JP2018042339A - 電力変換制御装置 - Google Patents
電力変換制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018042339A JP2018042339A JP2016173611A JP2016173611A JP2018042339A JP 2018042339 A JP2018042339 A JP 2018042339A JP 2016173611 A JP2016173611 A JP 2016173611A JP 2016173611 A JP2016173611 A JP 2016173611A JP 2018042339 A JP2018042339 A JP 2018042339A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- period
- count
- upper limit
- cycle
- limit value
- 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
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
実施例1における電力変換制御装置は、走行用駆動源等として車両に搭載されるモータジェネレータのインバータに用いられる電力変換制御装置に適用したものである。以下、実施例1における電力変換制御装置の構成を、「モータ駆動ユニットの全体構成」と、「PMW信号の生成処理構成」と、「キャリア信号の生成処理構成」と、「キャリア周波数の設定処理構成」と、「カウント周期が短周期であるときの合計期間の割合変更構成」に分けて説明する。
図1は実施例1における電力変換制御装置を含むモータ駆動ユニットの全体構成を示す。図2は実施例1における電力変換制御装置の回路構成を示す。以下、図1及び図2に基づいて、モータ駆動ユニットの全体構成を説明する。
ここで、「カウント上限値」とは、キャリア周波数変化部73(図2参照)によりカウントアップされるカウント値CVの上限値のことをいう。
図3は、実施例1における電力変換制御装置にて実行されるPMW信号生成処理構成を示す。以下、図3に基づいて、PMW信号生成処理構成を説明する。ここでは、PMW制御処理の一例として、三角波−正弦波方式を用いた場合を示す。この方式では、山型波形のキャリア信号CSと、正弦波形の変調波信号MSとの大小関係により、PWM信号が生成される。変調波信号MSは、以下の式(1)で表される。
変調波信号MSは、式(1)に示すように、角周波数がωで振幅がEsの正弦波信号である。一方、キャリア信号CSは、変調波信号MSの周波数FMS(=1/周期TMS)よりも高いキャリア周波数FCS(=1/キャリア周期TCS)を有する。PWM信号は、変調波信号MSとキャリア信号CSの交点θ1,θ2,θ3でオン/オフすることにより合成される。PWM信号は、MS>CSのとき、E/2となり、MS<CSのとき、−E/2となる。
図4及び図5は、実施例1における電力変換制御装置にて実行されるキャリア信号の生成処理構成を示す。なお、図4及び図5の縦軸はカウント値CVを示し、横軸は時間を示す。以下、図4及び図5に基づいて、キャリア信号CSの生成処理構成を説明する。カウント値CVは、キャリア周波数変化部73(図2参照)によりカウントアップ又はカウントダウンが実行される値のことをいう。カウント値CVの複数の値(例えば1〜5の5個の値)は、図4及び図5に示すように、離散的な値となる。カウント値CVは、図4及び図5に示すように、0からスタートし、指定のカウント周期CTで1からカウント上限値CVMAXに向かってカウントアップされる。カウント値CVは、図4及び図5に示すように、カウント上限値CVMAXに達すると、リセットされて0となる。時間は、図4及び図5に示すように、キャリア周期TCSの四半周期分(=TCS/4)である。カウント周期CTは、図4及び図5に示すように、二種類設定される。カウント周期CTの一つは、図4に示すように、0〜t1を短周期(最短周期)に設定する場合である。カウント周期CTのもう一つは、図5に示すように、0〜t2を長周期に設定する場合である。カウント周期CT(例えばマイコンの演算時間)は、マイコン(不図示)の設定に応じて、図4及び図5に示すように、短周期及び長周期のいずれかに任意に切り替わる。
図6は、実施例1における電力変換制御装置にて実行されるキャリア周波数の設定処理構成を示す。以下、図6に基づいて、キャリア周波数FCSの設定処理構成を説明する。図6の縦軸はノイズレベル(dB)を示し、横軸はキャリア周波数(Hz)を示す。短周期(図4参照)への切り替わりにより、キャリア周波数FCSは、ノイズ発生帯域NBを外した周波数帯域FBh(>NB)に設定される。長周期(図5参照)への切り替わりにより、キャリア周波数FCSは、ノイズ発生帯域NBを外した周波数帯域FBl(<NB)に設定される。
ここで、「ノイズ」とは、例えば、モータの回転数及びトルク等の動作条件により発生する振動ノイズや電磁ノイズ等のことをいう。
図7及び図9は、変調波信号MS及びキャリア信号CSの各波形の一例を示す。図8は、モータ3(図1参照)に供給される電流ピーク値と、変調波信号MSの周波数FMSと、B期間の割合との関係を示す。B期間は、1周期TMS分の出力中において、カウント周期が短周期であるときの合計期間のことをいう。このB期間は、図7及び図9中の期間B,B',B''の合計期間である。また、期間B,B',B''は、図7及び図9に示すように、変調波信号MSの1周期TMS分の出力中において、カウント周期CTが短周期(図4参照)であるときの期間を示す。C期間は、1周期TMS分の出力中において、カウント周期が長周期であるときの合計期間のことをいう。このC期間は、図7及び図9中の期間C,C'の合計期間である。また、期間C,C'は、図7及び図9に示すように、変調波信号MSの1周期TMS分の出力中において、カウント周期CTが長周期(図5参照)であるときの期間を示す。変調波信号MSは、図7及び図9に示すように、期間B,B',B''において、ゼロクロスZC(出力ゼロ条件)を通過する。1周期TMS分において、B期間とC期間との割合は、図7及び図9に示すように、モータ3(図1参照)の動作条件に応じて変化する。この「モータ3の動作条件」とは、スイッチング手段2Tu+,2Tu−,2Tv+,2Tv−,2Tw+,2Tw−(図1参照)の温度や、変調波信号MSの周波数FMSや、モータ3の出力等の条件である。この「モータ3の出力」とは、モータ3に供給される電流ピーク値や、モータ3のトルクや、モータ3の回転数や、モータ3の動作周期等である。以下、図7、図8及び図9に基づいて、B期間とC期間の割合変更構成を説明する。
従来、直流電源で交流モータを駆動する場合には、電力変換装置が必要である。例えば、電気自動車用のモータでは、インバータ等の電力変換装置において、高周波でのスイッチングにより大電力を対象とする電力変換が行なわれる。電気自動車用モータの制御を行なうに際しては、パワートランジスタの過熱を抑制する対策が必要である。
この対策として、モータの回転数及びトルクの広い範囲において、制御の安定性を確保しつつパワートランジスタ等の発熱による損失や破壊を抑制可能なモータ制御装置が知られている。モータ制御装置は、モータの回転数、トルク及びキャリア周波数の関係を定めたマップを備えている。モータ制御装置は、回転数センサから読み込まれたモータ回転数と、車両制御装置から入力したトルク指令値とを用いて、キャリア周波数を演算する。回転数が低くてトルクが高い場合、モータ制御装置は、パワートランジスタ及びモータの発熱を抑制するために、キャリア周波数を低くする。このときは、キャリア周波数が低くても制御が安定する。一方、回転数が高い場合、モータ制御装置は、制御を安定させるためにキャリア周波数を高くする。回転数が低くない場合でもトルクが高いときは、パワートランジスタの発熱が大きくなるおそれがあるため、モータ制御装置は、キャリア周波数を低くする。
即ち、キャリア周波数FCSは、ノイズの発生源となるノイズ発生帯域NBと重ならない。このため、ノイズの影響をキャリア周波数FCSが受け難くできる。また、カウント周期CTを利用する場合、カウント周期CTを高速化することにより、キャリア信号CSの波形を鋭角し高周波化することが可能である。
その結果、モータ3の動作条件に応じて発生するノイズの影響を抑制できる。
加えて、モータ3のPWM制御に使用するキャリア周波数FCSの制御法について、制御のカウント機能により、振動ノイズや電磁ノイズを削減したい特定のノイズ発生帯域NBを挟んだ2種類のキャリア周波数FCSが生成される。このため、それぞれのキャリア周波数FCSは、利用期間の割合が変化する。これにより、変調波信号MSの1周期TMS中の平均キャリア周波数を、特定の周波数への影響を低減し任意に変更可能である。つまり、ノイズの発生が問題となる特定の周波数より下と上の関係にある複数のキャリア周波数を使用できる。また、複数のキャリア周波数は、振動ノイズや電磁ノイズ等に悪影響のある特定の周波数は除くことが望ましい。従って、種々なノイズの影響を抑えた、モータ3の回転数およびトルクに応じたキャリア周波数FCSの制御が可能となる。
即ち、変調波信号MSの1周期TMSの間で、高周波のキャリア周波数FCSはB期間において使用され、低周波のキャリア周波数FCSはC期間において使用される。
従って、1周期TMS分に対するB期間とC期間の割合は、スイッチング手段の温度や、変調波信号MSの周波数FMSや、モータ3の出力等により任意に変更することが可能となる。
即ち、B期間の割合は、変調波信号MSの周波数FMSが高くなるに従って増加する。このため、1周期TMS分において、カウント周期CTが短周期となる期間の割合を増やすことができる。これにより、高周波でモータ3を制御できる。つまり、モータ3の制御回数を増やすことができる。
従って、モータ3の細やかな制御を実現できる。
即ち、B期間の割合は、モータ3に供給される電流ピーク値の増加に伴って高くなる。このため、1周期TMS分において、カウント周期CTが短周期となる期間の割合を増やすことができる。これにより、モータ3に供給される電流値が高いところほど、キャリア周波数FCSを高くできる。つまり、PWMインバータ2に搭載された平滑コンデンサ2Cの容量を小さくできる。
従って、PWMインバータ2を小型化できる。
即ち、B期間の割合低下に伴い、C期間の割合が高くなる。C期間は、B期間と比べて、変調波信号MSとキャリア信号CSとが交わるクロスポイントの数が少ない。つまり、C期間は、B期間と比べて、スイッチング損失が発生しやすいクロスポイントの数が少ない。このため、変調波信号MSの1周期TMS分において、クロスポイントの数を減らすことができる。
従って、スイッチング手段2Tu+,2Tu−,2Tv+,2Tv−,2Tw+,2Tw−に発生するスイッチング損失を低減できる。
即ち、変調波信号MSは、カウント周期CTが短周期となるとき、リップル(Ripple)が発生しやすいゼロクロスZCを通過する。このため、リップルを抑制する効果のある高周波側のキャリア周波数FCSを、変調波信号MSのゼロクロスZC時を中心に使用できる。これにより、高電流が流れる変調波ピーク電流でスイッチング回数を低減できる。
従って、スイッチング手段2Tu+,2Tu−,2Tv+,2Tv−,2Tw+,2Tw−に発生するスイッチング損失を低減できる。
実施例1における電力変換制御装置7にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
任意のカウント周期(カウント周期CT)で動作するカウント機能(キャリア周波数変化部73)と、
カウント機能(キャリア周波数変化部73)をゼロにリセットするカウント上限値(カウント上限値CVMAX)により、電動機(モータ3)を制御するキャリア信号(キャリア信号CS)のキャリア周波数(キャリア周波数FCS)の演算を行う演算機能(キャリア信号生成部72)と、を備え、
電力変換手段(PWMインバータ2)の変調波(変調波信号MS)の1周期(1周期TMS)分の出力中には、カウント周期(カウント周期CT)とカウント上限値(カウント上限値CVMAX)の少なくとも一方が2種類以上混在し、
カウント周期(カウント周期CT)とカウント上限値(カウント上限値CVMAX)の少なくとも一方は、電動機(モータ3)の動作条件に応じて、2種類以上のいずれかに切り替わり、
キャリア周波数(キャリア周波数FCS)は、2種類以上のいずれかに切り替わったとしても、ノイズ発生帯域(ノイズ発生領域NB)を外した周波数帯域(周波数帯域FBh及び周波数帯域FBl)に設定される(図1〜図9)。
このため、電動機(モータ3)の動作条件に応じて発生するノイズの影響を抑制できる電力変換制御装置(電力変換制御装置7)を提供することができる。
2種類のうち、カウント周期(カウント周期CT)が長い方を長周期といい、カウント周期が短い方を短周期というとき、
長周期及び短周期は、任意に切り替わるものであって、
1周期(1周期TMS)分において、カウント周期(カウント周期CT)が短周期であるときの合計期間(B期間)と、カウント周期(カウント周期CT)が長周期であるときの合計期間(C期間)との割合は、電動機(モータ3)の動作条件に応じて変化する(図7〜図9)。
このため、(1)の効果に加え、短周期であるときの合計期間(B期間)と、長周期であるときの合計期間(C期間)との割合は、スイッチング手段(スイッチング手段2Tu+,2Tu−,2Tv+,2Tv−,2Tw+,2Tw−)の温度や、変調波(変調波信号MS)の出力(周波数FMS)や、電動機(モータ3)の出力等により任意に変更することが可能となる。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、電動機(モータ3)の細やかな制御を実現できる。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、電力変換手段(PWMインバータ2)を小型化できる。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、スイッチング手段(スイッチング手段2Tu+,2Tu−,2Tv+,2Tv−,2Tw+,2Tw−)に発生するスイッチング損失を低減できる。
2種類以上のうち、最も短いカウント周期(カウント周期CT)を最短周期といい、最も低いカウント上限値を最低上限値というとき、
変調波(変調波信号MS)の出力は、カウント周期(カウント周期CT)が最短周期となるとき、又は、カウント上限値(カウント上限値CVMAX)が最低上限値となるときに、出力ゼロ条件(ゼロクロスZC)を通過する(図7及び図9)。
このため、(1)〜(5)の効果に加え、スイッチング手段(スイッチング手段2Tu+,2Tu−,2Tv+,2Tv−,2Tw+,2Tw−)に発生するスイッチング損失を低減できる。
実施例2における電力変換制御装置は、走行用駆動源等として車両に搭載されるモータジェネレータのインバータに用いられる電力変換制御装置に適用したものである。以下、実施例2における電力変換制御装置の構成を、「キャリア信号の生成処理構成」と、「カウント上限値が低上限値であるときの合計期間の割合変更構成」に分けて説明する。なお、実施例2における「モータ駆動ユニットの全体構成」と、「PMW信号の生成処理構成」と、「キャリア周波数の設定処理構成」については、実施例1と同様であるので説明を省略する。
図5及び図10は、実施例2における電力変換制御装置にて実行されるキャリア信号の生成処理構成を示す。なお、図5及び図10の縦軸はカウント値CVを示し、横軸は時間を示す。以下、図5及び図10に基づいて、キャリア信号CSの生成処理構成を説明する。カウント値CVは、キャリア周波数変化部73(図2参照)によりカウントアップ又はカウントダウンが実行される値のことをいう。カウント値CVの複数の値(例えば1〜5の5個の値)は、図5及び図10に示すように、離散的な値となる。カウント値CVは、図5及び図10に示すように、0からスタートし、指定のカウント周期CTで1からカウント上限値CVMAXに向かってカウントアップされる。カウント値CVは、図5及び図10に示すように、カウント上限値CVMAXに達すると、リセットされて0となる。時間は、図5及び図10に示すように、キャリア周期TCSの四半周期分(=TCS/4)である。カウント上限値CVMAXは、図5及び図10に示すように、二種類設定される。カウント上限値CVMAXの一つは、図10に示すように、3を低上限値(最低上限値)に設定する場合である。カウント上限値CVMAXのもう一つは、図5に示すように、5を高上限値に設定する場合である。カウント上限値CVMAXは、マイコン(不図示)の設定に応じて、図5及び図10に示すように、低上限値及び高上限値のいずれかに任意に切り替わる。
図11及び図12は、変調波信号MS及びキャリア信号CSの各波形の一例を示す。図8は、モータ3(図1参照)に供給される電流ピーク値と、変調波信号MS(変調波)の周波数FMSと、B期間の割合との関係を示す。B期間は、1周期TMS分において、カウント上限値が低上限値であるときの合計期間のことをいう。このB期間は、図11及び図12中の期間B,B'の合計期間である。また、期間B,B'は、図11及び図12に示すように、変調波信号MSの1周期TMS分の出力中において、カウント上限値CVMAXが低上限値(図10参照)であるときの期間を示す。C期間は、1周期TMS分において、カウント上限値が高上限値であるときの合計期間のことをいう。このC期間は、図11及び図12中の期間C,C',C''の合計期間である。また、期間C,C',C''は、図11及び図12に示すように、変調波信号MSの1周期TMS分の出力中において、カウント上限値CVMAXが高上限値(図5参照)であるときの期間を示す。変調波信号MSは、図11及び図12に示すように、期間C,C',C''において、ゼロクロスZC(出力ゼロ条件)を通過する。1周期TMS分において、B期間とC期間との割合は、図11及び図12に示すように、モータ3(図1参照)の動作条件に応じて変化する。このモータ3の動作条件は、実施例1と同様のものである。以下、図8、図11及び図12に基づいて、B期間とC期間の割合変更構成を説明する。
実施例2では、変調波信号MSの1周期TMS分の出力中において、カウント上限値CVMAXが低上限値であるときの合計期間(B期間)と、カウント上限値CVMAXが高上限値であるときの合計期間(C期間)との割合は、モータ3の動作条件に応じて変化する。
即ち、変調波信号MSの1周期TMSの間で、高周波のキャリア周波数FCSはB期間において使用され、低周波のキャリア周波数FCSはC期間において使用される。
従って、B期間とC期間との割合は、スイッチング手段2Tu+,2Tu−,2Tv+,2Tv−,2Tw+,2Tw−(図1参照)の温度や、変調波信号MSの周波数FMSや、モータ3の出力等により任意に変更することが可能となる。
即ち、B期間の割合は、変調波信号MSの周波数FMSが高くなるに従って増加する。このため、1周期TMS分において、カウント上限値CVMAXが低上限値となる期間の割合を増やすことができる。これにより、高周波でモータ3を制御できる。つまり、モータ3の制御回数を増やすことができる。
従って、モータ3の細やかな制御を実現できる。
即ち、B期間の割合は、モータ3に供給される電流ピーク値の増加に伴って高くなる。このため、1周期TMS分において、カウント上限値CVMAXが低上限値となる期間の割合を増やすことができる。これにより、モータ3に供給される電流値が高いところほど、キャリア周波数FCSを高くできる。つまり、PWMインバータ2に搭載された平滑コンデンサ2Cの容量を小さくできる。
従って、PWMインバータ2を小型化できる。
即ち、B期間の割合低下に伴い、C期間の割合が高くなる。C期間は、B期間と比べて、変調波信号MSとキャリア信号CSとが交わるクロスポイントの数が少ない。つまり、C期間は、B期間と比べて、スイッチング損失が発生しやすいクロスポイントの数が少ない。このため、変調波信号MSの1周期TMS分において、クロスポイントの数を減らすことができる。
従って、スイッチング手段2Tu+,2Tu−,2Tv+,2Tv−,2Tw+,2Tw−に発生するスイッチング損失を低減できる。
即ち、変調波信号MSの1周期TMS分の間のB期間とC期間の動作時期は、変調波信号MSのゼロクロスZC時を中心にC期間が使用される。このため、相電流が多く流れるB期間において細やかな電流制御が可能となる。これにより、相電流が多く流れる変調波信号MSのピークP時において細やかな電流制御が可能となる。
従って、モータ3の損失を低減できる。
加えて、相電流が多く流れるB期間に細やかな電流制御が行われるので、高周波でモータ3を制御できる。このため、モータ3の制御回数を増やすことができる。これにより、トルク変動を抑制できる。従って、車両の乗り心地を良くすることができる。
なお、他の作用は、実施例1と同様であるので、説明を省略する。
実施例2における電力変換制御装置にあっては、下記の効果が得られる。
2種類のうち、カウント上限値(カウント上限値CVMAX)が高い方を高上限値といい、カウント上限値(カウント上限値CVMAX)が低い方を低上限値というとき、
高上限値及び低上限値は、任意に切り替わるものであって、
1周期(1周期TMS)分において、カウント上限値(カウント上限値CVMAX)が低上限値であるときの合計期間(B期間)と、カウント上限値(カウント上限値CVMAX)が高上限値であるときの合計期間(C期間)との割合は、電動機(モータ3)の動作条件に応じて変化する(図8、図11及び図12)。
このため、上記(1)の効果に加え、低上限値であるときの合計期間(B期間)と、高上限値であるときの合計期間(C期間)との割合は、スイッチング手段(スイッチング手段2Tu+,2Tu−,2Tv+,2Tv−,2Tw+,2Tw−)の温度や、変調波(変調波信号MS)の出力(周波数FMS)や、電動機(モータ3)の出力等により任意に変更することが可能となる。
このため、上記(1)又は(7)の効果に加え、電動機(モータ3)の細やかな制御を実現できる。
このため、上記(1),(7)及び(8)の効果に加え、電力変換手段(PWMインバータ2)を小型化できる。
このため、上記(1)又は(7)の効果に加え、スイッチング手段(スイッチング手段2Tu+,2Tu−,2Tv+,2Tv−,2Tw+,2Tw−)に発生するスイッチング損失を低減できる。
実施例3における電力変換制御装置は、走行用駆動源等として車両に搭載されるモータジェネレータのインバータに用いられる電力変換制御装置に適用したものである。以下、実施例3における電力変換制御装置の構成を、「キャリア信号の生成処理構成」と、「カウント周期が短周期であるときの合計期間の割合変更構成」に分けて説明する。なお、実施例3における「モータ駆動ユニットの全体構成」と、「PMW信号の生成処理構成」と、「キャリア周波数の設定処理構成」については、実施例1と同様であるので説明を省略する。
図4、図5及び図13は、実施例3における電力変換制御装置にて実行されるキャリア信号の生成処理構成を示す。なお、図4、図5及び図13の縦軸はカウント値CVを示し、横軸は時間を示す。以下、図4、図5及び図13に基づいて、キャリア信号CSの生成処理構成を説明する。カウント値CVは、キャリア周波数変化部73(図2参照)によりカウントアップ又はカウントダウンが実行される値のことをいう。カウント値CVの複数の値(例えば1〜5の5個の値)は、図4、図5及び図13に示すように、離散的な値となる。カウント値CVは、図4、図5及び図13に示すように、0からスタートし、指定のカウント周期CTで1からカウント上限値CVMAXに向かってカウントアップされる。カウント値CVは、図4、図5及び図13に示すように、カウント上限値CVMAXに達すると、リセットされて0となる。時間は、図4、図5及び図13に示すように、キャリア周期TCSの四半周期分(=TCS/4)である。カウント周期CTは、図4、図5及び図13に示すように、三種類設定される。カウント周期CTの一つは、図4に示すように、0〜t1を短周期(最短周期)に設定する場合である。カウント周期CTのもう一つは、図5に示すように、0〜t2を長周期に設定する場合である。カウント周期CTのさらにもう一つは、図13に示すように、0〜t3を長周期に設定する場合である。カウント周期CT(例えばマイコンの演算時間)は、マイコン(不図示)の設定に応じて、図4、図5及び図13に示すように、短周期及び長周期のいずれかに任意に切り替わる。
図14は、変調波信号MS及びキャリア信号CSの各波形の一例を示す。図8は、モータ3(図1参照)に供給される電流ピーク値と、変調波信号MS(変調波)の周波数FMSと、B期間の割合との関係を示す。B期間は、1周期TMS分の出力中において、カウント周期が短周期であるときの合計期間のことをいう。このB期間は、図14中の期間B,B',B''の合計期間である。また、期間B,B',B''は、図7及び図9に示すように、変調波信号MSの1周期TMS分の出力中において、カウント周期CTが短周期(図4参照)であるときの期間を示す。C期間は、1周期TMS分の出力中において、カウント周期が長周期であるときの合計期間のことをいう。このC期間は、図14中の期間C,C',C'',C'''の合計期間である。また、期間C,C',C'',C'''は、図14に示すように、変調波信号MSの1周期TMS分の出力中において、カウント周期CTが長周期(図5参照)であるときの期間を示す。D期間は、1周期TMS分の出力中において、カウント周期が長周期であるときの合計期間のことをいう。このD期間は、図14中の期間D,D'の合計期間である。また、期間D,D'は、図14に示すように、変調波信号MSの1周期TMS分の出力中において、カウント周期CTが長周期(図13参照)であるときの期間を示す。変調波信号MSは、図14に示すように、期間B,B',B''において、ゼロクロスZC(出力ゼロ条件)を通過する。1周期TMS分において、B期間とC期間との割合は、図7及び図9に示すように、モータ3(図1参照)の動作条件に応じて変化する。このモータ3の動作条件は、実施例1と同様のものである。以下、図8及び図14に基づいて、B期間とC期間とD期間の割合変更構成を説明する。
実施例3では、B期間、C期間及びD期間の割合は、6個のスイッチング手段における温度が高く変化すると、B期間の割合が低くなる。
即ち、B期間の割合低下に伴い、C期間及びD期間の割合が高くなる。C期間及びD期間は、B期間と比べて、変調波信号MSとキャリア信号CSとが交わるクロスポイントの数が少ない。つまり、C期間及びD期間は、B期間と比べて、スイッチング損失が発生しやすいクロスポイントの数が少ない。このため、変調波信号MSの1周期TMS分において、クロスポイントの数を減らすことができる。
従って、スイッチング手段2Tu+,2Tu−,2Tv+,2Tv−,2Tw+,2Tw−に発生するスイッチング損失を低減できる。
即ち、変調波信号MSのゼロクロス時を中心に、B期間が使用される。このため、振動ノイズや電磁ノイズ等に悪影響のあるノイズ発生帯域を使用することなく、モータ3の制御を実現できる。これにより、モータ3の制御をさらに細やかに実現できる。
従って、微小なトルク変動等によるモータ3の損失を低減できる。
なお、他の作用は、実施例1と同様であるので、説明を省略する。
実施例3における電力変換制御装置にあっては、上記(1),(2),(5)及び(6)と同様の効果を得ることができる。
2Tu+,2Tu−,2Tv+,2Tv−,2Tw+,2Tw− スイッチング手段(特定部位)
3 三相ブラシレスモータ直流モータ(電動機)
7 電力変換制御装置
72 キャリア信号生成部(演算機能)
73 キャリア周波数変化部(カウント機能)
B,C,D 合計期間
CS キャリア信号
CT カウント周期
CV カウント値
CVMAX カウント上限値
FCS キャリア周波数
FBh,FBl 周波数帯域
MS 変調波信号(変調波)
NB ノイズ発生帯域
TCS キャリア周期
TMS 一周期
ZC ゼロクロス(出力ゼロ条件)
Claims (10)
- 入力された電力をスイッチング手段により変換して出力する電力変換手段を介して電動機を制御する電力変換制御装置であって、
任意のカウント周期で動作するカウント機能と、
前記カウント機能をゼロにリセットするカウント上限値により、前記電動機を制御するキャリア信号のキャリア周波数の演算を行う演算機能と、を備え、
前記電力変換手段の変調波の1周期分の出力中には、前記カウント周期と前記カウント上限値の少なくとも一方が2種類以上混在し、
前記カウント周期と前記カウント上限値の少なくとも一方は、前記電動機の動作条件に応じて、前記2種類以上のいずれかに切り替わり、
前記キャリア周波数は、前記2種類以上のいずれかに切り替わったとしても、ノイズ発生帯域を外した周波数帯域に設定される
ことを特徴とする電力変換制御装置。 - 請求項1に記載された電力変換制御装置において、
前記変調波の1周期分の出力中には、前記カウント周期が2種類混在し、
前記2種類のうち、前記カウント周期が長い方を長周期といい、前記カウント周期が短い方を短周期というとき、
前記長周期及び前記短周期は、任意に切り替わるものであって、
前記1周期分において、前記カウント周期が前記短周期であるときの合計期間と、前記カウント周期が前記長周期であるときの合計期間との割合は、前記電動機の動作条件に応じて変化する
ことを特徴とする電力変換制御装置。 - 請求項2に記載された電力変換制御装置において、
前記1周期分において、前記カウント周期が前記短周期であるときの合計期間と、前記カウント周期が前記長周期であるときの合計期間との割合は、前記変調波の出力が高周波に変化すると、前記短周期であるときの合計期間の割合が高くなる
ことを特徴とする電力変換制御装置。 - 請求項2又は請求項3に記載された電力変換制御装置において、
前記1周期分において、前記カウント周期が前記短周期であるときの合計期間と、前記カウント周期が前記長周期であるときの合計期間との割合は、前記電動機の出力が高く変化すると、前記短周期であるときの合計期間の割合が高くなる
ことを特徴とする電力変換制御装置。 - 請求項2に記載された電力変換制御装置において、
前記1周期分において、前記カウント周期が前記短周期であるときの合計期間と、前記カウント周期が前記長周期であるときの合計期間との割合は、特定部位における温度が高く変化すると、前記短周期であるときの合計期間の割合が低くなる
ことを特徴とする電力変換制御装置。 - 請求項1に記載された電力変換制御装置において、
前記変調波の1周期分の出力中には、前記カウント上限値が2種類混在し、
前記2種類のうち、前記カウント上限値が高い方を高上限値といい、前記カウント上限値が低い方を低上限値というとき、
前記高上限値及び前記低上限値は、任意に切り替わるものであって、
前記1周期分において、前記カウント上限値が前記低上限値であるときの合計期間と、前記カウント上限値が前記高上限値であるときの合計期間との割合は、前記電動機の動作条件に応じて変化する
ことを特徴とする電力変換制御装置。 - 請求項6に記載された電力変換制御装置において、
前記1周期分において、前記カウント上限値が前記低上限値であるときの合計期間と、前記カウント上限値が前記高上限値であるときの合計期間との割合は、前記変調波の出力が高周波に変化すると、前記低上限値であるときの合計期間の割合が高くなる
ことを特徴とする電力変換制御装置。 - 請求項6又は請求項7に記載された電力変換制御装置において、
前記1周期分において、前記カウント上限値が前記低上限値であるときの合計期間と、前記カウント上限値が前記高上限値であるときの合計期間との割合は、前記電動機の出力が高く変化すると、前記低上限値であるときの合計期間の割合が高くなる
ことを特徴とする電力変換制御装置。 - 請求項6に記載された電力変換制御装置において、
前記1周期分において、前記カウント上限値が前記低上限値であるときの合計期間と、前記カウント上限値が前記高上限値であるときの合計期間との割合は、特定部位の温度が高く変化すると、前記低上限値であるときの合計期間の割合が低くなる
ことを特徴とする電力変換制御装置。 - 請求項1から請求項9までの何れか一項に記載された電力変換制御装置において、
前記電力変換手段の変調波の1周期分の出力中には、前記カウント周期と前記カウント上限値の少なくとも一方が2種類以上混在し、
前記2種類以上のうち、最も短い前記カウント周期を最短周期といい、最も低い前記カウント上限値を最低上限値というとき、
前記変調波の出力は、前記カウント周期が前記最短周期となるとき、又は、前記カウント上限値が前記最低上限値となるときに、出力ゼロ条件を通過する
ことを特徴とする電力変換制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016173611A JP6690475B2 (ja) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | 電力変換制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016173611A JP6690475B2 (ja) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | 電力変換制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018042339A true JP2018042339A (ja) | 2018-03-15 |
JP6690475B2 JP6690475B2 (ja) | 2020-04-28 |
Family
ID=61624095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016173611A Active JP6690475B2 (ja) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | 電力変換制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6690475B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021097436A (ja) * | 2019-12-13 | 2021-06-24 | 株式会社豊田自動織機 | 電動機の制御装置 |
JP7471896B2 (ja) | 2020-04-09 | 2024-04-22 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | インバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラム |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0638301A (ja) * | 1992-07-20 | 1994-02-10 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 電動車両の走行用電動機のpwm制御装置 |
US20140268948A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Hamilton Sundstrand Corporation | Electromagnetic interference (emi) reduction in interleaved power converter |
JP2014220957A (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | 日立アプライアンス株式会社 | モータ制御装置 |
JP2016134950A (ja) * | 2015-01-16 | 2016-07-25 | トヨタ自動車株式会社 | 回転電機の制御装置 |
-
2016
- 2016-09-06 JP JP2016173611A patent/JP6690475B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0638301A (ja) * | 1992-07-20 | 1994-02-10 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 電動車両の走行用電動機のpwm制御装置 |
US20140268948A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Hamilton Sundstrand Corporation | Electromagnetic interference (emi) reduction in interleaved power converter |
JP2014220957A (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | 日立アプライアンス株式会社 | モータ制御装置 |
JP2016134950A (ja) * | 2015-01-16 | 2016-07-25 | トヨタ自動車株式会社 | 回転電機の制御装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021097436A (ja) * | 2019-12-13 | 2021-06-24 | 株式会社豊田自動織機 | 電動機の制御装置 |
JP7294105B2 (ja) | 2019-12-13 | 2023-06-20 | 株式会社豊田自動織機 | 電動機の制御装置 |
JP7471896B2 (ja) | 2020-04-09 | 2024-04-22 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | インバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6690475B2 (ja) | 2020-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5471259B2 (ja) | 制御装置 | |
JP5857394B2 (ja) | インバータ装置及びインバータ制御方法 | |
US9407181B2 (en) | Vehicle and method for controlling vehicle | |
JP2009011028A (ja) | モータ駆動システム | |
JP5976067B2 (ja) | 電力変換装置の制御装置および制御方法 | |
US11267503B2 (en) | Motor control device | |
JP6208005B2 (ja) | 電動機の磁極位置推定装置、インバータ装置及び電動機システム | |
US20130187588A1 (en) | Motor drive system and control method thereof | |
JP5522262B2 (ja) | インバータ制御装置及びインバータ制御方法 | |
JP5352330B2 (ja) | モータ駆動制御装置 | |
JP6536460B2 (ja) | インバータ制御装置 | |
JP6690475B2 (ja) | 電力変換制御装置 | |
JP4715715B2 (ja) | 3相回転機の制御装置 | |
JP5673068B2 (ja) | 車両駆動装置 | |
JP2013230052A (ja) | モータ制御装置 | |
JP2014087233A (ja) | 3相交流モータの制御装置及び制御方法 | |
JP2018182858A (ja) | 駆動装置 | |
JP5648853B2 (ja) | 回転電機制御装置 | |
JP2010220306A (ja) | モータの制御装置 | |
JP7144197B2 (ja) | 回転電機の制御装置 | |
JP4670746B2 (ja) | 発電機の制御装置 | |
JP6828297B2 (ja) | 自動車 | |
JP2015027219A (ja) | Pwmインバータ制御装置 | |
JP2015198499A (ja) | 電動機駆動装置 | |
JP6497244B2 (ja) | モータ制御装置及びモータ制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190328 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200227 |
|
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: 20200310 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200323 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6690475 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |