JP4155173B2 - Motor control device - Google Patents
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Description
本発明は、二つのモータを駆動制御する装置であって、二つの電力変換装置がそれぞれPWM制御を行うためのキャリア信号の位相差を任意の値に変更することができるモータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device that controls driving of two motors, and that can change the phase difference of carrier signals for two power conversion devices to perform PWM control to an arbitrary value.
二つのモータを駆動制御する装置において、二つの電力変換装置を備え、それぞれの電力変換装置を制御するためのPWM信号を生成するために用いる三角波(キャリア信号)に所定の位相差を設けることにより、電力変換装置で発生するリプル電流を抑制する装置が知られている(特許文献1参照)。 In an apparatus for driving and controlling two motors, by providing two power converters and providing a predetermined phase difference in a triangular wave (carrier signal) used to generate a PWM signal for controlling each power converter An apparatus that suppresses ripple current generated in a power converter is known (see Patent Document 1).
しかしながら、従来の装置では、キャリア信号である三角波の位相差を任意の値に変更することはできなかった。 However, the conventional apparatus cannot change the phase difference of the triangular wave, which is a carrier signal, to an arbitrary value.
本発明によるモータ制御装置は、二つの電力変換手段がそれぞれPWM制御を行うための第1のキャリア信号および第2のキャリア信号の位相差を変更する位相差変更手段を備えることを特徴とする。 The motor control apparatus according to the present invention includes a phase difference changing unit that changes the phase difference between the first carrier signal and the second carrier signal for the two power conversion units to perform PWM control.
本発明によるモータ制御装置によれば、二つの電力変換手段がそれぞれPWM制御を行うための第1のキャリア信号および第2のキャリア信号の位相差を任意の値に変更することができるので、同期していないクロックを用いたモータ制御装置においても、二つのモータの位相差を所望の値に設定することができる。 According to the motor control device of the present invention, the two power conversion means can change the phase difference between the first carrier signal and the second carrier signal for performing PWM control to an arbitrary value. Even in a motor control device using a clock that is not used, the phase difference between the two motors can be set to a desired value.
−第1の実施の形態−
図1は、本発明によるモータ制御装置の第1の実施の形態の全体構成を示す図である。以下では、第1の実施の形態におけるモータ制御装置により、ハイブリッド電気自動車に搭載されるモータの駆動を制御する例について説明する。第1モータ1は、車両駆動用モータであり、第2モータ2は、始動および発電用モータであり、それぞれ3相交流同期モータである。
-First embodiment-
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a motor control apparatus according to a first embodiment of the present invention. Below, the example which controls the drive of the motor mounted in a hybrid electric vehicle by the motor control apparatus in 1st Embodiment is demonstrated. The
第1電力変換装置5および第2電力変換装置6は、それぞれ直流電源(バッテリ)3および平滑コンデンサ4と並列に接続されている。第1電力変換装置5は、第1モータ制御装置7から入力されるPWM信号に基づいて、直流電源3および平滑コンデンサ4から供給される直流電圧を3相交流電圧に変換して、第1モータ1に印加する。同様に、第2電力変換装置5は、第2モータ制御装置8から入力されるPWM信号に基づいて、直流電源3および平滑コンデンサ4から供給される直流電圧を3相交流電圧に変換して、第2モータ2に印加する。
The 1st power converter device 5 and the 2nd
第1モータ制御装置7は、図示しない他の制御装置から入力されるトルク指令値Te*_A、および、後述するキャリア位相決定装置9から入力される位相信号sig_phaseに基づいて、第1電力変換装置5を制御するためのPWM信号を生成する。第2モータ制御装置8は、図示しない他の制御装置から入力されるトルク指令値Te*_B、および、キャリア位相決定装置9から入力される位相信号sig_phaseに基づいて、第2電力変換装置6を制御するためのPWM信号を生成する。
The first
キャリア位相決定装置9は、第1モータ1の動作状態を示す信号state_A、および、第2モータ2の動作状態を示す信号state_Bに基づいて、第1モータ制御装置7および第2モータ制御装置8がPWM信号を生成するために用いるキャリア信号(三角波)の位相差を決定する。決定した位相差は、位相信号sig_phaseとして、第2モータ制御装置8に出力される。
Based on the signal state_A indicating the operation state of the
図2は、第1モータ制御装置7および第2モータ制御装置8の詳細な構成を示す図である。第1モータ制御装置7および第2モータ制御装置8の構成要素のうち、同一の構成要素については、同一の番号を付して、アルファベット(A,B)により区別することにする。例えば、後述するトルク制御部10Aとトルク制御部10Bとは同一の処理機能を有しており、「A」の付されたトルク制御部10Aは第1モータ制御装置7の構成要素であり、「B」の付されたトルク制御部10Bは、第2モータ制御装置8の構成要素である。以下では、第1モータ制御装置7と第2モータ制御装置8の構成のうち、同一の構成部分については、第1モータ制御装置7についてのみ説明する。
FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the first
第1モータ制御装置7は、第1モータ1に流れる電流iua、iva、iwaの励磁電流成分に対応するd軸とトルク電流成分に対応するq軸とからなる直交座標系、すなわち、モータ回転に同期して回転するdq座標系において、各種演算処理を行う。第2モータ制御装置8も同様に、dq座標系において、各種演算処理を行う。
The first
回転位置センサ25は、例えばエンコーダであり、第1モータ1の回転位置θmを検出する。位相速度計算部16Aは、回転位置センサ25からの回転位置信号θmに基づいて、第1モータの回転位相θeaを演算するとともに、θmを時間微分することにより、第1モータ1の回転速度ωeaを算出する。
The
動作状態判断部15Aは、位相速度計算部16Aにより算出される回転速度ωeaと、トルク指令値Te*_Aとに基づいて、第1モータ1が力行運転を行っているのか、回生運転を行っているのかを判定し、判定結果を信号state_Aとして、キャリア位相決定装置9に出力する。
Operating state determining section 15A includes a rotating speed ωea calculated by the phase
トルク制御部10Aは、第1モータ1のトルク指令値Te*_Aと、第1モータ1の回転速度ωeaとに基づいて、第1モータ1のd軸電流指令値ida*とq軸電流指令値iqa*とを算出する。なお、トルク制御部10Aは、予め用意した、トルク指令値Te*_Aとモータ回転速度ωeaとを座標軸とするマップを参照することにより、電流指令値ida*,iqa*を算出する。
Based on the torque command value Te * _A of the
3相/dq変換部13Aは、電流センサ23により検出されたU相電流iua、V相電流iva、W相電流iwa(=−iua−iva)をdq座標系上のd軸電流idaおよびq軸電流iqaに変換して、電流制御部12Aに出力する。
The three-phase / dq converter 13A converts the U-phase current iua, V-phase current iva, and W-phase current iwa (= −iua-iva) detected by the
電流制御部12Aは、トルク制御部10Aにて算出された電流指令値ida*,iqa*と、3相/dq変換部13Aから入力されるd軸電流ida,q軸電流iqaとに基づいて、d軸電圧指令値Vda*およびq軸電圧指令値Vqa*を算出する。具体的には、電圧指令値と実電流との偏差(ida*−ida),(iqa*−iqa)をそれぞれ演算し、演算した偏差に対して、PI(比例・積分)演算を行うことにより、d軸電圧指令値Vda*およびq軸電圧指令値Vqa*を算出する。
Based on the current command values ida * and iqa * calculated by the
非干渉制御部11Aは、dq座標系における速度起電力を補償してd軸,q軸電流の応答性を改善するために、d軸補償電圧Vda_cmpとq軸補償電圧Vqa_cmpとを算出する。加算器17Aは、電流制御器12Aにより算出されたd軸電圧指令値Vda*と、非干渉制御部11Aにより算出されたd軸補償電圧Vda_cmpとを加算して最終的なd軸電圧指令値vdoa*を算出するとともに、q軸電圧指令値Vqa*とq軸補償電圧Vqa_cmpとを加算して、最終的なq軸電圧指令値vqoa*を算出する。
The non-interference control unit 11A calculates the d-axis compensation voltage Vda_cmp and the q-axis compensation voltage Vqa_cmp in order to compensate for the speed electromotive force in the dq coordinate system and improve the responsiveness of the d-axis and q-axis currents. The
dq/3相変換部14Aは、第1モータ1の回転位相θeに基づいて、加算器17Aから出力されるd軸とq軸の最終的な電圧指令値vdoa*,vqoa*を3相交流座標系における電圧指令値vua*,vva*,vwa*に変換する。
The dq / 3-
同期PWM生成部21は、後述するスイッチング周期基準信号生成部20から入力される周期タイミング信号ref_pwmとの間の位相差が0°のPWMキャリア信号である三角波を生成し、生成した三角波と、dq/3相変換部14Aから入力される電圧指令値vua*,vva*,vwa*とに基づいて、第1電力変換装置5を制御するためのPWM信号を生成する。
The synchronous
第2モータ制御装置8の構成要素のうち、第1モータ制御装置7と異なる構成要素について説明する。スイッチング周期基準信号生成部20は、同期PWM生成部21および後述する任意位相PWM生成部22がPWM信号を生成するためのキャリア信号である三角波の周期タイミング信号ref_pwmを生成し、同期PWM生成部21および任意位相PWM生成部22に出力する。
