JP7357112B2 - Rotating machine control device - Google Patents
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Description
本開示は、回転機を制御する回転機制御装置に関する。 The present disclosure relates to a rotating machine control device that controls a rotating machine.
従来、同期回転機(同期モータ)の駆動方法として、直接トルク制御(DTC:Direct Torque Control)を用いた位置センサレス磁束制御が知られている。たとえば、特許文献1には、位置センサレス磁束制御について開示されている。
Conventionally, position sensorless magnetic flux control using direct torque control (DTC) is known as a method for driving a synchronous rotating machine (synchronous motor). For example,
また、従来、トルクリプルを低減する方法等が知られている。たとえば、非特許文献1および非特許文献2には、トルクリプルを低減する方法が開示されている。
Furthermore, methods for reducing torque ripple are conventionally known. For example, Non-Patent
位置センサレス磁束制御において、トルクリプルを効果的に低減することが望まれる。 In position sensorless magnetic flux control, it is desired to effectively reduce torque ripple.
そこで、本開示は、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルを効果的に低減できる回転機制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a rotating machine control device that can effectively reduce torque ripple in position sensorless magnetic flux control.
本開示の一態様に係る回転機制御装置は、同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第1内積、または前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第2内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅生成部と、前記推定磁束と前記検出電流とに基づいて前記磁石磁束の位相である磁石位相を特定し、前記磁石位相をdm軸としかつ前記磁石位相に対して90度進んだ位相をqm軸としたdm-qm座標を用いて、前記推定磁束のqm軸磁束と前記検出電流のqm軸電流と前記磁石位相の高調波成分とを特定する磁化特性特定部と、前記qm軸電流と前記高調波成分とに基づいて得られるリプル補償トルクを用いて、リプル補償位相を特定するリプル補償特定部と、前記リプル補償位相とトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令磁束ベクトル位相を特定する指令位相特定部と、前記指令振幅と前記指令磁束ベクトル位相とに基づいて前記指令磁束を生成する指令磁束生成部とを備える。 A rotating machine control device according to an aspect of the present disclosure includes a magnetic flux estimation unit that estimates a rotating machine magnetic flux that is a magnetic flux of a synchronous rotating machine, and an estimated magnetic flux that is the estimated rotating machine magnetic flux and a detected current of the synchronous rotating machine. A command amplitude, which is the amplitude of the command magnetic flux, is generated by performing feedback control using a first inner product of the estimated magnetic flux of the permanent magnet of the synchronous rotating machine and a second inner product of the detected current. a command amplitude generation unit, specifying a magnet phase that is the phase of the magnet magnetic flux based on the estimated magnetic flux and the detected current, and setting the magnet phase as a dm axis and leading the magnet phase by 90 degrees; a magnetization characteristic specifying unit that specifies the qm-axis magnetic flux of the estimated magnetic flux, the qm-axis current of the detected current, and the harmonic component of the magnet phase using dm-qm coordinates defined as the qm-axis; a ripple compensation specifying unit that specifies a ripple compensation phase using a ripple compensation torque obtained based on the harmonic component; and a ripple compensation specifying unit that specifies a command magnetic flux vector phase based on the ripple compensation phase and a torque command or a rotational speed command. and a command magnetic flux generating section that generates the command magnetic flux based on the command amplitude and the command magnetic flux vector phase.
本開示の一態様に係る回転機制御装置は、同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第1内積、または前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第2内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅生成部と、前記推定磁束と前記検出電流とに基づいて前記磁石磁束の位相である磁石位相を特定し、前記磁石位相をdm軸としかつ前記磁石位相に対して90度進んだ位相をqm軸としたdm-qm座標を用いて、前記推定磁束のqm軸磁束と前記検出電流のqm軸電流と前記磁石位相の高調波成分とを特定する磁化特性特定部と、前記qm軸電流と前記高調波成分とに基づいてリプル補償トルクを特定するリプル補償特定部と、前記リプル補償トルクに基づいて共振部によって特定されるリプル補償位相とトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令磁束ベクトル位相を特定する指令位相特定部と、前記指令振幅と前記指令磁束ベクトル位相とに基づいて前記指令磁束を生成する指令磁束生成部とを備える。 A rotating machine control device according to an aspect of the present disclosure includes a magnetic flux estimation unit that estimates a rotating machine magnetic flux that is a magnetic flux of a synchronous rotating machine, and an estimated magnetic flux that is the estimated rotating machine magnetic flux and a detected current of the synchronous rotating machine. A command amplitude, which is the amplitude of the command magnetic flux, is generated by performing feedback control using a first inner product of the estimated magnetic flux of the permanent magnet of the synchronous rotating machine and a second inner product of the detected current. a command amplitude generation unit, specifying a magnet phase that is the phase of the magnet magnetic flux based on the estimated magnetic flux and the detected current, and setting the magnet phase as a dm axis and leading the magnet phase by 90 degrees; a magnetization characteristic specifying unit that specifies the qm-axis magnetic flux of the estimated magnetic flux, the qm-axis current of the detected current, and the harmonic component of the magnet phase using dm-qm coordinates defined as the qm-axis; a ripple compensation specifying section that specifies ripple compensation torque based on the harmonic component; and a command magnetic flux vector based on the ripple compensation phase specified by the resonance section based on the ripple compensation torque and the torque command or rotational speed command. It includes a command phase identifying section that identifies a phase, and a command magnetic flux generating section that generates the command magnetic flux based on the command amplitude and the command magnetic flux vector phase.
本開示の一態様に係る回転機制御装置は、同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第1内積、または前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第2内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅生成部と、前記推定磁束と前記検出電流とに基づいて前記磁石磁束の位相である磁石位相を特定し、前記磁石位相をdm軸としかつ前記磁石位相に対して90度進んだ位相をqm軸としたdm-qm座標を用いて、前記検出電流のqm軸電流の脈動分を含むリプル補償トルクに基づいて、共振部によってリプル補償位相を特定するリプル補償特定部と、前記リプル補償位相とトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令磁束ベクトル位相を特定する指令位相特定部と、前記指令振幅と前記指令磁束ベクトル位相とに基づいて前記指令磁束を生成する指令磁束生成部とを備える。 A rotating machine control device according to an aspect of the present disclosure includes a magnetic flux estimation unit that estimates a rotating machine magnetic flux that is a magnetic flux of a synchronous rotating machine, and an estimated magnetic flux that is the estimated rotating machine magnetic flux and a detected current of the synchronous rotating machine. A command amplitude, which is the amplitude of the command magnetic flux, is generated by performing feedback control using a first inner product of the estimated magnetic flux of the permanent magnet of the synchronous rotating machine and a second inner product of the detected current. a command amplitude generation unit, specifying a magnet phase that is the phase of the magnet magnetic flux based on the estimated magnetic flux and the detected current, and setting the magnet phase as a dm axis and leading the magnet phase by 90 degrees; a ripple compensation specifying unit that specifies a ripple compensation phase using a resonance section based on a ripple compensation torque including a pulsation component of the qm-axis current of the detected current using a dm-qm coordinate with a qm axis; and a command phase identification unit that identifies a command magnetic flux vector phase based on the command amplitude and the command magnetic flux vector phase, and a command magnetic flux generation unit that generates the command magnetic flux based on the command amplitude and the command magnetic flux vector phase. .
本開示の一態様に係る回転機制御装置によれば、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルを効果的に低減できる。 According to the rotating machine control device according to one aspect of the present disclosure, torque ripple can be effectively reduced in position sensorless magnetic flux control.
以下、本開示の一態様に係る回転機制御装置の具体例について、図面を参照しながら説明する。ここで示す実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置および接続形態、ならびに、ステップ(工程)およびステップの順序等は、一例であって本開示を限定する趣旨ではない。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。 Hereinafter, a specific example of a rotating machine control device according to one aspect of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The embodiments shown here are all specific examples of the present disclosure. Therefore, the numerical values, shapes, components, arrangement and connection forms of the components, steps (processes) and order of steps, etc. shown in the following embodiments are merely examples and are not intended to limit the present disclosure. . Furthermore, each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated.
なお、本開示の包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 Note that comprehensive or specific aspects of the present disclosure may be realized by a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a computer-readable recording medium such as a CD-ROM. It may be realized by any combination of programs and recording media.
(第1の実施の形態)
図1に示すように、回転機制御装置100は、第1電流センサ102、第2電流センサ104、位置センサレス制御部106、およびデューティ生成部108を備えている。回転機制御装置100は、PWM(Pulse Width Modulation)インバータ300および同期回転機400に接続されている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the rotating
位置センサレス制御部106は、同期回転機400の位置センサレス磁束制御を行う。位置センサレス制御部106は、同期回転機400の位置センサレス磁束制御運転を実行するように構成されている。本実施の形態では、位置センサレス磁束制御運転が実行されている期間において、同期回転機400のロータの回転速度(回転数)が、同期回転機400に印加される回転機電流の回転速度(同期速度)に一致する。位置センサレス磁束制御運転は、エンコーダおよびレゾルバ等の位置センサを用いない運転である。本明細書では、説明の便宜上、推定された回転機磁束の位相を用いて回転機磁束を制御する運転を磁束制御運転と称する。回転機磁束は、同期回転機400に印加されている3相交流座標上の電機子鎖交磁束と、この電機子鎖交磁束を座標変換することにより得た磁束の両方を含む概念である。本明細書では、「振幅」は、単に大きさ(絶対値)を指す場合がある。
The position
回転機制御装置100の一部または全部の要素は、DSP(Digital Signal Processor)またはマイクロコンピュータにおいて実行される制御アプリケーションによって提供され得る。DSPまたはマイクロコンピュータは、コア、メモリ、A/D変換回路および通信ポート等の周辺装置を含んでいてもよい。また、回転機制御装置100の一部または全部の要素は、論理回路によって構成されていてもよい。
Some or all of the elements of the rotating
(回転機制御装置100による制御の概要)
回転機制御装置100は、指令トルクTe
*および相電流iu,iwから、デューティDu,Dv,Dwを生成する。PWMインバータ300によって、デューティDu,Dv,Dwから、同期回転機400に印加するべき電圧ベクトルvu,vv,vwが生成される。指令トルクTe
*は、上位制御装置から回転機制御装置100に与えられる。指令トルクTe
*は、モータトルクが追従するべきトルクを表す。
(Summary of control by rotating machine control device 100)
The rotating
以下、回転機制御装置100の動作の概要を説明する。電流センサ102,104(第1電流センサ102、第2電流センサ104)によって、相電流iu,iwが検出される。位置センサレス磁束制御運転を実行しているとき、位置センサレス制御部106によって、指令トルクTe
*および相電流iu,iwから、指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*が生成される。指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*の各成分は、それぞれ3相交流座標上のU相電圧、V相電圧、およびW相電圧に対応する。デューティ生成部108によって、指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*から、デューティDu,Dv,Dwが生成される。デューティDu,Dv,Dwは、PWMインバータ300に入力される。このような制御によって、同期回転機400は、トルクが指令トルクTe
*に追従するように制御される。
An overview of the operation of the rotating
以下では、α-β座標に基づいて回転機制御装置100を説明することがある。また、d-q座標に基づいて回転機制御装置100を説明することもある。また、dm-qm座標に基づいて回転機制御装置100を説明することもある。図2に、α-β座標、d-q座標、およびdm-qm座標を示す。α-β座標は、固定座標である。α-β座標は、静止座標とも交流座標とも称される。α軸は、U軸(図2では省略)と同一方向に延びる軸として設定される。U軸は、回転機制御装置100のU相巻線に対応する。β軸は、α軸と直交する。d-q座標は、回転座標である。d-q座標は、同期回転機400のロータの位相をd軸とし、当該位相に対して90度進んだ位相をq軸とする座標系である。dm-qm座標は、回転座標である。dm軸は、同期回転機400の永久磁石の推定された磁束である磁石磁束Ψa mの位相である磁石位相θd mをdm軸とし、磁石位相θd mに対して90度進んだ位相をqm軸とした座標系である。
Below, the rotating
(位置センサレス制御部106)
図1に戻って、位置センサレス制御部106は、回転機磁束の振幅が目標振幅へと収束するように指令振幅を設定する位置センサレス磁束制御運転を実行する。位置センサレス磁束制御運転は、磁束推定部112(後述)に基づいて推定された回転機磁束の位相(推定位相θs)から求められる指令位相θs
*を参照しながら実行される。目標振幅は、回転機磁束の振幅が最終的に到達するべき振幅である。指令振幅は、回転機磁束の振幅が追従するべき振幅である。
(Position sensorless control unit 106)
Returning to FIG. 1, the position
図3に示すように、位置センサレス制御部106は、u,w/α,β変換部110、磁束推定部112、位相特定部114、トルク推定部116、指令振幅生成部118、磁化特性特定部120、リプル補償特定部122、指令位相特定部124、指令磁束生成部126、電圧指令生成部128、およびα,β/u,v,w変換部130を備えている。
As shown in FIG. 3, the position
位置センサレス制御部106では、u,w/α,β変換部110によって、相電流iu,iwが、軸電流iα,iβに変換される。軸電流iα,iβは、同期回転機400のα-β座標上におけるα軸電流iαおよびβ軸電流iβをまとめて記載したものである。磁束推定部112によって、回転機磁束が推定される(推定磁束Ψsが求められる)。推定磁束Ψsのα軸成分およびβ軸成分をそれぞれ推定磁束Ψα,Ψβと記載する。位相特定部114によって、推定磁束Ψsから、回転機磁束の位相が推定される(推定磁束Ψsの推定位相θsが求められる)。トルク推定部116によって、推定磁束Ψsおよび軸電流iα,iβから、モータトルクが推定される(推定トルクTeが求められる)。指令振幅生成部118によって、推定磁束Ψsおよび軸電流iα,iβから、指令振幅|Ψs
*|が生成される。磁化特性特定部120によって、推定磁束Ψsおよび軸電流iα,iβから、qm軸電流iq mおよび磁石位相θd mの高調波成分nθd mが特定される。リプル補償特定部122によって、qm軸電流iq mおよび高調波成分nθd mから、リプル補償位相θrippleが特定される。指令位相特定部124によって、推定磁束Ψsの推定位相θs、指令トルクTe
*、推定トルクTe、およびリプル補償位相θrippleから、指令磁束ベクトルΨs
*の指令位相(指令磁束ベクトル位相)θs
*が求められる。指令磁束生成部126によって、指令振幅|Ψs
*|および指令位相θs
*から、指令磁束ベクトルΨs
*が求められる。指令磁束ベクトルΨs
*のα軸成分およびβ軸成分を、それぞれα軸指令磁束Ψα
*およびβ軸指令磁束Ψβ
*と記載する。電圧指令生成部128によって、指令磁束Ψα
*,Ψβ
*、推定磁束Ψα,Ψβ、および軸電流iα,iβから、指令軸電圧vα
*,vβ
*が求められる。指令軸電圧vα
*,vβ
*は、同期回転機400のα-β座標上におけるα軸指令軸電圧vα
*およびβ軸指令軸電圧vβ
*をまとめて記載したものである。α,β/u,v,w変換部130によって、指令軸電圧vα
*,vβ
*が、指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*に変換される。
In the position
位置センサレス磁束制御運転においては、このような制御によって、モータトルクが指令トルクTe
*に追従し、回転機磁束が指令磁束ベクトルΨs
*に追従する。その結果、同期回転機400の速度が指令速度ωref
*に追従する。上述のように、「位置センサレス制御部106は、回転機磁束の振幅が目標振幅へと収束するように、指令振幅を設定する位置センサレス磁束制御運転を実行する」と表現する場合、「目標振幅」は、指令振幅|Ψs
*|に対応する。これを考慮して、以下では、指令振幅|Ψs
*|を目標振幅|Ψs
*|と称することがある。
In the position sensorless magnetic flux control operation, such control causes the motor torque to follow the command torque T e * , and the rotating machine magnetic flux to follow the command magnetic flux vector Ψ s * . As a result, the speed of the synchronous
本明細書では、軸電流iα,iβは、実際に同期回転機400を流れる電流ではなく、情報として伝達される電流値を意味する。指令軸電圧vα
*,vβ
*、推定磁束Ψs、推定位相θs、指令位相θs
*、推定トルクTe、指令トルクTe
*、指令振幅|Ψs
*|(目標振幅|Ψs
*|)、指令磁束ベクトルΨs
*、指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*、指令速度ωref
*、磁石位相θd m、高調波成分nθd m、およびqm軸電流iq m等も情報として伝達される値を意味する。
In this specification, the shaft currents i α and i β do not mean currents that actually flow through the synchronous
図3に示す位置センサレス制御部106の構成要素について、以下で説明する。
The components of the position
(u,w/α,β変換部110)
u,w/α,β変換部110は、相電流iu,iwを軸電流iα,iβに変換する。具体的には、u,w/α,β変換部110は、式(1)および式(2)によって、相電流iu,iwを軸電流iα,iβに変換して、軸電流iα,iβを出力する。
(u, w/α, β conversion unit 110)
The u, w/α,
(磁束推定部112)
磁束推定部112は、同期回転機400の磁束である回転機磁束を推定し、推定された回転機磁束である推定磁束Ψs(推定磁束Ψα,Ψβ)を出力する。磁束推定部112は、位置センサレス磁束制御運転を実行しているとき、軸電流iα,iβおよび指令軸電圧vα
*,vβ
*から、推定磁束Ψsを求める。具体的には、磁束推定部112は、式(3)および式(4)を用いて、推定磁束Ψα,Ψβを求める。式(3)および式(4)におけるΨα|t=0およびΨβ|t=0は、それぞれ推定磁束Ψα,Ψβの初期値である。式(3)および式(4)におけるRは、同期回転機400の巻線抵抗である。磁束推定部112がDSP、マイクロコンピュータ等のディジタル制御装置に組み込まれている場合、式(3)および式(4)における演算のために必要となる積分器は離散系で構成され得る。この場合には、1制御周期前における推定磁束Ψα,Ψβに、現在の制御周期に由来する値を加減算すればよい。
(Magnetic flux estimation unit 112)
The magnetic
(位相特定部114)
位相特定部114は、推定磁束Ψs(推定磁束Ψα,Ψβ)に基づいて、推定磁束Ψsの位相である推定位相θsを特定する。本実施の形態では、位相特定部114は、推定磁束Ψsから推定位相θsを求める。具体的には、位相特定部114は、式(5)によって、推定磁束Ψsから推定位相θsを求める。たとえば、位相特定部114は、公知の位相推定器である。
(Phase identification unit 114)
The
(トルク推定部116)
トルク推定部116は、推定磁束Ψs(推定磁束Ψα,Ψβ)と検出電流iとに基づいて、推定トルクTeを演算する。本実施の形態では、検出電流iは、軸電流iα,iβであり、トルク推定部116は、推定磁束Ψsおよび軸電流iα,iβから推定トルクTeを求める。具体的には、トルク推定部116は、式(6)によって、推定磁束Ψsおよび軸電流iα,iβから推定トルクTeを求める。式(6)におけるPは、同期回転機400の極対数である。
(Torque estimation unit 116)
The
(指令振幅生成部118)
指令振幅生成部118は、推定された回転機磁束である推定磁束Ψs(推定磁束Ψα,Ψβ)と同期回転機400の検出電流iとの第1内積、または同期回転機400の永久磁石の推定された磁石磁束Ψa mと検出電流iとの第2内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅|Ψs
*|を生成する。図4に示すように、本実施の形態では、指令振幅生成部118は、第2内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令振幅|Ψs
*|を生成する。
(Command amplitude generation unit 118)
The command
指令振幅生成部118は、仮想インダクタンス(同期回転機400のインダクタンス)Lq m、軸電流iα,iβ、および推定磁束Ψs(推定磁束Ψα,Ψβ)を用いて、無効電力成分を示す誤差変数εを演算する。具体的には、まず、指令振幅生成部118は、電機子反作用磁束を推定する(推定電機子反作用磁束Lq miを求める)。推定電機子反作用磁束Lq miのα軸成分およびβ軸成分を、それぞれ推定電機子反作用磁束Lq miα、推定電機子反作用磁束Lq miβと記載する。推定電機子反作用磁束Lq miαは、仮想インダクタンスLq mと軸電流iαとの積であり、推定電機子反作用磁束Lq miβは、仮想インダクタンスLq mと軸電流iβとの積である。次に、指令振幅生成部118は、推定磁束Ψs(推定磁束Ψα,Ψβ)および推定電機子反作用磁束Lq mi(推定電機子反作用磁束Lq miα,Lq miβ)から、同期回転機400の永久磁石の推定された磁石磁束(推定磁石磁束)Ψa mを求める。磁石磁束Ψa mのα軸成分およびβ軸成分を、それぞれ推定磁石磁束Ψa mα,Ψa m βと記載する。具体的には、指令振幅生成部118は、式(7)に示すように、推定磁束Ψαから推定電機子反作用磁束Lq miαを減じることによって磁石磁束Ψa mαを求める。また、指令振幅生成部118は、式(8)に示すように、推定磁束Ψβから推定電機子反作用磁束Lq miβを減じることによって磁石磁束Ψa mβを求める。次に、指令振幅生成部118は、磁石磁束Ψa mα,Ψa m βおよび軸電流iα,iβから誤差変数εを式(9)のように計算する。
The command
式(9)および図4に示すように、指令振幅生成部118は、誤差変数εとして、同期回転機400の永久磁石の推定された磁石磁束Ψa mと同期回転機400の検出電流iとの内積(第2内積)を演算する。
As shown in equation (9) and FIG. 4, the command
なお、誤差変数εは、同期回転機400の推定磁束Ψa mと同期回転機400の検出電流iとの内積(第1内積)を演算することでも求めることができる。
Note that the error variable ε can also be obtained by calculating the inner product (first inner product) of the estimated magnetic flux Ψ am of the synchronous
このため、指令振幅生成部118は、式(10)に示すように、誤差変数εとして、上記第2内積の替わりに、同期回転機400の推定磁束Ψsと同期回転機400の検出電流iとの内積(第1内積)を演算する構成であってもよい。
Therefore, as shown in equation (10), the command
図4に示すように、指令振幅生成部118は、減算器132、Pゲイン134、Iゲイン136、積分器138、加算器140、および加算器142を有している。指令振幅生成部118は、誤差変数εの目標値、すなわち、第1内積または第2内積の演算結果の目標値ε*を設定する。ここでは、指令振幅生成部118は、第1内積または第2内積の演算結果の目標値ε*として、ゼロに設定する。加算器142は、算出された磁束偏差ΔΨの絶対値|ΔΨ|と、推定磁束Ψa mのノミナル値であるΨa_nominalとを加算し、指令振幅|Ψs
*|を生成する。
As shown in FIG. 4, the command
このように、指令振幅生成部118は、誤差変数εを用いたフィードバック制御を実行することによって、指令振幅|Ψs
*|を生成する。
In this way, the command
(磁化特性特定部120)
図5に示すように、磁化特性特定部120は、推定磁束Ψsと検出電流iとに基づいて磁石磁束Ψa mの位相である磁石位相θd m(図2参照)を特定し、磁石位相θd mをdm軸としかつ磁石位相θd mに対して90度進んだ位相をqm軸としたdm-qm座標を用いて、推定磁束Ψsのqm軸磁束Ψq mと検出電流iのqm軸電流iq mと磁石位相θd mの高調波成分nθd mとを特定する。qm軸磁束Ψq mは、推定磁束Ψsのqm軸成分であり、qm軸電流iq mは、検出電流iのqm軸成分である。
(Magnetization characteristic identification unit 120)
As shown in FIG. 5, the magnetization
磁化特性特定部120は、磁石磁束特定部144、磁石位相特定部146、α,β/qm変換部148、α,β/qm変換部150、高調波成分特定部152、フーリエ変換部154、および磁気エネルギー特定部156を有している。
The magnetization
磁石磁束特定部144は、仮想インダクタンス(同期回転機400のインダクタンス)Lq m、軸電流iα,iβ、および推定磁束Ψs(推定磁束Ψα,Ψβ)に基づいて、磁石磁束Ψa mを特定する。具体的には、磁石磁束特定部144は、式(11)によって磁石磁束Ψa mαを求め、式(12)によって磁石磁束Ψa mβを求める。図2に示すように、磁石磁束Ψa mαは、磁石磁束Ψa mのα軸成分であり、磁石磁束Ψa mβは、磁石磁束Ψamのβ軸成分である。
The magnet magnetic
磁石位相特定部146は、式(13)によって、磁石磁束Ψa mαおよび磁石磁束Ψa mβから磁石位相θd mを求める。
The magnet
α,β/qm変換部148は、軸電流iα,iβをqm軸電流iq mに変換する。具体的には、α,β/qm変換部148は、式(14)によって、軸電流iα,iβをqm軸電流iq mに変換して、qm軸電流iq mを出力する。
The α, β/
α,β/qm変換部150は、推定磁束Ψs(推定磁束Ψα,Ψβ)をqm軸磁束Ψq mに変換する。具体的には、α,β/qm変換部150は、式(15)によって、推定磁束Ψs(推定磁束Ψα,Ψβ)をqm軸磁束Ψq mに変換して、qm軸磁束Ψq mを出力する。
The α, β/
高調波成分特定部152は、磁石位相θd mの高調波成分nθd mを求める。具体的には、高調波成分特定部152は、磁石位相θd mに次数nを乗算することによって、高調波成分nθd mを求め、高調波成分nθd mを出力する。
The harmonic
フーリエ変換部154は、qm軸磁束Ψq mおよび高調波成分nθd mから、磁束Ψqmcnおよび磁束Ψqmsnを求める。
The
図6に示すように、フーリエ変換部154は、増幅器158、乗算器160、ローパスフィルタ162、乗算器164、およびローパスフィルタ166を有している。
As shown in FIG. 6, the
増幅器158は、qm軸磁束Ψq mを2倍に増幅する。 The amplifier 158 doubles the qm-axis magnetic flux Ψ qm .
