电动机控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术实现一种电动机控制装置，能高精度地计算用于校正角度传感器的旋转角度信号的相位的旋转角度校正值。包括旋转角度校正量运算部(30)，基于从角度传感器(16)输出的交流电动机(15)的旋转角度信号和从电流检测部(21)输出的交流电动机(15)的电流检测信号，来计算对所述旋转角度信号与交流电动机(15)的磁极位置之间的旋转角度误差进行校正的旋转角度校正量，旋转角度校正量运算部(30)基于使交流电动机(15)的绕组端子间短路时的电流检测信号，来计算直流分量的旋转角度校正量和交流分量的旋转角度校正量中的至少任意一方的旋转角度校正量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机控制装置
本申请涉及通过逆变器对交流电动机进行驱动控制的电动机控制装置。
技术介绍
在通过逆变器对交流电动机进行驱动控制的情况下，使用角度传感器以准确地检测交流电动机的转子的磁极位置。然而，在制造交流电动机时，由于该角度传感器的安装位置没有被严格管理，因此，在交流电动机不通电时的感应电动势的相位(是与后述的d轴方向相一致的相位，以下，称为“磁极位置”)与基于角传感器的旋转角度信号之间通常会存在旋转角度误差。若放任该旋转角度误差不管，则由于无法使从逆变器提供给交流电动机的电流矢量根据交流电动机的旋转以计划的转矩或计划的效率进行旋转，因此，需要在交流电动机启动时或初次启动时，通过某种方法来检测旋转角度误差，并将其检测值作为旋转角度校正量对旋转角度信号的相位进行校正。鉴于上述这一点，例如在专利文献1中公开了一种电动机控制装置，在使交流电动机空转的状态下控制逆变器的半导体开关元件，使设置于交流电动机的定子上的电枢绕组短路，根据电枢绕组中产生的因无负荷感应电动势而流过的绕组电流，来对所述旋转角度误差进行推测。更详细而言，在专利文献1中使用专利文献2所公开的方法，即，使用以三相绕组的U相为基准的αβ坐标系，检测较短的短路时间内的电流，并根据此时的电流相位来计算旋转角度校正量。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2013－21843号公报专利文献2：日本专利特开平11－75394号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在这样的电动机控制装置中，基于旋转角频率、经过一定时间后的时间、以及以三相绕组的U相为基准的αβ坐标系中的电流相位，来对磁极位置进行推测计算，并计算所述旋转角度信号和所述磁极位置之间的平均旋转角度误差(本说明书中，称为“直流分量的旋转角度误差”)。如上所述，在现有电动机控制装置中，存在如下问题：仅考虑角度传感器的旋转角度信号中所包含的直流分量的旋转角度误差，旋转角度信号和磁极位置之间的角度误差的交流分量(本说明书中，称为“交流分量的旋转角度误差”)主要作为旋转角度误差而余留。另外，在计算直流分量的旋转角度误差时，由于在以三相绕组的U相为基准的αβ坐标系中对电流相位进行推测计算，因此必须将αβ坐标系中的电流检测值作为交流信号来进行处理。因此，存在下述问题：由于用于去除电流检测信号的噪声的滤波处理会引起时间延迟，使得旋转角度误差进一步增大。另外，由于使用以旋转角频率振荡的电流经过一定时间后的时间内的电流来计算旋转角度误差，因此，通过了时间常数较大的滤波器后的电流检测信号将无法使用。因此，存在下述问题：不得不使用电流传感器的包含较多噪声的电流检测信号，磁极位置的推测误差变大。而且，在交流电动机低速旋转时，因交流电动机的线圈电阻值引起的电压降对电流变化的影响、或因交流电动机的转速不稳定引起的速度变动是无法忽视的，因此，这些原因也会导致旋转角度的计算误差变大的问题。本申请公开了用于解决上述那样的问题的技术，其目的在于，提供一种电动机控制装置，能高精度地计算用于校正角度传感器的旋转角度信号的相位的旋转角度校正值。解决技术问题所采用的技术方案本申请所公开的电动机控制装置，包括：电动机控制电路，该电动机控制电路控制向交流电动机进行供电的逆变器，并且输入从角度传感器输出的所述交流电动机的旋转角度信号和从电流检测部输出的所述交流电动机的电流检测信号；旋转角度校正量运算部，该旋转角度校正量运算部基于所述旋转角度信号和所述电流检测信号，计算对所述旋转角度信号与所述交流电动机的磁极位置之间的旋转角度误差进行校正的旋转角度校正量；以及旋转角度校正部，该旋转角度校正部对由所述旋转角度校正量运算部计算出的旋转角度校正量进行存储，并读取所述存储的旋转角度校正量来对所述旋转角度信号进行校正，所述电动机控制装置是一种基于由所述旋转角度校正部进行校正后得到的旋转角度信号来进行所述交流电动机的控制的控制装置，其特征在于，所述旋转角度校正量运算部基于使所述交流电动机的绕组端子间短路时的电流检测信号，来计算直流分量的旋转角度校正量和交流分量的旋转角度校正量中的至少任意一方的旋转角度校正量。专利技术效果根据本申请所公开的电动机控制装置，由于根据交流电动机的绕组端子间短路时的电流检测信号的相位信息，来计算直流分量的旋转角度校正量和交流分量的旋转角度校正量、或直流分量的旋转角度校正量和交流分量的旋转角度校正量中的任意一个，因此，具有可以高精度地计算用于校正角度传感器的旋转角度信号的相位的旋转角度校正量。本申请的上述以外的目的、特征、观点及效果通过参照附图的以下详细说明将进一步变得明确。附图说明图1是包含实施方式1所涉及的电动机控制装置的系统的结构框图。图2A是实施方式1所涉及的电动机控制装置的旋转角度校正量运算部计算旋转角度校正量的流程图。图2B是实施方式1所涉及的电动机控制装置的旋转角度校正量运算部计算旋转角度校正量的流程图。图3是计算实施方式1所涉及的电动机控制装置的旋转角度校正部计算校正后的旋转角度信号的流程图。图4是示出实施方式1所涉及的电动机控制装置的旋转角度校正部的硬件结构的一例的图。图5是示出由实施方式1所涉及的电动机控制装置控制的交流电动机的电流相位的图。图6是示出由实施方式1所涉及的电动机控制装置控制的交流电动机的绕组端子间短路时的电流的图。具体实施方式以下，使用附图对本申请所涉及的电动机控制装置的优选实施方式进行说明。实施方式1.图1是包含实施方式1所涉及的电动机控制装置的系统的结构框图。图1中的图示还包含向逆变器电路提供直流功率并且利用再生功率进行充电的电池等直流电源、以及控制对象的交流电动机。图1中，电动机控制装置10经由功率开关器11通过直流母线12a、12b与直流电源13相连接，与直流电源13进行驱动功率或再生功率的交换。电动机控制装置10通过交流母线14与交流电动机15相连接，与交流电动机15进行驱动功率或再生功率的交换。另外，交流电动机15中设置有对交流电动机15的旋转角度进行检测的角度传感器16。另外，交流电动机15是对负载进行旋转驱动并且能够将负载的旋转能量再生为电能的交流电动机，例如使用永磁体三相交流同步电动机或三相无刷电动机。电动机控制装置10由逆变器电路17和电动机控制电路18构成。逆变器电路17由连接在电源输入侧的直流母线12a、12b间的电容器19、对逆变器电路17的直流母线电压进行检测的电压检测部20以及后述的多个开关元件构成，包括进行直流/交流的功率转换的功率转换电路21、和对流过交流母线14的交流电动机15的电流进行检测的电流检测部22。电容器19具有抑制直流母线电压的纹波的功能、使逆变器电路17的电源阻抗降低来使逆变器电路17的交流电流驱动能力提高的功能、以及吸收浪涌电压的功能等。另外，电压检测部20通过分压电阻等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机控制装置，包括：/n电动机控制电路，该电动机控制电路控制向交流电动机进行供电的逆变器，并且输入从角度传感器输出的所述交流电动机的旋转角度信号和从电流检测部输出的所述交流电动机的电流检测信号；/n旋转角度校正量运算部，该旋转角度校正量运算部基于所述旋转角度信号和所述电流检测信号，计算对所述旋转角度信号与所述交流电动机的磁极位置之间的旋转角度误差进行校正的旋转角度校正量；以及/n旋转角度校正部，该旋转角度校正部对由所述旋转角度校正量运算部计算出的旋转角度校正量进行存储，并读取所存储的所述旋转角度校正量来对所述旋转角度信号进行校正，/n所述电动机控制装置是基于由所述旋转角度校正部进行校正后得到的旋转角度信号来进行所述交流电动机的控制的控制装置，其特征在于，/n所述旋转角度校正量运算部基于使所述交流电动机的绕组端子间短路时的电流检测信号，来计算直流分量的旋转角度校正量和交流分量的旋转角度校正量中的至少任意一方的旋转角度校正量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动机控制装置，包括：
电动机控制电路，该电动机控制电路控制向交流电动机进行供电的逆变器，并且输入从角度传感器输出的所述交流电动机的旋转角度信号和从电流检测部输出的所述交流电动机的电流检测信号；
旋转角度校正量运算部，该旋转角度校正量运算部基于所述旋转角度信号和所述电流检测信号，计算对所述旋转角度信号与所述交流电动机的磁极位置之间的旋转角度误差进行校正的旋转角度校正量；以及
旋转角度校正部，该旋转角度校正部对由所述旋转角度校正量运算部计算出的旋转角度校正量进行存储，并读取所存储的所述旋转角度校正量来对所述旋转角度信号进行校正，
所述电动机控制装置是基于由所述旋转角度校正部进行校正后得到的旋转角度信号来进行所述交流电动机的控制的控制装置，其特征在于，
所述旋转角度校正量运算部基于使所述交流电动机的绕组端子间短路时的电流检测信号，来计算直流分量的旋转角度校正量和交流分量的旋转角度校正量中的至少任意一方的旋转角度校正量。


2.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，
对于所述直流分量的旋转角度校正量和交流分量的旋转角度校正量中的至少任意一方的旋转角度校正量，根据从所述交流电动机的绕组端子间开始短路时起经过了由所述交流电动机的特性所决定的时间常数后的时间内的电流检测信号的相位信息来进行计算。


3.如权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于，
将电流相位校正量与所述电流检测信号的相位信息相加。


4.如权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于，
对于所述电流相位校正量，使用所述交流电动机的电阻值和电感值来进行计算。


5.如权利要求4所述的电动机控制装置，其特征在于，
根据所述交流电动机的温度对所述电阻值进行校正。


6.如权利要求4或5所述的电动机控制装置，其特征在于，
根据所述电流检测信号来变更所述电感值。

【专利技术属性】
技术研发人员：家泽雅宏，小川泰文，金原义彦，松浦大树，北川润，
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