JP2002218784A - Low-inductance motor controller - Google Patents

Low-inductance motor controller

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JP2002218784A
JP2002218784A JP2001013931A JP2001013931A JP2002218784A JP 2002218784 A JP2002218784 A JP 2002218784A JP 2001013931 A JP2001013931 A JP 2001013931A JP 2001013931 A JP2001013931 A JP 2001013931A JP 2002218784 A JP2002218784 A JP 2002218784A
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JP
Japan
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motor
voltage
low
current
control device
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Withdrawn
Application number
JP2001013931A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Kobayashi
真一 小林
Koji Toyama
浩司 外山
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate an AC reactor, and make a DC reactor compact in size, and also to operated a low-inductance motor driven circuit with high efficiency, and enhance regeneration efficiency. SOLUTION: This controller 1 is arranged between a DC power source E and the drive circuit 2 of a multiphase low inductance motor M, and this controller comprises a step-up/step-down chopper 3, which is connected in parallel with the DC power source E, a power control reactor 6 which is connected between a p point where the two switching transistors 4a and 4b of the step up/step down chopper 3 are connected with each other and an output end 13 of the controller 1, and a smoothing capacitor 7 for generating an intermediate voltage, which is connected between the output end 13 and the negative side of the DC power source E, and this makes the motor M carry out power run or brakes it regeneratively, by changing the intermediate voltage generated in the smoothing capacitor 7, by changing the duty ratio by the switching of each switching transistor 4a and 4b of the step-up/step-down chopper 3, to thereby control the DC current.

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、航空機やロケット
などに使用される高速モータなどの低インダクタンスモ
ータ駆動回路の制御装置に関し、特に、該モータを力
行、または制動時の電力を回生させるため、直流電源と
前記モータ駆動回路との間に配設される制御装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a drive circuit of a low-inductance motor such as a high-speed motor used in an aircraft or a rocket, and more particularly to a motor for powering or regenerating electric power during braking. The present invention relates to a control device provided between a DC power supply and the motor drive circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の高速モータなどの3相低
インダクタンスモータM、例えば、軸方向空隙形モータ
(axial gap motor)を駆動する場合、図12に示す電
圧形インバータによる駆動と、図13に示す電流形イン
バータによる駆動とがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, when driving a three-phase low-inductance motor M such as a high-speed motor of this type, for example, an axial gap motor, a drive by a voltage-type inverter shown in FIG. 13 is driven by a current source inverter.

【0003】図12に示す電圧形インバータによる駆動
は、直流電源Eと3相低インダクタンスモータMとの間
に配置される装置20は、直流電源Eから直接、モータ
駆動回路21に接続するとともに、該モータ駆動回路2
1から3相の交流リアクトル22を介して、前記3相低
インダクタンスモータMを駆動している。
In driving by the voltage source inverter shown in FIG. 12, a device 20 disposed between a DC power source E and a three-phase low inductance motor M is connected directly to the motor drive circuit 21 from the DC power source E, The motor drive circuit 2
The three-phase low-inductance motor M is driven via a one- to three-phase AC reactor 22.

【0004】図13に示す電流形インバータによる駆動
は、直流電源Eと3相低インダクタンスモータMとの間
に配設される装置30は、スイッチングトランジスタに
ダイオードが逆方向に並列に接続されるスイッチング素
子31とダイオード32とが直列に接続されたものと、
前記スイッチング素子31と同様なスイッチング素子3
3とダイオード34とが直列に接続されたものとがブリ
ッジ回路に接続されて、直流電源Eに接続されている。
そして、前記それぞれのスイッチング素子31,33と
ダイオード32,34との接続点から、直流リアクトル
35を介して、モータ駆動回路36に接続し、前記3相
低インダクタンスモータMを駆動している。
In driving by the current source inverter shown in FIG. 13, a device 30 disposed between a DC power supply E and a three-phase low-inductance motor M includes a switching transistor in which a diode is connected in parallel in a reverse direction to a switching transistor. An element 31 and a diode 32 connected in series;
Switching element 3 similar to switching element 31
3 and a diode 34 connected in series are connected to a bridge circuit and connected to a DC power source E.
The three-phase low-inductance motor M is driven by connecting a connection point between the respective switching elements 31 and 33 and the diodes 32 and 34 to a motor drive circuit 36 via a DC reactor 35.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の電圧形インバータ装置20による駆動および電流形
インバータ装置30による駆動は、次のような問題点が
あった。すなわち、前記電圧形インバータ装置20によ
る駆動は、外付け交流リアクトル22が必要であるが、
この外付けリアクトル22は、形状が大きく、かつ高価
であった、また、素子の電流マージンを大きくすること
が必要であり、このため、大容量の素子が要求され、高
価であった。
However, the driving by the conventional voltage type inverter device 20 and the driving by the current type inverter device 30 have the following problems. That is, the drive by the voltage source inverter device 20 requires the external AC reactor 22,
This external reactor 22 has a large shape and is expensive, and it is necessary to increase the current margin of the element. Therefore, a large-capacity element is required and is expensive.

【0006】また、前記電流形インバータ装置30によ
る駆動は、直流リアクトル35が必要であるが、この直
流リアクトル35は、形状が大きく、かつ高価であっ
た。さらに、モータ駆動回路36はスイッチングトラン
ジスタに逆阻止用ダイオードが直列に接続されるので、
導通損失が大きく、該インバータ装置30自体の効率も
低かった。
[0006] Further, the drive by the current source inverter device 30 requires a DC reactor 35, which has a large shape and is expensive. Further, in the motor drive circuit 36, since a reverse blocking diode is connected in series to the switching transistor,
The conduction loss was large, and the efficiency of the inverter device 30 itself was low.

【0007】本発明はかかる点を鑑みなされたもので、
その目的は前記問題点を解消し、交流リアクトルを削除
し、直流リアクトルを小型化するとともに、モータ駆動
回路に必要最小限容量のスイッチング素子を用いて、該
モータ駆動回路を高効率に動作させるとともに、該モー
タの回生効率を向上させる低インダクタンスモータ制御
装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of such a point.
The purpose is to solve the above problems, eliminate the AC reactor, reduce the size of the DC reactor, and use the minimum necessary switching element for the motor drive circuit to operate the motor drive circuit with high efficiency. Another object of the present invention is to provide a low-inductance motor control device that improves the regeneration efficiency of the motor.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、直流電源と多相低インダクタンスモ
ータとの間に配設される制御装置において、次のとおり
である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a control device provided between a DC power supply and a multi-phase low-inductance motor.

