[发明专利]电动机控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及进行感应电动机的矢量控制的电动机控制装置。尤其涉及能够 进行使磁通的增大提早、不产生磁通的过冲的励磁电流指令的电动机控制装 置。

背景技术

感应电动机是在定子中流过一次电流来产生旋转磁场，转子对旋转磁场产 生的磁通进行切割，由此在转子中感应出电压并流过二次电流，由该二次电流 和磁通的相互作用产生转矩。长期以来，作为感应电动机的控制，使用了将定 子中流过的一次电流分成磁通方向的励磁电流和二次电流即转矩电流来进行 控制的矢量控制。产生的转矩与由励磁电流产生的磁通和转矩电流之积成正 比。

图9是说明现有的感应电动机的矢量控制的图。指定感应电动机的转矩的 转矩指令输入到电流控制器5、并且输入到磁通指令计算部4，输出磁通指令。 在磁通指令计算部4中，考虑了由感应电动机7的速度传感器71检测出并被 反馈的旋转速度，来计算磁通指令。磁通指令与转矩指令同样地输入到电流控 制器5。

转矩指令输入到电流控制部5的转矩电流计算部53，转矩电流计算部53 对转矩(q相)电流指令进行计算后输出。输出的转矩电流指令与从功率转换 装置6反馈的转矩实际电流之间的偏差，输入到转矩电流控制器54，转矩电 流控制器54按照所输入的转矩电流的偏差，对输入到dq-uvw转换部56的d 相电压指令进行计算后输出。

另一方面，励磁指令输入到电流控制器5的励磁电流计算部51，励磁电 流计算部51输出励磁(d相)电流指令。输出的励磁电流指令与从功率转换 装置6反馈的励磁实际电流之间的偏差输入到励磁电流控制器52，励磁电流 控制器52按照所输入的励磁电流的偏差，对输入到dq-uvw转换部56的q相 电压指令进行计算后输出。

dq-uvw转换部56将输入的d相电压指令以及q相电压指令转换成u相电 压指令、v相电压指令以及w相电压指令。u相电压指令、v相电压指令以及 w相电压指令作为电流控制部5的输出，输入到功率转换装置6。输入到功率 转换装置6的u相电压指令、v相电压指令以及w相电压指令，由功率转换装 置6被转换为对感应电动机7供给的uvw相的实际电流。感应电动机7由该 uvw相的实际电流驱动，感应电动机7输出由转矩指令而指定的转矩，使主轴 8旋转。

另外，从功率转换装置6输出的uvw相的实际电流被反馈到电流控制器5， 由电流控制器5的uvw-dq转换部55转换为转矩(d相)实际电流和励磁(q 相)实际电流，作为转矩电流反馈和励磁电流反馈而被使用。此外，感应电动 机7的速度传感器71向磁通指令计算部4反馈感应电动机7的旋转速度。

像这样在增大感应电动机的磁通时、或者存在如提高控制的应答性的磁通 指令的变更时等情况下，要求快速增大磁通或者变更磁通。但是，产生的磁通 相对于励磁电流以由电路常数决定的时间常数增大，因此到确立磁通为止相对 于励磁电流延迟。

因此，目前为了缩短磁通的增大时间，从磁通增大时刻开始到磁通的估计 值达到指令值为止，对磁通指令乘以固定的放大系数，赋予大于指令值的值， 来产生磁通。然而，乘以放大系数的结果是导致所产生的磁通必定过冲、达到 磁通指令值的时间延迟的问题(参照特公平6-67253号公报)。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的发明，其目的在于提供一种根据磁通指令 值与磁通估计值之间的偏差的函数、或者根据从磁通增大时刻开始的时间t的 函数来求出放大系数，由此使磁通的增大提早、并且不产生过冲的电动机控制 装置。

为了达到上述目的，本发明的电动机控制装置，根据磁通指令值控制励磁 电流、根据转矩指令值控制转矩，其特征在于，具有：系数计算单元，其计算 作为所述磁通指令值与磁通估计值之间的偏差的函数而被求出的系数，或者作 为从所述磁通增大开始的时间的函数而被求出的系数；以及励磁电流计算单 元，其根据相当于所述磁通指令值的励磁电流值和由所述系数计算单元而计算 出的系数，来计算励磁电流指令值，根据该计算出的励磁电流指令值，在从所 述磁通增大开始到所述磁通到达磁通指令值为止的期间，控制励磁电流。

而且，还具有功率转换部，其根据转矩电流和励磁电流，对电动机供给驱 动功率，由所述励磁电流计算单元计算出的励磁电流，该计算出的励磁电流与 转矩电流的矢量和的大小在不超过所述功率转换部的最大容许电流值的范围 内。