JP2001197800A - モータ制御装置 - Google Patents
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- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract 1
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
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- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 いかなるトルクを出力している状態において
も、安定かつ有効に弱め磁束制御を実施できる制御装置
の提供。 【解決手段】 本発明は、永久磁石によるトルクとリラ
クタンストルクとの合成値でトルクを発生する永久磁石
リラクタンスモータに対する電流指令値を、モータ端子
電圧がインバータ出力最大電圧を超えないように弱め磁
束制御によって制御する、モータ制御装置に関する。本
発明は、与えられたトルク指令（Ｔref）の大きさに応
じて、弱め磁束制御のために流す電流の、モータ回転子
に対する角度を制御することを特徴とする。
も、安定かつ有効に弱め磁束制御を実施できる制御装置
の提供。 【解決手段】 本発明は、永久磁石によるトルクとリラ
クタンストルクとの合成値でトルクを発生する永久磁石
リラクタンスモータに対する電流指令値を、モータ端子
電圧がインバータ出力最大電圧を超えないように弱め磁
束制御によって制御する、モータ制御装置に関する。本
発明は、与えられたトルク指令（Ｔref）の大きさに応
じて、弱め磁束制御のために流す電流の、モータ回転子
に対する角度を制御することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石リラクタ
ンスモータを制御するモータ制御装置に関する。
ンスモータを制御するモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、永久磁石モータや、リラクタンス
モータを電車や電気自動車等の用途に用いるためにイン
バータ駆動する場合、高速回転時の一定出力運転時に、
モータ端子電圧がインバータの出力可能な最大電圧以下
になるように弱め磁束制御を実施する場合が多い。
モータを電車や電気自動車等の用途に用いるためにイン
バータ駆動する場合、高速回転時の一定出力運転時に、
モータ端子電圧がインバータの出力可能な最大電圧以下
になるように弱め磁束制御を実施する場合が多い。
【０００３】図１１は、そのような弱め磁束制御を実施
するモータ従来の制御装置を例示するものである。この
制御装置は、ｄｑ軸電流指令設定部１１、ｄ軸電流指令
補正部１４、ｄ軸電流制御部１６、ｑ軸電流制御部１
７、電圧ベクトル長演算部１８、電圧ベクトル長制限部
１９、端子電圧一定制御部２０、およびｄｑ３相変換部
２１を備えている。
するモータ従来の制御装置を例示するものである。この
制御装置は、ｄｑ軸電流指令設定部１１、ｄ軸電流指令
補正部１４、ｄ軸電流制御部１６、ｑ軸電流制御部１
７、電圧ベクトル長演算部１８、電圧ベクトル長制限部
１９、端子電圧一定制御部２０、およびｄｑ３相変換部
２１を備えている。
【０００４】ｄｑ軸電流指令設定部１１は、トルク指令
Ｔrefを入力としてそのトルクを出力するためのｄ軸電
流指令Ｉdrefおよびｑ軸電流指令Ｉqrefを求める。ｄ軸
電流指令Ｉdrefは端子電圧一定制御部２０からのｄ軸電
流指令補正値ΔＩdrefを加算する形でｄ軸電流指令補正
部１４で補正が加えられ、ｄ軸電流制御部１６に入力さ
れる。ｑ軸電流指令Ｉqrefはｑ軸電流制御部１７に入力
される。
Ｔrefを入力としてそのトルクを出力するためのｄ軸電
流指令Ｉdrefおよびｑ軸電流指令Ｉqrefを求める。ｄ軸
電流指令Ｉdrefは端子電圧一定制御部２０からのｄ軸電
流指令補正値ΔＩdrefを加算する形でｄ軸電流指令補正
部１４で補正が加えられ、ｄ軸電流制御部１６に入力さ
れる。ｑ軸電流指令Ｉqrefはｑ軸電流制御部１７に入力
される。
【０００５】ｄ軸電流制御部１６は、ｄ軸電流指令補正
部１４から送出されるｄ軸電流指令Ｉdrefと、ｄ軸電流
フィードバック値Ｉｄとを入力として、ｄ軸電流フィー
ドバック値Ｉｄがｄ軸電流指令Ｉdrefに追従するように
ｄ軸電圧指令Ｖｄを生成し、それをｄｑ３相変換部２１
に入力する。同様に、ｑ軸電流制御部１７は、ｄｑ軸電
流指令設定部１１から送出されるｑ軸電流指令Ｉqref
と、ｑ軸電流フィードバック値Ｉｑとを入力として、ｑ
軸電流フィードバック値Ｉｑがｑ軸電流指令Ｉqrefに追
従するようにｑ軸電圧指令Ｖｑを生成し、それをｄｑ３
相変換部２１に入力する。ｄｑ３相変換部２１はｄ軸電
圧指令Ｖｄ、ｑ軸電圧指令Ｖｑ、およびモータ回転子位
相θｒに基づいて３相電圧指令Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを生成
し、それを達成するように図示していない電力変換器を
通してモータを制御する。
部１４から送出されるｄ軸電流指令Ｉdrefと、ｄ軸電流
フィードバック値Ｉｄとを入力として、ｄ軸電流フィー
ドバック値Ｉｄがｄ軸電流指令Ｉdrefに追従するように
ｄ軸電圧指令Ｖｄを生成し、それをｄｑ３相変換部２１
に入力する。同様に、ｑ軸電流制御部１７は、ｄｑ軸電
流指令設定部１１から送出されるｑ軸電流指令Ｉqref
と、ｑ軸電流フィードバック値Ｉｑとを入力として、ｑ
軸電流フィードバック値Ｉｑがｑ軸電流指令Ｉqrefに追
従するようにｑ軸電圧指令Ｖｑを生成し、それをｄｑ３
相変換部２１に入力する。ｄｑ３相変換部２１はｄ軸電
圧指令Ｖｄ、ｑ軸電圧指令Ｖｑ、およびモータ回転子位
相θｒに基づいて３相電圧指令Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを生成
し、それを達成するように図示していない電力変換器を
通してモータを制御する。
【０００６】なお、電圧ベクトル長演算部１８は、ｄｑ
軸電圧指令Ｖｄ，Ｖｑを入力として電圧ベクトル長（電
圧絶対値）Ｖｌを算出する。電圧ベクトル長制限部１９
は、得られた電圧ベクトル長Ｖｌ、およびインバータ入
力直流電圧Ｖdcを入力として、制限された電圧ベクトル
制限長Ｖllimを求める。端子電圧一定制御部２０は、電
圧ベクトル長Ｖｌおよび電圧ベクトル制限長Ｖllimに基
づき、電流指令補正値ΔＩrefを計算し、既に述べたよ
うにｄ軸電流指令補正部１４に入力される。
軸電圧指令Ｖｄ，Ｖｑを入力として電圧ベクトル長（電
圧絶対値）Ｖｌを算出する。電圧ベクトル長制限部１９
は、得られた電圧ベクトル長Ｖｌ、およびインバータ入
力直流電圧Ｖdcを入力として、制限された電圧ベクトル
制限長Ｖllimを求める。端子電圧一定制御部２０は、電
圧ベクトル長Ｖｌおよび電圧ベクトル制限長Ｖllimに基
づき、電流指令補正値ΔＩrefを計算し、既に述べたよ
うにｄ軸電流指令補正部１４に入力される。
【０００７】図において、符号１８，１９，２０および
１４で表された回路部分が弱め磁束制御のための回路部
分である。永久磁石モータの弱め磁束制御は、永久磁石
磁束とモータ電機子に流す電流で作られる磁束が逆方向
になるような電機子電流、いわゆるマイナスのｄ軸電流
を流すのが一般的である。一方、インダクタンス値の大
きい軸（ｑ軸）と、インダクタンス値の小さい軸（ｄ
軸）とがあるリラクタンスモータの場合は、より弱め磁
束効果の高いｑ軸電流を小さくすることによって弱め磁
束制御を実行するのが一般的である。
１４で表された回路部分が弱め磁束制御のための回路部
分である。永久磁石モータの弱め磁束制御は、永久磁石
磁束とモータ電機子に流す電流で作られる磁束が逆方向
になるような電機子電流、いわゆるマイナスのｄ軸電流
を流すのが一般的である。一方、インダクタンス値の大
きい軸（ｑ軸）と、インダクタンス値の小さい軸（ｄ
軸）とがあるリラクタンスモータの場合は、より弱め磁
束効果の高いｑ軸電流を小さくすることによって弱め磁
束制御を実行するのが一般的である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、永久磁
石によるトルクと、リラクタンストルクとの合成トルク
を発生するモータ弱め磁束制御を実行する場合、ｄ軸ま
たはｑ軸のどちらか一方の軸に固定して弱め磁束制御の
ための電流を流すと、出力したいトルクによって可変に
する電流振幅の大きさによっては、弱め磁束の効果が得
られず、結果としてモータ端子電圧をインバータ出力最
大電圧いかに制御することが不可能となって制御不安定
に陥ってしまう。これは、回転子鉄心内部に永久磁石を
埋め込んだ形状により永久磁石トルクとリラクタンスト
ルクの合成トルクを出力する、いわゆる埋め込み型永久
磁石モータにおいても同様の現象が発生する可能性があ
る。
石によるトルクと、リラクタンストルクとの合成トルク
を発生するモータ弱め磁束制御を実行する場合、ｄ軸ま
たはｑ軸のどちらか一方の軸に固定して弱め磁束制御の
ための電流を流すと、出力したいトルクによって可変に
する電流振幅の大きさによっては、弱め磁束の効果が得
られず、結果としてモータ端子電圧をインバータ出力最
大電圧いかに制御することが不可能となって制御不安定
に陥ってしまう。これは、回転子鉄心内部に永久磁石を
埋め込んだ形状により永久磁石トルクとリラクタンスト
ルクの合成トルクを出力する、いわゆる埋め込み型永久
磁石モータにおいても同様の現象が発生する可能性があ
る。
【０００９】従って本発明は、以上の問題点を解決する
ために、いかなるトルクを出力している状態において
も、安定かつ有効に弱め磁束制御を実施することができ
るモータ制御装置を提供することを目的とする。
ために、いかなるトルクを出力している状態において
も、安定かつ有効に弱め磁束制御を実施することができ
るモータ制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、永久磁石によるトルクとリ
ラクタンストルクとの合成値に相当するトルクを発生す
る永久磁石リラクタンスモータを制御するモータ制御装
置において、モータ端子電圧がインバータ出力最大電圧
を超えないように電流指令値を補正する補正手段と、こ
の補正手段からの前記電流指令値のモータ回転子に対す
る角度を与えられたトルク指令の大きさに応じて可変と
する可変手段とを具備したことを特徴とする。
に、請求項１に係る発明は、永久磁石によるトルクとリ
ラクタンストルクとの合成値に相当するトルクを発生す
る永久磁石リラクタンスモータを制御するモータ制御装
置において、モータ端子電圧がインバータ出力最大電圧
を超えないように電流指令値を補正する補正手段と、こ
