JP2003164185A - 三相交流モータ制御装置 - Google Patents
三相交流モータ制御装置Info
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/22—Current control, e.g. using a current control loop
-
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
- H02P6/085—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
Abstract
(57)【要約】
【課題】データ処理回路の負担増加を抑止しつつ良好な
過電流、過熱保護を実現可能な三相交流モータ制御装置
を提供すること。 【解決手段】ｑ軸電流ｉｑの二乗値に基づいて三相交流
モータ１又はモータ制御部２の保護を行うモータ保護部
３を有する。この構成によれば、従来の三相電流ｉｕ、
ｉｖ、ｉｗを用いた同様の過電流保護制御や過熱保護制
御に比較して格段にデータ処理量すなわち演算負担を減
らすことができ、低コストで高速の過電流保護、過熱保
護を実現することができる。
過電流、過熱保護を実現可能な三相交流モータ制御装置
を提供すること。 【解決手段】ｑ軸電流ｉｑの二乗値に基づいて三相交流
モータ１又はモータ制御部２の保護を行うモータ保護部
３を有する。この構成によれば、従来の三相電流ｉｕ、
ｉｖ、ｉｗを用いた同様の過電流保護制御や過熱保護制
御に比較して格段にデータ処理量すなわち演算負担を減
らすことができ、低コストで高速の過電流保護、過熱保
護を実現することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、三相交流制御装置
に関し、詳しくはその過電流又は過熱保護装置に関す
る。
に関し、詳しくはその過電流又は過熱保護装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】直流ブラシレスモータともいわれる三相
ブラシレスモータなどの三相交流モータにおいて、過電
流によりモータやその制御装置を過熱保護せねばならな
いのは電気機器として当然であり、通常の電気機器と同
様に温度ヒューズや過電流リレーといった手法を採用す
ることができることは当然である。しかし、この種の古
典的な方法はコストが掛かり、複雑すぎるという問題が
ある。
ブラシレスモータなどの三相交流モータにおいて、過電
流によりモータやその制御装置を過熱保護せねばならな
いのは電気機器として当然であり、通常の電気機器と同
様に温度ヒューズや過電流リレーといった手法を採用す
ることができることは当然である。しかし、この種の古
典的な方法はコストが掛かり、複雑すぎるという問題が
ある。
【０００３】そこで、モータ技術におけるこの種の過熱
保護、過電流保護においては、過電流や過熱度に強い相
関を持つパラメータとしてのモータ電流平均値や、電圧
と電流と回転数とから推定した入力電力と出力との差す
なわち内部損失の関数としての内部温度や、電流の二乗
値と巻線抵抗値とから推定した抵抗損失の関数としての
内部温度などにもとづいて、それらが所定しきい値を超
えたら電流を制限するモータ過電流規制技術が、よりス
マートな手法として提案されている。
保護、過電流保護においては、過電流や過熱度に強い相
関を持つパラメータとしてのモータ電流平均値や、電圧
と電流と回転数とから推定した入力電力と出力との差す
なわち内部損失の関数としての内部温度や、電流の二乗
値と巻線抵抗値とから推定した抵抗損失の関数としての
内部温度などにもとづいて、それらが所定しきい値を超
えたら電流を制限するモータ過電流規制技術が、よりス
マートな手法として提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したモー
タ過電流規制技術の運用にはいずれもモータ電流の正確
