JP2001008486A - Controller for permanent magnet synchronous motor - Google Patents
Controller for permanent magnet synchronous motorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石式同期モ
ータの制御装置に関わり、特に磁極位置検出器の取り付
け誤差による位相補正を行う永久磁石式同期モータの制
御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a permanent magnet synchronous motor, and more particularly to a control device for a permanent magnet synchronous motor that performs phase correction due to a mounting error of a magnetic pole position detector.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の永久磁石式同期モータの制御装置
は、例えば特許公報 特開平10−80188 号に示されるよ
うに構成されている。2. Description of the Related Art A conventional permanent magnet synchronous motor control device is configured as shown in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-80188.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】永久磁石式同期モータ
のトルクや速度を制御するには、正確な磁極位置を知る
必要があるが、磁極位置検出器の磁極位置合わせ時や製
作上の誤差により、検出器の磁極位置と、実際の磁極位
置に誤差が生ずる。この誤差を含んだ磁極位置に基づい
て電流やトルクが制御されると、力率や効率などのモー
タ特性が低下する恐れがある。In order to control the torque and speed of a permanent magnet type synchronous motor, it is necessary to know the exact magnetic pole position. An error occurs between the magnetic pole position of the detector and the actual magnetic pole position. If the current and torque are controlled based on the magnetic pole position including this error, motor characteristics such as power factor and efficiency may be reduced.
【０００４】永久磁石式同期モータの発生トルクＴは、
次式で表される。[0004] The generated torque T of the permanent magnet type synchronous motor is
It is expressed by the following equation.
【０００５】[0005]
【数１】 Ｔ＝ΦＩq＋(Ｌd−Ｌq)ＩdＩq …（１） ここで、Φ：磁束、Ｌd，Ｌq：ｄ，ｑ軸インダクタン
ス、 Ｉd，Ｉq：ｄ，ｑ軸電流。[Number 1] T = ΦI q + (L d -L q) I d I q ... (1) Here, Φ: magnetic flux, L d, L q: d , q -axis inductance, I d, I q: d , Q-axis current.
【０００６】電機子電流Ｉとｄ，ｑ軸電流には、以下の
関係が成り立つ。The following relationship is established between the armature current I and the d and q axis currents.
【０００７】[0007]
【数２】 (Equation 2)
【０００８】円筒機の場合は、Ｌd＝Ｌq であるから、
トルクはIn the case of a cylindrical machine, since L d = L q ,
The torque is
【０００９】[0009]
【数３】 Ｔ＝ΦＩq …（３） となり、ｑ軸電流のみに比例する。ｄ軸電流Ｉd を０と
して制御すると、ｑ軸電流は、電機子電流Ｉに等しい。T = ΦI q (3) and is proportional to only the q-axis current. When the d-axis current Id is controlled to be 0, the q-axis current is equal to the armature current I.
【００１０】ここで、図１のように、モータの磁極位置
と磁極位置検出器８に誤差θe があると、指令軸ｄ*ｑ*
とモータ軸ｄｑにずれが生じ、トルクは、Here, as shown in FIG. 1, if there is an error θ e between the magnetic pole position of the motor and the magnetic pole position detector 8, the command axis d * q *
And the motor shaft dq is shifted, and the torque is
【００１１】[0011]
【数４】 Ｔ＝ΦＩq＝ΦＩcosθe …（４） となり、cosθeの分だけ減少することになる。逆に、誤
差がない場合と同じトルクを出すためには、1／cosθe
だけ電機子電流が多く必要になり、モータ効率や力率が
低下することになる。θeは、ｑ*軸がｑ軸に対して、反
時計回りにずれる方向を正とする。Equation 4] T = ΦI q = ΦIcosθ e ... (4) next, will be reduced by the cos [theta] e. Conversely, to obtain the same torque as when there is no error, 1 / cosθ e
However, only a large armature current is required, and the motor efficiency and the power factor are reduced. θ e is positive when the q * axis is deviated counterclockwise with respect to the q axis.
【００１２】従来例では、この取り付け誤差による位相
ずれの補正方法として、永久磁石式同期モータの電圧，
電流，速度及びモータ定数を用いて位相補正値を算出し
ている。In a conventional example, as a method of correcting the phase shift due to the mounting error, the voltage of the permanent magnet type synchronous motor,
The phase correction value is calculated using the current, speed, and motor constant.
【００１３】この方法では、電圧を測定する場合、電圧
検出器が必要になり、コストが高くなってしまうという
欠点がある。また、電圧値を、制御に用いるｄ−ｑ軸電
圧成分で代用する方法が提案されているが、正確な電圧
値を知るためには、巻線抵抗，インダクタンスや誘起電
圧分など正確なモータ定数の算定が必要である。しか
し、温度変化などにより、モータ定数は変動する。した
がって、モータ定数から算定する電圧値は、実際の電圧
値とは異なる可能性がある。すなわち、ｄ−ｑ軸電圧成
分を用いて算定した位相補正値には、誤差が含まれるこ
とになる。This method has a disadvantage that a voltage detector is required when measuring the voltage, which increases the cost. Further, a method of substituting the voltage value with the dq-axis voltage component used for control has been proposed. Calculation is required. However, the motor constant fluctuates due to a temperature change or the like. Therefore, the voltage value calculated from the motor constant may be different from the actual voltage value. That is, an error is included in the phase correction value calculated using the dq-axis voltage components.
【００１４】本発明は、電圧検出器を付加することな
く、簡単な構成で正確に位相補正を行い、永久磁石式同
期モータの特性を低下することなく運転することができ
る永久磁石式同期モータの制御装置を得ることを課題と
する。According to the present invention, there is provided a permanent magnet synchronous motor capable of accurately performing phase correction with a simple configuration without adding a voltage detector and operating without deteriorating the characteristics of the permanent magnet synchronous motor. It is an object to obtain a control device.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】永久磁石を設けた回転子
と巻線を設けた電機子からなる永久磁石式同期モータ
と、前記回転子の磁極の回転位置を検出する磁極位置検
出器と、前記回転子の回転速度を検出する速度検出器
と、前記電機子に流れる電流値を検出する電流検出器
と、前記永久磁石式同期モータの電流制御及び速度制御
を行う制御装置とで構成され、負荷トルクが一定時に、
前記電機子電流が最小値となるようにｄ軸電流を制御し
て、磁極の回転位置を補正する手段を有した永久磁石式
同期モータの制御装置とすることにより上記課題は解決
される。A permanent magnet synchronous motor including a rotor provided with a permanent magnet and an armature provided with a winding, a magnetic pole position detector for detecting a rotational position of a magnetic pole of the rotor, A speed detector for detecting a rotation speed of the rotor, a current detector for detecting a current value flowing to the armature, and a control device for performing current control and speed control of the permanent magnet synchronous motor, When the load torque is constant,
The above object is achieved by providing a control device for a permanent magnet synchronous motor having means for controlling the d-axis current so that the armature current becomes a minimum value and correcting the rotational position of the magnetic pole.
【００１６】また、永久磁石を設けた回転子と巻線を設
けた電機子からなる永久磁石式同期モータと、前記回転
子の磁極の回転位置を検出する磁極位置検出器と、前記
回転子の回転速度を検出する速度検出器と、前記電機子
に流れる電流値を検出する電流検出器と、前記永久磁石
式同期モータの電流制御及び速度制御を行う制御装置と
で構成され、負荷トルクが一定時に、前記電機子電流が
最小値となるように電機子電流の位相を制御して、磁極
の回転位置を補正する手段を有した永久磁石式同期モー
タの制御装置とすることにより上記課題は解決される。Further, a permanent magnet type synchronous motor including a rotor provided with a permanent magnet and an armature provided with a winding, a magnetic pole position detector for detecting a rotation position of a magnetic pole of the rotor, The motor includes a speed detector for detecting a rotation speed, a current detector for detecting a value of a current flowing through the armature, and a control device for performing current control and speed control of the permanent magnet synchronous motor, and has a constant load torque. Sometimes, the above problem is solved by providing a control device for a permanent magnet type synchronous motor having means for controlling the phase of the armature current so that the armature current becomes a minimum value and correcting the rotational position of the magnetic pole. Is done.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】本発明における誤差検出の原理を
図２を用いて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The principle of error detection in the present invention will be described with reference to FIG.
【００１８】負荷トルクが一定のとき、すなわちｑ軸電
流が一定量Ｉq 必要であるとする。このときに位相誤差
θeが無いとすると、ｄ軸電流指令Ｉd * を０に制御した
場合、電機子電流Ｉは、Ｉq に等しくなり最小となる。
しかし、図２のように位相誤差θeがあったとすると、
Ｉd *＝０に制御した場合、Ｉd＝Ｉqtanθe のｄ軸電流
が流れてしまうため、Ｉ＞Ｉqとなり、電機子電流は最
小とならない。そして、電機子電流が最小となるのは、
図中のＩd1 *に制御したときである。It is assumed that the load torque is constant, that is, the q-axis current requires a constant amount Iq . Assuming that there is no phase error θ e at this time, the armature current I becomes equal to I q and becomes minimum when the d-axis current command I d * is controlled to 0.
However, if there is a phase error θ e as shown in FIG.
If I d * = 0, the d-axis current of I d = I q tan θ e flows, so that I> I q and the armature current does not become the minimum. And the armature current becomes the minimum
This is when control is performed at I d1 * in the figure.
【００１９】従って、トルク一定条件のときに、ｄ軸電
流指令Ｉd * を制御して、電機子電流を変化させて最小
値Ｉmin を探し出す。そして、この最小値の時の電機子
電流Ｉmin を誤差がないときのｑ軸電流Ｉq と考えて、
このｑ軸電流Ｉq と、このときのｄ軸電流指令Ｉd1 *か
ら、次式により誤差θeを算出することができる。Therefore, under the constant torque condition, the d-axis current command I d * is controlled to change the armature current to find the minimum value I min . Then, considering the armature current I min at the minimum value as the q-axis current I q when there is no error,
And the q-axis current I q, the d-axis current command I d1 * of this time, it is possible to calculate the error theta e by the following equation.
【００２０】[0020]
【数５】 θe＝sin-1(Ｉd1 *／Ｉq） …（５） また、最小電機子電流値の時のｑ軸電流指令Ｉq1 * を用
いて、次のように表すこともできる。Θ e = sin −1 (I d1 * / I q ) (5) Also, the following expression can be made using the q-axis current command I q1 * at the minimum armature current value. it can.
【００２１】[0021]
【数６】 θe＝tan-1(Ｉd1 *／Ｉq1 *) …（６） 以上の手段を用いれば、モータ定数を用いた電圧値を用
いることなく、電流値のみから簡単に位相誤差を算定す
ることができる。[Equation 6] θ e = tan −1 (I d1 * / I q1 * ) (6) With the above means, the phase error can be easily obtained only from the current value without using the voltage value using the motor constant. Can be calculated.
【００２２】図３に本発明の永久磁石式同期モータの制
御装置の実施例を示す。FIG. 3 shows an embodiment of a control device for a permanent magnet type synchronous motor according to the present invention.
【００２３】永久磁石式同期モータ１には、エレベータ
速度の検出を行う速度検出器７と、永久磁石式同期モー
タ１の磁極位置の検出を行う磁極位置検出器８が接続さ
れている。速度検出器７には、光学式エンコーダやレゾ
ルバなどが用いられる。磁極位置検出器８には、ホール
素子や出力信号を磁極位置・磁極ピッチに合わせて出力
するようにした光学式エンコーダなどが用いられる。図
示の例では、速度検出器７と磁極位置検出器８を機能別
に分けたが、同一の機器としてもよい。A speed detector 7 for detecting an elevator speed and a magnetic pole position detector 8 for detecting a magnetic pole position of the permanent magnet synchronous motor 1 are connected to the permanent magnet synchronous motor 1. As the speed detector 7, an optical encoder, a resolver, or the like is used. As the magnetic pole position detector 8, an optical encoder or the like that outputs a Hall element or an output signal in accordance with the magnetic pole position and the magnetic pole pitch is used. In the illustrated example, the speed detector 7 and the magnetic pole position detector 8 are divided according to their functions, but they may be the same device.
【００２４】速度制御器１１では、速度指令値ωm *と、
速度検出器７からの速度帰還値ωmの偏差に基づいて、
トルク指令を演算し、さらにｑ軸電流指令Ｉq *を演算す
る。一方、ｄ軸電流設定器２１により、ｄ軸と同方向の
電流成分であるｄ軸電流指令Ｉd *が演算される。永久磁
石式同期モータ１では、磁石によるｄ軸束が確立されて
いるので、ｄ軸電流指令Ｉd *は通常０として制御する。
モータの端子電圧の抑制や力率を制御するため、ｄ軸電
流をｄ軸と逆方向に流す、いわゆる弱めｄ軸制御を行う
こともできる。In the speed controller 11, a speed command value ω m * ,
Based on the deviation of the velocity feedback value omega m from the speed detector 7,
Calculate the torque command, and further calculate the q-axis current command I q * . On the other hand, the d-axis current commander 21 calculates a d-axis current command I d * which is a current component in the same direction as the d-axis. In the permanent magnet synchronous motor 1, the d-axis current command I d * is normally set to 0 because the d-axis bundle is established by the magnet.
In order to suppress the terminal voltage of the motor and control the power factor, so-called weak d-axis control in which a d-axis current flows in a direction opposite to the d-axis can be performed.
【００２５】位相補正回路２０では、後述する方式で磁
極位置検出器の取り付け誤差を検出し、誤差分補正後の
位相信号θ′を出力する。The phase correction circuit 20 detects a mounting error of the magnetic pole position detector by a method described later, and outputs a phase signal θ ′ after correcting the error.
【００２６】３相／２相座標変換器１６では、電流検出
器１２からの３相電流帰還値Ｉu ，ＩV、及び位相補正
回路２０からの位相信号θ′から、ｑ軸電流Ｉqとｄ軸
電流Ｉdに変換される。ｑ軸電流指令Ｉq *とｑ軸電流Ｉq
の偏差及びｄ軸電流指令Ｉd *及びｄ軸電流Ｉd の偏差を
とり、電流制御器１０においてｑ軸電圧の指令値Ｖq *，
ｄ軸電圧の指令値Ｖd *が演算される。これらの電圧指令
Ｖq *，Ｖd *及び位相信号θ′に基づいて、２相／３相座
標変換された３相電圧指令Ｖu *，ＶV *，Ｖw *が出力され
る。３相電圧指令Ｖu *，ＶV *，Ｖw *はＰＷＭインバータ
２に入力され、これらの電圧指令に基づいて出力電圧を
ＰＷＭ制御し電流を制御する。The three-phase / two-phase coordinate converter 16 calculates the q-axis current Iq from the three-phase current feedback values I u and I V from the current detector 12 and the phase signal θ ′ from the phase correction circuit 20. is converted to d-axis current I d. q-axis current command I q * and q-axis current I q
And the deviation of the d-axis current command I d * and the d-axis current I d , and the current controller 10 sets the q-axis voltage command value V q * ,
A command value V d * of the d-axis voltage is calculated. Based on these voltage commands V q * , V d * and phase signal θ ′, three-phase voltage commands V u * , V V * , V w * converted into two-phase / three-phase coordinates are output. 3-phase voltage command V u *, V V *, V w * is input to the PWM inverter 2, the output voltage for controlling the PWM control and current on the basis of these voltage command.
【００２７】以上のようにして、永久磁石式同期モータ
１に交流電流が供給されることにより永久磁石式同期モ
ータ１にトルクが発生する。As described above, the alternating current is supplied to the permanent magnet synchronous motor 1 to generate torque in the permanent magnet synchronous motor 1.
【００２８】本実施例の永久磁石式同期モータの制御装
置の構成にすれば、電流制御器１０に入力される磁極位
置信号は、検出誤差がなく正確な磁極位置を把握するこ
とができるので、特性を低下させることなく、永久磁石
式同期モータを運転させることができる。According to the configuration of the control device for the permanent magnet synchronous motor of the present embodiment, the magnetic pole position signal input to the current controller 10 can accurately detect the magnetic pole position without any detection error. The permanent magnet type synchronous motor can be operated without deteriorating the characteristics.
【００２９】図４と図５を用いて、具体的な位相補正の
回路構成及び手順を説明する。図４は、位相補正回路の
ブロック図である。図５は、位相補正手順を表すフロー
チャートである。A specific circuit configuration and procedure for phase correction will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a block diagram of the phase correction circuit. FIG. 5 is a flowchart showing the phase correction procedure.
【００３０】まず、位相補正モード切替器２４には、位
相補正モード運転と通常運転の切替スイッチ２５が設け
られている。磁極位置検出器の取り付け後など始動時
に、作業者は位相補正モード運転に切り替えて位相補正
を行う。位相補正モード切替スイッチ２４では、まず、
ステップ９１で位相補正モードかどうかを判定し、位相
補正モードであれば、次のステップ９２へ進む。位相補
正モードでなければ終了する。First, the phase correction mode switch 24 is provided with a switch 25 for switching between phase correction mode operation and normal operation. At the time of starting, for example, after mounting the magnetic pole position detector, the operator switches to the phase correction mode operation to perform the phase correction. First, in the phase correction mode changeover switch 24,
In step 91, it is determined whether or not the mode is the phase correction mode. If not in the phase correction mode, the process ends.
【００３１】ステップ９２では、モータの運転を開始
し、ロータの回転速度が一定になるまで監視する。ロー
タの回転速度が一定であることを検出後、スイッチ２５
を接点２６ａと接点２７ａに接続して位相補正モードに
切り替える。通常運転時には、スイッチ２５は接点２６
ｂと接点２７ｂに接続され、ｄ軸電流指令はＩd *＝０を
出力する。接点２６ａには、ｄ軸電流設定器２３がつな
がれている。In step 92, the operation of the motor is started and monitoring is performed until the rotation speed of the rotor becomes constant. After detecting that the rotation speed of the rotor is constant, the switch 25
Are connected to the contacts 26a and 27a to switch to the phase correction mode. During normal operation, the switch 25 is set to the contact 26
b and the contact 27b, and the d-axis current command outputs I d * = 0. The d-axis current setter 23 is connected to the contact 26a.
【００３２】ステップ９３で、速度は保ったまま、ｄ軸
電流設定器２３にて、所定のパターンに従ってｄ軸電流
指令を制御する。このときの電機子電流の値を、電流値
記憶回路２２に取り込み記憶する（ステップ９４）。In step 93, the d-axis current commander 23 controls the d-axis current command according to a predetermined pattern while keeping the speed. The value of the armature current at this time is captured and stored in the current value storage circuit 22 (step 94).
【００３３】そして、ステップ９５で最小電流値を抽出
し、この最小電流値を実際のｑ軸電流Ｉq として設定す
る。位相補正値演算回路２１に、ｑ軸電流Ｉq と、その
時のｄ軸電流指令Ｉd *が入力され式（５）に基づき位相
誤差θe を演算し終了する（ステップ９６）。Then, at step 95, the minimum current value is extracted, and this minimum current value is set as the actual q-axis current Iq . The phase correction value calculation circuit 21, and the q-axis current I q, the time of the d-axis current command I d * is calculated the phase error theta e based on the formula entered (5) ends (step 96).
【００３４】位相補正モード終了後は、スイッチ２５を
接点２６ｂと接点２７ｂに戻し、通常運転に戻す。以後
は、ｄ軸電流指令はＩd *＝０を出力し、磁極位置検出器
８からの位相信号θに、位相誤差θe を補正した位相量
θ′がベクトル制御に用いられる。After the end of the phase correction mode, the switch 25 is returned to the contact points 26b and 27b to return to the normal operation. Thereafter, the d-axis current command outputs I d * = 0, and the phase signal θ from the magnetic pole position detector 8 is used for vector control with the phase amount θ ′ obtained by correcting the phase error θ e .
【００３５】以上のような方式によれば、電圧検出器を
付加することなく、簡単な構成で正確に位相補正を行
い、永久磁石式同期モータの特性を低下することなく運
転することができる。According to the above-described method, the phase can be accurately corrected with a simple configuration without adding a voltage detector, and the motor can be operated without deteriorating the characteristics of the permanent magnet synchronous motor.
【００３６】図６に本発明の永久磁石式同期モータの制
御装置のエレベータへの実施例を示す。図６において、
巻上機３にはロープ６がかけられており、ロープ６の一
端にはかご４が、他端には釣り合い錘５が接続されてい
る。巻上機３が回転することにより、かご４が上下移動
する、いわゆるつるべ式のエレベータが構成されてい
る。巻上機３には永久磁石式同期モータ１が結合されて
おり、永久磁石式同期モータ１の駆動トルクにより巻上
機３が回転する。巻上機３には、図示していないが、ブ
レーキ装置やギア，減速機が取り付けられる。巻上機３
はギア，減速機がない、いわゆるギアレス巻上機でもよ
い。その他の構成は、図３に示した実施例と同様であ
る。FIG. 6 shows an embodiment of a control device for a permanent magnet type synchronous motor according to the present invention applied to an elevator. In FIG.
A rope 6 is hung on the hoisting machine 3, a car 4 is connected to one end of the rope 6, and a counterweight 5 is connected to the other end. As the hoist 3 rotates, the car 4 moves up and down, which constitutes a so-called slidable elevator. The permanent magnet synchronous motor 1 is coupled to the hoist 3, and the hoist 3 is rotated by the driving torque of the permanent magnet synchronous motor 1. Although not shown, a brake device, a gear, and a speed reducer are attached to the hoisting machine 3. Hoisting machine 3
May be a so-called gearless hoisting machine without gears and reduction gears. Other configurations are the same as those of the embodiment shown in FIG.
【００３７】永久磁石式同期モータ１に交流電流が供給
されることにより永久磁石式同期モータ１にトルクが発
生し、永久磁石式同期モータ１に結合された巻上機３が
回転する。エレベータは、乗客の乗降が無いと考える
と、定負荷とみなすことができる。従って、本発明の位
相補正方式が有効に活用できる。本実施例のエレベータ
装置の構成にすれば、電圧検出器を付加することなく、
簡単な構成で正確に位相補正を行い、正確な磁極位置を
把握することができるので、モータ特性を低下させるこ
となく、エレベータを運転させることができる。When an AC current is supplied to the permanent magnet type synchronous motor 1, torque is generated in the permanent magnet type synchronous motor 1, and the hoist 3 connected to the permanent magnet type synchronous motor 1 rotates. The elevator can be regarded as a constant load, considering that there is no passenger getting on and off. Therefore, the phase correction method of the present invention can be effectively used. According to the configuration of the elevator apparatus of the present embodiment, without adding a voltage detector,
Since the phase can be accurately corrected with a simple configuration and the accurate magnetic pole position can be grasped, the elevator can be operated without deteriorating the motor characteristics.
【００３８】図７に本発明の他の永久磁石式同期モータ
の制御装置を示す。FIG. 7 shows another permanent magnet type synchronous motor control device according to the present invention.
