JP4935115B2 - Switched reluctance motor control device and control method thereof - Google Patents

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Description

この発明は、スイッチト・リラクタンス・モータの制御装置及びその制御方法に関し、特に、U相、V相、W相の各巻線が独立してインバータに接続されているスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置及びその制御方法に関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switched reluctance motor control apparatus and control method thereof, and more particularly to control of a switched reluctance motor in which U-phase, V-phase, and W-phase windings are independently connected to an inverter. The present invention relates to an apparatus and a control method thereof.

従来、スイッチト・リラクタンス・モータの制御方法については、“Switched Reluctance Motors and their Control”(非特許文献1参照)のp53−70に記載されたものが知られている。
このスイッチト・リラクタンス・モータの電流制御方法では、回転子角度に対して通電開始角度及び通電終了角度を1相毎に定め、また、巻線電流の電流上限指令値及び電流下限指令値を定めている。
回転子が通電開始角度に到達すると巻線へ正電圧を印加し、巻線電流測定値が電流上限指令値以上になった時点で電圧の印加を停止若しくは負電圧を印加する。続いて、巻線電流測定値が電流下限指令値以下となった時点で、再び巻線へ正電圧を印加する。
Conventionally, as a method for controlling a switched reluctance motor, one described in p53-70 of “Switched Reluctance Motors and their Control” (see Non-Patent Document 1) is known.
In this switched reluctance motor current control method, the energization start angle and energization end angle are determined for each phase with respect to the rotor angle, and the current upper limit command value and the current lower limit command value of the winding current are determined. ing.
When the rotor reaches the energization start angle, a positive voltage is applied to the winding, and the voltage application is stopped or a negative voltage is applied when the measured value of the winding current exceeds the current upper limit command value. Subsequently, when the measured value of the winding current becomes equal to or less than the current lower limit command value, a positive voltage is applied to the winding again.

このようにして、巻線電流をヒステリシス幅(電流上限指令値−電流下限指令値)に収めるように制御する。
特開平9−322581号公報 “Switched Reluctance Motors and their Control”(T.J.E.MILLER;MAGNA PHYSICS PUBLISHING OXFORD SCIENCE PUBLICATIONS)
In this way, the winding current is controlled to fall within the hysteresis width (current upper limit command value−current lower limit command value).
Japanese Patent Laid-Open No. 9-322581 “Switched Reluctance Motors and their Control” (TJE MILLER; MAGNA PHYSICS PUBLISHING OXFORD SCIENCE PUBLICATIONS)

しかしながら、このような巻線の電流制御に必要な電流センサの数は、一般的な三相永久磁石同期電動機のように巻線がY結線若しくはΔ結線されている場合、一つの相に流れた電流が他相を通過するため、相数より1つ少ない数の電流センサがあれば全ての相の電流を検知することが可能だが、スイッチト・リラクタンス・モータは各相の巻線が独立してインバータに接続されているため、従来の制御装置では、全ての相の電流を検知するために相数と同数の電流センサを設置していた。従って、電流センサにかかるコストが永久磁石型同期電動機より高くなってしまうことが避けられなかった。   However, the number of current sensors required for current control of such windings flows in one phase when the windings are Y-connected or Δ-connected as in a general three-phase permanent magnet synchronous motor. Since the current passes through the other phase, it is possible to detect the current of all phases if there is a current sensor that is one less than the number of phases. However, a switched reluctance motor has independent windings for each phase. Therefore, in the conventional control device, the same number of current sensors as the number of phases are installed in order to detect the current of all phases. Therefore, it is inevitable that the cost of the current sensor is higher than that of the permanent magnet type synchronous motor.

また、スイッチト・リラクタンス・モータの全ての相の巻線電流を1つの電流センサで検知する構成を有する、例えば、「スイッチド・リラクタンス型モータの電流検出方法」(特許文献1参照)も提案されているが、2つ以上の相に同時に通電している場合はその合計値のみが検知されるため、各相に流れている電流を分離して検知することができず、電流制御ができなかった。
この発明の目的は、相数に拘わらず一つの電流検出装置のみで電流制御が可能であり、電流検出装置に係るコストを低減することができるスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置及びその制御方法を提供することである。
In addition, for example, a “current detection method for a switched reluctance motor” (see Patent Document 1) is proposed, which has a configuration in which the winding current of all phases of a switched reluctance motor is detected by a single current sensor. However, when two or more phases are energized at the same time, only the total value is detected, so the current flowing in each phase cannot be detected separately and current control is possible. There wasn't.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a switched reluctance motor control device and a control method thereof that can control current with only one current detection device regardless of the number of phases and can reduce the cost associated with the current detection device. Is to provide.

上記目的を達成するため、この発明に係るスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置は、複数相からなる巻線が施された固定子及び固定子と相対回転させられる回転子を備えるスイッチト・リラクタンス・モータのモータトルク指令値に基づいて、スイッチング素子とダイオードからハーフブリッジ回路を構成し巻線に矩形波電圧を印加するインバータの駆動信号を生成し、前記インバータに直流電圧を印加する直流電源により巻線に矩形波電圧を印加し、電流を流す相を切り替えて運転するスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置において、前記回転子の前記固定子に対する相対角度位置を検知する角度検出装置の検出値と、前記直流電源と前記インバータの間の接続線を流れる電流を検出する電流検出装置の検出値に基づいて、前記巻線に流れる電流を制御するための指令値を生成する指令値生成手段と、を備え、前記角度検出装置の検出値は、回転速度、電圧印加開始角度、電圧印加終了角度であることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a switched reluctance motor control apparatus according to the present invention comprises a stator having a plurality of phases of windings and a rotor that is rotated relative to the stator. Based on the motor torque command value of the motor, a switching signal and a diode constitute a half-bridge circuit to generate an inverter drive signal that applies a rectangular wave voltage to the winding, and a DC power source that applies a DC voltage to the inverter In a switched reluctance motor control device that operates by switching a phase through which a current flows by applying a rectangular wave voltage to a winding, a detection value of an angle detection device that detects a relative angular position of the rotor with respect to the stator And based on a detection value of a current detection device that detects a current flowing through a connection line between the DC power source and the inverter And a command value generating means for generating a command value for controlling the current flowing through the winding, the detected value of the angle detection device, the rotational speed, the voltage application start angle, that is the voltage applied finish angle It is a feature.

この発明によれば、複数相からなる巻線が施された固定子及び固定子と相対回転させられる回転子を備えるスイッチト・リラクタンス・モータのモータトルク指令値に基づいて、スイッチング素子とダイオードからハーフブリッジ回路を構成し巻線に矩形波電圧を印加するインバータの駆動信号を生成し、前記インバータに直流電圧を印加する直流電源により巻線に矩形波電圧を印加し、電流を流す相を切り替えて運転するスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置は、指令値生成手段が、回転子の固定子に対する相対角度位置を検知する角度検出装置の検出値と、直流電源とインバータの間の接続線を流れる電流を検出する電流検出装置の検出値に基づいて、巻線に流れる電流を制御するための指令値を生成している。ここで、角度検出装置の検出値は、回転速度、電圧印加開始角度、電圧印加終了角度である。 According to the present invention, based on a motor torque command value of a switched reluctance motor including a stator provided with a plurality of phases of winding and a rotor that is rotated relative to the stator, the switching element and the diode A half-bridge circuit is configured to generate an inverter drive signal that applies a rectangular wave voltage to the winding, and a DC power source that applies a DC voltage to the inverter applies a rectangular wave voltage to the winding to switch the phase through which the current flows. The control device for the switched reluctance motor operated by the controller includes a command value generating means for detecting a detection value of the angle detection device for detecting a relative angular position of the rotor with respect to the stator and a connection line between the DC power source and the inverter. A command value for controlling the current flowing through the winding is generated based on the detection value of the current detection device that detects the flowing current . Here, the detected values of the angle detection device are a rotation speed, a voltage application start angle, and a voltage application end angle.

このため、相数に拘わらず一つの電流検出装置のみで電流制御が可能であり、電流検出装置に係るコストを低減することができる。
また、上記スイッチト・リラクタンス・モータの制御装置により、この発明に係るスイッチト・リラクタンス・モータの制御方法を実現することができる。
For this reason, current control is possible with only one current detection device regardless of the number of phases, and the cost associated with the current detection device can be reduced.
In addition, the switched reluctance motor control apparatus according to the present invention can be realized by the switched reluctance motor control apparatus.

以下、この発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
(第1実施の形態)
図1は、この発明の第1実施の形態に係るスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置の回路ブロック図である。図1に示すように、スイッチト・リラクタンス・モータ(SRM)を制御するSRM制御装置10は、インバータ駆動信号生成部11と電流指令値生成部12を有しており、SRM13の各相の巻線電流をヒステリシス幅(電流上限指令値−電流下限指令値)に収めるように制御している。ここでは、一相ずつ通電する場合について説明する。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a circuit block diagram of a switched reluctance motor control apparatus according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an SRM control device 10 that controls a switched reluctance motor (SRM) includes an inverter drive signal generation unit 11 and a current command value generation unit 12. The line current is controlled to fall within the hysteresis width (current upper limit command value−current lower limit command value). Here, a case where current is supplied for each phase will be described.

SRM13は、U相巻線13a、V相巻線13b、W相巻線13cの三相巻線が巻回された固定子、及び固定子と相対回転させられる回転子を備えており、各相巻線には、SRM駆動用インバータ14が接続されている。
SRM駆動用インバータ14は、U相上段スイッチング素子14a、V相上段スイッチング素子14b、W相上段スイッチング素子14c、U相下段スイッチング素子14d、V相下段スイッチング素子14e、W相下段スイッチング素子14f、U相上段ダイオード14g、V相上段ダイオード14h、W相上段ダイオード14i、U相下段ダイオード14j、V相下段ダイオード14k、W相下段ダイオード14lを備えている。即ち、SRM駆動用インバータ14は、スイッチング素子とダイオードからハーフブリッジ回路を構成し、SRM13の各相巻線に矩形波電圧を印加する。
The SRM 13 includes a stator around which a three-phase winding of a U-phase winding 13a, a V-phase winding 13b, and a W-phase winding 13c is wound, and a rotor that is rotated relative to the stator. An SRM driving inverter 14 is connected to the winding.
The SRM drive inverter 14 includes a U-phase upper switching element 14a, a V-phase upper switching element 14b, a W-phase upper switching element 14c, a U-phase lower switching element 14d, a V-phase lower switching element 14e, a W-phase lower switching element 14f, U An upper phase diode 14g, a V phase upper diode 14h, a W phase upper diode 14i, a U phase lower diode 14j, a V phase lower diode 14k, and a W phase lower diode 14l are provided. That is, the SRM drive inverter 14 forms a half-bridge circuit from the switching element and the diode, and applies a rectangular wave voltage to each phase winding of the SRM 13.

このSRM駆動用インバータ14には、SRM駆動用インバータ14に直流電圧を印加する直流電源15、及び平滑コンデンサ16が接続されており、更に、直流電源15の電圧を検知し、直流電圧検出値Vdcを出力する直流電圧センサ17、及び平滑コンデンサ16とインバータ14の接続線に流れる電流を検知し、直流電流検出値Idcを出力する直流電流センサ18が接続されている。この直流電流センサ18は、1個のみ図示しているが、故障時の予備用として重複して(例えば、2個)設けても良い
また、SRM13には、SRM13の回転子角度、即ち、回転子の固定子に対する相対角度位置を検出し、角度検出値θを出力する回転子角度センサ19が接続されている。
The SRM drive inverter 14 is connected to a DC power supply 15 for applying a DC voltage to the SRM drive inverter 14 and a smoothing capacitor 16. Further, the SRM drive inverter 14 detects the voltage of the DC power supply 15 and detects a DC voltage detection value Vdc. Are connected to a DC voltage sensor 17 that outputs a DC current sensor 18 that detects a current flowing through a connection line between the smoothing capacitor 16 and the inverter 14 and outputs a DC current detection value Idc. Although only one DC current sensor 18 is shown in the figure, it may be provided redundantly (for example, two) as a spare for failure. Further, the SRM 13 has a rotor angle of the SRM 13, that is, a rotation. A rotor angle sensor 19 that detects a relative angular position of the child with respect to the stator and outputs an angle detection value θ is connected.

インバータ駆動信号生成部11は、回転子角度θ、通電開始角度指令値θon*、通電終了角度指令値θoff*、電流ピーク指令値ip*、電流ヒステリシス幅指令値ihys*がそれぞれ入力し、インバータ駆動信号を出力する。出力されたインバータ駆動信号は、U相上段スイッチング素子14a、V相上段スイッチング素子14b、W相上段スイッチング素子14c、U相下段スイッチング素子14d、V相下段スイッチング素子14e、及びW相下段スイッチング素子14fの各ベースに、それぞれ入力する。
電流指令値生成部12は、直流電圧検出値Vdc、直流電流検出値Id、回転子角度θ、トルク指令値T*がそれぞれ入力し、通電開始角度指令値θon*、通電終了角度指令値θoff*、電流ピーク指令値ip*、及び電流ヒステリシス幅指令値ihys*を出力する。
The inverter drive signal generation unit 11 receives the rotor angle θ, the energization start angle command value θon *, the energization end angle command value θoff *, the current peak command value ip *, and the current hysteresis width command value ihys *, respectively. Output a signal. The output inverter drive signals are the U-phase upper switching element 14a, the V-phase upper switching element 14b, the W-phase upper switching element 14c, the U-phase lower switching element 14d, the V-phase lower switching element 14e, and the W-phase lower switching element 14f. Input to each base.
The current command value generation unit 12 receives the DC voltage detection value Vdc, the DC current detection value Id, the rotor angle θ, and the torque command value T *, respectively, and the energization start angle command value θon * and the energization end angle command value θoff *. , Current peak command value ip * and current hysteresis width command value ihys * are output.

次に、上記構成を有するSRM制御装置10の動作について説明する。
SRM制御装置10は、図示しない外部のシステムから出力されたトルク指令値T*が入力し、SRM13が出力するトルクがトルク指令値T*と一致するように、SRM13の巻線に通電する電流波形を制御する。
図2は、図1のSRM制御装置の動作時における電流波形をグラフで示す説明図である。図2に示すのは、電流制御中のU相巻線電流波形a及び直流電流検出値(Idc)波形bの一例である。
Next, the operation of the SRM control device 10 having the above configuration will be described.
The SRM control device 10 receives a torque command value T * output from an external system (not shown), and a current waveform for energizing the windings of the SRM 13 so that the torque output from the SRM 13 matches the torque command value T *. To control.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a current waveform in a graph during operation of the SRM control device of FIG. FIG. 2 shows an example of a U-phase winding current waveform a and a DC current detection value (Idc) waveform b during current control.

図2に示すように、回転子角度θが通電開始角度指令値θon*に達すると、U相上段スイッチング素子14a、U相下段スイッチング素子14dを同時にオンし、U相巻線電流が増加する。U相巻線電流が電流ピーク指令値ip*に到達すると、U相上段スイッチング素子14a、U相下段スイッチング素子14dを同時にオフし、U相巻線電流が減少する。
その後、U相巻線電流が電流ピーク指令値ip*から電流ヒステリシス幅指令値ihys*分だけ減少すると、再び、U相上段スイッチング素子14a、U相下段スイッチング素子14dを同時にオンし、U相巻線電流が増加する。これを、回転子角度θが通電終了角度指令値θoff*に到達するまで繰り返し、以降は、U相上段スイッチング素子14a、U相下段スイッチング素子14dをオフする。これにより、電流が0まで減少する。
As shown in FIG. 2, when the rotor angle θ reaches the energization start angle command value θon *, the U-phase upper switching element 14a and the U-phase lower switching element 14d are simultaneously turned on, and the U-phase winding current increases. When the U-phase winding current reaches the current peak command value ip *, the U-phase upper switching element 14a and the U-phase lower switching element 14d are simultaneously turned off, and the U-phase winding current decreases.
Thereafter, when the U-phase winding current decreases from the current peak command value ip * by the current hysteresis width command value ihys *, the U-phase upper stage switching element 14a and the U-phase lower stage switching element 14d are simultaneously turned on again. Line current increases. This is repeated until the rotor angle θ reaches the energization end angle command value θoff *, and thereafter, the U-phase upper switching element 14a and the U-phase lower switching element 14d are turned off. This reduces the current to zero.

V相、W相についても同様の動作となるが、通電開始角度指令値θon*及び通電終了角度指令値θoff*が、U相に対してそれぞれ電気角で120°,240°遅れている。
このように、上下段のスイッチング素子を同時にオン/オフし、巻線電流をヒステリシス幅ihys*以内の一定値に制御する方式を、ハードチョップ型のヒステリシス電流制御と呼ぶ。
The same operation is performed for the V phase and the W phase, but the energization start angle command value θon * and the energization end angle command value θoff * are delayed by 120 ° and 240 ° in electrical angle with respect to the U phase, respectively.
A method of simultaneously turning on / off the upper and lower switching elements and controlling the winding current to a constant value within the hysteresis width ihys * is called hard chop type hysteresis current control.

即ち、直流電源15の正側端子に接続された上段スイッチング素子と、直流電源15の負側端子に接続された下段スイッチンク素子とを各相に備え、1つの相の上段スイッチング素子、下段スイッチング素子を共にオンにし巻線に正の電圧を印加している状態と、上段スイッチング素子、下段スイッチング素子を共にオフにし巻線に負の電圧を印加する状態とを備えるハードチョッピング運転を行う。
このときの直流電流検出値Idcは、図2に示すように、上下段のスイッチング素子がオンの場合はU相巻線電流と同じ値、上下段のスイッチング素子がオフの場合はU相巻線電流の符号を反転させた値となる。
In other words, each phase includes an upper switching element connected to the positive terminal of the DC power supply 15 and a lower switching element connected to the negative terminal of the DC power supply 15. A hard chopping operation is performed which includes a state where both elements are turned on and a positive voltage is applied to the winding, and a state where both the upper switching element and the lower switching element are turned off and a negative voltage is applied to the winding.
As shown in FIG. 2, the DC current detection value Idc at this time is the same value as the U-phase winding current when the upper and lower switching elements are on, and the U-phase winding when the upper and lower switching elements are off. The value is obtained by inverting the sign of the current.

つまり、上下段のスイッチング素子がオンの場合は直流電流検出値Idcの値をそのまま用い、上下段のスイッチング素子がオフの場合は−Idcを用いることで、U相巻線電流を制御することが可能となる。V相巻線電流、W相巻線電流も同様の方法で制御可能である。複数の相に通電している期間が無い場合には、本実施の形態のように直流電流検出値の大きさがそのまま各相の巻線電流値となる。   That is, the U-phase winding current can be controlled by using the DC current detection value Idc as it is when the upper and lower switching elements are on, and by using -Idc when the upper and lower switching elements are off. It becomes possible. The V-phase winding current and the W-phase winding current can be controlled by the same method. When there is no period in which a plurality of phases are energized, the magnitude of the DC current detection value becomes the winding current value of each phase as it is as in the present embodiment.

このように、上記各構成要素を備えたSRMの制御装置10は、モータトルク指令値T*に基づいてインバータ14の駆動信号を生成し、各相巻線に矩形波電圧を印加することにより電流を流す相を切り替えて、SRM13を運転している。そして、運転に際し、角度検出装置である回転子角度センサ19の検出値と、電流検出装置である直流電流センサ18により、直流電源15とインバータ14の間の接続線から検出した電流検出値に基づいて、巻線電流を制御している。   As described above, the control device 10 of the SRM including the above-described components generates a drive signal for the inverter 14 based on the motor torque command value T *, and applies a rectangular wave voltage to each phase winding to generate a current. The SRM 13 is operated by switching the phase to flow. Then, based on the detected value of the rotor angle sensor 19 which is an angle detection device and the detected current value detected from the connection line between the DC power supply 15 and the inverter 14 by the DC current sensor 18 which is a current detection device during operation. The winding current is controlled.

(第2実施の形態)
第1実施の形態では、複数の相に通電している期間が無い場合について説明したが、第2実施の形態では、複数相に同時通電する場合、例えば、2つの相に通電している期間が存在する場合の電流制御方法について説明する。
第2実施の形態で用いるSRM制御装置は、第1実施の形態のSRM制御装置10と同様であり、説明を省略する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the case where there is no period in which a plurality of phases are energized has been described. However, in the second embodiment, when energizing simultaneously in a plurality of phases, for example, a period in which two phases are energized. A current control method in the case where the current exists will be described.
The SRM control device used in the second embodiment is the same as the SRM control device 10 of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

図3は、2つの相に通電している期間が存在する場合のU相電流、V相電流、直流電流センサ検出値をグラフで示す説明図である。図3に示すように、期間AではU相のみが通電しており、期間CではV相のみが通電している。この期間A,Cにおける電流制御方法は第1実施の形態に示した通りである。期間BではU相とV相に通電しており、各相の巻線電流の値と直流電流センサ検出値は一致していない。
この期間Bにおける各相の巻線電流値の算出方法について次に説明する。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the U-phase current, the V-phase current, and the DC current sensor detection values in a graph when there is a period in which two phases are energized. As shown in FIG. 3, in the period A, only the U phase is energized, and in the period C, only the V phase is energized. The current control method in the periods A and C is as shown in the first embodiment. In the period B, the U phase and the V phase are energized, and the value of the winding current of each phase does not match the detected value of the DC current sensor.
Next, a method for calculating the winding current value of each phase in the period B will be described.

先ず、期間Bを、パターン1からパターン4の4通りに分類する。各パターンに切り替わる条件は以下の通りである。なお、以下の説明では、上下段のスイッチング素子がオンになっている状態を「オン状態」、オフになっている状態を「オフ状態」、オフからオンに切り替わる動作を「ターンオン」、オンからオフに切り替わる動作を「ターンオフ」と呼ぶ。   First, the period B is classified into four patterns from pattern 1 to pattern 4. The conditions for switching to each pattern are as follows. In the following explanation, the state where the upper and lower switching elements are on is “on”, the state where they are off is “off”, the operation of switching from off to on is “turn on”, and from on The operation of switching off is called “turn-off”.

(パターン1に切り替わる条件)一方の相がオン状態の時に他方の相がターンオンした時。(パターン2に切り替わる条件)一方の相がオン状態の時に他方の相がターンオフした時。(パターン3に切り替わる条件)一方の相がオフ状態の時に他方の相がターンオンした時。(パターン4に切り替わる条件)一方の相がオフ状態のときに他方の相がターンオフした時。
次に、各パターンにおける各相の巻線電流値の算出方法について説明する。
(Conditions for switching to pattern 1) When one phase is turned on and the other phase is turned on. (Conditions for switching to pattern 2) When one phase is turned on and the other phase is turned off. (Conditions for switching to pattern 3) When one phase is turned off and the other phase is turned on. (Conditions for switching to pattern 4) When one phase is off and the other phase is turned off.
Next, a method for calculating the winding current value of each phase in each pattern will be described.

(パターン1)
オン状態の相をX相、ターンオンする相をY相とすると、ターンオン後の直流電流検出値Idcは、X相電流ixとY相電流iyの和(ix+iy)となる。また、ターンオン前の直流電流検出値は(ix−iy)であるため、ターンオン直後と直前の直流電流検出値の差をとると、2iyとなる。
(Pattern 1)
If the on-state phase is the X phase and the turn-on phase is the Y phase, the DC current detection value Idc after the turn-on is the sum (ix + ii) of the X-phase current ix and the Y-phase current iy. In addition, since the detected DC current value before turn-on is (ix−iy), the difference between the detected DC current value immediately after the turn-on and immediately before is 2ii.

また、SRMの巻線電流iは一般的に式(1)で表される。

Figure 0004935115

(v:直流電圧、R:巻線抵抗、ω:回転子角速度、I0:t=0における巻線電流、L:巻線インダクタンス、θ:回転子角度、t:時間) Further, the winding current i of the SRM is generally expressed by the formula (1).
Figure 0004935115

(V: DC voltage, R: winding resistance, ω: rotor angular velocity, I0: winding current at t = 0, L: winding inductance, θ: rotor angle, t: time)

直流電圧vは電源電圧Vdcである。ωは回転子角度θを時間微分して算出する。巻線インダクタンスLは回転子角度や巻線電流に応じて変化するため、回転子角度及び巻線電流をパラメータとしたマップとして定義しておく、若しくは回転子角度及び巻線電流を変数とした近似式を定義しておく等の方法で決定する。巻線抵抗Rは、実際は巻線温度によって変化するので熱電対等で測定した巻線温度に対応させて値を変化させる、若しくは運転温度範囲が狭い場合は一定値とみなす等の方法で決定する。
ここで、Y相がターンオンした時刻をt=0とし、(ターンオン直後と直前の直流電流検出値の差)÷2をI0とすると、パターン1におけるY相巻線電流値を算出することができる。X相巻線電流値ixは、Idc−iyで算出する。
The DC voltage v is the power supply voltage Vdc. ω is calculated by time differentiation of the rotor angle θ. Since the winding inductance L changes according to the rotor angle and the winding current, it is defined as a map using the rotor angle and the winding current as parameters, or an approximation using the rotor angle and the winding current as variables. It is determined by a method such as defining an expression. Since the winding resistance R actually changes depending on the winding temperature, the value is changed according to the winding temperature measured by a thermocouple or the like, or when the operating temperature range is narrow, the winding resistance R is determined as a constant value.
Here, when the time when the Y phase is turned on is t = 0, and (the difference between the DC current detection values immediately after the turn on and immediately before) ÷ 2 is I0, the Y phase winding current value in the pattern 1 can be calculated. . The X-phase winding current value ix is calculated by Idc-ii.

(パターン2)
オン状態の相をX相、ターンオフする相をY相とすると、ターンオフ後の直流電流検出値Idcは、X相電流ixとY相電流iyの差(ix−iy)となる。また、ターンオフ前の直流電流検出値は(ix+iy)であるため、ターンオフ直後と直前の直流電流検出値の差をとると、−2iyとなる。
ここで、式(1)を用いてY相巻線電流を算出する。直流電圧vは−Vdcである。ω,L,Rはパターン1と同様の方法で決定する。Y相がターンオフした時刻をt=0とし、(ターンオン直後と直前の直流電流検出値の差)÷(−2)をI0とすると、パターン2におけるY相巻線電流値を算出することができる。X相巻線電流値は、Idc+iyで算出する。
(Pattern 2)
If the on-state phase is the X phase and the turn-off phase is the Y phase, the DC current detection value Idc after the turn-off is the difference (ix-ii) between the X-phase current ix and the Y-phase current iy. Further, since the DC current detection value before turn-off is (ix + iy), the difference between the DC current detection value immediately after the turn-off and the previous DC current detection value is −2iy.
Here, the Y-phase winding current is calculated using Equation (1). The DC voltage v is -Vdc. ω, L, and R are determined by the same method as that for pattern 1. When the time when the Y phase is turned off is t = 0 and (difference between the DC current detection values immediately after the turn on and immediately before) − (− 2) is I0, the Y phase winding current value in the pattern 2 can be calculated. . The X-phase winding current value is calculated by Idc + iy.

(パターン3)
オフ状態の相をX相、ターンオンする相をY相とすると、ターンオン後の直流電流検出値Idcは、y相電流iyとX相電流ixの差(−ix+iy)となる。また、ターンオン前の直流電流検出値は(−ix−iy)であるため、ターンオン直後と直前の直流電流検出値の差をとると、2iyとなる。
ここで、式(1)を用いてY相巻線電流を算出する。直流電圧vはVdcである。ω,L,Rはパターン1と同様の方法で決定する。Y相がターンオンした時刻をt=0とし、(ターンオン直後と直前の直流電流検出値の差)÷2をI0とすると、パターン3におけるY相巻線電流値を算出することができる。X相巻線電流値は、iy−Idcで算出する。
(Pattern 3)
Assuming that the off-state phase is the X phase and the turn-on phase is the Y phase, the DC current detection value Idc after the turn-on is the difference (−ix + ii) between the y-phase current iy and the X-phase current ix. Also, since the DC current detection value before turn-on is (−ix−iy), the difference between the DC current detection value immediately after the turn-on and immediately before is 2iy.
Here, the Y-phase winding current is calculated using Equation (1). The DC voltage v is Vdc. ω, L, and R are determined by the same method as that for pattern 1. When the time at which the Y phase is turned on is t = 0 and (difference between the DC current detection values immediately after the turn on and immediately before) is divided by I0, the Y phase winding current value in the pattern 3 can be calculated. The X-phase winding current value is calculated by iy-Idc.

(パターン4)
オフ状態の相をX相、ターンオフする相をY相とすると、ターンオフ後の直流電流検出値Idcは、(X相電流ixとY相電流iyの差)×(−1)、つまり(−ix−iy)となる。また、ターンオフ前の直流電流検出値は(−ix+iy)であるため、ターンオフ直後と直前の直流電流検出値の差をとると、−2iyとなる。
ここで、式(1)を用いてY相巻線電流を算出する。直流電圧vは−Vdcである。ω,L,Rはパターン1と同様の方法で決定する。Y相がターンオフした時刻をt=0とし、(ターンオン直後と直前の直流電流検出値の差)÷(−2)をI0とすると、パターン2におけるY相巻線電流値を算出することができる。X相巻線電流値は、−iy−Idcで算出する。
(Pattern 4)
When the off-state phase is the X phase and the turn-off phase is the Y phase, the DC current detection value Idc after the turn-off is (difference between the X phase current ix and the Y phase current iy) × (−1), that is, (−ix -Ii). Further, since the DC current detection value before turn-off is (−ix + iy), the difference between the DC current detection value immediately after the turn-off and the previous DC current detection value is −2iy.
Here, the Y-phase winding current is calculated using Equation (1). The DC voltage v is -Vdc. ω, L, and R are determined by the same method as that for pattern 1. When the time when the Y phase is turned off is t = 0 and (difference between the DC current detection values immediately after the turn on and immediately before) − (− 2) is I0, the Y phase winding current value in the pattern 2 can be calculated. . The X-phase winding current value is calculated by -iy-Idc.

図4は、ハードチョップ型の期間Bのパターン分類を表にして示した説明図である。
このように、式(1)を用いることで、期間Bにおける各相の任意の時刻の瞬時巻線電流を算出することができる。また、ターンオン・ターンオフする度に、電流方程式を用いずに直流電流検出値からY相の電流値が直接計算できるので、精度の高い電流値分離が可能となる。
また、式(1)を予め計算しておき、巻線電流を、直流電流検出値と、直流電圧値と、ターンオン角度と、ターンオフ角度と、ターンオンからの経過時間と、ターンオフからの経過時間と、回転子速度と、巻線抵抗と、巻線インダクタンスのいずれか1つ以上に対応させたマップとして記憶させることも可能である。マップ化することで、指数関数の演算が困難な安価な演算装置でも電流値算出が可能となる。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the pattern classification of the hard chop type period B as a table.
As described above, by using the expression (1), the instantaneous winding current at any time of each phase in the period B can be calculated. In addition, since the Y-phase current value can be directly calculated from the DC current detection value without using the current equation each time the turn-on and turn-off are performed, the current value can be separated with high accuracy.
Further, the formula (1) is calculated in advance, and the winding current is determined as a DC current detection value, a DC voltage value, a turn-on angle, a turn-off angle, an elapsed time from the turn-on, and an elapsed time from the turn-off. The map can be stored as a map corresponding to any one or more of the rotor speed, the winding resistance, and the winding inductance. By mapping, it is possible to calculate the current value even with an inexpensive arithmetic device that is difficult to calculate the exponential function.

また、第1実施の形態、第2実施の形態共にハードチョップ型のヒステリシス電流制御を例に説明したが、上下段スイッチング素子の内の一方をオン状態に保ち、他方をターンオン/ターンオフすることで電流制御を行う、ソフトチョップ型のヒステリシス電流制御にも適用可能である。
このソフトチョップ型のハードチョップ型との違いは、上下段スイッチング素子の内の一方がオン状態で、他方がオフ状態のパターンが存在することである。このパターンでは、巻線電流はダイオードを通って還流し直流電源へは流れないため、直流電流検出値は0となる。従って、パターン分類はハードチョップ型の4種類に、12通りが加わり計16通りとなるが、本実施の形態で示した方法と同様の方法で電流値算出が可能である。
Further, in both the first embodiment and the second embodiment, the hard chop type hysteresis current control has been described as an example, but one of the upper and lower switching elements is kept on and the other is turned on / off. The present invention is also applicable to soft chop type hysteresis current control that performs current control.
The difference between the soft chop type and the hard chop type is that there is a pattern in which one of the upper and lower switching elements is in the on state and the other is in the off state. In this pattern, since the winding current flows back through the diode and does not flow to the DC power source, the DC current detection value is zero. Accordingly, 12 types of pattern classification are added to the four types of hard chop type, for a total of 16 types, but the current value can be calculated by a method similar to the method shown in the present embodiment.

図5は、ソフトチョップ型において加わる期間Bのパターン分類を表にして示した説明図である。
また、本実施の形態ではパターンの切り替えは1相ずつであったが、2相が同時にパターン切り替えを行っても電流値の分離は可能である。その場合は、パターン切り替えの前後の電流値の差を取っても電流値が分離しないので、式(1)の電流方程式を継続して演算することで電流値を相毎に分離して推定する。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the pattern classification of the period B added in the soft chop type as a table.
Further, in the present embodiment, the pattern switching is performed for each phase, but the current values can be separated even if the two phases simultaneously perform pattern switching. In that case, since the current value is not separated even if the difference between the current values before and after the pattern switching is taken, the current value of the equation (1) is continuously calculated to separate and estimate the current value for each phase. .

また、第1実施の形態、第2実施の形態共に、直流電流センサ18は平滑コンデンサ16とインバータ14の間に設置したが、設置箇所はこの限りではない。例えば、直流電源15の正側と、平滑コンデンサ16の正極側を包括するように1つの電流センサを配置することで、第1実施の形態、第2実施の形態と同様の電流波形を観測することが可能となる。これは、配線の寄生インダクタンスを低減するために平滑コンデンサ16とインバータ14を接近させて配置し、直流電流センサ18を設置するスペースが十分に確保できないような場合に、有効な設置方法である。   In both the first embodiment and the second embodiment, the DC current sensor 18 is installed between the smoothing capacitor 16 and the inverter 14, but the installation location is not limited to this. For example, by arranging one current sensor so as to cover the positive side of the DC power supply 15 and the positive side of the smoothing capacitor 16, a current waveform similar to that in the first embodiment and the second embodiment is observed. It becomes possible. This is an effective installation method when the smoothing capacitor 16 and the inverter 14 are arranged close to each other in order to reduce the parasitic inductance of the wiring, and a space for installing the DC current sensor 18 cannot be secured sufficiently.

(第3実施の形態)
第3実施の形態は、電流方程式から求めたU相巻線電流の推定値と、直流電流検出値を比較し、U相巻線の異常を検知することを特徴とする。
図6は、U相巻線の異常を検知する処理の流れを示すフローチャートである。
U相巻線の異常検知処理は、U相スイッチング素子がターンオン若しくはターンオフした直後に、開始される。なお、U相スイッチング素子がターンオン若しくはターンオフした時刻を0とする。
(Third embodiment)
The third embodiment is characterized in that an estimated value of the U-phase winding current obtained from the current equation is compared with a DC current detection value to detect an abnormality in the U-phase winding.
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing for detecting an abnormality of the U-phase winding.
The abnormality detection process for the U-phase winding is started immediately after the U-phase switching element is turned on or turned off. The time when the U-phase switching element is turned on or turned off is defined as 0.

図6に示すように、先ず、異常検知処理が開始されると、第1実施の形態や第2実施の形態で説明したように、電流方程式(1)を用いて、時刻0(t=0)でのU相巻線電流推定値iuestを算出する(ステップS101)。
次に、時刻0前後の直流電流検出値の差から、U相巻線電流iuを検出する(ステップS102)。
次に、|U相巻線電流iu−U相巻線電流推定値iuest|を計算し、その値が巻線電流異常閾値Ierrより小さくないか(|iu−iuest|≧Ierr)を判断する(ステップS103)。判断の結果、巻線電流異常閾値Ierrより小さくない(yes)場合、異常検知フラグをオンにし(ステップS104)、巻線電流異常閾値Ierrより小さい(no)場合、異常検知フラグをオンにせず処理を終了する。
As shown in FIG. 6, first, when the abnormality detection process is started, as described in the first embodiment and the second embodiment, the time 0 (t = 0) is used using the current equation (1). ) To calculate the U-phase winding current estimated value iu est (step S101).
Next, the U-phase winding current iu is detected from the difference between the DC current detection values around time 0 (step S102).
Next, | U-phase winding current iu−U-phase winding current estimated value iu est | is calculated, and it is determined whether the value is smaller than winding current abnormality threshold Ierr (| iu-iu est | ≧ Ierr). (Step S103). As a result of the determination, if it is not smaller than the winding current abnormality threshold Ierr (yes), the abnormality detection flag is turned on (step S104), and if it is smaller than the winding current abnormality threshold Ierr (no), the abnormality detection flag is not turned on. Exit.

ここまでは、U相のみの異常検知処理について説明したが、同様の処理を全ての相に対して実施する。
また、異常検知フラグがオンになったら、それ以降の運転では、2つ以上の相に同時に通電することのないよう、通電開始角度指令値θon*と通電終了角度指令値θoff*を制限し、また、スイッチング方法をハードチョップ型に制限する。このような制限を設けることで、電流方程式を用いず、直流電流検出値から直接、各相巻線電流が検知可能となる。従って、巻線短絡等の故障によりモータ定数が設計値に対し極端に変化してしまっている場合においても、正確に巻線電流を把握することができ、確実な異常検知処理が可能となる。
Up to this point, the abnormality detection process for only the U phase has been described, but the same process is performed for all phases.
When the abnormality detection flag is turned on, the energization start angle command value θon * and the energization end angle command value θoff * are limited so that two or more phases are not energized at the same time in the subsequent operation. Also, the switching method is limited to the hard chop type. By providing such a restriction, each phase winding current can be detected directly from the DC current detection value without using the current equation. Therefore, even when the motor constant has changed extremely with respect to the design value due to a failure such as a short circuit of the winding, the winding current can be accurately grasped, and a reliable abnormality detection process can be performed.

