同步磁阻电动机的无感测控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术是关于一种同步磁阻电动机的无感测控制装置，是在信号注入发生器上使用非磁束注入的电流指令值，而且从启动的时候就进行电流角控制，从而确保电动机稳定驱动。其包括：根据同步磁阻电动机的无感测控制装置由对标准速度和测定速度进行比较，并根据比较的结果发生电流指令值的电流指令值发生装置；以及根据上述电流指令值和预先设定的电流角生成ｄ、ｑ轴电流指令值，并向上述ｄ轴电流指令值注入为确定位置的ｄ轴电流信号的信号注入发生装置。

【技术实现步骤摘要】
同步磁阻电动机的无感测控制装置
本专利技术涉及一种无感测控制装置，特别是涉及一种从启动时开始实行电流角控制驱动电动机的同步磁阻电动机的无感测控制装置(SENSORLESSCONTROL APPARATUS FOR SYNCHRONOUS RELUCTANCE MOTOR)。
技术介绍
请参阅图1、图2所示，图1为现有传统的同步磁阻电动机的无感测控制装置的结构示意图，图2为图1中发生磁束指令值的状态示意图。一般情况下，对于同步磁阻电动机来讲，启动及低速区间是无感测驱动的最困难的部分，但是不同于无刷直流电机(BLDC)，由于内部无磁的关系，Open Loop形态的启动比较困难，而且，在采用磁束观测器的方式时，由于低磁及启动时电压误差大的原因，无感测就变得比较困难。为此，普遍采用得出信号注入及信号注入位置误差的方式。在上述信号注入方式的情况下，由于q轴成分一般为扭矩成分，信号输入于d轴，另外，为了一定程度的位置收缩，需要一定大小以上的d轴成分，图1为作为d轴成分使用作为电压的积分值的磁束的同步磁阻电动机的无感测控制装置的结构示意图，图2显示使用于图1装置的d轴磁束。请参阅图1所示，现有传统的同步磁阻电动机的无感测控制装置，其包括：由比较基本速度(wm*)和推算速度(wm)并根据比较结果输出扭矩成分电流的第一计算部1；比较在信号注入发生器5输出的基本d轴磁束与实际d轴磁束并根据比较结果输出磁束误差的第二计算部6；比较上述基本扭矩成分电流与实际扭矩成分电流并根据比较结果输出基本扭矩成分电流误差的第三计算部3；把上述第二计算部6的磁束误差作为固定坐标系的基本磁束成分电压输出的第二PI控制部7；把上述第三计算部3的扭矩成分电流误差作为固定坐标系的扭矩成分电压输出的第三PI控制部4；把在上述第二、第三PI控制部7、4输出的同步坐标系的基本磁束成分电压及扭矩电压作为静止坐标系的基本α轴电压及基本β轴电压输出的同步/静止坐标变换部8；把在上述同步/静止坐标变换部8输出的固定坐标系基本α轴电压及基本β轴电压变换为固定坐标系的三相电压(Vas，Vbs，Vcs)并接入至变极器10的静止/三相坐标变换部9；把在上述静止/三相坐标变换部9输出的三相电压作为静止坐标系的α、β轴电压输出的三相/静止坐标变换部11；把静止坐标系的α、β轴电流变换为旋转坐标系，并作为上述实际扭矩成-->分电流及磁束成分电流输出的静止/同步坐标变换部12；把上述的静止/同步坐标变换部12的输出与静止坐标系的α、β轴电压及电流作为其输入观测磁束的磁束观测器13；以及把上述磁束观测器13输出的信号作为其输入推测转子的位置及速度的无感测装置14所构成。首先，在无感测装置14输出的同步磁阻电动机(SynRM)的转子推算速度输入到第一计算部1的反转端子，基本速度输入到第一计算部1的非反转端子。因此，第一PI控制部2从第一计算部1收到比较上述推算速度与基本速度的误差值作为输入，并补偿其误差值输出基本扭矩成分电流。上述基本扭矩成分电流与静止/同步坐标变换部12的输出电流中的实际扭矩成分电流一同输入到第三计算部3，并进行比较之后被输出。这时，上述第三计算部3把其进行比较的误差输出到3PI控制部4，其第三P I控制部4输出为了补偿其进行比较的误差而向同步/静止坐标变换部8输出对基本扭矩成分电流的基本扭矩成分电压。另外，第二计算部6比较从信号注入发生器5输出的基本磁束与上述磁束观测器13输出的实际磁束，并把根据比较结果得出的误差输出到第二PI控制部7。因此，上述第二PI控制部7为了补偿在上述第二计算部6进行比较的误差而输出基本磁束成分电压，而且对上述第一PI控制部2输出的基本扭矩成分电流和上述静止/同步坐标变换部12输出的实际扭矩成分电流进行比较。