JP2010213437A - 電動機の制御装置及び電動機状態推定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】磁極位置・回転数推定部11は、バンドパスフィルタ12により、γδ軸電流検出値iγ,iδに含まれる高周波電圧と同じ周波数のγδ軸高周波電流iγh、iδhを抽出し、ディジタルフーリエ変換処理部13及び楕円解析部14により、当該抽出されたγδ軸高周波電流iγh、iδhを用いて高周波電流ベクトル軌跡を楕円で近似し、当該楕円大きさと、励磁方向に対する楕円長軸方向の偏差と、を算出し、磁極位置補正量算出部17により、当該楕円大きさ及び偏差に基づいて、励磁方向に対する楕円長軸方向の磁極位置補正量Δθζを算出し、PI増幅器15及び積分器16により、当該補正量に基づいて励磁方向に対する楕円長軸方向を補正し、補正した励磁方向に対する楕円長軸方向に基づいて、回転子の磁極位置推定値θ^、回転数推定値ω^を推定する。
【選択図】図3
Description
「電動機の制御装置の構成」
本発明の第1実施形態として示す電動機制御装置は、例えば図1に示すように構成される。電動機制御装置は、例えば車両を駆動する電動機9の動作を制御するものである。本実施形態では、電動機制御装置は、指令値生成部1,電流制御部2,高周波電圧発生部3,座標変換部4,PWM変換部5,直流電源6,インバータ7,電流センサ8u,8v,座標変換部10,磁極位置・回転数推定部11を有する。
高周波電圧発生部3は、図2に示すように、真円のベクトル軌跡を描く高周波電圧vdh *、vqh *を発生させる。この高周波電圧vdh *、vqh *の周波数は、電動機9の駆動周波数より充分に高い。例えば、高周波電圧vdh *、vqh *のベクトルの大きさは85V、周波数を625Hzとする。
つぎに、上述した電動機制御装置における磁極位置・回転数推定部11の構成を、図3を参照して説明する。
つぎに、上述した電動機制御装置により、回転子9aの磁極位置及び回転数を含む電動機9の状態を推定する処理について、図12を参照して説明する。
以上説明したように、本発明の第1実施形態として示した電動機制御装置によれば、電動機9を駆動させるときに、電流制御部2により生成したγδ軸電圧指令値vγ *、vδ *に対して高周波電圧vdh *、vqh *を重畳する。そして、電動機9の状態としての磁極位置推定値θ^及び回転数推定値ω^を求める場合に、γδ軸電流検出値iγ,iδから、高周波電圧vdh *、vqh *と同じ周波数のγδ軸高周波電流iγh、iδhを抽出する。次に、電動機制御装置は、当該抽出されたγδ軸高周波電流iγh、iδhのベクトル軌跡を楕円で近似する。次に、当該高周波電流ベクトル軌跡の楕円大きさと、励磁方向に対する高周波電流ベクトル軌跡の楕円長軸方向の偏差と、を算出する。次に、当該楕円大きさ及び偏差に基づいて、励磁方向に対する高周波電流ベクトル軌跡の長軸方向の補正量を算出する。次に、当該補正量に基づいて励磁方向に対する高周波電流ベクトル軌跡の楕円長軸方向を補正し、補正した励磁方向に対する高周波電流ベクトル軌跡の楕円長軸方向に基づいて、回転子の状態を推定することができる。
つぎに、本発明の第2実施形態としての電動機制御装置について説明する。なお、上述の第1実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
つぎに、本発明の第3実施形態としての電動機制御装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
つぎに、本発明の第4実施形態としての電動機制御装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
つぎに、本発明の第5実施形態としての電動機制御装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
つぎに、本発明の第6実施形態としての電動機制御装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
2 電流制御部
3 高周波電圧発生部
4 座標変換部
5 PWM変換部
6 直流電源
7 インバータ
8u,8v 電流センサ
9 電動機
9a 回転子
9b 固定子
10 座標変換部
11 磁極位置・回転数推定部
12 バンドパスフィルタ
13 ディジタルフーリエ変換処理部
14 楕円解析部
15 PI増幅器
16 積分器
17 磁極位置補正量算出部
18 領域判定部
19,19A,19B マップ参照部
19d,19e 符号決定器
20 マップ選択部
21 線形補間部
Claims (8)
- 電動機を所望の状態に制御するための電圧指令値として、当該電動機の励磁方向成分の電圧指令値及びトルク方向成分の電圧指令値を演算する電圧指令値演算手段と、
前記電圧指令値演算手段により演算された電圧指令値に対して電動機の駆動周波数とは異なる周波数の高周波電圧を重畳する高周波電圧発生手段と、
前記高周波電圧発生手段により高周波電圧が重畳された電圧指令値に基づいてインバータのスイッチング素子を駆動する駆動信号を生成し、当該インバータにより直流電圧を交流電圧に変換させて前記電動機を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段から前記電動機に供給されている電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により検出された電流に基づいて、前記電動機における回転子の状態を推定する回転子状態推定手段と、
前記回転子状態推定手段により推定された回転子の状態に基づいて、前記駆動手段を制御して前記電動機を駆動させる制御手段とを備え、
前記回転子状態推定手段は、
前記電流検出手段により検出された電流に含まれる前記高周波電圧と同じ周波数の励磁方向成分電流及びトルク方向成分電流を抽出し、
当該抽出された励磁方向成分電流及びトルク方向成分電流を用いて高周波電流ベクトル軌跡を楕円で近似し、
当該楕円大きさと、前記励磁方向に対する楕円長軸方向の偏差と、を算出し、
当該楕円大きさ及び偏差に基づいて、前記励磁方向に対する楕円長軸方向の補正量を算出し、
当該補正量に基づいて前記励磁方向に対する楕円長軸方向を補正し、補正した前記励磁方向に対する楕円長軸方向に基づいて、前記回転子の状態を推定すること
を特徴とする電動機の制御装置。 - 前記高周波電流ベクトル軌跡の楕円大きさに対する、前記励磁方向に対する楕円長軸方向の誤差に対応した補正量を記述したマップデータを、前記電動機の磁極位置が属する範囲ごとに記憶する記憶手段をさらに備え、
前記回転子状態推定手段は、実際に電動機を駆動する際に、前記電動機の磁極位置が属する範囲を判定し、前記磁極位置が属する範囲に対応したマップデータを選択し、選択したマップデータを用いて、前記楕円大きさに対する、前記励磁方向に対する楕円長軸方向の誤差に対応した補正量を算出すること
を特徴とする請求項1に記載の電動機の制御装置。 - 前記高周波電流ベクトル軌跡の楕円大きさに対する、前記励磁方向に対する楕円長軸方向の誤差の絶対値に対応した補正量を記述したマップデータを記憶する記憶手段をさらに備え、
前記回転子状態推定手段は、実際に電動機を駆動する際に、前記記憶手段に記憶されたマップデータを用いて、前記楕円大きさに対する、前記励磁方向に対する楕円長軸方向の誤差に対応した補正量の絶対値を算出して、前記電動機の磁極位置が属する範囲を判定し、当該判定した磁極位置が属する範囲に基づいて補正量の符号を決定し、前記補正量の絶対値と補正量の符号とに基づいて前記励磁方向に対する楕円長軸方向を補正して、前記回転子の状態を推定すること
を特徴とする請求項1に記載の電動機の制御装置。 - 前記回転子状態推定手段は、前記楕円大きさとして、前記高周波電流ベクトル軌跡を楕円近似した場合の、当該楕円長軸長さ、楕円短軸長さ、楕円長軸長さと楕円短軸長さの積、楕円長軸長さと楕円短軸長さの自乗和の平方根、楕円長軸長さと楕円短軸長さの比、或いはこれらの値に対応した値の何れかを用いることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の電動機の制御装置。
- 前記回転子状態推定手段は、前記磁極位置が属する範囲を判定する場合に、前記楕円軌跡大きさに対応した前記磁極位置の属する領域として判定しない領域判定禁止区間を設けることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の電動機の制御装置。
- 前記回転子状態推定手段は、前記磁極位置が含まれる領域を判定する閾値に、ヒステリシスを設けることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の電動機の制御装置。
- 前記記憶手段は、前記電動機のトルク、前記電動機の回転数、前記インバータの入力電圧の少なくとも一つに対応して複数のマップデータを記憶し、
前記回転子状態推定手段は、現在の前記電動機のトルク、前記電動機の回転数、前記インバータの入力電圧により複数のマップデータを用いて補正量を算出し、当該補正量を線形補間した値を用いて、前記励磁方向に対する楕円長軸方向を補正すること特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の電動機の制御装置。 - 電動機を所望の状態に制御するための電圧指令値として、当該電動機の励磁方向成分の電圧指令値及びトルク方向成分の電圧指令値を演算し、当該電圧指令値に対して電動機の駆動周波数とは異なる周波数の高周波電圧を重畳し、当該高周波電圧が重畳された電圧指令値に基づいてインバータのスイッチング素子を駆動して前記電動機を駆動しているときに、
電動機に供給されている電流に含まれる前記高周波電圧と同じ周波数の励磁方向成分電流及びトルク方向成分電流を抽出し、
当該抽出された励磁方向成分電流及びトルク方向成分電流を用いて高周波電流ベクトル軌跡を楕円で近似し、
当該楕円大きさと、前記励磁方向に対する楕円長軸方向の偏差と、を算出し、
当該楕円大きさ及び偏差に基づいて、前記励磁方向に対する楕円長軸方向の補正量を算出し、
当該補正量に基づいて前記励磁方向に対する楕円長軸方向を補正し、補正した前記励磁方向に対する楕円長軸方向に基づいて、前記回転子の状態を推定すること
を特徴とする電動機状態推定方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014014252A (ja) * | 2011-08-29 | 2014-01-23 | Toshiba Corp | 同期電動機のセンサレス制御装置ならびにインバータ装置 |
CN104796058A (zh) * | 2014-01-17 | 2015-07-22 | 株式会社安川电机 | 旋转电机控制装置、旋转电机控制方法及控制图像生成方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10243682A (ja) * | 1997-02-24 | 1998-09-11 | Honda Motor Co Ltd | モータ駆動制御装置における制御方法 |
JP2004080986A (ja) * | 2002-07-31 | 2004-03-11 | Nissan Motor Co Ltd | 電動機の制御装置 |
JP2004129430A (ja) * | 2002-10-04 | 2004-04-22 | Nissan Motor Co Ltd | 電動機の制御装置 |
JP2007053829A (ja) * | 2005-08-16 | 2007-03-01 | Sanyo Electric Co Ltd | モータの位置センサレス制御装置 |
JP2007267547A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Jtekt Corp | モータ制御装置 |
JP2008199842A (ja) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ制御装置 |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10243682A (ja) * | 1997-02-24 | 1998-09-11 | Honda Motor Co Ltd | モータ駆動制御装置における制御方法 |
JP2004080986A (ja) * | 2002-07-31 | 2004-03-11 | Nissan Motor Co Ltd | 電動機の制御装置 |
JP2004129430A (ja) * | 2002-10-04 | 2004-04-22 | Nissan Motor Co Ltd | 電動機の制御装置 |
JP2007053829A (ja) * | 2005-08-16 | 2007-03-01 | Sanyo Electric Co Ltd | モータの位置センサレス制御装置 |
JP2007267547A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Jtekt Corp | モータ制御装置 |
JP2008199842A (ja) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ制御装置 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014014252A (ja) * | 2011-08-29 | 2014-01-23 | Toshiba Corp | 同期電動機のセンサレス制御装置ならびにインバータ装置 |
US9450528B2 (en) | 2011-08-29 | 2016-09-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Sensorless control apparatus for synchronous motor and inverter apparatus |
CN104796058A (zh) * | 2014-01-17 | 2015-07-22 | 株式会社安川电机 | 旋转电机控制装置、旋转电机控制方法及控制图像生成方法 |
JP2015136237A (ja) * | 2014-01-17 | 2015-07-27 | 株式会社安川電機 | 回転電機制御装置、回転電機制御方法、及び制御マップの作成方法 |
US9300234B2 (en) | 2014-01-17 | 2016-03-29 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Rotary electric machine controller, rotary electric machine control method, and method of creating control map |
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