JPS60219987A - 同期電動機の制御方法 - Google Patents
同期電動機の制御方法Info
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- JPS60219987A JPS60219987A JP59075970A JP7597084A JPS60219987A JP S60219987 A JPS60219987 A JP S60219987A JP 59075970 A JP59075970 A JP 59075970A JP 7597084 A JP7597084 A JP 7597084A JP S60219987 A JPS60219987 A JP S60219987A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/03—Synchronous motors with brushless excitation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/024—Synchronous motors controlled by supply frequency
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
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。
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
本発明は、永久磁石を使用した同期電動機のIi制御方
法に関し、回転界磁の位置信号及び指令入力に基づいて
出力されるPWM (PulseWidthModul
ation )信号により同期電動機を制御する同期電
動機の制御方法に、関する。
法に関し、回転界磁の位置信号及び指令入力に基づいて
出力されるPWM (PulseWidthModul
ation )信号により同期電動機を制御する同期電
動機の制御方法に、関する。
従来技術
第1図は、従来から行なわれている永久磁石を使用した
同期電動薇のP W M tilI tillのブロッ
ク図を示すもので、Eは3相電源、3は整流回路、4は
トランジスタインバータ、1はトランジスタPWM t
ill ti11回路、Mは永久磁石同期電動機、2は
永久磁石同期電動機Mのロータの位置及び速度を検出す
るためのパルスエンコーダ等のロータ位置検出器である
。トランジスタP W M llI Il1回路1は、
ロータ位置検出器2で検出される現在速度と速度指令値
Voを比較し、トランジスタインバータ4の各トランジ
スタTA−TFをオンオフさせて、永久磁石同期電動檄
のU、V、W相の巻線の電流を制御して速度を制御する
ものである。そして、このトランジスタPWM制御回路
1の構成は、第2図に示すような構成のものが公知であ
る。第2図において、5は信号処理回路、6.7はロー
タの現在位置に対し、界磁主磁束と直交した位相の出力
すべきり相、W相の値を記憶したROM、8は差動増幅
器で、速度指令を示す電圧Voと信号処理回路5からの
現在の速度を示J電圧VSとの差を増幅し出力づるもの
である。9はフィルタで、周波数が大きいとゲインをお
とし、周波数が小さいとゲインを高くづるような周波数
特性を有するフィルタで、かつツェナダイオードZDで
ピーク電圧をクランプしている。io、iiはマルチプ
ライングデジタル・アナログコンバータで、フィルタ9
から出力される速度指令■0と現在の速度Vsとの誤差
によって生じる電圧とROM6.7から出力されるし相
、W相の指令値を掛は合わせて、U相、W相の各々の相
電流指令RTC,TTCを作るものである。また、12
は上記U相、W相の相電流指令RTC,TTCを加算し
、U相。
同期電動薇のP W M tilI tillのブロッ
ク図を示すもので、Eは3相電源、3は整流回路、4は
トランジスタインバータ、1はトランジスタPWM t
ill ti11回路、Mは永久磁石同期電動機、2は
永久磁石同期電動機Mのロータの位置及び速度を検出す
るためのパルスエンコーダ等のロータ位置検出器である
。トランジスタP W M llI Il1回路1は、
ロータ位置検出器2で検出される現在速度と速度指令値
Voを比較し、トランジスタインバータ4の各トランジ
スタTA−TFをオンオフさせて、永久磁石同期電動檄
のU、V、W相の巻線の電流を制御して速度を制御する
ものである。そして、このトランジスタPWM制御回路
1の構成は、第2図に示すような構成のものが公知であ
る。第2図において、5は信号処理回路、6.7はロー
タの現在位置に対し、界磁主磁束と直交した位相の出力
すべきり相、W相の値を記憶したROM、8は差動増幅
器で、速度指令を示す電圧Voと信号処理回路5からの
現在の速度を示J電圧VSとの差を増幅し出力づるもの
である。9はフィルタで、周波数が大きいとゲインをお
とし、周波数が小さいとゲインを高くづるような周波数
特性を有するフィルタで、かつツェナダイオードZDで
ピーク電圧をクランプしている。io、iiはマルチプ
ライングデジタル・アナログコンバータで、フィルタ9
から出力される速度指令■0と現在の速度Vsとの誤差
