CN102668361A - 电动机控制装置及其磁极位置检测方法 - Google Patents

电动机控制装置及其磁极位置检测方法 Download PDF

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CN102668361A CN2010800586130A CN201080058613A CN102668361A CN 102668361 A CN102668361 A CN 102668361A CN 2010800586130 A CN2010800586130 A CN 2010800586130A CN 201080058613 A CN201080058613 A CN 201080058613A CN 102668361 A CN102668361 A CN 102668361A
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Abstract

本发明的目的在于提供电动机控制装置及其控制方法,利用电动机的磁滞特性,不受电动机转子的磁饱和的影响地可靠地进行磁极位置检测。电动机控制装置具备:生成电流分布的电流分布发生器(111);探测电压运算器(110),其根据电流分布对探测电压脉冲进行运算并与d轴电压指令相加;磁极位置检测器(106),其根据探测电压脉冲检测永磁电动机的磁极位置;极性判别评价电流运算器(108),其根据与PWM控制的周期同步地检测到的电动机电流的d轴电流值运算极性判别评价电流,该极性判别评价电流用于判别永磁电动机的磁极极性;以及极性检测器(109),其根据极性判别评价电流与电流指令间的偏差来输出相位校正量。

Description

电动机控制装置及其磁极位置检测方法
技术领域
本发明涉及在不使用位置传感器和速度传感器的情况下驱动电动机的电动机控制装置及其磁极位置检测方法。
背景技术
公知有为了检测电动机的转子磁极而利用电动机的磁饱和的控制装置。作为该电动机控制装置的例子,可列举如下。
在专利文献1的电动机控制装置中,在停止的同步电动机的旋转坐标d轴方向施加与交流电流指令id1*对应的电力,使用反馈检测到的“交流电流指令id1*产生的旋转坐标q轴方向的电流iq'的振幅值”,执行磁极位置估计值θ^的收敛运算,将收敛的磁极位置估计值θ^估计为同步电动机的磁极位置θ的真值。
并且,在专利文献2的电动机控制装置中,对于作为电动机的估计磁极轴的dc轴上的电压指令施加微小变化,其结果为,利用电流脉动成分为正的期间与为负的期间之差、或者正侧、负侧中的电流变化率之差来判别磁极轴的极性,在dc轴和与其垂直的qc轴双方上施加针对上述电压指令的微小变化,根据各轴上的电流脉动成分,直接估计电动机的磁极位置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平10-229699号公报
专利文献2:日本特开2002-78392号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而,上述电动机控制装置利用电动机的磁饱和、即N极、S极的电感Ld的差异,对微小电压脉冲所产生的电动机电流的正负的流通时间的差进行比较,判别转子磁极的极性。
根据使用的磁性材料的不同,电动机的磁饱和的特性不同,并且,在产业用途中使用的钕磁铁的磁铁工作点较高。即,关于由不流过电动机电流的状态下的定子和转子形成的磁路的磁化特性,因位处于由B-H曲线表示的磁滞的饱和状态的附近,所以,如果是微小的电压,则很难观测到饱和的影响。
因此,本发明的目的在于,提供一种电动机控制装置及其控制方法,使用利用了电动机磁滞特性的磁极检测方法,不受电动机转子的磁饱和的影响地可靠地进行磁极位置检测。
解决问题的手段
为了解决上述问题,根据本发明的一个方面,应用以下电动机控制装置,该电动机控制装置具备:永磁电动机;电力变换器,其通过PWM控制向所述永磁电动机施加交流电压指令,该交流电压指令基于作为该永磁电动机的磁通方向的d轴电压指令和与其垂直的q轴电压指令;电流检测器,其与所述PWM控制的周期同步地检测流过所述永磁电动机的电动机电流;电流分布发生器,其生成电流分布;探测电压运算器,其根据所述电流分布,对探测电压脉冲进行运算并与所述d轴电压指令相加;磁极位置检测器,其根据所述电动机电流和所述探测电压脉冲,对所述永磁电动机的磁极位置进行检测;极性判别评价电流运算器,其根据所述电动机电流的d轴电流值运算极性判别评价电流,该极性判别评价电流用于判别所述永磁电动机的磁极极性;以及极性检测器,其根据所述极性判别评价电流与所述电流指令间的偏差,判别所述磁极极性,输出相位校正量。
此外,应用如下的上述电动机控制装置,其中,所述磁极位置检测器具备:符号检测器,其检测所述探测电压脉冲的极性;第1乘法器,其将规定的增益与该符号检测器的输出值相乘;第2乘法器、第3乘法器,它们按每个成分将所述电动机电流的2相电流检测值与所述第1乘法器的输出相乘;滤波器,其使用该第2乘法器和第3乘法器的输出,提取与所述探测电压脉冲的周期同步的所述2相电流检测值各自的峰值Icos、Isin;以及反正切运算器,其通过所述峰值Icos、Isin的反正切运算来计算磁极位置。
此外,应用如下的上述电动机控制装置,其中,所述极性检测器具备:减法器,其对所述电流分布与所述极性判别评价电流间的偏差进行运算;脉冲发生器,其生成所述探测电压脉冲的2倍频率的脉冲序列;第4乘法器,其将所述减法器的输出与所述脉冲序列相乘;失真方向判别器,其判别通过低通滤波器或者积分器叠加了该乘法器的输出后的直流成分的极性;以及补偿量选定器,其根据该失真方向判别器的输出,将0[rad]或者π[rad]作为所述相位校正量进行输出。
此外,应用如下的上述电动机控制装置,该电动机控制装置的特征在于,所述极性判别评价电流运算器由带通滤波器构成,从所述电动机电流的d轴电流值中提取与探测脉冲电压相同的频率,该带通滤波器的固有角频率被设定为与对所述电流分布设定的频率相同。
此外,应用如下的上述电动机控制装置,该电动机控制装置具备:电压振幅运算器,其对输入到所述电力变换器的电压指令值的振幅进行运算;以及电流分布修正器,其在所述电压指令值的振幅是所述电力变换器能够输出的最大电压值以上的情况下,修正所述电流分布的振幅或者频率。
为了解决上述问题,根据本发明的其他的方面,应用以下的磁极位置检测方法,该磁极位置检测方法包括:通过PWM控制向永磁电动机施加交流电压指令的步骤,该交流电压指令基于作为所述永磁电动机的磁通方向的d轴电压指令和与其垂直的q轴电压指令;与所述PWM控制的周期同步地检测流过该永磁电动机的电动机电流的步骤;根据生成的电流分布对探测电压脉冲进行运算的步骤;将探测电压脉冲与所述d轴电压指令的相加值重新设为d轴电压指令的步骤;根据所述电动机电流和所述探测电压脉冲检测所述永磁电动机的磁极位置的步骤;根据所述电动机电流的d轴电流值运算极性判别评价电流的步骤,该极性判别评价电流用于判别所述永磁电动机的磁极极性;根据所述极性判别评价电流与所述电流分布间的偏差判别所述磁极极性的步骤;根据所述磁极极性的判别结果将0[rad]或者π[rad]作为所述相位校正量进行输出的步骤;以及将所述磁极位置与所述相位校正量相加而重新设为磁极位置的步骤。
发明的效果
根据本发明,对于电动机转子的磁饱和的影响或向电动机施加的电压的变动,可靠地进行磁极位置检测,因此能够在短时间内高精度地检测磁极位置。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的电动机控制装置的框图。
图2是该实施方式的磁极位置检测器106的详细框图。
图3是该实施方式的极性检测器109的详细框图。
图4是对电流分布和发生电流的失真进行说明的图。
图5是对电动机101具有的磁滞特性和磁化轨迹进行说明的图。
图6是示出基于电流分布而产生的电流波形的图。
图7是本发明的第2实施方式的电动机控制装置的框图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外,通过对相同的结构标注相同的标号,来适当地省略重复说明。
<第1实施方式>
首先,参照图1对本发明的第1实施方式的电动机控制装置I的结构进行说明。图1是本发明的第1实施方式的电动机控制装置I的框图。
如图1所示,本实施方式的电动机控制装置I具备:电动机101、电流检测器102、电力变换器103、3相2相变换器104、dq变换器105、磁极位置检测器106、电流控制器107、极性判别评价电流运算器108、极性检测器109、探测电压运算器110、电流分布发生器111以及加法器112、113。
电动机101是作为控制对象的永磁电动机。在电动机101的磁通方向(d轴)和与其垂直的方向(q轴)构成的坐标系内,进行以下的电动机控制。
电流检测器102与进行后述的PWM控制的周期同步地检测流过电动机101的电流,作为3相电流(iu、iv、iw)输出。
虽未图示,但电力变换器103按每个PWM开关(switching)周期对将输入的交流电压进行整流而得到的直流母线电压进行PWM控制,基于后述的d轴和q轴电压指令(V*sd、V*sq)、后述的磁极位置θ与相位校正量Δθ的相加值来生成电压指令,施加给电动机101。
3相2相变换器104将3相电流(iu、iv、iw)变换为2相的交流电流(isα、isβ)。
dq变换器105将2相的交流电流(isα、isβ)变换为d轴和q轴电流(isd、isq)。
磁极位置检测器106根据2相的交流电流(isα、isβ)和后述的探测电压脉冲Vposi对磁极位置θ进行检测。
电流控制器107以d轴以及q轴电流指令(i*sd、i*sq)、与d轴以及q轴电流(isd、isq)一致的方式进行控制,输出d轴以及q轴电压指令(V*sd、V*sq)。
极性判别评价电流运算器108由带通滤波器构成,从d轴电流isd提取与探测脉冲电压相同的频率,将其作为极性判别评价电流idh进行输出。滤波器的固有角频率被设定为与对后述的电流分布Iposi设定的频率相同。
极性检测器109根据极性判别评价电流idh和电流分布Iposi,判别转子磁极的极性,输出相位校正量Δθ。关于极性检测器109的动作,在后面叙述。
探测电压运算器110被输入后述的电流分布Iposi,将电流分布Iposi的时间微分值与电感设定值Ld*相乘来运算探测电压脉冲Vposi,输出至磁极位置检测器106和加法器112。电流分布Iposi是三角波状的信号,因此探测电压脉冲Vposi是矩形波状的信号,其周期相同。另外,探测电压脉冲Vposi是用于磁极位置检测的探测电压。
电感设定值Ld*是由电动机设计值、试运转调整值或者在起动前进行的自动调谐方法等来确定的。
另外,此处所述的“电流分布”是指,预先设定电流变化模式,是考虑探测电压脉冲Vposi为电力变换器能够输出的最大电压以下、产生的电流为电动机额定电流以下的条件而作成的,完全不需考虑电动机的磁饱和的影响,该电流变化模式是在将探测电压脉冲Vposi施加到电动机的情况下,内置在电动机中的磁铁工作点沿着磁滞特性的局部回路移动时产生的。
该电流变化模式是以零为中心、正负具有相同振幅的固定周期的三角波状的电流指令信号,通过其电流峰值、变化率或频率来设定。
电流分布发生器111产生与电动机101相应的电流分布Iposi,向极性检测器109和探测电压运算器110输出。另外,所输出的电流分布Iposi的变化率是固定的,其频率是与探测脉冲电压相同的频率。
