JP6939693B2 - パルスパターン生成装置 - Google Patents
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Description
図1に示すように、インバータ10は、インバータ回路20と、インバータ制御装置30と、を備える。インバータ制御装置30は、ドライブ回路31と、制御部32と、を備える。本実施形態のインバータ10は、モータ60を駆動するためのものである。
図4に示すように、パルスパターン生成装置70は、モータ60のコイルに線間電圧を加える線間電圧印加部71と、モータ60のコイルに誘起電圧を加える誘起電圧印加部72と、を備える。コイルは、線間電圧が加えられる2つのコイルであり、本実施形態では、u相のコイルUとv相のコイルVの2つのコイルとする。パルスパターン生成装置70は、モータ60の駆動状況を模擬することで、パルスパターンを生成する装置である。
インバータ10の各スイッチング素子Q1〜Q6は、パルスパターン生成装置70で生成されたパルスパターンでスイッチング制御される。このパルスパターンは、電流実効値Irmsと鉄損Wiに基づく評価関数が最小になるように定められたパルスパターンである。このパルスパターンでスイッチング素子Q1〜Q6をスイッチング制御することで、電流実効値Irms及び鉄損Wiの両方が小さくなるようにスイッチング動作が行われることになる。即ち、重み調整用係数a,bに基づき、銅損と鉄損Wiとの均衡を図りながら、両者を低減させることができる。
(1)パターン生成部76は、電流実効値Irmsと、鉄損Wiを評価項目とする評価関数を用いてパルスパターンを生成している。鉄損Wiに加えて、電流実効値Irmsを含む評価関数からパルスパターンを生成することで、鉄損Wiだけでなく、銅損も考慮したパルスパターンが生成されることになる。このパルスパターンでインバータ10のスイッチング素子Q1〜Q6がスイッチング制御されることで、銅損を低減させることができる。
○重み調整用係数a,bは、モータ60のトルクTとモータ60の回転数Nによって変更してもよい。図7に示すように、トルクTと回転数Nにより規定されるNT領域は、銅損が支配的になる第1領域A1と、鉄損Wiが支配的になる第2領域A2とに分けることができる。したがって、銅損が支配的になる第1領域A1では、a・Irms 2>b・Wi 2となるように重み調整用係数a,bを設定する。一方で、鉄損Wiが支配的になる第2領域A2では、a・Irms 2<b・Wi 2となるように重み調整用係数a,bを設定する。これにより、パターン生成部76は、トルクTと回転数Nに応じたパルスパターンを生成することができる。
○電流実効値Irmsは、誘起電圧を考慮せず、線間電圧をコイルU,Vに加えたときに流れる電流から求められたものでもよい。この場合、モータ60としては、誘導モータを用いることが好ましい。
○鉄損推定部75は、(3)式とは異なる式から鉄損Wiを推定してもよい。
○パルスパターン生成装置70は、3つのコイルU,V,Wをデルタ結線した三相交流モータを駆動する際のパルスパターンを生成してもよい。この場合、電流算出部73は、1相分のコイルに相電圧及び誘起電圧を加えたときに流れる電流(相電流)を算出する。そして、この電流から得られた電流実効値からパターン生成部76はパルスパターンを生成する。
Claims (2)
- モータを駆動するインバータが備える複数のスイッチング素子を制御するためのパルスパターンを生成するパルスパターン生成装置であって、
前記モータの駆動時に加えられる電圧を、仮想的に前記モータのコイルに印加したときに前記コイルに流れる電流を算出する電流算出部と、
前記電流算出部によって算出された前記電流から電流実効値を算出する電流実効値算出部と、
前記モータのコアに起因する損失である鉄損を推定する鉄損推定部と、
前記鉄損推定部によって推定された前記鉄損、及び、前記電流実効値算出部によって算出された前記電流実効値を評価項目とする評価関数から前記パルスパターンを生成するパターン生成部と、を備えるパルスパターン生成装置。
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