JP2016123142A - Lock detection device - Google Patents

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Tatsushi Yasumoto
竜志 安本
稔 鬼頭
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稔 鬼頭
小林 直人
Naoto Kobayashi
直人 小林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lock detection device capable of improving accuracy of lock detection.SOLUTION: An inverter control unit allows an armature to generate a first magnetic field for stopping a field magnet on a first rotational position against the armature by controlling an inverter. A position detection unit detects a first rotation detection position to be a rotational position of an electric motor in a generation state of the first magnetic field. A lock detection unit, when a difference between the first rotation detection position and the first rotational position is larger than a predetermined value, detects generation of lock in the electric motor.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ロック検出装置に関し、特に、電動機に生じるロックを検出する装置に関する。   The present invention relates to a lock detection device, and more particularly to a device for detecting a lock generated in an electric motor.

従来から電動機のロックを検出する技術が提案されている。例えば電動機を駆動する電動機駆動装置を制御してロックを検出する方法が提案されている。より具体的には、電動機の第1回転位置を検出し、その第1回転位置から所定の角度で離れた停止位置で電動機を停止させるように、電動機駆動装置を制御する。その後、電動機の第2回転位置を検出し、電動機が適切に停止位置まで回転しているかどうかを判断することにより、ロックの有無を検出する。   Conventionally, a technique for detecting a lock of an electric motor has been proposed. For example, a method of detecting a lock by controlling an electric motor driving device that drives an electric motor has been proposed. More specifically, the first rotation position of the electric motor is detected, and the electric motor drive device is controlled so that the electric motor is stopped at a stop position separated from the first rotation position by a predetermined angle. Thereafter, the second rotational position of the electric motor is detected, and whether or not the electric motor is properly rotated to the stop position is detected to detect the presence or absence of the lock.

また特許文献1には、電動機を駆動するインバータが記載されている。インバータは電動機へと交流電圧を出力している。特許文献1では、電動機の回転に寄与する基本波成分よりも十分に大きい高調波成分をインバータに出力させ、電動機に流れる電流に基づいて、電動機の回転位置を検出している。   Patent Document 1 describes an inverter that drives an electric motor. The inverter outputs an alternating voltage to the electric motor. In Patent Document 1, a harmonic component sufficiently larger than the fundamental wave component contributing to the rotation of the electric motor is output to the inverter, and the rotational position of the electric motor is detected based on the current flowing through the electric motor.

特開2011−172324号公報JP 2011-172324 A

しかしながら、インバータ1がこの交流電圧を出力していない状態でも、電動機は回転し得る。例えば電動機に外力が働くことにより、電動機が回転することがある。外力を起こさせる具体的な例としては、電動機によって駆動される圧縮機の低圧と高圧との差や、電動機によって駆動されるファンへの風の通過を挙げることができる。   However, the electric motor can rotate even when the inverter 1 does not output this AC voltage. For example, when an external force acts on the motor, the motor may rotate. Specific examples of causing the external force include a difference between a low pressure and a high pressure of a compressor driven by an electric motor, and passage of wind to a fan driven by the electric motor.

このような外力が働いた状態で、例えば第1回転位置を検出すると、低い精度で第1回転位置を検出することになる。これにより、ロックを検出する精度が低下する。   If, for example, the first rotation position is detected in a state where such an external force is applied, the first rotation position is detected with low accuracy. This reduces the accuracy of detecting the lock.

そこで、本願は、ロックを検出する精度を向上できるロック検出装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present application is to provide a lock detection device that can improve the accuracy of detecting a lock.

本発明にかかるロック検出装置の第1の態様は、電機子巻線(221)を有する電機子(21)、および、界磁(22)を有する電動機と、前記電動機を駆動するインバータ(1)とを備える電動機駆動装置において、前記電動機のロックを検出する装置(3)であって、前記インバータ(1)を制御して、前記電機子に対する第1回転位置で前記界磁を停止させるための第1磁界を、前記電機子に発生させるインバータ制御部(31)と、前記第1磁界が発生した状態での前記電動機の回転位置たる第1回転検出位置を検出する位置検出部(32)と、前記第1回転検出位置と前記第1回転位置との差が所定値よりも大きいことを以て、前記電動機にロックが生じたことを検出するロック検出部(33)とを備える。   A first aspect of the lock detection device according to the present invention includes an armature (21) having an armature winding (221), an electric motor having a field (22), and an inverter (1) for driving the electric motor. A device (3) for detecting lock of the motor, for controlling the inverter (1) to stop the field at a first rotational position relative to the armature. An inverter control unit (31) for generating a first magnetic field in the armature; and a position detection unit (32) for detecting a first rotation detection position as a rotation position of the electric motor in a state where the first magnetic field is generated; And a lock detector (33) for detecting that the electric motor is locked when a difference between the first rotation detection position and the first rotation position is larger than a predetermined value.

本発明にかかるロック検出装置の第2の態様は、第1の態様にかかるロック検出装置であって、前記第1磁界は、前記電動機(2)を回転させない高調波成分を含み、前記インバータ制御部(31)は前記インバータ(1)が出力する電圧及び電流のいずれか一方を制御して前記電機子に前記第1磁界を発生させ、前記位置検出部(32)は、前記インバータ(1)が出力する前記電圧及び前記電流の他方を検出し、前記他方のベクトルが描く楕円状の軌跡の傾きに基づいて、前記第1回転位置を検出する。   A second aspect of the lock detection device according to the present invention is the lock detection device according to the first aspect, wherein the first magnetic field includes a harmonic component that does not rotate the electric motor (2), and the inverter control The unit (31) controls either the voltage or current output from the inverter (1) to generate the first magnetic field in the armature, and the position detection unit (32) includes the inverter (1). The other one of the voltage and the current output from is detected, and the first rotational position is detected based on the inclination of an elliptical locus drawn by the other vector.

本発明にかかるロック検出装置の第3の態様は、第1または請求項第2の態様にかかるロック検出装置であって、前記インバータ制御部(31)は、前記インバータ(1)を制御して、前記第1回転位置との差が前記所定値の2倍よりも大きい第2回転位置へ、前記界磁を位置させるための第2磁界を、前記電機子(22)に発生させ、前記位置検出部(32)は、前記第2磁界を発生させた状態での前記電動機の回転位置たる第2回転検出位置を検出し、前記第1回転検出位置と前記第1回転位置との差、および、前記第2回転検出位置と前記第2回転位置との差のいずれもが前記所定値よりも小さいときに、前記電動機にロックが生じていないことを検出すると判定する。   A third aspect of the lock detection device according to the present invention is the lock detection device according to the first or second aspect, wherein the inverter control unit (31) controls the inverter (1). Generating a second magnetic field in the armature (22) for locating the field to a second rotational position where a difference from the first rotational position is greater than twice the predetermined value. A detecting unit (32) detects a second rotation detection position which is a rotation position of the electric motor in a state where the second magnetic field is generated, and a difference between the first rotation detection position and the first rotation position; When the difference between the second rotation detection position and the second rotation position is smaller than the predetermined value, it is determined that it is detected that the electric motor is not locked.

本発明にかかるロック検出装置の第1の態様によれば、高い精度でロックを検出できる。   According to the first aspect of the lock detection device of the present invention, a lock can be detected with high accuracy.

本発明にかかるロック検出装置の第2の態様によれば、第1磁界を印加した状態の第1回転位置の検出を実現できる。   According to the second aspect of the lock detection device of the present invention, it is possible to detect the first rotational position in a state where the first magnetic field is applied.

本発明にかかるロック検出装置の第3の態様によれば、ロックでないことを検出できる。   According to the third aspect of the lock detection device of the present invention, it is possible to detect that the lock is not locked.

ロック検出装置の一例を概略的に示す図である。It is a figure which shows an example of a lock | rock detection apparatus roughly. インバータの構成の一例を概略的に示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of an inverter roughly. ロック検出装置の動作の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of operation | movement of a lock | rock detection apparatus. 電流ベクトルを概略的に示す図である。It is a figure which shows an electric current vector roughly. 電流ベクトルを概略的に示す図である。It is a figure which shows an electric current vector roughly. 電流の一例を概略的に示す図である。It is a figure which shows an example of an electric current schematically. 電流ベクトルを概略的に示す図である。It is a figure which shows an electric current vector roughly. 電流ベクトルを概略的に示す図である。It is a figure which shows an electric current vector roughly. 電流ベクトルを概略的に示す図である。It is a figure which shows an electric current vector roughly.

図1は電動機2のロックを検出するロック検出装置3の一例を概略的に示している。図1の例示では、電動機2と、この電動機2へと交流電圧を出力するインバータ1とを有する電動機駆動装置も示されている。インバータ1には直流電圧が入力されており、このインバータ1は、入力された直流電圧を交流電圧に変換して電動機2へと出力する。   FIG. 1 schematically shows an example of a lock detection device 3 that detects the lock of the electric motor 2. In the illustration of FIG. 1, an electric motor drive device including an electric motor 2 and an inverter 1 that outputs an AC voltage to the electric motor 2 is also shown. A DC voltage is input to the inverter 1, and the inverter 1 converts the input DC voltage into an AC voltage and outputs the AC voltage to the electric motor 2.

図2はインバータ1の内部構成の一例を概略的に示す図である。例えばインバータ1は三相のインバータであって、三相交流電圧を出力端Pu,Pv,Pwから出力する。これらの出力端Pu,Pv,Pwは電動機2に接続される。インバータ1は例えばスイッチング素子Sup,Sunと,Svp,Svn,Swp,SwnとダイオードDup,Dun,Dvp,Dvn,Dwp,Dwnとを備えている。なお各構成を示す符号に含まれる「u」、「v」、「w」は、その構成がそれぞれU相、V相、W相に属していることを示している。例えばスイッチング素子Sup,SupとダイオードDup,Dunと出力端PuはU相に属している。   FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the internal configuration of the inverter 1. For example, the inverter 1 is a three-phase inverter, and outputs a three-phase AC voltage from the output terminals Pu, Pv, and Pw. These output terminals Pu, Pv, Pw are connected to the electric motor 2. The inverter 1 includes, for example, switching elements Sup and Sun, Svp, Svn, Swp, and Swn and diodes Dup, Dun, Dvp, Dvn, Dwp, and Dwn. Note that “u”, “v”, and “w” included in the reference numerals indicating the respective configurations indicate that the configurations belong to the U phase, the V phase, and the W phase, respectively. For example, the switching elements Sup, Sup, the diodes Dup, Dun, and the output terminal Pu belong to the U phase.

スイッチング素子Sxp,Sxn(xはu,v,rを代表する、以下、同様)は、直流電圧が印加される直流線LH,LLの間において、互いに直列に接続されている。スイッチング素子Sxpは直流線LHと出力端Pxとの間に接続され、その導通/非導通によって直流線LHから出力端Pxへ向かって電流が流れることの許否を制御する。スイッチング素子Sxnは直流線LLと出力端Pxとの間に接続され、その導通/非導通によってから出力端Pxから直流線LLへ向かって電流が流れることの許否を制御する。ダイオードDxp,Dxnはそれぞれスイッチング素子Sxp,Sxnに並列に接続されており、これらの順方向はいずれも直流線LLから直流線LHに向かう方向である。   The switching elements Sxp, Sxn (x represents u, v, r, hereinafter the same) are connected in series between the DC lines LH, LL to which a DC voltage is applied. The switching element Sxp is connected between the DC line LH and the output terminal Px, and controls whether or not a current flows from the DC line LH toward the output terminal Px by conduction / non-conduction. The switching element Sxn is connected between the DC line LL and the output terminal Px, and controls whether or not a current flows from the output terminal Px to the DC line LL due to conduction / non-conduction. The diodes Dxp and Dxn are connected in parallel to the switching elements Sxp and Sxn, respectively, and their forward directions are directions from the DC line LL to the DC line LH.

スイッチング素子Sxp,Sxnが適切に制御されることにより、インバータ1は直流電圧を交流電圧に変換して出力することができる。   By appropriately controlling the switching elements Sxp and Sxn, the inverter 1 can convert a DC voltage into an AC voltage and output it.

図1を参照して、電動機2は例えば磁石埋込型の電動機であり、界磁21と電機子22とを有している。界磁21は、例えばコア(図示省略)と、当該コアに埋設される永久磁石(図示省略)を有している。永久磁石は、電機子巻線221へと鎖交する界磁磁束を供給する。電機子22は例えばU相、V相およびW相の電機子巻線221を有しており、これらは、それぞれ対応するインバータ1の出力端Pu,Pu,Pwに接続される。インバータ1からの三相交流電圧が三相の電機子巻線221に印加されることにより、電機子22は当該三相交流電圧に応じた回転磁界を界磁21へと印加する。界磁21は当該回転磁界に応じて電機子22に対して回転する。   Referring to FIG. 1, the electric motor 2 is, for example, a magnet-embedded electric motor, and includes a field 21 and an armature 22. The field magnet 21 has, for example, a core (not shown) and a permanent magnet (not shown) embedded in the core. The permanent magnet supplies field magnetic flux interlinking to the armature winding 221. The armature 22 has, for example, U-phase, V-phase, and W-phase armature windings 221 that are connected to the output terminals Pu, Pu, and Pw of the corresponding inverter 1, respectively. When the three-phase AC voltage from the inverter 1 is applied to the three-phase armature winding 221, the armature 22 applies a rotating magnetic field corresponding to the three-phase AC voltage to the field magnet 21. The field 21 rotates with respect to the armature 22 according to the rotating magnetic field.

