JP2007159334A - モータの駆動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高周波(周波数ωh)の交番電圧または回転電圧をモータに印加してモータ1に磁気飽和を起こさせ、γ軸電流iγから直流成分を少なくとも減衰させた高周波二次成分(2×ωhの周波数成分)i2hγを抽出する。極性判別部20は、磁気飽和に起因して生じるi2hγの正負の振幅の相違に基づいて回転子の磁極の極性を検出する。
【選択図】図3
Description
図3は、本発明の第1実施形態に係るモータ駆動システムの構成ブロック図である。本実施形態おける駆動制御装置は、電流検出器11、座標変換部12、減算器13及び14、電流制御部15、LPF(低域通過フィルタ)16、1倍周波数BPF(バンドパスフィルタ)17、磁極位置推定部18、2倍周波数BPF(バンドパスフィルタ)19、極性判別部20、加算器21、高周波電圧作成部22、加算器23及び24、並びに座標変換部25を有して構成される。各実施形態(本実施形態及び後述する全ての実施形態)の駆動制御装置を構成する各部位は、必要に応じて駆動制御装置内で生成される値の全てを自由に利用可能となっている。
δ軸(γ−δ座標)上での第1、第2、第3及び第4象限を表している。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図25は、第2実施形態に係るモータ駆動システムの構成ブロック図である。本実施形態おける駆動制御装置は、図3の2倍周波数BPF19及び極性判別部20が2倍周波数BPF19a及び極性判別部20aに置換されている点で図3の駆動制御装置と相違しており、その他の点において、図3の駆動制御装置(第1実施形態)と一致している。図25において、図3と同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分の重複する説明を原則として省略する。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。図28は、第3実施形態に係るモータ駆動システムの構成ブロック図である。本実施形態おける駆動制御装置は、図3の極性判別部20及び高周波電圧作成部22が極性判別部20b及び高周波電圧作成部22bに置換されている点で図3の駆動制御装置と相違しており、その他の点において、図3の駆動制御装置(第1実施形態)と一致している。図28において、他の図(図3等)と同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分の重複する説明を原則として省略する。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。図31は、第4実施形態に係るモータ駆動システムの構成ブロック図である。第1実施形態を第2実施形態に変形したのと同様に、第3実施形態を変形したものが本実施形態であり、本実施形態は、d軸とγ軸が比較的大きくずれている場合などにおいても適用可能となっている。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。図34は、第5実施形態に係るモータ駆動システムの構成ブロック図である。図34において、他の図(図3等)と同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分の重複する説明を原則として省略する。
次に、本発明の第6実施形態について説明する。図37は、第6実施形態に係るモータ駆動システムの構成ブロック図である。本実施形態おける駆動制御装置は、図34の2倍周波数BPF19d及び極性判別部20dが2倍周波数BPF19e及び極性判別部20eに置換されている点で図34の駆動制御装置と相違しており、その他の点において、図34の駆動制御装置(第5実施形態)と一致している。図37において、他の図(図3及び図34等)と同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分の重複する説明を原則として省略する。
次に、本発明の第7実施形態について説明する。図39は、第7実施形態に係るモータ駆動システムの構成ブロック図である。本実施形態おける駆動制御装置は、図34の極性判別部20d及び高周波電流作成部26が極性判別部20f及び高周波電流作成部26fに置換されている点で図34の駆動制御装置と相違しており、その他の点において、図34の駆動制御装置(第5実施形態)と一致している。図39において、他の図(図3及び図34等)と同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分の重複する説明を原則として省略する。
次に、本発明の第8実施形態について説明する。図40は、第8実施形態に係るモータ駆動システムの構成ブロック図である。本実施形態おける駆動制御装置は、図34の2倍周波数BPF19d、極性判別部20d及び高周波電流作成部26が2倍周波数BPF19e、極性判別部20g及び高周波電流作成部26gに置換されている点で図34の駆動制御装置と相違しており、その他の点において、図34の駆動制御装置(第5実施形態)と一致している。図40において、他の図(図3、図34及び図37等)と同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分の重複する説明を原則として省略する。尚、本実施形態は、d軸とγ軸が比較的大きくずれている場合などにおいても適用可能となっている。
各実施形態に記載した内容は、矛盾しない限り、全ての実施形態に適用可能である。例えば、第1実施形態に記載した内容は、矛盾しない限り、第2〜第8実施形態に適用可能である。
2 PWMインバータ
3 駆動制御装置
11 電流検出器
12 座標変換部
13、14 減算器
15 電流制御部
16 LPF
17、17d 1倍周波数BPF
18、18d 磁極位置推定部
19、19a、19d、19e 2倍周波数BPF
20〜20g 極性判別部
21 加算器
22、22b、22c 高周波電圧作成部
23、24 加算器
25 座標変換部
26、26f、26g 高周波電流作成部
27、28 加算器
θe 推定磁極位置
vu * U相電圧指令値
vv * V相電圧指令値
vw * W相電圧指令値
vγ* γ軸電圧指令値
vδ* δ軸電圧指令値
iγ* γ軸電流指令値
iδ* δ軸電流指令値
iγ γ軸電流
iδ δ軸電流
vhγ* 高周波γ軸電圧
vhδ* 高周波δ軸電圧
ihγ 一次抽出γ軸電流
ihδ 一次抽出δ軸電流
i2hγ 二次抽出γ軸電流
i2hδ 二次抽出δ軸電流
ihγ* 高周波γ軸電流
ihδ* 高周波δ軸電流
vhγ* 一次抽出γ軸電圧
vhδ* 一次抽出δ軸電圧
v2hγ* 二次抽出γ軸電圧
v2hδ* 二次抽出δ軸電圧
Claims (9)
- 回転子を構成する永久磁石が作る磁束に平行な軸をd軸、d軸に対応する制御上の推定軸をγ軸とし、永久磁石型同期モータを駆動制御するモータの駆動制御装置において、
所定の周波数の交番電圧または回転電圧を検出用電圧として前記モータに印加する電圧印加手段と、
前記モータに流れるモータ電流のγ軸成分から該γ軸成分の直流成分を少なくとも減衰させた抽出γ軸電流を抽出する抽出手段と、
前記抽出γ軸電流を利用して前記回転子の磁極の極性を検出する検出手段と、を備えた
ことを特徴とするモータの駆動制御装置。 - 前記検出手段は、前記抽出γ軸電流の正負の振幅に基づいて前記極性を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載のモータの駆動制御装置。 - 前記検出手段は、前記抽出γ軸電流の正負の振幅差がゼロに近づくように前記検出用電圧を制御したときの、前記検出用電圧のγ軸成分に基づいて前記極性を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載のモータの駆動制御装置。 - 任意の直交する2軸をx軸及びy軸とし、モータを駆動制御するモータの駆動制御装置において、
所定の周波数の回転電圧を検出用電圧として前記モータに印加する電圧印加手段と、
前記モータに流れるモータ電流のx軸成分から該x軸成分の直流成分を少なくとも減衰させた抽出x軸電流を抽出するとともに、前記モータ電流のy軸成分から該y軸成分の直流成分を少なくとも減衰させた抽出y軸電流を抽出する抽出手段と、
前記抽出x軸電流及び前記抽出y軸電流を利用して、前記モータの回転子の磁極の極性の検出及び±π/2の範囲内における磁極位置の検出の少なくとも一方を行う検出手段と、を備えた
ことを特徴とするモータの駆動制御装置。 - 前記検出手段は、前記抽出x軸電流と前記抽出y軸電流の合成電流の大きさに基づいた前記極性の検出、及び、
x−y軸上において前記抽出x軸電流と前記抽出y軸電流とが成す電流ベクトル軌跡の長軸の傾きに基づいた±π/2の範囲内における前記磁極位置の検出の、少なくとも一方を行う
ことを特徴とする請求項4に記載のモータの駆動制御装置。 - 前記検出手段は、前記抽出x軸電流及び前記抽出y軸電流の双方における正負の振幅差がゼロに近づくように前記回転電圧を制御したときの、前記回転電圧の大きさに基づいた前記極性の検出、及び、
前記抽出x軸電流及び前記抽出y軸電流の双方における正負の振幅差がゼロに近づくように前記回転電圧を制御したときの、x−y軸上における前記回転電圧の電圧ベクトル軌跡の短軸の傾きに基づいた±π/2の範囲内における前記磁極位置の検出の、少なくとも一方を行う
ことを特徴とする請求項4に記載のモータの駆動制御装置。 - 回転子を構成する永久磁石が作る磁束に平行な軸をd軸、d軸に対応する制御上の推定軸をγ軸とし、モータを駆動制御するモータの駆動制御装置において、
所定の周波数の交番電流または回転電流を検出用電流として前記モータに流すための電圧を前記モータに印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段が印加する前記電圧のγ軸成分から該γ軸成分の直流成分を少なくとも減衰させた抽出γ軸電圧を抽出する抽出手段と、
前記抽出γ軸電圧を利用して前記回転子の磁極の極性を検出する検出手段と、を備えた
ことを特徴とするモータの駆動制御装置。 - 任意の直交する2軸をx軸及びy軸とし、モータを駆動制御するモータの駆動制御装置において、
所定の周波数の回転電流を検出用電流として前記モータに流すための電圧を前記モータに印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段が印加する前記電圧のx軸成分から該x軸成分の直流成分を少なくとも減衰させた抽出x軸電圧を抽出するとともに、前記電圧のy軸成分から該y軸成分の直流成分を少なくとも減衰させた抽出y軸電圧を抽出する抽出手段と、
前記抽出x軸電圧及び前記抽出y軸電圧を利用して、前記モータの回転子の磁極の極性の検出及び±π/2の範囲内における磁極位置の検出の少なくとも一方を行う検出手段と、を備えた
ことを特徴とするモータの駆動制御装置。 - 前記2軸は、前記モータの回転に伴って回転する回転軸、または前記モータの固定子に対して固定された固定軸である
ことを特徴とする請求項4〜請求項6及び請求項8の何れかに記載のモータの駆動制御装置。
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