JP5050387B2 - Motor control device - Google Patents

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JP5050387B2 JP2006101349A JP2006101349A JP5050387B2 JP 5050387 B2 JP5050387 B2 JP 5050387B2 JP 2006101349 A JP2006101349 A JP 2006101349A JP 2006101349 A JP2006101349 A JP 2006101349A JP 5050387 B2 JP5050387 B2 JP 5050387B2
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Description

本発明は交流電動機(この明細書では交流モーターという)の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an AC motor (referred to as an AC motor in this specification).

永久磁石型同期モーターの発生トルクは、モーターに発生している磁束のベクトルと巻線に流れている電流のベクトルの外積で表される。
モーターに発生する磁束とは、永久磁石による磁束(この明細書では“磁石磁束”という)と、巻線に電流を流すことによって巻線および巻線の鉄心が電磁石として作用し発生する磁束(この明細書では“電流磁束”という)とを合成したものである。磁石磁束、および、電流に対する電流磁束の発生比率(この明細書ではインダクタンスという)はモーター特有のパラメーターであるため、トルク目標値に応じた電流目標値に対して電流検出値をフィードバックする電流フィードバック制御系を構成し、モータートルクを制御することがある。
The generated torque of the permanent magnet type synchronous motor is expressed by the outer product of the vector of magnetic flux generated in the motor and the vector of current flowing in the winding.
The magnetic flux generated in the motor is a magnetic flux generated by a permanent magnet (referred to as “magnet magnetic flux” in this specification) and a magnetic flux generated by causing the winding and the iron core of the winding to act as an electromagnet by passing a current through the winding. In the specification, it is referred to as “current magnetic flux”). Since the magnetic flux and the generation ratio of current flux to current (referred to as inductance in this specification) are parameters specific to the motor, current feedback control that feeds back the current detection value to the current target value corresponding to the torque target value System may be configured and motor torque may be controlled.

ところが、磁石磁束は磁石の温度によって変化することが知られており、トルク目標値に応じた電流目標値を設定しても、磁石の温度が変化するとモータートルクが変化してしまい、トルク目標値どおりのモータートルクが得られない。
また、電流フィードバック制御に用いる電流検出器の温度が変化すると、実際に流れている電流に対する電流検出器の検出特性、すなわちオフセットや傾きが変化するため、電流目標値が変化していないのに電流フィードバック制御による実電流が変化してしまい、トルク目標値どおりのモータートルクが得られない。
However, it is known that the magnetic flux of the magnet changes depending on the temperature of the magnet. Even if the current target value corresponding to the torque target value is set, the motor torque changes as the magnet temperature changes, and the torque target value The motor torque is not as expected.
Also, when the temperature of the current detector used for current feedback control changes, the detection characteristics of the current detector with respect to the actual flowing current, that is, the offset and slope change, so the current target value does not change. The actual current due to the feedback control changes, and the motor torque as the torque target value cannot be obtained.

このような問題を解決するために、トルク検出器を用いてモータートルクを実際に検出し、トルク目標値に対してトルク検出値をフィードバックするトルクフィードバック制御系を構成し、モータートルクを制御する方法が考えられるが、トルク検出器を用いることによるコスト増や、トルク検出器の取り付けスペースなどの問題がある。   In order to solve such problems, a method of controlling a motor torque by constructing a torque feedback control system that actually detects a motor torque using a torque detector and feeds back a torque detection value to a torque target value. However, there are problems such as an increase in cost due to the use of the torque detector and a mounting space for the torque detector.

そこで、磁石磁束の変化量を推定して電流目標値を補正し、モータートルクがトルク目標値に一致するようにした装置(特許文献1〜3参照)や、電気角1周期間の電流検出値平均値を電流検出器の0点とし、電流検出器の温度変化によるオフセット変動を抑制してモータートルクがトルク目標値に一致するようにした装置(特許文献4参照)が知られている。   Therefore, a device (see Patent Documents 1 to 3) in which the amount of change in the magnetic flux is estimated to correct the current target value so that the motor torque matches the torque target value, or the current detection value during one electrical angle cycle. There is known an apparatus (see Patent Document 4) in which an average value is set to 0 point of a current detector, and offset fluctuation due to temperature change of the current detector is suppressed so that motor torque matches a torque target value.

この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開平07−212915号公報 特開2002−078390号公報 特開2000−224812号公報 特開平05−252785号公報
Prior art documents related to the invention of this application include the following.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-212915 JP 2002-078390 A JP 2000-224812 A JP 05-252785 A

ところで、モーターの鉄心が磁気的に飽和する領域では、磁石磁束が小さくなるとその分だけ磁気飽和が緩和されるため、電流磁束が通りやすくなって大きくなり、逆に磁束磁束が大きくなると電流磁束が小さくなる。換言すれば、磁気的に飽和している状況では磁石磁束が変化するとインダクタンスも変化するため、電流磁束が変化する。しかし、上述した従来のモーター制御装置では、この点が考慮されていないので、電流磁束変化に起因したモータートルク変動には対応できない。
また、電流検出器の温度変化により実電流に対する電流検出値の傾きが変化した場合には、電流の基本波成分の振幅自体が変化するため、電気角1周期の間の電流検出値平均値が0となってしまい、実電流に対する電流検出値の傾きの温度変動を検出することができず、電流検出器の温度変化に起因したモータートルク変動には対応できない。
By the way, in the region where the iron core of the motor is magnetically saturated, the magnetic saturation is reduced as much as the magnet magnetic flux is reduced, so that the current magnetic flux easily passes and increases. Conversely, when the magnetic flux increases, the current magnetic flux is increased. Get smaller. In other words, in a magnetically saturated state, when the magnetic flux changes, the inductance also changes, so the current magnetic flux changes. However, since the above-described conventional motor control device does not take this point into consideration, it cannot cope with the motor torque fluctuation caused by the current magnetic flux change.
When the slope of the current detection value with respect to the actual current changes due to the temperature change of the current detector, the amplitude of the fundamental wave component of the current itself changes, so that the average value of the current detection value during one electrical angle cycle is As a result, the temperature variation of the slope of the current detection value with respect to the actual current cannot be detected, and the motor torque variation due to the temperature change of the current detector cannot be handled.

(1) 本発明では、トルク目標値とモーター回転速度とに応じたdq軸電流目標値を設定してdq軸電流検出値をdq軸電流目標値に一致させるためのdq軸電圧目標値を演算し、dq軸電圧目標値を三相交流座標系の三相交流電圧目標値に変換して三相交流電圧目標値に応じた三相交流電圧を三相同期モーターに印加して駆動するモーター制御装置において、トルク目標値、モーター回転速度、dq軸電圧目標値、dq軸電流検出値および巻線温度検出値に基づいてモーターのトルク変動量を演算し、トルク変動量によりトルク目標値を補正する。
(2) また、本発明では、トルク目標値とモーター回転速度とに応じたdq軸電流目標値を設定してdq軸電流検出値をdq軸電流目標値に一致させるためのdq軸電圧目標値を演算し、dq軸電圧目標値を三相交流座標系の三相交流電圧目標値に変換して三相交流電圧目標値に応じた三相交流電圧を三相同期モーターに印加して駆動するモーター制御装置において、トルク目標値、モーター回転速度、dq軸電圧目標値、dq軸電流検出値および巻線温度検出値に基づいて電流検出器の温度変化に起因した電流検出値変化量を演算し、電流検出値変化量によりdq軸電流検出値を補正する。
(1) In the present invention, a dq-axis voltage target value for setting a dq-axis current target value according to the torque target value and the motor rotation speed and making the dq-axis current detection value coincide with the dq-axis current target value is calculated. The dq axis voltage target value is converted into a three-phase AC voltage target value in a three-phase AC coordinate system, and a three-phase AC voltage corresponding to the three-phase AC voltage target value is applied to a three-phase synchronous motor for driving. In the apparatus, the torque fluctuation amount of the motor is calculated based on the torque target value, the motor rotation speed, the dq axis voltage target value, the dq axis current detection value, and the winding temperature detection value, and the torque target value is corrected by the torque fluctuation amount. .
(2) Further, in the present invention, a dq-axis voltage target value for setting a dq-axis current target value according to the torque target value and the motor rotation speed and making the dq-axis current detection value coincide with the dq-axis current target value. And the dq-axis voltage target value is converted to a three-phase AC voltage target value in a three-phase AC coordinate system, and a three-phase AC voltage corresponding to the three-phase AC voltage target value is applied to a three-phase synchronous motor for driving. In the motor control device, the amount of change in the current detection value caused by the temperature change of the current detector is calculated based on the torque target value, motor rotation speed, dq axis voltage target value, dq axis current detection value, and winding temperature detection value. The dq-axis current detection value is corrected based on the current detection value change amount.

本発明によれば、モーター磁石と電流検出器の温度変化に起因したモータートルク変動を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress motor torque fluctuation caused by temperature changes of the motor magnet and the current detector.

《発明の第1の実施の形態》
図1は第1の実施の形態の構成を示す図である。第1の実施の形態のモーター制御装置は、図1に示すように、各種機能を備えた多くの制御ブロックと機器から構成されており、各制御ブロックはマイクロコンピューターとメモリなどの周辺部品によってソフトウエア形態で実現される。
<< First Embodiment of the Invention >>
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the first embodiment. As shown in FIG. 1, the motor control device of the first embodiment is composed of many control blocks and devices having various functions. Each control block is softened by peripheral components such as a microcomputer and a memory. It is realized in the form of wear.

電流・電圧目標値生成器1は、補正後のトルク目標値T’とモーター回転速度Nに応じた電流目標値id、iqおよび誘起電圧値vd_dcpl、vq_dcplを出力する。具体的には、トルク目標値T’とモーター回転速度Nに応じた電流目標値id、iqおよび誘起電圧値vd_dcpl、vq_dcplをモーター評価実験などにより設定し、予めテーブルデータとしてメモリ(不図示)に記憶しておく。 The current / voltage target value generator 1 outputs the corrected torque target value T * ′ and current target values id * and iq * and induced voltage values vd * _dcpl and vq * _dcpl corresponding to the motor rotation speed N. Specifically, current target values id * and iq * and induced voltage values vd * _dcpl and vq * _dcpl corresponding to the torque target value T * ′ and the motor rotation speed N are set by motor evaluation experiments, etc. Is stored in a memory (not shown).

図2にテーブルデータの一例を示す。この一実施の形態では、モーター回転速度Nを例えば500rpmおきに、トルク目標値T’を例えば10Nmおきに設定する精度のデータテーブルを用いる。そして、モーター制御時には現在のトルク目標値T’とモーター回転速度Nを指標としてテーブルデータを参照し、指標周囲のデータ(図中に黒丸印で示す)を用いて線形近似などにより指標に対応する電流目標値id、iqと誘起電圧値vd_dcpl、vq_dcpl(図中に白丸印で示す)を算出する。 FIG. 2 shows an example of the table data. In this embodiment, a data table having an accuracy for setting the motor rotation speed N every 500 rpm, for example, and the torque target value T * ′ every 10 Nm, for example, is used. When the motor is controlled, the current torque target value T * 'and the motor rotation speed N are used as an index, and the table data is referred to. Using the data around the index (indicated by black circles in the figure), the linear approximation is used to support the index. Current target values id * and iq * and induced voltage values vd * _dcpl and vq * _dcpl (indicated by white circles in the figure) are calculated.

電流ベクトル制御器2は、電流・電圧目標値生成器1から入力した電流目標値id、iqと誘起電圧値vd_dcpl、vq_dcplと、座標変換器10から入力したdq軸の検出電流id、iqとに基づいて、電流誤差PI増幅および非干渉制御からなる電流ベクトル制御処理を行い、dq軸の電圧目標値vd、vqを出力する。なお、座標変換器10は、電流検出器6a、6bにより検出した三相交流座標系における三相交流電流iu、ivを回転直交座標系(dq軸座標系)における検出電流id、iqへ変換する。 The current vector controller 2 detects the current target values id * and iq * and the induced voltage values vd * _dcpl and vq * _dcpl input from the current / voltage target value generator 1 and the dq axes input from the coordinate converter 10. Based on the currents id and iq, current vector control processing including current error PI amplification and non-interference control is performed, and dq-axis voltage target values vd * and vq * are output. The coordinate converter 10 converts the three-phase alternating currents iu and iv in the three-phase alternating current coordinate system detected by the current detectors 6a and 6b into the detected currents id and iq in the rotational orthogonal coordinate system (dq axis coordinate system). .

座標変換器3は、dq軸座標系における電圧目標値vd、vqを三相交流座標系における電圧目標値vu、vv、vwに変換する。PWM変換器4は、三相交流電圧目標値vu、vv、vwをインバーター5のパワー素子駆動信号Du、Dv、Dwへ変換する。インバーター5は、バッテリー5aの直流電源をパワー素子(不図示)により三相交流電圧Vu、Vv、Vwへ変換し、モーター7に印加して駆動する。位置変換器8は三相同期モーター7の回転子の電気角θを検出し、速度演算器9はモーター電気角θの変化に基づいてモーター回転速度N(rpm)と電気角速度ω(=2π・N/60)(rad/sec)を演算する。巻線温度検出器14は、三相同期モーター7の巻線温度tを検出する。 The coordinate converter 3 converts the voltage target values vd * and vq * in the dq axis coordinate system into voltage target values vu * , vv * and vw * in the three-phase AC coordinate system. The PWM converter 4 converts the three-phase AC voltage target values vu * , vv * , vw * into power element drive signals Du, Dv, Dw of the inverter 5. The inverter 5 converts the DC power supply of the battery 5a into a three-phase AC voltage Vu, Vv, Vw by a power element (not shown) and applies it to the motor 7 for driving. The position converter 8 detects the electrical angle θ of the rotor of the three-phase synchronous motor 7, and the speed calculator 9 determines the motor rotational speed N (rpm) and the electrical angular speed ω (= 2π ·) based on the change in the motor electrical angle θ. N / 60) (rad / sec) is calculated. The winding temperature detector 14 detects the winding temperature t of the three-phase synchronous motor 7.

トルク変動量演算部11は、基準電圧・巻線温度生成器12とトルク変動量推定器13を備えている。基準電圧・巻線温度生成器12は、トルク目標値Tおよびモーター回転速度Nに応じた基準電圧値vd_ref、vq_refと基準巻線温度trefを出力する。具体的には、トルク目標値Tとモーター回転速度Nに応じた基準電圧値vd_ref、vq_refと基準巻線温度trefをモーター評価実験などにより設定し、予めテーブルデータとしてメモリ(不図示)に記憶しておく。 The torque fluctuation amount calculation unit 11 includes a reference voltage / winding temperature generator 12 and a torque fluctuation amount estimator 13. The reference voltage / winding temperature generator 12 outputs reference voltage values vd_ref and vq_ref corresponding to the torque target value T * and the motor rotation speed N and the reference winding temperature tref. Specifically, reference voltage values vd_ref, vq_ref and reference winding temperature tref corresponding to torque target value T * and motor rotation speed N are set by a motor evaluation experiment or the like, and stored in advance in a memory (not shown) as table data. Keep it.

ここで、基準電圧値vd_ref、vq_refは、モーター7がトルク目標値Tに等しいトルクを発生しているときの電圧目標値vd、vqであり、予め実験により計測する。同様に、基準巻線温度trefは、モーター7がトルク目標値Tに等しいトルクを発生しているときの巻線温度tであり、予め実験により計測する。 Here, the reference voltage values vd_ref and vq_ref are voltage target values vd * and vq * when the motor 7 generates a torque equal to the torque target value T * , and are previously measured by experiments. Similarly, the reference winding temperature tref is the winding temperature t when the motor 7 is generating a torque equal to the torque target value T * , and is previously measured by experiment.

モーター制御時には、現在のトルク目標値Tとモーター回転速度Nを指標としてテーブルデータを参照し、指標周囲のデータを用いて線形近似などにより指標に対応する基準電圧値vd_ref、vq_refと基準巻線温度trefを算出する。 At the time of motor control, reference is made to the table data using the current torque target value T * and the motor rotation speed N as an index, and reference voltage values vd_ref and vq_ref corresponding to the index are obtained by linear approximation using the data around the index and the reference winding. The temperature tref is calculated.

トルク変動量推定器13では基準電圧値vd_ref、vq_ref、基準巻線温度tref、電圧目標値vd、vq、検出電流id、iqおよび巻線温度tに基づいてトルク変動量ΔTを推定する。このトルク変動量ΔTの推定方法については詳細を後述する。ローパスフィルター16は推定トルク変動量ΔTにノイズ低減処理を施し、PI(比例・積分)増幅器15はノイズ低減処理後の推定トルク変動量ΔTをPI演算増幅する。加算器17はトルク目標値TからPI増幅器15の出力(推定トルク変動量ΔT)を減じてトルク目標値T’を算出し、電流・電圧目標値生成器1へ出力する。 The torque fluctuation amount estimator 13 estimates the torque fluctuation amount ΔT based on the reference voltage values vd_ref and vq_ref, the reference winding temperature tref, the voltage target values vd * and vq * , the detected currents id and iq, and the winding temperature t. The method for estimating the torque fluctuation amount ΔT will be described later in detail. The low-pass filter 16 performs noise reduction processing on the estimated torque fluctuation amount ΔT, and the PI (proportional / integral) amplifier 15 PI-calculates the estimated torque fluctuation amount ΔT after the noise reduction processing. The adder 17 calculates a torque target value T * 'subtracts the output (estimated torque fluctuation amount [Delta] T) of the PI amplifier 15 from the torque target value T *, and outputs it to the current-voltage target value generator 1.

《トルク変動量ΔTの推定方法1》
次に、磁石磁束の温度変化によるトルク変動量ΔTの推定方法について述べる。一般に、永久磁石型同期モーターにおける電圧方程式は(1)式で表され、トルク発生式は(2)式で表される。
上記(1)、(2)式において、vd、vqはdq軸入力電圧、Rはモーター巻線抵抗、ωはモーター電気角速度(=2π・N/60)(rad/sec)、Ld、Lqはdq軸インダクタンス、id、iqはdq軸電流、φaは磁石磁束、φd、φqはdq軸磁束(磁石磁束と電流磁束の合成磁束)、pは極対数である。
<< Method 1 of Estimating Torque Fluctuation ΔT >>
Next, a method for estimating the torque fluctuation amount ΔT due to the temperature change of the magnetic flux of the magnet will be described. In general, a voltage equation in a permanent magnet type synchronous motor is expressed by equation (1), and a torque generation equation is expressed by equation (2).
In the above formulas (1) and (2), vd and vq are dq axis input voltages, R is motor winding resistance, ω is motor electrical angular velocity (= 2π · N / 60) (rad / sec), Ld and Lq are dq axis inductance, id and iq are dq axis currents, φa is magnet magnetic flux, φd and φq are dq axis magnetic fluxes (combined magnetic flux of magnet magnetic flux and current magnetic flux), and p is the number of pole pairs.

磁石温度が変化した場合、磁石磁束φaが変化することが知られているが、磁気飽和が起きている場合には電流により発生する磁束Ld・id、Lq・iqの大きさも変化する。したがって、磁石磁束および電流磁束の変化に対するdq軸入力電圧vd、vqの変動量およびトルクの変動量を、巻線の温度変化による巻線抵抗変化も考慮して表すと次式になる。
It is known that when the magnet temperature changes, the magnetic flux φa changes, but when magnetic saturation occurs, the magnitudes of the magnetic fluxes Ld · id and Lq · iq generated by the current also change. Therefore, when the fluctuation amount of the dq-axis input voltages vd and vq and the fluctuation amount of the torque with respect to the change of the magnet magnetic flux and the current magnetic flux are expressed in consideration of the winding resistance change due to the winding temperature change, the following equation is obtained.

(3)式をdq軸磁束Δφd、Δφqについて整理すると(5)式が得られる。
この(5)式を(4)式へ代入すると(6)式が得られる。
つまり、入力電圧vd、vqの変動分Δvd、Δvqと巻線抵抗Rの変動分ΔRからトルク変動量ΔTを推定することができる。
When formula (3) is arranged for dq-axis magnetic fluxes Δφd and Δφq, formula (5) is obtained.
Substituting this equation (5) into equation (4) yields equation (6).
That is, the torque fluctuation amount ΔT can be estimated from the fluctuations Δvd and Δvq of the input voltages vd and vq and the fluctuation ΔR of the winding resistance R.

入力電圧vd、vqの変動分Δvd、Δvqは、予め実験により計測した、モーター7がトルク目標値Tに等しいトルクを出力しているときの電圧目標値(基準電圧)vd_ref、vq_refと、現在の電圧目標値vd、vqから次式により求める。
同様に、巻線抵抗Rの変動分ΔRは、予め実験により測定した、モーター7がトルク目標値Tに等しいトルクを出力しているときの巻線温度(基準温度)trefと、現在の巻線温度tから次式により求める。
(8)式において、Ro、αoは任意の温度to(通常は20℃)での抵抗値および抵抗温度係数である。また、巻線抵抗Rの変化分ΔRが推定トルク変動量ΔTにほとんど影響しない程度に小さい場合はΔR=0として省略しても構わない。
The fluctuations Δvd and Δvq of the input voltages vd and vq are voltage target values (reference voltages) vd_ref and vq_ref when the motor 7 outputs a torque equal to the torque target value T * , measured in advance, and the current values. Is obtained from the following voltage target values vd * and vq * .
Similarly, the variation ΔR of the winding resistance R is measured in advance through experiments, and the winding temperature (reference temperature) tref when the motor 7 outputs a torque equal to the torque target value T * and the current winding. It calculates | requires by following Formula from linear temperature t.
In the equation (8), Ro and αo are a resistance value and a resistance temperature coefficient at an arbitrary temperature to (usually 20 ° C.). If the change ΔR in the winding resistance R is small enough to hardly affect the estimated torque fluctuation amount ΔT, ΔR = 0 may be omitted.

《トルク変動量の推定方法2》
磁石磁束の温度変化によるトルク変動量ΔTの他の推定方法を説明する。(5)式は次のように変形できる。
また、(6)式は次のように変形できる。
(9)、(10)式において、Rrefは基準巻線抵抗、id_ref、iq_refは基準電流、Pは推定電力、Prefは基準電力、Tは推定トルク、Trefは基準トルクである。基準巻線抵抗Rrefは、モーター7がトルク目標値Tに等しいトルクを発生しているときの、巻線抵抗温度trefにおける巻線抵抗R(t)である。また、基準電流id_ref、iq_refは、モーター7がトルク目標値Tに等しいトルクを発生しているときのdq軸電流id、iqである。基準トルクTrefは、モーター7がトルク目標値Tに等しいトルクを発生しているときの推定トルクTである。さらに、基準電力Prefは、モーター7がトルク目標値Tに等しいトルクを発生しているときの推定電力Pである。巻線抵抗R(t)は次式で算出する。
<< Torque fluctuation estimation method 2 >>
Another method for estimating the torque fluctuation amount ΔT due to the temperature change of the magnet magnetic flux will be described. Equation (5) can be modified as follows.
Further, the expression (6) can be modified as follows.
In equations (9) and (10), Rref is a reference winding resistance, id_ref and iq_ref are reference currents, P is an estimated power, Pref is a reference power, T is an estimated torque, and Tref is a reference torque. The reference winding resistance Rref is the winding resistance R (t) at the winding resistance temperature tref when the motor 7 generates a torque equal to the torque target value T * . Reference currents id_ref and iq_ref are dq-axis currents id and iq when the motor 7 is generating torque equal to the torque target value T * . The reference torque Tref is an estimated torque T when the motor 7 is generating a torque equal to the torque target value T * . Furthermore, the reference power Pref is the estimated power P when the motor 7 is generating a torque equal to the torque target value T * . Winding resistance R (t) is calculated by the following equation.

(10)式から図3に示すトルク変動量演算部11Aが得られ、図1に示すトルク変動量演算部11の代わりに用いる。トルク変動量演算部11Aは、基準電力or基準トルク生成器12Aとトルク変動量推定器13Aを備えている。基準電力or基準トルク生成器12Aは、補正前のトルク目標値Tおよびモーター回転速度Nに応じた基準電力Prefまたは基準トルクTrefを出力する。 The torque fluctuation amount calculation unit 11A shown in FIG. 3 is obtained from the equation (10), and is used instead of the torque fluctuation amount calculation unit 11 shown in FIG. The torque fluctuation amount calculation unit 11A includes a reference power or reference torque generator 12A and a torque fluctuation amount estimator 13A. The reference power or reference torque generator 12A outputs the reference power Pref or the reference torque Tref corresponding to the torque target value T * before correction and the motor rotation speed N.

具体的には、トルク目標値Tとモーター回転速度Nに応じた基準電力Prefと基準トルクTrefをモーター評価実験などにより設定し、予めデータテーブルとしてメモリ(不図示)に記憶しておく。そして、モーター制御時には、現在のトルク目標値Tとモーター回転速度Nを指標としてテーブルデータを参照し、指標周囲のデータを用いて線形近似などにより指標に対応する基準電力Prefまたは基準トルクTrefを算出する。 Specifically, the reference power Pref and the reference torque Tref corresponding to the torque target value T * and the motor rotation speed N are set by a motor evaluation experiment or the like, and stored in advance in a memory (not shown) as a data table. When the motor is controlled, the table data is referred to using the current torque target value T * and the motor rotation speed N as an index, and the reference power Pref or the reference torque Tref corresponding to the index is obtained by linear approximation using the data around the index. calculate.

トルク変動量推定器13Aでは、(10)式により推定電力Pまたは推定トルクTを演算し、基準電力Prefまたは基準トルクTrefとの差分からトルク変動量ΔTを推定する。   In the torque fluctuation amount estimator 13A, the estimated power P or the estimated torque T is calculated by the equation (10), and the torque fluctuation amount ΔT is estimated from the difference from the reference power Pref or the reference torque Tref.

このトルク変動量ΔTの推定方法2によれば、基準値のデータテーブル数は基準電力Prefまたは基準トルクTrefのいずれか1種類でよいため、図1に示すトルク変動量演算部11のように、基準電圧vd_ref、vq_refと基準巻線温度trefの3種類のデータテーブルが必要な構成に比べ、メモリ容量とテーブル参照時間を低減することができる。   According to the estimation method 2 of the torque fluctuation amount ΔT, the number of reference value data tables may be either one of the reference power Pref or the reference torque Tref. Therefore, like the torque fluctuation amount calculation unit 11 shown in FIG. Compared to a configuration that requires three types of data tables of the reference voltages vd_ref and vq_ref and the reference winding temperature tref, the memory capacity and the table reference time can be reduced.

《トルク変動量ΔTの推定方法3》
磁石磁束の温度変化によるトルク変動量ΔTの他の推定方法を説明する。(5)式の右辺分子は誘起電圧の変動分Δvd_dcpl、Δvq_dcplを表しているため、電流・電圧目標値生成器1の出力である誘起電圧vd_dcpl、vq_dcplを用いて次式のように表すことができる。
よって、(6)式は次のように変形できる。
<< Method 3 for Estimating Torque Fluctuation ΔT >>
Another method for estimating the torque fluctuation amount ΔT due to the temperature change of the magnet magnetic flux will be described. Since the numerator on the right side of the equation (5) represents the variations Δvd_dcpl and Δvq_dcpl of the induced voltage, the induced voltages vd * _dcpl and vq * _dcpl which are the outputs of the current / voltage target value generator 1 are used as Can be expressed as
Therefore, equation (6) can be modified as follows.

図4はトルク変動量ΔTの推定方法3を用いた場合の第1の実施の形態の構成を示す。なお、図4において、図1および図3と同様な機能を有する回路および機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。電流・電圧目標値生成器1aは、補正前のトルク目標値Tとモーター回転速度Nに応じた誘起電圧vd_dcpl、vq_dcplを出力する。具体的には、トルク目標値Tとモーター回転速度Nに応じた誘起電圧vd_dcpl、vq_dcplをモーター評価実験などにより設定し、予めテーブルデータとしてメモリ(不図示)に記憶しておく。そして、モーター制御時に現在のトルク目標値Tとモーター回転速度Nを指標としてテーブルデータを参照し、指標周囲のデータを用いて線形近似などにより指標に対応する誘起電圧vd_dcpl、vq_dcplを算出する。 FIG. 4 shows the configuration of the first embodiment when the torque fluctuation amount ΔT estimation method 3 is used. In FIG. 4, circuits and devices having the same functions as those in FIGS. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals, and different points will be mainly described. The current / voltage target value generator 1a outputs induced voltages vd * _dcpl and vq * _dcpl corresponding to the torque target value T * before correction and the motor rotation speed N. Specifically, induced voltages vd * _dcpl and vq * _dcpl corresponding to the torque target value T * and the motor rotational speed N are set by a motor evaluation experiment or the like, and stored in advance in a memory (not shown) as table data. . Then, the table data is referred to using the current torque target value T * and the motor rotation speed N as an index during motor control, and induced voltages vd * _dcpl, vq * _dcpl corresponding to the index by linear approximation using the data around the index. Is calculated.

トルク変動量演算部11Bはトルク変動量推定器13Bのみを備えている。トルク変動量推定器13Bは、電流・電圧目標値生成器1aから入力した誘起電圧vd_dcpl、vq_dcpl、座標変換器10から入力した検出電流id、iq、電流ベクトル制御器2から入力した電圧目標値vd、vq、速度演算器9から入力したモーター電気角速度ω、および巻線温度検出器14から入力した巻線温度tに基づいて、(13)式によりトルク変動量ΔTを推定する。 The torque fluctuation amount calculation unit 11B includes only a torque fluctuation amount estimator 13B. The torque fluctuation amount estimator 13B receives the induced voltages vd * _dcpl and vq * _dcpl input from the current / voltage target value generator 1a, the detected currents id and iq input from the coordinate converter 10, and the current vector controller 2 Based on the voltage target values vd * and vq * , the motor electrical angular velocity ω input from the speed calculator 9, and the winding temperature t input from the winding temperature detector 14, the torque fluctuation amount ΔT is estimated by the equation (13). To do.

(12)、(13)式により、図4に示すように、ベクトル電流制御に用いる補正後のトルク目標値T’とモーター回転速度Nに対する誘起電圧vd_dcpl、vq_dcpl(電流・電圧目標値生成器1の出力)とは別に、予め設定、記憶したテーブルデータを参照して補正前のトルク目標値Tとモーター回転速度Nに対する誘起電圧vd_dcpl、vq_dcpl(同一の符号で示すがこちらは電流・電圧目標値生成器1aの出力)を求めれば、図1に示す基準電圧・巻線温度生成器12や図3に示す基準電力or基準トルク生成器12Aの基準値テーブルデータなどのような新しい基準値のテーブルデータを用意することなく、トルク変動量ΔTの推定が可能になる。 From equations (12) and (13), as shown in FIG. 4, induced voltages vd * _dcpl, vq * _dcpl (current / voltage) for the corrected torque target value T * ′ used for vector current control and the motor rotational speed N Aside from the output of the target value generator 1), by referring to the table data set and stored in advance, the torque target value T * before correction and the induced voltages vd * _dcpl, vq * _dcpl with respect to the motor rotational speed N (the same sign) Is the reference voltage table of the reference voltage / winding temperature generator 12 shown in FIG. 1 or the reference power or reference torque generator 12A shown in FIG. The torque fluctuation amount ΔT can be estimated without preparing new reference value table data such as data.

図5は第1の実施の形態のトルク変動抑制処理を示すフローチャートである。このフローチャートにより、第1の実施の形態の動作を説明する。第1の実施の形態のモーター制御装置が起動されると、図5に示すトルク変動抑制処理を繰り返し実行する。   FIG. 5 is a flowchart showing the torque fluctuation suppressing process of the first embodiment. The operation of the first embodiment will be described with reference to this flowchart. When the motor control apparatus of the first embodiment is started, the torque fluctuation suppressing process shown in FIG. 5 is repeatedly executed.

ステップ1において、上述したトルク変動量ΔTの推定方法1〜3に応じてトルク変動量ΔTを推定するための基準パラメーターを取得する。推定方法1による場合は、図1に示す基準電圧・巻線温度生成器12において、データテーブルを参照して現在のトルク目標値Tとモーター回転速度Nに応じた基準電圧値vd_ref、vq_refと基準巻線温度trefを取得する。推定方法2による場合は、図3に示す基準電力or基準トルク生成器12Aにおいて、データテーブルを参照して現在のトルク目標値Tとモーター回転速度Nに応じた基準電力Prefまたは基準トルクTrefを取得する。推定方法3による場合は、図4に示す電流・電圧生成器1aによりデータテーブルを参照して現在のトルク目標値Tとモーター回転速度Nに応じた誘起電圧vd_dcpl、vq_dcplを取得する。 In step 1, a reference parameter for estimating the torque fluctuation amount ΔT is acquired according to the above-described torque fluctuation amount ΔT estimation methods 1 to 3. In the case of the estimation method 1, the reference voltage / winding temperature generator 12 shown in FIG. 1 refers to the data table and the reference voltage values vd_ref and vq_ref corresponding to the current torque target value T * and the motor rotational speed N. A reference winding temperature tref is acquired. In the case of the estimation method 2, the reference power or reference torque generator 12A shown in FIG. 3 refers to the data table and determines the reference power Pref or the reference torque Tref corresponding to the current torque target value T * and the motor rotational speed N. get. In the case of the estimation method 3, the current / voltage generator 1a shown in FIG. 4 refers to the data table and obtains the induced voltages vd * _dcpl and vq * _dcpl corresponding to the current torque target value T * and the motor rotational speed N. To do.

続くステップ2では座標変換器10から電流検出値id、iqを、電流ベクトル制御器2から電圧目標値vd、vqをそれぞれ取得する。さらに、ステップ3では巻線温度検出器14から巻線温度tを取得する。そして、ステップ4において推定方法1〜3に応じてトルク変動量ΔTを演算する。推定方法1による場合は、図1に示すトルク変動量推定器13により基準電圧値vd_ref、vq_ref、基準巻線温度tref、電圧目標値vd、vq、検出電流id、iqおよび巻線温度tに基づいてトルク変動量ΔTを推定する。推定方法2による場合は、図3に示すトルク変動量推定器13Aにより基準電力Prefまたは基準トルクTref、電圧目標値vd、vq、検出電流id、iqおよび巻線温度tに基づいてトルク変動量ΔTを推定する。推定方法3による場合は、図4に示すトルク変動量推定器13Bにより誘起電圧vd_dcpl、vq_dcpl、電圧目標値vd、vq、検出電流id、iqおよび巻線温度tに基づいてトルク変動量ΔTを推定する。 In the subsequent step 2, current detection values id and iq are obtained from the coordinate converter 10, and voltage target values vd * and vq * are obtained from the current vector controller 2, respectively. Further, in step 3, the winding temperature t is acquired from the winding temperature detector 14. In step 4, torque fluctuation amount ΔT is calculated according to estimation methods 1 to 3. In the case of the estimation method 1, the torque fluctuation amount estimator 13 shown in FIG. 1 uses the reference voltage values vd_ref and vq_ref, the reference winding temperature tref, the voltage target values vd * and vq * , the detected currents id and iq, and the winding temperature t. Is used to estimate the torque fluctuation amount ΔT. In the case of the estimation method 2, the torque fluctuation is estimated based on the reference power Pref or the reference torque Tref, the voltage target values vd * and vq * , the detected currents id and iq, and the winding temperature t by the torque fluctuation amount estimator 13A shown in FIG. The quantity ΔT is estimated. In the case of the estimation method 3, based on the induced voltage vd * _dcpl, vq * _dcpl, voltage target value vd * , vq * , detected current id, iq and winding temperature t by the torque fluctuation amount estimator 13B shown in FIG. A torque fluctuation amount ΔT is estimated.

トルク変動量ΔTを推定した後のステップ5において、演算したトルク変動量ΔTに対してローパスフィルター16によりノイズ除去処理を施し、さらにPI(比例・積分)増幅器15によりPI演算増幅処理を施す。最後にステップ6で、加算器17によりトルク目標値TからPI増幅器15の出力(推定トルク変動量ΔT)を減じてトルク目標値T’を算出し、電流・電圧目標値生成器1へ出力する。 In step 5 after estimating the torque fluctuation amount ΔT, the calculated torque fluctuation amount ΔT is subjected to noise removal processing by the low-pass filter 16 and further subjected to PI calculation amplification processing by the PI (proportional / integration) amplifier 15. Finally, in step 6, the adder 17 by calculating the torque target value T * 'subtracts the output of PI amplifier 15 from the torque target value T * (the estimated amount of torque fluctuation [Delta] T), current and voltage to a target value generator 1 Output.

このように、第1の実施の形態によれば、トルク目標値Tとモーター回転速度Nとに応じたdq軸電流目標値id、iqを設定してdq軸電流検出値id、iqをdq軸電流目標値id、iqに一致させるためのdq軸電圧目標値vd、vqを演算し、dq軸電圧目標値vd、vqを三相交流座標系の三相交流電圧目標値vu、vv、vwに変換して三相交流電圧目標値vu、vv、vwに応じた三相交流電圧Vu、Vv、Vwを三相同期モーターに印加して駆動するモーター制御装置において、トルク目標値T、モーター回転速度N、dq軸電圧目標値vd、vq、dq軸電流検出値id、iqおよび巻線温度検出値tに基づいてモーターのトルク変動量ΔTを演算し、トルク変動量ΔTによりトルク目標値Tを補正するようにしたので、磁石温度の変化に起因した磁石磁束と電流磁束の両方に対応したトルク変動量を推定することができ、磁石温度が変化するような状況でも磁気飽和の有無に関わらずトルク目標値T通りのトルク出力が得られる。 Thus, according to the first embodiment, the dq axis current detection values id, iq are set by setting the dq axis current target values id * , iq * according to the torque target value T * and the motor rotation speed N. * dq-axis current target value id the, iq dq-axis voltage target value vd * for matching the *, calculates the vq *, dq-axis voltage target value vd *, the three-phase alternating current of the three-phase AC coordinate system vq * voltage target value vu *, vv *, vw * three-phase AC voltage target value is converted into vu *, vv *, vw * three-phase AC voltage corresponding to the Vu, Vv, is applied to a three-phase synchronous motors and Vw In the motor controller to be driven, the motor torque is based on the torque target value T * , the motor rotation speed N, the dq axis voltage target values vd * , vq * , the dq axis current detection values id, iq, and the winding temperature detection value t. calculating a fluctuation amount [Delta] T, the torque target value by the torque fluctuation amount [Delta] T T * Since the correction is made, it is possible to estimate the torque fluctuation amount corresponding to both the magnet magnetic flux and the current magnetic flux due to the change of the magnet temperature, and even in the situation where the magnet temperature changes, regardless of the presence or absence of magnetic saturation Torque output in accordance with the torque target value T * can be obtained.

また、第1の実施の形態によれば、モーターがトルク目標値Tに等しいトルクを出力しているときのdq軸電圧目標値vd、vqおよび巻線温度検出値tを基準電圧vd_ref、vq_refおよび基準温度trefとして予め計測したトルク目標値Tとモーター回転速度Nに対する基準電圧vd_ref、vq_refと基準温度trefのテーブルデータを記憶しており、これらのテーブルデータを参照してdq軸電圧目標値vd、vqと基準電圧vd_ref、vq_refとの差および巻線温度検出値tと基準温度trefとの差を演算し、これらの差を用いてモーターの磁石磁束の温度変化に起因したトルク変動量ΔTを演算するようにしたので、磁石温度の変化に起因した磁石磁束と電流磁束の両方に対応したトルク変動量を推定することができ、磁石温度が変化するような状況でも磁気飽和の有無に関わらずトルク目標値T通りのトルク出力が得られる。 Further, according to the first embodiment, the dq-axis voltage target values vd * and vq * and the winding temperature detection value t when the motor outputs torque equal to the torque target value T * are used as the reference voltage vd_ref. , Vq_ref and reference temperature tref are stored in advance as table data of torque target value T * and reference voltages vd_ref, vq_ref and reference temperature tref with respect to motor rotation speed N, and dq axis voltage is referenced with reference to these table data The difference between the target values vd * and vq * and the reference voltages vd_ref and vq_ref and the difference between the winding temperature detection value t and the reference temperature tref are calculated, and these differences are used to cause the temperature change of the magnet magnetic flux of the motor. Since the torque fluctuation amount ΔT is calculated, the torque fluctuation amount corresponding to both the magnet magnetic flux and the current magnetic flux caused by the change in the magnet temperature can be estimated, and the magnet temperature changes. Torque output of the torque target value T * as with or without magnetic saturation can be obtained in a situation.

第1の実施の形態によれば、モーターがトルク目標値Tに等しいトルクを出力しているときの推定トルクTを基準トルクTrefとして予め計測したトルク目標値Tとモーター回転速度Nに対する基準トルクTrefのテーブルデータを記憶しており、現在の推定トルクTを演算するとともにテーブルデータを参照して現在の推定トルクTと基準トルクTrefとの差を演算し、この差を用いてモーターの磁石磁束の温度変化に起因したトルク変動量ΔTを演算するようにしたので、磁石温度の変化に起因した磁石磁束と電流磁束の両方に対応したトルク変動量を推定することができ、磁石温度が変化するような状況でも磁気飽和の有無に関わらずトルク目標値T通りのトルク出力が得られる。また、基準トルクTrefのテーブルデータのみを記憶しておくだけでよいから、メモリ容量とテーブル参照時間を低減することができ、コスト削減と演算処理の高速化を実現できる。 According to the first embodiment, the motor is a reference for the previously measured torque target value T * and motor rotational speed N as reference torque Tref the estimated torque T when outputs the torque equal to the torque target value T * Table data of torque Tref is stored, current estimated torque T is calculated, difference between current estimated torque T and reference torque Tref is calculated with reference to the table data, and the motor magnet is calculated using this difference. Since the torque fluctuation amount ΔT due to the temperature change of the magnetic flux is calculated, the torque fluctuation amount corresponding to both the magnet magnetic flux and the current magnetic flux due to the magnet temperature change can be estimated, and the magnet temperature changes. Even in such a situation, a torque output according to the torque target value T * can be obtained regardless of the presence or absence of magnetic saturation. Further, since it is only necessary to store only the table data of the reference torque Tref, the memory capacity and the table reference time can be reduced, and the cost reduction and the speeding up of the arithmetic processing can be realized.

