專利名稱：交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置以及電動(dòng)機(jī)車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在零速度附近的極低速度域?qū)Ω袘?yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)等的交流電動(dòng)機(jī)自由地控制轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)，特別涉及不是直接由傳感器檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置角度和速度信息的無傳感器控制的交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置以及電動(dòng)機(jī)車輛。
背景技術(shù)：
在高響應(yīng)、高精度地控制交流電動(dòng)機(jī)的情況下，需要管理電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。其中，需要由傳感器檢測(cè)出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(在同步電動(dòng)機(jī)的情況下，是轉(zhuǎn)子的位置(角度)信息)， 進(jìn)而檢測(cè)出電動(dòng)機(jī)的相電流，在此基礎(chǔ)上，在控制器內(nèi)部，將電流各自獨(dú)立地分離為轉(zhuǎn)矩電流分量和勵(lì)磁分量電流來進(jìn)行控制。該技術(shù)作為矢量控制而被廣泛地應(yīng)用。在矢量控制中，轉(zhuǎn)子的速度(或位置)信息為必須的，相反這些傳感器帶來的可靠性的降低、安裝調(diào)整的作業(yè)量的增加、成本上升等會(huì)成為問題。作為解決方案，開發(fā)了不直接使用轉(zhuǎn)子速度、位置信息的無傳感器控制技術(shù)，并已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段。無傳感器控制技術(shù)在旋轉(zhuǎn)速度高的區(qū)域，能夠以基于電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電壓的方法進(jìn)行穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)，但在感應(yīng)電壓較小的零速度附近，實(shí)現(xiàn)矢量控制就變得非常困難。作為在零速度附近的無傳感器控制技術(shù)，例如能夠舉出如下的現(xiàn)有例。下述的專利文獻(xiàn)是利用了交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子中的凸極性的方法，利用了由于轉(zhuǎn)子位置變化而電感變化的性質(zhì)。因此，電動(dòng)機(jī)的凸極性是必須的。在專利文獻(xiàn)2中，雖然將感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為對(duì)象，但即使在感應(yīng)設(shè)備中，由于流過勵(lì)磁電流，而產(chǎn)生鐵心的磁飽和，在磁路中盡管很少但會(huì)產(chǎn)生凸極性，因此可以對(duì)其進(jìn)行利用。在專利文件1 3的方法中，為了觀測(cè)這些凸極性，刻意對(duì)電動(dòng)機(jī)施加諧波電壓來對(duì)電流賦予變動(dòng)，根據(jù)該電流變動(dòng)量來估計(jì)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的磁通位置。例如，在專利文獻(xiàn)2中的代表圖(圖1)中，部件編號(hào)4的高頻產(chǎn)生器產(chǎn)生諧波電壓，并將其和電流控制器的輸出電壓V Y *相加。另外，由電流傳感器12檢測(cè)出電動(dòng)機(jī)的電流is，經(jīng)由帶通濾波器9 (BPF)取出高頻分量。根據(jù)該高頻電流分量，進(jìn)行電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的磁通位置估計(jì)。在對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行矢量控制的情況下，使轉(zhuǎn)矩線性化是主要目的，并且，能夠檢測(cè)出電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的磁通位置即可。在永磁同步電動(dòng)機(jī)中，通常由于磁通位置和轉(zhuǎn)子位置一致，因此，只要有轉(zhuǎn)子位置傳感器即可檢測(cè)出磁通位置，但在無傳感器情況下，需要進(jìn)行一些估計(jì)運(yùn)算。即使在同步電動(dòng)機(jī)以外的交流電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的情況，只要能夠估計(jì)磁通位置，便能把握“轉(zhuǎn)差”(t >9 :slip)的大小，由此矢量控制便成立。專利文獻(xiàn)4是以降低專利文獻(xiàn)1 3等中進(jìn)行的諧波電壓的施加量為目的的發(fā)明，外設(shè)電流變化量的檢測(cè)器，來根據(jù)該電流變化量進(jìn)行磁通位置的估計(jì)運(yùn)算。作為電流變化量檢測(cè)器的構(gòu)成，最初檢測(cè)出電動(dòng)機(jī)的電流變化率，僅在諧波施加期間對(duì)該電流變換率進(jìn)行積分，由此將該電流變化率變換為電流變換量。
