CN112913136B - 电动机控制装置 - Google Patents

Abstract

发明所涉及的电动机控制装置是对多台并联连接的电动机进行驱动控制的电动机控制装置，具备：电力变换装置，对来自电源的电力进行变换并供给至多台电动机；电流检测装置，检测向多台电动机流动的电流；控制装置，根据来自外部的速度指令值和电流检测装置的检测涉及的电流值来控制电力变换装置，控制装置具有：第一控制部，对于电动机进行基于电流的第一控制；第二控制部，进行第二控制，该第二控制是指以基于电流值获得的电动机的推断速度追随速度指令值的方式控制电动机；以及切换判定部，进行切换判定处理，该切换判定处理是指根据多台电动机的至少1个以上的驱动信息来切换第一控制部的第一控制和第二控制部的第二控制。

Description

电动机控制装置

技术领域

本发明涉及电动机控制装置。特别涉及利用单一的逆变器装置来驱动2台以上的电动机时的控制。

背景技术

以往，存在如下所述的电动机控制装置：在驱动作为电动机的交流旋转机时，能够进行向进行同步电流控制的同步运转模式与进行无传感器向量控制的无位置传感器模式的切换。在这样的电动机控制装置中，通过使预先设定的电流指令值与推断出的轴误差的相位大致一致，来使控制相位与马达实际相位一致。然后，电动机控制装置从进行同步电流控制的同步运转模式切换为进行无传感器向量控制的无位置传感器模式，来驱动交流旋转机。这样，通过电动机控制装置在使控制相位与马达实际相位一致之后进行切换，能够减少切换时的冲击，顺畅地驱动交流旋转机。

这里，由于使电流指令值与推断出的轴误差的相位大致一致的期间是能够准确推断轴误差的期间，所以是即便在无位置传感器模式下也能够驱动的期间。若为无位置传感器模式，则能够根据速度指令与推断速度的偏差来自动调整电流。因此，即便施加高负载，也能够实现交流旋转机的驱动(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2010－029016号公报

然而，专利文献1所公开的方法未对使2台以上的电动机动作的情况进行考虑。因此，在任意一个电动机的负载产生得多、电动机间产生了负载的偏颇的情况下，存在电动机的加速动作失败的情况变多这一课题。

发明内容

本发明为了解决上述那样的课题，其目的在于，获得能够将使2台以上的电动机加速至高速来进行驱动的可靠性提高的电动机控制装置。

本发明所涉及的电动机控制装置是对多台并联连接的电动机进行驱动控制的电动机控制装置，具备：电力变换装置，对来自电源的电力进行变换并供给至多台电动机；电流检测装置，检测向多台电动机流动的电流；以及控制装置，根据来自外部的速度指令值和电流检测装置的检测涉及的电流值来控制电力变换装置，控制装置具有：第一控制部，对于电动机进行基于电流的第一控制；第二控制部，进行第二控制，该第二控制是指以基于电流值获得的电动机的推断速度追随速度指令值的方式控制电动机；以及切换判定部，进行切换判定处理，该切换判定处理是指根据多台电动机的至少1个以上的驱动信息来切换第一控制部的第一控制与第二控制部的第二控制。

根据本发明的电动机控制装置，切换判定部根据速度指令值以及上述电动机的驱动信息来切换进行第一控制与第二控制。因此，能够考虑各个电动机的负载特性来进行切换，能够提高用于将2台以上的电动机同时驱动至高速的可靠性。

附图说明

图1是表示以本发明的实施方式1中的电动机控制装置0为中心的送风系统的一个构成例的图。

图2是对以本发明的实施方式1所涉及的控制装置7为中心的结构进行说明的图。

图3是对本发明的实施方式1中的切换判定处理的步骤进行说明的图。

图4是表示在本发明的实施方式1所涉及的电动机控制装置0中以某个速度驱动时的第一电动机1与第二电动机2中的电流向量的一个例子的图。

图5是表示本发明的实施方式1中的第一电动机1与第二电动机2的负载特性的一个例子的图。

图6是表示本发明的实施方式1中的信号等的关系的图。

图7是对本发明的实施方式2中的切换判定处理的步骤进行说明的图。

图8是对本发明的实施方式3中的切换判定处理的步骤进行说明的图。

图9是对本发明的实施方式4中的切换判定处理的步骤进行说明的图。

具体实施方式

以下，参照附图等对本发明的实施方式所涉及的电动机控制装置0进行说明。这里，在各附图中，标注了相同的附图标记的结构是相同或者与之相当的结构，在以下记载的实施方式全文中共通。而且，说明书全文中出现的构成要素的方式只不过是例示，并不限定于说明书所记载的方式。特别是构成要素的组合并不仅限定于各实施方式中的组合，能够将其他实施方式所记载的构成要素应用于不同的实施方式。另外，关于压力以及温度的高低，并不特别按照与绝对值的关系来决定高低，而在装置等的状态、动作等中相对决定。而且，在附图中，存在设备、元件等各构成要素的大小的关系与实际的结构不同的情况。

实施方式1.

参照图1～图6对实施方式1的电动机控制装置0进行说明。图1是表示以本发明的实施方式1中的电动机控制装置0为中心的送风系统的一个构成例的图。如图1所示，电动机控制装置0具有控制装置7以及将直流电压变换为三相交流电压的1台逆变器5，进行第一电动机1以及第二电动机2的驱动控制。在逆变器5并列连接有成为电动机控制装置0的控制对象的多台的第一电动机1以及第二电动机2。在第一电动机1安装有第一风扇3。另外，在第二电动机2安装有第二风扇4。

第一电动机1经由三相电力线与逆变器5连接。第二电动机2从三相电力线的中途分支而与逆变器5连接。第一电动机1以及第二电动机2分别具有未图示的转子和定子。定子根据被施加的三相电压使转子的周围产生旋转磁场。逆变器5是对来自直流电源6的电力进行直流－交流变换并将变换后的电力供给至第一电动机1以及第二电动机2的电力变换装置。

逆变器5基于来自控制装置7的信号所包含的三相电压指令值Vuvw＿ref来将三相电压指令值Vuvw＿ref的波形与载波比较，进行基于PWM控制的电力变换。直流电源6是经由逆变器5将电力供给至第一电动机1以及第二电动机2的直流电压电源。这里，例如可以将虽未图示但具备二极管整流电路并将从外部的三相电源供给的交流电压变换为直流电压而输出那样的电路作为直流电源6。

作为电流检测装置的第一电流传感器8检测向第一电动机1流动的三相电流Iuvw1，对控制装置7发送与电流值相关的信号。另外，作为电流检测装置的第二电流传感器9检测向第二电动机2流动的三相电流Iuvw2，对控制装置7发送与电流值相关的信号。这里，也可以代替第一电流传感器8以及第二电流传感器9而在逆变器5内部安装分流电阻作为电流检测装置，根据该分流电阻的电压下降来检测电流。

控制装置7根据速度指令值ω_ref、向第一电动机1流动的三相电流Iuvw1以及向第二电动机2流动的三相电流Iuvw2，基于后述的第一控制部7A与第二控制部7B的处理来输出三相电压指令值Vuvw＿ref。而且，控制装置7控制作为电力变换装置的逆变器5。这里，第一控制部7A实施作为第一控制的基于磁场分量的d轴电流的反馈控制。另外，在第二控制部7B中，通过实施作为第二控制的速度反馈控制以及d轴与转矩分量涉及的q轴的电流反馈控制，来调节施加于逆变器5的三相电压指令值Vuvw＿ref。即，在各电动机中，以基于电流值获得的推断速度追随速度指令值的方式对于逆变器5实施电压控制。另外，控制装置7进行切换第一控制与第二控制的控制。

图2是对以本发明的实施方式1所涉及的控制装置7为中心的结构进行说明的图。使用图2对电动机控制装置0中的控制装置7详细进行说明。控制装置7具有第一控制部7A和第二控制部7B。这里，第一控制部7A具有第一d轴电流指令值设定器7－1A以及q轴电压指令值设定器7－5A。另外，第二控制部7B具有第二d轴电流指令值设定器7－1B以及q轴电流控制装置7－5B。控制装置7还具有d轴电流控制装置7－2、输出用坐标变换器7－3以及速度控制器7－4。另外，控制装置7具有第一坐标变换器7－6、第一速度推断器7－7、第一积分器7－8、第二坐标变换器7－9、第二速度推断器7－10以及第二积分器7－11。而且，控制装置7具有第一切换器7－12、第二切换器7－13、第三切换器7－14、第四切换器7－15以及切换判定部7－16。

接下来，对控制装置7所具有的各个结构要素进行说明。第一控制部7A的第一d轴电流指令值设定器7－1A向第一切换器7－12输出d轴电流指令值Id＿ref＿A。对于d轴电流指令值Id＿ref＿A的设定值而言，例如设定在2台电动机的定子线圈流动相同的直流电流而定子的各磁极被励磁为相同极性、使具备永久磁铁的各电动机的转子靠近相同的相位角度的位置所需的电流值。换言之，只要设定为第一电动机1与第二电动机2的减磁电流值以下且在第一电动机1与第二电动机2产生负载的条件下也能够进行同步引入动作(synchronization pull-in operation)的电流值C1即可。

第二d轴电流指令值设定器7－1B向第一切换器7－12输出d轴电流指令值Id＿ref＿B。当第一电动机1与第二电动机2高速旋转时，在d轴电流指令值Id＿ref＿A时成为过励磁，存在第一电动机1以及第二电动机2的效率变差的可能性。鉴于此，d轴电流指令值Id＿ref＿B的设定值为比d轴电流指令值Id＿ref＿A低的值。例如，将d轴电流指令值Id＿ref＿B设定为根据速度指令值ω＿ref逐渐降低那样的值。因此，能够防止第一电动机1以及第二电动机2成为过励磁而提高效率。

d轴电流控制装置7－2对于从第一切换器7－12输出的d轴电流指令值Id＿ref与从第一坐标变换器7－6输出的第一电动机1的d轴电流值Id1的偏差ΔId进行比例积分控制。而且，d轴电流控制装置7－2对于输出用坐标变换器7－3、第一速度推断器7－7以及第二速度推断器7－10输出d轴电压指令值Vd＿ref。

输出用坐标变换器7－3根据来自d轴电流控制装置7－2的d轴电压指令值Vd＿ref、来自第二切换器7－13的q轴电压指令值Vq＿ref、以及来自第一积分器7－8的第一电动机1的相位推断值θ＿obs1来进行坐标变换处理。而且，输出用坐标变换器7－3向逆变器5输出三相电压指令值Vuvw＿ref。

