JP2013066303A - 永久磁石形同期電動機の制御装置 - Google Patents
永久磁石形同期電動機の制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013066303A JP2013066303A JP2011203508A JP2011203508A JP2013066303A JP 2013066303 A JP2013066303 A JP 2013066303A JP 2011203508 A JP2011203508 A JP 2011203508A JP 2011203508 A JP2011203508 A JP 2011203508A JP 2013066303 A JP2013066303 A JP 2013066303A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- current
- command value
- fundamental wave
- calculating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
【解決手段】回転子に同期した直交回転座標軸γδ軸を定義し、高周波電圧を前記γ軸基本波電圧指令値に加算してγ軸電圧指令値を印加する。検出した電動機電流δ軸成分から前記高周波電圧と同じ周波数の余弦波成分のフーリエ級数を演算し、位置推定誤差を演算する。
【選択図】図1
Description
特許文献1の技術を適用する場合、IPMSMの電圧と電流には、IPMSMを制御するための基本波と、磁極位置を推定するための高周波とが含まれる。このため、磁極位置を正確に演算するためには、基本波と高周波の干渉を防止する必要がある。基本波と高周波の干渉を低減するための技術として、特許文献1の段落〔0013〕には、基本波電圧から高周波成分を除去することが記載されている。さらに、高周波電流を検出する方法として、フーリエ級数演算を用いることが記載されている。
また、特許文献2には、特許文献1に記載の技術をより具体化したものが公開されている。特許文献2に記載の方式では、余弦波の交番高周波電圧を重畳し、このときに流れる高周波電流を高域通過フィルタで検出し、高周波電流の正弦波成分のフーリエ級数を演算する。そして、フーリエ級数に含まれる位置推定誤差の情報を使って位置と速度を推定する。
また、本願の永久磁石形同期電動機の制御装置では、δ軸電流余弦波フーリエ級数の極性に基づいて、位置推定値を初期化する手段を有するようにしても良い。
また、本願の永久磁石形同期電動機の制御装置では、電動機電流γ軸成分から高周波電圧と同じ周波数の余弦波成分のフーリエ級数を、γ軸電流余弦波フーリエ級数として演算する手段と、電動機電流γ軸成分を正および負に制御したときのγ軸電流余弦波フーリエ級数の大きさに基づいて位置推定値を演算する手段と、を有するようにしても良い。
また、本願の永久磁石形同期電動機の制御装置では、速度推定値と位置推定値に基づいて永久磁石形同期電動機のトルクもしくは速度を制御するようにしても良い。
IPMSMは、回転子に同期した直交回転座標dq軸で制御を行うことで高性能なトルク制御や速度制御を実現できる。回転子の磁極のN極方向をd軸と定義し、d軸から90°進み方向をq軸と定義する。しかしながら、磁極位置検出器を用いないで運転するセンサレス制御の場合、dq軸の位置を直接検出することができない。そこで、dq軸の推定軸であるγδ軸で制御演算を行う。
図2に座標軸の定義を示す。
次に、図1の制御ブロック図について説明する。
相電圧指令値vu *,vv *,vw *は、γ軸電圧指令値vγ *とδ軸電圧指令値vδ *を位置推定値θ1の値に基づいて座標変換器15によって座標変換して求める。
整流回路60は三相交流電源50を整流して直流電圧を電力変換器70に供給する。
PWM回路13は、相電圧指令値vu *,vv *,vw *と入力電圧検出回路12で検出した入力電圧検出値Edcとから、電力変換器70の出力電圧を前記の相電圧指令値に制御するためのゲート信号を生成する。電力変換器70はゲート信号に基づいて内部の半導体スイッチング素子を制御することで、IPMSM80の端子電圧を相電圧指令値vu *、vv *、vw *に制御する。
次に、位置・速度推定の原理について説明する。
vγ:γ軸電圧、vδ:δ軸電圧、t:時間、ωh:高周波電圧角周波数
Vγh:γ軸高周波電圧振幅、Vγf:γ軸基本波電圧、Vδf:δ軸基本波電圧
回転子速度ωrと速度推定値ω1がともに零であり,IPMSMの電機子抵抗を零に近似すると、このときのγδ軸電流は数式3となる。
ここで、以下の数式6が成り立つことから、γδ軸電流のフーリエ級数Iγh(cos)、Iδh(cos)は、次の数式7の関係にある。
図4に位置推定誤差θerrと高周波電流との関係を示す。特に、位置推定誤差θerrが零近傍の場合、δ軸電流のフーリエ級数Iδh(cos)は、数式8のように位置推定誤差θerrに比例する。
次に、図1の制御ブロック図における位置・速度推定について説明する。
これらの演算によって、位置推定誤差θerrが零になるように速度推定値ω1と位置推定値θ1が演算され、これらの値を真値に収束させることができる。
図4より、δ軸電流のフーリエ級数Iδh(cos)の極性により、位置推定誤差θerrの範囲を数式10のように検出できる。
次に、NS判別器40の動作について説明する。
Claims (4)
- 高周波電圧を永久磁石形同期電動機に印加し、永久磁石形同期電動機に流れる電流を基に磁極位置を検出する永久磁石形同期電動機の制御装置において、
回転子に同期した直交回転座標軸であるdq軸の推定軸としての直交回転座標軸γδ軸を定義し、
電動機電流γ軸成分の前記高周波電圧1周期の平均からγ軸基本波電流を演算する手段と、
電動機電流δ軸成分の前記高周波電圧1周期の平均からδ軸基本波電流を演算する手段と、
γ軸電流指令値と前記γ軸基本波電流との偏差を増幅してγ軸基本波電圧指令値を演算する手段と、
δ軸電流指令値と前記δ軸基本波電流との偏差を増幅してδ軸基本波電圧指令値を演算する手段と、
前記γ軸基本波電圧指令値および前記δ軸基本波電圧指令値を前記高周波電圧周期ごとに更新する手段と、
前記高周波電圧を前記γ軸基本波電圧指令値に加算してγ軸電圧指令値を演算する手段と、
前記δ軸基本波電圧指令値をδ軸電圧指令値として演算する手段と、
前記電動機電流δ軸成分から前記高周波電圧と同じ周波数の余弦波成分のフーリエ級数を、δ軸電流余弦波フーリエ級数として演算する手段と、
前記δ軸電流余弦波フーリエ級数から位置推定誤差を演算する手段と、
前記位置推定誤差演算値を増幅して速度推定値を演算する手段と、
前記速度推定値を積分して位置推定値を演算する手段と、
を有することを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。 - 前記δ軸電流余弦波フーリエ級数の極性に基づいて、前記位置推定値を初期化する手段を有することを特徴とする請求項1に記載の永久磁石形同期電動機の制御装置。
- 前記電動機電流γ軸成分から前記高周波電圧と同じ周波数の余弦波成分のフーリエ級数を、γ軸電流余弦波フーリエ級数として演算する手段と、
前記電動機電流γ軸成分を正および負に制御したときの前記γ軸電流余弦波フーリエ級数の大きさに基づいて位置推定値を演算する手段と、を有することを特徴とする請求項1または2に記載の永久磁石形同期電動機の制御装置。 - 前記速度推定値と前記位置推定値に基づいて永久磁石形同期電動機のトルクもしくは速度を制御することを特徴とする請求項1乃至3に記載の永久磁石形同期電動機の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011203508A JP5861819B2 (ja) | 2011-09-16 | 2011-09-16 | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011203508A JP5861819B2 (ja) | 2011-09-16 | 2011-09-16 | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013066303A true JP2013066303A (ja) | 2013-04-11 |
JP5861819B2 JP5861819B2 (ja) | 2016-02-16 |
Family
