CN104779872B - 同步电动机的控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

在同时使用无传感器矢量控制和同步控制的同步电动机中，防止同步控制时的失调。同步电动机的控制装置具有控制部和电流指令生成部。控制部在第1速度区域中进行同步控制，在高于第1速度区域的第2速度区域中进行无传感器矢量控制。在同步控制的情况下，电流指令生成部将q轴电流指令设定为零，将d轴电流指令设定为与速度变化的状况相对应的值。在第1速度区域中的恒定速度时，电流指令生成部将d轴电流指令设定为作为固定值的第1值。此外，在第1速度区域中的加速时或者减速时的至少一者中，电流指令生成部将d轴电流指令设定为大于第1值的第2值。

Description

同步电动机的控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及一种控制同步电动机(synchronous motor)的技术。特别是本发明涉及一种同时使用无传感器矢量(sensorless vector)控制和同步控制的同步电动机的控制技术。

背景技术

作为同步电动机的驱动控制方法，已知有基于转子的位置(相位)而高精度地控制扭矩(torque)、速度的矢量(vector)控制。近几年，不采用编码器(encoder)等位置传感器(sensor)，而基于电流、电压以软件的方式(software)推定转子的位置以及速度的技术也实现了实用化。利用了如上所述的位置速度推定技术的矢量控制被称为“无传感器矢量控制”。

无传感器矢量控制从低成本(cost)、装置的小型化、提高可靠性等观点来看是有利的。但是，在低速区域中，电压误差的影响较大，因此位置以及速度的推定精度恶化。因此，提出有在低速区域中，取代无传感器矢量控制而进行“同步控制”的技术(参照专利文献1、专利文献2)。

如专利文献1、2的记载所示，在同步控制(同步电流控制)中，以通过对速度指令ω*积分而得到的同步相位控制逆变器(inverter)。因此，逆变器的输出电流的频率(即，转子的旋转速度)与速度指令ω*一致。此外，励磁电流指令id*被固定在恒定电平(level)，在同步电动机中始终流过与该励磁电流指令id*的固定电平相对应的电流。在同步控制中能够输出的最大扭矩由该励磁电流指令id*的固定电平决定。

在例如专利文献2中记载有低速区域中的同步控制和高速区域中的无传感器矢量控制之间的切换方法。

专利文献1：日本特开2009－247082号公报

专利文献2：日本特开2012－19626号公报

如上所述，在同步控制中，励磁电流指令id*被固定在恒定电平，在同步电动机中始终流过与该励磁电流指令id*的固定电平相对应的电流。此外，在同步控制中能够输出的最大扭矩由该励磁电流指令id*的固定电平决定。

为了使最大扭矩增大，考虑将励磁电流指令id*的固定电平设定得较高。然而在该情况下，在恒定速度运转时，即使是轻负载，也在同步电动机中持续流过大电流，因此有可能产生热断路(thermal trip)。

相反地，在恒定速度运转时，在将励磁电流指令id*设定为不发生热断路的程度的固定电平的情况下，最大扭矩小于或等于额定扭矩。然而在该情况下，如果在急加减速时需要超过额定扭矩的加减速扭矩，则会由于扭矩不足而产生失调。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种能够在同时使用无传感器矢量控制和同步控制的同步电动机的驱动控制中防止同步控制时的失调的技术。

在本发明的一个观点中提供一种同步电动机的控制装置。该控制装置具有控制部和电流指令生成部。控制部在第1速度区域中通过同步控制进行同步电动机的驱动控制，此外，在高于第1速度区域的第2速度区域中通过无传感器矢量控制进行同步电动机的驱动控制。电流指令生成部生成用于上述驱动控制的d轴电流指令以及q轴电流指令。更详细而言，在同步控制的情况下，电流指令生成部将q轴电流指令设定为零(zero)，将d轴电流指令设定为与速度变化的状况相对应的值。在第1速度区域中的恒定速度时，电流指令生成部将d轴电流指令设定为作为固定值的第1值。此外，在第1速度区域中的加速时或者减速时的至少一者中，电流指令生成部将d轴电流指令设定为大于第1值的第2值。

