JP4910445B2 - Ipmモータのベクトル制御装置 - Google Patents
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Description
IPMモータまたはPMモータにより機械負荷を駆動する系において、6fおよびコギングのトルクリップルは、ロータ位置と電流の大きさにより決まるため、これを抑制するためにトルク指令値に回転角と電流によって決まる補償信号を加えるトルクリップル抑制方法とする。
IPMモータのトルクは以下の(1)式で表せる。
上記の(1)式において、d軸電流Idに補償電流を加えることで、トルクリップルを打ち消すこととすると、上記(1)式は以下の(5)式に展開される。
d軸電流とq軸電流のそれぞれに補償信号を加えると、上記(1)式は以下の(7)、(8)式に展開される。
インバータの制御装置がIC化またはコンピュータ化された構成のため、d、q軸電流指令に独立して補償信号が加えられない場合、IPMモータの最大トルク制御を仮定すると、トルク指令Trに対してd軸電流、q軸電流が決まり、トルク指令に加える補償トルクtrCによってd軸電流、q軸電流に補償電流が流れる。すなわち、
本発明は、以上までの原理的な発明を基にしてなされたもので、以下の構成を特徴とする。
に基づいて求める補償信号iqCを前記q軸電流指令に加算してトルクリップルを抑制する手段を備えたことを特徴とする。
に基づいて求める補償信号idCを前記d軸電流指令に加算してトルクリップルを抑制する手段を備えたことを特徴とする。
に基づいて求める補償信号iqC、idCを前記q軸電流指令、d軸電流指令に加算してトルクリップルを抑制する手段を備えたことを特徴とする。
に基づいて求める補償信号trCを前記トルク指令に加算してトルクリップルを抑制する手段を備えたことを特徴とする。
図1は、本発明の実施形態を示すIPMモータのトルクリップル抑制のブロック構成図であり、q軸電流指令にフィードフォワードで前記の(3)式を基にしたq軸電流補償信号を加えることで、IPMモータと機械負荷による6fおよびコギングトルクリップルを抑制する場合である。
図2は、本実施形態の変形例を示し、図1におけるq軸電流指令補償テーブル7に代えて、(3)式の演算項目別のテーブルとその演算要素で構成される補償信号演算部7Aを設け、この演算部7Aによってq軸電流指令の補償信号iqCを発生する。
図3は、本発明の実施形態を示すIPMモータのトルクリップル抑制のブロック構成図であり、d軸電流指令にフィードフォワードで前記の(6)式を基にしたd軸電流補償信号を加えることで、IPMモータと機械負荷による6fおよびコギングトルクリップルを抑制する場合である。
図4は、本実施形態の変形例を示し、図3におけるd軸電流指令補償テーブル9に代えて、(6)式の演算項目別のテーブルとその演算要素で構成される補償信号演算部9Aを設け、この演算部9Aによってd軸電流指令の補償信号idCを発生する。
図5は、本発明の実施形態を示すIPMモータのトルクリップル抑制のブロック構成図であり、d,q軸電流指令にフィードフォワードで前記の(9)、(10)式を基にしたd,q軸電流補償信号を加えることで、IPMモータと機械負荷による6fおよびコギングトルクリップルを抑制する場合である。
図6は、本実施形態の変形例を示し、図5におけるq軸電流指令補償テーブル11に代えて、(9)式の演算項目φ(θ)のテーブルと定数Φ0を使った演算要素(乗除算器)で構成する。この演算部とd軸電流指令補償演算部13によってd、q軸電流指令の補償信号idCとiqCを発生する。
図7は、本発明の実施形態を示すIPMモータのトルクリップル抑制のブロック構成図であり、インバータの制御装置がIC化またはコンピュータ化された構成のため、d、q軸電流指令に独立して補償信号が加えられない場合、トルク指令にフィードフォワードで前記の(16)式を基にした補償信号を加えることで、IPMモータと機械負荷による6fおよびコギングトルクリップルを抑制する場合である。
2 IPMモータ
3 エンコーダ
4、16 q軸電流演算部
5、15 d軸電流演算部
6 電流制御部
7 q軸電流指令補償テーブル
7A,9A 補償信号演算部
8、10、12、14 加算部
9 d軸電流指令補償テーブル
11 q軸電流指令補償テーブル
13 d軸電流指令補償演算部
17 トルク電流指令補償テーブル
Claims (4)
- トルク指令からd,q軸電流成分を求めるd,q軸電流指令演算部と、前記d,q軸電流指令演算部の出力をd,q軸電流指令とし、この電流指令とインバータ本体の出力電流とから電流制御演算を行い、座標変換して該インバータ本体の出力電圧指令とする電流制御部とを有するベクトル制御方式のインバータでIPMモータを駆動するIPMモータのベクトル制御装置において、
に基づいて求める補償信号iqCを前記q軸電流指令に加算してトルクリップルを抑制する手段を備えたことを特徴とするIPMモータのベクトル制御装置。 - トルク指令からd,q軸電流成分を求めるd,q軸電流指令演算部と、前記d,q軸電流指令演算部の出力をd,q軸電流指令とし、この電流指令とインバータ本体の出力電流とから電流制御演算を行い、座標変換して該インバータ本体の出力電圧指令とする電流制御部とを有するベクトル制御方式のインバータでIPMモータを駆動するIPMモータのベクトル制御装置において、
に基づいて求める補償信号idCを前記d軸電流指令に加算してトルクリップルを抑制する手段を備えたことを特徴とするIPMモータのベクトル制御装置。 - トルク指令からd,q軸電流成分を求めるd,q軸電流指令演算部と、前記d,q軸電流指令演算部の出力をd,q軸電流指令とし、この電流指令とインバータ本体の出力電流とから電流制御演算を行い、座標変換して該インバータ本体の出力電圧指令とする電流制御部とを有するベクトル制御方式のインバータでIPMモータを駆動するIPMモータのベクトル制御装置において、
に基づいて求める補償信号iqC、idCを前記q軸電流指令、d軸電流指令に加算してトルクリップルを抑制する手段を備えたことを特徴とするIPMモータのベクトル制御装置。 - トルク指令からd,q軸電流成分を求めるd,q軸電流指令演算部と、前記d,q軸電流指令演算部の出力をd,q軸電流指令とし、この電流指令とインバータ本体の出力電流とから電流制御演算を行い、座標変換して該インバータ本体の出力電圧指令とする電流制御部とを有するベクトル制御方式のインバータでIPMモータを駆動するIPMモータのベクトル制御装置において、
に基づいて求める補償信号trCを前記トルク指令に加算してトルクリップルを抑制する手段を備えたことを特徴とするIPMモータのベクトル制御装置。
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