JP3928575B2 - モーター制御装置 - Google Patents
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- H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はモーターの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
永久磁石式同期モーターは、ブラシなどの機械的な磨耗品を必要とせず、また小型で高効率であるため、電気自動車の駆動モーターなどに広く用いられている。理想的な永久磁石式同期モータでは、永久磁石による電機子鎖交磁束が位相に対して正弦波状に変化するが、磁束に歪みがある場合には、一般的に用いられるベクトル制御でモーター電流を制御しただけでは、モーターの高調波電流に起因したトルクリップルの発生や、モーター効率の悪化などの問題がある。
【0003】
このような問題を解決するために、モーター電流の基本波成分と高調波成分とを、それぞれ同期して回転するdq座標系とdhqh座標系において別個に制御するようにしたモーター制御装置が知られている(例えば特許文献1参照)。
【0004】
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献1】
特開2002−223600号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のモーター制御装置では、高調波電流制御を行う場合に高調波電流指令値を変化させると、次のような問題が発生する。
【0006】
高調波電流制御では、検出したモーター電流に含まれる高調波成分を抽出し、その高調波電流成分をdhqh座標系に変換した後、高調波電流制御器にて高調波電流がその指令値に一致するように制御している。一方、基本波電流制御では、検出したモーター電流をdq座標系に変換し、基本波電流制御器にて基本波電流がその指令値に一致するように制御している。後者の基本波電流制御器の入力になるモーター電流には高調波成分が含まれるが、基本波電流制御器はモーター電流を基本波電流指令値に一致させるように制御するため、高調波電流成分を抑制しようとする。この結果、電流過渡応答において、高調波電流の指令値への追従性に影響を与え、制御設計時に期待した高調波電流の制御応答を得ることが難しいという問題がある。
【0007】
この問題は、基本波電流制御器の応答周波数以下の周波数の高調波電流に対して顕著に顕れ、高調波電流制御の応答性が低下する。この高調波電流制御を、加減速を頻繁に繰り返す車両の駆動モーターに適用する場合には、高調波電流の指令値への追従性が低下するため、加減速時のトルクリップルが十分に低減されず、効率も向上しない。
【0008】
本発明は、高調波電流制御における指令値へ追従性を向上させたモーター制御装置を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基本波電流制御回路における基本波電流指令値とモーター電流フィードバック値との制御偏差からモーター電流の高調波成分を除去する。
【0010】
【発明の効果】
本発明によれば、高調波電流制御における指令値へ追従性が向上する。
【0011】
【発明の実施の形態】
三相交流における永久磁石式同期モーターの回路方程式は、次のように表すことができる。
【数1】
数式1において、vu、vv、vwは各相電圧、iu、iv、iwは各相電流、eu、ev、ewは磁石による各相速度起電力、Lu、Lv、Lwは各相自己インダクダンス、Muv、Mvw、Mwuは相間相互インダクダンス、Rは電機子抵抗、pは微分演算子(=d/dt)である。
【0012】
ここで、インダクタンスの空間的な変化を含めて表すと、自己・相互インダクタンスは数式2と数式3で表すことができる。
【数2】
【数3】
数式2および数式3において、θeは電気的なローターの位相を表す。また、nは自然数である。
【0013】
また、永久磁石による速度起電力eu、ev、ewは、高調波電流成分を含めて表すと次式で表される。
【数4】
数式4において、ωeは電気的な角速度、φ’は鎖交磁束の基本波成分、φm’は鎖交磁束の高調波成分、mは2以上の自然数を表す。
【0014】
図1は、一般的なベクトル制御による三相同期モーターの制御ブロック図である。後述する本願発明の一実施の形態の説明を理解しやすくするために、図1により従来公知のベクトル制御を参考例として説明する。
【0015】
三相同期モーター11のU相電流iuとW相電流iwを電流センサー9a、9bにより検出し、dq←3相変換器6により三相交流電流iu、iwからdq軸電流id、iqへ座標変換を行う。dq座標系は、三相同期モーター11の磁石磁束の基本波成分に同期して回転する座標系である。このdq←3相変換器6で用いる位相θeは、三相同期モーター11のローター位置を電気的な位相として表すもので、エンコーダーやレゾルバーなどの回転位置センサー10によりローター位置を検出し、このローター位置に基づいて位相速度演算器8で電気的な位相θeを求める。位相速度演算器8ではまた、位相θeの時間微分より三相同期モーター11の電気的角速度ωeを演算する。
【0016】
dq←3相変換器6により求められたd軸電流idとq軸電流iqは、フィードバック制御によって所望のd軸電流指令値id*、q軸電流指令値iq*に制御される。まず、減算器1a、1bによりd軸電流指令値id*とd軸電流id、q軸電流指令値iq*とq軸電流iqの各電流制御偏差(id*−id)、(iq*−iq)を求める。次に、PI制御を用いたdq軸電流制御器2によりd軸電流制御とq軸電流制御を行って、上記電流制御偏差を0にするd軸制御電圧vdとq軸制御電圧vqを求める。一方、非干渉制御器3では、d軸とq軸の干渉に対するフィードフォーワード補償を行うために、モーター角速度ωeとdq軸電流指令値id*、iq*に基づいてd軸補償電圧vd_cmpとq軸補償電圧vq_cmpを次式により求める。
【数5】
vd_cmp=−Lq・ωe・iq*
【数6】
vq_cmp=ωe・(Ld・id*+φ)
数式5および数式6において、Lqはq軸インダクダンスの基本波成分、Ldはd軸インダクダンスの基本波成分、φ=√(3/2)・φ’である。
【0017】
次に、加算器4a、4bにより、dq軸電流制御器2から出力されるdq軸制御電圧vd、vqと、非干渉制御器3から出力されるdq軸補償電圧vd_cmp、vq_cmpとをそれぞれ加算することによって、d軸制御電圧指令値vd*とq軸制御電圧指令値vq*を求める。dq→3相変換器5では、dq軸制御電圧vd*、vq*を三相電圧指令値vu*、vv*、vw*へ変換する。インバーター7は、三相電圧指令値vu*、vv*、vw*にしたがってPWM変調を行い、直流電源7aの直流電力を三相交流電力に変換して三相同期モーター11へ供給する。
【0018】
三相同期モーター11の高調波電流をdq軸高調波電流としてベクトル制御を行う場合、d軸電流とq軸電流の応答周波数には制御周期とPI電流制御器のゲインに応じた限界があるため、高い周波数の高調波電流を制御することは困難である。そこで、以下に説明するように、基本波の整数倍で回転する座標系でモーターの高調波電流を制御する。
【0019】
《発明の第1の実施の形態》
図2は第1の実施の形態の構成を示すブロック図である。なお、図1に示す機器と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。
【0020】
制御対象の高調波電流に同期して回転する座標系を新たにdhqh座標系として設定し、このdhqh座標系で高調波電流を制御する。図2に示すモーター制御装置は、モーター11の回転に同期して回転するdq軸座標系においてモーター電流の基本波成分をフィードバック制御するdq軸電流制御器(基本波電流制御器)2と、モーター電流の基本波成分の周波数の整数倍の周波数で回転する直交座標系、すなわちdhqh座標系においてモーター電流の高調波成分をフィードバック制御するdhqh軸電流制御器(高調波電流制御器)15とを備えている。
【0021】
まず、dq軸電流に含まれる高調波電流を高調波抽出部12により抽出する。この高調波抽出部12では、図3に示すように、dq軸電流指令値id*、iq*をローパスフィルターLPF12a、12bに通し、電流応答予測値id_iとiq_iをそれぞれ得る。ここで、ローパスフィルターLPF12a、12bのカットオフ周波数は、dq軸電流制御器2の制御応答周波数に設定する。得られた電流応答予測値id_iを減算器12cによりd軸電流idから減算するとともに、電流応答予測値iq_iを減算器12dによりq軸電流iqから減算し、dq軸高調波電流id_highとiq_highを演算する。
【0022】
なお、図4に示すように、高調波抽出部12のローパスフィルター12a、12bを省略し、d軸電流指令値id*をd軸電流idから減算するとともに、q軸電流指令値iq*をq軸電流iqから減算したものをdq軸高調波電流id_high、iq_highとしてもよい。
【0023】
図3に示す電流応答予測値id_i、iq_iを用いる場合は、dq軸電流応答がdq軸電流制御器2の制御設計時の応答周波数により近くなる。これに対して、ローパスフィルター12a、12bを省略した図4に示す構成は演算量が少なく、dq軸電流応答は制御設計時の応答周波数よりも高くなる。
【0024】
高調波抽出部12で得られたdq軸高調波電流id_high、iq_high を、dhqh←dq変換器13によりdhqh座標系へ変換する。このdhqh←dq変換器13で用いる位相θehは、dq座標系における高調波の次数kにより次式で求められる。
【数7】
θeh=k・θe
【0025】
また、高調波電流の三相交流座標系における次数qとdq座標系における次数kとの関係は表1で表され、三相交流座標系の5次高調波電流はdq座標系の−6次高調波電流になり、k=−6である。また、三相交流座標系の7次高調波電流はdq座標系の6次高調波電流になり、k=6である。
【表1】
【0026】
次に、減算器14a、14bによって高調波電流指令値idh*、iqh*からdhqh座標系に変換された高調波電流idh、iqhを減算し、高調波電流制御偏差(idh*−idh)、(iqh*−iqh)を求める。dhqh軸電流制御器15は例えばPI制御器などで構成し、上記高調波電流制御偏差を0にするための制御出力電圧vdh、vqhを演算する。
【0027】
dhqh座標系における回路方程式は、上記数式1に基づいて変形すると次式になる。
【数8】
数式8は、自己インダクダンスおよび相互インダクタンスと磁石の速度起電力の空間高調波を含む式であり、インダクタンスの空間高調波成分Xndhqhは表2で表され、磁石の速度起電力の空間高調波成分emdhqhは表3で表される。これら表2、表3より、高調波電流発生の主要因となる空間高調波成分を直流量として表現できる。
【表2】
【表3】
【0028】
数式8において、速度起電力の項を見ると、idh、iqhによって生じる項、id,iqによって生じる項、磁石磁束の高調波成分によって発生する項が存在する。これらの速度起電力は、dhqh座標系における高調波電流制御の外乱である。dhqh速度起電力補償器18は、これら速度起電力の影響を補償するフィードフォワード補償器である。
【0029】
インダクタンス空間高調波の次数n=2、磁石磁束の空間高調波の次数m=5とし、dhqh座標変換に用いる次数をk=−6とする。この場合のdhqh回路方程式は、数式8に基づいて次式に変換される。
【数9】
【0030】
図5にdhqh速度起電力補償器18の構成を示す。dhqh速度起電力補償器18は、dq軸電流指令値id*、iq*、dhqh軸電流指令値idh*、iqh*、モーター角速度ωe、およびインダクタンスLo、L2と磁束の高調波成分φ5’のパラメータに基づいて、制御電圧vdh_cmp、vqh_cmpを演算する。演算された制御電圧vdh_cmp、vqh_cmpは、加算器19a、19bによりdhqh軸電流制御器15の制御出力vdh、vqhと加算され、dhqh制御電圧vdh*、vqh*が得られる。
【0031】
dhqh制御電圧vdh*、vqh*はdhqh→3相変換器16により三相交流vu’、vv’、vw’へ変換され、加算器17a、17b、17cによりdq軸電流制御により得られた制御出力電圧vu*、vv*、vw*と各相ごとに加算され、電圧指令値vu”、vv”、vw”が求められる。
【0032】
このような高調波電流制御系を通常のベクトル制御に追加することによって、モーターの高調波電流を一般的なベクトル制御よりも応答性良く制御することが可能になる。なお、複数の次数の高調波電流を制御する場合には、高調波電流制御系を制御対象の次数ごとに追加すればよい。
【0033】
このように構成された高調波電流制御を行って、qh電流制御指令値をステップ状に変化させた場合のdhqh軸電流応答を図6に示す。dh電流、qh電流ともに過渡応答に乱れが現れる。これは次のような理由による。dq軸電流制御器2の入力になるdq軸電流id、iqには高調波成分が含まれるが、dq軸電流制御器2はdq軸電流指令値id*、iq*に従うように制御出力を求めるため、高調波成分を抑制しようとする。すなわち、dq軸電流制御器2がdhqh軸電流制御へ干渉を起こすため、電流過渡応答において、dhqh高調波電流の指令値への追従性に影響が現れたものである。
【0034】
次に、この第1の実施の形態では、上述した電流応答の問題を改善するために、dhqh軸電流指令値idh*、iqh*をdq座標系へ変換するためのdhqh→dq変換器20と、変換器20の出力id_high*、iq_high*とdq軸電流指令値id*、iq*とを加算するための加算器21a、21bとを加える。
【0035】
dhqh→dq変換器20におけるdhqh軸電流指令値idh*、iqh*のdq座標系への変換は次式による。
【数10】
dq座標系へ変換された高調波電流指令値id_high*、iq_high*は、加算器21a、21bによりdq軸電流指令値id*、iq*にそれぞれ加算され、dq軸電流指令値id1*、iq1*が求められる。
【数11】
id1*=id*+id_high*,
【数12】
iq1*=iq*+iq_high*
なお、dq軸電流制御器2への入力は、減算器1a、1bにより上記dq軸電流指令値id1*、iq1*とdq軸電流id、iqの差分(電流制御偏差)を演算して求められる。
【0036】
第1の実施の形態の構成によれば、dq軸電流指令値id*、iq*に高調波成分id_high*、iq_high*が加算され、この高調波電流成分を含むdq軸電流指令値id1*、iq1*から高調波成分を含むdq軸電流(フィードバック値)id、iqが減算される。つまり、dq軸電流指令値id1*、iq1*に含まれる高調波成分とdq軸電流フィードバック値id、iqに含まれる高調波成分とが相殺されることになり、dq軸電流制御器2への高調波成分の入力が阻止される。このため、dq軸電流制御器2により高調波電流が抑制されることがなく、dq軸電流制御とdhqh軸電流制御とを完全に独立して行うことができる。したがって、高調波電流制御における指令値への追従性が向上し、この高調波電流制御を頻繁に加減速を行う車両に適用してもトルクリップルを低減し、効率を向上させることができる。
【0037】
また、第1の実施の形態では、dq軸電流指令値id*、iq*とモーター回転速度ωeに基づいて、dq電流制御器2の出力vd、vqに対してd軸とq軸の干渉による影響を補償する非干渉制御器3および加算器4a、4bと、dq軸電流指令値id*、iq*、dhqh軸電流指令値idh*、iqh*およびモーター回転速度ωeに基づいて、dhqh電流制御器15の出力vdh、vqhに対してモーター11の速度起電力による影響を補償するdhqh速度起電力補償器18および加算器19a、19bを設けたので、上記効果に加え、d軸とq軸の干渉およびモーター速度起電力の影響が排除されて基本波電流制御および高調波電流制御の応答性をさらに向上させることができる。
【0038】
第1の実施の形態によるqh電流制御指令値をステップ状に変化させた場合のdhqh軸電流応答を図7に示す。図7において、電流過渡変化にも乱れがなく、良好にdhqh軸電流指令値へ追従していることがわかる。
【0039】
《発明の第2の実施の形態》
図8は第2の実施の形態の構成を示すブロック図である。なお、図1および図2に示す機器と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。この第2の実施の形態では、非干渉制御器3Aの入力を、第1の実施の形態のdq軸電流指令値id*、iq*の変わりに、数式10によりdq軸に変換した高調波電流指令値(数式11、12)id_high*、iq_high*と、数式11、12により求めた高調波電流指令値を含むdq軸電流指令値id1*、iq1*とを用いる。この第2の実施の形態では、d軸補償電圧vd_cmpとq軸補償電圧vq_cmpを次式により演算する。
【数13】
vd_cmp=−Lq・ωe・iq1*−k・Ld・ωe・iq_high*,
【数14】
vq_cmp=ωe・(Ld・id1*+φ)+k・Lq・ωe・id_high*
これらの数式13、14は、上記数式5、6に対して、dq座標系における高調波電流により発生する速度起電力を補償するための右辺第2項を加えたものである。
【0040】
また、非干渉制御器3Aにより高調波電流の速度起電力を補償することによって、図2に示す第1の実施の形態のdhqh速度起電力補償器18における演算を一部省略することができる。モーターのdhqh回路方程式が数式9で表される場合の、第2の実施の形態のdhqh速度起電力補償器18Aの構成例を図9に示す。図5に示すdhqh速度起電力補償器18の構成に比べ、第2の実施の形態のdhqh速度起電力補償器18Aではdq軸電流指令値id*、iq*に対する演算を省略することができる。
【0041】
第2の実施の形態の構成によれば、dq軸電流制御器2がdhqh軸電流制御へ干渉することなく、dq軸電流制御とdhqh軸電流制御とを行うことができる。したがって、高調波電流制御における指令値への追従性が向上し、この高調波電流制御を頻繁に加減速を行う車両に適用してもトルクリップルを低減し、効率を向上させることができる。
【0042】
また、第2の実施の形態によれば、dq座標系に変換したdhqh軸電流指令値id_high*、iq_high*、高調波成分を含むdq軸電流指令値id1*、iq1*およびモーター回転速度ωeに基づいて、dq軸電流制御器2の出力vd、vqに対してd軸とq軸の干渉による影響を補償する非干渉制御器3Aおよび加算器4a、4bと、dhqh軸電流指令値idh*、iqh*とモーター回転速度ωeに基づいて、dhqh電流制御器15の出力vdh、vqhに対してモーター11の速度起電力による影響を補償するdhqh速度起電力補償器18Aおよび加算器19a、19bとを設けたので、上記効果に加え、d軸とq軸の干渉およびモーター速度起電力の影響が排除されて基本波電流制御および高調波電流制御の応答性をさらに向上させることができる。
【0043】
《発明の第3の実施の形態》
図10は第3の実施の形態の構成を示すブロック図である。なお、図1および図2に示す機器と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。
【0044】
この第3の実施の形態では、高調波成分を含むdq軸電流(フィードバック値)id、iqから高調波成分id_high*、iq_high*(dhqh→dh変換器20の出力)を減算し、高調波成分を含まない基本波成分のみのdq軸電流(フィードバック値)を生成し、基本波成分のdq軸電流指令値id*、iq*との制御偏差に基づいてdq軸電流を制御する。
【0045】
dhqh→dq変換器20において、上記数式10によりdhqh軸高調波電流指令値idh*、iqh*をdq座標系へ変換する。次に、減算器22a、22bにより、高調波成分を含むdq軸電流id、iqから高調波電流指令値id_high*、iq_high*を減算し、高調波成分を含まない基本波成分のみのdq軸電流id1、iq1を求める。
【数15】
id1=id−id_high*,
【数16】
iq1=iq−iq_high*
dq軸電流制御器2への入力は、減算器1a、1bにより基本波成分のみのdq軸電流指令値id*、iq*と基本波成分のみのdq軸電流(フィードバック値)id1、iq1との差分(電流制御偏差)(id*−id1)、(iq*−iq1)を演算して求められる。
【0046】
第3の実施の形態の構成によって、dq軸電流制御器2へ入力されるdq軸電流(フィードバック値)id、iqからdhqh制御対象の高調波成分が除去されることになり、dq軸電流制御器2がdhqh軸電流制御へ干渉することなく、dq軸電流制御とdhqh軸電流制御とを完全に独立して行うことができる。したがって、高調波電流制御における指令値への追従性が向上し、この高調波電流制御を頻繁に加減速を行う車両に適用してもトルクリップルを低減し、効率を向上させることができる。
【0047】
《発明の第4の実施の形態》
図11は第4の実施の形態の構成を示すブロック図である。なお、図1および図2に示す機器と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。
【0048】
この第4の実施の形態では、高調波電流抽出部をハイパスフィルター12Aを用いて構成し、dq軸高調波電流id_high、iq_highを抽出する。そして、減算器23a、23bにより高調波成分が含まれるdq軸電流(フィードバック値)id、iqから上記dq軸高調波電流id_high、iq_highを減算し、高調波成分を含まない基本波成分のみのdq軸電流を生成する。そして、基本波成分のdq軸電流指令値id*、iq*との制御偏差に基づいてdq軸電流を制御する。
【0049】
この第4の実施の形態は、dp軸電流id、iqをハイパスフィルター12Aと同じカットオフ周波数を持つローパスフィルターを通過させたことと同じことになり、dq軸電流制御器2のフィードバックから高調波成分が除去される。このため、dq軸電流制御器2がdhqh軸電流制御へ干渉することなく、dq軸電流制御とdhqh軸電流制御とを完全に独立して行うことができる。したがって、高調波電流制御における指令値への追従性が向上し、この高調波電流制御を頻繁に加減速を行う車両に適用してもトルクリップルを低減し、効率を向上させることができる。
【0050】
なお、ローパスフィルターを用いて構成する場合には、dq軸電流id、iqをハイパスフィルター12Aと同じカットオフ周波数を持つローパスフィルターを通過させたものをdq軸電流フィードバック値とすればよい。
【0051】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、電流センサー9a、9bが電流検出回路を、dq電流制御器2が基本波電流制御回路を、dhqh電流制御器15が高調波電流制御回路を、dq→3相変換器5、dhqh→3相変換器16および加算器17a、17b、17cが指令値演算回路を、インバーター7が電力変換回路を、dhqh→dq変換器20および減算器22a、22b、ハイパスフィルター12Aおよび加算器23a、23bが高調波成分除去回路を、回転位置センサー10および位相速度演算器8が回転速度検出回路を、非干渉制御器3、3Aおよび加算器4a、4bが非干渉制御回路を、dhqh速度起電力補償器18、18Aおよび加算器19a、19bが速度起電力補償回路をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一般的なベクトル制御による三相同期モーターの制御ブロック図である。
【図2】 第1の実施の形態の構成を示す制御ブロック図である。
【図3】 高調波抽出部の詳細な構成を示す図である。
【図4】 高調波抽出部の他の詳細な構成を示す図である。
【図5】 dhqh速度起電力補償器の詳細な構成を示す図である。
【図6】 図2に示す構成の高調波電流制御により、qh電流制御指令値をステップ変化させた場合のdhqh軸電流応答を示す図である。
【図7】 第1の実施の形態によりqh電流制御指令値をステップ状に変化させた場合のdhqh軸電流応答を示す図である。
【図8】 第2の実施の形態の構成を示す制御ブロック図である。
【図9】 dhqh速度起電力補償器の詳細な構成を示す図である。
【図10】 第3の実施の形態の構成を示す制御ブロック図である。
【図11】 第4の実施の形態の構成を示す制御ブロック図である。
【符号の説明】
1a、1b 減算器
2 dq軸電流制御器
3 非干渉制御器
4a、4b 加算器
5 dq→3相変換器
6 dq←3相変換器
7 インバーター
7a 直流電源
8 位相速度演算部
9a、9b 電流センサー
10 回転位置センサー
11 三相同期モーター
12 高調波抽出部
12a、12b ローパスフィルター
12c、12d 減算器
13 dhqh←dq変換器
14a、14b 減算器
15 dhqh軸電流制御器
16 dhqh→3相変換器
17a、17b、17c 加算器
18、18A dhqh速度起電力補償器
19a、19b 加算器
20 dhqh→dq変換器
21a、21b 加算器
22a、22b、23a、23b 減算器
Claims (4)
- 三相交流モーターに流れる電流を検出する電流検出回路と、
モーター電流の基本波成分の周波数の整数倍の周波数で回転するd h q h 座標系のd h q h 軸電流指令値を、前記モーターの回転に同期して回転するdq座標系の電流指令値に変換する指令値変換回路と、
前記dq座標系のdq軸電流指令値に、前記指令値変換回路で前記dq座標系に変換した前記d h q h 軸電流指令値を加算する基本波指令値演算回路と、
前記電流検出回路で検出した電流をdq軸電流に変換する第1電流変換回路と、
前記dq座標系において、前記基本波指令値演算回路による加算後の前記dq軸電流指令値に対して前記第1電流変換回路のdq軸電流をフィードバック制御する基本波電流制御回路と、
前記電流検出回路で検出した電流から高調波成分を抽出してd h q h 軸電流に変換する第2電流変換回路と、
前記dhqh座標系において、前記d h q h 軸電流指令値に対して前記第2電流変換回路の前記d h q h 軸電流をフィードバック制御する高調波電流制御回路と、
前記基本波電流制御回路の出力と前記高調波電流制御回路の出力とを加算して交流電圧指令値を演算する指令値演算回路と、
前記交流電圧指令値に応じた三相交流電圧を生成して前記三相交流モーターに印加する電力変換回路とを備えることを特徴とするモーター制御装置。 - 請求項1に記載のモーター制御装置において、
前記モーターの回転速度を検出する回転速度検出回路と、
前記dq軸電流指令値と前記モーター回転速度に基づいて、前記基本波電流制御回路の出力に対してd軸とq軸の干渉による影響を補償する非干渉制御回路と、
前記dq軸電流指令値、前記d h q h 軸電流指令値および前記モーター回転速度に基づいて、前記高調波電流制御回路の出力に対して前記モーターの速度起電力による影響を補償する速度起電力補償回路とを備えることを特徴とするモーター制御装置。 - 請求項1に記載のモーター制御装置において、
前記モーターの回転速度を検出する回転速度検出回路と、
前記指令値変換回路で前記dq座標系に変換した前記d h q h 軸電流指令値、前記基本波指令値演算回路による加算後の前記dq軸電流指令値および前記モーター回転速度に基づいて、前記基本波電流制御回路の出力に対してd軸とq軸の干渉による影響を補償する非干渉制御回路と、
前記d h q h 軸電流指令値と前記モーター回転速度に基づいて、前記高調波電流制御回路の出力に対して前記モーターの速度起電力による影響を補償する速度起電力補償回路とを備えることを特徴とするモーター制御装置。 - 三相交流モーターに流れる電流を検出する電流検出回路と、
モーター電流の基本波成分の周波数の整数倍の周波数で回転するd h q h 座標系のd h q h 軸電流指令値を、前記モーターの回転に同期して回転するdq座標系の電流指令値に変換する指令値変換回路と、
前記電流検出回路で検出した電流をdq軸電流に変換する第1電流変換回路と、
前記第1電流変換回路で変換した前記dq軸電流から、前記指令値変換回路で前記dq座標系に変換した前記d h q h 軸電流指令値を減算する基本波フィードバック演算回路と、
前記dq座標系において、dq軸電流指令値に対して前記基本波フィードバック演算回路による減算後の前記dq軸電流をフィードバック制御する基本波電流制御回路と、
前記電流検出回路で検出した電流から高調波成分を抽出してd h q h 軸電流に変換する第2電流変換回路と、
前記 dhqh 座標系において、前記d h q h 軸電流指令値に対して前記第2電流変換回路の前記d h q h 軸電流をフィードバック制御する高調波電流制御回路と、
前記基本波電流制御回路の出力と前記高調波電流制御回路の出力とを加算して交流電圧指令値を演算する指令値演算回路と、
前記交流電圧指令値に応じた三相交流電圧を生成して前記三相交流モーターに印加する電力変換回路とを備えることを特徴とするモーター制御装置。
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