【0009】該制御装置は、前記直流電源に並列に接続
される、2個のスイッチングトランジスタが直列に接続
されるとともに、該スイッチングトランジスタにダイオ
ードがそれぞれ逆方向に並列に接続され、前記2個のス
イッチングトランジスタが相互に接続される点に、一端
が接続される電流平滑用リアクトルとからなる昇降圧チ
ョッパと、前記電流平滑用リアクトルの他端と前記直流
電源の負側に接続される中間電圧発生のためのコンデン
サと、前記中間電圧を入力とする電圧形インバータとか
ら構成され、前記昇降圧チョッパのそれぞれの前記スイ
ッチングトランジスタのスイッチングによる通電率を変
えて直流電流を制御することで、前記コンデンサに発生
する中間電圧を変え、前記モータを力行または回生制動
させる制御装置である。
In the control device, two switching transistors connected in parallel to the DC power supply are connected in series, and diodes are respectively connected to the switching transistors in parallel in opposite directions. A step-up / step-down chopper including a current smoothing reactor having one end connected to a point where the switching transistors are connected to each other, and an intermediate voltage generator connected to the other end of the current smoothing reactor and the negative side of the DC power supply. And a voltage source inverter having the intermediate voltage as an input, and controlling the direct current by changing the duty ratio by switching of the respective switching transistors of the step-up / step-down chopper. A control device that changes the generated intermediate voltage and powers or regeneratively brakes the motor That.

【0010】前記多相低インダクタンスモータが3相低
インダクタンスモータである制御装置である。
[0010] In the control device, the multi-phase low-inductance motor is a three-phase low-inductance motor.

【0011】また、前記多相低インダクタンスモータが
3相磁石式低インダクタンスモータであり、そのとき、
力行時は電流形インバータ、回生時は可変直流中間電圧
形インバータとして動作する制御装置である。
The multi-phase low-inductance motor is a three-phase magnet type low-inductance motor.
The control device operates as a current type inverter during power running and as a variable DC intermediate voltage type inverter during regeneration.

【0012】さらに、電池管理機能を有する制御部を設
けるとともに、前記直流電源がバッテリであるとき、そ
の電圧および電流をそれぞれ検出する、電圧検出器およ
び電流検出器からの検出信号を前記制御部に入力し、力
行および回生時における前記バッテリの状態を管理する
装置である。
Further, a control unit having a battery management function is provided, and when the DC power supply is a battery, detection signals from a voltage detector and a current detector for detecting the voltage and current of the DC power supply are provided to the control unit. This is a device for inputting and managing the state of the battery during powering and regeneration.

【0013】さらに、出力制御機能を有する制御部を設
けるとともに、前記中間電圧発生するコンデンサの電圧
を検出する電圧検出器からの検出信号と、前記低インダ
クタンスモータの相電流と検出する電流検出器からの検
出信号と、該モータの回転数を検出する回転検出器から
の検出信号とをそれぞれ前記制御部に入力し、前記イン
バータ内のスイッチング素子を制御して、力行および回
生時における前記モータを高効率で運転する装置であ
る。
Further, a control unit having an output control function is provided, and a detection signal from a voltage detector for detecting the voltage of the capacitor for generating the intermediate voltage and a current detector for detecting the phase current of the low inductance motor are provided. And a detection signal from a rotation detector for detecting the number of rotations of the motor are input to the control unit, and control the switching elements in the inverter to raise the motor during power running and regeneration. A device that operates with efficiency.

【0014】本発明の低インダクタンスモータ制御装置
は、以上のように構成されているので、前記昇降圧チョ
ッパのそれぞれの前記スイッチングトランジスタのスイ
ッチングのオン時間のスイッチング周期に対する比によ
り、その通電率を変えて、前記コンデンサに発生する直
流中間電圧を変え、前記低インダクタンスモータを力行
または回生させるている。換言すれば、前記スイッチン
グトランジスタのスイッチングを変えて、前記コンデン
サに発生する中間電圧を積極的に可変にしている。
Since the low-inductance motor control device of the present invention is configured as described above, the duty ratio of the step-up / step-down chopper is changed by the ratio of the on-time of the switching of each switching transistor to the switching cycle. Thus, the DC intermediate voltage generated in the capacitor is changed to power or regenerate the low inductance motor. In other words, the switching of the switching transistor is changed to positively change the intermediate voltage generated in the capacitor.

【0015】また、本発明の制御装置は、高負荷力率の
力行時には、電流形インバータとして動作するが、それ
以外のときは、出力電圧に応じた前記直流中間電圧の大
きさにより、モータ力行時および回生時も調整する。特
に、前記モータ力行時および回生時に、前記直流中間電
圧を最適に制御すると、該モータの効率、力率が改善さ
れ、システム全体が小型化される。
Further, the control device of the present invention operates as a current source inverter during power running with a high load power factor, but otherwise operates according to the magnitude of the DC intermediate voltage according to the output voltage. Adjust the time and regenerative time. In particular, when the DC intermediate voltage is optimally controlled at the time of power running and regeneration of the motor, the efficiency and power factor of the motor are improved, and the size of the entire system is reduced.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の好
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。図1は、本
発明の低インダクタンスモータ制御装置の一実施の形態
を示す主要構成回路図で、擬似電流形電流制御を有する
直流中間電圧可変電圧形インバータであるモータ駆動回
路に適用するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a main configuration circuit diagram showing an embodiment of a low inductance motor control device of the present invention, which is applied to a motor drive circuit which is a DC intermediate voltage variable voltage type inverter having pseudo current type current control. .

【0017】図1において、低インダクタンスモータ制
御装置1は、電源供給端11,12を介して直流電源E
と、3相低インダクタンスモータMとの間に配設されて
いる。前記制御装置1は、直流電流平滑用リアクトル6
を含む、前記直流電源Eに並列に接続された昇降圧チョ
ッパ3と、中間電圧発生のための平滑用コンデンサ7
と、前記中間電圧を入力とする電圧形インバータ2とか
らなっている。
In FIG. 1, a low inductance motor control device 1 includes a DC power supply E via power supply terminals 11 and 12.
And a three-phase low-inductance motor M. The control device 1 includes a DC current smoothing reactor 6.
And a step-up / step-down chopper 3 connected in parallel to the DC power supply E, and a smoothing capacitor 7 for generating an intermediate voltage.
And a voltage source inverter 2 having the intermediate voltage as an input.

