JP4425091B2 - モータの位置センサレス制御回路 - Google Patents
モータの位置センサレス制御回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4425091B2 JP4425091B2 JP2004244822A JP2004244822A JP4425091B2 JP 4425091 B2 JP4425091 B2 JP 4425091B2 JP 2004244822 A JP2004244822 A JP 2004244822A JP 2004244822 A JP2004244822 A JP 2004244822A JP 4425091 B2 JP4425091 B2 JP 4425091B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- magnetic flux
- motor
- estimated
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
- H02P21/141—Flux estimation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
- H02P21/18—Estimation of position or speed
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
- H02P2207/05—Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
Φa/((Ld−Lq)iγ+Φa)
(但し、Φa:前記永久磁石による電機子鎖交磁束、Ld:d軸インダクタンス、Lq:q軸インダクタンス、iγ:モータ電流のγ軸成分)
を乗じることによって、前記δ軸磁束を算出すればよい。
以下、本発明の第1実施形態につき、詳細に説明する。図1は、本発明を適用したモータ駆動システムのブロック構成図である。1は、永久磁石を回転子(不図示)に、電機子巻線を固定子(不図示)に設けた三相永久磁石同期モータ1(以下、単に「モータ1」と記すことがある)である。2は、PWM(Pulse Width Modulation)インバータであり、モータ1の回転子位置に応じてモータ1にU相、V相及びW相から成る三相交流電圧を供給する。このモータ1に供給される電圧をモータ印加電圧(電機子電圧)Vaとし、モータ1に供給される電流をモータ電流(電機子電流)Iaとする。3は、位置センサレス制御回路であり、モータ電流Iaを用いてモータ1の回転子位置等を推定し、モータ1を所望の回転速度で回転させるための信号をPWMインバータ2に与える。この所望の回転速度は、図示されないCPU(中央処理装置;Central Processing Unit)等から位置センサレス制御回路3にモータ速度指令値ω*として与えられる。
また、数11の計算により直接Φδを計算するのではなく、δ軸磁束推定部を、Φδを外乱として考えた外乱オブザーバを用いて構成し、それによってΦδを求めてもよい。例えば、外乱オブザーバのフィルタを1次のフィルタで構成するとΦδは数16となる。数16において、gはフィルターゲインである。
また、磁束Φδをゼロに収束させるための手段として、推定モータ速度ωeを調節する手法を例に挙げて詳細に説明したが、推定モータ速度ωeを調節する手法に代えて、モータ1に対するトルク指令値(モータ1のトルクが追従すべきトルクの値)を調節する手法を採用し、これによって磁束Φδをゼロに収束させるようにしても良い。この場合、図4、図5に示す構成は、変形されることになるが(例えば、モータ1のトルクはδ軸電流iδに比例するのであるから、位置・速度制御器30が減算器33に必要な制御信号を与える等)、この変形すること自体については、周知の技術事項であるため、別途の図示及び説明を省略する。
次に、本発明の第2実施形態につき、詳細に説明する。第2実施形態の説明中の符合や記号は、第1実施形態におけるものと同一のであるので、共通する符号や記号の説明は省略する。第2実施形態では、拡張磁束Φexの変化が無視できず、第1実施形態のようにΦexが一定であるとの近似を用いることができない場合を対象とする。Φexのδ軸成分であるΦδは、数5より、数17のように表せる。但し、算出することのできるγ軸電流iγとd軸電流idが等しいものとして考える(Δθをゼロに収束させるように制御するため、iγとidが等しいと考えても差し支えない)。
また、本発明は、LdとLqが等しい非突極型のモータにも適用可能であるし、LdとLqが異なる突極型のモータにも適用可能である。モータが非突極型の場合は、LdとLqが等しいのであるから、第1実施形態を採用するのが望ましい。
1a 永久磁石
2 PWMインバータ
3 位置センサレス制御回路
30、60 位置・速度推定器
31 電流検出回路
32、38 座標変換器
33、34、39 減算器
35 電流制御部
36 磁束制御部
37 速度制御部
40、70 δ軸磁束推定部
41、71 比例積分演算器
42、72 積分器
73 磁束推定部
74 磁束補正部
Va モータ印加電圧(電機子電圧)
Ia モータ電流(電機子電流)
Ra モータ抵抗
θ 実回転子位置
θe 推定回転子位置
Δθ 軸ずれ角
ω 実モータ速度
ωe 推定モータ速度
ω* モータ速度指令値
Φex 拡張磁束
iu U相電流
iv V相電流
iγ γ軸電流
iδ δ軸電流
iγ* γ軸電流指令値
iδ* δ軸電流指令値
vγ* γ軸電圧指令値
vδ* δ軸電圧指令値
vu * U相電圧指令値
