CN1175816A - 旋转磁铁型多相同步电动机的控制方法及其装置 - Google Patents

旋转磁铁型多相同步电动机的控制方法及其装置 Download PDF

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Abstract

一种旋转磁铁型多相同步电动机的控制方法及其装置,备有检测该电动机(1)磁铁位置的位置检测器(2)和驱动该电动机的驱动装置(43),驱动装置驱动安装着所述位置检测器的电动机,该电动机达到定速后测定电动机的电流和驱动电压,使用这些电流、驱动电压、电动机的常数及所述定速并根据位置检测器的安装误差算出用于控制的2轴坐标轴与换算多相交流坐标系的2轴坐标间的相位校正值,用该相位校正值校正电动机转子离位置检测器的位置。

Description

旋转磁铁型多相同步电动机的 控制方法及其装置
本发明涉及旋转磁铁型多相同步电动机的控制方法及其装置。
对永久磁铁型同步电动机进行矢量控制的方案有，通常将绝对位置检测器安装于永久磁铁型同步电动机，根据定子线圈的基准点与转子磁铁的基准点两个基准点将这种绝对位置信息取入控制装置，作为变换为d-q坐标系时的相位。
根据图10-图13详细说明已有技术例。图10为详细表示控制装置的方框图，图11为永久磁铁型同步电动机中一相部分的等效电路，图12为控制d轴电流为零时永久磁铁型同步电动机的矢量图，图13为绝对位置检测器2有安装误差时永久磁铁型同步电动机的矢量图。
图中，同一标号表示相同或相应部分，1为永久磁铁型同步电动机，  2为检测永久磁铁型同步电动机1随转子旋转时绝对位置(J1)的绝对位置检测器，3为根据绝对位置检测器2的位置输出(J1)运算永久磁铁型同步电动机1转子角速度的转子角速度运算器，5为三相-二相变换器，将流经永久磁铁型同步电动机1的三相交流电流(I1u、I1v、I1w)变换为与施加给永久磁铁型同步电动机1定子线圈的交流电压频率同步旋转的二轴旋转坐标系(d-q轴坐标系)中电流(I1d、I1q)。
4为将d-q坐标系中电压指令值变换为三相电压指令值的二相-三相变换器，6为d轴电流控制器，对永久磁铁型同步电动机1定子线圈电流中d轴分量指令(I1dcom)与其实际值(I1d)的差进行放大，流过指令值大小的电流，  7为控制永久磁铁型同步电动机1定子线圈电流中q轴分量的q轴电流控制器，8为将永久磁铁型同步电动机1转子角速度(ωr)控制成指令值(ωrcom)大小的速度控制器。
9为根据绝对位置检测器2的位置输出(J1)运算转子电角度相位(Th)的相位运算器，该电角度相位(Th)表示使α相轴与三相中u相轴一致时从α-β轴坐标系来看的d-q轴坐标系的旋转角度。10为将直流电压变换为可变电压可变频率的三相交流电压的PWM逆变器，11为检测从PWM逆变器10流入永久磁铁型同步电动机1的三相交流电流的电流检测器，12、13、14为减法器。
在上述结构中，PWM逆变器10产生对应于二相-三相变换器4输出的频率及电压的输出，控制永久磁铁型同步电动机1的旋转速度或转矩。永久磁铁型同步电动机1中一相部分的等效电路，如图11所示，当在电枢线圈电阻(Ra)、电枢线圈自感(La)及永久磁铁产生的速度电动势(V)串联连接电路两端加有电动机相电压(E)时，则流过电枢电流(I)。
因此，若设电枢线圈交链磁通量为，则将d轴电流控制为0时(即，此时没有绝对位置检测器2的安装误差)会使I1d＝0，，I1q＝I，具有图12所示矢量图。图中，Vr由电枢电流I产生的电枢线圈电阻(Ra)电压降(Vr＝Ra×I)，Vd为由电枢电流(I)产生的电枢线圈自感(La)的电压降(Vd＝ω1×La×I)。
在已有技术的永久磁铁型同步电动机的控制方法及其装置中，将d轴电流控制为0时永久磁铁型同步电动机1产生的转矩(T1)可表达为下式。
T1＝p××I1q
这里，p为永久磁铁型同步电动机1的磁铁对数。然而，当绝对位置检测器2安装到永久磁铁型同步电动机1时，若在旋转方向上存在机械角(θ)等安装误差，则在控制装置识别的相位与实际相位之间产生误差，即使在图12状态下控制永久磁铁型同步电动机1，如图13所示，也会使电枢电流I与q轴不一致，偏离到偏离q轴旋转角(θ1)的q’轴上、这里，θ1＝p×θ。
在这种状态下将d轴电流控制为0时，永久磁铁型同步电动机1发生的转矩(T2)可表达为下式。
T2＝p××I1q×cos(p×θ)
因此，出现的问题是，cos(p×θ)系数只会使转矩减小，转矩-电流特性效率低，而且，由于d轴电流分量流经永久磁铁型同步电动机1，故使永久磁铁呈去磁状态。
而且，在已有技术中，还存在安装精度问题，也即，将绝对位置检测器2安装于永久磁铁型同步电动机1时，是根据定子线圈基准点和转子磁铁基准点2个基准点由手工将绝对位置检测器2安装于永久磁铁型同步电动机1的，尤其是在永久磁铁型同步电动机1的磁极对数较多时，对绝对位置检测器2的安装精度要求极严。
本发明是围绕解决上述问题进行的，其目的在于提供一种控制性能优良的旋转磁铁型多相同步电动机的控制方法及其装置，使得位置检测器安装于旋转磁铁型多相同步电动机的安装精度容许值宽，并可对用于控制的2轴坐标轴与换算多相交流坐标系的2轴坐标系的相位差进行校正。
本发明的目的还在于在用旋转磁铁型多相同步电动机驱动电梯提升机中提供一种控制性能良好的旋转型多相同步电动机的控制方法及其装置，使得位置检测器安装于旋转磁铁型多相同步电动机的安装精度容许值宽。且对用于控制的2轴坐标轴与换算多相交流坐标系的2轴坐标系间的相位差可进行校正。
在本发明的永久磁铁型同步电动机的控制方法中，备有检测旋转磁铁型多相同步电动机磁铁位置的位置检测器和驱动旋转磁铁型多相同步电动机的驱动装置，当用驱动装置驱动安装有位置检测器的旋转磁铁型多相同步电动机，且旋转磁铁型多相同步电动机达到一定速度后，测定所述旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压，使用这些电流、驱动电压、旋转磁铁型多相同步电动机的常数及所述一定速度，并根据位置检测器的安装误差，算出用于控制的2轴坐标轴与换算多相交流坐标系的2轴坐标系间的相位校正值，用该相位校正值校正旋转磁铁型多相同步电动机的转子离位置检测器的位置。
算出位置校正值的旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压可以是从多相坐标系来看的电流和驱动电压的分量。
算出相位校正值的旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压可以是从用于控制的2轴坐标轴来看的电流和驱动电压的分量。
在最初将位置检测器安装于旋转磁铁型多相同步电动机时，根据位置检测器的安装误差算出用于控制的2轴坐标轴与换算多相交流坐标系的2轴坐标系间的相位校正值，其后，用所存储的相位校正值校正旋转磁铁型多相同步电动机的转子离位置检测器的位置。
相位校正值是根据从用于控制的2轴坐标轴的d轴电压分量中减去q轴电流分量的由电枢线圈自感产生的电压降的值除以从q轴电压分量中减去q轴电流分量的由电枢线圈电阻产生的电压降的值算出的。
相位校正值可以取旋转磁铁型多相同步电动机正向旋转求得的相位校正值与反向旋转求得的相位校正值的平均值。
在用旋转磁铁型多相同步电动机驱动电梯提升机时，可在电梯轿厢与平衡锤处于平衡状态下算出相位校正值。
在用旋转磁铁型多相同步电动机驱动电梯提升机时，相位校正值可取电梯提升机上升旋转求得的相位校正值与下降旋转求得的相位校正值的平均值。
在旋转磁铁型多相同步电动机的控制装置中，备有：检测旋转磁铁型多相同步电动机中磁铁位置的位置检测器，驱动旋转磁铁型多相同步电动机的驱动装置，检测旋转磁铁型多相同步电动机在达到一定速度的检测时间检测手段，旋转磁铁型多相同步电动机达到一定速度时检测旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压的数据取入手段，用这些电流、驱动电压、旋转磁铁型多相同步电动机的常数及一定速度根据位置检测器的安装误差算出用于控制的2轴坐标轴与换算多相交流坐标系的2轴坐标系间的相位差的相位校正值检测手段，和用该相位校正值校正旋转磁铁型多相同步电动机的转子离位置检测器的位置的转子位置校正手段。
算出相位校正值的旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压可以是从多相坐标系来看的电流和驱动电压分量。
算出相位校正值的旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压可以是从用于控制的2轴坐标轴来看的电流和驱动电压分量。
最初将位置检测器安装于旋转磁铁型多相同步电动机时，根据位置检测器的安装误差算出用于控制的2轴坐标轴与换算多相交流坐标系的2轴坐标系间的相位校正值，其后用所存储的相位校正值校正旋转磁铁型多相同步电动机转子离位置检测器的位置。
相位校正值是根据从用于控制的2轴坐标轴的d轴电压分量中减去q轴电流分量的由电枢线圈自感产生的电压降除以从q轴电压分量中减去q轴电流分量的由电枢线圈电阻产生的电压降的值算出的。
