JP7151872B2 - Controller for permanent magnet synchronous machine - Google Patents

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Description

本発明は、永久磁石同期機の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a permanent magnet synchronous machine.

特許文献1は、永久磁石同期電動機の制御方法の例を開示する。当該方法において、回転子の位置は、位相補正値によって補正される。位相補正値は、電動機を据付けた後の調整中に算出される。 Patent Literature 1 discloses an example of a control method for a permanent magnet synchronous motor. In the method the position of the rotor is corrected by a phase correction value. Phase correction values are calculated during tuning after the motor is installed.

日本特許第3336870号公報Japanese Patent No. 3336870

しかしながら、特許文献1において、位相補正値は、駆動電圧を測定して算出される。このため、制御装置は、駆動電圧を測定する電圧センサを必要とする。これにより、制御装置のハードウェア構成が複雑になる。 However, in Patent Document 1, the phase correction value is calculated by measuring the driving voltage. Therefore, the controller requires a voltage sensor to measure the drive voltage. This complicates the hardware configuration of the control device.

本発明は、このような課題を解決するためになされた。本発明の目的は、簡易な構成によって磁極位置の補正値を計算できる永久磁石同期機の制御装置を提供することである。 The present invention was made to solve such problems. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control device for a permanent magnet synchronous machine that can calculate correction values for magnetic pole positions with a simple configuration.

本発明に係る電動機の制御装置は、永久磁石同期機のd軸電流およびq軸電流の指令値を生成する電流指令生成部と、電流指令生成部が生成した指令値を入力として永久磁石同期機のd軸電圧およびq軸電圧の指令値を算出する電流制御部と、電流制御部が算出したd軸電圧の指令値に基づいて第1補正位相を算出する第1補正位相算出部と、電流制御部が算出したq軸電流の指令値または永久磁石同期機のq軸電流の実際値の少なくともいずれかおよび永久磁石同期機のパラメータに基づいて第2補正位相を算出する第2補正位相算出部と、第1補正位相および第2補正位相の和である第3補正位相によって補正された永久磁石同期機の電気角を用いて電流制御部におけるd-q座標についての座標変換を行う変換部と、を備える。 A control apparatus for an electric motor according to the present invention includes a current command generator that generates command values for a d-axis current and a q-axis current of a permanent magnet synchronous machine; a current control unit for calculating command values for the d-axis voltage and the q-axis voltage of the current control unit; a first correction phase calculation unit for calculating a first correction phase based on the command value for the d-axis voltage calculated by the current control unit; a second correction phase calculation unit for calculating a second correction phase based on at least one of the command value of the q-axis current calculated by the control unit and the actual value of the q-axis current of the permanent magnet synchronous machine and parameters of the permanent magnet synchronous machine; and a conversion unit that performs coordinate conversion on dq coordinates in the current control unit using the electrical angle of the permanent magnet synchronous machine corrected by the third correction phase that is the sum of the first correction phase and the second correction phase. , provided.

本発明によれば、制御装置は、電流指令生成部と、電流制御部と、第1補正位相算出部と、第2補正位相算出部と、変換部と、を備える。電流指令生成部は、永久磁石同期機のd軸電流およびq軸電流の指令値を生成する。電流制御部は、電流指令生成部が生成した指令値を入力として、永久磁石同期機のd軸電圧およびq軸電圧の指令値を算出する。第1補正位相算出部は、電流制御部が算出したd軸電圧の指令値に基づいて第1補正位相を算出する。第2補正位相算出部は、電流制御部が算出したq軸電流の指令値または永久磁石同期機のq軸電流の実際値の少なくともいずれかおよび永久磁石同期機のパラメータに基づいて第2補正位相を算出する。変換部は、第1補正位相および第2補正位相の和である第3補正位相によって補正された永久磁石同期機の電気角を用いて電流制御部におけるd-q座標についての座標変換を行う。これにより、制御装置は、簡易な構成によって磁極位置の補正値を計算できる。 According to the present invention, a control device includes a current command generation section, a current control section, a first correction phase calculation section, a second correction phase calculation section, and a conversion section. The current command generator generates command values for d-axis current and q-axis current of the permanent magnet synchronous machine. The current control unit receives the command values generated by the current command generation unit and calculates command values for the d-axis voltage and the q-axis voltage of the permanent magnet synchronous machine. The first corrected phase calculator calculates the first corrected phase based on the command value of the d-axis voltage calculated by the current controller. The second correction phase calculation unit calculates a second correction phase based on at least one of the command value of the q-axis current calculated by the current control unit and the actual value of the q-axis current of the permanent magnet synchronous machine and parameters of the permanent magnet synchronous machine. Calculate The conversion unit performs coordinate conversion on the dq coordinates in the current control unit using the electrical angle of the permanent magnet synchronous machine corrected by the third correction phase that is the sum of the first correction phase and the second correction phase. Thereby, the control device can calculate the correction value of the magnetic pole position with a simple configuration.

実施の形態1に係る制御装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the configuration of a control device according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態1に係る第1補正位相算出部の構成を示すブロック図である。4 is a block diagram showing the configuration of a first correction phase calculator according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態1に係る電動機の実際の磁極位置による座標系と非干渉化電圧に対応する誤差のずれを含む座標系との関係を示す図である。4 is a diagram showing the relationship between a coordinate system based on actual magnetic pole positions of the electric motor according to Embodiment 1 and a coordinate system including an error deviation corresponding to the decoupling voltage; FIG. 実施の形態1に係る制御装置の主要部のハードウェア構成を示す図である。2 is a diagram showing the hardware configuration of main parts of the control device according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態2に係る制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a control device according to Embodiment 2; FIG. 実施の形態2に係る運転モード設定部の構成を示すブロック図である。8 is a block diagram showing the configuration of an operation mode setting unit according to Embodiment 2; FIG. 実施の形態2に係る制御装置の学習運転における動作の例を示すフローチャートである。9 is a flow chart showing an example of operation in learning operation of the control device according to Embodiment 2; 実施の形態2に係る制御装置の学習運転における動作の例を示すフローチャートである。9 is a flow chart showing an example of operation in learning operation of the control device according to Embodiment 2; 実施の形態3に係る制御装置の通常運転における動作の例を示すフローチャートである。10 is a flow chart showing an example of operation in normal operation of the control device according to Embodiment 3;

本発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一または相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化または省略する。 A mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are appropriately simplified or omitted.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a control device according to Embodiment 1. FIG.

制御装置1は、永久磁石同期機を駆動する装置である。この例において、永久磁石同期機は、電動機2である。電動機2は、例えば3相電動機である。この例において、電動機2の回転子の形状は、例えば非突極型の形状である。電動機2は、例えばエレベータに適用される。電動機2は、例えばエレベータの巻上機またはドアなどに適用される。 A control device 1 is a device that drives a permanent magnet synchronous machine. In this example, the permanent magnet synchronous machine is the electric motor 2 . The electric motor 2 is, for example, a three-phase electric motor. In this example, the shape of the rotor of the electric motor 2 is, for example, a non-salient pole shape. The electric motor 2 is applied, for example, to an elevator. The electric motor 2 is applied, for example, to an elevator hoist or a door.

一般に、3相交流電動機の制御において、U相、V相およびW相からなる3相の電流および電圧は、2軸に変換して取り扱われることが多い。3相のうちU相の軸にα軸を合わせた静止2軸上の座標系は、α-β座標系と呼ばれる。回転子の磁界の方向にd軸を合わせた回転2軸上の座標系は、d-q座標系と呼ばれる。電動機2の回転子の電気角θreは、α-β座標系から見たd-q座標系の回転角度である。Generally, in the control of a three-phase AC motor, three-phase current and voltage consisting of U-phase, V-phase, and W-phase are often converted into two axes and handled. A coordinate system on stationary two axes in which the U-phase axis of the three phases is aligned with the α-axis is called an α-β coordinate system. A coordinate system on two axes of rotation with the d-axis aligned with the direction of the magnetic field of the rotor is called a dq coordinate system. The electrical angle θ re of the rotor of the electric motor 2 is the rotation angle of the dq coordinate system viewed from the α-β coordinate system.

制御装置1は、電流検出器3と、回転角検出器4と、位相算出部5と、速度算出部6と、電流指令生成部7と、電流制御部8と、第1補正位相算出部9と、第2補正位相算出部10と、座標変換部11と、電力変換器12と、を備える。 The control device 1 includes a current detector 3, a rotation angle detector 4, a phase calculator 5, a speed calculator 6, a current command generator 7, a current controller 8, and a first correction phase calculator 9. , a second correction phase calculator 10 , a coordinate converter 11 , and a power converter 12 .

電流検出器3は、電動機2に流れる電流を測定する機器である。電流検出器3は、例えば電動機2に入力される3相の相電流を測定しうるように各相の配線に設けられる。この例において、電流検出器3は、U相の電流i、V相の電流i、およびW相の電流iをそれぞれ測定する。The current detector 3 is a device that measures the current flowing through the electric motor 2 . The current detector 3 is provided in each phase wiring so as to be able to measure, for example, three phase currents input to the electric motor 2 . In this example, the current detector 3 measures a U -phase current iU, a V -phase current iV, and a W -phase current iW, respectively.

回転角検出器4は、電動機2の回転角を検出する機器である。回転角検出器4は、例えば光学式のエンコーダ、レゾルバまたは磁気センサなどを含む。 The rotation angle detector 4 is a device that detects the rotation angle of the electric motor 2 . The rotation angle detector 4 includes, for example, an optical encoder, resolver or magnetic sensor.

