CN109565255A - 电力转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种电力转换装置，无论磁饱和电动势受电流的影响的大小如何，都能够实现零速附近或低速区域下的期望的驱动特性，电力转换装置将交流电压或直流电压转换为任意的交流电压来对三相交流同步电动机进行控制，其特征在于，包括控制部，所述控制部从所述三相交流同步电动机的三相绕组中选择要通电的2个相来以6种通电模式控制所述三相交流同步电动机，所述控制部基于检测出的所述三相绕组的非通电相的电压和检测出的所述三相绕组的通电相的电流来推算所述三相交流同步电动机的磁极位置，并使用推算出的所述磁极位置控制所述三相交流同步电动机。

Description

电力转换装置

技术领域

本发明涉及电力转换装置。

背景技术

在工业机械领域、家电领域、汽车领域等技术领域，会使用对电动机进行驱动的电力转换装置。这些领域的电力转换装置广泛使用了设置有永磁体的同步电动机。

为了驱动该同步电动机，需要知道同步电动机中永磁体的磁极位置信息，因此检测磁极位置的位置传感器是必需的。

不过，被称作无传感器控制的技术开始得到普及，该技术在获取磁极位置的信息时不使用位置传感器，而是取而代之通过推算磁极位置来进行同步电动机的驱动。该无传感器控制包括这样的方式，例如，检测因同步电动机旋转而产生的感应电压(速度电动势)，根据感应电压信息来推算磁极位置的方式，和基于作为对象的同步电动机的数学模型进行运算来推算磁极位置的方式。

已实用化的无传感器控制大部分利用了因同步电动机旋转而产生的感应电压，因此在感应电压较小或不产生感应电压的零速附近或低速区域以及停止状态下，磁极位置的推算非常因难，存在无法实现所希望的驱动特性这一问题。

针对这样的问题，例如像日本特开2013-55744号公报(专利文献1)公开的那样，在同步电动机采用120度通电的基础上，根据磁饱和电动势的检测来推算磁极位置，通过使用这样的方式，能够对零速附近或低速区域下的驱动进行控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-55744号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

专利文献1记载了使用磁饱和电动势与磁极位置的关系来推算磁极位置，对同步电动机进行驱动。

不过，发明人注意到，磁饱和电动势除了受磁极位置影响之外，还会受到同步电动机中流动的电流的影响。即，由于磁饱和电动势是通电相中产生的磁通变化率的差异引起的，因此取决于同步电动机的不同，有的情况下不仅是磁极位置，同步电动机中流动的电流的大小和方向也会对磁饱和电动势造成很大的影响。专利文献1在推算磁极位置时没有考虑电流，因此难以准确地推算受电流影响较大的同步电动机的磁极位置，无法实现期望的驱动特性。

为此，本发明的目的在于提供一种电力转换装置，无论磁饱和电动势受电流的影响的大小如何，都能够实现零速附近或低速区域下的期望的驱动特性。

解决问题的技术方案

本申请公开的技术方案中有代表性者之概要，简单说明如下。

一种电力转换装置，将交流电压或直流电压转换为任意的交流电压来对三相交流同步电动机进行控制，其特征在于：包括控制部，所述控制部从所述三相交流同步电动机的三相绕组中选择要通电的2个相来以6种通电模式控制所述三相交流同步电动机，所述控制部基于检测出的所述三相绕组的非通电相的电压和检测出的所述三相绕组的通电相的电流来推算所述三相交流同步电动机的磁极位置，并使用推算出的所述磁极位置控制所述三相交流同步电动机。

发明效果

采用本发明能够提供一种电力转换装置，在同步电动机的驱动中，无论磁饱和电动势受电流的影响的大小如何，都能够实现零速附近或低速区域下的期望的驱动特性。

上述以外的技术问题、技术特征和技术效果可通过以下实施方式的叙述而明确。

附图说明

图1表示实施例1的电力转换装置的结构之一例。

图2表示电动机控制部116的结构之一例。

图3表示通电模式3下的磁饱和电动势之一例。

图4表示通电模式6下的磁饱和电动势之一例。

图5表示驱动时的施加电压之一例。

图6表示检测电流与阈值的特性之一例。

图7表示正转驱动且无负载时的动作之一例。

图8表示磁饱和电动势受电流的影响的差别之一例。

图9表示正转驱动且有负载时的动作之一例。

图10表示反转驱动且无负载时的动作之一例。

图11表示图9中通电相电流反向时的动作之一例。

具体实施方式

以下使用图1至图11对本发明实施方式的电力转换装置的结构和动作进行说明。

在以下的实施方式中，在有必要时为了便于说明而分成多个章节或实施方式进行说明，但除了特别明确说明的情况之外，它们之间并非彼此无关而是存在这样的关系，即，其中的一方为另一方的一部分或全部变形例、细节、补充说明等。

此外，在以下实施方式中，在提及要素的数字等(包括个数、数值、量、范围等)的情况下，除了特别明确说明的情况和从原理上明显限定为特定数字等情况之外，并不限定于该特定数字，可为特定数字以上或以下。

进一步地，在以下的实施方式中，其结构要素(包括步骤要素等)除了特别明确说明的情况和从原理上明显理解为是必须的情况之外，都不一定是必须的，这一点无需明言。

在用于说明实施方式的所有图中，对具有相同功能的部分标注相同标记，省略重复说明。

实施例1

使用图1说明本实施方式的对同步电动机进行驱动的控制系统和搭载了该控制系统的电力转换装置的整体结构。

用于驱动三相交流同步电动机120的电力转换装置110包括整流电路111、平滑电路112、开关电路113、电流检测电路114、电压检测电路115和电动机控制部116。

从三相交流电源100输出的三相交流电压被整流电路111整流，并由平滑电路112平滑化而生成直流电压。也可以代替三相交流电源100使用单相交流电源，对单相交流电压进行整流和平滑化，生成直流电压。也可以去掉整流电路111和平滑电路112，直接从直流电源获得直流电压。

开关电路113通过组合多个开关元件的ON/OFF，来将直流电压基于栅极驱动指令11A转换为任意的三相交流电压，施加到三相交流同步电动机120上。开关电路例如能够通过将分别串联连接有2个开关元件的U相、V相、W相的臂并联连接而构成。

电流检测器114检测电力转换装置110的三相输出电流。也可以仅检测两相，并基于三相交流的总和为零这一点计算剩余的一相。此外，也可以在开关电路113的输入的正极侧或负极侧设置分流电阻，根据该分流电阻中流动的电流推算三相输出电流。

电压检测器115使用三相交流电压检测磁饱和电动势。

电动机控制部116使用检测电流11B和检测磁饱和电动势11C推算三相交流同步电动机120的磁极位置，并基于同步电动机的速度指令，以实现期望的驱动特性的方式输出栅极驱动指令11A。也可以使用位置指令或转矩指令代替速度指令。

以上是关于本实施方式的对同步电动机进行驱动的控制系统和搭载了该控制系统的电力转换装置的整体结构的说明。

使用图2说明电动机控制部116的结构。

图2是电动机控制部116的实施方式的结构之一例。用于对开关电路113输出栅极驱动指令的电动机控制部116包括速度指令发生器200、位置指令发生器201、位置偏差运算器202、位置控制器203、脉冲宽度调制器204、输出栅极控制器205、阈值发生器206、通电模式决定器207和位置推算器208。

速度指令发生器200按照期望的驱动特性——例如速度控制、位置控制或转矩控制，输出速度指令20A。

位置指令发生器201根据速度指令20A进行算术运算，输出位置指令20B。

位置偏差运算器202对位置指令20B和推算位置20F进行算术运算，输出位置偏差20C。

位置控制器203以使得位置偏差20C成为零的方式输出电压指令20D。电压指令20D也可以采用以使得速度偏差成为零的方式输出。该情况下实施这样的变更，即，位置指令发生器201不再需要，而是增加对推算位置20F进行算术运算来输出推算速度的速度推算器，并代替位置偏差运算器202设置速度偏差运算器，对速度指令20A和推算速度进行算术运算来生成速度偏差。

