JP6328280B1 - 2重巻線型回転電機の制御装置 - Google Patents

2重巻線型回転電機の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6328280B1
JP6328280B1 JP2017010858A JP2017010858A JP6328280B1 JP 6328280 B1 JP6328280 B1 JP 6328280B1 JP 2017010858 A JP2017010858 A JP 2017010858A JP 2017010858 A JP2017010858 A JP 2017010858A JP 6328280 B1 JP6328280 B1 JP 6328280B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
voltage command
calculation
triangular wave
timing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017010858A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018121428A (ja
Inventor
遼 宮下
遼 宮下
将大 中嶋
将大 中嶋
鳥取 功
功 鳥取
勝也 辻本
勝也 辻本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2017010858A priority Critical patent/JP6328280B1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6328280B1 publication Critical patent/JP6328280B1/ja
Publication of JP2018121428A publication Critical patent/JP2018121428A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

【課題】第1群用の三角波と第2群用の三角波との位相差が変化する場合でも、第1群の巻線用の電圧指令と第2群の巻線用の電圧指令とを相互に協調させて算出することができる2重巻線型回転電機の制御装置を提供する。【解決手段】第1群用の三角波と第2群用の三角波との位相差に基づいて、第1群用の三角波を基準に設定された第1群の特定基準演算タイミング、及び第2群用の三角波を基準に設定された第2群の特定基準演算タイミングのいずれか一方を同期演算タイミングに設定し、同期演算タイミングで、第1群の電圧指令の演算に用いる第1群の特定制御情報と第2群の電圧指令の演算に用いる第2群の特定制御情報とを同期して演算する同期電圧指令演算を実行する2重巻線型回転電機の制御装置。【選択図】図6

Description

本発明は、第1群の巻線と第2群の巻線とを有する2重巻線型回転電機の制御装置に関するものである。
上記のような2重巻線型回転電機の制御装置について、下記の特許文献1に記載された制御装置が知られている。特許文献1の技術では、第1群の巻線用の電圧指令と比較される第1群用の三角波と、第2群の巻線用の電圧指令と比較される第2群用の三角波とが用いられる。そして、特許文献1の技術では、第1群用の三角波と第2群用の三角波とには、所定の位相差(例えば、180°)を設けている。
また、電圧指令を、電圧指令と比較される三角波の山及び谷の一方又は双方に同期して算出する技術が知れている。下記の特許文献2の技術では、三角波の周波数を、回転電機の回転周波数に応じて変化させるように構成されている。下記の特許文献3の技術では、第1群の巻線と第2群の巻線との間の磁気結合による干渉を補償する群間の非干渉化処理を行うように構成されている。
特開平6−197593号公報 特開平10−201246号公報 特開2016−149904号公報
しかしながら、第1群用の三角波と第2群用の三角波との位相差が変化するように構成される場合、第1群の巻線用の電圧指令の算出タイミングと第2群の巻線用の電圧指令の算出タイミングとの位相差が変動する。群間の非干渉化処理の例のように、第1群の巻線用の電圧指令と、第2群の巻線用の電圧指令とを、相互に協調させて算出する場合、第1群と第2群との間の電圧指令の算出タイミングの位相差が変動すると、電圧指令を相互に協調させて算出し難くなる問題があった。
そこで、第1群用の三角波と第2群用の三角波との位相差が変化する場合でも、第1群の巻線用の電圧指令と第2群の巻線用の電圧指令とを相互に協調させて算出することができる2重巻線型回転電機の制御装置が望まれる。
本発明に係る第1群の巻線と第2群の巻線とを有する2重巻線型回転電機の制御装置は、前記第1群の巻線に印加する第1群の電圧指令と、前記第2群の巻線に印加する第2群の電圧指令とを演算する電圧指令演算部と、互いに位相差がある第1群用の三角波と第2群用の三角波とを生成する三角波生成部と、前記第1群の電圧指令と前記第1群用の三角波とを比較して第1群のPWM信号を生成し、前記第1群のPWM信号に応じて前記第1群の巻線に電圧を印加すると共に、前記第2群の電圧指令と前記第2群用の三角波とを比較して第2群のPWM信号を生成し、前記第2群のPWM信号に応じて前記第2群の巻線に電圧を印加するPWM制御部と、前記第1群用の三角波及び前記第2群用の三角波を基準に前記電圧指令演算部の各演算の演算タイミングを設定するタイミング制御部と、を備え、
前記タイミング制御部は、前記第1群用の三角波を基準に第1群の特定基準演算タイミングを設定すると共に、前記第2群用の三角波を基準に第2群の特定基準演算タイミングを設定し、前記第1群用の三角波と前記第2群用の三角波との位相差に基づいて、前記第1群の特定基準演算タイミング及び前記第2群の特定基準演算タイミングのいずれか一方を同期演算タイミングに設定し、前記電圧指令演算部は、前記同期演算タイミングで、前記第1群の電圧指令の演算に用いる第1群の特定制御情報と前記第2群の電圧指令の演算に用いる第2群の特定制御情報とを同期して演算する同期電圧指令演算を実行するものである。
本発明に係る2重巻線型回転電機の制御装置によれば、第1群用の三角波と第2群用の三角波との位相差に基づいて、第1群の特定基準演算タイミング及び第2群の特定基準演算タイミングのいずれか一方に設定される同期演算タイミングで、第1群の電圧指令の演算に用いる第1群の特定制御情報と第2群の電圧指令の演算に用いる第2群の特定制御情報とを同期して演算することができる。よって、第1群の巻線用の電圧指令と第2群の巻線用の電圧指令とを相互に協調して算出することができる。
本発明の実施の形態1に係る2重巻線型回転電機及び制御装置の概略構成図である。 本発明の実施の形態1に係る制御装置のハードウェア構成図である。 本発明の実施の形態1に係る電圧指令演算部のブロック図である。 本発明の実施の形態1に係る第1群用の三角波及び第2群用の三角波の生成を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態1に係る同期電圧指令演算を行わない場合の各演算タイミングを説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態1に係る同期電圧指令演算を行う場合の各演算タイミングを説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態1に係る群間巻線位相差が−30°であり、三角波の発生回数が3に設定されている場合の例を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態1に係る群間巻線位相差が−30°であり、三角波の発生回数が9に設定されている場合の例を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態1に係る選択群判定データを説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態1に係る選択群判定データを説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態1に係る選択群判定データを説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態1に係る選択群判定データを説明するためのタイムチャートである。 本発明のその他の実施の形態に係る制御装置のハードウェア構成図である。
実施の形態1.
実施の形態1に係る2重巻線型回転電機10の制御装置1(以下、単に制御装置1と称す)について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態に係る2重巻線型回転電機10及び制御装置1の概略構成図である。
1.2重巻線型回転電機10の構成
2重巻線型回転電機10は、第1群の巻線20aと第2群の巻線20bとを有している。第1群の巻線20aは、U相、V相、W相の3相巻線とされ、第2群の巻線20bは、U相、V相、W相の3相巻線とされている。第1群及び第2群の巻線20a、20bは、固定子に設けられている。本実施の形態では、回転子に永久磁石が設けられた、永久磁石同期交流回転電機とされている。よって、1つの固定子に2つの群の巻線20a、20bが設けられており、固定子の径方向内側に配置された1つの回転子に、単数又は複数の極対数の永久磁石が設けられている。
第1群の巻線20aと第2群の巻線20bとは、機械的な一定の位相差(角度差)を持って固定子に巻回されている。すなわち、第1群のU相の巻線と第2群のU相の巻線との間、第1群のV相の巻線と第2群のV相の巻線との間、及び第1群のW相の巻線と第2群のW相の巻線との間には、一定の位相差が設けられている。
直流電源(不図示)から供給された直流電力を交流電力に変換して第1群の巻線20aに供給する第1群のインバータ8aと、直流電源から供給された直流電力を交流電力に変換して第2群の巻線20bに供給する第2群のインバータ8bと、が備えられている。
第1群及び第2群のインバータ8a、8bは、それぞれ複数のスイッチング素子を有している。各群のインバータは、直流電源の正極端子に接続される正極側のスイッチング素子と、直流電源の負極端子に接続される負極側のスイッチング素子と、が直列接続された直列回路を、3相各相の巻線に対応して3セット設けている。各直列回路における2つのスイッチング素子の接続点が、対応する相の巻線に接続される。スイッチング素子には、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等が用いられる。
各スイッチング素子のゲート端子は、ゲート駆動回路等を介して、制御装置1に接続されている。よって、各スイッチング素子は、制御装置1から出力される第1群のPWM信号Sua、Sva、Swa又は第2群のPWM信号Sub、Svb、Swbによりオン又はオフされる。
第1群の巻線20aに流れる電流を検出するための第1群の電流センサ22a、及び第2群の巻線20bに流れる電流を検出するための第2群の電流センサ22bが備えられている。第1群及び第2群の電流センサ22a、22bの出力信号は、制御装置1に入力される。本実施の形態では、第1群及び第2群の電流センサ22a、22bは、スイッチング素子の直列回路と巻線とをつなぐ各相の電線上に備えられている。
2重巻線型回転電機10には、回転子の回転角度(磁極位置)を検出するためのレゾルバ等の回転角度センサ11が備えられている。回転角度センサ11の出力信号は、制御装置1に入力される。また、第1群及び第2群のインバータ8a、8bに供給される直流電圧を検出するための電圧センサ24が備えられている(図2参照)。電圧センサ24の出力信号は、制御装置1に入力される。
2.制御装置1の構成
制御装置1は、第1群及び第2群のインバータ8a、8bを介して、2重巻線型回転電機10を制御する。制御装置1は、後述する磁極位置検出部30、電圧指令演算部31、三角波生成部32、PWM制御部33、及びタイミング制御部34等の機能部を備えている。制御装置1の各機能は、制御装置1が備えた処理回路により実現される。具体的には、制御装置1は、図2に示すように、処理回路として、CPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等の演算処理装置90(コンピュータ)、演算処理装置90とデータのやり取りする記憶装置91、演算処理装置90に外部の信号を入力する入力回路92、及び演算処理装置90から外部に信号を出力する出力回路93等を備えている。記憶装置91として、演算処理装置90からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたRAM(Random Access Memory)、演算処理装置90からデータを読み出し可能に構成されたROM(Read Only Memory)等が備えられている。入力回路92には、回転角度センサ11、第1群及び第2群の電流センサ22a、22b、及び電圧センサ24等の各種のセンサやスイッチが接続され、これらセンサやスイッチの出力信号を演算処理装置90に入力するA/D変換器等を備えている。出力回路93には、第1群及び第2群のインバータ8a、8b(ゲート駆動回路)等の電気負荷が接続され、これら電気負荷に演算処理装置90から制御信号を出力する駆動回路等を備えている。
そして、制御装置1が備える各制御部30〜34等の各機能は、演算処理装置90が、ROM等の記憶装置91に記憶されたソフトウェア(プログラム)を実行し、記憶装置91、入力回路92、及び出力回路93等の制御装置1の他のハードウェアと協働することにより実現される。以下、制御装置1の各機能について詳細に説明する。
2−1.磁極位置検出部30
磁極位置検出部30は、回転角度センサ11の出力信号に基づいて、電気角での回転子の磁極位置(回転角度)(本例では永久磁石のN極の位置)を検出する。また、磁極位置検出部30は、磁極位置(回転角度)を時間微分して電気角での回転角速度を算出する。
本実施の形態では、磁極位置検出部30は、第1群の巻線20a(本例では、U相巻線)に対する回転子の磁極位置である第1群巻線基準の磁極位置θaと、第2群の巻線20b(本例では、U相巻線)に対する回転子の磁極位置である第2群巻線基準の磁極位置θbと、を検出する。第1群巻線基準の磁極位置θaと第2群巻線基準の磁極位置θbとの間の位相差は、上記のように固定子に巻回された第1群の巻線20aと第2群の巻線20bとの間の機械的な位相差を電気角で表した位相差となっている。すなわち、群間の巻線の機械的な位相差に、極対数を乗算し、2で除算した電気角での位相差となる。よって、磁極位置検出部30は、式(1)に示すように、第1群巻線基準の磁極位置θaに、電気角での第1群の巻線と第2群の巻線の位相差である群間巻線位相差Δθcoilを加算した値を、第2群巻線基準の磁極位置θbとして算出することができる。
Figure 0006328280
2−2.電圧指令演算部31
電圧指令演算部31は、第1群の巻線20aに印加する第1群の電圧指令Vua、Vva、Vwaと、第2群の巻線20bに印加する第2群の電圧指令Vub、Vvb、Vwbとを演算する。
本実施の形態では、電圧指令演算部31は、図3に示すように、第1群の電圧指令演算部31aと、第2群の電圧指令演算部31bとを備えている。第1群及び第2群の電圧指令演算部31a、31bは、dq軸の回転座標系上で電流フィードバック制御を行うことにより、電圧指令を変化させる。dq軸の回転座標系は、回転子の磁極位置(本例では、永久磁石のN極の向き)に定めたd軸、及びd軸より電気角で90°(π/2)進んだ方向に定めたq軸からなる、回転子の電気角での回転に同期して回転する2軸の回転座標系である。
第1群の電圧指令演算部31aは、第1群のdq軸電流Ida、Iqaが、第1群のdq軸電流指令Ida*、Iqa*に近づくように第1群のdq軸電圧指令Vda、Vqa
を変化させる。第2群の電圧指令演算部31bは、第2群のdq軸電流Idb、Iqbが、第2群のdq軸電流指令Idb*、Iqb*に近づくように第2群のdq軸電圧指令Vdb、Vqbを変化させる。
<電流指令算出部>
第1群の電圧指令演算部31aは、第1群の電流指令算出部41aを備えており、第2群の電圧指令演算部31bは、第2群の電流指令算出部41bを備えている。第1群の電流指令算出部41aは、第1群のd軸電流指令Ida*、q軸電流指令Iqa*を算出する。第2群の電流指令算出部41bは、第2群のd軸電流指令Idb*、q軸電流指令Iqb*を算出する。第1群及び第2群の電流指令算出部41a、41bは、最大トルク電流制御、弱め磁束制御、及びId=0制御などの電流ベクトル制御方法に従って、各群のdq軸電流指令を演算する。
<電流検出部>
第1群の電圧指令演算部31aは、第1群の電流検出部42aを備えており、第2群の電圧指令演算部31bは、第2群の電流検出部42bを備えている。第1群の電流検出部42aは、第1群の電流センサ22aの出力信号に基づいて、第1群のインバータ8aから第1群の各相の巻線20aに流れる電流Iua、Iva、Iwaを検出する。第2群の電流検出部42bは、第2群の電流センサ22bの出力信号に基づいて、第2群のインバータ8bから第2群の各相の巻線20bに流れる電流Iub、Ivb、Iwbを検出する。
<電流座標変換部>
第1群の電圧指令演算部31aは、第1群の電流座標変換部43aを備えており、第2群の電圧指令演算部31bは、第2群の電流座標変換部43bを備えている。第1群の電流座標変換部43aは、第1群の電流Iua、Iva、Iwaを、第1群巻線基準の磁極位置θaに基づいて3相2相変換及び回転座標変換を行って、第1群巻線基準のdq軸回転座標系で表した第1群のd軸電流Ida及びq軸電流Iqaに変換する。第2群の電流座標変換部43bは、第2群の電流Iub、Ivb、Iwbを、第2群巻線基準の磁極位置θbに基づいて3相2相変換及び回転座標変換を行って、第2群巻線基準のdq軸回転座標系で表した第2群のd軸電流Idb及びq軸電流Iqbに変換する。
<電流フィードバック制御部>
第1群の電圧指令演算部31aは、第1群の電流フィードバック制御部44aを備えており、第2群の電圧指令演算部31bは、第2群の電流フィードバック制御部44bを備えている。第1群の電流フィードバック制御部44aは、式(2)に示すように、第1群のdq軸電流Ida、Iqaが、第1群のdq軸電流指令Ida*、Iqa*に近づくように、PI制御等により、第1群のdq軸電圧指令のフィードバック値Vdba、Vqbaを変化させる第1群のdq軸電流フィードバック制御を行う。第2群の電流フィードバック制御部44bは、式(3)に示すように、第2群のdq軸電流Idb、Iqbが、第2群のdq軸電流指令Idb*、Iqb*に近づくように、PI制御等により、第2群のdq軸電圧指令のフィードバック値Vdbb、Vqbbを変化させる第2群のdq軸電流フィードバック制御を行う。
Figure 0006328280
Figure 0006328280
ここで、Kpdは、d軸比例ゲインであり、Kpqは、q軸比例ゲインであり、Kidは、d軸積分ゲインであり、Kiqは、q軸積分ゲインである。sは、ラプラス演算子である。
<非干渉化処理部>
第1群の電圧指令演算部31aは、第1群の非干渉化処理部45aを備えており、第2群の電圧指令演算部31bは、第2群の非干渉化処理部45bを備えている。第1群及び第2群の非干渉化処理部45a、45bは、それぞれ、各群のdq軸電圧指令のフィードバック値に対して、同じ群の巻線間の磁気結合による干渉を補償する同群非干渉化処理と、第1群の巻線と第2群の巻線との間の磁気結合による干渉を補償する群間非干渉化処理と、を行って、各群の最終的なdq軸電圧指令を算出する。
例えば、第1群の非干渉化処理部45aは、式(4)に示すような演算を行い、第2群の非干渉化処理部45bは、式(5)に示すような演算を行う。
Figure 0006328280
Figure 0006328280
ここで、Lda、Lqaは、第1群に影響する第1群の同群d軸インダクタンス、同群q軸インダクタンスであり、Ldb、Lqbは、第2群に影響する第2群の同群d軸インダクタンス、同群q軸インダクタンスであり、Mda、Mqaは、第2群に影響する第1群の群間d軸インダクタンス、群間q軸インダクタンスであり、Mdb、Mqbは、第1群に影響する第2群の群間d軸インダクタンス、群間q軸インダクタンスである。Φは、永久磁石による鎖交磁束である。sは、ラプラス演算子である。
式(4)における「ω・Lqa・Iqa」、「ω・(Lqa・Iqa+Φ)」の項は、同群非干渉化処理である。式(4)における「Mdb・s・Idb」、「ω・Mqb・Iqb」、「Mqb・s・Iqb」、「ω・Mdb・Idb」の項は、群間非干渉化処理である。式(5)における「ω・Lqb・Iqb」、「ω・(Lqb・Iqb+Φ)」の項は、同群非干渉化処理である。式(5)における「Mda・s・Ida」、「ω・Mqa・Iqa」、「Mqa・s・Iqa」、「ω・Mda・Ida」の項は、群間非干渉化処理である。なお、非干渉化処理として、特開2016−149904号公報、特開2014−138494号公報等に記載されている処理が行われてもよい。
このように、群間非干渉化処理において、第1群の非干渉化処理部45aは、第2群のdq軸電流Idb、Iqbに基づいて、第1群のdq軸電圧指令のフィードバック値Vdba、Vqbaを補正し、第2群の非干渉化処理部45bは、第1群のdq軸電流Ida、Iqaに基づいて、第2群のdq軸電圧指令のフィードバック値Vdbb、Vqbbを補正する。よって、群間非干渉化処理には、第1群と第2群との間で、相互にdq軸電流の情報が必要になる。そのため、後述するように、第1群のdq軸電圧指令Vda、Vqaと第2群のdq軸電圧指令Vdb、Vqbとを同期して演算する同期電圧指令演算が行われるように構成されている。
一方、運転条件等に基づいて同群及び群間非干渉化処理を行わないと判定した場合は、第1群及び第2群の非干渉化処理部45a、45bは、各群のdq軸電圧指令のフィードバック値を、そのまま各群の最終的なdq軸電圧指令に設定する。或いは、第1群及び第2群の非干渉化処理部45a、45bは、各群のdq軸電圧指令のフィードバック値に対して同群非干渉化処理のみを行った値を、各群の最終的なdq軸電圧指令に設定してもよい。
<電圧座標変換部>
第1群の電圧指令演算部31aは、第1群の電圧座標変換部46aを備えており、第2群の電圧指令演算部31bは、第2群の電圧座標変換部46bを備えている。第1群の電圧座標変換部46aは、第1群のdq軸電圧指令Vda、Vqaを、第1群巻線基準の磁極位置θaに基づいて、固定座標変換及び2相3相変換を行って、第1群の3相各相の巻線への交流電圧指令である第1群の電圧指令Vua、Vva、Vwaに変換する。第2群の電圧座標変換部46bは、第2群のdq軸電圧指令Vdb、Vqbを、第2群巻線基準の磁極位置θbに基づいて、固定座標変換及び2相3相変換を行って、第2群の3相各相の巻線への交流電圧指令である第2群の電圧指令Vub、Vvb、Vwbに変換する。
2−3.三角波生成部32
三角波生成部32は、互いに位相差がある第1群用の三角波4aと第2群用の三角波4bとを生成する。第1群用及び第2群用の三角波4a、4bの振幅は、直流電圧に設定される。本実施の形態では、三角波生成部32は、第1群の三角波生成部32a、及び第2群の三角波生成部32bを備えている。
<第1群用の三角波4a>
第1群の三角波生成部32aは、第1群巻線基準の磁極位置θaと、第1群巻線基準の磁極位置θaに対する第1群の電圧指令の位相θvdqaと、に応じて、第1群用の三角波4aの位相を変化させる。第1群の三角波生成部32aは、第1群の電圧指令の位相θvdqaとして、式(6)に示すように、磁極位置θaとなるd軸に対する第1群のdq軸電圧指令Vda、Vqaの位相を算出する。
Figure 0006328280
そして、第1群の三角波生成部32aは、式(7)に示すように、第1群巻線基準の磁極位置θaに、第1群の電圧指令の位相θvdqaを加算し、π/2(90°)を減算した位相を、第1群の基準位相θrefaとして算出する。
Figure 0006328280
第1群の三角波生成部32aは、式(8)に示すように、第1群の基準位相θrefaに、予め設定された1回転当たりの三角波の発生回数Mを乗算した位相を、第1群の三角波位相θcaとして算出する。三角波の発生回数Mは、例えば、3、9等、3×(2×i−1)に設定される(iは、予め設定された1以上の自然数)。
Figure 0006328280
そして、第1群の三角波生成部32aは、第1群の三角波位相θcaが、2π(n−1)から2πnの間(nは、1以上の自然数)で、谷から谷まで1回振動する第1群用の三角波4aを生成する。例えば、図4に示すように、第1群の三角波生成部32aは、第1群の三角波位相θcaが0から2πを繰り返すように調整する。そして、第1群の三角波生成部32aは、三角波位相と三角波の値との関係が予め設定されたマップデータを用いて、現在の第1群の三角波位相θcaに対応する第1群用の三角波4aの値を算出する。
<第2群用の三角波4b>
第2群の三角波生成部32bは、第2群巻線基準の磁極位置θbと、第2群巻線基準の磁極位置θbに対する第2群の電圧指令の位相θvdqbと、に応じて、第2群用の三角波4bの位相を変化させる。第2群の三角波生成部32bは、第2群の電圧指令の位相θvdqbとして、式(9)に示すように、磁極位置θbとなるd軸に対する第2群のdq軸電圧指令Vdb、Vqbの位相を算出する。
Figure 0006328280
そして、第2群の三角波生成部32bは、式(10)に示すように、第2群巻線基準の磁極位置θbに、第2群の電圧指令の位相θvdqbを加算し、π/2(90°)を減算した位相を、第2群の基準位相θrefbとして算出する。ここで、上記のように、第2群巻線基準の磁極位置θbは、第1群巻線基準の磁極位置θaに、予め設定された群間巻
線位相差Δθcoilを加算して算出される。
Figure 0006328280
第2群の三角波生成部32bは、式(11)に示すように、第2群の基準位相θrefbに、上記の三角波の発生回数Mを乗算した位相を、第2群の三角波位相θcbとして算出する。
Figure 0006328280
そして、第2群の三角波生成部32bは、第2群の三角波位相θcbが、2π(n−1)から2πnの間(nは、1以上の自然数)で、谷から谷まで1回振動する第2群用の三角波4bを生成する。例えば、図4に示すように、第2群の三角波生成部32bは、第2群の三角波位相θcbが0から2πを繰り返すように調整する。そして、第2群の三角波生成部32bは、三角波位相と三角波の値との関係が予め設定されたマップデータを用いて、現在の第2群の三角波位相θcbに対応する第2群用の三角波4bの値を算出する。
第1群の三角波位相θcaと第2群の三角波位相θcbとの位相差Δθcは、式(12)に示すようになり、機械的な群間巻線位相差Δθcoilの項と、第1群の電圧指令の位相θvdqaと第2群の電圧指令の位相θvdqbとの偏差の項となる。
Figure 0006328280
2−4.PWM制御部33
PWM制御部33は、第1群のPWM制御部33aと、第2群のPWM制御部33bとを備えている。第1群のPWM制御部33aは、第1群の電圧指令Vua、Vva、Vwaと第1群用の三角波4aとを比較して第1群のPWM信号Sua、Sva、Swaを生成し、第1群のPWM信号Sua、Sva、Swaに応じて第1群の巻線20aに電圧を印加する。第2群のPWM制御部33bは、第2群の電圧指令Vub、Vvb、Vwbと第2群用の三角波4bとを比較して第2群のPWM信号Sub、Svb、Swbを生成し、第2群のPWM信号Sub、Svb、Swbに応じて第2群の巻線20bに電圧を印加する。
各PWM制御部33a、33bは、電圧指令が三角波を上回った場合は、PWM信号をオンし、電圧指令が三角波を下回った場合は、PWM信号をオフする。各PWM信号は、インバータ8a、9の各スイッチング素子のゲート端子に入力され、各スッチング素子をオン又はオフさせる。
2−5.タイミング制御部34
タイミング制御部34は、第1群用の三角波4a及び第2群用の三角波4bを基準に、電圧指令演算部31の各演算の演算タイミングを設定する。なお、本発明において、各演
算タイミングで各演算を行うとは、各演算タイミングで各演算を開始することを意味する。
タイミング制御部34は、第1群のdq軸電流の演算タイミング50a、第2群のdq軸電流の演算タイミング50b、第1群のdq軸電圧指令の演算タイミング51a、第2群のdq軸電圧指令の演算タイミング51b、第1群の電圧指令の演算タイミング52a、及び第2群の電圧指令の演算タイミング52bを判定する。
<dq軸電流の演算タイミング>
図5及び図6に示すように、タイミング制御部34は、第1群用の三角波4aの山及び谷の一方又は双方(本例では双方)のタイミングを、第1群のdq軸電流の演算タイミング50aに設定する。そして、第1群の電圧指令演算部31aは、第1群のdq軸電流の演算タイミング50aで、第1群の巻線20aに流れる第1群の電流Iua、Iva、Iwaを検出すると共に、検出した第1群の電流Iua、Iva、Iwaを、第1群巻線基準の磁極位置θaに基づいて3相2相変換及び回転座標変換を行って、第1群のdq軸電流Ida、Iqaを演算する。
タイミング制御部34は、第2群用の三角波4bの山及び谷の一方又は双方(本例では双方)のタイミングを、第2群のdq軸電流の演算タイミング50bに設定する。そして、第2群の電圧指令演算部31bは、第2群のdq軸電流の演算タイミング50bで、第2群の巻線20bに流れる第2群の電流Iub、Ivb、Iwbを検出すると共に、検出した第2群の電流Iub、Ivb、Iwbを、第2群巻線基準の磁極位置θbに基づいて3相2相変換及び回転座標変換を行って、第2群のdq軸電流Idb、Iqbを演算する。
<3相電圧指令の演算タイミング>
図5及び図6に示すように、タイミング制御部34は、第1群用の三角波4aの山及び谷の一方又は双方(本例では双方)よりも予め設定された期間(又は位相)だけ前に設定した直前のタイミングを、第1群の電圧指令の演算タイミング52aに設定する。そして、第1群の電圧指令演算部31aは、第1群の電圧指令の演算タイミング52aで、後述するタイミングで算出された第1群のdq軸電圧指令Vda、Vqaを、第1群巻線基準の磁極位置θaに基づいて、固定座標変換及び2相3相変換を行って、第1群の3相電圧指令Vua、Vva、Vwaに変換する。なお、タイミング制御部34は、第1群のdq軸電圧指令Vda、Vqaの演算終了後(例えば、演算終了直後)に、第1群の電圧指令の演算タイミング52aを設定してもよい。
タイミング制御部34は、第2群用の三角波4bの山及び谷の一方又は双方(本例では双方)よりも予め設定された期間(又は位相)だけ前に設定した直前のタイミングを、第2群の電圧指令の演算タイミング52bに設定する。そして、第2群の電圧指令演算部31bは、第2群の電圧指令の演算タイミング52bで、後述するタイミングで算出された第2群のdq軸電圧指令Vdb、Vqbを、第2群巻線基準の磁極位置θbに基づいて、固定座標変換及び2相3相変換を行って、第2群の3相電圧指令Vub、Vvb、Vwbに変換する。なお、タイミング制御部34は、第2群のdq軸電圧指令Vdb、Vqbの演算終了後(例えば、演算終了直後)に、第2群の電圧指令の演算タイミング52bを設定してもよい。
<dq軸電圧指令の演算タイミング>
タイミング制御部34は、第1群用の三角波4aを基準に第1群の特定基準演算タイミング51a*を設定し、第2群用の三角波4bを基準に第2群の特定基準演算タイミング51b*を設定する。本実施の形態では、タイミング制御部34は、第1群用の三角波4
aの山又は谷から開始した第1群のdq軸電流の演算終了後(本例では演算終了直後)に、第1群の特定基準演算タイミング51a*を設定し、第2群用の三角波4bの山又は谷から開始した第2群のdq軸電流の演算終了後(本例では演算終了直後)に、第2群の特定基準演算タイミング51b*を設定するように構成されている。dq軸電流の演算期間のそれぞれは、実質的に一定の期間となる。
図5に示すように、電圧指令演算部30は、群間非干渉化処理を行わない場合は、第1群の特定基準演算タイミング51a*で、第1群のdq軸電圧指令Vda、Vqaを演算し、第2群の特定基準演算タイミング51b*で、第2群のdq軸電圧指令Vdb、Vqbを演算する非同期電圧指令演算を実行する。
本実施の形態では、タイミング制御部34は、群間非干渉化処理を行わない場合は、第1群の特定基準演算タイミング51a*を第1群のdq軸電圧指令の演算タイミング51aに設定し、第2群の特定基準演算タイミング51b*を第2群のdq軸電圧指令の演算タイミング51bに設定する。そして、第1群の電圧指令演算部31aは、第1群のdq軸電圧指令の演算タイミング51aで、式(2)を用いて、第1群のdq軸電圧指令のフィードバック値Vdba、Vqbaを演算し、当該フィードバック値を、そのまま第1群の最終的なdq軸電圧指令Vda、Vqaとして算出する。また、第2群の電圧指令演算部31bは、群間非干渉化処理を行わない場合は、第2群のdq軸電圧指令の演算タイミング51bで、式(3)を用いて、第2群のdq軸電圧指令のフィードバック値Vdbb、Vqbbを演算し、当該フィードバック値を、そのまま第2群の最終的なdq軸電圧指令Vdb、Vqbとして算出する。
一方、図6に示すように、群間非干渉化処理を行う場合は、タイミング制御部34は、第1群用の三角波4aと第2群用の三角波4bとの位相差Δθc(以下、群間三角波位相差Δθcと称す)に基づいて、第1群の特定基準演算タイミング51a*及び第2群の特定基準演算タイミング51b*のいずれか一方を同期演算タイミングに設定する。電圧指令演算部30は、群間非干渉化処理を行う場合は、同期演算タイミングで、第1群のdq軸電圧指令Vda、Vqaと第2群のdq軸電圧指令Vdb、Vqbとを同期して演算する同期電圧指令演算を実行する。
本実施の形態では、タイミング制御部34は、群間非干渉化処理を行う場合は、群間三角波位相差Δθcに基づいて、第1群の特定基準演算タイミング51a*及び第2群の特定基準演算タイミング51b*のいずれか一方を、同期演算タイミングとして、第1群のdq軸電圧指令の演算タイミング51a及び第2群のdq軸電圧指令の演算タイミング51bの双方に設定する。そして、第1群の電圧指令演算部31aは、第1群のdq軸電圧指令の演算タイミング51a(同期演算タイミング)で、式(2)を用いて、第1群のdq軸電圧指令のフィードバック値Vdba、Vqbaを演算し、当該フィードバック値に対して、式(4)を用いて、同群非干渉化処理及び群間非干渉化処理を行って、第1群の最終的なdq軸電圧指令Vda、Vqaを算出する。また、第2群の電圧指令演算部31bは、第2群のdq軸電圧指令の演算タイミング51b(同期演算タイミング)で、式(3)を用いて、第2群のdq軸電圧指令のフィードバック値Vdbb、Vqbbを演算し、当該フィードバック値に対して、式(5)を用いて、同群非干渉化処理及び群間非干渉化処理を行って、第2群の最終的なdq軸電圧指令Vdb、Vqbを算出する。
群間非干渉化処理には、式(4)及び式(5)を用いて上述したように、第1群と第2群との間で、相互にdq軸電流の情報が必要になる。同期電圧指令演算によれば、同期演算タイミングとされていない他方の特定基準演算タイミングの群では、dq軸電流の演算終了時点から、dq軸電圧指令の演算を開始する同期演算タイミングまで待機状態が生じる。すなわち、第1群及び第2群の双方のdq軸電流の情報が揃うまで、同期演算タイミ
ングとされていない他方の群のdq軸電圧指令の演算が遅延される。よって、同期電圧指令演算により、第1群及び第2群の双方のdq軸電流の情報を揃えて、精度よく群間非干渉化処理を行うことができる。
タイミング制御部34は、上記の式(12)を用い、予め設定された三角波の発生回数M、予め設定された群間巻線位相差Δθcoil、式(6)を用いて算出された第1群の電圧指令の位相θvdqa、及び式(9)を用いて算出された第2群の電圧指令の位相θvdqbに基づいて群間三角波位相差Δθcを算出する。
本実施の形態では、タイミング制御部34は、同期電圧指令演算において、群間三角波位相差Δθcと、予め設定された判定位相差Thcとの比較結果に基づいて、第1群の特定基準演算タイミング及び第2群の特定基準演算タイミングのいずれか一方を同期演算タイミングに設定するように構成されている。
タイミング制御部34は、第1群の特定基準演算タイミング51a*を仮の同期演算タイミングに設定すると仮定した場合における、仮の同期演算タイミングと、仮の同期演算タイミングの直前の第2群の特定基準演算タイミング51b*との位相差である第1群の仮設定位相差と、第2群の特定基準演算タイミング51b*を仮の同期演算タイミングに設定すると仮定した場合における、仮の同期演算タイミングと、仮の同期演算タイミングの直前の第1群の特定基準演算タイミング51a*との位相差である第2群の仮設定位相差と、のいずれか小さくなる方の仮の同期演算タイミングに設定される群の特定基準演算タイミングを、同期演算タイミングに設定する。
この構成によれば、時間的に互いにより接近している第1群のdq軸電流の情報及び第2群のdq軸電流の情報が、同期演算タイミングにおいて、第1群及び第2群のdq軸電圧指令の演算に用いられるので、群間非干渉化処理の補償精度をより向上させることができる。また、同期演算タイミングとされていない群のdq軸電圧指令の演算の待機期間を短くでき、次の三角波の山又は谷を跨ぐまで待機されることを防止できる。
本実施の形態では、各群の特定基準演算タイミングは、三角波の半周期毎(π、180°毎)に生じる。よって、タイミング制御部34は、群間三角波位相差Δθcと判定位相差Thcとの比較結果に基づいて、仮設定位相差がπ/2(90°)よりも小さくなる方の仮の同期演算タイミングに対応する群の特定基準演算タイミングを、同期演算タイミングに設定する。
例えば、図7に、群間巻線位相差Δθcoilが−30°であり、三角波の発生回数Mが3に設定されている場合を示す。図7に示すように、第1群の電圧指令の位相θvdqaと第2群の電圧指令の位相θvdqbとの位相差(以下、群間電圧指令位相差Δθvdqと称す)が0である場合に、第1群の特定基準演算タイミング51a*の基準となる第1群用の三角波4aの山又は谷と、第2群の特定基準演算タイミング51b*の基準となる第2群用の三角波4bの山又は谷との位相差が、π/2(90°)になり、第1群の仮設定位相差及び第2群の仮設定位相差の双方が、π/2(90°)になる。この時、群間三角波位相差Δθcは、π/2(90°)になる。
よって、判定位相差Thcはπ/2(90°)に予め設定され、タイミング制御部34は、群間三角波位相差Δθcが判定位相差Thc以上である場合に、第1群の特定基準演算タイミング51a*を同期演算タイミングに設定し、群間三角波位相差Δθcが判定位相差Thc未満である場合に、第2群の特定基準演算タイミング51b*を同期演算タイミングに設定する。
次に、図8に、群間巻線位相差Δθcoilが−30°であり、三角波の発生回数Mが9に設定されている場合を示す。図8に示すように、群間電圧指令位相差Δθvdqが0である場合に、第1群の特定基準演算タイミング51a*の基準となる第1群用の三角波4aの山又は谷と、第2群の特定基準演算タイミング51b*の基準となる第2群用の三角波4bの山又は谷との位相差が、π/2(90°)になり、第1群の仮設定位相差及び第2群の仮設定位相差の双方が、π/2(90°)になる。この時、群間三角波位相差Δθcは、3π/2(270°)になる。
よって、判定位相差Thcは3π/2(270°)に予め設定され、タイミング制御部34は、群間三角波位相差Δθcが判定位相差Thc以上である場合に、第1群の特定基準演算タイミング51a*を同期演算タイミングに設定し、群間三角波位相差Δθcが判定位相差Thc未満である場合に、第2群の特定基準演算タイミング51b*を同期演算タイミングに設定する。
或いは、タイミング制御部34は、図9に示すように、群間三角波位相差Δθcと同期演算タイミングに設定される特定基準演算タイミングの群(選択群)との関係が予め設定された選択群判定データを用い、現在の群間三角波位相差Δθcに対応する選択群を算出する。図9に示す選択群判定データは、Δθcoil=−30°、M=3の場合、及びΔθcoil=−30°、M=9の場合に共通する例であり、0≦Δθc<π/2の場合は、選択群は第2群に設定され、π/2≦Δθc<πの場合は、選択群は第1群に設定され、π≦Δθc<3π/2の場合は、選択群は第2群に設定され、3π/2≦Δθc<2πの場合は、選択群は第1群に設定される。
上記の2つの例では、群間電圧指令位相差Δθvdqが0の時の群間三角波位相差Δθcと、判定位相差Thcの設定値とが等しくなっている。しかし、群間電圧指令位相差Δθvdqは0を中心に変動するため、上記の判定位相差Thcの設定値では、同期演算タイミングに設定される特定基準演算タイミングの群が頻繁に変動するおそれがある。この同期演算タイミングに設定される群の頻繁な変動を抑制するため、判定位相差Thcは、群間電圧指令位相差Δθvdqが0の時の群間三角波位相差Δθcからずらして設定される。
例えば、図7の例(Δθcoil=−30°、M=3)では、判定位相差Thcはπ/2(90°)からπ/4(45°)だけずらした、3π/4(135°)に予め設定されている。図8の例(Δθcoil=−30°、M=9)では、判定位相差Thcは3π/2(270°)からπ/4(45°)だけずらした、7π/4(315°)に予め設定されている。
或いは、タイミング制御部34は、図10に示すように、群間三角波位相差Δθcと同期演算タイミングに設定される特定基準演算タイミングの群(選択群)との関係が予め設定された選択群判定データを用い、現在の群間三角波位相差Δθcに対応する選択群を算出する。図10に示す選択群判定データは、Δθcoil=−30°、M=3の場合、及びΔθcoil=−30°、M=9の場合に共通する例であり、0≦Δθc<π/4の場合は、選択群は第1群に設定され、π/4≦Δθc<3π/4の場合は、選択群は第2群に設定され、3π/4≦Δθc<5π/4の場合は、選択群は第1群に設定され、5π/4≦Δθc<7π/4の場合は、選択群は第2群に設定され、7π/4≦Δθc<2πの場合は、選択群は第1群に設定される。
タイミング制御部34は、第1群用の三角波4aの山及び谷の一方又は双方のタイミング、及び第2群用の三角波4bの山及び谷の一方又は双方のタイミングの一方又は双方で、同期演算タイミングの選択設定を行う。
本実施の形態では、タイミング制御部34は、第1群用の三角波4aの山のタイミングで、同期演算タイミングの選択設定を行うように構成されている。そのため、タイミング制御部34は、第1群用の三角波4aの山のタイミングにおける第2群の三角波位相θcbに基づいて、同期演算タイミングに設定の選択設定を行うように構成されてもよい。具体的には、タイミング制御部34は、第1群用の三角波4aの山のタイミングで、第2群の三角波位相θcbが判定第二群位相Thcb以下である場合に、第1群の特定基準演算タイミング51a*を同期演算タイミングに設定し、第2群の三角波位相θcbが判定第二群位相Thcbより大きい場合に、第2群の特定基準演算タイミング51b*を同期演算タイミングに設定するように構成されてもよい。
第1群用の三角波4aの山のタイミングでは、第1群の三角波位相θcaは、π(180°)になるため、式(12)から、判定位相差Thcと判定第二群位相Thcbは、式(13)の関係になる。すなわち、判定第二群位相Thcbは、π(180°)から上述した判定位相差Thcの設定値を減算した値に予め設定されればよい。
Figure 0006328280
具体的には、図7の例(Δθcoil=−30°、M=3)では、判定第二群位相Thcbは、π/2(90°)又はπ/4(45°)に予め設定され、図8の例(Δθcoil=−30°、M=9)では、判定第二群位相Thcbは、3π/2(270°)又は5π/4(225°)に予め設定される。
或いは、タイミング制御部34は、図11又は図12に示すように、第2群の三角波位相θcbと同期演算タイミングに設定される特定基準演算タイミングの群(選択群)との関係が予め設定された選択群判定データを用い、第1群用の三角波4aの山のタイミングにおける第2群の三角波位相θcbに対応する選択群を算出する。図9に対応する図11の例では、0≦θcb<π/2の場合は、選択群は第1群に設定され、π/2≦θcb<πの場合は、選択群は第2群に設定され、π≦θcb<3π/2の場合は、選択群は第1群に設定され、3π/2≦θcb<2πの場合は、選択群は第2群に設定される。図10に対応する図12の例では、0≦θcb<π/4の場合は、選択群は第1群に設定され、π/4≦θcb<3π/4の場合は、選択群は第2群に設定され、3π/4≦θcb<5π/4の場合は、選択群は第1群に設定され、5π/4≦θcb<7π/4の場合は、選択群は第2群に設定され、7π/4≦θcb<2πの場合は、選択群は第1群に設定される。
〔その他の実施の形態〕
最後に、本発明のその他の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する各実施の形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施の形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記の実施の形態1においては、2重巻線型回転電機10は、回転子に永久磁石が設けられた、永久磁石同期交流回転電機とされている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、2重巻線型回転電機10は、回転子に電磁石が設けられた、同期交流回転電機とされてもよく、或いは、回転子に磁石が設けられていない誘導交流回転電機とされてもよい。いずれの場合でも、回転子の磁極位置が検出され、それに応じて各制御が実行される。
(2)上記の実施の形態1においては、同期電圧指令演算において、同期演算タイミングで、第1群の特定制御情報として第1群のdq軸電圧指令を演算し、第2群の特定制御情報として第2群のdq軸電圧指令を演算し、第1群及び第2群のdq軸電圧指令の同期演算に際し、第1群の巻線と第2群の巻線との間の磁気結合による干渉を補償する群間非干渉化処理を行うように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、同期電圧指令演算において、同期演算タイミングで、第1群の特定制御情報として第1群のdq軸電流指令を演算し、第2群の特定制御情報として第2群のdq軸電流指令を演算し、第1群及び第2群のdq軸電流指令の同期演算に際し、トルク指令を第1群のトルク指令及び第2群のトルク指令に分配し、第1群のトルク指令に基づいて第1群のdq軸電流指令を算出すると共に、第2群のトルク指令に基づいて第2群のdq軸電流指令を算出するように構成されてもよい。
(3)上記の実施の形態1においては、タイミング制御部34は、第1群用の三角波4aの山のタイミングで、同期演算タイミングの選択設定を行うように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、タイミング制御部34は、いずれのタイミングで、同期演算タイミングの選択設定を行うように構成されてよい。例えば、タイミング制御部34は、第1群用の三角波4aの山及び谷の一方又は双方のタイミング、及び第2群用の三角波4bの山及び谷の一方又は双方のタイミングの一方又は双方で、同期演算タイミングの選択設定を行うように構成されてもよい。或いは、タイミング制御部34は、予め設定された時間毎に同期演算タイミングの選択設定を行うように構成されてもよい。
(4)上記の実施の形態1においては、三角波生成部32は、第1群巻線基準の磁極位置θaと、第1群巻線基準の磁極位置θaに対する第1群の電圧指令の位相θvdqaと、に応じて、第1群用の三角波4aの位相を変化させ、第2群巻線基準の磁極位置θbと、第2群巻線基準の磁極位置θbに対する第2群の電圧指令の位相θvdqbと、に応じて、第2群用の三角波4bの位相を変化させるように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、三角波生成部32は、互いに位相差がある第1群用の三角波4aと第2群用の三角波4bとを生成すれば、どのような方法によって、2つの三角波を生成してもよい。例えば、三角波生成部32は、互いに同期していないタイマー処理、又は互いに異なる周期のタイマー処理によって、2つの三角波を生成してもよい。
(5)上記の実施の形態1においては、図2に示すように、制御装置1は、演算処理装置90としてCPUを備えている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、制御装置1は、図13に示すように、演算処理装置90として、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の他の演算処理装置
が備えられてもよい。ASICは、高速処理が必要なPWM制御部33等の回転電機制御特有の処理のために設計されている。CPUは、電圧指令演算部31、タイミング制御部34等の比較的低周期の処理を行い、ASICは、PWM制御部33、三角波生成部32、磁極位置検出部30等の比較的高周期の処理を行う。ASICは、CPUから伝達された電圧指令等に基づいて、PWM制御等の処理を行い、出力回路93を介して、各インバータ8a、8bにPWM信号を出力する。また、ASICは、入力回路92に入力された情報を受取り、入力情報に基づいて、ASIC内で処理を行ったり、入力情報をCPUに伝達したりする。ASICは、インバータ8a、8b毎に設けられるなど、機能、用途に応じて複数設けられてもよい。
本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
Δθc 群間三角波位相差、Δθcoil 群間巻線位相差、Δθvdq 群間電圧指令位相差、θa 第1群巻線基準の磁極位置、θb 第2群巻線基準の磁極位置、θca 第1群の三角波位相、θcb 第2群の三角波位相、θvdqa 第1群の電圧指令の位相、θvdqb 第2群の電圧指令の位相、1 制御装置、4a 第1群用の三角波、4b 第2群用の三角波、8a 第1群のインバータ、8b 第2群のインバータ、10 2重巻線型回転電機、20a 第1群の巻線、20b 第2群の巻線、30 磁極位置検出部、31 電圧指令演算部、32 三角波生成部、33 PWM制御部、34 タイミング制御部、51a* 第1群の特定基準演算タイミング、51b* 第2群の特定基準演算タイミング

Claims (7)

  1. 第1群の巻線と第2群の巻線とを有する2重巻線型回転電機の制御装置であって、
    前記第1群の巻線に印加する第1群の電圧指令と、前記第2群の巻線に印加する第2群の電圧指令とを演算する電圧指令演算部と、
    互いに位相差がある第1群用の三角波と第2群用の三角波とを生成する三角波生成部と、
    前記第1群の電圧指令と前記第1群用の三角波とを比較して第1群のPWM信号を生成し、前記第1群のPWM信号に応じて前記第1群の巻線に電圧を印加すると共に、前記第2群の電圧指令と前記第2群用の三角波とを比較して第2群のPWM信号を生成し、前記第2群のPWM信号に応じて前記第2群の巻線に電圧を印加するPWM制御部と、
    前記第1群用の三角波及び前記第2群用の三角波を基準に前記電圧指令演算部の各演算の演算タイミングを設定するタイミング制御部と、を備え、
    前記タイミング制御部は、前記第1群用の三角波を基準に第1群の特定基準演算タイミングを設定すると共に、前記第2群用の三角波を基準に第2群の特定基準演算タイミングを設定し、前記第1群用の三角波と前記第2群用の三角波との位相差に基づいて、前記第1群の特定基準演算タイミング及び前記第2群の特定基準演算タイミングのいずれか一方を同期演算タイミングに設定し、
    前記電圧指令演算部は、前記同期演算タイミングで、前記第1群の電圧指令の演算に用いる第1群の特定制御情報と前記第2群の電圧指令の演算に用いる第2群の特定制御情報とを同期して演算する同期電圧指令演算を実行する2重巻線型回転電機の制御装置。
  2. 前記電圧指令演算部は、前記第1群の巻線に流れる電流を検出すると共に、検出した電流をdq軸の回転座標系に変換した第1群のdq軸電流を演算し、前記第1群のdq軸電流が第1群のdq軸電流指令に近づくように、前記dq軸の回転座標系上で第1群のdq軸電圧指令を変化させ、前記第1群のdq軸電圧指令を前記第1群の電圧指令に座標変換する第1群のdq軸電流フィードバック制御を実行し、
    前記第2群の巻線に流れる電流を検出すると共に、検出した電流をdq軸の回転座標系に変換した第2群のdq軸電流を演算し、前記第2群のdq軸電流が第2群のdq軸電流指令に近づくように、前記dq軸の回転座標系上で第2群のdq軸電圧指令を変化させ、前記第2群のdq軸電圧指令を前記第2群の電圧指令に座標変換する第2群のdq軸電流フィードバック制御を実行し、
    前記同期電圧指令演算において、前記同期演算タイミングで、前記第1群の特定制御情報として前記第1群のdq軸電圧指令を演算し、前記第2群の特定制御情報として前記第2群のdq軸電圧指令を演算し、前記第1群及び第2群のdq軸電圧指令の同期演算に際し、前記第1群の巻線と前記第2群の巻線との間の磁気結合による干渉を補償する群間非干渉化処理を行う請求項1に記載の2重巻線型回転電機の制御装置。
  3. 前記電圧指令演算部は、前記群間非干渉化処理において、前記第2群のdq軸電流に基づいて、前記第1群のdq軸電圧指令を補正し、前記第1群のdq軸電流に基づいて、前記第2群のdq軸電圧指令を補正する請求項2に記載の2重巻線型回転電機の制御装置。
  4. 前記タイミング制御部は、前記第1群用の三角波の山及び谷の一方又は双方のタイミングを前記第1群のdq軸電流の演算タイミングに設定し、前記第1群のdq軸電流の演算終了後に前記第1群の特定基準演算タイミングを設定し、前記第2群用の三角波の山及び谷の一方又は双方のタイミングを前記第2群のdq軸電流の演算タイミングに設定し、前記第2群のdq軸電流の演算終了後に前記第2群の特定基準演算タイミングを設定し、
    前記電圧指令演算部は、前記第1群のdq軸電流の演算タイミングで、前記第1群の巻線に流れる電流を検出すると共に、検出した電流を前記dq軸の回転座標系に変換した前記第1群のdq軸電流を演算し、
    前記第2群のdq軸電流の演算タイミングで、前記第2群の巻線に流れる電流を検出すると共に、検出した電流を前記dq軸の回転座標系に変換した前記第2群のdq軸電流を演算する請求項2又は3に記載の2重巻線型回転電機の制御装置。
  5. 前記タイミング制御部は、前記第1群の特定基準演算タイミングを仮の前記同期演算タイミングに設定すると仮定した場合における、前記仮の同期演算タイミングと前記仮の同期演算タイミングの直前の前記第2群の特定基準演算タイミングとの位相差である第1群の仮設定位相差と、前記第2群の特定基準演算タイミングを仮の前記同期演算タイミングに設定すると仮定した場合における、前記仮の同期演算タイミングと、前記仮の同期演算タイミングの直前の前記第1群の特定基準演算タイミングとの位相差である第2群の仮設定位相差と、のいずれか小さくなる方の前記仮の同期演算タイミングに設定される群の特定基準演算タイミングを、前記同期演算タイミングに設定する請求項1から4のいずれか一項に記載の2重巻線型回転電機の制御装置。
