CN113169695A - 马达控制装置 - Google Patents

Abstract

一种马达控制装置，基于作为马达的转矩的目标值的转矩指令，将马达的电流分离为正交的d轴电流和q轴电流来进行控制，该马达控制装置具备：电流矢量控制部，其被输入d轴电流指令和q轴电流指令，生成d轴电压指令使得d轴电流的值与d轴电流指令的值之差为零，生成q轴电压指令使得q轴电流的值与q轴电流指令的值之差为零；q轴电流指令生成部，其基于转矩指令来生成q轴电流指令；弱磁控制部，其基于电压指令与基准电压之差来生成d轴电流指令，使得电压指令的振幅不超过基准电压，电压指令是将从电流矢量控制部输出的d轴电压指令作为d轴分量且将q轴电压指令作为q轴分量的矢量；电流限制器，其根据q轴电流指令的大小来限制d轴电流指令的大小，使得将d轴分量设为d轴电流指令且将q轴分量设为q轴电流指令的马达的电流指令矢量的大小不超过电流限制值；以及基准电压修正部，其基于d轴电流指令的限制前的值与d轴电流指令的限制后的值之差，来修正基准电压。

Description

马达控制装置

技术领域

本发明涉及一种利用了电流矢量控制的马达控制装置。本发明特别是涉及一种进行弱磁控制或过调制控制来在电压饱和区域附近驱动马达的技术。

背景技术

一般而言，作为控制永磁同步马达的绕组电流的方法，利用将马达的绕组电流分离为转子磁通方向的d轴分量以及与该d轴分量正交的q轴分量来进行控制的矢量控制。进行矢量控制的电流控制部接收来自外部的指令，计算对马达驱动部的电压指令的值，该马达驱动部用于向马达供给电力。

有时在来自外部的指令的值大等情况下，该电压指令的值超过马达驱动部能够供给的电压。这种现象被称为电压饱和。马达的驱动速度越大则越容易产生电压饱和。这是因为在马达驱动中产生的感应电压与驱动速度成比例地上升，为了利用供给电压对其进行补偿，马达的端子间电压也同样地上升。在马达的负载大的情况下或电源电压低的情况下，由于供给电压余裕变小，因此也容易产生电压饱和。

当在动力运行动作时的马达中产生电压饱和时，无法产生转矩，从而不再使速度增加。另外，作为其二次影响，存在电流控制部或速度控制部的积分项饱和(wind up)而响应变差的情况。

作为抑制电压饱和的方法，利用通过流过负的d轴电流来减弱由永磁体产生的磁通从而抑制感应电压的增加的弱磁控制。

但是，如果不断增加负的d轴电流，则因反作用磁场而产生永磁体的不可逆退磁、或者马达的效率变差，因此d轴电流的大小会受到限制。

并且，由于在马达和驱动马达的逆变器中存在能够通电的电流的上限，因此将d轴电流与q轴电流合并所得到的合成电流的大小也会受到限制。

例如在专利文献1中记载了这样的d轴电流的限制下和合成电流的限制下的弱磁控制。在专利文献1所公开的方法中，基于电压指令的值与规定的基准值之差来生成d轴电流指令。基于该d轴电流指令超出负方向的限制值的量，对来自外部的目标指令值或q轴电流指令值进行了限制。并且，在专利文献1中，示出了如下的技术：具备电流限制器，该电流限制器根据d轴电流指令的大小来限制q轴电流指令的大小，使得将d轴电流指令与q轴电流指令合并所得到的马达的电流指令矢量的大小不超过规定的值。

专利文献1的技术用于当将d轴电流指令的值与q轴电流指令的值合并所得到的合成电流的大小达到规定的值时，进行使q轴电流指令的值降低的处理。因此，初始的q轴电流指令的值越大，则使d轴电流指令的值增加的余地越小，越难以获得弱磁控制的效果。因而，越是需要大转矩的运转区域，则越难以维持转矩不变地增加速度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5948613号公报

发明内容

本发明是为了解决上述以往的问题而完成的。本发明的目的在于提供如下一种马达控制装置：即使在因电流限制而无法充分地流动d轴电流的运转区域，也能够使速度增加，使得更好地引发马达的输出。

为了达成上述目的，本发明的马达控制装置基于作为马达的转矩的目标值的转矩指令，将马达的电流分离为正交的d轴电流和q轴电流来进行控制。本马达控制装置构成为具备电流矢量控制部、q轴电流指令生成部、弱磁控制部、电流限制器以及基准电压修正部。电流矢量控制部被输入d轴电流指令和q轴电流指令，生成d轴电压指令使得d轴电流的值与d轴电流指令的值之差为零，生成q轴电压指令使得q轴电流的值与q轴电流指令的值之差为零。q轴电流指令生成部基于转矩指令来生成q轴电流指令。弱磁控制部基于电压指令与基准电压之差来生成d轴电流指令，使得电压指令的振幅不超过基准电压，该电压指令是将从电流矢量控制部输出的d轴电压指令作为d轴分量且将q轴电压指令作为q轴分量的矢量。电流限制器根据q轴电流指令的大小来限制d轴电流指令的大小，使得将d轴分量设为d轴电流指令且将q轴分量设为q轴电流指令的马达的电流指令矢量的大小不超过电流限制值。而且，基准电压修正部基于d轴电流指令的限制前的值与d轴电流指令的限制后的值之差，来修正基准电压。

根据该结构，在将d轴电流指令的值与q轴电流指令的值合并所得到的合成电流值达到了电流限制值的情况下，通过基准电压修正部来修正弱磁控制时的基准电压。因此，即使在因电流限制而无法充分地流动d轴电流的运转区域，也能够通过增大输出电压来使速度增加。

并且，在该结构中，在马达的速度上升的状况下，对输出电压的修正相对于弱磁控制而言后进行，弱磁控制被优先进行。因此，在对输出电压进行过调制来实现马达的速度扩大的情况下，能够使实施过调制的运转区域比实施弱磁控制的运转区域小，能够将随着过调制而产生谐波分量的产生区域抑制得小。

另外，优选的是，本发明的马达控制装置还具备：基准电压限制器，其利用规定的上限值来对基准电压进行限制；以及指令修正部，当电压指令的振幅大于规定的上限值时，指令修正部以使q轴电流指令或转矩指令减小的方式进行修正。

根据该结构，对q轴电流指令或转矩指令进行修正，使得从电流矢量控制部输出的电压指令的值的振幅不会大到超过输出电压的上限值。因此，在被输入了超出马达的可输出限度的转矩指令的情况下，向电流矢量控制部的电流指令被自动修正为与马达的可输出限度相应的矢量，从而能够维持稳定的电流控制。

如以上那样，根据本发明的马达控制装置，即使在因电流限制而无法充分地流动d轴电流的运转区域，也能够使速度增加，还能够更好地引发马达的输出。

附图说明

图1是应用了本发明的实施方式中的马达控制装置的马达驱动系统的功能框图。

图2是本发明的实施方式中的马达控制装置的基准电压修正部的电路图。

图3是用于说明本发明的实施方式中的马达控制装置的电流限制器和基准电压修正部的动作的图。

图4是示出本发明的变形例的马达控制装置的功能框图。

具体实施方式

下面，参照附图来对本发明的实施方式中的马达控制装置进行说明。此外，下面说明的实施方式均表示本公开的优选的一个具体例。因而，下面的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接方式等是一例，并非旨在对本公开进行限定。因此，关于下面的实施方式中的构成要素中的、未记载在表示本公开的最上位概念的独立权利要求中的构成要素，设为任意的构成要素来进行说明。

各图是示意图，并未严格地进行图示。因而，在各图中，缩放比例等未必一致。在各图中，对实质上相同的结构标注相同的标记，省略或简化重复的说明。

(实施方式)

图1是应用了本发明的实施方式中的马达控制装置的马达驱动系统的功能框图。如图1所示，本实施方式的马达驱动系统包括马达1、逆变器2、电流检测部3、位置检测部4以及马达控制装置5。马达控制装置5对逆变器2进行控制，使得马达1的转矩与从上级的控制部(未图示)输入的转矩指令τ₀*一致。

在本实施方式中，作为马达1的一例，列举具备保持有永磁体的转子和卷绕有绕组的定子的永磁同步马达来进行说明。

逆变器2按照由马达控制装置5生成的电压指令，来进行半导体开闭，将来自电源(未图示)的直流电压变换为交流，并将该交流作为驱动电压供给到马达1。通过这样，逆变器2向马达1供给电力。逆变器2内部的开关结构和开闭方式只要适合于驱动马达1的目的即可，并未特别地限定。

电流检测部3直接检测流向马达1的3相绕组的相电流i_u、i_v、i_w，并输出与相电流i_u、i_v、i_w相应的信号。只要能够估计相电流i_u、i_v、i_w，则可以在任何部分检测电流。例如，也可以仅直接检测2相的相电流，通过运算求出剩余的1相。或者，也可以在逆变器2的直流母线(未图示)中插入电流检测部3来检测母线电流，根据检测出的母线电流来估计相电流i_u、i_v、i_w。

位置检测部4被安装于马达1。位置检测部4输出与马达1的转子(未图示)的位置θ相应的信号。通过这样，位置检测部4检测马达1的转子的位置θ。此外，在能够通过估计来检测转子的位置或速度情况下，不需要位置检测部4。

而且，马达控制装置5为了控制马达1的旋转，而利用了将马达1的绕组电流分离为转子磁通方向的d轴分量以及与该d轴分量正交的q轴分量来进行控制的矢量控制。即，马达控制装置5将马达1的电流分离为正交的d轴电流和q轴电流，基于电流矢量控制来控制用于使马达1的绕组通电的电流。

接着，对马达控制装置5的构成要素进行说明。

速度检测部6基于转子的位置θ来检测马达的驱动速度ω。但是，也可以使用通过估计来检测转子的位置θ和驱动速度ω的无传感器控制。在使用无传感器控制来驱动马达1的情况下，代替使用位置检测部4的输出信号，而是使用马达1的相电流i_u、i_v、i_w以及电压指令v_d*、v_q*来计算驱动速度ω。

dq变换部7根据由电流检测部3检测出的各相电流i_u、i_v、i_w以及由位置检测部4检测出的转子的位置θ，来计算d轴和q轴的检测电流即d轴电流i_d和q轴电流i_q，并将d轴电流i_d和q轴电流i_q输出到电流矢量控制部11。

逆dq变换部8根据从电流矢量控制部11输入的d轴和q轴的电压指令v_d*和v_q*以及由位置检测部4检测出的转子的位置θ，来计算与对马达1的各相提供的驱动电压对应的电压指令v_u*、v_v*、v_w*，并将电压指令v_u*、v_v*、v_w*输出到逆变器2。

在本实施方式中，设为dq变换部7和逆dq变换部8进行使3相的电力在变换之前和之后不变的绝对变换。

另外，如上所述，例如从上级的控制部(未图示)向马达控制装置5通知作为马达的转矩的目标值的转矩指令τ₀*。转矩指令τ₀*被通知给马达控制装置5中的指令修正部9。指令修正部9基于从基准电压限制器16输入的电压极限差e_rf，来以使转矩指令τ₀*减小的方式进行修正，并作为修正后转矩指令τ*进行输出。

q轴电流指令生成部10基于从指令修正部9输入的修正后转矩指令τ*，来生成作为q轴电流的目标值的q轴电流指令i_q*，并将q轴电流指令i_q*输出到电流矢量控制部11和电流限制器14。生成方法没有特别限定，例如可以如式(1)所示那样使用通常时电流指令相位β和通常时电流指令振幅I进行运算。

[数1]

