[发明专利]电动机控制装置

权利要求书

1.一种电动机控制装置，具备以下结构：

·驱动电动机的逆变器装置；

·矢量控制器，将上述电动机的检测电流转换到与输出频率同步的同步坐标轴上，在该同步坐标轴上推定上述电动机的转子的旋转速度来决定输出频率，并以使电流指令值和电流检测值一致的方式决定指令输出电压，将该指令输出电压转换到静止坐标轴上，驱动上述逆变器装置；

·速度控制器，以使速度指令值和由上述矢量控制器所推定的速度推定值一致的方式决定转矩指令值；

·电流指令运算器，基于上述转矩指令值计算上述电流指令值，并输入到上述矢量控制器；以及

·转动惯量推定器，在以如下方式反复进行上述速度指令值的变化的状态下，求出与上述电动机的转子连接的负载装置的负载转矩推定值，基于从上述电动机所输出的转矩值减去上述负载转矩推定值而得的加减速转矩输出值和将上述速度推定值的每单位时间的变化量乘以转动惯量推定值而得的加减速转矩推定值之间的偏差，推定组合了上述电动机的转子的转动惯量和上述负载装置的转动惯量的转动惯量，其中上述方式是指，从上述电动机通过额定旋转速度以下的速度指令值进行驱动的状态，使上述速度指令值向增减方向中的第一方向变化预定的速度范围，在经过了上述电动机的旋转速度稳定的时间后，使上述速度指令值向与上述第一方向相反的第二方向变化上述速度范围，在经过了上述电动机的旋转速度稳定的时间后，再次使上述速度指令值向上述第一方向变化，

在此，上述速度控制器构成为能够基于由上述转动惯量推定器推定出的转动惯量推定值来调节控制常数。

2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中，

上述转动惯量推定器在以使上述加减速转矩输出值或上述加减速转矩推定值的每单位时间的变化量为规定值以上的方式调节了上述速度指令值的速度变化范围的状态下，推定上述转动惯量。

3.根据权利要求2所述的电动机控制装置，其中，

上述转动惯量推定器将以下的值作为上述负载转矩推定值：将上述转矩指令值平均化了的值或将基于上述电流检测值计算出的转矩推定值平均化了的值。

4.根据权利要求2所述的电动机控制装置，其中，

上述转动惯量推定器作为上述电动机输出的转矩值使用上述转矩指令值，

上述转动惯量推定器将上述负载装置的转矩近似为基于粘性摩擦的转矩Tv_est和基于库伦摩擦的转矩Tc_est的和，利用使上述速度指令值分别即将向上述第一方向及上述第二方向变化之前的速度推定值ωest_H、ωest_L以及使上述速度指令值分别即将向上述第一方向及上述第二方向变化之前的转矩指令值Tref_H、Tref_L，推定上述基于粘性摩擦的转矩Tv_est和上述基于库伦摩擦的转矩Tc_est。

5.根据权利要求4所述的电动机控制装置，其中，

上述转动惯量推定器通过以下各式推定上述负载转矩推定值TL_est：

TL_est=Tv_est+Tc_est

Tv_est=ωest·fv_est

Tc_est=sign(ωest)·fc_est

fv_est=(Tref_H-Tref_L)/(ωest_H-ωest_L)

fc_est=(Tref_H·ωest_L-Tref_L·ωest_H)/(-ωest_H+ωest_L)

其中，sign为符号函数，ωest为速度推定值，fv_est为粘性摩擦系数，fc_est为库伦摩擦系数。

6.根据权利要求2所述的电动机控制装置，其中，

上述转动惯量推定器作为上述电动机输出的转矩值使用基于上述电流检测值计算出的转矩推定值，

上述转动惯量推定器将上述负载装置的转矩近似为基于粘性摩擦的转矩Tv_est和基于库伦摩擦的转矩Tc_est的和，利用使上述速度指令值分别即将向上述第一方向及上述第二方向变化之前的速度推定值ωest_H、ωest_L以及基于使上述速度指令值分别即将向上述第一方向及上述第二方向变化之前的上述电流检测值而计算出的转矩推定值Test_H、Test_L，推定上述基于粘性摩擦的转矩Tv_est和上述基于库伦摩擦的转矩Tc_est。