TWI362821B - - Google Patents
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Description
1362821 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 +本發明係有關-種錢應電動機或同步電動機等 機中無須使用旋轉位置感測器..即能獲得轉子位置資訊 並進行旋轉-控制之旋轉電動機的控制裝置。 【先前技術】 . 。為了精度佳地控制旋轉電動機的旋轉動作,需要旋轉 電動機的轉子位置資訊與流通於旋轉電動機的電流資訊。 =往’在旋轉電動機另外設置旋轉位置感測器,藉此取得 ^子位置資訊。然而,由於從成本降低、省空間、提高可 靠性的觀點來看,另外設置旋轉,位置感測器的缺點很多, .因此尋求旋轉位置感測器的無感測器化。 作為旋轉電動機中的旋轉位置感測器的無感測器化之 控制方法,主要有從旋轉電動機的感應電壓來推定旋轉電 動機的轉子位置之方.法、以及利用突極性來推定旋轉電動 機的轉子位置之方法。使用前者的方法之感應電麼的大小 由於具有與旋轉電動機的速度成比例的特徵,因此在零速 和低速區中感應電M變小,S/N比劣化,難以推定旋轉電 動機的轉子位置。另一方面,後者的利用突極性的方法雖 然必須將用以推定旋轉電動機的轉子位置之轉子位置推定 用信號注入旋轉電動機,但具有與旋轉電動機的速度無 關此推疋旋轉電動機的轉子位置之優點。因此,在零速 矛低速區中’進行位置檢測係採用利用突極性之無感測器 控制法。 320540 5
Ii62821 以往,在利用這種突極性的無感測器控制法中, .產生與旋轉電動機的驅動頻率不同的高頻信號;: 頻進行磁極轉子位置檢測)以作為轉子位置推定曰用= 號,將载波信號產生器所產生的具有任意頻率之三相。 载波信號在移相器(phase shifter)中以U相基準將v相二相 位錯開角相錯開2ΔΘ ’以比較器比 =與電崎,產生切:換.信號並輸入至反相器電:波 BPFm在^相""電路中藉由切換信號驅動旋轉電動機,以 Γ s Fiher;帶通毅11)抽枝生於旋轉電動機 的三相分的高㈣流,接著以座標轉換器將這些 :頻電流轉換成轴卞軸,取:電二 2,藉由絕對值運算11與低通毅ϋ進行平均化處理, 藉由磁極位置運算器推定Θ (參照例如專利文叫 此外’以往作為其他利用突極性的方法,已知有一種 = 或磁通向量同步旋轉軸正交座標 ^匕2工1來使用’將高頻信號重疊至d軸勵磁分電 :;二檢測出流通於旋轉電動機的電流,並計算屬於 和二相轉換所獲得之二相電流的二次方 户八“ 的振幅的二次方’計算.d軸勵磁分電流 次方與q軸轉矩分電流指令值的二次方之和 向旦1日/值電流向量的振幅的二次方),根據從檢測電流 所二次方減去指令值電流向量的振幅的二次方 的^子位it與控制座標之誤差,11此推定旋轉電動機 轉子位置(㈣例如專利文獻 320540 6 Π62821 反相】:=,流通至旋轉電動機的電流資訊,以往係於 反相TO荨電壓施加手段與 /、、 减測m 機之間設置複數個電流 動機的情形中,藉由兩個電流二檢=:相父流旋轉電 機電流内的至少二相。然而,ί=測出三相旋轉電動 〇又置锼數個電流感測器會增 ::::本。因此.’已知有一種方法1 了降低電流感 相 广系僅使用一個電流感測器檢測她 ;:乂電壓施加手段的輸入之直流電壓源與反相器之間的 抓母線電流之電流值,並根據檢測時反相㈣電壓施加 手段各相開關的切換模式的差異來運算電流流通於旋轉電 動機的哪一相。. 此方法雖能降低電流感測器的成本,但相反地存在 有:電廢指令值重疊或接近時,例如在用以驅動旋轉電動 機之基本波的調變率較小或三相電壓指令值内有二相的指 '今值重疊時等,由於反相器等電壓施加手段各相的切換元 件幾乎同時〗讀,切換模式變得幾乎沒有差異,因此變得 無法判別電流流通於旋轉電動機的哪一相之問題。 作為解決此問題的手法,在習知技術中已提案有一種 運异流通於旋轉電動機的電流之方法作為與無感測器控制 組合之方法,其係準備三相載波,藉由三相載波調變所產 生的咼頻電流來推定轉子位置,並利用用於位置推定的三 相載波,藉此即使在驅動旋轉電動機的基本波的調變率較 j、%·’亦使反相益等電壓施加手段各相的切換元件的切換 7 320540 1^62821 模式差生差異.以檢側直流母線電流,藉此能判別電流流通 於旋轉電動機的哪一相(參照例如非專利文獻1)。 專利文獻】:曰本特開2003-52193號公報 專利文獻2 :日本特開3707528號公報 非專利文獻1:利用直流匯流排電流的pWM譜波的磁 極位置/無電流感測器之題馬達的初期位置推定特性 (平成17年電氣學會產業應用大會 【發明内容】 (發明所欲解決之課題) .在旋轉電動機的控制用的市售泛用微電腦中,雖藉由 -個載波信號將三相分的電㈣令予以pwM冑變㈣以 wuith modulation;脈涑寬度調變),然而在專利文獻!中., 為了產生位置推定用信號以及為了運算從直流母線電流流 通於旋轉電動機的電流,.必須準備三相分的載波信號。如 此’在習知技術中,由於必須準備三相分的載波信號,因 此存在有難以利用市售泛用的微電腦,而無法以低成本構 成之問題。 此外’由於使用三相分的載波信號,因此在各個載波 信號的波峰與波谷附近進行取樣時,會有電流取樣的時刻 與其他相的切換時序一致之情形,且會有電流的取樣受到 反相器的0N(導通)與書(切斷)之影響而無法正破地取樣 之情形。 t此外,在專利文獻2的位置推定法中,由於使用電流 指令與檢測電流這兩個資訊來進行位置推定,'因此存在有 320540 求出衫位置的運算處理變多之問 -種上述問題而研創者’其目的在於提供 且尤其無需使用旋轉位置感:=號, 動機的電泞眘邙一 b彻州出流通於旋轉電 位置來進^1,猎此能精度佳地推定旋轉電動機的轉子 通於:電:::的目的係在從直流母線電流判別電流流 號所產一相之情形中,利用僅以-個載波信 指令值重疊或接近時這種習知^:,藉此在電屢 直流母線電m 3 …法處理的情形中,亦能從 '、’電机運通於旋轉電動機的電流。 (解決課題的手段). 本發明的旋轉電動機的控制裝置係 機的旋轉控制,該旋轉電動機 /、進订旋轉電動 檢測手段,係檢測==制裝置係具備有:電流 流;位置推定手段,係根據1 =動機的旋轉電動機電 旋轉電動機電流來推定轉子手段所檢測出的 办㈣…凡 轉子位置,控制手段,係根據前述 位置推疋手&所推定的轉子位置而輪出電壓指令;脈波寬 度調變手段’係根據來自前述控制手段的前述㈣指令以 及使用於脈波寬度觸_之切換週期,輸出崎脈波寬 = :輯信號;以及電壓施加手段,係根據前述脈波 見度5周交手段所輸出的邏輯信號,對前述旋轉電動機施加 驅動用的交流電壓;前诚批也〆主e7L ~ ^ 則迷控制手段所輸出的前述電壓指令 320540 9 丄处2821 係對前述旋轉電動機的驅動用的基本波電壓重疊位置檢測 •用電壓,該位置檢測用電壓係相等於前述切換週期的瓜倍 、(m為3以上的整數)之週期,且各相間的相位不同。 在此情形中,取代前述電流檢測手段亦可構成為且備 有:母線電流檢測手段.,檢測流通於前述電塵施加手段以 及用以供給直流電力至該電壓施加手段之直流電壓源、之間 的母線電流.;以及旋轉電動機電流運算手段,係根據前述 鲁母線電流檢測手段所檢測出的母線電流以及前述邏輯信號 與前述電壓指令兩者或其中的任一者,運算流通於“ 轉電動機的前述旋轉電動機電流。 (發明之效果). 本發明的旋轉電動機的控制裝置,由於在控制手段對 脈波寬度調變手段所輸出的電壓指令中,對前述旋轉電動 機的驅動用的基本波電壓重疊相等於與使用於脈波寬度調^ 變控制的切換週期的瓜倍加為3以上的整數)之週期、且 鲁各相間的相位不同的位置檢測用電塵,因此在對前述旋轉 電動機施加驅動用的交流電壓時,在流通於旋轉電動機的 方疋轉電動機電流含有對應前述位置檢測用電壓的頻率之位 置檢測用交流電流。因此,能在以電流檢測手段檢測出旋 2電動機電流後,藉由位置推定手段抽出該旋轉電動機電 流所含有的位置檢測用交流電流,藉此推定轉子位置。 因此,即使僅使用單一的載波信號且尤其不使用旋轉 位置感測器,亦能藉由檢測流通於旋轉電動機的旋轉電動 機電流而精度佳地推定旋轉電動機的轉子位置以進行控. 320540 丄观821 制+。 此外,只要以母線電流檢測手段檢測母線,# 由旋轉電動機電流運算手段根據母線電流 =流,即能削減電流檢測手段的數目= =且為3在該情形中’如上所述利用相等於切換= “m為3以上的整數)之週期且各相的相 =電塵作為使用於位置推定的位置檢測用電屋, 吏在用㈣純轉電㈣的 辟(調變率小時或三相中“ u ,电土 4手為相同值 成從直流母線電产運h、目A ^時),亦能以簡單的構 深罨冰運异流通於旋轉電動機的電流。 =卜’由於控制手段的運算週期大 切換 相交产的:署Ϊ 因此在使用於位置推定的: 位測用電㈣週期非為切換頻率的倍數時— |而會產生波::其時間平均值變成非為零, 生波動。然而,在本發明中, 定的三相交流的位置檢測 定:位置推 週期的、倍加為3以上成相等於切換 【實施4】化’而能抑制波動的產生。 實施形態一 传f黃^圖至第7圖係顯示本發明的實施形離-。第]圓 示第1圖:裝置的整趙構成圖。第2圖係顯 置推疋手段的詳細構成圖。第3圖至第7圖 320540 11 B62821 係用以說明動作之說明圖。 在實施形態-中,旋轉電動機1係例如為埋入磁鐵型 .的同步電動機,該旋轉電動機.、連接有作為用以施加預 定控制電壓的電壓施加手段之反相器6。本發明的旋 =的控制裝置係設置有:電流檢測手段2,係檢測流通 二反相Μ與旋轉電動機k間的二相分的旋轉電動機電 u、iv;位置推定手段3,係求出旋轉電動機i的轉子 位置,控制手段4,係輸出施加至旋轉電動機厂的驅動電 壓指令用的電壓指令Vup*、Vvpy、. Vwp*(容後詳述广以 =脈波寬度調變控制手段5,係根據來自控制手段4的電 f指,VuP *、Vvp *、v wp *來輸出經過脈波寬度調變的邏 輯;ί§號Vul、Vvl、Vwl(容後詳述)。 ”前述控制手段4係具有•運算器42、d轴電流控制 :7、. q軸電流控制器8、座標轉換器9、作為電壓指令手 相/三相轉換器1〇、三相/二相轉換器U、座標轉 換益U、位置檢測用電壓產生器Η、以及加法運算器41。 脈波見度調變手段5係具有作為切換週期產生部之切換週 期產生器13、以及脈波寬度調變控制器15。 該實施形態一中的電流檢測手段2係例如由變流器等 所構成、’係從連結旋轉電動機i與反相器6的電力線檢測 一相電流iu與V相電流iv之二相分的電流。然而,除了 這些,流以外亦可檢測出U相電流、V相電流、w相電流 中任意兩相分的電流。此外,電流檢測手段2亦可.為檢2 U相電流、V相電流、w相電流的三相電流之方法。或者% 320540 12 1362821 作為電流檢測手段2者,亦可為使用利用了屬於後述之反 相器6的輸入之直流母線電流之手法的運算來檢測。 如之後所詳述,係將位置檢測用電壓產生器14所輸出 的三相的位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh重疊至旋轉電 動機驅動用的基本波電壓Vup*、Vvp*、Vwp*,藉此於電 流檢測手段2所檢測出的旋轉電動機i的u相電流比與v 相電流iv的二相分的旋轉電動機電流係含有具有對應位 置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh的頻率之位置檢測时流 電流成分。 因此,位置推定手段3係用以抽出產生於旋轉零動機 1之旋轉電動機所含有的高頻的位置檢測用交流電流,.並 根據該位置檢測用電流求出轉子位置予 ^之手段,如第2圖所示,位置推定手段3係 —相./一相轉換器19、傅立葉轉換(F〇uder哭 ,〇、兩個乘法運算器21、減法運算器22、以及位置運算器 23而構成。⑦置二相/二相轉換器19的原因為只要轉換 成二相電流即能減少後續的位置推定所需的資訊量,使運 县簡單化之故。傅立葉轉換器2〇得用以抽出旋轉電動機電 流所含有的位置檢測用交流電流。 法運控制117係制比例積分控料,輸出使減 Λ异=所獲得的d軸電流指令值id*與屬於座標轉換 ;=,id的偏差Aid會消失w轴基本波電壓 二。制器8係使用比例積分控制等,輪出使減 …所獲得的㈣由電流指令值㈤與屬於座標轉換 320540 13
V 器U的輸出之iq的偏差一會消失之q轴基本 座標轉換n 9.係使驗置推定手段3所輸出的轉子 二=轴基本波電壓-與_基本波.電厂堅,轉換 一 (α汐軸)上的基本波電壓να *與νρ *。二 相/三相轉換器1〇係將基本波電壓Va*盥ν 相分的正弦波波形等之基本波電屢Vu*、;v*、Vw*:成二
另一方面’三相/二相轉換器u係將電流檢測手段2 所檢測出的U相電流丨u與v相電流i v轉換成固定二軸(“ :石軸)上的電流4與Μ。座標轉換器ΐ2係使用位置推 ::段3所輸出的轉子位置的資财ρ,將ia,轉換成 凝轉—軸(d—q軸)電流id、iq。 办切換週期產生器13係將切換週期Tc #值輸出至脈波 是度,周變控制器15與位置檢測用電壓產生器Η。該切換 週期Tc係具有比三相分的各.基本波電遷%*、V〆、¥ 的週期更短之職’韻城_Te係考量_電動機ι _的電f生特性和反相器驅動所產生的電磁噪音之頻率等而預 先设定於最佳值。 如位置檢測用電壓產生器14係產生相等於切換週期產 生时13所提供的切換週期Tc的m倍加為3以上的整數, 將m設為3以上的理由係於後述之)之週期⑽化且相位不 同的位置;^測用電壓Vuh、Vvh、Vwh,並輸出至加法運算 器41。 加法運异器41係將位置檢測用電壓產生器14所輸出 的頻率(週期mxTc)的位置檢測用電壓Vuh、Vvh、vwh重 320540 14 υοζδζΐ =相/三相轉換器10所輪出的基本波電ivu'、 V .並將重疊後之電壓作為電壓指令Vu〆…p* VWP*輪出至脈波寬度調變控制Β 15。在此,如上所述, 將3以上的整數之理由為當m為丨或2時’在相等 期丁咖倍的週期咖之三相的位置檢測用電 mvh、vwh的各相無法具有相位差,或甚至無法 :紅地求出位置推定手段3所推定出_子位置的資訊 Θ p之故。 在上述構成中,藉由控制手段4的加法運算器41分別 將,置檢測用電塵Vuh、Vvh、Vwh重疊至三相的基本波 電堅Vu*、Vv*' Vw*,並施加至旋轉電動機]。在此情形 ”於位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh之向量和的電 壓向里非為又變電麗,而是變成旋轉電愿。在此,所謂交 變電壓係指將三相交流電壓一週期中屬於三相交流電壓的 各相的向量和之電齡量施加至兩方向以下之電覆。所謂 •旋轉電壓係指將三相交流電壓一週期中屬於三相交流電壓 的各:目的向量和之電壓向量施加至三方向以上之電壓。 第3圖(a)係顯示位置檢測用電壓產生器“所輸出的 位置檢測用電歷Vuh、Vvh、Vwh之一例,且將m = 4時的 電壓波形投為切換週期Tc、位置檢測用電壓的週期Thv( = 4XTC)。第3圖㈨係顯示屬於位置檢測用電壓Vuh、Vvh、. 的向里和之電壓向量Vsum的向量圖。在第3圖(a)中, 每兩個區間交替輸出任意值的+Vh與—Vh,各相的相位 差係以一區間輪出。在此情形t,屬於位置檢測用電壓 320540 15
Vuh、Vvh、Vwh的向量和之電璧向量係如 .所不在二相交流電壓一週期中、在各區間Κ· . Θ() 圖⑽中變成依序成為Vsumly之旋轉電/第3 此外亦可不將各位置檢測用電壓 或-之區間設為兩區間,而設為一區二: 圖所不的二區間等。.然而,在輪出相等於切換週期的以 率且相位不同的三相交流錢之情形中,屬於+ Vh _或-Vh之區間必須為】至加―〇之間的值且屬於+ M 之&間與屬於-w之區間總合必須為m區間。此外 相的相位差亦可不設為第3圖⑷所示的一區間,…為 一區間或三區間。然而’在輸出相等於切換週期的m :之 週期且相位不同的三相交流電壓之情形中,各相二 ::為㈣―”之間的值。此外,位置檢測用電“ It:亦可不為第3圖與第4圖所示的方波,而可為 皮寬度調變控制器15係根據控制手段4所輸出的電 vup*、Vvp*、Vwp*以及切換週期產生器^ =切換頻率T.c的值,產生用以供給至反相器6之經過脈波 二 輯信號Vul、vw、Vwl。.在此,作為脈波寬 度5周#制法’係可使用:⑷作為載波信號之三角波Cs :進行的脈波寬度調變控制法、⑻作為載波信號之錯齒波 s|所進行的脈波寬度調變控制法、(e)以及作為瞬間*門 g 行的脈波寬度調變控制法等的任; 320540 16 丄丄 首先,說明以三角波Cs所 法。第^ 斤進仃的脈波覓度調變控制 •:丄、=角波。所進行的脈波寬度調變控制 1脈波寬度調變控制法中,例如角波CS所進行 設定成切換週期產生哭CS的週期TCS 即丁_叫。 所輪出的切換週期TC的兩倍(亦 使用第5圖„兄明脈波寬度調變控制器υ所進行之且體 的脈波寬度調變動作。在第5圖中,電壓指令ν_、νς*、 V#雖為正弦波信號’但由於頻率低於三角波&的載波 信號和位置檢測用電壓Vuh、.Vvh、Vwh的頻率,因此表 不為直線狀。此外,雖然實際上於電壓指令Vup*、Vvp*、 VwP*重疊有位置檢測用電壓Vuh、Vvh、vwh,作由於在 此係針對脈波寬度調變動作來作說明,故省略其圖示。 如第5圖所示,分別比較三角波Cs與電壓指令Μ〆、 VvP*、VwP*的大小關係,當電壓指令_*、~*、>* 的大小大於三角波Cs的大小時輸出出的邏輯信號,當電 壓指令Vup*、Vvp*、Vwp*的大小小於三角波〇的大小時 輸出Low的邏輯信號。此外,亦可為分別比較三角波Cs 與電壓指令Vup*、Vvp*、Vwp*的大小關係,當電壓指令 VuP*、Vvp*、Vwp*的大小大於三角波Cs的大小.時輸出 Low的邏輯信號,當電壓指令Vup*、Vvp*、Vw〆的大小 小於二角波Cs的大小時輸出jji的邏輯信號。 接者’說明以鑛齒波Wst所進行的脈波寬度調變控制 法。第6圖係使用鑛齒波wst所進行的脈波寬度調變控制 37 320540 1362821 ,· 法時的脈》皮寬度調變動作波形。在以鑛^皮Wst所進行的 .脈波寬度調變控制法中,將鋸齒波Wsi的週期Twst.設成 與切換週期產生器13所輪出的切換週期Tc相同。 使用第6圖具體地說明脈波寬度調變動作。. .如第6圖所示,分別比較鋸齒波.Wst與電壓指令 Vup*、Vvp*、VWP*的大小關係,當電塵指令Vup*、、 ywP*的大小大於鑛齒波Wst的大小時輸出的邏輯信 籲號,當電壓指令Vup*、Vvp*、Vwp*的大小小於鑛齒波 Wst的大小時輸出L〇w的邏輯信號。此 '别比較雜齒波蝴謝Vup*、Vvp*、Vw=: 關係’當電㈣令Vup*、Vvp*、Vwp*的大小大於雜齒波 Wst的大小時輸出Low的邏輯信號,當電壓指令Vup*、
Vvp*、Vwp*的大小小於銀齒波的大小時輸出出的邏 輯信號。 接著,說明以瞬間空間電壓向量Vs所進行的脈波寬 擊度調變控制法。該脈波寬度調變控制法係將控制手段4所 輸出^電麼指令Vup*、Vvp*、Vwp*的向量和設為瞬間空 間電壓向量.VS ’ .以與該瞬間空間電壓向量Vs的大小及方 向一致之方式,在任意時間Tf内將邏輯信號Vul、Vvl、 予以日可間分割並予以組合,藉此使在邏輯信號的向量 和的任思時間内的平輿瞬間空間電壓向量Vs —致。 貫包I Ί、中’將任意時間T f設為與切換頻率產生器 13所輸出的切換週期Tc相同。 使用第7圖具體地說明脈波寬度調變動作。 320540 18 1362821 第7圖係、用以說明瞬間空間向量控制法的動作之 說明圖。第7圖(a)係顯示脈波寬度調變控制哭15所輸出 的:輯信號的組合之圖。第7圖⑻係顯示第7圖⑷的邏輯 k唬的組合所產生的八個電壓向量之圖。由於第7圖 ⑻中的向量VG與向量V7係所有的開關變成或=及 且不具有大小及方向,因此稱為零電壓向量。例如 7.圖⑷所示’考量供給屬於控制手段4所輸出的電壓於八 VuP*、Vvp*、Vwp*的向量和之瞬間空間.電屋向量%,曰二 在任意時間Tf間輸出該瞬間空間電壓向量%之,。 間空間電壓向量Vs係能分割成向量V1方向與开; 向’將瞬間空間電壓向量Vs分割成向4 V1方向二方 設為Vls,將瞬間空間電壓向量%分割 2太小 的大小設為V2S。 里V2方向時 • > 接著,根據Vis、V2s並藉由下述數式⑴十 ,時間Tf間的向㈣的輸出時間 二: 出時間T2。 里V2的輪 T1 = Vls+VlxTf ⑴ T2 = V2s+V2xTf .......(2) 此外’以任意時間Tf間的零電壓向進 間T3係藉由下述數式(3)來計#。 進仃的輪出時 T3 = Tf-T1-T2 ......(3) 如上所述’計算輪出時間ΤΙ、T2、T3,& 所示根據各輸出時間T1至T3從脈波寬户調=7圖(d) 輸出向量ΛΠ、向量V2、向量 ^調夂控制器15 里列或向置V7的邏輯信號的 320540 19 B62821 V ·' 組合’藉此將任意時間Tf間的輸出時間平均設成與瞬間空 間電壓向量Vs —致。 . 此外,在輸出零電壓向量的情形中,雖可使用向量¥〇 與向里V7這兩個邏輯信號的組合,但由於從旋轉電動機1 的中性點觀看各相電壓時,.不論是向量v〇與向量V7的任 一方,旋轉電動機丨的各相電壓皆會變成相同 苗 V…、左 /、,因此無須使用向量V0與向量V7兩者,可僅使用任 一方的組合。 接著’說明位置推定手段3的動作。 ^如第2圖所示,三相/二相轉換器19.係將電流檢測手 .^ 2所檢測出的旋轉電動機電流iu、iv轉換成α —万軸系 = 。如上所述’由於係將高頻的位置
Vu:k、 7 VUh、Vvh、Vwh重疊至三相的基本波電壓 ΓΓ- IT # 1^ "jJ ^ ^2 ^ ^ ^,j * ^ ^ ^ 古 、'產生對應位置檢測用電壓Vuh、Vvh、vwh之 * 的二置I測用交流電流,因此下-構件的傅立葉轉.換
广於二相/二相轉換器19的輸出之二相電流土 卜^ ^位置檢測用交流電流的振幅(大小)1心、I 別將屬於傅立苹了轉容換易^運算處理,乘法運算器21係分 ^某轉換盜20的輸出之las、Iy3s予以二-欠 仏/接/位^減去⑽七從輸出兩者的差分 輪出之差分"運异器23係從屬於減法運算器22的 差刀Δΐα点運算轉子位置0ρβ 320540 20 以上述方式所求出的轉子 直接檢測轉子位置,.而 Ρ、’非使用感測器等 卢士欲卩口山 由運t求出的推定值。亦6(7 在本發明中所謂求㈣子位置ΘΡ 而能正確地推定轉子位置。 ” ·、饫利益之方式 定手段3求出轉子位置0 更具體說明藉由位置推 于位置θρ之處理内容。 , 中電動機1例如為埋入磁鐵型同步電動機的情开, Τ 5在固疋正夺成4母/ /V 。1 丨月形 數式(4)表示。 的電壓方程式係、能以下述
Vocs Υβ3 R + PLa PLap ' .PLaP R + PLp las iPs +ωφ
-sin0 cosG ⑷ 其中, [Vas V冷s].在固定正交座標中的電| [ias Ms] .·在固定正交座標中的電流(二相電流) R :定子電阻 P:微分運算子 . ,
Ld Lq ω θ d軸電感 q刼電感 旋轉角速度(電性角) a軸與磁極的相位差 L= (Ld+Lq)/2 l^l = (Ld-Lq)/2
La = L+lcos29 Lp = L -1 cos 2Θ 、Lap = 1 sin 2Θ 320540 21 1362821 假設旋轉電動機1為停止時或低速運轉,ω = Ο,當將 微分運算子置換成拉普拉斯運算子(Laplace operator)時, 在固定正交座標的電流ia s、iy? s變成下述數式(5)。 ias R + sLa sL/αβ sLap R + Lp -1 vas νββ (5) 此時,當從位置檢測用.電壓產生器14施加比用以驅動 旋轉電動機1之交流電壓的角頻率充分地高之角頻率ωΐι 的位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh時,成立R<<Lax ωΐι以及R< <L/3x<i; h(s = j ω h(j為虛數單位)時),當無視 定子電阻R的影響時,上述數式(5)係變成下述數式(6)。 ias sLa sLa0 一 1 vas ips sLaP sLp νβ8 1 sLp -sLa3 vas s 2(LaLp-Lap2) sL〇P sLa νββ 1 L-lcos29 -lsin20 Tvas — l2)s _ -lsin20 L + lcos20jj_vps 此外,從位置檢測用電壓產生器14所施加的位置檢測 甩電壓Vuh、Vvh、Vwh在固定正交座標中係能以下述數 式(7)表示。 ί Vasil = Vaph · sinroh · t [VPsh = ΥαβΚ · cos®h t 其中,. ' [V a sh V /3 sh]T :在固定正交座標中的位置檢測用電壓 V (2 h .在固定正父座標中的位置檢測用電壓的振幅 ω h :位置檢測用電壓的角頻率 22 320540 Π62821 在數式(7)的固定正交座標中的位置檢測用電壓係以 下述數式(8)表示。 [Vash Vy5sh]T ......(8) 因此’當將數式(8)的位置檢測用電壓的值代入數式(6) 中的固定正交座標系的[Vas 乂沒5],且設3 =』011(』為虛 數單位)時,變成下述數式(9)。
VccBli 一《L* 1 P〇s26)sinωΐι ·t -1 sin2Θcoscoli ·t}
VaRli - __ ~ ^Li +12 -2Llcos20 · sin(roh · t - φα) > (9) 広2 ~T2)ja>h 1 sin26sin<ah,t + (L +1 cos26)cosc〇hi. t} P^p)〇h ^L2 +12 + 2L1 cos2e · c〇s(®h·t + φβ) 其中, Φ〇ί. = tan^f 1 sin26 L + 1cos20 .如數式(9)所示,可知於固定正交座標中的電流i “ s、 W的振幅含有轉子位置f訊…轉子位置θΡ)。因此, 糟由,立茶轉換器2〇抽出在固定正交座標中的電流。 抽出扩S=1 巾田1aS、Ms °亦即’藉由傅立葉轉換器20 、=轉電動機電流中的位置檢測用電 = ,且求出其振—。接 示的運嘗,#卜的振幅匕、1心’進行下述數式(1〇)所 丁的連异’糟此能僅抽罢 實現該運算,使隸^ 置資訊㈣項。為了 法運曾哭21 幅1Μ、1心分料以二次方之乘 運〜2卜以及從屬於乘法運算器 320540 23 1362821 万S)減去(I a sxl α s),而輸出僅含有轉子位置0的資訊之 △ ία冷的減法運算器22。 ΔΙαβ = IPs2 _Iasi = + i^TLlCOS29 Ϊ 、
._ 4Vaph2Ll J
'¥^r^cos2B 在位置運算器23中,以下述數式(11)除上述數式g〇) 的Δία: /3,藉此抽出cos20。接著,運算c〇s20的反餘 弦,藉此計异$ (轉子位置0 P)。轉子位置0 p的運算亦可 非為反餘弦運算’而可為準備儲存有c〇s20的值之列表, 並根據該儲存裝置所儲存的c〇s20的值求出轉子位置 4V〇ph2Ll (U) 所述在Λ細形態一中,係設成為根據切換週期 TC,將相等於切換· Tc白h倍(瓜為3以上的整數)之週 期mTc、且彼此相位不同的位置檢測用電壓㈣、Vvh、 Vwh重g至基本波電壓Vu*、Vy*、Vw*並予以輸出,因 此無須產生習知的三相分的載波信號,而能容易地輸出位 置檢測用f跑位置檢__指令),.且能僅使用旋轉電 動機電流求出轉子位置,故能以簡單的構成來推定旋轉電 動機i的轉子位置,且計算簡單而能減少運算量。再者, 即使在三角波或鑛齒波等载波信號的波每與波谷附近進行 時’由於無須產生三相分的載波信號,因此亦能 降低反相器的切換所造成的切換雜訊等之影響來進行電流 320540 24 1362821 取樣。 實施形態二 第8圖係顯示本發明實施形態二的旋轉電動機的控制 裝置中的位置推定手段的構成圖。 &在上述實施形態-的位置推定手段3中,係藉由反餘 運异或準備儲存有的值之列表並根 運算轉子位置〜然而在這些方法中會有運算量變多的^ =因此,在本實施形態二中,係構成為與實施形態一相 比曰減少運算量’而簡單地求出轉子位置θρ。 圖中,位置推定手段3係具備有合計三組的電 路.第一電路,係由三相/二相轉 20、乘、ϋ瞀μ, 邳轉換裔24、.傅立葉轉換器 宋法、以及減法運算器22 路,係由三相/二相棘拖哭γ油 .人示一冤 管器91 轉換益25、傅立葉轉換器20、乘法運 二广.以及減法運算器22所構成;以及第三電路, 由二相/二相轉換器26、傅立葉轉換器2〇、曾: 二以及減料算H 22所構成;各減法運算器u = 係輪出至位置運算器27。 的輪出 方1^此’弟一個三相’二相轉換器24係以令定'子υ =換後的二相電流的,—致之方式進以 :相St:並輸出二相電流第二個:相5 係以令定子V相方向與轉換後的二:電C =方向一致之方式進行三相/二相電流 第三個三相/二 ^一相電 w相方向與轉換後的二相電流〜方轉:奥…以令定子 a方向一致之方式進行三 32〇54〇 25 1362821 相/ 一相轉換,並輸出二相電流i a sw、丨万w。 〜 形態一相同,從各三相/二相轉換器 抽出振r *輸的一相電流係藉由各傅立葉轉換器20 由It 法運算器21分別予以二次方。接著,藉 二法運异器22從屬於乘法運算器21的輪 :振=二:方求出α電流的振幅的二次方的差分仏 Ια^ν、此時的各差分ΔΙα δι α卢V、Δία /9W係成為下述的數式(12)。 ^u=(Sf^cos20 (12) —卜^^^—2θ + 2/3π) — 杯 2/3π) 其中’疋子tj相方向θ =〇。 位置運算ϋ 27係根據ΔΙα心、Λι〇ν、Δία 的大小關係劃分成第9圖所示的丁至%區間。在各區間中, 係將内零交叉者作為線形 近似,從下述數式(13)求出轉子位置此外,數式 的 AlO—uvw 係表示Δι〇ν、内 零交叉者的值,丨丨係表^Wu、ai^v、 a △ W/Sw内零交叉者的振幅叫Δΐα^—心⑼丨亦可從^ 心、Δία /3v、AiOw的二次方的和的平方根求出。 θρ=ΔΙα[ι^/|ΔΙα ……⑴) 藉由上述構成’無須進行如實施形態一的反餘弦運 320540 26 1362821 异、或使用儲存有餘弦的值之列表,而能簡單地求 位置Θ p ’且能減少運算量。 轉子 關於其他構成與作用效果,由於與實施形態— 故在此省略詳細的說明。 s 實施形態三 第10圖係顯示本實施形態三的旋轉電動機的 置的構成之構成圖,與實施形態一對應的構 ' 相同的符號。 刀诉附上 =實施形態三中,旋轉電動機的控制裝置之特徵係 電輸人旋轉電動機1的常數(例如旋轉電動機1的 電感值ο之旋轉電動機常數輸人手段16,控制手段 位置檢測用電塵產生器14係根據從該旋轉 # 广手所獲得的旋轉電動機常數’決定相等於切:週: =的為3以上的整數)之週期(,Tci)且相位不 同的二相的位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh。 ”亦即,在本實施形.態三中,從旋轉電動機常數輪入手 :二”i將旋轉電動機常數輸入至切換週期產生… 發測用電壓產生器14。切換週期產生器!3係根據所 輸入的旋轉電動機常數決定最佳的切換_加,並輸出 至脈波寬度調變控制器15及位置檢測用電】產生器Μ。 位置檢測用電墨產生器14係根據所輸入的 於Λ數來決定最佳的倍數m,求出切換頻率產生 二:出的切換頻率Tcl與倍數m的積,並輸出週期 臟如且相位不同的位置檢測用㈣Vuh、vvh、vwh。接 320540 27 ΙΪ62821 著’藉由加法運算器31將該位置檢測用電壓Vuh、Vvh、
Vwh重疊至基本波電壓Vu*、Vv*、Vw*,並作為電堡指 令Vup*、Vvp*、Vwp*供給至脈波寬度調變控制器15。與 貫%形恶一的情況相同,脈波寬度調變控制器丨5係使用脈 波寬度控制法,根據切換週期1(;對反相器6輸出邏輯信號 Vul、Vvl、Vwl。 由於從旋轉電動機所檢測出的旋轉電動機電流中含有 高頻電流的振幅(大小)係取決於相等於切換㈣化的爪倍 (=mxTc〇之週期且相位不同的位置檢測用電壓mu Vwh,因此當無視旋轉電動機1的特性且m或Tcl經常為 一定值時,根據情況,有時會因為施加位置檢測用電塵 =、Vvh、Vwh導致產生於旋轉電動機1的高頻電流的振 =大小)變小’結果因為電流檢測手段2所檢測出的高頻 電抓精度劣化,而有轉子位置推定的精度亦變差之虞。 相對於此’在本貫施形態三中’由於根據對應旋轉電 動機Γ的種類之旋轉電動機f數計算出倍數㈣ =少一方的最佳值,而以會相等於切換週期TC的时 =方式決定相位不同的各位置檢測用_vuh V 口 即使在驅動旋轉電動機常數不同的旋轉電動 置。中’亦能精度佳地推定旋轉電動機厂的轉子位 由於與實施形態一相同 關於其他構成及作用效果 故在此省略詳細的說明。 實施形態四 320540 28 B62821 第11圖係顯示本實施形態四的旋轉電動機的控制裝 置的構成之構成圖,與實施形態一對應的構成部分 相同的符號。 ^ 在本實施形態四中,々疋将电切微〜住刺裒置係具備有 位置檢測用電壓週期輸入手段17。該位置檢測用電壓週期 輸入手段17係為了變更位置檢測用電壓產生器14所輸出 的位置檢測用電壓Vuh、Vvll、Vwh的週期或頻率的任一 者:而設定輪入該週期或頻率之手段’藉此,在位置檢測 用電壓產生器14中,決定以切換週期產生器13所設定的 切換週期Tc的倍數m(m為3以上的整數)。 ^亦即,在本實施形態四中,位置檢測用電壓週期輸入 手段17係決定位置檢測用電壓產生器14.所輸出的位置檢 2用電壓Vuh、Vvh、Vwh的週期或頻率的任一者。例如, 當使用者將任意的週期輪入至位置檢測用電壓週期輸入手 段17時.,位置檢測用電遷產生器14係根據從位置檢測用 籲電塵週期輸人手段17所獲得的週期,決定將位置檢測用電 .屋VUh、Wh、Vwh的週期設定成切換週期Tc#幾倍之倍 =咖為3以上的整數)。此外,當使用者將任意的頻率 =入至位置檢測用㈣週期輸人手⑨17時,位置檢測用電 =生器14係運算從位置檢測用電壓週期輸人手段”所 /旱的頻率的倒數’藉此求出位置檢測用電壓的週期,並 相據所求週期來決定將位置檢測用電壓犧、 =週期設定成切換週期Tc的幾倍之倍數+為3以上的 整數)。 320540 29 13^62821 用電Μ週期輸入手段17而任意掩變更施加至旋轉電動 的各位置檢測用雷愿 Vllh 、丄 *, 一 .· .
,此’在本實施形態四中,由於能藉由設置位置檢測 匕動機1 率,因 不舒服 關於其他構成及作用效果,由於與實施形態一相同, 故在此.省略詳細的說明。 •實施形態五 在别述實施形態一中,位置檢測用電壓產生器14輸出 相等於切換週期產生器13所輸出的切換週期Tc的m倍之 週期且相位不同的位置檢測用電壓Vuh'Vvh、Vwh,其中, 取雖設為3以上的整數,.但並未具體特別界定m的值。 在本實施形態五中,將m的值限定成6n(n為自然數)。 亦即,將位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh的週期Thv限 疋成切換週期Tc的6n倍(η為自然數)。藉此,各個位置檢 •測用電壓Vuh ' Vvh、Vwh彼此的相位差變成120。,而能 .將位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh作成三相平衡電壓指 令。 作為一例,第12圖係顯示就切換週期Tc、位置檢測 用電壓的週期Thv而言,n=l時的電壓波形。在第12圖 中’每三個區間交互任意值的+ Vh與一¥11,位置檢測用 電麗Vuh、Vvh、Vwh的相位差係設成兩個區間。在此情 形中由於位置檢測用電壓的週期Thv為六個區間,因此 兩個區間的相位差為360。/ 6個區間χ2個區間=120。,位 30 320540 U62821 置檢測用電壓Vuh .、Vi/h τ7
Vwh變成三相平衡交流雷 因此,能減少不平衡二相六士平广 卞何乂抓电壓。 丁η—相父流電壓的施加 機1的影響,與施加不孚俺一 4 — 守双耵〜电動 加不十衡二相交流電壓的情形相比,能 订位置推定所需的傅立葉轉換等之運算。 關,其他構歧作収果,由於與實絲.態一相同, 敌在此令略詳細的說明。 實施形態六. 的旋轉電動機的控制裝置 對Λ的構成部分係附上相
第〗3圖係顯示實施形態六 的構成之構成圖,與實施形態一 同的符號。 在本實施形態六中,控制手段4係具有速度運算器 18’該速度運算n 18係根據位置運算手段3所輸出的轉子 來運算旋轉電動機1的旋轉速度。而I,速度運 算斋18所運算的旋轉速度的資訊係供給至位置檢 壓產生器14。 當方疋轉電動機1的旋轉速度變成某程度的高速時,即 使不將位置檢·電壓Vuh、Vvh、Vwh重疊至基本波電 M Vu*、Vv*、Vw*’亦可容易地從旋轉電動機i的感應電 壓推定旋轉電動機1的轉子位置。因此,在本實施形態六 中,位置檢測用電壓產生器14係在速度運算器18所輸出 的方疋轉電動機1的旋轉速度變成預定速度以上時將位置檢 測用電壓Vuh、Vvh、Vwh設為零,以使位置檢測用電壓 不會對基本波電壓Vu*、Vv*、Vw*造成影響。同時,切換 成從旋轉電動機1的感應電壓推定旋轉電動機的轉子位置 320540 31 1362821 之方法。 藉由採用此種構成,能消除因為將包含有相等於切換 週期的m倍之週期且相位不同的位置檢測用電壓v仙、
Wh'Vwh之高頻電壓施加至旋轉電動機i所造成 能量損失。 關於其他構成及作用效果,由於與實施形態一相同, 故在此省略詳細第說明。 實施形態七 番:先,明本發明實施形態七的旋轉電動機的控制 裝置月”先說明下述的習知技術:如在先前技術的項目中 斤’八為了删減電流感測器的成本,使用 =:用以供給直流電壓至反相器之直流電二 的直流母線電流,藉由該直流母線電流檢測時 μ、ι於目開關的切換時序之不同,來運算該時間點電 流流通於旋轉電動機1的哪一相。 .,,電 • * 14圖係顯示旋轉電動機的控制裝置之習知的槿忐 圖,該旋轉電動機的控制裝置係使用_檢= 段(電流感測器)29檢測直流母線電流,並:有巧= 測出的直流I始平4 · 丄/、负用以仗該檢 母線%流Idc運算出旋轉電動機電 動機電流運算手段3〇产贫 得电動機電机之靛轉電 段而是於旋榦^圖中雖未設置位置推定手 置之旋轉位^幾1安裝用以檢測旋轉電動機的旋轉位 段30所進= 31 ’但由於與旋轉電動機電流運算手 賓略此點說明、。動機電流的運算沒有直接關係,因此 320540 32 1362821 士 = 14圖所示的旋轉電動機的控制裝置係具備有:母線 .電流檢測手段29,係由用以檢測流通於直流電壓源28以 及反相™ 6之間的直流母線電流⑷之單一個電流感測器 斤構成Μ及旋轉電動機電流運算手段3〇,係根據該母線 .電机杈測手奴29所檢測出的直流母線電流Idc與屬於脈波 寬度調變手段5的輸出之邏輯信號Vul、Vvl、Vwl,、運算 流通至旋轉電動機丨的旋轉電動機電流比、h。 # 第15圖係顯示使用以三角波Cs所進行的脈波寬度調 變控制法時從二相/三相轉換器1〇所輪出的基本波電壓 VU*、VV*、VW*以及三角》皮Cs之時間變化的模樣(第15 圖⑷)、以及從脈波寬度調變控制器15所輸出的邏輯信號 Vul、Vvl、Vwi的時間變化的模樣(第15圖⑻)。脈波寬度 調變控制器丨5係分別在各基本波電壓Vu*、、vw*比 三角波Cs還大時輸出「Hi」的邏輯信.號Vui、Vvi、vwi, 比三角波Cs還小時輪出「Lgw」的邏輯信號wi、v^、 • Vwl 〇 第16圖係顯示對於直流電壓源28之母線電流檢測手 段29以及反相器6的連接狀態之構成圖。 反相器6的開關UP、VP、WP、UN、VN、WN係根 據屬於脈波寬度調變手段5的輪出之邏輯信號%卜Vvl、 Vwl,藉由閘極驅動電路31予以導通(〇N)或切斷 例如開關up係在邏輯信號Vul ^「m」時導通,在邏輯 信號Vul A「Low」時切斷。.開關係在邏輯信號n 為「Low」時導通,在邏輯信號Vul為「出」時切斷。開 320540 33 丄叫化2i 關7係在邏輯信號Vvl為「Hi」時導通,在邏輯信號Vvl • ^ f「L〇w」時切斷。開關VN係在邏輯信號乂^為「l〇w」 -^ ^通在邏輯號Vvl為「Hi」時切斷。開關WP係在 1輯信號ywi為「出」時導通,在邏輯信號Vwl為「L〇w」 時切斷。開關WN係在邏輯信號Vwl為「Low」時導通, 在邏輯信號Vwl為「Hi」時切斷。 接著,說明從直流母線電流Idc運算旋轉電動機電流 之動作原理。 如第15圖(b)所示輸出邏輯信號時,由於在區間τι中 關UP VP、WP變成導通,其他開關變成切斷,因此在 2間T1的切換時序中,流通於旋轉電動機丨的w相之電 L 1W以及母線電流檢測手段29所檢測出的電流1扣變成 相同。接著,在區間T2中,開關up、VN、觀冑成導通, 其他開關變成切斷。目此在區間.T2的切換時序中,流通 於旋轉電動機i的U相之電流iu以及母線電流檢測手段 ♦ 29户斤檢測出的電流恤變成相同。亦即,能分別在區間η 中求出w相的旋轉電動機電流iw,以及在區間了2求出口 相的旋轉電動機電流iu。關於剩下之ν相的旋轉電動機電 &1V’由於三相電㈣和變成零’因此能從下述的數式⑽ 求出。如此,母線電流檢測手段29係能於三角波〇的半. 週期(切換週期TC)之間檢測三相的各旋轉電動機電流心 iv、iw。 iv= - (iu + iw) ...:,.(14) 如此’旋轉電動機電流檢測手段30係藉由屬於脈波寬. 320540 34 U 厶 OZ1 :=味5的輸出之邏輯信號w的切換時 首ail:及該時間點母線電流檢測手段29戶斤檢測出的 儀餅廡、士電々,L idc,來判別該檢測出的直流母線電流Idc 的旌::通於旋轉電動機1的哪一相之電流’而運算各相 的凝轉電動機電流。 士丛此外,三相電流檢測雖然肩本較佳為以相同的時序同 Z 相分的旋轉電動機電流,但由於在此使用邏輯信 =:ul Vvl、Vwi的切換時序的不㈤,故無法同時以相同 广序檢測三相分的旋轉電動機電流。具體而言,由於在 +圖(b)的開關區間T1檢測w相的旋轉電動機電流, 4關區間T2檢測u相的旋轉電動機電流,且從數式(】4) =出v相的旋轉電動機電流,因此產生從在開關區間T1 檢測W相的旋轉電動機電流後至在開關區間Τ2檢測口相 的旋轉”機電流為止之時間差。因此,雖有在該時間差 2間因三相的各旋轉電動機電流的值發生變化而產生檢測 ° 可%陡’但由於開關區間Τ1與開關區間Τ2係鄰接 勺區間且時間差幾乎很微小,因此實際上能無視因為在 該時間差間的電流變化所造成的檢測誤差。 在第14圖所示的構成中,旋轉電動機電流運算手段 3〇係根據母線電流檢測手段29所檢測出的直流母線電流 Idc以及屬於脈波寬度調變手段5的輸出之邏輯信號yd、 Vvl] Vwl來運算流通至旋轉電動機丨的旋轉電動機電流 lv,但如第17圖所示,旋轉電動機電流運算手段3〇 亦能根據母線電流檢測手段29所檢測出的直流母線電流 320540 35 1362821
Idc以及屬於二相/三相轉換器1〇的輸出之基本波電壓
Vu*、Vv*、Vw*來運算流通至旋轉電動機1的旋轉電動機 ,¾二亦即,在帛14圖的構成中,輸入至旋轉電動機電流 運具手段30的信號為直流母線電流恤以及屬於脈波寬度 調,手段5的輸出之邏輯信號、vw、Vwi,相對於此, 在第1:圖所示的構成中,輸人至旋轉電動機電流運算手段 3〇的信號為直流母線電流Idc以及基本波電壓Vu*、Vv*、 Vw* ° …參照第18圖說明藉由第17圖的構成從直流母線電流 運异旋轉電動機電流之旋轉電動機電流運算手段30的動 作原理。 J纫 _第18圖係顯示與第15圖同樣使用以三角波cs所進 行的脈波寬度調變控制法時, — ώ 稽田屬於一相/二相轉換器 問織^ 本波㈣督、VV*、VW*與三角波Cs的時 欠的叙樣(第18 ®⑷)、邏輯信號的時間變化的模樣、 ,:::;r號的不同,能求出母線電流檢測手段二 机母線電流為旋轉電動機電流的哪一相 u圖(b))之圖。 . :第18圖⑷所示,將基本波電屢Vu*、Vv*、Vw*中 小: = 稱為最大相(在第18圖⑷中為科將大小最 與最小去到、相(在第18圖⑷^為VW*),將處於最大者 用以三'角^間者稱為中間相(在第18圖⑷中為Vv*)。在使 在^ S所進行的脈波寬度調變控制法的情形時, 在從直流母綠電流Idc運算旋轉電動機電流之方法/在 320540 36 .動機電流為最大相:(::::Te)期間中能求出的旋轉電 (b))。 S重®之前後(參照第I8圖 此外’當三角波Cs朝右上乂 波Cs重疊前求出最小相的旋轉電動機能古在中間相與三角 在區間時能檢測出者為^ =在第18圖中, 重疊後求出最大相的旋轉電動機電n cs 間丁2時能檢測出者圖區 降時’能在中間相舆三角波,-角最皮二= 相),,中丄 間了4時能檢測出者為口 機電流(在第1目Γ二角波Cs重疊後求出最小相的旋轉電動 .,/V,L 圖中’在區間T5時能檢測出者為W相)。 ;能用以從基本波電塵¥、^、^與直流母線電流 〆出的旋轉電動機電流Idc存在有這種關係,因此能藉由 使用從直流母線電流29所檢測出的直流母線電流此與基 本波電壓Vu'、Vv*、Vw*,從直流母線電流恤求出旋轉 電動機電流。 如此’具有下述優點:如第14圖至第18圖所示,當 構成為利用直.流母線電流Idc、以及該直流母線電淥Idc 檢測時反相器的各相開關的切換時序的不同,來運算該時 間點電流流通於旋轉電動機1的哪一相時,由於如實施形 邊'一至六所示’只要設置用以檢測直流母線電流Idc之單 一個電流感測器即可,無須設置用以直接檢測至少二相分 37 320540 的旋轉電動機電流之複數個 感測器的成本。 心’因此能削減電流 流之:二Γ根據直流母線電流1dc運算旋轉電動機電 ..,'上所述利用直流母線電流Idc檢測時反相号 ==開關的切換時序的不同,因此.例如第19圖⑷料, :二皮電壓Vu*、Vv*、Vw*為接近的值或變成相同的值 m目的切換時序變成彼此接近或相同。結果,.μ 圖或第π圖所禾的構成中,如第19圖⑻所示,由於丁卜 Γ雜等之各開關區間的時間變成非常短或變成無時間,因此 ;難以判別母線電流檢測手段29所檢測的電流變成與旋 ^機1的哪-相電流相同。因此’為了判別直流母線 =變成與哪一相的電流相卜必須確保開關區間的 %間為某預定值以上。 此外,由於實施形態一至六的控制褒置並未以電流感 測益專直接檢測至少二相分的旋轉電動機電流並利用各相 的切換時序的Μ,因此即使基本波電壓Vu*、¥、¥ =近的值或變成相同的值,亦能確實地檢測旋轉電動機 的各相的旋轉電動機電流,不會產生上述的問題。 在根據直流母線電流Idc運算旋轉電動機電流之情形 ^ ’例如第圖⑷所示,為了設成即使在基本波㈣ u、Vv*、Vw*為接近的值或變成㈣的值時亦能判斷直 流母線電流恤變成與哪-相.的電流相同,係藉由將前述 位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh重疊至二相/三相轉換 器1〇所輸出的基本波電壓Vu*、Vv*、VwH:來解決。以下,、 320540 38 136282*1 說明本發明的實施形態七,實施形態七係構成為能利用位 ‘置檢測用電壓Vuh、Vvh ' Vwh從直流母線電流Idc運瞀 旋轉電動機電流。 第20圖係顯示本實施形態七的旋轉電動機的控制裝 置的構成圖’與實施形態一對應的構成部分係附上相同符 號。 . 、 第20圖係顯示實施形態七的旋轉動電機的控制裳置 的構成圖,與實施形態一對應的構成部分係附上相同的符 .號。 、 本實施形態七的旋轉電動機的控制裝置係以第丨圖所 示的實施形態一所構成的控制裝置為前提,省略第丨圖的 電流檢測手段2,取而代之的是設置有:母線電.流檢測手 段29,係檢測流通於反相器6與用以供給直流電力至該反 相器6之直流電壓源2 8之間的母線電流〗d c ;以及旋轉電 ^機電流運算手段3G,係根據該母線電流檢測手段29所 檢柯出的母、線電流Idc以及脈波寬度調變手段5所輸出的 邏辑信號Vu卜VW、Vwl來運算旋轉電動機電流。此外, 與第17圖所示相同,採用將二相/三相轉換器1()所輸出 的基本波電壓Vu*、Vv*、Vw*讀入旋轉電動機電流運算手 段30之構成來取代將脈波寬度調變手段5所輸出的邏輯信 號Vul Vvl、Vwl讀人旋轉電動機電流運算手段%之構 成,亦能達到相同的效果。 一在此,如第19圖⑷所示, 輸出的基本波電壓Vu*、Vv*、 在二相/三相轉換器1〇所 Vw*彼此接近的情形中,當 320540 39 1362821 藉由第2G圖的控制手段4的加法運算器4ι重疊例如具有 貫施形態五所說明的第12圖所示的波形(週期Thv=6nx Tc ’.n=1)之位置檢測用電壓Vuh、⑽時,屬於加 $運算器“之輪出的電壓指令Vu〆、,*、vw,係變成 第21圖(a)所示的波形。此外,由於電麗指令、 VWP*的平均值係變成與第19 _所示的各基本波電壓 VU ^ Vw相同,因此只要將位置檢測用電壓Vuh、 • VWh的頻率設定成不會對旋轉電動機!的控制造成 衫響之程度以.上’即能與不重疊位置檢測用電麼佩、 Vvh ,wh的情形同等地控制旋轉電動機1。 、田才工制手奴4所輸出的電壓指令Vup*、Vvp*、 ^第2!圖⑻所示的波形時,對應此波形,脈波寬度調變 控制裔15所輪出的邏輯信號⑽、v 第 =圖⑻所示。亦即,能在第21_.中將^ ^ 區間…4的時間設長。由於開關區間二 二因此在開關區間T1中能檢測出〜相的旋轉電動機 :抓1W ’在開關區間T4中能檢測出ϋ相的旋轉電動機電 式(^也而剩^的V相的旋轉電動機電流卜能使用前述數 二/運P亦即’藉由重4位置檢測用電壓%
Vwh ’能於三角波 測:相的㈣2 換頻率TC的兩倍)内檢 :目純轉電動機電流。然而,由於開 = 與了5中無法求 位置檢測用電壓產生器14所輸出.的位置檢測用電麗 320540 40 丄北2821 IUh、VVh、Μ的振幅Vh的最大值係從反相器· 6所能輸 .出的最大電壓將用以驅動旋轉電動機工所需的電壓予以減 :ί運异的值’而振幅Vh的最小值係設定在用以防止反相 斋6中的切換元件短路之無感時間(dead W)所招致的誤 差電壓以上,藉此發揮從直流母線電流運算旋轉電動機電 流之效果。.. 如上所述,在本實施形態七中,由於預先將相位不同 •的位置檢測用電壓Vuh' Vvh、Vwh重疊至基本波電壓 Vu、Vv*、Vw* ’並根據直流母線電流此運算旋轉電動 =電流’因此能以單—個電流感測器等之母線電流檢測手 段來構成以降低成本,且即使基本波電壓Vu*、Vv*、 為接近的it或變成相同的值,亦能運算並求出三相的旋轉 電動機電流。 實施形態八 如上述實施形態七之說明,具有只要預先將相位不同 鲁的位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh重疊至基本波電壓
Vu*、Vv*、Vw*,並根據直流母線電流Idc運算旋轉電動 機電抓,即使基本波電壓vu*、Vv*、Vw*為接近的值或變 成相同的值,亦能運算並求出三相的各旋轉電動機電流之 優點。 . 然而,在利用第12圖所示的波形(週期Thv= 6nxTc, n 1)的位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh從直流母線電流 運异旋轉電動機電流之情形中,該三相的旋轉電動機電流 的檢測間隔係如第21圖所示為三角波Cs的週期tcs(二 320540 41 丄:丄 2Tc’亦即為切換 14圖或第”圖所二 17:倍)。相— 電流時(無基本波電::籌成中,可檢測三相的旋轉電動機 時)的三相的旋轉:nvv*、Vw*為接近或相同的值 從直的波形的位置檢測用電厂堅 之情形中,—i 4 Ί線電流Ide運算旋轉電動機電流 率tc的兩倍―。目白、方走轉電動機電流的檢測間隔變成切換頻 vh、::’在利用第12圖所示的波形的位置檢測用電壓 U' V:Vwh從直流母線電流運算旋轉電動機電流之方 、,如第21圖(b)所示,為了在開關區間T1檢測出v =的旋轉電動機電流、在開關區間T4檢測出㈣的旋轉 J動機電流、以數式(14)求出w相的旋轉電動機電流,合 f生從在開關區間T1檢測出V相的旋轉電動機電流後至 開關區間丁4檢測出U相的旋轉電動機電流為止之時間 亦P在第14圖與第17圖所示的構成中,從直流母 線電流運算旋轉電動機電流時的時間差為第15圖(b)或第 18圖⑻所示之鄰接的開關區間T1與開關區間τ2的時間 差’然而利肖帛12圖所示的波形的位置檢測用Vuh、 Vvh、Vwh從直流母線電流運算旋轉電動機電流之方法, ,於時間差為第21圖(b)所示之兩個開關區間分離之開關 2間T1與開關區間τ4的時間差,因此有在該時間差之間 變動的三相旋轉電動機電流值的變動變大,而無法無視檢 320540 42 1362821 測誤差之可能性。 因此,在本實施形態八中,係改善實施形態七所產生 的上述不期望的狀況。亦即,關於重疊至基本波電壓Vu*、 • Vv*、Vw*之位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh,在第12 圖所示的波形的位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh中分別 僅具有+ Vh與一 Vh這兩個值,相對於此,例如如第22圖 所示,設定成位|檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh分別具有 + Vh、一 Vh、0這三個值,而能從直流母線電流運算旋轉 *電動機電流。除此之外的整體構成係與第20圖所示的實施 形態七的情形相同。 在此,當藉由第20圖的控制手段4的加法運算器41 重疊具有第22圖所示的三個值的位置檢測用電壓Vuh、 Vvh、Vwh時,屬於加法運算器41的輸出之電壓指令 Vup*、Vvp*、Vwp*係變成第23圖(a)所示的波形。而且··’ 對應這些電塵指令Vup*、Vvp*、Vwp*,從脈波寬度調變 馨控制器15所輸出的邏輯信號Vul、Vvl、Vwl係變成如第 23圖(b)所示。 如此,藉由利用具有第22圖所.示的+ Vh、一 Vh、0 這三個值的位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh,而能改善實 施形態七的不期望的狀況,並將三相的旋轉電動機電流的 檢測間隔縮短至切換週期Tc。 此外,即使在利用具有第22圖所示的+ Vh、_ Vh、0 這三個值的位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh之情形中, 有時亦會有因為基本波電壓Vu*、Vv*、Vw*的值使電壓指 43 320540 1362821 令Vup*、Vvp*、Vwp*彼此接近而產生無法檢測旋轉電動 •機電流之開關區間的情形。在此情形中,將位置檢測用電 壓 Vnh、Vvh、Vwh 的值設成具有 +2Vh、+vh、—2Vh、 —Vh廷四個值的大小,或如正弦波等地將大小連讀性變化 的位置檢測用電壓設成Vuh、Vvh、Vwh.等,並將位置檢 測用電壓Viih、Vvh、Vwh的值設成複數個,藉此能檢測 旋轉電動機電流。 鲁 此外,在本實施形態八中,雖然為了從直流母線電流 運算旋轉電動機電流而將位置檢測用電壓Vuh、Vvh、 Vwh設成具有三假值,但由於位置檢測用電壓、 VWh的週期係設定成恆長地相等於切換週期Te的 為3以上的整數)之週期mxTc,因此不會對位置推定手段. 所進行的轉子位置的推定運算造成任何不良影響。因 此,由於在利用位置檢測用電壓Vuh、Vvh、從直流 線電流Idc運算旋轉電動機電流時,無須安裝位置感: 鲁益且可刪減電流感測器的數目,因此能簡單且低成本地構 成旋轉電動機1的控制裝置。 實施形態九 第24圖係顯示本發明實施形態九的旋轉電動機的控 =置之構成圖,與實施形態七(第2〇圖刪 係附上相同的符號。 本貫施形態九的旋轉電動機的控制裝置係以實施形 :(弟20圖)的構成為基本架構,並在控制手段 檢測用電壓運曾邮7 4 ^ 开σ卩14與加法運算器41之間設置位置檢; 320540 44 1362821 用電壓變更器34。 ,所輸==電塵變更器34係輸入有三相轉換器 .,根m &轉電動機1之基本波電屋vu*、vv*、 列用币厂〜本波電屢Vu*、vv*、vw*輸出變更位置檢 測用電壓Vuh2、V 交又m罝檢 v—vh2、Vwh2:=W:2,^ 的位置檢測用電pVh、、仏測用電壓產生11 14所輸出 而 主U ' Vvh、Vwh的振幅大小經過變更。 所幹出=法運算器41將該位置檢測用電壓變更器% ^ ^的*更位置檢測用·㈣、Vvh2、油加法運 r至基本波電壓Vuh=、Vv*、Vw*。 電愿ΐΓ述實施形態七(第2〇圖)所示的構成之情形中,當 :曰曰7 Vup Vvp*、Vwp*接近或變成相同值時’會變 :極難以判別直流母線電流變成與哪一相的旋轉電動機電 “同’且電流的檢測間隔變長,或有可能發生電流檢測 系差。為了解決發生這種不期望的狀況,在上述實施形能 八中,係設定成位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh分別具 有+ Vh Vh、0這二個值’而能從直流母線電流運算旋 轉電動機電流,而在本實施形態九中,為了能比實施形態 八的情形更動態地進行對應,係根據基本波電壓Vu *、 Vv*、Vw*的值來.變更位置檢測用電壓產生器丨斗所輸出的 位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh的振幅。以下說明此動 作原理。 第25圖係位置檢測用電壓變更器34的動作說明圖。 第25圖(a)係顯示位置檢測用電壓產生器14所輸出的位置 320540 45 l362821 檢測用㈣Vuli、Vvh、Vwh的輸出波形。第25圖⑻係顯 示位置檢測用電㈣更H 34所輸出的變更位置檢測用電 壓Vuh2、Vvh2、V.wh2的輸出波形。第25圖⑷所示的: 置檢測用電麼馳、Vvh、Vwh係與第12圖所示的位置檢 測用電壓Vuh、Vvh、Vwh的波形(週期Thv=6nxTc,& 1)相同,因此第12圖的K1至K3與第25圖⑷的幻至 K3相互對應。 不經由位置檢測用電壓變更器34,直接將位置檢測用 電壓產生器14所輸出之第25圖⑷所示的位置檢測用電屡 Vuh、Vvh、Vwh重疊至基本波電壓Vu*、Vv*' vw*時會 變成第25圖⑷所示的波形,此波形與第21圖⑻所示的二 形相同。 在該第25圖⑷中,由於將位置檢測用電壓Μϋ V*重疊至基本波電壓Vu*、Vv*、Vw*所獲得之電壓指 7 Vup、Vvp*、Vwp*在區間K1中Vu〆與hp*接近,因 鲁此開關區間T2的時間變短' 無法判別直流母線電流雙成 與哪一相的旋轉電動機電流相同。此外’由於在區間Μ 中Μ*與Vwp*接近,因此開關區間Τ5的時間變短,益 法判別直流母線電流變成與哪—相的旋轉電動機電流相、 同。 因此,在本實施形態九中,位置檢測用電壓變更器34 係根據基本波電壓Vu*、Vv*、Vw*預先進行運算而求出位 置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh的開關區間Τ1、Τ2· .的時 門而求出有無因為Vup*、Vvp*、vwp5H變成彼此接近或 320540 46 1362821 相同的值且各開關區間ΤΙ、T2···的時間變短造成無法判斷 直流母線電流變成與哪 > 相的旋轉電動機電流相同的狀態 (以下稱為不能判斷狀態)。 上述所謂不能判斷狀態,係指各開關區間:η、Τ2···的 時間變成比旋轉電動機電流運算手段30的運算時間還短 之狀態,由於各開關區間ΤΙ、Τ2···的時間係與各電麈指令 Vup*、Vvp*、Vwp*的值之差成比例,因此能從基本波電 壓Vu*、Vv*、Vw*與位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh之 .和(=電壓指令Vup*、Ϋνρ*、Vwp*)求出各開關區間ΤΙ、 Τ2…的時間。 因此,在運算所求出的各開關區間ΤΙ、Τ2··•的時間變 成不能判斷狀態時,位置檢測用電壓變更器34係於每個切 換週期Tc以不會變成不能判斷狀態之方式將位置檢測用 電壓Vuh、Vvh、Vwh的振幅值變更達Δν分,並輸出變 更位置檢測用電壓Vuh2、Vvh2、Vwh2。 接著,位置檢測用電壓變更器34係在下一個切換週期 輸出變更位置檢測用電壓Vuh2、Vvh2、Vwh2,該變更位 置檢測用電壓Vuh2、Vvh2、Vwh2係以返還原先在前一個 切換週期所變更的△ V分之方式變更位置檢測用.電壓. Vuh、Vvh、Vwh。第25圖(d)係顯示變更位置檢測用電壓 Vuh、Vvh、Vwh的值之後的各相的電壓指令Vup*、Vvp*、 Vwp*的變化。此外,變更位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh 之值係以可確保能判斷直流母線電流變成與哪一相的旋轉 電動機電流相同的時間之方式(亦即變成旋轉電動機電流 47 320540 1362821 運算手段 出。 30的運算時間以上), 藉由下述數式(15)運算求 Δ KtxA Vp ......(15) 其中’ Δν為位置檢測用電壓的變更量’ Kt為比例常數, A VP 為 Vup*、Vvp*、Vwp*各相的差。 例如’在第25圖(c)的情形中,位置檢測用電壓變更 器34係預先藉由運算求出開關區間η、τ2的時間,判斷 開關區間Τ2是否變成不能判斷狀態。接當判斷開關 區間Τ2在該情況下變成不能判斷狀態時,如第25圖(幻 的區間Κ1所示’係以不會變成不能判斷狀態之方式,才艮 據數式(15)將W相的位置檢測甩電壓Vwh的值降低達下述 數式(16)的△ V分。 Δ V= Ktx(Vup* — Vwp*) ......(16) 接著,在下一個切換週期的區間K2中,將W相的位 置檢測用電壓Vwh的值提升達^乂分。如第25圖(〇所示, 鲁由於在區間K2中Vvp*、Vwp*接近而變成不能判斷狀態, 因此在區間K2中將W相的位置檢測用電壓vwh上升達在 區間κι所變更的△ v分.。如此,即使在第25圖(d)的區間 K2中’亦能避免變成不能判斷狀態。 此外,在第25圖(d)所示的例子中,雖然在區間κι、 K2中將W相的位置檢測用電壓Vwh變更達△ v,但即使 不變更W相的位置檢測用電壓Vwh,而將U相的位置檢 測用電壓Vuh變更達△ V,或者以W相的位置檢測用電堡 Vwh與U相的位置檢測用電壓Vuh彼此分離之方式來變更 320540 48 1362821 值(例如以各Δ.ν/2之方式分離),亦可獲得相同的效果。 然而,在此情形中,由於在區間K2中存在有Vvp*、Vwp* .接近的情形,因此.需要重新變更V相或w相的位置檢測 用電壓Vvh、Vwh。 如上所述,在本實施形態九中,在位置檢測用電壓運 异。卩14與加法運异器41之間設置位置檢測用電壓變更器 34,以該位置檢測用電壓變更器34根據基本波電壓、 鲁Vv*、Vw*的值來預測各相的電壓指令Vup*、Vvp*、Vwp* 的差,仗所預測的各相的差來求出有無不能判斷狀態,當 有產生不能判斷狀態之虞時,變更位置檢測用電壓產生器 .Η所輸出的位置檢測用電壓Vuh、Vvh、V#的振幅,因 $不^使旋轉電動機i的驅動性能劣化,能從直流母線電 抓運算旋轉電動機電流,並能比實施形態八的情形進一步 動態對應。此外,由於不使基本波電壓Vu*、Vv*、VW* 產生任何的變化,僅使位置檢測用電壓Vuh、Vvh、Vwh 鲁的振幅變化,因此能從直流母線電流Idc運算旋轉電動機 .電流。 (產業上的可利用性) 本發明係能應用於感應電動機或同步電動機等旋轉電 動機的控制褒置’且無須使.用旋轉位置感測器即能獲得轉 子位置資訊並進行旋轉控制。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示本發明實施形態一的旋轉電動機的控制 裝置之構成圖。 49 320540 丄观821 第2圖係顯示第1圖的控制裝置所具備的位置推定手 .段的詳細構成圖。 . 第3圖(a)及(b)係用以說明實施形態,的動作之說明 圖。 第4圖係用以說明實施形態一的動作之說明圖。 第5圖係用以說明實施形態一的動作之說明圖。 第6圖係用以說明實施形態一的動作.之說明圖。 第7圖(a)至(d)係用以說明實施开少態一的動作.之說明 圖。 第8圖係顯示本發明實施形態二的控制裝置所具備的 位置推定手段的詳細構成圖。 第9圖係用以說明第8圖的位置推定手段的動作之說 明圖。 第10圖係顯示本發明實施形態三的旋轉電動機的控 制裝置<構成圖。 | 第11圖係顯示本發明實施形態四的旋轉電動機的控 制裝置之構成圖。 -· · · 第12圖係用以說明本發明實施形態五的控制裝置的 動作之說明圖。 第13圖係顯示本發明實施形態六的旋轉電動機的控 制裝置之構成圖。 . A第14圖係顯示用以從直流母線電流運算旋轉電動機 電机=白知的旋轉電動機的控制裝置之構成圖。 第15圖及(b)係用以說明具有第14圖的構成之旋轉 50 320540 Ϊ362821 電動機的控制裝置的動作之說明圖。 第16圖係顯示第14圖所示的旋轉電動機的控制 的電壓施加手段之構成圖。 又 ,第17圖係顯不用以從直流母線電流運算旋轉電動機 電流=習知其他的旋轉電動機的控制裝置之構成圖。· π 第18圖(a)及(b)係用以說明具有第17圖構 電動機的控制裝置的動作之說明圖。.成之凝轉 第19圖⑷及⑻係用以說.明在具有第14圖或第η圖 所示構成的旋轉電動機的控制裝置中從直流母線電流運: 旋轉電動機電流時產生缺失時的動作之說明圖。., 制裝顯示本發明實施形態七的旋轉電動機的控 的控=ar=r第2°圖所—一 的丄用以說明本發明實施形態八㈣控制裝置 圖⑷及(b)係用以說明本發.明實施形態八的動作 之說明圖。 mrf • . · _ · 第24圖係顯示本發明實施形態. 控制裝置之構成圖。 死得冤動機的 第25圖(a)至(d)係用以說明具有 上 電動機的控制裝置的動作之說明圖。° 、、之旋轉 【主要元件符號說明】 2 電流檢測手段 1 旋轉電動機 ο + + u、 320540 51 1362821 控制手段 位置推定手段 4 5 6 7 9、 11 13 15 16 17 18 21 23 29 30 31 41 脈波寬度調變手段 電壓施加手段(反相赛) d轴電流控制器 8 〇 ^ ^ q袖電流控制界 12座標轉換器 1() -相/-士絲° 相/二相轉換器
>19、24、25、26三相/二相轉換H 切換週期產生器14位置檢測用電壓產生器 脈波寬度調變控制器 旋轉電動機常數輪入手段 位置檢測用電壓週期輸入手段. 速度運异器 20 傅立葉轉換器 乘法運异态 22、42 減法運算器 27位置運异器 28 直流電壓源 母線電流檢測手段(電流感測器) 旋轉電動機電流運算手段. 方疋轉位置感測器33 位置檢測用電壓運算部 加法運算器 320540 52
Claims (1)
1362821 十、申請專利範圍: -種凝轉電動機的控制裝置,係用以 旋韓#备丨^ 凝轉電動機的 .工制該奴轉電動機的控制裝置係具備有: 電流檢測手段’係.檢測流·通於前 機的 轉電動機電流,· 更動機的旋 、位置前述位置推定手段所推定的轉子. 脈波λ度調變手段,係根攄來白 述雷a ㈣木自别述控制手段的前 期二及使用於脈波寬度調變控制之切換避 輪出經過脈波寬度調變的邏輯信號;以及、週 ,壓施加手段,係根據前述脈波寬度簡手 的远輯信號,對前述旋轉剧 -壓; 电動钱鈿加驅動用的交流電 . · · 前述控制手段所輸出的前述電麗指♦係十 :電動機的驅動用的基本波電壓重立 a疋 壓’該位置檢測用電壓係相等於前:置松測用電 勹3 μ上的整數)之週期, I 2.如申咬垂立, 谷相間的相位不同。 中,前述控制手段係包含有電動機的控制裝置,其 位置檢測用電壓產生器,係 壓;以及 你產生刚述位置檢測用電 加法運算器,係將前述位 位1檢測用電壓產生器所輸 320540 53 出的位置檢測用電壓 麼指令對前述脈波寬 3.如申請專利範圍第1 置,具備有: 重疊至前述基本波.電壓,並作為電 度調變手段輸出。 項或第2項之旋轉電動機的控制裝 母線电流檢測手段,係取代前述電流檢測手段 測流通於前述電壓施加手段以及用以供給直流電力至 該電壓施加手段之直流電壓源之間的母線電流;以及 測手^轉钱機電流運算手段,係根據前述母線電流檢 又所檢❹的母線電流以及前述邏輯信 =指:兩者或其中的任-者,運算流通於前述旋轉; 動機的别述旋轉電動機電流。 4. ^申請專利範圍第3項之旋轉電動機的控制m 從前述位置檢測用_產生器所產生的前述位置檢 =用電㈣於前述切換週期的.期間中至少具有三個振 中畐0 :申:#·專利範圍第3項之旋轉電動機的控制裝置,其 m述控制手段係具備有位置檢測用電壓變更哭,該 Ϊ置檢測用電錢更器係因應前述基本波電1,差°生= 二述位置檢測用㈣產生器所產生的位置檢測用電屢 ^振幅變化後之變更位置檢測用電壓’並予以輪出至前 述加法運算器。 :申請專利範圍第2項之旋轉電動機的控制裝置,苴. ^前述位置檢測用電壓產生器所輸出的前述位置檢測 1的週期.係設定成前述城週期的6n倍仏為自然 320540 54 6 1362821 * 數)。 •.如申請專利範圍第i項或第2項之旋轉電動機的控制裝 . 八中4述位置推定手段係從前述旋轉電動機電流 中抽出藉由將前述位置檢測用電壓或前述變更位置檢 j =電壓重宜至确述基本波電壓所產生的位置檢測用 父流電流,並根據該所抽出的位置檢測用交流電流來推 定前述轉子位置。. • 8.如申^專利範圍第7項之旋轉電動機的控制裝置,其 中’前述位置推定手段包含有: 一 相/一相轉換益,係將流通於前述旋轉電動機之 三相的旋轉電動機電流予以三相/二相轉換; 於傅立葉轉換器,.係從屬於前述三相/二相轉換器的 叛出之一相電流抽出位置檢測用交流電流; 乘法運算器,係將㈣傅立葉轉換H所抽出的二相 ——的位置檢測用交流電流分別予以平方運算;以及 子位=置運算器,係根據各乘法運算㈣輪出來輸出轉 9.如申請專利範圍第2項之旋轉電動機的控制裝置,並 中’前述控制手段係具有用以根據前述位置^手所 推定的轉子位置來運算前述旋轉電動機的旋 速度運异态,且在該速度運算器 又 1, « . ^ ^ 7*~出的旋轉速度變 成預先W的預定值以上時,使前述位置檢測 生盗停止產生位置檢測用電壓。 、 320540 55
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