JP3641953B2 - 永久磁石型同期電動機の制御方法 - Google Patents
永久磁石型同期電動機の制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3641953B2 JP3641953B2 JP31715898A JP31715898A JP3641953B2 JP 3641953 B2 JP3641953 B2 JP 3641953B2 JP 31715898 A JP31715898 A JP 31715898A JP 31715898 A JP31715898 A JP 31715898A JP 3641953 B2 JP3641953 B2 JP 3641953B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- value
- permanent magnet
- voltage
- magnet type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、直流電源からリアクトルとコンデンサとからなるフィルタ回路を介して供給される直流電圧をインバータにより所望の周波数の交流電圧に変換し、この交流電圧により永久磁石型同期電動機を駆動する際の永久磁石型同期電動機の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4は、例えば電気車の動力源などに使用されるこの種の永久磁石型同期電動機を駆動する電動機駆動装置の従来例を示す回路構成図である。
図4において、1は直流電源、2はリアクトル(L)、3はコンデンサ(C)、4はインバータ、5,6は電流検出器、7は永久磁石型同期電動機(PM)、8は永久磁石型同期電動機7の負荷、9は永久磁石型同期電動機7の磁極位置を検出する磁極位置検出器(PS)、10は制御回路を示す。
【0003】
この制御回路10には外部より指令されるトルク指令(T* )からのq軸電流指令値(Iq * )とd軸電流指令値(Id * )とを演算して出力する電流指令演算器11と、磁極位置検出器9からの磁極位置(θ)を微分して得られる角速度(ω)を出力する微分回路12と、電流検出器5の検出値(IU )と電流検出器6の検出値(IW )とをq軸電流検出値(Iq )とd軸電流検出値(Id )とに変換する3相/2相変換器13と、q軸電流指令値(Iq * ),d軸電流指令値(Id * ),q軸電流検出値(Iq ),d軸電流検出値(Id )が追従するように調節演算し、この演算結果をq軸電圧指令値(Vq * ),d軸電圧指令値(Vd * )として出力する電流制御演算器14と、q軸電圧指令値(Vq * ),d軸電圧指令値(Vd * )をキャリア信号に基づくパルス幅変調(PWM)演算し、磁極位置(θ)に基づくインバータ4の駆動信号として出力するPWM演算器15とを備えている。
【0004】
図4に示した直流電源1は、例えば電気車の場合には架線が直流電源となり、このときインバータ4のスイッチング動作に伴って架線に与える擾乱を抑制するために、リアクトル2とコンデンサ3とで形成されるフィルタ回路が直流電源1としての架線からインバータ4への給電経路に挿設されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図4に示した従来の電動機駆動装置において、リアクトル2とコンデンサ3とで形成されるフィルタ回路の共振周波数付近となる永久磁石型電動機7の回転速度領域では、該フィルタ回路,インバータ4,永久磁石型同期電動機7,慣性体である負荷8,制御回路10からなる駆動システムに制御上の振動現象が発生し、この駆動システムが不安定な動作をする恐れがあった。
この発明の目的は、上記問題点を解決する永久磁石型電動機の制御方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この第1の発明は、直流電源からリアクトルとコンデンサとからなるフィルタ回路を介して供給される直流電圧をインバータにより所望の周波数の交流電圧に変換し、この交流電圧により永久磁石型同期電動機を駆動する際の永久磁石型同期電動機の制御方法において、
前記電動機の永久磁石の磁束と同一方向をd軸,該d軸と直交方向をq軸とするdq座標上での該電動機のd軸,q軸電流検出値をそれぞれd軸,q軸電流指令値に追従させる電流制御系が出力するd軸,q軸電圧指令値の内、q軸電圧指令値にd軸電流検出値をゲイン倍した値を加算し、この加算値を新たなq軸電圧指令値とした制御を行う。
【0007】
また第2の発明は、前記永久磁石型同期電動機の制御方法において、
前記電動機の永久磁石の磁束と同一方向をd軸,該d軸と直交方向をq軸とするdq座標上での該電動機のd軸,q軸電流検出値をそれぞれd軸,q軸電流指令値に追従させる電流制御系が出力するd軸,q軸電圧指令値の内、q軸電圧指令値にd軸電流検出値のバンドパスフィルタを介した値をゲイン倍した値を加算し、この加算値を新たなq軸電圧指令値とした制御を行う。
【0008】
さらに第3の発明は、前記永久磁石型同期電動機の制御方法において、
前記電動機の永久磁石の磁束と同一方向をd軸,該d軸と直交方向をq軸とするdq座標上での該電動機のd軸,q軸電流検出値をそれぞれd軸,q軸電流指令値に追従させる電流制御系が出力するd軸,q軸電圧指令値の内、d軸電圧指令値にd軸電流検出値のバンドパスフィルタを介した値をゲイン倍した値を加算し、この加算値を新たなd軸電圧指令値とした制御を行う。
【0009】
この発明は、前記フィルタ回路の共振周波数付近となる永久磁石型同期電動機の回転速度領域で発生しようとする振動現象に対して、この振動と逆位相の成分を制御回路に注入して、該振動現象を抑制することを作用としている。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明の制御方法の第1の実施例を示す永久磁石型同期電動機を駆動する電動機駆動装置の回路構成図であり、図4に示した従来例回路と同一機能を有するものには同一符号を付している。
【0011】
すなわち図1において、制御回路20には電流指令演算器11,微分回路12,3相/2相変換器13,電流制御演算器14,PWM演算器15の他に、増幅回路21と加算器22とを備え、電流制御演算器14の出力のq軸電圧指令値(Vq * )に、3相/2相変換器13の出力のd軸電流検出値(Id )を増幅回路21によってK1 倍した値を加算器22によって加算し、この加算値を新たなq軸電圧指令値(Vq **)としてPWM演算器15に入力している。
【0012】
図1に示した電動機駆動装置では、リアクトル2とコンデンサ3からなるフィルタ回路の共振周波数付近となる永久磁石型同期電動機7の回転速度領域で制御上の振動現象が発生すると、q軸電圧指令値(Vq * ),d軸電流検出値(Id )にもこの振動現象による成分がそれぞれ現れるが、d軸電流検出値(Id )の該成分にはq軸電圧指令値(Vq * )の該成分に対して逆位相分が存在するので、この逆位相分をK1 倍した値がq軸電圧指令値(Vq * )の該成分を打ち消すように調整することにより、該振動現象の発生を抑制している。
【0013】
図2は、この発明の制御方法の第2の実施例を示す永久磁石型同期電動機を駆動する電動機駆動装置の回路構成図であり、図4に示した従来例回路と同一機能を有するものには同一符号を付している。
【0014】
すなわち図2において、制御回路30には電流指令演算器11,微分回路12,3相/2相変換器13,電流制御演算器14,PWM演算器15の他に、バンドパスフィルタ(BPF)31と増幅回路32と加算器33とを備え、電流制御演算器14の出力のq軸電圧指令値(Vq * )に、3相/2相変換器13の出力のd軸電流検出値(Id )からバンドパスフィルタ31によって抽出された成分を増幅回路32によってK2 倍した値を加算器33によって加算し、この加算値を新たなq軸電圧指令値(Vq **)としてPWM演算器15に入力している。
【0015】
図2に示した電動機駆動装置では、リアクトル2とコンデンサ3からなるフィルタ回路の共振周波数付近となる永久磁石型同期電動機7の回転速度領域で制御上の振動現象が発生すると、q軸電圧指令値(Vq * ),d軸電流検出値(Id )にもこの振動現象による成分がそれぞれ現れるが、d軸電流検出値(Id )の該成分にはq軸電圧指令値(Vq * )の該成分に対して逆位相分が存在するので、この逆位相分をバンドパスフィルタ31の通過周波数を調整して抽出し、この抽出値をK2 倍した値がq軸電圧指令値(Vq * )の該成分を打ち消すように調整することにより、該振動現象の発生を抑制している。
【0016】
図3は、この発明の制御方法の第3の実施例を示す永久磁石型同期電動機を駆動する電動機駆動装置の回路構成図であり、図4に示した従来例回路と同一機能を有するものには同一符号を付している。
【0017】
すなわち図3において、制御回路60には電流指令演算器11,微分回路12,3相/2相変換器13,電流制御演算器14,PWM演算器15の他に、バンドパスフィルタ(BPF)61と増幅回路62と加算器63とを備え、電流制御演算器14の出力のd軸電圧指令値(Vd * )に、3相/2相変換器13の出力のd軸電流検出値(Id )からバンドパスフィルタ61によって抽出された成分を増幅回路62によってK4 倍した値を加算器63によって加算し、この加算値を新たなd軸電圧指令値(Vd **)としてPWM演算器15に入力している。
【0018】
図3に示した電動機駆動装置では、リアクトル2とコンデンサ3からなるフィルタ回路の共振周波数付近となる永久磁石型同期電動機7の回転速度領域で制御上の振動現象が発生すると、d軸電圧指令値(Vd * ),d軸電流検出値(Id )にもこの振動現象による成分がそれぞれ現れるが、d軸電流検出値(Id )の該成分をバンドパスフィルタ61の通過周波数を調整して抽出し、この抽出値をK4 倍した値がd軸電圧指令値(Vd * )の該成分を打ち消すように調整することにより、該振動現象の発生を抑制している。
【0019】
【発明の効果】
この発明の制御方法によれば、前記リアクトルとコンデンサとで形成されるフィルタ回路の共振周波数付近となる永久磁石型同期電動機の回転速度領域で発生しようとする振動現象に対して、この振動と逆位相の成分を制御回路に注入して、該振動現象を抑制し、安定な動作をさせることができる。
【0020】
例えば、電気車の動力源などに使用される永久磁石型同期電動機において、前記フィルタ回路の共振周波数(20Hz程度)付近となる永久磁石型電動機の回転速度領域で、該電動機が定格トルクを出力する動作状態でも制御上安定な動作を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の制御方法の第1の実施例を示す電動機駆動装置の回路構成図
【図2】 この発明の制御方法の第2の実施例を示す電動機駆動装置の回路構成図
【図3】 この発明の制御方法の第3の実施例を示す電動機駆動装置の回路構成図
【図4】 従来例を示す電動機駆動装置の回路構成図
【符号の説明】
1…直流電源、2…リアクトル、3…コンデンサ、4…インバータ、5,6…電流検出器、7…永久磁石型同期電動機、8…負荷、9…磁極位置検出器、10…制御回路、11…電流指令演算器、12…微分回路、13…3相/2相変換器、14…電流制御演算器、15…PWM演算器、20…制御回路、21…増幅回路、22…加算器、30…制御回路、31…バンドパスフィルタ、32…増幅回路、33…加算器、40…電圧検出器、50…制御回路、51…ローパスフィルタ、52…微分回路、53…増幅回路、54…加算器、60…制御回路、61…バンドパスフィルタ、62…増幅回路、63…加算器。
Claims (3)
- 直流電源からリアクトルとコンデンサとからなるフィルタ回路を介して供給される直流電圧をインバータにより所望の周波数の交流電圧に変換し、この交流電圧により永久磁石型同期電動機を駆動する際の永久磁石型同期電動機の制御方法において、
前記電動機の永久磁石の磁束と同一方向をd軸,該d軸と直交方向をq軸とするdq座標上での該電動機のd軸,q軸電流検出値をそれぞれd軸,q軸電流指令値に追従させる電流制御系が出力するd軸,q軸電圧指令値の内、q軸電圧指令値にd軸電流検出値をゲイン倍した値を加算し、この加算値を新たなq軸電圧指令値としたことを特徴とする永久磁石型同期電動機の制御方法。 - 直流電源からリアクトルとコンデンサとからなるフィルタ回路を介して供給される直流電圧をインバータにより所望の周波数の交流電圧に変換し、この交流電圧により永久磁石型同期電動機を駆動する際の永久磁石型同期電動機の制御方法において、
前記電動機の永久磁石の磁束と同一方向をd軸,該d軸と直交方向をq軸とするdq座標上での該電動機のd軸,q軸電流検出値をそれぞれd軸,q軸電流指令値に追従させる電流制御系が出力するd軸,q軸電圧指令値の内、q軸電圧指令値にd軸電流検出値のバンドパスフィルタを介した値をゲイン倍した値を加算し、この加算値を新たなq軸電圧指令値としたことを特徴とする永久磁石型同期電動機の制御方法。 - 直流電源からリアクトルとコンデンサとからなるフィルタ回路を介して供給される直流電圧をインバータにより所望の周波数の交流電圧に変換し、この交流電圧により永久磁石型同期電動機を駆動する際の永久磁石型同期電動機の制御方法において、
前記電動機の永久磁石の磁束と同一方向をd軸,該d軸と直交方向をq軸とするdq座標上での該電動機のd軸,q軸電流検出値をそれぞれd軸,q軸電流指令値に追従させる電流制御系が出力するd軸,q軸電圧指令値の内、d軸電圧指令値にd軸電流検出値のバンドパスフィルタを介した値をゲイン倍した値を加算し、この加算値を新たなd軸電圧指令値としたことを特徴とする永久磁石型同期電動機の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31715898A JP3641953B2 (ja) | 1997-11-25 | 1998-11-09 | 永久磁石型同期電動機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-322723 | 1997-11-25 | ||
JP32272397 | 1997-11-25 | ||
JP31715898A JP3641953B2 (ja) | 1997-11-25 | 1998-11-09 | 永久磁石型同期電動機の制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11220900A JPH11220900A (ja) | 1999-08-10 |
JP3641953B2 true JP3641953B2 (ja) | 2005-04-27 |
Family
ID=26568942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31715898A Expired - Fee Related JP3641953B2 (ja) | 1997-11-25 | 1998-11-09 | 永久磁石型同期電動機の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3641953B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100635914B1 (ko) * | 2000-01-28 | 2006-10-19 | 삼성전자주식회사 | 모터 제어시스템의 전류 분해능 조정장치 |
JP6035976B2 (ja) * | 2012-08-08 | 2016-11-30 | ダイキン工業株式会社 | 電力変換装置の制御装置 |
JP2014166082A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Hitachi Appliances Inc | モータ制御装置、およびそれを用いた空気調和機 |
FR3087061A1 (fr) * | 2018-10-03 | 2020-04-10 | IFP Energies Nouvelles | Dispositif de commande d’un onduleur |
JP7156131B2 (ja) * | 2019-03-27 | 2022-10-19 | オムロン株式会社 | サーボdc給電システム及びモータ制御装置 |
KR20220116310A (ko) * | 2020-01-23 | 2022-08-22 | 주식회사 만도 | 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법 |
-
1998
- 1998-11-09 JP JP31715898A patent/JP3641953B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11220900A (ja) | 1999-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4205157B1 (ja) | 電動機の制御装置 | |
Yoon et al. | High-bandwidth sensorless algorithm for AC machines based on square-wave-type voltage injection | |
EP1276225B1 (en) | Motor control apparatus for reducing higher harmonic current | |
US6344725B2 (en) | Method and apparatus for controlling a synchronous motor | |
EP2779414B1 (en) | Motor control system having bandwidth compensation | |
EP2573934B1 (en) | Control device without a rotation sensor | |
JP4284355B2 (ja) | 永久磁石モータの高応答制御装置 | |
JP2004135494A (ja) | Acマシンのためのセンサーレス位置制御アルゴリズム | |
US6504329B2 (en) | Apparatus and method for controlling permanent magnet electric machines | |
JP2003061386A (ja) | 同期電動機駆動システム | |
JPH11299297A (ja) | 永久磁石同期電動機の制御装置 | |
Flieh et al. | Self-sensing via flux injection with rapid servo dynamics including a smooth transition to back-EMF tracking self-sensing | |
JP3641953B2 (ja) | 永久磁石型同期電動機の制御方法 | |
JPH08275599A (ja) | 永久磁石同期電動機の制御方法 | |
JP5236965B2 (ja) | モータの制御装置 | |
Kumar et al. | Sliding mode observer based rotor position estimation with field oriented control of PMBLDC motor drive | |
JP4542797B2 (ja) | 同期機の制御装置 | |
JP3484058B2 (ja) | 位置および速度センサレス制御装置 | |
JP3634270B2 (ja) | モータ駆動回路 | |
US20230291341A1 (en) | Rotating electrical machine control system | |
EP4220930A1 (en) | Electric motor control device, vehicle, and electric motor control method | |
JP3749426B2 (ja) | 誘導電動機の制御装置 | |
JP5055835B2 (ja) | 同期モータの駆動装置 | |
JP4774796B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の駆動装置 | |
JP4038412B2 (ja) | ベクトル制御インバータ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040421 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040427 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040618 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050104 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050117 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080204 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090204 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090204 Year of fee payment: 4 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090204 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100204 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110204 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110204 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120204 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120204 Year of fee payment: 7 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120204 Year of fee payment: 7 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130204 Year of fee payment: 8 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |