JP2007068255A - Initial phase estimator for permanent magnet synchronous motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は永久磁石同期電動機の停止時の回転子の位相推定に関するもので、特に位相推定失敗を無くす手法を提案するものである。 The present invention relates to rotor phase estimation when a permanent magnet synchronous motor is stopped, and particularly proposes a technique for eliminating phase estimation failure.
図3に一例として永久磁石同期電動機の初期位相推定装置を示し、この図に基づいて従来技術を説明する。
電力変換器1は、入力信号Sに基づいて永久磁石同期電動機2に電力を供給する。電流検出器3は、永久磁石同期電動機2の入力電流を検出する。電圧検出器4は、永久磁石同期電動機2の入力電圧を検出する。永久磁石同期電動機2の回転子の永久磁石のN極の位相(方向)をd軸とし、永久磁石のN極の推定された位相をγ軸とすると、位相収束器5は、γ軸の位相の任意の初期値と電流検出器3の出力と電圧検出器4の出力とを入力して、永久磁石同期電動機2に任意の電流が流れるような信号Sまたは任意の電圧が印加されるような信号Sとd軸の位相とγ軸の位相との位相差が0度または180度に収束するように所定期間徐々に修正してγ軸の位相を出力する。磁極判定器6は、位相収束器5の出力であるγ軸の位相と入力電圧のγ軸成分とを入力し、入力電流のγ軸成分を0としγ軸の位相と直交するδ軸成分を所定値Iが流れるような信号Sと位相差が0度かまたは180度であるかを判定し位相差が0度と判定された場合は位相収束器5の出力を180度と判定された場合は位相収束器5の出力に180度を加算した値をγ軸の位相として出力する。スイッチ7は、まず、位相収束器5が出力する信号Sを電力変換器1へ出力し、位相収束器5により位相差が0度または180度に収束させる所定期間が経過したら、スイッチ7は磁極判定器6が出力する信号Sを電力変換器1へ出力する。
FIG. 3 shows an initial phase estimating apparatus for a permanent magnet synchronous motor as an example, and the prior art will be described based on this figure.
The power converter 1 supplies power to the permanent magnet
以下に、位相収束器5により永久磁石同期電動機2の回転子の永久磁石のN極の位相であるd軸の位相を推定する方法について説明する。推定d軸をγ軸、推定q軸をδ軸とした永久磁石同期電動機2の電圧方程式は以下で表すことが出来る。
Hereinafter, a method for estimating the d-axis phase, which is the N-pole phase of the permanent magnet of the rotor of the permanent magnet
Vγ=(R+ω・Lγδ+p・Lγ)・iγ
−(ω・Lδ+p・Lγδ)・iδ−ω・φ・sin(Δθ) (1)
Vδ=(ω・Lγ−p・Lγδ)・iγ
+(R−ω・Lγδ+p・Lδ)・iδ+ω・φ・cos(Δθ) (2)
Lγ=[Ld+Lq−(Lq−Ld)・cos(2・Δθ)]/2 (3)
Lδ=[Ld+Lq+(Lq−Ld)・cos(2・Δθ)]/2 (4)
Lγδ=(Lq−Ld)・sin(2・Δθ)/2 (5)
Vγ = (R + ω · Lγδ + p · Lγ) · iγ
− (Ω · Lδ + p · Lγδ) · iδ−ω · φ · sin (Δθ) (1)
Vδ = (ω · Lγ−p · Lγδ) · iγ
+ (R−ω · Lγδ + p · Lδ) · iδ + ω · φ · cos (Δθ) (2)
Lγ = [Ld + Lq− (Lq−Ld) · cos (2 · Δθ)] / 2 (3)
Lδ = [Ld + Lq + (Lq−Ld) · cos (2 · Δθ)] / 2 (4)
Lγδ = (Lq−Ld) · sin (2 · Δθ) / 2 (5)
ここで、Vγ、Vδはそれぞれγ軸とδ軸の成分の入力電圧、iγ、iδはそれぞれγ軸とδ軸の成分の入力電流、Rは永久磁石同期電動機2の電機子巻線抵抗、ωは永久磁石同期電動機2の回転角周波数、pは微分演算子、Ld、Lqはそれぞれ永久磁石同期電動機2のd軸インダクタンスとq軸インダクタンス、φは永久磁石による電機子への鎖交磁束、Δθは位相差でd軸の位相をθr、γ軸の位相をθとするとΔθ=θr−θである。
Here, Vγ and Vδ are the input voltages of the components of the γ-axis and δ-axis, iγ and iδ are the input currents of the components of the γ-axis and δ-axis, respectively, R is the armature winding resistance of the permanent magnet
(1)式に(3)、(4)、(5)式を代入し、cos(2・Δθ)=1、sin(2・Δθ)=2・Δθと近似すると、位相差Δθは以下となる。 Substituting Equations (3), (4), and (5) into Equation (1) and approximating cos (2 · Δθ) = 1 and sin (2 · Δθ) = 2 · Δθ, the phase difference Δθ is Become.
Δθ=(−Vδ+ω・Ld・iγ+R・iδ+Lq・p・iδ+ω・φ)/
[(Lq−Ld)・p・iγ+ω・(Lq−Ld)・iδ] (6)
Δθ = (− Vδ + ω · Ld · iγ + R · iδ + Lq · p · iδ + ω · φ) /
[(Lq−Ld) · p · iγ + ω · (Lq−Ld) · iδ] (6)
位相収束器5により上記位相差Δθを0となるようにγ軸の位相θを調整すれば、d軸とγ軸とは一致し、永久磁石同期電動機2の回転子の永久磁石のN極の位相であるd軸を推定することが出来る。
If the phase θ of the γ-axis is adjusted by the phase converging unit 5 so that the phase difference Δθ becomes 0, the d-axis and the γ-axis coincide with each other, and the N pole of the permanent magnet of the rotor of the permanent magnet
しかし、(3)、(4)、(5)式に示すように位相差Δθは2倍して用いられているために、これらの式では位相差180度と位相差0度との区別が出来ないことになる。つまり、初期の位相差の絶対値が90度未満であれば(6)式で得られたΔθが0になるようにθを調整すれば位相差を0度にすることが出来るが、初期の位相差の絶対値が90度を超えていると位相差は180度に収束することになる。よって、磁極判定器6が必要となる。以下に、磁極判定器6により位相差が0度であるか180度であるかを判定する方法について説明する。 However, since the phase difference Δθ is used twice as shown in the equations (3), (4), and (5), the difference between the phase difference of 180 degrees and the phase difference of 0 degrees can be distinguished in these expressions. It will not be possible. In other words, if the absolute value of the initial phase difference is less than 90 degrees, the phase difference can be reduced to 0 degree by adjusting θ so that Δθ obtained by the equation (6) becomes 0. If the absolute value of the phase difference exceeds 90 degrees, the phase difference will converge to 180 degrees. Therefore, the magnetic pole determiner 6 is necessary. A method for determining whether the phase difference is 0 degree or 180 degrees by the magnetic pole determiner 6 will be described below.
Δθ=0または180度の状態で、iγ=0、iδ=I(直流)を流すと、(1)式よりγ軸電圧Vγは以下となる。 When iγ = 0 and iδ = I (direct current) are passed in the state of Δθ = 0 or 180 degrees, the γ-axis voltage Vγ is as follows from the equation (1).
Vγ=−ω・Lδ・iδ (7) Vγ = −ω · Lδ · iδ (7)
永久磁石同期電動機2のトルク式は、
The torque equation of the permanent
T=n・[iq・φ+(Ld−Lq)・id・iq] (8) T = n · [iq · φ + (Ld−Lq) · id · iq] (8)
で表される。ここで、nは永久磁石同期電動機2の極対数である。よって、位相差Δθ=0度の場合はiq=iδとなるためI>0ならば永久磁石同期電動機2は正トルクを発生するため正方向に加速する。つまり、ω>0となり(7)式よりVγ<0となる。よって、ωとVγとの符号がそれぞれ異符号であれば位相差Δθは0度、ωとVγとの符号がそれぞれ同符号であれば位相差Δθは180度と判定することが出来る。
It is represented by Here, n is the number of pole pairs of the permanent
特許文献1には、上記以外の方法で位相差が0度であるか180度であるかを判定する方法が記載されている。
・ γ軸電圧Vγを時間積分して積分した値の絶対値が所定値を超えた時にγ軸電圧Vγの積分値とIとの符号から位相差を判定する方法。
・ γ軸電圧Vγの積分値とωとの符号から位相差を判定する方法。
・ 所定時間t1経過後のγ軸電圧Vγ1とその後所定時間t2経過後のγ軸電圧Vγ2との差Vγ2―Vγ1とIとの符号から位相差を判定する方法。
・ γ軸電圧Vγを微少周期Δt毎に初期値0で時間積分し、所定時間t3経過後の積分値φd1を記憶し、φd1と微少周期Δt毎に初期値0で時間積分した値φdnとの差の絶対値が所定値を越えた時にφdn−φd1の符号とIとの符号から位相差を判定する方法。
Patent Document 1 describes a method for determining whether the phase difference is 0 degree or 180 degrees by a method other than the above.
A method of determining the phase difference from the sign of I and the integral value of the γ-axis voltage Vγ when the absolute value of the value obtained by integrating the γ-axis voltage Vγ by time integration exceeds a predetermined value.
A method of determining the phase difference from the integral value of the γ-axis voltage Vγ and the sign of ω.
A method of determining a phase difference from the difference between the γ-axis voltage Vγ1 after the lapse of the predetermined time t1 and the γ-axis voltage Vγ2 after the lapse of the predetermined time t2 Vγ2−Vγ1 and I.
Γ-axis voltage Vγ is time-integrated with an initial value 0 every minute period Δt, and an integrated value φd1 after a predetermined time t3 has elapsed is stored, and φd1 and a value φdn time-integrated with an initial value 0 every minute period Δt A method of determining a phase difference from the sign of φdn−φd1 and the sign of I when the absolute value of the difference exceeds a predetermined value.
また、特許文献2には、特許文献1以外の原理と方法とでd軸の位相を推定する方法と位相差が0度であるか180度であるかを判定する方法が記載されている。
図4に一例として永久磁石同期電動機の初期位相推定装置を示し、この図に基づいて特許文献2の従来技術を説明する。
上述した図3の従来技術と異なるのは、位相収束器5’と磁極判定器6’である。永久磁石同期電動機2の回転子の永久磁石のN極の位相(方向)をd軸とし、永久磁石のN極の推定された位相をγ軸とすると、位相収束器5’は、γ軸の位相の任意の初期値と電流検出器3の出力と電圧検出器4の出力とを入力して、永久磁石同期電動機2にγ軸電流iγに任意の交流電流を流しδ軸電流iδを0とする電流が流れるような信号Sとd軸の位相とγ軸の位相との位相差が0度または180度に収束するように所定期間徐々に修正してγ軸の位相を出力する。磁極判定器6’は、位相収束器5’の出力であるγ軸の位相と入力電圧のγ軸成分と入力電流のγ軸成分とを入力し、入力電流のγ軸成分が正の所定の値と負の所定の値が流れるような信号Sと位相差が0度かまたは180度であるかを判定し位相差が0度と判定された場合は位相収束器5’の出力を180度と判定された場合は位相収束器5’の出力に180度を加算した値をγ軸の位相として出力する。
FIG. 4 shows an initial phase estimating apparatus for a permanent magnet synchronous motor as an example, and the prior art of
What is different from the prior art of FIG. 3 described above is a phase converging unit 5 ′ and a magnetic pole determining unit 6 ′. When the phase (direction) of the N pole of the permanent magnet of the rotor of the permanent
以下に、位相収束器5’により永久磁石同期電動機2の回転子の永久磁石のN極の位相であるd軸の位相を推定する方法について説明する。
式の導出は省略するが、(1)式と(2)式のRの項を省略し、(3)式はLγ=Ld、(4)式はLδ=Lq、(5)式はLγδ=0と近似することで、検出したγ軸電流iγとδ軸電圧vδとから、以下の式で位相差Δθを求める。
A method for estimating the d-axis phase, which is the N-pole phase of the permanent magnet of the rotor of the permanent
Although the derivation of the equation is omitted, the R term in the equations (1) and (2) is omitted, the equation (3) is Lγ = Ld, the equation (4) is Lδ = Lq, the equation (5) is Lγδ = By approximating 0, the phase difference Δθ is obtained from the detected γ-axis current iγ and δ-axis voltage vδ by the following equation.
Δθ=iγ・p・vδ−p・iγ・vδ
=−ω1・ω1・I1・I1・(Lq−Ld)sin(2・Δθ) (9)
Δθ = iγ · p · vδ−p · iγ · vδ
= −ω1 · ω1 · I1 · I1 · (Lq−Ld) sin (2 · Δθ) (9)
(9)式も位相差Δθは2倍して用いられているために、位相差180度と位相差0度との区別が出来ないことになる。
よって、位相差の判定を行う磁極判定器6’が必要となる。その方法は、γ軸電流iγを正の所定の値(Ip)になるまで流し、その後負の所定の値(−Ip)になるまで流し、検出したγ軸電流iγとγ軸電圧vγとからインダクタンスを求め、正の所定の値(Ip)になるまで流したときのインダクタンスLdpと負の所定の値(−Ip)になるまで流したときのインダクタンスLdnとの関係がLdp>Ldnならば位相差が180度あると判定する。この判定の原理は、γ軸電流iγが流れることによる磁束と永久磁石磁束とによる増磁作用と減磁作用とによる磁気飽和現象を利用している。
In the formula (9), the phase difference Δθ is doubled, so that the phase difference of 180 degrees cannot be distinguished from the phase difference of 0 degrees.
Therefore, the magnetic pole determiner 6 ′ for determining the phase difference is required. In this method, the γ-axis current iγ is passed until a positive predetermined value (Ip) is reached, and then the negative predetermined value (−Ip) is passed, and the detected γ-axis current iγ and the detected γ-axis voltage vγ are used. The inductance is obtained, and if the relationship between the inductance Ldnp when flowing until it reaches a positive predetermined value (Ip) and the inductance Ldn when flowing until it reaches a negative predetermined value (−Ip) is Ldp> Ldn, It is determined that the phase difference is 180 degrees. The principle of this determination uses a magnetic saturation phenomenon caused by a magnetizing action and a demagnetizing action by a magnetic flux and a permanent magnet magnetic flux caused by the flow of a γ-axis current iγ.
d軸の位相を推定する方法としては、(6)式と(9)式とで表されるように、Lq−Ld、つまり、LdとLqとの差を利用している。よって、LdとLqとの差が小さい永久磁石同期電動機では、位相収束器5または位相収束器5’は位相差Δθを所定期間で0度または180度に収束することが出来ず、磁極判定器6または磁極判定器6’で位相差Δθが180度かまたは0度かの判定が出来ない、または間違った判定をする結果となる。 As a method for estimating the phase of the d-axis, Lq−Ld, that is, the difference between Ld and Lq is used as expressed by the equations (6) and (9). Therefore, in a permanent magnet synchronous motor with a small difference between Ld and Lq, the phase converging unit 5 or the phase converging unit 5 ′ cannot converge the phase difference Δθ to 0 degrees or 180 degrees in a predetermined period, and the magnetic pole determination unit 6 or the magnetic pole determiner 6 ′ cannot determine whether the phase difference Δθ is 180 degrees or 0 degrees, or results in incorrect determination.
