CN107306100B - 同步电机控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的同步电机控制装置在同步电机进行动作时电流检测部发生故障的情况下，检测出电流检测部的故障，继续使同步电机动作。具有在不利用电流检测部(14a、14b、14c)的电流检测值的情况下进行控制的开环控制部(21)、以及利用电流检测值来进行控制的闭环控制部(22)，在开环控制部(21)进行动作时检测出电流检测部(14a、14b、14c)的故障。

Description

同步电机控制装置
技术领域
本发明涉及具有对同步电机进行旋转驱动的功率转换单元的同步电机控制装置。
背景技术
同步电机控制装置利用电流检测部检测出流过同步电机的电流，反馈该电流检测值来执行控制。此处，在电流检测部发生故障导致无法正确地检测出电流值的情况下，难以进行正确的控制。
另一方面，若能够检测出电流检测部的故障，则不将发生故障的电流检测部用于控制，从而能够正确地进行控制。
作为检测出电流检测部的故障的方法，例如如日本专利特开2002-247858号公报(专利文献1)所揭示的那样，提出了如下方法：即，在伺服电机(servo motor)停止的状态下，施加不会产生转矩的电压，利用此时的电压、电流来检测电流传感器的故障。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2002-247858号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
上述专利文献1的方法中，以在伺服电机停止的状态下进行动作作为前提。因此，存在着在当伺服电机进行旋转时电流检测部发生故障的情况下，无法正确地检测出故障的问题。
本发明正是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，即使在当同步电机进行旋转时电流检测部发生故障的情况下，也能够确定电流检测部的故障并继续同步电机的控制。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的同步电机控制装置是将直流电压转换成PWM电压并施加至同步电机的同步电机控制装置，该同步电机控制装置的特征在于，具有：可变电压施加部，该可变电压施加部向所述同步电机施加可变电压、可变频率；转子位置检测部，该转子位置检测部检测所述同步电机的转子位置；电流检测部，该电流检测部检测流过所述同步电机的电流，并输出电流检测值；开环控制部，该开环控制部在不利用所述电流检测值的情况下进行控制；闭环控制部，该闭环控制部利用所述电流检测值来进行控制；电流检测部故障检测部，该电流检测部故障检测部利用所述电流检测值来检测电流检测部的故障；以及控制切换部，该控制切换部切换所述开环控制部和所述闭环控制部，
在由所述控制切换部切换至所述开环控制部时，检测出所述电流检测部的故障。
发明效果
根据本发明，即使在同步电机进行旋转时电流检测部发生故障，也能够检测出该故障，并继续同步电机的动作。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的图，是表示包含同步电机控制装置、电源、同步电机和3相线在内的同步电机控制系统的一个示例的结构图。
图2是表示本发明的实施方式1的图，是表示电流检测部的结构的一个示例的图。
图3是表示本发明的实施方式1的图，是表示控制部的结构的一个示例的图。
图4是表示本发明的实施方式1的图，是表示开环控制部的结构的一个示例的图。
图5是表示本发明的实施方式1的图，是表示闭环控制部的结构的一个示例的图。
图6是表示本发明的实施方式1的图，是表示电流检测部故障检测部的结构的一个示例的图。
图7是表示本发明的实施方式1的图，是表示PWM生成部的结构的一个示例的图。
图8是表示本发明实施方式1的图，是表示控制切换部的动作的流程图。
图9是表示本发明的实施方式2的图，是表示控制部的结构的一个示例的图。
图10是表示本发明实施方式2的图，是表示控制切换部的动作的流程图。
图11是表示本发明的实施方式3的图，是表示控制部的结构的一个示例的图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的同步电机控制装置的优选实施方式进行详细说明。
实施方式1.
下面，对实施方式1的同步电机控制装置的结构以及结构要素的功能进行说明。
图1是说明本发明实施方式1的图，表示包含同步电机控制装置、直流电源、同步电机和3相线在内的同步电机控制系统。在图1中，标号1表示同步电机控制装置，标号2表示直流电源，标号3表示同步电机。同步电机控制装置1根据直流电源2的直流电压来控制同步电机3。同步电机控制装置1具有电容器11、开关元件12a、12b、12c、12d、12e、12f、二极管13a、13b、13c、13d、13e、13f、电流检测部14a、14b、14c、转子位置检测部15以及控制部16。电容器11、开关元件12a、12b、12c、12d、12e、12f、二极管13a、13b、13c、13d、13e、13f构成可变电压施加部。
电容器11抑制直流电压的变动。开关元件12a、12b、12c、12d、12e、12f在从控制部16输出了开关导通指令的情况下流过电流，在从控制部16输出了开关截止指令的情况下不流过电流。二极管13a、13b、13c、13d、13e、13f仅在单方向(图1中为从下至上的方向)上流过电流。电流检测部14a、14b、14c检测出uvw相电流，并输出uvw相电流检测值iu、iv、iw。转子位置检测部15检测出同步电机3的转子位置θ。控制部16根据uvw相电流检测值iu、iv、iw和转子位置θ计算出dq轴电流检测值id、iq，输出开关导通/截止指令，使dq轴电流检测值id、iq分别跟随着dq轴电流指令值id＊、iq＊变化。
图2是电流检测部14a的结构图的一个示例。图2中，电流检测部14a由检测部17、偏置调整部18、放大部19构成，电流检测部14b、14c的结构与电流检测部14a的结构相同。
可以考虑到作为电流检测部14a、14b、14c的故障例如如下所述。检测部17发生故障，例如在发生无论流过多大的电流检测部17均输出相同值这样的故障的情况下，发生固定值故障(电流检测值成为一定的值而不发生变化)。另外，偏置调整部18发生故障，例如在偏置信号值成为偏离本来值的值的情况下，发生偏置故障(电流检测值相对于实际电流值增加了恒定值)。放大部19发生故障，例如在信号的增益比例成为偏离本来值的值的情况下，发生增益故障(电流检测值成为实际电流的常数倍)。
图3是控制部16的结构图的一个示例。在图3中，开环控制部21根据dq轴电流指令值id＊、iq＊和转子位置θ，计算出开环dq轴电压指令值vd＊o、vq＊o。
图4是开环控制部21的结构图的一个示例。在图4中，电气角速度运算器101对转子位置θ进行微分运算，计算出电气角速度ω。去耦项运算器102根据dq轴电流指令值id＊、iq＊、电气角速度ω、同步电机3的永磁体磁通Φm、同步电机3的dq轴电感Ld、Lq，利用下述的数学式(1)计算出开环dq轴电压指令值vd＊o、vq＊o。
[数学式1]
在图3中，闭环控制部22根据dq轴电流指令值id＊、iq＊、uvw相电流检测值iu、iv、iw、转子位置θ，基于来自后述的控制切换部25的电流检测值替换指令，计算出闭环dq轴电压指令值vd＊c、vq＊c。另外，电流检测值替换指令是指如下指令：即，在电流检测部发生故障的情况下不使用发生故障的相的电流检测部的电流检测值，而使用另外两相的电流检测部的电流检测值来进行后级的控制。
图5是闭环控制部22的结构图的一个示例。在图5中，电流检测值替换器201根据uvw相电流检测值iu、iv、iw、电流检测值替换指令，计算出替换后的uvw相电流检测值iu’、iv’、iw’。如下所示地进行电流检测替换。在电流检测值替换指令为“不替换”的情况下，如下述数学式(2)那样不实施电流检测值的替换。
[数学式2]
在电流检测值替换指令为“替换u相电流检测值”的情况下，如下述数学式(3)那样实施u相电流检测值的替换。
[数学式3]
在电流检测值替换指令为“替换v相电流检测值”、“替换w相电流检测值”的情况下，与“替换u相电流检测值”的情况相同地实施电流检测值的替换。
3相2相转换器202根据替换后的uvw相电流检测值iu’、iv’、iw’、转子位置θ，利用下述的数学式(4)的运算，计算出dq轴电流检测值id、iq。
[数学式4]
电流PI控制器203根据dq轴电流指令值id＊、iq＊与dq轴电流检测值id、iq之间的偏差，利用下述的数学式(5)和数学式(6)的运算，计算出dq轴电流控制比例项vd＊p、vq＊p、以及dq轴电流积分项vd＊i、vq＊i。
[数学式5]
电气角速度运算器204对转子位置θ进行微分运算，计算出电气角速度ω。去耦项运算器205根据dq轴电流指令值id＊、iq＊、电气角速度ω、同步电机3的永磁体磁通Φm、同步电机3的dq轴电感Ld、Lq，利用下述的数学式(7)的运算，计算出开环dq轴去耦项vd＊dcp、vq＊dcp。
加法器206根据dq轴电流控制比例项vd＊p、vq＊p、dq轴电流积分项vd＊i、vq＊i、dq轴去耦项vd＊dcp、vq＊dcp，利用下述的数学式(7)，计算出闭环dq轴电压指令值vd＊c、vq＊c。
[数学式6]
在图3中，电流检测部故障检测部23利用uvw相电流检测值iu、iv、iw，对于电流检测部14a、14b、14c的uvw相分别判断是否发生了故障，对于发生了故障的相输出故障检测信号。
图6是电流检测部故障检测部23的结构图的一个示例。在图6中，固定值故障检测部301根据uvw相电流检测值iu、iv、iw，检测出电流检测部14a、14b、14c的固定值故障，输出uvw相固定值故障检测信号。
电流检测部14a、14b、14c的固定值故障利用下述的方法来检测。例如，在控制切换部25输出开关动作指示的状态下，在一定时间内(例如比3相电流检测值的一个周期要长的时间)的相电流检测值的绝对值的平均值在阈值以下的情况下，判定为相对应的相的电流检测部发生了故障。另外，例如在输出开关动作指示的状态下，在一定时间内的相电流检测值的绝对值的最大值在阈值以下的情况下，判定为相对应的相的电流检测部发生了固定值故障。另外，例如在输出开关动作指示的状态下，在一定时间内的相电流检测值的绝对值在阈值以下的比例为规定值以上的情况下，判定为相对应的相的电流检测部发生了故障。另外，例如在输出开关动作指示的状态下，在一定时间内的相电流检测值的微分值的绝对值在阈值以下的情况下，判定为相对应的相的电流检测部发生了故障。
偏置故障检测部302根据uvw相电流检测值iu、iv、iw，检测出电流检测部14a、14b、14c的偏置故障，输出uvw相偏置故障检测信号。
电流检测部14a、14b、14c的偏置故障利用下述的方法来判定。例如在输出开关动作指示的状态下，在某1相在一定时间内的电流检测值的平均值与其它相在一定时间内的电流检测值的平均值之差在阈值以上的情况下，判定为该某1相的电流检测部发生了故障。
增益故障检测部303根据uvw相电流检测值iu、iv、iw，检测电流检测部14a、14b、14c的增益故障，输出uvw相增益故障检测信号。
电流检测部14a、14b、14c的增益故障利用下述的方法来判定。例如在输出开关动作指示的状态下，在某1相在一定时间内的电流检测值的最大值与其它相在一定时间内的电流检测值的最大值之差在阈值以上的情况下，判定为该某1相的电流检测部发生了故障。另外，例如在输出开关动作指示的状态下，在某1相在一定时间内的电流检测值的最小值与其它相在一定时间内的电流检测值的最小值之差在阈值以上的情况下，判定为该某1相的电流检测部发生了故障。另外，例如在输出开关动作指示的状态下，在某1相在一定时间内的电流检测值的最大值和最小值的差分值与其它相在一定时间内的电流检测值的最大值和最小值的差分值之差在阈值以上的情况下，判定为该某1相的电流检测部发生了故障。例如在输出开关动作指示的状态下，在某1相在一定时间内的电流检测值的绝对值的最大值与其它相在一定时间内的电流检测值的绝对值的最大值之差在阈值以上的情况下，判定为该某1相的电流检测部发生了故障。
检测信号汇总部304分别对于uvw相，只要输出了固定值故障检测信号、偏置故障检测信号、增益故障检测信号中的任一个，则输出uvw相电流检测部故障检测信号。
在图3中，3相电流和异常检测部24在uvw相电流检测值iu、iv、iw的和在阈值以上的情况下，输出3相电流和异常信号，在uvw相电流检测值iu、iv、iw的和小于阈值的情况下，不输出3相电流和异常信号。另外，在从控制切换部25输出3相电流和异常检测无效信号的情况下，无论3相电流和的值如何，都不输出3相电流和异常。
控制切换部25根据后述的图8的流程图，从开环dq轴电压指令值vd＊o、vq＊o和闭环dq轴电压指令值vd＊c、vq＊c中，选择任一个，输出dq轴电压指令值vd＊、vq＊。根据图8的流程图，输出开关动作/停止指示。
另外，根据uvw相电流检测部故障检测信号，输出电流检测值替换指令。在uvw相电流检测部故障检测信号中不存在故障检测相的情况、以及存在2相以上的故障检测相的情况下，电流检测值替换指令设为“不替换”。在uvw相电流检测部故障检测信号中存在1相故障检测相的情况下，电流检测值替换指令设为“替换(故障检测相)”。
PWM生成部26根据dq轴电压指令值vd＊、vq＊、开关动作/停止指示、转子位置θ，输出开关导通/截止指令。
图7是PWM生成器26的结构图。在图7中，2相3相转换器401根据dq轴电压指令值vd＊、vq＊、转子位置θ，利用下述的数学式(8)的运算，计算出uvw相电压指令值vu＊、vv＊、vw＊。
[数学式7]
