JP4111599B2

JP4111599B2 - 永久磁石式同期モータの制御装置

Info

Publication number: JP4111599B2
Application number: JP24344598A
Authority: JP
Inventors: 長瀬　　博; 秀樹二瓶; 孝則中田; 荒堀　　昇; 博美稲葉; 岳小川; 昭浩軒田
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Building Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Building Systems Co Ltd
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2018-08-28
Also published as: JP2000078878A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、永久磁石式同期モータの制御装置に係わり、特に、エレベータ等の機械装置の駆動源に利用される永久磁石式同期モータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、小型で強力な永久磁石を界磁に使用した同期モータを利用することにより、同期モータおよび同期モータを含む駆動装置の小型化および効率の向上が図られ、永久磁石式同期モータを利用したエレベータ装置等の各種の機械装置への適用が進みつつある。
【０００３】
通常、同期モータのトルクを制御するには、電流の大きさを制御するだけでなく、同期モータの磁極位置に対応し、電流位相を制御するために同期モータの磁極位置（回転角度）を把握することが必須である。磁極位置の推定には、実用的に磁極位置検出器が用いられる。これをエレベータに応用したものとしては特開平１０−８０１８８号公報がある。しかし、磁極位置の推定に、磁極位置検出器を用いると、モータ端に磁極位置検出器を設けなければならず、取り付けのためにモータに構造上の制約が生じたり、磁極位置検出器の取り付け時にモータ軸と検出軸の位置合わせが必要となる。この問題をなくすため、磁極位置センサレス駆動が研究されてきており、例えば、平成１０年電気学会全国大会「ＮＯ、８８３永久磁石同期モータ簡易磁極位置センサレス方式の性能評価」がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の磁極位置センサレス駆動は、モータが突極型でなければ、利用できず、また、場合によってはモータからトルクリプルが出るおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、上記の種々の問題点に鑑みて、永久磁石式同期モータの形式にかかわらず、磁極位置検出器を設けることなく、磁極位置（磁極位相）の推定を可能にした永久磁石式同期モータの制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、次のような手段を採用した。
【０００７】
電力変換装置から出力される可変電圧および可変周波数によって制御される永久磁石式同期モータ、および該永久磁石式同期モータによって駆動される機械装置における永久磁石式同期モータの制御装置において、前記機械装置の停止を保持するブレーキ装置を解除し、前記永久磁石式同期モータの電機子に定格電機子電流の２倍以上の直流電流を流し、モータ発生トルクと負荷トルクが平衡したときの前記永久磁石式同期モータの磁極位相を、前記電機子に流れる直流電流の値から推定する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図１から図７を用いて説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係わる永久磁石式同期モータの制御装置を適用したエレベータ装置の一例を示す図である。
【００２２】
同図において、１１はかご、１２はカウンタウエイト、１３は両端にかご１１とカウンタウエイト１２が吊り下げられるロープ、５１は永久磁石式同期モータ、５２，５３，５４はそれぞれ永久磁石式同期モータ５１の回転軸に接続されるシーブ，ブレーキドラム，エンコーダ、２１はブレーキドラム５３を制御するブレーキ装置３１にブレーキ信号を出力し、またエンコーダ５４によって永久磁石式同期モータ５１の回転角度を検出して永久磁石式同期モータ５１への速度制御信号を出力する制御装置である。