【0018】前記昇降圧チョッパ3は、2個のスイッチ
ングトランジスタ4a,4bが、トランジスタ4aのエ
ミッタとトランジスタ4bのコレクタとが接続されるよ
うに、直列に接続されるとともに、該スイッチングトラ
ンジスタ4a,4bにダイオード5a,5bがそれぞれ
逆方向に並列に接続されており、前記2個のスイッチン
グトランジスタ4a,4bが相互に直列接続されるp点
に電流平滑用リアクトル6の一端が接続され、前記電流
平滑用リアクトル6の他端(出力端13)と前記直流電
源Eの負側に前記平滑用コンデンサ7が接続されてい
る。
The step-up / step-down chopper 3 has two switching transistors 4a and 4b connected in series such that the emitter of the transistor 4a is connected to the collector of the transistor 4b, and the switching transistors 4a and 4b are connected. Diodes 5a and 5b are connected in parallel in opposite directions, respectively. One end of a current smoothing reactor 6 is connected to a point p where the two switching transistors 4a and 4b are connected in series with each other. The smoothing capacitor 7 is connected to the other end (output end 13) of the reactor 6 and the negative side of the DC power supply E.

【0019】そして、前記昇降圧チョッパ3のそれぞれ
の前記スイッチングトランジスタ4a,4bのそれぞれ
のベース4c,4dに、図示しない制御部から、スイッ
チング制御信号を加えるとともに、スイッチングのオン
時間のスイチング周期に対する比を変えて、通電率を変
えて、これにより、前記平滑用コンデンサ7に発生する
直流中間電圧を変え、前記電圧形インバータ2を介し
て、前記モータMを力行または回生制動させている。
A control unit (not shown) applies a switching control signal to each of the bases 4c and 4d of the switching transistors 4a and 4b of the step-up / step-down chopper 3, and controls the ratio of the on-time of switching to the switching period. To change the duty ratio, thereby changing the DC intermediate voltage generated in the smoothing capacitor 7, and powering or regeneratively braking the motor M via the voltage source inverter 2.

【0020】図1の回路図の制御動作を説明すると、力
行時には、前記昇降圧チョッパ3の一方のスイッチング
トランジスタ4aのみスイッチング制御し、他方のスイ
ッチングトランジスタ4bをオフ状態にする。このと
き、前記スイッチングトランジスタ4aのスイッチング
動作により、前記直流リアクトル6は、エネルギの蓄
積、放出を繰り返す。該直流リアクトル6のエネルギ充
電時に前記平滑用コンデンサ7を充電して、出力端13
側を正極に直流中間電圧を発生して、該直流電圧を前記
電圧形インバータ2に供給し、前記モータMを駆動す
る。
The control operation of the circuit diagram of FIG. 1 will be described. During power running, only one switching transistor 4a of the step-up / step-down chopper 3 is controlled to be switched, and the other switching transistor 4b is turned off. At this time, due to the switching operation of the switching transistor 4a, the DC reactor 6 repeatedly stores and releases energy. When the energy of the DC reactor 6 is charged, the smoothing capacitor 7 is charged and the output terminal 13 is charged.
A DC intermediate voltage is generated on the positive side, and the DC voltage is supplied to the voltage source inverter 2 to drive the motor M.

【0021】図2は、前記モータMを力行運転する場合
の各部信号の一駆動波形である(S7のみスイッチング
制御してIDCを一定値にし、S8をオフ状態)。前記
制御装置1に含まれる電圧形インバータ回路部2のスイ
ッチング指令は120度通電駆動とし、相電圧と線電流
とが同相になるように各スイッチング素子S1,S2,
S3,S4,S5,S6に駆動信号を与える。具体的に
は、例えば、上側スイッチング素子S1,S2,S3に
対しては、U相電圧とW相電圧がクロスするA点から、
U相電圧とV相電圧がクロスするB点までの間(120
度の位相角に相当)は、U相上側のスイッチング素子S
1にオン信号を指令するように設定する。続く120度
の間は、V相上側のスイッチング素子S2にオン信号を
指令するように設定する。さらに、続く120度の間
は、W相上側のスイッチング素子S3にオン信号を指令
するように設定し、モータ相電圧に対して、順次この動
作を繰り返す。
FIG. 2 shows one drive waveform of each signal when the motor M is operated in power mode (switching control is performed only at S7 to set IDC to a constant value, and S8 is turned off). The switching command of the voltage source inverter circuit unit 2 included in the control device 1 is a 120-degree conduction drive, and the switching elements S1, S2, and S2 are controlled so that the phase voltage and the line current are in phase.
A drive signal is given to S3, S4, S5, and S6. Specifically, for example, for the upper switching elements S1, S2, and S3, from the point A where the U-phase voltage and the W-phase voltage cross,
Until the point B where the U-phase voltage and the V-phase voltage cross (120
(Corresponding to the phase angle in degrees) is the switching element S
1 so that an ON signal is instructed. During the subsequent 120 degrees, the switching element S2 on the V-phase side is set to instruct an ON signal. Further, during the next 120 degrees, the W-phase upper switching element S3 is set to instruct an ON signal, and this operation is sequentially repeated for the motor phase voltage.

【0022】同様に、前記電圧形インバータ回路部2の
下側スイッチング素子S4,S5,S6に対しては、U
相電圧とW相電圧がクロスするC点から、U相電圧とV
相電圧がクロスするD点までの間(120度の位相角に
相当)は、U相下側のスイッチング素子S4にオン信号
を指令するように設定する。続く120度の間は、V相
下側のスイッチング素子S5にオン信号を指令するよう
に設定する。さらに、続く120度の間は、W相下側の
スイッチング素子S6にオン信号を指令するように設定
し、モータ相電圧に対して、順次この動作を繰り返す。
Similarly, for the lower switching elements S4, S5, S6 of the voltage type inverter circuit section 2, U
From the point C where the phase voltage and the W phase voltage cross, the U phase voltage and V
Until the phase voltage crosses to the point D (corresponding to a phase angle of 120 degrees), an ON signal is set to be instructed to the U-phase lower switching element S4. During the next 120 degrees, it is set so as to instruct the V-phase lower switching element S5 to issue an ON signal. Further, during the next 120 degrees, the ON signal is set to the W-phase lower switching element S6, and this operation is sequentially repeated for the motor phase voltage.

【0023】以上のようにして、図2中の(a)〜
(f)に示すスイッチング指令を出力する。この結果、
前記制御装置1の出力電流は、図2中の(g)〜(i)
に示す波形となり、高調波成分を低減できるとともに、
モータ電圧波形を正弦波に近づけることができ、また、
スイッチング損失を低減できるので、前記モータMを高
効率に駆動することが可能となる。
As described above, FIG.
The switching command shown in (f) is output. As a result,
The output current of the control device 1 is represented by (g) to (i) in FIG.
And the harmonic component can be reduced.
The motor voltage waveform can be approximated to a sine wave,
Since the switching loss can be reduced, the motor M can be driven with high efficiency.

