JP6390439B2 - 回転機の制御装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明にかかる制御装置を、車載空調装置を構成するブロワ用モータに適用した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
以下、第2実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。上記第1実施形態では、10次の電磁力をこの電磁力よりも次数の高い14次の電磁力に変換した。ここで、モータ10の回転角速度等、モータ10の運転状態によっては、14次の電磁力をこの電磁力よりも次数の低い10次の電磁力に変換することが要求される。このため、本実施形態では、10次の電磁力を14次の電磁力に変換する第1変換機能に加えて、図8に示すように、14次の電磁力を10次の電磁力に変換する第2変換機能を制御装置30が備えている。
以下、第3実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第2高調波電圧V¥H2の設定手法を変更する。このため、制御装置30は、先の図1の高調波電圧算出部30eに代えて、図9に示すように、第1高調波設定部50a、第2高調波設定部50b、及び記憶手段としてのメモリ60(例えば、不揮発性メモリ)を備えている。
以下、第4実施形態について、上記第3実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第2高調波設定部50bの処理手法を変更する。図17に、制御装置30の行う処理のうち、高調波電圧V¥H1,V¥H2の設定に関する部分を示す。なお、図17において、先の図9に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
Claims (11)
- 巻線(12U〜12W)が巻回された固定子(12)を有する回転機(10)と、前記回転機に電気的に接続され、前記巻線に電圧を印加する電力変換回路(20)とを備えるシステムに適用され、
前記巻線に流す基本波電流の変動角速度を基本角速度と定義し、
2以上の整数Kと前記基本角速度との乗算値を変動角速度とする電流をK次の高調波電流と定義し、
前記回転機に作用する電磁力であって、前記整数Kと前記基本角速度との乗算値を変動角速度とする電磁力をK次の電磁力と定義し、
低減対象とする2次以上の「6M+2L」次(M,Lは整数)の電磁力である第1電磁力を、2次以上の「6M+2N」次(NはLとは異なる整数)の電磁力である第2電磁力に変換するための前記高調波電流であって、「6M+2L」次から「6M+2N」次までに含まれる全ての奇数次の前記高調波電流を前記基本波電流に重畳する重畳手段(30fU〜30fW,30gU〜30gW)と、
前記重畳手段によって前記高調波電流が重畳された基本波電流を前記巻線に流すべく、前記電力変換回路を操作する操作手段(30h)と、を備えることを特徴とする回転機の制御装置。 - 前記重畳手段は、「6M−2」次の前記第1電磁力を「6M+2」次の前記第2電磁力に変換するための前記高調波電流であって、「6M−1」次及び「6M+1」次の前記高調波電流を前記基本波電流に重畳する請求項1記載の回転機の制御装置。
- 前記重畳手段は、「6M−2」次の前記第1電磁力を「6M+2」次の前記第2電磁力に変換するための前記高調波電流を前記基本波電流に重畳する機能に加え、「6M+2」次の前記第1電磁力を「6M−2」次の前記第2電磁力に変換するための前記高調波電流であって、「6M+1」次及び「6M−1」次の前記高調波電流を前記基本波電流に重畳する機能をさらに備える請求項2記載の回転機の制御装置。
- 前記「6M−1」次の高調波電流及び前記「6M+1」次の高調波電流のうち、いずれか一方を第1高調波電流とし、他方を第2高調波電流とし、
2軸直交座標系において、前記第1高調波電流を前記巻線に流すことで生じる電磁力を示すベクトルであって、前記座標系の原点(O)から延びるベクトルを第1ベクトル(F6M−1)と定義し、
前記座標系において、前記第2高調波電流を前記巻線に流すことで生じる電磁力を示すベクトルであって、前記原点から延びるベクトルを第2ベクトル(F6M+1)と定義し、
前記座標系において、前記第1ベクトルが延びる方向とは逆方向に前記原点から延びる軸線である基準軸線と、前記第1ベクトルの大きさ(Fr)を半径としてかつ前記原点を中心とする円との交点を基準中心(A)と定義し、
前記座標系において、前記第1ベクトルの大きさを半径としてかつ前記基準中心を中心とする円のうちその円周よりも内側の領域を低減可能領域(R)と定義し、
前記回転機の回転速度と関係付けて前記第1高調波電流に係る情報を記憶する記憶手段(60)と、
前記回転速度と、前記記憶手段に記憶されている前記第1高調波電流に係る情報とに基づいて、前記巻線に流す前記第1高調波電流を決定する第1決定手段(50a)と、
前記第1決定手段によって決定された前記第1高調波電流に基づいて、前記第2ベクトルの先端を前記低減可能領域に位置させる前記第2高調波電流を決定する第2決定手段(50b)とをさらに備え、
前記重畳手段は、前記第1決定手段によって決定された前記第1高調波電流と、前記第2決定手段によって決定された前記第2高調波電流とを前記基本波電流に重畳する請求項2又は3記載の回転機の制御装置。 - 前記記憶手段には、前記第1ベクトルの大きさの低減度合いを指示する情報である判定レベルが記憶されており、
前記第2決定手段は、決定された前記第1高調波電流に加えて、前記判定レベルに基づいて、前記第2高調波電流を決定する請求項4記載の回転機の制御装置。 - 前記座標系において、前記第1ベクトルが延びる方向を基準として、前記原点を中心に反時計まわり方向に前記第2ベクトルが回転する場合における前記第1ベクトルと前記第2ベクトルとのなす角度(θs)を正の値で定義し、
前記第2決定手段は、前記角度が120°又は240°である場合、前記第2ベクトルの大きさを前記第1ベクトルの大きさで除算した値である振幅比率(Ratio)を0よりも大きくてかつ1未満にするとの第1条件、前記角度が120°よりも大きくてかつ180°未満である場合又は前記角度が180°よりも大きくてかつ240°未満である場合、前記振幅比率を1よりも大きくてかつ2未満にするとの第2条件、及び前記角度が180°である場合、前記振幅比率を0よりも大きくてかつ2未満にするとの第3条件のうち、いずれか1つの条件を満たすような前記第2高調波電流を、決定された前記第1高調波電流と前記判定レベルとに基づいて決定する請求項5記載の回転機の制御装置。 - 前記第2決定手段は、決定された前記第1高調波電流と前記判定レベルとに基づいて、前記第1条件、第2条件及び前記第3条件のうちいずれか1つの条件を満たすような前記第2高調波電流を算出し、算出した前記第2高調波電流を前記巻線に流す高調波電流として決定する請求項6記載の回転機の制御装置。
- 前記記憶手段には、前記回転機の回転速度と関係付けられた前記第2高調波電流に係る情報が記憶されており、
前記第2決定手段は、決定された前記第1高調波電流と前記判定レベルとに基づいて、前記第1条件、第2条件及び前記第3条件のうちいずれか1つの条件を満たすような前記第2高調波電流に係る情報を前記記憶手段に記憶されている前記第2高調波電流に係る情報から探索し、探索した情報に基づいて前記巻線に流す前記第2高調波電流を決定する請求項6記載の回転機の制御装置。 - 前記回転機の制御量をその指令値に制御するための前記回転機の相電圧の基本波成分であって、前記巻線に前記基本波電流を流すための前記基本波成分を算出する基本波算出手段(30d)と、
前記巻線に前記高調波電流を流すための前記回転機の相電圧の高調波成分を算出する高調波算出手段(30e)と、をさらに備え、
前記重畳手段は、前記基本波算出手段によって算出された前記基本波成分に、前記高調波算出手段によって算出された前記高調波成分を重畳し、
前記操作手段は、前記高調波成分が重畳された前記基本波成分を前記巻線に印加すべく、前記電力変換回路を操作する請求項1〜8のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 - 前記重畳手段は、前記回転機の実際の回転角速度が共振角速度に近づくことにより、前記基本波電流に「6M+2L」次から「6M+2N」次までに含まれる全ての奇数次の前記高調波電流のそれぞれが重畳され、前記回転機の実際の回転角速度が前記共振角速度から離れると、前記基本波電流に重畳される「6M+2L」次から「6M+2N」次までに含まれる全ての奇数次の前記高調波電流のそれぞれを小さくする又は0とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。
- 前記回転機は、集中巻のものである請求項1〜10のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。
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