JP5278723B2 - Motor control device and motor control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、交流モータを駆動するモータ駆動装置に関する。 The present invention relates to a motor driving device that drives an AC motor.
インバータを用いて直流電圧を交流電圧に変換して、3相交流モータを駆動するモータ駆動装置が知られている。このようなモータ駆動装置では、一般的に正弦波パルス幅変調(PWM:pulse wise modulation)によってモータ電流が制御される。また、一般的な永久磁石型の3相交流モータでは、モータに与える電流値が同じでも得られるトルクは電流位相によって変化する。従って、最大トルクが得られるように電流位相を変化させる最大トルク制御も実施される。 2. Description of the Related Art A motor driving device that drives a three-phase AC motor by converting a DC voltage into an AC voltage using an inverter is known. In such a motor drive device, the motor current is generally controlled by sinusoidal pulse width modulation (PWM). Further, in a general permanent magnet type three-phase AC motor, the obtained torque varies depending on the current phase even if the current value applied to the motor is the same. Therefore, maximum torque control is also performed to change the current phase so that the maximum torque can be obtained.
また、このようなモータでは、回転数があるしきい値を超えるとトルクが急激に下がり始めるという現象がみられる。モータは、内部にコイル成分を持つため、回転数が高くなるほど誘起電圧が高くなる。ある回転数を境に誘起電圧がモータへの印加電圧を越えると、モータ制御ができなくなるので、誘起電圧を下げる必要がある。そこで、「電流波形の位相を進めるほど誘起電圧を小さくできる。」というこのモータの特性を利用して、最大トルク制御による電流位相よりも位相を進めて誘起電圧を下げる。この制御は、弱め界磁制御と称される。但し、この制御を行うと、電流位相を進めた分だけ得られるトルクが低下する。つまり、モータの中回転域及び高回転域におけるトルクが不足する。 Further, in such a motor, there is a phenomenon in which the torque starts to rapidly decrease when the rotation speed exceeds a certain threshold value. Since the motor has a coil component inside, the induced voltage increases as the rotational speed increases. If the induced voltage exceeds the voltage applied to the motor at a certain rotation speed, the motor cannot be controlled, so it is necessary to lower the induced voltage. Therefore, the induced voltage is lowered by advancing the phase rather than the current phase by the maximum torque control by utilizing the characteristic of the motor that “the induced voltage can be reduced as the phase of the current waveform is advanced”. This control is called field weakening control. However, when this control is performed, the torque obtained by the advance of the current phase decreases. That is, the torque in the middle rotation region and high rotation region of the motor is insufficient.
そこで、モータの中高回転域で大きな出力を得るために、矩形波制御や過変調PWM制御と称される制御が実施される場合がある。
インバータの電源として直流電源を用いる場合、インバータからの出力電圧波形は、基本的にはインバータの電源電圧のプラス側をハイレベル、マイナス側をローレベルとするパルスの集合となる。通常、各パルスのデューティー比は、そのパルスの集合における基本波成分が一定期間で正弦波となるように制御される。この制御方法は正弦波PWM制御と称される。しかし、正弦波PWM制御では、基本波成分の実効値をインバータの電源電圧の0.61倍までしか高めることができない。この倍率のことを変調率といい、これは基本波成分の振幅を大きくすることに対する限界を意味する。
Therefore, in order to obtain a large output in the middle and high rotation range of the motor, control called rectangular wave control or overmodulation PWM control may be performed.
When a DC power source is used as the power source of the inverter, the output voltage waveform from the inverter is basically a set of pulses in which the positive side of the power source voltage of the inverter is high level and the negative side is low level. Usually, the duty ratio of each pulse is controlled so that the fundamental wave component in the set of pulses becomes a sine wave in a certain period. This control method is referred to as sine wave PWM control. However, in the sine wave PWM control, the effective value of the fundamental wave component can be increased only up to 0.61 times the power supply voltage of the inverter. This magnification is called a modulation rate, which means a limit to increasing the amplitude of the fundamental wave component.
ここで、基本波成分の振幅を上記限界を超えてさらに大きくするために、基本波成分を歪ませる。具体的には、個々のパルスのデューティー比を基本波成分の山側で正弦波PWM制御よりも大きくし、谷側で小さくする。最も歪んだ状態は、山側で100%、谷側で0%の状態の1パルス分の矩形波ということになり、これを矩形波制御方式と称する。矩形波制御の場合、変調率は正弦波PWM制御の最大値0.61よりも高い0.78となり、基本波成分の実効値は高くなる。一般に、矩形波制御は弱め界磁制御が必要となる高回転域が好適適用領域とされる。このような制御により、弱め界磁制御のために進めなければならない電流位相の量を減らしてその分だけ大きなトルクを得ることができる。 Here, in order to further increase the amplitude of the fundamental wave component beyond the above limit, the fundamental wave component is distorted. Specifically, the duty ratio of each pulse is made larger than the sine wave PWM control on the peak side of the fundamental wave component, and smaller on the valley side. The most distorted state is a rectangular wave of one pulse, which is 100% on the mountain side and 0% on the valley side, and this is called a rectangular wave control method. In the case of rectangular wave control, the modulation factor is 0.78, which is higher than the maximum value 0.61 of sine wave PWM control, and the effective value of the fundamental wave component is high. In general, the rectangular wave control is preferably applied in a high rotation range where field-weakening control is required. By such control, the amount of current phase that must be advanced for field-weakening control can be reduced, and a larger torque can be obtained accordingly.
正弦波PWM制御と矩形波制御方式とは、モータの回転数に応じて好適な適用領域が異なるため、モータの回転中に制御方式が切り替えられることになる。しかし、同一の位相を持つ正弦波と矩形波とでは、矩形波の方が大きなトルクを生じるため、単純に制御方式を切り替えると、切り替え時に大きなトルク変動を生じる。そこで、例えば下記に出典を示す特許文献1には、正弦波PWM制御と矩形波制御との切り替え時におけるトルク変動を抑制することが可能なモータ制御装置の発明が記載されている。このモータ制御装置は、従来は切り替え途中に矩形波の位相調整が行われたのと異なり、切り替え途中に正弦波の位相及び振幅が同時且つ連続的に変更されるように制御する。具体的には、切り替え前後の電圧波形の中間の位相と振幅とを持つ変形正弦波信号に基づいてPWM制御を行う。これを、過変調PWM制御と称する。過変調PWM制御は、正弦波PWM制御と矩形波制御との中間的な電圧波形が用いられ、変調率は0.61〜0.78となる。一般に、過変調PWM制御は中回転域以上が好適な適用領域とされる。
The sine wave PWM control and the rectangular wave control method have different suitable application areas depending on the rotation speed of the motor, so that the control method is switched during the rotation of the motor. However, in the case of a sine wave and a rectangular wave having the same phase, the rectangular wave generates a larger torque. Therefore, if the control method is simply switched, a large torque fluctuation occurs at the time of switching. Thus, for example,
また、このようなモータでは、電流指令と実際にモータに流れる電流が検出されたフィードバック値とが等しくなるように電流のフィードバック制御が実施される。但し、実際にモータに流れる電流には、直流分のオフセットが含まれる場合がある。このオフセット分は、モータの停止中にも検出される直流ノイズ成分であるが、温度変化等により変化する場合がある。また、電流検出系の回路には非線形性があるため、モータの停止時に測定しておいても、モータの動作中のオフセット量と一致しない場合がある。そこで、下記に出典を示す特許文献2では、3相各相の電流検出系の回路のオフセットを推定し、検出された電流値からオフセット分を差し引いて電流フィードバックを実施している。オフセットの推定は、一定速度制御を行うトルク指令と電気角に対応した値との乗算値を電気角で一周期分積分した積分値に基づいて行われる。
In such a motor, current feedback control is performed so that the current command is equal to the feedback value in which the current actually flowing in the motor is detected. However, the current actually flowing through the motor may include a direct current offset. This offset is a DC noise component detected even when the motor is stopped, but may change due to a temperature change or the like. In addition, since the current detection circuit has non-linearity, even if the measurement is performed when the motor is stopped, the amount of offset during operation of the motor may not coincide. Therefore, in
電流検出系の直流分のオフセットがフィードバック制御に与える影響は、正弦波PWM制御と矩形波制御とで異なる。従って、正弦波PWM制御から矩形波制御に制御方式が切り替わる際に電流応答が不連続となり、モータ電流が乱れてしまう。 The influence of the offset of the DC component of the current detection system on the feedback control differs between the sine wave PWM control and the rectangular wave control. Therefore, when the control method is switched from sine wave PWM control to rectangular wave control, the current response becomes discontinuous and the motor current is disturbed.
本願発明は、このような課題に鑑みて創案されたもので、PWM制御と矩形波制御とが切り替え可能なモータの制御装置において、その制御方式の切り替え時に発生する電流応答の乱れを抑制することを目的とする。 The present invention was devised in view of such problems, and in a motor control device capable of switching between PWM control and rectangular wave control, it suppresses disturbance of current response that occurs when switching the control method. With the goal.
上記目的を達成するための本発明に係るモータの制御装置の特徴構成は、
インバータ駆動信号に基づいて、直流電圧をモータを駆動するための交流電圧に変換するインバータと、
前記モータに流れるモータ電流を検出する電流検出部と、
前記モータ電流を用いて演算されるオフセット電流が重畳された電圧指令信号に基づいて、前記モータへの印加電圧を正弦波パルス幅変調によって制御し、前記インバータを駆動する第1駆動信号を出力する第1制御部と、
前記モータ電流を用いて演算されるオフセット電流が重畳された電圧指令信号に基づいて、前記モータへの印加電圧を矩形波の位相調整によって制御し、前記インバータを駆動する第2駆動信号を出力する第2制御部と、
前記モータの運転状態に応じて前記インバータを駆動する前記インバータ駆動信号を前記第1及び第2駆動信号から選択する選択部と、
前記モータに与えられる交流電圧の電気角一周期分の実効値を、前記モータの中性点の電圧を基準として正側及び負側に分けて演算する実効値演算部と、
前記インバータ駆動信号が前記選択部により前記第1駆動信号から前記第2駆動信号に切り替えられる場合に、直前の周期における前記第1駆動信号の前記正側の実効値と前記負側の実効値との差分を前記インバータへの前記インバータ駆動信号の波高値で除して得られるパルス調整幅を、前記正側及び前記負側の前記矩形波のパルスの内、実効値の多い方のパルスに加え、実効値の少ない方のパルスから減じることにより、前記第2制御部で生成される前記矩形波のパルス幅を調整する調整部と、
を備える点にある。
In order to achieve the above object, the characteristic configuration of the motor control device according to the present invention is as follows:
An inverter that converts a DC voltage into an AC voltage for driving the motor based on the inverter drive signal;
A current detector for detecting a motor current flowing through the motor;
Based on a voltage command signal on which an offset current calculated using the motor current is superimposed, a voltage applied to the motor is controlled by sinusoidal pulse width modulation, and a first drive signal for driving the inverter is output. A first control unit;
Based on the voltage command signal offset current that will be computed is superimposed using the motor current, the voltage applied to the motor is controlled by the phase adjustment of the rectangular wave, and outputs a second driving signal for driving the inverter A second control unit;
A selection unit for selecting the inverter drive signal for driving the inverter according to the operation state of the motor from the first and second drive signals;
An effective value calculation unit for calculating an effective value for one period of an electrical angle of an AC voltage applied to the motor, by dividing the positive value and the negative value on the basis of the voltage at the neutral point of the motor;
When the inverter drive signal is switched from the first drive signal to the second drive signal by the selection unit, the positive-side effective value and the negative-side effective value of the first drive signal in the immediately preceding cycle The pulse adjustment width obtained by dividing the difference by the peak value of the inverter drive signal to the inverter is added to the pulse with the larger effective value of the square wave pulses on the positive side and the negative side. An adjustment unit for adjusting a pulse width of the rectangular wave generated by the second control unit by subtracting from a pulse having a smaller effective value ;
It is in the point provided with.
この構成によれば、モータに与えられる交流電圧の電気角一周期分の実効値に基づいて、矩形波のパルス幅が調整される。従って、矩形波制御方式に切り替えられる前のパルス幅変調制御方式によるインバータ出力と、切り替え後のインバータ出力との実効値の、それぞれ正側同士、負側同士を概ね等しくすることができる。その結果、その制御方式の切り替え時における正負の実効値の不整合を抑制することができ、当該切り替え時に発生する電流応答の乱れを抑制することができる。 According to this configuration, the pulse width of the rectangular wave is adjusted based on the effective value for one electrical angle cycle of the AC voltage applied to the motor. Therefore, the positive side and the negative side of the effective values of the inverter output by the pulse width modulation control method before switching to the rectangular wave control method and the inverter output after switching can be made substantially equal. As a result, it is possible to suppress the mismatch between the positive and negative effective values at the time of switching the control method, and it is possible to suppress the disturbance of the current response that occurs at the time of the switching.
また、矩形波制御方式によるインバータ出力の実効値は一定値であり、インバータ駆動信号の振幅(又は波高値)とパルス調整幅とに基づいて容易に求めることができる。従って、モータの中性点の電圧を基準として正側及び負側に分けて演算された実効値の差分と波高値とによって、パルス幅の調整幅となるパルス調整幅を求めることができる。簡単な演算により、パルス幅を調整するパルス調整幅を求めることができるので、簡単な構成により制御方式の切り替え時における電流応答の乱れを抑制することができる。 Further, the effective value of the inverter output by the rectangular wave control method is a constant value, and can be easily obtained based on the amplitude (or peak value) of the inverter drive signal and the pulse adjustment width. Therefore, the pulse adjustment width which becomes the adjustment width of the pulse width can be obtained from the difference between the effective values and the crest value calculated by dividing the voltage at the neutral point of the motor into the positive side and the negative side. Since the pulse adjustment width for adjusting the pulse width can be obtained by a simple calculation, it is possible to suppress disturbance of the current response at the time of switching the control method with a simple configuration.
また、本発明に係るモータの制御装置は、前記電流検出部が、
所定のサンプリング時間ごとに前記モータに備えられた回転検出部から電気角の値を取得し、
取得した電気角の値が前回のサンプリング時の電気角よりも小さい値となった場合に、電気角の一周期を判定し、
当該判定した一周期の電気角に亘り検出されるモータ電流値を積算して、前記モータ電流と、当該モータ電流の前記直流オフセット電流とを検出する、
ことを特徴とする。
Further, in the motor control device according to the present invention, the current detection unit includes:
Obtain the value of the electrical angle from the rotation detection unit provided in the motor for each predetermined sampling time,
When the obtained electrical angle value is smaller than the electrical angle at the previous sampling, determine one cycle of the electrical angle,
The motor current value detected over the determined electrical angle of one cycle is integrated to detect the motor current and the DC offset current of the motor current.
It is characterized by that.
この構成によれば、所定のサンプリング時間ごとに回転検出部から電気角を取得し、取得した電気角と前回のサンプリング時の電気角とが比較される。今回取得した電気角の方が前回取得した電気角よりも大きい場合には、電気角が増加しているので、一周期に達していないと判定することができる。今回取得した電気角の方が前回取得した電気角よりも小さい場合には、電気角が2π(=360°)を超えたことになる。従って、電気角が一周期に達したことを判定することができる。そして、この一周期の電気角に対応して、電気角一周期分のモータ電流及びオフセット電流が検出される。この構成によれば、各サンプリングタイミングにおいて取得される電気角の差分に基づいて確実に電気角の一周期を知ることができる。つまり、サンプリング間隔において変化する電気角の量を誤差範囲として、充分な精度を有して電気角の一周期が判定できる。従って、モータ電流及びオフセット電流も精度よく検出することができる。その結果、インバータ駆動信号の制御や実効値の演算も円滑に行うことができる。 According to this configuration, the electrical angle is acquired from the rotation detection unit every predetermined sampling time, and the acquired electrical angle is compared with the electrical angle at the previous sampling. When the electrical angle acquired this time is larger than the electrical angle acquired last time, the electrical angle has increased, so it can be determined that one cycle has not been reached. If the electrical angle obtained this time is smaller than the electrical angle obtained last time, the electrical angle has exceeded 2π (= 360 °). Therefore, it can be determined that the electrical angle has reached one cycle. Corresponding to the electrical angle of one cycle, the motor current and the offset current for one electrical angle cycle are detected. According to this configuration, it is possible to reliably know one cycle of the electrical angle based on the difference between the electrical angles acquired at each sampling timing. In other words, an electrical angle period that changes at the sampling interval can be used as an error range, and one cycle of the electrical angle can be determined with sufficient accuracy. Therefore, the motor current and the offset current can be detected with high accuracy. As a result, control of the inverter drive signal and calculation of the effective value can be performed smoothly.
また、本発明に係るモータの制御方法の特徴構成は、
インバータ駆動信号をインバータに与えて、直流電圧をモータを駆動するための交流電圧に変換する電圧変換工程と、
前記モータに流れるモータ電流を検出する電流検出工程と、
前記モータ電流を用いて演算されるオフセット電流が重畳した電圧指令信号に基づいて、前記モータへの印加電圧を正弦波パルス幅変調によって制御し、前記インバータを駆動する第1駆動信号を出力する第1制御工程と、
前記モータ電流を用いて演算されるオフセット電流が重畳した電圧指令信号に基づいて、前記モータへの印加電圧を矩形波の位相調整によって制御し、前記インバータを駆動する第2駆動信号を出力する第2制御工程と、
前記モータの運転状態に応じて前記インバータを駆動する前記インバータ駆動信号を前記第1及び第2駆動信号から選択する選択工程と、
前記モータに与えられる交流電圧の電気角一周期分の実効値を、前記モータの中性点の電圧を基準として正側及び負側に分けて演算する実効値演算工程と、
前記インバータ駆動信号を生成する工程が、前記第1制御工程から前記第2制御工程へ変更される際に、直前の周期における前記第1駆動信号の前記正側の実効値と前記負側の実効値との差分を前記インバータへの前記インバータ駆動信号の波高値で除して得られるパルス調整幅を、前記正側及び前記負側の前記矩形波のパルスの内、実効値の多い方のパルスに加え、実効値の少ない方のパルスから減じることにより、前記第2制御工程で生成される前記矩形波のパルス幅を調整する調整工程と、
を備える点にある。
The characteristic configuration of the motor control method according to the present invention is as follows.
A voltage conversion step of applying an inverter drive signal to the inverter and converting the DC voltage into an AC voltage for driving the motor;
A current detection step of detecting a motor current flowing through the motor;
Based on a voltage command signal on which an offset current calculated using the motor current is superimposed, a voltage applied to the motor is controlled by sinusoidal pulse width modulation, and a first drive signal for driving the inverter is output. 1 control process;
Based on the voltage command signal offset current that will be computed is superimposed using the motor current, the voltage applied to the motor is controlled by the phase adjustment of the rectangular wave, and outputs a second driving signal for driving the inverter A second control step;
A selection step of selecting, from the first and second drive signals, the inverter drive signal for driving the inverter according to the operating state of the motor;
An effective value calculation step of calculating an effective value for one period of an electrical angle of an AC voltage applied to the motor by dividing the effective value into a positive side and a negative side based on a voltage at a neutral point of the motor;
When the step of generating the inverter drive signal is changed from the first control step to the second control step, the positive-side effective value and the negative-side effective value of the first drive signal in the immediately preceding cycle are changed. The pulse adjustment width obtained by dividing the difference from the value by the peak value of the inverter drive signal to the inverter is the pulse having the larger effective value among the square wave pulses on the positive side and the negative side. In addition, an adjustment step of adjusting a pulse width of the rectangular wave generated in the second control step by subtracting from a pulse having a smaller effective value ,
It is in the point provided with.
このモータの制御方法によれば、上述したモータの制御装置の作用効果及びその付加的な特徴における作用効果と同様の作用効果が得られる。 According to this motor control method, the same operational effects as the operational effects of the motor control device described above and the operational effects thereof can be obtained.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係るモータ制御装置の構成例を模式的に示すブロック図である。モータ1は、3相交流モータである。モータ1は、例えば永久磁石型のロータと、このロータに回転力を与えるための磁界を発生させる複数相のステータコイルを有するステータとを備える。ステータは、U相、V相、W相の3相のステータコイル1u、1v、1wを備える。ステータコイル1u、1v、1wの一端は、電気的な中性点Cで共通に接続され、Y(スター)結線されている。他端は、後述するインバータ2に接続される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration example of a motor control device according to the present invention. The
インバータ2は、インバータ駆動信号に基づいて、直流電圧をモータ1を駆動するための交流電圧に変換する。インバータ2は、電源VDCとグラウンドとの間、即ち、直流電源のプラス側とマイナス側との間に2つのスイッチング素子を直列に接続し、これを3回線並列したブリッジ回路として構成されている。このスイッチング素子には、例えばパワーMOSFET(以下、適宜単にFETと略称する。)を用いることができる。電源側にはハイサイドスイッチとしてpチャネル型FETが、グラウンド側にはロウサイドスイッチとしてnチャネル型FETが用いられる。各FETには、フライホイール(Fly Wheel)ダイオード(フリーホイール(Free Wheel)ダイオードとも称す。)が内蔵、又は並列に接続されている。もちろん、パワートランジスタなど、他の素子を用いて構成してもよいし、昇圧回路などを備えて全てnチャネル型を用いて構成してもよい。上述したステータコイル1u、1v、1wの他端は、直列接続されるpチャネル型FETと、nチャネル型FETの接続点に接続される。
The
インバータ2からステータコイル1u、1v、1wの他端へ接続されるラインの内の2本には、電流センサ3vと3wとが備えられている。電流センサ3v及び3wは、モータ1に流れる電流を検出し、検出した電流を演算部10に出力する。尚、3相のステータコイル1u、1v、1wの瞬時値の和は零であるので、図1に示すように、電流センサ3vと3wとの2相分の電流を検出すれば充分である。モータ1を流れる電流には、高周波ノイズが重畳されているため、演算部10では、ローパスフィルタ31〜33を通した後の電流値を用いて演算を行う。このようにして、モータ1に流れるモータ電流と、当該モータ電流の直流オフセット電流とが検出される。従って、電流センサ3v、3w、ローパスフィルタ31〜33、及び演算部10は、本発明の電流検出部3に相当する。
Two of the lines connected from the
また、モータ1には、回転角センサ(レゾルバ)11(回転検出部)が備えられており、モータ1のロータの回転角(機械角)を検出する。レゾルバ11は、モータ1のロータの極数に応じて設定されており、回転角を電気角θに変換し、電気角θに応じた信号を演算部10へ出力する。演算部10は、レゾルバ11の出力に基づいて、モータ1の回転数やロータの回転位置、電気角θを取得する。演算部10は、電流検出部3やレゾルバ11から入力される情報を用いて、公知のベクトル制御やトルク制御の演算を行う。演算部10の制御指令出力部9は、モータ1を駆動する電圧指令の元となる制御指令を生成する。演算部10は、さらにP動作で比例ゲイン、I動作で位相補償を行うPI制御(比例積分制御)を行って、PWM信号出力部41や、矩形波信号出力部51に電圧指令を出力する。本例では、PWM信号出力部41にPWM制御用の第1電圧指令信号が出力され、矩形波信号出力部51に矩形波制御用の第2電圧指令信号が出力される。
Further, the
本実施形態のモータの制御装置では、インバータ2に与えられるインバータ駆動信号が、選択部6によって切り替え可能に構成されている。選択部6は、モータ1の運転状態に応じ、演算部10からの指示に基づいて、インバータ駆動信号を後述する第1駆動信号と第2駆動信号とから選択する。第1駆動信号は、上記第1電圧指令信号に基づいて正弦波パルス幅変調された信号であり、PWM信号出力部41から出力される。第2駆動信号は、上記第2電圧指令信号に基づいて生成された矩形波の信号であり、矩形波信号出力部51から出力される。尚、運転状態とは、例えばモータ1の回転数であり、回転数が高くなると、上述したようにトルクを高めるために、正弦波PWM制御から矩形波制御へと切り替えられる。
In the motor control apparatus of the present embodiment, the inverter drive signal given to the
PWM出力部41及び演算部10は、モータ電流を用いて演算された電圧指令(第1電圧指令信号)に基づいて、モータ1への印加電圧を正弦波パルス幅変調によって制御する。従って、PWM出力部41及び演算部10は、本発明の第1制御部4に相当する。また、矩形波信号出力部51及び演算部10は、モータ電流を用いて演算された電圧指令(第2電圧指令信号)に基づいて、モータ1への印加電圧を矩形波の位相調整によって制御する。従って、矩形波信号出力部51及び演算部10は、本発明の第2制御部5に相当する。
The
矩形波信号出力部51には、実効値演算部52と、調整部53とが設けられている。実効値演算部52は、モータ1に与えられる交流電圧の一周期の実効値を、モータ1の中性点の電圧を基準として正側及び負側に分けて演算する。調整部53は、正側の実効値と負側の実効値との差分に基づいて、第2制御部5で生成される矩形波のデューティーを調整する。具体的には、デューティー50%の矩形波の変化点の位相を調整することによってパルス幅を変更する。本実施形態では、便宜的に矩形波信号出力部51に実効値演算部52と調整部53とを設ける構成を例示したが、勿論、演算部10に設けるなど、他の構成であってもよい。尚、上記構成例においては、図1における矩形波信号出力部51にも、第1電圧指令信号が入力されるように図示することが好ましいが、図面を簡素化するために省略している。
The rectangular wave signal output unit 51 is provided with an effective
図2は、正弦波PWM制御によるインバータ駆動信号(第1駆動信号D1)と、正弦波PWM制御時の基本波成分B1とを模式的に示す波形図である。公知の通り、PWM制御によるインバータ駆動信号は、三角波などの搬送波を用いて変調される。正弦波PWM制御において、基本波成分B1の振幅は変調率によって異なり、最大で0.68である。従って、図2に示す第1駆動信号D1や基本波成分B1の波形は一例である。第1駆動信号D1は、基本波成分B1の波形の振幅中心が、図2に示すようにモータ1の中性点N(=電源電圧VDCの1/2)であることが理想的である。しかし、上述したようにモータ電流を検出する電流検出部3には、直流オフセット電流が含まれる。これにより、第1電圧指令信号にも直流分のオフセットが含まれ、第1電圧指令信号に基づいて変調されるインバータ駆動信号にも直流分のオフセットが重畳される場合がある。
FIG. 2 is a waveform diagram schematically showing an inverter drive signal (first drive signal D1) by sine wave PWM control and a fundamental wave component B1 at the time of sine wave PWM control. As is well known, an inverter drive signal by PWM control is modulated using a carrier wave such as a triangular wave. In the sine wave PWM control, the amplitude of the fundamental wave component B1 varies depending on the modulation rate, and is 0.68 at the maximum. Therefore, the waveforms of the first drive signal D1 and the fundamental wave component B1 shown in FIG. 2 are examples. Ideally, the amplitude center of the waveform of the fundamental wave component B1 of the first drive signal D1 is ideally the neutral point N (= 1/2 of the power supply voltage VDC) as shown in FIG. However, as described above, the
図3は、直流分のオフセットを有する基本波成分B1を模式的に示す波形図である。直流分のオフセットaを有する場合、図に示すように、基本波成分B1の振幅中心は中性点Nからずれることになる。その結果、中性点N(=VDC/2)を境として正側の電圧実効値S1と、負側の電圧実効値S2との間に差が生じることになる。例えば、図3に示すように、正側の電圧実効値S1が負側の電圧実効値S2よりも大きくなる。また、電源電圧には上限(例えばVDC)や下限があるため、概念的には上限や下限を超える分はクリップされることになる。 FIG. 3 is a waveform diagram schematically showing a fundamental wave component B1 having a direct current offset. In the case of having a DC offset a, the center of amplitude of the fundamental wave component B1 deviates from the neutral point N as shown in the figure. As a result, a difference occurs between the positive voltage effective value S1 and the negative voltage effective value S2 with the neutral point N (= VDC / 2) as a boundary. For example, as shown in FIG. 3, the positive voltage effective value S1 is larger than the negative voltage effective value S2. In addition, since the power supply voltage has an upper limit (for example, VDC) and a lower limit, the portion exceeding the upper limit and the lower limit is conceptually clipped.
一方、矩形波制御によるインバータ駆動信号は、搬送波を用いて変調されず、変調率は固定(=0.78)である。従って、電圧指令(第2電圧指令信号)は、正弦波PWM制御のように直流のオフセットaによる影響を受けない。図4は、矩形波制御によるインバータ駆動信号(第2駆動信号D2)とその基本波成分B2とを模式的に示す波形図である。矩形波制御による変調率は正弦波PWM制御の変調率よりも大きいため、第2駆動信号D2の基本波成分B2は、第1駆動信号D1の基本波成分B1よりも大きい振幅を有する。また、矩形波のデューティーは50%であり、周期Tの半分のT/2において信号が変化する。従って、図4に示すように、正側の実効値U1と負側の実効値U2とは原理的に等しくなる。 On the other hand, the inverter drive signal by the rectangular wave control is not modulated using a carrier wave, and the modulation rate is fixed (= 0.78). Therefore, the voltage command (second voltage command signal) is not affected by the DC offset a as in the sine wave PWM control. FIG. 4 is a waveform diagram schematically showing an inverter drive signal (second drive signal D2) by the rectangular wave control and its fundamental wave component B2. Since the modulation factor by the rectangular wave control is larger than the modulation factor by the sine wave PWM control, the fundamental wave component B2 of the second drive signal D2 has a larger amplitude than the fundamental wave component B1 of the first drive signal D1. Further, the duty of the rectangular wave is 50%, and the signal changes at T / 2 which is half of the period T. Therefore, as shown in FIG. 4, the effective value U1 on the positive side and the effective value U2 on the negative side are equal in principle.
ここで、直流分のオフセットaがある状態で、選択部6により、インバータ駆動信号が、正弦波PWM制御による第1駆動信号D1から、矩形波制御による第2駆動信号D2に切り替えられた場合を考える。第1駆動信号D1でインバータ2が駆動されていた際には、正側の実効値S1と負側の実効値S2とに差が生じていた。しかし、第2駆動信号D2によりインバータ2が駆動されると、実効値に差がない状態の駆動信号がインバータに与えられることになる。このため、切り替え時に不整合が生じ、モータ1を流れる電流が乱れて、モータ1の回転に影響を与える。
Here, a case where the inverter drive signal is switched from the first drive signal D1 by the sine wave PWM control to the second drive signal D2 by the rectangular wave control by the
そこで、矩形波信号出力部51において、第2駆動信号D2のデューティーを補正し、モータ1を流れる電流の乱れを抑制する。始めに、実効値演算部52において、第1駆動信号D1の正側の実効値S1及び負側の実効値S2を演算する。この演算は、直流成分のオフセットaが重畳された第1電圧指令信号に基づいて演算することができる。あるいは、第1電圧指令信号から導かれる基本波成分B1に基づいて演算してもよい。また、変調後の第1駆動信号D1に基づいて演算してもよい。つまり、図3に示したような基本波成分B1に基づいて演算する場合、基本波成分の振幅をAとして、下記の式(1)を積分することによって演算することができる。積分の際には、適宜クリップされる分の実効値を減算すればよい。
Therefore, the rectangular wave signal output unit 51 corrects the duty of the second drive signal D2, and suppresses disturbance of the current flowing through the
B1 = A・sinθ + a ・・・(1) B1 = A · sin θ + a (1)
次に、調整部53において、実効値S1とS2との差分ΔSを求め、第2駆動信号D2の実効値U1とU2とが同様の差分ΔSを有するように、矩形波のパルス幅を調整する。具体的な例を図5に基づいて説明する。図5は、矩形波制御によるインバータ駆動信号のパルス幅を調整する例を模式的に示す波形図である。デューティーが50%の場合の矩形波のパルス幅をそれぞれπとする。調整後の正側のパルス幅をPP、負側のパルス幅をNPとすると、それぞれのパルス幅は下記に示す式(2),(3)となる。また、このときの正側の実効値u1及び負側の実効値u2は、下記に示す式(4),(5)となる。 Next, the adjustment unit 53 obtains the difference ΔS between the effective values S1 and S2, and adjusts the pulse width of the rectangular wave so that the effective values U1 and U2 of the second drive signal D2 have the same difference ΔS. . A specific example will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a waveform diagram schematically showing an example of adjusting the pulse width of the inverter drive signal by rectangular wave control. The pulse width of the rectangular wave when the duty is 50% is π. If the positive pulse width after adjustment is PP and the negative pulse width is NP, the respective pulse widths are expressed by the following equations (2) and (3). Further, the positive side effective value u1 and the negative side effective value u2 at this time are expressed by the following equations (4) and (5).
PP = π + 2・Δφ ・・・(2)
NP = π − 2・Δφ ・・・(3)
u1 = U1 + 2・Δu ・・・(4)
u2 = U2 − 2・Δu ・・・(5)
PP = π + 2 · Δφ (2)
NP = π-2 · Δφ (3)
u1 = U1 + 2 · Δu (4)
u2 = U2-2−Δu (5)
ここで、U1=U2であるから、式(5)は以下の式(6)のように変形でき、実効値u1とu2との差分は式(4)、式(6)より下記の式(7)のように示すことができる。 Here, since U1 = U2, the expression (5) can be transformed as the following expression (6), and the difference between the effective values u1 and u2 can be changed from the following expressions (4) and (6) ( It can be shown as 7).
u2 = U1 − 2・Δu ・・・(6)
u1−u2 =(U1+2・Δu)−(U1−2・Δu)=4・Δu ・・・(7)
u2 = U1-2−Δu (6)
u1-u2 = (U1 + 2 · Δu) − (U1-2 · Δu) = 4 · Δu (7)
矩形波の振幅はVDC/2であり、実効値u1とu2との差分は、実効値S1とS2との差分であるから、パルス調整幅Δφは下記の式(8),(9)で求めることができる。 Since the amplitude of the rectangular wave is VDC / 2 and the difference between the effective values u1 and u2 is the difference between the effective values S1 and S2, the pulse adjustment width Δφ is obtained by the following equations (8) and (9). be able to.
Δu = (S1−S2)/4 ・・・(8)
Δφ = Δu/(VDC/2)=(S1−S2)/(2・VDC)・・・(9)
Δu = (S1-S2) / 4 (8)
Δφ = Δu / (VDC / 2) = (S1-S2) / (2 · VDC) (9)
図5に示した例では、パルス幅の前後においてパルス調整幅Δφに基づいた調整を実施している。従って、電気角一周期に対するパルス調整幅は2・Δφである。調整部53は、このパルス調整幅2・Δφを、正側(u1)及び負側(u2)の矩形波のパルスの内、実効値の多い方のパルスに加え、実効値の少ない方のパルスから減じることでパルス幅を調整する。式(9)より、パルス調整幅2・Δφは、実効値の差分(S1−S2)をインバ
ータ駆動信号の波高値(peak-to-peak)(=VDC)で除して得られるパルス調整幅である。
In the example shown in FIG. 5, the adjustment based on the pulse adjustment width Δφ is performed before and after the pulse width. Therefore, the pulse adjustment width for one cycle of electrical angle is 2 · Δφ. The adjustment unit 53 adds the
具体的な例を図6を利用して説明する。図中の正弦波波形は、正弦波PWM制御における基本波成分B1を示している。この基本波成分B1は、オフセットaを有している。図中の矩形波は、矩形波制御におけるインバータ駆動信号D2を示している。本例において、周期Tn-1の区間では正弦波PWM制御が実施されており、周期Tnの区間の途中で正弦波PWM制御から矩形波制御へと制御が切り替えられる。この切り替えのタイミングが上述したように決定される。周期Tn-1、周期Tn、周期Tn+1は、目標周期でありその長さは異なる場合がある。但し、各周期の電気角は全て2πである。図中の位相θは各周期の始期をゼロとする値である。 A specific example will be described with reference to FIG. The sine wave waveform in the figure shows the fundamental wave component B1 in the sine wave PWM control. This fundamental wave component B1 has an offset a. The rectangular wave in the figure indicates the inverter drive signal D2 in the rectangular wave control. In this example, sine wave PWM control is performed in the period T n−1 , and control is switched from sine wave PWM control to rectangular wave control in the middle of the period T n . This switching timing is determined as described above. The period T n−1 , the period T n , and the period T n + 1 are target periods and may have different lengths. However, the electrical angle of each cycle is 2π. The phase θ in the figure is a value that makes the start of each period zero.
切り替えのタイミングの判断は、全周期において実施される。従って、例えば周期Tnの区間で切り替えられる場合には、その前の周期Tn-1の区間において演算されたパルス調整幅の演算タイミングに基づいて、矩形波の演算タイミングが決定される。切り替えの指示は、任意の区間において与えられるが、常に直前の実効値に基づいて矩形波のタイミングが演算されるので、良好な追従性を有して安定した制御が可能である。 The determination of the switching timing is performed in all cycles. Thus, for example, when switched in the section of the period T n, on the basis of the operation timing of the operation pulse adjustment width in the previous period T n-1 interval, operation timing of the rectangular wave is determined. The switching instruction is given in an arbitrary section, but since the timing of the rectangular wave is always calculated based on the immediately preceding effective value, stable control with good followability is possible.
以下、周期Tnの区間において矩形波制御に切り替えられる場合を例として説明する。まず、周期Tn-1の区間において、正弦波PWM制御による正側の実効値S1n-1と、負側の実効値S2n-1が演算される。そして、上述した式(9)に準拠する下記式(10)に基づいて位相調整幅Δθが演算される。尚、本例においては矩形波のパルスの片側に位相調整幅Δθを設けている点で、パルスの両側にパルス幅調整幅Δφを設けた図5及び式(9)に示した例と異なっている。従って、下記式(10)においては除数「2」が含まれていない。このように、本発明の適用に当たり、当業者であれば、適宜、調整幅の定義を変更可能であることが容易に理解できる。 Hereinafter, a case where the control is switched to the rectangular wave control in the section of the cycle T n will be described as an example. First, in the section of the cycle T n−1, the positive effective value S1 n−1 and the negative effective value S2 n−1 by the sine wave PWM control are calculated. Then, the phase adjustment width Δθ is calculated based on the following equation (10) based on the above equation (9). In this example, the phase adjustment width Δθ is provided on one side of the pulse of the rectangular wave, which is different from the example shown in FIG. 5 and equation (9) in which the pulse width adjustment width Δφ is provided on both sides of the pulse. Yes. Accordingly, the divisor “2” is not included in the following formula (10). Thus, when applying the present invention, those skilled in the art can easily understand that the definition of the adjustment range can be changed as appropriate.
Δθn-1 = (S1n-1−S2n-1)/VDC ・・・(10) Δθ n-1 = (S1 n-1 -S2 n-1 ) / VDC (10)
デューティー50%の矩形波制御の場合、周期Tn-1の中央Tn-1/2が切り替えのタイミングとなる。従って、仮に周期Tn-1の区間において矩形波制御に切り替えられるとすれば、その切り替えタイミングθbn-1は、下記式(11)で求められる。 In the case of rectangular wave control with a duty of 50%, the center T n-1 / 2 of the cycle T n-1 is the switching timing. Accordingly, if switching to the rectangular wave control is performed in the section of the cycle T n−1 , the switching timing θb n−1 is obtained by the following equation (11).