相位校正值可以是旋转磁铁型多相同步电动机正向旋转求得的相位校正值和反向旋转求得的相位校正值的平均值。
在用旋转磁铁型多相同步电动机驱动电梯提升机时，在电梯轿厢与平衡锤平衡状态下算出相位校正值。
在用旋转磁铁型多相同步电动机驱动电梯提升机时，相位校正值取电梯提升机上升旋转和下降旋转求得的两相位校正值的平均值。
下面结合附图详细说明本发明较佳实施例。
图1为表示本发明实施形态1控制装置的详细框图；
图2为表示本发明实施形态1进行相位校正设定的控制装置的结构框图；
图3为表示本发明实施形态1控制装置动作的流程图；
图4为表示本发明实施形态1永久磁铁型同步电动机的各种数据取入时刻的时序图；
图5为表示本发明实施形态2控制装置的详细框图；
图6为由本发明实施形态2d-q坐标轴的控制量生成相位校正值(θ1)的框图；
图7为本发明实施形态3控制装置的详细框图；
图8为由本发明实施形态3d-q坐标轴的控制量生成相位校正值(θ1)的框图；
图9为本发明实施形态4控制装置的详细框图；
图10为已有技术控制装置的详细框图；
图11为已有技术永久磁铁型同步电动机中一相部分的等效电路图；
图12为已有技术中控制d轴电流为0时永久磁铁型同步电动机的矢量图；
图13为已有技术中绝对位置检测器2具有安装误差时永久磁铁型同步电动机的矢量图。
实施形态1
根据图1～图4说明本发明第一实施形态。图1表示控制装置的详细框图，图2表示进行相位校正设定的控制装置结构的框图，图3表示控制装置动作的流程图，图4为从永久磁铁型同步电动机取入各种数据时刻的时序图。
图中与已有技术相同标号表示相同或相应部分。16为减法器，由来自相位运算器9的电角度相位(Th)减去来自下面要叙述的进行相位校正设定的控制装置49的相位校正值(θ1)；42为商用电源，43为永久磁铁型同步电动机1(以下简称为“电动机1”)的驱动装置；49为对绝对位置检测器2进行相位校正设定的控制装置，由下文要叙述的数据取入手段44、相位校正值检测时间检测手段45、相位校正值检测手段46、相位校正值存储手段47和校正值输出手段48构成。
数据取入手段44从驱动装置43和绝对位置检测器2采集数据，相位校正值检测时间检测手段45对检测相位校正值的时间进行检测，相位校正值检测手段46在相位校正值检测时间检测手段45所获得的时间上算出相位校正量，相位校正值存储手段47存储相位校正值检测手段46所获得的相位校正值，校正值输出手段48输出存储在相位校正值存储手段47中的相位校正值。
下面，说明进行相位校正设定的控制装置49的动作。首先在将绝对位置检测器2安装于永久磁铁型同步电动机1之后，使下文要叙述的校正值检测标志复位。接着开始运算相位校正量，将校正值输出手段48的输出(θ1)设定为0，通过驱动装置43驱动控制永久磁铁型同步电动机1使d轴电流为0，数据取入手段44将来自驱动装置43的数据(K21)和来自绝对位置检测器2的速度数据(K20)(图4(a)所示)取入。
相位校正值检测时间检测手段45，若根据数据取入手段44来的数据(K23)检测到永久磁铁型同步电动机1速度达一定值，则如图4(e)所示，将一定速检测时间信号(K24)输出给相位校正值检测手段46。然后，相位校正值检测手段46接受到该定速检测时间信号(K24)后，经数据取入手段44从驱动装置43取入电枢电流(I)值和电动机相电压(E)的数据(K22)。再用下式算出旋转角(θ1＝p×θ)。
E2＝(Vr+V×cosθ1)2+(Vd+Sinθ1)2
θ1＝arcsin((E2-(Ra×I)2-(ω1×La×I)2-V2)/
     (2V×((Ra×I)2+(ω1×La×I)2)1/2)-
     arc tan(Ra/(ω1×La))
这里，Ra、La为永久磁铁型同步电动机1的常数，ω1由永久磁铁型同步电动机1的驱动频率求得，V是定子线圈中感应的速度电动势，从驱动频率求得的。因此，若测定电枢电流(I)和电动机相电压(E)，就能算出旋转角(θ1)。
因此，相位校正值检测手段46算出的旋转角(θ1)作为相位校正值存储于相位校正值存储手段47中(作为数据(K25))。然后，将表示绝对位置检测器2安装于电动机1后进行相位校正运算的校正值检测标志置位。在此后的运行中，检查该校正值检测标志置位，若是复位，再次进行相位校正值运算，若是置位，则校正值输出手段48调用存储于相位校正值存储手段47中的相位校正值(θ1)作为数据(K26)输出给驱动装置43，校正相位运算器9的电角度相位(Th)。
进而，根据图3所示流程图说明数据处理方法。首先，在步骤S50中，检查相位校正值是否完成检测。若完成检测，则进入步骤S51，从相位校正值存储手段47读出相位校正值(θ1)，输出给驱动装置43进行相位校正。相反，若未完成检测，则进入步骤S52，将相位校正值设定为0，进入步骤S53，检查是否以定速在运行。若不是定速运行就结束，相反进入步骤S53。因而从驱动装置43取入数据，接着在步骤55算出相位校正值(θ1)，在步骤56将该相位校正值(θ1)存入相位校正值存储手段47，进而在步骤S57置位校正值检测标志。
如上详细说明，进行相位校正设定的控制装置49，在最初将绝对位置检测器2安装于电动机1之后，测定电枢电流(I)和电动机相电压(E)，与电动机1有关的其它常数相结合算出相位校正值，用该相位校正值(θ1)进行控制使得电枢电流I与q轴一致(在图13所示矢量图中，使d轴与d′轴重合)，故能减小cos(θ1)系数产生的转矩，防止转矩-电流特性效率下降，同时能消除因电动机1中流经d轴电流分量使永久磁铁去磁的问题。
另外，在这样将绝对位置检测器2安装于电动机1后，可根据其获得的根据算出因检测器安装误差引起的相位校正值(θ1)，并用其进行控制，所以，即使在安装精度要求极严的情况下，也会与已有技术那样安装精度取决于手工的情况不同，可以比较粗略地安装，改善了操作性。
使用校正值检测标志，使得只是在最初将绝对位置检测器2安装于电动机1后设定一下相位校正，一次设定后无需再次设定，使用存储于相位校正值存储手段47中的相位校正值(θ1)，故能提高控制效率。
在取入用于算出相位校正值(θ1)的数据时，检测电动机1的速度是否达到定速来进行，故能算出重复性准确的相位校正值(θ1)。
实施形态2
根据图5及图6说明作为本发明第二实施形态的相位校正值(θ1)的另一计算方法。图5为控制装置的详细框图，图6为按照d-q坐标轴的控制量生成相位校正值(θ1)的框图。图中，与已有技术例及第一实施形态相同的标号表示相同或相应部分，21a为进行相位校正设定的控制装置，22为系数J2运算器，23为系数J3运算器，24为系数J4运算器，25为系数J5运算器，26为从arc sin表算出输入的arc sin的arc sin运算器，27为加法器，28、29为乘法器，30、31、32为减法器，33为除法器。
在该实施形态中，在将绝对位置检测器2最初安装于电动机1后设定相位校正时，用驱动装置43驱动控制电动机1使d轴电流为零，取入绝对位置检测器2来的速度数据(K20)(图4(a)所示)。从三相-二相变换器5，d轴电流控制器6，q轴电流控制器7，分别取入q轴电流I1q，d轴电压V1d，q轴电压V1q，代替第一实施形态中所用的驱动装置43来的数据(K21)。
然后用下式算出相位校正值(θ1)。
θ1＝arcsin(((V1d2+V1q2)/3-(Ra×I1q/31/2)2-(ω1×La×I1q/31/2)2-V2)/
     (2V×((Ra×I1q/31/2)2+(ω1×La×I1q/31/2)2)1/2))-arc+tan(Ra/(ω1×La))
这里，Ra、La为永久磁铁型同步电动机1的常数，ω1由电动机1的驱动频率求得，V为定子线圈中感应的速度电动势，从驱动频率求得。因此，若从三相-二相变换器5、d轴电流控制器6、q轴电流控制器7分别取入q轴电流I1q、d轴电压V1d、q轴电压V1q，就能算出旋转角(θ1)。
通过将上述算出旋转角(θ1)的式子变形为如下式子，就能导出图6所示电路。
θ1＝arcsin((J2×(V1d2+V1q2)/3-J3)/(I1q/31/2)-J4×(I1q/31/2))-J5
K2＝1/(2V×(Ra2+(ω1×La)2)1/2
J3＝1/(2(Ra2+(ω1×La)2)1/2)
J4＝(Ra2+(ω1×La)2)1/2)/(2V)
J5＝arc+tan(Ra/(ω1×La)
即在图6中，将输入的d及q轴电压V1d及V1q分别平方，就获得信号K1＝V1d2，信号K2＝V1q2。用加法器27将它们相加除以3成为信号K3。在乘法器28中，将其乘以系数J2运算器22来的系数J2，在减法器30中减去系数J3运算器23来的系数J3成为信号K4。此外，在除法器33中将信号K4除以所输入的q轴电流I1q被31/2所除的值，成为信号K5，在乘法器29中将系数J4运算器24来的系数J4乘以q轴电流I1q被31/2所除的值，成为信号K6。
然后，在减法器31中从信号K5减去信号K6，在arc sin运算器26中算出该值对应的相位角，在减法器32中，将从该相位角减去系数J5运算器25来的系数J5的值输出作为旋转角(θ1)。这里，如上算出的相位校正值(θ1)存储在图2所示的包含在进行相位校正设定的控制装置21a中的相位校正值存储手段47中，在算出相位校正值后的正常运行中，读出存储在该相位校正值存储手段47中的相位校正值(θ1)，再在减法器16中从相位运算器9来的电角度相位(Th)减去，进行相位校正。