  6. 前記タイミング制御部は、前記第1群用の三角波と前記第2群用の三角波との位相差と、予め設定された判定位相差との比較結果に基づいて、前記第1群の特定基準演算タイミング及び前記第2群の特定基準演算タイミングのいずれか一方を前記同期演算タイミングに設定する請求項1から5のいずれか一項に記載の2重巻線型回転電機の制御装置。
  7. 回転子の磁極位置を検出する磁極位置検出部を備え、
    前記三角波生成部は、前記第1群の巻線に対する前記磁極位置である第1群巻線基準の磁極位置と、前記第1群巻線基準の磁極位置に対する前記第1群の電圧指令の位相と、に応じて、前記第1群用の三角波の位相を変化させると共に、前記第2群の巻線に対する前記磁極位置である第2群巻線基準の磁極位置と、前記第2群巻線基準の磁極位置に対する前記第2群の電圧指令の位相と、に応じて、前記第2群用の三角波の位相を変化させる請求項1から6のいずれか一項に記載の2重巻線型回転電機の制御装置。
JP2017010858A 2017-01-25 2017-01-25 2重巻線型回転電機の制御装置 Active JP6328280B1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017010858A JP6328280B1 (ja) 2017-01-25 2017-01-25 2重巻線型回転電機の制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017010858A JP6328280B1 (ja) 2017-01-25 2017-01-25 2重巻線型回転電機の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6328280B1 true JP6328280B1 (ja) 2018-05-23
JP2018121428A JP2018121428A (ja) 2018-08-02

Family

ID=62186794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017010858A Active JP6328280B1 (ja) 2017-01-25 2017-01-25 2重巻線型回転電機の制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6328280B1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7136005B2 (ja) 2019-05-29 2022-09-13 株式会社デンソー 多相回転機の制御装置
JP7437265B2 (ja) 2020-08-06 2024-02-22 株式会社Rej 多巻線モータを制御する制御装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008004316A1 (fr) * 2006-07-06 2008-01-10 Mitsubishi Electric Corporation Appareil de commande vectorielle, procédé de commande vectorielle et appareil de commande d'entraînement pour moteur à induction
JP2010207034A (ja) * 2009-03-05 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd 電力変換システム
JP2014003765A (ja) * 2012-06-15 2014-01-09 Denso Corp モータ制御装置、及び、これを用いた電動パワーステアリング装置
JP2014003783A (ja) * 2012-06-18 2014-01-09 Mitsubishi Electric Corp 電力変換器制御装置および多重巻線型電動機駆動装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008004316A1 (fr) * 2006-07-06 2008-01-10 Mitsubishi Electric Corporation Appareil de commande vectorielle, procédé de commande vectorielle et appareil de commande d'entraînement pour moteur à induction
JP2010207034A (ja) * 2009-03-05 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd 電力変換システム
JP2014003765A (ja) * 2012-06-15 2014-01-09 Denso Corp モータ制御装置、及び、これを用いた電動パワーステアリング装置
JP2014003783A (ja) * 2012-06-18 2014-01-09 Mitsubishi Electric Corp 電力変換器制御装置および多重巻線型電動機駆動装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018121428A (ja) 2018-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4582168B2 (ja) 回転機の制御装置、及び回転機の制御システム
JP5155344B2 (ja) 電動機の磁極位置推定装置
WO2011040168A1 (ja) 電動機駆動装置の制御装置
CN109690935B (zh) 逆变器控制装置以及马达驱动系统
JP5333256B2 (ja) 交流回転機の制御装置
JP2007110837A (ja) 磁極位置推定方法及びモータ制御装置
US9488497B2 (en) Current control apparatus for three-phase rotary machine
JP6925449B2 (ja) 回転電機の制御装置及び制御方法
JP2020167820A (ja) 交流回転電機の制御装置
JP6328280B1 (ja) 2重巻線型回転電機の制御装置
JP7094859B2 (ja) モータ制御装置及びモータ制御方法
JP2010246260A (ja) モータ制御装置およびモータ制御方法
JP4781933B2 (ja) 電動機の制御装置
JP2013141345A (ja) モータ制御装置及び空気調和機
WO2017030055A1 (ja) 回転機の制御装置および制御方法
JP7304891B2 (ja) 回転機の制御装置および電動車両の制御装置
JP4026427B2 (ja) モーター制御装置
JP2017205017A (ja) 空気調和機のモータ制御装置及び空気調和機
KR20090015709A (ko) 위치오차 보상제어에 의한 토오크 리플 저감방법
JP2012065549A (ja) 回転機の制御装置
JP2022119237A (ja) 交流回転電機の制御装置
JP6951945B2 (ja) モータ制御装置及びモータ制御方法
JP2013038947A (ja) 回転機の制御装置
JP2020141553A (ja) 埋込磁石同期電動機を用いたトルク加振制御システムおよびトルク加振制御方法
JP7042568B2 (ja) モータ制御装置及びモータ制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180320

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180417

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6328280

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250