【００２３】
このエレベータ装置は、永久磁石式同期モータ５１が駆動されると、シーブ５２が回転し、ロープ１３を介してかご１１、カウンタウエイト１２が図示されていない昇降路内を昇降する。制御装置２１からの指令によりブレーキ装置３１のコイルに電流が流れると、ブレーキドラム５３を押し付けているブレーキシューが解放され、ブレーキがかからない状態になる。エンコーダ５４は永久磁石式同期モータ５１の回転角度に従ったパルスを出力し、その周波数は永久磁石式同期モータ５１の回転速度に比例する。
【００２４】
なお、同図において、エンコーダ５４は永久磁石式同期モータ５１の軸端に接続したが、モータの回転角度に比例したパルス信号を検出することができればよいので、軸端にこだわる必要はない。例えば、エンコーダをシーブ５２の周り沿わせて装着し、シーブ５２の回転に合わせて信号を得たり、かご１１やカウンタウエイト１２に装着して、その動きに合わせて信号を得てもよい。即ち、エンコーダの信号は、モータの回転角度の絶対値に比例しなくとも、相対的な動きがわかればよく、このため、エンコーダ５４の設置の自由度は増す。
【００２５】
図２は、図１に示す制御装置２１の構成の概要を示すブロック図である。
【００２６】
同図において、２２は交流電源、２１１は電流制御演算部２１４からの制御信号によってＰＭＷ制御により交流電源２２からの電力を変換して永久磁石式同期モータ５１に可変電圧および可変周波数を出力するインバータ、２１２は速度指令、２１３は速度指令２１２による速度指令信号とエンコーダ５４からの回転速度信号との偏差に応じてトルク指令信号を出力する速度制御演算部、２１４は、後に詳述するように、起動電流指令部２１８からの磁極位相の推定を行うための起動電流指令信号を出力する、またはエレベータ装置の運転時、速度制御演算部２１３からの速度指令信号、エンコーダ５４からの回転速度信号、電流検出器２１７によって検出される電機子電流信号、および磁極位置推定部２１５によって推定される磁極位置信号の各信号に基づいて、インバータ２１１に所定の制御信号を出力する電流制御演算部、２１５は後に詳述するように、電流検出器２１７によって検出される電機子電流信号および電圧検出器２１６によって検出された永久磁石式同期モータ５１の端子電圧信号に基づいて磁極位置（磁極位相）を演算し、エンコーダ５４によって出される磁極位置（磁極位相）を修正する磁極位置推定部、２１８は起動電流指令信号を出力する起動電流指令部である。上記のごとく、速度制御を行うには、磁極位置の推定が不可欠である。
【００２７】
なお、上記の磁極位置信号を基準にして永久磁石式同期モータの速度をベクトル制御することは、例えば、「中野道雄他著：サーボ技術とパワーエレクトロニクス（共立出版１９９４年９月発行）１３６頁〜１３７頁」や、「中野孝良著：交流モータのベクトル制御（日刊工業新聞社１９９６年３月発行）５８頁〜５９頁」に記載されているように周知であるので、詳細な動作説明を省略する。
【００２８】
次に、電源投入直後の磁極位置推定の処理手順を図３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００２９】
ステップ１において、電源２２を投入し、制御電源、主回路電源を確立する。次に、ステップ２において、電源投入直後の磁極位置推定を行うため、起動電流指令部２１８からの指令により電流制御演算部２１４を動作させる。ステップ３において、電流制御演算部２１４はインバータ２１１に永久磁石式同期モータ５１に直流電流が流すように指令する。次いで、ステップ４において、ブレーキ装置３１によりブレーキドラム５３のブレーキを解放させる。ステップ５において、ブレーキの解放により、永久磁石式同期モータ５１からのトルクと、負荷トルクとのバランス点まで運転させ停止させる。ステップ６において、概略の負荷トルクはかご１１に設置された秤装置（図示せず）により分かるので、後述する原理でこの点の概略の磁極位相が演算できる。次に、ステップ７において、ステップ６において演算された磁極位相を初期値として記憶し、電流制御演算部２１４への起動電流指令部２１８からの指令に代えて速度指令演算部２１３からの指令に切り換える。次いで、ステップ８においてかごを再起動させ、ステップ９において、初期値として記憶した磁極位相に基づいて、速度制御による通常の運転モードに入る。
【００３０】
ここで、上記の永久磁石式同期モータに直流電流を流して磁極位置を推定する原理について図４を用いて説明する。