位相算出部5は、電動機2の回転子の電気角θreを算出する部分である。位相算出部5における電気角θreの算出において、例えば回転角検出器4に検出される電動機2の回転角が用いられる。The phase calculator 5 is a part that calculates the electrical angle θ re of the rotor of the electric motor 2 . In the calculation of the electrical angle θ re in the phase calculator 5, for example, the rotation angle of the electric motor 2 detected by the rotation angle detector 4 is used.

速度算出部6は、電動機2の回転速度ωを算出する部分である。回転速度ωの算出において、例えば回転角検出器4に検出される電動機2の回転角の時間微分が用いられる。 The speed calculator 6 is a part that calculates the rotational speed ω of the electric motor 2 . In calculating the rotation speed ω, for example, the time differentiation of the rotation angle of the electric motor 2 detected by the rotation angle detector 4 is used.

電流指令生成部7は、d-q座標系における電流指令値として、d軸電流の指令値i 、およびq軸電流の指令値i を生成する部分である。この例において、回転子の形状が非突極型である場合などに、d軸電流の指令値i は、0に設定される。q軸電流の指令値i は、例えば、電動機2の回転速度の指令値および実際値の偏差に基づいて算出されたトルクの指令値を電流の指令値に換算することで算出される。トルクの指令値は、例えばP制御(P:Proportional)、PI制御(I:Integral)、PID制御(D:Differential)、またはその他の制御方法などによって算出される。The current command generator 7 is a part that generates a d-axis current command value i d * and a q-axis current command value i q * as current command values in the dq coordinate system. In this example, the command value i d * of the d-axis current is set to 0 when the shape of the rotor is non-salient. The q-axis current command value i q * is calculated, for example, by converting the torque command value calculated based on the deviation between the rotation speed command value and the actual value of the electric motor 2 into a current command value. The torque command value is calculated by, for example, P control (P: Proportional), PI control (I: Integral), PID control (D: Differential), or other control methods.

電流制御部8は、d-q座標系における電圧指令値として、d軸電圧の指令値v、およびq軸電圧の指令値vを算出する部分である。電流制御部8による電圧指令値の算出は、d-q座標系における電流の指令値i およびi と、d-q座標系における電流の実際値iおよびiと、電動機2の回転速度ωと、を入力として行われる。The current control unit 8 is a part that calculates a d-axis voltage command value v d and a q-axis voltage command value v q as voltage command values in the dq coordinate system. Calculation of the voltage command value by the current control unit 8 is based on current command values i d * and i q * in the dq coordinate system, actual current values i d and i q in the dq coordinate system, and the electric motor 2 , and the rotational speed ω of .

電流制御部8は、d-q座標系における電流の指令値i およびi と、d-q座標系における電流の実際値iおよびiとの偏差に基づいて、ベクトル制御によって実際値を指令値に追従させる補償電圧を算出する。補償電圧は、フィードバック制御によって算出される。補償電圧は、例えばP制御、PI制御、PID制御、またはその他の制御方法などによって算出される。Based on the deviation between the current command values i d * and i q * in the dq coordinate system and the actual current values i d and i q in the dq coordinate system, the current control unit 8 performs vector control. Calculates the compensation voltage that causes the actual value to follow the command value. A compensation voltage is calculated by feedback control. The compensation voltage is calculated by P control, PI control, PID control, or other control methods, for example.

また一般に、d軸およびq軸の間において電圧干渉が生じる。このため、電流制御部8において、電圧干渉を非干渉化する非干渉化電圧によってフィードフォワード補償が行われる。非干渉化電圧は、電動機2の電気角速度と、d-q座標系における電流の実際値と、電動機2のパラメータと、によって算出される。電気角速度は、速度算出部6が算出した電動機2の回転速度ωに電動機2の極対数を乗算することで算出される。電動機2のパラメータは、例えばインダクタンス、および誘起電圧定数を含む。 Also, voltage interference generally occurs between the d-axis and the q-axis. Therefore, in the current control unit 8, feedforward compensation is performed by a decoupling voltage that decoupling the voltage interference. The decoupling voltage is calculated from the electrical angular velocity of the motor 2, the actual value of the current in the dq coordinate system, and the parameters of the motor 2. FIG. The electrical angular velocity is calculated by multiplying the rotational speed ω of the electric motor 2 calculated by the speed calculating section 6 by the number of pole pairs of the electric motor 2 . Parameters of the electric motor 2 include, for example, inductance and induced voltage constant.

電流制御部8は、上記のように得られた補償電圧と干渉電圧との和を、d-q座標系における電圧指令値として出力する。 The current control unit 8 outputs the sum of the compensation voltage and the interference voltage obtained as described above as a voltage command value in the dq coordinate system.

第1補正位相算出部9は、第1補正位相Δθを算出する部分である。第2補正位相算出部10は、第2補正位相Δθを算出する部分である。第1補正位相Δθおよび第2補正位相Δθは、位相算出部5が算出した電気角θreの補正に用いられる。The first correction phase calculator 9 is a part that calculates the first correction phase Δθ1. The second correction phase calculator 10 is a part that calculates the second correction phase Δθ2. The first correction phase Δθ 1 and the second correction phase Δθ 2 are used to correct the electrical angle θ re calculated by the phase calculator 5 .

座標変換部11は、補正された電気角に基づいて、電流制御部8におけるd-q座標についての座標変換を行う部分である。座標変換部11は、変換部の例である。座標変換部11は、3相/2軸変換部13と、2軸/3相変換部14と、を備える。3相/2軸変換部13は、電流検出器3が検出した電動機2の3相の電流i、i、およびiを、d-q座標系における2軸の電流iおよびiに座標変換する部分である。2軸/3相変換部14は、電流制御部8が算出したd-q座標系における2軸の電圧指令値vおよびvを、3相の電圧指令値v、v、およびvに座標変換する部分である。The coordinate transformation unit 11 is a part that transforms the dq coordinates in the current control unit 8 based on the corrected electrical angle. The coordinate transformation unit 11 is an example of a transformation unit. The coordinate transformation unit 11 includes a 3-phase/2-axis transformation unit 13 and a 2-axis/3-phase transformation unit 14 . A 3-phase/2-axis converter 13 converts the 3-phase currents i U , i V , and i W of the electric motor 2 detected by the current detector 3 into the 2-axis currents i d and i q in the dq coordinate system. This is the part that converts the coordinates to The 2-axis/3-phase conversion unit 14 converts the 2-axis voltage command values v d and v q in the dq coordinate system calculated by the current control unit 8 into the 3-phase voltage command values v U , v V , and v This is the part for coordinate conversion to W.

電力変換器12は、入力される電圧指令値に基づいて、図示されない電源の電圧を可変電圧可変周波数の電圧に変換する機器である。この例において、電力変換器12は、交流の電源の電圧を直流電圧に変換するコンバータと、コンバータによって変換された直流電圧を可変電圧可変周波数の交流電圧に変換するインバータと、を備える。 The power converter 12 is a device that converts the voltage of a power supply (not shown) into a voltage of variable voltage and variable frequency based on an input voltage command value. In this example, the power converter 12 includes a converter that converts the AC power source voltage into a DC voltage, and an inverter that converts the DC voltage converted by the converter into a variable voltage variable frequency AC voltage.

続いて図2および図3を用いて、制御装置1における電気角の補正の例を説明する。 Next, an example of electrical angle correction in the control device 1 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

図2は、実施の形態1に係る第1補正位相算出部の構成を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a first correction phase calculator according to Embodiment 1. FIG.

第1補正位相算出部9は、電流制御部8が出力するd軸電圧の指令値vに基づいて第1補正位相Δθを算出する。第1補正位相算出部9は、ゲインアンプ15と、積分器16と、を備える。ゲインアンプ15は、d軸電圧の指令値に定数を乗じて積分器16に出力する。積分器16は、入力された値を積分して第1補正位相Δθとして出力する。The first correction phase calculator 9 calculates the first correction phase Δθ 1 based on the command value vd of the d -axis voltage output by the current controller 8 . The first correction phase calculator 9 has a gain amplifier 15 and an integrator 16 . The gain amplifier 15 multiplies the command value of the d-axis voltage by a constant and outputs the result to the integrator 16 . The integrator 16 integrates the input value and outputs it as the first correction phase Δθ1.

この例において、d軸電流の指令値i は0に設定されている。位相算出部5が算出した電気角θreが電動機2の実際の磁極位置からずれていない場合に、電流のフィードバック制御によってd軸電流の指令値および実際値の偏差が0であるならば、電流制御部8は、定常状態においてd軸の補償電圧を0として算出する。一方、位相算出部5が算出した電気角θreが電動機2の実際の磁極位置からずれている場合に、q軸電流がd軸に流れ込むので、d軸電流を0に制御したとしてもd軸の補償電圧は0にならない。In this example, the d-axis current command value i d * is set to zero. If the electrical angle θ re calculated by the phase calculator 5 does not deviate from the actual magnetic pole position of the electric motor 2 and the deviation between the command value and the actual value of the d-axis current is 0 due to current feedback control, the current The control unit 8 calculates the d-axis compensation voltage as 0 in the steady state. On the other hand, when the electrical angle θ re calculated by the phase calculator 5 deviates from the actual magnetic pole position of the electric motor 2, the q-axis current flows into the d-axis. compensation voltage does not become 0.

