JP2014511099A - 電力変換器で実施されて電気モータの磁気飽和に関連するパラメータを特定するための制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
−モータの磁束の軸および/またはトルクの軸に沿って、定常状態電圧信号と高周波電圧信号とを含む電圧シーケンスを電気モータに印加して、磁束の軸上および/またはトルクの軸上に電流の振動をもたらすステップと、
−磁束の軸上および/またはトルクの軸上で得られる電流の振動を測定するステップと、
−電流の前記振動の関数としての磁気飽和パラメータを決定するステップと、
を備える。
−トルクの軸上に定常状態電圧信号を印加するとともに、磁束の軸上に高周波電圧信号を印加するステップと、
−磁束の軸上に定常状態電圧信号を印加するとともに、トルクの軸上に高周波電圧信号を印加するステップと、
を含む。
−入力に、電気ネットワークにより供給される交流電圧を整流するダイオードブリッジから一般になる整流モジュールと、
−整流モジュールにより整流される電圧が印加されるDC電力供給バスであって、バス電圧を一定値に維持できるようにするバスキャパシタが設けられるDC電力供給バスと、
−出力に、DCバス電圧を電気モータMに印加されるべき可変電圧へと変換するインバータモジュールINVと、
を備える。
ΨS:ステータ漏れ磁束の複合書きΨsd+j・Ψsq
φm:永久磁束
ΨSd:d軸ステータ漏れ磁束
ΨSq:q軸ステータ漏れ磁束
Ld:d軸インダクタンス
Lq:q軸インダクタンス
us:ステータ電圧
Rs:ステータ抵抗
Is:ステータ電流
ω:ロータ速度(np×機械速度に相当する)
J:慣性
np:極対の数
τEM:電磁トルク
τ:モータトルク
αx,y:磁気飽和パラメータ
となる。
系y=a・x2+b・x+cを考える。ここで、a,b,cは推定されるべきパラメータであり、x、yは既知の信号である。
磁束軸d上の電流注入を伴わない磁気飽和の場合には、電流の振動の関数として、および、生み出されたトルクを最適化できるようにする補正の関数として、角度誤差εを表わすことができる。このとき、我々は以下を得る。
ここで、
Claims (10)
- ロータとステータとを含む永久磁石同期電気モータ(M)に接続されるインバータ(INV)を備える電力変換器で実施される制御方法であって、前記電気モータ(M)が、前記電気モータの前記ロータと前記ステータとの間の相互磁気飽和と、前記ロータおよび前記ステータの固有磁気飽和とを表わす磁気飽和パラメータ(αx,y)の関数としての磁束電流(ISd)およびトルク電流(ISq)を示す前記電気モータの電流の数学的モデルにより、前記電力変換器においてモデリングされる、制御方法において、
−前記モータの磁束の軸および/またはトルクの軸に沿って定常状態電圧信号と高周波電圧信号とを含む電圧シーケンスを前記電気モータに印加して、前記磁束の軸上および/または前記トルクの軸上に電流の振動をもたらすステップと、
−前記磁束の軸上および/または前記トルクの軸上で得られる前記電流の振動を測定するステップと、
−前記電流の振動の関数としての前記磁気飽和パラメータ(αx,y)を決定するステップと、
を備えることを特徴とする制御方法。 - 前記磁気飽和パラメータ(αx,y)を決定する前記ステップは、得られた前記電流の振動の振幅を抽出するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記磁気飽和パラメータを決定する前記ステップは、得られた前記電流の振動の振幅の関数として前記磁気飽和パラメータを推定するステップを含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の方法。
- 前記電圧シーケンスは、
−前記トルクの軸上に定常状態電圧信号を印加するとともに、前記磁束の軸上に高周波電圧信号を印加するステップと、
−前記磁束の軸上に定常状態電圧信号を印加するとともに、前記トルクの軸上に高周波電圧信号を印加するステップと、
を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記電気モータの前記数学的モデルがハミルトン−ラグランジュ形式からなることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記磁束の軸および前記トルクの軸により規定される制御マーカーの位置と前記電気モータの前記ロータの位置との間に存在する角度誤差(ε)の補正(εOffset)を決定するために、前記飽和パラメータ(αx,y)を使用するステップを備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記補正(εOffset)は前記角度誤差(ε)に適用されることを特徴とする請求項6に記載の制御方法。
- 前記補正(εOffset)は、前記制御則のための入力として決定される基準磁束電流および基準トルク電流に対して適用されることを特徴とする請求項6に記載の制御方法。
- ロータとステータとを含む永久磁石同期電気モータ(M)に接続されるインバータ(INV)を備える電力変換器であって、前記電気モータ(M)が、前記電気モータの前記ロータと前記ステータとの間の相互磁気飽和と、前記ロータおよび前記ステータの固有磁気飽和とを表わす磁気飽和パラメータ(αx,y)の関数としての磁束電流(ISd)およびトルク電流(ISq)を示す前記電気モータの電流の数学的モデルにより、前記電力変換器においてモデリングされる、電力変換器において、
前記モータの磁束の軸および/またはトルクの軸に沿って定常状態電圧信号と高周波電圧信号とを含む電圧シーケンスを前記電気モータ(M)に印加して、前記磁束の軸上および/または前記トルクの軸上に電流の振動を引き起こす制御手段と、
前記磁束の軸上および/または前記トルクの軸上で得られる電流の振動を測定するための手段と、
前記電流の振動の関数としての前記磁気飽和パラメータ(αx,y)を決定するための手段と、
を備えることを特徴とする電力変換器。 - 可変速ドライブ型からなることを特徴とする請求項9に記載の電力変換器。
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