JP2001112300A - Motor control system - Google Patents
Motor control systemInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の駆動
源等として使用されるモータの制御システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control system for a motor used as a drive source for an electric vehicle.
【0002】[0002]
【従来の技術】電気自動車の駆動源として使用される三
相式のモータは、特開平11−32499号公報等に開
示されているように、通常、PMW(パルス振幅変調)
方式の三相インバータによって、モーターのトルク等が
一定になるようにフィードバック制御される。このよう
なモータ制御システムの一例を図2に示す。このモータ
制御システムでは、モータ21が、三相インバータ22
から出力されるU相、V相、W相の各巻線電流によって
制御されるようになっており、三相インバータ22が、
制御装置(CPU)23によって制御されている。三相
インバータ22から出力されてモータ21に与えられる
U相およびV相の2つの巻線電流は、電流センサ24に
よってそれぞれ検出されるようになっている。2. Description of the Related Art A three-phase motor used as a drive source of an electric vehicle is generally disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-32499 and the like.
The feedback control is performed by the three-phase inverter of the type so that the motor torque and the like become constant. FIG. 2 shows an example of such a motor control system. In this motor control system, the motor 21 includes a three-phase inverter 22
Are controlled by the U-phase, V-phase, and W-phase winding currents output from the
It is controlled by a control device (CPU) 23. Two U-phase and V-phase winding currents output from the three-phase inverter 22 and supplied to the motor 21 are respectively detected by current sensors 24.
【0003】制御装置23は、例えば、モータ11が一
定のトルクになるように、入力されるトルク指令信号に
基づいて、三相インバータ12から出力される各巻線電
流に対する3つの制御信号をそれぞれ出力するようにな
っている。制御装置23には、入力されるトルク指令信
号を各巻線電流に変換して出力する電流指令変換部23
aと、各電流センサ24の検出結果に基づいて各巻線電
流をそれぞれ演算する電流演算部23cと、電流指令変
換部23aおよび電流演算部23cの各出力が入力され
る電圧演算部23bとが設けられている。The control device 23 outputs three control signals for each winding current output from the three-phase inverter 12 based on the input torque command signal so that the motor 11 has a constant torque, for example. It is supposed to. The control device 23 includes a current command converter 23 that converts an input torque command signal into respective winding currents and outputs the current.
a, a current calculator 23c for calculating each winding current based on the detection result of each current sensor 24, and a voltage calculator 23b to which respective outputs of the current command converter 23a and the current calculator 23c are input. Have been.
【0004】電圧演算部23bには、トルク指令信号に
対応した巻線電流が電流指令変換部23aから与えられ
るとともに、各電流センサ24にて検出される三相イン
バータ42からの出力である各巻線電流も電流演算部2
3cから与えられている。電圧演算部23bは、トルク
指令に対応した巻線電流と、三相インバータ42から出
力されている巻線電流との差を演算して、その差分に相
当する電圧を、モータ21の各相毎に演算する。そし
て、得られた各相の電圧に対応した信号が三相インバー
タ22に出力される。電力変換器である三相インバータ
22では、電圧演算部23bから出力された各相の電圧
信号に基づいて、モータ21のU相、V相、W相の各巻
線電圧をそれぞれ出力する。これにより、モータ21
は、所定のトルクになるように制御される。[0004] A voltage calculation unit 23b is supplied with a winding current corresponding to the torque command signal from a current command conversion unit 23a. The current is also calculated by the current calculation unit 2.
3c. The voltage calculator 23b calculates a difference between the winding current corresponding to the torque command and the winding current output from the three-phase inverter 42, and outputs a voltage corresponding to the difference for each phase of the motor 21. Is calculated. Then, a signal corresponding to the obtained voltage of each phase is output to the three-phase inverter 22. The three-phase inverter 22, which is a power converter, outputs the U-phase, V-phase, and W-phase winding voltages of the motor 21 based on the voltage signals of the respective phases output from the voltage calculator 23b. Thereby, the motor 21
Is controlled to have a predetermined torque.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このようなフィードバ
ック制御では、三相インバータ22から出力される巻線
電流を電流センサ24によって検出し、電流センサ24
によって検出される巻線電流に基づいて、三相インバー
タ22の制御信号が演算されるようになっている。この
ために、電流センサ24が故障すると、モータ21のト
ルク制御を実施することができなくなるおそれがある。
電気自動車の駆動源として使用されるモータの場合に
は、電流センサ24の故障によって走行不能になるおそ
れがある。In such feedback control, the winding current output from the three-phase inverter 22 is detected by the current sensor 24, and the current sensor 24
The control signal of the three-phase inverter 22 is calculated based on the winding current detected by the control circuit. For this reason, if the current sensor 24 fails, the torque control of the motor 21 may not be able to be performed.
In the case of a motor used as a drive source of an electric vehicle, there is a possibility that running may be disabled due to a failure of the current sensor 24.
【0006】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、電流センサ等によってモータに対
する電流を検出することなく、モータを制御することが
できるモータ制御システムを提供することにある。An object of the present invention is to provide a motor control system capable of controlling a motor without detecting a current to the motor by a current sensor or the like. is there.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明のモータ制御シス
テムは、モータに対する制御指令が与えられた際に、そ
の制御指令を実施するために必要とするモータ電流を演
算する手段と、得られたモータ電流とモータの特性とに
基づいて、モータの各相における印加電圧をそれぞれ演
算し、演算された各印加電圧をモータの各相に出力する
手段と、を具備することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION A motor control system according to the present invention is characterized in that, when a control command for a motor is given, means for calculating a motor current required to execute the control command is provided. Means for calculating respective applied voltages in each phase of the motor based on the motor current and the characteristics of the motor, and outputting the calculated applied voltages to each phase of the motor.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明のモータ制御シス
テムの実施の形態の一例を示すブロック図である。この
制御システムでは、電気自動車の駆動源として使用され
る三相式のモーター11のトルクを制御するようになっ
ている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of an embodiment of a motor control system according to the present invention. In this control system, the torque of a three-phase motor 11 used as a drive source of an electric vehicle is controlled.
【0009】三相式のモーター11は、PWM(パルス
振幅変調)方式の三相インバータ12から出力されるU
相、V相、W相の各巻線電流によって制御されるように
なっており、三相インバータ12は、制御装置(CP
U)13によって制御されている。The three-phase motor 11 has a U (pulse amplitude modulation) type three-phase inverter
The three-phase inverter 12 is controlled by the winding currents of the three phases, the V phase and the W phase.
U) 13.
【0010】制御装置13には、モータ11の制御指令
信号として、トルク指令信号が入力されるようになって
おり、制御装置13には、入力されるトルク指令信号
を、そのトルクを得るために必要とするモータ電流に対
応した指令信号に変換する電流指令変換部13aと、こ
の電流指令変換部13aにて得られたモータ電流および
モータ11の特性に基づいて、モータ11におけるU
相、V相、W相の各相の電圧を演算する電圧演算部13
bとが設けられている。そして、電圧演算部13bにて
演算される各相の電圧に相当する制御信号が、電力変換
器である三相インバータ12にそれぞれ出力されてい
る。A torque command signal is input to the control device 13 as a control command signal for the motor 11. The input torque command signal is transmitted to the control device 13 in order to obtain the torque. A current command converter 13a for converting the motor current into a command signal corresponding to the required motor current;
Voltage calculation unit 13 that calculates the voltage of each phase of the phase, V phase, and W phase
b. Then, a control signal corresponding to the voltage of each phase calculated by the voltage calculation unit 13b is output to the three-phase inverter 12, which is a power converter.
【0011】三相インバータ12は、電圧演算部13b
にて演算された各相の電圧に相当する制御信号に基づい
て、U相、V相、W相に対応した高圧の各巻線電流をそ
れぞれ出力する。The three-phase inverter 12 includes a voltage calculator 13b
Based on the control signal corresponding to the voltage of each phase calculated in the above, each high-voltage winding current corresponding to the U-phase, V-phase, and W-phase is output.
【0012】制御装置13の制御内容について、具体的
に説明する。制御装置13の電流指令変換部13aで
は、入力されるトルク指令に基づいて、モータ11のd
−q座標に対応したモータ電流の指令信号Id*およびI
q*をそれぞれ演算して、電圧演算部13bに出力する。The control contents of the control device 13 will be specifically described. In the current command converter 13a of the control device 13, based on the input torque command, d
Command signals Id * and I of the motor current corresponding to the -q coordinate
q * are calculated and output to the voltage calculation unit 13b.
【0013】電圧演算部13bでは、入力されたモータ
電流の指令信号Id*およびIq*と、モータ11の特性、
すなわち、モータ11の巻線抵抗R、回転数We、誘起
電圧定数Ke、インダクタンスLdおよびLqそれぞれ
に基づいて、d−q座標におけるモータの各相に印加さ
れる電圧の指令信号Vd*およびVq*を、それぞれ、次の
(1)式および(2)式によって演算する。The voltage calculating section 13b receives the input motor current command signals Id * and Iq * and the characteristics of the motor 11,
That is, the command signals Vd * and Vq * of the voltage applied to each phase of the motor in the dq coordinates based on the winding resistance R, the rotation speed We, the induced voltage constant Ke, and the inductances Ld and Lq of the motor 11, respectively . Are calculated by the following equations (1) and (2), respectively.
【0014】 Vd*=R・Id*−We・Lq・Iq* …(1) Vq*=R・Iq*+(Ke+Ld・Id*)・We …(2)Vd * = R · Id * −We · Lq · Iq * (1) Vq * = R · Iq * + (Ke + Ld · Id * ) · We (2)
【0015】このように、(1)式および(2)式に基
づいてd−q座標における印加電圧の指令信号Vd*およ
びVq*がそれぞれ演算されると、電圧演算部13bは、
d−q座標の印加電圧の指令Vd*およびVq*に基づい
て、モータ11のU相、V相、W相の各巻線に対して印
加される電圧指令信号Vu、Vv、Vwを、それぞれ次
の(3)式、(4)式、(5)式に基づいて演算する。As described above, when the command signals Vd * and Vq * of the applied voltage in the dq coordinates are calculated based on the equations (1) and (2), the voltage calculator 13b calculates
Based on the applied voltage commands Vd * and Vq * on the dq coordinates, the voltage command signals Vu, Vv, Vw applied to the U-phase, V-phase, and W-phase windings of the motor 11 are respectively described below. The calculation is performed based on the equations (3), (4), and (5).
【0016】 Vu=(2/3)1/2・(Vd*・cosθ−Vq*・sinθ) …(3) Vv=(2/3)1/2・{Vd*・cos(θ−2π/3) −Vq*・sin(θ−2π/3)} …(4) Vw=−Vu−Vv …(5)Vu = (2/3) 1/2 · (Vd * · cosθ−Vq * · sinθ) (3) Vv = (2/3) 1/2 · {Vd * · cos (θ−2π / 3) −Vq * · sin (θ−2π / 3)} (4) Vw = −Vu−Vv (5)
【0017】このようにして、電圧演算部13bにおい
て、モータ11のU相、V相、W相にそれぞれ印加され
る各電圧指令信号Vu、Vv、Vwがそれぞれ演算され
ると、各電圧指令Vu、Vv、Vwに対応した制御信号
がそれぞ三相インバータ12に出力される。そして、電
力変換器である三相インバータ12は、各電圧指令信号
Vu、Vv、Vwに対応した制御信号に基づいて、各電
圧Vu、Vv、Vwに対応した巻線電流を、モータ11
におけるU相、V相、W相にそれぞれ出力する。これに
より、モータ11の各巻線には、それぞれ、所定の電圧
Vu、Vv、Vwがそれぞれ印加された状態になり、モ
ータ11は、トルク指令信号に対応した所定のトルクと
なるように回転される。When the voltage command signals Vu, Vv, and Vw applied to the U, V, and W phases of the motor 11 are calculated in the voltage calculator 13b, the voltage commands Vu are calculated. , Vv, Vw are output to the three-phase inverter 12, respectively. Then, the three-phase inverter 12 as a power converter sends a winding current corresponding to each of the voltages Vu, Vv, Vw to the motor 11 based on a control signal corresponding to each of the voltage command signals Vu, Vv, Vw.
Are output to the U, V, and W phases, respectively. As a result, the predetermined voltages Vu, Vv, Vw are applied to the respective windings of the motor 11, and the motor 11 is rotated so as to have a predetermined torque corresponding to the torque command signal. .
【0018】このように、本発明のモータ制御システム
では、電流センサ等によって、三相インバータ12から
モータ11に与えられる電流を検出することなく、モー
タ11のトルクを制御することができる。従って、本発
明の制御システムは、部品点数を削減することができ、
経済的である。As described above, in the motor control system according to the present invention, the torque of the motor 11 can be controlled without detecting the current supplied from the three-phase inverter 12 to the motor 11 by the current sensor or the like. Therefore, the control system of the present invention can reduce the number of parts,
It is economical.
【0019】また、モータに対する電流を電流センサに
よって検出して、モータのトルク制御を実施するような
場合にも、電流センサが故障した場合には、本発明の制
御システムの制御内容と同様にすることにより、電流セ
ンサを使用することなく、モータのトルク制御を継続す
ることができる。In the case where the current to the motor is detected by a current sensor and the torque of the motor is controlled, if the current sensor fails, the control contents of the control system of the present invention are the same. Thus, the torque control of the motor can be continued without using the current sensor.
【0020】なお、上記実施の形態では、モータを所定
のトルクに制御するトルク制御の場合について説明した
が、モータの回転数を制御する場合にも、同様に、電流
センサを使用することなく回転数の制御を実施すること
ができる。In the above-described embodiment, the case of the torque control for controlling the motor to a predetermined torque has been described. A number control can be implemented.
【0021】[0021]
【発明の効果】本発明のモータ制御システムは、このよ
うに電流センサを使用することなくモータを制御するこ
とができるために、電流センサの故障を懸念する必要が
ない。また、電流センサを使用したモータ制御システム
においても、電流センサが故障した場合に、支障なくモ
ータを制御することもできる。また、電流センサを使用
することなく、モータの制御を実施することができるた
めに、モータ制御システムの部品点数が削減され、経済
的でもある。According to the motor control system of the present invention, since the motor can be controlled without using the current sensor, there is no need to worry about the failure of the current sensor. Further, also in a motor control system using a current sensor, when the current sensor fails, the motor can be controlled without any trouble. In addition, since the control of the motor can be performed without using a current sensor, the number of parts of the motor control system is reduced, which is economical.
【図1】本発明のモータ制御システムの実施の形態の一
例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example of an embodiment of a motor control system according to the present invention.
【図2】従来のモータ制御システムの一例を示すブロッ
ク図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a conventional motor control system.
11 モータ 12 三相インバータ 13 制御装置 13a 電流指令変換部 13b 電圧演算部 Reference Signs List 11 motor 12 three-phase inverter 13 controller 13a current command converter 13b voltage calculator
Claims (1)
に、その制御指令を実施するために必要とするモータ電
流を演算する手段と、 得られたモータ電流とモータの特性とに基づいて、モー
タの各相における印加電圧をそれぞれ演算し、演算され
た各印加電圧をモータの各相に出力する手段と、 を具備することを特徴とするモータ制御システム。When a control command to a motor is given, a motor current required to execute the control command is calculated, and the motor current is calculated based on the obtained motor current and motor characteristics. Means for calculating the applied voltage in each phase of each of the above, and outputting each of the calculated applied voltages to each of the phases of the motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28491099A JP2001112300A (en) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | Motor control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28491099A JP2001112300A (en) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | Motor control system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001112300A true JP2001112300A (en) | 2001-04-20 |
Family
ID=17684644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28491099A Pending JP2001112300A (en) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | Motor control system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001112300A (en) |
-
1999
- 1999-10-05 JP JP28491099A patent/JP2001112300A/en active Pending
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