[发明专利]感应电动机的控制装置和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及感应电动机的控制装置和控制方法，特别涉及通过矢量控制而被控制的感应电动机的控制装置和控制方法。

背景技术

以往，作为感应电动机的控制装置，对以下的感应电动机的控制装置作了各种提案，该感应电动机的控制装置具有：反相电路，其向感应电动机提供三相驱动电路；和PWM电路，其向该反相电路提供正弦波的PWM信号，其中，根据来自外部的速度指令信号和磁通指令信号向PWM电路输出控制信号。(例如，参照专利文献1和专利文献2)

图7是示出现有的感应电动机的控制装置的结构的框图。图7所示的感应电动机的控制装置100(以下称为控制装置100)是与三相交流电源101和感应电动机(IM)106连接、且控制感应电动机106的控制装置，并具有：二极管整流电路102，平滑电路103，反相电路104，PWM选通信号生成器105，脉冲发生器(PG)传感器107，电流传感器108，三相/二相坐标转换器109，二相/dq坐标转换器110，磁通估计器111，速度估计器112，反馈速度切换器113，滑动运算器114，积分器115，磁通PI控制器116，磁通电流PI控制器117，速度PI控制器118，扭矩电流PI控制器119，dq/二相坐标转换器120，以及二相/三相坐标转换器121。

控制装置100以磁通指令值φ_d^*和速度指令值ω_m^*为目标，使用反相电路104来驱动感应电动机106。另外，反相电路104的功能由电源开关元件来实现，而以下所述的各功能由采用CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、ROM(Read OnlyMemory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等构成的计算机、以及存储在ROM、RAM等内的程序来实现。

控制装置100首先利用偏差运算部122运算磁通指令值φ_d^*和由磁通估计器111所估计的磁通估计值φ_d^之间的偏差Δφ_d，所获得的偏差Δφ_d被输入到磁通PI控制器116。磁通PI控制器116根据所输入的偏差Δφ_d生成磁通电流指令值I_d^*。然后，利用偏差运算部123运算磁通电流指令值I_d^*和从二相/dq坐标转换器110所输出的d轴的磁通电流i_d之间的偏差ΔI_d，所获得的偏差ΔI_d被输入到磁通电流PI控制器117。磁通电流PI控制器117根据所输入的偏差ΔI_d生成d轴电压指令V_d^*。

另一方面，控制装置100利用偏差运算部124运算速度指令值ω_m^*和由速度估计器112所估计的速度估计值ω_m^或者由脉冲发生器传感器107所检测的速度ω_m之间的偏差Δω_m，所获得的偏差Δω_m被输入到速度PI控制器118。速度PI控制器118根据所输入的偏差Δω_m生成扭矩电流指令值I_q^*。然后，利用偏差运算部125运算扭矩电流指令值I_q^*和从二相/dq坐标转换器110所输出的q轴的扭矩电流i_q之间的偏差ΔI_q，所获得的偏差ΔI_q被输入到扭矩电流PI控制器119。扭矩电流PI控制器119根据所输入的偏差ΔI_q生成q轴电压指令V_q^*。