发明名称 同步电动机之控制装置
摘要 本发明之同步电动机之控制装置系具备有:从同步电动机之速度基准(参考)值和速度侦测值之偏差来运算电力变换器所输出之有效(有功)电流基准值之速度控制机构2一1:从同步电动机之电枢电流和电力变换器所输出之电压的电压相位基准值来运算电力变换器所输出之有效电流值。无效(无功)电流值之3相PQ变换机构9;从有效电流基准值和无效电流值之变差来运算电力变换器所输出之电压的电压相位补偿值之有效电流控制机构10;从电压相位补偿值和同步电动机之磁极位置侦测值来运算电力变换器所输出之电压的电压相位基准值之电压相位运算机构11;及从电压相位基准值和电力变换器所输出之电压的电压振幅基准值来运算电力变换器所输出之电压的3相电压基准值之极座标3相变换机构12。(请参照图4)
申请公布号 TW437151 申请公布日期 2001.05.28
申请号 TW087118449 申请日期 1998.11.05
申请人 东芝股份有限公司;芝府工程股份有限公司 发明人 铃木健太郎;内野广
分类号 H02P6/00 主分类号 H02P6/00
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种同步电动机之控制装置,主要由电力变换器来进行同步电动机之可变速驱动,其特征为:由具备有:依据前述同步电动机之速度基准(参考)値和前述同步电动机之速度侦测値之偏差来运算前述电力变换器所输出之有效(有功)电流基准値的速度控制机构;依据前述同步电动机之电枢电流的3相电流侦测値,和前述电力变换器所输出之电压方电压相位基准値来运算前述电力变换器所输出之有效电流値及无效(无功)电流値3相PQ变换机构;依据由前述速度控制机构所运算之有效电流基准値和由前述3相PQ变换机构所运算之有效电流値之偏差来运算前述电力变换器所输出之电压的电压相位补偿値之有效电流控制机构;依据由前述有效电力控制机构所运算之电压相位补偿値,和前述同步电动机之磁极位置侦测値来运算前述电力变换器所输出之电压的电压和位基准値之电压相位运算机构;及依据由前述电压相位运算机构所运算之电压相位基准値,和前述电力变换器所输出之电压的电压振幅基准値来运算前述电力变换器所输出之电压的3相电压基准値之极座标3相变换机构,所构成。2.如申请专利范围第1项之同步电动机之控制装置,其中予以附加,依据由前述3相PQ变换机构所运算之无效电流値和前述电力变换器所输出之无效电流基准値之偏差来运前述同步电动机之磁通电流补偿値的无效电流控制机构,及依据由前述无效电流控制机构所运算之磁场电流补偿値,和前述同步电动机之磁通基准値来运算前述同步电动机之磁场电流基准値的磁场电流运算机构,所形成。3.如申请专利范围第1项之同步电动机之控制装置,其中予以附加依据由前述3相PQ变换机构所运算之无效电流値来运算电压相位振荡补偿値之高通滤波器,并具备有,替代前述电压相位运算机,以依据由前述高通滤波器所运算之电压相位振荡补偿値,和由前述有效电流控制机构运算之电压相位补偿値及前述同步电动机之磁极位置侦测値来运算电力变换器所输出之电压的电压相位基准値之电压相位运算机构,所构成。4.如申请专利范围第1项之同步电动机之控制装置,其中替代前述3相PQ变换机构,予以具备依据为前述同步电动机之电枢电流之3相电流侦测値和前述同步电动机之磁极位置侦测値来运算为前述同步电动机之磁极方向的电枢电流之d轴电流値及与磁极为正交(垂直相交)方向之电枢电流之q轴电沆値的3相dq变换机构,并附加依据由前述3相dq变换机构所运算之d轴电流値及q轴电流値,与前述同步电动机之磁场电流侦测値,且使用前述同步电动机之常数来运算前述同步电动机之内相(位)角的磁通运算机构,且具备有替代前述电压相位运算机构,依据由前述磁通运算机构所运算之内相角,和由前述有效电流控制机构所运算之电压相位补偿値,及前述同步电动机之磁极电动机之磁极位置侦测値来运算前述电力变换器所输出之电压的电压相位基准値之电压相位运算机构,所构成。5.如申请专利范围第1项之同步电动机之控制装置,其中予以附加依据由前述速度控制机构所运算之有效电流基准値,及前述电力变换器所输出之电压的电压振幅基准値,且使用前述同步电动机之常数来运算前述电力变换器所输出之电压的电压相位前馈値之电压相位前馈运算机构,并替代前述电压相位运算机构,予以具备依据由前述相位前馈运算机构所运算之电压相位前馈値,和由前述有效电流控制机构所运算之电压相位补偿値,及前述同步电动机之磁极位置侦测运算来运算前述电力变换器所输出之电压的电压相位基准値之电压相位运算机构,所构成。