CN102934353B - 同步电机的无位置传感器的控制装置 - Google Patents
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Abstract
在设为多重绕组结构的同步电机的无位置传感器的控制中,即使在来自多重绕组的电压、电流信息中存在不平衡的情况下,也能够将各逆变器的相位推测信息综合处理为一个,在该综合处理中实现控制要素的共用化并简化控制信息的通信。通过主逆变器对设为双重绕组结构的同步电机的一个绕组进行驱动,通过从逆变器对剩余的绕组进行驱动,两个逆变器根据旋转坐标上的电压指令和电流检测信号以及马达的电路常数和推测速度来运算推测相位角Δφ^e1以及Δφ^e2,平均值运算部(20)求出推测相位角的平均值,速度推测部(12)根据平均值运算推测速度ω^re,位置积分部(13)对推测速度进行时间积分而运算推测基准相位θ^。平均值运算还包括在速度推测后进行的结构、或者在位置积分后进行的结构。
Description
技术领域
本发明涉及以永久磁铁为磁场源的同步电机的控制装置,特别涉及根据设为多重绕组结构的同步电机的电压、电流信息来推测磁极相位并控制转矩、速度的无位置传感器的控制装置。
背景技术
在以永久磁铁为磁场源的同步电机中,应用了组合位置传感器和逆变器来控制转矩、速度的可变速控制。将其进一步扩展,作为不使用位置传感器来实现转矩、速度控制的手法,有根据同步电机的电压、电流信息来推测磁极相位(磁场磁极的旋转相位)并控制转矩、速度的无位置传感器的控制方式。
在该无传感器的控制方式中存在各种方式,作为代表性的方法有文献1(非专利文献1)的方式。该方式相比于其他方式有下述那样的特征。
(1)在将磁场作为d轴并将相对其在电角度上超前90°的相位作为q轴的2轴理论中,在具有d轴和q轴的电感(Ld、Lq)不同这样的磁性的凸极性(Ld≠Lq)的情况下也能够应用。
(2)在有凸极性的同步电机中,需要个别地设定Ld、Lq,但在文献1的方式中,在不要求瞬态响应性能的情况下,作为马达模型的参数仅设定Lq就能够动作。因此,调整简单。
(3)相比于使用同一维磁通观测器等的其他方法,控制的结构简单且运算量也少。
图4示出在文献1中提出的控制框图,该框图由接下来的要素构成。
速度控制部(Velocity Controller)1通过对作为速度指令ω* re与速度推测部10的输出的推测速度ω^re的偏差进行比例积分(PI)等运算,输出与马达转矩指令相当的电流指令i*。
电流控制部(Current Controller)2通过对作为速度控制部1的输出的电流指令i*、与作为逆变器4的输出电流检测器6的输出的电流检测信号i的偏差进行比例积分等运算,输出与马达转矩指令相当的电压指令v*。
二相/三相交流坐标变换部(γ-δ/uvw)3通过与磁场的旋转相位同步了的旋转坐标变换和二相/三相变换将作为电流控制部2的输出的电压指令变换为三相交流的电压指令,并向逆变器4提供电压指令。此处,在旋转坐标变换的基准相位中使用作为相位推测部9的输出的推测相位θ^re。
逆变器(Inverter)4利用脉冲宽度调制(PWM)控制等,放大为与电压指令等效的电压并供给到马达。
设为永久磁铁同步电动机(IPMSM)的马达5是通过逆变器4进行可变速驱动的同步电动机。另外,虽然在文献1中记载为电动机,但仅改换转矩指令的极性也能够应用于发电机。
电流检测器(i检测)6检测从逆变器4流入马达5的电流,输出电流检测信号i。
三相交流/二相坐标变换部(γ-δ/uvw)7是具有将三相交流的电流检测分量变换为二轴分量的三相/二相变换功能、和变换为与磁场的旋转相位同步了的电流分量的旋转坐标变换功能的坐标变换器。此处,在旋转坐标变换的基准相位中使用作为相位推测部9的输出的推测相位θ^re。
扰动观测器(Disturbance observer)8推测马达5的扩展感应电压e^。图5示出扰动观测器8的运算框图,虚线框内是实际的马达部,扰动观测器8将输入到马达的电压v和流入的电流i的检测分量作为输入,通过马达的电路常数(R、Ld、Lq)和推测角速度ω^re以及低通滤波器(Filter)来推测扩展感应电压e^。该扩展感应电压具有如下特征:相对基于永久磁铁的发生磁通的无负载感应电动势分量振幅分量不同,但具有相同的负载角。
相位推测部(Position Estimation)9根据马达5的扩展感应电压e^推测马达5的转子相位。
图6示出相位推测部9的运算框图。在图6的输入部中,省略了从由扰动观测器8推测出的扩展感应电压e^这样的二轴分量提取相位θre的功能的记载,但实际要使用该相位运算。于是,成为如下的反馈结构:计算该扩展感应电压e^的相位θre与三相交流/二相坐标变换部7的坐标变换中使用了的相位信息θ^re之间的误差相位Δθre,并使其进一步经由P(s)的1次延迟函数和K(s)的2次的函数而输出新的推测相位θ^re。
速度推测部(Velocity Estimation)10对相位推测部9的相位推测结果等进行时间微分,输出推测速度ω^re。
对于上述的相位推测部9、速度推测部10报告有各种方法,此处作为一个例子记载了文献1的例子。
在图4的控制框图中,相位推测部、速度推测部复杂,所以将其简化为图7。其中,变更了相位和速度的推测部分,虽然名称、表述不同,但关于1~9是与图4相同的功能。以下,与图4进行比较而仅说明有差异的部分。
tan-1函数运算部11计算扩展感应电压的推测e^的相位,将使其相对旋转方向延迟了90°而得到的相位视为推测磁通轴,并将该相位作为相位角Δφ^e0输出。这与图4中的相位差(re-θ^re)具有相同的意思。
考虑相位角Δφ^e0是由于实际速度与推测速度的误差而发生的,速度推测部12通过对该相位角进行比例积分控制来修正推测速度ω^re。
位置积分部13对修正后的推测速度ω^re进行积分而生成旋转坐标变换的基准相位θ^(在图4中θre)。在该基准相位θ^与实际机器的磁场相位一致了的情况下,相位角Δφ^e0收敛为零。
另外,因为在电流控制系统中应用旋转坐标变换,所以电流指令变换部14从来自速度控制部1的转矩指令T*、和磁场指令φ*(或者角频率ω)变换为dq轴的电流指令i*(id *、iq *)。
非专利文献1:拡張誘起電圧モデルに基づく突極型永久磁石同期モ一タのセンサレス制御、市川真士陳志謙富田光雄道木慎二大熊繁、電気学会論文誌D.2002/12.122·D、12、1088-1096(基于扩展感应电压模型的凸极型永久磁铁同步马达的无传感器控制、市川真士陈志谦富田光雄道木慎二大熊繁、电气学会论文杂志D.2002/12.122·D、12、1088-1096)
发明内容
近年来,永久磁铁用的磁性材料的高性能化、制造大尺寸的磁铁的技术得到了发展,所以能够制作在大容量的同步电机中也以永久磁铁为磁场源的机器。但是,在通过逆变器对大容量的同步电机进行可变速驱动的情况下,逆变器单机的输出电流额定值有限制,所以有时设为分割了同步电机的绕组的多相绕组(3相×多重绕组)结构,采用通过多台逆变器对各三相绕组进行驱动的结构。
在通过多台逆变器针对每个绕组个别地驱动该多重绕组的同步电机的系统中,为了实现不需要检测磁场磁极的旋转相位的位置传感器的无位置传感器的控制,分别根据多台逆变器的电压、电流信息推测磁极相位,但有时磁极相位不一致。在这样的状态下,成为推测各自不同的相位。但是,实际机器的转子为一个且实际旋转相位仅为一个。因此,在多台逆变器中如何将根据各个电压和电流信息通过运算而推测出的位置信息综合为一个成为课题。
作为该电压、电流的不平衡的主要原因,考虑铁芯的加工、组装误差以及转子的轴偏心了的情况等机械性的不平衡主要原因、电流检测传感器的调整误差等电气性的不平衡主要原因等。这些是在制造上无法避免的主要原因,所以作为其对策,需要将各逆变器的相位推测信息综合为一个的功能,以便产生某种程度的差也能够对应。
本发明的目的在于提供一种无位置传感器的控制装置,在通过多台逆变器驱动设为多重绕组结构的同步电机、并用观测器来推测磁极相位的无位置传感器的控制中,即使来自多重绕组的电压、电流信息存在不平衡的情况下,也能够将各逆变器的相位推测信息综合处理为一个,能够在该综合处理中实现控制要素的共用化并简化控制信息的通信。
本发明为了解决上述问题,通过主逆变器对设为多重绕组结构的同步电机的一个绕组进行驱动,通过各从逆变器分别对剩余的绕组进行驱动,各逆变器具备根据旋转坐标上的电压指令和电流检测信号以及马达的电路常数和推测速度来运算“包含由于磁场磁通而发生的速度电动势的相位信息的电压分量等”的推测相位角Δφ^e的单元,并设为根据这些推测相位角的平均值来运算推测速度ω^re的结构、或者根据推测速度的平均值来运算时间积分后的推测相位的结构、进而根据对推测速度进行时间积分而得到的推测相位的平均值来运算基准相位θ^的结构,并设为在这些平均值运算和基准相位运算中在主逆变器与从逆变器之间传送推测速度、或者推测相位和基准相位的结构,以以下的装置为特征。
(1)在同步电机的无位置传感器的控制装置中,
主逆变器构成为将与磁场的旋转相位同步了的电压指令逆旋转坐标变换为多相交流并进行功率放大而向多重绕组结构的同步电机的一个绕组供给驱动电流,各从逆变器也同样地构成为将与磁场的旋转相位同步了的电压指令逆旋转坐标变换为多相交流并进行功率放大而分别向多重绕组结构的同步电机的其他绕组供给驱动电流,
所述主逆变器和各从逆变器具备:应用与将电压指令变换为交流的逆旋转坐标变换相位相反的旋转坐标变换而将在所述同步电机的绕组中流动的交流电流分量变换为与磁场的旋转相位同步的电流分量的单元;以及根据旋转坐标上的电压指令和各绕组的电流检测信号以及同步电机的电路常数和推测速度来运算“包含由于磁场磁通而发生的速度电动势的相位信息的电压分量等”的推测相位角的单元,
该同步电机的无位置传感器的控制装置具备将根据所述推测相位角求出的基准推测相位θ^用作所述旋转相位的相位推测单元,
该同步电机的无位置传感器的控制装置的特征在于,具备:
平均运算单元,对主逆变器运算出的推测相位角Δφ^e1、和从逆变器运算出的推测相位角Δφ^e2进行平均;
推测速度运算单元,根据该平均后的推测相位角求出推测速度ω^re;
积分运算单元,对该推测速度进行积分而求出所述基准推测相位θ^;以及
将所述基准推测相位θ^设为主逆变器和从逆变器的共用的磁场的旋转相位的单元。
(2)一种同步电机的无位置传感器的控制装置,
