[发明专利]具有马达保护功能的控制装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年8月29日提交的申请号为No.2006-232066的日本专利申请的优先权，其全部内容通过引用而包含在本申请中。

技术领域

本发明涉及马达控制装置，具体涉及根据马达的运行状态而具有最佳保护功能的马达控制装置。

背景技术

当运行马达时，如果过载状态持续，马达线圈的温度可持续升高，可能导致马达线圈的烧毁。考虑到这种可能性，当温度升高时必须使用热保护装置，诸如嵌入马达线圈中的温控器或热敏电阻器，其使用温度计以切断到达马达的电流。

另外，还可以使用其中没有采用温度检测器的电子热系统，诸如由待审日本专利申请No.9-261850或待审日本专利申请No.6-253577公开的电子热系统。这样的系统试图对具有数秒或更长的热时间常数的发热元件和它们的环境进行热保护，并基于当前命令的历史或类似物通过计算热值和热释放量来估计温度以对待保护对象进行保护。

图5是应用电子热系统的马达控制装置的示例性框图。根据由高水平控制器(诸如位置控制，在图5中未显示)计算的速度命令V^*控制马达44。控制流程如下所述。

速度控制器41接收速度反馈V和速度命令V^*作为输入以执行作诸如PI控制和计算电流命令I^*的操作，该速度反馈V由转换器46使用编码器45的位置检测值计算。接着，电流控制器42接收电流反馈I和电流命令I^*以计算逆变驱动命令。根据逆变驱动命令，逆变电路43输出功率波形以驱动马达44。而且，根据电流命令I^*，温度估计组件47估计温度。如果估计的温度达到阈值，温度估计组件47将马达44的运行停止命令输出到电流控制器42。

在上述使用热保护装置的系统中，假定由用作温度检测器的热敏电阻器或温控器检测到的温度精确地反映了马达线圈本身的温度。因此，如果温度检测器与马达线圈之间存在温度差，保护功能可能无法正确工作。而且，如果作为例如碰撞的结果马达旋转被卡住，电流可被集中在一相上，引起部分马达线圈的温度升高。结果，在温度升高的部分马达线圈和温度检测器之间产生温度差，使温度检测器不能正确检测马达线圈的温度，还可能导致烧毁马达线圈。此外，如果从马达线圈到温度检测器的热传导很差或者马达线圈的热时间常数小于温度检测器的检测延迟，温度检测器不能正确检测马达线圈的温度，在这种情况中可能无法防止马达线圈的烧毁或者可能的实际燃烧。

在上述传统的电子热系统中，当马达旋转时，因为电流在三相(U相、V相和W相)中同等流动并且马达线圈的温度作为整体升高，温度估计组件47可精确地估计马达线圈的温度。在这种情况下的马达保护曲线看起来如图4中所示的曲线。这里，图4中的M4、A4和T4是由马达确定的值。这里，值M4是马达电流限制值，值A4典型地被设定为马达连续额定电流，值T4基于马达被设定。例如，保护曲线可根据当马达以连续的额定功率旋转时实际测得的热时间常数来设定。但是，如果马达被锁定，电流集中在一相中使一部分马达线圈的温度升高，导致马达线圈烧毁。因此，需要重新检查(降低)阈值，以在马达被锁定时防止马达线圈烧毁。但是，如果阈值被降低并且马达在旋转，估计的温度值可超过阈值，甚至当马达正常运行时也是如此，从而引起保护功能的不必要的起动的问题。

此外，在电子热系统中，不管马达的运行状态如何，对马达线圈的三相温度估计值都是相同的。此时，如果电流集中在一相中，马达线圈的温度偏离温度的估计值，引起在保护功能起动之前马达线圈烧毁的问题。

提出本发明以解决上述问题，其目的是提供最佳马达保护功能。

发明内容

本发明通过提供马达控制装置有利地解决上述常见例子中的问题，所述马达控制装置包括检测马达转子(motor needle)的角位置的位置检测传感器，基于位置检测传感器测得的马达转子的角位置控制马达速度的速度控制器，温度估计组件，其通过速度控制器计算的电流命令值或扭矩命令值估计马达温度，并且当估计的温度达到阈值时，将电流切断信号输出到切断电流到马达的路径的电流控制器，还包括根据位置检测传感器测得的马达转子的角位置确定马达运行状态的运行状态确定组件，其中温度估计组件根据运行状态确定组件确定的马达运行状态改变阈值。