JP2003088165A - Initial magnetic pole estimator for ac synchronous motor - Google Patents
Initial magnetic pole estimator for ac synchronous motorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、リニアと回転機を
含んだＡＣ同期モータに関し、特に磁極センサを使用せ
ずにＡＣ同期モータの初期磁極推定を行うことに関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC synchronous motor including a linear motor and a rotating machine, and more particularly to performing initial magnetic pole estimation of the AC synchronous motor without using a magnetic pole sensor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＡＣ同期モータは起動するときに磁極検
出器から検出した初期磁極位置の情報が必要であり、初
期磁極位置の情報を基にしてＡＣ同期モータを制御して
いる。初期磁極位置の情報がＡＣ同期モータの実際磁極
と最大に±９０°ずれた最悪の場合にはトルクが発生し
ないため、ＡＣ同期モータが動かないという問題が生じ
る。このような理由から、ＡＣ同期モータにおいて正確
な初期磁極位置の情報は重要であり、正確な初期磁極位
置の情報を得るためにＡＣ同期モータの初期磁極推定方
法がいろいろ工夫されている。初期磁極位置と発生トル
ク（以下、リニアモータの推力もトルクとして示す）と
の関係を式（１）と図１５で示している。
Ｔe＝ Ｔm × ｃｏｓθerror （
１）
ここで、Ｔeは発生トルク、Ｔmはトルクの最大値、θer
rorは実際磁極とずれた初期磁極位置である。従来技術
特願平2000-7987は、同じ指令速度を２度入力して、１
回目はｑ軸電流のみで制御し、２回目はｄ軸電流のみで
制御する。そのときの速度一定時のｑ軸電流とｄ軸電流
の大きさの比より、初期磁極位置を推定している。2. Description of the Related Art An AC synchronous motor needs information on an initial magnetic pole position detected by a magnetic pole detector when it is started, and controls the AC synchronous motor based on the information on the initial magnetic pole position. In the worst case where the information of the initial magnetic pole position deviates from the actual magnetic pole of the AC synchronous motor by ± 90 ° at the maximum, no torque is generated, so that the AC synchronous motor does not move. For this reason, accurate information on the initial magnetic pole position is important in the AC synchronous motor, and various methods for estimating the initial magnetic pole of the AC synchronous motor have been devised to obtain accurate information on the initial magnetic pole position. The relationship between the initial magnetic pole position and the generated torque (hereinafter, the thrust of the linear motor is also shown as torque) is shown in equation (1) and FIG. Te = Tm × cos θerror (1) where Te is the generated torque, Tm is the maximum torque value, and θer
ror is the initial magnetic pole position that is offset from the actual magnetic pole. In the prior art Japanese Patent Application No. 2000-7987, the same command speed is input twice and
The second time is controlled only by the q-axis current, and the second time is controlled only by the d-axis current. At that time, the initial magnetic pole position is estimated from the ratio of the magnitudes of the q-axis current and the d-axis current when the speed is constant.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術
は、実際の初期磁極位置が０°〜２７０°の範囲にある
場合は、指令トルクの符号とモータの発生トルクの符号
が逆向きになり、モータが暴走してしまうので、初期磁
極位置推定ができないという問題があった。そこで、本
発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その
目的は１）実際の初期磁極位置がどのような場合でも初
期磁極推定を行うことができること、２）モータが暴走
しても、瞬時に暴走（垂直応用分野の場合は落下）を止
めることができるようにすることにある。モータが暴走
した場合、瞬時に指令速度をゼロにし、ブレーキ付きモ
ータの場合はブレーキをかけ、モータが停止するまでの
間、デフォルト初期磁極位置に＋１８０°することによ
り逆向きに電流を流してモータの暴走（垂直応用分野の
場合は落下）を防ぐ。モータが停止したのを確認して、
デフォルト初期磁極に＋９０°（もしくは−９０°）す
ることにより、初期磁極推定が可能な磁極位置関係にし
て、最初から初期磁極推定をやり直す。以上により、モ
ータが暴走しても瞬時にモータの暴走を止め、実際の初
期磁極位置がどのような場合でも、最悪３回の失敗で初
期磁極推定を終了することができる。However, in the prior art, when the actual initial magnetic pole position is in the range of 0 ° to 270 °, the sign of the command torque and the sign of the torque generated by the motor are opposite to each other. Since the motor runs away, there is a problem that the initial magnetic pole position cannot be estimated. Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to 1) be able to perform initial magnetic pole estimation regardless of the actual initial magnetic pole position, and 2) runaway the motor. The goal is to be able to stop the runaway (fall in the case of vertical application) instantly. When the motor runs out of control, the command speed is instantly set to zero, and in the case of a motor with a brake, the brake is applied. Until the motor stops, + 180 ° is applied to the default initial magnetic pole position so that current flows in the opposite direction To prevent runaway (fall in the case of vertical application). Make sure the motor has stopped,
By setting the default initial magnetic pole to + 90 ° (or −90 °), the initial magnetic pole can be estimated so that the initial magnetic pole can be estimated, and the initial magnetic pole can be estimated again from the beginning. As described above, even if the motor runs out of control, the runaway of the motor is instantaneously stopped, and no matter what the actual initial magnetic pole position is, the initial magnetic pole estimation can be ended with three worst failures.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、ＡＣ同期モータを駆動するＰＷＭ電力変
換手段と、前記ＡＣ同期モータの３相電流を検出する３
相電流検出手段と、前記ＡＣ同期モータの電気角を検出
する電気角検出手段と、前記検出電気角を用いて３相検
出電流から２相検出電流への３相／２相座標変換を行う
３相／２相座標変換計算手段と、前記検出電気角から検
出速度を計算する検出速度演算手段と、ｑ軸指令電流と
ｄ軸指令電流で構成された２相指令電流から前記２相検
出電流を差し引いて電流誤差を計算する電流誤差演算手
段と、前記電流誤差に電流比例積分ゲインを掛けて２相
指令電圧を計算する電流比例積分構成部と、前記検出電
気角を用いて前記２相指令電圧から３相指令電圧への２
相／３相座標変換を行う２相／３相座標変換計算手段
と、前記３相指令電圧と搬送波を比較してＰＷＭゲート
パルスを演算するＰＷＭゲートパルス演算手段と、前記
ＰＷＭゲートパルスを入力して直流電圧を任意の交流電
圧に変換する前記ＰＷＭ電力変換手段であって、ＡＣ同
期モータの初期磁極を計算する磁極推定手段を備えたＡ
Ｃ同期モータの初期磁極推定装置において、任意設定の
現在初期磁極位置をゼロに設定するデフォルト初期磁極
設定手段と、指令速度として２周期の有限繰り返し波形
を発生する指令速度波形生成手段と、前記指令速度から
前記検出速度を差し引いて速度誤差を計算する速度誤差
演算手段と、前記速度誤差に速度比例積分ゲインを乗じ
て指令トルクを計算する速度比例積分構成部と、前記指
令速度が第１周期目になった場合はｑ軸制御モード、第
２周期目になった場合はｄ軸制御モードに切り換えを行
うｄｑモードスイッチと、前記ｑ軸制御モードを選択し
た場合は前記ｑ軸指令電流に前記指令トルクを入力し、
ｄ軸指令電流にゼロを入力した後、前記指令速度が正の
一定速度区間にあるかどうかの判断を行う一定速度判断
手段と、前記指令速度が前記正の一定速度区間に入った
場合にはｑ軸メモリに一定量の瞬時ｑ軸指令電流を記憶
するｑ軸指令記憶手段と、前記ｄ軸制御モードを選択し
た場合は前記ｑ軸指令電流にゼロを入力し、前記ｄ軸指
令電流に前記指令トルクを入力した後、前記指令速度が
正の一定速度区間にあるかどうかの判断を行う一定速度
判断手段と、前記指令速度が前記正の一定速度区間に入
った場合には前記ｑ軸メモリから呼び出した瞬時ｑ軸呼
び出し指令電流と前記ｄ軸指令電流の情報を用いて瞬時
推定初期磁極を計算する瞬時推定初期磁極演算手段と、
前記瞬時推定初期磁極から平均推定初期磁極を計算する
平均推定初期磁極演算手段と、前記瞬時推定初期磁極か
らローパスフィルタでフィルタ推定初期磁極を計算する
フィルタ推定初期磁極演算手段と、前記瞬時推定初期磁
極と前記平均推定初期磁極と前記フィルタ推定初期磁極
の内一つを任意推定初期磁極として選択するように設け
た推定初期磁極オプションスイッチと、前記任意推定初
期磁極を前期デフォルト初期磁極設定手段で設定された
前期デフォルト初期磁極に加えて補正初期磁極を演算す
る補正初期磁極演算手段とを有することを特徴とする。In order to solve the above problems, the present invention provides a PWM power conversion means for driving an AC synchronous motor and a three-phase current detecting means for detecting a three-phase current of the AC synchronous motor.
Phase current detection means, electrical angle detection means for detecting the electrical angle of the AC synchronous motor, and three-phase / two-phase coordinate conversion from three-phase detected current to two-phase detected current using the detected electrical angle 3 Phase / two-phase coordinate conversion calculation means, detection speed calculation means for calculating detection speed from the detected electrical angle, and two-phase detection current from two-phase command current composed of q-axis command current and d-axis command current A current error calculating means for subtracting and calculating a current error, a current proportional-integral component for calculating a two-phase command voltage by multiplying the current error by a current proportional-integral gain, and the two-phase command voltage using the detected electrical angle. 2 to 3 phase command voltage
Two-phase / three-phase coordinate conversion calculation means for performing three-phase / three-phase coordinate conversion, PWM gate pulse calculation means for calculating a PWM gate pulse by comparing the three-phase command voltage with a carrier wave, and the PWM gate pulse are input. A PWM power conversion means for converting a DC voltage into an arbitrary AC voltage by means of magnetic pole estimation means for calculating an initial magnetic pole of an AC synchronous motor.
In an initial magnetic pole estimating device for a C-synchronous motor, a default initial magnetic pole setting means for setting an arbitrarily set current initial magnetic pole position to zero, a command speed waveform generating means for generating a finite repetitive waveform of two cycles as a command speed, and the command A speed error calculating means for calculating the speed error by subtracting the detected speed from the speed, a speed proportional integral component for calculating the command torque by multiplying the speed error by a speed proportional integral gain, and the command speed being the first cycle. If the q-axis control mode is selected, the q-axis control mode is switched to. If the second cycle is reached, the d-axis control mode is switched to the d-axis control mode. Enter the torque,
After inputting zero to the d-axis command current, a constant speed judging means for judging whether the command speed is in the positive constant speed section, and when the command speed enters the positive constant speed section, q-axis command storage means for storing a fixed amount of instantaneous q-axis command current in the q-axis memory, and when the d-axis control mode is selected, zero is input to the q-axis command current and the d-axis command current is A constant speed determining means for determining whether or not the command speed is in the positive constant speed section after inputting the command torque; and the q-axis memory when the command speed enters the positive constant speed section. An instantaneous estimated initial magnetic pole calculating means for calculating an instantaneous estimated initial magnetic pole by using the information of the instantaneous q-axis calling command current and the d-axis command current called from
An average estimated initial magnetic pole calculation means for calculating an average estimated initial magnetic pole from the instantaneous estimated initial magnetic pole, a filter estimated initial magnetic pole calculation means for calculating a filter estimated initial magnetic pole with a low pass filter from the instantaneous estimated initial magnetic pole, and the instantaneous estimated initial magnetic pole. And an estimated initial magnetic pole option switch provided to select one of the average estimated initial magnetic pole and the filter estimated initial magnetic pole as the arbitrary estimated initial magnetic pole, and the arbitrary estimated initial magnetic pole is set by the default initial magnetic pole setting means. In addition to the default initial magnetic pole in the previous term, it has a corrected initial magnetic pole calculating means for calculating a corrected initial magnetic pole.
【０００５】また、モータの初期磁極位置によっては、
指令トルク（推力）とモータの発生トルク（推力）の向
きが逆向きの時があり、その場合モータが暴走するの
で、暴走したら瞬時に指令速度をゼロにしモータが停止
したのを確認して、デフォルト初期磁極に９０°足し
て、最初から初期磁極推定をやり直すことを特徴とす
る。また、モータの初期磁極位置によっては、指令トル
ク（推力）とモータの発生トルク（推力）の向きが逆向
きの時があり、その場合モータが暴走するので、暴走し
たら瞬時に指令速度をゼロにしモータが停止したのを確
認して、デフォルト初期磁極から９０°引いて、最初か
ら初期磁極推定をやり直すことを特徴とする。また、モ
ータが暴走した場合、瞬時に指令速度をゼロにし、ブレ
ーキがある場合ブレーキを掛けてモータの暴走（垂直応
用分野の場合は落下）を防ぐことを特徴とする。また、
モータが暴走した場合、前記ブレーキが利くまでのタイ
ムラグの間だけ、指令速度をゼロにして、デフォルト初
期磁極位置を１８０°反転させることにより電流を逆向
きに流して、モータの暴走（垂直応用分野の場合は落
下）を防ぐことを特徴とする。また、ブレーキが付いて
いないモータが暴走した場合、指令速度をゼロにして、
デフォルト初期磁極位置を１８０°反転させることによ
り電流を逆向きに流して、モータの暴走（垂直応用分野
の場合は落下）を防ぐことを特徴とする。Further, depending on the initial magnetic pole position of the motor,
There are times when the direction of the command torque (thrust) and the direction of the torque (thrust) generated by the motor are opposite, and in that case the motor runs out of control, so if there is a runaway, immediately set the command speed to zero and confirm that the motor has stopped. It is characterized by adding 90 ° to the default initial magnetic pole and redoing the initial magnetic pole estimation from the beginning. In addition, depending on the initial magnetic pole position of the motor, the command torque (thrust) and the generated torque (thrust) of the motor may be in opposite directions. In that case, the motor will run out of control. It is characterized in that it is confirmed that the motor has stopped, 90 ° is subtracted from the default initial magnetic pole, and the initial magnetic pole estimation is performed again from the beginning. In addition, when the motor runs out of control, the command speed is instantly set to zero, and when there is a brake, the brake is applied to prevent runaway of the motor (fall in the case of vertical application field). Also,
When the motor runs out of control, the command speed is set to zero and the default initial magnetic pole position is reversed by 180 ° to flow the current in the opposite direction only during the time lag until the brake is applied, and the motor goes out of control (vertical application field). In case of fall) is characterized by preventing. Also, if the motor without the brake runs out of control, set the command speed to zero,
By reversing the default initial magnetic pole position by 180 °, a current is made to flow in the opposite direction to prevent the motor from running away (falling in the case of vertical application).
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図１は本発明の実施例の形態に係るｄｑ
電流制御（ベクトル電流制御）によるＡＣ同期モータの
電流制御ブロック図である。図２，３は本発明の実施例
の形態に係るＡＣ同期モータの初期磁極推定方法に関す
るブロック図である。図４は図２，３の推定初期磁極演
算手段１０の詳細な初期磁極推定第１演算手段に関する
ブロック図である。図５は図２，３の推定初期磁極演算
手段１０の詳細な初期磁極推定第２演算手段に関するブ
ロック図である。図６〜図８は本発明の実施例の形態に
係る指令速度用２周期の有限繰り返し波形に関する図
で、図６は長方形波形の指令速度パターン（水平軸応用
分野に適用）、図７は台形型波形の指令速度パターン
（水平軸応用分野に適用）、図８はゼロ型波形（図６又
は図７の指令速度のピーク値をゼロに設定した場合の波
形）の指令速度パターン（垂直軸応用分野のみに適用）
である。図９は図２，３に示す初期磁極推定ブロック図
におけるｄｑモードスイッチに関する図である。図１０
及び図１１は本発明の実施例の形態に係るＡＣ同期モー
タの初期磁極推定方法に関する第１フローチャートであ
る。図１２及び図１３は本発明の実施例の形態に係るＡ
Ｃ同期モータの初期磁極推定方法に関する第２フローチ
ャートである。図１４はＰＷＭインバータにおいて、Ｐ
ＷＭゲートパルス発生器に関する制御ブロック図であ
る。図１において、ＡＣ同期モータ１１は初期磁極位置
センサを持たないＡＣ回転モータ又はＡＣリニアモータ
である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows dq according to an embodiment of the present invention.
It is a current control block diagram of the AC synchronous motor by current control (vector current control). 2 and 3 are block diagrams related to an initial magnetic pole estimation method for an AC synchronous motor according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram relating to the detailed initial magnetic pole estimation first calculating means of the estimated initial magnetic pole calculating means 10 of FIGS. FIG. 5 is a block diagram relating to the detailed initial magnetic pole estimation second calculating means of the estimated initial magnetic pole calculating means 10 of FIGS. 6 to 8 are diagrams regarding a finite repetitive waveform of two cycles for command speed according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a command speed pattern of rectangular waveform (applied to the application field of horizontal axis), and FIG. 7 is a trapezoid. -Shaped waveform command speed pattern (applied to horizontal axis application field), FIG. 8 shows zero-type waveform (waveform when peak value of command speed in FIG. 6 or FIG. 7 is set to zero) command speed pattern (vertical axis application) (Applies only to fields)
Is. FIG. 9 is a diagram relating to the dq mode switch in the initial magnetic pole estimation block diagrams shown in FIGS. Figure 10
FIG. 11 and FIG. 11 are first flowcharts of the initial magnetic pole estimation method for the AC synchronous motor according to the embodiment of the present invention. FIG. 12 and FIG. 13 show A according to the embodiment of the present invention.
It is the 2nd flow chart about the initial magnetic pole presumption method of a C synchronous motor. FIG. 14 shows a PWM inverter with P
It is a control block diagram regarding a WM gate pulse generator. In FIG. 1, the AC synchronous motor 11 is an AC rotary motor or an AC linear motor having no initial magnetic pole position sensor.
【０００７】本発明の実施の形態は、図１に示すＡＣ同
期モータのｄｑ電流制御上で、図２，３〜図５に示す初
期磁極推定方法を行うものである。ＡＣ同期モータのｄ
ｑ電流制御は、図１中のＡＣ同期モータ１１を除く構成
である。即ち、ＰＷＭ電力変換手段１２でＡＣ同期モー
タ１１を駆動し、３相電流検出器１３でＡＣ同期モータ
の３相電流を検出し、電気角検出手段１４でＡＣ同期モ
ータの電気角を検出し、電気角の情報から３相／２相座
標変換計算手段１５で３相検出電流から２相検出電流へ
の３相／２相座標変換を行う。検出速度演算手段で検出
電気角を用いて検出速度ωの演算を行う。２相指令電流
から２相検出電流を差し引いて電流誤差を計算し、電流
比例積分構成部１７で電流誤差に第１の比例積分ゲイン
を掛けて２相指令電圧を計算し、電気角の情報から２相
／３相座標変換計算手段１８で２相指令電圧から３相指
令電圧への２相／３相座標変換を行う。ＰＷＭゲートパ
ルス演算手段で３相指令電圧と搬送波１９を比較してＰ
ＷＭゲートパルスを演算して、ＰＷＭゲートパルスを前
記ＰＷＭ電力変換手段１２に入力して直流電圧２０を任
意の交流電圧に変換することを備える。In the embodiment of the present invention, the initial magnetic pole estimation method shown in FIGS. 2, 3 to 5 is performed on the dq current control of the AC synchronous motor shown in FIG. AC synchronous motor d
The q current control is a configuration excluding the AC synchronous motor 11 in FIG. That is, the PWM power conversion means 12 drives the AC synchronous motor 11, the three-phase current detector 13 detects the three-phase current of the AC synchronous motor, and the electrical angle detection means 14 detects the electrical angle of the AC synchronous motor. Three-phase / two-phase coordinate conversion calculation means 15 performs three-phase / two-phase coordinate conversion from the three-phase detected current to the two-phase detected current from the information on the electrical angle. The detected speed calculating means calculates the detected speed ω using the detected electrical angle. The current error is calculated by subtracting the two-phase detected current from the two-phase command current, and the current proportional-integral configuration unit 17 multiplies the current error by the first proportional-integral gain to calculate the two-phase command voltage. The 2-phase / 3-phase coordinate conversion calculating means 18 performs 2-phase / 3-phase coordinate conversion from the 2-phase command voltage to the 3-phase command voltage. The PWM gate pulse calculation means compares the three-phase command voltage with the carrier wave 19 and P
Computation of a WM gate pulse, inputting the PWM gate pulse to the PWM power conversion means 12, and converting the DC voltage 20 into an arbitrary AC voltage.
【０００８】次に、図２，３のブロック図と図１０及び
図１１の第１フローチャートは本発明の初期磁極推定方
法を示す図である。一例として、指令速度波形生成手段
１０１で生成された一例の波形として２周期の台形型波
形を持つ指令速度パターンを用いて下記のようにＡＣ同
期モータの初期磁極推定処理を説明する。まず、図７で
示す２周期の台形型波形の指令速度パターンを第１周期
目はｔ10〜ｔ20 の区間、第２周期目はｔ20 〜ｔ30 の
区間に分けて、ｔ10 〜ｔ11 とｔ16 〜ｔ21 とｔ26 〜
ｔ30 はゼロ速度区間、ｔ11 〜ｔ12 とｔ13 〜ｔ14 と
ｔ15 〜ｔ16 とｔ21 〜ｔ22 とｔ23 〜ｔ24 とｔ25 〜
ｔ26 とは加・減速区間、ｔ12 〜ｔ13 とｔ14 〜ｔ15
とｔ22 〜ｔ23 とｔ24 〜ｔ25 は一定任意速度区間を表
す。Next, the block diagrams of FIGS. 2 and 3 and the first flow charts of FIGS. 10 and 11 show the initial magnetic pole estimation method of the present invention. As an example, the initial magnetic pole estimation processing of the AC synchronous motor will be described below using a command speed pattern having a trapezoidal waveform of two cycles as an example of the waveform generated by the command speed waveform generation unit 101. First, the command speed pattern of the two-cycle trapezoidal waveform shown in FIG. 7 is divided into a section of t10 to t20 in the first cycle and a section of t20 to t30 in the second cycle, and is divided into t10 to t11 and t16 to t21. t26 ~
t30 is a zero speed section, t11 to t12, t13 to t14, t15 to t16, t21 to t22, t23 to t24 and t25 to.
t26 is the acceleration / deceleration section, t12 to t13 and t14 to t15
And t22 to t23 and t24 to t25 represent a constant arbitrary speed section.
【０００９】ｄｑモード判断手段１０２により指令速度
が第１周期目（ｑ軸制御モード）か第２周期目(ｄ軸制
御モード)かの判断を行い、第１周期目になった場合は
ｑ軸制御モードへ、第２周期になった場合はｄ軸制御モ
ードへの切り替えをｄｑモードスイッチ１０３で行う。
ｑ軸指令電流からｄ軸指令電流への瞬時切り換えが、加
減速及び一定速度区間(ゼロ速度区間の以外)で行った場
合、速度積分による異常現象が起こるため、図７のｔ16
とｔ21 の真中であるｔ20 でｄｑモードスイッチを作
動、切り換わるように設定する。ｑ軸制御モードの場
合、指令速度パターンにおける第１周期目の指令速度か
ら検出速度を差し引いて速度誤差を計算し、速度誤差に
速度比例積分ゲインを乗じて指令トルクを計算して、そ
の指令トルクをｄｑモードスイッチの切り換えでｑ軸指
令電流として入力し、ｄ軸指令電流にはゼロを入力す
る。ｄ軸制御モードの場合、指令速度パターンにおける
第２周期目の指令速度から検出速度を差し引いて速度誤
差を計算し、速度誤差に速度比例積分ゲインを乗じて指
令トルクを計算して、その指令トルクをｄｑモードスイ
ッチの切り換えでｄ軸指令電流として入力し、ｑ軸指令
電流にはゼロを入力する。ｑ軸制御モードでは、速度が
定常状態(正の一定速度区間)であるｔ12 〜ｔ13区間
で、ｑ軸メモリ記憶手段１０６により瞬時ｑ軸指令電流
Ｉｑ[0] 〜Ｉｑ[n-1]をコントローラのｑ軸メモリに記
憶する。The dq mode judgment means 102 judges whether the command speed is in the first cycle (q-axis control mode) or the second cycle (d-axis control mode), and when it is in the first cycle, the q-axis. The control mode is switched to the d-axis control mode by the dq mode switch 103 when the second cycle is reached.
When the q-axis command current is instantaneously switched to the d-axis command current during acceleration / deceleration and in the constant speed section (other than the zero speed section), an abnormal phenomenon occurs due to speed integration.
Set the dq mode switch to operate and switch at t20 which is in the middle of t21 and t21. In the q-axis control mode, the detected speed is subtracted from the command speed in the first cycle of the command speed pattern to calculate the speed error, the speed error is multiplied by the speed proportional integral gain to calculate the command torque, and the command torque is calculated. Is input as the q-axis command current by switching the dq mode switch, and zero is input as the d-axis command current. In the d-axis control mode, the detected speed is subtracted from the command speed in the second cycle of the command speed pattern to calculate the speed error, the speed error is multiplied by the speed proportional integral gain to calculate the command torque, and the command torque is calculated. Is input as the d-axis command current by switching the dq mode switch, and zero is input as the q-axis command current. In the q-axis control mode, the instantaneous q-axis command currents Iq [0] to Iq [n-1] are controlled by the q-axis memory storage means 106 in the t12 to t13 section where the speed is in a steady state (positive constant speed section). Stored in the q-axis memory of.
【００１０】その後、ｄ軸制御モードに切り換えた場
合、速度が定常状態(正の一定速度区間)であるｔ22 〜
ｔ23 区間での瞬時ｄ軸指令電流Ｉｄ*[0]〜Ｉｄ*[n-1]
とｑ軸メモリ呼び出し手段１０９によりｑ軸メモリから
呼び出した瞬時ｑ軸呼び出し指令電流Ｉｑ call*[0]〜
Ｉｑ call*[n-1] の情報から瞬時推定初期磁極演算手段
１１０１で式（２）を用いて、瞬時推定初期磁極 θest
instant[k] の演算を行う。
θest instant[k] ＝ ｔａｎ-1（Ｉq call*[k]／Ｉd*[k]） （２）
ここで、θest instant[k] は瞬時推定初期磁極、
Ｉｑ call*[k] はｋ 時点の瞬時ｑ軸呼び出し指令電
流、
Ｉd*[k] はｋ 時点の瞬時ｄ軸指令電流、
ｋ は0〜[n-1] の定数である。
また、推定誤差が大きくなることを防ぐために、下記の
条件では瞬時推定磁極を±９０度、又は０度とする。
Ｉｑ call*[k] ≧ Ｉlimit の場合、θest instant[k] ＝ ±９０° （
３）
Ｉｄ*[k] ≧ Ｉlimit の場合、θest instant[k] ＝ ０° （
４）
但し、Ｉlimit は任意指令電流制限値。After that, when the d-axis control mode is switched to, the speed is in a steady state (positive constant speed section) t22-
Instantaneous d-axis command current Id * [0] to Id * [n-1] in t23 section
And the instantaneous q-axis call command current Iq call * [0], which is called from the q-axis memory by the q-axis memory calling means 109.
The instantaneous estimated initial magnetic pole θest is calculated from the information of Iq call * [n-1] using the equation (2) in the instantaneous estimated initial magnetic pole calculation means 1101.
Calculates instant [k]. θest instant [k] = tan −1 (Iq call * [k] / Id * [k]) (2) where θest instant [k] is the instantaneous estimated initial magnetic pole and Iq call * [k] is the k point Instantaneous q-axis call command current, Id * [k] is the instantaneous d-axis command current at time k, and k is a constant from 0 to [n-1]. In order to prevent the estimation error from increasing, the instantaneous estimated magnetic pole is set to ± 90 degrees or 0 degrees under the following conditions. If Iq call * [k] ≧ Ilimit, θest instant [k] = ± 90 ° (3) If Id * [k] ≧ Ilimit, θest instant [k] = 0 ° (4) However, Ilimit is an arbitrary command Current limit value.
【００１１】求めた瞬時推定初期磁極 θest instant
[k] から平均推定初期磁極演算手段１１０２により、次
の式（５）で平均推定初期磁極 θest ave の演算を行
う。
θest ave ＝ Σ（θest instant[k]）／n （
５）
但し、θest ave は平均推定初期磁極、n はデータ数。
次に、瞬時推定初期磁極 θest instant[k] からローパ
スフィルタ関数の式（６）を用いて、ローパスフィルタ
推定初期磁極演算手段１１０３によるフィルタ推定初期
磁極 θest filter の演算を行う。
θest filter ＝ ＬＯＷＦＩＬＴＥＲ（θest instant[k]） （
６）
但し、θest filter はフィルタ推定初期磁極、ＬＯＷ
ＦＩＬＴＥＲ はローパスフィルタ関数。Initial estimation magnetic pole obtained θest instant
The average estimated initial magnetic pole calculating means 1102 calculates the average estimated initial magnetic pole θest ave from [k] by the following equation (5). θest ave = Σ (θest instant [k]) / n (5) where θest ave is the average estimated initial magnetic pole and n is the number of data.
Next, the filter estimation initial magnetic pole θest filter is calculated by the low-pass filter estimation initial magnetic pole calculating means 1103 from the instantaneous estimation initial magnetic pole θest instant [k] using the equation (6) of the low-pass filter function. θest filter = LOWFILTER (θest instant [k]) (6) where θest filter is the filter estimation initial magnetic pole, LOW
FILTER is a low pass filter function.
【００１２】最後に、演算した瞬時推定初期磁極の最終
値 θest instant[n-1] と平均推定初期磁極 θest ave
とフィルタ推定初期磁極 θest filter の中から、ど
の推定初期磁極を選択するかを推定初期磁極オプション
スイッチ１１０４で決定する。選択した任意推定初期磁
極 θest aux を補正初期磁極演算手段１１３によりデ
フォルト初期磁極位置（現在設定の初期磁極位置）θ0
に加えて、補正初期磁極 θcomp の演算を式（７）で行
う。
θcomp ＝ θ0 ＋ θest aux （
７）
ここで、θcomp は補正初期磁極、θ0 はデフォルト初
期磁極位置、θest auxは任意推定初期磁極。Finally, the final value of the calculated instantaneous estimated initial magnetic pole θest instant [n-1] and the average estimated initial magnetic pole θest ave
The estimated initial magnetic pole option switch 1104 determines which estimated initial magnetic pole is selected from the filter estimated initial magnetic pole θest filter. The selected arbitrary estimated initial magnetic pole θest aux is corrected to the default initial magnetic pole position (currently set initial magnetic pole position) θ0 by the corrected initial magnetic pole calculation means 113.
In addition to the above, the calculation of the corrected initial magnetic pole θcomp is performed by the equation (7). θcomp = θ0 + θest aux (7) where θcomp is a corrected initial magnetic pole, θ0 is a default initial magnetic pole position, and θest aux is an arbitrary estimated initial magnetic pole.
【００１３】上記で述べた初期磁極推定の第１演算手段
は下記に示す手順で行う。
Ｓ１００：デフォルト初期磁極位置（現在設定の初期磁
極位置）はゼロに設定し、指令速度波形生成手段により
発生させた台形型波形を指令速度パターンとして入力す
る。Ｓ１０１へ進む。
Ｓ１０１：速度誤差演算手段により、指令速度から検出
速度を差し引いて速度誤差を計算する。Ｓ１０２へ進
む。
Ｓ１０２：速度比例積分構成部により、速度誤差に速度
比例積分ゲインを乗じて指令トルクを計算する。但し、
ｄｑモードスイッチでｑ軸制御モードからｄ軸制御モー
ドへの切り換えが起きた瞬間には速度ゲインの積分項を
クリアする。Ｓ１０３へ進む。
Ｓ１０３：指令速度パターンが第１周期目か第２周期目
かの判断を行う。判断結果により、ｄｑモードスイッチ
でｑ軸制御モードまたはｄ軸制御モードへの切り換えを
行う。ｑ軸制御モードの場合はＳ１０４へ、ｄ軸制御モ
ードの場合はＳ１１１へ進む。The first calculation means for estimating the initial magnetic pole described above is performed in the following procedure. S100: The default initial magnetic pole position (currently set initial magnetic pole position) is set to zero, and the trapezoidal waveform generated by the command velocity waveform generating means is input as a command velocity pattern. Proceed to S101. S101: The speed error is calculated by subtracting the detected speed from the commanded speed by the speed error calculating means. Proceed to S102. S102: The velocity proportional-integral component calculates the command torque by multiplying the velocity error by the velocity proportional-integral gain. However,
The integral term of the speed gain is cleared at the moment when the q-axis control mode is switched to the d-axis control mode by the dq mode switch. Proceed to S103. S103: Determine whether the commanded speed pattern is the first cycle or the second cycle. Depending on the determination result, the dq mode switch is switched to the q-axis control mode or the d-axis control mode. In the q-axis control mode, the process proceeds to S104, and in the d-axis control mode, the process proceeds to S111.
【００１４】Ｓ１０４：指令トルクをｑ軸指令電流に入
力し、ｄ軸指令電流にはゼロを入力する。Ｓ１０５へ進
む。
Ｓ１０５：暴走検出手段で暴走を検出した場合、Ｓ１０
６へ進む。そうでない場合、Ｓ１０９へ進む。
Ｓ１０６：暴走した場合、直ちに指令速度をゼロにし、
デフォルト初期磁極に１８０°足し、ブレーキ付きのモ
ータのであれば、ブレーキを作動させる。Ｓ１０７へ進
む。
Ｓ１０７：モータが停止したか確認する。停止したなら
ば、Ｓ１０８へ進む。停止してなければ、停止するまで
待つ。
Ｓ１０８：デフォルト初期磁極に＋９０°（もしくは−
９０°）し、指令速度を最初から作り直し、ｑ軸メモリ
をクリアし、ブレーキを解除する。Ｓ１０１へ進む。
Ｓ１０９：一定速度判断手段が第１周期目のt12 〜 t13
区間（正の一定速度区間）にあると判断したら、Ｓ１
１０へ進む。そうでない場合は、Ｓ１０１へ進む。
Ｓ１１０：ｑ軸指令電流記憶手段により瞬時ｑ軸指令電
流Ｉｑ[0] 〜Ｉｑ[n-1]をｑ軸メモリに記憶する。Ｓ１
０１へ進む。
Ｓ１１１：指令トルクをｄ軸指令電流に入力し、ｑ軸指
令電流にはゼロを入力する。Ｓ１１２へ進む。
Ｓ１１２：暴走検出手段で暴走を検出した場合、Ｓ１１
３へ進む。そうでない場合、Ｓ１１６へ進む。
Ｓ１１２：暴走した場合、直ちに指令速度をゼロにし、
デフォルト初期磁極に１８０°足し、ブレーキ付きのモ
ータのであれば、ブレーキを作動させる。Ｓ１１４へ進
む。
Ｓ１１４：モータが停止したか確認する。停止したなら
ば、Ｓ１１５へ進む。停止してなければ、停止するまで
待つ。S104: The command torque is input to the q-axis command current, and zero is input to the d-axis command current. Proceed to S105. S105: If a runaway is detected by the runaway detecting means, S10
Go to 6. If not, the process proceeds to S109. S106: In case of a runaway, immediately set the command speed to zero,
Add 180 ° to the default initial magnetic pole, and if the motor has a brake, activate the brake. It proceeds to S107. S107: Check whether the motor has stopped. If stopped, the process proceeds to S108. If not, wait until it stops. S108: + 90 ° (or − to the default initial magnetic pole)
90 °), recreate the command speed from the beginning, clear the q-axis memory, and release the brake. Proceed to S101. S109: Constant speed determination means is t12 to t13 in the first cycle
If it is determined that the vehicle is in the section (positive constant speed section), S1
Go to 10. If not, the process proceeds to S101. S110: The q-axis command current storage means stores the instantaneous q-axis command currents Iq [0] to Iq [n-1] in the q-axis memory. S1
Go to 01. S111: The command torque is input to the d-axis command current, and zero is input to the q-axis command current. Proceed to S112. S112: When a runaway is detected by the runaway detecting means, S11
Go to 3. If not, the process proceeds to S116. S112: In case of a runaway, immediately set the commanded speed to zero,
Add 180 ° to the default initial magnetic pole, and if the motor has a brake, activate the brake. Proceed to S114. S114: Check if the motor has stopped. If stopped, the process proceeds to S115. If not, wait until it stops.
【００１５】Ｓ１１５：デフォルト初期磁極に＋９０°
（もしくは−９０°）し、指令速度を最初から作り直
し、ｑ軸メモリをクリアし、ブレーキを解除する。Ｓ１
０１へ進む。
Ｓ１１６：一定速度判断手段が第２周期目のt22 〜 t23
区間（正の一定速度区間）にあると判断したら、Ｓ１
１７へ進む。そうでない場合は、Ｓ１０１へ進む。
Ｓ１１７：ｑ軸メモリから呼び出した瞬時ｑ軸呼び出し
指令電流Ｉｑ call*[0]〜Ｉｑ call*[n-1]と瞬時ｄ軸指
令電流Ｉｄ*[0]〜Ｉｄ*[n-1]の情報を得る。Ｓ１１８へ
進む。S115: + 90 ° to the default initial magnetic pole
(Or -90 °), recreate the command speed from the beginning, clear the q-axis memory, and release the brake. S1
Go to 01. S116: The constant speed determination means sets t22 to t23 in the second cycle.
If it is determined that the vehicle is in the section (positive constant speed section), S1
Proceed to 17. If not, the process proceeds to S101. S117: Information on the instantaneous q-axis call command currents Iq call * [0] to Iq call * [n-1] and the instantaneous d-axis command currents Id * [0] to Id * [n-1] called from the q-axis memory To get Proceed to S118.
【００１６】Ｓ１１８：Ｓ１１７の瞬時ｑ軸呼び出し指
令電流と瞬時ｄ軸指令電流の情報から、瞬時推定初期磁
極演算手段により瞬時推定初期磁極 θest instant[k]
の演算を行う。Ｓ１１９，Ｓ１２０，Ｓ１２１へ進む。
Ｓ１１９：瞬時推定初期磁極 θest instant[k] から平
均推定初期磁極演算手段により、平均推定初期磁極θes
t aveの演算を行う。Ｓ１２１へ進む。
Ｓ１２０：瞬時推定初期磁極 θest instant[k] からロ
ーパスフィルタ関数でフィルタ推定初期磁極 θest fil
ter の演算を行う。Ｓ１２１へ進む。
Ｓ１２１：指令速度が終わった場合は、Ｓ１２２へ進
む。そうでない場合は、Ｓ１０１へ進む。
Ｓ１２２：推定初期磁極オプションスイッチで、瞬時推
定初期磁極の最終値 θest instant[n-1] と平均推定初
期磁極 θest ave とフィルタ推定初期磁極 θest filt
erの中から出力する任意推定初期磁極 θest aux を選
択する。Ｓ１２３，Ｓ１２４，Ｓ１２５のいづれかへ進
む。
Ｓ１２３：瞬時推定初期磁極の最終値θest instantを
任意推定初期磁極θest auxとする。Ｓ１２６へ進む。
Ｓ１２４：平均推定初期磁極θest aveを任意推定初期
磁極θest auxとする。Ｓ１２６へ進む。
Ｓ１２５：フィルタ推定初期磁極θest filterを任意推
定初期磁極θest auxとする。Ｓ１２６へ進む。
Ｓ１２６：最後に、任意推定初期磁極 θest aux をデ
フォルト初期磁極位置 θ0 に加えて補正初期磁極 θco
mp を演算する。S118: Instantaneous estimation initial magnetic pole θest instant [k] by the instantaneous estimation initial magnetic pole calculating means from the information of the instantaneous q-axis call command current and the instantaneous d-axis command current in S117.
Is calculated. Proceed to S119, S120, and S121. S119: The average estimated initial magnetic pole θes is calculated from the instantaneous estimated initial magnetic pole θest instant [k] by the average estimated initial magnetic pole calculation means.
Calculate t ave. Proceed to S121. S120: Instantaneous estimated initial magnetic pole θest instant [k] is a filter estimated initial magnetic pole θest fil with a low-pass filter function.
ter is calculated. Proceed to S121. S121: If the commanded speed is over, proceed to S122. If not, the process proceeds to S101. S122: Estimated initial magnetic pole option switch, final value of instantaneous estimated initial magnetic pole θest instant [n-1], average estimated initial magnetic pole θest ave, and filter estimated initial magnetic pole θest filt
Select an arbitrary estimated initial magnetic pole θest aux to be output from er. Proceed to any of S123, S124, and S125. S123: Let the final value θest instant of the instantaneous estimated initial magnetic pole be an arbitrary estimated initial magnetic pole θest aux. Proceed to S126. S124: The average estimated initial magnetic pole θest ave is set as an arbitrary estimated initial magnetic pole θest aux. Proceed to S126. S125: The filter estimated initial magnetic pole θest filter is set as an arbitrary estimated initial magnetic pole θest aux. Proceed to S126. S126: Finally, the arbitrary estimated initial magnetic pole θest aux is added to the default initial magnetic pole position θ0, and the corrected initial magnetic pole θco is added.
Computes mp.