主逆变器构成为将与磁场的旋转相位同步了的电压指令逆旋转坐标变换为多相交流并进行功率放大而向多重绕组结构的同步电机的一个绕组供给驱动电流,各从逆变器也同样地构成为将与磁场的旋转相位同步的电压指令逆旋转坐标变换为多相交流并进行功率放大而分别向多重绕组结构的同步电机的其他绕组供给驱动电流,
所述主逆变器和各从逆变器具备:应用与将电压指令变换为交流的逆旋转坐标变换相位相反的旋转坐标变换而将在所述同步电机的绕组中流动的交流电流分量变换为与磁场的旋转相位同步的电流分量的单元;以及根据旋转坐标上的电压指令和各绕组的电流检测信号以及同步电机的电路常数和推测速度运算“包含由于磁场磁通而发生的速度电动势的相位信息的电压分量等”的推测相位角的单元,
该同步电机的无位置传感器的控制装置具备将根据所述推测相位角求出的基准推测相位θ^用作所述旋转相位的相位推测单元,
该同步电机的无位置传感器的控制装置的特征在于,具备:
第1推测速度运算单元,根据主逆变器运算出的推测相位角Δφ^e1求出推测速度ω^1;
第2推测速度运算单元,根据从逆变器运算出的推测相位角Δφ^e2求出推测速度ω^2;
平均运算单元,对所述推测速度ω^1和推测速度ω^2进行平均;
积分运算单元,对该平均后的推测速度ω^re进行积分而求出所述基准推测相位θ^;以及
将所述基准推测相位θ^设为主逆变器和从逆变器的共用的磁场的旋转相位的单元。
(3)在同步电机的无位置传感器的控制装置中,
主逆变器构成为将与磁场的旋转相位同步了的电压指令逆旋转坐标变换为多相交流并进行功率放大而向多重绕组结构的同步电机的一个绕组供给驱动电流,各从逆变器也同样地构成为将与磁场的旋转相位同步的电压指令逆旋转坐标变换为多相交流并进行功率放大而分别向多重绕组结构的同步电机的其他绕组供给驱动电流,
所述主逆变器和各从逆变器具备:应用与将电压指令变换为交流的逆旋转坐标变换相位相反的旋转坐标变换而将在所述同步电机的绕组中流动的交流电流分量变换为与磁场的旋转相位同步的电流分量的单元;以及根据旋转坐标上的电压指令和各绕组的电流检测信号以及同步电机的电路常数和推测速度运算“包含由于磁场磁通而发生的速度电动势的相位信息的电压分量等”的推测相位角的单元,
该同步电机的无位置传感器的控制装置具备将根据所述推测相位角求出的基准推测相位θ^用作所述旋转相位的相位推测单元,
该同步电机的无位置传感器的控制装置的特征在于,具备:
第1推测速度运算单元,根据主逆变器运算出的推测相位角Δφ^e1求出推测速度ω^re1;
第1积分运算单元,对该推测速度ω^re1进行积分而求出推测相位θ^1;
第2推测速度运算单元,根据从逆变器运算出的推测相位角Δφ^e2求出推测速度ω^re2;
第2积分运算单元,对该推测速度ω^re2进行积分而求出推测相位θ^2;以及
平均运算单元,将所述推测相位θ^1和推测相位θ^2进行平均而求出所述基准推测相位θ^。
(4)所述相位推测单元设置于主逆变器,从逆变器设置有将运算出的所述推测相位角或者推测速度或推测相位传送给主逆变器的单元,主逆变器设置有将运算出的推测基准相位作为共用数据而传送给各从逆变器的单元。
如上所述,根据本发明,通过主逆变器对设为多重绕组结构的同步电机的一个绕组进行驱动,通过各从逆变器分别对剩余的绕组进行驱动,各逆变器具备根据旋转坐标上的电压指令和电流检测信号以及马达的电路常数和推测速度运算“包含由于磁场磁通而发生的速度电动势的相位信息的电压分量等”的推测相位角Δφ^e的单元,设为根据这些推测相位角的平均值来运算推测速度ω^re的结构、或者根据推测速度的平均值来运算时间积分之后的推测相位的结构、进而根据对推测速度进行时间积分而得到的推测相位的平均值来运算基准相位θ^的结构,并设为在这些平均值运算和基准相位运算中在主逆变器与从逆变器之间传送推测速度、或者推测相位和基准相位的结构,所以即使来自多重绕组的电压、电流信息中存在不平衡的情况下,也能够将各逆变器的相位推测信息综合处理为一个,能够在该综合处理中实现控制要素的共用化并简化控制信息的通信。
