技术领域本发明涉及电力转换装置。
背景技术：
作为本技术领域的背景技术有日本专利第4300730号公报(专利文献1)。该公报中记载了一种永磁体电动机装置，具有“在上述逆变器控制单元中设置的、在上述永磁体电动机的运转开始前和运转中途识别(同定)上述永磁体电动机的至少由电动机的电阻分量、d轴电感分量、q轴电感分量和永磁体旋转时的感应电压的角速度比例系数即反向电动势常数构成的电动机常数的常数识别单元”。在上述常数识别单元中，反向电动势常数通过“不用无传感器控制部3推测位置的由逆变器控制的他励的强制运转或者输入某个概略值作为反向电动势常数并用某种方法驱动电动机1”，“上升至预先提供的某个规定转速后，维持该转速下的稳定旋转状态”来进行识别。专利文献1：日本专利第4300730号公报
技术实现要素：
上述专利文献1中示出了在运转开始前测量用永磁体电动机的永磁体感应的感应电压系数的方法。但是，在该方法中，在感应电压系数等电动机常数未知的状态下，输入某个概略值并用某种方法强制地使电动机旋转。因此，在与电动机相关的信息不足、难以推测电动机常数的概略值的情况下，如果输入的概略值与电动机的真值大幅不同，则无传感器控制部的控制变得不稳定，存在电动机的旋转发生异常，不能获取感应电压系数的可能性。因此，本发明提供一种能够使电动机常数未知的电动机旋转，获取感应电压系数的电力转换装置。为了解决上述课题，例如采用权利要求书中记载的结构。本申请包括多种解决上述课题的方式，列举其中一例的电力转换装置，其特征在于，包括：交流转换部，其将直流电力转换成所要求的交流电力；电流检测部，其检测连接的同步电动机的电流；电流转换部，其对由上述电流检测部检测出的电流进行坐标转换；电压运算部，其对上述交流转换部提供指令；控制运算部，其对上述电压运算部提供指令；和异常检测部，其判断由上述电流检测部检测出的电流的异常，上述控制运算部基于由上述异常检测部进行判断的异常判断来进行上述同步电动机的速度控制，由此进行使上述同步电动机加速或减速的控制，开始获取上述同步电动机的感应电压系数。根据本发明，提供一种能够使电动机常数未知的电动机旋转，获取感应电压系数的电力转换装置。上述以外的课题、结构和效果，通过以下的实施方式的说明进行说明。附图说明图1是实施例1中的电力转换装置的结构图的例子。图2是实施例1中直到开始获取感应电压系数为止的流程图。图3是实施例1中判断异常状态时的同步电动机的转速ω、d轴电流Id、q轴电流Iq的状况。图4是实施例2中的获取感应电压系数的流程图。图5是实施例2中获取感应电压系数时的同步电动机的转速ω、d轴电流Id、q轴电流Iq的q轴电压Vq的状况。图6是实施例3中的获取感应电压系数的流程图。图7是实施例3中检测感应电压系数时的同步电动机的转速ω、d轴电流Id、q轴电流Iq的q轴电压Vq的状况。图8是实施例4中的获取感应电压系数的流程图。图9是实施例5中的电力转换装置的结构图的例子。图10是实施例5中直到开始获取感应电压系数为止的流程图。符号说明101……三相交流电压；102……直流转换部；103……平滑电容器；104……交流转换部；105……同步电动机；106……电流检测器；107……电流转换部；108……控制运算部；109……电压转换部；110……存储部；111……异常检测部；112……显示/操作部；901……感应电压检测器；902……感应电压检测部具体实施方式以下，用附图对实施例进行说明。实施例1在本实施例中，说明因同步电动机的永磁体的旋转而产生的感应电压系数未知的情况下，在稳定状态下获取感应电压系数的例子。图1是本实施例的电力转换装置和同步电动机105的结构图的例子。在本实施例中，具有三相交流电源101、直流转换部102、平滑电容器103、交流转换部104、同步电动机105、电流检测器106、电流转换部107、控制运算部108、电压转换部109、存储部110、异常检测部111、显示/操作部112。三相交流电源101例如是从电力公司供给的三相交流电压或从发电机供给的交流电压，对直流转换部102输出。直流转换部102例如用由二极管构成的直流转换电路或使用IGBT和续流二极管的直流转换电路构成，将从三相交流电源101输入的交流电压转换成直流电压，对平滑电容器103输出。图1中示出了由二极管构成的直流转换部。平滑电容器103使从直流转换部102输入的直流电压平滑化，对交流转换部104输出直流电压。例如发电机的输出是直流电压的情况下，平滑电容器103也可以不经由直流转换部102而直接从发电机输入直流电压。交流转换部104例如由使用IGBT和续流二极管的交流转换电路构成，以平滑电容器103的直流电压和电压转换部109的输出指令作为输入，将直流电压转换成交流电压，对同步电动机105输出。电流检测器106例如由霍尔CT或分流电阻构成，通过配置在电力转换装置的输出部而检测流过同步电动机105的电流，作为电流检测值对电流检测部107输出。电流检测器106只要配置在能够推测或者直接检测三相的输出电流的场所，则可以配置在任意的位置。在图1中，示出了检测流过交流电动机105的电流的例子。电流转换部107将从电流检测器106输入的电流检测值转换成例如以磁体轴作为d轴、与其正交的轴为q轴的二轴坐标系的电流数据Id、Iq，对控制运算部108、存储部110和异常检测部111输出。电流检测器107输出的数据无论是三相电流，还是换算直流电流，只要能够判定电流的增大即可。控制运算部108分别以电流转换部107输出的电流信息、存储部110中存储的电流信息、异常检测部111输出的异常判断指令、来自显示/操作部112的运转指令作为输入。然后，控制运算部108基于输入的信息，对同步电动机的电阻R、d轴电感Ld、q轴电感Lq、感应电压系数Ke、速度指令ω*、二轴坐标系的电流指令Id*、Iq*和电压指令Vd*、Vq*进行运算，对电压转换部109输出指令速度ω*和电压指令Vd*、Vq*。此外，控制运算部108基于输入的信息对感应电压系数进行运算。电压转换部109以控制运算部108输出的速度指令ω*和电压指令Vd*、Vq*作为输入，转换成PWM输出指令，对交流转换部104输出。存储部110以电流转换部107输出的电流数据作为输入，按时间存储电流数据，对控制运算部108输出该数据。异常检测部111例如以电流转换部107输出的电流数据作为输入，对同步电动机102的额定电流与电流转换部107输出的电流数据进行比较，如果超过了上述额定电流，则将驱动状态判断为异常，对控制运算部108输出异常判定指令。与电流转换部107获取的电流数据进行比较的值也可以是用户任意规定的数据。此外，异常检测部111也可以将同步电动机的驱动中发生了异常的情况，例如监视平滑电容器103的直流电压数据、将直流电压数据升高判断为异常状态的情况、电力转换装置内部的温度升高的情况、输入输出功率升高的情况、同步电动机发生了失步的情况等，判断为异常。显示/操作部112例如表示操作面板或模拟的输入输出端子即用户界面，对控制运算部108输出由用户进行操作输入的信息、例如各种设定值和运转命令等。图2是实施例1中直到控制运算部108发出开始获取感应电压系数的指令为止的流程图。图2的流程是作为运转的准备获取各种电动机常数的自动调谐(Auto-tuning)时的流程。图3是示出了实施例1中的转速ω和电流Id、Iq的动作的状况的图。控制运算部108接受用户用显示/操作部112输入的感应电压系数的获取指令(S201)，开始同步电动机的加速(S202)，对电压转换部109发出电压指令。此时，为了使后述的感应电压系数的运算变得有效率，因为越是高速、电动机常数未知的影响越大，电动机的旋转变得不稳定的可能性越高，所以用户例如将开始进行感应电压系数运算的感应电压系数检测速度预先设定成同步电动机的基本转速的10％即可。因为是不了解感应电压系数的状态，所以控制运算部108使用预先获取的同步电动机的电阻分量和电感分量、以及从电流转换部107输入的电流数据，决定电压指令，对电压转换部108输出。控制运算部108中使用的同步电动机的电阻分量、电感分量可以利用现有的公知技术手动地施加电压进行测量，也可以通过其他过程的测量动作进行测量，只要能够获取上述电阻分量和电感分量，则可以是任意的方法。在稳定状态下的永磁体同步电动机的模型中，以下的(数1)成立。[数1]VdVq=RId-ωLqIqRIq+ω(LdId+Ke)]]>(数1)此处，R：电阻值，Ld：d轴电感值，Lq：q轴电感值，ω：转速，Id：d轴电流，Iq：q轴电流，Ke：感应电压系数，Vd：d轴电压，Vq：q轴电压。因为感应电压系数未知，所以控制运算部108在速度较慢的情况下，将转速的项、或者转速ω与感应电压系数Ke的积的项视为充分小从而对(数1)近似，用以下的(数2)进行电压指令的运算。[数2]Vd*Vq*=RId*-ω*LqIq*RIq*+ω*LdId*]]>(数2)此处，ω*：指令速度，Id*：d轴电流指令，Iq*：q轴电流指令，Vd*：d轴电压指令，Vq*：q轴电压指令。此外，如果能够根据同步电动机的额定电压等推测感应电压系数Ke，则也可以将0以外的值作为固定值代入(数1)，进行驱动。以下，说明控制运算部108用(数2)对电压转换部输出电压指令的情况。控制运算部108用(数2)进行电压指令的运算，使速度逐渐加速。但是，因为(数2)不是完整的模型，所以如图3所示，转速逐渐上升时，因为感应电压系数的项的近似不正确，所以控制失败，电流增大。此时，控制运算部108对于电流转换部107输出的电流数据，例如将同步电动机的额定电流设为异常发生水平，在超过了该水平的情况下，判断是否发生了异常(S203)。在判断为发生了异常的情况下，立刻减速至稳定状态(S204)，在变得稳定的速度下开始感应电压系数的检测(S205)。另一方面，在判断为未发生异常的情况下，控制运算部108比较速度指令是否达到了已设定的感应电压系数检测速度(S206)，在已达到的情况下开始感应电压系数的检测。另一方面，在未达到的情况下，控制运算部继续同步电动机的加速(S207)，再次判断是否发生异常(S203)。本驱动方法是一例，只要同步电动机能够旋转驱动，则其控制方法可以是任意的方法。关于获取感应电压系数，用将(数1)变形得到的以下的(数3)计算感应电压系数即可。控制运算部108用电流转换部107输出的电流数据Id和Iq、指令速度ω*、指令电压Vq*、预先获取的电阻值R、d轴电感Ld求取感应电压系数Ke。[数3]Ke=Vq*-RIqω*-LdId]]>(数3)如果有来自同步电动机的转速反馈，则指令速度ω*也可以使用经过反馈后的实际的转速ω。如果有同步电动机的电压反馈，则电压指令Vq*也可以使用基于经过反馈后的实际的电压转换而得到的Vq。此外，如果电流数据Id、Iq会因外部干扰等而变得不稳定，则也可以使用电流指令Id*、Iq*。根据以上的方法，通过使电动机常数未知的同步电动机旋转，在稳定的驱动状态下获取感应电压系数，能够高精度地获取感应电压系数。实施例2在本实施例中对于与实施例1共用的部分，用相同的符号进行说明，对于不同的部分进行详细说明。本实施例的结构与实施例1同样用图1作为结构图的例子。在实施例2中，通过进行使电流转换部107输出的Id和Iq双方的稳态值成为0附近的控制，将(数3)的Id和Iq近似为0，用以下的(数4)计算感应电压系数。结果，在开始获取感应电压系数之前计算出的电阻分量R、电感分量Ld包含误差的情况下，能够不受到该误差的影响地、高精度地求取感应电压系数Ke。[数4]Ke=Vq*ω*]]>(数4)如果有来自同步电动机的转速反馈，则指令速度ω*也可以使用经过反馈后的实际的转速ω。如果有同步电动机的电压反馈，则电压指令Vq*也可以使用基于经过反馈后的实际的电压转换而得到的Vq。此外，如果难以进行使输出的Id和Iq双方的稳态值成为0的控制，则也可以进行仅使Id或Iq单方的稳态值成为0的控制，将(数3)变形用作求取感应电压系数的式子。图4是示出了实施例2中的获取感应电压系数的流程图的图。图5是示出了实施例2中的转速ω、电流Id和Iq、电压Vq的图。控制运算部108用与实施例1相同的方法使同步电动机驱动直至稳定的驱动状态，开始感应电压系数的检测。首先，控制运算部108进行控制使得以同步电动机的转速的频率的倍数的周期、并且以0电流为中心地振动(S401)。通过这样地控制，Id的平均值成为0。此外，通过显示/操作部112等目视Id的输出的情况下，能够明确地确认逐渐控制为Id成为0。接着，控制运算部108如图4所示地进行同步电动机的减速控制(S402)，控制为使得Iq成为0电流附近。本例中，Iq是与同步电动机的转矩相关的电流，利用在动力运转转矩时为正、在再生转矩时为负这一点进行控制。控制运算部108例如以额定电流的±1％作为允许检测范围，判断Iq是否在范围内(S403)，如果Iq在范围外则继续进行同步电动机的减速控制，在范围内则将Vq*和ω*存储在存储部110中(S404)。控制运算部108，在Vq*正在振动的情况下，计算其平均，在至少一个以上的转速下，用速度指令ω*和进行平均而得到的Vq*的值，根据(数4)计算感应电压系数Ke(S405)。根据以上的方法，在开始获取感应电压系数前计算出的电阻分量R、电感分量Ld包含误差的情况下，能够不受到该误差的影响地、精度更高地求取感应电压系数Ke。实施例3在本实施例中对于与实施例1共用的部分，用相同的符号进行说明，对于不同的部分进行详细说明。本实施例的结构与实施例1同样用图1作为结构图的例子。实施例3是实施例2的变形例，关于通过控制电流转换部107输出的Id和Iq双方，用(数3)或对(数3)进行变形得到的式子作为计算感应电压系数的式子这一点，与实施例2相同，因此省略详细的说明。图6是示出了实施例3中的获取感应电压系数的流程图的图。图7是示出了实施例3中的转速ω、电流Id和Iq、电压Vq的图。控制运算部108用与实施例1相同的方法使同步电动机驱动直至稳定的驱动状态，开始感应电压系数的检测。电流转换部107输出成为稳定状态的时刻ta的电流数据Ida、Iqa和电压数据Vqa、转速ωa，存储在存储部110中(S601)。接着，控制运算部108使电流指令Id*和Iq*分别以同时成为0的间隔降低(S602)，使Id和Iq减少，并判断是否成为了最初存储的Ida或Iqa的值的一半以下(S603)。在未判断为在一半以下的情况下，继续使电流指令Id*和Iq*分别以同时成为0的间隔降低(S602)，使Id和Iq减少。另一方面，在判断为在最初存储的Ida或Iqa的值的一半以下的情况下，电流转换部输出该时刻tb的电流数据Idb和Iqb、电压数据Vqb、转速ωb，存储在存储部110中(S604)。接着，控制运算部108如图7所示地通过外推求取电流Iq成为0的时刻t0的转速ω0和电压数据Vq0(S605)。具体而言如下所述地计算。首先，求取Iq成为0的时间t0。在电流Iq与时间t之间，以下的(数5)成立。[数5]0=Iqb-Iqatb-ta×(t0-ta)+Iqa]]>(数5)针对t0整理(数5)得到以下的(数6)。[数6]t0=ta-Iqa×tb-taIqb-Iqa]]>(数6)Iq成为0的时间t0时的ω0和Vq0可以通过以下的(数7)(数8)求取。[数7]ω0=ωb-ωatb-ta×(t0-ta)+ωa]]>(数7)[数8]Vq0=Vqb-Vqatb-ta×(t0-ta)+Vqa]]>(数8)控制运算部108将以上的结果代入(数4)，计算感应电压系数(S606)。根据以上的方法，在开始获取感应电压系数前计算出的电阻分量R、电感分量Ld包含误差的情况下，能够不受到该误差的影响地、精度更高地求取感应电压系数Ke。实施例4在本实施例中对于与实施例1共用的部分，用相同的符号进行说明，对于不同的部分进行详细说明。本实施例的结构与实施例1同样用图1作为结构图的例子。实施例4是实施例1、实施例2和实施例3的应用例。即，控制运算部108采用实施例1至3中任意一方结束后获取的感应电压系数作为电压指令运算的内部系数，使同步电动机驱动，再次进行感应电压系数的运算。结果，能够以更接近实际驱动的形式，测量感应电压系数，进而，能够用更稳定的驱动状态的同步电动机进行检测。在感应电压系数的计算中，频率越高，运算后的感应电压系数的分辨能力越高，因此检测时的速度高更好。图8表示在实施例4中，直到控制运算部108获取感应电压系数为止的流程图。控制运算部108接受用户用显示/操作部112输入的开始获取感应电压系数的指令(S801)，开始同步电动机的加速(S802)，对电压转换部109发出电压指令。此时，因为是不了解感应电压的状态，所以控制运算部108用预先获取的同步电动机的电阻分量、电感分量和从电流转换部107输入的电流，决定电压指令。由控制运算部108使用的同步电动机的电阻分量、电感分量可以利用现有的公知技术手动地施加电压进行测量，也可以通过其他过程的测量动作进行测量，只要能够获取数据，则可以是任意的方法。作为低速的感应电压系数检测速度，控制运算部108预先设定成基本转速的10％作为例如能够用(数2)驱动的范围，在判断为达到了该检测速度后(S803)，开始感应电压系数的检测(S804)。感应电压系数的检测方法可以是实施例1、2、3中的任意的方法。控制运算部108在检测出感应电压系数后，将该数据反映至控制运算部，切换成用(数1)进行电压指令运算(S805)。控制运算部108再次进行加速(S806)，作为高速的感应电压系数检测速度，预先设定成基本转速的50％作为例如能够用(数1)驱动的范围，在判断为达到了该检测速度后(S807)，开始获取感应电压系数(S808)。感应电压系数的获取方法可以是实施例1、2、3中的任意的方法。控制运算部108采用重新计算得到的感应电压系数，作为使同步电动机驱动的最终数据(S809)。根据以上的方法，能够以更接近实际的驱动的形式，测量感应电压系数，进而，能够用更稳定的驱动状态的同步电动机进行检测。实施例5本实施例中对于与实施例1共用的部分，用相同的符号进行说明，对于不同的部分进行详细说明。图9是本实施例的电力转换装置和同步电动机105的结构图的例子。在本实施例中，具有三相交流电源101、直流转换部102、平滑电容器103、交流转换部104、同步电动机105、电流检测器106、电流转换部107、控制运算部108、电压转换部109、存储部110、异常检测部111、显示/操作部112、感应电压检测器901、感应电压检测部902。感应电压检测器901通过配置在电力转换装置的输出部或同步电动机中检测同步电动机105中产生的感应电压，作为感应电压检测值对感应电压检测部902输出。感应电压检测器901例如检测三相内的两相间的电压，作为同步电动机中产生的端子间电压，相的选择只要是两相间，则可以是三相中的任意的相。感应电压检测部902以感应电压检测器901输出的感应电压检测值作为输入，根据感应电压检测值的变动周期计算同步电动机的转速ω，根据感应电压检测值计算感应电压获取值Ve，对控制运算部108和存储部110输出转速ω和感应电压获取值Ve。换算为感应电压获取值Ve，只要是与由控制运算部108进行运算的单位对应地转换，则可以使用峰值，也可以使用有效值。控制运算部108以电流转换部107输出的电流信息、或者存储部110中存储的电流信息、转速信息、感应电压值信息、异常检测部111输出的异常判断指令、来自显示/操作部112的运转指令、以及感应电压检测部902输出的转速ω和感应电压获取值Ve作为输入，对同步电动机的电阻R、d轴电感Ld、q轴电感Lq、感应电压系数Ke、速度指令ω*、二轴坐标系的电流指令Id*、Iq*以及电压指令Vd*、Vq*进行运算，对电压转换部109输出指令速度ω*和电压指令Vd*、Vq*。此外，控制运算部108基于输入的信息计算感应电压系数。存储部110以电流转换部107输出的电流数据作为输入，按时间存储电流数据，对控制运算部108输出该数据。此外，存储部110以感应电压检测部902输出的转速数据、感应电压数据作为输入，在感应电压检测开始的情况下，按时间存储各数据，对控制运算部108输出该各数据。图10是实施例5中直到发出开始获取感应电压系数的指令的流程图。控制运算部108接受用户用显示/操作部112输入的开始获取感应电压系数的指令(S1001)，开始同步电动机的加速(S1002)，对电压转换部109发出电压指令。此时，用户将开始进行感应电压系数运算的感应电压系数检测速度例如预先设定成同步电动机的基本转速的10％较好。因为是不了解感应电压的状态，所以控制运算部108用预先获取的同步电动机的电阻分量和电感分量、以及从电流转换部107输入的电流，决定电压指令。由控制运算部108使用的同步电动机的电阻分量、电感分量可以利用现有的公知技术手动地施加电压进行测量，也可以通过其他过程的测量动作进行测量，只要能够获取数据，则可以是任意的方法。控制运算部108用(数2)进行电压指令的运算，使速度逐渐加速。但是，因为(数2)不是完整的模型，所以如图3所示，转速逐渐上升时，感应电压系数的项的近似变得不正确，控制失败，电流增大。此时，控制运算部108判断电流转换部107输出的电流数据是否发生了异常(S1003)，在判断为发生了异常的情况下，切断电压指令而使同步电动机自由运转(S1004)，开始获取感应电压系数(S1005)。另一方面，在判断为未发生异常的情况下，控制运算部108对速度指令是否达到了已设定的感应电压系数检测速度进行比较(S1006)，在已达到的情况下切断电压指令，使同步电动机成为自由运转状态获取感应电压系数。在未达到的情况下，控制运算部继续同步电动机的加速(S1007)，再次判断是否发生异常(S1003)。本驱动方法是一例，只要同步电动机能够旋转驱动，则其控制方法可以是任意的方法。控制运算部108，在成为自由运转状态时，用将(数4)置换为实际的感应电压Ve和转速ω得到的(数9)进行运算。[数9]Ke=Veω]]>(数9)如果有来自同步电动机的转速反馈，则转速ω也可以使用经过反馈后的转速。同步电动机自由运转时的感应电压Ve仅是因永磁体而产生的电压，所以能够将(数4)的Vq*与感应电压Ve置换。根据以上的方法，能够获取稳定的状态下的感应电压系数。此外，本发明不限定于上述实施例，包括各种变形例。此外，本发明不限定于自动调谐时，也能够在同步电动机的通常运转时等应用。例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须具有说明的所有结构。此外，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，或者在某个实施例的结构上添加其他实施例的结构。此外，对于各实施例的结构的一部分，能够追加、删除、置换其他结构。此外，上述各结构、功能、处理部、处理单元等的一部分或全部，例如可以通过用集成电路设计等而用硬件实现。此外，上述各结构、功能等，也可以通过由处理器解释、执行用于实现各功能的程序而用软件实现。实现各功能的程序、表、文件等信息，能够保存在存储器、硬盘、SSD(SolidStateDrive，固态硬盘)等记录装置、或者IC卡、SD卡、DVD等记录介质中。此外，控制线和信息线示出了被认为说明上所需要的，并不一定示出了产品上所有的控制线和信息线。实际上也可以认为几乎所有结构都相互连接。