第1補正位相算出部9は、この特性を利用することで、d軸電圧の指令値vが0になるまで第1補正位相Δθを算出する。これにより、第1補正位相Δθは、位相算出部5が算出する電気角θreと電動機2の実際の磁極位置とのずれを補正する補正値となる。The first correction phase calculator 9 uses this characteristic to calculate the first correction phase Δθ1 until the command value vd of the d -axis voltage becomes zero. As a result, the first correction phase Δθ 1 becomes a correction value for correcting the deviation between the electrical angle θ re calculated by the phase calculator 5 and the actual magnetic pole position of the electric motor 2 .

ここで、d軸電圧の指令値vは、補償電圧の他に非干渉化電圧を含む。このため、第1補正位相は、非干渉化電圧に対応する誤差を含んでいる。そこで、第2補正位相算出部10は、非干渉化電圧に対応する誤差を補正する補正値である第2補正位相Δθを算出する。Here, the command value vd of the d -axis voltage includes the non-coupling voltage in addition to the compensating voltage. Therefore, the first corrected phase contains an error corresponding to the decoupling voltage. Therefore, the second corrected phase calculator 10 calculates the second corrected phase Δθ2, which is a correction value for correcting the error corresponding to the non-interfering voltage.

図3は、実施の形態1に係る電動機の実際の磁極位置による座標系と非干渉化電圧に対応する誤差のずれを含む座標系との関係を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the coordinate system based on the actual magnetic pole positions of the motor according to Embodiment 1 and the coordinate system including the deviation of the error corresponding to the decoupling voltage.

図3において、d軸およびq軸は、電動機2の実際の磁極位置によるd-q座標系を表す。dc軸およびqc軸は、非干渉化電圧に対応する誤差のずれを含むd-q座標系を表す。このとき、d軸とdc軸との間、およびq軸とqc軸との間において、Δθの角度誤差がある。 In FIG. 3, the d-axis and the q-axis represent a dq coordinate system according to the actual magnetic pole positions of the electric motor 2. In FIG. The dc and qc axes represent the dq coordinate system with error shifts corresponding to the decoupling voltages. At this time, there is an angular error of Δθ between the d-axis and the dc-axis and between the q-axis and the qc-axis.

電動機2における実際のd軸電流およびq軸電流は、図3に示される座標系の関係から、電流値iqcを用いて次の式(1)および式(2)のように表される。ここで、電流値iqcは、第2補正位相Δθによる補正がない場合の制御装置1においてq軸電流の実際値として扱われる電流値である。また、この例において、d軸電流は0に制御されている。The actual d-axis current and q-axis current in the electric motor 2 are represented by the following equations (1) and (2) using the current value iqc from the relationship of the coordinate system shown in FIG. Here, the current value iqc is the current value treated as the actual value of the q-axis current in the control device 1 when there is no correction by the second correction phase Δθ2. Also, in this example, the d-axis current is controlled to zero.

Figure 0007151872000001
Figure 0007151872000001

Figure 0007151872000002
Figure 0007151872000002

また、式(1)および式(2)を用いて、電動機2の実際のd-q座標系における電圧vおよびvは、次の式(3)および式(4)のように表わされる。ここで、Rは、抵抗値を表す。LおよびLは、d軸およびq軸のインダクタンスを表す。φは、誘起電圧定数を表す。ωreは、電気角速度を表す。Also, using equations (1) and (2), the voltages v d and v q in the actual dq coordinate system of the electric motor 2 are expressed as the following equations (3) and (4). . Here, R represents a resistance value. Ld and Lq represent the inductance of the d -axis and q -axis. φ represents an induced voltage constant. ω re represents the electrical angular velocity.

Figure 0007151872000003
Figure 0007151872000003

Figure 0007151872000004
Figure 0007151872000004

式(1)および式(2)式と同様に、図3に示される座標系の関係から、d軸電圧およびq軸電圧とdc軸電圧およびqc軸電圧との関係が導かれる。このとき、式(3)および式(4)を考慮すると、dc軸電圧は、次の式(5)のように表される。 Similar to equations (1) and (2), the relationship between the d-axis voltage and q-axis voltage and the dc-axis voltage and qc-axis voltage is derived from the relationship of the coordinate system shown in FIG. At this time, considering equations (3) and (4), the dc-axis voltage is represented by the following equation (5).

Figure 0007151872000005
Figure 0007151872000005

ここで、式(5)の右辺第一項がdc軸の非干渉化電圧なので、右辺第二項および第三項が補償電圧であることが分かる。第1補正位相Δθは制御装置1におけるdc軸電圧の指令値vdcが0になるように算出されるので、第1補正位相Δθによる補正を考慮すると式(5)の左辺は0になる。このとき、式(5)をΔθについて解くと、Δθは、式(6)に表されるように、電動機2のインダクタンス、誘起電圧定数およびqc軸電流の関数となる。Here, since the first term on the right side of Equation (5) is the decoupling voltage on the dc axis, it can be seen that the second and third terms on the right side are the compensation voltages. Since the first correction phase Δθ 1 is calculated so that the command value vdc of the dc -axis voltage in the control device 1 becomes 0, the left side of the equation (5) becomes 0 when the correction by the first correction phase Δθ 1 is considered. Become. At this time, when equation (5) is solved for Δθ, Δθ becomes a function of the inductance of motor 2, the induced voltage constant, and the qc-axis current, as expressed in equation (6).

Figure 0007151872000006
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すなわち、第1補正位相算出部9が算出するΔθは、磁極位置のずれの正しい補正値に対して式(6)の誤差を持った値となる。この誤差を補正するために、第2補正位相算出部10は、第2補正位相Δθを式(6)によってΔθ=Δθとして算出する。したがって、磁極位置のずれの補正値である第3補正位相Δθは、第1補正位相Δθと第2補正位相Δθとを加算することによって得られる。That is, Δθ1 calculated by the first correction phase calculator 9 is a value having an error of Equation (6) with respect to the correct correction value for the deviation of the magnetic pole position. In order to correct this error, the second corrected phase calculator 10 calculates the second corrected phase Δθ 2 as Δθ 2 =Δθ using equation (6). Therefore, the third correction phase Δθ3, which is the correction value for the deviation of the magnetic pole position, is obtained by adding the first correction phase Δθ1 and the second correction phase Δθ2.

なお、電流制御部8によりq軸電流の実際値が指令値に追従している場合において、第2補正位相算出部10は、式(6)のq軸電流として指令値または実際値のいずれを用いてもよい。 Note that when the current control unit 8 causes the actual value of the q-axis current to follow the command value, the second correction phase calculation unit 10 uses either the command value or the actual value as the q-axis current in equation (6). may be used.

座標変換部11は、位相算出部5が算出した電気角θreに第3補正位相Δθを加算することで補正された電気角を用いて、電流制御部8におけるd-q座標についての座標変換を行う。The coordinate conversion unit 11 converts the dq coordinates in the current control unit 8 using the electrical angle corrected by adding the third correction phase Δθ3 to the electrical angle θ re calculated by the phase calculation unit 5. do the conversion.

以上に説明したように、実施の形態1に係る制御装置1は、電流指令生成部7と、電流制御部8と、第1補正位相算出部9と、第2補正位相算出部10と、変換部と、を備える。電流指令生成部7は、永久磁石同期機のd軸電流およびq軸電流の指令値を生成する。電流制御部8は、電流指令生成部7が生成した指令値を入力として永久磁石同期機のd軸電圧およびq軸電圧の指令値を算出する。第1補正位相算出部9は、電流制御部8が算出したd軸電圧の指令値vに基づいて第1補正位相Δθを算出する。第2補正位相算出部10は、電流制御部8が算出したq軸電流の指令値i または永久磁石同期機のq軸電流の実際値iの少なくともいずれかおよび永久磁石同期機のパラメータに基づいて第2補正位相Δθを算出する。変換部は、第3補正位相Δθによって補正された永久磁石同期機の電気角を用いて電流制御部8におけるd-q座標についての座標変換を行う。第3補正位相Δθは、第1補正位相Δθおよび第2補正位相Δθの和である。As described above, the control device 1 according to Embodiment 1 includes the current command generation unit 7, the current control unit 8, the first correction phase calculation unit 9, the second correction phase calculation unit 10, the conversion and A current command generator 7 generates command values for the d-axis current and the q-axis current of the permanent magnet synchronous machine. The current control unit 8 receives the command values generated by the current command generation unit 7 and calculates command values for the d-axis voltage and the q-axis voltage of the permanent magnet synchronous machine. The first corrected phase calculator 9 calculates the first corrected phase Δθ 1 based on the command value vd of the d -axis voltage calculated by the current controller 8 . The second correction phase calculator 10 calculates at least one of the q-axis current command value iq * calculated by the current controller 8 and the q-axis current actual value iq of the permanent magnet synchronous machine and parameters of the permanent magnet synchronous machine. A second correction phase Δθ2 is calculated based on. The conversion unit performs coordinate conversion on the dq coordinates in the current control unit 8 using the electrical angle of the permanent magnet synchronous machine corrected by the third correction phase Δθ3. The third corrected phase Δθ3 is the sum of the first corrected phase Δθ1 and the second corrected phase Δθ2.

これにより、制御装置1は、電圧センサなどの追加のハードウェアを電気角の補正のために必要としない。このため、制御装置1は、簡易な構成によって磁極位置の補正値を計算できる。 Thereby, the control device 1 does not require additional hardware such as a voltage sensor for correcting the electrical angle. Therefore, the control device 1 can calculate the correction value of the magnetic pole position with a simple configuration.

一般に、永久磁石同期機である電動機の電流制御は、回転座標であるd-q軸上の座標系の電流値に基づいて実施される。このため、電動機の回転子の磁極位置は、電流制御の基準となる重要な情報である。ここで、例えばエレベータなどの低回転大トルクが求められる電動機において、磁石極数が数十にも及ぶ多極の設計が採用される場合が多い。この場合に、電動機の回転角のずれは電気角に換算すると大きなずれとなる。このため、電気角のずれを小さくするためには、回転角検出器などのセンサそのものの検出精度に加え、当該センサの取付け精度についても、十分に高い精度が求められる。一方で、電気角のずれを数度に抑えるように機器を取り付けることは、電気角の精度よりさらに高い取付け精度が要求されるため、電動機の製造コストの上昇に繋がる。 In general, current control of a motor, which is a permanent magnet synchronous motor, is performed based on current values in a coordinate system on dq axes, which are rotational coordinates. Therefore, the magnetic pole position of the rotor of the motor is important information that serves as a reference for current control. Here, for example, in an electric motor such as an elevator that requires a large torque at a low rotation speed, a multi-pole design with as many as several tens of magnet poles is often adopted. In this case, the deviation of the rotation angle of the electric motor becomes a large deviation when converted to an electrical angle. Therefore, in order to reduce the deviation of the electrical angle, in addition to the detection accuracy of the sensor itself such as the rotation angle detector, the installation accuracy of the sensor is required to be sufficiently high. On the other hand, mounting the equipment so as to limit the deviation of the electrical angle to a few degrees requires mounting accuracy higher than the accuracy of the electrical angle, which leads to an increase in the manufacturing cost of the electric motor.

このため、制御装置1は、磁極位置のずれを、算出された第3補正位相Δθによって補正する。これにより、電動機2は、磁極位置がずれたまま運転されることを回避できる。制御装置1は、電動機2を正常に制御できる。このため、磁極位置のずれによる制御性能の悪化および不安定化が防止される。Therefore, the control device 1 corrects the deviation of the magnetic pole position by the calculated third correction phase Δθ3. As a result, the electric motor 2 can be prevented from being operated while the magnetic pole positions are shifted. The control device 1 can control the electric motor 2 normally. Therefore, deterioration and destabilization of the control performance due to the deviation of the magnetic pole position can be prevented.

また、第1補正位相算出部9は、補償電圧と、非干渉化電圧と、の和であるd軸電圧の指令値vに基づいて第1補正位相を算出する。補償電圧は、d軸電流の指令値i および実際値iの偏差に基づいて計算される。非干渉化電圧は、d軸およびq軸の間における電圧干渉を非干渉化する。Further, the first correction phase calculator 9 calculates the first correction phase based on the command value vd of the d -axis voltage, which is the sum of the compensating voltage and the non-interfering voltage. A compensation voltage is calculated based on the deviation between the command value id * and the actual value id of the d -axis current. The decoupling voltage decoupling voltage interference between the d-axis and the q-axis.

位相算出部5が算出した電気角θreが電動機2の実際の磁極位置からずれている場合に、d軸電流を0に制御したとしてもd軸の補償電圧は0にならない。このように、d軸電圧の指令値は、磁極位置のずれを反映する。d軸電圧の指令値は、非干渉化電圧によって電圧干渉が非干渉化されている。このため、第1補正位相算出部9は、d軸電圧をq軸電圧から独立したものとして第1補正位相Δθを算出できる。このとき、第1補正位相Δθは、非干渉化電圧に由来する誤差を含む。第2補正位相Δθは、第1補正位相Δθに含まれる当該誤差を補正する。このため、制御装置1は、補償電圧および非干渉化電圧を考慮して磁極位置のずれの補正値を算出できる。When the electrical angle θ re calculated by the phase calculator 5 deviates from the actual magnetic pole position of the electric motor 2 , the d-axis compensation voltage does not become 0 even if the d-axis current is controlled to 0. Thus, the d-axis voltage command value reflects the deviation of the magnetic pole position. The command value of the d-axis voltage has the voltage interference decoupled by the decoupling voltage. Therefore, the first corrected phase calculator 9 can calculate the first corrected phase Δθ1 by making the d-axis voltage independent of the q-axis voltage. At this time, the first corrected phase Δθ 1 contains an error derived from the decoupling voltage. The second correction phase Δθ2 corrects the error contained in the first correction phase Δθ1. Therefore, the control device 1 can calculate the correction value of the deviation of the magnetic pole position in consideration of the compensating voltage and the decoupling voltage.

また、第1補正位相算出部9は、d軸電圧の指令値vに定数を乗じて積分することによって第1補正位相Δθを算出する。Further, the first correction phase calculator 9 calculates the first correction phase Δθ1 by multiplying the command value vd of the d -axis voltage by a constant and integrating the result.

これにより、第1補正位相算出部9は、簡易な方法により第1補正位相Δθを算出できる。また、第1補正位相算出部9は、電気角の補正による影響を受けたd軸電圧の指令値によって第1補正位相Δθを算出する。これにより、電源電圧の設計値と実際値との間に誤差があったとしても、d軸電圧が0となるように第1補正位相Δθが算出される。Thereby, the first correction phase calculator 9 can calculate the first correction phase Δθ1 by a simple method. Also, the first corrected phase calculator 9 calculates the first corrected phase Δθ1 from the command value of the d-axis voltage affected by the correction of the electrical angle. As a result, even if there is an error between the design value and the actual value of the power supply voltage, the first correction phase Δθ1 is calculated so that the d-axis voltage becomes zero.

また、第2補正位相算出部10は、永久磁石同期機のインダクタンスおよび誘起電圧定数をパラメータとして第2補正位相Δθを算出する。Further, the second corrected phase calculator 10 calculates the second corrected phase Δθ2 using the inductance and the induced voltage constant of the permanent magnet synchronous machine as parameters.

これにより、第2補正位相算出部10は、永久磁石同期機に関する既知の値に基づいて第2補正位相Δθを算出できる。Thereby, the second corrected phase calculator 10 can calculate the second corrected phase Δθ2 based on known values for the permanent magnet synchronous machine.

なお、電流検出器3は、3相の相電流のうち2相のみを測定してもよい。電流検出器3は、電動機2に流れる電流を測定する機器であればよく、電力変換器12の出力電流を測定する機器に限られない。電流検出器3は、例えばワンシャント抵抗による電流測定法のように、電力変換器12の母線電流を測定することで各相の電流を推定してもよい。 Note that the current detector 3 may measure only two of the three phase currents. The current detector 3 may be a device that measures the current flowing through the electric motor 2 and is not limited to a device that measures the output current of the power converter 12 . The current detector 3 may estimate the current of each phase by measuring the bus line current of the power converter 12, for example, like a current measurement method using a one-shunt resistor.

また、回転角検出器4は、電動機2の回転角を検出する機器であればよく、例えばエンコーダなどに限られない。回転角検出器4は、例えば回転速度を検出する機能を搭載し、検出された回転速度の時間積分によって電動機2の回転角を算出するものであってもよい。 Further, the rotation angle detector 4 may be any device that detects the rotation angle of the electric motor 2, and is not limited to an encoder or the like. The rotation angle detector 4 may be equipped with, for example, a function of detecting rotation speed, and may calculate the rotation angle of the electric motor 2 by time integration of the detected rotation speed.

また、速度算出部6は、回転速度ωの算出において、例えばローパスフィルターによる平滑化によって回転角の時間微分によるノイズを除去してもよい。速度算出部6は、一定時間ごとに電動機2の回転速度を算出してもよい。速度算出部6は、時間を計測する手段を備えてもよい。このとき、速度算出部6は、一定回転角ごとに回転速度を算出してもよい。 Further, in calculating the rotation speed ω, the speed calculation unit 6 may remove noise due to time differentiation of the rotation angle by, for example, smoothing with a low-pass filter. The speed calculator 6 may calculate the rotational speed of the electric motor 2 at regular intervals. The speed calculator 6 may include means for measuring time. At this time, the speed calculator 6 may calculate the rotation speed for each constant rotation angle.

また、電流指令生成部7は、電動機2の回転角を制御するようにq軸電流指令値i を算出してもよい。電流指令生成部7は、例えば電動機2に一定のトルクを出力させる場合に、当該一定のトルクの指令値を電流の指令値に換算することでq軸電流指令値i を算出してもよい。Also, the current command generator 7 may calculate the q-axis current command value i q * so as to control the rotation angle of the electric motor 2 . For example, when causing the electric motor 2 to output a constant torque, the current command generator 7 may calculate the q-axis current command value i q * by converting the constant torque command value into a current command value. good.

また、電力変換器12は、入力される電圧指令値に基づいて電源の電圧を可変電圧可変周波数の電圧に変換する機器であればよく、例えばコンバータおよびインバータによって変換を行う機器に限られない。電力変換器12は、例えばマトリクスコンバータなどのように、交流電圧を直接的に交流の可変電圧可変周波数の電圧に変換する機器であってもよい。また、電力変換器12は、インバータのデッドタイムを補正する手段を備えてもよい。 Further, the power converter 12 may be a device that converts the voltage of the power supply into a voltage of a variable voltage and a variable frequency based on the input voltage command value, and is not limited to a device that performs conversion using a converter and an inverter, for example. The power converter 12 may be a device, such as a matrix converter, that directly converts an AC voltage into a variable AC voltage with a variable frequency. The power converter 12 may also comprise means for correcting the dead time of the inverter.

また、2軸/3相変換部14は、例えば電力変換器12と一体のハードウェアに設けられてもよい。すなわち、電力変換器12および2軸/3相変換部14を含むハードウェアは、d軸電圧およびq軸電圧の指令値の入力に基づいて、U相、V相およびW相からなる3相の可変電圧可変周波数の電圧に電源の電圧を変換してもよい。 Also, the 2-axis/3-phase converter 14 may be provided in hardware integrated with the power converter 12, for example. That is, the hardware including the power converter 12 and the 2-axis/3-phase conversion unit 14 converts the 3-phase voltages consisting of the U-phase, the V-phase and the W-phase based on the input of the command values of the d-axis voltage and the q-axis voltage. The voltage of the power supply may be converted to a variable voltage variable frequency voltage.

また、制御装置1は、例えばd軸電流またはd軸電圧の指令値などの値を0に設定する場合に、当該値を0とみなせる値に設定してもよい。 In addition, when setting a value such as a command value for the d-axis current or the d-axis voltage to 0, the control device 1 may set the value to a value that can be regarded as 0.

続いて、図4を用いて制御装置1のハードウェア構成の例について説明する。
図4は、実施の形態1に係る制御装置の主要部のハードウェア構成を示す図である。
Next, an example of the hardware configuration of the control device 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the hardware configuration of main parts of the control device according to the first embodiment.

制御装置1の各機能は、処理回路により実現し得る。処理回路は、少なくとも1つのプロセッサ1bと少なくとも1つのメモリ1cとを備える。処理回路は、プロセッサ1bおよびメモリ1cと共に、あるいはそれらの代用として、少なくとも1つの専用のハードウェア1aを備えてもよい。 Each function of the control device 1 can be realized by a processing circuit. The processing circuit comprises at least one processor 1b and at least one memory 1c. The processing circuitry may comprise at least one piece of dedicated hardware 1a, together with or as an alternative to processor 1b and memory 1c.

処理回路がプロセッサ1bとメモリ1cとを備える場合、制御装置1の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。そのプログラムはメモリ1cに格納される。プロセッサ1bは、メモリ1cに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置1の各機能を実現する。 When the processing circuit includes the processor 1b and memory 1c, each function of the control device 1 is implemented by software, firmware, or a combination of software and firmware. At least one of software and firmware is written as a program. The program is stored in memory 1c. The processor 1b realizes each function of the control device 1 by reading and executing the programs stored in the memory 1c.

プロセッサ1bは、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSPともいう。メモリ1cは、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROM等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等により構成される。 The processor 1b is also called a CPU (Central Processing Unit), processing device, arithmetic device, microprocessor, microcomputer, or DSP. The memory 1c includes, for example, non-volatile or volatile semiconductor memory such as RAM, ROM, flash memory, EPROM, EEPROM, magnetic disk, flexible disk, optical disk, compact disk, mini disk, DVD, and the like.

処理回路が専用のハードウェア1aを備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、またはこれらの組み合わせで実現される。 If the processing circuit comprises dedicated hardware 1a, the processing circuit may be implemented, for example, in a single circuit, multiple circuits, programmed processors, parallel programmed processors, ASICs, FPGAs, or combinations thereof.

制御装置1の各機能は、それぞれ処理回路で実現することができる。あるいは、制御装置1の各機能は、まとめて処理回路で実現することもできる。制御装置1の各機能について、一部を専用のハードウェア1aで実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。このように、処理回路は、ハードウェア1a、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで制御装置1の各機能を実現する。 Each function of the control device 1 can be implemented by a processing circuit. Alternatively, each function of the control device 1 can be collectively realized by a processing circuit. A part of each function of the control device 1 may be realized by dedicated hardware 1a, and the other part may be realized by software or firmware. Thus, the processing circuit implements each function of the control device 1 with hardware 1a, software, firmware, or a combination thereof.

実施の形態2.
実施の形態2では、実施の形態1で開示された例と相違する点について詳しく説明する。実施の形態2で説明しない特徴については、実施の形態1で開示された例のいずれの特徴が採用されてもよい。
Embodiment 2.
In the second embodiment, differences from the example disclosed in the first embodiment will be described in detail. Any feature of the example disclosed in the first embodiment may be employed for features not described in the second embodiment.

図5は、実施の形態2に係る制御装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a control device according to Embodiment 2. As shown in FIG.

電動機2において、磁極位置のずれは、電動機2と回転角検出器4との取付け状態によって一意に決まる。このため、電動機2と回転角検出器4との取付け状態が変わらなければ、制御装置1は、磁極位置のずれを補正する補正値である第3補正位相Δθとして、学習によって得られた同一の値を継続して使用できる。In the electric motor 2 , the deviation of the magnetic pole position is uniquely determined by the mounting state of the electric motor 2 and the rotation angle detector 4 . Therefore, if the mounting state of the electric motor 2 and the rotation angle detector 4 does not change, the control device 1 uses the same values can continue to be used.

電動機2は、複数の運転モードを有する。電動機2の運転モードは、例えば通常運転モードと、学習運転モードと、を含む。通常運転モードは、例えば電動機2が設けられる装置に駆動力を供給する電動機2の通常の運転が行われる運転モードである。学習運転モードは、第3補正位相Δθを得るための電動機2の学習運転が行われる運転モードである。学習運転は、例えば電動機2が据え付けられたときに行われる。なお、学習運転は、回転角検出器4が交換されたときに行われてもよい。The electric motor 2 has a plurality of operation modes. The operation modes of the electric motor 2 include, for example, a normal operation mode and a learning operation mode. The normal operation mode is, for example, an operation mode in which the electric motor 2 that supplies driving force to a device provided with the electric motor 2 is normally operated. The learning operation mode is an operation mode in which learning operation of the electric motor 2 is performed to obtain the third correction phase Δθ3. Learning operation is performed, for example, when the electric motor 2 is installed. Note that the learning operation may be performed when the rotation angle detector 4 is replaced.

また、制御装置1への電力供給が遮断された後に電力供給が再開された場合、電動機2の保守などによって電力供給の遮断の前後において電動機2と回転角検出器4との取付け状態が変化している可能性がある。このとき、電力供給の遮断の前の学習によって得られた第3補正位相Δθは、電力供給の遮断の後の電動機2と回転角検出器4との取付け状態に対応した値であるか否かが不明である。このため、学習運転は、制御装置1に電力供給が開始されたときに行われてもよい。Further, when the power supply to the control device 1 is interrupted and then restarted, the attachment state between the electric motor 2 and the rotation angle detector 4 may change due to maintenance of the electric motor 2 or the like before and after the electric power supply is interrupted. There is a possibility that At this time, whether or not the third correction phase Δθ3 obtained by learning before the power supply is cut off is a value corresponding to the mounting state of the electric motor 2 and the rotation angle detector 4 after the power supply is cut off. is unknown. Therefore, the learning operation may be performed when power supply to the control device 1 is started.

ここで、実施の形態1において説明した式(1)から式(6)は、電動機2の定常状態を前提とした式である。このため、学習運転において、第3補正位相Δθは、電動機2が一定速度および一定トルクで運転しているとき、または電動機2が一定速度および一定トルクで運転しているとみなせるときに算出される。すなわち、学習運転において、電流指令生成部7は、d軸電流の指令値i を0に設定する。電流指令生成部7は、第3補正位相Δθを算出するときに、電動機2の回転速度が一定になるように、または電動機2の回転速度が一定とみなせるようにq軸電流の指令値i を生成する。Here, equations (1) to (6) explained in the first embodiment are equations based on the premise that the electric motor 2 is in a steady state. Therefore, in learning operation, the third correction phase Δθ3 is calculated when the electric motor 2 is operating at a constant speed and constant torque, or when it can be assumed that the electric motor 2 is operating at a constant speed and constant torque. be. That is, in the learning operation, the current command generator 7 sets the command value i d * of the d-axis current to zero. When calculating the third correction phase Δθ3, the current command generator 7 sets the command value i Generate q * .

制御装置1は、運転モード設定部17を備える。運転モード設定部17は、電動機2の運転モードを設定する部分である。運転モード設定部17は、設定された電動機2の運転モードに応じて、第3補正位相Δθを出力する機能を備える。The control device 1 includes an operation mode setting section 17 . The operation mode setting unit 17 is a part that sets the operation mode of the electric motor 2 . The operation mode setting unit 17 has a function of outputting the third correction phase Δθ3 according to the set operation mode of the electric motor 2 .

図6は、実施の形態2に係る運転モード設定部の構成を示すブロック図である。 FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of an operation mode setting unit according to Embodiment 2. FIG.

運転モード設定部17は、記憶部18を備える。記憶部18は、学習運転において得られた第3補正位相Δθを記憶する部分である。電動機2の運転モードが通常運転モードである場合に、運転モード設定部17は、記憶部18に記憶されている第3補正位相Δθを出力する。一方、電動機2の運転モードが学習運転モードである場合に、第1補正位相算出部9が算出した第1補正位相Δθと、第2補正位相算出部10が算出した第2補正位相Δθとの和を第3補正位相Δθとして出力する。記憶部18は、例えば、運転モードが学習運転モードから切り替わるときに、第1補正位相Δθと第2補正位相Δθとの和を第3補正位相Δθとして記憶する。The operation mode setting unit 17 has a storage unit 18 . The storage unit 18 is a part that stores the third correction phase Δθ3 obtained in the learning operation. When the operation mode of the electric motor 2 is the normal operation mode, the operation mode setting unit 17 outputs the third correction phase Δθ3 stored in the storage unit 18 . On the other hand, when the operation mode of the electric motor 2 is the learning operation mode, the first correction phase Δθ1 calculated by the first correction phase calculation unit 9 and the second correction phase Δθ2 calculated by the second correction phase calculation unit 10 is output as the third correction phase Δθ3. For example, the storage unit 18 stores the sum of the first correction phase Δθ1 and the second correction phase Δθ2 as the third correction phase Δθ3 when the operation mode is switched from the learning operation mode.

実施の形態1において述べた電気角の補正値は、補償電圧と非干渉化電圧との和であるd軸電圧の指令値vに基づいて算出される。ここで、磁極位置のずれの方向および大きさによって、磁極位置のずれがあるにも関わらずd軸電圧の指令値vが0に近い値をとる可能性がある。このとき、制御装置1は、電気角の補正値として正しい値を得ることができない場合がある。このため、制御装置1は、学習運転において算出される第3補正位相Δθの精度を向上させるために、学習運転において例えば次のように電動機2を制御する。The electrical angle correction value described in the first embodiment is calculated based on the command value vd of the d -axis voltage, which is the sum of the compensation voltage and the decoupling voltage. Here, there is a possibility that the command value vd of the d -axis voltage will take a value close to 0 despite the deviation of the magnetic pole position, depending on the direction and magnitude of the deviation of the magnetic pole position. At this time, the control device 1 may not be able to obtain a correct value as the electrical angle correction value. Therefore, in order to improve the accuracy of the third correction phase Δθ3 calculated in the learning operation, the control device 1 controls the electric motor 2 as follows, for example, in the learning operation.

図7および図8は、実施の形態2に係る制御装置の学習運転における動作の例を示すフローチャートである。 7 and 8 are flowcharts showing an example of the operation of the control device according to the second embodiment in learning operation.

図7において、学習運転において電動機2の回転速度を変更することによって第3補正位相Δθの精度を向上させる制御装置1の動作の例が示される。FIG. 7 shows an example of the operation of the control device 1 that improves the accuracy of the third correction phase Δθ3 by changing the rotation speed of the electric motor 2 during learning operation.

ステップS71において、制御装置1は、d軸電圧の指令値vが予め設定された閾値以上であるかを判定する。当該判定は、例えば運転モード設定部17において行われる。ここで、当該閾値は、例えば、発生しうる磁極位置のずれ、学習運転における電動機2の運転速度、または電動機2のパラメータなどに基づいて設定される。d軸電圧の指令値vについての判定結果がNoの場合に、制御装置1の動作は、ステップS72に進む。当該判定結果がYesの場合に、制御装置1の動作は、ステップS73に進む。In step S71, the control device 1 determines whether the command value vd of the d -axis voltage is equal to or greater than a preset threshold. The determination is made in the operation mode setting unit 17, for example. Here, the threshold is set based on, for example, possible deviation of the magnetic pole position, the operating speed of the electric motor 2 in the learning operation, or parameters of the electric motor 2 . If the determination result for the d -axis voltage command value vd is No, the operation of the control device 1 proceeds to step S72. If the determination result is Yes, the operation of the control device 1 proceeds to step S73.

ステップS72において、制御装置1は、一定速度で運転される電動機2の回転速度を変更する。ここで、制御装置1は、例えば電流指令生成部7が生成する電流指令値によって電動機2の回転速度を変更する。電流指令生成部7は、例えば、現在運転されている回転速度と異なる一定の回転速度で電動機2が運転されるようにq軸電流の指令値i を生成する。その後、制御装置1の動作は、ステップS71に進む。In step S72, the control device 1 changes the rotation speed of the electric motor 2 which is operated at a constant speed. Here, the control device 1 changes the rotation speed of the electric motor 2 according to the current command value generated by the current command generator 7, for example. The current command generation unit 7 generates a q-axis current command value i q * , for example, so that the electric motor 2 is operated at a constant rotation speed different from the currently operated rotation speed. After that, the operation of the control device 1 proceeds to step S71.

ステップS73において、運転モード設定部17は、運転モードを学習運転モードに継続して設定する。制御装置1は、学習運転において、第3補正位相Δθを算出する。学習運転は、例えば算出される第3補正位相Δθが変化しなくなったときに完了する。学習運転が完了したときに、運転モード設定部17の記憶部18は、算出された第3補正位相Δθを記憶する。その後、学習運転における制御装置1の動作は、終了する。In step S73, the operation mode setting unit 17 continues to set the operation mode to the learning operation mode. The control device 1 calculates the third correction phase Δθ3 in the learning operation. The learning operation is completed, for example, when the calculated third correction phase Δθ3 stops changing. When the learning operation is completed, the storage unit 18 of the operation mode setting unit 17 stores the calculated third correction phase Δθ3. After that, the operation of the control device 1 in the learning operation ends.

図8において、学習運転において電動機2の回転方向を変更することによって第3補正位相Δθの精度を向上させる制御装置1の動作の例が示される。FIG. 8 shows an example of the operation of the control device 1 that improves the accuracy of the third correction phase Δθ3 by changing the direction of rotation of the electric motor 2 during learning operation.

ステップS81において、制御装置1は、d軸電圧の指令値vが予め設定された閾値以上であるかを判定する。当該判定は、例えば運転モード設定部17において行われる。ここで、当該閾値は、例えば、発生しうる磁極位置のずれ、学習運転における電動機2の運転速度、または電動機2のパラメータなどに基づいて設定される。d軸電圧の指令値vについての判定結果がNoの場合に、制御装置1の動作は、ステップS82に進む。当該判定結果がYesの場合に、制御装置1の動作は、ステップS83に進む。In step S81, the control device 1 determines whether the command value vd of the d -axis voltage is equal to or greater than a preset threshold. The determination is made in the operation mode setting unit 17, for example. Here, the threshold is set based on, for example, possible deviation of the magnetic pole position, the operating speed of the electric motor 2 in the learning operation, or parameters of the electric motor 2 . If the determination result for the d -axis voltage command value vd is No, the operation of the control device 1 proceeds to step S82. If the determination result is Yes, the operation of the control device 1 proceeds to step S83.

ステップS82において、制御装置1は、一定速度で運転される電動機2の回転方向を変更する。ここで、制御装置1は、例えば電流指令生成部7が生成する電流指令値によって電動機2の回転方向を変更する。電流指令生成部7は、例えば、現在運転されている回転方向と異なる回転方向で電動機2が運転されるようにq軸電流の指令値i を生成する。その後、制御装置1の動作は、ステップS81に進む。In step S82, the control device 1 changes the rotation direction of the electric motor 2 which is operated at a constant speed. Here, the control device 1 changes the rotation direction of the electric motor 2 according to the current command value generated by the current command generator 7, for example. The current command generation unit 7 generates, for example, a q-axis current command value i q * so that the electric motor 2 is operated in a direction of rotation different from the direction of rotation currently being operated. After that, the operation of the control device 1 proceeds to step S81.

ステップS83において、運転モード設定部17は、運転モードを学習運転モードに継続して設定する。制御装置1は、学習運転において、第3補正位相Δθを算出する。学習運転は、例えば算出される第3補正位相Δθが変化しなくなったときに完了する。学習運転が完了したときに、運転モード設定部17の記憶部18は、算出された第3補正位相Δθを記憶する。その後、学習運転における制御装置1の動作は、終了する。In step S83, the operation mode setting unit 17 continues to set the operation mode to the learning operation mode. The control device 1 calculates the third correction phase Δθ3 in the learning operation. The learning operation is completed, for example, when the calculated third correction phase Δθ3 stops changing. When the learning operation is completed, the storage unit 18 of the operation mode setting unit 17 stores the calculated third correction phase Δθ3. After that, the operation of the control device 1 in the learning operation ends.

以上に説明したように、実施の形態2に係る制御装置1は、運転モード設定部17を備える。運転モード設定部17は、永久磁石同期機の運転モードを設定する。運転モード設定部17は、記憶部18を有する。記憶部18は、運転モードが学習運転モードであるときに算出された第3補正位相Δθを記憶する。運転モードが通常運転モードであるときに、変換部は、記憶部18が記憶している第3補正位相Δθによって補正された電気角を用いて座標変換を行う。As described above, the control device 1 according to Embodiment 2 includes the operation mode setting section 17 . The operation mode setting unit 17 sets the operation mode of the permanent magnet synchronous machine. The operating mode setting unit 17 has a storage unit 18 . The storage unit 18 stores the third correction phase Δθ3 calculated when the operation mode is the learning operation mode. When the operation mode is the normal operation mode, the conversion unit performs coordinate conversion using the electrical angle corrected by the third correction phase Δθ3 stored in the storage unit 18 .

電動機2と回転角検出器4との取付け状態が変わらない間、変換部は、学習によって既に得られた同一の値を継続して第3補正位相Δθとして使用できる。これにより、制御装置1は、磁極位置のずれの補正値を都度計算する必要がない。As long as the mounting state of the motor 2 and the rotation angle detector 4 remains unchanged, the converter can continue to use the same value already obtained by learning as the third correction phase Δθ3. Thereby, the control device 1 does not need to calculate the correction value of the deviation of the magnetic pole position each time.

また、運転モードが学習運転モードであるときに、電流指令生成部7は、d軸電流の指令値vを0に設定する。このときに、電流指令生成部7は、永久磁石同期機の回転速度が一定となるようにq軸電流の指令値i を生成する。Further, when the operation mode is the learning operation mode, the current command generator 7 sets the command value vd of the d -axis current to zero. At this time, the current command generator 7 generates a q-axis current command value i q * so that the rotation speed of the permanent magnet synchronous machine is constant.

これにより、学習運転は電動機2の回転速度が一定の条件において行われる。このため、磁極位置の補正値の学習に誤差が含まれる条件が回避される。したがって、制御装置1は、より高い精度で補正された磁極位置に基づいて、より安定して電動機2を制御できる。 As a result, the learning operation is performed under the condition that the rotation speed of the electric motor 2 is constant. For this reason, the condition that an error is included in the learning of the correction value of the magnetic pole position is avoided. Therefore, the control device 1 can more stably control the electric motor 2 based on the magnetic pole positions corrected with higher accuracy.

また、運転モードが学習運転モードであるときにd軸電圧の指令値vが予め設定された閾値より小さい場合に、電流指令生成部7は、学習運転モードにおいて永久磁石同期機の回転速度を変更するようにq軸電流の指令値i を生成する。Further, when the operation mode is the learning operation mode and the command value vd of the d -axis voltage is smaller than a preset threshold value, the current command generator 7 adjusts the rotation speed of the permanent magnet synchronous machine in the learning operation mode. Generate a command value i q * for the q-axis current to change.

回転速度が変更されることによって、d軸電圧の指令値vを構成する補償電圧および干渉電圧が変化する。これにより、磁極位置のずれがあるにも関わらずd軸電圧の指令値vが0に近い値をとることが回避される。これにより、より高い精度で磁極位置の補正値が学習される。By changing the rotation speed, the compensation voltage and the interference voltage that constitute the command value vd of the d -axis voltage change. This prevents the command value vd of the d -axis voltage from taking a value close to 0 despite the deviation of the magnetic pole position. Thereby, the correction value of the magnetic pole position is learned with higher accuracy.

また、運転モードが学習運転モードであるときにd軸電圧の指令値vが予め設定された閾値より小さい場合に、電流指令生成部7は、学習運転モードにおいて永久磁石同期機の回転方向を変更するようにq軸電流の指令値i を生成する。Further, when the operation mode is the learning operation mode and the command value vd of the d -axis voltage is smaller than a preset threshold value, the current command generation unit 7 changes the rotation direction of the permanent magnet synchronous machine in the learning operation mode. Generate a command value i q * for the q-axis current to change.

電動機2に負荷が接続されている場合に、電動機2の電流値の大きさが回転方向に依ることがある。電動機2の電流値が変化すると、d軸電圧の指令値vの大きさも変化する。このため、磁極位置のずれがあるにも関わらずd軸電圧の指令値vが0に近い値をとることが回避される。これにより、より高い精度で磁極位置の補正値が学習される。When a load is connected to the electric motor 2, the magnitude of the current value of the electric motor 2 may depend on the direction of rotation. When the current value of the electric motor 2 changes, the magnitude of the d -axis voltage command value vd also changes. Therefore, the command value vd of the d -axis voltage is prevented from taking a value close to 0 despite the deviation of the magnetic pole position. Thereby, the correction value of the magnetic pole position is learned with higher accuracy.

また、運転モード設定部17は、電力供給が開始されたときに運転モードを学習運転モードに設定する。 Moreover, the operation mode setting unit 17 sets the operation mode to the learning operation mode when the power supply is started.

これにより、電力供給が遮断されている間に電動機2と回転角検出器4との取付け状態が変化している場合においても、制御装置1は、学習運転によって電動機2と回転角検出器4との取付け状態に対応した補正値を得ることができる。 As a result, even if the attachment state between the electric motor 2 and the rotation angle detector 4 changes while the power supply is interrupted, the control device 1 can maintain the electric motor 2 and the rotation angle detector 4 by the learning operation. It is possible to obtain a correction value corresponding to the mounting state of

なお、制御装置1は、学習運転において電動機2の回転速度および回転方向の両方を変更することによって第3補正位相Δθの精度を向上させてもよい。Note that the control device 1 may improve the accuracy of the third correction phase Δθ3 by changing both the rotation speed and the rotation direction of the electric motor 2 in the learning operation.

実施の形態3.
実施の形態3では、実施の形態1および実施の形態2で開示された例と相違する点について詳しく説明する。実施の形態2で説明しない特徴については、実施の形態1および実施の形態2で開示された例のいずれの特徴が採用されてもよい。
Embodiment 3.
Embodiment 3 will describe in detail the differences from the examples disclosed in Embodiments 1 and 2. FIG. For features not described in the second embodiment, any feature of the examples disclosed in the first and second embodiments may be adopted.

電動機2の経時変化などにより、通常運転において磁極位置のずれが生じる可能性がある。このとき、制御装置1による電動機2の制御性能の悪化または電動機2の不安定化が生じる場合がある。このため、制御装置1は、q軸電流の値を監視することで磁極位置のずれを判定する。ここで、q軸電流は、電動機2のトルクに対応する電流値である。制御装置1は、磁極位置のずれを判定する場合に、電動機2の運転モードを学習運転モードに切り替える。 There is a possibility that the magnetic pole position will shift during normal operation due to aging of the electric motor 2 or the like. At this time, the control performance of the electric motor 2 by the control device 1 may deteriorate or the electric motor 2 may become unstable. Therefore, the control device 1 determines the displacement of the magnetic pole position by monitoring the value of the q-axis current. Here, the q-axis current is a current value corresponding to the torque of the electric motor 2 . The control device 1 switches the operation mode of the electric motor 2 to the learning operation mode when determining the deviation of the magnetic pole position.

図9を用いて、制御装置1の動作の例を説明する。
図9は、実施の形態3に係る制御装置の通常運転における動作の例を示すフローチャートである。
An example of the operation of the control device 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a flow chart showing an example of operations in normal operation of the control device according to the third embodiment.

ステップS91において、制御装置1は、q軸電流の値が予め設定された閾値以下であるかを判定する。当該判定は、例えば運転モード設定部17において行われる。ここで、当該閾値は、例えば、通常運転における電動機2の運転パターンまたは負荷が決まっている場合に、予め見積もった通常運転において必要なトルクに基づいて設定される。あるいは、当該閾値は、電動機2の定格トルクに基づいて設定されてもよい。q軸電流の値についての判定結果がNoの場合に、制御装置1の動作は、ステップS92に進む。当該判定結果がYesの場合に、運転モード設定部17は、運転モードを通常運転モードに継続して設定する。その後、制御装置1の動作は、再びステップS91に進む。 In step S91, the control device 1 determines whether the value of the q-axis current is equal to or less than a preset threshold. The determination is made in the operation mode setting unit 17, for example. Here, for example, when the operation pattern or load of the electric motor 2 in normal operation is determined, the threshold is set based on the torque required in normal operation estimated in advance. Alternatively, the threshold may be set based on the rated torque of the electric motor 2 . If the determination result for the value of the q-axis current is No, the operation of the control device 1 proceeds to step S92. When the determination result is Yes, the operation mode setting unit 17 continues to set the operation mode to the normal operation mode. After that, the operation of the control device 1 proceeds to step S91 again.

ステップS92において、運転モード設定部17は、電動機2の運転モードを学習運転モードに切り替える。その後、制御装置1の動作は、ステップS91に進む。 In step S92, the operation mode setting unit 17 switches the operation mode of the electric motor 2 to the learning operation mode. After that, the operation of the control device 1 proceeds to step S91.

以上に説明したように、実施の形態3に係る制御装置1において、運転モードが通常運転モードであるときにq軸電流の指令値または実際値が予め設定された閾値を超える場合に、運転モード設定部17は、運転モードを学習運転モードに設定する。 As described above, in the control device 1 according to Embodiment 3, when the command value or the actual value of the q-axis current exceeds a preset threshold when the operation mode is the normal operation mode, the operation mode The setting unit 17 sets the operation mode to the learning operation mode.

磁極位置にずれが発生している場合に、q軸に流れるように制御された電流はd軸にも流れ込む。このため、指令されたトルクを発生させるために必要なq軸電流が大きくなる。よって、q軸電流を監視することで、磁極位置のずれを判定できる。磁極位置がずれていると判定された場合に、運転モード設定部17は、運転モードを学習運転モードに設定する。これにより、制御装置1は、磁極位置がずれたまま電動機2が運転されることを回避できる。制御装置1は、電動機2を安定して駆動できる。 When there is a deviation in the magnetic pole position, the current controlled to flow along the q-axis also flows into the d-axis. Therefore, the q-axis current required to generate the commanded torque increases. Therefore, by monitoring the q-axis current, it is possible to determine the deviation of the magnetic pole position. When it is determined that the magnetic pole positions have shifted, the operation mode setting unit 17 sets the operation mode to the learning operation mode. As a result, the control device 1 can avoid operating the electric motor 2 while the magnetic pole positions are deviated. The control device 1 can stably drive the electric motor 2 .

なお、q軸電流の値は、磁極位置のずれに関わらず突発的に閾値を超える可能性もある。このため、運転モード設定部17は、q軸電流の指令値または実際値が予め設定された閾値を複数回超える場合に運転モードを学習運転モードに設定してもよい。あるいは、運転モード設定部17は、q軸電流の指令値または実際値が予め設定された閾値を予め定められた時間の間継続して超えている場合に運転モードを学習運転モードに設定してもよい。 Note that the value of the q-axis current may suddenly exceed the threshold regardless of the deviation of the magnetic pole position. Therefore, the operation mode setting unit 17 may set the operation mode to the learning operation mode when the command value or the actual value of the q-axis current exceeds a preset threshold value multiple times. Alternatively, the operation mode setting unit 17 sets the operation mode to the learning operation mode when the command value or the actual value of the q-axis current continuously exceeds a preset threshold value for a predetermined time. good too.

また、制御装置1は、報知部を備えてもよい。報知部は、例えば電動機2を管理する者に警告などの情報を報知する部分である。例えば電動機2の負荷の状態などによって学習運転モードへ移行できない場合に、報知部は、電動機2の運転を停止する警告を報知する。 Moreover, the control device 1 may include a notification unit. The notification unit is a part that notifies information such as a warning to a person who manages the electric motor 2, for example. For example, when it is not possible to shift to the learning operation mode due to the state of the load of the electric motor 2 , the notification unit issues a warning to stop the operation of the electric motor 2 .

本発明に係る制御装置は、永久磁石同期機の制御に適用できる。 A control device according to the present invention can be applied to control a permanent magnet synchronous machine.

1 制御装置、 2 電動機、 3 電流検出器、 4 回転角検出器、 5 位相算出部、 6 速度算出部、 7 電流指令生成部、 8 電流制御部、 9 第1補正位相算出部、 10 第2補正位相算出部、 11 座標変換部、 12 電力変換器、 13 3相/2軸変換部、 14 2軸/3相変換部、 15 ゲインアンプ、 16 積分器、 17 運転モード設定部、 18 記憶部 1 control device 2 electric motor 3 current detector 4 rotation angle detector 5 phase calculator 6 speed calculator 7 current command generator 8 current controller 9 first correction phase calculator 10 second second Correction phase calculator 11 coordinate converter 12 power converter 13 three-phase/two-axis converter 14 two-axis/three-phase converter 15 gain amplifier 16 integrator 17 operation mode setting unit 18 storage unit

Claims (10)

永久磁石同期機のd軸電流およびq軸電流の指令値を生成する電流指令生成部と、
前記電流指令生成部が生成した指令値を入力として前記永久磁石同期機のd軸電圧およびq軸電圧の指令値を算出する電流制御部と、
前記電流制御部が算出したd軸電圧の指令値に基づいて第1補正位相を算出する第1補正位相算出部と、
前記電流制御部が算出したq軸電流の指令値または前記永久磁石同期機のq軸電流の実際値の少なくともいずれかおよび前記永久磁石同期機のパラメータに基づいて第2補正位相を算出する第2補正位相算出部と、
前記第1補正位相および前記第2補正位相の和である第3補正位相によって補正された前記永久磁石同期機の電気角を用いて前記電流制御部におけるd-q座標についての座標変換を行う変換部と、
を備える永久磁石同期機の制御装置。
a current command generator that generates command values for the d-axis current and the q-axis current of the permanent magnet synchronous machine;
a current control unit for calculating command values for the d-axis voltage and the q-axis voltage of the permanent magnet synchronous machine based on the command value generated by the current command generation unit;
a first correction phase calculation unit that calculates a first correction phase based on the command value of the d-axis voltage calculated by the current control unit;
A second correction phase for calculating a second correction phase based on at least one of the command value of the q-axis current calculated by the current control unit and the actual value of the q-axis current of the permanent magnet synchronous machine and parameters of the permanent magnet synchronous machine a correction phase calculator;
Transformation for performing coordinate transformation on dq coordinates in the current control unit using the electrical angle of the permanent magnet synchronous machine corrected by a third correction phase that is the sum of the first correction phase and the second correction phase Department and
A control device for a permanent magnet synchronous machine.
前記第1補正位相算出部は、d軸電流の指令値および実際値の偏差に基づいて計算される補償電圧と、d軸およびq軸の間における電圧干渉を非干渉化する非干渉化電圧と、の和であるd軸電圧の指令値に基づいて前記第1補正位相を算出する
請求項1に記載の永久磁石同期機の制御装置。
The first correction phase calculator calculates a compensating voltage calculated based on a deviation between a command value and an actual value of the d-axis current, and a non-interfering voltage for decoupling voltage interference between the d-axis and the q-axis. 2. The controller for a permanent magnet synchronous machine according to claim 1, wherein the first correction phase is calculated based on a command value of the d-axis voltage, which is the sum of .
前記第1補正位相算出部は、d軸電圧の指令値に定数を乗じて積分することによって前記第1補正位相を算出する
請求項1または請求項2に記載の永久磁石同期機の制御装置。
3. The control device for a permanent magnet synchronous machine according to claim 1, wherein the first correction phase calculator calculates the first correction phase by multiplying the command value of the d-axis voltage by a constant and integrating the result.
前記第2補正位相算出部は、前記永久磁石同期機のインダクタンスおよび誘起電圧定数を前記パラメータとして前記第2補正位相を算出する
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の永久磁石同期機の制御装置。
The permanent magnet synchronous machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the second corrected phase calculator calculates the second corrected phase using an inductance and an induced voltage constant of the permanent magnet synchronous machine as the parameters. machine controller.
前記永久磁石同期機の運転モードを設定し、前記運転モードが学習運転モードであるときに算出された前記第3補正位相を記憶する記憶部を有する運転モード設定部
を備え、
前記変換部は、前記運転モードが通常運転モードであるときに、前記記憶部が記憶している前記第3補正位相によって補正された前記電気角を用いて座標変換を行う
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の永久磁石同期機の制御装置。
an operation mode setting unit having a storage unit that sets an operation mode of the permanent magnet synchronous machine and stores the third correction phase calculated when the operation mode is the learning operation mode,
When the operation mode is the normal operation mode, the conversion unit performs coordinate conversion using the electrical angle corrected by the third correction phase stored in the storage unit. 5. The control device for a permanent magnet synchronous machine according to any one of items 4 to 5.
前記電流指令生成部は、前記運転モードが前記学習運転モードであるときに、d軸電流の指令値を0に設定し、前記永久磁石同期機の回転速度が一定となるようにq軸電流の指令値を生成する
請求項5に記載の永久磁石同期機の制御装置。
When the operation mode is the learning operation mode, the current command generator sets the command value of the d-axis current to 0, and the q-axis current so that the rotation speed of the permanent magnet synchronous machine is constant. The control device for a permanent magnet synchronous machine according to claim 5, which generates a command value.
前記電流指令生成部は、前記運転モードが前記学習運転モードであるときにd軸電圧の指令値が予め設定された閾値より小さい場合に、前記学習運転モードにおいて前記永久磁石同期機の回転速度を変更するようにq軸電流の指令値を生成する
請求項5または請求項6に記載の永久磁石同期機の制御装置。
The current command generator adjusts the rotation speed of the permanent magnet synchronous machine in the learning operation mode when the command value of the d-axis voltage is smaller than a preset threshold when the operation mode is the learning operation mode. 7. The control device for a permanent magnet synchronous machine according to claim 5, wherein the command value of the q-axis current is generated so as to change.
前記電流指令生成部は、前記運転モードが前記学習運転モードであるときにd軸電圧の指令値が予め設定された閾値より小さい場合に、前記学習運転モードにおいて前記永久磁石同期機の回転方向を変更するようにq軸電流の指令値を生成する
請求項5から請求項7のいずれか一項に記載の永久磁石同期機の制御装置。
When the operation mode is the learning operation mode and the command value of the d-axis voltage is smaller than a preset threshold value, the current command generation unit changes the rotation direction of the permanent magnet synchronous machine in the learning operation mode. The control device for a permanent magnet synchronous machine according to any one of claims 5 to 7, wherein the command value of the q-axis current is generated so as to change.
前記運転モード設定部は、前記運転モードが前記通常運転モードであるときにq軸電流の指令値または実際値が予め設定された閾値を超える場合に、前記運転モードを前記学習運転モードに設定する
請求項5から請求項8のいずれか一項に記載の永久磁石同期機の制御装置。
The operation mode setting unit sets the operation mode to the learning operation mode when the operation mode is the normal operation mode and the command value or the actual value of the q-axis current exceeds a preset threshold value. The control device for a permanent magnet synchronous machine according to any one of claims 5 to 8.
前記運転モード設定部は、電力供給が開始されたときに前記運転モードを前記学習運転モードに設定する
請求項5から請求項9のいずれか一項に記載の永久磁石同期機の制御装置。
The control device for a permanent magnet synchronous machine according to any one of claims 5 to 9, wherein the operation mode setting unit sets the operation mode to the learning operation mode when power supply is started.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022082363A (en) * 2020-11-20 2022-06-01 ダイハツ工業株式会社 Control device of synchronous motor
JP2022120594A (en) * 2021-02-05 2022-08-18 オムロン株式会社 Motor control device
TWI805157B (en) * 2021-12-28 2023-06-11 財團法人工業技術研究院 Servo motor and encoder calculation method thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004129359A (en) 2002-10-01 2004-04-22 Honda Motor Co Ltd Controller of permanent magnet type rotating machine
JP2016092918A (en) 2014-10-31 2016-05-23 ファナック株式会社 MOTOR CONTROLLER FOR CONTROLLING CURRENT PHASE OF dq THREE-PHASE COORDINATE

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3979561B2 (en) * 2000-08-30 2007-09-19 株式会社日立製作所 AC motor drive system
JP4689192B2 (en) * 2004-05-20 2011-05-25 三菱電機株式会社 Elevator control device
EP2075906A4 (en) * 2006-10-19 2013-09-11 Mitsubishi Electric Corp Vector controller of permanent magnet synchronous motor
JP2009280318A (en) * 2008-05-20 2009-12-03 Mitsubishi Electric Corp Control device for elevator
JP5169797B2 (en) * 2008-12-19 2013-03-27 本田技研工業株式会社 Control device for permanent magnet type rotating electrical machine
JP5351859B2 (en) * 2010-08-31 2013-11-27 株式会社日立産機システム Vector control device and motor control system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004129359A (en) 2002-10-01 2004-04-22 Honda Motor Co Ltd Controller of permanent magnet type rotating machine
JP2016092918A (en) 2014-10-31 2016-05-23 ファナック株式会社 MOTOR CONTROLLER FOR CONTROLLING CURRENT PHASE OF dq THREE-PHASE COORDINATE

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