具体而言,能够在主逆变器以及从逆变器中继续使用既存的控制系统,如果比较通过单机的逆变器进行驱动的情况、和通过多台逆变器进行驱动的情况,则能够利用相同的控制运算软件、控制增益,很多部分能够共用化。
另外,逆变器之间的传送数据仅为来自从逆变器的Δφ^e2、和来自主逆变器的推测基准相位θ^这2个即可,相比于传送电流、电压分量等那样用2轴分量或者3相分量表示的数据的情况,由于这些相位数据是标量值,所以相比于传送电压、电流,通信数据量也能够大幅减少。
附图说明
图1是实施方式1中的同步电机的无位置传感器的控制装置的控制框图。
图2是实施方式2中的同步电机的无位置传感器的控制装置的控制框图。
图3是实施方式3中的同步电机的无位置传感器的控制装置的控制框图。
图4是以往的无位置传感器的控制装置的控制框图。
图5是图4中的扰动观测器的运算框图。
图6是图4中的相位推测部9的运算框图。
图7是以往的无位置传感器的控制装置的简化控制框图。
(符号说明)
3、3a、7、7a:坐标变换部;4、4a:逆变器;5:马达;8、8a:扰动观测器;10、12、12a:速度推测部;11、11a:tan-1函数运算部;13、13a:位置积分部;20:相位角平均运算部;21:速度平均运算部;22:相位平均运算部;23:微分运算部。
具体实施方式
(实施方式1)
图1是本实施方式中的同步电机的无位置传感器的控制装置的控制框图,是通过2台逆变器4、4a针对每个绕组个别地驱动双重绕组的同步电机5的情况。
图1中的电路要素1~8以及11~14与图7等同,如果说明与图7相当的部分,则通过速度控制系统和应用了旋转坐标变换的电流控制系统,输出与磁场的旋转相位同步了的坐标的电压指令v1 *,得到根据推测基准相位θ^将该电压指令逆旋转坐标变换为多相交流的电压指令v uvw1,进而通过PWM调制控制等利用逆变器4进行功率放大而控制同步电机5的一个绕组的电流。然后,通过电流检测器6检测同步电机5的绕组中流过的交流电流分量,对该电流分量进行与逆旋转坐标变换相位相反的旋转坐标变换,而变换为与磁场的旋转相位同步了的电流分量i1。
另一方面,通过扰动观测器8和tan-1函数运算部11等,根据逆变器的旋转坐标上的电压指令v1 *和电流检测信号i1以及同步电机的电路常数和推测速度ω^re,求出“包含由于磁场磁通而发生的速度电动势的相位信息的电压分量等”的相位角Δφ^e1,使用该相位角来修正推测速度ω^re,通过位置积分部13对该修正后的推测速度进行时间积分而生成推测基准相位θ^,从而能够实现无位置传感器的控制。
此处,在本实施方式中,扩展为通过2台逆变器针对每个绕组个别地驱动双重绕组的同步电机5的装置结构,将图1中的电路要素1~8以及11~14构成的结构作为主逆变器,并作为从逆变器而追加与该主逆变器的电路要素2~4、6~8、11对应的电路要素2a~4a、6a~8a、11a构成的结构。在该从逆变器中,作为与主逆变器共用的电流指令i*而进行同步电机5的另一绕组的电流控制,并且进行基于扰动观测器8a的扩展感应电压推测,通过tan-1函数运算部11a求出扩展感应电压相位角Δφ^e2。