【００３９】本実施例では、位相を直接制御することに
より、電機子電流を制御し位相補正を行う。その他の構
成は、図３に示した実施例と同様である。本実施例によ
れば、電圧検出器を付加することなく、簡単な構成で正
確に位相補正を行い、永久磁石式同期モータの特性を低
下することなく運転することができる。In this embodiment, the armature current is controlled and the phase is corrected by directly controlling the phase. Other configurations are the same as those of the embodiment shown in FIG. According to the present embodiment, the phase can be accurately corrected with a simple configuration without adding a voltage detector, and the operation can be performed without deteriorating the characteristics of the permanent magnet type synchronous motor.
【００４０】図８は、図７に示した位相補正回路のブロ
ック図である。図９は、図８の位相補正手順を表すフロ
ーチャートである。図８と図９を用いて、具体的な位相
補正の回路構成及び手順を説明する。FIG. 8 is a block diagram of the phase correction circuit shown in FIG. FIG. 9 is a flowchart showing the phase correction procedure of FIG. A specific circuit configuration and procedure for phase correction will be described with reference to FIGS.
【００４１】ステップ９２までは、図５と同様の手順で
ある。ステップ９２でロータの回転速度が一定であるこ
とを検出後、スイッチ２５を接点２６ａと接点２７ａに
接続して位相補正モードに切り替える。通常運転時に
は、スイッチ２５は接点２６ｂと接点２７ｂに接続され
る。接点２６ａには、位相設定器２３がつながれてい
る。速度は保ったまま、位相設定器２８にて、所定のパ
ターンに従って位相θ1 を出力し、磁極位置検出器８か
らの位相信号θに加えることによってベクトル制御に用
いられる位相信号を制御する（ステップ９３）。このと
きの電機子電流の値を、電流値記憶回路２２に取り込み
記憶する（ステップ９４）。そして、ステップ９８で最
小電流値を抽出し、この最小電流値の時の位相角θ1を
位相誤差θeとして終了する（ステップ９５）。位相補
正モード終了後は、スイッチ２５を接点２６ｂと接点２
７ｂに戻し、通常運転に戻す。以後は、磁極位置検出器
８からの位相信号θに、位相誤差θe を補正した位相量
θ′がベクトル制御に用いられる。本実施例によれば、
位相誤差を求めるのに複雑な演算が必要ないので、さら
に簡単で正確に位相補正を行い、永久磁石式同期モータ
の特性を低下することなく運転することができる。The procedure up to step 92 is the same as in FIG. After detecting that the rotation speed of the rotor is constant in step 92, the switch 25 is connected to the contacts 26a and 27a to switch to the phase correction mode. During normal operation, switch 25 is connected to contacts 26b and 27b. The phase setting device 23 is connected to the contact 26a. While maintaining the speed, the phase setting unit 28 outputs the phase θ 1 according to a predetermined pattern, and controls the phase signal used for vector control by adding the phase θ 1 to the phase signal θ from the magnetic pole position detector 8 (step 93). The value of the armature current at this time is captured and stored in the current value storage circuit 22 (step 94). Then, extract the minimum current value in step 98, and ends the phase angle theta 1 when the minimum current value as the phase error theta e (step 95). After the end of the phase correction mode, the switch 25 is connected to the contact 26b and the contact 2b.
7b and return to normal operation. After that, the phase amount θ ′ obtained by correcting the phase error θ e to the phase signal θ from the magnetic pole position detector 8 is used for vector control. According to the present embodiment,
Since no complicated calculation is required to determine the phase error, the phase can be corrected more simply and accurately, and the motor can be operated without deteriorating the characteristics of the permanent magnet type synchronous motor.
【００４２】[0042]
【発明の効果】本発明により、電圧検出器を付加するこ
となく、簡単な構成で正確に位相補正を行い、永久磁石
式同期モータの特性を低下することなく運転することが
できる永久磁石式同期モータの制御装置を得ることがで
きる。According to the present invention, a permanent magnet synchronous motor capable of accurately performing phase correction with a simple structure without adding a voltage detector and operating without deteriorating the characteristics of a permanent magnet synchronous motor. A motor control device can be obtained.
【図１】磁極位置に誤差がある場合の電流ベクトル図で
ある。FIG. 1 is a current vector diagram when there is an error in a magnetic pole position.
【図２】本発明の位相補正の原理を表すベクトル図であ
る。FIG. 2 is a vector diagram illustrating the principle of phase correction according to the present invention.
【図３】本発明の永久磁石式同期モータの制御装置の一
実施例を表すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an embodiment of a control device for a permanent magnet type synchronous motor according to the present invention.
【図４】本発明の実施例の位相補正回路の構成図であ
る。FIG. 4 is a configuration diagram of a phase correction circuit according to the embodiment of the present invention.
