JP2000341999A - 同期電動機の定数同定方法 - Google Patents
同期電動機の定数同定方法Info
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- JP2000341999A JP2000341999A JP14999299A JP14999299A JP2000341999A JP 2000341999 A JP2000341999 A JP 2000341999A JP 14999299 A JP14999299 A JP 14999299A JP 14999299 A JP14999299 A JP 14999299A JP 2000341999 A JP2000341999 A JP 2000341999A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高速で高精度に同期電動機の誘起電圧定数やd
軸インダクタンスを同定する方法を提供する。 【解決手段】同期電動機６の固定子のU相をα軸、α軸
から電気角９０°正回転方向にβ軸とするα−β空間座
標系を設定し、α−β空間座標系に、同期電動機６の真
の磁軸をｄ軸、ｄ軸から９０°進んだ軸をｑ軸とし、同
期電動機回転速度ωrmで回転する座標ｄ−ｑ軸と同期電
動機６の指定磁軸をγ軸、γ軸から９０°進んだ軸をδ
軸とし、同期電動機回転指令速度ωrm *で回転するγ−
δ軸を想定し、γ-δ軸電流とδ軸電圧指令ｖd *を入力
とし、同期電動機誘起電圧を外乱とした、δ軸電流方程
式より作成した同期電動機誘起電圧ｅdestから補正量を
加えた推定速度値ωrmestと補正量を加えない推定速度
値ωrmest'が等しくなるように誘起電圧定数を調整する
ことにより、誘起電圧定数を同定する。
軸インダクタンスを同定する方法を提供する。 【解決手段】同期電動機６の固定子のU相をα軸、α軸
から電気角９０°正回転方向にβ軸とするα−β空間座
標系を設定し、α−β空間座標系に、同期電動機６の真
の磁軸をｄ軸、ｄ軸から９０°進んだ軸をｑ軸とし、同
期電動機回転速度ωrmで回転する座標ｄ−ｑ軸と同期電
動機６の指定磁軸をγ軸、γ軸から９０°進んだ軸をδ
軸とし、同期電動機回転指令速度ωrm *で回転するγ−
δ軸を想定し、γ-δ軸電流とδ軸電圧指令ｖd *を入力
とし、同期電動機誘起電圧を外乱とした、δ軸電流方程
式より作成した同期電動機誘起電圧ｅdestから補正量を
加えた推定速度値ωrmestと補正量を加えない推定速度
値ωrmest'が等しくなるように誘起電圧定数を調整する
ことにより、誘起電圧定数を同定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同期電動機を駆動
する制御装置の定数同定方法に関する。
する制御装置の定数同定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ベクトル制御用などの変換装置におい
て、その出力電流の大きさ、周波数及び位相を精度よく
制御できることに着目して、電動機に所定の電流を供給
し、その際に誘起する電動機電圧に基づいて誘導電動機
の電気定数を高精度に測定し、その測定結果に基づいて
誘導電動機制御システムの制御演算定数を設定する提案
がなされている（特開昭６０−１８３９５３号公報）。
て、その出力電流の大きさ、周波数及び位相を精度よく
制御できることに着目して、電動機に所定の電流を供給
し、その際に誘起する電動機電圧に基づいて誘導電動機
の電気定数を高精度に測定し、その測定結果に基づいて
誘導電動機制御システムの制御演算定数を設定する提案
がなされている（特開昭６０−１８３９５３号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし同期電動機を駆
動する制御装置に対する電動機定数の同定手法は提案が
なく、従来は電動機定数の設計値に基づいてその設定を
行っているが、使用する電動機毎に制御定数を変更する
必要があり、はん雑なこと、また前述の設計値と実際値
の不一致により制御演算誤差を生じ、動作性能が悪化す
る問題があった。さらに、測定器を用いて人の手で測定
すると、時間がかかり、電動機定数の精度が悪くなると
いう問題もあった。そこで本発明は、高速で高精度に誘
起電圧定数やd軸インダクタンスを同定する方法を提供
することを課題とする。
動する制御装置に対する電動機定数の同定手法は提案が
なく、従来は電動機定数の設計値に基づいてその設定を
行っているが、使用する電動機毎に制御定数を変更する
必要があり、はん雑なこと、また前述の設計値と実際値
の不一致により制御演算誤差を生じ、動作性能が悪化す
る問題があった。さらに、測定器を用いて人の手で測定
すると、時間がかかり、電動機定数の精度が悪くなると
いう問題もあった。そこで本発明は、高速で高精度に誘
起電圧定数やd軸インダクタンスを同定する方法を提供
することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明は、速度指令と電動機速度との偏差信号から
δ軸電流指令を出力するδ軸速度コントローラ、δ軸電
流指令及びγ軸電流指令からδ軸電圧指令及びγ軸電圧
指令をそれぞれ演算するδ軸電流コントローラ及びγ軸
電流コントローラ、前記δ軸電圧指令及びγ軸電圧指令
に基づいて電圧指令絶対値及び電圧指令位相を出力する
ベクトル制御回路、前記電圧指令絶対値及び電圧指令位
相に基づいて同期電動機に駆動電流を供給するインバー
タ回路を備え、前記電動機速度を前記電動機の２相の電
流に基づいて演算する同期電動機の制御装置における定
数同定方法において、前記電動機の固定子のU相をα
軸、α軸から電気角９０°正回転方向にβ軸とするα−
β空間座標系を設定し、前記α−β空間座標系に、同期
電動機の真の磁軸をｄ軸、ｄ軸から９０°進んだ軸をｑ
軸とし、同期電動機回転速度ωrmで回転する座標ｄ−ｑ
軸と同期電動機の指定磁軸をγ軸、γ軸から９０°進ん
だ軸をδ軸とし、同期電動機回転指令速度ωrm *で回転
するγ−δ軸を想定し、γ-δ軸電流とδ軸電圧指令ｖd
*を入力とし、同期電動機誘起電圧を外乱とした、δ軸
電流方程式より作成した同期電動機誘起電圧ｅdestから
補正量を加えた推定速度値ωrmestと補正量を加えない
推定速度値ωrmest'が等しくなるように誘起電圧定数を
調整することにより、前記誘起電圧定数を同定すること
を特徴とする。この方法において、前記同期電動機の誘
起電圧定数同定方法をソフトウェアで構成しインバータ
装置に組込むことにより、高速で正確に、誘起電圧定数
を同定することができる。
め、本発明は、速度指令と電動機速度との偏差信号から
δ軸電流指令を出力するδ軸速度コントローラ、δ軸電
流指令及びγ軸電流指令からδ軸電圧指令及びγ軸電圧
指令をそれぞれ演算するδ軸電流コントローラ及びγ軸
電流コントローラ、前記δ軸電圧指令及びγ軸電圧指令
に基づいて電圧指令絶対値及び電圧指令位相を出力する
ベクトル制御回路、前記電圧指令絶対値及び電圧指令位
相に基づいて同期電動機に駆動電流を供給するインバー
タ回路を備え、前記電動機速度を前記電動機の２相の電
流に基づいて演算する同期電動機の制御装置における定
数同定方法において、前記電動機の固定子のU相をα
軸、α軸から電気角９０°正回転方向にβ軸とするα−
β空間座標系を設定し、前記α−β空間座標系に、同期
電動機の真の磁軸をｄ軸、ｄ軸から９０°進んだ軸をｑ
軸とし、同期電動機回転速度ωrmで回転する座標ｄ−ｑ
軸と同期電動機の指定磁軸をγ軸、γ軸から９０°進ん
だ軸をδ軸とし、同期電動機回転指令速度ωrm *で回転
するγ−δ軸を想定し、γ-δ軸電流とδ軸電圧指令ｖd
*を入力とし、同期電動機誘起電圧を外乱とした、δ軸
電流方程式より作成した同期電動機誘起電圧ｅdestから
補正量を加えた推定速度値ωrmestと補正量を加えない
推定速度値ωrmest'が等しくなるように誘起電圧定数を
調整することにより、前記誘起電圧定数を同定すること
を特徴とする。この方法において、前記同期電動機の誘
起電圧定数同定方法をソフトウェアで構成しインバータ
装置に組込むことにより、高速で正確に、誘起電圧定数
を同定することができる。
【０００５】また、前記課題を解決するため、本発明
は、速度指令と電動機速度との偏差信号からδ軸電流指
令を出力するδ軸速度コントローラ、δ軸電流指令及び
γ軸電流指令からδ軸電圧指令及びγ軸電圧指令をそれ
ぞれ演算するδ軸電流コントローラ及びγ軸電流コント
ローラ、前記δ軸電圧指令及びγ軸電圧指令に基づいて
電圧指令絶対値及び電圧指令位相を出力するベクトル制
御回路、前記電圧指令絶対値及び電圧指令位相に基づい
て同期電動機に駆動電流を供給するインバータ回路を備
え、前記電動機速度を前記電動機の２相の電流に基づい
て演算する同期電動機の制御装置における定数同定方法
において、前記電動機の固定子のU相をα軸、α軸から
電気角９０°正回転方向にβ軸とするα−β空間座標系
を設定し、前記α−β空間座標系に、同期電動機の真の
磁軸をｄ軸、ｄ軸から９０°進んだ軸をｑ軸とし、同期
電動機回転速度ωrmで回転する座標ｄ−ｑ軸と同期電動
機の指定磁軸をγ軸、γ軸から９０°進んだ軸をδ軸と
し同期電動機回転指令速度ωrm *で回転するγ−δ軸を
設定し、δ軸方向電流ｉdとδ軸電圧指令ｖd *を入力と
し、δ軸誘起電圧ｅdを外乱としたδ軸電流方程式より
作成した、δ軸誘起電圧推定値ｅdestとγ軸電流指令ｉ
g *を用いて、γ軸に異なる数点の電流ｉg *を流し、その
時のδ軸誘起電圧推定値ｅdestが等しくなるようにd軸
インダクタンスを調整することにより、前記、d軸イン
ダクタンスを同定することを特徴とする。この方法にお
いて、前記同期電動機のd軸インダクタンス同定方法を
ソフトウェアで構成しインバータ装置に組込むことによ
