JP2015050916A - 電動機駆動制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、この発明の実施の形態1による電動機駆動制御装置の全体構成を示すシステム構成図である。直交二相電圧指令生成部1では、制御系における図示されていない上位から入力されたトルク指令、および第二座標変換部3から出力される直交二相座標系の値に変換された電流情報(直交二相電流値)id、iqにより、電圧指令(直交二相電圧指令)vd*、vq*を計算し、第一座標変換部2に出力する。
図8は、この発明の実施の形態2による電動機駆動制御装置の位相推定部7の構成を示すブロック図である。実施の形態2に係る電動機駆動制御装置は、実施の形態1とは異なり、位相推定部7における位相演算方法として、磁気飽和特性を利用して磁極位相を推定する機能に加えて、電動機に突極性の特性があるときにはその特性を利用して回転子の磁極位相を推定し、より少ない電流で磁極位相を推定する位相推定部を備えるよう構成としたものである。
、例えば、
図10は、この発明の実施の形態3による電動機駆動制御装置の位相推定部7の構成を示すブロック図である。実施の形態3による電動機駆動制御装置は、位相推定部7における位相演算方法として、磁気飽和特性を利用して磁極位相検出を行う位相演算部18と、突極性を利用して磁極位相を検出する第二位相演算部24とを備えて、それらの磁極位相推定機能を併用して、より正確に磁極位相を推定する位相推定部を備えることで位相推定機能をより高めた構成としたものである。
Claims (5)
- 多相の同期電動機を駆動する電力変換部に備えられた複数のスイッチング素子を制御するための電動機駆動制御装置において、
前記同期電動機に印加する交流電圧の指令値を演算して生成する電圧指令生成部と、
前記電圧指令生成部で生成した交流電圧指令値を前記複数のスイッチング素子を駆動するためのゲート信号に変換するPWM制御部と、
前記同期電動機の回転子の磁極位相を検出するために前記複数のスイッチング素子を駆動する一連のパルス信号であるゲート信号を生成するパルス生成部と、
前記同期電動機の各相に流れる電流値を検出する電流検出器と、
前記複数のスイッチング素子を駆動するゲート信号が、前記PWM制御部で生成したゲート信号になるPWM区間と前記パルス生成部で生成したゲート信号になる磁極位相検出区間とに、所定周期で切換えるゲート切換部と、
前記磁極位相検出区間において前記複数のスイッチング素子を駆動したときに前記電流検出器により検出される電流値により前記磁極位相を演算により推定して位相信号として出力する位相推定部と、
前記ゲート切換部で前記ゲート信号を切換えるタイミングと、前記位相推定部で前記磁極位相を演算により推定するタイミングとを制御するタイミング制御部とを備え、
前記電圧指令生成部は、前記位相推定部が出力する前記位相信号に基づいて前記電流検出器により検出された前記各相の前記電流値を直交二相電流検出値に変換して出力する第二座標変換部と、入力される指令値と前記第二座標変換部から出力される前記直交二相電流検出値に基づいて直交二相電圧指令値を生成して出力する直交二相電圧指令生成部と、前記位相推定部が出力する前記位相信号に基づいて前記直交二相電圧指令生成部から出力される前記直交二相電圧指令値を前記交流電圧指令値に変換する第一座標変換部と、を備えたことを特徴とする電動機駆動制御装置。 - 前記位相推定部は、前記PWM区間であるとき、前記磁極位相検出区間において推定した前記磁極位相に基づいて求めた速度情報を積分加算処理して演算した磁極位相を位相信号として出力することを特徴とする請求項1に記載の電動機駆動制御装置。
- 前記パルス生成部において生成される前記一連のパルス信号によって前記複数のスイッチング素子を駆動することにより前記同期電動機の各相に印加される電圧のパターンがそれぞれ異なるパターンとなるよう、前記パルス生成部が前記一連のパルス信号を生成することを特徴とする請求項1または2に記載の電動機駆動制御装置。
- 前記パルス生成部において生成する前記一連のパルス信号のパルス幅は、当該パルス信号により前記複数のスイッチング素子を駆動した場合、前記同期電動機の巻き線に磁気特性に非線形性が現れる条件の電圧が印加されるパルス幅であり、前記位相推定部は、前記非線形性に基づいて磁極位相を推定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電動機駆動制御装置。
- 前記同期電動機が突極性を有する同期電動機であって、
前記パルス生成部において生成する、少なくとも1周期における前記一連のパルス信号のパルス幅は、当該パルス信号により前記複数のスイッチング素子を駆動した場合、前記同期電動機の巻き線に磁気特性の非線形性が現れる条件の電圧が印加される第一のパルス幅であり、
前記位相推定部は、前記一連のパルス信号のパルス幅が前記第一のパルス幅である場合に前記非線形性に基づいて磁極位相を推定する位相演算部と、磁極位相に依存したインダクタンス特性に基づいて磁極位相を推定する第二位相演算部とを備え、この第二位相演算部で推定した磁極位相を、前記位相演算部で推定した磁極位相に基づいて補正して前記位相
信号を出力することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電動機駆動制御装置。
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