JP5012229B2 - Motor drive device - Google Patents

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本発明はモータ駆動装置に関するもので、特に永久磁石モータのV/f制御によるモータ制御手段に関するものである。   The present invention relates to a motor drive device, and more particularly to a motor control means by V / f control of a permanent magnet motor.

従来、この種のモータ駆動装置は、シャント抵抗によりインバータ回路直流電流を検出し、直流電流よりモータ有効電流Iδを推定演算してモータ電流が所定値となるようにV/f制御するようにしていた(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−218273号公報
Conventionally, this type of motor drive device detects the inverter circuit DC current using a shunt resistor, estimates the motor effective current Iδ from the DC current, and performs V / f control so that the motor current becomes a predetermined value. (For example, see Patent Document 1).
JP 2005-218273 A

しかし、従来のモータ駆動装置はインバータ回路スイッチング状態に応じて変化するシャント抵抗電圧から直流平均電流を検出するために、フィルター回路と積分回路(平均回路)を用いるため回路が複雑となり、電流検知精度を高くすると電流検知応答性が悪くなる課題があった。さらに、永久磁石モータのV/f制御はロータ位置を演算推定しないセンサレス制御方式のため乱調が発生し易く、制御応答性が悪いとさらに乱調が発生し易くなるので、検知精度と制御応答性がトレードオフとなる課題があった。   However, the conventional motor drive device uses a filter circuit and an integration circuit (average circuit) to detect the DC average current from the shunt resistance voltage that changes according to the switching state of the inverter circuit, so that the circuit becomes complicated and the current detection accuracy When the value is increased, there is a problem that current detection responsiveness deteriorates. Furthermore, because the V / f control of the permanent magnet motor is a sensorless control method that does not calculate and estimate the rotor position, turbulence is likely to occur. If control responsiveness is poor, turbulence is likely to occur. Therefore, detection accuracy and control responsiveness are improved. There was a trade-off issue.

また、従来方式はモータ有効電流Iδを推定演算して駆動周波数を変更する方式なので、負荷トルクが増加すると回転数が低下し目標回転数に制御できない課題があった。   Further, since the conventional method is a method in which the motor effective current Iδ is estimated and calculated to change the drive frequency, there is a problem that when the load torque increases, the rotational speed decreases and the target rotational speed cannot be controlled.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、モータピーク電流に相当する直流ピーク電流を検知し、直流ピーク電流に応じてインバータ回路出力電圧を制御するものであり、負荷変動による回転数変動がほとんどなく、電流検知精度と検知応答性に優れ、そのため制御応答性も良く、さらに負荷トルクに応じてモータ電流位相がほぼq軸と同相となるようにインバータ回路出力電圧を制御するので高効率運転が可能となる。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, detects a DC peak current corresponding to the motor peak current, and controls the inverter circuit output voltage according to the DC peak current. Highly efficient because the inverter circuit output voltage is controlled so that the motor current phase is almost in phase with the q-axis according to the load torque. Driving is possible.

上記従来の課題を解決するために、本発明のモータ駆動装置は、直流電源と、前記直流電源の直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路により駆動され永久磁石からなるロータより構成される永久磁石同期モータと、前記永久磁石同期モータにより駆動される負荷と、前記直流電源の直流ピーク電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の出力信号により前記インバータ回路を制御して前記永久磁石同期モータを所定周波数で正弦波駆動する制御手段よりなり、前記制御手段は、インバータ出力周波数を設定する周波数設定手段と、インバータ出力周波数にほぼ比例した電圧を生成する電圧制御手段と、前記電流検出手段により検出された直流ピーク電流信号と前記インバータ出力周波数に応じてインバータ回路出力電圧を補正する電圧補正手段と、前記周波数設定手段の周波数信号を積分して位相信号を発生させる位相生成手段と、前記直流ピーク電流信号に比例して周波数信号を補正する周波数補正手段と、前記電圧制御手段の電圧制御信号から3相正弦波信号を生成して前記インバータ回路にPWM制御信号を加えるインバータ制御手段とで構成され、モータ誘起電圧位相とモータ電流位相がほぼ同相となるようにインバータ回路出力電圧を制御するようにしたものである。 In order to solve the above-described conventional problems, a motor driving device according to the present invention includes a DC power source, an inverter circuit that converts DC power of the DC power source into AC power, and a rotor that is driven by the inverter circuit and includes a permanent magnet. The inverter circuit is controlled by a permanent magnet synchronous motor, a load driven by the permanent magnet synchronous motor, current detection means for detecting a DC peak current of the DC power supply, and an output signal of the current detection means. Control means for driving the permanent magnet synchronous motor with a sine wave at a predetermined frequency. The control means includes frequency setting means for setting an inverter output frequency, and voltage control means for generating a voltage substantially proportional to the inverter output frequency. , The inverter according to the DC peak current signal detected by the current detecting means and the inverter output frequency. Voltage correction means for correcting the output voltage of the digital circuit, phase generation means for integrating the frequency signal of the frequency setting means to generate a phase signal, and frequency correction means for correcting the frequency signal in proportion to the DC peak current signal And inverter control means for generating a three-phase sine wave signal from the voltage control signal of the voltage control means and applying a PWM control signal to the inverter circuit, and the motor induced voltage phase and the motor current phase are substantially in phase. Thus, the inverter circuit output voltage is controlled .

本発明のモータ駆動装置は、インバータ回路直流電流のピーク値を検知してモータ電流位相がほぼモータ誘起電圧位相と同相となるようにインバータ回路出力電圧を制御するものであり、座標変換無しでセンサレス正弦波駆動できるので制御プログラムが簡単となり、高速演算が不要の安価なプロセッサと電流検知手段により構成でき、モータピーク電流に等しい直流ピーク電流を直接検知するため制御応答性能に優れ、信頼性の高いモータ駆動装置を実現できる。さらに、モータ電流位相がほぼモータ誘起電圧位相と同相となるのでモータの高効率運転が可能となり、負荷トルクが変動しても常に安定動作が可能となる。   The motor driving device of the present invention detects the peak value of the inverter circuit DC current and controls the inverter circuit output voltage so that the motor current phase is substantially in phase with the motor induced voltage phase. Sinusoidal drive enables simple control program, and it can be configured with an inexpensive processor and current detection means that do not require high-speed computation, and direct response to DC peak current equal to motor peak current provides excellent control response performance and high reliability A motor drive device can be realized. Further, since the motor current phase is substantially in phase with the motor induced voltage phase, the motor can be operated with high efficiency, and stable operation is always possible even when the load torque varies.

第1の発明は、直流電源と、前記直流電源の直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路により駆動され永久磁石からなるロータより構成される永久磁石同期モータと、前記永久磁石同期モータにより駆動される負荷と、前記直流電源の直流ピーク電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の出力信号により前記インバータ回路を制御して前記永久磁石同期モータを所定周波数で正弦波駆動する制御手段よりなり、前記制御手段は、インバータ出力周波数を設定する周波数設定手段と、インバータ出力周波数にほぼ比例した電圧を生成する電圧制御手段と、前記電流検出手段により検出された直流ピーク電流信号と前記インバータ出力周波数に応じてインバータ回路出力電圧を補正する電圧補正手段と、前記周波数設定手段の周波数信号を積分して位相信号を発生させる位相生成手段と、前記直流ピーク電流信号に比例して周波数信号を補正する周波数補正手段と、前記電圧制御手段の電圧制御信号から3相正弦波信号を生成して前記インバータ回路にPWM制御信号を加えるインバータ制御手段とで構成され、モータ誘起電圧位相とモータ電流位相がほぼ同相となるようにインバータ回路出力電圧を制御するようにしたものであり、シャント抵抗1つの簡単な電流検知手段によりセンサレス正弦波駆動が可能であり、プロセッサとモータ制御プログラムが簡単になり、制御応答性に優れた安価で信頼性の高いモータ駆動装置を実現できる 1st invention is a permanent magnet synchronous motor comprised from the direct current power supply, the inverter circuit which converts the direct current power of the direct current power supply into alternating current power, the rotor which is driven by the inverter circuit and consists of a permanent magnet, and the permanent magnet A load driven by a synchronous motor, current detection means for detecting a DC peak current of the DC power source, and the inverter circuit is controlled by an output signal of the current detection means to control the permanent magnet synchronous motor at a predetermined frequency. The control means comprises a frequency control means for setting an inverter output frequency, a voltage control means for generating a voltage substantially proportional to the inverter output frequency, and a DC peak current detected by the current detection means. Voltage correcting means for correcting the inverter circuit output voltage according to the signal and the inverter output frequency, Phase generating means for integrating the frequency signal of the frequency setting means to generate a phase signal, frequency correcting means for correcting the frequency signal in proportion to the DC peak current signal, and three-phase from the voltage control signal of the voltage control means It is composed of inverter control means that generates a sine wave signal and applies a PWM control signal to the inverter circuit, and controls the inverter circuit output voltage so that the motor induced voltage phase and the motor current phase are substantially in phase. Sensorless sine wave drive is possible with a simple current detection means with one shunt resistor, the processor and motor control program are simplified, and an inexpensive and highly reliable motor drive device with excellent control response can be realized. .

また、モータ電流位相とモータ誘起電圧位相がほぼ同相となるように制御することができ、モータ電流とインバータ回路電流を減らし、高効率運転が可能となる Further, the motor current phase and the motor induced voltage phase can be controlled to be substantially in phase, and the motor current and the inverter circuit current can be reduced to enable high-efficiency operation .

(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるモータ駆動装置のブロック図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram of a motor drive device according to the first embodiment of the present invention.

図1において、交流電源1より整流回路よりなる直流電源回路に交流電力を加えて直流電源2を構成し、3相フルブリッジインバータ回路3により直流電力を3相交流電力に変換して永久磁石より構成されたロータよりなるモータ4を駆動する。直流電源2は、全波整流回路20の直流出力端子にコンデンサ21a、21bを直列接続し、コンデンサ21a、21bの接続点を交流電源入力の一方の端子に接続して倍電圧整流回路を構成し、インバータ回路3への印加電圧を高くし電流を減らしてインバータ回路損失を減らす。モータ4はファン、あるいはポンプなどのモータ負荷5を駆動する。インバータ回路3の負電圧側に電流検出手段6を接続し、インバータ回路3に流れる電流を検出することによりインバータ回路3の出力電流、すなわち、モータ4のピーク電流、あるいは、回転磁界に相当する駆動電流を検出する。   In FIG. 1, a DC power supply 2 is configured by applying AC power from an AC power supply 1 to a DC power supply circuit composed of a rectifier circuit, and DC power is converted into three-phase AC power by a three-phase full bridge inverter circuit 3 from a permanent magnet. The motor 4 composed of the constructed rotor is driven. In the DC power supply 2, capacitors 21a and 21b are connected in series to the DC output terminal of the full-wave rectifier circuit 20, and the connection point of the capacitors 21a and 21b is connected to one terminal of the AC power supply input to constitute a voltage doubler rectifier circuit. The voltage applied to the inverter circuit 3 is increased to reduce the current, thereby reducing the inverter circuit loss. The motor 4 drives a motor load 5 such as a fan or a pump. The current detection means 6 is connected to the negative voltage side of the inverter circuit 3, and the current corresponding to the output current of the inverter circuit 3, that is, the peak current of the motor 4 or the drive corresponding to the rotating magnetic field is detected by detecting the current flowing through the inverter circuit 3. Detect current.

電流検出手段6は、いわゆる1シャント方式と呼ばれるもので、インバータ回路3の下アームトランジスタのエミッタ端子側に接続されたシャント抵抗60と、シャント抵抗60に流れるピーク電流を検知する増幅回路とピークホールド回路よりなる電流検知回路61より構成される。ピークホールド回路をプロセッサ内部に構成し、最大値をプロセッサ内部のソフトウェアで比較する方式でも可能である。   The current detection means 6 is a so-called one-shunt method, and includes a shunt resistor 60 connected to the emitter terminal side of the lower arm transistor of the inverter circuit 3, an amplifier circuit for detecting a peak current flowing through the shunt resistor 60, and a peak hold. The current detection circuit 61 is composed of a circuit. A method in which the peak hold circuit is configured inside the processor and the maximum value is compared by software inside the processor is also possible.

1シャント方式は、キャリヤ周波数が高い場合や、変調度が大きくなった場合には電流検出不可能領域が出現するので、各位相に対応した瞬時電流を検出する場合には3シャント方式の方が優れているが、本発明においてはモータ正弦波電流のピーク値に対応した電流を検出するので、1シャント方式の方が回路構成が簡単となる。   In the 1 shunt method, when the carrier frequency is high or the modulation degree becomes large, a current undetectable region appears. Therefore, the 3 shunt method is more suitable for detecting an instantaneous current corresponding to each phase. Although excellent, in the present invention, since the current corresponding to the peak value of the motor sine wave current is detected, the circuit configuration of the single shunt method is simpler.

制御手段7は、モータ4のピーク電流に相当する直流電流のピーク値を検出し、直流ピーク電流に応じてインバータ回路3の出力電圧と出力周波数を制御するもので、インバータ回路出力周波数を設定する周波数設定手段70と、インバータ出力周波数にほぼ比例した電圧を生成する電圧制御手段71と、電流検出手段6により検出された直流ピーク電流信号ipに応じてインバータ回路出力電圧を補正する電圧補正手段72と、周波数設定手段70の周波数信号ωを積分して位相信号θを発生させる位相生成手段73と、直流電流ピーク電流信号ipに比例して周波数信号ωを補正する周波数補正手段74と、電圧制御手段71の電圧制御信号Vδから3相正弦波信号を生成してインバータ回路3にPWM制御信号を加えるインバータ制御手段75より構成される。   The control means 7 detects the peak value of the direct current corresponding to the peak current of the motor 4 and controls the output voltage and output frequency of the inverter circuit 3 according to the direct current peak current, and sets the inverter circuit output frequency. Frequency setting means 70, voltage control means 71 for generating a voltage substantially proportional to the inverter output frequency, and voltage correction means 72 for correcting the inverter circuit output voltage in accordance with the DC peak current signal ip detected by the current detection means 6. A phase generation means 73 for integrating the frequency signal ω of the frequency setting means 70 to generate a phase signal θ, a frequency correction means 74 for correcting the frequency signal ω in proportion to the DC current peak current signal ip, and voltage control An inverter control unit that generates a three-phase sine wave signal from the voltage control signal Vδ of the means 71 and applies a PWM control signal to the inverter circuit 3. Composed of 75.

電圧制御手段71の出力信号Vδは、インバータ出力周波数ωにモータの誘起電圧定数Keを掛けた値、すなわち、モータ誘起電圧Emに対応した値に、電圧補正信号ΔVδを加えた値となり、数式1より求められる。   The output signal Vδ of the voltage control means 71 is a value obtained by multiplying the inverter output frequency ω by the induced voltage constant Ke of the motor, that is, a value corresponding to the motor induced voltage Em and the voltage correction signal ΔVδ. More demanded.

Figure 0005012229
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ここで、Vsは起動電圧であり、負荷の起動トルクと慣性モーメントに応じて決定される。正弦波PWM制御手段75は、位相生成手段73からの位相信号θと電圧制御手段71の出力信号Vδから3相正弦波信号を生成してPWM制御信号を発生させるもので、数式2より求められる。   Here, Vs is a starting voltage, which is determined according to the starting torque and moment of inertia of the load. The sine wave PWM control unit 75 generates a PWM control signal by generating a three-phase sine wave signal from the phase signal θ from the phase generation unit 73 and the output signal Vδ of the voltage control unit 71, and is obtained from Equation 2. .

Figure 0005012229
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電圧補正手段72は、モータ電流ピーク値Ipに応じてインバータ回路出力電圧を制御するもので、モータ電流位相をq軸とほぼ同相、すなわち、モータ誘起電圧位相とモータ電流位相がほぼ同相となるように電圧補正する。インバータ出力周波数ωと、直流電流ピーク値ipに対応した所定の関数演算、あるいはルックアップテーブルにより電圧補正信号ΔVδを発生させる。電流ピーク値Ip、モータコイルインダクタンスL、コイル抵抗R、モータ誘起電圧定数Ke、駆動周波数ωがわかれば、ほぼ正確にq軸と同相にすることができる。高回転数ではコイル抵抗Rは無視できるので、コイルインダクタンスLと誘起電圧定数Keがモータパラメータとなり、位置推定するセンサレス駆動方式と比較して制御パラメータが少なくてよい特長がある。   The voltage correction means 72 controls the inverter circuit output voltage according to the motor current peak value Ip, so that the motor current phase is substantially in phase with the q axis, that is, the motor induced voltage phase and the motor current phase are substantially in phase. Correct the voltage. A voltage correction signal ΔVδ is generated by a predetermined function calculation corresponding to the inverter output frequency ω and the DC current peak value ip, or by a lookup table. If the current peak value Ip, the motor coil inductance L, the coil resistance R, the motor induced voltage constant Ke, and the drive frequency ω are known, the phase can be almost exactly in phase with the q axis. Since the coil resistance R is negligible at high rotational speeds, the coil inductance L and the induced voltage constant Ke are motor parameters, and there is an advantage that fewer control parameters are required as compared with the sensorless driving method for position estimation.

図2は、本発明による表面磁石型同期モータ(SPMSM)の制御ベクトル図であり、モータ誘起電圧ベクトルEm、モータ印加電圧ベクトルVa、モータ電流ベクトルI、およびモータコイル電圧ベクトルωLIと、モータの磁石軸d−q座標とモータ印加電圧γ−δ座標の関係を示している。高速回転時にはモータコイルインピーダンスωLに比較してコイル抵抗は非常に小さいのでコイル抵抗による電圧ベクトルは無視できる。Iδ、Iγはγ−δ座標へベクトル分解した電流、Iqはd−q座標へベクトル分解した値を示している。Idはほぼ零となるので表示していない。モータ印加電圧座標(γ−δ座標)はd−q座標よりも負荷角(内部相差角)δ進角し、モータ印加電圧Vaはδ軸電圧と等しく、δ軸のみ制御するため、Va=Vδ、Vγ=0となるので座標逆変換は不要である。モータ誘起電圧Emはq軸上となり、モータ電流Iは、定格負荷でほぼq軸電流Iqと等しくなるようにモータ印加電圧Vaを設定する。すなわち、誘起電圧ベクトルEmとコイル電圧ベクトルωLIがほぼ直角となるように印加電圧Vaを設定する。よって、モータピーク電流Ipはq軸電流Iqとほぼ等しくなる。図2において、モータ電流ベクトルIはq軸より位相β遅れて表示している。モータ印加電圧Vaと電流Iの位相(力率角)はφで表示している。   FIG. 2 is a control vector diagram of the surface magnet type synchronous motor (SPMSM) according to the present invention. The motor induced voltage vector Em, the motor applied voltage vector Va, the motor current vector I, the motor coil voltage vector ωLI, and the motor magnet The relationship between axis dq coordinates and motor applied voltage γ-δ coordinates is shown. During high speed rotation, the coil resistance is very small compared to the motor coil impedance ωL, so the voltage vector due to the coil resistance can be ignored. Iδ and Iγ are currents obtained by vector decomposition into γ-δ coordinates, and Iq is a value obtained by vector decomposition into dq coordinates. Since Id is almost zero, it is not displayed. The motor applied voltage coordinate (γ-δ coordinate) is advanced by a load angle (internal phase difference angle) δ from the dq coordinate, the motor applied voltage Va is equal to the δ-axis voltage, and only the δ-axis is controlled, so Va = Vδ , Vγ = 0, so that the reverse coordinate transformation is unnecessary. The motor applied voltage Va is set so that the motor induced voltage Em is on the q axis and the motor current I is substantially equal to the q axis current Iq at the rated load. That is, the applied voltage Va is set so that the induced voltage vector Em and the coil voltage vector ωLI are substantially perpendicular. Therefore, the motor peak current Ip is substantially equal to the q-axis current Iq. In FIG. 2, the motor current vector I is displayed with a phase β delay from the q axis. The phase (power factor angle) between the motor applied voltage Va and the current I is indicated by φ.

永久磁石モータ4を電圧制御すると乱調が発生し制御安定性が悪いので、周波数制御を加えることにより、安定性を向上でき乱調を抑制できる。周波数補正手段74は、図1に示すようにピーク電流信号ipに比例した信号をインバータ出力信号ωにフィードバックするもので、比例部74aと減算部74bより構成され、その出力信号ω1は数式3により与えられる。   When voltage control is performed on the permanent magnet motor 4, turbulence occurs and control stability is poor. Therefore, by adding frequency control, stability can be improved and turbulence can be suppressed. As shown in FIG. 1, the frequency correction means 74 feeds back a signal proportional to the peak current signal ip to the inverter output signal ω, and is composed of a proportional portion 74a and a subtracting portion 74b. Given.

Figure 0005012229
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図3は、インバータ出力電圧と周波数、及び周波数補正ゲインの起動制御方法を示すタイムチャートである。   FIG. 3 is a time chart showing a startup control method of the inverter output voltage and frequency and frequency correction gain.

起動開始してから目標回転数まで直線的に出力電圧Vδと設定周波数ωを増加させる、いわゆるV/f制御を行い、周波数補正ゲインKfも周波数ωに比例して増加させる。周波数ωに応じて周波数補正ゲインKfを変更することにより、起動低速時におけるモータ回転数変動を低下させることができ、モータ電流を正弦波に近づけて起動電流を大きくすることができる特長がある。図に示すKfaは、周波数ωに比例して直線的に増加させる場合を示し、Kfbは所定周波数ωb(図示せず)に達してから直線的に定常時の周波数補正ゲインKfまで変更する実施例を示している。   So-called V / f control is performed in which the output voltage Vδ and the set frequency ω are linearly increased from the start of operation to the target rotational speed, and the frequency correction gain Kf is also increased in proportion to the frequency ω. By changing the frequency correction gain Kf according to the frequency ω, it is possible to reduce fluctuations in the motor rotation speed at the time of starting low speed, and to increase the starting current by making the motor current close to a sine wave. In the figure, Kfa indicates a case where the frequency is linearly increased in proportion to the frequency ω, and Kfb is linearly changed to the frequency correction gain Kf in a steady state after reaching a predetermined frequency ωb (not shown). Is shown.

目標回転数に達するまでの起動時間tsは、負荷トルクと慣性モーメントに応じて変化させることにより乱調を減少させることができる。すなわち、慣性モーメントが大きいほど起動時間tsを長くすると乱調を低くすることができる。   The startup time ts until reaching the target rotational speed can be reduced according to the load torque and the moment of inertia, thereby reducing turbulence. That is, as the moment of inertia increases, the turbulence can be reduced by increasing the startup time ts.

図3は、周波数補正ゲインを設定周波数ωに応じて制御する実施例を示したが、電圧補正ゲインも設定周波数ωに応じて制御するとよい。ただし、後ほど詳細に述べるように、補正電圧ΔVδは、誘起電圧に比例して制御するので、実質的に設定周波数ωに比例して補正されていることとなる。   FIG. 3 shows an embodiment in which the frequency correction gain is controlled according to the set frequency ω, but the voltage correction gain may be controlled according to the set frequency ω. However, as will be described in detail later, the correction voltage ΔVδ is controlled in proportion to the induced voltage, so that it is substantially corrected in proportion to the set frequency ω.

図4は、2相変調時のPWM信号とシャント抵抗電圧波形を示す。   FIG. 4 shows a PWM signal and a shunt resistance voltage waveform during two-phase modulation.

図4において、vcは三角波キャリヤ信号、vu、vvはそれぞれu相、v相の変調信号、up、vp、wpはUVW各相の上アーム制御信号、Vshはシャント抵抗電圧波形を示す。w相下アームトランジスタは強制的に導通させるので、w相変調信号は示していない。   In FIG. 4, vc is a triangular wave carrier signal, vu and vv are u-phase and v-phase modulation signals, up, vp and wp are upper arm control signals for each UVW phase, and Vsh is a shunt resistance voltage waveform. Since the w-phase lower arm transistor is forced to conduct, the w-phase modulation signal is not shown.

2相変調においてモータピーク電流が現れるパターンは、図4に示すように、1相の上アームのみオンしている区間(t0〜t2、t4〜t5)、あるいは2相の上アームがオンしている区間(t5〜t7)に現れる。2相変調は3相変調と異なり2相のみPWM制御されるのでピーク電流が現れる区間が広くなるのでピーク電流検出が容易となる。   As shown in FIG. 4, the pattern in which the motor peak current appears in the two-phase modulation is a section where only the upper arm of one phase is turned on (t0 to t2, t4 to t5), or the upper arm of the two phases is turned on. Appear in a certain section (t5 to t7). Unlike the three-phase modulation, the two-phase modulation is PWM-controlled only for the two phases, so that the section where the peak current appears is widened, so that the peak current can be easily detected.

図5は、UVW各相の2変調信号波形と各相電流がシャント抵抗に現れる位相を示している。0から1/3πまでの区間はW相電流IwとV相電流Iv、1/3πから2/3πまでの区間はU相電流IuとV相電流Iv、2/3πからπまでの区間はU相電流IuとW相電流Iwと、順次各相電流が現れる。電流ピーク値が現れる区間は図の矢印で示しているように、各相の中性点からの電圧がピークとなる位相から30度遅れるので、2相変調の2つのピーク近傍で正と負の各相電流のピーク値が出現する。すなわち、区間0から1/3πはIwのピーク値、区間1/3πから2/3πはIvのピーク値、区間2/3πからπまではIuのピーク値と、1周期で計6回ピーク値が出現する。電流位相が電圧位相よりも30度遅れた場合にはピーク電流の検出は容易であるが、60度遅れるとパルス幅が狭くなって電流検出が困難となることを示している。しかしながら、IPMSMの場合には、電圧位相と電流位相の力率角φは小さくなるので、電流ピーク値の検出は容易であり、SPMSMの場合は進角の程度はわずかで、ほとんど誘起電圧位相となり力率角φが30度以上大きくなる場合は非常にまれであり、実用上ほとんど問題は発生しない。   FIG. 5 shows a phase in which two modulation signal waveforms of each phase of UVW and each phase current appear in the shunt resistor. The interval from 0 to 1 / 3π is the W phase current Iw and the V phase current Iv, the interval from 1 / 3π to 2 / 3π is the U phase current Iu and the V phase current Iv, and the interval from 2 / 3π to π is the U phase. A phase current Iu, a W-phase current Iw, and each phase current appear sequentially. As shown by the arrows in the figure, the section where the current peak value appears is delayed by 30 degrees from the phase at which the voltage from the neutral point of each phase reaches its peak. The peak value of each phase current appears. That is, the interval 0 to 1 / 3π is the peak value of Iw, the interval 1 / 3π to 2 / 3π is the peak value of Iv, the interval 2 / 3π to π is the peak value of Iu, and the peak value is 6 times in one period. Appears. When the current phase is delayed by 30 degrees from the voltage phase, it is easy to detect the peak current. However, when the current phase is delayed by 60 degrees, the pulse width is narrowed, indicating that current detection becomes difficult. However, in the case of IPMSM, the power factor angle φ between the voltage phase and the current phase is small, so that it is easy to detect the current peak value. In the case of SPMSM, the degree of advance is slight and almost the induced voltage phase. When the power factor angle φ is larger than 30 degrees, it is very rare and practically no problem occurs.

1シャント電流検知方式で、かつ、電圧増幅器とピークホールド回路より構成する方式は、ハードウェア構成が簡単なだけではなくプロセッサのソフトウェアにも負担が少なく簡単となる特長がある。また、電流検出するA/D変換タイミングは、インバータ回路のスイッチングトランジスタが全てオン又はオフしているキャリヤ信号の谷、あるいはピーク(図4のt0、t3、t6)でよく、電流検出が簡単で、かつ、ノイズにも強い特長がある。   The one-shunt current detection method and the method constituted by the voltage amplifier and the peak hold circuit have the feature that not only the hardware configuration is simple, but also the processor software is light and simple. Also, the A / D conversion timing for detecting the current may be the valley or peak (t0, t3, t6 in FIG. 4) of the carrier signal in which all the switching transistors of the inverter circuit are on or off, and the current detection is simple. In addition, it has a strong feature against noise.

以上2相変調時の波形について説明したが、2相変調の方が電流ピーク値となるパルス幅が広くなる以外、3相変調でも基本的に同じである。   The waveform at the time of the two-phase modulation has been described above. The two-phase modulation is basically the same in the three-phase modulation except that the pulse width at which the current peak value is widened.

以上述べたように、実施の形態1においては、モータ電流のピーク値に相当する直流電流ピーク値を検出し、直流電流ピーク値に応じてインバータ回路出力電圧を補正制御するものであり、座標変換、および逆変換無しで制御可能であり、さらに、高速A/D変換手段や高速演算手段無しでも制御できるため、安価なプロセッサと簡単な制御プログラム、あるいは専用ICでセンサレス正弦波駆動可能なモータ駆動装置を実現できる。また、1シャント方式の如き簡単で安価な電流センサによりモータピーク電流に相当する直流ピーク電流を検出すればよく、さらに、ピーク電流に応じてモータ誘起電圧とモータコイル電圧のベクトル和がインバータ出力電圧ベクトルとほぼ直角3角形となるように制御することによりモータ電流位相と誘起電圧位相をほぼ等しくできるので、q軸電流追尾動作となり、負荷トルクに応じて最大効率運転が可能で、かつ、負荷トルクに応じてモータ電流が自動的に最適値となる。   As described above, in the first embodiment, the DC current peak value corresponding to the peak value of the motor current is detected, and the inverter circuit output voltage is corrected and controlled according to the DC current peak value. In addition, since it can be controlled without reverse conversion and without high-speed A / D conversion means or high-speed calculation means, it can be controlled by an inexpensive processor and simple control program, or motor drive that can be driven sensorless sine wave with a dedicated IC A device can be realized. In addition, a DC peak current corresponding to the motor peak current may be detected by a simple and inexpensive current sensor such as a single shunt method, and the vector sum of the motor induced voltage and the motor coil voltage according to the peak current is the inverter output voltage. The motor current phase and the induced voltage phase can be made almost equal by controlling the triangle so that it is almost a right triangle with the vector, so that the q-axis current tracking operation is possible, the maximum efficiency operation is possible according to the load torque, and the load torque The motor current automatically becomes an optimum value according to the above.

なお、図2のベクトル図から明らかなように、モータ印加電圧Vaを調整することによりq軸からのモータ電流位相βを制御できる。モータ印加電圧Vaを小さく設定すると進み角制御となり、大きく設定すると遅れ角となる。遅れ角制御すると制御は安定となるが電圧飽和し易いので、高速運転する場合には進み角制御が一般に使用される。進み角制御すると乱調が発生し易く不安定となるので、周波数フィードバックにより安定化制御する。   As is apparent from the vector diagram of FIG. 2, the motor current phase β from the q axis can be controlled by adjusting the motor applied voltage Va. When the motor applied voltage Va is set small, the lead angle control is performed, and when it is set large, the delay angle is set. If the delay angle control is performed, the control becomes stable, but the voltage is likely to be saturated. Therefore, the lead angle control is generally used for high speed operation. If the advance angle control is performed, the turbulence tends to occur and becomes unstable. Therefore, the stabilization control is performed by frequency feedback.

また、本発明によるモータ駆動方式は非常にシンプルであり、プロセッサを使用せずに専用ICでも実現できる。構成が簡単なため、チップサイズを小型化することができるので、パワー半導体と一体化、すなわち、1チップ化も可能となるので、モータ制御1チップインテリジェントパワーモジュール(IPM)の実現が容易となり、モータに組み込むことにより従来必要であった位置センサ無しの正弦波駆動永久磁石モータを容易に実現できる。   Further, the motor drive system according to the present invention is very simple and can be realized by a dedicated IC without using a processor. Since the structure is simple, the chip size can be reduced, so that it can be integrated with the power semiconductor, that is, it can be made into one chip. Therefore, it is easy to realize a motor control 1-chip intelligent power module (IPM), A sinusoidal drive permanent magnet motor without a position sensor, which has been necessary in the past, can be easily realized by incorporating it in the motor.

(実施の形態2)
以下、本発明の第2の実施の形態について図6に示す制御ブロック図を用いて説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to a control block diagram shown in FIG.

図6は、本発明の実施の形態2におけるモータ駆動装置の制御手段のブロック図を示す。   FIG. 6 shows a block diagram of the control means of the motor drive apparatus in Embodiment 2 of the present invention.

図6に示す制御手段のブロック図は、図1に示す制御手段7から一部変更、あるいは細部ブロックを追加したものであり、以下、変更追加部のみ説明する。   The block diagram of the control means shown in FIG. 6 is a part of the control means 7 shown in FIG.

電圧制御手段71は、V/f制御部71aと電圧加算部71bより構成され、V/f制御部71aは周波数設定手段70の出力信号ωに比例した電圧、すなわち、ωに誘起電圧定数Keを掛けた電圧Vfを出力し駆動周波数に対するインバータ回路出力電圧比を一定にする。電圧加算部71bは電圧Vfに補正電圧ΔVδと起動電圧Vs(図示せず)を加算して電圧Vδを出力し、インバータ制御手段75に電圧信号Vδを加える。電流検出手段6の出力信号ipを電圧補正手段72に加える。電圧補正手段72は電流関数部72aにより電流ピーク信号ipに対応した電圧係数Kiを求め、ローパスフィルター72bを介してインバータ周波数ωに誘起電圧定数Keを掛けた電圧Vfと電圧補正係数Kiを電圧掛け算器72cに加え、電圧補正信号ΔVδを発生させる。ローパスフィルター72bは、電流ピーク値の変動を抑えるもので、カットオフ周波数は50から100Hz程度にするとよい。   The voltage control means 71 includes a V / f control section 71a and a voltage addition section 71b. The V / f control section 71a has a voltage proportional to the output signal ω of the frequency setting means 70, that is, an induced voltage constant Ke for ω. The multiplied voltage Vf is output to make the inverter circuit output voltage ratio to the drive frequency constant. The voltage adder 71 b adds the correction voltage ΔVδ and the starting voltage Vs (not shown) to the voltage Vf to output the voltage Vδ, and adds the voltage signal Vδ to the inverter control means 75. The output signal ip of the current detection means 6 is applied to the voltage correction means 72. The voltage correction means 72 obtains the voltage coefficient Ki corresponding to the current peak signal ip by the current function unit 72a, and multiplies the voltage Vf obtained by multiplying the inverter frequency ω by the induced voltage constant Ke and the voltage correction coefficient Ki via the low-pass filter 72b. In addition to the device 72c, a voltage correction signal ΔVδ is generated. The low-pass filter 72b suppresses fluctuations in the current peak value, and the cut-off frequency is preferably about 50 to 100 Hz.

誘起電圧ベクトルEmとモータコイル電圧ベクトルωLIを直角にすると、数式4よりインバータ出力電圧Vaが求められる。   When the induced voltage vector Em and the motor coil voltage vector ωLI are perpendicular, the inverter output voltage Va can be obtained from Equation 4.

Figure 0005012229
Figure 0005012229

ここで、Lはコイルインダクタンス、Keは誘起電圧定数、Iはモータ電流でピーク電流Ipに等しい。数式4の近似式は数式5で表される。   Here, L is a coil inductance, Ke is an induced voltage constant, I is a motor current, and is equal to the peak current Ip. An approximate expression of Expression 4 is expressed by Expression 5.

Figure 0005012229
Figure 0005012229

数式5より、補正電圧ΔVδは誘起電圧Em(Ke・ω)に電圧補正係数Kiを掛ければよいことがわかる。また、電圧補正係数Kiは電流Iの自乗に電流係数kiを掛けた値にほぼ等しいので、電流Ipに対応した関数となることがわかる。   From Equation 5, it can be seen that the correction voltage ΔVδ may be obtained by multiplying the induced voltage Em (Ke · ω) by the voltage correction coefficient Ki. Further, the voltage correction coefficient Ki is almost equal to a value obtained by multiplying the square of the current I by the current coefficient ki, and it can be seen that the voltage correction coefficient Ki is a function corresponding to the current Ip.

図7は、本発明による検知電流と電圧補正係数の関係を示すもので、q軸位相と等しくするための誘起電圧とインバータ出力電圧比(Va/Em)と電圧補正係数Kiの関係を示す。ここで、1点鎖線は電圧比が1の値を示す。電圧比(Va/Em)から1を引いた値が電圧補正係数Kiとなることを示している。   FIG. 7 shows the relationship between the detected current and the voltage correction coefficient according to the present invention, and shows the relationship between the induced voltage for equalizing the q-axis phase, the inverter output voltage ratio (Va / Em), and the voltage correction coefficient Ki. Here, the alternate long and short dash line indicates a value with a voltage ratio of 1. A value obtained by subtracting 1 from the voltage ratio (Va / Em) indicates the voltage correction coefficient Ki.

モータが変更になった場合には、誘起電圧定数Keと電流関数部72aを変更するだけでよいので、チューニングが容易となる。電流関数部72aを演算部で構成するならば電流定数kiのみ変更すればよい。演算を減らすためにはルックアップテーブルにし、テーブルを変更するだけでモータ変更に対応できる。従来のセンサレス正弦波駆動方式に比べ演算をほとんど必要としないので、簡単な8ビット、または16ビットマイコン、あるいは専用ICにより実現できる。専用ICとする場合には、誘起電圧定数Keと電流定数kiを外部端子の電圧信号、あるいは抵抗等により変更可能とすることによりモータ変更に対応できる。   When the motor is changed, it is only necessary to change the induced voltage constant Ke and the current function unit 72a, so that tuning becomes easy. If the current function unit 72a is configured by a calculation unit, only the current constant ki needs to be changed. In order to reduce the calculation, a lookup table is used, and the motor can be changed by simply changing the table. Compared to the conventional sensorless sine wave drive method, almost no computation is required, so that it can be realized by a simple 8-bit or 16-bit microcomputer or a dedicated IC. In the case of a dedicated IC, the induced voltage constant Ke and the current constant ki can be changed by a voltage signal of an external terminal, a resistance, or the like, so that the motor can be changed.

周波数設定手段70の出力信号ωと電流検知手段6の出力信号ipは周波数補正手段74に加えられる。周波数補正手段74は、信号ipに比例した信号を演算する比例部74aと、周波数設定信号ωの減算部74b、周波数設定信号ωの周波数比例演算部74c、比例部74aの出力信号(Kf・ip)と周波数比例演算部74cの出力信号(K・ω)の積を演算する掛け算部74dからの信号Δω0を周波数制限部74eを介して減算部74bに加える。比例部74aの比例定数Kfは1〜10程度に設定し、周波数比例演算部74cの比例定数Kは、起動時に掛け算部74dからの出力信号Δω0がほとんど零となり、定常時にKf・ipとなる1よりも小さな値を選ぶ。周波数補正手段74の出力信号ω1は位相信号生成手段73に加えられ、位相信号θはインバータ制御手段75の正弦波生成部75aに加え3相正弦波信号vu、vv、vwを生成し、PWM制御手段75bを介して3相PWM信号up、un、vp、vn、wp、wnを発生させる。PWM制御手段75bは、図5に示したようにキャリヤ信号発生部、信号比較部、デッドタイム挿入部(いずれも図示せず)等より構成されるが詳細は省略する。   The output signal ω of the frequency setting means 70 and the output signal ip of the current detection means 6 are applied to the frequency correction means 74. The frequency correction means 74 includes a proportional unit 74a for calculating a signal proportional to the signal ip, a subtracting unit 74b for the frequency setting signal ω, a frequency proportional calculating unit 74c for the frequency setting signal ω, and an output signal (Kf · ip) of the proportional unit 74a. ) And the output signal (K · ω) of the frequency proportional calculation unit 74c, the signal Δω0 from the multiplication unit 74d is added to the subtraction unit 74b via the frequency limiting unit 74e. The proportional constant Kf of the proportional unit 74a is set to about 1 to 10, and the proportional constant K of the frequency proportional calculation unit 74c is 1 in which the output signal Δω0 from the multiplication unit 74d is almost zero at startup and becomes Kf · ip at steady state. Choose a smaller value. The output signal ω1 of the frequency correction unit 74 is applied to the phase signal generation unit 73, and the phase signal θ generates the three-phase sine wave signals vu, vv, vw in addition to the sine wave generation unit 75a of the inverter control unit 75, and PWM control. Three-phase PWM signals up, un, vp, vn, wp, wn are generated via means 75b. As shown in FIG. 5, the PWM control means 75b includes a carrier signal generation unit, a signal comparison unit, a dead time insertion unit (none of which are shown), and the details are omitted.

以上実施の形態2に述べたように、電圧補正手段72に電圧掛け算器72cを設け、周波数補正手段74に周波数比例演算部74cを設けることにより、モータ起動時等の低速回転時にはPWM制御信号は正弦波となるので波形歪みがなく、高速回転時には周波数制御による変動割合が少ないので乱調のみ防止できる。   As described above in the second embodiment, the voltage correction unit 72 is provided with the voltage multiplier 72c, and the frequency correction unit 74 is provided with the frequency proportional calculation unit 74c. Since it is a sine wave, there is no waveform distortion, and since the rate of fluctuation due to frequency control is small during high-speed rotation, only irregularity can be prevented.

以上述べたように、本発明によれば、永久磁石モータの駆動周波数にほぼ比例したインバータ出力電圧を印加するV/f制御において、モータピーク電流に対応した直流電流のピーク値を検知して直流ピーク電流に応じた補正電圧を加えてインバータ出力電圧を制御するものであり、1シャント方式による簡単な電流検出手段と座標変換および座標逆変換無しで正弦波駆動するものであり、8ビットあるいは16ビットのプロセッサで、かつ簡単な制御プログラムによりセンサレス正弦波駆動が可能となり、部品点数が少なく、安価で低騒音、高効率、高信頼性のモータ駆動装置を実現できる。   As described above, according to the present invention, in the V / f control in which the inverter output voltage that is substantially proportional to the driving frequency of the permanent magnet motor is applied, the peak value of the direct current corresponding to the motor peak current is detected and the direct current is detected. The inverter output voltage is controlled by applying a correction voltage according to the peak current, and is a simple current detection means by a single shunt method and is driven by a sine wave without coordinate conversion and coordinate reverse conversion. With a bit processor and a simple control program, sensorless sine wave drive is possible, and a low-cost, low-noise, high-efficiency, high-reliability motor drive device can be realized with a small number of parts.

さらに、電流検知精度と検知応答性に優れ、制御応答性も優れているので負荷変動にも脱調することがなく、無負荷から定格負荷まで安定して動作する。また、モータ電流位相をq軸とほぼ同相に制御するので、負荷トルクに応じたq軸追尾動作により常に最大効率運転が可能となり、モータとインバータ回路の損失を減らすことができる。また、ロータ位置推定しないV/f制御によるセンサレス正弦波駆動のため、モータパラメータと制御パラメータが少なく、ロバスト性に優れ、チューニング工数がほとんど不要となる特長がある。特に、1つのプロセッサにより複数モータを同時駆動する場合には、モータ制御プログラムと電流検知が簡単となるのでプロセッサの負担が軽くなるので、ヒートポンプ式洗濯乾燥機の如きヒートポンプ、洗濯モータ、乾燥ファンモータ同時正弦波駆動方式に適用することができ、安価で信頼性の高い複数モータ同時駆動装置を実現できる。   Furthermore, since it has excellent current detection accuracy and detection response, and also has excellent control response, it does not step out due to load fluctuations and operates stably from no load to rated load. Further, since the motor current phase is controlled to be substantially in phase with the q axis, the maximum efficiency operation can always be performed by the q axis tracking operation according to the load torque, and the loss of the motor and the inverter circuit can be reduced. In addition, the sensorless sine wave drive based on V / f control without estimating the rotor position is advantageous in that there are few motor parameters and control parameters, excellent robustness, and almost no tuning man-hours. In particular, when a plurality of motors are driven simultaneously by a single processor, since the motor control program and current detection are simplified, the burden on the processor is lightened. It can be applied to the simultaneous sine wave drive system, and an inexpensive and highly reliable multiple motor simultaneous drive device can be realized.

以上のように、本発明のモータ駆動装置は、本発明のモータ駆動装置は、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路により永久磁石モータをセンサレス正弦波駆動し、モータ電流のピーク値あるいは回転磁界に相当するモータ電流を検知して設定値となるようにインバータ回路出力電圧とモータ駆動周波数を制御するものであるから、永久磁石モータを駆動するほとんどのモータ駆動装置に適用可能であり、食器洗い機の洗浄ポンプ駆動装置や洗濯機のモータ駆動装置、掃除機のモータ駆動装置、換気扇や燃焼機等のファンモータ駆動装置、空気調和機や冷蔵庫のヒートポンプモータ駆動装置に適用できる。さらに、ヒートポンプ式洗濯乾燥機や空気調和機の如き複数モータ同時駆動方式にも適用できる。 As described above, the motor drive device of the present invention is a motor drive device of the present invention, in which a permanent magnet motor is driven by a sensorless sine wave by an inverter circuit that converts DC power into AC power, and the peak value of the motor current or the rotating magnetic field The inverter circuit output voltage and the motor drive frequency are controlled so that the motor current corresponding to is set to a set value, and thus can be applied to most motor drive devices that drive permanent magnet motors. The present invention can be applied to a motor driving device for a washing pump, a motor driving device for a washing machine, a motor driving device for a vacuum cleaner, a fan motor driving device such as a ventilation fan or a combustor, and a heat pump motor driving device for an air conditioner or a refrigerator. Furthermore, the present invention can also be applied to a multiple motor simultaneous drive system such as a heat pump washer / dryer or an air conditioner.

また、本発明によるセンサレス正弦波駆動方式は非常にシンプルであり、プロセッサ無しの専用集積回路でも実現可能であり、パワー半導体と制御ICが一体となった正弦波駆動用のパワーモジュールとして具現化できる。正弦波駆動用パワーモジュールを実現するとモータ内部に実装することが容易となり、直流電流を与えると正弦波駆動される永久磁石モータモジュールの小型化が容易となる。   Further, the sensorless sine wave driving method according to the present invention is very simple and can be realized by a dedicated integrated circuit without a processor, and can be embodied as a power module for sine wave driving in which a power semiconductor and a control IC are integrated. . If a power module for sine wave driving is realized, it becomes easy to mount inside the motor, and if a direct current is applied, it becomes easy to downsize the permanent magnet motor module driven by sine wave.

本発明の実施の形態1におけるモータ駆動装置のブロック図1 is a block diagram of a motor drive device according to Embodiment 1 of the present invention. 同モータ駆動装置のモータ制御ベクトル図Motor control vector diagram of the motor drive device 同モータ駆動装置の起動制御を示すタイムチャートTime chart showing start-up control of the motor drive device 同モータ駆動装置のシャント抵抗電圧波形と電流検知タイミング図Shunt resistance voltage waveform and current detection timing diagram of the motor drive device 同モータ駆動装置の2相変調時の電流検知タイミング図Current detection timing chart during two-phase modulation of the motor drive device 本発明の実施の形態2におけるモータ駆動装置の制御手段のブロック図The block diagram of the control means of the motor drive unit in Embodiment 2 of this invention 同モータ駆動装置の制御手段の電流と電圧補正係数の関係図Relationship diagram between current and voltage correction coefficient of control means of the motor drive device

2 直流電源
3 インバータ回路
4 モータ
5 モータ負荷
6 電流検出手段
7 制御手段
70 周波数設定手段
71 電圧制御手段
72 電圧補正手段
74 周波数補正手段
2 DC power supply 3 Inverter circuit 4 Motor 5 Motor load 6 Current detection means 7 Control means 70 Frequency setting means 71 Voltage control means 72 Voltage correction means 74 Frequency correction means

Claims (1)

直流電源と、前記直流電源の直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路により駆動され永久磁石からなるロータより構成される永久磁石同期モータと、前記永久磁石同期モータにより駆動される負荷と、前記直流電源の直流ピーク電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の出力信号により前記インバータ回路を制御して前記永久磁石同期モータを所定周波数で正弦波駆動する制御手段よりなり、前記制御手段は、インバータ出力周波数を設定する周波数設定手段と、インバータ出力周波数にほぼ比例した電圧を生成する電圧制御手段と、前記電流検出手段により検出された直流ピーク電流信号と前記インバータ出力周波数に応じてインバータ回路出力電圧を補正する電圧補正手段と、前記周波数設定手段の周波数信号を積分して位相信号を発生させる位相生成手段と、前記直流ピーク電流信号に比例して周波数信号を補正する周波数補正手段と、前記電圧制御手段の電圧制御信号から3相正弦波信号を生成して前記インバータ回路にPWM制御信号を加えるインバータ制御手段とで構成され、モータ誘起電圧位相とモータ電流位相がほぼ同相となるようにインバータ回路出力電圧を制御するようにしたモータ駆動装置。 A DC power source, an inverter circuit that converts DC power of the DC power source into AC power, a permanent magnet synchronous motor that is driven by the inverter circuit and is made of a permanent magnet, and driven by the permanent magnet synchronous motor A load, current detection means for detecting a DC peak current of the DC power supply, and control means for controlling the inverter circuit by an output signal of the current detection means to drive the permanent magnet synchronous motor with a sine wave at a predetermined frequency. The control means includes frequency setting means for setting an inverter output frequency, voltage control means for generating a voltage substantially proportional to the inverter output frequency, a DC peak current signal detected by the current detection means, and the inverter output frequency. Voltage correction means for correcting the inverter circuit output voltage in accordance with the frequency setting means A phase generation means for generating a phase signal by integrating the frequency signal, a frequency correction means for correcting the frequency signal in proportion to the DC peak current signal, and a three-phase sine wave signal from the voltage control signal of the voltage control means And an inverter control means for applying a PWM control signal to the inverter circuit and controlling the inverter circuit output voltage so that the motor induced voltage phase and the motor current phase are substantially in phase .
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