JP2003033074A - 同期電動機の制御方法及び制御装置 - Google Patents
同期電動機の制御方法及び制御装置Info
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- JP2003033074A JP2003033074A JP2001209395A JP2001209395A JP2003033074A JP 2003033074 A JP2003033074 A JP 2003033074A JP 2001209395 A JP2001209395 A JP 2001209395A JP 2001209395 A JP2001209395 A JP 2001209395A JP 2003033074 A JP2003033074 A JP 2003033074A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 サンプリングタイムが短縮される際も、エン
コーダの分解能を上げなくても良好な即応性及びロバス
ト性を得られる同期電動機の制御方法を提供する。 【解決手段】 同期電動機が実指令θｒｅｆに近づくよ
うに、電力変換回路に適切な実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、・
・・を提供する同期電動機の制御方法であって、実指令
θｒｅｆと回転子の実位置θと推定速度ｗとに基づいて
機械制御演算を行い、トルク指令Ｔｒｅｆを提供し、回
転子の実位置θを用いて、同期電動機電流Ｉｕ、Ｉｖ、
Ｉｗを回転子磁束ベクトルに同期して回転する回転座標
軸上のｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸実電流Ｉｑに変換し、実
位置θとトルク指令Ｔｒｅｆとｄ軸実電流Ｉｄとｑ軸実
電流Ｉｑとに基づいて演算を行い、ｄ軸電圧指令Ｖｄｒ
ｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを提供し、実位置θを
用いて、ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒ
ｅｆとを実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、・・・に変換し、ｑ軸
実電流Ｉｑとｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定
速度ｗを推定する。
コーダの分解能を上げなくても良好な即応性及びロバス
ト性を得られる同期電動機の制御方法を提供する。 【解決手段】 同期電動機が実指令θｒｅｆに近づくよ
うに、電力変換回路に適切な実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、・
・・を提供する同期電動機の制御方法であって、実指令
θｒｅｆと回転子の実位置θと推定速度ｗとに基づいて
機械制御演算を行い、トルク指令Ｔｒｅｆを提供し、回
転子の実位置θを用いて、同期電動機電流Ｉｕ、Ｉｖ、
Ｉｗを回転子磁束ベクトルに同期して回転する回転座標
軸上のｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸実電流Ｉｑに変換し、実
位置θとトルク指令Ｔｒｅｆとｄ軸実電流Ｉｄとｑ軸実
電流Ｉｑとに基づいて演算を行い、ｄ軸電圧指令Ｖｄｒ
ｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを提供し、実位置θを
用いて、ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒ
ｅｆとを実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、・・・に変換し、ｑ軸
実電流Ｉｑとｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定
速度ｗを推定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、工作機械
におけるテーブルやロボットのアームのような負荷機械
を駆動するリニアモータや同期電動機の制御方法及び制
御装置に関するものである。
におけるテーブルやロボットのアームのような負荷機械
を駆動するリニアモータや同期電動機の制御方法及び制
御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の同期電動機の制御装置は、次のよ
うな同期電動機の制御装置であった。以下、簡単に図３
を用いて説明する。図３において、１は同期電動機、２
は実位置観測器、３は実電流観測部、４は電力変換回
路、５は第２座標変換回路、６は第１座標変換回路、７
は電流制御部、８は機械制御部、１１は微分器である。
実電流観測部３は、同期電動機１の２相以上の電流を観
測し、実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを提供する。実位置観測
器２はエンコーダのようなもので、同期電動機１の回転
子の実位置θを提供する。第１座標変換器６は、前記実
位置θと実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗとに基づいて前記同期
電動機の回転子磁束ベクトルに同期して回転する回転座
標軸上のｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸実電流Ｉｑに変換す
る。第２座標変換器５は、前記実位置θを用いて、ｄ軸
電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを実電
圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆに変換し、
電力変換回路４に提供するする。電流制御部７は、前記
トルク指令Ｔｒｅｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ軸実
電流Ｉｑと前記実位置θとに基づいて電流制御演算を行
い、ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆ
とを提供する。微分器１１は、前記実位置θに基づいて
推定速度ｗを生成する。例えば、次のような方法は一般
的である。 ｗ（ｋ）＝（θ（ｋ）−θ（ｋ−１））／Ｔ （１） ただし、Ｔはサンプリングタイム、・（ｋ）は時刻ｋ*
Ｔ時の信号値である。機械制御部８は、前記実指令θｒ
ｅｆと前記同期電動機の回転子の実位置θと推定速度ｗ
とに基づいて機械制御演算を行い、トルク指令Ｔｒｅｆ
を提供する。機械制御部８に前記実位置θ、と推定速度
ｗを提供することによって、前記実指令θｒｅｆに対し
て、同期電動機１が安定かつ快速に応答することが可能
である。
うな同期電動機の制御装置であった。以下、簡単に図３
を用いて説明する。図３において、１は同期電動機、２
は実位置観測器、３は実電流観測部、４は電力変換回
路、５は第２座標変換回路、６は第１座標変換回路、７
は電流制御部、８は機械制御部、１１は微分器である。
実電流観測部３は、同期電動機１の２相以上の電流を観
測し、実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを提供する。実位置観測
器２はエンコーダのようなもので、同期電動機１の回転
子の実位置θを提供する。第１座標変換器６は、前記実
位置θと実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗとに基づいて前記同期
電動機の回転子磁束ベクトルに同期して回転する回転座
標軸上のｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸実電流Ｉｑに変換す
る。第２座標変換器５は、前記実位置θを用いて、ｄ軸
電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを実電
圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆに変換し、
