CN116897505A - 驱动系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

实施方式的一方式的驱动系统具备转子相位检测部、相位推定部、相位误差调整部以及驱动控制部。所述转子相位检测部检测同步电动机的转子的相位，并输出表示所述检测到的相位的相位信息。所述相位推定部使用用于修正相位误差的修正量，生成规定所述同步电动机的转子的位置的初始相位指令。所述相位误差调整部使用由所述相位信息规定的定时的所述初始相位指令的相位误差，生成用于调整所述同步电动机的初始磁极位置的相位误差的所述修正量。所述驱动控制部使用调整了所述相位误差的所述初始相位指令，控制所述同步电动机的驱动。

Description

驱动系统及控制方法

技术领域

本发明的实施方式涉及驱动系统及控制方法。

背景技术

在励磁型同步电动机(以下，简称为同步电动机)的可控制速度的驱动系统中，有使用启动时的初始磁极位置实施启动后的相位控制的驱动系统。如果在用于该控制的初始磁极位置的值中包含超过规定量的误差，则有时不会启动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-109870号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明所要解决的课题在于提供能够更准确地指定同步电动机的启动阶段的相位的驱动系统及控制方法。

用于解决课题的手段

实施方式的一方式的驱动系统具备转子相位检测部、相位推定部、相位误差调整部以及驱动控制部。所述转子相位检测部检测同步电动机的转子的相位，并输出表示所述检测到的相位的相位信息。所述相位推定部使用用于修正相位误差的修正量，生成规定所述同步电动机的转子的位置的初始相位指令。所述相位误差调整部使用由所述相位信息规定的定时的所述初始相位指令的相位误差，生成用于调整所述同步电动机的初始磁极位置的相位误差的所述修正量。所述驱动控制部使用调整了所述相位误差的所述初始相位指令，控制所述同步电动机的驱动。

附图说明

图1A是实施方式的驱动系统的结构图。

图1B是实施方式的第二相位推定部的结构图。

图2是表示实施方式的位置检测器的配置的示意图。

图3A是表示实施方式的位置控制所使用的转子相位和位置检测器的输出信号的关系的图。

图3B是表示实施方式的位置控制所使用的转子坐标的图。

图4是与实施方式的启动阶段的初始磁极位置检测相关的时序图。

图5是表示实施方式的位置检测部输出的位置编号和位置的关系的图。

图6是表示实施方式的正常启动的事例的图。

图7是表示实施方式的不正常启动的事例的图。

图8是表示修正图7所示的相位指令的初始相位的值的事例的图。

图9是用于对实施方式的初始磁极位置的修正处理进行说明的图。

图10是实施方式的初始磁极位置的修正处理的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式的驱动系统及控制方法进行说明。此外，在以下的说明中，对具有相同或类似的功能的结构标注相同的附图标记。而且，有时省略这些结构的重复的说明。此外，有时将电连接简称为“连接”。

图1A是实施方式的驱动系统1的结构图。图1B是实施方式的控制部10内的第二相位推定部12的结构图。

驱动系统1例如具备同步电动机2、逆变器3、励磁装置4、仪表用变压器5以及控制部10。

同步电动机2具备主体21和位置检测器22(图2，转子相位检测部)。

同步电动机2例如是设置有励磁绕组24的励磁型同步电动机。

在同步电动机2的主体21内设置有转子21R(图2)、定子绕组(未图示)以及励磁绕组24。同步电动机2例如由U相V相W相的三相交流电力驱动。省略同步电动机2的主体21的详细的说明，其也可以应用一般结构的励磁型同步电动机。

参照图2～图3B对实施方式的转子21R的位置检测进行说明。

图2是表示实施方式的位置检测器22的配置的示意图。图3A是表示实施方式的位置控制所使用的转子相位和位置检测器22的输出信号的关系的图。图3B是表示实施方式的位置控制所使用的转子坐标的图。

图2所示的示意图表示从轴向观察位置检测器22的位置检测器22的位置。

在转子21R的轴上设置有与轴一起旋转的位置检测器22用的旋转体22R。位置检测器22通过检测旋转体22R的位置来检测转子21R的位置(称为转子位置)。此外，位置检测器22的检测精度只要具有可识别将一周分为数等份的角度区域的精度即可。