專利文獻(xiàn)5基本上和專利文獻(xiàn)1 3相同的思路，與專利文獻(xiàn)4相同地，記載了直接檢測(cè)電流變化量的方法。作為電流變化率的傳感器，記載了具備外設(shè)的電感的例子。專利文獻(xiàn)6與專利文獻(xiàn)1 5同樣地，是利用了電動(dòng)機(jī)的凸極性的發(fā)明。在該發(fā)明中，在假定為電動(dòng)機(jī)的磁通位置的相位上施加諧波電壓，將此時(shí)產(chǎn)生的諧波電流看作矢量的量，按照該矢量的方向不偏移于諧波的施加方向的方式進(jìn)行控制，由此使電動(dòng)機(jī)的磁通位置和控制上的估計(jì)位置一致。專利文獻(xiàn)7與其它的專利文獻(xiàn)不同，基本上不進(jìn)行諧波的施加。檢測(cè)出通常的PWM 動(dòng)作所產(chǎn)生的諧波電流的波動(dòng)，根據(jù)該電流波動(dòng)和電動(dòng)機(jī)的常數(shù)求解聯(lián)立方程，來估計(jì)運(yùn)算磁通的位置。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本特開平7-24598號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開2001-286198號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本特開2002-29U83號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4日本特開2007-U9844號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5日本特開2002-78391號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6日本特開2001-169560號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7日本特開平8-205578號(hào)公報(bào)在專利文獻(xiàn)1 6的方式中，哪種方法中都需要刻意地施加諧波電壓。若回到交流電動(dòng)機(jī)的矢量控制的原理上來，本來并不需要施加諧波電壓，反而是作為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置而言，施加的話會(huì)產(chǎn)生諸多不利之處。圖四是將不進(jìn)行諧波的施加的情況的對(duì)電動(dòng)機(jī)的線路電壓波形(圖四仏))和進(jìn)行了諧波施加的情況的線路電壓波形(圖四…))進(jìn)行比較的圖。若是理想的脈沖寬度調(diào)制，對(duì)于基波的周期，成為在半周期間只有正側(cè)的脈沖，在剩下的半周期間只有負(fù)側(cè)的脈沖，使諧波產(chǎn)生量最小。但是，若刻意地施加諧波，則成為圖四…)那樣的波形，諧波的產(chǎn)生量會(huì)一口氣增大。另外，根據(jù)諧波施加的有無，電動(dòng)機(jī)的電流波形如圖30(a)、(b)那樣地變化。伴隨著這樣的諧波的施加，會(huì)產(chǎn)生各種問題。例如，會(huì)增大來自電動(dòng)機(jī)的電磁噪聲。為了提高電動(dòng)機(jī)磁通的估計(jì)靈敏度，需要降低諧波電壓的頻率或者增大振幅，無論怎樣都會(huì)增加可聽區(qū)域的噪聲(數(shù)百Hz至數(shù)千Hz)。另外，在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電流中，會(huì)大量產(chǎn)生諧波分量，大幅增加諧波帶來的損失(主要是鐵損)。損失的增大和發(fā)熱問題直接關(guān)聯(lián)，在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，是極為重要的原因。在專利文獻(xiàn)4中，雖然實(shí)現(xiàn)了諧波電壓的降低，但即使注入微小的諧波電壓，也會(huì)產(chǎn)生較大的諧波損失。在通常的脈沖寬度調(diào)制方式(PWM)中，由于載波(carrier)頻率分量為零相分量，因此不產(chǎn)生，在電動(dòng)機(jī)電流中僅包含振幅小的(載波周邊的)邊帶波分量。 但是，若刻意地注入諧波，則該諧波分量自身直接成為諧波電流，較大地產(chǎn)生該諧波電流， 會(huì)產(chǎn)生預(yù)想以上的較大的損失。在專利文獻(xiàn)5中，雖然以檢測(cè)電流變化率為例進(jìn)行了記載，但其發(fā)明內(nèi)容充其量是針對(duì)“電流變化量”的算法，并沒有寫明直接利用電流變化率的具體的方法。
專利文獻(xiàn)7中有不進(jìn)行特殊的PWM，根據(jù)電流波動(dòng)來估計(jì)磁通位置的記載，但實(shí)際上，在逆變器的輸出脈沖寬度變小的低速區(qū)域中，需要放大脈沖寬度用的特殊的PWM，結(jié)果， 使諧波電流增加。另外，必須用于檢測(cè)電流波動(dòng)的外設(shè)電路，若考慮伴隨逆變器的開關(guān)的鈴流(ringing)等，不能說有實(shí)用性。進(jìn)而，在控制器內(nèi)部，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的常數(shù)來求解聯(lián)立方程，來運(yùn)算磁極位置，但近年來的電動(dòng)機(jī)磁路的非線性強(qiáng)，將電動(dòng)機(jī)的常數(shù)作為“常數(shù)”來處理變得困難，因此，可以說直接用這樣的方式較困難。

發(fā)明內(nèi)容
若簡(jiǎn)單說明本申請(qǐng)公開的發(fā)明中代表性的方案的概要，則如下所述。與本發(fā)明的代表性的實(shí)施方式相關(guān)的交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，包括 逆變器，其進(jìn)行電力變換，將直流變換為交流；交流電動(dòng)機(jī)，其與所述逆變器連接；和控制器，其對(duì)所述逆變器輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，控制所述逆變器，所述逆變器的線路電壓波形為相對(duì)于交流輸出的基波周期360度，設(shè)180度期間為連續(xù)的正方向的脈沖列，剩下的 180度期間為負(fù)方向的脈沖列，來對(duì)所述交流電動(dòng)機(jī)施加電壓的理想的驅(qū)動(dòng)波形。具備檢測(cè)所述交流電動(dòng)機(jī)的電流以及電流變化率的單元，并基于其檢測(cè)值來控制所述交流電動(dòng)機(jī)。若將根據(jù)本申請(qǐng)所公開的發(fā)明中代表性的實(shí)施方式所獲得的效果進(jìn)行簡(jiǎn)單的說明，則如下。由于不用為了估計(jì)運(yùn)算交流電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部磁通而施加刻意的諧波電壓，因此，逆變器的輸出波形為理想的脈沖寬度調(diào)制波形。其結(jié)果，能夠使電磁噪聲、諧波損失最小化。 