JP2001145399A - 永久磁石型同期電動機の制御装置 - Google Patents
永久磁石型同期電動機の制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 永久磁石型同期電動機における永久磁石の磁
束を同定して、高精度の制御を行う。 【解決手段】 永久磁石型同期電動機の入力電圧を検出
する電圧検出器と、電圧検出器の出力からd軸電圧とq軸
電圧とを出力する電圧成分変換器と、ｄ軸電流とｑ軸電
流と回転速度と一次抵抗とｄ軸インダクタンスとｑ軸イ
ンダクタンスと永久磁石の磁束とからq軸電圧を演算す
るｑ軸電圧演算器と、q軸電圧演算器の出力とq軸電圧と
から永久磁石の磁束を修正する磁束補正手段と、ｄ軸電
流とｑ軸電流と一次抵抗とｄ軸インダクタンスとｑ軸イ
ンダクタンスとからｄ軸電圧を演算するｄ軸電圧演算器
と、ｄ軸電圧演算器の出力とｄ軸電圧とから一次抵抗を
修正する抵抗補正手段と、修正された一次抵抗が大きい
任意の値を超えるかまたは小さい任意の値よりも下回っ
た場合に、d軸電圧演算器の出力とｄ軸電圧とからｑ軸
インダクタンスを修正するインダクタンス補正手段とを
具備する。
束を同定して、高精度の制御を行う。 【解決手段】 永久磁石型同期電動機の入力電圧を検出
する電圧検出器と、電圧検出器の出力からd軸電圧とq軸
電圧とを出力する電圧成分変換器と、ｄ軸電流とｑ軸電
流と回転速度と一次抵抗とｄ軸インダクタンスとｑ軸イ
ンダクタンスと永久磁石の磁束とからq軸電圧を演算す
るｑ軸電圧演算器と、q軸電圧演算器の出力とq軸電圧と
から永久磁石の磁束を修正する磁束補正手段と、ｄ軸電
流とｑ軸電流と一次抵抗とｄ軸インダクタンスとｑ軸イ
ンダクタンスとからｄ軸電圧を演算するｄ軸電圧演算器
と、ｄ軸電圧演算器の出力とｄ軸電圧とから一次抵抗を
修正する抵抗補正手段と、修正された一次抵抗が大きい
任意の値を超えるかまたは小さい任意の値よりも下回っ
た場合に、d軸電圧演算器の出力とｄ軸電圧とからｑ軸
インダクタンスを修正するインダクタンス補正手段とを
具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石型同期電
動機におけるトルク制御に関するもので、特に温度変化
によってトルク精度が変動することを防ぐものである。
動機におけるトルク制御に関するもので、特に温度変化
によってトルク精度が変動することを防ぐものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の一例を図２に示し、これにつ
いて説明する。電力変換器３は、永久磁石型同期電動機
１に電力を供給する。電流検出器２は永久磁石型同期電
動機１の入力電流ｉを検出する。電流成分変換器７は、
入力電流ｉを入力とし、永久磁石型同期電動機１の永久
磁石と平行方向であるｄ軸電流ｉｄと、垂直方向である
ｑ軸電流ｉｑとを出力する。ｑ軸電流指令算出器５は、
ｄ軸電流指令ｉｄｒと、トルク指令Ｔｃと、永久磁石型
同期電動機１のｄ軸インダクタンスＬｄと、ｑ軸インダ
クタンスＬｑと、永久磁石の磁束φとを入力してｑ軸電
流指令ｉｑｒを出力する。ｄ軸電流指令算出器６は、ｄ
軸電流指令ｉｄｒを出力する。電流制御器４は、ｄ軸電
流ｉｄとｑ軸電流ｉｑとがｄ軸電流指令ｉｄｒとｑ軸電
流指令ｉｑｒとに追従するような制御信号を電力変換器
３に出力する。
いて説明する。電力変換器３は、永久磁石型同期電動機
１に電力を供給する。電流検出器２は永久磁石型同期電
動機１の入力電流ｉを検出する。電流成分変換器７は、
入力電流ｉを入力とし、永久磁石型同期電動機１の永久
磁石と平行方向であるｄ軸電流ｉｄと、垂直方向である
ｑ軸電流ｉｑとを出力する。ｑ軸電流指令算出器５は、
ｄ軸電流指令ｉｄｒと、トルク指令Ｔｃと、永久磁石型
