JPH05328778A - Inertia estimating device for brushless motor - Google Patents

Inertia estimating device for brushless motor

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JPH05328778A
JPH05328778A JP4125194A JP12519492A JPH05328778A JP H05328778 A JPH05328778 A JP H05328778A JP 4125194 A JP4125194 A JP 4125194A JP 12519492 A JP12519492 A JP 12519492A JP H05328778 A JPH05328778 A JP H05328778A
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JP
Japan
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motor
inertia
command
encoder
brushless motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP4125194A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoharu Nakayama
智晴 中山
Koetsu Fujita
光悦 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP4125194A priority Critical patent/JPH05328778A/en
Publication of JPH05328778A publication Critical patent/JPH05328778A/en
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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To stably estimate inertia of a brushless motor without rotating the motor in a predetermined direction in a short time. CONSTITUTION:Switches 58 and 59 are set to shown positions. An instruction unit 56 instructs a torque current command iT' for inhibiting synchronization of a motor 1 and a pole position signal phi' corresponding to an exciting frequency, drives the motor 1 through a vector operator 55 and a power amplifier 4, and then generates a miniature vibration. Two-phase pulses A, B from an encoder 3 generated by the vibration are processed by a pulse processor 6, input to a speed detector 51 and an inertia detector 57, thereby estimating magnitude of the inertia from an amplitude of the vibration of a rotary angular speed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、永久磁石を回転子に
持つ3相ブラシレスモータ(以下、単にモータともい
う)、およびこれに接続された負荷装置のイナーシャを
推定するための推定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-phase brushless motor (hereinafter also simply referred to as a motor) having a permanent magnet as a rotor, and an estimating device for estimating the inertia of a load device connected to the three-phase brushless motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、イナーシャを推定する方式とし
て、モータに一定のトルク電流指令を与えて加速または
減速し、その加減速時間を計測することによりイナーシ
ャの推定を行なうものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of estimating inertia, there is known a method of estimating inertia by giving a constant torque current command to a motor to accelerate or decelerate and measure the acceleration / deceleration time.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
イナーシャ推定方式には、以下の如き問題がある。 (1)イナーシャの大きさを知るために回転子を一定ト
ルクで一定方向に回転させなければならないため、通常
の動作以外には回転子の回転を許容できないような負荷
については適用できない。 (2)イナーシャが全く未知で与えるべきトルク電流指
令の大きさが分からないため、トルク電流指令の大きさ
を何度か変化させてモータを加速または減速し、その加
減速時間を検出してイナーシャを推定する一連の動作を
何回か行なわなければならない場合がある。 したがって、この発明の課題は回転子を一定方向に回転
させることなく、しかも1回の動作でイナーシャを推定
し得るようにすることにある。
However, the conventional inertia estimation method has the following problems. (1) Since the rotor must be rotated with a constant torque in a certain direction in order to know the magnitude of the inertia, it cannot be applied to a load that cannot permit the rotation of the rotor other than a normal operation. (2) Since the inertia is completely unknown and the magnitude of the torque current command to be given is unknown, the magnitude of the torque current command is changed several times to accelerate or decelerate the motor, and the inertia is detected by detecting the acceleration / deceleration time. It may be necessary to perform a series of operations for estimating Therefore, an object of the present invention is to make it possible to estimate the inertia by a single operation without rotating the rotor in a fixed direction.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、第1の発明では、固定子巻線と永久磁石を持つ
回転子とからなる3相ブラシレスモータと、その回転子
軸にとりつけられたエンコーダと、このエンコーダから
発せられるパルスを計数する計数手段と、前記モータに
対して電圧指令または電流指令と周波数指令とを与える
制御装置と、これらの指令を増幅して前記3相ブラシレ
スモータを駆動する電力増幅器とを備え、前記制御装置
から電力増幅器を介して、モータの固定子巻線にモータ
が脱調するように所定の電圧または電流指令と所定の周
波数指令とを与えて3相交流励磁し、その結果回転子に
発生する同じ周波数の微小振動を前記エンコーダおよび
計数手段を介して検出し、その微小振動の回転角加速度
信号または回転角速度信号もしくは回転角度信号のいず
れかの振幅を検出し、これにもとづきイナーシャの大き
さを求めることを特徴としている。
In order to solve such a problem, according to the first invention, a three-phase brushless motor comprising a stator winding and a rotor having a permanent magnet is mounted on the rotor shaft. Encoder, counting means for counting the pulses emitted from this encoder, a control device for giving a voltage command or a current command and a frequency command to the motor, and the three-phase brushless motor by amplifying these commands. And a power amplifier for driving the motor, and a predetermined voltage or current command and a predetermined frequency command are given from the control device to the stator winding of the motor through the power amplifier to give a predetermined voltage or current command and a predetermined frequency command. A small vibration of the same frequency generated by alternating current excitation and generated in the rotor as a result is detected through the encoder and the counting means, and a rotation angle acceleration signal or a rotation angle of the small vibration is detected. To detect either the amplitude of the degree signal or the rotational angle signal is characterized by determining the magnitude of inertia based on this.