上記問題点を解決するために、本発明は磁極判定器の判定が正しいかどうかを判定する機能を新に追加し、間違った場合はもう一度所定の位相の推定を再度行って位相推定精度を向上させる永久磁石同期電動機の初期位相推定装置を提供することにある。 In order to solve the above problems, the present invention newly adds a function for determining whether or not the judgment of the magnetic pole discriminator is correct, and if it is wrong, the phase estimation accuracy is improved by performing the predetermined phase estimation again. An object of the present invention is to provide an initial phase estimation device for a permanent magnet synchronous motor.
前述した問題点を解決するために、永久磁石同期電動機が停止した状態で、前記永久磁石同期電動機の回転子の永久磁石のN極の位相(方向)をd軸とし、該永久磁石のN極の推定された位相をγ軸とすると、前記γ軸の位相の任意の初期値を入力し前記d軸の位相と前記γ軸の位相との位相差が0度または180度に収束するように前記γ軸の位相を所定期間徐々に修正して出力する位相収束器と、該位相収束器の出力を入力し前記位相差が0度かまたは180度であるかを判定し該位相差が0度と判定された場合は前記位相収束器の出力をそのまま出力し180度と判定された場合は前記位相収束器の出力に180度を加算して出力する磁極判定器とを具備して、前記位相収束器、前記磁極判定器の順に動作させて前記d軸の位相を推定する永久磁石同期電動機の初期位相推定装置において、前記磁極判定器の判定が成功か失敗かを判定する機能を前記磁極判定器に具備し、該磁極判定器が失敗と判断した時は前記位相収束器の初期値を所定の値だけずらして再度前記d軸の位相を推定し直すことを特徴。 In order to solve the above-mentioned problems, the phase (direction) of the N pole of the permanent magnet of the rotor of the permanent magnet synchronous motor is set as the d-axis with the permanent magnet synchronous motor stopped, and the N pole of the permanent magnet Assuming that the estimated phase of γ is the γ axis, an arbitrary initial value of the phase of the γ axis is input so that the phase difference between the phase of the d axis and the phase of the γ axis converges to 0 degrees or 180 degrees. A phase converging device that gradually corrects and outputs the phase of the γ-axis for a predetermined period and an output of the phase converging device are input to determine whether the phase difference is 0 degree or 180 degrees, and the phase difference is 0 A magnetic pole determiner that outputs the output of the phase converging device as it is when it is determined to be 180 degrees and adds 180 degrees to the output of the phase converging device when it is determined to be 180 degrees, The phase concentrator and the magnetic pole determiner are operated in this order to estimate the d-axis phase. In the initial phase estimation device for a permanent magnet synchronous motor, the magnetic pole determination device is provided with a function of determining whether the determination of the magnetic pole determination device is successful or unsuccessful. The initial value is shifted by a predetermined value, and the phase of the d-axis is estimated again.
本発明により、永久磁石同期電動機の回転子のN極の位相を正確に推定することが出来る。 According to the present invention, the phase of the N pole of the rotor of the permanent magnet synchronous motor can be accurately estimated.
LdとLqとの差が小さい永久磁石同期電動機でも、停止した状態での回転子のN極の位相を推定することができた。 Even with a permanent magnet synchronous motor having a small difference between Ld and Lq, the phase of the N pole of the rotor in a stopped state could be estimated.
図1は、本発明の1実施例のブロック図である。
図3の従来技術と異なるのは位相収束器8と磁極判定器9である。位相収束器8は、新に磁極判定器9の信号Jを追加入力して、信号Jが1ならばγ軸の位相の任意の初期値を所定の値だけずらして再度永久磁石同期電動機2に任意の電流が流れるような信号Sまたは任意の電圧が印加されるような信号Sとd軸の位相とγ軸の位相との位相差が0度または180度に収束するように所定期間徐々に修正してγ軸の位相を出力する。磁極判定器9は、位相収束器8の出力であるγ軸の位相と入力電圧のγ軸成分とを入力し、入力電流のγ軸成分を0としγ軸の位相と直交するδ軸成分を所定値Iが流れるような信号Sと位相差が0度かまたは180度であるかの判定し位相差が0度と判定された場合は位相収束器8の出力を180度と判定された場合は位相収束器8の出力に180度を加算した値をγ軸の位相として出力し、新に位相差の判定が成功か失敗かを判定し成功なら0失敗なら1となる信号Jを出力する。
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.
What is different from the prior art of FIG. The
以下に、磁極判定器9に追加された機能である磁極判定器9の判定結果が成功か失敗かを判定する方法について説明する。
上述したように、磁極判定器6では、(8)式のトルク式と(7)式の電圧方程式とから導き出された、ωとVγとの符号の関係から位相差Δθが180度かまたは0度かを判定している。しかし、位相収束器5で位相差Δθが180度かまたは0度まで推定された位相θを収束出来ていなければ、永久磁石同期電動機2が回転することが出来ない可能性がある。位相差Δθが180度かまたは0度でなければiq=iδとはならず、(8)式より永久磁石同期電動機2が出力できるトルクが減少し、永久磁石同期電動機2が回転出来ず、(7)式よりVγ=0となり、位相差Δθが180度かまたは0度かの判定が出来なくなるためである。
よって、入力電流のγ軸成分を0、δ軸成分を所定値Iとして所定時間流した後にωの絶対値が所定値Xを超えなければ判定結果を失敗と判断する。または、前記所定時間後にVγの絶対値が所定値Vを超えなければ判定結果を失敗と判断する。
Below, the method to determine whether the determination result of the magnetic pole determination device 9 which is a function added to the magnetic pole determination device 9 is success or failure will be described.
As described above, in the magnetic pole determiner 6, the phase difference Δθ is 180 degrees or 0 based on the relationship between the signs of ω and Vγ, which are derived from the torque equation (8) and the voltage equation (7). Judging the degree. However, the permanent
Therefore, if the absolute value of ω does not exceed the predetermined value X after flowing for a predetermined time with the γ-axis component of the input current as 0 and the δ-axis component as the predetermined value I, the determination result is determined as failure. Alternatively, if the absolute value of Vγ does not exceed the predetermined value V after the predetermined time, the determination result is determined as failure.
磁極判定器9の判定結果が失敗と判断したときに、位相収束器8の入力であるγ軸の位相の任意の初期値を所定の値だけずらして再度d軸の位相を推定し直すことにより、LdとLqとの差が小さくても位相収束器8で出力するd軸の位相を位相差Δθ=180度または0度に少しでも近づけることが出来、磁極判定器9の判定結果を成功させてd軸の位相を推定することが可能となる。
When the determination result of the magnetic pole determiner 9 is determined to be unsuccessful, the initial value of the phase of the γ-axis that is the input of the
なお、特許文献1には他の実施例も記載されているが、例えば、
・ 所定時間経過後のγ軸電圧Vγの時間積分値の絶対値が所定値を超えたかどうかで磁極判定器の判定結果が成功か失敗かを判定する。
・ 所定時間t1経過後のγ軸電圧Vγ1とその後所定時間t2経過後のγ軸電圧Vγ2との差Vγ2―Vγ1の絶対値が所定値を超えたかどうかで磁極判定器の判定結果が成功か失敗かを判定する。
・ γ軸電圧Vγを微少周期Δt毎に初期値0で時間積分し、所定時間t3経過後の積分値φd1を記憶し、φd1と微少周期Δt毎に初期値0で時間積分した値φdnとの差の絶対値が所定値を超えたかどうかで磁極判定器の判定結果が成功か失敗かを判定する。
など、極判定器9の判定結果が成功か失敗かを判定する方法についてはいろいろと考えられる。
Although other examples are described in Patent Document 1, for example,
Whether the determination result of the magnetic pole determiner is successful or unsuccessful is determined by whether or not the absolute value of the time integral value of the γ-axis voltage Vγ after a predetermined time has passed exceeds a predetermined value.
・ The judgment result of the magnetic pole discriminator is successful or unsuccessful depending on whether or not the absolute value of the difference Vγ2−Vγ1 between the γ-axis voltage Vγ1 after the lapse of the predetermined time t1 and the γ-axis voltage Vγ2 after the lapse of the predetermined time t2 exceeds the predetermined value. Determine whether.
Γ-axis voltage Vγ is time-integrated with an initial value 0 every minute period Δt, and an integrated value φd1 after a predetermined time t3 has elapsed is stored, and φd1 and a value φdn time-integrated with an initial value 0 every minute period Δt Whether the determination result of the magnetic pole determiner is successful or unsuccessful is determined based on whether or not the absolute value of the difference exceeds a predetermined value.
There are various methods for determining whether the determination result of the pole determiner 9 is success or failure.
図2は、本発明の1実施例のブロック図である。
図4の従来技術と異なるのは位相収束器8’と磁極判定器9’である。位相収束器8’は、新に磁極判定器9’の信号Jを追加入力して、信号Jが1ならばγ軸の位相の任意の初期値を所定の値だけずらして再度永久磁石同期電動機2に任意の交流電流を流しδ軸電流iδを0とする電流が流れるような信号Sとd軸の位相とγ軸の位相との位相差が0度または180度に収束するように所定期間徐々に修正してγ軸の位相を出力する。磁極判定器9’は、位相収束器8’の出力であるγ軸の位相と入力電圧のγ軸成分と入力電流のγ軸成分とを入力し、入力電流のγ軸成分が正の所定の値と負の所定の値が流れるような信号Sと位相差が0度かまたは180度であるかの判定し位相差が0度と判定された場合は位相収束器8’の出力を180度と判定された場合は位相収束器8’の出力に180度を加算した値をγ軸の位相として出力し、新に位相差の判定が成功か失敗かを判定し成功なら0失敗なら1となる信号Jを出力する。
FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of the present invention.
What is different from the prior art of FIG. 4 is a
以下に、磁極判定器9’に追加された機能である磁極判定器9’の判定結果が成功か失敗かを判定する方法について説明する。
上述したように、磁極判定器6’の判定の原理は、γ軸電流iγが流れることによる磁束と永久磁石磁束とによる増磁作用と減磁作用とによる磁気飽和現象を利用しており、正の所定の値(Ip)になるまで流したときのインダクタンスLdpと負の所定の値(−Ip)になるまで流したときのインダクタンスLdnとの関係から位相差Δθが180度または0度かどうかを判定している。しかし、実施例1と同様に、位相収束器5’で位相差Δθが180度かまたは0度まで推定された位相θを収束出来ていなければ、磁気飽和現象を利用することが出来なくなりLdpとLdnとの関係に差が出なくなり、位相差Δθが180度かまたは0度かの判定が出来なくなる。
よって、LdpとLdnとの差の絶対値が所定値Lを超えない、または、LdpとLdnとの比が所定値Yを超えないければ判定結果を失敗と判断する。
Hereinafter, a method for determining whether the determination result of the magnetic pole determiner 9 ′, which is a function added to the magnetic pole determiner 9 ′, is success or failure will be described.
As described above, the principle of determination by the magnetic pole determiner 6 ′ uses the magnetic saturation phenomenon caused by the magnetizing action and demagnetizing action caused by the magnetic flux and permanent magnet magnetic flux caused by the flow of the γ-axis current iγ. Whether the phase difference Δθ is 180 degrees or 0 degrees based on the relationship between the inductance Ldp when flowing until the predetermined value (Ip) is reached and the inductance Ldn when flowing until the negative predetermined value (−Ip) is reached Is judged. However, as in the first embodiment, if the phase difference Δθ is not converged by the phase converging unit 5 ′ to 180 degrees or 0 degrees, the magnetic saturation phenomenon cannot be used and Ldp There is no difference in the relationship with Ldn, and it is impossible to determine whether the phase difference Δθ is 180 degrees or 0 degrees.
Therefore, if the absolute value of the difference between Ldp and Ldn does not exceed the predetermined value L, or the ratio between Ldp and Ldn does not exceed the predetermined value Y, the determination result is determined as failure.
磁極判定器9’の判定結果が失敗と判断したときに、位相収束器8’の入力であるγ軸の位相の任意の初期値を所定の値だけずらして再度d軸の位相を推定し直すことにより、LdとLqとの差が小さくても位相収束器8’で出力するd軸の位相を位相差Δθ=180度または0度に少しでも近づけることが出来、磁極判定器9’の判定結果を成功させてd軸の位相を推定することが可能となる。
When the determination result of the magnetic pole determiner 9 ′ is determined to be unsuccessful, an arbitrary initial value of the phase of the γ-axis that is the input of the
上記実施例1と実施例2との説明では、入力電圧は検出値を用いているが推定値を用いても同様な効果が得られる。 In the description of the first embodiment and the second embodiment, the input voltage uses the detected value, but the same effect can be obtained even if the estimated value is used.
本発明により、LdとLqとの差が小さい場合でも、停止時の永久磁石同期電動機のd軸の位相を正確に推定できることから、産業上の利用の可能性は大いにある。 According to the present invention, even if the difference between Ld and Lq is small, the phase of the d-axis of the permanent magnet synchronous motor at the time of stoppage can be accurately estimated, so that there is a great industrial applicability.
1 電力変換器
2 永久磁石同期電動機
3 電流検出器
4 電圧検出器
5、5’、8、8’ 位相収束器
6、6’、9、9’ 磁極判定器
7 スイッチ
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013207868A (en) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Fujitsu General Ltd | Synchronous motor control device |
JP2015082904A (en) * | 2013-10-23 | 2015-04-27 | 三菱電機株式会社 | Magnetic pole position detection method of synchronous rotating machine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002262600A (en) * | 2001-03-02 | 2002-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Initial position detection device for permanent magnet synchronous motor |
JP2002315386A (en) * | 2001-04-11 | 2002-10-25 | Hitachi Ltd | Controller of motor |
JP2003143894A (en) * | 2002-11-12 | 2003-05-16 | Hitachi Ltd | Estimating method for magnetic pole position of synchronous motor, motor controller, and electric rolling stock |
JP2003164191A (en) * | 2001-11-27 | 2003-06-06 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Control device for permanent magnet synchronous motor |
-
2005
- 2005-08-29 JP JP2005247586A patent/JP2007068255A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002262600A (en) * | 2001-03-02 | 2002-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Initial position detection device for permanent magnet synchronous motor |
JP2002315386A (en) * | 2001-04-11 | 2002-10-25 | Hitachi Ltd | Controller of motor |
JP2003164191A (en) * | 2001-11-27 | 2003-06-06 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Control device for permanent magnet synchronous motor |
JP2003143894A (en) * | 2002-11-12 | 2003-05-16 | Hitachi Ltd | Estimating method for magnetic pole position of synchronous motor, motor controller, and electric rolling stock |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013207868A (en) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Fujitsu General Ltd | Synchronous motor control device |
JP2015082904A (en) * | 2013-10-23 | 2015-04-27 | 三菱電機株式会社 | Magnetic pole position detection method of synchronous rotating machine |
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