JP2001078494A5 - Ａｃモータ駆動装置とそのｄｃオフセット補正方法 - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】 電圧指令に基づいてＡＣモータに駆動電流を供給するＰＷＭ電力変換手段と、前記駆動電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の検出信号に含まれたＤＣオフセット電流を補正するＤＣオフセット電流補正手段と、を備えたＡＣモータ駆動装置において、
前記ＤＣオフセット電流補正手段の出力に基づいて、前記ＰＷＭ電力変換手段の出力信号に含まれたＤＣオフセット電圧を演算するＤＣオフセット電圧演算手段と、
前記ＤＣオフセット電圧演算手段の出力に基づいて、前記ＤＣオフセット電圧を補正するＤＣオフセット電圧補正手段と、を備え、
前記ＤＣオフセット電圧を補正した電圧指令に基づいて、前記ＡＣモータを駆動することを特徴とするＡＣモータ駆動装置。
【請求項２】
前記ＡＣモータ駆動装置が、前記ＤＣオフセット電流および前記ＤＣオフセット電圧を補正する際に前記電圧指令をゼロに制限する、電圧ゼロ制限手段を、更に、備えることを特徴とする請求項１記載のＡＣモータ駆動装置。
【請求項３】
前記ＤＣオフセット電圧演算手段が、前記ＤＣオフセット電流補正手段の出力信号をローパスフィルタに通し、
更に、前記ＡＣモータのインピーダンス値を乗じて、前記ＤＣオフセット電圧を演算することを特徴とする請求項１記載のＡＣモータ駆動装置。
【請求項４】
前記ＤＣオフセット電圧補正手段が、前記電圧指令と前記ＤＣオフセット電圧とを減算し、前記電圧指令を補正することを特徴とする請求項１記載のＡＣモータ駆動装置。
【請求項５】
電圧指令に基づいてＡＣモータに駆動電流を供給するＰＷＭ電力変換手段と、前記駆動電流を検出する電流検出手段と、を備えたＡＣモータ駆動装置において、
前記ＰＷＭ電力変換手段および前記電流検出手段の各出力信号に含まれたＤＣオフセットを補正する手段を備えることを特徴とするＡＣモータ駆動装置。
【請求項６】
前記ＤＣオフセットを補正する手段が、前記電流検出手段の検出信号に含まれたＤＣオフセット電流を補正する手段、および、前記ＰＷＭ電力変換手段の出力信号に含まれたＤＣオフセット電圧を補正する手段、であり、
２つの補正をした後、前記ＡＣモータを駆動することを特徴とする請求項５記載のＡＣモータ駆動装置。
【請求項７】
電圧指令に基づいてＡＣモータに駆動電流を供給するＰＷＭ電力変換手段と、前記駆動電流を検出する電流検出手段と、を備え、各出力信号に含まれるＤＣオフセット電圧または電流を補正する、ＡＣモータ駆動装置のＤＣオフセット補正方法において、
ベースブロック状態で、前記電流検出手段の検出信号に含まれたＤＣオフセット電流を補正し、
前記電圧指令ゼロ状態で、前記ＰＷＭ電力変換手段の出力信号に含まれるＤＣオフセット電圧を演算して前記電圧指令を補正する、ことを特徴とするＡＣモータ駆動装置のＤＣオフセット補正方法。

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＣモータの電流制御に関し、特に、ＰＷＭインバータのＤＣオフセット推定とその補正を行なうＡＣモータ駆動装置に関するものである。

【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、電圧指令に基づいてＡＣモータに駆動電流を供給するＰＷＭ電力変換手段と、前記駆動電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の検出信号に含まれたＤＣオフセット電流を補正するＤＣオフセット電流補正手段と、を備えたＡＣモータ駆動装置において、前記ＤＣオフセット電流補正手段の出力に基づいて、前記ＰＷＭ電力変換手段の出力信号に含まれたＤＣオフセット電圧を演算するＤＣオフセット電圧演算手段と、前記ＤＣオフセット電圧演算手段の出力に基づいて、前記ＤＣオフセット電圧を補正するＤＣオフセット電圧補正手段と、を備え、前記ＤＣオフセット電圧を補正した電圧指令に基づいて、前記ＡＣモータを駆動するものである。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明における前記ＡＣモータ駆動装置が、前記ＤＣオフセット電流および前記ＤＣオフセット電圧を補正する際に前記電圧指令をゼロに制限する、電圧ゼロ制限手段を、更に、備えるものである。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明における前記ＤＣオフセット電圧演算手段が、前記ＤＣオフセット電流補正手段の出力信号をローパスフィルタに通し、更に、前記ＡＣモータのインピーダンス値を乗じて、前記ＤＣオフセット電圧を演算するものである。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１記載の発明における前記ＤＣオフセット電圧補正手段が、前記電圧指令と前記ＤＣオフセット電圧とを減算し、前記電圧指令を補正するものである。
請求項５に記載の発明は、電圧指令に基づいてＡＣモータに駆動電流を供給するＰＷＭ電力変換手段と、前記駆動電流を検出する電流検出手段と、を備えたＡＣモータ駆動装置において、前記ＰＷＭ電力変換手段および前記電流検出手段の各出力信号に含まれたＤＣオフセットを補正する手段を備えるものである。
また、請求項６に記載の発明は、請求項５記載の発明における前記ＤＣオフセットを補正する手段が、前記電流検出手段の検出信号に含まれたＤＣオフセット電流を補正する手段、および、前記ＰＷＭ電力変換手段の出力信号に含まれたＤＣオフセット電圧を補正する手段、であり、２つの補正をした後、前記ＡＣモータを駆動するものである。

請求項７に記載の発明は、電圧指令に基づいてＡＣモータに駆動電流を供給するＰＷＭ電力変換手段と、前記駆動電流を検出する電流検出手段と、を備え、各出力信号に含まれるＤＣオフセット電圧または電流を補正する、ＡＣモータ駆動装置のＤＣオフセット補正方法において、ベースブロック状態で、前記電流検出手段の検出信号に含まれたＤＣオフセット電流を補正し、前記電圧指令ゼロ状態で、前記ＰＷＭ電力変換手段の出力信号に含まれるＤＣオフセット電圧を演算して前記電圧指令を補正するのである。
このＡＣモータ駆動装置とそのＤＣオフセット補正方法によれば、３相指令電圧をゼロに制限した状態でＡＣモータを駆動し、電流検出器に含まれたＤＣオフセット電流成分、すなわち第３のＤＣオフセット電流を３相検出電流から差し引くＤＣオフセット電流補正を行って新しい３相検出電流を計算し、新しい３相検出電流からローパスフィルタを用いてＰＷＭ変換部に含まれるＤＣオフセット分、すなわち第１のＤＣオフセット電流を計算し、第１のＤＣオフセット電流にＡＣモータのインピーダンスＲを掛けてＰＷＭ変換部に含まれるＤＣオフセット電圧、すなわち第１のＤＣオフセット電圧を計算推定して、３相指令電圧から第１のＤＣオフセット電圧を差し引いてＤＣオフセット電圧補正を行うので、電流検出器に含まれたＤＣオフセット電流と、ＰＷＭ変換部に含まれたＤＣオフセット電圧と、ＤＣオフセットを全て補正することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について図を参照して説明する。図６は本発明の第２の実施の形態に係る３相個別電流制御によるＡＣモータの電流制御ブロック図である。図６において、２１は電気角検出手段１４により検出する電気角θｅと電流指令Ｉ* より３
相電流指令Ｉａ* 、Ｉｂ* 、Ｉｃ* を出力する３相指令電流演算手段、１６−ｂは３相指令電流Ｉａ* 、Ｉｂ* 、Ｉｃ* から３相検出電流を差引いて３相電流誤差を計算する電流誤差演算手段、１７−ｂは３相電流誤差に比例積分ゲインを乗じて３相指令電圧Ｖａ* 、Ｖｂ* 、Ｖｃ* を計算する電流比例積分構成部である。その他の構成は図１と同じなので重複する説明は省略する。図６は、図１に示すｄｑ電流制御のＡＣモータとは異なり、座標変換手段を持たない３相個別電流制御のＡＣモータの例であるが、ＤＣオフセット電圧の補正は図１の場合と同じ動作で可能である。すなわち、図３に示すように、第３のＤＣオフセット電流Ｉａｂｃ_{o f f s e t 3}を３相検出電流Ｉａｂｃ_{f b} から差し引いて、新しい３相検
出電流とし、それよりローパスフィルタにより第１のＤＣオフセット電流Ｉａｂｃ_{o f f s e t 1} を計算して、それにインピーダンスＲを乗じて第１のＤＣオフセット電圧Ｖａｂｃ_{o f f s e t 1} を計算した後に、３相電圧指令Ｖａｂｃ* から差し引き、ＤＣオフセット電圧補正を行うものである。図１のｄｑ電流制御と異なる点は、図１の場合は、第３のＤＣオフセット電流補正を行ってから、３相／２相座標変換計算手段１５により２相検出電流Ｉｑf b 、Ｉｄf b に変換して、電流誤差演算手段１６−ａにおいて２相電流誤差ΔＩｑ、ΔＩｄを計算するのに対し、図６の場合は、第３のＤＣオフセット電流補正を行ってから、直接、電流誤差演算手段１６−ａにおいて３相電流誤差ΔＩａ、ΔＩｂ、ΔＩｃを演算する。又、Ｄ
Ｃオフセット電圧の補正は、図１の場合は、２相／３相座標変換計算手段１８の出力Ｖａ* 、Ｖｂ* 、Ｖｃ* に対し行われるのに対し、図６の場合は、電流比例積分構成部１７−ｂの出力Ｖａ* 、Ｖｂ* 、Ｖｃ* に対して行われる、点が異なるのみで、図１に示すｄｑ電流制御のＡＣモータ駆動装置も、図６に示す３相個別電流制御のＡＣモータ駆動装置の場合も、同様にＤＣオフセット電圧補正が可能で、トルクリップルの低減、制御精度の向上を図ることができる。