ロック検出装置3は、例えばインバータ制御部31と、位置検出部32と、ロック検出部33とを備えている。   The lock detection device 3 includes, for example, an inverter control unit 31, a position detection unit 32, and a lock detection unit 33.

またここでは、ロック検出装置3はマイクロコンピュータと記憶装置を含んで構成される。マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップ(換言すれば手順)を実行する。上記記憶装置は、例えばROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、書き換え可能な不揮発性メモリ(EPROM(Erasable Programmable ROM)等)、ハードディスク装置などの各種記憶装置の1つ又は複数で構成可能である。当該記憶装置は、各種の情報やデータ等を格納し、またマイクロコンピュータが実行するプログラムを格納し、また、プログラムを実行するための作業領域を提供する。なお、マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップに対応する各種手段として機能するとも把握でき、あるいは、各処理ステップに対応する各種機能を実現するとも把握できる。また、ロック検出装置3はこれに限らず、ロック検出装置3によって実行される各種手順、あるいは実現される各種手段又は各種機能の一部又は全部をハードウェアで実現しても構わない。   Here, the lock detection device 3 includes a microcomputer and a storage device. The microcomputer executes each processing step (in other words, a procedure) described in the program. The storage device is composed of one or more of various storage devices such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a rewritable nonvolatile memory (EPROM (Erasable Programmable ROM), etc.), and a hard disk device, for example. Is possible. The storage device stores various information, data, and the like, stores a program executed by the microcomputer, and provides a work area for executing the program. It can be understood that the microcomputer functions as various means corresponding to each processing step described in the program, or can realize that various functions corresponding to each processing step are realized. Further, the lock detection device 3 is not limited to this, and various procedures executed by the lock detection device 3 or various means or various functions implemented may be realized by hardware.

図3はロック検出装置3の動作の一例を示すフローチャートである。この一連の動作は、インバータ1が電動機2を駆動していない状態、即ち、電動機2を回転させるための交流電圧を出力していない状態で、開始される。ただし、既述のように、インバータ1がこの交流電圧を出力していない状態でも、例えば電動機2に外力が発生することにより、電動機2が回転することがある。   FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the lock detection device 3. This series of operations is started in a state where the inverter 1 is not driving the electric motor 2, that is, in a state where an AC voltage for rotating the electric motor 2 is not output. However, as described above, even when the inverter 1 does not output this AC voltage, the electric motor 2 may rotate due to, for example, an external force generated in the electric motor 2.

ステップS1において、インバータ制御部31は、インバータ1を制御して、界磁21を所定の第1回転位置で停止させるための第1停止磁界を、電機子22に発生させる。この第1停止磁界は、時間の経過に依らず実質的に一方向を向く磁界である。第1停止磁界は界磁21に印加される。電動機2にロックが生じていなければ、第1停止磁界の印加によって、界磁21の磁極中心が第1回転位置に略一致するまで界磁21が回転し、その状態で停止する。一方で、電動機2にロックが生じていれば、第1停止磁界の印加にもかかわらず、界磁21は回転しない。あるいは、第1停止磁界が印加される前の界磁21の位置が、偶然に第1回転位置と一致している場合にも、界磁21は回転しない。   In step S <b> 1, the inverter control unit 31 controls the inverter 1 to cause the armature 22 to generate a first stop magnetic field for stopping the field magnet 21 at a predetermined first rotation position. The first stop magnetic field is a magnetic field that is substantially directed in one direction regardless of the passage of time. The first stop magnetic field is applied to the field magnet 21. If the electric motor 2 is not locked, application of the first stop magnetic field causes the field 21 to rotate until the magnetic pole center of the field 21 substantially coincides with the first rotation position, and stops in that state. On the other hand, if the electric motor 2 is locked, the field 21 does not rotate despite the application of the first stop magnetic field. Alternatively, even when the position of the field 21 before the first stop magnetic field is applied coincides with the first rotation position, the field 21 does not rotate.

このような第1停止磁界を発生させる制御は公知であるものの、その一例について概説する。まず各相のスイッチング素子Sxp,Sxnは相互に排他的に導通するように制御される。これは、直流線LH,LLが短絡することを回避するためである。スイッチング素子Sxpが導通/非導通することをそれぞれ「1」「0」で示し、各相を並べて表すと、例えば(000)(001)(010)(011)(100)(101)(110)(111)の8つのスイッチングパターンを採用することができる。   Such control for generating the first stop magnetic field is known, but an example thereof will be outlined. First, the switching elements Sxp and Sxn of each phase are controlled so as to conduct exclusively. This is to prevent the DC lines LH and LL from being short-circuited. When the switching element Sxp is turned on / off by “1” and “0”, and the phases are arranged side by side, for example, (000) (001) (010) (011) (100) (101) (110) Eight switching patterns (111) can be employed.

以下では、(000)および(111)で表されるスイッチングパターンを零スイッチングパターンと呼ぶ。この零スイッチングパターンでは、出力端Pu,Pv,Pwが互いに短絡するので、インバータ1は電圧を出力することができない。よって第1停止磁界を印加させる制御においては、零スイッチングパターンを採用する必要はない。   Hereinafter, the switching patterns represented by (000) and (111) are referred to as zero switching patterns. In this zero switching pattern, the output terminals Pu, Pv, and Pw are short-circuited with each other, so that the inverter 1 cannot output a voltage. Therefore, it is not necessary to employ the zero switching pattern in the control for applying the first stop magnetic field.

一例として、スイッチングパターン(110)を一つ採用する場合を説明する。つまり、スイッチング素子Sup,Svpを導通させ、スイッチング素子Swnを導通させる。これにより、このスイッチングパターン(110)に対応する電流経路で、U相、V相、W相の電機子巻線221にそれぞれ電流Iu,Iv,Iwが流れる。より具体的には、出力端Pu,PvからそれぞれU相,V相の電機子巻線221へと電流Iu,Ivが流れ、これらが合流して、W相の電機子巻線221を介して出力端Pwへと電流Iwが流れる。   As an example, a case where one switching pattern (110) is employed will be described. That is, the switching elements Sup and Svp are made conductive and the switching element Swn is made conductive. As a result, currents Iu, Iv, and Iw flow through the U-phase, V-phase, and W-phase armature windings 221 through current paths corresponding to the switching pattern (110), respectively. More specifically, currents Iu and Iv flow from the output ends Pu and Pv to the U-phase and V-phase armature windings 221, respectively, and they are joined together via the W-phase armature winding 221. A current Iw flows to the output terminal Pw.

かかる電流Iu,Iv,Iwによって、各相の電機子巻線221には磁界が生じる。そして、これらの磁界を合成した磁界(以下、電機子磁界とも呼ぶ)が、電機子22の全体に発生することとなる。各電機子巻線221に生じる磁界は、スイッチングパターンに対応した電流Iu,Iv,Iwによって発生するので、電機子22の電機子磁界の向きは、スイッチングパターンに依存することになる。   A magnetic field is generated in the armature winding 221 of each phase by the currents Iu, Iv, and Iw. A magnetic field obtained by combining these magnetic fields (hereinafter also referred to as an armature magnetic field) is generated in the entire armature 22. Since the magnetic field generated in each armature winding 221 is generated by currents Iu, Iv, and Iw corresponding to the switching pattern, the direction of the armature magnetic field of the armature 22 depends on the switching pattern.

なお、ここでいう電機子磁界は、第1停止磁界および回転磁界を含む概念である。第1停止磁界は、この電機子磁界の方向が実質的に一方向を維持する磁界を意味し、上記回転磁界は、この電機子磁界が実質的に時間の経過と共に回転する磁界を意味する。   Here, the armature magnetic field is a concept including the first stop magnetic field and the rotating magnetic field. The first stop magnetic field means a magnetic field in which the direction of the armature magnetic field is substantially maintained in one direction, and the rotating magnetic field means a magnetic field in which the armature magnetic field is substantially rotated over time.

例えば、このスイッチングパターン(110)を一つ採用し続ければ、そのスイッチングパターン(110)によって決まる方向の電機子磁界(第1停止磁界)が発生し続けることになる。電動機2にロックが生じておらず、かつ、第1停止磁界が印加される前の界磁21の磁極中心と第1回転位置とが偶然に一致する場合を除き、この第1停止磁界の印加により、界磁21の磁極中心が第1回転位置と略一致するまで、界磁21が回転する。   For example, if one of the switching patterns (110) is continuously adopted, an armature magnetic field (first stop magnetic field) in a direction determined by the switching pattern (110) is continuously generated. Unless the motor 2 is locked and the magnetic pole center of the field 21 before the first stop magnetic field is applied coincides with the first rotation position, the first stop magnetic field is applied. Thus, the field 21 rotates until the magnetic pole center of the field 21 substantially coincides with the first rotation position.

上述の例では、スイッチングパターンの一つを採用し続けたが、必ずしもこれに限らない。例えば所定周期において、複数のスイッチングパターンを所定の時比率でそれぞれ採用してもよい。つまり、所定周期における電機子磁界の時間平均で示される磁界の方向を一方向に維持するのである。例えばスイッチングパターン(100),(110)をそれぞれ0.5の時比率で採用する場合、スイッチングパターン(100),(110)に対応する電機子磁界の方向を二等分する方向に、平均的な電機子磁界を発生させることができ、その平均的な電機子磁界が第1停止磁界として機能する。   In the above-described example, one of the switching patterns is continuously adopted, but the present invention is not necessarily limited thereto. For example, a plurality of switching patterns may be employed at a predetermined time ratio in a predetermined cycle. That is, the direction of the magnetic field indicated by the time average of the armature magnetic field in a predetermined cycle is maintained in one direction. For example, when the switching patterns (100) and (110) are employed at a time ratio of 0.5, respectively, the direction of the armature magnetic field corresponding to the switching patterns (100) and (110) is bisected. An armature magnetic field can be generated, and the average armature magnetic field functions as the first stop magnetic field.

したがって、スイッチングパターンおよびその時比率を適宜に調整することで、任意の第1回転位置で界磁21を停止させるための第1停止磁界を発生させることができる。   Therefore, the first stop magnetic field for stopping the field magnet 21 at an arbitrary first rotational position can be generated by appropriately adjusting the switching pattern and the duty ratio thereof.

図4は、電流ベクトルIを示す図である。電流ベクトルIはインバータ1が出力する電流Iu,Iv,Iwのベクトルの合成であり、その方向は電機子磁界を示すベクトルの方向と一致する。   FIG. 4 is a diagram showing the current vector I. The current vector I is a combination of vectors of the currents Iu, Iv, and Iw output from the inverter 1, and the direction thereof coincides with the direction of the vector indicating the armature magnetic field.

図4の例示では、α−β座標系とd−q座標系とも示されている。α−β座標系は固定子(例えば電機子22)に固定された座標系である。α軸は例えばU相の電流Iuによって発生するU相の磁束と同相に設定され、β軸はα軸に対して位相が90度進む。d−q座標系は回転子(例えば界磁21)に固定された座標系である。d軸は界磁21の界磁磁束と同相に設定され、q軸はd軸に対して90度位相が進む。電動機2が回転することによって、d−q座標系は界磁21と同期して回転することとなる。本実施の形態ではd軸の回転位置を電動機2の回転位置として把握する。なおd軸は磁極中心を通るので、磁極中心を用いた上記説明は以下の説明と矛盾しない。   In the illustration of FIG. 4, an α-β coordinate system and a dq coordinate system are also shown. The α-β coordinate system is a coordinate system fixed to a stator (for example, armature 22). For example, the α axis is set in phase with the U phase magnetic flux generated by the U phase current Iu, and the β axis is advanced by 90 degrees in phase with respect to the α axis. The dq coordinate system is a coordinate system fixed to the rotor (for example, the field 21). The d-axis is set in phase with the field magnetic flux of the field 21, and the q-axis advances 90 degrees with respect to the d-axis. As the electric motor 2 rotates, the dq coordinate system rotates in synchronization with the field 21. In the present embodiment, the rotational position of the d axis is grasped as the rotational position of the electric motor 2. Since the d axis passes through the magnetic pole center, the above description using the magnetic pole center is consistent with the following description.

図4の電流ベクトルIの方向は第1停止磁界を示すベクトルの方向と一致する。界磁21に第1停止磁界が印加されることにより、電動機2にロックが生じておらず、かつ、第1停止磁界が印加される前の界磁21の磁極中心と第1回転位置とが偶然に一致する場合を除き、界磁21は第1停止磁界の方向に沿うように回転し、図5に示すように、d軸は第1停止磁界(電流ベクトルIの方向)の方向に沿うように回転する。つまり、この第1停止磁界の方向によって決定される第1回転位置で、界磁21が停止する。なお、実際には、電動機2の負荷トルク等によって、d軸と第1停止磁界の方向との間にはずれが生じ得る。   The direction of the current vector I in FIG. 4 coincides with the direction of the vector indicating the first stop magnetic field. When the first stop magnetic field is applied to the field 21, the electric motor 2 is not locked, and the magnetic pole center of the field 21 and the first rotational position before the first stop magnetic field are applied are Except in the case of coincidence, the field 21 rotates along the direction of the first stop magnetic field, and the d-axis follows the direction of the first stop magnetic field (the direction of the current vector I) as shown in FIG. Rotate like so. That is, the field 21 stops at the first rotational position determined by the direction of the first stop magnetic field. Actually, a deviation may occur between the d-axis and the direction of the first stop magnetic field due to the load torque of the electric motor 2 or the like.

他方、電動機2にロックが生じていれば、或いは、第1停止磁界が印加される前の界磁21の磁極中心と第1回転位置とが偶然に一致していれば、界磁21は回転しないので、d軸は例えば図4の状態を維持する。   On the other hand, if the electric motor 2 is locked, or if the magnetic pole center of the field 21 before the first stop magnetic field is applied coincides with the first rotation position, the field 21 rotates. For this reason, the d-axis maintains the state of FIG. 4, for example.

インバータ制御部31は、第1停止磁界を発生させる制御を開始したことを位置検出部32へと通知する(図1参照)。   The inverter control unit 31 notifies the position detection unit 32 that control for generating the first stop magnetic field has started (see FIG. 1).

図3を参照して、ステップS2にて、当該通知を受けた位置検出部32は、第1停止磁界を発生させた状態で、電動機2の回転位置たる第1回転検出位置を検出する。なおこの検出は、第1停止磁界を発生させる制御の開始から、所定時間が経過したときに行われる。この所定時間は、ロックが生じていない界磁21が第1回転位置まで回転するのに十分な時間である。   Referring to FIG. 3, in step S <b> 2, the position detection unit 32 that has received the notification detects the first rotation detection position that is the rotation position of the electric motor 2 while the first stop magnetic field is generated. This detection is performed when a predetermined time has elapsed from the start of the control for generating the first stop magnetic field. This predetermined time is a time sufficient for the field 21 that is not locked to rotate to the first rotation position.

第1停止磁界を発生させた状態では、たとえ電動機2に外力が生じても、界磁21はほぼ回転せずに実質的に停止を維持する。よってステップS2によれば、電動機2を停止させた状態で検出を行うことができ、ひいては、第1回転検出位置の検出精度を向上することができる。つまり、外力の発生によって電動機2が回転すれば、その第1回転検出位置の検出精度が低下するものの、本実施の形態では、かかる事態の発生を回避あるいは抑制しているのである。   In the state where the first stop magnetic field is generated, even if an external force is generated in the electric motor 2, the field magnet 21 is not substantially rotated and is substantially stopped. Therefore, according to step S2, the detection can be performed with the electric motor 2 stopped, and as a result, the detection accuracy of the first rotation detection position can be improved. That is, if the electric motor 2 rotates due to the generation of an external force, the detection accuracy of the first rotation detection position decreases, but in the present embodiment, the occurrence of such a situation is avoided or suppressed.

なお回転位置の検出方法は任意であるものの、その一例について説明する。ここでは、第1停止磁界に、回転位置検出用の高調波成分の磁界(以下、検出磁界とも呼ぶ)を重畳させる。この検出磁界は、回転磁界と同様に回転するものの、その回転速度は電動機2を回転させない程度に速い。言い換えると、この検出磁界の基となる電機子巻線221の磁界の大きさは、例えば三相の正弦波を呈しており、その周波数は、電動機2を回転させない程度に高い。   Note that although the rotational position detection method is arbitrary, an example thereof will be described. Here, a magnetic field of a harmonic component for detecting the rotational position (hereinafter also referred to as a detection magnetic field) is superimposed on the first stop magnetic field. The detection magnetic field rotates in the same manner as the rotating magnetic field, but the rotation speed is fast enough not to rotate the electric motor 2. In other words, the magnitude of the magnetic field of the armature winding 221 that is the basis of this detection magnetic field exhibits, for example, a three-phase sine wave, and its frequency is high enough not to rotate the electric motor 2.

検出磁界は回転するので、時間平均(例えばその1回転における平均)を考慮すれば、実質的な方向を有さない。よって、検出磁界を第1停止磁界に重畳させた場合にも、電機子22が発生する磁界の平均的な方向は、第1停止磁界の方向に略一致する。つまり、検出磁界は第1停止磁界の方向に実質的な影響を与えない。よって、かかる磁界が界磁21に印加された場合にも、ロックが生じていない界磁21は第1回転位置での停止を維持することになる。   Since the detection magnetic field rotates, there is no substantial direction in consideration of the time average (for example, the average in one rotation). Therefore, even when the detection magnetic field is superimposed on the first stop magnetic field, the average direction of the magnetic field generated by the armature 22 substantially matches the direction of the first stop magnetic field. That is, the detected magnetic field does not substantially affect the direction of the first stop magnetic field. Therefore, even when such a magnetic field is applied to the field magnet 21, the field magnet 21 that is not locked maintains the stop at the first rotational position.

この磁界(第1停止磁界と検出磁界とを含む磁界)を発生させるには、次で説明する電圧をインバータ1に出力させればよい。例えば検出磁界に対応した三相の交流電圧成分を、第1停止磁界に対応した三相の電圧成分へと重畳させた電圧を、インバータ1から出力させる。この三相の交流電圧成分は、電動機2を回転させない程度に高い周波数を有していればよい。また、第1停止磁界に対応した三相の電圧成分は、採用するスイッチングパターンに基づいて把握することができ、例えばスイッチングパターンの一つのみを採用する場合には、そのスイッチングパターンに対応する直流成分で表される。   In order to generate this magnetic field (a magnetic field including the first stop magnetic field and the detection magnetic field), a voltage described below may be output to the inverter 1. For example, the inverter 1 outputs a voltage in which a three-phase AC voltage component corresponding to the detected magnetic field is superimposed on a three-phase voltage component corresponding to the first stop magnetic field. The three-phase AC voltage component only needs to have a frequency high enough not to rotate the electric motor 2. Further, the three-phase voltage components corresponding to the first stop magnetic field can be grasped based on the switching pattern to be employed. For example, when only one of the switching patterns is employed, the direct current corresponding to the switching pattern is employed. Represented by ingredients.

かかる制御を行うべく、例えばインバータ1が出力する三相の交流電圧についての電圧指令値を導入する。この電圧指令値は、上記交流電圧成分と上記電圧成分とを重畳した電圧である。インバータ制御部31は、この電圧指令値に基づいてスイッチング素子Sxp,Sxnのスイッチング信号Sを生成し、これを出力する。このようなスイッチング信号Sの生成は周知であるものの、例えば電圧指令値と三角波との比較に基づいて行うことができる。   In order to perform such control, for example, a voltage command value for a three-phase AC voltage output from the inverter 1 is introduced. The voltage command value is a voltage obtained by superimposing the AC voltage component and the voltage component. The inverter control unit 31 generates the switching signal S of the switching elements Sxp and Sxn based on the voltage command value and outputs it. Although the generation of the switching signal S is well known, it can be performed based on, for example, a comparison between a voltage command value and a triangular wave.

図6は、一つの出力端Pxに流れる電流Ixの一例を示している。ここではスイッチングパターンの一つのみを採用して、第1停止磁界を発生させることを想定する。よって図6の例示では、電流Ixは、第1停止磁界に対応する電流としての直流成分を含んでいる。また電流Ixは検出磁界に対応する交流成分も含んでいる。   FIG. 6 shows an example of the current Ix flowing through one output terminal Px. Here, it is assumed that only one of the switching patterns is adopted to generate the first stop magnetic field. Therefore, in the illustration of FIG. 6, the current Ix includes a direct current component as a current corresponding to the first stop magnetic field. The current Ix also includes an AC component corresponding to the detected magnetic field.

なお図6の例示では、時点t1よりも前には、電流Ixは実質的に直流成分のみを有している。これは、時点t1よりも前ではステップS1が実行されていることを意味し、時点t1よりも後ではステップS2が実行されていることを示している。しかるにステップS1において、第1停止磁界と検出磁界をと含む磁界を発生させてもよい。これによっても当該磁界に含まれる第1停止磁界によって、ロックが生じていない界磁21を停止させることができるからである。つまり、ステップS1,S2を同時に開始してもよい。   In the illustration of FIG. 6, the current Ix substantially has only a DC component before the time point t1. This means that step S1 is executed before time t1, and that step S2 is executed after time t1. However, in step S1, a magnetic field including the first stop magnetic field and the detection magnetic field may be generated. This is also because the field 21 that is not locked can be stopped by the first stop magnetic field included in the magnetic field. That is, you may start step S1, S2 simultaneously.

図7は、出力端Pu,Pv,Pwに流れる電流の電流ベクトルの軌跡を示している。図7に示すように、当該軌跡は、α−β座標系の原点とは異なる点を中心とした楕円を形成する。以下では、この軌跡について、電流Iu,Iv,Iwの直流成分によるベクトルと電流Iu,Iv,Iwの交流成分によるベクトルとに大別して説明する。まず交流成分のベクトルのみを考慮すると、そのベクトルの軌跡は、周知のように、α−β座標系の原点を中心とした楕円を呈し、その長軸がd軸に平行になる(図8も参照)。一方、直流成分のベクトルI’(図7)は所定の大きさと所定の方向を時間によらず維持するベクトルである。よって、これらのベクトルを合成した電流Iu,Iv,Iwの電流ベクトルの軌跡は、図8の軌跡をベクトルI’で平行移動して表されることになる。よって図7に示す通り、当該軌跡はベクトルI’で示される点を中心とした楕円を呈することになるのである。この場合であっても、楕円の長軸はd軸に平行である。   FIG. 7 shows the locus of the current vector of the current flowing through the output terminals Pu, Pv, Pw. As shown in FIG. 7, the trajectory forms an ellipse centered on a point different from the origin of the α-β coordinate system. In the following, this locus will be described broadly as a vector based on a direct current component of currents Iu, Iv, and Iw and a vector based on an alternating current component of currents Iu, Iv, and Iw. First, considering only the vector of the AC component, the locus of the vector, as is well known, exhibits an ellipse centered on the origin of the α-β coordinate system, and its long axis is parallel to the d axis (also in FIG. 8). reference). On the other hand, the DC component vector I ′ (FIG. 7) is a vector that maintains a predetermined magnitude and a predetermined direction regardless of time. Therefore, the locus of the current vectors of the currents Iu, Iv, and Iw obtained by combining these vectors is expressed by translating the locus in FIG. 8 with the vector I ′. Therefore, as shown in FIG. 7, the trajectory has an ellipse centered on the point indicated by the vector I '. Even in this case, the major axis of the ellipse is parallel to the d-axis.

したがって、位置検出部32は、電流ベクトルの楕円状の軌跡の傾斜に基づいて、回転位置を検出することができる。よって図1の例示では、電動機2を流れる交流電流を検出する電流検出部4が設けられている。検出された交流電流は位置検出部32へと出力される。位置検出部32は、検出された交流電流に基づいて、電流ベクトルを算出し、その電流ベクトルが描く楕円の傾斜(例えば長軸の方向)を算出する。これにより、特許文献1と同様に、界磁21の回転位置を検出することができる。検出した回転位置はロック検出部33へと出力される。   Therefore, the position detection unit 32 can detect the rotational position based on the inclination of the elliptical locus of the current vector. Therefore, in the illustration of FIG. 1, a current detection unit 4 that detects an alternating current flowing through the electric motor 2 is provided. The detected alternating current is output to the position detector 32. The position detector 32 calculates a current vector based on the detected alternating current, and calculates the inclination of the ellipse (for example, the direction of the major axis) drawn by the current vector. Thereby, similarly to Patent Document 1, the rotational position of the field 21 can be detected. The detected rotational position is output to the lock detector 33.

上述の検出方法によれば、第1停止磁界を発生させつつ、電動機2に流れる電流に基づいて回転位置を検出できる。また電流検出部4は、電動機2の通常の制御(回転運転のための制御)にも用いることができる。よって、電動機2の回転位置を検出するための別のセンサを設ける場合に比べて、製造コストを低減できる。   According to the detection method described above, the rotational position can be detected based on the current flowing through the electric motor 2 while generating the first stop magnetic field. The current detector 4 can also be used for normal control of the electric motor 2 (control for rotational operation). Therefore, compared with the case where another sensor for detecting the rotational position of the electric motor 2 is provided, the manufacturing cost can be reduced.

なお図7の例示では、ベクトルI’の方向(第1停止磁界の方向)がd軸(=楕円の長軸の方向)と平行である。一方で図9の例示では、ベクトルI’の方向がd軸の方向と平行ではなく、交差している。つまり図9は、第1停止磁界が印加されているにも拘わらず、電動機2にロックが生じて界磁21が第1回転位置まで回転していない場合を示している。要するに、ロックが生じていると、第1回転検出位置(d軸の方向)が第1回転位置(ベクトルI’の方向)とずれるのである。   In the example of FIG. 7, the direction of the vector I ′ (the direction of the first stop magnetic field) is parallel to the d-axis (= the direction of the long axis of the ellipse). On the other hand, in the example of FIG. 9, the direction of the vector I ′ is not parallel to the direction of the d axis but intersects. That is, FIG. 9 shows a case where the electric motor 2 is locked and the field 21 does not rotate to the first rotation position even though the first stop magnetic field is applied. In short, when the lock occurs, the first rotation detection position (d-axis direction) is shifted from the first rotation position (vector I ′ direction).

そこで、ステップS3において、ロック検出部33は第1回転検出位置と第1回転位置との差が所定の所定値(例えば数度程度以内)よりも大きいか否かを判定する。そして肯定的な判定がなされると、ステップS4において、ロック検出部33は、電動機2にロックが生じていることを検出する。   Therefore, in step S3, the lock detection unit 33 determines whether or not the difference between the first rotation detection position and the first rotation position is greater than a predetermined value (for example, within several degrees). If a positive determination is made, in step S4, the lock detection unit 33 detects that the electric motor 2 is locked.

以上のように、本ロック検出装置3によれば、ステップS3の判定で用いられる第1回転検出位置を、ステップS2において第1停止磁界が印加された状態で、検出する。よって、この第1回転検出位置の検出精度を向上することができ、ステップS3の判定精度を向上することができる。ひいては、より高い精度でロックを検出することができる。   As described above, according to the lock detection device 3, the first rotation detection position used in the determination in step S3 is detected in a state where the first stop magnetic field is applied in step S2. Therefore, the detection accuracy of the first rotation detection position can be improved, and the determination accuracy in step S3 can be improved. As a result, the lock can be detected with higher accuracy.

比較例として、第1停止磁界を印加しない状態で、第1回転検出位置を検出することを考える。この場合、第1停止磁界の消失により、電動機2への外力の発生に伴って界磁21が回転することがある。かかる回転によって、第1回転検出位置と第1回転位置との差が大きくなり、ステップS3の判定において肯定的な判定がなされ得る。この場合、ステップS4においてロックを誤検出することになる。しかるに、本実施の形態では、このような事態を回避あるいはその発生頻度を抑制することができるのである。   As a comparative example, consider detecting the first rotation detection position without applying the first stop magnetic field. In this case, due to the disappearance of the first stop magnetic field, the field 21 may rotate as external force is applied to the electric motor 2. Such rotation increases the difference between the first rotation detection position and the first rotation position, and a positive determination can be made in the determination in step S3. In this case, the lock is erroneously detected in step S4. However, in the present embodiment, such a situation can be avoided or the frequency of occurrence thereof can be suppressed.

また図3の例示では、ステップS3において否定的な判定がなされたときに、ステップS5以降の処理を実行して、ロックの有無を検出する。つまり図3の例示では、第1回転検出位置と第1回転位置との差が所定値よりも小さいからといって、これのみでは、ロックが生じていないとは判断しないのである。なぜなら、たまたま界磁21が第1回転位置で停止した状態でロックが生じている場合には、ロックが生じているにも関わらず、ステップS3において否定的な判定がなされるからである。   In the illustration of FIG. 3, when a negative determination is made in step S3, the processing after step S5 is executed to detect the presence or absence of lock. That is, in the illustration of FIG. 3, just because the difference between the first rotation detection position and the first rotation position is smaller than a predetermined value, it is not determined that the lock has not occurred. This is because if the field 21 is stopped at the first rotation position and the lock occurs, a negative determination is made in step S3 despite the lock being generated.

ステップS3において否定的な判定がなされると、ロック検出部33はその判定結果をインバータ制御部31へと通知する。ステップS5において、当該通知を受けたインバータ制御部31は、インバータ1を制御して、所定の第2回転位置で界磁21を停止させるための第2停止磁界を、電機子22に発生させる。第2回転位置は、第1回転位置との差が上記所定値よりも大きくなるように設定される。例えば当該差として90度を採用することができる。   If a negative determination is made in step S3, the lock detection unit 33 notifies the inverter control unit 31 of the determination result. In step S <b> 5, the inverter control unit 31 that has received the notification controls the inverter 1 to cause the armature 22 to generate a second stop magnetic field for stopping the field 21 at the predetermined second rotation position. The second rotational position is set so that the difference from the first rotational position is greater than the predetermined value. For example, 90 degrees can be adopted as the difference.

第2停止磁界を生じさせる制御は、第1停止磁界を生じさせる制御と同様であるので、繰り返しの説明を避ける。インバータ制御部31は、第2停止磁界を発生させる制御を開始したことを位置検出部32へと通知する。   Since the control for generating the second stop magnetic field is the same as the control for generating the first stop magnetic field, repeated description is avoided. The inverter control unit 31 notifies the position detection unit 32 that control for generating the second stop magnetic field has started.

ステップS6において、当該通知を受けた位置検出部32は、第2停止磁界を生じさせた状態で、電動機2の回転位置たる第2回転検出位置を検出する。なおステップS2と同様に、この検出は、第2停止磁界を発生させる制御の開始から所定時間が経過したときに行われる。第2停止磁界が印加された状態で第2回転検出位置を検出するので、ステップS2と同様に、高い精度で第2回転検出位置を検出することができる。検出された第2回転検出位置はロック検出部33へと出力される。   In step S <b> 6, the position detection unit 32 that has received the notification detects the second rotation detection position that is the rotation position of the electric motor 2 in a state where the second stop magnetic field is generated. As in step S2, this detection is performed when a predetermined time has elapsed since the start of the control for generating the second stop magnetic field. Since the second rotation detection position is detected in a state where the second stop magnetic field is applied, the second rotation detection position can be detected with high accuracy as in step S2. The detected second rotation detection position is output to the lock detection unit 33.

次にステップS7において、ロック検出部33は、第2回転検出位置と第2回転位置との差が所定の所定値よりも大きいか否かを判定する。肯定的な判定がなされた場合には、ステップS8において、ロック検出部33は、電動機2にロックが生じていることを検出する。   Next, in step S7, the lock detector 33 determines whether or not the difference between the second rotation detection position and the second rotation position is greater than a predetermined value. If a positive determination is made, in step S8, the lock detector 33 detects that the electric motor 2 is locked.

ステップS7にて否定的な判定がなされると、ステップS9において、ロック検出部33は、電動機2にロックが生じていないことを検出する。つまり、第1回転検出位置と第1回転位置との差、および、第2回転検出位置と第2回転位置との差のいずれもが所定値よりも小さいときに、電動機2にロックが生じていないことを検出するのである。   If a negative determination is made in step S7, in step S9, the lock detector 33 detects that the electric motor 2 is not locked. That is, the electric motor 2 is locked when both the difference between the first rotation detection position and the first rotation position and the difference between the second rotation detection position and the second rotation position are smaller than a predetermined value. It detects that there is no.

しかも、ステップS7の判定で用いられる第2回転検出位置は、ステップS6にて第2停止磁界が生じた状態で検出される。よって第2回転検出位置の検出精度を向上でき、ステップS7の判定精度を向上できる。ひいてはロックの有無を検出する精度を向上することができる。   In addition, the second rotation detection position used in the determination in step S7 is detected in a state where the second stop magnetic field is generated in step S6. Therefore, the detection accuracy of the second rotation detection position can be improved, and the determination accuracy of step S7 can be improved. As a result, the accuracy of detecting the presence or absence of locking can be improved.

なお上述の具体例では、ステップS2,S6において、インバータ制御部31は、インバータ1が出力する出力電圧を制御し、位置検出部32は、検出された電流に基づいて回転位置を検出した。しかるに、制御対象と検出対象とが逆であってもよい。即ち、インバータ制御部31は、インバータ1が出力する出力電流を制御し、インバータ1の出力電圧を検出する電圧検出部を設けて、位置検出部32が当該電圧に基づいて回転位置を検出してもよい。この場合、出力電流には、回転位置検出用の交流成分と、停止磁界用の成分とを含める。この交流成分の周波数は電動機2を始動できない程度に高い。このとき検出された電圧のベクトルの軌跡は楕円を呈し、その長軸がd軸と対応することになる。   In the above specific example, in steps S2 and S6, the inverter control unit 31 controls the output voltage output from the inverter 1, and the position detection unit 32 detects the rotational position based on the detected current. However, the control target and the detection target may be reversed. That is, the inverter control unit 31 provides a voltage detection unit that controls the output current output from the inverter 1 and detects the output voltage of the inverter 1, and the position detection unit 32 detects the rotational position based on the voltage. Also good. In this case, the output current includes an AC component for detecting the rotational position and a component for a stop magnetic field. The frequency of this alternating current component is high enough that the electric motor 2 cannot be started. The locus of the voltage vector detected at this time has an ellipse, and its long axis corresponds to the d-axis.

また、本発明は、その発明の範囲内において、相互に矛盾しない限り、上記の種々の実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   In the present invention, the above-described various embodiments can be appropriately modified and omitted within the scope of the present invention as long as they do not contradict each other.

1 インバータ
3 ロック検出装置
31 インバータ制御部
32 位置検出部
33 ロック検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inverter 3 Lock detection apparatus 31 Inverter control part 32 Position detection part 33 Lock detection part

Claims (3)

電機子巻線(221)を有する電機子(21)、および、界磁(22)を有する電動機と、前記電動機を駆動するインバータ(1)とを備える電動機駆動装置において、前記電動機のロックを検出する装置(3)であって、
前記インバータ(1)を制御して、前記電機子に対する第1回転位置で前記界磁を停止させるための第1磁界を、前記電機子に発生させるインバータ制御部(31)と、
前記第1磁界が発生した状態での前記電動機の回転位置たる第1回転検出位置を検出する位置検出部(32)と、
前記第1回転検出位置と前記第1回転位置との差が所定値よりも大きいことを以て、前記電動機にロックが生じたことを検出するロック検出部(33)と
を備える、ロック検出装置。
In an electric motor drive device comprising an armature (21) having an armature winding (221), an electric motor having a field (22), and an inverter (1) for driving the electric motor, the lock of the electric motor is detected. A device (3) to perform,
An inverter control unit (31) for controlling the inverter (1) to cause the armature to generate a first magnetic field for stopping the field at a first rotational position with respect to the armature;
A position detection unit (32) for detecting a first rotation detection position which is a rotation position of the electric motor in a state where the first magnetic field is generated;
A lock detection apparatus comprising: a lock detection unit (33) that detects that the electric motor is locked due to a difference between the first rotation detection position and the first rotation position being greater than a predetermined value.
前記第1磁界は、前記電動機(2)を回転させない高調波成分を含み、
前記インバータ制御部(31)は前記インバータ(1)が出力する電圧及び電流のいずれか一方を制御して前記電機子に前記第1磁界を発生させ、
前記位置検出部(32)は、前記インバータ(1)が出力する前記電圧及び前記電流の他方を検出し、前記他方のベクトルが描く楕円状の軌跡の傾きに基づいて、前記第1回転位置を検出する、請求項1に記載のロック検出装置。
The first magnetic field includes a harmonic component that does not rotate the electric motor (2),
The inverter control unit (31) controls either one of the voltage and current output from the inverter (1) to generate the first magnetic field in the armature,
The position detection unit (32) detects the other of the voltage and the current output from the inverter (1), and determines the first rotation position based on the inclination of an elliptical locus drawn by the other vector. The lock detection device according to claim 1, which detects the lock detection device.
前記インバータ制御部(31)は、前記インバータ(1)を制御して、前記第1回転位置との差が前記所定値よりも大きい第2回転位置へ、前記界磁を位置させるための第2磁界を、前記電機子(22)に発生させ、
前記位置検出部(32)は、前記第2磁界を発生させた状態での前記電動機の回転位置たる第2回転検出位置を検出し、
前記第1回転検出位置と前記第1回転位置との差、および、前記第2回転検出位置と前記第2回転位置との差のいずれもが前記所定値よりも小さいときに、前記電動機にロックが生じていないことを検出する、請求項1または請求項2に記載のロック検出装置。
The inverter control unit (31) controls the inverter (1) to secondly position the field to a second rotational position where the difference from the first rotational position is larger than the predetermined value. A magnetic field is generated in the armature (22),
The position detector (32) detects a second rotation detection position which is a rotation position of the electric motor in a state where the second magnetic field is generated;
When the difference between the first rotation detection position and the first rotation position and the difference between the second rotation detection position and the second rotation position are both smaller than the predetermined value, the motor is locked. The lock detection device according to claim 1, wherein the lock detection device detects that no occurrence has occurred.
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