DE19504287B4 - Drehmoment-Erfassungsvorrichtung für einen Wechselstrommotor - Google Patents

Drehmoment-Erfassungsvorrichtung für einen Wechselstrommotor Download PDF

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Abstract

Drehmoment-Erfassungsvorrichtung für einen Wechselstrommotor (10) mit:
einer Strom-Erfassungseinrichtung (16) zum Erfassen der durch Wicklungen des Wechselstrommotors (10) fließenden Phasenströme;
einer Winkelpositions-Erfassungseinrichtung (12) zum Erfassen einer Winkelposition des Wechselstrommotors (10); und
einer Drehmoment-Bestimmungseinrichtung (18) zum Bestimmen eines Drehmomentwerts aus den erfassten Phasenströmen und der erfassten Winkelposition des Wechselstrommotors (10),
gekennzeichnet durch
eine Welligkeits-Reduzierungseinrichtung (36) zum Reduzieren einer Welligkeit in dem bestimmten Drehmomentwert in Abhängigkeit von der erfassten Winkelposition des Wechselstrommotors (10).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Algemeinen eine Drehmoment-Erfassungsvorrichtung für einen Wechselstrommotor und insbesondere eine verbesserte Schaltungsstruktur für eine Drehmoment-Erfassungsvorrichtung zum Messen eines Drehmoments eines Wechselstrommotors auf der Grundlage eines Phasenstroms, der durch jede Wicklung des Motors fließt.
  • Eine Drehmoment-Erfassungsvorrichtung eines solchen Typs ist herkömmlicherweise derart aufgebaut, dass sie einen Strom erfasst, der durch jede Wicklung eines Wechselstrommotors fließt, und den größten der erfassten Ströme ausgibt, um einen Drehmomentwert des Wechselstrommotors anzuzeigen.
  • Im allgemeinen ändert sich der Strom, der durch jede Wicklung eines Wechselstrommotors fließt, in Abhängigkeit einer Motorrotation in einer Sinuswellenform. Zum Beispiel weist ein Dreiphasen-Motor einen vorgegebenen Phasenwinkel von 120° des elektrischen Winkels auf, während ein Zweiphasen-Motor einen vorgegebenen Phasenwinkel von 180° des elektrischen Winkels aufweist. Somit misst eine herkömmliche Drehmoment-Erfassungsvorrichtung ein Drehmoment eines Wechselstrommotors durch Auswählen einer Wicklung, durch welche ein maximaler Strom fließt, auf der Grundlage einer Motor-Winkelposition, um den Strom der ausgewählten Wicklung zu erfassen, um einen Drehmomentwert anzuzeigen.
  • Eine derartige Drehmoment-Erfassungsvorrichtung im Stand der Technik weist jedoch den Nachteil auf, dass eine Änderungskomponente eines Stroms, der durch jede Wicklung fließt, als Welligkeit in einem gemessenen Drehmomentwert enthalten ist, da sich der Strom in jeder Wicklung in einer Sinuswellenform ändert.
  • Demgemäß wird ein Steuersignal, das auf der Grundlage einer Abweichung geliefert wird, immer dann unterwünschte Welligkeitskomponenten beinhalten, wenn die Abweichung zwischen gemessenem Motordrehmoment und Zieldrehmoment bestimmt wird, um einen Erregerstrom, der durch jede Wicklung fließt, zu korrigieren, um einen konstanten Wert von null (0) unter einer Rückkopplungssteuerung aufrecht zu erhalten, was zu einer instabilen Rückkopplungssteuerung führt.
  • Aus der US 4 240 020 ist eine Drehmoment-Erfassungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.
  • Aus der US 4 023 083 ist ein Antrieb für einen Wechselstrommotor bekannt, bei dem die in einem ermittelten Drehmomentwert enthaltenen Oberschwingungen ausgefiltert werden. Das tatsächliche Drehmoment wird dabei aus dem gemessenen Fluss des Motors ermittelt.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung der Nachteile im Stand der Technik eine Drehmoment-Erfassungsvorrichtung für einen Wechselstrommotor zu schaffen, welche derart aufgebaut ist, dass eine Welligkeit reduziert wird, die in einem Phasenstrom enthalten ist, der durch jede Wicklung des Motors fließt, um einen genauen Drehmomentwert auf der Grundlage des welligkeitsreduzierten Phasenstroms abzuleiten.
  • Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild, welches ein Motorsteuersystem darstellt, das eine Drehmoment-Erfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet;
  • 2 einen Stromlaufplan, welcher eine Schaltungsanordnung des in 1 gezeigten Motorsteuersystems darstellt;
  • 3 einen Graph, welcher eine Wellenform eines Phasenstroms darstellt, der durch jede Wicklung eines Wechselstrommotors fließt;
  • 4(a) einen Graph, welcher eine Änderung eines Motordrehmoments darstellt, die von einer herkömmlichen Drehmoment-Erfassungsvorrichtung gemessen wird;
  • 4(b) einen Graph, welcher eine Änderung eines Motordrehmoments darstellt, die von einer erfindungsgemäßen Drehmoment-Erfassungsvorrichtung gemessen wird; und
  • 5 ein Schaltungs-Blockschaltbild, welches eine Abänderung einer Welligkeits-Reduzierungseinrichtung einer erfindungsgemäßen Drehmoment-Erfassungsvorrichtung darstellt.
  • Es wird nun Bezug auf die Zeichnung genommen, in der gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Ansichten gleiche Teile bezeichnen. Insbesondere wird auf 1 Bezug genommen, in der ein Motorsteuersystem 100 gezeigt ist, das derart aufgebaut ist, dass es eine Winkelposition und ein Drehmoment eines Dreiphasen-Motors 10 steuert, welcher in diesem Ausführungsbeispiel zum Betätigen eines Geräts zum Festziehen von Schrauben verwendet wird, das auf dem Ende eines Roboterarms befestigt ist.
  • Das Motorsteuersystem 100 beinhaltet im Wesentlichen einen Rotationskodierer 12, eine Signal-Verarbeitungsschaltung 14, eine Strom-Erfassungsschaltung 16 und eine Drehmoment-Bestimmungsschaltung 18.
  • Der Rotationskodierer 12 liefert der Signal-Verarbeitungsschaltung 14 bei jeder Rotationsverschiebung des Dreiphasen-Motors 12 um einen vorgegebenen Winkel ein Winkelpositionssignal. Die Signal-Verarbeitungsschaltung 14 nimmt das Winkelpositionssignal aus dem Rotationskodierer 12 auf, um eine Rotationsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl VM, eine Winkelposition (tatsächliche Position) und einen elektrischen Winkel θ abzuleiten, der eine Rotor-Winkelposition relativ zu jeder Statorposition des Dreiphasen-Motors anzeigt. Die Strom-Erfassungsschaltung 16 misst Ströme iMU, iMV bzw. iMW, die durch die Wicklungen der Phasen U, V bzw. W des Dreiphasen-Motors 10 fließen. Die Drehmoment-Bestimmungsschaltung 18 leitet ein Drehmoment TM des Dreiphasen-Motors 10 unter Zugrundelegung der durch die Strom-Erfassungs schaltung 16 erfassten Ströme ab, die durch die Phasen U, V und W fließen.
  • Das Motorsteuersystem 100 beinhaltet desweiteren eine Positions-Steuerschaltung 20, eine Drehzahl-Steuerschaltung 22, eine Drehmoment-Steuerschaltung 24, eine Strom-Steuerschaltung 26 und eine Ansteuerschaltung 28.
  • Die Positions-Steuerschaltung 20 spricht auf ein Positions-Steuersignal, das aus einer externen Steuereinrichtung (nicht gezeigt) ausgegeben wird, und ein Winkelpositionssignal an, das aus der Signal-Verarbeitungsschaltung 14 ausgegeben wird, um eine Positionsabweichung ep zwischen einer Ziel-Winkelposition eines gesteuerten Objekts, die durch das Winkelpositionssignal spezifiziert ist, und einer tatsächlichen Winkelposition des Dreiphasen-Motors 10 zu bestimmen. Die Drehzahl-Steuerschaltung 22 bestimmt auf der Grundlage der Positionsabweichung ep eine Ziel-Drehzahl des Dreiphasen-Motors 10 und berechnet eine Drehzahlabweichung ev zwischen der Ziel-Drehzahl und der tatsächlichen Drehzahl VH, die von der Signal-Verarbeitungsschaltung 14 abgeleitet wird.
