JPH0638575A - 交流電動機のトルク制御装置 - Google Patents

交流電動機のトルク制御装置

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JPH0638575A
JPH0638575A JP21373192A JP21373192A JPH0638575A JP H0638575 A JPH0638575 A JP H0638575A JP 21373192 A JP21373192 A JP 21373192A JP 21373192 A JP21373192 A JP 21373192A JP H0638575 A JPH0638575 A JP H0638575A
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克之 草野
Yasushi Kanai
靖司 金井
Yuji Saito
祐司 斉藤
Tomoyuki Ito
智之 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力側に設けるセンサを減らし、経済的な交
流電動機のトルク制御装置を提供すること。 【構成】 交流電動機と、振幅指令値に基き直流電源ま
たはバッテリからの直流電圧を変換して交流電動機の駆
動電流を生成する駆動制御手段と、直流電源またはバッ
テリの電圧および電流を検出し、入力電力を算出する入
力電力算出手段と、交流電動機の回転数を検出する回転
数検出手段と、交流電動機の回転数とトルク指令値に係
るマップを格納し、目標電力を算出する手段と、入力電
力と目標電力の差から制御出力を演算する帰還制御手段
と、この演算結果に基いて前記振幅指令値をＰＷＭ制御
するＰＷＭ制御手段からなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、交流電動機の相電流
を検出し、その検出値を入力側へフィードバックして交
流電動機に所定の駆動電流を供給するようにした交流電
動機のトルク制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から三相交流電動機の相電流を検出
し、その検出値をフィードバックして目標とするトルク
が得られるようスイッチング素子から構成する駆動制御
手段であるインバータを制御することで交流電動機に所
定の駆動電流を供給するようにした制御装置は知られて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、相電流の検出
は３相のうち少なくとも２相の検出する電流検出器およ
び検出した相電流を実効値に変換する手段を必要とし、
これらは高価であることから制御装置自体が高価なもの
となってしまう。
【０００４】また、出力側は大電流であるので電流検出
器も大型となり、交流周波数応答性の良いものを必要と
する。
【０００５】さらに、インバータは大電力でスイッチン
グするため、検出出力線にその放射ノイズが侵入し易
く、また、検出出力線には高周波成分が含まれるため雑
音の発生源となってしまう。
【０００６】したがって、例えば電気自動車の駆動モー
タの制御装置に使用するには最適なものとはいえない。
【０００７】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は電動機の回転数に基いて入
力電力を制御して電動機が必要とするトルクを得るよう
にすることで出力側に設ける電流検知器（電流センサ）
を減らし、経済的な交流電動機のトルク制御装置を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明に係る電動機のトルク制御装置は、交流電動機
と、振幅指令値に基き直流電源またはバッテリからの直
流電圧を変換して交流電動機の駆動電流を生成する駆動
制御手段と、直流電源またはバッテリの電圧および電流
を検出し、入力電力を算出する入力電力算出手段と、交
流電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、交流電
動機の回転数とトルク指令値に係るマップを格納し、目
標電力を算出する手段と、入力電力と目標電力の差から
制御出力を演算する帰還制御手段と、この演算結果に基
いて前記振幅指令値をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御手段か
らなることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明に係る交流電動機のトルク制御装置は、
モータの回転数を検出し、この検出した回転数とトルク
指令値に基いて目標電力を算出し、この目標電力に基く
モータに供給される電流の振幅指令値によってインバー
タを制御しモータを駆動する。
【００１０】
【実施例】以下、添付図面に基いて本発明の実施例を説
明する。
【００１１】図１は本発明に係る交流電動機のトルク制
御装置のブロック構成図である。
【００１２】トルク制御装置１は、例えば２００ボルト
の直流電圧を出力するバッテリ２、駆動制御手段である
インバータ３、交流電動機であるモータ４、入力電力算
出手段５、目標電力算出手段６、帰還制御手段としての
ＰＩ制御手段７、およびＰＷＭ制御手段８を備える。
【００１３】モータ４はインバータ３を介してバッテリ
２に接続されている。インバータ３はバッテリ２から出
力される直流電圧を三相交流電圧に変換して出力する。
すなわち、モータ４はバッテリ２の電力により駆動され
る。
【００１４】バッテリ２からインバータ３に供給される
電圧および電流は電圧計９および電流計１０で検出され
る。これらの検出結果は入力電力算出手段５に入力さ
れ、検出した電圧と電流を乗算して入力電力を算出す
る。算出された入力電力はＰＩ制御手段７に供給され
る。
【００１５】また、モータ４は回転数センサ１１を備
え、モータ４の回転数を検出する。この回転数センサ１
１で検出されたモータ４の回転数情報は目標電力算出手
段６に入力される。
【００１６】この目標電力算出手段６はモータ４の回転
数とトルク指令値に基いてモータ４の駆動系に対する目
標電力を決定する。この処理はモータ回転数とトルク指
令値を入力パラメータとし効率、トルク定数等を加味し
たマップにしたがって行う。
【００１７】すなわち、効率、トルク定数等を加味した
モータ回転数とトルク指令値に対応した目標電力を予め
求めておきそれをマップ化し、例えばＲＯＭ等のメモリ
に記憶しておく。そして、或るモータ回転数とトルク指
令値とが入力されたとき、それらのパラメータに基くサ
ーチや補間計算（直線補間）によって該当する目標電力
を出力する。
【００１８】この目標電力はＰＩ制御手段７に入力され
る。このＰＩ制御手段７は目標電力と入力電力をパラメ
ータとして比例積分法を用い、入力電力を目標電力に一
致させるべく帰還制御を行う。そして、指令信号と入力
電力との偏差を加味した制御信号を発生させて、これを
ＰＷＭ制御手段８へ入力する。
【００１９】ＰＷＭ制御手段８は制御信号をパルス幅変
調してＰＷＭ信号（振幅指令値）に変換し、この信号に
基いてインバータ３を制御する。これにより、モータ４
にトルク指令値に等しいトルクが発生するようフィード
バック制御が行われることになる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る交流
電動機のトルク制御装置は、モータの回転数を検出し、
この検出した回転数とトルク指令値に基いて目標電力を
算出し、この目標電力に基くモータに供給される電流の
振幅指令値によってモータを制御しているので、従来の
ようにモータのトルクを検出するトルクセンサのような
高価な電流検出器を不要とし、経済的な構成とすること
ができる。
【００２１】また、大型の電流検出器を減らしたので装
置自体を小さくでき、ノイズも侵入し難くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る交流電動機のトルク制御装置のブ
ロック構成図
【符号の説明】
１…トルク制御装置、２…バッテリ、３…インバータ
（駆動制御手段）、４…モータ、５…入力電力算出手
段、６…目標電力算出手段、７…ＰＩ制御手段（帰還制
御手段）、８…ＰＷＭ制御手段、９…電圧計、１０…電
流計、１１…回転数センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 智之 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 交流電動機と、振幅指令値に基き直流電
    源またはバッテリからの直流電圧を変換して交流電動機
    の駆動電流を生成する駆動制御手段と、直流電源または
    バッテリの電圧および電流を検出し、入力電力を算出す
    る入力電力算出手段と、交流電動機の回転数を検出する
    回転数検出手段と、交流電動機の回転数とトルク指令値
    に係るマップを格納し、目標電力を算出する手段と、入
    力電力と目標電力の差から制御出力を演算する帰還制御
    手段と、この演算結果に基いて前記振幅指令値をＰＷＭ
    制御するＰＷＭ制御手段からなることを特徴とする交流
    電動機のトルク制御装置。
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