また、異常検知処理の開始タイミングは、U相スイッチング素子がターンオン若しくはターンオフした直後だけに限らず、例えば、一定時間毎に実施してもよい。また、パターン1,2,3,4,5,7,9,11,13,15は、パターン開始直前まで電流方程式を用いて電流推定を行っているため、これらのパターン開始直後にのみ異常検知処理を実施すれば、電流方程式(1)を用いた時刻0(t=0)でのU相巻線電流推定値iuestの算出(ステップS101)を省略することができ、演算負荷を軽減することができる。 Further, the start timing of the abnormality detection process is not limited to immediately after the U-phase switching element is turned on or turned off, and may be implemented at regular intervals, for example. In addition, since patterns 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 11, 13, and 15 perform current estimation using a current equation until immediately before the start of the pattern, abnormality detection is performed only immediately after the start of these patterns. If the processing is performed, calculation of the U-phase winding current estimated value iu est at time 0 (t = 0) using the current equation (1) (step S101) can be omitted, and the calculation load is reduced. be able to.

上述したように、この発明に係るスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置は、複数相からなる巻線が施された固定子及び固定子と相対回転させられる回転子を備えるスイッチト・リラクタンス・モータのモータトルク指令値に基づいて、スイッチング素子とダイオードからハーフブリッジ回路を構成し巻線に矩形波電圧を印加するインバータの駆動信号を生成し、前記インバータに直流電圧を印加する直流電源により巻線に矩形波電圧を印加し、電流を流す相を切り替えて運転するスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置において、前記回転子の前記固定子に対する相対角度位置を検知する角度検出装置の検出値と、前記直流電源と前記インバータの間の接続線を流れる電流を検出する電流検出装置の検出値に基づいて、前記巻線に流れる電流を制御するための指令値を生成する指令値生成手段と、を備え、前記角度検出装置の検出値は、回転速度、電圧印加開始角度、電圧印加終了角度であることを特徴とする。 As described above, the switched reluctance motor control apparatus according to the present invention is a switched reluctance motor including a stator having a plurality of phases of windings and a rotor that is rotated relative to the stator. Based on the motor torque command value, a switching element and a diode constitute a half-bridge circuit to generate an inverter drive signal that applies a rectangular wave voltage to the winding, and a DC power source that applies a DC voltage to the inverter In a switched reluctance motor control device that operates by switching a phase through which a current is applied by applying a rectangular wave voltage to the detection value of an angle detection device that detects a relative angular position of the rotor with respect to the stator; based on the detected value of the current detector for detecting current flowing in the connecting line between the DC power supply and the inverter, the winding And a command value generating means for generating a command value for controlling the current flowing in the detection value of the angle detection device is characterized in that the rotational speed, the voltage application start angle, a voltage application end angle .

これにより、相数に関わらず1つの電流検出装置のみで電流制御が可能となるので、電流検出装置にかかるコストを低減することができる。特に、直流電源と前記インバータの接続線の電流を検出しているので、2つ以上の相に通電している場合でも、各相に流れている電流を分離して検知し易く、高回転時にも電流制御が可能である。
また、この発明に係るスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置は、前記電流検出装置の検出値と、直流電圧値と、前記回転子の回転速度と、電圧印加開始角度と、電圧印加終了角度とに基づいて、前記巻線に流れる電流を算出することを特徴とする。
As a result, current control can be performed with only one current detection device regardless of the number of phases, so that the cost of the current detection device can be reduced. In particular, since the current of the connecting line between the DC power supply and the inverter is detected, even when two or more phases are energized, it is easy to separate and detect the current flowing in each phase. Current control is also possible.
The switched reluctance motor control device according to the present invention includes a detection value of the current detection device, a DC voltage value, a rotation speed of the rotor, a voltage application start angle, and a voltage application end angle. Based on the above , the current flowing through the winding is calculated.

これにより、複数の巻線に同時に通電する運転状態において、電流検出装置の検出値と、回転子の回転速度と、電圧印加開始角度と、電圧印加終了角度に基づいて、前記巻線に流れる電流を算出するので、複数の相に同時に通電している運転状態においても、全ての相の電流を制御することが可能となる。また、いわゆるソフトチョッピングによって電流制御を行っている場合は、上下段スイッチング素子の一方をオフして、前記巻線に流れる電流をダイオードを通して還流させる状態があり、この場合は電流検出装置に前記巻線に流れる電流が検知されなくなるが、還流時の前記巻線に流れる電流も算出することが可能となる。 Thus, in the operation state simultaneously energizing a plurality of windings, and the detection value of the current detection device, and the rotational speed of the rotor, and a voltage application start angle, based on the voltage application end angle, the current flowing through the winding Therefore, even in an operating state in which a plurality of phases are energized simultaneously, it is possible to control the currents of all phases. Also, if you are performing current control by so-called soft chopping, by turning off the one of the upper and lower switching elements, there is the possibility of returning a current flowing in the winding through a diode, the winding in this case the current detection device Although the current flowing through the line is no longer detected, it becomes possible to calculate the current flowing through the winding at reflux.

また、この発明に係るスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置は、前記スイッチング素子は、前記直流電源の正側端子に接続された上段スイッチング素子と、前記直流電源の負側端子に接続された下段スイッチンク素子とを各相に備え、一つの相の上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子を共にオンにし巻線に正の電圧を印加している状態と、上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子を共にオフにし巻線に負の電圧を印加する状態とを備えるハードチョッピング運転において、状態が一方から他方へ切り替わる直前の前記電流検出装置の検出値と、切り替わった直後の前記電流検出装置の検出値の差に基づいて、状態が切り替わった時点での前記巻線に流れる電流を算出することを特徴とする。 Further, in the switched reluctance motor control device according to the present invention, the switching element includes an upper switching element connected to a positive terminal of the DC power supply and a lower stage connected to a negative terminal of the DC power supply. A switching element is provided for each phase, and both the upper and lower switching elements of one phase are turned on and a positive voltage is applied to the winding, and both the upper and lower switching elements are turned off. In a hard chopping operation including a state in which a negative voltage is applied to the winding, a difference between a detection value of the current detection device immediately before the state is switched from one to the other and a detection value of the current detection device immediately after the switching is performed. based on, and calculates a current flowing through the winding at the time the state is switched.

これにより、一つの相の上段スイッチング素子、下段スイッチング素子を共にオンにし巻線に正の電圧を印加している状態1と、上段スイッチング素子、下段スイッチング素子を共にオフにし巻線に負の電圧を印加する状態2を備える運転状態において、状態が一方から他方へ切り替わる直前の前記電流検出装置の検出値と、切り替わった直後の前記電流検出装置の検出値の差に基づいて、状態が切り替わった時点での前記巻線に流れる電流を算出するので、いわゆるハードチョッピングによって電流制御を行っている場合に複数の相に同時に通電していても、各相の電流を分離して検知することができる。 As a result, both the upper switching element and the lower switching element of one phase are turned on and a positive voltage is applied to the winding, and the negative voltage is applied to the winding by turning off both the upper switching element and the lower switching element. In the operation state including the state 2 for applying the state, the state is switched based on the difference between the detection value of the current detection device immediately before the state is switched from one to the other and the detection value of the current detection device immediately after the switching. since calculating the current flowing through the winding at the time, even if at the same time energizing the plurality of phases if the performing current control by a so-called hard chopping, can be detected by separating the phases of the current .

また、この発明に係るスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置は、前記スイッチング素子は、前記直流電源の正側端子に接続された上段スイッチング素子と、前記直流電源の負側端子に接続された下段スイッチンク素子とを各相に備え、一つの相の上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子を共にオンにし巻線に正の電圧を印加している状態と、上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子を共にオフにし巻線に負の電圧を印加する状態と、上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子のいずれか一方がオンで、他方がオフである状態とを備えるソフトチョッピング運転において、いずれかの状態から他の状態へ切り替わる直前の前記電流検出装置の検出値と、切り替わった直後の前記電流検出装置の検出値の差に基づいて、状態が切り替わった時点での前記巻線に流れる電流を算出することを特徴とする。 Further, in the switched reluctance motor control device according to the present invention, the switching element includes an upper switching element connected to a positive terminal of the DC power supply and a lower stage connected to a negative terminal of the DC power supply. A switching element is provided for each phase, and both the upper and lower switching elements of one phase are turned on and a positive voltage is applied to the winding, and both the upper and lower switching elements are turned off. In a soft chopping operation including a state in which a negative voltage is applied to the winding and a state in which one of the upper switching element and the lower switching element is on and the other is off, from any state to another state Based on the difference between the detection value of the current detection device immediately before switching and the detection value of the current detection device immediately after switching. Te, and calculates a current flowing through the winding at the time the state is switched.

これにより、前記状態1と、前記状態2と、上段スイッチング素子と下段スイッチング素子のいずれか一方がオンで、他方がオフである状態3を備える運転状態において、いずれかの状態から他の状態へ切り替わる直前の前記電流検出装置の検出値と、切り替わった直後の前記電流検出装置の検出値の差に基づいて、状態が切り替わった時点での前記巻線に流れる電流を算出するので、いわゆるソフトチョッピングによって電流制御を行っている場合に複数の相に同時に通電していても、各相の電流を分離して検知することができる。 As a result, in the operating state including the state 1, the state 2, and the state 3 in which one of the upper switching element and the lower switching element is on and the other is off, from any state to another state a detection value immediately before the current detecting device is switched, based on the difference between the detected value of the current detecting device immediately after switching, so calculating the current flowing through the winding at the time the state is switched, so-called soft chopping Even when a plurality of phases are energized at the same time when the current control is performed by this, the current of each phase can be separated and detected.

また、この発明に係るスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置は、前記巻線に流れる電流の算出方法を、状態の切り替えが複数の相で同時に発生した場合のみ、前記電流検出装置の検出値と、直流電圧値と、前記回転子の回転速度と、電圧印加開始角度と、電圧印加終了角度とに基づいて算出する方法に変更することを特徴とする。
これにより、複数の相の状態が同時に切り替わると、状態切り替えの直前と直後の電流検出値の差を算出しても各相の電流を分離して検知することはできないが、前記巻線に流れる電流の算出方法を、状態の切り替えが複数の相で同時に発生した場合のみ、電流検出装置の検出値と、直流電圧値と、回転子の回転速度と、電圧印加開始角度と、電圧印加終了角度に基づいて算出する方法に変更することで各相の電流を分離することが可能となる。
The control device of the switched reluctance motor according to the present invention, a method of calculating the current flowing through the windings, if the switching state occur simultaneously in a plurality of phases only, a detection value of the current detecting device The method is changed to a calculation method based on the DC voltage value, the rotation speed of the rotor, the voltage application start angle, and the voltage application end angle.
Thus, when a plurality of phase states are switched at the same time, can not be detected by separating the phases of the current and calculate the difference between the detected current value immediately before and immediately after the state switching, flowing through the windings The calculation method of the current is only when the state switching occurs simultaneously in a plurality of phases, the detection value of the current detection device, the DC voltage value, the rotation speed of the rotor, the voltage application start angle, and the voltage application end angle. It becomes possible to isolate | separate the electric current of each phase by changing to the method calculated based on.

また、この発明に係るスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置は、算出する前記巻線に流れる電流は、前記電流検出装置の検出値と、電圧印加開始角度と、直流電圧値と、電圧印加終了角度と、電圧印加開始タイミングからの経過時間と、電圧印加終了タイミングからの経過時間と、回転子速度と、巻線抵抗と、巻線インダクタンスとのいずれか一つ以上に対応させたマップとして記憶されていることを特徴とする。
これにより、前記算出する前記巻線に流れる電流は、前記電流検出装置の検出値と、直流電圧値と、電圧印加開始角度と、電圧印加終了角度と、電圧印加開始タイミングからの経過時間と、電圧印加終了タイミングからの経過時間と、回転子速度と、巻線抵抗と、巻線インダクタンスのいずれか1つ以上に対応させたマップとして記憶されているので、電流の算出に要する演算量を低減することができる。
In the switched reluctance motor control device according to the present invention , the current flowing through the winding to be calculated includes a detection value of the current detection device, a voltage application start angle, a DC voltage value, and a voltage application end. Stored as a map corresponding to at least one of the angle, the elapsed time from the voltage application start timing, the elapsed time from the voltage application end timing, the rotor speed, the winding resistance, and the winding inductance It is characterized by being.
Thus, the current flowing in the windings the calculation, the detection value of the current detecting device, a DC voltage value, the voltage application start angle, and the voltage application end angle, and the elapsed time from the voltage application start time, Since it is stored as a map corresponding to any one or more of the elapsed time from the voltage application end timing, the rotor speed, the winding resistance, and the winding inductance, the amount of calculation required for calculating the current is reduced. can do.

また、この発明に係るスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置は、所定の時刻における、直流電流検出値の差から、U相巻線電流を検出して、U相巻線電流からU相巻線電流推定値を差し引いた絶対値を計算し、その値が巻線電流異常閾値より小さくないかを判定し、判定結果から巻線電流異常を検知した場合以降は、複数の相が通電する状態が生じないように、電圧印加開始角度と電圧印加終了角度を制限し、且つ、前記インバータのスイッチング素子はハードチョッピング運転のみに制限することを特徴とする。 Further, the switched reluctance motor control device according to the present invention detects a U-phase winding current from a difference in DC current detection value at a predetermined time, and detects the U-phase winding current from the U-phase winding current. Calculate the absolute value minus the estimated current value, determine whether the value is smaller than the winding current abnormality threshold, and after detecting the winding current abnormality from the judgment result , the state where multiple phases are energized Therefore, the voltage application start angle and the voltage application end angle are limited, and the switching element of the inverter is limited only to a hard chopping operation.

これにより、所定の時刻における、直流電流検出値の差から、U相巻線電流を検出して、U相巻線電流からU相巻線電流推定値を差し引いた絶対値を計算し、その値が巻線電流異常閾値より小さくないかを判定し、判定結果から巻線電流異常を検知した場合にシステムの異常が発生したと判断するので、巻線の短絡等の異常を速やかに検知できる。システムの異常が発生したと判断した以降は、複数の相が通電する状態が生じないように電圧印加開始角度と電圧印加終了角度を制限し、且つ、インバータのスイッチング素子の駆動方法はハードチョッピングのみに制限するので、電流方程式を用いることなく、直流電流検出装置の値から直接各相の巻線電流値を検知できるので、巻線に短絡等の異常が発生し、モータ定数が設定値と大きく異なる状況においても電流制御が可能となる。 Thus , the U-phase winding current is detected from the difference in the DC current detection value at a predetermined time, and the absolute value obtained by subtracting the estimated U-phase winding current value from the U-phase winding current is calculated. Is determined to be less than the winding current abnormality threshold value, and it is determined that a system abnormality has occurred when a winding current abnormality is detected from the determination result, so that an abnormality such as a short circuit in the winding can be detected quickly. . After determining that a system abnormality has occurred, the voltage application start angle and the voltage application end angle are limited so that a state in which a plurality of phases are energized does not occur, and the driving method of the inverter switching element is only hard chopping. Therefore, without using the current equation, the winding current value of each phase can be detected directly from the value of the DC current detection device. Therefore, an abnormality such as a short circuit occurs in the winding, and the motor constant becomes large as the set value. Current control is possible even in different situations.

また、この発明に係るスイッチト・リラクタンス・モータの制御方法は、複数相からなる巻線が施された固定子及び固定子と相対回転させられる回転子を備えるスイッチト・リラクタンス・モータのモータトルク指令値に基づいて、スイッチング素子とダイオードからハーフブリッジ回路を構成し巻線に矩形波電圧を印加するインバータの駆動信号を生成し、前記インバータに直流電圧を印加する直流電源により巻線に矩形波電圧を印加し、電流を流す相を切り替えて運転するスイッチト・リラクタンス・モータの制御方法において、前記スイッチング素子は、前記直流電源の正側端子に接続された上段スイッチング素子と、前記直流電源の負側端子に接続された下段スイッチンク素子とを各相に備え、一つの相の上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子を共にオンにし巻線に正の電圧を印加している状態と、上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子を共にオフにし巻線に負の電圧を印加する状態とを備えるハードチョッピング運転時、状態が一方から他方へ切り替わる直前の、前記直流電源と前記インバータの間の接続線を流れる電流を検出する電流検出装置の検出値と、切り替わった直後の前記電流検出装置の検出値の差に基づいて、状態が切り替わった時点での前記巻線に流れる電流を算出し、前記回転子の前記固定子に対する相対角度位置を検知する角度検出装置の検出値と、前記電流検出装置の検出値に基づいて、前記巻線に流れる電流を制御するための指令値を生成し、前記角度検出装置の検出値は、回転速度、電圧印加開始角度、電圧印加終了角度であることを特徴とする。 The switched reluctance motor control method according to the present invention is a motor torque of a switched reluctance motor comprising a stator having a plurality of phases of windings and a rotor that is rotated relative to the stator. Based on the command value, a switching element and a diode form a half-bridge circuit to generate an inverter drive signal that applies a rectangular wave voltage to the winding, and a rectangular wave is applied to the winding by a DC power source that applies a DC voltage to the inverter. In the method of controlling a switched reluctance motor that operates by switching a phase in which a current is applied by applying a voltage, the switching element includes an upper switching element connected to a positive terminal of the DC power supply, and the DC power supply A lower switching element connected to the negative terminal for each phase, an upper switching element for one phase, and At the time of hard chopping operation including a state where both the stage switching elements are turned on and a positive voltage is applied to the winding, and a state where both the upper stage switching element and the lower stage switching element are turned off and a negative voltage is applied to the winding, Based on the difference between the detection value of the current detection device that detects the current flowing through the connection line between the DC power supply and the inverter immediately before the state is switched from one to the other, and the detection value of the current detection device immediately after the switching. Te to calculate the current flowing through the winding at the time the state is switched, based on the detected value of the angle detection device for detecting the relative angular position relative to the stator of the rotor, the detection value of the current detecting device Te, generates a command value for controlling the current flowing through the winding, the detected value of the angle detection device, the rotational speed, the voltage application start angle, voltage application end angle Characterized in that there.