電力変換回路４に提供するする。電流制御部７は、前記
トルク指令Ｔｒｅｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ軸実
電流Ｉｑと前記実位置θとに基づいて電流制御演算を行
い、ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆ
とを提供する。微分器１１は、前記実位置θに基づいて
推定速度ｗを生成する。例えば、次のような方法は一般
的である。 ｗ（ｋ）＝（θ（ｋ）−θ（ｋ−１））／Ｔ （１） ただし、Ｔはサンプリングタイム、・（ｋ）は時刻ｋ*
Ｔ時の信号値である。機械制御部８は、前記実指令θｒ
ｅｆと前記同期電動機の回転子の実位置θと推定速度ｗ
とに基づいて機械制御演算を行い、トルク指令Ｔｒｅｆ
を提供する。機械制御部８に前記実位置θ、と推定速度
ｗを提供することによって、前記実指令θｒｅｆに対し
て、同期電動機１が安定かつ快速に応答することが可能
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の同期電動機の制御装置において、前記実位置θは量
子化されたものであり、θ（ｋ）に量子化誤差が存在す
る。すなわち、 ｗｍ（ｋ）≠ｗ（ｋ） （２） となる。ただし、ｗｍは同期電動機の実速度である。例
えば、１００００パルス／回転のエンコーダで実位置θ
の最高位置精度は１／１００００回転である。サンプリ
ングタイムが１００μｓである場合、ｗの分解能は１パ
ルス／１００μｓとなり、１００００パルス／ｓとな
り、６０ｒｐｍとなる。サンプリングタイムが１０μｓ
である場合、ｗの分解能は１パルス／１０μｓとなり、
１０００００パルス／ｓとなり、６００ｒｐｍとなる。
従って、同一のエンコーダに対して、サンプリングタイ
ムの短縮によって、ｗの分解能は著しく低下してしま
う。よって、機械制御部８で生成されたトルク指令Ｔｒ
ｅｆに振動成分が大きくなり、速度ゲインを高く設定す
ることができなくなり、同期電動機の即応性が低下して
しまうという問題がある。この問題を解決するために、
従来は、エンコーダの分解能を上げることを行ってい
た。しかし、エンコーダの分解能を上げることは、コス
トがかかるので、問題がある。従って、この発明の目的
は、サンプリングタイムが短縮される際も、エンコーダ
の分解能を上げなくても、良好な即応性及びロバスト性
を得られる同期電動機の制御方法及び制御装置を提供す
ることである。
来の同期電動機の制御装置において、前記実位置θは量
子化されたものであり、θ（ｋ）に量子化誤差が存在す
る。すなわち、 ｗｍ（ｋ）≠ｗ（ｋ） （２） となる。ただし、ｗｍは同期電動機の実速度である。例
えば、１００００パルス／回転のエンコーダで実位置θ
の最高位置精度は１／１００００回転である。サンプリ
ングタイムが１００μｓである場合、ｗの分解能は１パ
ルス／１００μｓとなり、１００００パルス／ｓとな
り、６０ｒｐｍとなる。サンプリングタイムが１０μｓ
である場合、ｗの分解能は１パルス／１０μｓとなり、
１０００００パルス／ｓとなり、６００ｒｐｍとなる。
従って、同一のエンコーダに対して、サンプリングタイ
ムの短縮によって、ｗの分解能は著しく低下してしま
う。よって、機械制御部８で生成されたトルク指令Ｔｒ
ｅｆに振動成分が大きくなり、速度ゲインを高く設定す
ることができなくなり、同期電動機の即応性が低下して
しまうという問題がある。この問題を解決するために、
従来は、エンコーダの分解能を上げることを行ってい
た。しかし、エンコーダの分解能を上げることは、コス
トがかかるので、問題がある。従って、この発明の目的
は、サンプリングタイムが短縮される際も、エンコーダ
の分解能を上げなくても、良好な即応性及びロバスト性
を得られる同期電動機の制御方法及び制御装置を提供す
ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１記載の同期電動機の制御方法の発明は、電
力変換回路により給電される同期電動機が実指令θｒｅ
ｆに近づくように、前記電力変換回路に適切な実電圧指
令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する同期
電動機の制御方法であって、前記実指令θｒｅｆと前記
同期電動機の回転子の実位置θと推定速度ｗとに基づい
て機械制御演算を行い、トルク指令Ｔｒｅｆを提供し、
同期電動機の回転子の実位置θを用いて、同期電動機に
流れる電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを回転子磁束ベクトルに同
期して回転する回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸
実電流Ｉｑに変換し、前記実位置θと前記トルク指令Ｔ
ｒｅｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電流Ｉｑとに
基づいて電流制御演算を行い、ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆ
とｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを提供し、前記実位置θを
用いて、前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸電圧指
令Ｖｑｒｅｆとを実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、
Ｖｗｒｅｆに変換し、前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｑ軸電
圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定速度ｗを推定するこ
とを特徴とするものである。上記の同期電動機の制御方
法によれば、サンプリングタイムが短縮される際も、エ
ンコーダの分解能を上げなくても、良好な即応性及びロ
バスト性を得られる。
め、請求項１記載の同期電動機の制御方法の発明は、電
力変換回路により給電される同期電動機が実指令θｒｅ
ｆに近づくように、前記電力変換回路に適切な実電圧指
令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する同期
電動機の制御方法であって、前記実指令θｒｅｆと前記
同期電動機の回転子の実位置θと推定速度ｗとに基づい
て機械制御演算を行い、トルク指令Ｔｒｅｆを提供し、
同期電動機の回転子の実位置θを用いて、同期電動機に
流れる電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを回転子磁束ベクトルに同
期して回転する回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸
実電流Ｉｑに変換し、前記実位置θと前記トルク指令Ｔ
ｒｅｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電流Ｉｑとに
基づいて電流制御演算を行い、ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆ
とｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを提供し、前記実位置θを
用いて、前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸電圧指
令Ｖｑｒｅｆとを実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、
Ｖｗｒｅｆに変換し、前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｑ軸電
圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定速度ｗを推定するこ
とを特徴とするものである。上記の同期電動機の制御方
法によれば、サンプリングタイムが短縮される際も、エ
