JP4703204B2 - Synchronous machine drive control device - Google Patents

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Description

本発明は、同期機駆動制御装置に関する。   The present invention relates to a synchronous machine drive control device.

同期機（電動機、発電機）の駆動制御を行うためには、回転子の回転角度を検出する検出器が必要である。しかし検出器を用いた駆動装置には以下に挙げるような問題点が存在する。第一に検出器の存在が同期機の容積を増大することである。これにより同期機の出力を拡大する妨げとなる。第二に検出器自体の保守点検作業が必要になることである。これにより保守点検効率が悪化する。第三には検出器からの信号線にノイズ等が重畳することにより、検出値に擾乱が乗り、制御性能が悪化することである。第四に検出器はそれを駆動するための電源を必要とするものがほとんどであり、同期機駆動とは別系統の電源を具備する必要があることである。これは電源設置空間、電力供給線、コスト等において負担増の要因となる。   In order to perform drive control of the synchronous machine (electric motor, generator), a detector for detecting the rotation angle of the rotor is necessary. However, the drive device using the detector has the following problems. First, the presence of the detector increases the volume of the synchronous machine. This hinders expansion of the output of the synchronous machine. Second, maintenance and inspection work for the detector itself is required. This deteriorates the maintenance inspection efficiency. Third, when noise or the like is superimposed on the signal line from the detector, the detected value is disturbed and the control performance is deteriorated. Fourthly, most of the detectors require a power source for driving them, and it is necessary to provide a power source of a system different from that for driving the synchronous machine. This becomes a factor of increasing the burden in the power supply installation space, the power supply line, the cost, and the like.

前記理由により、検出器を用いずに回転角度を推定し、推定された回転角度により駆動制御を行う方式が開発されている。これを「センサレス制御」と称する。現在までに公知となっているセンサレス制御の主要例として、誘起電圧利用方法と高周波電圧重畳方法がある。前者は同期機の回転によって誘起される誘起電圧が同期機制御回転軸のｑ軸方向に観測されることを利用して回転角度を推定する手法であり、後者は同期機を制御するための電圧指令若しくは電流指令に高周波成分を能動的に重畳し、それに対応する周波数の応答を検出することにより同期機のインピーダンスを推定若しくは評価関数を演算することにより回転角度を推定する手法である。例えば、特開２００１−３３９９９９号公報（特許文献１）に記載されている。   For this reason, a method has been developed in which a rotation angle is estimated without using a detector, and drive control is performed based on the estimated rotation angle. This is referred to as “sensorless control”. Major examples of sensorless control that have been known so far include an induced voltage utilization method and a high-frequency voltage superposition method. The former is a technique for estimating the rotation angle by utilizing the induced voltage induced by the rotation of the synchronous machine in the q-axis direction of the synchronous machine control rotary shaft, and the latter is a voltage for controlling the synchronous machine. This is a technique for estimating a rotation angle by actively superimposing a high frequency component on a command or current command and detecting a response of a frequency corresponding to the command or estimating an impedance of the synchronous machine or calculating an evaluation function. For example, it describes in Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-339999 (patent document 1).

しかし、いずれの方法も同期電動機に電力を供給する逆変換器が動作している時にのみ実施できる方法であり、逆変換器が動作していない時には上記方法を用いて回転位相角を推定することは不可能である。また上述の推定方法は、逆変換器の起動時など、推定を開始した際に推定誤差があると、正確な回転位相角に収束するまでに時間がかかる。推定位相角の収束中は位相誤差があるために同期電動機に流れる電流に擾乱を生じさせてしまうこともある。特に誘起電圧の大きい高速回転時には、電流の擾乱が大きく、同期電動機による発生トルクにも大きな擾乱が生じて、この同期電動機を有する装置に悪影響を及ぼしてしまう上、場合によっては逆変換器の保護動作により逆変換器が異常停止し、同期電動機が制御不能となる事態に陥ることも考えられる。一方逆変換器自体は、省エネルギー等の観点から、同期電動機の回転中にも逆変換器の動作を停止させることが好ましいことがあり、運転と動作停止を繰り返す運転形態が取られることもある。このような運転を行う装置の場合、上述した電流擾乱や逆変換器の異常停止を回避するような手段が必要であった。
特開２００１−３３９９９９号公報 However, both methods can be performed only when the inverse converter that supplies power to the synchronous motor is operating. When the inverse converter is not operating, the rotational phase angle is estimated using the above method. Is impossible. The above estimation method takes time to converge to an accurate rotational phase angle if there is an estimation error when estimation is started, such as when the inverse converter is activated. During convergence of the estimated phase angle, there may be a disturbance in the current flowing through the synchronous motor due to a phase error. In particular, during high-speed rotation with a large induced voltage, current disturbance is large, and the torque generated by the synchronous motor is also greatly disturbed, which adversely affects the device having this synchronous motor and, in some cases, protects the reverse converter. It is also conceivable that the reverse converter stops abnormally due to the operation and the synchronous motor becomes uncontrollable. On the other hand, from the viewpoint of energy saving and the like, it may be preferable to stop the operation of the reverse converter while the synchronous motor is rotating, and the reverse converter itself may be repeatedly operated and stopped. In the case of an apparatus that performs such an operation, means for avoiding the above-described current disturbance and the abnormal stop of the inverse converter are necessary.
JP 2001-339999 A

本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、同期機のセンサレス制御において、同期機の電流擾乱の抑制や変換器の異常停止が回避可能な同期機駆動制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art. In the sensorless control of a synchronous machine, the synchronous machine drive control capable of suppressing the current disturbance of the synchronous machine and avoiding the abnormal stop of the converter. An object is to provide an apparatus.

本発明の特徴は、直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器と、前記逆変換器によって駆動される同期電動機と、前記逆変換器を制御する逆変換器制御装置とから構成される同期機駆動制御装置において、前記同期電動機の複数の巻線のうち２相間に生じる１つの線間電圧を観測する線間電圧観測手段と、前記逆変換器の上位制御手段から同期電動機の回転方向を表す情報を受信する回転方向情報受信手段と、
前記線間電圧観測手段から得られる線間電圧を２値化した信号と、出力である推定位相角を２値化した信号とを比較して両者の重複度を演算し、当該重複度と前記回転方向情報受信手段の受信した前記同期電動機の回転方向を表す情報とに基づいて、前記線間電圧の周波数と位相角とを推定する重複度に基づく推定演算手段とを備えたところにある。 Feature of the present invention, synchronous composed of a inverter for converting a DC voltage into an AC voltage, a synchronous motor driven by the inverter, the inverter control device for controlling the inverter in machine drive control unit, and the line voltage observation means for observing one of the line voltage that occurs between the two phases of the plurality of windings of the synchronous motor, the rotational direction of the synchronous motor from the upper control unit of the inverter Rotational direction information receiving means for receiving information representing
A signal obtained by binarizing the line voltage obtained from the line voltage observing means and a signal obtained by binarizing the estimated phase angle as an output are compared to calculate the degree of duplication between the two, based on the information indicating the direction of rotation of said received synchronous motor rotation direction information receiving means, there is to provided with an estimation calculation means based on the multiplicity of estimating the frequency and phase angle of the line voltage .

上記同期機駆動制御装置では、前記２値化した信号の重複度に基づいて周波数と位相角とを推定する推定演算手段を、重複度指令値との差分を比例積分制御によって周波数推定値を算出し、周波数推定値を積分して推定位相角を算出するものとすることができる。 In the synchronous machine drive control device , the estimation calculation means for estimating the frequency and the phase angle based on the degree of duplication of the binarized signal, the frequency estimation value is obtained by proportional integral control of the difference from the degree of duplication degree command value. The estimated phase angle can be calculated by integrating the frequency estimation value .

上記同期機駆動制御装置では、前記重複度指令値として５０％を設定することができる。 In the synchronous machine drive control device , 50% can be set as the redundancy command value .

上記同期機駆動制御装置は、さらに、前記同期電動機の高速運転時に前記逆変換器の動作を停止して当該同期電動機が惰性により回転している状況となる動作時において、惰性回転中に前記線間電圧監視手段により得られた線間電圧情報から、回転速度初期値を演算して設定する手段を備えたものとすることができる。 The synchronous machine drive control device further stops the operation of the reverse converter during high-speed operation of the synchronous motor, and the linear motor during inertial rotation in an operation where the synchronous motor is rotating due to inertia. from line voltage information obtained by the interphase voltage monitoring means it may be one which includes a means for setting and calculates the rotational speed initial value.

本発明の同期機駆動制御装置によれば、回転子位置センサを用いることなく同期機回転子の回転位置を把握して、小型化、低コスト化並びにメンテナンスの容易化を図ることができる。   According to the synchronous machine drive control device of the present invention, it is possible to grasp the rotational position of the synchronous machine rotor without using the rotor position sensor, and to achieve downsizing, cost reduction and easy maintenance.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形態の直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器０１によって駆動される同期電動機０２を制御する同期電動機駆動制御装置のブロック図である。本実施の形態の同期電動機駆動制御装置は、直流電源００と、逆変換器０１と、同期電動機０２と、線間電圧観測手段０３と、回転周波数及び位相角推定演算手段０４、逆変換器制御装置０７とから構成されている。   (First Embodiment) FIG. 1 shows a synchronous motor drive control apparatus for controlling a synchronous motor 02 driven by an inverse converter 01 for converting a DC voltage into an AC voltage according to a first embodiment of the present invention. It is a block diagram. The synchronous motor drive control device of the present embodiment includes a DC power source 00, an inverse converter 01, a synchronous motor 02, a line voltage observation means 03, a rotation frequency and phase angle estimation calculation means 04, and an inverse converter control. It is comprised from the apparatus 07.

逆変換器０１は、直流電源００から直流電圧の供給を受け、逆変換器０１へ入力される駆動指令によって、直流電圧を交流電圧に変換する。ここで駆動指令とは、例えばＰＷＭ変調により変調された電圧指令で、具体的には逆変換器０１の各スイッチングデバイスへのスイッチング信号である。同期電動機０２は、回転子の磁束により、電動機の回転時には固定子に誘起電圧を誘起する特性を持つ同期電動機であり、線間電圧観測手段０３は、同期電動機０２の２相の巻き線間に生じる１つの線間電圧を観測する。推定演算手段０４は、得られた１つの線間電圧を入力として、同期電動機０２の回転位相角又は回転周波数又はその両方を推定演算する。   The reverse converter 01 is supplied with a direct current voltage from the direct current power source 00 and converts the direct current voltage into an alternating current voltage in accordance with a drive command input to the reverse converter 01. Here, the drive command is a voltage command modulated by, for example, PWM modulation, and specifically a switching signal to each switching device of the inverse converter 01. The synchronous motor 02 is a synchronous motor having a characteristic that induces an induced voltage in the stator when the motor rotates by the magnetic flux of the rotor. The line voltage observation means 03 is between the two-phase windings of the synchronous motor 02. Observe the resulting line voltage. The estimation calculation means 04 estimates and calculates the rotation phase angle and / or rotation frequency of the synchronous motor 02 using the obtained one line voltage as an input.

次に、以上のように構成した本実施の形態による同期電動機駆動制御装置の作用について説明する。同期電動機０２は、回転子の磁束により、固定子に回転に同期した誘起電圧が誘起される。線間電圧を観測すると、この誘起電圧が線間電圧の形で観測される。従って、逆変換器０１の停止時には、線間電圧のみにより推定演算手段０４にて同期電動機０２の回転位相角若しくは回転周波数を推定することができる。   Next, the operation of the synchronous motor drive control device according to the present embodiment configured as described above will be described. In the synchronous motor 02, an induced voltage synchronized with the rotation is induced in the stator by the magnetic flux of the rotor. When the line voltage is observed, this induced voltage is observed in the form of a line voltage. Therefore, when the inverse converter 01 is stopped, the rotational phase angle or rotational frequency of the synchronous motor 02 can be estimated by the estimation calculation means 04 only by the line voltage.

以上のように、簡単な装置構成で、逆変換器０１の停止時にも、同期電動機０２の回転位相角若しくは回転周波数を推定することが可能となる。よって、本実施の形態による同期電動機駆動制御装置では、回転子角度センサを用いることなく逆変換器０１の停止時にも同期機回転子の位置を把握して、小型化、低コスト化、ならびにメンテナンスの容易化を図るとともに、安定した逆変換器０１の再起動が可能となる。   As described above, the rotation phase angle or the rotation frequency of the synchronous motor 02 can be estimated with a simple apparatus configuration even when the inverse converter 01 is stopped. Therefore, in the synchronous motor drive control device according to the present embodiment, the position of the synchronous machine rotor can be grasped even when the reverse converter 01 is stopped without using the rotor angle sensor, thereby reducing the size, cost and maintenance. In addition, it is possible to restart the inverse converter 01 stably.

（第２の実施の形態）図２は、本発明の第２の実施の形態による直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器０１によって駆動される同期電動機０２を制御する同期電動機駆動制御装置のブロック図であり、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。本実施の形態の同期電動機駆動制御装置は、図２に示すように、第１の実施の形態の同期電動機駆動制御装置に上位制御手段０５を付加した構成となっていて、上位制御手段０５から与えられる情報を受信するポート０１０を推定演算手段０４が有している。この上位制御手段０５は、同期電動機０２の運転中の回転方向の情報を保持し、ポート０１０を通して推定演算手段０４にその回転方向を設定する。   (Second Embodiment) FIG. 2 shows a synchronous motor drive control apparatus for controlling a synchronous motor 02 driven by an inverse converter 01 for converting a DC voltage into an AC voltage according to a second embodiment of the present invention. In the block diagram, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted, and only different parts are described here. As shown in FIG. 2, the synchronous motor drive control device of the present embodiment has a configuration in which the high-order control means 05 is added to the synchronous motor drive control device of the first embodiment. The estimation calculation means 04 has a port 010 for receiving given information. The upper control means 05 holds information on the rotation direction during operation of the synchronous motor 02 and sets the rotation direction in the estimation calculation means 04 through the port 010.

次に、以上のように構成した本実施の形態による同期電動機駆動制御装置の作用について説明する。推定演算手段０４を用いて回転周波数や回転位相角を推定演算する際には、回転方向に応じて推定に必要なゲイン等の数値を変化させることが必要な場合があり、回転方向が不明の場合は推定演算が発散する可能性もある。しかし本実施の形態をとることにより、上位制御手段０５で保持している同期電動機０２の回転方向の情報を用いて推定演算することができる。   Next, the operation of the synchronous motor drive control device according to the present embodiment configured as described above will be described. When estimating and calculating the rotation frequency and rotation phase angle using the estimation calculation means 04, it may be necessary to change numerical values such as gain necessary for estimation according to the rotation direction, and the rotation direction is unknown. In some cases, the estimation calculation may diverge. However, by taking this embodiment, it is possible to perform an estimation calculation using information on the rotation direction of the synchronous motor 02 held by the host control means 05.

以上のように、簡単な装置構成で、同期電動機０２の回転方向が正転又は逆転のどちらであっても、逆変換器０１の停止時において発散することなく当該同期電動機０２の回転位相角若しくは回転周波数を推定することが可能となる。よって、本実施の形態による同期電動機駆動制御装置では、回転子角度センサを用いることなく逆変換器０１の停止時にも同期機回転子の位置を把握して、小型化、低コスト化、ならびにメンテナンスの容易化を図るとともに、安定した逆変換器０１の再起動が可能となる。   As described above, the rotational phase angle of the synchronous motor 02 or the rotational phase angle of the synchronous motor 02 is not diverged when the reverse converter 01 is stopped, regardless of whether the rotation direction of the synchronous motor 02 is forward rotation or reverse rotation. The rotational frequency can be estimated. Therefore, in the synchronous motor drive control device according to the present embodiment, the position of the synchronous machine rotor can be grasped even when the reverse converter 01 is stopped without using the rotor angle sensor, thereby reducing the size, cost and maintenance. In addition, it is possible to restart the inverse converter 01 stably.

（第３の実施の形態）図３は、本発明の第３の実施の形態による直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器０１によって駆動される同期電動機０２を制御する同期電動機駆動制御装置のブロック図であり、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。本実施の形態の同期電動機駆動制御装置は、図３に示すように、第１の実施の形態の同期電動機駆動制御装置に逆変換器０１の停止時間計測手段０６と、逆変換器０１の制御装置０７とを付加した構成となっている。   (Third Embodiment) FIG. 3 shows a synchronous motor drive control apparatus for controlling a synchronous motor 02 driven by an inverse converter 01 for converting a DC voltage into an AC voltage according to a third embodiment of the present invention. In the block diagram, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted, and only different parts are described here. As shown in FIG. 3, the synchronous motor drive control device according to the present embodiment is the same as the synchronous motor drive control device according to the first embodiment, except that the stop time measuring means 06 of the reverse converter 01 and the control of the reverse converter 01 are controlled. The device 07 is added.

時間計測手段０６は、逆変換器０１への停止信号を観測しており、停止信号の「運転状態から停止状態への移行を示す信号変化」を検知し、信号変化が生じてからの時間を計測し、推定演算手段０４へ出力する。逆変換器制御装置０７は、例えば外部からの停止指令や内部での条件判別結果に基づいて、逆変換器０１の停止信号を出力する。   The time measuring means 06 observes the stop signal to the inverse converter 01, detects the “signal change indicating the transition from the operation state to the stop state” of the stop signal, and calculates the time after the signal change occurs. Measure and output to the estimation calculation means 04. The inverse converter control device 07 outputs a stop signal for the inverse converter 01 based on, for example, an external stop command or an internal condition determination result.

次に、以上のように構成した本実施の形態による同期電動機駆動制御装置の作用について説明する。推定演算手段０４は線間電圧観測手段０３から得られる線間電圧情報に基づいて同期電動機０２の回転周波数と回転位相角を推定演算するが、逆変換器０１が停止する際に、同期電動機０２の誘起電圧の変化とは無関係な線間電圧の変化が生じる可能性があり、これが外乱となることで、停止直後から推定演算を実施すると実際とは異なった周波数や位相角が推定されてしまう可能性がある。しかし本実施の形態をとることにより、逆変換器０１の停止から一定時間だけ待機することが可能となり、前述の線間電圧の変化の影響を受けずに、正しく推定を行うことが可能となる。   Next, the operation of the synchronous motor drive control device according to the present embodiment configured as described above will be described. The estimation calculation means 04 estimates and calculates the rotation frequency and rotation phase angle of the synchronous motor 02 based on the line voltage information obtained from the line voltage observation means 03. When the inverse converter 01 stops, the synchronization motor 02 A change in line voltage that is unrelated to the change in induced voltage may occur, and this causes a disturbance. If an estimation calculation is performed immediately after stopping, a frequency or phase angle different from the actual one is estimated. there is a possibility. However, by taking this embodiment, it is possible to wait for a certain period of time from the stop of the inverse converter 01, and it is possible to perform estimation correctly without being affected by the change in the line voltage described above. .

以上のように、簡単な装置構成で、逆変換器０１の停止時において、同期電動機０２の回転位相角若しくは回転周波数を正しく推定することが可能となる。よって、本実施の形態による同期電動機駆動制御装置では、回転子角度センサを用いることなく逆変換器０１の停止時にも同期機回転子の位置を把握して、小型化、低コスト化、ならびにメンテナンスの容易化を図るとともに、安定した逆変換器０１の再起動が可能となる。   As described above, the rotation phase angle or the rotation frequency of the synchronous motor 02 can be correctly estimated with a simple apparatus configuration when the inverse converter 01 is stopped. Therefore, in the synchronous motor drive control device according to the present embodiment, the position of the synchronous machine rotor can be grasped even when the reverse converter 01 is stopped without using the rotor angle sensor, thereby reducing the size, cost and maintenance. In addition, it is possible to restart the inverse converter 01 stably.

（第４の実施の形態）図４は、本発明の第４の実施の形態による直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器０１によって駆動される同期電動機０２を制御する同期電動機駆動制御装置のブロック図であり、本実施の形態の同期電動機駆動制御装置は、直流電源００の直流を交流に変換する逆変換器０１と、同期電動機０２と、線間電圧観測手段０３と、電圧振幅演算手段０８と、電圧振幅比較手段０９とから構成されている。   (Fourth Embodiment) FIG. 4 shows a synchronous motor drive control apparatus for controlling a synchronous motor 02 driven by an inverse converter 01 for converting a DC voltage into an AC voltage according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram, and the synchronous motor drive control device according to the present embodiment includes an inverse converter 01 that converts direct current of a direct current power source 00 into alternating current, a synchronous motor 02, line voltage observation means 03, and voltage amplitude calculation means. 08 and voltage amplitude comparison means 09.

電圧振幅演算手段０８は、線間電圧観測手段０３からの線間電圧情報を元に、当該線間電圧の振幅を演算する。電圧振幅比較手段０９は、電圧振幅演算手段０８からの線間電圧振幅情報と予め設定されている電圧振幅閾値とを比較し、線間電圧振幅が閾値よりも大きいときは高速に回転しており、逆に小さいときは低速に回転しているというフラグを出力する。   The voltage amplitude calculation means 08 calculates the amplitude of the line voltage based on the line voltage information from the line voltage observation means 03. The voltage amplitude comparison unit 09 compares the line voltage amplitude information from the voltage amplitude calculation unit 08 with a preset voltage amplitude threshold value, and rotates at high speed when the line voltage amplitude is larger than the threshold value. Conversely, when it is small, a flag indicating that the motor is rotating at a low speed is output.

次に、以上のように構成した本実施の形態による同期電動機駆動制御装置の作用について説明する。同期電動機０２の惰性回転中に回転周波数を推定演算したりする場合、惰性回転の周波数が高速／低速のどちらであるかを判別することが必要となる場合がある。また、逆変換器０１の停止中の線間電圧には前述の誘起電圧が観測されるが、この誘起電圧は同期電動機０２の回転周波数に比例した振幅を持つ。すなわち、本実施の形態をとることにより、１つの線間電圧を観測し、その線間電圧の振幅を判別することで、同期電動機０２の回転周波数の概略値を得ることができる。   Next, the operation of the synchronous motor drive control device according to the present embodiment configured as described above will be described. When the rotational frequency is estimated and calculated during inertial rotation of the synchronous motor 02, it may be necessary to determine whether the frequency of inertial rotation is high speed or low speed. In addition, the above-described induced voltage is observed in the line voltage when the inverter 01 is stopped. This induced voltage has an amplitude proportional to the rotational frequency of the synchronous motor 02. That is, by taking this embodiment, it is possible to obtain an approximate value of the rotational frequency of the synchronous motor 02 by observing one line voltage and determining the amplitude of the line voltage.

以上のように、簡単な装置構成で、逆変換器０１の停止時において、惰性で回転している同期電動機０２の回転周波数が閾値よりも高速か低速か判別することが可能となる。よって、本実施の形態による同期電動機駆動制御装置では、回転子角度センサを用いることなく逆変換器０１の停止時にも同期機の回転周波数の高速／低速を把握することが可能となる。   As described above, with a simple apparatus configuration, when the inverse converter 01 is stopped, it is possible to determine whether the rotational frequency of the synchronous motor 02 rotating by inertia is higher or lower than the threshold value. Therefore, in the synchronous motor drive control device according to the present embodiment, it is possible to grasp the high / low speed of the rotation frequency of the synchronous machine even when the inverse converter 01 is stopped without using the rotor angle sensor.

（第５の実施の形態）図５は、本発明の第５の実施の形態による直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器０１によって駆動される同期電動機０２を制御する同期電動機駆動制御装置のブロック図であり、図４と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。すなわち、本実施の形態の同期電動機駆動制御装置は、図５に示すように、第４の実施の形態の同期電動機駆動制御装置に回転周波数及び位相角推定演算手段０４を付加した構成としている。   (Fifth Embodiment) FIG. 5 shows a synchronous motor drive control apparatus for controlling a synchronous motor 02 driven by an inverse converter 01 for converting a DC voltage into an AC voltage according to a fifth embodiment of the present invention. It is a block diagram, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 4, the description is abbreviate | omitted, and only a different part is described here. That is, as shown in FIG. 5, the synchronous motor drive control device of the present embodiment has a configuration in which the rotational frequency and phase angle estimation calculation means 04 is added to the synchronous motor drive control device of the fourth embodiment.

推定演算手段０４は、得られた１つの線間電圧及び回転周波数高速／低速フラグを入力として、高速である場合に、線間電圧の情報に基づいて同期電動機０２の回転位相角又は回転周波数又はその両方を推定演算する。   The estimation calculation means 04 receives the obtained one line voltage and rotation frequency high speed / low speed flag as input, and when it is high speed, based on the information on the line voltage, the rotation phase angle or rotation frequency of the synchronous motor 02 or Both are estimated and calculated.

次に、以上のように構成した本実施の形態による同期電動機駆動制御装置の作用について説明する。推定演算手段０４では線間電圧の観測手段０３から得られる線間電圧情報を用いて推定演算を行うが、同期電動機０２の回転周波数が低い場合、得られる線間電圧が小さいか概略ゼロの場合がある。このとき、線間電圧の観測手段０３で得られる情報にノイズ等が含まれている場合、誘起電圧の情報がノイズに埋もれてしまい、推定演算手段０４によって正しい推定ができない。しかし本実施の形態をとることにより、前述したように線間電圧の振幅から回転周波数の概略値を得ることができ、回転周波数が十分高速、すなわち得られた線間電圧から推定演算する際に、線間電圧がノイズに埋もれない十分な大きさとなっている状況でのみ推定演算を実施することが可能となる。   Next, the operation of the synchronous motor drive control device according to the present embodiment configured as described above will be described. The estimation calculation means 04 performs estimation calculation using the line voltage information obtained from the line voltage observation means 03. When the rotational frequency of the synchronous motor 02 is low, the obtained line voltage is small or approximately zero. There is. At this time, when noise or the like is included in the information obtained by the line voltage observation means 03, the information on the induced voltage is buried in the noise and cannot be correctly estimated by the estimation calculation means 04. However, by taking this embodiment, as described above, the approximate value of the rotation frequency can be obtained from the amplitude of the line voltage, and the rotation frequency is sufficiently high, that is, when the estimation calculation is performed from the obtained line voltage. The estimation calculation can be performed only in a situation where the line voltage is sufficiently large so as not to be buried in noise.

以上のように、簡単な装置構成で、同期電動機０２の回転周波数若しくは位相角を、高速に回転している場合に得られる線間電圧の情報に基づいて回転位相角又は回転周波数を推定することが可能となる。よって、本実施の形態による同期電動機駆動制御装置では、回転子角度センサを用いることなく逆変換器０１の停止時にも同期機回転子の位置を把握して、小型化、低コスト化、ならびにメンテナンスの容易化を図るとともに、安定した逆変換器０１の再起動が可能となる。   As described above, with a simple device configuration, the rotational phase angle or rotational frequency of the synchronous motor 02 is estimated based on the information on the line voltage obtained when rotating at high speed. Is possible. Therefore, in the synchronous motor drive control device according to the present embodiment, the position of the synchronous machine rotor can be grasped even when the reverse converter 01 is stopped without using the rotor angle sensor, thereby reducing the size, cost and maintenance. In addition, it is possible to restart the inverse converter 01 stably.

（第６の実施の形態）図６は、本発明の第６の実施の形態による直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器０１によって駆動される同期電動機０２を制御する同期電動機駆動制御装置のブロック図であり、図１〜図５と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。本実施の形態の同期電動機駆動制御装置は、図２の第２の実施の形態に対して、周波数及び位相角の推定演算手段０４に代えて、回転方向の情報を上位制御手段０５から入力するポート０１０を有する、重複度に基づく推定演算手段１０を備えた構成となっている。   (Sixth Embodiment) FIG. 6 shows a synchronous motor drive control apparatus for controlling a synchronous motor 02 driven by an inverse converter 01 for converting a DC voltage into an AC voltage according to a sixth embodiment of the present invention. It is a block diagram, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIGS. 1-5, the description is abbreviate | omitted, and only a different part is described here. The synchronous motor drive control apparatus according to the present embodiment inputs rotational direction information from the host control means 05 instead of the frequency and phase angle estimation calculation means 04 in the second embodiment of FIG. It has a configuration including an estimation calculation means 10 having a port 010 based on the degree of overlap.

重複度に基づく推定演算手段１０は、線間電圧観測手段０３から得られる線間電圧を２値化した値と、出力である推定位相角を２値化した値と、上位制御手段０５から受信ポート０１０に与えられる同期電動機０２の回転方向の情報を入力とし、線間電圧を２値化した値と推定位相角を２値化した値の重複度、及び回転方向に基づいて同期電動機０２の回転周波数及び回転位相角を推定する。   The estimation calculation means 10 based on the degree of overlap receives the value obtained by binarizing the line voltage obtained from the line voltage observation means 03, the value obtained by binarizing the estimated phase angle as an output, and the higher level control means 05. The information on the rotational direction of the synchronous motor 02 given to the port 010 is input, and based on the degree of overlap between the value obtained by binarizing the line voltage and the value obtained by binarizing the estimated phase angle, and the rotational direction of the synchronous motor 02 Estimate the rotation frequency and rotation phase angle.

この重複度に基づく推定演算手段１０の演算動作を図７及び図８を用いて説明する。図７に示すように、線間電圧観測手段０３からの電圧波形Ｖｉｎに対して２値化部０２１によって振幅の正負に対応して＋をＨ、−をＬとし、あるいはその逆にした２値化処理を行う。同様に２値化部０２２によって、本回路１０の出力である三角波形の回転数推定値θｏｕｔに対しても同様の２値化処理を行う。そしてこれら２つの２値化信号を入力１、入力２として重複度計算部０２３に入力し、ここで図８のように重複度を演算する。つまり、２値化入力１、入力２に対してそれらのＨ，Ｌ値のＸＯＲを求め、１周期ＴあたりのＸＯＲの出力がＨである期間ＴＨを重複度（＝ＴＨ／Ｔ）として求める。そして、５０％の重複度指令値との差をとり、この差値に対してＰＩ制御部０２４によってＰＩ制御演算を行い、回転周波数ωｏｕｔを求め、これに対して１／ｓ演算部０２５によって回転位相角θｏｕｔを求める。重複度に基づく推定演算手段１０は、こうして求めた回転周波数ωｏｕｔと回転位相角θｏｕｔを推定周波数ωｄｅｔ、推定位相角θｄｅｔとして出力する。 The calculation operation of the estimation calculation means 10 based on the degree of overlap will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 7, the binarization unit 021 performs a binary operation on the voltage waveform Vin from the line voltage observing means 03 in accordance with whether the amplitude is positive or negative, and − is L and vice versa. Process. Similarly, the binarization unit 022 performs the same binarization process on the rotation speed estimation value θout of the triangular waveform that is the output of the circuit 10. These two binarized signals are input as input 1 and input 2 to the redundancy calculation unit 023, where the redundancy is calculated as shown in FIG. That is, binarization input 1, their H to the input 2, obtains the XOR of the L value, the degree of overlapping the period T H XOR output per period T is H (= T H / T) Ask. Then, the difference from the 50% overlap command value is taken, and PI control calculation is performed on the difference value by the PI control unit 024 to obtain the rotation frequency ωout, and this is rotated by the 1 / s calculation unit 025. The phase angle θout is obtained. The estimation calculation means 10 based on the degree of overlap outputs the rotation frequency ωout and the rotation phase angle θout thus obtained as the estimation frequency ωdet and the estimation phase angle θdet.

次に、以上のように構成した本実施の形態による同期電動機駆動制御装置の作用について説明する。上述したように、同期電動機０２の惰性回転中は誘起電圧が線間電圧に現れる。この線間電圧は回転に同期した正弦波となっているため、この正弦波の位相と周波数を演算することにより、同期電動機０２の回転位相角及び回転周波数を推定することが可能となる。このとき、重複度に基づく推定演算手段１０のように、２値化された２つの入力の重複度を用いることにより、ＰＩ制御器のようなアナログ調整器による推定演算を実施でき、ゲインによる応答の調整も可能となる。   Next, the operation of the synchronous motor drive control device according to the present embodiment configured as described above will be described. As described above, an induced voltage appears in the line voltage during inertial rotation of the synchronous motor 02. Since the line voltage is a sine wave synchronized with the rotation, it is possible to estimate the rotation phase angle and the rotation frequency of the synchronous motor 02 by calculating the phase and frequency of the sine wave. At this time, the estimation calculation by the analog adjuster such as the PI controller can be performed by using the binarization of two binarized inputs as in the estimation calculation means 10 based on the overlap, and the response by the gain Can also be adjusted.

以上のように、簡単な装置構成で、逆変換器０１の停止時にも、同期電動機０２の回転位相角若しくは回転周波数を推定することが可能となる。よって、本実施の形態による同期電動機駆動制御装置では、回転子角度センサを用いることなく逆変換器０１の停止時にも同期機回転子の位置を把握して、小型化、低コスト化、ならびにメンテナンスの容易化を図るとともに、安定した逆変換器０１の再起動が可能となる。   As described above, the rotation phase angle or the rotation frequency of the synchronous motor 02 can be estimated with a simple apparatus configuration even when the inverse converter 01 is stopped. Therefore, in the synchronous motor drive control device according to the present embodiment, the position of the synchronous machine rotor can be grasped even when the reverse converter 01 is stopped without using the rotor angle sensor, thereby reducing the size, cost and maintenance. In addition, it is possible to restart the inverse converter 01 stably.

（第７の実施の形態）図９は、本発明の第７の実施の形態による直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器０１によって駆動される同期電動機０２を制御する同期電動機駆動制御装置のブロック図であり、図６と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。本実施の形態の同期電動機駆動制御装置は、図９に示すように、第６の実施の形態の同期電動機駆動制御装置に初期値設定手段１１を付加した構成となっている。この初期値設定手段１１は、重複度に基づく推定演算手段１０に対して、予め設定された推定の初期位相角及び初期周波数を設定する。   (Seventh Embodiment) FIG. 9 shows a synchronous motor drive control apparatus for controlling a synchronous motor 02 driven by an inverse converter 01 for converting a DC voltage into an AC voltage according to a seventh embodiment of the present invention. It is a block diagram, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 6, the description is abbreviate | omitted, and only a different part is described here. As shown in FIG. 9, the synchronous motor drive control device of the present embodiment has a configuration in which an initial value setting means 11 is added to the synchronous motor drive control device of the sixth embodiment. The initial value setting means 11 sets a preset initial phase angle and initial frequency for the estimation calculation means 10 based on the degree of overlap.

次に、以上のように構成した本実施の形態による同期電動機駆動制御装置の作用について説明する。重複度に基づく推定演算手段１０は、線間電圧観測手段０３からの入力と自手段の出力を２値化した信号の重複度に基づいて入力の位相角及び周波数に出力が一致、若しくは相対的に一定の関係となるように推定を行う。このとき、推定周波数の初期値によっては、入力信号と異なる周波数に収束してしまう可能性がある。しかし本実施の形態によれば、初期値設定手段１１により適切な初期値を設定することで、入力信号と同じ周波数に推定を収束させることが可能となる。   Next, the operation of the synchronous motor drive control device according to the present embodiment configured as described above will be described. The estimation calculation means 10 based on the degree of duplication is such that the output coincides with the phase angle and frequency of the input based on the degree of duplication of the signal obtained by binarizing the input from the line voltage observation means 03 and the output of the own means, or relative Are estimated so as to have a certain relationship. At this time, depending on the initial value of the estimated frequency, there is a possibility of convergence to a frequency different from the input signal. However, according to the present embodiment, it is possible to converge the estimation to the same frequency as the input signal by setting an appropriate initial value by the initial value setting means 11.

以上のように、簡単な装置構成で、逆変換器０１の停止時にも、同期電動機０２の回転位相角若しくは回転周波数を推定することが可能となる。よって、本実施の形態による同期電動機駆動制御装置では、回転子角度センサを用いることなく逆変換器０１の停止時にも同期機回転子の位置を把握して、小型化、低コスト化、ならびにメンテナンスの容易化を図るとともに、安定した逆変換器０１の再起動が可能となる。   As described above, the rotation phase angle or the rotation frequency of the synchronous motor 02 can be estimated with a simple apparatus configuration even when the inverse converter 01 is stopped. Therefore, in the synchronous motor drive control device according to the present embodiment, the position of the synchronous machine rotor can be grasped even when the reverse converter 01 is stopped without using the rotor angle sensor, thereby reducing the size, cost and maintenance. In addition, it is possible to restart the inverse converter 01 stably.

（第８の実施の形態）図１０は、本発明の第８の実施の形態による直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器０１によって駆動される同期電動機０２を制御する同期電動機駆動制御装置のブロック図であり、図９と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。本実施の形態の同期電動機駆動制御装置は、図１０に示すように、第７の実施の形態の同期電動機駆動制御装置に線間電圧のゼロクロス時間計測手段１２と、電圧ゼロクロスに基づいた周波数演算手段１３とを付加した構成となっている。線間電圧のゼロクロス時間計測手段１２は、線間電圧観測手段０３からの出力である線間電圧情報の各ゼロクロスの時間間隔を計測し、出力する。電圧ゼロクロスに基づいた周波数演算手段１３は、線間電圧のゼロクロス時間計測手段１２からのゼロクロス時間の情報と上位制御手段０５から受信ポート０１０を通じて与えられる回転方向の情報を入力とし、ゼロクロス時間を元に同期電動機０２の概略回転数を演算し、出力する。   (Eighth Embodiment) FIG. 10 shows a synchronous motor drive control apparatus for controlling a synchronous motor 02 driven by an inverse converter 01 for converting a DC voltage into an AC voltage according to an eighth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a block diagram, in which the same elements as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted, and only different parts are described here. As shown in FIG. 10, the synchronous motor drive control device of the present embodiment includes a zero cross time measuring unit 12 for line voltage and frequency calculation based on the voltage zero cross in the synchronous motor drive control device of the seventh embodiment. It is the structure which added the means 13. FIG. The line voltage zero cross time measuring means 12 measures and outputs the time interval of each zero cross of the line voltage information which is the output from the line voltage observation means 03. The frequency calculation means 13 based on the voltage zero cross receives the zero cross time information from the zero cross time measuring means 12 of the line voltage and the rotation direction information given from the host control means 05 through the reception port 010 as the input, The approximate rotational speed of the synchronous motor 02 is calculated and output.

次に、以上のように構成した本実施の形態による同期電動機駆動制御装置の作用について説明する。上述したように、同期電動機０２の惰性回転中には、電動機の線間電圧に誘起電圧が現れる。この線間電圧は電動機の回転に同期している正弦波となるので、１回転に２回のゼロクロスが観測できる。従って、このゼロクロスの時間間隔を計測することにより、回転周波数が演算できる。本実施の形態では、線間電圧のゼロクロス時間計測手段１２でゼロクロス時間間隔を計測し、電圧ゼロクロスに基づいた周波数演算手段１３にて同期電動機０２の回転周波数を演算する。周波数演算手段１３で演算された周波数を、初期値設定手段１１の設定値として、重複度に基づく推定演算手段１０の初期値に設定することにより、当該推定演算手段１０の推定周波数、推定位相角を確実に実周波数、実位相角に収束させることが可能となる。   Next, the operation of the synchronous motor drive control device according to the present embodiment configured as described above will be described. As described above, during the inertial rotation of the synchronous motor 02, an induced voltage appears in the line voltage of the motor. Since this line voltage becomes a sine wave synchronized with the rotation of the electric motor, two zero crosses can be observed in one rotation. Therefore, the rotational frequency can be calculated by measuring the time interval of this zero cross. In the present embodiment, the zero cross time measuring unit 12 of the line voltage measures the zero cross time interval, and the frequency calculating unit 13 based on the voltage zero cross calculates the rotational frequency of the synchronous motor 02. By setting the frequency calculated by the frequency calculating means 13 to the initial value of the estimation calculating means 10 based on the degree of overlap as the setting value of the initial value setting means 11, the estimated frequency and estimated phase angle of the estimated calculating means 10 are set. Can be reliably converged to the actual frequency and the actual phase angle.

以上のように、簡単な装置構成で、逆変換器０１の停止時にも、同期電動機０２の回転周波数若しくは回転位相角を推定することが可能となる。よって、本実施の形態による同期電動機駆動制御装置では、回転子角度センサを用いることなく逆変換器０１の停止時にも同期機回転子の位置を把握して、小型化、低コスト化、ならびにメンテナンスの容易化を図るとともに、安定した逆変換器０１の再起動が可能となる。   As described above, it is possible to estimate the rotation frequency or rotation phase angle of the synchronous motor 02 even when the inverse converter 01 is stopped with a simple device configuration. Therefore, in the synchronous motor drive control device according to the present embodiment, the position of the synchronous machine rotor can be grasped even when the reverse converter 01 is stopped without using the rotor angle sensor, thereby reducing the size, cost and maintenance. In addition, it is possible to restart the inverse converter 01 stably.

（第９の実施の形態）図１１は、本発明の第９の実施の形態による直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器０１によって駆動される同期電動機０２を制御する同期電動機駆動制御装置のブロック図であり、図１０と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。本実施の形態の同期電動機駆動制御装置は、図１１に示すように、第７の実施の形態の同期電動機駆動制御装置に対して電圧振幅演算手段１４と、電圧振幅に基づいた周波数演算手段１５とを付加した構成としている。   (Ninth Embodiment) FIG. 11 shows a synchronous motor drive control apparatus for controlling a synchronous motor 02 driven by an inverse converter 01 for converting a DC voltage into an AC voltage according to a ninth embodiment of the present invention. It is a block diagram, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 10, the description is abbreviate | omitted, and only a different part is described here. As shown in FIG. 11, the synchronous motor drive control device according to the present embodiment is different from the synchronous motor drive control device according to the seventh embodiment in voltage amplitude calculation means 14 and frequency calculation means 15 based on the voltage amplitude. Are added.

電圧振幅演算手段１４は、線間電圧観測手段０３から出力される線間電圧情報を入力として、交流信号である当該線間電圧の振幅を演算し、出力する。電圧振幅に基づいた周波数演算手段１５は、電圧振幅演算手段１４から出力される線間電圧振幅を入力とし、当該振幅値に基づいて同期電動機０２の回転周波数を演算する。   The voltage amplitude calculation means 14 receives the line voltage information output from the line voltage observation means 03, calculates the amplitude of the line voltage that is an AC signal, and outputs it. The frequency calculation means 15 based on the voltage amplitude receives the line voltage amplitude output from the voltage amplitude calculation means 14 and calculates the rotational frequency of the synchronous motor 02 based on the amplitude value.

次に、以上のように構成した本実施の形態による同期電動機駆動制御装置の作用について説明する。上述したように、同期電動機０２の惰性回転中には、電動機の線間電圧に誘起電圧が現れる。この誘起電圧の振幅値は同期電動機０２の回転周波数に比例しているため、誘起電圧すなわち線間電圧の振幅から回転周波数が演算できる。本実施の形態では、線間電圧の振幅演算手段１４で線間電圧の振幅値を演算し、電圧振幅に基づいた周波数演算手段１５にて同期電動機０２の回転周波数を演算する。当該周波数演算手段１５で演算された周波数を、初期値設定手段１１の設定値として、重複度に基づく推定演算手段１０の初期値に設定することにより、当該推定演算手段１０の推定周波数、推定位相角を確実に実周波数、実位相角に収束させることが可能となる。   Next, the operation of the synchronous motor drive control device according to the present embodiment configured as described above will be described. As described above, during the inertial rotation of the synchronous motor 02, an induced voltage appears in the line voltage of the motor. Since the amplitude value of the induced voltage is proportional to the rotation frequency of the synchronous motor 02, the rotation frequency can be calculated from the amplitude of the induced voltage, that is, the line voltage. In the present embodiment, the line voltage amplitude calculation means 14 calculates the line voltage amplitude value, and the frequency calculation means 15 based on the voltage amplitude calculates the rotational frequency of the synchronous motor 02. By setting the frequency calculated by the frequency calculation means 15 as the initial value of the estimation calculation means 10 based on the degree of overlap as the setting value of the initial value setting means 11, the estimated frequency and estimated phase of the estimation calculation means 10 are set. It is possible to reliably converge the angle to the actual frequency and the actual phase angle.

以上のように、簡単な装置構成で、逆変換器０１の停止時にも、同期電動機０２の回転周波数若しくは回転位相角を推定することが可能となる。よって、本実施の形態による同期電動機駆動制御装置では、回転子角度センサを用いることなく逆変換器０１の停止時にも同期機回転子の位置を把握して、小型化、低コスト化、ならびにメンテナンスの容易化を図るとともに、安定した逆変換器０１の再起動が可能となる。   As described above, it is possible to estimate the rotation frequency or rotation phase angle of the synchronous motor 02 even when the inverse converter 01 is stopped with a simple device configuration. Therefore, in the synchronous motor drive control device according to the present embodiment, the position of the synchronous machine rotor can be grasped even when the reverse converter 01 is stopped without using the rotor angle sensor, thereby reducing the size, cost and maintenance. In addition, it is possible to restart the inverse converter 01 stably.

（第１０の実施の形態）図１２は、本発明の第１０の実施の形態による直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器０１によって駆動される同期電動機０２を制御する同期電動機駆動制御装置のブロック図であり、図１〜９と同一要素には同一符号を付してその説明を省略する。本実施の形態の同期電動機駆動制御装置は、図１２に示すように、逆変換器０１と、同期電動機０２と、逆変換器制御装置０７と、時間計測手段０６と、比較手段１６とから構成されている。   (Tenth Embodiment) FIG. 12 shows a synchronous motor drive control apparatus for controlling a synchronous motor 02 driven by an inverse converter 01 for converting a DC voltage into an AC voltage according to a tenth embodiment of the present invention. It is a block diagram, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIGS. 1-9, and the description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 12, the synchronous motor drive control device of the present embodiment includes an inverse converter 01, a synchronous motor 02, an inverse converter control device 07, a time measurement unit 06, and a comparison unit 16. Has been.

逆変換器制御装置０７は、例えば外部からの停止指令や内部での条件判別結果に基づいて、逆変換器０１の停止信号を出力し、また外部から運転許可信号が入力されたときは停止信号の出力を停止する。時間計測手段０６は、逆変換器制御装置０７から出力される停止信号を監視し、停止信号が有効、すなわち逆変換器０１を停止させる信号が出力された瞬間からの時間を計測し、出力する。比較手段１６は、時間計測手段から出力される停止からの時間と予め設定された停止時間設定値を比較し、停止からの時間が停止時間設定値よりも大きい場合に、逆変換器制御装置０７に運転許可信号を出力する。   The inverse converter control device 07 outputs a stop signal of the inverse converter 01 based on, for example, an external stop command or an internal condition determination result, and when an operation permission signal is input from the outside, the stop signal Stop the output of. The time measuring means 06 monitors the stop signal output from the inverse converter control device 07, and measures and outputs the time from the moment when the stop signal is valid, that is, the signal for stopping the inverse converter 01 is output. . The comparison means 16 compares the time from the stop output from the time measurement means with a preset stop time set value, and when the time since the stop is larger than the stop time set value, the inverse converter control device 07. An operation permission signal is output to.

次に、以上のように構成した本実施の形態による同期電動機駆動制御装置の作用について説明する。同期電動機０２の惰性回転中すなわち逆変換器０１の停止中にも逆変換器０１制御手段において何らかの演算を実施して次の運転再開に備える必要がある場合、運転再開時には、当該演算が終了して適切な数値や状態が得られることが必要となる。しかし、演算内容や演算への入力値等によっては当該演算にある一定の時間がかかることがあり、その時間が経過しないうちに運転を再開してしまうと、再開した直後に不安定な動作をすることがあり、最悪の場合は異常停止に陥る。そこで、本実施の形態をとることにより、運転停止から予め設定した時間が経過していなければ、逆変換器０１の運転を再開しないような運転形態とすることができ、前述の不安定動作や異常停止を防止することが可能となる。特に、当該演算が惰性回転周波数や位相角の演算であった場合は、推定値が実際値に収束する十分な時間が経過してから運転を再開することで、運転再開直後の電流の擾乱などを抑制し、安定した再開が可能となる。   Next, the operation of the synchronous motor drive control device according to the present embodiment configured as described above will be described. When it is necessary to prepare for the next operation restart by performing some calculation in the inverter 01 control means even during inertial rotation of the synchronous motor 02, that is, when the inverter 01 is stopped, the calculation ends when the operation restarts. It is necessary to obtain appropriate numerical values and conditions. However, depending on the calculation content and the input value to the calculation, the calculation may take a certain amount of time.If the operation is restarted before that time elapses, an unstable operation will occur immediately after the restart. In the worst case, it will cause an abnormal stop. Therefore, by taking this embodiment, it is possible to make an operation mode in which the operation of the inverse converter 01 is not resumed unless a preset time has elapsed since the operation stop. An abnormal stop can be prevented. In particular, when the calculation is an inertial rotation frequency or phase angle calculation, the current is disturbed immediately after the operation is resumed by restarting the operation after sufficient time for the estimated value to converge to the actual value has elapsed. And stable restart is possible.

以上のよう、簡単な装置構成で、逆変換器０１の運転再開時にも、安定して運転することができる。よって、本実施の形態による同期電動機駆動制御装置では、安定した逆変換器０１の再起動が可能となる。   As described above, with a simple apparatus configuration, stable operation can be performed even when the operation of the inverse converter 01 is resumed. Therefore, in the synchronous motor drive control device according to the present embodiment, it is possible to restart the inverse converter 01 stably.

（第１１の実施の形態）図１３は、本発明の第１１の実施の形態による直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器０１によって駆動される同期電動機０２を制御する同期電動機駆動制御装置のブロック図であり、図１〜１０と同一要素には同一符号を付してその説明を省略する。本実施の形態の同期電動機駆動制御装置は、図１３に示すように、逆変換器０１と、同期電動機０２と、線間電圧観測手段０３と、逆変換器制御装置０７と、惰行時推定演算手段１７と、比較手段１８と、切替設定手段１９と、運転時高速回転域推定演算手段２０と、運転時低速回転域推定演算手段２１と、これらの運転時高速回転域推定値と運転時低速回転域推定値とをそれぞれ入力するポート０１２，０１３を有し、切替設定手段１９の切替信号によって入力ポートを切替えて逆変換器制御装置０７に推定位相角θｄｅｔ、推定周波数ωｄｅｔを与えるスイッチ２２とを備えた構成としている。   (Eleventh Embodiment) FIG. 13 shows a synchronous motor drive control apparatus for controlling a synchronous motor 02 driven by an inverse converter 01 for converting a DC voltage into an AC voltage according to an eleventh embodiment of the present invention. It is a block diagram, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIGS. 1-10, and the description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 13, the synchronous motor drive control device of the present embodiment includes an inverse converter 01, a synchronous motor 02, a line voltage observation means 03, an inverse converter control device 07, and a coasting estimation calculation. Means 17, comparison means 18, switching setting means 19, operating high speed rotation area estimation calculating means 20, operating low speed rotation area estimation calculating means 21, these operating high speed rotation area estimated values and operating low speed A switch 22 having ports 012 and 013 for inputting rotation range estimation values, respectively, and switching the input port according to a switching signal of the switching setting means 19 to give an estimated phase angle θdet and an estimated frequency ωdet to the inverse converter controller 07; It is set as the structure provided with.

逆変換器制御装置０７は、与えられた指令により、逆変換器０１を適切に制御する。惰行時推定演算手段１７は、線間電圧観測手段０３からの線間電圧情報を入力として同期電動機０２の惰行時の回転周波数を推定し、出力する。比較手段１８は、惰行時推定周波数と周波数閾値を入力として両者の大小を比較し、比較結果を切替設定手段１９に出力する。切替設定手段１９は、逆変換器制御装置０７から出力される運転開始信号と比較手段１８から出力される比較結果を入力とし、運転開始信号が有効になった時点で、比較結果に応じて切り替え信号をスイッチ２５に出力し、後述する運転時高速回転域推定演算手段２０と運転時低速回転域推定演算手段２１を切り替える。運転時高速回転域推定演算手段２０は、逆変換器０１の運転中に同期電動機０２の回転が高速な場合において、同期電動機０２の回転周波数及び回転位相角を推定して出力する。運転時低速回転域推定演算手段２１は、逆変換器０１の運転中に同期電動機０２の回転が低速な場合において、同期電動機０２の回転周波数及び回転位相角を推定して出力する。   The inverse converter control device 07 appropriately controls the inverse converter 01 according to the given command. The coasting estimation calculating means 17 receives the line voltage information from the line voltage observation means 03 as an input and estimates and outputs the rotational frequency of the synchronous motor 02 during coasting. The comparison means 18 receives the coasting estimated frequency and the frequency threshold value, compares the both, and outputs the comparison result to the switching setting means 19. The switching setting means 19 receives the operation start signal output from the inverse converter controller 07 and the comparison result output from the comparison means 18 as input, and switches according to the comparison result when the operation start signal becomes valid. A signal is output to the switch 25 to switch between a driving high-speed rotation area estimation calculation means 20 and a driving low-speed rotation area estimation calculation means 21 described later. The operating high-speed rotation area estimation calculation means 20 estimates and outputs the rotation frequency and rotation phase angle of the synchronous motor 02 when the rotation of the synchronous motor 02 is high during operation of the inverse converter 01. The operating low-speed rotation area estimation calculation means 21 estimates and outputs the rotation frequency and rotation phase angle of the synchronous motor 02 when the rotation of the synchronous motor 02 is low during the operation of the inverse converter 01.

運転時高速回転域推定演算手段２０は、上述した重複度に基づく推定演算手段１０による演算処理を実行し、あるいは、特開２０００−１３４９８１号公報に記載されている演算処理を実行して高速回転域での回転周波数及び回転位相角を算出し、その結果をスイッチ２５の入力ポート０１２に入力する。一方、運転時低速回転域推定演算手段２１は、例えば、特開２００１−３３９９９９号公報に記載されている演算方法によって低速回転域での回転周波数及び回転位相角を算出し、その結果をスイッチ２５の入力ポート０１３に入力する。   The driving high-speed rotation range estimation calculation means 20 executes the calculation process by the estimation calculation means 10 based on the above-described overlap, or executes the calculation process described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-134981 to perform high-speed rotation. The rotation frequency and the rotation phase angle in the region are calculated, and the results are input to the input port 012 of the switch 25. On the other hand, the operating low-speed rotation area estimation calculation means 21 calculates the rotation frequency and rotation phase angle in the low-speed rotation area by the calculation method described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-339999, and the result is the switch 25. To the input port 013.

次に、以上のように構成した本実施の形態による同期電動機駆動制御装置の作用について説明する。同期電動機０２のセンサレス運転においては、高速回転域推定演算手段と低速回転域推定演算手段の２つの推定演算手段を備えることが必要な場合が多い。この場合、逆変換器０１の運転を再開するとき、運転が再開されてから高速回転域推定演算手段と低速回転域推定演算手段のどちらかの手段により推定された速度を用いて、前述２つの推定演算手段を切り替える動作が必要であったが、例えば同期電動機０２の回転速度が高い場合、運転が再開されてから切り替えるのでは電流の擾乱等を抑制することができず、逆変換器０１の異常停止につながることがある。しかし本実施の形態をとることにより、逆変換器０１が停止していて同期電動機０２が回転している状態、すなわち同期電動機０２の惰行時における回転周波数を惰行時推定演算手段１７により推定し、その周波数の高／低によって運転開始の瞬間に運転時高速回転域推定演算手段２０と運転時低速回転域推定演算手段２１とを切り替えることができ、電流の擾乱等を抑制することが可能となる。   Next, the operation of the synchronous motor drive control device according to the present embodiment configured as described above will be described. In sensorless operation of the synchronous motor 02, it is often necessary to provide two estimation calculation means, that is, a high-speed rotation area estimation calculation means and a low-speed rotation area estimation calculation means. In this case, when resuming the operation of the inverse converter 01, the two speeds described above are used by using the speed estimated by either the high speed rotation area estimation calculating means or the low speed rotation area estimation calculating means after the operation is resumed. For example, when the rotation speed of the synchronous motor 02 is high, switching of the operation after restarting the operation cannot suppress current disturbance and the like. It may lead to an abnormal stop. However, by taking this embodiment, the inverse converter 01 is stopped and the synchronous motor 02 is rotating, that is, the rotational frequency when the synchronous motor 02 is coasting is estimated by the coasting estimation calculating means 17, Due to the high / low frequency, it is possible to switch between the driving high-speed rotation area estimation calculating means 20 and the driving low-speed rotation area estimation calculating means 21 at the moment of starting operation, and it is possible to suppress current disturbance and the like. .

以上のように、簡単な装置構成で、逆変換器０１の運転再開時にも、電流擾乱等を抑制した再開が可能となる。よって、本実施の形態による同期電動機駆動制御装置では、回転子角度センサを用いることなく逆変換器０１の停止時にも同期機回転子の位置を把握して、小型化、低コスト化、ならびにメンテナンスの容易化を図るとともに、安定した逆変換器０１の再起動が可能となる。   As described above, with a simple device configuration, even when the operation of the inverse converter 01 is restarted, it is possible to restart while suppressing current disturbance and the like. Therefore, in the synchronous motor drive control device according to the present embodiment, the position of the synchronous machine rotor can be grasped even when the reverse converter 01 is stopped without using the rotor angle sensor, thereby reducing the size, cost and maintenance. In addition, it is possible to restart the inverse converter 01 stably.

（第１２の実施の形態）図１４は、本発明の第１２の実施の形態による直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器０１によって駆動される同期電動機０２を制御する同期電動機駆動制御装置の構成例を示す機能ブロック図であり、図１３と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。すなわち、本実施の形態の同期電動機駆動制御装置は、図１４に示すように、第１１の実施の形態の同期電動機駆動制御装置に対して、推定初期値設定手段２２を付加した構成となっている。この推定初期値設定手段２２は、惰行時推定演算手段１７によって推定された惰行時推定周波数と惰行時推定位相角と、切替設定手段１９から出力される切り替え信号を入力とし、運転時高速回転域推定演算手段２０に推定周波数初期値及び推定位相角初期値を設定する。   (Twelfth Embodiment) FIG. 14 shows a synchronous motor drive control apparatus for controlling a synchronous motor 02 driven by an inverse converter 01 for converting a DC voltage into an AC voltage according to a twelfth embodiment of the present invention. FIG. 14 is a functional block diagram showing a configuration example, the same elements as those in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted, and only different parts are described here. That is, the synchronous motor drive control device of the present embodiment has a configuration in which estimated initial value setting means 22 is added to the synchronous motor drive control device of the eleventh embodiment, as shown in FIG. Yes. This estimated initial value setting means 22 receives the coasting estimated frequency and coasting estimated phase angle estimated by the coasting estimation calculation means 17 and the switching signal output from the switching setting means 19 as inputs, and operates at a high speed rotation range. An estimated frequency initial value and an estimated phase angle initial value are set in the estimation calculating means 20.

次に、以上のように構成した本実施の形態による同期電動機駆動制御装置の作用について説明する。同期電動機０２が高速で惰行している場合、逆変換器０１の運転を再開した後は運転時高速回転域推定演算手段２０によって同期電動機０２の回転周波数及び回転位相角が推定され、制御が行われる。しかし、運転再開時に、当該推定演算手段２０での推定周波数初期値と推定位相角初期値が、実際の周波数及び位相角とかけ離れた値、例えば０等に設定されていた場合、推定演算により各推定値が実際値に収束するのに比較的長い時間がかかることがあり、この収束時間中に電流擾乱などが生じ、最悪の場合には逆変換器０１の異常停止につながることがある。しかしながら本実施の形態をとることにより、同期電動機０２の惰行中の推定周波数及び推定位相角を、運転再開時の当該推定演算手段２０での推定初期値として設定することができ、運転再開後の推定演算の収束時間を大幅に短縮することが可能となる。   Next, the operation of the synchronous motor drive control device according to the present embodiment configured as described above will be described. When the synchronous motor 02 is coasting at high speed, after resuming the operation of the inverse converter 01, the rotational frequency and rotational phase angle of the synchronous motor 02 are estimated by the operating high-speed rotation region estimation calculation means 20, and control is performed. Is called. However, when the estimated frequency initial value and the estimated phase angle initial value in the estimation calculating means 20 are set to values that are far from the actual frequency and phase angle, for example, 0 when the operation is resumed, It may take a relatively long time for the estimated value to converge to the actual value, and current disturbance may occur during this convergence time. In the worst case, the inverse converter 01 may be abnormally stopped. However, by taking this embodiment, it is possible to set the estimated frequency and estimated phase angle during coasting of the synchronous motor 02 as the estimated initial values in the estimation calculation means 20 at the time of restarting operation, The convergence time of the estimation calculation can be greatly shortened.

以上のように、簡単な装置構成で、逆変換器０１の運転再開時にも、電流擾乱等を抑制した再開が可能となる。よって、本実施の形態による同期電動機駆動制御装置では、回転子角度センサを用いることなく逆変換器０１の停止時にも同期機回転子の位置を把握して、小型化、低コスト化、ならびにメンテナンスの容易化を図るとともに、安定した逆変換器０１の再起動が可能となる。   As described above, with a simple device configuration, even when the operation of the inverse converter 01 is restarted, it is possible to restart while suppressing current disturbance and the like. Therefore, in the synchronous motor drive control device according to the present embodiment, the position of the synchronous machine rotor can be grasped even when the reverse converter 01 is stopped without using the rotor angle sensor, thereby reducing the size, cost and maintenance. In addition, it is possible to restart the inverse converter 01 stably.

（第１３の実施の形態）図１５は、本発明の第１３の実施の形態による直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器０１によって駆動される同期電動機０２を制御する同期電動機駆動制御装置のブロック図であり、図１４と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。本実施の形態の同期電動機駆動制御装置は、図１５に示すように、第１２の実施の形態の同期電動機駆動制御装置の推定初期値設定手段２２に入力される惰行時推定周波数と惰行時推定位相角を、初期値補正値設定手段２３が与える、それぞれに対する初期値補正値で補正する信号処理を付加した構成としている。   (Thirteenth Embodiment) FIG. 15 shows a synchronous motor drive control apparatus for controlling a synchronous motor 02 driven by an inverse converter 01 for converting a DC voltage into an AC voltage according to a thirteenth embodiment of the present invention. It is a block diagram, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 14, the description is abbreviate | omitted, and only a different part is described here. As shown in FIG. 15, the synchronous motor drive control device of the present embodiment is the coasting estimation frequency and coasting estimation input to the estimated initial value setting means 22 of the synchronous motor drive control device of the twelfth embodiment. A signal processing for correcting the phase angle with the initial value correction value provided by the initial value correction value setting unit 23 is added.

次に、以上のように構成した本実施の形態による同期電動機駆動制御装置の作用について説明する。惰行時推定演算手段１７は、内部で行われる推定演算の特性やその他の影響により、その出力である推定値に誤差が含まれてしまう場合がある。例えば、線間電圧観測手段０３から得られる線間電圧情報にノイズが乗っていて推定演算に不都合を来たす場合には、線間電圧情報にローパスフィルタ等を適用してノイズを除去する処理を行うのが有効であるが、ローパスフィルタを適用するとフィルタの出力位相が遅れたりする場合があり、そのような場合には推定位相角は実位相角と一致しない。このような場合、誤差のある推定位相角を運転時高速回転域推定演算手段２０に入力すると、逆変換器０１の再起動の際に電流擾乱等が生じ、最悪の場合は異常停止につながることがある。しかし本実施の形態をとることにより、推定演算の特性やその他の影響により、惰行時推定演算手段１７からの出力に誤差が生じてしまう場合においても、補正値を加算することでその誤差を減ずることができ、上記のような電流擾乱等の発生しない安定した再起動が可能となる。なお、補正は正負どちらの値にも設定可能であり、誤差が正の値の場合は補正値を負の値とすることにより同等の効果を得ることができる。   Next, the operation of the synchronous motor drive control device according to the present embodiment configured as described above will be described. The coasting estimation calculation means 17 may include an error in the estimated value that is output due to the characteristics of the estimation calculation performed internally and other influences. For example, when noise is on the line voltage information obtained from the line voltage observation unit 03 and the estimation calculation is inconvenient, a process of removing noise by applying a low-pass filter or the like to the line voltage information is performed. However, when a low-pass filter is applied, the output phase of the filter may be delayed. In such a case, the estimated phase angle does not match the actual phase angle. In such a case, if an estimated phase angle with an error is input to the high-speed rotation region estimation calculation means 20 during operation, current disturbance or the like occurs when the inverse converter 01 is restarted, and in the worst case, it leads to an abnormal stop. There is. However, by adopting this embodiment, even when an error occurs in the output from the coasting estimation calculation means 17 due to the characteristics of the estimation calculation and other influences, the error is reduced by adding the correction value. Therefore, it is possible to perform a stable restart without causing the current disturbance as described above. The correction can be set to either a positive or negative value. When the error is a positive value, an equivalent effect can be obtained by setting the correction value to a negative value.

以上のように、簡単な装置構成で、逆変換器０１の運転再開時にも、電流擾乱等を抑制した再開が可能となる。よって、本実施の形態による同期電動機駆動制御装置では、回転子角度センサを用いることなく逆変換器０１の停止時にも同期機回転子の位置を把握して、小型化、低コスト化、ならびにメンテナンスの容易化を図るとともに、安定した逆変換器０１の再起動が可能となる。   As described above, with a simple device configuration, even when the operation of the inverse converter 01 is restarted, it is possible to restart while suppressing current disturbance and the like. Therefore, in the synchronous motor drive control device according to the present embodiment, the position of the synchronous machine rotor can be grasped even when the reverse converter 01 is stopped without using the rotor angle sensor, thereby reducing the size, cost and maintenance. In addition, it is possible to restart the inverse converter 01 stably.

（第１４の実施の形態）図１６は、本発明の第１４の実施の形態による直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器０１によって駆動される同期電動機０２を制御する同期電動機駆動制御装置の構成例を示す機能ブロック図であり、図１５と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。本実施の形態の同期電動機駆動制御装置は、図１６に示すように、第１３の実施の形態の同期電動機駆動制御装置に対して、上位制御手段０５と、この上位制御手段０５からの加減速情報を受信するポート０１０を有する初期値補正値増減手段２３とを付加した構成としている。   (Fourteenth Embodiment) FIG. 16 shows a synchronous motor drive control apparatus for controlling a synchronous motor 02 driven by an inverse converter 01 for converting a DC voltage into an AC voltage according to a fourteenth embodiment of the present invention. FIG. 16 is a functional block diagram illustrating a configuration example, the same components as those in FIG. 15 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted, and only different portions are described here. As shown in FIG. 16, the synchronous motor drive control device according to the present embodiment is different from the synchronous motor drive control device according to the thirteenth embodiment in terms of the host control means 05 and the acceleration / deceleration from the host control means 05. An initial value correction value increasing / decreasing means 23 having a port 010 for receiving information is added.

上位制御手段０５は、同期電動機０２の運転再開後、同期電動機０２を加速させるか減速させるかの情報を保持し、初期値補正値増減手段２４の受信ポート０１０に対して出力する。初期値補正値増減手段２４は、上位制御手段０５からの加減速情報を入力とし、加速の場合には初期値位相角補正値を微増、減速の場合には初期値位相角補正値を微減させる。   After the operation of the synchronous motor 02 is resumed, the host control unit 05 holds information about whether to accelerate or decelerate the synchronous motor 02 and outputs the information to the reception port 010 of the initial value correction value increasing / decreasing unit 24. The initial value correction value increase / decrease means 24 receives the acceleration / deceleration information from the host control means 05, and slightly increases the initial value phase angle correction value in the case of acceleration, and slightly decreases the initial value phase angle correction value in the case of deceleration. .

次に、以上のように構成した本実施の形態による同期電動機駆動制御装置の作用について説明する。高速で回転している同期電動機０２の運転を再開する際には、惰行時推定演算手段１７において推定された推定周波数及び推定位相角のそれぞれを運転時高速回転域推定演算手段２０の推定初期値として設定することが有効であり、またその初期値を補正する手段を持つことにより、さらに安定した再起動が可能である。しかし、惰行時推定演算手段１７や初期値補正を用いたとしても、再起動時の推定誤差を厳密に０にすることはできず、大きな電流擾乱等は防止できるが、微小な過渡的擾乱を完全に防止することはできない。このような場合、例えば再起動後に同期電動機０２を加速させる際に、擾乱によって減速側に働くようなトルクが発生すれば、微小に減速側に運転された後、指令によって加速されるという運転となる。これは、当該同期電動機０２を乗り物の主電動機として用いたとき、乗り心地の悪化につながる。しかし、運転再開後に加速するか減速するかがわかっている場合、擾乱を完全に抑制できないまでも、なるべく意図した方向に擾乱が出るよう補正することは可能である。すなわち、例えば運転再開後に加速する場合は加速トルクが発生するような擾乱が生じるように補正すれば、乗り心地の極端な悪化にはつながらない。本実施の形態をとることにより、運転再開後に加速するか減速するかの情報を用いて初期値補正値を増減できる。初期値補正値を適当な値に増減すると、運転再開時に上記効果を得ることができる。   Next, the operation of the synchronous motor drive control device according to the present embodiment configured as described above will be described. When resuming the operation of the synchronous motor 02 rotating at high speed, the estimated initial value of the driving high-speed rotation area estimation calculating means 20 is calculated based on the estimated frequency and estimated phase angle estimated by the coasting estimation calculating means 17. It is effective to set as, and by having a means for correcting the initial value, a more stable restart is possible. However, even if the coasting estimation calculation means 17 or the initial value correction is used, the estimation error at the time of restart cannot be strictly reduced to 0, and a large current disturbance or the like can be prevented, but a small transient disturbance can be prevented. It cannot be completely prevented. In such a case, for example, when the synchronous motor 02 is accelerated after restarting, if torque that acts on the deceleration side is generated due to a disturbance, the operation is accelerated to a command after being slightly driven to the deceleration side. Become. This leads to deterioration in ride comfort when the synchronous motor 02 is used as a main motor of a vehicle. However, if it is known whether to accelerate or decelerate after restarting operation, it is possible to correct the disturbance in the intended direction as much as possible even if the disturbance cannot be completely suppressed. That is, for example, when the vehicle is accelerated after resuming operation, if the correction is made so that the acceleration torque is generated, the ride quality will not be extremely deteriorated. By adopting the present embodiment, the initial value correction value can be increased or decreased using information on whether to accelerate or decelerate after restarting operation. If the initial value correction value is increased or decreased to an appropriate value, the above effect can be obtained when the operation is resumed.

以上のように、簡単な装置構成で、逆変換器０１の運転再開時にも、運転指令に反した電流擾乱を抑制した再開が可能となる。よって、本実施の形態による同期電動機駆動制御装置では、回転子角度センサを用いることなく逆変換器０１の停止時にも同期機回転子の位置を把握して、小型化、低コスト化、ならびにメンテナンスの容易化を図るとともに、安定した逆変換器０１の再起動が可能となる。   As described above, with a simple apparatus configuration, even when the operation of the inverse converter 01 is resumed, it is possible to resume while suppressing the current disturbance against the operation command. Therefore, in the synchronous motor drive control device according to the present embodiment, the position of the synchronous machine rotor can be grasped even when the reverse converter 01 is stopped without using the rotor angle sensor, thereby reducing the size, cost and maintenance. In addition, it is possible to restart the inverse converter 01 stably.

本発明の第１の実施の形態の同期電動機駆動制御装置のブロック図。The block diagram of the synchronous motor drive control apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態の同期電動機駆動制御装置のブロック図。The block diagram of the synchronous motor drive control apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態の同期電動機駆動制御装置のブロック図。The block diagram of the synchronous motor drive control apparatus of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態の同期電動機駆動制御装置のブロック図。The block diagram of the synchronous motor drive control apparatus of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施の形態の同期電動機駆動制御装置のブロック図。The block diagram of the synchronous motor drive control apparatus of the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６の実施の形態の同期電動機駆動制御装置のブロック図。The block diagram of the synchronous motor drive control apparatus of the 6th Embodiment of this invention. 上記実施の形態における重複度に基づく推定演算手段の機能構成を示すブロック図。The block diagram which shows the function structure of the estimation calculating means based on the duplication degree in the said embodiment. 上記重複度に基づく推定演算手段による重複度演算処理のタイミングチャート。The timing chart of the duplication degree calculation process by the estimation calculation means based on the duplication degree. 本発明の第７の実施の形態の同期電動機駆動制御装置のブロック図。The block diagram of the synchronous motor drive control apparatus of the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第８の実施の形態の同期電動機駆動制御装置のブロック図。The block diagram of the synchronous motor drive control apparatus of the 8th Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態の同期電動機駆動制御装置のブロック図。The block diagram of the synchronous motor drive control apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１０の実施の形態の同期電動機駆動制御装置のブロック図。The block diagram of the synchronous motor drive control apparatus of the 10th Embodiment of this invention. 本発明の第１１の実施の形態の同期電動機駆動制御装置のブロック図。The block diagram of the synchronous motor drive control apparatus of the 11th Embodiment of this invention. 本発明の第１２の実施の形態の同期電動機駆動制御装置のブロック図。The block diagram of the synchronous motor drive control apparatus of the 12th Embodiment of this invention. 本発明の第１３の実施の形態の同期電動機駆動制御装置のブロック図。The block diagram of the synchronous motor drive control apparatus of the 13th Embodiment of this invention. 本発明の第１４の実施の形態の同期電動機駆動制御装置のブロック図。The block diagram of the synchronous motor drive control apparatus of the 14th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

００ 直流電源
０１ 逆変換器
０２ 同期電動機
０３ 線間電圧観測手段
０４ 位相角推定演算手段
０５ 上位制御手段
０６ 時間計測手段
０７ 逆変換器の制御手段
０８ 電圧振幅演算手段
０９ 電圧振幅比較手段
１０ 重複度に基づく推定演算手段
１１ 初期値設定手段
１２ ゼロクロス時間計測手段
１３ 電圧ゼロクロスに基づいた周波数演算手段
１４ 電圧振幅演算手段
１５ 電圧振幅に基づいた周波数演算手段
１６ 比較手段
１７ 惰行時推定演算手段
１８ 比較手段
１９ 切替設定手段
２０ 運転時高速回転域推定演算手段
２１ 運転時低速回転域推定演算手段
２２ 推定初期値設定手段
２３ 初期値補正値設定手段
２４ 初期値補正値増減手段
０１０ ポート
０１２ ポート
０１３ ポート 00 DC power supply 01 Inverse converter 02 Synchronous motor 03 Line voltage observation means 04 Phase angle estimation calculation means 05 High-order control means 06 Time measurement means 07 Inverse converter control means 08 Voltage amplitude calculation means 09 Voltage amplitude comparison means 10 Duplicate degree 11 Calculation unit 11 Initial value setting unit 12 Zero cross time measurement unit 13 Frequency calculation unit based on voltage zero cross 14 Voltage amplitude calculation unit 15 Frequency calculation unit based on voltage amplitude 16 Comparing unit 17 coasting estimation calculating unit 18 comparison unit DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 Switching setting means 20 High speed rotation area estimation calculation means at the time of operation 21 Low speed rotation area estimation calculation means at the time of operation 22 Estimated initial value setting means 23 Initial value correction value setting means 24 Initial value correction value increase / decrease means 010 Port 012 Port 013 Port

Claims (4)

直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器と、前記逆変換器によって駆動される同期電動機と、前記逆変換器を制御する逆変換器制御装置とから構成される同期機駆動制御装置において、
前記同期電動機の複数の巻線のうち２相間に生じる１つの線間電圧を観測する線間電圧観測手段と、前記同期電動機の回転方向を表す情報を上位制御手段から受信する回転方向情報受信手段と、前記線間電圧観測手段から得られる線間電圧を２値化した信号と、出力である推定位相角を２値化した信号とを比較して両者の重複度を演算し、当該重複度と前記回転方向情報受信手段の受信した前記同期電動機の回転方向を表す情報とに基づいて、前記線間電圧の周波数と位相角とを推定する重複度に基づく推定演算手段とを備えたことを特徴とする同期機駆動制御装置。 And inverse converter for converting a DC voltage into an AC voltage, a synchronous motor driven by the inverter, in the synchronous machine drive control device comprising an inverter control device for controlling the inverter,
Rotation direction information received with line voltage observation means for observing one of the line voltage that occurs between the two phases of the plurality of windings of the synchronous motor, information indicating the rotation direction of the synchronous motor from the upper control unit a receiving means, and binary phased signal line voltage obtained from the line voltage observation means, the estimated phase angle is output by comparing a binary phased signals calculated both multiplicity, the And an estimation calculation unit based on the degree of duplication for estimating the frequency and phase angle of the line voltage based on the degree of duplication and the information indicating the rotation direction of the synchronous motor received by the rotation direction information receiving unit. A synchronous machine drive control device characterized by that. 前記２値化した信号の重複度に基づいて周波数と位相角とを推定する推定演算手段は、重複度指令値との差分を比例積分制御によって周波数推定値を算出し、周波数推定値を積分して推定位相角を算出することを特徴とする請求項１に記載の同期機駆動制御装置。 The estimation calculation means for estimating the frequency and the phase angle based on the duplication degree of the binarized signal calculates a frequency estimation value by proportional integral control with respect to the difference from the duplication degree command value, and integrates the frequency estimation value. 2. The synchronous machine drive control device according to claim 1, wherein the estimated phase angle is calculated . 前記重複度指令値として５０％を設定することを特徴とする請求項２に記載の同期機駆動制御装置。 3. The synchronous machine drive control device according to claim 2 , wherein 50% is set as the redundancy command value . 前記同期電動機の高速運転時に前記逆変換器の動作を停止して当該同期電動機が惰性により回転している状況となる動作時において、惰性回転中に前記線間電圧監視手段により得られた線間電圧情報から、回転速度初期値を演算して設定する手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の同期機駆動制御装置。 During the operation in which the operation of the reverse converter is stopped during high speed operation of the synchronous motor and the synchronous motor is rotating due to inertia, the line spacing obtained by the line voltage monitoring means during inertia rotation 4. A synchronous machine drive control device according to claim 1 , further comprising means for calculating and setting a rotation speed initial value from voltage information .
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