在此，通常时电流指令相位β和通常时电流指令振幅I是不会产生电压饱和的通常运转区域中的电流指令的相位和振幅。函数f是用于求出通常时电流指令振幅I的、修正后转矩指令τ*的函数。通常时电流指令相位β、通常时电流指令振幅I以及函数f均需要事先基于马达1的实际转矩与实际电流矢量的关系来求出。通常时电流指令相位β既可以是固定的值，也可以使通常时电流指令相位β与驱动速度ω以及修正后转矩指令τ*或转矩指令τ₀*相应地变化，以抑制马达1的铜损和铁损。此外，函数f也可以是数式或者基于该式的数值表。

电流矢量控制部11生成d轴电压指令v_d*，使得作为d轴电流的目标值的d轴电流指令i_d*的值与d轴电流i_d的值之差即误差为零。另外，生成q轴电压指令v_q*，使得作为q轴电流的目标值的q轴电流指令i_q*的值与q轴电流i_q的值之差即误差为零。作为生成d轴电压指令v_d*和q轴电压指令v_q*的生成方法，例如有PI(Proportional Integral：比例积分)控制。即，关于d轴电流，首先求出d轴电流指令i_d*的值与d轴电流i_d的值之差。然后，对该差进行比例积分处理，将该比例积分的结果设为d轴电压指令v_d*即可。同样地，关于q轴电流，对q轴电流指令i_q*的值与q轴电流i_q的值之差进行比例积分处理，将该比例积分的结果设为q轴电压指令v_q*即可。

电压指令振幅运算部12取得从电流矢量控制部11向逆dq变换部8输出的电压指令v_d*和v_q*。电压指令振幅运算部12使用所取得的电压指令v_d*和v_q*，基于下面的式(2)来进行运算，计算出电压指令振幅v_fb，该电压指令振幅v_fb是将d轴分量设为v_d*且将q轴分量设为v_q*的矢量。

[数2]

此外，也可以设为使用逆变器2的直流母线电压的检测值(未图示)来校正电压指令振幅v_fb，从而成为反映出电源电压的变动的电压值。

弱磁控制部13使用从电压指令振幅运算部12输入的电压指令振幅v_fb和从基准电压限制器输入的基准电压v_rf，来生成包含零的负的限制前d轴电流指令i_d0*。具体地说，在电压指令振幅v_fb的值超过基准电压v_rf的值的情况下，以使限制前d轴电流指令i_d0*向负方向进一步增大的方式进行运算。例如，对电压指令振幅v_fb的值与基准电压v_rf的值之差进行积分运算，输出与该积分运算的结果成比例的限制前d轴电流指令i_d0*。此外，在本实施方式中，“使负的指令向负方向增大”是指以使负的指令的绝对值增大的方式向负方向变化，也即使负的指令向远离零的方向变化。

另外，由于正的d轴电流是弱磁控制所不需要的，因此在弱磁控制部13中可以将限制前d轴电流指令i_d0*限制为针对正方向的限制值。在此，在本实施方式中，由于将限制前d轴电流指令i_d0*设为负，因此针对正方向的限制值是指针对向接近零的方向的变化的限制值。针对正方向的限制值既可以是零，也可以设为如式(3)所示那样使用通常时电流指令相位β和通常时电流指令振幅I运算出的负的值i_DMAX。例如，在将限制值设为零的情况下，限制前d轴电流指令i_d0*在向正方向变化后的结果超过零时被进行限制使其不超过零。

[数3]

在此，通常时电流指令相位β和通常时电流指令振幅I是不会产生电压饱和的通常运转区域中的电流指令的相位和振幅。函数f是用于求出通常时电流指令振幅I的、修正后转矩指令τ*的函数。通常时电流指令相位β、通常时电流指令振幅I以及函数f均需要事先基于马达1的实际转矩与实际电流矢量的关系来求出。通常时电流指令相位β既可以是固定的值，也可以使通常时电流指令相位β与驱动速度ω以及修正后转矩指令τ*或转矩指令τ₀*相应地变化，以抑制马达1的铜损和铁损。此外，函数f也可以是数式或者基于该式的数值表。

关于如上述那样构成的弱磁控制部13，下面对其作用进行说明。

当因驱动速度的上升等而电压指令振幅v_fb变得大于基准电压v_rf时，包含零的负的限制前d轴电流指令i_d0*向负方向增加，即以远离零的方式变化。另一方面，当电压指令振幅v_fb变得小于基准电压v_rf时，该限制前d轴电流指令i_d0*以接近零的方式变化。由此，进行弱磁控制，以使电压指令振幅v_fb不超过基准电压v_rf。

电流限制器14使用q轴电流指令i_q*，基于式(4)来进行运算，计算出d轴电流指令i_d*的负方向的限制值i_{d_lmt}。具体地说，电流限制器14将从弱磁控制部13输入的限制前d轴电流指令i_d0*限制为限制值i_{d_lmt}以内。即，在包含零的负的限制前d轴电流指令i_d0*比限制值i_{d_lmt}更接近零的情况下，电流限制器14直接输出限制前d轴电流指令i_d0*。另一方面，在负的限制前d轴电流指令i_d0*在远离零的方向上超过限制值i_{d_lmt}的情况下，电流限制器14输出限制值i_{d_lmt}来代替限制前d轴电流指令i_d0*。在式(4)中，I_MAX是将d轴分量设为d轴电流指令i_d*且将q轴分量设为q轴电流指令i_q*的马达的电流指令矢量的大小的最大值(下面称为“电流限制值”)。通过这样，从电流限制器14输出作为d轴电流的目标值的d轴电流指令i_d*，并供给到电流矢量控制部11。

[数4]

通过如上述那样构成的电流限制器14，能够进行限制使得将d轴电流指令i_d*与q轴电流指令i_q*合并所得到的马达的电流指令矢量的大小(下面称为“合成电流值”)不超过电流限制值I_MAX。

基准电压修正部15使限制前基准电压v_rf1与从d轴电流指令i_d*减去限制前d轴电流指令i_d0*所得到的差e_id(下面称为d轴电流指令极限差e_id)的大小相应地增加。图2是本发明的实施方式中的马达控制装置5的基准电压修正部15的电路图。如图2所示，基准电压修正部15首先通过乘法运算器20将d轴电流指令极限差e_id与基准电压修正系数K_cr相乘。然后，基准电压修正部15将其乘法运算结果与基准电压初始值v_rf0相加来作为限制前基准电压v_rf1进行输出。

基准电压修正系数K_cr的设定值并未特别地限定，但是期望以成为弱磁控制部13的传递特性的逆特性的方式决定基准电压修正系数K_cr的设定值。例如，在弱磁控制部13中，在通过积分运算来生成限制前d轴电流指令i_d0*的情况下，期望将基准电压修正系数K_cr设为积分运算中的积分增益的倒数。

关于如上述那样构成的电流限制器14和基准电压修正部15，使用图3来对其动作进行说明。图3是用于说明本发明的实施方式中的马达控制装置5的电流限制器14和基准电压修正部15的动作的图。在图3中，在图3的(a)中示出d轴电流指令i_d*与限制前d轴电流指令i_d0*的关系，在图3的(b)中示出d轴电流指令i_d*与d轴电流指令极限差e_id的关系，在图3的(c)中示出d轴电流指令i_d*与限制前基准电压v_rf1的关系。

在马达的速度上升并进行弱磁控制的状况下，在如图3的(a)所示那样利用负方向的限制值i_{d_lmt}对限制前d轴电流指令i_d0*进行限制以前，如图3的(b)所示，d轴电流指令极限差e_id为零。因此，在进行限制以前，如图3的(c)所示，从基准电压修正部15输出的限制前基准电压v_rf1与基准电压初始值v_rf0相等。另一方面，在如图3的(a)那样利用负方向的限制值i_{d_lmt}对限制前d轴电流指令i_d0*进行了限制的状态下，如图3的(b)那样，d轴电流指令极限差e_id变为大于零的值。因此，当进行了限制时，如图3的(c)那样，从基准电压修正部15输出的限制前基准电压v_rf1变为比基准电压初始值v_rf0大的值。

在本实施方式中，通过如上述那样构成的电流限制器14和基准电压修正部15，能够在合成电流值达到了电流限制值I_MAX的情况下，对弱磁控制时的基准电压进行修正。因此，即使在因电流限制而无法充分地流动d轴电流的运转区域，也能够通过增大输出电压来使速度增加。

例如，对将正弦波PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)控制的最大电压值设定为基准电压初始值v_rf0的情况进行说明。在该情况下，在合成电流值小于电流限制值I_MAX的运转区域进行正弦波PWM控制，在利用电流限制值I_MAX对合成电流值进行限制的运转区域进行过调制PWM控制。因此，即使在因电流限制而无法充分地流动d轴电流的情况下，也能够通过利用过调制增大输出电压来使速度增加。

另外，过调制被广泛地利用于以铁路为首的工业界，但是逆变器输出电压呈非正弦波状地失真。已知的是，由于该失真而在输出电压和绕组电流中叠加谐波分量，马达由于该谐波分量而进行振动。

对于这种不良情况，在本实施方式中，在马达的速度上升的状况下，相比于过调制那样的上述的对输出电压的修正而言，优先执行弱磁控制。通过电流限制器14和基准电压修正部15，限于在利用电流限制值I_MAX对合成电流值进行限制的情况下进行过调制。由此，使实施过调制的运转区域比实施弱磁控制的运转区域小。因此，根据本实施方式，能够将随着过调制而产生谐波分量的产生区域抑制得小。

基准电压限制器16将从基准电压修正部15输入的限制前基准电压v_rf1限制为逆变器2能够输出的最大电压值(下面称为“最大电压值”)，将该最大电压值作为基准电压v_rf输出到弱磁控制部13。

另外，基准电压限制器16将电压极限差e_rf输出到指令修正部9。以当电压指令振幅v_fb大于最大电压值时电压极限差e_rf为正的值、当电压指令振幅v_fb为最大电压值以下时电压极限差e_rf为零的方式输出该电压极限差e_rf。

通过如上述那样构成的基准电压限制器16和指令修正部9，当电压指令振幅v_fb大于最大电压值时以使修正后转矩指令τ*减小的方式进行修正。否则，不对修正后转矩指令τ*进行修正。因此，在被输入了超过马达的可输出限度的转矩指令τ₀*的情况下，自动地修正为与马达的可输出限度相应的修正后转矩指令τ*。其结果是，能够防止电流矢量控制部11的积分项的饱和现象，能够维持稳定的电流控制。

(变形例)

对实施方式的变形例进行说明。

图4是示出本发明的变形例的马达控制装置40的功能框图。

在图4中，对与图1相同的结构标注相同的标记，并省略说明。在实施方式所示的图1中，指令修正部9基于从基准电压限制器16输入的电压极限差e_rf来以使来自上级的控制部(未图示)的转矩指令τ₀*减小的方式进行修正，并输出修正后转矩指令τ*。取而代之地，本变形例中的马达控制装置40的指令修正部42基于从基准电压限制器16输入的电压极限差e_rf来以使从q轴电流指令生成部41输入的修正前q轴电流指令i_q0*减小的方式进行修正，并输出q轴电流指令i_q*。另外，在图1中，q轴电流指令生成部10基于从指令修正部9输入的修正后转矩指令τ*，来生成作为q轴电流的目标值的q轴电流指令i_q*。取而代之地，本变形例中的马达控制装置40的q轴电流指令生成部41基于来自上级的控制部(未图示)的转矩指令τ*，来生成作为q轴电流的目标值的修正前q轴电流指令i_q0*，并将修正前q轴电流指令i_q0*输出到指令修正部42。

这样的结构也能够获得与上述实施方式相同的作用和效果。

如以上那样，本实施方式的马达控制装置5基于作为马达的转矩的目标值的转矩指令，将马达的电流分离为正交的d轴电流和q轴电流来进行控制。马达控制装置5具备：电流矢量控制部11，其被输入d轴电流指令i_d*和q轴电流指令i_q*，生成d轴电压指令v_d*使得d轴电流i_d的值与d轴电流指令i_d*的值之差为零，生成q轴电压指令v_q*使得q轴电流i_q的值与q轴电流指令i_q*的值之差为零；q轴电流指令生成部10，其基于转矩指令τ*来生成q轴电流指令i_q*；弱磁控制部13，其基于电压指令和基准电压v_rf来生成d轴电流指令i_d0*，使得电压指令的振幅v_fb不超过基准电压v_rf，该电压指令是将从电流矢量控制部11输出的d轴电压指令v_d*作为d轴分量且将q轴电压指令v_q*作为q轴分量的矢量；电流限制器14，其根据q轴电流指令i_q*的大小来限制d轴电流指令i_q*的大小，使得将d轴分量设为d轴电流指令i_d*且将q轴分量设为q轴电流指令i_q*的马达的电流指令矢量的大小不超过电流限制值I_MAX；以及基准电压修正部15，其基于d轴电流指令i_d*的限制前的值与d轴电流指令i_d*的限制后的值之差来修正基准电压v_rf。

通过设为这样的结构，在电流指令矢量的大小达到了电流限制值I_MAX时，对弱磁控制时的基准电压v_rf进行修正。因此，即使在因电流限制而无法充分地流动d轴电流的运转区域，也能够通过增大输出电压来使速度增加，还能够更好地引发马达的输出。

另外，作为优选的一例，也可以还具备：基准电压限制器16，其利用规定的上限值来对基准电压v_rf进行限制；以及指令修正部9，当电压指令的振幅v_fb大于规定的上限值时，该指令修正部9以使q轴电流指令i_q*或转矩指令减小的方式进行修正。

产业上的可利用性

本发明的马达控制装置能够应用于在电压饱和区域驱动的马达、例如用于对需要瞬间地或者断续地以高速/大转矩进行驱动的产业机械、汽车、汽车部件、电车、家电产品、流体机械、建筑机械等进行驱动的马达。

附图标记说明

1：马达；2：逆变器；3：电流检测部；4：位置检测部；5：马达控制装置；6：速度检测部；7：dq变换部；8：逆dq变换部；9：指令修正部；10：q轴电流指令生成部；11：电流矢量控制部；12：电压指令振幅运算部；13：弱磁控制部；14：电流限制器；15：基准电压修正部；16：基准电压限制器；20：乘法运算器；40：马达控制装置；41：q轴电流指令生成部；42：指令修正部。

Claims (2)

1.一种马达控制装置，基于作为马达的转矩的目标值的转矩指令，将马达的电流分离为正交的d轴电流和q轴电流来进行控制，所述马达控制装置具备：

电流矢量控制部，其被输入d轴电流指令和q轴电流指令，生成d轴电压指令使得所述d轴电流的值与所述d轴电流指令的值之差为零，生成q轴电压指令使得所述q轴电流的值与所述q轴电流指令的值之差为零；

q轴电流指令生成部，其基于所述转矩指令来生成所述q轴电流指令；

弱磁控制部，其基于电压指令与基准电压之差来生成所述d轴电流指令，使得所述电压指令的振幅不超过所述基准电压，所述电压指令是将从所述电流矢量控制部输出的所述d轴电压指令作为d轴分量且将所述q轴电压指令作为q轴分量的矢量；

电流限制器，其根据所述q轴电流指令的大小来限制所述d轴电流指令的大小，使得将d轴分量设为所述d轴电流指令且将q轴分量设为q轴电流指令的所述马达的电流指令矢量的大小不超过电流限制值；以及

基准电压修正部，其基于所述d轴电流指令的限制前的值与所述d轴电流指令的限制后的值之差，来修正所述基准电压。

2.根据权利要求1所述的马达控制装置，还具备：

基准电压限制器，其利用规定的上限值来对所述基准电压进行限制；以及

指令修正部，当所述电压指令的振幅大于所述规定的上限值时，所述指令修正部以使所述q轴电流指令或所述转矩指令减小的方式进行修正。

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