JPH08294299A - Induction motor control device and electrically-operated power steering device using this induction motor control device - Google Patents

Induction motor control device and electrically-operated power steering device using this induction motor control device

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JPH08294299A
JPH08294299A JP7094713A JP9471395A JPH08294299A JP H08294299 A JPH08294299 A JP H08294299A JP 7094713 A JP7094713 A JP 7094713A JP 9471395 A JP9471395 A JP 9471395A JP H08294299 A JPH08294299 A JP H08294299A
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JP
Japan
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torque
induction motor
phase
output
current
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Application number
JP7094713A
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Japanese (ja)
Inventor
Sadahiro Matsuura
貞裕 松浦
Shigeru Sato
繁 佐藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To provide an induction motor control device for accurately performing torque control while eliminating necessity for a speed detector and to provide an electrically-operated power steering device which eliminates an additional mechanism such as a clutch or the like and the speed detector of an electric motor by using this induction motor control device. CONSTITUTION: A torque detector 120 for detecting the output torque of a three-phase induction motor 100 is provided, further to provide torque control means 102-116, 122 for controlling the output torque of the three-phase induction motor by changing the amplitude of a primary AC current group based on the command torque and a predetermine excitation current component and by changing the frequency of the primary AC current group based on the excitation current component, the command torque and the output of the torque detector. In an electrically-operated power steering device using an induction motor control device thus constituted, a steering force sensor for detecting the steering force and a torque converter for changing the output of this steering force sensor into the command torque are provided, thereby to give an assist steering force to a steering system by the three-phase induction motor.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は誘導電動機の出力トルク
を制御可能な誘導電動機制御装置、及び、これを用いて
ステアリングの操舵力等に応じた補助操舵力を発生させ
る電動式パワーステアリング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an induction motor control device capable of controlling the output torque of an induction motor, and an electric power steering device for generating an auxiliary steering force according to a steering force of a steering wheel using the induction motor control device. .

【0002】[0002]

【従来の技術】誘導電動機は構造が比較的簡単なことか
ら安価で保守が容易である反面、制御性が悪いため、精
密な位置・速度・トルクの制御には不向きとされてい
る。例えば、従来のインバータ制御でトルク制御を行お
うとすると、制御性は直流電動機に比べると非常に悪
く、特に低速域で所望のトルクを得るのが難しい。この
ため、誘導電動機の用途は始動トルクが特に必要でない
場合に限られ、大きい始動トルクが必要な電動式パワー
ステアリング装置などには不向きであった。
2. Description of the Related Art Induction motors are inexpensive and easy to maintain due to their relatively simple structure, but they are not suitable for precise position / speed / torque control because of poor controllability. For example, if a conventional inverter control is used for torque control, the controllability is much worse than that of a DC motor, and it is difficult to obtain the desired torque, especially in the low speed range. Therefore, the application of the induction motor is limited to the case where the starting torque is not particularly required, and is not suitable for an electric power steering device or the like that requires a large starting torque.

【0003】一方、ベクトル制御という手法が確立され
つつあり、この手法を用いれば始動時のトルク特性を含
めた制御性の悪さが改善され、直流電動機並みの制御性
を得ることができるようになることから、誘導電動機の
速度制御等への応用が広がってきている。しかしなが
ら、誘導電動機にベクトル制御を適用した場合、速度制
御かトルク制御かにかかわらず、誘導電動機の回転速度
を検出するエンコーダ等の速度センサが必要であり、そ
の結果、他の電動機を用いる場合に比べて大きさの面や
コスト面で不利である。そこで、速度制御への適用例に
おいて、速度検出器を省略して、電流検出値等から回転
速度を推定する方法が検討されている。
On the other hand, a technique called vector control is being established. By using this technique, poor controllability including torque characteristics at the time of starting is improved, and controllability comparable to that of a DC motor can be obtained. Therefore, the application to speed control of induction motors is spreading. However, when vector control is applied to an induction motor, a speed sensor such as an encoder that detects the rotation speed of the induction motor is required regardless of whether speed control or torque control is performed, and as a result, when using another motor. It is disadvantageous in terms of size and cost. Therefore, in the application example to the speed control, a method of omitting the speed detector and estimating the rotation speed from the detected current value or the like is being studied.

【0004】誘導電動機のベクトル制御において回転速
度を推定する方法として、例えば、特開平1−2142
87号に開示されているように、誘導電動機の一次電流
及び一次電圧から二次磁束を求め、この二次磁束及びそ
の積分値に定数を乗じて回転速度を簡便に推定する方法
がある。
As a method of estimating the rotation speed in vector control of an induction motor, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-2142 is known.
As disclosed in Japanese Patent No. 87, there is a method of obtaining a secondary magnetic flux from a primary current and a primary voltage of an induction motor, and multiplying the secondary magnetic flux and its integral value by a constant to easily estimate the rotation speed.

【0005】また、三相誘導電動機を三相/二相変換し
二相誘導電動機として考察することにより回転速度を推
定している研究例がある。二相誘導電動機の動作を表す
基礎的な式として次式(数1)がある。
Further, there is a research example in which the rotation speed is estimated by converting a three-phase induction motor into a three-phase / two-phase conversion and considering it as a two-phase induction motor. There is the following equation (Equation 1) as a basic equation representing the operation of the two-phase induction motor.

【0006】[0006]

【数1】 [Equation 1]

【0007】ここで、i1d,i1qはそれぞれ固定子側つ
まり一次側に流れるd軸電流及びq軸電流であり、
1d,v1qはその電圧、ψ2d,ψ2qはそれぞれ回転子側
つまり二次側の軸磁束及びq軸磁束である。また、R
1 ,L1 は一次側の抵抗及びインダクタンス、R2 ,L
2 ははそれぞれ二次側の抵抗及びインダクタンス、Mは
相互インダクタンス、θはモータの回転角度、pは極対
数である。この基礎式(数1)から、温度変化による変
動が大きい二次抵抗R2 を除いて得られる次式(数2)
から回転速度を推定する方法が知られており、この方法
によれば、二次抵抗の変化の影響もなく、理論的には回
転速度を厳密に求めることが可能である。
Here, i 1d and i 1q are the d-axis current and the q-axis current flowing on the stator side, that is, the primary side, respectively,
v 1d and v 1q are the voltages thereof, and ψ 2d and ψ 2q are the axial magnetic flux and the q-axis magnetic flux on the rotor side, that is, the secondary side, respectively. Also, R
1 , L 1 is the resistance and inductance on the primary side, and R 2 , L
2 is the resistance and inductance on the secondary side, M is the mutual inductance, θ is the rotation angle of the motor, and p is the number of pole pairs. From the basic equation (Equation 1), the following equation (Equation 2) obtained by excluding the secondary resistance R 2 that greatly varies with temperature change
There is known a method for estimating the rotation speed from the above method. According to this method, the rotation speed can theoretically be determined exactly without any influence of the change in the secondary resistance.

