JP2012050259A - 交流電動機の制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】矩形波制御によって制御された交流電動機の運転領域が、低回転速度領域を含む所定領域330内である場合には、回転速度の急変が発生したときに、電流位相による制御モード切換判定を行うことなく、矩形波制御からPWM制御へ制御モードが切換えられる。一方、交流電動機の運転領域が、所定領域330外である場合には、電流位相に基づいて、矩形波制御からPWM制御へ制御モードを切換えるか否かが判定される。
【選択図】図9
Description
図1を参照して、モータ制御システム100は、直流電圧発生部10♯と、平滑コンデンサC0と、インバータ14と、制御装置30とを備える。
制御装置30による交流電動機M1の制御についてさらに詳細に説明する。
トルク演算部420は、電力演算部410によって求められたモータ電力Pmtおよび回転角センサ25によって検出される交流電動機M1の回転角θから算出される角速度ωを用いて、下記(2)式に従ってトルク推定値Tqを算出する。
PI演算部430へは、トルク指令値Trqcomに対するトルク偏差ΔTq(ΔTq=Trqcom−Tq)が入力される。PI演算部430は、トルク偏差ΔTqについて所定ゲインによるPI演算を行って制御偏差を求め、求められた制御偏差に応じて矩形波電圧の位相φvを設定する。具体的には、正トルク発生(Trqcom>0)時には、トルク不足時には電圧位相を進める一方で、トルク過剰時には電圧位相を遅らせるとともに、負トルク発生(Trqcom<0)時には、トルク不足時には電圧位相を遅らせる一
方で、トルク過剰時には電圧位相を進める。
FM={(Vd♯2+Vq♯2)1/2}/VH …(3)
そして、制御装置30は、ステップS130により、ステップS120で求めた変調率が0.78以上であるかどうかを判定する。制御装置30は、変調率≧0.78のとき(S130がYES判定時)のときには、PWM制御では適切な交流電圧を発生することができないため、ステップS200に処理を進めて、矩形波制御を選択するように制御モードを切換える。一方、制御装置30は、変調率<0.78のとき(S130のNO判定時)には、ステップS300に処理を進めて、PWM制御を継続的に選択する。PWM制御の選択時には、制御装置30は、ステップS310により、正弦波PWM制御および過変調PWM制御のいずれを用いるかを判定する。なお、矩形波制御モードからPWM制御モードに切換えられた初回の制御周期では、過変調PWMが適用される。それ以降では、ステップS310では、電圧指令値Vd♯,Vq♯に基づく変調率が、図2に示した、正弦波PWM制御および過変調PWM制御のそれぞれでの変調率範囲のいずれに属するか応じて、正弦波PWMおよび過変調PWMの一方が選択される。
そして、電流位相φiが予め設定された切換ライン320を超えて遅角側に変化すると、矩形波制御からPWM制御への制御モード切換が指示される。切換ライン320は、同一の電流振幅に対してトルクが最大となる電流位相の集合に相当する最大効率位相線310よりも遅角側に設定される。
Claims (5)
- 直流電源および交流電動機の間に電気的に接続された、前記交流電動機への印加電圧を制御するためのインバータと、
前記交流電動機を動作指令に従って動作させるように、前記交流電動機に印加される矩形波電圧の電圧位相を制御する矩形波制御に従って、前記インバータの制御指令を生成するための矩形波制御部と、
搬送波と、前記交流電動機を前記動作指令に従って動作させるための交流電圧指令との比較に基づくパルス幅変調制御によって、前記インバータの制御指令を生成するためのパルス幅変調制御部と、
前記矩形波制御および前記パルス幅変調制御のいずれか一方の制御モードを選択するための制御モード選択部とを備え、
前記制御モード選択部は、前記矩形波制御が選択されており、かつ、前記交流電動機の運転領域が所定領域内である場合には、前記交流電動機の回転速度変化に応じて、前記制御モードを前記矩形波制御から前記パルス幅変調制御へ切換える、交流電動機の制御システム。 - 前記制御モード選択部は、前記矩形波制御が選択されており、かつ、前記交流電動機の運転領域が前記所定領域の外である場合には、前記インバータおよび前記交流電動機の間を流れる電流の位相に応じて、前記制御モードを前記矩形波制御から前記パルス幅変調制御へ切換える、請求項1記載の交流電動機の制御システム。
- 前記所定領域は、前記交流電動機の回転速度が所定値よりも低い領域を含む、請求項1または2に記載の交流電動機の制御システム。
- 前記所定領域は、前記交流電動機の回転速度が所定値よりも低く、かつ、前記交流電動機のトルクが所定値よりも高い領域を含む、請求項1または2に記載の交流電動機の制御システム。
- 前記交流電動機は、電動車両の駆動輪の駆動トルクを発生するように構成され、
前記制御モード選択部は、前記矩形波制御が選択されており、かつ、前記交流電動機の運転領域が所定領域内である場合には、前記駆動輪のスリップまたはグリップが検出されたときに、前記交流電動機の回転速度変化を検出して、前記制御モードを前記矩形波制御から前記パルス幅変調制御へ切換える、請求項1〜4のいずれか1項に記載の交流電動機の制御システム。
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