【0005】第2の発明では、固定子巻線と永久磁石を
持つ回転子とからなる3相ブラシレスモータと、その回
転子軸にとりつけられたエンコーダと、このエンコーダ
から発せられるパルスを計数する計数手段と、前記モー
タに対して電圧指令または電流指令と周波数指令とを与
える制御装置と、これらの指令を増幅して前記3相ブラ
シレスモータを駆動する電力増幅器と、時間を計測する
タイマとを備え、前記制御装置から電力増幅器を介し
て、モータの固定子巻線にモータが脱調するように、所
定の周波数指令と時間の経過につれて零から徐々に増大
する電圧または電流指令とを与えて3相交流励磁し、そ
の結果回転子に発生する同じ周波数で振幅が徐々に増大
する微小振動を前記エンコーダおよび計数手段を介して
検出し、その微小振動の回転角加速度信号または回転角
速度信号もしくは回転角度信号のいずれかの振幅が或る
所定値以上となるまでに経過した時間を前記タイマにて
計測することにより、イナーシャの大きさを求めること
を特徴としている。
In the second aspect of the invention, a three-phase brushless motor consisting of a stator winding and a rotor having a permanent magnet, an encoder mounted on the rotor shaft, and a counter for counting the pulses emitted from this encoder. Means, a control device for giving a voltage command or a current command and a frequency command to the motor, a power amplifier for amplifying these commands to drive the three-phase brushless motor, and a timer for measuring time. , A predetermined frequency command and a voltage or current command that gradually increases from zero over time so as to cause the motor to step out of the stator winding of the motor from the control device via a power amplifier; A small vibration whose amplitude is gradually increased at the same frequency generated in the rotor by the phase alternating current excitation is detected through the encoder and the counting means, and the small vibration is detected. The amount of inertia is obtained by measuring the time elapsed by the timer until the amplitude of any of the rotational angular acceleration signal, the rotational angular velocity signal, or the rotational angle signal exceeds a predetermined value. I am trying.

【0006】[0006]

【作用】ブラシレスモータにおいて発生するトルクは、
回転子の磁極が作る磁束と固定子巻線に流れる電流を空
間ベクトルでとらえた場合、その外積となる。したがっ
て、回転子が回転しない状態で3相交流励磁すると電流
ベクトルのみが回転し、発生トルクはその励磁周波数の
正弦波関数として表わされ、その発生トルクによって回
転子は振動する。ところで、この振動の振幅は電流の大
きさと励磁周波数とイナーシャの大きさによって決まる
ことから、所定の電流と励磁周波数で3相交流励磁し
て、そのときの振動の振幅を検出することにより、イナ
ーシャを推定することができる。このことを、数式を用
いて以下に説明する。
The torque generated in the brushless motor is
When the magnetic flux created by the magnetic poles of the rotor and the current flowing through the stator winding are captured as a space vector, the outer product is obtained. Therefore, when three-phase AC excitation is performed with the rotor not rotating, only the current vector rotates, the generated torque is represented as a sine wave function of the excitation frequency, and the generated torque causes the rotor to vibrate. By the way, since the amplitude of this vibration is determined by the magnitude of the current, the excitation frequency and the magnitude of the inertia, three-phase AC excitation is performed at a predetermined current and excitation frequency, and the inertia of the inertia is detected by detecting the amplitude of the vibration at that time. Can be estimated. This will be described below using mathematical expressions.