因此，第三PI控制部4为了补偿其误差而向同步/静止坐标变换部8输出基本扭矩成分电流的基本扭矩成分电压。这时，上述第二PI控制部7输出的上述基本磁束成分电压及无感测装置14的输出也输入至上述同步/静止坐标变换部8。上述同步/静止坐标变换部8把上述基本磁束成分电压和基本扭矩成分电压变换为静止坐标系的基本α轴电压及β轴电压并输入到静止/三相坐标变换部9，而上述静止/三相坐标变换部9把上述同步/静止坐标变换部8输出的静止坐标系的基本α轴电压及基本β轴电压变换为三相电压(Vu，Vv，Vw)并接入到变极器10。这时，三相/静止坐标变换部11把由上述静止/三相坐标变换部9输出的三相电压(Vu，Vv，Vw)作为静止坐标系的α、β轴电压输出，而静止/同步坐标变换部12把静止坐标系的α、β轴电流变换为旋转坐标系并输出为上述实际扭矩成分电流及磁束成分电流。之后，磁束观测器13接受上述静止/同步坐标变换部12的输出和静止坐标系的α、β轴电压及电流作为输入并观测磁束并把根据上述观测的信-->号输入到无感测装置14，因此，上述无感测装置14把上述磁束观测器13输出的信号作为输入计算转子的位置及速度。这样利用磁束控制速度的原因是，如下述数学公式所示：δλq=λ^q-λ‾q=(ldlq-lq2-2ldq2)(ldlq-ldq2)·sin2(θ-θ^)2+ldlq(ld+lq)ldlq-ldq2·sin2(θ-θ^)]·Δλ^d]]>因为如果向d轴磁束注入信号，可以根据q轴磁束的误差计算出位置误差。即，目前，在信号注入发生器，根据如图2的方式，在d轴磁束指令值上加上信号注入量产生实际d轴磁束指令值。如上所述，利用磁束指令值的无感测的情况下，D轴电流的直接控制可以除外，即，因为可以直接控制D轴Flux，因此d轴Flux控制器的输出即为d轴电压，而d轴电流只根据此电压附带发生。但是这样的方式由于把磁束指令值配合额定低负荷的情况下，电流角过分向d轴方向倾斜，所以在最佳电流角的驱动会有困难。由此可见，上述现有的无感测控制装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决无感测控制装置存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。有鉴于上述现有的无感测控制装置存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的同步磁阻电动机的无感测控制装置，能够改进一般现有的无感测控制装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有的无感测控制装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的同步磁阻电动机的无感测控制装置，所要解决的技术问题是使其在信号注入发生器利用非磁束注入的电流指令值从启动时，开始实行电流角控制，从而使电动机稳定驱动，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种同步磁阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步磁阻电动机的无感测控制装置，其特征在于其包括：比较基本速度与推算速度并根据其比较结果发生电流指令值的电流指令值发生装置；以及根据上述电流指令值和预先设定的电流角生成ｄ、ｑ轴电流指令值，并向上述ｄ轴电流指令值注入为确定 位置的ｄ轴电流信号的信号注入发生装置。

【技术特征摘要】
1、一种同步磁阻电动机的无感测控制装置，其特征在于其包括：比较基本速度与推算速度并根据其比较结果发生电流指令值的电流指令值发生装置；以及根据上述电流指令值和预先设定的电流角生成d、q轴电流指令值，并向上述d轴电流指令值注入为确定位置的d轴电流信号的信号注入发生装置。2、根据权利要求1所述的同步磁阻电动机的无感测控制装置，其特征在于其中所述的d轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：元俊喜，吴在凤，
申请(专利权)人：乐金电子天津电器有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]