三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置制造方法
【專利摘要】三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置具有：三相逆變器(3)，具備三相量的開關(guān)元件，驅(qū)動(dòng)作為三相同步電動(dòng)機(jī)的馬達(dá)（4);作為控制部的控制器（2)，從表示三相量的開關(guān)元件的接通斷開狀態(tài)的多個(gè)開關(guān)狀態(tài)，選擇4個(gè)開關(guān)狀態(tài)，在4個(gè)開關(guān)狀態(tài)下，依次控制三相逆變器；以及作為中性點(diǎn)電位檢測部的中性點(diǎn)電位放大器（13)，在4個(gè)開關(guān)狀態(tài)下，分別檢測馬達(dá)（4)的定子繞組（Lu、Lv、Lw)的中性點(diǎn)電位（VnO)，根據(jù)在4個(gè)開關(guān)狀態(tài)下檢測到的4個(gè)的中性點(diǎn)電位的至少3個(gè)，在電角的一個(gè)周期的范圍內(nèi)推測三相同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置。
【專利說明】三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、以及具備該三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的一 體型三相同步電動(dòng)機(jī)、定位裝置以及泵裝置等。
【背景技術(shù)】
[0002] 在工業(yè)設(shè)備、家電產(chǎn)品、汽車等各種領(lǐng)域中，廣泛使用了小型/高效的永磁馬達(dá) (三相同步電動(dòng)機(jī)）。但是，為了驅(qū)動(dòng)永磁馬達(dá)，需要馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的位置信息，需要為此的位 置傳感器。
[0003] 近年來，排除該位置傳感器，而進(jìn)行永磁馬達(dá)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩控制的無傳感器控制得 到了廣泛普及。通過無傳感器控制的實(shí)用化，能夠?qū)崿F(xiàn)位置傳感器所花費(fèi)的費(fèi)用（傳感器 自身的成本、傳感器的布線所花費(fèi)的成本等）的削減、裝置的小型化。另外，由于不需要傳 感器，具有能夠在惡劣的環(huán)境下使用等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前，在永磁馬達(dá)的無傳感器控制中，采用了 直接檢測通過永磁馬達(dá)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓（速度電動(dòng)勢）作為轉(zhuǎn)子的位置信息 進(jìn)行永磁馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)的方法、根據(jù)成為對(duì)象的馬達(dá)的公式模型對(duì)轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行推測運(yùn)算的 位置推測技術(shù)等。
[0004] 在這些無傳感器控制中也存在大的課題。它就是低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的位置檢測方法。當(dāng) 前實(shí)用化的過半的無傳感器控制基于永磁馬達(dá)發(fā)生的感應(yīng)電壓。因此，在停止時(shí)、感應(yīng)電壓 小的低速域中，靈敏度降低，而有位置信息被噪聲淹沒的可能性。針對(duì)該問題提出了各種解 決對(duì)策。
[0005] 在專利文獻(xiàn)1記載的發(fā)明中，檢測作為三相定子繞組的連接點(diǎn)的電位的"中性點(diǎn) 電位"，得到位置信息。通過與從逆變器向馬達(dá)施加的脈沖電壓同步地檢測該中性點(diǎn)電位， 能夠檢測電感的失衡所致的電動(dòng)勢，能夠得到依賴于轉(zhuǎn)子位置的電位變化。因此，具有作為 向馬達(dá)的施加電壓，通過通常的正弦波調(diào)制時(shí)的PWM (脈沖寬度調(diào)制）得到位置信息這樣的 特征。此處，轉(zhuǎn)子位置意味著嵌入到轉(zhuǎn)子的永磁鐵的位置。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2010-74898號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 但是，如果想要按照上述專利文獻(xiàn)1記載的方式推測馬達(dá)的轉(zhuǎn)子位置，則針對(duì)電 角的一個(gè)周期，僅能夠進(jìn)行半周期相當(dāng)量（±90deg)的位置推測，無法判別磁鐵磁通的磁 極性。因此，當(dāng)想要在使逆變器的電源剛剛接通之后就起動(dòng)馬達(dá)的情況下，在推測了的轉(zhuǎn)子 位置有包含180deg的誤差的可能性，存在以1/2的概率向逆向旋轉(zhuǎn)的擔(dān)心。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的第1方式，提供一種三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具備： 三相逆變器，具備三相量的開關(guān)元件，驅(qū)動(dòng)三相同步電動(dòng)機(jī)；控制部，從表示三相量的開關(guān) 元件的接通斷開狀態(tài)的多個(gè)開關(guān)狀態(tài)中選擇4個(gè)開關(guān)狀態(tài)，在4個(gè)開關(guān)狀態(tài)下，依次控制三 相逆變器；中性點(diǎn)電位檢測部，在4個(gè)開關(guān)狀態(tài)下，分別檢測三相同步電動(dòng)機(jī)的定子繞組的 中性點(diǎn)電位；以及第1轉(zhuǎn)子位置推測部，根據(jù)在4個(gè)開關(guān)狀態(tài)下檢測到的4個(gè)的中性點(diǎn)電位 的至少3個(gè)，在電角的一個(gè)周期的范圍內(nèi)推測三相同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置，表示4個(gè)開關(guān)狀 態(tài)的4個(gè)開關(guān)矢量由相互反向的第1開關(guān)矢量以及第2開關(guān)矢量、和相互反向的第3開關(guān) 矢量以及第4開關(guān)矢量構(gòu)成。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的第2方式，在第1方式的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，控制部具有電 壓指令輸出部，該電壓指令輸出部在三相同步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí)輸出指示4個(gè)開關(guān)狀態(tài) 的初始位置推測用的第1三相電壓指令，第1轉(zhuǎn)子位置推測部根據(jù)在從電壓指令輸出部輸 出了第1三相電壓指令時(shí)檢測的中性點(diǎn)電位，推測旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子位置。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的第3方式，在第2方式的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，電壓指令生成 部在第1三相電壓指令的輸出之后，還輸出基于由第1轉(zhuǎn)子位置推測部推測到的轉(zhuǎn)子位置 的第2三相電壓指令，第2三相電壓指令是指示4個(gè)開關(guān)矢量成為夾著轉(zhuǎn)子磁通矢量的正 方向的2個(gè)矢量、以及夾著轉(zhuǎn)子磁通矢量的負(fù)方向的2個(gè)矢量那樣的4個(gè)開關(guān)狀態(tài)的三相 電壓指令。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的第4方式，在第2或者3方式的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，還具備 第1電壓指令校正部，該第1電壓指令校正部校正由控制部生成的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩用電壓指令，以 使得根據(jù)三相同步電動(dòng)機(jī)的相電流信息生成的第3三相電壓指令成為指示4個(gè)開關(guān)狀態(tài)的 電壓指令、并且成為作為4個(gè)開關(guān)矢量指示相對(duì)于轉(zhuǎn)子磁通矢量而言相鄰的關(guān)系的矢量的 電壓指令，控制部根據(jù)由第1電壓指令校正部校正了的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩用電壓指令，控制三相逆 變器。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的第5方式，在第2至4中的任意一個(gè)方式的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝 置中，具備第2電壓指令校正部，該第2電壓指令校正部校正由控制部生成的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩用電 壓指令，以使根據(jù)三相同步電動(dòng)機(jī)的相電流信息生成的第3三相電壓指令成為指示4個(gè)開 關(guān)狀態(tài)的電壓指令、并且成為作為4個(gè)開關(guān)矢量指示相對(duì)于與轉(zhuǎn)子磁通矢量正交的矢量而 言相鄰的關(guān)系的矢量的電壓指令，控制部在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩用電壓指令的大小小于規(guī)定值的情況 下，根據(jù)由第2電壓指令校正部校正了的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩用電壓指令，控制三相逆變器，控制部在 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩用電壓指令的大小是規(guī)定值以上的情況下，根據(jù)由第1電壓指令校正部校正了的 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩用電壓指令，控制三相逆變器。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的第6方式，在第4或者5的方式的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，具備 第3電壓指令校正部，該第3電壓指令校正部進(jìn)行校正，以使第3三相電壓指令中的各相的 電壓指令之間的差分大于規(guī)定差分值。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的第7方式，在第4至6中的任意一個(gè)的方式的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 裝置中，具備：第2轉(zhuǎn)子位置推測部，根據(jù)4個(gè)的中性點(diǎn)電位內(nèi)的2個(gè)中性點(diǎn)電位、或者在定 子繞組中感應(yīng)的感應(yīng)電壓，推測三相同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置；以及旋轉(zhuǎn)速度判定部，根據(jù)由 第1轉(zhuǎn)子位置推測部或者第2轉(zhuǎn)子位置推測部推測了的轉(zhuǎn)子位置，判定三相同步電動(dòng)機(jī)的 旋轉(zhuǎn)速度是否大于規(guī)定旋轉(zhuǎn)速度，如果判定為旋轉(zhuǎn)速度大于規(guī)定旋轉(zhuǎn)速度，則控制部通過4 個(gè)開關(guān)狀態(tài)，控制三相逆變器，如果旋轉(zhuǎn)速度判定部判定為規(guī)定旋轉(zhuǎn)速度以下，則控制部通 過4個(gè)開關(guān)狀態(tài)內(nèi)的2個(gè)，控制三相逆變器。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的第8方式，在第4至6中的任意一個(gè)的方式的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 裝置中，控制部在三相逆變器輸出的電壓是規(guī)定值以下時(shí)，通過4個(gè)開關(guān)狀態(tài)，控制三相逆 變器，在三相逆變器輸出的電壓大于規(guī)定值時(shí)，通過4個(gè)開關(guān)狀態(tài)內(nèi)的2個(gè)，控制三相逆變 器。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的第9方式，在第2至8中的任意一個(gè)的方式的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 裝置中，第1轉(zhuǎn)子位置推測部計(jì)算在第1開關(guān)矢量以及第2開關(guān)矢量中被檢測的中性點(diǎn)電 位的和、及在第3開關(guān)矢量以及第4開關(guān)矢量中被檢測的中性點(diǎn)電位的和，根據(jù)計(jì)算出的兩 個(gè)和，推測三相同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的第10方式，在第2至8中的任意一個(gè)的方式的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 裝置中，第1轉(zhuǎn)子位置推測部具備：第1位置信息取得部，求出在4個(gè)開關(guān)矢量中的、朝向 相同方向的2個(gè)開關(guān)矢量中的中性點(diǎn)電位之間的差分，根據(jù)該差分取得第1轉(zhuǎn)子位置信息； 第2位置信息取得部，計(jì)算在第1開關(guān)矢量以及第2開關(guān)矢量中被檢測的中性點(diǎn)電位的和、 及在第3開關(guān)矢量以及第4開關(guān)矢量中被檢測的中性點(diǎn)電位的和，根據(jù)計(jì)算出的兩個(gè)和，取 得第2轉(zhuǎn)子位置信息；以及極性判別部，根據(jù)第1轉(zhuǎn)子位置信息以及第2轉(zhuǎn)子位置信息，判 別三相同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的磁通極性，根據(jù)極性判別部的判別結(jié)果和第1轉(zhuǎn)子位置信 息，推測三相同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的第11方式，在第2至8中的任意一個(gè)的方式的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 裝置中，第1轉(zhuǎn)子位置推測部具備：第1位置信息取得部，求出在4個(gè)開關(guān)矢量中的、朝向相 同方向的2個(gè)開關(guān)矢量中的中性點(diǎn)電位之間的差分，根據(jù)該差分取得第1轉(zhuǎn)子位置信息；以 及極性判別部，分別取得2個(gè)開關(guān)矢量的一個(gè)、以及與該一個(gè)開關(guān)矢量相反的朝向的開關(guān) 矢量中的中性點(diǎn)電位，根據(jù)該2個(gè)中性點(diǎn)電位的和及第1轉(zhuǎn)子位置信息，判別三相同步電動(dòng) 機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的磁通極性，根據(jù)極性判別部的判別結(jié)果和第1轉(zhuǎn)子位置信息，推測三相同 步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的第12方式，在第2至8中的任意一個(gè)的方式的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 裝置中，第1轉(zhuǎn)子位置推測部具備：第2位置信息取得部，計(jì)算在第1開關(guān)矢量以及第2開 關(guān)矢量中被檢測的中性點(diǎn)電位的和、及在第3開關(guān)矢量以及第4開關(guān)矢量中被檢測的中性 點(diǎn)電位的和，根據(jù)計(jì)算出的兩個(gè)和，取得第2轉(zhuǎn)子位置信息；第3位置信息取得部，計(jì)算在第 1開關(guān)矢量以及第2開關(guān)矢量中被檢測的中性點(diǎn)電位的差分、和在第3開關(guān)矢量以及第4開 關(guān)矢量中被檢測的中性點(diǎn)電位的差分，根據(jù)這兩個(gè)差分，取得第3轉(zhuǎn)子位置信息；以及極性 判別部，根據(jù)第2轉(zhuǎn)子位置信息以及第3轉(zhuǎn)子位置信息，判別三相同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的 磁通極性，根據(jù)極性判別部的判別結(jié)果和第3轉(zhuǎn)子位置信息，在電角的一個(gè)周期的范圍內(nèi)， 推測三相同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的第13方式，提供一種一體型三相同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于，將第2至 12中的任意一項(xiàng)的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、和通過三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置被驅(qū)動(dòng)控制 的三相同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子以及定子容納于共用的框體內(nèi)。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的第14方式，提供一種定位裝置，其特征在于，具備：第2至12中的任 意一項(xiàng)的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置；三相同步電動(dòng)機(jī)，通過三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置而被 驅(qū)動(dòng)控制；以及定位臺(tái)，通過三相同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正旋轉(zhuǎn)以及逆旋轉(zhuǎn)，而被滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)或者旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的第15方式，提供一種泵裝置，其特征在于，具備：第2至12中的任意 一項(xiàng)的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置；三相同步電動(dòng)機(jī)，通過三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置而被驅(qū) 動(dòng)控制；以及液體用泵，通過三相同步電動(dòng)機(jī)而被驅(qū)動(dòng)。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明，能夠在電角的一個(gè)周期的范圍內(nèi)推測停止?fàn)顟B(tài)的三相同步電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)子位置，能夠從停止?fàn)顟B(tài)，立即實(shí)現(xiàn)利用正弦波狀的電流的無傳感器驅(qū)動(dòng)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025] 圖1是說明本發(fā)明的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的第1實(shí)施方式的圖。
[0026] 圖2是說明電壓矢量（開關(guān)矢量）的圖。
[0027] 圖3是說明中性點(diǎn)電位的圖。
[0028] 圖4是示出電壓矢量和中性點(diǎn)電位的關(guān)系的圖。
[0029] 圖5是示出相對(duì)轉(zhuǎn)子位置（相位）Θ d的中性點(diǎn)電位VnA、VnB、VnC、VnD、VnE、VnF 的變化的圖。
[0030] 圖6是示出中性點(diǎn)電位VnA、-VnB、VnC、-VnD、VnE、-VnF的變化的圖。
[0031] 圖7是示出使用關(guān)于2個(gè)電壓矢量檢測到的中性點(diǎn)電位進(jìn)行了轉(zhuǎn)子位置推測的情 況的、Θ dc的圖。
[0032] 圖8是示出第1實(shí)施方式中的三相電壓指令VuO*、VvO*、VwO*、PWM脈沖、電壓矢 量、中性點(diǎn)電位VnO的圖。
[0033] 圖9是初始位置推測器19的框圖。
[0034] 圖10是示出VnA、VnB、VnD、VnE、VnU、VnW的波形以及推測相位角Θ ds的圖。
[0035] 圖11是第2實(shí)施方式中的初始位置推測器19B的框圖。
[0036] 圖12是示出初始位置推測器19B中的、VnA、VnB、Xa、Χβ的波形、以及推測相位 角eds〇的圖。
[0037] 圖13是第3實(shí)施方式中的初始位置推測器19C的框圖。
[0038] 圖14是第4實(shí)施方式中的初始位置推測器19D的框圖。
[0039] 圖15是示出第4實(shí)施方式中的Χα、Χβ、Θ dsO的圖。
[0040] 圖16是第5實(shí)施方式的控制器2E的框圖。
[0041] 圖17是示出初始位置推測用電壓指令發(fā)生器17E的結(jié)構(gòu)的圖。
[0042] 圖18是示出4個(gè)的電壓矢量和轉(zhuǎn)子位置的關(guān)系的矢量圖。
[0043] 圖19是第6實(shí)施方式的控制器2F的框圖。
[0044] 圖20是示出Vq校正器21的結(jié)構(gòu)的圖。
[0045] 圖21是示出信號(hào)dVq的波形的圖。
[0046] 圖22是示出在使用了 Vq**的情況下的施加電壓矢量的圖。
[0047] 圖23是示出用三相校正器22校正之前的PWM脈沖波形的圖。
[0048] 圖24是示出用三相校正器22校正之后的PWM脈沖波形的圖。
[0049] 圖25是第7實(shí)施方式的Vq校正器21G的框圖。
[0050] 圖26是說明在電壓指令Vq*是"正"的情況下的電壓矢量的選擇的圖。
[0051] 圖27是說明在電壓指令Vq*是"負(fù)"的情況上的電壓矢量的選擇的圖。
[0052] 圖28是示出第8實(shí)施方式中的控制器2H的結(jié)構(gòu)的圖。
[0053] 圖29是示出第9實(shí)施方式中的一體型三相同步電動(dòng)機(jī)的圖。
[0054] 圖30是示出第10實(shí)施方式中的泵裝置300的圖。
[0055] 圖31是示出從圖30所示的泵裝置300去掉了泄壓閥的結(jié)構(gòu)的圖。
[0056] 圖32是示出第11實(shí)施方式中的壓縮器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的圖。
[0057] 圖33是示出第12實(shí)施方式中的定位裝置的整體塊結(jié)構(gòu)的圖。
[0058] 圖34是示出以往的PWM控制中的、PWM波形、中性點(diǎn)電位波形等的圖。
[0059] 圖35是第8實(shí)施方式的Vq校正器21H的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0060] 以下，參照附圖，說明【具體實(shí)施方式】。另外，本發(fā)明的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置能 夠用于風(fēng)扇、泵（液壓泵、水泵）、壓縮機(jī)、洗衣機(jī)、主軸馬達(dá)、盤驅(qū)動(dòng)器等的旋轉(zhuǎn)速度控制、 如運(yùn)輸機(jī)、工作機(jī)械中的定位裝置、以及電動(dòng)助力等那樣控制轉(zhuǎn)矩的用途。
[0061] -第1實(shí)施方式-
[0062] 圖1是說明本發(fā)明的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的第1實(shí)施方式的圖。驅(qū)動(dòng)控制裝 置100是驅(qū)動(dòng)作為三相同步電動(dòng)機(jī)的永磁馬達(dá)（以下，稱為馬達(dá)）4的裝置，具備Iq*發(fā)生 器1、控制器2、以及包括逆變器主電路32、單分路電流檢測器35的逆變器3。逆變器3與 直流電源31連接。
[0063] Iq*發(fā)生器1是產(chǎn)生馬達(dá)4的轉(zhuǎn)矩相當(dāng)?shù)碾娏髦噶領(lǐng)q*的電路。該Iq*發(fā)生器1 是位于控制器2的上一級(jí)的控制器。此處，Iq*發(fā)生器1也采用包含于驅(qū)動(dòng)控制裝置100的 結(jié)構(gòu)，但也可以是不包括的結(jié)構(gòu)。通常，采用以使馬達(dá)4的轉(zhuǎn)速為規(guī)定速度的方式，在觀測 實(shí)際速度ω 1的同時(shí)產(chǎn)生必要的電流指令I(lǐng)q*的構(gòu)造。作為Iq*發(fā)生器1的輸出的電流指 令I(lǐng)q*被輸出到在控制器2中設(shè)置了的減法器6b。
[0064] 控制器2以使馬達(dá)4產(chǎn)生與電流指令I(lǐng)q*相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩的方式進(jìn)行動(dòng)作。該控制器2 具備Id*發(fā)生器（d軸電流指令發(fā)生器）5、減法器6a、減法器6b、d軸電流控制器（IdACR)7、 q軸電流控制器（IqACR) 8、dq逆變換器9、PWM發(fā)生器10、電流再現(xiàn)器11、dq變換器12、中 性點(diǎn)電位放大器13、采樣/保持電路14a、14b、位置推測器15、速度運(yùn)算器16、初始位置推 測用電壓指令發(fā)生器17、初始位置推測切換開關(guān)18a、18b、初始位置推測器19。
[0065] 逆變器3除了上述逆變器主電路32、單分路電流檢測器35以外，還具備輸出預(yù)驅(qū) 動(dòng)器33、假想中性點(diǎn)電路34。直流電源31是向逆變器3供給功率的直流電源。逆變器主 電路32是由6個(gè)開關(guān)元件Sup?Swn構(gòu)成的逆變器電路。在開關(guān)元件Sup?Swn中使用 M0SFET、IGBT等。輸出預(yù)驅(qū)動(dòng)器33是對(duì)逆變器主電路32進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器。假想中 性點(diǎn)電路34是針對(duì)逆變器主電路32的輸出電壓產(chǎn)生假想中性點(diǎn)電位的電路。單分路電流 檢測器35是檢測向逆變器主電路32的供給電流10的電流檢測器。
[0066] 控制器2的Id*發(fā)生器5產(chǎn)生與馬達(dá)4的勵(lì)磁電流相當(dāng)?shù)膁軸電流的電流指令 Id*。減法器6a從作為Id*發(fā)生器5的輸出的電流指令I(lǐng)d*減去dq變換器12的輸出Id， 求出相對(duì)電流指令I(lǐng)d*的輸出Id的偏差。減法器6b從作為Iq*發(fā)生器1的輸出的電流指 令I(lǐng)q*減去dq變換器12的輸出Iq，求出相對(duì)電流指令I(lǐng)q*的輸出Iq的偏差。另外，dq變 換器12的輸出Id、Iq是根據(jù)逆變器主電路32的輸出而被導(dǎo)出再現(xiàn)的。
[0067] d軸電流控制器（IdACR) 7以使減法器6a的電流偏差成為零的方式，運(yùn)算dq坐標(biāo) 軸上的電壓指令Vd*。另一方面，q軸電流控制器（IqACR) 8以使減法器6b的電流偏差成為 零的方式，運(yùn)算dq坐標(biāo)軸上的電壓指令Vq*。由d軸電流控制器7運(yùn)算了的電壓指令Vd*、 以及由q軸電流控制器8運(yùn)算了的電壓指令Vq*被輸入到dq逆變換器9。
[0068] dq逆變換器9是將dq坐標(biāo)（磁通軸-磁通軸正交軸）系的電壓指令Vd*、Vq*變 換到三相交流坐標(biāo)上的電路。dq逆變換器9根據(jù)位置推測器15的輸出Θ dc，將被輸入了的 電壓指令Vd*、Vq*變換為作為三相交流坐標(biāo)系的控制信號(hào)的三相交流電壓指令Vu*、Vv*、 Vw*。將變換后的三相交流電壓指令Vu*、Vv*、Vw*經(jīng)由初始位置推測切換開關(guān)18a輸入到 PWM發(fā)生器10。
[0069] PWM發(fā)生器10輸出作為逆變器主電路32的開關(guān)動(dòng)作的源的PWM (Pulse Width Modulation :脈沖寬度調(diào)制）信號(hào)。在PWM發(fā)生器10中，根據(jù)三相交流電壓指令Vu*、Vv*、 Vw*，產(chǎn)生作為PWM波形的PVu、PVv、PVw。另外，該輸出PVu、PVv、PVw被輸入到輸出預(yù)驅(qū)動(dòng) 器33、采樣/保持電路14a以及采樣/保持電路14b。
[0070] 中性點(diǎn)電位放大器13是檢測馬達(dá)4的三相繞組連接點(diǎn)電位Vn與作為假想中性點(diǎn) 電路34的輸出的假想中性點(diǎn)電位Vnc之差（以下，稱為中性點(diǎn)電位VnO)并放大的電路。該 中性點(diǎn)電位放大器13的放大結(jié)果被輸入到采樣/保持電路14b。
[0071] 采樣/保持電路14a是用于對(duì)來自單分路電流檢測器35的檢測信號(hào)進(jìn)行標(biāo)本化 量化（采樣）的A-D變換器。采樣/保持電路14a與作為PWM發(fā)生器10的輸出的PWM脈 沖同步地，對(duì)該檢測信號(hào)（此處稱為10信號(hào)）進(jìn)行采樣。
[0072] 電流再現(xiàn)器11是接受經(jīng)由采樣/保持電路14a輸入了的10信號(hào)而再現(xiàn)U相、V 相、W相的各電流的電路。再現(xiàn)了的各相的電流（Iuc、Ivc、Iwc)被輸出到dq變換器12。
[0073] dq變換器12將作為馬達(dá)的相電流的再現(xiàn)值的Iuc、IVC、IwC變換為作為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo) 軸的dq坐標(biāo)上的Id、Iq。將該變換了的Id以及Iq在上述減法器6a、6b中用于與電流指 令I(lǐng)d*以及電流指令I(lǐng)q*的偏差計(jì)算。
[0074] 另一方面，米樣/保持電路14b是用于對(duì)中性點(diǎn)電位放大器13的模擬信號(hào)輸出 (中性點(diǎn)電位VnO)進(jìn)行標(biāo)本化量化（采樣）的A-D變換器。采樣/保持電路14b與作為 PWM發(fā)生器10的輸出的PWM脈沖同步地，對(duì)中性點(diǎn)電位VnO進(jìn)行采樣。采樣/保持電路14b 將該被采樣了的結(jié)果（Vnh)作為數(shù)字信號(hào)，輸出到位置推測器15以及初始位置推測切換開 關(guān) 18a〇
[0075] 位置推測器15根據(jù)采樣/保持電路14b的輸出Vnh，運(yùn)算馬達(dá)4的轉(zhuǎn)子位置（相 位角）ed的推測值0dc。如上所述，轉(zhuǎn)子位置是指嵌入到轉(zhuǎn)子的永磁鐵的位置。該推測結(jié) 果被輸出到速度運(yùn)算器16、dq變換器12以及dq逆變換器9。
[0076] 速度運(yùn)算器16根據(jù)轉(zhuǎn)子位置的推測值Θ dc，計(jì)算馬達(dá)4的旋轉(zhuǎn)速度。該推測了的 旋轉(zhuǎn)速度ω 1被輸出到Iq*發(fā)生器1，對(duì)與磁通軸（d軸）正交的軸（q軸）的電流控制有 用。
[0077] 接下來，說明馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制。關(guān)于本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置100中的馬達(dá)驅(qū)動(dòng) 控制，以作為對(duì)作為交流馬達(dá)的同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行線性化的方法一般已知的矢量控制 技術(shù)為基礎(chǔ)。矢量控制技術(shù)的原理是指：在以馬達(dá)的轉(zhuǎn)子位置為基準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸（dq坐 標(biāo)軸）上，獨(dú)立地控制對(duì)轉(zhuǎn)矩有貢獻(xiàn)的電流Iq、和對(duì)磁通有貢獻(xiàn)的電流Id的方法。圖1中 的d軸電流控制器7、q軸電流控制器8、dq逆變換器9、dq變換器12等是用于實(shí)現(xiàn)該矢量 控制技術(shù)的主要部分。
[0078] 在圖1的驅(qū)動(dòng)控制裝置100中，通過Iq*發(fā)生器1，運(yùn)算與轉(zhuǎn)矩電流相當(dāng)?shù)碾娏髦?令I(lǐng)q*，以使電流指令I(lǐng)q*和馬達(dá)4的實(shí)際的轉(zhuǎn)矩電流Iq-致的方式，進(jìn)行電流控制。關(guān)于 電流指令I(lǐng)d*，如果是非凸極型的永磁馬達(dá)，則通常提供"零"。另一方面，在凸極構(gòu)造的永 磁馬達(dá)、弱勵(lì)磁控制中，還有時(shí)作為電流指令I(lǐng)d*提供負(fù)的指令。
[0079] 另外，在馬達(dá)4的電流檢測中，期望直接檢測從逆變器3供給到馬達(dá)4的相電流， 但在小型永磁馬達(dá)的電流檢測中，采用檢測直流電流而在控制器2內(nèi)部再現(xiàn)運(yùn)算相電流的 方法的情況多。關(guān)于此時(shí)的根據(jù)直流電流10再現(xiàn)運(yùn)算相電流的方法，是公知的技術(shù)，并且 并非本發(fā)明的主要的部分，所以省略。
[0080] (關(guān)于電壓矢量）
[0081] 逆變器3的各相的輸出電壓通過逆變器主電路32的上側(cè)的開關(guān)元件（Sup、Svp、 Swp)或者下側(cè)的開關(guān)元件（Sun、Svn、Swn)的接通/斷開狀態(tài)來決定。關(guān)于這些開關(guān)元件， 針對(duì)各相的每一個(gè)，一定成為上側(cè)或者下側(cè)中的某一個(gè)接通而另一個(gè)斷開的狀態(tài)。因此，逆 變器3的輸出電壓全部成為8個(gè)的開關(guān)模式（pattern)。
[0082] 圖2是在定子坐標(biāo)軸上對(duì)開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行了矢量表現(xiàn)的矢量圖，圖2 (a)示出逆變器 輸出電壓的開關(guān)狀態(tài)，圖2(b)示出轉(zhuǎn)子位置（相位）0d和電壓矢量（還稱為開關(guān)矢量） 的關(guān)系。各電壓矢量通過V(1，0,0)那樣的表示來表示。在該矢量表示中，括弧內(nèi)的數(shù)字的 排列按照"U相、V相、W相"的次序表示開關(guān)狀態(tài)，將上側(cè)開關(guān)是接通的狀態(tài)表現(xiàn)為" 1"，將 下側(cè)開關(guān)是接通的狀態(tài)表現(xiàn)為"0"。
[0083] 逆變器輸出電壓能夠表現(xiàn)為包括2個(gè)零矢量的8個(gè)矢量（電壓矢量）。能夠通過 對(duì)三相的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行坐標(biāo)變換，在圖2那樣的2軸上表示這些電壓矢量。另外，向 馬達(dá)的施加電壓也能夠同樣地在2軸上矢量表現(xiàn)（圖2 (a)所示的矢量V*是電壓指令的矢 量表現(xiàn)）。
[0084] 電壓指令V*能夠取任意的值，但能夠通過逆變器3輸出的電壓僅為圖2所示的8 個(gè)（在其內(nèi)2個(gè)是零矢量）。因此，通過這些8個(gè)電壓矢量的組合，將電壓指令相當(dāng)?shù)腜WM 電壓供給到馬達(dá)4。
[0085] 具體而言，在圖2(a)所示的（A1)?（A6)的區(qū)域（將這些稱為模式1?6)中，使 用位于各個(gè)三角形區(qū)域的頂點(diǎn)的矢量（零矢量V(0,0,0)、V(l，1，1)、和夾著該區(qū)域的2個(gè) 矢量），輸出與電壓指令V*相當(dāng)?shù)碾妷?。在圖2(a)的情況下，在模式2的區(qū)域（2A)中存在 電壓指令V*，所以使用零矢量V(0,0,0)、V(1，1，1)、和夾著區(qū)域（2A)的2個(gè)電壓矢量V(l， 0,0)、V(1，1，0)。
[0086] 另外，如果表示與馬達(dá)4的轉(zhuǎn)子位置的關(guān)系，則如圖2(b)所示。將馬達(dá)4的轉(zhuǎn)子位 置的基準(zhǔn)作為U相軸，如圖2(b)那樣定義轉(zhuǎn)子位置（相位）0d。關(guān)于作為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的dq 坐標(biāo)軸，d軸方向與永磁鐵的磁通Φι?的方向一致，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在0d = 〇(deg)附近，感 應(yīng)電壓Em為圖2(b)所示的q軸方向。在該條件下，主要使用電壓矢量V(1，1，0)以及V(0， 1，〇)來驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4。
[0087] 圖2(a)所示的條件下的PWM波形成為圖34(a)所示那樣的PWM波形。圖34是 示出以往的PWM控制中的、PWM波形以及中性點(diǎn)電位波形的圖。在三相逆變器的PWM方式 中，使用了一般的三角波比較方式。如圖34所示，比較三相電壓指令Vu*、Vv*、Vw*和三角 波載波，產(chǎn)生圖34 (b)所示的PWM脈沖波形PVu、PVv、PVw。另外，三相電壓指令Vu*、Vv*、 Vw*成為正弦波狀的波形，但在低速驅(qū)動(dòng)時(shí)能夠視為比三角波載波充分低的頻率，所以只要 捕捉某個(gè)瞬間，就能夠?qū)嵸|(zhì)上如圖34所示的Vu*、Vv*、Vw*那樣視為直流。
[0088] 作為PWM脈沖波的PVu、PVv、PVw在分別不同的定時(shí)重復(fù)接通/斷開。圖34(c)的 電壓矢量如上所述表示u、V、W相的開關(guān)狀態(tài)。例如，V(1，0,0)意味著：U相是PVu = 1、V 相是PVv = 0、W相是PVw = 0。V(0,0,0)、V(1，1，1)是向馬達(dá)4的施加電壓為零的零矢量。
[0089] 如圖34(c)所示，關(guān)于通常的PWM脈沖波，在第1零矢量V(0,0,0)與第2零 矢量V(l，l，l)之間，產(chǎn)生2種電壓矢量V(1，0,0)和V(1，1，0)。即，將矢量發(fā)生模式 (pattern)"V(0,0,0) - V(1，0,0) - V(l，1，0) - V(l，1，1) - V(l，1，0) - V(1，0,0) - V(0， 〇, 〇) "作為一個(gè)周期而重復(fù)。關(guān)于在該零矢量之間使用的電壓矢量，在三相電壓指令Vu*、 Vv*、Vw*的大小關(guān)系不變化的期間，使用相同的電壓矢量。這樣，如果導(dǎo)入在逆變器的PWM 中使用的通常的三角波比較方式，則自然如圖34(c)那樣分配電壓矢量，生成與電壓指令 相當(dāng)?shù)腜WM信號(hào)。
[0090] 接下來，說明作為本實(shí)施方式的特征部分的中性點(diǎn)電位放大器13、采樣/保持電 路14b、位置推測器15、初始位置推測用電壓指令發(fā)生器17、初始位置推測切換開關(guān)18a、 18b、初始位置推測器19的動(dòng)作原理。首先，在說明本實(shí)施方式的動(dòng)作原理之前，說明以下 的（a)?（c)。
[0091] (a)關(guān)于中性點(diǎn)電位的變化的說明
[0092] (b)轉(zhuǎn)子位置Θ d和中性點(diǎn)電位VnO的關(guān)系
[0093] (c)利用了中性點(diǎn)電位的變化的轉(zhuǎn)子位置Θ d的推測
[0094] (a)關(guān)于中性點(diǎn)電位的變化的說明
[0095] 關(guān)于馬達(dá)4的中性點(diǎn)電位VnO,由于馬達(dá)4的轉(zhuǎn)子位置（即磁鐵磁通）的影響而 其電位變化。在本實(shí)施方式中，應(yīng)用其原理，根據(jù)中性點(diǎn)電位的變化，相反地推測轉(zhuǎn)子位置。 此處，說明中性點(diǎn)電位變化的原理。
[0096] 圖3是概念地示出施加了電壓矢量的狀態(tài)的馬達(dá)4和假想中性點(diǎn)電路34的關(guān)系 的概念圖。圖3(a)示出施加了電壓矢量V(1，0,0)的情況，圖3(b)示出施加了電壓矢量 V(l，1，〇)的情況。中性點(diǎn)電位VnO如上所述，為馬達(dá)4的三相繞組連接點(diǎn)電位Vn與作為 假想中性點(diǎn)電路34的輸出的假想中性點(diǎn)電位Vnc之差（=Vn-Vnc)，所以在施加了圖3 (a) 所示的電壓矢量V(1，0,0)時(shí)，通過下式（1)運(yùn)算中性點(diǎn)電位VnO。另一方面，在施加了圖 3(b)所示的電壓矢量V(1，1，0)時(shí)，通過下式（2)運(yùn)算。此處，關(guān)于Lv/VLw等的表示，表示 電感Lv和Lw的并聯(lián)電路的綜合電感值，具體而言，是（Lv · Lw)/(Lv+Lw)。
【權(quán)利要求】
1. 一種三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具備： 三相逆變器，具備三相量的開關(guān)元件，驅(qū)動(dòng)三相同步電動(dòng)機(jī)； 控制部，從表示所述三相量的開關(guān)元件的接通斷開狀態(tài)的多個(gè)開關(guān)狀態(tài)中選擇4個(gè)開 關(guān)狀態(tài)，在所述4個(gè)開關(guān)狀態(tài)下，依次控制所述三相逆變器； 中性點(diǎn)電位檢測部，在所述4個(gè)開關(guān)狀態(tài)下，分別檢測所述三相同步電動(dòng)機(jī)的定子繞 組的中性點(diǎn)電位；以及 第1轉(zhuǎn)子位置推測部，根據(jù)在所述4個(gè)開關(guān)狀態(tài)下檢測到的4個(gè)的中性點(diǎn)電位的至少 3個(gè)，在電角的一個(gè)周期的范圍內(nèi)推測所述三相同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置， 表示所述4個(gè)開關(guān)狀態(tài)的4個(gè)開關(guān)矢量由相互反向的第1開關(guān)矢量以及第2開關(guān)矢量、 和相互反向的第3開關(guān)矢量以及第4開關(guān)矢量構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述控制部具有電壓指令輸出部，該電壓指令輸出部在所述三相同步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)啟 動(dòng)時(shí)輸出指示所述4個(gè)開關(guān)狀態(tài)的初始位置推測用的第1三相電壓指令， 所述第1轉(zhuǎn)子位置推測部根據(jù)在從所述電壓指令輸出部輸出了所述第1三相電壓指令 時(shí)檢測的中性點(diǎn)電位，推測旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述電壓指令生成部在所述第1三相電壓指令的輸出之后，還輸出基于由所述第1轉(zhuǎn) 子位置推測部推測到的轉(zhuǎn)子位置的第2三相電壓指令， 所述第2三相電壓指令是指示所述4個(gè)開關(guān)矢量成為夾著轉(zhuǎn)子磁通矢量的正方向的2 個(gè)矢量、以及夾著所述轉(zhuǎn)子磁通矢量的負(fù)方向的2個(gè)矢量那樣的4個(gè)開關(guān)狀態(tài)的三相電壓 指令。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置還具備第1電壓指令校正部，該第1電壓指令校正部校 正由所述控制部生成的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩用電壓指令，以使得根據(jù)所述三相同步電動(dòng)機(jī)的相電流信 息生成的第3三相電壓指令成為指示所述4個(gè)開關(guān)狀態(tài)的電壓指令、并且成為作為所述4 個(gè)開關(guān)矢量指示相對(duì)于轉(zhuǎn)子磁通矢量而言相鄰的關(guān)系的矢量的電壓指令， 所述控制部根據(jù)由所述第1電壓指令校正部校正了的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩用電壓指令，控制所述 三相逆變器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任意一項(xiàng)所述的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置具備第2電壓指令校正部，該第2電壓指令校正部校正 由所述控制部生成的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩用電壓指令，以使根據(jù)所述三相同步電動(dòng)機(jī)的相電流信息生 成的第3三相電壓指令成為指示所述4個(gè)開關(guān)狀態(tài)的電壓指令、并且成為作為所述4個(gè)開 關(guān)矢量指示相對(duì)于與轉(zhuǎn)子磁通矢量正交的矢量而言相鄰的關(guān)系的矢量的電壓指令， 所述控制部在所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩用電壓指令的大小小于規(guī)定值的情況下，根據(jù)由所述第2 電壓指令校正部校正了的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩用電壓指令，控制所述三相逆變器， 所述控制部在所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩用電壓指令的大小是規(guī)定值以上的情況下，根據(jù)由所述第 1電壓指令校正部校正了的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩用電壓指令，控制所述三相逆變器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或者5所述的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置具備第3電壓指令校正部，該第3電壓指令校正部進(jìn)行 校正，以使所述第3三相電壓指令中的各相的電壓指令之間的差分大于規(guī)定差分值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4至6中的任意一項(xiàng)所述的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具 備： 第2轉(zhuǎn)子位置推測部，根據(jù)所述4個(gè)的中性點(diǎn)電位內(nèi)的2個(gè)中性點(diǎn)電位、或者在所述定 子繞組中感應(yīng)的感應(yīng)電壓，推測所述三相同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置；以及 旋轉(zhuǎn)速度判定部，根據(jù)由所述第1轉(zhuǎn)子位置推測部或者第2轉(zhuǎn)子位置推測部推測了的 轉(zhuǎn)子位置，判定所述三相同步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度是否大于規(guī)定旋轉(zhuǎn)速度， 如果判定為所述旋轉(zhuǎn)速度大于所述規(guī)定旋轉(zhuǎn)速度，則所述控制部通過所述4個(gè)開關(guān)狀 態(tài)，控制所述三相逆變器，如果所述旋轉(zhuǎn)速度判定部判定為所述規(guī)定旋轉(zhuǎn)速度以下，則所述 控制部通過所述4個(gè)開關(guān)狀態(tài)內(nèi)的2個(gè)，控制所述三相逆變器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4至6中的任意一項(xiàng)所述的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述控制部在所述三相逆變器輸出的電壓是規(guī)定值以下時(shí)，通過所述4個(gè)開關(guān)狀態(tài)， 控制所述三相逆變器，在所述三相逆變器輸出的電壓大于所述規(guī)定值時(shí)，通過所述4個(gè)開 關(guān)狀態(tài)內(nèi)的2個(gè)，控制所述三相逆變器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2至8中的任意一項(xiàng)所述的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述第1轉(zhuǎn)子位置推測部計(jì)算在所述第1開關(guān)矢量以及第2開關(guān)矢量中被檢測的所述 中性點(diǎn)電位的和、及在所述第3開關(guān)矢量以及第4開關(guān)矢量中被檢測的所述中性點(diǎn)電位的 和，根據(jù)計(jì)算出的兩個(gè)和，推測所述三相同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2至8中的任意一項(xiàng)所述的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述第1轉(zhuǎn)子位置推測部具備： 第1位置信息取得部，求出在所述4個(gè)開關(guān)矢量中的、朝向相同方向的2個(gè)開關(guān)矢量中 的所述中性點(diǎn)電位之間的差分，根據(jù)該差分取得第1轉(zhuǎn)子位置信息； 第2位置信息取得部，計(jì)算在所述第1開關(guān)矢量以及第2開關(guān)矢量中被檢測的所述中 性點(diǎn)電位的和、及在所述第3開關(guān)矢量以及第4開關(guān)矢量中被檢測的所述中性點(diǎn)電位的和， 根據(jù)計(jì)算出的兩個(gè)和，取得第2轉(zhuǎn)子位置信息；以及 極性判別部，根據(jù)所述第1轉(zhuǎn)子位置信息以及第2轉(zhuǎn)子位置信息，判別所述三相同步電 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的磁通極性， 根據(jù)所述極性判別部的判別結(jié)果和所述第1轉(zhuǎn)子位置信息，推測所述三相同步電動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)子位置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2至8中的任意一項(xiàng)所述的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述第1轉(zhuǎn)子位置推測部具備： 第1位置信息取得部，求出在所述4個(gè)開關(guān)矢量中的、朝向相同方向的2個(gè)開關(guān)矢量中 的所述中性點(diǎn)電位之間的差分，根據(jù)該差分取得第1轉(zhuǎn)子位置信息；以及 極性判別部，分別取得所述2個(gè)開關(guān)矢量的一個(gè)、以及與該一個(gè)開關(guān)矢量相反的朝向 的開關(guān)矢量中的所述中性點(diǎn)電位，根據(jù)該2個(gè)中性點(diǎn)電位的和及所述第1轉(zhuǎn)子位置信息，判 別所述三相同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的磁通極性， 根據(jù)所述極性判別部的判別結(jié)果和所述第1轉(zhuǎn)子位置信息，推測所述三相同步電動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)子位置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2至8中的任意一項(xiàng)所述的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述第1轉(zhuǎn)子位置推測部具備： 第2位置信息取得部，計(jì)算在所述第1開關(guān)矢量以及第2開關(guān)矢量中被檢測的所述中 性點(diǎn)電位的和、及在所述第3開關(guān)矢量以及第4開關(guān)矢量中被檢測的所述中性點(diǎn)電位的和， 根據(jù)計(jì)算出的兩個(gè)和，取得第2轉(zhuǎn)子位置信息； 第3位置信息取得部，計(jì)算在所述第1開關(guān)矢量以及第2開關(guān)矢量中被檢測的所述中 性點(diǎn)電位的差分、和在所述第3開關(guān)矢量以及第4開關(guān)矢量中被檢測的所述中性點(diǎn)電位的 差分，根據(jù)這兩個(gè)差分，取得第3轉(zhuǎn)子位置信息；以及 極性判別部，根據(jù)所述第2轉(zhuǎn)子位置信息以及第3轉(zhuǎn)子位置信息，判別所述三相同步電 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的磁通極性， 根據(jù)所述極性判別部的判別結(jié)果和所述第3轉(zhuǎn)子位置信息，在電角的一個(gè)周期的范圍 內(nèi)，推測所述三相同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置。
13. -種一體型三相同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 將權(quán)利要求2至12中的任意一項(xiàng)所述的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、和通過所述三相同 步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置被驅(qū)動(dòng)控制的三相同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子以及定子容納于共用的框體內(nèi)。
14. 一種定位裝置，其特征在于，具備： 權(quán)利要求2至12中的任意一項(xiàng)所述的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置； 三相同步電動(dòng)機(jī)，通過所述三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置而被驅(qū)動(dòng)控制；以及 定位臺(tái)，通過所述三相同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正旋轉(zhuǎn)以及逆旋轉(zhuǎn)，而被滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)。
15. -種泵裝置，其特征在于，具備： 權(quán)利要求2至12中的任意一項(xiàng)所述的三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置； 三相同步電動(dòng)機(jī)，通過所述三相同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置而被驅(qū)動(dòng)控制；以及 液體用泵，通過所述三相同步電動(dòng)機(jī)而被驅(qū)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】H02P6/18GK104221274SQ201280072284
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月12日
【發(fā)明者】巖路善尚, 高畑良一, 鈴木尚禮 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所