JP2014230411A - Motor control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、３相交流モータを制御する場合、電流センサで検出した検出電流のオフセットを補正することが可能なモータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device capable of correcting an offset of a detected current detected by a current sensor when controlling a three-phase AC motor.
従来のモータ制御装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。
この従来のモータ制御装置は、コントローラで、電流センサにより検出されたモータ電流値を１周期分にわたって積分し、またはモータ電流の正負の時間の比を求めて、上記積分値または上記正負の時間の比から検出されたモータ電流オフセット値を直接算出し、電流センサにより検出されたモータ電流値からオフセット値を逐次減算することでオフセット補正を行うようにしている。
As a conventional motor control device, the one described in
In this conventional motor control device, the controller integrates the motor current value detected by the current sensor over one period, or obtains the ratio of the positive and negative time of the motor current, and calculates the integral value or the positive and negative time. The motor current offset value detected from the ratio is directly calculated, and offset correction is performed by sequentially subtracting the offset value from the motor current value detected by the current sensor.
しかしながら、上記従来のモータ制御装置にあっては、検出された電流の波形がノイズや歪みなどに起因して正弦波からずれると、正確なオフセット量を求めることができないといった問題がある。 However, the conventional motor control device has a problem that if the detected current waveform deviates from a sine wave due to noise or distortion, an accurate offset amount cannot be obtained.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、検出した電流波形がノイズやひずみなどで正弦波からずれた場合であっても、電流センサで検出した電流値のオフセット量をより精度よく求めることができるようにしたモータ制御装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and the purpose of the present invention is to detect the current value detected by the current sensor even when the detected current waveform deviates from the sine wave due to noise or distortion. It is an object of the present invention to provide a motor control device that can determine the offset amount of the motor with higher accuracy.
この目的のため本発明によるモータ制御装置は、
３相インバータの出力のうちの２つの電流値をそれぞれ電流センサで計測し、それら２つの計測した電流値を３相／ｄq変換手段に入力してｄ軸およびｑ軸の電流に変換して３相交流モータを制御するモータ制御装置において、
ｄ軸電流値およびｄ軸電流指令値、またはｑ軸電流値およびｑ軸電流指令値を入力として、電流センサのオフセット量を出力するオフセット量算出手段と、
このオフセット量算出手段から出力されたオフセット量が入力されて電流センサの出力からオフセット量を除去するように出力を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする。
For this purpose, the motor control device according to the invention comprises:
Two current values of the outputs of the three-phase inverter are measured by current sensors, respectively, and these two measured current values are input to the three-phase / dq conversion means to convert them into d-axis and q-axis currents. In the motor control device that controls the phase AC motor,
an offset amount calculating means for inputting the d-axis current value and the d-axis current command value, or the q-axis current value and the q-axis current command value, and outputting an offset amount of the current sensor;
Correction means for correcting the output so that the offset amount output from the offset amount calculation means is input and the offset amount is removed from the output of the current sensor;
It is provided with.
また、好ましくは、オフセット量算出手段が、ｄ軸電流値およびｄ軸電流指令値間の差分、およびｑ軸電流値およびｑ軸電流指令値間の差分のうちの少なくとも一方をゼロに近づけるように算出したオフセット量を出力する、
ことを特徴とする。
Preferably, the offset amount calculation means causes at least one of a difference between the d-axis current value and the d-axis current command value and a difference between the q-axis current value and the q-axis current command value to approach zero. Output the calculated offset amount,
It is characterized by that.
また、好ましくは、上記電流センサが、上記２つの電流値のうちの一方および他方をそれぞれ個別に測定する第１電流センサおよび第２電流センサからなり、
上記オフセット量算出手段が、ｄ軸電流値およびｄ軸電流指令値を入力として第１オフセット量を出力する第１オフセット量算出手段と、ｑ軸電流値およびｑ軸電流指令値を入力として第２オフセット量を出力する第２オフセット量算出手段からなり、
上記補正手段が、第１オフセット量算出手段で算出した第１オフセット量により第１電流センサで測定した電流値を補正する第１補正手段と、第２オフセット量算出手段で算出した第２オフセット量により第２電流センサで測定した電流値を補正する第２補正手段からなる、
ことを特徴とする。
Preferably, the current sensor includes a first current sensor and a second current sensor that individually measure one and the other of the two current values, respectively.
The offset amount calculating means receives a d-axis current value and a d-axis current command value as input and outputs a first offset amount; a q-axis current value and a q-axis current command value as input; A second offset amount calculating means for outputting an offset amount;
The correction means corrects the current value measured by the first current sensor with the first offset amount calculated by the first offset amount calculation means, and the second offset amount calculated by the second offset amount calculation means. The second correction means for correcting the current value measured by the second current sensor.
