JP5199316B2 - 電動機駆動装置 - Google Patents
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Description
位置誤差情報抽出部12は、検出電流のD軸、Q軸それぞれに現れる高周波電流成分idhf、iqhfから(10)式のようにして回転子磁束位置誤差Δθcを得る。この回転子磁束位置誤差Δθcは、(8)式と(9)式において、D軸とQ軸における電流の微分量を、ある時間に変化した高周波電流成分であるΔIdhfとΔIqhfを用いて定義し、cos2Δθ≒1、sin2Δθ≒2Δθという近似を施し、辺々を除することで導かれる。
位置誤差情報抽出部12は、(9)式に従って、検出電流のQ軸に現れる高周波電流成分iqhfに基づいて回転子磁束位置誤差Δθcを算出してもよい。また、D軸およびQ軸のうち一方の軸に高周波電流を重畳し、高周波電流を重畳しない側の軸の電圧値を用いて回転子磁束位置を推定する方法を採用してもよい。これらの場合でも、第1の収束演算を実行してから第2の収束演算を実行することにより、上述したのと同様の作用、効果を得ることができる。
以上説明した実施形態によれば、高周波電圧信号を電動機2に与え、検出される電流値に含まれる高周波成分を抽出して回転子磁束位置誤差Δθcを求めた。そして、位置推定の開始時に、回転子磁束位置誤差Δθcを正負により符号化した回転子磁束位置誤差符号に基づいて第1の収束演算を実行する期間を設けた。これにより、初期の回転子磁束位置誤差情報がほぼ0になるπ/2、3π/2近傍の回転子磁束位置誤差を有していても、推定時間が延びることなく回転子磁束位置を正確に推定でき、電動機駆動装置1の信頼性を高めることができる。
Claims (9)
- 直流電圧を3相交流電圧に変換し電動機を駆動するインバータと、
回転子磁束方向であるD軸およびトルク電流方向であるQ軸の電圧指令に基づいて前記インバータを制御する制御手段と、
前記電動機に流れる電流を検出する電流検出手段と、
回転子磁束位置を推定するために前記D軸電圧指令に高周波電圧を印加する高周波電圧印加手段と、
前記電流検出手段により得られるQ軸高周波電流またはD軸およびQ軸高周波電流を用いて回転子磁束位置誤差を求め、その値を正負により符号化した回転子磁束位置誤差符号を入力とするP(比例)補償演算により前記回転子磁束位置誤差が0となるように第1の収束演算を実行し、その後、前記回転子磁束位置誤差を入力とするPI(比例積分)補償演算により前記回転子磁束位置誤差が0となるように第2の収束演算を実行する回転子磁束位置推定手段とを具備したことを特徴とする電動機駆動装置。 - 前記回転子磁束位置推定手段は、前記第1の収束演算の実行中、前記回転子磁束位置誤差符号が変化する際に前記第1の収束演算に用いるゲインを低減することを特徴とする請求項1記載の電動機駆動装置。
- 前記回転子磁束位置推定手段は、前記第1の収束演算の実行を開始してから、前記高周波電圧の周波数に関連付けられて決定された時間が経過した後に、前記第1の収束演算に用いるゲインを低減することを特徴とする請求項1記載の電動機駆動装置。
- 前記回転子磁束位置推定手段は、前記第1の収束演算の実行を開始してから、前記高周波電圧の周波数に関連付けられて決定された時間が経過した後に、前記第1の収束演算から前記第2の収束演算の実行に切り替えることを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載の電動機駆動装置。
- 前記回転子磁束位置推定手段は、前記第1の収束演算に用いるゲインを回転子速度以下には低減しないことを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載の電動機駆動装置。
- 前記回転子磁束位置推定手段は、推定開始後の初回または複数回に求めた初期回転子磁束位置誤差が所定の閾値より小さい場合には前記第1の収束演算を実行した後に前記第2の収束演算を実行し、前記初期回転子磁束位置誤差が前記閾値以上の場合には前記第1の収束演算を実行することなく前記第2の収束演算を実行することを特徴とする請求項1ないし5の何れかに記載の電動機駆動装置。
- 前記回転子磁束位置推定手段は、推定開始時に前記電動機が初期速度を有している場合には、前記第1の収束演算を実行することなく前記第2の収束演算を実行することを特徴とする請求項1ないし6の何れかに記載の電動機駆動装置。
- 前記高周波電圧印加手段は、方形波からなる高周波電圧を印加することを特徴とする請求項1ないし7の何れかに記載の電動機駆動装置。
- 前記回転子磁束位置推定手段は、前記Q軸高周波電流またはD軸およびQ軸高周波電流を用いて回転子磁束位置誤差を求める際に、前記Q軸高周波電流またはD軸およびQ軸高周波電流のフーリエ変換を実行することを特徴とする請求項1ないし8の何れかに記載の電動機駆動装置。
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