载波生成部402生成基于载波周期tc的载波。载波比较器403在输出了开关动作指令的情况下，根据载波与uvw相电压指令值vu＊、vv＊、vw＊之间的比较，输出开关导通/截止指令。
在输入了开关停止指示的情况下，无论载波和uvw相电压指令值vu＊、vv＊、vw＊的比较结果如何，都输出开关截止指令。
图8是表示控制切换部25的动作的流程图。
在图8中，首先在步骤S101中，在闭环控制的状态下输出开关动作指示，前进至步骤S102。在步骤S102中，判定是否检测到3相电流和异常，若检测到3相电流和异常，则前进至步骤S103，若未检测到3相电流和异常，则前进至步骤S102。
在步骤S103中，切换至开环控制，前进至步骤S104。在步骤S104中，确定电流检测部14a、14b、14c的故障相，前进至步骤S105。
电流检测部14a、14b、14c的增益故障(电流检测值成为实际电流值的常数倍)、以及偏置故障(电流检测值相对于实际电流值增加了恒定值)用下述方法来判定。
例如在输出开关动作指示的状态下，在某1相在一定时间内(例如比3相电流检测值的一个周期要长的时间)的电流检测值的最大值与其它相在一定时间内的电流检测值的最大值之差在阈值以上的情况下，判定为该某1相的电流检测部发生了故障。另外，例如在某1相在一定时间内的电流检测值的最小值与其它相在一定时间内的电流检测值的最小值之差在阈值以上的情况下，判定为该某1相的电流检测部发生了故障。另外，例如在某1相在一定时间内的电流检测值的最大值和最小值的差分值与其它相在一定时间内的电流检测值的最大值和最小值的差分值之差在阈值以上的情况下，判定为该某1相的电流检测部发生了故障。另外，例如在某1相在一定时间内的电流检测值的绝对值的最大值与其它相在一定时间内的电流检测值的绝对值的最大值之差在阈值以上的情况下，判定为该某1相的电流检测部发生了故障。另外，例如在某1相在一定时间内的电流检测值的绝对值的积分值与其它相在一定时间内的电流检测值的绝对值的积分值之差在阈值以上的情况下，判定为该某1相的电流检测部发生了故障。
另外，电流检测部14a、14b、14c的固定值故障(电流检测值成为某恒定值而不发生变化)用下述的方法来检测。
例如在输出开关动作指示的状态下，在一定时间内的绝对值的平均值在阈值以下的情况下，判定为相对应的相的电流检测部发生了故障。另外，例如在输出开关动作指示的状态下，在一定时间内的绝对值的最大值在阈值以下的情况下，判定为相对应的相的电流检测部发生了故障。另外，例如在输出开关动作指示的状态下，在一定时间内的绝对值在阈值以下的比例为规定值以上的情况下，判定为相对应的相的电流检测部发生了故障。
在步骤S105中，使3相电流和异常检测无效，前进至步骤S106。在步骤S106中，在电流检测部14a、14b、14c的故障相的数量为1相以下的情况下，前进至步骤S107，在故障相的数量为2相以上的情况下，保持开环控制并继续进行动作。
在步骤S107中，对于检测到故障的相，执行电流检测值的替换，前进至步骤S108。在步骤S108中，切换至闭环控制，之后利用闭环控制继续进行动作。
在同步电机3进行旋转的状态下，在发生了某1相的电流检测值偏离实际电流值(例如u相电流检测值成为u相实际电流的0.5倍，或者u相电流检测值成为u相实际电流+100A的值)的故障的情况下，闭环控制动作中控制进行动作以使得dq轴电流检测值跟随着dq轴电流指令值而变化，其结果是，可能无法根据uvw相电流检测值iu、iv、iw检测出故障。
另一方面，在实施方式1的同步电机控制装置1中，若发生上述那样的电流检测值的偏差，则检测出3相电流和异常，发生向开环控制的切换(图8的步骤S102为“是”)。开环控制中，不利用uvw相电流检测值iu、iv、iw而生成开关导通/截止指令，对于uvw相的实际电流，进行动作以使得3相在一定时间内的绝对值的最大值以及一定时间内的绝对值的积分值几乎相等。
其结果是，对于uvw相电流检测值，发生了故障的相的绝对值的最大值、绝对值的积分值与其它2相具有不同的值，从而能够检测出故障(图8的步骤S104)。在电流检测部的故障为1相以下的情况下(图8的步骤S106为“是”)，切换至闭环控制(图8的步骤S108)，能够进行与电流检测部14a、14b、14c未发生故障的情况相同的控制。另外，即使在电流检测部14a、14b、14c的故障为2相以上的情况下(图8的步骤S106为“否”)，通过保持开环，能够继续同步电机3的动作。
此处，在电流检测部14a、14b、14c的故障为2相以上的情况下(图8的步骤S106为“否”)，可以通过发出开关停止指示来停止同步电机3的动作，从而提高安全性。
如上所述，实施方式1的同步电机控制装置1中，即使在同步电机3进行旋转时电流检测部14a、14b、14c发生故障，也能够确定故障相并继续同步电机3的动作。
实施方式2.
接着，对本发明的实施方式2的同步电机控制装置进行说明。
在发生电流检测部14a、14b、14c之中的某1相的电流检测值固定于0A附近的值这样的故障时，利用uvw相电流检测值iu、iv、iw进行闭环控制，其结果是，从电流检测部14a、14b、14c发生故障起经过较短的时间(几μs以下)，uvw相电流检测值的绝对值可能会超过阈值(发生过电流)。
若发生过电流，则为了保护同步电机控制装置1及同步电机3而需要输出开关停止指示。由于从电流检测部14a、14b、14c发生故障起到成为过电流为止的时间为几μs以下的较短时间，所以在检测到3相电流和异常之前会发生过电流，可能成为开关截止状态。在开关截止状态下，虽然包括发生了故障的相在内的3相的电流检测值成为接近0A的值，但是在开关截止状态下，即使在电流检测部14a、14b、14c未发生故障的情况下，由于3相的电流检测值成为接近0A的值，所以无法判断电流检测部14a、14b、14c是否发生了故障。
因此，在实施方式1的同步电机控制装置1中，在发生了如上所述的电流检测部故障的情况下，无法判别电流检测部14a、14b、14c的故障，可能无法继续同步电机3的动作。
另一方面，也可能发生电流检测部14a、14b、14c故障以外的其它故障。例如，在发生了3相线4a、4b、4c之中的u相和v相短路这样的故障的情况下，u相的Hi侧和v相的Lo侧同时在开关导通的时刻(或者u相的Lo侧和v相的Hi侧同时在开关导通的时刻)成为短路状态，可能会发生过电流。为了检测到电流检测部14a、14b、14c的故障并继续同步电机3的动作，在与上述的3相线短路区别的基础上，在电流检测部故障的情况下继续动作，在3相线短路故障的情况下，必须设为开关停止状态。
实施方式2的同步电机控制装置在发生过电流的情况下，识别出电流检测部故障和3相线短路故障，在电流检测部故障的情况下继续同步电机3的动作，在3相线短路故障的情况下能够成为开关停止状态。
实施方式2的同步电机控制装置的结构与实施方式1的同步电机控制装置1几乎相同，但是控制部的结构有部分不同。
图9是实施方式2的同步电机控制装置的控制部16a的结构图的一个示例。实施方式2的同步电机控制装置的控制部16a的结构与实施方式1的控制部16几乎相同，但是区别在于具有存在过电流检测部27，且输入至控制切换部25a的信号和从控制切换部25a输出的信号不同。另外，对于其它结构，与实施方式1相同，标注相同的标号并省略说明，下面对与实施方式1的控制部16的不同点进行说明。
过电流检测部27在uvw相电流检测值iu、iv、iw的绝对值之中1个以上的值在阈值以上的情况下，输出过电流检测信号。另一方面，对于输出uvw相过电流检测无效信号的相，从过电流检测的对象中排除。
控制切换部25a除了实施方式1中的控制切换部25的输入信号以外，还输入了过电流检测信号。另外，除了控制切换部25的输出信号以外，还输出uvw相过电流检测无效信号。
图10是表示实施方式2的控制切换部25a的动作的流程图。
在图10中，首先在步骤S201中，在闭环控制的状态下输出开关动作指示，前进至步骤S202。
在步骤S202中，判定是否检测到过电流，若检测到过电流，则前进至步骤S203，若未检测到过电流，则前进至步骤S205。
在步骤S203中，输出开关停止指示，前进至步骤S204。在步骤S204中，切换至开环控制并输出开关动作指示，前进至步骤S207。
在步骤S205中，判定是否检测到3相电流和异常，若检测到3相电流和异常，则前进至步骤S206，若未检测到3相电流和异常，则前进至步骤S202。
在步骤S206中，切换至开环控制，前进至步骤S207。在步骤S207中，判定是否检测到过电流，若检测到过电流，则前进至步骤S208，若未检测到过电流，则前进至步骤S209。
在步骤S208中，输出开关停止指示，之后继续开关停止状态。
