JP6398263B2 - Inverter test equipment - Google Patents

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Description

本発明は、モータを模擬する負荷を生じさせてインバータの試験を行うインバータ試験装置に関する。   The present invention relates to an inverter test apparatus for testing an inverter by generating a load that simulates a motor.

モータを駆動するインバータの試験を簡便に行うため、実際にモータを接続することなく、モータを模擬した負荷をインバータに与えることのできるインバータ試験装置が提案されている。   In order to easily perform a test of an inverter that drives a motor, an inverter testing apparatus that can apply a load simulating a motor to the inverter without actually connecting the motor has been proposed.

例えば、特許文献1に示すインバータ試験装置は、試験を行う対象となる被試験インバータを接続し、この被試験インバータに対して3相交流電源により駆動する永久磁石モータ(PMモータ)を模擬した負荷を与えることが可能となっている。   For example, the inverter test apparatus shown in Patent Document 1 is a load that simulates a permanent magnet motor (PM motor) that is connected to an inverter under test to be tested, and is driven by a three-phase AC power source for the inverter under test. It is possible to give.

このようなインバータ試験装置は、一般に図6に示すような構成となっている。すなわち、インバータ試験装置501は被試験インバータ509の出力ライン592にリアクトル593を介して接続される。インバータ試験装置501は、リアクトル593よりも上流側(被試験インバータ509側)で電圧検出器594により電圧を検出するとともに、電流検出器595によって出力ライン592を流れる電流を検出することができるようになっている。また、インバータ試験装置501は、模擬対象モータの特性を内部定数として設定されており、検出した電流値と上記の内部定数から、モータ電圧方程式にて導いた電圧となるように制御を行っている。さらには、モータの角度検出器からの信号を模擬した模擬角度検出信号Sθを出力し、被試験インバータ509に出力するようにしている。こうすることで、被試験インバータ509は、出力ライン592において電流検出器596により検出される電流値と角度検出器模擬信号Sθとを用いてフィードバック制御を行う等、モータを模擬した負荷を与えられながらモータを回転させる時と同様の制御を行うことが可能となる。   Such an inverter test apparatus is generally configured as shown in FIG. That is, the inverter test apparatus 501 is connected to the output line 592 of the inverter under test 509 via the reactor 593. The inverter test apparatus 501 can detect the voltage with the voltage detector 594 upstream of the reactor 593 (the inverter under test 509 side), and can detect the current flowing through the output line 592 with the current detector 595. It has become. Further, the inverter test apparatus 501 sets the characteristics of the simulation target motor as an internal constant, and controls the detected current value and the internal constant to be a voltage derived from the motor voltage equation. . Further, a simulated angle detection signal Sθ simulating a signal from the motor angle detector is output and output to the inverter under test 509. In this way, the inverter under test 509 is given a load simulating a motor, such as performing feedback control using the current value detected by the current detector 596 in the output line 592 and the angle detector simulation signal Sθ. However, it is possible to perform the same control as when the motor is rotated.

ところで、近年、上記永久磁石モータやこれとともに一般的に使用される誘導モータとは原理の異なるスイッチトリラクタンスモータ(SRモータ)が注目を集めている。SRモータは、図7に模式的に示したように、突極性のロータ611とコイル623を伴うステータ621を備えており、ステータ621の突極622とロータ611の突極612が対向しつつ整列した突極対称状態において磁気インピーダンスが小さくなりコイル623のインダクタンスが最大になる。そのため、磁束が流れにくい突極非対称状態にある突極622のコイル623にインバータ609より励磁電流が供給されると、磁束が最も流れやすい突極対称状態になるようにロータ611が回転する。そして、ロータ611の回転角度に基づいて、インバータ609より励磁電流を供給するコイル623を順次切り替えることで、ロータ611を回転させることができるようになっている。   By the way, in recent years, a switched reluctance motor (SR motor) whose principle is different from that of the permanent magnet motor and the induction motor generally used therewith has been attracting attention. As schematically shown in FIG. 7, the SR motor includes a stator 621 with a saliency rotor 611 and a coil 623, and the salient poles 622 of the stator 621 and the salient poles 612 of the rotor 611 are aligned to face each other. In the salient pole symmetry state, the magnetic impedance is reduced and the inductance of the coil 623 is maximized. Therefore, when an excitation current is supplied from the inverter 609 to the coil 623 of the salient pole 622 that is in a salient pole asymmetrical state in which the magnetic flux does not easily flow, the rotor 611 rotates so as to be in a salient pole symmetrical state where the magnetic flux is most likely to flow. The rotor 611 can be rotated by sequentially switching the coil 623 that supplies the excitation current from the inverter 609 based on the rotation angle of the rotor 611.

特開2003−153547号公報JP 2003-153547 A

上記SRモータの開発と併行して、これを駆動するために用いられるインバータの開発も進められている。こうしたインバータの試験を効率よく進めるためには、実際のモータを用いることなく上述したようなインバータ試験装置を用いることが好適である。   In parallel with the development of the SR motor, an inverter used to drive the motor is also being developed. In order to advance the inverter test efficiently, it is preferable to use the inverter test apparatus as described above without using an actual motor.

しかしながら、SRモータは、3相交流電圧を印加するものとは異なり、複数のステータのコイルに順に電圧を印加することで駆動するものであることから、従来のインバータ試験装置によりモータを模擬した負荷を生じさせることはできない。   However, since an SR motor is driven by sequentially applying voltages to a plurality of stator coils, unlike an SR motor that applies a three-phase AC voltage, a load that simulates a motor using a conventional inverter test apparatus. Can not cause.

SRモータでは図8(a)に模式的に示すように、ロータ611の回転によって、ロータ611側の突極612とステータ621側の突極622との相対位置関係が変化する。これにより、図8(b)に示すように、コイル623におけるインダクタンスLが変化する。具体的には、双方の突極612,622が離間している場合にはインダクタンスLは小さくなり、突極612,622が対向した際には最もインダクタンスLが大きくなり、ロータ611の回転に伴ってインダクタンスLは増大と減小とを周期的に繰り返すことになる。   In the SR motor, as schematically shown in FIG. 8A, the relative positional relationship between the salient pole 612 on the rotor 611 side and the salient pole 622 on the stator 621 side is changed by the rotation of the rotor 611. Thereby, as shown in FIG.8 (b), the inductance L in the coil 623 changes. Specifically, when the salient poles 612 and 622 are separated from each other, the inductance L is small, and when the salient poles 612 and 622 are opposed to each other, the inductance L is greatest, and the rotor 611 rotates. Thus, the inductance L periodically repeats increasing and decreasing.

従って、SRモータを駆動するためにインバータ609から電圧を供給している間であっても、その電圧に見合った一定の電流がコイル623に供給されるわけではなく、ロータ611の回転角度に依存するインダクタンスLの変化による影響を受けて、電流値が変化することになり、これに対応した負荷がインバータ609に与えられることになる。   Therefore, even while the voltage is supplied from the inverter 609 to drive the SR motor, a constant current corresponding to the voltage is not supplied to the coil 623 and depends on the rotation angle of the rotor 611. The current value changes under the influence of the change in inductance L, and a load corresponding to the current value is given to the inverter 609.

こうしたSRモータの特性を簡単に模擬するためには、インバータ試験装置を図9に示すような構成とすることが考えられる。なお、図9は一つの相のみを抜き出して模式的に示したものとなっている。被試験インバータ709の出力ライン792には、リアクトル793を介してインバータ試験装置701を接続する構成となっており、インバータ試験装置701では内部電源794の電圧V0を変更することができるようになっている。   In order to simply simulate the characteristics of such an SR motor, it is conceivable that the inverter test apparatus is configured as shown in FIG. FIG. 9 schematically shows only one phase extracted. An inverter test apparatus 701 is connected to the output line 792 of the inverter under test 709 via a reactor 793. The inverter test apparatus 701 can change the voltage V0 of the internal power supply 794. Yes.