り、高速で正確に、d軸インダクタンスを同定すること
ができる。
は、速度指令と電動機速度との偏差信号からδ軸電流指
令を出力するδ軸速度コントローラ、δ軸電流指令及び
γ軸電流指令からδ軸電圧指令及びγ軸電圧指令をそれ
ぞれ演算するδ軸電流コントローラ及びγ軸電流コント
ローラ、前記δ軸電圧指令及びγ軸電圧指令に基づいて
電圧指令絶対値及び電圧指令位相を出力するベクトル制
御回路、前記電圧指令絶対値及び電圧指令位相に基づい
て同期電動機に駆動電流を供給するインバータ回路を備
え、前記電動機速度を前記電動機の２相の電流に基づい
て演算する同期電動機の制御装置における定数同定方法
において、前記電動機の固定子のU相をα軸、α軸から
電気角９０°正回転方向にβ軸とするα−β空間座標系
を設定し、前記α−β空間座標系に、同期電動機の真の
磁軸をｄ軸、ｄ軸から９０°進んだ軸をｑ軸とし、同期
電動機回転速度ωrmで回転する座標ｄ−ｑ軸と同期電動
機の指定磁軸をγ軸、γ軸から９０°進んだ軸をδ軸と
し同期電動機回転指令速度ωrm *で回転するγ−δ軸を
設定し、δ軸方向電流ｉdとδ軸電圧指令ｖd *を入力と
し、δ軸誘起電圧ｅdを外乱としたδ軸電流方程式より
作成した、δ軸誘起電圧推定値ｅdestとγ軸電流指令ｉ
g *を用いて、γ軸に異なる数点の電流ｉg *を流し、その
時のδ軸誘起電圧推定値ｅdestが等しくなるようにd軸
インダクタンスを調整することにより、前記、d軸イン
ダクタンスを同定することを特徴とする。この方法にお
いて、前記同期電動機のd軸インダクタンス同定方法を
ソフトウェアで構成しインバータ装置に組込むことによ
り、高速で正確に、d軸インダクタンスを同定すること
ができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】特開平８−３０８２８６号公報に
記載されている同期電動機のセンサレスベクトル制御手
法では、回転子の磁軸上に設定したγ−δ軸座標系に変
換されたステータ電流ｉg、ｉbと、前回推定された電流
値ｉgestとｉdestとの差とγ−δ軸座標系に変換された
電圧指令ｖg、ｖdを入力とし、γ−δ軸座標系における
電流、ｉdestと誘起電圧ｅgest、ｅdestおよび、回転子
の速度ωrmestを推定する。本発明は前記手法におい
て、時間ｋ・Ｔｓ秒時（但し、ｋ＝０，１，２，３，・
・・，Ｔｓはサンプリングタイム）に同期電動機に供給
される少なくとも２相分のステータ電流を検出し、回転
子上に設定したγ−δ座標系に変換することにより、γ
軸電流ｉg(k)、δ軸電流ｉd(k)を導出し、前回導出した
γ軸電流推定値ｉg(k)、δ軸電流推定値ｉd(k)と、電圧
ｖg(k)、ｖd(k)を用い、同期電動機のγ−δ軸座標系に
おける状態方程式を離散値系に展開した。
記載されている同期電動機のセンサレスベクトル制御手
法では、回転子の磁軸上に設定したγ−δ軸座標系に変
換されたステータ電流ｉg、ｉbと、前回推定された電流
値ｉgestとｉdestとの差とγ−δ軸座標系に変換された
電圧指令ｖg、ｖdを入力とし、γ−δ軸座標系における
電流、ｉdestと誘起電圧ｅgest、ｅdestおよび、回転子
の速度ωrmestを推定する。本発明は前記手法におい
て、時間ｋ・Ｔｓ秒時（但し、ｋ＝０，１，２，３，・
・・，Ｔｓはサンプリングタイム）に同期電動機に供給
される少なくとも２相分のステータ電流を検出し、回転
子上に設定したγ−δ座標系に変換することにより、γ
軸電流ｉg(k)、δ軸電流ｉd(k)を導出し、前回導出した
γ軸電流推定値ｉg(k)、δ軸電流推定値ｉd(k)と、電圧
ｖg(k)、ｖd(k)を用い、同期電動機のγ−δ軸座標系に
おける状態方程式を離散値系に展開した。
【０００７】
【数１】 但し、ｅgest＝−ｓｉｎθe（ωrm／Ｌｑ）Φmag、ｅ
dest＝ｃｏｓθe（ωrm／Ｌｑ）Φmag、Ｒｓ：ステータ
側抵抗、Ｌｑ：ｑ軸インダクタンス、Ｌｄ：ｄ軸インダ
クタンス、θe：γ−δ軸とｄ−ｑ軸とのずれ角、
ωrm：回転子角速度、Φmag：永久磁石が発生する磁束
によって、時間（ｋ＋１）Ｔs秒時の電流推定値ｉ
gest(k+1)、ｉdest(k+1)、誘起電圧推定値ｅgest(k+
1)、ｅdest(k+1)が求まる。
dest＝ｃｏｓθe（ωrm／Ｌｑ）Φmag、Ｒｓ：ステータ
側抵抗、Ｌｑ：ｑ軸インダクタンス、Ｌｄ：ｄ軸インダ
クタンス、θe：γ−δ軸とｄ−ｑ軸とのずれ角、
ωrm：回転子角速度、Φmag：永久磁石が発生する磁束
によって、時間（ｋ＋１）Ｔs秒時の電流推定値ｉ
gest(k+1)、ｉdest(k+1)、誘起電圧推定値ｅgest(k+
1)、ｅdest(k+1)が求まる。
【０００８】（１）式より、δ軸電圧・電流方程式は
【数２】 と表わされ、定常状態だとｉdest(k+1)=ｉdest(k)より
【数３】 となる。
【０００９】ここで、無負荷だと、トルク成分電流であ
るδ軸電流ｉdest(k)は零となり、このときのδ軸電圧
・電流方程式は
るδ軸電流ｉdest(k)は零となり、このときのδ軸電圧
・電流方程式は
【数４】 となる。ここでｉg(k)=0に制御すると
【数５】 よって、ｅdest（ｋ）＝ｖd(k)となり、推定誘起電圧
は、モータ定数に依存しない。この推定誘起電圧に補正
量を加えない速度推定値は
は、モータ定数に依存しない。この推定誘起電圧に補正
量を加えない速度推定値は
【数６】 となり、推定値は誘起電圧定数の影響しか受けない。
【００１０】また、推定誘起電圧に補正量を加えた推定
速度値
速度値
【数７】 とを比較し、ωgest(k)＋α＝ωgest'(k)（α＞０，α
の量は現在未定）となるように誘起電圧定数ｋeをチュ
ーニングする。
の量は現在未定）となるように誘起電圧定数ｋeをチュ
ーニングする。
【００１１】以下、本発明の実施例を説明する。図１
は、本発明の抵抗値同定方法の一実施例が適用された同
期電動機の制御システムを示すブロック図、図２は抵抗
値同定方法のデジタル制御動作を示すフローチャートで
ある。図１の制御システムブロック図において、角速度
指令ωrm *と角速度推定値ωrmestが、速度コントローラ
１に入力され、速度コントローラ１は、δ軸電流指令ｉ
d *を出力する。δ軸電流コントローラ２はδ軸電流指令
ｉd *とδ軸電流推定値ｉdestとを入力し、δ軸電圧指令
Ｖd *を出力する。一方、γ軸電流指令ｉg *とγ軸電流推
定値ｉgestが、γ軸電流コントローラ３に入力され、γ
軸電流コントローラ３はγ軸電圧指令Ｖg *を出力する。
電圧指令Ｖd *とＶg *とγ−δ軸位置補正器１１から出力
されるγ−δ軸位置がベクトル制御回路４に入力され、
電圧値絶対値（Ｖd2＋Ｖg2）1/2とγ軸からの電圧出力
方向の位相tan-1(ｖd/ｖg)がインバータ回路５に入力さ
れ点弧が実施される。
は、本発明の抵抗値同定方法の一実施例が適用された同
期電動機の制御システムを示すブロック図、図２は抵抗
値同定方法のデジタル制御動作を示すフローチャートで
ある。図１の制御システムブロック図において、角速度
指令ωrm *と角速度推定値ωrmestが、速度コントローラ
１に入力され、速度コントローラ１は、δ軸電流指令ｉ
d *を出力する。δ軸電流コントローラ２はδ軸電流指令
ｉd *とδ軸電流推定値ｉdestとを入力し、δ軸電圧指令
Ｖd *を出力する。一方、γ軸電流指令ｉg *とγ軸電流推
定値ｉgestが、γ軸電流コントローラ３に入力され、γ
軸電流コントローラ３はγ軸電圧指令Ｖg *を出力する。
電圧指令Ｖd *とＶg *とγ−δ軸位置補正器１１から出力
されるγ−δ軸位置がベクトル制御回路４に入力され、
電圧値絶対値（Ｖd2＋Ｖg2）1/2とγ軸からの電圧出力
方向の位相tan-1(ｖd/ｖg)がインバータ回路５に入力さ
れ点弧が実施される。
【００１２】一方、γ−δ軸電流・誘起電圧推定器８
は、同期電動機６のステータ電流ｉuとｉvを、相変換器
７を介して得られるγ軸電流ｉg、δ軸電流ｉdと、γ−
δ軸の位置と、電圧指令Ｖd *、Ｖg *を入力し、（１）式
の演算を実施し、γ−δ軸電流推定値ｉgest、ｉ
destと、γ−δ軸誘起電圧ｅgestとｅdestを出力する。
電動機定数同定器１３はγ軸電流コントローラ３に対し
て数種類のγ軸電流指令ｉg *を入力し、その時のγ−δ
軸電流、誘起電圧推定器８から出力されるそれぞれのγ
軸誘起電圧推定値ｅgestの偏差が零に近づくように抵抗
誤差ΔＲｓを計算し、この抵抗誤差をγ−δ軸電流、誘
起電圧推定器８に報告する。
は、同期電動機６のステータ電流ｉuとｉvを、相変換器
７を介して得られるγ軸電流ｉg、δ軸電流ｉdと、γ−
δ軸の位置と、電圧指令Ｖd *、Ｖg *を入力し、（１）式
の演算を実施し、γ−δ軸電流推定値ｉgest、ｉ
destと、γ−δ軸誘起電圧ｅgestとｅdestを出力する。
電動機定数同定器１３はγ軸電流コントローラ３に対し
て数種類のγ軸電流指令ｉg *を入力し、その時のγ−δ
軸電流、誘起電圧推定器８から出力されるそれぞれのγ
軸誘起電圧推定値ｅgestの偏差が零に近づくように抵抗
誤差ΔＲｓを計算し、この抵抗誤差をγ−δ軸電流、誘
起電圧推定器８に報告する。
【００１３】電動機定数同定器１３における本発明の処
理を図２のフローチャートに示す。図２のフローチャー
トにおいて、まずωrm *で運転開始（ステップ１１０）
し、ωrm *＝ωrestが一致するまで待つ（ステップ１１
０）。次にδ軸誘起電圧推定値ｅdestを求め（ステップ
１２０）、推定誘起電圧に補正値を加えた推定速度ω
gestを計算する（ステップ１３０）。また推定誘起電圧
に補正値を加えない推定速度ωgest'を計算する（ステ
ップ１４０）。次に推定速度偏差量を計算し（ステップ
１５０）、ステップ１６０において同定リミットを判定
