JP6962957B2 - 直流励磁方式の磁極初期位置検出装置及び磁極位置検出装置 - Google Patents
直流励磁方式の磁極初期位置検出装置及び磁極位置検出装置 Download PDFInfo
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Description
図1は、本開示の第1実施形態による磁極初期位置検出装置を示すブロック図である。
以下、本開示の第2実施形態に係る磁極初期位置検出装置1Aについて説明する。磁極初期位置検出装置1Aは、第1実施形態における磁極初期位置検出装置1の変形例に相当する。図9は、磁極初期位置検出装置1Aの構成を表すブロック図である。磁極初期位置検出装置1Aは、第1実施形態に係る直流励磁指令生成部11の機能を実現する構成要素として、第1指令生成部11Aと、励磁位相決定部16と、第2指令生成部11Bとを備える。第1指令生成部11Aは、第1実施形態において直流励磁指令生成部11が有する機能として説明した、電流位相を第1位相に固定した一定の励磁電流を同期モータ2へ流す第1指令を生成する機能を有する。第2指令生成部11Bは、電流位相を、任意に設定した第2位相に固定した一定の励磁電流を同期モータ2へ流す指令(以下、第2指令とも記す)を生成する。励磁位相決定部16は、同期モータ2に第2指令に基づく励磁電流を流したときの同期モータ2の回転方向と、同期モータ2に対する速度指令(ωcmd)の回転方向とに基づいて、第1指令により同期モータ2が速度指令(ωcmd)の回転方向と同一方向に回転するように、第1指令を生成するための第1位相を決定する。この構成により、第1指令生成部11Aが生成した第1指令による直流励磁によりロータが回転する方向を、速度指令(ωcmd)によるロータの回転方向に合わせることができ、磁極初期位置検出動作から速度制御への移行をスムーズに行い、指令速度への到達時間を短縮することが可能になる。以下では、第2実施形態に係る磁極初期位置検出装置1Aの上記機能に注目して説明を行う。
Θw=Θw+pp(Pc−θm0)
ここで、Pc:ロータ現在位置
pp:極対数
このように第1指令を生成するための励磁位相(Θw)が決定されると、励磁位相決定部16は、決定された励磁位相(Θw)を第1指令生成部11Aに渡し、変数‘STAGE’を処理完了を示す3に更新する(ステップS11)。スッテプS11において変数‘STAGE’が3に更新されると、ステップS1において変数‘STAGE’が3であると判定され、本励磁位相決定処理は終了する。以上のように決定された励磁位相(Θw)を、第1指令生成部11Aにおいて第1指令を生成するために用いることで、磁極初期位置検出動作のための直流励磁におけるロータの回転方向を、速度指令(ωcmd)によるロータの回転方向に一致させることができる。
Θw=θ0+pp(Pc−θm0)
Θw=θ0+180度+pp(Pc−θm0)
2 同期モータ
11 直流励磁指令生成部
11A 第1指令生成部
11B 第2指令生成部
12 トルクゼロ判定部
13 磁極初期位置取得部
14 ロータ実位置取得部
15 記憶部
16 励磁位相決定部
31 速度制御部
32 電流指令生成部
33 電流制御部
34 dq三相変換部
35 電力変換部
36 三相dq変換部
37 速度取得部
41 磁極位置更新部
100 磁極位置検出装置
1000 モータ制御装置
Claims (9)
- 同期モータのロータの磁極初期位置を検出する磁極初期位置検出装置であって、
電流位相を第1位相に固定した一定の励磁電流を前記同期モータへ流す第1指令を生成する直流励磁指令生成部と、
前記同期モータに前記第1指令に基づく前記励磁電流が流れているときにおいて、前記同期モータのロータに発生するトルクがゼロとなったか否かを判定するトルクゼロ判定部と、
前記トルクゼロ判定部により前記トルクがゼロとなったと判定された時点近傍におけるロータ実位置と、前記同期モータの極対数と、前記第1指令による直流励磁中の励磁位相とに基づいて、前記同期モータのロータの磁極初期位置を取得する磁極初期位置取得部と、を備え、
前記トルクゼロ判定部は、前記同期モータの加速度の極性が変化した時点で、前記トルクがゼロになったと判定する、磁極初期位置検出装置。 - 同期モータのロータの磁極初期位置を検出する磁極初期位置検出装置であって、
電流位相を第1位相に固定した一定の励磁電流を前記同期モータへ流す第1指令を生成する直流励磁指令生成部と、
前記同期モータに前記第1指令に基づく前記励磁電流が流れているときにおいて、前記同期モータのロータに発生するトルクがゼロとなったか否かを判定するトルクゼロ判定部と、
前記トルクゼロ判定部により前記トルクがゼロとなったと判定された時点近傍におけるロータ実位置と、前記同期モータの極対数と、前記第1指令による直流励磁中の励磁位相とに基づいて、前記同期モータのロータの磁極初期位置を取得する磁極初期位置取得部と、を備え、
前記トルクゼロ判定部は、前記同期モータの速度が最大または最小となった時点で、前記トルクがゼロになったと判定する、磁極初期位置検出装置。 - 前記同期モータに設けられたセンサから前記ロータの位置を取得するロータ実位置取得部と、
前記同期モータの前記極対数に係る情報を記憶する記憶部と、
をさらに備える、請求項1又は2に記載の磁極初期位置検出装置。 - 同期モータのロータの磁極初期位置を検出する磁極初期位置検出装置であって、
電流位相を第1位相に固定した一定の励磁電流を前記同期モータへ流す第1指令を生成する直流励磁指令生成部と、
前記同期モータに前記第1指令に基づく前記励磁電流が流れているときにおいて、前記同期モータのロータに発生するトルクがゼロとなったか否かを判定するトルクゼロ判定部と、
前記トルクゼロ判定部により前記トルクがゼロとなったと判定された時点近傍におけるロータ実位置と、前記同期モータの極対数と、前記第1指令による直流励磁中の励磁位相とに基づいて、前記同期モータのロータの磁極初期位置を取得する磁極初期位置取得部と、
前記同期モータに設けられたセンサから前記ロータの位置を取得するロータ実位置取得部と、
前記同期モータの前記極対数に係る情報を記憶する記憶部と、を備え、
前記トルクがゼロとなったと判定された時点近傍における前記ロータ実位置は、前記ロータ実位置取得部により取得される前記ロータの位置のサンプリング区間のうち、前記トルクゼロ判定部により前記トルクがゼロとなったと判定された時点が含まれるサンプリング区間を画定する2つのサンプリング時点に挟まれるいずれかの時点における前記ロータの位置である、磁極初期位置検出装置。 - 前記同期モータが突極性を有する同期モータである場合、前記直流励磁指令生成部は、所定の上限値未満の前記励磁電流を前記同期モータへ流す指令を前記第1指令として生成する、請求項1から4のいずれか一項に記載の磁極初期位置検出装置。
- 前記直流励磁指令生成部は、
電流位相を、任意に設定した第2位相に固定した一定の励磁電流を前記同期モータへ流す第2指令を生成する第2指令生成部と、
前記同期モータに前記第2指令に基づく前記励磁電流を流したときの前記同期モータの回転方向と、前記同期モータに対する速度指令の回転方向とに基づいて、前記第1指令により前記同期モータが前記速度指令の回転方向と同一方向に回転するように、前記第1指令を生成するための前記第1位相を決定する励磁位相決定部と、
前記励磁位相決定部により決定された前記第1位相の電流位相を用いて前記第1指令を生成する第1指令生成部と、を備える請求項1から6のいずれか一項に記載の磁極初期位置検出装置。 - 同期モータのロータの磁極初期位置を検出する磁極初期位置検出装置であって、
電流位相を第1位相に固定した一定の励磁電流を前記同期モータへ流す第1指令を生成する直流励磁指令生成部と、
前記同期モータに前記第1指令に基づく前記励磁電流が流れているときにおいて、前記同期モータのロータに発生するトルクがゼロとなったか否かを判定するトルクゼロ判定部と、
前記トルクゼロ判定部により前記トルクがゼロとなったと判定された時点近傍におけるロータ実位置と、前記同期モータの極対数と、前記第1指令による直流励磁中の励磁位相とに基づいて、前記同期モータのロータの磁極初期位置を取得する磁極初期位置取得部と、を備え、
前記直流励磁指令生成部は、
電流位相を、任意に設定した第2位相に固定した一定の励磁電流を前記同期モータへ流す第2指令を生成する第2指令生成部と、
前記同期モータに前記第2指令に基づく前記励磁電流を流したときの前記同期モータの回転方向と、前記同期モータに対する速度指令の回転方向とに基づいて、前記第1指令により前記同期モータが前記速度指令の回転方向と同一方向に回転するように、前記第1指令を生成するための前記第1位相を決定する励磁位相決定部と、
前記励磁位相決定部により決定された前記第1位相の電流位相を用いて前記第1指令を生成する第1指令生成部と、を備える、磁極初期位置検出装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の磁極初期位置検出装置により検出された磁極初期位置にて初期化された前記同期モータのロータの磁極位置を出力する磁極位置更新部を備える、磁極位置検出装置。
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