JP5391347B2 - 同期モータの制御装置 - Google Patents
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Description
2 制御装置
11 第1の候補値演算部
11−1 第1の演算部
11−2 第2の演算部
12 第2の候補値演算部
12−1 第3の演算部
12−2 第4の演算部
13 q相電流指令部
14 d相電流指令部
21 第1の候補値演算部
21−1 第1の演算部
21−2 第2の演算部
22 第2の候補値演算部
22−1 第3の演算部
22−2 第4の演算部
23 第1のq相電流指令部
24 第1のd相電流指令部
25 第3の候補値演算部
25−1 第5の演算部
25−2 第6の演算部
26 第2のq相電流指令部
27 第2のd相電流指令部
28 dq相電流指令判断部
Claims (16)
- q相電流指令およびd相電流指令に基づいて、永久磁石を有する同期モータの電流ベクトル制御を行う同期モータの制御装置であって、
前記制御装置に設定された制御装置電流制限値および制御装置電圧制限値ならびに同期モータのモータ速度を用いて、dq電流座標平面上において、前記制御装置電流制限値の電流ベクトル軌跡を表す電流制限円と、モータ速度に対応して前記制御装置電圧制限値の電流ベクトル軌跡を表す電圧制限楕円と、の交点に基づいて、第1のd相電流制限候補値および第1のq相電流制限候補値を算出する第1の候補値演算部と、
前記制御装置電圧制限値および同期モータのモータ速度を用いて、dq電流座標平面上において、同一鎖交磁束に対してトルクが最大となる電流ベクトル軌跡を表す最大トルク・磁束曲線と、モータ速度に対応した前記制御装置電圧制限値の電流ベクトル軌跡を表す電圧制限楕円と、の交点に基づいて、第2のd相電流制限候補値および第2のq相電流制限候補値を算出する第2の候補値演算部と、
前記第1のd相電流制限候補値の絶対値が前記第2のd相電流制限候補値の絶対値よりも小さい場合には前記第1のq相電流制限候補値を、それ以外の場合は前記第2のq相電流制限候補値を、q相電流制限値として設定して、トルク指令に基づいて作成したq相電流指令が前記q相電流制限値を超える場合には、前記q相電流指令を前記q相電流制限値に制限して出力するq相電流指令部と、
前記第1のd相電流制限候補値の絶対値が前記第2のd相電流制限候補値の絶対値よりも小さい場合には前記第1のd相電流制限候補値を、それ以外の場合は前記第2のd相電流制限候補値を、d相電流制限値として設定して、前記モータ速度および前記q相電流指令に基づいて作成したd相電流指令が前記d相電流制限値を超える場合には、前記d相電流指令を前記d相電流制限値に制限して出力するd相電流指令部と、
を備えることを特徴とする同期モータの制御装置。 - q相電流指令およびd相電流指令に基づいて、永久磁石を有する同期モータの電流ベクトル制御を行う同期モータの制御装置であって、
前記制御装置に設定された制御装置電流制限値および制御装置電圧制限値ならびに同期モータのモータ速度を用いて、dq電流座標平面上において、前記制御装置電流制限値の電流ベクトル軌跡を表す電流制限円と、モータ速度に対応して前記制御装置電圧制限値の電流ベクトル軌跡を表す電圧制限楕円と、の交点に基づいて、第1のd相電流制限候補値および第1のq相電流制限候補値を算出する第1の候補値演算部と、
前記制御装置電圧制限値および同期モータのモータ速度を用いて、dq電流座標平面上において、同一鎖交磁束に対してトルクが最大となる電流ベクトル軌跡を表す最大トルク・磁束曲線と、モータ速度に対応した前記制御装置電圧制限値の電流ベクトル軌跡を表す電圧制限楕円と、の交点に基づいて、第2のd相電流制限候補値および第2のq相電流制限候補値を算出する第2の候補値演算部と、
前記第1のd相電流制限候補値の絶対値が前記第2のd相電流制限候補値の絶対値よりも小さい場合には前記第1のq相電流制限候補値を、それ以外の場合は前記第2のq相電流制限候補値を、q相電流制限値として設定して、トルク指令に基づいて作成した第1のq相電流指令候補値が前記q相電流制限値を超える場合には、前記第1のq相電流指令候補値を前記q相電流制限値に制限して出力する第1のq相電流指令部と、
前記第1のd相電流制限候補値の絶対値が前記第2のd相電流制限候補値の絶対値よりも小さい場合には前記第1のd相電流制限候補値を、それ以外の場合は前記第2のd相電流制限候補値を、d相電流制限値として設定し、前記モータ速度および前記第1のq相電流指令候補値に基づいて作成した第1のd相電流指令候補値が前記d相電流制限値を超える場合には、前記第1のd相電流指令候補値を前記d相電流制限値に制限して出力する第1のd相電流指令部と、
dq電流座標平面上において、同一電流に対して発生トルクが最大となる電流ベクトル軌跡を表す最大トルク・電流曲線と、前記制御装置電流制限値の電流ベクトル軌跡を表す電流制限円と、の交点に基づいて、第3のd相電流制限候補値および第3のq相電流制限候補値を算出する第3の候補値演算部と、
トルク指令に基づいて生成した第2のq相電流指令候補値が前記第3のq相電流制限候補値を超える場合には、前記第2のq相電流指令候補値を前記第3のq相電流制限値に制限して出力する第2のq相電流指令部と、
前記第2のq相電流指令部から出力された前記第2のq相電流指令候補値と、dq電流座標平面上における同一電流に対して発生トルクが最大となる電流ベクトル軌跡を表す最大トルク・電流曲線と、を用いて第2のd相電流指令候補値を作成して出力する第2のd相電流指令部と、
前記第2のd相電流指令候補値の絶対値が前記第1のd相電流指令候補値の絶対値よりも大きい場合には、前記第2のq相電流指令候補値および前記第2のd相電流指令候補値を、それ以外の場合には、前記第1のq相電流指令候補値および前記第1のd相電流指令候補値を、それぞれd相電流指令およびq相電流指令として出力するdq相電流指令判断部と、
を備えることを特徴とする同期モータの制御装置。 - 前記第2のd相電流指令部は、前記第2のq相電流指令部から出力された前記第2のq相電流指令候補値を変数とする2次関数で表される近似式に基づき、前記第2のd相電流指令候補値を算出する請求項2に記載の同期モータの制御装置。
- 前記第1の候補値演算部および前記第2の候補値演算部は、同期モータのモータ速度を変数とする2次関数で表される近似式に基づいて、第1のd相電流制限候補値、第1のq相電流制限候補値および第2のq相電流制限候補値をそれぞれ算出する請求項1または2に記載の同期モータの制御装置。
- 同期モータの電源入力端に設けられた電圧検出センサによって検出される同期モータへの入力電圧に対応して、前記近似式で表される関数における係数を決定する係数決定部をさらに備える請求項7〜10のいずれか一項に記載の同期モータの制御装置。
- 同期モータの近傍に設けられた温度センサによって検出される同期モータの温度に対応して、前記近似式で表される関数における係数を決定する係数決定部をさらに備える請求項7〜10のいずれか一項に記載の同期モータの制御装置。
- 前記d相電流指令部は、同期モータのモータ速度をω、前記q相電流指令部から出力された前記q相電流指令をiq1、任意の係数をf、g、hおよびj、同期モータの電源入力端に設けられた電圧検出センサによって検出される同期モータへの入力電圧および同期モータの近傍に設けられた温度センサによって検出される同期モータの温度のうちの少なくとも1つに基づく変数をk、前記d相電流指令をid1としたとき、
前記第1の候補値演算部は、任意の係数をl、m、pおよびqとしたとき、
- 前記第1のd相電流指令部は、同期モータのモータ速度をω、前記第1のq相電流指令部から出力された前記第1のq相電流指令候補値をiq1、任意の係数をf、g、hおよびj、同期モータの電源入力端に設けられた電圧検出センサによって検出される同期モータへの入力電圧および同期モータの近傍に設けられた温度センサによって検出される同期モータの温度のうちの少なくとも1つに基づく変数をk、前記第1のd相電流指令候補値をid1としたとき、
前記第1の候補値演算部は、任意の係数をl、m、pおよびqとしたとき、
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