θbn-1 = (Tn-1/2)+Δθn-1 ・・・(11) θb n-1 = (T n-1 / 2) + Δθ n-1 (11)
実際には、周期Tn−1の区間において演算された位相調整幅Δθn−1は、周期Tの区間において矩形波制御に切り替えられる場合に利用される。この場合の切り替えタイミングは、下記式(12)で求められる。 Actually, the phase adjustment width Δθn−1 calculated in the section of the cycle Tn−1 is used when switching to the rectangular wave control in the section of the cycle T. The switching timing in this case is obtained by the following equation (12).
θbn={(Tn-1/2)+Δθn-1}・(Tn/Tn-1)・・・(12) θb n = {(T n−1 / 2) + Δθ n−1 } · (T n / T n−1 ) (12)
つまり、前回の周期Tn-1の区間において求めた切り替えタイミングに対して、前回の周期Tn-1と今回の周期Tnとの比を乗ずることによって、今回の周期Tnの区間における切り替えタイミングを決定する。式(12)を変形すれば、下記式(13)となり、上記式(11)と同様の形となることが容易に理解できる。 That is, for the switching timing determined in the previous period T n-1 of the section, by multiplying the ratio of the previous period T n-1 and the current period T n, switching timing in the interval of the current cycle Tn To decide. If the equation (12) is modified, the following equation (13) is obtained, and it can be easily understood that the same shape as the above equation (11) is obtained.
θbn=(Tn/2)+Δθn ・・・(13) θb n = (T n / 2) + Δθ n (13)
以下、本発明に係るモータ制御装置によるモータ制御方法について、図7及び図8に示すフローチャートを用いて説明する。
演算部10は初めに3相ステータコイルの電流を取得する(#1)。取得された3相ステータコイルのモータ電流にはフィルタリング処理演算が施される(#2)。そして、電気角一周期分の3相ステータコイルの電流が演算される(#3)。このようにして、モータ1のステータコアに流れるモータ電流と、当該モータ電流が検出される(電流検出工程)。
Hereinafter, the motor control method by the motor control apparatus according to the present invention will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
The arithmetic unit 10 first acquires the current of the three-phase stator coil (# 1). Filtering processing calculation is performed on the acquired motor current of the three-phase stator coil (# 2). Then, the current of the three-phase stator coil for one electrical angle cycle is calculated (# 3). In this manner, the motor current flowing through the stator core of the
モータ電流は、図8に示すような手順で取得される。演算部10は、所定のサンプリング時間ごとにレゾルバ11から出力される電気角λi を取得する(#11)。取得した電気角λi と前回のサンプリング時の電気角λi-1 とを比較して(#12)、電気角λi の方が大きい場合には、電気角が増加しているので一周期に達していないと判定する。そこで、取得したモータ電流の電流値を積算する(#13)。電気角λi と電気角λi-1 とを比較して(#12)、電気角λi の方が小さい場合には、電気角が2π(=360°)を超えたことになる。従って、これまで積算したモータ電流の電流値に基づいて電気角一周期分のモータ電流を演算するが、合わせてオフセット電流を演算することができる(#14)。これまで積算された電流値はリセットされる。
The motor current is acquired by a procedure as shown in FIG. The computing unit 10 acquires the electrical angle λ i output from the
再び、図7を参照する。このようにしてモータ電流を取得すると、演算部10は、PI制御演算を実施してインバータ2への電圧指令を演算する(#4)。演算部10は、レゾルバ11からの入力に基づいてモータ1の回転数を求め、制御方式を決定する。つまり、モータ1の運転状態に応じて、後述する第1制御工程及び第2制御工程の何れの工程により生成されるインバータ駆動信号を出力するかが選択される(選択工程)。
Again referring to FIG. When the motor current is acquired in this way, the calculation unit 10 performs a PI control calculation and calculates a voltage command to the inverter 2 (# 4). The arithmetic unit 10 obtains the number of rotations of the
制御方式が正弦波PWM制御の場合には(#5)、PWM信号出力部41がインバータ駆動信号としての第1駆動信号D1を出力する(#6)。処理#6は、モータ電流及びオフセット電流を用いて演算された第1電圧指令信号に基づいて、モータ1への印加電圧を正弦波パルス幅変調によって制御し、第1駆動信号D1をインバータ2に出力する第1制御工程に相当する。
When the control method is sinusoidal PWM control (# 5), the PWM
制御方式が矩形波制御の場合には(#5)、特に、正弦波PWM制御から矩形波制御に制御方式が変わる際には、上述したように正弦波PWM制御の際の実効値が演算される(#7)。つまり、モータ1に与えられる交流電圧の一周期の実効値が、モータ1の中性点Nの電圧を基準として正側及び負側に分けて演算される(実効値演算工程)。実効値は、インバータ2から出力される交流電圧を直接観測することなく、演算部10からPWM信号出力部41や矩形波信号出力部51に出力される第1電圧指令信号に基づいて演算することができる。
When the control method is rectangular wave control (# 5), particularly when the control method is changed from sine wave PWM control to rectangular wave control, the effective value at the time of sine wave PWM control is calculated as described above. (# 7). That is, the effective value of one cycle of the AC voltage applied to the
実効値が演算されると、この実効値に基づいて、上述したように矩形波のパルス幅の調整が行われる(#8)。つまり、インバータ駆動信号が生成される工程が、第1制御工程から第2制御工程へ変更される際に、矩形波のパルス幅が調整される(調整工程)。そして、矩形波信号出力部51は、インバータ駆動信号としての第2駆動信号D2を出力する(#9)。処理#7〜#9は、モータ電流及びオフセット電流を用いて演算された第2電圧指令信号に基づいて、モータ1への印加電圧を矩形波の位相調整によって制御し、第2駆動信号D2を出力する第2制御工程に相当する。
When the effective value is calculated, the pulse width of the rectangular wave is adjusted as described above based on the effective value (# 8). That is, when the process of generating the inverter drive signal is changed from the first control process to the second control process, the pulse width of the rectangular wave is adjusted (adjustment process). And the rectangular wave signal output part 51 outputs the 2nd drive signal D2 as an inverter drive signal (# 9). Processes # 7 to # 9 control the applied voltage to the
以上、説明したように、正弦波PWM制御から矩形波制御に制御方法が切り替わった際に、正弦波PWM制御時の電圧実効値に基づいて矩形波制御のパルス幅を調整することによって、制御切り替え時のモータ電流の乱れを抑制することができる。図9に、本発明を適用した場合のモータ電流のシミュレーション結果を示す。iu、iv、iwは、それぞれモータ1の3相のステータコイルのモータ電流を示す。Vu、Vv、Vwは、3相のステータコイルの駆動電圧を示す。このシミュレーション結果からわかるように、PWM制御から矩形波制御への切り替え時にモータ電流に乱れは観測されない。
As described above, when the control method is switched from sine wave PWM control to rectangular wave control, control switching is performed by adjusting the pulse width of rectangular wave control based on the effective voltage value during sine wave PWM control. The disturbance of the motor current at the time can be suppressed. FIG. 9 shows a simulation result of the motor current when the present invention is applied. iu, iv, and iw indicate motor currents of the three-phase stator coils of the
1:モータ
2:インバータ
3、3v、3w:電流検出部
4:第1制御部
41:PWM信号出力部
5:第2制御部
51:矩形波出力部
52:実効値演算部
53:調整部
6:選択部
11:レゾルバ(回転検出部)
1: Motor 2:
Claims (2)
前記モータに流れるモータ電流を検出する電流検出部と、
前記モータ電流を用いて演算されるオフセット電流が重畳された電圧指令信号に基づいて、前記モータへの印加電圧を正弦波パルス幅変調によって制御し、前記インバータを駆動する第1駆動信号を出力する第1制御部と、
前記モータ電流を用いて演算されるオフセット電流が重畳された電圧指令信号に基づいて、前記モータへの印加電圧を矩形波の位相調整によって制御し、前記インバータを駆動する第2駆動信号を出力する第2制御部と、
前記モータの運転状態に応じて前記インバータを駆動する前記インバータ駆動信号を前記第1及び第2駆動信号から選択する選択部と、
前記モータに与えられる交流電圧の電気角一周期分の実効値を、前記モータの中性点の電圧を基準として正側及び負側に分けて演算する実効値演算部と、
前記インバータ駆動信号が前記選択部により前記第1駆動信号から前記第2駆動信号に切り替えられる場合に、直前の周期における前記第1駆動信号の前記正側の実効値と前記負側の実効値との差分を前記インバータへの前記インバータ駆動信号の波高値で除して得られるパルス調整幅を、前記正側及び前記負側の前記矩形波のパルスの内、実効値の多い方のパルスに加え、実効値の少ない方のパルスから減じることにより、前記第2制御部で生成される前記矩形波のパルス幅を調整する調整部と、
を備えるモータの制御装置。 An inverter that converts a DC voltage into an AC voltage for driving the motor based on the inverter drive signal;
A current detector for detecting a motor current flowing through the motor;
Based on a voltage command signal on which an offset current calculated using the motor current is superimposed, a voltage applied to the motor is controlled by sinusoidal pulse width modulation, and a first drive signal for driving the inverter is output. A first control unit;
Based on the voltage command signal offset current that will be computed is superimposed using the motor current, the voltage applied to the motor is controlled by the phase adjustment of the rectangular wave, and outputs a second driving signal for driving the inverter A second control unit;
A selection unit for selecting the inverter drive signal for driving the inverter according to the operation state of the motor from the first and second drive signals;
An effective value calculation unit for calculating an effective value for one period of an electrical angle of an AC voltage applied to the motor, by dividing the positive value and the negative value on the basis of the voltage at the neutral point of the motor;
When the inverter drive signal is switched from the first drive signal to the second drive signal by the selection unit, the positive-side effective value and the negative-side effective value of the first drive signal in the immediately preceding cycle The pulse adjustment width obtained by dividing the difference by the peak value of the inverter drive signal to the inverter is added to the pulse with the larger effective value of the square wave pulses on the positive side and the negative side. An adjustment unit for adjusting a pulse width of the rectangular wave generated by the second control unit by subtracting from a pulse having a smaller effective value ;
A motor control device comprising:
前記モータに流れるモータ電流を検出する電流検出工程と、
前記モータ電流を用いて演算されるオフセット電流が重畳した電圧指令信号に基づいて、前記モータへの印加電圧を正弦波パルス幅変調によって制御し、前記インバータを駆動する第1駆動信号を出力する第1制御工程と、
前記モータ電流を用いて演算されるオフセット電流が重畳した電圧指令信号に基づいて、前記モータへの印加電圧を矩形波の位相調整によって制御し、前記インバータを駆動する第2駆動信号を出力する第2制御工程と、
前記モータの運転状態に応じて前記インバータを駆動する前記インバータ駆動信号を前記第1及び第2駆動信号から選択する選択工程と、
前記モータに与えられる交流電圧の電気角一周期分の実効値を、前記モータの中性点の電圧を基準として正側及び負側に分けて演算する実効値演算工程と、
前記インバータ駆動信号を生成する工程が、前記第1制御工程から前記第2制御工程へ変更される際に、直前の周期における前記第1駆動信号の前記正側の実効値と前記負側の実効値との差分を前記インバータへの前記インバータ駆動信号の波高値で除して得られるパルス調整幅を、前記正側及び前記負側の前記矩形波のパルスの内、実効値の多い方のパルスに加え、実効値の少ない方のパルスから減じることにより、前記第2制御工程で生成される前記矩形波のパルス幅を調整する調整工程と、
を備えるモータの制御方法。 A voltage conversion step of applying an inverter drive signal to the inverter and converting the DC voltage into an AC voltage for driving the motor;
A current detection step of detecting a motor current flowing through the motor;
Based on a voltage command signal on which an offset current calculated using the motor current is superimposed, a voltage applied to the motor is controlled by sinusoidal pulse width modulation, and a first drive signal for driving the inverter is output. 1 control process;
Based on the voltage command signal offset current that will be computed is superimposed using the motor current, the voltage applied to the motor is controlled by the phase adjustment of the rectangular wave, and outputs a second driving signal for driving the inverter A second control step;
A selection step of selecting, from the first and second drive signals, the inverter drive signal for driving the inverter according to the operating state of the motor;
An effective value calculation step of calculating an effective value for one period of an electrical angle of an AC voltage applied to the motor by dividing the effective value into a positive side and a negative side based on a voltage at a neutral point of the motor;
When the step of generating the inverter drive signal is changed from the first control step to the second control step, the positive-side effective value and the negative-side effective value of the first drive signal in the immediately preceding cycle are changed. The pulse adjustment width obtained by dividing the difference from the value by the peak value of the inverter drive signal to the inverter is the pulse having the larger effective value among the square wave pulses on the positive side and the negative side. In addition, an adjustment step of adjusting a pulse width of the rectangular wave generated in the second control step by subtracting from a pulse having a smaller effective value ,
A method for controlling a motor comprising:
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