な検出が必須となるが、ＰＷＭ制御される三相ブラシレ
スモータでは交流モータ電流を高速レートでサンプリン
グする必要があり、多量の計算を高速で行うことができ
るデータ処理回路を追加装備するか、現在の演算処理回
路を一層高速化する必要があり、実現にはコスト的な負
担が大きかった。
タ過電流規制技術の運用にはいずれもモータ電流の正確
な検出が必須となるが、ＰＷＭ制御される三相ブラシレ
スモータでは交流モータ電流を高速レートでサンプリン
グする必要があり、多量の計算を高速で行うことができ
るデータ処理回路を追加装備するか、現在の演算処理回
路を一層高速化する必要があり、実現にはコスト的な負
担が大きかった。
【０００５】たとえば、１６極で２０００rpmで回転す
る三相ブラシレスモータ（直流ブラシレスモータ）を例
に取り、三相電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗはそれぞれ３．７５
msec周期の交流波形となる。１周期ごとに１２点のデー
タサンプリングを行うものとすれば、約０．１msecごと
にＡ／Ｄ変換を含むデータ処理を実行しなければなら
ず、マイコンにかかる負担が大きくなる。
る三相ブラシレスモータ（直流ブラシレスモータ）を例
に取り、三相電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗはそれぞれ３．７５
msec周期の交流波形となる。１周期ごとに１２点のデー
タサンプリングを行うものとすれば、約０．１msecごと
にＡ／Ｄ変換を含むデータ処理を実行しなければなら
ず、マイコンにかかる負担が大きくなる。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、データ処理回路の負担増加を抑止しつつ良好な過
電流、過熱保護を実現可能な三相交流モータ制御装置を
提供することをその目的としている。
あり、データ処理回路の負担増加を抑止しつつ良好な過
電流、過熱保護を実現可能な三相交流モータ制御装置を
提供することをその目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の三相交流
モータ制御装置は、 三相交流モータのＵ、Ｖ、Ｗ相電
流iu、iv、iwを検出する電流センサと、前記Ｕ、Ｖ、Ｗ
相電流iu、iv、iwをq、d軸電流iq、idに３相２相変換
し、外部から入力されるトルク指令と前記ｑ、ｄ軸電流
ｉｑ、ｉｄとにもとづいて三相ＰＷＭ信号ＰＷＭＵ、Ｐ
ＷＭＶ、ＰＷＭＷに２相３相変換し、前記三相ＰＷＭ信
号ＰＷＭＵ、ＰＷＭＶ、ＰＷＭＷに基づいて前記三相交
流モータをＰＷＭ制御するモータ制御部とを備える三相
モータ制御装置において、少なくとも前記ｑ軸電流ｉｑ
又は前記ｑ軸電流ｉｑを主成分とする電気量の大きさに
基づいて前記三相交流モータ又は前記モータ制御部の保
護を行うモータ保護部を有することを特徴としている。
モータ制御装置は、 三相交流モータのＵ、Ｖ、Ｗ相電
流iu、iv、iwを検出する電流センサと、前記Ｕ、Ｖ、Ｗ
相電流iu、iv、iwをq、d軸電流iq、idに３相２相変換
し、外部から入力されるトルク指令と前記ｑ、ｄ軸電流
ｉｑ、ｉｄとにもとづいて三相ＰＷＭ信号ＰＷＭＵ、Ｐ
ＷＭＶ、ＰＷＭＷに２相３相変換し、前記三相ＰＷＭ信
号ＰＷＭＵ、ＰＷＭＶ、ＰＷＭＷに基づいて前記三相交
流モータをＰＷＭ制御するモータ制御部とを備える三相
モータ制御装置において、少なくとも前記ｑ軸電流ｉｑ
又は前記ｑ軸電流ｉｑを主成分とする電気量の大きさに
基づいて前記三相交流モータ又は前記モータ制御部の保
護を行うモータ保護部を有することを特徴としている。
【０００８】すなわち、本構成によれば、従来の三相電
流iu、iv、iwの代わりにＰＷＭモータ制御のために合成
されたq軸電流ｉｑ、又は、ｑ軸電流ｉｑを主成分とす
る電気量（たとえばｑ軸電流ｉｑの平均値、その二乗
値、ｉｑの二乗値とidの二乗値との和の平方根値など）
を用いて電流（発熱）が過大であるかどうかを判定し、
判定結果に基づいて過電流保護制御や過熱保護制御を行
う。
流iu、iv、iwの代わりにＰＷＭモータ制御のために合成
されたq軸電流ｉｑ、又は、ｑ軸電流ｉｑを主成分とす
る電気量（たとえばｑ軸電流ｉｑの平均値、その二乗
値、ｉｑの二乗値とidの二乗値との和の平方根値など）
を用いて電流（発熱）が過大であるかどうかを判定し、
判定結果に基づいて過電流保護制御や過熱保護制御を行
う。
【０００９】この構成によれば、従来の三相電流ｉｕ、
ｉｖ、ｉｗを用いた同様の過電流保護制御や過熱保護制
御に比較して格段にデータ処理量すなわち演算負担を減
らすことができ、低コストで高速の過電流保護、過熱保
護を実現することができる。
ｉｖ、ｉｗを用いた同様の過電流保護制御や過熱保護制
御に比較して格段にデータ処理量すなわち演算負担を減
らすことができ、低コストで高速の過電流保護、過熱保
護を実現することができる。
【００１０】更に詳しく説明すれば、従来の三相電流ｉ
ｕ、ｉｖ、ｉｗを用いる場合には、周期的に変化する３
つの信号を処理する必要があった。これに対して、本構
成によれば、ほとんど変化しないq軸電流ｉｑまたはそ
の関数値を処理すればよいだけなので、高速データ処理
を必要とせず、回路負担を格段に軽くする事ができる。
その結果、データ処理回路の負担増加を抑止しつつ良好
な過電流、過熱保護を実現する事ができる。
ｕ、ｉｖ、ｉｗを用いる場合には、周期的に変化する３
つの信号を処理する必要があった。これに対して、本構
成によれば、ほとんど変化しないq軸電流ｉｑまたはそ
の関数値を処理すればよいだけなので、高速データ処理
を必要とせず、回路負担を格段に軽くする事ができる。
その結果、データ処理回路の負担増加を抑止しつつ良好
な過電流、過熱保護を実現する事ができる。
【００１１】好適な態様において、前記電流保護部は、
前記ｑ軸電流ｉｑ又は前記ｑ軸電流ｉｑを主成分とする
電気量の大きさが所定しきい値を超えた場合に過電流又
は過熱と判定してして必要な警報信号又は制御信号を出
力する。これにより、データ処理回路の負担増加を抑止
しつつ良好な過電流、過熱保護を実現する事ができる好
適な態様において、前記電流保護部は、前記制御信号が
出力される場合に前記トルク指令の大きさを規制す
る。。これにより、データ処理回路の負担増加を抑止し
つつ良好な過電流、過熱保護を実現する事ができる
前記ｑ軸電流ｉｑ又は前記ｑ軸電流ｉｑを主成分とする
電気量の大きさが所定しきい値を超えた場合に過電流又
は過熱と判定してして必要な警報信号又は制御信号を出
力する。これにより、データ処理回路の負担増加を抑止
しつつ良好な過電流、過熱保護を実現する事ができる好
適な態様において、前記電流保護部は、前記制御信号が
出力される場合に前記トルク指令の大きさを規制す
る。。これにより、データ処理回路の負担増加を抑止し
つつ良好な過電流、過熱保護を実現する事ができる
【００１２】
【発明の実施の形態】三相ブラシレスモータの駆動制御
に用いる本発明のモータ保護部の好適な態様を以下の実
施例により詳細に説明する。
に用いる本発明のモータ保護部の好適な態様を以下の実
施例により詳細に説明する。
【００１３】
【実施例】この実施例の三相モータ装置を図１に示す。
【００１４】１は三相ブラシレスモータ、２は回転角セ
ンサ、３はコントローラ（モータ制御部、モータ保護
部）、４、５は電流センサである。
ンサ、３はコントローラ（モータ制御部、モータ保護
部）、４、５は電流センサである。
【００１５】コントローラ３は、駆動回路３１、ＰＷＭ
信号変換回路３２、２相３相変換回路３３、３相２相変
換回路３４、二つのPI制御回路３５、３６、減算回路３
７、３８、トルク電流変換回路３９、θ変換回路６１、
相電流信号形成回路６２、モータ保護回路６３を有して
おり、モータ保護回路６３以外は通常の三相ブラシレス
モータ制御装置と同じである。コントローラ３の上記各
回路機能のうち、モータ保護回路６３は本発明でいうモ
ータ保護部を構成し、モータ保護回路６３以外の回路機
能は本発明でいうモータ制御部を構成している。コント
ローラ３はＡ／Ｄ変換器内蔵のマイクロコンピュータで
構成されているが、専用のハードウエア回路で構成して
もよいことは当然である。
信号変換回路３２、２相３相変換回路３３、３相２相変
換回路３４、二つのPI制御回路３５、３６、減算回路３
７、３８、トルク電流変換回路３９、θ変換回路６１、
相電流信号形成回路６２、モータ保護回路６３を有して
おり、モータ保護回路６３以外は通常の三相ブラシレス
モータ制御装置と同じである。コントローラ３の上記各
回路機能のうち、モータ保護回路６３は本発明でいうモ
ータ保護部を構成し、モータ保護回路６３以外の回路機
能は本発明でいうモータ制御部を構成している。コント
ローラ３はＡ／Ｄ変換器内蔵のマイクロコンピュータで
構成されているが、専用のハードウエア回路で構成して
もよいことは当然である。
【００１６】駆動回路３１は、周知のように図２に示す
ような三相インバータ回路からなる。３１１から３１６
はMOSパワートランジスタ、Dはフライホイルダイオード
であり、３１１はU相上アーム素子、３１２はU相下アー
ム素子、３１３はV相上アーム素子、３１４はV相下アー
ム素子、３１５はW相上アーム素子、３１６はW相下アー
ム素子であり、各素子２１〜２６はフライホイルダイオ
ードDと個別に逆並列されている。低位直流電源線LLと
高位直流電源線LHとの間には図示しない平滑回路を通じ
てバッテリ電圧が印加され、駆動回路すなわち三相イン
バータ３１から出力される三相交流出力電圧は三相ブラ
シレスモータ１のU相巻線１１、V相巻線１２、W相巻線
１３の各一端に個別に印加されている。
ような三相インバータ回路からなる。３１１から３１６
はMOSパワートランジスタ、Dはフライホイルダイオード
であり、３１１はU相上アーム素子、３１２はU相下アー
ム素子、３１３はV相上アーム素子、３１４はV相下アー
ム素子、３１５はW相上アーム素子、３１６はW相下アー
ム素子であり、各素子２１〜２６はフライホイルダイオ
ードDと個別に逆並列されている。低位直流電源線LLと
高位直流電源線LHとの間には図示しない平滑回路を通じ
てバッテリ電圧が印加され、駆動回路すなわち三相イン
バータ３１から出力される三相交流出力電圧は三相ブラ
シレスモータ１のU相巻線１１、V相巻線１２、W相巻線
１３の各一端に個別に印加されている。
【００１７】相電流信号形成回路６２は、電流センサ
４、５が検出したアナログ相電流ｉｕ、ｉｗからデジタ
ル三相電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを演算して３相２相変換回
路３４に出力する。θ変換回路６１は、回転角センサか
ら出力されるアナログ回転角信号からデジタル回転角信
号θを形成して２相３相変換回路３３、３相２相変換回
路３４に出力する。コントローラ３は、上記相電流、回
転角信号、外部から入力されるトルク指令値に基づいて
三相ブラシレスモータ１をＰＷＭ制御する。
４、５が検出したアナログ相電流ｉｕ、ｉｗからデジタ
ル三相電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを演算して３相２相変換回
路３４に出力する。θ変換回路６１は、回転角センサか
ら出力されるアナログ回転角信号からデジタル回転角信
号θを形成して２相３相変換回路３３、３相２相変換回
路３４に出力する。コントローラ３は、上記相電流、回
転角信号、外部から入力されるトルク指令値に基づいて
三相ブラシレスモータ１をＰＷＭ制御する。
【００１８】３相２相変換回路３４は、入力された三相
電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを回転角センサ２から出力される
回転角信号θに基づいて平均ｑ軸電流ｍｉｑと平均ｄ軸
