壓指令值Vqc***。由此，通過(guò)表示軸誤差即控制的基準(zhǔn)軸與 永磁體電動(dòng)機(jī)1的磁通軸的相位誤差的相位誤差指令值A(chǔ)0c*，基于q軸電流偏差，以使q 軸電流指令值Iq*與q軸電流指令值Iqc-致的方式，輸出第二d軸電壓指令值Vdc***和 第二q軸電壓指令值Vqc***，控制輸出電壓值VI*。通過(guò)這樣的控制，能夠在不產(chǎn)生d軸電 流指令值Id*的狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)弱磁控制。
[0175] 根據(jù)以上說(shuō)明的本發(fā)明的第六實(shí)施方式，電力轉(zhuǎn)換器2的輸出電壓值VI*到達(dá)規(guī) 定的限制值Vl*max時(shí)，用輸出電壓限制檢測(cè)部23檢測(cè)此時(shí)的輸出電壓值VI*作為限制對(duì) 象。該情況下，電壓矢量運(yùn)算部12a通過(guò)基于q軸電流偏差輸出第二d軸電壓指令值Vdc*** 和第二q軸電壓指令值Vqc***，進(jìn)行弱磁控制。因此，在弱磁控制中也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
[0176] 其中，在以上說(shuō)明的本發(fā)明的第六實(shí)施方式中，也能夠應(yīng)用第一~第四各實(shí)施方 式中說(shuō)明的控制方法中的任意方法。此外，也可以在第五實(shí)施方式中說(shuō)明的進(jìn)行無(wú)位置傳 感器控制的方式中應(yīng)用。進(jìn)而，還可以將任意多種控制方法任意地組合應(yīng)用。
[0177] <變形例>
[0178] 在以上說(shuō)明的本發(fā)明的第一~第六各實(shí)施方式中，說(shuō)明了在d軸電流控制運(yùn)算部 10或10a、和q軸電流控制運(yùn)算部11或11a中，基于d軸電流偏差和q軸電流偏差分別求 出第二d軸電流指令值Id**、第二q軸電流指令值Iq**，用它們進(jìn)行矢量控制運(yùn)算的逆變 器裝置的例子。但是，在不進(jìn)行這樣的電流控制運(yùn)算，而是使用其他方法進(jìn)行矢量控制運(yùn)算 的逆變器裝置中，也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
[0179] 例如，使用d軸電流指令值Id*( = 0)和q軸電流檢測(cè)值Iqc的一階滯后信號(hào) Iqctd、角速度指令值《以及永磁體電動(dòng)機(jī)1的電氣常數(shù)，根據(jù)下式（19)計(jì)算d軸電壓指 令值Vdc*和q軸電壓指令值Vqc*，也能夠?qū)崿F(xiàn)矢量控制運(yùn)算。在進(jìn)行這樣的矢量控制運(yùn)算 的逆變器裝置中，也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
[0180] [式 19]
[0181]
[0182] 進(jìn)而，基于d軸電流指令值Id*和q軸電流指令值Iq*、d軸電流檢測(cè)值Idc和q 軸電流檢測(cè)值Iqc，求出d軸電壓修正值A(chǔ)Vd*和q軸電壓修正值A(chǔ)Vq*，用這些電壓修正 值、d軸電流指令值Id*、q軸電流指令值Iq*、角速度檢測(cè)值《以及永磁體電動(dòng)機(jī)1的電氣 常數(shù)，根據(jù)下式（20)計(jì)算d軸電壓指令值Vdc*和q軸電壓指令值Vqc*，也能夠?qū)崿F(xiàn)矢量控 制運(yùn)算。在進(jìn)行這樣的矢量控制運(yùn)算的逆變器裝置中，也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
[0183] [式 20]
[0184]
[0185] 此外，在以上說(shuō)明的本發(fā)明的第一~第六各實(shí)施方式中，說(shuō)明了使用較昂貴的電 流檢測(cè)器3檢測(cè)三相交流電流Iu、Iv、Iw，用它們進(jìn)行矢量控制運(yùn)算的逆變器裝置的例子。 但是，在不使用這樣的電流檢測(cè)器3,而是在電力轉(zhuǎn)換器2中檢測(cè)用于過(guò)電流檢測(cè)而安裝的 單分流電阻中流過(guò)的直流電流，基于該檢測(cè)結(jié)果再現(xiàn)三相的電動(dòng)機(jī)電流Iu~、Iv~、Iw'而進(jìn) 行矢量控制運(yùn)算的逆變器裝置中，也能夠應(yīng)用本發(fā)明。即，在較低成本的逆變器裝置中也能 夠應(yīng)用本發(fā)明。
[0186] <對(duì)建筑機(jī)械的應(yīng)用>
[0187] 上述各實(shí)施方式和變形例中說(shuō)明的逆變器裝置能夠在利用電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力動(dòng)作 的各種系統(tǒng)中應(yīng)用。例如，在利用電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力使臂或行駛裝置動(dòng)作的輪式裝載機(jī) 和液壓挖掘機(jī)等建筑機(jī)械中，能夠使用應(yīng)用了本發(fā)明的逆變器裝置進(jìn)行電動(dòng)機(jī)控制。即，建 筑機(jī)械能夠具備上述各實(shí)施方式和變形例的逆變器裝置和被從該逆變器裝置輸出的交流 電力驅(qū)動(dòng)的永磁體電動(dòng)機(jī)。
[0188] 圖20是表示使用應(yīng)用了本發(fā)明的逆變器裝置100進(jìn)行電動(dòng)機(jī)控制的建筑機(jī)械的 一個(gè)結(jié)構(gòu)例的框圖。圖20中例示的建筑機(jī)械例如是輪式裝載機(jī)或液壓挖掘機(jī)等，具備上述 各實(shí)施方式中說(shuō)明的永磁體電動(dòng)機(jī)1和直流電源21、逆變器裝置100、操作部201、驅(qū)動(dòng)控制 部202、驅(qū)動(dòng)部203和作業(yè)部204。
[0189] 操作部201對(duì)驅(qū)動(dòng)控制部202輸出與操作者進(jìn)行的操作相應(yīng)的操作信號(hào)。驅(qū)動(dòng)控 制部202相當(dāng)于上述上級(jí)控制器，對(duì)逆變器裝置100輸出基于來(lái)自操作部201的操作信號(hào) 的指令信號(hào)。
[0190] 逆變器裝置100基于來(lái)自驅(qū)動(dòng)控制部202的指令信號(hào)，進(jìn)行各實(shí)施方式和變形例 中說(shuō)明的矢量控制運(yùn)算中的某一種，將從直流電源21供給的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力并 對(duì)永磁體電動(dòng)機(jī)1輸出。永磁體電動(dòng)機(jī)1通過(guò)從逆變器裝置100輸出的交流電力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，對(duì)驅(qū)動(dòng)部203傳遞該驅(qū)動(dòng)力。
[0191] 驅(qū)動(dòng)部203是使用來(lái)自永磁體電動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行規(guī)定的機(jī)械動(dòng)作的部分，例 如相當(dāng)于液壓泵或齒輪機(jī)構(gòu)等。作業(yè)部204是與驅(qū)動(dòng)部203的機(jī)械動(dòng)作相應(yīng)地進(jìn)行規(guī)定的 作業(yè)的部分，例如相當(dāng)于各種臂或行駛裝置等。
[0192] 此外，以上說(shuō)明的各實(shí)施方式和變形例只是一例，只要不損害發(fā)明的特征，本發(fā)明 就不限定于這些內(nèi)容。
[0193] 下述的優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)申請(qǐng)的公開內(nèi)容被作為引用文編入本說(shuō)明書。
[0194] 日本國(guó)專利申請(qǐng)2013年第39133號(hào)（2013年2月28日申請(qǐng)）。
[0195] 符號(hào)說(shuō)明
[0196] 1永磁體電動(dòng)機(jī)
[0197] 2電力轉(zhuǎn)換器
[0198] 3電流檢測(cè)器
[0199] 4 電流坐標(biāo)變換部
[0200] 5位置檢測(cè)器
[0201]6速度運(yùn)算部
[0202] 7 d軸電流指令設(shè)定部
[0203] 8轉(zhuǎn)矩指令設(shè)定部
[0204] 9電流指令變換運(yùn)算部
[0205] 10、10ad軸電流控制運(yùn)算部
[0206] 11、11a q軸電流控制運(yùn)算部
[0207] 12、12a電壓矢量運(yùn)算部
[0208] 13、13a、13b、13c穩(wěn)定化補(bǔ)償運(yùn)算部
[0209] 14修正運(yùn)算部
[0210] 15電壓坐標(biāo)變換部
[0211] 16相位誤差推算部
[0212] 17速度推算部
[0213] 18相位推算部
[0214] 19 d軸電流偏差切換部
[0215] 20 q軸電流偏差切換部
[0216] 21直流電源
[0217] 22相位誤差指令運(yùn)算部
[0218] 23輸出電壓限制檢測(cè)部。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于控制永磁體電動(dòng)機(jī)的逆變器裝置，其特征在于，包括： 輸出電壓指令的電壓矢量運(yùn)算部； 穩(wěn)定化補(bǔ)償運(yùn)算部，其計(jì)算用于使對(duì)所述永磁體電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率成分的電流控制的 增益降低的修正量； 修正運(yùn)算部，其基于所述穩(wěn)定化補(bǔ)償運(yùn)算部計(jì)算出的修正量，對(duì)從所述電壓矢量運(yùn)算 部輸出的電壓指令進(jìn)行修正；和 電力轉(zhuǎn)換部，其基于所述修正運(yùn)算部修正后的電壓指令，將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力， 對(duì)所述永磁體電動(dòng)機(jī)輸出所述交流電力。2. 如權(quán)利要求1所述的逆變器裝置，其特征在于： 所述電壓指令包括d軸電壓指令和q軸電壓指令， 所述修正運(yùn)算部對(duì)所述d軸電壓指令進(jìn)行修正， 所述電力轉(zhuǎn)換部基于所述修正運(yùn)算部修正后的d軸電壓指令和從所述電壓矢量運(yùn)算 部輸出的q軸電壓指令來(lái)將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力。3. 如權(quán)利要求2所述的逆變器裝置，其特征在于： 所述穩(wěn)定化補(bǔ)償運(yùn)算部計(jì)算所述修正量，使得用所述q軸電壓指令作為輸入且用所述 永磁體電動(dòng)機(jī)中流動(dòng)的q軸電流作為輸出的控制系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)中的二階滯后因子 的衰減系數(shù)成為規(guī)定值以上。