交流旋转电机的控制装置制造方法及图纸

提供一种交流旋转电机的控制装置，能在交流旋转电机的驱动时进一步防止保护对象因过热而导致的损坏。交流旋转电机的控制装置包括：温度检测部(50)，该温度检测部(50)对从具备了开关元件(21a～21c、22a～22c)的功率转换电路(20)向交流旋转电机(30)提供电流的情况下的设置于保护对象的保护部(70)的温度进行检测，并将温度及根据温度推定的保护对象的温度中的一个作为检测温度来输出；温度补偿部(51)，该温度补偿部(51)使用温度检测部输出的检测温度，来对检测温度以上的补偿后温度进行计算；以及转矩限制部(80)，该转矩限制部(80)使用温度补偿部计算出的补偿后温度，来限制所输入的转矩指令值。

【技术实现步骤摘要】
交流旋转电机的控制装置
本专利技术涉及交流旋转电机的控制装置。
技术介绍
通常，电动车、混合动力汽车等电动车辆搭载有交流旋转电机以作为电动车辆的驱动源。与该交流旋转电机连接的功率转换装置具有将来自直流电源的直流电转换成交流电的功率转换功能。为了将直流电转换成交流电，在功率转换装置中设置有构成为具备了多个MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor：金属氧化物半导体场效应管)等开关元件的功率转换电路。若MOSFET等开关元件达到超过预先确定的结温Tj的温度，则有可能引起结击穿而导致损坏。另外，交流旋转电机也有可能因超过一定的温度而损坏。因此，在利用具有上述那样的开关元件的功率转换电路来驱动交流旋转电机的情况下，需要抑制温度上升，以使得不超过开关元件及交流旋转电机各自所确定的温度。因此，以往，对开关元件的温度进行检测，并对转矩指令值进行校正，以使得在所检测出的温度与设定温度之间不存在偏差(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第6107936号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题作为利用功率转换电路来进行驱动的交流旋转电机，永磁体同步电动机被广泛利用。作为永磁体同步电动机的控制方法，已知有最大转矩控制和弱磁控制这两种控制法。最大转矩控制中，能对转矩进行控制以使得在加速初期得到最大的转矩。弱磁控制中，通过使励磁磁通减少，从而能抑制感应电压的上升。随着永磁体同步电动机的角速度上升，永磁体同步电动机产生的感应电压也上升。感应电压施加在连接了永磁体同步电动机的直流电源的两端。因此，若感应电压达到直流电源的两端电压的限制值，则使控制方法从最大转矩控制转移至弱磁控制。由于无法直接使永磁体同步电动机的磁场减弱，因此，在弱磁控制中，通过使负电流流过d轴电枢，从而利用d轴电枢反作用来产生退磁作用。通过校正转矩指令值，从而流过d轴电枢的电流量、即流过开关元件的电流量发生变化。然而，在将根据开关元件的检测温度计算出的偏差用于指令值的校正的情况下，开关元件中流过无法使开关元件的温度维持在设定温度以下的过度的电流的可能性较高。例如，存在当开关元件的温度达到设定温度后仍有电流流过的问题。因此，与设定温度相比开关元件的温度有可能大幅上升，开关元件损坏的可能性也变高。另外，要保护免受过热而损坏的保护对象并不限于开关元件。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种交流旋转电机的控制装置，能在交流旋转电机的驱动时进一步防止保护对象因过热而损坏。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所涉及的交流旋转电机的控制装置包括：温度检测部，该温度检测部对从具备了开关元件的功率转换电路向交流旋转电机提供电流的情况下的设置于保护对象的保护部的温度进行检测，并将温度及根据温度推定的保护对象的温度中的一个作为检测温度来输出；温度补偿部，该温度补偿部使用温度检测部输出的检测温度，对检测温度以上的补偿后温度进行计算；以及转矩限制部，该转矩限制部使用温度补偿部计算出的补偿后温度，来限制所输入的转矩指令值。专利技术效果根据本专利技术，在交流旋转电机的驱动时，能进一步防止保护对象因过热而损坏。附图说明图1是表示本专利技术实施方式1所涉及的交流旋转电机的控制装置的结构图。图2是表示温度补偿部的结构例的图。图3是说明补偿量计算部采用的传递函数G(s)的频率特性的示例的图。图4是表示温度补偿部的变形例的图。图5是表示最大电流调整部的结构例的图。图6是表示最大电流调整部的第1变形例的图。图7是表示最大电流调整部的第2变形例的图。图8是表示最大电流调整部的第3变形例的图。图9是表示最大电流调整部的第4变形例的图。图10是表示最大电流调整部的第5变形例的图。图11是说明用于求出允许转矩Ctrq_alw的上限值Ctrq_alw_upper的表的内容例的图。图12是说明用于求出允许转矩Ctrq_alw的下限值Ctrq_alw_lower的表的内容例的图。图13是表示使本专利技术实施方式1所涉及的交流旋转电机的控制装置控制交流旋转电机的情况下的保护对象的温度的时间变化例的图。图14是表示使本专利技术实施方式1所涉及的交流旋转电机的控制装置控制交流旋转电机的情况下流过保护对象的最大电流量的时间变化例的图。图15是表示使现有的交流旋转电机的控制装置控制交流旋转电机的情况下的保护对象的温度的时间变化例的图。图16是表示使现有的交流旋转电机的控制装置控制交流旋转电机的情况下流过保护对象的最大电流量的时间变化例的图。图17是表示本专利技术实施方式1所涉及的交流旋转电机的控制装置的一系列动作的流程的示例的流程图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术所涉及的交流旋转电机的控制装置的各实施方式进行说明。各附图中，对相同的要素、可视为相同的要素、或相对应的要素标注相同标号。实施方式1.图1是表示本专利技术实施方式1所涉及的交流旋转电机的控制装置的结构图。该控制装置利用功率转换电路即逆变器20将从直流电源10施加的直流电压转换成交流电压，并将转换后的交流电压施加至交流旋转电机30，从而对交流旋转电机30进行驱动控制。交流旋转电机30例如为电动车辆的驱动源。如图1所示，该控制装置具备电压检测部11、磁极位置检测部31、电气角速度检测部32、电流传感器33a～33c、逆变器控制部40、温度检测部50、温度补偿部51、最大电流调整部52、允许转矩计算部53、转矩指令调整部54及减法器55。最大电流调整部52、允许转矩计算部53、转矩指令调整部54及减法器55为对所输入的转矩指令值进行限制的转矩限制部80的结构要素。减法部55相当于本实施方式中的运算部。直流电源10例如为能进行充放电的充电电池。直流电源10经由用于DC(DirectCurrent:直流)/AC(AlternatingCurrent：交流)转换的逆变器20，向交流旋转电机30提供交流电。直流电源10连接在高电压侧节点P和低电压侧节点N之间。直流电源10和逆变器20经由高电压侧节点P和低电压侧节点N相连接。另外，也可以在直流电源10与逆变器20之间设置升压转换器，并利用DC/DC转换对从直流电源10提供的直流电压进行升压。由此，直流电源10也可以是进行DC/DC转换的功率转换电路。另外，也可以将对直流电压进行滤波的滤波电容器连接在高电压侧节点P与低电压侧节点N之间。电压检测部11对直流电源10的直流电压Vdc进行检测。具体而言，电压检测部11对高电压侧节点P与低电压侧节点N之间的端子间电压进行测量，并输出表示测量出的端子间电压的信号。这里，将该信号所示的端子间电压标记为直流电压值Vdc。如图1所示，逆变器20为具备了6个开关元件21a～21c、22a～22c的功率转换电路。分别连接有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交流旋转电机的控制装置，其特征在于，包括：/n温度检测部，该温度检测部对从具备了开关元件的功率转换电路向交流旋转电机提供电流的情况下的设置于保护对象的保护部的温度进行检测，并将所述温度以及根据所述温度推定的所述保护对象的温度中的一个作为检测温度来输出；/n温度补偿部，该温度补偿部使用所述温度检测部输出的所述检测温度，对所述检测温度以上的补偿后温度进行计算；以及/n转矩限制部，该转矩限制部使用所述温度补偿部计算出的所述补偿后温度，来限制所输入的转矩指令值。/n