の補正手段からの前記電流指令値のモータ回転子に対す
る角度を与えられたトルク指令の大きさに応じて可変と
する可変手段とを具備したことを特徴とする。
【００１１】請求項２に係る発明は、永久磁石によるト
ルクとリラクタンストルクとの合成値に相当するトルク
を発生する永久磁石リラクタンスモータを制御するモー
タ制御装置において、与えられたトルク指令に基づき、
予め与えられたパターンに従って永久磁石軸方向に対応
するｄ軸電流指令およびそれに直交する方向のｑ軸電流
指令を演算するｄｑ軸電流指令設定部と、ｄ軸電流フィ
ードバック値をｄ軸電流指令に追従させるためのｄ軸電
圧を演算するｄ軸電流制御部と、ｑ軸電流フィードバッ
ク値をｑ軸電流指令に追従させるためのｑ軸電圧を演算
するｑ軸電流制御部と、ｄ軸電圧およびｑ軸電圧をベク
トル成分とする電圧ベクトル長を求める電圧ベクトル長
演算部と、電圧ベクトル長およびインバータ直流入力電
圧を比較し、電圧ベクトル長がインバータ直流入力電圧
に従って決定されるインバータ出力最大電圧を超えない
ように制限された電圧ベクトル長制限値を演算する電圧
ベクトル長制限部と、電圧ベクトル長を電圧ベクトル長
制限値に一致させるための電流指令補正値を演算する端
子電圧一定制御部と、トルク指令に応じてｄ軸電流指令
補正値およびｑ軸電流指令補正値を演算するｄｑ軸電流
指令補正値演算部と、ｄ軸電流指令をｄ軸電流指令補正
値で補正し、ｑ軸電流指令をｑ軸電流指令補正値で補正
するｄｑ軸電流指令補正部と、ｄ軸電流制御部から出力
されるｄ軸電圧、ｑ軸電流制御部から出力されるｑ軸電
圧、およびモータ回転子位置検出角に基づいて、ｄ軸電
圧指令およびｑ軸電圧指令を３相電圧指令に変換するｄ
ｑ３相変換部とを備えたことを特徴とする。
ルクとリラクタンストルクとの合成値に相当するトルク
を発生する永久磁石リラクタンスモータを制御するモー
タ制御装置において、与えられたトルク指令に基づき、
予め与えられたパターンに従って永久磁石軸方向に対応
するｄ軸電流指令およびそれに直交する方向のｑ軸電流
指令を演算するｄｑ軸電流指令設定部と、ｄ軸電流フィ
ードバック値をｄ軸電流指令に追従させるためのｄ軸電
圧を演算するｄ軸電流制御部と、ｑ軸電流フィードバッ
ク値をｑ軸電流指令に追従させるためのｑ軸電圧を演算
するｑ軸電流制御部と、ｄ軸電圧およびｑ軸電圧をベク
トル成分とする電圧ベクトル長を求める電圧ベクトル長
演算部と、電圧ベクトル長およびインバータ直流入力電
圧を比較し、電圧ベクトル長がインバータ直流入力電圧
に従って決定されるインバータ出力最大電圧を超えない
ように制限された電圧ベクトル長制限値を演算する電圧
ベクトル長制限部と、電圧ベクトル長を電圧ベクトル長
制限値に一致させるための電流指令補正値を演算する端
子電圧一定制御部と、トルク指令に応じてｄ軸電流指令
補正値およびｑ軸電流指令補正値を演算するｄｑ軸電流
指令補正値演算部と、ｄ軸電流指令をｄ軸電流指令補正
値で補正し、ｑ軸電流指令をｑ軸電流指令補正値で補正
するｄｑ軸電流指令補正部と、ｄ軸電流制御部から出力
されるｄ軸電圧、ｑ軸電流制御部から出力されるｑ軸電
圧、およびモータ回転子位置検出角に基づいて、ｄ軸電
圧指令およびｑ軸電圧指令を３相電圧指令に変換するｄ
ｑ３相変換部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】請求項３に係る発明は、永久磁石によるト
ルクとリラクタンストルクとの合成値に相当するトルク
を発生する永久磁石リラクタンスモータを制御するモー
タ制御装置において、与えられたトルク指令に基づき、
予め与えられたパターンに従って永久磁石軸方向に対応
するｄ軸電流指令およびそれに直交する方向のｑ軸電流
指令を演算するｄｑ軸電流指令設定部と、トルク指令に
基づいて弱め磁束軸角度を演算する弱め磁束軸角度設定
部と、ｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令を、弱め磁束軸
角度方向に相当するｆ軸電流指令およびそれに直交する
方向のｔ軸電流指令に変換するｆｔ座標変換部と、ｆ軸
電流指令を電流指令補正値で補正するｆ軸電流指令補正
部と、このｆ軸電流指令補正部によって補正されたｆ軸
電流指令およびｔ軸電流指令を新たなｄ軸電流指令およ
びｑ軸電流指令に座標変換するｆｔ逆座標変換部と、ｄ
軸電流フィードバック値をｆｔ逆座標変換部によって得
られたｄ軸電流指令に追従させるためのｄ軸電圧を演算
するｄ軸電流制御部と、ｑ軸電流フィードバック値をｆ
ｔ逆座標変換部によって得られたｑ軸電流指令に追従さ
せるためのｑ軸電圧を演算するｑ軸電流制御部と、ｄ軸
電圧およびｑ軸電圧をベクトル成分とする電圧ベクトル
長を求める電圧ベクトル長演算部と、電圧ベクトル長お
よびインバータ直流入力電圧を比較し、電圧ベクトル長
がインバータ直流入力電圧に従って決定されるインバー
タ出力最大電圧を超えないように制限された電圧ベクト
ル長制限値を演算する電圧ベクトル長制限部と、電圧ベ
クトル長を電圧ベクトル長制限値に一致させるために電
流指令補正値を演算しｆ軸電流指令補正部に送出する端
子電圧一定制御部と、ｄ軸電流制御部から出力されるｄ
軸電圧、ｑ軸電流制御部から出力されるｑ軸電圧、およ
びモータ回転子位置検出角に基づいて、ｄ軸電圧指令お
よびｑ軸電圧指令を３相電圧指令に変換するｄｑ３相変
換部とを備えたことを特徴とする。
ルクとリラクタンストルクとの合成値に相当するトルク
を発生する永久磁石リラクタンスモータを制御するモー
タ制御装置において、与えられたトルク指令に基づき、
予め与えられたパターンに従って永久磁石軸方向に対応
するｄ軸電流指令およびそれに直交する方向のｑ軸電流
指令を演算するｄｑ軸電流指令設定部と、トルク指令に
基づいて弱め磁束軸角度を演算する弱め磁束軸角度設定
部と、ｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令を、弱め磁束軸
角度方向に相当するｆ軸電流指令およびそれに直交する
方向のｔ軸電流指令に変換するｆｔ座標変換部と、ｆ軸
電流指令を電流指令補正値で補正するｆ軸電流指令補正
部と、このｆ軸電流指令補正部によって補正されたｆ軸
電流指令およびｔ軸電流指令を新たなｄ軸電流指令およ
びｑ軸電流指令に座標変換するｆｔ逆座標変換部と、ｄ
軸電流フィードバック値をｆｔ逆座標変換部によって得
られたｄ軸電流指令に追従させるためのｄ軸電圧を演算
するｄ軸電流制御部と、ｑ軸電流フィードバック値をｆ
ｔ逆座標変換部によって得られたｑ軸電流指令に追従さ
せるためのｑ軸電圧を演算するｑ軸電流制御部と、ｄ軸
電圧およびｑ軸電圧をベクトル成分とする電圧ベクトル
長を求める電圧ベクトル長演算部と、電圧ベクトル長お
よびインバータ直流入力電圧を比較し、電圧ベクトル長
がインバータ直流入力電圧に従って決定されるインバー
タ出力最大電圧を超えないように制限された電圧ベクト
ル長制限値を演算する電圧ベクトル長制限部と、電圧ベ
クトル長を電圧ベクトル長制限値に一致させるために電
流指令補正値を演算しｆ軸電流指令補正部に送出する端
子電圧一定制御部と、ｄ軸電流制御部から出力されるｄ
軸電圧、ｑ軸電流制御部から出力されるｑ軸電圧、およ
びモータ回転子位置検出角に基づいて、ｄ軸電圧指令お
よびｑ軸電圧指令を３相電圧指令に変換するｄｑ３相変
換部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
モータ制御装置において、弱め磁束軸角度設定部は、ト
ルク指令から導出されたｄ軸電流指令およびｑ軸電流指
令に基づいて弱め磁束軸角度を演算することを特徴とす
る。
モータ制御装置において、弱め磁束軸角度設定部は、ト
ルク指令から導出されたｄ軸電流指令およびｑ軸電流指
令に基づいて弱め磁束軸角度を演算することを特徴とす
る。
【００１４】請求項５に係る発明は、請求項３に記載の
モータ制御装置において、ｆｔ座標変換部は、ｆｔ座標
軸の原点を、ｄｑ座標軸上での、モータ端子短絡のまま
モータを回転させたときに流れる短絡電流動作点に設定
してｆｔ座標変換を行うことを特徴とする。
モータ制御装置において、ｆｔ座標変換部は、ｆｔ座標
軸の原点を、ｄｑ座標軸上での、モータ端子短絡のまま
モータを回転させたときに流れる短絡電流動作点に設定
してｆｔ座標変換を行うことを特徴とする。
【００１５】請求項６に係る発明は、請求項３に記載の
モータ制御装置において、トルク指令、モータ回転角速
度、ｆｔ逆座標変換部から出力されるｄ軸電流指令およ
びｑ軸電流指令、並びにｄ軸電圧指令およびｑ軸電圧指
令に基づいて、端子電圧一定制御の結果としてｆ軸電流
指令が補正されることによるモータ出力トルクのトルク
指令に対する誤差を補正するためのｔ軸電流指令補正値
を演算し、このｔ軸電流指令補正値によりｔ軸電流指令
を補正するｔ軸電流指令補正部をさらに備えたことを特
徴とする。
モータ制御装置において、トルク指令、モータ回転角速
度、ｆｔ逆座標変換部から出力されるｄ軸電流指令およ
びｑ軸電流指令、並びにｄ軸電圧指令およびｑ軸電圧指
令に基づいて、端子電圧一定制御の結果としてｆ軸電流
指令が補正されることによるモータ出力トルクのトルク
指令に対する誤差を補正するためのｔ軸電流指令補正値
を演算し、このｔ軸電流指令補正値によりｔ軸電流指令
を補正するｔ軸電流指令補正部をさらに備えたことを特
徴とする。
【００１６】請求項７に係る発明は、永久磁石によるト
ルクとリラクタンストルクとの合成値に相当するトルク
を発生する永久磁石リラクタンスモータを制御するモー
タ制御装置において、与えられたトルク指令に基づき永
久磁石軸方向に対応するｄ軸電流指令およびそれに直交
する方向のｑ軸電流指令を演算するｄｑ軸電流指令設定
部と、トルク指令に基づいて弱め磁束軸角度を演算する
弱め磁束軸角度設定部と、ｄ軸電流指令およびｑ軸電流
指令を入力として弱め磁束軸角度方向に直交する方向の
ｔ軸電流指令を得るｆｔ座標変換部と、ｄ軸電流フィー
ドバック値、ｑ軸電流フィードバック値、および弱め磁
束軸角度に基づいてｔ軸電流を演算する実電流ｆｔ座標
変換部と、ｔ軸電流指令およびｔ軸電流間の差に基づい
て電圧位相角を演算するｔ軸電流制御部と、電圧位相
角、インバータ入力直流電圧、およびモータ回転子位相
を用いて、インバータスイッチング素子を出力周波数１
周期につき１回ずつオンオフするだけの１パルス波形の
３相電圧指令を演算する１パルス波形電圧演算部とを備
えたことを特徴とする。
ルクとリラクタンストルクとの合成値に相当するトルク
を発生する永久磁石リラクタンスモータを制御するモー
タ制御装置において、与えられたトルク指令に基づき永
久磁石軸方向に対応するｄ軸電流指令およびそれに直交
する方向のｑ軸電流指令を演算するｄｑ軸電流指令設定
部と、トルク指令に基づいて弱め磁束軸角度を演算する
弱め磁束軸角度設定部と、ｄ軸電流指令およびｑ軸電流
指令を入力として弱め磁束軸角度方向に直交する方向の
ｔ軸電流指令を得るｆｔ座標変換部と、ｄ軸電流フィー
ドバック値、ｑ軸電流フィードバック値、および弱め磁
束軸角度に基づいてｔ軸電流を演算する実電流ｆｔ座標
変換部と、ｔ軸電流指令およびｔ軸電流間の差に基づい
て電圧位相角を演算するｔ軸電流制御部と、電圧位相
角、インバータ入力直流電圧、およびモータ回転子位相
を用いて、インバータスイッチング素子を出力周波数１
周期につき１回ずつオンオフするだけの１パルス波形の
３相電圧指令を演算する１パルス波形電圧演算部とを備
えたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００１８】＜実施の形態１＞図１および図２を参照し
て請求項１に係るモータ制御装置に対応する実施の形態
について説明する。図１に示すは、ｄｑ軸電流指令設定
部１１、ｄｑ軸電流指令補正値演算部１２、ｄｑ軸電流
指令補正部１３、ｄ軸電流制御部１６、ｑ軸電流制御部
１７、電圧ベクトル長演算部１８、電圧ベクトル長制限
部１９、端子電圧一定制御部２０、およびｄｑ３相変換
部２１とを備えている。
て請求項１に係るモータ制御装置に対応する実施の形態
について説明する。図１に示すは、ｄｑ軸電流指令設定
部１１、ｄｑ軸電流指令補正値演算部１２、ｄｑ軸電流
指令補正部１３、ｄ軸電流制御部１６、ｑ軸電流制御部
１７、電圧ベクトル長演算部１８、電圧ベクトル長制限
部１９、端子電圧一定制御部２０、およびｄｑ３相変換
部２１とを備えている。
【００１９】ｄｑ軸電流指令設定部１１は、トルク指令
Ｔrefを入力としてそのトルクを出力するのに最も適し
たｄ軸電流指令Ｉdrefおよびｑ軸電流指令Ｉqrefを求め
て出力する。両軸電流指令Ｉdref，Ｉqrefの最適値とし
ては、例えば同一トルクを出力するのに必要なモータ電
流ベクトル長Ｉlrefが最も小さくなるものを選ぶ。この
時の両軸電流指令Ｉdref，Ｉqrefは次式によって求める
ことができる。
Ｔrefを入力としてそのトルクを出力するのに最も適し
たｄ軸電流指令Ｉdrefおよびｑ軸電流指令Ｉqrefを求め
て出力する。両軸電流指令Ｉdref，Ｉqrefの最適値とし
ては、例えば同一トルクを出力するのに必要なモータ電
流ベクトル長Ｉlrefが最も小さくなるものを選ぶ。この
時の両軸電流指令Ｉdref，Ｉqrefは次式によって求める
ことができる。
【００２０】 Ｉdref＝｛−Φpm−√（Φpm２＋８・ΔＬ２・Ｉlref２）｝／（４・ΔＬ） …（１） ここで、Φpmは永久磁石磁束、ΔＬ＝Ｌｄ−Ｌｑ、Ｌｄ
はｄ軸インダクタンス、Ｌｑはｑ軸インダクタンス、Ｉ
lrefは電流振幅であって、 Ｉlref＝√（Ｉdref２＋Ｉqref２） …（２） である。
はｄ軸インダクタンス、Ｌｑはｑ軸インダクタンス、Ｉ
lrefは電流振幅であって、 Ｉlref＝√（Ｉdref２＋Ｉqref２） …（２） である。
【００２１】電流振幅Ｉlrefをパラメータとして変化さ
せた時の（１）式を満たすｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流
Ｉｑを求め、さらに、この時モータが発生するトルクＴ
を次式によって求める。
せた時の（１）式を満たすｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流
Ｉｑを求め、さらに、この時モータが発生するトルクＴ
を次式によって求める。
【００２２】 Ｔ＝ｐ・（Φpm＋ΔＬ・Ｉｄ）Ｉｑ …（３） ここで、ｐはモータ極対数である。
【００２３】モータ等価回路定数の具体例として、Φpm
＝０．０９、Ｌｄ＝１５ｍＨ、モータ極対数ｐ＝４であ
るモータトルク指令Ｔrefとｄ軸電流指令Ｉdrefとの関
数関係を図３に示す。入力されたトルク指令Ｔrefから
図３の関数グラフに従ってｄ軸電流指令Ｉdrefを求めて
出力する。同様に、入力されたトルク指令Ｔrefから図
４の関数グラフに従ってｑ軸電流指令Ｉqrefを求めて出
力する。
＝０．０９、Ｌｄ＝１５ｍＨ、モータ極対数ｐ＝４であ
るモータトルク指令Ｔrefとｄ軸電流指令Ｉdrefとの関
数関係を図３に示す。入力されたトルク指令Ｔrefから
図３の関数グラフに従ってｄ軸電流指令Ｉdrefを求めて
出力する。同様に、入力されたトルク指令Ｔrefから図
４の関数グラフに従ってｑ軸電流指令Ｉqrefを求めて出
力する。
【００２４】ｄｑ軸電流指令補正値演算部１２の動作
を、図２を参照して説明する。ｄｑ軸電流指令補正値演
算部１２は、割算器１２１、掛算器１２２、cos演算器
１２３、およびsin演算器１２４を備えており、全体と
して、トルク指令Ｔrefと、端子電圧一定制御部２０か
ら出力される電流指令補正値ΔＩlrefとを入力として、
次の演算によりｄ軸電流指令補正値ΔＩdrefと、ｑ軸電
流指令補正値ΔＩqrefを求めて出力する。まず、入力さ
れたトルク指令Ｔrefのトルク指令最大値Ｔrefmaxに対
する比率Ｔrateを、 Ｔrate＝Ｔref／Ｔrefmax …（４） として割算器１２１で求めてそれを掛算器１２２に出力
する。掛算器１２２は比率Ｔrateにπ／２を掛けてＴra
te・π／２を出力する。このＴrate・π／２と、ｄ軸電
流指令補正値ΔＩrefを用いてcos演算器１２およびsin
演算器１２４により次の演算を行い、ｄ軸電流指令補正
値ΔＩdrefおよびｑ軸電流指令補正値ΔＩqrefを、 ΔＩdref＝ΔＩref・cos（Ｔrate・π／２） …（５） ΔＩqref＝ΔＩref・sin（Ｔrate・π／２） …（６） として求める。
を、図２を参照して説明する。ｄｑ軸電流指令補正値演
算部１２は、割算器１２１、掛算器１２２、cos演算器
１２３、およびsin演算器１２４を備えており、全体と
して、トルク指令Ｔrefと、端子電圧一定制御部２０か
ら出力される電流指令補正値ΔＩlrefとを入力として、
次の演算によりｄ軸電流指令補正値ΔＩdrefと、ｑ軸電
流指令補正値ΔＩqrefを求めて出力する。まず、入力さ
れたトルク指令Ｔrefのトルク指令最大値Ｔrefmaxに対
する比率Ｔrateを、 Ｔrate＝Ｔref／Ｔrefmax …（４） として割算器１２１で求めてそれを掛算器１２２に出力
する。掛算器１２２は比率Ｔrateにπ／２を掛けてＴra
te・π／２を出力する。このＴrate・π／２と、ｄ軸電
流指令補正値ΔＩrefを用いてcos演算器１２およびsin
演算器１２４により次の演算を行い、ｄ軸電流指令補正
値ΔＩdrefおよびｑ軸電流指令補正値ΔＩqrefを、 ΔＩdref＝ΔＩref・cos（Ｔrate・π／２） …（５） ΔＩqref＝ΔＩref・sin（Ｔrate・π／２） …（６） として求める。
【００２５】ｄｑ軸電流指令補正部１３は、ｄｑ軸電流
指令設定部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉdrefおよ
びｑ軸電流指令Ｉqrefと、ｄｑ軸電流指令補正値演算部
１２から出力されるｄ軸電流指令補正値ΔＩdrefおよび
ｑ軸電流指令補正値ΔＩqrefとを入力として、次の演算
により補正された新たな軸電流指令Ｉdrefおよびｑ軸電
流指令Ｉqrefを、 Ｉdref＝Ｉdref＋ΔＩdref …（７） Ｉqref＝Ｉqref＋ΔＩqref …（８） として求めて出力する。
指令設定部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉdrefおよ
びｑ軸電流指令Ｉqrefと、ｄｑ軸電流指令補正値演算部
１２から出力されるｄ軸電流指令補正値ΔＩdrefおよび
ｑ軸電流指令補正値ΔＩqrefとを入力として、次の演算
により補正された新たな軸電流指令Ｉdrefおよびｑ軸電
流指令Ｉqrefを、 Ｉdref＝Ｉdref＋ΔＩdref …（７） Ｉqref＝Ｉqref＋ΔＩqref …（８） として求めて出力する。
【００２６】ｄ軸電流制御部１６は、ｄｑ軸電流指令補
正部１３から送出されるｄ軸電流指令Ｉdrefと、ｄ軸電
流フィードバック値Ｉｄとを入力として、ｄ軸電流Ｉｄ
がｄ軸電流指令Ｉdrefに追従するようにｄ軸電圧指令Ｖ
ｄを、 Ｖｄ＝（Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ）・（Ｉdref−Ｉｄ） …（９） として求めて出力する。ここで、ｓはラプラス演算子、
Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲインである。
正部１３から送出されるｄ軸電流指令Ｉdrefと、ｄ軸電
流フィードバック値Ｉｄとを入力として、ｄ軸電流Ｉｄ
がｄ軸電流指令Ｉdrefに追従するようにｄ軸電圧指令Ｖ
ｄを、 Ｖｄ＝（Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ）・（Ｉdref−Ｉｄ） …（９） として求めて出力する。ここで、ｓはラプラス演算子、
Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲインである。
【００２７】同様に、ｑ軸電流制御部１７は、ｄｑ軸電
流指令補正部１３から送出されるｑ軸電流指令Ｉqref
と、ｑ軸電流フィードバック値Ｉｑとを入力として、ｑ
軸電流Ｉｑがｑ軸電流指令Ｉqrefに追従するようにｑ軸
電圧指令Ｖｑを、 Ｖｑ＝（Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ）・（Ｉqref−Ｉｑ） …（１０） として求めて出力する。
流指令補正部１３から送出されるｑ軸電流指令Ｉqref
と、ｑ軸電流フィードバック値Ｉｑとを入力として、ｑ
軸電流Ｉｑがｑ軸電流指令Ｉqrefに追従するようにｑ軸
電圧指令Ｖｑを、 Ｖｑ＝（Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ）・（Ｉqref−Ｉｑ） …（１０） として求めて出力する。
【００２８】電圧ベクトル長演算部１８は、ｄ軸電流制
御部１６から出力されるｄ軸電圧指令Ｖｄ、およびｑ軸
電流制御部１７から出力されるｑ軸電圧指令Ｖｑとを入
力として電圧ベクトル長Ｖｌを、 Ｖｌ＝√（Ｖｄ２＋Ｖｑ２） …（１１） として求めて出力する。
御部１６から出力されるｄ軸電圧指令Ｖｄ、およびｑ軸
電流制御部１７から出力されるｑ軸電圧指令Ｖｑとを入
力として電圧ベクトル長Ｖｌを、 Ｖｌ＝√（Ｖｄ２＋Ｖｑ２） …（１１） として求めて出力する。
【００２９】電圧ベクトル長制限部１９は、電圧ベクト
ル長演算部１８から出力される電圧ベクトル長Ｖｌ、お
よびインバータ入力直流電圧Ｖdcを入力として、制限さ
れた電圧ベクトル制限長Ｖllimを求める。そのため、こ
こではまず、最大電圧Ｖlmaxを、 Ｖlmax＝０．９・√６・Ｖdc／π …（１２） として求める。この（１２）式は、１パルス波形電圧モ
ード、すなわちインバータスイッチング素子を出力周波
数１周期につき１回ずつオンオフするだけの１パルス波
形の電圧を出力するモードでの基本波電圧振幅を表し、
式中の係数０．９は制御余裕のために１０％差し引いた
値で設定するための係数である。
ル長演算部１８から出力される電圧ベクトル長Ｖｌ、お
よびインバータ入力直流電圧Ｖdcを入力として、制限さ
れた電圧ベクトル制限長Ｖllimを求める。そのため、こ
こではまず、最大電圧Ｖlmaxを、 Ｖlmax＝０．９・√６・Ｖdc／π …（１２） として求める。この（１２）式は、１パルス波形電圧モ
ード、すなわちインバータスイッチング素子を出力周波
数１周期につき１回ずつオンオフするだけの１パルス波
形の電圧を出力するモードでの基本波電圧振幅を表し、
式中の係数０．９は制御余裕のために１０％差し引いた
値で設定するための係数である。
【００３０】次に、端子電圧Ｖ１と（１２）式で得られ
た最大電圧Ｖlmaxとを比較し、 Ｖ１＜Ｖlmax のとき、Ｖllim＝Ｖ１ …（１３） Ｖ１＞Ｖlmax のとき、Ｖllim＝lmax …（１４） として、制限された電圧ベクトル制限長Ｖllimを出力す
る。
た最大電圧Ｖlmaxとを比較し、 Ｖ１＜Ｖlmax のとき、Ｖllim＝Ｖ１ …（１３） Ｖ１＞Ｖlmax のとき、Ｖllim＝lmax …（１４） として、制限された電圧ベクトル制限長Ｖllimを出力す
る。
【００３１】端子電圧一定制御部２０は、電圧ベクトル
長演算部１８から出力された電圧ベクトル長Ｖｌ、およ
び電圧ベクトル長制限部１９から出力される電圧ベクト
ル長Ｖllimとを入力として、電流指令補正値ΔＩref
を、 ΔＩref＝Ｇ（ｓ）・（Ｖllim−Ｖｌ） …（１５） として求める。ここで、ｓはラプラス演算子、Ｇ（ｓ）
は制御ゲインである。制御ゲインＧ（ｓ）としては比例
積分制御の制御ゲインが考えられる。ここで求められた
電流指令補正値ΔＩrefがｄｑ軸電流指令補正値演算部
１２で用いられることは既に述べたところである。
長演算部１８から出力された電圧ベクトル長Ｖｌ、およ
び電圧ベクトル長制限部１９から出力される電圧ベクト
ル長Ｖllimとを入力として、電流指令補正値ΔＩref
を、 ΔＩref＝Ｇ（ｓ）・（Ｖllim−Ｖｌ） …（１５） として求める。ここで、ｓはラプラス演算子、Ｇ（ｓ）
は制御ゲインである。制御ゲインＧ（ｓ）としては比例
積分制御の制御ゲインが考えられる。ここで求められた
電流指令補正値ΔＩrefがｄｑ軸電流指令補正値演算部
１２で用いられることは既に述べたところである。
【００３２】ｄｑ３相変換部２１はｄ軸電流制御部１６
から出力されるｄ軸電圧指令Ｖｄ、ｑ軸電流制御部１７
から出力されるｑ軸電圧指令Ｖｑ、およびモータ回転子
位相θｒを入力として、ＵＶＷ３相各相の電圧指令Ｖ
ｕ，Ｖｖ，Ｖｗを Ｖｌ＝√（Ｖｄ２＋Ｖｑ２） …（１６） δＶ＝ｔａｎ−１（Ｖｑ／Ｖｄ） …（１７） Ｖｕ＝√（２／３）・Ｖｌ・cos（θ＋δＶ） …（１８） Ｖｖ＝√（２／３）・Ｖｌ・cos（θ＋δＶ−２π／３） …（１９） Ｖｗ＝√（２／３）・Ｖｌ・cos（θ＋δＶ−４π／３） …（２０） として求める。
から出力されるｄ軸電圧指令Ｖｄ、ｑ軸電流制御部１７
から出力されるｑ軸電圧指令Ｖｑ、およびモータ回転子
位相θｒを入力として、ＵＶＷ３相各相の電圧指令Ｖ
ｕ，Ｖｖ，Ｖｗを Ｖｌ＝√（Ｖｄ２＋Ｖｑ２） …（１６） δＶ＝ｔａｎ−１（Ｖｑ／Ｖｄ） …（１７） Ｖｕ＝√（２／３）・Ｖｌ・cos（θ＋δＶ） …（１８） Ｖｖ＝√（２／３）・Ｖｌ・cos（θ＋δＶ−２π／３） …（１９） Ｖｗ＝√（２／３）・Ｖｌ・cos（θ＋δＶ−４π／３） …（２０） として求める。
【００３３】以上のようにして永久磁石リラクタンスモ
ータを制御することにより、いかなるトルクを出力して
いる状態においても、安定かつ有効に弱め磁束制御を実
施することができる。
ータを制御することにより、いかなるトルクを出力して
いる状態においても、安定かつ有効に弱め磁束制御を実
施することができる。
【００３４】＜実施の形態２＞図５は請求項２に対応す
る実施の形態を示すものである。このモータ制御装置
は、ｄｑ軸電流指令設定部１１、弱め磁束軸角度設定部
２２、ｆｔ座標変換部２３、ｆ軸電流指令補正部２４、
ｆｔ逆座標変換部２５、ｄ軸電流制御部１６、ｑ軸電流
制御部１７、電圧ベクトル長演算部１８、電圧ベクトル
長制限部１９、端子電圧一定制御部２０、およびｄｑ３
相変換部２１とを備えている。ここで図１の制御装置に
おける構成要素と同一または対応する構成要素には同一
符号を付して示しており、個々の説明は省略する。
る実施の形態を示すものである。このモータ制御装置
は、ｄｑ軸電流指令設定部１１、弱め磁束軸角度設定部
２２、ｆｔ座標変換部２３、ｆ軸電流指令補正部２４、
ｆｔ逆座標変換部２５、ｄ軸電流制御部１６、ｑ軸電流
制御部１７、電圧ベクトル長演算部１８、電圧ベクトル
長制限部１９、端子電圧一定制御部２０、およびｄｑ３
相変換部２１とを備えている。ここで図１の制御装置に
おける構成要素と同一または対応する構成要素には同一
符号を付して示しており、個々の説明は省略する。
【００３５】弱め磁束軸角度設定部２２は、トルク指令
Ｔrefを入力として、予め実験的に求めておいた弱め磁
束角度最適地またはその近似解を弱め磁束角度設定値Ｑ
ftとして出力する。ここでは一例として近似解を出力す
るものとすれば、弱め磁束角度設定値Ｑftは、トルク指
令最大値をＴrefmaxとして、 Ｑft＝（π／２）・（Ｔref／Ｔrefmax） …（２１） によって求められる。
Ｔrefを入力として、予め実験的に求めておいた弱め磁
束角度最適地またはその近似解を弱め磁束角度設定値Ｑ
ftとして出力する。ここでは一例として近似解を出力す
るものとすれば、弱め磁束角度設定値Ｑftは、トルク指
令最大値をＴrefmaxとして、 Ｑft＝（π／２）・（Ｔref／Ｔrefmax） …（２１） によって求められる。
【００３６】ｆｔ座標変換部２３は、ｄｑ軸電流指令設
定部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉdrefおよびｑ軸
電流指令Ｉqref、並びに弱め磁束軸角度設定部２２から
出力される弱め磁束角度設定値Ｑftとに基づいて、ｆ軸
電流指令Ｉfrefおよびｔ軸電流指令Ｉtrefを、
定部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉdrefおよびｑ軸
電流指令Ｉqref、並びに弱め磁束軸角度設定部２２から
出力される弱め磁束角度設定値Ｑftとに基づいて、ｆ軸
電流指令Ｉfrefおよびｔ軸電流指令Ｉtrefを、
【数１】 として求める。
【００３７】ｆ軸電流指令補正部２４は、ｆｔ座標変換
部２３から出力されるｆ軸電流指令Ｉfrefと、端子電圧
一定制御部２０から出力されるｆ軸電流指令補正値ΔＩ
frefを入力として、補正された新たなｆ軸電流指令Ｉfr
efを、 Ｉfref＝Ｉfref＋ΔＩfref …（２３） として求めてｆｔ逆座標変換部２５へ送出する。
部２３から出力されるｆ軸電流指令Ｉfrefと、端子電圧
一定制御部２０から出力されるｆ軸電流指令補正値ΔＩ
frefを入力として、補正された新たなｆ軸電流指令Ｉfr
efを、 Ｉfref＝Ｉfref＋ΔＩfref …（２３） として求めてｆｔ逆座標変換部２５へ送出する。
【００３８】ｆｔ逆座標変換部２５では、ｆ軸電流指令
補正部２４から出力されるｆ軸電流指令Ｉfref、ｆｔ座
標変換部２３から出力されるｔ軸電流指令Ｉtref、およ
び弱め磁束軸角度設定部２２から出力される弱め磁束軸
角度Ｑftを入力として、新たなｄ軸電流指令Ｉdrefおよ
びｑ軸電流指令Ｉqrefを、
補正部２４から出力されるｆ軸電流指令Ｉfref、ｆｔ座
標変換部２３から出力されるｔ軸電流指令Ｉtref、およ
び弱め磁束軸角度設定部２２から出力される弱め磁束軸
角度Ｑftを入力として、新たなｄ軸電流指令Ｉdrefおよ
びｑ軸電流指令Ｉqrefを、
【数２】 によって求める。
【００３９】以上のようにして求められたｄｑ軸電流指
令Ｉdref，Ｉqrefを用いて、実施の形態１で説明したと
同様に、最終的に（１８）〜（２０）式により各相電圧
指令Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを得て、モータ制御を行う。それ
により、いかなるトルクを出力している状態において
も、安定かつ有効に弱め磁束制御を実施することができ
る。
令Ｉdref，Ｉqrefを用いて、実施の形態１で説明したと
同様に、最終的に（１８）〜（２０）式により各相電圧
指令Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを得て、モータ制御を行う。それ
により、いかなるトルクを出力している状態において
も、安定かつ有効に弱め磁束制御を実施することができ
る。
【００４０】＜実施の形態３＞図６および図７は請求項
３に対応する実施の形態を示すものである。この実施の
形態は図５に示した制御装置と類似しており、大部分の
構成要素を共通にしているが、唯一、弱め磁束軸角度設
定部２６が異なっている。すなわち、弱め磁束軸角度設
定部２６は、弱め磁束角度設定値Ｑftをトルク指令Ｔre
fから求めるのではなく、ｄｑ軸電流指令設定部１１か
ら出力されるｄ軸電流指令Ｉdrefおよびｑ軸電流指令Ｉ
qrefを入力として、予め実験的に求めたｄｑ電流指令座
標上における端子電圧のグラフ（図７）を参照して、端
子電圧一定曲線に対して求心方向で端子電圧が低くなる
方向に弱め磁束角度設定値Ｑftを設定し出力する。
３に対応する実施の形態を示すものである。この実施の
形態は図５に示した制御装置と類似しており、大部分の
構成要素を共通にしているが、唯一、弱め磁束軸角度設
定部２６が異なっている。すなわち、弱め磁束軸角度設
定部２６は、弱め磁束角度設定値Ｑftをトルク指令Ｔre
fから求めるのではなく、ｄｑ軸電流指令設定部１１か
ら出力されるｄ軸電流指令Ｉdrefおよびｑ軸電流指令Ｉ
qrefを入力として、予め実験的に求めたｄｑ電流指令座
標上における端子電圧のグラフ（図７）を参照して、端
子電圧一定曲線に対して求心方向で端子電圧が低くなる
方向に弱め磁束角度設定値Ｑftを設定し出力する。
【００４１】図７は、モータの等価回路定数である永久
磁石磁束Φpm、ｄ軸インダクタンスＬｄ、およびｑ軸イ
ンダクタンスＬｑがそれぞれ、 Φpm＝０．０５７３［Ｗｂ］、 Ｌｄ＝１．８１［ｍＨ］、 Ｌｑ＝４．４６［ｍＨ］ であるモータ、ｄｑ軸座標軸における端子電圧一定曲線
を示すものである。ｄｑ軸電流指令設定部１１から出力
されるｄｑ軸電流指令点における、等端子電圧曲線の求
心方向（図中、矢印方向）に弱め磁束軸角度設定値Ｑft
を設定する。
磁石磁束Φpm、ｄ軸インダクタンスＬｄ、およびｑ軸イ
ンダクタンスＬｑがそれぞれ、 Φpm＝０．０５７３［Ｗｂ］、 Ｌｄ＝１．８１［ｍＨ］、 Ｌｑ＝４．４６［ｍＨ］ であるモータ、ｄｑ軸座標軸における端子電圧一定曲線
を示すものである。ｄｑ軸電流指令設定部１１から出力
されるｄｑ軸電流指令点における、等端子電圧曲線の求
心方向（図中、矢印方向）に弱め磁束軸角度設定値Ｑft
を設定する。
【００４２】以上により、実施の形態１，２の場合と同
様に、いかなるトルクを出力している状態においても、
安定に弱め磁束制御を実施することが可能になり、しか
も、より適切な弱め磁束制御となるため、端子電圧を一
定値以下に抑えるために必要とする弱め磁束電流を最小
限に抑えることにより必要電流容量の低減を図ることが
できる。
様に、いかなるトルクを出力している状態においても、
安定に弱め磁束制御を実施することが可能になり、しか
も、より適切な弱め磁束制御となるため、端子電圧を一
定値以下に抑えるために必要とする弱め磁束電流を最小
限に抑えることにより必要電流容量の低減を図ることが
できる。
【００４３】＜実施の形態４＞図８は請求項４に対応す
る実施の形態を示すものである。この実施の形態は図５
に示した制御装置と類似しており、大部分の構成要素を
共通にしている。唯一、ｆｔ座標変換部２７が異なって
おり、他は同一である。すなわち、ｆｔ座標変換部２７
は、ｄｑ軸電流指令設定部１１から出力されるｄｑ軸電
流指令Ｉdref，Ｉqref、および弱め磁束軸角度設定部２
２から出力される弱め磁束軸角度Ｑftを入力として、ｆ
軸電流指令Ｉfrefおよびｔ軸電流指令Ｉtrefを求めて出
力する。
る実施の形態を示すものである。この実施の形態は図５
に示した制御装置と類似しており、大部分の構成要素を
共通にしている。唯一、ｆｔ座標変換部２７が異なって
おり、他は同一である。すなわち、ｆｔ座標変換部２７
は、ｄｑ軸電流指令設定部１１から出力されるｄｑ軸電
流指令Ｉdref，Ｉqref、および弱め磁束軸角度設定部２
２から出力される弱め磁束軸角度Ｑftを入力として、ｆ
軸電流指令Ｉfrefおよびｔ軸電流指令Ｉtrefを求めて出
力する。
【００４４】モータ３相出力端子をそれぞれ短絡した場
合、モータ誘起電圧によってモータ巻線に負のｄ軸電流
Ｉｄが流れる。この時のｄ軸電流をＩdzとすれば、この
ｄ軸電流Ｉdzは、モータ等価回路定数として、永久磁石
磁束Φpmおよびｄ軸インダクタンスＬｄを用いて、 Ｉdz＝Φpm／Ｌｄ …（２５）
合、モータ誘起電圧によってモータ巻線に負のｄ軸電流
Ｉｄが流れる。この時のｄ軸電流をＩdzとすれば、この
ｄ軸電流Ｉdzは、モータ等価回路定数として、永久磁石
磁束Φpmおよびｄ軸インダクタンスＬｄを用いて、 Ｉdz＝Φpm／Ｌｄ …（２５）
【数３】 により求めることができる。
【００４５】上記座標変換は、ｆｔ座標軸がｄｑ座標軸
に対して原点がｄ軸方向に、−Ｉdzだけずれており、か
つ位相角が角度Ｑftだけ回転している座標軸であること
を示している。ｆｔ座標軸の原点まで弱め磁束制御を行
うと、結果としてモータ端子電圧はゼロとなり、最も確
実に弱め磁束が働く方向になる。
に対して原点がｄ軸方向に、−Ｉdzだけずれており、か
つ位相角が角度Ｑftだけ回転している座標軸であること
を示している。ｆｔ座標軸の原点まで弱め磁束制御を行
うと、結果としてモータ端子電圧はゼロとなり、最も確
実に弱め磁束が働く方向になる。
【００４６】ｆｔ逆座標変換部２５は、ｆ軸電流指令補
正部２４から出力されるｆ軸電流指令Ｉfref、ｆｔ座標
変換部２７から出力されるｔ軸電流指令Ｉtref、および
弱め磁束軸角度設定部２２から出力される弱め磁束軸角
度Ｑftを入力として、次の演算により新たなｄ軸電流指
令Ｉdrefおよびｑ軸電流指令Ｉqrefを求める。
正部２４から出力されるｆ軸電流指令Ｉfref、ｆｔ座標
変換部２７から出力されるｔ軸電流指令Ｉtref、および
弱め磁束軸角度設定部２２から出力される弱め磁束軸角
度Ｑftを入力として、次の演算により新たなｄ軸電流指
令Ｉdrefおよびｑ軸電流指令Ｉqrefを求める。
【００４７】モータ３相出力端子をそれぞれ短絡した場
合、モータ誘起電圧によってモータ巻線に負のｄ軸電流
Ｉｄが流れる。この時のｄ軸電流をＩdzとすれば、この
ｄ軸電流Ｉdzは、モータ等価回路定数として、永久磁石
磁束Φpmおよびｄ軸インダクタンスＬｄを用いて、 Ｉdz＝Φpm／Ｌｄ …（２７）
合、モータ誘起電圧によってモータ巻線に負のｄ軸電流
Ｉｄが流れる。この時のｄ軸電流をＩdzとすれば、この
ｄ軸電流Ｉdzは、モータ等価回路定数として、永久磁石
磁束Φpmおよびｄ軸インダクタンスＬｄを用いて、 Ｉdz＝Φpm／Ｌｄ …（２７）
【数４】 により求めることができる。
【００４８】以上により、実施の形態１，２の場合と同
様に、いかなるトルクを出力している状態においても、
安定かつ有効に弱め磁束制御を実施することが可能にな
り、しかも、弱め磁束制御中のトルク指令急変時にも、
端子電圧一定制御を発散させることなしに、安定に制御
することができる。
様に、いかなるトルクを出力している状態においても、
安定かつ有効に弱め磁束制御を実施することが可能にな
り、しかも、弱め磁束制御中のトルク指令急変時にも、
端子電圧一定制御を発散させることなしに、安定に制御
することができる。
【００４９】＜実施の形態５＞図９は請求項５に対応す
る実施の形態を示すものである。この実施の形態は図８
に示した制御装置に対して、ｔ軸電流指令Ｉtrefを補正
するためのｔ軸電流補正値ΔＩtrefを演算するｔ軸電流
指令補正部２６を付加したものであり、他の構成部分は
図８のものと変わりがない。このｔ軸電流指令補正部２
６は、トルク指令Ｔref、モータ回転角速度ωｒ、ｄ軸
電流制御部１６から出力されるｄ軸電圧Ｖｄ、ｑ軸電流
制御部１７から出力されるｑ軸電圧Ｖｑ、およびｆｔ逆
座標変換部２５から出力されるｄｑ軸電流指令Ｉdref，
Ｉqrefを入力として、ｔ軸電流補正値ΔＩtrefを求める
ために、まず、有効電力指令Ｐrefを、 Ｐref＝Ｔref・ωｒ …（２９） として求め、次に、有効電力計算値Ｐcalを、 Ｐcal＝Ｖｄ・Ｉdref＋Ｖｑ・Ｉqref …（３０） として求める。これらの計算結果を用いて、ｔ軸電流補
正値ΔＩtrefを、 ΔＩtref＝Ｇ（ｓ）・（Ｐref−Ｐcal） …（３１） として求める。ここで、ｓは微分演算子であり、Ｇ
（ｓ）は比例積分制御等における制御ゲインである。
る実施の形態を示すものである。この実施の形態は図８
に示した制御装置に対して、ｔ軸電流指令Ｉtrefを補正
するためのｔ軸電流補正値ΔＩtrefを演算するｔ軸電流
指令補正部２６を付加したものであり、他の構成部分は
図８のものと変わりがない。このｔ軸電流指令補正部２
６は、トルク指令Ｔref、モータ回転角速度ωｒ、ｄ軸
電流制御部１６から出力されるｄ軸電圧Ｖｄ、ｑ軸電流
制御部１７から出力されるｑ軸電圧Ｖｑ、およびｆｔ逆
座標変換部２５から出力されるｄｑ軸電流指令Ｉdref，
Ｉqrefを入力として、ｔ軸電流補正値ΔＩtrefを求める
ために、まず、有効電力指令Ｐrefを、 Ｐref＝Ｔref・ωｒ …（２９） として求め、次に、有効電力計算値Ｐcalを、 Ｐcal＝Ｖｄ・Ｉdref＋Ｖｑ・Ｉqref …（３０） として求める。これらの計算結果を用いて、ｔ軸電流補
正値ΔＩtrefを、 ΔＩtref＝Ｇ（ｓ）・（Ｐref−Ｐcal） …（３１） として求める。ここで、ｓは微分演算子であり、Ｇ
（ｓ）は比例積分制御等における制御ゲインである。
【００５０】こうして得られたｔ軸電流補正値ΔＩtref
を、ｆｔ座標変換部２３から出力されるｔ軸電流指令Ｉ
trefに加算部２７で加算して新たなｔ軸電流指令Ｉtref
とし、これをｆｔ逆座標変換部２５へ送出する。すなわ
ち、加算部２７の機能は、 Ｉtref＝Ｉtref＋ΔＩtref …（３２） である。
を、ｆｔ座標変換部２３から出力されるｔ軸電流指令Ｉ
trefに加算部２７で加算して新たなｔ軸電流指令Ｉtref
とし、これをｆｔ逆座標変換部２５へ送出する。すなわ
ち、加算部２７の機能は、 Ｉtref＝Ｉtref＋ΔＩtref …（３２） である。
【００５１】以上により、実施の形態１，２の場合と同
様に、いかなるトルクを出力している状態においても、
安定かつ有効に弱め磁束制御を実施することができ、し
かも出力トルクのトルク指令値への一致性を向上させる
ことができる。
様に、いかなるトルクを出力している状態においても、
安定かつ有効に弱め磁束制御を実施することができ、し
かも出力トルクのトルク指令値への一致性を向上させる
ことができる。
【００５２】＜実施の形態６＞図１０は請求項６に対応
する実施の形態を示すものである。この実施の形態によ
る制御装置は、ｄｑ軸電流指令設定部１１、弱め磁束軸
角度設定部２２、ｆｔ座標変換部２８、実電流ｆｔ座標
変換部２９、ｔ軸電流制御部３０、および１パルス波形
電圧演算部３１を備えている。
する実施の形態を示すものである。この実施の形態によ
る制御装置は、ｄｑ軸電流指令設定部１１、弱め磁束軸
角度設定部２２、ｆｔ座標変換部２８、実電流ｆｔ座標
変換部２９、ｔ軸電流制御部３０、および１パルス波形
電圧演算部３１を備えている。
【００５３】ｄｑ軸電流指令設定部１１および弱め磁束
軸角度設定部２２の機能は、すでに述べた図５の制御装
置における同一符号の各構成要素と同一である。
軸角度設定部２２の機能は、すでに述べた図５の制御装
置における同一符号の各構成要素と同一である。
【００５４】ｆｔ座標変換部２８は、ｄｑ軸電流指令設
定部１１から出力されるｄｑ軸電流指令Ｉdref，Ｉqre
f、および弱め磁束軸角度設定部２２から出力される弱
め磁束軸角度Ｑftを入力として、ｔ軸電流指令Ｉtref
を、 Ｉtref＝−Ｉdref・sin（Ｑft）＋Ｉqref・cos（Ｑft） …（３３） として求める。
定部１１から出力されるｄｑ軸電流指令Ｉdref，Ｉqre
f、および弱め磁束軸角度設定部２２から出力される弱
め磁束軸角度Ｑftを入力として、ｔ軸電流指令Ｉtref
を、 Ｉtref＝−Ｉdref・sin（Ｑft）＋Ｉqref・cos（Ｑft） …（３３） として求める。
【００５５】実電流ｆｔ座標変換部２９は、ｄｑ軸電流
フィードバック値Ｉｄ，Ｉｑ、および弱め磁束軸角度設
定部２２から出力される弱め磁束軸角度Ｑftを入力とし
てｔ軸電流指令Ｉｔを、 Ｉｔ＝−Ｉｄ・sin（Ｑft）＋Ｉｑ・cos（Ｑft） …（３４） により求める。
フィードバック値Ｉｄ，Ｉｑ、および弱め磁束軸角度設
定部２２から出力される弱め磁束軸角度Ｑftを入力とし
てｔ軸電流指令Ｉｔを、 Ｉｔ＝−Ｉｄ・sin（Ｑft）＋Ｉｑ・cos（Ｑft） …（３４） により求める。
【００５６】ｔ軸電流制御部３０は、ｆｔ座標変換部２
８から出力される（３３）式のｔ軸電流指令Ｉtref、お
よび実電流ｆｔ座標変換部２９から出力されるｔ軸電流
指令Ｉｔを入力として、電圧位相角δＶを、 δＶ＝Ｇ（ｓ）・（Ｉtref−Ｉｔ） …（３５） により求める。ここで、ｓは微分演算子、Ｇ（ｓ）は比
例積分制御等における制御ゲインである。
８から出力される（３３）式のｔ軸電流指令Ｉtref、お
よび実電流ｆｔ座標変換部２９から出力されるｔ軸電流
指令Ｉｔを入力として、電圧位相角δＶを、 δＶ＝Ｇ（ｓ）・（Ｉtref−Ｉｔ） …（３５） により求める。ここで、ｓは微分演算子、Ｇ（ｓ）は比
例積分制御等における制御ゲインである。
【００５７】１パルス波形電圧演算部３１は、ｔ軸電流
制御部３０から出力される（３５）式の電圧位相角δ
Ｖ、モータ回転子位相θｒ、およびインバータ入力直流
電圧Ｖdcを入力として、３相１パルス波形電圧Ｖｕ，Ｖ
ｖ，Ｖｗを求めるのであるが、その第１段階として、３
相電圧正弦波Ｖｕｏ，Ｖｖｏ，Ｖｗｏを、 Ｖｕｏ＝cos（θｒ＋δＶ） …（３６） Ｖｖｏ＝cos（θｒ＋δＶ−２π／３） …（３７） Ｖｗｏ＝cos（θｒ＋δＶ−４π／３） …（３８） として求める。次に第２段階として、この計算結果から
次の条件分岐に従い、３相１パルス波形電圧Ｖｕ，Ｖ
ｖ，Ｖｗを、 Ｖｕｏ＞０ のとき、Ｖｕ＝＋Ｖdc／２ …（３９） Ｖｕｏ＜０ のとき、Ｖｕ＝−Ｖdc／２ …（４０） Ｖｖｏ＞０ のとき、Ｖｖ＝＋Ｖdc／２ …（４１） Ｖｖｏ＜０ のとき、Ｖｖ＝−Ｖdc／２ …（４２） Ｖｗｏ＞０ のとき、Ｖｗ＝＋Ｖdc／２ …（４３） Ｖｗｏ＜０ のとき、Ｖｗ＝−Ｖdc／２ …（４４） 以上により、実施の形態１，２の場合と同様に、いかな
るトルクを出力している状態においても、安定かつ有効
に弱め磁束制御を実施することができ、しかも１パルス
波形電圧を適用することによりインバータ電圧利用率が
向上し、装置の低コスト化および高効率化を図ることが
できる。
制御部３０から出力される（３５）式の電圧位相角δ
Ｖ、モータ回転子位相θｒ、およびインバータ入力直流
電圧Ｖdcを入力として、３相１パルス波形電圧Ｖｕ，Ｖ
ｖ，Ｖｗを求めるのであるが、その第１段階として、３
相電圧正弦波Ｖｕｏ，Ｖｖｏ，Ｖｗｏを、 Ｖｕｏ＝cos（θｒ＋δＶ） …（３６） Ｖｖｏ＝cos（θｒ＋δＶ−２π／３） …（３７） Ｖｗｏ＝cos（θｒ＋δＶ−４π／３） …（３８） として求める。次に第２段階として、この計算結果から
次の条件分岐に従い、３相１パルス波形電圧Ｖｕ，Ｖ
ｖ，Ｖｗを、 Ｖｕｏ＞０ のとき、Ｖｕ＝＋Ｖdc／２ …（３９） Ｖｕｏ＜０ のとき、Ｖｕ＝−Ｖdc／２ …（４０） Ｖｖｏ＞０ のとき、Ｖｖ＝＋Ｖdc／２ …（４１） Ｖｖｏ＜０ のとき、Ｖｖ＝−Ｖdc／２ …（４２） Ｖｗｏ＞０ のとき、Ｖｗ＝＋Ｖdc／２ …（４３） Ｖｗｏ＜０ のとき、Ｖｗ＝−Ｖdc／２ …（４４） 以上により、実施の形態１，２の場合と同様に、いかな
るトルクを出力している状態においても、安定かつ有効
に弱め磁束制御を実施することができ、しかも１パルス
波形電圧を適用することによりインバータ電圧利用率が
向上し、装置の低コスト化および高効率化を図ることが
できる。
【００５８】
【発明の効果】本発明によれば、弱め磁束制御を実施す
るモータ制御装置において、いかなるトルクを出力して
いる状態においても、安定かつ有効に弱め磁束制御を実
施することができる。
るモータ制御装置において、いかなるトルクを出力して
いる状態においても、安定かつ有効に弱め磁束制御を実
施することができる。
【図１】第１の実施の形態を示す制御装置のブロック
図。
図。
【図２】第１の実施の形態におけるｄｑ軸電流指令補正
値演算部の詳細構成を示すブロック図。
値演算部の詳細構成を示すブロック図。
【図３】第１の実施の形態におけるｄｑ軸電流指令設定
部の入力トルク指令と出力ｄ軸電流指令との関係を示す
線図。
部の入力トルク指令と出力ｄ軸電流指令との関係を示す
線図。
【図４】第１の実施の形態におけるｄｑ軸電流指令設定
部の入力トルク指令と出力ｑ軸電流指令との関係を示す
線図。
部の入力トルク指令と出力ｑ軸電流指令との関係を示す
線図。
【図５】第２の実施の形態を示す制御装置のブロック
図。
図。
【図６】第３の実施の形態を示す制御装置のブロック
図。
図。
【図７】第３の実施の形態における弱め磁束軸角度設定
部の演算内容を説明するための線図。
部の演算内容を説明するための線図。
【図８】第４の実施の形態を示す制御装置のブロック
図。
図。
【図９】第５の実施の形態を示す制御装置のブロック
図。
図。
【図１０】第６の実施の形態を示す制御装置のブロック
図。
図。
【図１１】従来の制御装置を例示するブロック図。
１１ ｄｑ軸電流指令設定部 １２ ｄｑ軸電流指令補正値演算部 １３ ｄｑ軸電流指令補正部 １４ ｄ軸電流指令補正部 １６ ｄ軸電流制御部 １７ ｑ軸電流制御部 １８ 電圧ベクトル長演算部 １９ 電圧ベクトル長制限部 ２０ 端子電圧一定制御部 ２１ ｄｑ３相変換部 ２２ 弱め磁束軸角度設定部 ２３ ｆｔ座標変換部 ２４ ｆ軸電流指令補正部 ２５ ｆｔ逆座標変換部 ２６ 弱め磁束軸角度設定部 ２７ ｆ軸電流指令補正部 ２８ 加算部 ２９ ｆｔ座標変換部 ３０ 実電流ｆｔ座標変換部 ３１ ｔ軸電流制御部 ３２ １パルス波形電圧演算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H550 AA01 AA16 BB08 BB10 DD09 DD10 EE10 FF08 GG05 HB08 JJ11 JJ24 JJ25 JJ30 LL22 LL35 5H576 AA01 AA15 BB06 BB10 DD07 DD09 EE01 EE02 EE11 EE30 FF08 GG04 HB01 JJ24 JJ25 JJ28 JJ30 LL22 LL41
Claims (7)
- 【請求項１】永久磁石によるトルクとリラクタンストル
クとの合成値に相当するトルクを発生する永久磁石リラ
クタンスモータを制御するモータ制御装置において、モ
ータ端子電圧がインバータ出力最大電圧を超えないよう
に電流指令値を補正する補正手段と、この補正手段から
の前記電流指令値のモータ回転子に対する角度を与えら
れたトルク指令の大きさに応じて可変とする可変手段と
を具備したことを特徴とするモータ制御装置。 - 【請求項２】永久磁石によるトルクとリラクタンストル
クとの合成値に相当するトルクを発生する永久磁石リラ
クタンスモータを制御するモータ制御装置において、与
えられたトルク指令に基づき、予め与えられたパターン
に従って永久磁石軸方向に対応するｄ軸電流指令および
それに直交する方向のｑ軸電流指令を演算するｄｑ軸電
流指令設定部と、ｄ軸電流フィードバック値を前記ｄ軸
電流指令に追従させるためのｄ軸電圧を演算するｄ軸電
流制御部と、ｑ軸電流フィードバック値を前記ｑ軸電流
指令に追従させるためのｑ軸電圧を演算するｑ軸電流制
御部と、前記ｄ軸電圧および前記ｑ軸電圧をベクトル成
分とする電圧ベクトル長を求める電圧ベクトル長演算部
と、前記電圧ベクトル長およびインバータ直流入力電圧
を比較し、前記電圧ベクトル長が前記インバータ直流入
力電圧に従って決定されるインバータ出力最大電圧を超
えないように制限された電圧ベクトル長制限値を演算す
る電圧ベクトル長制限部と、前記電圧ベクトル長を前記
電圧ベクトル長制限値に一致させるための電流指令補正
値を演算する端子電圧一定制御部と、前記トルク指令に
応じて前記ｄ軸電流指令補正値およびｑ軸電流指令補正
値を演算するｄｑ軸電流指令補正値演算部と、前記ｄ軸
電流指令を前記ｄ軸電流指令補正値で補正し、前記ｑ軸
電流指令を前記ｑ軸電流指令補正値で補正するｄｑ軸電
流指令補正部と、前記ｄ軸電流制御部から出力されるｄ
軸電圧、前記ｑ軸電流制御部から出力されるｑ軸電圧、
およびモータ回転子位置検出角に基づいて、前記ｄ軸電
圧指令およびｑ軸電圧指令を３相電圧指令に変換するｄ
ｑ３相変換部とを備えたことを特徴とするモータ制御装
置。 - 【請求項３】永久磁石によるトルクとリラクタンストル
クとの合成値に相当するトルクを発生する永久磁石リラ
クタンスモータを制御するモータ制御装置において、与
えられたトルク指令に基づき、予め与えられたパターン
に従って永久磁石軸方向に対応するｄ軸電流指令および
それに直交する方向のｑ軸電流指令を演算するｄｑ軸電
流指令設定部と、前記トルク指令に基づいて弱め磁束軸
角度を演算する弱め磁束軸角度設定部と、前記ｄ軸電流
指令およびｑ軸電流指令を、前記弱め磁束軸角度方向に
相当するｆ軸電流指令およびそれに直交する方向のｔ軸
電流指令に変換するｆｔ座標変換部と、前記ｆ軸電流指
令を電流指令補正値で補正するｆ軸電流指令補正部と、
このｆ軸電流指令補正部によって補正されたｆ軸電流指
令および前記ｔ軸電流指令を新たなｄ軸電流指令および
ｑ軸電流指令に座標変換するｆｔ逆座標変換部と、ｄ軸
電流フィードバック値を前記ｆｔ逆座標変換部によって
得られたｄ軸電流指令に追従させるためのｄ軸電圧を演
算するｄ軸電流制御部と、ｑ軸電流フィードバック値を
前記ｆｔ逆座標変換部によって得られたｑ軸電流指令に
追従させるためのｑ軸電圧を演算するｑ軸電流制御部
と、前記ｄ軸電圧および前記ｑ軸電圧をベクトル成分と
する電圧ベクトル長を求める電圧ベクトル長演算部と、
前記電圧ベクトル長およびインバータ直流入力電圧を比
較し、前記電圧ベクトル長が前記インバータ直流入力電
圧に従って決定されるインバータ出力最大電圧を超えな
いように制限された電圧ベクトル長制限値を演算する電
圧ベクトル長制限部と、前記電圧ベクトル長を前記電圧
ベクトル長制限値に一致させるために前記電流指令補正
値を演算し前記ｆ軸電流指令補正部に送出する端子電圧
一定制御部と、前記ｄ軸電流制御部から出力されるｄ軸
電圧、前記ｑ軸電流制御部から出力されるｑ軸電圧、お
よびモータ回転子位置検出角に基づいて、前記ｄ軸電圧
指令およびｑ軸電圧指令を３相電圧指令に変換するｄｑ
３相変換部とを備えたことを特徴とするモータ制御装
置。 - 【請求項４】請求項３に記載のモータ制御装置におい
て、前記弱め磁束軸角度設定部は、前記トルク指令から
導出された前記ｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令に基づ
いて前記弱め磁束軸角度を演算することを特徴とするモ
ータ制御装置。 - 【請求項５】請求項３に記載のモータ制御装置におい
て、前記ｆｔ座標変換部は、ｆｔ座標軸の原点を、ｄｑ
座標軸上での、モータ端子短絡のままモータを回転させ
たときに流れる短絡電流動作点に設定してｆｔ座標変換
を行うことを特徴とするモータ制御装置。 - 【請求項６】請求項３に記載のモータ制御装置におい
て、前記トルク指令、モータ回転角速度、前記ｆｔ逆座
標変換部から出力されるｄ軸電流指令およびｑ軸電流指
令、並びに前記ｄ軸電圧指令およびｑ軸電圧指令に基づ
いて、端子電圧一定制御の結果として前記ｆ軸電流指令
が補正されることによるモータ出力トルクの前記トルク
指令に対する誤差を補正するためのｔ軸電流指令補正値
を演算し、このｔ軸電流指令補正値により前記ｔ軸電流
指令を補正するｔ軸電流指令補正部をさらに備えたこと
を特徴とするモータ制御装置。 - 【請求項７】永久磁石によるトルクとリラクタンストル
クとの合成値に相当するトルクを発生する永久磁石リラ
クタンスモータを制御するモータ制御装置において、与
えられたトルク指令に基づき永久磁石軸方向に対応する
ｄ軸電流指令およびそれに直交する方向のｑ軸電流指令
を演算するｄｑ軸電流指令設定部と、前記トルク指令に
基づいて弱め磁束軸角度を演算する弱め磁束軸角度設定
部と、前記ｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令を入力とし
て前記弱め磁束軸角度方向に直交する方向のｔ軸電流指
令を得るｆｔ座標変換部と、ｄ軸電流フィードバック
値、ｑ軸電流フィードバック値、および前記弱め磁束軸
角度に基づいてｔ軸電流を演算する実電流ｆｔ座標変換
部と、前記ｔ軸電流指令および前記ｔ軸電流間の差に基
づいて電圧位相角を演算するｔ軸電流制御部と、前記電
圧位相角、インバータ入力直流電圧、およびモータ回転
子位相を用いて、インバータスイッチング素子を出力周
波数１周期につき１回ずつオンオフするだけの１パルス
波形の３相電圧指令を演算する１パルス波形電圧演算部
とを備えたことを特徴とするモータ制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000001652A JP3566163B2 (ja) | 2000-01-07 | 2000-01-07 | モータ制御装置 |
| US09/751,387 US6429620B2 (en) | 2000-01-07 | 2001-01-02 | Motor control device |
| DE60144166T DE60144166D1 (de) | 2000-01-07 | 2001-01-05 | Motorregelungsvorrichtung |
| DE60136307T DE60136307D1 (de) | 2000-01-07 | 2001-01-05 | Motorregelungsvorrichtung |
| EP01100380A EP1115196B1 (en) | 2000-01-07 | 2001-01-05 | Motor control device |
| EP07111675A EP1835614B1 (en) | 2000-01-07 | 2001-01-05 | Motor control device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000001652A JP3566163B2 (ja) | 2000-01-07 | 2000-01-07 | モータ制御装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001197800A true JP2001197800A (ja) | 2001-07-19 |
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Family
ID=18530855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000001652A Expired - Lifetime JP3566163B2 (ja) | 2000-01-07 | 2000-01-07 | モータ制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6429620B2 (ja) |
| EP (2) | EP1835614B1 (ja) |
| JP (1) | JP3566163B2 (ja) |
| DE (2) | DE60136307D1 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008005671A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Honda Motor Co Ltd | 永久磁石型回転電機の制御装置 |
| JP2008211908A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Jtekt Corp | モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置 |
| JP2009291072A (ja) * | 2005-08-26 | 2009-12-10 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ制御装置 |
| JP2010022165A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Yaskawa Electric Corp | 交流電動機の巻線切換装置およびインバータ装置 |
| JP2011024344A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Kyb Co Ltd | モータ制御装置 |
| JP2013212002A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Toshiba Corp | モータ制御装置 |
| JP2021061699A (ja) * | 2019-10-08 | 2021-04-15 | 日本精工株式会社 | モータ制御装置、モータ制御方法および電動パワーステアリング装置 |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3692046B2 (ja) | 2001-03-16 | 2005-09-07 | 株式会社東芝 | モータ制御装置 |
| US6741060B2 (en) * | 2001-04-05 | 2004-05-25 | Delphi Technologies, Inc. | Method and system for controlling a permanent magnet machine during fault conditions |
| JP3692085B2 (ja) * | 2002-02-21 | 2005-09-07 | 株式会社東芝 | モータ制御方法及び装置 |
| JP4008724B2 (ja) * | 2002-03-12 | 2007-11-14 | 株式会社東芝 | モータ制御装置 |
| JP2004015892A (ja) * | 2002-06-05 | 2004-01-15 | Toshiba Corp | インバータの制御装置及び電気自動車 |
| US6791204B2 (en) | 2002-09-20 | 2004-09-14 | Honeywell International Inc. | Torque generation for salient-pole synchronous machine for start-up of a prime mover |
| US6876169B2 (en) * | 2003-01-14 | 2005-04-05 | Delphi Technologies, Inc. | Method and controller for field weakening operation of AC machines |
| US7262536B2 (en) * | 2003-08-11 | 2007-08-28 | General Motors Corporation | Gearless wheel motor drive system |
| US7065437B2 (en) * | 2003-08-21 | 2006-06-20 | Delphi Technologies, Inc. | Current limit for an electric machine |
| US6982533B2 (en) * | 2003-09-17 | 2006-01-03 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Method and apparatus to regulate loads |
| JP2005219133A (ja) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Fanuc Ltd | ロボット用サーボモータ制御装置およびロボット |
| EP1722469A1 (en) * | 2004-02-23 | 2006-11-15 | NSK Ltd., | Motor-driven power steering device control device |
| DE602004031052D1 (de) * | 2004-03-26 | 2011-02-24 | Mitsubishi Electric Corp | Steuerung eines permanentmagnet-synchronmotors |
| US6940251B1 (en) | 2004-04-30 | 2005-09-06 | Honeywell International Inc. | Decoupling of cross coupling for floating reference frame controllers for sensorless control of synchronous machines |
| US7095209B2 (en) * | 2004-09-29 | 2006-08-22 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Method and apparatus to regulate torque provided to loads |
| US7667426B2 (en) * | 2005-06-17 | 2010-02-23 | Gm Global Technology Operations, Inc. | On-line minimum copper loss control of interior permanent-magnet synchronous machine for automotive applications |
| JP4655871B2 (ja) * | 2005-10-19 | 2011-03-23 | 株式会社日立製作所 | 永久磁石同期電動機の弱め界磁ベクトル制御装置及びモジュール |
| EP1777806A2 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-25 | NSK Ltd. | Motor drive control apparatus and electric power steering apparatus |
| EP1963220A4 (en) * | 2005-12-20 | 2012-05-09 | Otis Elevator Co | LIFT DRIVE CONTROL STRATEGY |
| JP4895703B2 (ja) * | 2006-06-28 | 2012-03-14 | 三洋電機株式会社 | モータ制御装置 |
| US7725227B2 (en) | 2006-12-15 | 2010-05-25 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method, system, and apparatus for providing enhanced steering pull compensation |
| KR101340527B1 (ko) * | 2007-05-30 | 2013-12-11 | 엘지전자 주식회사 | 모터 드라이버 시스템 및 모터 드라이버 제어방법 |
| JP4969344B2 (ja) * | 2007-07-06 | 2012-07-04 | 三菱電機株式会社 | 電気車の電力変換装置 |
| KR101561922B1 (ko) * | 2007-12-21 | 2015-10-20 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화기의 전동기 제어방법 |
| DE602009000023D1 (de) | 2008-02-21 | 2010-06-24 | Yamaha Motor Co Ltd | Radantreibende Vorrichtung und elektrisches Fahrzeug damit |
| US20100066289A1 (en) | 2008-09-17 | 2010-03-18 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for controlling an electric motor |
| US9369078B2 (en) * | 2013-03-11 | 2016-06-14 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Method of current reference generation for a motor |
| US9461574B2 (en) | 2013-03-12 | 2016-10-04 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Motor control system for determining a reference d-axis current and a q-axis current |
| US9531311B2 (en) | 2013-03-13 | 2016-12-27 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Generation of a current reference to control a brushless motor |
| KR101846872B1 (ko) | 2015-06-16 | 2018-05-24 | 현대자동차 주식회사 | 친환경 자동차의 모터 제어 장치 및 방법 |
| WO2017090109A1 (ja) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石型回転電機の制御装置 |
| JP6855708B2 (ja) * | 2016-08-25 | 2021-04-07 | 株式会社アドヴィックス | 車両の制動制御装置 |
| CN106712631B (zh) * | 2016-12-26 | 2019-09-27 | 广东美的制冷设备有限公司 | 永磁同步电机系统及其弱磁控制方法和装置 |
| US10526008B1 (en) | 2018-07-31 | 2020-01-07 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Machine current limiting for permanent magnet synchronous machines |
| US11394326B2 (en) * | 2018-11-15 | 2022-07-19 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control method and control device for electric vehicle |
| JP7192649B2 (ja) * | 2019-05-09 | 2022-12-20 | 株式会社デンソー | 回転電機制御装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3769564A (en) * | 1972-08-30 | 1973-10-30 | Allis Louis Co | Method and means for limiting the maximum horsepower output of a self-excited alternating current motor |
| US4649331A (en) * | 1985-05-13 | 1987-03-10 | General Electric Company | Flux-weakening regime operation of an interior permanent magnet synchronous motor |
| US4740738A (en) * | 1986-09-17 | 1988-04-26 | Westinghouse Electric Corp. | Reluctance motor control system and method |
| DE4314211C2 (de) * | 1993-04-30 | 2000-06-21 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Steuerung des Abschaltvorgangs in den Strängen eines Reluktanzmotors |
| US5900712A (en) * | 1998-02-20 | 1999-05-04 | General Motors Corporation | Transistor drive circuit and control for a switched reluctance motor |
| JP3577218B2 (ja) * | 1998-06-10 | 2004-10-13 | オークマ株式会社 | リラクタンス型同期電動機の制御装置 |
-
2000
- 2000-01-07 JP JP2000001652A patent/JP3566163B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-01-02 US US09/751,387 patent/US6429620B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-05 EP EP07111675A patent/EP1835614B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-05 DE DE60136307T patent/DE60136307D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-05 DE DE60144166T patent/DE60144166D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-05 EP EP01100380A patent/EP1115196B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009291072A (ja) * | 2005-08-26 | 2009-12-10 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ制御装置 |
| JP2008005671A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Honda Motor Co Ltd | 永久磁石型回転電機の制御装置 |
| JP4754417B2 (ja) * | 2006-06-26 | 2011-08-24 | 本田技研工業株式会社 | 永久磁石型回転電機の制御装置 |
| JP2008211908A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Jtekt Corp | モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置 |
| JP2010022165A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Yaskawa Electric Corp | 交流電動機の巻線切換装置およびインバータ装置 |
| JP2011024344A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Kyb Co Ltd | モータ制御装置 |
| JP2013212002A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Toshiba Corp | モータ制御装置 |
| JP2021061699A (ja) * | 2019-10-08 | 2021-04-15 | 日本精工株式会社 | モータ制御装置、モータ制御方法および電動パワーステアリング装置 |
| JP7342592B2 (ja) | 2019-10-08 | 2023-09-12 | 日本精工株式会社 | モータ制御装置、モータ制御方法および電動パワーステアリング装置 |
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