JP2017147806A - 電動機制御装置および電動機制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
そのため、インバータ回路が直流電源から切り離された場合であっても、コンデンサ端子間電圧の上昇および電動機の各相に流れる相電流の上昇を抑制し、インバータ回路や電動機の破壊を防止することができる小型の電動機制御装置を低コストで得ることができる。
以下、この発明の実施の形態1に係る電動機制御装置を図1および図2に基づいて詳細に説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る電動機制御装置が搭載された駆動システムを示すブロック構成図である。図1では、インバータ回路に直流電力を供給するとともに回生電力で充電されるバッテリ等の直流電源、および制御対象の3相同期電動機を含んで図示している。
次に、この発明の実施の形態2に係る電動機制御装置を図3に基づいて詳細に説明する。図3は、この発明の実施の形態2に係る電動機制御装置が搭載された駆動システムを示すブロック構成図である。図3では、インバータ回路に直流電力を供給するとともに回生電力で充電されるバッテリ等の直流電源、および制御対象の3相同期電動機を含んで図示している。
Claims (15)
- 直流電源と交流電動機との間に接続され、前記直流電源の直流電力を交流電力に変換して前記交流電動機を駆動制御する電動機制御装置であって、
交流1相分のアームが上段側スイッチング素子と下段側スイッチング素子との直列回路により構成された電力変換回路と、
前記電力変換回路の直流側の電圧を平滑化するコンデンサと、
前記電力変換回路のスイッチング素子をオンオフ制御するスイッチング制御部と、を備え、
前記スイッチング制御部は、
前記交流電動機からの回生電力を前記直流電源に回生させることが不可である電源側異常状態であるか否かを判定する電源側異常判定部と、
前記電源側異常判定部により電源側異常状態であると判定された場合に、判定された時点における前記交流電動機の電動機動作状態に応じて、前記上段側スイッチング素子のすべてまたは前記下段側スイッチング素子のすべてをオンする3相短絡処理、および前記電力変換回路のすべてのスイッチング素子をオフする6スイッチ開放処理の何れを実行するかを選択する回生異常対応処理選択部と、を有する
電動機制御装置。 - 前記交流電動機の回転速度を検出する回転速度検出部をさらに備え、
前記回生異常対応処理選択部は、少なくとも前記交流電動機の回転速度に基づいて前記3相短絡処理および前記6スイッチ開放処理の何れを実行するかを選択する
請求項1に記載の電動機制御装置。 - 前記交流電動機の相電流を検出する相電流検出部をさらに備え、
前記回生異常対応処理選択部は、少なくとも前記交流電動機の回転速度および相電流に基づいて前記3相短絡処理および前記6スイッチ開放処理の何れを実行するかを選択する
請求項2に記載の電動機制御装置。 - 前記回生異常対応処理選択部は、前記回転速度が3相短絡実行回転速度よりも小さいときは前記6スイッチ開放処理を選択し、前記回転速度が前記3相短絡実行回転速度よりも大きいときは前記3相短絡処理を選択する
請求項2または請求項3に記載の電動機制御装置。 - 前記3相短絡実行回転速度は、前記3相短絡処理実行した場合に増大する前記交流電動機の相電流の最大値が、過電流閾値よりも小さくなる回転速度に設定される
請求項4に記載の電動機制御装置。 - 前記3相短絡実行回転速度は、前記3相短絡処理実行した場合に増大する前記交流電動機の相電流の最大値が、過電流閾値よりも小さくなる回転速度の下限値に設定される
請求項5に記載の電動機制御装置。 - 前記過電流閾値は、前記交流電動機および前記電力変換回路の構成部品の耐電流を超えない電流値に設定される
請求項5または請求項6に記載の電動機制御装置。 - 前記3相短絡実行回転速度は、前記電源側異常判定部により電源側異常状態であると判定された時点における前記交流電動機の相電流の大きさに応じて設定される
請求項4から請求項7までの何れか1項に記載の電動機制御装置。 - 前記3相短絡実行回転速度で前記6スイッチ開放処理を実行した場合に上昇する前記電力変換回路の直流母線電圧の最大値が、過電圧閾値よりも小さくなるように前記コンデンサが選定されている
請求項4から請求項8のいずれか1項に記載の電動機制御装置。 - 前記過電圧閾値は、前記コンデンサおよび前記電力変換回路の構成部品の耐電圧を超えない電圧値に設定される
請求項9に記載の電動機制御装置。 - 前記電源側異常判定部は、前記電力変換回路の直流母線電圧があらかじめ定められた設定値以上となった場合に、電源側異常状態であると判定する
請求項1から請求項10までの何れか1項に記載の電動機制御装置。 - 前記スイッチング制御部は、前記交流電動機が回生状態であるか否かを判定する回生モード判定部をさらに有し、
前記電源側異常判定部は、前記電力変換回路の直流母線電圧があらかじめ定められた設定値以上となり、かつ前記回生モード判定部により回生状態であると判定された場合に、電源側異常状態であると判定する
請求項1から請求項10までの何れか1項に記載の電動機制御装置。 - 前記回生異常対応処理選択部は、前記3相短絡処理実行した場合に増大する前記交流電動機の相電流の最大値が、過電流閾値よりも大きくなるときには6スイッチ開放処理を選択し、それ以外の場合には3相短絡処理を選択する
請求項1から請求項12までの何れか1項に記載の電動機制御装置。 - 前記電力変換回路のスイッチング素子は、ワイドバンドギャップ半導体により形成されている
請求項1から請求項13までの何れか1項に記載の電動機制御装置。 - 直流電源と交流電動機との間に接続され、前記直流電源の直流電力を交流電力に変換して前記交流電動機を駆動制御する電動機制御装置であって、交流1相分のアームが上段側スイッチング素子と下段側スイッチング素子との直列回路により構成された電力変換回路と、前記電力変換回路の直流側の電圧を平滑化するコンデンサと、を備えたものにおいて実行される電動機制御方法であって、
前記交流電動機からの回生電力を前記直流電源に回生させることが不可である電源側異常状態であるか否かを判定する電源側異常判定ステップと、
前記電源側異常判定ステップにより電源側異常状態であると判定された場合に、判定された時点における前記交流電動機の電動機動作状態に応じて、前記上段側スイッチング素子のすべてまたは前記下段側スイッチング素子のすべてをオンする3相短絡処理、および前記電力変換回路のすべてのスイッチング素子をオフする6スイッチ開放処理の何れを実行するかを選択する回生異常対応処理選択ステップと、を有する
電動機制御方法。
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