ンコーダの分解能を上げなくても、良好な即応性及びロ
バスト性を得られる。
【０００５】請求項２記載の同期電動機の制御方法の発
明は、電力変換回路により給電される同期電動機が実指
令θｒｅｆに近づくように、前記電力変換回路に適切な
実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供
する同期電動機の制御方法であって、前記実指令θｒｅ
ｆと前記同期電動機の回転子の実位置θと推定速度ｗと
に基づいて機械制御演算を行い、トルク指令Ｔｒｅｆを
提供し、同期電動機の回転子の実位置θを用いて、同期
電動機に流れる電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを回転子磁束ベク
トルに同期して回転する回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄ
及びｑ軸実電流Ｉｑに変換し、前記実位置θと前記トル
ク指令Ｔｒｅｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電流
Ｉｑとに基づいて電流制御演算を行い、ｄ軸電圧指令Ｖ
ｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを提供し、前記実
位置θを用いて、前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ
軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖ
ｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆに変換し、前記ｄ軸実電流Ｉｄと前
記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記
ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定速度ｗを推定
することを特徴とするものである。上記同期電動機の制
御方法によれば、サンプリングタイムが短縮される際
も、エンコーダの分解能を上げなくても、良好な即応性
及びロバスト性を得られる。また、推定速度ｗの推定精
度がより高くなるので、機械制御部の制御ゲインをより
高く設定することができる。請求項３記載の同期電動機
の制御装置の発明は、電力変換回路４により給電される
同期電動機１が実指令θｒｅｆに近づくように、前記電
力変換回路４に適切な実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅ
ｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する同期電動機の制御装置であっ
て、前記同期電動機１の実位置θを提供する実位置観測
器２と、前記同期電動機１の２相以上の電流を観測し、
実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを提供する実電流観測部３と、
前記実位置θと実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗとに基づいて前
記同期電動機の回転子磁束ベクトルに同期して回転する
回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸実電流Ｉｑに変
換する第１座標変換回路６と、前記実指令θｒｅｆと前
記同期電動機の回転子の実位置θと推定速度ｗとに基づ
いて機械制御演算を行い、トルク指令Ｔｒｅｆを提供す
る機械制御部８と、前記トルク指令Ｔｒｅｆと前記ｄ軸
実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記実位置θとに基
づいて電流制御演算を行い、ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと
ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを提供する電流制御部７と、
前記実位置θと前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸
電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて実電圧指令Ｖｕｒｅ
ｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する第２座標変換回
路５と、前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒ
ｅｆとに基づいて推定速度ｗを推定する第１速度推定部
９とを有することを特徴とするものである。上記同期電
動機の制御装置によれば、サンプリングタイムが短縮さ
れる際も、エンコーダの分解能を上げなくても、良好な
即応性及びロバスト性を得られる。
明は、電力変換回路により給電される同期電動機が実指
令θｒｅｆに近づくように、前記電力変換回路に適切な
実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供
する同期電動機の制御方法であって、前記実指令θｒｅ
ｆと前記同期電動機の回転子の実位置θと推定速度ｗと
に基づいて機械制御演算を行い、トルク指令Ｔｒｅｆを
提供し、同期電動機の回転子の実位置θを用いて、同期
電動機に流れる電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを回転子磁束ベク
トルに同期して回転する回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄ
及びｑ軸実電流Ｉｑに変換し、前記実位置θと前記トル
ク指令Ｔｒｅｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電流
Ｉｑとに基づいて電流制御演算を行い、ｄ軸電圧指令Ｖ
ｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを提供し、前記実
位置θを用いて、前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ
軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖ
ｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆに変換し、前記ｄ軸実電流Ｉｄと前
記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記
ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定速度ｗを推定
することを特徴とするものである。上記同期電動機の制
御方法によれば、サンプリングタイムが短縮される際
も、エンコーダの分解能を上げなくても、良好な即応性
及びロバスト性を得られる。また、推定速度ｗの推定精
度がより高くなるので、機械制御部の制御ゲインをより
高く設定することができる。請求項３記載の同期電動機
の制御装置の発明は、電力変換回路４により給電される
同期電動機１が実指令θｒｅｆに近づくように、前記電
力変換回路４に適切な実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅ
ｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する同期電動機の制御装置であっ
て、前記同期電動機１の実位置θを提供する実位置観測
器２と、前記同期電動機１の２相以上の電流を観測し、
実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを提供する実電流観測部３と、
前記実位置θと実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗとに基づいて前
記同期電動機の回転子磁束ベクトルに同期して回転する
回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸実電流Ｉｑに変
換する第１座標変換回路６と、前記実指令θｒｅｆと前
記同期電動機の回転子の実位置θと推定速度ｗとに基づ
いて機械制御演算を行い、トルク指令Ｔｒｅｆを提供す
る機械制御部８と、前記トルク指令Ｔｒｅｆと前記ｄ軸
実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記実位置θとに基
づいて電流制御演算を行い、ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと
ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを提供する電流制御部７と、
前記実位置θと前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸
電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて実電圧指令Ｖｕｒｅ
ｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する第２座標変換回
路５と、前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒ
ｅｆとに基づいて推定速度ｗを推定する第１速度推定部
９とを有することを特徴とするものである。上記同期電
動機の制御装置によれば、サンプリングタイムが短縮さ
れる際も、エンコーダの分解能を上げなくても、良好な
即応性及びロバスト性を得られる。
【０００６】請求項４記載の同期電動機の制御装置の発
明は、電力変換回路４により給電される同期電動機１が
実指令θｒｅｆに近づくように、前記電力変換回路４に
適切な実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆ
を提供する同期電動機の制御装置において、前記同期電
動機１の実位置θを提供する実位置観測器２と、前記同
期電動機１の２相以上の電流を観測し、実電流Ｉｕ、Ｉ
ｖ、Ｉｗを提供する実電流観測部３と、前記実位置θと
実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗとに基づいて前記同期電動機の
回転子磁束ベクトルに同期して回転する回転座標軸上の
ｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸実電流Ｉｑに変換する第１座標
変換回路６と、前記実指令θｒｅｆと前記同期電動機の
回転子の実位置θと推定速度ｗとに基づいて機械制御演
算を行い、トルク指令Ｔｒｅｆを提供する機械制御部８
と、前記トルク指令Ｔｒｅｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄと前
記ｑ軸実電流Ｉｑと前記実位置θとに基づいて電流制御
演算を行い、ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖ
ｑｒｅｆとを提供する電流制御部７と、前記実位置θと
前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒ
ｅｆとに基づいて実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、
Ｖｗｒｅｆを提供する第２座標変換回路５と、前記ｄ軸
実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｄ軸電圧指令Ｖ
ｄｒｅｆと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推
定速度ｗを推定する第２速度推定部１０とを有すること
を特徴とするものである。上記同期電動機の制御装置に
よれば、サンプリングタイムが短縮される際も、エンコ
ーダの分解能を上げなくても、良好な即応性及びロバス
ト性を得られる。また、推定速度ｗの推定精度がより高
くなるので、機械制御部の制御ゲインをより高く設定す
ることができる。
明は、電力変換回路４により給電される同期電動機１が
実指令θｒｅｆに近づくように、前記電力変換回路４に
適切な実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆ
を提供する同期電動機の制御装置において、前記同期電
動機１の実位置θを提供する実位置観測器２と、前記同
期電動機１の２相以上の電流を観測し、実電流Ｉｕ、Ｉ
ｖ、Ｉｗを提供する実電流観測部３と、前記実位置θと
実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗとに基づいて前記同期電動機の
回転子磁束ベクトルに同期して回転する回転座標軸上の
ｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸実電流Ｉｑに変換する第１座標
変換回路６と、前記実指令θｒｅｆと前記同期電動機の
回転子の実位置θと推定速度ｗとに基づいて機械制御演
算を行い、トルク指令Ｔｒｅｆを提供する機械制御部８
と、前記トルク指令Ｔｒｅｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄと前
記ｑ軸実電流Ｉｑと前記実位置θとに基づいて電流制御
演算を行い、ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖ
ｑｒｅｆとを提供する電流制御部７と、前記実位置θと
前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒ
ｅｆとに基づいて実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、
Ｖｗｒｅｆを提供する第２座標変換回路５と、前記ｄ軸
実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｄ軸電圧指令Ｖ
ｄｒｅｆと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推
定速度ｗを推定する第２速度推定部１０とを有すること
を特徴とするものである。上記同期電動機の制御装置に
よれば、サンプリングタイムが短縮される際も、エンコ
ーダの分解能を上げなくても、良好な即応性及びロバス
ト性を得られる。また、推定速度ｗの推定精度がより高
くなるので、機械制御部の制御ゲインをより高く設定す
ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態の同
期電動機の制御装置および制御方法について図１に基づ
いて説明する。以下、同期電動機の制御装置は同期電動
機の制御方法の一実施形態である。図１に示すように、
この実施の形態の同期電動機の制御装置は、電力変換回
路４により給電される同期電動機１が実指令θｒｅｆに
近づくように、前記電力変換回路４に適切な実電圧指令
Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する同期電
動機の制御装置であって、前記同期電動機１の実位置θ
を提供する実位置観測器２と、前記同期電動機１の２相
以上の電流を観測し、実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを提供す
る実電流観測部３と、前記実位置θと実電流Ｉｕ、Ｉ
ｖ、Ｉｗとに基づいて前記同期電動機の回転子磁束ベク
トルに同期して回転する回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄ
及びｑ軸実電流Ｉｑに変換する第１座標変換回路６と、
前記実指令θｒｅｆと前記同期電動機の回転子の実位置
θと推定速度ｗとに基づいて機械制御演算を行い、トル
ク指令Ｔｒｅｆを提供する機械制御部８と、前記トルク
指令Ｔｒｅｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電流Ｉ
ｑと前記実位置θとに基づいて電流制御演算を行い、ｄ
軸電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを提
供する電流制御部７と、前記実位置θと前記ｄ軸電圧指
令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づい
て実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提
供する第２座標変換回路５と、前記ｑ軸実電流Ｉｑと前
記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定速度ｗを推
定する第１速度推定部９とから構成されている。同期電
動機１、実位置観測器２、実電流観測部３、電力変換回
路４、第２座標変換器５、第１座標変換器６、電流制御
部７、機械制御部８は従来装置のものと同一である。第
１速度推定部９において、推定速度ｗを次のように生成
する。ただし、ｓは微分演算子、Ｒｑはｑ軸等価抵抗、
Ｌｑはｑ軸等価インタクタンスを示す。Ｌｑ１、Ｌｑ２
は電流オブザーバのゲインであり、極配置で設定すれば
よい。ただし、Ｉｑｏｂはｑ軸推定電流、Ｖｑｏｂはｑ
軸推定電圧外乱。 Ｉｑｏｂ*ｓ＝−Ｒｑ*Ｉｑｏｂ／Ｌｑ+Ｌｑ１*（Ｉｑ−Ｉｑｏｂ） +（Ｖｑｏｂ＋Ｖｑｒｅｆ）／Ｌｑ （３） Ｖｑｏｂ*ｓ＝Ｌｑ２*（Ｉｑｆｂ−Ｉｑｏｂ） （４） ｗ＝―Ｖｑｏｂ／φ （５） この第１の実施の形態の同期電動機の制御装置によれ
ば、微分器１１の代わりに、第１速度推定部で前記ｑ軸
実電流Ｉｑと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて
推定速度ｗを推定することによって、推定速度ｗの精度
は実位置θの分解能などに直接依存しなくなる。従っ
て、サンプリングタイムが短縮される際も、エンコーダ
の分解能を上げなくても、良好な即応性及びロバスト性
を得られる。
期電動機の制御装置および制御方法について図１に基づ
いて説明する。以下、同期電動機の制御装置は同期電動
機の制御方法の一実施形態である。図１に示すように、
この実施の形態の同期電動機の制御装置は、電力変換回
路４により給電される同期電動機１が実指令θｒｅｆに
近づくように、前記電力変換回路４に適切な実電圧指令
Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する同期電
動機の制御装置であって、前記同期電動機１の実位置θ
を提供する実位置観測器２と、前記同期電動機１の２相
以上の電流を観測し、実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを提供す
る実電流観測部３と、前記実位置θと実電流Ｉｕ、Ｉ
ｖ、Ｉｗとに基づいて前記同期電動機の回転子磁束ベク
トルに同期して回転する回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄ
及びｑ軸実電流Ｉｑに変換する第１座標変換回路６と、
前記実指令θｒｅｆと前記同期電動機の回転子の実位置
θと推定速度ｗとに基づいて機械制御演算を行い、トル
ク指令Ｔｒｅｆを提供する機械制御部８と、前記トルク
指令Ｔｒｅｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電流Ｉ
ｑと前記実位置θとに基づいて電流制御演算を行い、ｄ
軸電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを提
供する電流制御部７と、前記実位置θと前記ｄ軸電圧指
令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づい
て実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提
供する第２座標変換回路５と、前記ｑ軸実電流Ｉｑと前
記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定速度ｗを推
定する第１速度推定部９とから構成されている。同期電
動機１、実位置観測器２、実電流観測部３、電力変換回
路４、第２座標変換器５、第１座標変換器６、電流制御
部７、機械制御部８は従来装置のものと同一である。第
１速度推定部９において、推定速度ｗを次のように生成
する。ただし、ｓは微分演算子、Ｒｑはｑ軸等価抵抗、
Ｌｑはｑ軸等価インタクタンスを示す。Ｌｑ１、Ｌｑ２
は電流オブザーバのゲインであり、極配置で設定すれば
よい。ただし、Ｉｑｏｂはｑ軸推定電流、Ｖｑｏｂはｑ
軸推定電圧外乱。 Ｉｑｏｂ*ｓ＝−Ｒｑ*Ｉｑｏｂ／Ｌｑ+Ｌｑ１*（Ｉｑ−Ｉｑｏｂ） +（Ｖｑｏｂ＋Ｖｑｒｅｆ）／Ｌｑ （３） Ｖｑｏｂ*ｓ＝Ｌｑ２*（Ｉｑｆｂ−Ｉｑｏｂ） （４） ｗ＝―Ｖｑｏｂ／φ （５） この第１の実施の形態の同期電動機の制御装置によれ
ば、微分器１１の代わりに、第１速度推定部で前記ｑ軸
実電流Ｉｑと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて
推定速度ｗを推定することによって、推定速度ｗの精度
は実位置θの分解能などに直接依存しなくなる。従っ
て、サンプリングタイムが短縮される際も、エンコーダ
の分解能を上げなくても、良好な即応性及びロバスト性
を得られる。
【０００８】この発明の第２の実施の形態の同期電動機
の制御装置および制御方法について図２に基づいて説明
する。以下、同期電動機の制御装置は同期電動機の制御
方法の一実施形態である。図２に示すように、この実施
の形態の同期電動機の制御装置は電力変換回路４により
給電される同期電動機１が実指令θｒｅｆに近づくよう
に、前記電力変換回路４に適切な実電圧指令Ｖｕｒｅ
ｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する同期電動機の制
御装置であって、前記同期電動機１の実位置θを提供す
る実位置観測器２と、前記同期電動機１の２相以上の電
流を観測し、実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを提供する実電流
観測部３と、前記実位置θと実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗと
に基づいて前記同期電動機の回転子磁束ベクトルに同期
して回転する回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸実
電流Ｉｑに変換する第１座標変換回路６と、前記実指令
θｒｅｆと前記同期電動機の回転子の実位置θと推定速
度ｗとに基づいて機械制御演算を行い、トルク指令Ｔｒ
ｅｆを提供する機械制御部８と、前記トルク指令Ｔｒｅ
ｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記実
位置θとに基づいて電流制御演算を行い、ｄ軸電圧指令
Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを提供する電流
制御部７と、前記実位置θと前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅ
ｆと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて実電圧指
令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する第２
座標変換回路５と、前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電
流Ｉｑと前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸電圧指
令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定速度ｗを推定する第２速
度推定部１０とから構成されている。第２速度推定部１
０において、推定速度ｗを次のように生成する。ただ
し、Ｒｄはｄ軸等価抵抗、Ｌｄはｄ軸等価インタクタン
スを示す。Ｌｄ１、Ｌｄ２は電流オブザーバのゲインで
あり、極配置で設定すればよい。Ｉｄｏｂはｄ軸推定電