It is characterized by that.
また、好ましくは、第１オフセット量算出手段または第２オフセット量算出手段で算出したオフセット量を用いて第１電流センサおよび第２電流センサの両方の測定電流値を補正する、
ことを特徴とする。
Preferably, the measured current values of both the first current sensor and the second current sensor are corrected using the offset amount calculated by the first offset amount calculating unit or the second offset amount calculating unit.
It is characterized by that.
本発明のモータ制御装置にあっては、オフセット量算出手段が、ｄ軸電流値およびｄ軸電流指令値、またはｑ軸電流値およびｑ軸電流指令値を入力として、電流センサのオフセット量を出力し、補正手段が、オフセット量算出手段から出力されたオフセット量が入力されて電流センサの出力からオフセット量を除去するように出力を補正するようにしたので、検出した電流波形がノイズやひずみなどで正弦波からずれた場合であっても、電流センサで検出した電流値のオフセット量を精度よく求めることができる。 In the motor control device of the present invention, the offset amount calculation means receives the d-axis current value and the d-axis current command value, or the q-axis current value and the q-axis current command value, and outputs the offset amount of the current sensor. The correction unit corrects the output so that the offset amount output from the offset amount calculation unit is input and the offset amount is removed from the output of the current sensor. Even when the current value deviates from the sine wave, the offset amount of the current value detected by the current sensor can be obtained with high accuracy.
また、オフセット量算出手段が、ｄ軸電流値およびｄ軸電流指令値間の差分、およびｑ軸電流値およびｑ軸電流指令値間の差分のうちの少なくとも一方をゼロに近づけるように算出したオフセット量を出力するようにしたので、オフセット量を簡単に精度よく求めることができる。 The offset amount calculating means calculates the offset so that at least one of the difference between the d-axis current value and the d-axis current command value and the difference between the q-axis current value and the q-axis current command value approaches zero. Since the amount is output, the offset amount can be obtained easily and accurately.
また、電流センサが、３相インバータの出力のうちの２つの電流値のうちの一方および他方をそれぞれ個別に測定する第１電流センサおよび第２電流センサからなり、オフセット量算出手段が、ｄ軸電流値およびｄ軸電流指令値を入力として第１オフセット量を出力する第１オフセット量算出手段と、ｑ軸電流値およびｑ軸電流指令値を入力として第２オフセット量を出力する第２オフセット量算出手段からなり、補正手段が、第１オフセット量算出手段で算出した第１オフセット量により第１電流センサで測定した電流値を補正する第１補正手段と、第２オフセット量算出手段で算出した第２オフセット量により第２電流センサで測定した電流値を補正する第２補正手段からなるようにしたので、電流センサで検出した電流値のオフセット量を精度よく求めることができる。 The current sensor includes a first current sensor and a second current sensor that individually measure one and the other of the two current values of the outputs of the three-phase inverter, and the offset amount calculation means includes a d-axis A first offset amount calculating means for inputting a current value and a d-axis current command value and outputting a first offset amount; and a second offset amount for outputting a second offset amount by inputting a q-axis current value and a q-axis current command value. The correction means comprises a first correction means for correcting the current value measured by the first current sensor with the first offset amount calculated by the first offset amount calculation means, and the second offset amount calculation means. Since the second correction means for correcting the current value measured by the second current sensor by the second offset amount is provided, the offset of the current value detected by the current sensor It is possible to obtain better accuracy.
また、第１オフセット量算出手段または第２オフセット量算出手段で算出したオフセット量を用いて第１電流センサおよび第２電流センサの両方の測定電流値を補正するようにしたので、簡単な構成で第１電流センサおよび第２電流センサの両方のオフセット補正が可能となる。 Further, since the measured current values of both the first current sensor and the second current sensor are corrected using the offset amount calculated by the first offset amount calculating unit or the second offset amount calculating unit, the configuration is simple. Offset correction of both the first current sensor and the second current sensor is possible.
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
なお、以下の各実施例間で実質的に同じ部分については同じ番号を付し、それらの説明を省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
In addition, the same number is attached | subjected about the substantially same part between each following Examples, and those description is abbreviate | omitted.
実施例１のモータ制御装置は、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載され、同じく車載の駆動モータ（３相交流モータを用いる）を制御する。
実施例１のモータ制御装置は、図１に示すように、３相交流モータ11に接続され、電流指令値部演算部1と、電流制御部2と、dq／３相変換部3と、デューティ演算部4と、パルス幅変調（PWM: Pulse Width Modulation）インバータ5と、３相／dq変換部6と、第１オフセット量算出部7と、第２オフセット量算出部8と、第１減算器9と、第２減算器10と、速度／位置検出部12と、第１電流センサ13と、第２電流センサ14と、レゾルバ15と、を備えている。
The motor control device according to the first embodiment is mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle, and similarly controls an in-vehicle drive motor (using a three-phase AC motor).
As shown in FIG. 1, the motor control apparatus according to the first embodiment is connected to a three-
電流指令値演算部1は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量等に応じたトルク指令値と、速度・位置検出部12で検出した３相交流モータ11の時間当たりの回転数（回転速度）が入力され、これらの値に応じてｄ軸電流指令値およびq軸電流指令値を算出して電流制御部2へ出力する。
The current command
電流制御部2は、電流指令値演算部1からそれぞれ入力されたｄ軸電流指令値およびq軸電流指令値と、３相／dq変換部6で変換したｄ軸電流値およびｑ軸電流値とに基づいて比例・積分（PI）制御を用いてｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値を算出し、これらをdq／３相変換部3へ出力する。
The
dq／３相変換部3は、電流制御部2から入力されたｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値と速度・位置検出部12で検出した３相交流モータ12の回転子の電気角θとに基づいて、U相電圧値Vu、V相電圧値Vv、W相電圧値Vwを算出し、これらをデューティ演算部4へ出力する。
The dq / 3-
デューティ演算部4は、dq／３相変換部3から入力されたU相電圧値Vu、V相電圧値Vv、W相電圧値Vwに応じたデューティ値を演算し、相当するデューティ値をPWMインバータ5に出力する。
The duty calculator 4 calculates a duty value corresponding to the U-phase voltage value Vu, V-phase voltage value Vv, and W-phase voltage value Vw input from the dq / 3-
PWMインバータ5は、デューティ演算部4から入力されたU相、V相、W相の各デューティ値に応じて正弦波のU相電圧Vu、V相電圧Vv、W相電圧Vwを作り出し、３相交流モータ11のU相の巻線、V相の巻線、W相の巻線にそれぞれ供給する。
なお、この供給にあっては、PWMインバータ5と３相交流モータ11のU相およびV相の２つの巻線間を流れる電流値Iu_det、Iv_detをそれぞれ検出する第１電流センサ13と第２電流センサ14が設けられている。
なお、PWMインバータ5は、本発明の３相インバータに相当する。
The
In this supply, the first
The
３相／dq変換部6は、第１減算器9でオフセット量分を補正したU相電流値Iuと、第２減算器10でオフセット量分を補正したV相電流値Ivと、速度・位置検出部12で検出した３相交流モータ11の回転子の電気角θとに基づいてｄ軸電流値およびｑ軸電流値へと変換し、これらを電流制御部2へ出力する。
なお、３相／dq変換部6は、本発明の３相／dq変換手段に相当する。
The three-phase /
The three-phase /
第１オフセット量算出部7は、電流指令演算部1からのｄ軸電流指令値と３相／dq変換部6からのｄ軸電流値とが入力されて、第１電流センサ13の第１オフセット量Iu_oftを算出し、第１減算器9へ出力する。
なお、オフセット量の算出方法については、後で説明する。
The first offset
A method for calculating the offset amount will be described later.
第２オフセット量算出部8は、電流指令演算部1からのｑ軸電流指令値と３相／dq変換部6からのｑ軸電流値とが入力されて、第２電流センサ14の第２オフセット量Iv_oft算出し、第２減算器10へ出力する。
なお、オフセット量の算出方法については、後で説明する。
また、第１オフセット量算出部7および第２オフセット量算出部8は、本発明のオフセット量算出手段に相当する。
The second offset
A method for calculating the offset amount will be described later.
