DE112020004749T5 - CURRENT DETECTION DEVICE, ENGINE CONTROL DEVICE AND CURRENT DETECTION METHOD - Google Patents
CURRENT DETECTION DEVICE, ENGINE CONTROL DEVICE AND CURRENT DETECTION METHOD Download PDFInfo
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Abstract
Eine Stromerfassungsvorrichtung ist eine Stromerfassungsvorrichtung, die ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement in Reihe geschaltet aufweist und einen Strom erfasst, der durch einen Wechselrichter fließt, der dafür konfiguriert ist, ein Wechselstromsignal zu erzeugen, wobei die Stromerfassungsvorrichtung umfasst: eine erste Rogowski-Spule, die einen durch das erste Schaltelement fließenden Strom erfasst; eine zweite Rogowski-Spule, die einen durch das zweite Schaltelement fließenden Strom erfasst; und einen Erfassungsprozessor, der ein zusammengesetztes Signal erzeugt, das durch Addieren eines ersten Erfassungssignals, das durch Integrieren eines Ausgangs der ersten Rogowski-Spule erhalten wird, und eines zweiten Erfassungssignals, das durch Integrieren eines Ausgangs der zweiten Rogowski-Spule erhalten wird, gewonnen wird, und einen Ausgangsstrom eines Wechselstromsignals auf der Grundlage des zusammengesetzten Signals erfasst.A current sensing device is a current sensing device having a first switching element and a second switching element connected in series and sensing a current flowing through an inverter configured to generate an AC signal, the current sensing device comprising: a first Rogowski coil, detecting a current flowing through the first switching element; a second Rogowski coil that detects a current flowing through the second switching element; and a detection processor that generates a composite signal obtained by adding a first detection signal obtained by integrating an output of the first Rogowski coil and a second detection signal obtained by integrating an output of the second Rogowski coil , and detects an output current of an AC signal based on the composite signal.
Description
[Technisches Gebiet][Technical Field]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromerfassungsvorrichtung, eine Motorsteuerungsvorrichtung und ein Stromerfassungsverfahren.The present invention relates to a current detection device, a motor control device, and a current detection method.
[Stand der Technik][State of the art]
Beim Antrieb eines Fahrzeugs wie eines Elektroautos ist es notwendig, einen Motor mit einem starken Strom aus einer Batterie anzutreiben, und es ist bei der Motorantriebssteuerung eine präzise Stromerfassung erforderlich. Als konventionelle Technik zur Stromerfassung ist eine Technik, die eine Rogowski-Spule verwendet, bekannt (siehe z. B. Patentliteratur 1). Bei einer solchen herkömmlichen Technik wird der Stromwert durch lineare Annäherung an den Scheitelwert des Ausgangs der Rogowski-Spule geschätzt.When driving a vehicle such as an electric car, it is necessary to drive a motor with a large current from a battery, and precise current detection is required in motor drive control. As a conventional technique for current detection, a technique using a Rogowski coil is known (see
[Liste der Anführungen][list of citations]
[Patentliteratur][patent literature]
[Patentliteratur 1][Patent Literature 1]
Neu veröffentlichte japanische Übersetzung Nr. 2017/150726 der internationalen PCT-Veröffentlichung für PatentanmeldungenRepublished Japanese Translation No. 2017/150726 of the PCT International Publication for Patent Applications
[Zusammenfassung der Erfindung][Summary of the Invention]
[Technische Aufgabe][Technical Task]
Da jedoch bei der oben beschriebenen konventionellen Technik der Fehler des erfassten Stromwerts von der Abtastperiode abhängt, kann eine präzise Stromerfassung z. B. infolge einer unzureichenden Auflösung der Abtastperiode schwierig sein.However, in the conventional technique described above, since the error in the detected current value depends on the sampling period, precise current detection e.g. B. be difficult due to insufficient resolution of the sampling period.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das obige Problem zu lösen, und es ist deren Ziel, eine Stromerfassungsvorrichtung, eine Motorsteuerungsvorrichtung und ein Stromerfassungsverfahren bereitzustellen, durch welche ein Erfassungsfehler des Stromwerts infolge einer unzureichenden Auflösung der Abtastperiode reduziert werden kann.The present invention was made to solve the above problem, and its object is to provide a current detection device, a motor control device, and a current detection method, by which a detection error of the current value due to an insufficient resolution of the sampling period can be reduced.
[Technische Lösung][Technical solution]
Um das obige Problem zu lösen, ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Stromerfassungsvorrichtung, die ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement in Reihe geschaltet aufweist und einen Strom erfasst, der durch einen Wechselrichter fließt, der dafür konfiguriert ist, ein Wechselstromsignal zu erzeugen, wobei die Stromerfassungsvorrichtung umfasst: eine erste Rogowski-Spule, die einen durch das erste Schaltelement fließenden Strom erfasst; eine zweite Rogowski-Spule, die einen durch das zweite Schaltelement fließenden Strom erfasst; und einen Erfassungsprozessor, der ein zusammengesetztes Signal erzeugt, das durch Addieren eines ersten Erfassungssignals, das durch Integrieren eines Ausgangs der ersten Rogowski-Spule erhalten wird, und eines zweiten Erfassungssignals, das durch Integrieren eines Ausgangs der zweiten Rogowski-Spule erhalten wird, gewonnen wird, und einen Ausgangsstrom eines Wechselstromsignals auf der Grundlage des zusammengesetzten Signals erfasst.In order to solve the above problem, one aspect of the present invention is a current detection device that has a first switching element and a second switching element connected in series and detects a current that flows through an inverter that is configured to generate an AC signal, wherein the current detection device includes: a first Rogowski coil that detects a current flowing through the first switching element; a second Rogowski coil that detects a current flowing through the second switching element; and a detection processor that generates a composite signal obtained by adding a first detection signal obtained by integrating an output of the first Rogowski coil and a second detection signal obtained by integrating an output of the second Rogowski coil , and detects an output current of an AC signal based on the composite signal.
Ferner könnte ein Aspekt der vorliegenden Erfindung die obige Stromerfassungsvorrichtung sein, bei welcher der Wechselrichter eine Mehrzahl von Sätzen des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements umfasst und Wechselstromsignale mit voneinander verschiedenen Phasen erzeugt, die jeweils der Mehrzahl von Sätzen des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements entsprechen, die Stromerfassungsvorrichtung die erste Rogowski-Spule und die zweite Rogowski-Spule umfasst, die jeweils der Mehrzahl von Sätzen entsprechen, und der Erfassungsprozessor das zusammengesetzte Signal erzeugt, das jedem der Mehrzahl von Sätzen entspricht, und einen Ausgangsstrom für j edes der Wechselstromsignale mit unterschiedlichen Phasen auf der Grundlage des zusammengesetzten Signals erfasst.Furthermore, an aspect of the present invention could be the above current detection device, in which the inverter includes a plurality of sets of the first switching element and the second switching element and generates AC signals with different phases from each other, which respectively correspond to the plurality of sets of the first switching element and the second switching element , the current sensing device includes the first Rogowski coil and the second Rogowski coil corresponding to the plurality of sets, respectively, and the sensing processor generates the composite signal corresponding to each of the plurality of sets and an output current for each of the AC signals with different Phases detected based on the composite signal.
Ferner könnte ein Aspekt der vorliegenden Erfindung die obige Stromerfassungsvorrichtung sein, bei welcher der Erfassungsprozessor einen Gesamtwert, der durch Summieren der ersten Erfassungssignale, die jeweils der Mehrzahl von Sätzen entsprechen, erhalten wird, als einen Eingangsstrom des Wechselrichters erfasst.Further, an aspect of the present invention could be the above current detection device, in which the detection processor detects a total value obtained by summing the first detection signals each corresponding to the plurality of sets as an input current of the inverter.
Ferner könnte ein Aspekt der vorliegenden Erfindung die obige Stromerfassungsvorrichtung sein, bei welcher der Erfassungsprozessor einen Negativstrom eines Wechselstromsignals einer Phase, die sich in einer Periode eines Negativstroms befindet, unter der Mehrzahl von Wechselstromsignalen mit unterschiedlichen Phasen auf der Grundlage eines Ausgangsstroms einer anderen Phase als der einen Phase unter der Mehrzahl von Wechselstromsignalen erfasst.Further, an aspect of the present invention could be the above current detection device, in which the detection processor detects a negative current of an AC signal of a phase that is in a period of negative current among the plurality of AC signals with different phases based on an output current of a phase other than the detects a phase among the plurality of AC signals.
Ferner ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Stromerfassungsvorrichtung, die ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement in Reihe geschaltet aufweist und einen Strom erfasst, der durch einen Wechselrichter fließt, der dafür konfiguriert ist, ein Wechselstromsignal zu erzeugen, wobei die Stromerfassungsvorrichtung umfasst: eine erste Rogowski-Spule, die einen durch das erste Schaltelement fließenden Strom erfasst; eine zweite Rogowski-Spule, die einen durch das zweite Schaltelement fließenden Strom erfasst; und einen Erfassungsprozessor, der einen Ausgangsstrom eines Wechselstromsignals auf der Grundlage eines Erfassungssignals mit einem größeren Tastverhältnis für das Bringen eines Schaltelements in einen leitenden Zustand zwischen einem ersten Erfassungssignal, das durch Integrieren eines Ausgangs der ersten Rogowski-Spule erhalten wird, und einem zweiten Erfassungssignal, das durch Integrieren eines Ausgangs der zweiten Rogowski-Spule erhalten wird, erfasst.Furthermore, one aspect of the present invention is a current sensing device having a first switching element and a second switching element connected in series and sensing a current flowing through an inverter configured to generate an AC signal, the current sensing device comprising: a first Rogowski coil that detects a current flowing through the first switching element; a second Rogowski coil that detects a current flowing through the second switching element; and a detection processor that converts an output current of an AC signal based on a detection signal having a larger duty ratio for bringing a switching element into a conductive state between a first detection signal obtained by integrating an output of the first Rogowski coil and a second detection signal, obtained by integrating an output of the second Rogowski coil.
Ferner könnte ein Aspekt der vorliegenden Erfindung die obige Stromerfassungsvorrichtung sein, bei welcher der Erfassungsprozessor ein zusammengesetztes Signal erzeugt, das durch Addieren des ersten Erfassungssignals und des zweiten Erfassungssignals erhalten wird, und einen Ausgangsstrom des Wechselstromsignals in einer Periode eines Erfassungssignals mit einem größeren Tastverhältnis zwischen dem ersten Erfassungssignal und dem zweiten Erfassungssignal in Bezug auf das zusammengesetzte Signal erfasst.Further, an aspect of the present invention could be the above current detection device, in which the detection processor generates a composite signal obtained by adding the first detection signal and the second detection signal, and an output current of the AC signal in a period of a detection signal with a larger duty ratio between the first detection signal and the second detection signal with respect to the composite signal.
Ferner könnte ein Aspekt der vorliegenden Erfindung die obige Stromerfassungsvorrichtung sein, bei welcher der Erfassungsprozessor einen Ausgangsstrom des Wechselstromsignals in einer Periode eines Erfassungssignals erfasst, das ein größeres Tastverhältnis zwischen dem ersten Erfassungssignal und dem zweiten Erfassungssignal aufweist.Further, an aspect of the present invention could be the above current detection device, in which the detection processor detects an output current of the AC signal in a period of a detection signal that has a larger duty ratio between the first detection signal and the second detection signal.
Ferner könnte ein Aspekt der vorliegenden Erfindung die obige Stromerfassungsvorrichtung sein, bei welcher der Erfassungsprozessor Folgendes umfasst: eine erste Integrierschaltung mit einer Rücksetzfunktion, die einen Ausgang der ersten Rogowski-Spule integriert; und eine zweite Integrierschaltung mit einer Rücksetzfunktion, die einen Ausgang der zweiten Rogowski-Spule integriert.Further, an aspect of the present invention could be the above current detection device, in which the detection processor includes: a first integrating circuit having a reset function and integrating an output of the first Rogowski coil; and a second integrating circuit having a reset function that integrates an output of the second Rogowski coil.
Ferner ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Motorsteuerungsvorrichtung, die Folgendes umfasst: die oben beschriebene Stromerfassungsvorrichtung; einen Wechselrichter, der das Wechselstromsignal an einen Motor als Ansteuersignal liefert; und einen Motorcontroller, der das Schalten des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements auf der Grundlage des von der Stromerfassungsvorrichtung erfassten Ausgangsstroms steuert.Further, one aspect of the present invention is a motor control device including: the current detection device described above; an inverter that supplies the AC signal to a motor as a driving signal; and a motor controller that controls switching of the first switching element and the second switching element based on the output current detected by the current detection device.