特別是在大容量的交流電動(dòng)機(jī)中，由于諧波電流的絕對(duì)值設(shè)定得較大，因此能夠急劇地降低電磁噪聲和損失的產(chǎn)生量。進(jìn)而，由于預(yù)先具備交流電動(dòng)機(jī)的過渡電感作為數(shù)學(xué)式模型或數(shù)據(jù)表，由此，即使是電動(dòng)機(jī)磁路非線性變化的電動(dòng)機(jī)，也能夠沒有問題地驅(qū)動(dòng)。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)成的框圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的電流/電流變化率檢測(cè)器的構(gòu)成的圖。圖3是表示了本發(fā)明的實(shí)施例1的磁通估計(jì)器15和速度估計(jì)器16的詳細(xì)的圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的磁通模型的詳細(xì)的圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的各部的波形的圖。圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的控制器2B的模塊的圖。圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的磁通估計(jì)器15B的詳細(xì)的圖。圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的磁通模型152B的詳細(xì)的圖。圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的各部的波形的圖。圖10是矢量標(biāo)記本發(fā)明的實(shí)施例2的逆變器3的輸出波形的圖。圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)成的框圖。圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)成的框圖。圖13是標(biāo)記本發(fā)明的實(shí)施例4的電壓矢量的圖。
圖14是標(biāo)記本發(fā)明的實(shí)施例4的電壓矢量V(1，0，0)和電流變化率δ dl的矢量的關(guān)系的圖。圖15是標(biāo)記本發(fā)明的實(shí)施例4的電壓矢量V(1，0，1)和電流變化率δ dl的矢量的關(guān)系的圖。圖16是本發(fā)明的實(shí)施例4的磁飽和現(xiàn)象的說明圖。圖17是標(biāo)記本發(fā)明的實(shí)施例5的線路電壓波形的圖。圖18是標(biāo)記本發(fā)明的實(shí)施例5的PWM波形的圖。圖19是標(biāo)記本發(fā)明的實(shí)施例5的在對(duì)PWM波形施加補(bǔ)正的情況下的波形的圖。圖20是表示本發(fā)明的實(shí)施例6的電動(dòng)勢(shì)估計(jì)器15E的詳細(xì)的圖。圖21是表示本發(fā)明的實(shí)施例6的Δ L運(yùn)算器152Ε的詳細(xì)的圖。圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施例7的控制器2F的詳細(xì)的圖。圖23是表示本發(fā)明的實(shí)施例8電流/電流變化率檢測(cè)器的構(gòu)成的圖。圖M是表示本發(fā)明的實(shí)施例9電流/電流變化率檢測(cè)器的構(gòu)成的圖。圖25是表示本發(fā)明的實(shí)施例10電流/電流變化率檢測(cè)器的構(gòu)成的圖。圖沈是表示本發(fā)明的實(shí)施例11的交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)成的框圖。圖27是標(biāo)記本發(fā)明的實(shí)施例11的電壓矢量和電流波形的圖。圖28是表示本發(fā)明的實(shí)施例12的鐵道車輛的構(gòu)成的圖。圖四是過去方式的理想的線路電壓波形和施加了諧波的情況的線路電壓波形。圖30是表示過去方式的未施加諧波情況的電流波形和施加了諧波的情況的電流波形的圖。符號(hào)的說明1轉(zhuǎn)矩指令產(chǎn)生器2、2B、2C、2D、2F 控制器3逆變器4、4G、4H電流以及電流變化率檢測(cè)器4J電流檢測(cè)器5、5aJb、5c、5d三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5C永磁同步電動(dòng)機(jī)(PM電動(dòng)機(jī))6Id*、Iq* 產(chǎn)生器7a、7b、7c、7f、7g、7h 加減法運(yùn)算器8d軸電流控制器(IdACR)9q軸電流控制器(IqACR)IOdq逆變換器1IPWM(脈沖寬度調(diào)制)產(chǎn)生器12轉(zhuǎn)差運(yùn)算器13電角度相位運(yùn)算器14a、14b、14c dq 變換器15、15B、15E、15J 磁通估計(jì)器16速度估計(jì)器
17、17a、17b 采樣 / 保持18、18J觸發(fā)產(chǎn)生器19 Δ θ e 選擇器20 開關(guān)31逆變器主電路32逆變器電源33選通/驅(qū)動(dòng)器41 芯42霍爾元件43放大器44輔助線圈45放大器46放大器47 電感48微分運(yùn)算器151磁通初始值運(yùn)算器152磁通模型運(yùn)算器152E /AL 運(yùn)算器153dq 變換器154a、154b 反正切(arc tangent)運(yùn)算器155濾波器161比例積分控制器(PI控制器)162零產(chǎn)生器1521a、1521b 電阻設(shè)定器1522a、1522b 積分器1523a Id 圖(map)1523b Iq 圖1524a、1524b不完整積分器1525a、1525b 延遲元件1526 Δ Ld 圖1527ALq 圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。實(shí)施例1圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)成的框圖。該裝置以驅(qū)動(dòng)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為目的。該裝置大致包括轉(zhuǎn)矩指令產(chǎn)生器1 ；控制器2 ；包含逆變器主電路31、逆變器電源32、選通/驅(qū)動(dòng)器(gate/driver) 33的逆變器3 ；電流以及電流變化率檢測(cè)器4 ；以及作為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5 (下面略稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī))而構(gòu)成。轉(zhuǎn)矩指令產(chǎn)生器1是賦予感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩指令Tm*的單元，是位于控制器2的上位的控制器。在該轉(zhuǎn)矩指令產(chǎn)生裝置的更上位，也有設(shè)置調(diào)整感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的轉(zhuǎn)速的速度控制器的情況，在本實(shí)施例中省略?？刂破?對(duì)施加給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的施加電壓進(jìn)行運(yùn)算，以使感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的實(shí)際的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩指令Tm*—致。然后，進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，輸出對(duì)逆變器的主電路進(jìn)行開關(guān)控制的選通信號(hào)(gate signal) 0該控制器2由Id*、Iq*產(chǎn)生器6 (d軸電流指令I(lǐng)d*和 q軸電流指令I(lǐng)q*的產(chǎn)生器)、加減法運(yùn)算器7a 7c、d軸電流控制器(IdACR) 8、q軸電流控制器(IqACR) 9、dq逆變換器10、PWM(脈沖寬度調(diào)制)產(chǎn)生器11、轉(zhuǎn)差運(yùn)算器12、電角度相位運(yùn)算器13、dq變換器14a、14b和作為發(fā)明的特征部分的磁通估計(jì)器15、速度估計(jì)器16 而構(gòu)成。下面，對(duì)于各部件的動(dòng)作進(jìn)行說明。根據(jù)從轉(zhuǎn)矩指令產(chǎn)生器1賦予的轉(zhuǎn)矩指令Tm*，由Id*、Iq*產(chǎn)生器6對(duì)勵(lì)磁電流指令I(lǐng)d*和轉(zhuǎn)矩電流指令I(lǐng)q*進(jìn)行運(yùn)算。通常，在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的控制中，為Id*固定為一定值，使Iq*與轉(zhuǎn)矩指令Tm*成比例地來產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的構(gòu)造。由加減法運(yùn)算器7a、7b對(duì)Id*、 Iq*運(yùn)算實(shí)際的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流分量即Idc和轉(zhuǎn)矩電流分量即Iqc的偏差，根據(jù)該偏差，由d軸電流控制器(IdACR)S和q軸電流控制器(IqACR)9運(yùn)算d軸、q軸的各電壓指令
Vdc氺、Vqc氺。另外，d軸電流控制器8和q軸電流控制器9是以減少各自的偏差為目的的控制模塊，可以是比例積分控制等的任何的控制構(gòu)成。另外，在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的情況下，根據(jù)負(fù)載狀態(tài)來適當(dāng)?shù)乜刂妻D(zhuǎn)差頻率是必要的。在本實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)差運(yùn)算器12根據(jù)Id*、Iq*來運(yùn)算轉(zhuǎn)差頻率ω s，將其加到旋轉(zhuǎn)速度的估計(jì)值core上，來運(yùn)算感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的驅(qū)動(dòng)頻率即
ω 1。在矢量控制中，以感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的二次磁通為基準(zhǔn)在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸上觀測(cè)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的電流，來進(jìn)行控制。通過用積分器對(duì)驅(qū)動(dòng)頻率ω 1進(jìn)行積分來獲得該旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的相位角9dc。該運(yùn)算由電角度相位運(yùn)算器13來進(jìn)行。根據(jù)該相位角edc，由dq變換器14a 將感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的相電流Iu、Iw變換為dq坐標(biāo)軸上的電流值Idc、Iqc0同樣，將dq軸上的電壓指令Vdc*和Vqc*逆變換為三相交流軸上的電壓指令Vu*、Vv*、Vw*ο Vu*、Vv*、Vw* 通過PWM產(chǎn)生器11而被進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，并被輸出到逆變器3。在本發(fā)明中，還檢測(cè)出感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的相電流中的電流變化率dlu和dlw，并取入到控制器2中。dlu和dlw通過dq變換器14b以θ dc進(jìn)行坐標(biāo)變換，成為dq軸上的電流變化率dldc和dlqc。本發(fā)明的特征部分即磁通估計(jì)器15根據(jù)相位角θ dc,電流Idc、Iqc,電流變化率 dldc、dlqc，和輸出脈沖Vup、Vvp、Vwp，來進(jìn)行感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5內(nèi)部的磁通估計(jì)，輸出與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的磁通和控制上的估計(jì)磁通的偏移角關(guān)聯(lián)的狀態(tài)量Δ θθο在后面詳述該磁通估計(jì)器15。在速度估計(jì)器16中，根據(jù)Δ θ e來進(jìn)行旋轉(zhuǎn)速度的估計(jì)運(yùn)算。另外，通過來自PWM產(chǎn)生器11的信號(hào)，來控制選通/驅(qū)動(dòng)器33，對(duì)逆變器主電路 31的各設(shè)備進(jìn)行開關(guān)控制。逆變器主電路部31由6個(gè)開關(guān)元件Sup Swn構(gòu)成。另外，電流檢測(cè)/電流變化率檢測(cè)器4安裝在U相和W相，進(jìn)行相電流和相電流的變化率的檢測(cè)。
電流檢測(cè)/電流變化率檢測(cè)器4如圖2所示構(gòu)成。電流檢測(cè)/電流變化率檢測(cè)器 4包括被逆變器3和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的連接線卷繞的芯材41 ；檢測(cè)芯材41的內(nèi)部磁通，產(chǎn)生與相電流成比例的電壓的霍爾元件42 ；放大霍爾元件的電壓的放大器43 ；卷繞在芯材41 上的輔助線圈44 ；和放大輔助線圈的電動(dòng)勢(shì)的放大器45。通常的電流傳感器(霍爾CT)由芯材41、霍爾元件42、放大器43而構(gòu)成，放大器43的輸出成為電流檢測(cè)值。在本發(fā)明中， 對(duì)芯材41附加輔助線圈44，使其電動(dòng)勢(shì)和電流變化率成比例，因此直接檢測(cè)出了電流變化率 dlu0若將電流檢測(cè)值(例如Iu)臨時(shí)讀入到控制器中，并對(duì)其進(jìn)行微分處理，則檢測(cè)出電流變化率也不是不可能。但是，為此，有數(shù)個(gè)課題需要解決。首先，第一，電流檢測(cè)的分辨率必須較高的點(diǎn)。電流檢測(cè)是以模擬電路為主體來進(jìn)行，必然存在程度的檢測(cè)誤差。與此相對(duì)，電流變化量為數(shù)％，不能得到充分的分辨率。另外，為了獲得變化量，需要隔開某種程度的時(shí)間差來檢測(cè)兩點(diǎn)間的電流值，因此在施加窄幅的脈沖的情況下，獲得這樣的時(shí)間差較為困難。第二，舉出微分處理自身的誤差要因。由控制器進(jìn)行的微分，由于在原理上不得不成為不完整微分，因此，必然包含誤差。不完整微分越接近于完整微分，則原理上其精度越提高，但包含于檢測(cè)值中的噪聲的影響有可能會(huì)放大誤差分量。在本發(fā)明中，通過電流檢測(cè)/電流變化率檢測(cè)器4直接高靈敏度地檢測(cè)出電流變化率自身。由此，由于不再需要取“差分”，因此能夠大幅改善控制上的限制條件。即使是窄的脈沖寬度，也能夠作為“變化率”讀入到控制器內(nèi)。接著，利用圖3 圖5來說明本發(fā)明的特征部分的磁通估計(jì)器15的詳細(xì)情況。圖 3是表示磁通估計(jì)器15和速度估計(jì)器16的內(nèi)部框圖的圖。在圖3中，在磁通估計(jì)器中，根據(jù)電流Idc和Iqc，由磁通初始值運(yùn)算器151來運(yùn)算d軸和q軸的各自的磁通初始值Φ ds、 Oqs。另外，利用相位θ dc,由dq變換器153將PWM脈沖變換為dq軸上的電壓Vds、Vqs, 并將這些狀態(tài)量Idc、Iqc、Oqs、Vds、Vqs輸入到磁通模型運(yùn)算器152中。在磁通模型運(yùn)算器152中，對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的內(nèi)部磁通進(jìn)行模擬，計(jì)算電流變化率dldce和dlqce。 根據(jù)該電流變化率，用反正切運(yùn)算器15 來計(jì)算以d軸為基準(zhǔn)的相位，計(jì)算電流變化率相位估計(jì)值S die。同樣地，對(duì)于直接檢測(cè)出電流變化率的值dldc、dlqc，也由反正切運(yùn)算器154b求取相位角Sdl。SdI和δ die本來應(yīng)當(dāng)是一致的值。若存在兩者的偏差Δ θ e，則毫無疑問是因?yàn)榇磐ㄎ恢么嬖谄?。因此，只要修正旋轉(zhuǎn)速度來使兩者一致即可。另外，SdI和 δ die由于根據(jù)PWM脈沖的狀態(tài)不同而大小不同，因此，通過濾波器155而穩(wěn)定化。在速度估計(jì)器中，輸出速度估計(jì)值《rc來使Δ θ e成為零。在圖3中，由比例積分控制器(PI控制器)161施加控制，使Δ θ e成為零。作為對(duì)Δ θ e的指令，零產(chǎn)生器162賦予“零”。圖4是表示磁通模型運(yùn)算器152的內(nèi)部的圖。由電阻設(shè)定器1521a、1521b計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的線圈電阻部分的電壓降，之后，對(duì)施加電壓進(jìn)行積分，由此，實(shí)時(shí)運(yùn)算感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的內(nèi)部磁通。積分器1522a、1522b分別將ds、Oqs作為初始值，來計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 5內(nèi)部的磁通變化。根據(jù)d軸和q軸的各自的磁通圖1即Id圖1523a、Iq圖1523b，運(yùn)算電流值Idee、Iqce。雖然這些動(dòng)作只不過是在模擬感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的內(nèi)部狀態(tài)，但各個(gè)圖也均需要考慮磁路的飽和特性?；蛑鎴D，將磁飽和特性數(shù)學(xué)式模型化也沒有問題。由于電流估計(jì)值Idee、Iqce其自身是電流值，因此將其變換為變化率。變化率在不完整微分器 15Ma、1524b進(jìn)行。若是模擬上的微分的話，則能夠在噪聲的影響不會(huì)成為大問題的情況下進(jìn)行處理。圖5示出從PWM脈沖到電流變化率的波形圖。在圖5 (a)中，是作成PWM脈沖時(shí)的三角波載波和電壓指令Vu*、Vv*、Vw*。根據(jù)各個(gè)電壓指令和三角波載波的大小關(guān)系作成 PWM脈沖，并基于該脈沖，從逆變器輸出圖5(b)那樣的相電壓。線路電壓(line-to-line voltage)是圖5(c)那樣的波形。