产生电流分布Iposi的周期与电流检测器102中的3相电流(iu、iv、iw)的检测相同,与PWM控制的周期同步。此外,在电流分布Iposi的产生周期内至少进行4次以上的电流检测。不仅限定于此,例如,按照PWM控制的周期进行电流检测的周期,且设为PWM开关周期的一半,进而按照PWM开关周期的2倍以上的周期产生电流分布Iposi即可。
加法器112将d轴电压指令V*sd与探测电压脉冲Vposi相加,重新作为d轴电压指令V*sd进行输出。
加法器113将磁极位置θ与相位校正量Δθ相加,重新作为磁极位置θ向电力变换器103输出。
接着,参照图2对本实施方式的磁极位置检测器106进行说明。图2是本实施方式的磁极位置检测器106的详细框图。
如图2所示,本实施方式的磁极位置检测器106具备符号检测器201、乘法器202、乘法器203、增益放大器204、滤波器205、206以及反正切运算器207。此外,与将探测电压脉冲Vposi和d轴电压指令V*sd相加的周期,即电流分布Iposi的产生周期同步地计算磁极位置θ。
在探测电压脉冲Vposi的极性为正的情况下,符号检测器201输出为1,为负的情况下,输出为-1。
增益放大器204将增益Gh与符号检测器201的输出相乘。
乘法器202、203按照2相的交流电流(isα、isβ)的α、β的每个成分,与增益放大器204的输出相乘。
滤波器205、206将乘法器202、203各自的输出作为输入,提取2相的交流电流(isα、isβ)的各自的峰值(Icos、Isin)。滤波器205、206构成为分母为s+ωcv、分子为s·ωc(s为微分运算符)的不完全微分器,固有角频率ωcv、ωc是考虑了防止检测延迟的规定值。由此,滤波器205、206通过位于分子的微分要素来提取电流的峰值,通过位于分母的低频域滤波器要素除去开关噪声。
反正切运算器207通过峰值(Icos、Isin)的反正切运算来计算磁极位置θ。
这样,磁极位置检测器106根据2相的交流电流(isα、isβ)和探测电压脉冲Vposi,检测磁极位置θ。另外,关于该磁极位置θ,未完成转子磁极的判别。
接着,对在本实施方式中利用的磁极位置θ和转子磁极的极性的检测原理进行说明,然后,对极性检测器109的具体的工作进行说明。
首先,使用图4、图5对电流分布Iposi和发生电流Ireal的失真进行说明。
图4是对电流分布Iposi和产生电流Ireal的失真进行说明的图,也一同对引起电流Ireal产生的探测电压脉冲Vposi进行了图示。可知发生电流Ireal受到磁滞回路的影响而失真的情况。
另外,在图4中,将电流检测的周期设为Ts,图示了在作为三角波状信号的电流分布Iposi的1个周期内进行了4次电流检测的情况。
图5是对电动机101具有的磁滞特性和磁化轨迹进行说明的图,图5(a)是对电动机101具有的磁滞特性(主回路)进行说明的图,图5(b)是对电动机101具有的部分的磁滞特性(局部回路)进行说明的图,图5(c)是对基于将N极作为电压施加的正侧、S极作为电压施加的负侧时的施加电压VdN的磁化轨迹进行说明的图,图5(d)是对基于将S极作为电压施加的正侧、N极作为电压施加的负侧时的施加电压VdS的磁化轨迹进行说明的图,图5(e)是将磁阻Rm的变化近似而进行说明的图。
一般来讲,在转子具有永久磁铁的电动机中,具有图5(a)所示的磁滞特性(主回路)。图5(a)中的磁滞特性的中心的箭头示出初始磁化曲线,从Path A向PathB以向左旋转的方式描绘磁化轨迹。此处,在磁铁工作点位于由图5(b)的左图的点P示出的位置的状态下,通过图5(c)的施加电压VdN、图5(d)的施加电压VdS,产生由图5(b)的放大图示出的称为局部回路的部分的磁滞磁化轨迹。
基于图5(c)所示的施加电压VdN的磁化轨迹沿着图5(b)的右图中所示的v-x-y-z的顺序。此时,因为v-x区域的磁阻Rm比y-z区域(斜线部)的磁阻Rm大,所以产生的电流idN在各自的区域中电流波形的失真产生差别。
基于图5(d)所示的施加电压VdS的磁化轨迹沿着图5(b)的右图中所示的y-z-v-x的顺序。此时,产生的电流idS与电流idN顺序相反。
磁阻Rm越大则电感Ld越小,因此,此时发生的电流响应变得陡峭。相反,当磁阻Rm较小时,电流响应变慢。
由此,由于磁滞回路的影响,产生的电流发生失真,上述电流idS成为电流idN那样的波形。
图6是示出基于电流分布Iposi而发生的电流波形的图。在图6中示出将基于电流分布Iposi而产生的电流作为2相的交流电流(isα、isβ)来观测的情况。
其示出:在嵌入磁铁电动机中,在转子中的永久磁铁的极(N极或者S极)所存在的方向上,因为磁阻Rm较大,所以电感Ld变小,在不存在极的方向中,因为电感Ld较大,所以电流的峰值基于电感分布而变化。
同样,在表面磁铁电动机的情况下,由于基于电流分布Iposi而产生的电流,磁通的磁路在定子槽的桥(bridge)部局部地变窄。此处磁阻较大、电感Ld变小,在定子磁心(core)的中心部电感Ld变大,因此2相的交流电流(isα、isβ)的峰值产生变化。在作为控制对象的电动机101内置了定子磁心的情况下出现该现象。
因此,如果提取通过电流分布Iposi而产生的2相的交流电流(isα、isβ)的峰值,则其变动周期与磁极位置的周期相同。基于该原理,在磁极位置检测器106中对磁极位置θ进行检测。
接着,说明利用使用图5(a)至(d)而说明的磁滞回路的影响来检测转子磁极的极性的方法。
如上所述,由于该磁滞回路的影响,如图4所示那样,产生电流Ireal发生了失真。此时的失真成分包含较多的施加的探测电压脉冲Vposi的频率的2倍频率。在下面说明其原因。
例如,如图5(b)所示,在施加电压VdN的1个周期中,前半周期具有如下过程:在磁路上,从磁滞回路的工作点P经由v,到达磁阻Rm最小的点,并且,经由x,返回到工作点附近,后半周期具有如下过程:从工作点附近经由y,到达磁阻Rm最大的点,经由z返回到工作点附近。
此处,如果在v-x-y-z各自的区域中将磁阻Rm的值设为固定,则根据图5(c)的施加电压VdN、产生的电流idN,磁阻Rm能够近似为图5(e)那样。即,在施加电压VdN的1个周期中,磁阻Rm存在2个周期的变化,进而,在靠近N极侧的v-x和靠近S极侧的y-z中,磁阻Rm的大小不同,相对于x区域,z区域中的值较小,相对于v区域,y区域中的值较小。
由此,基于探测电压脉冲Vposi的产生电流Ireal表现为探测电压脉冲Vposi的2倍频率。该频率成分由于在前面说明的电感的变化,在施加到N极的情况与施加到S极的情况下,振幅发生变动。即,在施加到N侧的情况下,探测电压脉冲Vposi的2倍频率成分的负侧的振幅增大,在施加到S侧的情况下,正侧的振幅增大。
转子磁极的极性基于上述原理。下面说明的极性检测器109利用了如上述那样变动的振幅在正侧较大、还是在负侧较大的情况。
由此,因为是利用电动机磁滞特性的方法,所以能够在不受电动机转子的磁饱和影响的情况下进行磁极检测。
接着,参照图3对本实施方式的极性检测器109进行说明。图3是本实施方式的极性检测器109的详细框图。
如图3所示,本实施方式的极性检测器109具备减法器301、乘法器302、脉冲发生器303、失真方向判别器304以及补偿量选定器305。
减法器301对电流分布Iposi与极性判别评价电流idh间的偏差进行运算。
乘法器302将减法器301的输出与脉冲发生器303的输出相乘,该脉冲发生器303产生探测脉冲电压Vposi的2倍频率的脉冲序列。
该乘法结果的直流成分中包含上述变动的振幅是在正侧较大、还是在负侧较大,即向哪一侧失真的信息。