Ferner ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Stromerfassungsverfahren zum Erfassen eines Stroms, der durch einen Wechselrichter fließt, der ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement in Reihe geschaltet aufweist und ein Wechselstromsignal erzeugt, wobei das Stromerfassungsverfahren umfasst: einen ersten Erzeugungsschritt zum Erzeugen eines ersten Erfassungssignals durch einen Erfassungsprozessor durch Integrieren eines Ausgangs einer ersten Rogowski-Spule, die einen durch das erste Schaltelement fließenden Strom erfasst; einen ersten Erzeugungsschritt zum Erzeugen eines zweiten Erfassungssignals durch den Erfassungsprozessor durch Integrieren eines Ausgangs einer zweiten Rogowski-Spule, die einen durch das zweite Schaltelement fließenden Strom erfasst; und einen Erfassungsverarbeitungsschritt zum Erzeugen eines zusammengesetzten Signals durch den Erfassungsprozessor, das durch Addieren des im ersten Erzeugungsschritt erzeugten ersten Erfassungssignals und des im zweiten Erzeugungsschritt erzeugten zweiten Erfassungssignals erhalten wird, und zum Erfassen eines Ausgangsstroms eines Wechselstromsignals auf der Grundlage des zusammengesetzten Signals.Furthermore, one aspect of the present invention is a current detection method for detecting a current flowing through an inverter having a first switching element and a second switching element connected in series and generating an AC signal, the current detection method comprising: a first generating step for generating a first detection signal by a detection processor by integrating an output of a first Rogowski coil that detects a current flowing through the first switching element; a first generation step of generating a second detection signal by the detection processor by integrating an output of a second Rogowski coil that detects a current flowing through the second switching element; and a detection processing step of generating, by the detection processor, a composite signal obtained by adding the first detection signal generated in the first generation step and the second detection signal generated in the second generation step, and detecting an output current of an AC signal based on the composite signal.
Ferner ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Stromerfassungsverfahren zum Erfassen eines Stroms, der durch einen Wechselrichter fließt, der ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement in Reihe geschaltet aufweist und ein Wechselstromsignal erzeugt, wobei das Stromerfassungsverfahren umfasst: einen ersten Erzeugungsschritt zum Erzeugen eines ersten Erfassungssignals durch einen Erfassungsprozessor durch Integrieren eines Ausgangs einer ersten Rogowski-Spule, die einen durch das erste Schaltelement fließenden Strom erfasst; einen ersten Erzeugungsschritt zum Erzeugen eines zweiten Erfassungssignals durch den Erfassungsprozessor durch Integrieren eines Ausgangs einer zweiten Rogowski-Spule, die einen durch das zweite Schaltelement fließenden Strom erfasst; und einen Erfassungsverarbeitungsschritt zum Erfassen eines Ausgangsstroms eines Wechselstromsignals durch den Erfassungsprozessor auf der Grundlage eines Erfassungssignals mit einem größeren Tastverhältnis für das Bringen eines Schaltelements in einen leitenden Zustand zwischen dem im ersten Erzeugungsschritt erzeugten ersten Erfassungssignal und dem im zweiten Erzeugungsschritt erzeugten zweiten Erfassungssignal.Furthermore, one aspect of the present invention is a current detection method for detecting a current flowing through an inverter having a first switching element and a second switching element in connected in series and generates an AC signal, the current detection method comprising: a first generation step of generating a first detection signal by a detection processor by integrating an output of a first Rogowski coil that detects a current flowing through the first switching element; a first generation step of generating a second detection signal by the detection processor by integrating an output of a second Rogowski coil that detects a current flowing through the second switching element; and a detection processing step of detecting an output current of an AC signal by the detection processor based on a detection signal having a larger duty ratio for bringing a switching element into a conductive state between the first detection signal generated in the first generating step and the second detection signal generated in the second generating step.
[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung][Advantageous Effects of the Invention]
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Stromerfassungsvorrichtung eine erste Rogowski-Spule, die einen durch ein erstes Schaltelement fließenden Strom erfasst, und eine zweite Rogowski-Spule, die einen durch ein zweites Schaltelement fließenden Strom erfasst, und erzeugt ein Erfassungsprozessor ein zusammengesetztes Signal, das durch Addieren eines ersten Erfassungssignals, das durch Integrieren eines Ausgangs der ersten Rogowski-Spule erhalten wird, und eines zweiten Erfassungssignals, das durch Integrieren eines Ausgangs der zweiten Rogowski-Spule erhalten wird, gewonnen wird, und erfasst einen Ausgangsstrom eines Wechselstromsignals auf der Grundlage des zusammengesetzten Signals. Dadurch kann die Stromerfassungsvorrichtung das zusammengesetzte Signal nahe an der tatsächlichen Wellenform des Ausgangsstroms eines Wechselstromsignals erzeugen, und somit ist es möglich, den Erfassungsfehler des Stromwerts infolge einer unzureichenden Auflösung der Abtastperiode zu reduzieren. Folglich kann die Stromerfassungsvorrichtung eine präzise Stromerfassung mit einer kostengünstigen Struktur mit einer geringen Auflösung der Abtastperiode realisieren.According to the present invention, a current detection device includes a first Rogowski coil that detects a current flowing through a first switching element and a second Rogowski coil that detects a current flowing through a second switching element, and a detection processor generates a composite signal that is through Adding a first detection signal obtained by integrating an output of the first Rogowski coil and a second detection signal obtained by integrating an output of the second Rogowski coil, and detects an output current of an AC signal based on the composite signals. Thereby, the current detecting device can generate the composite signal close to the actual waveform of the output current of an AC signal, and thus it is possible to reduce the detection error of the current value due to insufficient resolution of the sampling period. Consequently, the current detection device can realize precise current detection with a low-cost structure with a low resolution of the sampling period.
Figurenlistecharacter list
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1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.1 14 is a block diagram showing an example of a motor control device according to a first embodiment. -
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für einen Erfassungsprozessor in der ersten Ausführungsform darstellt.2 12 is a block diagram showing an example of a detection processor in the first embodiment. -
3 ist ein Schaltplan, der ein Beispiel für eine Integrierschaltung in der ersten Ausführungsform darstellt.3 Fig. 12 is a circuit diagram showing an example of an integrating circuit in the first embodiment. -
4 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionsweise eines Motorcontrollers in der ersten Ausführungsform.4 12 is a diagram for explaining the operation of a motor controller in the first embodiment. -
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Stromwellenform des Motorantriebs in der ersten Ausführungsform darstellt.5 12 is a diagram showing an example of the current waveform of the motor drive in the first embodiment. -
6 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Verarbeitung zur Erzeugung des zusammengesetzten Signals in der ersten Ausführungsform.6 Fig. 14 is a diagram for explaining composite signal generation processing in the first embodiment. -
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Ausgangsstromerfassungsverarbeitung durch eine Stromerfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.7 14 is a flowchart showing an example of output current detection processing by a current detection device according to the first embodiment. -
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Eingangsstromerfassungsverarbeitung durch die Stromerfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.8th 14 is a flowchart showing an example of the input current detection processing by the current detection device according to the first embodiment. -
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Negativstromerfassungsverarbeitung durch die Stromerfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.9 14 is a flowchart showing an example of the negative current detection processing by the current detection device according to the first embodiment. -
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für das Klingeln eines Erfassungssignals darstellt.10 Fig. 12 is a diagram showing an example of ringing of a detection signal. -
11 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.11 14 is a block diagram showing an example of a motor control device according to a second embodiment. -
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Ausgangsstromerfassungsverarbeitung durch eine Stromerfassungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.12 14 is a flowchart showing an example of output current detection processing by a current detection device according to the second embodiment. -
13 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Motorsteuerungsvorrichtung und eine Stromerfassungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.13 14 is a block diagram showing an example of a motor control device and a current detection device according to a third embodiment.
[Beschreibung von Ausführungsformen][Description of Embodiments]
Im Folgenden werden eine Stromerfassungsvorrichtung, eine Motorsteuerungsvorrichtung und ein Stromerfassungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.Hereinafter, a current detection device, a motor control device, and a current detection method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Erste Ausführungsform][First embodiment]
Wie in
Außerdem ist die Motorsteuerungsvorrichtung 1 mit einem Motor 3 verbunden.In addition, the
Die Gleichstromversorgung 2 ist zum Beispiel eine Batterie oder dergleichen und versorgt die Motorsteuerungsvorrichtung 1 mit Gleichstrom.The
Der Motor 3 ist z.B. ein dreiphasiger bürstenloser Motor, der durch eine Sinuswelle angetrieben wird, und wird durch Wechselstromsignale (U-Phasen-Signal, V-Phasen-Signal, W-Phasen-Signal) angetrieben, die als Ansteuersignale vom Wechselrichter 20 der Motorsteuerungsvorrichtung 1 geliefert werden.The
Der Glättungskondensator 4 ist zwischen einer Stromversorgungsleitung L1, die mit einem Pluspol der Gleichstromversorgung 2 verbunden ist, und einer Masseleitung L2, die mit einem Minuspol der Gleichstromversorgung 2 verbunden ist, angeschlossen und glättet die von der Gleichstromversorgung 2 gelieferte Gleichspannung.The
Der Wechselrichter 20 erzeugt Wechselstromsignale (U-Phasen-Signal, V-Phasen-Signal, W-Phasen-Signal) zum Antrieb des Motors 3 auf der Grundlage der Steuerung durch den Motorcontroller 30. Der Wechselrichter 20 umfasst Schaltelemente 21-1 bis 21-3 und Schaltelemente 22-1 bis 22-3. Durch Schalten der Schaltelemente 21-1 bis 21-3 und der Schaltelemente 22-1 bis 22-3 erzeugt der Wechselrichter 20 zum Beispiel dreiphasige sinusförmige Stromsignale mit um 120 Grad verschobenen Phasen als Ansteuersignale.The
Es sei darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Schaltelemente 21-1 bis 21-3 einem hohen Arm entsprechen, der ein oberes Schaltelement (erstes Schaltelement) darstellt, und in einem Fall, in dem auf ein beliebiges oberes Schaltelement in dem Wechselrichter 20 verwiesen werden soll, oder in einem Fall, in dem die Schaltelemente nicht besonders unterschieden werden, als Schaltelemente 21 bezeichnet werden.It should be noted that in the present embodiment, the switching elements 21-1 to 21-3 correspond to a high arm constituting an upper switching element (first switching element), and in a case where any upper switching element in the
Ferner entsprechen die Schaltelemente 22-1 bis 22-3 einem niedrigen Arm, der ein unteres Schaltelement (zweites Schaltelement) darstellt, und werden in einem Fall, in dem auf ein beliebiges unteres Schaltelement in dem Wechselrichter 20 verwiesen werden soll, oder in einem Fall, in dem die Schaltelemente nicht besonders unterschieden werden, als Schaltelemente 22 bezeichnet.Further, the switching elements 22-1 to 22-3 correspond to a low arm constituting a lower switching element (second switching element), and are used in a case where any lower switching element in the
Ein Schaltelement 21 und ein Schaltelement 22 sind zwischen der Stromversorgungsleitung L1 und der Masseleitung L2 in Reihe geschaltet, um eine Vollbrückenschaltung zu bilden. Des Weiteren sind die Schaltelemente 21 (21-1 bis 21-3) und die Schaltelemente 22 (22-1 bis 22-3) zum Beispiel Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) vom N-Typ.A
