CN116746049A - 电力转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力转换装置，其具有：电力转换器，其将用于使永磁电机的输出频率、输出电压和输出电流可变的信号输出至永磁电机；和控制电力转换器的控制部；控制部对与永磁电机的相位相应地变化的q轴的磁通分量的增益进行运算，并基于感应电压系数的设定值、频率推算值或频率指令值、和q轴的所述磁通分量的增益，运算d轴的感应电压的指令值。

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

专利文献1中记载了一种控制技术，在永磁电机的感应电压上叠加了基波频率的5次分量和7次分量的情况下，在控制器的存储器中存储永磁电机的感应电压数据，基于角频率ω和旋转位置θ，生成d轴和q轴的感应电压的指令值，使电流为正弦波。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-199390号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

专利文献1中，需要在控制器的存储器中存储永磁电机的感应电压数据。另外，专利文献1中，记载的是使含有永磁电机的基波频率的5次分量和7次分量的感应电压引起的电流为正弦波的技术，但在感应电压是方波的情况下，认为会发生高次谐波分量的除了3的倍数以外的奇数分量(11次、13次、17次、19次、23次、25次……)引起的电流脉动。

本发明的目的在于提供一种即使不具有感应电压数据也能够使永磁电机的电流为正弦波的电力转换装置。

用于解决技术问题的技术手段

作为本发明的优选的一例，电力转换装置具有：

电力转换器，其向永磁电机输出用于使所述永磁电机的输出频率、输出电压和输出电流的信号可变的信号；和

控制所述电力转换器的控制部，

所述控制部，对与所述永磁电机的相位相应地变化的q轴的磁通分量的增益进行运算，并基于感应电压系数的设定值、频率推算值或频率指令值、和q轴的所述磁通分量的增益，运算d轴的感应电压的指令值。

发明的效果

根据本发明，即使不具有感应电压数据也能够使永磁电机的电流为正弦波。

附图说明

图1是实施例1中的电力转换装置等的系统结构图。

图2是实施例1中的磁通增益运算部的结构图。

图3是实施例1中的矢量控制运算部的结构图。

图4是表示控制特性1的图。

图5是实施例中的q轴的磁通增益运算部(N＝4)的结构图。

图6是实施例1中的d轴的磁通增益运算部(N＝4)的结构图。

图7是表示控制特性2的图。

图8是实施例1中的q轴的磁通增益运算部(N＝1)的结构图。

图9是实施例1中的d轴的磁通增益运算部(N＝1)的结构图。

图10是表示控制特性3的图。

图11是用于确认本发明的显现性的结构图。

图12是实施例2中的电力转换装置等的系统结构图。

图13是实施例3中的电力转换装置等的系统结构图。

图14是实施例4中的电力转换装置等的系统结构图。

具体实施方式

以下，使用附图详细说明本实施例。另外，对于各图中共通的结构赋予同一参照编号。另外，以下说明的各实施例并不限定于图示例。

实施例1

图1表示实施例1中的具有电力转换装置和永磁电机的系统结构图。

永磁电机1输出电机扭矩，该电机扭矩是将基于永磁铁的磁通的扭矩分量与基于电枢绕组的电感的扭矩分量合成而得到的。

电力转换器(电力变换器)2包括作为开关元件的半导体元件。电力转换器2输入三相交流的电压指令值v_u ^*、v_v ^*、v_w ^*，输出与三相交流的电压指令值v_u ^*、v_v ^*、v_w ^*成比例的电压值。基于电力转换器2的输出，驱动永磁电机1，可变地控制永磁电机1的输出电压值和输出频率值及输出电流值。可以使用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)作为开关元件。

直流电源3对电力转换器2供给直流电压和直流电流。

电流检测器4输出永磁电机1的三相的交流电流i_u、i_v、i_w的检测值即i_uc、i_vc、i_wc。另外，该电流检测器4也可以检测永磁电机1的三相中的两相、例如u相和w相的交流电流，根据交流条件(i_u+i_v+i_w＝0)、按i_v＝-(i_u+i_w)求取v相的交流电流。

在本实施例中，示出了电流检测器4设置在电力转换装置内的例子，但也可以将电流检测器4设置在电力转换装置的外部。

控制部包括以下说明的坐标变换部5、速度控制运算部6、磁通增益运算部7、矢量控制运算部8、相位误差推算运算部9、频率和相位的推算运算部10、坐标变换部11。控制部控制电力转换器2的输出，以可变地控制永磁电机1的输出电压值和输出频率值及输出电流。

控制部由微型计算机(Microcomputer)、DSP(Digital SignalProcessor：数字信号处理器)等半导体集成电路(运算控制单元)构成。控制部能够用ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等硬件构成一部分或全部。控制部的CPU(Central Processing Unit：中央处理器)读取存储器等记录装置中保存的程序，执行上述坐标变换部5等各部的处理。

接着，对控制部的各构成要素进行说明。

坐标变换部5根据三相的交流电流i_u、i_v、i_w的检测值i_uc、i_vc、i_wc和相位推算值θ_dc输出d轴和q轴的电流检测值i_dc、i_qc。

速度控制运算部6基于频率指令值ω_r ^*和频率推算值ω_dc运算扭矩指令值τ^*，通过除以扭矩系数而输出q轴的电流指令值i_q ^*。

磁通增益运算部7基于相位推算值θ_dc，输出与相位相应地变化的d轴和q轴的磁通分量的增益G_d(q_dc)、G_q(q_dc)。

矢量控制运算部8输出基于d轴和q轴的电流指令值i_d ^*、i_q ^*、电流检测值i_dc、i_qc、频率推算值ω_dc和永磁电机1的电路参数、d轴和q轴的磁通分量的增益G_d(q_dc)、G_q(q_dc)运算得到的电压指令值v_dc ^**、v_qc ^**。

相位误差推算运算部9使用控制轴的d轴和q轴的电压指令值v_dc ^**、v_qc ^**、频率推算值ω_dc、电流检测值i_dc、i_qc和永磁电机1的电路参数，输出作为控制相位的相位推算值θ_dc与永磁电机1的磁体(磁铁)的相位θ_d的偏差(偏离或差)即相位误差Δθ的推算值Δθ_c。

频率和相位的推算运算部10基于相位误差的推算值Δθ_c，输出频率推算ω_dc和相位推算值θ_dc。

坐标变换部11根据d轴和q轴的电压指令值v_dc ^**、v_qc ^**和相位推算值θ_dc，输出三相交流的电压指令值v_u ^*、v_v ^*、v_w ^*。

首先，对于使用作为本实施例的特征的磁通增益运算部7的情况下的无传感器矢量控制方式的基本动作进行说明。

速度控制运算部6，以使频率推算值ω_dc追随频率指令值ω_r ^*的方式，通过比例控制和积分控制按(式1)运算扭矩指令τ^*和q轴的电流指令值i_q ^*。

[数1]

此处，

K_sp：速度控制的比例增益，K_si：速度控制的积分增益，P_m：极对数，K_e：感应电压系数，L_d：d轴电感，L_q：q轴电感，*：设定值，s是拉普拉斯算子。

对于图1的磁通增益运算部7、矢量控制运算部8进行说明。

图2表示磁通增益运算部7的框图。磁通增益运算部7由q轴的磁通增益运算部71和d轴的磁通增益运算部72构成。

q轴的磁通增益运算部71使用相位推算值θ_dc按(式2)运算相位推算值的正弦函数而输出q轴的磁通增益G_q(θ_dc)。

[数2]

d轴的磁通增益运算部72使用相位推算值θ_dc按(式3)运算相位推算值的正弦函数而输出d轴的磁通增益G_q(θ_dc)。N是次数，是自然数。

[数3]

图3表示矢量控制运算部8的框图。第一，对矢量控制运算部8的d轴的电压指令值进行说明。

对乘法部82输入永磁电机(永磁铁电机)1的感应电压系数K_e ^*81和q轴的磁通增益G_q(θ_dc)。乘法部82的输出与频率推算值ω_dc一同输入至乘法部83，其输出是(式4)所示的d轴的感应电压的指令值e_dc ^*。此处，将频率推算值ω_dc作为乘法部83的输入，但也可以变形为：代替频率推算值ω_dc，将频率指令值ω_r ^*作为乘法部83的输入而与乘法部82的输出相乘。