乗算器160は、2倍に増幅されたqm軸磁束Ψq mにcosnθd mを乗算する。
The
ローパスフィルタ162は、2倍に増幅されかつcosnθd mが乗算されたqm軸磁束Ψq mから、磁束Ψqmcnを出力する。
The low-
乗算器164は、2倍に増幅されたqm軸磁束Ψq mにsinnθd mを乗算する。
The
ローパスフィルタ166は、2倍に増幅されかつsinnθd mが乗算されたqm軸磁束Ψq mから、磁束Ψqmsnを出力する。
The low-
図5に戻って、磁気エネルギー特定部156は、式(16)によって磁束Ψqmcnから磁気エネルギーW´qmcnを求め、式(17)によって磁束Ψqmsnから磁気エネルギーW´qmsnを求める。
Returning to FIG. 5, the magnetic
磁気エネルギー特定部156は、求めた結果を用いて、図7に示すような磁気エネルギーテーブル168を作成する。図7の(a)は、qm軸電流iq mの値に対応する磁気エネルギーW´qmcnの値を示すテーブルである。図7の(b)は、qm軸電流iq mの値に対応する磁気エネルギーW´qmsnの値を示すテーブルである。
The magnetic
(リプル補償特定部122)
図8に示すように、リプル補償特定部122は、qm軸電流iq mと高調波成分nθd mとに基づいて得られるリプル補償トルクTrippleを用いて、リプル補償位相θrippleを特定する。リプル補償特定部122は、磁気エネルギーテーブル168、リプルトルク特定部170、およびリプル位相特定部172を有している。
(Ripple compensation specifying unit 122)
As shown in FIG. 8, the ripple
リプル補償特定部122は、α,β/qm変換部148から出力されたqm軸電流iq m、および磁気エネルギー特定部156によって作成された磁気エネルギーテーブル168(図7参照)によって、磁気エネルギーW´qmcnおよび磁気エネルギーW´qmsnを求める。具体的には、リプル補償特定部122は、磁気エネルギーテーブル168から、α,β/qm変換部148から出力されたqm軸電流iq mの値に対応する磁気エネルギーW´qmcnの値を選択して出力する。また、リプル補償特定部122は、磁気エネルギーテーブル168から、α,β/qm変換部148から出力されたqm軸電流iq mの値に対応する磁気エネルギーW´qmsnの値を選択して出力する。
The ripple
図9に示すように、リプルトルク特定部170は、加算器174、乗算器176、乗算器178、減算器180、および乗算器182を有している。
As shown in FIG. 9, the ripple
加算器174は、磁石位相θd mの高調波成分nθd mと調整位相Δθとを加算する。たとえば、調整位相Δθは、外部から入力される。
乗算器176は、W´qmsnにcos(nθd m+Δθ)を乗算する。
乗算器178は、W´qmcnにsin(nθd m+Δθ)を乗算する。
減算器180は、W´qmsncos(nθd m+Δθ)からW´qmcnsin(nθd m+Δθ)を減算する。
The
乗算器182は、式(18)によってリプル補償トルクTrippleを求める。nは、次数であり、Pは、同期回転機400の極対数である。
図10に示すように、リプル位相特定部172は、乗算器184を有している。
As shown in FIG. 10, the ripple
乗算器184は、式(19)によって、リプル補償トルクTrippleおよび調整ゲインKrippleを用いてリプル補償位相θrippleを求める。調整ゲインKrippleは、既知の定数である。また、τsは、モータ時定数であり、τssは、微分演算子である。
The
(指令位相特定部124)
図3に戻って、指令位相特定部124は、リプル補償位相θrippleとトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令磁束ベクトル位相を特定する。ここでは、トルク指令に基づく例を示す。指令磁束ベクトル位相は、指令位相θs
*である。つまり、本実施の形態では、図2に示すように、指令位相θs
*は、指令磁束ベクトルΨs
*の位相である。本実施の形態では、指令位相特定部124は、推定トルクTeを指令トルクTe
*に収束させるためのトルク位相Δθsとリプル補償位相θrippleと推定位相θsとを加算することによって、指令位相θs
*を特定する。つまり、指令位相特定部124は、トルク位相Δθs、リプル補償位相θripple、および推定位相θsを用いて、指令位相θs
*を特定する。
(Command phase identification unit 124)
Returning to FIG. 3, the command
図11に示すように、指令位相特定部124は、減算器186、PI補償器188、加算器190、および加算器192を有している。
As shown in FIG. 11, the command
減算器186は、指令トルクTe
*から推定トルクTeを減算し、偏差を求める。
A
PI補償器188は、減算器186によって求められた偏差を0に収束させるための比例積分制御によって、トルク位相Δθsを求める。
The PI compensator 188 determines the torque phase Δθ s by proportional-integral control to converge the deviation determined by the
加算器190は、トルク位相Δθsとリプル補償位相θrippleとを加算する。
加算器192は、トルク位相Δθsとリプル補償位相θrippleとに推定位相θsをさらに加算し、指令位相θs
*を求める。
(指令磁束生成部126)
図3に戻って、指令磁束生成部126は、指令振幅|Ψs
*|と指令位相θs
*とに基づいて、指令磁束Ψα
*,Ψβ
*を生成する。本実施の形態では、指令磁束生成部126は、指令振幅|Ψs
*|と指令位相θs
*とに基づいて、指令磁束ベクトルΨs
*(指令磁束Ψα
*,Ψβ
*)を求める。本実施の形態では、指令磁束生成部126は、指令振幅|Ψs
*|および指令位相θs
*から、指令磁束ベクトルΨs
*(指令磁束Ψα
*,Ψβ
*)を求める。具体的には、指令磁束生成部126は、式(20)および(21)によって、指令磁束Ψα
*,Ψβ
*を求める。
(Command magnetic flux generation unit 126)
Returning to FIG. 3, the command magnetic
(電圧指令生成部128)
電圧指令生成部128は、推定磁束Ψs(推定磁束Ψα,Ψβ)、軸電流iα,iβ、および指令磁束ベクトルΨs
*(指令磁束Ψα
*,Ψβ
*)を用いて、指令軸電圧vα
*,vβ
*を求める。まず、電圧指令生成部128は、指令磁束Ψα
*から推定磁束Ψαを減算することによって、これらの偏差(磁束偏差ΔΨα:Ψα
*-Ψα)を求める。また、電圧指令生成部128は、指令磁束Ψβ
*から推定磁束Ψβを減算することによって、これらの偏差(磁束偏差ΔΨβ:Ψβ
*-Ψβ)を求める。そして、電圧指令生成部128は、磁束偏差ΔΨα,ΔΨβおよび軸電流iα,iβを用いて、指令軸電圧vα
*,vβ
*を求める。具体的には、電圧指令生成部128は、式(22)によって、磁束偏差ΔΨαおよび軸電流iαを用いてα軸指令軸電圧vα
*を求める。また、電圧指令生成部128は、式(23)によって、磁束偏差ΔΨβおよび軸電流iβを用いてβ軸指令軸電圧vβ
*を求める。ここで、Tsは、制御周期である。
(Voltage command generation unit 128)
The voltage
(α,β/u,v,w変換部130)
α,β/u,v,w変換部130は、指令軸電圧vα
*,vβ
*を、指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*に変換する。具体的には、α,β/u,v,w変換部130は、式(24)によって、指令軸電圧vα
*,vβ
*を指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*に変換して、指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*を出力する。
(α, β/u, v, w conversion unit 130)
The α, β/u, v,
図1に戻って、回転機制御装置100の残りの構成要素および回転機制御装置100に接続される構成要素について、以下で説明する。
Returning to FIG. 1, the remaining components of the rotating
(第1電流センサ102、第2電流センサ104)
第1電流センサ102および第2電流センサ104として、公知の電流センサを用いることができる。本実施の形態では、第1電流センサ102は、u相を流れる相電流iuを測定するように設けられている。第2電流センサ104は、w相を流れる相電流iwを測定するように設けられている。ただし、第1電流センサ102および第2電流センサ104は、u相およびw相の2相以外の組み合わせの2相の電流を測定するように設けられていてもよい。
(First
Known current sensors can be used as the first
(デューティ生成部108)
デューティ生成部108は、指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*から、デューティDu,Dv,Dwを生成する。本実施の形態では、デューティ生成部108は、指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*の各成分を、各相のデューティDu,Dv,Dwに変換する。デューティDu,Dv,Dwの生成方法としては、一般的な電圧形PWMインバータに用いられる方法を用いればよい。たとえば、デューティDu,Dv,Dwは、指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*を、後述のPWMインバータ300の直流電源の電圧値Vdcの半分の値で除すことにより求めてもよい。この場合、デューティDuは、2×vu
*/Vdcである。デューティDvは、2×vv
*/Vdcである。デューティDwは、2×vw
*/Vdcである。デューティ生成部108は、デューティDu,Dv,Dwを出力する。
(Duty generation unit 108)
The duty generation unit 108 generates duties D u , D v , D w from the command voltage vectors v u * , v v * , v w * . In the present embodiment, the
(PWMインバータ300)
PWMインバータ300は、直流電源と変換回路とを有し、変換回路が、PWM制御によって直流電圧を電圧ベクトルvu,vv,vwに変換する。PWMインバータ300は、変換した電圧ベクトルvu,vv,vwを、同期回転機400に印加する。
(PWM inverter 300)
(同期回転機400)
同期回転機400は、回転機制御装置100の制御対象である。同期回転機400には、PWMインバータ300によって、電圧ベクトルが印加される。「同期回転機400に電圧ベクトルが印加される」とは、同期回転機400における3相交流座標上の3相(U相、V相、W相)の各々に電圧が印加されることを指す。本実施の形態では、3相(U相、V相、W相)の各々が、相対的に高電圧を有する高電圧相と、相対的に低電圧を有する低電圧相との2種類から選択されるいずれかとなるように、同期回転機400が制御される。
(Synchronous rotating machine 400)
The synchronous
同期回転機400は、たとえば、永久磁石同期モータである。永久磁石同期モータとしては、IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)およびSPMSM(Surface Permanent Magnet Synchronous Motor)が挙げられる。IPMSMは、d軸インダクタンスLdとq軸インダクタンスLqとが相違する突極性(一般には、Lq>Ldの逆突極性)を有し、マグネットトルクに加えてリラクタンストルクも利用できる。このため、IPMSMの駆動効率は極めて高い。同期回転機400としては、シンクロナスリラクタンスモータを用いることもできる。
The synchronous
(効果等)
第1の実施の形態に係る回転機制御装置100は、同期回転機400の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部112と、推定された回転機磁束である推定磁束Ψsと同期回転機400の検出電流iとの第1内積、または同期回転機400の永久磁石の推定された磁石磁束Ψa mと検出電流iとの第2内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束Ψα
*,Ψβ
*の振幅である指令振幅|Ψs
*|を生成する指令振幅生成部118と、推定磁束Ψsと検出電流iとに基づいて磁石磁束Ψa mの位相である磁石位相θd mを特定し、磁石位相θd mをdm軸としかつ磁石位相θd mに対して90度進んだ位相をqm軸としたdm-qm座標を用いて、推定磁束Ψsのqm軸磁束Ψq mと検出電流iのqm軸電流iq mと磁石位相θd mの高調波成分nθd mとを特定する磁化特性特定部120と、qm軸電流iq mと高調波成分nθd mとに基づいて得られるリプル補償トルクTrippleを用いて、リプル補償位相θrippleを特定するリプル補償特定部122と、リプル補償位相θrippleとトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令位相θs
*を特定する指令位相特定部124と、指令振幅|Ψs
*|と指令位相θs
*とに基づいて指令磁束Ψα
*,Ψβ
*を生成する指令磁束生成部126とを備える。
(Effects, etc.)
The rotating
これによれば、磁石位相θd mを特定でき、磁石位相θd mをdm軸としかつ磁石位相θd mに対して90度進んだ位相をqm軸としたdm-qm座標を用いて、推定磁束Ψsのqm軸磁束Ψq mと検出電流iのqm軸電流iq mと磁石位相θd mの高調波成分nθd mとを特定でき、qm軸電流iq mと高調波成分nθd mとに基づいて得られるリプル補償トルクTrippleを用いて、リプル補償位相θrippleを特定でき、リプル補償位相θrippleとトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令位相θs *を特定できるので、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルを効果的に低減できる。 According to this, the magnet phase θ dm can be specified, and the estimated magnetic flux Ψ The qm-axis magnetic flux Ψ qm of s , the qm-axis current i qm of the detection current i, and the harmonic component nθ dm of the magnet phase θ dm can be specified, and can be obtained based on the qm-axis current i qm and the harmonic component nθ dm . The ripple compensation phase θ ripple can be specified using the ripple compensation torque T ripple , and the command phase θ s * can be specified based on the ripple compensation phase θ ripple and the torque command or rotational speed command, so in position sensorless magnetic flux control, Torque ripple can be effectively reduced.
また、第1の実施の形態に係る回転機制御装置100は、推定磁束Ψsに基づいて推定磁束Ψsの位相である推定位相θsを特定する位相特定部114と、推定磁束Ψsと検出電流iとに基づいて推定トルクTeを演算するトルク推定部116とをさらに備え、指令位相特定部124は、推定トルクTeを指令トルクTe
*に収束させるためのトルク位相Δθsとリプル補償位相θrippleと推定位相θsとを加算することによって、指令位相θs
*を特定する。
Furthermore, the rotating
これによれば、推定トルクTeを指令トルクTe *に収束させるためのトルク位相Δθsとリプル補償位相θrippleと推定位相θsとを加算することによって、指令位相θs *を特定できるので、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルをさらに効果的に低減できる。 According to this, the command phase θ s * can be determined by adding the torque phase Δθ s for converging the estimated torque T e to the command torque T e * , the ripple compensation phase θ ripple , and the estimated phase θ s Therefore, torque ripple can be further effectively reduced in position sensorless magnetic flux control.
また、第1の実施の形態に係る回転機制御装置100において、指令振幅生成部118は、第1内積または第2内積の演算結果の目標値として、ゼロに設定する。
Further, in the rotating
これによれば、同期回転機400の永久磁石の磁石磁束Ψa mの方向の界磁磁束を発生させる電流を流すことができるので、トルクリプルをさらに効果的に低減できる。
According to this, it is possible to flow a current that generates a field magnetic flux in the direction of the magnetic flux Ψ am of the permanent magnet of the synchronous
(第2の実施の形態)
以下、第1の実施の形態に係る回転機制御装置100の一部が変更されて構成される第2の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第2の実施の形態に係る回転機制御装置について、回転機制御装置100と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置100との相違点を中心に説明する。
(Second embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a second embodiment, which is configured by partially changing the rotating
図12は、第2の実施の形態に係る回転機制御装置の指令振幅生成部118aのブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram of the command
図12に示すように、第2の実施の形態に係る回転機制御装置は、第1の実施の形態に係る回転機制御装置100から、指令振幅生成部118が指令振幅生成部118aに変更されて構成される。
As shown in FIG. 12, in the rotating machine control device according to the second embodiment, the command
指令振幅生成部118aは、加算器142を有していない点において、指令振幅生成部118と主に異なっている。指令振幅生成部118aは、加算器140によって求められた値を、指令振幅|Ψs
*|として出力する。
Commanded
上述したように、指令振幅生成部118aは、加算器142を有していなくてもよい。
As described above, the command
(第3の実施の形態)
以下、第1の実施の形態に係る回転機制御装置100の一部が変更されて構成される第3の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第3の実施の形態に係る回転機制御装置について、回転機制御装置100と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置100との相違点を中心に説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a third embodiment, which is configured by partially changing the rotating
図13は、第3の実施の形態に係る回転機制御装置の磁化特性特定部120bのブロック図である。図14は、第3の実施の形態に係る回転機制御装置の他の磁化特性特定部120cのブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram of the magnetization
図13に示すように、第3の実施の形態に係る回転機制御装置は、第1の実施の形態に係る回転機制御装置100から、磁化特性特定部120が磁化特性特定部120bに変更されて構成される。
As shown in FIG. 13, in the rotating machine control device according to the third embodiment, the magnetization
磁化特性特定部120bは、電機子反作用磁束特定部194をさらに有している点において、磁化特性特定部120と主に異なっている。
The magnetization
電機子反作用磁束特定部194は、軸電流iαに仮想インダクタンスLq mを乗算することによって、推定電機子反作用磁束Lq miαを求めて出力し、軸電流iβに仮想インダクタンスLq mを乗算することによって、推定電機子反作用磁束Lq miβを求めて出力する。
The armature reaction magnetic
α,β/qm変換部150は、推定電機子反作用磁束Lq miα,Lq miβをqm軸磁束Ψq mに変換する。具体的には、α,β/qm変換部150は、式(25)によって、推定電機子反作用磁束Lq miα,Lq miβをqm軸磁束Ψq mに変換して、qm軸磁束Ψq mを出力する。
The α, β/
上述したように、磁化特性特定部120bは、電機子反作用磁束特定部194をさらに有していてもよい。
As described above, the magnetization
なお、図13に示した磁化特性特定部120bは図14に示す磁化特性特定部120cであってもよい。
Note that the magnetization
図14に示すように、磁化特性特定部120cは、電機子反作用磁束特定部194に代わって電機子反作用磁束特定部194cを有している点において、磁化特性特定部120bと主に異なっている。すなわち、電機子反作用磁束特定部194cは、α,β/qm変換部148の後段に配される。そして、電機子反作用磁束特定部194cは、α,β/qm変換部148から出力されるqm軸電流iq mに仮想インダクタンスLq mを乗算することによって、qm軸磁束Ψq mを出力する。したがって、磁化特性特定部120cは、磁化特性特定部120bに比べ、α,β/qm変換部150が不要となり、簡単な構成とすることができる。
As shown in FIG. 14, the magnetization characteristic specifying section 120c is mainly different from the magnetization
上述したように、磁化特性特定部120bは、電機子反作用磁束特定部194cを有する磁化特性特定部120cに代えてもよい。
As described above, the magnetization
(第4の実施の形態)
以下、第1の実施の形態に係る回転機制御装置100の一部が変更されて構成される第4の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第4の実施の形態に係る回転機制御装置について、回転機制御装置100と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置100との相違点を中心に説明する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a fourth embodiment, which is configured by partially changing the rotating
図15は、第4の実施の形態に係る回転機制御装置の位置センサレス制御部106cのブロック図である。図16は、図15の位置センサレス制御部106cの指令位相特定部124cのブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram of the position
図15に示すように、第4の実施の形態に係る回転機制御装置は、第1の実施の形態に係る回転機制御装置100から、位置センサレス制御部106が位置センサレス制御部106cに変更されて構成される。
As shown in FIG. 15, in the rotating machine control device according to the fourth embodiment, the position
位置センサレス制御部106cは、指令位相特定部124に代えて指令位相特定部124cを有している点において、位置センサレス制御部106と主に異なっている。
The position
本実施の形態では、位置センサレス制御部106cには、指令速度ωref
*が与えられる。指令速度ωref
*は、同期回転機400が追従するべき速度を表す。位置センサレス制御部106cは、指令速度ωref
*および相電流iu,iwから、指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*を生成する。このような制御によって、同期回転機400は、速度が指令速度ωref
*に追従するように制御される。
In this embodiment, the command speed ω ref * is given to the position
図16に示すように、指令位相特定部124cは、積分器200および加算器202を有している。指令位相特定部124cは、リプル補償位相θrippleと回転速度指令とに基づいて指令位相θs
*を特定する。
As shown in FIG. 16, the command
積分器200は、指令速度ωref
*を積分する。
加算器202は、積分器200によって求められた値にリプル補償位相θrippleを加算し、指令位相θs
*を特定する。
上述したように、回転機制御装置は、位置センサレス制御部106に代えて位置センサレス制御部106cを備えていてもよい。
As described above, the rotating machine control device may include the position
(第5の実施の形態)
以下、第4の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第5の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第5の実施の形態に係る回転機制御装置について、第4の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第4の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a fifth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the fourth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the fifth embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the fourth embodiment will be given the same reference numerals as they have already been explained, and the details will be explained in detail. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the fourth embodiment.
図17は、第5の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部124dのブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram of a command
図17に示すように、第5の実施の形態に係る回転機制御装置は、第4の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部124cが指令位相特定部124dに変更されて構成される。
As shown in FIG. 17, the rotating machine control device according to the fifth embodiment differs from the rotating machine control device according to the fourth embodiment in that the command
指令位相特定部124dは、(1)推定磁束Ψsの位相である推定位相θsが移動するべき制御周期毎の移動量Δθを、同期回転機400への回転速度指令を用いて特定し、(2)特定された移動量Δθとリプル補償位相θrippleとを用いて指令位相θs
*を特定する。指令位相特定部124dは、加算器202、乗算器204、および加算器206を有している。
The command
乗算器204は、指令速度ωref
*にTsを乗算し、移動量Δθを求める。ここで、Tsは、制御周期である。
The
加算器202は、移動量Δθにリプル補償位相θrippleを加算する。
The
加算器206は、加算器202によって求められた値に推定位相θsを加算することによって、指令位相θs
*を特定する。
上述したように、指令位相特定部124dは、加算器202、乗算器204、および加算器206を有していてもよい。
As described above, the command
第5の実施の形態に係る回転機制御装置は、推定磁束Ψsに基づいて推定磁束Ψsの位相である推定位相θsを特定する位相特定部114をさらに備え、指令位相特定部124dは、(1)推定位相Ψsが移動するべき制御周期毎の移動量Δθを、同期回転機400への回転速度指令を用いて特定し、(2)特定された移動量Δθとリプル補償位相θrippleと推定位相θsとを用いて指令位相θs
*を特定する。
The rotating machine control device according to the fifth embodiment further includes a
これによれば、推定位相Ψsが移動するべき制御周期毎の移動量Δθとリプル補償位相θrippleと推定位相θsとを用いて指令位相θs *を特定できるので、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルをさらに効果的に低減できる。 According to this, the command phase θ s * can be specified using the amount of movement Δθ for each control cycle in which the estimated phase Ψ s should move, the ripple compensation phase θ ripple , and the estimated phase θ s . , torque ripple can be reduced more effectively.
(第6の実施の形態)
以下、第5の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第6の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第6の実施の形態に係る回転機制御装置について、第5の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第5の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。
(Sixth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a sixth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the fifth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the sixth embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the fifth embodiment will be given the same reference numerals as they have already been explained, and the details will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the fifth embodiment.
図18は、第6の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部124eのブロック図である。
FIG. 18 is a block diagram of the command
図18に示すように、第6の実施の形態に係る回転機制御装置は、第5の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部124dが指令位相特定部124eに変更されて構成される。
As shown in FIG. 18, the rotating machine control device according to the sixth embodiment differs from the rotating machine control device according to the fifth embodiment in that the command
指令位相特定部124eは、推定トルクTeをさらに用いて指令位相θs
*を特定する。指令位相特定部124eは、加算器202、加算器206、乗算器208、ハイパスフィルタ210、符号反転器212、PI補償器214、および加算器216を有している。
The command
乗算器208は、指令速度ωref
*にTsを乗算し、ωref
*Tsを求める。
ハイパスフィルタ210は、推定トルクTeからトルクTHを出力する。
High-
符号反転器212は、トルクTHの符号を反転させる。
PI補償器214は、トルク-THからΔωref *Tsを求める。 The PI compensator 214 determines Δω ref * T s from the torque −T H .
加算器216は、乗算器208によって求められたωref
*TsとPI補償器214によって求められたΔωref
*Tsとを加算し、トルク位相Δθsを求める。
加算器202は、トルク位相Δθsにリプル補償位相θrippleを加算する。
加算器206は、加算器202によって求められた値に推定位相θsを加算することによって、指令位相θs
*を特定する。
上述したように、指令位相特定部124eは、加算器202、加算器206、乗算器208、ハイパスフィルタ210、符号反転器212、PI補償器214、および加算器216を有していてもよい。
As described above, the command
第6の実施の形態に係る回転機制御装置は、推定磁束Ψsと検出電流iとに基づいて推定トルクTeを演算するトルク推定部116をさらに備え、指令位相特定部124eは、推定トルクTeをさらに用いて指令位相θs
*を特定する。
The rotating machine control device according to the sixth embodiment further includes a
これによれば、推定トルクTeをさらに用いて指令位相θs *を特定できるので、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルをさらに効果的に低減できる。 According to this, the command phase θ s * can be specified using the estimated torque T e , so that torque ripple can be further effectively reduced in the position sensorless magnetic flux control.
(第7の実施の形態)
以下、第4の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第7の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第7の実施の形態に係る回転機制御装置について、第4の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第4の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。
(Seventh embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a seventh embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the fourth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the seventh embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the fourth embodiment are given the same reference numerals as they have already been explained, and their details will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the fourth embodiment.
図19は、第7の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部124fのブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram of a command
図19に示すように、第7の実施の形態に係る回転機制御装置は、第4の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部124cが指令位相特定部124fに変更されて構成される。
As shown in FIG. 19, the rotating machine control device according to the seventh embodiment differs from the rotating machine control device according to the fourth embodiment in that the command
指令位相特定部124fは、積分器200、加算器202、ハイパスフィルタ218、ゲイン乗算器220、および減算器222を有している。
The command
ハイパスフィルタ218は、推定トルクTeからトルクTHを出力する。
The high-
ゲイン乗算器220は、トルクTHにゲインK1を乗算する。
減算器222は、指令速度ωref
*からK1THを減算する。
The
積分器200は、減算器222によって求められた値を積分する。
加算器202は、積分器200によって求められた値にリプル補償位相θrippleを加算することによって、指令位相θs
*を特定する。
上述したように、指令位相特定部124fは、積分器200、加算器202、ハイパスフィルタ218、ゲイン乗算器220、および減算器222を有していてもよい。
As described above, the command
(第8の実施の形態)
以下、第7の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第8の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第8の実施の形態に係る回転機制御装置について、第7の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第7の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。
(Eighth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to an eighth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the seventh embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the eighth embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the seventh embodiment will be given the same reference numerals as they have already been explained, and the details will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the seventh embodiment.
図20は、第8の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部124gのブロック図である。
FIG. 20 is a block diagram of a command
図20に示すように、第8の実施の形態に係る回転機制御装置は、第7の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部124fが指令位相特定部124gに変更されて構成される。
As shown in FIG. 20, the rotating machine control device according to the eighth embodiment differs from the rotating machine control device according to the seventh embodiment in that the command
指令位相特定部124gは、加算器202、乗算器204、加算器206、ハイパスフィルタ218、ゲイン乗算器220、および減算器222を有している。
The command
加算器202は、乗算器204によって求められた移動量Δθにリプル補償位相θrippleを加算する。
The
加算器206は、加算器202によって求められた値に推定位相θsを加算することによって、指令位相θs
*を特定する。
上述したように、指令位相特定部124gは、加算器202、乗算器204、加算器206、ハイパスフィルタ218、ゲイン乗算器220、および減算器222を有していてもよい。
As described above, the command
(第9の実施の形態)
以下、第8の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第9の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第9の実施の形態に係る回転機制御装置について、第8の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第8の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。
(Ninth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a ninth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the eighth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the ninth embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the eighth embodiment will be given the same reference numerals as they have already been explained, and the details will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the eighth embodiment.
図21は、第9の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部124hのブロック図である。
FIG. 21 is a block diagram of a command
図21に示すように、第9の実施の形態に係る回転機制御装置は、第8の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部124gが指令位相特定部124hに変更されて構成される。
As shown in FIG. 21, the rotating machine control device according to the ninth embodiment is different from the rotating machine control device according to the eighth embodiment in that the command
指令位相特定部124hは、加算器202、加算器206、乗算器208、PI補償器214、加算器216、ローパスフィルタ224、および減算器226を有している。
The command
乗算器208は、指令速度ωref
*にTsを乗算し、ωref
*Tsを求める。
ローパスフィルタ224は、推定トルクTeからトルクTLを出力する。
The low-
減算器226は、トルクTLから推定トルクTeを減算することによって、トルク-THを求める。
The
PI補償器214は、トルク-THからΔωref *Tsを求める。 The PI compensator 214 determines Δω ref * T s from the torque −T H .
