JP2000312498A - 定数測定設定機能付きｐｍモータ制御装置 - Google Patents
定数測定設定機能付きｐｍモータ制御装置Info
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- JP2000312498A JP2000312498A JP11117724A JP11772499A JP2000312498A JP 2000312498 A JP2000312498 A JP 2000312498A JP 11117724 A JP11117724 A JP 11117724A JP 11772499 A JP11772499 A JP 11772499A JP 2000312498 A JP2000312498 A JP 2000312498A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＰＭモータ制御装置に電気的定数を自動的に
計測し設定する機能を設けることにある。 【解決手段】 巻線抵抗Ｒを求める直流試験手段と，永
久磁石の方向のインダクタンスＬｄを求め，同様に永久
磁石に対して垂直の方向のインダクタンスＬｑを求める
交流試験手段と，永久磁石の磁束φを求める回転試験手
段と，ＰＭモータ制御装置内のメモリに記憶する設定記
憶手段とを具備するものである。
計測し設定する機能を設けることにある。 【解決手段】 巻線抵抗Ｒを求める直流試験手段と，永
久磁石の方向のインダクタンスＬｄを求め，同様に永久
磁石に対して垂直の方向のインダクタンスＬｑを求める
交流試験手段と，永久磁石の磁束φを求める回転試験手
段と，ＰＭモータ制御装置内のメモリに記憶する設定記
憶手段とを具備するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，永久磁石型同期電
動機を駆動するインバータ装置に係わり，電動機の電気
的定数を自動的に計測し設定するＰＭモータ制御装置に
関するものである。
動機を駆動するインバータ装置に係わり，電動機の電気
的定数を自動的に計測し設定するＰＭモータ制御装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】永久磁石型同期電動機（以下ＰＭモー
タ）を高性能に制御するには，ＰＭモータの電気的定数
の正確な把握が必要である。しかし，それらの定数は，
ＰＭモータには記載されておらず，何らかの方法で計測
し，ＰＭモータ制御装置に設定しなければならない。例
えば巻線抵抗Ｒを計測する場合は，直流電源を用意して
ＰＭモータに直流電圧を印加して電流計や電圧計で電流
と電圧を計測して，巻線抵抗を計算してＰＭモータ制御
装置に手動で設定しなければならない。また位置センサ
付きのＰＭモータの場合は，永久磁石の方向と位置セン
サの出力との関係が分からないと，位置センサの情報を
使ってのＰＭモータの制御ができない。上記関係を得る
ために，例えば無負荷状態のＰＭモータのＶ相とＷ相を
短絡してＵ相からＶ，Ｗ相に直流電流を流す。すると永
久磁石の方向がＵ相の方向と一致するように回転子が回
転して停止するので，この時の位置センサの値を読み取
ることで永久磁石の方向と位置センサとの関係が判明す
る。
タ）を高性能に制御するには，ＰＭモータの電気的定数
の正確な把握が必要である。しかし，それらの定数は，
ＰＭモータには記載されておらず，何らかの方法で計測
し，ＰＭモータ制御装置に設定しなければならない。例
えば巻線抵抗Ｒを計測する場合は，直流電源を用意して
ＰＭモータに直流電圧を印加して電流計や電圧計で電流
と電圧を計測して，巻線抵抗を計算してＰＭモータ制御
装置に手動で設定しなければならない。また位置センサ
付きのＰＭモータの場合は，永久磁石の方向と位置セン
サの出力との関係が分からないと，位置センサの情報を
使ってのＰＭモータの制御ができない。上記関係を得る
ために，例えば無負荷状態のＰＭモータのＶ相とＷ相を
短絡してＵ相からＶ，Ｗ相に直流電流を流す。すると永
久磁石の方向がＵ相の方向と一致するように回転子が回
転して停止するので，この時の位置センサの値を読み取
ることで永久磁石の方向と位置センサとの関係が判明す
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術でも述べた
ように，ＰＭモータを高性能に制御するためにはＰＭモ
ータの正確な電気的定数が必要であるが，それらの値を
得るためには多大な手間と時間と各種電源及び計測器が
必要となる。本発明は，ＰＭモータ制御装置に前記電気
的定数を自動的に計測し設定する機能を設けることで，
上記問題点を解決するものである。
ように，ＰＭモータを高性能に制御するためにはＰＭモ
ータの正確な電気的定数が必要であるが，それらの値を
得るためには多大な手間と時間と各種電源及び計測器が
必要となる。本発明は，ＰＭモータ制御装置に前記電気
的定数を自動的に計測し設定する機能を設けることで，
上記問題点を解決するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに，前記永久磁石型同期電動機に直流電流を流してそ
の時の入力電圧と入力電流から前記永久磁石型同期電動
機の巻線抵抗Ｒを求める直流試験手段と，前記永久磁石
型同期電動機の停止した任意の方向のａ軸に直流成分を
含む交流電流を流すと同時に前記ａ軸に対して垂直方向
のｂ軸に前記交流電流と位相が９０度異なる交流電流を
流して，前記ａ軸の入力電流と入力電圧を検出して前記
永久磁石型同期電動機の永久磁石の方向のインダクタン
スＬｄを求め，同様に前記ｂ軸の入力電流と入力電圧を
検出して前記永久磁石型同期電動機の永久磁石に対して
垂直の方向のインダクタンスＬｑを求める交流試験手段
と，前記永久磁石型同期電動機の任意のａ軸に所定の大
きさの直流電流を流し前記ａ軸と直交するｂ軸の電流は
０として，前記ａ軸とｂ軸から成る座標を回転させ，該
回転の周波数を０から徐々に所定の値ｆｒまで増加させ
て前記永久磁石型同期電動機を所定の回転速度まで上昇
させた状態で，前記ａ軸の入力電流Ｉａと入力電圧Ｖａ
および前記ｂ軸の入力電流Ｉｂと入力電圧Ｖｂを検出し
て，前記交流試験手段の出力のインダクタンスＬｄを用
いて，
めに，前記永久磁石型同期電動機に直流電流を流してそ
の時の入力電圧と入力電流から前記永久磁石型同期電動
機の巻線抵抗Ｒを求める直流試験手段と，前記永久磁石
型同期電動機の停止した任意の方向のａ軸に直流成分を
含む交流電流を流すと同時に前記ａ軸に対して垂直方向
のｂ軸に前記交流電流と位相が９０度異なる交流電流を
流して，前記ａ軸の入力電流と入力電圧を検出して前記
永久磁石型同期電動機の永久磁石の方向のインダクタン
スＬｄを求め，同様に前記ｂ軸の入力電流と入力電圧を
検出して前記永久磁石型同期電動機の永久磁石に対して
垂直の方向のインダクタンスＬｑを求める交流試験手段
と，前記永久磁石型同期電動機の任意のａ軸に所定の大
きさの直流電流を流し前記ａ軸と直交するｂ軸の電流は
０として，前記ａ軸とｂ軸から成る座標を回転させ，該