在本发明的其它的观点中提供一种同步电动机的控制方法。该控制方法包括：(A)在第1速度区域中通过同步控制进行同步电动机的驱动控制的步骤(step)；以及(B)在高于第1速度区域的第2速度区域中通过无传感器矢量控制进行同步电动机的驱动控制的步骤。通过上述(A)同步控制进行驱动控制的步骤包括将q轴电流指令设定为零，将d轴电流指令设定为与速度变化的状况相对应的值的步骤。设定d轴电流指令的步骤包括：(a)在第1速度区域中的恒定速度时，将d轴电流指令设定为作为固定值的第1值的步骤；以及(b)在第1速度区域中的加速时或者减速时的至少一者中，将d轴电流指令设定为大于第1值的第2值的步骤。

发明的效果

根据本发明，能够在同时使用无传感器矢量控制和同步控制的同步电动机的驱动控制中防止同步控制时的失调。

附图说明

图1是用于说明现有的同步控制和无传感器矢量控制的概念图。

图2是表示同步控制中的d轴电流指令和最大扭矩之间的关系的图。

图3是用于说明本发明的实施方式涉及的同步控制和无传感器矢量控制的概念图。

图4是表示实施方式1涉及的同步电动机的控制装置的结构例的框(block)图。

图5是表示实施方式2中的第1电流指令生成部的结构的框图。

图6是表示实施方式2中的第1电流指令生成部的动作的曲线图(graph)。

图7是表示实施方式3中的第1电流指令生成部的结构的框图。

图8是表示实施方式3中的第1电流指令生成部的动作的曲线图。

图9是表示实施方式4中的第1电流指令生成部的结构的框图。

图10是表示实施方式4中的第1电流指令生成部的动作的曲线图。

图11是用于说明实施方式5的框图。

图12是表示实施方式6中的第1电流指令生成部的结构的框图。

标号的说明

1 控制装置、10 逆变器、20 电流检测器、30 座标变换器、40 电压指令生成部、50座标变换器、60 PWM控制部、70 位置·速度推定部、80 切换控制部、90 θ运算部、100 电流指令生成部、110 第1电流指令生成部、111 加法器、112 校正值生成部、113 选择器、114加减速扭矩运算器、115 变换器、116减法器、117 模型速度控制器、118 模型速度运算器、119 屏蔽电路、120 第2电流指令生成部、125 速度控制器、130 选择器、DES 指定信号、R1低速区域(第1速度区域)、R2 高速区域(第2速度区域)、SG 选通信号、SM 同步电动机、SW切换信号。

具体实施方式

参照附图说明本发明的实施方式。

实施方式1.

＜同步控制和无传感器矢量控制＞

在本发明的实施方式中，作为同步电动机的驱动控制，同时使用“无传感器矢量控制”和“同步控制”。为了易于理解本实施方式，首先参照图1说明现有的无传感器矢量控制和同步控制的通常的概念。

如图1所示，无传感器矢量控制和同步控制根据速度而进行切换。更详细而言，在低速区域R1(第1速度区域)中进行同步控制，在高速区域R2(第2速度区域)中进行无传感器矢量控制。此处，低速区域R1是速度小于或等于第1阈值ωt1的区域，高速区域R2是速度大于或等于第2阈值ωt2(＞ωt1)的区域。在低速区域R1和高速区域R2之间的区域中，进行同步控制和无传感器矢量控制之间的切换控制。另外，切换控制的方式是何种方式都可以(例如参照专利文献2)。

在图1中，id*以及iq*分别表示在同步电动机的驱动控制中通常采用的d轴电流指令(励磁电流指令)以及q轴电流指令。dq座标系是同步电动机的转子的座标系。d轴是转子的磁轴方向，d轴电流相当于励磁电流成分。q轴是与d轴正交的方向。

在无传感器矢量控制中，d轴电流指令id*以及q轴电流指令iq*通过公知的算法(algorithm)进行控制，由此，实现高精度的速度控制以及扭矩控制。

另一方面，在同步控制中，q轴电流指令iq*被设定为零(iq*＝0)。此外，在现有的同步控制中，d轴电流指令id*被固定在恒定电平。该固定电平的d轴电流指令id*以下被称为“固定d轴电流指令id0*”。在该情况下，在同步电动机中始终流过与该固定d轴电流指令id0*相对应的电流。

图2示出了同步控制中的d轴电流指令id*和最大扭矩之间的关系。横轴表示d轴电流指令id*，纵轴表示能够输出的最大扭矩。如图2所示，同步控制中能够输出的最大扭矩由d轴电流指令id*的大小决定。此处，在d轴电流指令id*为额定电流im的情况下的最大扭矩为额定扭矩Tm。

为了使最大扭矩增大，考虑将固定d轴电流指令id0*设定为大于额定电流im。然而在该情况下在恒定速度运转时，即使是轻负载，也在同步电动机中持续流过大电流，因此有可能产生热断路。

为了防止产生如上所述的热断路，如图1以及图2所示，需要将固定d轴电流指令id0*设定为小于或等于额定电流im。在该情况下，能够输出的最大扭矩T0为小于或等于额定扭矩Tm。然而，有时在急加减速时，需要超过额定扭矩Tm的加减速扭矩。在该情况下，在如图1所示的现有的同步控制中，有可能由于扭矩不足而导致产生失调。

＜本实施方式涉及的同步控制的概要＞

下面，参照图3说明本实施方式涉及的同步控制。在本实施方式中，同步控制中的d轴电流指令id*以及q轴电流指令iq*被分别称为第1d轴电流指令id1*以及第1q轴电流指令iq1*。

根据本实施方式，第1q轴电流指令iq1*与图1的情况同样地被设定为零(iq1*＝0)。另一方面，第1d轴电流指令id1*与图1的情况不同，没有仅被固定在固定d轴电流指令id0*。第1d轴电流指令id1*被设定为与速度变化的状况相对应的值。

更详细而言，在低速区域R1中的恒定速度运转时，第1d轴电流指令id1*被设定为固定d轴电流指令id0*(id1*＝id0*)。然而，在低速区域R1中的加减速时，第1d轴电流指令id1*被适当校正为大于固定d轴电流指令id0*的值。该校正后的值在以下被称为“校正d轴电流指令id0’*”。校正d轴电流指令id0’*和固定d轴电流指令id0*之间的差值id**(＝id0’*－id0*)为“校正值”。

式(1)：

(恒定速度时)id1*＝id0*

(加减速时)id1*＝id0’*＝id0*+id**＞id0*

在固定d轴电流指令id0*的情况下能够输出的最大扭矩为T0。另一方面，在校正d轴电流指令id0’*的情况下能够输出的最大扭矩为大于T0的T0’(＝T0+ΔT)。即，在加减速时，能够输出的最大扭矩暂时从T0升高至T0’。

由此，根据本实施方式，在低速区域R1中的加减速时，第1d轴电流指令id1*被设定为大于固定d轴电流指令id0*的校正d轴电流指令id0’*。由此，在加减速时，能够输出的最大扭矩暂时升高，防止扭矩不足进而防止发生失调。

此外，由于消除了加减速时的扭矩不足，因此不需要将恒定速度时的固定d轴电流指令id0*设定得过大。其结果，由于恒定速度时在同步电动机中流过的电流减少，因此过量的电力消耗受到抑制，效率提高。

另外，本实施方式涉及的校正d轴电流指令id0’*不是必须应用于加速时、减速时这两者的情况。即使应用于加速时或者减速时的其中一者，也能得到上述效果。例如，校正d轴电流指令id0’*也可以仅应用于扭矩不足经常变得明显的加速时。

＜控制装置的例子＞

下面，对用于实现本实施方式涉及的无传感器矢量控制以及同步控制的结构例进行说明。图4示出了本实施方式涉及的同步电动机SM的控制装置1的结构例。

控制装置1进行同步电动机SM的驱动控制。更详细而言，控制装置1具有：逆变器10、电流检测器20、座标变换器30、电压指令生成部40、座标变换器50、PWM控制部60、位置·速度推定部70、切换控制部80、θ运算部90、以及电流指令生成部100。

逆变器10具有开关(switching)元件，根据从PWM控制部60供给的选通(gate)信号SG进行开关控制。逆变器10通过该开关控制，将直流电压变换为三相的交流电压，并供给至同步电动机SM。通过被供给至同步电动机SM中的交流电压而流过电动机电流iu、iv、iw，同步电动机SM旋转。

电流检测器20构成为配置在逆变器10和同步电动机SM之间，用于检测电动机电流iu、iv、iw。此处，电流检测器20只要检测电动机电流iu、iv、iw中的两相即可。这是由于对于剩余的一相，能够由检测出的两相运算得出。由电流检测器20检测出的检测电流(例如：iu、iv)被输入至座标变换器30。