进而,将由从逆变器运算出的推测相位角Δφ^e2传送给主逆变器,相反地,将由主逆变器求出的推测相位θ^作为共用数据而传送给从逆变器。
而且,在主逆变器中,通过相位角平均运算部20对由从逆变器传送来的推测相位角Δφ^e2和自己运算出的推测相位角Δφ^e1进行平均运算,速度推测部12使用该平均相位信息来进行速度推测,将该推测速度设为两个逆变器的共用的推测角速度ω^re,并且位置积分部13进行积分而设为两个逆变器的共用的推测基准相位θ^。将该推测基准相位θ^在主逆变器中在内部传输到下级,在从逆变器中通过传送同样地进行下级处理。
因此,在主逆变器和从逆变器中,虽然在根据来自多重绕组的不同的电压、电流检测信息而推测的扩展感应电压的相位角上发生差,但能够通过两个逆变器的相位推测信息的平均化而综合处理为一个,并应用于基于该综合处理后的推测基准相位θ^的旋转坐标变换,从而在速度推测以后犹如1台逆变器那样地动作,能够实现多重绕组的同步电机5的无位置传感器的控制。
而且,在综合处理中,能够实现控制要素的共用化并简化控制信息的通信。即,作为无位置传感器的控制装置,能够继续使用既存的控制系统,如果比较通过单机的逆变器进行驱动的情况、和通过多台逆变器进行驱动的情况,则能够利用相同的控制运算软件、控制增益,大部分能够共用化。另外,逆变器之间的传送数据仅为相位角Δφ^e2和基准相位θ^这2个即可,这些数据是标量值,所以与一般用2轴分量或者3相分量表示电流、电压分量并进行其传送相比,能够大幅减少通信数据量。
另外,在图1中,示出了双重绕组的同步电机的例子,但即使是更多重数的大的同步电机,只要增加进行平均化的相位数就能够容易地扩展。
(实施方式2)
图2是本实施方式中的同步电机的无位置传感器的控制装置的控制框图,相对实施方式1,代替从2台逆变器取得的推测相位角Δφ^e1和推测相位角Δφ^e2,变更为推测速度ω^1、ω^2。
在图2中,在主逆变器以及从逆变器中设置了根据推测相位角Δφ^e1和推测相位角Δφ^e2的变化分别推测速度的速度推测部12以及12a,进而速度平均运算部21对来自速度推测部12、12a的“推测速度ω^1、ω^2”进行平均化,将该平均推测速度设为两个逆变器的共用的推测角速度ω^re,并且位置积分部13进行积分而设为两个逆变器的共用的推测基准相位θ^。在主逆变器中在内部传输该推测基准相位θ^,并将该推测基准相位θ^传送到从逆变器。
因此,在本实施方式中,与实施方式1同样地,在主逆变器和从逆变器中,虽然在根据来自多重绕组的不同的电压、电流信息推测的扩展感应电压的相位角上发生差,但能够通过两个逆变器的相位推测信息的平均化而综合处理为一个,并应用基于该综合处理了的推测基准相位θ^的旋转坐标变换,从而在速度推测以后犹如1台逆变器那样地动作,能够实现多重绕组的同步电机5的无位置传感器的控制。另外,在综合处理中能够实现控制要素的共用化并简化控制信息的通信。
另外,在图2中,速度推测部12以及12a通过分别对相位角Δφ^e1和相位角Δφ^e2进行比例积分控制来得到推测速度ω^re,所以由于来自不同的输入的积分,存在随着时间经过而积分值逐渐成为大的差的可能性。但实际上,如图5那样地将该推测速度用于磁通观测器的扩展感应电压的运算,所以进行经由该结构的反馈,因此实际上在2台逆变器之间,推测速度被抑制为一定程度的差而不会成为异常的速度差。
另外,在图2中,示出了双重绕组的同步电机的例子,但即使是更多重数的大的同步电机,只要增加进行平均化的相位数,就能够容易地扩展。
(实施方式3)
图3是本实施方式中的同步电机的无位置传感器的控制装置的控制框图,相对实施方式2,代替从2台逆变器取得的推测速度ω^re,变更为推测相位θ^1、θ^2。
在图3中,在主逆变器以及从逆变器中,设置了通过来自速度推测部12以及12a的推测速度的积分运算分别推测基准相位(基准位置)的位置积分部13以及13a,进而相位平均运算部22对来自位置积分部13以及13a的推测相位θ^1、θ^2进行平均化,将该平均推测相位设为两个逆变器的共用的平均推测基准相位θ^。微分运算部23通过对平均推测基准相位θ^进行微分,求出推测速度ω^re'。这些推测角速度ω^re’以及推测基准相位θ^在主逆变器中在内部传输,并将推测基准相位θ^传送到从逆变器。
因此,在本实施方式中,与实施方式1、2同样地,在主逆变器和从逆变器中,虽然在根据来自多重绕组的不同的电压、电流信息推测的扩展感应电压的相位角上发生差,但能够通过两个逆变器的相位推测信息的平均化而综合处理为一个,并应用基于该综合处理后的推测基准相位θ^的旋转坐标变换,从而在相位推测以后犹如1台逆变器那样地动作,能够实现多重绕组的同步电机5的无位置传感器的控制。另外,在综合处理中能够实现控制要素的共用化并简化控制信息的通信。
另外,在图3中,存在速度推测部12以及12a中的用于速度推测的积分项、和位置积分部13以及13a中的用于相位推测的积分项,所以存在这些积分器的值随着时间经过而逐渐产生差的可能性。但是,实际在两个逆变器的旋转坐标变换部中应用的基准相位是共用的,所以即使在两个逆变器之间发生了推测相位的偏差的情况下,也能够进行如下反馈:对于在旋转坐标变换了的扩展感应电动势的相位中出现差而各推测相位的偏差扩大的情形进行抑制。因此,在本实施方式中也与实施方式2同样地,速度推测、相位推测不会发散至异常的偏差。
另外,在图2中示出了双重绕组的同步电机的例子,但即使是更多重数的大的同步电机,只要增加进行平均化的相位数,就能够容易地扩展。
Claims (4)
1.一种同步电机的无位置传感器的控制装置,其中,
主逆变器构成为将与磁场的旋转相位同步了的电压指令逆旋转坐标变换为多相交流并进行功率放大而向多重绕组结构的同步电机的一个绕组供给驱动电流,各从逆变器也同样地构成为将与磁场的旋转相位同步了的电压指令逆旋转坐标变换为多相交流并进行功率放大而向多重绕组结构的同步电机的每个其他绕组个别地供给驱动电流,
所述主逆变器和各从逆变器具备:应用与将电压指令变换为交流的逆旋转坐标变换相位相反的旋转坐标变换而将在所述同步电机的绕组中流动的交流电流分量变换为与磁场的旋转相位同步的电流分量的单元;以及根据旋转坐标上的电压指令和各绕组的电流检测信号以及同步电机的电路常数和推测速度来运算“包含由于磁场磁通而发生的速度电动势的相位信息的电压分量”的推测相位角的单元,
该同步电机的无位置传感器的控制装置具备将根据所述推测相位角求出的基准推测相位θ∧用作所述旋转相位的相位推测单元,
该同步电机的无位置传感器的控制装置的特征在于,具备:
平均运算单元,将主逆变器运算出的推测相位角Δφ∧e1、和从逆变器运算出的推测相位角Δφ∧e2进行平均;
推测速度运算单元,根据该平均后的推测相位角求出推测速度ω∧re;
积分运算单元,对该推测速度进行积分而求出所述基准推测相位θ∧;以及
将所述基准推测相位θ∧设为主逆变器和从逆变器的共用的磁场的旋转相位的单元。