する。ステップ１７０で誘起電圧定数ｋeを調整し、前
記速度偏差が目標とする精度に達したら誘起電圧定数同
定を完了し、目標とする精度に達していなければ、ステ
ップ１４０からステップ１８０までの処理を目標とする
精度に達するまで繰り返す。
理を図２のフローチャートに示す。図２のフローチャー
トにおいて、まずωrm *で運転開始（ステップ１１０）
し、ωrm *＝ωrestが一致するまで待つ（ステップ１１
０）。次にδ軸誘起電圧推定値ｅdestを求め（ステップ
１２０）、推定誘起電圧に補正値を加えた推定速度ω
gestを計算する（ステップ１３０）。また推定誘起電圧
に補正値を加えない推定速度ωgest'を計算する（ステ
ップ１４０）。次に推定速度偏差量を計算し（ステップ
１５０）、ステップ１６０において同定リミットを判定
する。ステップ１７０で誘起電圧定数ｋeを調整し、前
記速度偏差が目標とする精度に達したら誘起電圧定数同
定を完了し、目標とする精度に達していなければ、ステ
ップ１４０からステップ１８０までの処理を目標とする
精度に達するまで繰り返す。
【００１４】一方、前記の（４）式は、次の式に書き直
すことができる。
すことができる。
【数８】 となる。しかし、d軸インダクタンスＬdに誤差ΔＬdが
あると
あると
【数９】 となる。また、ｖd(k)として、実電圧ではなく指令電圧
値を用いているので、実電圧と指令電圧の間に誤差Δｖ
dがあることを考慮すると
値を用いているので、実電圧と指令電圧の間に誤差Δｖ
dがあることを考慮すると
【数１０】 となり、式(8)を満たすためにΔＬd・ωrmest・ｉgestと
Δｖdを打ち消すためのΔｅdestが発生し、
Δｖdを打ち消すためのΔｅdestが発生し、
【数１１】 が成り立つ。ここで、同期機が一定速度で回転している
とすると、式(7)はΔＬdを傾きとし、電圧誤差Δｖdを
切片とする一次方程式となる。前記（７）式を用い、γ
軸に異なる電流を流し、その時のδ軸誘起電圧推定値ｅ
dest(k)が等しくなるように抵抗誤差Ｌdを調整すること
により、同期電動機のd軸インダクタンスを同定する。
とすると、式(7)はΔＬdを傾きとし、電圧誤差Δｖdを
切片とする一次方程式となる。前記（７）式を用い、γ
軸に異なる電流を流し、その時のδ軸誘起電圧推定値ｅ
dest(k)が等しくなるように抵抗誤差Ｌdを調整すること
により、同期電動機のd軸インダクタンスを同定する。
【００１５】図３は電動機の誘起電圧定数同定方法のデ
ジタル制御動作を示すフローチャートである。図３のフ
ローチャートにおいて、まずγ軸に磁軸を引き込むため
にγ軸に図４に示すパターンに従って電流Ｉgを流す
（ステップ２００）。図４において、γ軸電流ｉgを時
間Ｔ１で立ち上げ、電流を流した状態で安定するまでの
時間としてＴ２時間待つ（ステップ２１０）。その他の
ステップでγ軸に電流を流して誘起電圧推定値を読み込
む時も同様にＴ１時間及びＴ２時間待つものとする。次
に、γ軸に電流ｉg1を流し（ステップ２２０）、その時
のδ軸誘起電圧推定値ｅd1を求める（ステップ１３
０）。さらに、γ軸に電流ｉg2を流し（ステップ２４
０）、その時のγ軸誘起電圧推定値ｅd2を求める（ステ
ップ２５０）。次に、ステップ２２０及びステップ２４
０で与えた電流ｉg1、ｉg2、並びにγ軸電流指令を変化
させた時のステップ２３０及びステップ２５０で求めた
δ軸誘起電圧推定値ｅd1est、ｅd2estの偏差から、式
（１１）を用いて誘起電圧定数を計算し、現在設定され
ている誘起電圧定数に反映させ（ステップ２６０）、前
記誘起電圧定数が目標とする精度に達したら誘起電圧定
数同定を完了し、目標とする精度に達していなければ、
ステップ２２０からステップ２６０までの処理を目標と
する精度に達するまで繰り返す。
ジタル制御動作を示すフローチャートである。図３のフ
ローチャートにおいて、まずγ軸に磁軸を引き込むため
にγ軸に図４に示すパターンに従って電流Ｉgを流す
（ステップ２００）。図４において、γ軸電流ｉgを時
間Ｔ１で立ち上げ、電流を流した状態で安定するまでの
時間としてＴ２時間待つ（ステップ２１０）。その他の
ステップでγ軸に電流を流して誘起電圧推定値を読み込
む時も同様にＴ１時間及びＴ２時間待つものとする。次
に、γ軸に電流ｉg1を流し（ステップ２２０）、その時
のδ軸誘起電圧推定値ｅd1を求める（ステップ１３
０）。さらに、γ軸に電流ｉg2を流し（ステップ２４
０）、その時のγ軸誘起電圧推定値ｅd2を求める（ステ
ップ２５０）。次に、ステップ２２０及びステップ２４
０で与えた電流ｉg1、ｉg2、並びにγ軸電流指令を変化
させた時のステップ２３０及びステップ２５０で求めた
δ軸誘起電圧推定値ｅd1est、ｅd2estの偏差から、式
（１１）を用いて誘起電圧定数を計算し、現在設定され
ている誘起電圧定数に反映させ（ステップ２６０）、前
記誘起電圧定数が目標とする精度に達したら誘起電圧定
数同定を完了し、目標とする精度に達していなければ、