座标变换器30针对由电流检测器20检测出的检测电流，进行从uvw座标系向dq座标系的座标变换。通过该座标变换，得到作为检测电流的d轴成分的d轴检测电流id、以及作为检测电流的q轴成分的q轴检测电流iq。另外，在该座标变换中使用的相位θ(转子位置)由后述的θ运算部90计算。

电压指令生成部40接收从后述的电流指令生成部100输出的d轴电流指令id*以及q轴电流指令iq*。并且，电压指令生成部40根据这些d轴电流指令id*以及q轴电流指令iq*而生成d轴电压指令Vd*以及q轴电压指令Vq*。更详细而言，电压指令生成部40接收从上述的座标变换器30输出的d轴检测电流id以及q轴检测电流iq。并且，电压指令生成部40以使各个d轴检测电流id以及q轴检测电流iq与d轴电流指令id*以及q轴电流指令iq*一致的方式，通过比例积分控制计算d轴电压指令Vd*以及q轴电压指令Vq*。

座标变换器50针对从电压指令生成部40输出的d轴电压指令Vd*以及q轴电压指令Vq*，进行从dq座标系向uvw座标系的座标变换。通过该座标变换，得到uvw座标系中的电压指令Vu*、Vv*、Vw*。另外，在该座标变换中使用的相位θ(转子位置)由后述的θ运算部90计算。

PWM控制部60根据从座标变换器50输出的电压指令Vu*、Vv*、Vw*而生成用于控制逆变器10的开关元件的选通信号SG。此时，PWM控制部60通过PWM(Pulse WidthModulation)控制而生成选通信号SG。选通信号SG被供给至逆变器10中。

位置·速度推定部70是在无传感器矢量控制中基于电流、电压以软件的方式推定转子的位置和速度的功能模块。更详细而言，位置·速度推定部70接收从上述的座标变换器30输出的d轴检测电流id以及q轴检测电流iq。此外，位置·速度推定部70接收从上述的电压指令生成部40输出的d轴电压指令Vd*以及q轴电压指令Vq*。并且，位置·速度推定部70基于d轴检测电流id、q轴检测电流iq、d轴电压指令Vd*以及q轴电压指令Vq*，通过公知的算法推定转子的位置(相位)以及速度。由位置·速度推定部70推定的转子的位置在以下被称为“推定相位θe”。此外，由位置·速度推定部70推定的转子的速度在以下被称为“推定速度ωe”。

切换控制部80输出用于对控制装置1的驱动控制方法进行切换的切换信号SW。更详细而言，切换控制部80根据电动机(motor)速度而使切换信号SW变化。例如，切换控制部80参照速度指令ω*。在速度指令ω*位于低速区域R1的情况下，切换控制部80输出指定“同步控制”的切换信号SW(例如，高电平)。另一方面，在速度指令ω*位于高速区域R2的情况下，切换控制部80输出指定“无传感器矢量控制”的切换信号SW(例如，低电平)。

θ运算部90计算在座标变换中所使用的相位θ。在本实施方式中根据是同步控制还是无传感器矢量控制，相位θ的计算方法不同。为此，上述的切换信号SW被输入至θ运算部90。在切换信号SW指定了同步控制的情况下，θ运算部90通过对速度指令ω*进行积分而计算相位θ。另一方面，在切换信号SW指定了无传感器矢量控制的情况下，θ运算部90基于由上述的位置·速度推定部70得到的推定相位θe，通过公知的算法计算相位θ。

电流指令生成部100基于速度指令ω*而生成d轴电流指令id*以及q轴电流指令iq*。更详细而言，电流指令生成部100具有第1电流指令生成部110、第2电流指令生成部120、以及选择器(selector)130。

第1电流指令生成部110生成同步控制用的d轴电流指令id*以及q轴电流指令iq*，即生成上述的第1d轴电流指令id1*以及第1q轴电流指令iq1*。第1电流指令生成部110将第1q轴电流指令iq1*设定为零(iq1*＝0)。

根据本实施方式，第1d轴电流指令id1*如上述式(1)所述地进行设定。即，第1电流指令生成部110将第1d轴电流指令id1*设定为与速度变化(dω*/dt)的状况相对应的值。更详细而言，在恒定速度时，第1电流指令生成部110将第1d轴电流指令id1*设定为固定d轴电流指令id0*(id1*＝id0*)。另一方面，在加减速时，第1电流指令生成部110将第1d轴电流指令id1*设定为大于固定d轴电流指令id0*的校正d轴电流指令id0’(id1*＝id0’*)。

另外，校正d轴电流指令id0’*也可以仅应用于加速时或者减速时的一者。例如，第1电流指令生成部110也可以是仅在加速时将第1d轴电流指令id1*设定为校正d轴电流指令id0’*。

第2电流指令生成部120生成无传感器矢量控制用的d轴电流指令id*以及q轴电流指令iq*。无传感器矢量控制中的d轴电流指令id*以及q轴电流指令iq*被分别称为第2d轴电流指令id2*以及第2q轴电流指令iq2*。第2电流指令生成部120基于速度指令ω*，通过公知的算法而生成第2d轴电流指令id2*以及第2q轴电流指令iq2*。

特别地，第2电流指令生成部120具有速度控制器125。该速度控制器125基于由上述的位置·速度推定部70得到的“推定速度ωe”而生成第2q轴电流指令iq2*。更详细而言，速度控制器125以使推定速度ωe和速度指令ω*一致的方式，通过比例积分控制计算第2q轴电流指令iq2*。由此，在无传感器矢量控制中基于推定速度ωe而进行速度控制以及扭矩控制。

选择器130根据切换信号SW(即速度指令ω*)，对电流指令生成部100输出的d轴电流指令id*以及q轴电流指令iq*进行切换。具体而言，在切换信号SW指定了同步控制的情况下，选择器130将由第1电流指令生成部110生成的第1d轴电流指令id1*以及第1q轴电流指令iq1*作为d轴电流指令id*以及q轴电流指令iq*而进行选择并输出。另一方面，在切换信号SW指定了无传感器矢量控制的情况下，选择器130将由第2电流指令生成部120生成的第2d轴电流指令id2*以及第2q轴电流指令iq2*分别作为d轴电流指令id*以及q轴电流指令iq*而进行选择并输出。

另外，逆变器10、电流检测器20、座标变换器30、电压指令生成部40、座标变换器50、PWM控制部60、位置·速度推定部70、切换控制部80、θ运算部90、以及电流指令生成部100作为整体而构成“控制部”。该控制部在低速区域R1中通过同步控制进行同步电动机SM的驱动控制。在同步控制的情况下，逆变器10的输出电流的频率(即，转子的旋转速度)与速度指令ω*一致。另一方面，在高速区域R2中，控制部通过无传感器矢量控制进行同步电动机SM的驱动控制。

通过以上说明的结构，实现图3所示的驱动控制。在低速区域R1中的加减速时，将第1d轴电流指令id1*设定为大于固定d轴电流指令id0*的校正d轴电流指令id0’*。由此，能够输出的最大扭矩暂时升高，防止扭矩不足进而防止发生失调。

实施方式2.

在实施方式2中，说明第1电流指令生成部110的一个例子。图5是表示实施方式2中的第1电流指令生成部110的结构的框图。此外，图6是表示实施方式2中的第1电流指令生成部110的动作的曲线图。

图5所示的第1电流指令生成部110具有加法器111和校正值生成部112。加法器111通过将校正值id**与固定d轴电流指令id0*相加而生成第1d轴电流指令id1*。该校正值id**由校正值生成部112生成。

图5所示的校正值生成部112具有选择器113。选择器113根据加减速度(dω*/dt)，将零或者固定值作为校正值id**而输出。

具体而言，在恒定速度时(dω*/dt＝0)，选择器113输出零(id**＝0)。这意味没有进行校正。即，第1电流指令生成部110将固定d轴电流指令id0*作为第1d轴电流指令id1*输出(id1*＝id0*)。

另一方面，在加减速时，选择器113将大于零的固定值作为校正值id**输出。在该情况下，将该校正值id**(固定值＞0)与固定d轴电流指令id0*相加，计算校正d轴电流指令id0’*。即，第1电流指令生成部110将大于固定d轴电流指令id0*的校正d轴电流指令id0’*作为第1d轴电流指令id1*输出(id1*＝id0’*)。

另外，作为校正值id**而使用的固定值是考虑可能发生的不足扭矩而被预先确定的。

实施方式3.