The first offset
第１減算器9は、第１電流センサ13で測定したU相電流測定値Iu_detと、第１オフセット量算出部7で算出した第１オフセット量Iu_oftとが、入力されて前者から後者を減算して、この減算値を３相／dq変換部6へ出力する。
The
第２減算器10は、第２電流センサ14で測定したV相電流測定値Iv_detと、第２オフセット量算出部8で算出した第２オフセット量Iv_oftとが、入力されて前者から後者を減算して、この減算値を３相／dq変換部6へ出力する。
なお、第１減算器9および第２減算器10は、本発明の補正手段に相当する。またそれらのうちの一方は、本発明の第１補正手段に相当し、他方は本発明の第２補正手段に相当する。
The
The
３相交流モータ11は、本実施例では永久磁石同期モータが用いられ、レゾルバ15が取り付けられて、３相交流モータ11の回転子の回転角度を検出するようにしてある。レゾルバ15の検出信号は、速度・位置検出部12へ出力する。
る。
As the three-
The
速度・位置検出部12は、レゾルバ15で測定した回転位置信号に基づいて３相交流モータ15の回転子の電気角θおよびその回転速度ωを検出し、電気角θをdq／３相変換部3と３相／dq変換部6とへ出力し、回転速度ωを電流指令値演算部1へ出力する。
The speed /
ここで、第１オフセット量算出部7の構成を、図２に基づいて説明する。
第１オフセット量算出部7は、減算器16と、コントローラ17と、を有する。減算器16は、電流指令値演算部1からのｄ軸電流指令値と、３相／dq変換部6のｄ軸電流値とが入力されて前者から後者を減算し、これらの差分をコントローラ17へ出力する。コントローラ17は、入力された差分をゼロとするような第１オフセット量Iu_oftを逐次算出し、第１減算器9へ出力する。
なお、コントローラ17の例としては、PI制御や比例・積分・微分（PID）制御によるフィードバック制御を用いるが、他の手法を用いるようにしてもよい。
Here, the configuration of the first offset
The first offset
As an example of the
第２オフセット量算出部8も、第１オフセット量算出部7と同様に構成するが、ｄ軸電流指令値、ｄ軸電流値に代えてｑ軸電流指令値、ｑ軸電流値が入力されて第２オフセット量が出力される点のみが異なるである。
The second offset
上記のように構成した実施例１のモータ制御装置にあっては、周知のベクトル制御が実行されるが、この作用についてはよく知られているので、ここでは省略する。
一方、第１オフセット量算出部7と第２オフセット量算出部8では、上述のようにそれぞれ第１オフセット量Iu_oftと第２オフセット量Iv_oftが逐次算出され、これらの値は第１減算器9、第２減算器10に入力されて、第１電流センサ13、第２電流センサ14で測定した各電流測定値Iu_det、Iv_detから上記第１オフセット量Iu_oft、第２オフセット量Iv_oftをそれぞれ減算することで、電流センサ14、15が有するオフセットを実質的に除去（抑制）することが可能となる。
In the motor control apparatus of the first embodiment configured as described above, well-known vector control is executed, but since this operation is well known, it is omitted here.
On the other hand, the first offset
すなわち、上記オフセットを抑制できるのは、以下の理由による。
相電流にオフセット分が混入していると、ｄ軸電流、ｑ軸電流に電気角１次の振動が乗る。
一方、電流指令値には、振動がないことから、各相での電流指令値と実電流値との間には誤差が発生する。この誤差がゼロになるように、フィードバック制御を用いてオフセット量を求め、この値を実電流から減算することで、実電流と電流指令値との間の誤差が無くなることになる。
That is, the reason why the offset can be suppressed is as follows.
When an offset component is mixed in the phase current, a primary vibration of the electrical angle is applied to the d-axis current and the q-axis current.
On the other hand, since there is no vibration in the current command value, an error occurs between the current command value and the actual current value in each phase. By calculating the offset amount using feedback control so that this error becomes zero, and subtracting this value from the actual current, the error between the actual current and the current command value is eliminated.
このように、実電流と電流指令値との間に誤差が無くなるということは、これらが同じ値になるということであり、実電流から電気角１次の振動が無くなっていることを意味する。そして、電気角１次の振動が無くなるということは、オフセット誤差がないということになるので、以上の手法を用いることで、各相の電流のオフセットを補正することができるということになる。 Thus, the fact that there is no error between the actual current and the current command value means that they have the same value, which means that there is no electrical angle primary vibration from the actual current. The elimination of the primary vibration of the electrical angle means that there is no offset error. Therefore, the offset of the current of each phase can be corrected by using the above method.
ここで、実施例１のモータ制御装置の効果を確認するため、シミュレーションを行った。図３は、そのときのシミュレーションブロック図を示し、図４はそのオフセット算出部7の構成を示す。
図３では、第１電流センサ13と第２電流センサ14にそれぞれオフセットを持たせるため、第１電流センサ13のオフセット量を設定する第１オフセット設定部19と、第２電流センサ14のオフセット量を設定する第２オフセット設定部21と、設けるとともに、第１電流センサ13と第１減算器9との間に第３減算器18を、また第２電流センサ14と第２減算器10との間に第４減算器20を介在させる。
Here, in order to confirm the effect of the motor control apparatus of Example 1, simulation was performed. FIG. 3 shows a simulation block diagram at that time, and FIG. 4 shows the configuration of the offset
In FIG. 3, in order to give the first
第３減算器18では、第１電流センサ13で測定した電流値Iu_detから第１オフセット設定部19で設定した第１オフセット量（ここでは、-100Aに設定する）を減算して第１電流センサ13の測定電流値に第１オフセット電流が加わっている様子をシミュレートする。
同様に、第４減算器20では、第２電流センサ14で測定した電流値Iv_detから第２オフセット設定部21で設定した第２オフセット量（ここでは、-70Aに設定する）を減算して第２電流センサ14の測定電流値に第２オフセット電流が加わっている様子をシミュレートする。
The
Similarly, the
第３減算器18の出力および第４減算器20の出力は、それぞれ第１減算器9および第２減算器10へ出力される。
なお、上記説明から分かるように、第１オフセット設定部19、第２オフセット設定部21、第３減算器18、第４減算器20は、実施例１のモータ駆動装置に、このシミュレーションを実行するために追加した構成部分である。
The output of the
As can be seen from the above description, the first offset setting
また、第１オフセット量算出部7は、図４に示すように、入力されたｄ軸電流指令値からｄ軸電流値を減算する減算器7aと、この減算器7aから入力された減算値に第１ゲインKpを乗算する第１係数倍器7bと、減算器7aから入力された減算値に第２ゲインKiを乗算する第２係数倍器7cと、この第２係数倍器7cからの出力が入力されてこの値に応じた単位ステップ関数を得る単にステップ関数変換器7d（同図中、ｓはラプラス演算子である）と、第１係数倍器7bの出力からステップ関数変換器7dの出力を減算する減算器7dと、で構成される。
なお、第２オフセット量算出部8も、図４に示す第１オフセット量算出部7と同様の構成を有するが、入力がｄ軸電流指令値、ｄ軸電流値に代えて、ｑ軸電流指令値、ｑ軸電流値を用いる点が異なる。
Further, as shown in FIG. 4, the first offset
The second offset
そして、上記シミュレーションでは、ｄ軸電流指令値として−400A、q軸電流指令値として250A、３相交流モータ11の回転速度として6,000r.p.m.となる条件を設定した。
このときのシミュレーション結果を、図５〜図７に示す。
In the simulation, conditions were set such that the d-axis current command value was −400 A, the q-axis current command value was 250 A, and the rotation speed of the three-
The simulation results at this time are shown in FIGS.
図５(a)および同図(b)は、いずれも横軸が時間で縦軸がオフセット電流値（オフセット量に相当）を表し、またオフセット値を一点鎖線で、オフセット推定値を実線で示す。
図５(a)に示すように、第１電流センサ13のオフセット電流値は、第１オフセット量設定部19で設定したように-100Aであり、このとき、オフセット推定値は時間の経過とともにほぼ-100Aに収束して行き、約50msでオフセット推定値が第１電流センサ13のオフセット量とほぼ一致することが分かる。したがって、実施例１では、第１電流センサ13のオフセットを抑制することが可能である。
5A and 5B, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents the offset current value (corresponding to the offset amount), the offset value is indicated by a one-dot chain line, and the estimated offset value is indicated by a solid line. .
As shown in FIG. 5 (a), the offset current value of the first
また、図５(b)に示すように、第２電流センサ14のオフセット電流値は、第２オフセット量設定部21で設定したように-70Aであり、このとき、オフセット推定値は時間の経過とともにほぼ70Aに収束して行き、約50msでオフセット推定値が第２電流センサ14のオフセット量とほぼ一致することが分かる。したがって、実施例１では、第２電流センサ14のオフセットを抑制することが可能である。
Further, as shown in FIG. 5 (b), the offset current value of the second
図６(a)は横軸が時間で縦軸がU相電流値Iuを、また図６(b)は横時軸が時間で縦軸がV相電流値を、それぞれ表す。同図中実線は補正なしの場合、二点鎖線は電流センサ13、14がオフセットを有しない場合、一点鎖線は実施例１によるオフセット補正を行った場合を示す。
6A, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents the U-phase current value Iu, and FIG. 6B, the horizontal time axis represents time, and the vertical axis represents the V-phase current value. In the figure, the solid line shows the case without correction, the two-dot chain line shows the case where the
図６(a)に示すように、U相電流値Iuは、補正なしの場合のU相電流値がマイナス側にオフセットされているのに対し、実施例１での補正ありの場合のU相電流値はオフセット量がキャンセルされていることにより、オフセットを有しない場合と一致し、補正の効果があることが分かる。
また、図６(b)に示すように、V相電流値Ivは、補正なしの場合のV相電流値がマイナス側にオフセットされているのに対し、実施例１での補正ありの場合のV相電流値はオフセット量がキャンセルされていることにより、オフセットを有しない場合と一致し、補正の効果があるが分かる。
As shown in FIG. 6 (a), the U-phase current value Iu is offset to the minus side when the U-phase current value without correction is offset to the U-phase when the correction is performed in the first embodiment. It can be seen that the current value coincides with the case where there is no offset because the offset amount is canceled, and there is a correction effect.
Further, as shown in FIG. 6 (b), the V-phase current value Iv is offset when the correction is made in the first embodiment, whereas the V-phase current value without correction is offset to the minus side. It can be seen that the V-phase current value coincides with the case where there is no offset because the offset amount is canceled, and there is an effect of correction.
図７(a)は横軸が時間で縦軸がｄ軸電流値を、また図７(b)は横時軸が時間で縦軸がｑ軸電流値を、それぞれ表す。同図中実線は補正なしの場合、二点鎖線は電流センサ13、14がオフセットを有しない場合、一点鎖線は実施例１によるオフセット補正を行った場合を示す。
7A, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents the d-axis current value, and FIG. 7B represents time, the horizontal time axis represents the time, and the vertical axis represents the q-axis current value. In the figure, the solid line shows the case without correction, the two-dot chain line shows the case where the
図７(a)に示すように、補正なしの場合にはｄ軸電流値が大きく振動するのに対し、実施例１によるオフセット補正を行った場合には第１電流センサ13がオフセット量を有しない場合とほぼ同じ値となることが分かる。すなわち、実施例１では、ｄ軸電流値の電気角１次振動を除去することができ、この結果、電流の振動に起因したトルクリップルをなくすことができる。
また、図７(b)に示すように、補正なしの場合にはｑ軸電流値が大きく振動するのに対し、実施例１によるオフセット補正を行った場合には第２電流センサ14がオフセット量を有しない場合とほぼ同じ値となることが分かる。すなわち、実施例１では、q軸電流値の電気角１次振動を除去することができ、この結果、電流の振動に起因したトルクリップルをなくすことができる。
As shown in FIG. 7A, the d-axis current value oscillates greatly without correction, whereas when the offset correction according to the first embodiment is performed, the first
Further, as shown in FIG. 7B, the q-axis current value oscillates greatly when there is no correction, whereas when the offset correction according to the first embodiment is performed, the second
以上に説明したように、実施例１のモータ制御装置は、以下の効果を得ることができる。
すなわち、コントローラ14がｄ軸電流指令値とｄ軸電流値との差分、またｑ軸電流指令値とｑ軸電流値との差分がゼロになるようにして第１オフセット量Iu_oft、Iv_oftを算出し、これらを第１減算器9、第２減算器10で実相電流値Iu_det、Iv_detから減算するようにしたので、ノイズや歪みが生じた場合にも、第１電流センサ13、第２電流センサ14のオフセット量分をより高い精度で算出することができる。
また、相電流値からオフセット量分を除去することで、電流の振動に起因するトルクリップルを抑制することができる。
As described above, the motor control device according to the first embodiment can obtain the following effects.
That is, the
Further, by removing the offset amount from the phase current value, it is possible to suppress torque ripple caused by current vibration.
なお、実施例１にあって、第１オフセット量算出部７で算出した第１オフセット量を第２減算器10へ出力し、第２オフセット量算出部8で算出した第２オフセット量を第１減算器9へ出力するように変形しても、第１電流センサ13および第２電流センサ14のオフセット補正を行うことが可能であり、実施例１と同様の効果を得ることができる。なお、この場合には、第１電流センサ13と第２電流センサ14とは、同一製品を使用するようにする。
In the first embodiment, the first offset amount calculated by the first offset
そのときのシミュレーション結果を図８〜図１０に示す。
図８は図５に、また図９は図６に、また図１０は図７にそれぞれ対応する。
図８に示すように、この場合も各オフセット量は、約50msで-100A、-70Aにそれぞれ収束することが分かる。
また、図９に示すように、U相電流値IuおよびV相電流値Ivは、補正なしの場合の電流値がマイナス側にオフセットされているのに対し、補正ありの場合の電流値はオフセットがキャンセルされている。補正ありの場合とオフセットを有しない場合とほぼ一致しており、補正の効果があることが分かる。
また、図１０に示すように、ｄ軸電流値およびｑ軸電流値も、補正なしの場合には振動が続いているのに対し、補正ありの場合にはIuおよびIvのオフセットが除去されているため、オフセットを有しない場合の電流値に収束していることが分かる。
このように、上記変形例にあっても実施例１と同様な効果を得ることができる。
The simulation results at that time are shown in FIGS.
8 corresponds to FIG. 5, FIG. 9 corresponds to FIG. 6, and FIG. 10 corresponds to FIG.
As shown in FIG. 8, it is understood that each offset amount converges to −100 A and −70 A in about 50 ms in this case as well.
Further, as shown in FIG. 9, the U-phase current value Iu and the V-phase current value Iv are offset to the negative side when the current is not corrected, whereas the current value when the current is corrected is offset. Has been canceled. It is almost the same as the case with correction and the case without offset, and it can be seen that there is an effect of correction.
In addition, as shown in FIG. 10, the d-axis current value and the q-axis current value continue to vibrate when there is no correction, whereas the offsets of Iu and Iv are removed when there is correction. Therefore, it can be seen that the current value is converged when there is no offset.
