[发明专利]电动机控制装置以及电动机控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动机控制装置以及电动机控制方法。

背景技术

在内藤治夫编著的《实用电动机驱动控制系统设计及其实际》的191-230页公开有如下感应电动机用矢量控制，即，对将在感应电动机的定子中流动的三相交流电流变换为与电源角频率(＝电动机电角频率+转差角频率)同步的正交二轴坐标系而得到的磁通电流和扭矩电流进行调整，由此对电动机扭矩进行控制。在以与扭矩电流和转子磁通的比率成正比的方式控制转差角频率的情况下，感应电动机扭矩与伴随着磁通电流延迟而产生的转子磁通和正交的扭矩电流的积成正比。另外，由于各轴彼此干涉，因此设置使干涉项抵消的非干涉控制器，以使得能够分别独立地进行控制。

在将《实用电动机驱动控制系统设计及其实际》中所记载的感应电动机应用于电动汽车的情况下，从电动机的输出轴经由驱动轴而到达驱动轮的扭矩的传递系统，构成将驱动轴作为弹簧要素的扭转共振系统。因此，如果如急起步时、急加速时等这样急剧地踩踏加速器踏板，则有时扭转共振系统因该急剧的输出扭矩的增加而发生共振，产生车体振动。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于抑制扭转振动的电动机控制装置以及电动机控制方法。

一个实施方式的电动机控制装置具备：逆变器，其对交流感应电动机供给电压而进行驱动；指令值计算单元，其基于交流感应电动机的目标电动机扭矩而计算从逆变器输出的交流电压的指令值；以及逆变器控制单元，其基于交流电压的指令值而控制逆变器。交流感应电动机的目标电动机扭矩包含：第1目标电动机扭矩，其至少为了抑制扭转振动而要求高速响应；以及第2目标电动机扭矩，其与第1目标电动机扭矩相比为低速响应，被实施了延迟处理。指令值计算单元基于目标电动机扭矩而计算电流响应性相对于输入较慢的磁通电流指令值，并且基于目标电动机扭矩以及磁通电流指令值而计算与磁通电流指令值相比电流响应性较快的扭矩电流指令值。

对于本发明的实施方式，以下与附图一起进行详细说明。

附图说明

图1是表示第1实施方式的电动机控制装置的结构的框图。

图2是用于对利用扭矩响应改善运算器所进行的处理内容进行说明的图。

图3是表示扭矩响应改善运算器的其他结构例的图。

图4是表示电流指令值运算器以及扭矩响应改善运算器的另外其他结构例的图。

图5是表示图1所示的第1实施方式的电动机控制装置的控制结果的图。

图6是表示在图1所示的结构中，未将目标电动机扭矩分为T₁﹡以及T₂﹡这两者，未设置扭矩响应改善运算器以及滤波器的现有电动机控制装置的控制结果的图。

图7是表示将电动机控制装置应用于绕组励磁同步电动机的情况下的结构的框图，在该绕组励磁同步电动机中用于使励磁电流流动的绕组卷绕在转子上。

图8是用于说明利用图7所示的结构的扭矩响应改善运算器所进行的处理内容的图。

图9是表示图7所示的结构的扭矩响应改善运算器的其他结构例的图。

图10是表示图7所示的结构的电动机控制装置的控制结果的图。

图11是表示在图7所示的结构中，未将目标电动机扭矩分为T₁﹡以及T₂﹡这两者，未设置扭矩响应改善运算器以及滤波器的现有电动机控制装置的控制结果的图。

图12是表示第2实施方式的电动机控制装置的主要结构的框图，对应于第1实施方式的图2。

图13是表示第2实施方式的电动机控制装置的控制结果的图。

图14是表示利用限幅器将从扭矩响应改善运算器输出的γ轴电流指令值i_γs﹡限制为上限值i_{γs_lim}的情况下的结构的框图。

图15是表示针对图4所示的结构而设置有限幅器的情况下的结构的框图。

图16是表示第3实施方式的电动机控制装置的主要结构的框图。

图17是表示第3实施方式的电动机控制装置的控制结果的图。

图18是表示针对图4所示的结构而设置有下限限幅器的情况下的结构的框图。

图19是表示针对图9所示的绕组励磁同步电动机的结构而设置有下限限幅器的情况下的结构的框图。

图20是表示针对绕组励磁同步电动机的其他结构而设置有下限限幅器的情况下的结构的框图。