例如，位置检测器22包含以能够检测同步电动机2的转子21R的相位的方式配置的接近传感器的开关(称为接近开关)。位置检测器22使用半圆上的旋转体22R和在轴的周向上错开120°配置的三个接近开关，以60°的分辨率检测转子位置。例如，使用1～6的识别编号表示该转子位置。位置检测器22通过使用了1～6的值的位置编号表示检测到的转子位置，并将该位置编号作为位置信息输出。

此外，在位置检测器22的位置调整不适当、不进行位置检测器22的位置调整等情况下，该位置有时会成为由附图标记22Z所示的位置。例如，在上述的位置检测器22的位置调整不适当的情况中，包括位置检测器22各自配置的位置相对于同步电动机2的绕轴的机械位置错开规定量的情况。在这样的情况下，可能产生检测到的旋转体22R的位置(初始磁极位置)从正确的位置错开规定量而被检测到的情况。换言之，有时在检测到的旋转体22R的位置中包含超过根据同步电动机2的机型或个体确定的规定量的误差。此外，上述的事件不是各位置检测器22的位置的偏差引起的，即使在各位置检测器22在轴的周向上相互隔开120°配置的状况下也可能产生。

在图3A中，将在旋转过程中位置检测器22的三个接近开关分别输出的PS1信号、PS2信号及PS3信号和位置检测器22的检测结果的关系制成时序图表示。

PS1信号、PS2信号及PS3信号是占空比为50％的二值信号。根据配置接近开关的位置，上述的各信号的相位相互错开120°。位置检测器22对PS1信号、PS2信号及PS3信号所示出的逻辑值的组合进行转换，生成例如通过1～6的值识别的位置信息。这样，位置检测器22与用于一般的位置控制用的旋转编码器等位置传感器的分辨率相比，形成为低分辨率。此外，作为位置检测器22，不限制较高分辨率的旋转编码器的应用。例如，如果将由较高分辨率的旋转编码器检测到的信号转换为低分辨率的信号，则能够与位置检测器22同样地处理。

在图3B中，使用转子坐标表示位置检测器22的检测结果的位置。转子坐标具有正交的d轴和q轴。以+q轴的方向为起点，逆时针区分为1～6的角度区域。该角度区域在启动同步电动机2所需的检测精度的范围内被等分为被确定得更大的规定的角度。

此外，如图2所示，在位置检测器22的位置调整不适当的情况等下，就位置检测器22输出的PS1信号、PS2信号及PS3信号的各相位而言，有时会如图3A所示的虚线那样错位地检测到相位。

返回图1A，继续驱动系统1的说明。

逆变器3是包含多个半导体开关元件的电力转换器。逆变器3将直流电力转换为三相交流电力，向同步电动机2供给。逆变器3的结构没有限制，可以应用一般的结构。

励磁装置4向同步电动机2的励磁绕组24供给所希望的直流电力。

仪表用变压器5中，初级绕组与将逆变器3和同步电动机2相连的各相的电线线路连接，向次级绕组输出与各相的电压对应的电压。

控制部10具备第一相位推定部11、第二相位推定部12、驱动控制部13、电压累算部(状态推定部)14、状态判定部15、序列控制部16、偏移角调整部17、输入输出部18以及存储部19。

此外，控制部10可以包含例如CPU等处理器，通过由处理器执行存储于存储部19的规定的程序，实现第一相位推定部11、第二相位推定部12、驱动控制部13、电压累算部14、状态判定部15、序列控制部16、偏移角调整部17、输入输出部18等功能部的一部分或全部，也可以通过电路的组合(circuitry)实现上述。控制部10也可以利用存储部19的存储区域通过由处理器执行规定的程序来执行各数据的传送处理以及用于解析的运算处理。例如，控制部10可以是所谓计算机，也可以使用FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)构成。

例如，输入输出部18也可以包含对敦促用户的用于控制部10的控制的操作的显示进行显示的显示部和接受用户的操作的操作接受部而构成。在这样的结构的输入输出部18中也可以包含例如触摸面板型的液晶型显示部，不限制于此。输入输出部18也可以取代上述、或在上述的基础上，包含与外部通信的通信部而构成。输入输出部18也可以向外部的装置发送用来对敦促用户的用于控制部10的控制的操作的显示进行显示的信息、或接受从外部的装置通知的用户的操作。输入输出部18将如上所述接受或获取的用于控制部10的控制的信息追加到存储部19，进而通知给序列控制部16。输入输出部18从序列控制部16接收通知，获取表示序列控制部16的控制状态的信息，并使其显示于显示部。例如，在用于控制部10的控制的用户的操作中，可以包含用于控制部10的初始化的操作。

序列控制部16在规定的定时控制以下所示的各部，执行所希望的动作。序列控制部16接受用于控制部10的控制的用户的操作。例如，在用于控制部10的控制的用户的操作是用于控制部10的初始化的操作的情况下，执行控制部10内的各部的初始化处理。例如，在该初始化处理中包含偏移角调整部17的调整。后文将会描述该控制的详情。

第一相位推定部11生成以与同步电动机2的启动阶段的实际的转子位置相对应的转子坐标系中的初始相位为基准推定转子21R的相位而获得的第一相位θs。第一相位推定部11使用在从同步电动机2的启动处置的开始至启动成功为止的期间中检测到的转子位置的检测结果，修正所述第一相位。

第二相位推定部12生成基于同步电动机2的动作状态推定转子21R的相位而获得的第二相位。所述状态判定部判定同步电动机2的动作状态。

驱动控制部13根据同步电动机2的动作状态的判定结果，使用第一相位θs和所述第二相位中的某一个控制同步电动机2的驱动。

电压累算部(状态推定部)14对同步电动机2的相电压进行累算并基于检测值运算电压矢量Vuvw_fbk，进而运算对相电压的振幅进行表示的指标的电压值V_fbk^abs。

状态判定部15判定同步电动机2的动作状态。例如，状态判定部15可以基于电压值V_fbk^abs和后述的速度ω_fbk判定同步电动机2的动作状态。

偏移角调整部17是相位误差调整部的一例。偏移角调整部17生成用于修正初始磁极位置相对于转子21R的相位的相位误差的修正量。如上所述，通过位置检测器22检测转子21R的相位。偏移角调整部17生成相位的偏移值θ_mo，该相位的偏移值θ_mo是用于对该检测结果调整转子21R的初始磁极位置的相位误差的值。偏移角调整部17将作为调整的结果的初始磁极位置的偏移值θ_mo写入存储部19进行保持。

例如，偏移角调整部17根据来自序列控制部16的初始化处理的请求，调整相对于转子21R的相位的初始磁极位置，削减与其相关的初始磁极位置的相位误差。

以下，对上述各部的更具体的结构例进行说明。

如图1B所示，第二相位推定部12例如具备坐标转换部121、PI运算部122以及积分器123。

坐标转换部121基于由电压累算部14生成的励磁电压反馈Vuvw_fbk，使用第二相位θsync运算励磁电压反馈Vdq_fbk。该运算例如是将三相信号转换为转子坐标系的两相信号的dq转换。

PI运算部122基于前述的励磁电压反馈Vdq_fbk的q轴分量的值(电压Vq_fbk)，实施由规定的值的系数规定特性的比例积分运算。

例如，PI运算部122具备运算块122a、122b、122c及122d。运算块122a使用系数Kp，对电压Vq_fbk实施比例运算。运算块122b使用系数Ki，对电压Vq_fbk实施比例运算。此外，系数Ki被用作积分运算的系数。运算块122c对运算块122b的运算结果、即系数Ki和电压Vq_fbk之积实施积分运算。运算块122d将运算块122a的比例运算的结果和运算块122c的积分运算的结果相加。