また、この発明に係るスイッチト・リラクタンス・モータの制御方法は、複数相からなる巻線が施された固定子及び固定子と相対回転させられる回転子を備えるスイッチト・リラクタンス・モータのモータトルク指令値に基づいて、スイッチング素子とダイオードからハーフブリッジ回路を構成し巻線に矩形波電圧を印加するインバータの駆動信号を生成し、前記インバータに直流電圧を印加する直流電源により巻線に矩形波電圧を印加し、電流を流す相を切り替えて運転するスイッチト・リラクタンス・モータの制御方法において、前記スイッチング素子は、前記直流電源の正側端子に接続された上段スイッチング素子と、前記直流電源の負側端子に接続された下段スイッチンク素子とを各相に備え、一つの相の上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子を共にオンにし巻線に正の電圧を印加している状態と、上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子を共にオフにし巻線に負の電圧を印加する状態と、上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子のいずれか一方がオンで、他方がオフである状態とを備えるソフトチョッピング運転時、いずれかの状態から他の状態へ切り替わる直前の、前記直流電源と前記インバータの間の接続線を流れる電流を検出する電流検出装置の検出値と、切り替わった直後の前記電流検出装置の検出値の差に基づいて、状態が切り替わった時点での前記巻線に流れる電流を算出し、前記回転子の前記固定子に対する相対角度位置を検知する角度検出装置の検出値と、前記電流検出装置の検出値に基づいて、前記巻線に流れる電流を制御するための指令値を生成し、前記角度検出装置の検出値は、回転速度、電圧印加開始角度、電圧印加終了角度であることを特徴とする。 The switched reluctance motor control method according to the present invention is a motor torque of a switched reluctance motor comprising a stator having a plurality of phases of windings and a rotor that is rotated relative to the stator. Based on the command value, a switching element and a diode form a half-bridge circuit to generate an inverter drive signal that applies a rectangular wave voltage to the winding, and a rectangular wave is applied to the winding by a DC power source that applies a DC voltage to the inverter. In the method of controlling a switched reluctance motor that operates by switching a phase in which a current is applied by applying a voltage, the switching element includes an upper switching element connected to a positive terminal of the DC power supply, and the DC power supply A lower switching element connected to the negative terminal for each phase, an upper switching element for one phase, and The state where both the stage switching elements are turned on and a positive voltage is applied to the winding, the state where both the upper stage switching element and the lower stage switching element are turned off and the negative voltage is applied to the winding, the upper stage switching element and the lower stage switching Current flowing through the connection line between the DC power supply and the inverter immediately before switching from any state to another state during soft chopping operation including a state where either one of the elements is on and the other is off a detection value of a current detector for detecting, based on a difference between the detected value of the current detecting device immediately after switching, to calculate the current flowing through the winding at the time the state is switched, the said rotor the detected value of the angle detection device for detecting the relative angular position with respect to the stator, based on the detected value of the current detecting device, control the current flowing through the winding Generates a command value for the detection value of the angle detection device, the rotational speed, the voltage application start angle, characterized in that it is a voltage application end angle.

これにより、相数に拘わらず一つの電流検出装置のみで電流制御が可能であり、電流検出装置に係るコストを低減することができるスイッチト・リラクタンス・モータの制御方法を提供することができる。   Accordingly, it is possible to provide a control method for a switched reluctance motor that can control current with only one current detection device regardless of the number of phases and can reduce the cost of the current detection device.

このように、この発明によれば、複数相からなる巻線が施された固定子及び固定子と相対回転させられる回転子を備えるスイッチト・リラクタンス・モータのモータトルク指令値に基づいて、スイッチング素子とダイオードからハーフブリッジ回路を構成し巻線に矩形波電圧を印加するインバータの駆動信号を生成し、前記インバータに直流電圧を印加する直流電源により巻線に矩形波電圧を印加し、電流を流す相を切り替えて運転するスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置において、前記回転子の前記固定子に対する相対角度位置を検知する角度検出装置の検出値と、前記直流電源と前記インバータの間の接続線を流れる電流を検出する電流検出装置の検出値に基づいて、前記巻線に流れる電流を制御するための指令値を生成する指令値生成手段と、を備え、前記角度検出装置の検出値は、回転速度、電圧印加開始角度、電圧印加終了角度であるので、相数に拘わらず一つの電流検出装置のみで電流制御が可能であり、電流検出装置に係るコストを低減することができる。
また、上記スイッチト・リラクタンス・モータの制御装置により、この発明に係るスイッチト・リラクタンス・モータの制御方法を実現することができる。
Thus, according to the present invention, switching is performed based on a motor torque command value of a switched reluctance motor including a stator provided with a plurality of phases of winding and a rotor that is rotated relative to the stator. A half-bridge circuit is composed of elements and diodes, and a drive signal for an inverter that applies a rectangular wave voltage to the winding is generated. A rectangular wave voltage is applied to the winding by a DC power source that applies a DC voltage to the inverter, and a current is generated. In a switched reluctance motor control device that operates by switching a flowing phase, a detection value of an angle detection device that detects a relative angular position of the rotor with respect to the stator, and a connection between the DC power source and the inverter based on the detected value of the current detector for detecting current flowing through the line, and generates a command value for controlling the current flowing through the winding Comprising a decree value generating means, a detection value of the angle detection device, the rotational speed, the voltage application start angle, since voltage application end angle, a current detecting device only allows current control regardless of the number of phases Thus, the cost associated with the current detection device can be reduced.
In addition, the switched reluctance motor control apparatus according to the present invention can be realized by the switched reluctance motor control apparatus.

この発明の第1実施の形態に係るスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置の回路ブロック図である。1 is a circuit block diagram of a switched reluctance motor control apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 図1のSRM制御装置の動作時における電流波形をグラフで示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the current waveform at the time of operation | movement of the SRM control apparatus of FIG. 1 with a graph. 2つの相に通電している期間が存在する場合のU相電流、V相電流、直流電流センサ検出値をグラフで示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the U-phase electric current, V-phase electric current, and DC current sensor detection value with a graph in the case where the period which supplies with electricity to two phases exists. ハードチョップ型の期間Bのパターン分類を表にして示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the pattern classification of the hard chop type period B as a table | surface. ソフトチョップ型において加わる期間Bのパターン分類を表にして示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the pattern classification | category of the period B added in a soft chop type | mold as a table | surface. U相巻線の異常を検知する処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which detects abnormality of a U-phase winding.

符号の説明Explanation of symbols

10 SRM制御装置
11 インバータ駆動信号生成部
12 電流指令値生成部
13 SRM
13a U相巻線
13b V相巻線
13c W相巻線
14 SRM駆動用インバータ
14a U相上段スイッチング素子
14b V相上段スイッチング素子
14c W相上段スイッチング素子
14d U相下段スイッチング素子
14e V相下段スイッチング素子
14f W相下段スイッチング素子
14g U相上段ダイオード
14h V相上段ダイオード
14i W相上段ダイオード
14j U相下段ダイオード
14k V相下段ダイオード
14l W相下段ダイオード
15 直流電源
16 平滑コンデンサ
17 直流電圧センサ
18 直流電流センサ
19 回転子角度センサ
a U相巻線電流波形
b 直流電流検出値波形

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 SRM control apparatus 11 Inverter drive signal generation part 12 Current command value generation part 13 SRM
13a U-phase winding 13b V-phase winding 13c W-phase winding 14 SRM drive inverter 14a U-phase upper switching element 14b V-phase upper switching element 14c W-phase upper switching element 14d U-phase lower switching element 14e V-phase lower switching element 14f W-phase lower switching element 14g U-phase upper diode 14h V-phase upper diode 14i W-phase upper diode 14j U-phase lower diode 14k V-phase lower diode 14l W-phase lower diode 15 DC power supply 16 Smoothing capacitor 17 DC voltage sensor 18 DC current sensor 19 Rotor angle sensor a U-phase winding current waveform b DC current detection value waveform

Claims (9)

