JP2001086800A - Field pole detection method of synchronous motor - Google Patents

Field pole detection method of synchronous motor

Info

Publication number
JP2001086800A
JP2001086800A JP26410299A JP26410299A JP2001086800A JP 2001086800 A JP2001086800 A JP 2001086800A JP 26410299 A JP26410299 A JP 26410299A JP 26410299 A JP26410299 A JP 26410299A JP 2001086800 A JP2001086800 A JP 2001086800A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
field pole
correction amount
current
speed
synchronous motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26410299A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Watanabe
淳一 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP26410299A priority Critical patent/JP2001086800A/en
Publication of JP2001086800A publication Critical patent/JP2001086800A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a field pole detection method, which can suppress the speed of a motor during the field pole detection, reduce rotation value (movement distance) and shorten the field pole detection time as possible. SOLUTION: This field pole detection method of a synchronous motor includes a process, in which a correction value γ of a phase ρ of an applied current is varied, and a current phase correction value δ0 with which a generated electromagnetic force is zero is obtained, regardless of the value of the applied current by the deciding the polarity of the generated electromagnetic force according to the polarity of an acceleration (processing 29), a process, in which a current phase correction value δ1 with which the generated electromagnetic power is maximum, is introduced by using the current phase correction value δ0 (processing 36) and a process in which the phase ρ of the applied current is determined in accordance with the current phase correction value δ1 and a temporary field pole position θ, detected by a position detector. After an electromagnetic force command output with a correction value in one estimation period is finished and when an electromagnetic command output with a correction in the next period, if the speed is not zero, it is waited until the speed becomes zero (processing 32), and if the motor is in operation, the next estimation torque command is not applied (processing 33).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は同期電動機のベクト
ル制御方法に関し、特に界磁極位置の検出方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a vector of a synchronous motor, and more particularly to a method for detecting a field pole position.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、同期電動機のベクトル制御は、位
置検出器(レゾルバやパルス検出器)により界磁極位置
を検出し、界磁極位置に同期した位相の正弦波電流の振
幅および位相の制御を行い電磁力制御を行うものであ
る。一般に、同期電動機の界磁極位置をφ、検出した界
磁極位置をθ、φとθの差をδ1 、印加する電流の位相
をρ、電流位相の補正量をγ、実際の界磁極位置φと印
加する電流の位相差をδとすると、次の(1)式から
(3)式が成立する。 φ=θ+δ1 ・・・(1) ρ=θ+γ ・・・(2) δ=φ−ρ=δ1 −γ ・・・(3) また、界磁極の大きさをΦ、印加する電流の大きさをI
とすると、発生電磁力Tは(4)式となる。 T=K×Φ×I×cos( δ) ・・・(4) 但し、Kは正の定数である。発生電磁力Tは、回転形同
期電動機の場合は発生トルクであり、直動形同期電動機
(リニアモータ)の場合は発生推力である。
2. Description of the Related Art Conventionally, in vector control of a synchronous motor, a position detector (a resolver or a pulse detector) detects a field pole position and controls the amplitude and phase of a sine wave current having a phase synchronized with the field pole position. And performs electromagnetic force control. Generally, the field pole position of the synchronous motor is φ, the detected field pole position is θ, the difference between φ and θ is δ1, the phase of the applied current is ρ, the correction amount of the current phase is γ, and the actual field pole position φ is Assuming that the phase difference of the applied current is δ, the following equation (1) is satisfied from the following equation (1). φ = θ + δ 1 (1) ρ = θ + γ (2) δ = φ−ρ = δ 1 −γ (3) Further, the size of the field pole is Φ, and the size of the applied current is Φ. To I
Then, the generated electromagnetic force T is expressed by equation (4). T = K × Φ × I × cos (δ) (4) where K is a positive constant. The generated electromagnetic force T is a generated torque in the case of a rotary synchronous motor, and a generated thrust in the case of a direct-acting synchronous motor (linear motor).

【0003】以下、回転形同期電動機を例として説明を
行う。基本的に発生トルクが最大になる電流位相の補正
量γ(=δ1 )は、印加する電流によらず発生電磁力T
が零になる電流位相の補正量δ0を90°ずらしたもの
である。この電流位相の補正量を求める方法として、発
生トルクの極性に応じて電流位相の補正量γを更新して
いく方法(特開平8−182399)がある。この方法
は、電流位相の補正量γ1 、γ2 、(ただし、γ1 <δ
0 <γ2 )をそれぞれ下限値、上限値とする範囲内にあ
る補正量γ3 (例えば、γ3 =(γ1+γ2 )/2)を
与えて、発生トルクの極性を調べて、このときの発生ト
ルクの極性が下限の補正量γ1 のときの発生トルクの極
性と異なった場合、上限の補正量γ2 を補正量γ3 で更
新し、上限の補正量γ2 のときの発生トルクの極性と異
なった場合には下限の補正量γ1 を補正量γ3 で更新す
る。以上の処理1回を推定1回として、この推定を所定
回数繰り返して得られた補正量γの最終値をδ0 として
いる。発生トルクの極性の判定法としては、トルク指令
の符号と速度変化(加速度)の符号が一致したときを
正、一致しないときを負としている。また、トルク指令
は、仮の目標値まで単調増加させて加速度を随時求めて
いき、加速度が大きいときは目標値を小さくし、加速度
が小さいときは目標値を大きくする。
[0003] Hereinafter, a description will be given of a rotary synchronous motor as an example. Basically, the correction amount γ (= δ 1 ) of the current phase at which the generated torque is maximized depends on the generated electromagnetic force T regardless of the applied current.
Is shifted by 90 ° from the correction amount δ0 of the current phase at which is zero. As a method of obtaining the correction amount of the current phase, there is a method of updating the correction amount γ of the current phase according to the polarity of the generated torque (Japanese Patent Laid-Open No. 8-182399). This method uses the correction amounts γ 1 , γ 2 , (where γ 1
By giving a correction amount γ 3 (eg, γ 3 = (γ 1 + γ 2 ) / 2) within a range where 02 ) is a lower limit value and an upper limit value, respectively, the polarity of the generated torque is checked. when the polarity of the generated torque is different from the polarity of the torque generated when the correction amount gamma 1 of the lower limit of the time to update the correction amount gamma 2 upper limit correction amount gamma 3, generation of the time of the correction amount gamma 2 upper updating the correction amount gamma 1 lower limit correction amount gamma 3 if different from the polarity of the torque. One time of the above processing is regarded as one estimation, and the final value of the correction amount γ obtained by repeating this estimation a predetermined number of times is δ 0 . The polarity of the generated torque is determined as positive when the sign of the torque command and the sign of the speed change (acceleration) match, and negative when the sign does not match. The torque command is monotonically increased to a temporary target value, and the acceleration is obtained as needed. When the acceleration is large, the target value is decreased, and when the acceleration is small, the target value is increased.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、推定と推定の間の時間が一定であったの
で、時間が長い場合は界磁極検出時間の増大につなが
る。また、時間が短い場合は次の推定の開始時に電動機
が動いていることがあり、トルク指令を与えるとその速
度から加速することがあるので、速度が高くなり、移動
距離も大きくなる。さらに、次の推定開始時に電動機が
惰性で動いていて摩擦で減速している場合は、その減速
度の絶対値が基準加速度になってしまい、それを超える
加速度を検出するまでトルク指令を上げるので、電動機
の速度が高くなり、回転量(移動量)も増えるという問
題があった。そこで、本発明は、界磁極検出中の電動機
の速度を抑えて、回転量(移動量)を少なくして界磁極
検出時間を短くすることができる、同期電動機の界磁極
検出方法を提供することを目的としている。
However, in the above-mentioned conventional method, since the time between estimations is constant, a long time leads to an increase in the field pole detection time. If the time is short, the motor may be running at the start of the next estimation, and if a torque command is given, the motor may accelerate from that speed, so that the speed increases and the moving distance increases. Furthermore, if the motor is coasting and decelerating due to friction at the start of the next estimation, the absolute value of the deceleration becomes the reference acceleration, and the torque command is increased until an acceleration exceeding that is detected. However, there has been a problem that the speed of the electric motor increases and the rotation amount (movement amount) also increases. Therefore, the present invention provides a field pole detection method for a synchronous motor that can suppress the speed of the motor during field pole detection, reduce the amount of rotation (movement), and shorten the field pole detection time. It is an object.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、印加する電流の位相(ρ)の補正量
(γ)を変化させて、印加する電流の大きさにかかわら
ず発生電磁力が零になる電流位相補正量(δ0 )を、前
記発生電磁力の極性を加速度の極性より判定して求め、
前記電流位相補正量(δ0 )を用いて前記発生電磁力が
最大になる電流位相補正量(δ1 )を導出し、前記電流
位相補正量(δ1 )と位置検出器で検出された仮の界磁
極位置(θ)より印加する電流の位相(ρ)を決定する
同期電動機の界磁極検出方法において、1推定期間にお
ける補正量での電磁力指令出力が終わり、次の期間にお
ける補正量での電磁力指令を出力する時に、速度が零に
なっているかを確認し、速度が零ならば電磁力指令を出
力し、速度が零でなければ零になるまで待つことを特徴
とする。また、前記同期電動機は回転形同期電動機又は
直動形同期電動機(リニアモータ)であることを特徴と
し、さらに、前記速度はエンコーダの平均速度であるこ
とを特徴としている。この同期電動機の界磁極検出方法
によれば、回転形または直動形の同期電動機において、
推定と推定の間で必ず電動機が停止して検出速度が零で
あることを確認し、速度=零を確認したら直ちに次の推
定処理を開始するようにしたので、推定と推定の間に一
定の時間を置く場合、その時間が長い場合は時間を短縮
できるので、界磁極検出時間の増大を抑制できる。ある
いは、推定と推定の間の一定の時間が短い場合には、次
の推定開始時に未だ電動機が動いている状態のまま次の
トルク指令を与えてしまうので、その速度から加速する
ため速度が高くなり、回転量、移動量が大きくなるとい
った不都合な現象を抑制できる。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention changes the amount of correction (.gamma.) Of the phase (.rho.) Of an applied current so as to generate electromagnetic waves regardless of the magnitude of the applied current. A current phase correction amount (δ 0 ) at which the force becomes zero is determined by determining the polarity of the generated electromagnetic force from the polarity of the acceleration,
The current phase correction amount ([delta] 0) the generation electromagnetic force derives the current phase correction amount becomes maximum ([delta] 1) using the current phase correction amount ([delta] 1) and the detected provisionally in position detector In the synchronous motor field pole detection method for determining the phase (ρ) of the current to be applied from the field pole position (θ), the electromagnetic force command output in the correction amount in one estimation period ends and the correction amount in the next period When the electromagnetic force command is output, it is checked whether the speed is zero. If the speed is zero, the electromagnetic force command is output. If the speed is not zero, the process waits until the speed becomes zero. Further, the synchronous motor is a rotary synchronous motor or a linear synchronous motor (linear motor), and the speed is an average speed of an encoder. According to the method for detecting a field pole of a synchronous motor, in a rotary or direct-acting synchronous motor,
Between the estimation and the estimation, the motor was always stopped and the detected speed was confirmed to be zero. When the speed was confirmed to be zero, the next estimation process was started immediately. When the time is set, if the time is long, the time can be shortened, so that the increase in the field pole detection time can be suppressed. Alternatively, if the certain time between estimations is short, the next torque command is given while the motor is still running at the start of the next estimation, so that the speed is increased to accelerate from that speed. Inconvenient phenomena such as an increase in the amount of rotation and movement can be suppressed.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態に
係る同期電動機の界磁極検出方法による検出処理のフロ
ーチャートである。図2は図1に示す位相補正量の更新
処理のフローチャートである。図3は図1に示す界磁極
検出方法が適用される同期電動機のベクトル制御回路の
ブロック図である。図4は図3に示すマイクロプロセッ
サのブロック図である。図5は図4に示すトルク指令の
生成方法を示す図である。図6は図5に示すトルク指令
を一次関数で生成した図である。図7は図6に示すトル
ク指令の目標値を低くした場合を示す図である。図8は
図1に示す位相補正量δ1 を求める説明図である。図3
は、同期電動機の界磁極検出方法が適用される同期電動
機(3相)のベクトル制御による駆動装置の回路構成を
表わすブロック図である。図中のエンコーダ7は同期電
動機6の回転位置を検出する。マイクロプロセッサ1
は、トルク指令iとカウンタ8で検出された同期電動機
6の位置xを用いて演算を行い、2相の電流指令Iu、
Ivを、それぞれD/A変換機2、3によってデジタル
/アナログ変換して2相/3相変換回路4に出力する。
2相/3相変換回路4は、入力した2相の電流指令を3
相の電流指令iu、iv、iwに変換して、パワーアン
プ5を制御する。パワーアンプ5は、これら3相の電流
指令iu、iv、iwに対応した電流を同期電動機6に
供給して同期電動機6を駆動する。なお、同期電動機6
が直動形同期電動機(リニアモータ)の場合でも同様で
あって、リニアモータの場合は、エンコーダ7がリニア
スケールとなり、センサレスとしてポールセンサ等を省
略し、本実施の形態のようなソフトウェアによる界磁極
推定方法によって磁極位置を推定して、リニアスケール
からの位置検出信号xにより、マイクロプロセッサ1は
電流指令を出力し、座標変換回路よりゲートパルス発生
回路を介しパワーアンプ5を制御して、3相電流により
リニアモータ6を運転・駆動することになる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart of a detection process by a field pole detection method for a synchronous motor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart of the phase correction amount update processing shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram of a vector control circuit of the synchronous motor to which the field pole detection method shown in FIG. 1 is applied. FIG. 4 is a block diagram of the microprocessor shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing a method of generating the torque command shown in FIG. FIG. 6 is a diagram in which the torque command shown in FIG. 5 is generated by a linear function. FIG. 7 is a diagram showing a case where the target value of the torque command shown in FIG. 6 is lowered. Figure 8 is an explanatory view for obtaining the phase correction amount [delta] 1 shown in FIG. FIG.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a drive device by vector control of a synchronous motor (three-phase) to which a field pole detection method of the synchronous motor is applied. The encoder 7 in the figure detects the rotational position of the synchronous motor 6. Microprocessor 1
Performs a calculation using the torque command i and the position x of the synchronous motor 6 detected by the counter 8, and performs a two-phase current command Iu,
The Iv is digitally / analog-converted by the D / A converters 2 and 3 and output to the two-phase / three-phase conversion circuit 4.
The two-phase / three-phase conversion circuit 4 converts the input two-phase current
The power amplifier 5 is converted into the phase current commands iu, iv, iw to control the power amplifier 5. The power amplifier 5 drives the synchronous motor 6 by supplying a current corresponding to these three-phase current commands iu, iv, iw to the synchronous motor 6. The synchronous motor 6
Is the same as in the case of a direct-acting synchronous motor (linear motor). In the case of a linear motor, the encoder 7 serves as a linear scale, and a pole sensor or the like is omitted as a sensorless device. The magnetic pole position is estimated by the magnetic pole estimation method, and the microprocessor 1 outputs a current command based on the position detection signal x from the linear scale, and controls the power amplifier 5 via the gate pulse generation circuit from the coordinate conversion circuit to control the power amplifier 3. The linear motor 6 is operated and driven by the phase current.

【0007】図4は、マイクロプロセッサ1のブロック
図である。界磁極位置演算器101は、位置情報xより
仮の界磁極位置θを演算する。速度演算器102は、位
置情報xの時間差分(微分)で速度を演算する。加速度
演算器103は、速度演算器102の速度情報の時間差
分(微分)で加速度を演算する。トルク指令発生器10
4は、界磁極検出中は、後述のパターンに従ったトルク
指令iを発生し、検出後は制御に応じたトルク指令iを
生成する。トルク極性判定器105は、加速度情報をも
とに実際の界磁極位置φと印加する電流指令の位相ρと
の位相差δに係わるcos(δ)の符号を判定する。す
なわち、トルク極性判定器105は、電流位相の補正量
δ1 の推定中は、任意の電流位相補正量γに対して、ま
ずトルク指令0のときの速度変化(加速度)Acc1を
記憶する。Acc1は外乱による加速度である。ここ
で、加速度Acc1を予め設定している加速度Acc2
と比較して大きい方を加速度の大きさを判定する基準加
速度Acc0とする。できれば、Acc0はAcc1よ
りも5%以上大きい値とする。一定時間おきに加速度A
cc3を計算し、基準加速度Acc0より大きくなった
ときの加速度の符号で発生トルクの極性を判断する。も
し、指令が最大トルク指令になっても加速度Acc3が
基準加速度Acc0より小さい場合はその時の加速度A
cciの符号で発生トルクの極性を判断する。なお、加
速度Acc1、Acc3は加速度演算器103が測定す
る。電流位相補正器106は後述する方法により電流位
相補正量δ0 を推定し、発生トルクの極性が正になるよ
うに、電流位相補正量γ=δ1 (=δ0 +90°)また
はγ=δ1 (=δ0 −90°)を出力する。加算器10
7は、界磁極位置演算器101の出力である仮の界磁極
位置θと電流位相補正器106の出力である電流位相補
正量γを加算して印加する電流の位相ρを出力する。こ
の電流の位相ρは正弦関数発生器110によってsin
(ρ)に変換される。また、電流の位相ρと−120°
発生器108の出力を加算器109で加算することによ
りρ−120°となり、正弦関数発生器111によって
sin(ρ−120°)に変換される。正弦関数発生器
110、111はそれぞれ印加する電流位相ρおよびρ
−120°をアドレスとして与えることで、プログラム
メモリ上に記憶されているsin関数を取り出すことが
できる。乗算器112、113はトルク指令発生器10
4から出力されたトルク指令iにそれぞれsin
(ρ)、sin(ρ−120°)を乗じて2相の電流指
令Iu、Ivを出力する。
FIG. 4 is a block diagram of the microprocessor 1. The field pole position calculator 101 calculates a temporary field pole position θ from the position information x. The speed calculator 102 calculates the speed based on the time difference (differential) of the position information x. The acceleration calculator 103 calculates the acceleration based on the time difference (differential) of the speed information of the speed calculator 102. Torque command generator 10
Numeral 4 generates a torque command i according to a pattern described later during field pole detection, and generates a torque command i according to control after detection. The torque polarity determiner 105 determines the sign of cos (δ) relating to the phase difference δ between the actual field pole position φ and the phase ρ of the applied current command based on the acceleration information. That is, while the current phase correction amount δ1 is being estimated, the torque polarity determiner 105 first stores the speed change (acceleration) Acc1 when the torque command is 0 for an arbitrary current phase correction amount γ. Acc1 is acceleration due to disturbance. Here, the acceleration Acc1 is a predetermined acceleration Acc2.
The larger one is set as the reference acceleration Acc0 for determining the magnitude of the acceleration. If possible, Acc0 is set to a value larger than Acc1 by 5% or more. Acceleration A at regular intervals
cc3 is calculated, and the polarity of the generated torque is determined based on the sign of the acceleration when the acceleration becomes larger than the reference acceleration Acc0. If the acceleration Acc3 is smaller than the reference acceleration Acc0 even if the command becomes the maximum torque command, the acceleration A at that time is used.
The sign of cci is used to determine the polarity of the generated torque. The accelerations Acc1 and Acc3 are measured by the acceleration calculator 103. The current phase corrector 106 estimates the current phase correction amount δ 0 by a method described later, and sets the current phase correction amount γ = δ 1 (= δ 0 + 90 °) or γ = δ such that the polarity of the generated torque becomes positive. 1 (= δ 0 -90 °) is output. Adder 10
7 adds the temporary field pole position θ output from the field pole position calculator 101 and the current phase correction amount γ output from the current phase corrector 106, and outputs a phase ρ of the applied current. The phase ρ of this current is sin by the sine function generator 110.
(Ρ). Also, the current phase ρ and -120 °
The output of the generator 108 is added by the adder 109 to become ρ−120 °, which is converted by the sine function generator 111 into sin (ρ−120 °). The sine function generators 110 and 111 respectively apply current phases ρ and ρ
By giving −120 ° as an address, the sine function stored in the program memory can be extracted. The multipliers 112 and 113 correspond to the torque command generator 10
4 respectively with the torque command i output from sin.
(Ρ) multiplied by sin (ρ−120 °) to output two-phase current commands Iu and Iv.

【0008】次に、本実施の形態における電流位相補正
量δ1の推定方法を図1のフローチャートを参照しなが
ら説明する。 (処理21)初期値を設定する。すなわち、電流位相補
正量γ=0°、推定回数j=1、時間t=0とする。時
間tは、トルク指令iの計算や加速度の測定などの処理
の基準時間である。処理22に進む。 (処理22)後述の方法でトルク指令iを計算する。処
理23に進む。 (処理23)時間tを判定する。以下それぞれ、 t=0の場合、処理24に進む。 t=k・Δtの場合、処理26に進む。 t=tI M A X の場合、処理28に進む。 t=t0 (t0 =8・tI M A X )の場合、処理3
2に進む。 その他は、処理31に進む。ただし、kは正の整数
で、k・Δt<tI M A X である。tI M A X はトルク
指令iがiM A X になる時間である。 (処理24)加速度Acc1を測定する。処理25に進
む。 (処理25)加速度Acc1の絶対値と予め設定してい
る加速度Acc2(>0)を比較して、大きい方を基準
加速度Acc0(>0)とする。処理31に進む。 (処理26)加速度Acc3を測定する。処理27に進
む。 (処理27)加速度Acc3の絶対値と基準加速度Ac
c0を比較する。|Acc3|がAcc0より大きいと
きは処理29へ、そうでないときは処理31に進む。 (処理28)加速度Acc3を測定する。処理29に進
む。 (処理29)後述の方法で電流位相補正量γを更新す
る。処理30に進む。 (処理30)トルク指令iを作成する基準時間t1 を求
める。t1 =tとする。ここで、tは加速度Acc3の
絶対値が基準加速度Acc0より大きくなった時間か、
I M A X である。処理31に進む。 (処理31)時間を更新する。t=t+Δtとする。処
理22に進む。処理23でt=t0 = 8・t
1 M A X で、 (処理32)Δt間の平均速度を検出し、零のときは処
理33へ、そうでないときは処理22に進む。 (処理33)時間を初期値に戻す。t=0とする。処理
34に進む。 (処理34)推定回数jと最大推定回数jM A X とを比
較する。jがjM A X より小さいときは処理35へ、そ
うでないときは処理36に進む。 (処理35)推定回数jを更新する。j=j+1とす
る。処理22に進む。 (処理36)後述の方法により電流位相補正量δ1 を決
定する。処理を終了する。
Next, a method for estimating the current phase correction amount δ1 in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. (Process 21) Initial values are set. That is, the current phase correction amount γ = 0 °, the estimated number of times j = 1, and the time t = 0. Time t is a reference time for processing such as calculation of torque command i and measurement of acceleration. Proceed to process 22. (Process 22) The torque command i is calculated by a method described later. Proceed to process 23. (Process 23) The time t is determined. If t = 0, the process proceeds to step 24. When t = k · Δt, the process proceeds to processing 26. If t = t IMAX , the process proceeds to processing 28. If t = t 0 (t 0 = 8 · t IMAX ), process 3
Proceed to 2. Otherwise, the process proceeds to processing 31. Here, k is a positive integer, and k · Δt <t IMAX . t IMAX is the time when the torque command i becomes i MAX . (Process 24) The acceleration Acc1 is measured. Proceed to process 25. (Process 25) The absolute value of the acceleration Acc1 is compared with a preset acceleration Acc2 (> 0), and the larger one is set as the reference acceleration Acc0 (> 0). Proceed to process 31. (Process 26) The acceleration Acc3 is measured. Proceed to process 27. (Process 27) Absolute value of acceleration Acc3 and reference acceleration Ac
Compare c0. If | Acc3 | is greater than Acc0, the process proceeds to step 29; otherwise, the process proceeds to step 31. (Process 28) The acceleration Acc3 is measured. Proceed to process 29. (Process 29) The current phase correction amount γ is updated by a method described later. Proceed to process 30. (Process 30) obtaining a reference time t 1 to create a torque command i. Let t 1 = t. Here, t is the time when the absolute value of the acceleration Acc3 becomes larger than the reference acceleration Acc0,
t IMAX . Proceed to process 31. (Process 31) The time is updated. Let t = t + Δt. Proceed to process 22. In process 23, t = t 0 = 8 · t
At 1 MAX , (Process 32) The average speed during Δt is detected. If it is zero, the process proceeds to Process 33; (Process 33) The time is returned to the initial value. It is assumed that t = 0. Proceed to process 34. (Process 34) The estimated number of times j is compared with the maximum estimated number of times j MAX . If j is smaller than j MAX, the process proceeds to a process 35; otherwise, the process proceeds to a process 36. (Process 35) The estimated number j is updated. Let j = j + 1. Proceed to process 22. (Process 36) for determining the current phase correction amount [delta] 1 by the method described below. The process ends.

【0009】次に、図2により電流位相補正量γを更新
する方法を説明する。 (処理41)推定回数jを判定する。j=1の場合は処
理42に、j=2〜jM A X の場合は、処理45に進
む。なお、図1の説明よりj>jM A X になることはな
い。 (処理42)加速度Acc3の符号を調べる。Acc3
≧0の場合は、処理43に進む。Acc3<0の場合
は、処理44に進む。 (処理43)正の加速度が得られる限界値(以下、正の
限界値と略す)γp 、負の加速度が得られる限界値(以
下、負の限界値と略す)γm を初期化する。γp =0
°、γm =180°とする。処理48に進む。なお、γ
p は加速度Acc3≧0と判断した時のδ0 にもっとも
近い電流位相補正量γを入れる。γm は加速度Acc3
<0と判断した時のδ0 のもっとも近い電流位相補正量
γを入れる。 (処理44)正の限界値γp 、負の限界値γm を初期化
する。γp =180°、γm =0°とする。処理48に
進む。 (処理45)加速度Acc3の符号を調べる。Acc3
≧0の場合は処理46に進む。Acc3<0の場合は処
理47に進む。 (処理46)正の限界値γp を更新する。γp =γとす
る。処理48に進む。 (処理47)負の限界値γm を更新する。γm =γとす
る。処理48に進む。 (処理48)次に使用する電流位相補正量γを計算す
る。γ=(γp +γm )/2とする。処理を終了する。
Next, a method of updating the current phase correction amount γ will be described with reference to FIG. (Process 41) The estimated number j is determined. When j = 1, the process proceeds to a process 42, and when j = 2 to j MAX , the process proceeds to a process 45. Note that j> j MAX does not occur from the description of FIG. (Process 42) The sign of the acceleration Acc3 is checked. Acc3
If ≧ 0, the process proceeds to processing 43. If Acc3 <0, the process proceeds to step S44. (Process 43) A limit value (hereinafter abbreviated as a positive limit value) γ p for obtaining a positive acceleration and a limit value (hereinafter abbreviated as a negative limit value) γ m for obtaining a negative acceleration are initialized. γ p = 0
° and γ m = 180 °. Proceed to process 48. Note that γ
As p, the current phase correction amount γ closest to δ 0 when the acceleration Acc3 ≧ 0 is entered. γ m is acceleration Acc3
A current phase correction amount γ closest to δ 0 when it is determined to be <0 is inserted. (Process 44) The positive limit value γ p and the negative limit value γ m are initialized. It is assumed that γ p = 180 ° and γ m = 0 °. Proceed to process 48. (Process 45) The sign of the acceleration Acc3 is checked. Acc3
If ≧ 0, the process proceeds to processing 46. If Acc3 <0, the process proceeds to processing 47. (Process 46) The positive limit value γ p is updated. Let γ p = γ. Proceed to process 48. (Process 47) to update the negative limit value gamma m. Let γ m = γ. Proceed to process 48. (Process 48) The current phase correction amount γ to be used next is calculated. γ = (γ p + γ m ) / 2. The process ends.

【0010】次に、図5をもとにトルク指令iを発生さ
せる方法を述べる。時間の区切りt2 〜t0 は、処理3
0で決まったt1 =tをもとに次のように決める。 t2 =2・t t3 =3・t t4 =4・t t5 =5・t t6 =6・t t7 =7・t t0 =8・t トルク指令iは以下のように決定する。0≦t<t1
ときは、i=f(t)とする。関数f(t)は、f
(0)=0、かつf(t1 )=iM A X で、区間0≦t
≦t1 で単調増加するものとする。なお、iM A X は最
大のトルク指令が望ましいが、最大トルクより小さくて
もかまわない。例えば、最大トルク指令の90%や50
%でもよい。t1 ≦t<t2 のときは、i= f(t2
−t)とする。t2 ≦t<t3 のときは、i=−f(t
−t2 )とする。t3 ≦t<t4 のときは、i=−f
(t4 −t)とする。t4 ≦t<t5 のときは、i=−
f(t−t4 )とする。t5 ≦t<t6 のときは、i=
−f(t6 −t)とする。t6 ≦t<t7 のときは、i
= f(t−t6 )とする。t7 ≦t<t8 のときは、
i=f(t6 −t)とする。図6は、f(t)として1
次関数を用いた例で、t1 =tI M A X の場合である。 f(t)=iM A X /tI M A X ・t となる。図7は、図6と同じf(t)を使用している
が、tがtI M A X になる前に|Acc3|>Acc0
となった場合で、t1 =tI M I D (<tI M A X )の
ときの例である。トルク指令iの目標値の絶対値は、時
間t1 におけるトルク指令iM I D (<iM A X )にな
る。
Next, a method of generating the torque command i will be described with reference to FIG. The time interval t 2 -t 0 is the processing 3
It is determined as follows based on t 1 = t determined by 0. t 2 = 2 · t t 3 = 3 · t t 4 = 4 · t t 5 = 5 · t t 6 = 6 · t t 7 = 7 · t t 0 = 8 · t torque instruction i is as follows decide. When 0 ≦ t <t 1 , i = f (t). The function f (t) is f
(0) = 0 and f (t 1 ) = i MAX , interval 0 ≦ t
It is assumed that the increase monotonically with ≦ t 1. Incidentally, i MAX is the maximum torque command is desired, it may be smaller than the maximum torque. For example, 90% or 50% of the maximum torque command
% May be used. When t 1 ≦ t <t 2 , i = f (t 2
−t). When t 2 ≦ t <t 3 , i = −f (t
−t 2 ). When t 3 ≦ t <t 4 , i = −f
(T 4 −t). When t 4 ≦ t <t 5 , i = −
and f (t-t 4). When t 5 ≦ t <t 6 , i =
−f (t 6 −t). When t 6 ≦ t <t 7 , i
= F (tt- 6 ). When t 7 ≦ t <t 8 ,
Let i = f (t 6 -t). FIG. 6 shows that f (t) is 1
In the example using the following function, t 1 = t IMAX . f (t) = i MAX / t IMAX × t FIG. 7 uses the same f (t) as FIG. 6, but before t becomes t IMAX | Acc3 |> Acc0
Is an example when t 1 = t IMID (<t IMAX ). The absolute value of the target value of the torque command i is the torque command i MID (<i MAX ) at time t 1 .

【0011】図8は、印加する電流の大きさによらず発
生トルクが0となる電流位相補正量δ0 から最大トルク
が得られる電流位相補正量δ1 を求める方法を説明する
図である。図8において斜線の部分がAcc3≧0にな
る電流位相補正量γの範囲である。電流位相補正量γ=
0°のときの加速度Acc3の符号により次の組み合わ
せが考えられる。 (1)Acc3≧0のとき(図8(1)と(4)に対
応) δ1 =δ0 −90° (2)Acc3<0のとき(図8(2)と(3)に対
応) δ1 =δ0 +90° なお、δ0 は必ず0°と180°の間で求まる。以上、
回転形同期電動機について説明したが、直動形同期電動
機(リニアモータ)であっても、トルクを推力に置き換
えて、界磁極位置の推定・補正処理が同様に可能であっ
て、本実施の形態により、回転形、直動形いずれの同期
電動機でも精度の高い界磁極推定処理が可能となった。
[0011] Figure 8 is a diagram for explaining a method of obtaining the current phase correction amount [delta] 1 of the maximum torque is obtained from the current phase correction amount [delta] 0 of the generated torque becomes 0 regardless of the magnitude of the current applied. In FIG. 8, the shaded area indicates the range of the current phase correction amount γ where Acc3 ≧ 0. Current phase correction amount γ =
The following combinations can be considered according to the sign of the acceleration Acc3 at 0 °. (1) When Acc3 ≧ 0 (corresponding to FIGS. 8 (1) and (4)) δ 1 = δ 0 −90 ° (2) When Acc3 <0 (corresponding to FIGS. 8 (2) and (3)) δ 1 = δ 0 + 90 ° Note that δ 0 is always found between 0 ° and 180 °. that's all,
Although the rotary synchronous motor has been described, even in the case of a direct-acting synchronous motor (linear motor), the torque can be replaced with thrust, and the process of estimating and correcting the field pole position is similarly possible. As a result, highly accurate field pole estimation processing is possible for both synchronous and rotary motors.

【0012】[0012]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電動機が止まるまで次の電磁力指令を出力しないので、
界磁極検出中の電動機の速度を抑え、回転量(移動量)
を少なくし、また界磁極検出時間を短くすることができ
る。
As described above, according to the present invention,
Since the next electromagnetic force command is not output until the motor stops,
Suppress the speed of the motor during the detection of the field pole, and the amount of rotation (the amount of movement)
And the field pole detection time can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係る同期電動機の界磁極
検出方法による検出処理のフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart of a detection process by a field pole detection method for a synchronous motor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す位相補正量の更新処理のフローチャ
ートである。
FIG. 2 is a flowchart of a phase correction amount update process shown in FIG. 1;

【図3】図1に示す界磁極検出方法が適用される同期電
動機のベクトル制御回路のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a vector control circuit of the synchronous motor to which the field pole detection method shown in FIG. 1 is applied;

【図4】図3に示すマイクロプロセッサのブロック図で
ある。
FIG. 4 is a block diagram of the microprocessor shown in FIG. 3;

【図5】図4に示すトルク指令の生成方法を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a method of generating the torque command shown in FIG.

【図6】図5に示すトルク指令を一次関数で生成した図
である。
6 is a diagram in which the torque command shown in FIG. 5 is generated by a linear function.

【図7】図6に示すトルク指令の目標値を低くした場合
を示す図である。
7 is a diagram showing a case where the target value of the torque command shown in FIG. 6 is lowered.

【図8】図1に示す位相補正量δ1 を求める説明図であ
る。
8 is an explanatory view for obtaining the phase correction amount [delta] 1 shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マイクロプロセッサ 2、3 D/A変換器 4 2/3相変換回路 5 パワーアンプ 6 同期電動機 7 エンコーダ 8 カウンタ 101 界磁極位置演算器 102 速度演算器 103 加速度演算器 104 トルク指令発生器 105 トルク極性判定器 106 電流位相補正器 107、109 加算器 108 −120°発生器 110、111 正弦関数発生器 112、113 乗算器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microprocessor 2, 3 D / A converter 4 2/3 phase conversion circuit 5 Power amplifier 6 Synchronous motor 7 Encoder 8 Counter 101 Field pole position calculator 102 Speed calculator 103 Acceleration calculator 104 Torque command generator 105 Torque polarity Judge 106 Current phase corrector 107, 109 Adder 108 -120 ° generator 110, 111 Sine function generator 112, 113 Multiplier

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 印加する電流の位相(ρ)の補正量
(γ)を変化させて、印加する電流の大きさにかかわら
ず発生電磁力が零になる電流位相補正量(δ0 )を、前
記発生電磁力の極性を加速度の極性より判定して求め、
前記電流位相補正量(δ0 )を用いて前記発生電磁力が
最大になる電流位相補正量(δ1 )を導出し、前記電流
位相補正量(δ1 )と位置検出器で検出された仮の界磁
極位置(θ)より印加する電流の位相(ρ)を決定する
同期電動機の界磁極検出方法において、1推定期間にお
ける補正量での電磁力指令出力が終わり、次の期間にお
ける補正量での電磁力指令を出力する時に、速度が零に
なっているかを確認して、速度が零ならば電磁力指令を
出力し、速度が零でなければ零になるまで待つことを特
徴とする同期電動機の界磁極検出方法。
1. A method for changing a correction amount (γ) of a phase (ρ) of an applied current to obtain a current phase correction amount (δ 0 ) at which generated electromagnetic force becomes zero regardless of the magnitude of the applied current, Determine the polarity of the generated electromagnetic force from the polarity of the acceleration,
The current phase correction amount ([delta] 0) the generation electromagnetic force derives the current phase correction amount becomes maximum ([delta] 1) using the current phase correction amount ([delta] 1) and the detected provisionally in position detector In the synchronous motor field pole detection method for determining the phase (ρ) of the current to be applied from the field pole position (θ), the electromagnetic force command output in the correction amount in one estimation period ends and the correction amount in the next period When outputting the electromagnetic force command, the synchronization is characterized by checking whether the speed is zero, outputting the electromagnetic force command if the speed is zero, and waiting until the speed becomes zero if the speed is not zero. How to detect the field pole of the motor.
【請求項2】 前記同期電動機は回転形同期電動機又は
直動形同期電動機であることを特徴とする請求項1記載
の同期電動機の界磁極検出方法。
2. The method according to claim 1, wherein the synchronous motor is a rotary synchronous motor or a linear synchronous motor.
【請求項3】 前記速度はエンコーダの平均速度である
ことを特徴とする請求項1記載の同期電動機の界磁極検
出方法。
3. The method according to claim 1, wherein the speed is an average speed of an encoder.
JP26410299A 1999-09-17 1999-09-17 Field pole detection method of synchronous motor Pending JP2001086800A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26410299A JP2001086800A (en) 1999-09-17 1999-09-17 Field pole detection method of synchronous motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26410299A JP2001086800A (en) 1999-09-17 1999-09-17 Field pole detection method of synchronous motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001086800A true JP2001086800A (en) 2001-03-30

Family

ID=17398550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26410299A Pending JP2001086800A (en) 1999-09-17 1999-09-17 Field pole detection method of synchronous motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001086800A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008199864A (en) * 2007-02-16 2008-08-28 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd Controller of permanent magnet type synchronous motor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008199864A (en) * 2007-02-16 2008-08-28 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd Controller of permanent magnet type synchronous motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4674525B2 (en) Magnetic pole position estimation method and motor control apparatus
JP3661642B2 (en) Motor control device and control method thereof
JP4519864B2 (en) AC rotating machine electrical constant measuring method and AC rotating machine control apparatus used for carrying out this measuring method
JP2001346396A (en) Speed control apparatus for synchronous reluctance motor
JP2001157482A (en) Unit for estimating initial pole of ac synchronous motor
JP2002186295A (en) Correcting method for estimated speed of induction motor and device thereof
JP2001204190A (en) Device for estimating initial magnetic pole position and its error adjustment method
JP5403243B2 (en) Control device for permanent magnet synchronous motor
JPH09191698A (en) Method for presuming speed of permanent magnet synchronous motor, method for presuming slip angle of its rotor and method for correcting rotor position
US11056992B2 (en) Motor controller
JP5493546B2 (en) Control device for linear permanent magnet synchronous motor
JP4631514B2 (en) Magnetic pole position estimation method
JP4026427B2 (en) Motor control device
JP5641774B2 (en) Method and apparatus for estimating rotor position and speed of stepping motor
JP2010035351A (en) Device for estimating rotor position of synchronous electric motor
US7043395B2 (en) Method for detecting the magnetic flux the rotor position and/or the rotational speed
JP4766362B2 (en) Initial magnetic pole estimation device for AC synchronous motor
JP3684661B2 (en) AC motor control device
JP3707659B2 (en) Constant identification method for synchronous motor
JP5573930B2 (en) Motor control device and motor control method
JP2001086800A (en) Field pole detection method of synchronous motor
JP3289758B2 (en) Method of correcting field pole position of synchronous motor
JP4127000B2 (en) Motor control device
JP2010200498A (en) Motor control apparatus
JPH09271200A (en) Digital servo control equipment

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060324