CN105227020A - 风扇马达驱动装置以及送风装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供风扇马达驱动装置以及送风装置。风扇马达驱动装置通过马达驱动风扇，所述风扇马达驱动装置具有：位置速度推测部，所述位置速度推测部计算所述马达的旋转角度的推测值以及所述马达的转速的推测值；乘法运算部，所述乘法运算部将由所述位置速度推测部计算出的所述转速乘以流量系数来计算控制目标值；以及电流矢量控制部，所述电流矢量控制部根据所述控制目标值通过反馈控制来控制所述马达的驱动电流，所述风扇马达驱动装置的特征在于，至少根据通过电流传感器取得的驱动电流和从所述位置速度推测部得到的所述旋转角度计算所述马达的转子磁通密度，根据计算出的所述转子磁通密度改变用于驱动所述马达的控制值。

Description

风扇马达驱动装置以及送风装置

技术领域

本发明涉及用于通风管的送风等的风扇马达驱动装置以及送风装置。

背景技术

以往，送风装置被广泛使用于各领域，例如在顶棚埋入型换气装置中，经由通风管通过送风机对屋内的空气进行换气。在这样的换气装置中，通风管的污垢、设置于通风管内的过滤器的污垢等会引起送风装置的负荷变化。在国际公开第2007/040180号公报、国际公开第2009/110219号公报中公开了如下结构：根据马达的转速和驱动电流计算风量，从而控制马达的驱动，由此降低负荷的变化引起的流量(风量)变动。并且在日本公开公报特开2008-4308号公报中公开了如下结构：没有另外设置用于检测转子的旋转位置的传感器(所谓的无传感器)，通过驱动电流检测转子的旋转位置，从而驱动马达。

并且关于这样的送风装置等的马达的控制，在日本公开公报专利3653670号公报等中公开了如下结构：通过所谓的矢量控制来控制马达。

可是在马达中存在如下缺点：转子磁通密度的偏差会引起所产生的转矩变化，该转子磁通密度在马达间存在偏差。其结果是，例如在送风装置中存在如下问题：风量因马达而变化，相对于设定风量的误差在马达间变化较大。

发明内容

本发明考虑到以上问题点，以充分地降低转子磁通密度的偏差引起的所产生的转矩的变化为目的。

本发明者们想到通过如下方式完成本发明：在通过矢量控制驱动马达的风扇马达驱动装置中，基于转子磁通密度改变控制量。

(1)是一种风扇马达驱动装置，其通过马达驱动风扇，所述风扇马达驱动装置具有：

位置速度推测部，所述位置速度推测部计算所述马达的旋转角度的推测值以及所述马达的转速的推测值；

乘法运算部，所述乘法运算部将由所述位置速度推测部计算出的所述转速乘以流量系数来计算控制目标值；以及

电流矢量控制部，所述电流矢量控制部根据所述控制目标值通过反馈控制来控制所述马达的驱动电流，

所述风扇马达驱动装置至少根据通过电流传感器取得的驱动电流和从所述位置速度推测部得到的所述旋转角度，计算所述马达的转子磁通密度，根据计算出的所述转子磁通密度改变用于驱动所述马达的控制值。

根据(1)，能够将转速乘以流量系数来设定控制目标值，由此通过基于流量恒定控制的矢量控制驱动马达，其结果是，与以往相比能够通过简单的处理以将流量维持为恒定的方式驱动马达。并且这时计算马达的转子磁通密度，根据计算出的该转子磁通密度改变用于驱动所述马达的控制值，由此通过与马达间的转子磁通密度的偏差对应的控制值驱动马达，从而能够充分地降低转子磁通密度的偏差引起的所产生的转矩的变化。

(2)是在(1)中，通过基于所述转子磁通密度对所述乘法运算部的相乘值进行运算处理，改变所述控制值。

根据(2)，通过操作控制目标值，能够充分降低转子磁通密度的偏差引起的所产生的转矩的变化。

(3)是在(1)中，根据所述转子磁通密度改变用于所述反馈控制的反馈值，由此改变所述控制值。

根据(3)，通过操作反馈控制所涉及的反馈值，能够充分降低转子磁通密度的偏差引起的所产生的转矩的变化。

(4)是在(1)、(2)或(3)中，

所述电流矢量控制部具有：

克拉克变换部，所述克拉克变换部对所述马达的驱动电流进行克拉克变换；

派克变换部，所述派克变换部根据由所述位置速度推测部取得的旋转角度对所述克拉克变换部的输出进行派克变换而输出所述反馈值；

减法运算部，所述减法运算部计算所述控制目标值与输出的所述反馈值之间的差分值；

控制器，所述控制器根据所述减法运算部的输出而生成所述控制值；

派克逆变换部，所述派克逆变换部根据由所述位置速度推测部取得的旋转角度对所述控制值进行派克逆变换；以及

克拉克逆变换部，所述克拉克逆变换部对所述派克逆变换部的输出进行克拉克逆变换。

根据(4)，更具体地构成电流矢量控制部，能够充分降低转子磁通密度的偏差引起的所产生的转矩的变化。

(5)是一种送风装置，通过(1)、(2)、(3)、(4)中的任一项记载的风扇马达驱动装置驱动所述风扇的马达而进行送风。

根据(5)，能够提供一种有效避免喘振的送风装置。

根据本发明，能够充分降低转子磁通密度的偏差引起的所产生的转矩的变化。

通过以下参照附图对优选实施方式进行的详细说明，可以更清楚地理解本发明的上述以及其他要素、特征、步骤、特点和优点。

附图说明

图1是示出本申请的例示性的一实施方式所涉及的风扇马达驱动装置的框图。

图2是详细示出图1的风扇马达驱动装置的基本结构的框图。

图3是用于说明图2的框图的图。

图4是示出控制特性的特性曲线图。

图5是示出涉及转矩的控制特性的特性曲线图。

图6是示出位置速度推测部的详细结构的框图。

图7是示出本申请的例示性的另一实施方式所涉及的风扇马达驱动装置的框图。

图8是用于说明图7的框图的图。

图9是示出本申请的例示性的其他实施方式所涉及的风扇马达驱动装置的框图。

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。

在本申请的例示性的一实施方式中，以将风量保持为由控制目标值指示的恒定值的方式驱动马达，从而修正马达间的偏差引起的风量相对于该控制目标值的偏差。因此关于该实施方式所涉及的送风装置，先对将风量保持为恒定值的马达控制的原理进行说明。在此若设送风的风量(流量)为Q、用于送风的马达的转速为N[r/min]、该马达的输出为P[W]，则通过比例关系表示、即通过以下的关系式来表示风量Q和转速N与输出P。

【式(1)】

QN²∝P······(1)

由此可知：为了将风量Q保持为恒定，只要以P/N²为恒定值的方式进行控制即可。在此若定义与风量Q成比例的系数(K_Q∝Q)，则式(1)能够变形为通过下式表示的那样。

【式(2)】

K_Q·N²＝P······(2)

将该转速N和输出P变换为在矢量控制中使用的物理量。在此，转速N能够使用电角速度ω_e[rad/sec]和马达的极对数P_P来通过下式表示。

【式(3)】

$N=\frac{60}{2\mathrm{\π}\·p_p}\·{\mathrm{\ω}}_e\mathrm{...}\left(3\right)$

并且，马达输出P能够通过马达产生的转矩τ和机械角速度ω_m[rad/sec]由下式表示。

【式(4)】

P＝τω_m······(4)

并且，在一般的无刷直流马达(表面磁铁型的永磁铁型同步马达)中，该转矩τ能够由下式表示的那样通过极对数P_P、转子磁通密度Φ[Vs/rad]与q轴驱动电流i_q的积表示。

【式(5)】

τ＝p_p·Φ·i_q······(5)

并且机械角速度ω_m与电角速度ω_e的关系能够通过下式表示。

【式(6)】

${\mathrm{\ω}}_m=\frac{1}{p_p}\·{\mathrm{\ω}}_e\mathrm{...}\left(6\right)$

在此若将式(5)和式(6)代入式(4)，则能够得到以下关系式。

【式(7)】

P＝Φ·i_q·ω_e······(7)

若将该式(7)和式(3)代入式(2)则能够得到以下关系式，即能够得到用于将风量Q保持为恒定的电角速度ω_e与q轴驱动电流i_q的关系式。

【式(8)】

${\left(\frac{60}{2\mathrm{\π}\·p_p}\right)}^2\·\frac{1}{\mathrm{\Φ}}\·K_Q\·{\mathrm{\ω}}_e=i_q\mathrm{...}\left(8\right)$

在此，式(8)能够使用流量系数K′_Q通过下式表示。

【式(9)】

K′_Q·ω_e＝i_q······(9)

但是，通过下式表示流量系数K′_Q。

【式(10)】

$K_Q^{\′}={\left(\frac{60}{2\mathrm{\π}\·p_p}\right)}^2\·\frac{1}{\mathrm{\Φ}}\·K_Q\mathrm{...}\left(10\right)$

由此，只要以维持比例关系的方式保持电角速度ω_e与q轴驱动电流i_q，便能够以风量恒定的方式驱动马达。

图1是示出本申请的例示性的一实施方式所涉及的风扇马达驱动装置的基本结构的框图。风扇马达驱动装置1适用于通过三相无刷直流马达2驱动离心风扇来送风的送风装置(送风机)。风扇马达驱动装置1通过整流电路3对交流电源4进行整流后，通过平滑电容器C进行平滑，由此生成直流电源(母线电压)V_BUS供给于逆变器5，其中，整流电路3由使用了二极管D1～D4的全波整流电路形成。在此，逆变器5的由晶体管、场效应晶体管(FieldEffectTransistor)等驱动元件7U、7V、7W、8U、8V、8W形成的三组串联电路被设定为能够通过电流传感器11检测各驱动电流，且逆变器5被配置于直流电源V_BUS与电流传感器11间，逆变器5的各串联电路的连接中点被分别连接于马达2的U相、V相、W相的绕组。另外，电流传感器11被连接于地线。并且逆变器5的各驱动元件7U、7V、7W、8U、8V、8W的基极(栅极)被未图示的驱动电路驱动，由此，通过驱动元件7U、7V、7W、8U、8V、8W的输出电压驱动马达2。并且，在逆变器5与地线之间设置电流传感器11，检测马达2的各相的驱动电流。另外，在各驱动元件7U、7V、7W、8U、8V、8W中分别设置有保护用的二极管。

并且风扇马达驱动装置1通过未图示的电源电路由交流电源生成低电压的直流电源，输入由微型计算机(微机)形成的控制电路9。控制电路9通过电流传感器11取得马达2的驱动电流等，并通过基于该电流信息的矢量控制计算决定马达2的驱动电压，控制逆变器5的动作。

图2是将由该控制电路9的处理步骤的实施而构成的功能框与周边结构一同表示的框图。另外，该图2所示的结构是表示本申请的前提结构的框图。控制电路9通过该功能框的结构来应用无传感器矢量控制方法以驱动马达2。

即风扇马达驱动装置1向克拉克变换部12输入由电流传感器11检测的各相驱动电流i_uv，克拉克变换部12对由该电流传感器11检测的检测结果进行克拉克变换，由此来输出两相固定坐标系的驱动电流矢量i_αβ。位置速度推测部13根据该两相固定坐标系的驱动电流矢量i_αβ和相应的两相固定坐标系的驱动电压矢量V_αβ推测计算转子的旋转角度θ_e、电角速度ω_e并输出，由此来取得马达现在的旋转角度和转速。运算部(sin/cos)15计算由该位置速度推测部13计算出的旋转角度θ_e的正弦值和余弦值并输出，派克变换部14使用该运算部15的计算结果对两相固定坐标系的驱动电流矢量i_αβ进行派克变换，由此来将驱动电流矢量i_αβ变换为旋转坐标系的q轴驱动电流i_q、d轴驱动电流i_d并输出。