失真方向判别器304是低通滤波器或者积分器,输入乘法器302的输出,除去噪声。由此,失真方向判别器304根据提取的直流成分的极性,即、变动的振幅的失真信息来判别磁极的极性。
在电动机101为嵌入磁铁电动机的情况下,如果失真方向判别器304的输出为正,则补偿量选定器305输出0[rad]作为相位校正量Δθ,如果为负,则输出π[rad]作为相位校正量Δθ,此外,在表面磁铁电动机的情况下,如果失真方向判别器304的输出为正,则输出π[rad]作为相位校正量Δθ,如果为负,则输出0[rad]作为相位校正量Δθ。
由此,极性检测器109根据极性判别评价电流idh与电流分布Iposi来判别转子磁极的极性,输出0[rad]或者π[rad]作为相位校正量Δθ。
如上所述,本实施方式的电动机控制装置利用电动机的磁滞特性来判别转子磁极的极性,因此,与电动机转子的磁饱和的影响的大小无关,而且确切地考虑进入磁滞回路的电流分布Iposi,能够在短时间内高精度地实现磁极位置检测。
<第2实施方式>
以上,对本发明的第1实施方式的电动机控制装置I进行了说明。接着,参照图7对本发明的第2实施方式的电动机控制装置J进行说明。图7是本发明的第2实施方式的电动机控制装置的框图。
该第2实施方式的电动机控制装置J与第1实施方式的电动机控制装置I的不同之处在于,具有电流分布发生器111a来代替电流分布发生器111,并且新追加了减法器401、电流分布修正器402以及电压振幅运算器403,其他的结构相同。因此,以下为了方便说明,省略重复的说明,以与第1实施方式的不同点为中心进行说明。
在电流分布发生器111a中追加了以下功能:根据来自后述的电流分布修正器402的指示信号,降低在内部设定的频率、或者峰值。
减法器401计算由电压振幅运算器403运算的指令电压的振幅值与电力变换器103能够输出的最大电压振幅值的差。
电流分布修正器402根据减法器401计算出的差,在指令电压是最大电压以上的情况下,即,在减法器401的运算结果为正的情况下,向电流分布发生器111a输出指示信号。
电流分布发生器111a根据该指示信号,以降低作为电流分布Iposi而产生的三角状电流变化模式的频率的方式,使周期逐步地增加,直到减法器401的运算结果为负。此外,预先设定周期增加的上限,例如,在超过了5Ts的情况下,使电流振幅的峰值减少。其减少率例如设为每次减少初始设定值的10%。由此,以探测电压运算器110输出的探测电压脉冲Vposi变小的方式进行调整。
如上所述,本实施方式的电动机控制装置J考虑电力变换器103能够输出的最大电压振幅值,具有修正电流分布Iposi的电流分布修正器402,由此在第1实施方式的电动机控制装置I起到的作用/效果的基础上,还能够对于因输入电源电压的降低等导致的直流母线电压的变动可靠地进行磁极位置检测。即便对于向电力变换器的输入电源电压的变动,也同样地修正电流分布Iposi,因此电力变换器103在由电压型逆变器构成的情况下特别有效。
以上,对本发明的实施方式进行了说明。但是,如果是所谓的本领域技术人员,则可以在不脱离本发明的主旨的范围内,根据上述实施方式进行适当变更,此外,还可以适当地组合并利用基于上述实施方式和变更例的方法。即,即使是实施了这种变更等的技术,显然也包含于本发明的技术范围内。
标号说明
101永磁电动机
102电流检测器
103电力变换器
1043相2相变换器
105dq变换器
106磁极位置检测器
107电流控制器
108极性判别评价电流运算器
109极性检测器
110探测电压运算器
111、111a电流分布发生器
112、113加法器
201符号检测器
202、203、302乘法器
204增益放大器
205、206滤波器
207反正切运算器
301、401减法器
303脉冲发生器
304失真方向判别器
305补偿量选定器
402电流分布修正器