脉冲宽度调制器204对电压指令20D进行算术运算，输出脉冲宽度调制指令20E。

输出栅极控制器205根据脉冲宽度调制指令20E和通电模式指令20G输出栅极驱动指令11A。

阈值发生器206根据检测电流11B和通电模式指令20G输出阈值20H。对于阈值20H的初始值，根据通电模式指令20G和初始磁极位置(省略图示)来输出阈值20H。该初始磁极位置是通过在实际驱动之前将磁极位置吸引到任意的磁极位置上，或通过在实际驱动之前进行初始位置推算而决定的。

通电模式决定器207对检测磁饱和电动势11C和阈值20H进行比较，输出通电模式指令20G。

位置推算器208根据检测磁饱和电动势11C和阈值20H输出推算位置20F。推算位置20F的初始值使用初始磁极位置。

以上是关于本实施方式的电动机控制部116的说明。

下面说明本实施例的基本动作。

作为本实施例的基础的120度通电方式指的是，从三相交流同步电动机120的三相(该三相分别定义为U相、V相、W相)中选择两相，对选中的两相(通电相)施加电压来产生转子的转矩。通电相的组合有6种，本实施例将它们分别定义为通电模式1～6。通过该6种通电模式驱动转子电角度变化一个周期，因此通电模式按60度逐步切换。

图3(a)表示选择V相和W相作为通电相、U相为非通电相，并使电流从V相流向W相，来在三相交流同步电动机120上施加了电压的状况。该电压施加对应于通电模式3。

以通电模式3进行电压施加，并使转子的位置角度以电角度计变化一周期，该情况下U相上观测到的电动势之一例如图3(b)所示，可知U相的电动势随转子的位置角度而变化。图3(b)中的FP30是转子的位置角度为30度处的电动势的值，后文会对其进行说明。另外，在本实施例的说明中，转子的位置角度以U相绕组的位置为0度，其正负以逆时针为正。

作为另一例，图4(a)表示选择V相和W相作为通电相、U相为非通电相，并使电流从W相流向V相，来在三相交流同步电动机120上施加了电压的状况。该电压施加对应于通电模式6。

以通电模式6进行电压施加，并使转子的位置角度以电角度计变化一周期，该情况下U相上观测到的电动势之一例如图4(b)所示，可知U相的电动势随转子的位置角度而变化。图4(b)中的RN30是转子的位置角度为-30度时的电动势的值，后文会对其进行说明。

上述电动势是通电相即V相和W相中产生的磁通变化率的差异在非通电相即U相中作为电压被观测到的，其作为磁饱和电动势已广为人知。利用该转子的位置角度与磁饱和电动势的关系来推算转子的位置，能够实现电动机的驱动。从而，三相交流同步电动机120的转子的位置角度与磁饱和电动势的关系需要在实际驱动之前预先检测出来，并将其特性记录到记录部(省略图示)中。与中高速区域下的无传感器控制中使用的感应电压不同，磁饱和电动势在零速至低速区域下也能够观测到，所以至少在零速至低速区域下，通过利用了磁饱和电动势的无传感器控制来进行电动机的控制。

此外，图3(a)和图4(a)的三相交流同步电动机120表示的是采用星形接线的情况，但即使采用三角形接线也能够观测到磁饱和电动势，本发明也能够适用。

接着说明驱动时的磁饱和电动势的检测步骤。

作为驱动时的施加电压，以图5(a)所示的转子的位置角度为0度时的情况为例进行说明。图5(a)的空心箭头表示旋转子磁通的方向。此时，若以通电模式3进行电压施加，会以正转(转子位置角度增大的方向)驱动的方式产生转矩，而若以通电模式6进行电压施加，则会以反转(转子位置角度减小的方向)驱动的方式产生转矩。

在想要进行正转驱动的情况下，如图5(b)所示的那样施加电压。图5(b)的横轴表示时间，纵轴表示V相与W相之间的线间电压，T表示脉冲宽度调制周期。在该T的期间内的多长时间以通电模式3施加电压，是由电压指令20D决定的。在以该通电模式3施加电压的期间对磁饱和电动势进行检测，可观测到图3(b)所示的随转子的位置角度的变化。驱动时的磁饱和电动势的检测可采用如图5(b)所示那样施加电压的方法，但在这样施加电压的情况下，电动机的驱动将仅限于通电模式3下的驱动即正转驱动。为此，为了应对正转、反转、零速等通用的驱动指令，如图5(c)所示的那样施加电压。

与图5(b)同样地，图5(c)表示想要进行正转驱动的情况下的施加电压。与图5(b)不同的是，对用于产生转矩的图5(b)的施加电压追加了斜线部所示的线间电压。该斜线部所示的线间电压的平均值为零电压，故一个脉冲宽度调制周期的输出电压与图5(b)相同，能够产生同样的转矩，进行正转驱动。在想要进行反转驱动的情况下，通过在图5(c)中使一个脉冲宽度调制周期内的通电模式6的通电时间大于通电模式3的通电时间，能够进行反转驱动。

通过追加该斜线部所示的线间电压，能够在正转驱动时以通电模式3和通电模式6施加电压，并且能够应用于从正转指令切换为反转指令的情况，或从反转指令切换为正转指令的情况，还能够应用于零速指令。关于该斜线部的施加电压的追加时间，只要能够确保对检测磁饱和电动势11C进行检测所需的时间即可。本实施例中，脉冲宽度调制转换器204按照电压指令20D进行运算，输出脉冲宽度调制指令20E，以如图5(c)所示的那样施加电压。

上面说明的是在一个脉冲宽度调制周期内以2种通电模式施加电压，检测与通电模式分别对应的2种磁饱和电动势的情况。

接着说明驱动时的通电模式的切换步骤。如上所述，在120度通电方式下，通电模式按60度逐步切换。该切换由通电模式决定器207实施。

在以通电模式3进行正转驱动的情况下，可使转子产生合适转矩的位置角度为-30度～30度的60度区间。在进行正转驱动而使转子的位置角度到达了30度附近时，从通电模式3——其以电流从V相流向W相的方式施加电压——切换到通电模式4——其以电流从V相流向U相的方式施加电压，进行下一60度区间即30度～90度的驱动。

该正转判断的切换步骤是通过实施阈值20H与检测磁饱和电动势11C的比较，并根据比较结果而进行的。30度处的正转判断的切换阈值是图3(b)的30度处的电动势即阈值FP30。在进行-30度～30度的60度区间的驱动时，在通电模式3下的检测磁饱和电动势到达该阈值FP30时，进行正转判断的切换。

像这样，在进行正转判断的切换的转子的位置角度即-150度、-90度、-30度、30度、90度、150度处，设置与各位置角度对应的阈值FN150、FN90、FN30、FP30、FP90、FP150，通过实施该阈值与检测磁饱和电动势11C的比较，来根据比较结果进行通电模式的切换。

在反转驱动的情况下，同样地在进行反转判断的切换的转子的位置角度即-150度、-90度、-30度、30度、90度、150度处，设置与各位置角度对应的阈值RN150、RN90、RN30、RP30、RP90、RP150，通过实施该阈值与检测磁饱和电动势11C的比较，能够根据比较结果实现反转判断的通电模式的切换。

以上是驱动时的通电模式的切换步骤的说明。

接着说明阈值发生器206的动作，阈值发生器206用于输出通电模式的切换中使用的阈值20H。在从图5(a)的状态起进行驱动的情况下，作为通电模式决定器207的初始值，通电模式指令20G输出通电模式3。阈值发生器206根据通电模式指令20G即通电模式3和初始磁极位置，读取记录在记录部中的阈值FP30与检测电流11B的特性。该特性之一例如图6所示。图6的横轴是检测电流(令100％为要驱动的三相交流同步电动机120的额定电流)，纵轴是阈值。通过读取这样的特性，能够根据检测电流11B决定并输出阈值FP30。例如，若驱动中的通电模式为通电模式3且检测电流11B为50％，则作为阈值FP30输出FP30₍₅₀₎。

通过根据各通电模式读取这样的阈值FN150至FP150、RN150至RP150与检测电流11B的特性，能够按照检测电流11B的值而决定要输出的阈值20H。

以上是用于输出通电模式的切换中使用的阈值20H的阈值发生器206的动作的说明。

在下面的说明中，在上述说明的基础上，说明本实施例的驱动步骤。此外，关于通电模式，为方便起见，仅记载与正转或反转驱动相应的产生转矩的通电模式。

图7表示正转且无负载的驱动下的磁饱和电动势、位置角度、通电相及电流流向、非通电相、通电模式的关系。使用图7说明驱动中的动作。例如，若当前的通电模式为3、检测磁饱和电动势为0V，则位置推算器208推算为转子的位置角度位于0度附近的负侧。在转子的位置角度处于-30度～30度的区间时，随着转子的正转，如图3(b)中也示出的那样，磁饱和电动势会减小。此处，在30度的位置角度处设置电动势的阈值(FP30₍₀₎)，当检测磁饱和电动势到达该阈值时，使通电模式从3前进至4。此外，如图5(c)中已说明的那样，在转子的位置角度处于-30度～30度的区间时，也检测通电模式6的磁饱和电动势。对于通电模式6来说，当检测磁饱和电动势到达阈值RN30时，将通电模式从6更新为5。

当通电模式切换，转子的位置角度处于30度～90度的区间时，非通电相为W相，检测W相上产生的磁饱和电动势，进行磁极位置的推算。在该区间中，磁饱和电动势随转子的正转而增大。与通电模式3至通电模式4的更新同样地，在通电模式4下，在90度的位置角度处设置电动势的阈值(FP90₍₀₎)，当检测磁饱和电动势到达该阈值时，使通电模式从4前进至5。

通过反复进行该动作，能够以始终产生合适的转矩的方式，对磁极位置施加电压。

接着说明正转时产生了负载的情况下的驱动。

在产生了负载的情况下，需要增大同步电动机的转子上产生的转矩，流动的电流增大。作为本方式的基础的磁饱和电动势是由通电相中产生的磁通变化率的差异引起的，因此不仅要考虑磁极位置，还要考虑电流的大小造成的影响。

该电流的大小造成的影响随同步电动机的特性而不同，作为示例使用图8(a)、(b)进行说明。图8所示的坐标图的横轴是同步电动机的转子的位置角度为30度、以通电模式3施加电压的情况下流动的电流，纵轴是此时产生的电动势。一种同步电动机具有图8(a)所示的特性，另一种电动机具有图8(b)所示的特性。无论哪一种，位置角度都固定为30度，电动势随由电流的大小决定的磁通的增减而变化。对于具有图8(a)所示的特性的同步电动机来说，电动势受电流的影响较小，因此即使使用图7所示的关系检测磁极位置，检测精度也不会出现较大的问题。然而，对于具有图8(b)所示的特性的同步电动机来说，电动势受电流的影响较大，因此若使用图7所示的关系检测磁极位置，则随着电流的增大，转子的位置角度的推算精度将会变差。其结果是，会发生转子上产生的转矩的脉动或失步等现象。下面的说明以图8(b)所示的电动势受电流的影响较大的同步电动机为对象进行叙述。

图9(a)表示正转时产生了负载、流动的电流为50％左右时的转子的位置角度与磁饱和电动势的关系。图9(b)表示产生的负载进一步增大、流动的电流为100％左右时的转子的位置角度与磁饱和电动势的关系。这些表示的是随电流的大小而变化的磁饱和电动势之一例。与图4相比可知，磁饱和电动势的变动特性发生了变化。

此处，位置推算器208基于从阈值发生器206输入的阈值20H，决定推算磁极位置时使用的转子的位置角度与磁饱和电动势的关系。例如，在当前的通电模式为3且流动的电流为50％左右时，从阈值发生器输入的是阈值(FP30₍₅₀₎)，故使用图9(a)所示的关系。于是，若检测磁饱和电动势为0V，则推算为转子的位置角度位于-10度附近。同样地，在当前的通电模式为3且流动的电流为100％左右时，从阈值发生器输入的是阈值(FP30₍₁₀₀₎)，故使用图9(b)所示的关系。于是，若检测磁饱和电动势为0V，则推算为转子的位置角度位于-15度附近。

关于要从通电模式3更新为通电模式4的磁饱和电动势的阈值，阈值发生器206也根据检测电流的大小而使阈值变化。例如，若使用与图4那样的无负载时同值的磁饱和电动势的阈值，则在图9(b)的情况下，通电模式会在比30度这一本来应当更新的位置角度更早的阶段，即在经过0度后的附近从3前进至4，将无法产生合适的转矩。为此，本实施例使用的不是无负载时的阈值FP30₍₀₎，而是FP30₍₁₀₀₎。

通过这些动作，无需设置位置传感器就能够根据检测磁饱和电动势与检测电流的关系推算、取得同步电动机的磁极位置信息。

于是能够提供一种电力转换装置，无论磁饱和电动势受电流的影响的大小如何，都能够在零速附近或低速区域下，通过无传感器控制实现同步电动机的期望的驱动特性。

而关于反转(转子位置角度减小的方向)驱动的动作，由于要产生的是使转子反转的转矩，因此与正转时的通电模式相比，通过使通电相的施加电压对调即能够实现其动作。

图10表示反转且无负载的驱动下的磁饱和电动势、位置角度、通电相及电流流向、非通电相、通电模式的关系。基本动作原理与正转时相同。不同之处在于与转子的位置角度对应的通电模式和磁饱和电动势的阈值的设定。例如，正转时，在转子的位置角度处于-30度～30度的区间以通电模式3进行驱动，但反转时则以通电模式6进行驱动，并且在-30度的位置角度处设置电动势的阈值(RN30₍₀₎)，当检测磁饱和电动势到达该阈值时，使通电模式从6前进至5。

此外，在产生负载，同步电动机中流动的电流增大的情况下，也与正转时同样地，使用与电流相应的磁饱和电动势的变动特性。同步电动机的磁极位置信息能够根据检测磁饱和电动势与检测电流的关系来推算、取得。

在本实施例中，使用了图9等所示的数据表描述同步电动机的磁极位置与检测磁饱和电动势的关系、检测电流与阈值的关系，但即使近似成函数进行计算，也能够实现磁极位置的推算。

实施例2

实施例1说明了因产生了负载导致同步电动机的转子所需的转矩增大、电流也增大时的驱动方法。不过，取决于同步电动机的特性，磁饱和电动势有时不仅受电流的大小的影响，还受电流的方向的影响。在这样的同步电动机中，在负载发生变动，通电相中流动的电流的方向翻转的情况下，例如在从动力运行状态转变为再生状态的情况下，若像实施例1那样仅考虑电流的大小来进行磁极位置的检测，则可能无法准确地检测磁极位置。为此，本实施例的特征在于，除了考虑电流的大小还考虑电流的方向来检测磁极位置，使用检测出的磁极位置控制三相交流同步电动机。

实施例2的电力转换装置和电动机控制部的结构与实施例1中说明的图1和图2相同。实施例2的磁极位置的推算原理与实施例1不同。如上所述，磁饱和电动势是由通电相中产生的磁通变化率的差异引起的，因此不仅要考虑磁极位置，还需要考虑电流的大小以及电流的方向造成的影响。从而，在实施例1的方式的基础上，针对与同步电动机的磁极位置信息关联的检测磁饱和电动势和检测电流，不仅考虑检测电流的大小还考虑电流的方向来进行处理。例如，除了图8(a)、(b)中的磁饱和电动势的变动特性之外，新使用了电流反向的情况即通电相对调的情况下的变动特性，从而能够应对更大范围的负载变动。

图11(a)、(b)表示电流方向相比图9(a)、(b)反向的情况下的磁饱和电动势、位置角度、通电相及电流流向、非通电相、通电模式的关系。不同之处仅是电流方向相反，同步电动机的转子的驱动方向为正转，流动的电流的大小也同样为50％、100％。该关系也是在实际驱动之前预先检测出来，并将其特性记录到记录部中。