  • Die Drehmoment-Steuerschaltung 24 bestimmt ein Zieldrehmoment T des Dreiphasen-Motors 10 auf der Grundlage der Drehzahlabweichung ev und einer Drehmomentabweichung eT zwischen dem Zieldrehmoment T und dem Drehmoment TM des Dreiphasen-Motors 10, das durch die Drehmoment-Bestimmungsschaltung 18 bestimmt wird. Die Strom-Steuerschaltung 26 bestimmt auf der Grundlage der Drehmomentabweichung eT einen Zielstrom, der den Wicklungen der Phasen U, V und W (in der Praxis an den Phasen U und W) zuzuführen ist, um eine Stromabweichung ei zwischen dem Zielstrom und dem Strom abzuleiten, der durch die Wicklungen der Phasen U, V und W fließt.
  • Die Ansteuerschaltung 28 steuert eine Stromzufuhr zu den Wicklungen jeder der Phasen U, V und W auf der Grundlage der Stromabweichung ei, die durch die Strom-Steuerschaltung 26 bestimmt wird.
  • Die Drehmoment-Steuerschaltung 24 ist, wie in 2 gezeigt ist, aus einer Zieldrehmoment-Bestimmungsschaltung 24a und einer Drehmomentabweichungs-Bestimmungsschaltung 24b zusammengesetzt. Die Zieldrehmoment-Bestimmungsschaltung 24a bestimmt auf der Grundlage der Drehzahlabweichung ev, die durch die Drehzahl-Steuerschaltung 22 geliefert wird, und eines vorbestimmten Steuerparameters Kv das Zieldrehmoment T des Dreiphasen-Motors 10, welches erforderlich ist, um die Drehzahlabweichung ev zu kompensieren oder sie auf null (0) zu verringern. Die Drehmomentabweichungs-Bestimmungsschaltung 24b leitet die Drehmomentabweichung eT (= T – TM) zwischen dem Zieldrehmoment T und dem tatsächlichen Drehmoment TM des Dreiphasen-Motors 10 ab, das durch die Drehmoment-Bestimmungsschaltung 18 bestimmt wird, und gibt es zu der Strom-Steuerschaltung 26 aus.
  • Die Zieldrehmoment-Bestimmungsschaltung 24a nimmt, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ein Drehmoment-Steuersignal To auf, welches durch die externe Steuervorrichtung geliefert wird, um das Zieldrehmoment T des Dreiphasen-Motors 10 zu bestimmen, um das Drehmoment zum Festziehen der Schrauben, das von einem Gerät zum Festziehen von Schrauben erzeugt wird, auf ein vorgewähltes Drehmoment To einzustellen.
  • Die Strom-Steuerschaltung 26 ist mit einer Zielstrom-Bestimmungsschaltung 30 und Stromabweichungs-Bestimmungsschaltungen 32U, 32V und 32W ausgebildet. Die Zielstrom-Bestimmungsschaltung 30 ist aus Phasenstrom-Bestimmungsschaltungen 30U und 30V zusammengesetzt, welche einen Zielstrom iU bzw. iV, der an die Wicklungen der Phasen U bzw. V des Dreiphasenmotors 10 anzulegen ist, auf der Grundlage der Drehmomentabweichung eT, die durch die Drehmoment-Steuerschaltung 24 geliefert wird, des vorbestimmten Steuerparameters Kt und des elektrischen Winkels θ gemäß den folgenden Gleichungen bestimmen. iU = Kt·sinθ (1) iV = Kt·sin(θ + 120°) (2)
  • Die Stromabweichungs-Bestimmungsschaltungen 32U bzw. 32V bestimmen Stromabweichungen eiU (= iU – iMU) bzw. eiV (= iV – iMV) zwischen den Zielströmen iU bzw. iV, die durch die Zielstrom-Bestimmungsschaltungen 30U bzw. 30V berechnet werden, und tatsächlich durch die Wicklungen der Phasen fließenden Strömen iMU bzw. iMV, die durch die Strom-Erfassungsschaltung 16 gemessen werden. Die Stromabweichungs-Bestimmungsschaltung 32W bestimmt dann eine Stromabweichung eiW für die Phase W unter Verwendung der folgenden Gleichung. eiW = –eiU – eiV (3)
  • Die Stromabweichungen eiU, eiV und eiW werden alle zu der Ansteuerschaltung 28 übertragen.
