JP2017221001A - Control apparatus for synchronous motor - Google Patents

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洋一郎 中島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control apparatus for a synchronous motor which can be surely started in a sensorless manner by determining an initial phase of a rotor.SOLUTION: A control apparatus comprises: a feedback current detection unit (an U-phase current sensor 3u, a W-phase current sensor 3w, a V-phase current calculation part 19 and a feedback current selection part 24) for detecting a current of any one phase, that is selected by a phase selection signal (s), flowing to a PM motor 1 as a feedback current I; a phase voltage command calculation unit (a phase current deviation calculation part 25 and a phase current PI calculation part 26) for calculating a phase voltage command value Vbased on a phase current command value Iand the feedback current I; a three-phase voltage command value calculation unit for calculating a three-phase voltage command value defining the phase that is selected by the phase selection signal (s), as the phase voltage command value V; and an initial phase selection unit 27 for outputting an initial phase θthat is set in accordance with the phase selection signal.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、同期電動機の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a synchronous motor.

永久磁石形同期電動機(以下、PMモータと称す)は、回転子の磁極位置に対して90度の位相差を持つ電流を流すことで、トルクを発生させて回転制御を行う。このためPMモータの制御には、回転子磁極位置を検出する必要がある。しかし回転子磁極位置を検出するセンサは、設置環境やコストの面で不利となるため、近年では、回転子磁極位置のセンサレス制御方法が提案されている。   A permanent magnet synchronous motor (hereinafter referred to as PM motor) controls rotation by generating torque by passing a current having a phase difference of 90 degrees with respect to the magnetic pole position of the rotor. For this reason, it is necessary to detect the rotor magnetic pole position in order to control the PM motor. However, since a sensor for detecting the rotor magnetic pole position is disadvantageous in terms of installation environment and cost, a sensorless control method for the rotor magnetic pole position has been proposed in recent years.

PMモータが高速回転する場合は、推定演算に必要な逆起電力が大きく回転子位置の推定演算が比較的容易で、実用的な精度によるセンサレス制御方法が確立されている。一方始動時を含む低速でのセンサレス制御は、逆起電力が小さいため、推定精度の誤差が大きくなる。特に始動時には回転子位置の誤差によって起動トルク不足や脱調によりPMモータが始動できないことがあった。   When the PM motor rotates at a high speed, the back electromotive force required for the estimation calculation is large and the rotor position estimation calculation is relatively easy, and a sensorless control method with practical accuracy has been established. On the other hand, in sensorless control at a low speed including at the time of start-up, an error in estimation accuracy increases because the back electromotive force is small. In particular, at the time of starting, the PM motor may not be able to start due to insufficient starting torque or out of step due to an error in the rotor position.

そこで、PMモータのセンサレス始動方法では高調波印加によるインダクタンス変化を利用した方法が提案されている(例えば特許文献1)。また、適当なd軸又はq軸の電流指令値を与えて、始動時に速度0のまま直流電流を流して特定の位置に回転子を引き込む同期引き込み方式が知られている(例えば特許文献2)。   Therefore, a method using an inductance change caused by applying a harmonic has been proposed as a sensorless starting method for a PM motor (for example, Patent Document 1). Further, there is known a synchronous pull-in method in which a suitable d-axis or q-axis current command value is given, a direct current is allowed to flow while starting at zero speed, and the rotor is pulled into a specific position (for example, Patent Document 2). .

特開2016−039774号公報JP, 2006-039774, A 特開2008−245411号公報JP 2008-245411 A

しかしながら、特許文献1では、d軸インダクタンスとq軸インダクタンスの差(突極性)を利用するため、突極形のPMモータ(IPMモータ)でないと適用しづらいといった問題点があった。また、特許文献2では、非突極形PMモータ(SPMモータ)でも起動可能であるが、dq座標上での電流制御が必要になるため、検出電流の回転座標変換で位相推定誤差の影響を受けやすい問題があった。   However, in Patent Document 1, since the difference (saliency) between the d-axis inductance and the q-axis inductance is used, there is a problem that it is difficult to apply unless it is a salient pole type PM motor (IPM motor). Also, in Patent Document 2, it is possible to start with a non-salient PM motor (SPM motor), but current control on the dq coordinate is required, so the effect of phase estimation error is detected by rotational coordinate conversion of the detected current. There was an easy problem.

本発明の目的は、従来技術の上記課題を解決し、モータパラメータや位相推定誤差に影響されずに高い精度で回転子の初期位相を確定して、センサレスで確実に始動させることができる同期電動機の制御装置を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, determine the initial phase of the rotor with high accuracy without being affected by motor parameters and phase estimation errors, and start synchronously without a sensor It is to provide a control device.

本発明の同期電動機の制御装置は、同期電動機を駆動するインバータ回路を3相電圧指令値で制御する同期電動機の制御装置であって、相選択信号で選択された、前記同期電動機に流れるいずれか1相の電流をフィードバック電流として検出するフィードバック電流検出部と、相電流指令値と前記フィードバック電流とに基づいて相電圧指令値を演算する相電圧指令演算部と、前記相選択信号によって選択された相を前記相電圧指令値とする前記3相電圧指令値を演算する3相電圧指令値演算部と、前記相選択信号に応じて設定されている初期位相を出力する初期位相選択部とを具備することを特徴とする。
さらに、本発明の同期電動機の制御装置において、前記フィードバック電流検出部、前記相電圧指令演算部、前記3相電圧指令値演算部及び前記初期位相選択部による始動時相電流制御で、回転子位置を前記初期位相に固定した後、回転子磁極位置のセンサレス制御を実行しても良い。
さらに、本発明の同期電動機の制御装置において、前記3相電圧指令値演算部は、前記相選択信号によって選択されなかった相を、前記相電圧指令値を−1/2した値とする前記3相電圧指令値を演算しても良い。
さらに、本発明の同期電動機の制御装置において、U相巻線に電流を流したときに発生した磁束の向きを基準とすると、前記初期位相選択部は、前記相選択信号によってU相が選択されると前記初期位相として90degを、前記相選択信号によってV相が選択されると前記初期位相として210degを、前記相選択信号によってW相が選択されると前記初期位相として330degをそれぞれ出力しても良い。
The control apparatus for a synchronous motor according to the present invention is a control apparatus for a synchronous motor that controls an inverter circuit that drives the synchronous motor with a three-phase voltage command value, and that is selected by a phase selection signal and flows to the synchronous motor. A feedback current detection unit that detects a current of one phase as a feedback current, a phase voltage command calculation unit that calculates a phase voltage command value based on the phase current command value and the feedback current, and selected by the phase selection signal A three-phase voltage command value calculation unit that calculates the three-phase voltage command value having a phase as the phase voltage command value; and an initial phase selection unit that outputs an initial phase set according to the phase selection signal It is characterized by doing.
Further, in the synchronous motor control device of the present invention, in the starting phase current control by the feedback current detector, the phase voltage command calculator, the three-phase voltage command value calculator, and the initial phase selector, the rotor position After fixing the initial phase to the initial phase, sensorless control of the rotor magnetic pole position may be executed.
Furthermore, in the control apparatus for a synchronous motor according to the present invention, the three-phase voltage command value calculation unit sets the phase not selected by the phase selection signal as a value obtained by −½ the phase voltage command value. The phase voltage command value may be calculated.
Further, in the synchronous motor control device of the present invention, when the direction of the magnetic flux generated when a current is passed through the U-phase winding is used as a reference, the initial phase selection unit selects the U-phase by the phase selection signal. Then, 90 deg is output as the initial phase, 210 deg is output as the initial phase when the V phase is selected by the phase selection signal, and 330 deg is output as the initial phase when the W phase is selected by the phase selection signal. Also good.

本発明によれば、3相のうち1相の電流を制御することで、PMモータの回転子位置を所定の位置に固定することが可能となる。その結果、既知の回転子位置から起動することができるため、回転子位置検出器を設置しなくても確実かつ円滑にPMモータを始動させることができるという効果を奏する。   According to the present invention, the rotor position of the PM motor can be fixed at a predetermined position by controlling the current of one phase among the three phases. As a result, since it can be started from a known rotor position, there is an effect that the PM motor can be started reliably and smoothly without installing a rotor position detector.

本発明に係る同期電動機の制御装置の実施の形態の回路構成を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the circuit structure of embodiment of the control apparatus of the synchronous motor which concerns on this invention. 図1に示す3相電圧指令値選択部の構成を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the three-phase voltage command value selection part shown in FIG. 図2に示す変換テーブルを示す図である。It is a figure which shows the conversion table shown in FIG. 始動時相電流制御においてU相電流を制御した時の回転子引き込み位置を示す図である。It is a figure which shows the rotor drawing-in position when the U-phase current is controlled in the starting phase current control. 始動時相電流制御においてV相電流を制御した時の回転子引き込み位置を示す図である。It is a figure which shows the rotor drawing-in position when controlling the V-phase current in the starting phase current control. 始動時相電流制御においてW相電流を制御した時の回転子引き込み位置を示す図である。It is a figure which shows the rotor drawing-in position when the W phase current is controlled in the starting phase current control.

次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
本実施の形態は、同期電動機として永久磁石形同期電動機(以下、PMモータ1と称す)を駆動制御する制御装置であり、図1を参照すると、インバータ回路2と、U相電流センサ3u,W相電流センサ3wと、制御部10とを備えている。電源は、3相交流+ダイオード整流による直流電源であり、3相交流電源5をダイオードブリッジ回路6により整流し、平滑コンデンサ7によりリップルを除去した直流電圧Vdcがインバータ回路2に供給され、インバータ回路2で可変電圧、可変周波数の3相交流を出力してPMモータ1に印加するように構成されている。
Next, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
The present embodiment is a control device that drives and controls a permanent magnet type synchronous motor (hereinafter referred to as PM motor 1) as a synchronous motor. Referring to FIG. 1, an inverter circuit 2 and U-phase current sensors 3u, W A phase current sensor 3w and a control unit 10 are provided. The power source is a DC power source using three-phase AC + diode rectification, and a DC voltage V dc obtained by rectifying the three-phase AC power source 5 by a diode bridge circuit 6 and removing ripples by a smoothing capacitor 7 is supplied to the inverter circuit 2. The circuit 2 is configured to output a variable voltage and variable frequency three-phase alternating current and apply it to the PM motor 1.

インバータ回路2は、ブリッジ接続されたスイッチ素子Q1〜Q6から構成されている。スイッチ素子Q1〜Q6としては、NPNバイポーラトランジスタや、FET(Field Effect Transistor)を用いることもでき、また、トランジスタの代わりにIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)や、サイリスタを用いることもできる。   The inverter circuit 2 is composed of switch elements Q1 to Q6 that are bridge-connected. As the switch elements Q1 to Q6, an NPN bipolar transistor or an FET (Field Effect Transistor) can be used, and an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or a thyristor can be used instead of the transistor.

U相電流センサ3uは、PMモータ1のU相巻線に流れる電流の電流値を、W相電流センサ3wは、PMモータ1のW相巻線に流れる電流の電流値をそれぞれ検出するモータ電流検出手段である。なお、U相電流センサ3uとW相電流センサ3wとしては、コイルとホール素子とによって構成された電流センサや、シャント抵抗を用いることができる。   The U-phase current sensor 3u detects the current value of the current flowing in the U-phase winding of the PM motor 1, and the W-phase current sensor 3w detects the current value of the current flowing in the W-phase winding of the PM motor 1, respectively. It is a detection means. As the U-phase current sensor 3u and the W-phase current sensor 3w, a current sensor constituted by a coil and a Hall element or a shunt resistor can be used.

制御部10は、速度指令値ω を目標に、ベクトル制御に基づいてU相、V相、W相の3相電圧指令値V 、V 、V を生成し、生成した3相電圧指令値V 、V 、V をインバータ回路2に供給する電圧指令値供給手段である。なお、いかに示す制御部10の各機能は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等で構成されたコンピュータと、ROM、RAM等に格納されたプログラムとによって実現される。 The control unit 10 generates and generates U-phase, V-phase, and W-phase three-phase voltage command values V u * , V v * , and V w * based on vector control with the speed command value ω m * as a target. The voltage command value supply means supplies the three-phase voltage command values V u * , V v * , and V w * to the inverter circuit 2. It should be noted that each function of the control unit 10 described below includes a computer configured by a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like, a program stored in the ROM, the RAM, and the like. It is realized by.

制御部10は、d軸電流偏差演算部11と、d軸電流PI演算部12と、速度偏差演算部13と、速度PI演算部14と、q軸電流偏差演算部15と、q軸電流PI演算部16と、dq軸/2相座標変換部17と、3相電圧指令値選択部18と、V相電流演算部19と、3相/2相座標変換部20と、2相/dq軸座標変換部21と、回転子位置推定部22と、PWMゲート信号生成器23と、フィードバック電流選択部24と、相電流偏差演算部25と、相電流PI演算部26と、初期位相選択部27とを備えている。   The control unit 10 includes a d-axis current deviation calculation unit 11, a d-axis current PI calculation unit 12, a speed deviation calculation unit 13, a speed PI calculation unit 14, a q-axis current deviation calculation unit 15, and a q-axis current PI. Calculation unit 16, dq axis / 2 phase coordinate conversion unit 17, three phase voltage command value selection unit 18, V phase current calculation unit 19, three phase / 2 phase coordinate conversion unit 20, two phase / dq axis Coordinate converter 21, rotor position estimator 22, PWM gate signal generator 23, feedback current selector 24, phase current deviation calculator 25, phase current PI calculator 26, and initial phase selector 27 And.

制御部10は、PMモータ1の始動時に、3相電圧指令値選択部18と、PWMゲート信号生成器23と、フィードバック電流選択部24と、相電流偏差演算部25と、相電流PI演算部26と、初期位相選択部27とを動作させる始動時相電流制御を実行することで、PMモータ1の回転子位置を所定の位置に固定し、既知の回転子位置から始動させる。   When the PM motor 1 is started, the control unit 10 includes a three-phase voltage command value selection unit 18, a PWM gate signal generator 23, a feedback current selection unit 24, a phase current deviation calculation unit 25, and a phase current PI calculation unit. 26 and the initial phase selection unit 27 are operated to start phase current control so that the rotor position of the PM motor 1 is fixed at a predetermined position and started from a known rotor position.

d軸電流偏差演算部11は、ユーザーによって設定されたd軸電流設定値I と、2相/dq軸座標変換部21から出力されたd軸電流値Iとの差分をd軸電流偏差として演算する減算器である。 d-axis current deviation calculation unit 11, the d-axis current setting value I d * that is set by the user, the difference between the d-axis current value I d outputted from the 2-phase / dq axis coordinate converting unit 21 d-axis current It is a subtractor that calculates as a deviation.

d軸電流PI演算部12は、d軸電流偏差演算部11によって演算されたd軸電流偏差にPI演算(比例積分演算)を施し、2相/dq軸座標変換部21から出力されるd軸電流値Iが、d軸電流設定値I に一致するような電圧を指示するd軸電圧指令値V を演算する。 The d-axis current PI calculation unit 12 performs PI calculation (proportional integration calculation) on the d-axis current deviation calculated by the d-axis current deviation calculation unit 11 and outputs the d-axis output from the two-phase / dq-axis coordinate conversion unit 21. current value I d is, calculates a d-axis voltage command value V d * which instructs the voltage so as to match the d-axis current setting value I d *.

速度偏差演算部13は、外部から供給されたモータ速度指令値ω と、回転子位置推定部22によって推定された速度推定値ωとの差分をモータ速度偏差として演算する減算器である。 The speed deviation calculation unit 13 is a subtractor that calculates the difference between the motor speed command value ω m * supplied from the outside and the speed estimation value ω m estimated by the rotor position estimation unit 22 as a motor speed deviation. .

速度PI演算部14と、速度偏差演算部13によって演算されたモータ速度偏差にPI演算(比例積分演算)を施し、ゲイン調整を行うことで、q軸電流指令値I を演算し、求めたq軸電流指令値I をq軸電流偏差演算部15に出力する。 The PI calculation (proportional integration calculation) is performed on the motor speed deviation calculated by the speed PI calculation unit 14 and the speed deviation calculation unit 13, and the q-axis current command value Iq * is calculated and obtained by performing gain adjustment. The q-axis current command value I q * is output to the q-axis current deviation calculation unit 15.

q軸電流偏差演算部15は、q軸電流換算ゲイン調整部16から出力されたq軸電流指令値I と、2相/dq軸座標変換部20から出力されたq軸電流値Iとの差分をq軸電流偏差として演算する減算器である。 q-axis current deviation calculation unit 15, q axis current conversion gain adjustment q-axis current command value output from unit 16 I q *, 2-phase / output from the dq-axis coordinate converting unit 20 q-axis current value I q It is a subtractor which calculates the difference with q-axis current deviation.

q軸電流PI演算部16は、q軸電流偏差演算部15によって演算されたq軸電流偏差にPI演算(比例積分演算)を施し、2相/dq軸座標変換部21から出力されたq軸電流値Iが、q軸電流換算ゲイン調整部16から出力されたq軸電流指令値I に一致するような電圧を指示するq軸電圧指令値V を演算する。 The q-axis current PI calculation unit 16 performs PI calculation (proportional integration calculation) on the q-axis current deviation calculated by the q-axis current deviation calculation unit 15, and outputs the q-axis output from the two-phase / dq-axis coordinate conversion unit 21. current value I q is, calculates the q-axis voltage command value V q * which instructs the voltage to conform to the q-axis current conversion gain adjusting unit 16 q-axis current command value output from the I q *.

dq軸/2相座標変換部17は、d軸電流PI演算部12によって演算されたd軸電圧指令V と、q軸電流PI演算部16によって演算されたq軸電圧指令値V とを、回転子位置推定部22によって推定された位相角θに基づいてα軸、β軸の2相電圧指令値Vα 、Vβ に変換する。 The dq-axis / 2-phase coordinate conversion unit 17 includes a d-axis voltage command V d * calculated by the d-axis current PI calculation unit 12 and a q-axis voltage command value V q * calculated by the q-axis current PI calculation unit 16 . Are converted into two-phase voltage command values V α * and V β * on the α axis and β axis based on the phase angle θ e estimated by the rotor position estimating unit 22.

3相電圧指令値選択部18は、図2を参照すると、変換テーブル181と、3相電圧指令値演算部182と、2相/3相座標変換部183と、選択スイッチ184とからなる。   As shown in FIG. 2, the three-phase voltage command value selection unit 18 includes a conversion table 181, a three-phase voltage command value calculation unit 182, a two-phase / three-phase coordinate conversion unit 183, and a selection switch 184.

変換テーブル181は、図3を参照すると、相電流PI演算部26から出力される相電圧指令値V*と、U相とV相とW相とのいずれかを選択する相選択信号sとに対応する3相電圧指令値V 、V 、V が設定されている。なお、相選択信号sは、始動時相電流制御と、通常の回転制御である回転子磁極位置のセンサレス制御とを選択する機能を有すると共に、始動時相電流制御において電流を制御する相を選択する機能とを有している。本実施の形態では、相選択信号sは「0〜3」までの値で変化し、相選択信号sが「0」に設定された場合、通常の回転制御が実行され、相選択信号sが「1〜3」のいずれかの値に設定された場合、始動時相電流制御が実行される。また、相選択信号sが「1」に設定された場合、U相の電流で始動時相電流制御が実行され、相選択信号sが「2」に設定された場合、V相の電流で始動時相電流制御が実行され、相選択信号sが「3」に設定された場合、W相の電流で始動時相電流制御が実行される。 Referring to FIG. 3, the conversion table 181 includes a phase voltage command value V * output from the phase current PI calculation unit 26 and a phase selection signal s for selecting any one of the U phase, the V phase, and the W phase. Corresponding three-phase voltage command values V u * , V v * , and V w * are set. The phase selection signal s has a function of selecting the starting phase current control and the sensorless control of the rotor magnetic pole position, which is normal rotation control, and selects the phase for controlling the current in the starting phase current control. It has the function to do. In the present embodiment, the phase selection signal s changes in a value from “0 to 3”, and when the phase selection signal s is set to “0”, normal rotation control is executed, and the phase selection signal s is When the value is set to any one of “1 to 3”, the starting phase current control is executed. When the phase selection signal s is set to “1”, the starting phase current control is executed with the current of the U phase, and when the phase selection signal s is set to “2”, the start with the current of the V phase is started. When the time phase current control is executed and the phase selection signal s is set to “3”, the start time phase current control is executed with the W phase current.

3相電圧指令値演算部182は、変換テーブル181を用いて、相電流PI演算部26から出力される相電圧指令値Vと、U相とV相とW相とのいずれかを選択する相選択信号sとに基づいて、U相の電圧指令値V 、V相の電圧指令値V 、W相の電圧指令値V をそれぞれ演算する。 The three-phase voltage command value calculation unit 182 uses the conversion table 181 to select the phase voltage command value V * output from the phase current PI calculation unit 26 and any of the U phase, the V phase, and the W phase. Based on the phase selection signal s, the U-phase voltage command value V u * , the V-phase voltage command value V v * , and the W-phase voltage command value V w * are calculated.

2相/3相座標変換部183は、dq軸/2相座標変換部17によって変換されたα軸、β軸の2相電圧指令値Vα 、Vβ に基づいて、U相の電圧指令値V 、V相の電圧指令値V 、W相の電圧指令値V をそれぞれ演算し、求めたU相の電圧指令値V 、V相の電圧指令値V 、W相の電圧指令値V を出力する。 The two-phase / three-phase coordinate conversion unit 183 is based on the α- phase and β-axis two-phase voltage command values V α * and V β * converted by the dq-axis / two-phase coordinate conversion unit 17, and the U-phase voltage. The command value V u * , the V-phase voltage command value V v * , and the W-phase voltage command value V w * are calculated, and the obtained U-phase voltage command value V u * and V-phase voltage command value V v are obtained. * Outputs the W-phase voltage command value Vw * .

選択スイッチ184は、相選択信号sが「1〜3」のいずれかの値に設定されると、3相電圧指令値演算部182から出力されるU相の電圧指令値Vu*、V相の電圧指令値Vv*、W相の電圧指令値Vw*をPWMゲート信号生成器23に出力し、相選択信号sが「0」に設定されると、2相/3相座標変換部183から出力されるU相の電圧指令値Vu*、V相の電圧指令値Vv*、W相の電圧指令値Vw*をPWMゲート信号生成器23に出力する。なお、相選択信号sは、始動時相電流制御において、3相電圧指令値選択部18と共に、フィードバック電流選択部24と、初期位相選択部27とに入力される。   When the phase selection signal s is set to one of “1 to 3”, the selection switch 184 sets the U-phase voltage command value Vu * and V-phase output from the three-phase voltage command value calculation unit 182. When the voltage command value Vv * and the W-phase voltage command value Vw * are output to the PWM gate signal generator 23 and the phase selection signal s is set to “0”, it is output from the 2-phase / 3-phase coordinate conversion unit 183. The U-phase voltage command value Vu *, the V-phase voltage command value Vv *, and the W-phase voltage command value Vw * are output to the PWM gate signal generator 23. The phase selection signal s is input to the feedback current selection unit 24 and the initial phase selection unit 27 together with the three-phase voltage command value selection unit 18 in the starting phase current control.

V相電流演算部19は、3相平衡条件の下で、U相電流センサ3uによって求められたU相の電流値Iと、W相電流センサ3wよって求められたW相の電流値Iとに基づいて、V相の電流値Iを演算する減算器である。 The V-phase current calculation unit 19 performs the U-phase current value I u obtained by the U-phase current sensor 3u and the W-phase current value I w obtained by the W-phase current sensor 3w under a three-phase equilibrium condition. based on the bets, a subtractor for calculating a current value I v of the V-phase.

3相/2相座標変換部20は、U相電流センサ3uによって検出されたU相の電流値Iと、W相電流センサ3wによって検出されたW相の電流値Iと、V相電流演算部19によって求められたV相の電流値Iとを、α軸、β軸の2相電圧指令値Vα、Vβに変換する。 The three-phase / two-phase coordinate conversion unit 20 includes a U-phase current value I u detected by the U-phase current sensor 3u, a W-phase current value I w detected by the W-phase current sensor 3w, and a V-phase current. The V-phase current value I v obtained by the calculation unit 19 is converted into two-phase voltage command values V α and V β on the α-axis and β-axis.

2相/dq軸座標変換部21は、3相/2相座標変換部20によって変換された2相電圧指令値Vα、Vβを、回転子位置推定部22によって求められた電気角θに基づいて、PMモータ1の回転子と同期して回る回転座標系のd軸上のd軸電流値I、q軸上のq軸電流値Iに変換し、求めたd軸電流値Iをd軸電流偏差演算部11に、求めたq軸電流値Iをq軸電流偏差演算部15にそれぞれ出力する。 The two-phase / dq-axis coordinate conversion unit 21 uses the two-phase voltage command values V α and V β converted by the three-phase / two-phase coordinate conversion unit 20 to calculate the electrical angle θ e obtained by the rotor position estimation unit 22. The d-axis current value obtained by converting the d-axis current value I d on the d-axis and the q-axis current value I q on the q-axis of the rotating coordinate system that rotates in synchronization with the rotor of the PM motor 1 based on I d is output to the d-axis current deviation calculation unit 11, and the obtained q-axis current value I q is output to the q-axis current deviation calculation unit 15.

回転子位置推定部22は、dq軸/2相座標変換器17から出力される2相電圧指令値Vα 、Vβ と、3相/2相座標変換器20から出力される2相電流iα、iβとに基づいて速度推定値ωを生成し、生成した速度推定値ωを速度偏差演算部13に出力する。また、回転子位置推定部22は、また、回転子位置推定部22は、生成した速度推定値ωと、d軸電流設定値I と、速度PI演算部14で演算されたq軸電流指令値I とに基づいて電気角θを生成し、生成した電気角θをdq軸/2相座標変換部17と2相/dq軸座標変換部21とに出力する。なお、電気角θは、固定子の巻線軸、例えば、U相の巻線軸を基準軸として、その基準軸と回転子の回転子軸との回転角を表す。また、速度推定値ωは、PMモータ1の回転軸の推定された回転角速度である。 The rotor position estimator 22 includes the two-phase voltage command values V α * and V β * output from the dq axis / 2-phase coordinate converter 17 and the two-phase output from the three-phase / 2-phase coordinate converter 20. A speed estimation value ω m is generated based on the currents i α and i β, and the generated speed estimation value ω m is output to the speed deviation calculation unit 13. Further, the rotor position estimation unit 22 and the rotor position estimation unit 22 include the generated speed estimation value ω m , the d-axis current setting value I d *, and the q-axis calculated by the speed PI calculation unit 14. The electrical angle θ e is generated based on the current command value I q *, and the generated electrical angle θ e is output to the dq axis / two-phase coordinate conversion unit 17 and the two-phase / dq axis coordinate conversion unit 21. The electrical angle θ e represents the rotation angle between the reference axis and the rotor axis of the rotor, with the stator winding axis, for example, the U-phase winding axis as the reference axis. The estimated speed value ω m is an estimated rotational angular speed of the rotational axis of the PM motor 1.

PWMゲート信号生成器23は、3相電圧指令値選択部18から出力されたU相の電圧指令値V 、V相の電圧指令値V 、W相の電圧指令値V に基づいて、インバータ回路2のスイッチ素子Q1〜Q6をオン/オフするインバータゲート信号を生成して、インバータ回路2を駆動する。 The PWM gate signal generator 23 converts the U-phase voltage command value V u * , the V-phase voltage command value V v * , and the W-phase voltage command value V w * output from the three-phase voltage command value selector 18. Based on this, an inverter gate signal for turning on / off the switching elements Q1 to Q6 of the inverter circuit 2 is generated, and the inverter circuit 2 is driven.

フィードバック電流選択部24は、相選択信号sが「1〜3」のいずれかの値に設定された場合、相選択信号sによって選択された、U相電流センサ3uによって求められたU相の電流値Iと、W相電流センサ3wよって求められたW相の電流値Iと、V相電流演算部19によって演算されたV相の電流値Iとのいずれかをフィードバック電流Ifbとして設定し、設定したフィードバック電流Ifbを相電流偏差演算部25に出力する。相選択信号sが「1」に設定された場合、U相の電流値Iが、相選択信号sが「2」に設定された場合、V相の電流値Iが、相選択信号sが「3」に設定された場合、W相の電流値Iがそれぞれ選択される。始動時相電流制御では、相選択信号sで選択した1相の電流に直流を流すよう制御する。なお、一般に汎用インバータでは出力の電流センサは2相分(U相電流センサ3u、W相電流センサ3w)あるので、相選択信号sによって電流センサが付けられている相(U相、W相)を選択し、相電流を制御するのが望ましいが、残りの相(W相)の電流も3相平衡の条件で計算することが可能なため、3相あるうちのどの相を選択しても構わない。 When the phase selection signal s is set to any one of “1 to 3”, the feedback current selection unit 24 selects the U-phase current obtained by the U-phase current sensor 3u selected by the phase selection signal s. and values I u, the current value I w of W-phase current sensor 3w Thus the obtained W-phase, one of the current value I v of the V-phase calculated by the V-phase current computing unit 19 as a feedback current I fb The set feedback current I fb is output to the phase current deviation calculator 25. When the phase selection signal s is set to “1”, the current value I u of the U phase is set to “1”, and when the phase selection signal s is set to “2”, the current value I v of the V phase is set to the phase selection signal s. Is set to “3”, the W-phase current value Iw is selected. In the starting phase current control, control is performed so that a direct current flows through the current of one phase selected by the phase selection signal s. In general, a general-purpose inverter has two phases of output current sensors (U-phase current sensor 3u and W-phase current sensor 3w), and therefore the phase to which the current sensor is attached by the phase selection signal s (U-phase and W-phase). It is desirable to control the phase current, but it is possible to calculate the current of the remaining phase (W phase) under the three-phase equilibrium condition, so any one of the three phases can be selected. I do not care.

相電流偏差演算部25は、設定された相電流指令値Iと、フィードバック電流Ifbとの差分を相電流偏差として演算する減算器である。なお、相電流指令値Iは、PMモータ1の定格電流範囲内であれば、任意に設定可能である。特に大きな慣性を有し、起動トルクが必要となる場合は、相電流指令値Iを定格電流ぎりぎりまで設定することで、大きい起動トルクを得られる。 The phase current deviation calculation unit 25 is a subtractor that calculates a difference between the set phase current command value I * and the feedback current Ifb as a phase current deviation. The phase current command value I * can be arbitrarily set as long as it is within the rated current range of the PM motor 1. In particular, when starting torque is required with a large inertia, a large starting torque can be obtained by setting the phase current command value I * to the limit of the rated current.

相電流PI演算部26は、相電流偏差によって演算された相電流偏差にPI演算(比例積分演算)を施すことで相電圧指令値Vを演算し、演算した相電圧指令値Vを3相電圧指令値選択部18の3相電圧指令値演算部182に出力する。 The phase current PI calculation unit 26 calculates the phase voltage command value V * by performing PI calculation (proportional integration calculation) on the phase current deviation calculated by the phase current deviation, and calculates the calculated phase voltage command value V * to 3 This is output to the three-phase voltage command value calculator 182 of the phase voltage command value selector 18.

初期位相選択部27は、相選択信号sに応じて設定されている初期位相θ0を回転子位置推定部22に出力する。 The initial phase selection unit 27 outputs the initial phase θ 0 set according to the phase selection signal s to the rotor position estimation unit 22.

次に、制御部10による始動時相電流制御について図4乃至図6を参照して説明する。
PMモータ1の始動時には、相選択信号sが「1〜3」のいずれかの値に設定されると共に、制御部10に相電流指令値Iが入力され、制御部10は、相選択信号sと相電流指令値Iとに基づいて始動時相電流制御を実行し、PMモータ1の回転子位置を所定の位置に固定する。なお、相電流指令値Iとd軸電流設定値I とに共通の値を用いるようにしても良い。また、制御部10による始動時相電流制御の継続時間は、PMモータ1の回転子位置が所定の位置に固定されるまでに要する時間以上に設定される。例えば、慣性が大きい場合、所定の位置に回転子位置固定されるまで時間を要する場合があるが、始動時相電流制御の継続時間を長く設定することで慣性の大きいモータにも対応可能である。
Next, the starting phase current control by the control unit 10 will be described with reference to FIGS.
At the start of the PM motor 1, the phase selection signal s is set to one of the values “1 to 3”, and the phase current command value I * is input to the control unit 10. The starting phase current control is executed based on s and the phase current command value I *, and the rotor position of the PM motor 1 is fixed at a predetermined position. A common value may be used for the phase current command value I * and the d-axis current set value I d * . The duration of the starting phase current control by the control unit 10 is set to be longer than the time required until the rotor position of the PM motor 1 is fixed at a predetermined position. For example, when the inertia is large, it may take time until the rotor position is fixed at a predetermined position. However, it is possible to cope with a motor having a large inertia by setting a long duration of the starting phase current control. .

相選択信号sが「1〜3」のいずれかの値に設定されると、選択スイッチ184は、3相電圧指令値演算部182から出力されるU相の電圧指令値V 、V相の電圧指令値V 、W相の電圧指令値V をPWMゲート信号生成器23に出力する。 When the phase selection signal s is set to any value between “1” to “3”, the selection switch 184 causes the U-phase voltage command value V u * and V-phase output from the three-phase voltage command value calculation unit 182. Voltage command value V v * and W phase voltage command value V w * are output to the PWM gate signal generator 23.

3相電圧指令値演算部182は、図3に示す変換テーブル181を用いて、相選択信号sによって選択された相の電圧指令値を相電圧指令値Vとし、相選択信号sによって選択されなかった相の電圧指令値を相電圧指令値Vを−1/2した値とする。 The three-phase voltage command value calculation unit 182 uses the conversion table 181 shown in FIG. 3 as the phase voltage command value V * for the phase voltage command value selected by the phase selection signal s, and is selected by the phase selection signal s. The voltage command value of the phase that did not exist is set to a value obtained by minus the phase voltage command value V * by -1/2.

これにより、相選択信号sによって選択された相には相電圧指令値Vに対応する電流Iが、相選択信号sによって選択されなかった相には相電圧指令値Vを−1/2した値に対応する電流−I/2が流れる。 Thus, the current I corresponding to the phase voltage command value V * is set to the phase selected by the phase selection signal s, and the phase voltage command value V * is set to −1/2 for the phase not selected by the phase selection signal s. A current -I / 2 corresponding to the measured value flows.

図4には、相選択信号sが「1」に設定されてU相が選択された場合に始動時相電流制御でPMモータ1に流れる電流が示されている。相選択信号sによってU相が選択されると、U相巻線には、相電圧指令値Vに対応する電流Iが、V相、W相には相電圧指令値Vを−1/2した値に対応する電流−I/2がそれぞれ流れる。これにより、PMモータ1の固定子巻線には、図4に矢印で示す方向に磁束が発生する。なお、一般的に、U相巻線に電流を流したときに発生した磁束の向きが0degとして定義される。従って、PMモータ1の回転子位置は、相選択信号sによってU相が選択されると、90degに固定される。 FIG. 4 shows the current flowing through the PM motor 1 by the starting phase current control when the phase selection signal s is set to “1” and the U phase is selected. When U-phase is selected by the phase selection signal s, the U-phase winding, the current I corresponding to the phase voltage command value V * is, V-phase, and the W-phase phase voltage command value V * -1 / A current −I / 2 corresponding to the two values flows. Thereby, magnetic flux is generated in the direction indicated by the arrow in FIG. In general, the direction of the magnetic flux generated when a current is passed through the U-phase winding is defined as 0 deg. Therefore, the rotor position of the PM motor 1 is fixed at 90 deg when the U phase is selected by the phase selection signal s.

図5には、相選択信号sが「2」に設定されてV相が選択された場合に始動時相電流制御でPMモータ1に流れる電流が示されている。相選択信号sによってV相が選択されると、V相巻線には、相電圧指令値Vに対応する電流Iが、U相、W相には相電圧指令値Vを−1/2した値に対応する電流−I/2がそれぞれ流れる。これにより、PMモータ1の固定子巻線には、図5に矢印で示す方向に磁束が発生する。従って、PMモータ1の回転子位置は、相選択信号sによってV相が選択されると、210degに固定される。 FIG. 5 shows a current that flows to the PM motor 1 in the starting phase current control when the phase selection signal s is set to “2” and the V phase is selected. When the V phase is selected by the phase selection signal s, the V-phase winding, the current I corresponding to the phase voltage command value V * is, U-phase, the W-phase phase voltage command value V * -1 / A current −I / 2 corresponding to the two values flows. Thereby, magnetic flux is generated in the direction indicated by the arrow in FIG. Therefore, the rotor position of the PM motor 1 is fixed at 210 deg when the V phase is selected by the phase selection signal s.

図6には、相選択信号sが「3」に設定されてW相が選択された場合に始動時相電流制御でPMモータ1に流れる電流が示されている。相選択信号sによってW相が選択されると、W相巻線には、相電圧指令値Vに対応する電流Iが、U相、V相には相電圧指令値Vを−1/2した値に対応する電流−I/2がそれぞれ流れる。これにより、PMモータ1の固定子巻線には、図6に矢印で示す方向に磁束が発生する。従って、PMモータ1の回転子位置は、相選択信号sによってW相が選択されると、330degに固定される。 FIG. 6 shows the current that flows to the PM motor 1 by the starting phase current control when the phase selection signal s is set to “3” and the W phase is selected. When W-phase is selected by the phase selection signal s, the W-phase winding, the current I corresponding to the phase voltage command value V * is, U-phase, the V-phase phase voltage command value V * -1 / A current −I / 2 corresponding to the two values flows. Thereby, a magnetic flux is generated in the direction indicated by the arrow in FIG. Therefore, the rotor position of the PM motor 1 is fixed at 330 deg when the W phase is selected by the phase selection signal s.

初期位相選択部27には、U相、V相、W相に対応する初期位相θ0として90deg、210deg、330degがそれぞれ設定されている。そして、初期位相選択部27は、相選択信号sによってU相が選択されると、初期位相θ0として90degを、相選択信号sによってV相が選択されると、初期位相θ0として210degを、相選択信号sによってW相が選択されると、初期位相θ0として330degをそれぞれ回転子位置推定部22に出力する。 In the initial phase selection unit 27, 90 deg, 210 deg, and 330 deg are set as initial phases θ 0 corresponding to the U phase, the V phase, and the W phase, respectively. Then, the initial phase selecting section 27, the U-phase is selected by the phase selection signal s, the 90deg as the initial phase theta 0, the V phase is selected by the phase selection signal s, the 210deg as the initial phase theta 0 When the W phase is selected by the phase selection signal s, 330 deg is output to the rotor position estimation unit 22 as the initial phase θ 0 .

その後、相選択信号sが「0」に設定されると、3相電圧指令値選択部18の選択スイッチ184は、2相/3相座標変換部183から出力されるU相の電圧指令値Vu*、V相の電圧指令値Vv*、W相の電圧指令値Vw*をPWMゲート信号生成器23に出力する。これにより、所定の位置に回転子位置が固定された状態を初期位相θ0として、入力される速度指令値ω とd軸電流設定値I とに基づく、通常の回転制御である回転子磁極位置のセンサレス制御が開始される。 Thereafter, when the phase selection signal s is set to “0”, the selection switch 184 of the three-phase voltage command value selection unit 18 causes the U-phase voltage command value Vu output from the two-phase / three-phase coordinate conversion unit 183. * The V-phase voltage command value Vv * and the W-phase voltage command value Vw * are output to the PWM gate signal generator 23. As a result, normal rotation control based on the input speed command value ω m * and the d-axis current set value I d * is performed with the state where the rotor position is fixed at a predetermined position as the initial phase θ 0. Sensorless control of the rotor magnetic pole position is started.

なお、始動時相電流制御から通常の回転制御への切り替えは、制御部10に始動時相電流制御を継続する継続時間を設定しておき、制御部10に設定された継続時間が経過したタイミングを行うようにしても良く、相選択信号s以外の外部信号に基づくタイミングで行うようにしても良い。   In addition, the switching from the starting phase current control to the normal rotation control is performed by setting a duration for continuing the starting phase current control in the control unit 10 and a timing at which the duration set in the control unit 10 has elapsed. Or may be performed at a timing based on an external signal other than the phase selection signal s.

以上のように、本実施の形態によれば、同期電動機であるPMモータ1を駆動するインバータ回路2を3相電圧指令値V 、V 、V で制御する同期電動機の制御部10であって、相選択信号sで選択された、PMモータ1に流れるいずれか1相の電流をフィードバック電流Ifbとして検出するフィードバック電流検出部(U相電流センサ3u、W相電流センサ3w、V相電流演算部19、フィードバック電流選択部24)と、相電流指令値Iとフィードバック電流Ifbとに基づいて相電圧指令値Vを演算する相電圧指令演算部(相電流偏差演算部25、相電流PI演算部26)と、相選択信号sによって選択された相を相電圧指令値Vとする3相電圧指令値V 、V 、V を演算する3相電圧指令値演算部182と、前記相選択信号に応じて設定されている初期位相θ0を出力する初期位相選択部27とを備えている。 As described above, according to the present embodiment, the control of the synchronous motor that controls the inverter circuit 2 that drives the PM motor 1 that is a synchronous motor with the three-phase voltage command values V u * , V v * , and V w *. a section 10, is selected in a phase selection signal s, the feedback current detecting section for detecting a current of any one phase flowing to the PM motor 1 as a feedback current I fb (U-phase current sensor 3u, W-phase current sensor 3w , V-phase current calculation unit 19, feedback current selection unit 24), and phase voltage command calculation unit (phase current deviation calculation ) that calculates phase voltage command value V * based on phase current command value I * and feedback current Ifb Unit 25, phase current PI calculation unit 26), and a three-phase voltage command value V u * , V v * , V w * with the phase selected by the phase selection signal s as the phase voltage command value V * 3 Phase voltage command value display An arithmetic unit 182 and an initial phase selection unit 27 that outputs an initial phase θ 0 set according to the phase selection signal are provided.

さらに、本実施の形態によれば、始動時相電流制御で回転子位置を初期位相θ0に固定した後、回転子磁極位置のセンサレス制御を実行する。 Furthermore, according to the present embodiment, after the rotor position is fixed to the initial phase θ 0 by the starting phase current control, the sensorless control of the rotor magnetic pole position is executed.

さらに、本実施の形態によれば、始動時相電流制御において、3相電圧指令値演算部182は、相選択信号sによって選択されなかった相を、相電圧指令値Vを−1/2した値とする3相電圧指令値V 、V 、V を演算する。 Furthermore, according to the present embodiment, in the starting phase current control, the three-phase voltage command value calculation unit 182 sets the phase voltage command value V * to −1/2 for the phases not selected by the phase selection signal s. The three-phase voltage command values V u * , V v * , and V w * are calculated as the calculated values.

さらに、本実施の形態によれば、U相巻線に電流を流したときに発生した磁束の向きを基準とすると、初期位相選択部27は、相選択信号sによってU相が選択されると初期位相θ0として90degを、相選択信号sによってV相が選択されると初期位相θ0として210degを、相選択信号sによってW相が選択されると初期位相θ0として330degをそれぞれ出力する。 Furthermore, according to the present embodiment, when the direction of the magnetic flux generated when a current is passed through the U-phase winding is used as a reference, the initial phase selection unit 27 selects the U-phase by the phase selection signal s. the 90deg as the initial phase theta 0, the 210deg the V phase is selected by the phase selection signal s as the initial phase theta 0, and outputs the 330deg the W phase is selected by the phase selection signal s as the initial phase theta 0 .

これらの構成により、3相のうち1相の電流を制御することで、PMモータ1の回転子位置を所定の位置に固定することが可能となる。その結果、既知の回転子位置から起動することができるため、回転子位置検出器を設置しなくても確実かつ円滑にPMモータ1を始動することができる。また相電流を直接制御することから、モータパラメータや推定位相の誤差の影響を受けないといった特徴を有する。   With these configurations, the rotor position of the PM motor 1 can be fixed at a predetermined position by controlling the current of one phase among the three phases. As a result, since it can be started from a known rotor position, the PM motor 1 can be started reliably and smoothly without installing a rotor position detector. Further, since the phase current is directly controlled, there is a feature that the phase current is not affected by the error of the motor parameter or the estimated phase.

以上、本発明を具体的な実施形態で説明したが、上記実施形態は一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更して実施できることは言うまでも無い。   As mentioned above, although this invention was demonstrated by specific embodiment, the said embodiment is an example and it cannot be overemphasized that it can change and implement in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

1 PMモータ
2 インバータ回路
3u U相電流センサ
3w W相電流センサ
5 3相交流電源
6 ダイオードブリッジ回路
7 平滑コンデンサ
10 制御部
11 d軸電流偏差演算部
12 d軸電流PI演算部
13 速度偏差演算部
14 速度PI演算部
15 q軸電流偏差演算部
16 q軸電流PI演算部
17 dq軸/2相座標変換部
18 3相電圧指令値選択部
19 V相電流演算部
20 3相/2相座標変換部
21 2相/dq軸座標変換部
22 回転子位置推定部
23 PWMゲート信号生成器
24 フィードバック電流選択部
25 相電流偏差演算部
26 相電流PI演算部
27 初期位相選択部
181 変換テーブル
182 3相電圧指令値演算部
183 2相/3相座標変換部
184 選択スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 PM motor 2 Inverter circuit 3u U-phase current sensor 3w W-phase current sensor 5 3-phase alternating current power supply 6 Diode bridge circuit 7 Smoothing capacitor 10 Control part 11 d-axis current deviation calculating part 12 d-axis current PI calculating part 13 Speed deviation calculating part 14 speed PI calculation unit 15 q-axis current deviation calculation unit 16 q-axis current PI calculation unit 17 dq-axis / 2-phase coordinate conversion unit 18 3-phase voltage command value selection unit 19 V-phase current calculation unit 20 3-phase / 2-phase coordinate conversion Unit 21 2-phase / dq-axis coordinate conversion unit 22 rotor position estimation unit 23 PWM gate signal generator 24 feedback current selection unit 25 phase current deviation calculation unit 26 phase current PI calculation unit 27 initial phase selection unit 181 conversion table 182 3 phase Voltage command value calculation unit 183 2-phase / 3-phase coordinate conversion unit 184 selection switch

Claims (4)

同期電動機を駆動するインバータ回路を3相電圧指令値で制御する同期電動機の制御装置であって、
相選択信号で選択された、前記同期電動機に流れるいずれか1相の電流をフィードバック電流として検出するフィードバック電流検出部と、
相電流指令値と前記フィードバック電流とに基づいて相電圧指令値を演算する相電圧指令演算部と、
前記相選択信号によって選択された相を前記相電圧指令値とする前記3相電圧指令値を演算する3相電圧指令値演算部と、
前記相選択信号に応じて設定されている初期位相を出力する初期位相選択部とを具備することを特徴とする同期電動機の制御装置。
A control device for a synchronous motor that controls an inverter circuit that drives the synchronous motor with a three-phase voltage command value,
A feedback current detection unit that detects any one-phase current flowing through the synchronous motor selected by a phase selection signal as a feedback current;
A phase voltage command calculator that calculates a phase voltage command value based on the phase current command value and the feedback current;
A three-phase voltage command value calculation unit for calculating the three-phase voltage command value using the phase selected by the phase selection signal as the phase voltage command value;
An apparatus for controlling a synchronous motor, comprising: an initial phase selection unit that outputs an initial phase set in accordance with the phase selection signal.
前記フィードバック電流検出部、前記相電圧指令演算部、前記3相電圧指令値演算部及び前記初期位相選択部による始動時相電流制御で、回転子位置を前記初期位相に固定した後、回転子磁極位置のセンサレス制御を実行することを特徴とする同期電動機の制御装置。   After fixing the rotor position to the initial phase in the starting phase current control by the feedback current detection unit, the phase voltage command calculation unit, the three-phase voltage command value calculation unit, and the initial phase selection unit, the rotor magnetic pole A control device for a synchronous motor, which performs positionless sensorless control. 前記3相電圧指令値演算部は、前記相選択信号によって選択されなかった相を、前記相電圧指令値を−1/2した値とする前記3相電圧指令値を演算することを特徴とする請求項1又は2記載の同期電動機の制御装置。   The three-phase voltage command value calculation unit calculates the three-phase voltage command value by setting a phase that has not been selected by the phase selection signal to a value that is a half of the phase voltage command value. The synchronous motor control device according to claim 1 or 2. U相巻線に電流を流したときに発生した磁束の向きを基準とすると、前記初期位相選択部は、前記相選択信号によってU相が選択されると前記初期位相として90degを、前記相選択信号によってV相が選択されると前記初期位相として210degを、前記相選択信号によってW相が選択されると前記初期位相として330degをそれぞれ出力することを特徴とする請求項3記載の同期電動機の制御装置。   When the direction of the magnetic flux generated when a current is passed through the U-phase winding is used as a reference, the initial phase selection unit sets 90 deg as the initial phase when the U phase is selected by the phase selection signal. 4. The synchronous motor according to claim 3, wherein when the V phase is selected by a signal, 210 deg is output as the initial phase, and when the W phase is selected by the phase selection signal, 330 deg is output as the initial phase. Control device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021052490A (en) * 2019-09-25 2021-04-01 富士ゼロックス株式会社 Control device and brushless motor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6803735B2 (en) * 2002-10-01 2004-10-12 Siemens Vdo Automotive Inc. Speed-based open-loop start-up method for brushless DC motor
CN101594114B (en) * 2009-07-02 2011-04-20 哈尔滨工业大学 Method for determining initial position angle of rotor of permanent magnet synchronous motor
CN102522943B (en) * 2011-12-24 2014-04-30 许继电气股份有限公司 Control method of initial position of rotor of vertical shaft permanent magnet wind-driven generator
US9024561B2 (en) * 2012-05-25 2015-05-05 Cirrus Logics, Inc. Method and system for switching between different types of operation of a sensorless permanent magnet brushless motor at low or zero speed to determine rotor position
CN104022709B (en) * 2014-05-22 2018-07-06 广东威灵电机制造有限公司 The localization method and system of initial position of rotor in a kind of permanent magnet synchronous motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021052490A (en) * 2019-09-25 2021-04-01 富士ゼロックス株式会社 Control device and brushless motor
JP7388087B2 (en) 2019-09-25 2023-11-29 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Control device and brushless motor

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