[发明专利]永久磁铁同步电动机的驱动装置

权利要求书

1.一种同步电动机的驱动装置，具备同步电动机、通过载波信号对三相电压指令信号进行脉冲宽度调制的PWM信号控制部、以及通过脉冲宽度调制后的栅极信号来进行驱动的电力变换器，该同步电动机的驱动装置的特征在于，具备：

指令电压制作单元，生成用于对上述同步电动机施加高频电压的三相电压指令信号；

电流检测单元，对在施加了上述高频电压时在上述同步电动机中流过的电流进行检测；以及

磁极位置推测单元，根据电流检测结果来推测上述同步电动机的磁极位置，

上述指令电压制作单元依次切换第一施加电压模式、第二施加电压模式以及第三施加电压模式，来生成三相电压指令信号，该第一施加电压模式在任意的电压振幅下对任意的相位θ施加按照正与负交变的高次谐波电压，该第二施加电压模式对从上述相位θ错开120度的电角的相位施加同样振幅的高频电压，该第三施加电压模式对从上述相位θ错开240度的电角的相位施加同样振幅的高频电压，

上述电流检测单元在上述各模式下，按1相1相地检测在上述第一、第二、第三施加电压模式下施加高频电压而产生的脉动电流的正侧值与负侧值，得到正侧的U相检测电流值、负侧的U相检测电流值、正侧的V相检测电流值、负侧的V相检测电流值、正侧的W相检测电流值、以及负侧的W相检测电流值的信息，

上述磁极位置推测单元使用上述正侧的各相的检测电流值、以及上述负侧的各相的检测电流值，计算出上述同步电动机的推测磁极位置。

2.根据权利要求1所述的同步电动机的驱动装置，其特征在于：

上述指令电压制作单元以上述同步电动机的三相定子绕组的任意相的绕组轴方向为基准相位，设为来自上述基准相位的上述相位θ＝0。

3.根据权利要求1或2所述的同步电动机的驱动装置，其特征在于：

在上述指令电压制作单元生成的三相电压指令信号中，反复1次以上的施加电压的最小图形，该施加电压的最小图形是以上述PWM信号控制部的载波信号的2个周期为1单位。

4.根据权利要求3所述的同步电动机的驱动装置，其特征在于：

在上述最小图形中，在载波信号的半周期的期间，将三相电压指令中的至少一相的电压指令保持为正，并且将剩余的相的电压指令保持为负，

在接着的载波信号的1个周期的期间，使上述三相电压指令的极性全部反转，

在进一步接着的载波信号的半周期的期间，使上述三相电压指令的极性再次全部反转。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的同步电动机的驱动装置，其特征在于：

上述指令电压制作单元在解除上述栅极信号的全相OFF状态而施加高频电压之前，输出特别的三相电压指令，设置使上述电力变换器的下臂开关元件全部成为ON的期间。

6.根据权利要求1～4中的任意一项所述的同步电动机的驱动装置，其特征在于：

上述指令电压制作单元在依次切换施加电压模式时，设置将三相电压指令全部设定成零，并使高频电压的施加休止的期间。

7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的同步电动机的驱动装置，其特征在于，具备：

平均化处理单元，针对各模式的每个检测点，对在第一、第二、第三各自的施加电压模式下至少检测了1点以上的电流值进行平均化处理，

使用正侧的各相、各检测点的每一个的检测电流平均值、以及上述负侧的各相、各检测点的每一个的检测电流平均值，计算出上述同步电动机的推测磁极位置。

8.根据权利要求7所述的同步电动机的驱动装置，其特征在于：

上述检测电流平均值是使用从在第一、第二、第三施加电压模式下开始施加高频电压起经过了规定的时间后的电流检测值来计算出的。

9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的同步电动机的驱动装置，其特征在于：

上述电流检测单元对上述电力变换器的直流母线电流进行检测。

10.根据权利要求9所述的同步电动机的驱动装置，其特征在于：

上述电流检测单元在从上述电力变换器的三相的输出电压全部成为正或者全部成为负的状态在至少一相的输出电压发生了变化的时刻起经过了规定的时间Δt的定时，对直流母线电流进行检测。