vv * V相電圧指令値
vw * W相電圧指令値
Claims (7)
- 回転子としての永久磁石が作る磁束に平行な軸をd軸、d軸に対応する制御上の推定軸をγ軸、γ軸から電気角で90度進んだ推定軸をδ軸とし、
d軸とγ軸との軸ずれ角が小さくなるようにモータを制御するモータの位置センサレス制御回路であって、
モータの電機子巻線に流れるモータ電流に基づいて前記永久磁石のδ軸に平行な磁束成分であるδ軸磁束を推定するδ軸磁束推定部と、
前記δ軸磁束がゼロに収束するようにモータを制御することによって、前記軸ずれ角を小さくする制御部と、を備え、
前記δ軸磁束推定部は、前記永久磁石が作る磁束と前記モータ電流のd軸成分によって発生する磁束との和のδ軸成分を前記δ軸磁束として推定する
ことを特徴とするモータの位置センサレス制御回路。 - 回転子としての永久磁石が作る磁束に平行な軸をd軸、d軸に対応する制御上の推定軸をγ軸、γ軸から電気角で90度進んだ推定軸をδ軸とし、
d軸とγ軸との軸ずれ角が小さくなるようにモータを制御するモータの位置センサレス制御回路であって、
モータの電機子巻線に流れるモータ電流に基づいて前記永久磁石のδ軸に平行な磁束成分であるδ軸磁束を推定するδ軸磁束推定部と、
前記δ軸磁束がゼロに収束するようにモータを制御することによって、前記軸ずれ角を小さくする制御部と、を備え、
前記δ軸磁束推定部は、前記永久磁石が作る磁束と前記モータ電流のd軸成分によって発生する磁束との和のδ軸成分を推定する磁束推定部と、前記磁束推定部により推定された磁束を前記モータ電流のγ軸成分を用いて補正し、前記δ軸磁束を算出する磁束補正部とから成る
ことを特徴とするモータの位置センサレス制御回路。 - 前記磁束補正部は、前記磁束推定部により推定された磁束に、
Φa/((Ld−Lq)iγ+Φa)
(但し、Φa:前記永久磁石による電機子鎖交磁束、Ld:d軸インダクタンス、Lq:
q軸インダクタンス、iγ:モータ電流のγ軸成分)
を乗じることによって、前記δ軸磁束を算出する
ことを特徴とする請求項2に記載のモータの位置センサレス制御回路。 - 回転子としての永久磁石が作る磁束に平行な軸をd軸、d軸に対応する制御上の推定軸をγ軸、γ軸から電気角で90度進んだ推定軸をδ軸とし、
d軸とγ軸との軸ずれ角が小さくなるようにモータを制御するモータの位置センサレス制御回路であって、
モータの電機子巻線に流れるモータ電流に基づいて前記永久磁石のδ軸に平行な磁束成分であるδ軸磁束を推定するδ軸磁束推定部と、
前記δ軸磁束がゼロに収束するようにモータを制御することによって、前記軸ずれ角を小さくする制御部と、を備え、
前記制御部は、前記δ軸磁束に基づいて推定モータ速度を算出する演算器と、前記推定モータ速度が外部から与えられたモータ速度指令値に追従するように、前記モータ電流が追従すべき電流指令値を作成する電流指令演算部を備え、
前記δ軸磁束がゼロに収束するように、前記推定モータ速度を調節することによって、前記軸ずれ角を小さくする
ことを特徴とするモータの位置センサレス制御回路。 - 回転子としての永久磁石が作る磁束に平行な軸をd軸、d軸に対応する制御上の推定軸をγ軸、γ軸から電気角で90度進んだ推定軸をδ軸とし、
d軸とγ軸との軸ずれ角が小さくなるようにモータを制御するモータの位置センサレス制御回路であって、
モータの電機子巻線に流れるモータ電流に基づいて前記永久磁石のδ軸に平行な磁束成分であるδ軸磁束を推定するδ軸磁束推定部と、
前記δ軸磁束がゼロに収束するようにモータを制御することによって、前記軸ずれ角を小さくする制御部と、を備え、
前記制御部は、前記δ軸磁束がゼロに収束するように、モータのトルクが追従すべきトルク指令値を調節することによって、前記軸ずれ角を小さくする
ことを特徴とするモータの位置センサレス制御回路。 - 回転子としての永久磁石が作る磁束に平行な軸をd軸、d軸に対応する制御上の推定軸をγ軸、γ軸から電気角で90度進んだ推定軸をδ軸とし、
d軸とγ軸との軸ずれ角が小さくなるようにモータを制御するモータの位置センサレス制御回路であって、
モータの電機子巻線に流れるモータ電流を検出する電流検出回路と、
前記電流検出回路により検出された前記モータ電流と推定回転子位置とを用いて、前記モータ電流が電流指令値に応じた値に追従するように、モータに印加されるべき電圧を表す電圧指令値を作成する電圧指令演算部と、
前記電圧指令値のγ軸成分と前記電流検出回路により検出された前記モータ電流と推定モータ速度に基づいて、前記永久磁石のδ軸に平行な磁束成分であるδ軸磁束を推定するδ軸磁束推定部、前記δ軸磁束を入力とし、前記δ軸磁束がゼロに収束するように前記推定モータ速度を算出する演算器、及び前記推定モータ速度を積分して前記推定回転子位置を算出する積分器を有する位置・速度推定部と、
外部からモータ速度指令値が与えられ、前記推定モータ速度が前記モータ速度指令値に追従するように前記電流指令値を作成する電流指令演算部と、を備えた
ことを特徴とするモータの位置センサレス制御回路。 - 請求項1〜請求項6の何れかに記載のモータの位置センサレス制御回路と、
前記位置センサレス制御回路によって制御されるモータと、
前記モータを駆動するインバータと、を備えた
ことを特徴とするモータ駆動システム。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004244822A JP4425091B2 (ja) | 2004-08-25 | 2004-08-25 | モータの位置センサレス制御回路 |
DE602005010168T DE602005010168D1 (de) | 2004-08-25 | 2005-08-16 | Schaltung zur sensorlosen Positionsregelung |
EP05107533A EP1630949B1 (en) | 2004-08-25 | 2005-08-16 | Position-sensorless control circuit |
CN2005100969016A CN1741367B (zh) | 2004-08-25 | 2005-08-25 | 电动机的无位置传感器控制电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004244822A JP4425091B2 (ja) | 2004-08-25 | 2004-08-25 | モータの位置センサレス制御回路 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009217085A Division JP2010022189A (ja) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | モータの位置センサレス制御回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006067656A JP2006067656A (ja) | 2006-03-09 |
JP4425091B2 true JP4425091B2 (ja) | 2010-03-03 |
Family
ID=35462252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004244822A Expired - Fee Related JP4425091B2 (ja) | 2004-08-25 | 2004-08-25 | モータの位置センサレス制御回路 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1630949B1 (ja) |
JP (1) | JP4425091B2 (ja) |
CN (1) | CN1741367B (ja) |
DE (1) | DE602005010168D1 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2006347701B2 (en) * | 2006-08-31 | 2010-11-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric motor driving device, and compressor driving device |
JP4956123B2 (ja) * | 2006-09-28 | 2012-06-20 | 三洋電機株式会社 | モータ制御装置 |
JP4383442B2 (ja) * | 2006-12-27 | 2009-12-16 | 三洋電機株式会社 | モータ制御装置及びモータ駆動システム |
JP5445892B2 (ja) * | 2007-04-26 | 2014-03-19 | 富士電機株式会社 | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
GB0708739D0 (en) * | 2007-05-04 | 2007-06-13 | Switched Reluctance Drives Ltd | Control of a brushless electrical machine |
JP5333716B2 (ja) * | 2008-05-19 | 2013-11-06 | 富士電機株式会社 | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
JP5332305B2 (ja) * | 2008-05-19 | 2013-11-06 | 富士電機株式会社 | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
JP2008220169A (ja) * | 2008-06-13 | 2008-09-18 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ制御装置 |
JP5473289B2 (ja) * | 2008-10-07 | 2014-04-16 | 三菱重工業株式会社 | 永久磁石型同期モータの制御装置及び制御方法 |
JP2011135641A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Denso Corp | モータ制御装置 |
JP5838032B2 (ja) * | 2011-02-15 | 2015-12-24 | サンデンホールディングス株式会社 | モータ制御装置 |
JP5846195B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2016-01-20 | ダイキン工業株式会社 | 電動機駆動装置の制御装置および電動機駆動システム |
JP6468433B2 (ja) * | 2015-04-02 | 2019-02-13 | 富士電機株式会社 | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
CN108450055B (zh) * | 2015-11-25 | 2021-08-27 | 三菱电机株式会社 | 永磁体型旋转电机的控制装置 |
CN115085625B (zh) * | 2022-07-05 | 2023-06-09 | 山东大学 | 一种永磁同步电机无位置传感控制方法及系统 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6462491B1 (en) * | 1999-01-27 | 2002-10-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Position sensorless motor control apparatus |
JP3700576B2 (ja) * | 2000-11-24 | 2005-09-28 | 松下電器産業株式会社 | モータ制御装置 |
JP3653670B2 (ja) * | 2002-08-31 | 2005-06-02 | 有限会社シー・アンド・エス国際研究所 | 同期電動機のベクトル制御方法及び同装置 |
-
2004
- 2004-08-25 JP JP2004244822A patent/JP4425091B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-08-16 DE DE602005010168T patent/DE602005010168D1/de active Active
- 2005-08-16 EP EP05107533A patent/EP1630949B1/en not_active Not-in-force
- 2005-08-25 CN CN2005100969016A patent/CN1741367B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1630949A1 (en) | 2006-03-01 |
JP2006067656A (ja) | 2006-03-09 |
CN1741367B (zh) | 2011-08-10 |
DE602005010168D1 (de) | 2008-11-20 |
EP1630949B1 (en) | 2008-10-08 |
CN1741367A (zh) | 2006-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1741367B (zh) | 电动机的无位置传感器控制电路 | |
JP4383442B2 (ja) | モータ制御装置及びモータ駆動システム | |
US7504797B2 (en) | Motor control device | |
JP5156352B2 (ja) | 交流モータの制御装置 | |
US7679308B2 (en) | Motor control device | |
KR100655702B1 (ko) | 영구자석 동기 모터 제어방법 | |
JP3860031B2 (ja) | 同期電動機制御装置、同期電動機の制御方法 | |
JP4198162B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JPWO2018230141A1 (ja) | インパクト電動工具 | |
JP4972135B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP4380437B2 (ja) | 永久磁石同期電動機の制御装置及びモジュール | |
JP4522273B2 (ja) | モータ制御装置及びこれを有するモータ駆動システム | |
JP2008220169A (ja) | モータ制御装置 | |
JP5150366B2 (ja) | ベクトル制御装置 | |
JP5641774B2 (ja) | ステッピングモータの回転子の位置及び速度を推定する方法及び装置 | |
JP2005229717A (ja) | 同期電動機の電流センサレス制御方法および装置 | |
JP2010022189A (ja) | モータの位置センサレス制御回路 | |
JP5262267B2 (ja) | 三相交流モータの駆動装置 | |
JP5228435B2 (ja) | インバータ制御装置とその制御方法 | |
JP5186352B2 (ja) | 電動機の磁極位置推定装置 | |
JP7226211B2 (ja) | インバータ装置及びインバータ装置の制御方法 | |
JP2010259133A (ja) | モータ制御装置および圧縮機 | |
JP2020036513A (ja) | モータ制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060913 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090709 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090721 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090918 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091110 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091208 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121218 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131218 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |