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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technik zur Steuerung eines Motorumrichters, um einem Motor für jede Phase einen Strom zuzuführen.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Allgemein wird ein Motorumrichter zum Antrieb eines Motors wie eines 3-Phasen-Motors usw. verwendet, dem ein Strom für jede Phase zugeführt wird. Der Motorumrichter ist normalerweise mit zwei Schaltelementen für jede Phase (insgesamt sechs Schaltelementen) versehen. Auf diese Weise wird ein rotierendes Magnetfeld für den Motor erzeugt, indem bewirkt wird, dass die sechs Schaltelemente einen Ein/Aus-Schaltbetrieb durchführen, und jeder Phase durch die Schaltelemente ein Strom zugeführt wird. Eine Steuerungsvorrichtung des Motorumrichters steuert den Schaltbetrieb der Schaltelemente des Motorumrichters und treibt den Motor an.
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Der Schaltbetrieb der für jede Phase vorgesehenen Schaltelemente wird für jeden Bereich durch Unterteilung einer Rotation (360 Grad) des Rotors des Motors in eine Vielzahl von Bereichen durchgeführt. Somit wird das für den Schaltbetrieb jedes Schaltelements vorgesehene Ansteuerungssignal für jeden Bereich bestimmt.
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Der Antrieb eines Motors unter Verwendung eines Motorumrichters ist mit einem Schaltverlust des Schaltbetriebs eines Schaltelements behaftet. Ein Verfahren zur Verringerung des Schaltverlusts kann ein 2-Phasen-Modulationsverfahren sein. In dem 2-Phasen-Modulationsverfahren wird der Schaltbetrieb der Schaltelemente in einer Phase der drei Phasen nicht zugelassen. Das heißt, zwei Schaltelemente werden in eine stationären Phase versetzt, in der sie in einer Ein- oder Aus-Position versetzt sind, und in den restlichen zwei Phasen wird den Schaltelementen erlaubt, den Schaltbetrieb durchzuführen. Die stationäre Phase kann für jeden Bereich geändert werden. Somit kann durch Einstellung einer stationären Phase für jeden Bereich der Schaltverlust verringert werden.
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Das herkömmliche 2-Phasen-Modulationsverfahren ist beispielweise in der
japanischen Offenlegungsschrift Nr. 8-340691 (
US 5,699,240 , nachstehend als "Patentdokument 1" bezeichnet) offenbart. In dem herkömmlichen 2-Phasen-Modulationsverfahren, das in dem Patentdokument 1 beschrieben ist, wird eine stationäre Phase anhand der Phasendifferenz zwischen dem Soll-Stromwert jeder Phase und dem Soll-Spannungswert jeder Phase, der von dem Soll-Stromwert jeder Phase erhalten wird, ausgewählt und bestimmt.
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Der Schaltverlust ist ein Verlust von Leistung. Somit ist es zur Unterdrückung des Schaltverlusts vorzuziehen, dass die Phase, in der die maximale Leistung (Maximalleistungsphase) beschafft wird, als eine stationäre Phase eingestellt wird. Daher ist es, obwohl das 2-Phasen-Modulationsverfahren angewendet wird, ebenfalls wichtig, effizienter den Schaltverlust zu unterdrücken.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung zielt auf die Bereitstellung einer Technik zum Antrieb eines Motors durch eine 2-Phasen-Modulation an, so dass ein Schaltverlust effizienter unterdrückt werden kann.
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Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerungsverfahren eines Motorumrichters, der Schaltelemente für jede Phase eines 3-Phasen-Motors vorsieht und den Motor durch Ein- und Ausschalten der Schaltelemente antreibt. In dem Steuerungsverfahren wird eine Rotation im elektrischen Winkel eines Rotors des Motors in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt, und wird eine Phase in einer Vielzahl von Phasen, die mit Schaltelementen versehen sind, für jeden Bereich als eine stationäre Phase, in der ein Schaltbetrieb nicht durchgeführt wird, auf der Grundlage eines Soll-Stromwerts jeder Phase definiert, der anhand eines d-Achsen-Soll-Stromwerts und eines q-Achsen-Soll-Stromwerts des Motors beschafft wird, und führen die Schaltelement der Phasen, bei denen es sich nicht um die für jeden Bereich bestimmte stationäre Phase handelt, den Schaltbetrieb durch, wodurch eine 2-Phasen-Modulationssteuerung verwirklicht wird.
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Es ist vorzuziehen dass die vorstehend beschriebene stationäre Phase nach Bestimmung von Kandidatenphasen als mögliche stationäre Phasen in Abhängigkeit von einem Soll-Spannungswert jeder Phase und Auswahl einer Kandidatenphase aus den bestimmten Kandidatenphasen in Abhängigkeit von dem Soll-Stromwert jeder Phase bestimmt wird. Es ist weiter vorzuziehen, dass, Phasen des d-Achsen-Soll-Stromwerts und des q-Achsen-Soll-Stromwerts unter Verwendung eines d-Achsen-Ist-Stromwerts und eines q-Achsen-Ist-Stromwerts zu bestätigen, die anhand eines tatsächlich dem Motor zugeführten Stroms beschafft werden.
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Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerungsvorrichtung eines Motorumrichters, der Schaltelemente für jede Phase eines 3-Phasen-Motors (2) aufweist und den Motor durch Ein- und Ausschalten der Schaltelemente antreibt. Die Steuerungsvorrichtung weist auf: eine Stationärphasen-Bestimmungseinheit, die eine Phase in einer Vielzahl von Phasen, die mit Schaltelementen versehen sind, für jeden Bereich als eine stationäre Phase, in der eine stationäre Phase, in der ein Schaltbetrieb nicht durchgeführt wird, auf der Grundlage eines Soll-Stromwerts jeder Phase definiert, der anhand eines d-Achsen-Soll-Stromwerts und eines q-Achsen-Soll-Stromwerts des Motors beschafft ist, wobei eine Rotation im elektrischen Winkel eines Rotors des Motors in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt ist, und eine Ansteuerungseinheit, die den Schaltbetrieb der Schaltelemente von Phasen durchführt, bei denen es sich nicht um die für jeden Bereich bestimmte stationäre Phase handelt, und eine 2-Phasen-Modulationssteuerung verwirklicht.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine erläuternde Darstellung des Aufbaus einer Steuerungsvorrichtung eines Motorumrichters gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt eine erläuternde Darstellung des Aufbaus einer 2-3-Phasenumwandlungseinheit, die in einer Steuerungsvorrichtung eines Motorumrichters gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingebaut ist;
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3 zeigt ein Beispiel (1) von Änderungen einer Soll-Stromwellenform für jede Phase, einer Soll-Spannungswellenform für jede Phase, eines Phasenbereichs eines Stroms und eines Phasenbereichs einer Sollspannung;
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4 zeigt ein Beispiel (2) von Änderungen einer Soll-Stromwellenform für jede Phase, einer Soll-Spannungswellenform jeder Phase, eines Phasenbereichs eines Stroms und eines Phasenbereichs einer Sollspannung, und
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5 zeigt ein Beispiel (3) für Änderungen einer Soll-Stromwellenform jeder Phase, einer Soll-Spannungswellenform jeder Phase, eines Phasenbereichs eines Stroms und eines Phasenbereichs einer Sollspannung.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt eine erläuternde Darstellung des Aufbaus einer Steuerungsvorrichtung eines Motorumrichters gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt eine erläuternde Darstellung des Aufbaus einer 2-3-Phasenumwandlungseinheit, die in der Steuerungsvorrichtung des Motorumrichters eingebaut ist.
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Eine Steuerungsvorrichtung 1 des Motorumrichters (die nachstehend einfach als "Steuerungsvorrichtung" bezeichnet ist) dient zum Antrieb eines 3-Phasen-Motors 2, und der zum Antrieb des Motors 2 verwendete Motorumrichter ist an einer 2-3-Phasenumwandlungseinheit 130 vorgesehen, wie es in 2 veranschaulicht ist. Somit führt die 2-3-Phasenumwandlungseinheit 130 Ströme Iu, Iv und Iw jeweils der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase des Motors 2 zu.
