JP3074681B2 - 交流電動機の駆動装置 - Google Patents
交流電動機の駆動装置Info
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- JP3074681B2 JP3074681B2 JP01048776A JP4877689A JP3074681B2 JP 3074681 B2 JP3074681 B2 JP 3074681B2 JP 01048776 A JP01048776 A JP 01048776A JP 4877689 A JP4877689 A JP 4877689A JP 3074681 B2 JP3074681 B2 JP 3074681B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、交流電動機を駆動するための駆動装置に
関する。
関する。
＜従来の技術＞ 一般に交流電動機の駆動装置は、コンバータ部，イン
バータ部，回生電力吸収部などを含む駆動電源部を具備
している。前記インバータ部は、第４図に示す如く、各
相毎に二個のトランジスタTR1,TR2が電気接続してあ
り、各相のトランジスタTR1,TR2を論理否定の関係とな
るよう制御する。従ってトランジスタTR1,TR2の一方が
オン状態であれば他方がオフ状態となるが、通常はイン
バータ部の短絡を防止するため、両トランジスタTR1,TR
2をオフ状態とする時間（これを「デッドタイム」と称
する）を設けることにしてある。
バータ部，回生電力吸収部などを含む駆動電源部を具備
している。前記インバータ部は、第４図に示す如く、各
相毎に二個のトランジスタTR1,TR2が電気接続してあ
り、各相のトランジスタTR1,TR2を論理否定の関係とな
るよう制御する。従ってトランジスタTR1,TR2の一方が
オン状態であれば他方がオフ状態となるが、通常はイン
バータ部の短絡を防止するため、両トランジスタTR1,TR
2をオフ状態とする時間（これを「デッドタイム」と称
する）を設けることにしてある。
＜発明が解決しようとする問題点＞ ところがこのようなデッドタイムを設けると、駆動電
源部に対する入力信号とその出力信号とは非線形な関係
となるため、交流電動機１のトルク有効成分電流にリッ
プルが生じて、トルクリップルの原因となる。
源部に対する入力信号とその出力信号とは非線形な関係
となるため、交流電動機１のトルク有効成分電流にリッ
プルが生じて、トルクリップルの原因となる。
この問題を解決するため、従来の駆動装置では、ター
ンオン，ターンオフの各時間の短いスイッチング素子を
用いることでデッドタイムを短くしたり、制御周期を早
くすることで強制的にトルクリップルを抑えたりするな
どの方法をとっているが、いずれの方法もコスト高の要
因となる。
ンオン，ターンオフの各時間の短いスイッチング素子を
用いることでデッドタイムを短くしたり、制御周期を早
くすることで強制的にトルクリップルを抑えたりするな
どの方法をとっているが、いずれの方法もコスト高の要
因となる。
また近年、交流電動機の各相に入力する電圧指令値に
補償を施すなどの方法も提案されているが、この方法で
は各相それぞれ補償するため、演算時間が長くなるとい
う問題がある。
補償を施すなどの方法も提案されているが、この方法で
は各相それぞれ補償するため、演算時間が長くなるとい
う問題がある。
この発明は、上記問題に着目してなされたもので、交
流電動機に与える各相電流をトルク有効成分電流とトル
ク無効成分電流とに分離して所定の補償を施すことによ
り、コスト高を招かず、しかも短い演算時間でもってト
ルクリップルを減少する新規な交流電動機の駆動装置を
提供することを目的とする。
流電動機に与える各相電流をトルク有効成分電流とトル
ク無効成分電流とに分離して所定の補償を施すことによ
り、コスト高を招かず、しかも短い演算時間でもってト
ルクリップルを減少する新規な交流電動機の駆動装置を
提供することを目的とする。
＜発明が解決しようとする問題点＞ この発明にかかる交流電動機の駆動装置は、トルク指
令値を入力して各相の電圧指令値を算出する演算処理部
と、前記電圧指令値に基づき交流電動機に与える各相電
流を発生させる駆動電源部とを備える。前記演算処理部
は、前記各相電流を入力してトルク有効成分電流とトル
ク無効成分電流とに変換する変換手段と、トルク有効成
分電流に含まれるリップル成分を打ち消すための補償を
与える補償手段とを含む。前記補償手段は、前記トルク
指令値に対するトルク有効成分電流の偏差を求める第１
の演算部と、前記偏差につき比例・積分補償を行う補償
部と、前記偏差の直流分のみをカットするフィルタと、
前記補償部の出力と前記フィルタを経た直流カット成分
とを入力して前記リップル成分が相殺された波形の出力
を得る第２の演算部とを備える。
令値を入力して各相の電圧指令値を算出する演算処理部
と、前記電圧指令値に基づき交流電動機に与える各相電
流を発生させる駆動電源部とを備える。前記演算処理部
は、前記各相電流を入力してトルク有効成分電流とトル
ク無効成分電流とに変換する変換手段と、トルク有効成
分電流に含まれるリップル成分を打ち消すための補償を
与える補償手段とを含む。前記補償手段は、前記トルク
指令値に対するトルク有効成分電流の偏差を求める第１
の演算部と、前記偏差につき比例・積分補償を行う補償
部と、前記偏差の直流分のみをカットするフィルタと、
前記補償部の出力と前記フィルタを経た直流カット成分
とを入力して前記リップル成分が相殺された波形の出力
を得る第２の演算部とを備える。
＜作用＞ 交流電動機に与える各相電流をトルク有効成分電流と
トルク無効成分電流とに分離して、トルク有効成分電流
につきリップル成分を打ち消すための補償を施すように
したので、３相に対する補償を行った従来例と比較し
て、演算時間が短縮化される。またスイッチング素子と
して高速なものを用いたり、制御周期を早くしたりする
必要がないので、コスト高を招かずしてトルクリップル
の減少を実現できる。
トルク無効成分電流とに分離して、トルク有効成分電流
につきリップル成分を打ち消すための補償を施すように
したので、３相に対する補償を行った従来例と比較し
て、演算時間が短縮化される。またスイッチング素子と
して高速なものを用いたり、制御周期を早くしたりする
必要がないので、コスト高を招かずしてトルクリップル
の減少を実現できる。
＜実施例＞ 第１図は、交流電動機の駆動装置の概略構成を示すも
ので、演算処理部２と駆動電源部３とを具備している。
ので、演算処理部２と駆動電源部３とを具備している。
演算処理部２は交流電動機１に対するトルク指令値を
入力して３相の電圧指令値Va,Vb,Vcを算出する。駆動電
源部３は各相の電圧指令値Va,Vb,Vcに基づき３相電流
Ia,Ib,Icを発生させて交流電動機１へ与える。３相電流
Ia,Ib,Icの値はそれぞれ電流検出器4a,4b,4cにより検出
され、前記演算処理部２に与えられる。なお第３図に１
相の電流Iaの波形を一例として示してある。
入力して３相の電圧指令値Va,Vb,Vcを算出する。駆動電
源部３は各相の電圧指令値Va,Vb,Vcに基づき３相電流
Ia,Ib,Icを発生させて交流電動機１へ与える。３相電流
Ia,Ib,Icの値はそれぞれ電流検出器4a,4b,4cにより検出
され、前記演算処理部２に与えられる。なお第３図に１
相の電流Iaの波形を一例として示してある。
演算処理部２は、マイクロコンピュータをもって構成
されるもので、第２図にその機能をブロックで示してあ
る。
されるもので、第２図にその機能をブロックで示してあ
る。
同図中、３相/2相変換部５は、各相の電流Ia,Ib,Icを
入力してトルク有効成分電流Iqとトルク無効成分電流Id
とに変換する。トルク有効成分電流Iqには、第３図に示
す如く、駆動電源部３の非線形性によって、その周波数
が３相電流Ia,Ib,Icの角周波数の６倍のリップル成分が
乗っている。
入力してトルク有効成分電流Iqとトルク無効成分電流Id
とに変換する。トルク有効成分電流Iqには、第３図に示
す如く、駆動電源部３の非線形性によって、その周波数
が３相電流Ia,Ib,Icの角周波数の６倍のリップル成分が
乗っている。
減算部6,7にはトルク有効成分電流Iqとトルク無効成
分電流Idとがフィードバックデータとしてそれぞれ与え
られる。一方の減算部６ではトルク指令値に対するトル
ク有効成分電流Iqの偏差が求められ、また他方の減算部
７ではゼロ値に対するトルク無効成分電流Idの偏差が求
められる。
分電流Idとがフィードバックデータとしてそれぞれ与え
られる。一方の減算部６ではトルク指令値に対するトル
ク有効成分電流Iqの偏差が求められ、また他方の減算部
７ではゼロ値に対するトルク無効成分電流Idの偏差が求
められる。
前記トルク有効成分電流Iqの偏差は、直流分に前記リ
ップル成分の反転信号が乗ったような信号波形であり、
この偏差をPI補償部８を含むルートと、ハイパスフィル
タ13を含むルートとに、それぞれ与えている。
ップル成分の反転信号が乗ったような信号波形であり、
この偏差をPI補償部８を含むルートと、ハイパスフィル
タ13を含むルートとに、それぞれ与えている。
PI補償部８は、前記偏差につき比例・積分補償を行う
ためのもので、またハイパスフィルタ13は偏差の直流分
のみをカットするためのものである。
ためのもので、またハイパスフィルタ13は偏差の直流分
のみをカットするためのものである。
減算部10は、トルク有効成分電流Iqに乗ったリップル
成分を打ち消すための補償を与える部分であり、この減
算部10に対する一方の入力として前記PI補償部８からの
出力Vqが、また他方の入力として前記ハイパスフィルタ
13を経た直流カット成分11（第３図に示す）が、それぞ
れ与えられる。その結果、減算部10の出力Vq′としてリ
ップル成分が相殺された平坦な波形のものが得られるこ
とになる。
成分を打ち消すための補償を与える部分であり、この減
算部10に対する一方の入力として前記PI補償部８からの
出力Vqが、また他方の入力として前記ハイパスフィルタ
13を経た直流カット成分11（第３図に示す）が、それぞ
れ与えられる。その結果、減算部10の出力Vq′としてリ
ップル成分が相殺された平坦な波形のものが得られるこ
とになる。
なおトルク無効成分電流Idの偏差については、PI補償
部９により比例・積分補償のみを行っているが、これに
限らず、トルク有効成分電流Iqの偏差と同様、リップル
成分を打ち消すための補償を与えてもよい。
部９により比例・積分補償のみを行っているが、これに
限らず、トルク有効成分電流Iqの偏差と同様、リップル
成分を打ち消すための補償を与えてもよい。
２相/3相変換部12は、減算部10からの有効成分出力
Vq′とPI補償部９からの無効成分出力Vdとを入力して各
相の電圧指令値Va,Vb,Vcに変換し駆動電源部３に与える
ものである。
Vq′とPI補償部９からの無効成分出力Vdとを入力して各
相の電圧指令値Va,Vb,Vcに変換し駆動電源部３に与える
ものである。