【0007】モータにおける回転角度θとトルクTとの
関係を次の(1)式のように仮定する。 T=J×(d2 θ/dt2 ) J:イナーシャ〔Kg・m2 〕 …(1) いま、固定子巻線をある角周波数ωで3相交流励磁する
と、電流(I)ベクトルは同じ角周波数で回転し、この
とき回転子は或る一定の位置で停止したままとすると、
発生トルクTは(2)式で与えられる。 T=KIsin(ωt) …(2) ここに、Kはトルク定数〔Kg・m/A〕を示す。
The relationship between the rotation angle θ and the torque T in the motor is assumed as in the following equation (1). T = J × (d 2 θ / dt 2 ) J: Inertia [Kg · m 2 ] ... (1) Now, when the stator winding is excited by a three-phase alternating current at a certain angular frequency ω, the current (I) vector is the same. If it rotates at an angular frequency and the rotor remains stationary at a certain position at this time,
The generated torque T is given by the equation (2). T = KIsin (ωt) (2) Here, K represents a torque constant [Kg · m / A].

【0008】(1)式を(2)式に代入すれば、3相交
流励磁による回転角加速度,回転角速度および回転角度
が求められ、これらはいずれも正弦波状の関数となる。
ここで各関数の振幅について着目すると、回転角加速度
A1(d2 θ/dt2 ),回転角速度A2(dθ/d
t)および回転角度A3(θ)はそれぞれ次の(3),
(4)および(5)式のように求めることができる。 回転角加速度:A1=(KT ・I)/J …(3) 回転角速度 :A2=(KT ・I・ω)/J …(4) 回転角度 :A3=(KT ・I・ω2 )/J …(5) ここで、KT は定数、I,ωは所定値(設定値)である
ので、Jとこれらの振幅A1,A2,A3とはいずれも
反比例の関係にある。したがって、振幅A1,A2,A
3のいずれかを検出することにより、イナーシャの大き
さを求めることが可能となる。
By substituting the equation (1) into the equation (2), the rotational angular acceleration, the rotational angular velocity, and the rotational angle due to the three-phase AC excitation can be obtained, and these are all sinusoidal functions.
Focusing on the amplitude of each function, the rotational angular acceleration A1 (d 2 θ / dt 2 ) and the rotational angular velocity A 2 (dθ / d
t) and the rotation angle A3 (θ) are as follows (3),
It can be obtained as in equations (4) and (5). Rotational angular acceleration: A1 = (K T · I) / J (3) Rotational angular velocity: A2 = (K T · I · ω) / J (4) Rotational angle: A3 = (K T · I · ω 2 ) / J (5) Here, since K T is a constant and I and ω are predetermined values (setting values), J and these amplitudes A1, A2, and A3 are in inverse proportion to each other. Therefore, the amplitudes A1, A2, A
It is possible to obtain the magnitude of inertia by detecting any one of the three.

【0009】上記のようにするかわりに、以下のように
することもできる。すなわち、3相交流励磁するに当た
り、電流をその大きさが時間の経過とともに零から徐々
に大きくなるような増加関数I(t)とすれば、この場
合の振動の振幅は励磁開始からの経過時間,電流の関
数,励磁角周波数およびイナーシャの大きさによって決
まるので、所定の励磁角周波数でかつ所定の電流の関数
(増加関数)で3相交流励磁すれば、その結果発生する
微小振動の振幅が或る値以上となるまでの時間を計測す
ることにより、1回の推定動作によりイナーシャの大き
さを推定できることになる。
Instead of the above, the following is also possible. That is, in three-phase AC excitation, if the current is set to an increasing function I (t) whose magnitude gradually increases from zero over time, the amplitude of vibration in this case is the elapsed time from the start of excitation. , Since it is determined by the function of current, the excitation angular frequency and the magnitude of inertia, if three-phase AC excitation is performed at a predetermined excitation angular frequency and a predetermined current function (increasing function), the amplitude of the resulting microvibration will be reduced. By measuring the time until it becomes a certain value or more, the magnitude of inertia can be estimated by one estimation operation.

【0010】つまり、電流Iを時間の経過とともに徐々
に増加する関数I(t)とし、これを例えばI(t)=
α・t(αは正の定数)と考えると、回転角加速度の振
幅A1’、回転角速度の振幅A2’および回転角度の振
幅A3’は、上記(3)〜(5)式から、それぞれ次式
のように表現できる。 回転角加速度:A1’=(KT ・α・t)/J …(6) 回転角速度 :A2’=(KT ・α・ω・t)/J …(7) 回転角度 :A3’=(KT ・α・ω2 ・t)/J …(8) 微小振動の振幅A1’,A2’およびA3’は時間の経
過とともに順次増大して行くので、これらが或る一定の
値になるまでの時間をt0とすれば、このt0とイナー
シャの大きさJとは比例関係にあることから、このt0
を計測すればイナーシャの大きさJを求めることができ
る。なお、上記ではI(t)をI(t)=α・tとした
が、時間の経過とともに徐々に増大する関数であればこ
れに限らず、例えば2次関数や指数関数でも良いのはい
うまでもない。
That is, the current I is defined as a function I (t) that gradually increases with time, and this is, for example, I (t) =
Considering α · t (α is a positive constant), the amplitude A1 ′ of the rotational angular acceleration, the amplitude A2 ′ of the rotational angular velocity, and the amplitude A3 ′ of the rotational angle are respectively calculated from the equations (3) to (5) below. It can be expressed like an expression. Rotational angular acceleration: A1 ′ = (K T · α · t) / J (6) Rotational angular velocity: A2 ′ = (K T · α · ω · t) / J (7) Rotational angle: A3 ′ = ( K T · α · ω 2 · t) / J (8) Since the amplitudes A1 ′, A2 ′ and A3 ′ of the minute vibrations gradually increase over time, until they reach a certain value. Assuming that the time of t0 is t0, this t0 and the magnitude J of the inertia are in a proportional relationship.
By measuring, the magnitude J of inertia can be obtained. Although I (t) is set to I (t) = α · t in the above, the function is not limited to this as long as it is a function that gradually increases with the passage of time, and for example, a quadratic function or an exponential function may be used. There is no end.

【0011】[0011]

【実施例】図1にこの発明の実施例を示す。同図に示す
ように、回転子が永久磁石からなるブラシレスモータ
(単に、モータともいう)1、その回転子に結合された
磁極センサ2とエンコーダ(PE)3、指令された電流
をモータ1に供給する電力変換器を含む電力増幅器4、
この電力増幅器4に電流指令値を与える制御装置5およ
びエンコーダ3により検出されたパルス(2相パルス
A,B)を与えられて、サンプリング周期内の回転角度
信号を出力するパルス処理部6などから構成される。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. As shown in the figure, a brushless motor (also simply referred to as a motor) 1 whose rotor is a permanent magnet, a magnetic pole sensor 2 and an encoder (PE) 3 coupled to the rotor, and a commanded current to the motor 1 A power amplifier 4 including a power converter for supplying,
From the pulse processing unit 6 or the like which receives the pulses (two-phase pulses A and B) detected by the controller 5 and the encoder 3 which give a current command value to the power amplifier 4 and which outputs the rotation angle signal within the sampling period. Composed.

【0012】制御装置5はモータ1の通常の制御を行な
う部分と、イナーシャ推定を行なう部分とを内蔵してい
る。すなわち、通常の制御を行なう部分は、サンプリン
グ周期内のエンコーダパルス数Δθより速度nを検出す
る速度検出部51、磁極信号(U,V,W)から磁極位
置φを検出する磁極検出部52、速度指令値n* と速度
検出値(実際値n=dθ/dt)との誤差を演算する加
算器53、加算器53からの誤差出力を入力としてトル
ク指令電流値iT * を演算する速度調節器(ASR)5
4、トルク電流指令値iT * をモータ1の各相電流指令
値に変換するベクトル演算器55などから構成される。
これに対し、イナーシャ推定のための制御部分は、指令
部56、イナーシャ検出部57、イナーシャ推定モード
と通常の運転モードとで切り換えられるスイッチ58,
59などから構成される。
The control device 5 has a built-in portion for performing normal control of the motor 1 and a portion for estimating inertia. That is, the part for performing normal control is a speed detecting section 51 for detecting the speed n from the encoder pulse number Δθ within the sampling period, a magnetic pole detecting section 52 for detecting the magnetic pole position φ from the magnetic pole signals (U, V, W), An adder 53 that calculates the error between the speed command value n * and the detected speed value (actual value n = dθ / dt), and a speed adjustment that calculates the torque command current value i T * using the error output from the adder 53 as an input. Container (ASR) 5
4. A vector calculator 55 for converting the torque current command value i T * into each phase current command value of the motor 1 and the like.
On the other hand, the control portion for inertia estimation includes a command unit 56, an inertia detection unit 57, a switch 58 that can be switched between an inertia estimation mode and a normal operation mode,
It is composed of 59 and the like.