Among the components of the second
任意位相PWM生成部22は、キャリア位相決定装置9から入力される位相信号sig_
phaseと、周期基準信号生成部20から入力される周期タイミング信号ref_pwmとに基づいて、PWMキャリア信号である三角波を生成する。この三角波は、周期タイミング信号ref_pwmと、位相信号sig_phaseに示された位相差を有する。任意位相PWM生成部22は、生成した三角波と、dq/3相変換部14Bから入力される電圧指令値vub*,vvb*,vwb*とに基づいて、第2電力変換装置6を制御するためのPWM信号を生成する。
The arbitrary phase
Based on the phase and the periodic timing signal ref_pwm input from the periodic reference signal generator 20, a triangular wave that is a PWM carrier signal is generated. This triangular wave has a phase difference indicated by the periodic timing signal ref_pwm and the phase signal sig_phase. The arbitrary
図3は、周期タイミング信号ref_pwm、同期PWM生成部21で生成される三角波、任意位相PWM生成部22で生成される三角波、および、位相信号sig_phaseの関係を示す図である。周期タイミング信号ref_pwm(図3の(i))は、パルス信号であり、パルスの立ち下がりエッジがPWMキャリア信号の周期タイミングとなる。
FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship among the periodic timing signal ref_pwm, the triangular wave generated by the synchronous
第1モータ制御装置7の同期PWM生成部21は、周期タイミング信号ref_pwmの立ち下がりエッジに同期した三角波(図3の(ii)参照)を生成する。第2モータ制御装置8の任意位相PWM生成部22は、動作開始時において、位相信号sig_phase(図3の(iv)参照)により指示された位相(図3では、180°)を初期位相差とする三角波(図3の(iii)参照)を、周期タイミング信号ref_pwmの立ち下がりエッジを基準として生成する。従って、この時点では、同期PWM生成部21により生成される三角波と、任意位相PWM生成部22により生成される三角波との間の位相差は、180°となる。
The synchronous
ここで、図3に示すように、キャリア位相決定装置9から出力される位相信号sig_phaseが変化すると、変化した位相信号sig_phaseに基づいた位相差となるような制御が行われる。すなわち、任意位相PWM生成部22は、前回の三角波の谷の時点(図3の(v))の位相信号と、今回の三角波の谷の時点(図3の(vi))の位相信号との間で変化があった場合には、変化後の位相信号sig_phaseにより指示された位相差となるように、今回の三角波の谷(図3の(vi))と次の三角波の谷(図3の(viii))までの間の三角波の周期(図3の(vii))を変更する。図3では、位相信号sig_phaseにより指示された位相差が180°から90°に変更されている。
Here, as shown in FIG. 3, when the phase signal sig_phase output from the carrier
第1の実施の形態におけるモータ制御装置では、三角波の山の上限値を変更することにより、三角波の周期を変更する。すなわち、図3に示すように、三角波の山の上限値を上限値1から上限値2に変更している。三角波の上限値の変更は、例えば、三角波を生成するカウンタの上限値を変更することにより実現することができる。これにより、同期PWM生成部21により生成される三角波と、任意位相PWM生成部22により生成される三角波との間の位相差を180°から90°に変更することができる。
In the motor control apparatus according to the first embodiment, the period of the triangular wave is changed by changing the upper limit value of the peak of the triangular wave. That is, as shown in FIG. 3, the upper limit value of the peak of the triangular wave is changed from the
図4は、任意位相PWM生成部22に入力される電圧指令値と、キャリア信号である三角波、および、電圧指令値と三角波との比較に基づいて生成されるPWM信号の出力とを示す図である。任意位相PWM生成部22にて生成される三角波の周期を変更することにより、変更部分において、電圧指令値と異なった電圧が第2モータ2に印加されることになる(図4の(i)参照)。
FIG. 4 is a diagram illustrating a voltage command value input to the arbitrary phase
従って、第1の実施の形態におけるモータ制御装置では、三角波の周期を変更した場合には、周期変更と同時に、周期を変更した部分における電圧指令値も変更する。図5は、三角波の周期変更に対応させて値を変更した電圧指令値およびその時のPWM信号出力を示す図である。三角波の周期変更に対応させて、電圧指令値を変更(補償)することにより、dq/3相変換部14Bから任意位相PWM生成部22に入力される電圧指令値vub*,vvb*,vwb*に基づいた電圧値を第2モータ2に印加することができる。