【0024】また、回生制動時には、前記昇降圧チョッ
パ3の他方のスイッチングトランジスタ4bのみスイッ
チング制御し、一方のスイッチングトランジスタ4aを
オフ状態にする。このとき、前記スイッチングトランジ
スタ4bのスイッチング動作により、該スイッチングト
ランジスタ4bのコレクタ・エミッタ間に、該コレクタ
側(p点)を正極に直流電圧を発生させるとともに、発
生した該直流電圧により、前記ダイオード5aを通し
て、前記直流電源Eに電力を回生できる。
At the time of regenerative braking, only the other switching transistor 4b of the step-up / step-down chopper 3 performs switching control, and one switching transistor 4a is turned off. At this time, by the switching operation of the switching transistor 4b, a DC voltage is generated between the collector and the emitter of the switching transistor 4b with the collector side (point p) being a positive electrode, and the generated DC voltage is used to generate the diode 5a. , Power can be regenerated to the DC power supply E.

【0025】図12に示す電圧形インバータ20では、
モータ回転数が低くモータMの誘起電圧が小さい場合、
直流電源Eの電圧は、モータ誘起電圧のピーク値よりも
かなり高くなるため、直流電源Eの電圧とモータ誘起電
圧との差が大きくなることにより、モータ効率が低下し
ていた。図3は、前記モータMを回生運転する場合の、
図2中の回路図の各部信号の一駆動波形である(S7を
オフ状態、S8のみスイッチング制御してIDCを一定
値にする)。この場合、前記電圧形インバータ2は、P
WM(パルス幅変調)制御により、モータ出力電流の位
相と振幅を制御する。前記昇降圧チョッパ3により、前
記直流中間電圧を必要最小限の電圧に制御し、前記電圧
形インバータ回路部2により、モータ相電圧と逆相にな
るようにインバータ出力電流を制御する。この結果、直
流中間電圧とモータ誘起電圧との差を小さくなることに
より、モータ効率を向上することが可能となる。
In the voltage source inverter 20 shown in FIG.
When the motor rotation speed is low and the induced voltage of the motor M is small,
Since the voltage of the DC power supply E is significantly higher than the peak value of the motor induced voltage, the difference between the voltage of the DC power supply E and the motor induced voltage is increased, thereby reducing the motor efficiency. FIG. 3 shows a case where the motor M is operated for regenerative operation.
It is one drive waveform of each part signal of the circuit diagram in FIG. 2 (S7 is in an off state, switching control is performed only in S8, and IDC is set to a constant value). In this case, the voltage type inverter 2
The phase and amplitude of the motor output current are controlled by WM (pulse width modulation) control. The DC intermediate voltage is controlled to a minimum necessary voltage by the step-up / step-down chopper 3, and the inverter output current is controlled by the voltage-source inverter circuit unit 2 so as to have a reverse phase to the motor phase voltage. As a result, it is possible to improve the motor efficiency by reducing the difference between the DC intermediate voltage and the motor induced voltage.

【0026】このように、力行運転または回生制動運転
に応じて、前記昇降圧チョッパ3をスイッチング制御
し、該昇降圧チョッパ3の一定直流入力電圧に対して、
出力電圧を変えることができるのである。
As described above, the switching of the buck-boost chopper 3 is controlled in accordance with the power running operation or the regenerative braking operation.
The output voltage can be changed.

【0027】図4に示す表は、本実施の形態の低インダ
クタンスモータ制御装置1、直流電源E、モータ駆動回
路としてのインバータ2およびモータMからなるシステ
ムにおける、変換効率、素子導通損失、スイチング損
失、交流リアクトル損失および直流リアクトル損失の概
略値を算出した結果である。算出条件としては、モータ
インダクタンス:0.3mH,直流電源電圧:300
V,キャリア周波数:18kHz,変換器容量:50k
VAで算出した結果で、同時に、図12および図13に
示す電圧形インバータによる駆動と、電流形インバータ
による駆動との比較を示す。これにより、本実施の形態
の低インダクタンスモータ制御装置1などを含む前記シ
ステムは、良好な結果が得られた。
FIG. 4 is a table showing conversion efficiency, element conduction loss, and switching loss in a system including the low-inductance motor control device 1, the DC power supply E, the inverter 2 as a motor drive circuit, and the motor M according to the present embodiment. And Fig. 5 are results of calculating approximate values of AC reactor loss and DC reactor loss. The calculation conditions were as follows: motor inductance: 0.3 mH, DC power supply voltage: 300
V, carrier frequency: 18 kHz, converter capacity: 50 k
A comparison between the drive by the voltage-type inverter and the drive by the current-type inverter shown in FIGS. As a result, in the system including the low-inductance motor control device 1 of the present embodiment and the like, good results were obtained.

【0028】また、前記3相低インダクタンスモータM
が、3相磁石式低インダクタンスモータであるとき、前
記低インダクタンスモータ制御装置1は、力行時には電
流形インバータ、回生時には可変直流中間電圧形インバ
ータとして動作する。
The three-phase low inductance motor M
Is a three-phase magnet type low-inductance motor, the low-inductance motor control device 1 operates as a current source inverter during power running and as a variable DC intermediate voltage source inverter during regeneration.

【0029】次いで、本実施の形態における、各実施例
について説明する。 [実施例1]図5は、本発明の低インダクタンスモータ
制御装置の第1実施例を示す主要構成回路図で、図1に
記載された構成要素と同一要素には、同一符号を付して
その説明を省略する。
Next, examples of the present embodiment will be described. [Embodiment 1] FIG. 5 is a main structural circuit diagram showing a first embodiment of a low inductance motor control device according to the present invention. The same reference numerals are given to the same components as those shown in FIG. The description is omitted.

