马达控制装置及马达控制方法制造方法及图纸

技术编号:36070028 阅读:27 留言:0更新日期:2022-12-24 10:39
本发明专利技术的课题在于实现一种能在不改变电动马达的电流的情况下推断磁铁的磁通的马达控制装置。本发明专利技术的马达控制装置(1)具备:电流检测部(15),其检测电动马达(5)的电流;电流稳定判定部(10),其判定电流检测部(15)所检测到的电流是否稳定;以及磁通运算部(滤波器(8a~8e)、电流变换部(4b)、电阻运算部(9)、磁铁磁通推断部(11)),其根据电流稳定判定部(10)的电流稳定判定,按照旋转坐标系的电压方程来运算并输出电动马达(5)的磁铁的磁通。进而,马达控制装置(1)具备控制电压输出部(映射表(2)、电压指令部(3a、3b)、第1三相变换部(4a)),所述控制电压输出部根据磁通运算部所运算出的磁铁的磁通和转矩指令值向电动马达(5)输出控制电压。压。压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】马达控制装置及马达控制方法


[0001]本专利技术涉及马达控制装置及马达控制方法。

技术介绍

[0002]用于电动马达的磁铁若超过一定温度便会发生热退磁,所以需要温度管理。在不进行电动马达的温度管理的情况下,须考虑热退磁来取设计余量,从而无法充分地有效利用电动马达的全部性能。
[0003]因此,已知有为实现逆变器

马达的性能的充分的有效利用而进行永磁铁的温度推断的技术。
[0004]在专利文献1记载的技术中,使用变化的电流指令值来求电流响应特性而推断磁铁的温度。
[0005]此外,在专利文献2记载的技术中,随着永磁铁的温度上升,磁铁磁通减少,所以进行有磁铁磁通的推断。也就是说,在专利文献2记载的技术中,一边使d轴电流变为多个值一边驱动永磁铁同步马达来进行磁铁磁通的推断。现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1:日本专利第6152740号公报专利文献2:日本专利第6514969号公报

技术实现思路

专利技术要解决的问题
[0007]专利文献1展示的技术在能够推断磁铁的温度这一观点上是有效的。
[0008]但为了推断磁铁的温度而需要改变电流,使得磁铁温度上升,从而存在电动马达的效率降低的问题。
[0009]此外,在专利文献2记载的技术中,也为了进行磁铁磁通的推断而需要改变电流,与专利文献1记载的技术一样,磁铁温度会上升,从而存在电动马达的效率降低的问题。
[0010]本专利技术是为了解决上述那样的问题而成,其目的在于实现一种能在不改变电动马达的电流指令的情况下推断磁铁的磁通的马达控制装置及马达控制方法。解决问题的技术手段
[0011]为达成上述目的,本专利技术以如下方式构成。
[0012]一种马达控制装置,其具备:电流检测部,其检测电动马达的电流;电流稳定判定部,其判定所述电流检测部所检测到的电流是否稳定;磁通运算部,其根据所述电流稳定判定部的所述判定,按照旋转坐标系的电压方程来运算并输出所述电动马达的磁铁的磁通;以及控制电压输出部,其根据所述磁通运算部所运算出的所述磁铁的磁通和转矩指令值向所述电动马达输出控制电压。
[0013]此外,一种马达控制方法,检测电动马达的电流,判定检测到的所述电流是否稳
定,根据所述判定,按照旋转坐标系的电压方程来运算所述电动马达的磁铁的磁通,根据运算出的所述磁铁的磁通和转矩指令值向所述电动马达输出控制电压。专利技术的效果
[0014]可以实现一种能在不改变电动马达的电流的情况下推断磁铁的磁通的马达控制装置及马达控制方法。
附图说明
[0015]图1为实施例1的马达控制装置1的概略构成图。图2为运算电动马达的电阻值R的电阻运算部的内部构成图。图3为电流稳定判定部的内部构成图。图4为从电流稳定判定部输出电流稳定判定信号的情况的说明图。图5为磁铁磁通推断部的内部构成图。图6为概略性地表示实施例1与不运用本专利技术的情况下的比较例的差异的图。图7为实施例2的马达控制装置的概略构成图。
具体实施方式
[0016]下面,参考附图,对本专利技术的实施方式进行说明。实施例
[0017](实施例1)对作为本专利技术的实施例1的马达控制装置及马达控制方法进行说明。
[0018]图1为本专利技术的实施例1的马达控制装置1的概略构成图。
[0019]图1中,马达控制装置1具备映射表2、第1电流控制部3a、第2电流控制部3b、第1三相变换部4a、第2三相变换部4b、检测具有PWM控制部的电动马达5的旋转位置的位置传感器6、角速度运算部7、以及检测电动马达5的电流的电流检测部15。
[0020]此外,马达控制装置1具备第1滤波器8a、第2滤波器8b、第3滤波器8c、第4滤波器8d、第5滤波器8e、运算电动马达5的线圈电阻值的电阻运算部9、电流稳定判定部10、磁铁磁通推断部11、磁铁温度运算部12、以及电阻温度运算部13。
[0021]映射表2根据转矩指令值τ
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和磁铁温度运算部12所运算出的磁铁温度推断值Mt来算出d轴电流指令i
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d及q轴电流指令i
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q。算出的d轴电流指令i
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d及q轴电流指令i
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q由第1电流控制部3a及第2电流控制3b变换为d轴电压指令v
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d及q轴电压指令v
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q,并由第1三相变换部4a变换为三相电压Vu、Vv、Vw而被输出至具有PWM控制部的电动马达5。第1电流控制部3a及第2电流控制3b因将d轴电流指令i
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d及q轴电流指令i
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q变换为d轴电压指令v
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d及q轴电压指令v
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q,因此可以定义为电压指令部。
[0022]位置传感器6检测电动马达5的转子的旋转位置,运算旋转角度θe并输出至角速度运算部7,而且输出至第1三相变换部4a及第2三相变换部4b。角速度运算部7将根据旋转角度θe运算出的转子的角速度ωe输出至第1电流控制部3a及第2电流控制部3b,而且经由第3滤波器8c输出至电阻运算部9及磁铁磁通推断部11。
[0023]第2三相变换部4b将电流检测部15所检测到的电动马达5的三相电流iu、iv、iw变换为d轴电流id和q轴电流iq,并将d轴电流id输出至第1电流控制部3a及电流稳定判定部
10,而且经由第4滤波器8d输出至电阻运算部9、磁铁磁通推断部11以及电流稳定判定部10。
[0024]此外,第2三相变换部4b将q轴电流iq输出至第2电流控制部3b及电流稳定判定部10,而且经由第5滤波器8e输出至电阻运算部9、磁铁磁通推断部11以及电流稳定判定部10。
[0025]第2三相变换部4b可以定义为将电流检测部15所检测到的电动马达5的电流变换为q轴电流iq和d轴电流id的电流变换部。
[0026]d轴电压指令v
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d从第1电流控制部3a经由第2滤波器8b被输入至电阻运算部9,电流稳定判定信号f_EstExec从电流稳定判定部10输入至电阻运算部9。
[0027]继而,电阻运算部9将运算出的电阻值输出至第1电流控制部3a、第2电流控制部3b、电阻温度运算部13以及磁铁磁通推断部11。
[0028]磁铁磁通推断部11从第2电流控制部3b经由第1滤波器8a得到q轴电压指令v
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q的输入,而且从电流稳定判定部10得到电流稳定判定信号f_EstExec的输入。
[0029]磁铁磁通推断部11将运算出的磁通φ输出至第2电流控制部3b及磁铁温度运算部12。
[0030]磁铁温度运算部12根据从磁铁磁通推断部11输入的磁通φ来运算磁铁温度Mt,并输出至映射表2。
[0031]再者,可以将包含磁铁温度运算部12、映射表2、第1电流控制部3a、第2电流控制部3b以及第1三相变换部4a的构成定义为实施例1中的控制电压输出部。
[003本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种马达控制装置,其特征在于,具备:电流检测部,其检测电动马达的电流;电流稳定判定部,其判定所述电流检测部所检测到的电流是否稳定;磁通运算部,其根据所述电流稳定判定部的所述判定,按照旋转坐标系的电压方程来运算并输出所述电动马达的磁铁的磁通;以及控制电压输出部,其根据所述磁通运算部所运算出的所述磁铁的磁通和转矩指令值向所述电动马达输出控制电压。2.根据权利要求1所述的马达控制装置,其特征在于,所述控制电压输出部具备:磁铁温度运算部,其根据所述磁通运算部所运算出的所述磁通来运算所述磁铁的温度;映射表,其根据所述磁铁的温度和所述转矩指令值来算出电流指令;电压指令部,其将所述电流指令变换为电压指令;以及控制电压变换部,其将所述电压指令变换为控制电压。3.根据权利要求1所述的马达控制装置,其特征在于,所述控制电压输出部具备:电流指令运算部,其根据所述磁通运算部所运算出的所述磁通和所述转矩指令值来运算电流指令;电压指令部,其将所述电流指令变换为电压指令;以及控制电压变换部,其将所述电压指令变换为控制电压。4.根据权利要求1所述的马达控制装置,其特征在于,具备电流变换部,所述电流变换部将所述电流检测部所检测到的所述电动马达的电流变换为q轴电流和d轴电流,在所述q轴电流的变化以及所述d轴电流的变化小于固定阈值时,所述电流稳定判定部判定所述电流检测部所检测到的电流稳定。5.根据权利要求4所述的马达控制装置,其特征在于,在所述q轴电流通过第5低通滤波器之后的电流值与所述q轴电流通过时间常数不同于所述第5低通滤波器的第10低通滤波器之后的电流值的差分值小于所述固定阈值、而且所述d轴电流通过第4低通滤波器之后的电流值与所述d轴电流通过时间常数不同于所述第4低通滤波器的第9低通滤波器之后的电流值的差分值小于所述固定阈值时,判定所述电流检测部所检测到的电流稳定。6.根据权利要求2所述的马达控制装置,其特征在于,具备角速度运算部,所述角速度运算部运算所述电动马达的转子的角速度,所述磁通运算部判定所述角速度是否小于固定速度阈值,在所述角速度小于固定速度阈值时,输出固定磁通值。7.根据权利要求2所述的马达控制装置,其特征在于,具备角速度运算部,所述角速度运算部运算所述电动马达的转子的角速度,所述磁通运算部判定所述角速度是否小于固定速度阈值,在判定所述电流检测部所检测到的电流不稳定而且所述角速度为固定速度阈值以上时,输出上一次运算出的磁通值。
8.根据权利要求4所述的马达控制装置,其特征在于,所述磁通运算部具备电阻运算部,所述电阻运算部使用所...

【专利技术属性】
技术研发人员:佐藤泰亮铃木圭介星野胜洋关口秀树
申请(专利权)人:日立安斯泰莫株式会社
类型:发明
国别省市:

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