Thus, even in the above modification, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
次に、本発明の実施例２に係るモータ制御装置について、図面に基づいて説明する。
実施例２のモータ制御装置は、図１１に示すように、実施例１の第２オフセット量算出部がなく、第１オフセット量算出部7で算出した第１オフセット量Iu_oftが、第１減算器9だけでなく、第２減算器10へ出力される点が、実施例１と異なる。
その他の構成は、実施例１と同じである。
Next, a motor control device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 11, the motor control apparatus of the second embodiment does not have the second offset amount calculation unit of the first embodiment, and the first offset amount Iu_oft calculated by the first offset
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
実施例２のモータ制御装置にあっては、第１オフセット量算出部7には電流指令値演算部1からのｄ軸電流指令値と、３相／dq変換部6からのｄ軸電流値とが入力されて、実施例１の場合と同様に、第１オフセット量Iu_oftを逐次算出し、第１減算器9と第２減算器10へ出力する。
In the motor control apparatus according to the second embodiment, the first offset
第１減算器9は、第１電流センサ13から入力されたU相電流検出値Iu_detから第１オフセット量算出部7で算出した第１オフセット量Iu_oftを減算して得た、U 相電流Iuを３相／dq変換部6へ出力する。
同様に、第２減算器10は、第２電流センサ14から入力されたV相電流検出値Iv_detから第１オフセット量算出部7で算出した第１オフセット量Iu_oftを減算して得た４相電流Ivを３相／dq変換部6へ出力する。
The
Similarly, the
なお、第１電流センサ13と第２電流センサ14とは、同一製品を使用する。
したがって、U 相電流Iuは、実施例１の場合と同じで第１オフセット量Iu_oft分を補正した値となり、第１電流センサ13のオフセットの影響を抑制できる。
一方、V相電流Ivは、実施例１の場合とは異なり、第２オフセット量Iv_oftの代わりに第１オフセット量Iu_oft分を補正した値となる。しかしながら、第２電流センサ14は、第１電流センサ13と同一製品であり同じ条件で使用するので、それらのオフセット量もほぼ同じ値になると考えられる。したがって、この場合にも、第２電流センサ14のオフセットの影響を抑制することができる。
The first
Therefore, the U-phase current Iu is the same value as in the first embodiment and is corrected by the first offset amount Iu_oft, and the influence of the offset of the first
On the other hand, unlike the case of the first embodiment, the V-phase current Iv is a value obtained by correcting the first offset amount Iu_oft instead of the second offset amount Iv_oft. However, since the second
以上の説明のように、実施例２のモータ制御装置は、実施例１の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
すなわち、オフセット算出部が１つで済むので、構成がより簡単になる。
As described above, the motor control apparatus according to the second embodiment can obtain the following effects in addition to the effects of the first embodiment.
That is, since only one offset calculation unit is required, the configuration becomes simpler.
なお、実施例２にあっては、オフセット補正量を、ｄ軸電流指令値とｄ軸電流値とを用いて演算し、このオフセット補正量を用いて第１電流センサ13と第２電流センサ14の両方についてオフセット補正するようにしたが、オフセット補正量を、ｑ軸電流指令値とｑ軸電流値とを用いて演算し、このオフセット補正量を用いて第１電流センサ13と第２電流センサ14の両方についてオフセット補正するようにしてもよい。
この場合にも、実施例２と同様の効果を得ることが可能となる。
In the second embodiment, the offset correction amount is calculated using the d-axis current command value and the d-axis current value, and the first
Also in this case, it is possible to obtain the same effect as in the second embodiment.
以上、本発明を上記各実施例に基づき説明してきたが、本発明は上記実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。 As described above, the present invention has been described based on each of the above embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and is included in the present invention even when there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention.
上記各実施例では、第１電流センサ13および第２電流センサ14の両方のオフセット補正を行うようにしたが、これに限られることなく、第1オフセット量算出部7の第１オフセット量のみ、あるいは第２オフセット量算出部8の第２オフセット量のみを用いて、第１電流センサ13および第２電流センサ14のうちの一方のみのオフセット補正を行うようにしてもよい。
この場合、上記各実施例の場合に比べて精度が若干落ちる場合が多いが、従来技術の場合よりも高い精度を得ることが可能となる。
In each of the above embodiments, the offset correction of both the first
In this case, the accuracy is often slightly lower than in the above embodiments, but it is possible to obtain higher accuracy than in the case of the prior art.
1 電流指令値演算部
2 電流制御部
3 dq／３相変換部
4 デューティ演算部
5 PWMインバータ（３相インバータ）
6 ３相／dq変換部（３相／dq変換手段）
7 第１オフセット量算出部（オフセット量算出手段；第１オフセット量算出手段）
7a 減算器
7b 第１係数倍器
7c 第２係数倍器
7d 単位ステップ関数変換部
7e 減算器
8 第２オフセット量算出部（オフセット量算出手段；第２オフセット量算出手段）
9 第１減算部（補正手段；第１補正手段）
10 第２減算部（補正手段；第２補正手段）
11 ３相交流モータ
12 速度・位置検出部
13 第１電流センサ
14 第２電流センサ
15 レゾルバ
16 減算部
17 コントローラ
18 第１オフセット量設定部
19 第３減算器
20 第１オフセット量設定部
21 第４減算器
1 Current command value calculator
2 Current controller
3 dq / 3-phase converter
4 Duty calculation section
5 PWM inverter (3-phase inverter)
6 3-phase / dq conversion unit (3-phase / dq conversion means)
7 1st offset amount calculation part (offset amount calculation means; 1st offset amount calculation means)
7a subtractor
7b First coefficient multiplier
7c Second coefficient multiplier
7d Unit step function converter
7e subtractor
8 Second offset amount calculation unit (offset amount calculation means; second offset amount calculation means)
9 First subtraction unit (correction means; first correction means)
10 Second subtraction unit (correction means; second correction means)
11 Three-phase AC motor
12 Speed / position detector
13 First current sensor
14 Second current sensor
15 Resolver
16 Subtraction part
17 Controller
18 First offset amount setting section
19 Third subtractor
20 First offset amount setting section
21 4th subtractor
Claims (4)
ｄ軸電流値およびｄ軸電流指令値、またはｑ軸電流値およびｑ軸電流指令値を入力として、前記流電センサのオフセット量を出力するオフセット量算出手段と、
該オフセット量算出手段から出力されたオフセット量が入力されて前記電流センサの出力からオフセット量を除去するように出力を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とするモータ制御装置。 Two current values of the outputs of the three-phase inverter are measured by current sensors, respectively, and the two measured current values are input to the three-phase / dq conversion means and converted into d-axis and q-axis currents. In the motor control device that controls the phase AC motor,
an offset amount calculation means for inputting the d-axis current value and the d-axis current command value, or the q-axis current value and the q-axis current command value, and outputting an offset amount of the current sensor,
Correction means for correcting the output so that the offset amount output from the offset amount calculation means is input and the offset amount is removed from the output of the current sensor;
A motor control device comprising:
前記オフセット量算出手段は、ｄ軸電流値およびｄ軸電流指令値間の差分、およびｑ軸電流値およびｑ軸電流指令値間の差分のうちの少なくとも一方をゼロに近づけるように算出したオフセット量を出力する、
ことを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1,
The offset amount calculating means calculates the offset amount so that at least one of the difference between the d-axis current value and the d-axis current command value and the difference between the q-axis current value and the q-axis current command value approaches zero. Output,
A motor control device.
前記電流センサは、前記２つの電流値のうちの一方および他方をそれぞれ個別に測定する第１電流センサおよび第２電流センサからなり、
前記オフセット量算出手段は、ｄ軸電流値およびｄ軸電流指令値を入力として第１オフセット量を出力する第１オフセット量算出手段と、ｑ軸電流値およびｑ軸電流指令値を入力として第２オフセット量を出力する第２オフセット量算出手段からなり、
前記補正手段は、前記第１オフセット量算出手段で算出した第１オフセット量により前記第１電流センサで測定した電流値を補正する第１補正手段と、前記第２オフセット量算出手段で算出した第２オフセット量により前記第２電流センサで測定した電流値を補正する第２補正手段からなる、
ことを特徴とするモータ制御装置。 In the motor control device according to claim 1 or 2,
The current sensor includes a first current sensor and a second current sensor that individually measure one and the other of the two current values, respectively.
The offset amount calculation means includes a first offset amount calculation means for outputting a first offset amount with the d-axis current value and the d-axis current command value as inputs, and a second input with the q-axis current value and the q-axis current command value as inputs. A second offset amount calculating means for outputting an offset amount;
The correction means includes a first correction means for correcting a current value measured by the first current sensor based on the first offset amount calculated by the first offset amount calculation means, and a first offset calculated by the second offset amount calculation means. Comprising second correction means for correcting the current value measured by the second current sensor by two offset amounts;
A motor control device.
前記第１オフセット量算出手段または前記第２オフセット量算出手段で算出したオフセット量を用いて、前記第１電流センサおよび前記第２電流センサの両方の測定電流値を補正する、
ことを特徴とするモータ制御装置。 In the motor control device according to claim 1 or 2,
Using the offset amount calculated by the first offset amount calculating means or the second offset amount calculating means to correct the measured current values of both the first current sensor and the second current sensor;
A motor control device.
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