JP4140304B2 - Motor control device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ制御装置に関するものであり、特に、複数相のモータコイルを備えた突極性を有する同期モータを、位置センサを用いることなく駆動制御するためのモータ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、シンクロナスリラクタンスモータ等の複数相のコイルを備えた同期モータをロータ位置センサを用いることなく駆動制御するいわゆるセンサレス駆動の方法として、例えば、印加電圧とモータモデルとから計算した推定電流値と、電流センサにより計測した実測電流値との差に基づいてロータ位置を推定する旨の技術が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術においては、駆動制御処理においてモータモデルから逐次、推定電流値の算出を行うための複雑な計算処理が必要となるため、高速処理が可能なマイクロコンピュータを用いる必要がある。さらに、電流センサにより計測した実測電流値を用いてロータ位置の推定を行うため、正確な実測電流値を得る必要があり、高精度な電流センサが必要となる。このため、モータ制御装置における駆動制御処理が複雑になるだけでなく、制御装置の製造コストが高くなるという問題がある。
【0004】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、簡単且つ安価な構成で同期モータを安定的にセンサレス駆動することができるモータ制御装置を提供することを解決すべき課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項1に記載のモータ制御装置は、複数相のモータコイルを備えた突極性を有する同期モータを複数のスイッチング素子により構成されるインバータ回路によって駆動制御するモータ制御装置において、前記同期モータに印加する印加電圧の振幅を指令回転数及び指令トルクに応じて予め定められた所定値に設定する電圧振幅設定手段と、前記複数相のうちの少なくとも一つの相のモータ電流を検出する電流検出手段と、その電流検出手段によって検出されたモータ電流と前記印加電圧との位相差を検出する位相差検出手段と、前記モータ電流と前記印加電圧との位相差が前記指令回転数及び前記指令トルクに応じて設定された目標位相差に合致するように前記印加電圧の位相を設定する印加電圧位相設定手段と、前記電圧振幅設定手段によって設定された電圧振幅及び前記印加電圧位相設定手段によって設定された電圧位相に基づいて前記インバータ回路に供給するための印加電圧デューティを作成する印加電圧デューティ作成手段と、を備えたことを特徴とする。
【0006】
従って、電圧振幅設定手段は、前記同期モータに印加する印加電圧の振幅を指令回転数及び指令トルクに応じて予め定められた所定値に設定し、電流検出手段は、前記複数相のうちの少なくとも一つの相のモータ電流を検出し、位相差検出手段は、その電流検出手段によって検出されたモータ電流と前記印加電圧との位相差を検出し、印加電圧位相設定手段は、前記モータ電流と前記印加電圧との位相差が前記指令回転数及び前記指令トルクに応じて設定された目標位相差に合致するように前記印加電圧の位相を設定し、印加電圧デューティ作成手段は、前記電圧振幅設定手段によって設定された電圧振幅及び前記印加電圧位相設定手段によって設定された電圧位相に基づいて前記インバータ回路に供給するための印加電圧デューティを作成する。
【0007】
よって、モータ電流と印加電圧との位相差が目標位相差に合致していない場合には、印加電圧位相設定手段によって、モータ電流と印加電圧との位相差が目標位相差に合致するように印加電圧の位相が設定されるので、同期モータを安定的に駆動制御することができる。さらに、電圧振幅設定手段は、同期モータに印加する印加電圧の振幅を指令回転数及び指令トルクに応じて予め定められた所定値に設定するため、指令回転数及び指令トルクが一定の場合には、電圧振幅が一定値となっている。このとき、突極性を有する同期モータの特性により、トルクが自律発生してロータ位置が自律的に目標制御位置に戻る作用をするので、より安定的に同期モータを駆動制御することができる。
【0008】
また、請求項2に記載のモータ制御装置は、前記位相差検出手段が、前記電流検出手段によって検出されたモータ電流を所定周期でサンプリングするとともに、サンプリング値の極性が反転した直後のサンプリング時点から次に極性が反転した直後のサンプリング時点までの期間、又は、サンプリング値の極性が反転した後に同一極性が2以上の所定回連続したサンプリング時点から次に極性が反転した後に同一極性が2以上の所定回連続したサンプリング時点までの期間において、正弦波基本関数の積分値を算出し、その積分値に基づいて前記モータ電流と前記印加電圧との位相差を検出することを特徴とする。
【0009】
従って、モータ電流の極性情報のみを用いるので、電流センサのゲイン誤差を考慮する必要が無く、安価な電流センサを用いて構成することができる。さらに、正弦波基本関数の積分値を用いるので、モータ電流にノイズが混入して積分期間に誤差が生じた場合でも積分値への影響は少なく、モータ電流と印加電圧との位相差を常に正確に検出することができる。
【0010】
また、請求項3に記載のモータ制御装置は、前記電流検出手段が、前記インバータ回路の少なくとも一つのアームの上段又は下段における電流を検出するように構成されたことを特徴とする。
【0011】
従って、アーム電流を検出するためのセンスMOSFET等の電流センサを用いることにより、モータ制御装置の小型化及び低コスト化を図ることが可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化したモータ制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【0013】
図1は、本実施形態のモータ制御装置1の全体構成を示すブロック図である。
【0014】
モータ制御装置1は、図1に示すように、複数相(3相)のコイルからなるステータと鉄芯ロータを備えた同期モータとしてのシンクロナスリラクタンスモータ(SynRM)(以下、単にモータとも称する)2を駆動するために、インバータ回路3と、マイクロコンピュータ(以下、マイコンと称する)4とから構成されている。
【0015】
インバータ回路3は、図2の回路図に示すように、直流電源30が接続されると共に、モータ2のU相に電力を供給するパワーMOSFET31uh(アーム上段)、センスMOSFET31ul(アーム下段)、V相に電力を供給するパワーMOSFET31vh(アーム上段)、センスMOSFET31vl(アーム下段)、W相に電力を供給するパワーMOSFET31wh(アーム上段)、センスMOSFET31wl(アーム下段)がそれぞれ接続されている。各相のアーム下段は、センスMOSFET31ul,31vl,31wlが接続されており、各相のアーム下段のゲート信号がONの時に流れるアーム電流信号を検出する構成となっている。モータ電流とアーム電流との関係は、図3のグラフによって示される通りであり、モータ電流の所定時間間隔毎の電流値がアーム電流値となっている。また、センスMOSFET31ul(31vl、31wl)はアーム電流を分流して電流を検出する。以後、本明細書では、アーム電流をモータ電流として扱うこととする。尚、センスMOSFET31ul、31vl、31wlが、本発明の電流検出手段を構成するものである。
【0016】
マイコン4は、図示しないCPU、ROM、RAMによって構成され、CPUが、ROMに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、トルク設定部41と、回転数設定部42と、電圧位相基本値設定部43と、電圧振幅設定部44と、正弦波基本関数作成部45と、印加電圧デューティ作成部46と、目標正弦波基本関数積分値設定部47と、正弦波基本関数積分器48とを実現するものである。尚、電圧振幅設定部44が、本発明の電圧振幅設定手段を、正弦波基本関数作成部45が正弦波基本関数作成手段を、印加電圧デューティ作成部46が印加電圧デューティ作成手段を、正弦波基本関数積分器48が位相差検出手段をそれぞれ構成するものである。。
【0017】
トルク設定部41は、モータ制御装置1が組み込まれた上位装置からの指令等に基づいて指令トルクを設定する。
【0018】
回転数設定部42は、モータ制御装置1が組み込まれた上位装置からの指令等に基づいて指令回転数を設定する。
【0019】
電圧位相基本値設定部43は、トルク設定部41において設定された指令トルク、及び回転数設定部42において設定された指令回転数に基づいて、電圧位相基本値を設定する。より詳細には、指令トルク及び指令回転数に対する電圧位相基本値のデータ列からなるデータテーブルがROM内に格納されており、指令トルク及び指令回転数に基づいて当該データテーブルから電圧位相基本値を読み出して設定が行われる。
【0020】
電圧振幅設定部44は、トルク設定部41において設定された指令トルク及び回転数設定部42において設定された指令回転数に基づいて、電圧振幅を設定する。より詳細には、指令トルク及び指令回転数に対する電圧振幅値のデータ列からなるデータテーブルがROM内に格納されており、指令トルク及び指令回転数に基づいて当該データテーブルから電圧振幅値を読み出して設定が行われる。
【0021】
正弦波基本関数作成部45は、回転数設定部42において設定された指令回転数によって決定される周波数、及び電圧位相基本値設定部43において設定され且つ印加電圧とモータ電圧との位相差に基づいて補正された電圧位相基本値に基づいて印加電圧の正弦波基本関数を作成する。
【0022】
印加電圧デューティ作成部46は、電圧振幅設定部44において設定された電圧振幅及び正弦波基本関数作成部45において作成された正弦波基本関数より、モータ2を駆動するための印加電圧デューティ(PWM信号)を作成してインバータ回路3に供給する。
【0023】
正弦波基本関数積分器48は、正弦波基本関数作成部45において作成された正弦波基本関数を、インバータ回路3から出力される電流信号に基づいて決定される積分期間において積分し、正弦波基本関数積分値を算出する。
【0024】
ここで、正弦波基本関数積分器48における処理内容について、図4を参照しつつ詳述する。
【0025】
図4では、センスMOSFET31ul(31vl、31wl)により計測されたモータ電流値(アーム電流値)のグラフと、印加電圧の正弦波基本関数のグラフとが上下に並べて表されている。モータ電流値は、所定周期でサンプリングが行われて、各サンプリング値がグラフ上にプロットされた複数の点によって示されている。ここで、モータ電流値の極性は、図4に示すように、サンプリング時点t0で負、t1〜t9で正、t10〜t18で負となっている。すなわち、t1で極性が反転して負から正となり、t10で再び極性が反転して正から負となっている。
【0026】
そして、電流のサンプリング値の極性が反転して正となった直後のサンプリング時点t1から、次に極性が反転して負となった直後のサンプリング時点t10までの期間において正弦波基本関数の積分を行う。ここで、積分期間(t1〜t10)は、正弦波基本関数とモータ電流値との位相差によって決定され、正弦波基本関数の積分値は、積分期間によって決定される関係となっており、これらの逆も成立する関係となっている。
【0027】
例えば、位相差=0°のとき、積分値は図5(a)の斜線部分によって示され、最大となる。また、0°<位相差<90°のとき、積分値は図5(b)の斜線部分によって示され、最大値と0との中間の値となる。位相差=90°のとき、積分値は図5(c)の斜線部分によって示されるように0となる。さらに、位相差>90°となった場合には、積分値は負の値となる。
【0028】
従って、正弦波基本関数の積分値を算出することにより、モータ電流値と正弦波基本関数(すなわち、印加電圧)との位相差を認識することができる。
【0029】
目標正弦波基本関数積分値設定部47は、トルク設定部41において設定された指令トルク及び回転数設定部42において設定された指令回転数に基づいて、目標位相差に対応する正弦波基本関数の積分値である目標正弦波基本関数積分値を設定する。より詳細には、指令トルク及び指令回転数に対する目標正弦波基本関数積分値のデータ列からなるデータテーブルがROM内に格納されており、指令トルク及び指令回転数に基づいて当該データテーブルから目標正弦波基本関数積分値を読み出して設定が行われる。
【0030】
そして、正弦波基本関数積分器48において算出された正弦波基本関数積分値と、目標正弦波基本関数積分値設定部47により設定された目標正弦波基本関数積分値との偏差が求められ、その偏差にゲインを乗じた値が、電圧位相基本値設定部43の出力側にフィードバックされる構造となっている(フィードバック部を図1で符号49にて示す)。尚、このフィードバック系のゲインは予め算出されてROMに格納されている。また、電圧位相基本値設定部43とフィードバック部49とが、本発明の印加電圧位相設定手段を構成するものである。すなわち、電圧位相基本値設定部43によって設定された電圧位相基本値は、目標正弦波基本関数積分値と正弦波基本関数積分値との偏差によって表されるモータ電流と印加電圧との位相差情報に基づいて補正された後、正弦波基本関数作成部45に入力される。従って、モータ電流と印加電圧との位相差が印加電圧位相にフィードバックされる構成となっているので、モータ2は安定的に駆動制御される。
【0031】
尚、上述したように、モータ電流の極性情報のみを用いるので、電流センサのゲイン誤差を考慮する必要が無く、安価なセンスMOSFETを電流センサとして用いることができる。さらに、正弦波基本関数の積分値を用いるので、モータ電流にノイズが混入して積分期間に誤差が生じた場合でも積分値への影響は少なく、モータ電流と印加電圧との位相差を常に正確に検出することができる。
【0032】
さらに、電圧振幅設定部44が指令トルク及び指令回転数に応じて印加電圧を所定値に設定し、指令トルク及び指令回転数が一定の場合には電圧振幅が一定となっているので、算出された正弦波基本関数積分値と目標正弦波基本関数積分値とが合致していない場合(すなわち、印加電圧とモータ電流との位相差が目標位相差に合致していない場合)、シンクロナスリラクタンスモータ(SynRM)の特性によってトルクが自律発生して通常の位相差に近づく作用をする。よって、上述した印加電圧位相のフィードバック制御による作用と相俟って、モータ2がより安定的に駆動制御される。
【0033】
ここで、トルクの自律発生作用について、図6、図7及び図8を参照しつつ説明する。図6は、シンクロナスリラクタンスモータ(以下、SynRMと略記する)において目標制御位相で制御されている場合の位相差(印加電圧とモータ電流との位相差)と実座標からの推定座標のずれとの関係を示すグラフである。図7は、SynRMにおいて電圧振幅一定制御を適用した場合(推定座標上で電圧位相、電圧振幅を一定に保つ制御で制御位相を電圧位相とし電流位相が45°となる電圧位相110°を目標制御位相とする)と、電流振幅一定制御(電流マイナーループを設けて推定座標上で電流位相、電流振幅を一定に保つ制御で制御位相を電流位相とし、電流位相45°を目標制御位相とする)を適用した場合におけるモータトルクと実座標からの推定座標のずれとの関係を示すグラフである。図8は、突極を有する同期モータ(SynRM)と永久磁石型同期モータ(SPM)とに、それぞれ電圧振幅一定制御を適用した場合のモータトルクと実座標からの推定座標のずれとの関係を示すグラフである。
【0034】