結(jié)果，各相電流成為圖5 (d) (f)，與PWM脈沖波形結(jié)合 (link)，產(chǎn)生脈動(dòng)電流。該脈動(dòng)電流的變化率即微分值成為圖5(g) (i)。若在dq軸上觀測(cè)這些電流變化率，則它們依賴于施加電壓和此時(shí)的磁通位置，成為表示某特定方向的矢量。也在磁通估計(jì)器15內(nèi)部進(jìn)行同樣的模擬來求取電流變化率的矢量，并進(jìn)行與實(shí)際檢測(cè)值的比較，由此能夠估計(jì)磁通位置的偏移量。即，在磁通估計(jì)器15中，在dq軸上估計(jì)運(yùn)算圖5的(g) (i)。若能夠使相當(dāng)于磁通估計(jì)值的誤差的Δ θ e為零，則無傳感器控制成立。根據(jù)本發(fā)明，通過對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的相電流，直接檢測(cè)其電流變化率，從而能夠不特別地施加諧波，來估計(jì)磁通位置。實(shí)施例2下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例2進(jìn)行說明。在第一實(shí)施方式中，以用模擬電路來實(shí)現(xiàn)控制器2的思路進(jìn)行了說明，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制，需要高速處理。當(dāng)然若使用專用的選通邏輯(gatelogic)的話，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化也不是不可能，但這樣的話，電路規(guī)模就會(huì)變得龐大。在實(shí)施例2中，以工業(yè)用途等所使用的計(jì)算機(jī)為前提，使用圖6 圖10示出實(shí)用的例子。圖6是表示實(shí)施例2的特征部分即控制器2B的模塊構(gòu)成圖。將本控制器2B代替圖1中的控制器2而導(dǎo)入，便構(gòu)成了實(shí)施例2。在圖6中，關(guān)于部件編號(hào)6 14和16的模塊，是與圖1所示的相同編號(hào)的模塊相同的模塊。本實(shí)施例的特征部分為磁通運(yùn)算器15B和采樣保持電路17、觸發(fā)產(chǎn)生電路18。 圖7表示磁通估計(jì)器15B的內(nèi)部框圖，圖8表示磁通模型152B的內(nèi)部框圖。在此，與實(shí)施例1中的圖3和圖4相同編號(hào)的部分表示相同的部分。在圖7中，刪除了圖3中的濾波器 155，新加入了矢量選擇器156。另外，在圖8中，代替圖4中的不完整微分器15Ma、15Mb， 加入了延遲原件1525a、152 和加減法運(yùn)算器^u7i。除此之外，都和實(shí)施例1相同。下面，對(duì)于本實(shí)施例2的動(dòng)作原理進(jìn)行說明。在以低速驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的情況下，對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的施加電壓的基波振幅變小。這是因?yàn)楦袘?yīng)電動(dòng)機(jī)5的反電動(dòng)勢(shì)和旋轉(zhuǎn)速度成比例，旋轉(zhuǎn)機(jī)在原理上成為這樣。施加電壓的振幅降低的結(jié)果是，逆變器的PWM脈沖也變得非常窄。在圖9中示出該情形。圖9 是以低的施加電壓的條件來重新描繪圖5示出的PWM波形和那時(shí)的電流、和電流變化率的一部分(三角波載波減少方向的部分)的圖。逆變器的輸出電壓(b)中，各相的設(shè)備是或上側(cè)接通、或下側(cè)接通的2組，若匯總 3相，共8組的開關(guān)模式。在圖10將這些用矢量表現(xiàn)。如V(x、y、z)所標(biāo)記的各矢量，表示各相的開關(guān)狀態(tài)。例如，V(1，0，0)表示U相為1(即上側(cè)開關(guān)接通)，V相、W相為0(下側(cè)的開關(guān)導(dǎo)通)的狀態(tài)。將此應(yīng)用于圖9，該期間中，從V(0，0，0)開始，獲得V(1，0，0)、V(1，0， 1)，在V(l，l，l)結(jié)束。此時(shí)的線路電壓如圖9(c)所示，可知在V(0，0，0)和V(l，l，l)(將此稱為零矢量)以外的電壓矢量中，在線路間施加脈沖電壓。在旋轉(zhuǎn)速度極端低的情況下，這些零矢量以外的矢量的輸出期間變得非常短。在圖9中，設(shè)V(1，0，0)的輸出期間為T1，V(1，0，1)的輸出期間為T2。在轉(zhuǎn)速低的條件下，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)3的反電動(dòng)勢(shì)較小，脈沖電壓作為非常大的擾動(dòng)脈沖起作用。如圖9(d) (f)所示，示出在脈沖施加期間，最大的電流變化。此時(shí)的電流變化率成為圖9(g) (i)。為了進(jìn)行極低速度區(qū)域下的無傳感器控制，需要捕捉電流變化率。這種情況下，如圖9所示，可知脈沖施加時(shí)的電流變化率最大，另外靈敏度高。因此，若僅在該期間捕捉到電流變化率，則能夠進(jìn)行高靈敏度的位置估計(jì)。例如，若是在圖9中的Tl的期間，則由于脈沖寬度比T2要寬，因此易于捕捉到電流變化率。基于這樣的原理來構(gòu)成控制系統(tǒng)就是第二實(shí)施方式。在圖6中，根據(jù)三相電壓指令Vu*、Vv*、Vw*的大小關(guān)系，來計(jì)算寬度最寬的電壓矢量(零以外的矢量)的施加定時(shí)，由觸發(fā)產(chǎn)生器18產(chǎn)生配合該定時(shí)來進(jìn)行采樣/保持的觸發(fā)信號(hào)。據(jù)此，由觸發(fā)/保持電路17實(shí)施電流變化率的采樣保持。即，實(shí)施圖9(g)、(i) 的采樣。在磁通估計(jì)器15B中，在矢量選擇器156中，根據(jù)電壓指令Vu*、Vv*、Vw*的大小關(guān)系，選擇脈沖寬度較寬的矢量，將其電壓賦予dq變換器153。在磁通模型152B中，僅對(duì)特定的電壓矢量實(shí)施磁通估計(jì)、電流變化率的估計(jì)運(yùn)算。雖然在磁通模型152B中，進(jìn)行和圖4的實(shí)施例相同的模擬，但由于將電壓矢量特定為一個(gè)，因此，能夠大幅簡(jiǎn)化運(yùn)算處理。