JP2017055552A - モータ制御装置 - Google Patents
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Description
本発明の他の一態様によるモータ制御装置は、永久磁石を界磁源とするモータを駆動するためのインバータに接続され、入力されたトルク指令値に基づいて前記インバータの出力電圧を制御することで前記モータを制御するものであって、前記トルク指令値に基づいて電流指令値を演算する電流指令生成部と、前記電流指令値に基づいて前記インバータの出力電圧を制御するための電圧指令値を演算する電圧指令生成部と、前記モータの温度上昇により前記モータへの印加電圧が上昇する場合に、前記電流指令値を補正して前記インバータの出力電圧を制限する電圧飽和抑制部と、を備え、前記電圧指令生成部は、前記電流指令値に基づいて非干渉電圧指令値を演算する非干渉制御部と、前記モータの電流値および前記電流指令値に基づいてPI電圧指令値を演算するPI制御部と、を有し、前記非干渉電圧指令値と前記PI電圧指令値とを加算することにより前記電圧指令値を演算する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るモータ制御装置を含むモータ駆動システムの構成を示す図である。図1に示すモータ駆動システムは、電源10と、リレー20と、モータ30と、磁極位置検出回路40と、インバータ50と、平滑コンデンサ60と、電圧検出回路70と、電流センサ80と、モータ温度センサ90と、モータ制御装置100とを備える。
T=Pn{φ・Iq+(Ld-Lq)・Id・Iq} ・・・(1)
Vd=Ra・Id-ω・Lq・Iq ・・・(2)
Vq=Ra・Iq+ω・Ld・Id+ω・φ ・・・(3)
V0=√(Vd2+Vq2)=√{(-ω・Lq・Iq)2+(ω・Ld・Id+ω・φ)2} ・・・(4)
Ra・Id-ω・Lq・Iq=Ra・(Id+Id')-ω・(Lq+Lq’)・(Iq+Iq') ・・・(5)
ω・Lq・Iq=ω・(Lq+Lq')・(Iq+Iq') ・・・(6)
Iq'=-{Lq'/(Lq+Lq')}・Iq ・・・(7)
Ra・Iq+ω・Ld・Id+ω・φ=Ra・(Iq+Iq')+ω・(Ld+Ld')・(Id+Id')+ω・φ ・・・(8)
Id'=-{Ld'/(Ld+Ld')・Id ・・・(9)
次に本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態では、モータ30の温度上昇によりインダクタンスが変化した場合に、モータ30への印加電圧がインバータ50の電圧制限値を超えないように制限しつつ、モータ30の出力トルクの変化を抑制する例について説明する。なお、本実施形態におけるモータ駆動システムの構成は、図1に示した第1の実施形態における構成と同じである。また、電圧飽和抑制部104の構成も、図7に示した第1の実施形態における構成と同じである。そのため、以下の説明では、これらの構成図を参照して本実施形態の説明を行うこととする。
Pn{φ・Iq+(Ld-Lq)・Id・Iq}=Pn{φ・Iq**+(Ld+Ld'-Lq-Lq')・Id**・Iq**} ・・・(10)
Id**={φ・Iq+(Ld-Lq)・Id・Iq-φ・Iq**}/(Ld+Ld'-Lq-Lq')・Iq**} ・・・(11)
(-ω・Lq・Iq)2+(ω・Ld・Id+ω・φ)2={-ω・(Lq+Lq')・Iq**}2+{ω・(Ld+Ld')・Id**+ω・φ}2
・・・(12)
Iq**=√{{Lq2Iq2+Ld2Id2+2Ld・Id・φ-(Ld+Ld')2・Id**2-2(Ld+Ld')・Id**・φ}/(Lq+Lq')2}
・・・(13)
次に本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態では、モータ温度Tmを検出せずに、d軸電流指令補正値Id’およびq軸電流指令補正値Iq’を求める例について説明する。
Claims (7)
- 永久磁石を界磁源とするモータを駆動するためのインバータに接続され、入力されたトルク指令値に基づいて前記インバータの出力電圧を制御することで前記モータを制御するモータ制御装置であって、
前記トルク指令値に基づいて電流指令値を演算する電流指令生成部と、
前記電流指令値に基づいて前記インバータの出力電圧を制御するための電圧指令値を演算する電圧指令生成部と、
前記モータの温度上昇により前記モータへの印加電圧が上昇する場合に、前記電流指令値を補正して前記インバータの出力電圧を制限する電圧飽和抑制部と、を備えるモータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記電圧飽和抑制部は、前記電流指令値に基づいて前記モータのq軸電圧を推定し、前記q軸電圧の推定結果が負である場合に、前記モータの温度上昇により前記モータへの印加電圧が上昇すると判断するモータ制御装置。 - 請求項1または2に記載のモータ制御装置において、
前記電圧飽和抑制部は、前記モータの温度に基づいて前記モータのインダクタンス変化量を演算し、演算した前記モータのインダクタンス変化量に基づいて前記電流指令値を補正するモータ制御装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記電圧飽和抑制部は、前記インバータの出力電圧が所定の出力制限値以下となり、かつ前記モータの出力トルクが前記トルク指令値と一致するように、前記電流指令値を補正するモータ制御装置。 - 永久磁石を界磁源とするモータを駆動するためのインバータに接続され、入力されたトルク指令値に基づいて前記インバータの出力電圧を制御することで前記モータを制御するモータ制御装置であって、
前記トルク指令値に基づいて電流指令値を演算する電流指令生成部と、
前記電流指令値に基づいて前記インバータの出力電圧を制御するための電圧指令値を演算する電圧指令生成部と、
前記モータの温度上昇により前記モータへの印加電圧が上昇する場合に、前記電流指令値を補正して前記インバータの出力電圧を制限する電圧飽和抑制部と、を備え、
前記電圧指令生成部は、前記電流指令値に基づいて非干渉電圧指令値を演算する非干渉制御部と、前記モータの電流値および前記電流指令値に基づいてPI電圧指令値を演算するPI制御部と、を有し、前記非干渉電圧指令値と前記PI電圧指令値とを加算することにより前記電圧指令値を演算するモータ制御装置。 - 請求項5に記載のモータ制御装置において、
前記電圧飽和抑制部は、前記電流指令値に基づいて前記モータのq軸電圧を推定し、前記q軸電圧の推定結果が負である場合に、前記モータの温度上昇により前記モータへの印加電圧が上昇すると判断するモータ制御装置。 - 請求項5または6に記載のモータ制御装置において、
前記電圧飽和抑制部は、前記PI電圧指令値に基づいて前記電流指令値を補正するモータ制御装置。
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