[发明专利]电动机控制装置的转子位置检测器异常判定装置

说明书

可靠地判定由于机械性振动、例如因对马达(1)的安装不良所产生的振动而转子位置检测器(2)的信息为异常。一种电动机控制装置，具备：速度控制系统(速度运算部(3)、速度控制部(4))，利用转子位置检测器(2)的检测信息控制速度；以及电流控制系统(电流控制部(8))，根据以所述检测器(2)的检测信息为基准将马达(1)的三相检测电流变换到d‑q轴的dq变换部(6)的输出控制电流，其中该电动机控制装置具备：高次谐波检测部(11)，从用dq变换部(6)得到的d轴电流Id中提取d轴电流的振动成分(Id_h)；以及编码器信息异常判定部(12)，判定由高次谐波检测部(11)提取的d轴电流的振动成分是否为由于机械性的主要原因引起的振动，在是由于机械性的主要原因引起的振动的情况下，在该振动成分持续了设定时间以上时，判定为转子位置检测器(2)的检测信息异常。

技术领域

本发明涉及使用旋转编码器等转子位置检测器来获取电动机的转子位置/速度信息，控制电动机的电力变换装置中的转子位置检测器异常判定装置。

背景技术

作为根据安装于电动机的转子位置检测器(位置/速度传感器)的检测信息控制电动机的装置，采用例如图4所示的带位置/速度传感器的矢量控制方式的电动机控制装置。

在图4中，1是三相的马达，对马达1安装有检测转子位置(旋转角度)的转子位置检测器2。3是根据转子位置检测器2的检测信号运算马达的旋转速度的速度运算部。4是以使由速度运算部3运算出的旋转速度成为速度指令部5的速度指令值的方式进行控制，并输出电流指令值的速度控制部。

6是以由转子位置检测器2得到的转子的位置信息、即相位信息为基准，对由变流器(电流传感器)7检测流过马达1的三相(u、v、w)电流而得到的三相检测电流进行三相一二相变换、旋转坐标变换的dq变换部。

8是以使由dq变换部6变换而得到的d-q轴电流成为从速度控制部4输出的电流指令值的方式进行控制，并输出d-q轴电压指令值的电流控制部。

9是以由转子位置检测器2得到的转子的位置信息、即相位信息为基准，对从电流控制部8输出的d-q轴电压指令值进行二相-三相变换，并输出三相各相的电压指令的三相变换部。

10是具有例如三相桥连接的半导体开关元件，根据三相变换部9的电压指令对马达1供给三相交流电力的电力变换器(逆变器)，被由图示省略的PWM调制部对所述三相变换部9的电压指令进行PWM调制而生成的控制信号(半导体开关元件的门控信号)控制。

如上所述，在进行带位置/速度传感器(转子位置检测器2)的矢量控制的情况下，使用传感器的位置/速度信息来进行速度控制以及电流控制。

如图5所示地定义进行三相-二相变换以及旋转坐标变换的矢量控制中的UVW三相坐标系、αβ固定坐标系、dq旋转坐标系。即，三相电流UVW的各轴通过三相-二相变换被变换到αβ轴，通过旋转坐标变换被变换到d-q轴。d-q轴分别为直流量。

在稳定速度下d-q轴分别为恒定值，在变更速度指令后，转移到该速度指令值下的d-q轴值那样的值。在该转移的期间，d-q轴值在瞬态下具有振动成分。

在dq变换部6中，在进行uvw→dq变换之后d-q坐标轴能够任意地定义，但一般而言，为了易于控制马达的转矩而控制为使d轴与马达的磁通一致。在用旋转坐标系定义用于控制的坐标时，以从例如旋转编码器(转子位置检测器2)得到的转子的位置信息、即相位信息为基准进行坐标变换。d-q轴在同步电动机的情况下与旋转频率同步地旋转，在感应电动机(IM)的情况下与初级线圈侧的频率同步地旋转。在d-q轴上进行坐标变换而得到的电流值为直流量。

作为所述转子位置检测器2使用例如图6所示的旋转编码器(绝对编码器)。在图6中，60是设置为通过旋转轴61自由旋转的旋转圆板，该旋转圆板60形成有多个轨道的盘轨道D₁～D_n(在图示中仅显示有两个轨道的量)。