在实施方式3中，说明第1电流指令生成部110的其它例子。图7是表示实施方式3中的第1电流指令生成部110的结构的框图。此外，图8是表示实施方式3中的第1电流指令生成部110的动作的曲线图。

如果与上述的实施方式2比较，则实施方式3在校正值生成部112的功能上不同。在实施方式3中，校正值生成部112不是将校正值id**设定为固定值，而是将该校正值id**设定为与加减速扭矩相对应大小的运算值。更详细而言，如图7所示，校正值生成部112具有加减速扭矩运算器114以及变换器115。

加减速扭矩运算器114根据下面的式(2)，计算加减速扭矩Ta。此处，参数(parameter)J为同步电动机SM的定子的惯性矩(moment)。参数dω*/dt为速度指令ω*的时间微分值，即“加减速度”。加减速扭矩运算器114基于加减速度和惯性矩J计算加减速扭矩Ta。

式(2)：Ta＝|J×(dω*/dt)|

变换器115根据下面的式(3)，将加减速扭矩Ta变换为校正值id**。此处，Tm是额定扭矩，im是额定电流。参数Ta/Tm是加减速扭矩Ta相对于额定扭矩Tm的比例，即“扭矩负载率”。变换器115通过使额定电流im乘以扭矩负载率，从而计算与加减速扭矩Ta相对应的校正值id**。

式(3)：id**＝im×(Ta/Tm)

由此，在实施方式3中，校正值生成部112基于产生的加减速扭矩，通过运算求出校正值id**。由此，以对应于加减速扭矩的必要的大小，对最大扭矩进行校正。即，扭矩校正的效率提高。

实施方式4.

在实施方式4中，说明第1电流指令生成部110的其他例子。图9是表示实施方式4中的第1电流指令生成部110的结构的框图。此外，图10是表示实施方式4中的第1电流指令生成部110的动作的曲线图。

与上述的实施方式3的情况同样地，实施方式4的校正值生成部112将校正值id**设定为与加减速扭矩相对应大小的运算值。但是，在加减速扭矩的运算中，实施方式4的校正值生成部112使用同步电动机SM的模型(model)。更详细而言，如图9所示，校正值生成部112具有减法器116、模型速度控制器117、模型速度运算器118、以及变换器115。

减法器116计算速度指令ω*和模型速度ωmdl的差值(ω*－ωmdl)。该差值(ω*－ωmdl)被输入至模型速度控制器117。

模型速度控制器117根据下面的式(4)计算加减速扭矩Ta。此处，参数J为同步电动机SM的定子的惯性矩。参数Kp为模型的增益(gain)。

式(4)：Ta＝Kp×J×(d(ω*－ωmdl)/dt)

模型速度运算器118按照下面的式(5)，根据加减速扭矩Ta计算模型速度ωmdl。

式(5)：ωmdl＝∫(|Ta|/J)

计算出的模型速度ωmdl被反馈(feed-back)至减法器116，形成速度环。这样，通过将速度指令ω*输入同步电动机SM的模型中，而计算加减速扭矩Ta。计算出的加减速扭矩Ta被输入至变换器115。变换器115的功能与实施方式3的情况相同。

这样，在本实施方式中，电动机模型(motor model)被用于加减速扭矩Ta的计算。因此，如图10所示，校正d轴电流指令id0’*不是成为阶梯状，而是成为一阶滞后系统的指令。其结果，由电流变化引起的速度变动的强度得到缓和。

实施方式5.

在上述的实施方式4中，计算模型速度ωmdl。此时，也可以如图11所示，取代速度指令ω*而将模型速度ωmdl用于θ运算部90中的相位θ的计算。与校正d轴电流指令id0’*同样地，模型速度ωmdl也成为一阶滞后系统，因此速度变动的强度得到进一步缓和。

实施方式6.

图12是表示实施方式6中的第1电流指令生成部110的结构的框图。图12所示的第1电流指令生成部110是已示出的实施方式2～5的变形例，能够应用于实施方式2～5的任意一者。

如图12所示，在校正值生成部112的输出和加法器111之间设有屏蔽(mask)电路119。屏蔽电路119仅在被指定信号DES指定的情况下将校正值id**输出至加法器111，即，使校正处理(id1*＝id0’*)有效化。在除其以外的情况下，屏蔽电路119不输出校正值id**，即，使校正处理无效化。

指定信号DES指定“仅加速时”、“仅减速时”、或者“加速时和减速时双方”中的某一者。例如，在指定信号DES指定了“仅加速时”的情况下，屏蔽电路119仅在加速时使校正处理有效化，在除其以外的情况下使校正处理无效化。能够基于速度指令ω*，对加速时或者减速时进行判定。

例如，指定信号DES的内容也可以通过在初期设定时使用熔丝(fuse)电路等而被固定。或者，指定信号DES的内容也可以根据需要从外部进行变更。在任意情况下，都能够进行与同步电动机SM的使用环境对应的灵活的(flexible)实现形式。

以上，参照附图说明了本发明的实施方式。但是本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员能够在不脱离要旨的范围内进行适当的变更。

Claims (10)

1.一种控制装置，其是同步电动机的控制装置，其特征在于，具有：

控制部，其在第1速度区域中通过同步控制进行所述同步电动机的驱动控制，此外，在高于所述第1速度区域的第2速度区域中通过无传感器矢量控制进行所述同步电动机的驱动控制；以及

电流指令生成部，其包含在所述控制部中，生成用于所述驱动控制的d轴电流指令以及q轴电流指令，

在所述同步控制的情况下，所述电流指令生成部将所述q轴电流指令设定为零，将所述d轴电流指令设定为与速度变化的状况相对应的值，

在所述第1速度区域中的恒定速度时，所述电流指令生成部将所述d轴电流指令设定为作为固定值的第1值，

在所述第1速度区域中的加速时或者减速时的至少一者中，所述电流指令生成部将所述d轴电流指令设定为大于所述第1值的第2值。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述电流指令生成部具有：

第1电流指令生成部，其生成所述同步控制的情况下的所述d轴电流指令以及所述q轴电流指令；

第2电流指令生成部，其生成所述无传感器矢量控制的情况下的所述d轴电流指令以及所述q轴电流指令；以及

选择器，其基于速度指令，在所述第1速度区域的情况下选择由所述第1电流指令生成部生成的所述d轴电流指令以及所述q轴电流指令，在所述第2速度区域的情况下选择由所述第2电流指令生成部生成的所述d轴电流指令以及所述q轴电流指令，

在所述第1速度区域中的恒定速度时，所述第1电流指令生成部将所述d轴电流指令设定为所述第1值，

在所述第1速度区域中的加速时或者减速时的至少一者中，所述第1电流指令生成部将所述d轴电流指令设定为所述第2值。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，

所述第1电流指令生成部通过将校正值与所述第1值相加而生成所述第2值。

4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，

所述校正值是预先确定的值。

5.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，

所述第1电流指令生成部将所述校正值设定为与加减速扭矩相对应的大小。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，

所述第1电流指令生成部基于所述速度指令的时间微分值和所述同步电动机的转子的惯性矩，计算所述加减速扭矩。

7.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，

所述第1电流指令生成部通过将所述速度指令输入所述同步电动机的模型，从而计算所述加减速扭矩。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的控制装置，其特征在于，

所述电流指令生成部至少在所述第1速度区域中的加速时，将所述d轴电流指令设定为所述第2值。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的控制装置，其特征在于，

用于指定仅加速时、仅减速时、或者加速时和减速时双方中的某一者的指定信号被输入所述电流指令生成部，

所述电流指令生成部在由所述指定信号进行了指定的情况下，将所述d轴电流指令设定为所述第2值。

10.一种控制方法，其是同步电动机的控制方法，其特征在于，包括：

在第1速度区域中通过同步控制进行所述同步电动机的驱动控制的步骤；以及

在高于所述第1速度区域的第2速度区域中通过无传感器矢量控制进行所述同步电动机的驱动控制的步骤，

通过所述同步控制进行所述驱动控制的步骤包括将q轴电流指令设定为零，将d轴电流指令设定为与速度变化的状况相对应的值的步骤，

设定所述d轴电流指令的步骤包括：

在所述第1速度区域中的恒定速度时，将所述d轴电流指令设定为作为固定值的第1值的步骤；以及

在所述第1速度区域中的加速时或者减速时的至少一者中，将所述d轴电流指令设定为大于所述第1值的第2值的步骤。