[发明专利]旋转机械控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及对在转子中具有永久磁铁的旋转机械进行所谓的无传感器控制的旋转机械控制装置。

背景技术

在空调机等的压缩机用马达及风扇用马达电动汽车的驱动用马达等之中，要求广范围的可变速控制、功耗降低、维护性的改善等等。为了响应这一点，多半采用在转子中具有永久磁铁的永磁马达中、不安装霍尔IC等转子位置检出用的传感器，而使用变换器装置进行矢量控制的无传感器驱动方式。

比如，在空调机的室外机等之中使用的风扇用马达中，有时马达由于外力及马达本身的原因锁定而不能转动，由于失调(失步)等使转速异常降低而发生旋转异常。在上述不使用转子位置检出用的传感器的无传感器驱动方式中，不能直接检出此旋转异常。因此，在专利文献1(日本专利特开2003-319698号公报)中，通过在位置推定运转时使d轴感应电压推定值收敛为零检出转子的角频率，根据该检出的角频率和角频率指令值的差判定旋转异常。

发明内容

在从专利文献1中，记载有在位置推定运转时的旋转异常的判定单元。然而，在启动上述马达时，一直到感应电压大到转子的位置检测成为可能的程度，必须使用一定图形的通电信号强制进行换流。在此强制换流中，由于没有旋转位置的反馈，存在由于负荷状态等容易发生失调等的旋转异常，并且伴随旋转异常发生异音等的问题。

本发明系有鉴于上述情况而完成的发明，其目的在于提供在包含进行强制换流的启动时的无传感器驱动中能够迅速检出旋转异常的旋转机械控制装置。

为达到上述目的，在本发明技术方案1记载的旋转机械控制装置的特征在于其构成包括：功率变换装置，对于在转子中具有永久磁铁、定子上卷绕绕组的旋转机械，按照换流信号进行通电；启动控制单元，在启动运转时向上述功率变换装置输出具有与指令转速相应的规定的通电图形的换流信号；电压运算单元，在上述启动运转时将上述旋转机械的参数、上述指令转速和在上述旋转机械的绕组中流过的电流应用于上述旋转机械的电压电流方程式，对上述旋转机械的电压进行运算；以及判定单元，在上述启动运转时，将由上述电压运算单元运算的电压和上述旋转机械的实电压进行比较，在上述实电压低时判定为旋转异常。

另外，为达到上述目的，在技术方案5中记载的旋转机械控制装置的特征在于其构成包括：功率变换装置，对于在转子中具有永久磁铁、定子上卷绕绕组的旋转机械，按照换流信号进行通电；推定单元，推定上述转子的转速和旋转位置；驱动控制单元，在位置推定运转时，基于由上述推定单元推定的旋转位置，向上述功率变换装置输出换流信号；电压运算单元，在上述位置推定运转时，将上述旋转机械的参数、由上述推定单元推定的转速和在上述旋转机械的绕组中流过的电流应用于上述旋转机械的电压电流方程式，对上述旋转机械的电压进行运算；以及判定单元，在上述位置推定运转时，将由上述电压运算单元运算的电压和上述旋转机械的实电压进行比较，在上述实电压低时判定为旋转异常。

在旋转机械旋转的场合，因为绕组的电抗大，随着旋转机械的指令转速增大，旋转机械的电压也升高。与此相对，当旋转机械停止或低于指令转速时，绕组的电抗变小，即使是旋转机械的指令转速增大，旋转机械的电压也保持为低电压不变。因此，在伴随启动的无传感器驱动中，通过比较根据电压电流方程式运算的电压和旋转机械的实电压，可以迅速判定旋转异常的发生。

采用本发明的旋转机械控制装置，可以在包含进行强制换流的启动时的无传感器驱动中迅速检出旋转异常。

附图说明

图1为示出本发明的一实施方式的位置推定运转时的变换器装置的电路构成框图。

图2为启动运转时的旋转异常检出部的构成框图。

图3为启动运转时的实际的测定波形：(a)是正常加速时的波形图，(b)是由于发生失调而不能加速时的波形图。

附图标记说明

1马达控制装置(旋转机械控制装置)；2马达(旋转机械)；2a、2b、2c绕组；2r转子；2m永久磁铁；2s定子；4变换器(功率变换装置)；6电流控制部(启动控制单元、驱动控制单元)；7转速/角度推定部(推定单元)；23电压运算部(电压运算单元)；24判定部(判定单元)

具体实施方式

下面参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。