[发明专利]电动机控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种不具有速度传感器的电动机控制系统或者一种无速度传感器的电动机控制系统，用于使用逆变电路通过目标控制响应来对电动机进行速度控制。

背景技术

通常，作为无速度传感器的电动机驱动方法之一，存在一种通过使施加给电动机的电压与频率大致地成比例来控制电动机的V/f控制方法。在所述V/f控制中，出于在驱动电动机的同时防止速度偏差或者节约能量的目的，提出这样一种系统，在该系统中，根据从电动机的定子检测的电流来调节输出到电动机的电压。

在作为第一个传统示例的电动机控制系统中，从电动机电流和旋转相位获得无功分量电流，从无功分量电流和无功分量电流基准值获得误差电压，以补偿电动机的V/f特性。(例如，参照专利文献1)此外，作为第二个传统示例的电动机控制系统包括：电流坐标转换器，用于将两相的定子电流坐标转换成比位置基准值超前90度的电流分量；第一电压校正器，用于产生与从低通滤波器输出的电流成比例的电压校正量，该低通滤波器使来自电流坐标转换器的电流通过；第二电压校正器，用于产生与从高通滤波器输出的电流成比例的电压校正量，该高通滤波器使来自电流坐标转换器的电流通过，从而通过有控制轴的δ轴分量的电流，电压加到同步电动机上。(例如，参考专利文献2)

图3是第一传统示例的电动机控制系统的示意性框图。在该图中，2表示逆变电路，4表示电动机电流检测单元，5表示逆变控制器，6表示频率设置部分，7表示波形产生部分，8表示无功分量电流操作部分，9表示无功分量电流基准部分，10表示误差电压操作部分，11表示V/f转换器部分，12表示输出基准操作部分，以及31和32是加法器部分。此外，1表示电源，3表示电动机。在逆变控制器5中，控制逆变电路2的输入信号的频率在频率设置部分6中被设置，设置的频率的输入信号被输出到波形产生部分7和V/f转换器部分11。波形产生部分7利用来自于频率设置部分6的输出信号作为输入信号产生旋转相信号，并输出这样产生的旋转相信号到无功分量电流操作部分8和输出基准操作部分12。无功分量电流操作单元8获得来自于电动机电流检测单元4的检测输出的无功分量和来自于波形产生部分7的输出，并输入获得的无功分量电流到加法器部分31的一端。从无功分量电流基准部分9输出的无功分量电流基准值被输入到加法器部分31的另一端。加法器部分31的加法输出被输入到误差电压操作部分10，以获得误差电压。误差电压操作部分10的输出被加在在加法器部分32中V/f转换器部分11的输出，从加法产生的输出被输入到输出基准操作部分12。输出基准操作部分12的输出被输入到逆变电路2中，以驱动逆变电路2。此外，假设当电动机电流检测单元4检测U相、V相和W相电流时输出的检测信号分别是Iu、Iv和Iw，则无功分量电流操作部分8执行由下面的表达式(1)所示的操作，以获得无功分量电流检测值Ir。

[等式1]

Ir=23·{Iu·cosθ+Iv·cos(θ-23π)+Iw·cos(θ-43π)}---(1)]]>