同期電動機１のｄ軸インダクタンスＬｄと、ｑ軸インダ
クタンスＬｑと、永久磁石の磁束φとを入力してｑ軸電
流指令ｉｑｒを出力する。ｄ軸電流指令算出器６は、ｄ
軸電流指令ｉｄｒを出力する。電流制御器４は、ｄ軸電
流ｉｄとｑ軸電流ｉｑとがｄ軸電流指令ｉｄｒとｑ軸電
流指令ｉｑｒとに追従するような制御信号を電力変換器
３に出力する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】永久磁石型同期電動機
のトルク式は、次式で表される。
のトルク式は、次式で表される。
【０００４】
【数１】
【０００５】（１）式より、ｑ軸電流指令ｉｑｒは、次
式のように求められる。
式のように求められる。
【０００６】
【数２】
【０００７】（２）式より、ｑ軸電流指令ｉｑｒは永久
磁石型同期電動機のｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸イン
ダクタンスＬｑと永久磁石の磁束φとを用いて算出され
る。ところが、永久磁石の磁束φは永久磁石型同期電動
機の温度変化によって変動するため、永久磁石の磁束φ
を固定しておくと、温度変化によって（２）式のｑ軸電
流指令値ｉｑｒが正しい値として算出されず、永久磁石
型同期電動機の出力トルクの制御精度が変動する結果と
なる。本発明は上述した点に鑑みて創案されたもので、
その目的とするところは、永久磁石型同期電動機の永久
磁石の磁束の温度変化による変動を修正する機能を設け
ることで上記問題点を解決し、さらに永久磁石型同期電
動機のトルク制御を高精度化するものである。
磁石型同期電動機のｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸イン
ダクタンスＬｑと永久磁石の磁束φとを用いて算出され
る。ところが、永久磁石の磁束φは永久磁石型同期電動
機の温度変化によって変動するため、永久磁石の磁束φ
を固定しておくと、温度変化によって（２）式のｑ軸電
流指令値ｉｑｒが正しい値として算出されず、永久磁石
型同期電動機の出力トルクの制御精度が変動する結果と
なる。本発明は上述した点に鑑みて創案されたもので、
その目的とするところは、永久磁石型同期電動機の永久
磁石の磁束の温度変化による変動を修正する機能を設け
ることで上記問題点を解決し、さらに永久磁石型同期電
動機のトルク制御を高精度化するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、電力変換器を介して供給される電動機の入力電流を
検出する電流検出器及び、この電流検出器出力から前記
永久磁石型同期電動機の永久磁石と平行方向であるｄ軸
電流と、垂直方向であるｑ軸電流とを出力する電流成分
変換器を有し、これらをトルク指令値に追従するよう独
立に前記電流制御器にて調整し、また、前記永久磁石型
同期電動機の入力電圧を検出する電圧検出器及び、この
電圧検出器出力から前記永久磁石と平行方向であるｄ軸
電圧と、垂直方向であるｑ軸電圧とを出力する電圧成分
変換器を有し、前記の、ｄ軸電流、ｑ軸電流、永久磁石
型同期電動機の回転速度、永久磁石型同期電動機の一次
抵抗、永久磁石と平行方向であるｄ軸インダクタンス、
垂直方向であるｑ軸インダクタンス、永久磁石の磁束と
から電動機のｑ軸電圧を演算するｑ軸電圧演算器と、こ
のｑ軸電圧演算器出力と前記電圧成分変換器出力のｑ軸
電圧とから、永久磁石の磁束を修正する磁束補正手段と
を具備して構成する。
め、電力変換器を介して供給される電動機の入力電流を
検出する電流検出器及び、この電流検出器出力から前記
永久磁石型同期電動機の永久磁石と平行方向であるｄ軸
電流と、垂直方向であるｑ軸電流とを出力する電流成分
変換器を有し、これらをトルク指令値に追従するよう独
立に前記電流制御器にて調整し、また、前記永久磁石型
同期電動機の入力電圧を検出する電圧検出器及び、この
電圧検出器出力から前記永久磁石と平行方向であるｄ軸
電圧と、垂直方向であるｑ軸電圧とを出力する電圧成分
変換器を有し、前記の、ｄ軸電流、ｑ軸電流、永久磁石
型同期電動機の回転速度、永久磁石型同期電動機の一次
抵抗、永久磁石と平行方向であるｄ軸インダクタンス、
垂直方向であるｑ軸インダクタンス、永久磁石の磁束と
から電動機のｑ軸電圧を演算するｑ軸電圧演算器と、こ
のｑ軸電圧演算器出力と前記電圧成分変換器出力のｑ軸
電圧とから、永久磁石の磁束を修正する磁束補正手段と
を具備して構成する。
【０００９】また、前記の、ｄ軸電流、ｑ軸電流、回転
速度、一次抵抗、ｄ軸インダクタンス、ｑ軸インダクタ
ンスとから前記永久磁石型同期電動機のｄ軸電圧を演算
するｄ軸電圧演算器と、このｄ軸電圧演算器出力と前記
電圧成分変換器出力であるｄ軸電圧とから前記一次抵抗
を修正する抵抗補正手段とを具備する。
速度、一次抵抗、ｄ軸インダクタンス、ｑ軸インダクタ
ンスとから前記永久磁石型同期電動機のｄ軸電圧を演算
するｄ軸電圧演算器と、このｄ軸電圧演算器出力と前記
電圧成分変換器出力であるｄ軸電圧とから前記一次抵抗
を修正する抵抗補正手段とを具備する。
【００１０】さらに、前記抵抗補正手段によって修正さ
れた前記一次抵抗が、大きい任意の値を超えるか、また
は小さい任意の値よりも下回った場合に、前記の、ｄ軸
電圧演算器出力と電圧成分変換器出力であるｄ軸電圧と
から、ｑ軸インダクタンスを修正するインダクタンス補
正手段を具備するものである。
れた前記一次抵抗が、大きい任意の値を超えるか、また
は小さい任意の値よりも下回った場合に、前記の、ｄ軸
電圧演算器出力と電圧成分変換器出力であるｄ軸電圧と
から、ｑ軸インダクタンスを修正するインダクタンス補
正手段を具備するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図１に示し、以
下、この図について説明する。なお、前述の従来技術例
と同一部分の説明は省略する。速度検出器１７は、永久
磁石型同期電動機１の回転速度ωを出力する。電圧検出
器８は、永久磁石型同期電動機１の入力電圧ｖを検出す
る。電圧成分変換器９は、入力電圧ｖから、永久磁石型
同期電動機１の永久磁石と平行方向であるｄ軸電圧ｖｄ
と、垂直方向であるｑ軸電圧ｖｑとを出力する。
下、この図について説明する。なお、前述の従来技術例
と同一部分の説明は省略する。速度検出器１７は、永久
磁石型同期電動機１の回転速度ωを出力する。電圧検出
器８は、永久磁石型同期電動機１の入力電圧ｖを検出す
る。電圧成分変換器９は、入力電圧ｖから、永久磁石型
同期電動機１の永久磁石と平行方向であるｄ軸電圧ｖｄ
と、垂直方向であるｑ軸電圧ｖｑとを出力する。
【００１２】ｄ軸電圧演算器１０は、ｄ軸電流ｉｄ、ｑ
軸電流ｉｑ、回転速度ω、ｄ軸インダクタンスＬｄ、修
正されたｑ軸インダクタンスＬｑｎ、修正された一次抵
抗Ｒｎとを入力してｄ軸電圧ｖｄｃを演算する。ｑ軸電
圧演算器１１は、ｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流ｉｑ、回転速
度ω、ｄ軸インダクタンスＬｄ、修正されたｑ軸インダ
クタンスＬｑｎ、修正された一次抵抗Ｒｎ、修正された
永久磁石の磁束φｎとを入力してｑ軸電圧ｖｑｃを演算
する。
軸電流ｉｑ、回転速度ω、ｄ軸インダクタンスＬｄ、修
正されたｑ軸インダクタンスＬｑｎ、修正された一次抵
抗Ｒｎとを入力してｄ軸電圧ｖｄｃを演算する。ｑ軸電
圧演算器１１は、ｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流ｉｑ、回転速
度ω、ｄ軸インダクタンスＬｄ、修正されたｑ軸インダ
