JP7361904B2 - 電動機速度制御装置及び電動機速度制御方法 - Google Patents
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Description
実施形態において「接続されている」とは、電気的に接続されていることを含む。「XXに基づく」とは、「少なくともXXに基づく」ことを意味し、XXに加えて別の要素に基づく場合も含み得る。「XXに基づく」とは、XXを直接に用いる場合に限定されず、XXに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含み得る。「XX又はYY」とは、XXとYYのうち何れか一方の場合に限定されず、XXとYYの両方の場合も含み得る。これは選択的要素が3つ以上の場合も同様である。「XX」及び「YY」は、任意の要素(例えば任意の情報)である。「インバータ」は、交流を出力する電力変換器であって、例えば、DC/ACコンバータなどが含まれる。「電動機」は、交流電力によって駆動される誘導電動機などの回転電機のことであり、以下、単にモータと呼ぶ。「モータの回転速度」のことを単に「モータの速度」ということがある。
図1は、第1の実施形態に係る電動機速度制御装置を含むモータ駆動システム1を例示するブロック図である。例えば、モータ駆動システム1は、電動機速度制御装置10を備える。
FFT解析処理部41は、レゾルバ2Aの検出結果に基づいた離散時間データを用いて速度検出信号ωFBKのFFT解析を実施する。
第2の実施形態について説明する。第1の実施形態では、速度検出信号ωFBKのFFT解析の結果から偏心によるノイズ(変動)成分の周波数、振幅、位相の情報を取得できる場合の事例について説明した。本実施形態では、上記のうち位相の情報を取得できない場合について説明する。
Claims (8)
- 電動機の回転速度を検出するレゾルバの検出結果に基づいた速度検出信号ωFBKのFFT解析の結果と、前記速度検出信号ωFBKとを用いて前記回転速度の推定値を生成する回転速度推定部と、
前記電動機の速度制御の速度指令値と前記回転速度の推定値との偏差が小さくなるように速度制御を実施する制御部と、
を備え、
前記電動機の軸と前記レゾルバの軸とが連結されていて、前記制御部が前記電動機を定速度で制御しているときに前記速度検出信号ωFBKの変動が、前記電動機の軸に対する前記レゾルバの軸の偏心によって発生し、
前記回転速度推定部は、
前記速度検出信号ωFBKのFFT解析の結果と設定された位相の初期値に基づき、前記速度検出信号ωFBK中の返信による信号成分の逆位相信号を生成し、該逆位相信号と速度検出信号ωFBKとを加算する演算を繰り返し実施して、前記偏心による前記変動の成分の波高値が最小の値のときの位相を選択して、前記回転速度の推定値を生成する、
電動機速度制御装置。 - 前記回転速度推定部は、
前記速度検出信号ωFBKについてFFT解析するFFT解析処理部と、
前記FFT解析の結果と、前記速度検出信号ωFBKとを用いて前記回転速度の推定値を生成する速度補償演算部と、
を備える請求項1に記載の電動機速度制御装置。 - 前記FFT解析処理部は、
前記FFT解析により前記FFT解析の結果として、前記速度検出信号ωFBKの振幅スペクトルと前記速度検出信号ωFBKの位相スペクトルとを生成し、
前記速度補償演算部は、
前記振幅スペクトルと前記位相スペクトルとに基づいて、前記速度検出信号ωFBKを補正して、前記回転速度の推定値を生成する、
請求項2に記載の電動機速度制御装置。 - 前記速度補償演算部は、
前記振幅スペクトルに基づいて、前記レゾルバの回転数に関連する特定の周波数成分と前記周波数成分の大きさとを算出し、
前記位相スペクトルに基づいて、前記特定の周波数成分の位相情報を算出し、
前記特定の周波数成分の大きさと、前記特定の周波数成分の位相情報とに基づいて速度補償量を生成し、
前記速度補償量を用いて、前記速度検出信号ωFBKを補正して、前記補正の結果を、前記回転速度の推定値として生成する、
請求項3に記載の電動機速度制御装置。 - 前記FFT解析処理部は、
前記FFT解析により前記FFT解析の結果として、前記速度検出信号ωFBKの振幅スペクトルを生成し、
前記速度補償演算部は、
前記振幅スペクトルと調整された位相とに基づいて、前記速度検出信号ωFBKを補正して、前記回転速度の推定値を生成する、
請求項2に記載の電動機速度制御装置。 - 前記速度補償演算部は、
前記振幅スペクトルに基づいて、前記レゾルバの回転数に関連する特定の周波数成分と前記周波数成分の大きさとを算出し、
前記位相を調整し、
前記特定の周波数成分の大きさと、前記調整された位相とに基づいて速度補償量を生成し、
前記速度補償量を用いて、前記速度検出信号ωFBKを補正して、前記補正の結果を、前記回転速度の推定値として生成する、
請求項5に記載の電動機速度制御装置。 - 前記制御部は、
前記電動機の速度制御に係る速度指令値と、前記補正された前記速度検出信号ωFBKとに基づいて前記電動機の回転速度を制御する、
請求項3に記載の電動機速度制御装置。 - 電動機の回転速度を検出するレゾルバの検出結果に基づいた速度検出信号ωFBKのFFT解析の結果と、前記速度検出信号ωFBKとを用いて前記電動機の回転速度の推定値を生成し、
前記電動機の速度制御の速度指令値と前記回転速度の推定値との偏差が小さくなるように速度制御を実施する過程
を含み、
前記電動機の軸と前記レゾルバの軸とが連結されていて、前記電動機を定速度で制御しているときに前記速度検出信号ωFBKの変動が、前記電動機の軸に対する前記レゾルバの軸の偏心によって発生し、
前記速度検出信号ωFBKのFFT解析の結果と設定された位相の初期値に基づき、前記速度検出信号ωFBK中の返信による信号成分の逆位相信号を生成し、該逆位相信号と速度検出信号ωFBKとを加算する演算を繰り返し実施して、前記偏心による前記変動の成分の波高値が最小の値のときの位相を選択して、前記回転速度の推定値を生成する過程
を含む電動機速度制御方法。
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