JP6027486B2 - 電動機制御装置 - Google Patents
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Description
τ=(Ld―Lq)×id×iq+Φ×iq (1)
なお、Ldは同期電動機1のd軸インダクタンス、Lqは同期電動機1のq軸インダクタンス、Φは磁束である。
iq *=τ*/(Φ+(Ld―Lq)×id) (2)
なお、(2)式において、磁束電流idに代えて、電動機制御装置3に入力される磁束電流指令id *を用いることもできる。
なお、この明細書において「曲線」には、「直線」も含まれるものとする。
図1は、この発明の電動機制御装置の第1の実施形態の構成図である。電動機制御装置3には、ともに永久磁石同期電動機で構成される、第一同期電動機1と、第二同期電動機2とが並列に接続されている。なお説明は省略するが、第一同期電動機及び/又は第二同期電動機を他の種類の同期電動機で構成することもできる。
上述した第1の実施形態の電動機制御装置では、トルク一定電圧曲線の交点を求めているが、このような交点を求める処理は一般に複雑になりがちである。これに対し、以下に示す第2の実施形態の電動機制御装置では、フィードバック制御によって、2台の同期電動機に印加される電圧が自動的に、トルク一定電圧曲線の交点に一致するように制御される。以下、図5を用いて、この発明の電動機制御装置の第2の実施形態を説明する。
iq *=τ1 */(Φ+(Ld―Lq)×i1d) (3)
なお、(3)式において、磁束電流i1dに代えて、下記で求める磁束電流指令id *を用いることもできる。
τ2=(Ld―Lq)×i2d×i2q+Φ×i2q (4)
この発明の第2の実施形態の電動機制御装置では、第一同期電動機1のトルク電流に対して電流フィードバック制御が行われるため、該トルク電流が安定する。これに対し、第二同期電動機2に対する電流フィードバック制御は行われていないため、第二同期電動機2の電流が、過渡的に振動的になるおそれがある。この発明の第3の実施形態の電動機制御装置は、第2の実施形態の電動機制御装置のように2台の同期電動機のトルクを独立に制御しつつ、第二同期電動機2の電流を安定化させ、ひいては第二同期電動機2のトルクを安定化させるものである。
上述したように、この発明の第2及び第3の実施形態の電動機制御装置では、2台の同期電動機の回転子の位相角が相違している場合でも、1つの電力変換部で2台の同期電動機のトルクをそれぞれ独立に制御することができる。しかしながら、同期電動機の回転子の位相角自体の制御は行われないため、車輪の空転や車輪径差等によって、2台の同期電動機の位相角が相違する場合がある。そして両位相角の差が大きくなると、同期電動機のトルクを制御できなくなるおそれがある。
2 第二同期電動機
3 電動機制御装置
13 電動機制御装置
31 座標変換部
31a 第一座標変換部
31b 第一座標変換部
32 電流制御部
33 電力変換部
34 第二座標変換部
35 トルク取得部
36 トルク制御部
37 トルク電流指令生成部
39a 比例器
39b 比例器
3A ハイパスフィルタ
3B ハイパスフィルタ
3C 位相差制御部
51 (第一)位相角取得部
52 第二位相角取得部
61 第一電流検出部
62 第二電流検出部
Claims (4)
- 第一同期電動機と第二同期電動機とが並列に接続された電動機制御装置であって、
第一トルク指令τ1 *と、第二トルク指令τ2 *と、第一同期電動機の回転子の位相角θ1と、第二同期電動機の回転子の位相角θ2とを入力し、
前記第一トルク指令τ1 *に相当するトルクを発生させるために前記第一同期電動機へ印加する電圧の候補を、前記第一同期電動機の磁束方向に平行なd1軸と、前記d1軸成分に直交するq1軸とを座標軸とする座標系で示した第一トルク一定電圧曲線、及び、前記第二トルク指令τ2 *に相当するトルクを発生させるために前記第二同期電動機へ印加する電圧の候補を、前記第二同期電動機の磁束方向に平行なd2軸と、前記d2軸成分に直交するq2軸とを座標軸とする座標系で示した第二トルク一定曲線の交点にあたる電圧vd *、vq *を、前記第一同期電動機及び前記第二同期電動機に印加することで、第一同期電動機のトルクと第二同期電動機のトルクとをそれぞれ独立に制御することを特徴とする電動機制御装置。 - 前記第二同期電動機のトルクτ2を計測又は推測するトルク取得部と、
前記第一同期電動機に前記第一トルク指令τ1 *に相当するトルクを発生させるように決定されるトルク電流指令iq *、及び、前記トルクτ2を前記第二トルク指令τ2 *と一致させるように決定される磁束電流指令id *の電流を、前記第一同期電動機に流すための電圧を出力し、前記第一同期電動機及び前記第二同期電動機に印加する電流制御部とを更に備える、請求項1に記載の電動機制御装置。 - 前記第二同期電動機に流れる電流を、前記d1軸及び前記q1軸を座標軸とする座標系に変換した電流のd1軸成分i2d_1及びq1軸成分i2q_1に、比例ゲインを乗じ、定常部分を取り除いたものを、前記電流制御部が出力した電圧から減算して、前記第一同期電動機及び前記第二同期電動機に印加する、請求項2に記載の電動機制御装置。
- 前記第一同期電動機の回転子の位相角θ1と、前記第二同期電動機の回転子の位相角θ2との差が減少するように、前記第一トルク指令τ1 *及び/又は前記第二トルク指令τ2 *を補正するトルク指令補正部を更に備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電動機制御装置。
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