クタンスＬｑｎ、修正された一次抵抗Ｒｎ、修正された
永久磁石の磁束φｎとを入力してｑ軸電圧ｖｑｃを演算
する。
【００１３】減算器１５は、ｄ軸電圧ｖｄと演算された
ｄ軸電圧ｖｄｃとの差を出力する。減算器１６は、ｑ軸
電圧ｖｑと演算されたｑ軸電圧ｖｑｃとの差を出力す
る。抵抗補正手段１２は、減算器１５の出力と一次抵抗
Ｒとを入力して、修正された一次抵抗Ｒｎと修正された
一次抵抗Ｒｎが大きい任意の値を超えるか、または小さ
い任意の値よりも下回った場合に信号を出力する。イン
ダクタンス修正手段１３は、減算器１５の出力とｑ軸イ
ンダクタンスＬｑと抵抗補正手段１２の出力信号とを入
力して、抵抗補正手段１２の信号が入力された場合は修
正されたｑ軸インダクタンスＬｑｎを出力し、抵抗補正
手段１２の信号が入力されない場合はそのままｑ軸イン
ダクタンスＬｑｎを出力する。
ｄ軸電圧ｖｄｃとの差を出力する。減算器１６は、ｑ軸
電圧ｖｑと演算されたｑ軸電圧ｖｑｃとの差を出力す
る。抵抗補正手段１２は、減算器１５の出力と一次抵抗
Ｒとを入力して、修正された一次抵抗Ｒｎと修正された
一次抵抗Ｒｎが大きい任意の値を超えるか、または小さ
い任意の値よりも下回った場合に信号を出力する。イン
ダクタンス修正手段１３は、減算器１５の出力とｑ軸イ
ンダクタンスＬｑと抵抗補正手段１２の出力信号とを入
力して、抵抗補正手段１２の信号が入力された場合は修
正されたｑ軸インダクタンスＬｑｎを出力し、抵抗補正
手段１２の信号が入力されない場合はそのままｑ軸イン
ダクタンスＬｑｎを出力する。
【００１４】磁束補正手段１４は、減算器１６の出力と
永久磁石の磁束φとを入力して修正された永久磁石の磁
束φｎを出力する。ｑ軸電流指令算出器５が従来技術と
異なる点は、修正されたｑ軸インダクタンスＬｑｎと修
正された永久磁石の磁束φｎとを用いている点である。
永久磁石の磁束φとを入力して修正された永久磁石の磁
束φｎを出力する。ｑ軸電流指令算出器５が従来技術と
異なる点は、修正されたｑ軸インダクタンスＬｑｎと修
正された永久磁石の磁束φｎとを用いている点である。
【００１５】ここで、本発明によって、前記問題点を解
決できる理由について説明する。第一に、永久磁石の磁
束が修正できる理由についてであり、まず、ｑ軸電圧演
算器１１について説明する。永久磁石型同期電動機1の
電圧方程式は、次式で表される。
決できる理由について説明する。第一に、永久磁石の磁
束が修正できる理由についてであり、まず、ｑ軸電圧演
算器１１について説明する。永久磁石型同期電動機1の
電圧方程式は、次式で表される。
【００１６】
【数３】
【００１７】
【数４】 ここで、ｐは微分演算子である。よって（４）式より、
ｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流ｉｑ、ｄ軸インダクタンスＬ
ｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑ、一次抵抗Ｒ、永久磁石の
磁束φ、回転速度ωとが分かればｑ軸電圧を演算できる
ことがわかる。
ｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流ｉｑ、ｄ軸インダクタンスＬ
ｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑ、一次抵抗Ｒ、永久磁石の
磁束φ、回転速度ωとが分かればｑ軸電圧を演算できる
ことがわかる。
【００１８】次に、磁束補正手段１４について説明す
る。永久磁石の磁束φが正しい値なら、（４）式によっ
て演算されたｑ軸電圧ｖｑｃとｑ軸電圧ｖｑとは等しい
値となる。しかし、温度変化によって永久磁石の磁束φ
の値が変動してくると、演算されたｑ軸電圧ｖｑｃとｑ
軸電圧ｖｑとは等しくならない。そこで、減算器１６の
出力を用いて磁束補正手段１４により、
る。永久磁石の磁束φが正しい値なら、（４）式によっ
て演算されたｑ軸電圧ｖｑｃとｑ軸電圧ｖｑとは等しい
値となる。しかし、温度変化によって永久磁石の磁束φ
の値が変動してくると、演算されたｑ軸電圧ｖｑｃとｑ
軸電圧ｖｑとは等しくならない。そこで、減算器１６の
出力を用いて磁束補正手段１４により、
【００１９】
【数５】
【数６】
【００２０】なる演算を行って、永久磁石の磁束φを修
正する。ここで、φｘは永久磁石の磁束φの修正補正
値、Ｋφは積分定数である。永久磁石の磁束φが実際の
値よりも小さければ、ｖｑ＞ｖｑｃとなり、（５）式の
φｘは増加し、（６）式のφｎも増加することで、永久
磁石の磁束が修正される。逆に永久磁石の磁束φが実際
の値よりも大きければ、ｖｑ＜ｖｑｃとなり、（５）式
のφｘは減少し、（６）式のφｎも減少することで、永
久磁石の磁束が修正される。以上説明したように、演算
されたｑ軸電圧ｖｑｃとｑ軸電圧ｖｑとから永久磁石の
磁束φを修正することが可能となる。
正する。ここで、φｘは永久磁石の磁束φの修正補正
値、Ｋφは積分定数である。永久磁石の磁束φが実際の
値よりも小さければ、ｖｑ＞ｖｑｃとなり、（５）式の
φｘは増加し、（６）式のφｎも増加することで、永久
磁石の磁束が修正される。逆に永久磁石の磁束φが実際
の値よりも大きければ、ｖｑ＜ｖｑｃとなり、（５）式
のφｘは減少し、（６）式のφｎも減少することで、永
久磁石の磁束が修正される。以上説明したように、演算
されたｑ軸電圧ｖｑｃとｑ軸電圧ｖｑとから永久磁石の
磁束φを修正することが可能となる。
【００２１】演算されたｑ軸電圧ｖｑｃは、（４）式か
ら明らかなように、ｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸イン
ダクタンスＬｑと一次抵抗Ｒも使用する。その中で、一
次抵抗Ｒも、温度変化によって変化する。第二に、一次
抵抗Ｒが修正できる理由についてであり、まず、ｄ軸電
圧演算器１０について説明する。永久磁石型同期電動機
１のｄ軸電圧方程式は、（３）式で表される。よって、
ｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流ｉｑ、ｄ軸インダクタンスＬ
ｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑ、一次抵抗Ｒ、回転速度ω
とが分かれば、ｄ軸電圧を演算できることがわかる。
ら明らかなように、ｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸イン
ダクタンスＬｑと一次抵抗Ｒも使用する。その中で、一
次抵抗Ｒも、温度変化によって変化する。第二に、一次
抵抗Ｒが修正できる理由についてであり、まず、ｄ軸電
圧演算器１０について説明する。永久磁石型同期電動機
１のｄ軸電圧方程式は、（３）式で表される。よって、
ｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流ｉｑ、ｄ軸インダクタンスＬ
ｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑ、一次抵抗Ｒ、回転速度ω
とが分かれば、ｄ軸電圧を演算できることがわかる。
【００２２】次に、抵抗補正手段１２について説明す
る。一次抵抗Ｒが正しい値なら、（３）式によって演算
されたｄ軸電圧ｖｄｃとｄ軸電圧ｖｄとは等しい値とな
る。しかし、温度変化によって一次抵抗Ｒの値が変動し
てくると、演算されたｄ軸電圧ｖｄｃとｄ軸電圧ｖｄと
は等しくならない。そこで、減算器１５の出力を用いて
抵抗補正手段１２により、
る。一次抵抗Ｒが正しい値なら、（３）式によって演算
されたｄ軸電圧ｖｄｃとｄ軸電圧ｖｄとは等しい値とな
る。しかし、温度変化によって一次抵抗Ｒの値が変動し
てくると、演算されたｄ軸電圧ｖｄｃとｄ軸電圧ｖｄと
は等しくならない。そこで、減算器１５の出力を用いて
抵抗補正手段１２により、
【００２３】
【数７】
【数８】
【００２４】なる演算を行って、一次抵抗Ｒを修正す
る。ここで、Ｒｘは一次抵抗Ｒの修正補正値、ＫＲは積
分定数である。一次抵抗Ｒが実際の値よりも小さけれ
ば、ｖｄ＞ｖｄｃとなり、（７）式のＲｘは増加し、
（８）式のＲｎも増加することで、一次抵抗Ｒが修正さ
れる。逆に一次抵抗Ｒが実際の値よりも大きければ、ｖ
ｄ＜ｖｄｃとなり、（７）式のＲｘは減少し、（８）式
のＲｎも減少することで、一次抵抗Ｒが修正される。以
上説明したように、演算されたｄ軸電圧ｖｄｃとｄ軸電
圧ｖｄとから一次抵抗Ｒを修正することが可能となる。
る。ここで、Ｒｘは一次抵抗Ｒの修正補正値、ＫＲは積
分定数である。一次抵抗Ｒが実際の値よりも小さけれ
ば、ｖｄ＞ｖｄｃとなり、（７）式のＲｘは増加し、
（８）式のＲｎも増加することで、一次抵抗Ｒが修正さ
れる。逆に一次抵抗Ｒが実際の値よりも大きければ、ｖ
ｄ＜ｖｄｃとなり、（７）式のＲｘは減少し、（８）式
のＲｎも減少することで、一次抵抗Ｒが修正される。以
上説明したように、演算されたｄ軸電圧ｖｄｃとｄ軸電
圧ｖｄとから一次抵抗Ｒを修正することが可能となる。
【００２５】演算されたｄ軸電圧ｖｄｃとｑ軸電圧ｖｑ
ｃは、（３）式と（４）式とから明らかなように、ｄ軸
インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑとを用い
る。インダクタンスは、磁気飽和の影響で流す電流の大
きさによって変化する。ｄ軸電流ｉｄは通常あまり流さ
ないため、（３）式と（４）式より、ｄ軸インダクタン
スＬｄの誤差の影響は小さい。また、ｄ軸インダクタン
スＬｄは、磁気飽和の影響が小さく、ｄ軸電流ｉｄも小
さいため、変化は小さい。
ｃは、（３）式と（４）式とから明らかなように、ｄ軸
インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑとを用い
る。インダクタンスは、磁気飽和の影響で流す電流の大
きさによって変化する。ｄ軸電流ｉｄは通常あまり流さ
ないため、（３）式と（４）式より、ｄ軸インダクタン
スＬｄの誤差の影響は小さい。また、ｄ軸インダクタン
スＬｄは、磁気飽和の影響が小さく、ｄ軸電流ｉｄも小
さいため、変化は小さい。
【００２６】逆に、永久磁石型同期電動機１の回転速度
ωを上げたり、負荷が大きくなると、ｑ軸電流ｉｑは大
きくなるため、ｑ軸インダクタンスＬｑの誤差の影響は
大きい。また、ｑ軸インダクタンスＬｑは、磁気飽和の
影響が大きく、ｑ軸電流ｉｑも大きいため、変化が大き
い。そこで、ｑ軸インダクタンスＬｑが修正できるイン
ダクタンス補正手段１３について説明する。一次抵抗Ｒ
は、抵抗補正手段１２によって修正されるが、ｑ軸イン
ダクタンスＬｑに誤差があれば正しい値に修正されな
い。
ωを上げたり、負荷が大きくなると、ｑ軸電流ｉｑは大
きくなるため、ｑ軸インダクタンスＬｑの誤差の影響は
大きい。また、ｑ軸インダクタンスＬｑは、磁気飽和の
影響が大きく、ｑ軸電流ｉｑも大きいため、変化が大き
い。そこで、ｑ軸インダクタンスＬｑが修正できるイン
ダクタンス補正手段１３について説明する。一次抵抗Ｒ
は、抵抗補正手段１２によって修正されるが、ｑ軸イン
ダクタンスＬｑに誤差があれば正しい値に修正されな
い。
【００２７】そのため、修正補正値Ｒｘに任意の上限値
と下限値とを設け、修正補正値Ｒｘがそれらの値を超え
ると、
と下限値とを設け、修正補正値Ｒｘがそれらの値を超え
ると、
【００２８】
【数９】
【数１０】
【００２９】なる演算を行って、ｑ軸インダクタンスＬ
ｑを修正する。ここで、Ｌｘはｑ軸インダクタンスＬｑ
の修正補正値、ＫＬは積分定数である。ｑ軸インダクタ
ンスＬｑが実際の値よりも小さければ、ｖｄ＜ｖｄｃと
なり、（９）式のＬｘは増加し、（１０）式のＬｑｎも
増加することで、ｑ軸インダクタンスＬｑが修正され
る。逆にｑ軸インダクタンスＬｑが実際の値よりも大き
ければ、ｖｄ＞ｖｄｃとなり、（９）式のＬｘは減少
し、（１０）式のＬｑｎも減少することで、ｑ軸インダ
クタンスＬｑが修正される。以上説明したように、抵抗
補正手段１２により修正された一次抵抗Ｒｎが大きい任
意の値を超えるか、または小さい任意の値よりも下回っ
た場合に出力される信号と、演算されたｄ軸電圧ｖｄｃ
とｄ軸電圧ｖｄとからｑ軸インダクタンスＬｑを修正す
ることが可能となる。
ｑを修正する。ここで、Ｌｘはｑ軸インダクタンスＬｑ
の修正補正値、ＫＬは積分定数である。ｑ軸インダクタ
ンスＬｑが実際の値よりも小さければ、ｖｄ＜ｖｄｃと
なり、（９）式のＬｘは増加し、（１０）式のＬｑｎも
増加することで、ｑ軸インダクタンスＬｑが修正され
る。逆にｑ軸インダクタンスＬｑが実際の値よりも大き
ければ、ｖｄ＞ｖｄｃとなり、（９）式のＬｘは減少
し、（１０）式のＬｑｎも減少することで、ｑ軸インダ
クタンスＬｑが修正される。以上説明したように、抵抗
補正手段１２により修正された一次抵抗Ｒｎが大きい任
意の値を超えるか、または小さい任意の値よりも下回っ
た場合に出力される信号と、演算されたｄ軸電圧ｖｄｃ
とｄ軸電圧ｖｄとからｑ軸インダクタンスＬｑを修正す
ることが可能となる。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、永
久磁石型同期電動機のｑ軸インダクタンスを運転状態に
よる変動に関わることなく正しい値に修正でき、さらに
永久磁石の磁束と一次抵抗を温度変化による変動に関わ
ることなく正しい値に修正できるようになり、永久磁石
型同期電動機での高精度な制御が可能となって、実用上
おおいに有用である。
久磁石型同期電動機のｑ軸インダクタンスを運転状態に
よる変動に関わることなく正しい値に修正でき、さらに
永久磁石の磁束と一次抵抗を温度変化による変動に関わ
ることなく正しい値に修正できるようになり、永久磁石
型同期電動機での高精度な制御が可能となって、実用上
おおいに有用である。
【図１】本発明の一実施例を表すブロック図である。
【図２】従来方式の一実施例を表すブロック図である。
１ 永久磁石型同期電動機 ２ 電流検出器 ３ 電力変換器 ４ 電流制御器 ５ ｑ軸電流指令算出器 ６ ｄ軸電流指令算出器 ７ 電流成分変換器 ８ 電圧検出器 ９ 電圧成分変換器 １０ ｄ軸電圧演算器 １１ ｑ軸電圧演算器 １２ 抵抗補正手段 １３ インダクタンス補正手段 １４ 磁束補正手段 １５ 減算器 １６ 減算器 １７ 速度検出器
Claims (3)
- 【請求項１】 永久磁石型同期電動機の制御装置におい
て、電流制御器出力を制御入力とする電力変換器を介し
て供給される電動機の入力電流を検出する電流検出器及
び、この電流検出器出力から前記永久磁石型同期電動機
の永久磁石と平行方向であるｄ軸電流と、垂直方向であ
るｑ軸電流とを出力する電流成分変換器を有し、これら
をトルク指令値に追従するよう独立に前記電流制御器に
て調整し、また、前記永久磁石型同期電動機の入力電圧
を検出する電圧検出器及び、この電圧検出器出力から前
記永久磁石と平行方向であるｄ軸電圧と、垂直方向であ
るｑ軸電圧とを出力する電圧成分変換器を有し、前記
の、ｄ軸電流、ｑ軸電流、永久磁石型同期電動機の回転
速度、永久磁石型同期電動機の一次抵抗、永久磁石と平
行方向であるｄ軸インダクタンス、垂直方向であるｑ軸
インダクタンス、永久磁石の磁束とから電動機のｑ軸電
圧を演算するｑ軸電圧演算器と、このｑ軸電圧演算器出
力と前記電圧成分変換器出力のｑ軸電圧とから、永久磁
石の磁束を修正する磁束補正手段とを具備して構成する
ことを特徴とする前記永久磁石型同期電動機の制御装
置。 - 【請求項２】 前記の、ｄ軸電流、ｑ軸電流、回転速
度、一次抵抗、ｄ軸インダクタンス、ｑ軸インダクタン
スとから前記永久磁石型同期電動機のｄ軸電圧を演算す
るｄ軸電圧演算器と、このｄ軸電圧演算器出力と前記電
圧成分変換器出力であるｄ軸電圧とから前記一次抵抗を
修正する抵抗補正手段とを具備することを特徴とする請
求項１記載の永久磁石型同期電動機の制御装置。 - 【請求項３】 前記抵抗補正手段によって修正された前
記一次抵抗が、大きい任意の値を超えるか、または小さ
い任意の値よりも下回った場合に、前記の、ｄ軸電圧演
算器出力と電圧成分変換器出力であるｄ軸電圧とから、
ｑ軸インダクタンスを修正するインダクタンス補正手段
を具備することを特徴とする請求項１と請求項２記載の
永久磁石型同期電動機の制御装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP32369199A JP4225657B2 (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 永久磁石型同期電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32369199A JP4225657B2 (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 永久磁石型同期電動機の制御装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001145399A true JP2001145399A (ja) | 2001-05-25 |
| JP4225657B2 JP4225657B2 (ja) | 2009-02-18 |
Family
ID=18157531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32369199A Expired - Lifetime JP4225657B2 (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 永久磁石型同期電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP4225657B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| EP1995869A2 (en) | 2007-05-24 | 2008-11-26 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Synchronous motor control device and method for optimizing synchronous motor control |
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| JP2011024281A (ja) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
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-
1999
- 1999-11-15 JP JP32369199A patent/JP4225657B2/ja not_active Expired - Lifetime
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