回転の周波数を０から徐々に所定の値ｆｒまで増加させ
て前記永久磁石型同期電動機を所定の回転速度まで上昇
させた状態で，前記ａ軸の入力電流Ｉａと入力電圧Ｖａ
および前記ｂ軸の入力電流Ｉｂと入力電圧Ｖｂを検出し
て，前記交流試験手段の出力のインダクタンスＬｄを用
いて，
【数１】 により前記永久磁石型同期電動機の永久磁石の磁束φを
求める回転試験手段と，前記直流試験手段の出力の巻線
抵抗Ｒと前記交流試験手段の出力のインダクタンスＬｄ
およびＬｑと前記回転試験手段の出力の磁束φとを入力
して前記ＰＭモータ制御装置内のメモリに記憶する設定
記憶手段とを具備する。
求める回転試験手段と，前記直流試験手段の出力の巻線
抵抗Ｒと前記交流試験手段の出力のインダクタンスＬｄ
およびＬｑと前記回転試験手段の出力の磁束φとを入力
して前記ＰＭモータ制御装置内のメモリに記憶する設定
記憶手段とを具備する。
【０００５】また前記交流試験手段を，前記永久磁石型
同期電動機の停止した任意の方向のａ軸に直流成分を含
む交流電流を流すと同時に前記ａ軸に対して垂直方向の
ｂ軸に前記交流電流と位相が９０度異なる交流電流を流
して，前記ａ軸の入力電流と入力電圧を基本波でフーリ
エ変換することで基本波の位相差とそれぞれの大きさを
検出して前記永久磁石型同期電動機の永久磁石の方向の
インダクタンスＬｄを求め，同様に前記ｂ軸の入力電流
と入力電圧の基本波の位相差とそれぞれの大きさを検出
して前記永久磁石型同期電動機の永久磁石に対して垂直
の方向のインダクタンスＬｑを求める交流試験手段とす
る。
同期電動機の停止した任意の方向のａ軸に直流成分を含
む交流電流を流すと同時に前記ａ軸に対して垂直方向の
ｂ軸に前記交流電流と位相が９０度異なる交流電流を流
して，前記ａ軸の入力電流と入力電圧を基本波でフーリ
エ変換することで基本波の位相差とそれぞれの大きさを
検出して前記永久磁石型同期電動機の永久磁石の方向の
インダクタンスＬｄを求め，同様に前記ｂ軸の入力電流
と入力電圧の基本波の位相差とそれぞれの大きさを検出
して前記永久磁石型同期電動機の永久磁石に対して垂直
の方向のインダクタンスＬｑを求める交流試験手段とす
る。
【０００６】また前記回転試験手段を，前記永久磁石型
同期電動機の任意のａ軸に所定の大きさの直流電流を流
し前記ａ軸と直交するｂ軸の電流は０として，前記ａ軸
とｂ軸から成る座標を回転させ，該回転の周波数を０か
ら徐々に所定の値ｆｒまで増加させて前記永久磁石型同
期電動機を所定の回転速度まで上昇させた状態で，前記
ａ軸の入力電流Ｉａと入力電圧Ｖａおよび前記ｂ軸の入
力電流Ｉｂと入力電圧Ｖｂを検出して，前記直流試験手
段の出力の巻線抵抗Ｒと前記交流試験手段の出力のイン
ダクタンスＬｄおよびＬｑを用いて，
同期電動機の任意のａ軸に所定の大きさの直流電流を流
し前記ａ軸と直交するｂ軸の電流は０として，前記ａ軸
とｂ軸から成る座標を回転させ，該回転の周波数を０か
ら徐々に所定の値ｆｒまで増加させて前記永久磁石型同
期電動機を所定の回転速度まで上昇させた状態で，前記
ａ軸の入力電流Ｉａと入力電圧Ｖａおよび前記ｂ軸の入
力電流Ｉｂと入力電圧Ｖｂを検出して，前記直流試験手
段の出力の巻線抵抗Ｒと前記交流試験手段の出力のイン
ダクタンスＬｄおよびＬｑを用いて，
【数２】 により前記永久磁石型同期電動機の永久磁石の磁束φを
求める回転試験手段とする。
求める回転試験手段とする。
【０００７】請求項４では，前記永久磁石型同期電動機
の回転子の位置検出手段と，前記直流試験手段の実行時
または前記交流試験手段の実行時に前記位置検出手段の
出力をメモリに記憶する設定記憶手段とを具備する。
の回転子の位置検出手段と，前記直流試験手段の実行時
または前記交流試験手段の実行時に前記位置検出手段の
出力をメモリに記憶する設定記憶手段とを具備する。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１に本発明の実施例を示し，こ
の図に基づいて説明する。スイッチング信号選択器１０
は，通常運転においてＰＭモータ制御器１の出力のスイ
ッチング信号を選択して電力変換器２に出力する。操作
人がＰＭモータ５の電気的定数を設定記憶手段１２へ記
憶させたい場合，ＰＭモータ制御装置は通常運転でない
自動計測運転へ手動で切り換えられる。するとスイッチ
ング信号選択器１０は，自動的に直流試験手段７と交流
試験手段８と回転試験手段９の出力のスイッチング信号
を順番に切り換えて電力変換器２へ出力する。
の図に基づいて説明する。スイッチング信号選択器１０
は，通常運転においてＰＭモータ制御器１の出力のスイ
ッチング信号を選択して電力変換器２に出力する。操作
人がＰＭモータ５の電気的定数を設定記憶手段１２へ記
憶させたい場合，ＰＭモータ制御装置は通常運転でない
自動計測運転へ手動で切り換えられる。するとスイッチ
ング信号選択器１０は，自動的に直流試験手段７と交流
試験手段８と回転試験手段９の出力のスイッチング信号
を順番に切り換えて電力変換器２へ出力する。
【０００９】スイッチング信号選択器１０が直流試験手
段７の出力のスイッチング信号を選択してる時，直流試
験手段７の出力のスイッチング信号によって電力変換器
２がＰＭモータ５に出力する印加電圧を制御し，ＰＭモ
ータ５の入力電流が直流となるようにする。また直流試
験手段７は，ＰＭモータ５の入力電流を検出する入力電
流検出器３とＰＭモータ５の入力電圧を検出する入力電
圧検出器４との出力を入力して，ＰＭモータ５の巻線抵
抗Ｒを求めて設定記憶手段12へ出力する。
段７の出力のスイッチング信号を選択してる時，直流試
験手段７の出力のスイッチング信号によって電力変換器
２がＰＭモータ５に出力する印加電圧を制御し，ＰＭモ
ータ５の入力電流が直流となるようにする。また直流試
験手段７は，ＰＭモータ５の入力電流を検出する入力電
流検出器３とＰＭモータ５の入力電圧を検出する入力電
圧検出器４との出力を入力して，ＰＭモータ５の巻線抵
抗Ｒを求めて設定記憶手段12へ出力する。
【００１０】スイッチング信号選択器１０が交流試験手
段８の出力のスイッチング信号を選択してる時，交流試
験手段８の出力のスイッチング信号によって電力変換器
２がＰＭモータ５に出力する印加電圧を制御し，例えば
ＰＭモータのＵ相と同じ方向をａ軸とした場合，ａ軸に
直流成分を含む交流電流を流す。同時にａ軸に対して垂
直方向のｂ軸に前記交流電流と位相が９０度異なる交流
電流を流す。また交流試験手段８は，入力電流検出器３
と入力電圧検出器４との出力の入力電流と入力電圧を入
力して，それらをそれぞれａ軸成分とｂ軸成分に分け
て，ａ軸成分の入力電流と入力電圧を基本波でフーリエ
変換して，ａ軸成分の入力電流の基本波の大きさＩａ０
と，ａ軸成分の入力電圧の基本波の大きさＶａ０と，ａ
軸成分の入力電流と入力電圧との基本波の位相差θａを
求め，ａ軸方向のインダクタンスＬａを Ｌａ＝Ｖａ０・ｓｉｎ（θａ）／（Ｉａ０・２・π・ｆ０） で求める。ここでｆ０は，前記交流電流の周波数であ
る。同様にｂ軸方向のインダクタンスＬｂを Ｌｂ＝Ｖｂ０・ｓｉｎ（θｂ）／（Ｉｂ０・２・π・ｆ０） で求める。ここでＶｂ０は，ｂ軸成分の入力電圧の基本
