專利名稱：逆變器裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種逆變器裝置，其通過分別接通和切斷多個開關元件來將直流功率轉換成交流功率以便驅(qū)動電動機，并且尤其涉及電動機初始位置的檢測。
背景技術：
圖1示出常規(guī)的逆變器裝置。
圖1中所示的逆變器裝置80將例如電池的直流源81的直流功率轉換成交流功率以便驅(qū)動三相電動機82。
例如，在逆變器80中，每對包括兩個彼此串聯(lián)連接的開關元件的三對被分別并聯(lián)連接到直流源81上，并且三對開關元件的各自中點被連接到三相電動機82的U相、V相和W相的對應輸入上。并且，為逆變器裝置80中的各相設置的開關元件被依次接通和切斷，使得彼此分別具有120度相差的交流功率分別被提供給三相電動機82的對應相。因此，三相電動機82被驅(qū)動。
同樣，例如各個開關元件基于在三相電動機82的各相中流過的電流而進行PWM(脈寬調(diào)制)控制，并且各相中的電流由在各相上設置的電流傳感器等獲得。
為了有效產(chǎn)生三相電動機82的轉矩，需要如上在所述三相電動機82啟動時檢測轉子的初始位置(轉子相對于作為基準(reference)的給定相位之間的旋轉角)。并且為了檢測轉子的初始位置，例如提出了如下的方法。
(1)一種方法是通過施加具有60度相差的電角度的六個電壓脈沖給三相電動機82的各相來得到對應相的相應電流，基于在各相中所得電流的平行分量來得到三相電動機82的轉子的總的位置(general position)，另外，從各相中所得電流的垂直分量中得到用于相關總的位置的相關值，并且基于該總的位置和相關值來得到三相電動機82的轉子的初始位置。(例如參見專利文獻1)(2)預先對應于三相電動機82的轉子位置測量構成三相電動機82的線圈的一些電感，從所測量的電感中確定參考電感，三種模式的電壓脈沖被施加到三相電動機82的各相上，并且三相電動機82的轉子的初始位置基于在參考電感與對應于各個模式的電感之間的比較結果而得到。(例如參見專利文獻2)然而，在上述的兩種方法(1)和(2)中，三相電動機82的轉子的初始位置通過利用在三相電動機82的各相中所檢測的電流的計算而得到。當轉子的初始位置通過計算得到時，在各相所檢測的電流中包括的噪聲分量(例如，由構成逆變器的諸如電流傳感器之類的裝置的特性變化而引起的電流檢測時的電流誤差，以及基于接通開關元件的定時所產(chǎn)生的例如紋波電流等的電流噪聲)也被包括在該計算中，使得可能出現(xiàn)噪聲分量變得更加大。
并且存在的問題是，在由于計算而使得所檢測電流的噪聲分量變得更加大時，不能精確地檢測三相電動機82的轉子的初始位置。
另外，存在的問題是上述方法(1)或(2)不能用在轉子初始位置的檢測故障不被允許的情況下。
此外，在上述方法(1)和(2)中，存在的問題是，當為了得到更精確的初始位置而增加計算量時，噪聲分量將隨著計算量的增加而進一步被放大。
專利文獻1日本專利申請公開No.2002-262600(第2頁到第13頁以及附圖1到14)專利文獻2日本專利申請公開No.2001-136779(第2頁到第6頁以及附圖1到6)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種逆變器裝置，它能精確地得到轉子的初始位置，并且使用如下的結構。
具體而言，根據(jù)本發(fā)明的逆變器裝置包括多個開關元件，用于檢測在電動機每相中的電流的檢測單元，用于控制多個開關元件中每個開關元件的接通與切斷的控制單元，所述多個開關元件被設置在電動機的各相中，并且其通過被接通和切斷而將直流功率轉換成交流功率以用于驅(qū)動電動機，所述控制單元預先記錄規(guī)定在電動機各相中的電流與電動機轉子位置之間的關系的電流數(shù)據(jù)表，并且在從該電流數(shù)據(jù)表中得到與在驅(qū)動電動機之前由檢測單元所檢測的電流對應的轉子的初始位置。
如上所述，與所檢測電流對應的轉子位置從規(guī)定在電動機各相電流與電動機轉子位置之間的關系的電流數(shù)據(jù)表得出，因此，可得到電動機的初始位置而不需進行計算。因此，電動機轉子的初始位置可精確得到，因為所檢測電流的噪聲分量未被該計算放大。
同樣，上述逆變器裝置中的控制單元可基于由檢測單元所檢測的各相電流之間的關系而從電流數(shù)據(jù)表得到轉子的初始位置。
因此，可得到轉子的初始位置而不需進行計算。
同樣，在上述逆變器裝置中下述是可能的，當電動機中各相中的一個相位是基準時，轉子的位置是轉子的旋轉角；電流數(shù)據(jù)表相對轉子的旋轉角預先被分成多個區(qū)域；并且在多個電流數(shù)據(jù)表中，控制單元找出對應于檢測單元所檢測各相中的電流之間的關系的電流數(shù)據(jù)表，并且設定一個值作為轉子的初始位置，該值可通過將檢測單元所檢測的電流代入線性方程而得到，該線性方程具有由所找出的電流數(shù)據(jù)表規(guī)定的電流增加或減小所對應的斜率。
如上所述，電流數(shù)據(jù)表被分成多個區(qū)域，并且轉子的初始位置通過將所檢測的電流代入對應于在相應電流數(shù)據(jù)表上電流的增加或者減小的線性方程中而得到，因此，轉子的初始位置可高度精確地得到。
同樣，在逆變器裝置中下述是可能的，線性方程是這樣的一個線性方程，其對應于在所找出的電流數(shù)據(jù)表中的電動機各相電流中具有最大斜率的電流。
因此，轉子的初始位置可通過將所檢測的電流代入具有最大斜率的線性方程中而得到，因此，轉子的初始位置可在具有高電流變化率的一相電流中得到，并且因此轉子的初始位置可以是高度精確的。
同樣，上述逆變器裝置中的控制單元可預先記錄規(guī)定構成電動機的線圈電感與電動機的轉子位置之間的關系的電感數(shù)據(jù)表，從該電感數(shù)據(jù)表中基于檢測單元所檢測的電流而得到對應于電感的轉子的位置，并且基于所得到的轉子位置來調(diào)整轉子的初始位置。
如上所述，轉子的初始位置可通過考慮根據(jù)轉子位置的電感變化的影響而得到，因此，轉子的初始位置可進一步被高度精確地得到。
同樣，根據(jù)本發(fā)明的控制裝置的特征在于，其被設置在逆變器裝置中，該逆變器裝置包括多個開關元件以及用于檢測在電動機每相中的電流的檢測單元，所述多個開關元件被設置在電動機的各相中，并通過被接通和切斷而將直流功率變換成交流功率以驅(qū)動電動機，所述控制裝置控制多個開關元件中每個開關元件的接通與切斷，預先記錄規(guī)定在電動機各相中的電流與電動機轉子位置之間的關系的電流數(shù)據(jù)表，從該電流數(shù)據(jù)表中得到與在驅(qū)動電動機之前由檢測單元所檢測的電流對應的轉子的初始位置。
同樣，上述的控制裝置可基于由檢測單元檢測的各相電流之間的關系而從該電流數(shù)據(jù)表中得到轉子的初始位置。
同樣，在上述控制裝置中下述是可能的，當電動機各相中的一相是基準時，轉子的位置是轉子的旋轉角；電流數(shù)據(jù)表相對于轉子的旋轉角預先被分成多個區(qū)域；并且在多個電流數(shù)據(jù)表中，控制裝置找出與檢測單元所檢測的各相電流中的電流之間的關系對應的電流數(shù)據(jù)表，并且設定一個值作為轉子的初始位置，該值可通過將檢測單元所檢測的電流代入線性方程而得到，該線性方程具有與所找出的電流數(shù)據(jù)表規(guī)定的電流增加或者減小對應的斜率。
同樣，在上述控制裝置中，線性方程可為這樣的一個線性方程，其對應于在所找出的電流數(shù)據(jù)表中的電動機各相電流中具有最大斜率的電流。
同樣，控制裝置可預先記錄規(guī)定在構成電動機的線圈的電感與電動機的轉子位置之間的關系的電感數(shù)據(jù)表，從該電感數(shù)據(jù)表中基于檢測單元所檢測的電流而得到對應于電感的轉子的位置，并且基于所得到的轉子位置來調(diào)整轉子的初始位置。
根據(jù)本發(fā)明，與所檢測的電流對應的轉子的初始位置從規(guī)定在電動機每相中的電流和電動機轉子位置之間的關系的電流數(shù)據(jù)表中得到，因此，可得到電動機的初始位置而不需要進行計算。因此，由于所檢測的電流的噪聲分量未被計算放大，所以可精確得到電動機轉子的初始位置。


圖1示出常規(guī)的逆變器裝置；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的逆變器裝置；圖3將電流數(shù)據(jù)表的實例示出為曲線圖；圖4是解釋在本發(fā)明實施例中控制裝置的操作的流程圖；圖5A是解釋在步驟S1中的操作的流程圖；圖5B示出在施加到三相電動機各相中的一相上的電壓與流過上述一相的電流之間的關系；圖6是用于解釋根據(jù)本發(fā)明實施例的控制裝置的操作的流程圖；圖7A是當確定滿足+U相電流＞+V相電流＞+W相電流時將要執(zhí)行的步驟S5的流程圖；圖7B是當確定在圖7A的流程圖中具有最大斜率的電流接近線性直線時的線性方程；以及圖8將電感數(shù)據(jù)表的實例示出為曲線圖。
具體實施例方式
下文中將參考附圖解釋本發(fā)明的實施例。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的逆變器裝置。應該注意到，與圖1中的逆變器裝置80中相同的元件標以相同的附圖標記來表示。同樣，例如圖2中示出的逆變器裝置1中的三相電動機82是凸極永磁同步電動機。同樣，例如圖2中所示的逆變器裝置1中的三相電動機82是用于壓縮機的電動機。
如圖2所示，逆變器裝置1包括開關元件2到7，電流傳感器8和9(檢測裝置)以及控制裝置10(控制裝置)。
作為上述的開關元件2到7，除圖2所示的IGBT(絕緣柵雙極晶體管)以外例如還可使用FET(場效應晶體管)。同樣，開關元件2和3彼此串聯(lián)連接，開關元件4和5彼此串聯(lián)連接，并且開關元件6和7彼此串聯(lián)連接。并且上述開關元件2到7被并聯(lián)連接到直流電源81。開關元件2和3的中點被連接到三相電動機82的U相輸入，開關元件4和5的中點被連接到三相電動機82的V相輸入，以及開關元件6和7的中點被連接到三相電動機82的W相輸入。
作為上述的電流傳感器8和9，可使用CT(變流器)、空穴元件(holeelement)等等。對于U相設置電流傳感器8，并且對于W相設置電流傳感器9。另外，三相電動機82中各相電流可基于施加到各相旁路電阻器上的電壓而得到。
上述控制裝置10包括例如CPU(中央處理器)等，從電流傳感器8中得到U相電流，從電流傳感器9中得到W相電流，并且從U相和W相中的總電流中得到V相電流，并且基于各相中的電流來輸出驅(qū)動信號。
然后，開關元件2到7基于從控制裝置10輸出的驅(qū)動信號分別被接通和切斷，并且因此，提供交流功率給三相電動機82中的各相，從而驅(qū)動三相電動機82，其中每相交流功率彼此具有120度的相差。
根據(jù)本實施例的逆變器裝置1的特征在于，控制裝置10預先記錄規(guī)定在三相電動機82各相中的電流與三相電動機82中的轉子83的位置之間的關系的“電流數(shù)據(jù)表”，并且基于該“電流數(shù)據(jù)表”(圖(map))來得到三相電動機82中轉子83的初始位置，該初始位置對應于在驅(qū)動三相電動機82之前由電流傳感器8和9檢測的三相電動機82中的各相電流。
圖3將“電流數(shù)據(jù)表”的實例示出為曲線圖。圖3的曲線圖的垂直軸代表電流[A]，并且水平軸代表三相電動機82的轉子83的初始位置θ[度](例如，轉子83相對于作為基準的構成圖2所示的三相電動機82的U相的線圈的旋轉角0到360[度])。另外，在高于圖3的曲線圖的零[A]線的部分上，實線表示電壓從U相施加到V相和W相時的U相電流(此后稱作+U相電流)，短劃線表示電壓從V相施加到U相和W相時的V相電流(此后稱作+V相電流)，并且點/短劃線表示當電壓從W相施加到U相和V相時的W相電流(此后稱作+W相電流)。同樣在低于圖3的曲線圖的零[A]線的部分上，實線表示電壓從V相和W相施加到U相時的U相電流(此后稱作-U相電流)，短劃線表示電壓從U相和W相施加到V相時的V相電流(此后稱作-V相電流)，并且點/短劃線表示當電壓從U相和V相施加到W相時的W相電流(此后稱作-W相電流)。
通過將0度到360度范圍的區(qū)域作為每個給定范圍的轉子83的旋轉角進行劃分而預先將在控制裝置10中記錄的“電流數(shù)據(jù)表”分成多個區(qū)域。
在圖3中的曲線圖的實例中，旋轉角的區(qū)域被分成12個區(qū)域(Pos1到Pos12)，其中當實線(+U相電流)、短劃線(+V相電流)以及點/短劃線(+W相電流)中的任何兩條彼此交叉時，轉子83的初始位置用作邊界。另外，在“電流數(shù)據(jù)表”中劃分區(qū)域的方式或者區(qū)域的數(shù)量不受限制。
如上所述，控制裝置10通過使用“電流數(shù)據(jù)表”而得到轉子83的初始位置，因此可得到轉子83的初始位置而不需要進行計算，其中“電流數(shù)據(jù)表”規(guī)定在三相電動機82中各相的電流與轉子83的旋轉角之間的關系。因此，轉子83的初始位置可高度精確地得到，因為噪聲分量未被計算放大。
接著將解釋控制裝置10的操作。
圖4是解釋控制裝置10的操作的流程圖。
首先，在步驟S1中，在驅(qū)動三相電動機82之前，控制裝置10通過從U相施加電壓到V相和W相而得到+U相電流，通過從V相施加電壓到U相和W相而得到+V相電流，通過從W相施加電壓到U相和V相而得到+W相電流，通過從V相和W相施加電壓到U相而得到-U相電流，通過從U相和W相施加電壓到V相而得到-V相電流，以及通過從U相和V相施加電壓到W相而得到-W相電流。
圖5A是解釋在步驟S1中的操作的流程圖。
首先，在步驟ST1中，控制裝置10在任意一個時間段(該時間段可通過調(diào)節(jié)所施加電壓的脈沖寬度而變化，并且這樣進行設定，使得足夠的電流在各相中流動以便抑制噪聲分量的影響)將電壓施加到三相電動機82的各相。
接著，在步驟ST2中，控制裝置10測量已經(jīng)在各相中流過的電流的峰值。
圖5B示出在施加到三相電動機82各相中的一相上的電壓與在所述一相中流動的電流之間的關系。在圖5B中，垂直軸代表電壓或電流的幅值，以及水平軸代表時間。同樣，在圖5B中，實線表示施加到一相上的脈沖電壓，以及虛線表示在所述一相中流動的電流。
如圖5B所示，電流峰值可通過在脈沖電壓上升時測量電流而被測出。
當電壓施加到三相電動機82的每相中時，每相中電流的變化量Δi可通過方程(1)Δi＝V(電壓)/L(電感)×Δt(時間改變量)而得到。各相中的電流可通過使用上述方程(1)而得到。
接著，在圖5A中的步驟ST3中，控制裝置10確定是否已經(jīng)獲得所有相在正負方向上的電流，并且當確定所有相在正負方向上的電流均已獲得時(步驟ST3中的是)，該過程結束。當確定所有相在正負方向上的電流還未得到時(步驟ST3中的否)，該過程返回到步驟ST1。
接著，在圖4的步驟S2中，控制裝置10確定+U相電流是否高于+V相電流。
然后，當確定+U相電流高于+V相電流時(步驟S2中的是)，控制裝置10就在步驟S3中確定+V相電流是否高于+W相電流。
當確定+V相電流高于+W相電流時(步驟S3中的是)，控制裝置10就在步驟S4中確定在步驟S1中檢測的+U相電流、+V相電流以及+W相電流之間的關系滿足+U相電流＞+V相電流＞+W相電流的不等性。并且控制裝置10確定轉子83的初始位置處于由圖3的曲線圖中的兩個區(qū)域Pos 6和Pos 12中的一個指定的旋轉角范圍。
然后，在步驟S5，控制裝置10得到與上述確定區(qū)域中在步驟S1中檢測的電流對應的區(qū)域，并且在所確定的區(qū)域得到轉子83的初始位置。
當確定+V相電流不高于+W相電流(步驟S3中的否)，控制裝置10就在步驟S6中確定+U相電流是否高于+W相電流。
然后，當確定+U相電流高于+W相電流時(步驟S6中的是)，控制裝置10就在步驟S7中確定在步驟S1中檢測的+U相電流、+V相電流以及+W相電流之間的關系滿足+U相電流＞+W相電流＞+V相電流的不等性。并且控制裝置10確定轉子83的初始位置處于由圖3的曲線圖中的兩個區(qū)域Pos1和Pos7中的一個指定的旋轉角范圍。
相反，當確定+U相電流不高于+W相電流時(步驟S6中的否)，控制裝置10就在步驟S8中確定在步驟S1中檢測的+U相電流、+V相電流以及+W相電流之間的關系滿足+W相電流＞+U相電流＞+V相電流的不等性。并且控制裝置10確定轉子83的初始位置處于由圖3的曲線圖中的兩個區(qū)域Pos 2和Pos 8中的一個指定的旋轉角范圍。此后，該過程進行到步驟S5。
同樣，當確定+U相電流不高于+V相電流時(步驟S2中的否)，控制裝置10就在步驟S9中確定+U相電流是否高于+W相電流。
當確定+U相電流高于+W相電流時(步驟S9中的是)，控制裝置10就在步驟S10中確定在步驟S1中檢測的+V相電流、+U相電流以及+W相電流之間的關系滿足+V相電流＞+U相電流＞+W相電流的不等性。并且控制裝置10確定轉子83的初始位置處于由圖3的曲線圖中的兩個區(qū)域Pos 5和Pos 11中的一個指定的旋轉角范圍。此后，該過程進行到步驟S5。
同時，當確定+U相電流不高于+W電流時(步驟S9中的否)，控制裝置10就在步驟S11中確定+V相電流是否高于+W相電流。
當確定+V相電流高于+W相電流時(步驟S11中的是)，控制裝置10就在步驟S12中確定在步驟S1中檢測的+V相電流、+U相電流以及+W相電流之間的關系滿足+V相電流＞+W相電流＞+U相電流的不等性。并且控制裝置10確定轉子83的初始位置處于由圖3的曲線圖中的兩個區(qū)域Pos 4和Pos 10中的一個指定的旋轉角范圍。此后，該過程進行到步驟S5。
同時，當確定+V相電流不高于+W相電流時(步驟S11中的否)，控制裝置10就在步驟S13中確定在步驟S1中檢測的+V相電流、+U相電流以及+W相電流之間的關系滿足+W相電流＞+V相電流＞+U相電流的不等性。并且控制裝置10確定轉子83的初始位置處于由圖3的曲線圖中的兩個區(qū)域Pos 3和Pos 9中的一個指定的旋轉角范圍。此后，該過程進行到步驟S5。
接著將解釋圖4中的步驟S5。
圖6是用于解釋在步驟S5中的操作的流程圖。
首先，在步驟STP1中，控制裝置10確定在圖4中的步驟S4、S7、S8、S10、S12或S13中確定為最高的正電流的絕對值是否高于與上述正電流對應的負電流的絕對值。
接著，在步驟STP2中，控制裝置10基于在步驟STP1中的確定結果而確定在圖4中的步驟S4、S7、S8、S10、S12或S13中確定的兩個區(qū)域中的一個。
如上所述，轉子83的旋轉角可基于各相中的電流之間的關系而得到，因此，轉子83的初始位置通?？傻玫蕉恍枰M行計算。
接著，在步驟STP3中，控制裝置10確定其中在所確定區(qū)域中具有最大斜率的電流的一相，并且設定一個值作為轉子83的初始位置，該值可通過將由電流傳感器8和9檢測的電流代入具有上述最大斜率的線性方程中而得到。
然后，當轉子83的初始位置在步驟STP3中得到時，控制裝置10基于在各相中轉子83所得到的初始位置而流過直流電流，并且固定轉子83的初始位置。
因此，三相電動機82可相對轉子83的初始位置進行零誤差啟動。因此，一旦啟動該三相電動機82就可更有效地產(chǎn)生轉矩。
另外，這樣也是可以的控制裝置10預先記錄規(guī)定在十二個區(qū)域中的給定區(qū)域與在該區(qū)域中具有最大斜率的電流的相位之間的關系的“斜率數(shù)據(jù)表”，并且為了執(zhí)行步驟STP3，與在步驟STP2中確定的區(qū)域?qū)南辔豢蓮摹靶甭蕯?shù)據(jù)表”中得到。
同樣，這樣也是可以的控制裝置10預先記錄規(guī)定在十二個區(qū)域中的給定區(qū)域與線性方程之間的關系的“線性方程數(shù)據(jù)表”，并且為了執(zhí)行步驟STP3，與在步驟STP3中確定的相位對應的線性方程可從“線性方程數(shù)據(jù)表”中得到。
如上所述，轉子83的旋轉角通過將具有最大斜率的所檢測的電流代入線性方程中而得到，因此，轉子83的初始位置可相對于具有高電流變化率的電流相位，換句話說，相對于具有較少誤差的電流的相位而得到。此外，轉子83的初始位置可高度精確地得到。
圖4、圖5A、圖6中的各個流程圖可通過對應于該流程圖的程序而實現(xiàn)，所述程序被預先記錄在RAM(隨機存取存儲器)、ROM(只讀存儲器)等，從ROM、RAM等中被讀出，并且由CPU等執(zhí)行。
接著將解釋當例如確定+U相電流＞+V相電流＞+W相電流的不等性在圖4中的步驟S4中滿足時在步驟S5中的操作。
圖7A是當確定滿足+U相電流＞+V相電流＞+W相電流時將要執(zhí)行的步驟S5的流程圖。圖7B示出當在圖7A中的流程圖中確定為具有最大斜率的電流接近線性直線時的線性方程。
首先，在步驟STP1(S4)中，控制裝置10確定在Pos 6或Pos 12中的+U相電流的絕對值是否高于-U相電流的絕對值。具體而言，當在Pos 6中的+U相電流的絕對值高于在Pos 6中的-U相電流的絕對值時控制裝置10選擇Pos 6，并且當在Pos 12中的+U相電流的絕對值高于在Pos 12中的-U相電流的絕對值時控制裝置10選擇Pos 12。
在圖3所示的“電流數(shù)據(jù)表”的實例中，在Pos 6中的+U相電流的絕對值高于在Pos 6中的-U相電流的絕對值，并且在Pos 12中的+U相電流的絕對值低于在Pos 12中的-U相電流的絕對值，因此，控制裝置10在步驟STP2(S4)中選擇Pos 6。
接著，在步驟STP3(S4)中，控制裝置10選擇+U相電流作為在Pos 6中具有最大斜率的電流，當在Pos 6中的+U相電流接近于線性直線時，即Y＝36[度]/1.8[A]×(x-5.2[A])+141[度](參見圖7B)時，將由電流傳感器8檢測的U相中的電流賦值于線性方程(2)中的Y，并且設定所得到的值x作為轉子83的初始值。例如，轉子83的初始位置通常被確定處于Pos 6中，當在U相中檢測的電流是6[A]時轉子83的初始位置x是146.5[度]。
作為上述實施例，轉子83的旋轉角通過將“電流數(shù)據(jù)表”分成多個區(qū)域并將所檢測的電流代入與選擇區(qū)域中的電流對應的線性方程中而得到，因此，可得到轉子83的初始位置而不需要進行計算。
同樣，作為上述實施例，轉子83的初始位置可通過使用數(shù)據(jù)表而得到，因此，與其中需要計算來得到轉子83的初始位置的情況相比，便宜的微型計算機可構成控制裝置10。因此，逆變器裝置1的成本可以減小。
同樣，轉子83的初始位置可基于構成三相電動機82的線圈的電感的變化而得到。
圖8把“電感數(shù)據(jù)表”的實例(根據(jù)轉子83的旋轉角的改變的電感分布圖)示出為曲線圖。在圖8中，垂直軸代表構成三相電動機82中的U相的線圈的電感L，并且水平軸代表三相電動機82中轉子83的旋轉角θ[度]。同樣，在圖8的曲線圖中，實線表示根據(jù)轉子83的旋轉角的電感L的變化，以及虛線表示根據(jù)具有與實線所表示的相對的磁極的轉子83的旋轉角的電感L的變化，并且與每條線對應的數(shù)據(jù)表被記錄在控制裝置2中。
這樣也是可以的控制裝置10預先記錄規(guī)定如圖8所示的電感和轉子83的旋轉角之間的關系的“電感數(shù)據(jù)表”，基于由電流傳感器8和9檢測的電流從“電感數(shù)據(jù)表”(當轉子83的初始位置從“電感數(shù)據(jù)表”得到時與三相電動機82的磁極對應的“電感數(shù)據(jù)表”)中得到與電感對應的轉子83的旋轉角，并且通過采用所得的轉子83的旋轉角而調(diào)整從“電流數(shù)據(jù)表”中得到的轉子83的初始位置。另外，彼此相差180度的兩個旋轉角基于由電流傳感器8和9所檢測的電流從“電感數(shù)據(jù)表”中得到，并且在上述兩個旋轉角中，從“電流數(shù)據(jù)表”中得到的更靠近轉子83的初始位置的旋轉角作為旋轉角被使用。
例如，有可能使用從“電流數(shù)據(jù)表”得到的轉子83的初始位置以及從“電感數(shù)據(jù)表”得到的轉子83的旋轉角的平均值來作為轉子83的最終初始位置。
通過使用上述的“電感數(shù)據(jù)表”，轉子83的初始位置可考慮根據(jù)轉子83的旋轉角的電感的變化而得到，因此，轉子83的初始位置可更加精確地得到。
另外，在上述實施例中，使用其中三相電動機82被驅(qū)動或者停止的結構。然而，其中兩相電動機或者具有四相或更多相的電動機被驅(qū)動或者停止的結構也是可以的。
此外，在上述實施例中，使用其中將直流功率從直流源81提供給逆變器裝置1的結構。然而，將直流功率從將交流功率轉換成直流功率的直流源提供給逆變器裝置1的結構也是可以的。
權利要求
1.一種逆變器裝置，包括多個開關元件，其被設置在電動機的各相中，并且其通過被接通和切斷而將直流功率轉換成交流功率以用于驅(qū)動電動機；檢測單元，用于檢測在電動機各相中的電流；控制單元，用于控制所述多個開關元件中的每個開關元件的接通和切斷，其中所述控制單元預先記錄規(guī)定在電動機各相中的電流與電動機的轉子位置之間的關系的電流數(shù)據(jù)表，并且從該電流數(shù)據(jù)表中得到與在驅(qū)動電動機之前由檢測單元檢測的電流對應的轉子的初始位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的逆變器裝置，其中控制單元基于由檢測單元檢測的各相中的電流之間的關系而從電流數(shù)據(jù)表中得出轉子的初始位置。
3.根據(jù)權利要求1所述的逆變器裝置，其中轉子位置是在電動機的各相中的一相是基準時轉子的旋轉角；將電流數(shù)據(jù)表相對于轉子的旋轉角預先分成多個區(qū)域；以及控制單元在多個電流數(shù)據(jù)表中找出對應于檢測單元所檢測的各相中的電流之間的關系的電流數(shù)據(jù)表，并且設定一個值作為轉子的初始位置，所述值可通過將由檢測單元檢測的電流代入線性方程中得到，該線性方程具有對應于由所找出的電流數(shù)據(jù)表規(guī)定的電流的增加或者減小的斜率。
4.根據(jù)權利要求3所述的逆變器裝置，其中線性方程是這樣的一個線性方程，其對應于在所找出的電流數(shù)據(jù)表中的電動機各相電流中具有最大斜率的電流。
5.根據(jù)權利要求1所述的逆變器裝置，其中控制單元預先記錄規(guī)定在構成電動機的線圈中的電感與電動機的轉子位置之間的關系的電感數(shù)據(jù)表，基于由檢測單元檢測的電流而從該電感數(shù)據(jù)表中得到對應于電感的轉子位置，并且基于所得到的轉子位置來調(diào)整轉子的初始位置。
6.一種控制裝置，其被設置在逆變器裝置中，該逆變器裝置包括多個開關元件以及用于檢測在電動機各相中的電流的檢測單元，所述多個開關元件被設置在電動機的各相中，并且通過被接通和切斷而將直流功率轉換成交流功率以用于驅(qū)動電動機，并且該控制裝置控制所述多個開關元件中每個開關元件的接通和切斷，其中所述控制裝置預先記錄規(guī)定在電動機各相中的電流與電動機的轉子位置之間關系的電流數(shù)據(jù)表，并且從該電流數(shù)據(jù)表中得到在驅(qū)動電動機前檢測單元所檢測的電流對應的轉子的初始位置。
7.根據(jù)權利要求6所述的控制裝置，其中所述控制裝置基于檢測單元所檢測的各相中的電流之間的關系而從電流數(shù)據(jù)表中得到轉子的初始位置。
8.根據(jù)權利要求6所述的控制裝置，其中轉子位置是在電動機中各相中的一相是基準時轉子的旋轉角；將電流數(shù)據(jù)表相對于轉子的旋轉角預先分成多個區(qū)域；以及所述控制裝置在多個電流數(shù)據(jù)表中找出對應于檢測單元所檢測的各相中的電流之間的關系的電流數(shù)據(jù)表，以及設定一個值作為轉子的初始位置，所述值可通過將由檢測單元檢測的電流代入線性方程中得到，該線性方程具有對應于由所找出的電流數(shù)據(jù)表規(guī)定的電流增加或者減小的斜率。
9.根據(jù)權利要求8所述的控制裝置，其中線性方程是這樣的一個線性方程，其對應于在所找出的電流數(shù)據(jù)表中的電動機各相電流中具有最大斜率的電流。
10.根據(jù)權利要求6所述的控制裝置，其中所述控制裝置預先記錄規(guī)定在構成電動機的線圈中的電感與電動機的轉子位置之間的關系的電感數(shù)據(jù)表，基于由檢測單元檢測的電流而從該電感數(shù)據(jù)表中得到對應于電感的轉子位置，并且基于所得到的轉子位置來調(diào)整轉子的初始位置。
全文摘要
控制裝置預先記錄規(guī)定在三相電動機各相中的電流與三相電動機轉子的旋轉角之間關系的電流數(shù)據(jù)表，從該電流數(shù)據(jù)表中得到在驅(qū)動三相電動機前由電流傳感器檢測的三相電動機中每相的電流所對應的三相電動機轉子的旋轉角，并且得到轉子的初始位置。
文檔編號H02P27/04GK1819438SQ20051013639
公開日2006年8月16日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權日2004年12月6日
發(fā)明者井手徹, 名島一記, 船渡基伸, 佐藤真也, 川島隆 申請人:株式會社豐田自動織機