JP5720677B2 - 交流電動機の回転子位相速度推定装置 - Google Patents
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Description
(1)固定子電流から高周波電流を分離抽出するための動的処理を必要としない、あるいは高周波成分のみを精度よく抽出するような狭帯域フィルタを一切必要としない、原理的に高い安定性を持ちかつ位相遅れ・進みを伴わない位相速度推定装置を提供する。
(2)広い正相関領域を持ちうる相関信号の生成が可能な、突発的外乱により推定不安定化を起こし難い位相速度推定装置を提供する。
(3)簡単な高周波電圧印加手段が利用可能な、実現容易な位相速度推定装置を提供する。
(1)固定子電流から高周波電流を分離抽出するための動的処理を必要としない、あるいは高周波成分のみを精度よく抽出するような狭帯域フィルタを一切必要としない、原理的に高い安定性を持ちかつ位相遅れ・進みを伴わない位相速度推定が可能。
(2)式(19)〜式(21)に代表例を例示したように、広い正相関領域を持ちうる相関信号の生成が可能な、突発的外乱により推定不安定化を起こし難い位相速度推定が可能。
(3)式(1)〜式(6)に代表例を例示したように簡単な高周波電圧印加手段が利用可能で、式(14)〜式(26)を用いて説明したよう位相速度推定の実現が容易(後に、図4〜8を用いた実施形態例を通じ再度説明)。
2 電力変換器
3 電流検出器
4a 3相2相変換器
4b 2相3相変換器
5a ベクトル回転器
5b ベクトル回転器
6 電流制御器
7 指令変換器
8 速度制御器
9 バンドストップフィルタ
10 位相速度推定器
10−1 高周波電圧指令器
10−2 高周波基本成分振幅抽出器
10−3 相関信号生成器
10−4 位相同期器
10−5 ローパスフィルタ
10−6 直流カットフィルタ
11 係数器
12 余弦正弦信号発生器
図7の実施例における高周波基本成分振幅抽出器10−2は、固定子電流を処理して得た高周波電流相当値(すなわち、固定子電流を直流カットフィルタで処理して得た高周波電流相当値)のγ軸要素とδ軸要素の両要素に対して、高周波数ωhを基本周波数とするフーリエ級数展開相当の処理を施してこの第1次フーリエ係数相当値を抽出するものとなっている。
Claims (3)
- 駆動周波数より高い周波数の高周波電流に対し回転子が突極特性を示す交流電動機のための、固定子電圧印加と固定子電流検出の機能を備えた駆動制御装置に使用される回転子位相速度推定装置であって、
回転する回転子の位相にゼロ位相差で代表される一定の位相差で同期を目指したγ軸とこれに直交したδ軸とからなる速度ω γ のγδ準同期座標系上で、直流成分がゼロでかつ高周波数ωhを基本周波数とする高周波電圧を駆動用電圧に重畳して該交流電動機へ印加するようにした高周波電圧印加手段と、
固定子電流を該駆動制御装置より得て、固定子電流あるいは固定子電流を狭帯域フィルタを用いずに処理して得た高周波電流相当値のγ軸要素とδ軸要素の両要素に対して、高周波数ωhを基本周波数とするフーリエ級数展開相当の処理を施して、該突極特性を反映したこの第1次フーリエ係数相当値を抽出する高周波電流基本波成分振幅抽出手段と、
γ軸、δ軸要素から抽出した該フーリエ係数相当値を利用して、該γδ準同期座標系上で評価した回転子位相と相関を有する相関信号を生成する相関信号生成手段と、
該相関信号を用いて、該γδ準同期座標系の位相と、回転子位相の推定値あるいは回転子位相と基本的に微積分関係にある回転子速度の推定値の少なくとも何れかの推定値とを、生成する回転子位相生成手段と、
を備えることを特徴とする回転子位相速度推定装置。 - 駆動周波数より高い周波数の高周波電流に対し回転子が突極特性を示す交流電動機のための、固定子電圧印加と固定子電流検出の機能を備えた駆動制御装置に使用される回転子位相速度推定装置であって、
回転する回転子の位相にゼロ位相差で代表される一定の位相差で同期を目指したγ軸とこれに直交したδ軸とからなる速度ω γ のγδ準同期座標系上で、直流成分がゼロでかつ高周波数ωhを基本周波数とする高周波電圧を駆動用電圧に重畳して該交流電動機へ印加するようにした高周波電圧印加手段と、
固定子電流を該駆動制御装置より得て、固定子電流あるいは固定子電流を狭帯域フィルタを用いずに処理して得た高周波電流相当値のγ軸要素、δ軸要素のいずれかの1つの要素に対して、高周波数ωhを基本周波数とするフーリエ級数展開相当の処理を施して、該突極特性を反映したこの第1次フーリエ係数相当値を抽出する高周波電流基本波成分振幅抽出手段と、
抽出した該フーリエ係数相当値を該γδ準同期座標系上で評価した回転子位相と相関を有する相関信号として扱い、該フーリエ係数相当値自体あるいはこの数倍値を用いて、該γδ準同期座標系の位相と、回転子位相の推定値あるいは回転子位相と基本的に微積分関係にある回転子速度の推定値の少なくとも何れかの推定値とを、生成する回転子位相生成手段と、
を備えることを特徴とする回転子位相速度推定装置。 - 該高周波電圧印加手段における該高周波電圧を、高周波数ωhの時間積分値を変数とする三角関数で表現された正弦形状電圧とすることを特徴とする請求項1または請求項2記載の回転子位相速度推定装置。
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