本發(fā)明涉及利用多臺功率轉(zhuǎn)換器對在一個電動機內(nèi)具備獨立的多組繞組的多重繞組電動機進行驅(qū)動控制的控制裝置。

背景技術(shù)：

多重繞組電動機是在一個電動機具備獨立的多組繞組的電動機，由于繞組多重化而能夠應(yīng)對大容量、大轉(zhuǎn)矩化以及可按繞組進行控制從而能夠降低電動機的高次諧波的優(yōu)點，而被廣泛利用。作為多重繞組電動機的驅(qū)動裝置，已知有采用以多臺功率轉(zhuǎn)換器進行驅(qū)動來構(gòu)成的控制裝置。通過采用多臺功率轉(zhuǎn)換器，具有能夠不變更轉(zhuǎn)換器的主電路而驅(qū)動不同容量的電動機的優(yōu)點。作為多重繞組電動機的控制中的問題，已知有在多個繞組中，繞組間產(chǎn)生磁耦合，彼此對繞組造成影響的情況。由于該磁耦合導(dǎo)致的組間干擾，存在控制性能劣化，并引起控制響應(yīng)降低、電流脈動這樣的問題。

作為解決該問題的方法，在兩個多重繞組電動機與兩臺電壓型逆變器裝置并聯(lián)連接的主電路結(jié)構(gòu)中，存在將兩個繞組的平均電流和差電流分離的控制方式。進行電流控制使有助于電動機的輸出的平均分量追隨指令值，另一方面，為了抑制多重繞組間的不平衡而進行控制控制使繞組間的差電流成為0。從而，消除兩個繞組的不平衡，實現(xiàn)低轉(zhuǎn)矩脈動、高響應(yīng)化。(例如專利文獻1)

另外，眾所周知，在多重繞組電動機對各繞組單獨設(shè)置電流控制器的控制裝置中，有控制q軸電流將磁通量控制在各繞組均一的方式。向各組發(fā)送同一轉(zhuǎn)矩指令，向電流控制的坐標轉(zhuǎn)換部提供事先用于調(diào)整的磁極調(diào)整的相位，進行磁極位置的校正。從而，能夠改善繞組間的電流不平衡導(dǎo)致的效率降低，并且能夠抑制振動。(例如專利文獻2)

而且，專利文獻3中，公開了組間干擾的補償相關(guān)的技術(shù)。為了補償各個繞組的電壓指令值，分別設(shè)置有非干擾控制部，在各個非干擾控制部的雙方向傳送補償電壓量來進行非干擾化補償。但是，多個控制器中，利用從主控制器接收指令進行控制的副控制器來執(zhí)行第2組的控制的結(jié)構(gòu)中，將順序確定為主控制器在副控制器之前進行運算，即使從主控制器向副控制器能進行通信，也不能反向從副控制器向主控制器進行通信。從而，例如即使能夠進行從第1組對第2組的補償，也無法反向進行從第2組對第1組的補償。因此，專利文獻3的非干擾化補償方式無法應(yīng)用于通過主控制器和副控制器進行多重繞組電動機的控制的結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開平5-260792號公報

專利文獻2:日本特開2004-32849號公報

專利文獻3:日本特開2003-153585號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

由多個功率轉(zhuǎn)換器驅(qū)動多重繞組電動機的控制裝置中，由于繞組間磁耦合引起的組間干擾，存在控制系統(tǒng)不穩(wěn)定化、高響應(yīng)化變得困難以及引起電流脈動的問題。作為該問題的解決方法，如專利文獻1那樣存在將多重繞組電動機的各繞組的平均值及差分值分離來進行控制的控制方式，但是該方式中，需要使電流控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與電動機對應(yīng)變更，功率轉(zhuǎn)換器也要根據(jù)電動機進行規(guī)格變更，工序多且開發(fā)效率低。

另外，以往的控制方式中在繞組間的控制需要雙方向的通信。雙方向通信存在元器件數(shù)量的增加和同步運算的復(fù)雜化等難點，因此，也存在采用單方向通信的結(jié)構(gòu)的控制裝置。這樣的單方向通信的控制裝置中，存在無法適用這些現(xiàn)有技術(shù)的問題。

本發(fā)明鑒于上述問題而完成的，目的在于提供一種即使在單方向通信的控制結(jié)構(gòu)中也能夠抑制繞組間的干擾并使控制系統(tǒng)穩(wěn)定化的、簡單結(jié)構(gòu)的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置。

解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案

本發(fā)明的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置，包括：功率轉(zhuǎn)換器，該功率轉(zhuǎn)換器對具有多組繞組的多重繞組電動機的各繞組來驅(qū)動該繞組；電流檢測器，該電流檢測器檢測該繞組的電流；以及控制部，該控制部基于利用該電流檢測器檢測出的該繞組的電流值與輸入的該繞組的電流指令值的電流偏差，控制驅(qū)動該繞組的功率轉(zhuǎn)換器，該多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的特征在于，包括補償量運算部，該補償量運算部利用對驅(qū)動各繞組中第一繞組的第一功率轉(zhuǎn)換器進行控制的第一控制部的信號，求出對控制第一功率轉(zhuǎn)換器以外的其他功率轉(zhuǎn)換器的其他控制部的信號進行補償?shù)难a償量，根據(jù)由該補償量運算部求出的補償量對其他控制部的信號進行補償，來控制其他功率轉(zhuǎn)換器，使第一控制部的信號不進行補償并控制第一功率轉(zhuǎn)換器。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，具有如下效果：獲得能夠抑制死區(qū)時間產(chǎn)生的影響、即使在單方向通信的控制結(jié)構(gòu)中也能夠抑制繞組間的干擾并使控制系統(tǒng)穩(wěn)定化的、簡單結(jié)構(gòu)的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明實施方式1的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是表現(xiàn)用于說明本發(fā)明的原理的2重繞組電動機的電動機模型的q軸框圖。

圖3是將用于說明本發(fā)明的原理的2重繞組電動機的電動機模型僅以一組輸入輸出表現(xiàn)的框圖。

圖4是用于說明本發(fā)明的原理的2重繞組電動機的控制中的伯德線圖。

圖5是將用于圖4的伯德線圖的生成的電動機常數(shù)用表來表示的圖。

圖6是向用于說明本發(fā)明的原理的圖3的電動機模型的框圖附加了增益調(diào)整部的框圖。

圖7是表示本發(fā)明實施方式1的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)的更詳細的框圖。

圖8是表示用于說明本發(fā)明實施方式1的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的效果的2重繞組電動機的模擬結(jié)果的第一圖。

圖9是表示用于說明本發(fā)明實施方式1的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的效果的2重繞組電動機的模擬結(jié)果的第二圖。

圖10是表示本發(fā)明實施方式2的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖11是表示本發(fā)明實施方式3的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖12是表示本發(fā)明實施方式4的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖13是表示本發(fā)明實施方式5的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖14是表示本發(fā)明實施方式5的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)的一例的更詳細的框圖。

圖15是表示本發(fā)明實施方式5的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)的其他例的更詳細的框圖。

圖16是表示本發(fā)明實施方式5的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)的又一其他例的更詳細的框圖。

圖17是表示本發(fā)明實施方式6的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖18是表示用于說明本發(fā)明實施方式6的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的效果的2重繞組電動機的模擬結(jié)果的第一圖。

圖19是表示用于說明本發(fā)明實施方式6的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的效果的2繞組電動機的模擬結(jié)果的第二圖。

具體實施方式

現(xiàn)有技術(shù)中，例如在2組繞組間，重點一直為在雙方的繞組中以補償干擾的方式進行控制或者以使雙方的繞組的電流一致的方式進行控制，即所謂的在2組繞組中進行對稱控制。但是，未考慮多個繞組間的控制系統(tǒng)中的死區(qū)時間。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在多重繞組電動機的電流控制中，在控制系統(tǒng)包含死區(qū)時間是組間干擾導(dǎo)致不穩(wěn)定化的原因之一，通過進行非對稱控制來實現(xiàn)組間干擾的抑制。

實施方式1.

圖1是表示本發(fā)明實施方式1的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。實施方式1中，作為多重繞組電動機，以進行具有第一繞組20a及第二繞組20b的2組繞組的2重繞組電動機的驅(qū)動控制的情況為例進行說明。驅(qū)動控制多重繞組電動機2的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置50包括將從電源6a、6b提供的電力進行轉(zhuǎn)換并向各繞組提供電力的功率轉(zhuǎn)換器1a、1b，對功率轉(zhuǎn)換器1a、1b進行電流控制，使得流向各繞組的電流與輸入的電流指令值一致。進行該控制的控制部30a、30b基本上包括：利用電流檢測器40a、40b獲取各繞組的3相的電流值并轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)坐標上的2相并輸出的3相-2相坐標轉(zhuǎn)換部8a、8b；根據(jù)對各繞組輸入的電流指令來運算電壓指令值的電流控制部23a、23b；將2相的電壓指令值轉(zhuǎn)換為3相的電壓指令值的2相-3相坐標轉(zhuǎn)換部3a、3b。這里，將電流控制部23a和電流控制部23b的控制響應(yīng)即控制增益設(shè)定為相等。

本實施方式1的驅(qū)動控制裝置50還包括對用于補償繞組間的磁耦合的干擾的補償量進行運算的補償量運算部5，控制第二繞組20b的控制部30b包括向電壓指令值加上該補償量的補償量加法部9和增益調(diào)整部10。電流控制部23a、23b例如能夠利用pi控制使各繞組的電流值以期望的電流控制響應(yīng)追隨所輸入的電流指令值。本發(fā)明中，對用于驅(qū)動控制第一繞組的部分附加“第一”進行稱呼。即，將功率轉(zhuǎn)換器1a稱為第一功率轉(zhuǎn)換器1a，將控制部30a稱為第一控制部30a等。另外，對用于驅(qū)動控制第一繞組以外的繞組的部分附加“其他”進行稱呼。即，將功率轉(zhuǎn)換器1b稱為其他功率轉(zhuǎn)換器1b，將控制部30b稱為其他控制部30b等。

多重繞組電動機中，組間干擾在進行各繞組的電流控制時成為擾動，可能使控制系統(tǒng)不穩(wěn)定化等、對控制性能造成惡劣影響。因而，本發(fā)明中利用補償量運算部5進行補償以消除該干擾引起的擾動的影響，實現(xiàn)電流控制系統(tǒng)的穩(wěn)定化。為了說明該原理，圖2示出了2重繞組電動機的電動機模型的q軸框圖。圖中，符號vq1表示第一繞組q軸電壓，vq2表示第二繞組q軸電壓，vq1int表示通過組間干擾由第二繞組施加到第一繞組的q軸電壓擾動，vq2int表示通過組間干擾由第一繞組施加到第二繞組的q軸電壓擾動，iq1表示第一繞組q軸電流，iq2表示第二繞組q軸電流，r1、r2分別表示第一繞組、第二繞組的繞組電阻，l1q、l2q分別表示q軸的第一繞組、第二繞組的換算自感，mbank表示繞組間的換算互感，rbank表示繞組間的相互換算的電阻，s表示拉普拉斯變換的微分算子。這里，換算電感是指以電動機模型的輸入作為電樞電流，輸出作為電樞電壓，以僅純電阻和電抗的一階模型來表示的電感。

從圖2的發(fā)動機模型可知，由于組間耦合的干擾，電壓vq1int、vq2int作為擾動輸入彼此的繞組。該擾動引起組間干擾，因此以相互抵消的方式進行補償。

本實施方式1中，在僅單方向可通信的控制結(jié)構(gòu)中，為了對全繞組進行非干擾化，除了對可通信的單方向補償電壓指令之外，還通過減小包含控制的死區(qū)時間進行反饋的項的影響，來實現(xiàn)非干擾化。通過僅僅以一組的輸入輸出表現(xiàn)多重繞組電動機的模型的圖3的框圖，來說明其原理。圖3所示的電動機模型中的組間干擾部包含死區(qū)時間ti、tv。ti表示電流采樣的死區(qū)時間，tv表示從電壓指令輸出到反映為止的死區(qū)時間。圖3中的vq2int與圖2同樣，表示通過組間干擾由第一繞組對第二繞組施加的電壓擾動，iq2int表示噪音電壓vq2int施加的電流擾動。

組間干擾引起的不穩(wěn)定化現(xiàn)象在沒有死區(qū)時間的理想狀態(tài)下不會發(fā)生，僅僅在死區(qū)時間包含于組間干擾項的情況下發(fā)生。說明該情況的伯德線圖如圖4所示。該伯德線圖是在以電流控制響應(yīng)800rad/s的設(shè)定控制2重繞組電動機的情況下，以電流指令vq1為輸入，電動機模型的電流輸出iq1為輸出而求出的伯德線圖。實線的曲線表示死區(qū)時間ti＝0.5ms，tv＝1.0ms的情況，虛線的曲線表示沒有死區(qū)時間的理想狀態(tài)的情況，上段的圖是增益的曲線圖，下段的圖是相位的曲線圖。采用的電動機常數(shù)如圖5的表所示。從圖4可知，在沒有死區(qū)時間的情況下，在頻率800rad/s中增益通過零值的點，能夠按照設(shè)計的電流控制響應(yīng)進行控制，也沒有增益的增大，是穩(wěn)定的。另一方面，在存在死區(qū)時間的情況下，增益增大，即使頻率超過1000rad/s，增益也達到0db以上，增益通過零值的點的頻率中的相位延遲在180度以上是不穩(wěn)定的。從而，可知由于在控制系統(tǒng)包含死區(qū)時間，控制系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。

因此，本發(fā)明中，通過減小包含死區(qū)時間的反饋項的影響，實現(xiàn)非干擾化。為此調(diào)整電流控制響應(yīng)的增益是有效的。具體而言，本實施方式1中，由增益調(diào)整部10對第二繞組的電流控制部23b輸出的電壓指令值進行校正，以減小控制增益。圖6是在圖3的電動機模型增加了增益調(diào)整部的框圖，圖中的kg表示增益調(diào)整部。設(shè)置以減小控制增益的方式進行校正的增益調(diào)整部10表示第二繞組的控制部的控制增益被設(shè)定為比第一繞組的控制增益小。即，這里，設(shè)定為使電流控制部23a和電流控制部23b的控制響應(yīng)、即控制增益相等，在第二繞組的控制部30b設(shè)置增益調(diào)整部10的結(jié)構(gòu)進行說明，當然也可以不設(shè)置增益調(diào)整部10，而將第二繞組的電流控制部23b的控制增益設(shè)定為比第一繞組的電流控制部23b的控制增益小。從圖6可知，第二繞組的控制部的控制增益通過設(shè)定成比第一繞組的控制增益小，能夠抑制經(jīng)由第二繞組的控制器并包含死區(qū)時間e^-ti及e^-tv而反饋的量的影響，實現(xiàn)非干擾化。

通過以上方法運算出實施非干擾化的電壓指令值，確定各繞組的電壓指令值。在第一繞組中，利用將從電流控制部23a輸出的旋轉(zhuǎn)坐標上2相的電壓指令值轉(zhuǎn)換為3相電壓的2相-3相坐標轉(zhuǎn)換部3a來運算3相電壓指令值并向功率轉(zhuǎn)換器1a輸出。在第二繞組中，利用補償量加法部9，對從電流控制部23a輸出的旋轉(zhuǎn)坐標上2相的電壓指令值加上由補償量運算部5運算求出的補償量。利用將從補償量加法部9加上補償量后輸出的旋轉(zhuǎn)坐標上2相的電壓指令值轉(zhuǎn)換為3相電壓的2相-3相坐標轉(zhuǎn)換部3b，運算出3相電壓指令值并向功率轉(zhuǎn)換器1b輸出。功率轉(zhuǎn)換器1a、1b將電源6a、6b的電壓轉(zhuǎn)換為與來自2相-3相坐標轉(zhuǎn)換部3a、3b的電壓指令值對應(yīng)的電壓，向多重繞組電動機2的各個繞組輸出。這里，2相-3相坐標轉(zhuǎn)換部3a、3b及3相-2相坐標轉(zhuǎn)換部8a、8b中，必須留意在繞組間存在相位差的情況下，坐標轉(zhuǎn)換中采用的相位也必須考慮相位差而在繞組間進行匹配。

圖7是表示圖1的電流控制部23a、23b及補償量運算部5的具體的一例的框圖。電流控制部23a、23b包括：對從3相-2相坐標轉(zhuǎn)換部輸入的輸出電流進行反饋，來運算與電流指令的偏差的電流偏差運算部7a、7b；根據(jù)電流偏差運算部7a、7b的運算結(jié)果運算電壓指令值的電流控制器4a、4b。本實施方式1中，利用第一繞組的電壓指令值，由補償量運算部5運算求出針對用于抑制組間干擾的影響的第二繞組的補償量。該運算例如將補償量運算部5的增益在d軸q軸中分別設(shè)定成如下gad、gaq。

[數(shù)學(xué)式1]

這里，l1d是d軸的第一繞組換算自感。

說明該補償?shù)脑怼Ｈ鐖D2所示，多重繞組電動機的繞組間干擾是指其他繞組相對于流過一個繞組的電流而生成的磁通交鏈，在一個繞組發(fā)生阻礙其磁通變化的方向的電壓。從其他繞組感應(yīng)的電壓成為擾動，因此補償電壓為了將其抵消，將假設(shè)的擾動以相反的符號加到電壓指令進行補償。從而，能夠抵消圖2的電動機模型中組間干擾項。另外，在比電動機的時間常數(shù)足夠大的高頻區(qū)域中能夠近似為如下所示，通過更簡單的運算實現(xiàn)非干擾化。

[數(shù)學(xué)式2]

一般，在電動機驅(qū)動中，利用與由電動機時間常數(shù)決定的頻率相比足夠高的頻帶的基本頻率進行動作，因此即使采用這樣的簡單計算，也能夠獲得充分的非干擾效果。

由于本發(fā)明中將第一繞組設(shè)為主控制裝置，因此利用第一繞組的電壓指令值來補償?shù)诙@組的電壓指令值。如上所述，第一繞組是主控制裝置，不進行這樣的補償，通過對第二繞組的電壓指令值調(diào)整第二繞組的控制器的控制增益從而實現(xiàn)非干擾化。由此，也能夠抑制對于第一繞組的組間干擾的影響。這是因為，由組間干擾對控制性造成的惡劣影響是由于包含了經(jīng)由其他繞組返回本組的死區(qū)時間的量，而將其他繞組的電流控制增益設(shè)定得較小對于將該死區(qū)時間的量抑制得較小是有效的。電流控制增益例如設(shè)定如下。

[數(shù)學(xué)式3]

此時，從電流控制器4b的輸入到增益調(diào)整部10的輸出為止的傳輸函數(shù)gc2d’、gc2q’如下所示。

[數(shù)學(xué)式4]

這里kg是用于抑制死區(qū)時間的影響的調(diào)整增益，例如設(shè)定為kg<1.0的常數(shù)。在式(1)、式(2)中，kpd1、kid1、kpd2、kid2分別是d軸電流控制的比例增益及積分增益，kpq1、kiq1、kpq2、kiq2是q軸電流控制的比例增益及積分增益，根據(jù)電流控制響應(yīng)而設(shè)定。

為了說明增益調(diào)整部10的效果，圖8及圖9示出了2繞組電動機的模擬結(jié)果。2繞組電動機為了簡單將兩個繞組設(shè)為對稱，電動機的常數(shù)設(shè)為在第一繞組、第二繞組以及控制軸d軸、q軸中相等。電動機常數(shù)采用圖5的表中記載的值。圖8及圖9均在耦合比mbank/l1＝0.33的2重繞組電動機中，將補償增益設(shè)定為gad＝gaq＝mbank/l1＝0.33，向兩繞組的q軸電流指令輸入階躍信號時的模擬產(chǎn)生的q軸電流輸出波形。曲線圖中的標號iqref1表示第一繞組q軸電流指令，iqout1表示第一繞組q軸電流輸出，iqref2表示第二繞組q軸電流指令，iqout2表示第二繞組q軸電流輸出。

圖8表示將第二繞組的電流控制增益設(shè)為等于第一繞組的kg＝1的情況即不進行增益調(diào)整的情況，圖9是將第二繞組的電流控制增益設(shè)為第一繞組的增益的0.7倍即kg＝0.7時的電流波形。沒有第二繞組的增益調(diào)整的圖8的曲線圖中，電流振動逐漸增大并發(fā)散?？芍谶M行了增益調(diào)整的圖9的情況下，階躍指令輸入后也穩(wěn)定動作。從而，能夠確認通過進行單組的增益調(diào)整，具有抑制組間干擾引起的不穩(wěn)定化的效果。由此，以往通過進行盡可能對稱的控制來抑制組間干擾，在本發(fā)明中證實了通過進行非對稱的控制，也能夠降低控制系統(tǒng)的死區(qū)時間的影響，能實現(xiàn)組間干擾的抑制。

本實施方式1的非干擾化控制方式是僅僅采用單方向通信就能夠?qū)崿F(xiàn)多重繞組電動機的組間非干擾化控制的方式，但是，在各繞組間可雙方向通信的控制裝置中，當然也能夠通過采用本非干擾化方式來實施非干擾化。

實施方式2.

圖10是表示本發(fā)明實施方式2的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。實施方式2中，作為多重繞組電動機，以進行具有3組的繞組的3重繞組電動機的驅(qū)動控制的情況為例進行說明。關(guān)于第三繞組的電流控制，構(gòu)成與實施方式1的第二繞組相對于第一繞組的關(guān)系相同的結(jié)構(gòu)，本實施方式2中，在示出了實施方式1的結(jié)構(gòu)的圖7的結(jié)構(gòu)要素中追加了功率轉(zhuǎn)換器1c、坐標轉(zhuǎn)換部3c、電流控制器4c、電流偏差運算部7c、坐標轉(zhuǎn)換部8c及增益調(diào)整部10b。進一步地，對于組間干擾的補償量運算，作為補償量運算部51也采用第二繞組的電壓指令來運算第三繞組的組間干擾補償量，在補償量加法部9中進行加運算。在3重繞組中，不僅僅第一繞組和第二繞組，而且在第一繞組和第三繞組、第二繞組和第三繞組間也產(chǎn)生繞組間耦合。由于這些繞組間耦合，各繞組的電流、電壓也受到影響，因此，也能夠通過在第二繞組第三繞組間實施非干擾化補償來進行高精度的非干擾化補償。因此，補償量運算部51中，增加了新補償項ga2d、ga2q及ga3d、ga3q。這里，也不在第一繞組的控制部中進行補償。

本實施方式2中，也能夠與實施方式1同樣地設(shè)定電流控制增益及補償量運算式。補償量運算式與實施方式1同樣，設(shè)定成抵消組間干擾引起的擾動即可。另外，電流控制器4a、4b、4c也根據(jù)各繞組的電流控制響應(yīng)而設(shè)定。對于調(diào)整增益，通過設(shè)定成例如使kg2<1.0、kg3<1.0的常數(shù)，能夠減小包含死區(qū)時間并經(jīng)由其他組的控制器反饋的量的影響，實現(xiàn)非干擾化。另外，繞組的數(shù)目即使為4以上，通過采用其他繞組的電壓指令也能夠運算組間干擾補償量，因此，在第一繞組的控制部中不進行補償也能夠?qū)崿F(xiàn)非干擾化補償。從而，即使是具備3組以上的繞組的多重繞組電動機中，也能夠減小組間干擾產(chǎn)生的擾動的影響，進行穩(wěn)定驅(qū)動。以下的實施方式中，對于具有3重以上的繞組的電動機，當然也可以與本實施方式2同樣，實現(xiàn)與繞組數(shù)對應(yīng)的非干擾化。

實施方式3.

圖11是表示本發(fā)明實施方式3的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。本實施方式3的特征在于從電流偏差求出補償量作為電壓量，其他結(jié)構(gòu)要素與實施方式1同樣。多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置50具備補償量運算部52，補償量運算部52以不進行補償?shù)睦@組即圖11中的第一繞組的電流指令值和電動機的輸出電流的電流偏差的信號作為輸入，進行補償量的運算作為電壓量。實施方式1及實施方式2中，將用于抑制組間干擾的補償量運算中采用的信息設(shè)為電壓。電流控制器4a的特性已知，根據(jù)該特性進行補償量運算，從而也同樣能夠進行來自電流值的補償量運算。因此，本實施方式3中，采用根據(jù)電流量進行運算的結(jié)構(gòu)。調(diào)整增益10、其他控制運算與實施方式1及實施方式2同樣。如上所述，即使采用電流偏差的信號進行補償量運算，也能夠?qū)崿F(xiàn)非干擾化。根據(jù)本實施方式，補償量未受到第一繞組的電流控制增益的影響，因此，具有即使在改變各組的電流控制響應(yīng)設(shè)定的情況下也能夠容易地進行補償量運算的設(shè)定的優(yōu)點。

實施方式4.

圖12是表示本發(fā)明實施方式4的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。本實施方式4的特征在于利用電流指令值的信號進行補償量運算，其他結(jié)構(gòu)要素與實施方式1同樣。多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置50包括根據(jù)電流指令值進行電壓補償量運算的補償量運算部53。這里，指令值中不包含輸出電流的信息，未考慮實際流過的電流引起的組間干擾的影響。但是，在從速度控制、位置控制等上位的控制系統(tǒng)提供的電流指令值的信號劇變的情況下，通過在補償量運算中采用電流指令值的信號，從而能夠抑制該變動量作為組間干擾造成的影響。即使是補償量運算部53的運算，也與其他實施方式同樣進行補償量運算，以抵消繞組間的干擾。在指令值相等的情況下，采用其他繞組的電流指令值的信號也能夠獲得同樣的效果。如上所述，即使采用電流指令值的信號，也能夠?qū)崿F(xiàn)多重繞組電動機的非干擾化，實現(xiàn)電動機的穩(wěn)定驅(qū)動。

實施方式5.

圖13是表示本發(fā)明實施方式5的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。本實施方式5采用求出組間干擾用的補償量作為電流量的結(jié)構(gòu)。除了補償量運算的部分以外，與實施方式1同樣。將電流控制部23a輸出的補償量運算用的信號輸入補償量運算部54。補償量運算部54利用輸入的補償量運算用的信號求出電流補償量并輸出，通過補償量加法部90將該電流補償量加到電流指令值進行補償。圖13中，對第一繞組不進行補償而對第二繞組利用從第一繞組的電流控制部23a接收的補償量運算用信號來計算補償量并進行非干擾化補償來構(gòu)成，像這樣僅僅從第一繞組到第二繞組的單方向通信就能夠?qū)崿F(xiàn)非干擾化是本方式的優(yōu)點。但是與實施方式1同樣，本非干擾化方式當然也能夠適用于具有可雙方向通信的結(jié)構(gòu)的控制裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)非干擾化。雙方向通信中也能夠采用與單方向通信的情況相同的非干擾化方法，因此，不必進行通信方向的控制電路變更，具有能夠通用化的優(yōu)點。

圖14是詳細說明電流補償量運算的一例的框圖。驅(qū)動控制裝置50采用通過補償量運算部54求出用于組間非干擾化的補償量作為電流值的結(jié)構(gòu)。根據(jù)由第一繞組的電流偏差運算部7a運算的第一繞組的輸出電流和電流指令值的電流偏差的信號，補償量運算部54運算的補償量在補償量加法部90中加到第二繞組的電流指令值，由電流偏差運算部7b運算與輸出電流的偏差后，向電流控制器4b輸入。與實施方式1同樣地，電流控制增益能夠由(1)式、(2)式設(shè)定，對于補償量運算部也同樣進行補償量運算，以抵消繞組間的干擾。

圖15及圖16示出了電流補償量運算的不同例。作為補償量運算用的信號，圖15中采用第一繞組的電壓指令，圖16中采用第一繞組的電流指令。圖15表示用電壓指令值的信號進行電流補償量運算，由于電流控制器4a的特性已知，因此與實施方式1同樣地，通過進行補償量運算、增益調(diào)整獲得非干擾化效果。圖16中，利用電流指令值的信號進行補償量運算，與實施方式4同樣地，能夠補償與上位的指令值劇變對應(yīng)的電流變動所引起的組間干擾并實現(xiàn)非干擾化。在指令值相等的情況下，即使利用第二繞組的電流指令值也能夠獲得同樣的效果。

這樣，通過適當設(shè)定補償量運算及電流控制增益，本結(jié)構(gòu)中也能夠獲得與用電壓進行校正時同樣的非干擾化效果，獲得實現(xiàn)電流控制系統(tǒng)的穩(wěn)定化及高響應(yīng)化的效果。繞組數(shù)為3以上的情況也同樣能夠利用本方式實現(xiàn)非干擾化。

實施方式6.

圖17是表示本發(fā)明實施方式6的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。從實施方式1到實施方式5為止，設(shè)置對于進行補償?shù)睦@組的控制部的控制增益進行調(diào)整的增益調(diào)整部，設(shè)置為第二繞組的控制部30b的控制增益比第一繞組的控制部30a的控制增益小。本實施方式6中，僅設(shè)置利用第一繞組的控制部30a的信號來對補償?shù)诙@組的控制部30b的電壓指令值的補償量進行運算的補償量運算部5，在第二繞組的控制部30b不設(shè)置增益調(diào)整部。即，將第一繞組的控制部30a的控制增益和第二繞組的控制部30b的控制增益設(shè)定為相等。

這樣，不進行增益調(diào)整，僅利用根據(jù)第一繞組的控制部30a的信號的信息來運算所獲得的補償量對第二繞組的控制部30b的信號進行補償，也能夠?qū)崿F(xiàn)非干擾化。例如，即使第一繞組的控制部30a的電流控制部23a及第一繞組的控制部30b的電流控制部23b的電流響應(yīng)即控制增益較小，只要是能夠減小電流偏差即令各繞組的電流值接近電流指令值的系統(tǒng)，即使將第二繞組的控制部30b的控制增益設(shè)定成與第一繞組的控制部30a的控制增益相同的控制增益，也能夠?qū)崿F(xiàn)非干擾化。

圖18及圖19示出了不具備增益調(diào)整部時的2繞組電動機的模擬結(jié)果。圖18的實線表示不補償?shù)诙@組的控制信號時的第一繞組q軸電流輸出iqout1及第二繞組q軸電流輸出iqout2。圖19示出了與圖18相同的系統(tǒng)中，具備圖17中的補償量運算部5及補償量加法部9，補償?shù)诙@組的控制信號時的第一繞組q軸電流輸出iqout1及第二繞組q軸電流輸出iqout2。這樣，可知存在如下條件：即，在第二繞組的控制部30b中不設(shè)置增益調(diào)整部，即將第一繞組的控制部30a的控制增益和第二繞組的控制部30b的控制增益設(shè)定成相同控制增益，僅加上由補償量運算部5運算出的補償量就能夠?qū)崿F(xiàn)非干擾化。

這里，說明了與實施方式1中的圖7相當?shù)慕Y(jié)構(gòu)中不具備增益調(diào)整部的結(jié)構(gòu)，但是，對于其他實施方式的結(jié)構(gòu)中不具備增益調(diào)整部的結(jié)構(gòu)，當然同樣也存在能夠?qū)崿F(xiàn)非干擾化的條件。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明，利用對驅(qū)動第一繞組的第一功率轉(zhuǎn)換器進行控制的第一控制部的任一信號，求出對控制第一功率轉(zhuǎn)換器以外的其他功率轉(zhuǎn)換器的其他控制部的任一信號進行補償?shù)难a償量，補償該任一信號并控制其他功率轉(zhuǎn)換器，對第一控制部的信號不進行補償并控制第一功率轉(zhuǎn)換器，從而可實現(xiàn)能夠降低控制系統(tǒng)的死區(qū)時間的影響并抑制組間干擾的多重繞組電動機的驅(qū)動控制裝置。

另外，本發(fā)明在發(fā)明的范圍內(nèi)，能夠?qū)Ω鲗嵤┓绞竭M行組合或者將各實施方式適當變形、省略。

標號說明

1a功率轉(zhuǎn)換器(第一功率轉(zhuǎn)換器)，

1b、1c功率轉(zhuǎn)換器(其他功率轉(zhuǎn)換器)，

2多重繞組電動機，

30a控制部(第一控制部)，

30b控制部(其他控制部)，

40a、40b、40c電流檢測器，

5、51、52、53、54補償量運算部。