JP2013212028A - 電動モータの回転情報検出方法、電動モータの回転情報検出装置、電動モータ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動モータに流れる電流の時系列波形データを周波数解析して、得られた周波数のスペクトルの低域にある極大値を有する周波数を基本周波数候補Fbとする。基本周波数候補Fbのうち、最大振幅を有する周波数Fbmに、電動モータの整流子数と電動モータに流れる電流の変化特性とに基づいて予め設定された係数を乗じて、リプル周波数候補Frbを算出する。周波数のスペクトルでリプル周波数候補Frbの両隣にある極大値を有する周波数をリプル周波数候補Frr、Frlとして追加する。これらリプル周波数候補Frb、Frr、Frlの最大振幅が所定のしきい値以上である場合に、該最大振幅を有するリプル周波数候補Frlをリプル周波数と推定する。このリプル周波数に基づいて、電動モータの回転情報を検出する。
【選択図】図6
Description
リプル周波数+(リプル周波数のC%)=高域側のエッジ周波数
リプル周波数−(リプル周波数のC%)=低域側のエッジ周波数
ωl=2πFl/Fs、ωh=2πFh/Fs
次に、ωc=(ωh−ωl)/2をカットオフ角周波数とするローパスフィルタHl(n)を設計する。
Hl(n)=sin(n×ωc)/πn (n=0、±1、・・・、±M)
次に、窓関数W(n)を乗じる。
Hlw(n)=Hl(n)×W(n)
そして、以下の関係式を用いて、バンドパスフィルタのフィルタ係数Hbp(n)を算出する。
ω0=(ωl+ωh)/2
Hbp(n)=2cos(n×ω0)×Hlw(n)
4 電動モータ
11 傾向補正ブロック
12 FFTブロック
13 リプル周波数推定ブロック
14 バンドパスフィルタ設計ブロック
15 フィルタリング処理ブロック
16 リプルパルス処理ブロック
100 電動モータ制御装置
Am リプル周波数候補の最大振幅
B 整流子数
Fb 基本周波数候補
Frb、Frl、Frr リプル周波数候補
K 係数
Claims (7)
- ブラシを備えた電動モータに流れる電流を検出し、該電流に発生するリプルの周波数に基づいて、前記電動モータの回転情報を検出する電動モータの回転情報検出方法において、
前記電動モータに流れる電流の時系列波形データを周波数解析して、得られた周波数単位の波形データの所定の低域にある極大値を有する周波数を基本周波数候補とし、
前記電動モータの整流子数と前記電動モータに流れる電流の変化特性とに基づいて予め設定された係数を、前記基本周波数候補に乗じて、リプル周波数候補を算出し、
前記周波数単位の波形データで前記リプル周波数候補の両隣にある極大値を有する周波数をリプル周波数候補として追加し、
前記リプル周波数候補の最大振幅が所定のしきい値以上である場合に、該最大振幅を有する前記リプル周波数候補をリプル周波数とする、ことを特徴とする電動モータの回転情報検出方法。 - 請求項1に記載の電動モータの回転情報検出方法において、
前記電動モータに流れる電流の時系列波形データを周波数解析する前に、
前記電流の時系列波形データの近似関数を算出して、該近似関数に基づいて前記電流の時系列波形データの傾向を補正する、ことを特徴とする電動モータの回転情報検出方法。 - 請求項1または請求項2に記載の電動モータの回転情報検出方法において、
前記リプル周波数に基づいてフィルタ係数を算出し、
前記電動モータに流れる電流の時系列波形データを前記フィルタ係数でフィルタリング処理して、リプル電流の時系列波形データを抽出し、
前記リプル電流の時系列波形データからリプルパルス信号を生成する、ことを特徴とする電動モータの回転情報検出方法。 - ブラシを備えた電動モータに流れる電流を検出する電流検出手段を備え、
前記電動モータに流れる電流に発生するリプルの周波数に基づいて、前記電動モータの回転情報を検出する電動モータの回転情報検出装置において、
前記電流検出手段により検出した電流の時系列波形データを周波数解析する解析手段と、
前記リプル周波数を推定する推定手段と、をさらに備え、
前記推定手段は、
前記解析手段による周波数解析で得られた周波数単位の波形データの所定の低域にある極大値を有する周波数を基本周波数候補とし、
前記電動モータの整流子数と前記電動モータに流れる電流の変化特性とに基づいて予め設定された係数を、前記基本周波数候補に乗じて、リプル周波数候補を算出し、
前記周波数単位の波形データで前記リプル周波数候補の両隣にある極大値を有する周波数をリプル周波数候補として追加し、
前記リプル周波数候補の最大振幅が所定のしきい値以上である場合に、該最大振幅を有する前記リプル周波数候補をリプル周波数と推定する、ことを特徴とする電動モータの回転情報検出装置。 - 請求項4に記載の電動モータの回転情報検出装置において、
前記解析手段により前記電動モータに流れる電流の時系列波形データを周波数解析する前に、前記電流の時系列波形データの近似関数を算出して、該近似関数に基づいて前記電流の時系列波形データの傾向を補正する補正手段を備えた、ことを特徴とする電動モータの回転情報検出装置。 - 請求項4または請求項5に記載の電動モータの回転情報検出装置において、
前記推定手段により推定した前記リプル周波数に基づいてフィルタ係数を算出する算出手段と、
前記電動モータに流れる電流の時系列波形データを前記フィルタ係数でフィルタリング処理して、リプル電流の時系列波形データを抽出する抽出手段と、
前記リプル電流の時系列波形データからリプルパルス信号を生成する生成手段と、を備えた、ことを特徴とする電動モータの回転情報検出装置。 - ブラシを備えた電動モータに流れる電流を検出する電流検出手段を備え、
前記電動モータに流れる電流に発生するリプルの周波数に基づいて、前記電動モータの回転情報を検出し、該回転情報に基づいて前記電動モータの駆動を制御する電動モータ制御装置において、
前記電流検出手段により検出した電流の時系列波形データを周波数解析する解析手段と、
前記リプル周波数を推定する推定手段と、をさらに備え、
前記推定手段は、
前記解析手段による周波数解析で得られた周波数単位の波形データの所定の低域にある極大値を有する周波数を基本周波数候補とし、
前記電動モータの整流子数と前記電動モータに流れる電流の変化特性とに基づいて予め設定された係数を、前記基本周波数候補に乗じて、リプル周波数候補を算出し、
前記周波数単位の波形データで前記リプル周波数候補の両隣にある極大値を有する周波数をリプル周波数候補として追加し、
前記リプル周波数候補の最大振幅が所定のしきい値以上である場合に、前記最大振幅を有する前記リプル周波数候補をリプル周波数と推定する、ことを特徴とする電動モータ制御装置。
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