【００３１】
図４は、かご上昇方向走行を正とするモータ回転角度（θ）とかご上昇方向走行を正とするモータトルク（Ｔ１，Ｔ２）との関係を示す図であり、Ｔ１は永久磁石式同期モータ５１の回転角度に対するモータ発生トルク（正弦波）の変化を表し、Ｔ２は永久磁石式同期モータ５１に対する負荷トルク（直線）を表す。Ａはモータ発生トルクＴ１と負荷トルクＴ２との平衡点を表す。
【００３２】
起動付近の低速回転時における、電機子電流Ｉａとモータ磁束（後述するｄ軸）との位相差をθとすると、モータ発生トルクＴ１は、次式で表わされる。なお、ここで電機子電流Ｉａは直流であるので一定である。
【００３３】
Ｔ１∝Ｉa×sinθ （数１）
今、電機子電流Ｉａとモータ磁束との位相差がθ1の状態において、直流の電機子電流Ｉａを流し、ブレーキを解放すると、図示するように、モータ発生トルクＴ１は負荷トルクＴ２より大きいので、かごはその差分によって、上昇方向に動く。この時、モータ回転角度θは大きくなり、図の左から右に動く。それに伴って、モータ発生トルクＴ１はθに従って変化する。そして、モータ発生トルクＴ１と負荷トルクＴ２との平衡点Ａを過ぎると、モータ発生トルクＴ１は負荷トルクＴ２より小さくなって、今度は、かごは下降方向に戻される。このため、回転角度θは小さくなる方向に動く。こうして、結局、平衡点Ａで、かごは停止する。また、位相θ２の状態で直流の電機子電流Ｉａを流し、ブレーキを解放した場合も、前記と同様に、かごは平衡点Ａで停止する。平衡動作は負荷トルクの大小や正負に関係なく成立する。
【００３４】
以上の説明から理解されるように、永久磁石式同期モータ５１に直流の電機子電流Ｉａを流し、ブレーキを解放すれば、モータ５１は負荷トルクＴ２とのバランス点で自動的に停止する。即ち、数式１の関係が成立する点で停止する。ここで、負荷トルクＴ２の大きさは、かごの秤装置から分かり、電機子電流Ｉａは既知であるので、数式１の関係から、モータ回転角度θが分かり、磁極位置を推定することができる。この推定された磁極位置は、磁極位置の初期値として記憶される。
【００３５】
ここで、直流の電機子電流Ｉａの大きさは、負荷トルクＴ２が分かるので、それに応じて、定めてもよい。
【００３６】
また、負荷トルクＴ２が不明なときは、次の方法により磁極位置を推定できる。
【００３７】
この場合、負荷トルクＴ２は少なくとも定格の−１００％から＋１００％の間にある。従って、定格の２００％の大きさの直流電流を流し、その時のモータ発生トルクＴ１’に対する予測される正負の最大の負荷トルクＴ２’との平衡点Ａは、図４の座標で、１５０°＜θ＜２１０°の範囲に入る。θはかごの上昇方向または下降方向にそれぞれ３０°の範囲に限定されたので、この中間値を磁極位置として推定する。この時、モータ発生トルクＴ’の所定値からの変化は±１５％以内であり、以後の再起動には特に支障はない。また、２００％電流も短時間であればモータに悪影響は与えない。さらに、２００％以上とすれば、さらにθの範囲は限定される。
【００３８】
以上の方法によれば、電源投入直後で永久磁石式同期モータの磁極位置が分からない時でも磁極位置の推定が行え、磁極位置検出器なしに運転が行える。
【００３９】
また、起動電流指令による運転に入るのは、電源の投入直後であることを認識し、自動的に行うこともできる。また、これは、保守員などによりマニュアルによって行ってもよい。この時、起動電流指令による運転であることを認識させるため、釦などでそれを押している間だけこれを実行させ、釦を離すと直ちにブレーキ装置３１が動作し、かご１１を停止させてもよい。また、図３のステップ８において、再起動は自動的に運転を継続してもよいし、一旦停止後、再度、指令に従って、運転を行なってもよい。
【００４０】
次に、運転中の磁極位置推定の原理について説明する。
【００４１】
はじめに、永久磁石式同期モータ５１の端子電圧（相電圧）をｅ_t、永久磁石式同期モータ５１での誘起電圧（相電圧）をｅ₀、同期インダクタンスをＬ、電機子電流をｉとすると、一般に、下式の関係が得られる。
【００４２】
ｅ₀＝ｅ_t−Ｌ（ｄｉ／ｄｔ）（数２）
なお、この式では、電機子抵抗はある速度以上では、相対的に小さいので無視しているが、精度を上げるため考慮にしてもよい。
【００４３】
モータの磁束Φは、数式２から下式のように求められる。
【００４４】
Φ＝∫ｅ₀ｄｔ＝∫ｅ_tｄｔ−Ｌｉ（数３）
数式３から理解されるように、端子電圧ｅ_t、同期インダクタンスＬ、および電機子電流ｉを知ることができれば、モータの磁束Φの磁極位相を演算によって求めることができる。
【００４５】
次に、運転中の磁極位置推定の修正について図５を用いて説明する。
【００４６】
図５は、図２に示す磁極位置推定部２１５の構成を示すブロック図であり、同図において、２１５１は電圧検出器２１６によって検出される永久磁石式同期モータ５１の端子電圧ｅ_tを積分する積分器、２１５２は電流検出器２１７によって検出される電機子電流ｉに同期インダクタンスＬをかけ算するゲイン設定器、２１５３は、数式３に従って磁束Φを演算する加算器、２１５４は演算された磁束Φが零クロスする磁極位相の零点を検出する比較器、２１５５は永久磁石式同期モータ５１の磁極位置の推定に適した回転速度にあるかを判定する速度判定部、２１５６は磁極位置の推定に適した回転速度に達した時、速度判定部２１５５からの指令により閉成されるスイッチ、２１５７は、上述の電源投入直後の処理の結果得られて記憶されている磁極位置の初期値に、エンコーダ５４からのパルス信号を回転方向によって積分（加算または減算）して磁極位置信号を出力するとともに、比較器２１５４からの零クロス信号が出力される毎に、積分値が修正された磁極位置信号を出力する積分器である。
【００４７】
ここで、エレベータ装置の運転時、電極位置推定部２１５は、電圧検出器２１６を介して端子電圧ｅ_{t 、}および電流検出器２１７を介して電機子電流ｉを検出する。検出された端子電圧ｅ_tは積分器２１５１で積分され、また検出された電機子電流ｉはゲイン設定器２１５２によって同期インダクタンスＬがかけ算され、それぞれの出力は、数式３に従って、加算器２１５３において加算される。加算器２１５３からは磁束Φが出力され、その出力はさらに、比較器２１５４において零クロスする磁極位相の零点が検出され、零クロス信号が出力される毎に、積分器２１５７の積分値が修正され修正された磁極位置信号が出力される。この修正により、エンコーダ５４からのパルス信号にノイズなどが入り、それを誤積分した誤った磁極位置信号の出力を出し続けるのを防止することができる。
【００４８】
上記のごとく、本実施形態では、エレベータ装置の運転中の電極位置の推定は、電源投入直後の処理によって推定された電極位置を初期値として、その初期値をエンコーダ５４からのパルス信号を回転方向によって積分（加算または減算）して得られる運転中の電極位置を、別途演算によって得られる磁束Φに基づく零クロス信号によって修正しようとするものである。
本実施形態によれば、極低速度から定格速度まで、速度に無関係に磁極位置の推定演算ができる。
【００４９】
なお、エレベータ装置の停止時は、これまで積分器２１５７によって積分された値を記憶すればよい。そして、次の起動時には、この記憶した値を磁極位置に対応させて運転を開始することができる。従って、電源投入直後の磁極位置の推定は、積分器２１５７における積分した値が記憶されなくなった時だけ行なえばよい。このため、例えば、エレベータの運転を休止する時は、主回路電源だけを遮断し、積分器２１５７を活かしておけばよい。さらに、長期間停止する時などは、積分値だけを不揮発メモリに記憶しておき、次に運転する時にこの値を利用すればよい。
【００５０】
なお、本実施形態の、上記の磁極位置の修正は零クロス点ではなく、そのときの磁束信号そのものを利用してもよい。また、磁極位相の演算も、３相交流であることを利用し、３つの電圧の互いの大きさから位相を測定してもよい。
【００５１】
また、磁極位置推定部２１５をハード回路で構成したが、無論、マイコンなどによってソフト的で行なってもよい。さらに、端子電圧ｅ_tの検出を主回路の端子電圧を検出して行なうようにしたが、インバータ２１１を制御する信号から得ることもできる。即ち、電流制御演算部２１４からインバータ２１１への制御信号は後述するように電圧指令信号であり、この信号は端子電圧ｅ_tに比例するので、インバータ２１１への制御信号を用いてもよい。
【００５２】
次に、図２に示す電流制御演算部２１４の構成および動作を図６を用いて説明する。
【００５３】
図６は電流制御演算部２１４の具体的構成の一例を示す図であり、この基本構成は周知であり、例えば、電気学会論文誌Ｄ、１１７巻、５号（１９９７年５月）、５３９頁、図５に記載されている。
【００５４】
同図において、２１４１は電流検出器２１７により検出された３相の電機子電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを磁極位置推定部２１５において推定された磁極位置に基づいて、電機子電流の磁束方向軸成分Ｉｄと磁束方向軸成分Ｉｄとの直交成分Ｉｑとを演算するＩｄ／Ｉｑ演算部、２１４２は起動電流指令部２１８からの指令と速度制御演算部２１３からの指令とを切り換える切換スイッチ、２１４３は起動電流指令部２１８からの指令と磁極位置推定部２１５からの信号とを切り換える切換スイッチ、２１４４は起動電流指令部２１８からの指令とエンコーダ５４からの信号とを切り換える切換スイッチ、２１４５は速度制御演算部２１３から出力された電流指令成分Ｉｑ^*と直交成分Ｉｑとの偏差を演算する加算器、２１４６は電流指令成分Ｉｄ^*と磁束方向軸成分Ｉｄとの偏差を演算する加算器、２１４７は偏差増幅器（ＡＣＲ−ｑ）、２１４８は偏差増幅器（ＡＣＲ−ｄ）、２１４９は電流指令成分Ｉｑ^*とエンコーダ５４から得られるモータの回転速度（電気的回転角周波数）ωとの掛算器、２１５０は電流指令成分Ｉｄ^*とエンコーダ５４から得られるモータの回転速度（電気的回転角周波数）ωとの掛算器、２１５１および２１５２はそれぞれ同期インダクタンスＬに相当するゲインを設定するゲイン設定器、２１５３は磁束Φに相当するゲインを設定するゲイン設定器、２１５４は、電流偏差Ｉｑ^*−Ｉｑと、電流偏差Ｉｑ^*−Ｉｑを補償するためのゲイン設定器２１５２，２１５３からの出力とを加算し、インバータ２１１に電圧指令信号Ｅｑ^*を出力する加算器、２１５５は、電流偏差Ｉｄ^*−Ｉｄと、電流偏差Ｉｄ^*−Ｉｄを補償するためのゲイン設定器２１４８からの出力とを加算し、インバータ２１１に電圧指令信号Ｅｄ^*を出力する加算器である。
【００５５】
上記のごとく、電源投入直後の磁極位相の推定時は、切換スイッチ２１４２，２１４３，２１４４のそれぞれが起動電流指令部２１８からの指令を入力するように切り換わり、エレベータ装置の運転時は、切換スイッチ２１４２，２１４３，２１４４のそれぞれが速度制御演算部２１３からの指令を入力するように切り換わる。
【００５６】
この速度制御演算部２１４の演算は、電機子電流をｄ、ｑ軸成分に分けて制御しているのが特徴であるが、電源投入直後の直流電流を流す場合は、起動電流指令部２１８から、所定の直流電流を流す電流指令、速度信号、磁極位相信号が出される。起動電流を電流指令成分Ｉｑ^*として与えているため、電流指令成分Ｉｑ^*に比例した直流電流が流れればよい。このため、電流指令成分Ｉd^*と、回転速度（電気的回転角周波数）ωは零である。また、磁極位置はＩｄ/Ｉｑ演算２１４１での演算で、流れている電流がすべて直交成分Ｉｑとして検出される一定位相に固定する。このように制御することにより、起動時に所定の直流電流が流れる。なお、起動電流の指令は、電流制御系を構成せず、インバータ２１１に直接、所定の直流電流を流す指令、例えば、直流電圧を与えてもよい。
【００５７】
また、上記の電流指令成分Ｉｄ^*は運転中も通常零に設定されるが、モータの力率制御を行なうため、所要力率が得られるようにＩｄ^*を与えてもよい。
【００５８】
また、インバータ２１１のＰＷＭ制御を実行する際、正弦波の瞬時値電圧指令信号が必要なときは、演算部２１４１の逆演算を行えばよい。この演算は周知なので省略する。
【００５９】
以上説明した各種演算は、ハード回路で行なってもよいし、またマイクロコンピュータなどを利用してソフト的に行なってもよいのは言うまででもない。
【００６０】
次に、図３に示す磁極位置推定と異なる電源投入直後の磁極位置推定の処理手順を図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６１】
この磁極位置推定は、図３に示すものが起動電流として直流電流を用いているのに対して、低周波の交流電流を用いている点で相違する。はじめに、ステップ１１において、電源２２を投入し、制御電源、主回路電源を確立する。次に、ステップ１２において、電源投入直後の磁極位置推定を行うため、起動電流指令部２１８からの指令により電流制御演算部２１４を動作させる。ステップ１３において、電流制御演算部２１４はインバータ２１１に永久磁石式同期モータ５１に低周波の交流電流を流すように指令する。次いで、ステップ１４において、ブレーキ装置３１によりブレーキドラム５３のブレーキを解放させる。ステップ１５において、ブレーキの解放後は、周波数を少しづつ上昇して、負荷を外部から与えた電流によるトルクに追従させる。ステップ１６において、速度が所定値以上に上昇したら、磁極位相が演算する。次に、ステップ１７において、ステップ１６において演算された磁極位相を、磁極位置推定部２１５の積分器２１５７に初期値としてセットする。次いで、ステップ１８において、電流制御演算部２１４を起動電流指令部２１８からの指令に代えて速度指令演算部２１３からの指令に切り換える。ステップ１９において、速度制御による通常の運転モードに入る。
【００６２】
この電源投入直後の磁極位置推定は、かご１１の運転方向が一方向に定められていたときに採用することができ、例えば、かごが最上階や最下階にあり、運転方向が片方向に限られるときに有効である。運転方向はモータ電機子電流の周波数の相順で定まり、運転方向の決定は、自動的、または保守員などの設定によって決めることができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、機械装置としてエレベータ装置への適用例について説明したが、エレベータ装置以外にも、電源投入直後に所定電機子電流を流した時、モータ発生トルクと負荷トルクとのバランスから運転できる他の機器、例えば、ホイストにも応用できる。
【００６４】
以上説明したように、本発明によれば、磁極位置検出器を使用することなく磁極位置を推定できるので、エレベータ装置の円滑な運転が可能となる。
【００６５】
【発明の効果】
上記のごとく、本発明によれば、永久磁石式同期モータの制御に必要な磁極位置の推定に、磁極位置検出器を使用しないので、モータ、マシンの設計の自由度が大きくり、また、磁極位置検出器を使用しないため、メンテナンスが容易になりコストの低減が可能となる。さらに、起動時には容易に磁極位置を推定できるとともに、運転中は磁極位置を修正する機能を設けたので、高精度の磁極位置の推定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる永久磁石式同期モータの制御装置を適用したエレベータ装置の一例を示す図である。
【図２】図１に示す制御装置２１の構成の概要を示すブロック図である。
【図３】電源投入直後の磁極位置推定の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図３に示す電源投入直後の磁極位置推定を説明するための図である。
【図５】図２に示す磁極位置推定部２１５の構成を示すブロック図である。
【図６】図２に示す電流制御演算部２１４の構成を示すブロック図である。
【図７】電源投入直後の他の磁極位置推定の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２１制御装置
２１１インバータ
２１２速度指令
２１３速度制御演算部
２１４電流制御演算部
２１４１Ｉｄ／Ｉｑ演算部
２１５磁極位置推定部
２１５１積分器
２１５２レベル設定器
２１５３加算器
２１５４比較器
２１５５速度判定部
２１５７積分器
２１８起動電流指令部
２２電源
３１ブレーキ装置
５１永久磁石式同期モータ
５３ブレーキドラム
５４エンコーダ

Claims

電力変換装置から出力される可変電圧および可変周波数によって制御される永久磁石式同期モータ、および該永久磁石式同期モータによって駆動される機械装置における永久磁石式同期モータの制御装置において、
前記機械装置の停止を保持するブレーキ装置を解除し、前記永久磁石式同期モータの電機子に定格電機子電流の２倍以上の直流電流を流し、モータ発生トルクと負荷トルクが平衡したときの前記永久磁石式同期モータの磁極位相を、前記電機子に流れる直流電流の値から推定することを特徴とする永久磁石式同期モータの制御装置。
請求項１記載の永久磁石式同期モータの制御装置において、
前記機械装置の運転時、前記電力変換装置は、前記推定された磁極位相に基づいて電力変換制御を行うことを特徴とする永久磁石式同期モータの制御装置。
請求項１記載の永久磁石式同期モータの制御装置において、
前記機械装置の運転時、前記電力変換装置は、前記推定された磁極位相および当該永久磁石式同期モータの回転時に誘起される電圧を演算して得られる磁極位相に基づいて電力変換制御を行うことを特徴とする永久磁石式同期モータの制御装置。
請求項１記載の永久磁石式同期モータの制御装置において、
前記機械装置の運転時、前記電力変換装置は、前記推定された磁極位相および当該永久磁石式同期モータの回転時に誘起される電圧を演算して得られる磁束の零クロス位置に基づいて電力変換制御を行うことを特徴とする永久磁石式同期モータの制御装置。