JP5447810B2 - モータ駆動装置およびトルクリップル除去方法 - Google Patents
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(1)全体構成
図1は本発明の第1の実施形態に係るモータ駆動装置の全体構成を示すブロック図であり、図中の符号1がモータ駆動装置の全体を示している。なお、棒線は電力線、矢印線は信号線を表している。
電流制御装置27は、電流偏差演算器23の他に、リップル減算器41と、PI制御器43とを備える。
駆動装置13は、コンバータ45とインバータ47とを備える。
図2はリップル演算器25の構成を示すブロック図である。
図2に示すように、リップル演算器25は、電気角一次関数演算部51と、正弦演算部53と、乗算器55と、擬似微分器57と、絶対値演算器59と、電気角積分器61と、位相積分器63とを備える。
図3はオフセット電圧演算器31の構成を示すブロック図である。
図3に示すように、オフセット電圧演算器31は、d軸ベースオフセット電圧演算器115とq軸ベースオフセット電圧演算器117とを備える。
図4はオフセット電圧補償器33の構成を示すブロック図である。
図4に示すように、オフセット電圧補償器33では、オフセット電圧演算器31からd軸ベースオフセット電圧演算結果iwoとq軸ベースオフセット電圧演算結果iuoを入力する。
図5は速度制御装置5の構成を示すブロック図である。
図5に示すように、速度制御装置5は、角速度目標パターン発生器191とトルク指令演算部193とから構成される。この速度制御装置5は、本発明のモータ駆動装置1と同様に電源37に接続されて動作する。
次に、図6および図7を参照して、モータ駆動装置1の動作について説明する。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
さらに、本発明の第3の実施形態を図9に基づいて説明する。
Claims (8)
- 駆動対象を駆動するための駆動力発生手段と、
この駆動力発生手段に三相交流電流を供給して駆動する駆動手段と、
この駆動手段によって上記駆動力発生手段に供給される三相交流電流の少なくとも二相の電流を検出する電流検出手段と、
上記駆動力発生手段の電気角を検出する電気角検出手段と、
この電気角検出手段の出力値に基づいて、上記三相交流電流を上記駆動力発生手段の発生推力方向に座標変換すると共に、上記三相交流電流を同推力発生方向と直交する方向に座標変換する座標変換手段と、
この座標変換手段の出力値を予め指定された目標値に収束させるように座標変換した電圧を演算する電流制御手段と、
この電流制御手段の出力値を三相交流電圧に変換して上記駆動手段に出力する逆座標変換手段と、
予め指定されたトルク電流の目標値から上記座標変換手段の出力値を減算した値と上記電気角検出手段の出力値とに基づいて上記座標変換手段の出力値に含まれるリップル成分を演算するリップル演算手段と、
このリップル演算手段の演算結果に基づいて上記電流制御手段の出力値を調整してリップル成分を除去するリップル除去手段と、
上記リップル演算手段の演算結果に基づいて上記電流検出手段の出力値に含まれるオフセット電圧成分を演算するオフセット電圧演算手段と、
このオフセット電圧演算手段の演算結果に基づいて上記電流検出手段の出力値に含まれるオフセット電圧成分を除去するオフセット電圧補償手段と
を具備したことを特徴とするモータ駆動装置。 - 上記リップル演算手段は、
上記電気角検出手段の出力値に関する一次関数を演算すると共に当該一次関数の切片を調整可能に設定する位相調整手段を有する第1の電気角一次関数演算手段と、
上記電気角一次関数演算部の出力値に関する正弦値あるいは余弦値を演算する第1の三角関数演算手段と、
予め指定された目標値から上記座標変換手段の出力値を減算した値と上記第1の三角関数演算部の出力値とを乗算し、その乗算結果を上記電気角に関してその電気角の一周期の整数倍の区間で積分する積分手段と、
上記積分手段の出力値をさらに電気角に関して積分し、所定のゲインを乗ぜられた積分結果を上記位相調整手段の出力とする位相積分手段と
を備えていることを特徴とする請求項1記載のモータ駆動装置。 - 上記リップル演算手段は、
上記位相調整手段の出力値に所定の位相差を加えて上記電流検出手段に含まれるリップル成分の電気角に対する位相差を出力する位相演算手段と、
上記電気角検出手段の出力値に関する一次関数を演算すると共に当該一次関数の切片を上記位相演算手段の出力とする第2の電気角一次関数演算手段と、
この第2の電気角一次関数演算部の出力値に関する正弦値あるいは余弦値を演算する第2の三角関数演算手段と、
予め指定された目標値から上記座標変換手段の出力値を減算した値と上記第2の三角関数演算手段の出力値とを乗算し、その乗算結果を上記電気角に関してその電気角の一周期の整数倍の区間で積分し、積分結果に所定のゲインを乗じて上記電流検出手段に含まれるリップル成分の振幅を演算する振幅演算手段と
を備えていることを特徴とする請求項1記載のモータ駆動装置。 - 上記座標変換手段は、dq座標変換を行う機能を備えていることを特徴とする請求項1記載のモータ駆動装置。
- 上記リップル演算手段は、d軸電流とq軸電流に含まれるリップル成分を演算することを特徴とする請求項4記載のモータ駆動装置。
- 上記リップル除去手段は、上記リップル演算手段によって演算されたd軸電流とq軸電流に含まれるリップル成分を除去することを特徴とする請求項5記載のモータ駆動装置。
- 上記オフセット電圧補償手段は、
上記オフセット演算手段で演算されるオフセット電圧成分を上記電気角に関して積分する積分器と、
所定のゲインを乗ぜられた当該積分の演算結果を上記電流検出手段の出力値から減ずる減算器と
を備えていることを特徴とする請求項1記載のモータ駆動装置。 - 駆動対象を駆動するための駆動力発生手段と、
この駆動力発生手段に三相交流電流を供給して駆動する駆動手段と、
この駆動手段によって上記駆動力発生手段に供給される三相交流電流の少なくとも二相の電流を検出する電流検出手段と、
上記駆動力発生手段の電気角を検出する電気角検出手段と、
この電気角検出手段の出力値に基づいて、上記三相交流電流を上記駆動力発生手段の発生推力方向に座標変換すると共に、上記三相交流電流を同推力発生方向と直交する方向に座標変換する座標変換手段と、
この座標変換手段の出力値を予め指定された目標値に収束させるように座標変換した電圧を演算する電流制御手段と、
この電流制御手段の出力値を三相交流電圧に変換して上記駆動手段に出力する逆座標変換手段とを備えたモータ駆動装置に用いられるトルクリップル除去方法であって、
予め指定されたトルク電流の目標値から上記座標変換手段の出力値を減算した値と上記電気角検出手段の出力値とに基づいて上記座標変換手段の出力値に含まれるリップル成分を演算し、
その演算結果に基づいて上記電流制御手段の出力値を調整して上記リップル成分を除去すると共に、
上記リップル成分の演算結果に基づいて上記電流検出手段の出力値に含まれるオフセット電圧成分を演算し、
その演算結果に基づいて上記電流検出手段の出力値に含まれるオフセット電圧成分を除去することを特徴とするトルクリップル除去方法。
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