【0008】[0008]

【数2】 [Equation 2]

【0009】これらの速度制御のための従来例を応用し
て、誘導電動機の回転速度を推定し、この推定速度を用
いてベクトル制御によるトルク制御も行うことも可能で
ある。
It is also possible to estimate the rotational speed of the induction motor by applying these conventional examples for speed control and to perform torque control by vector control using this estimated speed.

【0010】また、パワーステアリング装置の駆動手段
として電動機を用いると、油圧駆動装置を用いた場合に
比べて燃料消費量が減少することから電動式パワーステ
アリング装置が最近注目されている。しかし、従来の電
動式パワーステアリング装置は、直流電動機等の永久磁
石を有する電動機を用いているため、何らかの要因で電
動機への配線が短絡すると発電制動が生じてステアリン
グが非常に重くなり、最悪の場合は操舵不能になるおそ
れがある。かかるおそれを回避するために、例えば特開
平4−137465号公報に記載されているように、電
動機とステアリング軸との間にクラッチを設けて、故障
時の安全対策を行う必要がある。
Further, when an electric motor is used as the drive means of the power steering device, the amount of fuel consumption is reduced as compared with the case where a hydraulic drive device is used, and thus the electric power steering device has recently been drawing attention. However, since the conventional electric power steering apparatus uses an electric motor such as a DC electric motor having a permanent magnet, if the wiring to the electric motor is short-circuited for some reason, dynamic braking occurs and the steering becomes very heavy, which is the worst case. In that case, steering may be impossible. In order to avoid such a possibility, it is necessary to provide a clutch between the electric motor and the steering shaft to take safety measures in case of failure, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-137465.

【0011】一方、永久磁石を有していない誘導電動機
を用いる場合は、配線が短絡した場合でも制動はかから
ないので、クラッチ等の安全機構は不要である。この利
点に着目すると、電動機の回転速度を検出または推定す
る手段を用いて、誘導電動機にベクトル制御を適用し、
クラッチを不要とする電動式パワーステアリング装置を
実現することが可能である。
On the other hand, when an induction motor having no permanent magnet is used, braking is not applied even if the wiring is short-circuited, so a safety mechanism such as a clutch is unnecessary. Focusing on this advantage, by applying a vector control to the induction motor by using a means for detecting or estimating the rotation speed of the electric motor,
It is possible to realize an electric power steering device that does not require a clutch.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特開平1−214287号公報に記載されている誘導電
動機制御装置の場合は、簡単な構造で実現可能である
が、乗ずる定数に依存し回転速度の推定精度が悪いとい
った問題点を有している。また、二次抵抗を除いた式か
ら回転速度を求める2番目の方法では式(数2)の分母
が0となる近傍で推定精度が著しく悪くなり、しかもフ
ィルタ等を用いて平滑化すると応答性が悪くなるといっ
た問題点を有している。
However, in the case of the induction motor control device described in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 1-214287, it can be realized with a simple structure, but the rotation speed depends on the multiplication constant. Has a problem that the estimation accuracy of is poor. Also, in the second method of obtaining the rotation speed from the expression excluding the secondary resistance, the estimation accuracy is significantly deteriorated in the vicinity of the denominator of the expression (Equation 2) being 0, and the response is smoothed by using a filter or the like. It has a problem that it becomes worse.

【0013】更に、誘導電動機を用いた電動式パワース
テアリング装置では電動機の速度を検出又は推定する必
要があるが、このために速度検出器を用いた場合はコス
ト面や大きさの面で不利であり、速度推定器を用いた場
合は推定精度が悪いために制御性能が劣るといった欠点
がある。
Further, in an electric power steering apparatus using an induction motor, it is necessary to detect or estimate the speed of the electric motor, but if a speed detector is used for this purpose, it is disadvantageous in terms of cost and size. However, when the speed estimator is used, there is a drawback that the control performance is poor because the estimation accuracy is poor.

【0014】一方、従来の永久磁石を有する電動機を用
いた電動式パワーステアリング装置では、電磁クラッチ
等を用いることによって前述のような電動機が故障した
ときの対策はできるものの、そのクラッチが故障したと
きのことをも考慮しておく必要がある。さらに、クラッ
チを設けることによる構造の複雑化、装置の大型化、コ
スト上昇といったデメリットも生ずる。
On the other hand, in the conventional electric power steering apparatus using the electric motor having the permanent magnet, an electromagnetic clutch or the like can be used to take measures against the failure of the electric motor, but when the clutch fails. It is also necessary to consider that. Further, the provision of the clutch causes disadvantages such as a complicated structure, an increase in size of the device, and an increase in cost.

【0015】そこで、本発明の目的は、上記のような従
来装置の問題点を解消して、速度検出器が不要で、か
つ、精度よく出力トルクを制御することができる誘導電
動機制御装置を提供するとともに、それを用いた小型の
電動式パワーステアリング装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems of the conventional device, to provide an induction motor control device which does not need a speed detector and can control the output torque with high accuracy. And to provide a small electric power steering device using the same.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の誘導電動機制御
装置の特徴は、三相誘導電動機の固定子に供給する一次
交流電流群のトルク電流成分と励磁電流成分とを各別に
指令し、前記一次交流電流群の振幅及び周波数を変化さ
せることによって三相誘導電動機の出力トルクを制御す
る誘導電動機制御装置において、三相誘導電動機の出力
トルクを検出又は推定するトルク判定手段を備え、三相
誘導電動機の指令トルクと予め定めた前記励磁電流成分
の大きさとに基づいて前記一次交流電流群の振幅を変化
させ、かつ、前記励磁電流成分の大きさと前記指令トル
クと前記トルク判定手段の出力とに基づいて前記一次交
流電流群の周波数を変化させることにより、三相誘導電
動機の出力トルクを制御するトルク制御手段をさらに備
えているにある。
The induction motor control device of the present invention is characterized in that a torque current component and an excitation current component of a primary alternating current group supplied to a stator of a three-phase induction motor are separately instructed, and In an induction motor control device for controlling the output torque of a three-phase induction motor by changing the amplitude and frequency of a primary alternating current group, a torque determination means for detecting or estimating the output torque of the three-phase induction motor is provided, and the three-phase induction motor is provided. The amplitude of the primary alternating current group is changed based on the command torque of the electric motor and the magnitude of the predetermined exciting current component, and the magnitude of the exciting current component, the command torque, and the output of the torque determination means are set. It further comprises torque control means for controlling the output torque of the three-phase induction motor by changing the frequency of the primary alternating current group based on the above.

【0017】上記トルク判定手段は、公知の種々のトル
クセンサ(トルク検出器)を用いることができるが、ト
ルクセンサは大きさやコストの面で制約が大きいので、
以下のような構成によって間接的にトルクを推定するよ
うにすれば、トルク検出器を省略することができるので
好ましい。すなわち、トルク判定手段を、前記一次交流
電流群のそれぞれを検出又は推定する電流判定手段と、
その電流判定手段の出力を、予め定めたd軸方向のd軸
一次電流と前記d軸方向との位相差が90度であるq軸
方向のq軸一次電流とからなる二相交流電流に変換する
三相/二相電流変換器と、三相誘導電動機の回転子側の
前記d軸方向及びq軸方向の二次磁束を推定する二次磁
束推定器と、前記d軸及びq軸一次電流と前記d軸及び
q軸二次磁束とから三相誘導電動機の出力トルクを推定
するトルク推定器とで構成する。なお、電流判定手段に
は例えば公知の電流センサを用いることができる。
Although various known torque sensors (torque detectors) can be used as the torque determining means, the torque sensor is largely limited in terms of size and cost.
If the torque is indirectly estimated by the following configuration, the torque detector can be omitted, which is preferable. That is, the torque determination means, the current determination means for detecting or estimating each of the primary AC current group,
The output of the current determination means is converted into a two-phase alternating current consisting of a predetermined d-axis primary current in the d-axis direction and a q-axis primary current in the q-axis direction having a phase difference of 90 degrees between the d-axis direction. A three-phase / two-phase current converter, a secondary magnetic flux estimator for estimating a secondary magnetic flux in the d-axis direction and the q-axis direction on the rotor side of a three-phase induction motor, and the d-axis and q-axis primary currents And a torque estimator that estimates the output torque of the three-phase induction motor from the d-axis and q-axis secondary magnetic flux. A known current sensor can be used as the current determination means.

【0018】さらに好ましくは、前記トルク制御手段
は、入力される電圧指令値に対応した一次交流電流群を
三相誘導電動機に供給するPWMインバータを備え、前
記トルク判定手段は、三相の前記電圧指令値を二相交流
電圧に変換する三相/二相電圧変換器をさらに備え、前
記二次磁束推定器が前記三相/二相電流変換器の出力と
前記三相/二相電圧変換器の出力とに基づいて前記二次
磁束を推定するようにすることができる。
More preferably, the torque control means comprises a PWM inverter for supplying a primary AC current group corresponding to an input voltage command value to a three-phase induction motor, and the torque determination means comprises the three-phase voltage. The secondary magnetic flux estimator further comprises a three-phase / two-phase voltage converter for converting the command value into a two-phase AC voltage, and the output of the three-phase / two-phase current converter and the three-phase / two-phase voltage converter. It is possible to estimate the secondary magnetic flux based on the output of

【0019】また、トルク制御手段は、三相誘導電動機
の指令トルクと予め定めた励磁電流成分の大きさとに基
づいて一次交流電流群の振幅及び周波数を変化させ、か
つ、前記指令トルクと前記トルク判定手段の出力とを比
較して得られる結果に基づいて前記一次交流電流群の周
波数を補正するように構成することが好ましい。
The torque control means changes the amplitude and frequency of the primary alternating current group based on the command torque of the three-phase induction motor and the magnitude of the predetermined exciting current component, and the command torque and the torque. It is preferable to correct the frequency of the primary alternating current group based on the result obtained by comparing with the output of the determination means.

【0020】次に、本発明による電動式パワーステアリ
ング装置の特徴は、ステアリング系に補助操舵力を与え
る三相誘導電動機とステアリングの操舵力を検出する操
舵力センサとを備えている電動式パワーステアリング装
置において、上述のような誘導電動機制御装置と、前記
操舵力センサの出力を前記誘導電動機制御装置に与えら
れる指令トルクに変換する指令トルク生成手段とをさら
に備えている点にある。
Next, the feature of the electric power steering device according to the present invention is that the electric power steering device is provided with a three-phase induction motor for applying an auxiliary steering force to the steering system and a steering force sensor for detecting the steering force of the steering. The apparatus is further provided with an induction motor control device as described above and a command torque generation means for converting the output of the steering force sensor into a command torque given to the induction motor control device.

【0021】好ましくは、ステアリングの操舵角を検出
する操舵角検出器をさらに備え、前記指令トルク生成手
段が前記操舵角検出器の出力に応じて前記指令トルクを
補正するように構成してもよい。さらに、移動体(例え
ば自動車)の移動速度(走行速度)を検出する移動速度
検出器を備え、この移動速度検出器の出力に応じて前記
指令トルクを補正するように構成してもよい。
Preferably, a steering angle detector for detecting the steering angle of the steering wheel may be further provided, and the command torque generating means may be configured to correct the command torque according to the output of the steering angle detector. . Further, a moving speed detector that detects the moving speed (traveling speed) of a moving body (for example, an automobile) may be provided, and the command torque may be corrected according to the output of the moving speed detector.

【0022】[0022]

【作用】上記の特徴を有する誘導電動機制御装置によれ
ば、測定又は推定された出力トルクのフィードバック量
に基づいて、トルク制御手段が一次交流電流群の周波数
を変化させることによって出力トルクが制御される。し
たがって、速度検出器や従来の推定精度の悪い速度推定
器が不要となり、精度及び応答性が良いトルク制御が可
能になる。また、このような記誘導電動機制御装置を用
いることによって、本発明の電動式パワーステアリング
装置はクラッチ等の付加機構や電動機の速度検出器が不
要であり、しかも、例えば電動機の巻線が短絡しても電
動機に制動がかかること無しに手動操舵が可能である。
According to the induction motor control device having the above characteristics, the output torque is controlled by the torque control means changing the frequency of the primary AC current group based on the measured or estimated feedback amount of the output torque. It Therefore, a speed detector and a conventional speed estimator with poor estimation accuracy are not required, and torque control with good accuracy and responsiveness becomes possible. Further, by using such an induction motor control device, the electric power steering device of the present invention does not require an additional mechanism such as a clutch or a speed detector of the electric motor, and further, for example, the winding of the electric motor is short-circuited. However, manual steering is possible without braking the electric motor.

【0023】[0023]

【実施例】以下本発明の一実施例の誘導電動機制御装置
について、図面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An induction motor controller according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図1に、本発明による誘導電動機制御装置
の第一実施例の構成をブロック図で示す。この図におい
て、100は三相誘導電動機、102はPWMインバー
タ、104はトルク電流指令生成器、106は回転/静
止座標変換器、108は二相/三相変換器、110はす
べり周波数演算器、112は加算器、114は積分器、
116は電流制御器、118a,118b,118cは
それぞれ電流検出器、120はトルク判定手段としての
トルク検出器、122はトルク比較器である。図1に示
す構成のうち、三相誘導電動機100及びトルク検出器
120を除く部分がトルク制御手段に相当する。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of an induction motor control device according to the present invention. In this figure, 100 is a three-phase induction motor, 102 is a PWM inverter, 104 is a torque current command generator, 106 is a rotary / stationary coordinate converter, 108 is a two-phase / three-phase converter, 110 is a slip frequency calculator, 112 is an adder, 114 is an integrator,
Reference numeral 116 is a current controller, 118a, 118b and 118c are current detectors, 120 is a torque detector as torque determining means, and 122 is a torque comparator. In the configuration shown in FIG. 1, the part excluding the three-phase induction motor 100 and the torque detector 120 corresponds to the torque control means.