4. 如權(quán)利要求3所述的逆變器裝置，其特征在于： 還包括電流檢測(cè)部，其檢測(cè)所述永磁體電動(dòng)機(jī)中流動(dòng)的d軸電流和q軸電流，輸出d軸 電流檢測(cè)值和q軸電流檢測(cè)值， 所述穩(wěn)定化補(bǔ)償運(yùn)算部基于表示對(duì)所述d軸電流的d軸電流指令值與所述d軸電流檢 測(cè)值的差的d軸電流偏差或表示對(duì)所述q軸電流的q軸電流指令值與所述q軸電流檢測(cè)值 的差的q軸電流偏差、預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的補(bǔ)償衰減系數(shù)和所述q軸電壓指令，計(jì)算所述修正 量。5. 如權(quán)利要求4所述的逆變器裝置，其特征在于： 所述穩(wěn)定化補(bǔ)償運(yùn)算部用與所述補(bǔ)償衰減系數(shù)相應(yīng)的微分增益求出與所述d軸電流 偏差或所述q軸電流偏差相應(yīng)的相位補(bǔ)償信號(hào)，基于所述相位補(bǔ)償信號(hào)和所述q軸電壓指 令計(jì)算所述修正量。6. 如權(quán)利要求5所述的逆變器裝置，其特征在于： 所述穩(wěn)定化補(bǔ)償運(yùn)算部基于所述d軸電流指令值、所述q軸電流指令值、所述d軸電流 檢測(cè)值或所述q軸電流檢測(cè)值，使所述微分增益變化。7. 如權(quán)利要求5或6所述的逆變器裝置，其特征在于： 所述穩(wěn)定化補(bǔ)償運(yùn)算部使所述修正量的正負(fù)極性根據(jù)所述永磁體電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向 而變化。8. 如權(quán)利要求5~7中任一項(xiàng)所述的逆變器裝置，其特征在于，還包括： 推算所述永磁體電動(dòng)機(jī)相對(duì)于相位推算值的相位誤差的相位誤差推算部； 速度推算部，其基于所述相位誤差推算部推算出的相位誤差推算所述永磁體電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速；和 相位推算部，其基于所述速度推算部推算出的轉(zhuǎn)速計(jì)算所述相位推算值。9. 如權(quán)利要求5~7中任一項(xiàng)所述的逆變器裝置，其特征在于： 還包括輸出電壓限制檢測(cè)部，其在所述電力轉(zhuǎn)換部的輸出電壓到達(dá)規(guī)定的限制值時(shí)將 所述輸出電壓作為限制對(duì)象來(lái)檢測(cè)， 所述電壓矢量運(yùn)算部在所述輸出電壓限制檢測(cè)部將所述輸出電壓作為限制對(duì)象檢測(cè) 出的情況下，基于所述q軸電流偏差輸出所述d軸電壓指令和所述q軸電壓指令來(lái)進(jìn)行弱 磁控制。10. -種建筑機(jī)械，其特征在于，包括： 權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的逆變器裝置；和 被從所述逆變器裝置輸出的交流電力驅(qū)動(dòng)的永磁體電動(dòng)機(jī)。11. 一種用于控制永磁體電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制方法，其特征在于： 輸出電壓指令， 計(jì)算用于使對(duì)所述永磁體電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率成分的電流控制的增益降低的修正量， 基于所述修正量對(duì)所述電壓指令進(jìn)行修正， 基于所述修正后的電壓指令，用電力轉(zhuǎn)換部將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力， 從所述電力轉(zhuǎn)換部對(duì)所述永磁體電動(dòng)機(jī)輸出所述交流電力。
【專利摘要】本發(fā)明的用于控制永磁體電動(dòng)機(jī)的逆變器裝置包括：輸出電壓指令的電壓矢量運(yùn)算部；穩(wěn)定化補(bǔ)償運(yùn)算部，其計(jì)算用于使對(duì)永磁體電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率成分的電流控制的增益降低的修正量；修正運(yùn)算部，其基于穩(wěn)定化補(bǔ)償運(yùn)算部計(jì)算出的修正量，對(duì)從電壓矢量運(yùn)算部輸出的電壓指令進(jìn)行修正；和電力轉(zhuǎn)換部，其基于修正運(yùn)算部修正后的電壓指令，將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力，對(duì)永磁體電動(dòng)機(jī)輸出交流電力。
【IPC分類】H02P21/00, H02P27/04
【公開號(hào)】CN104981974
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480007032
【發(fā)明人】戶張和明, 倉(cāng)橋滿
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社日立產(chǎn)機(jī)系統(tǒng)
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2014年1月29日
【公告號(hào)】WO2014132731A1