Therefore, in the motor control device according to the first embodiment, when the cycle of the triangular wave is changed, the voltage command value in the portion where the cycle is changed is changed simultaneously with the cycle change. FIG. 5 is a diagram showing a voltage command value whose value is changed in accordance with a change in the period of the triangular wave and a PWM signal output at that time. The voltage command values vub * , vvb * , vwb * input from the dq / 3-
上述したように、第1の実施の形態におけるモータ制御装置によれば、二つの電力変換装置を制御するためのPWM信号を生成するための第1のキャリア信号および第2のキャリア信号の位相差を任意の値に変更することができる。これにより、同期していないクロックを用いたモータ制御装置においても、二つのモータの位相差を所望の値に設定することができる。また、二つのキャリア信号の位相差を任意の値に変更することができるので、電力変換装置5,6で発生するリプル電流をより効果的に抑制することができる。
As described above, according to the motor control device in the first embodiment, the phase difference between the first carrier signal and the second carrier signal for generating the PWM signal for controlling the two power conversion devices. Can be changed to any value. Thereby, even in a motor control device using clocks that are not synchronized, the phase difference between the two motors can be set to a desired value. Moreover, since the phase difference between the two carrier signals can be changed to an arbitrary value, the ripple current generated in the
第1の実施の形態におけるモータ制御装置では、キャリア信号である三角波の周期を変更することにより、二つのキャリア信号の位相差を変更した。すなわち、三角波の波形の形状は、相似形状を保ちつつ周期を変更するようにしたので、位相差を変更しない場合と同様の順序で出力電圧ベクトルが出力される。また、三角波の周期の変更を、キャリア信号を生成するカウンタの上限値を変更して行うことにより、位相差を変更した際にモータに流れる電流が乱れることはない。 In the motor control apparatus according to the first embodiment, the phase difference between the two carrier signals is changed by changing the period of the triangular wave that is the carrier signal. That is, since the period of the waveform of the triangular wave is changed while maintaining a similar shape, output voltage vectors are output in the same order as when the phase difference is not changed. Further, by changing the period of the triangular wave by changing the upper limit value of the counter that generates the carrier signal, the current flowing through the motor is not disturbed when the phase difference is changed.
また、第1の実施の形態におけるモータ制御装置によれば、周期を変更したキャリア信号に対する電圧指令値を補正するので、適切な電圧をモータに印加することができる。 Moreover, according to the motor control apparatus in the first embodiment, the voltage command value for the carrier signal whose cycle has been changed is corrected, so that an appropriate voltage can be applied to the motor.
−第2の実施の形態−
図6は、第2の実施の形態におけるモータ制御装置の全体構成を示す図である。第2の実施の形態におけるモータ制御装置が第1の実施の形態におけるモータ制御装置と異なるのは、第2モータ制御装置8aである。すなわち、第2モータ制御装置8aには、トルク指令値Te*_B、位相信号sig_phaseの他に、PWMキャリア周波数指令sig_frq*が入力される。
-Second Embodiment-
FIG. 6 is a diagram illustrating an overall configuration of a motor control device according to the second embodiment. The motor controller in the second embodiment is different from the motor controller in the first embodiment in the second motor controller 8a. In other words, in addition to the torque command value Te * _B and the phase signal sig_phase, the PWM carrier frequency command sig_frq * is input to the second motor control device 8a.
図7は、第2の実施の形態におけるモータ制御装置を構成する第1モータ制御装置7および第2モータ制御装置8aの詳細な構成を示す図である。第1モータ制御装置7の構成は、図2に示す第1モータ制御装置7の構成と同じである。従って、以下では、第2モータ制御装置8aの構成のうち、第2モータ制御装置8と異なる構成部分について詳しく説明する。
FIG. 7 is a diagram showing a detailed configuration of the first
スイッチング周期基準信号生成部20aは、外部の装置から入力されるPWMキャリア周波数指令sig_frq*に基づいて、同期PWM生成部21および任意位相PWM生成部22で生成される三角波の周期タイミングおよびキャリア周波数情報を有する信号ref_pwmを生成する。
The switching cycle reference
図8は、(a)PWMキャリア周波数指令sig_frq*、(b)スイッチング周期基準信号生成部20aで生成される信号ref_pwm、(c)同期PWM生成部21で生成される三角波、(d)任意位相PWM生成部22で生成される三角波、および、(e)位相信号sig_phaseの関係を示す図である。
8, (a) PWM carrier frequency command sig_frq *, (b) switching cycle reference
スイッチング周期基準信号生成部20aは、動作開始時において、外部装置から入力されるキャリア周波数指令sig_frq*により指示された周期で、かつ、立ち下がりエッジと立ち上がりエッジの間の時間がキャリア周波数指令sig_frq*により指示された周期の1/2となる矩形波を出力する。その後、矩形波の立ち下がりエッジごとに、次の(S1)〜(S3)の3つの動作を行う。
The switching cycle reference
(S1)今回の立ち下がりエッジの時点(図8の(m))と、前回の立ち下がりエッジの時点(図8の(l))とにおいて、キャリア周波数指令sig_frq*に変化があった場合には、今回の立ち下がりエッジから次回の立ち上がりエッジまでの時間(図8の(h))を変更後のキャリア周波数指令sig_frq*により指示された周期の1/2に変更する。図8では、キャリア周波数指令sig_frq*がX[Hz]からY[Hz]されたので、(h)の区間の時間は、1/(2Y)に変更されている。ただし、今回の立ち下がりエッジから次回の立ち下がりエッジまでの時間は、1/Xのままで変更しない(図8の(h)+(i)の区間)。 (S1) When there is a change in the carrier frequency command sig_frq * between the time of the current falling edge ((m) in FIG. 8) and the time of the previous falling edge ((l) in FIG. 8) Changes the time from the current falling edge to the next rising edge ((h) in FIG. 8) to 1/2 of the period specified by the changed carrier frequency command sig_frq * . In Figure 8, the carrier frequency command Sig_frq * is Y [Hz] from the X [Hz], the time interval (h), has been changed to 1 / (2Y). However, the time from the current falling edge to the next falling edge remains 1 / X and is not changed (section (h) + (i) in FIG. 8).
(S2)今回の立ち下がりエッジの時点(図8の(g))から、前回の立ち上がりエッジまでの時間(図8の(i))と、前回の立ち下がりエッジから前回の立ち上がりエッジまでの時間(図8の(h))とが異なる場合には、今回の立ち下がりエッジと次回の立ち上がりエッジまでの時間(図8の(j))を、前回の立ち下がりエッジから前回の立ち上がりエッジまでの時間(図8の(i))と同じになるようにする。また、今回の立ち下がりエッジから次回の立ち下がりエッジまでの時間(図8の(k))を、前回の立ち下がりエッジから前回の立ち上がりエッジまでの時間(図8の(h))の2倍の時間に変更する。 (S2) Time from the time of the current falling edge ((g) in FIG. 8) to the previous rising edge ((i) in FIG. 8) and the time from the previous falling edge to the previous rising edge If (h) in FIG. 8 is different, the time from the current falling edge to the next rising edge ((j) in FIG. 8) is calculated from the previous falling edge to the previous rising edge. It is set to be the same as the time ((i) in FIG. 8). Also, the time from the current falling edge to the next falling edge ((k) in FIG. 8) is twice the time from the previous falling edge to the previous rising edge ((h) in FIG. 8). Change to the time.
(S3)上述した(S1),(S2)に該当しない場合には、前回と同じ波形の矩形波を出力する。 (S3) If the above (S1) and (S2) are not met, a rectangular wave having the same waveform as the previous time is output.
第1モータ制御装置7の同期PWM生成部21は、信号ref_pwmの立ち下がりエッジに同期し、信号ref_pwmを構成する矩形波の立ち下がりエッジから次の矩形波の立ち上がりエッジまでの時間(図8では、(f),(h),(j))の2倍の時間を周期とする三角波を生成する(図8の(c)参照)。
The
第2モータ制御装置8aの任意位相PWM生成部22は、動作開始時において、位相信号sig_phaseにより指示された位相(図8では、180°)を初期位相差とする三角波を、信号ref_pwmを構成する矩形波の立ち下がりエッジを基準として生成する(図8の(d)参照)。従って、この時点では、同期PWM生成部21により生成される三角波と、任意位相PWM生成部22により生成される三角波との間の位相差は、180°となる。また、任意位相PWM生成部22により生成される三角波の周期は、信号ref_pwmを構成する矩形波の立ち下がりエッジから次の矩形波の立ち上がりエッジまでの時間の2倍の時間とする。
The arbitrary phase
なお、同期PWM生成部21および任意位相PWM生成部22は、信号ref_pwmの立ち上がりエッジを最初に検出した後の最初の立ち下がりエッジに同期して、三角波の生成を開始する。
The
その後、三角波の谷の時点ごとに、次の(T1)〜(T4)のうちのいずれかの動作を行う。
(T1)前回の三角波の谷の時点における信号ref_pwmの立ち下がりエッジから立ち上がりエッジまでの時間(図8の(f))と、今回の三角波の谷の時点(図8の(o))における信号ref_pwmの立ち下がりエッジから立ち上がりエッジまでの時間(図8の(h))との間で変化があった場合には、次の三角波の周期を変更する。すなわち、次の三角波の谷の位置(図8の(r))と、信号ref_pwmの立ち上がりエッジ(図8の(p))の位置とが一致するように、次の三角波の周期(図8の(q))を変更する。
Thereafter, any one of the following operations (T1) to (T4) is performed for each time point of the valley of the triangular wave.
(T1) The time from the falling edge to the rising edge of the signal ref_pwm at the time of the previous triangular wave valley ((f) in FIG. 8) and the signal at the current triangular wave valley ((o) in FIG. 8) If there is a change between the time from the falling edge of ref_pwm to the rising edge ((h) in FIG. 8), the period of the next triangular wave is changed. That is, the period of the next triangular wave (in FIG. 8) so that the position of the trough of the next triangular wave ((r) in FIG. 8) matches the position of the rising edge of the signal ref_pwm ((p) in FIG. 8). (q)) is changed.
(T2)上述した(T1)の処理を行った次の三角波は、前回の信号ref_pwmの立ち下がりエッジから立ち上がりエッジまでの時間(図8の(h))の2倍の周期、すなわち、1/Yの周期の三角波を出力する。 (T2) The next triangular wave subjected to the above-described processing of (T1) has a cycle twice as long as the time ((h) in FIG. 8) from the falling edge to the rising edge of the previous signal ref_pwm, that is, 1 / A triangular wave with Y period is output.
(T3)前回の三角波の谷の時点(図8の(r))の位相信号sig_phaseと今回の三角波の谷の時点(図8の(s))の位相信号sig_phaseに変化があった場合には、二つの三角波の位相差が変化後の位相信号sig_phaseの指示に基づいた位相差になるように、次の三角波の周期を変更する。図8では、位相信号sig_phaseの指示が180°から270°に変化しているので、次の三角波の周期(図8の(t))を変更することにより、同期PWM生成部21により生成される三角波と、任意位相PWM生成部22により生成される三角波との間の位相差が270°になるようにする。
(T3) When there is a change between the phase signal sig_phase at the previous trough of the triangular wave ((r) in FIG. 8) and the phase signal sig_phase at the current trough of the triangular wave ((s) in FIG. 8) The period of the next triangular wave is changed so that the phase difference between the two triangular waves becomes a phase difference based on the instruction of the phase signal sig_phase after the change. In FIG. 8, since the instruction of the phase signal sig_phase is changed from 180 ° to 270 °, the
(T4)上述した(T1)〜(T3)に該当しない場合には、信号ref_pwmの立ち下がりエッジから立ち上がりエッジまでの時間の2倍の周期を有する三角波を出力する。 (T4) When not corresponding to the above (T1) to (T3), a triangular wave having a period twice as long as the time from the falling edge to the rising edge of the signal ref_pwm is output.
第2の実施の形態におけるモータ制御装置によれば、第1の実施の形態におけるモータ制御装置と同様に、二つの電力変換装置を制御するためのPWM信号を生成するための第1のキャリア信号および第2のキャリア信号の位相差を任意の値に変更することができる。また、第1のキャリア信号および第2のキャリア信号の周期が、第1のキャリア信号および第2のキャリア信号を生成するための基準信号となるパルス信号ref_pwmの周期と一致するように制御するので、二つのキャリア信号の周波数を連動して変更することができる。 According to the motor control device in the second embodiment, similarly to the motor control device in the first embodiment, the first carrier signal for generating the PWM signal for controlling the two power conversion devices. The phase difference between the second carrier signal and the second carrier signal can be changed to an arbitrary value. In addition, since the period of the first carrier signal and the second carrier signal is controlled so as to coincide with the period of the pulse signal ref_pwm serving as a reference signal for generating the first carrier signal and the second carrier signal. The frequencies of the two carrier signals can be changed in conjunction with each other.
本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、第1の実施の形態におけるモータ制御装置では、図3に示すように、キャリア信号である三角波の周期を1回の周期変更により変更したが、複数回にわたって変更するようにしてもよい。図9は、二つの三角波の位相差を指定の値に変更するために(180°→90°)、2回の周期変更を行った例を示す図である。これにより、モータ制御装置の制御性能により、1回の周期変更にて、二つのキャリア信号の位相差を所望の値に変更できない場合でも、複数回の周期変更を行うことにより、二つのキャリア信号の位相差を所望の値に変更することができる。 The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the motor control device in the first embodiment, as shown in FIG. 3, the cycle of the triangular wave that is the carrier signal is changed by one cycle change, but may be changed a plurality of times. FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which the cycle is changed twice in order to change the phase difference between two triangular waves to a specified value (180 ° → 90 °). As a result, even if the phase difference between the two carrier signals cannot be changed to a desired value by one cycle change due to the control performance of the motor control device, two carrier signals can be obtained by changing the cycle multiple times. Can be changed to a desired value.
第1の実施の形態では、二つのキャリア信号の位相差を180°から90°に変更し、第2の実施の形態では、二つのキャリア信号の位相差を180°から270°に変更したが、変更する位相差はこれらの値に限定されることはなく、所望の値に変更することができる。 In the first embodiment, the phase difference between the two carrier signals is changed from 180 ° to 90 °. In the second embodiment, the phase difference between the two carrier signals is changed from 180 ° to 270 °. The phase difference to be changed is not limited to these values, and can be changed to a desired value.
第1の実施の形態におけるモータ制御装置では、三角波の周期を変更するために、三角波を生成するカウンタの上限値を変更する例を挙げたが、カウンタの下限値を変更するようにしてもよい。また、第1および第2の実施の形態では、一方の三角波の周期を変更することにより、2つの三角波の位相差を変更したが、双方の三角波の周期を変更するようにしてもよい。 In the motor control device according to the first embodiment, an example in which the upper limit value of the counter that generates the triangular wave is changed in order to change the period of the triangular wave has been described. However, the lower limit value of the counter may be changed. . In the first and second embodiments, the phase difference between two triangular waves is changed by changing the period of one triangular wave, but the period of both triangular waves may be changed.
特許請求の範囲の構成要素と第1および第2の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、第1電力変換装置5が第1の電力変換手段を、第2電力変換装置6が第2の電力変換手段を、同期PWM生成部21が第1のキャリア信号生成手段を、任意位相PWM生成部22が第2のキャリア信号生成手段を、任意位相PWM生成部22が位相差変更手段および電圧指令値補正手段を、スイッチング周期基準信号生成部20aがパルス信号生成手段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。
The correspondence between the constituent elements of the claims and the constituent elements of the first and second embodiments is as follows. That is, the first power converter 5 is the first power converter, the
1…第1モータ
2…第2モータ
3…直流電源
4…平滑コンデンサ
5…第1電力変換装置
6…第2電力変換装置
7…第1モータ制御装置
8,8a…第2モータ制御装置
9…キャリア位相決定装置
10A,10B…トルク制御部
11A,11B…非干渉制御部
12A,12B…電流制御部
13A,13B…3相/dq変換部
14A,14B…dq/3相変換部
15A,15B…動作状態判断部
16A,16B…位相・速度計算部
17A,17B…加算器
20…スイッチング周期基準信号生成部
21…同期PWM生成部
22…任意位相PWM生成部
23,24…電流センサ
25,26…回転位置センサ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
直流電圧をPWM制御により交流電圧に変換して、第2のモータに印加する第2の電力変換手段と、
前記第1の電力変換手段がPWM制御を行うための第1のキャリア信号を生成する第1のキャリア信号生成手段と、
前記第2の電力変換手段がPWM制御を行うための第2のキャリア信号を生成する第2のキャリア信号生成手段と、
前記第1のキャリア信号生成手段により生成される第1のキャリア信号と前記第2のキャリア信号生成手段により生成される第2のキャリア信号との位相差を変更する位相差変更手段とを備え、
前記位相差変更手段は、前記第1のキャリア信号および前記第2のキャリア信号のうちの少なくとも一方の周期を相似形状を保って変更することにより前記位相差を変更するに際して、前記第1のキャリア信号および前記第2のキャリア信号のうち、周期を変更する方のキャリア信号を生成するカウンタの上限値または下限値を変更することにより、前記周期を変更することを特徴とするモータ制御装置。 A first power conversion means for converting a direct current voltage into an alternating current voltage by PWM control and applying it to the first motor;
A second power conversion means for converting a DC voltage into an AC voltage by PWM control and applying it to the second motor;
First carrier signal generating means for generating a first carrier signal for the first power conversion means to perform PWM control;
Second carrier signal generating means for generating a second carrier signal for the second power conversion means to perform PWM control;
Phase difference changing means for changing the phase difference between the first carrier signal generated by the first carrier signal generating means and the second carrier signal generated by the second carrier signal generating means;
In the phase difference change means changes the by Ri before Symbol retardation at least one of the periods to change while maintaining the similar shape of said first carrier signal and said second carrier signal, said first Motor control , wherein the cycle is changed by changing an upper limit value or a lower limit value of a counter that generates a carrier signal whose cycle is to be changed among one carrier signal and the second carrier signal. apparatus.
前記位相差変更手段により前記第1のキャリア信号および前記第2のキャリア信号のうちの少なくとも一方の周期を変更した時に、周期を変更したキャリア信号に対する電圧指令値を補正する電圧指令値補正手段をさらに備えることを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1 ,
Voltage command value correction means for correcting a voltage command value for the carrier signal whose period has been changed when the period of at least one of the first carrier signal and the second carrier signal is changed by the phase difference changing means. A motor control device further comprising:
直流電圧をPWM制御により交流電圧に変換して、第2のモータに印加する第2の電力変換手段と、
前記第1の電力変換手段がPWM制御を行うための第1のキャリア信号を生成する第1のキャリア信号生成手段と、
前記第2の電力変換手段がPWM制御を行うための第2のキャリア信号を生成する第2のキャリア信号生成手段と、
前記第1のキャリア信号生成手段により生成される第1のキャリア信号と前記第2のキャリア信号生成手段により生成される第2のキャリア信号との位相差を変更するにあたり、前記第1のキャリア信号および前記第2のキャリア信号のうちの少なくとも一方の周期を相似形状を保って変更することにより、前記位相差を変更する位相差変更手段と、
前記位相差変更手段により前記第1のキャリア信号および前記第2のキャリア信号のうちの少なくとも一方の周期を変更した時に、周期を変更したキャリア信号に対する電圧指令値を補正する電圧指令値補正手段と、
を備えることを特徴とするモータ制御装置。 A first power conversion means for converting a direct current voltage into an alternating current voltage by PWM control and applying it to the first motor;
A second power conversion means for converting a DC voltage into an AC voltage by PWM control and applying it to the second motor;
First carrier signal generating means for generating a first carrier signal for the first power conversion means to perform PWM control;
Second carrier signal generating means for generating a second carrier signal for the second power conversion means to perform PWM control;
Per To change the phase difference between the second carrier signal generated by the first carrier signal and said second carrier signal generating means is generated by said first carrier signal generating means, before Symbol first carrier A phase difference changing means for changing the phase difference by changing a period of at least one of the signal and the second carrier signal while maintaining a similar shape ;
Voltage command value correcting means for correcting a voltage command value for the carrier signal whose period has been changed when the period of at least one of the first carrier signal and the second carrier signal is changed by the phase difference changing means; ,
Motor control apparatus comprising: a.
前記第1のキャリア信号および前記第2のキャリア信号を生成するための基準信号となるパルス信号を生成するパルス信号生成手段をさらに備え、
前記第1のキャリア信号生成手段および前記第2のキャリア信号生成手段はそれぞれ、キャリア信号の周期が前記パルス信号生成手段により生成されるパルス信号の周期と一致するように、前記第1のキャリア信号または前記第2のキャリア信号を生成することを特徴とするモータ制御装置。 In the motor control device according to any one of claims 1 to 3 ,
Pulse signal generating means for generating a pulse signal that serves as a reference signal for generating the first carrier signal and the second carrier signal;
The first carrier signal generation means and the second carrier signal generation means each of the first carrier signal so that the period of the carrier signal matches the period of the pulse signal generated by the pulse signal generation means. Alternatively, the motor control device generates the second carrier signal.
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Cited By (2)
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