旋转机控制装置、机器学习装置及推断装置的制作方法

本发明涉及对旋转机进行控制的旋转机控制装置、机器学习装置及推断装置。

背景技术：

1、以往，在通过作为旋转机控制装置实现的控制方法之一的矢量控制中，使用了对交流旋转机中的转子位置进行检测的位置传感器。另外，作为不使用位置传感器而对交流旋转机进行控制的方法，已知对通过交流旋转机中的磁通矢量的旋转而产生的感应电压进行检测，由此求出磁通矢量的相位，求出与磁通矢量的相位同步的转子位置的无传感器矢量控制。根据无传感器矢量控制，交流旋转机不需要精密仪器即位置传感器，由此能够减少故障，且实现低成本化。

2、在无传感器矢量控制中，通常是旋转机控制装置基于向电力变换器输入的电压指令值或者在交流旋转机中流动的电流的检测值而对感应电压进行推定。在基于电压指令值或者电流检测值对感应电压进行推定的情况下，旋转机控制装置在交流旋转机为自由运行状态时无法对磁通矢量的相位及频率进行检测。自由运行状态是在转子正在旋转的状态下切断来自电力变换器的电力供给时，转子通过惯性继续旋转的状态。在从自由运行状态将交流旋转机启动时无法对相位及频率进行检测，适当的电流控制变得困难，由此交流旋转机由于产生过大的扭矩或者产生电流或者频率中的脉动，从自由运行状态起的启动变得困难。在产生的扭矩是再生扭矩的情况下，由于电力变换器的直流母线电压急剧上升，因此有时在电力变换器中会产生问题。

3、因此，提出了下述技术，即，在从自由运行状态至恢复为通常的控制为止之间的启动控制期间，按照某种电压指令值对交流旋转机施加交流电压，基于该电压指令值和电流检测值对磁通矢量的相位及频率进行推定。在专利文献1中公开了通过在启动控制期间进行将电流指令值设为零的电流控制，从而决定电压指令值的旋转机控制装置。

4、专利文献1：日本特开2004－40837号公报

技术实现思路

1、在启动控制期间，优选对能够尽可能减少过大的扭矩的产生、脉动的产生及直流母线电压的上升的电压指令值进行设定。因此，优选通过使用微小的电流指令值进行的电流控制而决定电压指令值。但是，如果启动控制期间的电流指令值小，则能够减少过大的扭矩的产生，另一方面，通过交流旋转机中的励磁而产生的磁通也变小。磁通越小，则磁通变得越不稳定，由此直至被推定的相位或者频率稳定为止需要恒定的时间常数，因此启动控制期间变长。另外，磁通小、不稳定，由此容易产生意料之外的扭矩和电流或者频率的脉动。根据专利文献1所涉及的现有技术，进行将电流指令值设为零的电流控制，因此从自由运行状态起的启动所需的时间变长，存在无法减少意料之外的扭矩的产生或者电流或者频率的脉动的产生这样的问题。

2、本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到能够缩短旋转机从自由运行状态起的启动所需的时间，且能够减少意料之外的扭矩和电流或者频率的脉动的发生的旋转机控制装置。

3、为了解决上述课题，并达到目的，本发明所涉及的旋转机控制装置具有：电流检测器，其对在旋转机中流动的交流电流进行检测而输出电流检测值；电力变换器，其通过施加基于电压指令值的交流电压，从而向旋转机供给电力；电流控制器，其以电流检测值与电流指令值一致的方式对电压指令值进行调整；推定器，其求出旋转机中的磁通矢量的振幅的推定值即磁通推定值；以及磁通控制器，在从旋转机被切断电力变换器的电力供给而成为通过惯性进行旋转的状态起至恢复电力供给为止的启动控制期间，以磁通推定值与所设定的磁通指令值一致的方式对电流指令值进行调整。

4、发明的效果

5、本发明所涉及的旋转机控制装置具有下述效果，即，能够缩短旋转机从自由运行状态起的启动所需的时间，且能够减少意料之外的扭矩和电流或者频率的脉动的发生。

技术特征：

1.一种旋转机控制装置，其特征在于，具有：

2.根据权利要求1所述的旋转机控制装置，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的旋转机控制装置，其特征在于，

4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转机控制装置，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的旋转机控制装置，其特征在于，

6.根据权利要求4或5所述的旋转机控制装置，其特征在于，还具有：

7.根据权利要求6所述的旋转机控制装置，其特征在于，还具有：

8.一种机器学习装置，其关于在权利要求4或者5中记载的旋转机控制装置，对能够实现电力变换器中的直流母线电压的上升量的减少、所述直流母线电压的脉动宽度的减少、旋转机中的磁通矢量的频率的脉动宽度的减少和在所述旋转机中流动的电流的电流有效值的脉动宽度的减少的至少1个减少的电流控制期间的长度和磁通控制期间的长度进行学习，

9.根据权利要求8所述的机器学习装置，其特征在于，还具有：

10.根据权利要求9所述的机器学习装置，其特征在于，

11.一种推断装置，其特征在于，关于在权利要求4或者5中记载的旋转机控制装置，对能够实现电力变换器中的直流母线电压的上升量的减少、所述直流母线电压的脉动宽度的减少、旋转机中的磁通矢量的频率的脉动宽度的减少和在所述旋转机中流动的电流的电流有效值的脉动宽度的减少的至少1个减少的电流控制期间的长度和磁通控制期间的长度进行推断，

12.根据权利要求11所述的推断装置，其特征在于，

技术总结
旋转机控制装置(20)具有：电流检测器(12)，其对在旋转机中流动的交流电流进行检测而输出电流检测值；电力变换器(11)，其通过施加基于电压指令值的交流电压，从而向旋转机供给电力；电流控制器，其以电流检测值与电流指令值一致的方式对电压指令值进行调整；推定器(2)，其求出旋转机中的磁通矢量的振幅的推定值即磁通推定值；以及磁通控制器，其在从旋转机被切断电力变换器(11)的电力供给而成为通过惯性进行旋转的状态起至恢复电力供给为止的启动控制期间，以磁通推定值与所设定的磁通指令值一致的方式对电流指令值进行调整。

技术研发人员：保月孝志,福冈弘淳
受保护的技术使用者：三菱电机株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14