JP2002209398A - 周波数変換器の方法 - Google Patents
周波数変換器の方法Info
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- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
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- H02P21/28—Stator flux based control
- H02P21/30—Direct torque control [DTC] or field acceleration method [FAM]
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】周波数変換器が弱め磁界領域内で複雑な計算を
行わずにモータ・トルクを制御する方法を提供する。 【解決手段】モータの固定子磁束ベクトル の進行方向とセクタを定義し、予測時に電圧ベクトルが
変化したとき電圧ベクトルの終端で周波数変換器の出力
電圧ベクトルが生成するトルク推定値Ｔpredを予測し、
予測トルク推定値Ｔpredと周波数変換器の基準トルクＴ
refとを比較し、予測トルク推定値Ｔpredが基準トルク
Ｔrefより小さく且つ前記固定子磁束ベクトルが正の進
行方向に動いているとき、またはトルク推定値Ｔpredが
基準トルクＴrefより大きく且つ前記固定子磁束ベクト
ルが負の進行方向に動いているときに電圧ベクトルを変
化させるステップを含む。
行わずにモータ・トルクを制御する方法を提供する。 【解決手段】モータの固定子磁束ベクトル の進行方向とセクタを定義し、予測時に電圧ベクトルが
変化したとき電圧ベクトルの終端で周波数変換器の出力
電圧ベクトルが生成するトルク推定値Ｔpredを予測し、
予測トルク推定値Ｔpredと周波数変換器の基準トルクＴ
refとを比較し、予測トルク推定値Ｔpredが基準トルク
Ｔrefより小さく且つ前記固定子磁束ベクトルが正の進
行方向に動いているとき、またはトルク推定値Ｔpredが
基準トルクＴrefより大きく且つ前記固定子磁束ベクト
ルが負の進行方向に動いているときに電圧ベクトルを変
化させるステップを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、周波数変換器がモ
ータを制御して弱め磁界領域内で部分的または完全にト
ルク制御を行うときの周波数変換器の方法に関する。
ータを制御して弱め磁界領域内で部分的または完全にト
ルク制御を行うときの周波数変換器の方法に関する。
【０００２】周波数変換器を用いることにより制御され
るモータの回転速度をモータの通常の周波数よりかなり
高くすることができる。回転速度を通常の周波数より高
くするには、一般に磁化を弱める必要があり、出力周波
数は、弱め磁界点より高くなる。これを機械が弱め磁界
領域内にあると称する。
るモータの回転速度をモータの通常の周波数よりかなり
高くすることができる。回転速度を通常の周波数より高
くするには、一般に磁化を弱める必要があり、出力周波
数は、弱め磁界点より高くなる。これを機械が弱め磁界
領域内にあると称する。
【０００３】
【従来の技術】これまでの直接トルク制御に基づく方法
では、弱め磁界領域内で磁束位相器を制御し、そのヘッ
ドは、空間座標内で円を形成する。同時に、モータの極
の電圧をできるだけ高く保つのにゼロ位相器の使用を避
けた。最大電圧は、磁束位相器が六角形を形成する場合
に得られる。六角形の各角度は、電圧ベクトルの方向に
対応する。かかる形状では、円形磁束軌跡に比べて弱め
磁界領域内のトルクを約２０％高くすることが理論的に
可能である。しかし、従来の装置と六角形磁束では、ゼ
ロ位相器をなくすことができなかったので、最大電圧を
用いることはできなかった。
では、弱め磁界領域内で磁束位相器を制御し、そのヘッ
ドは、空間座標内で円を形成する。同時に、モータの極
の電圧をできるだけ高く保つのにゼロ位相器の使用を避
けた。最大電圧は、磁束位相器が六角形を形成する場合
に得られる。六角形の各角度は、電圧ベクトルの方向に
対応する。かかる形状では、円形磁束軌跡に比べて弱め
磁界領域内のトルクを約２０％高くすることが理論的に
可能である。しかし、従来の装置と六角形磁束では、ゼ
ロ位相器をなくすことができなかったので、最大電圧を
用いることはできなかった。
【０００４】従来の装置では、制御は、複雑な計算に基
づいている。複雑なために計算を遅い時間領域で行う必
要があり、高い回転速度における制御の安定性と動力学
が損なわれる。
づいている。複雑なために計算を遅い時間領域で行う必
要があり、高い回転速度における制御の安定性と動力学
が損なわれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上に
述べた欠点を除いて、弱め磁界領域内においてモータ・
トルクの制御の信頼性を従来より高くする方法を提供す
ることである。この目的を達成するための本発明の方法
の特徴は、モータの固定子磁束ベクトルの進行方向とセ
クタを定義し、予測時に電圧ベクトルが変化したとき電
圧ベクトルの終端で周波数変換器の出力電圧ベクトルが
生成するトルク推定値を予測し、予測トルク推定値と周
波数変換器の基準トルクとを比較し、この予測トルク推
定値が基準トルクより小さく且つ固定子磁束ベクトルが
正の進行方向に動いているとき、またはトルク推定値が
基準トルクより大きく且つ固定子磁束ベクトルが負の進
行方向に動いているときに電圧ベクトルを変化させるス
テップを含む。
述べた欠点を除いて、弱め磁界領域内においてモータ・
トルクの制御の信頼性を従来より高くする方法を提供す
ることである。この目的を達成するための本発明の方法
の特徴は、モータの固定子磁束ベクトルの進行方向とセ
クタを定義し、予測時に電圧ベクトルが変化したとき電
圧ベクトルの終端で周波数変換器の出力電圧ベクトルが
生成するトルク推定値を予測し、予測トルク推定値と周
波数変換器の基準トルクとを比較し、この予測トルク推
定値が基準トルクより小さく且つ固定子磁束ベクトルが
正の進行方向に動いているとき、またはトルク推定値が
基準トルクより大きく且つ固定子磁束ベクトルが負の進
行方向に動いているときに電圧ベクトルを変化させるス
テップを含む。
【０００６】本発明は、電圧ベクトルの変化により生じ
るトルクの変化を簡単な信頼性の高い方法で予測するこ
とができるという考え方に基づいている。本発明の方法
では、制御の最も早い時間領域でトルクを予測すること
ができるので、制御の動力学と安定性が得られる。本発
明の方法により、弱め界磁領域内で周波数変換器の中間
回路の全電圧を用いることが可能である。なぜなら、本
発明の方法で実現される制御は、非ゼロ電圧ベクトルを
用いるからである。
るトルクの変化を簡単な信頼性の高い方法で予測するこ
とができるという考え方に基づいている。本発明の方法
では、制御の最も早い時間領域でトルクを予測すること
ができるので、制御の動力学と安定性が得られる。本発
明の方法により、弱め界磁領域内で周波数変換器の中間
回路の全電圧を用いることが可能である。なぜなら、本
発明の方法で実現される制御は、非ゼロ電圧ベクトルを
用いるからである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明について、好ましい実施の
形態により、添付の図面を参照して以下に詳細に説明す
る。
形態により、添付の図面を参照して以下に詳細に説明す
る。
【０００８】周波数変換器を定常状態の一定磁束領域内
で運転するとき、磁束ベクトルは、円軌跡を描く。かか
る場合は、必要なときにゼロ・ベクトルを用いることに
より、簡単な方法でヒステリシス限界内でトルクを保持
することができる。周波数が増加すると用いられるゼロ
・ベクトルは、平均して一層少なくなり、磁束ベクトル
の角度は、ゼロ・ベクトルの数に影響する。磁束ベクト
ルがセクタの端に近いときに最も多くのゼロ・ベクトル
が用いられ、逆に磁束ベクトルがセクタの中央部にある
ときに最も少ない。出力周波数が弱み磁界点まで増加す
ると、セクタの中央部ではゼロ・ベクトルは用いられな
い。この状態では、トルク制御は、トルクをヒステリシ
ス限界内に保持することができず、トルクを制御可能に
保つために弱み磁界制御は、磁束を減らさなければなら
ない。
で運転するとき、磁束ベクトルは、円軌跡を描く。かか
る場合は、必要なときにゼロ・ベクトルを用いることに
より、簡単な方法でヒステリシス限界内でトルクを保持
することができる。周波数が増加すると用いられるゼロ
・ベクトルは、平均して一層少なくなり、磁束ベクトル
の角度は、ゼロ・ベクトルの数に影響する。磁束ベクト
ルがセクタの端に近いときに最も多くのゼロ・ベクトル
が用いられ、逆に磁束ベクトルがセクタの中央部にある
ときに最も少ない。出力周波数が弱み磁界点まで増加す
ると、セクタの中央部ではゼロ・ベクトルは用いられな
い。この状態では、トルク制御は、トルクをヒステリシ
ス限界内に保持することができず、トルクを制御可能に
保つために弱み磁界制御は、磁束を減らさなければなら
ない。
【０００９】本発明の方法では、用いる固定子磁束が同
時に一層小さくなるようにしてトルク制御を行う。本発
明の方法では、予測時に電圧ベクトルが変化したときに
発生するトルク推定値Ｔpredを予測し、この予測トルク
推定値と基準トルクとを比較し、固定子磁束ベクトルの
進行方向とセクタを定義し、予測トルク推定値が基準ト
ルクより小さく且つ固定子磁束ベクトルが正の進行方向
に動いているとき、またはトルク推定値が基準トルクよ
りより大きく且つ固定子磁束ベクトルが負の進行方向に
動いているときに電圧ベクトルを変化させる。
時に一層小さくなるようにしてトルク制御を行う。本発
明の方法では、予測時に電圧ベクトルが変化したときに
発生するトルク推定値Ｔpredを予測し、この予測トルク
推定値と基準トルクとを比較し、固定子磁束ベクトルの
進行方向とセクタを定義し、予測トルク推定値が基準ト
ルクより小さく且つ固定子磁束ベクトルが正の進行方向
に動いているとき、またはトルク推定値が基準トルクよ
りより大きく且つ固定子磁束ベクトルが負の進行方向に
動いているときに電圧ベクトルを変化させる。
【００１０】これを行うには、最も適当な時刻に、予測
時に基準トルクを実現する１つの電圧ベクトルを選択す
る。更に、第２の電圧ベクトルをその前に選択するので
なければ、基準トルクが得られるまで、この電圧ベクト
ルを保持する。このとき、磁束を円形に保とうとしな
い。磁束は、予測時に円形から離れ、予測するとまた円
形に戻る。
時に基準トルクを実現する１つの電圧ベクトルを選択す
る。更に、第２の電圧ベクトルをその前に選択するので
なければ、基準トルクが得られるまで、この電圧ベクト
ルを保持する。このとき、磁束を円形に保とうとしな
い。磁束は、予測時に円形から離れ、予測するとまた円
形に戻る。
【００１１】制御される機械の動作点が弱み磁界領域内
またはその付近にあるとき、本発明の磁束調整を開始す
べきかどうかを制御の最も早い時間領域でチェックす
る。図１は、周波数変換器の電圧ベクトルＵ１からＵ６
と磁束円を示す。
またはその付近にあるとき、本発明の磁束調整を開始す
べきかどうかを制御の最も早い時間領域でチェックす
る。図１は、周波数変換器の電圧ベクトルＵ１からＵ６
と磁束円を示す。
【００１２】本発明の好ましい実施の形態では、トルク
推定値Ｔpredの予測は、定義された固定子磁束ベクトル と回転子磁束ベクトル に基づいて行われ、固定子および回転子の磁束ベクトル
の推定値は、実現する可能性のある電圧ベクトルにより
作られる。
推定値Ｔpredの予測は、定義された固定子磁束ベクトル と回転子磁束ベクトル に基づいて行われ、固定子および回転子の磁束ベクトル
の推定値は、実現する可能性のある電圧ベクトルにより
作られる。
【００１３】回転子磁束ベクトル は、固定子磁束と電流の関数として簡単化された形で次
のように定義される。 ただし、δＬsは、制御されるモータに関する定数項で
ある。
のように定義される。 ただし、δＬsは、制御されるモータに関する定数項で
ある。
【００１４】固定子磁束と電流のクロス乗積として一般
に計算されるトルクは、固定子磁束と回転子磁束を用い
て計算することもできる。すなわち、 このように固定子磁束と回転子磁束の挙動を予測するこ
とにより、調整が終わったときのトルクの予測値を得る
ことができる。固定子磁束の大きさをモータから測定す
ることができないことは明らかであるが、モータのモデ
ルを用いることにより周波数変換器で推定することがで
きる。
に計算されるトルクは、固定子磁束と回転子磁束を用い
て計算することもできる。すなわち、 このように固定子磁束と回転子磁束の挙動を予測するこ
とにより、調整が終わったときのトルクの予測値を得る
ことができる。固定子磁束の大きさをモータから測定す
ることができないことは明らかであるが、モータのモデ
ルを用いることにより周波数変換器で推定することがで
きる。
【００１５】調整の実行と本発明の方法の動作につい
て、図３を参照して以下に説明する。この図は、定義さ
れた固定子磁束ベクトル と回転子磁束ベクトル を示す。この図は、電圧ベクトルＵ３を示し、これを選
択すると固定子磁束は、所望の方向に動く。対称性のた
めに、調整の開始点とその終了点は、セクタのエッジ・
ラインＯＡに対して同じ角度を形成する。したがって、
予測固定子磁束 は、定義された固定子磁束の鏡像であり、その方向は、
セクタのエッジ・ラインＯＡに付随する新しい座標の組
を定義することにより、また必要な磁束ベクトルに座標
変換を行うことにより簡単に計算することができる。
て、図３を参照して以下に説明する。この図は、定義さ
れた固定子磁束ベクトル と回転子磁束ベクトル を示す。この図は、電圧ベクトルＵ３を示し、これを選
択すると固定子磁束は、所望の方向に動く。対称性のた
めに、調整の開始点とその終了点は、セクタのエッジ・
ラインＯＡに対して同じ角度を形成する。したがって、
予測固定子磁束 は、定義された固定子磁束の鏡像であり、その方向は、
セクタのエッジ・ラインＯＡに付随する新しい座標の組
を定義することにより、また必要な磁束ベクトルに座標
変換を行うことにより簡単に計算することができる。
【００１６】座標変換は、セクタのエッジ・ラインに平
行な単位ベクトル を定義することにより行うことができる。その位置は、
固定子座標系 で定義される。固定子磁束ベクトルは、同じ座標系 で定義される。ただし、ｆｌｘは、磁束のｘ方向成分、
ｆｌｙは、ｙ方向成分である。
行な単位ベクトル を定義することにより行うことができる。その位置は、
固定子座標系 で定義される。固定子磁束ベクトルは、同じ座標系 で定義される。ただし、ｆｌｘは、磁束のｘ方向成分、
ｆｌｙは、ｙ方向成分である。
【００１７】これにより、固定子磁束の座標をエッジ・
ライン座標系で次のように計算することができる。
ライン座標系で次のように計算することができる。
【００１８】予測固定子磁束ベクトルを計算するため、
定義された固定子磁束ベクトルを２＊ａｔａｎ（ａｙ／
ａｘ）の角度だけ回転しなければならない。しかし、三
角関数を用いて、単に固定子磁束ベクトルにベクトルａ
ｘ＋ｊ＊ａｙを２回掛けることにより予測固定子磁束ベ
クトルを計算することができる。予測固定子磁束ベクト
ルは、成分形式内の補助変数ｆｘとｆｙを用いて で表すことができる。
定義された固定子磁束ベクトルを２＊ａｔａｎ（ａｙ／
ａｘ）の角度だけ回転しなければならない。しかし、三
角関数を用いて、単に固定子磁束ベクトルにベクトルａ
ｘ＋ｊ＊ａｙを２回掛けることにより予測固定子磁束ベ
クトルを計算することができる。予測固定子磁束ベクト
ルは、成分形式内の補助変数ｆｘとｆｙを用いて で表すことができる。
【００１９】予測回転子磁束ベクトル を計算するには、調整を行うのに必要な時間Δｔをまず
定義しなければならない。すなわち、予測のときに選択
した電圧ベクトルを有効に保つ時間である。調整中は、
周波数変換器の中間回路の電圧Ｕcが一定であると仮定
すると、この場合の固定子磁束変化の量ΔΨsは、 である。次にΔΨsは、図３のエッジ・ライン座標系で と定義される。これらの式からΔΨsを消去すると、時
間Δｔは、
定義しなければならない。すなわち、予測のときに選択
した電圧ベクトルを有効に保つ時間である。調整中は、
周波数変換器の中間回路の電圧Ｕcが一定であると仮定
すると、この場合の固定子磁束変化の量ΔΨsは、 である。次にΔΨsは、図３のエッジ・ライン座標系で と定義される。これらの式からΔΨsを消去すると、時
間Δｔは、
【００２０】調整中は、回転子の慣性質量のために回転
子磁束の角速度は、あまり大きく変化しない。したがっ
て、調整中に回転子磁束は、角度ψ＝Δｔωs だけ回
転する。ただし、ωsは、調整中の周波数変換器の平均
出力周波数である。したがって調整中の回転子磁束の回
転角度は、 である。調整中は、回転子磁束の大きさが変わらないと
仮定すると、予測回転子磁束ベクトルは、元の回転子磁
束を角度ψだけ回転することにより得られる。すなわ
ち、
子磁束の角速度は、あまり大きく変化しない。したがっ
て、調整中に回転子磁束は、角度ψ＝Δｔωs だけ回
転する。ただし、ωsは、調整中の周波数変換器の平均
出力周波数である。したがって調整中の回転子磁束の回
転角度は、 である。調整中は、回転子磁束の大きさが変わらないと
仮定すると、予測回転子磁束ベクトルは、元の回転子磁
束を角度ψだけ回転することにより得られる。すなわ
ち、
【００２１】このようにして、回転子および固定子の予
測磁束ベクトルが簡単に、しかも十分な精度で得られ、
予測トルクは、これを用いて式（２）により計算され
る。すなわち、
測磁束ベクトルが簡単に、しかも十分な精度で得られ、
予測トルクは、これを用いて式（２）により計算され
る。すなわち、
【００２２】将来の時刻のトルク推定値を上のようにし
て予測したとき、本発明では、この推定値と基準トルク
とを比較する。比較の結果、磁束が正方向に回転すると
きに予測トルクが基準トルクより小さい場合、または磁
束が負方向に回転するときに予測トルクが基準トルクよ
り大きい場合は、予測を行うときに用いた電圧ベクトル
を用いて直ぐ調整を行わなければならない。この電圧ベ
クトルを用いるのが基準トルクを得る最も早い最適の方
法である。
て予測したとき、本発明では、この推定値と基準トルク
とを比較する。比較の結果、磁束が正方向に回転すると
きに予測トルクが基準トルクより小さい場合、または磁
束が負方向に回転するときに予測トルクが基準トルクよ
り大きい場合は、予測を行うときに用いた電圧ベクトル
を用いて直ぐ調整を行わなければならない。この電圧ベ
クトルを用いるのが基準トルクを得る最も早い最適の方
法である。
【００２３】図４は、本発明の方法の動作の流れ図であ
る。この流れ図は、例えば、制御の最も早い時間領域で
実現される。この方法を開始すると、ステップ４０で目
的の時刻に固定子磁束ベクトルが存在するセクタＳを定
義する。次のステップ４１で、このセクタが前の実行時
間中と同じかどうかチェックする。セクタが変わってい
る場合は、ステップ４２で変数Ｓｐｒｅｖに現在のセク
タＳの値を与える。同時に状態変数Ｆの値を更新して０
にして、ルーチンは、流れ図の終わりに進む。状態変数
Ｆの値が１のときは、磁束調整が開始されている（セク
タは、まだ変わっていない）。これをステップ４３でチ
ェックする。磁束調整が開始されているときは、ルーチ
ンは、流れ図の終わりに進む。セクタが変わらず（Ｓ＝
Ｓｐｒｅｖ）且つ調整が終わりになると（Ｆ＝０）、ス
テップ４４で目的の時刻の予測をそのトルクについて計
算する。予測の計算は前に説明にしたように、式（３）
から（１０）で行う。
る。この流れ図は、例えば、制御の最も早い時間領域で
実現される。この方法を開始すると、ステップ４０で目
的の時刻に固定子磁束ベクトルが存在するセクタＳを定
義する。次のステップ４１で、このセクタが前の実行時
間中と同じかどうかチェックする。セクタが変わってい
る場合は、ステップ４２で変数Ｓｐｒｅｖに現在のセク
タＳの値を与える。同時に状態変数Ｆの値を更新して０
にして、ルーチンは、流れ図の終わりに進む。状態変数
Ｆの値が１のときは、磁束調整が開始されている（セク
タは、まだ変わっていない）。これをステップ４３でチ
ェックする。磁束調整が開始されているときは、ルーチ
ンは、流れ図の終わりに進む。セクタが変わらず（Ｓ＝
Ｓｐｒｅｖ）且つ調整が終わりになると（Ｆ＝０）、ス
テップ４４で目的の時刻の予測をそのトルクについて計
算する。予測の計算は前に説明にしたように、式（３）
から（１０）で行う。
【００２４】新しい基準電圧を作る必要があるかどうか
は、定義されたトルク予測と基準トルクと固定子磁束回
転方向に基づいてステップ４５で定義する。この定義
は、単に予測と基準との差を計算し、この差に固定子の
角速度を掛けるものである。この積が０より小さい場合
はステップ４６で電圧ベクトルを変え、そうでない場合
は、ルーチンは、流れ図の終わりに進む。電圧ベクトル
を変えるときは、ステップ４７で状態変数Ｆに１を与え
て、調整を実行中であるがセクタの変化点には、まだ達
していないことを次の回に示す。
は、定義されたトルク予測と基準トルクと固定子磁束回
転方向に基づいてステップ４５で定義する。この定義
は、単に予測と基準との差を計算し、この差に固定子の
角速度を掛けるものである。この積が０より小さい場合
はステップ４６で電圧ベクトルを変え、そうでない場合
は、ルーチンは、流れ図の終わりに進む。電圧ベクトル
を変えるときは、ステップ４７で状態変数Ｆに１を与え
て、調整を実行中であるがセクタの変化点には、まだ達
していないことを次の回に示す。
【００２５】図２は、本発明の方法を用いて磁束がセク
タを通るときに実際のトルクが共振する様子を示す。し
かし、この制御法は、安定である。なぜなら、何らかの
理由で調整後に実際のトルクが予測トルクより小さい場
合は、次の調整を少し早く開始して固定子磁束を減らす
ので、実際のトルクと基準トルクのとの差は、それ以上
広がらない。これは、この制御法が最適調整時刻を絶え
ず計算するという本発明の特徴に基づいている。装置
は、トルク予測による恒久的なトルク誤差を有するとし
ても、トルク制御により基準トルクに正確に追従するこ
とができる。トルク制御における可能な恒久的な誤差
は、いずれにしても、例えば、積分器を用いて補償しな
ければならない。
タを通るときに実際のトルクが共振する様子を示す。し
かし、この制御法は、安定である。なぜなら、何らかの
理由で調整後に実際のトルクが予測トルクより小さい場
合は、次の調整を少し早く開始して固定子磁束を減らす
ので、実際のトルクと基準トルクのとの差は、それ以上
広がらない。これは、この制御法が最適調整時刻を絶え
ず計算するという本発明の特徴に基づいている。装置
は、トルク予測による恒久的なトルク誤差を有するとし
ても、トルク制御により基準トルクに正確に追従するこ
とができる。トルク制御における可能な恒久的な誤差
は、いずれにしても、例えば、積分器を用いて補償しな
ければならない。
【００２６】図１に示すように、部分的弱み磁界では各
調整の間に固定子磁束が基準磁束で定義される磁束円に
追従する点がいくつかある。これが起こるのは、次の調
整を開始する前に固定子磁束が基準値に到達するときで
ある。完全な弱み磁界で動作するとき、固定子磁束は、
電圧ベクトルに平行な点だけで基準磁束の円に接触し、
磁束は、六角形なる。同じ制御原理が完全な弱み磁界で
も部分的な弱み磁界でも働く。なぜなら調整を行った後
では、予測トルクは基準値に等しいからである。実際の
トルクが基準値より低くなろうとする場合は、予測トル
クにも同じことが起こり、この場合は、本発明の制御装
置は、より大きな調整を自動的に選択する。
調整の間に固定子磁束が基準磁束で定義される磁束円に
追従する点がいくつかある。これが起こるのは、次の調
整を開始する前に固定子磁束が基準値に到達するときで
ある。完全な弱み磁界で動作するとき、固定子磁束は、
電圧ベクトルに平行な点だけで基準磁束の円に接触し、
磁束は、六角形なる。同じ制御原理が完全な弱み磁界で
も部分的な弱み磁界でも働く。なぜなら調整を行った後
では、予測トルクは基準値に等しいからである。実際の
トルクが基準値より低くなろうとする場合は、予測トル
クにも同じことが起こり、この場合は、本発明の制御装
置は、より大きな調整を自動的に選択する。
【００２７】当業者に明らかなように、技術が進歩して
も本発明の基本的な考え方を多くの異なる方法で実現す
ることができる。したがって、本発明とその実施の形態
は、上に説明した例に限定されるものではなく、特許請
求の範囲内で変えることができる。
も本発明の基本的な考え方を多くの異なる方法で実現す
ることができる。したがって、本発明とその実施の形態
は、上に説明した例に限定されるものではなく、特許請
求の範囲内で変えることができる。
【図１】周波数変換器の電圧ベクトルと磁束円。
【図２】時間領域内の基準トルクと実際のトルク。
【図３】ベクトル図で示すトルク・ベクトルの予測。
【図４】本発明の方法の流れ図。
Ｔpred トルク推定値 Ｔref 基準トルク
Claims (2)
- 【請求項１】 周波数変換器がモータを制御し弱み磁界
領域内で部分的または完全にトルク制御を行うときの周
波数変換器の方法であって、 モータの固定子磁束ベクトル の進行方向とセクタを定義し、 予測時に電圧ベクトルが変化したとき前記電圧ベクトル
の終端で前記周波数変換器の出力電圧ベクトルが生成す
るトルク推定値（Ｔpred）を予測し、 前記予測トルク推定値（Ｔpred）と前記周波数変換器の
基準トルク（Ｔref)とを比較し、 前記予測トルク推定値（Ｔpred）が前記基準トルク（Ｔ
ref)より小さく且つ前記固定子磁束ベクトル が正の進行方向に動いているとき、または前記トルク推
定値（Ｔpred）が前記基準トルク（Ｔref)より大きく且
つ前記固定子磁束ベクトル が負の進行方向に動いているときに前記電圧ベクトルを
変化させるステップを含む周波数変換器の方法。 - 【請求項２】 前記トルク推定値（Ｔpred）の前記予測
は、 前記周波数変換器が制御するモータの固定子磁束ベクト
ル と回転子磁束ベクトル を定義し、 前記電圧ベクトル変化が生成する固定子および回転子の
磁束ベクトル推定値 を予測し、 前記固定子および回転子の磁束ベクトル推定値に基づい
て前記トルク推定値（Ｔpred）を計算する、ステップを
含む請求項１記載の周波数変換器の方法。
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