[发明专利]用于控制电动机的设备和方法

说明书

本非临时性申请是基于2010年7月20日在日本特许厅提交的日本专利申请No.2010-163103，其全部内容并入此处做为参考。

技术领域

本发明涉及使用解算器输出控制电动机的技术。

背景技术

使用解算器计算电动机旋转速度和基于所计算的旋转速度控制电动机的技术是已知的。通常，解算器输出包含误差。为了消除这种误差的影响，传统上已经提出了多种对解算器的检测出的角度进行校正的技术。

例如，日本特开No.2004-222448公开了一种技术，其测量直到解算器的检测到的角度分别变为60°、120°、...720°的时间段T1到T12，使用测量到的时间段T1到T12计算每60°的偏移角度Δθn，将计算得到的偏移角度Δθn代入表达式θn＝n×60°+Δθn(n＝1至11)，由此进行每60°的角度校正。已经介绍，这种技术能驱动电动机，同时，即使是在解算器的检测到的角度包含误差的情况下，防止控制故障。

已经知道，解算器输出包含与转子旋转同步的误差。用于消除这种误差的技术包含这样的技术：基于对解算器输出完成一个周期(解算器周期)的时间段进行测量的结果，计算电动机的旋转速度。

还存在另一种技术，将与解算器输出的一个周期对应的360°划分为多个区间，每当解算器的检测到的角度越过每个分割边界时测量解算器周期，由此计算旋转速度。采用这种技术，可使得旋转速度的计算周期短于解算器周期，故而即使在低的电动机旋转速度下使得旋转速度能被准确计算。然而，在关于越过划分边界的判断经由软件实现的情况下，划分边界的越过不能在每个划分边界进行至少一次计算的这种长的计算周期中正确地得到测量，导致劣化的旋转速度计算准确度。

发明内容

做出本发明以解决上面介绍的问题，目的在于甚至在相对较长的计算周期时基于解算器输出准确地计算电动机旋转速度。

根据本发明的控制装置为一种电动机用控制装置，包含检测电动机的旋转角度的解算器和基于解算器输出对电动机进行控制的控制单元。控制单元将与解算器输出的一个周期对应的角度划分为多个区间，在各个预定的计算周期上，判断解算器的检测到的角度是否越过所述多个区间间的任何边界，计算从判断出检测到的角度越过边界时的第一时间点到在一个周期后判断出越过边界时的第二时间点的角度变化，基于通过将从第一时间点到第二时间点的角度变化除以第一与第二时间点之间的时间段获得的值计算电动机的旋转速度，基于旋转速度对电动机进行控制。

优选为，每当判断出边界越过时，控制单元存储当判断出边界越过时的时间和检测到的角度，通过将第一与第二时间点之间的检测到的角度的差加到对应于所述一个周期的角度，计算从第一时间点到第二时间点的角度变化，将第一与第二时间点之间的时间差计算为第一与第二时间点之间的时间段。

优选为，每当判断出边界越过时，控制单元存储当判断出边界越过时的时刻和在最接近的前一个区间中判断出边界越过时的时刻之间在检测到的角度中的区间角度差和区间时间差，将所述多个区间的区间角度差的总值计算为从第一时间点到第二时间点的角度变化，将所述多个区间的区间时间差的总值计算为第一与第二时间点之间的时间段。

优选为，控制单元将第一与第二时间点之间的时间段限制为预定的上限时间。

优选为，控制单元依赖于旋转速度而改变与所述一个周期对应的角度的划分数量。优选为，控制单元随着旋转速度较低而增大划分数量。

优选为，假设解算器的角度的乘法因子为a，电动机的极对数为b，电动机每分钟的速度为c，每秒钟的计算次数为f，存储用于计算旋转速度的信息的存储器溢出的值为Tr，在大于60×a/(b×c×Tr)且小于(60×a×f)/(b×c)的值的范围内，控制单元改变划分数量。

优选为，在旋转速度被计算的时间点之后的第三时间点上，基于当旋转速度被计算的时间点之前的旋转速度历史，控制单元预测旋转速度。

优选为，当预测旋转速度时，随着旋转速度较低，控制单元延伸当旋转速度被计算时的时间点和第三时间点之间的时间差。