＜発明の効果＞ この発明は上記の如く、交流電動機に与える各相電流
をトルク有効成分電流とトルク無効成分電流とに分離し
て、トルク有効成分電流につきリップル成分を打ち消す
ための補償を施すようにしたから、３相に対する補償を
行った従来例と比較して、演算時間の短縮化をはかるこ
とができる。またスイッチング素子として高速なものを
用いたり、制御周期を早くしたりする必要がないため、
コスト高を招かずしてトルクリップルの減少を実現でき
るなど、発明目的を達成した顕著な効果を奏する。
をトルク有効成分電流とトルク無効成分電流とに分離し
て、トルク有効成分電流につきリップル成分を打ち消す
ための補償を施すようにしたから、３相に対する補償を
行った従来例と比較して、演算時間の短縮化をはかるこ
とができる。またスイッチング素子として高速なものを
用いたり、制御周期を早くしたりする必要がないため、
コスト高を招かずしてトルクリップルの減少を実現でき
るなど、発明目的を達成した顕著な効果を奏する。
第１図はこの発明の一実施例にかかる交流電動機の駆動
装置の概略構成を示すブロック図、第２図は演算処理部
の機能ブロック図、第３図は第1,2図に示す回路の波形
説明図、第４図はインバータ部の電気回路図である。 １……交流電動機、２……演算処理部 ３……駆動電源部、５……３相/2相変換部 10……減算部、13……ハイパスフィルタ
装置の概略構成を示すブロック図、第２図は演算処理部
の機能ブロック図、第３図は第1,2図に示す回路の波形
説明図、第４図はインバータ部の電気回路図である。 １……交流電動機、２……演算処理部 ３……駆動電源部、５……３相/2相変換部 10……減算部、13……ハイパスフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02P 5/408 - 5/412 G02P 7/628 - 7/632 G02P 21/00 G02M 7/42 - 7/98
Claims (1)
- 【請求項１】トルク指令値を入力して各相の電圧指令値
を算出する演算処理部と、前記電圧指令値に基づき交流
電動機に与える各相電流を発生させる駆動電源部とを備
え、前記演算処理部は、前記各相電流を入力してトルク
有効成分電流とトルク無効成分電流とに変換する変換手
段と、トルク有効成分電流に含まれるリップル成分を打
ち消すための補償を与える補償手段とを含んでおり、 前記補償手段は、前記トルク指令値に対するトルク有効
成分電流の偏差を求める第１の演算部と、前記偏差につ
き比例・積分補償を行う補償部と、前記偏差の直流分の
みをカットするフィルタと、前記補償部の出力と前記フ
ィルタを経た直流カット成分とを入力して前記リップル
成分が相殺された波形の出力を得る第２の演算部とを備
えて成る交流電動機の駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01048776A JP3074681B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 交流電動機の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01048776A JP3074681B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 交流電動機の駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02228286A JPH02228286A (ja) | 1990-09-11 |
| JP3074681B2 true JP3074681B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=12812665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01048776A Expired - Fee Related JP3074681B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 交流電動機の駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3074681B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2833463B2 (ja) * | 1994-02-10 | 1998-12-09 | 株式会社デンソー | 交流モータの回転トルク検出装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58182486A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-25 | Hitachi Ltd | 誘導電動機の制御装置 |
| JPH0767286B2 (ja) * | 1985-08-29 | 1995-07-19 | 株式会社明電舍 | 定電圧、定周波電源装置 |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP01048776A patent/JP3074681B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02228286A (ja) | 1990-09-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |