JP5055246B2 - 回転電機の制御装置 - Google Patents
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Description
スイッチング半導体素子212U ダイオード214U
スイッチング半導体素子211V ダイオード213V
スイッチング半導体素子212V ダイオード214V
スイッチング半導体素子211W ダイオード213W
スイッチング半導体素子212W ダイオード214W
Vq q軸電圧値[V]
Id d軸電流値[A]
Iq q軸電流値[A]
Ld d軸インダクタンス値[H]
Lq q軸インダクタンス値[H]
R 電機子巻線相抵抗値[Ω]
ω 電気角速度[rad/s]
φ 電機子巻線に鎖交する磁束の実効値[Wb]
p 微分演算子
尚、d軸インダクタンス値Ld,q軸インダクタンス値Lq、及び電機子巻線相抵抗値Rはモータジェネレータ100の仕様によって決まる値であり、予め設定される。
Iq^ q軸電流推定値[A]
Id d軸電流センサ値[A]
φ^ 磁束推定値[Wb]
磁束推定値φ^は、数3に示す通り、推定電流LqIq^と実電流LqIqとの偏差である推定誤差eを比例積分して求めることができる。
ここで、数3に示すゲインKは比例積分補償器272による比例積分を示す。比例積分補償器272では、推定誤差eに比例ゲインKpをかけた演算結果Kpeと、推定誤差eに積分ゲインKIを掛けて推定誤差eを積分した演算結果KI∫edtとを加算器により加算し、この加算結果を磁束推定値φ^として出力する。
KI 積分ゲイン
尚、比例ゲインKp及び積分ゲインKIを適切に与えることで、磁束推定時間を任意に設定できる。
Ta 温度センサ値[℃]
R0 基準抵抗値[Ω]
T0 基準温度[℃]
補正抵抗値Raが磁束オブザーバー411の電機子巻線相抵抗値Rとして用いられる。基準抵抗値R0は基準温度T0の下での値であり、モータジェネレータ100の仕様によって決まる固定値である。234.5は温度係数である。
φ 基準温度における磁束値[Wb]
Ld d軸インダクタンス値[H]
Lq q軸インダクタンス値[H]
Id * d軸電流指令値[A]
Iq * q軸電流指令値[A]
尚、d軸インダクタンス値Ld,q軸インダクタンス値Lqはモータジェネレータ100の仕様によって決まる値であり、予め設定される。基準温度における磁束値φも、モータジェネレータ100の仕様によって決まる値であり、電流指令値マッチング時、すなわち電流指令値のテーブル(マップ)を用意する際に用いられる値である。
トルク誤差ΔTは、数6及び数7により、数8に示す通りである。
110 電機子
111 電機子巻線
120 界磁
121 永久磁石
130 磁極位置センサ
140 温度センサ
200 インバータ装置
250 電流センサ
260 モータ制御装置
400 磁束制御部
410 鎖交磁束検出部
411 磁束オブザーバー
Claims (3)
- 巻線を備えた電機子及び永久磁石を備えた界磁を有する回転電機と、前記電機子の巻線に電気的に接続され、スイッチング半導体素子によって前記電機子の巻線に入出力される電力を制御する電力変換装置と、を有するシステムに用いられ、前記電力変換装置の作動を制御して前記回転電機の作動を制御する、回転電機の制御装置であって、
複数のパラメータを入力して、前記スイッチング半導体素子のスイッチング動作を制御するためのスイッチング指令を生成し、前記スイッチング指令に対応する信号を前記電力変換装置に出力するための演算処理装置を備え、
前記演算処理装置は、少なくとも、前記電力変換装置と前記電機子の巻線との間において授受される電流を検出するための電流センサ、前記電機子の巻線の温度を検出するための温度センサ、及び前記界磁の磁極位置を検出するための磁極位置センサの各センサから出力された信号を入力し、それらのセンサ信号から得られた電流,温度、前記回転電機の回転速度の各情報を基にして、前記永久磁石から前記電機子の巻線に鎖交する磁束を検出する機能を具備し、
前記演算処理装置は、前記温度情報に基にして前記電機子の巻線の抵抗値を補正し、当該補正された巻線抵抗値を用いて前記電機子の巻線から前記永久磁石にかかる逆磁界を演算し、当該逆磁界に基づいて前記鎖交磁束を検出する、ことを特徴とする回転電機の制御装置。 - 請求項1に記載の回転電機の制御装置において、
前記演算処理装置は、前記回転電機のモデルと比例積分器で構成された磁束オブザーバーを備えており、前記磁束オブザーバーにより前記鎖交磁束を検出する、ことを特徴とする回転電機の制御装置。 - 請求項1又は2のいずれかに記載の回転電機の制御装置において、
前記演算処理装置には、前記永久磁石の着磁時当初の磁束と前記永久磁石の減磁が生じる磁束との間の磁束が第1磁束閾値として予め設定されており、
前記演算処理装置は、前記検出された鎖交磁束が、前記第1磁束閾値よりも大きく、かつ前記永久磁石の着磁時当初の磁束よりも小さい場合には、前記電機子の巻線を流れる電流のうち、前記回転電機のトルクに影響する電流成分を大きくする、ことを特徴とする回転電機の制御装置。
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