风扇马达驱动装置1从上位的控制器等输入式(9)所涉及的流量系数K′_Q作为风量的控制目标值，乘法运算部16将该流量系数K′_Q与由位置速度推测部13计算出的电角速度ω_e相乘。由此风扇马达驱动装置1进行式(9)的左边的乘法运算处理，并通过开关部17向减法运算电路18输出作为控制目标的驱动电流的风量恒定目标驱动电流值i_q。减法运算电路18从开关部17的输出值减去由派克变换部14计算出的q轴驱动电流i_q并输出，PI控制器(PI)19通过规定增益来使该减法运算电路18的输出值增幅，并在计算出该减法运算电路18的输出值的转移积分值后通过规定增益来增幅而进行加法计算，由此计算作为比例积分控制所涉及的控制值的q轴驱动电压V_q。减法运算电路20计算由派克变换部14计算出的d轴驱动电流i_d与对应的控制目标值i1_d(在该例子中值为0)的相减值并输出，PI控制器(PI)21计算作为该减法运算电路20所涉及的比例积分控制的控制值的d轴驱动电压V_d并输出。

派克逆变换部22利用运算部15的计算结果，对由PI控制器19、21输出的q轴驱动电压V_q和d轴驱动电压V_d进行派克逆变换处理，从而输出两相固定坐标系的驱动电压矢量V_αβ，克拉克逆变换部23对从该派克逆变换部22输出的两相固定坐标系的驱动电压矢量V_αβ进行克拉克逆变换处理，从而输出三相固定坐标系的驱动电压矢量V_UVW。风扇马达驱动装置1对从该克拉克逆变换部23输出的三相固定坐标系的驱动电压矢量V_UVW进行脉冲宽度调制而施加于马达2的线圈，从而驱动马达2。

由此，风扇马达驱动装置1如通过图3简化表示图2的结构那样，从上位的控制器等输入的流量系数K′_Q与电角速度ω_e的相乘值成为风量恒定q轴目标驱动电流i1_q，以驱动电流i_q与该风量恒定q轴目标驱动电流i1_q一致的方式进行反馈控制，并以保持式(9)的关系式的方式驱动马达2，由此通过风量恒定控制驱动马达。

由此，克拉克变换部12、运算部15、派克变换部14、减法运算电路18、20、PI控制器19、21、派克逆变换部22、克拉克逆变换部23构成电流矢量控制部25，电流矢量控制部25控制基于控制目标的马达2的驱动电流。

但是在马达2的驱动中，需要设定转速的下限值和上限值。即低速旋转时、轻负荷时，在马达2中，位置、速度的推测精度因驱动电流和驱动电压低而劣化，稳定的驱动变得困难。由此需要设定下限值。并且为了防止高速旋转时的马达发热和振动损害电路和马达，需要设定上限值。

因此在风扇马达驱动装置1中(图2)，切换速度上限值ω_max与速度下限值ω_min而将速度控制目标值输入减法运算电路26，并在此计算与由位置速度推测部13推测的电角速度ω_e的相减值。并且将该计算出的相减值输入PI控制器27，从而计算比例积分控制所涉及的速度恒定q轴目标驱动电流i1_q，并向开关部17输出计算结果。风扇马达驱动装置1通过未图示的判断部判断由位置速度推测部13推测的电角速度ω_e，通过该判断结果切换开关部17的动作、速度控制目标值，由此在风量恒定控制与速度恒定控制之间切换马达2的控制，从而以马达2的转速不超过上限值、下限值的方式驱动马达2。

具体地说，在通过开关部17向减法运算电路18输出来自乘法运算部16的相乘值而通过风量恒定控制驱动马达2的状态下，若由位置速度推测部13推测的电角速度ω_e超过上限值ω_max，则判断部将速度控制目标值设定为上限值ω_max，并切换开关部17的动作而向减法运算电路18输出PI控制器27的输出值。由此将马达2的控制从风量恒定控制切换为速度恒定控制，并将马达2的转速保持为上限值ω_max。

并且，在像这样通过速度恒定控制以将马达2的转速保持为上限值ω_max的方式进行驱动的状态下，若从PI控制器27输出的速度恒定q轴目标电流i1_q上升至由位置速度推测部13推测的电角速度ω_e与流量系数K′_Q的相乘值K′_Q·ωe以上，则通过开关部17向减法运算电路18输出来自乘法运算部16的相乘值，从而通过风量恒定控制驱动马达2。即通过开关部17将马达2的控制从速度恒定控制切换至风量恒定控制。

并且，在通过风量恒定控制驱动马达2的状态下，若由位置速度推测部13推测的电角速度ω_e低于下限值ω_min，则将速度控制目标值设定为下限值ω_min，并切换开关部17的动作而向减法运算电路18输出PI控制器27的输出值。由此，将马达2的控制从风量恒定控制切换至速度恒定控制，并将马达2的转速保持为下限值ω_min。

并且，若像这样通过速度恒定控制将马达2的转速保持为下限值ω_min，从PI控制器27输出的速度恒定q轴目标电流i1_q下降至小于由位置速度推测部13推测的电角速度ω_e与流量系数K′_Q的相乘值K′_Q·ω_e，则通过开关部17向减法运算电路18输出来自乘法运算部16的相乘值，从而通过风量恒定控制驱动马达2。即通过开关部17将马达的控制从速度恒定控制切换至风量恒定控制。

另外，若像这样切换由风量恒定控制进行的驱动与由基于转速的上限值和下限值进行的速度恒定控制实现的驱动，则也可以设定滞后特性。

图4是示出涉及这样的驱动切换的风扇马达驱动装置1的特性的特性曲线图。在通过风量恒定控制驱动马达2的状态下，通过基于与流量系数K′_Q(例如K′_Q1、K′_Q2、K′_Q3)相应的比例系数的驱动电流和转速的特性驱动马达2(由实线表示的范围)，在该状态下，例如流路的静压变大，则为了维持风量恒定而使马达2的转速上升。在此，若马达2的转速超过上限值，则切换至通过速度恒定控制进行的驱动，以上限值驱动马达2(由粗虚线表示的范围)。并且，在通过速度恒定控制以转速的上限值驱动马达2的状态下，若流路的静压变小，则马达2的负荷变小，驱动电流降低。在此，若驱动电流的大小低于流量系数与转速的相乘值(例如i_max1、i_max2、i_max3)，则切换回原来的通过风量恒定控制进行的驱动。

并且在通过风量恒定控制进行的驱动中，若流路的静压变小，则为了维持风量恒定而使马达2的转速降低。在此，若马达2的转速低于下限值，则切换至通过速度恒定控制进行的驱动，以该下限值驱动马达2(由粗虚线表示的范围)。并且，在通过速度恒定控制以转速的下限值驱动马达2的状态下，若流路的静压变大，则马达2的负荷变大，驱动电流上升。在此，若驱动电流的大小超过流量系数与转速的相乘值(例如i_min)，则切换回原来的通过风量恒定控制进行的驱动。

由此，通过与图4的对比，如图5所示，在该风扇马达驱动装置1中，以如下区间驱动马达2：通过风量恒定控制驱动马达2的区间(风量恒定控制区间)；以及通过高速度侧和低速度侧驱动马达2的区间(高速控制区间N_max、低速度控制区间N_min)。

根据该图2的结构，通过矢量控制驱动马达，用流量系数乘以现在的转速来计算目标驱动电流，以使实际驱动电流与该目标驱动电流一致的方式进行反馈控制，由此，能够以通过比以往简单的处理将风量维持为恒定的方式驱动马达。特别是在送风机等离心风扇中能够有效地控制风量。

并且，能够通过流量系数的调整将风量设定为希望的大小。另外，调整流量系数的方法例如既可以是在风扇马达驱动装置内设置旋钮等，从而通过操作旋钮等进行调整的方法，也可以是从上位控制器等指示风量的大小的方法。

并且由判断部判断转速的上限值和下限值而切换马达的控制，由此能够以转速不超过上限值、下限值的方式驱动马达。

图6是详细示出位置速度推测部13的结构的框图。位置速度推测部13在转子磁通推测部13A根据两相固定坐标系的驱动电流矢量i_αβ、驱动电压矢量V_αβ、电角速度ω_e计算转子磁通密度的推测值φ_mαβ。在此，在转子磁通推测部13A中，即使转子磁通推测部13A中的内部参数(电阻和/或电感的标称值)与实际值稍有不同，因为以推测值φ_mαβ逐渐接近实际值的方式进行反馈计算，因此推测值φ_mαβ也反映实际值。运算部13B通过下式的运算处理计算转子的旋转角度θ_e。

【式(11)】

${\mathrm{\θ}}_e={\tan }^{-1}\left(\frac{{\mathrm{\φ}}_{m\mathrm{\β}}}{{\mathrm{\φ}}_{m\mathrm{\α}}}\right)\mathrm{...}\left(11\right)$

速度推测部13C通过由该运算部13B求得的旋转角度θ_e计算电角速度ω_e。位置速度推测部13向运算部15输出由运算部13B求得的旋转角度θ_e、由速度推测部13C求得的电角速度ω_e。由此，风扇马达驱动装置1构成为：通过无传感器的方式检测转子的旋转位置，从而驱动马达2。

图7是通过与图2的对比示出本申请的例示性的另一实施方式所涉及的风扇马达驱动装置的具体结构的框图。如式(9)所示，在图2所示的风扇马达驱动装置1中，通过以电角速度ω_e与q轴驱动电流i_q维持比例关系的方式进行控制，以通过风量恒定控制驱动马达2。在此，如式(5)所示，通过极对数P_P、转子磁通密度Φ[Vs/rad]、q轴驱动电流i_q的积表示转矩τ，极对数P_P、转子磁通密度Φ[Vs/rad]是相当于马达的转矩常数的值。由此，转矩τ与驱动电流i_q成比例地变化，能够通过式(9)以转矩τ与转速(电角速度)ω_e成比例的方式进行控制，通过风量恒定控制驱动马达2。

但是转子磁通密度Φ因磁化的偏差、气隙的偏差等，而在量产的马达中产生偏差。另外该偏差为±10％左右。由此，即使能够高精度地控制驱动电流i_q，在风扇马达驱动装置1中，产生的转矩也因马达而有偏差，其结果是，相对于通过流量系数K′_Q指示的控制目标值，实际通过风量恒定控制保持为恒定值的风量因马达而有较大的偏差。

为了修正这样的偏差，需要控制转矩而非驱动电流，且需要取得转子磁通密度用于该转矩的控制。因此在该图7的结构中，在位置速度推测部13检测转子磁通密度的推测值，由此有效利用由该位置速度推测部13取得的推测值来控制转矩。

因此在图7的风扇马达驱动装置30中，代替乘法运算部16、PI控制器27而设置乘法运算部16A、PI控制器27A，并且追加指令变换部31、派克变换部32。在此，在风扇马达驱动装置30中，需要由固定直角坐标系(β坐标系)上的矢量φ_ma、φ_mb表示由位置速度推测部13取得的转子磁通密度的推测值φ_mαβ，由此进行派克变换，检测通过下式表示的磁通的大小(d轴分量)φ_md。

【式(12)】

φ_md＝φ_mα·cosθ_e+φ_mβ·sinθ_e······(12)

在该实施方式中，风扇马达驱动装置30将从运算部15输出的旋转角度θ_e的正弦值和余弦值输入到派克变换部32，在此，通过式(12)的运算处理取得转子磁通密度推测值φ_md。

并且，乘法运算部16A通过使用了流量系数K′_Q和由位置速度推测部13计算出的电角速度ω_e的下式的运算处理，将作为基于q轴电流的控制目标值的流量系数K′_Q变换为转矩指令值τ_q而输出。并且PI控制器27A与此相应地通过转矩指令值输出控制目标值。

【式(13)】

τ＝K_Q·ω_e······(13)

风扇马达驱动装置1在指令变换部31中对基于从开关部17输出的转矩指令值τ_q的控制目标值实施下式的运算处理，由此通过转子磁通密度推测值φ_md改变开关部17的输出值。由此，风扇马达驱动装置1能够有效地回避转子磁通密度的偏差引起的所产生的转矩的偏差，通过由与作为控制指示值的流量系数K′_Q对应的风量实现的风量恒定控制来驱动马达2。

【式(14)】

$i_q=\frac{\mathrm{\τ}}{p_p\·{\mathrm{\φ}}_{md}}\mathrm{...}\left(14\right)$

另外，由此在该风扇马达驱动装置30中，通过与图3的对比而利用图8所示的反馈控制来控制马达2的驱动电流。

根据以上的结构，在基于矢量控制的马达的驱动中，控制目标值能够根据由位置速度推测部取得的转子磁通密度的推测值而变化,由此通过使控制量变化，能够充分地降低转子磁通密度的偏差引起的所产生的转矩的变化。

图9是通过与图7的对比而示出本申请的例示性的其他实施方式所涉及的风扇马达驱动装置的框图。在该风扇马达驱动装置40中，取代控制目标值的改变而通过改变反馈控制所涉及的反馈值来改变控制量，降低转子磁通密度的偏差引起的所产生的转矩的变化。除了该反馈值的改变所涉及的结构不同的点以外，该风扇马达驱动装置40被构成为与本申请的例示性的一实施方式的风扇马达驱动装置1相同。

即风扇马达驱动装置40在派克变换部41中通过式(12)的运算处理取得转子磁通密度推测值φ_md。并且在反馈变换部42中，通过实行下式的运算处理，将基于电流值的反馈值i_d、i_q变换为基于转矩值的反馈值τ_d、τ_q，并通过转子磁通密度推测值φ_md改变该反馈值τ_d、τ_q并向减法运算电路18、20输出。

【式(15)】

[τ_dτ_q]^T＝p_p·φ_md·[i_di_q]^T······(15)

另外，由此PI控制器19A、21A根据基于由减法运算电路18、20输出的转矩值的控制值，生成基于驱动电压的控制值并输出。

根据以上的结构，即使取代控制目标值的改变而通过改变反馈控制所涉及的反馈值来改变控制量，也能够得到与本申请的例示性的一实施方式相同的效果。

以上，对本发明的优选实施方式的具体结构进行了详述，但在不脱离本发明的主旨的范围内，本发明能够对上述的实施方式的结构进行各种变更。

即在上述的实施方式中，对通过由位置速度推测部求得的转子磁通密度操作控制目标值、反馈值的情况进行了说明，但本发明不限于此，也可以另外检测转子磁通密度来操作控制目标值、反馈值。

并且，在上述的实施方式中，对设置位置速度推测部作为取得马达的旋转角度和转速的单元，并通过基于驱动电流和驱动电压的推测计算取得旋转角度和转速的情况进行了说明，但本发明不限于此，也可以设置编码器、旋变器等位置传感器作为取得旋转角度和转速的单元，并处理该位置传感器的检测结果而取得旋转角度和转速。

并且在上述的实施方式中，对通过控制目标值驱动一个马达的情况进行了说明，但本发明不限于此，也能够广泛地适用于驱动多个马达的情况，在该情况下，能够防止多个马达间的该转子磁通密度的偏差引起的多个马达间的转矩的偏差。

并且在上述的实施方式中，对通过克拉克变换部12、运算部15、派克变换部14、减法运算电路18、20、PI控制器19、21、派克逆变换部22、克拉克逆变换部23构成用于矢量控制的电流矢量控制部25的情况进行了说明，但本发明不限于此，也能够广泛地适用于通过近似运算处理计算克拉克变换处理结果、派克变换处理结果来构成电流矢量控制部的情况。

并且在上述的实施方式中，对将本发明适用于驱动风扇来输送气体的送风装置的情况进行了说明，但本发明不限于此，也能够广泛地适用于驱动风扇(叶轮)来输送液体的情况而通过流量恒定控制进行驱动。

另外在上述的实施方式中，对驱动基于三相无刷马达的风扇马达的情况进行了说明，但本发明不限于此，能够广泛地适用于驱动各种马达的情况。

Claims (7)

1.一种风扇马达驱动装置，其通过马达驱动风扇，所述风扇马达驱动装置具有：

位置速度推测部，所述位置速度推测部计算所述马达的旋转角度的推测值以及所述马达的转速的推测值；

乘法运算部，所述乘法运算部将由所述位置速度推测部计算出的所述转速乘以流量系数来计算控制目标值；以及

电流矢量控制部，所述电流矢量控制部根据所述控制目标值,通过反馈控制来控制所述马达的驱动电流，

所述风扇马达驱动装置的特征在于，

至少根据通过电流传感器取得的驱动电流和从所述位置速度推测部得到的所述旋转角度，计算所述马达的转子磁通密度，根据计算出的所述转子磁通密度来改变用于驱动所述马达的控制值。

2.根据权利要求1所述的风扇马达驱动装置，其中，

通过基于所述转子磁通密度对所述乘法运算部的相乘值进行运算处理，改变所述控制值。

3.根据权利要求1所述的风扇马达驱动装置，其中，

根据所述转子磁通密度来改变用于所述反馈控制的反馈值，由此改变所述控制值。

4.根据权利要求1所述的风扇马达驱动装置，其中，

所述电流矢量控制部具有：

克拉克变换部，所述克拉克变换部对所述马达的驱动电流进行克拉克变换；

派克变换部，所述派克变换部根据由所述位置速度推测部取得的旋转角度对所述克拉克变换部的输出进行派克变换而输出所述反馈值；

减法运算部，所述减法运算部计算所述控制目标值与输出的所述反馈值之间的差分值；

控制器，所述控制器根据所述减法运算部的输出而生成所述控制值；

派克逆变换部，所述派克逆变换部根据由所述位置速度推测部取得的旋转角度对所述控制值进行派克逆变换；以及

克拉克逆变换部，所述克拉克逆变换部对所述派克逆变换部的输出进行克拉克逆变换。

5.根据权利要求2所述的风扇马达驱动装置，其中，

所述电流矢量控制部具有：

克拉克变换部，所述克拉克变换部对所述马达的驱动电流进行克拉克变换；

派克变换部，所述派克变换部根据由所述位置速度推测部取得的旋转角度对所述克拉克变换部的输出进行派克变换而输出所述反馈值；

减法运算部，所述减法运算部计算所述控制目标值与输出的所述反馈值之间的差分值；

控制器，所述控制器根据所述减法运算部的输出生成所述控制值；

派克逆变换部，所述派克逆变换部根据由所述位置速度推测部取得的旋转角度对所述控制值进行派克逆变换；以及

克拉克逆变换部，所述克拉克逆变换部对所述派克逆变换部的输出进行克拉克逆变换。

6.根据权利要求3所述的风扇马达驱动装置，其中，

所述电流矢量控制部具有：

克拉克变换部，所述克拉克变换部对所述马达的驱动电流进行克拉克变换；

派克变换部，所述派克变换部根据由所述位置速度推测部取得的旋转角度对所述克拉克变换部的输出进行派克变换而输出所述反馈值；

减法运算部，所述减法运算部计算所述控制目标值与输出的所述反馈值之间的差分值；

控制器，所述控制器根据所述减法运算部的输出生成所述控制值；

派克逆变换部，所述派克逆变换部根据由所述位置速度推测部取得的旋转角度对所述控制值进行派克逆变换；以及

克拉克逆变换部，所述克拉克逆变换部对所述派克逆变换部的输出进行克拉克逆变换。

7.一种送风装置，

该送风装置通过权利要求1至6中的任一项记载的风扇马达驱动装置驱动所述风扇的马达而进行送风。