如上详细说明，按照该实施形态，由于使用电动机1驱动控制中用的作为d-q轴坐标系控制量的I1q、V1q、V1d算出相位校正量(θ1)，故极其有利于简化控制***内相位校正值(θ1)的运算。
实施形态3
根据图7和图8说明本发明第三实施形态的相位校正值(θ1)的另一其它计算方法。图7为表示控制装置的详细框图，图8为根据d-q坐标轴的控制量生成相位校正值(θ1)的框图。图中，与已有技术例及第一、二实施形态相同的标号表示相同或相应部分，21b相位校正设定的控制装置，32为乘法器，36、39为电枢线圈电阻(Ra)、枢线圈自感(La)各自的系数器，37、40为减法器，38为除法器，41为根据arc tan表算出输入的arc tan的arc tan运算器。
该实施形态在将绝对位置检测器2最初安装于永久磁铁型同步电动机1后的相位校正设定中，用驱动装置43驱动控制电动机1使d轴电流为零，取入绝对位置检测器2来的速度数据(K20)(图4(a)所示)，与第二实施形态一样，从三相一二相变换器5、d轴电流控制器6、q轴电流控制7分别取入q轴电流I1q、d轴电压V1d、q轴电压V1q，再从角速度运算器3取入电角速度ωr。
然后，根据图11所示电动机1一相部分的等效电路和图13所示绝对位置检测器2有安装误差时的电动机1的矢量图，可用下式算出相位校正值(θ1)。
θ1＝arc tan((V1d-ωr×La×I1q)/(V1q-Ra×I1q))
这里，Ra、La为电动机1的常数，ωr从电动机1的电角速度求得。因此，若从三相-二相变换器5、d轴电流控制器6、q轴电流控制器7分别取入q轴电流I1q、d轴电压V1q、q轴电压V1q，就能算出旋转角(θ1)。
即在图8中，在乘法器35中用电角速度ωr乘以q轴电流I1q，经系数器36乘以电枢线圈自感(La)，进而在减法器37中从输入的d轴电压V1d减去，将该结果作为信号K14。另一方面，输入的q轴电流I1q在系数器39中与电枢线圈电阻(Ra)相乘，进而在减法器40中从输入q轴电压V1q减去，该结果作为信号16。然后，在除法器38中用信号K16除信号K14，再将该信号输入arc tan运算器41，输出对应于该值的相位角作为旋转角(θ1)。
这里，将如上算出的相位校正值(θ1)存入图2所示的包含在进行相位校正设定的控制装置21a中的相位校正值存储手段47中，在算出相位校正值后的正常运行中，读出已存储在该相位校正值存储手段47中的相位校正值(θ1)，并用减法器16从相位运算器9来的电角度相位(Th)中减去，进行相位校正。
如上详细说明，按照该实施形态，使用电动机1驱动控制中用的作为d-q轴坐标系的控制量的I1q、I1d、V1q算出相位校正值(θ1)，故极有利于简化控制***内相位校正值(θ1)的运算。
作为电动机1的旋转频率(ω)，不仅可用驱动频率(ω1)，而且也可用角速度运算器3所求得的实际电角速度(ωr)，进而还可用图13所示绝对位置检测器2具有安装误差时的电动机1的矢量图所导出的相位校正值(θ1)的计算式，故有利于简化控制装置的电路结构。
实施形态4
根据图9说明将本发明第四实施形态的进行相位校正设定控制装置用于驱动电梯的永久磁铁型同步电动机1的情况。图9为表示控制装置的详细框图。图中，与已有技术例及第一、二、三实施形态相同的标号表示相同或相应部分，21c为进行相位校正设定的控制装置，58为电梯提升机的绞轮，59为平衡锤，60为挂于绞轮58上的钢索，61为电梯轿厢，62为相位校正模式的设定开关。
该实施形态在将绝对位置检测器2安装于电动机1后的相位校正设定中，用驱动装置43驱动控制电动机1使d轴电流为零，取入绝对位置检测器2来的速度数据(K20，图4(a)所示)，与第二实施形态一样，从三相-二相变换器5、d轴电流控制器6、q轴电流控制器7，分别取入q轴电流I1q、d轴电压V1d、q轴电压V1q，进而从角速度运算器3取入电角速度ωr。
然后，与第三实施形态一样，根据图11所示电动机1一相部分的等效电路和图13所示绝对位置检测器2存在安装误差时电动机的矢量图，可用下式算出相位校正值(θ1)。
(θ1)＝arc tan((V1d-ωr×La×I1q)/(V1q-Ra×I1q))
这里，La、Ra为电动机1的常数，ωr从电动机1的电角速度求得。因此，若从三相-二相变换器5、d轴电流控制器6、q轴电流控制器7分别取入q轴电流I1q、d轴电压V1d、q轴电压V1q，就能算出旋转角(θ1)。
