[发明专利]具有转差频率修正功能的无传感器感应电动机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及代替使用速度传感器来检测电动机的速度，而是根据在电动机的线圈中流过的电流来推定转差频率，并使用该转差频率来推定电动机的速度，从而进行控制的无传感器感应电动机的控制装置。

背景技术

关于不具有速度传感器的感应电动机的控制方法，例如，在日本特许第3067659号(JP3067659B)中记载了各种方法，但是，在该控制中，根据在电动机的线圈中流过的电流的值来推定转差率，并使用该转差率计算推定速度，进行反馈控制。在速度反馈数据正确时，通过该控制生成的电压指令成为所期望的指令值。

图1是表示作为现有技术的不具有转差频率修正功能的无传感器感应电动机的控制装置的结构的框图。图1的控制装置为独立控制转矩指令(IQ指令)IQ_cmd和励磁指令(ID指令)ID_cmd的矢量控制。在三相→两相变换部12中对来自感应电动机10的三相电流反馈进行DQ变换，生成电流反馈IDfb、IQfb。在电压指令计算部14中，根据D相、Q相的电流反馈、电流指令以及励磁频率指令ω1_cmd生成电压指令VD_cmd、VQ_cmd。在电流补偿器16中，根据IQ指令IQ_cmd和IQ反馈的偏差生成励磁频率指令ω1_cmd，并对该ω1_cmd进行积分来计算励磁相位θ。在两相→三相变换部18中，使用VD_cmd、VQ_cmd和θ来进行逆DQ变换，由此生成三相电压指令，驱动电动机。关于在感应电动机中的转差率，可以在转差频率推定部20中以ω_s^＝k(常数)×IQfb/IDfb的形式推定转差频率推定值ω_s^，并且在减法器22中取与ω1_cmd的差，由此推定电动机速度为ω_r^。根据速度指令ω_rcmd和速度推定值ω_r^进行速度补偿器24中的速度控制。

在此，有在为高速时转差频率推定值偏离真值的情形。结果，速度推定值ω_r^、励磁频率指令ω1_cmd偏离真值，导致电压指令低于理想值，电动机无法输出所期望的输出。

即，当在高速区域中速度推定值中有误差时，存在在所期望的相位不流过电流，输出下降的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种具有转差频率修正功能的无传感器感应电动机的控制装置，其能够检测速度推定值中发生的误差、适当修正转差频率的推定值，从而改善电动机的输出。

发明内容

根据本发明提供一种具有转差频率修正功能的无传感器感应电动机的控制装置，该控制装置具备：转差频率推定部，其根据在感应电动机的线圈中流过的电流来推定转差频率；电压指令计算部，其使用基于速度推定值和从外部赋予的速度指令的差计算出的Q相电流指令，计算用于控制施加在感应电动机上的电压的D相电压指令和Q相电压指令，其中所述速度推定值是根据转差频率的推定值计算的值；理想电压指令决定部，其使用速度指令和Q相电流指令来决定理想电压指令；实际电压指令计算部，其使用D相电压指令和Q相电压指令来计算实际电压指令；以及转差频率修正部，其比较理想电压指令的值和实际电压指令的值，当实际电压指令的值小于理想电压指令的值时，将转差频率的推定值修正为更小的值。

转差频率修正部通过将所述实际电压指令的值相对于所述理想电压指令的值的比与所述转差频率的推定值相乘，来修正所述转差频率的推定值。

另外，转差频率修正部仅在可以认为感应电动机的速度与速度指令一致时修正转差频率。

在某速度下，为了获得所期望的输出而预先知道需要的电压(理想电压指令)，这可以由速度(≒速度指令)和Q相电流(≒Q相电流指令)决定。并且在相对于需要的电压，电压指令较小时，判断为速度推定值发生偏离。此时通过修正“转差率”的推定值，速度推定值成为与实际接近的值，从而改善了输出。

附图说明

通过与附图关联的以下的实施方式的说明，更进一步阐明本发明的目的、特征以及优点。

图1是表示作为现有技术的不具有转差频率修正功能的无传感器感应电动机的控制装置的结构框图。

图2是表示本发明第一实施方式的具有转差频率修正功能的无传感器感应电动机的控制装置的结构框图。

图3是用于说明本发明的改善效果的曲线图。

图4是表示本发明的方法的一个例子的流程图。