JP2023065223A - モータ制御装置、および、当該モータ制御装置に設けられた電流検出器の異常検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電流検出器の異常をより正確に検出できるモータ制御装置を提供する。
【解決手段】モータ制御装置は、電流検出器の異常の有無を判定する異常判定部を備え、前記異常判定部は、規定の基準電流値Ｉｄｅｆとモータ抵抗値とを乗算した値である理想電圧指令閾値Ｅｉｒに、デッドタイムＴｄに起因して生じる電圧誤差であるデッドタイム電圧誤差Ｅｄｔを加算した値を、電圧指令閾値Ｅａとして算出し、電圧指令値の実効値が前記電圧指令閾値Ｅａ以上、かつ、前記電流検出値の実効値が前記基準電流値Ｉｄｅｆより低い値である電流検出閾値Ｉａ以下の場合に、電流検出器７，８の異常を示す信号を出力する。
【選択図】図４

Description

本明細書は、ＰＭＷ制御にて３相モータに電圧を印加しているモータ制御装置、および、当該モータ制御装置に設けられた電流検出器の異常検出方法を開示する。

工作機械等に使用されるモータ制御装置では、電流検出値を基に、モータやインバータ等を過電流から保護している。電流検出器に異常があると、過電流を検出して保護することができなくなるため、さまざまな電流検出器の異常検出方法が考えられている。

例えば、全ての動力線に電流検出器を設けた場合は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相交流電流の３相和は０であることより、電流検出器の異常を検出することは容易にできる。

また、１相のみに電流検出器を設けた場合でも、電流値とモータ抵抗値を乗算した値が電圧値になることを利用し、その相の電流検出器の異常を検出することができる。

特許文献１では、２相の電流検出値より電流検出器の異常を検出する方法が示されている。回転座標系であるｄｑ軸平面上では、相対的に固定座標系の３相が回転することを利用し、１相の電流検出値よりモータ駆動制御をすることで、電流制御によるフィードバックの影響を避けた状態で、電流検出器の異常を検出することができる。

特許文献２では、電流検出値が０の時の、コンバータが出力したＰＷＭ制御前の直流電圧の電圧変動を検出することにより、モータが回転していない状態の電流検出器の異常を検出することができる。また、各電流検出器の電流検出値を基に異常を検出しているため、異常が発生した電流検出器を特定することもできる。

特開２０１４－７３００９号公報 特開２００１－１５７４６０号公報

工作機械等に使用されるモータ駆動装置では、モータ回転中に電流検出器に異常が発生した場合は、モータが指令に追従できなくなるため、何かしらの異常が検出される。しかし、モータが停止している状態で回転子が特定の場所にあると、電流を流してもモータが回転しない相が存在する。そのような場合、電流検出器の異常により電流検出値が０となれば、他の異常が検出されないまま指令電圧が高くなるため、モータや動力線に過電流が流れ、焼損する恐れがある。よって、モータ停止中に、電流検出器の異常を検出することが求められる。

電流検出器の異常を検出するために、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相交流電流の３相和が０であることを利用するには、全ての電線に電流検出器を設ける必要がある。しかし、３相交流電流の３相和が０であることを利用して、２相の電流検出値よりモータ駆動制御を行っていた場合、電流検出器を増やすことによるコストアップや装置の大型化につながる。

また、電流値とモータ抵抗値を乗算した値が電圧値になることを利用し、電流検出器の異常を検出する場合は、デッドタイム電圧誤差を考慮していないため、デッドタイム電圧誤差が大きい場合は、電流検出器に異常がないにもかかわらず「異常」と判断する誤検出が発生し、誤検出回避のためマージンを設定すると、デッドタイム電圧誤差が小さい場合に、異常が発生しても、これを速やかに検出できない、検出漏れが発生する課題がある。

特許文献１では、回転座標系であるｄｑ軸平面上で相対的に固定座標系の３相が回転することを利用しているため、モータ停止中は電流検出器の異常を検出することができない。また、異常が発生した電流検出器を特定することはできない。

特許文献２では、電流検出値が０の時のコンバータが出力した直流電圧の電圧変動により、電流検出器の異常を検出しているため、モータ停止中も異常を検出できる。しかし、工作機械等の産業機械では、複数のモータを使用していることが一般的であり、ひとつのコンバータに複数のモータ制御装置が接続されていることがある。この場合、他のモータ駆動の影響により電圧変動が生じるため、対象モータが停止中に、同じコンバータに接続されている他のモータが動作した場合は誤検出する。

本明細書で開示するモータ制御装置は、３相モータの駆動を制御するモータ制御装置であって、３相それぞれの電圧指令値を出力する電流制御部と、前記電圧指令値に応じてスイッチングのパルス幅を変調することで、コンバータから出力される直流電圧を交流電圧に変換して、前記３相モータの３相それぞれの動力線に印加するＰＷＭ制御部と、３相の前記動力線の少なくとも一つに設けられ、前記動力線に流れる電流値を、電流検出値として検出する１以上の電流検出器と、前記電流検出器の異常の有無を判定する異常判定部と、を備え、前記異常判定部は、規定の基準電流値とモータ抵抗値とを乗算した値である理想電圧指令閾値に、前記スイッチングのデッドタイムに起因して生じる電圧誤差であるデッドタイム電圧誤差を加算した値を、電圧指令閾値として算出し、前記電圧指令値の実効値が前記電圧指令閾値以上、かつ、前記電流検出値の実効値が前記基準電流値より低い値である電流検出閾値以下の場合に、前記電流検出器の異常を示す信号を出力する、ことを特徴とする。

この場合、前記異常判定部は、前記デッドタイムに、キャリア周波数および前記直流電圧の電源電圧値を乗算した値を、前記デッドタイム電圧誤差として算出してもよい。

また、前記電流制御部は、トルク指令値に基づいて算出された３相それぞれの補償前電圧指令値に、デッドタイム補償値を加算した値を、３相それぞれの前記電圧指令値として出力するデッドタイム補償器を有し、前記デッドタイム補償器は、電流指令値が、規定のデッドタイム補償電流パラメータ超過の場合は、規定のデッドタイム補償電圧パラメータを前記デッドタイム補償値として算出し、前記電流指令値が、前記デッドタイム補償電流パラメータ以下の場合は、前記デッドタイム補償電圧パラメータに、デッドタイム補償電流パラメータに対する前記電流指令値の比率を、乗算した値を前記デッドタイム補償値として算出してもよい。

また、前記異常判定部は、前記デッドタイムに、前記キャリア周波数および前記直流電圧の電源電圧値を乗算した値を、前記デッドタイム電圧誤差として算出してもよい。
また、前記異常判定部は、前記デッドタイム補償電圧パラメータを、前記デッドタイム電圧誤差として算出してもよい。

また、前記異常判定部は、前記デッドタイムに、前記キャリア周波数および前記直流電圧の電源電圧値を乗算した値を、デッドタイム電圧誤差演算値として算出し、前記デッドタイム補償電圧パラメータ、および、前記デッドタイム電圧誤差演算値のうち、大きいほうを、前記デッドタイム電圧誤差として算出してもよい。

また、前記異常判定部は、前記デッドタイムに、前記キャリア周波数および前記直流電圧の電源電圧値を乗算した値を、デッドタイム電圧誤差演算値として算出し、前記デッドタイム補償電圧パラメータ、および、デッドタイム電圧誤差演算値のうち、小さいほうを、前記デッドタイム電圧誤差として算出してもよい。

本明細書で開示する電流検出器の異常検出方法は、規定の基準電流値とモータの抵抗値とを乗算した値である理想電圧指令閾値に、前記モータに電圧印加するためのスイッチングのデッドタイムに起因して生じる電圧誤差であるデッドタイム電圧誤差を加算した値を、電圧指令閾値として算出し、前記電圧指令値の実効値が前記電圧指令閾値以上、かつ、前記電流検出器で検出された電流検出値の実効値が前記基準電流値より低い値である前記電流検出閾値以下の場合に、前記電流検出器の異常を示す信号を出力する、ことを特徴とする。

本明細書で開示する技術によれば、各相の電圧指令値と電流検出値、及び、デッドタイム電圧誤差を考慮した閾値を用いて異常判定するため、誤検出することなく過大な電流が流れる前に速やかに異常を検出できる。

モータ制御装置の構成を示すブロック図である。 電流電圧特性の一例を示す図である。 モータ制御装置の構成の他の例を示すブロック図である。 Ｕ相異常判定器の構成を示す図である。 モータ制御装置の構成の他の例を示すブロック図である。

図１に、モータ制御装置のブロック図を示す。コンバータ５は、３相交流電源６を入力として電源電圧値Ｅｐの直流電圧を出力する。このコンバータ５には、１以上（図示例では２つ）のモータ制御装置１００が接続されている。モータ制御装置１００は、図示しない上位制御装置が出力したトルク指令値を入力として３相モータを駆動するための電圧指令値を演算する電流制御部１と、３相交流電源６を入力として電源電圧値Ｅｐの直流電圧を出力するコンバータ５と、電圧指令値に応じてスイッチングのパルス幅を変調することにより直流電圧を３相交流電圧に変換してモータ動力線に印加するＰＷＭ制御部２と、Ｕ相電流を検出する電流検出器７と、Ｖ相電流を検出する電流検出器８と、電流検出器７の異常を検出するＵ相異常判定器９と、電流検出器８の異常を検出するＶ相異常判定器１０と、を備えている。なお、電流制御部１、ＰＷＭ制御部２、Ｕ相異常判定器９およびＶ相異常判定器１０は、物理的には、プロセッサとメモリを有するコンピュータで構成されてもよいし、電気回路で構成されてもよい。また、ＰＷＭ制御部２は、所定のキャリア周波数Ｆｃａのキャリア波を用いてパルス幅変調を行う。また、スイッチングにおいては、所定のデッドタイムＴｄを設けている。

Ｕ相異常判定器９、および、Ｖ相異常判定器１０は、電流電圧特性に基づいた電圧指令閾値Ｅａおよび電流検出閾値Ｉａを使用して、電圧指令値と電流検出値より電流検出器の異常を判定する。電流電圧特性は、ＰＷＭ制御では、デッドタイムによる電圧誤差が生じるため、図２の実線のようになる。なお、図２の破線は、電流値とモータ抵抗値を乗算した値を電圧値として表した、デッドタイムがない場合の理想の電流電圧特性である。デッドタイム電圧誤差Ｅｄｔは、デッドタイムＴｄにキャリア周波数Ｆｃａと電源電圧値Ｅｐを乗算した値となることが広く知られている。すなわち、Ｅｄｔ＝Ｔｄ×Ｆｃａ×Ｅｐとなる。

Ｕ相異常判定器９は、Ｕ相電圧指令実効値が所定の電圧指令閾値Ｅａ以上、かつ、Ｕ相電流検出実効値が所定の電流検出閾値Ｉａ以下の場合に、電流検出器７に異常が発生していると判定して、図示しない上位制御装置へＵ相電流検出器異常信号を出力する。Ｖ相異常判定器１０も同様の処理を行う。

電圧指令閾値Ｅａおよび電流検出閾値Ｉａは、所定の基準電流Ｉｄｅｆに基づいて設定する。基準電流Ｉｄｅｆの値は、許容最大電流より小さい値であれば、特に限定されない。したがって、例えば、連続して通電可能な定格電流Ｉｒを、基準電流Ｉｄｅｆとして取り扱ってもよい。

電圧指令閾値Ｅａは、この基準電流Ｉｄｅｆが流れるときの、実際の電圧値である。例えば、定格電流Ｉｒを基準電流Ｉｄｅｆとすると、この定格電流Ｉｒが流れるときの電圧値は、理論上は、定格電流Ｉｒにモータ抵抗値を乗算した値であり、図２における理想電圧指令閾値Ｅｉｒである。しかし、現実には、デッドタイム電圧誤差Ｅｄｔが存在するため、定格電流Ｉｒが流れるときの、実際の電圧値は、理想電圧指令閾値Ｅｉｒにデッドタイム電圧誤差Ｅｄｔを加算した値となる。そのため、本例では、電圧指令閾値Ｅａを式（１）により算出する。かかる値を電圧指令閾値Ｅａとして用いた場合、定格電流Ｉｒ以上の電流が流れる前に速やかに電流検出器７，８の異常を検出することができる。
Ｅａ＝Ｅｉｒ＋Ｅｄｔ ・・・（１）

電流検出閾値Ｉａは、基準電流Ｉｄｅｆより低い値であれば特に限定されない。換言すれば、本例では、電圧指令実効値が、電圧指令閾値Ｅａのときに流れるべき電流より低い値が、電流検出閾値Ｉａとして設定される。例えば、本例では、電圧指令閾値Ｅａは、定格電流Ｉｒを基準として求めており、電流検出器７，８に異常がない場合において、電圧指令実効値が電圧指令閾値Ｅａとなれば、検出電流値は、定格電流Ｉｒ相当となるはずである。そのため、本例では、電流検出閾値Ｉａを、定格電流Ｉｒよりも低い値、より具体的には、式（２）に示すように、定格電流Ｉｒに０以上１未満の適切な乗数Ａをかけた値としている。乗数Ａは、回路上の誤差や演算誤差およびマージンを考慮した値としてもよいが、本例では、電流検出器７，８が故障した際には電流検出値の値がほぼ０になることを想定し、例えば、定格電流Ｉｒの０．５％（すなわちＡ＝０．００５とした値）を電流検出閾値Ｉａとしている。
Ｉａ＝Ｉｒ×Ａ （なお、０≦Ａ＜１） ・・・（２）

以上のとおり、本例では、デッドタイム電圧誤差Ｅｄｔを考慮して、基準電流Ｉｄｅｆが流れるときの実際の電圧値を算出し、この実際の電圧値を電圧指令閾値Ｅａとしている。また、基準電流Ｉｄｅｆより小さい値を電流検出閾値Ｉａとしている。この場合、電圧実効値が電圧指令閾値Ｅａ以上であるにもかかわらず、電流検出値が電流検出閾値Ｉａより小さい場合には、電流検出器７，８に何らかの異常が発生していると判断できる。また、電圧指令閾値Ｅａは、デッドタイム電圧誤差Ｅｄｔを反映した値であるため、誤検出や検出漏れを効果的に防止できる。

次に、図３を参照して、電流検出器７，８の異常検出技術の他の例について説明する。図３のモータ制御装置１００は、図１のモータ制御装置１００にデッドタイム補償を加えたものであり、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。図１の例ではＵ、Ｖ、Ｗで表現する固定座標系の電圧指令値Ｅｕ＊、Ｅｖ＊、Ｅｗ＊を電流制御部１から出力しているが、電流制御部１の内部でｄｑ変換することは可能である。図３の電流制御部１は、指令値演算部１２とデッドタイム補償器１１とを備え、指令値演算部１２は、ｄｑ軸電流指令値演算部１３と、ｄｑ軸電圧指令値演算部１４と、３相変換器１５および１６と、ｄｑ変換器１７と、を備えている。

ｄｑ軸電流指令値演算部１３では、図示しない上位制御装置が出力したトルク指令値より、ｄｑ回転座標系であるｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値を算出する。ｄｑ変換器１７では、固定座標系のＵ相電流検出値ＩｕおよびＶ相電流検出値Ｉｖから、ｄｑ回転座標系のｄ軸電流検出値およびｑ軸電流検出値に変換する。ｄｑ軸電圧指令値演算部１４では、ｄ軸電流指令値とｄ軸電流検出値よりデッドタイム補償前のｄ軸電圧指令値を求め、ｑ軸電流指令値とｑ軸電流検出値よりデッドタイム補償前のｑ軸電圧指令値を求める。３相変換器１５では、ｄｑ回転座標系のデッドタイム補償前のｄ軸電圧指令値およびデッドタイム補償前のｑ軸電圧指令値を逆ｄｑ変換することにより、固定座標系のデッドタイム補償前の電圧指令値Ｅｕ＊’，Ｅｖ＊’，Ｅｗ＊’に変換する。また、３相変換器１６は、ｄｑ軸電流指令値演算部１３が出力したｄｑ回転座標系のｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値を逆ｄｑ変換することにより、固定座標系の電流指令値Ｉｕ＊,Ｉｖ＊，Ｉｗ＊に変換する。

デッドタイム補償器１１では、デッドタイム補償値算出器１８を備え、デッドタイム補償前Ｕ相電圧指令値Ｅｕ＊’に、デッドタイム補償値算出器１８が算出したＵ相デッドタイム補償値Ｅｕｄｔを加え、デッドタイム補償前Ｖ相電圧指令値Ｅｖ＊’にデッドタイム補償値算出器１８が算出したＶ相デッドタイム補償値Ｅｖｄｔを加え、デッドタイム補償前Ｗ相電圧指令値Ｅｗ＊’にデッドタイム補償値算出器１８が算出したＷ相デッドタイム補償値Ｅｗｄｔを加える。デッドタイム補償値算出器１８は、Ｕ相デッドタイム補償値Ｅｕｄｔ、および、Ｖ相デッドタイム補償値Ｅｖｄｔ、および、Ｗ相デッドタイム補償値Ｅｗｄｔの演算をそれぞれ行うが、Ｕ相のみ下記で説明する。

デッドタイム補償値算出器１８は、デッドタイム補償電圧パラメータＥｄｔｐ、および、デッドタイム補償電流パラメータＩｄｔをモータごとに有している。デッドタイム補償電流パラメータＩｄｔは、デッドタイム電圧誤差Ｅｄｔが安定し始める電流値であり、デッドタイム補償電圧パラメータＥｄｔｐは、安定後のデッドタイム電圧誤差Ｅｄｔである。すなわち、図２に示す通り、デッドタイム電圧誤差Ｅｄｔは、所定の電流値Ｉｄｔ、すなわち、デッドタイム補償電流パラメータＩｄｔ未満では、電圧の増加に伴い増加する。一方で、電流が、デッドタイム補償電流パラメータＩｄｔ以上となれば、デッドタイム電圧誤差は、所定の値であるデッドタイム補償電圧パラメータＥｄｔｐで安定する。

Ｕ相電流指令値Ｉｕ＊が、デッドタイム補償電流パラメータＩｄｔ超過であれば、式（３）のように、Ｕ相デッドタイム補償電圧パラメータＥｕｄｔとしてデッドタイム補償電圧パラメータＥｄｔｐを出力する。Ｕ相電流指令値Ｉｕ＊がデッドタイム補償電流パラメータＩｄｔ以下であれば、式（４）のように、Ｕ相デッドタイム補償値Ｅｕｄｔとして、デッドタイム補償電圧パラメータＥｄｔｐに、デッドタイム補償電流パラメータＩｄｔに対するＵ相電流指令値Ｉｕ＊の比率をかけた値を出力する。
Ｅｕｄｔ＝Ｅｄｔｐ （Ｉｕ＊＞Ｉｄｔ） ・・・（３）
Ｅｕｄｔ＝Ｅｄｔｐ×（Ｉｕ＊／Ｉｄｔ） （Ｉｕ＊≦Ｉｄｔ） ・・・（４）

ここで、定格電流Ｉｒ（ひいては基準電流Ｉｄｅｆ）は、デッドタイム電流パラメータＩｄｔ以上であるため、デッドタイム補償電圧パラメータＥｄｔｐをデッドタイム電圧誤差Ｅｄｔとして、異常判定部４の内部にあるＵ相異常判定器９、および、Ｖ相異常判定器１０で使用すれば、余分にパラメータを持つことなく、簡単に異常判定を行うことができる。しかし、デッドタイム補償電圧パラメータＥｄｔｐは、モータ毎にチューニングされたパラメータであり、多少の誤差が存在する。

次に、図４を参照して、電流検出器の異常検出技術の他の例について説明する。図４は、Ｕ相異常判定器９の構成を示す図である。Ｕ相異常判定器９は、Ｕ相電圧指令実効値算出器２２と、電圧指令閾値算出器２３と、Ｕ相電流検出実効値算出器２４と、電流検出閾値算出器２５と、Ｕ相異常信号出力器２６とを備えている。Ｕ相電圧指令実効値算出器２２は、Ｕ相電圧指令値Ｅｕ＊よりＵ相電圧指令実効値を求め、Ｕ相電流検出実効値算出器２４は、Ｕ相電流検出値ＩｕよりＵ相電流検出実効値を求める。

電圧指令閾値算出器２３には、デッドタイムＴｄと、キャリア周波数Ｆｃａと、電源電圧値Ｅｐに加え、さらに、デッドタイム補償電圧パラメータＥｄｔｐが入力される。デッドタイム補償電圧パラメータＥｄｔｐは、上述した通り、各モータに設定される値であり、安定後のデッドタイム電圧誤差の値である。電圧指令閾値算出器２３は、式（５）に基づいて、デッドタイム電圧誤差演算値Ｅｄｔｃを算出する。すなわち、デッドタイム電圧誤差演算値Ｅｄｔｃは、デッドタイムＴｄにキャリア周波数Ｆｃａと電源電圧値Ｅｐを乗算した値である。また、電圧指令閾値算出器２３は、デッドタイム電圧誤差演算値Ｅｄｔｃまたは各モータに設定されたデッドタイム補償電圧パラメータＥｄｔｐの大きい方が、デッドタイム電圧誤差Ｅｄｔとして出力されるように、スイッチ２９を切り替える。
Ｅｄｔｃ＝Ｔｄ×Ｆｃａ×Ｅｐ ・・・（５）
Ｅｄｔ＝ｍａｘ（Ｅｄｔｐ，Ｅｄｔｃ） ・・・（６）

電圧指令閾値算出器２３は、理想電圧指令閾値Ｅｉｒにデッドタイム電圧誤差Ｅｄｔを加えることにより、式（１）で表される電圧指令閾値Ｅａを算出する。例えば、連続して通電可能な定格電流Ｉｒとモータ抵抗値より求めた、定格電流時の理想の電圧値を理想電圧指令閾値Ｅｉｒとして使用した場合、定格電流Ｉｒ以上の電流が流れる前に速やかに異常を検出することができる。電流検出閾値Ｉａとして、式（２）のように定格電流Ｉｒに０以上１未満の適切な乗数Ａをかけた値を使用する。定格電流Ｉｒに回路上の誤差や演算誤差およびマージンを考慮した乗数Ａを設定してもよいが、簡単のため、電流検出器が故障した際に０に近い値が出力されること想定し、例えば、定格電流Ｉｒの０．５％を電流検出閾値Ｉａとしてもよい。

Ｕ相異常信号出力器２６は、Ｕ相電圧指令実効値が電圧指令閾値Ｅａ以上、かつ、Ｕ相電流検出実効値が電流検出閾値Ｉａ以下の場合に、電流検出器７の異常と判定して、図示しない上位制御装置へＵ相電流検出器異常信号を出力する。Ｖ相異常判定器１０も、Ｕ相異常判定器９と同様の処理を行う。ただし、電圧指令閾値Ｅａ、および、電流検出閾値Ｉａは同一の値になるため、流用してもよい。

次に、図５を参照して、電流検出器７，８の異常検出技術の他の例について説明する。図５のモータ制御装置は、図３のモータ制御装置と比較して、電流制御部１の内部構成が異なるのみであり、その他の構成は、図３のモータ制御装置と同様である。したがって、図５のモータ制御装置では、図３のモータ制御装置と同一の構成には、同一の符号を付して、それらの説明を省略する。図５のモータ制御装置では、電流制御部１において、３相フィードバック制御を行っている。この電流制御部１は、指令値演算部１２に、３相電流指令値演算部３４と、３相電圧指令値演算部３５を備える。３相電流指令値演算部３４は、図示しない上位制御装置が出力したトルク指令値を入力として、３相それぞれの電流指令値を出力する。３相電圧指令値演算部３５は、３相それぞれの電流指令値、および、Ｕ相およびＶ相それぞれの電流検出値を入力として、デッドタイム補償前の電圧指令値Ｅｕ＊’，Ｅｖ＊’，Ｅｗ＊’を出力する。ただし、ここで説明した構成は一例であり、固定座標系の電圧指令値を電流制御部１から出力するのであれば、電流制御部１の内部構成は、変更されてもよい。

また、これまでの説明は一例であり、電圧指令閾値Ｅａとして、デッドタイム電圧誤差Ｅｄｔを反映した値を用いるのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。例えば、図４の例では、デッドタイム電圧誤差演算値Ｅｄｔｃまたはデッドタイム補償電圧パラメータＥｄｔｐの大きい方をデッドタイム電圧誤差Ｅｄｔとして使用することでマージンを確保して誤検出を防止している。しかし、デッドタイム電圧誤差演算値Ｅｄｔｃまたはデッドタイム補償電圧パラメータＥｄｔｐの小さい方を選択し、より厳しい閾値を設定することで、検出漏れを防止してもよい。すなわち、式（７）に基づいて、デッドタイム電圧誤差Ｅｄｔを特定してもよい。
Ｅｄｔ＝ｍｉｎ（Ｅｄｔｐ，Ｅｄｔｃ） ・・・（７）

また、デッドタイム電圧補償を行わない場合も、デッドタイム補償電圧パラメータの代わりに別途デッドタイム電圧誤差パラメータ等を持ち、デッドタイム電圧誤差Ｅｄｔの特定に使用してもよい。

また、上述の説明では、Ｕ相およびＶ相に電流検出器を設置しているが、電流検出器が設置される相は、適宜、変更されもよい。したがって、各相の電流検出器の異常を検出するために、３相全てに電流検出器を設置してもよいし、いずれか１相にのみ電流検出器を設置してもよい。

いずれにしても、本明細書で開示した技術によれば、デッドタイム電圧誤差を考慮した電流電圧特性に基づき、電流検出器の異常を検出することが簡単に可能となるため、デッドタイム電圧誤差による誤検出や、異常時に定格電流以上の電流が流れることを防ぐことができる。

１ 電流制御部、２ ＰＷＭ制御部、３ モータ、４ 異常判定部、５ コンバータ、６ ３相交流電源、７，８ 電流検出器、９ Ｕ相異常判定器、１０ Ｖ相異常判定器、１１ デッドタイム補償器、１２ 指令値演算部、１３ ｄｑ軸電流指令値演算部、１４ ｄｑ軸電圧指令値演算部、１５，１６ ３相変換器、１７ ｄｑ変換器、１８ デッドタイム補償値算出器、１９，２０，２１ 加算器、２２ Ｕ相電圧指令実効値算出器、２３ 電圧指令閾値算出器、２４ Ｕ相電流検出実効値算出器、２５ 電流検出閾値算出器、２６ Ｕ相異常信号出力器、２７，２８，３３ 乗算器、２９ スイッチ、３０ 加算器、３１，３２ パラメータ、３４ ３相電流指令値演算部、３５ ３相電圧指令値演算部、１００ モータ制御装置。

Claims (8)

1. ３相モータの駆動を制御するモータ制御装置であって、
   ３相それぞれの電圧指令値を出力する電流制御部と、
   前記電圧指令値に応じてスイッチングのパルス幅を変調することで、コンバータから出力される直流電圧を交流電圧に変換して、前記３相モータの３相それぞれの動力線に印加するＰＷＭ制御部と、
   ３相の前記動力線の少なくとも一つに設けられ、前記動力線に流れる電流値を、電流検出値として検出する１以上の電流検出器と、
   前記電流検出器の異常の有無を判定する異常判定部と、
   を備え、前記異常判定部は、
   規定の基準電流値とモータ抵抗値とを乗算した値である理想電圧指令閾値に、前記スイッチングのデッドタイムに起因して生じる電圧誤差であるデッドタイム電圧誤差を加算した値を、電圧指令閾値として算出し、
   前記電圧指令値の実効値が前記電圧指令閾値以上、かつ、前記電流検出値の実効値が前記基準電流値より低い値である電流検出閾値以下の場合に、前記電流検出器の異常を示す信号を出力する、
   ことを特徴とするモータ制御装置。
2. 請求項１に記載のモータ制御装置であって、
   前記異常判定部は、前記デッドタイムに、キャリア周波数および前記直流電圧の電源電圧値を乗算した値を、前記デッドタイム電圧誤差として算出する、ことを特徴とする、モータ制御装置。
3. 請求項１に記載のモータ制御装置であって、
   前記電流制御部は、トルク指令値に基づいて算出された３相それぞれの補償前電圧指令値に、デッドタイム補償値を加算した値を、３相それぞれの前記電圧指令値として出力するデッドタイム補償器を有し、
   前記デッドタイム補償器は、
   電流指令値が、規定のデッドタイム補償電流パラメータ超過の場合は、規定のデッドタイム補償電圧パラメータを前記デッドタイム補償値として算出し、
   前記電流指令値が、前記デッドタイム補償電流パラメータ以下の場合は、前記デッドタイム補償電圧パラメータに、デッドタイム補償電流パラメータに対する前記電流指令値の比率を、乗算した値を前記デッドタイム補償値として算出する、
   ことを特徴とする、モータ制御装置。
4. 請求項３に記載のモータ制御装置であって、
   前記異常判定部は、前記デッドタイムに、前記キャリア周波数および前記直流電圧の電源電圧値を乗算した値を、前記デッドタイム電圧誤差として算出する、ことを特徴とする、モータ制御装置。
5. 請求項３に記載のモータ制御装置であって、
   前記異常判定部は、前記デッドタイム補償電圧パラメータを、前記デッドタイム電圧誤差として算出する、ことを特徴とする、モータ制御装置。
6. 請求項３に記載のモータ制御装置であって、
   前記異常判定部は、
   前記デッドタイムに、前記キャリア周波数および前記直流電圧の電源電圧値を乗算した値を、デッドタイム電圧誤差演算値として算出し、
   前記デッドタイム補償電圧パラメータ、および、前記デッドタイム電圧誤差演算値のうち、大きいほうを、前記デッドタイム電圧誤差として算出する、
   ことを特徴とするモータ制御装置。
7. 請求項３に記載のモータ制御装置であって、
   前記異常判定部は、
   前記デッドタイムに、前記キャリア周波数および前記直流電圧の電源電圧値を乗算した値を、デッドタイム電圧誤差演算値として算出し、
   前記デッドタイム補償電圧パラメータ、および、前記デッドタイム電圧誤差演算値のうち、小さいほうを、前記デッドタイム電圧誤差として算出する、
   ことを特徴とするモータ制御装置。
8. モータ制御装置に設けられた電流検出器の異常検出方法であって、
   規定の基準電流値とモータの抵抗値とを乗算した値である理想電圧指令閾値に、前記モータに電圧印加するためのスイッチングのデッドタイムに起因して生じる電圧誤差であるデッドタイム電圧誤差を加算した値を、電圧指令閾値として算出し、
   前記電圧指令値の実効値が前記電圧指令閾値以上、かつ、前記電流検出器で検出された電流検出値の実効値が前記基準電流値より低い値である前記電流検出閾値以下の場合に、前記電流検出器の異常を示す信号を出力する、
   ことを特徴とする異常検出方法。
   

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