図6のグラフから明らかなように、SynRMでは推定座標のずれが−45°〜15°付近で位相差が減少し(領域A)、15°付近以上では位相差が上昇に転じている(領域B)。このため、同じ位相差に推定座標のずれが2つ存在しており、位相差から推定座標のずれを一義的に推定することができず、推定座標が実座標から進み側にずれているのか、遅れ側にずれているのか判断できない。しかし、推定座標が実座標に一致している(推定座標のずれが0)場合は、領域A内であるので、推定座標のずれが領域Bに入った場合に、領域Aに自動的に戻すような制御を行えばよい。
【0035】
本実施形態では、SynRMに電圧振幅一定制御を適用することで制御位相を領域Aに自動的に戻している。以下、詳細を図7を参照しつつ説明する。まず、従来技術であるSynRMに電流振幅一定制御を適用する方法の問題点を述べる。トルク外乱などにより実座標と推定座標とに誤差が生じて推定座標が実座標から進み側にずれた(実ロータが遅れた)場合(図9)、トルクが減少して回転数が低下することにより、実ロータがさらに遅れ、推定座標のずれがさらに進み側へずれる(推定座標が実座標に比べてさらに進む)(図10)。従って、推定座標が実座標から進み側にずれて領域B内に入った場合、推定座標のずれを領域Aに自動的に戻すことができずモータを安定に駆動することができない。これに対し、本実施形態であるSynRMに電圧振幅一定制御を適用する方法では、実座標と推定座標とに誤差が生じて推定座標が実座標から進み側にずれた(実ロータが遅れた)場合(図11)、トルクが自律的に増大して回転数が上昇することにより、実ロータに進みが生じて推定座標のずれが遅れて推定座標と実座標とが近づく(図12)。また、推定座標が実座標から遅れ側にずれた(実ロータが進む)場合(図13)、トルクが自律的に減少して回転数が低下することにより、実ロータに遅れが生じて推定座標のずれが進んで推定座標と実座標とが近づく(図12)。従って、推定座標が実座標から進み側へずれて領域B内に入った場合でも自律発生するトルクの作用によって、推定座標のずれが領域A内に戻るためSynRMを安定に駆動制御することができるのである。
【0036】
さらに、本発明は従来技術である永久磁石型同期モータ(SPM)に電圧振幅一定制御を適用する方法よりも、自律発生するトルクの作用が強く、より安定にモータを駆動制御できることを図8を参照しつつ説明する。永久磁石型同期モータ(SPM)に電圧振幅一定制御を適用する方法(制御位相を電圧位相とし、電流位相が0°となる電圧位相25°を目標制御位相とする)は、推定座標が実座標から進んだ場合、自律的に発生するトルクの増大がSynRMに比べ非常に少ない。また、推定座標が実座標から遅れた場合、自律的に減少するトルクがSynRMに比べ非常に少ない。従って、モータを自律的に安定化するトルクが本実施形態のSynRMに電圧振幅一定制御を適用する方法に比べ非常に少ない。これに対し、本実施形態のSynRMに電圧振幅一定制御を適用する方法は、推定座標が実座標から進んだ場合や、遅れた場合に自律的に増大、減少するトルクが永久磁石型同期モータ(SPM)に比べ非常に多い。この結果、モータを自律的に安定化するトルクが従来技術より格段に増加し、モータをより安定に駆動することができるのである。
【0037】
尚、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【0038】
例えば、前記実施形態では、位相差検出手段は、センスMOSFET31ul等によって検出されたモータ電流を所定周期でサンプリングするとともに、サンプリング値の極性が反転した直後のサンプリング時点から次に極性が反転した直後のサンプリング時点までの期間において、指令速度及び印加電圧位相により決定される正弦波基本関数の積分値を算出し、その積分値に基づいてモータ電流と印加電圧との位相差を検出するように構成したが、これには限られない。例えば、サンプリング値の極性が反転した後に同一極性が2以上の所定回連続したサンプリング時点から次に極性が反転した後に同一極性が2以上の所定回連続したサンプリング時点までの期間を積分期間としてもよい。図14は、サンプリング値の極性が反転して負から正となった後、連続して正極性となった2回目のサンプリング時点t2を期間の開始とし、次に極性が反転して正から負となった後、連続して負極性となった2回目のサンプリング時点t11を期間の終了とした例を示している。この変形例によれば、モータ電流の極性反転後に同一極性が所定回連続した時点を期間の開始、又は終了としているので、モータ電流のチャタリングにより電流極性が小刻みに変化する場合においても、期間の開始・終了時点の誤検出をより確実に防止することができる。
【0039】
また、前記実施形態では、本発明をシンクロナスリラクタンスモータの制御装置とした例を示したが、突極性を有する他の種類の同期モータの制御装置として構成することも可能である。例えば、永久磁石をロータ鉄心内に収納してなる内部磁石型永久磁石同期モータ(IPMモータ)の制御装置に本発明を適用してもよい。
【0040】
また、前記実施形態では、各相のアーム下段のアーム電流信号を検出する構成としたが、アーム上段のアーム電流信号を検出する構成としても構わない。
【0041】
【発明の効果】
以上述べたように本発明のモータ制御装置によれば、モータ電流と印加電圧との位相差が目標位相差に合致していない場合には、印加電圧位相設定手段によって、モータ電流と印加電圧との位相差が目標位相差に合致するように印加電圧の位相が制御されるので、同期モータを安定的に駆動制御することができるという効果を奏する。さらに、電圧振幅設定手段は、同期モータに印加する印加電圧の振幅を指令回転数及び指令トルクに応じて予め定められた所定値に設定するため、指令回転数及び指令トルクが一定の場合には、電圧振幅が一定値となっている。このとき、突極性を有する同期モータの特性により、トルクが自律発生してロータ位置が自律的に目標制御位置に戻る作用をするので、より安定的に同期モータを駆動制御することができるという効果を奏する。さらに、複雑な計算処理を必要とせず、電流検出も高精度である必要がないので、安価なマイクロコンピュータや電流センサ等を用いてモータ制御装置を小型且つ安価に構成することができるという効果をも奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態におけるモータ制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】 インバータ回路の回路図である。
【図3】 モータ電流とアーム電流との関係を示すグラフである。
【図4】 モータ電流波形及び正弦波基本関数の積分値算出の一例を示す説明図である。
【図5】 モータ電流と印加電圧との位相差と正弦波基本関数積分値との関係を示す説明図である。
【図6】 SynRMにおいて目標制御位相で制御されている場合の印加電圧とモータ電流との位相差と実座標からの推定座標のずれとの関係を示すグラフである。
【図7】 SynRMにおいて電圧振幅一定制御を適用した場合と電流振幅一定制御を適用した場合とにおけるモータトルクと実座標からの推定座標のずれとの関係を示すグラフである。
【図8】 突極を有するモータ(SynRM)と永久磁石形同期モータ(SPM)とにそれぞれ電圧振幅一定制御を適用した場合のモータトルクと実座標からの推定座標のずれとの関係を示すグラフである。
【図9】 SynRMに電流振幅一定制御を適用する従来方法において推定座標が実座標から進み側にずれた場合のベクトル図である。
【図10】 従来方法においてトルクが減少して推定座標が実座標からさらに進み側にずれた場合のベクトル図である。
【図11】 SynRMに電圧振幅一定制御を適用した本実施形態において推定座標が実座標から進み側にずれた場合のベクトル図である。
【図12】 本実施形態においてトルクが自律的に増大することにより実ロータに進みが生じて、推定座標と実座標とが近づく場合のベクトル図である。
【図13】 本実施形態において推定座標が実座標から遅れ側にずれた場合のベクトル図である。
【図14】 変形例におけるモータ電流波形及び正弦波基本関数の積分値算出の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
1…モータ制御装置、2…シンクロナスリラクタンスモータ(SynRM)(同期モータ)、3…インバータ回路、4…マイクロコンピュータ、31ul,31vl,31wl…センスMOSFET(電流検出手段)、43…電圧位相基本値設定部、44…電圧振幅設定部(電圧振幅設定手段)、45…正弦波基本関数作成部、45…印加電圧デューティ作成部(印加電圧デューティ作成手段)、48…正弦波基本関数積分器(位相差検出手段)、49…フィードバック部、43,49…(印加電圧位相設定手段)。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor control device, and more particularly to a motor control device for driving and controlling a synchronous motor having a saliency provided with a plurality of phase motor coils without using a position sensor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a so-called sensorless driving method for driving and controlling a synchronous motor including a plurality of coils such as a synchronous reluctance motor without using a rotor position sensor, for example, an estimated current value calculated from an applied voltage and a motor model A technique has been proposed in which the rotor position is estimated based on the difference from the measured current value measured by the current sensor.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described prior art, a complicated calculation process for calculating the estimated current value sequentially from the motor model is required in the drive control process, and thus it is necessary to use a microcomputer capable of high-speed processing. Furthermore, since the rotor position is estimated using the measured current value measured by the current sensor, it is necessary to obtain an accurate measured current value, and a highly accurate current sensor is required. For this reason, there is a problem that not only the drive control processing in the motor control device becomes complicated, but also the manufacturing cost of the control device increases.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object to be solved is to provide a motor control device capable of stably performing sensorless driving of a synchronous motor with a simple and inexpensive configuration.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the motor control device according to claim 1 is a motor control for driving and controlling a synchronous motor having a saliency having a plurality of phase motor coils by an inverter circuit composed of a plurality of switching elements. In the apparatus, voltage amplitude setting means for setting an amplitude of an applied voltage to be applied to the synchronous motor to a predetermined value determined in accordance with a command rotational speed and a command torque, and a motor of at least one of the plurality of phases Current detection means for detecting current; phase difference detection means for detecting a phase difference between the motor current detected by the current detection means and the applied voltage; and a phase difference between the motor current and the applied voltage is the command. Applied voltage phase setting means for setting the phase of the applied voltage so as to match a target phase difference set according to the rotation speed and the command torque Applying voltage duty creating means for creating an applied voltage duty for supplying to the inverter circuit based on the voltage amplitude set by the voltage amplitude setting means and the voltage phase set by the applied voltage phase setting means; It is characterized by having.
[0006]
Therefore, the voltage amplitude setting means sets the amplitude of the applied voltage to be applied to the synchronous motor to a predetermined value that is predetermined according to the command rotational speed and the command torque, and the current detection means is at least one of the plurality of phases. One phase of the motor current is detected, the phase difference detecting means detects the phase difference between the motor current detected by the current detecting means and the applied voltage, and the applied voltage phase setting means is configured to detect the motor current and the The phase of the applied voltage is set so that the phase difference with the applied voltage matches the target phase difference set according to the command rotational speed and the command torque, and the applied voltage duty creating means is the voltage amplitude setting means. An applied voltage duty to be supplied to the inverter circuit is created based on the voltage amplitude set by the voltage and the voltage phase set by the applied voltage phase setting means That.
[0007]
Therefore, when the phase difference between the motor current and the applied voltage does not match the target phase difference, the applied voltage phase setting means applies the phase difference between the motor current and the applied voltage so as to match the target phase difference. Since the voltage phase is set, the synchronous motor can be stably driven and controlled. Further, the voltage amplitude setting means sets the amplitude of the applied voltage to be applied to the synchronous motor to a predetermined value according to the command rotational speed and the command torque, so that the command rotational speed and the command torque are constant. The voltage amplitude is a constant value. At this time, since the torque is autonomously generated and the rotor position autonomously returns to the target control position due to the characteristics of the synchronous motor having saliency, the synchronous motor can be driven and controlled more stably.
[0008]
Further, in the motor control device according to claim 2, the phase difference detection unit samples the motor current detected by the current detection unit at a predetermined period, and from the sampling time immediately after the polarity of the sampling value is reversed. Next, the period up to the sampling time immediately after the polarity is reversed, or the same polarity is 2 or more after the polarity is next reversed from the sampling point where the same polarity is 2 or more consecutive times after the polarity of the sampling value is reversed An integral value of a sine wave basic function is calculated in a period up to a sampling time that is repeated a predetermined number of times, and a phase difference between the motor current and the applied voltage is detected based on the integral value.
[0009]
Therefore, since only the polarity information of the motor current is used, there is no need to consider the gain error of the current sensor, and it can be configured using an inexpensive current sensor. In addition, since the integral value of the sine wave basic function is used, even if noise is mixed in the motor current and an error occurs in the integration period, the influence on the integral value is small, and the phase difference between the motor current and the applied voltage is always accurate. Can be detected.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the motor control device according to the third aspect, the current detection unit is configured to detect a current in an upper stage or a lower stage of at least one arm of the inverter circuit.
[0011]
Therefore, by using a current sensor such as a sense MOSFET for detecting the arm current, it is possible to reduce the size and cost of the motor control device.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a motor control apparatus embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the motor control device 1 of the present embodiment.
[0014]
As shown in FIG. 1, the motor control device 1 includes a synchronous reluctance motor (SynRM) (hereinafter also simply referred to as a motor) as a synchronous motor including a stator composed of a plurality of (three-phase) coils and an iron core rotor. 2 is driven by an inverter circuit 3 and a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 4.
[0015]
As shown in the circuit diagram of FIG. 2, the inverter circuit 3 includes a power MOSFET 31uh (arm upper stage), a sense MOSFET 31ul (arm lower stage), and a V phase which are connected to a DC power supply 30 and supply power to the U phase of the motor 2. A power MOSFET 31vh (arm upper stage), a sense MOSFET 31vl (arm lower stage), a power MOSFET 31wh (arm upper stage) and a sense MOSFET 31wl (arm lower stage) for supplying power to the W phase are respectively connected. Sense MOSFETs 31ul, 31vl, and 31wl are connected to the lower arm of each phase, and an arm current signal that flows when the gate signal of the lower arm of each phase is ON is detected. The relationship between the motor current and the arm current is as shown by the graph in FIG. 3, and the current value at predetermined time intervals of the motor current is the arm current value. In addition, the sense MOSFET 31ul (31vl, 31wl) detects the current by dividing the arm current. Hereinafter, in this specification, arm current is treated as motor current. The sense MOSFETs 31ul, 31vl, 31wl constitute the current detection means of the present invention.
[0016]
The microcomputer 4 includes a CPU, ROM, and RAM (not shown), and the CPU reads and executes a program stored in the ROM, whereby the torque setting unit 41, the rotation speed setting unit 42, and the voltage phase basic value setting. A unit 43, a voltage amplitude setting unit 44, a sine wave basic function creating unit 45, an applied voltage duty creating unit 46, a target sine wave basic function integral value setting unit 47, and a sine wave basic function integrator 48 are realized. To do. The voltage amplitude setting unit 44 is the voltage amplitude setting unit of the present invention, the sine wave basic function creating unit 45 is the sine wave basic function creating unit, the applied voltage duty creating unit 46 is the applied voltage duty creating unit, and the sine wave. The basic function integrator 48 constitutes the phase difference detection means. .
[0017]
The torque setting unit 41 sets a command torque based on a command from a host device in which the motor control device 1 is incorporated.
[0018]
The rotation speed setting unit 42 sets the command rotation speed based on a command or the like from a host device in which the motor control device 1 is incorporated.
[0019]
The voltage phase basic value setting unit 43 sets the voltage phase basic value based on the command torque set in the torque setting unit 41 and the command rotational speed set in the rotational speed setting unit 42. More specifically, a data table including a data sequence of voltage phase basic values with respect to the command torque and the command rotation speed is stored in the ROM, and the voltage phase basic value is obtained from the data table based on the command torque and the command rotation speed. Read and set.
[0020]
The voltage amplitude setting unit 44 sets the voltage amplitude based on the command torque set by the torque setting unit 41 and the command rotational speed set by the rotational speed setting unit 42. More specifically, a data table including a data sequence of voltage amplitude values with respect to the command torque and the command rotation speed is stored in the ROM, and the voltage amplitude value is read from the data table based on the command torque and the command rotation speed. Settings are made.
[0021]
The sine wave basic function creation unit 45 is based on the frequency determined by the command rotational speed set in the rotational speed setting unit 42 and the phase difference between the applied voltage and the motor voltage set in the voltage phase basic value setting unit 43. A sine wave basic function of the applied voltage is created based on the corrected voltage phase basic value.
[0022]
The applied voltage duty creating unit 46 applies an applied voltage duty (PWM signal) for driving the motor 2 from the voltage amplitude set by the voltage amplitude setting unit 44 and the sine wave basic function created by the sine wave basic function creating unit 45. ) And supplied to the inverter circuit 3.
[0023]
The sine wave basic function integrator 48 integrates the sine wave basic function created by the sine wave basic function creation unit 45 in an integration period determined based on the current signal output from the inverter circuit 3, thereby obtaining a sine wave basic function. Calculate the function integral value.
[0024]
Here, the processing contents in the sine wave basic function integrator 48 will be described in detail with reference to FIG.
[0025]
In FIG. 4, a graph of the motor current value (arm current value) measured by the sense MOSFET 31ul (31vl, 31wl) and a graph of the sine wave basic function of the applied voltage are shown side by side. The motor current value is sampled at a predetermined period, and each sampling value is indicated by a plurality of points plotted on the graph. Here, the polarity of the motor current value is negative at the sampling time t0, positive at t1 to t9, and negative at t10 to t18, as shown in FIG. That is, the polarity is inverted from negative to positive at t1, and the polarity is inverted again from t to positive at t10.
[0026]
Then, integration of the sine wave basic function is performed in a period from a sampling time t1 immediately after the polarity of the current sampling value is inverted and becomes positive to a sampling time t10 immediately after the polarity is inverted and becomes negative. Do. Here, the integration period (t1 to t10) is determined by the phase difference between the sine wave basic function and the motor current value, and the integration value of the sine wave basic function is determined by the integration period. The reverse is also true.
[0027]
For example, when the phase difference = 0 °, the integral value is indicated by the hatched portion in FIG. Further, when 0 ° <phase difference <90 °, the integral value is indicated by the hatched portion in FIG. 5B and is an intermediate value between the maximum value and 0. When the phase difference is 90 °, the integral value becomes 0 as shown by the hatched portion in FIG. Further, when the phase difference is greater than 90 °, the integral value becomes a negative value.
[0028]
Accordingly, by calculating the integral value of the sine wave basic function, the phase difference between the motor current value and the sine wave basic function (ie, applied voltage) can be recognized.
[0029]
The target sine wave basic function integral value setting unit 47 sets the sine wave basic function corresponding to the target phase difference based on the command torque set in the torque setting unit 41 and the command rotational speed set in the rotational speed setting unit 42. Set the integral value of the target sine wave basic function that is the integral value. More specifically, a data table including a data string of target sine wave basic function integral values with respect to the command torque and the command rotational speed is stored in the ROM, and the target sine is derived from the data table based on the command torque and the command rotational speed. The wave basic function integral value is read and set.
[0030]
Then, a deviation between the sine wave basic function integration value calculated by the sine wave basic function integrator 48 and the target sine wave basic function integration value set by the target sine wave basic function integration value setting unit 47 is obtained, A value obtained by multiplying the deviation by the gain is fed back to the output side of the voltage phase basic value setting unit 43 (the feedback unit is indicated by reference numeral 49 in FIG. 1). The feedback system gain is calculated in advance and stored in the ROM. Further, the voltage phase basic value setting unit 43 and the feedback unit 49 constitute the applied voltage phase setting means of the present invention. That is, the voltage phase basic value set by the voltage phase basic value setting unit 43 is the phase difference information between the motor current and the applied voltage expressed by the deviation between the target sine wave basic function integration value and the sine wave basic function integration value. Is then input to the sine wave basic function creation unit 45. Accordingly, since the phase difference between the motor current and the applied voltage is fed back to the applied voltage phase, the motor 2 is stably driven and controlled.
[0031]
As described above, since only the polarity information of the motor current is used, there is no need to consider the gain error of the current sensor, and an inexpensive sense MOSFET can be used as the current sensor. In addition, since the integral value of the sine wave basic function is used, even if noise is mixed in the motor current and an error occurs in the integration period, the influence on the integral value is small, and the phase difference between the motor current and the applied voltage is always accurate. Can be detected.
[0032]
Further, the voltage amplitude setting unit 44 sets the applied voltage to a predetermined value in accordance with the command torque and the command rotational speed, and the voltage amplitude is constant when the command torque and the command rotational speed are constant. When the integral value of the sine wave basic function does not match the integral value of the target sine wave basic function (that is, when the phase difference between the applied voltage and the motor current does not match the target phase difference), the synchronous reluctance motor Torque is autonomously generated by the characteristics of (SynRM) and acts to approach a normal phase difference. Therefore, in combination with the above-described action by the feedback control of the applied voltage phase, the motor 2 is driven and controlled more stably.
[0033]
Here, the action of autonomous torque generation will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows the phase difference (phase difference between the applied voltage and the motor current) when the synchronous reluctance motor (hereinafter abbreviated as “SynRM”) is controlled at the target control phase, and the deviation of the estimated coordinate from the actual coordinate. It is a graph which shows the relationship. FIG. 7 shows a case where voltage amplitude constant control is applied in SynRM (voltage phase 110 ° in which the control phase is a voltage phase and the current phase is 45 ° in the control to keep the voltage phase and voltage amplitude constant on the estimated coordinates is the target control. Current amplitude constant control (current minor loop is provided to control the current phase on the estimated coordinates, the current phase is controlled by keeping the current amplitude constant, and the current phase is 45 ° as the target control phase) 5 is a graph showing the relationship between motor torque and deviation of estimated coordinates from actual coordinates when applying. FIG. 8 shows the relationship between the motor torque and the deviation of the estimated coordinate from the actual coordinate when the constant voltage amplitude control is applied to the synchronous motor (SynRM) having a salient pole and the permanent magnet type synchronous motor (SPM). It is a graph to show.
[0034]
As apparent from the graph of FIG. 6, in SynRM, the phase difference decreases when the estimated coordinate shift is near -45 ° to 15 ° (region A), and the phase difference starts to increase above 15 ° (region). B). For this reason, there are two estimated coordinate shifts in the same phase difference, and the estimated coordinate shift cannot be uniquely estimated from the phase difference. Is the estimated coordinate shifted from the actual coordinate to the leading side? Cannot judge whether it is shifted to the delay side. However, if the estimated coordinates match the actual coordinates (the estimated coordinate deviation is 0), it is within the area A, and therefore when the estimated coordinate deviation enters the area B, it is automatically returned to the area A. Such control may be performed.
[0035]
In this embodiment, the control phase is automatically returned to the region A by applying the constant voltage amplitude control to the SynRM. Details will be described below with reference to FIG. First, problems of a method of applying constant current amplitude control to the conventional SynRM will be described. When an error occurs between the actual coordinates and the estimated coordinates due to torque disturbance, etc., and the estimated coordinates deviate from the actual coordinates to the advance side (the actual rotor is delayed) (FIG. 9), the torque decreases and the rotational speed decreases. As a result, the actual rotor is further delayed, and the deviation of the estimated coordinate is further shifted to the advance side (the estimated coordinate is further advanced compared to the actual coordinate) (FIG. 10). Therefore, when the estimated coordinates deviate from the actual coordinates to enter the area B, the estimated coordinate deviation cannot be automatically returned to the area A, and the motor cannot be driven stably. On the other hand, in the method of applying the voltage amplitude constant control to the SynRM according to this embodiment, an error occurs between the actual coordinates and the estimated coordinates, and the estimated coordinates are shifted from the actual coordinates to the advance side (the actual rotor is delayed). In this case (FIG. 11), the torque increases autonomously and the rotational speed increases, so that the actual rotor moves forward, and the estimated coordinate and the actual coordinate approach each other with a delay in the estimated coordinate (FIG. 12). In addition, when the estimated coordinates deviate from the actual coordinates toward the delay side (the actual rotor advances) (FIG. 13), the torque is autonomously decreased and the rotational speed is decreased, thereby causing a delay in the actual rotor and the estimated coordinates. The shift of the distance advances and the estimated coordinates and the actual coordinates approach (FIG. 12). Therefore, even when the estimated coordinates deviate from the actual coordinates toward the advance side and enter the area B, the deviation of the estimated coordinates returns to the area A by the action of the autonomously generated torque, so that the SynRM can be driven and controlled stably. It is.
[0036]
Furthermore, the present invention has a stronger action of the torque generated autonomously than the method of applying the constant voltage amplitude control to the conventional permanent magnet type synchronous motor (SPM), and the motor can be driven and controlled more stably as shown in FIG. The description will be given with reference. In the method of applying constant voltage amplitude control to a permanent magnet type synchronous motor (SPM) (the control phase is the voltage phase and the voltage phase 25 ° where the current phase is 0 ° is the target control phase), the estimated coordinates are the actual coordinates. When proceeding from, the increase in torque generated autonomously is very small compared to SynRM. Further, when the estimated coordinates are delayed from the actual coordinates, the torque that decreases autonomously is very small compared to SynRM. Therefore, the torque for autonomously stabilizing the motor is very small compared to the method of applying the constant voltage amplitude control to the SynRM of the present embodiment. On the other hand, in the method of applying the voltage amplitude constant control to the SynRM of the present embodiment, the torque that increases and decreases autonomously when the estimated coordinate advances from the real coordinate or when the estimated coordinate is delayed is a permanent magnet type synchronous motor ( Very much compared to SPM). As a result, the torque for autonomously stabilizing the motor is significantly increased as compared with the prior art, and the motor can be driven more stably.
[0037]
In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A various change is possible in the range which does not deviate from the main point of this invention.
[0038]
For example, in the above-described embodiment, the phase difference detection unit samples the motor current detected by the sense MOSFET 31ul or the like at a predetermined period, and immediately after the polarity is reversed next from the sampling time immediately after the polarity of the sampling value is reversed. The integration value of the sine wave basic function determined by the command speed and the applied voltage phase is calculated in the period up to the sampling time, and the phase difference between the motor current and the applied voltage is detected based on the integrated value. However, it is not limited to this. For example, the integration period may be a period from a sampling time when the polarity of the sampling value is inverted after a predetermined number of consecutive times with the same polarity of 2 or more to a sampling time when the polarity of the next polarity is inverted and then the same polarity is 2 or more times. Good. FIG. 14 shows the second sampling time t2 when the polarity of the sampling value is inverted and changed from negative to positive and then becomes positive, and the period starts, and then the polarity is inverted and changed from positive to negative. In this example, the second sampling time point t11 that has continuously become negative polarity after the time is reached ends. According to this modification, since the period when the same polarity continues for a predetermined number of times after reversing the polarity of the motor current is the start or end of the period, even when the current polarity changes in small increments due to motor current chattering, It is possible to prevent erroneous detection at the start / end time more reliably.
[0039]
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is a control device for a synchronous reluctance motor has been described. However, the control device may be configured as a control device for another type of synchronous motor having saliency. For example, the present invention may be applied to a control device for an internal magnet type permanent magnet synchronous motor (IPM motor) in which a permanent magnet is housed in a rotor core.
[0040]
In the above-described embodiment, the arm current signal of the lower arm of each phase is detected. However, the arm current signal of the upper arm may be detected.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the motor control device of the present invention, when the phase difference between the motor current and the applied voltage does not match the target phase difference, the motor current and the applied voltage are set by the applied voltage phase setting means. Since the phase of the applied voltage is controlled so that the phase difference between the two coincides with the target phase difference, the synchronous motor can be driven and controlled stably. Further, the voltage amplitude setting means sets the amplitude of the applied voltage to be applied to the synchronous motor to a predetermined value according to the command rotational speed and the command torque, so that the command rotational speed and the command torque are constant. The voltage amplitude is a constant value. At this time, due to the characteristics of the synchronous motor having saliency, the torque is autonomously generated and the rotor position autonomously returns to the target control position, so that the synchronous motor can be driven and controlled more stably. Play. Furthermore, since complicated calculation processing is not required and current detection does not have to be highly accurate, the motor control device can be configured to be small and inexpensive using an inexpensive microcomputer, current sensor, or the like. Also play.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a motor control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of an inverter circuit.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between motor current and arm current.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of calculating an integral value of a motor current waveform and a sine wave basic function.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between a phase difference between a motor current and an applied voltage and an integral value of a sine wave basic function.
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a phase difference between an applied voltage and a motor current and a deviation of an estimated coordinate from an actual coordinate when control is performed with a target control phase in SynRM.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between motor torque and deviation of estimated coordinates from actual coordinates when applying constant voltage amplitude control and applying constant current amplitude control in SynRM.
FIG. 8 is a graph showing a relationship between motor torque and deviation of estimated coordinates from actual coordinates when voltage amplitude constant control is applied to a motor having a salient pole (SynRM) and a permanent magnet synchronous motor (SPM), respectively. It is.
FIG. 9 is a vector diagram when the estimated coordinates are shifted from the actual coordinates to the advance side in the conventional method in which constant current amplitude control is applied to SynRM.
FIG. 10 is a vector diagram when the torque is reduced and the estimated coordinates are shifted further from the actual coordinates in the conventional method.
FIG. 11 is a vector diagram when the estimated coordinates are shifted from the actual coordinates to the advance side in the present embodiment in which voltage amplitude constant control is applied to SynRM.
FIG. 12 is a vector diagram in the case where the actual rotor advances due to the autonomous increase of torque in the present embodiment, and the estimated coordinates and the actual coordinates approach each other.
FIG. 13 is a vector diagram when the estimated coordinates are shifted from the actual coordinates to the delay side in the present embodiment.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of calculating an integral value of a motor current waveform and a sine wave basic function in a modified example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor control apparatus, 2 ... Synchronous reluctance motor (SynRM) (synchronous motor), 3 ... Inverter circuit, 4 ... Microcomputer, 31ul, 31vl, 31wl ... Sense MOSFET (current detection means), 43 ... Voltage phase basic value Setting unit 44 ... Voltage amplitude setting unit (voltage amplitude setting unit) 45 ... Sine wave basic function creating unit 45 ... Applied voltage duty creating unit (applied voltage duty creating unit) 48 ... Sine wave basic function integrator Phase difference detecting means), 49... Feedback section, 43, 49... (Applied voltage phase setting means).

Claims (3)

複数相のモータコイルを備えた突極性を有する同期モータを複数のスイッチング素子により構成されるインバータ回路によって駆動制御するモータ制御装置において、
前記同期モータに印加する印加電圧の振幅を指令回転数及び指令トルクに応じて予め定められた所定値に設定する電圧振幅設定手段と、
前記複数相のうちの少なくとも一つの相のモータ電流を検出する電流検出手段と、
その電流検出手段によって検出されたモータ電流と前記印加電圧との位相差を検出する位相差検出手段と、
前記モータ電流と前記印加電圧との位相差が前記指令回転数及び前記指令トルクに応じて設定された目標位相差に合致するように前記印加電圧の位相を設定する印加電圧位相設定手段と、
前記電圧振幅設定手段によって設定された電圧振幅及び前記印加電圧位相設定手段によって設定された電圧位相に基づいて前記インバータ回路に供給するための印加電圧デューティを作成する印加電圧デューティ作成手段と、
を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
In a motor control device that drives and controls a synchronous motor having saliency with a plurality of phase motor coils by an inverter circuit composed of a plurality of switching elements,
Voltage amplitude setting means for setting the amplitude of the applied voltage applied to the synchronous motor to a predetermined value determined in advance according to the command rotational speed and the command torque;
Current detecting means for detecting a motor current of at least one of the plurality of phases;
A phase difference detecting means for detecting a phase difference between the motor current detected by the current detecting means and the applied voltage;
Applied voltage phase setting means for setting the phase of the applied voltage so that the phase difference between the motor current and the applied voltage matches a target phase difference set according to the command rotational speed and the command torque;
Applied voltage duty creating means for creating an applied voltage duty to be supplied to the inverter circuit based on the voltage amplitude set by the voltage amplitude setting means and the voltage phase set by the applied voltage phase setting means;
A motor control device comprising:
前記位相差検出手段は、前記電流検出手段によって検出されたモータ電流を所定周期でサンプリングするとともに、サンプリング値の極性が反転した直後のサンプリング時点から次に極性が反転した直後のサンプリング時点までの期間、又は、サンプリング値の極性が反転した後に同一極性が2以上の所定回連続したサンプリング時点から次に極性が反転した後に同一極性が2以上の所定回連続したサンプリング時点までの期間において、正弦波基本関数の積分値を算出し、その積分値に基づいて前記モータ電流と前記印加電圧との位相差を検出することを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。The phase difference detection means samples the motor current detected by the current detection means at a predetermined period, and a period from the sampling time immediately after the polarity of the sampling value is inverted to the next sampling time immediately after the polarity is inverted. Or a sine wave in a period from a sampling time point where the same polarity is two or more consecutive times after the polarity of the sampling value is reversed to a sampling time point where the same polarity is two or more times after the polarity is next reversed The motor control device according to claim 1, wherein an integral value of a basic function is calculated, and a phase difference between the motor current and the applied voltage is detected based on the integral value. 前記電流検出手段は、前記インバータ回路の少なくとも一つのアームの上段又は下段における電流を検出するように構成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ制御装置。The motor control device according to claim 1, wherein the current detection unit is configured to detect a current in an upper stage or a lower stage of at least one arm of the inverter circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4367279B2 (en) 2004-07-14 2009-11-18 株式会社デンソー Control device for synchronous motor
JP4631400B2 (en) * 2004-11-09 2011-02-16 株式会社デンソー Position sensorless drive controller for synchronous motor
JP4674525B2 (en) 2005-10-13 2011-04-20 株式会社デンソー Magnetic pole position estimation method and motor control apparatus
JP2008172948A (en) * 2007-01-12 2008-07-24 Sharp Corp Controller for brushless motors
JP5359245B2 (en) * 2008-12-17 2013-12-04 株式会社富士通ゼネラル Motor drive device
JP5402310B2 (en) * 2009-06-26 2014-01-29 パナソニック株式会社 Motor drive device, compressor and refrigerator
JP5402311B2 (en) * 2009-06-26 2014-01-29 パナソニック株式会社 Motor drive device and electric apparatus using the same
DE102011076610A1 (en) 2010-06-04 2011-12-08 Denso Corporation CURRENT SENSOR, INVERTER CIRCUIT AND THIS EXPOSED SEMICONDUCTOR DEVICE
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