Das Schaltelement 21-1 und das Schaltelement 22-1 sind zwischen der Stromversorgungsleitung L1 und der Masseleitung L2 in Reihe geschaltet, um eine Vollbrückenschaltung zu bilden, die ein U-Phasen-Signal erzeugt, das ein U-Phasen-Ansteuersignal ist. Das Schaltelement 21-1 und das Schaltelement 22-1 werden auf der Grundlage von Steuersignalen (S1, S2) geschaltet, die von dem Motorcontroller 30 ausgegeben werden, und geben ein U-Phasen-Signal von einem Knoten N1 aus, der zwischen dem Schaltelement 21-1 und dem in Reihe geschalteten Schaltelement 22-1 liegt.The switching element 21-1 and the switching element 22-1 are connected in series between the power supply line L1 and the ground line L2 to form a full bridge circuit that generates a U-phase signal that is a U-phase drive signal. The switching element 21-1 and the switching element 22-1 are switched based on control signals (S1, S2) output from the
Das Schaltelement 21-2 und das Schaltelement 22-2 sind zwischen der Stromversorgungsleitung L1 und der Masseleitung L2 in Reihe geschaltet, um eine Vollbrückenschaltung zu bilden, die ein V-Phasen-Signal erzeugt, das ein V-Phasen-Ansteuersignal ist. Das Schaltelement 21-2 und das Schaltelement 22-2 werden auf der Grundlage von Steuersignalen (S3, S4) geschaltet, die von dem Motorcontroller 30 ausgegeben werden, und geben ein V-Phasen-Signal von einem Knoten N2 aus, der zwischen dem Schaltelement 21-2 und dem in Reihe geschalteten Schaltelement 22-2 liegt.The switching element 21-2 and the switching element 22-2 are connected in series between the power supply line L1 and the ground line L2 to form a full bridge circuit having a V-phase signal nal is generated which is a V-phase drive signal. The switching element 21-2 and the switching element 22-2 are switched based on control signals (S3, S4) output from the
Das Schaltelement 21-3 und das Schaltelement 22-3 sind zwischen der Stromversorgungsleitung L1 und der Masseleitung L2 in Reihe geschaltet, um eine Vollbrückenschaltung zu bilden, die ein W-Phasen-Signal erzeugt, das ein W-Phasen-Ansteuersignal ist. Das Schaltelement 21-3 und das Schaltelement 22-3 werden auf der Grundlage von Steuersignalen (S5, S6) geschaltet, die von dem Motorcontroller 30 ausgegeben werden, und geben ein W-Phasen-Signal von einem Knoten N3 aus, der zwischen dem Schaltelement 21-3 und dem in Reihe geschalteten Schaltelement 22-3 liegt.The switching element 21-3 and the switching element 22-3 are connected in series between the power supply line L1 and the ground line L2 to form a full bridge circuit that generates a W-phase signal that is a W-phase drive signal. The switching element 21-3 and the switching element 22-3 are switched based on control signals (S5, S6) output from the
Wie oben beschrieben, umfasst der Wechselrichter 20 eine Mehrzahl von Sätzen des Schaltelements 21 und des Schaltelements 22 und erzeugt Wechselstromsignale (U-Phasen-Signal, V-Phasen-Signal, W-Phasen-Signal) mit voneinander verschiedenen Phasen, die jeweils der Mehrzahl von Sätzen des Schaltelements 21 und des Schaltelements 22 entsprechen.As described above, the
Die Stromerfassungsvorrichtung 10 erfasst einen Strom, der durch den Wechselrichter 20 fließt. Die Stromerfassungsvorrichtung 10 erfasst zum Beispiel einen Ausgangsstrom eines Ansteuersignals (Wechselstromsignals) jeder vom Wechselrichter 20 erzeugten Phase. Außerdem erfasst die Stromerfassungsvorrichtung 10 einen Eingangsstrom (Eingangsstrom des Wechselrichters 20) von der Gleichstromversorgung 2.The
Die Stromerfassungsvorrichtung 10 umfasst Rogowski-Spulen 11-1 bis 11-3, Rogowski-Spulen 12-1 bis 12-3 und einen Erfassungsprozessor 13.The
Es sei darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Rogowski-Spulen 11-1 bis 11-3 Luftspulen sind, die Ströme erfassen, die durch die Schaltelemente 21 (21-1 bis 21-3) fließen, und in einem Fall, in dem auf eine Rogowski-Spule (erste Rogowski-Spule) für ein beliebiges Schaltelement 21 in der Stromerfassungsvorrichtung 10 verwiesen werden soll, oder in einem Fall, in dem die Rogowski-Spulen nicht besonders unterschieden werden, als Rogowski-Spulen 11 bezeichnet werden.It should be noted that in the present embodiment, the Rogowski coils 11-1 to 11-3 are air-core coils that detect currents flowing through the switching elements 21 (21-1 to 21-3), and in a case in which shall be referred to as a Rogowski coil (first Rogowski coil) for any switching
Ferner sind die Rogowski-Spulen 12-1 bis 12-3 Luftspulen, die Ströme erfassen, die durch die Schaltelemente 22 (22-1 bis 22-3) fließen, und werden in einem Fall, in dem auf eine Rogowski-Spule (zweite Rogowski-Spule) für ein beliebiges Schaltelement 22 in der Stromerfassungsvorrichtung 10 verwiesen werden soll, oder in einem Fall, in dem die Rogowski-Spulen nicht besonders unterschieden werden, als Rogowski-Spulen 12 bezeichnet.Further, the Rogowski coils 12-1 to 12-3 are air-core coils that detect currents flowing through the switching elements 22 (22-1 to 22-3), and in a case where a Rogowski coil (second Rogowski coil) for any switching
Eine Rogowski-Spule 11 (erste Rogowski-Spule) erfasst einen Strom, der durch ein Schaltelement 21 fließt. Die Rogowski-Spule 11-1 ist zum Beispiel auf einer Signalleitung angeordnet, die einen Drain-Anschluss des Schaltelements 21-1 und die Stromversorgungsleitung L1 verbindet, und erfasst einen Strom, der durch das Schaltelement 21-1 fließt. Ferner ist die Rogowski-Spule 11-2 auf einer Signalleitung angeordnet, die einen Drain-Anschluss des Schaltelements 21-2 und die Stromversorgungsleitung L1 verbindet, und erfasst einen Strom, der durch das Schaltelement 21-2 fließt. Des Weiteren ist die Rogowski-Spule 11-3 auf einer Signalleitung angeordnet, die einen Drain-Anschluss des Schaltelements 21-3 und die Stromversorgungsleitung L1 verbindet, und erfasst einen Strom, der durch das Schaltelement 21-3 fließt.A Rogowski coil 11 (first Rogowski coil) detects a current flowing through a switching
Außerdem ist zum Beispiel die Rogowski-Spule 12-1 auf einer Signalleitung angeordnet, die einen Source-Anschluss des Schaltelements 22-1 und die Masseleitung L2 verbindet, und erfasst einen Strom, der durch das Schaltelement 22-1 fließt. Ferner ist die Rogowski-Spule 12-2 auf einer Signalleitung angeordnet, die einen Source-Anschluss des Schaltelements 22-2 und die Masseleitung L2 verbindet, und erfasst einen Strom, der durch das Schaltelement 22-2 fließt. Des Weiteren ist die Rogowski-Spule 12-3 auf einer Signalleitung angeordnet, die einen Source-Anschluss des Schaltelements 22-3 und die Masseleitung L2 verbindet, und erfasst einen Strom, der durch das Schaltelement 22-3 fließt.Also, for example, the Rogowski coil 12-1 is arranged on a signal line connecting a source of the switching element 22-1 and the ground line L2, and detects a current flowing through the switching element 22-1. Further, the Rogowski coil 12-2 is arranged on a signal line connecting a source of the switching element 22-2 and the ground line L2, and detects a current flowing through the switching element 22-2. Furthermore, the Rogowski coil 12-3 is arranged on a signal line connecting a source of the switching element 22-3 and the ground line L2, and detects a current flowing through the switching element 22-3.
Wie oben beschrieben, umfasst die Stromerfassungsvorrichtung 10 die Rogowski-Spulen 11 und die Rogowski-Spulen 12, die jeweils der Mehrzahl von Sätzen des Schaltelements 21 und des Schaltelements 22 entsprechen.As described above, the
Der Erfassungsprozessor 13 ist ein Prozessor, der die Verarbeitung der Erfassung eines durch den Wechselrichter 20 fließenden Stroms durchführt. Zum Beispiel erzeugt der Erfassungsprozessor 13 ein zusammengesetztes Signal, das durch Addieren des ersten Erfassungssignals, das durch Integrieren des Ausgangs der Rogowski-Spule 11 erhalten wird, und des zweiten Erfassungssignals, das durch Integrieren des Ausgangs der Rogowski-Spule 12 erhalten wird, gewonnen wird, und erfasst einen Ausgangsstrom eines Wechselstromsignals auf der Grundlage des zusammengesetzten Signals. Der Erfassungsprozessor 13 erzeugt ein zusammengesetztes Signal, das jedem der Mehrzahl von Sätzen entspricht, und erfasst einen Ausgangsstrom für jedes der Wechselstromsignale mit unterschiedlichen Phasen auf der Grundlage des zusammengesetzten Signals. Insbesondere gibt der Erfassungsprozessor 13 die erzeugten zusammengesetzten Signale als Stromsignale aus, die Ausgangsströme von Ansteuersignalen (U-Phasen-Signal, V-Phasen-Signal, W-Phasen-Signal) des Motors 3 abbilden.The
Darüber hinaus erfasst der Erfassungsprozessor 13 einen Gesamtwert, der durch Summieren der ersten Erfassungssignale erhalten wird, die jeweils der Mehrzahl von Sätzen des Schaltelements 21 und des Schaltelements 22 entsprechen, als Eingangsstrom des Wechselrichters 20. Insbesondere gibt der Erfassungsprozessor 13 ein Eingangsstromsignal aus, das einen Eingangsstrom (Eingangsstrom des Wechselrichters 20) abbildet.In addition, the
Des Weiteren erfasst der Erfassungsprozessor 13 einen Negativstrom eines Ansteuersignals (Wechselstromsignals) einer Phase, die sich in einer Periode eines Negativstroms befindet, unter der Mehrzahl von Ansteuersignalen (U-Phasen-Signal, V-Phasen-Signal, W-Phasen-Signal) mit unterschiedlichen Phasen auf der Grundlage von Ausgangsströmen anderer Phasen als der einen Phase unter der Mehrzahl von Ansteuersignalen. Wenn sich zum Beispiel das U-Phasen-Ansteuersignal in einer Periode befindet, in der ein Negativstrom fließt, dann addiert der Erfassungsprozessor 13 den V-Phasen-Ausgangsstrom und den W-Phasen-Ausgangsstrom, um den Negativstrom zu berechnen. Der Erfassungsprozessor 13 gibt ein Negativstromsignal aus, das einen Negativstrom eines Ansteuersignals (Wechselstromsignals) abbildet.Furthermore, the
Es sei darauf hingewiesen, dass Einzelheiten der Struktur des Erfassungsprozessors 13 später unter Bezugnahme auf
Der Motorcontroller 30 ist beispielsweise ein Prozessor, der eine Zentraleinheit (CPU) oder dergleichen umfasst, und steuert die Motorsteuerungsvorrichtung 1 integral. Der Motorcontroller 30 steuert das Schalten des Schaltelements 21 und des Schaltelements 22 auf der Grundlage des Ausgangsstroms eines Ansteuersignals (Wechselstromsignals), das von der Stromerfassungsvorrichtung 10 erfasst wird.The
Der Motorcontroller 30 umfasst zum Beispiel einen Analog-Digital-Wandler (AD-Wandler) (nicht dargestellt) und wandelt die Spannung jedes Stromsignals, das vom Erfassungsprozessor 13 der Stromerfassungsvorrichtung 10 ausgegeben wird, in einen Stromwert um, um den Stromwert zu erfassen. Zum Beispiel erfasst der Motorcontroller 30 den Stromwert des vom Erfassungsprozessor 13 ausgegebenen Stromsignals über den AD-Wandler und erfasst auf der Grundlage des Stromwerts des Stromsignals einen Punkt (Nulldurchgangspunkt), an dem der Nulldurchgang des Stroms stattfindet. Der Motorcontroller 30 steuert das Schalten des Schaltelements 21 und des Schaltelements 22 auf der Grundlage des erfassten Nulldurchgangspunkts.The
Darüber hinaus erfasst der Motorcontroller 30 zum Beispiel den Stromwert des vom Erfassungsprozessor 13 ausgegebenen Eingangsstromsignals über den AD-Wandler und erfasst den Maximalwert des Stromwerts des Eingangsstromsignals. Der Motorcontroller 30 verwendet den Maximalwert des erfassten Stromwerts zur Überstromerkennung. Das heißt, wenn der Maximalwert des erfassten Stromwerts gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert wird, stellt der Motorcontroller 30 fest, dass eine Überstromanomalie aufgetreten ist, und führt eine Anomalieverarbeitung wie zum Beispiel das Anhalten des Antriebs des Motors 3 durch.In addition, the
Des Weiteren erfasst der Motorcontroller 30 zum Beispiel den Stromwert des vom Erfassungsprozessor 13 ausgegebenen Negativstromsignals über den AD-Wandler und erfasst den Maximalwert (Negativstrommaximalwert) des Stromwerts des Negativstromsignals. Der Motorcontroller 30 verwendet den erfassten Negativstrommaximalwert zur Überstromerkennung. Das heißt, wenn der erfasste Negativstrommaximalwert gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert wird, stellt der Motorcontroller 30 fest, dass eine Überstromanomalie aufgetreten ist, und führt eine Anomalieverarbeitung wie zum Beispiel das Anhalten des Antriebs des Motors 3 durch.Further, the
Als Nächstes werden Einzelheiten der Struktur des oben beschriebenen Erfassungsprozessors 13 unter Bezugnahme auf
Wie in
Es sei darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Integrierschaltungen 40-1 bis 40-6 die gleiche Beschaffenheit haben und in einem Fall, in dem auf eine beliebige Integrierschaltung in dem Erfassungsprozessor 13 verwiesen werden soll, oder in einem Fall, in dem die Integrierschaltungen nicht besonders unterschieden werden, als Integrierschaltungen 40 bezeichnet werden.It should be noted that in the present embodiment, the integrating circuits 40-1 to 40-6 have the same constitution, and in a case where any integrating circuit in the
Außerdem haben die Addierer 50-1 bis 50-6 die gleiche Beschaffenheit und werden in einem Fall, in dem auf einen beliebigen Addierer in dem Erfassungsprozessor 13 verwiesen werden soll, oder in einem Fall, in dem die Addierer nicht besonders unterschieden werden, als Addierer 50 bezeichnet.In addition, the adders 50-1 to 50-6 have the same nature and are referred to as adders in a case where any adder is to be referred to in the
Die Integrierschaltung 40-1 ist mit der Rogowski-Spule 11-1 verbunden und gibt ein Erfassungssignal UH aus, das durch Integration des Ausgangs der Rogowski-Spule 11-1 erhalten wird. Ferner ist die Integrierschaltung 40-2 mit der Rogowski-Spule 12-1 verbunden und gibt ein Erfassungssignal UL aus, das durch Integration des Ausgangs der Rogowski-Spule 12-1 erhalten wird.The integrating circuit 40-1 is connected to the Rogowski coil 11-1 and outputs a detection signal UH obtained by integrating the output of the Rogowski coil 11-1. Further, the integrating circuit 40-2 is connected to the Rogowski coil 12-1 and outputs a detection signal UL obtained by integrating the output of the Rogowski coil 12-1.
