JP7381303B2 - 磁極方向検出装置および磁極方向検出方法 - Google Patents
磁極方向検出装置および磁極方向検出方法 Download PDFInfo
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Description
本実施形態の磁極方向検出装置1は、高周波電圧印加部2と、励磁位相変化部3と、駆動電流検出部4と、磁極方向推定部5と、ばらつき算出部6と、判定部7と、制御部8と、磁極位置検出部9と、を備える。磁極方向検出装置1は、突極性を有する同期式電動機10の磁極方向を高精度に検出可能である。
例えば、図2Aに示す埋込磁石型の電動機10のロータ11では、埋め込まれた永久磁石13のN-S極に沿って延びる方向が磁極方向となる。また、図2Bに示すリラクタンス型の電動機20のロータ21では、模式的に長方形で描画された鉄芯12の長辺方向が磁極方向となる。
…(1)
ただし、
L0=(Ld+Lq)/2,
L2=(Ld-Lq)/2
θ(t):時刻tにおける印加電圧の位相
θp:磁極位置
Vsinγt:高周波電圧
A(40°,42°,43°,61°,58°,56°,42°,59°) 分散72.4
B(40°,48°,52°,49°,70°,50°,48°,49°) 分散63.7
8個の値の分散を基準に取るならば、ばらつき結果σ(A)=72.4、ばらつき結果σ(B)=63.7である。閾値が分散70を基準に設定されていれば、周波数Aでの磁極方向推定結果はばらつきが閾値を超えているため、より低い周波数Bに変更して磁極方向推定を再試行する。周波数Bでの磁極方向推定結果はばらつきが閾値以下であるため、この磁極方向推定結果を電動機10の磁極方向検出結果として出力する。磁極方向θBは8個の値の平均値51°(小数点第一位四捨五入)である。
2 …高周波電圧印加部
3 …励磁位相変化部
4 …駆動電流検出部
5 …磁極方向推定部
6 …ばらつき算出部
7 …判定部
8 …制御部
9 …磁極位置検出部
10,20 …電動機
11,21 …ロータ
12,22 …鉄芯
13 …永久磁石
Claims (5)
- 突極性を有する同期電動機の磁極方向を検出する磁極方向検出装置であって、
前記電動機に対して高周波電圧を印加する高周波電圧印加部と、
前記電動機の励磁位相を任意の位相に変化させる励磁位相変化部と、
前記電動機の駆動電流値を検出する駆動電流検出部と、
前記励磁位相と、前記高周波電圧印加下における前記駆動電流値と、に基づいて磁極方向推定を実行する磁極方向推定部と、
前記磁極方向推定部で推定された磁極方向推定結果のばらつきを算出するばらつき算出部と、
前記ばらつき算出部が算出したばらつきが所定の閾値より大きいか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記ばらつきが所定の閾値以下である場合には、前記磁極方向推定結果を前記電動機の磁極方向検出結果として出力し、前記ばらつきが所定の閾値より大きい場合には、前記ばらつきが所定の閾値以下となるまで、前記高周波電圧印加部が印加する高周波電圧の周波数を変更して前記磁極方向推定を繰り返し再試行する制御部と、を備える磁極方向検出装置。 - 前記磁極方向検出装置はさらに、前記電動機に対して、検出された前記磁極方向に平行な双方向に外部磁界を印加可能な磁極位置検出部を備える、請求項1に記載の磁極方向検出装置。
- 前記励磁位相変化部は、前記励磁位相を360°以上変化させる、請求項1または2に記載の磁極方向検出装置。
- 前記磁極方向推定部は、前記駆動電流値の時間微分値が極大となる前記励磁位相を検出し、前記検出した励磁位相から90°変化させた位相を磁極方向として推定する、請求項1から3のいずれかに記載の磁極方向検出装置。
- 突極性を有する同期電動機の磁極方向を検出する磁極方向検出方法であって、
前記電動機に対して高周波電圧を印加する高周波電圧印加工程と、
前記電動機の励磁位相を任意の位相に変化させる励磁位相変化工程と、
前記電動機の駆動電流値を検出する駆動電流検出工程と、
前記励磁位相と、前記高周波電圧印加下における前記駆動電流値と、に基づいて磁極方向推定を実行する磁極方向推定工程と、
前記磁極方向推定工程で推定された磁極方向推定結果のばらつきを算出するばらつき算出工程と、
前記ばらつき算出工程で算出したばらつきが所定の閾値より大きいかどうかを判定する判定工程と、を備え、
前記判定工程の判定結果に基づいて、前記ばらつきが所定の閾値以下である場合には、前記磁極方向推定結果を前記電動機の磁極方向検出結果として出力し、前記ばらつきが所定の閾値より大きい場合には、前記ばらつきが所定の閾値以下となるまで、前記高周波電圧印加工程で印加する高周波電圧の周波数を変更して、前記磁極方向推定工程と、前記ばらつき算出工程と、前記判定工程と、を繰り返し再試行する、磁極方向検出方法。
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