但是，用上式计算旋转角(θ1)时，包含在上式分子中的项(ωr×La×I1q)和包含在分母中的项(Ra×I1q)尽可能要小，从而由Ra值的温度变化引起的对计算精度的影响和I1q测定误差引起的对计算精度的影响小，这对于驱动电梯的电动机1的控制装置尤其重要。
为此，将与平衡锤59平衡的平衡负载装入电梯轿厢61，并用相位校正值模式设定开关62从正常控制模式切换到相位校正模式之后，再用与第三实施模式设定开关62从正常控制模式切换到相位校正模式之后，再用与第三实施形态同样的方法进行相位校正值运算的运行。
此时，首先，在上升方向中驱动电梯的轿厢61，进行相位校正值计算的运行，求出上升侧相位校正值(θ1u)。接着，在下降方向上驱动电梯轿厢61，进行相位校正值计算的运行，求出下降侧相位校正值(θ1d)。然后，在减法器16中从相位运算器9来的电角度相位(Th)中减去的相位校正值可用两者的平均值。
θ1＝(θ1u+θ1d)/2
如上所述，按照该实施形态，在计算相位校正值(θ1)时，由于是在电动机1负载几乎为零的状态下进行的，故能排除作为计算相位校正值(θ1)误差的主要原因的Ra值温度变化的影响及I1q测定误差的影响，能确保电梯驱动中必不可少的优良控制性能。
若使用电子式计算相位校正值的控制装置，就没有必要用电梯正常控制中不需要的特殊测量仪器来计算相位校正值，还能在电梯的机械室中容易操作控制装置。
本发明，因有上述结构，故有下述效果。
由于备有检测旋转磁铁型多相同步电动机磁铁位置的位置检测器和驱动旋转磁铁型多相同步电动机的驱动装置，用驱动装置驱动安装有位置检测器的旋转磁铁型多相同步电动机，且当所述旋转磁铁型多相同步电动机达到一定速度后，测定所述旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压，使用这些电流、驱动电压、旋转磁铁型多相同步电动机的常数及所述一定速度，并根据位置检测器的安装误差，算出用于控制的2轴坐标轴与换算多相交流坐标系的2轴坐标系间的相位校正值，用该相位校正值校正旋转磁铁型多相同步电动机的转子离位置检测器的位置，所以在将位置检测器安装于旋转磁铁型多相同步电动机(简称“电动机”)后，可根据从其获得的数据计算检测器安装误差引起的相位校正值，将它用于控制，从而具有降低检测器的安装精度要求，同时防止因产生的转矩减小而使转矩-电流特性效率降低的效果。
算出位置校正值的旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压可以是从多相坐标系来看的电流和驱动电压的分量，所以在将位置检测器安装于旋转磁铁型多相同步电动机(简称“电动机”)后，可根据从其获得的实际数据计算检测器安装误差引起的相位校正值，将它用于控制，从而具有降低检测器的安装精度要求，同时防止因产生的转矩减小而使转矩-电流特性效率降低的效果。
算出相位校正值的旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压可以是从用于控制的2轴坐标轴来看的电流和驱动电压的分量，所以可使用电动机的驱动控制中所用的d-q轴坐标系的控制量来计算相位校正值，从而具有简化控制***内相位校正值计算的效果。
在最初将位置检测器安装于旋转磁铁型多相同步电动机时，根据位置检测器的安装误差算出用于控制的2轴坐标轴与在换算多相交流坐标系的2轴坐标系间的相位校正值，其后，用所存储的相位校正值校正旋转磁铁型多相同步电动机的转子离位置检测器的位置，所以，仅在改变安装于电动机的位置检测器时，才计算相位校正值，故具有高速获得正常运行中的相位校正值提高控制性能的效果。
相位校正值是根据从用于控制的2轴坐标轴的d轴电压分量中减去q轴电流分量的由电枢线圈自感产生的电压降的值除以从q轴电压分量中减去q轴电流分量的由电枢线圈电阻产生的电压降的值算出的，所以可用简单算式算出相位校正值，从而具有高速运算相位校正值并提高相位校正值可靠性的效果。
相位校正值可以取旋转磁铁型多相同步电动机正向旋转求得的相位校正值与反向旋转求得的相位校正值的平均值，所以可采用不同的2个状态中求得的相位校正值的平均值，具有将正转和反转中控制性能平均化的效果。
在用旋转磁铁型多相同步电动机驱动电梯提升机时，可在电梯轿厢与平衡锤处于平衡状态下算出相位校正值，所以，可在电动机负载电流小的状态下算出相位校正值，使流过的电流量引起的电动机的常数变动及电流量测定误差的影响减至最小，从而具有提高相位校正值的测定精度的效果。
在用旋转磁铁型多相同步电动机驱动电梯提升机时，相位校正值可取电梯提升机上升旋转求得的相位校正值与下降旋转求得的相位校正值的平均值，所以可采用不同的2个状态中求得的相位校正值的平均值，具有将电梯提升机的上升和下降运行中的控制性能平均化的效果。
在旋转磁铁型多相同步电动机的控制装置中，备有：检测旋转磁铁型多相同步电动机中磁铁位置的位置检测器，驱动旋转磁铁型多相同步电动机的驱动装置，检测旋转磁铁型多相同步电动机达到一定速度的检测时间检测手段，旋转磁铁型多相同步电动机达到一定速度时测定旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压的数据取入手段，用这些电流、驱动电压、旋转磁铁型多相同步电动机的常数及一定速度根据位置检测器的安装误差算出用于控制的2轴坐标轴与换算多相交流坐标系的2轴坐标系间的相位差的相位校正值检测手段，和用该相位校正值校正旋转磁铁型多相同步电动机的转子离位置检测器的位置的转子位置校正手段，所以在将位置检测器安装于旋转磁铁型多相同步电动机(简称“电动机”)后，可根据从其获得的数据计算检测器安装误差引起的相位校正值，将它用于控制，从而具有降低检测器的安装精度要求，同时防止因产生的转矩减小而使转矩-电流特性效率降低的效果。
算出相位校正值的旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压可以是从多相坐标系来看的电流和驱动电压分量，所以在将位置检测器安装于旋转磁铁型多相同步电动机(简称“电动机”)后，可根据从其获得的实际数据计算检测器安装误差引起的相位校正值，将它用于控制，从而具有降低检测器的安装精度要求，同时防止因产生的转矩减小而使转矩-电流特性效率降低的效果。
算出相位校正值的旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压可以是从用于控制的2轴坐标轴来看的电流和驱动电压分量，所以可使用电动机的驱动控制中所用的d-q轴坐标系的控制量来计算相位校正值，从而具有简化控制***内相位校正值计算的效果。
最初将位置检测安装于旋转磁铁型多相同步电动机时，根据位置检测器的安装误差算出用于控制的2轴坐标轴与换算多相交流坐标系的2轴坐标系间的相位校正值，其后用所存储的相位校正值校正旋转磁铁型多相同步电动机转子离位置检测器的位置，所以，仅在改变安装于电动机的位置检测器时，才计算相位校正值，故具有高速获得正常运行中的相位校正值提高控制性能的效果。
相位校正值是根据从用于控制的2轴坐标轴的d轴电压分量中减去q轴电流分量的由电枢线圈自感产生的电压降除以从q轴电压分量中减去q轴电流分量的由电枢线圈电阻产生的电压降的值算出的，所以可用简单算式算出相位校正值，从而具有高速运算相位校正值并提高相位校正值可靠性的效果。
相位校正值可以是旋转磁铁型多相同步电动机正向旋转求得的相位校正值和反向旋转求得的相位校正值的平均值，所以可采用不同的2个状态中求得的相位校正值的平均值，具有将正转和反转中的控制性能平均化的效果。
在用旋转磁铁型多相同步电动机驱动电梯提升机时，在电梯轿厢与平衡锤平衡状态下算出相位校正值，所以，可在电动机负载电流小的状态下算出相位校正值，使流过的电流量引起的电动机的常数变动及电流量测定误差的影响减至最小，从而具有提高相位校正值的测定精度的效果。
在用旋转磁铁型多相同步电动机驱动电梯提升机时，相位校正值取电梯提升机上升旋转和下降旋转求得的两相位校正值的平均值，所以可采用不同的2个状态中求得的相位校正值的平均值，具有将电梯提升机的上升和下降运行中的控制性能平均化的效果。

Claims (16)

1.一种旋转磁铁型多相同步电动机的控制方法，其特征在于，备有检测旋转磁铁型多相同步电动机磁铁位置的位置检测器和驱动所述旋转磁铁型多相同步电动机的驱动装置，用所述驱动装置驱动安装有所述位置检测器的所述旋转磁铁型多相同步电动机，且当所述旋转磁铁型多相同步电动机达到一定速度后，测定所述旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压，使用这些电流、驱动电压、所述旋转磁铁型多相同步电动机的常数及所述一定速度，并根据所述位置检测器的安装误差，算出用于控制的2轴坐标轴与换算多相交流坐标系的2轴坐标系间的相位校正值，用该相位校正值校正所述旋转磁铁型多相同步电动机的转子离所述位置检测器的位置。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，算出所述位置校正值的所述旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压可以是从所述多相坐标系来看的电流和驱动电压的分量。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，算出所述相位校正值的所述旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压可以是从用于所述控制的2轴坐标轴来看的电流和驱动电压的分量。
4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在最初将所述位置检测器安装于所述旋转磁铁型多相同步电动机时，根据所述位置检测器的安装误差算出用于控制的2轴坐标轴与换算多相交流坐标系的2轴坐标系间的相位校正值，其后，用所存储的所述相位校正值校正所述旋转磁铁型多相同步电动机的转子离所述位置检测器的位置。
5.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述相位校正值是根据从用于控制的2轴坐标轴的d轴电压分量中减去q轴电流分量的由电枢线圈自感产生的电压降的值除以从q轴电压分量中减去q轴电流分量的由电枢线圈电阻产生的电压降的值算出的。
6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述相位校正值可以取所述旋转磁铁型多相同步电动机正向旋转求得的相位校正值与反向旋转求得的相位校正值的平均值。
7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在用所述旋转磁铁型多相同步电动机驱动电梯提升机时，可在电梯轿厢与平衡锤处于平衡状态下算出所述相位校正值。
8.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在用所述旋转磁铁型多相同步电动机驱动电梯提升机时，所述相位校正值可取所述电梯提升机上升旋转求得的相位校正值与下降旋转求得的相位校正值的平均值。
9.一种旋转磁铁型多相同步电动机的控制装置，其特征在于，备有：检测旋转磁铁型多相同步电动机中磁铁位置的位置检测器，驱动所述旋转磁铁型多相同步电动机的驱动装置，检测所述旋转磁铁型多相同步电动机达到一定速度的检测时间检测手段，所述旋转磁铁型多相同步电动机达到一定速度时测定所述旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压的数据取入手段，用这些电流、驱动电压、所述旋转磁铁型多相同步电动机的常数及所述一定速度根据所述位置检测器的安装误差算出用于控制的2轴坐标轴与换算多相交流坐标系的2轴坐标系间的相位差的相位校正值检测手段，和用该相位校正值校正所述旋转磁铁型多相同步电动机的转子离所述位置检测器的位置的转子位置校正手段。
10.如权利要求9所述的控制装置，其特征在于，算出所述相位校正值的所述旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压可以是从所述多相坐标系来看的电流和驱动电压分量。
11.如权利要求9所述的控制装置，其特征在于，算出所述相位校正值的所述旋转磁铁型多相同步电动机的电流和驱动电压可以是从用于所述控制的2轴坐标轴来看的电流和驱动电压分量。
12.如权利要求9所述的控制装置，其特征在于，最初将所述位置检测器安装于所述旋转磁铁型多相同步电动机时，根据所述位置检测器的安装误差算出用于控制的2轴坐标轴与换算多相交流坐标系的2轴坐标系间的相位校正值，其后用所存储的所述相位校正值校正所述旋转磁铁型多相同步电动机转子离所述位置检测器的位置。
13.如权利要求11所述的控制装置，其特征在于，所述相位校正值是根据从用于控制的2轴坐标轴的d轴电压分量中减去q轴电流分量的由电枢线圈自感产生的电压降的值除以从q轴电压分量中减去q轴电流分量的由电枢线圈电阻产生的电压降的值算出的。
14.如权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述相位校正值可以是所述旋转磁铁型多相同步电动机正向旋转求得的相位校正值和反向旋转求得的相位校正值的平均值。
15.如权利要求9所述的控制装置，其特征在于，在用所述旋转磁铁型多相同步电动机驱动电梯提升机时，在电梯轿厢与平衡锤平衡状态下算出相位校正值。
16.如权利要求9所述的控制装置，其特征在于，在用所述旋转磁铁型多相同步电动机驱动电梯提升机时，所述相位校正值取电梯提升机上升旋转和下降旋转求得的两相位校正值的平均值。
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