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Wie es in 1 veranschaulicht ist, weist die Steuerungsvorrichtung 1 zusätzlich zu der 2-3-Phasenumwandlungseinheit 130 eine 3-2-Phasenumwandlungseinheit 140, eine Drehzahlrückkopplungseinheit 150, eine Drehmoment-/Soll-Stromwertumwandlungseinheit 160, eine Strom-PI-(Proportional-Integral-)Steuerungseinheit 170 sowie zwei Stromsensoren 101 und 102 zur Erfassung der Stromwerte der Ströme Iw und Iu auf.
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Der Motor 2 ist mit einem Rotationssensor 21 versehen, der in der Lage ist, die Position eines in 1 nicht dargestellten Rotors durch einen elektrischen Winkel festzulegen. Der durch den Rotationssensor 21 erfasste Wert (der den elektrischen Winkel des Rotors angibt, und der nachstehend als "Rotationssensorwert" bezeichnet ist) wird der 2-3-Phasenumwandlungseinheit 130, der 3-2-Phasenumwandlungseinheit 140 und der Drehzahlrückkopplungseinheit 150 zugeführt. Der Drehzahlrückkopplungseinheit 150 wird eine Soll-Drehzahl, die eine Antriebsbedingung zum Antrieb des Motors 2 angibt, von außerhalb zugeführt.
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Die Drehzahlrückkopplungseinheit 150 berechnet die Drehzahl des Motors 2 anhand des aus dem Rotationssensor 21 zugeführten Rotationssensorwerts, vergleicht die berechnete Drehzahl mit der Soll-Drehzahl und berechnet das Drehmoment, mit der die Drehzahl des Motors 2 gleich der Soll-Drehzahl wird. Das berechnete Drehmoment wird der Drehmoment-/Soll-Stromwertumwandlungseinheit 160 zugeführt.
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Die 3-2-Phasenumwandlungseinheit 140 berechnet einen Ist-d-Achsen-Stromwert Id (der nachstehend als "Ist-Id" bezeichnet ist) und einen Ist-q-Achsen-Stromwert Iq (der nachstehend als "Ist-Iq" bezeichnet ist) eines dq-Koordinatensystems unter Verwendung der Ströme Iu und Iw, die von den Stromsensoren 102 und 101 erhalten werden. Der d-Achsen-Stromwert ist eine Komponente parallel zu der Richtung des Magnetflusses, und der q-Achsen-Stromwert orthogonal zu der d-Achse ist eine Komponente in der Richtung des Drehmoments.
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Die Drehmoment-/Soll-Stromwertumwandlungseinheit 160 ist ein Kennfeld zur Ausgabe eines d-Achsen-Soll-Stromwerts Id_ref und eines q-Achsen-Soll-Stromwerts Iq_ref entsprechend dem aus der Drehzahlrückkopplungseinheit 150 zugeführten Drehmoment. Id_ref und Iq_ref werden zu der Strom-PI-Steuerungseinheit 170 und der 2-3-Phasenumwandlungseinheit 130 jeweils ausgegeben.
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Die Strom-PI-Steuerungseinheit 170 erhält die Soll-Stromwerte Id_ref und Iq_ref aus der Drehmoment-/Soll-Stromwertumwandlungseinheit 160, erhält den Ist-Stromwert Ist-Id und den Ist-Stromwert Ist-Iq aus der 3-2-Phasenumwandlungseinheit 140 und berechnet einen d-Achsen-Soll-Spannungswert Vd_cmd und einen q-Achsen-Soll-Spannungswert Vq_cmd, so dass der Ist-Stromwert Ist-Id und der Ist-Stromwert Ist-Iq jeweils in Abhängigkeit von der Abweichung dazwischen mit dem Id_ref und dem Iq_ref übereinstimmen. Die berechneten Soll-Spannungswerte Vd_cmd und Vq_cmd werden der 2-3-Phasenumwandlungseinheit 130 zugeführt.
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Die 2-3-Phasenumwandlungseinheit 130 empfängt die Soll-Spannungswerte Vd_cmd und Vq_cmd aus der Strom-PI-Steuerungseinheit 170, empfängt die Soll-Stromwerte Id_ref und Iq_ref aus der Drehmoment-/Soll-Stromwertumwandlungseinheit 160, wandelt das 2-Phasen-dq-Korordinatensystem in das 3-Phasen-System um und führt die Ströme Iu, Iv und Iw dem Motor 2 zu. Unter Bezugnahme auf 2 und weiterhin 3 bis 5 ist die 2-3-Phasenumwandlungseinheit 130 nachstehend ausführlich beschrieben.
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3 bis 5 veranschaulichen eine Soll-Stromwellenform jeder Phase, eine Soll-Spannungswellenform jeder Phase und einen Phasenbereich eines Stroms. Die horizontale Achse gibt die Phase an, die vertikale Achse gibt den Stromwert an und den Spannungswert an. 3 veranschaulicht eine U-Phasen-Soll-Stromwellenform 301, eine V-Phasen-Soll-Stromwellenform 302, eine W-Phasen-Soll-Stromwellenform 303, eine U-Phasen-Soll-Spannungswellenform Vu 321, eine V-Phasen-Soll-Spannungswellenform Vv 322 und eine W-Phasen-Soll-Spannungswellenform Vw 323. 4 und 5 veranschaulichen eine U-Phasen-Soll-Spannungswellenform Vu' 331, eine V-Phasen-Soll-Spannungswellenform Vv' 332 und eine W-Phasen-Soll-Spannungswellenform Vw' 333.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Bereich der Phase (elektrischer Winkel), der durch Dividieren einer Rotation im elektrischen Winkel in 24 Sektionen erhalten wird, als ein Phasenbereich definiert. Die stationären Phasen werden jeweils in 2 Sektionen (= 30°) geschaltet. Der Phasenbereich kann in kleinere Sektionen unterteilt werden. Die Soll-Spannungswellenformen 321 bis 323 sowie 331 bis 333 jeder Phase werden nach der Verarbeitung in Abhängigkeit von den Einstellungen der stationären Phase erhalten.
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Wie es in 2 gezeigt ist, weist die 2-3-Phasenumwandlungseinheit 130 eine Spannungsreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 210, eine Stromreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 220, eine Stromphasenberechnungseinheit 230, eine PWM-Steuerungseinheit 240 und einen Motorumrichter 250 auf.
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Die Spannungsreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 210 berechnet die Soll-Spannungswerte der drei Phasen auf der Grundlage von Vd_cmd und Vq_cmd, bestimmt die Phase mit der höchsten (Amplitude (absoluter Wert) der) Spannung als eine mögliche Phase für die stationäre Phase anhand des Soll-Spannungswerts jeder Phase, und verarbeitet den Soll-Spannungswert jeder Phase unter der Annahme, dass die bestimmte mögliche Phase eine stationäre Phase ist. Das "Vu", "Vv" und "Vw" in 2 geben jeweils den Soll-Spannungswert der U-Phase, den Soll-Spannungswert der V-Phase und den Soll-Spannungswert der W-Phase nach der Verarbeitung an.
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Die Stromphasenberechnungseinheit 230 berechnet den Soll-Stromwert jeder Phase anhand von Id_ref und Iq_ref, und berechnet die Phase jeder Phase anhand des berechneten Soll-Stromwerts jeder Phase. Die Stromreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 220 empfängt die Stromphasen jeder Phase aus der Stromphasenberechnungseinheit 230 sowie Vu, Vv und Vw jeder Phase aus der Spannungsreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 210 und bestimmt eine stationäre Phase unter Berücksichtigung der Phasendifferenz zwischen der Spannung und dem Strom jeder Phase und der Phase der Spannung und des Stroms jeder Phase. Somit führt, wenn die bestimmte stationäre Phase sich von der möglichen Phase, die durch die Spannungsreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 210 bestimmt worden ist, unterscheidet, die Stromrefernz-2-Phasen-Modulationseinheit 220 eine Verarbeitung zur Änderung der stationären Phase an Vu, Vv und Vw jeder Phase durch, und gibt Vu, Vv und Vw nach der Verarbeitung als Vu', Vv' und Vw' jeweils aus.
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Der Motorumrichter 250 ist mit zwei Schaltelementen für jede Phase versehen. Schaltelemente 251 und 252 sind für die U-Phase vorgesehen, Schaltelemente 253 und 254 sind für die V-Phase vorgesehen, und die Schaltelemente 255 und 256 sind für die W-Phase vorgesehen. Somit werden die Ströme Iu, Iv und Iw von zwischen den Schaltelementen 251 und 252, den Schaltelementen 253 und 254 und den Schaltelementen 255 und 256 jeweils zugeführt.
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Die PWM-Steuerungseinheit 240 erzeugt individuell ein Ansteuerungssignal zum Ein- und Ausschalten jedes der Schaltelemente 251 bis 256 unter Verwendung von Vu', Vv' und Vw', die aus der Stromreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 220 zugeführt werden, und führt diese zu. Durch die Zufuhr des Ansteuerungssignals wird ein beliebiges Schaltelement in der Periode der Phase in die Ein-Position versetzt, die als die stationäre Phase eingestellt ist.
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Die durch die Spannungsreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 210 und die Stromreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 220 an dem Soll-Spannungswert jeder Phase durchgeführte Verarbeitung, das heißt, das Verfahren zur Bestimmung der Entsprechung zwischen der stationären Phase und dem Phasenbereich ist nachstehend praktisch unter Bezugnahme auf 3 bis 5 beschrieben.
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Die Soll-Spannungswerte 321 bis 323 jeder Phase, die in 3 veranschaulicht sind, entsprechen Vu, Vv und Vw, die von der Spannungsreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 210 ausgegeben werden, und die Soll-Spannungswerte 331 bis 333 jeder Phase, die in 4 veranschaulicht sind, entsprechend Vu', Vv' und Vw'.
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3 und 4 zeigen Beispiele für die Fälle, in denen die Phasendifferenz zwischen der Spannung und dem Strom 30° beträgt. Wie es in 3 veranschaulicht ist, ist entsprechend Vu, Vv und Vw, die von der Spannungsreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 210 erzeugt werden, die Phase mit dem größten absoluten Wert einer Spannung als eine stationäre Phase definiert. Beispielsweise ist in dem Bereich von 210° bis 270° der Phase in 3 der absolute Wert des Soll-Spannungswerts 323 der W-Phase der größte. Daher ist in der Spannungsreferenz-2-Phasen-Modulation die W-Phase eine stationäre Phase. Der Soll-Spannungswert einer stationären Phase wird auf den maximalen oder minimalen Wert justiert, und die Soll-Spannungswerte der anderen Phase werden zur Beibehaltung der Spannung zwischen den Phasen justiert. Die Spannungsreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 210 bestimmt im Wesentlichen die Reihenfolge in der absteigenden Reihenfolge des absoluten Werts der Spannung.
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Gemäß 4 erzeugt die Stromreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 220 Vu', Vv' und Vw' auf der Grundlage von Vu, Vv und Vw, die durch die Spannungsreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 210 erzeugt worden sind. In diesem Beispiel ist bei Vu', Vv' und Vw', die durch die Stromreferenz-2-Phasen-Modulationseineinheit 220 erzeugt worden sind, die Phase mit dem größten absoluten Wert des Stroms eine stationären Phase. Beispielsweise ist in dem Bereich der Phase von 240° bis 300° in 4 der absolute Wert der W-Phasen-Soll-Stromwellenform 303 der größte. Daher ist in der Stromreferenz-2-Phasen-Modulation die W-Phase eine stationäre Phase. Ebenfalls in diesem Fall wird der Soll-Stromwert der stationären Phase auf den größten oder kleinsten Wert justiert, und werden die Soll-Spannungswerte der anderen Phasen zur Beibehaltung der Spannung zwischen den Phasen justiert. Die Stromreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 220 bestimmt, ob die Phase, deren Soll-Stromwert den größten absoluten Wert hat, als die stationäre Phase definiert werden kann.
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5 zeigt eine erläuternde Darstellung eines Beispiels für den Fall, in dem die Phasendifferenz zwischen der Spannung und dem Strom 60° beträgt. Gemäß 5 ist in dem Bereich (300° bis 330°) der Phase, der durch die gestrichelte Linie 501 eingeschlossen ist, der absolute Wert des Soll-Spannungswerts für die V-Phase der größte, und ist derjenige für die U-Phase der zweitgrößte. Daher betrachtet die Spannungsreferenz-2-Phasen-Modultionseinheit 210 die V-Phase als eine stationäre Phase in dem Bereich von 300° bis 330°, und führt die Verarbeitung an dem Soll-Spannungswert für jede Phase durch.
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Danach definiert in dem Bereich von 300° bis 330° die Stromreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 220 die W-Phase, deren absoluter Wert des Soll-Stromwerts der größte ist, als einen Kandidaten für eine stationäre Phase. Da jedoch der absolute Wert der Sollspannung der W-Phase der kleinste in den drei Phasen ist, kann die W-Phase nicht die stationäre Phase sein. Daher wird die V-Phase, die den nächst größtem absolutem Wert des Soll-Stromwerts hat, als ein Kandidat für die stationäre Phase definiert. Der absolute Wert des Soll-Spannungswerts der V-Phase wird durch die Spannungsreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 210 als der größte definiert, und die V-Phase kann eine stationäre Phase sein. Daher wird diese als die stationäre Phase definiert.
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So wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Entsprechung zwischen den Kandidaten für die stationäre Phase und dem Phasenbereich anhand des Soll-Spannungswerts für jede Phase bestimmt, wird der Soll-Spannungswert jeder Phase verarbeitet, und wird dann die Entsprechung wie notwendig durch Berücksichtigung des Soll-Stromwerts jeder Phase und der Phasendifferenz geändert. Daher wird die stationäre Phase für jeden Phasenbereich bestimmt, wodurch effizienter der Schaltverlust unterdrückt wird. Zur Bestimmung der stationären Phase für jeden Phasenbereich wird der Rotationssensorwert zu jeder der Spannungsreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 210 und der Stromreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 220 ausgegeben. Die Soll-Spannungswerte Vu', Vv' und Vw', die nach der Verarbeitung erhalten werden, die wie notwendig durchgeführt wird, werden der PWM-Steuerungseinheit 240 zugeführt.
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Wie es vorstehend beschrieben worden ist, werden gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der d-Achsen-Soll-Spannungswert Vd_cmd und der q-Achsen-Soll-Spannungswert Vq_cmd anhand des d-Achsen-Soll-Stromwerts Id_ref und des q-Achsen-Soll-Stromwerts Iq_ref berechnet, und werden die berechneten Soll-Spannungswerte Vd_cmd und Vq_cmd bei der Bestimmung der stationären Phase verwendet. Die stationäre Phasenbestimmungseinheit entspricht zumindest der Stromreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 220. Die Ansteuerungseinheit entspricht beispielsweise der PWM-Steuerungseinheit 240 der 2-3-Phasenumwandlungseinheit 130.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, da die stationäre Phase auf der Grundlage des Soll-Stromwerts bestimmt wird, die Wellenform des Soll-Stromwerts idealer als in dem Fall, in dem die stationäre Phase auf der Grundlage eines tatsächlichen Stroms (Ist-Stroms) bestimmt wird. Daher kann eine geeignete Phase als die stationäre Phase bestimmt werden.
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Zusätzlich kann, da die stationäre Phase in Abhängigkeit von dem Soll-Stromwert nach der Bestimmung der Phase, die der Kandidat für die stationäre Phase sein kann, auf der Grundlage des Soll-Spannungswerts bestimmt wird, eine genauere stationäre Phase als in dem Fall bestimmt werden, in dem die stationäre Phase einfach auf der Grundlage des Stroms bestimmt wird, obwohl die Spannungsphase und die Stromphase stark von einander abweichen, wie es in 5 veranschaulicht ist.
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Der d-Achsen-Soll-Stromwert Id_ref und der q-Achsen-Soll-Stromwert Iq_ref können sich jeweils von dem Ist-Stromwert Ist-Id und dem Ist-Stromwert Ist-Iq unterscheiden. Daher kann die anhand des Ist-Stromwerts Ist-Id und des Ist-Stromwerts Ist-Iq berechnete Phase bestätigt werden. Die Bestätigung kann durch die Stromphasenberechnungseinheit 230 der 2-3-Phasenumwandlungseinheit 130 durchgeführt werden. Das Bestätigungsergebnis kann durch die Erzeugung der Soll-Spannungswerte Vu', Vv' und Vw' reflektiert werden, die zu der PWM-Steuerungseinheit 240 ausgegeben werden. Die Reflektion kann beispielsweise ein Anwenden der Phase sein, die anhand des Ist-Stromwerts Ist-Id und des Ist-Stromwerts Ist-Iq berechnet wird, wenn es eine Differenz gibt, die den zulässigen Bereich zwischen der Phase, die anhand jeweils der Soll-Stromwerte Id_ref und Iq_ref berechnet wird, und der Phase gibt, die anhand des Ist-Stromwerts Ist-Id und des Ist-Stromwerts Ist-Iq berechnet wird.
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Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gibt die Spannungsreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 210 Vu, Vv und Vw aus, für die die stationäre Phase bestimmt wird, und dann ändert die Stromreferenz-2-3-Phasen-Modulationseinheit 220 die stationäre Phase und bestimmt Vu' Vv' und Vw', jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Beispielsweise gibt die Spannungsreferenz-2-Phasen-Modulationseinheit 210 zunächst die Information bezüglich der Phase, die auf der Grundlage der Spannung als die stationäre Phase definiert werden kann, und den Soll-Spannungswert aus, für den die stationäre Phase nicht bestimmt worden ist. Dann spezifiziert die Stromreferenz-2-Phasenmodulationseinheit 220 einen Kandidaten für die stationäre Phase auf der Grundlage des Stromwerts, beurteilt, ob diese als die stationäre Phase definiert werden kann oder nicht, bestimmt dann die stationäre Phase, und gibt Vu', Vv' und Vw' aus.
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Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist ein Motorumrichter (250) mit Schaltelementen (251 bis 256) für jede Phase eines 3-Phasen-Motors (2) versehen, und treibt den Motor durch Ein- und Ausschalten der Schaltelemente an. Gemäß einem Beispiel für eine Steuerungsvorrichtung (1) des Motorumrichters, weist die Steuerungsvorrichtung auf: eine Stationärphasen-Bestimmungseinheit (210, 220) zum Definieren einer Phase in einer Vielzahl von Phasen, die mit Schaltelementen versehen sind, für jeden Bereich als eine stationäre Phase, in der ein Schaltbetrieb nicht durchgeführt wird, auf der Grundlage eines Soll-Stromwerts jeder Phase, der anhand eines d-Achsen-Soll-Stromwerts und eines q-Achsen-Soll-Stromwerts des Motors beschafft ist, wobei eine Rotation im elektrischen Winkel eines Rotors des Motors in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt ist; und eine Ansteuerungseinheit (240) zur Durchführung des Schaltbetriebs der Schaltelemente anderer Phasen als die für jeden Bereich bestimmte stationäre Phase und zur Verwirklichung einer 2-Phasen-Modulationssteuerung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 8-340691 [0005]
- US 5699240 A [0005]