【技术特征摘要】
20190403 JP 2019-0709631.一种交流旋转电机的控制装置，其特征在于，包括：
温度检测部，该温度检测部对从具备了开关元件的功率转换电路向交流旋转电机提供电流的情况下的设置于保护对象的保护部的温度进行检测，并将所述温度以及根据所述温度推定的所述保护对象的温度中的一个作为检测温度来输出；
温度补偿部，该温度补偿部使用所述温度检测部输出的所述检测温度，对所述检测温度以上的补偿后温度进行计算；以及
转矩限制部，该转矩限制部使用所述温度补偿部计算出的所述补偿后温度，来限制所输入的转矩指令值。


2.如权利要求1所述的交流旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述转矩限制部包括：
运算部，该运算部对所述温度补偿部计算出的所述补偿后温度与预先设定的设定温度之间的差分进行计算；
最大电流调整部，该最大电流调整部使用所述差分，对从所述功率转换电路提供给所述交流旋转电机的最大电流量进行调整，以使得所述补偿后温度不超过所述设定温度；
允许转矩计算部，该允许转矩计算部基于所述最大电流调整部所得出的调整后的最大电流量，对所述转矩指令值的上限值及下限值进行计算；以及
转矩指令调整部，该转矩指令调整部基于所述上限值及所述下限值，来调整所述转矩指令值。


3.如权利要求1或2所述的交流旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述温度补偿部包括：
补偿量计算部，该补偿量计算部使用所述检测温度来计算补偿量；以及
加法部，该加法部通过将所述补偿量与所述检测温度相加，来计算所述补偿后温度。


4.如权利要求3所述的交流旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述温度补偿部还包括限制所述补偿量的范围的补偿量限制部，
所述加法部通过将由所述补偿量限制部进行限制的补偿量与所述检测温度相加，来计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田信吾，榎木圭一，正田智久，上冈望，重松良辅，大塚和彦，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP