JP2010088176A - Drive unit of three-phase motor, and drive control device equipped with same - Google Patents

Drive unit of three-phase motor, and drive control device equipped with same Download PDF

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JP2010088176A JP2008252862A JP2008252862A JP2010088176A JP 2010088176 A JP2010088176 A JP 2010088176A JP 2008252862 A JP2008252862 A JP 2008252862A JP 2008252862 A JP2008252862 A JP 2008252862A JP 2010088176 A JP2010088176 A JP 2010088176A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an offset current of a current fed to each phase of a three-phase motor. <P>SOLUTION: In an offset current detection mode, each phase drive part 11u, 11v and 11w sequentially and individually drives each phase 31u, 31v and 31w of the three-phase motor 30 at the current according to a current command value 0. In this time, a current value of a neutral point N of the three-phase motor 30 is detected by a neutral point current detector 27, and stored in an offset current storage part 21 as an offset current value of each phase. In a normal operation mode, the offset current value of each phase stored in the offset current storage part 21 is sent to a corrector 19 of each drive part 11u, 11v and 11w, and the current command value is corrected by the corrector 19. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、三相モータに対する各相毎の電流指令値に応じた電流を各相に供給する駆動装置、及びこれを備えている駆動制御装置に関する。   The present invention relates to a drive device that supplies a current corresponding to a current command value for each phase for a three-phase motor to each phase, and a drive control device including the drive device.

3相リニアモータの駆動装置としては、例えば、以下の特許文献1に開示されているものがある。   As a drive device for a three-phase linear motor, for example, there is one disclosed in Patent Document 1 below.

この特許文献1に開示されている駆動装置では、3相リニアモータのU相、V相、W相に供給する電流値をそれぞれ検出し、各相の電流検出値に基づいて、各相に供給する電流の指令値を制御している。すなわち、この駆動装置は、3相リニアモータのU相、V相、W相に供給する電流値をフィードバック制御して、電流の指令値に対する誤差分を少なくしている。   In the driving device disclosed in Patent Document 1, current values supplied to the U phase, V phase, and W phase of the three-phase linear motor are detected, and supplied to each phase based on the current detection value of each phase. The command value of the current to be controlled is controlled. That is, this drive device feedback controls the current values supplied to the U-phase, V-phase, and W-phase of the three-phase linear motor to reduce the error with respect to the current command value.

特開2003−235292号 公報JP 2003-235292 JP

電流の指令値に対する誤差としては、ゲイン誤差やオフセット電流がある。従来技術のように、電流値をフィードバック制御する場合、電流値がゲイン誤差に対して安定して一定比率であるため、このゲイン誤差には対処できる。しかしながら、この場合、オフセット電流に起因する誤差は最大電流とのダイナミックレンジに影響を受けるため、このオフセット電流に起因する誤差を小さな値に抑えることが難しく、このオフセット電流に対しては十分に対処できないという問題点がある。特に、3相リニアモータの可動子を等速運動させる場合、各相へ供給する電流値は0に近い値であることから、オフセット電流があると、各相へ指令値に正確に対応した電流を供給できず、推力リプル成分の要因となる。   The error with respect to the current command value includes a gain error and an offset current. When the current value is feedback-controlled as in the prior art, the current value is stable with respect to the gain error at a constant ratio, and therefore this gain error can be dealt with. However, in this case, the error caused by the offset current is affected by the dynamic range with the maximum current, so it is difficult to reduce the error caused by the offset current to a small value. There is a problem that it is not possible. In particular, when moving the mover of a three-phase linear motor at a constant speed, the current value supplied to each phase is a value close to 0. Therefore, if there is an offset current, a current that accurately corresponds to the command value for each phase. Cannot be supplied, causing a thrust ripple component.

本発明は、このような従来技術の問題点に着目し、オフセット電流による影響を抑えることができる三相モータの駆動装置及びこれを備えている駆動制御装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a drive device for a three-phase motor and a drive control device provided with the drive device that can suppress the influence of an offset current, paying attention to such problems of the prior art.

前記問題点を解決するための発明に係る三相モータの駆動装置は、
三相モータの中性点での電流値を検知する電流検知器と、
各相毎に、三相のうちの一相に対する電流指令値がゼロで該一相を単独駆動させたときに、前記電流検知器で検知された各相毎のオフセット電流値、又は、三相のうちの二相の全組合せ毎に、組を成す二相に対する電流指令値がゼロで該二相のみを駆動させたときに、前記電流検知器で検知された電流値から得られる各相毎のオフセット電流値を記憶するオフセット電流記憶手段と、
前記オフセット電流記憶手段に記憶された前記各相毎のオフセット電流値を用いて、各相のオフセット電流が相殺されるよう、前記各相毎の電流指令値を補正する補正器と、
を有していることを特徴とする。
A driving device for a three-phase motor according to an invention for solving the above-mentioned problems
A current detector that detects the current value at the neutral point of the three-phase motor;
For each phase, when the current command value for one of the three phases is zero and the one phase is driven independently, the offset current value for each phase detected by the current detector, or three phases For each combination of the two phases, the current command value for the two phases constituting the set is zero, and when only the two phases are driven, for each phase obtained from the current value detected by the current detector Offset current storage means for storing the offset current value of
A corrector that corrects the current command value for each phase so that the offset current of each phase is canceled using the offset current value for each phase stored in the offset current storage means;
It is characterized by having.

また、前記問題点を解決するための三相モータの駆動制御装置は、
前記駆動装置と、該駆動装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
各相毎の前記電流指令値を生成する電流指令値生成手段と、
各相毎の前記駆動指令を生成する駆動指令生成手段と、
各相毎に、前記電流指令値生成手段に対して、三相のうちの一相に対するゼロ電流指令値を生成させ、前記駆動指令生成手段に対して、該電流指令値生成手段から該一相に対してゼロ電流指令値が出力されているときに、該一相を単独駆動させる駆動指令を出力させると共に、前記駆動装置に対して、該電流指令値生成手段から該一相に対してゼロ電流指令値が出力されているときに、該一相のオフセット電流検知モードである旨を出力するオフセット電流検知制御手段、又は、三相のうちの二相の全組合せ毎に、前記電流指令値生成手段に対して、組を成す二相に対するゼロ電流指令値を生成させ、前記駆動指令生成手段に対して、該電流指令値生成手段から該二相に対してゼロ電流指令値が出力されているときに、該二相のみを駆動させる駆動指令を出力させると共に、前記駆動装置に対して、該電流指令値生成手段から該二相に対してゼロ電流指令値が出力されているときに、該二相のオフセット電流検知モードである旨を出力するオフセット電流検知制御手段と、
を有していることを特徴とする。
Further, a drive control device for a three-phase motor for solving the above problems is
The drive device, and a control device for controlling the operation of the drive device,
The control device includes:
Current command value generating means for generating the current command value for each phase;
Drive command generation means for generating the drive command for each phase;
For each phase, the current command value generation means generates a zero current command value for one of the three phases, and the drive command generation means causes the current command value generation means to When a zero current command value is output to the output, a drive command for driving the one phase alone is output, and the driving device is caused to output zero from the current command value generating means to the one phase. Offset current detection control means for outputting that the one-phase offset current detection mode is output when a current command value is output, or the current command value for every combination of two phases of three phases. The generating means generates a zero current command value for the two phases forming a set, and the driving command generating means outputs a zero current command value for the two phases from the current command value generating means. Drive only the two phases when A drive command is output, and when the zero current command value is output for the two phases from the current command value generating means to the drive device, the two-phase offset current detection mode is indicated. Offset current detection control means for outputting
It is characterized by having.

本発明によれば、各相毎のオフセット電流値が測定され、この測定された各相毎のオフセット電流値に基づいて、各相毎の電流指令値が補正されるので、オフセット電流による影響を抑えることができる。   According to the present invention, the offset current value for each phase is measured, and the current command value for each phase is corrected based on the measured offset current value for each phase. Can be suppressed.

以下、本発明に係る三相モータの駆動制御装置の実施形態について、図1を用いて説明する。   Hereinafter, an embodiment of a drive control device for a three-phase motor according to the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態の駆動制御装置が駆動制御する三相モータは、三相リニアモータ30である。この三相リニアモータ30は、可動子又は固定子を成す負荷コイルと、固定子又は可動子を成す永久磁石(図示されていない)と、を有している。負荷コイルとしては、U相コイル31uと、V相コイル31vと、W相コイル31wとがある。各相コイル31u,31v,31wの駆動側と反対側の端子は、相互に結線されて中性点を成している。この中性点は、電源回路50のアースに接続されている。   The three-phase motor that is driven and controlled by the drive control device of the present embodiment is a three-phase linear motor 30. The three-phase linear motor 30 includes a load coil that forms a mover or a stator, and a permanent magnet (not shown) that forms a stator or a mover. The load coils include a U-phase coil 31u, a V-phase coil 31v, and a W-phase coil 31w. The terminals on the side opposite to the drive side of each phase coil 31u, 31v, 31w are connected to each other to form a neutral point. This neutral point is connected to the ground of the power supply circuit 50.

以上の三相リニアモータ30を駆動制御する駆動制御装置は、この三相リニアモータ30の各相に供給する電流の値を示す電流指令及び各相のON/OFFを示す駆動指令を出力する制御装置40と、電源回路50からの電流を各相毎の電流指令及び駆動指令に応じた電流に調整して三相リニアモータ30の各相に供給する駆動装置10と、を備えている。   The drive control device for driving and controlling the above three-phase linear motor 30 outputs a current command indicating the value of the current supplied to each phase of the three-phase linear motor 30 and a drive command indicating ON / OFF of each phase. The apparatus 40 and the drive apparatus 10 which adjusts the electric current from the power supply circuit 50 to the electric current according to the electric current command for every phase and the electric driving command, and supplies it to each phase of the three-phase linear motor 30 are provided.