若当前的通电模式为6，检测磁饱和电动势为0V，则位置推算器208推算为转子的位置角度位于10度附近。此处，在30度的位置角度处设置电动势的阈值，当检测磁饱和电动势到达该阈值时，使通电模式从6前进至1。由于通电相对调，图9(a)、(b)中以通电模式3驱动的区间在本实施例中以通电模式6进行驱动，因此，需要另外保持与电流的反向对应的磁饱和电动势与位置角度的对应关系和用于改变通电模式的阈值。

像这样，在磁饱和电动势的变动特性会因同步电动机中流动的电流的方向变化而发生变化的情况下，针对磁极位置的推算中使用的同步电动机的磁极位置与检测磁饱和电动势的关系，可以预先准备按照电流方向分成二份的数据表。或者，也可以使电流存在正负，将分成二份的数据表合成一份使用。

此外，在反转驱动时，即使在驱动中电流发生了反向，通过保持对应的磁饱和电动势与位置角度的对应关系和用于改变通电模式的阈值，能够同样地实现驱动。

于是能够提供一种电力转换装置，无论磁饱和电动势受电流的影响的大小如何，都能够在零速附近或低速区域下，通过无传感器控制实现比实施例1更多样的三相交流同步电动机的期望的驱动特性。

上述各结构、功能、处理部、处理单元等，它们的一部分或全部可以例如通过集成电路设计来以硬件实现。并且，上述各结构、功能等也可以由处理器解释并执行实现各功能的程序来以软件实现。实现各功能的程序、表、文件等信息能够存储在存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive：固态硬盘)等记录装置，或IC卡、SD卡、DVD等记录介质中。

另外，控制线和信息线表示说明上必要的部分，并不一定表示了产品上必需的全部的控制线和信息线。实际上，可以认为几乎所有的结构彼此连接。

附图标记说明

100 三相交流电源

110 电力转换装置

111 整流电路

112 平滑电路

113 开关电路

114 电流检测电路

115 电压检测电路

116 电动机控制部

11A 栅极驱动指令

11B 检测电流

11C 检测磁饱和电动势

120 三相交流同步电动机

200 速度指令发生器

201 位置指令生成器

202 位置偏差运算器

203 位置控制器

204 脉冲宽度调制转换器

205 输出栅极控制器

206 阈值发生器

207 通电模式决定器

208 位置推算器

20A 速度指令

20B 位置指令

20C 位置偏差

20D 电压指令

20E 脉冲宽度调制指令

20F 推算位置

20G 通电模式指令

20H 阈值。

Claims (8)

1.一种将交流电压或直流电压转换为任意的交流电压来对三相交流同步电动机进行控制的电力转换装置，其特征在于：

包括控制部，所述控制部从所述三相交流同步电动机的三相绕组中选择要通电的2个相来以6种通电模式控制所述三相交流同步电动机，

所述控制部基于检测出的所述三相绕组的非通电相的电压和检测出的所述三相绕组的通电相的电流来推算所述三相交流同步电动机的磁极位置，并使用推算出的所述磁极位置控制所述三相交流同步电动机。

2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：

所述控制部基于所述通电模式和检测出的所述三相绕组的通电相的电流来决定所述非通电相的电压与所述磁极位置的对应关系，并基于所决定的所述对应关系和检测出的所述非通电相的电压来推算所述磁极位置。

3.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：

所述控制部基于检测出的所述非通电相的电压和检测出的所述通电相的电流的大小来推算所述磁极位置。

4.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：

所述控制部基于检测出的所述非通电相的电压和检测出的所述通电相的电流的大小和方向来推算所述磁极位置。

5.如权利要求1至4中任一项所述的电力转换装置，其特征在于：

所述控制部包括通电模式决定部，所述通电模式决定部通过对检测出的所述非通电相的电压与阈值进行比较来决定所述6种通电模式中的第一通电模式到第二通电模式的切换。

6.如权利要求5所述的电力转换装置，其特征在于：

所述阈值是基于检测出的所述通电相的电流的大小而决定的。

7.如权利要求5所述的电力转换装置，其特征在于：

所述阈值是基于检测出的所述通电相的电流的大小和方向而决定的。

8.如权利要求1至7中任一项所述的电力转换装置，其特征在于：

所述控制部从推算出的所述磁极位置计算所述三相交流同步电动机的转速。