积分器123对PI运算部122的比例积分运算的结果进行积分，生成第二相位θsync。

由此，第二相位推定部12使用坐标转换部121、PI运算部122以及积分器123构成PLL。

如图1A所示，第一相位推定部11例如具备比例运算部111、积分运算部112、初始磁极位置推定部113、初始相位指令生成部115以及加法运算部116。

比例运算部111使用系数K对速度指令ω_ref实施比例运算。

积分运算部112(积分)对比例运算部111的比例运算的结果进行积分，生成相位Δθ。相位Δθ相当于启动后转子21R旋转了的角度。比例运算部111和积分运算部112是运算基于同步电动机2的速度指令的相位Δθ的运算处理部的一例。

初始磁极位置推定部113基于励磁电压反馈Vdq_fbk推定初始磁极位置θ_fbk。初始磁极位置推定部113使用下式(1)运算初始磁极位置θ_fbk。

θ_fbk＝tan^-1(Vd_fbk/Vq_fbk)+θ_mo……(1)

而且，如式(1)所示，初始磁极位置推定部113对初始磁极位置θ_fbk加上相位的偏移值θ_mo。相位的偏移值θ_mo例如可以是在安装时等同步电动机2的调整阶段预先确定的值。更具体的相位的偏移值θ_mo可以由偏移角调整部17根据位置检测器22的检测结果进行调整。

初始相位指令生成部115例如获取与由位置检测器22检测到的转子的相位对应的检测相位和初始磁极位置推定部113的运算结果。初始相位指令生成部115基于初始磁极位置推定部113的运算结果，生成初始相位指令θ0。如下式(2)所示，加法运算部116对由初始相位指令生成部115生成的初始相位指令θ0加上由积分运算部112生成的相位Δθ，生成第一相位θs。该第一相位θs用于同步电动机2的启动阶段。

θs＝θ0+Δθ……(2)

如上所述，第一相位θs是以转子坐标系中的初始相位为基准，根据转子21R的相位推定出的。第一相位推定部11使用在从同步电动机2的启动处置的开始至启动成功为止的期间中检测到的转子位置的检测结果(检测相位)，修正第一相位。同步电动机2的启动处置的开始例如是指在励磁绕组24中开始流通励磁电流。

如图1A所示，驱动控制部13例如具备速度控制部132、电流控制部134、GP控制部135以及切换部136。

速度控制部132基于速度指令ω_ref，生成使推定速度ω_fbk与速度指令ω_ref一致的电流指令。电流控制部134基于电流指令，生成使推定电流与电流指令一致的电压指令Euvw_ref。GP控制部135基于电压指令Euvw_ref和相位θ生成门脉冲。例如，GP控制部135将电压指令Euvw_ref设为系数，使用相位θ的正弦值，生成UVW的各相的正弦波。GP控制部135通过使用三角波的载波信号的PWM调制，将UVW的各相的正弦波生成各相的门脉冲。此外，GP控制部135进行的各相的门脉冲的生成不限制于上述的方法，能够应用一般的方法加以取代。

切换部136基于状态判定部15的判定结果，选择由第一相位推定部11生成的第一相位θs和由第二相位推定部12生成的第二相位θsync中的某一个，并将选择的结果作为相位θ输出。

这样，驱动控制部13根据同步电动机2的动作状态的判定结果，使用第一相位θs和所述第二相位中的某一个控制同步电动机2的驱动。

接着，参照图4对实施方式的启动阶段的初始磁极位置检测进行说明。

图4是与实施方式的启动阶段的初始磁极位置检测相关的时序图。

在图4中，从上段侧依次排列配置有运转指令B_EXT、励磁装置运转指令FL_CMD、励磁电流基准FC_ref、励磁装置运转FL_RNTD、门指令GATE_CMD、励磁电流反馈FC_fbk、励磁电压反馈Vuvw_fbk以及交流电压反馈VAC_fbk的各信号，示出了各信号的振幅的变化。

运转指令B_EXT是从上位装置供给的驱动系统1的运转指令。

该信号的H电平对同步电动机2指定运转，该信号的L电平指定停止。例如，从该信号的L电平向H电平的转变表示运转开始(或启动)。

如果通过运转指令B_EXT供给了表示运转开始的H电平，则序列控制部16生成用于启动同步电动机2的信号。励磁装置运转指令FL_CMD、励磁电流基准FC_ref以及励磁装置运转FL_RNTD的各信号是用于启动同步电动机2的信号的一例。励磁装置运转指令FL_CMD将励磁装置4激活，设为能够输出励磁电流的状态。励磁电流基准FC_ref表示规定励磁电流的大小的基准电平。励磁装置运转FL_RNTD是用于在励磁装置4激活后从励磁装置4输出励磁电流的信号。

