JP2002272196A - Synchronous motor control device - Google Patents
Synchronous motor control deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は,同期電動機を制御
する制御装置に係わり,特に同期電動機の出力トルクを
高精度に制御する技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for controlling a synchronous motor, and more particularly to a technique for controlling the output torque of a synchronous motor with high accuracy.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来技術を,永久磁石を界磁にもつ永久
磁石形同期電動機の制御装置を例に,図4に示し,以下
図4に基づいて説明する。電力変換器1は同期電動機2
に電力を供給する。電流指令変換器3は,同期電動機2
のパラメータであるLdn,Lqn,φnを用いて同期
電動機2の出力トルクがトルク指令T*に一致するよう
な電流指令id*,iq*を求めて出力する。ここで同
期電動機2の界磁軸をd軸と呼び,それと直交するトル
ク軸をq軸と呼ぶと,Ldnは同期電動機2のd軸のイ
ンダクタンス基準値であり,Lqnはq軸のインダクタ
ンス基準値であり,φnは同期電動機2の永久磁石によ
る電機子巻線に鎖交する磁束の基準値である。成分変換
器は,検出された同期電動機2の電流をd軸成分電流i
dとq軸成分電流iqとに分けて出力する。電流制御器
4は,idがid*に,iqがiq*に追従するような
制御信号Sを電力変換器1に出力する。2. Description of the Related Art The prior art is shown in FIG. 4 taking an example of a control device of a permanent magnet type synchronous motor having a permanent magnet as a field, and will be described below with reference to FIG. The power converter 1 is a synchronous motor 2
To supply power. The current command converter 3 is a synchronous motor 2
Using the parameters Ldn, Lqn, and φn, current commands id * and iq * are obtained and output so that the output torque of the synchronous motor 2 matches the torque command T *. Here, if the field axis of the synchronous motor 2 is called a d-axis and the torque axis orthogonal thereto is called a q-axis, Ldn is a d-axis inductance reference value of the synchronous motor 2 and Lqn is a q-axis inductance reference value. Where φn is a reference value of the magnetic flux linked to the armature winding by the permanent magnet of the synchronous motor 2. The component converter converts the detected current of the synchronous motor 2 into a d-axis component current i.
The output is divided into d and q-axis component currents iq. The current controller 4 outputs to the power converter 1 a control signal S such that id follows id * and iq follows iq *.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来技術の電流指令演
算器3で用いるパラメータLdn,Lqn,φnは所定
の固定値としている。しかし同期電動機2に電流が流れ
ると,同期電動機2内部の磁束量が変化して,同期電動
機2内部の磁気飽和などにより,前記パラメータは変動
する。つまり,同期電動機2の電流に応じて前記パラメ
ータは変化することは明らかである。よって,同期電動
機内部のパラメータと前記パラメータLdn,Lqn,
φnとの間に誤差を生じることになるので,トルク指令
T*通りのトルクが出力できなくなるという問題が生じ
る。本発明は,前記問題点を解決するために成されたも
のである。The parameters Ldn, Lqn, and φn used in the current command calculator 3 of the prior art are set to predetermined fixed values. However, when a current flows through the synchronous motor 2, the amount of magnetic flux inside the synchronous motor 2 changes, and the parameters fluctuate due to, for example, magnetic saturation inside the synchronous motor 2. That is, it is clear that the parameters change according to the current of the synchronous motor 2. Therefore, the parameters inside the synchronous motor and the parameters Ldn, Lqn,
Since an error occurs between the torque command φn and the torque φn, a problem arises in that a torque according to the torque command T * cannot be output. The present invention has been made to solve the above problems.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに本発明では,請求項1では,同期電動機に電力を供
給する電力変換器を前記同期電動機のパラメータを用い
て制御する同期電動機の制御装置において,独立に制御
可能な前記同期電動機の複数の状態変数に応じて変動す
る前記同期電動機のパラメータの所定値からの変動率を
前記状態変数の値に応じて記憶してあるパラメータテー
ブルと,前記状態変数を検出または推定する状態変数検
出器と,前記状態変数の値より前記パラメータテーブル
を参照して得られたパラメータの所定値からの変動率を
用いてパラメータを修正するパラメータ修正器とを具備
することを特徴とする。According to the present invention, there is provided a synchronous motor for controlling a power converter for supplying electric power to a synchronous motor using parameters of the synchronous motor. A parameter table storing, in the control device, a rate of change from a predetermined value of a parameter of the synchronous motor that fluctuates according to a plurality of state variables of the synchronous motor that can be independently controlled in accordance with the value of the state variable; A state variable detector for detecting or estimating the state variable, and a parameter corrector for correcting a parameter by using a rate of change from a predetermined value of the parameter obtained by referring to the parameter table from the value of the state variable. It is characterized by having.
【0005】請求項2では,前記同期電動機の複数の状
態変数を前記同期電動機の界磁軸の電流成分とそれと直
交するトルク軸の電流成分とし,前記パラメータを前記
界磁軸のインダクタンスLdと前記トルク軸のインダク
タンスLqとすることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, the plurality of state variables of the synchronous motor are a current component of a field axis of the synchronous motor and a current component of a torque axis orthogonal thereto, and the parameters are the inductance Ld of the field axis and the current component. It is characterized by the torque shaft inductance Lq.
【0006】請求項3では,前記同期電動機の複数の状
態変数を前記同期電動機の界磁軸の電流成分とそれと直
交するトルク軸の電流成分とし,前記同期電動機の界磁
が永久磁石の場合に前記パラメータを前記永久磁石の電
機子巻線に鎖交する磁束φと前記トルク軸のインダクタ
ンスLqとすることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, the plurality of state variables of the synchronous motor are a current component of a field axis of the synchronous motor and a current component of a torque axis orthogonal thereto, and when the field of the synchronous motor is a permanent magnet. The parameter is a magnetic flux φ interlinking the armature winding of the permanent magnet and an inductance Lq of the torque axis.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】請求項1,請求項2および請求項
3にかかる実施例をそれぞれ図1,図2,図3に示し,
以下はそれぞれの図に基づいて説明する。図1におい
て,電力変換器1は同期電動機2に電力を供給する。状
態変数検出器は,同期電動機2の電流や電圧などの状態
変数u1〜ujを検出する。パラメータテーブル7は,
前記状態変数u1〜ujを入力して前記状態変数u1〜
ujに対応する同期電動機2のパラメータの変動率Δp
1〜Δpkを出力する。パラメータ修正器9は,前記変
動率Δp1〜Δpkと前記パラメータの基準値pn1〜
pnkとを入力し,例えばp1では p1=pn1・(1+Δp1) の計算をして修正されたパラメータp1〜pkを出力す
る。制御演算器6では,前記パラメータp1〜pkを用
いて,同期電動機2の出力トルクがトルク指令T*と一
致するような制御信号Sを電力変換器1に出力する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments according to claims 1, 2 and 3 are shown in FIGS.
The following will be described with reference to the respective drawings. In FIG. 1, a power converter 1 supplies power to a synchronous motor 2. The state variable detector detects state variables u1 to uj of the synchronous motor 2 such as current and voltage. Parameter table 7 is
The state variables u1-uj are input and the state variables u1-uj are input.
the variation rate Δp of the parameter of the synchronous motor 2 corresponding to uj
1 to Δpk are output. The parameter corrector 9 calculates the fluctuation rates Δp1 to Δpk and the reference values pn1 to pn1 of the parameters.
For example, in p1, p1 = pn1 · (1 + Δp1) is calculated, and corrected parameters p1 to pk are output. The control calculator 6 outputs to the power converter 1 a control signal S such that the output torque of the synchronous motor 2 matches the torque command T * using the parameters p1 to pk.
【0008】上記の構成により,パラメータ基準値n1
〜pnkを状態変数u1〜ujの値に依存する変動率Δ
p1〜Δpkで修正されたパラメータp1〜pkを用い
るので,制御演算器6で用いるパラメータを同期電動機
2の実際のパラメータと一致させることが可能となり,
従来技術の問題点を解決できる。With the above arrangement, the parameter reference value n1
Ppnk is a variation rate Δ depending on the values of the state variables u1uuj.
Since the parameters p1 to pk corrected by p1 to Δpk are used, it is possible to make the parameters used in the control calculator 6 coincide with the actual parameters of the synchronous motor 2.
The problems of the prior art can be solved.
【0009】図2において,電力変換器1は同期電動機
2に電力を供給する。成分変換器5は,検出された同期
電動機2の電流をd軸成分電流idとq軸成分電流iq
とに分けて出力する。パラメータテーブル7は,前記i
d,iqを入力して前記id,iqの値に応じた同期電
動機2のd軸インダクタンスの変動率ΔLdとq軸イン
ダクタンスの変動率ΔLqとを出力する。パラメータ修
正器9は,前記変動率ΔLd,ΔLqとd軸インダクタ
ンスやq軸インダクタンスの基準値Ldn,Lqnとを
入力し, Ld=Ldn・(1+ΔLd) Lq=Lqn・(1+ΔLq) の計算をして修正されたLd,Lqを出力する。電流指
令変換器3は,パラメータ修正器9の出力のLd,Lq
とφnを用いて同期電動機2の出力トルクがトルク指令
T*に一致するような電流指令id*,iq*を求めて
出力する。電流制御器4は,idがid*に,iqがi
q*に追従するような制御信号Sを電力変換器1に出力
する。In FIG. 2, a power converter 1 supplies power to a synchronous motor 2. The component converter 5 converts the detected current of the synchronous motor 2 into a d-axis component current id and a q-axis component current iq.
And output. The parameter table 7 stores the i
d and iq are input, and the fluctuation rate ΔLd of the d-axis inductance and the fluctuation rate ΔLq of the q-axis inductance of the synchronous motor 2 corresponding to the values of id and iq are output. The parameter corrector 9 receives the fluctuation rates ΔLd, ΔLq and the d-axis inductance and the reference values Ldn, Lqn of the q-axis inductance, and calculates Ld = Ldn · (1 + ΔLd) Lq = Lqn · (1 + ΔLq) The corrected Ld and Lq are output. The current command converter 3 calculates Ld and Lq of the output of the parameter corrector 9.
And φn, the current commands id * and iq * such that the output torque of the synchronous motor 2 matches the torque command T * are obtained and output. The current controller 4 determines that id is id * and iq is i
A control signal S that follows q * is output to power converter 1.
【0010】図3において,電力変換器1は同期電動機
2に電力を供給する。成分変換器5は,検出された同期
電動機2の電流をd軸成分電流idとq軸成分電流iq
とに分けて出力する。パラメータテーブル7は,前記i
d,iqを入力して前記id,iqの値に応じた同期電
動機2の磁束の変動率Δφとq軸インダクタンスの変動
率ΔLqとを出力する。パラメータ修正器9は,前記変
動率Δφ,ΔLqと磁束やq軸インダクタンスの基準値
φn,Lqnとを入力し, φ=φn・(1+Δφ) Lq=Lqn・(1+ΔLq) の計算をして修正されたφ,Lqを出力する。電流指令
変換器3は,パラメータ修正器9の出力のφ,LqとL
dnを用いて同期電動機2の出力トルクがトルク指令T
*に一致するような電流指令id*,iq*を求めて出
力する。電流制御器4は,idがid*に,iqがiq
*に追従するような制御信号Sを電力変換器1に出力す
る。In FIG. 3, a power converter 1 supplies power to a synchronous motor 2. The component converter 5 converts the detected current of the synchronous motor 2 into a d-axis component current id and a q-axis component current iq.
And output. The parameter table 7 stores the i
d and iq are input to output a fluctuation rate Δφ of the magnetic flux of the synchronous motor 2 and a fluctuation rate ΔLq of the q-axis inductance according to the values of id and iq. The parameter corrector 9 receives the fluctuation rates Δφ, ΔLq and the reference values φn, Lqn of the magnetic flux and the q-axis inductance and corrects them by calculating φ = φn · (1 + Δφ) Lq = Lqn · (1 + ΔLq). Φ, Lq. The current command converter 3 outputs φ, Lq and L of the output of the parameter corrector 9.
The output torque of the synchronous motor 2 is calculated using the torque command T
The current commands id * and iq * that match * are obtained and output. The current controller 4 determines that id is id *, iq is iq
A control signal S that follows * is output to the power converter 1.
【0011】[0011]
【発明の効果】本発明により,制御に用いる同期電動機
のパラメータを状態変数の値に対応した数値に変化させ
ることができるので,制御に用いるパラメータと実際の
同期電動機のパラメータとを一致させることが可能とな
り,高精度なトルク制御ができるようになる。なお本発
明では,パラメータテーブル7の出力はパラメータの変
動率としたが,パラメータ修正器9の出力である修正さ
れたパラメータそのものをパラメータテーブル7で出力
させることもできる。According to the present invention, the parameter of the synchronous motor used for control can be changed to a value corresponding to the value of the state variable, so that the parameter used for control and the actual parameter of the synchronous motor can be matched. This makes it possible to perform high-precision torque control. In the present invention, the output of the parameter table 7 is the parameter variation rate. However, the corrected parameter itself, which is the output of the parameter corrector 9, can be output from the parameter table 7.
【図1】本発明の請求項1にかかる実施例を表すブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment according to claim 1 of the present invention.
【図2】本発明の請求項2にかかる実施例を表すブロッ
ク図である。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment according to claim 2 of the present invention.
【図3】本発明の請求項3にかかる実施例を表すブロッ
ク図である。FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment according to claim 3 of the present invention.
【図4】従来の技術を表すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional technique.
1・・・電力変換器 2・・・同期電動機 3・・・電流指令演算器 4・・・電流制御器 5・・・成分変換器 6・・・制御演算器 7・・・パラメータテーブル 8・・・状態変数検出器 9・・・パラメータ修正器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power converter 2 ... Synchronous motor 3 ... Current command calculator 4 ... Current controller 5 ... Component converter 6 ... Control calculator 7 ... Parameter table 8. ..State variable detector 9 ... Parameter corrector
Claims (3)
を前記同期電動機のパラメータを用いて制御する同期電
動機の制御装置において,独立に制御可能な前記同期電
動機の複数の状態変数に応じて変動する前記同期電動機
のパラメータの所定値からの変動率を前記状態変数の値
に応じて記憶してあるパラメータテーブルと,前記状態
変数を検出または推定する状態変数検出器と,前記状態
変数の値より前記パラメータテーブルを参照して得られ
たパラメータの所定値からの変動率を用いてパラメータ
を修正するパラメータ修正器とを具備し、該パラメータ
修正器にて修正したパラメータを制御演算器に伝達する
ことを特徴とした同期電動機の制御装置。1. A synchronous motor control device for controlling a power converter that supplies power to a synchronous motor using parameters of the synchronous motor, wherein the power converter varies according to a plurality of state variables of the synchronous motor that can be independently controlled. A parameter table storing the rate of change of a parameter of the synchronous motor from a predetermined value in accordance with the value of the state variable; a state variable detector for detecting or estimating the state variable; A parameter corrector for correcting a parameter using a variation rate of a parameter from a predetermined value obtained by referring to the parameter table, and transmitting the parameter corrected by the parameter corrector to a control computing unit. A control device for a synchronous motor characterized by the following.
同期電動機の界磁軸の電流成分とそれと直交するトルク
軸の電流成分とし,前記パラメータを前記界磁軸のイン
ダクタンスLdと前記トルク軸のインダクタンスLqと
することを特徴とする請求項1記載の同期電動機の制御
装置。2. A plurality of state variables of the synchronous motor are defined as a current component of a field axis of the synchronous motor and a current component of a torque axis orthogonal thereto, and the parameters are defined as an inductance Ld of the field axis and a torque component of the torque axis. The control device for a synchronous motor according to claim 1, wherein the inductance is Lq.
同期電動機の界磁軸の電流成分とそれと直交するトルク
軸の電流成分とし,前記同期電動機の界磁が永久磁石の
場合に前記パラメータを前記永久磁石の電機子巻線に鎖
交する磁束φと前記トルク軸のインダクタンスLqとす
ることを特徴とする請求項1記載の同期電動機の制御装
置。3. A plurality of state variables of the synchronous motor are defined as a current component of a field axis of the synchronous motor and a current component of a torque axis orthogonal thereto, and when the field of the synchronous motor is a permanent magnet, the parameters are set. 2. The control device for a synchronous motor according to claim 1, wherein a magnetic flux φ interlinked with the armature winding of the permanent magnet and an inductance Lq of the torque shaft are set.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001069875A JP2002272196A (en) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | Synchronous motor control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001069875A JP2002272196A (en) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | Synchronous motor control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002272196A true JP2002272196A (en) | 2002-09-20 |
Family
ID=18927841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001069875A Pending JP2002272196A (en) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | Synchronous motor control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002272196A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7352151B2 (en) | 2005-10-13 | 2008-04-01 | Denso Corporation | Method of estimating magnetic pole position in motor and apparatus of controlling the motor based on the estimated position |
JP2009261066A (en) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Jtekt Corp | Motor controller and electric power steering device |
-
2001
- 2001-03-13 JP JP2001069875A patent/JP2002272196A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7352151B2 (en) | 2005-10-13 | 2008-04-01 | Denso Corporation | Method of estimating magnetic pole position in motor and apparatus of controlling the motor based on the estimated position |
JP2009261066A (en) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Jtekt Corp | Motor controller and electric power steering device |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061129 |
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A02 | Decision of refusal |
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