【図５】本発明の位相補正手順を表すフローチャートで
ある。FIG. 5 is a flowchart illustrating a phase correction procedure according to the present invention.
【図６】本発明の永久磁石式同期モータの制御装置のエ
レベータへの適用例を表すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating an application example of a control device for a permanent magnet type synchronous motor according to the present invention to an elevator.
【図７】本発明の永久磁石式同期モータの制御装置の他
の実施例を表すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the control device for the permanent magnet synchronous motor of the present invention.
【図８】本発明の他の実施例の位相補正回路の構成図で
ある。FIG. 8 is a configuration diagram of a phase correction circuit according to another embodiment of the present invention.
【図９】本発明の他の位相補正手順を表すフローチャー
トである。FIG. 9 is a flowchart showing another phase correction procedure of the present invention.
１…永久磁石式同期モータ、２…ＰＷＭインバータ、３
…巻上機、８…磁極位置検出器、１２…電流検出器、２
０…位相補正回路、２１…位相補正演算回路。1 ... permanent magnet type synchronous motor, 2 ... PWM inverter, 3
... Hoisting machine, 8 ... Magnetic pole position detector, 12 ... Current detector, 2
0: phase correction circuit, 21: phase correction calculation circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二瓶 秀樹 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内 (72)発明者 長瀬 博 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内 (72)発明者 大沼 直人 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内 (72)発明者 鈴木 靖孝 東京都千代田区神田錦町一丁目６番地 株 式会社日立ビルシステム内 Ｆターム(参考） 3F002 CA06 CA10 EA05 EA08 5H560 AA10 BB04 BB12 DA02 DA07 DA10 DB07 DB20 DC01 DC03 DC12 EB01 JJ15 RR10 TT11 XA02 XA04 XA12 XA13 XA15 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Hideki Nihei 1070 Ma, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Inside the Mito Plant, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Hiroshi Nagase 1070 Ma, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. Inside the Mito Plant (72) Inventor Naoto Onuma 1070 Ma, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Inside the Mito Plant, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yasutaka Suzuki 1-6-6 Kanda Nishikicho, Chiyoda-ku, Tokyo Hitachi Building Systems Co., Ltd. F term (reference) 3F002 CA06 CA10 EA05 EA08 5H560 AA10 BB04 BB12 DA02 DA07 DA10 DB07 DB20 DC01 DC03 DC12 EB01 JJ15 RR10 TT11 XA02 XA04 XA12 XA13 XA15
Claims (7)
機子からなる永久磁石式同期モータと、前記回転子の磁
極の回転位置を検出する磁極位置検出器と、前記回転子
の回転速度を検出する速度検出器と、前記電機子に流れ
る電流値を検出する電流検出器と、前記永久磁石式同期
モータの電流制御及び速度制御を行う制御装置とで構成
され、負荷トルクが一定時に、前記電機子電流が最小値
となるようにｄ軸電流を制御して、磁極の回転位置を補
正する手段を有することを特徴とする永久磁石式同期モ
ータの制御装置。1. A permanent magnet type synchronous motor comprising a rotor provided with a permanent magnet and an armature provided with a winding, a magnetic pole position detector for detecting a rotational position of a magnetic pole of the rotor, The motor includes a speed detector for detecting a rotation speed, a current detector for detecting a value of a current flowing through the armature, and a control device for performing current control and speed control of the permanent magnet synchronous motor, and has a constant load torque. A control device for a permanent magnet synchronous motor, characterized in that the control device includes means for controlling the d-axis current so that the armature current becomes a minimum value to correct the rotational position of the magnetic pole.
機子からなる永久磁石式同期モータと、前記回転子の磁
極の回転位置を検出する磁極位置検出器と、前記回転子
の回転速度を検出する速度検出器と、前記電機子に流れ
る電流値を検出する電流検出器と、前記永久磁石式同期
モータの電流制御及び速度制御を行う制御装置とで構成
され、負荷トルクが一定時に、前記電機子電流が最小値
となるように電機子電流の位相を制御して、磁極の回転
位置を補正する手段を有することを特徴とする永久磁石
式同期モータの制御装置。2. A permanent magnet synchronous motor comprising a rotor provided with a permanent magnet and an armature provided with a winding, a magnetic pole position detector for detecting a rotational position of a magnetic pole of the rotor, The motor includes a speed detector for detecting a rotation speed, a current detector for detecting a value of a current flowing through the armature, and a control device for performing current control and speed control of the permanent magnet synchronous motor, and has a constant load torque. A control device for a permanent magnet synchronous motor, further comprising means for controlling a phase of the armature current so that the armature current becomes a minimum value to correct a rotational position of a magnetic pole.
機子からなる永久磁石式同期モータと、前記回転子の磁
極の回転位置を検出する磁極位置検出器と、前記回転子
の回転速度を検出する速度検出器と、前記電機子に流れ
る電流値を検出する電流検出器と、前記永久磁石式同期
モータの電流制御及び速度制御を行う制御装置とで構成
され、負荷トルクが一定時に、前記回転子の速度が一定
であることを検出する手段と、ｄ軸電流の指令値を制御
する手段と、該ｄ軸電流の指令値及び前記電機子電流を
記憶する手段と、前記電機子電流の最小値とこのときの
ｄ軸電流の指令値から磁極の回転位置の誤差角を算出
し、磁極の回転位置を補正する手段を有することを特徴
とする永久磁石式同期モータの制御装置。3. A permanent magnet synchronous motor comprising a rotor provided with a permanent magnet and an armature provided with a winding, a magnetic pole position detector for detecting a rotational position of a magnetic pole of the rotor, The motor includes a speed detector for detecting a rotation speed, a current detector for detecting a value of a current flowing through the armature, and a control device for performing current control and speed control of the permanent magnet synchronous motor, and has a constant load torque. A means for detecting that the speed of the rotor is constant, a means for controlling a command value of a d-axis current, a means for storing the command value of the d-axis current and the armature current, A permanent magnet synchronous motor control device comprising means for calculating an error angle of the magnetic pole rotational position from the minimum value of the armature current and the command value of the d-axis current at this time, and correcting the rotational position of the magnetic pole. .
機子からなる永久磁石式同期モータと、前記回転子の磁
極の回転位置を検出する磁極位置検出器と、前記回転子
の回転速度を検出する速度検出器と、前記電機子に流れ
る電流値を検出する電流検出器と、前記永久磁石式同期
モータの電流制御及び速度制御を行う制御装置とで構成
され、負荷トルクが一定時に、前記回転子の速度が一定
であることを検出する手段と、前記電機子電流の位相を
制御する手段と、該電機子電流の位相及び前記電機子電
流を記憶する手段と、前記電機子電流の最小値のときの
位相から磁極の回転位置の誤差角を算出し、磁極の回転
位置を補正する手段を有することを特徴とする永久磁石
式同期モータの制御装置。4. A permanent magnet type synchronous motor including a rotor provided with a permanent magnet and an armature provided with a winding, a magnetic pole position detector for detecting a rotation position of a magnetic pole of the rotor, The motor includes a speed detector for detecting a rotation speed, a current detector for detecting a value of a current flowing through the armature, and a control device for performing current control and speed control of the permanent magnet synchronous motor, and has a constant load torque. Means for detecting that the speed of the rotor is constant, means for controlling the phase of the armature current, means for storing the phase of the armature current and the armature current, and A control device for a permanent magnet synchronous motor, comprising: means for calculating an error angle of a rotational position of a magnetic pole from a phase when a current is at a minimum value and correcting the rotational position of a magnetic pole.
久磁石式同期モータの制御装置であって、前記永久磁石
式同期モータでエレベータを駆動し、据え付け時や保守
点検時に、前記磁極の回転位置を補正する手段を有する
ことを特徴とする永久磁石式同期モータの制御装置。5. A control device for a permanent magnet synchronous motor according to claim 1, wherein the permanent magnet synchronous motor drives an elevator, and the magnetic pole is used during installation or maintenance. A control device for a permanent magnet type synchronous motor, comprising means for correcting the rotational position of the motor.
久磁石式同期モータの制御装置であって、前記永久磁石
式同期モータでエレベータを駆動し、所定の階床間運転
時に前記磁極の回転位置を補正する手段を有することを
特徴とする永久磁石式同期モータの制御装置。6. The control device for a permanent magnet type synchronous motor according to claim 1, wherein an elevator is driven by said permanent magnet type synchronous motor, and said magnetic pole is driven during a predetermined floor-to-floor operation. A control device for a permanent magnet type synchronous motor, comprising means for correcting the rotational position of the motor.
久磁石式同期モータの制御装置であって、前記永久磁石
式同期モータでエレベータを駆動し、かご呼びの無いと
きや乗りかごに乗客が無い時の走行運転中に前記磁極の
回転位置を補正する手段を有することを特徴とする永久
磁石式同期モータの制御装置。7. A control device for a permanent magnet synchronous motor according to claim 1, wherein an elevator is driven by the permanent magnet synchronous motor, and the elevator is driven when there is no car call or in a car. A control device for a permanent magnet type synchronous motor, comprising: means for correcting a rotational position of the magnetic pole during a traveling operation when there are no passengers.
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| JP11171921A JP2001008486A (en) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | Controller for permanent magnet synchronous motor |
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