JP2018129997A - モータ制御回路、モータ制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、低速状態で昇圧電圧の電圧値を高くした場合、力率改善回路でエネルギーが消費されるため、消費電力が大きくなってしまい、COPが低下する。一方、昇圧電圧を高電圧としなければ、最大出力の向上は望めない。このように、従来の空気調和機は、省電力と高能力を共に充足することは、困難である。
直流電圧を出力する直流電源回路と、
前記直流電源回路の出力する直流電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記直流電源回路から出力された直流電圧を用いて、モータを駆動するインバータ回路と、
前記インバータ回路を制御して前記モータを弱め界磁制御により駆動している期間に、前記昇圧回路を制御して、前記直流電源回路の出力する直流電圧を、前記モータの回転数の上昇に伴って上昇するように昇圧する制御回路と、
を備える。
直流電圧を用いて、モータの回転数に応じて、最大トルク制御と弱め界磁制御とのいずれかにより、モータをインバータ駆動するステップと、
直流電圧を生成するステップと、
最大トルク制御によるインバータ駆動中に、前記直流電圧を、前記インバータ駆動用に供給し、弱め界磁制御によるインバータ駆動中には、前記直流電圧を昇圧して、前記インバータ駆動用に供給するステップと、
を備える。
コンピュータに、
直流電源装置から直流電圧が印加され、駆動対象のモータに接続されたインバータ回路を制御して、前記直流電圧を複数相の電圧に変換して前記モータを駆動する動作を制御するステップ、
弱め界磁制御による前記モータの駆動中に、前記直流電源装置を制御して、モータの回転数の増加に伴って大きくなる直流電圧を前記インバータ回路に供給するステップ、
を実行させる。
本発明の実施の形態1に係る直流電源装置を備えるモータ制御回路を、図1乃至図9を参照しつつ説明する。
本実施の形態に係るモータ制御回路100は、IPM(Interior Permanent Magnet)モータ(以下、単にモータ)30を駆動するものであり、直流電源回路11と、力率改善回路12と、平滑化回路13と、直流電圧センサ14と、直流電流センサ15と、インバータ回路16と、制御ユニット20とを備える。
直流電源回路11、力率改善回路12、平滑化回路13は、モータ30のインバータ駆動に使用される直流電圧及びその昇圧電圧を生成及び出力する直流電源装置10を構成する。直流電源装置10は、後述するように、最大トルク制御によるインバータ駆動中に、省電力となるような直流電圧を、インバータ駆動用にインバータ回路16に供給し、弱め界磁制御によるインバータ駆動中には、直流電圧を昇圧して、高能力となるような直流電圧を、インバータ駆動用にインバータ回路16に供給する。
一方、目標直流電圧Etの最大値EHは、モータ30の最大出力を可能とするために必要とされる電圧に設定される。
この直流電圧制御処理を図5のフローチャートを参照して説明する。
次に、PI制御部25は、目標直流電圧決定部24が求めた目標直流電圧Etと直流電圧センサ14が検出した実直流電圧Erとの偏差Ee(=Et−Er)を求める(ステップS203)。PI制御部25は、PI制御により、トランジスタ122のベースに印加するスイッチパルスのデューティDの変化分ΔD=k1・Ee+k2∫Eedtを求める(ステップS204)。PI制御部25は、従前のデューティDに求めた変化分ΔDを加算して、新たなデューティD(=D+ΔD)を求める(ステップS205)。
実施の形態1においては、モータ30の実回転数ωrと目標直流電圧Etとの関係を定義するプロファイルに従って、直流電源装置10を制御した。この発明はこれに限定されず、モータ30の目標回転数ωtと目標直流電圧Etとの関係を定義するプロファイルに従って、直流電源装置10の昇圧動作を制御することも可能である。
11 直流電源回路
12 力率改善回路(昇圧回路)
13 平滑化回路
14 直流電圧センサ
15 直流電流センサ
16 インバータ回路
20 制御ユニット
20A 制御ユニット
21 モータ制御部
22 PWM出力制御部
23 回転数算出部
24 目標直流電圧決定部
24A 目標直流電圧決定部
25 PI制御部
26 スイッチパルス出力制御部
30 IPMモータ
100 モータ制御回路
111 リアクタ
112 全波整流回路(フルブリッジ回路)
113 交流電源
121 全波整流回路
122 NPNバイポーラトランジスタ(トランジスタ)
123 環流ダイオード
Tu、Tv、Tw モータ端子
Claims (6)
- 直流電圧を出力する直流電源回路と、
前記直流電源回路の出力する直流電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記直流電源回路から出力された直流電圧を用いて、モータを駆動するインバータ回路と、
前記インバータ回路を制御して前記モータを弱め界磁制御により駆動している期間に、前記昇圧回路を制御して、前記直流電源回路の出力する直流電圧を、前記モータの回転数の上昇に伴って上昇するように昇圧する制御回路と、
を備えるモータ制御回路。 - 前記制御回路は、前記モータの最小負荷状態における弱め界磁制御と最大トルク制御との切り替え回転数よりも高い回転数の領域において、前記昇圧回路を制御して、前記直流電源回路の出力する直流電圧を前記モータの回転数の上昇に伴って上昇させるように昇圧する、
請求項1に記載のモータ制御回路。 - 前記モータの巻線はY結線であり、
前記制御回路は、前記昇圧回路による前記モータの回転数の変化に対する直流電圧の変化の割合を、前記モータの回転数の変化に対する前記モータの端子電圧の変化の割合の2倍とする、
請求項1又は2に記載のモータ制御回路。 - 前記モータの巻線はΔ結線であり、
前記制御回路は、前記昇圧回路による前記モータの回転数の変化に対する直流電圧の変化の割合を、前記モータの回転数の変化に対する前記モータの端子間電圧の変化の割合と等しくする、
請求項1又は2に記載のモータ制御回路。 - 直流電圧を用いて、モータの回転数に応じて、最大トルク制御と弱め界磁制御とのいずれかにより、モータをインバータ駆動するステップと、
直流電圧を生成するステップと、
最大トルク制御によるインバータ駆動中に、前記直流電圧を、前記インバータ駆動用に供給し、弱め界磁制御によるインバータ駆動中には、前記直流電圧を昇圧して、前記インバータ駆動用に供給するステップと、
を備えるモータ制御方法。 - コンピュータに、
直流電源装置から直流電圧が印加され、駆動対象のモータに接続されたインバータ回路を制御して、前記直流電圧を複数相の電圧に変換して前記モータを駆動する動作を制御するステップ、
弱め界磁制御による前記モータの駆動中に、前記直流電源装置を制御して、モータの回転数の増加に伴って大きくなる直流電圧を前記インバータ回路に供給するステップ、
を実行させるプログラム。
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JP2017023464A JP6933469B2 (ja) | 2017-02-10 | 2017-02-10 | モータ制御回路、モータ制御方法、及びプログラム |
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- 2017-02-10 JP JP2017023464A patent/JP6933469B2/ja active Active
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