电动机控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种具备用于检测电动机的转子位置的位置检测器的电动机控制装 置。
【背景技术】
[0002] 在控制电动机的旋转驱动的电动机控制装置中，为了检测电动机的转子的位置， 例如设有旋转编码器或线位移传感器等位置检测器。将通过位置检测器检测并反馈的位置 检测值用于针对电动机的速度指令或扭矩指令的生成。
[0003] 在位置检测器中，通过进一步在物理刻度之间进行电气内插（分割）来实现较高 的分辨率。然而，在内插中存在误差，且该误差在电动机转子每一次旋转时周期性地产生。 因此，在位置检测器的输出中周期性地产生由内插误差引起的位置检测误差。根据该位置 检测误差，由电动机控制装置生成的速度指令或扭矩指令周期性地振动，其结果，存在通过 电动机控制装置驱动控制的电动机中产生噪声的问题。位置检测误差根据位置检测器的处 理、构造W及特性等内容而不同，是位置检测器固有的特性。
[0004] 例如，如日本特开平11-259110号公报的记载所示，存在如下的技术；对位置检 测器固有的位置检测误差的变动算出其频率，通过施加具有W其为中屯、频率的陷波滤波器 (notchfilter)来对位置检测误差施加修正，从而降低由位置检测误差引起的振动。
[0005] 设置在电动机控制装置内的位置检测器存在由内插误差引起的周期性的位置检 测误差。其中，电动机控制装置使用包含位置检测误差的位置检测值而生成的扭矩指令周 期性地振动，当使用该样的扭矩指令来控制电动机的旋转驱动时，存在电动机中产生噪声 的问题。
[0006] 此外，在日本特开平11-259110号公报中记载的发明具有在位置检测器内针对位 置检测误差进行修正的功能。然而，对于在内部不具备该样的修正功能的既存的位置检测 器，在该内部必须W物理增设的形式设置该修正功能，因此存在根据位置检测器的构造困 难，或成本增大的问题。
【发明内容】
[0007] 鉴于上述问题，本发明的目的是实现一种即使位置检测器固有具有的位置检测误 差存在变动，也能够稳定地控制电动机的电动机控制装置。
[000引为了实现上述目的，在第一方式中，电动机控制装置具备；位置检测器，其检测电 动机的转子的位置；速度检测部，其根据位置检测器检测出的位置检测值来算出速度检测 值；速度指令生成部，其生成用于指示电动机的转子的旋转速度的速度指令；修正量算出 部，其根据位置检测器检测出的位置检测值来算出修正量；修正运算部，其使用修正量来修 正速度检测值；W及扭矩指令生成部，其根据速度指令和由修正运算部修正后的速度检测 值，来生成用于指示电动机的旋转扭矩的扭矩指令。
[0009] 此外，在第二方式中，电动机控制装置具备；位置检测器，其检测电动机的转子的 位置；速度检测部，其根据位置检测器检测出的位置检测值来算出速度检测值；速度指令 生成部，其生成用于指示电动机的转子的旋转速度的速度指令；扭矩指令生成部，其根据速 度指令和速度检测值来生成用于指示电动机的旋转扭矩的扭矩指令；修正量算出部，其根 据位置检测器检测出的位置检测值来算出修正量；W及修正运算部，其使用修正量来修正 扭矩指令。
[0010] 在第一W及第二方式中，修正量算出部可W通过合成多个具有固有的频率成分、 振幅成分W及初始相位的正弦波来算出修正量。
[0011] 此外，在第一W及第二方式中，各正弦波的频率成分可W具有由电动机的旋转频 率和位置检测器的物理刻度数来决定的基本频率的自然数倍的值。
[0012] 此外，在第一W及第二方式中，修正量算出部可将预先测定的位置检测器所 具有的转子的每一次旋转的内插误差引起的误差与修正量的差收纳在预定范围内的方式， 来决定在修正量的算出处理中合成的各正弦波。
【附图说明】
[001引参照W下的附图，能够更加明确地理解本发明。
[0014] 图1是表示第一实施例的电动机控制装置的框图。
[0015] 图2是说明修正量算出部W及修正运算部的动作的图。
[0016] 图3是表示第一实施例的电动机控制装置1的动作流程的流程图。
[0017] 图4是表示第二实施例的电动机控制装置的框图。
[0018] 图5是说明修正量算出部W及修正运算部的动作的图。
[0019] 图6是表示第二实施例的电动机控制装置1的动作流程的流程图。
【具体实施方式】
[0020] W下，参照附图对修正位置检测器的内插误差的电动机控制装置进行说明。然而， 应理解本发明并不局限于附图或W下说明的实施方式。
[0021] 图1是表示第一实施例的电动机控制装置的框图。在此，对通过电动机控制装置1 使电动机2旋转驱动的例子进行说明。电动机2的驱动电力通过电力变换器3来生成。电 力变换器3例如由PWM逆变器等在内部具有开关元件的变换电路（未图示）来构成。电力 变换器3根据由电动机控制装置1生成的扭矩指令，使设置在内部的开关元件进行开关动 作，由此将直流电力变换成用于旋转驱动电动机2的所希望的电压W及所希望的频率的= 相交流电力。电动机2基于供给的电压可变W及频率可变的=相交流电力来动作。
