本發(fā)明專利技術(shù)涉及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法。電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(10)包括輸出用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)(Sd)的控制電路(1)和基于驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)(Sd)來驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路(2)。控制電路基于由電機(jī)的線圈的驅(qū)動(dòng)電流值(Iu，Iv，Iw)計(jì)算的二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的q軸電流值(Iq)和電機(jī)的轉(zhuǎn)子(31)的旋轉(zhuǎn)速度(ω)，計(jì)算使二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的d軸電流值(Id)成為零的提前角值(δ)。控制電路基于將提前角值(δ)與旋轉(zhuǎn)角度(θ)相加后的角度(σ)和以使q軸電流值(Iq)與q軸電流的指令值(Iqref)之差變小的方式計(jì)算的二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的電壓指令值(Vref)，進(jìn)行空間矢量變換，并生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)(Sd)。號(hào)(Sd)。號(hào)(Sd)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法
[0001]本專利技術(shù)涉及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法。
技術(shù)介紹
[0002]作為無刷DC電機(jī)的永磁同步電機(jī)(PMSM：Permanent Magnet Synchronous Motor)根據(jù)永磁體的配置而大體分為在轉(zhuǎn)子的表面貼有永磁體的表貼式永磁同步電機(jī)(SPMSM：Surface Permanent Magnet Synchronous Motor)以及在轉(zhuǎn)子的內(nèi)部?jī)?nèi)置有永磁體的內(nèi)置式永磁同步電機(jī)(IPMSM：Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)。
[0003]一般而言，已知永磁同步電機(jī)(PMSM)的轉(zhuǎn)矩通過下式來表示。
[0004][式1]T
e
＝P(ΨI
q
+(L
d
?
L
q
)I
d
×
I
q
)
…
(1)
[0005]在上述式(1)中，Te是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，P是極對(duì)數(shù)，Ψ是永磁體(轉(zhuǎn)子)的磁通，Ld是d軸電感，Lq是q軸電感，Id是d軸電流值，Iq是q軸電流值，ΨIq是磁轉(zhuǎn)矩，“(Ld－Lq)Id
×
Iq”是磁阻轉(zhuǎn)矩。
[0006]在此，在內(nèi)置式永磁同步電機(jī)(IPMSM)的情況下，q軸電感Lq與d軸電感Ld不相等。因此，基于對(duì)式(1)的理解可知，通過控制d軸電流值Id來調(diào)整磁阻轉(zhuǎn)矩的值，從而能夠使電機(jī)的效率最大。
[0007]另一方面，在表貼式永磁同步電機(jī)(SPMSM)的情況下，d軸電感Ld與q軸電感Lq相等(Ld＝Lq)，因此不產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩。因此，從對(duì)式(1)的理解可知，在將d軸電流值Id設(shè)為零時(shí)，能夠使電機(jī)的效率最大。
[0008]以往，已知有通過矢量控制來驅(qū)動(dòng)無刷DC電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(例如，專利文獻(xiàn)1)。(在先技術(shù)文獻(xiàn))(專利文獻(xiàn))
[0009]專利文獻(xiàn)1：JP特開2012
?
130100號(hào)公報(bào)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
(專利技術(shù)要解決的課題)
[0010]例如，在專利文獻(xiàn)1公開的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，在進(jìn)行一般的矢量控制運(yùn)算時(shí)，將d軸電流的指令值始終設(shè)為零。即，在專利文獻(xiàn)1所涉及的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)中，根據(jù)在電機(jī)的各相中流過的電流分別計(jì)算二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的q軸電流值和d軸電流值，并以使d軸電流值始終成為零的方式進(jìn)行控制，所以運(yùn)算復(fù)雜。因此，在將d軸電流值始終設(shè)為零來進(jìn)行矢量控制運(yùn)算的現(xiàn)有電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，需要能夠高速執(zhí)行復(fù)雜運(yùn)算且處理能力高的程序處理裝置(例如，微控制器)，這成為系統(tǒng)整體的成本上升的原因之一。
[0011]本專利技術(shù)用于解決上述課題，其目的在于，降低使d軸電流值成為零的矢量控制運(yùn)算的負(fù)荷。
(用于解決課題的技術(shù)方案)
[0012]本專利技術(shù)的代表性的實(shí)施方式所涉及的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置包括：控制電路，其輸出用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；以及驅(qū)動(dòng)電路，其基于從所述控制電路輸出的所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)，所述控制電路具有：驅(qū)動(dòng)電流值獲取部，其獲取所述電機(jī)的線圈的驅(qū)動(dòng)電流值；旋轉(zhuǎn)角度獲取部，其獲取所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度；旋轉(zhuǎn)速度獲取部，其獲取所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度；q軸電流值計(jì)算部，其基于由所述驅(qū)動(dòng)電流值獲取部獲取到的所述驅(qū)動(dòng)電流值以及由所述旋轉(zhuǎn)角度獲取部獲取到的所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度，計(jì)算二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的q軸電流值；q軸電流指令值計(jì)算部，其基于指示所述電機(jī)的動(dòng)作的目標(biāo)狀態(tài)的值(Sc)，計(jì)算所述二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的q軸電流的指令值；電壓指令值計(jì)算部，其以使由所述q軸電流指令值計(jì)算部計(jì)算的所述q軸電流的指令值與由所述q軸電流值計(jì)算部計(jì)算的所述q軸電流值之差變小的方式，計(jì)算所述二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的電壓指令值；提前角控制部，其基于由所述q軸電流值計(jì)算部計(jì)算的所述q軸電流值、以及由所述旋轉(zhuǎn)速度獲取部獲取到的所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度，計(jì)算使所述二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的d軸電流值成為零的提前角值；以及驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)生成部，其基于將由所述提前角控制部計(jì)算的所述提前角值與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度相加后的角度、以及由所述電壓指令值計(jì)算部計(jì)算的所述電壓指令值，進(jìn)行空間矢量變換，并生成所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。(專利技術(shù)效果)
[0013]根據(jù)本專利技術(shù)的一實(shí)施方式，能夠降低使d軸電流值成為零的矢量控制運(yùn)算的負(fù)荷。
附圖說明
[0014]圖1是表示包括本實(shí)施方式所涉及的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置的電機(jī)組件的構(gòu)成的圖。圖2是表示本實(shí)施方式所涉及的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置中的控制電路的功能塊構(gòu)成的圖。圖3A是表示3相(U，V，W)的固定坐標(biāo)系與二相(d，q)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系之間的關(guān)系的圖。圖3B是用于說明電機(jī)的線圈的電流相對(duì)于施加電壓的滯后的圖。圖4是用于說明提前角值的計(jì)算方法的圖。圖5是表示作為對(duì)應(yīng)關(guān)系信息201的、將提前角值δ關(guān)聯(lián)至旋轉(zhuǎn)速度ω與q軸電流值Iq的每個(gè)組合的表的一例的圖。圖6是表示本實(shí)施方式所涉及的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置所執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)的生成處理的流程的一例的流程圖。圖7是表示作為本實(shí)施方式所涉及的控制電路的比較例的、現(xiàn)有的進(jìn)行矢量控制運(yùn)算的控制電路的構(gòu)成的一例的圖。圖8是表示本專利技術(shù)其他實(shí)施方式所涉及的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置中的控制電路的功能塊構(gòu)成的圖。
具體實(shí)施方式
[0015]1.實(shí)施方式的概要首先，對(duì)本申請(qǐng)公開的專利技術(shù)的代表性實(shí)施方式進(jìn)行概要說明。此外，在以下的說明中，作為一例，對(duì)與專利技術(shù)的組成部分對(duì)應(yīng)的附圖上的標(biāo)號(hào)加上括弧進(jìn)行說明。
[0016]〔1〕本專利技術(shù)的代表性實(shí)施方式所涉及的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(10，10A)包括：控制電路(1)，其輸出用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)(Sd)；以及驅(qū)動(dòng)電路(2)，其基于從所述控制電路輸出的所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)，所述控制電路(1)具有：驅(qū)動(dòng)電流值獲取部(14)，其獲取所述電機(jī)的線圈(Lu，Lv，Lw)的驅(qū)動(dòng)電流值(Iu，Iv，Iw)；旋轉(zhuǎn)角度獲取部(12)，其獲取所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子(31)的旋轉(zhuǎn)角度(θ)；旋轉(zhuǎn)速度獲取部(13)，其獲取所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度(ω)；q軸電流值計(jì)算部(15)，其基于由所述驅(qū)動(dòng)電流值獲取部獲取到的所述驅(qū)動(dòng)電流值以及由所述旋轉(zhuǎn)角度獲取部獲取到的所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度，來計(jì)算二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的q軸電流值(Iq)；q軸電流指令值計(jì)算部(17)，其基于指示所述電機(jī)的動(dòng)作的目標(biāo)狀態(tài)的值(ωref，Tref)，來計(jì)算所述二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的q軸電流的指令值(Iqref)；電壓指令值計(jì)算部(19)，其以由所述q軸電流指令值計(jì)算部計(jì)算的所述q軸電流的指令值與由所述q軸電流值計(jì)算部計(jì)算的所述q軸電流值的差變小的方式，計(jì)算所述二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的電壓指令值(Vref)；提前角控制部(20)，其基于由所述q軸電流值計(jì)算部計(jì)算的所述q軸電流值、以及由所述旋轉(zhuǎn)速度獲取部獲取到的所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度，來計(jì)算使所述二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的d軸電流值(Id)成為零的提前角值(δ)；以及驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)生成部(22)，其基于將由所述提前角控制部計(jì)算的所述提前角值與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度相加后的角度以及由所述電壓本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，包括：控制電路，其輸出用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；以及驅(qū)動(dòng)電路，其基于從所述控制電路輸出的所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)，所述控制電路具有：驅(qū)動(dòng)電流值獲取部，其獲取所述電機(jī)的線圈的驅(qū)動(dòng)電流值；旋轉(zhuǎn)角度獲取部，其獲取所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度；旋轉(zhuǎn)速度獲取部，其獲取所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度；q軸電流值計(jì)算部，其基于由所述驅(qū)動(dòng)電流值獲取部獲取到的所述驅(qū)動(dòng)電流值以及由所述旋轉(zhuǎn)角度獲取部獲取到的所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度，計(jì)算二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的q軸電流值；q軸電流指令值計(jì)算部，其基于用于指示所述電機(jī)的動(dòng)作的目標(biāo)狀態(tài)的值，計(jì)算所述二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的q軸電流的指令值；電壓指令值計(jì)算部，其以由所述q軸電流指令值計(jì)算部計(jì)算的所述q軸電流的指令值與由所述q軸電流值計(jì)算部計(jì)算的所述q軸電流值的差變小的方式，計(jì)算所述二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的電壓指令值；提前角控制部，其基于由所述q軸電流值計(jì)算部計(jì)算的所述q軸電流值、以及由所述旋轉(zhuǎn)速度獲取部獲取到的所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度，計(jì)算使所述二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的d軸電流值成為零的提前角值；以及驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)生成部，其基于由所述提前角控制部計(jì)算的所述提前角值與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度相加后的角度、以及由所述電壓指令值計(jì)算部計(jì)算的所述電壓指令值，進(jìn)行空間矢量變換，并生成所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其中，使所述二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的d軸電流值成為零的提前角值是基于如下角度的值，該角度是所述電壓指令值矢量在d軸方向的分量與當(dāng)所述d軸電流值為零時(shí)的d軸電壓值一致時(shí)的、所述電壓指令值矢量相對(duì)于q軸的角度。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其中，所述提前角控制部具有表示所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度、所述q軸電流值和所述提前角值的對(duì)應(yīng)關(guān)系的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息，并基于所述對(duì)應(yīng)關(guān)系信息計(jì)算所述提前角值。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其中，所述對(duì)應(yīng)關(guān)系信息是將所述提前角值按照所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與所述q軸電流值的組合賦予對(duì)應(yīng)關(guān)系的表。5.根據(jù)權(quán)利要求3...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：小久保宏樹，戶塚進(jìn)士，增田重巳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：美蓓亞三美株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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