[发明专利]控制系统

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及控制系统。

背景技术

在永磁铁同步电动机的无旋转传感器的控制装置中，在从停止状态起动时的初始磁极位置推测中，使用凸极性来进行(例如，参照专利文献1)，所以需要进行磁极方向的推测。

提出了作为磁极方向的推测，利用磁饱和的推测法(例如，参照专利文献2、专利文献3)。

【专利文献1】日本专利第3719910号公报

【专利文献2】日本专利第3401155号公报

【专利文献3】日本特开2008-079489号公报

发明内容

在上述以往的推测法中，利用磁铁磁通方向的电感相对N极方向的电流增加而单调减少这一点来推测磁极方向。

因此，上述现有技术无法应用于磁铁磁通方向的电感并非相对N极方向的电流增加单调减少，而是具有极大点的情况。

本发明是鉴于上述而完成的，其目的在于实现一种控制系统，该控制系统即使在磁铁磁通方向的电感相对N极方向的电流增加具有极大点的电动机中，也能够进行磁极方向推测。

实施方式提供一种控制系统，控制在转子的内部具有磁铁的同步电动机，在该控制系统中，具备：逆变器，输出用于驱动同步电动机的交流；栅极指令生成部，生成用于驱动逆变器的栅极指令；电流检测部，检测从逆变器输出的交流的电流值；磁极位置推测部，根据电流检测部检测到的电流值推测磁极位置；控制部，在进行磁极极性的判定时，对所述栅极指令生成部进行指示，以生成用于表示电流检测部检测的电流值的d轴分量是规定的值的极性判定用栅极指令；以及磁极极性判定部，如果生成了极性判定用栅极指令，则根据由磁极位置推测部推测出的磁极位置，求出表示基于正的d轴电流的电感的第一信息和表示基于负的d轴电流的电感的第二信息，比较所求出的第一信息和第二信息，将表示大的值的一方判定为N极。

然后，该控制系统将在正方向以及负方向上以相同的规定电流值流过了电流的情况下表示磁极方向的电感的值变大的一侧判定为N极侧。

附图说明

图1是第一实施方式的永磁铁同步电动机的旋转控制装置的概要结构框图。

图2是永磁铁同步电动机的概要结构纵剖面图。

图3是说明了永磁铁同步电动机中的一般已知的d轴电感特性的图。

图4是第一实施方式的永磁铁同步电动机中的d轴电感特性的说明图。

图5是特性说明图。

图6是具有与图4同样的特性的其他转子的一个例子的说明图。

图7是磁通密度(B)与磁场的强度(H)的关系的说明图。

图8是第一实施方式的动作原理说明图。

图9是图8的状态下的d轴电流与d轴电感的关系说明图。

图10是扩大了磁路形成用铁芯部的宽度的情况下的转子侧的d轴电流与d轴电感的关系说明图。

图11是定子侧的d轴电流与d轴电感的关系说明图。

图12是当在纵孔部内插入了永磁铁的情况下的、转子侧的d轴电流与d轴电感的关系说明图。

图13是当在纵孔部内插入了永磁铁的情况下的、定子侧的d轴电流与d轴电感的关系说明图。

图14是第一实施方式中的d轴电感增加量和d轴电感减少量的说明图。

图15是第一实施方式中的d轴电感的槽(slot)高次谐波所致的变化量的说明图。

图16是第一实施方式的磁极极性判定动作的说明图。

图17A是磁极极性判定动作的其他例中的d轴电压变化的说明图。

图17B是磁极极性判定动作的其他例中的d轴电流变化的说明图。

图18是第二实施方式的磁极极性判定动作的说明图。

图19是第三实施方式的磁极极性判定部的概要结构框图。

图20是γ轴电流指令与γ轴电流的关系的说明图。

具体实施方式

接下来，参照附图，详细说明实施方式。

[1]第一实施方式

图1是第一实施方式的永磁铁同步电动机的控制装置的概要结构框图。

电动机驱动装置100大体上具备电流指令生成部10、电流控制部11、高频电压重叠部12、第一坐标变换部13、三角波PWM调制部14、逆变器15、电流检测部16、第二坐标变换部17、磁极位置推测部18、以及磁极极性判定部19。