【0030】図5において、前記制御装置1には、内部
に前記直流電源Eを管理する電池管理部8aと、前記平
滑用コンデンサ7の電圧を管理(または制御)する電圧
管理部8bと、前記モータMの出力制御する出力制御部
8cとからなる制御部8を設け、前記直流電源Eの電圧
および電流をそれぞれ検出する、電圧検出器11aおよ
び電流検出器11bからのの検出信号を前記電池管理部
8aに入力し、前記平滑用コンデンサ7の電圧および前
記直流電流平滑用リアクトル6を流れる電流をそれぞれ
検出する、電圧検出器12aおよび電流検出器12bか
らの検出信号を前記電圧管理部8aに入力し、また、前
記電圧検出器12aからの検出信号と、前記モータMの
線電流を検出する電流検出器13a,13bからの検出
信号と、前記モータMの回転数を検出する回転検出器1
3cからの検出信号とをそれぞれ前記出力制御部8cに
入力している。
In FIG. 5, the control device 1 includes a battery management unit 8a for managing the DC power supply E therein, a voltage management unit 8b for managing (or controlling) the voltage of the smoothing capacitor 7, A control unit 8 comprising an output control unit 8c for controlling the output of the motor M is provided. The control unit 8 detects a voltage and a current of the DC power supply E, and outputs detection signals from the voltage detector 11a and the current detector 11b to the battery management unit. And a detection signal from a voltage detector 12a and a current detector 12b for detecting a voltage of the smoothing capacitor 7 and a current flowing through the DC current smoothing reactor 6, respectively, to the voltage management unit 8a. The detection signal from the voltage detector 12a, the detection signals from the current detectors 13a and 13b for detecting the line current of the motor M, Rotation detector 1 for detecting the rotational speed of the M
And the detection signal from 3c is input to the output control unit 8c.

【0031】本実施例において、前記平滑用コンデンサ
7の電圧が、前記直流電源Eの電圧の大きさにかかわら
ず、低インダクタンスモータMの駆動に必要な電圧より
少し大きい電圧になるように、前記昇降圧チョッパ3を
動作させる。これにより、電圧形インバータ2により該
モータMを駆動しても、図6に示すように、不必要に電
流リップルが大きくなることはなく、図7に示すよう
に、リップルの小さい電流波形となるので、前記モータ
Mでの高調波損失が抑えられ、高効率での運転ができ
る。
In this embodiment, the voltage of the smoothing capacitor 7 is set to be slightly higher than the voltage required for driving the low-inductance motor M regardless of the voltage of the DC power supply E. The step-up / step-down chopper 3 is operated. Thus, even if the motor M is driven by the voltage source inverter 2, the current ripple does not increase unnecessarily as shown in FIG. 6, and a current waveform having a small ripple is obtained as shown in FIG. Therefore, harmonic loss in the motor M is suppressed, and high-efficiency operation can be performed.

【0032】このとき、前記モータMが、磁石モータな
どで、誘起電圧と電流を同相で運転することが、高効率
運転になる場合、前記昇降圧チョッパ3で電流を制御
し、前記電圧形インバータ2は、その電流を通電する相
を決めるだけの1パルスの120度通電形インバータと
して動作する。この場合、図8に示すような電流波形
で、前記電圧形インバータ2のスイッチングを最小限に
した超低損失での高効率の運転ができる。
At this time, if it is a high efficiency operation that the motor M is driven by a magnet motor or the like in the induced voltage and the current in the same phase, the current is controlled by the step-up / step-down chopper 3 and the voltage type inverter is controlled. 2 operates as a 1-pulse 120-degree conduction type inverter that only determines the phase in which the current flows. In this case, with the current waveform as shown in FIG. 8, high-efficiency operation with ultra-low loss and minimizing switching of the voltage-source inverter 2 can be performed.

【0033】また、回生動作のときは、前記モータMか
ら、前記電圧形インバータ2を経て、エネルギが前記平
滑用コンデンサ7に戻ってくるため、該コンデンサ7の
電圧が上昇するが、前記昇降圧チョッパ3が、前記コン
デンサ7の電圧を、回生に適した電圧に保持するように
前記エネルギを前記直流源源Eの戻すため、前記電圧形
インバータ2のスイッチング損を抑えた高効率の回生運
転ができる。
In the regenerative operation, energy returns from the motor M to the smoothing capacitor 7 via the voltage source inverter 2, so that the voltage of the capacitor 7 increases. Since the chopper 3 returns the energy from the DC source E so as to maintain the voltage of the capacitor 7 at a voltage suitable for regeneration, a highly efficient regenerative operation in which the switching loss of the voltage source inverter 2 is suppressed can be performed. .

【0034】また、前記電池管理部8aにより、前記モ
ータMの力行および回生時における前記バッテリの状態
を管理するとともに、前記電圧管理部8bにより、前記
昇降圧チョッパ3のスイッチングを制御し、また、前記
出力制御部8cにより、前記インバータ2内のスイッチ
ング素子のスイッチングを制御して、力行および回生時
における前記モータを高効率で運転する。さらに、前記
エネルギの管理を、前記平滑用コンデンサ7の電圧をパ
ラメータとして、前記電圧形インバータ2を制御する出
力制御部8cと、前記昇降圧チョッパ3の電圧管理する
電圧管理部8bに、分離非干渉化できるので、該制御が
容易になるとともに、製造に際し、組み込みが簡素化す
る。
The battery management unit 8a manages the state of the battery during power running and regeneration of the motor M, and the voltage management unit 8b controls switching of the step-up / step-down chopper 3. The output control unit 8c controls the switching of the switching elements in the inverter 2 to operate the motor with high efficiency during power running and regeneration. Further, the energy management is separated into an output control unit 8c that controls the voltage source inverter 2 using the voltage of the smoothing capacitor 7 as a parameter and a voltage management unit 8b that manages the voltage of the step-up / step-down chopper 3. Since the interference can be achieved, the control is facilitated, and the assembling is simplified in manufacturing.

【0035】前記直流源源Eがバッテリ(例えば、蓄電
池)の場合、前記制御部8の該電池管理部8aも、前記
昇降圧チョッパ3に組み込むことができ、前記制御装置
1を高機能かつ簡素化できる。
When the DC power source E is a battery (for example, a storage battery), the battery management unit 8a of the control unit 8 can also be incorporated in the step-up / step-down chopper 3, and the control device 1 has a high function and is simplified. it can.

【0036】本実施例によれば、その特徴としては、次
のとおりである。 (1)前記平滑用コンデンサ7の電圧を、積極的に可変
にすることにより、前記低インダクタンスモータMを高
効率で駆動することができる。 (2)誘起電圧と同相に電流を流す場合に、力行時の動
作を電流形動作として、前記インバータ2のスイッチン
グを最小限にして、高効率で駆動できる。 (3)回生時も、前記平滑用コンデンサ7の電圧を、積
極的に可変にすることにより、前記インバータ2のスイ
ッチングを最小限にして、高効率で駆動できる。
According to the present embodiment, the features are as follows. (1) By positively varying the voltage of the smoothing capacitor 7, the low inductance motor M can be driven with high efficiency. (2) When a current flows in the same phase as the induced voltage, the operation at the time of power running is set as a current source operation, and the switching of the inverter 2 can be minimized to drive the inverter 2 with high efficiency. (3) Even during regeneration, the switching of the inverter 2 can be minimized by driving the voltage of the smoothing capacitor 7 to be positively varied, thereby enabling high-efficiency driving.