加算器216は、乗算器208によって求められたωref
*TsとPI補償器214によって求められたΔωref
*Tsとを加算し、トルク位相Δθsを求める。
加算器202は、加算器216によって求められたトルク位相Δθsにリプル補償位相θrippleを加算する。
加算器206は、加算器202によって求められた値に推定位相θsを加算することによって、指令位相θs
*を特定する。
上述したように、指令位相特定部124hは、加算器202、加算器206、乗算器208、PI補償器214、加算器216、ローパスフィルタ224、および減算器226を有していてもよい。
As described above, the command
(第10の実施の形態)
以下、第1の実施の形態に係る回転機制御装置100の一部が変更されて構成される第10の実施の形態に係る回転機制御装置100jについて説明する。ここでは、第10の実施の形態に係る回転機制御装置100jについて、回転機制御装置100と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置100との相違点を中心に説明する。
(Tenth embodiment)
Hereinafter, a rotating
図22に示すように、回転機制御装置100jは、第1電流センサ102、第2電流センサ104、位置センサレス制御部106j、およびデューティ生成部108を備えている。回転機制御装置100jは、PWM(Pulse Width Modulation)インバータ300および同期回転機400に接続されている。
As shown in FIG. 22, the rotating
位置センサレス制御部106jは、同期回転機400の位置センサレス磁束制御を行う。位置センサレス制御部106jは、同期回転機400の位置センサレス磁束制御運転を実行するように構成されている。本実施の形態では、位置センサレス磁束制御運転が実行されている期間において、同期回転機400のロータの回転速度(回転数)が、同期回転機400に印加される回転機電流の回転速度(同期速度)に一致する。位置センサレス磁束制御運転は、エンコーダおよびレゾルバ等の位置センサを用いない運転である。本明細書では、説明の便宜上、推定された回転機磁束の位相を用いて回転機磁束を制御する運転を磁束制御運転と称する。回転機磁束は、同期回転機400に印加されている3相交流座標上の電機子鎖交磁束と、この電機子鎖交磁束を座標変換することにより得た磁束の両方を含む概念である。本明細書では、「振幅」は、単に大きさ(絶対値)を指す場合がある。
The position
回転機制御装置100jの一部または全部の要素は、DSP(Digital Signal Processor)またはマイクロコンピュータにおいて実行される制御アプリケーションによって提供され得る。DSPまたはマイクロコンピュータは、コア、メモリ、A/D変換回路および通信ポート等の周辺装置を含んでいてもよい。また、回転機制御装置100jの一部または全部の要素は、論理回路によって構成されていてもよい。
Some or all of the elements of the rotating
(回転機制御装置100jによる制御の概要)
回転機制御装置100jは、指令トルクTe
*および相電流iu,iwから、デューティDu,Dv,Dwを生成する。PWMインバータ300によって、デューティDu,Dv,Dwから、同期回転機400に印加するべき電圧ベクトルvu,vv,vwが生成される。指令トルクTe
*は、上位制御装置から回転機制御装置100jに与えられる。指令トルクTe
*は、モータトルクが追従するべきトルクを表す。
(Summary of control by rotating
The rotating
以下、回転機制御装置100jの動作の概要を説明する。電流センサ102,104(第1電流センサ102、第2電流センサ104)によって、相電流iu,iwが検出される。位置センサレス磁束制御運転を実行しているとき、位置センサレス制御部106jによって、指令トルクTe
*および相電流iu,iwから、指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*が生成される。指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*の各成分は、それぞれ3相交流座標上のU相電圧、V相電圧、およびW相電圧に対応する。デューティ生成部108によって、指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*から、デューティDu,Dv,Dwが生成される。デューティDu,Dv,Dwは、PWMインバータ300に入力される。このような制御によって、同期回転機400は、トルクが指令トルクTe
*に追従するように制御される。
An overview of the operation of the rotating
以下では、α-β座標に基づいて回転機制御装置100jを説明することがある。また、d-q座標に基づいて回転機制御装置100jを説明することもある。また、dm-qm座標に基づいて回転機制御装置100jを説明することもある。図2に、α-β座標、d-q座標、およびdm-qm座標を示す。α-β座標は、固定座標である。α-β座標は、静止座標とも交流座標とも称される。α軸は、U軸(図2では省略)と同一方向に延びる軸として設定される。U軸は、回転機制御装置100のU相巻線に対応する。β軸は、α軸と直交する。d-q座標は、回転座標である。d-q座標は、同期回転機400のロータの位相をd軸とし、当該位相に対して90度進んだ位相をq軸とする座標系である。dm-qm座標は、回転座標である。dm軸は、同期回転機400の永久磁石の推定された磁束である磁石磁束Ψa mの位相である磁石位相θd mをdm軸とし、磁石位相θd mに対して90度進んだ位相をqm軸とした座標系である。
Below, the rotating
(位置センサレス制御部106j)
図22に戻って、位置センサレス制御部106jは、回転機磁束の振幅が目標振幅へと収束するように指令振幅を設定する位置センサレス磁束制御運転を実行する。位置センサレス磁束制御運転は、磁束推定部112(後述)に基づいて推定された回転機磁束の位相(推定位相θs)から求められる指令位相θs
*を参照しながら実行される。目標振幅は、回転機磁束の振幅が最終的に到達するべき振幅である。指令振幅は、回転機磁束の振幅が追従するべき振幅である。
(Position
Returning to FIG. 22, the position
図23に示すように、位置センサレス制御部106jは、u,w/α,β変換部110、磁束推定部112、位相特定部114、トルク推定部116、指令振幅生成部118、磁化特性特定部120、リプル補償特定部122j、指令位相特定部124j、指令磁束生成部126、電圧指令生成部128、およびα,β/u,v,w変換部130を備えている。
As shown in FIG. 23, the position
位置センサレス制御部106jでは、u,w/α,β変換部110によって、相電流iu,iwが、軸電流iα,iβに変換される。軸電流iα,iβは、同期回転機400のα-β座標上におけるα軸電流iαおよびβ軸電流iβをまとめて記載したものである。磁束推定部112によって、回転機磁束が推定される(推定磁束Ψsが求められる)。推定磁束Ψsのα軸成分およびβ軸成分をそれぞれ推定磁束Ψα,Ψβと記載する。位相特定部114によって、推定磁束Ψsから、回転機磁束の位相が推定される(推定磁束Ψsの推定位相θsが求められる)。トルク推定部116によって、推定磁束Ψsおよび軸電流iα,iβから、モータトルクが推定される(推定トルクTeが求められる)。指令振幅生成部118によって、推定磁束Ψsおよび軸電流iα,iβから、指令振幅|Ψs
*|が生成される。磁化特性特定部120によって、推定磁束Ψsおよび軸電流iα,iβから、qm軸電流iq mおよび磁石位相θd mの高調波成分nθd mが特定される。リプル補償特定部122jによって、qm軸電流iq mおよび高調波成分nθd mから、リプル補償トルクTrippleが特定される。指令位相特定部124jによって、推定磁束Ψsの推定位相θs、指令トルクTe
*、推定トルクTe、およびリプル補償トルクTrippleから、指令磁束ベクトルΨs
*の指令位相(指令磁束ベクトル位相)θs
*が求められる。指令磁束生成部126によって、指令振幅|Ψs
*|および指令位相θs
*から、指令磁束ベクトルΨs
*が求められる。指令磁束ベクトルΨs
*のα軸成分およびβ軸成分を、それぞれα軸指令磁束Ψα
*およびβ軸指令磁束Ψβ
*と記載する。電圧指令生成部128によって、指令磁束Ψα
*,Ψβ
*、推定磁束Ψα,Ψβ、および軸電流iα,iβから、指令軸電圧vα
*,vβ
*が求められる。指令軸電圧vα
*,vβ
*は、同期回転機400のα-β座標上におけるα軸指令軸電圧vα
*およびβ軸指令軸電圧vβ
*をまとめて記載したものである。α,β/u,v,w変換部130によって、指令軸電圧vα
*,vβ
*が、指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*に変換される。
In the position
位置センサレス磁束制御運転においては、このような制御によって、モータトルクが指令トルクTe
*に追従し、回転機磁束が指令磁束ベクトルΨs
*に追従する。その結果、同期回転機400の速度が指令速度ωref
*に追従する。上述のように、「位置センサレス制御部106jは、回転機磁束の振幅が目標振幅へと収束するように、指令振幅を設定する位置センサレス磁束制御運転を実行する」と表現する場合、「目標振幅」は、指令振幅|Ψs
*|に対応する。これを考慮して、以下では、指令振幅|Ψs
*|を目標振幅|Ψs
*|と称することがある。
In the position sensorless magnetic flux control operation, such control causes the motor torque to follow the command torque T e * , and the rotating machine magnetic flux to follow the command magnetic flux vector Ψ s * . As a result, the speed of the synchronous
本明細書では、軸電流iα,iβは、実際に同期回転機400を流れる電流ではなく、情報として伝達される電流値を意味する。指令軸電圧vα
*,vβ
*、推定磁束Ψs、推定位相θs、指令位相θs
*、推定トルクTe、指令トルクTe
*、指令振幅|Ψs
*|(目標振幅|Ψs
*|)、指令磁束ベクトルΨs
*、指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*、指令速度ωref
*、磁石位相θd m、高調波成分nθd m、およびqm軸電流iq m等も情報として伝達される値を意味する。
In this specification, the shaft currents i α and i β do not mean currents that actually flow through the synchronous
図23に示す位置センサレス制御部106jの構成要素について、以下で説明する。
The components of the position
(リプル補償特定部122j)
図24に示すように、リプル補償特定部122jは、qm軸電流iq mと高調波成分nθd mとに基づいてリプル補償トルクTrippleを特定する。リプル補償特定部122jは、磁気エネルギーテーブル168、およびリプルトルク特定部170を有している。
(Ripple
As shown in FIG. 24, the ripple
リプル補償特定部122jは、α,β/qm変換部148から出力されたqm軸電流iq m、および磁気エネルギー特定部156によって作成された磁気エネルギーテーブル168(図7参照)によって、磁気エネルギーW´qmcnおよび磁気エネルギーW´qmsnを求める。具体的には、リプル補償特定部122jは、磁気エネルギーテーブル168から、α,β/qm変換部148から出力されたqm軸電流iq mの値に対応する磁気エネルギーW´qmcnの値を選択して出力する。また、リプル補償特定部122jは、磁気エネルギーテーブル168から、α,β/qm変換部148から出力されたqm軸電流iq mの値に対応する磁気エネルギーW´qmsnの値を選択して出力する。
The ripple
(指令位相特定部124j)
図23に戻って、指令位相特定部124jは、リプル補償トルクTrippleに基づいて共振部189(後述)によって特定されるリプル補償位相θrippleとトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令磁束ベクトル位相を特定する。ここでは、トルク指令に基づく例を示す。指令磁束ベクトル位相は、指令位相θs
*である。つまり、本実施の形態では、図2に示すように、指令位相θs
*は、指令磁束ベクトルΨs
*の位相である。本実施の形態では、指令位相特定部124jは、推定トルクTeを指令トルクTe
*に収束させるためのトルク位相Δθsとリプル補償位相θrippleと推定位相θsとを加算することによって、指令位相θs
*を特定する。つまり、指令位相特定部124jは、トルク位相Δθs、リプル補償位相θripple、および推定位相θsを用いて、指令位相θs
*を特定する。
(Command
Returning to FIG. 23, the command
図25に示すように、指令位相特定部124jは、減算器186、PI補償器188、共振部189、加算器190、および加算器192を有している。
As shown in FIG. 25, the command
減算器186は、指令トルクTe
*から推定トルクTeおよびリプル補償トルクTrippleを減算し、偏差ΔTを求める。
The
PI補償器188は、減算器186によって求められた偏差ΔTを0に収束させるための比例積分制御によって、トルク位相Δθsを求める。
The PI compensator 188 determines the torque phase Δθ s by proportional-integral control to converge the deviation ΔT determined by the
共振部189は、式(26)によって、偏差ΔTを用いてリプル補償位相θrippleを特定する。b0は、係数であり、予め設定された定数である。また、ξは、減衰係数であり、ωnは、固有振動数であり、sは、伝達関数である。
The
このように、共振部189は、リプル補償トルクTrippleに基づいてリプル補償位相θrippleを特定する。たとえば、共振部189は、共振器である。
In this way, the
加算器190は、トルク位相Δθsとリプル補償位相θrippleとを加算する。
加算器192は、トルク位相Δθsとリプル補償位相θrippleとに推定位相θsをさらに加算し、指令位相θs
*を求める。
(効果等)
第10の実施の形態に係る回転機制御装置100jは、同期回転機400の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部112と、推定された回転機磁束である推定磁束Ψsと同期回転機400の検出電流iとの第1内積、または同期回転機400の永久磁石の推定された磁石磁束Ψa mと検出電流iとの第2内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束Ψα
*,Ψβ
*の振幅である指令振幅|Ψs
*|を生成する指令振幅生成部118と、推定磁束Ψsと検出電流iとに基づいて磁石磁束Ψa mの位相である磁石位相θd mを特定し、磁石位相θd mをdm軸としかつ磁石位相θd mに対して90度進んだ位相をqm軸としたdm-qm座標を用いて、推定磁束Ψsのqm軸磁束Ψq mと検出電流iのqm軸電流iq mと磁石位相θd mの高調波成分nθd mとを特定する磁化特性特定部120と、qm軸電流iq mと高調波成分nθd mとに基づいてリプル補償トルクTrippleを特定するリプル補償特定部122jと、リプル補償トルクTrippleに基づいて共振部189によって特定されるリプル補償位相θrippleとトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令位相θs
*を特定する指令位相特定部124jと、指令振幅|Ψs
*|と指令位相θs
*とに基づいて指令磁束Ψα
*,Ψβ
*を生成する指令磁束生成部126とを備える。
(Effects, etc.)
The rotating
これによれば、磁石位相θd mを特定でき、磁石位相θd mをdm軸としかつ磁石位相θd mに対して90度進んだ位相をqm軸としたdm-qm座標を用いて、推定磁束Ψsのqm軸磁束Ψq mと検出電流iのqm軸電流iq mと磁石位相θd mの高調波成分nθd mとを特定でき、qm軸電流iq mと高調波成分nθd mとに基づいてリプル補償トルクTrippleを特定でき、リプル補償トルクTrippleに基づいて特定されるリプル補償位相θrippleとトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令位相θs *を特定できるので、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルを効果的に低減できる。 According to this, the magnet phase θ dm can be specified, and the estimated magnetic flux Ψ The qm-axis magnetic flux Ψ qm of s , the qm-axis current i qm of the detected current i, and the harmonic component nθ dm of the magnet phase θ dm can be specified, and ripple compensation is performed based on the qm-axis current i qm and the harmonic component nθ dm . Since the torque T ripple can be specified and the command phase θ s * can be specified based on the ripple compensation phase θ ripple specified based on the ripple compensation torque T ripple and the torque command or rotational speed command, in position sensorless magnetic flux control, Torque ripple can be effectively reduced.
