JP2006020397A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 無効電流制御や位相制御を、入力電源電圧の変化に応じて直接的に行うこと。
【解決手段】 永久磁石を持つ同期式電動機の制御において、電力増幅器に入力される交流の電源電圧、あるいは入力電圧を整流した直流のＤＣリンク電圧を測定し、この電源電圧に応じて無効電流（ｄ軸電流）を変化させ、あるいは、電流制御位相進め量を変化させることによって、無効電流制御や位相制御を入力電源電圧の変化に応じて直接的に行う。駆動アンプに供給される電圧を測定する電圧測定手段と、測定電圧に基づいて同期電動機に流す電流を制御する電流制御手段とを備えた構成とし、電圧測定手段によってモータに供給される電圧を測定し、電流制御手段はこの測定電圧に応じて同期電動機に流す電流を制御することにより、モータの入力電源電圧の変化に応じて直接的な制御を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、モータ制御装置に関し、特にｄ−ｑ変換による同期電動機の制御に関する。

３相電流をｄ−ｑ変換してｄ相、ｑ相の２相に変換した後にそれぞれの相を制御する方法が知られている。直交するｄ−ｑ座標軸に基づいて同期モータを制御する制御方法において、電源電圧の変動により、モータ制御装置の最大出力電圧が変動した場合を想定し、この場合においても安定して同期モータを駆動できるように、従来は電圧余裕を見込んだパラメータ設定を行っている。考えられる最低の入力電圧状態で最もトルクが大きくなるように無効電流あるいは電流制御位相を設定している。

図９は、従来の無効電流制御における無効電流と連続出力トルクの回転速度に対する特性を示す図である。従来の無効電流制御では、想定される最低電圧において回転可能な分の無効電流を流す必要があり、高速域での連続出力トルクは急激に減少する。

また、図１０，１１は従来の位相進めにおける位相進め量と瞬時最大トルクの回転速度に対する特性を示す図である。図１０に示す例は低電圧時に適した位相進め制御の例であり、位相進め量の制御は電圧によらず一定であるため、高電圧時においてトルクが低下する。一方、図１１に示す例は高電圧時に適した位相進め制御の例であり、位相進め量の制御は電圧によらず一定であるため、低電圧時においてトルクが低下する。

なお、電源電圧が変動した場合、モータ制御装置がモータに印加できる最大電圧はその変動分だけ変化するため、電源電圧最大の場合に設定されていた最大負荷時のｄ相電流指定開始回転数を元に電流指令を生成した場合、電源電圧が最小値まで低下すると電圧が不足し、電流制御が不安定になる。このような状態において、同一指令回転数で回る時のモータ端子電圧を維持するために制御器内部の電圧指令値は電源電圧の低下分だけ大きくなる。この性質を利用して、高速回転域において、ｄ，ｑ相電流指令値の関数として出力される電圧指令値を元に最大負荷時のｄ相電流指令開始回転数を変化させることで、ｄ相最大電流値、及びｄ相最小電流値を加減し、間接的にｄ相電流指令値を加減して、電源電圧変動の影響を低減するモータの制御装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００３−５２１９９号公報

電源電圧の変動により、考えられる最低の入力電圧状態で最もトルクが大きくなるように無効電流あるいは電流制御位相を設定する場合、モータ制御装置の電圧余裕を見込んでいるため、必要以上のｄ相電流を流すことになり、電流に対するモータ出力効率が低くなり、モータ発熱が増えるという問題がある。

上記した特許文献１は、制御器内部の特性を利用し、高速回転域において、ｄ，ｑ相電流指令値の関数として出力される電圧指令値を元に最大負荷時のｄ相電流指令開始回転数を変化させ、これによって間接的にｄ相電流指令値を加減して電源電圧変動の影響を低減するものであり、無効電流制御や位相制御を、入力電源電圧の変化に応じて直接的に行うものではない。
そこで、本発明は、無効電流制御や位相制御を、入力電源電圧の変化に応じて直接的に行うことを目的とする。

本発明は、永久磁石を持つ同期式電動機の制御において、電力増幅器に入力される交流の電源電圧、あるいは入力電圧を整流した直流のＤＣリンク電圧を測定し、この電源電圧に応じて無効電流（ｄ軸電流）を変化させ、あるいは、電流制御位相進め量を変化させることによって、無効電流制御や位相制御を入力電源電圧の変化に応じて直接的に行うことができる。

本発明は、永久磁石を持つ同期電動機の制御において、駆動アンプに供給される電圧を測定する電圧測定手段と、測定電圧に基づいて同期電動機に流す電流を制御する電流制御手段とを備えた構成とし、電圧測定手段によって駆動アンプに供給される電圧を測定し、電流制御手段はこの測定電圧に応じて同期電動機に流す電流を制御することにより、駆動アンプの入力電源電圧の変化に応じて直接的な制御を行うことができる。

本発明は、無効電流を制御する第１の形態と、位相制御を行う第２の形態とすることができる。
本発明の無効電流を制御する第１の形態は、永久磁石を持つ同期電動機の制御において、駆動アンプに供給される電圧を測定する電圧測定手段と、当該測定電圧に基づいて同期電動機に流す無効電流を増減する無効電流増減手段とを備える構成である。
ここで、電圧測定は複数の態様とすることができる。

第１の態様は交流電圧を測定する態様であり、電圧測定手段は駆動アンプに供給される交流の電源電圧を測定し、無効電流増減手段は、測定された交流の電源電圧に基づいて同期電動機に流す無効電流を増減する。

また、第２の態様は直流電圧を測定する態様であり、電圧測定手段は、駆動アンプに供給される直流のＤＣリンク電圧、又は駆動アンプ内において交流の電源入力から直流に変換されたＤＣリンク電圧を測定し、無効電流増減手段は、測定されたＤＣリンク電圧に基づいて同期電動機に流す無効電流を増減する。

上記の各態様において、無効電流増減手段は複数の形態とすることができる。
第１の形態の無効電流増減手段は、モータ実速度と無効電流を流し始めるベース速度との速度差を算出する速度差算出手段と、ベース速度を測定電圧に基づいて変更するベース速度変更手段とを備えた構成とし、速度差に基づいて無効電流指令を生成する。この無効電流増減手段は、算出した速度差に無効電流の速度依存係数を乗じて無効電流指令を生成する。

第２の形態の無効電流増減手段は、無効電流の最大値を測定電圧に基づいて変更する無効電流最大値変更手段を備えた構成とし、無効電流の最大値に基づいて無効電流指令の最大値を制限する。この無効電流最大値変更手段は、測定電圧と基準電圧との電圧差に電圧依存係数を乗じた値を変更値として無効電流指令を生成する。速度依存係数増減手段を備え、測定電圧に基づいて無効電流の速度依存係数を増減する。

次に、本発明の位相制御を行う第２の形態は、永久磁石を持つ同期電動機の制御において、駆動アンプに供給される電圧を測定する電圧測定手段と、測定電圧に基づいて、同期電動機に流す電流の基準位相からの位相進め量を増減する位相進め量増減手段とを備える構成である。

ここで、電圧測定は、前記した無効電流を制御する第１の形態と同様に、複数の態様とすることができる。
第１の態様は交流電圧を測定する態様であり、電圧測定手段は駆動アンプに供給される交流の電源電圧を測定し、位相進め量増減手段は、測定された交流の電源電圧に基づいて同期電動機に流す電流の基準位相からの位相進め量を増減する。

また、第２の態様は直流電圧を測定する態様であり、電圧測定手段は、駆動アンプに供給される直流のＤＣリンク電圧、又は駆動アンプ内において交流の電源入力から直流に変換されたＤＣリンク電圧を測定し、位相進め量増減手段は、測定されたＤＣリンク電圧に基づいて同期電動機に流す電流の基準位相からの位相進め量を増減する。

上記の各態様において、位相進め量増減手段についても、前記した無効電流増減手段と同様に、複数の形態とすることができる。
第１の形態の位相進め量増減手段は、モータ実速度と位相進めを始めるベース速度との速度差を算出する速度差算出手段と、ベース速度を前記測定電圧に基づいて変更するベース速度変更手段とを備える構成とし、位相進め量を生成する。この位相進め量増減手段は、算出した速度差に位相進め量の速度依存係数を乗じて位相進め量を生成する。速度依存係数増減手段を備え、測定電圧に基づいて位相進め量の速度依存係数を増減する。

第２の位相進め量増減手段は、位相進めの最大値を前記測定電圧に基づいて変更する位相進め最大値変更手段を備える構成とし、位相進めの最大値に基づいて位相進め量の最大値を制限する。この位相進め最大値変更手段は、測定電圧と基準電圧との電圧差に位相進め最大値の電圧依存係数を乗じた値を変更値として位相進め最大値を生成する。

本発明によれば、無効電流制御や位相制御を入力電源電圧の変化に応じて直接的に行うことができる。
これによって、必要以上の無効電流を流す必要が無くなり、発熱が減るため連続出力トルクを上げることができ、また、低電圧においても高電圧においても、その電圧に応じた最大のトルクを得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明のモータ制御装置の構成を説明するためのブロック図である。
永久磁石を持つ同期電動機において、速度制御では、通常、速度指令と速度フィードバック信号に基づいて速度のフィードバック制御を行ってトルク指令（電流指令）を求め、トルク指令と検出した位相に合わせて各相の電流指令を求め、各相の電流指令と各相の実電流値により電流ループ制御を行って、各相の巻き線に流す電流を制御して、電動機を駆動制御して速度制御を行っている。

ここで、ＤＱ変換制御では、電流検出器で検出される各相の電流値と検出される位相によって、３相電流値からｄ相の無効電流成分とｑ相の実電流成分の電流値を求めるＤＱ変換を行い、得られたｄ相，ｑ相の電流値を電流フィードバック値とする。そして、速度ループから出力されるトルク指令値をｑ相の電流指令値、ｄ相の電流指令値を“０”として、このｄ相，ｑ相の電流指令値、電流フィードバック値より、積分、比例のフィードバック制御を行って、ｄ相，ｑ相の指令電圧を求め、さらに、このｄ相，ｑ相の指令電圧から電動機を駆動する３相の各指令電圧に変換するＤＱ変換を行って、３相の指令電圧を求める。求めた３相の指令電圧に基づいてインバータ等の電力増幅器を駆動制御して電動機を駆動する。

図１において、符号３はｄ相電流指令生成器を示し、符号４はｄ相電流指令生成手段３で生成されたｄ相電流と３相―２相変換器８で変換されたｄ相の電流値との差に基づいてｄ相電圧指令を求めるｄ相電流制御器を示し、符号５はトルク指令と３相―２相変換器８で変換されたｑ相の電流値との差に基づいてｑ相電圧指令を求めるｑ相電流制御器を示し、符号６はｄ相，ｑ相の指令電圧をＤＱ変換して電動機を駆動する３相の各指令電圧に変換する２相―３相変換器を示し、符号７は求めた３相の指令電圧に基づいてモータＭの各相に対して電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを流すインバータ等の電力増幅器を示し、符号８はモータＭの各相の実電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗと位相θに基づいて、３相電流から２相電流Ｉｄ，Ｉｑに変換する３相―２相変換器を示している。

ここで、電力増幅器７は電源９により電力供給を受ける。電源９は、交流電源及び交流電圧を整流して直流電圧を電力増幅器７に供給する電源装置であり、電力増幅器７に直流のＤＣリンク電圧が供給される。

本発明のモータ制御装置は、上記した構成に加えて、電力増幅器７に供給される電圧を測定する電圧測定手段２と、電圧測定手段２が測定した測定電圧に基づいて同期電動機に流す電流を制御する電流制御手段１とを備え、電流制御手段１によってｄ相電流指令生成手段３を制御して同期電動機に流す電流を制御する。

ここで、電圧測定手段２は、電力増幅器７に供給する交流の電源電圧、あるいは電力増幅器７に供給される直流のＤＣリンク電圧、又は電力増幅器７内において交流の電源入力から直流に変換されたＤＣリンク電圧を測定する。電流制御手段１は、測定された交流の電源電圧又はＤＣリンク電圧に基づいて同期電動機に流す無効電流を増減する。

また、この電流制御手段１は、測定電圧に基づいて同期電動機に流す無効電流を増減する無効電流量増減手段１０と、測定電圧に基づいて同期電動機に流す電流の基準位相からの位相進め量を増減する位相進め量増減手段２０とを含み、無効電流又は位相進め量を増減することによってｄ相電流指令生成手段３を制御し、同期電動機に流す電流を制御する。

以下、無効電流量増減手段１０の構成例について図２，３を用いて説明し、位相進め量増減手段２０の構成例について図４，５を用いて説明する。
はじめに、無効電流量増減手段１０の構成例について説明する。無効電流量増減手段１０は２つの形態によって無効電流を増減することができる。

図２は、無効電流増減手段の第１の形態を説明するためのブロック図である。図２において、第１の形態の無効電流量増減手段１０は、測定電圧ＶIに基づいて無効電流を流し始めるベース速度（ｖｄ）を変更するベース速度変更手段１１と、モータ実速度（ｖｍ）と無効電流を流し始めるベース速度（ｖｄ）との速度差（ｖｍ−ｖｄ）を算出する速度差算出手段１２とを備える。

演算手段１３は、速度差算出手段１２で算出した速度差（ｖｍ−ｖｄ）にｄ軸電流の速度依存係数Ｋｄを乗じて無効電流指令を生成し、ｄ相電流指令生成手段３に送る。
また、図３は、無効電流増減手段の第２の形態を説明するためのブロック図である。図３において、第２の形態の無効電流量増減手段１０は、無効電流の最大値Ｉdmaxを測定電圧ＶIに基づいて変更する無効電流最大値変更手段１４を備える。無効電流最大値変更手段１４は、測定電圧ＶIと基準電流ＶBとの差（ＶI−ＶB）に無効電流最大値の電圧依存係数βを乗じた値（β・（ＶI−ＶB））を無効電流の最大値の基準値Ｉdmax0に加算して無効電流最大値Ｉdmaxを生成し、ｄ相電流指令生成手段３に送る。
なお、ｄ相電流指令を決定するにあたり、トルクコマンド（ｑ相電流値）をもｄ相電流生成手段３にて考慮される場合もある。

次に、位相進め量増減手段２０の構成例について説明する。位相進め量増減手段２０は２つの形態によって位相電流を増減することができる。
図４は、位相進め量増減手段の第１の形態を説明するためのブロック図である。図４において、第１の形態の位相進め量増減手段２０は、測定電圧ＶIに基づいて位相進めを始めるベース速度（ｖｆ）を変更するベース速度変更手段２１と、モータ実速度（ｖｍ）と位相進めを始めるベース速度（ｖｆ）との速度差（ｖｍ−ｖｆ）を算出する速度差算出手段２２とを備える。

位相進め量算出手段２３は、速度差算出手段２２で算出した速度差（ｖｍ−ｖｆ）に位相進め量の速度依存係数ＫIを乗じて位相進め量（ＡI）を生成し２相−３相変換器に送る。
なお、位相進め量を決定するにあたり、トルクコマンド（ｑ相電流値）をも位相進め量算出手段２３にて考慮する場合もある。
また、図５は、位相進め量増減手段の第２の形態を説明するためのブロック図である。図５において、第２の形態の位相進め量増減手段２０は、位相進め量最大値Ｐhmaxを測定電圧ＶIに基づいて変更する位相進め量最大値変更手段２４を備える。位相進め量最大値変更手段２４は、測定電圧ＶIと基準電流ＶBとの差（ＶI−ＶB）に位相進め最大値の電圧依存係数γを乗じた値（γ・（ＶI−ＶB））を位相進め最大値の基準値Ｐhmax0に加算して位相進め最大値Ｐhmaxを生成し、２相−３相変換器に送る。

次に、測定された交流の電源電圧又はＤＣリンク電圧に基づいて同期電動機に流す無効電流を増減する電流制御手段の動作例について図６のフローチャートを用いて説明する。以下の動作例では、上記した無効電流の増減、及び位相進め量の増減をする例を示している。

はじめに、電流制御に用いる各初期値のパラメータを読み込んでおく。これらパラメータは、モータの仕様に応じて予め記録媒体等に記憶して用意しておき、必要に応じてモータ制御装置に読み込むことができる。

パラメータとしては、無効電流を流し始める速度を定める基準となる無効電流入力開始速度（ｖd0）、最大の無効電流を定める無効電流最大値（Ｉdmax0）、位相進めを始める開始速度（ｖf0）、位相進め最大値（Ｐhmax0）がある。これらのパラメータは、例えば、基準電圧（ＶB（例えば、２００Ｖ））に応じて予め設定しておく（ステップＳ１）。

電圧測定手段２によって電力増幅器７に供給する電圧情報（ＶI）を読み取り（ステップＳ２）、モータ速度検出手段（図示していない）によってモータの速度情報を読み取る（ステップＳ３）。

次の工程において、無効電流に関して無効電流を流し始める速度，無効電流最大値を求め、位相進め量に関して位相進めを始める速度，位相進め最大値を求める。
はじめに、無効電流について図７の無効電流制御における無効電流及び連続トルク特性を示す図を用いて説明する。

電流制御手段１の無効電流量増減手段１０は、ベース速度変更手段１１によって無効電流を流し始める速度（ｖｄ）を算出する。無効電流を流し始める速度（ｖｄ）は以下の式に従って算出する。

（ｖｄ）＝ｖd0＋α・（ＶI−ＶB）
なお、上記式において、ＶIは電源電圧（測定情報）であり、ＶBは基準電圧であり、ｖd0は無効電流入力開始速度であり、係数αは無効電流開始速度の電圧依存係数である。これによって、電源電圧（ＶI）が低電圧である場合には無効電流を流し始める開始速度は低速に設定され（例えば、図７中のＡ）、電源電圧（ＶI）が高電圧である場合には無効電流を流し始める開始速度は高速に設定される（例えば、図７中のＢ）。

また、無効電流量増減手段１０は、無効電流最大値変更手段１４によって無効電流最大値（Ｉdmax）を以下の式によって算出する。
（Ｉdmax）＝Ｉdmax0＋β・（ＶI−ＶB）
なお、上記式において、ＶIは電源電圧（測定情報）であり、ＶBは基準電圧であり、Ｉdmax0は無効電流最大値であり、係数βは無効電流最大値の電圧依存係数である。

これによって、電源電圧（ＶI）が低電圧である場合には無効電流最大値は大きく設定され（例えば、図７中のＥ）、電源電圧（ＶI）が高電圧である場合には無効電流最大値は小さく設定される（例えば、図７中のＦ）。

次に、位相進め量について、図８の位相進め制御における位相進め量及び瞬時トルク特性の図を用いて説明する。
電流制御手段１の位相進め量増減手段２０は、ベース速度変更手段２１によって位相進めを始める速度（ｖｆ）を算出する。位相進めを始める速度（ｖｆ）は以下の式に従って算出する。

（ｖｆ）＝ｖf0＋γ・（ＶI−ＶB）
なお、上記式において、ＶIは電源電圧（測定情報）であり、ＶBは基準電圧であり、ｖf0は位相進めを始める開始速度であり、係数γは位相進め開始速度の電圧依存係数である。

これによって、電源電圧（ＶI）が低電圧である場合には位相進めを始める開始速度は低速に設定され（例えば、図８中のＧ）、電源電圧（ＶI）が高電圧である場合には位相進めを始める開始速度は高速に設定される（例えば、図８中のＨ）。

また、位相進め量増減手段２０は、位相進め量最大値変更手段２４によって位相進め最大値（Ｐhmax）を以下の式によって算出する。
（Ｐhmax）＝Ｐhmax0＋δ・（ＶI−ＶB）
なお、上記式において、ＶIは電源電圧（測定情報）であり、ＶBは基準電圧であり、Ｐhmax0は位相進め最大値であり、係数δは位相進め最大値の電圧依存係数である。

これによって、電源電圧（ＶI）が低電圧である場合には位相進め最大値は大きく設定され（例えば、図８中のＫ）、電源電圧（ＶI）が高電圧である場合には位相進め最大値は小さく設定される（例えば、図８中のＬ）（ステップＳ４）。

次に、無効電流指令（ｄ軸電流指令）の生成をステップＳ５〜ステップＳ７の工程で行う。
ロータの回転速度（ｖｍ）が無効電流を流し始める速度（ｖｄ）を越えるまでは（ステップＳ５）、無効電流指令（ｄ軸電流指令）（Ｉｄ）を“０”に設定し（ステップＳ６）、ロータの回転速度（ｖｍ）が無効電流を流し始める速度（ｖｄ）を越えた場合には（ステップＳ５）、無効電流指令（ｄ軸電流指令）を求める。

無効電流指令は、以下の式により求める無効電流指令（ｄ軸電流指令）（Ｉｄ）と、無効電流最大値（Ｉdmax）の小さい方を用いる。
（Ｉｄ）＝Ｋd・（ｖｍ−ｖｄ）
なお、Ｋｄはｄ軸電流の速度依存係数であり、ｖｍはロータの回転速度であり、ｖｄは無効電流を流し始める速度である。

上記式で表される無効電流（Ｉｄ）は、電源電圧が低電圧の場合には図７中の符号Ｃの特性を示し、電源電圧が高電圧の場合には図７中の符号Ｄの特性を示す。
一方、無効電流最大値（Ｉdmax）は、前記したように電源電圧が低電圧の場合には図７中の符号Ｅで示され、電源電圧が高電圧の場合には図７中の符号Ｆで示される。

