JP2008017642A - モータ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】永久磁石同期モータを制御するモータ駆動装置において、電機子巻線に流れる電流のd軸成分に対応する電流指令を励磁電流指令(iγ*)として算出する磁束制御部16と、励磁電流指令に基づいて前記電機子巻線に流れる電流を制御する電流制御部15と、を備える。磁束制御手段16は、推定された又は検出された回転子位置(θe)に基づいて永久磁石が作る磁束を弱める電流領域にて前記励磁電流指令を周期的に変動させ、更に、回転子の回転速度に応じて前記励磁電流指令を可変とする。
【選択図】図4
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係るモータ駆動システムのブロック構成図である。1は、永久磁石を回転子(不図示)に、電機子巻線を固定子(不図示)に設けた三相永久磁石同期モータ1(以下、単に「モータ1」と記す)である。
上述の第1実施形態では、軸誤差Δθをゼロに収束させる場合を取り扱った。即ち、第1実施形態に係るモータ制御装置3はd−q軸を推定する。このため、idはiγ*に略一致することになる。しかしながら、第1実施形態にて記載した事項は、d−q軸以外の軸を推定する場合に対しても適用可能である。第2実施形態では、dm−qm軸を推定する構成を例示する。第1実施形態にて記載した事項は、矛盾なき限り、全て第2実施形態に適用可能である。dm−qm軸は、本出願人が提案する制御上の推定軸であり、これに関する技術は、日本国特許出願番号2006−177646号に詳しい。
上述したモータ駆動システムは、本発明の実施形態の例に過ぎず、本発明は、様々な変形例を含む。以下に、本発明に適用可能な変形例として、変形例1〜変形例5を例示する。各変形例に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。
図4のモータ駆動システムでは、モータ速度ω及び回転子位置θを推定するようにしているが、レゾルバ(不図示)等を用いてそれらを検出するようにしても良い。この場合、図4の磁束制御部16は、検出された実回転子位置θをθeとして用いると共に検出された実モータ速度ωをωeとして用いて、励磁電流指令としてγ軸電圧指令値iγ*を作成する。但し、この場合、γ軸は推定軸でなく(理想的には)d軸そのものとなる。
式(2)におけるnの値を、n=k1/Np(k1は自然数)を満足する値とする場合を例示したが、nの値を、1.1や2.3などの値にすることも可能である。
第1実施形態では、式(2)、(3a)及び(3b)にて表されるiγ*そのものを、磁束制御部16が出力する場合を例示したが、所望のベクトル制御を実現するべく算出された基本γ軸電流指令値に、式(2)、(3a)及び(3b)にて表されるγ軸電流指令値iγ*を重畳するようにしても構わない。この場合、式(2)、(3a)及び(3b)にて表されるγ軸電流指令値iγ*は、振動低減用の重畳γ軸電流指令値として機能する。
最大トルク制御(或いはそれに近似した制御)を実現することを前提として第2実施形態の説明を行ったが、上述してきた内容を流用することによって最大トルク制御と異なる所望のベクトル制御を得ることが可能である。
電流検出器11は、図4等に示す如く、直接モータ電流を検出する構成にしてもいいし、それに代えて、電源側のDC電流の瞬時電流からモータ電流を再現し、それによってモータ電流を検出する構成にしてもよい。
各実施形態におけるモータ制御装置の機能の一部または全部は、例えば汎用マイクロコンピュータ等に組み込まれたソフトウェア(プログラム)を用いて実現される。ソフトウェアを用いてモータ制御装置を実現する場合、モータ制御装置の各部の構成を示すブロック図は機能ブロック図を表すこととなる。勿論、ソフトウェア(プログラム)ではなく、ハードウェアのみによってモータ制御装置を構成しても構わない。
2 PWMインバータ
3、3a モータ制御装置
4 横型コンプレッサ
5 固定具
6 設置面
15 電流制御部
16 磁束制御部
20、20a 速度推定器
ω* モータ速度指令値
ωe 推定モータ速度
θe 推定回転子位置
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
Claims (8)
- 永久磁石を備えた回転子と電機子巻線を備えた固定子とから成るモータを制御するモータ駆動装置において、
前記永久磁石が作る磁束に平行な軸をd軸とした場合、
前記電機子巻線に流れる電流のd軸成分に対応する電流指令を励磁電流指令として算出する磁束制御手段と、
前記励磁電流指令に基づいて前記電機子巻線に流れる電流を制御する電流制御手段と、を備え、
前記磁束制御手段は、推定された又は検出された回転子位置に基づいて前記磁束を弱める電流領域にて前記励磁電流指令を周期的に変動させ、更に、前記回転子の回転速度に応じて前記励磁電流指令を可変とする
ことを特徴とするモータ制御装置。 - 前記磁束制御手段は、前記回転速度が所定の第1回転速度または前記第1回転速度と異なる所定の第2回転速度で固定されている場合、その回転速度に比例した周波数にて前記励磁電流指令を変動させ、前記回転速度が前記第1回転速度である場合と前記第2回転速度である場合とで、その比例の比例係数を変更可能に形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 - 前記磁束制御手段は、前記回転速度に応じて、前記励磁電流指令の変動の位相を変更可能に形成されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のモータ制御装置。 - 前記磁束制御手段は、前記回転速度に応じて、前記励磁電流指令の変動の振幅を変更可能に形成されている
ことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載のモータ制御装置。 - 前記比例係数の候補として複数の候補比例係数を定義し、
前記複数の候補比例係数の夫々を前記比例係数として採用した場合における、当該モータ制御装置を搭載した機器の振動状態に基づいて、各回転速度に対応する前記比例係数は決定される
ことを特徴とする請求項2に記載のモータ制御装置。 - 前記位相の候補として複数の候補位相を定義し、
前記複数の候補位相の夫々を前記位相として採用した場合における、当該モータ制御装置を搭載した機器の振動状態に基づいて、各回転速度に対応する前記位相は決定される
ことを特徴とする請求項3に記載のモータ制御装置。 - モータと、
前記モータを駆動するインバータと、
前記インバータを制御することにより前記モータを制御する請求項1〜請求項6の何れかに記載のモータ制御装置と、を備えた
ことを特徴とするモータ駆動システム。 - 横型コンプレッサに用いられる
ことを特徴とする請求項7に記載のモータ駆動システム。
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