JP5325561B2 - 三相交流モータの制御装置、及びその制御方法 - Google Patents
三相交流モータの制御装置、及びその制御方法 Download PDFInfo
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Description
直流電源から三相交流モータの各相に供給する電力を調整するための複数のスイッチング素子を備えているインバータに対して、該直流電源と該複数のスイッチング素子との間に接続されたシャント抵抗に流れる電流値に応じて該複数のスイッチング素子のそれぞれのオンオフを示すスイッチング信号を出力する三相交流モータの制御装置を提供する。
前記シャント抵抗に流れる前記電流値を用いて、前記三相交流モータの各相の第一の電圧指令値を生成する。さらに、前記各相の第一の電圧指令値に、所定の調整量を加算した各相の第二の電圧指令値を生成する。そして、電圧を振幅とするキャリア信号と前記各相の第二の電圧指令値との交点のタイミングで、前記複数のスイッチング素子に対して、前記スイッチング信号を出力する。また、キャリア信号が示す電圧値が該キャリア信号の中間レベルになるタイミングで、前記シャント抵抗で検出される電流値をサンプリングする。
図1〜図9を用いて、本発明に係る三相交流モータの駆動制御装置の第一の実施形態について説明する。
R*:1相分の抵抗の設定値
Ld*:d軸インダクタンス値の設定値
Lq*:q軸インダクタンス値の設定値
Ke*:誘起電圧定数の設定値
次に、電圧指令生成部13は、以上で求めたd軸電圧指令値Vd*及びq軸電圧指令値Vq*を、以下の(数5)により座標変換して、第一のu相電圧指令値Vu*、第一のv相電圧指令値Vv*、第一のw相電圧指令値Vw*を求める。
図10及び図11を用いて、本発明に係る三相交流モータの駆動制御装置の第二の実施形態について説明する。
図12及び図13を用いて、本発明に係る三相交流モータの駆動制御装置の具体的な適用例について説明する。
Claims (6)
- 直流電源から三相交流モータの各相に供給する電力を調整するための複数のスイッチング素子を備えているインバータに対して、該直流電源と該複数のスイッチング素子との間に接続されたシャント抵抗に流れる電流値に応じて該複数のスイッチング素子のそれぞれのオンオフを示すスイッチング信号を出力する三相交流モータの制御装置において、
前記シャント抵抗に流れる前記電流値を用いて、前記三相交流モータの各相の第一の電圧指令値を生成する電圧指令値生成手段と、
前記各相の第一の電圧指令値に、所定の調整量を加算した各相の第二の電圧指令値を生成する指令値変換手段と、
電圧を振幅とするキャリア信号と前記各相の第二の電圧指令値との交点のタイミングで、前記複数のスイッチング素子に対して、前記スイッチング信号を出力するスイッチング信号発生手段と、
前記キャリア信号が示す電圧値が該キャリア信号の中間レベルになるタイミングで、前記シャント抵抗に流れる電流値をサンプリングする電流値サンプリング手段と、
を備え、
前記電圧指令値生成手段は、前記電流値サンプリング手段によりサンプリングされた前記電流値を用いて、前記三相交流モータの前記各相の第一の電圧指令値を生成し、
前記指令値変換手段は、
前記所定の調整量として、
前記各相の第一の電圧指令値のうちで中間電圧の中間相指令値と前記キャリア信号の中間レベルとの差の値を用いる、
又は、前記中間相指令値と前記キャリア信号の中間レベルとの差に、前記電流サンプリング手段でのサンプルホールド時間に対応する電圧値を、該中間相指令値が正のときには加算した値、該中間相指令値が負のときには減算した値を用いる、
ことを特徴とする三相交流モータの制御装置。 - 請求項1に記載の三相交流モータの制御装置において、
前記電圧指令値生成手段は、
前記各相の第一の電圧指令値の最大電圧値が、前記インバータに供給される電力の最大電圧の2/3以上であるか否かを判断し、
2/3以上である場合には、該各相の第一の電圧指令値を前記スイッチング信号発生手段に渡して、該スイッチング信号発生手段により、前記キャリア信号と該各相の第一の電圧指令値との交点で、前記複数のスイッチング素子に対して、スイッチング信号を出力させ、
2/3未満である場合には、該各相の第一の電圧指令値を前記指令値変換手段に渡し、該指令値変換手段で前記各相の第二の電圧指令値を作成させ、前記スイッチング信号発生手段により、前記キャリア信号と該各相の第二の電圧指令値との交点で、前記複数のスイッチング素子に対して、スイッチング信号を出力させる、
