JP2002291284A - 電動機の電流検出方法及び制御装置 - Google Patents
電動機の電流検出方法及び制御装置Info
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- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
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- H02P6/14—Electronic commutators
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- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 単一の電流検出素子により電動機に供給され
る各相の電流を検出する電動機の電流検出方法及びこの
方法を用いた電動機の制御装置を提供する。 【解決手段】 電流検出方法は、ブリッジ接続された複
数のスイッチング素子を所定の通電パターンに従ってオ
ン、オフ制御することにより、直流を多相交流に変換す
る電力変換器を介して駆動される電動機の相電流を検出
するに当たり、電力変換器の直流側に電流値に対応する
信号を発生する電流検出素子を接続し、相電流に直接又
は間接的に対応する信号が電流検出素子に発生するよう
に所定の通電パターンを変更し、電流検出素子に発生し
た信号及び変更後の通電パターンに基づいて電動機の相
電流を検出する。制御装置はこのようにして検出された
電流値に基づいて複数のスイッチング素子をオン、オフ
制御する。
る各相の電流を検出する電動機の電流検出方法及びこの
方法を用いた電動機の制御装置を提供する。 【解決手段】 電流検出方法は、ブリッジ接続された複
数のスイッチング素子を所定の通電パターンに従ってオ
ン、オフ制御することにより、直流を多相交流に変換す
る電力変換器を介して駆動される電動機の相電流を検出
するに当たり、電力変換器の直流側に電流値に対応する
信号を発生する電流検出素子を接続し、相電流に直接又
は間接的に対応する信号が電流検出素子に発生するよう
に所定の通電パターンを変更し、電流検出素子に発生し
た信号及び変更後の通電パターンに基づいて電動機の相
電流を検出する。制御装置はこのようにして検出された
電流値に基づいて複数のスイッチング素子をオン、オフ
制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電動機のベクトル制
御に係り、特に単一の電流検出素子によって相電流を検
出する電動機の電流検出方法及びこの方法を用いた電動
機の制御装置に関する。
御に係り、特に単一の電流検出素子によって相電流を検
出する電動機の電流検出方法及びこの方法を用いた電動
機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電動機をベクトル制御する場合、交流電
流を交流電圧に変換すると共に、電流波形に対して位相
遅れの少ない電圧波形を得ることを要求される。交流電
流を交流電圧に変換する手段として、一般にＣＴ（Gurr
ent Transformer）と称される計器用変流器や、ホール
効果を利用したホールＣＴ等がある。このうち、ホール
ＣＴは高価であり、その用途が限られているため、計器
用変流器を用いた電動機の電流検出方法及び制御装置に
ついて以下に説明する。
流を交流電圧に変換すると共に、電流波形に対して位相
遅れの少ない電圧波形を得ることを要求される。交流電
流を交流電圧に変換する手段として、一般にＣＴ（Gurr
ent Transformer）と称される計器用変流器や、ホール
効果を利用したホールＣＴ等がある。このうち、ホール
ＣＴは高価であり、その用途が限られているため、計器
用変流器を用いた電動機の電流検出方法及び制御装置に
ついて以下に説明する。
【０００３】図７はＣＴを用いて電流検出し、その検出
値に基づいて電動機をベクトル制御する従来の電動機の
制御装置の構成を示すブロック図である。同図におい
て、交流電源１の交流を直流に変換するコンバータとも
称される交流直流変換器２の出力側に平滑コンデンサ３
が接続され、平滑された直流がインバータとも称される
直流交流変換器５に供給される。直流交流変換器５はＩ
ＧＢＴ等のスイッチング素子をブリッジ接続したもので
なり、これらのスイッチング素子を予め定めた基本的な
通電パターンに従ってオン、オフ制御することにより、
直流を３相交流に変換して電動機７に供給する。この直
流交流変換器５の直流側にはその入力電流を検出する電
流検出抵抗４が接続され、直流交流変換器５と電動機７
との間には３相交流電流の２相分の電流をそれぞれ検出
するＣＴ６ａ，６ｂが設けられている。
値に基づいて電動機をベクトル制御する従来の電動機の
制御装置の構成を示すブロック図である。同図におい
て、交流電源１の交流を直流に変換するコンバータとも
称される交流直流変換器２の出力側に平滑コンデンサ３
が接続され、平滑された直流がインバータとも称される
直流交流変換器５に供給される。直流交流変換器５はＩ
ＧＢＴ等のスイッチング素子をブリッジ接続したもので
なり、これらのスイッチング素子を予め定めた基本的な
通電パターンに従ってオン、オフ制御することにより、
直流を３相交流に変換して電動機７に供給する。この直
流交流変換器５の直流側にはその入力電流を検出する電
流検出抵抗４が接続され、直流交流変換器５と電動機７
との間には３相交流電流の２相分の電流をそれぞれ検出
するＣＴ６ａ，６ｂが設けられている。
【０００４】また、電流検出抵抗４には過電流を検出す
る過電流検出回路８が接続され、ＣＴ６ａ，６ｂには電
流検出器９が接続されている。このうち、電流検出器９
はＣＴ６ａ，６ｂの各出力信号に基づいて２相分の電流
を検出すると共に、３相交流電流の瞬時値を合計したも
のが常にゼロになることから、残りの１相分の電流を演
算によって検出し、３相分の電流検出信号を回転子位置
検出器１０に加える。回転子位置検出器１０は３相分の
電流検出信号に基づいて電動機７の回転子位置を検出す
る。
る過電流検出回路８が接続され、ＣＴ６ａ，６ｂには電
流検出器９が接続されている。このうち、電流検出器９
はＣＴ６ａ，６ｂの各出力信号に基づいて２相分の電流
を検出すると共に、３相交流電流の瞬時値を合計したも
のが常にゼロになることから、残りの１相分の電流を演
算によって検出し、３相分の電流検出信号を回転子位置
検出器１０に加える。回転子位置検出器１０は３相分の
