JP3084496B2 - Control device for synchronous motor - Google Patents

Control device for synchronous motor

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JP3084496B2
JP3084496B2 JP04098025A JP9802592A JP3084496B2 JP 3084496 B2 JP3084496 B2 JP 3084496B2 JP 04098025 A JP04098025 A JP 04098025A JP 9802592 A JP9802592 A JP 9802592A JP 3084496 B2 JP3084496 B2 JP 3084496B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は同期電動機を可変速する
電圧形PWMインバータに係り、特にディジタル制御に
よりトランジスタ、MOSFET、IGBT(Insu
latedgate bipolar transis
tor)等の高速スイッチング素子を使用したインバー
タの制御に紙葉するに好適な同期電動機の制御装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage-type PWM inverter capable of changing the speed of a synchronous motor, and more particularly to a digitally controlled transistor, MOSFET, IGBT (Insu).
lateted bipolar transmission
The present invention relates to a synchronous motor control device suitable for controlling an inverter using a high-speed switching element (tor).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、同期電動機を可変速制御するイン
バータ装置では、インバータの主回路を構成する上下ア
ームが短絡しないようにスイッチングのタイミング上、
設けられたデッドタイムの影響でインバータの出力電流
が歪む。この結果、モータ電流も歪み、トルク脈動が大
きくなったり、モータ効率が低下する。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an inverter device for controlling a synchronous motor at a variable speed, an upper and lower arm which constitutes a main circuit of the inverter does not have a short circuit in terms of switching timing.
The output current of the inverter is distorted by the effect of the provided dead time. As a result, the motor current is also distorted, the torque pulsation increases, and the motor efficiency decreases.

【0003】また従来のインバータ装置ではデットタイ
ムを補正する手段として、電動機の入力電流を検出して
その検出値が指令値に一致するように制御する、交流電
流調節器が設けられていた。
[0003] Further, in the conventional inverter device, as a means for correcting the dead time, an AC current regulator for detecting the input current of the motor and controlling the detected value to match the command value is provided.

【0004】一方、誘導電動機におけるデットタイム補
正に関しては、インバータのスイッチング素子の電圧を
測定し、その誤差電圧の極性に応じて基準のPWMパル
ス幅より固定補正量Tλだけ狭い狭幅パルスと固定補正
量Tλだけ広い広幅パルスを切り替えて、第2のPWM
信号(デットタイム回路の入力信号)とするデットタイ
ムの補正方式が提案されている(特開平2-146963号)。
On the other hand, regarding dead time correction in an induction motor, the voltage of a switching element of an inverter is measured, and a narrow pulse narrower than a reference PWM pulse width by a fixed correction amount Tλ in accordance with the polarity of the error voltage is fixed. By switching a wide pulse that is wide by the amount Tλ, the second PWM
A method of correcting a dead time as a signal (input signal of a dead time circuit) has been proposed (JP-A-2-46963).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、まず電流制御器を設けることは、インバータをディ
ジタル制御で実現する上で高速処理に対応するために、
高速のマイクロコンピュータや周辺機器が必要となり、
装置が複雑になるという問題があった。
In the above prior art, the provision of a current controller is firstly required to realize high-speed processing when implementing an inverter by digital control.
High-speed microcomputers and peripherals are needed,
There was a problem that the device became complicated.

【0006】一方、従来の誘導電動機におけるデットタ
イムの補正方式を同期電動機にそのまま適用しようとし
た場合、電圧、電流等の検出器が必要であり、装置が複
雑になるという問題があった。
On the other hand, when the conventional dead time correction method in an induction motor is to be applied to a synchronous motor as it is, there is a problem that a detector for voltage, current and the like is required, and the device becomes complicated.

【0007】本発明は永久磁石を内蔵した同期電動機の
速度制御(ASR)と電流制御(ACR)を、いわゆる
ベクトル制御における3相/2相変換したd−q軸上
で、しかも全ディジタル制御しようとする時、同期電動
機の相電流の極性に応じて、基準のPWMパルス幅より
補正量Tλだけ狭い狭幅パルスと補正量Tλだけ広い広
幅パルスを切り替えて、最適トルク、最適効率で運転し
ようとするものである。
In the present invention, the speed control (ASR) and the current control (ACR) of a synchronous motor having a built-in permanent magnet are all digitally controlled on the dq axes obtained by three-phase / two-phase conversion in so-called vector control. Then, according to the polarity of the phase current of the synchronous motor, a narrow pulse narrower than the reference PWM pulse width by the correction amount Tλ and a wide pulse wider by the correction amount Tλ are switched to operate at optimum torque and optimum efficiency. Is what you do.

【0008】ここで、同期電動機の磁束は永久磁石また
は界磁卷線等において確立されているのでd軸指令は常
に零となる。q軸電流はトルクの正負の判定を行う事が
出来るが直流成分であるため、同期電動機の相電流の極
性の判定を行う事が出来ない。
Here, since the magnetic flux of the synchronous motor is established in the permanent magnet or the field winding, the d-axis command is always zero. The q-axis current can determine whether the torque is positive or negative, but since it is a DC component, it cannot determine the polarity of the phase current of the synchronous motor.

【0009】本発明の第1の目的は同期電動機における
デットタイム補正を簡単に行うことができる同期電動機
の制御方法及び装置を提供することにある。
A first object of the present invention is to provide a synchronous motor control method and apparatus capable of easily performing dead time correction in a synchronous motor.

【0010】また、負荷条件が無負荷に近くなるとq軸
電流は微小になると共にノイズ等の加算や制御系の振動
によりq軸電流の極性の判定がむずかしくなる事があ
る。たとえば、電流が正極性にもかかわらず負極性を検
出することになり、デットタイム補正を正確に行うこと
ができず、トルク脈動が大きくなったり、モータ効率が
低下する恐れがある。
Further, when the load condition becomes close to no load, the q-axis current becomes small, and it may be difficult to determine the polarity of the q-axis current due to addition of noise and the like and vibration of the control system. For example, a negative polarity is detected in spite of a positive polarity of the current, so that the dead time cannot be accurately corrected, torque pulsation may increase, or motor efficiency may decrease.

【0011】本発明の第2の目的は同期電動機における
デットタイム補正を高精度に行うことができる同期電動
機の制御方法及び装置を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a synchronous motor control method and apparatus which can perform dead time correction in a synchronous motor with high accuracy.

【0012】更に本発明の第3の目的は同期電動機にお
ける高速応答化に有位なデットタイム補正を行なうこと
ができる同期電動機の制御方法及び装置を提供すること
にある。
It is a third object of the present invention to provide a synchronous motor control method and apparatus capable of performing dead time correction which is important for high-speed response in a synchronous motor.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の同期電動機の制
御方法は、同期電動機を駆動するPWM信号に基づいて
可変周波数で可変電圧を出力するPWMインバータに供
給する前記PWM信号を遅延させて、前記PWMインバ
ータの主回路を構成するスイッチング素子のアーム短絡
を防止するためにデットタイム設定回路により設定され
るデットタイムを補正する同期電動機の制御方法におい
て、前記同期電動機における回転子の回転検出値及び前
記同期電動機の回転速度指令に基づいて決定されるトル
ク電流指令値と前記同期電動機における回転子の磁極位
置検出値に基づいて前記同期電動機の相電流の電流極性
を求め、前記PWM信号と求められた前記同期電動機の
相電流の電流極性に基づいて前記デットタイム設定回路
により設定されるデットタイムの補正を行うことを特徴
とする。
According to the present invention, there is provided a synchronous motor control method comprising the steps of: delaying the PWM signal supplied to a PWM inverter that outputs a variable voltage at a variable frequency based on the PWM signal for driving the synchronous motor; In a synchronous motor control method for correcting a dead time set by a dead time setting circuit to prevent an arm short circuit of a switching element constituting a main circuit of the PWM inverter, a detection value of a rotation of a rotor in the synchronous motor and A current polarity of a phase current of the synchronous motor is obtained based on a torque current command value determined based on a rotation speed command of the synchronous motor and a detected magnetic pole position of a rotor in the synchronous motor, and the PWM signal is obtained. Set by the dead time setting circuit based on the current polarity of the phase current of the synchronous motor. And performing correction of Ttotaimu.

【0014】本発明の同期電動機の制御方法は、同期電
動機を駆動するPWM信号に基づいて可変周波数で可変
電圧を出力するPWMインバータに供給する前記PWM
信号を遅延させて、前記PWMインバータの主回路を構
成するスイッチング素子のアーム短絡を防止するために
デットタイム設定回路により設定されるデットタイムを
補正する同期電動機の制御方法において、前記同期電動
機の回転速度指令値と前記同期電動機における回転子の
磁極位置検出値に基づいて前記同期電動機の相電流の電
流極性を求め、前記PWM信号と求められた同期電動機
の相電流の電流極性に基づいて前記デットタイム設定回
路により設定されるデットタイムの補正を行うことを特
徴とする。
According to the synchronous motor control method of the present invention, the PWM is supplied to a PWM inverter which outputs a variable voltage at a variable frequency based on a PWM signal for driving the synchronous motor.
In a synchronous motor control method for correcting a dead time set by a dead time setting circuit for delaying a signal to prevent an arm short-circuit of a switching element forming a main circuit of the PWM inverter, the rotation of the synchronous motor A current polarity of a phase current of the synchronous motor is obtained based on a speed command value and a detected magnetic pole position of a rotor in the synchronous motor, and the dead current is determined based on the PWM signal and a current polarity of the obtained phase current of the synchronous motor. The dead time set by the time setting circuit is corrected.

【0015】本発明の同期電動機の制御方法は、同期電
動機を駆動するPWM信号に基づいて可変周波数で可変
電圧を出力するPWMインバータに供給する前記PWM
信号を遅延させて、前記PWMインバータの主回路を構
成するスイッチング素子のアーム短絡を防止するために
デットタイム設定回路により設定されるデットタイムを
補正する同期電動機の制御方法において、前記同期電動
機における回転子の回転検出値及び前記同期電動機の回
転速度指令に基づいて決定されるトルク電流指令値が大
きいと判定された時は前記トルク電流指令値と前記同期
電動機における回転子の磁極位置検出値に基づいて前記
同期電動機の相電流の電流極性を求め、前記トルク電流
指令値が小さいと判定された時は前記同期電動機の回転
速度指令値と前記磁極位置検出値に基づいて前記同期電
動機の相電流の電流極性を求め、前記PWM信号と求め
られた同期電動機の相電流の電流極性に基づいて前記デ
ットタイム設定回路により設定されるデットタイムの補
正を行うことを特徴とする。
According to the method of controlling a synchronous motor of the present invention, the PWM is supplied to a PWM inverter which outputs a variable voltage at a variable frequency based on a PWM signal for driving the synchronous motor.
In a synchronous motor control method for correcting a dead time set by a dead time setting circuit to delay a signal and prevent an arm short-circuit of a switching element forming a main circuit of the PWM inverter, the rotation of the synchronous motor When it is determined that the torque current command value determined based on the rotation detection value of the rotor and the rotation speed command of the synchronous motor is large, based on the torque current command value and the magnetic pole position detection value of the rotor in the synchronous motor. The current polarity of the phase current of the synchronous motor is obtained, and when it is determined that the torque current command value is small, the phase current of the synchronous motor is determined based on the rotational speed command value of the synchronous motor and the magnetic pole position detection value. A current polarity is determined, and the dead time setting cycle is determined based on the PWM signal and the determined current polarity of the phase current of the synchronous motor. And performing correction of the dead time set by.

【0016】本発明の同期電動機の制御装置は、同期電
動機を駆動するPWM信号に基づいて可変周波数で可変
電圧を出力するPWMインバータの制御装置であって、
前記PWM信号を遅延させて、前記PWMインバータの
主回路を構成するスイッチング素子のアーム短絡を防止
するためのデットタイム設定回路を有する同期電動機の
制御装置において、前記同期電動機における回転子の磁
極位置を検出する磁極位置検出手段と、前記同期電動機
における回転子の回転速度を検出する回転速度検出手段
と、前記同期電動機の回転速度を指令する回転速度指令
手段と、前記回転検出値及び前記回転速度指令に基づい
てトルク電流指令を出力する速度制御手段と、前記トル
ク電流指令値と前記磁極位置検出値に基づいて前記同期
電動機の相電流の電流極性を求める電流極性判定手段
と、前記PWM信号と前記電流極性判定手段から出力さ
れる同期電動機の相電流の電流極性を示す信号に基づい
て前記デットタイム設定回路により設定されるデットタ
イムの補正を行うデットタイム補正手段とを有すること
を特徴とする。
A control device for a synchronous motor according to the present invention is a control device for a PWM inverter that outputs a variable voltage at a variable frequency based on a PWM signal for driving the synchronous motor,
In a synchronous motor control device having a dead time setting circuit for delaying the PWM signal and preventing an arm short-circuit of a switching element constituting a main circuit of the PWM inverter, a magnetic pole position of a rotor in the synchronous motor is determined. Magnetic pole position detection means for detecting, rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the rotor in the synchronous motor, rotation speed command means for commanding the rotation speed of the synchronous motor, the rotation detection value and the rotation speed command Speed control means for outputting a torque current command based on the torque current command value and the magnetic pole position detection value, current polarity determination means for obtaining the current polarity of the phase current of the synchronous motor, and the PWM signal and the PWM signal. The dead time based on a signal indicating the current polarity of the phase current of the synchronous motor output from the current polarity determination means. And having a dead time correcting means for correcting the dead time set by the constant circuit.

【0017】本発明の同期電動機の制御装置は、同期電
動機を駆動するPWM信号に基づいて可変周波数で可変
電圧を出力するPWMインバータの制御装置であって、
前記PWM信号を遅延させて、前記PWMインバータの
主回路を構成するスイッチング素子のアーム短絡を防止
するためのデットタイム設定回路を有する同期電動機の
制御装置において、前記同期電動機における回転子の磁
極位置を検出する磁極位置検出手段と、前記同期電動機
における回転子の回転速度を検出する回転速度検出手段
と、前記同期電動機の回転速度を指令する回転速度指令
手段と、前記回転検出値及び前記回転速度指令に基づい
てトルク電流指令を出力する速度制御手段と、前記回転
速度指令値と前記磁極位置検出値に基づいて前記同期電
動機の相電流の電流極性を求める電流極性判定手段と、
前記PWM信号と前記電流極性判定手段から出力される
同期電動機の相電流の電流極性を示す信号に基づいて前
記デットタイム設定回路により設定されるデットタイム
の補正を行うデットタイム補正手段とを備えたことを特
徴とする。
A control device for a synchronous motor according to the present invention is a control device for a PWM inverter that outputs a variable voltage at a variable frequency based on a PWM signal for driving the synchronous motor,
In a synchronous motor control device having a dead time setting circuit for delaying the PWM signal and preventing an arm short-circuit of a switching element constituting a main circuit of the PWM inverter, a magnetic pole position of a rotor in the synchronous motor is determined. Magnetic pole position detection means for detecting, rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the rotor in the synchronous motor, rotation speed command means for commanding the rotation speed of the synchronous motor, the rotation detection value and the rotation speed command Speed control means for outputting a torque current command based on the current speed and current polarity determination means for determining the current polarity of the phase current of the synchronous motor based on the rotational speed command value and the magnetic pole position detection value,
Dead time correction means for correcting the dead time set by the dead time setting circuit based on the PWM signal and a signal indicating the current polarity of the phase current of the synchronous motor output from the current polarity determination means. It is characterized by the following.

【0018】本発明の同期電動機の制御装置は、同期電
動機を駆動するPWM信号に基づいて可変周波数で可変
電圧を出力するPWMインバータの制御装置であって、
前記PWM信号を遅延させて、前記PWMインバータの
主回路を構成するスイッチング素子のアーム短絡を防止
するためのデットタイム設定回路を有する同期電動機の
制御装置において、前記同期電動機における回転子の磁
極位置を検出する磁極位置検出手段と、前記同期電動機
における回転子の回転速度を検出する回転速度検出手段
と、前記同期電動機の回転速度を指令する回転速度指令
手段と、前記回転検出値及び前記回転速度指令に基づい
てトルク電流指令を出力する速度制御手段と、前記トル
ク電流指令値の大きさを判定するトルク電流指令値判定
手段と、前記トルク電流指令値判定手段により前記トル
ク電流指令値が大きいと判定された時は前記トルク電流
指令値と前記磁極位置検出値に基づいて前記同期電動機
の相電流の電流極性を求め、トルク電流指令値が小さい
と判定された時は前記回転速度指令値と前記磁極位置検
出値に基づいて前記同期電動機の相電流の電流極性を求
める電流極性判定手段と、前記PWM信号と前記電流極
性判定手段から出力される同期電動機の相電流の電流極
性を示す信号に基づいて前記デットタイム設定回路によ
り設定されるデットタイムの補正を行うデットタイム補
正手段とを有することを特徴とする。
The control device for a synchronous motor according to the present invention is a control device for a PWM inverter that outputs a variable voltage at a variable frequency based on a PWM signal for driving the synchronous motor,
In a synchronous motor control device having a dead time setting circuit for delaying the PWM signal and preventing an arm short-circuit of a switching element constituting a main circuit of the PWM inverter, a magnetic pole position of a rotor in the synchronous motor is determined. Magnetic pole position detection means for detecting, rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the rotor in the synchronous motor, rotation speed command means for commanding the rotation speed of the synchronous motor, the rotation detection value and the rotation speed command Speed control means for outputting a torque current command based on the torque current command value determining means for determining the magnitude of the torque current command value; and determining that the torque current command value is large by the torque current command value determining means. Is performed, the current pole of the phase current of the synchronous motor is determined based on the torque current command value and the magnetic pole position detection value. Current polarity determining means for determining the current polarity of the phase current of the synchronous motor based on the rotational speed command value and the magnetic pole position detection value when it is determined that the torque current command value is small; and And a dead time correcting means for correcting a dead time set by the dead time setting circuit based on a signal indicating a current polarity of a phase current of the synchronous motor output from the current polarity determining means. .

【0019】すなわち、本発明は、上記第1の目的を達
成するために同期電動機と直結した誘起電圧と同相で互
いに120度位相の異なる同期電動機の各磁極位置を示
す3相方形波信号UM、VM、WMを出力する磁極検出器
において、この3相方形波信号UM、VM、WMとq軸電
流指令の符号とを乗算して得られたた信号の極性に基づ
いて同期電動機の相電流の極性を判定することによりデ
ットタイムの補正をするようにしたものである。
That is, in order to achieve the first object, the present invention provides a three-phase square wave signal UM indicating the respective magnetic pole positions of a synchronous motor having the same phase as the induced voltage directly connected to the synchronous motor and having a phase difference of 120 degrees from each other. In the magnetic pole detector that outputs VM, WM, the phase current of the synchronous motor is determined based on the polarity of the signal obtained by multiplying the three-phase square wave signals UM, VM, WM and the sign of the q-axis current command. The dead time is corrected by determining the polarity.

【0020】また本発明は、上記第2の目的を達成する
ために同期電動機と回転数検出器を直結し、その回転数
検出器から検出された回転速度フィードバック信号Nf
または回転数指令Nの符号と前記磁極検出器の検出出力
とを乗算して得られた信号の極性に基づいて同期電動機
の相電流の極性を判定することによりデットタイムの補
正をするようにしたものである。
According to the present invention, in order to achieve the second object, a synchronous motor is directly connected to a rotational speed detector, and a rotational speed feedback signal Nf detected from the rotational speed detector is provided.
Alternatively, the dead time is corrected by determining the polarity of the phase current of the synchronous motor based on the polarity of a signal obtained by multiplying the sign of the rotation speed command N by the detection output of the magnetic pole detector. Things.