第1の実施の形態によれば、モーターがトルク目標値Tに等しいトルクを出力しているときの推定電力Pを基準電力Prefとして予め計測したトルク目標値Tとモーター回転速度Nに対する基準電力Prefのテーブルデータを記憶しており、現在の推定電力Pを演算するとともにテーブルデータを参照して現在の推定電力Pと基準電力Prefとの差を演算し、この差を用いてモーターの磁石磁束の温度変化に起因したトルク変動量ΔTを演算するようにしたので、磁石温度の変化に起因した磁石磁束と電流磁束の両方に対応したトルク変動量を推定することができ、磁石温度が変化するような状況でも磁気飽和の有無に関わらずトルク目標値T通りのトルク出力が得られる。また、基準電力Prefのテーブルデータのみを記憶しておくだけでよいから、メモリ容量とテーブル参照時間を低減することができ、コスト削減と演算処理の高速化を実現できる。 According to the first embodiment, the motor is a reference for the estimated power P measured in advance torque target as reference power Pref value T * and motor rotation speed N at output of torque equal to the torque target value T * Table data of the power Pref is stored, the current estimated power P is calculated, the difference between the current estimated power P and the reference power Pref is calculated with reference to the table data, and the motor magnet is calculated using this difference. Since the torque fluctuation amount ΔT due to the temperature change of the magnetic flux is calculated, the torque fluctuation amount corresponding to both the magnet magnetic flux and the current magnetic flux due to the magnet temperature change can be estimated, and the magnet temperature changes. Even in such a situation, a torque output according to the torque target value T * can be obtained regardless of the presence or absence of magnetic saturation. Further, since it is only necessary to store only the table data of the reference power Pref, the memory capacity and the table reference time can be reduced, and cost reduction and calculation processing speed can be realized.

第1の実施の形態によれば、トルク目標値Tとモーター回転速度Nに対するモーターの誘起電圧vd_dcpl、vq_dcplを計測したテーブルデータを記憶しており、このテーブルデータからトルク目標値Tとモーター回転速度Nに応じたモーターの誘起電圧vd_dcpl、vq_dcplを求め、この誘起電圧vd_dcpl、vq_dcplを用いてモーターの磁石磁束の温度変化に起因した前記トルク変動量を演算するようにしたので、磁石温度の変化に起因した磁石磁束と電流磁束の両方に対応したトルク変動量を推定することができ、磁石温度が変化するような状況でも磁気飽和の有無に関わらずトルク目標値T通りのトルク出力が得られる。また、誘起電圧vd_dcpl、vq_dcplのテーブルデータのみを記憶しておくだけでよいから、メモリ容量とテーブル参照時間を低減することができ、コスト削減と演算処理の高速化を実現できる。 According to the first embodiment, table data obtained by measuring motor induced voltages vd * _dcpl and vq * _dcpl with respect to the torque target value T * and the motor rotation speed N is stored, and the torque target value is obtained from the table data. The induced voltage vd * _dcpl, vq * _dcpl of the motor according to T * and the motor rotation speed N is obtained, and the torque fluctuation due to the temperature change of the magnet magnetic flux of the motor is obtained using the induced voltage vd * _dcpl, vq * _dcpl. Since the amount is calculated, it is possible to estimate the amount of torque fluctuation corresponding to both the magnetic flux and current flux caused by the change in magnet temperature. Regardless, the torque output according to the torque target value T * can be obtained. Further, since only the table data of the induced voltages vd * _dcpl and vq * _dcpl needs to be stored, the memory capacity and the table reference time can be reduced, and the cost can be reduced and the calculation process can be speeded up.

《発明の第2の実施の形態》
上述した第1の実施の形態では磁石磁束の温度変化によるトルク変動量ΔTの推定方法を説明したが、この第2の実施の形態では電流検出器6a、6bの温度変化による電流検出値変化量の推定方法を説明する。
<< Second Embodiment of the Invention >>
In the first embodiment described above, the method of estimating the torque fluctuation amount ΔT due to the temperature change of the magnet magnetic flux has been described. However, in this second embodiment, the current detection value change amount due to the temperature change of the current detectors 6a and 6b. The estimation method of will be described.

図6は第2の実施の形態の構成を示す図である。図6において、図1、図3および図4に示す制御ブロック(制御回路)および機器と同様なものに対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。第1の実施の形態では、トルク目標値Tをトルク変動量ΔTにより補正し、補正後のトルク目標値T’を電流・電圧目標値生成器1へ入力するようにしたが、この第2の実施の形態ではトルク目標値Tを補正せずにそのまま電流・電圧目標値生成器1へ入力する。 FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the second embodiment. In FIG. 6, the same components as those in the control blocks (control circuits) and devices shown in FIGS. 1, 3, and 4 are denoted by the same reference numerals, and different points will be mainly described. In the first embodiment, the torque target value T * is corrected by the torque fluctuation amount ΔT, and the corrected torque target value T * ′ is input to the current / voltage target value generator 1. In the second embodiment, the torque target value T * is input to the current / voltage target value generator 1 without being corrected.

電流検出値変化量演算部11Cは、基準電圧・巻線温度生成器12と電流検出値変化量推定器13Cを備えている。基準電圧・巻線温度生成器12は、上述したように、データテーブルを参照して現在のトルク目標値Tとモーター回転速度Nに応じた基準電圧値vd_ref、vq_refと基準巻線温度trefを取得する。電流検出値変化量推定器13Cは、基準電圧・巻線温度生成器12から入力した基準電圧値vd_ref、vq_refと基準巻線温度tref、電流ベクトル制御器2から入力した電圧目標値vd、vq、座標変換器10から入力した検出電流id、iqおよび巻線温度検出器14から入力した巻線温度tに基づいて電流検出値変化量Δid、Δiqを推定する。この電流検出値変化量Δid、Δiqの推定方法については詳細を後述する。 The detected current value change amount calculation unit 11C includes a reference voltage / winding temperature generator 12 and a detected current value change amount estimator 13C. As described above, the reference voltage / winding temperature generator 12 refers to the data table to obtain the reference voltage values vd_ref, vq_ref and the reference winding temperature tref according to the current torque target value T * , the motor rotation speed N, and so on. get. The detected current value change amount estimator 13C includes the reference voltage values vd_ref and vq_ref inputted from the reference voltage / winding temperature generator 12, the reference winding temperature tref, and the voltage target values vd * and vq inputted from the current vector controller 2. * Based on the detected currents id and iq input from the coordinate converter 10 and the winding temperature t input from the winding temperature detector 14, the detected current value changes Δid and Δiq are estimated. The method for estimating the detected current value variations Δid and Δiq will be described in detail later.

推定した電流検出値変化量Δid、Δiqには、それぞれローパスフィルター16a、16bによりノイズ低減処理を施した後、さらにPI増幅器15a、15bによりPI演算増幅処理を施す。そして、加算器17a、17bにより電流検出値(検出電流)id、iqから電流検出値変化量Δid、Δiqを減じて補正し、補正後の電流検出値id’、iq’を電流ベクトル制御器2へ入力する。   The estimated current detection value changes Δid and Δiq are subjected to noise reduction processing by the low-pass filters 16a and 16b, respectively, and further subjected to PI calculation amplification processing by the PI amplifiers 15a and 15b. Then, the adder 17a, 17b corrects the detected current value (detected current) id, iq by subtracting the detected current value variation Δid, Δiq and corrects the corrected current detected value id ′, iq ′ with the current vector controller 2. Enter.

《電流検出値変化量Δid、Δiqの推定方法1》
次に、電流検出器14の温度変化による電流検出値変化量Δid、Δiqの推定方法を説明する。電流検出器14は、温度変化により検出値全体のオフセットの他に、図7に示すように実電流に対する検出値の傾きが変化する場合がある。図7において、時刻t=t1における検出特性に比べ、検出器14の温度が上昇した時刻t=t2の検出特性は、実電流に対する検出値の傾きが小さくなっている。
<< Method 1 for Estimating Current Detection Value Changes Δid and Δiq 1 >>
Next, a method for estimating the detected current value changes Δid and Δiq due to temperature changes of the current detector 14 will be described. The current detector 14 may change the slope of the detected value with respect to the actual current as shown in FIG. In FIG. 7, compared with the detection characteristic at time t = t1, the detection characteristic at time t = t2 when the temperature of the detector 14 has increased has a smaller slope of the detection value with respect to the actual current.

このような場合に、時刻t=t1,t2の温度変化前後において同一の実電流が流れているのにも拘わらず、図8に示すように三相交流電流検出値の振幅が変化してしまい、dq軸上における電流検出値には図9に示すような変化が生じる。このような変化があると、電流ベクトル制御器2では電流検出値id、iqが電流目標値id、iqにそれぞれ一致するように電圧目標値vd、vqを変化させるため、実電流が変化してしまい、モータートルクが変動する。 In such a case, although the same actual current flows before and after the temperature change at time t = t1, t2, the amplitude of the detected three-phase AC current value changes as shown in FIG. , A change as shown in FIG. 9 occurs in the current detection value on the dq axis. When such a change occurs, the current vector controller 2 changes the voltage target values vd * and vq * so that the detected current values id and iq match the current target values id * and iq * , respectively. Changes and the motor torque fluctuates.

(1)、(2)式において、電流検出値id、iqが変化した場合、電流検出値id、iqの変化量Δid、Δiqに対するdq軸入力電圧vd、vqの変化量Δvd、Δvqを、巻線の温度変化による巻線抵抗変化も考慮して表すと次式になる。
In the equations (1) and (2), when the current detection values id and iq change, the changes Δvd and Δvq of the dq axis input voltages vd and vq with respect to the changes Δid and Δiq of the current detection values id and iq are wound. The following equation is obtained by considering the winding resistance change due to the temperature change of the wire.

(14)式を電流検出値変化量Δid、Δiqについて解くと、
として算出することができる。入力電圧vd、vqの変動分Δvd、Δvqおよび巻線抵抗Rの変動分ΔRおよび現在の巻線抵抗R(t)は、(7)、(8)、(11)式で算出する。また、インダクタンスLd、Lqの情報が必要であるが、上述したようにインダクタンスは磁束の飽和状況によって代わるため、動作状況に応じた値をテーブルデータ化して持っておく必要がある。
When the equation (14) is solved for the detected current value variations Δid and Δiq,
Can be calculated as The variations Δvd and Δvq of the input voltages vd and vq, the variation ΔR of the winding resistance R, and the current winding resistance R (t) are calculated by the equations (7), (8), and (11). Further, although information on the inductances Ld and Lq is necessary, since the inductance is changed depending on the saturation state of the magnetic flux as described above, it is necessary to have values corresponding to the operation state as table data.

《電流検出値変化量Δid、Δiqの推定方法2》
次に、電流検出器14の温度変化による検出電流変化量Δid、Δiqの他の推定方法を説明する。この推定方法2では、(14)式を次のように変形する。
巻線抵抗R(t)>0、dq軸インダクタンスLd、Lq>0であり、電気角速度ωは正転なら正、逆転なら負の値を示す。
<< Method 2 for Estimating Current Detection Value Changes Δid and Δiq 2 >>
Next, another estimation method of the detected current change amounts Δid and Δiq due to the temperature change of the current detector 14 will be described. In this estimation method 2, equation (14) is modified as follows.
Winding resistance R (t)> 0, dq-axis inductance Ld, Lq> 0, and the electrical angular velocity ω is positive for normal rotation and negative for reverse rotation.

表1に、図9における電流検出値の変化量iaの符号と(16)式の各値の符号との関係を示す。
ここで、“象限”はモーターの回転方向すなわち正転か逆転か、および出力トルクの正負すなわち力行か制動かにより決まるモーターの動作状態を表し、第1象限は正転の力行状態を、第2象限は正転の制動状態を、第3象限は逆転の力行状態を、第4象限は逆転の制動状態をそれぞれ表す。モーター7の回転方は、位置変換器8の出力や速度演算器9の出力の符号により判別することができる。また、モーター7の出力トルクの正負は、座標変換器10から出力されるdq軸電流id、iqの符号やトルク目標値Tの符号により判別することができる。表1において、第1象限と第3象限ではΔiaと(16)式左辺d軸成分の符号に、第2象限と第4象限ではΔiaと(16)式左辺q軸成分の符号に一定の関係がある。
Table 1 shows the relationship between the sign of the current detection value change amount ia in FIG. 9 and the sign of each value in equation (16).
Here, “quadrant” represents the motor operating state determined by the rotational direction of the motor, that is, forward rotation or reverse rotation, and whether the output torque is positive or negative, that is, power running or braking, and the first quadrant represents the forward running power running state, The quadrant represents the forward braking state, the third quadrant represents the reverse power running state, and the fourth quadrant represents the reverse braking state. The rotation method of the motor 7 can be determined by the sign of the output of the position converter 8 or the output of the speed calculator 9. The sign of the output torque of the motor 7 can be determined by the sign of the dq axis currents id and iq output from the coordinate converter 10 and the sign of the torque target value T * . In Table 1, there is a fixed relationship between Δia and the sign of the left-hand side d-axis component of Equation (16) in the first quadrant and the third quadrant, and Δia and the sign of the left-hand side q-axis component of Equation (16) in the second and fourth quadrants. There is.

したがって、現在の象限に応じて(16)式左辺のd軸成分かq軸成分のどちらかを選択し、選択した値の大きさに応じて(17)式のように電流検出値変化量Δid、Δiqを決定し、図6に示すようにPI増幅して電流検出値を補正すれば、実電流と電流ベクトル制御器2に入力される電流フィードバック値との関係は、電流検出器6a、6bの温度が変化する前の状態に漸近させることができ、電流検出器6a、6bの温度変化で電流検出値が変化することによるトルク変動を抑制することができる。
Therefore, either the d-axis component or the q-axis component on the left side of the equation (16) is selected according to the current quadrant, and the detected current value change amount Δid is expressed by the equation (17) according to the selected value. , Δiq is determined, and the current detection value is corrected by PI amplification as shown in FIG. 6, the relationship between the actual current and the current feedback value input to the current vector controller 2 is the current detector 6a, 6b. As a result, the torque fluctuation due to the change of the current detection value due to the temperature change of the current detectors 6a and 6b can be suppressed.

ここで、算出する電流検出値変化量Δid、Δiqは実際の値とは必ずしも一致しないが、最終的には(16)式左辺は0に漸近し、PI増幅器15の出力も実際の電流検出値変化量Δid、Δiqに漸近する。さらに、この方法はインダクタンス値Ld、Lqの情報が不要であるから、インダクタンス値に関するテーブルデータを用意しておく必要がない。このように、電流検出器6a、6bの温度変化で電流検出値id、iqが変化しても、変化量Δid、Δiqを推定して適切に補正でき、トルク変動を抑制することができる。   Here, the calculated current detection value variations Δid and Δiq do not necessarily match the actual values, but eventually the left side of the equation (16) is asymptotic to 0, and the output of the PI amplifier 15 is also the actual current detection value. Asymptotically approaches the change amounts Δid and Δiq. Furthermore, since this method does not require information on the inductance values Ld and Lq, it is not necessary to prepare table data relating to the inductance value. As described above, even if the current detection values id and iq change due to temperature changes of the current detectors 6a and 6b, the change amounts Δid and Δiq can be estimated and corrected appropriately, and torque fluctuation can be suppressed.

《電流検出値変化量Δid、Δiqの推定方法3》
次に、電流検出器14の温度変化による電流検出値変化量Δid、Δiqの他の推定方法を説明する。(15)式は(12)式から次のように置き換えることができる。
(17)式も同様にして、
<< Method 3 for Estimating Current Detection Value Changes Δid, Δiq 3 >>
Next, another estimation method of the current detection value change amounts Δid and Δiq due to the temperature change of the current detector 14 will be described. Equation (15) can be replaced from Equation (12) as follows.
Similarly, formula (17)

(12)、(18)、(19)式により、図10に示すように、ベクトル電流制御のために算出する、トルク目標値Tに対する誘起電圧vd_dcpl、vq_dcplを用いれば、新たに電圧・巻線温度の基準値テーブルデータを用意しなくても、電流検出器6a、6bの温度変化によるトルク変動を抑制することができる。 If the induced voltages vd * _dcpl and vq * _dcpl for the torque target value T * calculated for the vector current control are used according to the equations (12), (18) and (19) as shown in FIG. Without preparing voltage / winding temperature reference value table data, torque fluctuations due to temperature changes of the current detectors 6a and 6b can be suppressed.

図10において、図1、図3、図4および図6に示す制御ブロック(制御回路)および機器と同様なものに対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。電流検出値変化量演算部11Dは電流検出値変化量推定器13Dのみを備えている。電流検出値変化量推定器13Dは、電流・電圧目標値生成器1から入射した誘起電圧vd_dcpl、vq_dcpl、電流ベクトル制御器2から入力した電圧目標値vd、vq、座標変換器10から入力した検出電流id、iqおよび巻線温度検出器14から入力した巻線温度tに基づいて、(12)、(18)、(19)式により電流検出値変化量Δid、Δiqを推定する。 10, components similar to those in the control block (control circuit) and the devices shown in FIGS. 1, 3, 4, and 6 are denoted by the same reference numerals and different points will be mainly described. The detected current value change amount calculation unit 11D includes only the detected current value change amount estimator 13D. The detected current value change amount estimator 13D includes induced voltages vd * _dcpl and vq * _dcpl incident from the current / voltage target value generator 1, voltage target values vd * and vq * input from the current vector controller 2, and coordinate conversion. On the basis of the detected currents id and iq input from the generator 10 and the winding temperature t input from the winding temperature detector 14, the detected current value variations Δid and Δiq are expressed by the equations (12), (18), and (19). presume.

図11は第2の実施の形態の電流検出値補正処理を示すフローチャートである。このフローチャートにより、第2の実施の形態の動作を説明する。第2の実施の形態のモーター制御装置が始動されると、図11に示す電流検出値補正処理を繰り返し実行し、補正後の電流検出値id’、iq’に基づいて電流検出器6a、6bの温度変化に起因するモータートルクの変動を抑制する。   FIG. 11 is a flowchart showing a current detection value correction process according to the second embodiment. The operation of the second embodiment will be described with reference to this flowchart. When the motor control device of the second embodiment is started, the current detection value correction process shown in FIG. 11 is repeatedly executed, and the current detectors 6a and 6b are based on the corrected current detection values id 'and iq'. Suppresses fluctuations in motor torque caused by temperature changes.

ステップ11において、上述した電流検出値変化量Δid、Δiqの推定方法1〜3に応じて電流検出値id、iqを補正するための基準パラメーターを取得する。推定方法1および2による場合は、図6に示す基準電圧・巻線温度生成器12において、データテーブルを参照して現在のトルク目標値Tとモーター回転速度Nに応じた基準電圧値vd_ref、vq_refと基準巻線温度trefを取得する。推定方法3による場合は、図10に示す電流・電圧生成器1aによりデータテーブルを参照して現在のトルク目標値Tとモーター回転速度Nに応じた誘起電圧vd_dcpl、vq_dcplを取得する。 In step 11, reference parameters for correcting the current detection values id and iq are acquired according to the above-described estimation methods 1 to 3 of the current detection value change amounts Δid and Δiq. In the case of the estimation methods 1 and 2, the reference voltage / winding temperature generator 12 shown in FIG. 6 refers to the data table and refers to the current torque target value T * and the reference voltage value vd_ref according to the motor rotation speed N. Obtain vq_ref and reference winding temperature tref. In the case of the estimation method 3, the current / voltage generator 1a shown in FIG. 10 refers to the data table and obtains the induced voltages vd * _dcpl and vq * _dcpl corresponding to the current torque target value T * and the motor rotational speed N. To do.

続くステップ12では座標変換器10から電流検出値id、iqを、電流ベクトル制御器2から電圧目標値vd、vqをそれぞれ取得する。さらに、ステップ13では巻線温度検出器14から巻線温度tを取得する。そして、ステップ14において推定方法1〜3に応じて電流検出値変化量Δid、Δiqを推定する。推定方法1および2による場合は、図6に示す電流検出値変化量推定器13Cにより基準電圧値vd_ref、vq_ref、基準巻線温度tref、電圧目標値vd、vq、検出電流id、iqおよび巻線温度tに基づいて電流検出値変化量Δid、Δiqを演算する。推定方法3による場合は、図10に示す電流検出値変化量推定器11Dにより、誘起電圧vd_dcpl、vq_dcpl、電圧目標値vd、vq、検出電流id、iqおよび巻線温度tに基づいて電流検出値変化量Δid、Δiqを演算する。 In subsequent step 12, current detection values id and iq are obtained from the coordinate converter 10, and voltage target values vd * and vq * are obtained from the current vector controller 2, respectively. Further, in step 13, the winding temperature t is acquired from the winding temperature detector 14. In step 14, the detected current value changes Δid and Δiq are estimated according to the estimation methods 1 to 3. In the case of the estimation methods 1 and 2, the reference voltage values vd_ref and vq_ref, the reference winding temperature tref, the voltage target values vd * and vq * , the detection currents id and iq, and the detected current value change amount estimator 13C shown in FIG. Based on the winding temperature t, current detection value change amounts Δid and Δiq are calculated. In the case of the estimation method 3, the induced voltage vd * _dcpl, vq * _dcpl, voltage target value vd * , vq * , detected current id, iq, and winding temperature t are detected by the current detection value change amount estimator 11D shown in FIG. Based on, current detection value change amounts Δid and Δiq are calculated.

電流検出値変化量Δid、Δiqを演算した後のステップ15において、演算した電流検出値変化量Δid、Δiqのそれぞれに対してローパスフィルター16a、16bによりノイズ除去処理を施し、さらにPI(比例・積分)増幅器15a、15bによりPI演算増幅処理を施す。最後にステップ16で、加算器17a、17bにより電流検出値id、iqからそれぞれPI増幅器15a、16の出力(電流検出値変化量Δid、Δiq)を減じて電流検出値id’、iq’を算出し、電流ベクトル制御器2へ出力する。   In step 15 after calculating the detected current value changes Δid and Δiq, noise reduction processing is performed on the calculated detected current value changes Δid and Δiq by the low-pass filters 16a and 16b, respectively, and PI (proportional / integral) is performed. ) PI operational amplification processing is performed by the amplifiers 15a and 15b. Finally, at step 16, the adders 17a and 17b subtract the outputs of the PI amplifiers 15a and 16 (current detection value variations Δid and Δiq) from the current detection values id and iq to calculate the current detection values id 'and iq'. And output to the current vector controller 2.

このように、第2の実施の形態によれば、トルク目標値Tとモーター回転速度Nとに応じたdq軸電流目標値id、iqを設定してdq軸電流検出値id、iqをdq軸電流目標値id、iqに一致させるためのdq軸電圧目標値vd、vqを演算し、dq軸電圧目標値vd、vqを三相交流座標系の三相交流電圧目標値vu、vv、vwに変換して三相交流電圧目標値vu、vv、vwに応じた三相交流電圧Vu、Vv、Vwを三相同期モーターに印加して駆動するモーター制御装置において、トルク目標値T、モーター回転速度N、dq軸電圧目標値vd、vq、dq軸電流検出値id、iqおよび巻線温度検出値tに基づいて電流検出器の温度変化に起因した電流検出値変化量Δid、Δiqを演算し、電流検出値変化量Δid、Δiqによりdq軸電流検出値id、iqを補正するようにしたので、電流検出器の温度変化によって実電流に対する電流検出値の傾き特性が変化するような状況においても正確な電流検出値id、iqが得られ、トルク目標値T通りのトルク出力が得られる。 As described above, according to the second embodiment, the dq-axis current detection values id, iq are set by setting the dq-axis current target values id * , iq * according to the torque target value T * and the motor rotation speed N. * dq-axis current target value id the, iq dq-axis voltage target value vd * for matching the *, calculates the vq *, dq-axis voltage target value vd *, the three-phase alternating current of the three-phase AC coordinate system vq * voltage target value vu *, vv *, vw * three-phase AC voltage target value is converted into vu *, vv *, vw * three-phase AC voltage corresponding to the Vu, Vv, is applied to a three-phase synchronous motors and Vw In a motor control device to be driven, a current detector based on a torque target value T * , a motor rotation speed N, a dq axis voltage target value vd * , vq * , a dq axis current detection value id, iq, and a winding temperature detection value t Current detection value change amount Δid, Δiq caused by temperature change of Since the dq-axis current detection values id and iq are corrected by the amount of change Δid and Δiq, the accurate current can be obtained even in a situation where the slope characteristic of the current detection value with respect to the actual current changes due to the temperature change of the current detector. Detection values id and iq are obtained, and torque outputs corresponding to the torque target value T * are obtained.

また、第2の実施の形態によれば、モーターがトルク目標値Tに等しいトルクを出力しているときのdq軸電圧目標値vd、vqおよび巻線温度検出値tを基準電圧vd_ref、vq_refおよび基準温度trefとして予め計測したトルク目標値Tとモーター回転速度Nに対する基準電圧vd_ref、vq_refと基準温度trefのテーブルデータを記憶しており、これらのテーブルデータを参照してdq軸電圧目標値vd、vqと基準電圧vd_ref、vq_refとの差および巻線温度検出値tと基準温度trefとの差を演算し、これらの差を用いて電流検出器の温度変化に起因した電流検出値変化量Δid、Δiqを演算するようにしたので、電流検出器の温度変化によって実電流に対する電流検出値の傾き特性が変化するような状況においても正確な電流検出値id、iqが得られ、トルク目標値T通りのトルク出力が得られる。 Further, according to the second embodiment, the dq-axis voltage target values vd * and vq * and the winding temperature detection value t when the motor outputs a torque equal to the torque target value T * are used as the reference voltage vd_ref. , Vq_ref and reference temperature tref are stored in advance as table data of torque target value T * and reference voltages vd_ref, vq_ref and reference temperature tref with respect to motor rotation speed N, and dq axis voltage is referenced with reference to these table data The difference between the target values vd * , vq * and the reference voltages vd_ref, vq_ref and the difference between the winding temperature detection value t and the reference temperature tref are calculated, and the current resulting from the temperature change of the current detector is calculated using these differences. Since the detection value change amounts Δid and Δiq are calculated, the current detection value id is accurate even in a situation where the slope characteristic of the current detection value with respect to the actual current changes due to the temperature change of the current detector. , Iq, and a torque output corresponding to the torque target value T * is obtained.

第2の実施の形態によれば、モーターの動作象限を検出し、動作象限に応じて電流検出器の温度変化に起因した電流検出値変化量Δid、Δiqを演算するようにしたので、電流検出器の温度変化によって実電流に対する電流検出値の傾き特性が変化するような状況においてもより正確な電流検出値id、iqが得られ、トルク目標値T通りのトルク出力が得られる。 According to the second embodiment, the operation quadrant of the motor is detected, and the current detection value change amounts Δid and Δiq caused by the temperature change of the current detector are calculated according to the operation quadrant. Even in a situation where the slope characteristic of the current detection value with respect to the actual current changes due to the temperature change of the device, more accurate current detection values id and iq can be obtained, and torque output according to the torque target value T * can be obtained.

第2の実施の形態によれば、トルク目標値Tとモーター回転速度Nに対するモーターの誘起電圧vd_dcpl、vq_dcplを計測したテーブルデータを記憶しており、このテーブルデータからトルク目標値Tとモーター回転速度Nに応じたモーターの誘起電圧vd_dcpl、vq_dcplを求め、この誘起電圧vd_dcpl、vq_dcplを用いて電流検出器の温度変化に起因した電流検出値変化量Δid、Δiqを演算するようにしたので、電流検出器の温度変化によって実電流に対する電流検出値の傾き特性が変化するような状況においても正確な電流検出値id、iqが得られ、トルク目標値T通りのトルク出力が得られる。また、誘起電圧vd_dcpl、vq_dcplのテーブルデータのみを記憶しておくだけでよいから、メモリ容量とテーブル参照時間を低減することができ、コスト削減と演算処理の高速化を実現できる。 According to the second embodiment, the table data obtained by measuring the motor target voltages vd * _dcpl and vq * _dcpl with respect to the torque target value T * and the motor rotation speed N is stored. The induced voltages vd * _dcpl and vq * _dcpl of the motor according to T * and the motor rotation speed N are obtained, and the current detection value change due to the temperature change of the current detector using the induced voltages vd * _dcpl and vq * _dcpl Since the amounts Δid and Δiq are calculated, accurate current detection values id and iq can be obtained even in a situation where the slope characteristic of the current detection value with respect to the actual current changes due to the temperature change of the current detector. Torque output of value T * is obtained. Further, since only the table data of the induced voltages vd * _dcpl and vq * _dcpl needs to be stored, the memory capacity and the table reference time can be reduced, and the cost can be reduced and the calculation process can be speeded up.

《発明の第3の実施の形態》
図12はモーターの回転速度Nに対する出力トルクの関係を示す図である。図12において、大電流を流す低回転速度、高トルク領域では、銅線の銅損による発熱が大きいため、銅線近傍に取り付けられる電流検出器6a、6bは銅線の熱が移動しやすく、温度変化が大きい。しかし、磁束の高調波成分に応じて発生する磁石の渦電流損は低回転速度では小さいので、磁石温度の変化はほとんどない。また、高回転速度領域では低回転速度のときほど大電流を流せないので、電流検出器6a、6bの温度変化は小さいが、磁束の高調波成分が高周波数になるので、磁石の渦電流損が大きくなり、磁石温度の変化は大きくなる。
<< Third Embodiment of the Invention >>
FIG. 12 is a diagram showing the relationship of the output torque with respect to the rotational speed N of the motor. In FIG. 12, heat generation due to copper loss of the copper wire is large in a low rotation speed and high torque region in which a large current flows, so that the current detectors 6a and 6b attached in the vicinity of the copper wire easily move the heat of the copper wire. Large temperature change. However, since the eddy current loss of the magnet generated according to the harmonic component of the magnetic flux is small at a low rotational speed, there is almost no change in the magnet temperature. In addition, since a large current cannot flow as in a low rotational speed region in the high rotational speed region, the temperature change of the current detectors 6a and 6b is small, but the harmonic component of the magnetic flux becomes a high frequency. Increases, and the change in magnet temperature increases.

ところで、第1の実施の形態では電流検出器6a、6bの温度変化による検出電流(電流検出値)id、iqの変化を考慮していないので、磁石温度の変化が大きい高回転速度領域では良好なトルク変動抑制効果が得られるが、低回転速度、高トルク領域では充分な効果が得られないことがある。一方、第2の実施の形態では磁石温度の変化による磁束変化を考慮していないので、低回転速度領域では良好なトルク変動抑制効果が得られるが、高回転速度領域では充分な効果が得られない場合がある。   By the way, in the first embodiment, since the change of the detected currents (current detection values) id and iq due to the temperature change of the current detectors 6a and 6b is not taken into consideration, it is good in the high rotation speed region where the change of the magnet temperature is large. Torque fluctuation suppressing effect can be obtained, but a sufficient effect may not be obtained in a low rotation speed and high torque region. On the other hand, in the second embodiment, since the change in magnetic flux due to the change in magnet temperature is not taken into consideration, a good torque fluctuation suppressing effect can be obtained in the low rotation speed region, but a sufficient effect can be obtained in the high rotation speed region. There may not be.

そこで、この第3の実施の形態では、モーター回転速度Nの動作領域に応じて上記第1の実施の形態のトルク目標値補正制御と第2の実施の形態の電流検出値補正制御とを切り換えて適用する。この切り換え方法については、回転速度NまたはトルクTに重み付けを行って徐々に切り換えてもよいし、適用領域間に明らかに適用が不要な動作領域がある場合は非線形に切り換えてもよい。   Therefore, in the third embodiment, the torque target value correction control of the first embodiment and the current detection value correction control of the second embodiment are switched in accordance with the operation range of the motor rotation speed N. Apply. As for this switching method, the rotational speed N or the torque T may be weighted and gradually switched, or when there is an operation region that clearly does not need to be applied between the application regions, it may be switched nonlinearly.

図13は切り換え方法を示す制御ブロック図であり、図14は切り換え時のトルク目標補正値(トルク変動量ΔT)と電流補正値(電流検出値変化量Δid、Δiq)を示すタイミングチャートである。図13において、制御切換器21を設け、第1の実施の形態のトルク目標値補正制御と第2の実施の形態の電流検出値補正制御とを切り換える。   FIG. 13 is a control block diagram showing a switching method, and FIG. 14 is a timing chart showing a torque target correction value (torque fluctuation amount ΔT) and a current correction value (current detection value change amounts Δid, Δiq) at the time of switching. In FIG. 13, a control switching device 21 is provided to switch between the torque target value correction control of the first embodiment and the current detection value correction control of the second embodiment.

予め設定した回転速度Nのしきい値N0で切り換える場合には、図14(a)に示すように、トルク目標補正値と電流補正値に対する重み付け係数を1→0、0→1へ切り換え、第1の実施の形態のトルク目標値補正制御と第2の実施の形態の電流検出値補正制御とを切り換える。具体的には、モーター回転速度Nがしきい値N0以上では、トルク目標補正値に対する重み付け係数に1を設定するとともに、電流補正値に対する重み付け係数に0を設定し、モーター回転速度Nがしきい値N0未満では、トルク目標補正値に対する重み付け係数に0を設定するとともに、電流補正値に対する重み付け係数に1を設定する。   When switching at the preset threshold value N0 of the rotational speed N, as shown in FIG. 14A, the weighting coefficient for the torque target correction value and the current correction value is switched from 1 → 0, 0 → 1, The torque target value correction control of the first embodiment and the current detection value correction control of the second embodiment are switched. Specifically, when the motor rotation speed N is equal to or greater than the threshold value N0, the weighting coefficient for the torque target correction value is set to 1 and the weighting coefficient for the current correction value is set to 0, so that the motor rotation speed N is the threshold. If the value is less than N0, 0 is set as the weighting coefficient for the torque target correction value, and 1 is set as the weighting coefficient for the current correction value.

また、図14(b)に示すように、しきい値N1としきい値N2(>N1)を定め、回転速度Nがしきい値N1とN2の間にある場合にはどちらの制御も行わないようにしてもよい。さらに、図14(c)に示すように、しきい値N1としきい値N2(>N1)を定め、回転速度Nがしきい値N1とN2の間にある場合には回転速度Nに応じてトルク目標値補正用重み付け係数と電流補正値用重み付け係数とを徐々に変化させるようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 14B, when the threshold value N1 and the threshold value N2 (> N1) are set and the rotational speed N is between the threshold values N1 and N2, neither control is performed. You may do it. Further, as shown in FIG. 14 (c), a threshold value N1 and a threshold value N2 (> N1) are determined, and when the rotational speed N is between the threshold values N1 and N2, the rotational speed N The torque target value correction weighting coefficient and the current correction value weighting coefficient may be gradually changed.

図15は第3の実施の形態の動作を示すフローチャートである。なお、図5に示す第1の実施の形態および図11に示す第2の実施の形態の動作と同様な動作を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。ステップ21において回転速度Nを取得して動作領域を検出する。この一実施の形態では、例えば、図12に示すように、回転速度N1以下で、電流検出器6a、6bの温度変化が大きい低回転速度で高トルクの回転速度領域では、第2の実施の形態の図5に示すステップ1〜6の電流検出値補正制御を行う。また、回転速度N2(>N1)以上で、磁束の高調波成分が高周波数になって磁石の渦電流損が大きくなり、磁石温度の変化は大きくなる高回転速度領域では、第1の実施の形態の図11に示すステップ11〜16のトルク目標値補正制御を行う。   FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the third embodiment. Steps that perform the same operations as those of the first embodiment shown in FIG. 5 and the second embodiment shown in FIG. To do. In step 21, the rotational speed N is acquired to detect the operation region. In this embodiment, for example, as shown in FIG. 12, in the rotation speed region where the rotation speed is N1 or less and the temperature change of the current detectors 6a and 6b is large and the rotation speed is high and the torque is high, The detected current value correction control in steps 1 to 6 shown in FIG. In addition, in the high rotational speed region where the harmonic component of the magnetic flux becomes high frequency at a rotational speed N2 (> N1) or higher, the eddy current loss of the magnet increases, and the change in the magnet temperature increases, the first implementation is performed. The torque target value correction control in steps 11 to 16 shown in FIG.

モーター回転速度Nがしきい値N1よりも大きく、しきい値N2より小さい中間速度領域では、ステップ22において、図14(b)に示すように電流検出値補正制御およびトルク目標値補正制御のいずれも実施しないか、あるいは図14(c)に示すように、中間速度領域におけるモーター回転速度Nに応じてトルク変動量ΔTに乗じる重み付け係数と電流検出値変化量Δid、Δiqに乗じる重み付け係数とを決定し、電流検出値補正制御とトルク目標値補正制御とを徐々に切り換える。   In an intermediate speed region where the motor rotation speed N is larger than the threshold value N1 and smaller than the threshold value N2, in step 22, either current detection value correction control or torque target value correction control is performed as shown in FIG. Or a weighting coefficient by which the torque fluctuation amount ΔT is multiplied according to the motor rotation speed N in the intermediate speed region and a weighting coefficient by which the current detection value change amounts Δid and Δiq are multiplied, as shown in FIG. The current detection value correction control and the torque target value correction control are gradually switched.

このように、第3の実施の形態によれば、モーター回転速度Nが所定のしきい値N0以上のときは、トルク変動量ΔTに対する重み付け係数に1を設定するとともに、電流検出値変化量Δid、Δiqに対する重み付け係数に0を設定し、モーター回転速度Nが所定のしきい値N0未満のときは、トルク変動量ΔTに対する重み付け係数に0を設定するとともに、電流検出値変化量Δid、Δiqに対する重み付け係数に1を設定し、重み付け後のトルク変動量(ΔT)によりトルク目標値Tを補正するとともに、重み付け後の電流検出値変化量(Δid、Δiq)によりdq軸電流検出値id、iqを補正するようにしたので、モーター回転速度領域に応じてモーター磁石の温度変化と電流検出器の温度変化とに起因したモータートルク変動抑制効果を効果的にかつ合理的に実現することができる。 Thus, according to the third embodiment, when the motor rotation speed N is equal to or greater than the predetermined threshold value N0, the weighting coefficient for the torque fluctuation amount ΔT is set to 1 and the detected current value change amount Δid. , Δiq is set to 0, and when the motor rotation speed N is less than a predetermined threshold value N0, the weighting coefficient for the torque fluctuation amount ΔT is set to 0, and the current detection value change amounts Δid, Δiq are set. The weighting coefficient is set to 1, the torque target value T * is corrected by the weighted torque fluctuation amount (ΔT), and the dq-axis current detection values id, iq are determined by the weighted current detection value changes (Δid, Δiq). Therefore, the effect of suppressing the motor torque fluctuation caused by the temperature change of the motor magnet and the temperature change of the current detector according to the motor rotation speed region is effective. Manner and can be reasonably achieved.

また、第3の実施の形態によれば、モーター回転速度Nのしきい値N1とN2(>N1)を設定し、モーター回転速度Nがしきい値N2以上のときはトルク変動量ΔTに対する重み付け係数に1を設定するとともに、モーター回転速度Nがしきい値N2未満のときはトルク変動量ΔTに対する重み付け係数に0を設定し、モーター回転速度Nがしきい値N1以下のときは電流検出値変化量Δid、Δiqに対する重み付け係数に1を設定するとともに、モーター回転速度Nがしきい値N1より大きいときは電流検出値変化量Δid、Δiqに対する重み付け係数に0を設定し、重み付け後のトルク変動量(ΔT)によりトルク目標値Tを補正するとともに、重み付け後の電流検出値変化量(Δid、Δiq)によりdq軸電流検出値id、iqを補正するようにしたので、モーター回転速度領域に応じてモーター磁石の温度変化と電流検出器の温度変化とに起因したモータートルク変動抑制効果をより効果的にかつ合理的に実現することができる。 Further, according to the third embodiment, the threshold values N1 and N2 (> N1) of the motor rotation speed N are set, and when the motor rotation speed N is equal to or greater than the threshold value N2, the torque fluctuation amount ΔT is weighted. The coefficient is set to 1, and when the motor rotation speed N is less than the threshold value N2, the weighting coefficient for the torque fluctuation amount ΔT is set to 0, and when the motor rotation speed N is less than the threshold value N1, the current detection value is set. 1 is set as the weighting coefficient for the change amounts Δid and Δiq, and when the motor rotation speed N is larger than the threshold value N1, the weighting coefficient for the current detection value change amounts Δid and Δiq is set to 0, and the torque fluctuation after weighting is corrected torque target value by the amount (ΔT) T *, the current detection value change amount after weighting (.DELTA.id,? iq) by dq-axis current detection value id, it corrects the iq Since, it is possible to more effectively and rationally realized due to the motor torque fluctuation suppressing effect on the temperature change of the temperature change of the motor magnet and the current detector in accordance with the motor rotational speed region.

さらに、第3の実施の形態によれば、モーター回転速度Nがしきい値N1より大きくかつしきい値N2より小さいときは、モーター回転速度Nの増加に応じてトルク変動量ΔTに対する重み付け係数を徐々に増加させるとともに、電流検出値変化量Δid、Δiqに対する重み付け係数を徐々に低減するようにしたので、モーター回転速度領域に応じてモーター磁石の温度変化と電流検出器の温度変化とに起因したモータートルク変動抑制効果をより効果的にかつ合理的に実現することができる。また、モーター磁石の温度変化に起因したトルク目標値補正制御と温度検出器の温度変化に起因した電流検出値変化量補正制御とを円滑に開始または終了することができ、あるいは両制御を円滑に切り換えることができ、両制御の開始、終了および切り換え時点におけるモータートルク変動、回転速度変動を避けることができる。   Furthermore, according to the third embodiment, when the motor rotation speed N is larger than the threshold value N1 and smaller than the threshold value N2, the weighting coefficient for the torque fluctuation amount ΔT is increased according to the increase in the motor rotation speed N. While gradually increasing, the weighting coefficient for the current detection value change amounts Δid and Δiq is gradually reduced, which is caused by the temperature change of the motor magnet and the temperature change of the current detector according to the motor rotation speed region. The motor torque fluctuation suppression effect can be realized more effectively and rationally. In addition, the torque target value correction control due to the temperature change of the motor magnet and the current detection value change amount correction control due to the temperature change of the temperature detector can be started or ended smoothly, or both controls can be smoothly performed. It is possible to switch, and it is possible to avoid motor torque fluctuations and rotation speed fluctuations at the start and end of both controls and at the time of switching.

特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、位置変換器8および速度演算器9が回転速度検出手段を、巻線温度検出器14が温度検出手段を、電流検出器6a、6bが電流検出手段を、座標変換器10が第1座標変換手段を、座標変換器3が第2座標変換手段を、電流・電圧目標値生成器1が目標値生成手段を、電流ベクトル制御器2が電流制御手段を、PWM変換器4およびインバーター5が駆動手段を、トルク変動量演算部11、11A、11Bがトルク変動量演算手段を、加算器17がトルク目標値補正手段を、電流検出値変化量演算部11C、11Dが電流検出値変化量演算手段を、加算器17a、17bが電流検出値補正手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項との対応関係になんら限定も拘束もされない。   The correspondence between the constituent elements of the claims and the constituent elements of the embodiment is as follows. That is, the position converter 8 and the speed calculator 9 are rotational speed detecting means, the winding temperature detector 14 is temperature detecting means, the current detectors 6a and 6b are current detecting means, and the coordinate converter 10 is a first coordinate. The coordinate converter 3 is the second coordinate converter, the current / voltage target value generator 1 is the target value generator, the current vector controller 2 is the current controller, the PWM converter 4 and the inverter 5 are The torque fluctuation amount calculation units 11, 11A and 11B are the torque fluctuation amount calculation means, the adder 17 is the torque target value correction means, and the current detection value change amount calculation units 11C and 11D are the current detection value change amount calculation. The adders 17a and 17b constitute current detection value correction means. The above description is merely an example, and when interpreting the invention, the correspondence between the items described in the above embodiment and the items described in the claims is not limited or restricted.

第1の実施の形態の構成を示す図The figure which shows the structure of 1st Embodiment. テーブルデータの一例を示す図Diagram showing an example of table data トルク変動量の推定方法2で用いるトルク変動量演算部を示す図The figure which shows the torque fluctuation amount calculating part used with the estimation method 2 of a torque fluctuation amount. トルク変動量の推定方法3を用いた第1の実施の形態の構成を示す図The figure which shows the structure of 1st Embodiment using the estimation method 3 of the amount of torque fluctuations. 第1の実施の形態の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of 1st Embodiment. 第2の実施の形態の構成を示す図The figure which shows the structure of 2nd Embodiment. 電流検出器の温度特性を示す図Diagram showing temperature characteristics of current detector 電流検出器の温度変化による三相交流電流の変化を示す図Diagram showing changes in three-phase alternating current due to temperature changes in the current detector 電流検出器の温度変化によるdq軸上における電流検出値の変化を示す図The figure which shows the change of the electric current detection value on the dq axis by the temperature change of an electric current detector. 電流検出値変化量の推定方法3の構成を示す図The figure which shows the structure of the estimation method 3 of electric current detection value variation | change_quantity. 第3の実施の形態の動作を示すフローチャートFlowchart showing the operation of the third embodiment モーターの回転速度に対する出力トルクの関係を示す図The figure which shows the relation of the output torque to the rotation speed of the motor モーター回転速度領域に応じた制御切り換え方法を示すブロック図Block diagram showing control switching method according to motor rotation speed range モーター回転速度領域に応じた制御切り換え時の様子を示すタイミングチャートTiming chart showing how control is switched according to the motor speed range 第3の実施の形態の動作を示すフローチャートFlowchart showing the operation of the third embodiment

符号の説明Explanation of symbols

1、1a 電流・電圧目標値生成器
2 電流ベクトル制御器
3、10 座標変換器
4 PWM変換器
5 インバーター
5a バッテリー
6a、6b 電流検出器
7 モーター
8 位置検出器
9 速度演算器
11、11A、11B トルク変動量演算部
11C、11D 電流検出値変化量演算部
12 基準電圧・巻線温度生成器
12A 基準電力or基準トルク生成器
13、13A、13B トルク変動量推定器
13C、13D 電流検出値変化量推定器
14 巻線温度検出器
15、15a、15b PI増幅器
16、16a、16b ローパスフィルター
17、17a、17b 加算器
21 制御切換器
1, 1a Current / voltage target value generator 2 Current vector controller 3, 10 Coordinate converter 4 PWM converter 5 Inverter 5a Battery 6a, 6b Current detector 7 Motor 8 Position detector 9 Speed calculator 11, 11A, 11B Torque fluctuation amount calculation units 11C, 11D Current detection value change amount calculation unit 12 Reference voltage / winding temperature generator 12A Reference power or reference torque generators 13, 13A, 13B Torque fluctuation amount estimators 13C, 13D Current detection value change amount Estimator 14 Winding temperature detector 15, 15 a, 15 b PI amplifier 16, 16 a, 16 b Low pass filter 17, 17 a, 17 b Adder 21 Control switching device

Claims (15)

三相同期モーターの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記モーターの巻線温度を検出する温度検出手段と、
前記モーターに流れる三相交流電流を検出する電流検出手段と、
前記三相交流電流検出値をdq軸座標系のdq軸電流検出値に変換する第1座標変換手段と、
トルク目標値と前記モーター回転速度とに応じたdq軸電流目標値を設定する目標値生成手段と、
前記dq軸電流検出値を前記dq軸電流目標値に一致させるためのdq軸電圧目標値を演算する電流制御手段と、
前記dq軸電圧目標値を三相交流座標系の三相交流電圧目標値に変換する第2座標変換手段と、
前記三相交流電圧目標値に応じた三相交流電圧を前記モーターに印加して駆動する駆動手段とを備えたモーター制御装置において、
前記トルク目標値、前記モーター回転速度、前記dq軸電圧目標値、前記dq軸電流検出値および前記巻線温度検出値に基づいて前記モーターのトルク変動量を演算するトルク変動量演算手段と、
前記トルク変動量により前記トルク目標値を補正するトルク目標値補正手段とを備え、
前記トルク変動量演算手段は、前記モーターが前記トルク目標値に等しいトルクを出力しているときの前記dq軸電圧目標値および前記巻線温度検出値を基準電圧および基準温度として予め計測した前記トルク目標値と前記モーター回転速度に対する前記基準電圧と前記基準温度のテーブルデータを記憶しており、これらのテーブルデータを参照して前記dq軸電圧目標値と前記基準電圧との差および前記巻線温度検出値と前記基準温度との差を演算し、これらの差を用いて前記モーターの磁石磁束の温度変化に起因した前記トルク変動量を演算することを特徴とするモーター制御装置。
A rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the three-phase synchronous motor;
Temperature detecting means for detecting the winding temperature of the motor;
Current detection means for detecting a three-phase alternating current flowing in the motor;
First coordinate conversion means for converting the three-phase alternating current detection value into a dq axis current detection value in a dq axis coordinate system;
Target value generating means for setting a dq-axis current target value according to a torque target value and the motor rotation speed;
Current control means for calculating a dq-axis voltage target value for making the dq-axis current detection value coincide with the dq-axis current target value;
Second coordinate conversion means for converting the dq-axis voltage target value into a three-phase AC voltage target value in a three-phase AC coordinate system;
In a motor control device comprising driving means for applying and driving a three-phase AC voltage corresponding to the three-phase AC voltage target value to the motor,
Torque fluctuation amount calculating means for calculating the torque fluctuation amount of the motor based on the torque target value, the motor rotation speed, the dq axis voltage target value, the dq axis current detection value, and the winding temperature detection value;
Torque target value correcting means for correcting the torque target value by the torque fluctuation amount,
The torque fluctuation amount calculating means measures the torque measured in advance using the dq axis voltage target value and the winding temperature detection value as a reference voltage and a reference temperature when the motor outputs a torque equal to the torque target value. Table data of the reference voltage and the reference temperature with respect to the target value and the motor rotation speed are stored, and the difference between the dq-axis voltage target value and the reference voltage and the winding temperature are referred to with reference to these table data A motor control device , wherein a difference between a detected value and the reference temperature is calculated, and the torque fluctuation amount caused by a temperature change of the magnet magnetic flux of the motor is calculated using these differences .
三相同期モーターの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記モーターの巻線温度を検出する温度検出手段と、
前記モーターに流れる三相交流電流を検出する電流検出手段と、
前記三相交流電流検出値をdq軸座標系のdq軸電流検出値に変換する第1座標変換手段と、
トルク目標値と前記モーター回転速度とに応じたdq軸電流目標値を設定する目標値生成手段と、
前記dq軸電流検出値を前記dq軸電流目標値に一致させるためのdq軸電圧目標値を演算する電流制御手段と、
前記dq軸電圧目標値を三相交流座標系の三相交流電圧目標値に変換する第2座標変換手段と、
前記三相交流電圧目標値に応じた三相交流電圧を前記モーターに印加して駆動する駆動手段とを備えたモーター制御装置において、
前記トルク目標値、前記モーター回転速度、前記dq軸電圧目標値、前記dq軸電流検出値および前記巻線温度検出値に基づいて前記モーターのトルク変動量を演算するトルク変動量演算手段と、
前記トルク変動量により前記トルク目標値を補正するトルク目標値補正手段とを備え、
前記トルク変動量演算手段は、前記モーターが前記トルク目標値に等しいトルクを出力しているときの推定トルクを基準トルクとして予め計測した前記トルク目標値と前記モーター回転速度に対する前記基準トルクのテーブルデータを記憶しており、前記dq軸電圧目標値、前記dq軸電流検出値および前記巻線温度検出値に基づいて現在の推定トルクを演算するとともに前記テーブルデータを参照して前記現在の推定トルクと前記基準トルクとの差を演算し、この差を用いて前記モーターの磁石温度の変化に起因した磁石磁束と電流磁束の両方に対応した前記トルク変動量を演算することを特徴とするモーター制御装置。
A rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the three-phase synchronous motor;
Temperature detecting means for detecting the winding temperature of the motor;
Current detection means for detecting a three-phase alternating current flowing in the motor;
First coordinate conversion means for converting the three-phase alternating current detection value into a dq axis current detection value in a dq axis coordinate system;
Target value generating means for setting a dq-axis current target value according to a torque target value and the motor rotation speed;
Current control means for calculating a dq-axis voltage target value for making the dq-axis current detection value coincide with the dq-axis current target value;
Second coordinate conversion means for converting the dq-axis voltage target value into a three-phase AC voltage target value in a three-phase AC coordinate system;
In a motor control device comprising driving means for applying and driving a three-phase AC voltage corresponding to the three-phase AC voltage target value to the motor,
Torque fluctuation amount calculating means for calculating the torque fluctuation amount of the motor based on the torque target value, the motor rotation speed, the dq axis voltage target value, the dq axis current detection value, and the winding temperature detection value;
Torque target value correcting means for correcting the torque target value by the torque fluctuation amount,
The torque fluctuation amount calculating means is a table data of the reference torque with respect to the torque target value and the motor rotation speed measured in advance using the estimated torque when the motor outputs a torque equal to the torque target value as a reference torque. And calculating a current estimated torque based on the dq-axis voltage target value, the dq-axis current detection value, and the winding temperature detection value, and referring to the table data, A motor control device that calculates a difference from the reference torque and calculates the torque fluctuation amount corresponding to both a magnet magnetic flux and a current magnetic flux caused by a change in the magnet temperature of the motor using the difference. .
三相同期モーターの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記モーターの巻線温度を検出する温度検出手段と、
前記モーターに流れる三相交流電流を検出する電流検出手段と、
前記三相交流電流検出値をdq軸座標系のdq軸電流検出値に変換する第1座標変換手段と、
トルク目標値と前記モーター回転速度とに応じたdq軸電流目標値を設定する目標値生成手段と、
前記dq軸電流検出値を前記dq軸電流目標値に一致させるためのdq軸電圧目標値を演算する電流制御手段と、
前記dq軸電圧目標値を三相交流座標系の三相交流電圧目標値に変換する第2座標変換手段と、
前記三相交流電圧目標値に応じた三相交流電圧を前記モーターに印加して駆動する駆動手段とを備えたモーター制御装置において、
前記トルク目標値、前記モーター回転速度、前記dq軸電圧目標値、前記dq軸電流検出値および前記巻線温度検出値に基づいて前記モーターのトルク変動量を演算するトルク変動量演算手段と、
前記トルク変動量により前記トルク目標値を補正するトルク目標値補正手段とを備え、
前記トルク変動量演算手段は、前記モーターが前記トルク目標値に等しいトルクを出力しているときの推定電力を基準電力として予め計測した前記トルク目標値と前記モーター回転速度に対する前記基準電力のテーブルデータを記憶しており、前記dq軸電圧目標値、前記dq軸電流検出値および前記巻線温度検出値に基づいて現在の推定電力を演算するとともに前記テーブルデータを参照して前記現在の推定電力と前記基準電力との差を演算し、この差を用いて前記モーターの磁石温度の変化に起因した磁石磁束と電流磁束の両方に対応した前記トルク変動量を演算することを特徴とするモーター制御装置。
A rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the three-phase synchronous motor;
Temperature detecting means for detecting the winding temperature of the motor;
Current detection means for detecting a three-phase alternating current flowing in the motor;
First coordinate conversion means for converting the three-phase alternating current detection value into a dq axis current detection value in a dq axis coordinate system;
Target value generating means for setting a dq-axis current target value according to a torque target value and the motor rotation speed;
Current control means for calculating a dq-axis voltage target value for making the dq-axis current detection value coincide with the dq-axis current target value;
Second coordinate conversion means for converting the dq-axis voltage target value into a three-phase AC voltage target value in a three-phase AC coordinate system;
In a motor control device comprising driving means for applying and driving a three-phase AC voltage corresponding to the three-phase AC voltage target value to the motor,
Torque fluctuation amount calculating means for calculating the torque fluctuation amount of the motor based on the torque target value, the motor rotation speed, the dq axis voltage target value, the dq axis current detection value, and the winding temperature detection value;
Torque target value correcting means for correcting the torque target value by the torque fluctuation amount,
The torque fluctuation amount calculating means is a table data of the reference power with respect to the torque target value and the motor rotation speed measured in advance using the estimated power when the motor outputs torque equal to the torque target value as reference power. And calculating the current estimated power based on the dq-axis voltage target value, the dq-axis current detection value, and the winding temperature detection value, and referring to the table data, A motor control device that calculates a difference from the reference power and calculates the torque fluctuation amount corresponding to both a magnet magnetic flux and a current magnetic flux caused by a change in magnet temperature of the motor using the difference. .
三相同期モーターの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記モーターの巻線温度を検出する温度検出手段と、
前記モーターに流れる三相交流電流を検出する電流検出手段と、
前記三相交流電流検出値をdq軸座標系のdq軸電流検出値に変換する第1座標変換手段と、
トルク目標値と前記モーター回転速度とに応じたdq軸電流目標値を設定する目標値生成手段と、
前記dq軸電流検出値を前記dq軸電流目標値に一致させるためのdq軸電圧目標値を演算する電流制御手段と、
前記dq軸電圧目標値を三相交流座標系の三相交流電圧目標値に変換する第2座標変換手段と、
前記三相交流電圧目標値に応じた三相交流電圧を前記モーターに印加して駆動する駆動手段とを備えたモーター制御装置において、
前記トルク目標値、前記モーター回転速度、前記dq軸電圧目標値、前記dq軸電流検出値および前記巻線温度検出値に基づいて前記モーターのトルク変動量を演算するトルク変動量演算手段と、
前記トルク変動量により前記トルク目標値を補正するトルク目標値補正手段とを備え、
前記トルク変動量演算手段は、前記トルク目標値と前記モーター回転速度に対する前記モーターの誘起電圧を計測したテーブルデータを記憶しており、このテーブルデータから前記トルク目標値と前記モーター回転速度に応じた前記モーターの誘起電圧を求め、この誘起電圧を用いて前記モーターの磁石磁束の温度変化に起因した前記トルク変動量を演算することを特徴とするモーター制御装置。
A rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the three-phase synchronous motor;
Temperature detecting means for detecting the winding temperature of the motor;
Current detection means for detecting a three-phase alternating current flowing in the motor;
First coordinate conversion means for converting the three-phase alternating current detection value into a dq axis current detection value in a dq axis coordinate system;
Target value generating means for setting a dq-axis current target value according to a torque target value and the motor rotation speed;
Current control means for calculating a dq-axis voltage target value for making the dq-axis current detection value coincide with the dq-axis current target value;
Second coordinate conversion means for converting the dq-axis voltage target value into a three-phase AC voltage target value in a three-phase AC coordinate system;
In a motor control device comprising driving means for applying and driving a three-phase AC voltage corresponding to the three-phase AC voltage target value to the motor,
Torque fluctuation amount calculating means for calculating the torque fluctuation amount of the motor based on the torque target value, the motor rotation speed, the dq axis voltage target value, the dq axis current detection value, and the winding temperature detection value;
Torque target value correcting means for correcting the torque target value by the torque fluctuation amount,
The torque fluctuation amount calculating means stores table data obtained by measuring an induced voltage of the motor with respect to the torque target value and the motor rotation speed, and according to the torque target value and the motor rotation speed from the table data. A motor control device characterized in that an induced voltage of the motor is obtained, and the torque fluctuation amount due to a temperature change of a magnet magnetic flux of the motor is calculated using the induced voltage.
請求項1〜のいずれか1項に記載のモーター制御装置において、
前記トルク目標値、前記モーター回転速度、前記dq軸電圧目標値、前記dq軸電流検出値および前記巻線温度検出値に基づいて前記電流検出手段の温度変化に起因した電流検出値変化量を演算する電流検出値変化量演算手段と、
前記電流検出値変化量により前記dq軸電流検出値を補正する電流検出値補正手段とを備えることを特徴とするモーター制御装置。
In the motor control device according to any one of claims 1 to 4 ,
Based on the torque target value, the motor rotation speed, the dq-axis voltage target value, the dq-axis current detection value, and the winding temperature detection value, a current detection value change amount caused by a temperature change of the current detection means is calculated. Current detection value change amount calculating means to perform,
A motor control device comprising: current detection value correction means for correcting the dq-axis current detection value based on the current detection value change amount.
請求項に記載のモーター制御装置において、
前記電流検出値変化量演算手段は、前記モーターが前記トルク目標値に等しいトルクを出力しているときの前記dq軸電圧目標値および前記巻線温度検出値を基準電圧および基準温度として予め計測した前記トルク目標値と前記モーター回転速度に対する前記基準電圧と前記基準温度のテーブルデータを記憶しており、これらのテーブルデータを参照して前記dq軸電圧目標値と前記基準電圧との差および前記巻線温度検出値と前記基準温度との差を演算し、これらの差を用いて前記電流検出手段の温度変化に起因した電流検出値変化量を演算することを特徴とするモーター制御装置。
The motor control device according to claim 5 ,
The current detection value change amount calculation means pre-measures the dq axis voltage target value and the winding temperature detection value when the motor outputs a torque equal to the torque target value as a reference voltage and a reference temperature. Table data of the reference voltage and the reference temperature with respect to the torque target value, the motor rotation speed is stored, and the difference between the dq-axis voltage target value and the reference voltage and the winding are referred to with reference to these table data. A motor control device that calculates a difference between a detected line temperature value and the reference temperature, and calculates a change amount of a detected current value caused by a temperature change of the current detection means using the difference.
請求項に記載のモーター制御装置において、
前記電流検出値変化量演算手段は、前記モーターの動作象限を検出し、前記動作象限に応じて前記電流検出手段の温度変化に起因した電流検出値変化量を演算することを特徴とするモーター制御装置。
The motor control device according to claim 6 ,
The current detection value change amount calculation means detects an operation quadrant of the motor, and calculates a current detection value change amount caused by a temperature change of the current detection means according to the operation quadrant. apparatus.
請求項に記載のモーター制御装置において、
前記電流検出値変化量演算手段は、前記トルク目標値と前記モーター回転速度に対する前記モーターの誘起電圧を計測したテーブルデータを記憶しており、このテーブルデータから前記トルク目標値と前記モーター回転速度に応じた前記モーターの誘起電圧を求め、この誘起電圧を用いて前記電流検出手段の温度変化に起因した電流検出値変化量を演算することを特徴とするモーター制御装置。
The motor control device according to claim 5 ,
The current detection value change amount calculating means stores table data obtained by measuring the induced voltage of the motor with respect to the torque target value and the motor rotation speed. From the table data, the torque target value and the motor rotation speed are stored. A motor control device characterized by obtaining an induced voltage of the motor according to the response, and calculating a current detection value change amount caused by a temperature change of the current detection means using the induced voltage.
請求項5〜8のいずれか1項に記載のモーター制御装置において、
前記モーター回転速度が所定のしきい値N0以上のときは、前記トルク変動量に対する重み付け係数に1を設定するとともに、前記電流検出値変化量に対する重み付け係数に0を設定し、前記モーター回転速度が所定のしきい値N0未満のときは、前記トルク変動量に対する重み付け係数に0を設定するとともに、前記電流検出値変化量に対する重み付け係数に1を設定する重み付け手段を備え、
前記トルク目標値補正手段は、前記重み付け手段による重み付け後の前記トルク変動量により前記トルク目標値を補正し、
前記電流検出値補正手段は、前記重み付け手段による重み付け後の前記電流検出値変化量により前記dq軸電流検出値を補正することを特徴とするモーター制御装置。
The motor control device according to any one of claims 5 to 8 ,
When the motor rotation speed is equal to or greater than a predetermined threshold N0, the weighting coefficient for the torque fluctuation amount is set to 1, and the weighting coefficient for the current detection value change amount is set to 0, so that the motor rotation speed is A weighting means for setting the weighting coefficient for the torque fluctuation amount to 0 and setting the weighting coefficient for the current detection value change amount to 1 when the torque threshold is less than the predetermined threshold N0;
The torque target value correcting means corrects the torque target value by the torque fluctuation amount after weighting by the weighting means,
The current detection value correction means corrects the dq-axis current detection value based on the amount of change in the current detection value after weighting by the weighting means.
請求項5〜8のいずれか1項に記載のモーター制御装置において、
前記モーター回転速度のしきい値N1とN2(>N1)を設定し、前記モーター回転速度がしきい値N2以上のときは前記トルク変動量に対する重み付け係数に1を設定するとともに、前記モーター回転速度がしきい値N2未満のときは前記トルク変動量に対する重み付け係数に0を設定し、前記モーター回転速度がしきい値N1以下のときは前記電流検出値変化量に対する重み付け係数に1を設定するとともに、前記モーター回転速度がしきい値N1より大きいときは前記電流検出値変化量に対する重み付け係数に0を設定する重み付け手段を備え、
前記トルク目標値補正手段は、前記重み付け手段による重み付け後の前記トルク変動量により前記トルク目標値を補正し、
前記電流検出値補正手段は、前記重み付け手段による重み付け後の前記電流検出値変化量により前記dq軸電流検出値を補正することを特徴とするモーター制御装置。
The motor control device according to any one of claims 5 to 8 ,
The motor rotation speed thresholds N1 and N2 (> N1) are set. When the motor rotation speed is equal to or greater than the threshold N2, the weighting coefficient for the torque fluctuation amount is set to 1 and the motor rotation speed is set. Is less than the threshold value N2, the weighting coefficient for the torque fluctuation amount is set to 0. When the motor rotation speed is equal to or less than the threshold value N1, the weighting coefficient for the current detection value change amount is set to 1. And a weighting means for setting a weighting coefficient for the current detection value change amount to 0 when the motor rotation speed is greater than a threshold value N1,
The torque target value correcting means corrects the torque target value by the torque fluctuation amount after weighting by the weighting means,
The current detection value correction means corrects the dq-axis current detection value based on the amount of change in the current detection value after weighting by the weighting means.
請求項10に記載のモーター制御装置において、
前記重み付け手段は、前記モーター回転速度がしきい値N1より大きくかつしきい値N2より小さいときは、前記モーター回転速度の増加に応じて前記トルク変動量に対する重み付け係数を徐々に増加させるとともに、前記電流検出値変化量に対する重み付け係数を徐々に低減することを特徴とするモーター制御装置。
The motor control device according to claim 10 ,
When the motor rotation speed is greater than the threshold value N1 and less than the threshold value N2, the weighting means gradually increases a weighting coefficient for the torque fluctuation amount according to the increase in the motor rotation speed, and A motor control device characterized by gradually reducing a weighting coefficient for a current detection value change amount.
三相同期モーターの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記モーターの巻線温度を検出する温度検出手段と、
前記モーターに流れる三相交流電流を検出する電流検出手段と、
前記三相交流電流検出値をdq軸座標系のdq軸電流検出値に変換する第1座標変換手段と、
トルク目標値と前記モーター回転速度とに応じたdq軸電流目標値を設定する目標値生成手段と、
前記dq軸電流検出値を前記dq軸電流目標値に一致させるためのdq軸電圧目標値を演算する電流制御手段と、
前記dq軸電圧目標値を三相交流座標系の三相交流電圧目標値に変換する第2座標変換手段と、
前記三相交流電圧目標値に応じた三相交流電圧を前記モーターに印加して駆動する駆動手段とを備えたモーター制御装置において、
前記トルク目標値、前記モーター回転速度、前記dq軸電圧目標値、前記dq軸電流検出値および前記巻線温度検出値に基づいて前記電流検出手段の温度変化に起因した電流検出値変化量を演算する電流検出値変化量演算手段と、
前記電流検出値変化量により前記dq軸電流検出値を補正する電流検出値補正手段とを備えることを特徴とするモーター制御装置。
A rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the three-phase synchronous motor;
Temperature detecting means for detecting the winding temperature of the motor;
Current detection means for detecting a three-phase alternating current flowing in the motor;
First coordinate conversion means for converting the three-phase alternating current detection value into a dq axis current detection value in a dq axis coordinate system;
Target value generating means for setting a dq-axis current target value according to a torque target value and the motor rotation speed;
Current control means for calculating a dq-axis voltage target value for making the dq-axis current detection value coincide with the dq-axis current target value;
Second coordinate conversion means for converting the dq-axis voltage target value into a three-phase AC voltage target value in a three-phase AC coordinate system;
In a motor control device comprising driving means for applying and driving a three-phase AC voltage corresponding to the three-phase AC voltage target value to the motor,
Based on the torque target value, the motor rotation speed, the dq-axis voltage target value, the dq-axis current detection value, and the winding temperature detection value, a current detection value change amount caused by a temperature change of the current detection means is calculated. Current detection value change amount calculating means to perform,
A motor control device comprising: current detection value correction means for correcting the dq-axis current detection value based on the current detection value change amount.
請求項12に記載のモーター制御装置において、
前記電流検出値変化量演算手段は、前記モーターが前記トルク目標値に等しいトルクを出力しているときの前記dq軸電圧目標値および前記巻線温度検出値を基準電圧および基準温度として予め計測した前記トルク目標値と前記モーター回転速度に対する前記基準電圧と前記基準温度のテーブルデータを記憶しており、これらのテーブルデータを参照して前記dq軸電圧目標値と前記基準電圧との差および前記巻線温度検出値と前記基準温度との差を演算し、これらの差を用いて前記電流検出手段の温度変化に起因した電流検出値変化量を演算することを特徴とするモーター制御装置。
The motor control device according to claim 12 ,
The current detection value change amount calculation means pre-measures the dq axis voltage target value and the winding temperature detection value when the motor outputs a torque equal to the torque target value as a reference voltage and a reference temperature. Table data of the reference voltage and the reference temperature with respect to the torque target value, the motor rotation speed is stored, and the difference between the dq-axis voltage target value and the reference voltage and the winding are referred to with reference to these table data. A motor control device that calculates a difference between a detected line temperature value and the reference temperature, and calculates a change amount of a detected current value caused by a temperature change of the current detection means using the difference.
請求項13に記載のモーター制御装置において、
前記電流検出値変化量演算手段は、前記モーターの動作象限を検出し、前記動作象限に応じて前記電流検出手段の温度変化に起因した電流検出値変化量を演算することを特徴とするモーター制御装置。
The motor control device according to claim 13 ,
The current detection value change amount calculation means detects an operation quadrant of the motor, and calculates a current detection value change amount caused by a temperature change of the current detection means according to the operation quadrant. apparatus.
請求項12に記載のモーター制御装置において、
前記電流検出値変化量演算手段は、前記トルク目標値と前記モーター回転速度に対する前記モーターの誘起電圧を計測したテーブルデータを記憶しており、このテーブルデータから前記トルク目標値と前記モーター回転速度に応じた前記モーターの誘起電圧を求め、この誘起電圧を用いて前記電流検出手段の温度変化に起因した電流検出値変化量を演算することを特徴とするモーター制御装置。

The motor control device according to claim 12 ,
The current detection value change amount calculating means stores table data obtained by measuring the induced voltage of the motor with respect to the torque target value and the motor rotation speed. From the table data, the torque target value and the motor rotation speed are stored. A motor control device characterized by obtaining an induced voltage of the motor according to the response, and calculating a current detection value change amount caused by a temperature change of the current detection means using the induced voltage.

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