[发明专利]对回转机械实施改进控制的装置

权利要求书

1.一种用于驱动功率转换器的开关部件以从供电电源的DC(直流)电压中产 生功率转换器的可变输出电压的控制装置，所述输出电压用于回转机械和在回转机 械中产生转矩，所产生的转矩允许回转机械的转子旋转，所述控制装置包括：

相位设定装置，其基于回转机械所产生的转矩和所需转矩之间的差量来设置定 义在转子中的两相旋转坐标系中功率转换器输出电压矢量的相位；

标准设定装置，其基于相位设定装置设置的相位和转子的旋转速度，来设置在 两相旋转坐标系中输出电压矢量的标准；以及

驱动信号确定装置，其基于相位设定装置设置的相位和标准设定装置设置的标 准，来确定驱动信号，以及将驱动信号应用于开关部件以此驱动开关部件使得将所 产生的转矩调整为所需转矩。

2.根据权利要求1的控制装置，其中功率转换器的输出电压是周期性AC(交 流)电压，以及驱动信号驱动开关部件使得输出电压在第一期间正向应用于回转机 械以及在第二期间负向应用于回转机械，第一期间和第二期间的总和与输出电压的 一个周期相对应，第一期间基本上等于第二期间。

3.根据权利要求1的控制装置，其中功率转换器的输出电压是周期性AC电压， 以及驱动信号驱动开关部件使得输出电压在第一期间正向应用于回转机械以及在第 二期间负向应用于回转机械，第一期间和第二期间的总和与输出电压的一个周期相 对应，驱动信号具有关于输出电压的半个周期的点的反对称性。

4.根据权利要求1的控制装置，进一步包括：

获得单元，其获得供电电源的DC电压；

驱动信号确定装置，其工作以基于设定相位、以及设定标准和获得的DC电压 之间的相互关系来确定驱动信号。

5.根据权利要求4的控制装置，其中功率转换器的输出电压是周期性AC电压， 驱动信号确定装置包括存储单元，该存储单元中存储输出电压的每个周期内多个驱 动信号的波形，所述多个驱动信号的波形分别与代表标准变量和DC电压变量的相 互关系的多个数值有关，相应地，驱动信号确定装置工作以在多个波形中选择一个 波形，所选择的一个波形对应于设定标准和获得的DC电压。

6.根据权利要求1的控制装置，其中相位设定装置工作使得当所产生的转矩相 对于所需转矩缺少时相位超前，以及当所产生的转矩相对于所需转矩变得超出时相 位滞后，以及标准设定装置工作以：

具有模型方程其中在回转机械所产生的转矩用标准和相位的函数来表示；以及

设定标准使得转矩相对于模型方程中的相位的部分差值变为正。

7.根据权利要求1的控制装置，其中转子具有磁场，两相旋转坐标系为具有d 轴和q轴的d-q坐标系，d轴表示转子磁场的方向，q轴具有在转子旋转期间超前d 轴π/2弧度的电角度的相位，以及标准设定装置工作以设定标准使得基于输出电压 流入回转机械的电流在d轴等于或小于0。

8.根据权利要求1的控制装置，其中转子具有磁场，两相旋转坐标系为具有d 轴和q轴的d-q坐标系，d轴表示转子磁场的方向，q轴具有在转子旋转期间超前d 轴π/2弧度的电角度的相位，以及标准设定装置工作以设定标准使得基于输出电压 流入回转机械的电流信号在q轴与所需转矩的信号相匹配。

9.根据权利要求1的控制装置，其中回转机械具有电枢，标准设定装置工作以 设定标准由此基于输出电压在任何流入回转机械的电枢的电枢电流值处在回转机械 中最大效率地产生转矩。

10.根据权利要求1的控制装置，其中标准设定装置工作以设定标准由此基于 电压矢量在电枢电流流入回转机械的电枢时在回转机械中最大效率地产生转矩，从 功率转换器的输出电压矢量中减去一部分形成所述电压矢量，所述部分将被回转机 械中的感应电压所取消。

11.根据权利要求1的控制装置，其中转子具有磁场，和两相旋转坐标系为具 有d轴和q轴的d-q坐标系，d轴表示转子磁场的方向，q轴具有在转子旋转期间超 前d轴π/2弧度的电角度的相位，以及标准设定装置工作以设定标准使得基于输出 电压流入d轴的电流变为0。