專利名稱：同步磁阻電動機的速度控制裝置及速度控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同步磁阻電動機(Synchronous Reluctance Motor)(SynRM)，具體涉及同步磁阻電動機的速度控制裝置。
圖2是

圖1中的轉(zhuǎn)子的剖視圖，其中，參考編號201表示轉(zhuǎn)子槽，轉(zhuǎn)子槽用于造成通過‘d’軸和‘q’軸的磁通量的差別，202表示其中填充有硅鐵素體的銷孔。
具有該結(jié)構(gòu)的同步磁阻電動機，其轉(zhuǎn)速由檢測轉(zhuǎn)子位置的同步磁阻電動機控制裝置予以控制。
圖3示出了根據(jù)常規(guī)技術(shù)的同步磁阻電動機的速度控制裝置的結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，整流器320用于接收交流電源310，并將其轉(zhuǎn)換成直流電源；逆變器330，用于將直流電源轉(zhuǎn)換成三相電流，并驅(qū)動同步磁阻電動機340；控制單元350，用于控制逆變器330；檢測單元360，用于檢測同步磁阻電動機340的轉(zhuǎn)速。
檢測單元360包括電流檢測器361，用于檢測流到同步磁阻電動機340的三個相電流中的兩個相電流；轉(zhuǎn)子位置檢測器363，用于檢測同步磁阻電動機340的轉(zhuǎn)子的角速度；磁通量角度運算單元362，用于接收從轉(zhuǎn)子位置檢測器363輸出的轉(zhuǎn)子角速度(ωr)，并計算磁通量角度(θ)；以及坐標轉(zhuǎn)換器364，用于接收磁通量角度(θ)以及檢測的兩個相電流，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)子的磁通量電流值(ids)和轉(zhuǎn)矩電流值iqs。
控制單元350包括比較器358，用于接收從轉(zhuǎn)子位置檢測器363輸出的角速度值(ωr)和速度指令值(ωr*)，并計算差速度指令值；速度控制器356，用于接收差速度指令值并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩電流指令值(iqs*)；比較器354，用于接收轉(zhuǎn)矩電流指令值(iqs*)以及從檢測單元360的坐標轉(zhuǎn)換器364輸出的轉(zhuǎn)矩電流值(iqs)，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩差電流指令值；磁通量指令發(fā)生器357，用于產(chǎn)生磁通量電流指令值(ids*)，以便根據(jù)從檢測單元360的轉(zhuǎn)子位置檢測器363輸出的轉(zhuǎn)子角速度值(ωr)，區(qū)分正轉(zhuǎn)矩區(qū)和正輸出區(qū)；比較器355，用于接收電流指令值(ids*)以及從檢測單元360的坐標轉(zhuǎn)換器364輸出的磁通量電流值(ids)，并產(chǎn)生磁通量差電流指令值；磁通量控制器353，用于接收磁通量差電流指令值，并產(chǎn)生磁通量指令值；電流控制器352，用于接收磁通量指令值和轉(zhuǎn)矩差電流指令值，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩電壓指令值(Vqs*)和磁通量電壓指令值(Vds*)；以及電壓發(fā)生器351，用于接收轉(zhuǎn)矩電壓指令值(Vqs*)、磁通量電壓指令值(Vds*)和磁通量角度(θ)，產(chǎn)生三個相電壓指令值(Vas，Vbs，Vcs)，并將它們輸出到逆變器330。
下文將對上述結(jié)構(gòu)的同步磁阻電動機的常規(guī)速度控制裝置的工作加以說明。
為了根據(jù)速度指令值(ωr*)控制同步磁阻電動機340的轉(zhuǎn)速，當速度指令值(ωr*)被輸入到控制單元350時，控制單元350的比較器358便將速度指令值(ωr*)與從轉(zhuǎn)子位置檢測器363輸出的轉(zhuǎn)子角速度值(ωr)進行比較，并將產(chǎn)生的誤差輸出到速度控制器356。
然后，控制單元350的比較器355接收角速度值(ωr)，接收從磁通量指令發(fā)生器357產(chǎn)生的磁通量電流指令值(ids*)以及從坐標轉(zhuǎn)換器364輸出的磁通量電流值(ids)，將這兩者進行比較以產(chǎn)生磁通量差電流指令值，并將其輸出到磁通量控制器353。
電流控制器352接收轉(zhuǎn)矩差電流指令值以及從磁通量控制器353輸出的磁通量指令值，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩電壓指令值(Vqs*)和磁通量電壓指令值(Vds*)，并將它們輸出到電壓發(fā)生器351。
然后，電壓發(fā)生器351接收轉(zhuǎn)矩電壓指令值(Vqs*)和磁通量電壓指令值(Vds*)以及從檢測單元360的磁通量角度運算單元362輸出的磁通量角度(θ)，并把用于接通/斷開逆變器330的三個相電壓指令值(Vas，Vbs，Vcs)輸出到逆變器330。
這樣，同步磁阻電動機340就依靠從逆變器330輸出的三相交流電源進行旋轉(zhuǎn)。
檢測單元360的坐標轉(zhuǎn)換器364把從電流檢測器361檢測的a相電流(Ias)和b相電流(Ibs)轉(zhuǎn)換成d軸電流或磁通量電流值(ids)和q軸電流或轉(zhuǎn)矩電流值(iqs)。電流檢測器361對從逆變器330流到同步磁阻電動機340的電流進行檢測。
轉(zhuǎn)子位置檢測器363使用編碼器或霍爾傳感器(Hall Sensor)來檢測轉(zhuǎn)子位置。
然而，同步磁阻電動機的常規(guī)速度控制裝置存在下列問題。
即，為了控制同步磁阻電動機的轉(zhuǎn)速，要使用編碼器或霍爾傳感器來檢測同步磁阻電動機的轉(zhuǎn)子位置，這就造成產(chǎn)品成本的增加。尤其是，轉(zhuǎn)子位置檢測器不適用于冰箱、空調(diào)或加熱器的壓縮機。
發(fā)明綜述因此，本發(fā)明的一個目的是提供能對同步磁阻電動機轉(zhuǎn)速進行控制的同步磁阻電動機的速度控制裝置。
本發(fā)明的另一目的是提供能通過對供給同步磁阻電動機的電流和電壓進行檢測，對同步磁阻電動機轉(zhuǎn)速進行控制的速度控制裝置。
為獲得這些和其他優(yōu)點并根據(jù)本發(fā)明的目的，正如本文所具體包含和全面說明的那樣，提供了同步磁阻電動機的速度控制裝置，包括整流器，用于接收交流電源，并將其轉(zhuǎn)換成直流電源；逆變器，用于接收直流電源以及將其轉(zhuǎn)換成交流電源，并將其提供給同步磁阻電動機；檢測單元，用于通過對提供給同步磁阻電動機的電流和電壓進行檢測，以及對從電流產(chǎn)生的估計感應電壓進行檢測，從而對產(chǎn)生的感應電壓進行運算，并產(chǎn)生同步磁阻電動機的估計角速度；以及控制器，用于接收估計的角速度以及由用戶輸入的速度指令值，并通過逆變器控制同步磁阻電動機的速度。
為實現(xiàn)上述目的，還提供了同步磁阻電動機的速度控制方法，包括步驟對提供給同步磁阻電動機的電流進行檢測；對提供給同步磁阻電動機的電壓進行檢測；通過對檢測的電流以及從該電流產(chǎn)生的估計感應電壓進行運算，從而對產(chǎn)生的感應電壓進行運算，并產(chǎn)生同步磁阻電動機的估計角速度；根據(jù)估計角速度以及由用戶輸入的速度指令值，控制同步磁阻電動機的速度。
通過下文結(jié)合附圖對本發(fā)明所作的詳細說明，將對本發(fā)明的上述和其他目的、特征、方面和優(yōu)點有更加清楚的了解。
在附圖中圖1是一般同步磁阻電動機的剖視圖；圖2是圖1中的轉(zhuǎn)子的剖視圖；圖3示出了根據(jù)常規(guī)技術(shù)的同步磁阻電動機速度控制裝置的結(jié)構(gòu)。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的同步磁阻電動機速度控制裝置的結(jié)構(gòu)；圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖4中的相電流轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)的詳細視圖；圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖4中的估計角速度運算單元的詳細視圖；圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的按照同步磁阻電動機速度控制裝置的操作的同步磁阻電動機的電感變化圖；以及圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的按照同步磁阻電動機速度控制裝置的操作，在同步磁阻電動機處形成的電流/電壓矢量圖。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的同步磁阻電動機速度控制裝置的結(jié)構(gòu)。
如圖4所示，同步磁阻電動機的速度控制裝置包括整流器420，用于接收交流電源410，并將其轉(zhuǎn)換成直流電源；逆變器430，用于將直流電源轉(zhuǎn)換成三個相電流，以驅(qū)動同步磁阻電動機；控制器，用于控制逆變器430；以及檢測單元460，用于檢測同步磁阻電動機440的速度。
檢測單元460包括電流檢測單元461，用于檢測從整流器420流到逆變器430的電流(idc)，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩電流值(iqs)和磁通量電流值(ids)；電壓檢測單元462，用于檢測從逆變器430輸入到同步磁阻電動機440的電壓，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩電壓值(Vqs)和磁通量電壓值(Vds)；估計角速度運算單元464，用于接收轉(zhuǎn)矩電流值(iqs)、磁通量電流值(ids)、轉(zhuǎn)矩電壓值(Vqs)和磁通量電壓值(Vds)，并對估計角速度值 進行運算；以及磁通量角度運算單元463，用于接收估計角速度值 ，并對磁通量角度(θ)進行運算。
電壓檢測單元462包括電壓檢測器462-1，用于檢測從逆變器430輸入到同步磁阻電動機440的電壓；電壓轉(zhuǎn)換器462-2，用于接收從電壓檢測器462-1輸出的信號，并產(chǎn)生第一相電壓值V(as)和第二相電壓值V(bs)；坐標轉(zhuǎn)換器462-3，用于接收第一相電壓值V(as)和第二相電壓值V(bs)，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩電壓值Vqs和磁通量電壓值Vds。
電流檢測單元461包括電流檢測器461-1，用于檢測從整流器420流到逆變器430的電流(idc)；相電流轉(zhuǎn)換器461-2，用于接收從電流檢測器461-1輸出的信號，并產(chǎn)生三個相電流值i(a)、i(b)和i(c)；坐標轉(zhuǎn)換器461-3，用于接收三個相電流值i(a)、i(b)和i(c)，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩電流值iqs和磁通量電流值ids。
控制單元450包括比較器458，用于接收速度指令值(ωr*)以及從檢測單元460的估計角速度運算單元464輸出的估計角速度值 并對差速度指令值進行運算；速度控制器456，用于接收差速度指令值，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩電流指令值iqs*；比較器454，用于接收轉(zhuǎn)矩電流指令值iqs*以及從檢測單元460的坐標轉(zhuǎn)換器461-3輸出的轉(zhuǎn)矩電流值iqs，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩差電流指令值；磁通量指令發(fā)生器457，用于接收估計角速度值 以及從檢測單元460的估計角速度運算單元464輸出的速度指令值(ωr*)，并產(chǎn)生磁通量電流指令值ids*；比較器455，用于接收磁通量電流指令值ids*以及從電流檢測單元461的坐標轉(zhuǎn)換器461-3輸出的磁通量電流值ids，并產(chǎn)生磁通量差電流指令值；磁通量控制器453，用于接收磁通量差電流指令值，并產(chǎn)生磁通量指令值；電流控制器452，用于接收磁通量指令值和轉(zhuǎn)矩差電流指令值，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩電壓指令值Vqs*和磁通量電壓指令值Vds*；電壓發(fā)生器451，用于接收轉(zhuǎn)矩電壓指令值Vqs*、磁通量電壓指令值Vds*和磁通量角度(θ)，產(chǎn)生三個相電壓值Vas、Vbs和Vcs，并將它們輸出到逆變器430。
圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖4中的相電流轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)的詳細視圖。
如圖5所示，相電流轉(zhuǎn)換器461-2包括第一復用器1A，用于接收從電流檢測器461-1輸出的信號，并根據(jù)脈寬調(diào)制狀態(tài)輸出正相電流+ia、+ib和+ic；第二復用器1B，用于輸出負相電流-ia、-ib和-ic；第一低通濾波器2A，用于接收正相電流+ia、+ib和+ic，并消除噪聲；以及第二低通濾波器2B，用于接收負相電流-ia、-ib和-ic，并消除噪聲；圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖4中的估計角速度運算單元的詳細視圖；如圖6所示，估計角速度運算單元464包括感應電壓運算器11，用于接收轉(zhuǎn)矩電流值iqs、磁通量電流值ids、轉(zhuǎn)矩電壓值Vqs和磁通量電壓值Vds；電感運算器14，用于接收轉(zhuǎn)矩電流值iqs和磁通量電流值ids，并對磁通量電感Ld和轉(zhuǎn)矩電感Lq進行運算；估計感應電壓運算器15，用于接收來自電感運算器14的電感，并對估計感應電壓值 進行運算；比較器12，用于將從感應電壓運算器11輸出的感應電壓(e)與從估計感應電壓運算器15輸出的估計感應電壓值 進行比較，并產(chǎn)生誤差感應電壓值；以及比例積分調(diào)節(jié)器13，用于接收誤差感應電壓值并對估計角速度值 進行運算。
下文將對上述結(jié)構(gòu)的同步磁阻電動機的速度控制裝置加以說明。
參照圖2，首先，為了控制同步磁阻電動機的速度，‘d’軸和‘q’軸的位置由定子各繞組的磁通量予以檢測。換句話說，由于磁阻大小在‘d’軸和‘q’軸上是不同的，因而可通過對磁阻大小進行檢測來控制同步磁阻電動機的速度。
圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的按照同步磁阻電動機速度控制裝置的操作的同步磁阻電動機的電感變化圖；當控制同步磁阻電動機440的速度時，應在定子繞組中的每一相檢測‘d’軸和‘q’軸的位置。
為此，當同步磁阻電動機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，電感便隨著旋轉(zhuǎn)角度而變化。這樣，根據(jù)電感變化，對同步磁阻電動機的定子的輸入電壓和電流進行檢測，并將該輸入電壓和電流代入等式(1)，從而可求出轉(zhuǎn)子位置，并可通過使用計算值求出轉(zhuǎn)子速度，進而也就可控制轉(zhuǎn)子速度。
當轉(zhuǎn)子的‘q’軸被設置為參考軸時，磁通量在‘d’軸上最大，‘d’軸的位置角度與‘q’軸之間相差45°。
此時，同步磁阻電動機的轉(zhuǎn)矩(Te)與磁阻差(Ld-Lq)以及定子磁通量電流值ids和轉(zhuǎn)矩電流值iqs的乘積成比例。Te=32·ids·iqs·(Ld-Lq)---(1)]]>同步磁阻電動機的電壓等式表示為下列等式(2)和(3)Vds=rsids+d(λqs)dt-ωrλqs---(2)]]>Vqs=rsiqs+d(λds)dt+ωrλds---(3)]]>式中，Vds表示‘d’軸的定子電壓，Vqs表示‘q’軸的定子電壓，rs表示定子電阻，ids表示‘d’軸的定子電流，iqs表示‘q’軸的定子電流，λds和λqs分別表示‘d’軸和‘q’軸的磁通量，ωr表示電動機的轉(zhuǎn)子角速度值。
由于λds＝Ldis以及λqs＝Lqis，因而可通過對電壓和電流進行檢測，計算出‘d’軸和‘q’軸的電感Ld和Lq。計算量的變化與同步磁阻電動機的轉(zhuǎn)子位置相對應，而且電感變化量如圖7所示。在同步磁阻電動機處形成的電流/電壓矢量之間的關(guān)系如圖8所示。
下文將在同步磁阻電動機的速度控制方法的基礎(chǔ)上，對根據(jù)本發(fā)明的同步磁阻電動機的速度控制裝置加以說明。
參照圖4，當整流器420將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電壓(Vdc)并將其輸入到逆變器430時，整流器430在控制器450的控制下，將輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓，并將其提供給同步磁阻電動機440，從而驅(qū)動同步磁阻電動機440。
此時，檢測單元460的電流檢測器461-1檢測從整流器420流到逆變器430的電流，并將其輸出到相電流轉(zhuǎn)換器461-2。然后，相電流轉(zhuǎn)換器461-2通過使用空間矢量法，對從電流檢測器461-1接收的三個相電流ia、ib和ic進行轉(zhuǎn)換，以便采用下列方式進行脈寬調(diào)制。
該方式如圖5所示，從電流檢測器461-1輸出的三個相電流ia、ib和ic由復用器(1A和1B)劃分成001＝+ia、010＝+ib、100＝+ic、110＝-ia、101＝-ib和011＝-ic。因此，當在整流器420和逆變器430之間的直流線路處流動的電流被檢測時，電流檢測單元461可檢測流到同步磁阻電動機轉(zhuǎn)子的各相的電流。
當相電流轉(zhuǎn)換器461-2計算三個相的相電流并將其輸出到坐標轉(zhuǎn)換器461-3時，坐標轉(zhuǎn)換器461-3將其轉(zhuǎn)換成‘d’軸或磁通量電流值ids以及‘q’軸或轉(zhuǎn)矩電流值iqs，然后將其輸出到比較器455和454。
電壓檢測單元462的電壓檢測器462-1檢測從逆變器430提供給同步磁阻電動機440的電壓，并將其輸出到電壓轉(zhuǎn)換器462-2，電壓轉(zhuǎn)換器462-2檢測來自輸入電壓的第一相電壓值V(as)和第二相電壓值V(cs)，并將它們輸出到坐標轉(zhuǎn)換器462-3。
然后，坐標轉(zhuǎn)換器462-3將它們轉(zhuǎn)換成‘d’軸定子電壓Vds和‘q’軸定子電壓Vqs，并將它們輸出到估計角速度運算單元464。
如圖6所示，估計角速度運算單元464的感應電壓運算器11接收轉(zhuǎn)矩電流值iqs、磁通量電流值ids、轉(zhuǎn)矩電壓值Vqs和磁通量電壓值Vds，對感應電壓(e)進行運算，并將其輸出到比較器12。
估計感應電壓運算器15接收轉(zhuǎn)矩電流值iqs、磁通量電流值ids、以及估計角速度值 ，接收來自電感運算器14的‘d’軸電感Ld和‘q’軸電感Lq，對估計感應電壓 進行運算，并將其輸出到比較器12。
然后，比較器12產(chǎn)生感應電壓誤差，并將其輸出到比例積分調(diào)節(jié)器13。然后，比例積分調(diào)節(jié)器13產(chǎn)生估計角速度值 ，并將其輸出到磁通量角度運算單元463、磁通量指令發(fā)生器457和比較器458。
然后，為了控制同步磁阻電動機的速度，控制器450的比較器458接收速度指令值(ωr*)和估計角速度值 ，并將產(chǎn)生的誤差輸出到速度控制器456。
然后，比較器454將從電流檢測單元461的坐標轉(zhuǎn)換器461-3輸出的轉(zhuǎn)矩電流值iqs與從速度控制器456輸出的轉(zhuǎn)矩電流指令值iqs*進行比較，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩差電流指令值。
比較器455接收估計角速度值 ，而且還接收從磁通量指令發(fā)生器457輸出的磁通量電流指令值ids*以及從坐標轉(zhuǎn)換器461-3輸出的磁通量電流值ids，將這兩者進行比較以產(chǎn)生磁通量差電流指令值，并將其輸出到磁通量控制器453。
電流控制器452接收從比較器454輸出的轉(zhuǎn)矩差電流指令值以及從磁通量控制器453輸出的磁通量指令值，通過使用旋轉(zhuǎn)坐標系，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩電壓指令值Vqs*和磁通量電壓指令值Vas*，并將它們輸出到電壓發(fā)生器451。
然后，電壓發(fā)生器451接收轉(zhuǎn)矩電壓指令值Vqs*、磁通量電壓指令值Vas*，以及從磁通量運算單元463輸出的磁通量角度(θ)，產(chǎn)生用于接通/斷開逆變器430的三個相電壓指令值Vas、Vbs和Vcs，并將它們輸出到逆變器430。
因此，對提供給同步磁阻電動機440的電流和電壓進行檢測，然后，通過使用由此產(chǎn)生的估計角速度，可控制同步磁阻電動機440的速度。
正如到目前為止所述，根據(jù)本發(fā)明的同步磁阻電動機的速度控制裝置，由于同步磁阻電動機的速度控制是通過對提供給同步磁阻電動機的電流和電壓進行檢測來實現(xiàn)，而不是通過使用編碼器或霍爾傳感器來實現(xiàn)，因而可降低同步磁阻電動機的生產(chǎn)成本。
此外，相電流由一個電流檢測器進行計算，從而控制同步磁阻電動機的速度。
并且，在幾乎無法安裝轉(zhuǎn)子位置檢測器的地方，例如冰箱、空調(diào)或加熱器，可容易地對壓縮機速度進行控制。
由于本發(fā)明可采用幾種形式予以實施，而不背離本發(fā)明的精神或主要特點，因此也應理解成，如果未有其他規(guī)定，上述實施例不受前面任何一種詳細說明的限制，而是應在按照所附權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)作廣義解釋。因此，凡是落入權(quán)利要求界限和范圍或其等同物內(nèi)的全部變動和修改，都將包含在所附權(quán)利要求之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種同步磁阻電動機的速度控制裝置，包括整流器，用于接收交流電源，并將其轉(zhuǎn)換成直流電源；逆變器，用于接收直流電源以及將其轉(zhuǎn)換成交流電源，并將其提供給同步磁阻電動機；檢測單元，用于通過對提供給同步磁阻電動機的電流和電壓進行檢測，以及對從電流產(chǎn)生的估計感應電壓進行檢測，從而對產(chǎn)生的感應電壓進行運算，并產(chǎn)生同步磁阻電動機的估計角速度；以及控制器，用于接收估計角速度以及由用戶輸入的速度指令值，并通過逆變器控制同步磁阻電動機的速度。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，檢測單元包括電流檢測單元，用于檢測在整流器和逆變器之間流動的電流，并產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子的‘d’軸和‘q’軸相對應的電流；電壓檢測單元，用于檢測從逆變器提供給同步磁阻電動機的電壓，并產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子的‘d’軸和‘q’軸相對應的電壓；以及估計角速度運算單元，用于接收與‘d’軸和‘q’軸相對應的電流以及與‘d’軸和‘q’軸相對應的電壓，并對估計角速度進行運算。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，電流檢測單元包括電流檢測器，用于檢測在整流器和逆變器之間流動的電流；相電流轉(zhuǎn)換器，用于接收檢測的電流，并將其轉(zhuǎn)換成三個相電流；以及坐標轉(zhuǎn)換器，用于接收和檢測三個相電流，并將其轉(zhuǎn)換成與‘d’軸和‘q’軸相對應的電流。
4. 如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，相電流轉(zhuǎn)換器包括第一復用器，用于接收檢測的電流，并根據(jù)脈寬調(diào)制狀態(tài)輸出三個正相電流+ia、+ib和+ic；第二復用器，用于輸出三個負相電流-ia、-ib和-ic；第一低通濾波器，用于接收三個正相電流，并消除噪聲；以及第二低通濾波器，用于接收三個負相電流，并消除噪聲。
5. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，電壓檢測單元包括電壓檢測器，用于檢測從逆變器提供給同步磁阻電動機的電壓；電壓轉(zhuǎn)換器，用于接收從電壓檢測器檢測的信號，并將其轉(zhuǎn)換成兩個相電壓；以及坐標轉(zhuǎn)換器，用于接收兩個相電壓，并產(chǎn)生與‘d’軸和‘q’軸相對應的電壓。
6. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，估計角速度運算單元包括感應電壓運算器，用于接收與‘d’軸和‘q’軸相對應的電流以及與‘d’軸和‘q’軸相對應的電壓，并產(chǎn)生感應電壓；估計感應電壓發(fā)生器，用于接收與‘d’軸和‘q’軸相對應的電流以及先前的估計角速度，并產(chǎn)生估計感應電壓；以及估計速度發(fā)生器，用于接收感應電壓和估計感應電壓，并產(chǎn)生估計角速度。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，估計感應電壓發(fā)生器包括電感運算器，用于接收與‘d’軸和‘q’軸相對應的電流以及先前的估計角速度，并對與‘d’軸和‘q’軸相對應的電感進行運算；以及估計感應電壓運算器，用于接收與‘d’軸和‘q’軸相對應的電感，并對估計感應電壓進行運算。
8. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，估計速度發(fā)生器包括比較器，用于接收感應電壓和估計感應電壓，并產(chǎn)生誤差感應電壓；以及比例積分調(diào)節(jié)器，用于接收誤差感應電壓并產(chǎn)生估計角速度。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括磁通量運算器，用于接收估計角速度，對磁通量進行運算，并將其輸出到電流檢測單元。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，檢測單元通過使用與同步磁阻電動機轉(zhuǎn)子的‘d’軸和‘q’軸相對應的磁阻差來產(chǎn)生估計角速度。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，當同步磁阻電動機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生磁阻。
12.一種同步磁阻電動機的速度控制方法，包括步驟對提供給同步磁阻電動機的電流進行檢測；對提供給同步磁阻電動機的電壓進行檢測；通過對檢測的電流以及從該電流產(chǎn)生的估計感應電壓進行運算，從而對產(chǎn)生的感應電壓進行運算；以及產(chǎn)生同步磁阻電動機的估計角速度；并根據(jù)估計角速度以及由用戶輸入的速度指令值，控制同步磁阻電動機的速度。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，在檢測電流的步驟中，檢測與同步磁阻電動機轉(zhuǎn)子的‘d’軸和‘q’軸相對應的電流。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，在檢測電壓的步驟中，檢測與同步磁阻電動機轉(zhuǎn)子的‘d’軸和‘q’軸相對應的電壓。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，產(chǎn)生估計角速度的步驟包括對與同步磁阻電動機轉(zhuǎn)子的‘d’軸和‘q’軸相對應的電流以及與‘d’軸和‘q’軸相對應的電壓進行運算，并產(chǎn)生感應電壓；對與‘d’軸和‘q’軸相對應的電流以及先前的估計角速度進行運算，并產(chǎn)生估計感應電壓；以及對感應電壓和估計感應電壓進行運算，并產(chǎn)生估計角速度。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，產(chǎn)生估計感應電壓的步驟包括對與‘d’軸和‘q’軸相對應的電流以及先前的估計角速度進行運算，并對與‘d’軸和‘q’軸相對應的電感進行運算；以及接收經(jīng)過運算的‘d’軸和‘q’軸電感，并對估計感應電壓進行運算。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，產(chǎn)生估計角速度的步驟包括對感應電壓和估計感應電壓進行運算，并產(chǎn)生誤差感應電壓；以及對誤差感應電壓進行比例積分。
全文摘要
同步磁阻電動機的速度控制裝置包括:整流器,用于接收交流電源,并將其轉(zhuǎn)換成直流電源;逆變器,用于接收直流電源以及將其轉(zhuǎn)換成交流電源,并將其提供給同步磁阻電動機;檢測單元,用于對提供給同步磁阻電動機的電流和電壓進行檢測,對產(chǎn)生的感應電壓以及從電流產(chǎn)生的估計感應電壓進行運算,并產(chǎn)生同步磁阻電動機的估計角速度;以及控制器,用于接收估計角速度以及由用戶輸入的速度指令值,并通過逆變器控制同步磁阻電動機的速度。由于同步磁阻電動機的速度控制是通過對提供給同步磁阻電動機的電流和電壓進行檢測來實現(xiàn),而不是通過使用編碼器或霍爾傳感器來實現(xiàn),因而可降低同步磁阻電動機的生產(chǎn)成本。
文檔編號H02P6/16GK1350364SQ0113103
公開日2002年5月22日 申請日期2001年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月19日
發(fā)明者鄭達浩 申請人:Lg電子株式會社