根據(jù)Id圖1523a、Iq圖152 而輸出的電流估計(jì)值Idee、Iqce取與預(yù)先計(jì)算的初始值(延遲器1525a、1525b)的差分，來求得電流變化率 dldce、dlqce0如此，在第二實(shí)施方式中，對(duì)施加零矢量以外的電壓矢量的瞬間進(jìn)行采樣，估計(jì)運(yùn)算感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5的內(nèi)部磁通位置。對(duì)于載波的半周期間，一次的采樣次數(shù)即可完成，因此能夠適用通用的個(gè)人計(jì)算機(jī)。實(shí)施例3接著，說明本發(fā)明的實(shí)施例3。在實(shí)施例1、2中，控制對(duì)象是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，在實(shí)施例3中，應(yīng)用永磁同步電動(dòng)機(jī) (下面略稱為PM電動(dòng)機(jī))。PM電動(dòng)機(jī)與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相比，能實(shí)現(xiàn)小型、高效，因此今后，能夠預(yù)想應(yīng)用的用途將進(jìn)一步擴(kuò)大。圖11是第三實(shí)施方式的構(gòu)成圖。以實(shí)施例2(圖6)為基礎(chǔ)而記載?？刂破?C和圖6的控制器2B大致相同，除了刪除了轉(zhuǎn)差運(yùn)算器12以外，沒有任何的變化。另外，電動(dòng)機(jī)成為了 PM電動(dòng)機(jī)5C。在PM電動(dòng)機(jī)中，由于驅(qū)動(dòng)頻率ω 1和轉(zhuǎn)速的頻率corc必然同步，因此不需要加法運(yùn)算轉(zhuǎn)差頻率，控制結(jié)構(gòu)變得更加簡(jiǎn)化。即，僅排出轉(zhuǎn)差運(yùn)算器12，就能夠構(gòu)成PM電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。此時(shí)，需要配合PM電動(dòng)機(jī)來修正磁通模型運(yùn)算器152、或152B中的Id圖、Iq 圖。反言之，只要對(duì)此進(jìn)行變更，就能夠驅(qū)動(dòng)PM電動(dòng)機(jī)。實(shí)施例4
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例4進(jìn)行說明。
在實(shí)施例2中，說明了對(duì)于三角波載波的半周期，只用一次的采樣次數(shù)就能夠進(jìn)行磁通的位置估計(jì)的方法。在實(shí)施例4中，對(duì)載波的半周期進(jìn)行2次的采樣。只要是通常的PWM，則必然輸出2次零矢量以外的電壓矢量。例如，如圖9所示那樣，在載波半周期間內(nèi)輸出ν(1，0，0)和V(1，0，1)這兩個(gè)。通過使用這兩個(gè)電壓矢量，能夠進(jìn)行靈敏度更高的檢測(cè)。由于靈敏度的高低與精度的提升相關(guān)，因此能夠以無傳感器實(shí)現(xiàn)與理想更接近的矢量控制。關(guān)于這些的原理，使用圖12 6進(jìn)行說明。圖12是實(shí)施例的特征部分即控制器2D的模塊構(gòu)成圖。通過代替圖11中的控制器2C而導(dǎo)入本控制器2D，構(gòu)成實(shí)施例4。另外，若加上轉(zhuǎn)差運(yùn)算器12，則能夠和實(shí)施例1、2 一樣，也能夠應(yīng)用于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。在圖12中，關(guān)于部件編號(hào)6 14和16的模塊，是和圖1或圖11所示的相同編號(hào)的模塊相同的模塊。本實(shí)施例的特征部分在于有2組Δ θe的運(yùn)算路徑這一點(diǎn)上。一個(gè)是接受觸發(fā)產(chǎn)生器18Da的觸發(fā)信號(hào)，采樣保持電流變化率dlu、dlw的采樣/保持部17a、將該值進(jìn)行坐標(biāo)變換的dq變換器14b、和取入該dq軸上的電流變化率來運(yùn)算Δ θ el的磁通估計(jì)器15Ba。同樣的運(yùn)算路徑還存在另一個(gè)，這里通過觸發(fā)產(chǎn)生器18Db、采樣/保持部17b、 dq變換器14c、磁通估計(jì)器15Bb來運(yùn)算Δ θ e2。兩者的差異在于利用施加了哪個(gè)電壓矢量時(shí)的電流變化率這一差別上。如前所述，電壓矢量除了零矢量以外存在2個(gè)，在施加該兩者的電壓矢量時(shí)檢測(cè)出電流變化率。在新附加的△ θ e選擇器19中，比較dq軸上的電流變化率的大小，判別根據(jù)哪個(gè)變化率來進(jìn)行運(yùn)算。通過開關(guān)20來進(jìn)行其切換。Δ θ e選擇器19進(jìn)行下述的運(yùn)算來比較電流變化率的大小。數(shù)1
權(quán)利要求
1.一種交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，包括 逆變器，其進(jìn)行電力變換，將直流變換為交流； 交流電動(dòng)機(jī)，其與所述逆變器連接；和控制器，其對(duì)所述逆變器輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，控制所述逆變器， 所述逆變器的線路電壓波形為，相對(duì)于交流輸出的基波周期360度，設(shè)180度期間為連續(xù)的正方向的脈沖列，剩下的180度期間為負(fù)方向的脈沖列，來對(duì)所述交流電動(dòng)機(jī)施加電壓，具備檢測(cè)所述交流電動(dòng)機(jī)的電流以及電流變化率的單元，基于所述電流的檢測(cè)值以及所述電流變化率的檢測(cè)值來控制所述交流電動(dòng)機(jī)。
2.一種交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，包括 逆變器，其進(jìn)行電力變換，將直流變換為交流； 交流電動(dòng)機(jī)，其與所述逆變器連接；和控制器，其對(duì)所述逆變器輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，控制所述逆變器， 對(duì)所述逆變器的線路電壓波形的PWM脈沖列，在波形的至少一部分設(shè)置脈沖的前后極性反轉(zhuǎn)的微小脈沖，具備檢測(cè)所述交流電動(dòng)機(jī)的電流以及電流變化率的單元，基于所述電流的檢測(cè)值以及所述電流變化率的檢測(cè)值來控制所述交流電動(dòng)機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在所述驅(qū)動(dòng)裝置中，具備估計(jì)所述逆變器的施加電壓引起的電流變化的單元，根據(jù)其估計(jì)值和所述電流變化率的關(guān)系，來估計(jì)所述交流電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的磁通位置，根據(jù)其估計(jì)值， 進(jìn)行所述交流電動(dòng)機(jī)的控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具備根據(jù)所述電流變化率的檢測(cè)值來估計(jì)運(yùn)算伴隨該電流變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的單元，根據(jù)其估計(jì)值和所述逆變器的輸出電壓的關(guān)系，來估計(jì)所述交流電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的磁通位置，根據(jù)其估計(jì)值，進(jìn)行所述交流電動(dòng)機(jī)的控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在所述交流電機(jī)內(nèi)部的磁通位置的估計(jì)中，使用考慮了所述電流檢測(cè)值的函數(shù)、或預(yù)先運(yùn)算出的數(shù)據(jù)表來進(jìn)行估計(jì)運(yùn)算。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，作為所述逆變器輸出的脈沖列，具備連續(xù)輸出逆變器的開關(guān)狀態(tài)為三相不全部相同的狀態(tài)的2種開關(guān)狀態(tài)的期間，其中三相不全部相同的狀態(tài)是指不是三相全部的上臂接通或三相全部的下臂接通的狀態(tài)，在該連續(xù)的2種開關(guān)狀態(tài)中的至少一種的開關(guān)狀態(tài)下，進(jìn)行所述電流變化率的檢測(cè)， 根據(jù)該電流變化率的檢測(cè)值，進(jìn)行所述交流電動(dòng)機(jī)的控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在所述2種連續(xù)輸出的開關(guān)狀態(tài)下，在各自的輸出期間中，進(jìn)行所述電流變化率的檢測(cè)，根據(jù)該2個(gè)狀態(tài)下的各自的電流變化率的檢測(cè)值來進(jìn)行所述交流電動(dòng)機(jī)的控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在對(duì)所述電流檢測(cè)單元和所述電流變化率檢測(cè)單元的檢測(cè)值進(jìn)行采樣時(shí)，根據(jù)相同的觸發(fā)信號(hào)來進(jìn)行所有的采樣，使所有的采樣實(shí)質(zhì)地同時(shí)進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，作為檢測(cè)所述電流的單元，為采用了在環(huán)狀的磁性體芯貫通所述交流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力線的構(gòu)造的單元，在所述磁性體芯設(shè)置輔助線圈，還具備檢測(cè)該輔助線圈的兩端的電壓的單元，以該電壓為電流變化率的檢測(cè)值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，作為檢測(cè)所述電流變化率的單元，設(shè)置檢測(cè)所述交流電動(dòng)機(jī)的電流檢測(cè)單元的兩端的電壓的單元，以該電壓為電流變化率的檢測(cè)值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，作為檢測(cè)所述電流變化率的單元，設(shè)置與所述交流電動(dòng)機(jī)串聯(lián)連接電感并檢測(cè)該電感的兩端的電壓的單元，以該電壓為電流變化率的檢測(cè)值。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，作為檢測(cè)所述電流變化率的單元，針對(duì)所述交流電動(dòng)機(jī)的電流檢測(cè)單元的輸出而具備模擬電路、或模擬和數(shù)字混合的電路，通過信號(hào)處理獲取電流變化率。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在所述逆變器的開關(guān)狀態(tài)相同的期間中，由所述電流檢測(cè)單元對(duì)電流值進(jìn)行多次采樣，根據(jù)其采樣值，作為所述電流變化率的檢測(cè)值，其中所述逆變器的開關(guān)狀態(tài)相同的期間是指PWM脈沖不變化的期間。
14.一種電動(dòng)機(jī)車輛，其特征在于，具備權(quán)利要求1或2所述的交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，不用刻意地施加諧波電壓，而以理想的PWM波形對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的極低速區(qū)域的無傳感器驅(qū)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制。進(jìn)行交流電動(dòng)機(jī)的電流檢測(cè)和電流變化率的檢測(cè)，考慮賦予該電流變化的逆變器的輸出電壓，來進(jìn)行交流電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的磁通位置的估計(jì)運(yùn)算。由于電流變化率根據(jù)逆變器的脈沖波形而產(chǎn)生，因此能夠在不刻意施加諧波的情況下進(jìn)行交流電動(dòng)機(jī)的磁通位置的估計(jì)運(yùn)算。
文檔編號(hào)H02P21/04GK102170261SQ20111004209
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
發(fā)明者山本弘毅, 巖路善尚, 金子大吾 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所