JP2007295688A - Inverter control device and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the occurrence of a malfunction caused by a torque ripple and a current ripple which are generated when a carrier wave frequency is periodically changed without increasing an operation load. <P>SOLUTION: The sum of times (generation times Tc1 to Tc6) in one period of each current control loop and a time (a generation time Ts) in one period of a speed control loop are set to coincide with each other. In such a manner, since the displacement of an operation amount u(t) generated at each current control loop per one period of the speed control loop is considered to be constant, a speed controller 3 can perform control without correcting a proportional gain and an integrated gain of the current control loop, the occurrence of the malfunction caused by the torque ripple and the current ripple which are generated when the carrier wave frequency is periodically changed can be suppressed without increasing the operation load. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、直流電源の出力の形態を変化させ、交流電圧を出力する電力変換装置の制御装置及び制御方法に関し、搬送波周波数の変化に起因する不具合の発生を防止する技術に関する。   The present invention relates to a control device and a control method for a power conversion device that changes an output form of a DC power supply and outputs an AC voltage, and relates to a technique for preventing occurrence of a defect caused by a change in carrier frequency.

従来、三相交流モータ(以下、モータと略記)のU相、V相、W相の各相の電流を検出し、検出された電流値と電流制御器から出力される電流指令値とから求められる偏差に基づいてPID(比例・積分・微分)制御を行い、電流制御器から出力されるPID制御値と三角波状搬送波(以下、搬送波と略記)の大小関係に応じてインバータ回路を構成するスイッチング素子のオン/オフを切り換えるインバータ制御装置が知られている。そして、このようなインバータ制御装置によれば、モータのU相、V相、W相の各相に正弦波状の電流が流れるようにフィードバック制御を行うことができる。   Conventionally, U-phase, V-phase, and W-phase currents of a three-phase AC motor (hereinafter abbreviated as “motor”) are detected, and obtained from the detected current value and the current command value output from the current controller. PID (proportional / integral / derivative) control is performed based on the deviation, and switching that configures the inverter circuit according to the magnitude relationship between the PID control value output from the current controller and the triangular wave carrier wave (hereinafter abbreviated as carrier wave) An inverter control device that switches on / off of an element is known. According to such an inverter control device, feedback control can be performed so that a sinusoidal current flows in each of the U phase, V phase, and W phase of the motor.

ところで、上記インバータ制御装置は、一般に、三角波比較型正弦波PWMインバータ装置と呼ばれるが、電流制御器に入力される搬送波周波数に起因したEMIノイズが発生することが知られている。そのピークを低減させるために、搬送波周波数を時間とともに変化せせる手法が提案されている。しかしながら搬送波周波数を時間とともに変化させることにより、電流リプルやトルクリプルなどの不具合が発生する。これら電流リプルやトルクリプルの発生を低減するために、搬送波周波数に応じて電流制御ゲインである積分定数を補正し、等価的に電流制御ゲインを一定とする電力変換器が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
特開2000-184731号公報
By the way, the inverter control device is generally called a triangular wave comparison type sine wave PWM inverter device, but it is known that EMI noise caused by the carrier frequency input to the current controller is generated. In order to reduce the peak, a method of changing the carrier frequency with time has been proposed. However, by changing the carrier frequency with time, problems such as current ripple and torque ripple occur. In order to reduce the occurrence of these current ripples and torque ripples, there is known a power converter that corrects an integration constant that is a current control gain according to a carrier frequency and makes the current control gain equivalent (for example, (See Patent Document 1).
JP 2000-184731 A

しかしながら、上記従来の電力変換器は、搬送波周波数の変化に電流制御ゲイン値を合わせることにより電流リプル又はトルクリプルの増大を抑制しているので、電流制御器内のマイクロコンピュータの演算処理負荷が膨大となる。また、その処理は非常に短時間で実行される必要があるため、能力の高いマイコンが必要となり、システムのコスト上昇を招く可能性がある。   However, since the conventional power converter suppresses an increase in current ripple or torque ripple by matching the current control gain value to the change in the carrier frequency, the processing load on the microcomputer in the current controller is enormous. Become. In addition, since the processing needs to be executed in a very short time, a microcomputer with high capability is required, which may increase the cost of the system.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、演算負荷を増大させることなく、搬送波周波数を周期的に変化させたときに発生する電流リプルやトルクリプルによる不具合を低減することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to reduce problems caused by current ripple and torque ripple that occur when the carrier frequency is periodically changed without increasing the calculation load. There is to do.

上述の課題を解決するために、本発明に係るインバータ制御装置及びインバータ制御方法は、電圧指令値を生成する周期時間の所定回数分の時間と電流指令値を生成する所定の周期時間とを一致させるインバータ制御装置又はインバータ制御方法を提供する。   In order to solve the above-described problem, an inverter control device and an inverter control method according to the present invention match a predetermined number of times of a cycle time for generating a voltage command value with a predetermined cycle time for generating a current command value. An inverter control device or an inverter control method is provided.

本発明に係るインバータ制御装置及びインバータ制御方法は、電流制御器が電圧指令値を生成する周期時間の所定回数分の時間と制御器が電流指令値を生成する所定の周期時間とを一致させるので、電流指令値を生成する所定の周期時間に発生する電圧指令値を生成する所定回数分のズレを一定値とみなせる。したがって、搬送波周波数の周期的な変化に合わせて電流制御ゲインを変更することなく電流制御が可能となり、演算負荷を増大させることなく電流リプルやトルクリプルによる不具合を低減することができる。   In the inverter control device and the inverter control method according to the present invention, the time for a predetermined number of cycle times for the current controller to generate the voltage command value is matched with the predetermined cycle time for the controller to generate the current command value. The deviation of the predetermined number of times of generating the voltage command value generated at the predetermined cycle time for generating the current command value can be regarded as a constant value. Therefore, current control can be performed without changing the current control gain in accordance with the periodic change in the carrier frequency, and problems due to current ripple and torque ripple can be reduced without increasing the calculation load.

以下に本発明の実施形態について、図面とともに詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[モータ制御装置の全体構成]始めに、図1を参照して、本発明の第1の実施形態となる三相交流モータ7を駆動するときのモータ制御装置1のブロック図について説明する。   [Overall Configuration of Motor Controller] First, a block diagram of the motor controller 1 when driving the three-phase AC motor 7 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図1に示すように、本発明の第1の実施形態となる制御装置1は、主として、入力部2と、速度制御器3と、電流制御器4と、PWMインバータ5と、電流センサ6と、三相交流モータ7と、速度検出器8と、搬送波発生部9と、搬送波周波数可変部10を備える。   As shown in FIG. 1, the control apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention mainly includes an input unit 2, a speed controller 3, a current controller 4, a PWM inverter 5, and a current sensor 6. , A three-phase AC motor 7, a speed detector 8, a carrier wave generator 9, and a carrier frequency variable unit 10.

[各構成部の詳細]速度制御器3は、入力部2から入力される三相交流モータ7への回転速度の指示値(目標値)である速度指令値と三相交流モータ7から検出される回転速度(検出値)の差(偏差)に基づいて、PID制御により電流指令値を算出し、電流制御器4へ出力する。なお、電流指令値の詳細については後述する。   [Details of Each Component] The speed controller 3 is detected from the speed command value, which is the rotation speed instruction value (target value) to the three-phase AC motor 7 input from the input unit 2, and the three-phase AC motor 7. The current command value is calculated by PID control based on the difference (deviation) in rotation speed (detection value) to be output to the current controller 4. The details of the current command value will be described later.

電流制御器4は、速度制御器3から出力された電流指令値と三相交流モータ7に入力される電流値(電流検出値)に基づいて、PWMインバータ5のスイッチング素子をオン/オフさせるための電圧指令値をPID制御により生成し、PWMインバータ5に出力する。なお、電圧指令値の詳細については後述する。   The current controller 4 is used to turn on / off the switching element of the PWM inverter 5 based on the current command value output from the speed controller 3 and the current value (current detection value) input to the three-phase AC motor 7. Is generated by PID control and is output to the PWM inverter 5. The details of the voltage command value will be described later.

PWMインバータ5は、三角波比較型正弦波PWMインバータであり、電流制御器4から出力された電圧指令値と搬送波発生部9から入力される搬送波信号に基づいて、スイッチング素子をオン/オフさせることにより、三相交流電流を生成し、三相交流モータ7に出力する。三相交流モータ7は、生成された三相交流電流により、速度指令値から入力される所望の回転速度を実現すべく回転力を発生させる。   The PWM inverter 5 is a triangular wave comparison type sine wave PWM inverter, and by turning on / off the switching element based on the voltage command value output from the current controller 4 and the carrier wave signal input from the carrier wave generator 9. The three-phase AC current is generated and output to the three-phase AC motor 7. The three-phase AC motor 7 generates a rotational force so as to realize a desired rotation speed input from the speed command value by the generated three-phase AC current.

電流センサ6は、PWMインバータ5で生成された三相交流電流を検出し、検出された電流値を電流制御器4へフィードバックする。   The current sensor 6 detects the three-phase alternating current generated by the PWM inverter 5 and feeds back the detected current value to the current controller 4.

速度検出器8は、三相交流モータ7の回転速度を検出し、検出された回転速度を電流制御器4へフィードバックする。なお、本実施形態では、三相交流モータ7の回転速度を検出しているが、三相交流モータ7の回転角を検出するようにしてもよい。   The speed detector 8 detects the rotational speed of the three-phase AC motor 7 and feeds back the detected rotational speed to the current controller 4. In the present embodiment, the rotational speed of the three-phase AC motor 7 is detected, but the rotation angle of the three-phase AC motor 7 may be detected.

搬送波発生部9は、PWMインバータ5へ搬送波を出力する。   The carrier wave generation unit 9 outputs a carrier wave to the PWM inverter 5.

搬送波周波数可変部10は、搬送波発生部9から出力される搬送波周波数fcを変化させる。   The carrier frequency variable unit 10 changes the carrier frequency fc output from the carrier generation unit 9.

[速度制御器と電流制御器で行われるPID制御]次に、図2を参照して、速度制御器3および電流制御器4で行われるPID制御について説明する。   [PID Control Performed by Speed Controller and Current Controller] Next, PID control performed by the speed controller 3 and the current controller 4 will be described with reference to FIG.

図2に示される制御対象12が、ある物理量の出力を実現しようとした場合、物理量の指令値(目標値)と実際に実現されている物理量の検出値の差(偏差e(t))が求められ、PID制御器11に入力される。PID制御器11は、偏差e(t)の値が小さくなるように、制御対象12に対して操作量u(t)を出力する。なお、u(t)は次の式で算出される。   When the control target 12 shown in FIG. 2 tries to realize output of a certain physical quantity, the difference (deviation e (t)) between the physical quantity command value (target value) and the actual physical quantity detection value is calculated. It is obtained and input to the PID controller 11. The PID controller 11 outputs the manipulated variable u (t) to the controlled object 12 so that the value of the deviation e (t) becomes small. U (t) is calculated by the following equation.

Figure 2007295688
Figure 2007295688

Kpは比例ゲイン、Kiは積分ゲイン、Kd微分ゲインを表す。 Kp represents a proportional gain, Ki represents an integral gain, and a Kd differential gain.

ここで、速度制御器3では、速度指令値が指令値、検出値が速度検出値、操作量が電流指令値に該当し、電流制御器4では、電流指令値が指令値、検出値が電流検出値、操作量が電圧指令値に該当する。また、数式1からも分かるように、Kp、Ki及びKdを含む項は、搬送波周波数fcの逆数である搬送波周期時間に依存している。なお、トルク制御を行う場合は、トルク指令値が指令値に対応し、検出値がトルク検出値にそれぞれ該当する。   Here, in the speed controller 3, the speed command value corresponds to the command value, the detection value corresponds to the speed detection value, and the operation amount corresponds to the current command value.In the current controller 4, the current command value corresponds to the command value and the detection value corresponds to the current. The detected value and operation amount correspond to the voltage command value. Further, as can be seen from Equation 1, the term including Kp, Ki, and Kd depends on the carrier cycle time that is the reciprocal of the carrier frequency fc. When performing torque control, the torque command value corresponds to the command value, and the detected value corresponds to the torque detected value.

[速度制御ループと電流制御ループ]次に、図3を参照して、モータ制御装置1で行われる速度制御ループと電流制御ループについて説明する。   [Speed Control Loop and Current Control Loop] Next, a speed control loop and a current control loop performed in the motor control device 1 will be described with reference to FIG.

速度制御ループは、まず、速度制御器3が電流指令値を電流制御器4へ出力する。次に、その電流指令値に基づいて、電流制御ループを通じて三相交流モータ7が駆動され、三相交流モータ7の回転速度を検出し、検出した回転速度値を速度制御器3に入力するというフィードバックループ制御を行う。   In the speed control loop, first, the speed controller 3 outputs a current command value to the current controller 4. Next, based on the current command value, the three-phase AC motor 7 is driven through the current control loop, detects the rotational speed of the three-phase AC motor 7, and inputs the detected rotational speed value to the speed controller 3. Perform feedback loop control.

電流制御ループは、電流制御器4が電圧指令値をPWMインバータ5へ出力する。次に、その電圧指令値に基づいて、PWMインバータ5が、三相交流電流を生成し三相交流モータ7へ出力する。三相交流モータ7へ出力される三相交流電流を検出し、検出された三相交流電流値を電流制御器4に入力するというフィードバックループ制御を行う。   In the current control loop, the current controller 4 outputs a voltage command value to the PWM inverter 5. Next, based on the voltage command value, the PWM inverter 5 generates a three-phase AC current and outputs it to the three-phase AC motor 7. Feedback loop control is performed in which a three-phase AC current output to the three-phase AC motor 7 is detected, and the detected three-phase AC current value is input to the current controller 4.

ここで、速度制御器3が電流指令値を生成する時間(つまり、速度制御ループ1周期の時間)を生成時間Ts、電流制御器4が電圧指令値を生成する時間(つまり、電流制御ループ1周期の時間)を生成時間Tcとする。なお、生成時間Tcは、搬送波発生部9から出力される搬送波信号の周期と同じであり、搬送波周波数fcの逆数となる。また、生成時間Tsは搬送波信号に依存せず一定の周期をとる。   Here, the time when the speed controller 3 generates the current command value (that is, the time of one period of the speed control loop) is the generation time Ts, and the time when the current controller 4 generates the voltage command value (that is, the current control loop 1 The period of time) is defined as the generation time Tc. The generation time Tc is the same as the cycle of the carrier wave signal output from the carrier wave generation unit 9 and is the reciprocal of the carrier wave frequency fc. The generation time Ts does not depend on the carrier wave signal and takes a certain period.

次に、電流制御ループにおけるPI制御(Kd=0の場合)において、先述の数式1から分かるように、搬送波周波数fcの変化とともに生成時間Tcが変化するので、PI制御のKi、Kpを含む項も変化する。ここで、生成時間Tcの変化に対する影響を受けないように、Ki、Kpを含む項の値が一定となるように積分ゲインKiと微分ゲインKpの補正を行うことになるが、補正のための演算量は膨大なものとなってしまう。   Next, in PI control (when Kd = 0) in the current control loop, as can be seen from Equation 1 described above, the generation time Tc changes with the change in the carrier frequency fc, and therefore the terms including Ki and Kp for PI control. Also changes. Here, the integral gain Ki and the differential gain Kp are corrected so that the value of the term including Ki and Kp is constant so as not to be affected by the change in the generation time Tc. The amount of calculation becomes enormous.

そこで、本発明の第1の実施例に係るインバータ制御装置では、速度制御ループ1周期の時間(すなわち、生成時間Ts)と電流制御ループ1周期の所定回数分の時間(つまり、各生成時間Tc1〜Tcnの総和した時間)を一致させる構成とした。すなわち、次の数式2が成り立つように各生成時間Tc1〜Tcnを決定する(Tsは一定)。   Therefore, in the inverter control device according to the first embodiment of the present invention, the time of one speed control loop (that is, the generation time Ts) and the time corresponding to a predetermined number of times of one period of the current control loop (that is, each generation time Tc1). The total time of ~ Tcn) is made to coincide. That is, the generation times Tc1 to Tcn are determined so that the following formula 2 is satisfied (Ts is constant).

Figure 2007295688
Figure 2007295688

図4は、電流制御ループ1周期の時間(生成時間Ts)と速度制御ループ1周期の時間(生成時間Tc)の関係を示しており、速度制御ループ1周期の時間と各電流制御ループの1周期の時間の和が同じになるように構成され、次の式を満たす関係となっている。   FIG. 4 shows the relationship between the time of one cycle of the current control loop (generation time Ts) and the time of one cycle of the speed control loop (generation time Tc). The time of one cycle of the speed control loop and the current control loop 1 It is configured so that the sum of the times of the periods is the same, and has a relationship satisfying the following expression.

Figure 2007295688
Figure 2007295688

この場合、各電流制御ループ1周期の時間(生成時間Tc1〜Tc6)の和と速度制御ループの1周期の時間(生成時間Ts)に一致していれば、順序は異なっていても良い。このように速度制御ループ1周期あたりの各電流制御ループで発生する操作量u(t)のズレが一定であるとみなすことができるので、電流制御ループの比例ゲイン、積分ゲインを補正することなく、速度制御器3で制御を行うことが可能となり、演算負荷を増大させることなく搬送波周波数fcを周期的に変化させたときに発生するトルクリプルや電流リプルによる不具合を抑制することができる。   In this case, the order may be different as long as the sum of the time of one current control loop (generation time Tc1 to Tc6) matches the time of one period of the speed control loop (generation time Ts). As described above, since the deviation of the operation amount u (t) generated in each current control loop per cycle of the speed control loop can be considered to be constant, it is possible to correct the proportional gain and integral gain of the current control loop. Thus, the speed controller 3 can perform control, and it is possible to suppress problems caused by torque ripple and current ripple that occur when the carrier frequency fc is periodically changed without increasing the calculation load.

次に、本発明の第2実施例となるインバータ制御装置の構成について説明する。本発明の第2の実施例となるインバータ制御装置の構成は本発明の第1の実施例に係るインバータ制御装置と同じ構成であるので、以下、図5を用いて、生成時間Tsの変化と生成時間Tcの関係について説明する。   Next, the configuration of the inverter control apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. Since the configuration of the inverter control device according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the inverter control device according to the first embodiment of the present invention, the change in the generation time Ts will be described below with reference to FIG. The relationship of the generation time Tc will be described.

図5に示されるように、本発明の第2の実施例となるインバータ装置の電流制御ループの生成時間と速度制御ループの生成時間の関係は、Tsに対して、生成時間Tc1〜Tc6の和とその出現順序が同一の順番で現れる関係となっている。このような関係の場合、生成時間Tsと搬送波周波数の変化周期Tmが等しく、また生成時間Tsが搬送波の変化周期Tmの整数倍と一致させることができるので、本発明の第1の実施例とは異なり、速度制御ループの1周期の開始時刻と終了時刻の同期をとらなくてもよい。この場合、搬送波の変化周期Tmが一定であるので、速度制御ループの1周期の開始時期がいつであってもよく、例えば、開始時期が電流制御ループTc2の生成時期または電流制御ループTc4の生成時期であっても速度制御ループの1周期の間では同一の生成時間Tc1〜Tc6のすべてが1度づつ含まれることになる。従って、搬送波周波数の変化周期Tmを生成時間Tsに応じて設定することができる。   As shown in FIG. 5, the relationship between the generation time of the current control loop and the generation time of the speed control loop of the inverter device according to the second embodiment of the present invention is the sum of the generation times Tc1 to Tc6 with respect to Ts. And the order of their appearance appears in the same order. In such a relationship, the generation time Ts and the carrier frequency change period Tm are equal, and the generation time Ts can be made equal to an integer multiple of the carrier change period Tm. In contrast, it is not necessary to synchronize the start time and end time of one cycle of the speed control loop. In this case, since the change period Tm of the carrier wave is constant, the start time of one period of the speed control loop may be any time, for example, the start time is the generation time of the current control loop Tc2 or the generation of the current control loop Tc4 Even during the period, all the same generation times Tc1 to Tc6 are included once in one period of the speed control loop. Therefore, the carrier frequency change period Tm can be set according to the generation time Ts.

次に、本発明の第3実施例となるインバータ制御装置の構成について説明する。本発明の第3の実施例となるインバータ制御装置の構成は本発明の第1の実施例に係るインバータ制御装置と同じ構成であるので、以下、図6を用いて、電流制御ループの生成時間Tsの変化と速度制御ループの生成時間Tcの関係について説明する。   Next, the configuration of the inverter control apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described. Since the configuration of the inverter control apparatus according to the third embodiment of the present invention is the same as that of the inverter control apparatus according to the first embodiment of the present invention, the generation time of the current control loop will be described below with reference to FIG. The relationship between the change in Ts and the generation time Tc of the speed control loop will be described.

図6に示されるように、PID制御の搬送波周波数fcは、全波整流の正弦波状に変化している。このように搬送波周波数fcを変化させることによって、図6に示される一点鎖線の時刻を速度制御ループの開始時期とし、生成時間Tsを搬送波周波数の変化周期Tmの半周期の整数倍とし、先述の数式2を満足する関係が実現できる。したがって速度制御ループの周期に応じて、搬送波周波数fcに起因する不具合の発生を防止するための搬送波周波数fcの変化周期をさらに適切に規定することが可能となる。   As shown in FIG. 6, the carrier frequency fc for PID control changes to a sine wave shape of full wave rectification. By changing the carrier frequency fc in this way, the time of the one-dot chain line shown in FIG. 6 is used as the start timing of the speed control loop, the generation time Ts is set to an integral multiple of a half cycle of the carrier frequency change period Tm, A relationship satisfying Equation 2 can be realized. Therefore, according to the period of the speed control loop, it is possible to further appropriately define the change period of the carrier frequency fc for preventing the occurrence of problems due to the carrier frequency fc.

次に、本発明の第4実施例となるインバータ制御装置の構成について説明する。本発明の第4の実施例となるインバータ制御装置の構成は本発明の第1の実施例に係るインバータ制御装置と同じ構成であるので、以下、図7及び図8を用いて、電流制御ループの生成時間Tsの変化と速度制御ループの生成時間Tcの関係について説明する。   Next, the configuration of the inverter control apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described. Since the configuration of the inverter control apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is the same as that of the inverter control apparatus according to the first embodiment of the present invention, hereinafter, a current control loop will be described with reference to FIGS. The relationship between the change in generation time Ts and the generation time Tc of the speed control loop will be described.

図7に示されるように、PID制御の搬送波周波数fcは、三角波状に変化している。このように変化させることによって、図7に示される一点鎖線の時刻にある搬送波周波数fcが最大値(山の位置)または最小値(谷の位置)と速度制御ループの生成時間Tcの開始時刻を同期させる。   As shown in FIG. 7, the carrier frequency fc for PID control changes in a triangular waveform. By changing in this way, the carrier frequency fc at the time of the one-dot chain line shown in FIG. 7 is the maximum value (peak position) or minimum value (valley position) and the start time of the speed control loop generation time Tc. Synchronize.

さて、前述した実施例のすべてにおいて、速度制御ループおよび電流制御ループは、それぞれマイコンの割込み処理を用いて実現することが可能である。図8は、図7の搬送波周波数fc変化を実現するための速度制御割込みと電流制御割込みのタイミングを示す図である。この場合、速度制御割込みを、搬送波周波数fcが最大値または最小値となる電流制御割込みと同期させている。このような構成とすることで、速度またはトルク制御ループと搬送波周波数fcの変化周期を容易に同期させることが可能となる。   In all of the above-described embodiments, the speed control loop and the current control loop can each be realized by using interrupt processing of a microcomputer. FIG. 8 is a diagram showing the timing of the speed control interrupt and the current control interrupt for realizing the carrier frequency fc change in FIG. In this case, the speed control interrupt is synchronized with a current control interrupt in which the carrier frequency fc is the maximum value or the minimum value. With such a configuration, it becomes possible to easily synchronize the change period of the speed or torque control loop and the carrier frequency fc.

なお、上記本発明の実施例を用いた説明においては、速度制御を適用したモータ駆動についてのみ説明したが、本発明は速度制御に限定されるものではなく、トルク制御を適用したモータ駆動についても同様に実施することが可能である。この場合、上記説明において速度制御をトルク制御に変えることで、同様に説明される。   In the description using the embodiment of the present invention, only the motor drive to which the speed control is applied has been described. However, the present invention is not limited to the speed control, and the motor drive to which the torque control is applied is also described. It is possible to carry out similarly. In this case, the same explanation can be made by changing the speed control to the torque control in the above description.

本発明の第1の実施例に係るモータ制御のブロック構成図である。FIG. 2 is a block configuration diagram of motor control according to the first embodiment of the present invention. 速度制御器又は電流制御器で行われるPID制御のブロック構成図である。It is a block block diagram of PID control performed by a speed controller or a current controller. 電流制御ループ制御及び速度制御ループ制御のブロック構成図である。It is a block block diagram of current control loop control and speed control loop control. 本発明の第1の実施例に係る搬送波周波数の時間変化と電流制御ループの生成時間Tc及び速度制御ループの生成時間Tsとの関係を表す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a time change of a carrier frequency, a generation time Tc of a current control loop, and a generation time Ts of a speed control loop according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例に係る搬送波周波数の時間変化と電流制御ループの生成時間Tc及び速度制御ループの生成時間Tsとの関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between the time change of the carrier frequency based on 2nd Example of this invention, the generation time Tc of a current control loop, and the generation time Ts of a speed control loop. 本発明の第3の実施例に係る搬送波周波数の時間変化と電流制御ループの生成時間Tc及び速度制御ループの生成時間Tsとの関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between the time change of the carrier frequency which concerns on the 3rd Example of this invention, the generation time Tc of the current control loop, and the generation time Ts of the speed control loop. 本発明の第4の実施例に係る搬送波周波数の時間変化と電流制御ループの生成時間Tc及び速度制御ループの生成時間Tsとの関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between the time change of the carrier frequency which concerns on the 4th Example of this invention, the generation time Tc of the current control loop, and the generation time Ts of the speed control loop. 本発明の第4の実施例に係る速度制御ループの割り込み時刻を表す図である。It is a figure showing the interruption time of the speed control loop based on the 4th Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:制御装置
2:速度制御器
3:電流制御器
4:PWMインバータ
5:電流センサ
6:三相交流モータ
7:速度検出器
8:搬送波発生部
9:搬送波周波数可変部
10:PID制御器
11:制御対象
1: Control device 2: Speed controller 3: Current controller 4: PWM inverter 5: Current sensor 6: Three-phase AC motor 7: Speed detector 8: Carrier wave generator 9: Carrier frequency variable unit 10: PID controller 11 : Control target

Claims (5)

交流電流により駆動する交流モータと、
前記交流モータに所望の回転速度又はトルクとなるように指令値を入力する入力部と、
前記交流モータの回転速度又は回転角を検出する検出部と、
前記交流モータに入力される電流を検出する電流検出部と、
搬送波を発生させる搬送波発生部と、
前記搬送波の周波数を可変する搬送波周波数可変部と、
前記指令値と前記検出された回転速度又は前記指令値と前記検出された回転角に基づいて電流指令値又はトルク指令値を生成する制御器と、
前記搬送波信号の変化に基づいて電圧指令値を生成する電流制御器と、
を有し、前記電流制御器が前記電圧指令値を生成する周期時間の所定回数分の時間と前記制御器が前記電流指令値を生成する所定周期分の時間とを一致させるようにインバータ制御を行うインバータ制御装置。
An AC motor driven by AC current;
An input unit for inputting a command value so as to obtain a desired rotation speed or torque to the AC motor;
A detection unit for detecting a rotation speed or a rotation angle of the AC motor;
A current detection unit for detecting a current input to the AC motor;
A carrier generation unit for generating a carrier;
A carrier frequency variable unit that varies the frequency of the carrier;
A controller that generates a current command value or a torque command value based on the command value and the detected rotation speed or the command value and the detected rotation angle;
A current controller that generates a voltage command value based on a change in the carrier signal;
And the inverter control is performed so that a time corresponding to a predetermined number of cycle times for the current controller to generate the voltage command value matches a time corresponding to a predetermined cycle for the controller to generate the current command value. Inverter control device to perform.
前記制御器が前記電流指令値を生成する時間は、前記搬送波周波数の変化波形の周期の整数倍であることを特徴とする請求項1に記載のインバータ制御装置。   2. The inverter control device according to claim 1, wherein the time for which the controller generates the current command value is an integral multiple of a period of the change waveform of the carrier frequency. 前記搬送波周波数の変化波形は、所定の時刻を中心に半周期毎に折り返される波形であり、前記電流指令値の生成周期の開始時刻を該所定の時刻に一致させ、該生成周期を該搬送波周波数の変化波形の半周期の整数倍に合わせることを特徴とする請求項2に記載のインバータ制御装置。   The change waveform of the carrier frequency is a waveform that is turned back every half cycle centering on a predetermined time, the start time of the generation cycle of the current command value is made coincident with the predetermined time, and the generation cycle is set to the carrier frequency The inverter control device according to claim 2, wherein the inverter control device is set to an integral multiple of a half cycle of the change waveform. 前記搬送波周波数の変化波形は三角波状であり、前記電流指令値の生成周期の開始時刻は、該搬送波周波数の変化波形の三角波状の最大値又は最小値となる時刻と一致することを特徴とする請求項3に記載のインバータ制御装置。   The change waveform of the carrier frequency has a triangular wave shape, and the start time of the generation period of the current command value coincides with the time when the maximum value or the minimum value of the change waveform of the carrier frequency becomes a triangular wave shape. The inverter control device according to claim 3. 交流モータに所望の回転速度又はトルクとなるように指令値を入力するステップと、
交流モータの回転速度又は回転角を検出するステップと、
交流モータに入力される電流を検出するステップと、
搬送波を発生させるステップと、
搬送波周波数を可変するステップと、
指令値と検出された回転速度又は指令値と検出された回転角に基づいて電流指令値又はトルク指令値を生成するステップと、
搬送波信号の変化に基づいて電圧指令値を生成するステップと、
を有し、電流制御器が電圧指令値を生成する周期時間の所定回数分の時間と制御器が電流指令値を生成する所定周期分の時間とを一致させるようにインバータ制御を行うインバータ制御方法。
A step of inputting a command value so as to obtain a desired rotational speed or torque to the AC motor;
Detecting the rotation speed or rotation angle of the AC motor;
Detecting a current input to the AC motor;
Generating a carrier wave;
Varying the carrier frequency;
Generating a current command value or a torque command value based on the command value and the detected rotation speed or command value and the detected rotation angle;
Generating a voltage command value based on a change in the carrier signal;
An inverter control method for performing inverter control so that a time corresponding to a predetermined number of cycle times in which the current controller generates a voltage command value and a time corresponding to a predetermined cycle in which the controller generates a current command value are matched .
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