[0022] 第一实施例的电动机控制装置1具备；位置检测器11，其检测电动机2的转子的 位置；速度检测部12,其根据位置检测器11检测出的位置检测值来算出速度检测值；速度 指令生成部13,其生成用于指示电动机2的转子的旋转速度的速度指令；修正量算出部14， 其根据位置检测器11检测出的位置检测值来算出修正量；修正运算部15,其使用修正量来 修正速度检测值；W及扭矩指令生成部16,其根据速度指令和通过修正运算部15修正后的 速度检测值来生成用于指示电动机的旋转扭矩的扭矩指令。作为位置检测器11的具体例， 有旋转编码器或线位移传感器等。
[0023] 图2是说明修正量算出部化及修正运算部的动作的图。作为一例，对W周期入重 复产生的由位置检测器11的内插误差引起的速度检测误差产生时的修正量算出部14W及 修正运算部15的动作进行说明。
[0024] 如上所述，在设置于电动机控制装置1内的位置检测器11中周期性地产生由内插 误差引起的位置检测误差。此外，速度检测部12通过对包含位置检测误差的位置检测值进 行微分来生成速度检测值，因此在速度检测值中也周期性地产生速度检测误差。因此，在第 一实施例中，通过合成（叠加）多个具有固有的频率成分、振幅成分W及初始相位的正弦波 来模型化周期性地产生的速度检测误差，并使用该模型化后的值作为用于消除速度检测值 所包含的速度检测误差。
[0025] 修正量算出部14通过合成多个具有固有的频率成分、振幅成分W及初始相位的 正弦波来算出修正量。该些各正弦波的频率成分具有由电动机的旋转频率和位置检测器11 的物理刻度数（例如，当位置检测器11为旋转编码器时为缝隙数）决定的基本频率的自然 数倍的值。修正量算出部14通过将W图2所示的周期A重复产生的由内插误差引起的速 度检测误差与修正量差收纳在预定的范围内的方式，来决定在该修正量的算出处理中合成 的各正弦波。将m、n设为自然数（1《n《m)，将g。设为n次高次谐波的振幅成分，将d0 / 化设为基本频率，将4。设为n次高次谐波的初始相位时，通过式1来表示由修正量算出部 14生成的修正量。
[0026]
【主权项】
1. 一种电动机控制装置，其特征在于，具备： 位置检测器，其检测电动机的转子的位置； 速度检测部，其根据所述位置检测器检测出的位置检测值来算出速度检测值； 速度指令生成部，其生成用于指示电动机的转子的旋转速度的速度指令； 修正量算出部，其根据所述位置检测器检测出的位置检测值来算出修正量； 修正运算部，其使用所述修正量来修正所述速度检测值；以及 扭矩指令生成部，其根据所述速度指令和由所述修正运算部修正后的速度检测值，来 生成用于指示电动机的旋转扭矩的扭矩指令。
2. -种电动机控制装置，其特征在于，具备： 位置检测器，其检测电动机的转子的位置； 速度检测部，其根据所述位置检测器检测出的位置检测值来算出速度检测值； 速度指令生成部，其生成用于指示电动机的转子的旋转速度的速度指令； 扭矩指令生成部，其根据所述速度指令和所述速度检测值来生成用于指示电动机的旋 转扭矩的扭矩指令； 修正量算出部，其根据所述位置检测器检测出的位置检测值来算出修正量；以及 修正运算部，其使用所述修正量来修正所述扭矩指令。
3. 根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于， 所述修正量算出部通过合成多个具有固有的频率成分、振幅成分以及初始相位的正弦 波来算出所述修正量。
4. 根据权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于， 各所述正弦波的频率成分具有由电动机的旋转频率和所述位置检测器的物理刻度数 来决定的基本频率的自然数倍的值。
5. 根据权利要求4所述的电动机控制装置，其特征在于， 所述修正量算出部，以将预先测定的所述位置检测器所具有的所述转子的每一次旋转 的内插误差引起的误差与所述修正量的差收纳在预定范围内的方式，来决定在所述修正量 的算出处理中合成的各所述正弦波。
【专利摘要】本发明提供一种电动机控制装置。电动机控制装置(1)具备：位置检测器(11)，其检测电动机(2)的转子的位置；速度检测部(12)，其根据位置检测器(11)检测出的位置检测值来算出速度检测值；速度指令生成部(13)，其生成用于指示电动机(2)的转子的旋转速度的速度指令；修正量算出部(14)，其根据位置检测器(11)检测出的位置检测值来算出修正量；修正运算部(15)，其使用修正量来修正速度检测值；以及扭矩指令生成部(16)，其根据速度指令和由修正运算部(15)修正后的速度检测值，来生成用于指示电动机(2)的旋转扭矩的扭矩指令。
【IPC分类】H02P6-08
【公开号】CN104836487
【申请号】CN201510061162
【发明人】恒木亮太郎
【申请人】发那科株式会社
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年2月5日
【公告号】DE102015001147A1, US20150220067