JP5673009B2 - インバータ制御装置および電力変換システム - Google Patents
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Description
この構成によれば、誤差補正手段は基準周期に基づいて理想角度を推定し、理想角度と検出角度との誤差を補正する。基準周期は、基準角度検出手段によって信号情報に基づいて1周期の中で複数回検出される基準角度(例えば30度や45度等の角度の整数倍)に基づいて決定されるので、加速や減速等のような回転数の変動が生じても影響を受けない。誤差補正手段が行う誤差の補正も回転数の変動による影響を受けないので、速度変化と誤差を分離して誤差補正を行うことができる。ピークやクロスは簡単な回路や判別法で特定することができるので、基準周期決定手段は正確に基準周期を決定することができる。したがって、従来より正確に角度補正を行うことができる。また、速度変化と誤差を精度よく分離でき、誤差補正を行うことができる。「ピーク」は信号情報の信号値が最大値または最小値と同一値になるタイミングを意味する。「ゼロクロス」は信号情報の信号値が0になるタイミングを意味する。
実施の形態1は、第1角度検出器としてレゾルバを適用して回転電機の角度補正を行う例であって、図1〜図5を参照しながら説明する。図1には電力変換システムの第1構成例を模式図で示す。図2にはインバータ制御装置の第1構成例を模式図で示す。図3には理想角度と検出角度とに基づく補正値を求める過程を説明する図で示す。図4には回転角度補正処理の手続き例をフローチャートで示す。図5には検出角度や回転角度等にかかる経時的変化をタイムチャートで示す。
(1)インバータ制御装置60は、レゾルバ41によって出力される信号情報に基づいて基準角度θsを検出する基準角度検出手段66と、基準角度検出手段66によって検出される基準角度θsに基づいて検出角度θdとの誤差θeを補正する基準となる基準周期Tsを決定する基準周期決定手段68とを有し、誤差補正手段67は基準周期決定手段68によって決定される基準周期Tsに基づいて理想角度θiを推定し、推定した理想角度θiとレゾルバ41によって出力される信号情報に基づいて検出される回転電機40の検出角度θdとの誤差θeを補正する構成とした(図1,図2を参照)。この構成によれば、基準周期Tsは基準角度検出手段66によって検出される基準角度θs(図5の例では45度の整数倍)に基づいて決定されるので、加速や減速等のような回転数の変動が生じても影響を受けない。誤差補正手段67が行う誤差θeの補正も回転数の変動による影響を受けないので、速度変化と誤差を分離して誤差補正を行うことができる。したがって、従来より正確に角度補正を行うことができる。
実施の形態2は、第1角度検出器としてレゾルバを適用するとともに、回転電機の回転に伴って発生する逆起電圧に基づいて基準角度を検出する例である。当該実施の形態2は図6〜図9を参照しながら説明する。図6には電力変換システムの第2構成例を模式図で示す。図7にはインバータ制御装置の第2構成例を模式図で示す。図8には回転角度補正処理の手続き例をフローチャートで示す。図9には検出角度や回転角度等にかかる経時的変化をタイムチャートで示す。なお図示および説明を簡単にするために、実施の形態2では実施の形態1と異なる点について説明する。よって実施の形態1で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
実施の形態3は、第3角度検出器として磁極センサを適用して回転電機の角度補正を行う例であって、図10〜図13を参照しながら説明する。図10には電力変換システムの第3構成例を模式図で示す。図11にはインバータ制御装置の第3構成例を模式図で示す。図12には回転角度補正処理の手続き例をフローチャートで示す。図13には検出角度や回転角度等にかかる経時的変化をタイムチャートで示す。なお図示および説明を簡単にするために、実施の形態3では実施の形態1と異なる点について説明する。よって実施の形態1で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態1〜3に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
20 インバータ(電力変換システム)
30 電流センサ
35 電圧センサ
40 回転電機
41 レゾルバ(第1角度検出器)
42 磁極センサ(第2角度検出器)
50 制御電源回路
60 インバータ制御装置(電力変換システム)
61a,61c 加合手段
61b PI制御手段(またはPID制御手段)
61d トルク制御手段
62 角加速度検知手段
63 負荷トルク推定手段
64 出力トルク演算手段
65 回転数演算手段
66 基準角度検出手段
67 誤差補正手段
68 基準周期決定手段
70 ECU(外部装置)
80 RDコンバータ
90 基準信号生成部
Hu,Hv,Hw 磁極信号(信号情報)
Iu,Iv,Iw 相電流(信号情報)
Sc COS検出信号(信号情報)
Ss SIN検出信号(信号情報)
Vuv,Vvw,Vwu 逆起電圧(信号情報)
θd 検出角度
θs 基準角度
Ts 基準周期
θr 回転角度
Claims (7)
- 第1角度検出器によって出力される回転電機の回転角度に関する信号情報に基づいて、理想角度と前記回転角度との誤差を補正する誤差補正手段を備えるインバータ制御装置において、
前記第1角度検出器によって出力される信号情報に基づいて、正弦波または余弦波となる前記信号情報の1周期の中で複数回発生するピーク及びゼロクロスのうち一方又は双方を基準角度として検出する基準角度検出手段と、
前記基準角度検出手段によって検出される前記基準角度に基づいて、前記回転角度の誤差を補正する基準となる基準周期を決定する基準周期決定手段と、を有し、
前記誤差補正手段は、1周期の中で複数回検出される前記基準角度毎に前記基準周期決定手段によって決定される前記基準周期に基づいて前記理想角度を推定し、推定した前記理想角度と前記信号情報に基づいて検出される前記回転電機の検出角度との誤差を補正することを特徴とするインバータ制御装置。 - 第1角度検出器によって出力される回転電機の回転角度に関する信号情報に基づいて、理想角度と前記回転角度との誤差を補正する誤差補正手段を備えるインバータ制御装置において、
前記回転電機が回転するに伴って発生する逆起電圧を検出する電圧センサと、
前記電圧センサによって出力される逆起電圧に基づいて、前記逆起電圧の1周期の中で複数回発生するピーク及びクロスのうち一方又は双方を基準角度として検出する基準角度検出手段と、
前記基準角度検出手段によって検出される前記基準角度に基づいて、前記回転角度の誤差を補正する基準となる基準周期を決定する基準周期決定手段と、を有し、
前記誤差補正手段は、1周期の中で複数回検出される前記基準角度毎に前記基準周期決定手段によって決定される前記基準周期に基づいて前記理想角度を推定し、推定した前記理想角度と前記信号情報に基づいて検出される前記回転電機の検出角度との誤差を補正することを特徴とするインバータ制御装置。 - 前記基準角度検出手段は、複数相の前記逆起電圧について一相がピークになる角度及び二相がクロスする角度のうち一方又は双方を基準角度として検出することを特徴とする請求項2に記載のインバータ制御装置。
- 第1角度検出器によって出力される回転電機の回転角度に関する信号情報に基づいて、理想角度と前記回転角度との誤差を補正する誤差補正手段を備えるインバータ制御装置において、
前記回転電機の磁極検出によってパルス信号を出力する第2角度検出器と、
前記第2角度検出器によって出力される前記パルス信号に基づいて、繰り返し発生する前記パルス信号のエッジを基準角度として検出する基準角度検出手段と、
前記基準角度検出手段によって検出される前記基準角度に基づいて、前記回転角度の誤差を補正する基準となる基準周期を決定する基準周期決定手段と、を有し、
前記誤差補正手段は、1周期の中で繰り返し検出される前記基準角度毎に前記基準周期決定手段によって決定される前記基準周期に基づいて前記理想角度を推定し、推定した前記理想角度と前記信号情報に基づいて検出される前記回転電機の検出角度との誤差を補正することを特徴とするインバータ制御装置。 - 前記基準角度検出手段は、複数相の前記パルス信号について各相にかかる前記パルス信号の前記エッジを基準角度として検出することを特徴とする請求項4に記載のインバータ制御装置。
- 前記基準角度検出手段は、前記基準角度を検出する際、前記誤差補正手段で所定回転数範囲で記憶した角度誤差で調整することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載のインバータ制御装置と、インバータと、を有することを特徴とする電力変換システム。
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