JP2017208989A - モータ制御装置 - Google Patents
モータ制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017208989A JP2017208989A JP2016101759A JP2016101759A JP2017208989A JP 2017208989 A JP2017208989 A JP 2017208989A JP 2016101759 A JP2016101759 A JP 2016101759A JP 2016101759 A JP2016101759 A JP 2016101759A JP 2017208989 A JP2017208989 A JP 2017208989A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- axis current
- diagnostic
- axis
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
[モータ制御システムの構成]
まず、図1を参照して本実施形態に係るモータ制御システム1について説明する。
モータ制御システム1は、三相交流電流で駆動するモータ20を制御するシステムであり、動作モードとして通常モードと故障診断モードとを備える。通常モードでは、例えばベクトル制御によってモータ20を制御して、モータ20が所定の駆動力を出力したり、所定の回転速度で回転したりするように制御する。故障診断モードでは、モータ20が備える電線21が断線しているか否かを検知して、モータ20の故障の診断を行う。
モータ制御装置100は、モータ制御システム1全体を制御し、動作モードに応じてモータ20を制御する。モータ制御装置100は、モータ制御システム1が通常モードのとき、モータ20の各相に流れる電流に基づいてベクトル制御を行って、モータ20の駆動力や回転数を制御する。モータ制御装置100は、ベクトル制御を行うとき、例えば、モータ20の各相に流す相電流に対応するq軸電流及びd軸電流を算出し、このq軸電流及びd軸電流を用いて、モータ20に所定の三相交流電流を流すように制御を行う。
本実施形態では、モータ制御装置100が起動したときに故障診断モードになって故障の診断を行う。故障が検知されないときは、故障診断モードの後に通常モードに移行してモータ20を制御する。
モータ制御装置100は、CPUと記憶手段とを備えるコンピュータである。記憶手段には、例えば、ROM、RAM及びハードディスクドライブ等がある。記憶手段に記憶されたプログラムをCPUが実行することで、モータ制御装置100が備える後述の各機能が実現される。
インバータ11は、モータ制御装置100からの指示に基づいてモータ20に電流を流す。インバータ11は、通常モードのとき、電線21に三相交流電流を流し、故障診断モードのとき、電流値が一定の電流を流す。
電流センサ12は、モータ20が備える電線21に流れる電流の電流値を検知する。電線21は、電線21A、B、Cの3本あるため、電流センサ12は、それぞれに対応するように、電流センサ12A、B、Cの3台があり、それぞれの電線21に流れる電流の電流値を検知する。電流センサ12は検知した電流値をモータ制御装置100に出力する。
モータ角度センサ13は、モータ20が備える回転子の基準位置からの回転角度を検知して、モータ制御装置100に出力する。なお、以下では、モータ20が備える回転子の基準位置からの回転角度をモータ角度とも呼ぶ。
次に、故障診断モードで行われる処理の概要を説明する。
モータ制御装置100は、故障診断モードのときに、電線21A、B、Cに電流値が一定の電流を流す制御を行って、電線21A、B、Cの断線を検知する。この電流値が一定の電流を目標電流と呼ぶ。この目標電流のパターンである電流パターンは複数ある。ここでは、電流パターンに、第1から第3電流パターンの3つがある例について説明する。
第1電流パターンは、電線21A、B、Cの目標電流の大きさが、それぞれ18.5[A]、18.5[A]、37[A]となる電流パターンである。
第2電流パターンは、電線21A、B、Cの目標電流の大きさが、それぞれ18.5[A]、37[A]、18.5[A]となる電流パターンである。
第3電流パターンは、電線21A、B、Cの目標電流の大きさが、それぞれ37[A]、18.5[A]、18.5[A]となる電流パターンである。
まず、第1処理として、モータ制御装置100は、電線21A、B、Cに、第1から第3電流パターンの目標電流を流すと仮定したときの、それぞれの電流パターンに対応するq軸電流及びd軸電流を求める。電流パターンが3種類あることから、q軸電流及びd軸電流は、それぞれ3つ求められる。
そこで、モータ制御装置100は、算出した3つのq軸電流のうち、絶対値が最も小さいq軸電流を診断用q軸電流と決定する。また、診断用q軸電流に対応する電流パターンの電流が流れるようなd軸電流を診断用d軸電流と決定する。
診断用q軸電流は、診断用d軸電流と共に、電線21A、B、Cの目標電流のもとになる値であり、診断用q軸電流、及び、診断用d軸電流から電線21A、B、Cの目標電流を算出できる。
次に、第3処理として、モータ制御装置100は、実際に電線21A、B、Cに流れた電流である実績電流を検知することで、電線21A、B、Cの断線の状態を検知する。
このような第1から第3処理を繰り返して、電線21A、B、Cの断線の検知の精度を上げる。
ただし、第2処理では、診断用q軸電流、及び、診断用q軸電流に対応する電流をモータ20に流す制御を行うため、モータ20が回転することがある。そこで、第1処理では、毎回、極性(正負)が反転するように診断用q軸電流を決定する。これにより、第2処理では、モータ20が回転する場合であっても、毎回モータ20の回転方向が逆転するため、モータ20の回転子の角度はほぼ一定に保たれる。
次に、電流パターンの詳細について説明する。本実施形態において、第1から第3電流パターンは、それぞれ第1種別と第2種別とを持つ。第1種別と第2種別とは、電線21A、B、Cの目標電流の絶対値は同じであるが、極性(正負)が反転している。したがって、上記の第1処理を行うごとに、各電流パターンの第1種別と第2種別とを交互に入れ替えて診断用q軸電流、及び、診断用q軸電流を決定することで、第1処理を行うごとに診断用q軸電流の正負が反転する。
まず、図2Aを参照して、第1電流パターンについて説明する。図2Aは、第1電流パターングラフを示す図である。
第1電流パターンの第1種別は、電線21A、B、Cの目標電流が、それぞれ、18.5[A]、18.5[A]、−37[A]である。第1電流パターンの第2種別は、電線21A、B、Cの目標電流が、それぞれ、−18.5[A]、−18.5[A]、37[A]である。
このように、第1種別と第2種別とは、目標電流の絶対値は等しいが、極性が反転している。この点は、以下に説明する第2、第3電流パターンについても同様である。
すでに知られているように、d軸電流は、電線21A、B、Cの電流から以下の式(1)で導くことができる。また、q軸電流は、電線21A、B、Cの電流から以下の式(2)で導くことができる。式中のIq、Idはそれぞれq軸電流及びd軸電流である。式中のIu、Iv、Iwはそれぞれ電線21A、B、Cの電流であり、それぞれU相、V相、W相の電流にあたる。式中のθは、モータ角度である。
第1電流パターングラフの横軸はモータ角度θである。第1電流パターングラフの縦軸は、d軸電流及びq軸電流の電流値である。
線L11は、目標電流が第1電流パターンの第1種別になるようなd軸電流である。線L12は、目標電流が第1電流パターンの第1種別になるようなq軸電流である。
線L13は、目標電流が第1電流パターンの第2種別になるようなd軸電流である。線L14は、目標電流が第1電流パターンの第2種別になるようなq軸電流である。
第1の方法として、式(1)及び(2)に、第1電流パターンの第1種別又は第2種別の目標電流となる電流Iu、Iv、Iwを代入し、さらに、式(1)及び(2)に、モータ角度θを代入する。これにより、目標電流が第1電流パターンの第1種別又は第2種別になるようなq軸電流Iq及びd軸電流Idを算出できる。
目標電流が第2電流パターン又は第3電流パターンの第1種別又は第2種別になるようなq軸電流及びd軸電流の求め方も、第1電流パターンの場合と同様である。
第2電流パターンの第1種別は、電線21A、B、Cの目標電流が、それぞれ、18.5[A]、−37[A]、18.5[A]である。第2電流パターンの第2種別は、電線21A、B、Cの目標電流が、それぞれ、−18.5[A]、37[A]、−18.5[A]である。
上記の式(1)、(2)を使って、目標電流が第2電流パターンの第1種別、第2種別になるようなq軸電流及びd軸電流を示したのが図2Bの第2電流パターングラフである。第2電流パターングラフでは、図2Aの第1電流パターングラフと同様に、q軸電流及びd軸電流はモータ角度θに依存している。第2電流パターングラフの縦軸及び横軸は第1電流パターングラフと同様である。
線L21は、目標電流が第2電流パターンの第1種別になるようなd軸電流である。線L22は、目標電流が第2電流パターンの第1種別になるようなq軸電流である。
線L23は、目標電流が第2電流パターンの第2種別になるようなd軸電流である。線L24は、目標電流が第2電流パターンの第2種別になるようなq軸電流である。
第3電流パターンの第1種別は、電線21A、B、Cの目標電流が、それぞれ、−37[A]、18.5[A]、18.5[A]である。第3電流パターンの第2種別は、電線21A、B、Cの目標電流が、それぞれ、37[A]、−18.5[A]、−18.5[A]である。
上記の式(1)、(2)を使って、目標電流が第3電流パターンの第1種別、第2種別になるようなq軸電流及びd軸電流を示したのが図2Cの第3電流パターングラフである。第3電流パターングラフでは、図2Aの第1電流パターングラフと同様に、q軸電流及びd軸電流はモータ角度θに依存している。第3電流パターングラフの縦軸及び横軸は第1電流パターングラフと同様である。
線L31は、目標電流が第3電流パターンの第1種別になるようなd軸電流である。線L32は、目標電流が第3電流パターンの第1種別になるようなq軸電流である。
線L33は、目標電流が第3電流パターンの第2種別になるようなd軸電流である。線L34は、目標電流が第3電流パターンの第2種別になるようなq軸電流である。
第1の条件は、目標電流は、電線21に流れる電流の誤差や電流にノイズが発生しても確実に電線21の断線が検知できる電流値であること、である。電流の誤差の第1の例は、出力制御の誤差であり、電線21に流すようにモータ制御装置100が制御した電流と、電線21が断線していないときに実際に流れる電流との差である。また、電流の誤差の第2の例は、電流センサ12の誤差であり、電流センサ12が検知する電流と実際に流れる電流との差である。
第2の条件は、目標電流は、モータ20やモータ制御装置100の回路等の構成上、実現可能なものであること、である。本実施形態では、モータ20は三相交流電流で駆動するものであり、モータ制御装置100はこのモータ20の駆動を制御する装置である。したがって、電線21A、B、Cの電流の合計値が0になるように目標電流を定める必要がある。
第3の条件は、目標電流は、第1の条件及び第2の条件を満たす範囲で、絶対値をなるべく小さくすること、である。これにより、モータ20のトルクを抑えることができる。
このような考え方で、第1から第3電流パターンの目標電流が定められる。
次に、図1を参照して、モータ制御装置100が備える機能の構成について説明する。
モータ制御装置100は、故障診断部110と、dq軸電流計算部120と、相電流計算部130と、角度検知部140と、電流検知部150とを備える。
故障診断部110は、故障診断モードのときのモータ制御システム1の動作を制御して、モータ20の故障の診断を行う。故障診断部110は、電流制御部111と、故障検知部115とを備える。
電流制御部111は、故障診断モードのときにモータ20に流す電流を制御する。電流制御部111は、q軸電流決定部112と、d軸電流決定部113と、出力電流制御部114とを備える。
d軸電流決定部113は、診断用q軸電流に対応する電流パターンの目標電流が流れるようなd軸電流を、既に説明した診断用d軸電流と決定する。
出力電流制御部114は、診断用q軸電流及び診断用d軸電流に基づいて、電線21に電流を出力する制御を行う。出力電流制御部114は、診断用q軸電流及び診断用d軸電流に基づいて、q軸電流及びd軸電流を定めて、dq軸電流計算部120に出力することで、インバータ11は、q軸電流及びd軸電流から導かれる電流を電線21A、B、Cに出力する制御を行う。このように、出力電流制御部114が、dq軸電流計算部120及びインバータ11を介して、電線21A、B、Cに出力するように制御している電流を出力電流と呼ぶ。後に説明するように、定常期間では出力電流は目標電流と一致するが、過渡期間では出力電流は目標電流に近づくように変動する。
故障検知部115は、電流検知部150から取得した電線21の実績電流に基づいて、電線21の故障として電線21の断線を検知することで、モータ20の故障を検知する。
電流検知部150は、電流センサ12A、B、Cの出力をモータ制御装置100で扱える形式に変換して、変換した電線21A、B、Cに流れる電流を故障検知部115及び相電流計算部130に出力する。こうして、モータ制御装置100内で実績電流が検知される。
次に、故障診断モードのときに行われる処理の詳細について説明する。故障診断モードの処理には、電流制御処理と故障診断処理とがある。電流制御処理と故障診断処理とは、例えば所定の時間ごとや所定の処理ごとに交互に実行される。
まず、図3を参照して電流制御処理について説明する。図3は、電流制御処理のフローチャートである。
ステップS100において、電流制御部111は、モータ制御システム1の動作モードが故障診断モードであるか否かを判定する。電流制御部111は、例えばモータ制御装置100が備える記憶手段の所定のフラグを参照することで、モータ制御システム1の動作モードを判別できる。電流制御部111は、動作モードが故障診断モードのとき処理をステップS101に進め、動作モードが故障診断モードではないとき再度ステップS100を実行する。
ステップS102において、電流制御部111は、q軸電流決定部112が前回、第1種別の目標電流が電線21に流れるような診断用q軸電流を決定したか否かを判定する。電流制御部111は、q軸電流決定部112が前回、第1種別の目標電流が電線21に流れるような診断用q軸電流を決定したとき、処理をステップS106に進める。q軸電流決定部112が前回、第2種別の目標電流が電線21に流れるような診断用q軸電流を決定したとき、処理をステップS103に進める。
ステップS104において、q軸電流決定部112は、第2電流パターンの第1種別の目標電流が流れるようなq軸電流Iqf2を算出する。また、d軸電流決定部は、第2電流パターンの第1種別の目標電流が流れるようなd軸電流Idf2を算出する。
ステップS105において、q軸電流決定部112は、第3電流パターンの第1種別の目標電流が流れるようなq軸電流Iqf3を算出する。また、d軸電流決定部は、第3電流パターンの第1種別の目標電流が流れるようなd軸電流Idf3を算出する。
なお、ステップS103からS105の処理は、順序を変えて実行してもよい。
ステップS107において、q軸電流決定部112は、第2電流パターンの第2種別の目標電流が流れるようなq軸電流Iqf2を算出する。また、d軸電流決定部は、第2電流パターンの第2種別の目標電流が流れるようなd軸電流Idf2を算出する。
ステップS108において、q軸電流決定部112は、第3電流パターンの第2種別の目標電流が流れるようなq軸電流Iqf3を算出する。また、d軸電流決定部は、第3電流パターンの第2種別の目標電流が流れるようなd軸電流Idf3を算出する。
なお、ステップS106からS108の処理は、順序を変えて実行してもよい。
ステップS103からS108の処理では、ステップS101で得られたモータ角度が使われる。
ステップS110において、d軸電流決定部113は、ステップS103からステップS105で算出したd軸電流Idf1からIdf3のうち、診断用q軸電流に対応する電流パターンのd軸電流を診断用d軸電流と決定する。すなわち、診断用q軸電流がq軸電流Iqf1のとき、診断用d軸電流はd軸電流Idf1である。診断用q軸電流がq軸電流Iqf2のとき、診断用d軸電流はd軸電流Idf2である。診断用q軸電流がq軸電流Iqf3のとき、診断用d軸電流はd軸電流Idf3である。
このとき、出力電流制御部114は、出力電流が、所定の過渡期間B[秒]の以内に、所定の変化率で目標電流に徐々に近づくように制御する。そして、過渡期間Bの経過後、所定の定常期間C[秒]の間、出力電流を目標電流に一致させる。
過渡期間Bは、出力電流が、診断用q軸電流に対応する電流パターンの目標電流に近づく期間を含む所定期間である。定常期間Cは、過渡期間の経過後、出力電流が、診断用q軸電流に対応する電流パターンの目標電流に維持される所定期間である。
出力電流制御部114は、過渡期間B[秒]の以内に、診断用q軸電流及び診断用d軸電流に近づくように、所定の変化率で出力q軸電流及び出力d軸電流を変化させて、出力q軸電流及び出力d軸電流をdq軸電流計算部に出力する。そして、過渡期間Bの経過後、定常期間Cの間、診断用q軸電流及び診断用d軸電流に等しい出力d軸電流及び出力d軸電流をdq軸電流計算部に出力する。
これにより、上記のような出力電流の制御が可能になる。
そして、ステップS111の処理の終了後、出力電流制御部114は、処理をステップS100に戻す。
第1電流グラフの横軸は時間であり、縦軸は電線21Aの電流値である。線L41は、電線21Aの目標電流の時間変化を示す。線L42は、電線21Aの出力電流の時間変化を示す。なお、線L43については後述する。
出力電流は、ステップS111での制御により、過渡期間Bの間は、所定の変化率で目標電流に近づくように制御される。また、過渡期間B経過後は、定常期間Cの間、出力電流は目標電流に一致するように制御される。
図5Aに示す診断用電流Iuグラフでは、目標電流が「過渡期間B+定常期間C」の周期で、18.5[A]と−18.5[A]とを繰り返す。
次に、図4を参照して故障診断処理について説明する。図4は、故障診断処理のフローチャートである。
ステップS200において、故障検知部115は、モータ制御装置100の電源がオンになり、モータ制御装置100の起動の指示がされたか否かを判定する。故障検知部115は、モータ制御装置100の電源がオンになったとき処理をステップS201に進め、モータ制御装置100の電源がオンではないとき処理を再度ステップS200の処理を実行する。なお、モータ制御装置100は、電源がオフの場合でも、例えば消費電力が制限された状態で稼働しており、ステップS200の処理が行えるものとする。
ステップS201において、故障検知部115は、故障カウンタを初期化して、0にする。故障カウンタは、電線21A、B、Cごとに設けられるカウンタであり、例えば、モータ制御装置100が備える記憶手段の所定の領域に用意される。
ステップS203において、故障検知部115は、診断用q軸電流及び診断用d軸電流に対応する目標電流を流す制御が、出力電流制御部114で行われているか否かを判定する。すなわち、故障検知部115は、図5Aに示す過渡期間Bが経過して、定常期間Cになったか否かを判定する。故障検知部115は、出力電流制御部114に問い合わせる等により、この判定を行う。故障検知部115は、診断用q軸電流及び診断用d軸電流に対応する目標電流を流す制御が行われているとき処理をステップS204に進め、行われていないとき処理をステップS213に進める。
ステップS205において、故障検知部115は、ステップS204での検知結果から、電線21Aが故障カウント状態であったか否かを判定する。故障カウント状態とは、ステップS204で検知した電線21に流れる実績電流の絶対値が所定の故障判定電流値以下の状態が、所定の判定期間D[秒]以上継続した状態のことである。判定期間Dは、定常期間C以下の期間である。故障判定電流値、及び、判定期間Dは、例えば、モータ制御装置100の記憶手段に予め記憶されているものとする。
故障検知部115は、電線21Aが故障カウント状態であったとき処理をステップS206に進め、電線21Aが故障カウント状態ではなかったとき処理をステップS207に進める。
ステップS206において、故障検知部115は、電線21Aの故障カウンタをインクリメントする。
ステップS208において、故障検知部115は、電線21Bの故障カウンタをインクリメントする。
ステップS210において、故障検知部115は、電線21Cの故障カウンタをインクリメントする。
なお、故障カウンタが故障閾値以上になったとき、故障検知部115は、故障閾値以上になった故障カウンタに対応する電線21に断線が発生したもの判定する。
通知先の例として、モータ制御システム1をサブシステムとして利用している装置又はシステムの制御部、モータ制御システム1の監視装置、及び、モータ制御システム1を利用するユーザが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
通知方法の例として、通知先が装置やシステムのときは、有線又は無線での信号による通知が挙げられる。通知先がユーザのときは、モータ制御システム1が備える不図示の出力装置に所定の出力を行うことが例として挙げられる。
通知内容は、モータ20に断線が発生したことのみでもよく、断線が発生したと判定した電線21が、電線21A、B、Cのいずれであるかを含むものでもよい。
ステップS214において、故障検知部115は、モータ20は断線しておらず、故障が発生していないと判定し、その旨を通知する。この通知先及び通知手段は、ステップS212での故障発生の通知と同様である。なお、故障検知部115はステップS214の処理を行わず、処理をステップS215に進めてもよい。
ステップS215において、故障検知部115は、故障診断モードを解除する。このとき、故障が発生していないと判定したときは、モータ制御システム1の動作モードを通常モードにして、モータ20の制御を開始する。故障が発生したと判定したときは、モータ制御システム1の動作モードをメンテナンスモード等にして、モータ20の制御を行わない。
図5Aの線L43は、電線21Aに流れて電流センサ12Aで検知された実績電流の時間変化を表す。線L43から分かるように、実績電流の大きさは定常期間Cのときに常に故障判定電流値より大きい。よって、電線21AがステップS205で故障カウント状態と判定されることはない。したがって、図5Aに示す状態が診断期間Yの間継続すると、電線21Aの故障カウンタはインクリメントされず0のまま維持され、電線21Aが断線していると判定されることはない。
第2電流グラフの横軸は時間であり、縦軸は電線21Aの電流値である。線L41、及び、線L42は、図5Aの第1電流グラフと同様である。
線L51は、電線21Aの実績電流の時間変化を表すものであり、図5Aとは異なる例を表す。線L51から分かるように、実績電流の大きさは、定常期間Cのとき、故障判定電流値以下の状態が、判定期間D[秒]以上継続している。よって、電線21Aは故障カウント状態になっている。したがって、定常期間Cが経過するごとにステップS206で電線21Aの故障カウンタがインクリメントされていく。この状態を図5Bの下段に示す。
このように図5Bの上段に示す状態が継続して、電線21Aの故障カウンタが故障閾値以上になると、図4のステップS211で電線21Aに断線が発生していると判定される。
以上説明したように、q軸電流決定部112は、電線21A、B、Cに第1から第3電流パターンの目標電流が流れるような複数のq軸電流を求める。そして、求めた複数のq軸電流の絶対値のうち最も小さい値を絶対値とし、所定のタイミングで極性が反転する診断用q軸電流を決定する。
出力電流制御部114は、診断用q軸電流、及び、診断用d軸電流に基づいて、電線21に出力電流を出力する制御を行う。
故障検知部115は、電線21の実績電流に基づいて、電線21の断線を検知する。
また、診断用q軸電流は所定のタイミングで極性が反転する。よって、電線21の断線を検知する際にモータ20が回転するときでも、所定のタイミングごとにモータ20の回転方向が反転する。したがって、モータ20の断線を検知する際のモータ20の回転を抑制できる。このため、モータの断線を検知する際にモータが回転してユーザが違和感を覚えることを抑制できる。
また、モータ制御装置100は、電線21の断線を検知するための専用回路を必要としない。したがって、モータ制御装置100は、この専用回路に必要な容量(体積)の増加を抑えることができる。
また、故障検知部115は、モータ制御装置100が起動したときに、電線21の断線の検知を開始する。よって、電線21が断線しているときは、モータ制御装置100が通常モードでモータ20を制御する前に、この断線を検知できるため、安定したモータ20の運用を実現できる。
また、出力電流制御部114は、過渡期間、及び、定常期間の出力電流を制御する。そして、過渡期間では、出力電流が、診断用q軸電流に対応する電流パターンの目標電流に所定の変化率で近づくように制御される。よって、電線21の出力電流が大きく変動してモータ20のトルクが変動することを抑制できる。したがって、モータ20による振動や音を抑制できる。
また、故障検知部115は、診断用q軸電流の極性が反転するごとに、電線21が故障カウント状態か否かを判定し、電線21ごとに故障カウント状態が故障閾値以上発生したか否かを判定する。そして、故障検知部115は、故障カウント状態が故障閾値以上発生した電線21について断線していると判定する。したがって、断線の検知の精度が向上する。
次に、本実施形態のモータ制御システム1について説明する。なお、第1実施形態と同様の点については同じ符号を用いて説明を省略し、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
ステップS300において、電流制御部111は、モータ制御システム1の動作モードが故障診断モードであるか否かを判定する。判定方法は、図3のステップS100と同様である。電流制御部111は、動作モードが故障診断モードのとき処理をステップS301に進め、動作モードが故障診断モードではないとき再度ステップS300を実行する。
ステップS301において、角度検知部140は、モータ角度センサ13の出力に基づくモータ角度を電流制御部111に出力する。
ステップS303において、q軸電流決定部112は、第2電流パターンの目標電流が流れるようなq軸電流Iqf2を算出する。また、d軸電流決定部は、第2電流パターンの目標電流が流れるようなd軸電流Idf2を算出する。
ステップS304において、q軸電流決定部112は、第3電流パターンの目標電流が流れるようなq軸電流Iqf3を算出する。また、d軸電流決定部は、第3電流パターンの目標電流が流れるようなd軸電流Idf3を算出する。
ステップS306において、d軸電流決定部113は、ステップS302からステップS304で算出したd軸電流Idf1からIdf3のうち、仮の診断用q軸電流に対応する電流パターンのd軸電流を仮の診断用d軸電流と決定する。すなわち、仮の診断用q軸電流がq軸電流Iqf1のとき、仮の診断用d軸電流はd軸電流Idf1である。また、仮の診断用q軸電流がq軸電流Iqf2のとき、仮の診断用d軸電流はd軸電流Idf2である。また、仮の診断用q軸電流がq軸電流Iqf3のとき、仮の診断用d軸電流はd軸電流Idf3である。
ステップS309において、d軸電流決定部113は、仮の診断用q軸電流から、診断用q軸電流に対応する診断用d軸電流を決定する。具体的には、ステップS308で、仮の診断用q軸電流の極性を反転させずに診断用q軸電流としたときは、仮の診断用d軸電流を、極性を反転させずにそのまま診断用d軸電流と決定する。また、ステップS308で、仮の診断用q軸電流の極性を反転させて診断用q軸電流としたときは、仮の診断用d軸電流の極性を反転させて、診断用d軸電流と決定する。
ステップS311において、d軸電流決定部113は、仮の診断用q軸電流から、診断用q軸電流に対応する診断用d軸電流を決定する。具体的には、ステップS310で、仮の診断用q軸電流の極性を反転させずに診断用q軸電流としたときは、仮の診断用d軸電流を、極性を反転させずにそのまま診断用d軸電流と決定する。また、ステップS310で、仮の診断用q軸電流の極性を反転させて診断用q軸電流としたときは、仮の診断用d軸電流の極性を反転させて、診断用d軸電流と決定する。
すなわち、診断用q軸電流及び診断用d軸電流から算出される電線21の目標電流は、「過渡期間B+定常期間C」の周期で正負が逆転する。これは、図6のステップS308又はS310で決定される診断用q軸電流は、ステップS308又はS310での決定ごとに正負が反転するためである。
また、出力電流は、ステップS312での制御により、過渡期間Bの間は、所定の変化率で目標電流に近づくように制御される。また、過渡期間B経過後は、定常期間Cの間、出力電流は目標電流に一致するように制御される。
なお、本実施形態でも、図4に示す第1実施形態の故障診断処理と同じ故障診断処理が行われ、電線21の断線が検知される。
よって、第1から第3電流パターンのそれぞれごとに第1実施形態のような第1種別と第2種別とを持つ必要がなく、処理を簡略化できる。
なお、本実施形態のモータ制御システム1は、第1実施形態のモータ制御システム1と同様の効果を持つ。
しかし、出力電流制御部114は、ステップS312の後、処理をステップS307に戻してもよい。すなわち、初回の診断用d軸電流の決定のときにq軸電流、d軸電流の算出、及び、仮の診断用q軸電流及び仮の診断用d軸電流の決定を行う。2回目以降の診断用d軸電流の決定のときは、この仮の診断用d軸電流を用いるようにしてもよい。
これにより、モータ制御装置100の計算量が減少し、負荷を低減できる。また、このような処理を行っても、モータ角度が大きく変わることはないため、定常期間において診断用q軸電流、及び、診断用d軸電流に誤差が生じて出力電流が目標電流に一致しない、というおそれは小さい。
上記の実施形態では、図4の故障診断処理で説明したように、ステップS211においていずれかの故障カウンタが故障閾値になったとき、故障発生の通知が行われて、故障診断処理が終了する。すなわち、電線21の1つに断線が検知されたときに故障診断処理が終了する。
しかし、故障検知部115は、故障診断処理の電線21A、B、Cの故障カウント状態を判定して判定結果に応じて故障カウンタをインクリメントする処理を、診断期間Yの間わたって行うようにしてもよい。この場合、故障検知部115は、診断期間Yの経過後にそれぞれの電線21A、B、Cの故障カウンタが故障閾値以上であるか否かを判定する。
これにより、故障診断処理では、電線21の複数に断線が発生していた場合でも、断線している電線21を全て検知できる。
これにより、故障診断処理では、電線21の複数に断線が発生していた場合でも、断線している電線21を全て検知できる。また、診断期間Yの経過までに全ての故障カウンタが故障閾値以上になったときは、診断期間Yの経過の経過前に、この故障カウンタをインクリメントする処理を終了するため、故障診断処理の処理時間を短縮できる。
モータ制御システム1を備える電気自動二輪車を考える。この電気自動二輪車のセンタースタンドを立てて、後輪を浮かせた状態でモータ制御システム1のモータ制御装置100の電源をオンにしたとする。このとき、モータ制御システム1は故障診断モードになり、上記の故障診断処理、及び、電流制御処理が開始する。しかし、上記のようにモータ20の回転が抑制されるため、浮かせている後輪の回転が抑制される。したがって、モータ20を回転させる制御を行っていない状態で後輪が回転してユーザが違和感を持つ、というおそれを低減できる。
Claims (6)
- 三相交流電流で駆動するモータであって前記三相交流電流が流れる3本の電線を備える前記モータを制御するモータ制御装置であって、
3本の前記電線に流す電流である目標電流の複数の電流パターンごとにq軸電流を決定し、決定した複数のq軸電流の絶対値のうち最も小さい値を絶対値とし極性が所定のタイミングで反転する診断用q軸電流を決定するq軸電流決定手段と、
前記診断用q軸電流、及び、前記診断用q軸電流に対応するd軸電流である診断用d軸電流に基づいて、前記電線に電流を出力する制御を行う出力電流制御手段と、
前記電線に流れた電流である実績電流に基づいて、前記モータの故障を検知する故障検知手段と、を備えることを特徴とするモータ制御装置。 - 前記目標電流の電流値は一定であることを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記故障検知手段は、前記モータ制御装置が起動したときに、前記モータの故障の検知を開始することを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ制御装置。
- 複数の前記電流パターンのそれぞれは、前記目標電流の極性が互いに逆である2つの種別を持ち、
前記q軸電流決定手段は、前記診断用q軸電流を決定するごとに前記電流パターンの前記種別を交互に変えて、複数の前記電流パターンごとに前記電線に前記電流パターンの前記種別の前記目標電流が流れるようなq軸電流を決定し、決定した複数のq軸電流のうちで絶対値が最も小さいq軸電流を前記診断用q軸電流と決定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のモータ制御装置。 - 前記q軸電流決定手段は、複数の前記電流パターンごとにq軸電流を決定し、決定した複数の前記電流パターンごとのq軸電流のうち、絶対値が最も小さいq軸電流を仮の診断用q軸電流とし、前記診断用q軸電流を決定するごとに極性が反転するように、前記仮の診断用q軸電流の極性を定めて前記診断用q軸電流と決定し、
前記仮の診断用q軸電流に対応するd軸電流を仮の診断用d軸電流としたとき、前記診断用d軸電流は、前記q軸電流決定手段が前記仮の診断用q軸電流の極性を反転させて前記診断用q軸電流を決定した場合、極性を反転させた前記仮の診断用d軸電流であり、前記q軸電流決定手段が前記仮の診断用q軸電流の極性を維持して前記診断用q軸電流を決定した場合、極性を維持した前記仮の診断用d軸電流であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のモータ制御装置。 - 前記出力電流制御手段は、前記電線に出力する電流の制御として、過渡期間の電流の制御を行い、
前記過渡期間は、前記出力電流が、前記診断用q軸電流に対応する前記電流パターンの前記目標電流に所定の変化率で近づく期間を含む期間であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のモータ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016101759A JP6610427B2 (ja) | 2016-05-20 | 2016-05-20 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016101759A JP6610427B2 (ja) | 2016-05-20 | 2016-05-20 | モータ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017208989A true JP2017208989A (ja) | 2017-11-24 |
JP6610427B2 JP6610427B2 (ja) | 2019-11-27 |
Family
ID=60415120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016101759A Active JP6610427B2 (ja) | 2016-05-20 | 2016-05-20 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6610427B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108757418A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-06 | 中车株洲电力机车有限公司 | 活塞式空压机故障预警方法、活塞式空压机及轨道列车 |
JP2019080686A (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-30 | 株式会社大一商会 | 遊技機 |
JP2021129364A (ja) * | 2020-02-12 | 2021-09-02 | オークマ株式会社 | モータ制御装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06273496A (ja) * | 1993-03-17 | 1994-09-30 | Hitachi Ltd | 電動機定数測定方法及びその装置 |
JP2011051695A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Toshiba Elevator Co Ltd | エレベータの制御装置 |
WO2012063541A1 (ja) * | 2010-11-09 | 2012-05-18 | 日本精工株式会社 | 電源状態診断方法及び装置 |
JP2014085286A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Denso Corp | 断線検出装置 |
JP2014121144A (ja) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Thk Co Ltd | モータ制御装置、及び欠相検出方法 |
-
2016
- 2016-05-20 JP JP2016101759A patent/JP6610427B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06273496A (ja) * | 1993-03-17 | 1994-09-30 | Hitachi Ltd | 電動機定数測定方法及びその装置 |
JP2011051695A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Toshiba Elevator Co Ltd | エレベータの制御装置 |
WO2012063541A1 (ja) * | 2010-11-09 | 2012-05-18 | 日本精工株式会社 | 電源状態診断方法及び装置 |
JP2014085286A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Denso Corp | 断線検出装置 |
JP2014121144A (ja) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Thk Co Ltd | モータ制御装置、及び欠相検出方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019080686A (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-30 | 株式会社大一商会 | 遊技機 |
CN108757418A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-06 | 中车株洲电力机车有限公司 | 活塞式空压机故障预警方法、活塞式空压机及轨道列车 |
JP2021129364A (ja) * | 2020-02-12 | 2021-09-02 | オークマ株式会社 | モータ制御装置 |
US11728711B2 (en) | 2020-02-12 | 2023-08-15 | Okuma Corporation | Motor control device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6610427B2 (ja) | 2019-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10097129B2 (en) | Drive controller and drive control method for electric motor | |
CN108702115B (zh) | 电动机控制装置和电动机控制方法 | |
JP4754378B2 (ja) | 電動機の制御装置 | |
JP4455248B2 (ja) | 誘導電動機のベクトル制御装置 | |
EP2995531B1 (en) | Electric power steering control device and steering control method | |
JP2009183063A (ja) | モータ制御装置およびそれを用いた車両用操舵装置 | |
JP2010011709A (ja) | モータ制御装置およびそれを備えた車両用操舵装置 | |
JP2007259551A (ja) | 電動機の制御装置 | |
JP5267848B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP6610427B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP4522273B2 (ja) | モータ制御装置及びこれを有するモータ駆動システム | |
JPWO2011142032A1 (ja) | ブラシレスモータの駆動装置 | |
US9520824B2 (en) | Inverter apparatus | |
JP4110865B2 (ja) | 永久磁石型電動機の制御システム | |
JP2010029031A (ja) | モータ制御装置 | |
US11843342B2 (en) | Motor drive control device and motor drive control method | |
JP6394885B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP4703204B2 (ja) | 同期機駆動制御装置 | |
JP2018023182A (ja) | 永久磁石同期モータの定数同定装置及び定数同定方法 | |
JP2013172634A (ja) | モータ駆動装置 | |
JP5862499B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP2005171843A (ja) | ファン制御装置 | |
JP2021044938A (ja) | モータ制御装置およびその制御方法 | |
JP6123182B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP5533928B2 (ja) | 交流電動機の制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181130 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191001 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190927 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191014 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6610427 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |