JP2013038947A - 回転機の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電流再現部22は、電流センサ16の検出する母線電流IDC等をdq変換することで実電流id,iqを算出し、予測部33に出力する。UVW変換部40の出力する予測電流iue,ive,iweは、セレクタ42によって選択的に偏差算出部44に出力される。一方、母線電流IDCは、セレクタ46を介して、そのままの値か、乗算器48によって「−1」が乗算された値かのいずれかが偏差算出部44に出力される。偏差算出部44では、セレクタ46の出力に対するセレクタ42の出力の差を算出し、フィードバック制御部50に出力する。フィードバック制御部50では、偏差算出部44の出力値をゼロにフィードバック制御するための操作量を算出する。
【選択図】 図1
Description
vd=(R+pLd)id −ωLqiq …(c1)
vq=ωLdid +(R+pLq)iq +ωφ …(c2)
pid
=−(R/Ld)id +ω(Lq/Ld)iq +vd/Ld …(c3)
piq
=−ω(Ld/Lq)id−(Rd/Lq)iq+vq/Lq−ωφ/Lq…(c4)
ちなみに、上記の式(c1)、(c2)において、抵抗R、微分演算子p、d軸インダクタンスLd,q軸インダクタンスLqおよび電機子鎖交磁束定数φを用いた。
<その他の実施形態>
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
比例要素、積分要素および微分要素の各出力同士の和としてフィードバック操作量(補正量)を算出するものに限らない。たとえば比例要素および積分要素の各出力のみを用いて操作量を算出したり、積分要素の出力のみを用いて操作量を算出したりしてもよい。
母線電流IDCと予測電流iue,ive,iweとのうちいずれか1つまたは2つとをdq変換するものに限らない。たとえば、電流センサ16が、モータジェネレータ10の特定の1相の電流を検出するようにして且つ、その検出値と、予測電流iue,ive,iweのうち残りの1相または2相の値とをdq変換するものであってもよい。
次回の電圧ベクトルV(n+1)によって生じる制御量のみを予測するものに限らない。たとえば、数制御周期先の更新タイミングにおけるインバータINVの操作による制御量まで順次予測するものであってもよい。
たとえば、上記第1の実施形態において、予測電流ide(n+2)と指令電流idr(n+2)との差の絶対値と、予測電流iqe(n+2)と指令電流iqr(n+2)との差の絶対値との加重平均処理値を、乖離度合いの評価対象とするパラメータとしてもよい。要は、乖離度合いが大きいほど評価が低くなることを定量化すべく、乖離度合いと評価との間に正または負の相関関係があるパラメータによって定量化すればよい。
インバータINVの操作を決定するために用いる制御量(指令値との乖離度の評価対象となる制御量)としては、電流に限らない。たとえば、上記特許文献1に記載されているように、トルクおよび磁束であってもよい。またたとえば、トルクのみまたは磁束のみであってもよい。この場合であっても、トルクや磁束の予測に電流を用いる場合には、上記各実施形態の要領で、予測電流を、電流の検出値の誤差を把握する上での規範電流情報とすることができる。
回転機としては、3相回転機に限らず、5相回転機等、4相以上の回転機であってもよい。なお、たとえば5相回転機の場合、4相以上の電流情報が必要である。ただし、電流センサの数としては、4つに限らず、不足分については予測電流等によって補えばよい。
Claims (4)
- 互いに相違する複数の電圧値を有する電圧印加手段と回転機の端子との間を開閉するスイッチング素子を備えて構成される電力変換回路について、該電力変換回路を構成するスイッチング素子のオン・オフ操作によって、前記回転機を流れる電流、前記回転機のトルク、および前記回転機の磁束の少なくとも1つを有した制御量を制御する回転機の制御装置において、
前記オン・オフ操作によって定まる電圧ベクトルにて表現される前記電力変換回路の操作状態を仮設定し、該仮設定された操作状態のそれぞれに応じた前記制御量を予測する手段であって且つ、該制御量を予測する処理に前記制御量または該制御量の算出のためのパラメータとしての前記回転機の電流を予測する処理を含む予測手段と、
該予測される制御量に基づき、前記電力変換回路の操作状態を決定する決定手段と、
該決定された操作状態となるように前記電力変換回路を操作する操作手段と、
前記回転機を流れる電流の検出値を取得する取得手段と、
前記予測手段によって予測された電流のうち前記決定手段によって決定された操作状態に対応するものと前記電流の検出値との差に基づき、前記検出値が前記予測される電流からずれることに起因した前記制御量の制御性の低下を補償すべく前記制御量の制御処理を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする回転機の制御装置。 - 前記回転機の端子のうちの一部を流れる電流としての前記電流の検出値と、回転座標系の電流の算出に必要な残りの端子を流れる電流としての前記予測される電流とを、回転座標系の電流に変換する回転座標成分算出手段を備え、
前記予測手段は、該回転座標成分算出手段の出力値を前記電流の予測処理の初期値として用いることを特徴とする請求項1記載の回転機の制御装置。 - 前記電力変換回路は、直流電圧源の正極および負極のそれぞれに前記回転機の端子を選択的に接続するスイッチング素子を備える直流交流変換回路であり、
前記回転機は、前記直流交流変換回路の出力電圧が印加される端子数が3であり、
前記取得手段は、前記直流交流変換回路の入力端子を流れる電流の検出値を取得するものであり、
前記回転座標成分算出手段は、前記操作手段による操作状態を表現する電圧ベクトルが有効電圧ベクトルである場合、前記電流の検出値を前記回転機の3つの端子のうちのいずれか1つの端子を流れる電流として利用することを特徴とする請求項2記載の回転機の制御装置。 - 前記補正手段は、前記電流の検出値と前記予測される電流との差の積分要素の出力に基づき前記電流の検出値を補正することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。
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JP2011142791A (ja) * | 2010-01-11 | 2011-07-21 | Denso Corp | 多相回転機の制御装置 |
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