ステップ２２０からステップ２６０までの処理を目標と
する精度に達するまで繰り返す。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
γ−δ軸電流、誘起電圧推定器で推定した軸誘起電圧推
定値ｅdestから補正量を加えない速度推定値ωrmest'を
求め、補正量を加える速度推定値ωrmestとが等しくな
るように誘起電圧定数を同定する手法をソフトウェアで
構成することにより、高速で正確にパラメータを同定で
き、高性能な電動機制御が実現できる。また、γ−δ軸
電流、誘起電圧推定器で推定したδ軸誘起電圧推定値の
偏差を利用して、同期電動機のd軸インダクタンスを同
定する手法をソフトウェアで構成することにより、高速
で正確にパラメータを同定でき、高性能な電動機制御が
実現できる。
γ−δ軸電流、誘起電圧推定器で推定した軸誘起電圧推
定値ｅdestから補正量を加えない速度推定値ωrmest'を
求め、補正量を加える速度推定値ωrmestとが等しくな
るように誘起電圧定数を同定する手法をソフトウェアで
構成することにより、高速で正確にパラメータを同定で
き、高性能な電動機制御が実現できる。また、γ−δ軸
電流、誘起電圧推定器で推定したδ軸誘起電圧推定値の
偏差を利用して、同期電動機のd軸インダクタンスを同
定する手法をソフトウェアで構成することにより、高速
で正確にパラメータを同定でき、高性能な電動機制御が
実現できる。
【図１】 本発明実施例の同期電動機の制御システムを
表わすブロック線図である。
表わすブロック線図である。
【図２】 離散値系における本発明のフローチャートで
ある。
ある。
【図３】 本発明の他の実施例における離散値系におけ
る本発明のフローチャートである。
る本発明のフローチャートである。
【図４】 電流立ち上げパターンを示す波形図である。
１ 速度コントローラ、２ δ軸電流コントローラ、３
γ軸電流コントローラ、４ ベクトル制御回路、５
インバータ回路、６ 同期電動機、７ 相変換器、８
γ−δ軸電流・誘起電圧推定器、９ 角速度導出器、１
０ ずれ角θｅ導出器、１１ γ−δ軸位置補正器、１
２ γ軸・δ軸電流補正器、１３ 電動機定数同定器
γ軸電流コントローラ、４ ベクトル制御回路、５
インバータ回路、６ 同期電動機、７ 相変換器、８
γ−δ軸電流・誘起電圧推定器、９ 角速度導出器、１
０ ずれ角θｅ導出器、１１ γ−δ軸位置補正器、１
２ γ軸・δ軸電流補正器、１３ 電動機定数同定器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末吉 礼明 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 (72)発明者 小黒 龍一 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 Ｆターム(参考） 2G016 BA03 BB01 BB02 BB07 BC04 BC05 BD06 BD07 BD13 BD14 BD19 5H576 BB10 DD05 EE01 GG02 GG04 HB01 JJ03 JJ04 JJ17 JJ25 JJ28 KK08 LL14 LL22 LL40 LL60
Claims (4)
- 【請求項１】 速度指令と電動機速度との偏差信号から
δ軸電流指令を出力するδ軸速度コントローラ、δ軸電
流指令及びγ軸電流指令からδ軸電圧指令及びγ軸電圧
指令をそれぞれ演算するδ軸電流コントローラ及びγ軸
電流コントローラ、前記δ軸電圧指令及びγ軸電圧指令
に基づいて電圧指令絶対値及び電圧指令位相を出力する
ベクトル制御回路、前記電圧指令絶対値及び電圧指令位
相に基づいて同期電動機に駆動電流を供給するインバー
タ回路を備え、前記電動機速度を前記電動機の２相の電
流に基づいて演算する同期電動機の制御装置における定
数同定方法において、 前記電動機の固定子のU相をα軸、α軸から電気角９０
°正回転方向にβ軸とするα−β空間座標系を設定し、
前記α−β空間座標系に、同期電動機の真の磁軸をｄ
軸、ｄ軸から９０°進んだ軸をｑ軸とし、同期電動機回
転速度ωrmで回転する座標ｄ−ｑ軸と同期電動機の指定
磁軸をγ軸、γ軸から９０°進んだ軸をδ軸とし、同期
電動機回転指令速度ωrm *で回転するγ−δ軸を想定
し、γ-δ軸電流とδ軸電圧指令ｖd *を入力とし、同期
電動機誘起電圧を外乱とした、δ軸電流方程式より作成
した同期電動機誘起電圧ｅdestから補正量を加えた推定
速度値ωrmestと補正量を加えない推定速度値ωrmest'
が等しくなるように誘起電圧定数を調整することによ
り、前記誘起電圧定数を同定することを特徴とする同期
電動機の定数同定方法。 - 【請求項２】 前記同期電動機の誘起電圧定数同定方法
をソフトウェアで構成しインバータ装置に組込むことに
より、高速で正確な同定を実現する手段を有する請求項
1記載の同期電動機の定数同定方法。 - 【請求項３】 速度指令と電動機速度との偏差信号から
δ軸電流指令を出力するδ軸速度コントローラ、δ軸電
流指令及びγ軸電流指令からδ軸電圧指令及びγ軸電圧
指令をそれぞれ演算するδ軸電流コントローラ及びγ軸
電流コントローラ、前記δ軸電圧指令及びγ軸電圧指令
に基づいて電圧指令絶対値及び電圧指令位相を出力する
ベクトル制御回路、前記電圧指令絶対値及び電圧指令位
相に基づいて同期電動機に駆動電流を供給するインバー
タ回路を備え、前記電動機速度を前記電動機の２相の電
流に基づいて演算する同期電動機の制御装置における定
数同定方法において、 前記電動機の固定子のU相をα軸、α軸から電気角９０
°正回転方向にβ軸とするα−β空間座標系を設定し、
前記α−β空間座標系に、同期電動機の真の磁軸をｄ
軸、ｄ軸から９０°進んだ軸をｑ軸とし、同期電動機回
転速度ωrmで回転する座標ｄ−ｑ軸と同期電動機の指定
磁軸をγ軸、γ軸から９０°進んだ軸をδ軸とし同期電
動機回転指令速度ωrm *で回転するγ−δ軸を設定し、
δ軸方向電流ｉdとδ軸電圧指令ｖd *を入力とし、δ軸
誘起電圧ｅdを外乱としたδ軸電流方程式より作成し
た、δ軸誘起電圧推定値ｅdestとγ軸電流指令ｉg *を用
いて、γ軸に異なる数点の電流ｉg *を流し、その時のδ
軸誘起電圧推定値ｅdestが等しくなるようにd軸インダ
クタンスを調整することにより、前記、d軸インダクタ
ンスを同定することを特徴とする同期電動機の定数同定
方法。 - 【請求項４】 前記同期電動機のd軸インダクタンス同
定方法をソフトウェアで構成しインバータ装置に組込む
ことにより、高速で正確な同定を実現する手段を有する
請求項３記載の同期電動機の定数同定方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14999299A JP3707659B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 同期電動機の定数同定方法 |
| PCT/JP2000/003363 WO2000074228A1 (fr) | 1999-05-28 | 2000-05-25 | Procede de commande de regime pour moteur synchrone et procede d'identification de constante |
| US09/979,798 US7076340B1 (en) | 1999-05-28 | 2000-05-25 | Method of controlling speed of synchronous motor, and method of identifying constant of synchronous motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14999299A JP3707659B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 同期電動機の定数同定方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000341999A true JP2000341999A (ja) | 2000-12-08 |
| JP3707659B2 JP3707659B2 (ja) | 2005-10-19 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14999299A Expired - Fee Related JP3707659B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 同期電動機の定数同定方法 |
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| JP (1) | JP3707659B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007282496A (ja) * | 2007-05-16 | 2007-10-25 | Hitachi Ltd | 同期モータ制御装置及びそれを用いた機器 |
| US7777443B2 (en) | 2003-05-08 | 2010-08-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for providing energy saving service, method for deciding specification of electric motor, method for providing compressor version-up service, method for providing energy service using drive device for permanent magnet electric motor, compressor exchange method, and freezing/air conditioning device |