[数4]

e_dc ^*＝ω_dcK_e ^*G_q(θ_dc)-------------(4)

感应电压系数K_e ^*81是固定值，不是与旋转位置相应地变化的感应电压的数据等。进而，运算部84使用作为永磁电机1的电路参数的绕组电阻的设定值R^*、q轴的电感的设定值L_q ^*、d轴的电流指令值i_d ^*、q轴的电流指令值i_q ^*、频率推算值ω_dc按(式5)运算d轴的电压指令值v_dc0 ^*。

运算部84的输出v_dc0 ^*与d轴的感应电压的指令值e_dc ^*一同输入至加法部85，加法部85的输出是(式6)所示的d轴的电压指令值的基准值v_dc ^*。

[数5]

[数6]

V_dc ^*＝v_dc0 ^*-e_dc ^*-------------(6)

此处，T_acr：电流控制的响应时间常数。

第二，对于矢量控制运算部8的q轴的电压指令值进行说明。对乘法部87输入永磁电机1的感应电压系数K_e ^*81和d轴的磁通增益G_d(θ_dc)。乘法部87的输出与频率推算值ω_dc一同输入至乘法部88。乘法部88的输出是(式7)所示的q轴的感应电压的指令值e_qc ^*。此处，将频率推算值ω_dc作为乘法部88的输入，但也可以变形为代替频率推算值ω_dc地将频率指令值ω_r ^*作为乘法部88的输入而与乘法部87的输出相乘。

[数7]

e_qc ^*＝ω_dcK_e ^*G_d(θ_dc)---------(7)

进而，运算部86使用作为永磁电机1的电路参数的绕组电阻的设定值R^*、d轴的电感的设定值L_d ^*、d轴的电流指令值i_d ^*、q轴的电流指令值i_q ^*、频率推算值ω_dc按(式8)运算q轴的电压指令值v_qc0 ^*。

运算部86的输出v_qc0 ^*与q轴的感应电压的指令值e_qc ^*一同输入至加法部89。加法部89的输出是(式9)所示的q轴的电压指令值的基准值v_qc ^*。

[数8]

[数9]

v_qc ^*＝v_qc0 ^*+e_qc ^*-----------(9)

第三，对于矢量控制的电流控制运算进行说明。以使各分量的电流检测值i_dc、i_qc追随d轴和q轴的电流指令值i_d ^*、i_q ^*的方式，通过比例控制和积分控制，按(式10)运算d轴和q轴的电压修正值Δv_dc、Δv_qc。

[数10]

此处，

K_pd：d轴的电流控制的比例增益，K_id：d轴的电流控制的积分增益，

K_pq：q轴的电流控制的比例增益，K_iq：q轴的电流控制的积分增益。

进而，按(式11)运算d轴和q轴的电压指令值v_dc ^**、v_qc ^**。

[数11]

相位误差推算运算部9基于d轴和q轴的电压指令值v_dc ^**、v_qc ^**、电流检测值i_dc、i_qc和永磁电机1的电路参数(R^*、L_q ^*)、频率推算ω_dc，按扩展感应电压式(式12)运算相位误差的推算值Δθ_c。

[数12]

对于频率和相位的推算运算部10进行说明。

以使相位误差的推算值Δθ_c追随指令值Δθ_c ^*的方式，通过P(比例)+I(积分)控制运算按(式13)运算频率推算值ω_dc，通过I控制运算按(式14)运算相位推算值θ_dc。

[数13]

此处，

Kp_pll：PLL控制的比例增益，Ki_pll：PLL控制的积分增益。

[数14]

接着，对于本发明中电机电流成为正弦波的原理进行说明。

图4表示令d轴和q轴的磁通增益分别为G_q(θ_dc)＝0、G_d(θ_dc)＝1的情况下的控制特性1。这是对感应电压为方波的永磁电机1进行驱动的模拟结果。

在图4中，上部表示d轴和q轴的感应电压的指令值e_dc ^*和e_qc ^*，中部表示u相的方波感应电压e_u和u相的感应电压的指令值换算e_u ^*，下部表示u相的交流电流i_u。因为G_q(θ_dc)＝0、G_d(θ_dc)＝1，所以d轴和q轴的感应电压的指令值e_dc ^*和e_qc ^*成为(式15)，e_u ^*是正弦波。

[数15]

其结果是，u相的交流电流i_u不是正弦波的电流，而是成为叠加了5次谐波和7次谐波的畸变的电流。

使用本发明的磁通增益运算部7时，将(式2)中所示的次数N设定为例如4。图5中示出设定为N＝4的q轴的磁通增益运算部71a的框图(至24次谐波为止的补偿)。

n＝1的相位用运算部71a1运算，磁通增益用运算部71a2运算。n＝2的相位用运算部71a3运算，磁通增益用运算部71a4运算。n＝3的相位用运算部71a5运算，磁通增益用运算部71a6运算。n＝4的相位用运算部71a7运算，磁通增益用运算部71a8运算。这些是唯一决定的，将n＝1至n＝4的运算结果相加得到的信号是G_q(θ_dc)。

接着，设定为(式3)中所示的N＝4。图6中示出设定为N＝4时的d轴的磁通增益运算部72a的框图(至24次谐波为止的补偿)。

n＝1的相位用运算部72a1运算，磁通增益用运算部72a2运算。n＝2的相位用运算部72a3运算，磁通增益用运算部72a4运算。n＝3的相位用运算部72a5运算，磁通增益用运算部72a6运算。n＝4的相位用运算部72a7运算，磁通增益用运算部72a8运算。常数“1”在设定部72a9设定。将n＝1至n＝4的运算结果与常数“1”相加得到的信号是G_d(θ_dc)。

图7表示使用磁通增益运算部7(使用N＝4)的情况下的控制特性2。这是对感应电压是方波的永磁电机1进行驱动时的模拟结果。

图7中，上部表示d轴和q轴的感应电压的指令值e_dc ^*和e_qc ^*，中部表示u相的方波感应电压e_u和u相的感应电压的指令值换算e_u ^*，下部表示u相的交流电流i_u。G_q(θ_dc)是图5的框图所示的情况，G_d(θ_dc)是图6的框图所示的情况。可知d轴和q轴的感应电压的指令值e_dc ^*和e_qc ^*包含直到24次的高次谐波分量，感应电压的指令值换算e_u ^*是包含高次谐波的与正弦波不同的波形，但u相的交流电流i_u是正弦波的电流。可知本发明的效果是明显的。在图4的情况下d轴的感应电压的指令值e_dc ^*是零，但d轴的感应电压的指令值e_dc ^*并非如图4所示的零，而是包含高次谐波分量的形状(锯齿波)，这是特征之一。

进而，设定为图1的磁通增益运算部7的N＝1。在(式2)中使N＝1。图8示出设定为N＝1时的q轴的磁通增益运算部71b的框图(6次谐波的补偿)。n＝1的相位用运算部71b1运算，磁通增益用运算部71b2运算。该信号是G_q(θ_dc)。

接着，在(式3)中使N＝1。图9表示设定为N＝1的d轴的磁通增益运算部72b的框图(6次谐波的补偿)。n＝1的相位用运算部72b1运算，磁通增益用运算部72b2运算。常数“1”由设定部72b3设定。常数“1”与n＝1的相加信号是G_d(θ_dc)。

图10表示使用本发明的磁通增益运算部7(使用N＝1)的情况下的控制特性3。这是对感应电压是方波的永磁电机1进行驱动时的模拟结果。

图10中，上部表示d轴和q轴的感应电压的指令值e_dc ^*和e_qc ^*，中部表示u相的方波感应电压e_u和u相的感应电压的指令值换算e_u ^*，下部表示u相的交流电流i_u。G_q(θ_dc)是用图8的框图(block，模块)运算时的情况，G_d(θ_dc)是用图9的框图运算时的情况。

d轴和q轴的感应电压的指令值e_dc ^*和e_qc ^*包含6次的高次谐波分量，感应电压的指令值换算e_u ^*是与正弦波不同的波形，但可知虽然u相的交流电流i_u与正弦波相比略有畸变，但本发明的效果是明显的。为了确认本实施例的效果，作为例子将次数N设定为N＝4和N＝1，但N是自然数且N的值越大，越能够使u相的交流电流接近正弦波。

根据本实施例，在通用的控制器等，即使不具有感应电压数据也能够使永磁电机的电流为正弦波。

此处，使用图11对于采用本实施例的情况下的验证方法进行说明。在驱动永磁电机1的电力转换装置20安装电压检测器21、电流检测器22，在永磁电机1的轴上安装编码器23。

对矢量电压·电流分量的计算部24，输入作为电压检测器21的输出的三相交流的电压检测值(v_uc、v_vc、v_wc)、三相交流的电流检测值(i_uc、i_vc、i_wc)和作为编码器的输出的位置检测值θ，运算矢量电压分量的v_dcc、v_qcc、矢量电流分量的i_dcc、i_qcc、和对位置θ微分得到的检测值ω_rc。

在各部波形的观测部25中，使用(式16)计算d轴和q轴的感应电压e_dc ^{^}、e_qc ^{^}。

[数16]

观测e_dc ^{^}、e_qc ^{^}的电压波形，很明显采用了本发明。

实施例2

图12是实施例2中的具有电力转换装置和永磁电机的系统结构图。

实施例1对旋转坐标的d-q轴的电压指令值进行了修正，但本实施例是对固定坐标的U-V-W的电压指令值进行修正的实施例。

图12中的永磁电机1、电力转换器2、直流电源3、电流检测器4、坐标变换部5、速度控制运算部6、磁通增益运算部7、相位误差推算运算部9、频率和相位的推算运算部10、坐标变换部11与图1相同。从图3的矢量控制运算部8中除去感应电压系数K_e ^*81、乘法部82、乘法部83、加法部85、乘法部87、乘法部88、加法部89后的结构是图12的矢量控制运算部8。

12是从旋转坐标向固定坐标的坐标变换部，13是加法部。坐标变换部12代替在图3的矢量控制运算部8进行的运算，根据q轴的磁通增益G_q(θ_dc)和d轴的磁通增益G_d(θ_dc)运算d轴和q轴的感应电压的指令值e_dc ^*、e_qc ^*。坐标变换部12根据d轴和q轴的感应电压的指令值e_dc ^*、e_qc ^*和相位推算值θ_dc输出三相的感应电压的指令值e_u ^*、e_v ^*、e_w ^*。

在本实施例中，将d轴和q轴的感应电压的指令值e_dc ^*、e_qc ^*变换为三相的感应电压的指令值e_u ^*、e_v ^*、e_w ^*，对三相的电压指令值进行修正。

根据本实施例，能够与实施例1同样地实现正弦波的电流。

实施例3

图13是实施例3中的具有电力转换装置和永磁电机的系统结构图。图13中的永磁电机1、电力转换器2、直流电源3、电流检测器4、坐标变换部5、速度控制运算部6、磁通增益运算部7、矢量控制运算部8、相位误差推算运算部9、频率和相位的推算运算部10、坐标变换部11与图1相同。14是能够执行机器学习的IOT(Internet of Things：物联网)控制器。

实施例1是在电力转换器的控制器(微型计算机等控制部)设定驱动模式(方波驱动或正弦波驱动)、(式2)或(式3)的次数N等参数的结构。

实施例3的控制部在接收了正弦波驱动的指示的情况下，令q轴的磁通分量的增益为0，令d轴的磁通分量的增益为1。

在接收了方波驱动的指示的情况下，控制部基于(式2)，作为相位推算值的正弦函数运算并求取q轴的上述磁通分量的增益。进而，控制部基于(式3)，作为相位推算值的正弦函数对d轴的上述磁通分量的增益进行运算，并从1减去其运算结果而求取d轴的上述磁通分量的增益。

本实施例中，控制部对上级的IOT控制器14反馈电压指令值v_dc ^**、v_qc ^**和电流检测值i_dc、i_qc、相位误差的推算值Δθ_c。IOT控制器14通过机器学习对电压指令值v_dc ^**、v_qc ^**、电流检测值i_dc、i_qc、相位误差的推算值Δθ_c等信号进行分析(解析)，控制部基于机器学习对电力转换器2的控制器再次设定驱动模式、次数N。

根据本实施例，能够与实施例1同样地实现正弦波的电流

实施例4

图14是实施例4中的具有电力转换装置和永磁电机的系统结构图。

本实施例应用于永磁电机驱动系统中。

在图14中，作为构成要素的永磁电机1、坐标变换部5、速度控制运算部6、磁通增益运算部7、矢量控制运算部8、相位误差推算运算部9、频率和相位的推算运算部10、坐标变换部11与图1的相同。

作为图1的构成要素的永磁电机1由电力转换装置20驱动。电力转换装置20中，图1的坐标变换部5、速度控制运算部6、磁通增益运算部7、矢量控制运算部8、相位误差推算运算部9、频率和相位的推算运算部10、坐标变换部11是作为软件20a实现(安装)的。另外，电力转换装置20中，图1的电力转换器2、直流电源3、电流检测器4是作为硬件实现(安装)的。

另外，能够从数字操作器(Digital operator)20b、个人计算机(Personalcomputer)28、平板电脑(Tablet)29、智能手机(Smart phone)30等上级装置的显示画面设定和改变用于对软件20a的方波驱动或正弦波驱动进行设定的“驱动模式”26、(式2)和(式3)的“次数N”27。

如果将本实施例应用于永磁电机驱动系统，则能够将为方波的感应电压的永磁电机的电流控制为正弦波。另外，“驱动模式”、“N”也可以在可编程逻辑控制器、与计算机连接的局域网、IOT控制器等现场总线上设定。

另外，实施例1中的图5的磁通增益的运算部71a2、71a4、71a6、71a8、图6的运算部72a2、72a4、72a6、72a8的运算结果是常数，但也可以使该常数为可改写。

在以上实施例1至实施例4中，应用于无位置传感器控制，但也可以应用于在永磁电机1的轴上安装了编码器的矢量控制。

进而，在实施例1至实施例4中，进行了根据电流指令值i_d ^*、i_q ^*和电流检测值i_dc、i_qc生成电压修正值Δv_dc、Δv_qc，将该电压修正值与矢量控制的电压基准值相加的(式11)所示的运算。但不限于此，也可以根据电流指令值i_d ^*、i_q ^*和电流检测值i_dc、i_qc生成用于矢量控制运算的(式17)所示的中间的电流指令值i_d ^**、i_q ^**，使用频率推算值ω_dc和永磁电机1的电路参数进行(式18)所示的矢量控制运算。

[数17]

[数18]

此处，

K_pd1：d_c轴的电流控制的比例增益，K_id1：d_c轴的电流控制的积分增益，K_pq1：q_c轴的电流控制的比例增益，K_iq1：q_c轴的电流控制的积分增益，T_d：d轴的电气时间常数(电时间常数)(L_d/R)，T_q：q轴的电气时间常数(L_q/R)。

或者，根据电流指令值i_d ^*、i_q ^*和电流检测值i_dc、i_qc，用(式19)生成矢量控制运算中使用的d轴的比例运算分量的电压修正值Δv_{d_p} ^*、d轴的积分运算分量的电压修正值Δv_{d_i} ^*、q轴的比例运算分量的电压修正值Δv_{q_p} ^*、q轴的积分运算分量的电压修正值Δv_{q_i} ^*。可以进行使用频率推算值ω_dc和永磁电机1的电路参数的(式20)所示的矢量控制运算。

[数19]

此处，

K_pd2：d轴的电流控制的比例增益，K_id2：d轴的电流控制的积分增益，K_pq2：q轴的电流控制的比例增益，K_iq2：q轴的电流控制的积分增益。

[数20]

另外，也可以使用d轴的电流指令值i_d ^*和q轴的电流检测值i_qc的一阶滞后信号i_qctd、频率推算值ω_dc、永磁电机1的电路参数进行(式21)所示的矢量控制运算。

[数21]

另外，在实施例1至实施例4中，构成电力转换器2的开关元件可以是Si(硅)半导体元件，也可以是SiC(碳化硅)、GaN(氮化镓)等宽带隙半导体元件。

附图标记的说明

1……永磁电机，2……电力转换器，3……直流电源，4……电流检测器，5……坐标变换部，6……速度控制运算部，7……磁通增益运算部，8……矢量控制运算部，9……相位误差推算运算部，10……频率和相位的推算运算部，11……坐标变换部，12……坐标变换部，13……加法部，14……IOT控制器，20……电力转换装置，20a……电力转换装置的软件，20b……电力转换装置的数字操作器，21……电压检测器，22……电流检测器，23……编码器，24……矢量电流分量的计算部，25……各部电流波形的观测部，26……控制模式，27……N(次数)，28……个人计算机，29……平板电脑，30……智能手机，i_d ^*……d轴的电流指令值，i_q ^*……q轴电流的指令值，ω_r ^*……频率指令值，ω_dc……频率推算值，ω_r……永磁电机的频率，G_q(θ_dc)……q轴的磁通分量增益，G_d(θ_dc)……d轴的磁通分量增益，e_dc ^*……d轴的感应电压的指令值，e_dc ^*……q轴的感应电压的指令值，v_dc ^*v_dc ^**v_dc ^**v_dc ^***v_dc ^****v_dc ^*****……d轴的电压指令值，v_qc ^*v_qc ^**v_qc ^***v_qc ^****v_qc ^*****……q轴的电压指令值，Δθ_c……相位误差的推算值。

Claims (10)

1.一种电力转换装置，其特征在于，具有：

电力转换器，其向永磁电机输出用于使所述永磁电机的输出频率、输出电压和输出电流可变的信号；和

控制所述电力转换器的控制部，

所述控制部，运算与所述永磁电机的相位相应地变化的q轴的磁通分量的增益，并基于感应电压系数的设定值、和频率推算值或频率指令值、和q轴的所述磁通分量的增益，运算d轴的感应电压的指令值。

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，运算与所述永磁电机的相位相应地变化的d轴的磁通分量的增益，并基于感应电压系数的设定值、和频率推算值或频率指令值、和d轴的所述磁通分量的增益，运算q轴的感应电压的指令值。

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d轴的所述感应电压的指令值、和相位推算值，运算三相的感应电压的指令值。

4.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于：

所述控制部，基于d轴的所述感应电压的指令值、q轴的所述感应电压的指令值、和相位推算值，运算三相的感应电压的指令值。

5.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，作为相位推算值的正弦函数对q轴的所述磁通分量的增益进行运算。

6.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于：

所述控制部，作为相位推算值的正弦函数对d轴的所述磁通分量的增益进行运算，并从1减去该运算的运算结果。

7.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于：

所述控制部，接收使所述永磁电机的驱动为正弦波驱动还是方波驱动的指示，

在接收到正弦波驱动的指示的情况下，将q轴的所述磁通分量的增益取为0，将d轴的所述磁通分量的增益取为1，

在接收到方波驱动的指示的情况下，作为相位推算值的正弦函数运算并求取q轴的所述磁通分量的增益，作为相位推算值的正弦函数运算d轴的所述磁通分量的增益，并从1减去该运算的运算结果来求取d轴的所述磁通分量的增益。

8.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于：

所述控制部，在接收到所述永磁电机是方波驱动的选择的指示的情况下，接收相位推算值的正弦函数中的次数N的选择的指示，并基于所述次数N来运算q轴的所述磁通分量的增益和d轴的所述磁通分量的增益。

9.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于：

所述控制部，为了进行分析而将电压指令值和电流检测值、相位误差的推算值、推算频率反馈至上级装置，

基于来自所述上级装置的分析对运算q轴的所述磁通分量的增益或d轴的所述磁通分量的增益所需的相位推算值的正弦函数中的次数N进行自动设定。

10.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，能够从数字操作器、个人计算机或平板电脑、智能手机设备，对运算q轴的所述磁通分量的增益或d轴的所述磁通分量的增益所需的相位推算值的正弦函数中的次数N、或使所述永磁电机的驱动为正弦波驱动还是方波驱动进行设定、改变。