また、第10の実施の形態では、図25で説明したように、推定トルクTeを用いてリプル補償位相θrippleを求めているので、高精度にトルクリプルを低減できる。 Furthermore, in the tenth embodiment, as described with reference to FIG. 25, since the ripple compensation phase θ ripple is determined using the estimated torque T e , the torque ripple can be reduced with high accuracy.
また、第10の実施の形態に係る回転機制御装置100jは、推定磁束Ψsに基づいて推定磁束Ψsの位相である推定位相θsを特定する位相特定部114と、推定磁束Ψsと検出電流iとに基づいて推定トルクTeを演算するトルク推定部116とをさらに備え、指令位相特定部124jは、推定トルクTeを指令トルクTe
*に収束させるためのトルク位相Δθsとリプル補償位相θrippleと推定位相θsとを加算することによって、指令位相θs
*を特定する。
Further, the rotating
これによれば、推定トルクTeを指令トルクTe *に収束させるためのトルク位相Δθsとリプル補償位相θrippleと推定位相θsとを加算することによって、指令位相θs *を特定できるので、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルをさらに効果的に低減できる。 According to this, the command phase θ s * can be determined by adding the torque phase Δθ s for converging the estimated torque T e to the command torque T e *, the ripple compensation phase θ ripple , and the estimated phase θ s Therefore, torque ripple can be further effectively reduced in position sensorless magnetic flux control.
また、第10の実施の形態に係る回転機制御装置100jにおいて、指令振幅生成部118は、第1内積または第2内積の演算結果の目標値として、ゼロに設定する。
Further, in the rotating
これによれば、同期回転機400の永久磁石の磁石磁束Ψa mの方向の界磁磁束を発生させる電流を流すことができるので、トルクリプルをさらに効果的に低減できる。
According to this, it is possible to flow a current that generates a field magnetic flux in the direction of the magnetic flux Ψ am of the permanent magnet of the synchronous
(第11の実施の形態)
以下、第10の実施の形態に係る回転機制御装置100jの一部が変更されて構成される第11の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第11の実施の形態に係る回転機制御装置について、回転機制御装置100jと同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置100jとの相違点を中心に説明する。
(Eleventh embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to an eleventh embodiment, which is configured by partially changing the rotating
図12は、第2の実施の形態に係る回転機制御装置の指令振幅生成部118aのブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram of the command
図12に示すように、第11の実施の形態に係る回転機制御装置は、第10の実施の形態に係る回転機制御装置100jから、指令振幅生成部118が指令振幅生成部118aに変更されて構成される。
As shown in FIG. 12, in the rotating machine control device according to the eleventh embodiment, the command
(第12の実施の形態)
以下、第10の実施の形態に係る回転機制御装置100jの一部が変更されて構成される第12の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第12の実施の形態に係る回転機制御装置について、回転機制御装置100jと同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置100jとの相違点を中心に説明する。
(Twelfth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a twelfth embodiment, which is constructed by partially changing the rotating
図13は、第3の実施の形態に係る回転機制御装置の磁化特性特定部120bのブロック図である。図14は、第3の実施の形態に係る回転機制御装置の他の磁化特性特定部120cのブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram of the magnetization
図13に示すように、第12の実施の形態に係る回転機制御装置は、第10の実施の形態に係る回転機制御装置100jから、磁化特性特定部120が磁化特性特定部120bに変更されて構成される。
As shown in FIG. 13, in the rotating machine control device according to the twelfth embodiment, the magnetization
なお、図13に示した磁化特性特定部120bは図14に示す磁化特性特定部120cであってもよい。
Note that the magnetization
(第13の実施の形態)
以下、第10の実施の形態に係る回転機制御装置100jの一部が変更されて構成される第13の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第13の実施の形態に係る回転機制御装置について、回転機制御装置100jと同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置100jとの相違点を中心に説明する。
(13th embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a thirteenth embodiment, which is constructed by partially changing the rotating
図26は、第13の実施の形態に係る回転機制御装置の位置センサレス制御部106kのブロック図である。図27は、図26の位置センサレス制御部106kの指令位相特定部124kのブロック図である。
FIG. 26 is a block diagram of the position
図26に示すように、第13の実施の形態に係る回転機制御装置は、第10の実施の形態に係る回転機制御装置100jから、位置センサレス制御部106jが位置センサレス制御部106kに変更されて構成される。
As shown in FIG. 26, in the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment, the position
位置センサレス制御部106kは、指令位相特定部124jに代えて指令位相特定部124kを有している点において、位置センサレス制御部106jと主に異なっている。
The position
本実施の形態では、位置センサレス制御部106kには、指令速度ωref
*が与えられる。指令速度ωref
*は、同期回転機400が追従するべき速度を表す。位置センサレス制御部106kは、指令速度ωref
*および相電流iu,iwから、指令電圧ベクトルvu
*,vv
*,vw
*を生成する。このような制御によって、同期回転機400は、速度が指令速度ωref
*に追従するように制御される。
In this embodiment, the command speed ω ref * is given to the position
図27に示すように、指令位相特定部124kは、共振部189、積分器200、および加算器202を有している。指令位相特定部124kは、リプル補償位相θrippleと回転速度指令とに基づいて指令位相θs
*を特定する。
As shown in FIG. 27, the command
共振部189は、リプル補償トルクTrippleに基づいてリプル補償位相θrippleを特定する。たとえば、共振部189は、上述した式(26)におけるΔTをTrippleに置き換えて計算することによって、リプル補償位相θrippleを特定する。
The
積分器200は、指令速度ωref
*を積分する。
加算器202は、積分器200によって求められた値にリプル補償位相θrippleを加算し、指令位相θs
*を特定する。
上述したように、回転機制御装置は、位置センサレス制御部106jに代えて位置センサレス制御部106kを備えていてもよい。
As described above, the rotating machine control device may include the position
(第14の実施の形態)
以下、第13の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第14の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第14の実施の形態に係る回転機制御装置について、第13の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第13の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。
(Fourteenth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a fourteenth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the fourteenth embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment are given the same reference numerals as they have already been explained, and the details thereof will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment.
図28は、第14の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部124lのブロック図である。 FIG. 28 is a block diagram of a command phase identification unit 124l of a rotating machine control device according to the fourteenth embodiment.
図28に示すように、第14の実施の形態に係る回転機制御装置は、第13の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部124kが指令位相特定部124lに変更されて構成される。
As shown in FIG. 28, the rotating machine control device according to the fourteenth embodiment differs from the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment in that the command
指令位相特定部124lは、(1)推定磁束Ψsの位相である推定位相θsが移動するべき制御周期毎の移動量Δθを、同期回転機400への回転速度指令を用いて特定し、(2)特定された移動量Δθとリプル補償位相θrippleとを用いて指令位相θs
*を特定する。指令位相特定部124lは、共振部189、加算器202、乗算器204、および加算器206を有している。
The command phase identifying unit 124l (1) identifies the amount of movement Δθ for each control cycle by which the estimated phase θ s , which is the phase of the estimated magnetic flux Ψ s , should be moved, using a rotation speed command to the synchronous
乗算器204は、指令速度ωref
*にTsを乗算し、移動量Δθを求める。ここで、Tsは、制御周期である。
The
加算器202は、移動量Δθにリプル補償位相θrippleを加算する。
The
加算器206は、加算器202によって求められた値に推定位相θsを加算することによって、指令位相θs
*を特定する。
上述したように、指令位相特定部124lは、共振部189、加算器202、乗算器204、および加算器206を有していてもよい。
As described above, the command phase identification unit 124l may include the
第14の実施の形態に係る回転機制御装置は、推定磁束Ψsに基づいて推定磁束Ψsの位相である推定位相θsを特定する位相特定部114をさらに備え、指令位相特定部124lは、(1)推定位相Ψsが移動するべき制御周期毎の移動量Δθを、同期回転機400への回転速度指令を用いて特定し、(2)特定された移動量Δθとリプル補償位相θrippleと推定位相θsとを用いて指令位相θs
*を特定する。
The rotating machine control device according to the fourteenth embodiment further includes a
これによれば、推定位相Ψsが移動するべき制御周期毎の移動量Δθとリプル補償位相θrippleと推定位相θsとを用いて指令位相θs *を特定できるので、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルをさらに効果的に低減できる。 According to this, the command phase θ s * can be specified using the amount of movement Δθ for each control cycle in which the estimated phase Ψ s should move, the ripple compensation phase θ ripple , and the estimated phase θ s . , torque ripple can be reduced more effectively.
(第15の実施の形態)
以下、第14の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第15の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第15の実施の形態に係る回転機制御装置について、第14の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第14の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。
(15th embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a fifteenth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the fourteenth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the 15th embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the 14th embodiment will be given the same reference numerals as they have already been explained, and the details will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the fourteenth embodiment.
図29は、第15の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部124mのブロック図である。
FIG. 29 is a block diagram of a command
図29に示すように、第15の実施の形態に係る回転機制御装置は、第14の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部124lが指令位相特定部124mに変更されて構成される。
As shown in FIG. 29, the rotating machine control device according to the fifteenth embodiment is different from the rotating machine control device according to the fourteenth embodiment in that the command phase specifying section 124l is changed to a command
指令位相特定部124mは、推定トルクTeをさらに用いて指令位相θs
*を特定する。指令位相特定部124mは、共振部189、加算器202、加算器206、乗算器208、ハイパスフィルタ210、符号反転器212、PI補償器214、加算器216、および減算器217を有している。
The command
乗算器208は、指令速度ωref
*にTsを乗算し、ωref
*Tsを求める。
ハイパスフィルタ210は、推定トルクTeからトルクTHを出力する。
High-
符号反転器212は、トルクTHの符号を反転させる。
PI補償器214は、トルク-THからΔωref *Tsを求める。 The PI compensator 214 determines Δω ref * T s from the torque −T H .
加算器216は、乗算器208によって求められたωref
*TsとPI補償器214によって求められたΔωref
*Tsとを加算し、トルク位相Δθsを求める。
減算器217は、-TrippleからTeを減算する。
The
共振部189は、リプル補償トルクTrippleに基づいてリプル補償位相θrippleを特定する。たとえば、共振部189は、上述した式(26)におけるΔTを-Tripple-Teに置き換えて計算することによって、リプル補償位相θrippleを特定する。
The
加算器202は、トルク位相Δθsにリプル補償位相θrippleを加算する。
加算器206は、加算器202によって求められた値に推定位相θsを加算することによって、指令位相θs
*を特定する。
上述したように、指令位相特定部124mは、共振部189、加算器202、加算器206、乗算器208、ハイパスフィルタ210、符号反転器212、PI補償器214、加算器216、および減算器217を有していてもよい。
As described above, the command
第15の実施の形態に係る回転機制御装置は、推定磁束Ψsと検出電流iとに基づいて推定トルクTeを演算するトルク推定部116をさらに備え、指令位相特定部124mは、推定トルクTeをさらに用いて指令位相θs
*を特定する。
The rotating machine control device according to the fifteenth embodiment further includes a
これによれば、推定トルクTeをさらに用いて指令位相θs *を特定できるので、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルをさらに効果的に低減できる。 According to this, the command phase θ s * can be specified using the estimated torque T e , so that torque ripple can be further effectively reduced in the position sensorless magnetic flux control.
(第16の実施の形態)
以下、第13の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第16の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第16の実施の形態に係る回転機制御装置について、第13の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第13の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。
(16th embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a sixteenth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the 16th embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the 13th embodiment are given the same reference numerals as they have already been explained, and the details thereof will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment.
図30は、第16の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部124nのブロック図である。
FIG. 30 is a block diagram of a command
図30に示すように、第16の実施の形態に係る回転機制御装置は、第13の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部124kが指令位相特定部124nに変更されて構成される。
As shown in FIG. 30, the rotating machine control device according to the sixteenth embodiment is different from the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment in that the command
指令位相特定部124nは、共振部189、積分器200、加算器202、減算器217、ハイパスフィルタ218、ゲイン乗算器220、および減算器222を有している。
The command
ハイパスフィルタ218は、推定トルクTeからトルクTHを出力する。
The high-
ゲイン乗算器220は、トルクTHにゲインK1を乗算する。
減算器222は、指令速度ωref
*からK1THを減算する。
The
積分器200は、減算器222によって求められた値を積分する。
減算器217は、-TrippleからTeを減算する。
The
共振部189は、リプル補償トルクTrippleに基づいてリプル補償位相θrippleを特定する。たとえば、共振部189は、上述した式(26)におけるΔTを-Tripple-Teに置き換えて計算することによって、リプル補償位相θrippleを特定する。
The
加算器202は、積分器200によって求められた値にリプル補償位相θrippleを加算することによって、指令位相θs
*を特定する。
上述したように、指令位相特定部124nは、共振部189、積分器200、加算器202、減算器217、ハイパスフィルタ218、ゲイン乗算器220、および減算器222を有していてもよい。
As described above, the command
(第17の実施の形態)
以下、第16の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第17の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第17の実施の形態に係る回転機制御装置について、第16の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第16の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。
(Seventeenth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a seventeenth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the sixteenth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the 17th embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the 16th embodiment will be given the same reference numerals as they have already been explained, and the details will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the sixteenth embodiment.
図31は、第17の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部124pのブロック図である。
FIG. 31 is a block diagram of a command
図31に示すように、第17の実施の形態に係る回転機制御装置は、第16の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部124nが指令位相特定部124pに変更されて構成される。
As shown in FIG. 31, the rotating machine control device according to the seventeenth embodiment is different from the rotating machine control device according to the sixteenth embodiment in that the command
指令位相特定部124pは、共振部189、加算器202、乗算器204、加算器206、減算器217、ハイパスフィルタ218、ゲイン乗算器220、および減算器222を有している。
The command
加算器202は、乗算器204によって求められた移動量Δθにリプル補償位相θrippleを加算する。
The
加算器206は、加算器202によって求められた値に推定位相θsを加算することによって、指令位相θs
*を特定する。
上述したように、指令位相特定部124pは、共振部189、加算器202、乗算器204、加算器206、減算器217、ハイパスフィルタ218、ゲイン乗算器220、および減算器222を有していてもよい。
As described above, the command
(第18の実施の形態)
以下、第17の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第18の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第18の実施の形態に係る回転機制御装置について、第17の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第17の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。
(18th embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to an eighteenth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the seventeenth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the 18th embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the 17th embodiment are given the same reference numerals as they have already been explained, and the details thereof will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the seventeenth embodiment.
図32は、第18の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部124qのブロック図である。
FIG. 32 is a block diagram of the command
図32に示すように、第18の実施の形態に係る回転機制御装置は、第17の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部124pが指令位相特定部124qに変更されて構成される。
As shown in FIG. 32, the rotating machine control device according to the 18th embodiment differs from the rotating machine control device according to the 17th embodiment in that the command
指令位相特定部124qは、共振部189、加算器202、加算器206、乗算器208、PI補償器214、加算器216、減算器217、ローパスフィルタ224、および減算器226を有している。
The command
乗算器208は、指令速度ωref
*にTsを乗算し、ωref
*Tsを求める。
ローパスフィルタ224は、推定トルクTeからトルクTLを出力する。
The low-
減算器226は、トルクTLから推定トルクTeを減算することによって、トルク-THを求める。
The
PI補償器214は、トルク-THからΔωref *Tsを求める。 The PI compensator 214 determines Δω ref * T s from the torque −T H .
加算器216は、乗算器208によって求められたωref
*TsとPI補償器214によって求められたΔωref
*Tsとを加算し、トルク位相Δθsを求める。
加算器202は、加算器216によって求められたトルク位相Δθsにリプル補償位相θrippleを加算する。
加算器206は、加算器202によって求められた値に推定位相θsを加算することによって、指令位相θs
*を特定する。
上述したように、指令位相特定部124qは、共振部189、加算器202、加算器206、乗算器208、PI補償器214、加算器216、減算器217、ローパスフィルタ224、および減算器226を有していてもよい。
As described above, the command
(第19の実施の形態)
以下、第1の実施の形態に係る回転機制御装置100の一部が変更されて構成される第19の実施の形態に係る回転機制御装置100rについて説明する。ここでは、第19の実施の形態に係る回転機制御装置100rについて、回転機制御装置100と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置100との相違点を中心に説明する。
(19th embodiment)
Hereinafter, a rotating
図33に示すように、回転機制御装置100rは、第1の実施の形態に係る回転機制御装置100から、位置センサレス制御部106が位置センサレス制御部106rに変更されて構成される。
As shown in FIG. 33, the rotating
図34に示すように、位置センサレス制御部106rは、位置センサレス制御部106から、磁化特性特定部120およびリプル補償特定部122がリプル補償特定部122rに変更されて構成される。
As shown in FIG. 34, the position
図35に示すように、リプル補償特定部122rは、推定磁束Ψsと検出電流iとに基づいて磁石磁束Ψa mの位相である磁石位相θd mを特定し、磁石位相θd mをdm軸としかつ磁石位相θd mに対して90度進んだ位相をqm軸としたdm-qm座標を用いて、検出電流iのqm軸電流iq mの脈動分を含むリプル補償トルクTrippleに基づいて、共振部189によってリプル補償位相θrippleを特定する。具体的には、リプル補償特定部122rは、推定磁束Ψsと検出電流iとに基づいて磁石磁束Ψa mの位相である磁石位相θd mを特定する。そして、リプル補償特定部122rは、磁石位相θd mをdm軸としかつ磁石位相θd mに対して90度進んだ位相をqm軸としたdm-qm座標を用いて、検出電流iのqm軸電流iq mを求める。そして、リプル補償特定部122rは、検出電流iのqm軸電流iq mの脈動分を含むリプル補償トルクTrippleを求める。そして、リプル補償特定部122rは、検出電流iのqm軸電流iq mの脈動分を含むリプル補償トルクTrippleに基づいて、共振部189によってリプル補償位相θrippleを特定する。リプル補償特定部122rは、磁石磁束特定部144、磁石位相特定部146、α,β/qm変換部148、トルク成分特定部228、および共振部189を有している。
As shown in FIG. 35, the ripple
トルク成分特定部228は、qm軸電流iq mの脈動分を含むリプル補償トルクTrippleを求める。具体的に、トルク成分特定部228は、式(27)によって、qm軸電流iq mの脈動分を含むリプル補償トルクTrippleを求める。
The torque
共振部189は、qm軸電流iq mの脈動分を含むリプル補償トルクTrippleに基づいて、リプル補償位相θrippleを特定する。具体的には、共振部189は、式(28)によって、qm軸電流iq mの脈動分を含むリプル補償トルクTrippleに基づいて、リプル補償位相θrippleを特定する。b0は、係数であり、予め設定された定数である。また、ξは、減衰係数であり、ωnは、固有振動数であり、sは、伝達関数である。
The
このように、共振部189は、qm軸電流iq mの脈動分を含むリプル補償トルクTrippleに基づいてリプル補償位相θrippleを特定する。たとえば、共振部189は、共振器である。
In this way, the
なお、たとえば、位置センサレス制御部106rは、指令振幅生成部118に代えて指令振幅生成部118aを有していてもよい。また、たとえば、位置センサレス制御部106rは、指令位相特定部124に代えて、指令位相特定部124c、指令位相特定部124d、指令位相特定部124e、指令位相特定部124f、指令位相特定部124g、または指令位相特定部124hを有していてもよく、位置センサレス制御部106rに指令速度ωref
*が与えられてもよい。
Note that, for example, the position
図36は、回転機におけるトルクの波形を示すグラフである。具体的には、図36は、回転機制御装置による回転機の制御をシミュレーションした場合における回転機におけるトルクを示すグラフである。ここでは、比較例に係る方法で回転機制御装置を駆動させて回転機を制御した後に、実施例に係る方法で回転機制御装置を駆動させて回転機を制御した。回転機は磁石磁束に高調波成分を持つモータを想定しており、回転速度が3600r/minとなりかつ定格負荷の50%となるように回転機を制御した。比較例に係る方法は、非特許文献1に記載された方法と同様の方法であり、実施例に係る方法は、回転機制御装置100rによる方法と同様の方法である。
FIG. 36 is a graph showing a torque waveform in a rotating machine. Specifically, FIG. 36 is a graph showing the torque in the rotating machine when control of the rotating machine by the rotating machine control device is simulated. Here, after driving the rotating machine control device to control the rotating machine using the method according to the comparative example, the rotating machine control device was driven using the method according to the example to control the rotating machine. The rotating machine was assumed to be a motor having a harmonic component in the magnetic flux of the magnet, and the rotating machine was controlled so that the rotational speed was 3600 r/min and 50% of the rated load. The method according to the comparative example is the same as the method described in
図36に示すように、実施例に係る方法で回転機制御装置を駆動させた場合、比較例に係る方法で回転機制御装置を駆動させた場合に比べて、トルクリプル率を約22%低減することができた。トルクリプル率は、(最大トルク-最小トルク)/平均トルクによって求められる。 As shown in FIG. 36, when the rotating machine control device is driven by the method according to the example, the torque ripple rate is reduced by about 22% compared to when the rotating machine control device is driven by the method according to the comparative example. I was able to do that. The torque ripple rate is determined by (maximum torque - minimum torque)/average torque.
また、第1の実施の形態の回転機制御装置100による方法と同様の方法で回転機制御装置を駆動させた場合、および第10の実施の形態の回転機制御装置100jによる方法と同様の方法で回転機制御装置を駆動させた場合にも、比較例に係る方法で回転機制御装置を駆動させた場合に比べて、トルクリプル率を低減することができた。
Further, when the rotating machine control device is driven by a method similar to the method by the rotating
(効果等)
第19の実施の形態に係る回転機制御装置100rは、同期回転機400の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部112と、推定された回転機磁束である推定磁束Ψsと同期回転機400の検出電流iとの第1内積、または同期回転機400の永久磁石の推定された磁石磁束Ψa mと検出電流iとの第2内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束Ψα
*,Ψβ
*の振幅である指令振幅|Ψs
*|を生成する指令振幅生成部118と、推定磁束Ψsと検出電流iとに基づいて磁石磁束Ψa mの位相である磁石位相θd mを特定し、磁石位相θd mをdm軸としかつ磁石位相θd mに対して90度進んだ位相をqm軸としたdm-qm座標を用いて、検出電流iのqm軸電流iq mの脈動分を含むリプル補償トルクTrippleに基づいて、共振部189によってリプル補償位相θrippleを特定するリプル補償特定部122rと、リプル補償位相θrippleとトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令位相θs
*を特定する指令位相特定部124と、指令振幅|Ψs
*|と指令位相θs
*とに基づいて指令磁束Ψα
*,Ψβ
*を生成する指令磁束生成部126とを備える。
(Effects, etc.)
The rotating
これによれば、磁石位相θd mを特定でき、磁石位相θd mをdm軸としかつ磁石位相θd mに対して90度進んだ位相をqm軸としたdm-qm座標を用いて、推定磁束Ψsのqm軸磁束Ψq mと検出電流iのqm軸電流iq mとを特定でき、検出電流iのqm軸電流iq mの脈動分を含むリプル補償トルクTrippleに基づいてリプル補償位相θrippleを特定でき、リプル補償位相θrippleとトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令位相θs *を特定できるので、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルを効果的に低減できる。 According to this, the magnet phase θ dm can be specified, and the estimated magnetic flux Ψ The qm-axis magnetic flux Ψ qm of s and the qm-axis current i qm of the detection current i can be specified, and the ripple compensation phase θ ripple is calculated based on the ripple compensation torque T ripple that includes the pulsation of the qm-axis current i qm of the detection current i. Since the command phase θ s * can be specified based on the ripple compensation phase θ ripple and the torque command or rotational speed command, torque ripple can be effectively reduced in position sensorless magnetic flux control.
(他の実施の形態等)
以上、本開示の一態様に係る回転機制御装置について、第1から第19の実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これら実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形をこの実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の1つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
(Other embodiments, etc.)
The rotating machine control device according to one aspect of the present disclosure has been described above based on the first to nineteenth embodiments, but the present disclosure is not limited to these embodiments. Unless departing from the spirit of the present disclosure, various modifications that can be thought of by those skilled in the art may be made to this embodiment, and configurations constructed by combining components of different embodiments may also be implemented using one or more of the present disclosure. may be included within the scope of the embodiments.
上述した第1の実施の形態では、回転機制御装置100が、トルク推定部116および位相特定部114を備えている場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、回転機制御装置は、トルク推定部116および位相特定部114を備えていなくてもよい。この場合、たとえば、回転機制御装置は、推定トルクTeおよび推定位相θsを外部から取得してもよい。また、たとえば、図16に示すように、推定トルクTeおよび推定位相θsを用いずに指令位相θs
*を特定してもよい。
In the first embodiment described above, a case has been described in which the rotating
また、上述した第1の実施の形態では、回転機制御装置100が、トルク推定部116を備えている場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、回転機制御装置は、トルク推定部116を備えていなくてもよい。この場合、たとえば、回転機制御装置は、推定トルクTeを外部から取得してもよい。また、たとえば、図17に示すように、推定トルクTeを用いずに指令位相θs
*を特定してもよい。第2から第9の実施の形態についても同様である。
Further, in the first embodiment described above, a case has been described in which the rotating
なお、上述した実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPU(Central Processing Unit)またはプロセッサ等のプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。 Note that in the embodiments described above, each component may be configured with dedicated hardware, or may be realized by executing a software program suitable for each component. Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU (Central Processing Unit) or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
なお、以下のような場合も本開示に含まれる。 Note that the following cases are also included in the present disclosure.
(1)上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAM、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記RAMまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。 (1) Each of the above devices is specifically a computer system composed of a microprocessor, ROM, RAM, hard disk unit, display unit, keyboard, mouse, etc. A computer program is stored in the RAM or hard disk unit. Each device achieves its function by the microprocessor operating according to the computer program. Here, a computer program is configured by combining a plurality of instruction codes indicating instructions to a computer in order to achieve a predetermined function.
(2)上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、1個のシステムLSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)から構成されているとしてもよい。システムLSIは、複数の構成部を1個のチップ上に集積して製造された超多機能LSIであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記RAMには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムLSIは、その機能を達成する。 (2) Some or all of the components constituting each of the above devices may be composed of one system LSI (Large Scale Integration). A system LSI is a super-multifunctional LSI manufactured by integrating multiple components onto a single chip, and specifically, it is a computer system that includes a microprocessor, ROM, RAM, etc. . A computer program is stored in the RAM. The system LSI achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program.
(3)上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なICカードまたは単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ICカードまたは前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ICカードまたは前記モジュールは、上記の超多機能LSIを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、前記ICカードまたは前記モジュールは、その機能を達成する。このICカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。 (3) Some or all of the components constituting each of the above devices may be configured from an IC card or a single module that is removably attached to each device. The IC card or the module is a computer system composed of a microprocessor, ROM, RAM, etc. The IC card or the module may include the super-multifunctional LSI described above. The IC card or the module achieves its functions by the microprocessor operating according to a computer program. This IC card or this module may be tamper resistant.
(4)本開示は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。 (4) The present disclosure may be the method described above. Moreover, it may be a computer program that implements these methods by a computer, or it may be a digital signal composed of the computer program.
また、本開示は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、BD(Blu-ray(登録商標) Disc)、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしてもよい。 The present disclosure also provides the computer program or the digital signal on a computer-readable recording medium, such as a flexible disk, hard disk, CD-ROM, MO, DVD, DVD-ROM, DVD-RAM, BD (Blu-ray). (Registered Trademark) Disc), semiconductor memory, or the like. Alternatively, the signal may be the digital signal recorded on these recording media.
また、本開示は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。 Further, in the present disclosure, the computer program or the digital signal may be transmitted via a telecommunication line, a wireless or wired communication line, a network typified by the Internet, data broadcasting, or the like.
また、本開示は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。 The present disclosure also provides a computer system including a microprocessor and a memory, wherein the memory stores the computer program, and the microprocessor may operate according to the computer program.
また、前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、または前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。 Furthermore, the program or the digital signal is recorded on the recording medium and transferred, or the program or the digital signal is transferred via the network or the like to be executed by another independent computer system. You can also use it as
(5)上記実施の形態及びその他の形態を組み合わせてもよい。 (5) The above embodiments and other embodiments may be combined.
本開示は、回転機を制御する回転機制御装置等に広く利用可能である。 The present disclosure can be widely used in rotating machine control devices that control rotating machines.
100,100j,100r 回転機制御装置
102 第1電流センサ
104 第2電流センサ
106,106c,106j,106k,106r 位置センサレス制御部
108 デューティ生成部
110 u,w/α,β変換部
112 磁束推定部
114 位相特定部
116 トルク推定部
118,118a 指令振幅生成部
120,120b,120c 磁化特性特定部
122,122j リプル補償特定部
124,124c,124d,124e,124f,124g,124h,124j,124k,124l,124m,124n,124p,124q 指令位相特定部
126 指令磁束生成部
128 電圧指令生成部
130 α,β/u,v,w変換部
132,180,186,222,226 減算器
134 Pゲイン
136 Iゲイン
138,200 積分器
140,142,174,190,192,202,206,216 加算器
144 磁石磁束特定部
146 磁石位相特定部
148,150 α,β/qm変換部
152 高調波成分特定部
154 フーリエ変換部
156 磁気エネルギー特定部
158 増幅器
160,164,176,178,182,184,204,208 乗算器
162,166,224 ローパスフィルタ
168 磁気エネルギーテーブル
170 リプルトルク特定部
172 リプル位相特定部
188,214 PI補償器
189 共振部
194,194c 電機子反作用磁束特定部
210,218 ハイパスフィルタ
212 符号反転器
220 ゲイン乗算器
228 トルク成分特定部
100, 100j, 100r rotating machine control device 102 first current sensor 104 second current sensor 106, 106c, 106j, 106k, 106r position sensorless control unit 108 duty generation unit 110 u, w/α, β conversion unit 112 magnetic flux estimation unit 114 Phase identification unit 116 Torque estimation unit 118, 118a Command amplitude generation unit 120, 120b, 120c Magnetization characteristic identification unit 122, 122j Ripple compensation identification unit 124, 124c, 124d, 124e, 124f, 124g, 124h, 124j, 124k, 124l , 124m, 124n, 124p, 124q Command phase identification unit 126 Command magnetic flux generation unit 128 Voltage command generation unit 130 α, β/u, v, w conversion unit 132, 180, 186, 222, 226 Subtractor 134 P gain 136 I Gain 138, 200 Integrator 140, 142, 174, 190, 192, 202, 206, 216 Adder 144 Magnet flux identification section 146 Magnet phase identification section 148, 150 α, β/qm conversion section 152 Harmonic component identification section 154 Fourier transform section 156 Magnetic energy identification section 158 Amplifier 160, 164, 176, 178, 182, 184, 204, 208 Multiplier 162, 166, 224 Low pass filter 168 Magnetic energy table 170 Ripple torque identification section 172 Ripple phase identification section 188, 214 PI compensator 189 Resonance section 194, 194c Armature reaction magnetic flux identification section 210, 218 High pass filter 212 Sign inverter 220 Gain multiplier 228 Torque component identification section
Claims (9)
推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第1内積、または前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第2内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅生成部と、
前記推定磁束と前記検出電流とに基づいて前記磁石磁束の位相である磁石位相を特定し、前記磁石位相をdm軸としかつ前記磁石位相に対して90度進んだ位相をqm軸としたdm-qm座標を用いて、前記推定磁束のqm軸磁束と前記検出電流のqm軸電流と前記磁石位相の高調波成分とを特定し、前記qm軸磁束と前記高調波成分とから磁気エネルギーを特定する磁化特性特定部と、
前記qm軸電流と前記高調波成分と前記磁気エネルギーとに基づいて得られるリプル補償トルクを用いて、リプル補償位相を特定するリプル補償特定部と、
前記リプル補償位相とトルク指令または回転速度指令から生成される位相とを加算することによって指令磁束ベクトル位相を特定する指令位相特定部と、
前記指令振幅と前記指令磁束ベクトル位相とに基づいて前記指令磁束を生成する指令磁束生成部とを備える、
回転機制御装置。 a magnetic flux estimation unit that estimates rotating machine magnetic flux that is the magnetic flux of the synchronous rotating machine;
Using a first inner product of the estimated magnetic flux, which is the estimated rotating machine magnetic flux, and the detected current of the synchronous rotating machine, or a second inner product of the estimated magnetic flux of the permanent magnet of the synchronous rotating machine and the detected current. a command amplitude generation unit that generates a command amplitude that is the amplitude of the command magnetic flux by executing feedback control;
A magnet phase, which is the phase of the magnet magnetic flux, is specified based on the estimated magnetic flux and the detected current, and the magnet phase is set as the dm axis, and the phase advanced by 90 degrees with respect to the magnet phase is set as the qm axis. Using the qm coordinates, specify the qm-axis magnetic flux of the estimated magnetic flux, the qm-axis current of the detected current, and the harmonic component of the magnet phase, and specify the magnetic energy from the qm-axis magnetic flux and the harmonic component. a magnetization characteristic specifying section;
a ripple compensation specifying unit that specifies a ripple compensation phase using a ripple compensation torque obtained based on the qm-axis current, the harmonic component , and the magnetic energy ;
a command phase identification unit that identifies a command magnetic flux vector phase by adding the ripple compensation phase and a phase generated from a torque command or a rotational speed command;
a command magnetic flux generation unit that generates the command magnetic flux based on the command amplitude and the command magnetic flux vector phase;
Rotating machine control device.
推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第1内積、または前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第2内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅生成部と、
前記推定磁束と前記検出電流とに基づいて前記磁石磁束の位相である磁石位相を特定し、前記磁石位相をdm軸としかつ前記磁石位相に対して90度進んだ位相をqm軸としたdm-qm座標を用いて、前記推定磁束のqm軸磁束と前記検出電流のqm軸電流と前記磁石位相の高調波成分とを特定し、前記qm軸磁束と前記高調波成分とから磁気エネルギーを特定する磁化特性特定部と、
前記qm軸電流と前記高調波成分と前記磁気エネルギーとに基づいてリプル補償トルクを特定するリプル補償特定部と、
前記リプル補償トルクに基づいて共振部によって特定されるリプル補償位相とトルク指令または回転速度指令から生成される位相とを加算することによって指令磁束ベクトル位相を特定する指令位相特定部と、
前記指令振幅と前記指令磁束ベクトル位相とに基づいて前記指令磁束を生成する指令磁束生成部とを備える、
回転機制御装置。 a magnetic flux estimation unit that estimates rotating machine magnetic flux that is the magnetic flux of the synchronous rotating machine;
Using a first inner product of the estimated magnetic flux, which is the estimated rotating machine magnetic flux, and the detected current of the synchronous rotating machine, or a second inner product of the estimated magnetic flux of the permanent magnet of the synchronous rotating machine and the detected current. a command amplitude generation unit that generates a command amplitude that is the amplitude of the command magnetic flux by executing feedback control;
A magnet phase, which is the phase of the magnet magnetic flux, is specified based on the estimated magnetic flux and the detected current, and the magnet phase is set as the dm axis, and the phase advanced by 90 degrees with respect to the magnet phase is set as the qm axis. Using the qm coordinates, specify the qm-axis magnetic flux of the estimated magnetic flux, the qm-axis current of the detected current, and the harmonic component of the magnet phase, and specify the magnetic energy from the qm-axis magnetic flux and the harmonic component. a magnetization characteristic specifying section;
a ripple compensation specifying unit that specifies ripple compensation torque based on the qm-axis current, the harmonic component, and the magnetic energy ;
a command phase specifying unit that specifies a command magnetic flux vector phase by adding the ripple compensation phase specified by the resonance unit based on the ripple compensation torque and the phase generated from the torque command or rotational speed command;
a command magnetic flux generation unit that generates the command magnetic flux based on the command amplitude and the command magnetic flux vector phase;
Rotating machine control device.
推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第1内積、または前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第2内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅生成部と、
前記推定磁束と前記検出電流とに基づいて前記磁石磁束の位相である磁石位相を特定し、前記磁石位相をdm軸としかつ前記磁石位相に対して90度進んだ位相をqm軸としたdm-qm座標を用いて、前記検出電流のqm軸電流の脈動分を含むリプル補償トルクに基づいて、共振部によってリプル補償位相を特定するリプル補償特定部と、
前記リプル補償位相とトルク指令または回転速度指令から生成される位相とを加算することによって指令磁束ベクトル位相を特定する指令位相特定部と、
前記指令振幅と前記指令磁束ベクトル位相とに基づいて前記指令磁束を生成する指令磁束生成部とを備える、
回転機制御装置。 a magnetic flux estimation unit that estimates rotating machine magnetic flux that is the magnetic flux of the synchronous rotating machine;
Using a first inner product of the estimated magnetic flux, which is the estimated rotating machine magnetic flux, and the detected current of the synchronous rotating machine, or a second inner product of the estimated magnetic flux of the permanent magnet of the synchronous rotating machine and the detected current. a command amplitude generation unit that generates a command amplitude that is the amplitude of the command magnetic flux by executing feedback control;
A magnet phase, which is the phase of the magnet magnetic flux, is specified based on the estimated magnetic flux and the detected current, and the magnet phase is set as the dm axis, and the phase advanced by 90 degrees with respect to the magnet phase is set as the qm axis. a ripple compensation specifying unit that uses the qm coordinate to specify a ripple compensation phase using a resonance section based on a ripple compensation torque that includes a pulsating component of the qm-axis current of the detected current;
a command phase identification unit that identifies a command magnetic flux vector phase by adding the ripple compensation phase and a phase generated from a torque command or a rotational speed command;
a command magnetic flux generation unit that generates the command magnetic flux based on the command amplitude and the command magnetic flux vector phase;
Rotating machine control device.
前記指令位相特定部は、前記推定トルクを指令トルクに収束させるためのトルク位相と前記リプル補償位相と前記推定位相とを加算することによって、前記指令磁束ベクトル位相を特定する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の回転機制御装置。 further comprising: a phase identifying unit that identifies an estimated phase that is a phase of the estimated magnetic flux based on the estimated magnetic flux; and a torque estimating unit that calculates an estimated torque based on the estimated magnetic flux and the detected current;
The command phase identifying unit identifies the command magnetic flux vector phase by adding the torque phase for converging the estimated torque to the command torque, the ripple compensation phase, and the estimated phase.
The rotating machine control device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から3のいずれか1項に記載の回転機制御装置。 The command phase specifying unit (1) specifies the amount of movement of the estimated phase, which is the phase of the estimated magnetic flux, for each control cycle using the rotation speed command to the synchronous rotating machine, and (2) specifying the command magnetic flux vector phase using the specified movement amount and the ripple compensation phase;
The rotating machine control device according to any one of claims 1 to 3.
前記指令位相特定部は、(1)前記推定位相が移動するべき制御周期毎の移動量を、前記同期回転機への前記回転速度指令を用いて特定し、(2)特定された前記移動量と前記リプル補償位相と前記推定位相とを用いて前記指令磁束ベクトル位相を特定する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の回転機制御装置。 further comprising a phase identifying unit that identifies an estimated phase that is a phase of the estimated magnetic flux based on the estimated magnetic flux,
The command phase identifying unit (1) identifies the amount of movement of the estimated phase for each control cycle using the rotational speed command to the synchronous rotating machine, and (2) determines the amount of movement that the estimated phase should move by using the rotational speed command to the synchronous rotating machine. specifying the command magnetic flux vector phase using the ripple compensation phase and the estimated phase;
The rotating machine control device according to any one of claims 1 to 3.
前記指令位相特定部は、前記推定トルクをさらに用いて前記指令磁束ベクトル位相を特定する、
請求項5に記載の回転機制御装置。 further comprising a torque estimator that calculates an estimated torque based on the estimated magnetic flux and the detected current,
The command phase identification unit further uses the estimated torque to identify the command magnetic flux vector phase.
The rotating machine control device according to claim 5.
前記指令位相特定部は、前記推定トルクをさらに用いて前記指令磁束ベクトル位相を特定する、
請求項6に記載の回転機制御装置。 further comprising a torque estimator that calculates an estimated torque based on the estimated magnetic flux and the detected current,
The command phase identification unit further uses the estimated torque to identify the command magnetic flux vector phase.
The rotating machine control device according to claim 6.
請求項1から3のいずれか1項に記載の回転機制御装置。 The command amplitude generation unit sets a target value of the calculation result of the first inner product or the second inner product to zero.
The rotating machine control device according to any one of claims 1 to 3.
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