ことを特徴とする三相交流モータの制御装置。 - 直流電源から三相交流モータの各相に供給する電力を調整するための複数のスイッチング素子を備えているインバータに対して、該直流電源と該複数のスイッチング素子との間に接続されたシャント抵抗に流れる電流値に応じて該複数のスイッチング素子のそれぞれのオンオフを示すスイッチング信号を出力する三相交流モータの制御装置において、
前記シャント抵抗に流れる前記電流値を用いて、前記三相交流モータの各相の電圧指令値を生成する電圧指令値生成手段と、
電圧を振幅とするキャリア信号と前記各相の電圧指令値との交点のタイミングで、前記複数のスイッチング素子に対して、前記スイッチング信号を出力するスイッチング信号発生手段と、
前記キャリア信号が示す電圧値が該キャリア信号の中間レベルになるタイミングで、前記シャント抵抗に流れる電流値をサンプリングする電流値サンプリング手段と、
を備え、
前記電圧指令値生成手段は、前記電流値サンプリング手段によりサンプリングされた前記電流値を用いて、前記三相交流モータの各相の電圧指令値を生成し、
前記電圧指令値生成手段は、
前記各相の電圧指令値のうちで中間電圧の中間指令値として、
前記キャリア信号に同期し、該キャリア信号の半周期の周期で、前記スイッチング信号発生手段が前記スイッチング信号を出力させ得る電圧指令値を作成する、
又は、前記キャリア信号の半周期の周期に、前記電流サンプリング手段でのサンプルホールド時間の2倍の時間を加算した第一の時間と、該キャリア信号の半周期の周期に、該サンプルホールド時間の2倍の時間を減算した第二の時間とが、前記キャリア信号に同期して、交互に繰り返され、各第一の時間の終わり及び各第二の時間の終わりに、前記スイッチング信号発生手段が前記スイッチング信号を出力させ得る電圧指令値を作成する、
ことを特徴とする三相交流モータの制御装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の三相交流モータの制御装置と、
前記インバータとしてのインバータICと、
前記シャント抵抗と、
前記シャント抵抗に流れる電流値を検出し、検出した電流値を前記電流値サンプリング手段に渡す電流検出回路と、
前記制御装置、前記インバータIC、前記シャント抵抗及び前記電流検出回路を搭載する基板と、
を備えていることを特徴とする三相交流モータの駆動制御装置。 - 請求項4に記載の三相交流モータの駆動制御装置と、
前記駆動制御装置により駆動制御される前記三相交流モータと、
前記三相交流モータの駆動で駆動する流体機械と、
を備えていることを特徴とする流体処理システム。 - 直流電源から三相交流モータの各相に供給する電力を調整するための複数のスイッチング素子を備えているインバータに対して、該直流電源と該複数のスイッチング素子との間に接続されたシャント抵抗に流れる電流値に応じて該複数のスイッチング素子のそれぞれのオンオフを示すスイッチング信号を出力する三相交流モータの制御方法において、
前記シャント抵抗に流れる前記電流値を用いて、前記三相交流モータの各相の第一の電圧指令値を生成する電圧指令値生成ステップと、
前記各相の第一の電圧指令値に、所定の調整量を加算した各相の第二の電圧指令値を生成する指令値変換ステップと、
電圧を振幅とするキャリア信号と前記各相の第二の電圧指令値との交点のタイミングで、前記複数のスイッチング素子に対して、前記スイッチング信号を出力するスイッチング信号発生ステップと、
前記キャリア信号が示す電圧値が該キャリア信号の中間レベルになるタイミングで、前記シャント抵抗に流れる電流値をサンプリングする電流値サンプリングステップと、
を実行し、
前記電圧指令値生成ステップでは、前記電流値サンプリングステップでサンプリングされた前記電流値を用いて、前記三相交流モータの各相の第一の電圧指令値を生成し、
前記指令値変換ステップでは、
前記所定の調整量として、
前記各相毎の第一の電圧指令値のうちで中間電圧の中間相指令値と前記キャリア信号の中間レベルとの差の値を用いる、
又は、前記中間相指令値と前記キャリア信号の中間レベルとの差に、前記電流サンプリング手段でのサンプルホールド時間に対応する電圧値を、該中間相指令値が正のときには加算した値、該中間相指令値が負のときには減算した値を用いる、
ことを特徴とする三相交流モータの制御方法。
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