JP2005124387A - Control method for synchronous motor driving gear - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は同期電動機に給電する半導体電力変換回路からなるインバータと、該インバータを介して前記同期電動機を可変速制御する制御装置とからなる同期電動機駆動装置に関し、特に、前記同期電動機がストール状態、すなわち、同期電動機の回転子が停止状態でもインバータから駆動電流が継続して供給される状態になったときの前記同期電動機駆動装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a synchronous motor drive device including an inverter including a semiconductor power conversion circuit that supplies power to the synchronous motor, and a control device that performs variable speed control of the synchronous motor via the inverter, in particular, the synchronous motor is in a stalled state, That is, the present invention relates to a method for controlling the synchronous motor drive device when a drive current is continuously supplied from an inverter even when the rotor of the synchronous motor is stopped.
半導体電力変換回路からなるインバータを介して可変速駆動される同期電動機がストール状態となる装置の代表的な例として、車両駆動用の同期電動機がある。 A typical example of a device in which a synchronous motor driven at a variable speed via an inverter formed of a semiconductor power conversion circuit is in a stalled state is a synchronous motor for driving a vehicle.
図10は、上述の車両駆動に同期電動機を用いた電気自動車のパワートレインの構成図を示し、この図において、1は蓄電池などからなる主蓄電装置、2は主蓄電装置1からの直流電力をPWM制御により所望の交流電力に変換し、この交流電力により永久磁石形の同期電動機3を可変速制御する同期電動機駆動装置、4は減速機、5はデファレンシャルギア、6は車輪、7は車両制御装置である。
FIG. 10 is a configuration diagram of a power train of an electric vehicle using a synchronous motor for driving the vehicle. In this figure, 1 is a main power storage device including a storage battery and the like, 2 is a direct current power from the main
また図11は、上述の車両駆動に同期電動機を用いたハイブリット型電気自動車のパワートレインの構成図を示し、この図において、図10と同一機能を有するものには同一符号を付している。 FIG. 11 is a configuration diagram of a power train of a hybrid electric vehicle using a synchronous motor for driving the vehicle. In this figure, components having the same functions as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals.
すなわち、図11において、1aは蓄電池などからなる主蓄電装置、2aは主蓄電装置1aからの直流電力をPWM制御により所望の交流電力に変換し、この交流電力により永久磁石形の同期電動機3aを可変速制御する同期電動機駆動装置、4aは減速器、5はデファレンシャルギア、6は車輪、7は車両制御装置、8はエンジン、9はエンジン8からの動力と同期電動機3aからの動力とを図示しない車両の走行状態に応じて結合・分配して減速器4aに伝達する動力結合・分配器である。
That is, in FIG. 11, 1a is a main power storage device made of a storage battery or the like, 2a is a converter that converts DC power from the main power storage device 1a into desired AC power by PWM control, and this AC power causes a permanent magnet type synchronous motor 3a to Synchronous motor drive device for variable speed control, 4a is a speed reducer, 5 is a differential gear, 6 is a wheel, 7 is a vehicle control device, 8 is an engine, 9 is power from the
さらに図12は、図10に示した同期電動機駆動装置3(または、図11に示した同期電動機駆動装置3a)を構成する半導体電力変換回路からなるインバータ11とフィルタコンデンサ12と、同期電動機3の磁極位置を検出するためにその駆動軸に連結された位置センサ10とを示している。
Further, FIG. 12 shows an inverter 11, a filter capacitor 12, and a
図13は、図12に示したインバータ11の通常時の動作を説明する波形図であり、図12に示すように、IGBTとダイオードの逆並列回路からなるU相から同期電動機3を介して、IGBTとダイオードの逆並列回路からなるY相とIGBTとダイオードの逆並列回路からなるZ相とに電流が流れるときの状態を示し、この状態では正弦波状の同期電動機3のU相電流iuに対応し、前記電流iuが正極性のときには前記PWM制御に伴ってU相のIGBTとX相のダイオードとに交互に流れ、また、前記電流iuが負極性のときには前記PWM制御に伴ってX相のIGBTとU相のダイオードとに交互に流れる。
FIG. 13 is a waveform diagram for explaining the normal operation of the inverter 11 shown in FIG. 12, and, as shown in FIG. 12, from the U phase consisting of an anti-parallel circuit of an IGBT and a diode, via the
