JP2023122773A - Motor system, processing method, and program - Google Patents

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Yuichiro Yazaki
彰宏 井村
Akihiro Imura
智歌子 舟山
Chikako Funayama
涼 上前
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Abstract

To provide a motor system that can reduce problems caused by discontinuities in command values when switching from open control to vector control.SOLUTION: The motor system is for operating by switching from open control for controlling a motor in accordance with a speed command without reflecting a state of the motor to vector control for controlling the motor by reflecting an actual or estimated state of the motor. The motor system includes a first calculation unit. During the open control, on the basis of the state of the motor during the open control, the first calculation unit calculates a first integral value of a torque and a first integral value of voltages of a d-axis and a q-axis, and replaces a second integral value of the torque calculated by a processing unit that executes the vector control and a second integral value of the voltages of the d-axis and the q-axis by the calculated first integral value of the torque and the first integral value of the voltages of the d-axis and the q-axis.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、モータシステム、処理方法、およびプログラムに関する。 The present disclosure relates to motor systems, processing methods, and programs.

モータを制御する方法として、モータの状態を検出せずにオープン制御によりモータを制御するセンサレス制御と呼ばれるものがある。特許文献1には、関連する技術として、同期モータの制御に関する技術が開示されている。 As a method for controlling a motor, there is a method called sensorless control in which the motor is controlled by open control without detecting the state of the motor. Patent Document 1 discloses, as a related technique, a technique related to control of a synchronous motor.

特開2007-282319号公報JP 2007-282319 A

ところで、モータの状態を反映させずに速度指令に応じてモータを制御するオープン制御から、前記モータの実際または推定の状態を反映させて前記モータを制御するベクトル制御へ切り替えて運転する場合、その切り換え前後で生成される指令値が不連続となりモータに不具合が発生する場合がある。 By the way, when switching from open control in which the motor is controlled according to a speed command without reflecting the state of the motor to vector control in which the motor is controlled by reflecting the actual or estimated state of the motor, the The command values generated before and after switching may become discontinuous, causing problems with the motor.

そこで、オープン制御からベクトル制御へ切り替えた場合に、指令値の不連続により発生する不具合を低減することのできる技術が求められている。 Therefore, there is a demand for a technique that can reduce problems caused by discontinuity of command values when switching from open control to vector control.

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、オープン制御からベクトル制御へ切り替えた場合に、指令値の不連続により発生する不具合を低減することのできるモータシステム、処理方法、およびプログラムを提供することを目的としている。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and includes a motor system, a processing method, and a motor system capable of reducing defects caused by discontinuity of command values when switching from open control to vector control. and to provide programs.

上記課題を解決するために、本開示に係るモータシステムは、モータの状態を反映させずに速度指令に応じて前記モータを制御するオープン制御から、前記モータの実際または推定の状態を反映させて前記モータを制御するベクトル制御へ切り替えて運転するモータシステムであって、前記オープン制御中に、前記オープン制御中の前記モータの状態に基づいて、トルクの第1積分値と、d軸およびq軸の電圧の第1積分値を算出し、前記ベクトル制御を実行する処理部が演算した前記トルクの第2積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第2積分値を、算出した前記トルクの第1積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第1積分値に置き換える第1演算部、を備える。 In order to solve the above-described problems, the motor system according to the present disclosure changes from open control in which the motor is controlled according to a speed command without reflecting the state of the motor to reflecting the actual or estimated state of the motor. A motor system that operates by switching to vector control for controlling the motor, wherein, during the open control, based on the state of the motor during the open control, a first integral value of torque, the d-axis and the q-axis , the second integrated value of the torque calculated by the processing unit that executes the vector control, and the second integrated value of the d-axis and q-axis voltages are calculated as the A first calculation unit that replaces a first integrated value of torque with a first integrated value of voltage on the d-axis and the q-axis.

本開示に係るモータシステムが実行する処理方法は、モータの状態を反映させずに速度指令に応じて前記モータを制御するオープン制御から、前記モータの実際または推定の状態を反映させて前記モータを制御するベクトル制御へ切り替えて運転するモータシステムが実行する処理方法であって、前記オープン制御中に、前記オープン制御中の前記モータの状態に基づいて、トルクの第1積分値と、d軸およびq軸の電圧の第1積分値を算出し、前記ベクトル制御を実行する処理部が演算した前記トルクの第2積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第2積分値を、算出した前記トルクの第1積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第1積分値に置き換えること、を含む。 The processing method executed by the motor system according to the present disclosure varies from open control in which the motor is controlled according to a speed command without reflecting the state of the motor to control in which the actual or estimated state of the motor is reflected. A processing method executed by a motor system operated by switching to vector control to control, wherein during the open control, based on the state of the motor during the open control, a first integral value of torque, the d-axis and calculating a first integral value of the voltage on the q-axis, calculating a second integral value of the torque calculated by the processing unit that executes the vector control, and second integral values of the voltage on the d-axis and the q-axis; and substituting a first integrated value of the torque and a first integrated value of the d-axis and the q-axis voltages.

本開示に係るプログラムは、モータの状態を反映させずに速度指令に応じて前記モータを制御するオープン制御から、前記モータの実際または推定の状態を反映させて前記モータを制御するベクトル制御へ切り替えて運転するモータシステムのコンピュータに、前記オープン制御中に、前記オープン制御中の前記モータの状態に基づいて、トルクの第1積分値と、d軸およびq軸の電圧の第1積分値を算出し、前記ベクトル制御を実行する処理部が演算した前記トルクの第2積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第2積分値を、算出した前記トルクの第1積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第1積分値に置き換えること、を実行させる。 The program according to the present disclosure switches from open control that controls the motor according to a speed command without reflecting the state of the motor to vector control that controls the motor while reflecting the actual or estimated state of the motor. During the open control, the computer of the motor system that is operated by the motor system calculates a first integrated value of the torque and the first integrated values of the d-axis and q-axis voltages based on the state of the motor during the open control. and the second integral value of the torque calculated by the processing unit that executes the vector control, the second integral value of the d-axis and the q-axis voltage, the first integral value of the torque calculated, and the replacing the voltages of the d-axis and the q-axis with the first integral values.

本開示に係る制御装置、モータシステム、制御方法及びプログラムによれば、オープン制御からベクトル制御へ切り替えた場合に、指令値の不連続により発生する不具合を低減することができる。 According to the control device, motor system, control method, and program according to the present disclosure, it is possible to reduce problems caused by discontinuity of command values when switching from open control to vector control.

本開示の一実施形態によるモータシステムの構成の一例を示す図である。It is a figure showing an example of composition of a motor system by one embodiment of this indication. 本開示の一実施形態による制御装置の構成の一例を示す図である。It is a figure showing an example of composition of a control device by one embodiment of this indication. 本開示の一実施形態による電圧指令生成部の構成の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a configuration of a voltage command generator according to an embodiment of the present disclosure; FIG. 本開示の一実施形態による第9機能部の構成の一例を示す図である。FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a configuration of a ninth functional unit according to an embodiment of the present disclosure; FIG. 本開示の一実施形態による第10機能部の構成の一例を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a configuration of a tenth functional unit according to an embodiment of the present disclosure; FIG. 本開示の一実施形態による第12機能部の構成の一例を示す図である。FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a configuration of a twelfth functional unit according to an embodiment of the present disclosure; FIG. 本開示の一実施形態による制御装置の処理フローの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a processing flow of a control device according to an embodiment of the present disclosure; FIG. 少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram showing a configuration of a computer according to at least one embodiment; FIG.

<実施形態>
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。本開示の一実施形態によるモータシステムについて説明する。
(モータシステムの構成)
図1は、本開示の一実施形態によるモータシステム1の構成の一例を示す図である。モータシステム1は、図1に示すように、電源10、コンバータ20、リアクトル30、第1コンデンサ40、第2コンデンサ50、インバータ60、モータ70、電流センサ80、位置特定装置90、および制御装置100を備える。モータシステム1は、モータ70の低速回転時のオープン制御と、モータ70の高速回転時のベクトル制御との切り替え時の制御をシームレスに(すなわち、切り替え時のモータ70の回転数を連続的に)制御することのできるシステムである。
<Embodiment>
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. A motor system according to an embodiment of the present disclosure will be described.
(Configuration of motor system)
FIG. 1 is a diagram showing an example configuration of a motor system 1 according to an embodiment of the present disclosure. The motor system 1 includes, as shown in FIG. Prepare. The motor system 1 seamlessly performs control when switching between open control when the motor 70 rotates at low speed and vector control when the motor 70 rotates at high speed (i.e., continuously changes the rotation speed of the motor 70 when switching). It is a system that can be controlled.

電源10は、三相交流電圧を出力する電源である。電源10が出力する三相交流電圧は、コンバータ20に入力される。 A power supply 10 is a power supply that outputs a three-phase AC voltage. A three-phase AC voltage output by power supply 10 is input to converter 20 .

コンバータ20は、三相交流電圧を直流電圧に変換する。コンバータ20は、例えば、ダイオード整流回路である。ただし、コンバータ20は、ダイオード整流回路に限定するものではなく、スイッチング素子などを用いた他の整流回路であってもよい。 Converter 20 converts a three-phase AC voltage into a DC voltage. Converter 20 is, for example, a diode rectifier circuit. However, converter 20 is not limited to a diode rectifier circuit, and may be another rectifier circuit using a switching element or the like.

リアクトル30および第1コンデンサ40は、LCフィルタを構成する。このLCフィルタは、コンバータ20が出力する電圧における電圧変動のうち、リアクトル30のインダクタンスと第1コンデンサ40のキャパシタンスとによる共振周波数によって定まる周波数成分の電圧変動を取り除く。第1コンデンサ40は、例えば、電解コンデンサである。 Reactor 30 and first capacitor 40 form an LC filter. This LC filter removes the voltage fluctuation of the frequency component determined by the resonance frequency due to the inductance of the reactor 30 and the capacitance of the first capacitor 40 from among the voltage fluctuations in the voltage output from the converter 20 . The first capacitor 40 is, for example, an electrolytic capacitor.

第2コンデンサ50は、スナバコンデンサである。スナバコンデンサは、インバータ60がスイッチング素子を用いて直流電圧を交流電圧に変換したときに発生するスイッチングノイズによる電圧変動を抑制する。 The second capacitor 50 is a snubber capacitor. The snubber capacitor suppresses voltage fluctuation due to switching noise generated when inverter 60 converts a DC voltage into an AC voltage using a switching element.

インバータ60は、制御装置100による制御(すなわち、後述するPWM信号)に基づいて、上述のLCフィルタを介してコンバータ20から供給される直流電圧からモータ70を駆動するための交流電圧を生成する。インバータ60は、スイッチング素子SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6を備える。スイッチング素子SW1~SW6は、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)などの制御端子(IGBT、MOSFETの場合、ゲート端子)を有する半導体素子である。モータ70は、インバータ60に供給される交流電圧に応じて回転する交流モータである。 Inverter 60 generates an AC voltage for driving motor 70 from the DC voltage supplied from converter 20 via the LC filter described above, based on control by control device 100 (that is, a PWM signal to be described later). The inverter 60 includes switching elements SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, and SW6. The switching elements SW1 to SW6 are semiconductor elements having control terminals (gate terminals in the case of IGBTs and MOSFETs) such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) and MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors). Motor 70 is an AC motor that rotates according to the AC voltage supplied to inverter 60 .

電流センサ80は、例えば、カレントトランスCTである。電流センサ80は、モータ電流Iu、Iv、Iwを検出する。モータ電流Iuは、インバータ60におけるU相に対応するモータ電流である。モータ電流Ivは、インバータ60におけるV相に対応するモータ電流である。モータ電流Iwは、インバータ60におけるW相に対応するモータ電流である。なお、電流センサ80ではモータ電流Iu、Iv、Iwのうちの2つを検出し、残りの1つは、モータ電流Iu、Iv、Iwの和が0になることから後述する第7機能部F7のように算出するものであってもよい。 The current sensor 80 is, for example, a current transformer CT. A current sensor 80 detects motor currents Iu, Iv, and Iw. Motor current Iu is the motor current corresponding to the U phase in inverter 60 . Motor current Iv is a motor current corresponding to the V phase in inverter 60 . Motor current Iw is a motor current corresponding to the W phase in inverter 60 . Note that the current sensor 80 detects two of the motor currents Iu, Iv, and Iw, and the remaining one is detected by a seventh function unit F7, which will be described later, because the sum of the motor currents Iu, Iv, and Iw is zero. It may be calculated as follows.

位置特定装置90は、モータ70の回転子の位置を特定する。例えば、位置特定装置90は、速度センサ90aを備え、速度センサ90aの検出結果を用いてモータ70の回転子の位置を電圧指令vu*の位相(0度)を基準とする位相θとして特定する。また、例えば、位置特定装置90は、電流センサ80の検出結果を特定する特定部90aを備え、特定部90aが特定した特定結果(例えば、積算値)に基づいてモータ70の回転子の位置を電圧指令vu*の位相(0度)を基準とする位相θとして特定するものであってもよい。位置特定装置90は、特定した位相θを制御装置100に出力する。 A locating device 90 locates the rotor of the motor 70 . For example, the position specifying device 90 includes a speed sensor 90a, and uses the detection result of the speed sensor 90a to specify the position of the rotor of the motor 70 as the phase θ based on the phase (0 degrees) of the voltage command vu*. . Further, for example, the position identifying device 90 includes an identification unit 90a that identifies the detection result of the current sensor 80, and determines the position of the rotor of the motor 70 based on the identification result (eg, integrated value) identified by the identification unit 90a. It may be specified as the phase θ based on the phase (0 degrees) of the voltage command vu*. The position specifying device 90 outputs the specified phase θ to the control device 100 .

なお、位置特定装置90が速度センサ90aを備え、速度センサ90aの検出結果を用いてモータ70の回転子の位置を電圧指令vu*の位相(0度)を基準として位置特定装置90が特定する位相θと、位置特定装置90が特定部90aを備え、特定部90aが特定した特定結果(例えば、積算値)に基づいてモータ70の回転子の位置を電圧指令vu*の位相(0度)を基準として位置特定装置90が特定する位相θとは、一般的に異なる。 The position specifying device 90 includes a speed sensor 90a, and the position specifying device 90 uses the detection result of the speed sensor 90a to specify the position of the rotor of the motor 70 with reference to the phase (0 degrees) of the voltage command vu*. The position of the rotor of the motor 70 is set to the phase (0 degree) of the voltage command vu* based on the phase θ and the identification result (for example, integrated value) identified by the identification unit 90a. is generally different from the phase θ specified by the position specifying device 90 on the basis of .

(制御装置の構成)
図2は、本開示の一実施形態による制御装置100の構成の一例を示す図である。制御装置100は、図2に示すように、電圧検出回路110a、電流検出回路110b、電圧指令生成部110c、スイッチ110d、PWM(Pulse Width Modulation)デューティ演算部110e、スイッチ110fを備える。制御装置100は、スイッチ110dを切り替える前後において、インバータ60を制御する制御信号を生成する。例えば、モータ70の速度指令(回転数指令)ω*が所定の回転数未満である場合、制御装置100は、オープン制御の制御信号を生成する。そして、制御装置100は、生成したオープン制御の制御信号をインバータ60に出力する。また、モータ70の速度指令ω*が所定の回転数に達した場合、制御装置100は、スイッチ110dを切り替える制御信号によりスイッチ110dを切り替え、ベクトル制御の制御信号を生成する。そして、制御装置100は、生成したベクトル制御の制御信号をインバータ60に出力する。なお、速度指令ω*は、機械角によって規定される速度指令である。
(Configuration of control device)
FIG. 2 is a diagram illustrating an example configuration of the control device 100 according to an embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 2, the control device 100 includes a voltage detection circuit 110a, a current detection circuit 110b, a voltage command generation section 110c, a switch 110d, a PWM (Pulse Width Modulation) duty calculation section 110e, and a switch 110f. Control device 100 generates a control signal for controlling inverter 60 before and after switching switch 110d. For example, when the speed command (rotation speed command) ω* of the motor 70 is less than a predetermined rotation speed, the control device 100 generates a control signal for open control. Then, control device 100 outputs the generated control signal for open control to inverter 60 . Further, when the speed command ω* of the motor 70 reaches a predetermined number of revolutions, the control device 100 switches the switch 110d by a control signal for switching the switch 110d to generate a control signal for vector control. Then, control device 100 outputs the generated control signal for vector control to inverter 60 . Note that the speed command ω* is a speed command defined by a mechanical angle.

電圧検出回路110aは、第1コンデンサ40の両端子間の電圧Vxを特定する。例えば、電圧検出回路110aは、A/D(Analog to Digital)変換器110a1を備える。A/D変換器110a1は、第1コンデンサ40の両端子間の電圧Vxを受ける。A/D変換器110a1は、受けた電圧Vxを、受けた電圧Vxに1対1で対応するデジタル値(すなわち、受けた電圧の値を示すデジタル値)vdcに変換する。電圧検出回路110aは、デジタル値vdcをPWMデューティ演算部110eに出力する。 The voltage detection circuit 110a identifies the voltage Vx between both terminals of the first capacitor 40 . For example, the voltage detection circuit 110a includes an A/D (Analog to Digital) converter 110a1. A/D converter 110 a 1 receives voltage Vx between both terminals of first capacitor 40 . The A/D converter 110a1 converts the received voltage Vx into a digital value (that is, a digital value indicating the value of the received voltage) vdc corresponding to the received voltage Vx on a one-to-one basis. The voltage detection circuit 110a outputs the digital value vdc to the PWM duty calculation section 110e.

電流検出回路110bは、電流センサ80が検出したモータ電流Iu、Iv、Iwそれぞれの値を特定する。例えば、電流検出回路110bは、A/D変換器110b1を備える。A/D変換器110b1は、モータ電流Iu、Iv、Iwそれぞれを受ける。A/D変換器110b1は、受けたモータ電流Iu、Iv、Iwのそれぞれを、受けたモータ電流Iu、Iv、Iwのそれぞれに1対1で対応するデジタル値(すなわち、受けたそれぞれの電流値を示すデジタル値)に変換する。電流検出回路110bは、特定したモータ電流値Iu、Iv、Iwを電圧指令生成部110cに出力する。 The current detection circuit 110b identifies values of the motor currents Iu, Iv, and Iw detected by the current sensor 80, respectively. For example, the current detection circuit 110b includes an A/D converter 110b1. A/D converter 110b1 receives motor currents Iu, Iv, and Iw, respectively. The A/D converter 110b1 converts the received motor currents Iu, Iv, and Iw into digital values corresponding to the received motor currents Iu, Iv, and Iw on a one-to-one basis (that is, the respective current values digital value). The current detection circuit 110b outputs the specified motor current values Iu, Iv, and Iw to the voltage command generator 110c.

図3は、本開示の一実施形態による電圧指令生成部110cの構成の一例を示す図である。電圧指令生成部110cは、図3に示すように、第1機能部F1、第2機能部F2、第3機能部F3、第4機能部F4、第5機能部F5、第6機能部F6、第7機能部F7、第8機能部F8、第9機能部F9、第10機能部F10、第11機能部F11、および第12機能部F12を備える。図3において、ω*は、速度指令である。Im*は、電流振幅指令である。θは、位置特定装置90が特定した位相である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the voltage command generator 110c according to an embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 3, the voltage command generation unit 110c includes a first function unit F1, a second function unit F2, a third function unit F3, a fourth function unit F4, a fifth function unit F5, a sixth function unit F6, It has a seventh functional part F7, an eighth functional part F8, a ninth functional part F9, a tenth functional part F10, an eleventh functional part F11, and a twelfth functional part F12. In FIG. 3, ω* is a speed command. Im* is the current amplitude command. θ is the phase identified by the position identifying device 90 .

速度指令ω*は、第1機能部F1、第2機能部F2および第10機能部F10に入力される。電流振幅指令Im*は、第5機能部F5に入力される。位置特定装置90が特定した位相θは、第7機能部F7、第8機能部F8および第13機能部F13に入力される。電流検出回路110bが特定したモータ電流値Iu、Ivは、第7機能部F7に入力される。また、電流検出回路110bが特定したモータ電流値Iu、Iv、Iwは、第4機能部F4に入力される。 The speed command ω* is input to the first functional unit F1, the second functional unit F2 and the tenth functional unit F10. The current amplitude command Im* is input to the fifth function unit F5. The phase θ specified by the position specifying device 90 is input to the seventh functional section F7, the eighth functional section F8 and the thirteenth functional section F13. The motor current values Iu and Iv specified by the current detection circuit 110b are input to the seventh function unit F7. Also, the motor current values Iu, Iv, and Iw specified by the current detection circuit 110b are input to the fourth function unit F4.

第1機能部F1は、速度指令ω*に基づいて、スイッチ110dおよびスイッチ110fを制御する制御信号を生成する。そして、第1機能部F1は、生成した制御信号をスイッチ110dおよびスイッチ110fに出力する。 The first functional unit F1 generates control signals for controlling the switches 110d and 110f based on the speed command ω*. The first functional unit F1 then outputs the generated control signal to the switches 110d and 110f.

例えば、速度指令ω*が所定のしきい値未満である場合、第1機能部F1は、スイッチ110dを第5機能部F5に接続する制御信号を生成する。そして、第1機能部F1は、生成した制御信号をスイッチ110dに出力する。また、例えば、速度指令ω*が所定のしきい値以上である場合、第1機能部F1は、スイッチ110dを第13機能部F13に接続する制御信号を生成する。そして、第1機能部F1は、生成した制御信号をスイッチ110dに出力する。 For example, if speed command ω* is less than a predetermined threshold, first function F1 generates a control signal that connects switch 110d to fifth function F5. The first functional unit F1 then outputs the generated control signal to the switch 110d. Further, for example, when the speed command ω* is greater than or equal to a predetermined threshold value, the first function unit F1 generates a control signal that connects the switch 110d to the thirteenth function unit F13. The first functional unit F1 then outputs the generated control signal to the switch 110d.

第2機能部F2は、モータ70の極対数Pを定数として速度指令ω*に乗算することにより、機械角によって規定された速度指令ω*から極対数Pを考慮した(速度指令ω*に極対数Pを乗算した)速度指令P×ω*を生成する。第1機能部F1は、生成した速度指令P×ω*を第2機能部F2に出力する。 The second function unit F2 considers the pole logarithm P from the speed command ω* defined by the mechanical angle by multiplying the speed command ω* with the pole logarithm P of the motor 70 as a constant. (multiplied by the logarithm P) to generate the speed command P×ω*. The first function unit F1 outputs the generated speed command P×ω* to the second function unit F2.

第3機能部F3は、第2機能部F2により生成した速度指令P×ω*を積分することにより、U相の位相指令θ*を生成する。第3機能部F3は、生成した位相指令θ*を第6機能部F6およびスイッチ110fに出力する。 The third function unit F3 generates a U-phase phase command θ* by integrating the speed command P×ω* generated by the second function unit F2. The third functional unit F3 outputs the generated phase command θ* to the sixth functional unit F6 and the switch 110f.

第4機能部F4は、モータ電流値Iuの最大値を検出することにより電流振幅を特定する。例えば、第4機能部F4は、電流Iu、Iv、Iwが過電流でないことを確認する。第4機能部F4は、電流Iu、Iv、Iwが過電流でない場合、U相の電流の周期に比べて十分に短い時間ごとにサンプリングされたモータ電流値Iu、Iv、Iwを全波整流した信号を電流振幅Imと特定する。そして、第4機能部F4は、特定した電流振幅Imを第5機能部F5に出力する。また、第4機能部F4は、電流Iu、Iv、Iwが過電流である場合、モータシステム1を停止させる。 The fourth function unit F4 identifies the current amplitude by detecting the maximum value of the motor current value Iu. For example, the fourth function unit F4 confirms that the currents Iu, Iv, and Iw are not overcurrents. When the currents Iu, Iv, and Iw are not overcurrent, the fourth function unit F4 performs full-wave rectification on the motor current values Iu, Iv, and Iw sampled at sufficiently short time intervals compared to the cycle of the U-phase current. Identify the signal as the current amplitude Im. The fourth function unit F4 then outputs the specified current amplitude Im to the fifth function unit F5. Also, the fourth function unit F4 stops the motor system 1 when the currents Iu, Iv, and Iw are overcurrents.

第5機能部F5は、電流振幅指令Im*と電流振幅Imとの差に応じた電圧振幅Vmを生成する。そして、第5機能部F5は、生成した電圧振幅Vmを第6機能部F6に出力する。 The fifth function unit F5 generates a voltage amplitude Vm according to the difference between the current amplitude command Im* and the current amplitude Im. The fifth functional unit F5 then outputs the generated voltage amplitude Vm to the sixth functional unit F6.

例えば、電流振幅指令Im*と電流振幅Imとが同一である場合、第5機能部F5は、電流振幅指令Im*に1対1で対応した所望の電圧振幅Vm1を生成する。そして、第5機能部F5は、生成した電圧振幅Vm1を第6機能部F6に出力する。また、電流振幅指令Im*が電流振幅Imよりも大きい場合、電流振幅Imが大きくなるように、所望の電圧振幅Vm1よりも大きな、電流振幅指令Im*と電流振幅Imとの差に応じた電圧振幅V2を生成する。そして、第5機能部F5は、生成した電圧振幅Vm2を第6機能部F6に出力する。また、電流振幅指令Im*が電流振幅Imよりも小さい場合、電流振幅Imが小さくなるように、所望の電圧振幅Vm1よりも小さな、電流振幅指令Im*と電流振幅Imとの差に応じた電圧振幅V3を生成する。そして、第5機能部F5は、生成した電圧振幅Vm3を第6機能部F6に出力する。 For example, when the current amplitude command Im* and the current amplitude Im are the same, the fifth function unit F5 generates a desired voltage amplitude Vm1 corresponding to the current amplitude command Im* on a one-to-one basis. The fifth functional unit F5 then outputs the generated voltage amplitude Vm1 to the sixth functional unit F6. Further, when the current amplitude command Im* is larger than the current amplitude Im, a voltage corresponding to the difference between the current amplitude command Im* and the current amplitude Im, which is larger than the desired voltage amplitude Vm1, is applied so that the current amplitude Im becomes large. Generate amplitude V2. The fifth functional unit F5 then outputs the generated voltage amplitude Vm2 to the sixth functional unit F6. Further, when the current amplitude command Im* is smaller than the current amplitude Im, a voltage corresponding to the difference between the current amplitude command Im* and the current amplitude Im, which is smaller than the desired voltage amplitude Vm1, is applied so that the current amplitude Im becomes smaller. Generate amplitude V3. The fifth functional unit F5 then outputs the generated voltage amplitude Vm3 to the sixth functional unit F6.

第6機能部F6は、U相の位相指令θ*および電圧振幅Vmに基づいて、U相の電圧指令vu*、V相の電圧指令vv*、およびW相の電圧指令vw*を生成する。 The sixth function unit F6 generates a U-phase voltage command vu*, a V-phase voltage command vv*, and a W-phase voltage command vw* based on the U-phase phase command θ* and the voltage amplitude Vm.

例えば、電圧振幅がVm、位相指令がθ*である場合、第6機能部F6は、電圧指令vu*としてVmsinθ*を生成する。また、第6機能部F6は、電圧指令vv*としてVmsin(θ*-(2π/3))を生成する。また、第6機能部F6は、電圧指令vw*としてVmsin(θ*+(2π/3))を生成する。そして、第6機能部F6は、生成した、電圧指令vu*、vv*、およびvw*をPWMデューティ演算部110eに出力する。なお、第6機能部F6がここで生成する電圧指令vu*、vv*、およびvw*は、U相の電流振幅Imのみが反映された制御であるため、オープン状態での電圧指令である。 For example, when the voltage amplitude is Vm and the phase command is θ*, the sixth function unit F6 generates Vmsin θ* as the voltage command vu*. Further, the sixth function unit F6 generates Vmsin(θ*-(2π/3)) as the voltage command vv*. Also, the sixth function unit F6 generates Vmsin(θ*+(2π/3)) as the voltage command vw*. Then, the sixth function unit F6 outputs the generated voltage commands vu*, vv*, and vw* to the PWM duty calculation unit 110e. Note that the voltage commands vu*, vv*, and vw* generated here by the sixth function unit F6 are the voltage commands in the open state because the control reflects only the U-phase current amplitude Im.

そして、第6機能部F6は、生成した電圧指令vu*、vv*、およびvw*をスイッチ110dおよび第14機能部F14に出力する。 The sixth functional unit F6 then outputs the generated voltage commands vu*, vv*, and vw* to the switch 110d and the fourteenth functional unit F14.

第7機能部F7は、モータ電流値Iu、IvからW相に対応するモータ電流値Iwを算出する。具体的には、第7機能部F7は、モータ電流値Iuとモータ電流値Ivの総和にマイナスの符号を付けた電流値をW相に対応するモータ電流値Iwとして算出する。この第7機能部F7の算出は、U相、V相、W相の電流の総和がゼロになるという考えに基づくものである。また、第7機能部F7は、オープン制御では第3機能部F3から位相指令θ*を受け、ベクトル制御では位置特定装置90から位相θを受ける。そして、第7機能部F7は、例えば、式(1)を用いてモータ電流Iu、モータ電流Ivおよびモータ電流Iwを、モータ電流Idおよびモータ電流Iqに変換する。 A seventh function unit F7 calculates a motor current value Iw corresponding to the W phase from the motor current values Iu and Iv. Specifically, the seventh function unit F7 calculates a current value obtained by adding a minus sign to the sum of the motor current value Iu and the motor current value Iv as the motor current value Iw corresponding to the W phase. The calculation of the seventh function part F7 is based on the idea that the sum of the currents of the U-phase, V-phase, and W-phase is zero. Also, the seventh functional unit F7 receives a phase command θ* from the third functional unit F3 in open control, and receives a phase θ from the position specifying device 90 in vector control. Then, the seventh function unit F7 converts the motor current Iu, the motor current Iv, and the motor current Iw into the motor current Id and the motor current Iq using, for example, Equation (1).

Figure 2023122773000002
Figure 2023122773000002

なお、式(1)では位相はθとして表されている。オープン制御では、式(1)の位相θに第3機能部F3が出力する位相指令θ*を代入し、ベクトル制御では、式(1)の位相θに位置特定装置90が出力する位相θを代入すればよい。そして、第7機能部F7は、モータ電流Idおよびモータ電流Iqを第9機能部F9および第12機能部F12に出力する。 Note that the phase is represented as θ in equation (1). In the open control, the phase command θ* output by the third functional unit F3 is substituted for the phase θ in equation (1), and in the vector control, the phase θ output by the position specifying device 90 is substituted for the phase θ in equation (1). should be substituted. Then, the seventh functional part F7 outputs the motor current Id and the motor current Iq to the ninth functional part F9 and the twelfth functional part F12.

なお、位置特定装置90が特定する位相θが速度センサ90aなどを用いて直接特定できる場合は、位相θを高い精度で特定できる。そのため、式(1)を用いた変換後のモータ電流Idおよびモータ電流Iqは、高い精度で真のモータ電流Idおよびモータ電流Iqに近い値となる。また、位置特定装置90が特定する位相θが電流センサ80の検出結果などを用いた演算などで間接的に特定した場合、位相θは推定値となる。そのため、式(1)を用いた変換後のモータ電流Idおよびモータ電流Iqは、真のモータ電流Idおよびモータ電流Iqを推定したもの(すなわち、一般的に、モータ電流Idの推定値Iγ、およびモータ電流Iqの推定値Iδと呼ばれるもの)となる。ただし、本開示の実施形態では、位置特定装置90が特定する位相θの精度が低く、モータ電流Idおよびモータ電流Iqが真のモータ電流Idおよびモータ電流Iqを推定したもの(すなわち、一般的に、モータ電流Idの推定値Iγ、およびモータ電流Iqの推定値Iδと呼ばれるもの)に対しても、モータ電流Idおよびモータ電流Iqという記載を用いて説明する。モータ電流iqは、モータ70によるトルクの発生に寄与する電流である。 If the phase θ specified by the position specifying device 90 can be directly specified using the speed sensor 90a or the like, the phase θ can be specified with high accuracy. Therefore, the motor current Id and the motor current Iq after conversion using equation (1) are values close to the true motor current Id and the motor current Iq with high accuracy. Further, when the phase θ specified by the position specifying device 90 is indirectly specified by calculation using the detection result of the current sensor 80 or the like, the phase θ becomes an estimated value. Therefore, the converted motor current Id and motor current Iq using equation (1) are estimates of the true motor current Id and motor current Iq (that is, generally, the estimated value Iγ of the motor current Id and (referred to as the estimated value I.delta. of the motor current Iq). However, in the embodiment of the present disclosure, the accuracy of the phase θ specified by the position specifying device 90 is low, and the motor current Id and the motor current Iq are estimates of the true motor current Id and motor current Iq (that is, generally , the estimated value Iγ of the motor current Id, and the estimated value Iδ of the motor current Iq) will also be described using the descriptions of the motor current Id and the motor current Iq. A motor current iq is a current that contributes to torque generation by the motor 70 .

第8機能部F8は、位置特定装置90が特定する位相θを微分することにより、速度(回転数)ωを生成する。第8機能部F8は、生成した速度ωを第9機能部F9および第10機能部F10に出力する。 The eighth functional unit F8 differentiates the phase θ specified by the position specifying device 90 to generate the speed (rotational speed) ω. The eighth functional part F8 outputs the generated velocity ω to the ninth functional part F9 and the tenth functional part F10.

図4は、本開示の一実施形態による第9機能部F9の構成の一例を示す図である。第9機能部F9は、機能部F9aおよび機能部F9bを備える。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the ninth functional unit F9 according to an embodiment of the present disclosure. The ninth function part F9 includes a function part F9a and a function part F9b.

機能部F9aは、機能部F9a1、機能部F9a2、機能部F9a3、機能部F9a4、および機能部F9a5を備える。 The functional part F9a includes a functional part F9a1, a functional part F9a2, a functional part F9a3, a functional part F9a4, and a functional part F9a5.

機能部F9a1は、モータ電流Idとモータ電流Iqとを乗算する。機能部F9a1は、乗算結果Id×Iqを機能部F9a2に出力する。 The functional unit F9a1 multiplies the motor current Id and the motor current Iq. The functional unit F9a1 outputs the multiplication result Id×Iq to the functional unit F9a2.

機能部F9a2は、機能部F9a1による乗算結果Id×Iqに、極対数Pおよびモータ70のd軸インダクタンスLdとモータ70のq軸インダクタンスLqとの差(Ld-Lq)を乗算する。機能部F9a2は、乗算結果(Id×Iq)×P(Ld-Lq)を機能部F9a4に出力する。 The functional unit F9a2 multiplies the multiplication result Id×Iq by the functional unit F9a1 by the number of pole pairs P and the difference between the d-axis inductance Ld of the motor 70 and the q-axis inductance Lq of the motor 70 (Ld−Lq). The functional unit F9a2 outputs the multiplication result (Id×Iq)×P(Ld−Lq) to the functional unit F9a4.

機能部F9a3は、モータ電流Iqに、モータ70の極対数Pおよびモータ70の誘起電圧定数Φを乗算する。機能部F9a3は、乗算結果Iq×P×Φを機能部F9a4に出力する。 Functional unit F9a3 multiplies the motor current Iq by the number of pole pairs P of the motor 70 and the induced voltage constant Φ of the motor 70 . The functional unit F9a3 outputs the multiplication result Iq×P×Φ to the functional unit F9a4.

機能部F9a4は、機能部F9a2による乗算結果(Id×Iq)×P(Ld-Lq)と、機能部F9a3による乗算結果Iq×P×Φとを加算する。機能部F9a4は、加算結果(Id×Iq)×P(Ld-Lq)+Iq×P×Φを機能部F9a5に出力する。 The function unit F9a4 adds the multiplication result (Id×Iq)×P(Ld−Lq) by the function unit F9a2 and the multiplication result Iq×P×Φ by the function unit F9a3. The functional unit F9a4 outputs the addition result (Id×Iq)×P(Ld−Lq)+Iq×P×Φ to the functional unit F9a5.

機能部F9a5は、機能部F9a4による加算結果に、後述する第10機能部F10における速度制御積分ゲインKiの逆数を乗算する。機能部F9a5は、乗算結果((Id×Iq)×P(Ld-Lq)+Iq×P×Φ)/Kiを第10機能部F10に出力する。 The functional unit F9a5 multiplies the addition result of the functional unit F9a4 by the reciprocal of the speed control integral gain Ki in the tenth functional unit F10, which will be described later. The functional unit F9a5 outputs the multiplication result ((Id×Iq)×P(Ld−Lq)+Iq×P×Φ)/Ki to the tenth functional unit F10.

機能部F9bは、機能部F9b1、機能部F9b2、機能部F9b3、機能部F9b4、機能部F9a5、機能部F9b6、機能部F9b7、機能部F9b8、および機能部F9b9を備える。 The functional unit F9b includes a functional unit F9b1, a functional unit F9b2, a functional unit F9b3, a functional unit F9b4, a functional unit F9a5, a functional unit F9b6, a functional unit F9b7, a functional unit F9b8, and a functional unit F9b9.

機能部F9b1は、速度ωに極対数Pを乗算する。機能部F9b1は、乗算結果ω×Pを機能部F9b2、機能部F9b5、および機能部F9b8に出力する。 The functional part F9b1 multiplies the speed ω by the pole logarithm P. Functional unit F9b1 outputs the multiplication result ω×P to functional unit F9b2, functional unit F9b5, and functional unit F9b8.

機能部F9b2は、モータ電流Iqと、機能部F9b1による乗算結果ω×Pとを乗算する。機能部F9b2は、乗算結果Iq×ω×Pを機能部F9b3に出力する。 The functional part F9b2 multiplies the motor current Iq by the multiplication result ω×P of the functional part F9b1. The functional unit F9b2 outputs the multiplication result Iq×ω×P to the functional unit F9b3.

機能部F9b3は、機能部F9b2による乗算結果Iq×ω×Pに、モータ70のq軸インダクタンスLqを乗算する。機能部F9b3は、乗算結果Iq×ω×P×Lqを、機能部F9b4に出力する。 The functional unit F9b3 multiplies the multiplication result Iq×ω×P by the functional unit F9b2 by the q-axis inductance Lq of the motor 70 . The functional unit F9b3 outputs the multiplication result Iq×ω×P×Lq to the functional unit F9b4.

機能部F9b4は、機能部F9b3による乗算結果Iq×ω×P×Lqと、後述する第14機能部F14による変換後の電圧指令vd*とを加算する。機能部F9b4は、加算結果Iq×ω×P×Lq+vd*を第12機能部F12に出力する。 The function part F9b4 adds the multiplication result Iq×ω×P×Lq by the function part F9b3 and the voltage command vd* after conversion by the fourteenth function part F14 described later. The function part F9b4 outputs the addition result Iq×ω×P×Lq+vd* to the twelfth function part F12.

機能部F9b5は、モータ電流Idと、機能部F9b1による乗算結果ω×Pとを乗算する。機能部F9b5は、乗算結果Id×ω×Pを機能部F9b6に出力する。 The function part F9b5 multiplies the motor current Id by the multiplication result ω×P of the function part F9b1. The functional unit F9b5 outputs the multiplication result Id×ω×P to the functional unit F9b6.

機能部F9b6は、機能部F9b5による乗算結果Id×ω×Pに、モータ70のd軸インダクタンスLdを乗算する。機能部F9b6は、乗算結果Id×ω×P×Ldを、機能部F9b7に出力する。 The functional unit F9b6 multiplies the multiplication result Id×ω×P by the functional unit F9b5 by the d-axis inductance Ld of the motor 70 . The functional unit F9b6 outputs the multiplication result Id×ω×P×Ld to the functional unit F9b7.

機能部F9b7は、後述する第14機能部F14による変換後の電圧指令vq*から機能部F9b3による乗算結果Iq×ω×P×Lqを減算する。機能部F9b7は、減算結果vq*-Iq×ω×P×Lqを機能部F9b9に出力する。 The function unit F9b7 subtracts the multiplication result Iq×ω×P×Lq by the function unit F9b3 from the voltage command vq* after conversion by the fourteenth function unit F14, which will be described later. The functional unit F9b7 outputs the subtraction result vq*−Iq×ω×P×Lq to the functional unit F9b9.

機能部F9b8は、機能部F9b1による乗算結果ω×Pに、モータ70の誘起電圧定数Φを乗算する。機能部F9b8は、乗算結果ω×P×Φを、機能部F9b9に出力する。 The functional unit F9b8 multiplies the multiplication result ω×P by the functional unit F9b1 by the induced voltage constant Φ of the motor 70 . The functional unit F9b8 outputs the multiplication result ω×P×Φ to the functional unit F9b9.

機能部F9b9は、機能部F9b7による減算結果vq*-Iq×ω×P×Lqから機能部F9b8による乗算結果ω×P×Φを減算する。機能部F9b9は、減算結果vq*-ω×P×(Iq×Lq+Φ)を第12機能部F12に出力する。 The functional unit F9b9 subtracts the multiplication result ω×P×Φ by the functional unit F9b8 from the subtraction result vq*−Iq×ω×P×Lq by the functional unit F9b7. The functional unit F9b9 outputs the subtraction result vq*-ω×P×(Iq×Lq+Φ) to the twelfth functional unit F12.

図5は、本開示の一実施形態による第10機能部F10の構成の一例を示す図である。第10機能部F10は、機能部F10a1、機能部F10a2、機能部F10a3、機能部F10a4、および機能部F10a5を備える。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of the tenth functional unit F10 according to an embodiment of the present disclosure. The tenth functional unit F10 includes a functional unit F10a1, a functional unit F10a2, a functional unit F10a3, a functional unit F10a4, and a functional unit F10a5.

機能部F10a1は、速度指令ω*から速度ωを減算する。機能部F10a1は、減算結果ω*-ωを機能部F10a2および機能部F10a4に出力する。 The functional unit F10a1 subtracts the speed ω from the speed command ω*. The functional unit F10a1 outputs the subtraction result ω*−ω to the functional units F10a2 and F10a4.

機能部F10a2は、機能部F10a1による減算結果ω*-ωを積分する。機能部F10a2は、積分結果(ω*-ω)/sを、機能部F10a3に出力する。ただし、オープン制御が行われている場合、機能部F10a2による積分結果(ω*-ω)/sは、第9機能部F9の機能部F9a5による乗算結果((Id×Iq)×P(Ld-Lq)+Iq×P×Φ)/Kiに置き換えられる。 The functional unit F10a2 integrates the subtraction result ω*−ω by the functional unit F10a1. Functional unit F10a2 outputs the integration result (ω*−ω)/s to functional unit F10a3. However, when open control is performed, the integration result (ω*−ω)/s by the function unit F10a2 is the multiplication result by the function unit F9a5 of the ninth function unit F9 ((Id×Iq)×P(Ld− Lq)+Iq×P×Φ)/Ki.

機能部F10a3は、機能部F10a2の出力に、速度制御積分ゲインKiを乗算する。機能部F10a3は、乗算結果を機能部F10a5に出力する。 Functional unit F10a3 multiplies the output of functional unit F10a2 by speed control integral gain Ki. Functional unit F10a3 outputs the multiplication result to functional unit F10a5.

機能部F10a4は、機能部F10a1による減算結果に、速度制御比例ゲインKpを乗算する。機能部F10a4は、乗算結果を機能部F10a5に出力する。 The functional unit F10a4 multiplies the result of the subtraction by the functional unit F10a1 by the speed control proportional gain Kp. Functional unit F10a4 outputs the multiplication result to functional unit F10a5.

機能部F10a5は、機能部F10a3による乗算結果と、機能部F10a4による乗算結果Kp(ω*-ω)とを加算する。機能部F10a5は、加算結果を、トルク指令T*として第11機能部F11に出力する。 The functional unit F10a5 adds the multiplication result of the functional unit F10a3 and the multiplication result Kp(ω*−ω) of the functional unit F10a4. Functional part F10a5 outputs the addition result to eleventh functional part F11 as torque command T*.

第11機能部F11は、トルク指令T*に応じた電流指令Id*およびIq*を生成する。ただし、オープン制御が行われている場合、第11機能部F11は、第9制御部F9により計算されたトルクに基づく電流指令Id*およびIq*を生成する。そして、第11機能部F11は、生成した電流指令Id*およびIq*を第12機能部F12に出力する。 The eleventh function unit F11 generates current commands Id* and Iq* according to the torque command T*. However, when open control is being performed, the eleventh function unit F11 generates the current commands Id* and Iq* based on the torque calculated by the ninth control unit F9. The eleventh function unit F11 then outputs the generated current commands Id* and Iq* to the twelfth function unit F12.

図6は、本開示の一実施形態による第12機能部F12の構成の一例を示す図である。第12機能部F12は、機能部F12aおよび機能部F12bを備える。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of the twelfth function unit F12 according to one embodiment of the present disclosure. The twelfth function part F12 includes a function part F12a and a function part F12b.

機能部F12aは、機能部F12a1、機能部F12a2、機能部F12a3、機能部F12a4、および機能部F12a5を備える。 The functional part F12a includes a functional part F12a1, a functional part F12a2, a functional part F12a3, a functional part F12a4, and a functional part F12a5.

機能部F12a1は、モータ電流指令Id*からモータ電流Idを減算する。機能部F12a1は、減算結果Id*-Idを機能部F12a2および機能部F12a4に出力する。 Functional unit F12a1 subtracts motor current Id from motor current command Id*. Functional unit F12a1 outputs the subtraction result Id*-Id to functional unit F12a2 and functional unit F12a4.

機能部F12a2は、機能部F12a1による減算結果Id*-Idを積分する。機能部F12a2は、積分結果(Id*-Id)/sを、機能部F12a3に出力する。ただし、オープン制御が行われている場合、機能部F12a2による積分結果(Id*-Id)/sは、第9機能部F9の機能部F9b9による減算結果vq*-ω×P×(Iq×Lq+Φ)に置き換えられる。 The functional unit F12a2 integrates the subtraction result Id*-Id obtained by the functional unit F12a1. Functional unit F12a2 outputs the integration result (Id*-Id)/s to functional unit F12a3. However, when the open control is performed, the integration result (Id*-Id)/s by the function unit F12a2 is the subtraction result vq*-ω×P×(Iq×Lq+Φ ).

機能部F12a3は、機能部F12a2の出力に、モータ70のd軸電流制御積分ゲインKidを乗算する。機能部F12a3は、乗算結果を機能部F12a5に出力する。 The function part F12a3 multiplies the output of the function part F12a2 by the d-axis current control integral gain Kid of the motor . The functional part F12a3 outputs the multiplication result to the functional part F12a5.

機能部F12a4は、機能部F12a1による減算結果Id*-Idに、モータ70のd軸電流制御比例ゲインKpdを乗算する。機能部F12a4は、乗算結果Kpd(Id*-Id)を機能部F12a5に出力する。 The functional unit F12a4 multiplies the subtraction result Id*-Id by the functional unit F12a1 by the d-axis current control proportional gain Kpd of the motor . Functional unit F12a4 outputs the multiplication result Kpd (Id*-Id) to functional unit F12a5.

機能部F12a5は、機能部F12a3による乗算結果と、機能部F12a4による乗算結果Kpd(Id*-Id)とを加算する。機能部F12a5は、加算結果を、モータ70のd軸電圧指令vd*として第13機能部F13に出力する。 The functional unit F12a5 adds the multiplication result of the functional unit F12a3 and the multiplication result Kpd(Id*-Id) of the functional unit F12a4. The function part F12a5 outputs the addition result to the thirteenth function part F13 as the d-axis voltage command vd* of the motor 70. FIG.

機能部F12bは、機能部F12b1、機能部F12b2、機能部F12b3、機能部F12b4、および機能部F12b5を備える。 The functional unit F12b includes a functional unit F12b1, a functional unit F12b2, a functional unit F12b3, a functional unit F12b4, and a functional unit F12b5.

機能部F12b1は、モータ電流指令Iq*からモータ電流Iqを減算する。機能部F12b1は、減算結果Iq*-Iqを機能部F12b2および機能部F12b4に出力する。 Functional unit F12b1 subtracts motor current Iq from motor current command Iq*. Functional unit F12b1 outputs the subtraction result Iq*-Iq to functional unit F12b2 and functional unit F12b4.

機能部F12b2は、機能部F12b1による減算結果Iq*-Iqを積分する。機能部F12b2は、積分結果(Iq*-Iq)/sを、機能部F12b3に出力する。ただし、オープン制御が行われている場合、機能部F12b2による積分結果(Iq*-Iq)/sは、第9機能部F9の機能部F9b4による加算結果Iq×ω×P×Lq+vd*に置き換えられる。 The functional unit F12b2 integrates the subtraction result Iq*-Iq by the functional unit F12b1. The functional part F12b2 outputs the integration result (Iq*-Iq)/s to the functional part F12b3. However, when open control is performed, the integration result (Iq*-Iq)/s by the function unit F12b2 is replaced with the addition result Iq×ω×P×Lq+vd* by the function unit F9b4 of the ninth function unit F9. .

機能部F12b3は、機能部F12b2の出力に、モータ70のq軸電流制御積分ゲインKiqを乗算する。機能部F12b3は、乗算結果を機能部F12b5に出力する。 The functional part F12b3 multiplies the output of the functional part F12b2 by the q-axis current control integral gain Kiq of the motor 70 . The functional part F12b3 outputs the multiplication result to the functional part F12b5.

機能部F12b4は、機能部F12b1による減算結果Iq*-Iqに、モータ70のq軸電流制御比例ゲインKpqを乗算する。機能部F12b4は、乗算結果Kpq(Iq*-Iq)を機能部F12b5に出力する。 The functional unit F12b4 multiplies the subtraction result Iq*-Iq by the functional unit F12b1 by the q-axis current control proportional gain Kpq of the motor . Functional unit F12b4 outputs the multiplication result Kpq (Iq*-Iq) to functional unit F12b5.

機能部F12b5は、機能部F12b3による乗算結果と、機能部F12b4による乗算結果Kpq(Iq*-Iq)とを加算する。機能部F12b5は、加算結果を、モータ70のq軸電圧指令vq*として第13機能部F13に出力する。 The functional unit F12b5 adds the multiplication result of the functional unit F12b3 and the multiplication result Kpq (Iq*-Iq) of the functional unit F12b4. The function part F12b5 outputs the result of addition to the thirteenth function part F13 as the q-axis voltage command vq* for the motor 70 .

第13機能部F13は、モータ70のd軸電圧指令vd*およびモータ70のq軸電圧指令vq*に応じた電圧指令vu*、vv*、vw*を生成する。例えば、第13機能部F13は、式(2)を用いてd軸電圧指令vd*およびq軸電圧指令vq*を、電圧指令vu*、vv*、vw*に変換する。 The thirteenth function unit F13 generates voltage commands vu*, vv*, vw* according to the d-axis voltage command vd* of the motor 70 and the q-axis voltage command vq* of the motor 70 . For example, the thirteenth function unit F13 converts the d-axis voltage command vd* and the q-axis voltage command vq* into voltage commands vu*, vv*, vw* using equation (2).

Figure 2023122773000003
Figure 2023122773000003

第13機能部F13は、電圧指令vu*、vv*、vw*をスイッチ110dに出力する。 The thirteenth functional unit F13 outputs the voltage commands vu*, vv*, vw* to the switch 110d.

第14機能部F14は、オープン制御における電圧指令vu*、vv*、vw*に応じたモータ70のd軸電圧指令vd*およびモータ70のq軸電圧指令vq*生成する。例えば、第14機能部F14は、式(3)を用いて電圧指令vu*、vv*、vw*を、d軸電圧指令vd*およびq軸電圧指令vq*に変換する。 The fourteenth function unit F14 generates a d-axis voltage command vd* for the motor 70 and a q-axis voltage command vq* for the motor 70 according to the voltage commands vu*, vv*, vw* in the open control. For example, the fourteenth function unit F14 converts the voltage commands vu*, vv*, vw* into the d-axis voltage command vd* and the q-axis voltage command vq* using equation (3).

Figure 2023122773000004
Figure 2023122773000004

第14機能部F14は、d軸電圧指令vd*およびq軸電圧指令vq*を第9機能部F9に出力する。 The fourteenth function part F14 outputs the d-axis voltage command vd* and the q-axis voltage command vq* to the ninth function part F9.

(制御装置が行う処理)
図7は、本開示の一実施形態による制御装置100の処理フローの一例を示す図である。次に、オープン制御からベクトル制御へ切り替える制御装置100のオープン制御における処理について、図7を参照して説明する。ここでは、制御装置100のオープン制御における処理として、図5に示す機能部F10a2、図6に示す機能部F12a2およびF12b2の積分値を実際に積算した積分値に置き換えるために、第9機能部F9が行う処理について説明する。
(Processing performed by the control device)
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a processing flow of the control device 100 according to an embodiment of the present disclosure. Next, processing in open control of the control device 100 for switching from open control to vector control will be described with reference to FIG. Here, as processing in the open control of the control device 100, in order to replace the integral values of the functional unit F10a2 shown in FIG. 5 and the functional units F12a2 and F12b2 shown in FIG. The processing performed by is explained.

機能部F9a1は、モータ電流Idとモータ電流Iqとを乗算する(ステップS1)。機能部F9a1は、乗算結果Id×Iqを機能部F9a2に出力する。 The functional unit F9a1 multiplies the motor current Id by the motor current Iq (step S1). The functional unit F9a1 outputs the multiplication result Id×Iq to the functional unit F9a2.

機能部F9a2は、機能部F9a1による乗算結果Id×Iqに、極対数Pおよびモータ70のd軸インダクタンスLdとモータ70のq軸インダクタンスLqとの差(Ld-Lq)を乗算する(ステップS2)。機能部F9a2は、乗算結果(Id×Iq)×P(Ld-Lq)を機能部F9a4に出力する。 The functional unit F9a2 multiplies the multiplication result Id×Iq by the functional unit F9a1 by the number of pole pairs P and the difference (Ld−Lq) between the d-axis inductance Ld of the motor 70 and the q-axis inductance Lq of the motor 70 (step S2). . The functional unit F9a2 outputs the multiplication result (Id×Iq)×P(Ld−Lq) to the functional unit F9a4.

機能部F9a3は、モータ電流Iqに、モータ70の極対数Pおよびモータ70の誘起電圧定数Φを乗算する(ステップS3)。機能部F9a3は、乗算結果Iq×P×Φを機能部F9a4に出力する。 Functional unit F9a3 multiplies motor current Iq by pole pair number P of motor 70 and induced voltage constant Φ of motor 70 (step S3). The functional unit F9a3 outputs the multiplication result Iq×P×Φ to the functional unit F9a4.

機能部F9a4は、機能部F9a2による乗算結果(Id×Iq)×P(Ld-Lq)と、機能部F9a3による乗算結果Iq×P×Φとを加算する(ステップS4)。機能部F9a4は、加算結果(Id×Iq)×P(Ld-Lq)+Iq×P×Φを機能部F9a5に出力する。 The function unit F9a4 adds the multiplication result (Id×Iq)×P(Ld−Lq) by the function unit F9a2 and the multiplication result Iq×P×Φ by the function unit F9a3 (step S4). The functional unit F9a4 outputs the addition result (Id×Iq)×P(Ld−Lq)+Iq×P×Φ to the functional unit F9a5.

機能部F9a5は、機能部F9a4による加算結果に、第10機能部F10における速度制御積分ゲインKiの逆数を乗算する(ステップS5)。機能部F9a5は、乗算結果((Id×Iq)×P(Ld-Lq)+Iq×P×Φ)/Kiを第10機能部F10に出力する。これにより、第10機能部F10の機能部F10a2の積分値が実際に積算した積分値に置き替わる。 The functional unit F9a5 multiplies the addition result of the functional unit F9a4 by the reciprocal of the speed control integral gain Ki in the tenth functional unit F10 (step S5). The functional unit F9a5 outputs the multiplication result ((Id×Iq)×P(Ld−Lq)+Iq×P×Φ)/Ki to the tenth functional unit F10. As a result, the integral value of the functional unit F10a2 of the tenth functional unit F10 is replaced with the integral value actually integrated.

機能部F9b1は、速度ωに極対数Pを乗算する(ステップS6)。機能部F9b1は、乗算結果ω×Pを機能部F9b2、機能部F9b5、および機能部F9b8に出力する。 The functional unit F9b1 multiplies the speed ω by the pole logarithm P (step S6). Functional unit F9b1 outputs the multiplication result ω×P to functional unit F9b2, functional unit F9b5, and functional unit F9b8.

機能部F9b2は、モータ電流Iqと、機能部F9b1による乗算結果ω×Pとを乗算する(ステップS7)。機能部F9b2は、乗算結果Iq×ω×Pを機能部F9b3に出力する。 The functional unit F9b2 multiplies the motor current Iq by the multiplication result ω×P of the functional unit F9b1 (step S7). The functional unit F9b2 outputs the multiplication result Iq×ω×P to the functional unit F9b3.

機能部F9b3は、機能部F9b2による乗算結果Iq×ω×Pに、モータ70のq軸インダクタンスLqを乗算する(ステップS8)。機能部F9b3は、乗算結果Iq×ω×P×Lqを、機能部F9b4に出力する。 The functional unit F9b3 multiplies the multiplication result Iq×ω×P by the functional unit F9b2 by the q-axis inductance Lq of the motor 70 (step S8). The functional unit F9b3 outputs the multiplication result Iq×ω×P×Lq to the functional unit F9b4.

機能部F9b4は、機能部F9b3による乗算結果Iq×ω×P×Lqと、第14機能部F14による変換後の電圧指令vd*とを加算する(ステップS9)。機能部F9b4は、加算結果Iq×ω×P×Lq+vd*を第12機能部F12に出力する。これにより、第12機能部F12の機能部F12a2の積分値が実際に積算した積分値に置き替わる。 The functional unit F9b4 adds the multiplication result Iq×ω×P×Lq by the functional unit F9b3 and the converted voltage command vd* by the fourteenth functional unit F14 (step S9). The function part F9b4 outputs the addition result Iq×ω×P×Lq+vd* to the twelfth function part F12. As a result, the integral value of the functional unit F12a2 of the twelfth functional unit F12 is replaced with the integral value actually integrated.

機能部F9b5は、モータ電流Idと、機能部F9b1による乗算結果ω×Pとを乗算する(ステップS10)。機能部F9b5は、乗算結果Id×ω×Pを機能部F9b6に出力する。 The functional unit F9b5 multiplies the motor current Id by the multiplication result ω×P of the functional unit F9b1 (step S10). The functional unit F9b5 outputs the multiplication result Id×ω×P to the functional unit F9b6.

機能部F9b6は、機能部F9b5による乗算結果Id×ω×Pに、モータ70のd軸インダクタンスLdを乗算する(ステップS11)。機能部F9b6は、乗算結果Id×ω×P×Ldを、機能部F9b7に出力する。 The functional unit F9b6 multiplies the multiplication result Id×ω×P by the functional unit F9b5 by the d-axis inductance Ld of the motor 70 (step S11). The functional unit F9b6 outputs the multiplication result Id×ω×P×Ld to the functional unit F9b7.

機能部F9b7は、第14機能部F14による変換後の電圧指令vq*から機能部F9b3による乗算結果Iq×ω×P×Lqを減算する(ステップS12)。機能部F9b7は、減算結果vq*-Iq×ω×P×Lqを機能部F9b9に出力する。 The functional unit F9b7 subtracts the multiplication result Iq×ω×P×Lq by the functional unit F9b3 from the converted voltage command vq* by the fourteenth functional unit F14 (step S12). The functional unit F9b7 outputs the subtraction result vq*−Iq×ω×P×Lq to the functional unit F9b9.

機能部F9b8は、機能部F9b1による乗算結果ω×Pに、モータ70の誘起電圧定数Φを乗算する(ステップS13)。機能部F9b8は、乗算結果ω×P×Φを、機能部F9b9に出力する。 The functional unit F9b8 multiplies the multiplication result ω×P by the functional unit F9b1 by the induced voltage constant Φ of the motor 70 (step S13). The functional unit F9b8 outputs the multiplication result ω×P×Φ to the functional unit F9b9.