速度控制器7－4对于速度指令值ω＿ref与从第一速度推断器7－7输出的第一电动机1的速度推断值ω＿obs1的偏差Δω进行比例积分控制。而且，速度控制器7－4输出q轴电流指令值Iq＿ref。

第一控制部7A的q轴电压指令值设定器7－5A向第二切换器7－13输出电压指令值Vd＿ref＿A。当来自切换判定部7－16的切换信号SW为“无效(OFF)”时，若电压指令值Vd＿ref＿A被设定为0[A]，则能够仅使d轴电流控制有效化。因此，能够对于第一电动机1以及第二电动机2进行d轴的电流反馈控制。

另外，第二控制部7B的q轴电流控制装置7－5B基于从速度控制器7－4输出的q轴电流指令值Iq＿ref与从第一坐标变换器7－6输出的第一电动机1的q轴电流Iq1的偏差ΔIq来进行比例积分控制。而且，q轴电流控制装置7－5B向第二切换器7－13输出q轴电压指令值Vq＿ref＿B。

第一坐标变换器7－6基于第一电动机1的三相电流Iuvw1与从第一积分器7－8输出的第一电动机1的相位推断值θ＿obs1来进行坐标变换处理。而且，第一坐标变换器7－6向第一速度推断器7－7以及切换判定部7－16输出第一电动机1的d轴电流值Id1与第一电动机1的q轴电流值Iq1。

第一速度推断器7－7基于来自d轴电流控制装置7－2的d轴电压指令值Vd＿ref、来自第二切换器7－13的q轴电压指令值Vq＿ref、以及来自第一坐标变换器7－6的第一电动机1的d轴电流值Id1及q轴电流值Iq1来推断运算第一电动机1的速度推断值ω＿obs1。虽不特别限定，但第一速度推断器7－7例如应用作为公知技术的自适应磁通观测器(adaptive magnetic flux observer)来进行推断运算。这里，省略自适应磁通观测器的详细说明。自适应磁通观测器对于交链磁通量的变动具有鲁棒性，在不产生稳定的速度推断误差的点上优良。因此，被公认为高性能的速度推断法。

第一积分器7－8对从第三切换器7－14输出的与第一电动机1相关的速度推断值ω＿s1进行积分处理，生成第一电动机1的相位推断值θ＿obs1。而且，第一积分器7－8将第一电动机1的相位推断值θ＿obs1输出至输出用坐标变换器7－3与第一坐标变换器7－6。

第二坐标变换器7－9基于第二电动机2的三相电流Iuvw2与从第二积分器7－11输出的第二电动机2的相位推断值θ＿obs2来进行坐标变换处理。而且，将第二电动机2的d轴电流值Id2以及第二电动机2的q轴电流值Iq2输出至第二速度推断器7－10与切换判定部7－16。

第二速度推断器7－10具有与第一速度推断器7－7同样的功能。第二速度推断器7－10基于从d轴电流控制装置7－2输出的d轴电压指令值Vd＿ref、从第二切换器7－13输出的q轴电压指令值Vq＿ref、以及从第一坐标变换器7－6输出的第二电动机2的d轴电流Id2及q轴电流Iq2来推断运算第二电动机2的速度推断值ω＿obs2。这里，关于第二速度推断器7－10，也与第一速度推断器7－7，应用作为公知技术的自适应磁通观测器来进行推断运算行。

第二积分器7－11对从第四切换器7－15输出的与第二电动机2相关的速度推断值ω＿s2进行积分处理，生成第二电动机2的相位推断值θ＿obs2。而且，第二积分器7－11将第二电动机2的相位推断值θ＿obs2输出至第二坐标变换器7－9。

第一切换器7－12基于从切换判定部7－16输出的切换信号SW来选择d轴电流指令值Id＿ref＿A与d轴电流指令值Id＿ref＿B中的任一个，并作为d轴电流指令值Id＿ref进行输出。这里，在切换信号SW为“无效”时，第一切换器7－12选择第一控制部7A时的d轴电流指令值Id＿ref＿A。另外，在切换信号SW为“有效(ON)”时，选择d轴电流指令值Id_ref_B。

第二切换器7－13基于从切换判定部7－16输出的切换信号SW来选择q轴电压指令值Vq＿ref＿A与q轴电压指令值Vq＿ref＿B中的任一个，并作为q轴电压指令值Vq＿ref进行输出。第二切换器7－13向输出用坐标变换器7－3、第一速度推断器7－7以及第二速度推断器7－10输出q轴电压指令值Vq＿ref。这里，在切换信号SW为“无效”时，第二切换器7－13选择q轴电压指令值Vq＿ref＿A。另外，在切换信号SW为“有效”时，选择q轴电压指令值Vq＿ref＿B。在选择了q轴电压指令值Vq＿ref＿B时，通过实施速度反馈控制以及d轴与q轴的电流反馈控制，来对于逆变器5实施电压控制。

第三切换器7－14基于来自切换判定部7－16的切换信号SW来选择速度指令值ω＿ref与来自第一速度推断器7－7的第一电动机1的速度推断值ω＿obs1中的任一个。而且，第三切换器7－14将选择出的值作为第一电动机1的速度推断值ω＿s1输出至第一积分器7－8。这里，在切换信号SW为“无效”时，第三切换器7－14选择速度指令值ω＿ref。另外，在切换信号SW为“有效”时，选择第一电动机1的速度推断值ω＿obs1。

第四切换器7－15基于从切换判定部7－16输出的切换信号SW来选择速度指令值ω＿ref与来自第二速度推断器7－10的第二电动机2的速度推断值ω＿obs2中的任一个。而且，第四切换器7－15将选择出的值作为第二电动机2的速度推断值ω＿s2输出至第二积分器7－11。这里，在切换信号SW为“无效”时，第四切换器7－15选择速度指令值ω＿ref。另外，在切换信号SW为“有效”时，选择第二电动机2的速度推断值ω_obs2。

切换判定部7－16基于从第一坐标变换器7－6输出的第一电动机1的d轴电流值Id1及q轴电流Iq1、从第二坐标变换器7－9输出的第二电动机2的d轴电流Id2及q轴电流Iq2、以及速度指令值ω＿ref来向第一切换器7－12～第四切换器7－15输送切换信号SW。在切换判定部7－16输送的切换信号SW为“无效”时，实施第一控制。另外，在切换信号SW为“有效”时，实施第二控制。通过基于切换判定部7－16的处理来以第一控制或者第二控制中的任一方进行控制，从而进行使第一电动机1与第二电动机2加速至高速的控制。

图3是对本发明的实施方式1中的切换判定处理的步骤进行说明的图。接下来，对以切换判定部7－16为中心的切换判定处理进行说明。

切换判定部7－16对速度指令值ω＿ref是否为预先设定的速度阈值A1以上进行判定(步骤S7－16－a)。这里，对速度阈值A1而言，预先设定比后述的速度阈值A2小的值。例如，速度阈值A1被设定为第一电动机1与第二电动机2中的最高速度的5[％]的值。另外，速度阈值A2被设定为第一电动机1与第二电动机2中的最高速度的10[％]的值。

若速度指令值ω＿ref不为速度阈值A1以上而判定为小于速度阈值A1，则切换判定部7－16输送“无效”的切换信号SW(步骤S7－16－d)。另一方面，若判定为速度指令值ω＿ref是速度阈值A1以上，则切换判定部7－16移至步骤S7－16－b。

图4是表示在本发明的实施方式1所涉及的电动机控制装置0中以某个速度驱动时的第一电动机1与第二电动机2中的电流向量的一个例子的图。这里，使用图4对第一电动机1与第二电动机2中的电流向量进行说明。这里，图4的实线表示第一电动机1的电流向量Io1。另外，图4的虚线表示第二电动机2的电流向量Io2。而且，将电流向量Io1与电流向量Io2所成的角定义为Δθ。即便第一电动机1以及第二电动机2分别以相同的速度动作，在第一电动机1与第二电动机2中，负载的施加方式也不同。因此，第一电动机1的电流向量Io1与第二电动机2的电流向量Io2的朝向不同。因此，在负载极端地施加于任意一方的电动机的情况下，所成的角Δθ变大。

图5是表示本发明的实施方式1中的第一电动机1与第二电动机2的负载特性的一个例子的图。图5表示了第一电动机1与第二电动机2中的、横轴为速度、纵轴为风扇负载时的负载特性。接下来，使用图5对第一电动机1与第二电动机2的负载特性进行说明。虽未图示，但例如当是第一电动机1与第二电动机2为被壳体包围的结构时，在壳体内部决定所产生的空气的流路。该情况下，成为随着第一电动机1以及第二电动机2的速度升高、负载也上升的特性。第一电动机1与第二电动机2的负载差ΔP也随着速度升高而上升。因此，负载差ΔP越大，则图4所示的所成的角Δθ也越大。

在图3的步骤S7－16－b中，切换判定部7－16如后述的图6所示那样输送使第一速度推断器7－7以及第二速度推断器7－10的速度推断器开始标志成为“有效”的信号。而且，使第一速度推断器7－7开始第一电动机1的速度推断值ω＿obs1的运算。另外，切换判定部7－16使第二速度推断器7－10开始第二电动机2的速度推断值ω＿obs2的运算。

另外，切换判定部7－16根据第一电动机1的d轴电流值Id1以及q轴电流Iq1与第二电动机2的d轴电流Id2以及q轴电流Iq2来计算第一电动机1的电流向量Io1与第二电动机2的电流向量Io2。而且，开始成为判定控制切换的驱动信息的电流向量Io1与电流向量Io2所成的角Δθ的运算。

这里，在步骤S7－16－b中，只要在切换第一控制部7A与第二控制部7B之前，第一速度推断器7－7以及第二速度推断器7－10开始第一电动机1的速度推断值ω＿obs1以及第二电动机2的速度推断值ω＿obs2的运算即可。例如，在具有计时器功能的情况下，可以调整为在切换第一控制部7A与第二控制部7B之前输送使运算开始标志成为“有效”的信号。

在输送了将速度推断器开始标志切换为“有效”的信号之后，切换判定部7－16对是否满足切换条件进行判定(步骤S7－16－c)。这里，关于切换条件，将速度指令值ω＿ref为预先设定的速度阈值A2以上这一情况作为条件。将运算出的所成的角Δθ为预先设定的角度阈值B1以上这一情况作为条件。在实施方式1中，当满足上述的条件中的任一方时，切换判定部7－16判定为满足切换条件。若判定为不满足切换条件，则切换判定部7－16输送“无效”的切换信号SW(步骤S7－16－d)。另一方面，若判定为满足切换条件，则切换判定部7－16输送“有效”的切换信号SW(步骤S7－16－e)。通过如以上那样切换判定部7－16执行切换判定处理，来切换进行第一控制部7A的第一控制与第二控制部7B的第二控制。

图6是表示本发明的实施方式1中的信号等的关系的图。基于图6，对图3所示的控制装置7中的执行切换判定处理时的时间图进行说明。示出了第一控制部7A与第二控制部7B切换的前后的电动机控制装置0的动作。在图6中，横轴表示经过时间。另外，图6的第一段表示向第一电动机1流动的U相电流Iu1与向第二电动机2流动的U相电流Iu2。图6的第二段表示速度指令值ω＿ref。图6的第三段表示图4中说明的电流向量所成的角Δθ。图6的第四段表示d轴电流指令值Id＿ref。图6的第五段表示输送至第一速度推断器7－7与第二速度推断器7－10的运算开始标志。图6的第六段表示切换信号SW。另外，如图6所示，第一电动机1与第二电动机2经过T1～T4的期间加速而高速旋转。这里，从图6可以看出，电流向量所成的角Δθ与速度指令值ω＿ref具有相关关系。因此，能够在运算开始标志或者切换信号SW的有效或者无效的切换中利用所成的角Δθ。接下来，对期间T1～期间T4所涉及的第一电动机1与第二电动机2的旋转进行说明。在期间T1～期间T3中，进行第一控制部7A的第一控制。另外，在期间T4，进行第二控制部7B的第二控制。

在期间T1中，第一电动机1与第二电动机2停止。控制装置7进行d轴电流反馈控制，执行同步引入动作。具体而言，是速度指令值ω＿ref为0[rpm]的状态，进行第一控制部7A的第一控制。图2所示的控制装置7的第一d轴电流指令值设定器7－1A将能够进行同步引入动作的电流值C1设定为d轴电流指令值Id＿ref＿A。而且，在第一切换器7－12中，d轴电流指令值Id＿ref＿A作为d轴电流指令值Id＿ref被输出。第一电动机1与第二电动机2被控制为追随电流值C1，对于各个电动机流动励磁电流。这里，在图6中，d轴电流指令值Id＿ref成为阶梯状地供给电流值C1的指令，但即便为逐渐供给电流值C1的指令，也能够同样地进行同步引入动作。

在期间T2中，进行无位置传感器的控制。因此，在第一速度推断器7－7以及第二速度推断器7－10的速度推断中，因低速区中的电压误差的影响而产生速度推断误差。因此，控制装置7使第一电动机1与第二电动机2加速至成为预先设定的速度阈值A1的速度为止。另外，设定为电流值C1的来自第一d轴电流指令值设定器7－1A的Id＿ref＿A作为d轴电流指令值Id＿ref被输出。

在期间T3中，若速度指令值ω＿ref超过预先设定的速度阈值A1，则控制装置7的切换判定部7－16使第一速度推断器7－7与第二速度推断器7－10的运算开始标志的信号从“无效”成为“有效”。第一速度推断器7－7开始第一电动机1的速度推断值ω＿obs1的运算。另外，第二速度推断器7－10开始第二电动机2的速度推断值ω＿obs2的运算。以后，切换判定部7－16将速度推断器开始标志的信号持续输出为“有效”。虽然在图6中未示出，但在切换信号SW成为“无效”的时机，使速度推断器开始标志的信号成为“无效”。另外，如上所述，还开始电流向量Io1与电流向量Io2所成的角Δθ的运算。所成的角Δθ根据第一电动机1的负载特性以及第二电动机2的负载特性而变化。而且，设定为电流值C1的来自第一d轴电流指令值设定器7－1A的Id＿ref＿A作为d轴电流指令值Id＿ref被输出。

在期间T4中，切换判定部7－16进行图3的步骤S7－16－c所示的处理，若判定为满足上述的切换条件，则切换信号SW从“无效”变为“有效”信号。控制装置7中的控制从第一控制部7A的第一控制移至第二控制部7B的第二控制。因此，在第一切换器7－12中，d轴电流指令值Id＿ref＿B作为d轴电流指令值Id＿ref被输出。控制装置7的第二d轴电流指令值设定器7－1B根据第一电动机1与第二电动机2的加速来使d轴电流指令值Id＿ref从电流值C1逐渐降低。其结果是，第一电动机1的U相电流Iu1以及第二电动机2的U相电流Iu2逐渐降低。

如以上那样，根据实施方式1的电动机控制装置0，基于第一电动机1以及第二电动机2的至少一方的驱动信息来切换进行第一控制与第二控制。因此，能够考虑各个电动机的负载特性来进行切换，能够提高用于将2台以上的电动机同时驱动至高速的可靠性。

另外，根据实施方式1的电动机控制装置0，在比从第一控制部7A的第一控制切换为第二控制部7B所进行的第二控制的时机靠前的阶段开始各电动机的速度推断值的运算。因此，能够抑制因切换冲击而产生电动机的推断速度误差、导致电动机中的加速的失败。

并且，根据实施方式1的电动机控制装置0，作为从第一控制部7A的第一控制向第二控制部7B的第二控制切换的切换条件，使用各个电动机的电流向量所成的角Δθ。因此，在对任意一方的电动机极端地施加了负载的状态下，能够切换为速度反馈控制。因此，对于干扰响应具有鲁棒性，能够抑制失调，能够抑制电动机中的加速的失败。

而且，根据实施方式1的电动机控制装置0，通过在从第一控制部7A的第一控制切换为第二控制部7B的第二控制的时机，将d轴电流设定得低，能够防止切换后流动过大的电流。而且，起到能够将电动机加速至高速的效果。另外，由于能够在高速区将励磁电流抑制得低，所以能够将各个电动机的铜损抑制得低，还起到电动机效率升高的效果。

实施方式2.

接下来，对实施方式2的电动机控制装置0进行说明。实施方式2的电动机控制装置0与实施方式1的电动机控制装置0相比，切换判定部7－16进行的切换判定处理中的内容不同。电动机控制装置0的设备结构以及控制装置7的结构与在实施方式1中说明的内容等同。这里，对实施方式2的电动机控制装置0中的具体处理进行说明。

图7是对本发明的实施方式2中的切换判定处理的步骤进行说明的图。实施方式2的判定处理与图3所示的实施方式1的判定处理相比，切换判定部7－16执行步骤S7－16－f来代替步骤S7－16－b的点不同。另外，切换判定部7－16执行步骤S7－16－g来代替步骤S7－16－c的点不同。对于在其他步骤中进行的处理而言，进行与在实施方式1中说明的处理等同的处理。

在步骤S7－16－f中，切换判定部7－16输送使第一速度推断器7－7以及第二速度推断器7－10的速度推断器开始标志成为“有效”的信号。而且，使第一速度推断器7－7开始第一电动机1的速度推断值ω＿obs1的运算。另外，切换判定部7－16使第二速度推断器7－10开始第二电动机2的速度推断值ω＿obs2的运算。

另外，切换判定部7－16推断运算第一电动机1的负载转矩To1与第二电动机2的负载转矩To2。在负载转矩的运算时，例如只要基于式(1)对第一电动机1的负载转矩进行计算即可。这里，Φ1是第一电动机1的感应电压常量。另外，Pm1是第一电动机1的极对数。并且，Iq1是第一电动机1的q轴电流。而且，第一电动机1的感应电压常量Φ1与第一电动机1的极对数Pm1是已知的参数。因此，若使用从第一坐标变换器7－6输出的第一电动机1的q轴电流Iq1，则能够运算第一电动机1的负载转矩To1。另外，第二电动机2的To2也同样，能够使用第二电动机2的感应电压常量、第二电动机2的极对数以及从第二坐标变换器7－9输出的第二电动机2的q轴电流Iq2来运算第二电动机2的负载转矩To2。

[式1]To1＝Φ1×Pm1×Iq1…(1)

并且，切换判定部7－16运算成为判定控制切换的驱动信息的第一电动机1的负载转矩To1与第二电动机2的负载转矩To2的差量转矩ΔTo。这里，在步骤S7－16－f中，只要在切换第一控制部7A与第二控制部7B之前，第一速度推断器7－7以及第二速度推断器7－10开始第一电动机1的速度推断值ω＿obs1以及第二电动机2的速度推断值ω＿obs2的运算即可。例如，在具有计时器功能的情况下，可以调整为在切换第一控制部7A与第二控制部7B之前输送使运算开始标志成为“有效”的信号。

在输送了将速度推断器开始标志切换为“有效”的信号之后，切换判定部7－16对是否满足切换条件进行判定(步骤S7－16－g)。关于切换条件，针对速度指令值ω＿ref为预先设定的速度阈值A2以上的情况与实施方式1相同。在实施方式2中，将在步骤S7－16－f中运算出的差量转矩ΔTo为预先设定的负载转矩阈值D1以上这一情况作为条件。

在满足上述的条件中的任意一方时，切换判定部7－16判定为满足切换条件。若判定为不满足切换条件，则切换判定部7－16输送“无效”的切换信号SW(步骤S7－16－d)。另一方面，若判定为满足切换条件，则切换判定部7－16输送“有效”的切换信号SW(步骤S7－16－e)。如以上那样，通过切换判定部7－16执行切换判定处理，来切换进行第一控制部7A的第一控制与第二控制部7B的第二控制。

如以上那样，根据实施方式2的电动机控制装置0，当从第一控制部7A的第一控制向第二控制部7B的第二控制进行切换时，将各个电动机中的负载的差量转矩ΔTo作为切换条件。因此，即便在对任意一方的电动机极端地施加负载转矩而产生了负载转矩差时，也能够切换为第二控制部7B进行的第二控制。因此，在高速区中能够抑制电动机的失调，能够抑制电动机中的加速的失败。

实施方式3.

接下来，对实施方式3的电动机控制装置0进行说明。实施方式3的电动机控制装置0与实施方式1的电动机控制装置0相比，切换判定部7－16进行的切换判定处理中的内容不同。电动机控制装置0的设备结构以及控制装置7的结构与在实施方式1中说明的内容等同。这里，对实施方式3的电动机控制装置0中的具体处理进行说明。

图8是对本发明的实施方式3中的切换判定处理的步骤进行说明的图。实施方式3的判定处理与图3所示的实施方式1的判定处理相比，切换判定部7－16执行步骤S7－16－h来代替步骤S7－16－b的点不同。另外，切换判定部7－16执行步骤S7－16－i来代替步骤S7－16－c的点不同。对于在其他步骤中进行的处理而言，进行与在实施方式1中说明的处理等同的处理。

在步骤S7－16－h中，切换判定部7－16输送使第一速度推断器7－7以及第二速度推断器7－10的速度推断器开始标志成为“有效”的信号。而且，使第一速度推断器7－7开始第一电动机1的速度推断值ω＿obs1的运算。另外，切换判定部7－16使第二速度推断器7－10开始第二电动机2的速度推断值ω＿obs2的运算。

另外，切换判定部7－16根据来自第一速度推断器7－7的第一电动机1的q轴电流Iq1与来自第二速度推断器7－10的第二电动机2的q轴电流Iq2来运算成为判定控制切换的驱动信息的q轴电流差值Δiqa。这里，在步骤S7－16－h中，只要在切换第一控制部7A与第二控制部7B之前，第一速度推断器7－7以及第二速度推断器7－10开始第一电动机1的速度推断值ω＿obs1以及第二电动机2的速度推断值ω＿obs2的运算即可。例如，在具有计时器功能的情况下，可以调整为在切换第一控制部7A与第二控制部7B之前输送使运算开始标志成为“有效”的信号。

在输送了将速度推断器开始标志切换为“有效”的信号之后，切换判定部7－16对是否满足切换条件进行判定(步骤S7－16－g)。关于切换条件，针对速度指令值ω＿ref为预先设定的速度阈值A2以上这一情况与实施方式1相同。在实施方式3中，将在步骤S7－16－h中运算出的q轴电流差值Δiqa为预先设定的q轴电流阈值E1以上这一情况作为条件。

在满足上述的条件中的任意一方时，切换判定部7－16判定为满足切换条件。若判定为不满足切换条件，则切换判定部7－16输送“无效”的切换信号SW(步骤S7－16－d)。另一方面，若判定为满足切换条件，则切换判定部7－16输送“有效”的切换信号SW(步骤S7－16－e)。如以上那样，通过切换判定部7－16执行切换判定处理，来切换进行第一控制部7A的第一控制与第二控制部7B的第二控制。

如以上那样，根据实施方式3的电动机控制装置0，在进行从第一控制部7A的第一控制向第二控制部7B的第二控制的切换时，将各个电动机中的q轴电流差值Δiqa作为切换条件。因此，即便在任意一方的电动机极端地产生了负载时，也能够切换为第二控制部7B进行的第二控制，进行q轴的电流反馈控制。因此，在高速区中能够既保证电动机的控制稳定性又加速电动机。

实施方式4.

接下来，对实施方式4的电动机控制装置0进行说明。实施方式4的电动机控制装置0与实施方式1的电动机控制装置0相比，切换判定部7－16进行的切换判定处理中的内容不同。电动机控制装置0的设备结构以及控制装置7的结构与在实施方式1中说明的内容等同。这里，对实施方式4的电动机控制装置0中的具体处理进行说明。

图9是对本发明的实施方式4中的切换判定处理的步骤进行说明的图。实施方式4的判定处理与图3所示的实施方式1的判定处理相比，切换判定部7－16执行步骤S7－16－j来代替步骤S7－16－b的点不同。另外，切换判定部7－16执行步骤S7－16－k来代替步骤S7－16－c的点不同。对于在其他步骤进行的处理而言，进行与在实施方式1中说明的处理等同的处理。

在步骤S7－16－j中，切换判定部7－16输送使第一速度推断器7－7以及第二速度推断器7－10的速度推断器开始标志成为“有效”的信号。而且，使第一速度推断器7－7开始第一电动机1的速度推断值ω＿obs1的运算。另外，切换判定部7－16使第二速度推断器7－10开始第二电动机2的速度推断值ω＿obs2的运算。

在输送了将速度推断器开始标志切换为“有效”的信号之后，切换判定部7－16对是否满足切换条件进行判定(步骤S7－16－k)。关于切换条件，速度指令值ω＿ref为预先设定的速度阈值A2以上这一情况成为条件。

若切换判定部7－16判定为不满足上述的切换条件，则切换判定部7－16输送“无效”的切换信号SW(步骤S7－16－d)。另一方面，若判定为满足切换条件，则切换判定部7－16输送“有效”的切换信号SW(步骤S7－16－e)。如以上那样，通过切换判定部7－16执行切换判定处理，来切换进行第一控制部7A的第一控制与第二控制部7B的第二控制。

如以上那样，根据实施方式4的电动机控制装置0，基于速度指令值ω＿ref来开始速度推断的运算，并根据速度指令值ω＿ref来切换第一控制部7A进行的第一控制与第二控制部7B进行的第二控制。因此，在控制切换之前，即便产生施加于各个电动机的负载连续地变动的状态，也能够将各个电动机加速至高速。即，由于不受速度推断值的运算误差的影响，所以能够将各个电动机加速至高速。

实施方式5.

在上述的实施方式1～实施方式4中，利用对于1台逆变器5并联连接了第一电动机1以及第二电动机2这2台的结构进行了说明，但并不限定于此。也可以是并联连接了3台以上的电动机的结构。

另外，在上述的实施方式1～实施方式4中，对第一电动机1以及第二电动机2加速时的控制的切换动作进行了说明。若在使第一电动机1以及第二电动机2减速时也应用上述的实施方式1～实施方式4中说明的任意一个处理，则也能够进行控制的切换动作。

另外，在上述的实施方式1～实施方式4中，对在空调装置的风扇中利用的电动机控制装置0进行了说明，但并不限定于此。当在其他的汽车用等的电动机中负载转矩特性不同的情况下，也能够将实施方式1～实施方式4的控制组合而利用。

附图标记说明：

0…电动机控制装置；1…第一电动机；2…第二电动机；3…第一风扇；4…第二风扇；5…逆变器；6…直流电源；7…控制装置；7A…第一控制部；7B…第二控制部；7－1A…第一d轴电流指令值设定器；7－1B…第二d轴电流指令值设定器；7－2…d轴电流控制装置；7－3…坐标变换器；7－4…速度控制器；7－5A…q轴电压指令值设定器；7－5B…q轴电流控制装置；7－6…第一坐标变换器；7－7…第一速度推断器；7－8…第一积分器；7－9…第二坐标变换器；7－10…第二速度推断器；7－11…第二积分器；7－12…第一切换器；7－13…第二切换器；7－14…第三切换器；7－15…第四切换器；7－16…切换判定部；8…第一电流传感器；9…第二电流传感器。

Claims (13)

1.一种电动机控制装置，对多台并联连接的电动机进行驱动控制，其特征在于，具备：

电力变换装置，对来自电源的电力进行变换，并供给至多台所述电动机；

电流检测装置，检测向多台所述电动机流动的电流；以及

控制装置，根据来自外部的速度指令值和所述电流检测装置的检测涉及的电流值来控制所述电力变换装置，

所述控制装置具有：

第一控制部，对于所述电动机进行基于在所述电动机中产生的磁场分量的d轴电流的反馈控制亦即第一控制；

第二控制部，进行第二控制，该第二控制是指以基于所述电流值获得的所述电动机的推断速度追随所述速度指令值的方式通过速度反馈控制以及所述d轴与转矩分量涉及的q轴的电流反馈控制来控制所述电动机；以及

切换判定部，进行切换判定处理，该切换判定处理是指根据多台所述电动机中的至少1个以上的所述电动机中的驱动信息来切换所述第一控制部的所述第一控制和第二控制部的所述第二控制，

所述第一控制部使励磁电流流动至多台所述电动机来进行所述第一控制，

所述第二控制部调整对多台所述电动机施加的电压来进行所述第二控制。

2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述驱动信息是通过运算获得的多台所述电动机中的相位的差量涉及的信息。

3.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述驱动信息是通过运算获得的多台所述电动机中的转矩的差量涉及的信息。

4.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述驱动信息是通过运算获得的多台所述电动机中的q轴电流的差量涉及的信息。

5.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述第二控制部进行调整向所述电动机流动的所述励磁电流的控制，控制为比通过所述第一控制部流动的所述励磁电流低的电流。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述控制装置具有在所述切换判定部进行切换判定之前运算所述推断速度的速度推断器。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述切换判定部对所述速度指令值是否为所设定的阈值以上进行判定，若判定为所述速度指令值为所设定的阈值以上，则开始驱动信息以及所述推断速度的运算。

8.根据权利要求6所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述切换判定部对所述速度指令值是否为所设定的阈值以上进行判定，若判定为所述速度指令值为所设定的阈值以上，则开始驱动信息以及所述推断速度的运算。

9.一种电动机控制装置，对多台并联连接的电动机进行驱动控制，其特征在于，具备：

电力变换装置，对来自电源的电力进行变换，并供给至多台所述电动机；

电流检测装置，检测向多台所述电动机流动的电流；以及

控制装置，根据来自外部的速度指令值和所述电流检测装置的检测涉及的电流值来控制所述电力变换装置，

所述控制装置具有：

第一控制部，对于所述电动机进行基于在所述电动机中产生的磁场分量的d轴电流的反馈控制亦即第一控制；

第二控制部，进行第二控制，该第二控制是指以基于所述电流值获得的所述电动机的推断速度追随所述速度指令值的方式通过速度反馈控制以及所述d轴与转矩分量涉及的q轴的电流反馈控制来进行控制；以及

切换判定部，进行切换判定处理，该切换判定处理是指根据所述第一控制中的所述速度指令值来进行从所述第一控制部的所述第一控制向第二控制部的所述第二控制的切换处理、或者从第二控制部的所述第二控制向所述第一控制部的所述第一控制的切换判定处理，

所述第一控制部使励磁电流流动至多台所述电动机来进行所述第一控制，

所述第二控制部调整对多台所述电动机施加的电压来进行所述第二控制。

10.根据权利要求9所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述第二控制部进行调整向所述电动机流动的所述励磁电流的控制，控制为比通过所述第一控制部流动的所述励磁电流低的电流。

11.根据权利要求9或10所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述控制装置具有在所述切换判定部进行切换判定之前运算所述推断速度的速度推断器。

12.根据权利要求9或10所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述切换判定部对所述速度指令值是否为所设定的阈值以上进行判定，若判定为所述速度指令值为所设定的阈值以上，则开始驱动信息以及所述推断速度的运算。

13.根据权利要求11所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述切换判定部对所述速度指令值是否为所设定的阈值以上进行判定，若判定为所述速度指令值为所设定的阈值以上，则开始驱动信息以及所述推断速度的运算。