旋转电机的控制装置及控制方法_5

文档序号:9790463阅读:来源:国知局
压的振幅Va设为最大值、然后将振幅Va的值设为一定的结构,但在其它实施方式中,也可以对该结构进行变更。
[0081].在上述实施方式中,控制装置也可以是输入指令电力P*并进行使电动机10的输入电力P接近指令电力P*的控制的装置。在这样的控制装置的情况下,进行PID控制,使得将指令电力P*与输入电力P之间的偏差设为输入值,将电压相位S设为第一逆变器INVl及第二逆变器INV2的操作量,使指令电力P*与输出电力P之间的偏差减小。
[0082].进而,上述实施方式也可以如以下那样进行变更。
[0083]在本变形的控制装置40中,采用以下结构:对d轴电流目标值Id*进行设定,使得dq轴电流Idq(相电流)的电流振幅Ia不超过上限值即电流振幅上限值IaMAX。此时,将电流振幅上限值IaMAX设定为从第一逆变器INVl及第二逆变器INV2对第一绕组组1a及第二绕组组1b所输入输出的的电流的振幅的最大值。由此,在本变形例的控制装置40中,过剩的电流流过第一逆变器INVl与第一绕组组1a之间,从而能对各高电位侧开关SUpl?Sffpl及各低电位侧开关SUnl?SWnl等产生损伤的情况进行抑制。另外,在上述实施方式的控制装置40中,过剩的电流流过第二逆变器INV2与第二绕组组1b之间,从而能对各高电位侧开关SUp2?SWp2及各低电位侧开关SUn2?SWn2等产生损伤的情况进行抑制。
[0084]此外,在本变形例的控制装置40中,采用以下结构:基于设定为dq轴电流Idq (相电流)的电流振幅Ia不超过振幅上限值IaMAX的d轴电流目标值Id*,来对励磁电流目标值If*进行设定,使得转矩T (或电力P)最大。此外,转矩T如图10所示,能表示为式(7)。
T = Lf.If.Iq...(7)
由此,在本变形例的控制装置40中,能进行控制,使得dq轴电流Idq (相电流)的电流振幅Ia不超过振幅上限值IaMAX,从而使转矩T(或电力P)最大化。
[0085]具体而言,在本变形例的控制装置40中,在振幅上限值IaMAX与d轴电流目标值Id*之间的偏差为规定值以下的情况下(d轴电流目标值Id*接近振幅上限值IaMAX的情况下),将dq轴电流Idq(相电流)的电流振幅Ia设为振幅上限值IaMAX。此外,在上述实施方式的控制装置40中,在上述情况下,使励磁电流参照值If_c减小,使得电流矢量的相位减小。由此,在上述实施方式的控制装置40中,对励磁电流参照值If_c进行设定,使得转矩T (或电力P)最大。此外,在本变形例的控制装置40中,在用d轴电流Id与q轴电流Iq的组合来表示的电流矢量到达电压限制圆的顶点之前,使励磁电流参照值If_c减小。由此,在本变形例的控制装置40中,能对励磁电流目标值If*进行设定,使得转矩T (或电力P)最大。
[0086]在图11中,示出了本变形例中的d轴电流目标值Id*及励磁电流参照值If_c的设定例。在本变形例的控制装置40中,在d轴电流目标值Id*增加从而接近振幅上限值IaMAX的情况下,对d轴电流目标值Id*进行设定,使得dq轴电流Idq (相电流)的电流振幅Ia成为振幅上限值IaMAX(图11所示的虚线)。此外,在本变形例的控制装置40中,使励磁电流参照值If_c减小,从而使电压限制圆向dq轴坐标系的q轴一侧移动。在本变形例的控制装置40中,励磁电流If减小,另一方面,q轴电流Iq增加,从而转矩T增加。而且,在本变形例的控制装置40中,在用d轴电流Id与q轴电流Iq的组合来表示的电流矢量到达电压限制圆的顶点之前,进行调整以使得励磁电流If下降(图11所示的实线)。由此,在本变形例的控制装置40中,能使转矩T最大。
标号说明
[0087]10电动机1a 第一绕组组1b 第二绕组组
11励磁绕组
12转子
13定子 INVU INV2逆变器 40 控制装置
【主权项】
1.一种旋转电机的控制装置(40),所述旋转电机的控制装置(40)适用于旋转电机(10),所述旋转电机(10)包括:转子(12),该转子(12)具有励磁绕组(11);以及定子(13),该定子(13)具有电枢绕组(10a、10b),所述旋转电机的控制装置(40)对流过所述励磁绕组的励磁电流进行控制,所述旋转电机的控制装置(40)的特征在于, 对所述电枢绕组施加规定的电压, 对所述励磁电流进行控制以使得所述励磁电流成为第一励磁电流,所述第一励磁电流使得因所述转子旋转而产生于所述电枢绕组的感应电压的振幅与所述电枢绕组的施加电压的振幅之间的偏差为规定值以下。2.如权利要求1所述的旋转电机的控制装置,其特征在于, 对所述励磁电流进行控制,使得在dq轴坐标系中,在用由d轴电流及q轴电流组合而成的电流矢量来表示流过所述电枢绕组的电流的情况下,将所述施加电压的振幅设为一定值的所述电流矢量的圆弧状轨迹即电压限制圆与所述dq轴坐标系的d轴的交点处的d轴电流为O以下。3.如权利要求1或2所述的旋转电机的控制装置,其特征在于, 对所述励磁电流进行控制,使得在所述旋转电机的输入输出转矩或输入输出电力的指令值大于规定值的情况下,所述励磁电流成为电流值比所述第一励磁电流要大的第二励磁电流。4.如权利要求3所述的旋转电机的控制装置,其特征在于, 基于流过所述电枢绕组的d轴电流,来对所述第二励磁电流进行计算。5.如权利要求4所述的旋转电机的控制装置,其特征在于, 在dq轴坐标系中,在用由d轴电流及q轴电流组合而成的电流矢量来表示流过所述电枢绕组的电流的情况下,在将所述施加电压的振幅设为一定值的所述电流矢量的圆弧状轨迹即电压限制圆上,对所述d轴电流的目标值即目标电流进行设定, 对所述励磁电流进行控制,使得在所述d轴电流的检测值的绝对值超过所述目标电流的绝对值的情况下,电流值成为所述第二励磁电流。6.如权利要求5所述的旋转电机的控制装置,其特征在于, 对所述目标电流进行设定,使得在所述电压限制圆上,所述电流矢量位于比流过所述电枢绕组的q轴电流成为最大的顶点要更靠q轴的一侧。7.如权利要求6所述的旋转电机的控制装置,其特征在于, 对所述目标电流进行设定,使得在重视电力效率的情况下,与重视对所述输入输出转矩或所述输入输出电力的指令值的变化的响应性的情况相比,所述电流矢量位于所述电压限制圆的所述顶点的一侧。8.如权利要求7所述的旋转电机的控制装置,其特征在于, 对所述目标电流进行设定,使得在重视所述电力效率的情况下,所述电流矢量位于比所述电压限制圆的所述顶点要更靠q轴一侧,并位于比d轴上的范围的中央要更靠所述顶点一侧。9.如权利要求7或8所述的旋转电机的控制装置,其特征在于, 对所述目标电流进行设定,使得在重视所述响应性的情况下,所述电流矢量位于比所述电压限制圆上的所述顶点要更靠q轴一侧,并位于比d轴上的范围的中央要更靠所述q轴一侧。10.如权利要求4至8的任一项所述的旋转电机的控制装置,其特征在于, 在dq轴坐标系中,在用由d轴电流及q轴电流组合而成的电流矢量来表示流过所述电枢绕组的电流的情况下,在将所述施加电压的振幅设为一定值的所述电流矢量的圆弧状轨迹即电压限制圆上,对所述d轴电流的目标值即目标电流进行设定, 在所述旋转电机上,连接有对所述电枢绕组进行电力输入输出的逆变器(INVUINV2), 将作为流过所述电枢绕组的电流的振幅即电流振幅的上限值的振幅上限值设定为能从所述逆变器对所述电枢绕组进行输入输出的电流的振幅的最大值, 对所述目标电流进行设定,使得所述电流振幅不超过所述振幅上限值。11.如权利要求10所述的旋转电机的控制装置,其特征在于, 基于以使得所述电流振幅不超过所述振幅上限值的方式来进行设定的所述目标电流,来对所述第二励磁电流进行设定,使得所述输入输出转矩或所述输入输出电力达到最大。12.如权利要求11所述的旋转电机的控制装置,其特征在于, 对所述第二励磁电流进行设定,使得在所述振幅上限值与所述目标电流之间的偏差为规定值以下的情况下,使所述第二励磁电流减小,以使得所述电流振幅成为所述振幅上限值,并使得所述电流矢量的相位减小,从而所述输入输出转矩或所述输入输出电力达到最大。13.如权利要求12所述的旋转电机的控制装置,其特征在于, 在所述电压限制圆上,使所述第二励磁电流减小,直至所述电流矢量到达流过所述电枢绕组的q轴电流成为最大的顶点处。14.如权利要求11至13的任一项所述的旋转电机的控制装置,其特征在于, 所述施加电压的振幅一定, 通过调整所述施加电压的相位,来对所述旋转电机的输入输出转矩或输入输出电力进行控制。15.如权利要求14所述的旋转电机的控制装置,其特征在于, 将所述输入输出转矩的值与所述输入输出转矩的指令值之间的偏差设为输入值,将所述施加电压的相位设为所述逆变器的操作量,进行PID控制,使得所述偏差减小。16.如权利要求14所述的旋转电机的控制装置,其特征在于, 将所述输入输出电力的值与所述输入输出电力的指令值之间的偏差设为输入值,将所述施加电压的相位设为所述逆变器的操作量,进行PID控制,使得所述偏差减小。17.如权利要求15或16所述的旋转电机的控制装置,其特征在于, 基于所述输入输出转矩或所述输入输出电力的指令值,来对所述PID控制中的增益进行设定。18.一种旋转电机的控制方法,所述旋转电机的控制方法适用于旋转电机(10),所述旋转电机(10)包括:转子(12),该转子(12)具有励磁绕组(11);以及定子(13),该定子(13)具有电枢绕组(10a、10b),所述旋转电机的控制方法对流过所述励磁绕组的励磁电流进行控制,所述旋转电机的控制方法的特征在于, 对所述电枢绕组施加规定的电压, 对所述励磁电流进行控制以使得所述励磁电流成为第一励磁电流,所述第一励磁电流使得因所述转子旋转而产生于所述电枢绕组的感应电压的振幅与所述电枢绕组的施加电压的振幅之间的偏差为规定值以下。
【专利摘要】本发明的旋转电机的控制装置(40)适用于电动机(10),所述电动机(10)包括:具有励磁线圈(11)的转子(12);以及具有电枢绕组组(10a、10b)的定子(13),所述旋转电机的控制装置(40)对流过励磁绕组的励磁电流进行控制,所述旋转电机的控制装置(40)对电枢绕组组施加规定的电压,并对励磁电流进行控制以使得励磁电流达到励磁电流最小值(If_min),所述励磁电流最小值(If_min)使得因转子旋转而产生于电枢绕组组的感应电压的振幅与励磁绕组组的施加电压的振幅之间的偏差为规定值以下。
【IPC分类】H02P21/16, H02P21/22
【公开号】CN105553368
【申请号】CN201510687753
【发明人】藤井淳, 中山英明
【申请人】株式会社电装
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年10月21日
【公告号】DE102015117813A1
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