【0021】更に本発明は、上記第3の目的を達成する
ために、q軸電流指令またはq軸電流検出値の大きさを
判定し、それが規定値より大きい時は前記磁気検出器の
3相方形波信号UM、VM、WMとq軸電流指令またはq
軸電流検出値の符号とを乗算して得られた信号の極性に
基づいて同期電動機の相電流の極性を判定することによ
りデットタイムの補正をし、またq軸電流指令またはq
軸電流検出値の大きさが規定値より小さい時は磁極検出
器の検出出力と回転速度指令Nまたは検出された回転速
度フィードバック信号Nfの符号とを乗算して得られた
信号の極性に基づいて同期電動機の相電流の極性を判定
することによりデットタイムの補正をするようにしたも
のである。
Further, in order to achieve the third object, the present invention determines the magnitude of a q-axis current command or a detected value of a q-axis current, and when the magnitude is larger than a prescribed value, the value of the magnetic detector is determined. Phase square wave signals UM, VM, WM and q-axis current command or q
The dead time is corrected by determining the polarity of the phase current of the synchronous motor based on the polarity of the signal obtained by multiplying the sign of the shaft current detection value, and correcting the q-axis current command or q
When the magnitude of the shaft current detection value is smaller than the specified value, the detection output of the magnetic pole detector is multiplied by the rotation speed command N or the sign of the detected rotation speed feedback signal Nf based on the polarity of the signal obtained. The dead time is corrected by determining the polarity of the phase current of the synchronous motor.

【0022】[0022]

【作用】本発明によるデットタイムを補正をる原理は、
フィードバックダイオードが逆並列接続されたスイッチ
ング素子を主回路の上下アームに有するPWMインバー
タにおいて、負荷電流が正の時で、前記上下アームを構
成するスイッチング素子が両方ともオフの期間、負荷電
流は連続して流れようとする。この場合に負荷電流が連
続して流れるためには負荷電流は、下アームのフィード
バックダイオードを介して流れる。この結果、電動機端
子は負電源側に固定される時間が長くなり、実際の電流
より少ない電流が流れることになる。
The principle of correcting the dead time according to the present invention is as follows.
In a PWM inverter having a switching element having a feedback diode connected in anti-parallel in the upper and lower arms of the main circuit, when the load current is positive, the load current is continuous while both of the switching elements forming the upper and lower arms are off. Try to flow. In this case, in order for the load current to flow continuously, the load current flows through the feedback diode of the lower arm. As a result, the time during which the motor terminal is fixed to the negative power source becomes longer, and a current smaller than the actual current flows.

【0023】また負荷電流が負の時で、上下アームを構
成するスイッチング素子が両方ともオフの期間、負荷電
流は連続して流れようとする。この場合負荷電流は、上
アームのフィードバックダイオードを介して流れる。こ
の結果、電動機端子は正電源側に固定される時間が長く
なり、実際の電流より多い電流が流れることになる。
When the load current is negative and the switching elements forming the upper and lower arms are both off, the load current tends to flow continuously. In this case, the load current flows through the feedback diode of the upper arm. As a result, the time during which the motor terminal is fixed to the positive power supply becomes longer, and a current larger than the actual current flows.

【0024】そこで、本発明では、いま、トルク指令
(q軸指令)が正の時の状態について検討すると、磁極
位置信号は誘起電圧電圧と位相が同相になるように設定
してあるので磁極位置検出器の出力は電動機電流を模擬
することになる。負荷電流が正の時、負荷電流の符号を
模擬する磁極位置信号は正である。このため、トルク指
令の符号と磁極位置信号を乗算する事で実際の負荷電流
の符号の正を検出することができる。このため基準のP
WMパルス幅より補正量Tλだけ広い広幅パルスを切り
替えて第2のPWM信号(デットタイム回路の入力信
号)としている。
Therefore, in the present invention, considering the state when the torque command (q-axis command) is positive, the magnetic pole position signal is set so that the phase is the same as that of the induced voltage. The output of the detector will simulate the motor current. When the load current is positive, the magnetic pole position signal simulating the sign of the load current is positive. Therefore, the sign of the actual load current can be detected as positive by multiplying the sign of the torque command by the magnetic pole position signal. Therefore, the reference P
A wide pulse that is wider than the WM pulse width by the correction amount Tλ is switched and used as a second PWM signal (input signal to the dead time circuit).

【0025】また負荷電流の符号が負の時、負荷電流の
符号を模擬する磁極位置信号は負である。トルク指令の
符号と磁極位置信号を乗算する事で実際の負荷電流の符
号の負を検出することができる。このため基準のPWM
パルス幅より補正量Tλだけ狭い狭幅パルスに切り替え
て第2のPWM信号(デットタイム回路の入力信号)と
している。
When the sign of the load current is negative, the magnetic pole position signal simulating the sign of the load current is negative. By multiplying the sign of the torque command by the magnetic pole position signal, a negative sign of the actual load current can be detected. Therefore, the reference PWM
The pulse width is switched to a narrow pulse narrower than the pulse width by the correction amount Tλ to be a second PWM signal (input signal of the dead time circuit).

【0026】また、トルク指令(q軸指令)が負の時の
状態について検討すると、負荷電流の符号を模擬する磁
極位置信号は正である時、トルク指令の符号と磁極位置
信号を乗算すると負となるため負荷電流が負の時と同じ
状態になり負トルクが発生する。このため基準のPWM
パルス幅より補正量Tλだけ狭い狭幅パルスに切り替え
て第2のPWM信号(デットタイム回路の入力信号)と
している。また、負荷電流の符号を模擬する磁極位置信
号は負である時、トルク指令の符号と磁極位置信号を乗
算すると正となるため負荷電流が正の時と同じ状態にな
る。このため基準のPWMパルス幅より補正量Tλだけ
広い広幅パルスを切り替えて第2のPWM信号(デット
タイム回路の入力信号)としている。
Considering the state when the torque command (q-axis command) is negative, when the magnetic pole position signal simulating the sign of the load current is positive, the sign of the torque command is multiplied by the magnetic pole position signal to obtain a negative value. Therefore, the state becomes the same as when the load current is negative, and a negative torque is generated. Therefore, the reference PWM
The pulse width is switched to a narrow pulse narrower than the pulse width by the correction amount Tλ to be a second PWM signal (input signal of the dead time circuit). Further, when the magnetic pole position signal simulating the sign of the load current is negative, multiplying the sign of the torque command by the magnetic pole position signal results in a positive value, so that the state is the same as when the load current is positive. For this reason, a wide pulse that is wider than the reference PWM pulse width by the correction amount Tλ is switched to be the second PWM signal (input signal to the dead time circuit).

【0027】これにより電流歪が低減され、トルク脈動
が減少する。
Thus, current distortion is reduced and torque pulsation is reduced.

【0028】また本発明ではノイズの影響が少ない回転
速度指令または速度検出信号の極性と磁極位置検出信号
に基づいて同期電動機の相電流の正負を判断するために
無負荷状態に近くなりq軸電流の値が小さくなっても高
精度にデットタイム補正が出来る。
In the present invention, since the polarity current of the synchronous motor is determined based on the polarity of the rotation speed command or the speed detection signal and the magnetic pole position detection signal, which are less affected by noise, the state approaches a no-load state and the q-axis current is reduced. The dead time can be corrected with high accuracy even if the value of becomes small.

【0029】以上により、本発明によれば同期電動機の
速度制御に用いる磁極位置検出信号を流用することで特
別、補償のため検出回路が不要となる。
As described above, according to the present invention, the use of the magnetic pole position detection signal used for speed control of the synchronous motor eliminates the need for a special and compensation detection circuit.

【0030】更に本発明では、負荷応答の向上のためq
軸電流の大きさによって、q軸電流が大きい時はq軸電
流またはq軸電流指令の符号と磁極位置信号を乗算して
実際の負荷電流の符号を模擬し、q軸電流が小さい時は
回転速度指令または回転速度フィードバック信号の符号
と磁極位置信号を乗算して実際の負荷電流の符号を模擬
するようにすることにより、負荷変動に対してもデッド
タイムの補正方法を切り替えることにより、高速に応答
することができる。
Further, in the present invention, q
Depending on the magnitude of the axis current, when the q-axis current is large, the sign of the q-axis current or the q-axis current command is multiplied by the magnetic pole position signal to simulate the sign of the actual load current, and when the q-axis current is small, the rotation is performed. By multiplying the sign of the speed command or the rotation speed feedback signal by the magnetic pole position signal to simulate the sign of the actual load current, the dead time correction method can be switched even for load fluctuations to achieve high speed. Can respond.

【0031】[0031]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は、本発明が適用される同期電動機を制御す
る電圧形PWMインバータの制御装置の構成を示すブロ
ック図であり、図2、図3は本発明に係る同期電動機の
制御装置の動作原理を示すタイムチャートである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a control device of a voltage-type PWM inverter for controlling a synchronous motor to which the present invention is applied. FIGS. 2 and 3 show the operation principle of the control device of a synchronous motor according to the present invention. It is a time chart shown.

【0032】図1において、1は回転子に永久磁石を有
する同期電動機であり、2は同期電動機1の誘起電圧を
検出する磁極位置検出器である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a synchronous motor having a permanent magnet in a rotor, and reference numeral 2 denotes a magnetic pole position detector for detecting an induced voltage of the synchronous motor 1.

【0033】また3は同期電動機1の回転数を検出する
エンコーダ等の回転検出器であり、4、5は同期電動機
1の電動機電流を検出する電流検出器である。
Reference numeral 3 denotes a rotation detector such as an encoder for detecting the number of rotations of the synchronous motor 1, and reference numerals 4 and 5 denote current detectors for detecting a motor current of the synchronous motor 1.

【0034】更に6は同期電動機1に任意の周波数の交
流電力を供給するインバータであり、7は商用電源、8
は商用電源7の交流電力を直流電力に変換してインバー
タ6に直流電力を供給する整流器である。
Reference numeral 6 denotes an inverter for supplying AC power of an arbitrary frequency to the synchronous motor 1;
Is a rectifier that converts AC power of the commercial power supply 7 to DC power and supplies DC power to the inverter 6.

【0035】9は一定時間毎に電流検出器4、5から検
出したアナログの電動機電流をディジタル信号に変換す
るA/D変換器であり、10はディジタル信号に変換さ
れた同期電動機電流IU,IV,IW をq軸電流Iq
f、d軸電流Idfに変換する3相/2相変換回路であ
る。3相/2相変換は次式(1)、(2)に基づいて行
なわれる。
Reference numeral 9 denotes an A / D converter for converting an analog motor current detected from the current detectors 4 and 5 at predetermined time intervals into a digital signal, and 10 denotes a synchronous motor current IU, IV converted into a digital signal. , IW to the q-axis current Iq
This is a three-phase / two-phase conversion circuit that converts the current into f-axis and d-axis currents Idf. The three-phase / two-phase conversion is performed based on the following equations (1) and (2).

【0036】[0036]

【数1】 (Equation 1)

【0037】[0037]

【数2】 (Equation 2)

【0038】第2図に示すように磁極位置検出回路11
は同期電動機1における誘起電圧eou,eov,eo
wの位相に一致させるように磁極位置検出器2からの出
力を基に3相方形波UM、VM、WMを出力する。12は
sinθ/cosθテーブルである。
As shown in FIG. 2, the magnetic pole position detecting circuit 11
Are induced voltages eou, eov, eo in the synchronous motor 1.
The three-phase square waves UM, VM, and WM are output based on the output from the magnetic pole position detector 2 so as to match the phase of w. 12 is a sin θ / cos θ table.

【0039】さらに磁極位置検出回路11は上式(2)
を成立させるために回転検出器3からの信号を取り込
み、同期電動機1の回転子の電気角θを正確に検出す
る。そして、sinθ/cosθテーブル12のデータ
を正確に求める。
Further, the magnetic pole position detecting circuit 11 is obtained by the above equation (2)
The signal from the rotation detector 3 is fetched in order to satisfy the following condition, and the electrical angle θ of the rotor of the synchronous motor 1 is accurately detected. Then, the data of the sin θ / cos θ table 12 is accurately obtained.

【0040】一方、13は速度検出回路であり、回転検
出器3からの信号パルスを一定時間毎に測定してPNと
すると共に一定時間(サンプリング時間)の初めのパル
スと一定時間終了後の最初のパルス間隔を測定して時間
幅TDとして次式(3)を用いて回転速度フィードバッ
ク信号Nfを求める。
On the other hand, reference numeral 13 denotes a speed detection circuit, which measures a signal pulse from the rotation detector 3 at regular time intervals and sets it as PN, as well as the first pulse of a constant time (sampling time) and the first pulse after the end of the constant time. Is measured, and the rotation speed feedback signal Nf is obtained using the following equation (3) as the time width TD.

【0041】[0041]

【数3】 (Equation 3)

【0042】但し、KNは換算係数である。Here, KN is a conversion coefficient.

【0043】また14、15、16は加算器であり、1
7は速度制御演算回路、18はq軸電流制御演算回路、
19はd軸電流制御演算回路である。
Reference numerals 14, 15, and 16 denote adders.
7 is a speed control arithmetic circuit, 18 is a q-axis current control arithmetic circuit,
19 is a d-axis current control operation circuit.

【0044】加算器14は回転速度指令Nと回転速度フ
ィードバック信号Nfの偏差を演算し、速度制御演算回
路17では比例・積分演算をしてq軸電流指令IQを出
力する。 加算器15はq軸電流指令IQとq軸電流フ
ィードバック信号Iqfの偏差を演算し、q軸電流制御
演算回路18では比例・積分演算をしてq軸電圧指令V
Qを出力する。
The adder 14 calculates the deviation between the rotation speed command N and the rotation speed feedback signal Nf, and the speed control calculation circuit 17 performs a proportional / integral calculation to output a q-axis current command IQ. The adder 15 calculates the deviation between the q-axis current command IQ and the q-axis current feedback signal Iqf, and the q-axis current control calculation circuit 18 performs a proportional / integral calculation to perform the q-axis voltage command V
Output Q.

【0045】加算器16はd軸電流指令IDとd軸電流
フィードバック信号Idfの偏差を演算し、d軸電流制
御演算回路19では比例・積分演算をしてd軸電圧指令
VDを出力する。また20はベクトル演算回路、21は
PWMパルス発生回路である。 ベクトル演算はq軸電
圧指令VQとd軸電圧指令VDから次式(4)に基づい
て電圧の絶対値Vtuを求め、磁極位置検出回路11か
ら求めた同期電動機1の回転子の電気角θに基づいてよ
り発生すべき位相γを次式(5)から計算してU相の相
電圧Vtuと位相γ相当するベクトルのPWMパルスを
PWM発生回路21からU、V,W相の信号、S1U、
S1V、S1Wを出力する。
The adder 16 calculates a deviation between the d-axis current command ID and the d-axis current feedback signal Idf, and the d-axis current control calculation circuit 19 performs a proportional / integral calculation to output a d-axis voltage command VD. Reference numeral 20 denotes a vector operation circuit, and reference numeral 21 denotes a PWM pulse generation circuit. The vector calculation calculates the absolute value Vtu of the voltage from the q-axis voltage command VQ and the d-axis voltage command VD based on the following equation (4), and calculates the electrical angle θ of the rotor of the synchronous motor 1 obtained from the magnetic pole position detection circuit 11. Based on the following equation (5), a phase γ to be generated is calculated from the following equation (5), and a PWM pulse of a vector corresponding to the U phase voltage Vtu and the phase γ is output from the PWM generation circuit 21 to the U, V, W phase signals, S1U,
S1V and S1W are output.

【0046】[0046]

【数4】 (Equation 4)

【0047】[0047]

【数5】 (Equation 5)

【0048】[0048]

【数6】 (Equation 6)

【0049】また、22は極性判別切替回路であり、2
3はデットタイム補正回路、24はデットタイム回路で
ある。
Reference numeral 22 denotes a polarity discrimination switching circuit.
3 is a dead time correction circuit, and 24 is a dead time circuit.

【0050】極性判別切替回路22は磁極位置検出回路
11から磁極位置信号UM、VM、WMを取り込み、さら
に速度制御演算回路17の出力であるq軸電流指令IQ
と、回転速度指令Nを取り込む。そして極性判別切替回
路22は磁極位置検出回路11の出力信号UM、VM、W
Mとq軸電流指令IQを乗算して信号Su、Sv、Sw
をデッドタイム補正回路23に出力する。
The polarity discrimination switching circuit 22 fetches the magnetic pole position signals UM, VM, WM from the magnetic pole position detecting circuit 11, and further outputs a q-axis current command IQ which is an output of the speed control operation circuit 17.
Then, the rotation speed command N is fetched. The polarity discrimination switching circuit 22 outputs the output signals UM, VM, W of the magnetic pole position detection circuit 11.
The signal Su, Sv, Sw is obtained by multiplying M by the q-axis current command IQ.
To the dead time correction circuit 23.

【0051】図2は正トルクの時のU相電流とq軸電流
指令とU相磁極位置信号UMの関係を示しており、図3
は負トルクの時のU相電流とq軸電流指令とU相磁極位
置信号UM及び磁極位置信号VM、WMの関係を示してい
る。
FIG. 2 shows the relationship between the U-phase current, the q-axis current command, and the U-phase magnetic pole position signal UM when the torque is positive.
Shows the relationship between the U-phase current, the q-axis current command, the U-phase magnetic pole position signal UM and the magnetic pole position signals VM and WM at the time of negative torque.

【0052】デットタイム補正回路23ではPWMパル
ス発生回路21から出力される基準のPWMパルス信号
S1U、S1V、S1Wを極性判別切替回路22から出
力される信号Su、Sv、Swの符号に応じて、正の時
は補正量Tλだけ広い広幅パルスなるように補正し、負
の時は補正量Tλだけ狭い狭幅パルスになるように補正
する。その結果、デットタイム補正回路23よりS5
U、S5V、S5Wの出力信号を得る。
The dead time correction circuit 23 converts the reference PWM pulse signals S1U, S1V, S1W output from the PWM pulse generation circuit 21 according to the signs of the signals Su, Sv, Sw output from the polarity discrimination switching circuit 22. When the pulse width is positive, the pulse is corrected so as to have a wide pulse width by the correction amount Tλ. As a result, the dead time correction circuit 23 outputs S5
U, S5V and S5W output signals are obtained.

【0053】さらに、デットタイム補正回路23の出力
信号S5U、S5V、S5Wをインバータの主回路を構
成する上下アームが短絡しないようにデットタイム回路
24でデッドタイムTdを設けて、ゲート信号U+、U
−、V+、V−、W+、W−を出力する。
Further, the output signals S5U, S5V, S5W of the dead time correction circuit 23 are provided with a dead time Td by the dead time circuit 24 so that the upper and lower arms constituting the main circuit of the inverter are not short-circuited, and the gate signals U +, U
−, V +, V−, W +, W− are output.

【0054】また、25はマイクロコンピュータのよう
な演算可能なCPUであり、26はデータバス、27は
演算ブロックである。すなわち、上記説明の演算ブロッ
ク27で囲まれた部分はハードウェアでもソフトウェア
でも実現可能である。
Reference numeral 25 denotes a CPU which can be operated by a microcomputer or the like, reference numeral 26 denotes a data bus, and reference numeral 27 denotes an operation block. That is, the portion surrounded by the operation block 27 described above can be realized by hardware or software.

【0055】さらにデットタイム補正回路23の補正量
Tλやデットタイム回路24のデッドタイムTdはCP
U25からデータバス26を介してソフトウェア上で書
換可能となる。図4は本発明の第1の目的を達成するた
めの極正判別切替回路22の一実施例を示している。同
図はU相についてのみ記してありV相、W相については
同一であるため省略する。すなわち、同図においてq軸
電流指令IQと磁極位置検出手段UMの出力を乗算器2
8で乗算し、その出力信号SUは結果が正であればハイ
レベル信号を、負であればローレベル信号を出力させ
る。またq軸電流指令IQの代わりにq軸フィードバッ
ク電流Iqfを用いてもよい。
Further, the correction amount Tλ of the dead time correction circuit 23 and the dead time Td of the dead time circuit 24
U25 can be rewritten on software via data bus 26. FIG. 4 shows an embodiment of the polarity discrimination switching circuit 22 for achieving the first object of the present invention. In the figure, only the U phase is described, and the V phase and the W phase are the same and will not be described. That is, in the figure, the q-axis current command IQ and the output of the magnetic pole position detecting means UM are multiplied by a multiplier 2.
The output signal SU outputs a high-level signal if the result is positive, and outputs a low-level signal if the result is negative. Further, a q-axis feedback current Iqf may be used instead of the q-axis current command IQ.

【0056】次に図1におけるデットタイム補正回路2
3及びデットタイム回路24の具体的構成を図5に示
す。これらの回路により行なわれるパルス幅補正を図6
及び図7に示すタイムチャートと図8に示すU相分のイ
ンバータ回路において説明する。 いまインバータ回路
6において、負荷電流iLがインバータ3から同期電動
機1へ流れる場合を電流の正方向とし、逆の場合を負方
向とする。図6は負荷電流iLが正の時のタイムチャー
トであり、図7は負荷電流iLが負の時のタイムチャー
トである。
Next, the dead time correction circuit 2 in FIG.
FIG. 5 shows a specific configuration of the third and dead time circuits 24. The pulse width correction performed by these circuits is shown in FIG.
7 and the U-phase inverter circuit shown in FIG. In the inverter circuit 6, a case where the load current iL flows from the inverter 3 to the synchronous motor 1 is defined as a positive direction of the current, and a case where the load current iL is opposite is defined as a negative direction. FIG. 6 is a time chart when the load current iL is positive, and FIG. 7 is a time chart when the load current iL is negative.

【0057】まず、負荷電流iLが正方向に流れる場合
について説明する。図8においてインバータ6における
トタンジスタTruとトランジスタTrxが両方OFF
のとき電動機電流はインバータ6から同期電動機1側に
流れ続けようとするためダイオードDxを介して正方向
に負荷電流iLが電流が流れる。そのため電動機端子u
は負電源に固定され実際の電動機電流より不足するその
ためU相の基準のPWMパルス信号より時間Tλだけ長
い時間加えて補正する必要がある。
First, the case where the load current iL flows in the positive direction will be described. 8, both the transistor Tru and the transistor Trx in the inverter 6 are OFF.
At this time, the load current iL flows in the positive direction via the diode Dx in order to keep the motor current from flowing from the inverter 6 to the synchronous motor 1 side. Therefore, the motor terminal u
Is fixed to a negative power source and is shorter than the actual motor current. Therefore, it is necessary to add a time longer than the U-phase reference PWM pulse signal by a time Tλ for correction.

【0058】図5においてU相の基準のPWMパルス信
号S1Uはデットタイム補正回路23の遅延回路29を
介してTλだけ遅れた信号S2Uを得る。そして、負荷
電流が正方向に流れる時は極性判別切替回路22の出力
信号SUはハイレベルとなり、AND回路31が有効に
なって、OR回路30の出力を選択する。
In FIG. 5, the reference PWM pulse signal S1U of the U phase is obtained as a signal S2U delayed by Tλ via the delay circuit 29 of the dead time correction circuit 23. Then, when the load current flows in the positive direction, the output signal SU of the polarity discrimination switching circuit 22 becomes high level, the AND circuit 31 is enabled, and the output of the OR circuit 30 is selected.

【0059】またOR回路30の出力信号は信号S1U
と信号S2Uの論理和であるからOR回路34を介して
出力されるS5Uはデットタイム補正回路23の出力信
号となり、信号S5Uはデットタイム回路24の入力信
号となる。
The output signal of the OR circuit 30 is the signal S1U
S5U output from the OR circuit 34 is an output signal of the dead time correction circuit 23, and the signal S5U is an input signal of the dead time circuit 24.

【0060】更にデットタイム回路24では遅延回路3
5を介して時間Tdだけ遅れた信号S6Uを得る。ここ
でAND回路36は信号S5Uと信号S6Uの論理積を
とってゲート信号U+として出力し、NOR回路37で
は信号S5Uと信号S6Uの論理和を反転してゲート信
号U−を出力する。
The dead time circuit 24 further includes a delay circuit 3
5, a signal S6U delayed by the time Td is obtained. Here, the AND circuit 36 takes the logical product of the signal S5U and the signal S6U and outputs it as a gate signal U +, and the NOR circuit 37 inverts the logical sum of the signal S5U and the signal S6U and outputs the gate signal U−.

【0061】次に負荷電流iLが負方向に流れる場合に
ついて説明する。図8においてトタンジスタTruとト
ランジスタTrxが両方OFFのとき、電動機電流は同
期電動機1側からインバータ6に流れ続けようとするた
めダイオードDuを介して負方向に負荷電流iL電流が
流れる。そのため電動機端子uは正電源に固定され、実
際の電動機電流より過剰になる。したがってU相の基準
のPWMパルス信号より時間Tλだけ短い時間にして補
正する必要がある。
Next, the case where the load current iL flows in the negative direction will be described. In FIG. 8, when the transistor Tru and the transistor Trx are both OFF, the load current iL flows in the negative direction via the diode Du in order to keep the motor current flowing from the synchronous motor 1 to the inverter 6. For this reason, the motor terminal u is fixed to the positive power supply, and the motor terminal u becomes larger than the actual motor current. Therefore, it is necessary to make correction by setting the time shorter than the U-phase reference PWM pulse signal by the time Tλ.

【0062】図5において極性判別切替回路22の出力
信号SUはローレベルとなり、AND回路33が有効に
なって、AND回路32の出力信号を選択する。AND
回路32は信号S1Uと信号S2Uの論理積をとるか
ら、図7に示すタイミングで出力される信号S5Uを
得、この信号S5Uはデットタイム補正回路23の出力
信号となり、信号S5Uはデットタイム回路24の入力
信号となる。
In FIG. 5, the output signal SU of the polarity discrimination switching circuit 22 becomes low level, and the AND circuit 33 becomes effective, thereby selecting the output signal of the AND circuit 32. AND
Since the circuit 32 takes the logical product of the signal S1U and the signal S2U, the signal S5U output at the timing shown in FIG. 7 is obtained. This signal S5U becomes the output signal of the dead time correction circuit 23, and the signal S5U is the dead time circuit 24. Input signal.

【0063】更にデットタイム回路24では遅延回路3
5を介して時間Tdだけ遅れた信号S6Uを得る。ここ
でAND回路36は信号S5Uと信号S6Uの論理積を
とってゲート信号U+として出力し、NOR回路37で
は信号S5Uと信号S6Uの論理和を反転してゲート信
号U−を出力する。
Further, in the dead time circuit 24, the delay circuit 3
5, a signal S6U delayed by the time Td is obtained. Here, the AND circuit 36 takes the logical product of the signal S5U and the signal S6U and outputs it as a gate signal U +, and the NOR circuit 37 inverts the logical sum of the signal S5U and the signal S6U and outputs the gate signal U−.

【0064】また、図9は極性判別切替回路22の他の
実施例として図4の代わりにENOR論理回路を用いた
ものである。q軸電流指令IQの符号信号IQSと磁極
位置検出手段11の検出出力UMとがENOR回路38
に入力され、極性判別切替回路22を構成するENOR
回路38より信号SUIが出力される。すなわち図10
に示すように、信号IQSはq軸電流指令IQが正の時
はハイレベルとし、q軸電流指令IQが負の時はローレ
ベルとする。そして信号SUIを図5における信号SU
として利用すれば第1実施例と同じ結果を得ることが出
来る。
FIG. 9 shows another embodiment of the polarity discrimination switching circuit 22 in which an ENOR logic circuit is used instead of FIG. The sign signal IQS of the q-axis current command IQ and the detection output UM of the magnetic pole position detecting means 11 are generated by an ENOR circuit 38.
, And constitutes a polarity determination switching circuit 22
The circuit 38 outputs a signal SUI. That is, FIG.
As shown in (1), the signal IQS is at a high level when the q-axis current command IQ is positive, and is at a low level when the q-axis current command IQ is negative. Then, the signal SUI is changed to the signal SU in FIG.
If this is used, the same result as in the first embodiment can be obtained.

【0065】また、q軸電流指令IQの代わりにq軸フ
ィードバック電流Iqfを用いてもよい。
Further, a q-axis feedback current Iqf may be used instead of the q-axis current command IQ.

【0066】次に本発明の第2の目的である負荷条件が
無負荷に近くなった時の他の実施例に関して説明する。
すなわち、図11に示すようにq軸電流指令IQがが微
小になると共にノイズ等の加算や制御系の振動により信
号SUIに示すようにq軸電流の極性の判定がむずかし
くなる事がある。そこでノイズの影響が少なくてトルク
の正負の判定が出来る回転速度指令と磁極位置検出器2
の検出出力に基づいてデッドタイムの補正をするもので
ある。
Next, a second embodiment of the present invention, which is another embodiment when the load condition is close to no load, will be described.
That is, as shown in FIG. 11, the q-axis current command IQ becomes minute, and the addition of noise or the like or the vibration of the control system sometimes makes it difficult to determine the polarity of the q-axis current as shown in the signal SUI. Therefore, the rotational speed command and the magnetic pole position detector 2 which can judge whether the torque is positive or negative with little influence of noise.
The dead time is corrected based on the detection output of the above.

【0067】極性判別切替回路22の他の実施例を図1
2に示す。本実施例では回転速度指令Nと磁極位置検出
回路11の出力信号UMを乗算器39で乗算し、その結
果をSUMとする。そして、その乗算結果SUMが正で
あればハイレベル信号を、負であればローレベル信号を
出力する。この信号SUMを以下、同様に図5に示す回
路構成における信号SUとして利用すれば第1実施例と
同じ結果を得ることが出来る。
FIG. 1 shows another embodiment of the polarity discrimination switching circuit 22.
It is shown in FIG. In this embodiment, the rotational speed command N is multiplied by the output signal UM of the magnetic pole position detection circuit 11 by the multiplier 39, and the result is set as SUM. If the multiplication result SUM is positive, a high-level signal is output, and if negative, a low-level signal is output. If this signal SUM is similarly used as the signal SU in the circuit configuration shown in FIG. 5, the same result as in the first embodiment can be obtained.

【0068】さらに、極性判別切替回路22の他の実施
例を図13に示す。本実施例では図12に示した乗算器
の代わりにENOR論理回路40を用いる。この時、図
14に示すように回転速度指令Nの符号信号NSは回転
速度指令Nの値が正の時はハイレベルとし、回転速度指
令Nの値が負の時はローレベルとする。
FIG. 13 shows another embodiment of the polarity discrimination switching circuit 22. In this embodiment, an ENOR logic circuit 40 is used instead of the multiplier shown in FIG. At this time, as shown in FIG. 14, the sign signal NS of the rotation speed command N is at a high level when the value of the rotation speed command N is positive, and is at a low level when the value of the rotation speed command N is negative.

【0069】回転速度指令Nの符号信号NSと磁極位置
検出回路11の出力信号UMとがENOR回路40に入
力され、極性判別切替回路22を構成するENOR回路
40より信号SUMが出力される。前記実施例と同様に
信号SUMを図5に示す回路構成における信号SUとす
ることで安定したデットタイムの補正が可能となる。
尚、回転速度指令Nの代わりに回転速度フィードバック
Nfを用いてもよい。
The sign signal NS of the rotational speed command N and the output signal UM of the magnetic pole position detection circuit 11 are input to the ENOR circuit 40, and the signal SUM is output from the ENOR circuit 40 constituting the polarity discrimination switching circuit 22. By making the signal SUM the signal SU in the circuit configuration shown in FIG. 5 in the same manner as in the above embodiment, it is possible to stably correct the dead time.
Note that a rotation speed feedback Nf may be used instead of the rotation speed command N.

【0070】さらに本発明の第3の目的である回転速度
指令に基づいてデットタイムの補正を行った時、負荷の
変動に対して速度応答が悪いことを改良した他の実施例
について説明する。すなわち、本実施例は、図15に示
すように軸電流指令IQと磁極位置検出回路11の出力
信号UMとを乗算器41で乗算したした結果SUIを格
納し、一方、回転速度指令Nと磁極位置検出回路11の
出力信号UMとを乗算器42で乗算した結果SUNを格
納する。なお、43は負荷条件検出回路、44は切替器
である。
A third embodiment of the present invention will be described, which is a third embodiment of the present invention in which when the dead time is corrected based on the rotational speed command, the speed response is poor with respect to a load change. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 15, the result of multiplying the shaft current command IQ and the output signal UM of the magnetic pole position detection circuit 11 by the multiplier 41 is stored, and the rotational speed command N and the magnetic pole command N are stored. The result SUN obtained by multiplying the output signal UM of the position detection circuit 11 by the multiplier 42 is stored. Note that 43 is a load condition detection circuit, and 44 is a switch.

【0071】負荷条件検出回路43はq軸電流指令を規
定値と比較してその大きさの大小により切替器44を切
替制御し、乗算器41または乗算器42のいずれかの出
力信号の選択を行う。すなわち、切替器44は負荷条件
が無負荷に近くq軸電流指令が規定値より小さい時は信
号SUIを、q軸電流指令が規定値より大きい時は信号
SUNを、それぞれ出力するするように切り替えられ
る。
The load condition detection circuit 43 compares the q-axis current command with a specified value, controls the switching of the switch 44 according to the magnitude of the value, and selects the output signal of either the multiplier 41 or the multiplier 42. Do. That is, the switch 44 switches so as to output the signal SUI when the load condition is close to no load and the q-axis current command is smaller than the specified value, and to output the signal SUN when the q-axis current command is larger than the specified value. Can be

【0072】信号SUは極性判別切替回路22の出力信
号であり、これを図5に示した回路構成における入力信
号SUとして利用することにより第1実施例と同じ結果
を得ることが出来る。
The signal SU is an output signal of the polarity discrimination switching circuit 22, and the same result as in the first embodiment can be obtained by using this signal as the input signal SU in the circuit configuration shown in FIG.

【0073】さらに、極性判別切替回路22の他の実施
例を図16に示す。本実施例は、図15の乗算器41、
42の代わりにENOR回路45、46を用いるように
構成されている。すなわち、前述したq軸電流指令IQ
の符号信号IQSと磁極位置検出回路11の出力信号U
MとがENOR回路45に入力され、ENOR回路45
より信号SUIが出力される。
FIG. 16 shows another embodiment of the polarity discrimination switching circuit 22. In this embodiment, the multiplier 41 shown in FIG.
The configuration is such that ENOR circuits 45 and 46 are used in place of 42. That is, the aforementioned q-axis current command IQ
Sign signal IQS and the output signal U of the magnetic pole position detection circuit 11
M is input to the ENOR circuit 45, and the ENOR circuit 45
The signal SUI is output.

【0074】また、回転速度指令Nの符号信号NSと磁
極位置検出回路11の出力信号UMとがENOR回路4
6に入力され、ENOR回路46より信号SUMが出力
される。なお、47は負荷条件検出回路、48、49は
AND回路、50はOR回路である。
The sign signal NS of the rotation speed command N and the output signal UM of the magnetic pole position detection circuit 11 are
6 and the signal SUM is output from the ENOR circuit 46. 47 is a load condition detection circuit, 48 and 49 are AND circuits, and 50 is an OR circuit.

【0075】負荷条件検出回路47はq軸電流指令を規
定値と比較してその大きさの大小によりハイレベル信号
またはローレベル信号を出力する。すなわち、負荷条件
検出回路47は負荷条件が無負荷に近くq軸電流指令が
規定値より小さい時にはローレベル信号を出力してAN
D回路49の入力端子を選択してENOR回路46の出
力信号SUMを選択し、OR回路50を介して出力す
る。
The load condition detection circuit 47 compares the q-axis current command with a specified value and outputs a high-level signal or a low-level signal depending on the magnitude of the value. That is, the load condition detection circuit 47 outputs a low level signal when the load condition is close to no load and the q-axis current
The input terminal of the D circuit 49 is selected, and the output signal SUM of the ENOR circuit 46 is selected and output via the OR circuit 50.

【0076】一方、q軸電流指令が規定値より大きい時
には負荷条件検出回路47はハイレベル信号を出力して
AND回路48の入力端子を選択してENOR回路45
の出力信号SUIを選択し、OR回路50を介して出力
する。信号SUは極性判別切替回路22の出力信号であ
り、これを図5に示した回路構成における入力信号SU
とすることにより第1実施例と同じ結果を得ることが出
来る。
On the other hand, when the q-axis current command is larger than the specified value, the load condition detecting circuit 47 outputs a high level signal, selects the input terminal of the AND circuit 48, and selects the ENOR circuit 45
And outputs it via the OR circuit 50. The signal SU is an output signal of the polarity discrimination switching circuit 22, and is the input signal SU in the circuit configuration shown in FIG.
By doing so, the same result as in the first embodiment can be obtained.

【0077】[0077]

【発明の効果】本発明によれば、同期電動機と直結し
た、誘起電圧と同相で互いに120度位相の異なる回転
子の各磁極位置を示す3相方形波UM,VM,WMを出力す
る磁極検出器の3相方形波UM,VM,WM出力とq軸電流
指令の符号とを乗算することにより同期電動機の相電流
の極性を判定してデッドタイムの補正をするように構成
したので、同期電動機におけるデットタイム補償を簡単
に行うことが出来る。
According to the present invention, magnetic pole detection for outputting three-phase square waves UM, VM, WM indicating the magnetic pole positions of a rotor directly connected to a synchronous motor and having the same phase as the induced voltage and having a phase difference of 120 degrees from each other. Since the three-phase square waves UM, VM and WM outputs of the transformer are multiplied by the sign of the q-axis current command, the polarity of the phase current of the synchronous motor is determined and the dead time is corrected. , The dead time compensation can be easily performed.

【0078】また、本発明によれば、同期電動機と回転
数検出器を直結し、その回転数検出器から検出された回
転速度フィードバック信号Nfまたは回転数指令Nの符
号と磁極検出器の出力信号とを乗算することで同期電動
機の相電流の極性を判定してデッドタイムを補正するよ
うに構成したので、負荷条件が無負荷に近くなってq軸
電流は微小になってもノイズ等の加算や制御系の振動に
より同期電動機の電流の極性の判定が容易であり、デッ
トタイム補正を正確に行うことができてトルク脈動を低
減させ、モータ効率を向上することが出来ると共に、同
期電動機におけるデットタイム補償を高精度に行う事が
出来る。
According to the present invention, the synchronous motor is directly connected to the rotational speed detector, and the rotational speed feedback signal Nf or the sign of the rotational speed command N detected from the rotational speed detector and the output signal of the magnetic pole detector are output. , The dead time is corrected by determining the polarity of the phase current of the synchronous motor, so that even if the load condition is close to no load and the q-axis current becomes very small, noise and the like are added. It is easy to determine the polarity of the current of the synchronous motor due to the vibration of the motor and the control system, correct the dead time, reduce the torque pulsation, improve the motor efficiency, and improve the dead time of the synchronous motor. Time compensation can be performed with high accuracy.

【0079】さらに、本発明によれば、q軸電流指令ま
たはq軸電流検出値の大きさを判断し、それらが規定値
より大きい時は3相方形波UM,VM,WM出力とq軸電流
指令またはq軸電流検出値の符号とを乗算することによ
り同期電動機の相電流の極性を判定してデッドタイムを
補正し、他方、q軸電流指令またはq軸電流検出値の大
きさが規定値より小さい時は、磁極検出器の出力信号と
回転速度指令Nまたは回転速度フィードバック信号Nf
の符号とを乗算することで同期電動機の相電流の極性を
判定してデッドタイムを補正するように構成したので、
同期電動機における高応答化に有位なデットタイム補正
を提供することが出来る。
Further, according to the present invention, the magnitude of the q-axis current command or the detected value of the q-axis current is determined, and when they are larger than the specified values, the three-phase square waves UM, VM, WM output and the q-axis current The dead time is corrected by multiplying the command or the sign of the q-axis current detection value to determine the polarity of the phase current of the synchronous motor, and the magnitude of the q-axis current command or the q-axis current detection value is a specified value. If smaller, the output signal of the magnetic pole detector and the rotation speed command N or the rotation speed feedback signal Nf
Since the configuration is such that the polarity of the phase current of the synchronous motor is determined by multiplying by the sign of and the dead time is corrected,
It is possible to provide dead time correction that is significant for achieving high response in a synchronous motor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる同期電動機の制御装置の一実施
例の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a control device for a synchronous motor according to the present invention.

【図2】本発明に係る同期電動機の制御装置の動作原理
を示すタイムチャートである。
FIG. 2 is a time chart showing the operation principle of the synchronous motor control device according to the present invention.

【図3】本発明に係る同期電動機の制御装置の動作原理
を示すタイムチャートである。
FIG. 3 is a time chart showing the operation principle of the control device for a synchronous motor according to the present invention.

【図4】図1における極性判別切替回路の一実施例の構
成を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of one embodiment of a polarity discrimination switching circuit in FIG. 1;

【図5】図1におけるデットタイム補正回路及びデット
タイム回路の具体的構成を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific configuration of a dead time correction circuit and a dead time circuit in FIG. 1;

【図6】図5におけるデットタイム補正回路及びデット
タイム回路の動作を示すタイムチャートである。
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the dead time correction circuit and the dead time circuit in FIG. 5;

【図7】図5におけるデットタイム補正回路及びデット
タイム回路の動作を示すタイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart showing operations of the dead time correction circuit and the dead time circuit in FIG. 5;

【図8】図1におけるインバータの主回路の構成を示す
回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a main circuit of the inverter in FIG. 1;

【図9】図1における極性判別切替回路の他の実施例の
構成を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of another embodiment of the polarity discrimination switching circuit in FIG. 1;

【図10】q軸電流指令とq軸電流指令IQの符号信号
IQSとの関係を示す波形図である。
FIG. 10 is a waveform diagram showing a relationship between a q-axis current command and a sign signal IQS of the q-axis current command IQ.

【図11】q軸電流指令が小さい時の同期電動機の制御
装置の各部の動作状態を示すタイムチャートである。
FIG. 11 is a time chart showing an operation state of each unit of the control device for the synchronous motor when the q-axis current command is small.

【図12】図1における極性判別切替回路の他の実施例
の構成を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration of another embodiment of the polarity discrimination switching circuit in FIG. 1;

【図13】図1における極性判別切替回路の他の実施例
の構成を示す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of another embodiment of the polarity discrimination switching circuit in FIG. 1;

【図14】回転速度指令Nと回転速度指令Nの符号信号
NSの関係を示す波形図である。
FIG. 14 is a waveform diagram showing a relationship between a rotation speed command N and a sign signal NS of the rotation speed command N.

【図15】図1における極性判別切替回路の他の実施例
の構成を示す回路図である。
FIG. 15 is a circuit diagram showing a configuration of another embodiment of the polarity discrimination switching circuit in FIG. 1;

【図16】図1における極性判別切替回路の他の実施例
の構成を示す回路図である。
FIG. 16 is a circuit diagram showing a configuration of another embodiment of the polarity discrimination switching circuit in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 同期電動機 2 磁極位置検出器 3 回転検出器 4 電流検出器 5 電流検出器 6 インバータ 7 商用電源 8 整流器 9 A/D変換器 10 3相/2相変換回路 11 磁極位置検出回路 12 sinθ/cosθテーブル 13 回転検出回路 14 加算器 15 加算器 16 加算器 17 速度制御演算回路 18 q軸電流制御演算回路 19 d軸電流制御演算回路 20 ベクトル演算回路 21 PWMパルス発生回路 22 極性判別切替回路 23 デットタイム補正回路 24 デットタイム回路 25 CPU 26 データバス 27 演算ブロック 28 乗算器 39 乗算器 41 乗算器 42 乗算器 29 遅延回路 35 遅延回路 43 負荷条件検出回路 47 負荷条件検出回路 44 切替器 30 OR回路 34 OR回路 50 OR回路 31 AND回路 32 AND回路 33 AND回路 36 AND回路 48 AND回路 49 AND回路 37 NOR回路 38 ENOR回路 40 ENOR回路 45 ENOR回路 46 ENOR回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Synchronous motor 2 Magnetic pole position detector 3 Rotation detector 4 Current detector 5 Current detector 6 Inverter 7 Commercial power supply 8 Rectifier 9 A / D converter 10 Three-phase / two-phase conversion circuit 11 Magnetic pole position detection circuit 12 sinθ / cosθ Table 13 Rotation detection circuit 14 Adder 15 Adder 16 Adder 17 Speed control operation circuit 18 q-axis current control operation circuit 19 d-axis current control operation circuit 20 Vector operation circuit 21 PWM pulse generation circuit 22 Polarity discrimination switching circuit 23 Dead time Correction circuit 24 Dead time circuit 25 CPU 26 Data bus 27 Operation block 28 Multiplier 39 Multiplier 41 Multiplier 42 Multiplier 29 Delay circuit 35 Delay circuit 43 Load condition detection circuit 47 Load condition detection circuit 44 Switching circuit 30 OR circuit 34 OR Circuit 50 OR circuit 31 AND circuit 32 AN D circuit 33 AND circuit 36 AND circuit 48 AND circuit 49 AND circuit 37 NOR circuit 38 ENOR circuit 40 ENOR circuit 45 ENOR circuit 46 ENOR circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富田 浩之 千葉県習志野市東習志野七丁目1番1号 株式会社 日立製作所 習志野工場内 (56)参考文献 特開 平2−146963(JP,A) 特開 平3−164071(JP,A) 特開 平1−321865(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 5/408 - 5/412 H02P 7/628 - 7/632 H02P 21/00 H02M 7/42 - 7/98 H02P 6/00 - 6/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Hiroyuki Tomita 7-1-1, Higashi-Narashino, Narashino-shi, Chiba Hitachi, Ltd. Narashino Plant (56) References JP-A-3-1644071 (JP, A) JP-A-1-321865 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02P 5/408-5/412 H02P 7/628-7 / 632 H02P 21/00 H02M 7/42-7/98 H02P 6/00-6/02

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 同期電動機を駆動するPWM信号に基づ
いて可変周波数で可変電圧を出力するPWMインバータ
に供給する前記PWM信号を遅延させて、前記PWMイ
ンバータの主回路を構成するスイッチング素子のアーム
短絡を防止するためにデットタイム設定回路により設定
されるデットタイムを補正する同期電動機の制御方法に
おいて、 前記同期電動機における回転子の回転検出値及び前記同
期電動機の回転速度指令に基づいて決定されるトルク電
流指令値と前記同期電動機における回転子の磁極位置検
出値に基づいて前記同期電動機の相電流の電流極性を求
め、前記PWM信号と求められた前記同期電動機の相電
流の電流極性に基づいて前記デットタイム設定回路によ
り設定されるデットタイムの補正を行うことを特徴とす
る同期電動機の制御方法。
1. An arm short-circuit of a switching element constituting a main circuit of the PWM inverter by delaying the PWM signal supplied to a PWM inverter which outputs a variable voltage at a variable frequency based on a PWM signal for driving a synchronous motor. A method for controlling a synchronous motor that corrects a dead time set by a dead time setting circuit to prevent the occurrence of a torque, wherein a torque determined based on a rotation detection value of a rotor of the synchronous motor and a rotation speed command of the synchronous motor. A current polarity of a phase current of the synchronous motor is determined based on a current command value and a magnetic pole position detection value of a rotor in the synchronous motor, and the PWM signal and a determined current polarity of a phase current of the synchronous motor are determined. A synchronous power supply characterized in that a dead time set by a dead time setting circuit is corrected. Control method of the machine.
【請求項2】 同期電動機を駆動するPWM信号に基づ
いて可変周波数で可変電圧を出力するPWMインバータ
に供給する前記PWM信号を遅延させて、前記PWMイ
ンバータの主回路を構成するスイッチング素子のアーム
短絡を防止するためにデットタイム設定回路により設定
されるデットタイムを補正する同期電動機の制御方法に
おいて、 前記同期電動機の回転速度指令値と前記同期電動機にお
ける回転子の磁極位置検出値に基づいて前記同期電動機
の相電流の電流極性を求め、前記PWM信号と求められ
た同期電動機の相電流の電流極性に基づいて前記デット
タイム設定回路により設定されるデットタイムの補正を
行うことを特徴とする同期電動機の制御方法。
2. An arm short circuit of a switching element forming a main circuit of the PWM inverter by delaying the PWM signal supplied to a PWM inverter that outputs a variable voltage at a variable frequency based on a PWM signal that drives a synchronous motor. A synchronous motor control method for correcting a dead time set by a dead time setting circuit to prevent the synchronous motor based on a rotational speed command value of the synchronous motor and a detected magnetic pole position of a rotor in the synchronous motor. A synchronous motor for determining a current polarity of a phase current of the motor, and correcting a dead time set by the dead time setting circuit based on the PWM signal and the determined current polarity of the phase current of the synchronous motor. Control method.
【請求項3】 同期電動機を駆動するPWM信号に基づ
いて可変周波数で可変電圧を出力するPWMインバータ
に供給する前記PWM信号を遅延させて、前記PWMイ
ンバータの主回路を構成するスイッチング素子のアーム
短絡を防止するためにデットタイム設定回路により設定
されるデットタイムを補正する同期電動機の制御方法に
おいて、 前記同期電動機における回転子の回転検出値及び前記同
期電動機の回転速度指令に基づいて決定されるトルク電
流指令値が大きいと判定された時は前記トルク電流指令
値と前記同期電動機における回転子の磁極位置検出値に
基づいて前記同期電動機の相電流の電流極性を求め、前
記トルク電流指令値が小さいと判定された時は前記同期
電動機の回転速度指令値と前記磁極位置検出値に基づい
て前記同期電動機の相電流の電流極性を求め、前記PW
M信号と求められた同期電動機の相電流の電流極性に基
づいて前記デットタイム設定回路により設定されるデッ
トタイムの補正を行うことを特徴とする同期電動機の制
御方法。
3. An arm short-circuit of a switching element constituting a main circuit of the PWM inverter by delaying the PWM signal supplied to a PWM inverter that outputs a variable voltage at a variable frequency based on a PWM signal for driving a synchronous motor. A method for controlling a synchronous motor that corrects a dead time set by a dead time setting circuit to prevent the occurrence of a torque, wherein a torque determined based on a rotation detection value of a rotor of the synchronous motor and a rotation speed command of the synchronous motor. When it is determined that the current command value is large, the current polarity of the phase current of the synchronous motor is obtained based on the torque current command value and the detected magnetic pole position of the rotor in the synchronous motor, and the torque current command value is small. Is determined based on the rotational speed command value of the synchronous motor and the magnetic pole position detection value. Obtains a current polarity of a phase current of the motor, the PW
A method for controlling a synchronous motor, wherein the dead time set by the dead time setting circuit is corrected based on the M signal and the current polarity of the obtained phase current of the synchronous motor.
【請求項4】 同期電動機を駆動するPWM信号に基づ
いて可変周波数で可変電圧を出力するPWMインバータ
の制御装置であって、前記PWM信号を遅延させて、前
記PWMインバータの主回路を構成するスイッチング素
子のアーム短絡を防止するためのデットタイム設定回路
を有する同期電動機の制御装置において、 前記同期電動機における回転子の磁極位置を検出する磁
極位置検出手段と、 前記同期電動機における回転子の回転速度を検出する回
転速度検出手段と、 前記同期電動機の回転速度を指令する回転速度指令手段
と、 前記回転検出値及び前記回転速度指令に基づいてトルク
電流指令を出力する速度制御手段と、 前記トルク電流指令値と前記磁極位置検出値に基づいて
前記同期電動機の相電流の電流極性を求める電流極性判
定手段と、 前記PWM信号と前記電流極性判定手段から出力される
同期電動機の相電流の電流極性を示す信号に基づいて前
記デットタイム設定回路により設定されるデットタイム
の補正を行うデットタイム補正手段とを有することを特
徴とする同期電動機の制御装置。
4. A PWM inverter control device for outputting a variable voltage at a variable frequency based on a PWM signal for driving a synchronous motor, wherein the PWM signal is delayed to form a main circuit of the PWM inverter. In a synchronous motor control device having a dead time setting circuit for preventing an element short circuit, a magnetic pole position detecting means for detecting a magnetic pole position of a rotor in the synchronous motor, and a rotational speed of a rotor in the synchronous motor. Rotation speed detection means for detecting, rotation speed command means for commanding the rotation speed of the synchronous motor, speed control means for outputting a torque current command based on the rotation detection value and the rotation speed command, the torque current command Current polarity determination for obtaining the current polarity of the phase current of the synchronous motor based on the value and the magnetic pole position detection value And a dead time correction means for correcting the dead time set by the dead time setting circuit based on the PWM signal and a signal indicating the current polarity of the phase current of the synchronous motor output from the current polarity determination means. A control device for a synchronous motor, comprising:
【請求項5】 同期電動機を駆動するPWM信号に基づ
いて可変周波数で可変電圧を出力するPWMインバータ
の制御装置であって、前記PWM信号を遅延させて、前
記PWMインバータの主回路を構成するスイッチング素
子のアーム短絡を防止するためのデットタイム設定回路
を有する同期電動機の制御装置において、 前記同期電動機における回転子の磁極位置を検出する磁
極位置検出手段と、 前記同期電動機における回転子の回転速度を検出する回
転速度検出手段と、 前記同期電動機の回転速度を指令する回転速度指令手段
と、 前記回転検出値及び前記回転速度指令に基づいてトルク
電流指令を出力する速度制御手段と、 前記回転速度指令値と前記磁極位置検出値に基づいて前
記同期電動機の相電流の電流極性を求める電流極性判定
手段と、 前記PWM信号と前記電流極性判定手段から出力される
同期電動機の相電流の電流極性を示す信号に基づいて前
記デットタイム設定回路により設定されるデットタイム
の補正を行うデットタイム補正手段とを備えたことを特
徴とする同期電動機の制御装置。
5. A PWM inverter control device for outputting a variable voltage at a variable frequency based on a PWM signal for driving a synchronous motor, wherein the PWM signal is delayed to form a main circuit of the PWM inverter. In a synchronous motor control device having a dead time setting circuit for preventing an element short circuit, a magnetic pole position detecting means for detecting a magnetic pole position of a rotor in the synchronous motor, and a rotational speed of a rotor in the synchronous motor. Rotation speed detection means for detecting, rotation speed command means for commanding the rotation speed of the synchronous motor, speed control means for outputting a torque current command based on the rotation detection value and the rotation speed command, the rotation speed command Current polarity determining means for determining the current polarity of the phase current of the synchronous motor based on the magnetic pole position value and the detected magnetic pole position value. And dead time correction means for correcting the dead time set by the dead time setting circuit based on the PWM signal and a signal indicating the current polarity of the phase current of the synchronous motor output from the current polarity determination means. A control device for a synchronous motor, comprising:
【請求項6】 同期電動機を駆動するPWM信号に基づ
いて可変周波数で可変電圧を出力するPWMインバータ
の制御装置であって、前記PWM信号を遅延させて、前
記PWMインバータの主回路を構成するスイッチング素
子のアーム短絡を防止するためのデットタイム設定回路
を有する同期電動機の制御装置において、 前記同期電動機における回転子の磁極位置を検出する磁
極位置検出手段と、 前記同期電動機における回転子の回転速度を検出する回
転速度検出手段と、 前記同期電動機の回転速度を指令する回転速度指令手段
と、 前記回転検出値及び前記回転速度指令に基づいてトルク
電流指令を出力する速度制御手段と、 前記トルク電流指令値の大きさを判定するトルク電流指
令値判定手段と、 前記トルク電流指令値判定手段により前記トルク電流指
令値が大きいと判定された時は前記トルク電流指令値と
前記磁極位置検出値に基づいて前記同期電動機の相電流
の電流極性を求め、トルク電流指令値が小さいと判定さ
れた時は前記回転速度指令値と前記磁極位置検出値に基
づいて前記同期電動機の相電流の電流極性を求める電流
極性判定手段と、 前記PWM信号と前記電流極性判定手段から出力される
同期電動機の相電流の電流極性を示す信号に基づいて前
記デットタイム設定回路により設定されるデットタイム
の補正を行うデットタイム補正手段とを有することを特
徴とする同期電動機の制御装置。
6. A control device for a PWM inverter for outputting a variable voltage at a variable frequency based on a PWM signal for driving a synchronous motor, wherein the PWM signal is delayed to constitute a main circuit of the PWM inverter. In a synchronous motor control device having a dead time setting circuit for preventing an element short circuit, a magnetic pole position detecting means for detecting a magnetic pole position of a rotor in the synchronous motor, and a rotational speed of a rotor in the synchronous motor. Rotation speed detection means for detecting, rotation speed command means for commanding the rotation speed of the synchronous motor, speed control means for outputting a torque current command based on the rotation detection value and the rotation speed command, the torque current command Torque current command value determining means for determining the magnitude of the value; When it is determined that the torque current command value is large, the current polarity of the phase current of the synchronous motor is obtained based on the torque current command value and the magnetic pole position detection value, and when it is determined that the torque current command value is small. Means for determining the polarity of the phase current of the synchronous motor based on the rotational speed command value and the magnetic pole position detection value; phase current of the synchronous motor output from the PWM signal and the current polarity determination means A dead time correction means for correcting a dead time set by the dead time setting circuit based on a signal indicating the current polarity of the synchronous motor.
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