[发明专利]用于电力转换装置的控制装置、控制方法、以及电动机驱动系统

说明书

根据实施方式的用于电力转换装置(3)的控制装置(10)包括：驱动控制单元(16)，输出基于驱动量指令值的控制信号；驱动量调节单元(14)，基于电动机(2)的转矩指令、电动机的定子磁通的估计值和电动机的定子磁通的基准值来计算驱动量指令值；磁通观测器，计算出电动机的定子磁通的估计值；以及电流观测器(20)，基于计算出的定子磁通的估计值的时程数据来平滑定子磁通的估计值，并计算流过电动机的定子绕组的电流的估计值。

技术领域

本文记载的实施方式主要涉及用于电力转换装置的控制装置、控制方法、和电动机驱动系统。

本申请基于并要求2018年9月27日提交的美国临时专利申请62/737,122、和2019年1月31日提交的美国专利申请16/263,989的优先权，其全部内容通过引用并入本申请。

背景技术

电动机驱动系统通过控制电力转换装置来驱动感应电动机。控制电力转换装置的控制装置至少基于感应电动机的转矩指令值、感应电动机的定子磁通的基准值、感应电动机的定子磁通的估计值、和转子磁通的估计值，来计算定义感应电动机的驱动量的驱动量指令值。需要以更高的精度来控制这种感应电动机。

引用列表

专利文献

[专利文献1]美国专利No.9281772

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种高精度地控制感应电动机的用于电力转换装置的控制装置、控制方法和电动机驱动系统。

解决问题的方案

根据实施例的用于电力转换装置的控制装置包括驱动控制单元、驱动量调节单元、磁通观测器、和电流观测器。所述驱动控制单元将基于规定电动机的驱动量的驱动量指令值的控制信号输出至驱动所述电动机的所述电力转换装置。所述驱动量调节单元至少基于针对所述电动机的转矩指令、所述电动机的定子磁通的估计值以及所述电动机的定子磁通的基准值来计算规定所述电动机的驱动量的所述驱动量指令值，并将计算出的所述驱动量指令值提供给所述驱动控制单元。所述磁通观测器至少基于计算出的所述驱动量指令值和所述电力转换装置的输出电流，至少计算出所述电动机的定子磁通的估计值；所述电流观测器基于计算出的所述定子磁通的估计值的时程数据来平滑所述定子磁通的估计值，并且至少基于计算出的所述驱动量指令值和平滑后的所述定子磁通的估计值，来计算与所述电力转换装置的输出电流相关的、流过所述电动机的定子绕组的电流的第一估计值。

附图说明

图1是示出根据第一实施方式的电动机驱动系统的框图；

图2是示出根据第一实施方式的电流磁通估计单元的框图；

图3是示出根据第一实施方式的规定转换规则的图；

图4是示出根据第一实施方式的基于电动机的同步角频率应用规定转换规则的优点的图；

图5是示出根据第一实施方式的DB-DTFC的时序图；

图6A是示出根据第一实施方式的电压/转矩控制的图。

图6B是示出根据第一实施方式的电压/转矩控制的图。

图7是示出根据第一实施方式的DB-DTFC计算单元的框图；

图8是示出根据第一实施方式的第一变形例的电压/转矩控制的图；

图9是示出根据第一实施方式的第二变形例的电流磁通估计单元的框图；

图10是示出根据第二实施方式的电动机驱动系统的框图；

图11是示出根据第二实施方式的DB-DTFC计算单元的框图；