Des Weiteren ist die Integrierschaltung 40-3 mit der Rogowski-Spule 11-2 verbunden und gibt ein Erfassungssignal VH aus, das durch Integration des Ausgangs der Rogowski-Spule 11-2 gewonnen wird. Ferner ist die Integrierschaltung 40-4 mit der Rogowski-Spule 12-2 verbunden und gibt ein Erfassungssignal VL aus, das durch Integration des Ausgangs der Rogowski-Spule 12-2 gewonnen wird.Furthermore, the integrating circuit 40-3 is connected to the Rogowski coil 11-2 and outputs a detection signal VH obtained by integrating the output of the Rogowski coil 11-2. Further, the integrating circuit 40-4 is connected to the Rogowski coil 12-2 and outputs a detection signal VL obtained by integrating the output of the Rogowski coil 12-2.
Des Weiteren ist die Integrierschaltung 40-5 mit der Rogowski-Spule 11-3 verbunden und gibt ein Erfassungssignal WH aus, das durch Integration des Ausgangs der Rogowski-Spule 11-3 gewonnen wird. Ferner ist die Integrierschaltung 40-6 mit der Rogowski-Spule 12-3 verbunden und gibt ein Erfassungssignal WL aus, das durch Integration des Ausgangs der Rogowski-Spule 12-3 gewonnen wird.Furthermore, the integrating circuit 40-5 is connected to the Rogowski coil 11-3 and outputs a detection signal WH obtained by integrating the output of the Rogowski coil 11-3. Further, the integrating circuit 40-6 is connected to the Rogowski coil 12-3 and outputs a detection signal WL obtained by integrating the output of the Rogowski coil 12-3.
Die Integrierschaltungen 40 (40-1 bis 40-6) verfügen über eine Rücksetzfunktion und integrieren die Ausgänge der Rogowski-Spulen (11, 12). Die genaue Struktur der Integrierschaltungen 40 wird hier unter Bezugnahme auf
Wie in
Der Widerstand 41 ist zwischen einem Ende einer Rogowski-Spule 11 (12) und einer invertierenden Eingangsklemme des Operationsverstärkers 42 angeschlossen. Zudem ist der Kondensator 43 zwischen einer invertierenden Eingangsklemme (Knoten N5) des Operationsverstärkers 42 und einer Ausgangsklemme (Knoten N5) des Operationsverstärkers 42 angeschlossen.The
Der Operationsverstärker 42 arbeitet als Integrierschaltung, indem er den Widerstand 41 und den Kondensator 43 verbindet. Im Operationsverstärker 42 ist ein Ende einer Rogowski-Spule 11 (12) über einen Widerstand 41 mit einer invertierenden Eingangsklemme verbunden, und das andere Ende der Rogowski-Spule 11 (12) ist mit einem nichtinvertierenden Eingang verbunden. Der Operationsverstärker 42 verwendet den Ausgang einer Rogowski-Spule 11 (12) als Eingangssignal (EIN) und gibt ein Ausgangssignal (AUS) aus, das durch Integration des Ausgangs der Rogowski-Spule 11 (12) erhalten wird.The
Der Reset-Schalter 44 ist zwischen einer invertierenden Eingangsklemme (Knoten N4) des Operationsverstärkers 42 und einer Ausgangsklemme (Knoten N5) des Operationsverstärkers 42 parallel zum Kondensator 43 angeschlossen. Der Reset-Schalter 44 ist ein Schalter, der das Ausgangspotential der Integrierschaltung 40 zurücksetzt, und der leitende Zustand wird zum Beispiel durch ein Impulssignal auf der Grundlage des Steuersignals S gesteuert. Es sei darauf hingewiesen, dass der Reset-Schalter 44 so gesteuert wird, dass er sich in einem leitenden Zustand (EIN-Zustand) befindet, wenn die Integrierschaltung 40 zurückgesetzt wird.The
Es sei darauf hingewiesen, dass die Integrierschaltung 40 als Integrierschaltung arbeitet, wenn der Reset-Schalter 44 durch das Steuersignal S so gesteuert wird, dass er sich in einem nichtleitenden Zustand (AUS-Zustand) befindet.It should be noted that the
Überdies wird das Steuersignal S durch den Motorcontroller 30 so gesteuert, dass zum Beispiel die Integrierschaltung 40 zurückgesetzt wird, wenn das Schalten des oben beschriebenen Schaltelements 21 und des oben beschriebenen Schaltelements 22 unterbrochen wird, und die Integrierschaltung 40 arbeitet, wenn das Schaltelement 21 und das Schaltelement 22 geschaltet werden.Moreover, the control signal S is controlled by the
Ferner entsprechen in
Der Addierer 50 ist ein analoger Addierer mit zwei Eingängen und wird zum Beispiel durch eine Addierschaltung mit einem Operationsverstärker realisiert. Der Addierer 50 gibt ein zusammengesetztes Signal aus, das durch Addieren von zwei Eingangssignalen erhalten wird.The
Zum Beispiel werden das Erfassungssignal UH und das Erfassungssignal UL dem Addierer 50-1 als zwei Eingangssignale zugeführt, und der Addierer 50-1 gibt ein zusammengesetztes Signal, das durch Addieren des Erfassungssignals UH und des Erfassungssignals UL erhalten wird, als ein U-Phasen-Stromsignal UC aus.For example, the detection signal UH and the detection signal UL are supplied to the adder 50-1 as two input signals, and the adder 50-1 outputs a composite signal obtained by adding the detection signal UH and the detection signal UL as a U-phase Current signal UC off.
Außerdem werden das Erfassungssignal VH und das Erfassungssignal VL dem Addierer 50-2 als zwei Eingangssignale zugeführt, und der Addierer 50-2 gibt ein zusammengesetztes Signal, das durch Addieren des Erfassungssignals VH und des Erfassungssignals VL erhalten wird, als ein V-Phasen-Stromsignal VC aus. Also, the detection signal VH and the detection signal VL are supplied to the adder 50-2 as two inputs, and the adder 50-2 outputs a composite signal obtained by adding the detection signal VH and the detection signal VL as a V-phase current signal VC off.
Des Weiteren werden das Erfassungssignal WH und das Erfassungssignal WL dem Addierer 50-3 als zwei Eingangssignale zugeführt, und der Addierer 50-3 gibt ein zusammengesetztes Signal, das durch Addieren des Erfassungssignals WH und des Erfassungssignals WL erhalten wird, als ein W-Phasen-Stromsignal WC aus.Furthermore, the detection signal WH and the detection signal WL are supplied to the adder 50-3 as two input signals, and the adder 50-3 outputs a composite signal obtained by adding the detection signal WH and the detection signal WL as a W-phase Power signal toilet off.
Wie oben beschrieben, erzeugt der Erfassungsprozessor 13 zusammengesetzte Signale (U-Phasen-Stromsignal UC, V-Phasen-Stromsignal VC, W-Phasen-Stromsignal WC), die jeweils der Mehrzahl von Sätzen des Schaltelements 21 und des Schaltelements 22 entsprechen, und erfasst den Ausgangsstrom für jedes der Ansteuersignale (Wechselstromsignale) mit unterschiedlichen Phasen auf der Grundlage der zusammengesetzten Signale. Das heißt, der Erfassungsprozessor 13 gibt die erzeugten zusammengesetzten Signale (U-Phasen-Stromsignal UC, V-Phasen-Stromsignal VC, W-Phasen-Stromsignal WC) als Stromsignale aus, die jeweils Ausgangsströme für die Ansteuersignale (U-Phasen-Signal, V-Phasen-Signal, W-Phasen-Signal) abbilden.As described above, the
Darüber hinaus werden das V-Phasen-Stromsignal VC und das W-Phasen-Stromsignal WC dem Addierer 50-4 als zwei Eingangssignale zugeführt, und der Addierer 50-4 gibt ein zusammengesetztes Signal, das durch Addieren des V-Phasen-Stromsignals VC und des W-Phasen-Stromsignals WC erhalten wird, als ein U-Phasen-Negativstromsignal UMC aus. Das heißt, der Addierer 50-4 gibt den Negativstrom des U-Phasen-Signals, das sich in einer Periode eines Negativstroms befindet, als das U-Phasen-Negativstromsignal UMC auf der Grundlage von Ausgangsströmen (V-Phasen-Stromsignal VC und W-Phasen-Stromsignal WC) von Phasen mit Ausnahme der U-Phase aus.In addition, the V-phase current signal VC and the W-phase current signal WC are supplied to the adder 50-4 as two input signals, and the adder 50-4 outputs a composite signal obtained by adding the V-phase current signal VC and of the W-phase current signal WC is obtained as a U-phase negative current signal UMC. That is, the adder 50-4 outputs the negative current of the U-phase signal, which is in a period of negative current, as the U-phase negative current signal UMC based on output currents (V-phase current signals VC and W- Phase current signal WC) from phases except the U phase.
Außerdem werden das U-Phasen-Stromsignal UC und das W-Phasen-Stromsignal WC dem Addierer 50-5 als zwei Eingangssignale zugeführt, und der Addierer 50-5 gibt ein zusammengesetztes Signal, das durch Addieren des U-Phasen-Stromsignals UC und des W-Phasen-Stromsignals WC erhalten wird, als ein V-Phasen-Negativstromsignal VMC aus. Das heißt, der Addierer 50-5 gibt den Negativstrom des V-Phasen-Signals, das sich in einer Periode eines Negativstroms befindet, als das V-Phasen-Negativstromsignal VMC auf der Grundlage von Ausgangsströmen (U-Phasen-Stromsignal UC und W-Phasen-Stromsignal WC) von Phasen mit Ausnahme der V-Phase aus.In addition, the U-phase current signal UC and the W-phase current signal WC are supplied to the adder 50-5 as two input signals, and the adder 50-5 outputs a composite signal obtained by adding the U-phase current signal UC and the W-phase current signal WC is obtained as a V-phase negative current signal VMC. That is, the adder 50-5 outputs the negative current of the V-phase signal, which is in a period of a negative current, as the V-phase negative current signal VMC based on output currents (U-phase current signals UC and W- phase current signal WC) from phases except the V phase.
Des Weiteren werden das U-Phasen-Stromsignal UC und das V-Phasen-Stromsignal VC dem Addierer 50-6 als zwei Eingangssignale zugeführt, und der Addierer 50-6 gibt ein zusammengesetztes Signal, das durch Addieren des U-Phasen-Stromsignals UC und des V-Phasen-Stromsignals VC erhalten wird, als ein W-Phasen-Negativstromsignal WMC aus. Das heißt, der Addierer 50-6 gibt den Negativstrom des W-Phasen-Signals, das sich in einer Periode eines Negativstroms befindet, als das W-Phasen-Negativstromsignal WMC auf der Grundlage von Ausgangsströmen (U-Phasen-Stromsignal UC und V-Phasen-Stromsignal VC) von Phasen mit Ausnahme der W-Phase aus.Further, the U-phase current signal UC and the V-phase current signal VC are supplied to the adder 50-6 as two input signals, and the adder 50-6 outputs a composite signal obtained by adding the U-phase current signal UC and of the V-phase current signal VC is obtained as a W-phase negative current signal WMC. That is, the adder 50-6 outputs the negative current of the W-phase signal, which is in a period of negative current, as the W-phase negative current signal WMC based on output currents (U-phase current signal UC and V- Phase current signal VC) from phases except W phase.