6.如申请专利范围第1项之同步电动机之控制装置,其中予以附加依据由前述3相PQ变换机构所运算之有效电流値和由前述速度控制机构所运算之有效电流基准値之偏差来运算前述电力变换器所输出之电压的电压振幅补偿値之放大机构,及加算由前述放大机构所运算之电压振幅补偿値,及前述电力变换器所输出之电压的电压振幅基准値,以补偿前述电力变换器所输出之电压的电压振幅基准値而加以输出之加算(加法)机构,且替代前述极座标3相变换机构,予以具备依据依据由前述加算机构所输出之已加以补偿之电压振幅基准値,及由前述电压相位运算机构所运算之电压相位基准値来运算前述电力变换器所输出之电压的3相电压基准値之极座标3相变换机构所形成之同步电动机之控制装置,所构成。7.如申请专利范围第2项之同步电动机之控制装置,其中予以附加为前述同步电动机之电枢电流之3相电流侦测値,及前述同步电动机之磁极位置侦测値来运算为前述同步电动机之磁极方向之电枢电流的d轴电流値及为与磁极成正交方向之电枢电流的q轴电流値之3相dq变换机构,和依据由前述3相dq变换机构所运算之d轴电流値及q轴电流値,与前述同步电动机之磁场电流侦测値,且使用前述同步电动机之常数来运算前述同步电动机之内相(位)角的磁通运算机构,及依据由前述速度控制机构所运算之有效电流基准値,及前述电力变换器所输出之电压的电压振幅基准,且使用前述同步电动机之常数来运算前述电力变换器所输出之电压的电压相位前馈値之电压相位前馈运算机构,及依据由前述磁通运算机构所运算之内相角,和由前述电压相位前馈运算机构所运算之电压相位前馈値,及由前述速度控制机构所运算之有效电流基准値,以及前述电力变换器所输出之电压的电压振幅基准値,且使用前述同步电动机之常数来运算前述同步电动机之磁场电流前馈値的磁场电流前馈运算机构,且替代前述磁场电流运算机构,予以具备依据由前述磁场前馈运算机构所运算之磁场电流前馈値,和由前述无效电流控制机构所运算之磁场电流补偿値,及前述同步电动机之磁通基准値来运算前述同步电动机之磁场电流基准値的磁场电流运算机构,所构成。8.一种同步电动机之控制装置,主要由电力变换器来进行同步电动机的可变速驱动,其特征为:以具备有:依据前述同步电动机之速度基准値和前述同步电动机之速度侦测値之偏差来运算前述同步电动机之转矩电流基准値的速度控制机构;依据为前述同步电动机之电枢电流之3相电流侦测値,及前述同步电动机之磁极位置侦测値来运算为前述同步电动机之磁极方向之电枢电流的d轴电流値及为与磁极成正交方向之电枢电流之q轴电流値的3相dq变换机构;依据由前述3相dq变换机构所运算之d轴电流値及q轴电流値,与前述同步电动机之磁场电流侦测値,且使用前述同步电动机之常数来运算前述同步电动机之内相角的磁通运算机构;依据由前述磁通运算机构所运算之内相角,和前述同步电动机之磁极位置侦测値,及为前述同步电动机之电枢电流的3相电流侦测値来运算前述同步电动机之磁通电流値及转矩电流値的3相MT变换机构;依据前述3相MT变换机构所运算之转矩电流値及由前述速度控制机构所运算之转矩电流基准値之偏差来运算前述电力变换器所输出之电压的电压相位补偿値之转矩电流控制机构;依据前述转矩电流控制机构所运算之电压相位补偿値,及前述同步电动机之磁极位置侦测値来运算前述电力变换器所输出之电压的电压相位基准値之电压相位运算机构;及依据由前述电压相位运算机构所运算之电压相位基准値,及前述电力变换器所输出之电压的电压振幅基准値来运算前述电力变换器所输出之3相电压基准値的极座标3相变换机构,所构成。9.如申请专利范围第8项之同步电动机之控制装置,其中予以附加由前述3相MT变换机构所运算之磁通电流値和前述同步电动机之磁通电流基准値之偏差来运算前述同步电动机之磁场电流补偿値的磁通电流控制机构,且替代磁场电流运算机构,予以具备依据由前述磁通电流控制机构所运算之磁场电流补偿値,及前述同步电动机之磁通基准値来运算前述同步电动机之磁场电流基准値的磁场电流运算机构,所构成。10.如申请专利范围第8项之同步电动机之控制装置,其中予以附加依据由前述3相MT变换机构所运算之磁通电流値来运算电压相位振荡补偿値的高通滤波器,且替代前述电压相位运算机构,予以具备依据由前述高通滤波器所运算之电压相位振荡补偿値,和由前述转矩电流控制机构所运算之电压相位补偿値,及前述同步电动机之磁极位置侦测来运算前述电力变换器所输出之电压的电压相位基准値的电压相位运算机构,所构成。11.如申请专利范围第8项之同步电动机之控制装置,其中以替代前述电压相位运算机构,予以具备依据由前述磁通运算机构所运算之内相角,和由前述转矩电流控制机构所运算之电压相位补偿値,及前述同步电动机之磁极位置侦测値来运算前述电力变换器所输出之电压之电压相位基准値的电压相位运算机构,所构成。12.如申请专利范围第8项之同步电动机之控制装置,其中予以附加依据由前述速度控制机构所运算之转矩电流基准値,及前述电力变换器所输出之电压的电压振幅基准値,且使用前述同步电动机之常数来运算前述电力变换器所输出之电压的电压 位前馈値之电压位前馈运算机构。且替代前述电压相位运算机构,予以具备依据由前述电压相位前馈运算机构所运算之电压相位前馈値,和由前述转矩电流控制机构所运算之电压相位补偿値,及前述同步电动机之磁极位置侦测値来运算前述电力变换器所输出之电压的电压相位基准値之电压相位运算机构,所构成。13.如申请专利范围第8项之同步电动机之控制装置,其中予以附加依据由前述3相MT变换机构所运算之转矩电流値和由前述速度控制机构所运算之转矩电流基准値之偏差来运算前述电力变换器所输出之电压的电压振幅补偿値之放大机构,及以加算由前述放大机构所运算之电压振幅补偿値,及前述电力变换器所输出之电压的电压振幅基准値来补偿前述电力变换器所输出之电压的电压振幅基准値而加以输出之加算(加法)机构。且替代前述极座标3相变换机构,予以具备依据由前述加算机构所输出之已补偿之电压振幅基准値,及由前述电压相位运算机构所运算之电压相位基准値来运算前述电力变换器所输出之电压的3相电压基准値之极座标3相变换机构,所构成。14.如申请专利范围第9项之同步电动机之控制装置,其中予以附加依据由前述磁通运算机构所运算之内相角,和由前述速度控制机构所运算之转矩电流基准値,及前述电力变换器输出之电压的电压振幅基准値,且使用前述同步电动机之常数来运算前述同步电动机之磁场电流前馈値的磁场电流前馈运算机构,且替代前述磁场电流运算机构,予以具备依据由前述磁场电流前馈运算机构所运算之磁场电流前馈値,和由前述磁通电流控制机构所运算之磁场电流补偿値,及前述同步电动机之磁通基准値来运算前述同步电动机之磁场电流基准値的磁场电流运算机构,所构成。图式简单说明:第一图系显示习知的同步电动机之控制装置之结构例的功能方块图。第二图系显示依据本发明的同步电动机之控制装置的第1实施形态的功能方块图。第三图系用以说明同第1实施形态的同步电动机之控制装置的动作用之电压.电流向量图。第四图系显示依据本发明的同步电动机之控制装置的第2实施形态之功能方块图。第五图系用以说明同第2实施形态的同步电动机之控制装置的动作用之电压.电流向量图。第六图系显示依据本发明的同步电动机之控制装置的第3实施形态之功能方块图。第七图系显示依据本发明的同步电动机之控制装置的第4实施形态之功能方块图。第八图系显示依据本发明的同步电动机之控制装置的第5实施形态之功能方块图。第九图系显示依据本发明的同步电动机之控制装置的第6实施形态之功能方块图。第十图系显示依据本发明的同步电动机之控制装置的第7实施形态之功能方块图。第十一图系显示依据本发明的同步电动机之控制装置的第8实施形态之功能方块图。第十二图系显示依据本发明的同步电动机之控制装置的第9实施形态之功能方块图。第十三图系显示依据本发明的同步电动机之控制装置的第10实施形态之功能方块图。第十四图系显示依据本发明的同步电动机之控制装置的第11实施形态之功能方块图。第十五图系显示依据本发明的同步电动机之控制装置的第12实施形态之功能方块图。第十六图系显示依据本发明的同步电动机之控制装置的第13实施形态之功能方块图。第十七图系显示依据本发明的同步电动机之控制装置的第14实施形态之功能方块图。
地址 日本
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