403电压振幅运算器

Claims (6)

1.一种电动机控制装置,其特征在于,该电动机控制装置具备:
永磁电动机;
电力变换器,其通过PWM控制向所述永磁电动机施加交流电压指令,该交流电压指令基于作为该永磁电动机的磁通方向的d轴电压指令和与其垂直的q轴电压指令;
电流检测器,其与所述PWM控制的周期同步地检测流过所述永磁电动机的电动机电流;
电流分布发生器,其生成电流分布;
探测电压运算器,其根据所述电流分布,对探测电压脉冲进行运算并与所述d轴电压指令相加;
磁极位置检测器,其根据所述电动机电流和所述探测电压脉冲,对所述永磁电动机的磁极位置进行检测;
极性判别评价电流运算器,其根据所述电动机电流的d轴电流值运算极性判别评价电流,该极性判别评价电流用于判别所述永磁电动机的磁极极性;以及
极性检测器,其根据所述极性判别评价电流与所述电流指令间的偏差,判别所述磁极极性,输出相位校正量。
2.根据权利要求1所述的电动机控制装置,其特征在于,
所述磁极位置检测器具备:
符号检测器,其检测所述探测电压脉冲的极性;
第1乘法器,其将规定的增益与该符号检测器的输出值相乘;
第2乘法器、第3乘法器,它们按每个成分将所述电动机电流的2相电流检测值与所述第1乘法器的输出相乘;
滤波器,其使用该第2乘法器和第3乘法器的输出,提取与所述探测电压脉冲的周期同步的所述2相电流检测值各自的峰值Icos、Isin;以及
反正切运算器,其通过所述峰值Icos、Isin的反正切运算来计算磁极位置。
3.根据权利要求1所述的电动机控制装置,其特征在于,
所述极性检测器具备:
减法器,其对所述电流分布与所述极性判别评价电流间的偏差进行运算;
脉冲发生器,其生成所述探测电压脉冲的2倍频率的脉冲序列;
第4乘法器,其将所述减法器的输出与所述脉冲序列相乘;
失真方向判别器,其判别通过低通滤波器或者积分器叠加了该乘法器的输出后的直流成分的极性;以及
补偿量选定器,其根据该失真方向判别器的输出,将0[rad]或者π[rad]作为所述相位校正量进行输出。
4.根据权利要求1所述的电动机控制装置,其特征在于,
所述极性判别评价电流运算器由带通滤波器构成,从所述电动机电流的d轴电流值中提取与探测脉冲电压相同的频率,该带通滤波器的固有角频率被设定为与对所述电流分布设定的频率相同。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的电动机控制装置,其特征在于,
该电动机控制装置具备:
电压振幅运算器,其对输入到所述电力变换器的电压指令值的振幅进行运算;以及
电流分布修正器,其在所述电压指令值的振幅是所述电力变换器能够输出的最大电压值以上的情况下,修正所述电流分布的振幅或者频率。
6.一种电动机控制装置的磁极位置检测方法,其特征在于,该磁极位置检测方法包括:
通过PWM控制向永磁电动机施加交流电压指令的步骤,该交流电压指令基于作为所述永磁电动机的磁通方向的d轴电压指令和与其垂直的q轴电压指令;
与所述PWM控制的周期同步地检测流过该永磁电动机的电动机电流的步骤;
根据生成的电流分布对探测电压脉冲进行运算的步骤;
将探测电压脉冲与所述d轴电压指令的相加值重新设为d轴电压指令的步骤;
根据所述电动机电流和所述探测电压脉冲检测所述永磁电动机的磁极位置的步骤;
根据所述电动机电流的d轴电流值运算极性判别评价电流的步骤,该极性判别评价电流用于判别所述永磁电动机的磁极极性;
根据所述极性判别评价电流与所述电流分布间的偏差判别所述磁极极性的步骤;
根据所述磁极极性的判别结果将0[rad]或者π[rad]作为所述相位校正量进行输出的步骤;以及
将所述磁极位置与所述相位校正量相加而重新设为磁极位置的步骤。
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