【００１７】図２，３および図５のブロック図と図１２
及び図１３の第２フローチャートで示す初期磁極推定の
第２演算手段は、一定速度判断手段１０５が第１周期目
のt12 〜 t13 区間（正の一定速度区間）にあると判断
したら、最大ｑ軸指令電流演算手段１２０１により最大
ｑ軸指令電流の演算を行い、ｑ軸メモリ１０６に最大ｑ
軸指令電流Ｉq max* を記憶する。その後、一定速度判
断手段１０８が第２周期目のt22 〜 t23 区間（正の一
定速度区間）にあると判断したら、ｑ軸メモリ１０９か
ら呼び出した最大ｑ軸呼び出し指令電流Ｉｑ call max*
と最大ｄ軸指令電流演算手段１２０２で求めた最大ｄ
軸指令電流Ｉｄ max* の情報から、最大電流推定初期磁
極演算手段１２０３での式（９）により最大電流推定初
期磁極θest currentmax の演算を行う。The block diagrams of FIGS. 2, 3 and 5 and FIG.
And the second calculating means for initial magnetic pole estimation shown in the second flowchart of FIG. 13 determines the maximum q-axis when the constant speed determining means 105 determines that it is in the t12 to t13 section (positive constant speed section) of the first cycle. The command current calculator 1201 calculates the maximum q-axis command current, and the q-axis memory 106 stores the maximum q.
The axis command current Iq max * is stored. After that, when the constant speed determination means 108 determines that it is in the t22 to t23 section (positive constant speed section) of the second cycle, the maximum q-axis call command current Iq call max * called from the q-axis memory 109.
And the maximum d calculated by the maximum d-axis command current calculation means 1202
From the information on the axis command current Id max *, the maximum current estimation initial magnetic pole calculating means 1203 calculates the maximum current estimation initial magnetic pole θest currentmax.
【００１８】
Ｉq max* ＝ ＭＡＸ（Ｉq*[k]） （
７）
Ｉd max* ＝ ＭＡＸ（Ｉd*[k]） （
８）
θest currentmax ＝ ｔａｎ-1（Ｉq call max*／Ｉd max*） （
９）
但し、Ｉq max* はｑ軸制御モード時の最大ｑ軸指令電
流、Ｉd max* はｄ軸制御モード時の最大ｄ軸指令電
流。また、推定誤差が大きくなることを防ぐために、下
記の条件では最大電流推定初期磁極を±９０度、又は０
度とする。
Ｉｑ call max* ≧ Ｉlimit の場合、θest currentmax ＝ ±９０° （１
０）
Ｉｄ max* ≧ Ｉlimit の場合、θest currentmax ＝ ０° （１
１）
但し、Ｉlimit は任意指令電流制限値。最後に、演算し
た最大電流推定初期磁極 θest currentmax を任意推定
初期磁極θest aux として扱って、補正初期磁極演算手
段１１３によりデフォルト初期磁極位置（現在設定の初
期磁極位置）θ0 に加えて、補正初期磁極θcomp の演
算を式（６）で行う。
θest aux ＝ θest currentmax （
６）Iq max * = MAX (Iq * [k]) (7) Id max * = MAX (Id * [k]) (8) θest currentmax = tan −1 (Iq call max * / Id max *) ( 9) where Iq max * is the maximum q-axis command current in the q-axis control mode, and Id max * is the maximum d-axis command current in the d-axis control mode. In order to prevent the estimation error from increasing, the maximum current estimation initial magnetic pole should be ± 90 degrees or 0 under the following conditions.
Degree. If Iq call max * ≧ Ilimit, θest currentmax = ± 90 ° (10) If Id max * ≧ Ilimit, θest currentmax = 0 ° (11) However, Ilimit is an arbitrary command current limit value. Finally, the calculated maximum current estimated initial magnetic pole θest currentmax is treated as an arbitrary estimated initial magnetic pole θest aux, and in addition to the default initial magnetic pole position (currently set initial magnetic pole position) θ0, the corrected initial magnetic pole θest aux is added. The calculation of θcomp is performed by the equation (6). θest aux = θest currentmax (6)
【００１９】上記で述べた初期磁極推定の第２演算手段
は下記に示す手順で行う。
Ｓ２００：デフォルト初期磁極位置（現在設定の初期磁
極位置）はゼロに設定し、指令速度波形生成手段により
発生させた台形型波形を指令速度パターンとして入力す
る。Ｓ２０１へ進む。
Ｓ２０１：速度誤差演算手段により、指令速度から検出
速度を差し引いて速度誤差を計算する。Ｓ２０２へ進
む。
Ｓ２０２：速度比例積分構成部により、速度誤差に速度
比例積分ゲインを乗じて指令トルクを計算する。但し、
ｄｑモードスイッチでｑ軸制御モードからｄ軸制御モー
ドへの切り替えが起きた瞬間には速度ゲインの積分項を
クリアする。Ｓ２０３へ進む。
Ｓ２０３：指令速度パターンが第１周期目か第２周期目
かの判断を行う。判断結果により、ｄｑモードスイッチ
でｑ軸制御モードまたはｄ軸制御モードへの切り替えを
行う。但し、ｑ軸制御モードの場合はＳ２０４へ、ｄ軸
制御モードの場合はＳ２１２へ進む。The second calculating means for estimating the initial magnetic pole described above is performed in the following procedure. S200: The default initial magnetic pole position (currently set initial magnetic pole position) is set to zero, and the trapezoidal waveform generated by the command velocity waveform generating means is input as the command velocity pattern. Proceed to S201. S201: The speed error calculation means subtracts the detected speed from the commanded speed to calculate the speed error. It proceeds to S202. S202: The velocity proportional-integral component calculates the command torque by multiplying the velocity error by the velocity proportional-integral gain. However,
At the moment when the q-axis control mode is switched to the d-axis control mode by the dq mode switch, the integral term of the speed gain is cleared. Proceed to S203. S203: Determine whether the commanded speed pattern is the first cycle or the second cycle. Depending on the determination result, the dq mode switch is switched to the q-axis control mode or the d-axis control mode. However, in the q-axis control mode, the process proceeds to S204, and in the d-axis control mode, the process proceeds to S212.
【００２０】Ｓ２０４：指令トルクをｑ軸指令電流に入
力し、ｄ軸指令電流にはゼロを入力する。Ｓ２０５へ進
む。
Ｓ２０５：暴走検出手段で暴走を検出した場合、Ｓ２０
６へ、そうでない場合、Ｓ２０９へ進む。
Ｓ２０６：暴走した場合、直ちに指令速度をゼロにし、
デフォルト初期磁極に１８０°足し、ブレーキ付きのモ
ータのであれば、ブレーキを作動させる。Ｓ２０７へ進
む。
Ｓ２０７：モータが停止したか確認する。停止したなら
ば、Ｓ２０８へ進む。停止してなければ、停止するまで
待つ。
Ｓ２０８：デフォルト初期磁極に＋９０°（−９０°）
し、指令速度を最初から作り直し、ｑ軸メモリをクリア
し、ブレーキを解除する。Ｓ２０１へ進む。
Ｓ２０９：一定速度判断手段が第１周期目のt12 〜 t13
区間（正の一定速度区間）にあると判断したら、Ｓ２
１０へ進む。そうでない場合は、Ｓ２０１へ進む。
Ｓ２１０：最大ｑ軸指令電流演算手段によりｑ軸指令電
流が最大かどうか判断する。最大ならば、Ｓ２１１へ進
む。そうでなければ、Ｓ２０１へ進む。
Ｓ２１１：ｑ軸指令電流記憶手段により最大ｑ軸指令電
流Ｉq max* をｑ軸メモリに記憶する。Ｓ２０１へ進
む。S204: The command torque is input to the q-axis command current, and zero is input to the d-axis command current. Proceed to S205. S205: When the runaway is detected by the runaway detecting means, S20
6, otherwise, to S209. S206: In case of runaway, immediately set the commanded speed to zero,
Add 180 ° to the default initial magnetic pole, and if the motor has a brake, activate the brake. Proceed to S207. S207: Check whether the motor has stopped. If stopped, the process proceeds to S208. If not, wait until it stops. S208: + 90 ° (-90 °) to the default initial magnetic pole
Then, the command speed is recreated from the beginning, the q-axis memory is cleared, and the brake is released. Proceed to S201. S209: The constant speed determination means sets t12 to t13 in the first cycle.
If it is determined that the vehicle is in the section (positive constant speed section), S2
Go to 10. If not, the process proceeds to S201. S210: The maximum q-axis command current calculation means determines whether the q-axis command current is maximum. If the maximum, proceed to S211. If not, the process proceeds to S201. S211: The maximum q-axis command current Iq max * is stored in the q-axis memory by the q-axis command current storage means. Proceed to S201.
【００２１】Ｓ２１２：指令トルクをｄ軸指令電流に入
力し、ｑ軸指令電流にはゼロを入力する。Ｓ２１３へ進
む。
Ｓ２１３：暴走検出手段で暴走を検出した場合、Ｓ２１
４へ、そうでない場合、Ｓ２１７へ進む。
Ｓ２１４：暴走した場合、直ちに指令速度をゼロにし、
デフォルト初期磁極に１８０°足し、ブレーキ付きのモ
ータのであれば、ブレーキを作動させる。Ｓ２１５へ進
む。
Ｓ２１５：モータが停止したか確認する。停止したなら
ば、Ｓ２１６へ進む。停止してなければ、停止するまで
待つ。
Ｓ２１６：デフォルト初期磁極に＋９０°（−９０°）
し、指令速度を最初から作り直し、ｑ軸メモリをクリア
し、ブレーキを解除する。Ｓ２０１へ進む。
Ｓ２１７：一定速度判断手段が第２周期目のt22 〜 t23
区間（正の一定速度区間）にあると判断したら、Ｓ２
１８へ進む。そうでない場合は、Ｓ２０１へ進む。
Ｓ２１８：最大ｄ軸指令電流演算手段によりｄ軸指令電
流が最大かどうか判断する。最大ならば、Ｓ２１９へ進
む。そうでなければ、Ｓ２０１へ進む。S212: The command torque is input to the d-axis command current, and zero is input to the q-axis command current. Proceed to S213. S213: When the runaway is detected by the runaway detecting means, S21
4; otherwise, proceed to S217. S214: In case of a runaway, immediately set the commanded speed to zero,
Add 180 ° to the default initial magnetic pole, and if the motor has a brake, activate the brake. Proceed to S215. S215: It is confirmed whether the motor has stopped. If stopped, the process proceeds to S216. If not, wait until it stops. S216: + 90 ° (-90 °) to the default initial magnetic pole
Then, the command speed is recreated from the beginning, the q-axis memory is cleared, and the brake is released. Proceed to S201. S217: The constant speed determination means sets t22 to t23 in the second cycle.
If it is determined that the vehicle is in the section (positive constant speed section), S2
Proceed to 18. If not, the process proceeds to S201. S218: The maximum d-axis command current calculation means determines whether or not the d-axis command current is maximum. If the maximum, proceed to S219. If not, the process proceeds to S201.
【００２２】Ｓ２１９：ｑ軸メモリから呼び出した最大
ｑ軸呼び出し指令電流Ｉｑ call max*とＳ２１８より最
大ｄ軸指令電流Ｉｄ max*を得る。Ｓ２２０へ進む。
Ｓ２２０：最大ｑ軸指令電流と最大ｄ軸指令電流の情報
から、最大電流推定初期磁極演算手段により最大電流推
定初期磁極 θest currentmax の演算を行う。Ｓ２２１
へ進む。
Ｓ２２１：指令速度が終わった場合は、Ｓ２２２へ進
む。そうでない場合は、Ｓ２０１へ進む。
Ｓ２２２：最大電流推定初期磁極θest currentmaxを任
意推定初期磁極θest auxとする。Ｓ２２３へ進む。
Ｓ２２３：最後に、任意推定初期磁極 θest aux をデ
フォルト初期磁極位置 θ0 に加えて補正初期磁極 θco
mp を演算する。S219: The maximum q-axis call command current Iq call max * called from the q-axis memory and the maximum d-axis command current Id max * are obtained from S218. Proceed to S220. S220: The maximum current estimation initial magnetic pole calculating means calculates the maximum current estimation initial magnetic pole θest currentmax from the information of the maximum q-axis command current and the maximum d-axis command current. S221
Go to. S221: When the commanded speed is over, the process proceeds to S222. If not, the process proceeds to S201. S222: The maximum current estimated initial magnetic pole θest currentmax is set as an arbitrary estimated initial magnetic pole θest aux. Proceed to S223. S223: Finally, the estimated initial magnetic pole θest aux is added to the default initial magnetic pole position θ0, and the corrected initial magnetic pole θco is added.
Computes mp.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上述べたように、本発明はＡＣ同期モ
ータの初期磁極を計算する磁極推定手段を備えたＡＣ同
期モータの初期磁極推定装置において、任意設定の現在
初期磁極位置をゼロに設定するデフォルト初期磁極設定
手段と、指令速度として２周期の有限繰り返し波形を発
生する指令速度波形生成手段と、前記指令速度から前記
検出速度を差し引いて速度誤差を計算する速度誤差演算
手段と、前記速度誤差に速度比例積分ゲインを乗じて指
令トルクを計算する速度比例積分構成部と、前記指令速
度が第１周期目になった場合はｑ軸制御モード、第２周
期目になった場合はｄ軸制御モードに切り換えを行うｄ
ｑモードスイッチと、前記ｑ軸制御モードを選択した場
合は前記ｑ軸指令電流に前記指令トルクを入力し、ｄ軸
指令電流にゼロを入力した後、前記指令速度が正の一定
速度区間にあるかどうかの判断を行う一定速度判断手段
と、前記指令速度が前記正の一定速度区間に入った場合
にはｑ軸メモリに一定量の瞬時ｑ軸指令電流を記憶する
ｑ軸指令記憶手段と、前記ｄ軸制御モードを選択した場
合は前記ｑ軸指令電流にゼロを入力し、前記ｄ軸指令電
流に前記指令トルクを入力した後、前記指令速度が正の
一定速度区間にあるかどうかの判断を行う一定速度判断
手段と、前記指令速度が前記正の一定速度区間に入った
場合には前記ｑ軸メモリから呼び出した瞬時ｑ軸呼び出
し指令電流と前記ｄ軸指令電流の情報を用いて瞬時推定
初期磁極を計算する瞬時推定初期磁極演算手段と、前記
瞬時推定初期磁極から平均推定初期磁極を計算する平均
推定初期磁極演算手段と、前記瞬時推定初期磁極からロ
ーパスフィルタでフィルタ推定初期磁極を計算するフィ
ルタ推定初期磁極演算手段と、前記瞬時推定初期磁極と
前記平均推定初期磁極と前記フィルタ推定初期磁極の内
一つを任意推定初期磁極として選択するように設けた推
定初期磁極オプションスイッチと、前記任意推定初期磁
極を前期デフォルト初期磁極設定手段で設定された前期
デフォルト初期磁極に加えて補正初期磁極を演算する補
正初期磁極演算手段とを備えたので、１）実際の初期磁
極位置がどのような場合でも初期磁極推定を行うことが
できること、２）モータが暴走しても、瞬時に暴走（垂
直応用分野の場合は落下）を止めることができるという
効果がある。更にモータが暴走した場合、瞬時に指令速
度をゼロにし、ブレーキ付きモータの場合はブレーキを
かけ、モータが停止するまでの間、デフォルト初期磁極
位置に＋１８０°することにより逆向きに電流を流して
モータの暴走（垂直応用分野の場合は落下）を防ぐ。モ
ータが停止したのを確認して、デフォルト初期磁極に＋
９０°（もしくは−９０°）することにより、初期磁極
推定が可能な磁極位置関係にして、最初から初期磁極推
定をやり直す。以上により、モータが暴走しても瞬時に
モータの暴走を止め、実際の初期磁極位置がどのような
場合でも、最悪３回の失敗で初期磁極推定を終了するこ
とができる。As described above, according to the present invention, in the initial magnetic pole estimating device for an AC synchronous motor having the magnetic pole estimating means for calculating the initial magnetic pole of the AC synchronous motor, the arbitrary initial current magnetic pole position is set to zero. Default initial magnetic pole setting means, command speed waveform generation means for generating a finite repetitive waveform of two cycles as command speed, speed error calculation means for calculating the speed error by subtracting the detected speed from the command speed, and the speed A speed proportional-integral component that calculates an instruction torque by multiplying an error by a speed proportional-integral gain, a q-axis control mode when the commanded speed is in the first cycle, and a d-axis when the commanded speed is in the second cycle. Switch to control mode d
When the q-mode switch and the q-axis control mode are selected, the command torque is input to the q-axis command current and zero is input to the d-axis command current, and then the command speed is in a positive constant speed section. Constant speed determination means for determining whether or not, and a q-axis command storage means for storing a constant amount of instantaneous q-axis command current in the q-axis memory when the commanded speed enters the positive constant speed section, When the d-axis control mode is selected, zero is input to the q-axis command current and the command torque is input to the d-axis command current, and then it is determined whether the command speed is in a positive constant speed section. And a momentary estimation using the information of the instantaneous q-axis call command current and the d-axis command current called from the q-axis memory when the commanded speed enters the positive constant speed section. Calculate the initial magnetic pole Instantaneous estimated initial magnetic pole calculation means, average estimated initial magnetic pole calculation means for calculating an average estimated initial magnetic pole from the instantaneous estimated initial magnetic pole, and filter estimated initial magnetic pole calculation for calculating a filter estimated initial magnetic pole with a low-pass filter from the instantaneous estimated initial magnetic pole. Means, an estimated initial magnetic pole option switch provided to select one of the instantaneous estimated initial magnetic pole, the average estimated initial magnetic pole, and the filter estimated initial magnetic pole as the arbitrary estimated initial magnetic pole, and the arbitrary estimated initial magnetic pole. Since the correction initial magnetic pole calculating means for calculating the corrected initial magnetic pole is provided in addition to the initial default magnetic pole set by the default initial magnetic pole setting means, 1) the initial magnetic pole estimation is performed regardless of the actual initial magnetic pole position. 2) What can be done: 2) Even if the motor runs out of control, it will stop running (falling down in the case of vertical applications) instantly. There is an effect that theft can be. When the motor further runs out of control, the command speed is instantly set to zero, and in the case of a motor with a brake, the brake is applied, and + 180 ° is applied to the default initial magnetic pole position until the motor stops, causing the current to flow in the opposite direction. Prevents motor runaway (falling in vertical applications). Make sure that the motor has stopped, and add + to the default initial magnetic pole.
By setting the magnetic pole position to 90 ° (or −90 °), the initial magnetic pole can be estimated so that the initial magnetic pole can be estimated again from the beginning. As described above, even if the motor runs out of control, the runaway of the motor is instantaneously stopped, and no matter what the actual initial magnetic pole position is, the initial magnetic pole estimation can be ended with three worst failures.
【図１】本発明の実施例の形態に係るｄｑ電流制御（ベ
クトル電流制御）によるＡＣ同期モータの電流制御ブロ
ック図である。FIG. 1 is a current control block diagram of an AC synchronous motor using dq current control (vector current control) according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例の形態に係るＡＣ同期モータの
初期磁極推定方法に関するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram relating to an initial magnetic pole estimation method for an AC synchronous motor according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例の形態に係るＡＣ同期モータの
初期磁極推定方法に関するブロック図である。FIG. 3 is a block diagram relating to an initial magnetic pole estimation method for an AC synchronous motor according to an embodiment of the present invention.
【図４】図２，３の推定初期磁極演算手段１０に関する
詳細な初期磁極推定の第１演算手段のブロック図であ
る。FIG. 4 is a block diagram of a first calculating means for detailed initial magnetic pole estimation relating to the estimated initial magnetic pole calculating means 10 of FIGS.
【図５】図２，３の推定初期磁極演算手段１０に関する
詳細な初期磁極推定の第２演算手段のブロック図であ
る。5 is a block diagram of a second calculating means for detailed initial magnetic pole estimation relating to the estimated initial magnetic pole calculating means 10 of FIGS.
【図６】本発明の実施例の形態に係る指令速度用２周期
の有限繰り返し波形に関する図で、特に台形型波形の指
令速度パターン（水平軸応用分野に適用）を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram relating to a two-cycle finite repetitive waveform for command speed according to the embodiment of the present invention, and particularly a command speed pattern of a trapezoidal waveform (applied to the horizontal axis application field).
【図７】本発明の実施例の形態に係る指令速度用２周期
の有限繰り返し波形に関する図で、特に長方形波形の指
令速度パターン（水平軸応用分野に適用）を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram relating to a two-cycle finite repetitive waveform for command speed according to the embodiment of the present invention, and particularly a diagram showing a command speed pattern of a rectangular waveform (applied to the horizontal axis application field).
【図８】本発明の実施例の形態に係る指令速度用２周期
の有限繰り返し波形に関する図で、特にゼロ型波形（図
６又は図７の指令速度のピーク値をゼロに設定した場合
の波形）の指令速度パターン（垂直軸応用分野のみに適
用）を示す図である。FIG. 8 is a diagram relating to a two-cycle finite repetitive waveform for command speed according to the embodiment of the present invention, particularly a zero-type waveform (a waveform when the peak value of the command speed in FIG. 6 or 7 is set to zero). FIG. 7B is a diagram illustrating a commanded speed pattern (applied only to vertical axis application fields).
【図９】図２，３に示す初期磁極推定ブロック図のｄｑ
モードスイッチに関する図である。9 is a dq of the initial magnetic pole estimation block diagram shown in FIGS.
It is a figure regarding a mode switch.
【図１０】本発明の実施例の形態に係るＡＣ同期モータ
の初期磁極推定方法に関する第１フローチャートの前半
である。FIG. 10 is a first half of a first flowchart regarding an initial magnetic pole estimation method for an AC synchronous motor according to an embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の実施例の形態に係るＡＣ同期モータ
の初期磁極推定方法に関する第１フローチャートの後半
である。FIG. 11 is the second half of the first flowchart regarding the initial magnetic pole estimation method for the AC synchronous motor according to the embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の実施例の形態に係るＡＣ同期モータ
の初期磁極推定方法に関する第２フローチャートの前半
である。FIG. 12 is a first half of a second flowchart regarding an initial magnetic pole estimation method for an AC synchronous motor according to an embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の実施例の形態に係るＡＣ同期モータ
の初期磁極推定方法に関する第２フローチャートの後半
である。FIG. 13 is the second half of the second flowchart regarding the initial magnetic pole estimation method for the AC synchronous motor according to the embodiment of the present invention.
【図１４】ＰＷＭインバータにおいて、ＰＷＭゲートパ
ルス発生器に関する制御ブロック図である。FIG. 14 is a control block diagram of a PWM gate pulse generator in a PWM inverter.
【図１５】ＡＣ同期モータの発生トルクＴeとずれ磁極
位相との関係を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the torque Te generated by the AC synchronous motor and the magnetic pole phase deviation.
＊ 指令を表す添字
fb 検出を表す添字
ｄ−ｑ ２相座標系
ａ−ｂ−ｃ ３相座標系
Ｖt 搬送波電圧
Ｖｄｃ ＰＷＭインバータの直流電圧
Ｖq*，Ｖd* ２相座標に於いてｄ軸とｑ軸の指令電圧
Ｖa*，Ｖb*，Ｖc* ３相座標に於いてａ軸、ｂ軸、ｃ軸
の指令電圧
Ｖa，Ｖb，Ｖc ３相座標に於いてａ軸、ｂ軸、ｃ軸の
インバータの出力電圧
Ｔ* 指令トルク
Ｔm, Ｔe, Ｔloss トルクの最大値、発生トルク(推
力)、トルク損失
Ｉｑ*，Ｉｄ* ２相座標に於いてｄ軸とｑ軸の指令電流
Ｉｑ call*[k]，Ｉｄ*[k] ２相座標に於いてｋ時点で
の瞬時ｑ軸呼び出し指令電流と瞬時ｄ軸指令電流
Ｉｑ call max*, Id max* ２相座標に於いて最大ｑ軸
呼び出し指令電流と最大ｄ軸指令電流
Ｉq，Ｉd ２相座標に於いてｄ軸とｑ軸の実際電流
Ｉa，Ｉb，Ｉc ３相座標に於いてａ軸、ｂ軸、ｃ軸の
実際電流
Ｉafd，Ｉbfd，Ｉcfd ３相座標に於いてａ軸、ｂ軸、
ｃ軸のフィードバック（検出）電流
ΔＩq，ΔＩd ２相座標に於いてｑ軸とｄ軸の電流誤差
θerror ずれ磁極位相（初期磁極誤差）
θ0 デフォルト初期磁極位置（現在設定の初期磁極位
置）
θest aux， θest currentmax 任意推定初期磁極、最
大電流推定初期磁極
θcomp 補正初期磁極
θest instant, θest ave, θest filter 瞬時推定初
期磁極、平均推定初期磁極、フィルタ推定初期磁極
ω*， ω 指令速度と検出速度
Δω 速度誤差
ＬＯＷＦＩＬＴＥＲ ローパスフィルタ関数
ＰＷＭ ＩＮＶＥＲＴＥＲ ＰＷＭインバータ
Ｇａｕ, Ｇｂｕ, Ｇｃｕ, Ｇａｄ, Ｇｂｄ, Ｇｃｄ Ｐ
ＷＭインバータのゲート６パルス
１ 本発明の初期磁極推定方法
１１ ＡＣ同期モータ（回転モータとリニアモータ）
１２ ＰＷＭ電力変換手段
１３ 三相交流電流センサ（ＣＴ）
１４ 磁極と位置センサ（ポールセンサなしのインクリ
メンタルエンコーダ）
１５ ３／２座標変換計算手段
１６ 減算器
１７ ２相座標での電流比例積分制御構成部
１８ ２／３座標変換計算手段
１９ 三角搬送波
２０ 直流電源装置
３１ 検出速度演算手段
３２ 減算器
３３ 速度比例積分制御部
１０１ 指令速度波形生成手段
１０２ ｄｑモード・ｄｑモード瞬時切り替え判断手段
１０３ ｄｑモードスイッチ
１０４ ｑ時制御モード（ｑ軸指令電流←指令トルク、
ｄ軸指令電流←０）
１０５ ｑ軸制御モード時における正の一定速度区間の
判断手段
１０６ ｑ軸メモリ記憶手段
１０７ ｄ時制御モード（ｑ軸指令電流←０、ｄ軸指令
電流←指令トルク）
１０８ ｄ軸制御モード時における正の一定速度区間の
判断手段
１０９ ｑ軸メモリ呼び出し手段
１１０ 推定初期磁極演算手段
１１１ デフォルト初期磁極設定手段
１１２ 速度ゲインの積分クリア手段
１１３ 補正初期磁極手段
１１４ 暴走検出
１１５ デフォルト初期磁極変更およびブレーキオン処
理
１１６ モータ停止確認
１１７ 暴走時の磁極推定初期化処理
１１８ 暴走検出
１１９ デフォルト初期磁極変更およびブレーキオン処
理
１２０ モータ停止確認
１２１ 暴走時の磁極推定初期化処理
１１０１ 瞬時初期磁極演算手段
１１０２ 平均推定初期磁極演算手段
１１０３ ローパスフィルタ推定初期磁極演算手段
１１０４ 推定初期磁極オプションスイッチ
１２０１ 最大ｑ軸指令電流判断手段
１２０２ 最大ｄ軸指令電流判断手段
１２０３ 最大電流推定初期磁極演算手段
１２０４ 任意推定初期磁極演算手段
２０１ ＰＷＭゲートパルス発生器* Subscript fb indicating command Subscript dq indicating detection 2-phase coordinate system abc 3-phase coordinate system Vt Carrier voltage Vdc PWM inverter DC voltage Vq *, Vd * d-axis and q in 2-phase coordinates Axis command voltages Va *, Vb *, Vc * Command voltage Va, Vb, Vc for three-phase coordinates in a three-phase coordinate a, b-axis, c-axis inverter for three-phase coordinates Output voltage T * command torque Tm, Te, Tloss maximum value of torque, generated torque (thrust), torque loss Iq *, Id * command current Iq call * [k] of d-axis and q-axis in 2-phase coordinates , Id * [k] Instantaneous q-axis call command current and instant d-axis command current at k point in 2-phase coordinates Iq call max *, Id max * Maximum q-axis call command current and maximum in 2-phase coordinates d-axis command currents Iq, Id Actual currents Ia, Ib, Ic of q-axis in 2-phase coordinates, Actual currents Ia of a-axis, b-axis, c-axis in 3-phase coordinates fd, Ibfd, Icfd a-axis, b-axis in three-phase coordinates,
c-axis feedback (detection) currents ΔIq, ΔId Current error between q-axis and d-axis in two-phase coordinates θerror Offset magnetic pole phase (initial magnetic pole error) θ0 Default initial magnetic pole position (currently set initial magnetic pole position) θest aux, θest currentmax Arbitrary estimated initial magnetic pole, maximum current estimated initial magnetic pole θcomp Corrected initial magnetic pole θest instant, θest ave, θest filter Instantaneous estimated initial magnetic pole, average estimated initial magnetic pole, filter estimated initial magnetic pole ω *, ω Command speed and detected speed Δω Speed error LOWFILTER Low-pass filter function PWM INVERTER PWM inverter Gau, Gbu, Gcu, Gad, Gbd, Gcd P
Gate 6 pulse of WM inverter 1 Initial magnetic pole estimation method 11 of the present invention 11 AC synchronous motor (rotary motor and linear motor) 12 PWM power conversion means 13 three-phase alternating current sensor (CT) 14 Magnetic pole and position sensor (incremental without pole sensor) Encoder) 15 3/2 coordinate conversion calculation means 16 subtractor 17 current proportional-plus-integral control component in two-phase coordinates 18 2/3 coordinate conversion calculation means 19 triangular carrier wave 20 DC power supply device 31 detected speed calculation means 32 subtractor 33 speed Proportional / integral control unit 101 Command speed waveform generation means 102 dq mode / dq mode instantaneous switching determination means 103 dq mode switch 104 q time control mode (q axis command current ← command torque,
d-axis command current ← 0) 105 determination means for positive constant speed section in q-axis control mode 106 q-axis memory storage means 107 d-time control mode (q-axis command current ← 0, d-axis command current ← command torque) 108 Means for determining a positive constant speed section in the d-axis control mode 109 q-axis memory calling means 110 Estimated initial magnetic pole calculation means 111 Default initial magnetic pole setting means 112 Speed gain integration clearing means 113 Corrected initial magnetic pole means 114 Runaway detection 115 Default initial Magnetic pole change and brake on processing 116 Motor stop confirmation 117 Magnetic pole estimation initialization processing at runaway 118 Runaway detection 119 Default initial magnetic pole change and brake on processing 120 Motor stop confirmation 121 Magnetic pole estimation initialization processing at runaway 1101 Instantaneous initial magnetic pole calculation means 1102 Mean estimation initial magnetic pole calculation means 103 low-pass filter estimation initial magnetic pole calculation means 1104 estimated initial magnetic pole option switch 1201 maximum q-axis command current determination means 1202 maximum d-axis command current determination means 1203 maximum current estimation initial magnetic pole calculation means 1204 arbitrary estimated initial magnetic pole calculation means 201 PWM gate pulse generation vessel
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H560 BB04 DA12 DB07 DC12 EB01 GG04 SS01 TT11 TT15 XA02 XA04 XA12 XA13 5H576 CC01 DD02 DD05 EE01 EE11 HB01 JJ03 JJ04 JJ24 KK06 LL07 LL22 LL41 Continued front page F-term (reference) 5H560 BB04 DA12 DB07 DC12 EB01 GG04 SS01 TT11 TT15 XA02 XA04 XA12 XA13 5H576 CC01 DD02 DD05 EE01 EE11 HB01 JJ03 JJ04 JJ24 KK06 LL07 LL22 LL41
Claims (6)
換手段と、前記ＡＣ同期モータの３相電流を検出する３
相電流検出手段と、前記ＡＣ同期モータの電気角を検出
する電気角検出手段と、前記検出電気角を用いて３相検
出電流から２相検出電流への３相／２相座標変換を行う
３相／２相座標変換計算手段と、前記検出電気角から検
出速度を計算する検出速度演算手段と、ｑ軸指令電流と
ｄ軸指令電流で構成された２相指令電流から前記２相検
出電流を差し引いて電流誤差を計算する電流誤差演算手
段と、前記電流誤差に電流比例積分ゲインを掛けて２相
指令電圧を計算する電流比例積分構成部と、前記検出電
気角を用いて前記２相指令電圧から３相指令電圧への２
相／３相座標変換を行う２相／３相座標変換計算手段
と、前記３相指令電圧と搬送波を比較してＰＷＭゲート
パルスを演算するＰＷＭゲートパルス演算手段と、前記
ＰＷＭゲートパルスを入力して直流電圧を任意の交流電
圧に変換する前記ＰＷＭ電力変換手段であって、ＡＣ同
期モータの初期磁極を計算する磁極推定手段を備えたＡ
Ｃ同期モータの初期磁極推定装置において、 任意設定の現在初期磁極位置をゼロに設定するデフォル
ト初期磁極設定手段と、指令速度として２周期の有限繰
り返し波形を発生する指令速度波形生成手段と、前記指
令速度から前記検出速度を差し引いて速度誤差を計算す
る速度誤差演算手段と、前記速度誤差に速度比例積分ゲ
インを乗じて指令トルクを計算する速度比例積分構成部
と、前記指令速度が第１周期目になった場合はｑ軸制御
モード、第２周期目になった場合はｄ軸制御モードに切
り換えを行うｄｑモードスイッチと、前記ｑ軸制御モー
ドを選択した場合は前記ｑ軸指令電流に前記指令トルク
を入力し、ｄ軸指令電流にゼロを入力した後、前記指令
速度が正の一定速度区間にあるかどうかの判断を行う一
定速度判断手段と、前記指令速度が前記正の一定速度区
間に入った場合にはｑ軸メモリに一定量の瞬時ｑ軸指令
電流を記憶するｑ軸指令記憶手段と、前記ｄ軸制御モー
ドを選択した場合は前記ｑ軸指令電流にゼロを入力し、
前記ｄ軸指令電流に前記指令トルクを入力した後、前記
指令速度が正の一定速度区間にあるかどうかの判断を行
う一定速度判断手段と、前記指令速度が前記正の一定速
度区間に入った場合には前記ｑ軸メモリから呼び出した
瞬時ｑ軸呼び出し指令電流と前記ｄ軸指令電流の情報を
用いて瞬時推定初期磁極を計算する瞬時推定初期磁極演
算手段と、前記瞬時推定初期磁極から平均推定初期磁極
を計算する平均推定初期磁極演算手段と、前記瞬時推定
初期磁極からローパスフィルタでフィルタ推定初期磁極
を計算するフィルタ推定初期磁極演算手段と、前記瞬時
推定初期磁極と前記平均推定初期磁極と前記フィルタ推
定初期磁極の内一つを任意推定初期磁極として選択する
ように設けた推定初期磁極オプションスイッチと、前記
任意推定初期磁極を前期デフォルト初期磁極設定手段で
設定された前期デフォルト初期磁極に加えて補正初期磁
極を演算する補正初期磁極演算手段とを有することを特
徴とするＡＣ同期モータの初期磁極推定装置。1. A PWM power conversion means for driving an AC synchronous motor, and 3 for detecting a three-phase current of the AC synchronous motor.
Phase current detection means, electrical angle detection means for detecting the electrical angle of the AC synchronous motor, and three-phase / two-phase coordinate conversion from three-phase detected current to two-phase detected current using the detected electrical angle 3 Phase / two-phase coordinate conversion calculation means, detection speed calculation means for calculating detection speed from the detected electrical angle, and two-phase detection current from two-phase command current composed of q-axis command current and d-axis command current A current error calculating means for subtracting and calculating a current error, a current proportional-integral component for calculating a two-phase command voltage by multiplying the current error by a current proportional-integral gain, and the two-phase command voltage using the detected electrical angle. 2 to 3 phase command voltage
Two-phase / three-phase coordinate conversion calculation means for performing three-phase / three-phase coordinate conversion, PWM gate pulse calculation means for calculating a PWM gate pulse by comparing the three-phase command voltage with a carrier wave, and the PWM gate pulse are input. A PWM power conversion means for converting a DC voltage into an arbitrary AC voltage by means of magnetic pole estimation means for calculating an initial magnetic pole of an AC synchronous motor.
In an initial magnetic pole estimating device for a C-synchronous motor, default initial magnetic pole setting means for setting an arbitrarily set current initial magnetic pole position to zero, command speed waveform generating means for generating a finite repetitive waveform of two cycles as a command speed, and the command A speed error calculating means for calculating the speed error by subtracting the detected speed from the speed, a speed proportional integral component for calculating the command torque by multiplying the speed error by a speed proportional integral gain, and the command speed being the first cycle. If the q-axis control mode is selected, the q-axis control mode is switched to. If the second cycle is reached, the d-axis control mode is switched to the d-axis control mode. Constant speed determining means for determining whether or not the command speed is in a positive constant speed section after inputting torque and zero for the d-axis command current; Q-axis command storage means for storing a constant amount of instantaneous q-axis command current in the q-axis memory when the speed enters the positive constant speed section, and the q-axis command when the d-axis control mode is selected. Enter zero for the current,
After inputting the command torque to the d-axis command current, a constant speed judging means for judging whether or not the command speed is in a positive constant speed section, and the command speed has entered the positive constant speed section. In this case, an instantaneous estimation initial magnetic pole calculating means for calculating an instantaneous estimated initial magnetic pole using the information of the instantaneous q-axis calling command current and the d-axis command current called from the q-axis memory, and an average estimation from the instantaneous estimated initial magnetic pole. An average estimated initial magnetic pole calculation means for calculating an initial magnetic pole, a filter estimated initial magnetic pole calculation means for calculating a filter estimated initial magnetic pole with a low-pass filter from the instantaneous estimated initial magnetic pole, the instantaneous estimated initial magnetic pole, the average estimated initial magnetic pole, and the An estimated initial magnetic pole option switch provided to select one of the filter estimated initial magnetic poles as an arbitrary estimated initial magnetic pole, and the arbitrary estimated initial magnetic pole. AC synchronous motor initial magnetic pole estimation device, characterized in that in addition to the previous period default initial magnetic pole set by year default initial magnetic pole setting means and a correction initial magnetic pole calculating means for calculating a correction initial magnetic pole.
トルク（推力）とモータの発生トルク（推力）の向きが
逆向きの時があり、その場合モータが暴走するので、暴
走したら瞬時に指令速度をゼロにしモータが停止したの
を確認して、デフォルト初期磁極に９０°足して、最初
から初期磁極推定をやり直すことを特徴とする請求項１
記載のＡＣ同期モータの初期磁極推定装置。2. Depending on the initial magnetic pole position of the motor, the command torque (thrust) and the generated torque (thrust) of the motor may be in opposite directions. In that case, the motor will run out of control. Is set to zero, it is confirmed that the motor has stopped, 90 ° is added to the default initial magnetic pole, and the initial magnetic pole estimation is performed again from the beginning.
An initial magnetic pole estimation device for the AC synchronous motor described.
トルク（推力）とモータの発生トルク（推力）の向きが
逆向きの時があり、その場合モータが暴走するので、暴
走したら瞬時に指令速度をゼロにしモータが停止したの
を確認して、デフォルト初期磁極から９０°引いて、最
初から初期磁極推定をやり直すことを特徴とする請求項
１記載のＡＣ同期モータの初期磁極推定装置。3. The command torque (thrust) and the generated torque (thrust) of the motor may be in opposite directions depending on the initial magnetic pole position of the motor, in which case the motor will run out of control. 2. The initial magnetic pole estimation device for an AC synchronous motor according to claim 1, wherein the initial magnetic pole estimation is performed again from the beginning by confirming that the motor has stopped by setting to zero and subtracting 90 degrees from the default initial magnetic pole.
をゼロにし、ブレーキがある場合ブレーキを掛けてモー
タの暴走を防ぐことを特徴とする請求項１，２，３記載
のＡＣ同期モータの初期磁極推定装置。4. The AC synchronous motor according to claim 1, wherein when the motor runs out of control, the command speed is instantly set to zero, and when there is a brake, the brake is applied to prevent the motor from running out of control. Initial magnetic pole estimation device.
利くまでのタイムラグの間だけ、指令速度をゼロにし
て、デフォルト初期磁極位置を１８０°反転させること
により電流を逆向きに流して、モータの暴走を防ぐこと
を特徴とする請求項４記載のＡＣ同期モータの初期磁極
推定装置。5. When the motor runs out of control, the command speed is set to zero and the default initial magnetic pole position is reversed by 180 ° only during the time lag until the brake becomes effective, thereby causing a current to flow in the opposite direction, and The initial magnetic pole estimating device for an AC synchronous motor according to claim 4, wherein runaway is prevented.
た場合、指令速度をゼロにして、デフォルト初期磁極位
置を１８０°反転させることにより電流を逆向きに流し
て、モータの暴走を防ぐことを特徴とする請求項１，
２，３記載のＡＣ同期モータの初期磁極推定装置。6. When a motor without a brake runs out of control, the command speed is set to zero and the default initial magnetic pole position is reversed by 180 ° to flow a current in the opposite direction to prevent the motor from running out of control. Claim 1
An apparatus for estimating an initial magnetic pole of an AC synchronous motor according to the items 2 and 3.
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