上記工程により、無効電流指令（ｄ軸電流指令）は、図７（ａ）に示すように電源電圧の大きさに応じて増減し、高電圧時において不要な無効電流を抑えて、図７（ｂ）の連続出力信号トルク特性に示すように、高速域での連続出力トルクを増大させることができる（ステップＳ７）。

次に、位相進め量の生成をステップＳ８〜ステップＳ１０の工程で行う。
ロータの回転速度（ｖｍ）が位相進めを始める速度（ｖｆ）を越えるまでは（ステップＳ８）、位相進め量（位相進め角）（ＡＩ）を“０”に設定して位相進めを行わず（ステップＳ９）、ロータの回転速度（ｖｍ）が位相進めを始める速度（ｖｆ）を越えた場合には（ステップＳ８）、位相進め量（位相進め角）（ＡＩ）を求める。

位相進め量（位相進め角）は、以下の式により求める位相進め量（位相進め角）（ＡＩ）と、位相進め最大値（Ｐhdmax）の小さい方を用いる。
（ＡＩ）＝ＫI・（ｖｍ−ｖｆ）
なお、ＫＩは位相進め量の速度依存係数であり、ｖｍはロータの回転速度であり、ｖｆは位相進めを始める速度である。

上記式で表される位相進め量（ＡＩ）は、電源電圧が低電圧の場合には図８中の符号Ｉの特性を示し、電源電圧が高電圧の場合には図８中の符号Ｊの特性を示す。
一方、位相進め電流最大値（Ｐhmax）は、前記したように電源電圧が低電圧の場合には図８中の符号Ｋで示され、電源電圧が高電圧の場合には図８中の符号Ｌで示される。

上記工程により、位相進め量は、図８（ａ）に示すように電源電圧の大きさに応じて増減し、低電圧から高電圧まで各電圧において、最大のトルク特性を引き出すことができる。（ステップＳ１０）。

ｑ軸電流指令（Ｉq）を生成した後（ステップＳ１１）、ｄ相電流制御器４において電流制御処理（ＰＩ制御）を行って電圧指令Ｖｄを生成し、ｑ相電流制御器５において電流制御処理（ＰＩ制御）を行って電圧指令Ｖｑを生成する（ステップＳ１２）。

２相−３相変換器６において、生成した電圧指令Ｖｄ，Ｖｑを、ロータの位相角θと前記ステップＳ９，１０で求めた位相進め量（ＡＩ）を用いて、ＤＱ変換を行って３相電圧指令を生成し、電力増幅器７に送る（ステップＳ１３）。

本発明のモータ制御装置の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の無効電流増減手段の第１の形態を説明するためのブロック図である。 本発明の無効電流増減手段の第２の形態を説明するためのブロック図である。 本発明の位相進め量増減手段の第１の形態を説明するためのブロック図である。 本発明の位相進め量増減手段の第２の形態を説明するためのブロック図である。 本発明の電流制御手段の動作例を説明するためのフローチャートである。 本発明の無効電流制御における無効電流及び連続トルク特性を示す図である。 本発明の位相進め制御における位相進め量及び瞬時トルク特性の図である。 従来の無効電流制御における無効電流と連続出力トルクの回転速度に対する特性を示す図である。 従来の位相進めにおける位相進め量と瞬時最大トルクの回転速度に対する特性を示す図である。 従来の位相進めにおける位相進め量と瞬時最大トルクの回転速度に対する特性を示す図である。

符号の説明

１ 電流制御手段
２ 電圧測定手段
３ 無効電流（ｄ相電流）指令生成手段
４ ｄ相電流制御器
５ ｑ相電流制御器
６ ２相−３相変換器
７ 電力増幅器
８ ３相−２相変換器
９ 電源
１０ 無効電流量増減手段
１１ ベース速度変更手段
１２ 速度差算出手段
１３ 演算手段
１４ 無効電流最大値変更手段
２０ 位相進め量増減手段
２１ ベース速度変更手段
２２ 速度差算出手段
２３ 位相進め量算出手段
２４ 位相進め量最大値変更手段
Ｍ モータ

Claims (17)

1. 永久磁石を持つ同期電動機の制御において、
   駆動アンプに供給される電圧を測定する電圧測定手段と、
   当該測定電圧に基づいて同期電動機に流す電流を制御する電流制御手段とを備えることを特徴とするモータ制御装置。
2. 永久磁石を持つ同期電動機の制御において、
   駆動アンプに供給される電圧を測定する電圧測定手段と、
   当該測定電圧に基づいて同期電動機に流す無効電流を増減する無効電流増減手段とを備えることを特徴とするモータ制御装置。
3. 前記電圧測定手段は、駆動アンプに供給される交流の電源電圧を測定し、
   前記無効電流増減手段は、当該測定された交流の電源電圧に基づいて同期電動機に流す無効電流を増減することを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。
4. 前記電圧測定手段は、駆動アンプに供給される直流のＤＣリンク電圧、又は駆動アンプ内において交流の電源入力から直流に変換されたＤＣリンク電圧を測定し、
   前記無効電流増減手段は、当該測定されたＤＣリンク電圧に基づいて同期電動機に流す無効電流を増減することを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。
5. 請求項３又は４に記載のモータ制御装置において、
   前記無効電流増減手段は、
   無効電流を流し始めるベース速度を前記測定電圧に基づいて変更するベース速度変更手段と、
   モータ実速度と前記ベース速度との速度差を算出する速度差算出手段とを備え、
   算出した速度差に基づいて無効電流指令を生成することを特徴とするモータ制御装置。
6. 前記算出した速度差に無効電流の速度依存係数を乗じて無効電流指令を生成することを特徴とする請求項５に記載のモータ制御装置。
7. 前記測定電圧に基づいて前記無効電流の速度依存係数を増減する速度依存係数増減手段を備えることを特徴とする請求項５に記載のモータ制御装置。
8. 請求項３又は４に記載のモータ制御装置において、
   前記無効電流増減手段は、
   無効電流の最大値を前記測定電圧に基づいて変更する無効電流最大値変更手段を備え、
   前記無効電流の最大値に基づいて無効電流指令の最大値を制限することを特徴とするモータ制御装置。
9. 前記無効電流最大値変更手段は、前記測定電圧と基準電圧との電圧差に電圧依存係数を乗じた値を変更値として無効電流指令を生成することを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
10. 永久磁石を持つ同期電動機の制御において、
    駆動アンプに供給される電圧を測定する電圧測定手段と、
    当該測定電圧に基づいて、同期電動機に流す電流の基準位相からの位相進め量を増減する位相進め量増減手段とを備えることを特徴とするモータ制御装置。
11. 前記電圧測定手段は、駆動アンプに供給される交流の電源電圧を測定し、
    前記位相進め量増減手段は、当該測定された交流の電源電圧に基づいて同期電動機に流す電流の基準位相からの位相進め量を増減することを特徴とする請求項１０に記載のモータ制御装置。
12. 前記電圧測定手段は、駆動アンプに供給される直流のＤＣリンク電圧、又は駆動アンプ内において交流の電源入力から直流に変換されたＤＣリンク電圧を測定し、
    前記位相進め量増減手段は、当該測定されたＤＣリンク電圧に基づいて同期電動機に流す電流の基準位相からの位相進め量を増減することを特徴とする請求項１０に記載のモータ制御装置。
13. 請求項１１又は１２に記載のモータ制御装置において、
    前記位相進め量増減手段は、
    位相進めを始めるベース速度を前記測定電圧に基づいて変更するベース速度変更手段と、
    モータ実速度と前記ベース速度との速度差を算出する速度差算出手段と、
    算出した速度差に基づいて位相進め量を生成することを特徴とするモータ制御装置。
14. 前記位相進め量増減手段は、前記算出した速度差に位相進め量の速度依存係数を乗じて位相進め量を生成することを特徴とする請求項１３に記載のモータ制御装置。
15. 前記測定電圧に基づいて前記位相進め量の速度依存係数を増減する速度依存係数増減手段を備えることを特徴とする請求項１４に記載のモータ制御装置。
16. 請求項１１又は１２に記載のモータ制御装置において、
    前記位相進め量増減手段は、
    位相進めの最大値を前記測定電圧に基づいて変更する位相進め最大値変更手段を備え、
    前記位相進めの最大値に基づいて位相進め量の最大値を制限することを特徴とするモータ制御装置。
17. 前記位相進め最大値変更手段は、前記測定電圧と基準電圧との電圧差に位相進め最大値の電圧依存係数を乗じた値を変更値として位相進め最大値を生成することを特徴とする請求項１６に記載のモータ制御装置。
    

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