流、Ｖｄｏｂはｄ軸推定電圧外乱。 Ｉｄｏｂ*ｓ＝−Ｒｄ*Ｉｄｏｂ／Ｌｄ+Ｌｄ１*（Ｉｄ−Ｉｄｏｂ） −ｗ*Ｉｑｏｂ*Ｌｑ／Ｌｄ+（Ｖｄｒｅｆ＋Ｖｄｏｂ）／Ｌｄ （６） Ｖｄｏｂ*ｓ＝Ｌｄ２*（Ｉｄ−Ｉｄｏｂ） （７） Ｉｑｏｂ*ｓ＝−Ｒｑ*Ｉｑｏｂ／Ｌｑ+Ｌｑ１*（Ｉｑ−Ｉｑｏｂ） ＋ｗ*Ｉｄｏｂ*Ｌｄ／Ｌｑ＋（Ｖｑｏｂ＋Ｖｑｒｅｆ）／Ｌｑ （８） Ｖｑｏｂ*ｓ＝Ｌｑ２*（Ｉｑ−Ｉｑｏｂ） （９） ｗ＝―Ｖｑｏｂ／φ （１０）
の制御装置および制御方法について図２に基づいて説明
する。以下、同期電動機の制御装置は同期電動機の制御
方法の一実施形態である。図２に示すように、この実施
の形態の同期電動機の制御装置は電力変換回路４により
給電される同期電動機１が実指令θｒｅｆに近づくよう
に、前記電力変換回路４に適切な実電圧指令Ｖｕｒｅ
ｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する同期電動機の制
御装置であって、前記同期電動機１の実位置θを提供す
る実位置観測器２と、前記同期電動機１の２相以上の電
流を観測し、実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを提供する実電流
観測部３と、前記実位置θと実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗと
に基づいて前記同期電動機の回転子磁束ベクトルに同期
して回転する回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸実
電流Ｉｑに変換する第１座標変換回路６と、前記実指令
θｒｅｆと前記同期電動機の回転子の実位置θと推定速
度ｗとに基づいて機械制御演算を行い、トルク指令Ｔｒ
ｅｆを提供する機械制御部８と、前記トルク指令Ｔｒｅ
ｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記実
位置θとに基づいて電流制御演算を行い、ｄ軸電圧指令
Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを提供する電流
制御部７と、前記実位置θと前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅ
ｆと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて実電圧指
令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する第２
座標変換回路５と、前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電
流Ｉｑと前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸電圧指
令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定速度ｗを推定する第２速
度推定部１０とから構成されている。第２速度推定部１
０において、推定速度ｗを次のように生成する。ただ
し、Ｒｄはｄ軸等価抵抗、Ｌｄはｄ軸等価インタクタン
スを示す。Ｌｄ１、Ｌｄ２は電流オブザーバのゲインで
あり、極配置で設定すればよい。Ｉｄｏｂはｄ軸推定電
流、Ｖｄｏｂはｄ軸推定電圧外乱。 Ｉｄｏｂ*ｓ＝−Ｒｄ*Ｉｄｏｂ／Ｌｄ+Ｌｄ１*（Ｉｄ−Ｉｄｏｂ） −ｗ*Ｉｑｏｂ*Ｌｑ／Ｌｄ+（Ｖｄｒｅｆ＋Ｖｄｏｂ）／Ｌｄ （６） Ｖｄｏｂ*ｓ＝Ｌｄ２*（Ｉｄ−Ｉｄｏｂ） （７） Ｉｑｏｂ*ｓ＝−Ｒｑ*Ｉｑｏｂ／Ｌｑ+Ｌｑ１*（Ｉｑ−Ｉｑｏｂ） ＋ｗ*Ｉｄｏｂ*Ｌｄ／Ｌｑ＋（Ｖｑｏｂ＋Ｖｑｒｅｆ）／Ｌｑ （８） Ｖｑｏｂ*ｓ＝Ｌｑ２*（Ｉｑ−Ｉｑｏｂ） （９） ｗ＝―Ｖｑｏｂ／φ （１０）
【０００９】この第２の実施の形態の同期電動機の制御
装置によれば、微分器１１の代わりに、第２速度推定部
１０で前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記
ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆ
とに基づいて推定速度ｗを推定することによって、推定
速度ｗの精度は実位置θの分解能などに直接依存しなく
なる。従って、サンプリングタイムが短縮される際も、
エンコーダの分解能を上げなくても、良好な即応性及び
ロバスト性を得られる。また、第２速度推定部１０は、
第１速度推定部９よりも、推定速度ｗの推定精度がより
高くなるので、機械制御部の制御ゲインをより高く設定
することができる。
装置によれば、微分器１１の代わりに、第２速度推定部
１０で前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記
ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆ
とに基づいて推定速度ｗを推定することによって、推定
速度ｗの精度は実位置θの分解能などに直接依存しなく
なる。従って、サンプリングタイムが短縮される際も、
エンコーダの分解能を上げなくても、良好な即応性及び
ロバスト性を得られる。また、第２速度推定部１０は、
第１速度推定部９よりも、推定速度ｗの推定精度がより
高くなるので、機械制御部の制御ゲインをより高く設定
することができる。
【００１０】
【発明の効果】請求項１記載の同期電動機の制御方法に
よれば、第１速度推定部で前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｑ
軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定速度ｗを推定す
ることによって、推定速度ｗの精度は実位置θの分解能
などに直接依存しなくなる。従って、サンプリングタイ
ムが短縮される際も、エンコーダの分解能を上げなくて
も、良好な即応性及びロバスト性を得られる。請求項２
記載の同期電動機の制御方法によれば、ｄ軸実電流Ｉｄ
とｑ軸実電流Ｉｑとｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧
指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定速度ｗを推定すること
によって、推定速度ｗの精度は実位置θの分解能などに
直接依存しなくなる。従って、サンプリングタイムが短
縮される際も、エンコーダの分解能を上げなくても、良
好な即応性及びロバスト性を得られる。また、ｄ軸実電
流Ｉｄとｑ軸実電流Ｉｑとｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ
軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを利用することによって、推定
速度ｗの推定精度がより高くなるので、機械制御部の制
御ゲインをより高く設定することができる。請求項３記
載の同期電動機の制御装置によれば、微分器１１の代わ
りに、第１速度推定部で前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｑ軸
電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定速度ｗを推定する
ことによって、推定速度ｗの精度は実位置θの分解能な
どに直接依存しなくなる。従って、サンプリングタイム
が短縮される際も、エンコーダの分解能を上げなくて
も、良好な即応性及びロバスト性を得られる。請求項４
記載の同期電動機の制御装置によれば、微分器１１の代
わりに、第２速度推定部１０で前記ｄ軸実電流Ｉｄと前
記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記
ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定速度ｗを推定
することによって、推定速度ｗの精度は実位置θの分解
能などに直接依存しなくなる。従って、サンプリングタ
イムが短縮される際も、エンコーダの分解能を上げなく
ても、良好な即応性及びロバスト性を得られる。また、
第２速度推定部１０は、第１速度推定部９よりも、推定
速度ｗの推定精度がより高くなるので、機械制御部の制
御ゲインをより高く設定することができる。
よれば、第１速度推定部で前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｑ
軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定速度ｗを推定す
ることによって、推定速度ｗの精度は実位置θの分解能
などに直接依存しなくなる。従って、サンプリングタイ
ムが短縮される際も、エンコーダの分解能を上げなくて
も、良好な即応性及びロバスト性を得られる。請求項２
記載の同期電動機の制御方法によれば、ｄ軸実電流Ｉｄ
とｑ軸実電流Ｉｑとｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧
指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定速度ｗを推定すること
によって、推定速度ｗの精度は実位置θの分解能などに
直接依存しなくなる。従って、サンプリングタイムが短
縮される際も、エンコーダの分解能を上げなくても、良
好な即応性及びロバスト性を得られる。また、ｄ軸実電
流Ｉｄとｑ軸実電流Ｉｑとｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ
軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを利用することによって、推定
速度ｗの推定精度がより高くなるので、機械制御部の制
御ゲインをより高く設定することができる。請求項３記
載の同期電動機の制御装置によれば、微分器１１の代わ
りに、第１速度推定部で前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｑ軸
電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定速度ｗを推定する
ことによって、推定速度ｗの精度は実位置θの分解能な
どに直接依存しなくなる。従って、サンプリングタイム
が短縮される際も、エンコーダの分解能を上げなくて
も、良好な即応性及びロバスト性を得られる。請求項４
記載の同期電動機の制御装置によれば、微分器１１の代
わりに、第２速度推定部１０で前記ｄ軸実電流Ｉｄと前
記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記
ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて推定速度ｗを推定
することによって、推定速度ｗの精度は実位置θの分解
能などに直接依存しなくなる。従って、サンプリングタ
イムが短縮される際も、エンコーダの分解能を上げなく
ても、良好な即応性及びロバスト性を得られる。また、
第２速度推定部１０は、第１速度推定部９よりも、推定
速度ｗの推定精度がより高くなるので、機械制御部の制
御ゲインをより高く設定することができる。
【図１】この発明の第1の実施の形態の同期電動機の制
御装置の構成を示すブロック図である。
御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の第２の実施の形態の同期電動機の制
御装置の構成を示すブロック図である。
御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】従来の同期電動機の制御装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
１：同期電動機
２：実位置観測器
３：実電流観測部
４：電力変換回路
５：第２座標変換器
６：第１座標変換器
７：電流制御部
８：機械制御部
９：第１速度推定部
１０：第２速度推定部
１１：微分器
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H560 AA07 BB04 DA07 DB12 DC12
EB01 RR03 UA01 XA02 XA04
XA05 XA12 XA13
5H576 AA17 BB09 DD02 DD07 EE01
EE11 FF07 GG01 GG02 GG04
HB02 JJ03 JJ04 JJ08 LL14
LL15 LL22 LL41
Claims (4)
- 【請求項１】 電力変換回路により給電される同期電動
機が実指令θｒｅｆに近づくように、前記電力変換回路
に適切な実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅ
ｆを提供する同期電動機の制御方法において、 前記実指令θｒｅｆと前記同期電動機の回転子の実位置
θと推定速度ｗとに基づいて機械制御演算を行い、トル
ク指令Ｔｒｅｆを提供し、 同期電動機の回転子の実位置θを用いて、同期電動機に
流れる電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを回転子磁束ベクトルに同
期して回転する回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸
実電流Ｉｑに変換し、 前記実位置θと前記トルク指令Ｔｒｅｆと前記ｄ軸実電
流Ｉｄと前記ｑ軸実電流Ｉｑとに基づいて電流制御演算
を行い、ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒ
ｅｆとを提供し、 前記実位置θを用いて、前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと
前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを実電圧指令Ｖｕｒｅ
ｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆに変換し、 前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに
基づいて推定速度ｗを推定することを特徴とする同期電
動機の制御方法。 - 【請求項２】 電力変換回路により給電される同期電動
機が実指令θｒｅｆに近づくように、前記電力変換回路
に適切な実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅ
ｆを提供する同期電動機の制御方法において、 前記実指令θｒｅｆと前記同期電動機の回転子の実位置
θと推定速度ｗとに基づいて機械制御演算を行い、トル
ク指令Ｔｒｅｆを提供し、 同期電動機の回転子の実位置θを用いて、同期電動機に
流れる電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを回転子磁束ベクトルに同
期して回転する回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸
実電流Ｉｑに変換し、 前記実位置θと前記トルク指令Ｔｒｅｆと前記ｄ軸実電
流Ｉｄと前記ｑ軸実電流Ｉｑとに基づいて電流制御演算
を行い、ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒ
ｅｆとを提供し、 前記実位置θを用いて、前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと
前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとを実電圧指令Ｖｕｒｅ
ｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆに変換し、 前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｄ軸電
圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基
づいて推定速度ｗを推定することを特徴とする同期電動
機の制御方法。 - 【請求項３】 電力変換回路４により給電される同期電
動機１が実指令θｒｅｆに近づくように、前記電力変換
回路４に適切な実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖ
ｗｒｅｆを提供する同期電動機の制御装置において、 前記同期電動機１の実位置θを提供する実位置観測器２
と、 前記同期電動機１の２相以上の電流を観測し、実電流Ｉ
ｕ、Ｉｖ、Ｉｗを提供する実電流観測部３と、 前記実位置θと実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗとに基づいて前
記同期電動機の回転子磁束ベクトルに同期して回転する
回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸実電流Ｉｑに変
換する第１座標変換回路６と、 前記実指令θｒｅｆと前記同期電動機の回転子の実位置
θと推定速度ｗとに基づいて機械制御演算を行い、トル
ク指令Ｔｒｅｆを提供する機械制御部８と、 前記トルク指令Ｔｒｅｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ
軸実電流Ｉｑと前記実位置θとに基づいて電流制御演算
を行い、ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒ
ｅｆとを提供する電流制御部７と、 前記実位置θと前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸
電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて実電圧指令Ｖｕｒｅ
ｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する第２座標変換回
路５と、 前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに
基づいて推定速度ｗを推定する第１速度推定部９と、を
有することを特徴とする同期電動機の制御装置。 - 【請求項４】 電力変換回路４により給電される同期電
動機１が実指令θｒｅｆに近づくように、前記電力変換
回路４に適切な実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖ
ｗｒｅｆを提供する同期電動機の制御装置において、 前記同期電動機１の実位置θを提供する実位置観測器２
と、 前記同期電動機１の２相以上の電流を観測し、実電流Ｉ
ｕ、Ｉｖ、Ｉｗを提供する実電流観測部３と、 前記実位置θと実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗとに基づいて前
記同期電動機の回転子磁束ベクトルに同期して回転する
回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸実電流Ｉｑに変
換する第１座標変換回路６と、 前記実指令θｒｅｆと前記同期電動機の回転子の実位置
θと推定速度ｗとに基づいて機械制御演算を行い、トル
ク指令Ｔｒｅｆを提供する機械制御部８と、 前記トルク指令Ｔｒｅｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ
軸実電流Ｉｑと前記実位置θとに基づいて電流制御演算
を行い、ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆとｑ軸電圧指令Ｖｑｒ
ｅｆとを提供する電流制御部７と、 前記実位置θと前記ｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸
電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて実電圧指令Ｖｕｒｅ
ｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する第２座標変換回
路５と、 前記ｄ軸実電流Ｉｄと前記ｑ軸実電流Ｉｑと前記ｄ軸電
圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基
づいて推定速度ｗを推定する第２速度推定部１０と、を
有することを特徴とする同期電動機の制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001209395A JP2003033074A (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | 同期電動機の制御方法及び制御装置 |
| EP20020745819 EP1411629A1 (en) | 2001-07-04 | 2002-07-03 | Method and device for controlling currents of synchronous motor |
| US10/482,392 US6850030B2 (en) | 2001-07-04 | 2002-07-03 | Method and device for controlling currents of synchronous motor |
| KR10-2004-7000067A KR20040019323A (ko) | 2001-07-04 | 2002-07-03 | 동기 전동기의 전류 제어 방법 및 제어 장치 |
| CNA028134605A CN1522487A (zh) | 2001-07-04 | 2002-07-03 | 同步电机的电流控制方法和控制装置 |
| PCT/JP2002/006746 WO2003005556A1 (fr) | 2001-07-04 | 2002-07-03 | Procede et dispositif de controle des courants de moteurs synchrones |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001209395A JP2003033074A (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | 同期電動機の制御方法及び制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003033074A true JP2003033074A (ja) | 2003-01-31 |
Family
ID=19045053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001209395A Pending JP2003033074A (ja) | 2001-07-04 | 2001-07-10 | 同期電動機の制御方法及び制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003033074A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6850030B2 (en) * | 2001-07-04 | 2005-02-01 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Method and device for controlling currents of synchronous motor |
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2001
- 2001-07-10 JP JP2001209395A patent/JP2003033074A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6850030B2 (en) * | 2001-07-04 | 2005-02-01 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Method and device for controlling currents of synchronous motor |
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