このようにすると、リアクトルの上流における電圧V1、下流における電圧V2、リアクトル793を流れる電流I、及びリアクトル793のインダクタンスLの関係は、次式のようになる。
dI/dt=(V1−V2)/L ・・・(数式1)
ここで、tは時間を示し、dI/dtは電流の変化率を示す。
In this way, the relationship between the voltage V1 upstream of the reactor, the voltage V2 downstream, the current I flowing through the reactor 793, and the inductance L of the reactor 793 is expressed by the following equation.
dI / dt = (V1-V2) / L (Formula 1)
Here, t represents time, and dI / dt represents the rate of change of current.

すなわち、被試験インバータ709からの出力電圧V1に応じて、インバータ試験装置701の内部電源794の電圧V0を変更してリアクトル793の下流の電圧V2を変更すれば、SRモータを回転させた時と同様に電流Iを変化させることが可能と考えられる。   That is, if the voltage V0 of the internal power supply 794 of the inverter test apparatus 701 is changed according to the output voltage V1 from the inverter under test 709 and the voltage V2 downstream of the reactor 793 is changed, the SR motor is rotated. Similarly, it is considered that the current I can be changed.

しかしながら、インバータ試験装置701のような構成とした場合、内部電源794の電圧変化を行うために内部素子のスイッチングを行うと、これに合わせてdI/dtが変化してしまうことから平滑化を行うことが必要となる。そのため、急峻な変化には対応を行うことが困難となり、電流の立ち上がりや立ち下がり等を正確に模擬することができず、被試験インバータ709の試験に足りる応答性が得られないおそれがある。   However, in the case of a configuration such as the inverter test apparatus 701, if the internal element is switched in order to change the voltage of the internal power supply 794, the dI / dt changes accordingly, and smoothing is performed. It will be necessary. For this reason, it is difficult to cope with a steep change, and it is impossible to accurately simulate the rise and fall of the current, and there is a possibility that the response sufficient for the test of the inverter under test 709 may not be obtained.

本発明は、このような課題を有効に解決することを目的としており、具体的には、SRモータを模擬した高速応答性に優れた特性の負荷を生成して与えることができ、簡便に被試験インバータの試験を行うことが可能となるインバータ試験装置を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to effectively solve such problems. Specifically, the present invention can generate and give a load having characteristics excellent in high-speed response that simulates an SR motor, and can be easily applied. An object of the present invention is to provide an inverter test apparatus capable of testing a test inverter.

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。   In order to achieve this object, the present invention takes the following measures.

すなわち、本発明のインバータ試験装置は、スイッチトリラクタンスモータの駆動に用いられ、各相に相当する一対の出力ラインを複数組備えるインバータを、試験するためのインバータ試験装置であって、各相ごとに独立して前記一対の出力ラインの各々に接続されるコイルと、各相ごとに独立して前記コイルのインダクタンスを変更するインダクタンス変更手段と、各相ごとのインダクタンス変更手段を独立して制御するための制御手段とを備えており、前記制御手段は、前記スイッチトリラクタンスモータの回転角度の検出信号を模擬した模擬角度検出信号を生成する模擬角度検出信号生成部をさらに備え、当該模擬角度検出信号生成部による模擬角度検出信号に基づいて前記コイルのインダクタンスを個々に変更するべく前記インダクタンス変更手段を各相ごとに独立して制御するように構成したことを特徴とする。 That is, the inverter test apparatus of the present invention is an inverter test apparatus for testing an inverter that is used for driving a switched reluctance motor and includes a plurality of pairs of output lines corresponding to each phase, and for each phase. The coil connected to each of the pair of output lines independently, the inductance changing means for changing the inductance of the coil independently for each phase, and the inductance changing means for each phase are controlled independently. and and control means for said control means further comprises a simulated angle detection signal generator for generating a simulated angle detection signal simulating a detection signal of the rotation angle of the switched reluctance motor, the simulated angle wherein in order to change the inductance of the coil individually based on the simulated angle detection signal by the detection signal generation unit And wherein the configuring the inductance changing means to independently control the respective phases.

このように構成すると、制御手段が、模擬角度検出信号生成部においてスイッチトリラクタンスモータ(SRモータ)の回転角度に対応する模擬角度検出信号を生成し、この模擬角度検出信号を基にしてインダクタンス変更手段を制御することで、前記インバータからの出力ラインが接続されたコイルのインダクタンスを変更し、回転角度の変化に伴ってインダクタンスの変化が生じるSRモータを模擬した、高速応答性に優れた特性の負荷を生成して前記インバータに与えることができる。そのため、SRモータを駆動させるインバータの試験を簡便に行うことが可能となる。
If comprised in this way, a control means will produce | generate the simulation angle detection signal corresponding to the rotation angle of a switched reluctance motor (SR motor) in a simulation angle detection signal production | generation part, and will change inductance based on this simulation angle detection signal By controlling the means, the inductance of the coil to which the output line from the inverter is connected is changed, and an SR motor in which the inductance changes with the change of the rotation angle is simulated. A load can be generated and applied to the inverter . Therefore, it is possible to easily test the inverter that drives the SR motor.

より正確にSRモータの特性を模擬して、実際のSRモータを使用する場合と変わりのない試験を実現するためには、前記制御手段は、模擬するSRモータにおけるロータの回転角度と関連付けられたインダクタンス特性を記憶する記憶部をさらに備えており、当該記憶部に記憶されたインダクタンス特性と、前記模擬角度検出信号生成部による模擬角度検出信号とに基づいて、前記コイルのインダクタンスを変更するように構成することが好適である。 In order to more accurately simulate the characteristics of the SR motor and realize the same test as when using an actual SR motor, the control means is associated with the rotation angle of the rotor in the simulated SR motor. A storage unit for storing the inductance characteristic is further provided, and the inductance of the coil is changed based on the inductance characteristic stored in the storage unit and the simulated angle detection signal by the simulated angle detection signal generation unit. It is preferable to configure.

簡単な制御でSRモータと同じ特性をもつ負荷を与えることを可能とするためには、前記コイルは鉄心に巻回された第1のコイルとして構成されており、前記インダクタンス変更手段は第2のコイルと、当該第2のコイルに供給する電流供給部とを備えており、前記制御手段による制御によって前記電流供給部から前記第2のコイルに供給する電流量を変化させ、第2のコイルにより生ずる磁束を変化させることで、前記鉄心を通過する磁束を変更して前記第1のコイルのインダクタンスを変更するように構成することが好適である。   In order to make it possible to apply a load having the same characteristics as the SR motor with a simple control, the coil is configured as a first coil wound around an iron core, and the inductance changing means includes a second coil. A coil and a current supply unit that supplies the second coil. The amount of current supplied from the current supply unit to the second coil is changed by the control unit, and the second coil It is preferable that the magnetic flux generated is changed to change the magnetic flux passing through the iron core to change the inductance of the first coil.

漏れ磁束を低減することで制御の高精度化及び効率の向上を図るためには、前記第2のコイルは、前記第1のコイルが巻回された同一の鉄心を巻回するように構成することが好適である。   In order to improve control accuracy and efficiency by reducing leakage magnetic flux, the second coil is configured to wind the same iron core around which the first coil is wound. Is preferred.

さらに漏れ磁束を少なくして一層効率の向上を可能とするためには、前記鉄心を環状に構成することがより好適である。   In order to further reduce the leakage magnetic flux and further improve the efficiency, it is more preferable to configure the iron core in an annular shape.

回路の構成及び組立を容易にするとともに、漏れ磁束を少なくして制御の高精度化を図るためには、前記第2のコイルは、前記第1のコイルが巻回された鉄心に近接又は隣接して配置した異なる鉄心を巻回するように構成することが好適である。   In order to facilitate the configuration and assembly of the circuit and to reduce the leakage magnetic flux and improve the accuracy of control, the second coil is close to or adjacent to the iron core around which the first coil is wound. It is preferable that the different iron cores arranged as described above are wound.

また、インダクタンス特性を模擬するためには、前記第2のコイルに供給する電流量をI2とし、前記第1のコイルの両端に印加する電圧をVとし、前記第1のコイルと前記第2のコイルによる相互インダクタンスをMとし、模擬角度検出信号に基づくインダクタンス特性をL(θ)として、前記制御手段は、前記第2のコイルに供給する電流量を下式にしたがって変化させることが好適である。
(dI2/dt)=V/M−V/L(θ)
また、前記インバータとインバータ試験装置とを同期して制御し、より実際のSRモータの運転状況に近い正確な試験を行うことを可能とするためには、前記インバータは、SRモータからの角度検出信号に基づきSRモータに電圧供給を行うものであり、接続された前記インバータに対して前記角度検出信号に代えて前記模擬角度検出信号生成部による模擬角度検出信号を出力するように構成することが好適である。
In order to simulate the inductance characteristic, the amount of current supplied to the second coil is I2, the voltage applied to both ends of the first coil is V, the first coil and the second coil Preferably, the control means changes the amount of current supplied to the second coil according to the following equation, where M is the mutual inductance by the coil and L (θ) is the inductance characteristic based on the simulated angle detection signal. .
(DI2 / dt) = V / MV−L (θ)
The controls in synchronization with said inverter and inverter testing device, in order to be able to perform an accurate test near the operating conditions of the more practical of the SR motor, the inverter angle detection from the SR motor The SR motor is supplied with voltage based on the signal, and is configured to output a simulated angle detection signal from the simulated angle detection signal generation unit instead of the angle detection signal to the connected inverter . Is preferred.

以上説明した本発明によれば、SRモータを模擬した高速応答性に優れた特性を有する負荷を生成でき、簡便に、SRモータを駆動させるインバータの試験を行うことが可能となるインバータ試験装置を提供することが可能となる。 According to the present invention described above, an inverter test apparatus that can generate a load having characteristics excellent in high-speed response that simulates an SR motor, and that can easily test an inverter that drives the SR motor. It becomes possible to provide.

本発明の一実施形態に係るインバータ試験装置を示す回路構成図。The circuit block diagram which shows the inverter test apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 同インバータ試験装置の一部を模式的に示したブロック図。FIG. 3 is a block diagram schematically showing a part of the inverter test apparatus. 同インバータ試験装置において第2のコイルに与える電流の考え方を示す説明図。Explanatory drawing which shows the view of the electric current given to a 2nd coil in the same inverter test apparatus. 同インバータ試験装置において第1のコイルに生ずるインダクタンス変化の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the inductance change which arises in the 1st coil in the inverter testing apparatus. 同インバータ試験装置の変形例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the modification of the same inverter test apparatus. 従来のインバータ試験装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the conventional inverter test apparatus. SRモータの構成の一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of a structure of SR motor. SRモータの特性を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the characteristic of SR motor. 従来のインバータ試験装置を基にしてSRモータを模擬したインバータ試験装置を構成した例を示す模式図。The schematic diagram which shows the example which comprised the inverter test apparatus which simulated SR motor based on the conventional inverter test apparatus.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

この実施形態のインバータ試験装置は、図1に示す回路構成図のように構成されている。このインバータ試験装置1は、SRモータを駆動させるためのインバータの試験に用いられるものであり、試験対象となる被試験インバータ9を接続され、この被試験インバータ9に対して、模擬対象となるSRモータの特性に応じた負荷を与えるように構成されている。本実施形態は、試験対象となるインバータが3相SRモータを駆動するための3相の電圧出力を行うものである場合を例として示している。   The inverter test apparatus of this embodiment is configured as shown in the circuit configuration diagram of FIG. The inverter test apparatus 1 is used for testing an inverter for driving an SR motor, and is connected to an inverter under test 9 to be tested, and is an SR to be simulated with respect to the inverter under test 9. A load corresponding to the characteristics of the motor is applied. In the present embodiment, a case where the inverter to be tested outputs a three-phase voltage for driving a three-phase SR motor is taken as an example.

インバータ試験装置1及び被試験インバータ9はともに商用交流電源61から得られる電力を基に動作を行う。商用交流電源61からの交流電圧はトランス62を介して整流回路63で直流電圧に変換される。整流回路63より得られる直流電圧は、電圧調整回路64によって調整された上で被試験インバータ9に入力される。電圧調整回路64では、被試験インバータ9の入力電圧を調整することで、電源電圧を変更した場合を模擬しながら被試験インバータ9の試験を行うことが可能となっている。被試験インバータ9は、電圧調整回路64より入力された電力を基に、内部に備えるスイッチング素子の切り替えを行うことによって、出力ライン91(91U,91V,91W)よりU相・V相・W相に対応する3相電圧を出力できる。   Both the inverter test apparatus 1 and the inverter under test 9 operate based on electric power obtained from the commercial AC power supply 61. The AC voltage from the commercial AC power supply 61 is converted into a DC voltage by the rectifier circuit 63 via the transformer 62. The DC voltage obtained from the rectifying circuit 63 is adjusted by the voltage adjusting circuit 64 and then input to the inverter 9 to be tested. In the voltage adjusting circuit 64, by adjusting the input voltage of the inverter 9 to be tested, it is possible to test the inverter 9 to be tested while simulating the case where the power supply voltage is changed. The inverter under test 9 switches the switching elements provided inside based on the electric power input from the voltage adjustment circuit 64, so that the U-phase / V-phase / W-phase is output from the output line 91 (91 U, 91 V, 91 W). Can output a three-phase voltage corresponding to.

インバータ試験装置1は、このような被試験インバータ9の試験を行うためのものであり、主として制御手段4と、3つの第1のコイルとしてのコイル31〜31と、各コイル31〜31のインダクタンスL1(図2参照)を変更するためのインダクタンス変更手段3〜3とから構成されている。各インダクタンス変更手段3は、後に詳述するように鉄心33、第2のコイルとしてのコイル32及び電流供給部21とから構成されている。さらに、3つの電流供給部21〜21によって模擬回路用インバータ2が構成されている。   The inverter testing apparatus 1 is for testing such an inverter 9 to be tested. The inverter testing apparatus 1 mainly includes the control means 4, the coils 31 to 31 as three first coils, and the inductances of the coils 31 to 31. It comprises inductance changing means 3 to 3 for changing L1 (see FIG. 2). Each inductance changing unit 3 includes an iron core 33, a coil 32 as a second coil, and a current supply unit 21, as will be described in detail later. Furthermore, the inverter 2 for simulated circuits is comprised by the three electric current supply parts 21-21.

模擬回路用インバータ2には、整流回路63より得られる直流電圧が上記電圧調整回路64と並列に供給される。模擬回路用インバータ2を構成する3つの電流供給部21からは、3相のうちの各相に対応する電流I2が供給される。各電流供給部21は制御手段4からの電流指令Icに応じて内部に備える複数のスイッチング素子を切り替えることで、整流回路63より得られる電力を基にして電流I2の供給を行うことができる。   A DC voltage obtained from the rectifier circuit 63 is supplied to the simulation circuit inverter 2 in parallel with the voltage regulator circuit 64. The current I2 corresponding to each of the three phases is supplied from the three current supply units 21 constituting the simulated circuit inverter 2. Each current supply unit 21 can supply the current I2 based on the electric power obtained from the rectifier circuit 63 by switching a plurality of switching elements provided therein in accordance with the current command Ic from the control means 4.

上述した3つのコイル31〜31は、それぞれ対応する環状の鉄心33の一部に接続されているとともに、被試験インバータ9の出力ライン91(91U,91V,91W)がそれぞれ接続される。そのため、被試験インバータ9より各出力ライン91(91U,91V,91W)を通じて電流I1が流された場合、各コイル31によって各鉄心33に磁束φ1(図2参照)が生じる。   The three coils 31 to 31 described above are respectively connected to a part of the corresponding annular iron core 33, and the output lines 91 (91U, 91V, 91W) of the inverter 9 to be tested are respectively connected. Therefore, when the current I1 is supplied from the inverter 9 under test through the output lines 91 (91U, 91V, 91W), the magnetic flux φ1 (see FIG. 2) is generated in each iron core 33 by each coil 31.

各鉄心33には、第1のコイルであるコイル31とともに、第2のコイルとしてのコイル32が巻回されており、このコイル32には、模擬回路用インバータ2を構成する電流供給部21がそれぞれ接続されており、電流供給部21より各コイル32に電流I2を供給した場合でも、各鉄心33に磁束φ2(図2参照)を生じさせることができる。鉄心33及びコイル31,32はいわゆるトランスと同じ構造を備えており、こうしたトランスを利用して構成することもできる。   A coil 32 as a second coil is wound around each iron core 33 together with a coil 31 that is a first coil, and the current supply unit 21 that constitutes the simulated circuit inverter 2 is provided in the coil 32. Even when the current I2 is supplied from the current supply unit 21 to each coil 32, the magnetic flux φ2 (see FIG. 2) can be generated in each iron core 33. The iron core 33 and the coils 31 and 32 have the same structure as a so-called transformer, and can be configured using such a transformer.

また、本実施形態では、被試験インバータ9と制御手段4とを上位コントローラ7に接続を行っている。上位コントローラ7は内部に記憶した条件に基づき、被試験インバータ9及び制御手段4に動作を行わせることができる。   Further, in this embodiment, the inverter under test 9 and the control means 4 are connected to the host controller 7. The host controller 7 can cause the inverter 9 to be tested and the control means 4 to operate based on the conditions stored therein.

図2は、上述したインバータ試験装置1を模式的に示したブロック図であり、1相分のみを抜き出して簡略化して表している。   FIG. 2 is a block diagram schematically showing the inverter test apparatus 1 described above, and shows only one phase extracted and simplified.

上述したように、被試験インバータ9からの出力ライン91は環状の鉄心33に巻回されたコイル31に接続され、模擬回路用インバータ2を構成する電力供給部21は同じ鉄心33に巻回されたコイル32に接続されている。制御手段4は上位コントローラ7から与えられる指令信号Sgに基づき動作を行い、同様に被試験インバータ9も上位コントローラ7との間で情報の伝達を行いながら上位コントローラ7により与えられる条件に従って動作を行う。   As described above, the output line 91 from the inverter 9 to be tested is connected to the coil 31 wound around the annular core 33, and the power supply unit 21 constituting the simulated circuit inverter 2 is wound around the same core 33. Connected to the coil 32. The control means 4 operates based on the command signal Sg given from the host controller 7, and similarly, the inverter under test 9 operates according to the conditions given by the host controller 7 while transmitting information to and from the host controller 7. .

制御手段4は、電流指令生成部41、記憶部42、模擬角度検出信号生成部43を備えている。ここで、制御手段4は、CPU,メモリ及びインターフェースを備えた通常のマイクロプロセッサ等により構成されるもので、メモリには予め処理に必要なプログラムが格納してあり、CPUは逐次必要なプログラムを取り出して実行し、周辺ハードリソースと協働して、所定の機能を実現するものである。   The control unit 4 includes a current command generation unit 41, a storage unit 42, and a simulated angle detection signal generation unit 43. Here, the control means 4 is constituted by a normal microprocessor or the like having a CPU, a memory, and an interface. The memory stores programs necessary for processing in advance, and the CPU sequentially stores necessary programs. It is taken out and executed, and realizes a predetermined function in cooperation with peripheral hardware resources.

記憶部42は、図示しない入力手段を通じてあらかじめ外部から入力されるインダクタンス特性L(θ)を記憶しておくものである。インダクタンス特性L(θ)は、模擬するモータの特性を示すものであり、ロータ角度θと関連づけられたインダクタンスLのデータ(図8参照)として記憶されている。本実施形態では、記憶されるインダクタンス特性L(θ)を離散的なデータを集合させ表形態にまとめたマップデータとしており、各データ間を直線補完して用いるようにしている。なお、こうしたデータを数式化して記憶させておいても同様に用いることができる。   The storage unit 42 stores an inductance characteristic L (θ) input from the outside in advance through an input unit (not shown). The inductance characteristic L (θ) indicates the characteristic of the motor to be simulated, and is stored as data of the inductance L associated with the rotor angle θ (see FIG. 8). In the present embodiment, the stored inductance characteristic L (θ) is used as map data obtained by collecting discrete data and collecting them in a tabular form, and the data is used after linear interpolation. It should be noted that such data can be used in the same manner even if it is stored as a mathematical expression.

模擬角度検出信号生成部43は、上位コントローラ7による指令信号Sgに応じて模擬角度検出信号Sθを生成して出力する。一般に、SRモータではレゾルバ等の角度検出器を設けておき、こうした角度検出器からの角度検出信号を基にしてインバータは電流を供給するコイルの切り替えを行う。そのため、本実施形態でも被試験インバータ9を動作させるために、レゾルバからの信号を模した模擬角度検出信号Sθを生成して被試験インバータ9に出力するようにしており、被試験インバータ9は模擬角度検出信号Sθに応じて出力ライン91からの電流I1の供給及び供給停止のタイミングを変更するようになっている。こうすることで、被試験インバータ9と制御手段4とは同期した動作をなすことができ、より精度の高い試験を行うことができる。   The simulated angle detection signal generation unit 43 generates and outputs a simulated angle detection signal Sθ in accordance with the command signal Sg from the host controller 7. In general, an SR motor is provided with an angle detector such as a resolver, and an inverter switches a coil for supplying a current based on an angle detection signal from the angle detector. Therefore, in this embodiment, in order to operate the inverter 9 under test, a simulated angle detection signal Sθ imitating the signal from the resolver is generated and output to the inverter 9 under test. The timing of supplying and stopping the supply of the current I1 from the output line 91 is changed according to the angle detection signal Sθ. By doing so, the inverter 9 to be tested and the control means 4 can operate synchronously, and a more accurate test can be performed.

電流指令生成部41は、模擬角度検出信号生成部43により生成した模擬角度検出信号Sθに応じて、記憶部42に記憶されたインダクタンス特性L(θ)を参照しながら、コイル32に流す電流I2を変更すべく、電流供給部21に与える電流指令Icを生成する。電流供給部21は、電流指令生成部41より与えられる電流指令Icに従ってコイル32に電流I2を供給する。コイル32に与えられる電流I2は電流検出器22によって検出され、検出電流値Idは電流指令生成部41に入力される。電流指令生成部41は、検出電流値Idをフィードバックして電流指令Icの補正を行うことで、より精度の高い制御を行うことができるようになっている。   The current command generation unit 41 refers to the inductance angle L (θ) stored in the storage unit 42 according to the simulation angle detection signal Sθ generated by the simulation angle detection signal generation unit 43, and the current I2 passed through the coil 32 To generate a current command Ic to be supplied to the current supply unit 21. The current supply unit 21 supplies the current I2 to the coil 32 in accordance with the current command Ic given from the current command generation unit 41. The current I2 applied to the coil 32 is detected by the current detector 22, and the detected current value Id is input to the current command generator 41. The current command generator 41 can perform more accurate control by feeding back the detected current value Id and correcting the current command Ic.

電流供給部21よりコイル32に電流I2を供給することで、コイル32が巻回された鉄心33に磁束φ2を生じさせることができる。こうすることで、同じ鉄心33に巻回されたコイル31のインダクタンスL1を変化させることができる。さらには、鉄心33が環状に形成されていることから、漏れ磁束を少なくして効率を高めることができるとともに、少ない電流I2で鉄心33内部の磁束をより大きく変化させて、制御の高精度化を図ることも可能となっている。   By supplying the current I2 from the current supply unit 21 to the coil 32, the magnetic flux φ2 can be generated in the iron core 33 around which the coil 32 is wound. By doing so, the inductance L1 of the coil 31 wound around the same iron core 33 can be changed. Furthermore, since the iron core 33 is formed in an annular shape, the leakage flux can be reduced to increase efficiency, and the magnetic flux inside the iron core 33 can be changed more greatly with a small current I2 to improve control accuracy. It is also possible to plan.

このように、制御手段4は、電流指令生成部41より電流供給部21に対して電流指令Icを与えることで、これに対応する電流I2を電流供給部21よりコイル32に供給させる。すなわち、制御手段4によってインダクタンス変更手段3の制御が行われる。   As described above, the control unit 4 gives the current command Ic from the current command generation unit 41 to the current supply unit 21, thereby causing the current supply unit 21 to supply the corresponding current I <b> 2 to the coil 32. That is, the control unit 4 controls the inductance changing unit 3.

ここで、電流供給部21より供給する電流I2の考え方について詳細に説明を行う。まず、コイル31のインダクタンスL1を、ロータ角度θに依存するインダクタンス特性L(θ)と同じにするため、次のような関係が得られる。
L1=L(θ) ・・・(数式2)
Here, the concept of the current I2 supplied from the current supply unit 21 will be described in detail. First, in order to make the inductance L1 of the coil 31 the same as the inductance characteristic L (θ) depending on the rotor angle θ, the following relationship is obtained.
L1 = L (θ) (Formula 2)

そして、コイル31を流れる電流I1と、コイル31の両端に印加する電圧V1との関係は次のように表される。
V=(dI1/dt)・L(θ) ・・・(数式3)
The relationship between the current I1 flowing through the coil 31 and the voltage V1 applied to both ends of the coil 31 is expressed as follows.
V = (dI1 / dt) · L (θ) (Formula 3)

さらには、コイル31とコイル32による相互インダクタンスMを用いると、次のような関係が導かれる。
(dI1/dt)+(dI2/dt)=V/M ・・・(数式4)
Furthermore, when the mutual inductance M by the coil 31 and the coil 32 is used, the following relationship is derived.
(DI1 / dt) + (dI2 / dt) = V / M (Formula 4)

数式3及び数式4より次式の関係が得られる。
(dI2/dt)=V/M−V/L(θ) ・・・(数式5)
From Equation 3 and Equation 4, the following relationship is obtained.
(DI2 / dt) = V / MV−L (θ) (Formula 5)

すなわち、数式5の関係を用いて、コイル32に供給する電流I2を変化させることで、インダクタンス特性L(θ)を模擬することが可能といえる。   That is, it can be said that the inductance characteristic L (θ) can be simulated by changing the current I2 supplied to the coil 32 using the relationship of Formula 5.

上記のように構成した本インバータ試験装置1では、次のようにSRモータの特性を模擬した負荷を被試験インバータ9に対して与えることが可能となっている。以下、図2を参照しつつ図3を用いて説明を行う。なお模擬対象となるSRモータの構成要素は図7,8を用いて説明したものと同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。   In the inverter testing apparatus 1 configured as described above, a load that simulates the characteristics of the SR motor can be applied to the inverter under test 9 as follows. Hereinafter, description will be made with reference to FIG. The constituent elements of the SR motor to be simulated are the same as those described with reference to FIGS.

図3(a)は、ロータ611の回転に応じて、ステータ621に設けられたコイル623のインダクタンスLに変化が生じることを模式的に示したものである。すなわち、ステータ621の突極622に対してロータ611の突極612が十分に離れた位置(図中のP1の位置)にある場合にはインダクタンスLは小さく、ステータ621の突極622にロータ611の突極612が近づく過程でインダクタンスLは徐々に大きくなり、突極622,612同士が対向する位置(図中のP2の位置)にある場合にインダクタンスLが最大となる。さらにロータ611が回転して、ステータ621の突極622よりロータ611の突極612が離れていく過程でインダクタンスLは徐々に小さくなり、双方の突極622,612が十分に離れた位置(図中のP3の位置)になった場合にインダクタンスLは最小となる。   FIG. 3A schematically shows that the inductance L of the coil 623 provided in the stator 621 changes according to the rotation of the rotor 611. That is, when the salient pole 612 of the rotor 611 is located sufficiently away from the salient pole 622 of the stator 621 (position P1 in the figure), the inductance L is small, and the rotor 611 is connected to the salient pole 622 of the stator 621. In the process of approaching the salient poles 612, the inductance L gradually increases, and when the salient poles 622, 612 are at positions facing each other (position P2 in the figure), the inductance L is maximized. Further, in the process in which the rotor 611 rotates and the salient pole 612 of the rotor 611 is separated from the salient pole 622 of the stator 621, the inductance L gradually decreases, and the positions where both salient poles 622 and 612 are sufficiently separated (see FIG. In the case of the position P3 in the middle), the inductance L is minimized.

こうしたSRモータの動作を制御する場合には、次の2つの制御方法が考えられる。   When controlling the operation of such an SR motor, the following two control methods are conceivable.

第1の制御方法としては、図3(b)に示すように、SRモータに対してロータ611の回転方向に駆動力を与える力行時の制御を行う場合がある。この際には、ロータ611の突極612がステータ621の突極622より十分に離れたP1位置より、突極612,622同士が対向するP2位置に至るまでの間で、インバータ9のスイッチをオン(ON)状態にしてコイル623に電圧Vを印加する。こうすることで、突極612,622同士が対向するまでの間でコイル623には電流I1(図中のステータ電流)が流れ、ステータ621の突極622に向けてロータ611の突極612が吸引されることで回転駆動力が生ずる。この際、突極612,622同士が近づいていくことで徐々にコイル623のインダクタンスLが大きくなることから、電流I1の変化率、すなわち電流I1の傾きは徐々に小さくなる。   As a first control method, as shown in FIG. 3B, there is a case where control during powering is performed in which a driving force is applied to the SR motor in the rotational direction of the rotor 611. At this time, the switch of the inverter 9 is switched from the P1 position where the salient pole 612 of the rotor 611 is sufficiently separated from the salient pole 622 of the stator 621 to the P2 position where the salient poles 612 and 622 face each other. The voltage V is applied to the coil 623 in the ON state. By doing so, the current I1 (stator current in the figure) flows through the coil 623 until the salient poles 612 and 622 face each other, and the salient pole 612 of the rotor 611 moves toward the salient pole 622 of the stator 621. A rotational driving force is generated by the suction. At this time, since the inductance L of the coil 623 gradually increases as the salient poles 612 and 622 approach each other, the rate of change of the current I1, that is, the slope of the current I1 gradually decreases.

そして、突極612,622同士が対向するP2位置より双方の突極612,622が十分に離れたP3位置に至るまでの間で、インバータ9のスイッチをオフ状態としてコイル623への電圧供給を停止する。こうすることで、突極612,622同士が離間していく間で、コイル623に流れる電流I1は小さくなり、ステータ621の突極62によるロータ611の突極612の吸引力を生じさせないようにする。なお、この場合には、通常、図示しない他のコイル623に電流を供給する。   Then, during the period from the P2 position where the salient poles 612 and 622 face each other to the P3 position where both salient poles 612 and 622 are sufficiently separated, the switch of the inverter 9 is turned off to supply voltage to the coil 623. Stop. By doing so, the current I1 flowing through the coil 623 is reduced while the salient poles 612 and 622 are separated from each other, so that the salient pole 612 of the rotor 611 is not attracted by the salient pole 62 of the stator 621. To do. In this case, a current is normally supplied to another coil 623 (not shown).

第2の制御方法としては、図3(c)に示すように、SRモータに対してロータの66回転方向とは逆向きに制動力を与える回生時の制御を行う場合がある。この際には、ロータ611の突極612がステータ621の突極622より十分に離れたP1位置より突極612,622同士が対向するP2位置に至るまでの間で、インバータ9のスイッチをオフ状態にしてコイル623に電圧を供給しない。   As a second control method, as shown in FIG. 3C, there is a case where control at the time of regeneration in which a braking force is applied to the SR motor in a direction opposite to the 66 rotation direction of the rotor may be performed. At this time, the inverter 9 is switched off until the salient pole 612 of the rotor 611 reaches the P2 position where the salient poles 612 and 622 face each other from the P1 position sufficiently separated from the salient pole 622 of the stator 621. In this state, no voltage is supplied to the coil 623.

そして、突極612,622同士が対向するP2位置より、双方の突極612,622が十分に離れたP3位置に至るまでの間で、インバータ9のスイッチをオン(ON)状態としてコイル623に電圧Vを供給する。こうすることで、突極612,622同士が離間していく間に、コイル623には電流I1(図中のステータ電流)が流れ、ステータ621の突極622に向けてロータ611の突極612が吸引されることで、制動力が生ずる。この際、突極612,622同士が離間していくことで、徐々にコイル623のインダクタンスLが小さくなることから、電流I1の変化率、すなわち電流I1の傾きは徐々に大きくなる。   Then, from the position P2 where the salient poles 612 and 622 face each other to the position P3 where both the salient poles 612 and 622 are sufficiently separated from each other, the switch of the inverter 9 is turned on (ON) to the coil 623. Supply voltage V. As a result, while the salient poles 612 and 622 are separated from each other, a current I1 (stator current in the drawing) flows through the coil 623, and the salient pole 612 of the rotor 611 faces the salient pole 622 of the stator 621. As a result, the braking force is generated. At this time, since the salient poles 612 and 622 are separated from each other, the inductance L of the coil 623 gradually decreases, so that the rate of change of the current I1, that is, the slope of the current I1 gradually increases.

上記のように、SRモータは大きく分けて力行時と回生時の2種類の制御がなされる。こうした制御を行う中で、各コイル623に与えられる電流I1は、ともにロータ角度θに応じたインダクタンスL(θ)によって変化する。   As described above, the SR motor is roughly divided into two types of control during power running and regeneration. During such control, the current I1 applied to each coil 623 varies with the inductance L (θ) corresponding to the rotor angle θ.

そこで、本実施形態では、上述した数式5に基づいた制御を行うことで、概ね図3(d)に示すような電流I2をコイル32に供給する。すなわち、双方の突極612,622が互いに離れたP1位置より、双方の突極612,622が対向するP2位置に至るまでの間では、電流I2を増加させる。そして、双方の突極612,622が対向するP2位置より、十分に離れるP3位置に至るまでの間では電流I2を減小させる。   Therefore, in the present embodiment, the current I2 as shown in FIG. 3D is supplied to the coil 32 by performing the control based on the above-described Expression 5. That is, the current I2 is increased from the P1 position where both salient poles 612 and 622 are separated from each other to the P2 position where both salient poles 612 and 622 face each other. Then, the current I2 is decreased from the position P2 where the salient poles 612 and 622 are opposed to the position P3 that is sufficiently separated.

このような関係を持つ電流I2を設定した場合に、第1のコイルであるコイル31におけるインダクタンスL1は、図4に示すような特性を持つことになる。   When the current I2 having such a relationship is set, the inductance L1 in the coil 31 that is the first coil has characteristics as shown in FIG.

すなわち、第1のコイルであるコイル31に電圧Vを供給して電流I1が増大している際に、第2のコイルであるコイル32に電流I2を供給して、コイル31によって生成される磁束φ1と同じ方向の磁束φ2を生じさせた場合には、コイル31による磁束変化が見かけ上大きくなりインダクタンスL1が上がることになる。さらには、第1のコイルであるコイル31に電圧Vを供給して電流I1が増大している際に、第2のコイルであるコイル32に上記とは逆向きに電流I2を供給して、コイル31によって生成される磁束φ1と逆の方向に磁束φ2を生じさせた場合には、コイル31による磁束変化が見かけ上小さくなりインダクタンスL1が下がることになる。そのため、電圧Vの供給を行っている際のコイル31のインダクタンスL1は、図中にて実線で示したインダクタンスLonの特性を持つ。   That is, when the voltage V is supplied to the coil 31 that is the first coil and the current I1 is increasing, the current I2 is supplied to the coil 32 that is the second coil and the magnetic flux generated by the coil 31 is generated. When the magnetic flux φ2 in the same direction as φ1 is generated, the magnetic flux change due to the coil 31 is apparently increased and the inductance L1 is increased. Furthermore, when the voltage I is supplied to the coil 31 that is the first coil and the current I1 is increasing, the current I2 is supplied in the opposite direction to the coil 32 that is the second coil, When the magnetic flux φ2 is generated in the direction opposite to the magnetic flux φ1 generated by the coil 31, the change in magnetic flux due to the coil 31 is apparently reduced and the inductance L1 is reduced. Therefore, the inductance L1 of the coil 31 when the voltage V is supplied has the characteristic of the inductance Lon indicated by a solid line in the drawing.

また、第1のコイルであるコイル31への電圧Vの供給を停止して電流I1が減小している際に、第2のコイルであるコイル32に電流I2を供給して、コイル31によって生成される磁束φ1と同じ方向の磁束φ2を生じさせた場合には、コイル31による磁束変化が見かけ上小さくなりインダクタンスL1が下がることになる。さらには、第1のコイルであるコイル31への電圧Vの供給を停止して電流I1が減小している際に、第2のコイルであるコイル32に上記とは逆向きに電流I2を供給して、コイル31によって生成される磁束φ1と逆の方向に磁束φ2を生じさせた場合には、コイル31による磁束変化が見かけ上大きくなりインダクタンスが上がることになる。そのため、電圧Vの供給を停止している際のコイル31のインダクタンスL1は、図中にて一点鎖線で示したインダクタンスLoffの特性を持つ。   Further, when the supply of the voltage V to the coil 31 which is the first coil is stopped and the current I1 is decreasing, the current I2 is supplied to the coil 32 which is the second coil. When the magnetic flux φ2 in the same direction as the generated magnetic flux φ1 is generated, the magnetic flux change by the coil 31 is apparently reduced, and the inductance L1 is lowered. Furthermore, when the supply of the voltage V to the coil 31 that is the first coil is stopped and the current I1 is decreasing, the current I2 is applied to the coil 32 that is the second coil in the opposite direction. When the magnetic flux φ2 is generated in the opposite direction to the magnetic flux φ1 generated by the coil 31, the change in the magnetic flux due to the coil 31 is apparently increased and the inductance is increased. Therefore, the inductance L1 of the coil 31 when the supply of the voltage V is stopped has the characteristic of the inductance Loff indicated by a one-dot chain line in the drawing.

上記のように、コイル32に電流I2を流すことによって生じる磁束φ2の影響は、コイル31に電圧Vを供給している場合と電圧Vの供給を停止している場合とで逆向きになる。しかしながら、その影響度は互いに異なるため、両者を平均して得られるコイル31のインダクタンスL1は、図中にて破線で示したようなインダクタンスLaveの特性を持つ。   As described above, the influence of the magnetic flux φ2 generated by passing the current I2 through the coil 32 is opposite between when the voltage V is supplied to the coil 31 and when the supply of the voltage V is stopped. However, since the influences thereof are different from each other, the inductance L1 of the coil 31 obtained by averaging both has the characteristic of the inductance Lave as shown by the broken line in the drawing.

従って、図1及び図2に示すように、被試験インバータ9は上位コントローラ7によって与えられる動作条件に沿って動作して出力ライン91を通じてコイル31に出力を行うとともに、インバータ試験装置1は上位コントローラ7からの指令信号Sgに応じて模擬角度検出信号生成部43により模擬角度検出信号Sθを生成し、この模擬角度検出信号Sθと記憶部42に記憶された模擬対象であるSRモータのインダクタンス特性L(θ)とを基に電流指令生成部41により電流指令Icを生成して電流供給部21に与えることで、コイル32に対応する電流I2を供給して磁束φ2を発生させ、コイル31のインダクタンスL1を変更する。そのため、コイル31には、SRモータと同様のL(θ)のインダクタンス特性が生じることで、これと接続された被試験インバータ9には模擬対象となるSRモータと同様の負荷が与えられることとなり、モータを接続した場合と同様の条件で試験を行うことが可能となる。   Therefore, as shown in FIGS. 1 and 2, the inverter 9 under test operates in accordance with the operating conditions given by the host controller 7 and outputs to the coil 31 through the output line 91. The simulated angle detection signal Sθ is generated by the simulated angle detection signal generation unit 43 in response to the command signal Sg from 7, and the simulated angle detection signal Sθ and the inductance characteristic L of the SR motor that is the simulation target stored in the storage unit 42. Based on (θ), a current command Ic is generated by the current command generation unit 41 and supplied to the current supply unit 21 to supply a current I2 corresponding to the coil 32 to generate a magnetic flux φ2 and to generate an inductance of the coil 31. Change L1. Therefore, an inductance characteristic of L (θ) similar to that of the SR motor is generated in the coil 31, and the same load as that of the SR motor to be simulated is applied to the inverter 9 to be tested. The test can be performed under the same conditions as when the motor is connected.

以上のように、本実施形態におけるインバータ試験装置1は、被試験インバータ9からの出力ライン91が接続されるコイル31と、そのコイル31のインダクタンスL1を変更するインダクタンス変更手段3と、インダクタンス変更手段3を制御するための制御手段4とを備えており、制御手段4は、モータ601の回転角度θの検出信号を模擬した模擬角度検出信号Sθを生成する模擬角度検出信号生成部43をさらに備え、模擬角度検出信号生成部43による模擬角度検出信号Sθに基づいてコイル31のインダクタンスL1を変更するべくインダクタンス変更手段3を制御するように構成したものである。   As described above, the inverter testing apparatus 1 according to the present embodiment includes the coil 31 to which the output line 91 from the inverter under test 9 is connected, the inductance changing unit 3 that changes the inductance L1 of the coil 31, and the inductance changing unit. 3, and the control unit 4 further includes a simulated angle detection signal generation unit 43 that generates a simulated angle detection signal Sθ that simulates a detection signal of the rotation angle θ of the motor 601. The inductance changing means 3 is controlled to change the inductance L1 of the coil 31 based on the simulated angle detection signal Sθ by the simulated angle detection signal generator 43.

このように構成していることから、制御手段4は、モータ601を構成するロータ611の回転角度θに対応する模擬角度検出信号Sθを基にしてインダクタンス変更手段3を制御することで、被試験インバータ9からの出力ライン91が接続されたコイル31のインダクタンスL1を変更し、ロータ角度θの変化に伴ってインダクタンスLの変化が生じるSRモータ601を模擬した高速応答性に優れた負荷を被試験インバータ9に与えることができる。そのため、SRモータ601を駆動させるインバータ9の試験を簡便に行うことが可能となる。   With this configuration, the control means 4 controls the inductance changing means 3 based on the simulated angle detection signal Sθ corresponding to the rotation angle θ of the rotor 611 constituting the motor 601, so that the device under test is controlled. A load with excellent high-speed response that simulates the SR motor 601 in which the inductance L1 of the coil 31 to which the output line 91 from the inverter 9 is connected is changed and the inductance L changes with the change of the rotor angle θ is tested. It can be given to the inverter 9. Therefore, it is possible to easily test the inverter 9 that drives the SR motor 601.

さらに、制御手段4は、模擬するモータ601におけるロータ611の回転角度θと関連付けられたインダクタンス特性L(θ)を記憶する記憶部42をさらに備えており、記憶部42に記憶されたインダクタンス特性L(θ)と、模擬角度検出信号生成部43による模擬角度検出信号Sθとに基づいて、コイル31のインダクタンスL1を変更するように構成していることから、制御手段4は、ロータ611の回転角度θに応じたコイル623のインダクタンスLの変化を正確に模擬して、実際のモータ601に近い負荷特性を実現することができ、実際のモータ601の運転状況とほぼ同じ状態で被試験インバータ9の試験を行うことが可能となる。   Further, the control unit 4 further includes a storage unit 42 that stores an inductance characteristic L (θ) associated with the rotation angle θ of the rotor 611 in the simulated motor 601, and the inductance characteristic L stored in the storage unit 42. Since the configuration is such that the inductance L1 of the coil 31 is changed on the basis of (θ) and the simulated angle detection signal Sθ by the simulated angle detection signal generation unit 43, the control means 4 is configured to rotate the rotation angle of the rotor 611. By accurately simulating the change in the inductance L of the coil 623 in accordance with θ, it is possible to realize a load characteristic close to that of the actual motor 601. A test can be performed.

また、コイル31は鉄心33に巻回された第1のコイル31として構成されており、インダクタンス変更手段3は第2のコイルであるコイル32と、コイル32に供給する電流供給部21とを備えており、制御手段4による制御によって電流供給部21からコイル32に供給する電流量I2を変化させ、コイル32により生ずる磁束φ2を変化させることで、鉄心33を通過する磁束φ1を変更してコイル31のインダクタンスL1を変更するように構成していることから、制御手段4によって電流供給部21を制御することで、コイル32に流れる電流量I2を制御して鉄心33を通過する磁束φ1を変更し、鉄心33を巻回するコイル31のインダクタンスL1を変更することが可能となり、コイル31に接続された被試験インバータ9に対して、簡単な制御でSRモータ601と同等の負荷を与えることが可能となる。   The coil 31 is configured as a first coil 31 wound around an iron core 33, and the inductance changing unit 3 includes a coil 32 that is a second coil and a current supply unit 21 that supplies the coil 32. The amount of current I2 supplied from the current supply unit 21 to the coil 32 is changed under the control of the control means 4, and the magnetic flux φ2 generated by the coil 32 is changed, so that the magnetic flux φ1 passing through the iron core 33 is changed and the coil is changed. Since the inductance L1 of the coil 31 is changed, the current supply unit 21 is controlled by the control means 4, thereby controlling the amount of current I2 flowing through the coil 32 and changing the magnetic flux φ1 passing through the iron core 33. Then, the inductance L1 of the coil 31 that winds the iron core 33 can be changed, and the inverter 9 to be tested connected to the coil 31 can be changed. To, it is possible to give the same load and the SR motor 601 with a simple control.

さらに、コイル32は、コイル31が巻回された同一の鉄心33を巻回するように構成していることから、漏れ磁束を少なくして、制御の高精度化及び効率の向上が可能となる。   Furthermore, since the coil 32 is configured to wind the same iron core 33 around which the coil 31 is wound, the leakage magnetic flux is reduced, and the control can be highly accurate and the efficiency can be improved. .

加えて、鉄心33を環状に構成していることから、漏れ磁束を一層少なくして、より効率を向上させることが可能となっている。   In addition, since the iron core 33 is formed in an annular shape, it is possible to further reduce the leakage magnetic flux and further improve the efficiency.

また、被試験インバータ9は、モータ601からの角度検出信号に基づきモータ601に電圧供給を行うものであり、接続された被試験インバータ9に対して角度検出信号に代えて模擬角度検出信号生成部43による模擬角度検出信号Sθを出力するように構成していることから、被試験インバータ9は模擬角度検出信号生成部43による模擬角度検出信号Sθを基に電圧供給を行い、インバータ試験装置1では同じ模擬角度検出信号Sθを基にインダクタンスL1を変更することで負荷を変更することから、双方が同期した制御がなされ、より実際のモータ601の運転状況に近い正確な試験を行うことが可能となる。   The inverter 9 under test supplies voltage to the motor 601 based on the angle detection signal from the motor 601, and a simulated angle detection signal generator for the connected inverter 9 under test instead of the angle detection signal. 43, the inverter 9 under test supplies voltage based on the simulated angle detection signal Sθ from the simulated angle detection signal generator 43, and the inverter test apparatus 1 Since the load is changed by changing the inductance L1 based on the same simulated angle detection signal Sθ, both of them are controlled in synchronization, and it is possible to perform an accurate test closer to the actual driving state of the motor 601. Become.

なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。   The specific configuration of each unit is not limited to the above-described embodiment.

例えば、上述した実施形態を基に、インダクタンス変更手段3を、図5(a)及び図5(b)のように変更することもできる。これらの図中では、上述した実施形態と同じ部分には同じ符号を付し、説明を省略する。図5(a)に記載したインダクタンス変更手段103は、コイル31とコイル32を巻回する鉄心133を円柱状に形成したものである。この場合には、上述した実施形態で示した環状の鉄心33(図2参照)と比較して、漏れ磁束はやや大きくなり効率はやや低下するものの、上記と同様の効果を得ることができる。また、環状の鉄心33を使用する場合に比べて鉄心133を小さくすることができることから、小型化を図ることができる。   For example, the inductance changing means 3 can be changed as shown in FIGS. 5A and 5B based on the embodiment described above. In these drawings, the same reference numerals are given to the same portions as those in the above-described embodiment, and the description thereof is omitted. Inductance changing means 103 shown in FIG. 5A is formed by forming a coil 31 and an iron core 133 around which the coil 32 is wound into a cylindrical shape. In this case, compared with the annular iron core 33 (see FIG. 2) shown in the above-described embodiment, the leakage magnetic flux is slightly increased and the efficiency is slightly decreased, but the same effect as described above can be obtained. Moreover, since the iron core 133 can be made small compared with the case where the annular iron core 33 is used, size reduction can be achieved.

また、図5(b)に記載したインダクタンス変更手段203では、コイル31を巻回する鉄心233と、コイル32を巻回する鉄心234とを別体に構成している。鉄心233,234は、別体ではあるものの近接あるいは隣接して設けることにより、上記実施形態に準じた効果を得ることができる。さらには、第2のコイルであるコイル32は、第1のコイルであるコイル31が巻回された鉄心233に近接又は隣接して配置した異なる鉄心234を巻回するように構成していることから、回路の構成及び組立が容易になるとともに、漏れ磁束を少なくして制御を高精度に行うことが可能となる。   5B, the iron core 233 around which the coil 31 is wound and the iron core 234 around which the coil 32 is wound are configured separately. Although the iron cores 233 and 234 are provided separately, they are provided close to or adjacent to each other, so that the effects according to the above embodiment can be obtained. Furthermore, the coil 32 that is the second coil is configured to wind a different iron core 234 disposed adjacent to or adjacent to the iron core 233 around which the coil 31 that is the first coil is wound. Therefore, the configuration and assembly of the circuit can be facilitated, and the control can be performed with high accuracy by reducing the leakage magnetic flux.

さらには、上述した実施形態では、被試験インバータ9として3相のSRモータを駆動するための3相のインバータの例を記載していたが、SRモータは3相以外であってもよく、原理的には単相であっても駆動させることが可能である。そこで上述したインバータ試験装置1も、単相、あるいは3相とは異なる複数の相に対応したものとして構成することができ、相数に応じて電力供給部21、コイル32及び鉄心33を含むインダクタンス変更手段3の個数を変更することで足りる。   Furthermore, in the above-described embodiment, an example of a three-phase inverter for driving a three-phase SR motor as the inverter 9 to be tested has been described. However, the SR motor may be other than three-phase, and the principle Specifically, even a single phase can be driven. Therefore, the above-described inverter test apparatus 1 can also be configured to correspond to a single phase or a plurality of phases different from the three phases, and an inductance including the power supply unit 21, the coil 32, and the iron core 33 according to the number of phases. It is sufficient to change the number of changing means 3.

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   Other configurations can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

1…インバータ試験装置
2…模擬回路用インバータ
3…インダクタンス変更手段
4…制御手段
9…被試験インバータ
21…電流供給部
31…コイル(第1のコイル)
32…コイル(第2のコイル)
33,133,233,234…鉄心
42…記憶部
43…模擬角度検出信号生成部
601…モータ(SRモータ)
611…ロータ
623…コイル
I,I1,I2…電流
L,L1…インダクタンス
L(θ)…インダクタンス特性
Sθ…模擬角度検出信号
θ…(ロータの)回転角度
φ,φ1,φ2…磁束
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inverter test apparatus 2 ... Simulated circuit inverter 3 ... Inductance change means 4 ... Control means 9 ... Inverter under test 21 ... Current supply part 31 ... Coil (1st coil)
32 ... Coil (second coil)
33, 133, 233, 234 ... iron core 42 ... storage unit 43 ... simulated angle detection signal generation unit 601 ... motor (SR motor)
611 ... Rotor 623 ... Coil I, I1, I2 ... Current L, L1 ... Inductance L (θ) ... Inductance characteristics Sθ ... Simulated angle detection signal θ ... (Rotor) rotation angle φ, φ1, φ2 ... Magnetic flux

Claims (8)

スイッチトリラクタンスモータの駆動に用いられ、各相に相当する一対の出力ラインを複数組備えるインバータを、試験するためのインバータ試験装置であって、
各相ごとに独立して前記一対の出力ラインの各々に接続されるコイルと、
各相ごとに独立して前記コイルのインダクタンスを変更するインダクタンス変更手段と、
各相ごとのインダクタンス変更手段を独立して制御するための制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記スイッチトリラクタンスモータの回転角度の検出信号を模擬した模擬角度検出信号を生成する模擬角度検出信号生成部をさらに備え、当該模擬角度検出信号生成部による模擬角度検出信号に基づいて前記コイルのインダクタンスを個々に変更するべく前記インダクタンス変更手段を各相ごとに独立して制御するように構成したことを特徴とするインバータ試験装置。
An inverter test apparatus for testing an inverter used for driving a switched reluctance motor and having a plurality of pairs of output lines corresponding to each phase,
A coil connected to each of the pair of output lines independently for each phase;
Inductance changing means for changing the inductance of the coil independently for each phase;
Control means for independently controlling the inductance changing means for each phase;
With
The control means further includes a simulated angle detection signal generation unit that generates a simulated angle detection signal that simulates a detection signal of the rotation angle of the switched reluctance motor, and based on the simulated angle detection signal by the simulated angle detection signal generation unit An inverter testing apparatus characterized in that the inductance changing means is independently controlled for each phase so as to individually change the inductance of the coil.
前記制御手段は、模擬する前記スイッチトリラクタンスモータにおけるロータの回転角度と関連付けられたインダクタンス特性を記憶する記憶部をさらに備えており、当該記憶部に記憶されたインダクタンス特性と、前記模擬角度検出信号生成部による模擬角度検出信号とに基づいて、前記コイルのインダクタンスを変更するように構成したことを特徴とする請求項1記載のインバータ試験装置。   The control unit further includes a storage unit that stores an inductance characteristic associated with a rotation angle of a rotor in the switched reluctance motor to be simulated, the inductance characteristic stored in the storage unit, and the simulated angle detection signal The inverter test apparatus according to claim 1, wherein the inductance of the coil is changed based on a simulated angle detection signal from the generation unit. 前記コイルは鉄心に巻回された第1のコイルとして構成されており、前記インダクタンス変更手段は第2のコイルと、当該第2のコイルに供給する電流供給部とを備えており、
前記制御手段による制御によって前記電流供給部から前記第2のコイルに供給する電流量を変化させ、第2のコイルにより生ずる磁束を変化させることで、前記鉄心を通過する磁束を変更して前記第1のコイルのインダクタンスを変更するように構成したことを特徴とする請求項1又は2記載のインバータ試験装置。
The coil is configured as a first coil wound around an iron core, and the inductance changing unit includes a second coil and a current supply unit that supplies the second coil.
The amount of current supplied from the current supply unit to the second coil is changed by the control by the control means, and the magnetic flux generated by the second coil is changed to change the magnetic flux passing through the iron core, thereby changing the first flux. 3. The inverter testing apparatus according to claim 1, wherein the inductance of the coil is changed.
前記第2のコイルは、前記第1のコイルが巻回された同一の鉄心を巻回するように構成したことを特徴とする請求項3記載のインバータ試験装置。   4. The inverter testing apparatus according to claim 3, wherein the second coil is configured to wind the same iron core around which the first coil is wound. 前記鉄心を環状に構成したことを特徴とする請求項4記載のインバータ試験装置。   The inverter testing apparatus according to claim 4, wherein the iron core is formed in an annular shape. 前記第2のコイルは、前記第1のコイルが巻回された鉄心に近接又は隣接して配置した異なる鉄心を巻回するように構成したことを特徴とする請求項3記載のインバータ試験装置。   4. The inverter testing apparatus according to claim 3, wherein the second coil is configured to wind a different iron core disposed close to or adjacent to the iron core around which the first coil is wound. 前記第2のコイルに供給する電流量をI2とし、前記第1のコイルの両端に印加する電圧をVとし、前記第1のコイルと前記第2のコイルによる相互インダクタンスをMとし、模擬角度検出信号に基づくインダクタンス特性をL(θ)として、
前記制御手段は、前記第2のコイルに供給する電流量を下式にしたがって変化させることを特徴とする請求項3〜6の何れかに記載のインバータ試験装置。
(dI2/dt)=V/M−V/L(θ)
The amount of current supplied to the second coil is I2, the voltage applied to both ends of the first coil is V, the mutual inductance between the first coil and the second coil is M, and the simulated angle detection Let L (θ) be the inductance characteristic based on the signal,
The inverter control apparatus according to claim 3, wherein the control unit changes an amount of current supplied to the second coil according to the following equation.
(DI2 / dt) = V / MV−L (θ)
前記インバータは、前記スイッチトリラクタンスモータからの角度検出信号に基づき前記スイッチトリラクタンスモータに電圧供給を行うものであり、接続された前記インバータに対して前記角度検出信号に代えて前記模擬角度検出信号生成部による模擬角度検出信号を出力するように構成したことを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載のインバータ試験装置。
The inverter supplies voltage to the switched reluctance motor based on an angle detection signal from the switched reluctance motor, and the simulated angle detection signal is used instead of the angle detection signal for the connected inverter . The inverter test apparatus according to claim 1, wherein the inverter test apparatus is configured to output a simulated angle detection signal by the generation unit.
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