  • Der Dreiphasen-Motor 10 ist derart aufgebaut, dass er den elektrischen Winkel θ bei jeder Umdrehung zweimal ändert. Die Ströme eiU, eiV bzw. eiW, die durch die Wicklungen der Phasen U, V bzw. W fließen, müssen, wie es in 3 gezeigt ist, derart abgestimmt werden, dass sie sich in Abhängigkeit von dem elektrischen Winkel θ ändern. Die Strom-Steuerschaltung 26 bestimmt somit die Zielströme iU und iV, die den Wicklungen der Phasen U und V zuzuführen sind, und gibt die Stromabweichungen eiU, eiV und eiW, die auf die oben genannte Weise bestimmt worden sind, an die Ansteuerschaltung 28 ab, so dass die Ströme iMU, iMV und iMW, die durch die Wicklungen der Phasen U, V und W fließen, zu den Zielströmen iU, iV und iW gesteuert werden.
  • Die Stromabweichung eiW kann, wie es vorhergehend beschrieben worden ist, auf der Grundlage der Stromabweichungen eiU und eiV der Phasen U bzw. V ohne Ableiten eines Zielstroms iW bestimmt werden, der der Wicklung der Phase W zuzuführen ist. Dies beruht auf der Tatsache, dass die Summe der Ströme, die durch alle Wicklungen des Dreiphasen-Motors 10 fließen, null (0) ist. Demgemäß kann der Zielstrom eW gemäß der nachfolgenden Beziehung ausgedrückt werden. iW = Kt·sin(θ – 120°) = –iU – iV (4)
  • Außerdem kann der Strom iMW, der tatsächlich durch die Wicklung der Phase W fließt, auf der Grundlage der Ströme iMU und iMV, die in die Stromabweichungs-Bestimmungsschaltungen 32U bzw. 32V eingegeben werden, gemäß der folgenden Beziehung bestimmt werden. iMW = –iMU – iMV (5)
  • Somit ergibt sich die Stromabweichung eiW aus eiW = iW – iMW = –(iU – iMU) – (iV – iMV) = –eiU – eiV
  • Dieses Ausführungsbeispiel verwendet, wie es aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich ist, die Gleichung (3), um die Stromabweichung eiW auf der Grundlage der Stromabweichungen eiU und eiV zu bestimmen, ohne den Zielstrom iW selbst abzuleiten.
  • Die Strom-Erfassungsschaltung 16 ist an Schaltungsleitungen angeschlossen, die sich von der Ansteuerschaltung 28 zu den Wicklungen der Phasen U und V des Dreiphasen-Motors 10 erstrecken, und beinhaltet Stromdetektoren 16U und 16V und eine W-Phasenstrom-Bestimmmungsschaltung 16W. Die Stromdetektoren 16U und 16V erfassen den Strom iMU bzw. iMV, der durch die Wicklungen der Phasen U bzw. V fließt. Die W-Phasenstrom-Bestimmungsschaltung 16W bestimmt den Strom iMW, der durch die Wicklung der Phase W fließt, auf der Grundlage der Ströme iMU und iMV, die durch die Stromdetektoren 16U bzw. 16V gemessen werden.
  • Die Strom-Erfassungsschaltung 16 misst, wie es zuvor erwähnt worden ist, mittels der Stromdetektoren 16U bzw. 16V direkt die Ströme iMU und iMV, die durch die Wicklungen der Phasen V bzw. W fließen, und bildet mathematisch den Strom iMW, der durch die Wicklung der Phase W fließt, unter Verwendung der Gleichung (5) auf Grund der Tatsache ab, dass die Summe der Ströme iMU, iMV und iMW null (0) ist.
  • Die Drehmoment-Bestimmungsschaltung 18 beinhaltet eine Welligkeits-Reduzierungseinrichtung 36 und eine Auswahlschaltung 38. Die Auswahlschaltung 38 ist derart aufgebaut, dass sie den größten der Ströme iMU, iMV und iMW auf der Grundlage des elektrischen Winkels θ des Dreiphasen-Motors 10 auswählt, der in der Signal-Verarbeitungsschaltung 14 ermittelt wird. Die Welligkeits-Reduzierungseinrichtung 36 reduziert eine Welligkeitskomponente, die in dem Strom enthalten ist, der durch die Auswahlschaltung 38 ausgewählt wird.
  • Die Ströme iMU, iMV und iMW, die durch die Wicklungen der Phasen U, V bzw. W des Dreiphasen-Motors 10 fließen, werden, wie es bereits in 3 gezeigt worden ist, in Abhängigkeit von der Winkelposition oder dem elektrischen Winkel θ des Dreiphasen-Motors 10 geändert. Das Drehmoment des Dreiphasen-Motors 10 kann jedoch auf der Grundlage eines maximalen Werts eines dadurch fließenden Stroms einfach bestimmt werden. Aufgrund dieser Tatsache bestimmt die Drehmoment-Bestimmungsschaltung 18 auf der Grundlage des elektrischen Winkels θ zuerst, in welcher Wicklung ein Maximalwert des Stroms fließt, und tastet dann einen Strom ab, der durch die bestimmte Wicklung fließt.
  • Obgleich die Ströme iMU, iMV und iMW, die durch die Wicklungen der Phasen U, V bzw. W fließen, ihre positiven und negativen Richtungen, wie es in 3 gezeigt ist, abwechselnd umkehren, findet die Auswahlschaltung 38 eine Phase, die einen maximalen absoluten Stromwert aufweist, auf der Grundlage des elektrischen Winkels θ, um einen absoluten Stromwert dieser Phase zu liefern, der ein Drehmoment des Dreiphasen-Motors 10 anzeigt. Genauer gesagt ist, wie es in 3 deutlich zu sehen ist, innerhalb eines Bereichs von 0 bis 60° des elektrischen Winkels θ ein Absolutwert des Stroms iMV der Phase V am Größten, während ein Absolutwert des Stroms iMU der Phase U innerhalb eines Bereichs von 60 bis 120° am Größten wird. Auf diese Weise wird die Phase, die einen maximalen absoluten Stromwert aufweist, bei jeder Rotation von 60° des elektrischen Winkels θ geändert und somit wird der durch die Auswahlschaltung 38 ausgewählte Strom alle 60° des elektrischen Winkels θ geändert.
  • Ein derart durch die Auswahlschaltung 38 ausgewählter Wert des Stroms entspricht einem Drehmoment des Dreiphasen-Motors 10 und wird, wie es vorhergehend beschrieben worden ist, alle 60° des elektrischen Winkels θ, das heißt bei jeder Rotation von 30° des Dreiphasen-Motors 10, geändert. Wenn ein Stromwert, der das Drehmoment des Dreiphasen-Motors 10 anzeigt, direkt in die Drehmoment-Steuerschaltung 24 eingegeben wird, wird daher die in der Drehmoment-Steuerschaltung 24 bestimmte Drehmomentabweichung eT periodisch synchron mit einer Rotation des Dreiphasen-Motors 10 geändert, was zu einer instabilen Motorsteuerung führt. Um dieses Problem zu überwinden, ist die Welligkeits-Reduzierungseinrichtung 36 zum Reduzieren einer Welligkeit, die in dem Strom enthalten ist, der durch die Auswahlschaltung 38 ausgewählt wird, vorgesehen, um der Drehmoment-Steuerschaltung 24 einen welligkeitsreduzierten Strom zuzuführen, der das Drehmoment des Dreiphasenmotors 10 darstellt.
  • Die Bestimmung, welcher der Ströme, die durch die Wicklungen der Phasen U, V und W fließen, durch die Auswahlschaltung 38 ausgewählt worden ist, kann auf der Grundlage des elektrischen Winkels θ einfach durchgeführt werden und sein Stromwert wird in Übereinstimmung mit der Gleichung geändert, die bei der Bestimmung eines Zielstroms in der Strom-Steuerschaltung 26 verwendet worden ist. Demgemäß ist die Welligkeits-Reduzierungseinrichtung 36 derart aufgebaut, dass sie auf der Grundlage des elektrischen Winkels θ bestimmt, welche Phase des Stromwerts, der durch die Auswahlschaltung 38 ausgewählt worden ist, einem berechneten welligkeitsreduzierten Drehmoment TM entspricht, wobei diejenige der folgenden Gleichungen verwendet wird, die der bestimmten Phase zugehörig ist. U-Phase TM = iMU/Ki·sinθ (6) V-Phase TM = iMV/Ki·sin(θ + 120°) (7) W-Phase TM = iMV/Ki·sin(θ – 120°) (8)wobei Ki ein Korrekturwert ist.
  • Wie es vorhergehend beschrieben worden ist, wird die Bestimmung des Drehmoments TM des Dreiphasen-Motors 10 durch die Drehmoment-Bestimmungsschaltung 18 unter Verwendung der Ströme iMU, iMV und iMW, die durch die Wicklungen der Phasen U, V bzw. W fließen und durch die Strom-Erfassungsschaltung 16 bestimmt werden, nicht nur dadurch erreicht, dass die Auswahlschaltung 38 einen Maximalstrom aus allen Strömen iMU, iMV und iMW auswählt, sondern ebenso durch Verwenden der Welligkeits-Reduzierungseinrichtung 36, die die Welligkeit, die in dem ausgewählten Maximalstrom enthalten ist, auf ein Minimum bringt, so dass das stabile Drehmoment TM abgeleitet wird, das keine Welligkeit aufweist. Dies erlaubt es, den Dreiphasen-Motor 10 mit höherer Genauigkeit des Drehmoments und der Winkelposition zu steuern.
  • 4(a) zeigt eine Änderung des Schrauben-Festziehdrehmoments, die durch ein herkömmliches Motorsteuersystem gemessen wird, welches die Welligkeits Reduzierungseinrichtung 36 nicht aufweist, wenn der Dreiphasen-Motor 10 verwendet wird, um 100 Schrauben mittels eines Geräts zum Festziehen von Schrauben festzuziehen. Ähnlich zeigt 4(b) eine Änderung des Schrauben-Festziehdrehmoments, die durch das Motorsteuersystem 100 der vorliegenden Erfindung gemessen wird, wenn der Dreiphasen-Motor 10 verwendet wird, um 100 Schrauben mittels eines Geräts zum Festziehen von Schrauben festzuziehen. Die Graphen zeigen; dass die Verwendung der Welligkeits-Reduzierungseinrichtung 36 in der Drehmoment-Bestimmungsschaltung 18 die Änderung des Schrauben-Festziehdrehmoments wirkungsvoll eliminiert.
  • 5 zeigt eine Abänderung der Welligkeits-Reduzierungseinrichtung 36, welche derart aufgebaut ist, dass sie eine Welligkeit, die in dem Strom enthalten ist, der durch die Auswahlschaltung 38 geliefert wird, ohne Verwendung der vorhergehenden Gleichungen (6), (7) und (8) reduziert.
  • Die Welligkeits-Reduzierungseinrichtung 36, wie sie in der Darstellung gezeigt ist, beinhaltet einen Speicher 36a und eine Korrekturschaltung 36b. Der Speicher speichert darin dem elektrischen Winkel θ entsprechende Korrekturwerte zum Kompensieren der Welligkeitskomponenten. Die Korrekturschaltung 36b gibt in Abhängigkeit von dem elektrischen Winkel θ einen der Korrekturwerte aus dem Speicher 36a aus und korrigiert einen Wert eines Stroms, der durch die Auswahlschaltung 38 ausgewählt worden ist, unter Verwendung des ausgegebenen Korrekturwerts. Diese Anordnungen erzielen eine einfache Schaltungsstruktur der Welligkeits-Reduzierungseinrichtung 36.
  • Außerdem können Welligkeitskomponenten, die in dem Strom enthalten sind, der durch die Auswahlschaltung 38 ausgewählt worden ist, durch Aktivieren des Dreiphasen-Motors 10 experimentell gemessen werden und in dem Speicher 36a für jeden vorgegebenen Wert des elektrischen Winkels θ gespeichert werden. Dies erlaubt es, die Welligkeitskomponenten ohne den Einfluß einer strukturellen Änderung des Dreiphasen-Motors 10 zur Verbesserung der Motor-Steuerungsgenauigkeit aus dem Strom zu entfernen, der durch die Aus wahlschaltung 38 geliefert wird.
  • In dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel bestimmt die Signal-Verarbeitungsschaltung 14 den elektrischen Winkel θ des Dreiphasen-Motors 10 auf der Grundlage eines Erfassungssignals, das aus einem Rotationskodierer 12 ausgegeben wird, und die Zielstrom-Bestimmungsschaltung 30, die Auswahlschaltung 38 und die Welligkeits-Reduzierungseinrichtung 36 arbeiten in Abhängigkeit von dem elektrischen Winkel θ. Da der elektrische Winkel θ einer Winkelposition des Dreiphasen-Motors 10 entspricht, kann jedoch die Notwendigkeit, den elektrischen Winkel θ bestimmen zu müssen, durch Betreiben der Zielstrom-Bestimmungsschaltung 30, der Auswahlschaltung 38 und der Welligkeits-Reduzierungseinrichtung 36 in Abhängigkeit von einer Winkelposition des Dreiphasen-Motors 10 eliminiert werden.
  • Desweiteren kann das Motorsteuersystem 100 der Erfindung mit einem Zweiphasen-Motor verwendet werden.

Claims (3)

  1. Drehmoment-Erfassungsvorrichtung für einen Wechselstrommotor (10) mit: einer Strom-Erfassungseinrichtung (16) zum Erfassen der durch Wicklungen des Wechselstrommotors (10) fließenden Phasenströme; einer Winkelpositions-Erfassungseinrichtung (12) zum Erfassen einer Winkelposition des Wechselstrommotors (10); und einer Drehmoment-Bestimmungseinrichtung (18) zum Bestimmen eines Drehmomentwerts aus den erfassten Phasenströmen und der erfassten Winkelposition des Wechselstrommotors (10), gekennzeichnet durch eine Welligkeits-Reduzierungseinrichtung (36) zum Reduzieren einer Welligkeit in dem bestimmten Drehmomentwert in Abhängigkeit von der erfassten Winkelposition des Wechselstrommotors (10).
  2. Drehmoment-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmoment-Bestimmungseinrichtung (18) den größten Phasenstrom aus den Phasenströmen auswählt, die durch die Wicklungen des Wechselstrommotors (10) fließen, um den größten Phasenstrom als Anzeige des Drehmomentwerts zu liefern.
  3. Drehmoment-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welligkeits-Reduzierungseinrichtung (36) einen Speicher (36a) beinhaltet, in dem Welligkeits-Korrekturwerte gespeichert sind, die an jeder vorgegebenen Winkelposition des Wechselstrommotors (10) in Abhängigkeit von Änderungen der Phasenströme des Wechselstrommotors (10) bestimmt werden, wobei die Welligkeits-Reduzierungseinrichtung (36) einen der Welligkeits-Korrekturwerte aus dem Speicher (36a) ausliest, der der Winkelposition des Wechselstrommotors (10) entspricht, um den Drehmomentwert auf der Grundlage des ausgelesenen Welligkeits-Korrekturwerts zu korrigieren.
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