JPH0644320Y2 - 同期モ−タ制御装置 - Google Patents
同期モ−タ制御装置Info
- Publication number
- JPH0644320Y2 JPH0644320Y2 JP1987082839U JP8283987U JPH0644320Y2 JP H0644320 Y2 JPH0644320 Y2 JP H0644320Y2 JP 1987082839 U JP1987082839 U JP 1987082839U JP 8283987 U JP8283987 U JP 8283987U JP H0644320 Y2 JPH0644320 Y2 JP H0644320Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- motor
- phase angle
- synchronous motor
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、同期モータに印加される電圧の振幅と位相角
とを制御する同期モータ制御装置に関する。
とを制御する同期モータ制御装置に関する。
《考案の概要》 本考案では、同期モータの始動時にその回転位相角に応
じてモータ印加電圧の振幅が補正される。
じてモータ印加電圧の振幅が補正される。
《従来の技術》 特願昭61-228478号公報などで示されるこの種の装置で
は、同期モータの回転数およびこれに対するトルク指令
に基づいてモータ印加電圧の目標振幅が求められる。
は、同期モータの回転数およびこれに対するトルク指令
に基づいてモータ印加電圧の目標振幅が求められる。
そしてモータ回転数およびトルク指令に基づいて同期モ
ータの負荷角が求められ、同期モータの回転位相角にそ
の負荷角が加算されることによりモータ印加電圧の目標
位相角が求められる。
ータの負荷角が求められ、同期モータの回転位相角にそ
の負荷角が加算されることによりモータ印加電圧の目標
位相角が求められる。
さらにこのようにして求められた目標振幅，位相角で定
まる正弦電圧指令が生成され、この指令に従って同期モ
ータへ印加される駆動電圧が制御される。
まる正弦電圧指令が生成され、この指令に従って同期モ
ータへ印加される駆動電圧が制御される。
その結果、同期モータに例えばPWM波の駆動電圧が印加
され、トルク指令に相当したトルクがモータ軸から出力
される。
され、トルク指令に相当したトルクがモータ軸から出力
される。
《考案が解決しようとする問題点》 ここで、同期モータの出力トルクはこれに印加される駆
動電圧の制御にも拘らずその回転位相角（ロータの停止
位置）により異なり、ロータとステータとの位置関係に
より変化する。
動電圧の制御にも拘らずその回転位相角（ロータの停止
位置）により異なり、ロータとステータとの位置関係に
より変化する。
このため従来においては、同期モータの始動トルクがそ
の始動時におけるロータとステータとの位置関係により
大きく変化して、その結果、モータ始動時におけるモー
タ発生トルクを正確に制御できず、始動時に指令トルク
に対して変動が生じてしまうという問題がある。
の始動時におけるロータとステータとの位置関係により
大きく変化して、その結果、モータ始動時におけるモー
タ発生トルクを正確に制御できず、始動時に指令トルク
に対して変動が生じてしまうという問題がある。
更に、モータ始動後には、指令トルクに対する変動とし
て定常的なトルク脈動が発生し、特に所定回転数以下で
は車両の乗員がそのトルク脈動を感じてしまうという問
題がある。
て定常的なトルク脈動が発生し、特に所定回転数以下で
は車両の乗員がそのトルク脈動を感じてしまうという問
題がある。
つまり、例えば交流３相同期モータの場合にはその電流
波形１周期中にトルク最大点が３回現れるが、モータの
回転数が高速のときにはトルクが最大となる点の間隔が
狭くなるため、乗員がトルク脈動を感じない。しかし、
モータの回転数が低速のときにはトルク最大点の間隔が
広くなるため、乗員がトルク脈動を感じてしまう。
波形１周期中にトルク最大点が３回現れるが、モータの
回転数が高速のときにはトルクが最大となる点の間隔が
狭くなるため、乗員がトルク脈動を感じない。しかし、
モータの回転数が低速のときにはトルク最大点の間隔が
広くなるため、乗員がトルク脈動を感じてしまう。
従って、モータ始動開始時から乗員がトルク脈動を感じ
なくなる所定回転数に達するまでのモータ始動時には、
トルクを正確に制御して指令トルクに対する変動を防止
し、特に乗員にはモータ始動後のトルク脈動を感じさせ
ないようにする必要がある。
なくなる所定回転数に達するまでのモータ始動時には、
トルクを正確に制御して指令トルクに対する変動を防止
し、特に乗員にはモータ始動後のトルク脈動を感じさせ
ないようにする必要がある。
本考案は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、
その目的は、同期モータの始動トルクを正確に制御して
トルク変動を防止できる同期モータ制御装置を提供する
ことにある。
その目的は、同期モータの始動トルクを正確に制御して
トルク変動を防止できる同期モータ制御装置を提供する
ことにある。
《問題点を解決するための手段》 上記目的を達成するために本考案は、 同期モータの回転数を検出するモータ回転数検出手段
と、 検出回転数およびトルク指令に基づいてモータ印加電圧
の目標振幅を求める電圧振幅演算手段と、 検出回転数およびトルク指令に基づいて同期モータの目
標負荷角を求める負荷角演算手段と、 同期モータの回転位相角を検出するモータ位相角検出手
段と、 モータ印加電圧の目標位相角を目標負荷角と検出位相角
の加算により求める電圧位相角演算手段と、 目標振幅で目標位相角の正弦電圧指令を発生する電圧指
令発生手段と、 同期モータへ印加される駆動電圧を正弦電圧指令に従っ
て制御する電圧制御手段と、 検出位相角に基づいて目標振幅に対する補正量を求める
補正量演算手段と、 検出回転数が設定回転数に達するまで、演算補正量だけ
目標振幅を補正する印加電圧補正手段と、 を有する、ことを特徴とする。
と、 検出回転数およびトルク指令に基づいてモータ印加電圧
の目標振幅を求める電圧振幅演算手段と、 検出回転数およびトルク指令に基づいて同期モータの目
標負荷角を求める負荷角演算手段と、 同期モータの回転位相角を検出するモータ位相角検出手
段と、 モータ印加電圧の目標位相角を目標負荷角と検出位相角
の加算により求める電圧位相角演算手段と、 目標振幅で目標位相角の正弦電圧指令を発生する電圧指
令発生手段と、 同期モータへ印加される駆動電圧を正弦電圧指令に従っ
て制御する電圧制御手段と、 検出位相角に基づいて目標振幅に対する補正量を求める
補正量演算手段と、 検出回転数が設定回転数に達するまで、演算補正量だけ
目標振幅を補正する印加電圧補正手段と、 を有する、ことを特徴とする。
《作用》 本考案では、同期モータの始動時においてこれへ印加さ
れる駆動電圧の振幅が同期モータの回転位相角に応じて
補正される。
れる駆動電圧の振幅が同期モータの回転位相角に応じて
補正される。
《実施例の説明》 以下、図面に基づいて本考案に係る装置の好適な実施例
を説明する。
を説明する。
第１図において、永久磁石型同期モータ10の回転数ωが
回転数センサ12により検出されており、その検出信号は
電圧振幅演算回路14および負荷角演算回路16に供給され
ている。
回転数センサ12により検出されており、その検出信号は
電圧振幅演算回路14および負荷角演算回路16に供給され
ている。
そしてアクセル開度センサ18（ポテンショメータ等）の
出力電圧で示されるトルク指令T＊も電圧振幅演算回路1
4および負荷角演算回路16に供給されており、電圧振幅
演算回路14では検出回転数ωおよびトルク指令T＊に基
づいてモータ印加電圧の目標振幅V＊が、負荷角演算回
路16ではそれらに基づいて同期モータ10の目標負荷角δ
＊が、各々求められている。
出力電圧で示されるトルク指令T＊も電圧振幅演算回路1
4および負荷角演算回路16に供給されており、電圧振幅
演算回路14では検出回転数ωおよびトルク指令T＊に基
づいてモータ印加電圧の目標振幅V＊が、負荷角演算回
路16ではそれらに基づいて同期モータ10の目標負荷角δ
＊が、各々求められている。
また同期モータ10の回転位相角θが位相角センサ19によ
り検出されており、その検出信号は加算器20に供給され
ている。
り検出されており、その検出信号は加算器20に供給され
ている。
この加算供給20には負荷演算回路16から目標負荷角δ＊
も供給されており、加算器20では位相角θと負荷角δ＊
との加算によりモータ印加電圧の目標位相角θ＊が得ら
れている。
も供給されており、加算器20では位相角θと負荷角δ＊
との加算によりモータ印加電圧の目標位相角θ＊が得ら
れている。
さらにその加算器20で得られた位相角θ＊と前記電圧振
幅演算回路14で得られた振幅V＊とはモータ印加電圧の
位相と振幅の指令として乗算器22に与えられており、乗
算器22では、 V＊＝V＊・sin（θ＊＋2/3π） V＊＝V＊・sin（θ＊＋4/3π） V＊＝V＊・sin（θ＊＋6/3π） の三相正弦波信号とされた電圧指令が得られている。
幅演算回路14で得られた振幅V＊とはモータ印加電圧の
位相と振幅の指令として乗算器22に与えられており、乗
算器22では、 V＊＝V＊・sin（θ＊＋2/3π） V＊＝V＊・sin（θ＊＋4/3π） V＊＝V＊・sin（θ＊＋6/3π） の三相正弦波信号とされた電圧指令が得られている。
そして乗算器22で得られた電圧指令は電圧制御回路24の
PWM発振器26に供給されており、PWM発振器26では各電圧
指令に相当した三相のPWM信号が得られている。
PWM発振器26に供給されており、PWM発振器26では各電圧
指令に相当した三相のPWM信号が得られている。
またそれらのPWM信号は同じく電圧制御回路24に設けら
れたインバータ28へ供給されており、インバータ28の各
相主回路に挿入された電流制御素子がこれらPWM信号に
より各々スイッチング制御されている。
れたインバータ28へ供給されており、インバータ28の各
相主回路に挿入された電流制御素子がこれらPWM信号に
より各々スイッチング制御されている。
その結果、電圧制御回路24のインバータ28から永久磁石
型同期モータ10へ電圧指令に応じた駆動電圧が印加さ
れ、トルク指令T＊に相当したトルクがモータ軸から出
力される。
型同期モータ10へ電圧指令に応じた駆動電圧が印加さ
れ、トルク指令T＊に相当したトルクがモータ軸から出
力される。
なお、電圧振幅演算回路14,負荷角演算回路16ではトル
ク指令T＊およびモータ回転数ωを関数として電圧振幅V
＊，負荷角δ＊が各々メモリマップ上に記憶されてお
り、それらは変数によるサーチ，補間計算により各々求
められている。
ク指令T＊およびモータ回転数ωを関数として電圧振幅V
＊，負荷角δ＊が各々メモリマップ上に記憶されてお
り、それらは変数によるサーチ，補間計算により各々求
められている。
ここで、位相角センサ19による検出位相角θが補正量演
算回路30に供給されており、補正量演算回路30では検出
位相角θに基づいて演算振幅V＊に対する補正量ΔV＊が
求められている。
算回路30に供給されており、補正量演算回路30では検出
位相角θに基づいて演算振幅V＊に対する補正量ΔV＊が
求められている。
なお、本実施例では検出位相角θを変数として補正量Δ
V＊を示す特性300がマップの形で予め記憶されており、
検出位相角θによるサーチ，補間計算で補正量ΔV＊が
得られている。
V＊を示す特性300がマップの形で予め記憶されており、
検出位相角θによるサーチ，補間計算で補正量ΔV＊が
得られている。
この補正量演算回路30で得られた補正量ΔV＊は切替器3
2の接点ｂに出力されており、その他方の接点ａは接地
されている。
2の接点ｂに出力されており、その他方の接点ａは接地
されている。
さらに切替器32の切替接点はコンパレータ34の出力信号
により制御されており、コンパレータ34の一方の比較入
力には回転数設定器36の設定回転数ω0が与えられてい
る。
により制御されており、コンパレータ34の一方の比較入
力には回転数設定器36の設定回転数ω0が与えられてい
る。
またコンパレータ34の他方の比較入力には回転センサ12
による検出回転数ωが供給されており、検出回転数ωが
乗員がトルク脈動を感じなくなる所定回転数である設定
回転数ω0に達するまで、切替器32の切替接点がコンパ
レータ34の出力信号によりｂ接点へ切替制御されてい
る。
による検出回転数ωが供給されており、検出回転数ωが
乗員がトルク脈動を感じなくなる所定回転数である設定
回転数ω0に達するまで、切替器32の切替接点がコンパ
レータ34の出力信号によりｂ接点へ切替制御されてい
る。
そして検出回転数ωが設定回転数ω0を越えると、切替
器32の切替接点がコンパレータ34の出力信号により接点
ａに切替制御される。
器32の切替接点がコンパレータ34の出力信号により接点
ａに切替制御される。
従って、検出回転数ωが設定回転数ω0に達するまで、
補正量演算回路30の補正量ΔV＊が切替器32から切替出
力されている。
補正量演算回路30の補正量ΔV＊が切替器32から切替出
力されている。
その切替出力は加算器38の一方の加算入力に供給されて
おり、その他方の加算入力に前記振幅演算回路14から演
算振幅V＊が供給されている。
おり、その他方の加算入力に前記振幅演算回路14から演
算振幅V＊が供給されている。
このため永久磁石型同期モータ10の始動時においてはそ
の検出回転数ωが設定回転数ω0に達するまで、補正量
演算回路30の補正量ΔV＊だけ電圧振幅演算回路14の演
算振幅V＊が補正される。
の検出回転数ωが設定回転数ω0に達するまで、補正量
演算回路30の補正量ΔV＊だけ電圧振幅演算回路14の演
算振幅V＊が補正される。
その結果、始動時のユギングトルク変動の大きい永久磁
石型の同期モータ10であっても、その始動時にロータと
ステータとの位置関係に応じて乗算器22の電圧指令振
幅、すなわちモータ印加電圧の振幅が調整され、永久磁
石型同期モータ10の始動トルクがトルク指令T＊と正確
に対応したものとなる。
石型の同期モータ10であっても、その始動時にロータと
ステータとの位置関係に応じて乗算器22の電圧指令振
幅、すなわちモータ印加電圧の振幅が調整され、永久磁
石型同期モータ10の始動トルクがトルク指令T＊と正確
に対応したものとなる。
以上説明したように本実施例によれば、切替器32,コン
パレータ34,回転数設定回路36および加算器38により電
圧振幅演算回路14による目標振幅V＊が補正量演算回路3
0の補正量ΔV＊だけ検出回転数ωが設定回転数ω0に達
するまで補正されるので、永久磁石型同期モータ10の始
動トルクをアクセル開度センサ18によるトルク指令T＊
と正確に一致したものに制御することが可能となる。
パレータ34,回転数設定回路36および加算器38により電
圧振幅演算回路14による目標振幅V＊が補正量演算回路3
0の補正量ΔV＊だけ検出回転数ωが設定回転数ω0に達
するまで補正されるので、永久磁石型同期モータ10の始
動トルクをアクセル開度センサ18によるトルク指令T＊
と正確に一致したものに制御することが可能となる。
従って、モータ始動開始時から乗員がトルク脈動を感じ
なくなる所定回転数である設定回転数ω0に達するまで
のモータ始動時には、その回転位相角に応じたトルク制
御が行われて、指令トルクに対する変動が防止されるた
め、指令トルクに対応した的確な制御が行えると共に、
モータ始動後の定常的なトルク脈動の発生が防止される
ため、モータ始動時から全ての回転数範囲に亘り、乗員
がトルク脈動を感じないようにすることができる。
なくなる所定回転数である設定回転数ω0に達するまで
のモータ始動時には、その回転位相角に応じたトルク制
御が行われて、指令トルクに対する変動が防止されるた
め、指令トルクに対応した的確な制御が行えると共に、
モータ始動後の定常的なトルク脈動の発生が防止される
ため、モータ始動時から全ての回転数範囲に亘り、乗員
がトルク脈動を感じないようにすることができる。
《効果》 以上説明したように本考案によれば、モータ始動開始後
から乗員がトルク脈動を感じなくなる所定回転数に達す
るまでのモータ始動時には、その回転位相角に応じたト
ルク制御が行われ、指令トルクに対する変動が防止され
るため、指令トルクに対応した的確な制御が行えると共
に、モータ始動後の定常的なトルク脈動の発生が防止さ
れるため、全てのモータ回転数範囲に亘り、乗員がトル
ク脈動を感じないようにすることができる。
から乗員がトルク脈動を感じなくなる所定回転数に達す
るまでのモータ始動時には、その回転位相角に応じたト
ルク制御が行われ、指令トルクに対する変動が防止され
るため、指令トルクに対応した的確な制御が行えると共
に、モータ始動後の定常的なトルク脈動の発生が防止さ
れるため、全てのモータ回転数範囲に亘り、乗員がトル
ク脈動を感じないようにすることができる。
第１図は本考案に係る装置の好適な実施例を示すブロッ
ク図である。 10……永久磁石型同期モータ 12……回転数センサ 14……電圧振幅演算回路 16……負荷角演算回路 18……アクセル開度センサ 19……位相角センサ 20……加算器 22……乗算器 24……電圧制御回路 26……PWM発振器 28……インバータ 30……補正量演算回路 32……切替器 34……コンパレータ 36……回転数設定器 38……加算器
ク図である。 10……永久磁石型同期モータ 12……回転数センサ 14……電圧振幅演算回路 16……負荷角演算回路 18……アクセル開度センサ 19……位相角センサ 20……加算器 22……乗算器 24……電圧制御回路 26……PWM発振器 28……インバータ 30……補正量演算回路 32……切替器 34……コンパレータ 36……回転数設定器 38……加算器
Claims (1)
- 【請求項１】同期モータの回転数を検出するモータ回転
数検出手段と、 検出回転数およびトルク指令に基づいてモータ印加電圧
の目標振幅を求める電圧振幅演算手段と、 検出回転数およびトルク指令に基づいて同期モータの目
標負荷角を求める負荷角演算手段と、 同期モータの回転位相角を検出するモータ位相角検出手
段と、 モータ印加電圧の目標位相角を目標負荷角と検出位相角
の加算により求める電圧位相角演算手段と、 目標振幅で目標位相角の正弦電圧指令を発生する電圧指
令発生手段と、 同期モータへ印加される駆動電圧を正弦電圧指令に従っ
て制御する電圧制御手段と、 検出位相角に基づいて目標振幅に対する補正量を求める
補正量演算手段と、 検出回転数が設定回転数に達するまで、演算補正量だけ
目標振幅を補正する印加電圧補正手段と、 を有する、ことを特徴とする同期モータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987082839U JPH0644320Y2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 同期モ−タ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987082839U JPH0644320Y2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 同期モ−タ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63194598U JPS63194598U (ja) | 1988-12-14 |
| JPH0644320Y2 true JPH0644320Y2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=30935860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987082839U Expired - Lifetime JPH0644320Y2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 同期モ−タ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0644320Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP1987082839U patent/JPH0644320Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63194598U (ja) | 1988-12-14 |
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