図10に示したパワートレインを構成する電気自動車が坂道発進、縁石乗り上げ時に、同期電動機3がストール状態に陥る恐れがあり、このストール状態での構成機器の損傷、例えば、同期電動機3の焼損を防止するために、下記特許文献などが知られている。
図14は、図12に示したインバータ11から給電される同期電動機3がストール状態での動作を説明する波形図であり、図13と同様に、IGBTとダイオードの逆並列回路からなるU相から同期電動機3を介して、IGBTとダイオードの逆並列回路からなるY相とIGBTとダイオードの逆並列回路からなるZ相とに電流が流れるときで、例えば、同期電動機3のU相電流iuの正極性ピーク値付近で、同期電動機3がストール状態に陥ると、位置センサ10の回転も停止し、その結果、このU相電流iuが前記PWM制御を行いつつも、通常時の電流より大きな直流電流Idcとなり、このときには前記PWM制御に伴って、図示の如く、前記直流電流Idcに対応する電流がU相のIGBTとX相のダイオードとに交互に流れる。
FIG. 14 is a waveform diagram for explaining the operation when the
上述のように、同期電動機3がストール状態に陥り、この状態が続くと、図15に示すように、ストール状態になった時刻t0 より、U相のIGBTの電流が増大し、この増大に伴って前記IGBTのスイッチング損失も増大を招き、その結果、前記IGBTの接合部温度(Tj)Temp2が時刻t1 でその許容温度Temp3を越えると共に、インバータ11を冷却する図示しない冷却体の温度Temp1も上昇する。この状態になったときのU相のIGBTの過熱破損を防止するために、例えば、インバータ11の動作を停止させる必要があった。
As described above, when the
しかしながら、電気自動車にとって、インバータ11の動作の停止は走行不能を招くので、従来は、同期電動機3がストール状態に陥ったときのインバータ11の停止動作を回避するために、インバータ11の出力容量を、通常の走行時の定格容量に対して少なくとも2倍以上に設定することが行われていたが、この対応策では、同期電動機駆動装置2全体が大型化し、高価になるという問題点があった。
However, for an electric vehicle, stopping the operation of the inverter 11 causes inability to travel. Conventionally, in order to avoid the stopping operation of the inverter 11 when the
この発明の目的は上記問題点を解決し、同期電動機駆動装置を小型、安価にするための該駆動装置の制御方法を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a control method for the drive device for making the synchronous motor drive device small and inexpensive.
この第1の発明は、同期電動機に給電する半導体電力変換回路からなるインバータと、該インバータを介して前記同期電動機を可変速制御する制御装置とからなる同期電動機駆動装置において、
前記同期電動機がストール状態になったときに、前記半導体電力変換回路を構成する自己消弧形素子の内部温度演算値に基づいて電流制限値を演算し、前記インバータから前記同期電動機に流れる電流を前記電流制限値以下にすることを特徴とした制御方法を行う。
The first aspect of the invention relates to a synchronous motor drive device comprising an inverter composed of a semiconductor power conversion circuit that supplies power to the synchronous motor, and a control device that performs variable speed control of the synchronous motor via the inverter.
When the synchronous motor is in a stalled state, a current limit value is calculated based on an internal temperature calculation value of the self-extinguishing element constituting the semiconductor power conversion circuit, and a current flowing from the inverter to the synchronous motor is calculated. A control method characterized by setting the current limit value or less is performed.
第2の発明は、前記第1の発明の同期電動機駆動装置の制御方法において、
前記電流制限値を、前記ストール状態の時間の経過に対応して小さくすることを特徴とする。
A second invention is a method for controlling a synchronous motor drive device according to the first invention, wherein:
The current limit value is made smaller corresponding to the passage of time in the stalled state.
第3の発明は、前記第1の発明の同期電動機駆動装置の制御方法において、
前記電流制限値を、前記半導体電力変換回路を冷却する冷却体の熱時定数に基づく時間の経過に対応して小さくすることを特徴とする。
A third invention is a method for controlling a synchronous motor drive device according to the first invention,
The current limit value is reduced corresponding to the passage of time based on a thermal time constant of a cooling body that cools the semiconductor power conversion circuit.
第4の発明は、前記同期電動機駆動装置において、
前記同期電動機がストール状態になったときに、前記半導体電力変換回路をPWM制御するためのキャリア周波数波を低減することを特徴とした制御方法を行う。
In a fourth aspect of the present invention, in the synchronous motor drive device,
When the synchronous motor is in a stalled state, a control method is performed that reduces a carrier frequency wave for PWM control of the semiconductor power conversion circuit.