ID=48189296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011203508A Active JP5861819B2 (ja) | 2011-09-16 | 2011-09-16 | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5861819B2 (ja) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109404284A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-01 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种抑制空调单转子压缩机转速波动的方法和装置 |
CN109450331A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-08 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种抑制压缩机转速波动的方法及装置 |
CN109510555A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-22 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 抑制压缩机转速波动的方法及装置 |
CN109560739A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-02 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种控制压缩机转速的方法及装置 |
CN109617499A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-12 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 空调压缩机转速波动抑制方法和装置 |
CN109654021A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-19 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 控制单转子压缩机转速的方法和装置 |
CN109660173A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-19 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 抑制单转子压缩机转速波动的方法和装置 |
CN109707629A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-03 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 控制压缩机转速波动的方法 |
CN109713967A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-03 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 抑制空调器压缩机转速波动的方法和装置 |
CN109723646A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-07 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种压缩机转速控制方法和装置 |
CN109723647A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-07 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 抑制空调单转子压缩机转速波动的方法和装置 |
CN109742994A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-10 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 抑制单转子压缩机转速波动的方法 |
CN109742997A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-10 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种空调压缩机转速波动抑制方法和装置 |
CN109742995A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-10 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 单转子压缩机转速波动控制方法 |
CN109751244A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-14 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 抑制空调器单转子压缩机转速波动的方法和装置 |
CN112290847A (zh) * | 2019-07-25 | 2021-01-29 | 三菱电机株式会社 | 旋转角推定装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003348896A (ja) * | 2002-05-24 | 2003-12-05 | Meidensha Corp | Pmモータの制御装置 |
JP2009171680A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
JP2011030349A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Nissan Motor Co Ltd | 電動機の制御装置 |
-
2011
- 2011-09-16 JP JP2011203508A patent/JP5861819B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003348896A (ja) * | 2002-05-24 | 2003-12-05 | Meidensha Corp | Pmモータの制御装置 |
JP2009171680A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
JP2011030349A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Nissan Motor Co Ltd | 電動機の制御装置 |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109404284A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-01 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种抑制空调单转子压缩机转速波动的方法和装置 |
CN109450331A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-08 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种抑制压缩机转速波动的方法及装置 |
CN109510555A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-22 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 抑制压缩机转速波动的方法及装置 |
CN109560739A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-02 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种控制压缩机转速的方法及装置 |
CN109617499A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-12 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 空调压缩机转速波动抑制方法和装置 |
CN109654021A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-19 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 控制单转子压缩机转速的方法和装置 |
CN109660173A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-19 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 抑制单转子压缩机转速波动的方法和装置 |
CN109707629A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-03 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 控制压缩机转速波动的方法 |
CN109713967A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-03 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 抑制空调器压缩机转速波动的方法和装置 |
CN109723646A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-07 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种压缩机转速控制方法和装置 |
CN109723647A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-07 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 抑制空调单转子压缩机转速波动的方法和装置 |
CN109742994A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-10 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 抑制单转子压缩机转速波动的方法 |
CN109742997A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-10 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种空调压缩机转速波动抑制方法和装置 |
CN109742995A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-10 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 单转子压缩机转速波动控制方法 |
CN109751244A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-14 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 抑制空调器单转子压缩机转速波动的方法和装置 |
CN112290847A (zh) * | 2019-07-25 | 2021-01-29 | 三菱电机株式会社 | 旋转角推定装置 |
CN112290847B (zh) * | 2019-07-25 | 2024-02-13 | 三菱电机株式会社 | 旋转角推定装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5861819B2 (ja) | 2016-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5861819B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP5761243B2 (ja) | モータ制御装置および磁極位置推定方法 | |
JP4425193B2 (ja) | モータの位置センサレス制御装置 | |
JP5757205B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP2013090552A (ja) | 回転電機制御装置 | |
JP5321792B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP2012055041A (ja) | ベクトル制御装置、及び電動機制御システム | |
JP5428202B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP2015136237A (ja) | 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 | |
JP2009290929A (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP5120621B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP5109790B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP5543388B2 (ja) | 永久磁石同期電動機の制御装置 | |
JP2015180130A (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP5396741B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP5277724B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP6128330B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP5104219B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP6248847B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP5509538B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP2012165585A (ja) | 同期電動機駆動システム | |
JP5499594B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP2010166638A (ja) | 回転電機の制御装置 | |
JP5332305B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP6108114B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140813 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150430 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150507 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150603 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20151005 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20151005 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151125 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151208 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5861819 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |