JP2013207868A - 同期モータの制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】同期モータの制御装置は、固定座標系における電流ベクトルをγ−δ回転座標系における電流ベクトルへ変換し、前記変換された前記γ−δ回転座標系における電流ベクトルのγ成分をゼロにする回転磁界の推定角速度ωe’を算出する演算部と、前記演算部により算出された推定角速度を積分して推定回転角度を求める積分部と、前記演算部により算出された推定角速度に基づいて前記γ−δ回転座標系上で電圧ベクトルのγ成分をVγ=−ωe’・Lq・Iδの数式により推定して出力するとともに、前記γ−δ回転座標系上で電圧ベクトルのδ成分を予め定められた値にして出力する電圧出力部と、前記積分部により求められた推定回転角度を用いて、前記電圧出力部から出力された前記γ−δ回転座標系上の電圧ベクトルを前記固定座標系における電圧ベクトルに変換する第1の変換部とを備える。
【選択図】図1
Description
実施の形態にかかる同期モータの制御装置1について図1を用いて説明する。制御装置1は、外部から指令回転速度を受ける。制御装置1は、指令回転速度で動作するようにセンサレス同期モータ(以下、同期モータとする)Mをベクトル的に制御する定常運転を行う。同期モータMは、例えば、ブラシレス永久磁石モータ及び負荷を含む。
そこで、本実施形態では、上記問題の、特にVFによる同期起動に対して、次のような分析を行った。
具体的には、演算部20は、第2の変換部(3相−2相変換器(UVW/γ−δ))21、及び速度推定処理部22を含む。
iγ=(√2){iU×cos(θe’+π/6)−iW×sin(θe’)}・・・数式1
iδ=−(√2){iU×sin(θe’+π/6)+iW×cos(θe’)}・・・数式2
vU=(√(2/3)){vγ×cos(θe’)−vδ×sin(θe’)}・・・数式3
vv=(√(1/2)×vγ+√(1/6)×vδ)×sin(θe’)+(√(1/2)×vδ−√(1/6)×vγ)×cos(θe’)・・・数式4
vW=(√(1/6)×vδ−√(1/2)×vγ)×sin(θe’)−(√(1/6)×vγ+√(1/2)×vδ)×cos(θe’)・・・数式5
駆動部10は、第1の変換部40により変換された電圧ベクトルに対応した電圧で同期モータMが動作するように、同期モータMを駆動する。
Vd=R・Id−ωe・Lq・Iq・・・数式6
Vq=R・Iq+ωe・Ld・Id+ωe・φ・・・数式7
この数式6、7を印加電圧過多の状態で描いたのが図5である。
Vd=−ωe・Lq・Iq・・・数式8
Vq=R・Iq+ωe・φ・・・数式9
この数式8、9のベクトル図を図6に示す。
Vd=−ωe・Lq・Iq・・・数式10
Vγ=−ωe’・Lq・Iδ・・・数式11
10 駆動部
20 演算部
30 電圧出力部
40 第1の変換部
50 検出部
60 積分部
Claims (4)
- センサレス同期モータを制御する同期モータの制御装置であって、
前記同期モータを駆動する駆動部と、
前記駆動部により前記同期モータを駆動する際の固定座標系における電流ベクトルをγ−δ回転座標系における電流ベクトル(Iγ、Iδ)へ変換し、前記変換された電流ベクトルのγ成分Iγをゼロにする回転磁界の推定角速度ωe’を算出する演算部と、
前記演算部により算出された推定角速度ωe’を積分して推定回転角度θe’を求める積分部と、
q軸インダクタンス値Lqと前記変換された電流ベクトルのδ成分Iδと前記算出された推定角速度ωe’とに基づいて前記γ−δ回転座標系上で電圧ベクトルのγ成分Vγを
Vγ=−ωe’・Lq・Iδ
の数式により推定して出力するとともに、前記γ−δ回転座標系上で電圧ベクトルのδ成分を予め定められた値にして出力する電圧出力部と、
前記積分部により求められた推定回転角度θe’を用いて、前記電圧出力部から出力された前記γ−δ回転座標系上の電圧ベクトルを前記固定座標系における電圧ベクトルに変換する第1の変換部と、
を備え、
前記駆動部は、前記変換部により変換された電圧ベクトルに対応した電圧で前記同期モータが動作するように、前記同期モータを駆動する
ことを特徴とする同期モータの制御装置。 - 前記駆動部は、起動開始前の期間において、ロータの位置決めをするための位置決め通電を行った後、電流をリセットしたうえで、起動開始後の期間において、前記変換部により変換された電圧ベクトルに対応した電圧で前記同期モータが動作するように、前記同期モータを駆動する
ことを特徴とする請求項1に記載の同期モータの制御装置。 - 前記電圧出力部は、前記起動開始後の期間において、前記予め定められた値を増加させて出力する
ことを特徴とする請求項2に記載の同期モータの制御装置。 - 前記演算部は、
前記固定座標系における電流ベクトルをγ−δ回転座標系における電流ベクトルへ変換する第2の変換部と、
前記第2の変換部により変換された前記回転座標系における電流ベクトルのγ成分が所定値以下にならないように制限するリミッタと、
を有する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の同期モータの制御装置。
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