JPS60197189A - 交流モ−タの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、インバータ等の電力変換器によって交流モ
ータの制御を行なう交流モータの制御装置に［ｌｌｌ′
する。

（発明の背型） 従来、インバータ等の電力変Ｉｉｋ器を用いた交流モー
タの制御Ｉ装置としては、例えば、特開昭５８−５７８
２０号公報等に示される如きものがある。

第１図は、このような交流モータの制御装置の概略構成
を示すブロック図である。

同図において、電流指令値発生器１は、図示しない出力
段定器（速度やトルク等の交流七−夕の出力に関する設
定値を発生するもの）によって設定された出力を、交流
モータ８において実現するために交流モータ８へ与える
電流の指令値すを出力する。

電流調節器２は、上記電流指令値すと、電流検出器７で
検出されるインバータ５から交流モータ８へ与えられる
駆動電流値ａとを入力して、モータ駆動電流が電流指令
値すに一致するように電流指令値すを調節して、この調
節された電流指令値Ｃを出力する。

ＰＷＭ回路３は、上記電流調節器２から供給される電流
指令値Ｃをパルス幅変調して、これによって得られるパ
ルス列信号Ｐをドライブ回路４へ供給する。

、インバータ５は、上記ドライブ回路４によってインバ
ータを構成する電力変換素子のスイッチングが行なわれ
、バッテリ６から与えられる電源電圧を上記電流指令値
すに対応する三相交流に変換して交流モータ８へ供給す
る。

なお、同図では簡単のため省略しであるが、電流指令＃
１ｂ、ｃや、ＰＷＭ回路出力Ｐ等は三相分の出力がなさ
れている。

第２図は、上記電流調節器２の構成の一例を示す回路図
である。

この回路は、電流検出器７で検出されたモータ駆動電流
ａと、電流指令値すとの差電流をめて出力する回路であ
る。モータ駆１１Ｊ電流ａが反転増幅器を介して入力さ
れているのは、上記電流指令値すが実際は電流指令値発
生器１において反転波形となって出力されているためで
ある。

第３図は、このような構成の交流モータの制御装置にお
番プるモータ回転速度指令値ω８と、モータ回転速度ω
、およびモータ駆動電流ａの関係を示す図である。

ところで、同図から判るように、加減速値には、定常運
転状態における電流の数（８の電流が流れている。

この原因としては、モータ８の二次磁束およびトルクの
過渡振動、二次抵抗の温度変化等の時定数に起因するも
の、および負荷変動によりフィードバック信号である検
出された駆動電流ａの波形と電流指令１１ｒＩｂの波形
の位相差が生ずることに起因するものがある。

すなわち、第４図に示ずように定常運転状態では、モー
タ駆動電流ａと電流指令１Ｉｌｉｂとは位相が一致して
おり、これらの差電流となる調節後の電流指令値Ｃは比
較的低いピークを持つのに対し、加減速時には、第５図
に示寸ように、モータ駆動電流ａに対し電流指令１ｂの
位相が大幅にずれることによって、出力Ｃは大きなピー
クを持つことになる。

このように、加減速運転時に定常状態の数倍の電流が流
れることから、インバータを構成する電力変換素子（例
えば、パワートランジスタ）の電流容量を、上記加減速
時の電流値に対応して設定する必要があるため、大容量
のものを必要とし、インバータ自体が大型となってしま
う。

（発明の目的） この発明の［１的は、加減速運転時に８１Ｊる電力変換
素子に流れる電流のピークを抑制することによって、電
力変換器を小型、かつ小容聞のものを使用ゝ可能とする
ことにある。

（発明の構成） 上記目的を達成するために本発明は、交流モータへ流す
モータ駆動電流を検出して、この検出されモータ駆動電
流が、電力変換器を構成する電力変換素子の電流容量に
基づいて設定された基準値を越え！ご場合には、電流指
令値を低減させるようにしたことを特徴とするものであ
る。

（実施例の説明） 第６図は、本発明に係る交流モータの制御装置の一実施
例の構成を示づブロック図である。なＪ３、同図におい
て第１図に示した従来例装置と同一構成部分には同一符
号を刊してその説明は省略する。

本実施例装置は、電流調節器２の出力Ｏを、Ｏ〜１の増
幅率で可変利得増幅可能なプログラマブルゲイン・アン
プ１３を段１ノ、そのほか、ゲインコントローラ１２．
ＲＭＳ／ＤＣコンバータ１１゜０−パスフィルタ１０を
設りてなるものである。

ＲＭＳ／ＤＣコンバータ１１は、ローパスフィルタ１０
によフて電流検出器７で検出されたモータ駆動電流ａ中
の高周波成分（インバータ５の電力変換素子のスイッチ
ング時に発生ずる跳ね上がり電流等〉がフィルタリング
された信号ａＳを入力し、このフィルタリングされたモ
ータ駆動電流ａＳの実行値（ＲＭＳ）に相当づる直流信
号「を出力する。

ゲインコントローラ１２は、予めインバータ５の電力変
換素子の電流容量から設定されたしきい値ｄと、ＲＭＳ
／ＤＣコンバータの出力ｔとを比較し、ｄ＜ｆの場合に
は、プログラマブルゲイン・アンプ１３のゲインを１と
するための信号を出力し、ｄ＞ｆの場合には、（ｆ　−
ｄ　）の大きさに応じてプログラマブルゲイン・アンプ
１３のゲインを１以下に低減させる信号を出力する。こ
の状態を第７図に示ず。

上記しきい値ｄは、例えば、インバータ５の電力変換素
子の電流容量一杯のモータ駆動電流を発生させるための
電流指令１ＩＩｃに相当する値が設定される。

このような構成によって、交流モータ８の加減速時にお
いて、電流調節器２から出力される電流指令ｆｎｃのピ
ークが大となって、インバータ５の電力変換素子に容量
以上の電流が印加されるような状態が生じた場合には、
プログラマブルゲイン・アンプ１３によって、そのピー
クを、電力変換素子の容量以下のモータ駆動Ｉ！流を発
生ずるような値に低減させることによって、インバータ
の電力変換素子の電流容量を越えることなく可変速制御
を行なうことができる。

なお、過電流発生時に、プログラマブルゲイン・アンプ
１３のゲインをＯとする構成とでれば、過電流保護回路
として兼用することができる。゛また、プログラマブル
ゲイン・アンプ１３は、電流調節器２から出力される調
節後の電流指令値ＣのゲインをＩＩ　ｔｌ　＝ｊる構成
を示しであるが、これは、電流指令値発生器１の出力す
を同様に制御する構成としても同じような効果を得るこ
とができる。

その他、ゲインコントローラ１２において、しきい値ｄ
と比較する対象として、モータ駆動電流の実効値を入力
する構成を示しであるが、これは、モータ駆動電流の平
均値を用いても良い。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明は、交流モータの加減
速時における電力変換器の電力変換素子に流れる電流の
樟大ピークを抑制することが可能となり、これによって
、電力変換器の小型化および小容愚化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の交流モータの制御装置の構成を示すブロ
ック図、第２図は第１図の電流調節器の構成を示す回路
図、第３図は第１図の交流モータの制御装置におけるト
ルク指令値と出力トルクとモータ駆動電流の関係を示す
波形図、第４図は同装置の定常運転状態における電流調
節器の入出力を示す波形図、第５図は加減速時にＪハブ
る電流調節器の入出力を示す波形図、第６図は本発明に
係る交流モータの制御装置の一実施例の構成を示すブロ
ック図、第７図は第６図のプログラマブルゲイン・アン
プのゲイン変化を示す図である。 １・・・電流指令値発生器 ２・・・電流調節器 ３・・・ＰＷＭ回路 ４・・・ドライブ回路 ５・・・インバータ ７・・・電流検出器 ８・・・交流モータ １０・・・ローパスフィルタ １１・・・ＲＭ　Ｓ　／　Ｄ　Ｃコンバータ１２・・・
ゲインコントローラ １３・・・プログラマブルゲイン・アンプ特許出願人 日産自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流モータに流す駆動電流の指令値信号に基づい
   て電力変換器を駆動することにより、交流モータの可変
   速制御を行なう交流モータの制御装置において； 前記交流モータに流れるモータ駆動電流を検出する電流
   検出器と； 前記検出されたモータ駆動電流が、前記電流変換器を構
   成する電力変換素子の電流容量に基づいて設定された基
   準値以上であるか否かを判別丈る電流判別手段と： 前記モータ駆動電流が基準値を越えたと判定された場合
   には、前記指令値信号を電力変換素子の［流容量に対応
   して低減させる電流指令値補正手段とを備えることを特
   徴とする交流モータの制御側Ｌ