Wie oben beschrieben, erfasst der Erfassungsprozessor 13 einen Negativstrom eines Ansteuersignals einer Phase, die sich in einer Periode eines Negativstroms befindet, unter den Ansteuersignalen von drei Phasen (U-Phasen-Signal, V-Phasen-Signal, W-Phasen-Signal) auf der Grundlage von Ausgangsströmen (Stromsignalen) anderer Phasen als der einen Phase unter der Mehrzahl von Ansteuersignalen. Der Erfassungsprozessor 13 gibt die erzeugten Negativstromsignale (U-Phasen-Negativstromsignal UMC, V-Phasen-Negativstromsignal VMC, W-Phasen-Negativstromsignal WMC) als Stromsignale aus, die jeweils einen Negativstrom für ein Ansteuersignal abbilden.As described above, the
Der Addierer 51 ist ein analoger Addierer mit drei Eingängen und wird zum Beispiel durch eine Addierschaltung mit einem Operationsverstärker realisiert. Der Addierer 51 gibt ein zusammengesetztes Signal aus, das durch Addieren von drei Eingangssignalen erhalten wird. Das Erfassungssignal UH, das Erfassungssignal VH und das Erfassungssignal WH werden dem Addierer 51 als drei Eingangssignale zugeführt, und der Addierer 51 gibt ein zusammengesetztes Signal aus, das durch Addieren des Erfassungssignals UH, des Erfassungssignals VH und des Erfassungssignals WH als ein Eingangsstromsignal BTC erhalten wird.The
Wie oben beschrieben, erfasst der Erfassungsprozessor 13 den Gesamtwert, der durch Summieren von drei ersten Erfassungssignalen (Erfassungssignal UH, Erfassungssignal VH und Erfassungssignal WH) erhalten wird, als Eingangsstrom des Wechselrichters 20. Das heißt, der Erfassungsprozessor 13 gibt das Eingangsstromsignal BTC als ein Stromsignal aus, das den Eingangsstrom abbildet.As described above, the
Als Nächstes wird die Funktionsweise der Motorsteuerungsvorrichtung 1 und der Stromerfassungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.Next, the operation of the
Zunächst wird ein Schaltvorgang durch den Motorcontroller 30 unter Bezugnahme auf
In
Außerdem bezeichnet „U-Phase hoher Arm“ die Steuerung des oberen Schaltelements 21-1 für die U-Phase und bezeichnet „U-Phase niedriger Arm“ die Steuerung des unteren Schaltelements 22-1 für die U-Phase. Ferner bezeichnet „V-Phase hoher Arm“ die Steuerung des oberen Schaltelements 21-2 für die V-Phase und bezeichnet „V-Phase niedriger Arm“ die Steuerung des unteren Schaltelements 22-2 für die V-Phase. Des Weiteren bezeichnet „W-Phase hoher Arm“ die Steuerung des oberen Schaltelements 21-3 für die W-Phase und bezeichnet „W-Phase niedriger Arm“ die Steuerung des unteren Schaltelements 22-3 für die W-Phase.Also, “U-phase high arm” denotes the control of the upper switching element 21-1 for U-phase, and “U-phase low arm” denotes the control of the lower switching element 22-1 for U-phase. Further, “V phase high arm” denotes the control of the upper switching element 21-2 for the V phase, and “V phase low arm” denotes the control of the lower switching element 22-2 for the V phase. Furthermore, “W phase high arm” denotes the control of the upper switching element 21-3 for the W phase, and “W phase low arm” denotes the control of the lower switching element 22-3 for the W phase.
Wie in
Ferner schaltet der Motorcontroller 30 in der Periode von einem Zustand ST3 bis zu einem Zustand ST5 als Steuerung des V-Phasen-Ansteuersignals das Schaltelement 21-2 und das Schaltelement 22-2 durch das Steuersignal S3 und das Steuersignal S4. Außerdem schaltet der Motorcontroller 30 in der Periode eines Zustands ST6, eines Zustands ST1 und eines Zustands ST2 als Steuerung des V-Phasen-Ansteuersignals das Schaltelement 21-2 durch das Steuersignal S3 aus und schaltet das Schaltelement 22-2 durch das Steuersignal S4 ein.Further, in the period from a state ST3 to a state ST5, as control of the V-phase drive signal, the
Ferner schaltet der Motorcontroller 30 in der Periode eines Zustands ST5, eines Zustands ST6 und eines Zustands ST1 als Steuerung des W-Phasen-Ansteuersignals das Schaltelement 21-3 und das Schaltelement 22-3 durch das Steuersignal S5 und das Steuersignal S6. Außerdem schaltet der Motorcontroller 30 in der Periode von einem Zustand ST2 bis zu einem Zustand ST4 als Steuerung des W-Phasen-Ansteuersignals das Schaltelement 21-3 durch das Steuersignal S5 aus und schaltet das Schaltelement 22-3 durch das Steuersignal S6 ein.Further, in the period of a state ST5, a state ST6 and a state ST1 as control of the W-phase drive signal, the
Des Weiteren bildet in
Durch Ausführen der oben beschriebenen Schaltsteuerung, die in
Als Nächstes wird die Stromsignalerzeugungsverarbeitung durch den Erfassungsprozessor 13 der Stromerfassungsvorrichtung 10 unter Bezugnahme auf
In
Wie in
Als Nächstes gibt der Addierer 50-1 ein U-Phasen-Stromsignal UC, wie in der Wellenform W6 dargestellt, als ein zusammengesetztes Signal aus, das durch Addieren des Erfassungssignals UH, wie in der Wellenform W4 dargestellt, und des Erfassungssignals UL, wie in der Wellenform W5 dargestellt, erhalten wird. Dieses U-Phasen-Stromsignal UC ist ein Signal, das durch Umwandlung des Ausgangsstroms (Positivstroms) des U-Phasen-Ansteuersignals in eine Spannung erhalten wird. Next, the adder 50-1 outputs a U-phase current signal UC as shown in waveform W6 as a composite signal obtained by adding the detection signal UH as shown in waveform W4 and the detection signal UL as shown in FIG represented by the waveform W5 is obtained. This U-phase current signal UC is a signal obtained by converting the output current (positive current) of the U-phase drive signal into a voltage.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Erfassungsprozessor 13 auch das V-Phasen-Stromsignal VC und das W-Phasen-Stromsignal WC in ähnlicher Weise wie das U-Phasen-Stromsignal UC erzeugt und ausgibt. Das heißt, der Erfassungsprozessor 13 erzeugt das U-Phasen-Stromsignal UC, das V-Phasen-Stromsignal VC und das W-Phasen-Stromsignal WC unter Verwendung der folgenden Gleichungen (1) bis (3).It should be noted that the
Der Motorcontroller 30 erfasst das U-Phasen-Stromsignal UC, das V-Phasen-Stromsignal VC und das W-Phasen-Stromsignal WC, die vom Erfassungsprozessor 13 erzeugt werden, über einen AD-Wandler (nicht dargestellt) und verwendet die Stromsignale, um den Nulldurchgangspunkt des Ausgangsstroms jeder Phase zu erfassen. Der Motorcontroller 30 führt die oben beschriebene, in
Darüber hinaus erzeugt der Erfassungsprozessor 13 das U-Phasen-Negativstromsignal UMC, das V-Phasen-Negativstromsignal VMC und das W-Phasen-Negativstromsignal WMC unter Verwendung der folgenden Gleichungen (4) bis (6).In addition, the
Wenn zum Beispiel das U-Phasen-Negativstromsignal UMC erzeugt wird, wird der Stromwert des U-Phasen-Negativstromsignals UMC (Stromwert Iu der in
Der Motorcontroller 30 erfasst das U-Phasen-Negativstromsignal UMC, das V-Phasen-Negativstromsignal VMC und das W-Phasen-Negativstromsignal WMC, die vom Erfassungsprozessor 13 erzeugt werden, über einen AD-Wandler (nicht dargestellt) und verwendet den Maximalwert eines Negativstromsignals jeder Phase für die Erkennung von Anomalien (z. B. Überstromerkennung) in einer Negativstromperiode.The
Darüber hinaus erzeugt der Erfassungsprozessor 13 das Eingangsstromsignal BTC unter Verwendung der folgenden Gleichung (7). Das heißt, der Addierer 51 des Erfassungsprozessors 13 erzeugt einen Gesamtwert, der durch Addieren des Erfassungssignals UH, des Erfassungssignals VH und des Erfassungssignals WH erhalten wird, als Eingangsstromsignal BTC.In addition, the
Der Motorcontroller 30 erfasst das vom Erfassungsprozessor 13 erzeugte Eingangsstromsignal BTC über einen AD-Wandler (nicht dargestellt) und verwendet den Maximalwert des Eingangsstromsignals BTC zur Erkennung von Anomalien (z. B. Überstromerkennung).The
Als Nächstes wird ein Verfahren zur Stromerfassung durch die Stromerfassungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf
Wie in
Als Nächstes integriert die Stromerfassungsvorrichtung 10 den Ausgang der unteren Rogowski-Spule 12, um ein zweites Erfassungssignal zu erzeugen (Schritt S102). Zum Beispiel integriert im Erfassungsprozessor 13 die Integrierschaltung 40-2 den Ausgang der Rogowski-Spule 12-1, um ein Erfassungssignal UL zu erzeugen, und integriert die Integrierschaltung 40-4 den Ausgang der Rogowski-Spule 12-2, um ein Erfassungssignal VL zu erzeugen. Außerdem integriert die Integrierschaltung 40-6 den Ausgang der Rogowski-Spule 12-3, um ein Erfassungssignal WL zu erzeugen.Next, the
Es sei darauf hingewiesen, dass der Erfassungsprozessor 13 die Verarbeitung von Schritt S101 und die Verarbeitung von Schritt S102 in umgekehrter Reihenfolge ausführen könnte oder die Verarbeitung parallel ausführen könnte, indem er zum Beispiel die in
Als Nächstes addiert die Stromerfassungsvorrichtung 10 das erste Erfassungssignal und das zweite Erfassungssignal, um ein zusammengesetztes Signal zu erzeugen (Schritt S103). Zum Beispiel addiert im Erfassungsprozessor 13 der Addierer 50-1 das Erfassungssignal UH und das Erfassungssignal UL, um ein U-Phasen-Stromsignal UC als zusammengesetztes Signal zu erzeugen. Außerdem addiert der Addierer 50-2 das Erfassungssignal VH und das Erfassungssignal VL, um ein V-Phasen-Stromsignal VC als zusammengesetztes Signal zu erzeugen. Ferner addiert der Addierer 50-3 das Erfassungssignal WH und das Erfassungssignal WL, um ein W-Phasen-Stromsignal WC als zusammengesetztes Signal zu erzeugen.Next, the
Als Nächstes erfasst die Stromerfassungsvorrichtung 10 den Ausgangsstrom auf der Grundlage des zusammengesetzten Signals (Schritt S104). Zum Beispiel gibt der Erfassungsprozessor 13 das U-Phasen-Stromsignal UC, das V-Phasen-Stromsignal VC und das W-Phasen-Stromsignal WC an den Motorcontroller 30 als Stromsignale aus, welche die Ausgangsströme der jeweiligen Phasen abbilden. Nach der Verarbeitung von Schritt S104 beendet die Stromerfassungsvorrichtung 10 die Ausgangsstromerfassungsverarbeitung.Next, the
Es sei darauf hingewiesen, dass die Stromerfassungsvorrichtung 10 die Verarbeitung von Schritt S101 bis Schritt S103 wiederholt ausführt. Zudem könnten, obwohl der Erfassungsprozessor 13 in der obigen Beschreibung die Ausgangsströme von drei Phasen parallel erfasst, die Ausgangsströme der jeweiligen Phasen unabhängig voneinander erfasst werden. Zum Beispiel könnte der Erfassungsprozessor 13 den Ausgangsstrom durch die obige Verarbeitung nur in einer Periode erfassen, in der die jeweilige Phase einen Positivstrom aufweist.It should be noted that the
Als Nächstes wird die Eingangsstromerfassungsverarbeitung durch die Stromerfassungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf
Wie in
Als Nächstes addiert die Stromerfassungsvorrichtung 10 die ersten Erfassungssignale der jeweiligen Phasen, um ein Eingangsstromsignal zu erzeugen (Schritt S202). Zum Beispiel addiert im Erfassungsprozessor 13 der Addierer 51 das Erfassungssignal UH, das Erfassungssignal VH und das Erfassungssignal WH, um ein Eingangsstromsignal BTC zu erzeugen.Next, the
Als Nächstes erfasst die Stromerfassungsvorrichtung 10 den Eingangsstrom auf der Grundlage des Eingangsstromsignals (Schritt S203). Zum Beispiel gibt der Erfassungsprozessor 13 das Eingangsstromsignal BTC an den Motorcontroller 30 als Stromsignal aus, das den Eingangsstrom abbildet. Next, the
Es sei darauf hingewiesen, dass die Stromerfassungsvorrichtung 10 die Verarbeitung von Schritt S201 bis Schritt S203 wiederholt ausführt.It should be noted that the
Als Nächstes wird die Negativstromerfassungsverarbeitung durch die Stromerfassungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf
Wie in
Als Nächstes addiert die Stromerfassungsvorrichtung 10 zusammengesetzte Signale von Phasen mit Ausnahme einer Phase in einer Periode eines Negativstroms, um ein Negativstromsignal zu erzeugen (Schritt S302). Der Erfassungsprozessor 13 der Stromerfassungsvorrichtung 10 erzeugt Negativstromsignale der jeweiligen Phasen unter Verwendung der oben beschriebenen Gleichungen (4) bis (6). Zum Beispiel addiert im Erfassungsprozessor 13 der Addierer 50-4 das V-Phasen-Stromsignal VC und das W-Phasen-Stromsignal WC, um ein U-Phasen-Negativstromsignal UMC zu erzeugen. Außerdem addiert der Addierer 50-5 das U-Phasen-Stromsignal UC und das W-Phasen-Stromsignal WC, um ein V-Phasen-Negativstromsignal VMC zu erzeugen. Ferner addiert der Addierer 50-6 das U-Phasen-Stromsignal UC und das V-Phasen-Stromsignal VC, um ein W-Phasen-Negativstromsignal WMC zu erzeugen.Next, the
Als Nächstes erfasst die Stromerfassungsvorrichtung 10 den Negativstrom eines Wechselstromsignals auf der Grundlage des Negativstromsignals (Schritt S303). Zum Beispiel gibt der Erfassungsprozessor 13 das U-Phasen-Negativstromsignal UMC, das V-Phasen-Negativstromsignal VMC und das W-Phasen-Negativstromsignal WMC an den Motorcontroller 30 als Stromsignale aus, welche die Negativstromsignale der jeweiligen Phasen abbilden. Nach der Verarbeitung von Schritt S303 beendet die Stromerfassungsvorrichtung 10 die Negativstromerfassungsverarbeitung.Next, the
Es sei darauf hingewiesen, dass die Stromerfassungsvorrichtung 10 die Verarbeitung von Schritt S301 bis Schritt S303 wiederholt ausführt. Zudem könnten, obwohl der Erfassungsprozessor 13 in der obigen Beschreibung die Negativströme von drei Phasen parallel erfasst, die Ausgangsströme der jeweiligen Phasen unabhängig voneinander erfasst werden. Zum Beispiel könnte der Erfassungsprozessor 13 den Negativstrom durch die obige Verarbeitung nur in einer Periode erfassen, in der die jeweilige Phase einen Negativstrom aufweist.It should be noted that the
Wie oben beschrieben, ist die Stromerfassungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Stromerfassungsvorrichtung, die das Schaltelement 21 (erstes Schaltelement) und das Schaltelement 22 (zweites Schaltelement) in Reihe geschaltet aufweist und einen Strom erfasst, der durch den Wechselrichter 20 fließt, der dafür konfiguriert ist, ein Wechselstromsignal (Ansteuersignal) zu erzeugen, wobei die Stromerfassungsvorrichtung die Rogowski-Spule 11 (erste Rogowski-Spule), die Rogowski-Spule 12 (zweite Rogowski-Spule) und den Erfassungsprozessor 13 umfasst. Die Rogowski-Spule 11 erfasst einen Strom, der durch das Schaltelement 21 fließt. Die Rogowski-Spule 12 erfasst einen Strom, der durch das Schaltelement 22 fließt. Der Erfassungsprozessor 13 erzeugt ein zusammengesetztes Signal, das durch Addieren des ersten Erfassungssignals, das durch Integrieren des Ausgangs der Rogowski-Spule 11 erhalten wird, und des zweiten Erfassungssignals, das durch Integrieren des Ausgangs der Rogowski-Spule 12 erhalten wird, gewonnen wird, und erfasst einen Ausgangsstrom eines Wechselstromsignals (Ansteuersignals) auf der Grundlage des zusammengesetzten Signals.As described above, the
Daher kann die Stromerfassungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein zusammengesetztes Signal erzeugen, das der tatsächlichen Wellenform des Ausgangsstroms eines Wechselstromsignals (Ansteuersignals) nahe kommt, und somit ist es möglich, den Erfassungsfehler des Stromwerts infolge einer unzureichenden Auflösung der Abtastperiode zu reduzieren. Folglich kann die Stromerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine präzise Stromerfassung mit einer kostengünstigen Struktur mit einer geringen Auflösung der Abtastperiode realisieren.Therefore, the
Überdies umfasst der Wechselrichter 20 in der vorliegenden Ausführungsform eine Mehrzahl von Sätzen des Schaltelements 21 und des Schaltelements 22 und erzeugt Wechselstromsignale (U-Phasen-Signal, V-Phasen-Signal, W-Phasen-Signal) mit voneinander verschiedenen Phasen, die jeweils der Mehrzahl von Sätzen des Schaltelements 21 und des Schaltelements 22 entsprechen. Die Stromerfassungsvorrichtung 10 umfasst die Rogowski-Spule 11 und die Rogowski-Spule 12, die jeweils der Mehrzahl von Sätzen des Schaltelements 21 und des Schaltelements 22 entsprechen. Der Erfassungsprozessor 13 erzeugt zusammengesetzte Signale (U-Phasen-Stromsignal UC, V-Phasen-Stromsignal VC, W-Phasen-Stromsignal WC), die jeweils der Mehrzahl von Sätzen des Schaltelements 21 und des Schaltelements 22 entsprechen, und erfasst den Ausgangsstrom für jedes der Wechselstromsignale mit unterschiedlichen Phasen auf der Grundlage der zusammengesetzten Signale.Moreover, in the present embodiment, the
Daher kann die Stromerfassungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Ausgangsstrom für jedes der Wechselstromsignale (Ansteuersignale) einer Mehrzahl von Phasen (drei Phasen: U-Phase, V-Phase und W-Phase) mit kostengünstiger Struktur mit einer geringen Auflösung der Abtastperiode genau erfassen.Therefore, the
Ferner erfasst der Erfassungsprozessor 13 in der vorliegenden Ausführungsform einen Gesamtwert, der durch Summieren der ersten Erfassungssignale, die jeweils der Mehrzahl von Sätzen des Schaltelements 21 und des Schaltelements 22 entsprechen, als Eingangsstrom des Wechselrichters 20 erhalten wird.Furthermore, in the present embodiment, the
Daher kann die Stromerfassungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform außerdem den Eingangsstrom des Wechselrichters 20 mit kostengünstiger Struktur genau erfassen. Darüber hinaus kann die Motorsteuerungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Anomalie aufgrund von Überstrom mit hoher Genauigkeit erkennen, indem sie den von der Stromerfassungsvorrichtung 10 erfassten Eingangsstrom des Wechselrichters 20 verwendet.Therefore, the
Ferner erfasst der Erfassungsprozessor 13 in der vorliegenden Ausführungsform einen Negativstrom eines Wechselstromsignals (Ansteuersignals) einer Phase, die sich in einer Periode eines Negativstroms befindet, unter der Mehrzahl von Wechselstromsignalen (Ansteuersignalen) mit unterschiedlichen Phasen auf der Grundlage von Ausgangsströmen anderer Phasen als der einen Phase unter der Mehrzahl von Wechselstromsignalen. Zum Beispiel erfasst der Erfassungsprozessor 13 den Maximalwert des Additionswerts, der durch Addieren der Ausgangsströme der anderen Phasen erhalten wird, als den Maximalwert des Negativstroms eines Wechselstromsignals (Ansteuersignals).Further, in the present embodiment, the
Daher kann die Stromerfassungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Strom eines Wechselstromsignals (Ansteuersignals) in einer Periode eines Negativstroms mit kostengünstiger Struktur erfassen. Darüber hinaus kann die Motorsteuerungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Anomalie aufgrund eines Überstroms in einer Periode eines Negativstroms mit hoher Genauigkeit erkennen, indem sie den von der Stromerfassungsvorrichtung 10 erfassten Negativstrom eines Wechselstromsignals (Ansteuersignals) verwendet.Therefore, the
Ferner umfasst der Erfassungsprozessor 13 in der vorliegenden Ausführungsform eine erste Integrierschaltung mit einer Rücksetzfunktion (z. B. Integrierschaltung 40-1, Integrierschaltung 40-3 und Integrierschaltung 40-5), die den Ausgang der Rogowski-Spule 11 integriert, und eine zweite Integrierschaltung mit einer Rücksetzfunktion (z. B. Integrierschaltung 40-2, Integrierschaltung 40-4 und Integrierschaltung 40-6), die den Ausgang der Rogowski-Spule 12 integriert.Further, in the present embodiment, the
Daher kann die Stromerfassungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Integrierschaltung 40 nach jeder Erfassung zurücksetzen, und somit kann der Ausgang der Rogowski-Spule 11 (12) genau integriert werden. Da die Stromerfassungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Mehrzahl von Integrierschaltungen 40 umfasst, kann die Verarbeitung außerdem parallel durchgeführt werden und kann der Ausgangsstrom in Echtzeit erfasst werden.Therefore, the
Ferner umfasst die Motorsteuerungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Stromerfassungsvorrichtung 10, den Wechselrichter 20 und den Motorcontroller 30, die oben beschrieben sind. Der Wechselrichter 20 liefert dem Motor 3 ein Wechselstromsignal als Ansteuersignal. Der Motorcontroller 30 steuert das Schalten des Schaltelements 21 und des Schaltelements 22 auf der Grundlage des von der Stromerfassungsvorrichtung 10 erfassten Ausgangsstroms.Further, the
Daher bietet die Motorsteuerungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen ähnlichen Effekt wie die oben beschriebene Stromerfassungsvorrichtung 10 und kann den Erfassungsfehler des Stromwerts infolge einer unzureichenden Auflösung der Abtastperiode reduzieren.Therefore, the
Ferner ist das Stromerfassungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Stromerfassungsverfahren zum Erfassen eines Stroms, der durch den Wechselrichter 20 fließt, der das Schaltelement 21 und das Schaltelement 22 in Reihe geschaltet aufweist und ein Wechselstromsignal erzeugt, wobei das Stromerfassungsverfahren einen ersten Erzeugungsschritt, einen zweiten Erzeugungsschritt und einen Erfassungsverarbeitungsschritt umfasst. Im ersten Erzeugungsschritt integriert der Erfassungsprozessor 13 den Ausgang der Rogowski-Spule 11, die einen durch das Schaltelement 21 fließenden Strom erfasst, um ein erstes Erfassungssignal zu erzeugen. Im ersten Erzeugungsschritt integriert der Erfassungsprozessor 13 den Ausgang der Rogowski-Spule 12, die einen durch das Schaltelement 22 fließenden Strom erfasst, um ein zweites Erfassungssignal zu erzeugen. Im Erfassungsverarbeitungsschritt erzeugt der Erfassungsprozessor 13 ein zusammengesetztes Signal, das durch Addieren des im ersten Erzeugungsschritt erzeugten ersten Erfassungssignals und des im zweiten Erzeugungsschritt erzeugten zweiten Erfassungssignals erhalten wird, und erfasst einen Ausgangsstrom eines Wechselstromsignals auf der Grundlage des zusammengesetzten Signals.Further, the current detection method according to the present embodiment is a current detection method for detecting a current flowing through the
Daher bietet das Stromerfassungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen ähnlichen Effekt wie die oben beschriebene Stromerfassungsvorrichtung 10 und die oben beschriebene Motorsteuerungsvorrichtung 1 und kann den Erfassungsfehler des Stromwerts infolge einer unzureichenden Auflösung der Abtastperiode reduzieren.Therefore, the current detection method according to the present embodiment offers an effect similar to that of the
[Zweite Ausführungsform][Second embodiment]
Bei der Motorsteuerungsvorrichtung 1 der oben beschriebenen ersten Ausführungsform kann an der steigenden Flanke des Erfassungssignals, das durch Integrieren des Ausgangs einer Rogowski-Spule (11, 12) erhalten wird, aufgrund des Einflusses der parasitären Kapazität einer Dämpfungsschaltung (nicht dargestellt) und eines Schaltelements (21, 22) im Wechselrichter 20 oder des Einflusses des Schaltrauschens des Schaltelements (21, 22) ein Klingeln auftreten.In the
In
Daher überschneidet sich in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform in einem Fall, in dem das Tastverhältnis zum Bringen eines Schaltelements (21, 22) in den leitenden Zustand zum Beispiel klein ist, der Erfassungszeitpunkt des Erfassungssignals mit der Periode des Auftretens des Klingelns (z.B. Periode TR1), und daher ist es schwierig, eine präzise Stromerfassung zu erreichen.Therefore, in the first embodiment described above, in a case where the duty ratio for bringing a switching element (21, 22) into the conductive state is small, for example, the detection timing of the detection signal overlaps with the ringing occurrence period (e.g. period TR1 ), and therefore it is difficult to achieve precise current detection.
Deshalb wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Variante beschrieben, die den Einfluss eines solchen Klingelns reduziert und eine präzise Stromerfassung realisiert.Therefore, in the present embodiment, a variant that reduces the influence of such ringing and realizes precise current detection is described.
Wie in
Es sei darauf hingewiesen, dass in
Die Stromerfassungsvorrichtung 10a erfasst einen durch den Wechselrichter 20 fließenden Strom und umfasst Rogowski-Spulen 11-1 bis 11-3, Rogowski-Spulen 12-1 bis 12-3 und einen Erfassungsprozessor 13a.The
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Struktur des Erfassungsprozessors 13a und des Motorcontrollers 30a einzigartig, und die Struktur wird im Folgenden beschrieben.In the present embodiment, the structure of the
Die grundlegende Funktionsweise des Erfassungsprozessors 13a ist ähnlich wie die des Erfassungsprozessors 13 der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass eine Erfassungsverarbeitung zur Reduzierung des oben beschriebenen Klingelns durchgeführt wird. Der Erfassungsprozessor 13a erfasst einen Ausgangsstrom eines Wechselstromsignals auf der Grundlage eines Erfassungssignals mit dem größeren Tastverhältnis für das Bringen des Schaltelements (21, 22) in den leitenden Zustand zwischen dem ersten Erfassungssignal, das durch Integrieren des Ausgangs der Rogowski-Spule 11 erhalten wird, und dem zweiten Erfassungssignal, das durch Integrieren des Ausgangs der Rogowski-Spule 12 erhalten wird.The basic operation of the
Der Erfassungsprozessor 13a erzeugt ein zusammengesetztes Signal, das durch Addieren des ersten Erfassungssignals und des zweiten Erfassungssignals erhalten wird, und erfasst einen Ausgangsstrom eines Wechselstromsignals in einer Periode eines Erfassungssignals mit einem größeren Tastverhältnis zwischen dem ersten Erfassungssignal und dem zweiten Erfassungssignal in Bezug auf das zusammengesetzte Signal.The
The Erfassungsprozessor 13a umfasst einen Vorerfassungsprozessor 131 und einen Detektor 132.The
Der Vorerfassungsprozessor 131 erzeugt ein erstes Erfassungssignal aus den Ausgängen der Rogowski-Spulen 11 (11-1, 11-2 und 11-3), erzeugt ein zweites Erfassungssignal aus den Ausgängen der Rogowski-Spulen 12 (12-1, 12-2 und 12-3) und erzeugt ein zusammengesetztes Signal, das durch Addieren des ersten Erfassungssignals und des zweiten Erfassungssignals erhalten wird. Der Vorerfassungsprozessor 131 ist zum Beispiel die gleiche Schaltung wie der Erfassungsprozessor 13 der ersten Ausführungsform, die in
Der Detektor 132 ist ein Teil des Motorcontrollers 30a, umfasst zum Beispiel einen AD-Wandler (nicht dargestellt) und erfasst einen Stromwert über den AD-Wandler. Hier umfasst das durch Umwandlung der Stromwellenform in die Spannung erhaltene Signal ein U-Phasen-Stromsignal UC, ein V-Phasen-Stromsignal VC, ein W-Phasen-Stromsignal WC, ein Eingangsstromsignal BTC, ein U-Phasen-Negativstromsignal UMC, ein V-Phasen-Negativstromsignal VMC, ein W-Phasen-Negativstromsignal WMC und dergleichen.The
Wenn zum Beispiel die Stromwerte des U-Phasen-Stromsignals UC, des V-Phasen-Stromsignals VC und des W-Phasen-Stromsignals WC erfasst (detektiert) werden, erfasst der Detektor 132 als Stromwert die Spannung in einer Periode des Erfassungssignals mit dem größeren Tastverhältnis für das Bringen des Schaltelements (21, 22) in den leitenden Zustand zwischen der Spannung in einer Periode des ersten Erfassungssignals vor Erzeugung des zusammengesetzten Signals und der Spannung in einer Periode des zweiten Erfassungssignals. Das heißt, der Detektor 132 erfasst die Spannung in einer Periode des ersten Erfassungssignals vor Erzeugung des zusammengesetzten Signals und die Spannung in einer Periode des zweiten Erfassungssignals über den AD-Wandler, vergleicht das Tastverhältnis in einer Periode des ersten Erfassungssignals mit dem Tastverhältnis in einer Periode des zweiten Erfassungssignals und übernimmt als Stromwert den größeren Spannungswert.For example, when the current values of the U-phase current signal UC, the V-phase current signal VC, and the W-phase current signal WC are detected (detected), the
Es sei darauf hingewiesen, dass der Detektor 132, um den Einfluss des Klingelns zu reduzieren, wenn er die Spannung in einer Periode des ersten Erfassungssignals und die Spannung in einer Periode des zweiten Erfassungssignals erfasst, einen Spannungswert im mittleren Teil einer Periode des leitenden Zustands jedes Schaltelements (21, 22) erfasst.It should be noted that, in order to reduce the influence of ringing, the
Der Motorcontroller 30a ist zum Beispiel ein Prozessor, der eine CPU oder dergleichen umfasst, und steuert die Motorsteuerungsvorrichtung 1a integral. Der Motorcontroller 30a steuert das Schalten des Schaltelements 21 und des Schaltelements 22 auf der Grundlage des Ausgangsstroms des Ansteuersignals (Wechselstromsignals), das von der Stromerfassungsvorrichtung 10a erfasst wird. Der Motorcontroller 30a führt eine ähnliche Steuerung durch wie der Motorcontroller 30 der ersten Ausführungsform.The
Außerdem umfasst der Motorcontroller 30a einen Detektor 132, der Teil des oben beschriebenen Erfassungsprozessors 13a ist.In addition, the
Als Nächstes wird die Funktionsweise der Stromerfassungsvorrichtung 10a und der Motorsteuerungsvorrichtung 1a gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.Next, operations of the
Die grundlegende Funktionsweise der Stromerfassungsvorrichtung 10a und der Motorsteuerungsvorrichtung 1a gemäß der vorliegenden Ausführungsform ähnelt derjenigen der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, die in
Wie in
Dann erfasst der Erfassungsprozessor 13a zunächst ein Erfassungssignal der Rogowski-Spule 12 (Niedrigseite) (Schritt S401). Das heißt, der Detektor 132 erfasst den Spannungswert des mittleren Teils einer Periode des zweiten Erfassungssignals des zusammengesetzten Signals über einen AD-Wandler (nicht dargestellt).Then, the
Als Nächstes bestimmt der Detektor 132, ob die Einschaltdauer (Tastverhältnis) auf der Niedrigseite größer ist als die Einschaltdauer (Tastverhältnis) auf der Hochseite (Schritt S403). Wenn die Einschaltdauer (Breite der Leitungsperiode des Schaltelements 22) auf der Niedrigseite größer ist als die Einschaltdauer (Breite der Leitungsperiode des Schaltelements 21) auf der Hochseite (Schritt S403: JA), rückt der Detektor 132 mit der Verarbeitung zu Schritt S404 vor. Ansonsten, wenn die Einschaltdauer (Breite der Leitungsperiode des Schaltelements 22) auf der Niedrigseite gleich oder kleiner ist als die Einschaltdauer (Breite der Leitungsperiode des Schaltelements 21) auf der Hochseite (Schritt S403: NEIN), rückt der Detektor 132 mit der Verarbeitung zu Schritt S405 vor.Next, the
In Schritt S404 wählt der Detektor 132 die Erfassung des Erfassungssignals der Rogowski-Spule 12 (Niedrigseite) als Erfassungswert des Ausgangsstroms. Der Detektor 132 übernimmt den Spannungswert des mittleren Teils einer Periode des zweiten Erfassungssignals des zusammengesetzten Signals als Erfassungswert des Ausgangsstroms. Nach der Verarbeitung von Schritt S404 beendet die Stromerfassungsvorrichtung 10a die Erfassungsverarbeitung.In step S404, the
Ferner wählt der Detektor 132 in Schritt S405 die Erfassung des Erfassungssignals der Rogowski-Spule 11 (Hochseite) als Erfassungswert des Ausgangsstroms. Der Detektor 132 übernimmt den Spannungswert des mittleren Teils einer Periode des ersten Erfassungssignals des zusammengesetzten Signals als Erfassungswert des Ausgangsstroms. Nach der Verarbeitung von Schritt S405 beendet die Stromerfassungsvorrichtung 10a die Erfassungsverarbeitung.Further, in step S405, the
Es sei darauf hingewiesen, dass die Stromerfassungsvorrichtung 10a die oben beschriebene, in
Wie oben beschrieben, ist die Stromerfassungsvorrichtung 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Stromerfassungsvorrichtung, die das Schaltelement 21 (erstes Schaltelement) und das Schaltelement 22 (zweites Schaltelement) in Reihe geschaltet aufweist und einen Strom erfasst, der durch den Wechselrichter 20 fließt, der dafür konfiguriert ist, ein Wechselstromsignal zu erzeugen, wobei die Stromerfassungsvorrichtung die Rogowski-Spule 11 (erste Rogowski-Spule), die Rogowski-Spule 12 (zweite Rogowski-Spule) und den Erfassungsprozessor 13a umfasst. Die Rogowski-Spule 11 erfasst einen Strom, der durch das Schaltelement 21 fließt. Die Rogowski-Spule 12 erfasst einen Strom, der durch das Schaltelement 22 fließt. Der Erfassungsprozessor 13a erfasst einen Ausgangsstrom eines Wechselstromsignals auf der Grundlage eines Erfassungssignals mit dem größeren Tastverhältnis für das Bringen des Schaltelements (21, 22) in den leitenden Zustand zwischen dem ersten Erfassungssignal, das durch Integrieren des Ausgangs der Rogowski-Spule 11 erhalten wird, und dem zweiten Erfassungssignal, das durch Integrieren des Ausgangs der Rogowski-Spule 12 erhalten wird.As described above, the
Folglich erfasst die Stromerfassungsvorrichtung 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Ausgangsstrom durch Verwendung des Erfassungssignals mit einem größeren Tastverhältnis (Erfassungssignal mit einer größeren Breite) zwischen dem ersten Erfassungssignal und dem zweiten Erfassungssignal, und somit ist es möglich, den Ausgangsstrom unter Vermeidung der Periode des Auftretens von Klingeln zu erfassen. Von daher kann die Stromerfassungsvorrichtung 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Einfluss des Klingelns reduzieren, um eine präzise Stromerfassung zu realisieren.Consequently, the
Ferner erzeugt der Erfassungsprozessor 13a in der vorliegenden Ausführungsform ein zusammengesetztes Signal, das durch Addieren des ersten Erfassungssignals und des zweiten Erfassungssignals erhalten wird, und erfasst einen Ausgangsstrom eines Wechselstromsignals in einer Periode eines Erfassungssignals mit einem größeren Tastverhältnis zwischen dem ersten Erfassungssignal und dem zweiten Erfassungssignal in Bezug auf das zusammengesetzte Signal.Further, in the present embodiment, the
Daher kann die Stromerfassungsvorrichtung 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein zusammengesetztes Signal erzeugen, das der tatsächlichen Wellenform des Ausgangsstroms eines Wechselstromsignals (Ansteuersignals) nahe kommt, und somit ist es möglich, den Erfassungsfehler des Stromwerts infolge einer unzureichenden Auflösung der Abtastperiode zu reduzieren. Folglich kann die Stromerfassungsvorrichtung 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine präzise Stromerfassung mit einer kostengünstigen Struktur mit einer geringen Auflösung der Abtastperiode wie in der ersten Ausführungsform realisieren.Therefore, the
Ferner umfasst die Motorsteuerungsvorrichtung 1a gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Stromerfassungsvorrichtung 10a, den Wechselrichter 20 und den Motorcontroller 30a, die oben beschrieben sind. Der Wechselrichter 20 liefert an den Motor 3 ein Wechselstromsignal als Ansteuersignal. Der Motorcontroller 30a steuert das Schalten des Schaltelements 21 und des Schaltelements 22 auf der Grundlage des von der Stromerfassungsvorrichtung 10a erfassten Ausgangsstroms.Further, the
Daher bietet die Motorsteuerungsvorrichtung 1a gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen ähnlichen Effekt wie die oben beschriebene Stromerfassungsvorrichtung 10a und kann den Einfluss des Klingelns reduzieren, um eine präzise Stromerfassung zu realisieren.Therefore, the
Ferner ist das Stromerfassungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Stromerfassungsverfahren zum Erfassen eines Stroms, der durch den Wechselrichter 20 fließt, der das Schaltelement 21 und das Schaltelement 22 in Reihe geschaltet aufweist und ein Wechselstromsignal erzeugt, wobei das Stromerfassungsverfahren einen ersten Erzeugungsschritt, einen zweiten Erzeugungsschritt und einen Erfassungsverarbeitungsschritt umfasst. Im ersten Erzeugungsschritt integriert der Erfassungsprozessor 13a den Ausgang der Rogowski-Spule 11, die einen durch das Schaltelement 21 fließenden Strom erfasst, um ein erstes Erfassungssignal zu erzeugen. Im ersten Erzeugungsschritt integriert der Erfassungsprozessor 13a den Ausgang der Rogowski-Spule 12, die einen durch das Schaltelement 22 fließenden Strom erfasst, um ein zweites Erfassungssignal zu erzeugen. Im Erfassungsverarbeitungsschritt erfasst der Erfassungsprozessor 13a einen Ausgangsstrom eines Wechselstromsignals auf der Grundlage eines Erfassungssignals mit einem größeren Tastverhältnis für das Bringen des Schaltelements in den leitenden Zustand zwischen dem im ersten Erzeugungsschritt erzeugten ersten Erfassungssignal und dem im zweiten Erzeugungsschritt erzeugten zweiten Erfassungssignal.Further, the current detection method according to the present embodiment is a current detection method for detecting a current flowing through the
Daher bietet das Stromerfassungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen ähnlichen Effekt wie die oben beschriebene Stromerfassungsvorrichtung 10a und die oben beschriebene Motorsteuerungsvorrichtung 1a und kann den Einfluss des Klingelns reduzieren, um eine präzise Stromerfassung zu realisieren.Therefore, the current detection method according to the present embodiment offers an effect similar to that of the
[Dritte Ausführungsform][Third embodiment]
Als Nächstes werden eine Stromerfassungsvorrichtung 10b und eine Motorsteuerungsvorrichtung 1b gemäß der dritten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.Next, a
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Variante der Stromerfassungsvorrichtung 10a und der Motorsteuerungsvorrichtung 1a gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform ist eine Variante eines Falles, in dem das erste Erfassungssignal und das zweite Erfassungssignal verwendet werden, ohne ein zusammengesetztes Signal zu erzeugen.In the present embodiment, a variant of the
Wie in
Der Erfassungsprozessor 13b erfasst einen Ausgangsstrom eines Wechselstromsignals in einer Periode eines Erfassungssignals mit einem größeren Tastverhältnis zwischen dem ersten Erfassungssignal und dem zweiten Erfassungssignal. Der Erfassungsprozessor 13b umfasst einen Vorerfassungsprozessor 131a und den Detektor 132a.The
Der Vorerfassungsprozessor 131a umfasst eine Integrierschaltung 40-1 bis zu einer Integrierschaltung 40-6 und erzeugt erste Erfassungssignale (Erfassungssignal UH, Erfassungssignal VH und Erfassungssignal WH) aus den Ausgängen der Rogowski-Spulen 11 (11-1, 11-2, 11-3). Außerdem erzeugt der Vorerfassungsprozessor 131a zweite Erfassungssignale (Erfassungssignal UL, Erfassungssignal VL und Erfassungssignal WL) aus den Ausgängen der Rogowski-Spulen 12 (12-1, 12-2, 12-3).The
Der Detektor 132a führt eine ähnliche Verarbeitung wie der Detektor 132 durch, indem er Erfassungssignale (Erfassungssignal UH, Erfassungssignal VH, Erfassungssignal WH, Erfassungssignal UL, Erfassungssignal VL und Erfassungssignal WL) anstelle der zusammengesetzten Signale (U-Phasen-Stromsignal UC, V-Phasen-Stromsignal VC, W-Phasen-Stromsignal WC) der zweiten Ausführungsform verwendet. Der Detektor 132a erfasst einen Ausgangsstrom eines Wechselstromsignals in einer Periode eines Erfassungssignals mit einem größeren Tastverhältnis zwischen dem ersten Erfassungssignal und dem zweiten Erfassungssignal.The
Das heißt, der Detektor 132a erfasst die Spannung des ersten Erfassungssignals und die Spannung des zweiten Erfassungssignals über den AD-Wandler, vergleicht das Tastverhältnis des ersten Erfassungssignals mit dem Tastverhältnis des zweiten Erfassungssignals und übernimmt den größeren Spannungswert als Stromwert.That is, the
Es sei darauf hingewiesen, dass die Funktionsweise der Stromerfassungsvorrichtung 10b gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Verarbeitung der zweiten Ausführungsform, die in
Wie oben beschrieben, erfasst der Erfassungsprozessor 13b in der Stromerfassungsvorrichtung 10b und der Motorsteuerungsvorrichtung 1b gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Ausgangsstrom eines Wechselstromsignals in einer Periode eines Erfassungssignals mit einem größeren Tastverhältnis zwischen dem ersten Erfassungssignal und dem zweiten Erfassungssignal.As described above, in the
Daher bieten die Stromerfassungsvorrichtung 10b und die Motorsteuerungsvorrichtung 1b gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen ähnlichen Effekt wie die zweite Ausführungsform und können den Einfluss des Klingelns reduzieren, um eine präzise Stromerfassung zu realisieren.Therefore, the
Es sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt ist und modifiziert werden kann, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments and can be modified without departing from the gist of the present invention.
Zum Beispiel ist, obwohl bei den obigen Ausführungsformen ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem die Stromerfassungsvorrichtung 10 (10a, 10b) in der Motorsteuerungsvorrichtung 1 (1a, 1b) enthalten ist und für die Stromerfassung zur Steuerung des Antriebs des Motors 3 verwendet wird, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel könnte die Stromerfassungsvorrichtung 10 (10a, 10b) zur Stromerfassung eines Wechselrichters verwendet werden, der für eine Stromversorgungsvorrichtung oder dergleichen verwendet wird, bei der es sich nicht um die Motorsteuerungsvorrichtung 1 (1a, 1b) handelt.For example, although in the above embodiments, an example has been described in which the current detection device 10 (10a, 10b) is included in the motor control device 1 (1a, 1b) and used for current detection for controlling driving of the
Überdies ist, obwohl bei der ersten Ausführungsform ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem der Erfassungsprozessor 13 ein Signal ausgibt, das durch Umwandeln einer Stromwellenform in eine Spannung erhalten wird, und der Motorcontroller 30 einen Stromwert über einen AD-Wandler (nicht dargestellt) erfasst, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Hier umfasst das durch Umwandeln der Stromwellenform in die Spannung erhaltene Signal ein U-Phasen-Stromsignal UC, ein V-Phasen-Stromsignal VC, ein W-Phasen-Stromsignal WC, ein Eingangsstromsignal BTC, ein U-Phasen-Negativstromsignal UMC, ein V-Phasen-Negativstromsignal VMC, ein W-Phasen-Negativstromsignal WMC und dergleichen. Zum Beispiel könnte der Erfassungsprozessor 13 einen AD-Wandler enthalten. Das heißt, der Erfassungsprozessor 13 könnte einige der Funktionen des Motorcontrollers 30 besitzen. Des Weiteren könnte der Motorcontroller 30 einige oder alle Funktionen des Erfassungsprozessors 13 besitzen.Moreover, although in the first embodiment an example was described in which the
Ferner ist, obwohl bei der zweiten und dritten Ausführungsform ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem der Erfassungsprozessor 13a (13b) den im Motorcontroller 30a enthaltenen Detektor 132 (132a) umfasst, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel könnte der Detektor 132 (132a) außerhalb des Motorcontrollers 30a vorgesehen sein. Das heißt, der Erfassungsprozessor 13a (13b) könnte einige der Funktionen des Motorcontrollers 30a besitzen. Des Weiteren könnte der Motorcontroller 30a einige oder alle Funktionen des Erfassungsprozessors 13a (13b) besitzen.Further, although an example in which the
Ferner ist, obwohl bei den obigen Ausführungsformen ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem die Stromerfassungsvorrichtung 10 (10a, 10b) einen Strom erfasst, der Wechselstromsignalen von drei Phasen entspricht, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und die vorliegende Erfindung könnte auf Anwendungen mit weniger als drei Phasen oder mit vier oder mehr Phasen angewendet werden.Further, although in the above embodiments, an example was described in which the current detecting device 10 (10a, 10b) detects a current corresponding to AC signals of three phases, the present invention is not limited thereto, and the present invention could be applied to applications with less as three phases or with four or more phases.
Ferner ist, obwohl bei den obigen Ausführungsformen ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem der Erfassungsprozessor 13 (13a, 13b) durch Hardware-Verarbeitung mit einer Schaltung wie der Integrierschaltung 40 und dem Addierer (50, 51) implementiert ist, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und es könnten einige oder alle Funktionen des Erfassungsprozessors 13 (13a, 13b) durch Software-Verarbeitung implementiert sein.Further, although in the above embodiments an example was described in which the detection processor 13 (13a, 13b) is implemented by hardware processing with a circuit such as the integrating
Es sei darauf hingewiesen, dass jede in der oben beschriebenen Motorsteuerungsvorrichtung 1 (1a, 1b) enthaltene Struktur ein Computersystem aufweist. Darüber hinaus könnte ein Programm zur Implementierung der Funktion jeder in der oben beschriebenen Motorsteuerungsvorrichtung 1 enthaltenen Struktur auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sein und könnte das auf diesem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Programm von einem Computersystem gelesen und ausgeführt werden, um eine Verarbeitung in jeder in der oben beschriebenen Motorsteuerungsvorrichtung 1 (1a, 1b) enthaltenen Struktur durchzuführen. Hier beinhaltet „ein auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnetes Programm wird von einem Computersystem gelesen und ausgeführt“, dass ein Programm in einem Computersystem installiert wird. Hier beinhaltet das „Computersystem“ ein Betriebssystem oder Hardware wie ein Peripheriegerät.It should be noted that each structure included in the motor control device 1 (1a, 1b) described above has a computer system. In addition, a program for implementing the function of each structure included in the
Darüber hinaus könnte das „Computersystem“ eine Mehrzahl von Computergeräten umfassen, die über ein Netzwerk verbunden sind, das eine Kommunikationsleitung wie das Internet, ein WAN, ein LAN oder eine Standleitung umfasst. Ferner bezieht sich das „computerlesbare Aufzeichnungsmedium“ auf ein tragbares Medium wie eine Diskette, eine magnetooptische Diskette, ein ROM oder eine CD-ROM oder eine Speichervorrichtung wie eine in ein Computersystem eingebaute Festplatte. Wie oben beschrieben, könnte das Aufzeichnungsmedium, das das Programm speichert, ein nichtflüchtiges Aufzeichnungsmedium wie eine CD-ROM sein.Additionally, the “computer system” could include a plurality of computing devices connected through a network that includes a communication line such as the Internet, a WAN, a LAN, or a leased line. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a portable medium such as a floppy disk, a magneto-optical disk, a ROM, or a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built into a computer system. As described above, the recording medium storing the program could be a non-volatile recording medium such as a CD-ROM.
Ferner umfasst das Aufzeichnungsmedium auch ein intern oder extern zur Verfügung gestelltes Aufzeichnungsmedium, auf das ein Verteilungsserver für die Verteilung des Programms zugreifen kann. Es sei darauf hingewiesen, dass eine andere Struktur, bei der das Programm in eine Mehrzahl von Teilen aufgeteilt, zu unterschiedlichen Zeitpunkten heruntergeladen und dann mittels jeder in der Motorsteuerungsvorrichtung 1 (1a, 1b) enthalten Struktur kombiniert wird, oder ein anderer Verteilungsserver verwendet werden könnte, der jedes der aufgeteilten Programme verteilt. Darüber hinaus umfasst das „computerlesbare Aufzeichnungsmedium“ ein Medium, das ein Programm für einen bestimmten Zeitraum speichert, wie z. B. einen flüchtigen Speicher (RAM) innerhalb eines Computersystems, das als Server oder Client dient, wenn das Programm über ein Netzwerk übertragen wird. Außerdem könnte das Programm dazu dienen, einige der oben beschriebenen Funktionen auszuführen. Ferner könnte das Programm ein Programm sein, das die oben beschriebenen Funktionen in Kombination mit einem bereits in einem Computersystem aufgezeichneten Programm implementieren kann, d.h. eine sogenannte Differenzdatei (Differenzprogramm).Furthermore, the recording medium also includes an internally or externally provided recording medium that can be accessed by a distribution server for distribution of the program. Note that another structure in which the program is divided into a plurality of parts, downloaded at different timings, and then combined by each structure included in the engine control device 1 (1a, 1b), or another distribution server could be used , which distributes each of the split programs. In addition, the "computer-readable recording medium" includes a medium that stores a program for a specified period of time, such as B. a volatile memory (RAM) within a computer system that serves as a server or client when the program is transmitted over a network. Also, the program could be used to perform some of the functions described above. Furthermore, the program could be a program that can implement the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system, i.e. a so-called difference file (difference program).
Des Weiteren könnten einige oder sämtliche der oben beschriebenen Funktionen als integrierte Schaltung, z. B. mit hohem Integrationsgrad (LSI), implementiert sein. Die oben beschriebenen Funktionen könnten einzeln von Prozessoren ausgeführt werden, oder einige oder alle Funktionen könnten in einen Prozessor integriert sein. Zudem ist die Methode der Schaltungsintegration nicht auf eine LSI beschränkt, sondern könnte auch durch eine speziell dafür vorgesehene Schaltung oder einen Mehrzweckprozessor realisiert werden. Darüber hinaus könnte in einem Fall, in dem mit dem Fortschritt der Halbleitertechnologie eine integrierte Schaltungstechnologie in Erscheinung tritt, welche die LSI ersetzt, eine dieser Technologie entsprechende integrierte Schaltung verwendet werden.Furthermore, some or all of the functions described above could be implemented as an integrated circuit, e.g. B. with large scale integration (LSI), be implemented. The functions described above could be performed individually by processors, or some or all of the functions could be integrated into a processor. In addition, the method of circuit integration is not limited to an LSI, but could be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor will. Furthermore, in a case where an integrated circuit technology replacing the LSI appears with the advance of semiconductor technology, an integrated circuit corresponding to the technology could be used.
BezugszeichenlisteReference List
- 1, 1a, 1b1, 1a, 1b
- Motorsteuerungsvorrichtungengine control device
- 22
- GleichstromversorgungDC power supply
- 33
- Motorengine
- 44
- Glättungskondensatorsmoothing capacitor
- 10, 10a, 10b10, 10a, 10b
- Stromerfassungsvorrichtungcurrent sensing device
- 11, 11-1, 11-2, 11-3, 12, 12-1, 12-2, 12-311, 11-1, 11-2, 11-3, 12, 12-1, 12-2, 12-3
- Rogowski-SpuleRogowski coil
- 13, 13a, 13b13, 13a, 13b
- Erfassungsprozessoracquisition processor
- 2020
- Wechselrichterinverter
- 21, 21-1, 21-2, 21-3, 22, 22-1, 22-2, 22-321, 21-1, 21-2, 21-3, 22, 22-1, 22-2, 22-3
- Schaltelementswitching element
- 30, 30a30, 30a
- Motorcontrollerengine controller
- 40, 40-1, 40-2, 40-3, 40-4, 40-5, 40-640, 40-1, 40-2, 40-3, 40-4, 40-5, 40-6
- Integrierschaltungintegrating circuit
- 4141
- WiderstandResistance
- 4242
- Operationsverstärkeroperational amplifier
- 4343
- Kondensatorcapacitor
- 4444
- Reset-Schalterreset switch
- 50, 50-1, 50-2, 50-3, 50-4, 50-5, 50-6, 5150, 50-1, 50-2, 50-3, 50-4, 50-5, 50-6, 51
- Addiereradder
- 131, 131a131, 131a
- Vorerfassungsprozessorpre-acquisition processor
- 132, 132a132, 132a
- Detektordetector
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-
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