複数相からなる巻線が施された固定子及び固定子と相対回転させられる回転子を備えるスイッチト・リラクタンス・モータのモータトルク指令値に基づいて、スイッチング素子とダイオードからハーフブリッジ回路を構成し巻線に矩形波電圧を印加するインバータの駆動信号を生成し、前記インバータに直流電圧を印加する直流電源により巻線に矩形波電圧を印加し、電流を流す相を切り替えて運転するスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置において、
前記回転子の前記固定子に対する相対角度位置を検知する角度検出装置の検出値と、前記直流電源と前記インバータの間の接続線を流れる電流を検出する電流検出装置の検出値に基づいて、前記巻線に流れる電流を制御するための指令値を生成する指令値生成手段と、を備え、
前記角度検出装置の検出値は、回転速度、電圧印加開始角度、電圧印加終了角度であることを特徴とするスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置。
Based on the motor torque command value of a switched reluctance motor equipped with a stator with a multi-phase winding and a rotor that is rotated relative to the stator, a half-bridge circuit is composed of a switching element and a diode. Generates a drive signal for an inverter that applies a rectangular wave voltage to the winding, applies a rectangular wave voltage to the winding by a DC power source that applies a DC voltage to the inverter, and switches the phase in which the current flows. In the reluctance motor control device,
The detected value of the angle detection device for detecting the relative angular position relative to the stator of the rotor, based on the detected value of the current detector for detecting current flowing in the connecting line between the DC power supply and the inverter, the Command value generating means for generating a command value for controlling the current flowing in the winding , and
The control value of the switched reluctance motor, wherein the detected values of the angle detection device are a rotation speed, a voltage application start angle, and a voltage application end angle .
前記電流検出装置の検出値と、直流電圧値と、前記回転子の回転速度と、電圧印加開始角度と、電圧印加終了角度とに基づいて、前記巻線に流れる電流を算出することを特徴とする請求項1に記載のスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置。 A detection value of the current detection device, a DC voltage value, the rotational speed of the rotor, and wherein the voltage application start angle, on the basis of the voltage application end angle, to calculate a current flowing through the winding The switched reluctance motor control device according to claim 1. 前記スイッチング素子は、前記直流電源の正側端子に接続された上段スイッチング素子と、前記直流電源の負側端子に接続された下段スイッチンク素子とを各相に備え、
一つの相の上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子を共にオンにし巻線に正の電圧を印加している状態と、上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子を共にオフにし巻線に負の電圧を印加する状態とを備えるハードチョッピング運転において、状態が一方から他方へ切り替わる直前の前記電流検出装置の検出値と、切り替わった直後の前記電流検出装置の検出値の差に基づいて、状態が切り替わった時点での前記巻線に流れる電流を算出することを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置。
The switching element includes an upper switching element connected to the positive terminal of the DC power supply and a lower switching element connected to the negative terminal of the DC power supply for each phase.
A state where both the upper switching element and the lower switching element of one phase are turned on and a positive voltage is applied to the winding, and a state where both the upper switching element and the lower switching element are turned off and a negative voltage is applied to the winding In a hard chopping operation comprising: the detection value of the current detection device immediately before the state changes from one to the other, and the difference between the detection value of the current detection device immediately after the change, at the time when the state changes 3. The switched reluctance motor control apparatus according to claim 1, wherein a current flowing through the winding is calculated.
前記スイッチング素子は、前記直流電源の正側端子に接続された上段スイッチング素子と、前記直流電源の負側端子に接続された下段スイッチンク素子とを各相に備え、
一つの相の上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子を共にオンにし巻線に正の電圧を印加している状態と、上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子を共にオフにし巻線に負の電圧を印加する状態と、上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子のいずれか一方がオンで、他方がオフである状態とを備えるソフトチョッピング運転において、いずれかの状態から他の状態へ切り替わる直前の前記電流検出装置の検出値と、切り替わった直後の前記電流検出装置の検出値の差に基づいて、状態が切り替わった時点での前記巻線に流れる電流を算出することを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置。
The switching element includes an upper switching element connected to the positive terminal of the DC power supply and a lower switching element connected to the negative terminal of the DC power supply for each phase.
A state where both the upper switching element and the lower switching element of one phase are turned on and a positive voltage is applied to the winding, and a state where both the upper switching element and the lower switching element are turned off and a negative voltage is applied to the winding And a detected value of the current detection device immediately before switching from any state to another state in a soft chopping operation in which one of the upper switching element and the lower switching element is on and the other is off 3. The switched current according to claim 1, wherein a current flowing through the winding at the time of switching is calculated based on a difference between detection values of the current detection device immediately after switching.・ Reluctance motor controller.
前記巻線に流れる電流の算出方法を、状態の切り替えが複数の相で同時に発生した場合のみ、前記電流検出装置の検出値と、直流電圧値と、前記回転子の回転速度と、電圧印加開始角度と、電圧印加終了角度とに基づいて算出する方法に変更することを特徴とする請求項3または4に記載のスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置。 The method of calculating the current flowing through the windings, if the switching state occur simultaneously in a plurality of phases only, a detection value of the current detection device, a DC voltage value, the rotational speed of the rotor, the voltage application start 5. The switched reluctance motor control device according to claim 3, wherein the control method is changed to a method of calculating based on the angle and the voltage application end angle. 算出する前記巻線に流れる電流は、前記電流検出装置の検出値と、電圧印加開始角度と、直流電圧値と、電圧印加終了角度と、電圧印加開始タイミングからの経過時間と、電圧印加終了タイミングからの経過時間と、回転子速度と、巻線抵抗と、巻線インダクタンスとのいずれか一つ以上に対応させたマップとして記憶されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置。 Current flowing through the winding of calculating the detected value of the current detection device, and the voltage application start angle, a DC voltage value, the voltage application end angle, and the elapsed time from the voltage application start time, the voltage application end timing 5. A map corresponding to any one or more of the elapsed time from the rotor, the rotor speed, the winding resistance, and the winding inductance is stored. Switched reluctance motor control device according to the item. 所定の時刻における、直流電流検出値の差から、U相巻線電流を検出して、U相巻線電流からU相巻線電流推定値を差し引いた絶対値を計算し、その値が巻線電流異常閾値より小さくないかを判定し、判定結果から巻線電流異常を検知した場合以降は、複数の相が通電する状態が生じないように、電圧印加開始角度と電圧印加終了角度を制限し、且つ、前記インバータのスイッチング素子はハードチョッピング運転のみに制限することを特徴とする請求項6に記載のスイッチト・リラクタンス・モータの制御装置。 The U-phase winding current is detected from the difference in the DC current detection value at a predetermined time, and the absolute value obtained by subtracting the estimated value of the U-phase winding current from the U-phase winding current is calculated. After determining whether the current is less than the current abnormality threshold and detecting the winding current abnormality from the determination result , the voltage application start angle and the voltage application end angle are limited so that a state where a plurality of phases are not energized occurs. The switching device of the switched reluctance motor according to claim 6, wherein the switching element of the inverter is limited to a hard chopping operation only. 複数相からなる巻線が施された固定子及び固定子と相対回転させられる回転子を備えるスイッチト・リラクタンス・モータのモータトルク指令値に基づいて、スイッチング素子とダイオードからハーフブリッジ回路を構成し巻線に矩形波電圧を印加するインバータの駆動信号を生成し、前記インバータに直流電圧を印加する直流電源により巻線に矩形波電圧を印加し、電流を流す相を切り替えて運転するスイッチト・リラクタンス・モータの制御方法において、
前記スイッチング素子は、前記直流電源の正側端子に接続された上段スイッチング素子と、前記直流電源の負側端子に接続された下段スイッチンク素子とを各相に備え、一つの相の上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子を共にオンにし巻線に正の電圧を印加している状態と、上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子を共にオフにし巻線に負の電圧を印加する状態とを備えるハードチョッピング運転時、状態が一方から他方へ切り替わる直前の、前記直流電源と前記インバータの間の接続線を流れる電流を検出する電流検出装置の検出値と、切り替わった直後の前記電流検出装置の検出値の差に基づいて、状態が切り替わった時点での前記巻線に流れる電流を算出し、
前記回転子の前記固定子に対する相対角度位置を検知する角度検出装置の検出値と、前記電流検出装置の検出値に基づいて、前記巻線に流れる電流を制御するための指令値を生成し、
前記角度検出装置の検出値は、回転速度、電圧印加開始角度、電圧印加終了角度であることを特徴とするスイッチト・リラクタンス・モータの制御方法。
Based on the motor torque command value of a switched reluctance motor equipped with a stator with a multi-phase winding and a rotor that is rotated relative to the stator, a half-bridge circuit is composed of a switching element and a diode. Generates a drive signal for an inverter that applies a rectangular wave voltage to the winding, applies a rectangular wave voltage to the winding by a DC power source that applies a DC voltage to the inverter, and switches the phase in which the current flows. In the reluctance motor control method,
The switching element includes an upper switching element connected to a positive terminal of the DC power supply and a lower switching element connected to a negative terminal of the DC power supply in each phase, and an upper switching element of one phase. In a hard chopping operation in which both the lower switching element is turned on and a positive voltage is applied to the winding, and the upper switching element and the lower switching element are both turned off and a negative voltage is applied to the winding. The difference between the detection value of the current detection device that detects the current flowing through the connection line between the DC power supply and the inverter immediately before the state is switched from one to the other, and the detection value of the current detection device immediately after the switching. based on, to calculate the current flowing through the winding at the time the state is switched,
The detected value of the angle detection device for detecting the relative angular position relative to the stator of the rotor, based on the detected value of the current detector, and generates a command value for controlling the current flowing through the winding,
The control value of the switched reluctance motor, wherein the detected values of the angle detection device are a rotation speed, a voltage application start angle, and a voltage application end angle .
複数相からなる巻線が施された固定子及び固定子と相対回転させられる回転子を備えるスイッチト・リラクタンス・モータのモータトルク指令値に基づいて、スイッチング素子とダイオードからハーフブリッジ回路を構成し巻線に矩形波電圧を印加するインバータの駆動信号を生成し、前記インバータに直流電圧を印加する直流電源により巻線に矩形波電圧を印加し、電流を流す相を切り替えて運転するスイッチト・リラクタンス・モータの制御方法において、
前記スイッチング素子は、前記直流電源の正側端子に接続された上段スイッチング素子と、前記直流電源の負側端子に接続された下段スイッチンク素子とを各相に備え、一つの相の上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子を共にオンにし巻線に正の電圧を印加している状態と、上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子を共にオフにし巻線に負の電圧を印加する状態と、上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子のいずれか一方がオンで、他方がオフである状態とを備えるソフトチョッピング運転時、いずれかの状態から他の状態へ切り替わる直前の、前記直流電源と前記インバータの間の接続線を流れる電流を検出する電流検出装置の検出値と、切り替わった直後の前記電流検出装置の検出値の差に基づいて、状態が切り替わった時点での前記巻線に流れる電流を算出し、
前記回転子の前記固定子に対する相対角度位置を検知する角度検出装置の検出値と、前記電流検出装置の検出値に基づいて、前記巻線に流れる電流を制御するための指令値を生成し、
前記角度検出装置の検出値は、回転速度、電圧印加開始角度、電圧印加終了角度であることを特徴とするスイッチト・リラクタンス・モータの制御方法。
Based on the motor torque command value of a switched reluctance motor equipped with a stator with a multi-phase winding and a rotor that is rotated relative to the stator, a half-bridge circuit is composed of a switching element and a diode. Generates a drive signal for an inverter that applies a rectangular wave voltage to the winding, applies a rectangular wave voltage to the winding by a DC power source that applies a DC voltage to the inverter, and switches the phase in which the current flows. In the reluctance motor control method,
The switching element includes an upper switching element connected to a positive terminal of the DC power supply and a lower switching element connected to a negative terminal of the DC power supply in each phase, and an upper switching element of one phase. And a state where both the lower switching element is turned on and a positive voltage is applied to the winding, a state where both the upper switching element and the lower switching element are turned off and a negative voltage is applied to the winding, an upper switching element and the lower stage During soft chopping operation including a state in which either one of the switching elements is on and the other is off, it flows through a connection line between the DC power supply and the inverter immediately before switching from any state to another state Based on the difference between the detection value of the current detection device that detects the current and the detection value of the current detection device immediately after switching, the state is The current flowing through the winding is calculated at the time the unusual Ri,
The detected value of the angle detection device for detecting the relative angular position relative to the stator of the rotor, based on the detected value of the current detector, and generates a command value for controlling the current flowing through the winding,
The control value of the switched reluctance motor, wherein the detected values of the angle detection device are a rotation speed, a voltage application start angle, and a voltage application end angle .
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