第5の発明は、前記第4の発明の同期電動機駆動装置の制御方法において、
前記キャリア周波数の低減を、直前の前記PWM制御の状態に基づいて得られるタイミングで行うことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for controlling a synchronous motor driving device according to the fourth aspect of the present invention,
The carrier frequency is reduced at a timing obtained based on the previous PWM control state.
この第1〜第3の発明の同期電動機駆動装置の制御方法によれば、同期電動機のストール状態が継続したときには、前記半導体電力変換回路を構成する自己消弧形素子の内部温度すなわち接合部温度を監視し、この接合部温度が許容値を越えないように、前記素子に流れる電流を制限するので、該素子の過熱破損を防止することができるとともに、前記インバータの運転を継続することができる。 According to the control method of the synchronous motor drive device of the first to third aspects of the invention, when the stalled state of the synchronous motor continues, the internal temperature of the self-extinguishing element constituting the semiconductor power conversion circuit, that is, the junction temperature And the current flowing through the element is limited so that the junction temperature does not exceed an allowable value, so that the element can be prevented from being overheated and the operation of the inverter can be continued. .
また第4,5の発明の制御方法では、同期電動機のストール状態が継続したときには、前記半導体電力変換回路のPWM制御のキャリア周波数を低減することにより、該半導体電力変換回路を構成する自己消弧形素子の接合部温度の上昇を抑えるので、該素子の過熱破損を防止することができるとともに、前記インバータの運転を継続することができる。 In the control methods of the fourth and fifth aspects of the invention, when the stall state of the synchronous motor continues, the self-extinguishing that constitutes the semiconductor power conversion circuit is achieved by reducing the carrier frequency of the PWM control of the semiconductor power conversion circuit. Since an increase in the junction temperature of the shape element is suppressed, overheating damage of the element can be prevented and the operation of the inverter can be continued.
図1は、この発明の同期電動機駆動装置の制御方法の第1の実施形態を示す同期電動機駆動装置の回路構成図であり、この図において、図10〜図12に示した従来例構成と同一機能を有するものには同一符号を付している。 FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a synchronous motor driving device showing a first embodiment of a control method of the synchronous motor driving device of the present invention. In FIG. 1, the same configuration as the conventional example shown in FIGS. Those having functions are given the same reference numerals.
すなわち図1に示した同期電動機駆動装置20にはインバータ11とフィルタコンデンサ12の他に、後述の電流制限指令回路21〜23の何れかと、通常は車両制御回路7からの電流指令に対応したトルクを同期電動機3から発生させるためにインバータ11から出力する交流電圧をPWM制御により所望の値に制御するインバータ制御回路24と、インバータ制御回路24からのオン・オフ信号をインバータ11を構成するそれぞれのIGBTへのゲート信号に変換するスイッチング素子駆動回路25と、インバータ11に入力される直流電圧Vdを検出する電圧検出器26と、インバータ11から同期電動機3への電流Imを検出する電流検出器27と、前記電圧Vd,電流Imなどからインバータ11を構成するIGBTのスイッチングに伴って発生する損失Psを後述の式(1)に従って演算する素子損失演算回路28と、インバータ11を形成する図示しない冷却体の温度Tfを検出する温度センサ29と、前記損失Pd,温度Tfなどから前記IGBTの接合部温度Tjを後述の式(2)に従って演算する素子温度演算回路30と、車両制御装置7から前記電流指令が発せられている状態で位置センサ10からの同期電動機3の回転情報が無いときには、同期電動機3がストール状態になっていると判定するストール検出回路31とを備えている。
That is, in the synchronous
図1に示した素子損失演算回路28では、下記式(1)の演算を行っている。
In the element
Ps=Fs(PON+POFF)+PSTD …(1)
ここで、Ps:発生損失、Fs:PWM制御のキャリア周波数、PON:オン時のスイッチング損失、POFF :オフ時のスイッチング損失、PSTD :オン状態での損失をそれぞれ示す。
Ps = Fs (P ON + P OFF ) + P STD (1)
Here, Ps: generated loss, Fs: PWM control carrier frequency, P ON : switching loss when on, P OFF : switching loss when off, P STD : loss when on.
