[发明专利]旋转机的控制装置及旋转机的电感测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应机(induction machine)或同步机(synchronous machine)这样的旋转机(rotary machine)，特别是涉及一种能够对旋转机的电感进行测定的控制装置及旋转机的电感测定方法。

背景技术

在对旋转机进行驱动控制的控制装置中，需要旋转机的电气常数(电阻、电感)的值。

在现有的旋转机的电感常数测定中，在利用约束件等将旋转机的转子固定的状态下，施加交流电力而测定电感常数。但是，对于连接在机械上的旋转机，如果为了测定电气常数而使旋转机进行旋转，则存在使所连接的机械损伤等问题，要求一种不旋转就能够测定电气常数的旋转机的控制装置及电气常数测定方法。

作为无旋转式的旋转机的常数测定装置·方法，提出了下述方法(例如，参照专利文献1)，即，对大小2个等级的直流电流流过电流控制部时的各电压指令分别进行存储，从基于2个等级的直流电流中较大一方的电流等级的电压值快速变化为基于较小一方的电流等级的电压值，对此时的电流变化达到2个等级的电流步宽的规定值时的时间进行测量，使该测量时间除以绕组电阻的测量值而运算d轴电感。

另外，提出了下述控制方法·装置(例如，参照专利文献2)，即，将q轴电流指令、d轴电流指令设定为第一q轴电流指令值、第一d轴电流指令值，将具有规定高度的d轴电流步进指令发送至控制装置，从与d轴电流检测值相对于步进指令的偏差相对应地生成的d轴电压指令值中，减去与由电动机的一次电阻引起的电压降对应的电压，将所得到的电压值以预先确定的第1积分时间进行积分，生成d轴积分值，生成积分结束时的d轴电流检测值相对于积分开始时刻的d轴电流检测值的d轴变化量，针对q轴进行相同的计算而生成q轴积分值和q轴变化量，将电感比值K设定为K＝(q轴积分值/d轴积分值)×(d轴变化量/q轴变化量)，通过算式Lq＝K×Ld计算q轴电感。

另外，提出了下述控制装置·方法(例如，参照专利文献3)，即，向感应电动机施加用于直流励磁的电压，将感应电动机维持为停止状态，将利用频率较低的正弦波、三角波、锯齿波使直流励磁得到的二次磁通进行微小变化的信号与电压指令或电流指令进行叠加，基于电流检测值和电压指令或电压检测值，对互感进行运算。

专利文献1：日本特开2009－232573号公报(段落【0007】、图2)

专利文献2：日本特开2001－352800号公报(段落【0015】)

专利文献3：日本特开2000－342000号公报(段落【0004】、【0013】)

发明内容

在专利文献1的常数测定方法中，需要使施加的电压值快速变化，对此时电流变化至特定值为止的时间进行测定，因此，存在为了始终监视电流，需要能够进行足够快的采样的A/D变换器、微型计算机等运算装置。

另外，在专利文献2的使用电感比值计算电感的方法·装置中，为了通过Lq＝K×Ld计算q轴电感，需要电感比值及d轴电感，存在无法适用于电感比值因电感的磁饱和而变化的旋转机的课题。

另外，在专利文献3的使用交流电流的电感运算装置·方法中，需要至少使交流电流在数个周期中持续流过旋转机，存在在测定期间中旋转机微小地振动，产生噪声的课题。并且，为了测定电感的磁饱和特性，需要提高交流电流的振幅，还存在成为引起更大的振动及噪声的原因的课题。

本发明的目的在于，为了解决上述课题而提供一种旋转机的控制装置及电感测定方法，其不需要用于以高采样周期检测步进电压施加时的旋转机电流变化的高性能A/D变换器、微型计算机，通过在常数测定中尽可能缩短电流流过旋转机的时间，从而能够抑制旋转机的振动及噪声，并且能够测定电感的磁饱和特性。

本发明所涉及的旋转机的控制装置具有：电压指令生成部，其生成电压指令；电压施加部，其基于电压指令向旋转机施加电压；电流检测部，其检测旋转机的旋转机电流；以及电感运算部，其根据电压指令和旋转机电流对旋转机的电感进行运算，电压指令生成部生成多个恒定直流电压的电压指令，电压施加部基于电压指令向旋转机施加电压，电感运算部根据从电压指令中任意选择出的测定用电压指令、和测定电压指令施加前后的由电流检测部检测出的旋转机电流，对电感进行运算。