波の大きさであり，Ｉｂ０はｂ軸成分の入力電流の基本
波の大きさであり，θｂはｂ軸成分の入力電流と入力電
圧との基本波の位相差である。
段８の出力のスイッチング信号を選択してる時，交流試
験手段８の出力のスイッチング信号によって電力変換器
２がＰＭモータ５に出力する印加電圧を制御し，例えば
ＰＭモータのＵ相と同じ方向をａ軸とした場合，ａ軸に
直流成分を含む交流電流を流す。同時にａ軸に対して垂
直方向のｂ軸に前記交流電流と位相が９０度異なる交流
電流を流す。また交流試験手段８は，入力電流検出器３
と入力電圧検出器４との出力の入力電流と入力電圧を入
力して，それらをそれぞれａ軸成分とｂ軸成分に分け
て，ａ軸成分の入力電流と入力電圧を基本波でフーリエ
変換して，ａ軸成分の入力電流の基本波の大きさＩａ０
と，ａ軸成分の入力電圧の基本波の大きさＶａ０と，ａ
軸成分の入力電流と入力電圧との基本波の位相差θａを
求め，ａ軸方向のインダクタンスＬａを Ｌａ＝Ｖａ０・ｓｉｎ（θａ）／（Ｉａ０・２・π・ｆ０） で求める。ここでｆ０は，前記交流電流の周波数であ
る。同様にｂ軸方向のインダクタンスＬｂを Ｌｂ＝Ｖｂ０・ｓｉｎ（θｂ）／（Ｉｂ０・２・π・ｆ０） で求める。ここでＶｂ０は，ｂ軸成分の入力電圧の基本
波の大きさであり，Ｉｂ０はｂ軸成分の入力電流の基本
波の大きさであり，θｂはｂ軸成分の入力電流と入力電
圧との基本波の位相差である。
【００１１】前述したようにａ軸には直流成分の電流が
含まれているために，ＰＭモータ５の回転子には永久磁
石が付いているので，ａ軸と前記永久磁石の方向が異な
っているとトルクを発生して，ａ軸と前記永久磁石の方
向が一致するように前記回転子が回転する。よってａ軸
と前記永久磁石の方向は一致するので，前記Ｌａは永久
磁石の方向のインダクタンスＬｄであり，前記Ｌｂは永
久磁石に対して垂直の方向のインダクタンスＬｑとなの
で，交流試験手段８はＬａをＬｄとしてＬｂをＬｑとし
て出力する。
含まれているために，ＰＭモータ５の回転子には永久磁
石が付いているので，ａ軸と前記永久磁石の方向が異な
っているとトルクを発生して，ａ軸と前記永久磁石の方
向が一致するように前記回転子が回転する。よってａ軸
と前記永久磁石の方向は一致するので，前記Ｌａは永久
磁石の方向のインダクタンスＬｄであり，前記Ｌｂは永
久磁石に対して垂直の方向のインダクタンスＬｑとなの
で，交流試験手段８はＬａをＬｄとしてＬｂをＬｑとし
て出力する。
【００１２】スイッチング信号選択器１０が交流試験手
段８の出力のスイッチング信号を選択してる時，スイッ
チ１１は位置検出手段６の出力を設定記憶手段１２へ出
力し，設定記憶手段１２は位置検出手段６の出力を記憶
する。
段８の出力のスイッチング信号を選択してる時，スイッ
チ１１は位置検出手段６の出力を設定記憶手段１２へ出
力し，設定記憶手段１２は位置検出手段６の出力を記憶
する。
【００１３】スイッチング信号選択器１０が回転試験手
段９の出力のスイッチング信号を選択してる時，回転試
験手段９の出力のスイッチング信号によって電力変換器
２がＰＭモータ５に出力する印加電圧を制御し，ＰＭモ
ータ５の任意のａ軸に所定の大きさの直流電流を流し，
前記ａ軸と直交するｂ軸の電流は０とする。前記ａ軸と
ｂ軸から成る座標を回転させ，該回転の周波数を０から
徐々に所定の値ｆｒまで増加させることで，静止座標か
ら見たＰＭモータ５の入力電流を回転させることができ
るので，ＰＭモータ５をｆｒに相当する速度で回転させ
ることができる。また回転試験手段９は，その回転状態
での，入力電流検出器３と入力電圧検出器４との出力の
入力電流と入力電圧を入力して，それらをそれぞれ回転
しているａ軸成分とｂ軸成分に分けて，前記ａ軸の入力
電流Ｉａと入力電圧Ｖａおよび前記ｂ軸の入力電流Ｉｂ
と入力電圧Ｖｂを得る。これらＩａ，Ｖａ，Ｉｂ，Ｖｂ
は直流量となる。またＩｂ＝０のはずである。
段９の出力のスイッチング信号を選択してる時，回転試
験手段９の出力のスイッチング信号によって電力変換器
２がＰＭモータ５に出力する印加電圧を制御し，ＰＭモ
ータ５の任意のａ軸に所定の大きさの直流電流を流し，
前記ａ軸と直交するｂ軸の電流は０とする。前記ａ軸と
ｂ軸から成る座標を回転させ，該回転の周波数を０から
徐々に所定の値ｆｒまで増加させることで，静止座標か
ら見たＰＭモータ５の入力電流を回転させることができ
るので，ＰＭモータ５をｆｒに相当する速度で回転させ
ることができる。また回転試験手段９は，その回転状態
での，入力電流検出器３と入力電圧検出器４との出力の
入力電流と入力電圧を入力して，それらをそれぞれ回転
しているａ軸成分とｂ軸成分に分けて，前記ａ軸の入力
電流Ｉａと入力電圧Ｖａおよび前記ｂ軸の入力電流Ｉｂ
と入力電圧Ｖｂを得る。これらＩａ，Ｖａ，Ｉｂ，Ｖｂ
は直流量となる。またＩｂ＝０のはずである。
【００１４】ところで，ＰＭモータの特性方程式は， Ｖｄ＝（Ｒ＋Ｌｄ・ｐ）・ｉｄ−ω・Ｌｑ・ｉｑ Ｖｑ＝ω・Ｌｄ・ｉｄ＋（Ｒ＋Ｌｑ・ｐ）・ｉｑ＋ω・φ Ｔ＝φ・ｉｑ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）・ｉｄ・ｉｑ で表される。ここで，Ｖｄは永久磁石の方向の入力電圧
成分であり，Ｖｑはそれと直交する入力電圧成分であ
る。同様にｉｄは永久磁石の方向の入力電流成分であ
り，ｉｑはそれと直交する入力電流成分である。ωは永
久磁石の回転角周波数であり，φは永久磁石の磁束であ
り，Ｔは出力トルクであり，ｐは時間での微分演算子を
意味する。
成分であり，Ｖｑはそれと直交する入力電圧成分であ
る。同様にｉｄは永久磁石の方向の入力電流成分であ
り，ｉｑはそれと直交する入力電流成分である。ωは永
久磁石の回転角周波数であり，φは永久磁石の磁束であ
り，Ｔは出力トルクであり，ｐは時間での微分演算子を
意味する。
【００１５】回転試験手段９において，ＰＭモータ５が
無負荷の状態であれば，トルクＴ＝０なので式よりｉ
ｑ＝０となる。するとｉｄ＝Ｉａとなる。ω＝２・π・
ｆｒなので式をφで解いた
無負荷の状態であれば，トルクＴ＝０なので式よりｉ
ｑ＝０となる。するとｉｄ＝Ｉａとなる。ω＝２・π・
ｆｒなので式をφで解いた
【数１】 により永久磁石の磁束φを求めて出力する。
【００１６】もしＰＭモータが無負荷状態とは限らない
ならば， ｉｄ＝Ｉａ・ｃｏｓ（θ）−Ｉｂ・ｓｉｎ（θ） ｉｑ＝Ｉａ・ｓｉｎ（θ）＋Ｉｂ・ｃｏｓ（θ） と表すことができる。ここでθは，永久磁石の方向と回
転試験手段９におけるａ軸との位相差である。，式
を，式に代入して，θを削除してφで解くと
ならば， ｉｄ＝Ｉａ・ｃｏｓ（θ）−Ｉｂ・ｓｉｎ（θ） ｉｑ＝Ｉａ・ｓｉｎ（θ）＋Ｉｂ・ｃｏｓ（θ） と表すことができる。ここでθは，永久磁石の方向と回
転試験手段９におけるａ軸との位相差である。，式
を，式に代入して，θを削除してφで解くと
【数２】 が得られ，この式で永久磁石の磁束φを求める事もでき
る。この式の方が負荷状態に関係なく磁束φを求めるこ