電流検出信号に基づいて電動機７の回転子位置を検出す
る。
【０００５】波形生成器１１は検出された回転子位置信
号と、外部から与えられる回転数指令とに基づいて、パ
ルス幅変調された３相交流電流を出力するために、直流
交流変換器５を構成する複数のスイッチング素子をオ
ン、オフ制御する基本的な通電パターンを生成する。そ
して、駆動回路１２がこの通電パターンに従って直流交
流変換器５を構成するスイッチング素子をオン、オフ制
御すると共に、過電流検出回路８が過電流を検出したと
き、スイッチング素子のオン、オフ制御を停止する。
号と、外部から与えられる回転数指令とに基づいて、パ
ルス幅変調された３相交流電流を出力するために、直流
交流変換器５を構成する複数のスイッチング素子をオ
ン、オフ制御する基本的な通電パターンを生成する。そ
して、駆動回路１２がこの通電パターンに従って直流交
流変換器５を構成するスイッチング素子をオン、オフ制
御すると共に、過電流検出回路８が過電流を検出したと
き、スイッチング素子のオン、オフ制御を停止する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電動機
の制御装置においては、電動機７に供給される３相分の
電流を検出するために、２個の電流検出素子、すなわ
ち、ＣＴ６ａ及び６ｂを必要とした。このような構成に
対して、電流検出素子を１個に減らし、さらに、直流交
流変換器５に対する電動機７の接続経路から電流検出素
子を除去することができるとすれば、配線を含めた構成
の簡易化が実現される点で有利である。
の制御装置においては、電動機７に供給される３相分の
電流を検出するために、２個の電流検出素子、すなわ
ち、ＣＴ６ａ及び６ｂを必要とした。このような構成に
対して、電流検出素子を１個に減らし、さらに、直流交
流変換器５に対する電動機７の接続経路から電流検出素
子を除去することができるとすれば、配線を含めた構成
の簡易化が実現される点で有利である。
【０００７】本発明は上記の事情を考慮してなされたも
ので、単一の電流検出素子により電動機に供給される各
相の電流を検出する電動機の電流検出方法及びこの方法
を用いた電動機の制御装置を提供することを目的とす
る。
ので、単一の電流検出素子により電動機に供給される各
相の電流を検出する電動機の電流検出方法及びこの方法
を用いた電動機の制御装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
ブリッジ接続された複数のスイッチング素子を所定の通
電パターンに従ってオン、オフ制御することにより、直
流を多相交流に変換する電力変換器を介して駆動される
電動機の相電流を検出する電動機の電流検出方法におい
て、電力変換器の直流側に電流値に対応する信号を発生
する電流検出素子を接続し、相電流に直接又は間接的に
対応する信号が電流検出素子に発生するように所定の通
電パターンを変更し、電流検出素子に発生した信号及び
変更後の通電パターンに基づいて電動機の相電流を検出
する、ことを特徴とする。
ブリッジ接続された複数のスイッチング素子を所定の通
電パターンに従ってオン、オフ制御することにより、直
流を多相交流に変換する電力変換器を介して駆動される
電動機の相電流を検出する電動機の電流検出方法におい
て、電力変換器の直流側に電流値に対応する信号を発生
する電流検出素子を接続し、相電流に直接又は間接的に
対応する信号が電流検出素子に発生するように所定の通
電パターンを変更し、電流検出素子に発生した信号及び
変更後の通電パターンに基づいて電動機の相電流を検出
する、ことを特徴とする。
【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
電動機の電流検出方法において、電力変換器が直流を３
相交流に変換するものであり、少なくとも１つのスイッ
チング素子のオン、オフ状態が変化した時刻から電流検
出素子に発生した信号を読み込むまでの最小待機時間を
τとしたとき、２つの相電流がτ時間以上同時に流れる
区間と、２つの相電流の少なくとも一方がτ時間以上単
独に流れる区間との組み合わせとなるように、所定の通
電パターンの一部の相の時間のシフト及び時間幅の変更
の少なくとも一方を実行して、所定の通電パターンを変
更することを特徴とする。
電動機の電流検出方法において、電力変換器が直流を３
相交流に変換するものであり、少なくとも１つのスイッ
チング素子のオン、オフ状態が変化した時刻から電流検
出素子に発生した信号を読み込むまでの最小待機時間を
τとしたとき、２つの相電流がτ時間以上同時に流れる
区間と、２つの相電流の少なくとも一方がτ時間以上単
独に流れる区間との組み合わせとなるように、所定の通
電パターンの一部の相の時間のシフト及び時間幅の変更
の少なくとも一方を実行して、所定の通電パターンを変
更することを特徴とする。
【００１０】請求項３に係る発明は、ブリッジ接続され
た複数のスイッチング素子を所定の通電パターンに従っ
てオン、オフ制御することにより、直流を多相交流に変
換する電力変換器を介して電動機を駆動するに当たり、
電動機の相電流を検出し、相電流に基づいて回転子位置
を決定し、回転子位置に追従するように通電パターンを
生成する電動機の制御装置において、電力変換器の直流
側に接続され、電流値に対応する信号を発生する電流検
出素子と、電流検出素子に発生する信号が直接又は間接
的に相電流に対応するように所定の通電パターンを変更
する波形変更手段と、電流検出素子に発生した信号及び
変更後の通電パターンに基づいて電動機の相電流を検出
する電流検出手段と、を備え、電流検出手段で検出され
た相電流に基づいて所定の通電パターンを生成し、波形
変更手段によって変更された通電パターンに従ってスイ
ッチング素子をオン、オフ制御することを特徴とする。
た複数のスイッチング素子を所定の通電パターンに従っ
てオン、オフ制御することにより、直流を多相交流に変
換する電力変換器を介して電動機を駆動するに当たり、
電動機の相電流を検出し、相電流に基づいて回転子位置
を決定し、回転子位置に追従するように通電パターンを
生成する電動機の制御装置において、電力変換器の直流
側に接続され、電流値に対応する信号を発生する電流検
出素子と、電流検出素子に発生する信号が直接又は間接
的に相電流に対応するように所定の通電パターンを変更
する波形変更手段と、電流検出素子に発生した信号及び
変更後の通電パターンに基づいて電動機の相電流を検出
する電流検出手段と、を備え、電流検出手段で検出され
た相電流に基づいて所定の通電パターンを生成し、波形
変更手段によって変更された通電パターンに従ってスイ
ッチング素子をオン、オフ制御することを特徴とする。
【００１１】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
電動機の制御装置において、電力変換器が直流を３相交
流に変換するものであり、少なくとも１つのスイッチン
グ素子のオン、オフ状態が変化した時刻から電流検出素
子に発生した信号を読み込むまでの最小待機時間をτと
したとき、波形変更手段は、２つの相電流がτ時間以上
同時に流れる区間と、２つの相電流の少なくとも一方が
τ時間以上単独に流れる区間との組み合わせとなるよう
に、所定の通電パターンの一部の相の時間のシフト及び
時間幅の変更の少なくとも一方を実行することを特徴と
する。
電動機の制御装置において、電力変換器が直流を３相交
流に変換するものであり、少なくとも１つのスイッチン
グ素子のオン、オフ状態が変化した時刻から電流検出素
子に発生した信号を読み込むまでの最小待機時間をτと
したとき、波形変更手段は、２つの相電流がτ時間以上
同時に流れる区間と、２つの相電流の少なくとも一方が
τ時間以上単独に流れる区間との組み合わせとなるよう
に、所定の通電パターンの一部の相の時間のシフト及び
時間幅の変更の少なくとも一方を実行することを特徴と
する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す好適な
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係
る電流検出方法及びこの方法を用いた電動機の制御装置
の構成を示すブロック図であり、図中、従来装置を示す
図７と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省
略する。この実施形態は過電流を検出するための電流検
出抵抗４を相電流の検出要素として共用したもので、電
流検出器９ａがその両端に発生する電圧に基づいて電動
機７に供給される３相分の電流を検出する。このような
電流検出を可能にするために、波形生成器１１と駆動回
路１２との間に、パルス幅変調（ＰＷＭ）するための基
本的な通電パターンを変更する波形変更器１３が設けら
れ、電流検出器９ａはこの波形変更器１３の出力信号波
形を参照して各相の電流を決定するように構成されてい
る。
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係
る電流検出方法及びこの方法を用いた電動機の制御装置
の構成を示すブロック図であり、図中、従来装置を示す
図７と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省
略する。この実施形態は過電流を検出するための電流検
出抵抗４を相電流の検出要素として共用したもので、電
流検出器９ａがその両端に発生する電圧に基づいて電動
機７に供給される３相分の電流を検出する。このような
電流検出を可能にするために、波形生成器１１と駆動回
路１２との間に、パルス幅変調（ＰＷＭ）するための基
本的な通電パターンを変更する波形変更器１３が設けら
れ、電流検出器９ａはこの波形変更器１３の出力信号波
形を参照して各相の電流を決定するように構成されてい
る。
【００１３】上記のように構成された本実施形態の動作
について、その原理と併せて以下に説明する。直流交流
変換器５がパルス幅変調された３相交流を出力すると
き、この直流交流変換器５を構成するスイッチング素子
に対する通電パターンにより特定の相の電流を検出する
ことができる。例えば、Ｕ相のみがＨレベルで、Ｖ相及
びＷ相がいずれもＬレベルの通電パターンが存在すれ
ば、電流検出抵抗４の両端に発生する電圧はＵ相電流に
対応する。また、Ｕ相及びＶ相の両方がＨレベルでＷ相
がＬレベルの区間では、電流検出抵抗４の両端に発生す
る電圧の符号を反転したものがＷ相電流に対応する。
について、その原理と併せて以下に説明する。直流交流
変換器５がパルス幅変調された３相交流を出力すると
き、この直流交流変換器５を構成するスイッチング素子
に対する通電パターンにより特定の相の電流を検出する
ことができる。例えば、Ｕ相のみがＨレベルで、Ｖ相及
びＷ相がいずれもＬレベルの通電パターンが存在すれ
ば、電流検出抵抗４の両端に発生する電圧はＵ相電流に
対応する。また、Ｕ相及びＶ相の両方がＨレベルでＷ相
がＬレベルの区間では、電流検出抵抗４の両端に発生す
る電圧の符号を反転したものがＷ相電流に対応する。
【００１４】このように、パルス幅変調波形の通電パタ
ーンに応じて３相分の電流を順次検出し、記憶すれば、
時分割的ではあるが３相分の電流を検出することができ
る。この場合、相電流を同時に検出している訳ではない
ので実際には誤差を生じるが、特別な厳密さを要求され
なければ時分割で検出された３相分の電流検出値を用い
て回路方程式を解けば、次の通電パターン、すなわち、
直流交流変換器５を構成するオン、オフパターンを算出
することができる。
ーンに応じて３相分の電流を順次検出し、記憶すれば、
時分割的ではあるが３相分の電流を検出することができ
る。この場合、相電流を同時に検出している訳ではない
ので実際には誤差を生じるが、特別な厳密さを要求され
なければ時分割で検出された３相分の電流検出値を用い
て回路方程式を解けば、次の通電パターン、すなわち、
直流交流変換器５を構成するオン、オフパターンを算出
することができる。
【００１５】以上に述べた方法によって電動機のベクト
ル制御は可能となるが、時分割にて電流値を読み込む間
隔が大きいと、３相分の電流を同時に検出した値に対し
て誤差が大きくなり、電動機を安定して駆動できなくな
るおそれがある。このため、３相分の電流は可能な限り
短い時間間隔で読み込む必要がある。
ル制御は可能となるが、時分割にて電流値を読み込む間
隔が大きいと、３相分の電流を同時に検出した値に対し
て誤差が大きくなり、電動機を安定して駆動できなくな
るおそれがある。このため、３相分の電流は可能な限り
短い時間間隔で読み込む必要がある。
【００１６】一方、スイッチング素子のオン、オフ状態
が変化した直後は回路状態が安定しないため、電流検出
素子に発生した信号を読み込むまでの最小待機時間τが
必要である。この待機時間τが、例えば、２０μsecで
あるとすると、一つの相の電流を読み込むためには特定
の通電状態を２０マイクロ秒以上継続させる必要があ
る。換言すれば、同一の通電状態での継続時間が２０マ
イクロ秒よりも短い場合には電流の読み込みが行われ
ず、その時に更新されるべき相の電流値を更新すること
ができない。
が変化した直後は回路状態が安定しないため、電流検出
素子に発生した信号を読み込むまでの最小待機時間τが
必要である。この待機時間τが、例えば、２０μsecで
あるとすると、一つの相の電流を読み込むためには特定
の通電状態を２０マイクロ秒以上継続させる必要があ
る。換言すれば、同一の通電状態での継続時間が２０マ
イクロ秒よりも短い場合には電流の読み込みが行われ
ず、その時に更新されるべき相の電流値を更新すること
ができない。
【００１７】さらに、パルス幅変調においては、２つの
相の電流値が同一であるタイミング、すなわち、２つの
相電流の瞬時値が時間の経過に従って交差する点（電気
角で３０°，９０°，１５０°，２１０°，２７０°，
３３０°）においては、同時に２つの相の通電状態が切
り替わるため、このときには、新たな相の電流検出はで
きない。
相の電流値が同一であるタイミング、すなわち、２つの
相電流の瞬時値が時間の経過に従って交差する点（電気
角で３０°，９０°，１５０°，２１０°，２７０°，
３３０°）においては、同時に２つの相の通電状態が切
り替わるため、このときには、新たな相の電流検出はで
きない。
【００１８】図２に示した図表は波形生成器１１の通電
パターンに対して、波形変更器１３がパルス幅変調波形
を変更する変更例を示したもので、図３はこれらの波形
変更に対応するパルス幅変更波形の電気角と時間幅（μ
sec）との関係を示した線図であり、図４及び図５はこ
れらの変更に対応するタイムチャートである。以下、こ
れらの時間幅及び移相の関係を詳細に説明する。
パターンに対して、波形変更器１３がパルス幅変調波形
を変更する変更例を示したもので、図３はこれらの波形
変更に対応するパルス幅変更波形の電気角と時間幅（μ
sec）との関係を示した線図であり、図４及び図５はこ
れらの変更に対応するタイムチャートである。以下、こ
れらの時間幅及び移相の関係を詳細に説明する。
【００１９】先ず、図２の「波形出力」の欄は波形生成
器１１が出力する基本的な通電パターンに対応するオン
時間幅を１サイクル分の主要な電気角毎に示したもの
で、特に、パルス幅変調波形を生成するキャリア周波数
が４ｋＨｚ、オンデューテイが１００％である場合を示
している。このうち、電気角が３０度の点に着目する
と、直流交流変換器５を構成するスイッチング素子の正
電圧側アーム（図中、上側アームと記載する）のＵ，
Ｖ，Ｗ各相のスイッチング素子のオン、オフ状態は図４
（ａ）のように表される。すなわち、Ｕ相のスイッチン
グ素子をオン状態にする時間幅は１８７μsecで、Ｖ相
のスイッチング素子をオン状態にする時間幅は１８８μ
secで、Ｗ相のスイッチング素子をオン状態にする時間
幅はゼロである。このとき、キャリアの基準位置（０，
２５０，５００，・・）から３１μsecを経過した時刻
にてＵ相及びＶ相の波形はＬレベルからＨレベルに変化
している。しかるに、波形の変化から回路が安定するま
で２０μsecの待機時間を必要とすることから、５１μs
ecから２１９μsecまでの区間が、Ｗ相電流を正確に検
出し得る期間となる。しかし、Ｕ相及びＶ相の電流は検
出できない。図２中の「生成波形」の欄中、Ｗ相の電流
検出が可能であることが○印で示され、Ｕ相及びＶ相の
電流が検出不可能であることが×印で示されている。
器１１が出力する基本的な通電パターンに対応するオン
時間幅を１サイクル分の主要な電気角毎に示したもの
で、特に、パルス幅変調波形を生成するキャリア周波数
が４ｋＨｚ、オンデューテイが１００％である場合を示
している。このうち、電気角が３０度の点に着目する
と、直流交流変換器５を構成するスイッチング素子の正
電圧側アーム（図中、上側アームと記載する）のＵ，
Ｖ，Ｗ各相のスイッチング素子のオン、オフ状態は図４
（ａ）のように表される。すなわち、Ｕ相のスイッチン
グ素子をオン状態にする時間幅は１８７μsecで、Ｖ相
のスイッチング素子をオン状態にする時間幅は１８８μ
secで、Ｗ相のスイッチング素子をオン状態にする時間
幅はゼロである。このとき、キャリアの基準位置（０，
２５０，５００，・・）から３１μsecを経過した時刻
にてＵ相及びＶ相の波形はＬレベルからＨレベルに変化
している。しかるに、波形の変化から回路が安定するま
で２０μsecの待機時間を必要とすることから、５１μs
ecから２１９μsecまでの区間が、Ｗ相電流を正確に検
出し得る期間となる。しかし、Ｕ相及びＶ相の電流は検
出できない。図２中の「生成波形」の欄中、Ｗ相の電流
検出が可能であることが○印で示され、Ｕ相及びＶ相の
電流が検出不可能であることが×印で示されている。
【００２０】次に、図４（ｂ）に示すように、Ｖ相の波
形の立上がり及び立下がりを２０μsecだけ早くする
と、すなわち、Ｖ相の波形を図面の左側に２０μsecシ
フトすれば、Ｖ相の波形がキャリアの基準位置から１１
μsecで立上がるため回路が安定する３１μsecでＶ相の
電流検出ができ、５１μsec以降にＷ相の電流検出がで
き、さらに、２１９μsecにてＵ相の電流検出ができ
る。なお、Ｖ相の波形を図面の左側に２０μsecシフト
する代わりにＵ相の波形を図面の左側に２０μsecシフ
トするようにしてもＵ相、Ｖ相、Ｗ相の全ての電流を検
出することができる。図２中の「波形シフト」の欄に
は、波形のシフトによって検出できる相が黒塗りの○で
示され、波形のシフト無しでも検出できる相が○印で示
され、さらに、波形をシフトしただけでは直接的に電流
検出のできない相が×印で示されている。
形の立上がり及び立下がりを２０μsecだけ早くする
と、すなわち、Ｖ相の波形を図面の左側に２０μsecシ
フトすれば、Ｖ相の波形がキャリアの基準位置から１１
μsecで立上がるため回路が安定する３１μsecでＶ相の
電流検出ができ、５１μsec以降にＷ相の電流検出がで
き、さらに、２１９μsecにてＵ相の電流検出ができ
る。なお、Ｖ相の波形を図面の左側に２０μsecシフト
する代わりにＵ相の波形を図面の左側に２０μsecシフ
トするようにしてもＵ相、Ｖ相、Ｗ相の全ての電流を検
出することができる。図２中の「波形シフト」の欄に
は、波形のシフトによって検出できる相が黒塗りの○で
示され、波形のシフト無しでも検出できる相が○印で示
され、さらに、波形をシフトしただけでは直接的に電流
検出のできない相が×印で示されている。
【００２１】図１に示した波形変更器１３がこのような
波形シフトを実行し、電流検出器９ａが変更された通電
パターンの各電流検出タイミングにて、電流検出抵抗４
に発生する電圧値を読み込むことによって、Ｕ，Ｖ，Ｗ
の各相の電流を直接検出したり（図４（ａ）はこの状態
を示している）、２つの相の電流を直接検出し、もう一
つの相の電流をこれら２つの相から間接的に検出したり
することができる。
波形シフトを実行し、電流検出器９ａが変更された通電
パターンの各電流検出タイミングにて、電流検出抵抗４
に発生する電圧値を読み込むことによって、Ｕ，Ｖ，Ｗ
の各相の電流を直接検出したり（図４（ａ）はこの状態
を示している）、２つの相の電流を直接検出し、もう一
つの相の電流をこれら２つの相から間接的に検出したり
することができる。
【００２２】このように、基本的な通電パターンのいず
れか１相の波形を、略待機時間τだけシフトする方法
は、オン時間幅を変更していないので、出力電圧は変わ
らず、波形歪みのない正弦波のままで相電流の検出が可
能となり、さらに、３相分の電流を直接検出し得る電気
角が多くなるため、電流に重畳された外乱の影響を受け
にくくなるという利点もある。また、図１に示した実施
形態では、過電流を検出するための電流検出抵抗４を電
流検出素子としているため、配線を含めた構成の簡易化
が実現できると言う効果も得られる。
れか１相の波形を、略待機時間τだけシフトする方法
は、オン時間幅を変更していないので、出力電圧は変わ
らず、波形歪みのない正弦波のままで相電流の検出が可
能となり、さらに、３相分の電流を直接検出し得る電気
角が多くなるため、電流に重畳された外乱の影響を受け
にくくなるという利点もある。また、図１に示した実施
形態では、過電流を検出するための電流検出抵抗４を電
流検出素子としているため、配線を含めた構成の簡易化
が実現できると言う効果も得られる。
【００２３】ところで、上述した例は基本的な通電パタ
ーンのいずれか１相の波形を、略待機時間τだけシフト
させたが、この代わりに時間幅を変更しても略同様な相
電流の検出が可能である。このことを以下に説明する。
図４（ｃ）に示すように、Ｕ相の時間幅を２０μsec短
縮し、Ｖ相の時間幅を２０μsec伸張させた場合、キャ
リアの基準位置から４１μsecを経過した時点でＶ相の
電流を、６１μsecを経過した以降にＷ相の電流を、２
２９μsecにてＵ相の電流をそれぞれ検出することがで
きる。図２中の「波形増減」の欄中、時間幅の増減によ
って直接電流検出することが可能な相が○印で示され、
間接的にしか検出できない相が×印で示されている。ま
た、図２中のもう一つの「波形増減」の欄の数値は部分
的に変更された時間幅が示されている。
ーンのいずれか１相の波形を、略待機時間τだけシフト
させたが、この代わりに時間幅を変更しても略同様な相
電流の検出が可能である。このことを以下に説明する。
図４（ｃ）に示すように、Ｕ相の時間幅を２０μsec短
縮し、Ｖ相の時間幅を２０μsec伸張させた場合、キャ
リアの基準位置から４１μsecを経過した時点でＶ相の
電流を、６１μsecを経過した以降にＷ相の電流を、２
２９μsecにてＵ相の電流をそれぞれ検出することがで
きる。図２中の「波形増減」の欄中、時間幅の増減によ
って直接電流検出することが可能な相が○印で示され、
間接的にしか検出できない相が×印で示されている。ま
た、図２中のもう一つの「波形増減」の欄の数値は部分
的に変更された時間幅が示されている。
【００２４】図２及び図４から明らかなように、少なく
とも電気角の３０度においては、オン時間に対応する波
形の時間幅を変更するだけでＵ，Ｖ，Ｗ相の電流を直接
検出することができる。しかし、間接的にしか検出でき
ない電気角の数は、波形をシフトする場合と比較して増
えていることが分かる。このように、波形のオン時間幅
を変更する方法は、出力電圧が本来の値からずれて波形
歪みを生じるという欠点はあるが、キャリアの周期の前
半と後半２つの時点で相電流を検出することができるた
め、波形をシフトする場合よりも応答の良い制御ができ
るという利点がある。
とも電気角の３０度においては、オン時間に対応する波
形の時間幅を変更するだけでＵ，Ｖ，Ｗ相の電流を直接
検出することができる。しかし、間接的にしか検出でき
ない電気角の数は、波形をシフトする場合と比較して増
えていることが分かる。このように、波形のオン時間幅
を変更する方法は、出力電圧が本来の値からずれて波形
歪みを生じるという欠点はあるが、キャリアの周期の前
半と後半２つの時点で相電流を検出することができるた
め、波形をシフトする場合よりも応答の良い制御ができ
るという利点がある。
【００２５】上述した２つの電流検出方法は、Ｕ，Ｖ，
Ｗの相電流の全てを直接検出することができない場合が
あるため、この場合には２つの相電流によってもう１つ
の相電流を間接的に検出しなければならなかった。従っ
て、検出可能な２つの相電流の一方に外乱による誤差分
αが重畳されておれば、必然的にもう１つの相電流も誤
差分αを含み、これによって精度の高い制御ができなく
なる。そこで、３相分の電流を全て直接検出することが
できたとすれば、それらの総和がゼロにならないときに
少なくとも１つの相には外乱による誤差分が重畳されて
いることが分かるため、これを補正することができる。
３相分の電流を全て直接検出可能にする方法として、波
形のシフトと時間幅の変更とを組み合わせることが考え
られる。
Ｗの相電流の全てを直接検出することができない場合が
あるため、この場合には２つの相電流によってもう１つ
の相電流を間接的に検出しなければならなかった。従っ
て、検出可能な２つの相電流の一方に外乱による誤差分
αが重畳されておれば、必然的にもう１つの相電流も誤
差分αを含み、これによって精度の高い制御ができなく
なる。そこで、３相分の電流を全て直接検出することが
できたとすれば、それらの総和がゼロにならないときに
少なくとも１つの相には外乱による誤差分が重畳されて
いることが分かるため、これを補正することができる。
３相分の電流を全て直接検出可能にする方法として、波
形のシフトと時間幅の変更とを組み合わせることが考え
られる。
【００２６】図５（ａ），（ｂ），（ｃ）はオン時間に
対応する波形の位相をシフトさせると共に、時間幅をも
変更する例で、特に、電気角の０度に対応するタイムチ
ャートである。図２及び図５（ａ）に示した如く、基本
的な通電パターンにおける電気角０度においてはＵ相の
波形のオン時間幅は１２５μsec、Ｖ相の波形のオン時
間幅は２３３μsec、Ｗ相の波形のオン時間幅は１７μs
ecである。このままでキャリアの基準位置から２５μse
c〜６２μsecの間でＶ相電流を、８２μsec〜１１６μs
ecの間でＷ相の電流をそれぞれ検出することはは可能で
あるが、Ｕ相の電流の直接検出は不可能である。図５
（ｂ）はＶ相の波形を左へ１１６μsecシフトさせると
共に、その時間幅を３μsec短縮し、さらに、Ｗ相の波
形を左へ９μsecシフトした例である。これによって、
キャリアの基準位置から６２μsecまでＶ相の電流を、
８２μsec〜１０８μsecの間でＷ相の電流を、１４５μ
secにてＵ相の電流をそれぞれ検出することができる。
対応する波形の位相をシフトさせると共に、時間幅をも
変更する例で、特に、電気角の０度に対応するタイムチ
ャートである。図２及び図５（ａ）に示した如く、基本
的な通電パターンにおける電気角０度においてはＵ相の
波形のオン時間幅は１２５μsec、Ｖ相の波形のオン時
間幅は２３３μsec、Ｗ相の波形のオン時間幅は１７μs
ecである。このままでキャリアの基準位置から２５μse
c〜６２μsecの間でＶ相電流を、８２μsec〜１１６μs
ecの間でＷ相の電流をそれぞれ検出することはは可能で
あるが、Ｕ相の電流の直接検出は不可能である。図５
（ｂ）はＶ相の波形を左へ１１６μsecシフトさせると
共に、その時間幅を３μsec短縮し、さらに、Ｗ相の波
形を左へ９μsecシフトした例である。これによって、
キャリアの基準位置から６２μsecまでＶ相の電流を、
８２μsec〜１０８μsecの間でＷ相の電流を、１４５μ
secにてＵ相の電流をそれぞれ検出することができる。
【００２７】図５（ｃ）はもう一つの例であり、Ｕ相の
波形を右側へ６２μsecシフトし、Ｖ相の波形を左側へ
１１μsecだけシフトすると共に、時間幅を３μsec短縮
した場合を示している。これによって、キャリアの基準
位置から２０μsec〜１１６μsecの間でＶ相の電流を、
１５４μsec〜２３０μsecの間でＷ相の電流を、２５０
μsecにてＵ相の電流をそれぞれ検出することができ
る。
波形を右側へ６２μsecシフトし、Ｖ相の波形を左側へ
１１μsecだけシフトすると共に、時間幅を３μsec短縮
した場合を示している。これによって、キャリアの基準
位置から２０μsec〜１１６μsecの間でＶ相の電流を、
１５４μsec〜２３０μsecの間でＷ相の電流を、２５０
μsecにてＵ相の電流をそれぞれ検出することができ
る。
【００２８】図２中の「波形増減＋シフト」の欄中、波
形のシフトを含んで電流検出が可能になる相を黒塗りの
○印で示し、波形のシフト無しで電流検出が可能になる
相を○印で示している。このように、電気角に応じて波
形をシフトさせたり、時間幅を変更したりすることによ
って、全ての電気角の全ての相の電流を直接検出するこ
とができる。図２中のもう一つの「波形増減＋シフト」
の欄にはこれらの変更を実施して得られた全ての電気角
の各相のオン時間幅が数値として記載されている。
形のシフトを含んで電流検出が可能になる相を黒塗りの
○印で示し、波形のシフト無しで電流検出が可能になる
相を○印で示している。このように、電気角に応じて波
形をシフトさせたり、時間幅を変更したりすることによ
って、全ての電気角の全ての相の電流を直接検出するこ
とができる。図２中のもう一つの「波形増減＋シフト」
の欄にはこれらの変更を実施して得られた全ての電気角
の各相のオン時間幅が数値として記載されている。
【００２９】この結果、各相の電流の総和がゼロになる
ように電流値を補正したり、前回の電流検出値と比較し
てどの相に外乱による誤差分が重畳されているかを推定
することができ、これによって、電動機の相電流あるい
は巻線電流を高精度にて検出することができる。
ように電流値を補正したり、前回の電流検出値と比較し
てどの相に外乱による誤差分が重畳されているかを推定
することができ、これによって、電動機の相電流あるい
は巻線電流を高精度にて検出することができる。
【００３０】図３は上述したように、基本的な通電パタ
ーンに対して、そのままでは各相の電流検出ができない
電気角で時間幅の増減を行った場合の変更前と変更後の
値を示した線図で、太線が変更前の時間幅を示し、部分
的に離れて描かれた細線が変更後の時間幅を示してい
る。この図３から明らかなように、２つの相電流の瞬時
値が交差する点（電気角で３０°，９０°，１５０°，
２１０°，２７０°，３３０°）の近傍においてオン状
態にする時間幅が比較的大きく変更されていることが分
かる。
ーンに対して、そのままでは各相の電流検出ができない
電気角で時間幅の増減を行った場合の変更前と変更後の
値を示した線図で、太線が変更前の時間幅を示し、部分
的に離れて描かれた細線が変更後の時間幅を示してい
る。この図３から明らかなように、２つの相電流の瞬時
値が交差する点（電気角で３０°，９０°，１５０°，
２１０°，２７０°，３３０°）の近傍においてオン状
態にする時間幅が比較的大きく変更されていることが分
かる。
【００３１】なお、図２に示した図表はオンデューティ
が１００％の場合に対応するものであるが、例えば、オ
ンデューティが２０％や５％の場合には、殆どの電気角
で波形のシフトや時間幅の増減が必要になるが、図面及
び説明の簡易化のために、本明細書ではそれらの記述を
省略する。
が１００％の場合に対応するものであるが、例えば、オ
ンデューティが２０％や５％の場合には、殆どの電気角
で波形のシフトや時間幅の増減が必要になるが、図面及
び説明の簡易化のために、本明細書ではそれらの記述を
省略する。
【００３２】図６は図１に示した実施形態中、過電流検
出回路８、電流検出器９ａ、回転子位置検出器１０、波
形生成器１１及び駆動回路１２の各機能をマイクロプロ
セッサに持たせて、波形シフトを行う場合における、電
流検出器９ａ、波形生成器１１及び波形変更器１３の各
機能に対応する具体的処理手順を示すフローチャートで
ある。周知の如く、図２又は図３に示した電気角で０度
から３６０度までの範囲は６個の通電モードに分けら
れ、さらに、全ての相の電流がゼロになる通電モードを
加味すると、図６中に示したように０〜７として示した
８個の通電モードを有する。そこで、先ず、ステップ１
０１にて通電パターンの変更が行われた所定のタイミン
グｔにて直流電流Ｉ（ｔ）を読み込み、ステップ１０２
ではＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各通電パターンの組み合わせか
らどの通電モードであるかを調べると共に、得られた直
流電流がＵ相、Ｖ相、Ｗ相のどの相の電流であるかを判
別し、続いて、ステップ１０３にて直流電流Ｉ（ｔ）を
ｎ相（ｎ＝Ｕ，Ｖ，Ｗ）の電流であるものとして記憶す
る。次に、ステップ１０４では、前回分の測定相ｎ（ｔ
−１）と今回の測定相ｎ（ｔ）とが等しいか否かを判別
し、これらの相が変化するまで、すなわち、２つの相電
流を直接検出するまでステップ１０１〜１０４の処理を
繰り返す。
出回路８、電流検出器９ａ、回転子位置検出器１０、波
形生成器１１及び駆動回路１２の各機能をマイクロプロ
セッサに持たせて、波形シフトを行う場合における、電
流検出器９ａ、波形生成器１１及び波形変更器１３の各
機能に対応する具体的処理手順を示すフローチャートで
ある。周知の如く、図２又は図３に示した電気角で０度
から３６０度までの範囲は６個の通電モードに分けら
れ、さらに、全ての相の電流がゼロになる通電モードを
加味すると、図６中に示したように０〜７として示した
８個の通電モードを有する。そこで、先ず、ステップ１
０１にて通電パターンの変更が行われた所定のタイミン
グｔにて直流電流Ｉ（ｔ）を読み込み、ステップ１０２
ではＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各通電パターンの組み合わせか
らどの通電モードであるかを調べると共に、得られた直
流電流がＵ相、Ｖ相、Ｗ相のどの相の電流であるかを判
別し、続いて、ステップ１０３にて直流電流Ｉ（ｔ）を
ｎ相（ｎ＝Ｕ，Ｖ，Ｗ）の電流であるものとして記憶す
る。次に、ステップ１０４では、前回分の測定相ｎ（ｔ
−１）と今回の測定相ｎ（ｔ）とが等しいか否かを判別
し、これらの相が変化するまで、すなわち、２つの相電
流を直接検出するまでステップ１０１〜１０４の処理を
繰り返す。
【００３３】次に、２つの相電流を検出した後のステッ
プ１０５では、今回のｎ相の電流Ｉｎ（ｔ）と前回に測
定した他の相の電流Ｉｎ（ｔ−１）の符号を変えて加算
することにより、残りのもう一つの相ｍ（ｍ＝Ｕ，Ｖ，
Ｗ）の電流Ｉｍを求め、これによって３相分の電流が得
られる。続いて、ステップ１０６では３相分の電流値か
らベクトル演算を実行し、次の出力すべき基本的な通電
パターンに対応する波形Ｐｕ（ｔ），Ｐｖ（ｔ），Ｐｖ
（ｔ）を算出する。
プ１０５では、今回のｎ相の電流Ｉｎ（ｔ）と前回に測
定した他の相の電流Ｉｎ（ｔ−１）の符号を変えて加算
することにより、残りのもう一つの相ｍ（ｍ＝Ｕ，Ｖ，
Ｗ）の電流Ｉｍを求め、これによって３相分の電流が得
られる。続いて、ステップ１０６では３相分の電流値か
らベクトル演算を実行し、次の出力すべき基本的な通電
パターンに対応する波形Ｐｕ（ｔ），Ｐｖ（ｔ），Ｐｖ
（ｔ）を算出する。
【００３４】次に、ステップ１０７ではＵ相波形の立上
がりＰｕ（ｔ０）とＶ相波形の立ち上がりＰｖ（ｔ０）
の差の絶対値が２０μsec以上か、Ｖ相波形の立上がり
Ｐｖ（ｔ０）とＷ相波形の立ち上がりＰｗ（ｔ０）の差
の絶対値が２０μsec以上か、Ｖ相波形の立上がりＰｖ
（ｔ０）とＷ相波形の立ち上がりＰｗ（ｔ０）の差の絶
対値が２０μsec以上か、Ｗ相波形の立上がりＰｗ（ｔ
０）とＵ相波形の立ち上がりＰｕ（ｔ０）の差の絶対値
が２０μsec以上か、のうちの少なくとも２つを満足す
るか否かを判別し、満足していないと判別した場合には
ステップ１０８にてＵ相（又はＶ相又はＷ相）の通電波
形をΔｔ（１０μsec）だけシフトして、再び、ステッ
プ１０７の処理に戻り、満足している場合にはステップ
１０９にて直流交流変換器５を構成するスイッチング素
子に対する通電波形Ｐｕ（ｔ），Ｐｖ（ｔ），Ｐｖ
（ｔ）の出力指令を与えて、一つのキャリヤ周期に対応
する電流検出及び通電波形の出力処理を終了する。
がりＰｕ（ｔ０）とＶ相波形の立ち上がりＰｖ（ｔ０）
の差の絶対値が２０μsec以上か、Ｖ相波形の立上がり
Ｐｖ（ｔ０）とＷ相波形の立ち上がりＰｗ（ｔ０）の差
の絶対値が２０μsec以上か、Ｖ相波形の立上がりＰｖ
（ｔ０）とＷ相波形の立ち上がりＰｗ（ｔ０）の差の絶
対値が２０μsec以上か、Ｗ相波形の立上がりＰｗ（ｔ
０）とＵ相波形の立ち上がりＰｕ（ｔ０）の差の絶対値
が２０μsec以上か、のうちの少なくとも２つを満足す
るか否かを判別し、満足していないと判別した場合には
ステップ１０８にてＵ相（又はＶ相又はＷ相）の通電波
形をΔｔ（１０μsec）だけシフトして、再び、ステッ
プ１０７の処理に戻り、満足している場合にはステップ
１０９にて直流交流変換器５を構成するスイッチング素
子に対する通電波形Ｐｕ（ｔ），Ｐｖ（ｔ），Ｐｖ
（ｔ）の出力指令を与えて、一つのキャリヤ周期に対応
する電流検出及び通電波形の出力処理を終了する。
【００３５】これらの処理を実行することによって、直
流交流変換器５の直流側に接続した単一の電流検出素子
を用いて、電動機の相電流の検出が可能となり、さら
に、この電流検出方法を用いての電動機の制御が可能と
なる。
流交流変換器５の直流側に接続した単一の電流検出素子
を用いて、電動機の相電流の検出が可能となり、さら
に、この電流検出方法を用いての電動機の制御が可能と
なる。
【００３６】かくして、本実施形態によれば、基本的な
通電パターンのいずれか１相の波形を、略待機時間τだ
けシフトすることにより、波形歪みのない正弦波のまま
で相電流の検出が可能となり、電流に重畳された外乱の
影響を受けにくくなるという効果が得られ、さらに、過
電流を検出するための電流検出抵抗を電流検出素子とし
ているため、配線を含めた構成の簡易化が実現できると
言う効果も得られ、基本的な通電パターンの時間幅を変
更することにより、キャリアの周期の前半と後半２つの
時点で相電流を検出することができるため、波形をシフ
トする場合よりも応答の良い制御ができるという新たな
効果が得られ、さらに、基本的な通電パターンのオン時
間に対応する波形の位相をシフトさせると共に、時間幅
をも変更することにより、各相の電流の総和がゼロにな
るように電流値を補正したり、前回の電流検出値と比較
してどの相に外乱による誤差分が重畳されているかを推
定することができ、電動機の相電流あるいは巻線電流を
高精度にて検出することができると言う効果が得られ
る。
通電パターンのいずれか１相の波形を、略待機時間τだ
けシフトすることにより、波形歪みのない正弦波のまま
で相電流の検出が可能となり、電流に重畳された外乱の
影響を受けにくくなるという効果が得られ、さらに、過
電流を検出するための電流検出抵抗を電流検出素子とし
ているため、配線を含めた構成の簡易化が実現できると
言う効果も得られ、基本的な通電パターンの時間幅を変
更することにより、キャリアの周期の前半と後半２つの
時点で相電流を検出することができるため、波形をシフ
トする場合よりも応答の良い制御ができるという新たな
効果が得られ、さらに、基本的な通電パターンのオン時
間に対応する波形の位相をシフトさせると共に、時間幅
をも変更することにより、各相の電流の総和がゼロにな
るように電流値を補正したり、前回の電流検出値と比較
してどの相に外乱による誤差分が重畳されているかを推
定することができ、電動機の相電流あるいは巻線電流を
高精度にて検出することができると言う効果が得られ
る。
【００３７】なお、上記実施形態では直流を３相交流に
変換して３相電動機（直流電動機でも可。実際には直流
電動機である）を運転する場合について説明したが、よ
り多相の交流に変換して電動機を駆動する装置にも本発
明を適用することができる。
変換して３相電動機（直流電動機でも可。実際には直流
電動機である）を運転する場合について説明したが、よ
り多相の交流に変換して電動機を駆動する装置にも本発
明を適用することができる。
【００３８】また、上記実施形態では直流交流変換器５
の直流側に接続された電流検出抵抗４を電流素子として
共用したが、この代わりに電流検出のみに使用するＣＴ
等を設けても良い。
の直流側に接続された電流検出抵抗４を電流素子として
共用したが、この代わりに電流検出のみに使用するＣＴ
等を設けても良い。
【００３９】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、単一の電流検出素子により電動機に供給
される各相の電流を検出することのできる電動機の電流
検出方法及びこの方法を用いた電動機の制御装置を提供
することができる。
発明によれば、単一の電流検出素子により電動機に供給
される各相の電流を検出することのできる電動機の電流
検出方法及びこの方法を用いた電動機の制御装置を提供
することができる。
【図１】本発明に係る電流検出方法及びこの方法を用い
た電動機の制御装置の構成を示すブロック図。
た電動機の制御装置の構成を示すブロック図。
【図２】波形生成器の基本的な通電パターンに対して、
波形変更器がパターン変更する３種類の変更例及び電流
検出状態を示す図表。
波形変更器がパターン変更する３種類の変更例及び電流
検出状態を示す図表。
【図３】基本的な通電パターンの１つの変更例を通電時
間と電気角とを対応付けて示した波形図。
間と電気角とを対応付けて示した波形図。
【図４】図１に示した実施形態の動作を説明するための
タイムチヤート。
タイムチヤート。
【図５】図１に示した実施形態の動作を説明するための
タイムチヤート。
タイムチヤート。
【図６】図１に示した実施形態の機能をマイクロプロセ
ッサ等に持たせた場合の具体的な処理手順を示すフロー
チャート。
ッサ等に持たせた場合の具体的な処理手順を示すフロー
チャート。
【図７】従来の電流検出方法及びこの方法を用いた電動
機の制御装置の構成を示すブロック図。
機の制御装置の構成を示すブロック図。
１ 交流電源 ２ 交流直流変換器 ３ 平滑コンデンサ ４ 電流検出抵抗 ５ 直流交流変換器 ６ａ，６ｂ ＣＴ ７ 電動機 ８ 過電流検出回路 ９，９ａ 電流検出器 １０ 回転子位置検出器 １１ 波形生成器 １２ 駆動回路 １３ 波形変更器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G035 AA00 AB08 AC02 AC10 AC13 AD28 AD57 AD58 5H560 BB04 DA12 DC12 EB01 JJ02 SS07 TT15 UA06 XA12 XA13 5H576 BB06 DD02 DD05 EE01 EE11 GG04 HA04 HB02 JJ03 JJ04 LL22 LL41 MM02
Claims (4)
- 【請求項１】ブリッジ接続された複数のスイッチング素
子を所定の通電パターンに従ってオン、オフ制御するこ
とにより、直流を多相交流に変換する電力変換器を介し
て駆動される電動機の相電流を検出する電動機の電流検
出方法において、 前記電力変換器の直流側に電流値に対応する信号を発生
する電流検出素子を接続し、 前記相電流に直接又は間接的に対応する信号が前記電流
検出素子に発生するように前記所定の通電パターンを変
更し、 前記電流検出素子に発生した信号及び変更後の通電パタ
ーンに基づいて前記電動機の相電流を検出する、 ことを特徴とする電動機の電流検出方法。 - 【請求項２】前記電力変換器が直流を３相交流に変換す
るものであり、少なくとも１つの前記スイッチング素子
のオン、オフ状態が変化した時刻から前記電流検出素子
に発生した信号を読み込むまでの最小待機時間をτとし
たとき、２つの相電流がτ時間以上同時に流れる区間
と、前記２つの相電流の少なくとも一方がτ時間以上単
独に流れる区間との組み合わせとなるように、前記所定
の通電パターンの一部の相の時間のシフト及び時間幅の
変更の少なくとも一方を実行して、前記所定の通電パタ
ーンを変更する、 ことを特徴とする請求項１に記載の電動機の電流検出方
法。 - 【請求項３】ブリッジ接続された複数のスイッチング素
子を所定の通電パターンに従ってオン、オフ制御するこ
とにより、直流を多相交流に変換する電力変換器を介し
て電動機を駆動するに当たり、前記電動機の相電流を検
出し、前記相電流に基づいて回転子位置を決定し、前記
回転子位置に追従するように前記通電パターンを生成す
る電動機の制御装置において、 前記電力変換器の直流側に接続され、電流値に対応する
信号を発生する電流検出素子と、 前記電流検出素子に発生する信号が直接又は間接的に相
電流に対応するように前記所定の通電パターンを変更す
る波形変更手段と、 前記電流検出素子に発生した信号及び変更後の通電パタ
ーンに基づいて前記電動機の相電流を検出する電流検出
手段と、 を備え、前記電流検出手段で検出された相電流に基づい
て前記所定の通電パターンを生成し、前記波形変更手段
によって変更された通電パターンに従って前記スイッチ
ング素子をオン、オフ制御することを特徴とする電動機
の制御装置。 - 【請求項４】前記電力変換器が直流を３相交流に変換す
るものであり、少なくとも１つの前記スイッチング素子
のオン、オフ状態が変化した時刻から前記電流検出素子
に発生した信号を読み込むまでの最小待機時間をτとし
たとき、前記波形変更手段は、２つの相電流がτ時間以
上同時に流れる区間と、前記２つの相電流の少なくとも
一方がτ時間以上単独に流れる区間との組み合わせとな
るように、前記所定の通電パターンの一部の相の時間の
シフト及び時間幅の変更の少なくとも一方を実行する、 ことを特徴とする請求項３に記載の電動機の制御装置。
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