すなわち上記式(1)において、Fsは既知数であり、PSTD も前記電流Im、PWM制御の際の通流率などから求めることができる。また、図2の波形図に示すように、PONについては、スイッチング時間Tsでの素子電圧vと、素子電流iとの積であり、この値は前記電圧Vdと電流Imとから近似的に求めることができる。さらに、POFF についても、PONと同様に、前記電圧Vdと電流Imとから近似的に求めることができる。 That is, in the above formula (1), Fs is a known number, and P STD can also be obtained from the current Im, the conduction rate during PWM control, and the like. Further, as shown in the waveform diagram of FIG. 2, for P ON, and the element voltage v at the switching time Ts, the product of the device current i, this value is approximately from said voltage Vd and current Im Can be sought. Further, P OFF can be obtained approximately from the voltage Vd and the current Im, similarly to P ON .
図1に示した素子温度演算回路30では、下記式(2)演算を行っている。
In the element
Tj=Tf+Rth・Ps …(2)
ここで、Tj:接合部温度、Tf;冷却体温度、Rth:前記冷却体から接合部までの熱抵抗、Ps:前記式(1)で示される発生損失である。
Tj = Tf + R th · Ps (2)
Here, Tj: junction temperature, Tf: cooling body temperature, R th : thermal resistance from the cooling body to the junction, Ps: generated loss represented by the above formula (1).
上記式(2)の熱抵抗Rthについて、図3,図4を参照しつつ、以下に説明する。 The thermal resistance Rth of the above formula (2) will be described below with reference to FIGS.
図3は、図1に示した同期電動機駆動装置20を構成するインバータ11の模式的概念構成図であり、このインバータ11は冷却体11aと、絶縁体11bと、IGBT11cと、ダイオード11dとが図示のように構成され、この図において、「丸1」はIGBT11cの内部接合部、「丸2」は絶縁体11bと冷却体11aとの接合部、「丸3」は冷却体11aと周囲との接合部を示している。すなわち、図3に示した構成は図4に示す熱の等価回路で表され、ここで、R1 〜R3 はIGBT11cの内部接合部から冷却体11aまでの部材の飽和熱抵抗を示し、C1 〜C3 は前記部材の熱容量を示している。
FIG. 3 is a schematic conceptual block diagram of the inverter 11 constituting the synchronous
図5は、この発明の同期電動機駆動装置の制御方法の第1の実施例として、図1に示した電流制限指令回路21の動作を説明する波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation of the current
すなわち、時刻t0 に同期電動機3がストール状態に陥ると、これをストール検出回路31が検知し、電流制限指令回路21へ伝達する。このストール状態の継続に伴って、インバータ11は先述の図14の波形図に示した動作状態となり、前記式(1)で示した発生損失Psが増大し、この増大に伴って前記式(2)で示した接合部温度Tjも増大することから、電流制限指令回路21では前記接合部温度Tjが許容温度、例えば、150°Cを越えないような、許容電流値を出力し、この図の例では時刻t2 で車両制御装置からの電流指令値が前記許容値を越えるので、時刻t2 以後は、インバータ制御回路24が前記許容値に対応したトルクを同期電動機3から発生するようにインバータ11を介して制御する。なお、このとき、インバータ11には図4に示した熱の等価回路図のような熱時定数を有するので、このストール状態の継続に伴って、冷却体温度Tfも上昇し、従って、前記許容電流値も減少し、その結果、インバータ11を構成するIGBTの接合部温度Tjも前記許容温度150°Cを越えないようにすることができる。
That is, when the
図6は、この発明の同期電動機駆動装置の制御方法の第2の実施例として、図1に示した電流制限指令回路22の動作を説明する波形図である。 FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the current limit command circuit 22 shown in FIG. 1 as a second embodiment of the control method for the synchronous motor drive device of the present invention.
すなわち、時刻t0 に同期電動機3がストール状態に陥ると、これをストール検出回路31が検知し、電流制限指令回路22へ伝達する。このストール状態の継続に伴って、インバータ11は先述の図14の波形図に示した動作状態となり、前記式(1)で示した発生損失Psが増大し、この増大に伴って前記式(2)で示した接合部温度Tjも増大することから、電流制限指令回路22では前記接合部温度Tjが許容温度、例えば、150°Cを越えないような、許容電流値を出力する。なお、電流制限指令回路22ではストール状態の時間の経過に伴って、前記許容電流値を制限する制限率を、図6に示すように増大させることにより、前記許容電流値も減少し、その結果、インバータ11を構成するIGBTの接合部温度Tjも前記許容温度150°Cを越えないようにすることができる。
That is, when the
図7は、この発明の同期電動機駆動装置の制御方法の第3の実施例として、図1に示した電流制限指令回路23の動作を説明する波形図である。 FIG. 7 is a waveform diagram for explaining the operation of the current limit command circuit 23 shown in FIG. 1 as a third embodiment of the control method for the synchronous motor drive device of the present invention.
すなわち、時刻t0 に同期電動機3がストール状態に陥ると、これをストール検出回路31が検知し、電流制限指令回路23へ伝達する。このストール状態の継続に伴って、インバータ11は先述の図14の波形図に示した動作状態となり、前記式(1)で示した発生損失Psが増大し、この増大に伴って前記式(2)で示した接合部温度Tjも増大することから、電流制限指令回路22では前記接合部温度Tjが許容温度、例えば、150°Cを越えないような、許容電流値を出力する。なお、電流制限指令回路23ではストール状態の時間の経過に伴って、前記許容電流値を制限する制限率を、先述の図4で示した熱時定数に対応して、図7に示すように増大させることにより、前記許容電流値も減少し、その結果、インバータ11を構成するIGBTの接合部温度Tjも前記許容温度150°Cを越えないようにすることができる。
That is, when the
図8は、同期電動機駆動装置20において、同期電動機3がストール状態に陥ったときの動作波形図であり、この状態が続くと、ストール状態になった時刻t0 より、インバータ11を構成するのIGBTの電流が増大し、この増大に伴って前記IGBTのスイッチング損失も増大を招くが、以後は、上述の如く、前記電流指令値を前記電流制限値以下に制限することにより、前記電流や損失の増大も抑制され、従って、前記IGBTの接合部温度TjTemp2もその許容温度Temp3以下にでき、また、インバータ11を冷却する図示しない冷却体の温度Temp1も上昇も僅かにすることができる。
Figure 8 is the synchronous
図9は、この発明の同期電動機駆動装置の制御方法の第2の実施形態を示す同期電動機駆動装置の回路構成図であり、この図において、図1に示した回路構成と同一機能を有するものには同一符号を付している。 FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a synchronous motor drive device showing a second embodiment of the control method of the synchronous motor drive device of the present invention, in which the same function as the circuit configuration shown in FIG. 1 is shown. Are denoted by the same reference numerals.
すなわち、この同期電動機駆動装置40には、図1に示した同期電動機駆動装置20におけるインバータ制御回路24と素子損失演算回路28に代えて、インバータ制御回路41と素子損失演算回路42とを備えている。
That is, the synchronous
図9に示した同期電動機駆動装置40では、同期電動機3がストール状態に陥ると、これをストール検出回路31が検知し、インバータ制御回路41と素子損失演算回路42とへ伝達する。このとき、インバータ制御回路41では前記インバータ制御回路24の制御機能に追加された機能として、PWM制御の際のキャリア周波数を通常値の半分程度に減少させるようにしている。すなわち、このときには、素子損失演算回路42で行われる前記式(1)の演算の際のFsの値も半分になるので、その損失Psも約半分となり、従って、素子温度演算回路30での前記式(2)の演算で得られる接合部温度Tjの上昇も軽減され、その結果、インバータ11を構成するIGBTの接合部温度Tjも前記許容温度150°Cを越えないようにすることができる。
In the synchronous
図16は、この発明の同期電動機駆動装置の制御方法の第3の実施形態を示す同期電動機駆動装置の回路構成図であり、この図において、図9に示した回路構成と同一機能を有するものには同一符号を付している。 FIG. 16 is a circuit configuration diagram of a synchronous motor driving device showing a third embodiment of the control method of the synchronous motor driving device of the present invention. In this figure, the same function as the circuit configuration shown in FIG. 9 is shown. Are denoted by the same reference numerals.
すなわち、この同期電動機駆動装置50には、図9に示した同期電動機駆動装置40におけるインバータ制御回路41に代えて、インバータ制御回路51を備えている。
That is, the synchronous
図17〜19は、図16に示した同期電動機駆動装置50の動作を説明する波形図,フローチャートである。
17 to 19 are waveform diagrams and flowcharts for explaining the operation of the synchronous
近年、この種の同期電動機駆動装置では、マイクロコンピュータなどによるデジタル制御技術を用いることが主流となり、インバータ11をPWM制御する際の搬送波もアップ/ダウンカウンタから生成し、このアップ/ダウンカウンタにおいてキャリア周波数を変更するときにはそのカウンタ値を変更する方法が用いられる。しかしながら、この搬送波のカウンタ値の変更に伴って、搬送波の振幅も変わることから変調波の振幅も同時に変更する必要がある。 In recent years, in this type of synchronous motor drive apparatus, it has become mainstream to use digital control technology such as a microcomputer, and a carrier wave for PWM control of the inverter 11 is also generated from an up / down counter. When changing the frequency, a method of changing the counter value is used. However, since the amplitude of the carrier wave changes with the change of the counter value of the carrier wave, it is necessary to simultaneously change the amplitude of the modulated wave.
図17に示した動作波形図では、前記アップ/ダウンカウンタにおける搬送波のカウンタ値の上昇中に、キャリア周波数を低減する変更指令が発せられ、このタイミングで前記カウンタ値と変調波の振幅とを変更している。その結果、PWM制御による不必要なスイッチング動作が行われ、電動機電流にも擾乱が発生している。 In the operation waveform diagram shown in FIG. 17, a change command for reducing the carrier frequency is issued while the counter value of the carrier wave in the up / down counter is increasing, and the counter value and the amplitude of the modulation wave are changed at this timing. doing. As a result, an unnecessary switching operation by PWM control is performed, and the motor current is also disturbed.
そこで、図16に示したインバータ制御回路51では、図17に示すフローチャートの如く、キャリア周波数を低減する変更指令が発せられると、先ず、搬送波のカウンタ値を読み込み(ステップS1)、このカウンタ値が「0」か否かをチェックし、「0」でなければ(ステップS2,分岐N)、零になるタイミングまで待ち、「0」のときには(ステップS2,分岐Y)、前記カウンタ値と変調波の振幅とを変更する処理を行う(ステップS3)。 Therefore, in the inverter control circuit 51 shown in FIG. 16, when a change command for reducing the carrier frequency is issued as shown in the flowchart of FIG. 17, first, the counter value of the carrier is read (step S1). It is checked whether or not it is “0”. If it is not “0” (step S2, branch N), it waits until the timing becomes zero, and if it is “0” (step S2, branch Y), the counter value and the modulated wave A process of changing the amplitude is performed (step S3).
その結果、このインバータ制御回路51を用いた同期電動機駆動装置50では、図18に示す動作波形図の如く、キャリア周波数を低減する変更指令が発せられたときからtw時間経過したときに、搬送波のカウンタ値が「0」となるので、このタイミングで前記カウンタ値と変調波の振幅とを同時に変更している。従って、PWM制御による不必要なスイッチング動作が回避され、電動機電流にも擾乱が発生しないので、この同期電動機駆動装置50の動作信頼性が向上する。
As a result, in the synchronous
なお、上述の同期電動機駆動装置20または同期電動機駆動装置40の回路構成では、電気自動車の例で説明したが、一般産業用の可変速駆動装置にも適用できる。
In the above-described circuit configuration of the synchronous
1,1a…主蓄電装置、2,2a…同期電動機駆動装置、3,3a…同期電動機、4,4a…減速器、5…デファレンシャルギア、6…車輪、7…車両制御装置、8…エンジン、9…動力結合・分配器、10…位置センサ、11…インバータ、12…フィルタコンデンサ、20…同期電動機駆動装置、21〜23…電流制限指令回路、24…インバータ制御回路、25…スイッチング素子駆動回路、26…電圧検出器、27…電流検出器、28…素子損失演算回路、29…温度センサ、30…素子温度演算回路、31…ストール検出回路、40…同期電動機駆動装置、41…インバータ制御回路、42…素子損失演算回路、50…同期電動機駆動装置、51…インバータ制御回路。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記同期電動機がストール状態になったときに、前記半導体電力変換回路を構成する自己消弧形素子の内部温度演算値に基づいて電流制限値を演算し、前記インバータから前記同期電動機に流れる電流を前記電流制限値以下にすることを特徴とする同期電動機駆動装置の制御方法。 In a synchronous motor drive device comprising an inverter composed of a semiconductor power conversion circuit that supplies power to a synchronous motor, and a control device that performs variable speed control of the synchronous motor via the inverter,
When the synchronous motor is in a stalled state, a current limit value is calculated based on an internal temperature calculation value of the self-extinguishing element constituting the semiconductor power conversion circuit, and a current flowing from the inverter to the synchronous motor is calculated. A method for controlling a synchronous motor drive device, wherein the current limit value or less is set.
前記電流制限値を、前記ストール状態の時間の経過に対応して小さくすることを特徴とする同期電動機駆動装置の制御方法。 In the control method of the synchronous motor drive device according to claim 1,
A control method for a synchronous motor drive device, wherein the current limit value is reduced corresponding to the passage of time in the stall state.
前記電流制限値を、前記半導体電力変換回路を冷却する冷却体の熱時定数に基づく時間の経過に対応して小さくすることを特徴とする同期電動機駆動装置の制御方法。 In the control method of the synchronous motor drive device according to claim 1,
A method for controlling a synchronous motor drive device, wherein the current limit value is reduced corresponding to the passage of time based on a thermal time constant of a cooling body that cools the semiconductor power conversion circuit.
前記同期電動機がストール状態になったときに、前記半導体電力変換回路をPWM制御するためのキャリア周波数を低減することを特徴とする同期電動機駆動装置の制御方法。 In a synchronous motor drive device comprising an inverter composed of a semiconductor power conversion circuit that supplies power to a synchronous motor, and a control device that performs variable speed control of the synchronous motor via the inverter,
A method for controlling a synchronous motor drive device, comprising: reducing a carrier frequency for PWM control of the semiconductor power conversion circuit when the synchronous motor is in a stalled state.
前記キャリア周波数の低減を、直前の前記PWM制御の状態に基づいて得られるタイミングで行うことを特徴とする同期電動機駆動装置の制御方法。
In the control method of the synchronous motor drive device according to claim 4,
A method for controlling a synchronous motor drive device, wherein the carrier frequency is reduced at a timing obtained based on the state of the previous PWM control.
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---|---|
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Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007020324A (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | Control method for permanent-magnet synchronous motor |
WO2007034544A1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-03-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Excessive-temperature detection system of motor controller |
JP2008211964A (en) * | 2007-01-29 | 2008-09-11 | Daikin Ind Ltd | Motor drive controller, hybrid system, and drive control method of motor drive controller |
JP2011036095A (en) * | 2009-08-05 | 2011-02-17 | Mitsubishi Electric Corp | Power converter and protection method of power converter |
JP2013042611A (en) * | 2011-08-18 | 2013-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor power conversion apparatus |
WO2014091852A1 (en) | 2012-12-12 | 2014-06-19 | 富士電機株式会社 | Semiconductor chip temperature estimation device and overheat protection device |
EP2896121A1 (en) * | 2012-09-13 | 2015-07-22 | Moog Inc. | Method and apparatae for controlling and providing a voltage converter with a pulse-width-modulated switch |
CN106533284A (en) * | 2016-12-05 | 2017-03-22 | 广东美的制冷设备有限公司 | Control device of permanent magnet synchronous motor and air conditioner |
CN106533283A (en) * | 2016-12-05 | 2017-03-22 | 广东美的制冷设备有限公司 | PMSM control device and air conditioner |
EP2149981A4 (en) * | 2007-05-18 | 2018-01-24 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Apparatus and method for controlling permanent magnet synchronous motor, and program |
CN108063427A (en) * | 2017-12-26 | 2018-05-22 | 北京天诚同创电气有限公司 | Inverter overheat protector control method, control device and control system |
CN111413604A (en) * | 2018-12-18 | 2020-07-14 | 比亚迪股份有限公司 | Junction temperature estimation method and device, motor controller and vehicle |
JP2022172769A (en) * | 2021-05-07 | 2022-11-17 | 三菱電機株式会社 | power converter |
WO2024201638A1 (en) * | 2023-03-27 | 2024-10-03 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Controller and control method |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0622556A (en) * | 1992-06-30 | 1994-01-28 | Meidensha Corp | Pwm pattern generator circuit |
JPH09297070A (en) * | 1996-05-02 | 1997-11-18 | Ricoh Co Ltd | Temperature coefficient correction type temperature detecting device |
JPH10164703A (en) * | 1996-11-27 | 1998-06-19 | Nissan Motor Co Ltd | Overload preventive device for electric vehicle |
JPH11122703A (en) * | 1997-10-07 | 1999-04-30 | Hitachi Ltd | Overload prevention device for electric vehicle |
JP2000134990A (en) * | 1998-10-27 | 2000-05-12 | Toyota Motor Corp | Temperature protective controller of power converter |
JP2002078379A (en) * | 2000-08-30 | 2002-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | Protective apparatus for electric power steering apparatus |
JP2002302359A (en) * | 2001-04-04 | 2002-10-18 | Toshiba Elevator Co Ltd | Elevator control device |
JP2003284382A (en) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Yaskawa Electric Corp | Pwm control apparatus |
-
2004
- 2004-09-22 JP JP2004275271A patent/JP2005124387A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0622556A (en) * | 1992-06-30 | 1994-01-28 | Meidensha Corp | Pwm pattern generator circuit |
JPH09297070A (en) * | 1996-05-02 | 1997-11-18 | Ricoh Co Ltd | Temperature coefficient correction type temperature detecting device |
JPH10164703A (en) * | 1996-11-27 | 1998-06-19 | Nissan Motor Co Ltd | Overload preventive device for electric vehicle |
JPH11122703A (en) * | 1997-10-07 | 1999-04-30 | Hitachi Ltd | Overload prevention device for electric vehicle |
JP2000134990A (en) * | 1998-10-27 | 2000-05-12 | Toyota Motor Corp | Temperature protective controller of power converter |
JP2002078379A (en) * | 2000-08-30 | 2002-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | Protective apparatus for electric power steering apparatus |
JP2002302359A (en) * | 2001-04-04 | 2002-10-18 | Toshiba Elevator Co Ltd | Elevator control device |
JP2003284382A (en) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Yaskawa Electric Corp | Pwm control apparatus |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4680701B2 (en) * | 2005-07-08 | 2011-05-11 | 株式会社日立産機システム | Control method of permanent magnet synchronous motor |
JP2007020324A (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | Control method for permanent-magnet synchronous motor |
WO2007034544A1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-03-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Excessive-temperature detection system of motor controller |
JPWO2007034544A1 (en) * | 2005-09-21 | 2009-03-19 | 三菱電機株式会社 | Overheat detection method for motor controller |
AU2005336596B2 (en) * | 2005-09-21 | 2009-06-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Excessive-temperature detection system of motor controller |
US7791300B2 (en) | 2005-09-21 | 2010-09-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Excessive temperature detecting system of electric motor controller |
JP4642081B2 (en) * | 2005-09-21 | 2011-03-02 | 三菱電機株式会社 | Overheat detection method of motor control device |
JP2008211964A (en) * | 2007-01-29 | 2008-09-11 | Daikin Ind Ltd | Motor drive controller, hybrid system, and drive control method of motor drive controller |
EP2149981A4 (en) * | 2007-05-18 | 2018-01-24 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Apparatus and method for controlling permanent magnet synchronous motor, and program |
JP2011036095A (en) * | 2009-08-05 | 2011-02-17 | Mitsubishi Electric Corp | Power converter and protection method of power converter |
JP2013042611A (en) * | 2011-08-18 | 2013-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor power conversion apparatus |
EP2896121A1 (en) * | 2012-09-13 | 2015-07-22 | Moog Inc. | Method and apparatae for controlling and providing a voltage converter with a pulse-width-modulated switch |
WO2014091852A1 (en) | 2012-12-12 | 2014-06-19 | 富士電機株式会社 | Semiconductor chip temperature estimation device and overheat protection device |
US10156482B2 (en) | 2012-12-12 | 2018-12-18 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor chip temperature estimation device and overheat protection device |
CN106533283A (en) * | 2016-12-05 | 2017-03-22 | 广东美的制冷设备有限公司 | PMSM control device and air conditioner |
CN106533284A (en) * | 2016-12-05 | 2017-03-22 | 广东美的制冷设备有限公司 | Control device of permanent magnet synchronous motor and air conditioner |
CN106533284B (en) * | 2016-12-05 | 2019-01-22 | 广东美的制冷设备有限公司 | The control device and air conditioner of permanent magnet synchronous motor |
CN108063427A (en) * | 2017-12-26 | 2018-05-22 | 北京天诚同创电气有限公司 | Inverter overheat protector control method, control device and control system |
CN111413604A (en) * | 2018-12-18 | 2020-07-14 | 比亚迪股份有限公司 | Junction temperature estimation method and device, motor controller and vehicle |
CN111413604B (en) * | 2018-12-18 | 2022-01-07 | 比亚迪股份有限公司 | Junction temperature estimation method and device, motor controller and vehicle |
JP2022172769A (en) * | 2021-05-07 | 2022-11-17 | 三菱電機株式会社 | power converter |
JP7199469B2 (en) | 2021-05-07 | 2023-01-05 | 三菱電機株式会社 | power converter |
WO2024201638A1 (en) * | 2023-03-27 | 2024-10-03 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Controller and control method |
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