在步骤S209中，确定电流检测部14a、14b、14c的故障相，前进至步骤S210。电流检测部14a、14b、14c的故障判定方法与实施方式1的步骤S104相同。
在步骤S210中，使3相电流和异常检测无效，前进至步骤S211。在步骤S211中，使电流检测部的电流检测故障相的过电流检测无效，前进至步骤S212。
在步骤S212中，在电流检测部14a、14b、14c的故障相的数量为1相以下的情况下，前进至步骤S213，在故障相的数量为2相以上的情况下，前进至步骤S207。
在步骤S213中，对于检测到故障的相，执行电流检测值的替换，前进至步骤S214。在步骤S214中，切换至闭环控制，在步骤S202之后，利用闭环控制继续进行动作。
在实施方式2的同步电机控制装置中，在发生某1相的电流检测值固定于0A附近这样的故障、且在电流检测部14a、14b、14c发生故障之后发生过电流的情况下，在输出开关停止指示(图10的步骤S203)之后，切换至开环控制并输出开关动作指示(图10的步骤S204)。开关控制中，由于在不利用uvw相电流检测值的情况下进行控制，所以不会发生过电流(图10的步骤S207为“是”)，确定电流检测部的故障相(图10的步骤S209)，若故障相为1相以下(图10的步骤S212的1相以下)，则切换至闭环控制(图10的步骤S214)。
另一方面，实施方式2的同步电机控制装置中，在发生了u相和v相的3相线短路故障的情况下，无论在闭环控制的状态下还是在开环控制的状态下，都会发生过电流(图10的步骤S202为“是”，步骤S207为“是”)，并成为开关停止状态(图10的步骤S208)。
如上所述，实施方式2的同步电机控制装置中，即使在因电流检测部14a、14b、14c的故障而发生过电流的情况下，也能够确定电流检测部14a、14b、14c的故障相，能够继续同步电机3的动作。另外，在因电流检测部14a、14b、14c故障以外的原因而发生过电流的情况下，停止开关，能够转移至安全的状态。
实施方式3.
接着，对本发明的实施方式3的同步电机控制装置进行说明。
实施方式2的同步电机控制装置中，在dq轴电流指令值较小的状态下，电流检测部14a、14b、14c发生故障，切换至开环控制的情况下，uvw相电流检测值以较小的值进行动作，可能无法根据uvw相电流检测值检测出电流检测部14a、14b、14c的故障。
实施方式3的同步电机控制装置中，在切换至开环控制时，通过指定dq轴电流指令值以使uvw相电流检测值具有较大的值，从而达到能够检测出电流检测部14a、14b、14c的故障的程度，由此能够提高电流检测部14a、14b、14c的故障检测的精度。
实施方式3的同步电机控制装置的结构与实施方式2的同步电机控制装置几乎相同，但是控制部的结构有部分不同。
图11是实施方式3的控制部16b的结构图的一个示例。实施方式3的控制部16b的结构与实施方式2的控制部16a几乎相同，但是不同点在于能够将开环控制部的dq轴电流指令值id＊’、iq＊’指定为与外部输入的dq轴电流指令值id＊、iq＊不同的值。
作为开环控制部的q轴电流指令，例如设为iq＊＝0，从而在开环控制动作时不会产生转矩。作为开环控制部的dq轴电流指令值id＊’、iq＊’，例如设为id＊＝―Φm/Ld×α(α为0以上的值)，iq＊＝0，从而不会产生转矩，且设定为流过uvw相电流。
如上所述，在实施方式3的同步电机控制装置中，由于在开环动作时在uvw相电流检测值成为大到一定程度的值的状态下检测出电流检测部14a、14b、14c的故障，因此，相比于实施方式2的同步电机控制装置，能够提高电流检测部14a、14b、14c的故障检测的精度。
上面对本发明的实施方式1至3进行了说明，但是本发明可以在其发明范围内对各实施方式进行自由组合，或者对各实施方式适当地进行变形、省略。
标号说明
1、1a、1b同步电机控制装置，2直流电源，3同步电机，4a、4b、4c3相线，11电容器，12a、12b、12c、12d、12e、12f开关元件，13a、13b、13c、13d、13e、13f二极管，14a、14b、14c电流检测部，15转子位置检测部，16、16a、16b控制部，17检测部，18偏置调整部，19放大部，21开环控制部，22闭环控制部，23电流检测部故障检测部，24 3相电流和异常检测部，25、25a控制切换部，26PWM生成部，27过电流检测部，101电气角速度运算器，102去耦项运算器，201电流检测值替换器，202 3相2相转换器，203电流PI控制器，204电气角速度运算器，205去耦项运算器，206加法器，301固定值故障检测部，302偏置故障检测部，303增益故障检测部，4012相3相转换器，402载波生成器，403载波比较器

Claims (9)

1.一种同步电机控制装置，
该同步电机控制装置将直流电压转换成PWM电压并施加至同步电机，其特征在于，包括：
可变电压施加部，该可变电压施加部向所述同步电机施加可变电压、可变频率；
转子位置检测部，该转子位置检测部检测所述同步电机的转子位置；
电流检测部，该电流检测部检测流过所述同步电机的电流，并输出电流检测值；
开环控制部，该开环控制部在不利用所述电流检测值的情况下进行控制；
闭环控制部，该闭环控制部利用所述电流检测值来进行控制；
电流检测部故障检测部，该电流检测部故障检测部利用所述电流检测值来检测电流检测部的故障；
控制切换部，该控制切换部切换所述开环控制部和所述闭环控制部；以及
过电流检测部，该过电流检测部在所述电流检测值之中至少1相的绝对值在阈值以上的情况下，判定为过电流，
所述控制切换部在所述过电流检测部检测出过电流的情况下，切换至所述开环控制部，
在由所述控制切换部切换至所述开环控制部时，检测出所述电流检测部的故障。
2.如权利要求1所述的同步电机控制装置，其特征在于，
包括电流和异常检测部，该电流和异常检测部在所述电流检测值的总和在阈值以上的情况下检测出电流和异常，
所述控制切换部在所述电流和异常检测部检测出电流和异常的情况下，切换至所述开环控制部。
3.如权利要求1或2所述的同步电机控制装置，其特征在于，
在所述电流检测部的故障为1相以下的情况下，所述控制切换部切换至所述闭环控制部。
4.如权利要求1或2所述的同步电机控制装置，其特征在于，
在所述电流检测部的故障为2相以上的情况下，所述控制切换部继续利用所述开环控制部进行控制。
5.如权利要求1或2所述的同步电机控制装置，其特征在于，
在所述电流检测部的故障为2相以上的情况下，停止从所述可变电压施加部向所述同步电机施加电压。
6.如权利要求1或2所述的同步电机控制装置，其特征在于，
所述电流检测部故障检测部包含固定值故障检测部，该固定值故障检测部检测出电流检测值固定于恒定值这样的固定值故障，
所述固定值故障检测部根据基于一定时间内的所述电流检测值所计算出的判定值来判定固定值故障。
7.如权利要求1或2所述的同步电机控制装置，其特征在于，
所述电流检测部故障检测部包含偏置故障检测部，该偏置故障检测部检测出所述电流检测值相对于实际电流值加上了常数值这样的偏置故障，
所述偏置故障检测部根据基于一定时间内的所述电流检测值所计算出的判定值来判定所述偏置故障。
8.如权利要求1或2所述的同步电机控制装置，其特征在于，
所述电流检测部故障检测部包含增益故障检测部，该增益故障检测部检测出所述电流检测值成为实际电流值的常数倍这样的增益故障，
所述增益故障检测部根据基于一定时间内的所述电流检测值所计算出的判定值来判定所述增益故障。
9.如权利要求1或2所述的同步电机控制装置，其特征在于，
在所述开环控制部的切换时刻和所述闭环控制部的切换时刻，变更电流指令的值。
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