制御装置40は、機能的には、三相リニアモータ30の各相に供給する電流の値を示す電流指令を生成する電流指令生成部41と、各相のON/OFFを示す駆動指令を生成する駆動指令生成部42と、三相リニアモータ30のいずれかの相のオフセット電流を検知する旨を示すオフセット電流検知モード信号を出力するオフセット電流検知制御部43と、を有している。   Functionally, the control device 40 generates a current command generation unit 41 that generates a current command indicating the value of the current supplied to each phase of the three-phase linear motor 30, and a drive command that indicates ON / OFF of each phase. And an offset current detection control unit 43 that outputs an offset current detection mode signal indicating that an offset current of any phase of the three-phase linear motor 30 is detected.

この制御装置40は、ハードウェア的には、コンピュータであり、各種演算処理を実行するCPUと、CPUが実行するプログラムやデータ等が予め格納されているROMと、CPUのワークエリア等になるRAMと、キーボード等の入力装置と、駆動装置10との間で信号の受送信を行うインタフェースと、を備えている。この制御装置10の前述の各機能部41,42,43は、いずれも、CPUがROM等に格納されているプログラムを実行することで機能する。   The control device 40 is a computer in terms of hardware, and includes a CPU that executes various arithmetic processes, a ROM that stores programs and data executed by the CPU in advance, and a RAM that serves as a work area for the CPU. And an input device such as a keyboard, and an interface for transmitting and receiving signals between the driving device 10. Each of the aforementioned functional units 41, 42, and 43 of the control device 10 functions when the CPU executes a program stored in a ROM or the like.

駆動装置10は、三相リニアモータ30のU相コイル31uに電流を供給するU相駆動部11uと、V相コイル31vに電流を供給するV相駆動部11vと、W相コイル31wに電流を供給するW相駆動部11wと、三相リニアモータ30の中性点Nの電流を検知する中性点電流検知器27と、この中性点電流検知器27からの出力を増幅する電流値増幅器28と、電流値増幅器28からのアナログ出力をディジタル信号に変換するA/Dコンバータ29と、中性点電流検知器27で検知された電流値を記憶するオフセット電流記憶部21と、を有している。   The drive device 10 supplies current to the U-phase drive unit 11u that supplies current to the U-phase coil 31u of the three-phase linear motor 30, the V-phase drive unit 11v that supplies current to the V-phase coil 31v, and the W-phase coil 31w. The supplied W-phase drive unit 11w, the neutral point current detector 27 that detects the current at the neutral point N of the three-phase linear motor 30, and the current value amplifier that amplifies the output from the neutral point current detector 27 28, an A / D converter 29 that converts the analog output from the current value amplifier 28 into a digital signal, and an offset current storage unit 21 that stores the current value detected by the neutral point current detector 27. ing.

各相の駆動部11u,11v,11wは、いずれも、制御装置40からの電流指令が示す電流指令値をオフセット電流記憶部21からのオフセット電流値で補正する補正器19と、補正器19で補正されたディジタル信号の電流指令をアナログ信号に変換するD/Aコンバータ12と、この電流指令が示す電流指令値と実際に検知された電流値との誤差を算出する誤差算出器13と、誤差算出器13からの出力に応じて電源回路50からの電流の電流値を調整して、調整された電流を三相リニアモータ30の対応相コイルに供給する駆動回路14と、この駆動回路14から対応相コイルへ供給される電流の電流値を検知する相電流検知器17と、この相電流検知器17からの出力を増幅して誤差算出器13に出力する増幅器18と、を有している。   The drive units 11u, 11v, and 11w for each phase are the corrector 19 that corrects the current command value indicated by the current command from the control device 40 with the offset current value from the offset current storage unit 21, and the corrector 19. A D / A converter 12 that converts the corrected digital signal current command into an analog signal; an error calculator 13 that calculates an error between the current command value indicated by the current command and the actually detected current value; A drive circuit 14 that adjusts the current value of the current from the power supply circuit 50 according to the output from the calculator 13, and supplies the adjusted current to the corresponding phase coil of the three-phase linear motor 30. A phase current detector 17 that detects the current value of the current supplied to the corresponding phase coil; and an amplifier 18 that amplifies the output from the phase current detector 17 and outputs the amplified output to the error calculator 13. That.

駆動回路14は、入力信号のレベルに応じて、パルス幅のデュ−ティ・サイクルを変えるPWM(Pulse Width Modulation)制御回路15と、電源回路50からの電流をPWM制御回路15からの出力に応じた電流値の電流に変えて、制御装置40からのON駆動指令が入力しているときに出力する出力段回路16と、を有している。なお、本実施形態では、電流値制御のために、効率が高く低発熱のPWM制御回路15を用いているが、この替わりに、リニア制御回路等、他の制御回路を用いてもよい。   The drive circuit 14 corresponds to a PWM (Pulse Width Modulation) control circuit 15 that changes the duty cycle of the pulse width according to the level of the input signal, and the current from the power supply circuit 50 according to the output from the PWM control circuit 15. And an output stage circuit 16 that outputs an ON drive command from the control device 40 in place of the current having the current value. In this embodiment, the PWM control circuit 15 with high efficiency and low heat generation is used for current value control, but another control circuit such as a linear control circuit may be used instead.

オフセット電流記憶部21は、マイクロコンピュータであり、各種演算処理を実行するCPU22と、CPU22が実行するプログラムや各種データ等が格納されているROM23と、CPU22のワークエリアになると共に、各相のオフセット電流値を記憶するRAM24と、外部とのインタフェース25,26と、を有している。   The offset current storage unit 21 is a microcomputer. The CPU 22 executes various arithmetic processes, the ROM 23 stores a program executed by the CPU 22, various data, and the like. It has a RAM 24 for storing current values, and interfaces 25 and 26 with the outside.

ここで、仮に、各相の駆動部11u,11v,11wに対して、制御装置40の電流指令生成部41から、指令値0の電流指令値が出力され、制御装置40の駆動指令生成部42からON駆動指令が出力され、各相コイル31u,31v,31wのそれぞれに、オフセット電流IU0,IV0,IW0が流れたとする。 Here, temporarily, a current command value of command value 0 is output from the current command generation unit 41 of the control device 40 to the drive units 11u, 11v, and 11w of each phase, and the drive command generation unit 42 of the control device 40 is output. , An ON drive command is output, and offset currents I U0 , I V0 , and I W0 flow through the phase coils 31u, 31v, and 31w, respectively.

この場合、中性点Nには、以下の式で示される電流In0が流れる。なお、ここでの電流の±は、電流が各相コイル31u,31v,31wに向う方向を(+)としている。 In this case, a current I n0 represented by the following formula flows through the neutral point N. Here, ± of the current is (+) in the direction in which the current is directed to each phase coil 31u, 31v, 31w.

n0=−(IU0+IV0+IW0
このように、各相コイル31u,31v,31wのそれぞれに、オフセット電流IU0,IV0,IW0が流れると、各オフセット電流IU0,IV0,IW0相互の差異に応じた分だけ、モータの磁極ピッチ成分の推力リプルが発生する。
I n0 = − (I U0 + I V0 + I W0 )
Thus, when the offset currents I U0 , I V0 , and I W0 flow through the phase coils 31u, 31v, and 31w, the amount corresponding to the difference between the offset currents I U0 , I V0 , and I W0 is obtained . A thrust ripple of the magnetic pole pitch component of the motor is generated.

ところで、以上のように、三相の全てを駆動させたときの中性点Nに流れる電流In0からは、各相毎のオフセット電流IU0,IV0,IW0を把握できない。 By the way, as described above, the offset currents I U0 , I V0 , and I W0 for each phase cannot be grasped from the current In 0 that flows through the neutral point N when all three phases are driven.

そこで、本実施形態では、以下で説明するように、制御装置40からの指示で、三相の全てに関して、各相を単独駆動させて、そのときの中性点Nでの電流値を中性点電流検知器27で測定することで、各相毎のオフセット電流IU0,IV0,IW0を把握するようにしている。 Therefore, in the present embodiment, as will be described below, in response to an instruction from the control device 40, each phase is driven independently for all three phases, and the current value at the neutral point N at that time is neutral. By measuring with the point current detector 27, the offset currents I U0 , I V0 , I W0 for each phase are grasped.

制御装置40のオフセット電流検知制御部43は、外部からオフセット電流の検知指示を受けると、又は予め定められた期間が経過すると、電流指令生成部41、駆動指令生成部42及びオフセット電流記憶部21に対して、U相に関するオフセット電流検知モード信号、V相に関するオフセット電流検知モード信号、W相に関するオフセット電流検知モード信号を順次出力する。   When the offset current detection control unit 43 of the control device 40 receives an offset current detection instruction from the outside or when a predetermined period has elapsed, the current command generation unit 41, the drive command generation unit 42, and the offset current storage unit 21. In contrast, an offset current detection mode signal for the U phase, an offset current detection mode signal for the V phase, and an offset current detection mode signal for the W phase are sequentially output.

電流指令生成部41は、U相に関するオフセット電流検知モード信号を受信すると、U相駆動部11uに対して、指令値0の電流指令を出力する。また、駆動指令生成部42は、U相に関するオフセット電流検知モード信号を受信すると、U相駆動部11uに対して、ON駆動指令を出力し、他のV相及びW相駆動部11v,11wに対して、OFF駆動信号を出力する。   Upon receiving the offset current detection mode signal related to the U phase, the current command generation unit 41 outputs a current command having a command value 0 to the U phase drive unit 11u. Further, when receiving the offset current detection mode signal related to the U phase, the drive command generation unit 42 outputs an ON drive command to the U phase drive unit 11u, and sends it to the other V phase and W phase drive units 11v and 11w. On the other hand, an OFF drive signal is output.

すなわち、制御装置40のオフセット電流検知制御部43は、U相に関するオフセット電流検知モード信号を出力した場合、駆動装置10の各駆動部11u,11v,11wのうちのU相駆動部11uのみを単独駆動させ、このU相駆動部11uから電流指令値0に対応する電流を三相リニアモータ30のU相31uに供給させる。   That is, when the offset current detection control unit 43 of the control device 40 outputs the offset current detection mode signal related to the U phase, only the U phase drive unit 11u among the drive units 11u, 11v, and 11w of the drive device 10 is used alone. The current corresponding to the current command value 0 is supplied from the U-phase drive unit 11u to the U-phase 31u of the three-phase linear motor 30.

このU相に関するオフセット電流検知モードときに、中性点Nに流れる電流は、U相のオフセット電流IU0である。この中性点Nに流れる電流、つまりU相のオフセット電流IU0は-IU0として、中性点電流検知器27で検知され、増幅器28及びA/Dコンバータ29を介して、オフセット電流記憶部21に送られる。 In the offset current detection mode related to the U phase, the current flowing through the neutral point N is the U phase offset current I U0 . The current flowing through the neutral point N, that is, the U-phase offset current I U0 is detected as -I U0 by the neutral point current detector 27, and the offset current storage unit via the amplifier 28 and the A / D converter 29. 21.

オフセット電流記憶部21のCPU22は、この際、制御装置40のオフセット電流検知制御部43からU相に関するオフセット電流検知モード信号を受信しているので、中性点電流検知器27から送られてきた電流値-IU0がU相のオフセット電流値であると認識し、この電流値-IU0をU相と関連付けて、RAM24に格納する。 At this time, since the CPU 22 of the offset current storage unit 21 has received the offset current detection mode signal related to the U phase from the offset current detection control unit 43 of the control device 40, it is sent from the neutral point current detector 27. The current value -I U0 is recognized as an offset current value of the U phase, and this current value -I U0 is associated with the U phase and stored in the RAM 24.

制御装置40のオフセット電流検知制御部43が、V相に関するオフセット電流検知モード信号及びW相に関するオフセット電流検知モード信号を出力したときも、以上と同様に、電流指令生成部41、駆動指令生成部42、各相駆動部11v,11wが動作して、オフセット電流記憶部21のRAM24には、V相及びW相のオフセット電流値-IV0,-IW0が格納される。 When the offset current detection control unit 43 of the control device 40 outputs the offset current detection mode signal for the V phase and the offset current detection mode signal for the W phase, the current command generation unit 41 and the drive command generation unit are the same as above. 42. The phase driving units 11v and 11w are operated, and the offset current values -I V0 and -I W0 of the V phase and the W phase are stored in the RAM 24 of the offset current storage unit 21.

三相リニアモータ30を通常運転させる場合、オフセット電流検知制御部43は、電流指令生成部41、駆動指令生成部42、オフセット電流記憶部21に対して、通常運転モード信号を出力する。   When the three-phase linear motor 30 is normally operated, the offset current detection control unit 43 outputs a normal operation mode signal to the current command generation unit 41, the drive command generation unit 42, and the offset current storage unit 21.

この際、電流指令生成部41は、各相駆動部11u,11v,11wに対して、所定の指令値を示す電流指令を出力し、駆動指令生成部42は、各相駆動部11u,11v,11wに対して、ON駆動指令を出力し、オフセット電流記憶部21は、各相駆動部11u,11v,11w毎に、対応するオフセット電流値-IU0,-IV0,-IW0を出力する。 At this time, the current command generation unit 41 outputs a current command indicating a predetermined command value to each phase drive unit 11u, 11v, 11w, and the drive command generation unit 42 outputs each phase drive unit 11u, 11v, against 11 w, and outputs an oN drive command, the offset current storage unit 21, phase driver 11u, 11v, each 11 w, corresponding offset current value -I U0, -I V0, and outputs the -I W0 .

各相駆動部11u,11v,11wでは、制御装置40からの電流指令及びオフセット電流値-I0を補正器19が受け取り、電流指令値が示す指令値にオフセット電流値-I0を加算し、この加算後の値を新たな電流指令値として、D/Aコンバータ12に出力する。 In each phase drive unit 11u, 11v, 11w, the corrector 19 receives the current command and the offset current value −I 0 from the control device 40, and adds the offset current value −I 0 to the command value indicated by the current command value. The value after the addition is output to the D / A converter 12 as a new current command value.

以下は、前述した場合と同様に、この新たな電流指令値に対応した電流が駆動回路14から三相リニアモータ30の対応相コイルに供給される。   In the following, the current corresponding to the new current command value is supplied from the drive circuit 14 to the corresponding phase coil of the three-phase linear motor 30 as in the case described above.

この結果、本実施形態では、通常運転モードの際、各相毎のオフセット電流が、オフセット電流記憶部21から出力されたオフセット電流値-IU0,-IV0,-IW0により相殺され、推力リプルを抑えることができる。 As a result, in the present embodiment, in the normal operation mode, the offset current for each phase is canceled by the offset current values −I U0 , −I V0 , and −I W0 output from the offset current storage unit 21, and the thrust Ripple can be suppressed.

特に、3相リニアモータ30の可動子を等速運動させるために、各相へ供給する電流値を0に近い値にしたときでも、本実施形態では、各相のオフセット電流を排除できるため、各相へ指令値に正確に対応した電流を供給でき、推力リプルによる可動子の速度変動を抑えることができる、つまり可動子の正確な等速運動を実現することができる。   In particular, even when the current value supplied to each phase is set to a value close to 0 in order to move the mover of the three-phase linear motor 30 at a constant speed, in this embodiment, the offset current of each phase can be eliminated. A current corresponding to the command value can be supplied to each phase accurately, and fluctuations in the speed of the mover due to thrust ripple can be suppressed, that is, accurate constant-velocity movement of the mover can be realized.

また、本実施形態では、制御装置40のオフセット電流検知制御部43は、外部からオフセット電流の検知指示を受けると、又は予め定められた期間が経過すると、オフセット電流検知モード信号を出力するので、このオフセット電流検知モード信号が出力される毎に、オフセット電流記憶部21には、新たなオフセット電流値が記憶される。このため、本実施形態では、各相駆動部11u,11v,11w等の経時変化や、モータの設置環境の変化に伴うオフセット電流の変化にも対応することができる。   In the present embodiment, the offset current detection control unit 43 of the control device 40 outputs an offset current detection mode signal when receiving an offset current detection instruction from the outside or when a predetermined period has elapsed. Each time this offset current detection mode signal is output, a new offset current value is stored in the offset current storage unit 21. For this reason, in this embodiment, it is possible to cope with a change with time of each phase driving unit 11u, 11v, 11w and the like, and a change in offset current accompanying a change in the installation environment of the motor.

なお、本実施形態では、各相のオフセット電流を把握する際、三相のうちの一相ずつを単独駆動し、そのときの中性点Nでの電流値を測定することで、各相のオフセット電流を把握しているが、三相のうちの二相の全組合せ毎に、組を成す二相を駆動し、そのときの中性点Nでの電流値から、各相のオフセット電流を把握することも可能である。   In the present embodiment, when grasping the offset current of each phase, one of the three phases is driven individually, and the current value at the neutral point N at that time is measured, whereby each phase is measured. We know the offset current, but for every combination of the two phases of the three phases, drive the two phases that make up the set, and calculate the offset current of each phase from the current value at the neutral point N at that time It is also possible to grasp.

この場合、制御装置40のオフセット電流検知制御部43は、電流指令生成部41、駆動指令生成部42及びオフセット電流記憶部21に対して、U,V相に関するオフセット電流検知モード信号、V,W相に関するオフセット電流検知モード信号、W,U相に関するオフセット電流検知モード信号を順次出力する。   In this case, the offset current detection control unit 43 of the control device 40 sends an offset current detection mode signal related to the U and V phases to the current command generation unit 41, the drive command generation unit 42, and the offset current storage unit 21, and V and W. The offset current detection mode signal for the phase and the offset current detection mode signal for the W and U phases are sequentially output.

電流指令生成部41は、U,V相に関するオフセット電流検知モード信号を受信すると、U相駆動部11u及びV相駆動部11vに対して、指令値0の電流指令を出力する。また、駆動指令生成部42は、U,V相に関するオフセット電流検知モード信号を受信すると、U相駆動部11u及び相駆動部11vに対して、ON駆動指令を出力し、残りのW相駆動部11wに対して、OFF駆動信号を出力する。   When receiving the offset current detection mode signal related to the U and V phases, the current command generating unit 41 outputs a current command having a command value of 0 to the U phase driving unit 11u and the V phase driving unit 11v. Further, when receiving the offset current detection mode signal related to the U and V phases, the drive command generation unit 42 outputs an ON drive command to the U phase drive unit 11u and the phase drive unit 11v, and the remaining W phase drive units For 11w, an OFF drive signal is output.

このU,V相に関するオフセット電流検知モードときに、中性点Nに流れる電流は、U相のオフセット電流IU0とV相のオフセット電流IV0とを合わせた電流である。この電流値は、中性点電流検知器27で検知され、オフセット電流記憶部21のRAM24に一時的に記憶される。 In the offset current detection mode related to the U and V phases, the current flowing through the neutral point N is a sum of the U phase offset current I U0 and the V phase offset current I V0 . This current value is detected by the neutral point current detector 27 and temporarily stored in the RAM 24 of the offset current storage unit 21.

同様に、V,W相に関するオフセット電流検知モードときには、V相のオフセット電流IV0とW相のオフセット電流IW0とを合わせた電流の電流値が、オフセット電流記憶部21のRAM24に一時的に記憶され、W,U相に関するオフセット電流検知モードときには、W相のオフセット電流IW0とU相のオフセット電流IU0とを合わせた電流の電流値が、オフセット電流記憶部21のRAM24に一時的に記憶される。 Similarly, in the offset current detection mode for the V and W phases, the current value of the sum of the V phase offset current I V0 and the W phase offset current I W0 is temporarily stored in the RAM 24 of the offset current storage unit 21. In the offset current detection mode stored in the W and U phases, the current value of the current that is the sum of the W phase offset current I W0 and the U phase offset current I U0 is temporarily stored in the RAM 24 of the offset current storage unit 21. Remembered.

オフセット電流記憶部21のCPU22は、以上のように一時的にRAM24に記憶された三つの電流値を用いて、三元連立方程式をつくり、この三元連立方程式を解いて、各相のオフセット電流を把握し、これを改めてRAM24に記憶する。   The CPU 22 of the offset current storage unit 21 creates a ternary simultaneous equation using the three current values temporarily stored in the RAM 24 as described above, solves the ternary simultaneous equation, and calculates the offset current of each phase. Is stored again in the RAM 24.

以上のように、三相のうち、一相のみを単独駆動させなくても、各相のオフセット電流を把握することができる。但し、オフセット電流記憶部21の演算負荷等を考慮すると、一相のみを単独駆動させて、各相のオフセット電流を把握する方が好ましい。   As described above, the offset current of each phase can be grasped without driving only one of the three phases. However, in consideration of the calculation load of the offset current storage unit 21 and the like, it is preferable to grasp the offset current of each phase by driving only one phase alone.

また、三相全体のオフセット電流が分かる場合には、三相のうちのいずれか二相をそれぞれ単独駆動させて、二相それぞれのオフセット電流を把握し、その上で、残りの一相を求めるようにしてもよい。   In addition, when the offset current of the entire three phases is known, either one of the three phases is driven independently to grasp the offset current of each of the two phases, and then the remaining one phase is obtained. You may do it.

本発明に係る一実施形態としての三相リニアモータ、及びその駆動制御装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a three-phase linear motor and a drive control device thereof as one embodiment according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10:駆動装置、11u:U相駆動部、11v:V相駆動部、11W:W相駆動部、13:誤差算出器、14:駆動回路、17:相電流検知器、21:オフセット電流記憶部21、30:三相リニアモータ、31u:U相コイル、31v:V相コイル、31W:W相コイル、40:制御装置、41:電流指令生成部、42:駆動指令生成部、43:オフセット電流検知制御部、50:電源回路 10: drive device, 11u: U-phase drive unit, 11v: V-phase drive unit, 11W: W-phase drive unit, 13: error calculator, 14: drive circuit, 17: phase current detector, 21: offset current storage unit 21, 30: three-phase linear motor, 31u: U-phase coil, 31v: V-phase coil, 31W: W-phase coil, 40: control device, 41: current command generator, 42: drive command generator, 43: offset current Detection control unit, 50: power supply circuit

Claims (4)

三相モータに対する各相毎の電流指令値に応じた電流を各相に供給する三相モータの駆動装置において、
前記三相モータの中性点での電流値を検知する電流検知器と、
各相毎に、三相のうちの一相に対する電流指令値がゼロで該一相を単独駆動させたときに、前記電流検知器で検知された各相毎のオフセット電流値、又は、三相のうちの二相の全組合せ毎に、組を成す二相に対する電流指令値がゼロで該二相のみを駆動させたときに、前記電流検知器で検知された電流値から得られる各相毎のオフセット電流値を記憶するオフセット電流記憶手段と、
前記オフセット電流記憶手段に記憶された前記各相毎のオフセット電流値を用いて、各相のオフセット電流が相殺されるよう、前記各相毎の電流指令値を補正する補正器と、
を有していることを特徴とする三相モータの駆動装置。
In the drive device of the three-phase motor that supplies the current according to the current command value for each phase for the three-phase motor to each phase,
A current detector for detecting a current value at a neutral point of the three-phase motor;
For each phase, when the current command value for one of the three phases is zero and the one phase is driven independently, the offset current value for each phase detected by the current detector, or three phases For each combination of the two phases, the current command value for the two phases constituting the set is zero, and when only the two phases are driven, for each phase obtained from the current value detected by the current detector Offset current storage means for storing the offset current value of
A corrector that corrects the current command value for each phase so that the offset current of each phase is canceled using the offset current value for each phase stored in the offset current storage means;
A drive device for a three-phase motor, comprising:
三相モータに対する各相毎の電流指令値及び駆動指令を出力する制御装置と、該制御装置からの各相毎の電流指令値及び駆動指令に応じて、各相毎に電流を供給する駆動装置と、を備えている三相モータの駆動制御装置において、
前記制御装置は、
各相毎の前記電流指令値を生成する電流指令値生成手段と、
各相毎の前記駆動指令を生成する駆動指令生成手段と、
各相毎に、前記電流指令値生成手段に対して、三相のうちの一相に対するゼロ電流指令値を生成させ、前記駆動指令生成手段に対して、該電流指令値生成手段から該一相に対してゼロ電流指令値が出力されているときに、該一相を単独駆動させる駆動指令を出力させると共に、前記駆動装置に対して、該電流指令値生成手段から該一相に対してゼロ電流指令値が出力されているときに、該一相のオフセット電流検知モードである旨を出力するオフセット電流検知制御手段と、
を有し、
前記駆動装置は、
前記三相モータの中性点での電流値を検知する電流検知器と、
前記オフセット電流検知制御手段から、各相毎のオフセット電流検知モードである旨を受ける毎に、前記電流検知器で検知された各相毎のオフセット電流値を記憶するオフセット電流記憶手段と、
前記オフセット電流記憶手段に記憶された前記各相毎のオフセット電流値を用いて、各相のオフセット電流が相殺されるよう、前記各相毎の電流指令値を補正する補正器と、
を有している、
ことを特徴とする三相モータの駆動制御装置。
A control device that outputs a current command value and a drive command for each phase for a three-phase motor, and a drive device that supplies a current for each phase according to the current command value and the drive command for each phase from the control device And a three-phase motor drive control device comprising:
The control device includes:
Current command value generating means for generating the current command value for each phase;
Drive command generation means for generating the drive command for each phase;
For each phase, the current command value generation means generates a zero current command value for one of the three phases, and the drive command generation means causes the current command value generation means to When a zero current command value is output to the output, a drive command for driving the one phase alone is output, and the driving device is caused to output zero from the current command value generating means to the one phase. An offset current detection control means for outputting that the one-phase offset current detection mode is output when a current command value is output;
Have
The driving device includes:
A current detector for detecting a current value at a neutral point of the three-phase motor;
An offset current storage means for storing an offset current value for each phase detected by the current detector each time it receives an offset current detection mode for each phase from the offset current detection control means,
A corrector that corrects the current command value for each phase so that the offset current of each phase is canceled using the offset current value for each phase stored in the offset current storage means;
have,
A drive control device for a three-phase motor.
三相モータに対する各相毎の電流指令値及び駆動指令を出力する制御装置と、該制御装置からの各相毎の電流指令値及び駆動指令に応じて、各相毎に電流を供給する駆動装置と、を備えている三相モータの駆動制御装置において、
前記制御装置は、
各相毎の前記電流指令値を生成する電流指令値生成手段と、
各相毎の前記駆動指令を生成する駆動指令生成手段と、
三相のうちの二相の全組合せ毎に、前記電流指令値生成手段に対して、組を成す二相に対するゼロ電流指令値を生成させ、前記駆動指令生成手段に対して、該電流指令値生成手段から該二相に対してゼロ電流指令値が出力されているときに、該二相のみを駆動させる駆動指令を出力させると共に、前記駆動装置に対して、該電流指令値生成手段から該二相に対してゼロ電流指令値が出力されているときに、該二相のオフセット電流検知モードである旨を出力するオフセット電流検知制御手段と、
を有し、
前記駆動装置は、
前記三相モータの中性点での電流値を検知する電流検知器と、
前記オフセット電流検知制御手段から、各組毎のオフセット電流検知モードである旨を受ける毎に、前記電流検知器で検知された電流値を一時的に記憶し、各組毎の電流値から各相毎のオフセット電流値を得て、該各相毎のオフセット電流値を記憶するオフセット電流記憶手段と、
前記オフセット電流記憶手段に記憶された前記各相毎のオフセット電流値を用いて、各相のオフセット電流が相殺されるよう、前記各相毎の電流指令値を補正する補正器と、
を有している、
ことを特徴とする三相モータの駆動制御装置。
A control device that outputs a current command value and a drive command for each phase for a three-phase motor, and a drive device that supplies a current for each phase according to the current command value and the drive command for each phase from the control device And a three-phase motor drive control device comprising:
The control device includes:
Current command value generating means for generating the current command value for each phase;
Drive command generation means for generating the drive command for each phase;
For every combination of two phases of the three phases, the current command value generating means generates a zero current command value for the two phases forming the set, and the drive command generating means When a zero current command value is output from the generating unit to the two phases, a driving command for driving only the two phases is output, and the driving device is configured to output the driving command from the current command value generating unit. An offset current detection control means for outputting that the two-phase offset current detection mode is output when a zero current command value is output for the two phases;
Have
The driving device includes:
A current detector for detecting a current value at a neutral point of the three-phase motor;
Each time it receives from the offset current detection control means that it is the offset current detection mode for each set, it temporarily stores the current value detected by the current detector, and from each current value for each set, each phase Offset current storage means for obtaining an offset current value for each phase and storing the offset current value for each phase;
A corrector that corrects the current command value for each phase so that the offset current of each phase is canceled using the offset current value for each phase stored in the offset current storage means;
have,
A drive control device for a three-phase motor.
請求項2及び3のいずれか一項に記載の三相モータの駆動制御装置において、
前記制御装置の前記オフセット電流検知制御手段は、予め定められた条件を満たす毎に、前記オフセット電流検知モードである旨を前記駆動装置に出力する、
ことを特徴とする三相モータの駆動制御装置。
In the three-phase motor drive control device according to any one of claims 2 and 3,
The offset current detection control means of the control device outputs to the drive device that it is in the offset current detection mode every time a predetermined condition is satisfied.
A drive control device for a three-phase motor.
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