2.一种同步电机的无位置传感器的控制装置,其中,
主逆变器构成为将与磁场的旋转相位同步了的电压指令逆旋转坐标变换为多相交流并进行功率放大而向多重绕组结构的同步电机的一个绕组供给驱动电流,各从逆变器也同样地构成为将与磁场的旋转相位同步的电压指令逆旋转坐标变换为多相交流并进行功率放大而向多重绕组结构的同步电机的每个其他绕组个别地供给驱动电流,
所述主逆变器和各从逆变器具备:应用与将电压指令变换为交流的逆旋转坐标变换相位相反的旋转坐标变换而将在所述同步电机的绕组中流动的交流电流分量变换为与磁场的旋转相位同步的电流分量的单元;以及根据旋转坐标上的电压指令和各绕组的电流检测信号以及同步电机的电路常数和推测速度运算“包含由于磁场磁通而发生的速度电动势的相位信息的电压分量”的推测相位角的单元,
该同步电机的无位置传感器的控制装置具备将根据所述推测相位角求出的基准推测相位θ∧用作所述旋转相位的相位推测单元,
该同步电机的无位置传感器的控制装置的特征在于,具备:
第1推测速度运算单元,根据主逆变器运算出的推测相位角Δφ∧e1求出推测速度ω∧1;
第2推测速度运算单元,根据从逆变器运算出的推测相位角Δφ∧e2求出推测速度ω∧2;
平均运算单元,将所述推测速度ω∧1和推测速度ω∧2进行平均;
积分运算单元,对该平均后的推测速度ω∧re进行积分而求出所述基准推测相位θ∧;以及
将所述基准推测相位θ∧设为主逆变器和从逆变器的共用的磁场的旋转相位的单元。
3.一种同步电机的无位置传感器的控制装置,其中,
主逆变器构成为将与磁场的旋转相位同步了的电压指令逆旋转坐标变换为多相交流并进行功率放大而向多重绕组结构的同步电机的一个绕组供给驱动电流,各从逆变器也同样地构成为将与磁场的旋转相位同步的电压指令逆旋转坐标变换为多相交流并进行功率放大而向多重绕组结构的同步电机的每个其他绕组个别地供给驱动电流,
所述主逆变器和各从逆变器具备:应用与将电压指令变换为交流的逆旋转坐标变换相位相反的旋转坐标变换而将在所述同步电机的绕组中流动的交流电流分量变换为与磁场的旋转相位同步的电流分量的单元;以及根据旋转坐标上的电压指令和各绕组的电流检测信号以及同步电机的电路常数和推测速度运算“包含由于磁场磁通而发生的速度电动势的相位信息的电压分量”的推测相位角的单元,
该同步电机的无位置传感器的控制装置具备将根据所述推测相位角求出的基准推测相位θ∧用作所述旋转相位的相位推测单元,
该同步电机的无位置传感器的控制装置的特征在于,具备:
第1推测速度运算单元,根据主逆变器运算出的推测相位角Δφ∧e1求出推测速度ω∧re1;
第1积分运算单元,对该推测速度ω∧re1进行积分而求出推测相位θ∧1;
第2推测速度运算单元,根据从逆变器运算出的推测相位角Δφ∧e2求出推测速度ω∧re2;
第2积分运算单元,对该推测速度ω∧re2进行积分而求出推测相位θ∧2;以及
平均运算单元,将所述推测相位θ∧1和推测相位θ∧2进行平均而求出所述基准推测相位θ∧。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的同步电机的无位置传感器的控制装置,其特征在于,
所述相位推测单元设置于主逆变器,从逆变器设置有将运算出的所述推测相位角或者推测速度或推测相位传送给主逆变器的单元,主逆变器设置有将运算出的推测基准相位作为共用数据而传送给各从逆变器的单元。
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