JP2021106490A - スイッチト・リラクタンス・モータ駆動の準センサレス適応制御のための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2017年6月14日に出願された米国特許仮出願第62/519807号の優先権を主張する。その仮出願の開示は、完全に記載されているかのように本明細書に組み込まれている。
E=L*di/dt
により与えられ、ここで、Eは印可された電圧の基準振幅、Lは相インダクタンス、iは相電流である。
Tp=L*Iref/E
により与えられる。初期位置が、測定された電流ランプ時間から確認される。
以下の項目は、出願当初の特許請求の範囲に記載の要素である。
(項目1)
多回転子極スイッチト・リラクタンス・モータ(HRSRM)を制御する方法であって、
a)磁気センサにソフトウェア制御モジュールのための確定タイムベースを確立するステップと、
b)前記磁気センサからモータ・インデックス・パルスを生成することにより、前記タイムベースを更新するステップと、
c)前記モータのシャフト速度を計算し、ソフトウェア・エンコーダを、前記タイムベースに基づいて動作するように較正するステップと、
d)前記磁気センサのスイッチング閾値を無効にするステップと、
e)前記モータのアクティブ相巻線の電流波形の勾配を監視して、前記エンコーダ・ソフトウェアからの点弧角を微調整するステップと、
f)推定タイムベースに基づいて、パルス時間t on を調節するステップと、
g)前記シャフト速度を監視して、前記シャフト速度のいかなる変化も追跡するステップと、
h)前記シャフト速度及び電流に基づいて、ドエル角を調節するステップと
を含む、方法。
(項目2)
回転子は、既知の相で開始するように初期位置に対して並ぶ、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記初期位置は、インダクタンス・プロファイルを推定することにより、初期回転中に非アクティブ相巻線上で診断パルスを使用して推定される、項目1に記載の方法。
(項目4)
前記回転子が回転するときに回転子極の各々が固定子極と整列し、不整列になると、前記回転子は、前記固定子極の各々においてインダクタンス・プロファイルを生成する、項目1に記載の方法。
(項目5)
前記アクティブ相巻線は、前記整列位置に近接した回転子極を有する相である、項目1に記載の方法。
(項目6)
電流応答を測定するために、パルス状の電圧が前記相巻線に印加される、項目1に記載の方法。
(項目7)
前記ソフトウェア制御モジュールのための前記確定タイムベースを確立するために、複数の診断パルスが少なくとも10回転の間に印加される、項目1に記載の方法。
(項目8)
10回転後、前記ソフトウェア制御モジュールは前記タイムベースを確立し、非アクティブ相は動作を維持する必要がない、項目1に記載の方法。
(項目9)
回転子極当たり少なくとも3つの信号が生成され、前記モータの前記シャフト速度は較正される、項目1に記載の方法。
(項目10)
計算された速度値のずれを回避するために、前記タイムベースが確立される、項目1に記載の方法。
(項目11)
指令電流が低帯域より低い場合、前記ドエル角は減少する、項目1に記載の方法。
(項目12)
指令電流が高帯域より高い場合、前記ドエル角は増大する、項目1に記載の方法。
(項目13)
多回転子極スイッチト・リラクタンス・モータ(HRSRM)の準センサレス適応制御のための方法であって、
a)磁気センサにソフトウェア制御モジュールのための確定タイムベースを確立するステップと、
b)前記磁気センサからモータ・インデックス・パルスを生成することにより、前記タイムベースを更新するステップと、
c)前記モータのシャフト速度を較正し、ソフトウェア・エンコーダを、前記タイムベースに基づいて動作するように較正するステップと、
d)前記磁気センサのスイッチング閾値を無効にするステップと、
e)前記モータのアクティブ相巻線の電流波形の勾配を監視して、前記エンコーダ・ソフトウェアからの点弧角を微調整するステップと、
f)推定タイムベースに基づいて、パルス時間t on を調節するステップと、
g)前記シャフト速度を監視して、いかなる速度変化も追跡し、前記シャフト速度に基づいてドエル角を決定するステップと、
を含む、方法。
(項目14)
回転子が回転するときに回転子極の各々が固定子極と整列し、不整列になると、前記回転子は、前記固定子極の各々においてインダクタンス・プロファイルを生成する、項目13に記載の方法。
(項目15)
前記アクティブ相巻線は、前記整列位置に近接した回転子極を有する相である、項目13に記載の方法。
(項目16)
電流応答を測定するために、パルス状の電圧が前記相巻線に印加される、項目13に記載の方法。
(項目17)
前記ソフトウェア制御モジュールのための前記確定タイムベースを確立するために、複数の診断パルスが少なくとも10回転の間に印加される、項目13に記載の方法。
(項目18)
10回転後、前記ソフトウェア制御モジュールは前記タイムベースを確立し、非アクティブ相は動作を維持する必要がない、項目13に記載の方法。
(項目19)
回転子極当たり少なくとも3つの信号が生成され、前記モータの前記シャフト速度は較正される、項目13に記載の方法。
(項目20)
計算された速度値のずれを回避するために、前記タイムベースが確立される、項目13に記載の方法。
(項目21)
指令電流が低帯域より低い場合、前記ドエル角は減少する、項目13に記載の方法。
(項目22)
指令電流が高帯域より高い場合、前記ドエル角は増大する、項目13に記載の方法。
(項目23)
多回転子極スイッチト・リラクタンス・モータ(HRSRM)の準センサレス制御のための装置であって、
固定子及び回転子を有するスイッチト・リラクタンス・モータであり、前記回転子は複数の円周方向に離間された回転子極を有し、前記回転子は、磁気センサを有するモータ・シャフトに回転方向に関連付けられている、スイッチト・リラクタンス・モータと、
前記スイッチト・リラクタンス・モータの入力に接続されたプロセッサにより制御される3相インバータであり、前記スイッチト・リラクタンス・モータに電力を提供するように適合可能であり、前記プロセッサはソフトウェア制御モジュール及びソフトウェア・エンコーダを有する、3相インバータと、
インライン・トルク計を介して、前記スイッチト・リラクタンス・モータの出力に接続された負荷と、
前記負荷に接続されたコンバータと、を含み、
それにより、回転子位置推定の精度を高めるために、前記HRSRMの相インダクタンス間の関係の固有のシーケンスが使用される、装置。
(項目24)
非アクティブ相を利用して、前記磁気センサ内で確定タイムベースが確立される、項目23に記載の装置。
(項目25)
計算された速度値のずれを回避するために、前記タイムベースが確立される、項目24に記載の装置。
(項目26)
前記回転子極当たり少なくとも3つの信号が生成され、前記シャフト速度は較正される、項目23に記載の装置。
Claims (26)
- 多回転子極スイッチト・リラクタンス・モータ(HRSRM)を制御する方法であって、
a)磁気センサにソフトウェア制御モジュールのための確定タイムベースを確立するステップと、
b)前記磁気センサからモータ・インデックス・パルスを生成することにより、前記タイムベースを更新するステップと、
c)前記モータのシャフト速度を計算し、ソフトウェア・エンコーダを、前記タイムベースに基づいて動作するように較正するステップと、
d)前記磁気センサのスイッチング閾値を無効にするステップと、
e)前記モータのアクティブ相巻線の電流波形の勾配を監視して、前記エンコーダ・ソフトウェアからの点弧角を微調整するステップと、
f)推定タイムベースに基づいて、パルス時間tonを調節するステップと、
g)前記シャフト速度を監視して、前記シャフト速度のいかなる変化も追跡するステップと、
h)前記シャフト速度及び電流に基づいて、ドエル角を調節するステップと
を含む、方法。 - 回転子は、既知の相で開始するように初期位置に対して並ぶ、請求項1に記載の方法。
- 前記初期位置は、インダクタンス・プロファイルを推定することにより、初期回転中に非アクティブ相巻線上で診断パルスを使用して推定される、請求項1に記載の方法。
- 前記回転子が回転するときに回転子極の各々が固定子極と整列し、不整列になると、前記回転子は、前記固定子極の各々においてインダクタンス・プロファイルを生成する、請求項1に記載の方法。
- 前記アクティブ相巻線は、前記整列位置に近接した回転子極を有する相である、請求項1に記載の方法。
- 電流応答を測定するために、パルス状の電圧が前記相巻線に印加される、請求項1に記載の方法。
- 前記ソフトウェア制御モジュールのための前記確定タイムベースを確立するために、複数の診断パルスが少なくとも10回転の間に印加される、請求項1に記載の方法。
- 10回転後、前記ソフトウェア制御モジュールは前記タイムベースを確立し、非アクティブ相は動作を維持する必要がない、請求項1に記載の方法。
- 回転子極当たり少なくとも3つの信号が生成され、前記モータの前記シャフト速度は較正される、請求項1に記載の方法。
- 計算された速度値のずれを回避するために、前記タイムベースが確立される、請求項1に記載の方法。
- 指令電流が低帯域より低い場合、前記ドエル角は減少する、請求項1に記載の方法。
- 指令電流が高帯域より高い場合、前記ドエル角は増大する、請求項1に記載の方法。
- 多回転子極スイッチト・リラクタンス・モータ(HRSRM)の準センサレス適応制御のための方法であって、
a)磁気センサにソフトウェア制御モジュールのための確定タイムベースを確立するステップと、
b)前記磁気センサからモータ・インデックス・パルスを生成することにより、前記タイムベースを更新するステップと、
c)前記モータのシャフト速度を較正し、ソフトウェア・エンコーダを、前記タイムベースに基づいて動作するように較正するステップと、
d)前記磁気センサのスイッチング閾値を無効にするステップと、
e)前記モータのアクティブ相巻線の電流波形の勾配を監視して、前記エンコーダ・ソフトウェアからの点弧角を微調整するステップと、
f)推定タイムベースに基づいて、パルス時間tonを調節するステップと、
g)前記シャフト速度を監視して、いかなる速度変化も追跡し、前記シャフト速度に基づいてドエル角を決定するステップと、
を含む、方法。 - 回転子が回転するときに回転子極の各々が固定子極と整列し、不整列になると、前記回転子は、前記固定子極の各々においてインダクタンス・プロファイルを生成する、請求項13に記載の方法。
- 前記アクティブ相巻線は、前記整列位置に近接した回転子極を有する相である、請求項13に記載の方法。
- 電流応答を測定するために、パルス状の電圧が前記相巻線に印加される、請求項13に記載の方法。
- 前記ソフトウェア制御モジュールのための前記確定タイムベースを確立するために、複数の診断パルスが少なくとも10回転の間に印加される、請求項13に記載の方法。
- 10回転後、前記ソフトウェア制御モジュールは前記タイムベースを確立し、非アクティブ相は動作を維持する必要がない、請求項13に記載の方法。
- 回転子極当たり少なくとも3つの信号が生成され、前記モータの前記シャフト速度は較正される、請求項13に記載の方法。
- 計算された速度値のずれを回避するために、前記タイムベースが確立される、請求項13に記載の方法。
- 指令電流が低帯域より低い場合、前記ドエル角は減少する、請求項13に記載の方法。
- 指令電流が高帯域より高い場合、前記ドエル角は増大する、請求項13に記載の方法。
- 多回転子極スイッチト・リラクタンス・モータ(HRSRM)の準センサレス制御のための装置であって、
固定子及び回転子を有するスイッチト・リラクタンス・モータであり、前記回転子は複数の円周方向に離間された回転子極を有し、前記回転子は、磁気センサを有するモータ・シャフトに回転方向に関連付けられている、スイッチト・リラクタンス・モータと、
前記スイッチト・リラクタンス・モータの入力に接続されたプロセッサにより制御される3相インバータであり、前記スイッチト・リラクタンス・モータに電力を提供するように適合可能であり、前記プロセッサはソフトウェア制御モジュール及びソフトウェア・エンコーダを有する、3相インバータと、
インライン・トルク計を介して、前記スイッチト・リラクタンス・モータの出力に接続された負荷と、
前記負荷に接続されたコンバータと、を含み、
それにより、回転子位置推定の精度を高めるために、前記HRSRMの相インダクタンス間の関係の固有のシーケンスが使用される、装置。 - 非アクティブ相を利用して、前記磁気センサ内で確定タイムベースが確立される、請求項23に記載の装置。
- 計算された速度値のずれを回避するために、前記タイムベースが確立される、請求項24に記載の装置。
- 前記回転子極当たり少なくとも3つの信号が生成され、前記シャフト速度は較正される、請求項23に記載の装置。
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