機能部F9b9は、機能部F9b7による減算結果vq*-Iq×ω×P×Lqから機能部F9b8による乗算結果ω×P×Φを減算する(ステップS14)。機能部F9b9は、減算結果vq*-ω×P×(Iq×Lq+Φ)を第12機能部F12に出力する。これにより、第12機能部F12の機能部F12b2の積分値が実際に積算した積分値に置き替わる。 The functional unit F9b9 subtracts the multiplication result ω×P×Φ by the functional unit F9b8 from the subtraction result vq*−Iq×ω×P×Lq by the functional unit F9b7 (step S14). The functional unit F9b9 outputs the subtraction result vq*-ω×P×(Iq×Lq+Φ) to the twelfth functional unit F12. As a result, the integral value of the functional unit F12b2 of the twelfth functional unit F12 is replaced with the integral value actually integrated.

(作用効果)
以上、本開示の一実施形態によるモータシステム1について説明した。モータシステム1は、モータ70の状態を反映させずに速度指令に応じて前記モータ70を制御するオープン制御から、前記モータ70の実際または推定の状態を反映させて前記モータ70を制御するベクトル制御へ切り替えて運転するモータシステムである。モータシステム1は、前記オープン制御中に、前記オープン制御中の前記モータ70の状態に基づいて、トルクの第1積分値と、d軸およびq軸の電圧の第1積分値を算出し、前記ベクトル制御を実行する処理部(第10機能部F10の機能部F10a2、第12機能部F12の機能部F12a2およびF12b2)が演算した前記トルクの第2積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第2積分値を、算出した前記トルクの第1積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第1積分値に置き換える第1演算部(第9機能部F9)、を備える。
(Effect)
The motor system 1 according to an embodiment of the present disclosure has been described above. The motor system 1 performs a vector control that controls the motor 70 by reflecting the actual or estimated state of the motor 70 from open control that controls the motor 70 according to a speed command without reflecting the state of the motor 70. It is a motor system that operates by switching to During the open control, the motor system 1 calculates a first integrated value of torque and a first integrated value of the d-axis and q-axis voltages based on the state of the motor 70 during the open control. The second integral value of the torque calculated by the processing units that execute vector control (function unit F10a2 of tenth function unit F10, function units F12a2 and F12b2 of twelfth function unit F12), A first calculation unit (ninth function unit F9) that replaces the second integrated value of voltage with the calculated first integrated value of torque and the first integrated value of voltages on the d-axis and the q-axis.

これにより、第10機能部F10の機能部F10a2の積分値が実際に積算した積分値に置き替わる。そのため、スイッチ110dおよび110fが切り替わり、ベクトル制御となったときに第13機能部F13が出力する電圧指令vu*、vv*、vw*は、第6機能部F6が出力していた電圧指令vu*、vv*、vw*と連続的な電圧値(指令値)となる。その結果、オープン制御からベクトル制御へ切り替えた場合に、指令値の不連続により発生する不具合を低減することができる。 As a result, the integral value of the functional unit F10a2 of the tenth functional unit F10 is replaced with the integral value actually integrated. Therefore, the voltage commands vu*, vv*, and vw* output by the thirteenth function unit F13 when the switches 110d and 110f are switched and vector control is performed are the voltage commands vu* output by the sixth function unit F6. , vv*, vw* and continuous voltage values (command values). As a result, when the open control is switched to the vector control, problems caused by discontinuity of the command value can be reduced.

また、オープン制御が行われている場合、第11機能部F11が最大のトルクを実現する電流指令Id*およびIq*を生成することにより、モータ70がどのような状態であってもモータ70に必要な電流を常に供給することができる。よって、モータ70が同期を失って制御不能な状態になること(すなわち、脱調と呼ばれる状態になること)はない。なお、第1機能部F1がスイッチ110dおよび110fを切り替えて、オープン制御からベクトル制御へ切り替わった場合、第11機能部F11は、トルク指令T*に応じた電流指令Id*およびIq*を生成することにより、最大のトルクを実現する電流指令Id*およびIq*をモータ70に供給していた場合に無効電力として無駄になっていた電力を低減させることができる。 Further, when the open control is being performed, the eleventh function unit F11 generates the current commands Id* and Iq* that achieve the maximum torque, so that the motor 70 is in any state. The required current can always be supplied. Therefore, the motor 70 never loses synchronization and becomes uncontrollable (that is, it does not enter a state called out-of-step). When the first function unit F1 switches the switches 110d and 110f to switch from open control to vector control, the eleventh function unit F11 generates current commands Id* and Iq* corresponding to the torque command T*. As a result, it is possible to reduce power that would have been wasted as reactive power when current commands Id* and Iq* that achieve maximum torque were supplied to motor 70 .

なお、本開示の実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。 It should be noted that the order of the processes in the embodiment of the present disclosure may be changed as long as appropriate processes are performed.

本開示の実施形態における記憶部や記憶装置(レジスタ、ラッチを含む)のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部や記憶装置のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。 Each of the storage units and storage devices (including registers and latches) in the embodiments of the present disclosure may be provided anywhere as long as appropriate information is transmitted and received. Further, each of the storage units and storage devices may exist in a plurality and store data in a distributed manner within a range in which appropriate information transmission and reception are performed.

本開示の実施形態について説明したが、上述のモータシステム1、制御装置100、その他の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。コンピュータの具体例を以下に示す。
図8は、少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ5は、図8に示すように、CPU6、メインメモリ7、ストレージ8、インターフェース9を備える。
例えば、上述のモータシステム1、制御装置100、その他の制御装置のそれぞれは、コンピュータ5に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ8に記憶されている。CPU6は、プログラムをストレージ8から読み出してメインメモリ7に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU6は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ7に確保する。
Although the embodiments of the present disclosure have been described, the motor system 1, control device 100, and other control devices described above may have a computer system therein. The process of the above-described processing is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above-described processing is performed by reading and executing this program by a computer. Specific examples of computers are shown below.
FIG. 8 is a schematic block diagram showing the configuration of a computer according to at least one embodiment.
The computer 5 includes a CPU 6, a main memory 7, a storage 8, and an interface 9, as shown in FIG.
For example, each of the motor system 1 , control device 100 and other control devices described above is implemented in the computer 5 . The operation of each processing unit described above is stored in the storage 8 in the form of a program. The CPU 6 reads out the program from the storage 8, develops it in the main memory 7, and executes the above process according to the program. In addition, the CPU 6 secures storage areas corresponding to the storage units described above in the main memory 7 according to the program.

ストレージ8の例としては、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ8は、コンピュータ5のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース9または通信回線を介してコンピュータ5に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ5に配信される場合、配信を受けたコンピュータ5が当該プログラムをメインメモリ7に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも1つの実施形態において、ストレージ8は、一時的でない有形の記憶媒体である。 Examples of the storage 8 include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), magnetic disk, magneto-optical disk, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory). , semiconductor memory, and the like. The storage 8 may be an internal medium directly connected to the bus of the computer 5, or an external medium connected to the computer 5 via the interface 9 or communication line. Further, when this program is distributed to the computer 5 via a communication line, the computer 5 that receives the distribution may develop the program in the main memory 7 and execute the above process. In at least one embodiment, storage 8 is a non-transitory, tangible storage medium.

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。 Further, the program may implement part of the functions described above. Furthermore, the program may be a file capable of realizing the above functions in combination with a program already recorded in the computer system, that is, a so-called difference file (difference program).

本開示のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、開示の範囲を限定しない。これらの実施形態は、開示の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、種々の省略、種々の置き換え、種々の変更を行ってよい。 While several embodiments of the disclosure have been described, these embodiments are examples and do not limit the scope of the disclosure. Various additions, omissions, replacements, and modifications may be made to these embodiments without departing from the scope of the disclosure.

<付記>
本開示の各実施形態に記載の制御装置100、モータシステム1、処理方法、およびプログラムは、例えば以下のように把握される。
<Appendix>
The control device 100, the motor system 1, the processing method, and the program described in each embodiment of the present disclosure are understood, for example, as follows.

(1)第1の態様に係るモータシステム(1)は、
モータ(70)の状態を反映させずに速度指令に応じて前記モータ(70)を制御するオープン制御から、前記モータの実際または推定の状態を反映させて前記モータ(70)を制御するベクトル制御へ切り替えて運転するモータシステムであって、
前記オープン制御中に、前記オープン制御中の前記モータ(70)の状態に基づいて、トルクの第1積分値と、d軸およびq軸の電圧の第1積分値を算出し、前記ベクトル制御を実行する処理部(F10、F12)が演算した前記トルクの第2積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第2積分値を、算出した前記トルクの第1積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第1積分値に置き換える第1演算部(F9)、を備える。
(1) A motor system (1) according to a first aspect,
Open control that controls the motor (70) according to a speed command without reflecting the state of the motor (70), and vector control that controls the motor (70) by reflecting the actual or estimated state of the motor. A motor system that operates by switching to
During the open control, based on the state of the motor (70) during the open control, a first integrated value of torque and a first integrated value of the d-axis and q-axis voltages are calculated to perform the vector control. The second integrated value of the torque calculated by the processing unit (F10, F12) to be executed, the second integrated value of the d-axis and the q-axis voltage, the calculated first integrated value of the torque, the d and a first calculation unit (F9) for replacing the voltages of the q-axis and the q-axis with first integrated values.

このモータシステム(1)は、オープン制御からベクトル制御へ切り替えた場合に、指令値の不連続により発生する不具合を低減することができる。 This motor system (1) can reduce problems caused by discontinuity of command values when switching from open control to vector control.

(2)第2の態様に係るモータシステム(1)は、(1)のモータシステム(1)であって、
前記第1演算部は、
前記オープン制御中の前記モータに応じたd軸のモータ電流およびq軸のモータ電流に基づいて、前記トルクの第1積分値を算出するものであってもよい。
(2) A motor system (1) according to a second aspect is the motor system (1) of (1),
The first computing unit is
A first integral value of the torque may be calculated based on a d-axis motor current and a q-axis motor current corresponding to the motor during the open control.

これにより、モータシステム(1)において、オープン制御からベクトル制御へ切り替えた場合に、指令値の不連続により発生する不具合を低減することができる。 As a result, in the motor system (1), when the open control is switched to the vector control, it is possible to reduce problems caused by the discontinuity of the command values.

(3)第3の態様に係るモータシステム(1)は、(1)または(2)のモータシステム(1)であって、
前記第1演算部は、
前記オープン制御中の前記モータに応じたd軸のモータ電流、q軸のモータ電流、速度、前記d軸の電圧指令、および前記q軸の電圧指令に基づいて、前記d軸および前記q軸の電圧の第1積分値を算出するものであってもよい。
(3) A motor system (1) according to a third aspect is the motor system (1) of (1) or (2),
The first computing unit is
Based on the d-axis motor current, the q-axis motor current, the speed, the d-axis voltage command, and the q-axis voltage command according to the motor under open control, the d-axis and q-axis A first integrated value of the voltage may be calculated.

これにより、モータシステム(1)は、オープン制御からベクトル制御へ切り替えた場合に、指令値の不連続により発生する不具合を低減することができる。 As a result, the motor system (1) can reduce problems caused by discontinuity of the command value when the open control is switched to the vector control.

(4)第4の態様に係るモータシステム(1)は、(1)から(3)のいずれか1つのモータシステム(1)であって、
前記オープン制御中に最大トルクを実現可能な前記d軸および前記q軸の電流指令を算出する第2演算部(F9)、
を備えるものであってもよい。
(4) A motor system (1) according to a fourth aspect is the motor system (1) according to any one of (1) to (3),
a second calculation unit (F9) that calculates current commands for the d-axis and the q-axis that can achieve maximum torque during the open control;
may be provided.

これにより、モータシステム(1)は、オープン制御からベクトル制御へ切り替えた場合に、指令値の不連続により発生する不具合を低減することができる。 As a result, the motor system (1) can reduce problems caused by discontinuity of the command value when the open control is switched to the vector control.

(5)第5の態様に係るモータシステムが実行する処理方法は、
モータ(70)の状態を反映させずに速度指令に応じて前記モータ(70)を制御するオープン制御から、前記モータ(70)の実際または推定の状態を反映させて前記モータ(70)を制御するベクトル制御へ切り替えて運転するモータシステム(1)が実行する処理方法であって、
前記オープン制御中に、前記オープン制御中の前記モータの状態に基づいて、トルクの第1積分値と、d軸およびq軸の電圧の第1積分値を算出し、前記ベクトル制御を実行する処理部が演算した前記トルクの第2積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第2積分値を、算出した前記トルクの第1積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第1積分値に置き換えること、
を含む。
(5) A processing method executed by the motor system according to the fifth aspect includes:
The motor (70) is controlled by reflecting the actual or estimated state of the motor (70) from open control in which the motor (70) is controlled according to the speed command without reflecting the state of the motor (70). A processing method executed by a motor system (1) that operates by switching to vector control that
A process of calculating a first integrated value of torque and a first integrated value of d-axis and q-axis voltages during the open control based on the state of the motor during the open control, and executing the vector control. The second integral value of the torque calculated by the unit and the second integral value of the d-axis and the q-axis voltage are calculated by the first integral value of the torque and the voltage of the d-axis and the q-axis replacing with the first integral value;
including.

これにより、モータシステムが実行する処理方法は、オープン制御からベクトル制御へ切り替えた場合に、指令値の不連続により発生する不具合を低減することができる。 As a result, the processing method executed by the motor system can reduce problems caused by discontinuity of command values when switching from open control to vector control.

(6)第6の態様に係るプログラムは、
モータ(70)の状態を反映させずに速度指令に応じて前記モータ(70)を制御するオープン制御から、前記モータ(70)の実際または推定の状態を反映させて前記モータ(70)を制御するベクトル制御へ切り替えて運転するモータシステム(1)のコンピュータ(5)に、
前記オープン制御中に、前記オープン制御中の前記モータ(70)の状態に基づいて、トルクの第1積分値と、d軸およびq軸の電圧の第1積分値を算出し、前記ベクトル制御を実行する処理部が演算した前記トルクの第2積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第2積分値を、算出した前記トルクの第1積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第1積分値に置き換えること、を実行させる。
(6) A program according to the sixth aspect,
The motor (70) is controlled by reflecting the actual or estimated state of the motor (70) from open control in which the motor (70) is controlled according to the speed command without reflecting the state of the motor (70). In the computer (5) of the motor system (1) that operates by switching to the vector control that
During the open control, based on the state of the motor (70) during the open control, a first integrated value of torque and a first integrated value of the d-axis and q-axis voltages are calculated to perform the vector control. The second integrated value of the torque calculated by the processing unit to be executed, the second integrated value of the d-axis and the q-axis voltage, the first integrated value of the calculated torque, the d-axis and the q-axis replacing with the first integrated value of the voltage of .

これにより、プログラムは、オープン制御からベクトル制御へ切り替えた場合に、指令値の不連続により発生する不具合を低減することができる。 As a result, the program can reduce problems caused by discontinuity of command values when switching from open control to vector control.

1・・・モータシステム
5・・・コンピュータ
6・・・CPU
7・・・メインメモリ
8・・・ストレージ
9・・・インターフェース
10・・・電源
20・・・コンバータ
30・・・リアクトル
40・・・第1コンデンサ
50・・・第2コンデンサ
60・・・インバータ
70・・・モータ
80・・・電流センサ
90・・・位置特定装置
100・・・制御装置
110a・・・電圧検出回路
110a1、110b1・・・A/D変換器
110b・・・電流検出回路
110c・・・電圧指令生成部
110d、110f・・・スイッチ
110e・・・PWMデューティ演算部
1 Motor system 5 Computer 6 CPU
7 main memory 8 storage 9 interface 10 power supply 20 converter 30 reactor 40 first capacitor 50 second capacitor 60 inverter 70... Motor 80... Current sensor 90... Position specifying device 100... Control device 110a... Voltage detection circuits 110a1, 110b1... A/D converter 110b... Current detection circuit 110c ... Voltage command generators 110d, 110f ... Switch 110e ... PWM duty calculator

Claims (6)

モータの状態を反映させずに速度指令に応じて前記モータを制御するオープン制御から、前記モータの実際または推定の状態を反映させて前記モータを制御するベクトル制御へ切り替えて運転するモータシステムであって、
前記オープン制御中に、前記オープン制御中の前記モータの状態に基づいて、トルクの第1積分値と、d軸およびq軸の電圧の第1積分値を算出し、前記ベクトル制御を実行する処理部が演算した前記トルクの第2積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第2積分値を、算出した前記トルクの第1積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第1積分値に置き換える第1演算部、
を備えるモータシステム。
A motor system that operates by switching from open control in which the motor is controlled according to a speed command without reflecting the state of the motor to vector control in which the motor is controlled by reflecting the actual or estimated state of the motor. hand,
A process of calculating a first integrated value of torque and a first integrated value of d-axis and q-axis voltages during the open control based on the state of the motor during the open control, and executing the vector control. The second integral value of the torque calculated by the unit and the second integral value of the d-axis and the q-axis voltage are calculated by the first integral value of the torque and the voltage of the d-axis and the q-axis a first calculation unit that replaces the first integral value;
A motor system with
前記第1演算部は、
前記オープン制御中の前記モータに応じたd軸のモータ電流およびq軸のモータ電流に基づいて、前記トルクの第1積分値を算出する、
請求項1に記載のモータシステム。
The first computing unit is
calculating a first integral value of the torque based on a d-axis motor current and a q-axis motor current corresponding to the motor under open control;
The motor system according to claim 1.
前記第1演算部は、
前記オープン制御中の前記モータに応じたd軸のモータ電流、q軸のモータ電流、速度、前記d軸の電圧指令、および前記q軸の電圧指令に基づいて、前記d軸および前記q軸の電圧の第1積分値を算出する、
請求項1または請求項2に記載のモータシステム。
The first computing unit is
Based on the d-axis motor current, the q-axis motor current, the speed, the d-axis voltage command, and the q-axis voltage command according to the motor under open control, the d-axis and q-axis calculating a first integral value of the voltage;
The motor system according to claim 1 or 2.
前記オープン制御中に最大トルクを実現可能な前記d軸および前記q軸の電流指令を算出する第2演算部、
を備える請求項1から請求項3の何れか一項に記載のモータシステム。
a second calculation unit that calculates current commands for the d-axis and the q-axis that can achieve maximum torque during the open control;
4. The motor system according to any one of claims 1 to 3, comprising:
モータの状態を反映させずに速度指令に応じて前記モータを制御するオープン制御から、前記モータの実際または推定の状態を反映させて前記モータを制御するベクトル制御へ切り替えて運転するモータシステムが実行する処理方法であって、
前記オープン制御中に、前記オープン制御中の前記モータの状態に基づいて、トルクの第1積分値と、d軸およびq軸の電圧の第1積分値を算出し、前記ベクトル制御を実行する処理部が演算した前記トルクの第2積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第2積分値を、算出した前記トルクの第1積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第1積分値に置き換えること、
を含むモータシステムが実行する処理方法。
A motor system that operates by switching from open control that controls the motor according to a speed command without reflecting the state of the motor to vector control that controls the motor while reflecting the actual or estimated state of the motor. A processing method for
A process of calculating a first integrated value of torque and a first integrated value of d-axis and q-axis voltages during the open control based on the state of the motor during the open control, and executing the vector control. The second integral value of the torque calculated by the unit and the second integral value of the d-axis and the q-axis voltage are calculated by the first integral value of the torque and the voltage of the d-axis and the q-axis replacing with the first integral value;
The processing method performed by the motor system, including
モータの状態を反映させずに速度指令に応じて前記モータを制御するオープン制御から、前記モータの実際または推定の状態を反映させて前記モータを制御するベクトル制御へ切り替えて運転するモータシステムのコンピュータに、
前記オープン制御中に、前記オープン制御中の前記モータの状態に基づいて、トルクの第1積分値と、d軸およびq軸の電圧の第1積分値を算出し、前記ベクトル制御を実行する処理部が演算した前記トルクの第2積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第2積分値を、算出した前記トルクの第1積分値と、前記d軸および前記q軸の電圧の第1積分値に置き換えること、
を実行させるプログラム。
A motor system computer that operates by switching from open control that controls the motor according to a speed command without reflecting the state of the motor to vector control that controls the motor while reflecting the actual or estimated state of the motor. to the
A process of calculating a first integrated value of torque and a first integrated value of d-axis and q-axis voltages during the open control based on the state of the motor during the open control, and executing the vector control. The second integral value of the torque calculated by the unit and the second integral value of the d-axis and the q-axis voltage are calculated by the first integral value of the torque and the voltage of the d-axis and the q-axis replacing with the first integral value;
program to run.
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