【0037】(4)前記平滑用コンデンサ7の電圧をパ
ラメータとすることで、前記インバータ2の出力制御部
8cと前記昇降圧チョッパ3の電圧管理部8bを分離非
干渉化する制御ができる。 (5)前記直流源源Eがバッテリの場合、該電池管理部
8aも前記昇降圧チョッパ3に組み込むことができる。
(4) By using the voltage of the smoothing capacitor 7 as a parameter, it is possible to control the output control unit 8c of the inverter 2 and the voltage management unit 8b of the step-up / step-down chopper 3 to be separated and non-interfering. (5) When the DC source E is a battery, the battery management unit 8a can also be incorporated in the step-up / step-down chopper 3.

【0038】[実施例2]図9は、本発明の低インダク
タンスモータ制御装置の第2実施例を示す主要構成回路
図で、図1に記載された構成要素と同一要素には、同一
符号を付してその説明を省略する。図9において、1個
の前記直流源源Eと、複数個(本実施例では、2個)の
前記低インダクタンスモータM(A),M(B)との間
に、配設される前記複数個と同数個の制御装置1
(A),1(B)とから構成されている。
[Embodiment 2] FIG. 9 is a main configuration circuit diagram showing a second embodiment of the low inductance motor control device according to the present invention. The same components as those shown in FIG. The description is omitted here. In FIG. 9, the plurality of low-inductance motors M (A) and M (B) are disposed between one DC source E and a plurality (two in this embodiment) of low-inductance motors M (A) and M (B). And the same number of control devices 1
(A) and 1 (B).

【0039】本実施例においては、前記第1実施例の説
明に加えて、さらに、車両や船舶の推進の場合、それら
の左右に配設された前記モータM(A),M(B)の一
方が高速で、他方が低速で回転することにより、該車両
や船舶の方向を変えているが、そのときに、それぞれの
前記モータM(A),M(B)の回転数や運転状態に応
じて、高効率な駆動ができる。この場合、(モータM
(A)の回転数)>(モータM(B)の回転数)の場合
には、(制御装置1(A)の平滑用コンデンサ7の電
圧)>(制御装置1(B)の平滑用コンデンサ7の電
圧)として、高効率運転を行う。
In the present embodiment, in addition to the description of the first embodiment, in the case of propulsion of a vehicle or a ship, the motors M (A) and M (B) disposed on the left and right sides thereof One of the motors M (A) and M (B) changes its direction and the driving state by changing the direction of the vehicle or ship by rotating one at a high speed and the other at a low speed. Accordingly, highly efficient driving can be performed. In this case, (Motor M
If (the rotation speed of (A))> (the rotation speed of the motor M (B)), (the voltage of the smoothing capacitor 7 of the control device 1 (A))> (the smoothing capacitor of the control device 1 (B)) 7), a high-efficiency operation is performed.

【0040】本実施例によれば、その特徴としては、前
記第1実施例の特徴である前記(1)ないし(5)の記
載に加えて、次のとおりである。 (6)複数個の前記低インダクタンスモータM,Mの運
転においても、それぞれに最適な動作電圧を実現でき
る。
According to the present embodiment, the features thereof are as follows in addition to the features (1) to (5) of the first embodiment. (6) Even in the operation of the plurality of low-inductance motors M, M, an optimum operating voltage can be realized for each of them.

【0041】[実施例3]図10は、本発明の低インダ
クタンスモータ制御装置の第3実施例を示す主要構成回
路図で、図5に記載された構成要素と同一要素には、同
一符号を付してその説明を省略する。図10において、
図5の直流電源Eに変えて、直流蓄電部Cが接続される
とともに、前記低インダクタンスモータMに、フライホ
ィールFWまたはエンジンが接続され、該モータMを発
電機として使用できるようにしている。また、前記制御
部8には、コンデンサ管理部8dが設けられ、前記直流
蓄電部Cの電圧および電流をそれぞれ検出する、電圧検
出器11aおよび電流検出器11bからの検出信号を前
記コンデンサ管理部8dに入力している。
[Embodiment 3] FIG. 10 is a main configuration circuit diagram showing a third embodiment of the low-inductance motor control device of the present invention. The same components as those shown in FIG. The description is omitted here. In FIG.
Instead of the DC power supply E of FIG. 5, a DC power storage unit C is connected, and a flywheel FW or an engine is connected to the low inductance motor M, so that the motor M can be used as a generator. Further, the control unit 8 is provided with a capacitor management unit 8d, and detects detection signals from the voltage detector 11a and the current detector 11b which detect the voltage and the current of the DC power storage unit C, respectively. Is entered.

【0042】本実施例においては、前記蓄電部Cとし
て、電気2重層コンデンサなどからなる部材が配設され
た場合で、前記昇降圧チョッパ3に、該蓄電部Cの過電
圧保護などのコンデンサ管理部8dを組み込むことがで
き、前記低インダクタンスモータ制御装置を簡素化でき
る。
In this embodiment, when a member made of an electric double layer capacitor or the like is provided as the power storage unit C, the step-up / step-down chopper 3 is provided with a capacitor management unit such as an overvoltage protection for the power storage unit C. 8d can be incorporated, and the low-inductance motor control device can be simplified.

【0043】本実施例によれば、その特徴としては、前
記第1実施例の特徴(1)ないし(5)のなかで、直流
電源Eを、蓄電部に置き換えた場合と同様のほか、さら
に、次の記載を加える。 (6)蓄電部を、電気2重層コンデンサなどして、その
管理機能を前記昇降圧チョッパ3に兼務させることがで
きる。
According to the present embodiment, the features are the same as the features (1) to (5) of the first embodiment, except that the DC power supply E is replaced with a power storage unit. The following is added. (6) The power storage unit can be an electric double-layer capacitor or the like, and its management function can be shared by the step-up / step-down chopper 3.

【0044】[実施例4]図11は、本発明の低インダ
クタンスモータ制御装置の第4実施例を示す主要構成回
路図で、図1に記載された構成要素と同一要素には、同
一符号を付してその説明を省略する。図11において、
前記第1実施例中の図1の前記直流電源Eを変えて、蓄
電部Cが接続されるとともに、該蓄電部Cに並列に、3
相交流電源EACが、系統直系インバータ20を介して接
続された場合を示す、3相交流電源を動力源とする低イ
ンダクタンスモータ制御装置1である。
[Embodiment 4] FIG. 11 is a main configuration circuit diagram showing a fourth embodiment of a low inductance motor control device according to the present invention. The same components as those shown in FIG. The description is omitted here. In FIG.
By changing the DC power supply E of FIG. 1 in the first embodiment, a power storage unit C is connected, and 3
A low-inductance motor control device 1 using a three-phase AC power supply as a power source, showing a case where the phase AC power supply EAC is connected via a system direct inverter 20.

【0045】本実施例においては、3相交流電源EAC
が、系統直系インバータ20により直流化されて、前記
蓄電部Cの両端に接続された場合であり、該系統直系イ
ンバータ20と前記低インダクタンスモータMとの間
に、前記制御装置1が直列に接続されている。この場合
の該制御装置1の各部の動作(作用、効果)およびその
特徴は、前記第1実施例に記載のとおりである。
In this embodiment, a three-phase AC power supply EAC
Is converted into a direct current by the system direct inverter 20 and connected to both ends of the power storage unit C. The control device 1 is connected in series between the system direct inverter 20 and the low inductance motor M. Have been. In this case, the operations (actions and effects) of the respective units of the control device 1 and the characteristics thereof are as described in the first embodiment.

【0046】以上、本実施の形態の低インダクタンスモ
ータ制御装置1などを含む前記システムが適用される分
野として、a)車両に適用する場合、b)フライホイー
ル電力貯蔵などに適用する場合、c)2次電池システム
に適用する場合がある。
As described above, as a field to which the system including the low-inductance motor control device 1 of the present embodiment is applied, a) when applied to a vehicle, b) when applied to a flywheel power storage, etc., c). It may be applied to a secondary battery system.

【0047】a)車両に適用する場合、車輪の旋回時に
左右のシステムにおける前記制御装置1の前記直流中間
電圧を独立して制御できるので、より効率のよいシステ
ムになる。 b)フライホイール電力貯蔵などに適用する場合、充電
時と放電時とも最も効率がよい駆動方式を選択すること
ができる。 c)2次電池システムに適用する場合、直流電流を出力
しているので、2次電池の管理ができる。
A) When the present invention is applied to a vehicle, the DC intermediate voltages of the control devices 1 in the left and right systems can be independently controlled when turning a wheel, so that a more efficient system can be obtained. b) When applied to flywheel power storage or the like, the most efficient driving method can be selected both during charging and discharging. c) When applied to a secondary battery system, direct current is output, so that the secondary battery can be managed.

【0048】なお、本発明の技術は前記実施の形態にお
ける技術に限定されるものではなく、同様な機能を果た
す他の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は
前記構成の範囲内において種々の変更、付加が可能であ
る。例えば、電源が商用3相交流であって、3相降圧コ
ンバータを用いて直流電圧を発生する場合でも、適用可
能である。
Note that the technology of the present invention is not limited to the technology in the above-described embodiment, and may be implemented by means of another mode that performs a similar function. Various changes and additions are possible. For example, the present invention can be applied to a case where a power supply is a commercial three-phase AC and a DC voltage is generated using a three-phase step-down converter.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
低インダクタンスモータ制御装置によれば、該制御装置
は、前記直流電源に並列に接続される、2個のスイッチ
ングトランジスタが直列に接続されるとともに、該スイ
ッチングトランジスタにダイオードがそれぞれ逆方向に
並列に接続され、前記2個のスイッチングトランジスタ
が相互に接続される点に、一端が接続される電流平滑用
リアクトルとからなる昇降圧チョッパと、前記電流平滑
用リアクトルの他端と前記直流電源の負側に接続される
中間電圧発生のためのコンデンサと、前記中間電圧を入
力とする電圧形インバータとから構成され、前記昇降圧
チョッパのそれぞれの前記スイッチングトランジスタの
スイッチングによる通電率を変えて直流電流を制御する
ことで、前記コンデンサに発生する中間電圧を変え、前
記モータを力行または回生制動させるので、交流リアク
トルを削除し、直流リアクトルを小型化するとともに、
モータ駆動回路に必要最小限容量のスイッチング素子を
用いて、該モータ駆動回路を高効率に動作させるととも
に、該モータの回生効率を向上させることができるとい
う優れた効果を奏する。
As is apparent from the above description, according to the low inductance motor control device of the present invention, the control device has two switching transistors connected in parallel to the DC power supply and connected in series. A step-up / step-down chopper comprising a current smoothing reactor having one end connected to a point where a diode is connected in parallel to the switching transistor in the opposite direction and the two switching transistors are connected to each other; A capacitor for generating an intermediate voltage connected to the other end of the current smoothing reactor and the negative side of the DC power supply, and a voltage source inverter having the intermediate voltage as an input; By controlling the DC current by changing the duty ratio by switching of the switching transistor, the Changing the intermediate voltage generated in the capacitors, since the power running or regenerative braking the motor, removes the AC reactor, along with miniaturization of the DC reactor,
Using a switching element having a minimum necessary capacity in the motor drive circuit, the motor drive circuit can be operated with high efficiency, and the regenerative efficiency of the motor can be improved.

【0050】同時に、本発明の前記制御装置は、前記モ
ータの回生制動時にも、前記制御装置内に発生する中間
電圧を調整できるため、該モータ回生効率が向上する。
At the same time, the control device of the present invention can adjust the intermediate voltage generated in the control device even during the regenerative braking of the motor, so that the motor regeneration efficiency is improved.

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

【図1】本発明の低インダクタンスモータ制御装置の一
実施の形態を示す主要構成回路図である。
FIG. 1 is a main configuration circuit diagram showing one embodiment of a low inductance motor control device of the present invention.

【図2】力行運転時のインバータ各部の波形を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing waveforms of various parts of an inverter during a power running operation.

【図3】回生運転時のインバータ各部の波形を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing waveforms of various parts of the inverter during regenerative operation.

【図4】本実施の形態に示す低インダクタンスモータ制
御装置、直流電源、モータ駆動回路および前記モータか
らなるシステムにおける、変換効率、素子導通損失、ス
イチング損失、交流リアクトル損失および直流リアクト
ル損失などを算出した表である。
FIG. 4 calculates conversion efficiency, element conduction loss, switching loss, AC reactor loss, DC reactor loss, and the like in a low-inductance motor control device, a DC power supply, a motor drive circuit, and a system including the motor described in the present embodiment. This is the table shown.

【図5】本発明の低インダクタンスモータ制御装置の実
施の形態のうちの第1実施例を示す主要構成回路図であ
る。
FIG. 5 is a main configuration circuit diagram showing a first example of the embodiment of the low inductance motor control device of the present invention.

【図6】不必要なリップルの大きいモータ駆動電流(1
相あたり)の波形を示す図である。
FIG. 6 shows a motor driving current (1) having a large unnecessary ripple.
It is a figure which shows the waveform (per phase).

【図7】リップルの小さいモータ駆動電流(1相あた
り)の波形を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a waveform of a motor drive current (per phase) having a small ripple.

【図8】低インダクタンスモータを高効率で運転させる
駆動電流(1相あたり)の波形を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a waveform of a drive current (per phase) for operating a low inductance motor with high efficiency.

【図9】本発明の第2実施例を示す主要構成回路図であ
る。
FIG. 9 is a main configuration circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第3実施例を示す主要構成回路図で
ある。
FIG. 10 is a main configuration circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第4実施例を示す主要構成回路図で
ある。
FIG. 11 is a main configuration circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図12】低インダクタンスモータを駆動する従来の電
圧形インバータの回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram of a conventional voltage source inverter for driving a low inductance motor.

【図13】低インダクタンスモータを駆動する従来の電
流形インバータの回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram of a conventional current source inverter for driving a low inductance motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1(A),1(B) 低インダクタンスモータ制御
装置 2,20,30 インバータ 3 昇降圧チョッパ 4a,4b スイッチングトランジスタ 4c,4d ベース 5a,5b ダイオード 6 直流電流制御リアクトル 7 直流中間電圧発生平滑用コンデンサ 8 制御部 8a 電池管理部 8b 電圧管理部 8c 出力制御部 8d コンデンサ管理部 20 系統直系インバータ 21,36 モータ駆動回路 E 直流電源 EAC 3相交流電源 M,M(A)、M(B) 低インダクタンスモータ
1, 1 (A), 1 (B) Low-inductance motor control device 2, 20, 30 Inverter 3 Buck-boost chopper 4a, 4b Switching transistor 4c, 4d Base 5a, 5b Diode 6 DC current control reactor 7 DC intermediate voltage generation smoothing Capacitor for control 8 Control unit 8a Battery management unit 8b Voltage management unit 8c Output control unit 8d Capacitor management unit 20 System direct inverter 21, 36 Motor drive circuit E DC power supply EAC Three-phase AC power supply M, M (A), M (B) Low inductance motor

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】直流電源と多相低インダクタンスモータと
の間に配設される制御装置において、 該制御装置は、前記直流電源に並列に接続される、2個
のスイッチングトランジスタが直列に接続されるととも
に、該スイッチングトランジスタにダイオードがそれぞ
れ逆方向に並列に接続され、前記2個のスイッチングト
ランジスタが相互に接続される点に、一端が接続される
電流平滑用リアクトルとからなる昇降圧チョッパと、前
記電流平滑用リアクトルの他端と前記直流電源の負側に
接続される中間電圧発生のためのコンデンサと、前記中
間電圧を入力とする電圧形インバータとから構成され、
前記昇降圧チョッパのそれぞれの前記スイッチングトラ
ンジスタのスイッチングによる通電率を変えて直流電流
を制御することで、前記コンデンサに発生する中間電圧
を変え、前記モータを力行または回生制動させることを
特徴とする低インダクタンスモータ制御装置。
1. A control device provided between a DC power supply and a multi-phase low inductance motor, wherein the control device includes two switching transistors connected in parallel to the DC power supply and connected in series. A step-up / step-down chopper comprising a current smoothing reactor having one end connected to a point where a diode is connected in parallel to the switching transistor in the opposite direction and the two switching transistors are connected to each other; A capacitor for generating an intermediate voltage connected to the other end of the current smoothing reactor and the negative side of the DC power supply, and a voltage source inverter having the intermediate voltage as an input;
By controlling the direct current by changing the duty ratio by switching of each switching transistor of the step-up / step-down chopper, the intermediate voltage generated in the capacitor is changed, and the motor is powered or regeneratively braked. Inductance motor control device.
【請求項2】前記多相低インダクタンスモータが3相低
インダクタンスモータであることを特徴とする請求項1
に記載の低インダクタンスモータ制御装置。
2. A motor according to claim 1, wherein said multi-phase low-inductance motor is a three-phase low-inductance motor.
2. The low-inductance motor control device according to 1.
【請求項3】前記多相低インダクタンスモータが3相磁
石式低インダクタンスモータであり、そのとき、力行時
は電流形インバータ、回生時は可変直流中間電圧形イン
バータとして動作することを特徴とする請求項1に記載
の低インダクタンスモータ制御装置。
3. The multi-phase low-inductance motor is a three-phase magnet type low-inductance motor, and operates as a current source inverter during power running and as a variable DC intermediate voltage source inverter during regeneration. Item 2. A low inductance motor control device according to item 1.
【請求項4】さらに、電池管理機能を有する制御部を設
けるとともに、前記直流電源がバッテリであるとき、そ
の電圧および電流をそれぞれ検出する、電圧検出器およ
び電流検出器からの検出信号を前記制御部に入力し、力
行および回生時における前記バッテリの状態を管理する
ことを特徴とする請求項1に記載の低インダクタンスモ
ータ制御装置。
4. A control unit having a battery management function, wherein, when the DC power supply is a battery, the control unit detects detection signals from a voltage detector and a current detector for detecting a voltage and a current thereof, respectively. The low-inductance motor control device according to claim 1, wherein a state of the battery at the time of powering and regeneration is managed by inputting to a unit.
【請求項5】さらに、出力制御機能を有する制御部を設
けるとともに、前記中間電圧発生するコンデンサの電圧
を検出する電圧検出器からの検出信号と、前記低インダ
クタンスモータの相電流と検出する電流検出器からの検
出信号と、該モータの回転数を検出する回転検出器から
の検出信号とをそれぞれ前記制御部に入力し、前記イン
バータ内のスイッチング素子を制御して、力行および回
生時における前記モータを高効率で運転することを特徴
とする請求項1に記載の低インダクタンスモータ制御装
置。
5. A control unit having an output control function, a detection signal from a voltage detector for detecting a voltage of the capacitor for generating the intermediate voltage, and a current detection for detecting a phase current of the low inductance motor. A detection signal from the motor and a detection signal from a rotation detector for detecting the number of rotations of the motor are input to the control unit, and control the switching elements in the inverter to control the motor during power running and regeneration. The low-inductance motor control device according to claim 1, wherein the device is operated with high efficiency.
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