JP2017046399A - 電動機の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御装置10は、回転子の磁極位置に基づいて電動機5の駆動を制御する。制御装置10は、電動機5に電力を供給するインバータ回路4の動作を制御するマイコン11と、電動機5に生じる電流を検出する電流センサ8とを備える。マイコン11は、磁極位置を推定するための基本高周波電圧を電動機5に印加することにより電動機5に生じる基本高周波電流を検出するとともに、基本高周波電流の検出値に基づいて磁極位置のd軸方向に対応する第1〜第4電気角を選定する。また、制御装置10は、第1〜第4電気角の位置に特定高周波電圧をそれぞれ印加した際に電動機5に生じる第1〜第4特定高周波電流を検出する。制御装置10は、第1〜第4特定高周波電流の検出値の比較により磁極位置の正のd軸方向を推定する。
【選択図】図1
Description
Vd1=Va×sin(ω・t+π/2)
=Va×sin(θev+π/2) (f1)
Vq1=Va×sin(ω・t)
=Va×sin(θev) (f2)
|Ihb|=Id2+Iq2 (f3)
θev11=θev10+180° (f4)
θev21=θev20+180° (f5)
・図3のステップS11で用いられる基本高周波電圧Vhbは、d軸電圧Vd1及びq軸電圧Vq1で表されるものに限らず、適宜変更可能である。例えば、基本高周波電圧Vhbは、例えば固定座標系であるαβ座標系上のα軸電圧Vα及びβ軸電圧Vβで表されるものであってもよい。α軸電圧Vα及びβ軸電圧Vβは以下の式f6及び式f7でそれぞれ表すことができる。
Vα=V×sin(θev+π/2) (f6)
Vβ=V×sin(θev) (f7)
|Ihb|=√(Id2+Iq2) (f8)
8:電流センサ
10:ECU(制御装置)
11:マイコン(制御部)
Claims (12)
- 回転子の磁極位置に基づいて電動機(5)の駆動を制御する電動機の制御装置(10)であって、
前記電動機に電力を供給する駆動回路の動作を制御する制御部(11)と、
前記電動機に生じる電流を検出する電流センサ(8)と、を備え、
前記制御部は、
前記磁極位置を推定するための基本高周波電圧を前記駆動回路を介して前記電動機に印加することにより前記電動機に生じる基本高周波電流を前記電流センサを介して検出するとともに、前記基本高周波電流の検出値に基づいて前記磁極位置のd軸方向に対応する第1電気角と第2電気角とを選定し、
前記駆動回路を介して前記第1電気角の位置に特定高周波電圧を印加した際に前記電動機に生じる第1特定高周波電流と、前記駆動回路を介して前記第2電気角の位置に前記特定高周波電圧を印加した際に前記電動機に生じる第2特定高周波電流とを前記電流センサを介して検出し、
前記第1特定高周波電流の検出値と前記第2特定高周波電流の検出値との比較により前記磁極位置の正のd軸方向を推定することを特徴とする電動機の制御装置。 - 請求項1に記載の電動機の制御装置において、
前記制御部は、
前記駆動回路を介して前記基本高周波電圧を前記電動機に印加することにより前記電動機に生じる前記基本高周波電流を前記電流センサを介して所定の電気角毎に検出し、
前記電気角毎の基本高周波電流の検出値に基づいて前記基本高周波電流の大きさを前記所定の電気角毎に演算し、
前記基本高周波電流の大きさが極大値となる電気角を前記第1電気角として用いるとともに、
前記第1電気角から180°ずれた電気角を前記第2電気角として用いることを特徴とする電動機の制御装置。 - 請求項1に記載の電動機の制御装置において、
前記制御部は、
前記駆動回路を介して前記基本高周波電圧を前記電動機に印加することにより前記電動機に生じる前記基本高周波電流を前記電流センサを介して所定の電気角毎に複数周期検出し、
複数周期検出した前記電気角毎の基本高周波電流の検出値に基づいて前記基本高周波電流の大きさの平均値を前記所定の電気角毎に演算し、
前記基本高周波電流の大きさの平均値が極大値となる電気角を前記第1電気角として用いるとともに、
前記第1電気角から180°ずれた電気角を前記第2電気角として用いることを特徴とする電動機の制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の電動機の制御装置において、
前記制御部は、
前記基本高周波電流の検出値に基づいて前記磁極位置のd軸方向に対応する第3電気角及び第4電気角を更に推定し、
前記駆動回路を介して前記第3電気角の位置に前記特定高周波電圧を印加した際に前記電動機に生じる第3特定高周波電流と、前記駆動回路を介して前記第4電気角の位置に前記特定高周波電圧を印加した際に前記電動機に生じる第4特定高周波電流とを前記電流センサを介して検出し、
前記第1特定高周波電流の検出値と、前記第2特定高周波電流の検出値と、前記第3特定高周波電流の検出値と、前記第4特定高周波電流の検出値との比較により前記磁極位置の正のd軸方向を推定することを特徴とする電動機の制御装置。 - 請求項4に記載の電動機の制御装置において、
前記制御部は、
前記駆動回路を介して前記基本高周波電圧を前記電動機に印加することにより前記電動機に生じる前記基本高周波電流を前記電流センサを介して所定の電気角毎に検出し、
前記電気角毎の基本高周波電流の検出値に基づいて前記基本高周波電流の大きさを前記所定の電気角毎に演算し、
前記基本高周波電流の大きさが極大値となる2つの電気角を前記第1電気角及び前記第3電気角として用い、
前記第1電気角から180°ずれた電気角を前記第2電気角として用いるとともに、
前記第3電気角から180°ずれた電気角を前記第4電気角として用いることを特徴とする電動機の制御装置。 - 請求項4に記載の電動機の制御装置において、
前記制御部は、
前記駆動回路を介して前記基本高周波電圧を前記電動機に印加することにより前記電動機に生じる前記基本高周波電流を前記電流センサを介して所定の電気角毎に複数周期検出し、
複数周期検出した前記電気角毎の基本高周波電流の検出値に基づいて前記基本高周波電流の大きさの平均値を前記所定の電気角毎に演算し、
前記基本高周波電流の大きさの平均値が極大値となる2つの電気角を前記第1電気角及び前記第3電気角として用い、
前記第1電気角から180°ずれた電気角を前記第2電気角として用いるとともに、
前記第3電気角から180°ずれた電気角を前記第4電気角として用いることを特徴とする電動機の制御装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の電動機の制御装置において、
前記基本高周波電圧の周波数は、前記電動機を駆動させるために用いられる駆動電圧の周波数よりも高い周波数であることを特徴とする電動機の制御装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の電動機の制御装置において、
前記制御部は、
前記磁極位置のd軸方向の推定を複数回行うとともに、
この複数回の推定結果に基づいて前記磁極位置のd軸方向を推定することを特徴とする電動機の制御装置。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の電動機の制御装置において、
前記制御部は、
前記磁極位置の正のd軸方向の推定を複数回行うとともに、
この複数回の推定結果に基づいて前記磁極位置の正のd軸方向を推定することを特徴とする電動機の制御装置。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の電動機の制御装置において、
前記基本高周波電圧は、時間に対して正弦波状に変化することを特徴とする電動機の制御装置。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の電動機の制御装置において、
前記特定高周波電圧は、時間に対して方形波状に変化することを特徴とする電動機の制御装置。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の電動機の制御装置において、
前記電動機は、車載用電動圧縮機の動力源として用いられていることを特徴とする電動機の制御装置。
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