とができる。なおＩｂ＝０のはずなので，Ｉｂが係る項
を削除した式を用いてもよい。
る。この式の方が負荷状態に関係なく磁束φを求めるこ
とができる。なおＩｂ＝０のはずなので，Ｉｂが係る項
を削除した式を用いてもよい。
【００１７】設定記憶手段１２は，直流試験手段７出力
の巻線抵抗Ｒと交流試験手段８出力のインダクタンスＬ
ｄおよびＬｑと回転試験手段９出力の磁束φとスイッチ
１１出力の位置Ｐ０を入力して記憶する。
の巻線抵抗Ｒと交流試験手段８出力のインダクタンスＬ
ｄおよびＬｑと回転試験手段９出力の磁束φとスイッチ
１１出力の位置Ｐ０を入力して記憶する。
【００１８】通常運転の場合，ＰＭモータ制御器は，設
定記憶手段１２の出力の巻線抵抗ＲとインダクタンスＬ
ｄおよびＬｑと磁束φと位置Ｐ０と位置検出手段６の出
力の回転位置Ｐを用いて，ＰＭモータ５が所望の動作を
するようなスイッチング信号を出力して，電力変換器２
を介してＰＭモータ５に印加する電圧を制御する。ここ
で回転位置Ｐと位置Ｐ０からＰＭモータ５の永久磁石の
方向を得て，制御に用いている。
定記憶手段１２の出力の巻線抵抗ＲとインダクタンスＬ
ｄおよびＬｑと磁束φと位置Ｐ０と位置検出手段６の出
力の回転位置Ｐを用いて，ＰＭモータ５が所望の動作を
するようなスイッチング信号を出力して，電力変換器２
を介してＰＭモータ５に印加する電圧を制御する。ここ
で回転位置Ｐと位置Ｐ０からＰＭモータ５の永久磁石の
方向を得て，制御に用いている。
【００１９】
【発明の効果】本発明により，ＰＭモータを高性能に制
御するために必要なＰＭモータの電気的定数の正確な設
定が，操作人がＰＭモータ制御装置を自動計測運転へ切
り換えるだけで自動的に行えることになり，従来の技術
での電気的定数の設定のための多大な手間と時間と各種
電源及び計測器が不必要となる。
御するために必要なＰＭモータの電気的定数の正確な設
定が，操作人がＰＭモータ制御装置を自動計測運転へ切
り換えるだけで自動的に行えることになり，従来の技術
での電気的定数の設定のための多大な手間と時間と各種
電源及び計測器が不必要となる。
【図１】本発明の実施例を表す定数測定設定機能付きＰ
Ｍモータ制御装置のブロック線図である。
Ｍモータ制御装置のブロック線図である。
１・・ＰＭモータ制御器 ２・・電力変換器 ３・・入力電流検出器 ４・・入力電圧検出器 ５・・ＰＭモータ ６・・位置検出手段 ７・・直流試験手段 ８・・交流試験手段 ９・・回転試験手段 １０・・スイッチング信号選択器 １１・・スイッチ １２・・設定記憶手段
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H007 AA12 BB06 CA01 DA05 DC02 DC04 DC05 DC07 5H570 BB10 BB20 DD04 DD08 FF03 FF05 HA07 HB07 JJ17 LL02 LL03 LL09 LL13 LL15 LL40 5H576 BB07 BB10 DD02 DD07 EE01 FF03 FF05 HB01 JJ06 JJ17 LL22 LL24 LL34 LL39 LL40 LL41
Claims (4)
- 【請求項１】 永久磁石型同期電動機の入力電流を該永
久磁石型同期電動機の永久磁石に平行な方向と垂直な方
向に分けて制御するＰＭモータ制御装置において，前記
永久磁石型同期電動機に直流電流を流してその時の入力
電圧と入力電流から前記永久磁石型同期電動機の巻線抵
抗Ｒを求める直流試験手段と，前記永久磁石型同期電動
機の停止した任意の方向のａ軸に直流成分を含む交流電
流を流すと同時に前記ａ軸に対して垂直方向のｂ軸に前
記交流電流と位相が９０度異なる交流電流を流して，前
記ａ軸の入力電流と入力電圧を検出して前記永久磁石型
同期電動機の永久磁石の方向のインダクタンスＬｄを求
め，同様に前記ｂ軸の入力電流と入力電圧を検出して前
記永久磁石型同期電動機の永久磁石に対して垂直の方向
のインダクタンスＬｑを求める交流試験手段と，前記永
久磁石型同期電動機の任意のａ軸に所定の大きさの直流
電流を流し前記ａ軸と直交するｂ軸の電流は０として，
前記ａ軸とｂ軸から成る座標を回転させ，該回転の周波
数を０から徐々に所定の値ｆｒまで増加させて前記永久
磁石型同期電動機を所定の回転速度まで上昇させた状態
で，前記ａ軸の入力電流Ｉａと入力電圧Ｖａおよび前記
ｂ軸の入力電流Ｉｂと入力電圧Ｖｂを検出して，前記交
流試験手段の出力のインダクタンスＬｄを用いて， 【数１】 により前記永久磁石型同期電動機の永久磁石の磁束φを
求める回転試験手段と，前記直流試験手段の出力の巻線
抵抗Ｒと前記交流試験手段の出力のインダクタンスＬｄ
およびＬｑと前記回転試験手段の出力の磁束φとを入力
して前記ＰＭモータ制御装置内のメモリに記憶する設定
記憶手段とを具備することを特徴とする定数測定設定機
能付きＰＭモータ制御装置。 - 【請求項２】 前記永久磁石型同期電動機の停止した任
意の方向のａ軸に直流成分を含む交流電流を流すと同時
に前記ａ軸に対して垂直方向のｂ軸に前記交流電流と位
相が９０度異なる交流電流を流して，前記ａ軸の入力電
流と入力電圧を基本波でフーリエ変換することで基本波
の位相差とそれぞれの大きさを検出して前記永久磁石型
同期電動機の永久磁石の方向のインダクタンスＬｄを求
め，同様に前記ｂ軸の入力電流と入力電圧の基本波の位
相差とそれぞれの大きさを検出して前記永久磁石型同期
電動機の永久磁石に対して垂直の方向のインダクタンス
Ｌｑを求める交流試験手段を具備することを特徴とする
請求項１記載の定数測定設定機能付きＰＭモータ制御装
置。 - 【請求項３】 前記永久磁石型同期電動機の任意のａ軸
に所定の大きさの直流電流を流し前記ａ軸と直交するｂ
軸の電流は０として，前記ａ軸とｂ軸から成る座標を回
転させ，該回転の周波数を０から徐々に所定の値ｆｒま
で増加させて前記永久磁石型同期電動機を所定の回転速
度まで上昇させた状態で，前記ａ軸の入力電流Ｉａと入
力電圧Ｖａおよび前記ｂ軸の入力電流Ｉｂと入力電圧Ｖ
ｂを検出して，前記直流試験手段の出力の巻線抵抗Ｒと
前記交流試験手段の出力のインダクタンスＬｄおよびＬ
ｑを用いて， 【数２】 により前記永久磁石型同期電動機の永久磁石の磁束φを
求める回転試験手段を具備することを特徴とする請求項
１記載の定数測定設定機能付きＰＭモータ制御装置。 - 【請求項４】 前記永久磁石型同期電動機の回転子の位
置を検出する位置検出手段と，前記直流試験手段の実行
時または前記交流試験手段の実行時に前記位置検出手段
の出力をメモリに記憶する設定記憶手段とを具備するこ
とを特徴とする請求項１または請求項３記載の定数測定
設定機能付きＰＭモータ制御装置。
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| JP11772499A JP3566578B2 (ja) | 1999-04-26 | 1999-04-26 | 定数測定設定機能付きｐｍモータ制御装置 |
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