JP5185043B2 - リラクタンス型同期電動機の制御装置 - Google Patents
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Description
特に、磁気抵抗が低い軸におけるインダクタンスの変化は、印加する電流に対して大きく変化するため、電動機の回転子速度に対する駆動電圧は印加する電流に対して非線形な特性となる。
同様に、d軸用重み関数演算部4では、d軸パラメータ設定部6より重み関数の重み付けが切り替わる回転子速度ωnd、ωmd、回転子速度に対応する重み関数値WAnd、WAmdが入力され式(1)により、重み関数値WAdが演算される。
図5(a)は基底回転数ωb1以上で電源電圧以下にて制御を行うようd軸、q軸電流パターンを設定した場合であり、ライン51、ライン52にて決まる電動機の基底回転数:点Pよりも低い回転数である点Qに制御上の基底回転数を設定している。
この場合、ライン51、ライン52にて制約される電動機のトルク性能を十分に発揮できておらず、領域Reg.Aの部分しか利用できていないため、領域Reg.Bが有効に利用できていない上、基底回転数を下げて設定している為、制御上の電動機出力は数値上、低下することになる。
WA(|ω|)mn=WAn−{(WAn−WAm)/(ωm−ωn)}・(|ω|−ωn)
・・・(1)
なお、図6(a)は、基底回転数ωb以上の回転子速度について3つの区間に分割した例が示されている。
KA0=ωn/|ω| ・・・ (2)
KA=KA0・WA ・・・ (3)
回転子速度を複数区間に分割して、各区間のd−q軸それぞれに回転子速度を参照する重み関数WAを設定し、d−q軸電流指令値を演算する係数に乗じてd−q軸電流指令パターンとする。また重み関数を電源電圧の変動に対応した電源電圧補正係数にて重み付けし直すことで、基底回転数以上で電動機の持つトルクを有効に利用できることが可能となり、かつ電源電圧の変動に対して安定した制御性を持つ電動機の制御装置を得ることができる。
Claims (4)
- 回転子内部にスリット状の空隙または非磁性材料を備えることで回転方向に磁気抵抗の高低差を有し回転子表面に磁気的な極性を有するリラクタンス型同期電動機の制御装置であって、
上位制御装置から指令されるトルク指令値よりq軸電流振幅値を演算するq軸電流演算部と、
前記トルク指令値よりd軸電流振幅値を演算するd軸電流演算部と、
q軸電流指令値とd軸電流指令値を算出するために、q軸電流振幅値に乗じるq軸電流係数と、d軸電流振幅値に乗じるd軸電流係数とをそれぞれ演算するd−q軸電流係数演算部と、
を備え、
前記d−q軸電流係数演算部は、
予め設定される基底回転子速度以上の回転子速度に対し、少なくとも2区間以上の複数区間に分割し、それぞれの回転子速度区間において、前記回転子速度を参照してq軸重み関数値とd軸重み関数値とをそれぞれ演算する重み関数値演算手段と、
前記演算されたq軸重み関数値とd軸重み関数値とに、前記回転子速度に反比例する関係を有する基本関数値をそれぞれ乗じて、q軸電流係数とd軸電流係数とをそれぞれ演算する手段と、
を含むことを特徴とするリラクタンス型同期電動機の制御装置。 - 請求項1に記載のリラクタンス型同期電動機の制御装置において、
前記重み関数値演算手段は、
d軸およびq軸それぞれについて任意の回転子速度区間幅を設定し、回転子速度に対する重み関数値の変化率の高い回転子速度区間幅を、重み関数値の変化率の低い回転子速度区間幅よりも小さい区間幅に設定して演算を行うことを特徴とするリラクタンス型同期電動機の制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のリラクタンス型同期電動機の制御装置において、
前記重み関数値演算手段は、
q軸重み関数値とd軸重み関数値とに基本関数値を乗じたそれぞれの値に、さらに、電源電圧と事前に設定される制御基準電圧とに基いて演算されるd軸電源電圧係数とq軸電源電圧係数をそれぞれ乗じて、q軸電流係数とd軸電流係数とをそれぞれ演算することを特徴とするリラクタンス型同期電動機の制御装置。 - 請求項1から3のいずれか1に記載のリラクタンス型同期電動機の制御装置において、
前記スリット状の空隙の一部または前記非磁性材料の一部に永久磁石を備えることを特徴とするリラクタンス型同期電動機の制御装置。
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