【0013】図2は図1に示す指令部およびイナーシャ
検出部の具体例を示すブロック図である。すなわち、指
令部56は図2(イ)に示すように、励磁周波数に対応
する磁極位置信号φ’を所定の値に設定する設定器56
1と、イナーシャ推定時に出力すべきトルク電流指令値
T ’を所定の値に設定する設定器562とから構成さ
れる。検出部57は図2(ロ)に示すように、回転角速
度の振幅を検出する振幅検出器571、「1」を入力さ
れて振幅の逆数をとる徐算器572および振幅の逆数を
定数(K1)倍する乗算器573等よりなっている。
FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of the command unit and inertia detection unit shown in FIG. That is, the command unit 56, as shown in FIG. 2A, sets the magnetic pole position signal φ ′ corresponding to the excitation frequency to a predetermined value.
1 and a setter 562 that sets the torque current command value i T ′ to be output at the time of inertia estimation to a predetermined value. As shown in FIG. 2B, the detection unit 57 includes an amplitude detector 571 that detects the amplitude of the rotational angular velocity, a divider 572 that receives “1” to take the reciprocal of the amplitude, and a reciprocal of the amplitude that is a constant (K1). ) Multiplier 573 and the like.

【0014】ここで、そのイナーシャ推定動作につき、
主として図1を参照して説明する。いま、スイッチ5
8,59を図示の位置にした状態で、指令部56からト
ルク電流指令値iT ’と励磁周波数に対応した磁極位置
信号φ’を指令し、これらをベクトル演算器55に与
え、電力増幅器4を介してモータ1を駆動する。このと
き、モータ1が同期しないようにトルク電流指令値
T ’と励磁周波数に対応した磁極位置信号φ’を選ん
で指令すれば、モータ1は脱調状態となって上述の如き
微小振動が生じるので、これに伴って発生するエンコー
ダ(位置センサ)3からの2相パルスA,Bをパルス処
理部6により処理して、速度検出部51およびイナーシ
ャ検出部57へ入力することにより、回転角速度の振動
の振幅からイナーシャの大きさJを得ることができる。
Here, regarding the inertia estimation operation,
A description will be given mainly with reference to FIG. Switch 5 now
With the positions 8 and 59 set to the positions shown in the figure, the command unit 56 commands the torque current command value i T 'and the magnetic pole position signal φ'corresponding to the excitation frequency, and these are given to the vector calculator 55, and the power amplifier 4 The motor 1 is driven via. At this time, if the torque current command value i T 'and the magnetic pole position signal φ'corresponding to the excitation frequency are selected and commanded so that the motor 1 is not synchronized, the motor 1 is out of step and the minute vibration as described above occurs. As a result, the two-phase pulses A and B from the encoder (position sensor) 3 that accompany this are processed by the pulse processing unit 6 and input to the speed detecting unit 51 and the inertia detecting unit 57, whereby the rotational angular velocity is The magnitude J of inertia can be obtained from the amplitude of the vibration.

【0015】図3は図1に示す指令部およびイナーシャ
検出部の他の具体例を示すブロック図である。すなわ
ち、図3(イ)に示すように、指令部56を励磁周波数
に対応する磁極位置信号φ’を所定の値に設定する設定
器561、およびイナーシャ推定時に出力すべきトルク
電流指令値iT ’を所定の値に設定する設定器562の
他に、トルク電流指令値を零から時間の経過とともに徐
々に大きくするために、単位時間当たりの変化量の設定
器563を付加して構成する。また、イナーシャ検出部
57を図3(ロ)に示すように、回転角速度の振幅を検
出する振幅検出器571の他に、回転角速度の振幅値A
2’を設定値A0と比較するコンパレータ574、回転
角速度の振幅が徐々に増大して設定値以上となるまでの
経過時間t0を計測するタイマ575、その時間t0を
イナーシャJに換算するため定数(K2)倍する乗算器
576を付加して構成する。
FIG. 3 is a block diagram showing another specific example of the command unit and inertia detection unit shown in FIG. That is, as shown in FIG. 3A, a setting unit 561 that sets the magnetic pole position signal φ ′ corresponding to the excitation frequency to a predetermined value in the command unit 56, and a torque current command value i T to be output at the time of inertia estimation. In addition to the setter 562 that sets'to a predetermined value, a setter 563 of the amount of change per unit time is added in order to gradually increase the torque current command value from zero over time. In addition, as shown in FIG. 3B, the inertia detector 57 includes an amplitude detector 571 for detecting the amplitude of the rotational angular velocity, and an amplitude value A of the rotational angular velocity.
A comparator 574 that compares 2 ′ with a set value A0, a timer 575 that measures an elapsed time t0 until the amplitude of the rotational angular velocity gradually increases and becomes equal to or more than a set value, and a constant (constant for converting the time t0 into inertia J ( K2) A multiplier 576 for multiplication is added.

【0016】このような構成において、指令部56から
所定の周波数指令と、時間の経過とともに零から徐々に
大きくなるように励磁電流指令とを与えることにより、
励磁開始からの回転角速度の振幅A2’は徐々に大きく
なり、その振幅の大きさが或る設定値A0以上になるま
での時間t0を、タイマ575にて検出することにより
イナーシャを推定することができる。このときの動作を
示すのが図4で、回転角速度の振幅A2’と、これが設
定値A0以上になるまでの時間t0との関係を端的に示
している。
In such a configuration, by giving a predetermined frequency command from the command unit 56 and an exciting current command so as to gradually increase from zero over time,
The amplitude A2 'of the rotational angular velocity from the start of excitation gradually increases, and the inertia can be estimated by detecting the time t0 until the magnitude of the amplitude reaches a certain set value A0 or more by the timer 575. it can. The operation at this time is shown in FIG. 4, which briefly shows the relationship between the amplitude A2 ′ of the rotational angular velocity and the time t0 until the amplitude A2 ′ becomes equal to or larger than the set value A0.

【0017】[0017]

【発明の効果】この発明によれば、3相ブラシレスモー
タ内に回転磁界は発生するが回転子は回転しないような
周波数で3相交流励磁し、その結果生じる発生トルクに
よって発生する微小振動の回転角加速度,回転角速度ま
たは回転角度のいずれかの振幅を検出することにより、
回転子を一定方向に回転させることなくイナーシャを推
定することが可能となる利点が得られる。また、上記3
相交流励磁の際に、電圧または電流指令を徐々に大きく
して行き、その結果発生する振動トルクまたはその発生
トルクによって生じる微小振動の回転角加速度,回転角
速度または回転角度のいずれかの振幅が、或る所定の値
になるまでの時間を計測することにより、回転子を一定
方向に回転させることなくイナーシャを推定できるだけ
でなく、1回の推定動作でイナーシャの推定が可能とな
る利点がもたらされる。
According to the present invention, a three-phase AC excitation is performed at a frequency at which a rotating magnetic field is generated in the three-phase brushless motor but the rotor does not rotate, and a minute vibration generated by the resulting torque is rotated. By detecting the amplitude of either angular acceleration, rotational angular velocity or rotational angle,
An advantage is obtained that the inertia can be estimated without rotating the rotor in a certain direction. Also, the above 3
During phase AC excitation, the voltage or current command is gradually increased, and the vibration torque generated as a result, or the rotational angular acceleration, the rotational angular velocity or the rotational angle of the minute vibration generated by the generated torque, is By measuring the time to reach a certain predetermined value, not only the inertia can be estimated without rotating the rotor in a certain direction, but also the inertia can be estimated by one estimation operation. ..

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す指令部および検出部の具体例を示す
ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of a command unit and a detection unit shown in FIG.

【図3】図1に示す指令部および検出部の他の具体例を
示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing another specific example of the command unit and the detection unit shown in FIG.

【図4】図3の動作を説明するための説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ブラシレスモータ、2…磁極センサ、3…エンコー
ダ(PE)、4…電力増幅器、5…制御装置、6…パル
ス処理部、51…速度検出部、52…磁極検出部、53
…加算器、54…速度調節器、55…ベクトル演算器、
56…指令部、57…イナーシャ検出部、58,59…
スイッチ、561〜563…設定器、571…振幅検出
器、572…徐算器、573,576…乗算器、574
…コンパレータ、575…タイマ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Brushless motor, 2 ... Magnetic pole sensor, 3 ... Encoder (PE), 4 ... Power amplifier, 5 ... Control device, 6 ... Pulse processing part, 51 ... Speed detection part, 52 ... Magnetic pole detection part, 53
... Adder, 54 ... Speed controller, 55 ... Vector calculator,
56 ... Command unit, 57 ... Inertia detection unit, 58, 59 ...
Switches, 561 to 563 ... Setting device, 571 ... Amplitude detector, 572 ... Divider, 573, 576 ... Multiplier, 574
... comparators, 575 ... timers.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定子巻線と永久磁石を持つ回転子とか
らなる3相ブラシレスモータと、その回転子軸にとりつ
けられたエンコーダと、このエンコーダから発せられる
パルスを計数する計数手段と、前記モータに対して電圧
指令または電流指令と周波数指令とを与える制御装置
と、これらの指令を増幅して前記3相ブラシレスモータ
を駆動する電力増幅器とを備え、 前記制御装置から電力増幅器を介して、モータの固定子
巻線にモータが脱調するように所定の電圧または電流指
令と所定の周波数指令とを与えて3相交流励磁し、その
結果回転子に発生する同じ周波数の微小振動を前記エン
コーダおよび計数手段を介して検出し、その微小振動の
回転角加速度信号または回転角速度信号もしくは回転角
度信号のいずれかの振幅を検出し、これにもとづきイナ
ーシャの大きさを求めることを特徴とするブラシレスモ
ータのイナーシャ推定装置。
1. A three-phase brushless motor comprising a stator winding and a rotor having a permanent magnet, an encoder mounted on the rotor shaft, and a counting means for counting pulses emitted from the encoder, A control device that gives a voltage command or a current command and a frequency command to the motor, and a power amplifier that amplifies these commands to drive the three-phase brushless motor, are provided from the control device via the power amplifier. A predetermined voltage or current command and a predetermined frequency command are applied to the stator winding of the motor to excite a three-phase alternating current, and as a result, minute vibrations of the same frequency generated in the rotor are generated by the encoder. And the amplitude of either the rotational angular acceleration signal or the rotational angular velocity signal or the rotational angle signal of the minute vibration is detected, and Inertia estimating device for a brushless motor and obtains the sizes of the Hazuki inertia.
【請求項2】 固定子巻線と永久磁石を持つ回転子とか
らなる3相ブラシレスモータと、その回転子軸にとりつ
けられたエンコーダと、このエンコーダから発せられる
パルスを計数する計数手段と、前記モータに対して電圧
指令または電流指令と周波数指令とを与える制御装置
と、これらの指令を増幅して前記3相ブラシレスモータ
を駆動する電力増幅器と、時間を計測するタイマとを備
え、 前記制御装置から電力増幅器を介して、モータの固定子
巻線にモータが脱調するように、所定の周波数指令と時
間の経過につれて零から徐々に増大する電圧または電流
指令とを与えて3相交流励磁し、その結果回転子に発生
する同じ周波数で振幅が徐々に増大する微小振動を前記
エンコーダおよび計数手段を介して検出し、その微小振
動の回転角加速度信号または回転角速度信号もしくは回
転角度信号のいずれかの振幅が或る所定値以上となるま
でに経過した時間を前記タイマにて計測することによ
り、イナーシャの大きさを求めることを特徴とするブラ
シレスモータのイナーシャ推定装置。
2. A three-phase brushless motor comprising a stator winding and a rotor having a permanent magnet, an encoder mounted on the rotor shaft, and counting means for counting the pulses emitted from the encoder, The control device includes: a control device that gives a voltage command or a current command and a frequency command to the motor; a power amplifier that amplifies these commands to drive the three-phase brushless motor; and a timer that measures time. Through a power amplifier, a three-phase AC excitation is performed by giving a predetermined frequency command and a voltage or current command that gradually increases from zero over time so that the motor goes out of synchronization with the stator winding of the motor. As a result, the minute vibration whose amplitude is gradually increased at the same frequency generated in the rotor is detected through the encoder and the counting means, and the rotational angle acceleration of the minute vibration is detected. A brushless motor characterized in that the amount of inertia is obtained by measuring the time elapsed until the amplitude of any one of the signal, the rotation angular velocity signal, and the rotation angle signal exceeds a predetermined value by the timer. Inertia estimation device.
JP4125194A 1992-05-19 1992-05-19 Inertia estimating device for brushless motor Pending JPH05328778A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004274990A (en) * 2003-03-05 2004-09-30 Hyundai Motor Co Ltd Motor control method and motor controller
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