门指令GATE_CMD是对门脉冲向逆变器3的供给进行控制的控制信号。如果该信号成为H电平，则对逆变器3供给门脉冲，如果该信号成为L电平，则停止门脉冲向逆变器3的供给。序列控制部16生成励磁装置运转指令FL_CMD、励磁电流基准FC_ref、励磁装置运转FL_RNTD以及门指令GATE_CMD，并使用它们来控制控制部10内的各部。

励磁电流反馈FC_fbk是由设置于与励磁绕组24连接的配线的变量器检测的在励磁绕组24中流通的电流的检测值所显现出的电流的振幅。励磁电压反馈Vuvw_fbk是对励磁绕组24的两端施加的电压的检测值所显现出的电压的振幅。交流电压反馈VAC_fbk^abs(称为VAC_fbk。)是三相交流电压的检测值。

在该图4所示的初始阶段，处于同步电动机2停止的状态。运转指令B_EXT、励磁装置运转指令FL_CMD、励磁装置运转FL_RNTD以及门指令GATE_CMD是L电平。励磁电流基准FC_ref、励磁电流反馈FC_fbk、励磁电压反馈Vuvw_fbk以及交流电压反馈VAC_fbk均成为低电平。

在时刻t0，运转指令B_EXT转变为H电平。序列控制部16检测到该转变，启动计时器T1。计时器T1的期间可以预先确定。

计时器T1在时刻t1到时。序列控制部16相应地将励磁装置运转指令FL_CMD设为H电平并输出，进而使励磁电流基准FC_ref呈阶跃状地变化至所希望的电平，启动计时器T2～T4。计时器T2～T4的期间可以预先确定。此外，序列控制部16维持其它信号的输出电平。

计时器T2在时刻t2到时。序列控制部16相应地将励磁装置运转FL_RNTD设为H电平并输出。励磁装置4检测到此情况，开始电压的输出和励磁电流的供给。励磁装置4的输出电压也同时上升。相应地，励磁电流反馈FC_fbk和励磁电压反馈Vuvw_fbk的振幅变化。电压累算部14对励磁电压反馈Vuvw_fbk进行累算，生成交流电压反馈VAC_fbk。

在时刻t3计时器T3到时。该计时器T3的期间与用于计算初始位置的期间对应。坐标转换部121基于使用了第二相位θsync的初始值的励磁电压反馈Vuvw_fbk，运算励磁电压反馈Vdq_fbk。该运算例如是将所谓三相信号转换为转子坐标系的两相信号的dq转换。初始磁极位置推定部113使用励磁电压反馈Vdq_fbk的要素，根据前述的式(1)运算初始磁极位置θ_fbk。

初始相位指令生成部115生成基于加上了初始磁极位置偏移θ_mo的初始磁极位置θ_fbk的初始位置θ_0。

例如，如果计时器T4在时刻t4到时，则初始相位指令生成部115接收来自序列控制部16的指令，保持该时刻的初始磁极位置θ_fbk，并输出基于此的初始位置θ_0。

此时，初始相位指令生成部115对初始磁极位置推定部113的运算结果的初始位置θ_0所表示的相位的位置编号和由位置检测器22检测到的位置编号进行对比，在由位置检测器22检测到的实际的相位(称为实际相位θ_det)未能追随初始相位指令θ0的情况下，通过规定的方法调整初始相位指令θ0。后文将会描述该调整。在使用了初始相位指令θ0的同步电动机2的启动成功的情况下，序列控制部16相应地将门指令GATE_CMD设为H电平，开始从逆变器3向同步电动机2供给交流电力。

参照图5对实施方式的位置检测器22输出的位置编号和位置的关系进行说明。图5是表示实施方式的位置检测器22输出的位置编号和位置的关系的图。

示出了使用P1～P6的识别信息PID识别的六个区域(相位区域)、被分配到该区域的角度范围θP、该区域内的中央的位置的识别信息PCID以及中央的位置的角度θPC的关系。例如，识别信息PID被识别为P1的区域中，识别信息PCID将PC1设为该区域内的中央的位置。PC1的位置是θPC1，区域P1的角度范围为以θPC1为中心的±α的范围。以PC2～PC6为中心的其它区域P22～P6也与上述相同。

参照图6～图8对实施方式的启动阶段的动作进行说明。

图6是表示实施方式的正常启动的事例的图。图6所示的一例是正常启动的事例。在初始磁极位置的推定没有问题，且能够流通对必要的启动扭矩而言足够的通电电流的情况下，电动机基于相位指令以所希望的速度旋转。

另外，为了更准确地推定初始磁极位置，期望能够由位置检测器22正确地检测初始磁极位置，并且，期望被作为用作同步电动机2的启动时的相位的初始磁极位置检测出的机械位置与实际的位置一致。

参照图4、图7以及图8对实施方式的不正常启动的一例和针对其的对策进行说明。图7是表示实施方式的不正常启动的事例的图。图8是表示修正图7所示的相位指令的初始相位的值的事例的图。

例如，在同步电动机2的启动阶段确定同步电动机2的启动阶段的控制所使用的相位指令的相位即初始磁极位置。

在比较例的情况下，根据基于该相位指令的初始磁极位置适当与否，同步电动机2有时不会正常启动。该一例的原因在于，被作为用作同步电动机2的启动时的相位的初始磁极位置检测出的机械位置与实际的位置在规定的范围内不一致。

在本实施方式中，在以图4所示的过程启动时，在同步电动机2的启动阶段调整该相位指令的初始磁极位置，提高启动可能性。此外，该实施方式在能够通过电压累算部14和包含坐标转换部121的第二相位推定部12以所希望的精度检测励磁电压反馈Vdq_fbk，且能够通过位置检测器22以所希望的精度检测初始磁极位置的状况下实施。在以下的说明中，有时将能够以所希望的精度检测初始磁极位置称为能够正确地检测初始磁极位置。

以下，对该事例进行说明。

同步电动机2的启动阶段例如是指前述的图4中的时刻t4以后的期间、且门指令转变为H电平的阶段。例如，序列控制部16可以在计时器T4的期间到时后实施本实施方式的处理。

如图7所示，基于相位指令的位置编号和实际的转子的位置编号(识别信息PID)有时在同步电动机2启动前互不相同，且其差较大。图中所示的状态为一例。例如，基于相位指令的位置编号处于被识别为P3的区域，但实际的转子的位置编号处于被识别为P1的区域。启动阶段中的更理想的状态是基于相位指令的位置编号和实际的转子的位置编号在同步电动机2启动时一致。对于这样的基于相位指令的位置编号和实际的转子的位置编号的不一致，通过修正相位指令，可以消除该不一致。此外，实际的转子的位置编号与由位置检测器22检测到的实际的相位对应。有时将其以识别信息PID表示。

例如，如图8所示，通过将相位指令所表示的初始磁极位置修正为实际的位置编号的区域“1”和其旁边的位置编号的区域“2”的边界的相位，使相位指令所表示的初始磁极位置被修正为与实际的位置编号相当的位置。

另外，为了进一步提高启动同步电动机2的可靠性，期望满足能够使用位置检测器22正确地检测初始磁极位置、和同步电动机2的启动时的相位控制所使用的机械位置与实际的位置一致这两方面。也可以将该后者改读为至少表示机械位置的位置编号和表示实际的位置的位置编号一致。

但是，在同步电动机2上仅安装有位置检测器22的比较例的情况下，有时在上述的机械位置和实际的位置之间产生误差、或者上述的位置编号互不相同。这样，在位置的误差较大的状态的比较例的情况下，即使位置检测器22能够检测到初始磁极位置，用于相位控制的机械位置有时也与实际的位置不匹配，同步电动机2有时不稳定地启动。

因此，在本实施方式中，对在能够使用前述的位置检测器22正确地实施初始磁极位置的检测的状态下进一步降低在上述的机械位置和实际的位置之间产生的位置的误差(初始磁极位置的相位误差)的一方法进行说明。

图9是用于对实施方式的初始磁极位置的修正处理进行说明的图。

图9是与前述的图7和图8同样的图。图9所示的实线的箭头表示机械位置，虚线的箭头表示实际的位置。该情况下的实际的位置表示在本应被检测为实际的位置编号的区域“1”和其旁边的位置编号的区域“2”的边界的相位时在位置编号的区域“1”内被检测到的状态。此时的相位差为Δθ。该相位差表示包含其作为相位误差的状态。

因此，在上述的情况下，通过将相位指令所表示的初始磁极位置修正为实际的位置编号的区域“1”和其旁边的位置编号的区域“2”的边界的相位，使相位指令所表示的初始磁极位置被修正为与实际的位置编号相当的位置。可以使用该修正后的相位指令所表示的位置控制同步电动机2。

图10是实施方式的初始磁极位置的修正处理的流程图。

例如，在通过序列控制部16的控制对同步电动机2进行励磁，使门指令转变为H电平而启动后，初始相位指令生成部115保持基于位置检测器22的检测结果的初始磁极位置的初始值，输出基于此的初始相位指令θ0。

序列控制部16检测到存在与初始磁极位置的初始化要求相关的操作(步骤SA12)，据此识别是否是能够进行初始磁极位置的检测的状况(步骤SA14)。此外，在满足预先确定的条件的情况下，也可以省略步骤SA12。

在识别为能够进行初始磁极位置的检测的情况下，序列控制部16使同步电动机2从初始磁极位置以较缓慢的速度旋转。在上述的旋转过程中，偏移角调整部17检测位置检测器22的检测结果所涉及的位置编号的变化点(步骤SA16)。由此，偏移角调整部17检测区分相位的区域的边界(边缘)。

例如，偏移角调整部17将检测到区域的边界时的相位θs和初始磁极位置的初始值(基于初始磁极位置θ_fbk的初始位置θ_0)的相位差设为初始磁极位置的相位误差。该相位差与上述的相位Δθ相等。偏移角调整部17在初始磁极位置的相位误差(相位Δθ)超过规定值的情况下，调整初始磁极位置的偏移量θ_mo，使得该相位误差变小。

初始磁极位置推定部113使用前述的式(1)，基于调整后的初始磁极位置的偏移量θ_mo和励磁电压反馈Vdq_fbk重新推定初始磁极位置θ_fbk。由此，初始相位指令生成部115基于初始磁极位置推定部113的新的推定结果重新调整初始相位指令θ0。通过如上所述的处理，第一相位推定部11可以实施初始磁极位置(初始磁极相位)的修正(步骤SA18)。

在未识别为能够进行初始磁极位置的检测、或结束了上述的步骤SA18的处理的情况下，序列控制部16使用初始磁极位置使同步电动机2缓慢加速(步骤SA20)，持续加速至变为所希望的速度为止。

由此，能够控制性地弥补上述的位置的误差。

根据上述的实施方式，驱动系统1的位置检测器22检测同步电动机2的转子21R的相位，并输出表示检测到的相位的相位信息。第一相位推定部11使用用于修正相位误差的修正量，生成规定同步电动机2的转子21R的位置的初始相位指令。偏移角调整部17生成用于调整初始磁极位置的相位误差的修正量。驱动控制部13使用调整了相位误差的初始相位指令，控制同步电动机2的驱动。由此，能够更准确地指定同步电动机2的启动阶段的相位。

此外，偏移角调整部17可以使用上述的相位信息和初始相位指令θ0生成用于修正相位误差的修正量。位置编号是上述的相位信息的一例。例如，偏移角调整部17运算使比预先确定的规定值大的相位误差减小的调整量(偏移量θ_mo)。相应地，初始相位指令生成部115使用该调整量和所述推定结果生成相位指令值。

可以使用转子21R的相位的检测结果和初始相位的推定值，修正初始磁极位置相对于转子21R的相位的误差。偏移角调整部17可以在产生了比预先确定的规定值大的相位误差的情况下，运算使初始磁极位置的相位误差减小的调整量(偏移量θ_mo)。初始相位指令生成部115可以使用上述的调整量和上述的推定结果生成相位指令值θ0。初始相位指令生成部115和偏移角调整部17可以将上述的修正后的初始磁极位置用作同步电动机2的启动时的相位。

实施方式的同步电动机2是励磁型同步电动机。在实施方式的控制方法中，确定将同步电动机2的电角的整个范围区分成多个的角度区域，并使用该角度范围。

位置检测器22以该角度区域的边界为指标，检测转子的相位。初始相位指令生成部115能够以将上述的角度区域作为单位的精度调整初始磁极位置。

<实施方式的变形例>

对实施方式的变形例进行说明。

与上述的相位指令θ相关的初始相位的调整可以由初始相位指令生成部115对相位θ0赋予偏移进行调整，也可以取而代之，由积分运算部112根据初始相位指令生成部115的指示直接对作为其输出值的相位Δθ的值进行变更的调整方法。

根据以上说明的至少一个实施方式，驱动系统具备转子相位检测部、相位推定部、相位误差调整部以及驱动控制部。驱动系统具备转子相位检测部、相位推定部、相位误差调整部以及驱动控制部。所述转子相位检测部检测同步电动机的转子的相位，并输出表示所述检测到的相位的相位信息。所述相位推定部使用用于修正相位误差的修正量，生成规定所述同步电动机的转子的位置的初始相位指令。所述相位误差调整部使用由所述相位信息规定的定时的所述初始相位指令的相位误差，生成用于调整所述同步电动机的初始磁极位置的相位误差的所述修正量。所述驱动控制部使用调整了所述相位误差的所述初始相位指令，控制所述同步电动机的驱动。由此，能够更准确地指定同步电动机的启动阶段的相位。

对本发明的一些实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些实施方式可以以其它各种方式实施，能够在不脱离发明的主旨的范围内进行各种省略、置换、变更等。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中，并且同样包含于权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

附图标记说明

1驱动系统

2同步电动机

3逆变器

4励磁装置

10控制部

11第一相位推定部

12第二相位推定部

13驱动控制部

14电压累算部(状态推定部)

15状态判定部

16序列控制部

17偏移角调整部

18输入输出部

19存储部

22位置检测器(转子相位检测部)

Claims (5)

1.一种驱动系统，其特征在于，具备：

转子相位检测部，其被配置为能够检测同步电动机的转子的相位，并输出表示检测到的相位的相位信息；

相位推定部，其使用用于修正相位误差的修正量，生成规定所述同步电动机的转子的位置的初始相位指令；

相位误差调整部，其使用由所述相位信息规定的定时的所述初始相位指令的相位误差，生成用于调整所述同步电动机的初始磁极位置的相位误差的所述修正量；以及

驱动控制部，其使用调整了所述相位误差的所述初始相位指令，控制所述同步电动机的驱动。

2.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，

由所述相位信息规定的定时是切换由所述相位信息表示的相位区域的定时。

3.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，

所述相位推定部具备：

初始磁极位置推定部，其使用所述修正量和所述转子的相位的推定结果生成相位指令值；

初始相位指令生成部，其获取与由所述转子相位检测部检测到的所述转子的相位对应的检测相位；以及

运算处理部，其生成基于所述同步电动机的速度指令的相位Δθ。

4.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，

所述相位误差调整部运算使比预先确定的规定值大的相位误差减小的调整量。

5.一种控制方法，其特征在于，输出表示由被配置为能够检测同步电动机的转子的相位的转子相位检测部检测到的相位的相位信息，包括：

使用用于修正相位误差的修正量，生成规定所述同步电动机的转子的位置的初始相位指令的步骤；

使用由所述相位信息规定的定时的所述初始相位指令的相位误差，生成用于调整所述同步电动机的初始磁极位置的相位误差的所述修正量的步骤；以及

使用调整了所述相位误差的所述初始相位指令，控制所述同步电动机的驱动的步骤。