電流ｍｉｄとに変換する。トルク電流変換回路３９は、
外部から入力されるトルク指令値を目標ｑ軸電流ｉｑに
変換する。減算回路３７は平均ｑ軸電流ｍｉｑと目標ｑ
軸電流ｉｑとの差ΔｉｑをPI制御回路３６にてPI変換し
た後、２相３相変換回路３３に出力する。減算回路３８
は平均ｄ軸電流ｍｉｄと目標ｄ軸電流ｉｄ（ここでは０
に設定されている）との差ΔｉｄをPI制御回路３５にて
PI変換した後、２相３相変換回路３３に出力する。２相
３相変換回路３３は、PI制御回路３５、３６から入力さ
れるΔｉｑ、ΔｉｄのPI制御量を回転角センサ２から出
力される回転角信号に基づいて２相３相変換して目標三
相電圧Vｕ、Vv、Vwに変換してＰＷＭ信号変換回路３２
に出力し、ＰＷＭ信号変換回路３２は、入力される目標
三相電圧Vｕ、Vv、Vwを対応するデューティ比をもつＰ
ＷＭ信号ＰＷＭU、ＰＷＭV、ＰＷＭWを駆動回路３１のM
OSパワートランジスタ３１１から３１６へ出力し、駆動
回路３１は三相交流電圧VU、VV、VWを三相ブラシレスモ
ータ１に出力する。
電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを回転角センサ２から出力される
回転角信号θに基づいて平均ｑ軸電流ｍｉｑと平均ｄ軸
電流ｍｉｄとに変換する。トルク電流変換回路３９は、
外部から入力されるトルク指令値を目標ｑ軸電流ｉｑに
変換する。減算回路３７は平均ｑ軸電流ｍｉｑと目標ｑ
軸電流ｉｑとの差ΔｉｑをPI制御回路３６にてPI変換し
た後、２相３相変換回路３３に出力する。減算回路３８
は平均ｄ軸電流ｍｉｄと目標ｄ軸電流ｉｄ（ここでは０
に設定されている）との差ΔｉｄをPI制御回路３５にて
PI変換した後、２相３相変換回路３３に出力する。２相
３相変換回路３３は、PI制御回路３５、３６から入力さ
れるΔｉｑ、ΔｉｄのPI制御量を回転角センサ２から出
力される回転角信号に基づいて２相３相変換して目標三
相電圧Vｕ、Vv、Vwに変換してＰＷＭ信号変換回路３２
に出力し、ＰＷＭ信号変換回路３２は、入力される目標
三相電圧Vｕ、Vv、Vwを対応するデューティ比をもつＰ
ＷＭ信号ＰＷＭU、ＰＷＭV、ＰＷＭWを駆動回路３１のM
OSパワートランジスタ３１１から３１６へ出力し、駆動
回路３１は三相交流電圧VU、VV、VWを三相ブラシレスモ
ータ１に出力する。
【００１９】ＰＷＭ信号ＰＷＭU、ＰＷＭV、ＰＷＭWは
それぞれ互いにほぼ符号反対の二つのＰＷＭ信号、正確
には、ＰＷＭU上信号、ＰＷＭU下信号、ＰＷＭV上信
号、ＰＷＭV下信号、ＰＷＭW上信号、ＰＷＭW下信号と
いう６つの信号（ゲート電圧からなる。ＰＷＭU上信号
はU相上アーム素子３１１へ、ＰＷＭU下信号はU相下ア
ーム素子３１２へ、ＰＷＭV上信号はV相上アーム素子３
１３へ、、ＰＷＭV下信号はV相下アーム素子３１４へ、
ＰＷＭW上信号はW相上アーム素子３１５へ、ＰＷＭW下
信号はW相下アーム素子３１６へ印加される。
それぞれ互いにほぼ符号反対の二つのＰＷＭ信号、正確
には、ＰＷＭU上信号、ＰＷＭU下信号、ＰＷＭV上信
号、ＰＷＭV下信号、ＰＷＭW上信号、ＰＷＭW下信号と
いう６つの信号（ゲート電圧からなる。ＰＷＭU上信号
はU相上アーム素子３１１へ、ＰＷＭU下信号はU相下ア
ーム素子３１２へ、ＰＷＭV上信号はV相上アーム素子３
１３へ、、ＰＷＭV下信号はV相下アーム素子３１４へ、
ＰＷＭW上信号はW相上アーム素子３１５へ、ＰＷＭW下
信号はW相下アーム素子３１６へ印加される。
【００２０】上記したＰＷＭ制御三相ブラシレスモータ
駆動方式自体やその種々のバリエーションはもはや周知
であるのでさらなる詳細説明は省略する。
駆動方式自体やその種々のバリエーションはもはや周知
であるのでさらなる詳細説明は省略する。
【００２１】次に、この実施例の特徴をなすモータ保護
回路６３の機能を以下に説明する。上記説明したよう
に、この実施例ではモータ保護回路６３はマイコンによ
るソフトウエアで構成されているので、図３に示すフロ
ーチャートを参照して以下に説明する。
回路６３の機能を以下に説明する。上記説明したよう
に、この実施例ではモータ保護回路６３はマイコンによ
るソフトウエアで構成されているので、図３に示すフロ
ーチャートを参照して以下に説明する。
【００２２】まず、ｑ軸電流ｉｑを読み込み（Ｓ１０
０）、読み込んだｑ軸電流ｉｑの二乗値にあらかじめ記
憶する三相ブラシレスモータ１の相巻線の電気抵抗値r
を掛けてｑ軸電流ｉｑによる相巻線の発熱量の今回値を
求め（Ｓ１０２）、記憶する求めた発熱量の過去の履歴
データにこの今回値を加えるとともに、あらかじめ記憶
する算出式にこの履歴データを代入して相巻線の温度Ｔ
を算出し（Ｓ１０４）、算出した相巻線の温度Ｔがあら
かじめ記憶する所定のしきい値温度Ｔthを超えたかどう
かを判定し（Ｓ１０６）、相巻線の温度Ｔがしきい値温
度Ｔthを超えていればモータ過熱状態と判定してｑ軸電
流ｉｑの指令値を所定の許容制限値以下に制限して相巻
線の温度の低下を図り（Ｓ１０８）、相巻線の温度Ｔが
しきい値温度Ｔthを超えていなければモータ過熱状態で
ないと判定してステップＳ１００にリターンする。
０）、読み込んだｑ軸電流ｉｑの二乗値にあらかじめ記
憶する三相ブラシレスモータ１の相巻線の電気抵抗値r
を掛けてｑ軸電流ｉｑによる相巻線の発熱量の今回値を
求め（Ｓ１０２）、記憶する求めた発熱量の過去の履歴
データにこの今回値を加えるとともに、あらかじめ記憶
する算出式にこの履歴データを代入して相巻線の温度Ｔ
を算出し（Ｓ１０４）、算出した相巻線の温度Ｔがあら
かじめ記憶する所定のしきい値温度Ｔthを超えたかどう
かを判定し（Ｓ１０６）、相巻線の温度Ｔがしきい値温
度Ｔthを超えていればモータ過熱状態と判定してｑ軸電
流ｉｑの指令値を所定の許容制限値以下に制限して相巻
線の温度の低下を図り（Ｓ１０８）、相巻線の温度Ｔが
しきい値温度Ｔthを超えていなければモータ過熱状態で
ないと判定してステップＳ１００にリターンする。
【００２３】なお、この実施例では、ステップＳ１０８
でのｑ軸電流ｉｑの制限の程度はたとえば図４に示すマ
ップに基づいて行うことにより、相巻線の温度Ｔがしき
い値温度Ｔthより高くなればなるほどｑ軸電流ｉｑの許
容最大値iqmaxを小さくするものとする。
でのｑ軸電流ｉｑの制限の程度はたとえば図４に示すマ
ップに基づいて行うことにより、相巻線の温度Ｔがしき
い値温度Ｔthより高くなればなるほどｑ軸電流ｉｑの許
容最大値iqmaxを小さくするものとする。
【００２４】このようにすれば、三相ブラシレスモータ
１や三相インバータ３１を過電流から保護する制御にお
けるデータ演算量を大幅に低減することができるので、
コントローラ３の簡素化、低コスト化を実現しつつ装置
の安全性を向上することができる。
１や三相インバータ３１を過電流から保護する制御にお
けるデータ演算量を大幅に低減することができるので、
コントローラ３の簡素化、低コスト化を実現しつつ装置
の安全性を向上することができる。
【００２５】また、銅損（相巻線発熱量）の履歴データ
から相巻線の温度Ｔを算出するのは、この三相ブラシレ
スモータ１の熱伝達回路の数式モデルに過去の銅損（相
巻線発熱量）の各値を代入して算出できることは当然で
あるが、この実施例の要旨ではないので詳細な説明は省
略する。
から相巻線の温度Ｔを算出するのは、この三相ブラシレ
スモータ１の熱伝達回路の数式モデルに過去の銅損（相
巻線発熱量）の各値を代入して算出できることは当然で
あるが、この実施例の要旨ではないので詳細な説明は省
略する。
【００２６】（変形態様）変形態様を以下に説明する。
【００２７】上記実施例では、ｑ軸電流ｉｑの二乗値に
あらかじめ記憶する三相ブラシレスモータ１の相巻線の
電気抵抗値rを掛けた値を略相巻線の銅損と仮定した。
この変形態様では、その代わりに、ｑ軸電流ｉｑの二乗
値にあらかじめ記憶する三相ブラシレスモータ１の相巻
線の電気抵抗値rを掛けた値を略相巻線の銅損と仮定し
た。この変形態様では、その代わりに、ｉｑの二乗値と
idの二乗値との和の平方根値に相巻線の電気抵抗値rを
掛けた値を略相巻線の銅損とする。このようにすれば、
演算負担は増大するがより精密な銅損を得ることができ
る。
あらかじめ記憶する三相ブラシレスモータ１の相巻線の
電気抵抗値rを掛けた値を略相巻線の銅損と仮定した。
この変形態様では、その代わりに、ｑ軸電流ｉｑの二乗
値にあらかじめ記憶する三相ブラシレスモータ１の相巻
線の電気抵抗値rを掛けた値を略相巻線の銅損と仮定し
た。この変形態様では、その代わりに、ｉｑの二乗値と
idの二乗値との和の平方根値に相巻線の電気抵抗値rを
掛けた値を略相巻線の銅損とする。このようにすれば、
演算負担は増大するがより精密な銅損を得ることができ
る。
【図１】本発明の三相ブラシレスモータ制御装置を示す
回路図である。
回路図である。
【図２】図１の要部を示す回路図である。
【図３】モータ保護の一実施例を示すすフローチャート
である。
である。
【図４】算出温度Ｔがしきい値温度Ｔthを超えた度合い
とｑ軸電流ｉｑの指令値の許容最大値iqmaxの制限の度
合いとの関係を示す図である。
とｑ軸電流ｉｑの指令値の許容最大値iqmaxの制限の度
合いとの関係を示す図である。
１ 三相ブラシレスモータ
２ 回転角センサ
３ コントローラ（モータ制御部、モータ保護部）
４ 電流センサ
５ 電流センサ
６３ モータ保護回路（モータ保護部）
Claims (3)
- 【請求項１】三相交流モータのＵ、Ｖ、Ｗ相電流iu、i
v、iwを検出する電流センサと、 前記Ｕ、Ｖ、Ｗ相電流iu、iv、iwをq、d軸電流iq、idに
３相２相変換し、外部から入力されるトルク指令と前記
ｑ、ｄ軸電流ｉｑ、ｉｄとにもとづいて三相ＰＷＭ信号
ＰＷＭＵ、ＰＷＭＶ、ＰＷＭＷに２相３相変換し、前記
三相ＰＷＭ信号ＰＷＭＵ、ＰＷＭＶ、ＰＷＭＷに基づい
て前記三相交流モータをＰＷＭ制御するモータ制御部
と、 を備える三相モータ制御装置において、 少なくとも前記ｑ軸電流ｉｑ又は前記ｑ軸電流ｉｑを主
成分とする電気量の大きさに基づいて前記三相交流モー
タ又は前記モータ制御部の保護を行うモータ保護部を有
することを特徴とする三相交流制御装置。 - 【請求項２】請求項１記載の三相交流制御装置におい
て、 前記モータ保護部は、 前記ｑ軸電流ｉｑ又は前記ｑ軸電流ｉｑを主成分とする
電気量の大きさが所定しきい値を超えた場合に過電流又
は過熱と判定してして必要な警報信号又は制御信号を出
力することを特徴とする三相交流制御装置。 - 【請求項３】請求項２記載の三相交流制御装置におい
て、 前記モータ保護部は、 前記制御信号が出力される場合に前記トルク指令の大き
さを規制することを特徴とする三相交流制御装置。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP2001360463A JP2003164185A (ja) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | 三相交流モータ制御装置 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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ID=19171265
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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- 2002-11-27 DE DE10255371A patent/DE10255371A1/de not_active Withdrawn
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