JP7006253B2 - インバータ装置 - Google Patents
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Description
が異なる仕様のモータを用いた状態で、例えば位置決め時間を同等としたい場合には、Vγを一定とする制御の構成を排除して、何らかの別構成の制御に入れ替える必要があるという課題を有していた。
値として電動機の駆動制御に作用するものとなり、前記電動機の実際の巻線抵抗値が相違する分を前記仮想抵抗値の増減によって吸収することができる。したがって、電動機の巻線抵抗の相違に対して、仮想抵抗部の追加により簡単な構成で、前記巻線抵抗の相違による影響を低減することができ、巻線抵抗が相違しても起動時の位置決め時間を同等に抑えることができ、幅広い仕様の電動機を簡単に使用できるインバータ装置を実現することができる。
図1は、本発明の実施の形態1におけるインバータ装置の概略ブロック図である。図1に示されるように、本発明の実施の形態1におけるインバータ装置は、巻線抵抗値R1の巻線抵抗20とインダクタンス値Lのインダクタンス21とを有する巻線22と永久磁石24、25を有し回転自在に設けられた回転子26とを有する電動機27と、電動機27に電流を供給するインバータ回路30とを備えている。インバータ回路30は、電動機27の入力電流Iを検知する電流検知部31、所定の電圧信号V1を発生する電圧信号発生部32、仮想抵抗部33およびパワー回路36を有している。仮想抵抗部33は、アンプ34と減算器35とを有している。
(定常的な動作として)同等の電流値Iを確保することができる。
器89で減算され、速度誤差として速度誤差増幅器90から出力され、減算器91にて現在Iδの誤差出力を受けて電流制御(トルク制御)を行う。
位相θの変化の振動の包絡線(エンベロープ)は、指数関数的に収束していき、減衰時点数τが経過すると、振動の振幅である包絡線は、1/e(=0.37)倍となる。
0から0.2秒間に相当するTfor期間に、外部からの強制的なトルクの供給があり、それによる位相ズレθが発生し、その後位置決め動作が継続されることにより、再びθ=0に収束する過程が示されている。
際の位相θを検知、推定、計算などは行われず、電動機40は、電圧信号発生部61による永久磁石43、44、45、46の磁束の位相とは独立した位相の出力電圧によって運転される。すなわち、本実施の形態におけるインバータ装置は、位置決め完了後も引き続き電圧信号発生部61が静止座標上で回転する位相の電圧ベクトルを電動機40に供給し、また仮想抵抗部62での仮想抵抗値Rv=-5オームという負の値とした状態を継続する。これにより、同期運転期間中においても減衰時定数τが短く振動の収束が速やかになされる運転が行われる。
図8は、本発明の実施の形態2におけるインバータ装置の詳細ブロック図である。図8において、実施の形態1と同じ符号を付した構成要素は、実施の形態1と同等であり、詳細な説明は省略する。実施の形態1とは異なるインバータ回路101の構成を以下に説明する。
関数とする構成なども、過渡的な過電流の回避と、ブレーキ性能の確保の面から有効となる場合がある。
せて静止するまでのトータルの時間を短時間とすることができる。
図9は、本発明の実施の形態3におけるインバータ装置の詳細ブロック図である。
が基本となる。
種の電動機に電力供給を行って電動機を運転する、各種のインバータ装置等の用途にも適用できる。
22、50、51、52 巻線
27、40 電動機
30、41、101、120 インバータ回路
31、60 電流検知部
32、61、106、121 電圧信号発生部
33、62、102 仮想抵抗部
65、122 第1の座標変換器
66、123 第2の座標変換器
24、25、43、44、45、46 永久磁石
Claims (7)
- 巻線抵抗を有する巻線を有する電動機と、前記電動機に電流を供給するインバータ回路とを有し、
前記インバータ回路は、前記電動機の入力電流を検知する電流検知部と、所定の電圧信号を発生する電圧信号発生部と、仮想抵抗部とを有し、
前記仮想抵抗部は、前記電流検知部からの電流信号に所定の仮想抵抗値を乗じた仮想電圧降下値を計算し、前記仮想抵抗値は負の値であり、前記仮想抵抗値の絶対値は巻線抵抗よりも小とし、
前記インバータ回路は、前記電圧信号発生部の電圧信号から前記仮想電圧降下値を差し引いた電圧を前記電動機に供給し、また、位相ズレθ=0になるように位置決め中に位相ズレθが発生するように一時的なトルクを与えて線間電圧に減衰振動が現れることを確認するインバータ装置。 - 前記仮想抵抗部は、前記電動機の複数相の巻線に対応させて相毎に設けられた請求項1に記載のインバータ装置。
- 直交座標での電圧信号を前記電動機の各相の電圧に変換する第1の座標変換器と、前記電動機の各相の電流を直交座標の電流信号に変換する第2の座標変換器とを有し、前記仮想抵抗部は、前記第2の座標変換器の出力を入力とし、前記電圧信号発生部の出力から仮想電圧降下値を差し引いた電圧を、前記第1の座標変換器に入力する請求項1に記載のインバータ装置。
- 前記電動機は永久磁石を有し、前記電圧信号発生部は、前記永久磁石の磁束の回転位相とは独立した位相の電圧を出力する請求項1に記載のインバータ装置。
- 前記電圧信号発生部は、静止座標上で固定した位相を出力する位置決め期間を有する請求項4に記載のインバータ装置。
- 前記電圧信号発生部は、静止座標上で回転する位相を出力する同期運転期間を有する請求項4または5に記載のインバータ装置。
- 前記電圧信号発生部は、大きさが零の電圧信号を出力するブレーキ期間を有する請求項2~6のいずれか1項に記載のインバータ装置。
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