| CN102928779A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-02-13 | 贵州航天林泉电机有限公司 | 一种电机机械性能的测试方法及装置 |
| CN103825525A (zh) * | 2014-03-17 | 2014-05-28 | 江苏吉泰科电气股份有限公司 | 一种改进的无传感器永磁同步电机速度估测方法 |
| CN108832852A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-16 | 广东美的环境电器制造有限公司 | 干扰控制方法、装置、净化设备及计算机可读存储介质 |
| CN111289894A (zh) * | 2018-12-10 | 2020-06-16 | 广东威灵汽车部件有限公司 | 电机的堵转检测方法、系统、装置及存储介质 |
| CN113162513A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-23 | 高创传动科技开发（深圳）有限公司 | 电机伺服系统及其负载质量的辨识方法及装置 |
| WO2022099861A1 (zh) * | 2020-11-13 | 2022-05-19 | 浙江大学 | 一种永磁同步电机参数检测方法 |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP14999299A patent/JP3707659B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7777443B2 (en) | 2003-05-08 | 2010-08-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for providing energy saving service, method for deciding specification of electric motor, method for providing compressor version-up service, method for providing energy service using drive device for permanent magnet electric motor, compressor exchange method, and freezing/air conditioning device |
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| JP4512611B2 (ja) * | 2007-05-16 | 2010-07-28 | 株式会社日立製作所 | 同期モータ制御装置及びそれを用いた機器 |
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| CN108832852A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-16 | 广东美的环境电器制造有限公司 | 干扰控制方法、装置、净化设备及计算机可读存储介质 |
| CN108832852B (zh) * | 2018-06-21 | 2021-11-23 | 广东美的环境电器制造有限公司 | 干扰控制方法、装置、净化设备及计算机可读存储介质 |
| CN111289894A (zh) * | 2018-12-10 | 2020-06-16 | 广东威灵汽车部件有限公司 | 电机的堵转检测方法、系统、装置及存储介质 |
| CN111289894B (zh) * | 2018-12-10 | 2022-02-25 | 广东威灵汽车部件有限公司 | 电机的堵转检测方法、系统、装置及存储介质 |
| WO2022099861A1 (zh) * | 2020-11-13 | 2022-05-19 | 浙江大学 | 一种永磁同步电机参数检测方法 |
| CN113162513A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-23 | 高创传动科技开发（深圳）有限公司 | 电机伺服系统及其负载质量的辨识方法及装置 |
| CN113162513B (zh) * | 2021-04-13 | 2023-03-07 | 高创传动科技开发（深圳）有限公司 | 电机伺服系统及其负载质量的辨识方法及装置 |
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