行式（8)的运算，从而生成用于补偿第η次的转矩脉动的指 令。
[0091] 此时，如果使用不同的自然数ni、nv(ni〈nv)而在第1指令生成部100中将转矩脉 动次数η设定为ni、在第2指令生成部200中将η设定为nv，则能够以分别补偿不同的次 数的转矩脉动的方式动作。另外，通过设定成在第2指令生成部200中进行更高次的转矩 脉动的抑制，能够提尚抑制效果。
[0092] 由此，例如，能够进行如下的动作模式的切换：在转矩脉动增大的低速度区域中， 为了抑制作为转矩脉动的主要的分量的6次分量和12次分量这两方，设为ni = 6、nv = 12， 从而以抑制多个次数的转矩脉动的方式动作，在虽然转矩脉动减少但抑制变得困难的高速 度区域中，仅关注于作为最主要的分量的6次分量而设为ni = nv = 6,如实施方式1那样 动作，提高6次分量的抑制效果。
[0093] 这样，根据本实施方式，与实施方式1同样地，能够得到能够进行高速旋转域中的 转矩脉动抑制的效果，通过在第1指令生成部100和第2指令生成部200中独立地设定作 为抑制对象的转矩脉动的次数（频率），能够得到能够根据马达特性、运转条件进行适当的 转矩脉动抑制的效果。
[0094] 实施方式3.
[0095] 本实施方式中的结构与图1~图6所示的实施方式1相同，所以省略图示。另外， 图7是示出用于说明该实施方式中的动作的电流控制系统的数学模型的框图。在本实施方 式中，与实施方式1、实施方式2同样地，在第1指令生成部100中由提取部IOla进行式（3) 的运算，由运算部102、103进行式（4)的运算，由运算部105、106进行式（5)的运算，在第 2指令生成部200中由提取部201a进行式（6)的运算，由运算部202、203、加法器204进行 式（7)的运算，由调节部205进行式（8)的运算，从而生成用于补偿第η次的转矩脉动的第 1以及第2指令。
[0096] 但是，作为q轴上的数学模型，包括推测部7的电流控制系统的传递特性成为如图 7那样。即，电流指令生成部1的传递函数成为
[0097] 1/P>f
[0098] 电流控制部2的传递函数成为
[0099] Κρ+Κ,/s
[0100] 马达12的传递函数成为
[0101] l/(Ls+R)
[0102] 图7中的推测部7中的电压下降量的传递函数成为
[0103] F(s) (Ls+R)。
[0104] 此处，q轴电压指令值vq+是
[0105] vq*= vq*rip+(Ls+R)iq，
[0106] q轴感应电压推测值eq是通过从电压指令值vq，咸去电压下降量而求出的，所以 成为下式
[0107] eq = vq*_F (s) (Ls+R) iq。
[0108] 因此，如果还考虑从^+_至iq的传递特性，则能够如下式那样计算以第2指令 为输入的直至q轴感应电压推测值eq的计算为止的传递特性Gv (s)。
[0109] [式 10]
[0110] 式 10
[0112] 因此，根据式（10)，在图3中的第2指令生成部200的运算部202、203中，能够设 定为下式。
[0113] [式 11]
[0114] 式 11
[0118] 其中，j表示虚数单位。
[0119] 这样，根据本实施方式，通过基于控制系统的数学模型的运算，决定第2指令生成 部200中的相位补偿量Δ θν、调节部205中的调节量Kp(Cora)，根据式（7)、式⑶运算 eq"p、第2指令Vq^\ip，所以具有控制系统的调整变得容易的效果。
[0120] 另外，在上述实施方式中，示出了在加法器10(参照图1)中对转矩指令τ+加上 由第1指令生成部100求出的第1指令τ %1Ρ，但也可以将把从第1指令生成部100输出 的第1指令τ + _换算为q轴电流而得到的结果加到q轴电流指令iq +。
[0121] 另外，本发明能够在其发明的范围内，自由地组合上述各实施方式，能够适宜地变 更、省略各实施方式。
【主权项】
1. 一种旋转机控制装置，具备转矩补偿部、电流控制部、电压指令生成部以及相位补偿 部，该旋转机控制装置通过根据从所述电压指令生成部输出的3相的驱动电压指令而经由 电力变换器施加的驱动电压来控制旋转机，其中， 所述转矩补偿部具有电压推测部、转矩推测部、第1指令生成部以及第2指令生成部， 所述电压推测部根据在所述旋转机中流过的实际电流和所述驱动电压，推测所述旋转 机的推测感应电压， 所述转矩推测部根据所述推测感应电压和所述实际电流，推测所述旋转机的推测转 矩， 所述第1指令生成部根据所述推测转矩，生成抑制所述旋转机的转矩脉动的第1指令， 所述第2指令生成部根据所述推测感应电压，生成抑制所述旋转机的转矩脉动的第2 指令， 所述电流控制部通过所述第1指令来补偿对从所述电力变换器向所述旋转机供给的 电流进行指示的q轴电流指令和所述实际电流的差来生成q轴电压指令， 所述电压指令生成部通过所述第2指令来补偿所述q轴电压指令，根据补偿了的所述 q轴电压指令，生成所述3相的驱动电压指令， 所述相位补偿部补偿所述第1指令以及第2指令的至少一方，来补偿包括所述电流控 制部的电流控制系统的控制延迟和所述转矩推测部的推测延迟的至少一方。2. 根据权利要求1所述的旋转机控制装置，其中， 在所述第1指令生成部以及所述第2指令生成部中，作为所述第1指令生成部的抑制 对象的所述转矩脉动的频率和作为所述第2指令生成部的抑制对象的所述转矩脉动的频 率被设为不同的频率。3. 根据权利要求1所述的旋转机控制装置，其中， 在所述第1指令生成部以及第2指令生成部中，设为能够独立地变更作为所述第1指 令生成部的抑制对象的所述转矩脉动的频率和作为所述第2指令生成部的抑制对象的所 述转矩脉动的频率。4. 根据权利要求1所述的旋转机控制装置，其中， 所述第2指令生成部具有调节部， 所述调节部根据所述旋转机的旋转速度来改变所述第2指令的指令值的大小。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的旋转机控制装置，其中， 所述第1指令生成部具有第1提取部、第1运算部以及第2运算部， 所述第1提取部提取所述推测转矩中的所述转矩脉动的振动分量， 所述第1运算部根据提取出的所述转矩脉动的振动分量和抑制指示值的差，求出转矩 脉动振动抑制值， 所述第2运算部将所述转矩脉动振动抑制值变换为与所述转矩脉动的周期同步的变 换信号，并根据所述变换信号生成所述第1指令。6. 根据权利要求5所述的旋转机控制装置，其中， 所述相位补偿部补偿所述第1指令，并具有第1相位补偿部以及第2相位补偿部， 所述第1相位补偿部通过补偿所述转矩脉动的振动分量的相位来补偿所述推测转矩 的推测延迟， 所述第2相位补偿部通过补偿所述变换信号的相位来补偿所述电流控制系统的控制 延迟。7. 根据权利要求1至4中任一项所述的旋转机控制装置，其中， 所述第2指令生成部具有第2提取部和第3运算部， 所述第2提取部提取所述转矩脉动的频率下的所述推测感应电压中的振动分量， 所述第3运算部将提取出的所述推测感应电压中的振动分量变换为与所述转矩脉动 的周期同步的同步信号，并根据所述同步信号生成所述第2指令。8. 根据权利要求7所述的旋转机控制装置，其中， 所述相位补偿部补偿所述第2指令，并具有第3相位补偿部以及第4相位补偿部， 所述第3相位补偿部通过补偿所述推测感应电压中的振动分量的相位来补偿所述推 测转矩的推测延迟， 所述第4相位补偿部通过补偿所述同步信号的相位来补偿所述电流控制系统的控制 延迟。9. 根据权利要求8所述的旋转机控制装置，其中， 在将所述电压指令生成部中的载波的半周期设为T、将所述转矩脉动的次数设为n、将 所述旋转机的电角速度设为《^时，所述第4相位补偿部用A 0 = 1.5TXn? 供所述 第2指令的相位补偿量A 0，以补偿所述电压指令生成部具有的所述控制延迟，其中，所述 电压指令生成部中的载波的半周期T的单位为sec，所述旋转机的电角速度单位为 rad/sec，所述第2指令的相位补偿量A 0的单位为rad。10. 根据权利要求8所述的旋转机控制装置，其中， 所述第4相位补偿部根据所述电流控制系统的传递特性的数学模型来运算数学模型 相位补偿量，根据所述数学模型相位补偿量来补偿所述同步信号的相位，从而补偿所述电 流控制系统的控制延迟。
【专利摘要】在推测部(7)中，推测PM马达(12)的q轴感应电压推测值eq以及推测转矩τ，通过加法器(10)将转矩指令τ*和第1指令相加。在第1指令生成部(100)中，根据推测转矩τ求出第1指令。通过加法器(11)将q轴电压指令vq*和第2指令相加。在第2指令生成部(200)中，根据q轴感应电压推测值eq求出第2指令。在第1以及第2指令生成部(100、200)中，一并地补偿包括电流控制部(2)的电流控制系统的控制延迟以及推测部(7)中的PM马达(12)的推测转矩及推测感应电压的推测延迟。通过补偿了控制延迟以及推测延迟的第1以及第2指令来同时补偿转矩指令和q轴电压指令，从而补充高频域中的q轴电压指令vq*的不足量，所以在直至高速域的宽的速度域中有效地抑制转矩脉动。
【IPC分类】H02P25/06, H02P27/04, H02P27/06, H02P21/00
【公开号】CN105103435
【申请号】CN201380075438
【发明人】保月孝志, 山崎尚德
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2013年4月10日
【公告号】WO2014167667A1