【0025】以上のように構成された誘導電動機制御装
置の動作は次の通りである。まず、トルク電流指令生成
器104の動作について説明する。一般に誘導電動機は
三相誘導電動機がほとんどであるが、三相/二相変換を
行うことで、二相誘導電動機として考察することができ
る。そこで、三相誘導電動機の出力トルクτは、従来例
と同様に、二相誘導電動機モデルを用いて次式(数3)
のように書くことができる。
The operation of the induction motor controller configured as described above is as follows. First, the operation of the torque current command generator 104 will be described. Generally, most induction motors are three-phase induction motors, but they can be considered as two-phase induction motors by performing three-phase / two-phase conversion. Therefore, the output torque τ of the three-phase induction motor is calculated by the following equation (Equation 3) using the two-phase induction motor model as in the conventional example.
Can be written as

【0026】[0026]

【数3】 (Equation 3)

【0027】ここで、i1d,i1qはそれぞれ固定子側に
流れる一次側のd軸電流及びq軸電流であり、i2d,i
2qはそれぞれ回転子側に流れる二次側のd軸電流及びq
軸電流である。また、L2 は2次側のインダクタンス、
Mは相互インダクタンス、pは極対数である。さらに、
1d、I1qはそれぞれ励磁電流及びトルク電流(いずれ
も直流値)であり、i1d,i1qとI1d、I1qとの関係は
次式(数4)で表される。なお、θ0 は電気的位相角で
ある。
Here, i 1d and i 1q are respectively the d-axis current and the q-axis current on the primary side flowing to the stator side, and i 2d and i 1d
2q is the secondary side d-axis current flowing on the rotor side and q
It is the axis current. L 2 is the inductance on the secondary side,
M is mutual inductance, and p is the number of pole pairs. further,
I 1d and I 1q are excitation current and torque current (both are DC values), and the relationship between i 1d and i 1q and I 1d and I 1q is expressed by the following equation (Equation 4). Note that θ 0 is the electrical phase angle.

【0028】[0028]

【数4】 [Equation 4]

【0029】出力トルクτを表す式(数3)からわかる
ように、トルク電流指令生成器104は、指令トルクτ
* と予め定めた一定量である励磁電流指令値I1d * とを
用いて次式(数5)から求められるトルク電流指令値I
1q * を出力する。
As can be seen from the equation (Equation 3) expressing the output torque τ, the torque current command generator 104 calculates the command torque τ.
A torque current command value I obtained from the following equation (Equation 5) using * and a predetermined constant exciting current command value I 1d *
Output 1q * .

【0030】[0030]

【数5】 (Equation 5)

【0031】また、すべり周波数演算器110は、励磁
電流指令値I1d * とトルク電流指令値I1q * とを用い
て、すべり角速度ωs を次式(数6)から求める。
Further, the slip frequency calculator 110 uses the exciting current command value I 1d * and the torque current command value I 1q * to determine the slip angular velocity ω s from the following equation (Equation 6).

【0032】[0032]

【数6】 (Equation 6)

【0033】次に、トルク比較器122は、トルク検出
器120で検出された出力トルクτと指令トルクτ*
を比較し、例えば次式(数7)に従って得られる比較結
果としての補正角速度ωf を出力する。なお、KI ,K
p はそれぞれフィードバックゲインである。
Next, the torque comparator 122 compares the output torque τ detected by the torque detector 120 with the command torque τ *, and, for example, the corrected angular velocity ω as a comparison result obtained according to the following equation (Equation 7). Output f . In addition, K I , K
Each p is a feedback gain.

【0034】[0034]

【数7】 (Equation 7)

【0035】そして、補正角速度ωf とすべり角速度ω
s とが加算器112で加算され、その結果が積分器11
4で積分されることにより、電気的位相角θ0 が得られ
る。得られた電気的位相角θ0 と、先ほどの励磁電流指
令値I1d * 及びトルク電流指令値I1q * とを用いて、回
転/静止座標変換器106は、位相差が90度の二相の
一次交流電流指令値i1d *,i1q *を次式(数8)に従っ
て求める。
Then, the corrected angular velocity ω f and the slip angular velocity ω
s is added by the adder 112, and the result is the integrator 11
An electrical phase angle θ 0 can be obtained by integrating at 4. Using the obtained electrical phase angle θ 0 and the excitation current command value I 1d * and the torque current command value I 1q * , the rotary / stationary coordinate converter 106 has a two-phase phase difference of 90 degrees. The primary alternating current command values i 1d * and i 1q * are calculated according to the following equation (Equation 8).

【0036】[0036]

【数8】 (Equation 8)

【0037】その後、これらの二相交流電流指令値i1d
*,i1q *は、二相/三相変換器108により次式(数
9)に従って、三相の一次交流電流指令値i1a *
1b *,i1c *に変換される。
Thereafter, these two-phase alternating current command values i1d
*, I1q *Is calculated by the two-phase / three-phase converter 108 as
According to 9), the three-phase primary alternating current command value i1a *,
i1b *, I1c *Is converted to.

【0038】[0038]

【数9】 [Equation 9]

【0039】即ち、三相交流電流指令値i1a *,i1b *
1c * の振幅Aは、次式(数10)に示すように、指令
トルクτ* と励磁電流指令値I1d * から求めることがで
き、周波数は電気的位相角θ0 で決まるので、前出の式
(数6)及び式(数7)に示したように、出力トルクτ
と指令トルクτ* と励磁電流指令値I1d * とから求める
ことができる。
That is, the three-phase alternating current command values i 1a * , i 1b * ,
The amplitude A of i 1c * can be obtained from the command torque τ * and the exciting current command value I 1d * as shown in the following formula (Equation 10), and the frequency is determined by the electrical phase angle θ 0. As shown in the equations (Equation 6) and the equation (Equation 7), the output torque τ
And the command torque τ * and the exciting current command value I 1d * .

【0040】[0040]

【数10】 [Equation 10]

【0041】更に、実際の一次交流電流がそれぞれ対応
する一次交流電流指令値に追従するように電流制御器1
16が電流フィードバック制御を実行する。例えば、電
流制御器116は、電流検出器118a,118b,1
18cの出力i1z(z=a,b,c)を用いて次式(数
11)から求められる電圧指令値v1z(z=a,b,
c)をPWMインバータ102に出力する。
Further, the current controller 1 is arranged so that the actual primary alternating currents follow the corresponding primary alternating current command values.
16 performs current feedback control. For example, the current controller 116 includes the current detectors 118a, 118b, 1
18c output i 1z (z = a, b, c) is used to obtain a voltage command value v 1z (z = a, b,
c) is output to the PWM inverter 102.

【0042】[0042]

【数11】 [Equation 11]

【0043】そして、PWMインバータ102は電流制
御器116からの電圧指令値v1zに対応するパルス幅の
出力電圧を誘導電動機100に供給する。なお、次式
(数12)に示すように、誘導電動機100に供給され
る三相の一次交流電流i1a,i 1b,i1cを加え合わせる
とゼロになる関係が成り立つので、三相のうちのいずれ
か二相についてのみ電流検出を行い、残りの一相につい
ては検出された二相の電流値から演算で求めてもよい
Then, the PWM inverter 102 controls the current.
Voltage command value v from controller 1161zOf the pulse width corresponding to
The output voltage is supplied to the induction motor 100. The following formula
As shown in (Equation 12), the induction motor 100 is supplied with
Three-phase primary alternating current i1a, I 1b, I1cAdd
And the relationship of zero is established, whichever of the three phases
Or current detection only for two phases, and
May be calculated from the detected two-phase current values

【0044】[0044]

【数12】 (Equation 12)

【0045】以上のようにして、誘導電動機に供給され
る一次交流電流を所望の指令値に合わせるように制御す
ることができる。このようなトルクフィードバック制御
及び電流フィードバック制御を行うことにより、誘導電
動機の回転速度検出器を使用せずに、誘導電動機で望み
のトルクを発生することが可能となる。
As described above, the primary AC current supplied to the induction motor can be controlled so as to match the desired command value. By performing such torque feedback control and current feedback control, it becomes possible to generate a desired torque in the induction motor without using the rotation speed detector of the induction motor.

【0046】なお、この実施例において、トルク検出器
120を取り外した場合、つまり、出力トルク情報を利
用しない場合は、トルク比較器122も不要となり、電
気的位相角θ0 すべり角速度ωs のみを積分した値とな
る。この場合でも、誘導電動機の回転速度がほとんど0
でれば、出力トルクを所望の指令トルクに合わせるよう
に制御することは可能である。しかし、誘導電動機の回
転速度が0でない場合は、回転速度が上がるに従って出
力トルクが低下し、すべり角速度ωs を極対数pで除算
した速度に達したときに出力トルクは0になってしま
う。そこで、この実施例では出力トルクを監視し、例え
ば式(数7)で示した補正角速度ωf で補正することに
よって、誘導電動機が回転しているときでもトルク制御
を可能にしているのである。もっとも、この実施例で
は、トルクフィードバック制御を式(数7)に基づいて
行い、電流フィードバック制御を式(数11)に基づい
て行っているが、公知の他の制御手法を用いてもよい。
In this embodiment, when the torque detector 120 is removed, that is, when the output torque information is not used, the torque comparator 122 is also unnecessary and only the electrical phase angle θ 0 slip angular velocity ω s is obtained. It is the integrated value. Even in this case, the rotation speed of the induction motor is almost zero.
Therefore, it is possible to control the output torque so as to match the desired command torque. However, when the rotation speed of the induction motor is not 0, the output torque decreases as the rotation speed increases, and the output torque becomes 0 when the slip angular speed ω s is divided by the pole pair number p. Therefore, in this embodiment, the output torque is monitored, and the torque is controlled even when the induction motor is rotating by correcting the output torque with the correction angular velocity ω f shown in, for example, the equation (7). However, in this embodiment, the torque feedback control is performed based on the equation (Equation 7) and the current feedback control is performed based on the equation (Equation 11), but other known control methods may be used.

【0047】次に、本発明による誘導電動機制御装置の
第二実施例の構成を図2のブロック図に基づいて説明す
る。上記の第一実施例では、誘導電動機の回転速度検出
器は不要となるが、誘導電動機の出力トルクを検出する
ためのトルク検出器が必要なために、コスト面や大きさ
の面で有利とは言えない。そこで、第二実施例では、以
下に述べるように、トルク検出器をも不要としている。
Next, the configuration of the second embodiment of the induction motor control device according to the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG. In the above-mentioned first embodiment, the rotation speed detector of the induction motor is not necessary, but since a torque detector for detecting the output torque of the induction motor is required, it is advantageous in terms of cost and size. I can't say. Therefore, in the second embodiment, the torque detector is also unnecessary as described below.

【0048】図2において、三相誘導電動機100、P
WMインバータ102、トルク電流指令生成器104、
回転/静止座標変換器106、二相/三相変換器10
8、すべり周波数演算器110、加算器112、積分器
114、電流制御器116、電流検出器118a,11
8b,118c、そしてトルク比較器122については
図1に示した第一実施例と同じものである。新たに追加
された要素として、200は三相交流電流を二相交流電
流に変換する三相/二相電流変換器、202は三相交流
電圧を二相交流電圧に変換する三相/二相電圧変換器で
あり、204は二次磁束推定器、206はトルク推定器
である。
In FIG. 2, the three-phase induction motor 100, P
WM inverter 102, torque current command generator 104,
Rotation / stationary coordinate converter 106, two-phase / three-phase converter 10
8, slip frequency calculator 110, adder 112, integrator 114, current controller 116, current detector 118a, 11
8b, 118c and the torque comparator 122 are the same as those in the first embodiment shown in FIG. As newly added elements, 200 is a three-phase / two-phase current converter that converts a three-phase alternating current into a two-phase alternating current, and 202 is a three-phase / two-phase that converts a three-phase alternating current voltage into a two-phase alternating current voltage. It is a voltage converter, 204 is a secondary magnetic flux estimator, and 206 is a torque estimator.

【0049】PWMインバータ102、トルク電流指令
生成器104、回転/静止座標変換器106、二相/三
相変換器108、すべり周波数演算器110、電流制御
器116、トルク比較器122の動作については第一実
施例の場合と同じである。ここでは、三相/二相変換器
200,202、二次磁束推定器204、トルク推定器
206によって、誘導電動機の出力トルクを測定電流値
等から推定する動作について説明する。
Regarding the operations of the PWM inverter 102, the torque current command generator 104, the rotary / stationary coordinate converter 106, the two-phase / three-phase converter 108, the slip frequency calculator 110, the current controller 116, and the torque comparator 122. This is the same as the case of the first embodiment. Here, the operation of estimating the output torque of the induction motor from the measured current value and the like by the three-phase / two-phase converters 200 and 202, the secondary magnetic flux estimator 204, and the torque estimator 206 will be described.

【0050】まず、三相/二相電流変換器200は、電
流検出器118a,118b,118cが検出した三相
交流電流i1a,i1b,i1cを次式(数13)に従って二
相交流電流i1d,i1qに変換する。
First, the three-phase / two-phase current converter 200 converts the three-phase alternating currents i 1a , i 1b , i 1c detected by the current detectors 118a, 118b, 118c into a two-phase alternating current according to the following equation (Equation 13). The currents i 1d and i 1q are converted.

【0051】[0051]

【数13】 (Equation 13)

【0052】同様に、三相/二相電圧変換器202は、
三相の電圧指令値v1z(z=a,b,c)を次式(数1
4)に従って二相交流電圧v1d,v1qに変換する。
Similarly, the three-phase / two-phase voltage converter 202 is
The three-phase voltage command value v 1z (z = a, b, c) is calculated by the following equation (Equation 1)
According to 4), it is converted into two-phase AC voltages v 1d and v 1q .

【0053】[0053]

【数14】 [Equation 14]

【0054】そして、変換器200,202によって得
られた二相交流電流及び二相交流電圧から下記の二つの
式(数15)及び(数16)に従って、二次磁束推定器
204が二次磁束ψ2d,ψ2qを推定する。
From the two-phase AC current and the two-phase AC voltage obtained by the converters 200 and 202, the secondary magnetic flux estimator 204 calculates the secondary magnetic flux according to the following two equations (15) and (16). Estimate ψ 2d and ψ 2q .

【0055】[0055]

【数15】 (Equation 15)

【0056】[0056]

【数16】 [Equation 16]

【0057】次に、トルク推定器206の動作について
説明する。誘導電動機の出力トルクは、式(数3)で示
したように表されるが、この式を二次磁束ψ2d,ψ2q
用いる形に変形すると次式(数17)のようになる。
Next, the operation of the torque estimator 206 will be described. The output torque of the induction motor is expressed as shown in the equation (Equation 3). When this equation is transformed into the form using the secondary magnetic fluxes ψ 2d and ψ 2q , the following equation (Equation 17) is obtained.

【0058】[0058]

【数17】 [Equation 17]

【0059】そこで、トルク推定器206は上式(数1
7)に従って出力トルクτを推定することができる。こ
の推定された出力トルクτを用いてトルク比較器122
は、出力トルクが指令トルクとなるように制御するため
の補正角速度ωf を出力する。このようにして、第一実
施例と同様に所望のトルクを得る制御が行われる。
Therefore, the torque estimator 206 uses the above equation (Equation 1)
The output torque τ can be estimated according to 7). Using this estimated output torque τ, the torque comparator 122
Outputs a corrected angular velocity ω f for controlling the output torque to be the command torque. In this way, the control for obtaining the desired torque is performed as in the first embodiment.

【0060】上記第一及び第二の実施例では、二相/三
相変換器108で三相の一次交流電流指令値を生成し、
電流制御器116でこれらの指令値を検出値と比較する
ことによって、PWMインバータ102に出力する三相
の電圧指令値を得ているが、かかる構成に代えて次のよ
うな構成とすることもできる。すなわち、電流検出器で
検出した三相一次交流電流を三相/二相変換器で二相の
一次交流電流とし、この二相一次交流電流検出値と、二
相/三相変換器108に入る前の二相一次交流電流指令
値とを比較して得られる二相の電圧指令値を二相/三相
変換器で三相の電圧指令値に変換するように構成しても
よい。
In the first and second embodiments, the two-phase / three-phase converter 108 generates a three-phase primary alternating current command value,
The current controller 116 compares these command values with the detected values to obtain the three-phase voltage command values to be output to the PWM inverter 102. However, instead of this structure, the following structure may be used. it can. That is, the three-phase primary alternating current detected by the current detector is converted into a two-phase primary alternating current by the three-phase / two-phase converter, and the two-phase primary alternating current detection value and the two-phase / three-phase converter 108 are entered. The two-phase voltage command value obtained by comparing the previous two-phase primary alternating current command value may be converted into a three-phase voltage command value by the two-phase / three-phase converter.

【0061】また、ここでは実際の電圧の代わりに電圧
指令値を出力しているが、これにより電圧を検出する電
圧検出器が不要となる利点がある。しかし、電源電圧が
変動する場合は、電源電圧を測定して補正する必要があ
る。
Further, here, the voltage command value is output instead of the actual voltage, but this has the advantage that a voltage detector for detecting the voltage is not required. However, when the power supply voltage fluctuates, it is necessary to measure and correct the power supply voltage.

【0062】更に、ここではトルクの推定を式(数1
7)に基づいて二次磁束を用いて行っているが、これに
代わる方法として、二次電流i2d,i2qを推定し、次式
(数18)からトルクを算出することも可能である。
Further, here, the torque is estimated by the equation (Equation 1)
Although the secondary magnetic flux is used based on 7), as an alternative method, it is possible to estimate the secondary currents i 2d and i 2q and calculate the torque from the following equation (Equation 18). .

【0063】[0063]

【数18】 (Equation 18)

【0064】あるいは、一次磁束ψ1d,ψ1qを推定し、
次式(数19)からトルクを算出してもよい。
Alternatively, the primary magnetic fluxes ψ 1d and ψ 1q are estimated,
The torque may be calculated from the following equation (Equation 19).

【0065】[0065]

【数19】 [Formula 19]

【0066】次に、以上のような速度検出器なしでトル
ク制御を行うことができる誘導電動機制御装置を用いた
電動式パワーステアリング装置の実施例を図3に基づい
て説明する。図3のブロック図で示されている電動式パ
ワーステアリング装置は、速度検出器を必要としない誘
導電動機制御装置によって制御される誘導電動機を用い
ることによって、非常用のクラッチや速度検出器などの
付加装置を必要とせずに所望の補助操舵力をステアリン
グ系に与えることができるものである。
Next, an embodiment of an electric power steering apparatus using an induction motor control device capable of torque control without the speed detector as described above will be described with reference to FIG. The electric power steering device shown in the block diagram of FIG. 3 uses an induction motor controlled by an induction motor control device that does not require a speed detector, thereby adding an emergency clutch or speed detector. A desired auxiliary steering force can be applied to the steering system without requiring a device.

【0067】図3において、100は三相誘導電動機、
300は誘導電動機制御装置、302はステアリングホ
イール、304はステアリング軸、306はステアリン
グギヤ、308は車輪、310は操舵力センサ、312
は減速器、314は指令トルク生成手段としてのトルク
変換器である。
In FIG. 3, 100 is a three-phase induction motor,
300 is an induction motor control device, 302 is a steering wheel, 304 is a steering shaft, 306 is a steering gear, 308 is a wheel, 310 is a steering force sensor, 312
Is a speed reducer and 314 is a torque converter as command torque generating means.

【0068】このような構成において、ステアリング軸
304に取り付けられたステアリングホイール302を
回転操作すると、ステアリングギヤ306を介して車輪
308が操舵される。この実施例の電動式パワーステア
リング装置では、ステアリング軸304に減速器312
を介して三相誘導電動機100が連結されており、この
三相誘導電動機100によって補助操舵力が与えられ
る。つまり、ステアリング軸304に取り付けられた操
舵力センサ310の出力がトルク変換器314によって
指令トルクに変換され、この指令トルクが導電動機制御
装置300に与えられる。この導電動機制御装置300
には前述の第一実施例または第二実施例で説明したもの
を用いている。このようにして、所望のトルクの補助操
舵力を与えるように三相誘導電動機100が制御され
る。
In such a structure, when the steering wheel 302 attached to the steering shaft 304 is rotated, the wheels 308 are steered via the steering gear 306. In the electric power steering apparatus of this embodiment, the reduction gear 312 is attached to the steering shaft 304.
The three-phase induction motor 100 is connected through the three-phase induction motor 100, and an auxiliary steering force is applied by the three-phase induction motor 100. That is, the output of the steering force sensor 310 attached to the steering shaft 304 is converted into a command torque by the torque converter 314, and this command torque is given to the electromotive motor control device 300. This conductive motive control device 300
For this, the one described in the first embodiment or the second embodiment is used. In this way, the three-phase induction motor 100 is controlled so as to give the auxiliary steering force of the desired torque.

【0069】誘導電動機には永久磁石が用いられていな
いので、何らかの要因で電動機への配線が短絡しても、
誘導電動機に制動がかかることはなく全くフリーの状態
となる。従って、この場合、本実施例の電動式パワース
テアリング装置は補助操舵力が得られない通常の操舵装
置となるだけである。このため、永久磁石を有する直流
電動機を用いた装置では必要であった安全機構としての
クラッチ、即ち、電動機とステアリング軸との連結を切
り離すクラッチは不要である。
Since the induction motor does not use a permanent magnet, even if the wiring to the motor is short-circuited for some reason,
The induction motor is not braked and is completely free. Therefore, in this case, the electric power steering apparatus according to the present embodiment is only a normal steering apparatus that cannot obtain the auxiliary steering force. Therefore, a clutch as a safety mechanism, that is, a clutch for disconnecting the connection between the electric motor and the steering shaft, which is necessary in the device using the DC electric motor having the permanent magnet, is unnecessary.

【0070】以上のように、電動式パワーステアリング
装置の補助操舵力を発生させる駆動手段として誘導電動
機を用い、これを制御するために、第一実施例又は第二
実施例で説明した誘導電動機制御装置を用いることによ
り、本来の機能には不要であるクラッチ等の安全機構を
省略することができ、しかも、誘導電動機の速度検出器
も不要であるので、小型で簡素な構造のパワーステアリ
ング装置を実現することができる。
As described above, the induction motor is used as the drive means for generating the auxiliary steering force of the electric power steering apparatus, and in order to control the induction motor, the induction motor control described in the first embodiment or the second embodiment is performed. By using the device, a safety mechanism such as a clutch, which is unnecessary for the original function, can be omitted, and a speed detector of the induction motor is also unnecessary. Therefore, a power steering device having a small and simple structure can be provided. Can be realized.

【0071】なお、ここではトルク変換器314によっ
て、導電動機制御装置300に与えるられる指令トルク
が操舵センサ310の出力に基づいて定まるが、例え
ば、自動車の走行速度が速いほど補助操舵力を小さくし
たり、ステアリングの操舵角によって指令トルクを変更
して操舵感覚を向上するといったように、車速や操舵角
に応じて指令トルクを補正してもよい。
Here, the torque converter 314 determines the command torque given to the electromotive motor controller 300 based on the output of the steering sensor 310. For example, the faster the traveling speed of the vehicle, the smaller the auxiliary steering force. Alternatively, the command torque may be corrected according to the vehicle speed or the steering angle such that the command torque is changed according to the steering angle of the steering to improve the steering feeling.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、三相誘導
電動機の出力トルクを検出又は推定するトルク判定手段
を備え、指令トルクと予め定めた励磁電流成分の大きさ
とに基づいて一次交流電流群の振幅を変化させ、かつ、
励磁電流成分の大きさと指令トルクとトルク検出器の出
力とに基づいて一次交流電流群の周波数を変化させるこ
とにより三相誘導電動機の出力トルクを制御するトルク
制御手段を備えているので、速度検出器が不要であり、
しかも精度よく出力トルクを制御することができる誘導
電動機制御装置を実現することができる。
As described above, according to the present invention, there is provided torque determining means for detecting or estimating the output torque of the three-phase induction motor, and the primary alternating current is based on the command torque and the magnitude of the predetermined exciting current component. Change the amplitude of the current group, and
Since the frequency control unit controls the output torque of the three-phase induction motor by changing the frequency of the primary AC current group based on the magnitude of the exciting current component, the command torque, and the output of the torque detector, the speed detection is performed. Is unnecessary,
Moreover, it is possible to realize an induction motor control device that can control the output torque with high accuracy.

【0073】また、本発明の電動式パワーステアリング
装置は、ステアリング系に補助操舵力を与える三相誘導
電動機とステアリングの操舵力を検出する操舵力センサ
とを備え、さらに、上記誘導電動機制御装置と、操舵力
センサの出力を指令トルクに変換する指令トルク生成手
段とを備えているので、クラッチ等の付加機構や速度検
出器が不要であることから簡単な構造で小型に作ること
ができ、かつ、制御性能がよく、しかも、故障時でも手
動操舵が可能であるといった優れた利点を有している。
Further, the electric power steering system of the present invention comprises a three-phase induction motor for giving an auxiliary steering force to the steering system and a steering force sensor for detecting the steering force of the steering. Since a command torque generating means for converting the output of the steering force sensor into a command torque is provided, an additional mechanism such as a clutch and a speed detector are unnecessary, so that the structure can be made small with a simple structure, and It has excellent advantages such as good control performance and manual steering even in the event of a failure.

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

【図1】本発明による誘導電動機制御装置の第一実施例
示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an induction motor control device according to the present invention.

【図2】誘導電動機制御装置の第二実施例示すブロック
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the induction motor control device.

【図3】本発明による電動式パワーステアリング装置の
実施例を示すブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of an electric power steering device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 三相誘導電動機 102 PWMインバータ 104 トルク電流指令生成器 106 回転/静止座標変換器 108 二相/三相変換器 110 すべり周波数演算器 112 加算器 114 積分器 116 電流制御器 118a,118b,118c 電流検出器 120 トルク判定手段(トルク検出器) 122 トルク比較器 200 三相/二相電流変換器 202 三相/二相電圧変換器 204 二次磁束推定器 206 トルク推定器 300 誘導電動機制御装置 302 ステアリングホイール 304 ステアリング軸 306 ステアリングギヤ 308 車輪 310 操舵力センサ 312 減速器 314 指令トルク生成手段(トルク変換器) 100 Three-Phase Induction Motor 102 PWM Inverter 104 Torque Current Command Generator 106 Rotation / Stationary Coordinate Converter 108 Two-Phase / Three-Phase Converter 110 Slip Frequency Calculator 112 Adder 114 Integrator 116 Current Controller 118a, 118b, 118c Current Detector 120 Torque determination means (torque detector) 122 Torque comparator 200 Three-phase / two-phase current converter 202 Three-phase / two-phase voltage converter 204 Secondary magnetic flux estimator 206 Torque estimator 300 Induction motor controller 302 Steering Wheel 304 Steering shaft 306 Steering gear 308 Wheel 310 Steering force sensor 312 Decelerator 314 Command torque generation means (torque converter)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 三相誘導電動機の固定子に供給する一次
交流電流群のトルク電流成分と励磁電流成分とを各別に
指令し、前記一次交流電流群の振幅及び周波数を変化さ
せることによって三相誘導電動機の出力トルクを制御す
る誘導電動機制御装置において、 三相誘導電動機の出力トルクを検出又は推定するトルク
判定手段を備え、 三相誘導電動機の指令トルクと予め定めた前記励磁電流
成分の大きさとに基づいて前記一次交流電流群の振幅を
変化させ、かつ、前記励磁電流成分の大きさと前記指令
トルクと前記トルク判定手段の出力とに基づいて前記一
次交流電流群の周波数を変化させることにより、三相誘
導電動機の出力トルクを制御するトルク制御手段をさら
に備えていることを特徴とする誘導電動機制御装置。
1. A three-phase induction motor is provided with a command for a torque current component and an excitation current component of a primary alternating current group supplied to the stator of the three-phase induction motor separately, and the amplitude and frequency of the primary alternating current group are changed. In an induction motor control device for controlling the output torque of an induction motor, a torque determination means for detecting or estimating the output torque of the three-phase induction motor is provided, and the command torque of the three-phase induction motor and the magnitude of the predetermined excitation current component By changing the amplitude of the primary AC current group, and by changing the frequency of the primary AC current group based on the magnitude of the exciting current component, the command torque and the output of the torque determination means, An induction motor control device further comprising torque control means for controlling output torque of a three-phase induction motor.
【請求項2】 前記トルク判定手段が、前記一次交流電
流群のそれぞれを検出又は推定する電流判定手段と、そ
の電流判定手段の出力を、予め定めたd軸方向のd軸一
次電流と前記d軸方向との位相差が90度であるq軸方
向のq軸一次電流とからなる二相交流電流に変換する三
相/二相電流変換器と、三相誘導電動機の回転子側の前
記d軸方向及びq軸方向の二次磁束を推定する二次磁束
推定器と、前記d軸及びq軸一次電流と前記d軸及びq
軸二次磁束とから三相誘導電動機の出力トルクを推定す
るトルク推定器とを備えていることを特徴とする請求項
1記載の誘導電動機制御装置。
2. The current determining means for detecting or estimating each of the primary alternating current groups by the torque determining means, and the d-axis primary current in the predetermined d-axis direction and the d for the output of the current determining means. A three-phase / two-phase current converter for converting into a two-phase alternating current consisting of a q-axis primary current in the q-axis direction having a phase difference of 90 degrees from the axial direction, and the d on the rotor side of the three-phase induction motor. A secondary magnetic flux estimator for estimating secondary magnetic flux in the axial direction and the q-axis direction, the d-axis and q-axis primary currents, and the d-axis and q
The induction motor controller according to claim 1, further comprising a torque estimator that estimates an output torque of the three-phase induction motor from the shaft secondary magnetic flux.
【請求項3】 前記トルク制御手段は、入力される電圧
指令値に対応した一次交流電流群を三相誘導電動機に供
給するPWMインバータを備え、 前記トルク判定手段は、三相の前記電圧指令値を二相交
流電圧に変換する三相/二相電圧変換器をさらに備え、
前記二次磁束推定器が前記三相/二相電流変換器の出力
と前記三相/二相電圧変換器の出力とに基づいて前記二
次磁束を推定することを特徴とする請求項2記載の誘導
電動機制御装置。
3. The torque control means includes a PWM inverter that supplies a primary AC current group corresponding to an input voltage command value to a three-phase induction motor, and the torque determination means includes the three-phase voltage command value. Further comprising a three-phase / two-phase voltage converter for converting the
3. The secondary magnetic flux estimator estimates the secondary magnetic flux based on the output of the three-phase / two-phase current converter and the output of the three-phase / two-phase voltage converter. Induction motor controller.
【請求項4】 前記トルク制御手段が、三相誘導電動機
の指令トルクと予め定めた励磁電流成分の大きさとに基
づいて一次交流電流群の振幅及び周波数を変化させ、か
つ、前記指令トルクと前記トルク判定手段の出力とを比
較して得られる結果に基づいて前記一次交流電流群の周
波数を補正することを特徴とする請求項1、2、又は3
記載の誘導電動機制御装置。
4. The torque control means changes the amplitude and frequency of the primary alternating current group based on the command torque of the three-phase induction motor and the magnitude of a predetermined exciting current component, and the command torque and the The frequency of the primary alternating current group is corrected based on a result obtained by comparing the output of the torque determination means.
The induction motor controller described.
【請求項5】 ステアリング系に補助操舵力を与える三
相誘導電動機とステアリングの操舵力を検出する操舵力
センサとを備えている電動式パワーステアリング装置に
おいて、 請求項1、2、3又は4記載の誘導電動機制御装置と、
前記操舵力センサの出力を前記誘導電動機制御装置に与
えられる指令トルクに変換する指令トルク生成手段とを
さらに備えていることを特徴とする電動式パワーステア
リング装置
5. An electric power steering apparatus comprising: a three-phase induction motor that applies an auxiliary steering force to a steering system; and a steering force sensor that detects the steering force of the steering. Induction motor controller,
An electric power steering apparatus further comprising: a command torque generating means for converting an output of the steering force sensor into a command torque given to the induction motor control device.
【請求項6】 ステアリングの操舵角を検出する操舵角
検出器をさらに備え、前記指令トルク生成手段が前記操
舵角検出器の出力に応じて前記指令トルクを補正するこ
とを特徴とする請求項5記載の電動式パワーステアリン
グ装置。
6. A steering angle detector for detecting a steering angle of a steering, further comprising: said command torque generating means correcting said command torque according to an output of said steering angle detector. The electric power steering device described.
【請求項7】 移動体の移動速度を検出する移動速度検
出器をさらに備え、前記指令トルク生成手段が前記移動
速度検出器の出力に応じて前記指令トルクを補正するこ
とを特徴とする請求項5記載の電動式パワーステアリン
グ装置。
7. A moving speed detector for detecting a moving speed of a moving body is further provided, and the command torque generating means corrects the command torque according to an output of the moving speed detector. 5. The electric power steering device according to item 5.
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