によって生じる電圧とROM6.7から出力されるし相
、W相の指令値を掛は合わせて、U相、W相の各々の相
電流指令RTC,TTCを作るものである。また、12
は上記U相、W相の相電流指令RTC,TTCを加算し
、U相。
W相から120度位相のずれたV相の電流指令STCを
作る加算器、13.14は同期電動機MのU相、W相の
電機子巻線に流れるN流1j、xwを検出する検出器、
15は上記U相、W相電流検出器13.’14で検出し
たU相、W相の相電流IR,ITを加算して■相の相電
流Isを算出する加算器、’ 16.17.1.8はり
相、■相、W相へ流すべき電流指令電圧を出力するため
の回路で入力信号が異なるだけで、構成は同一構成であ
る。
作る加算器、13.14は同期電動機MのU相、W相の
電機子巻線に流れるN流1j、xwを検出する検出器、
15は上記U相、W相電流検出器13.’14で検出し
たU相、W相の相電流IR,ITを加算して■相の相電
流Isを算出する加算器、’ 16.17.1.8はり
相、■相、W相へ流すべき電流指令電圧を出力するため
の回路で入力信号が異なるだけで、構成は同一構成であ
る。
すなわち、回路16は、U相への相電流指令RTCと現
在のり相の検出電流IRとの差を増幅する作動増幅器1
9と、この作動増幅器19の出力の基準搬送波の周波数
成分のみを通過させるためのローパスフィルタ回路20
で構成されており、他の回路17.18もそれぞれV相
、W相の電流指令STC,TTC1及び現在の電流値I
S、JTをそれぞれ入力する点で異なるのみで、構成は
回路16と同一である。21はPWM信号処理回路及び
トランジスタベース駆動アンプからなる回路で、上記回
路16.17.18からの信号と基準搬送波VAと比較
し、1〜ランジスタインバータ4の各トランジスタTA
−TFをオンオフさせるPWM信号PA−PFを出力す
るものである。
在のり相の検出電流IRとの差を増幅する作動増幅器1
9と、この作動増幅器19の出力の基準搬送波の周波数
成分のみを通過させるためのローパスフィルタ回路20
で構成されており、他の回路17.18もそれぞれV相
、W相の電流指令STC,TTC1及び現在の電流値I
S、JTをそれぞれ入力する点で異なるのみで、構成は
回路16と同一である。21はPWM信号処理回路及び
トランジスタベース駆動アンプからなる回路で、上記回
路16.17.18からの信号と基準搬送波VAと比較
し、1〜ランジスタインバータ4の各トランジスタTA
−TFをオンオフさせるPWM信号PA−PFを出力す
るものである。
上述したような構成により、永久磁石同期電動11Mは
次のように制御される。ロータ位置検出器2からの信号
Sにより、信号処理回路5から出ノjされる現在の速度
VSと速度指令VOのとの誤着は差動増幅器8で増幅さ
れ、フィルタ9を介してマルチプライングD/Aコンバ
ータ10.11に入力される。一方、U相、W相のRO
M6.7からは信号処理回路5からの現在のロータの位
置に対応するアドレス信号を受けて、そのロータ位置に
対応するU相、W相に対づ−る指令(iQをマルチプラ
イングD/Aコンバータ10.11に出力する。
次のように制御される。ロータ位置検出器2からの信号
Sにより、信号処理回路5から出ノjされる現在の速度
VSと速度指令VOのとの誤着は差動増幅器8で増幅さ
れ、フィルタ9を介してマルチプライングD/Aコンバ
ータ10.11に入力される。一方、U相、W相のRO
M6.7からは信号処理回路5からの現在のロータの位
置に対応するアドレス信号を受けて、そのロータ位置に
対応するU相、W相に対づ−る指令(iQをマルチプラ
イングD/Aコンバータ10.11に出力する。
該マルチプライングD/Aコンバータ10.11は上記
誤差信号VEとROM6.7からの指令値を掛算し、各
々U相、W相の相電流指令RTC。
誤差信号VEとROM6.7からの指令値を掛算し、各
々U相、W相の相電流指令RTC。
TTCを出力し、さらに、加算器12によりU相。
W相電流指令RTC,TTCを加算してV相の相電流指
令STCを出力する。そして、U相、W相電流検出器1
3.14及び加算器15で検出した現在のU、V、W相
の各相電流値IR,Is、I■と上記各相の電流指令R
TC,STC,TTCとのそれぞれの差を回路16,1
7.18の差動増幅器19で増幅し、フィルタ回路2゛
0でフィルタリングし、各相の指令電流値に対応する′
wi圧をPWM信号処理回路に出力し、該電圧と基準搬
送波vAとを比較して、トランジスタベース駆動アンプ
を介してPWM信号PA−PFを1〜ランジスタインバ
ータ4に出力し、該トランジスタインバータのトランジ
スタTA−TFをAンA)させて永久磁石同期電動機M
の31度制御を行うものである。
令STCを出力する。そして、U相、W相電流検出器1
3.14及び加算器15で検出した現在のU、V、W相
の各相電流値IR,Is、I■と上記各相の電流指令R
TC,STC,TTCとのそれぞれの差を回路16,1
7.18の差動増幅器19で増幅し、フィルタ回路2゛
0でフィルタリングし、各相の指令電流値に対応する′
wi圧をPWM信号処理回路に出力し、該電圧と基準搬
送波vAとを比較して、トランジスタベース駆動アンプ
を介してPWM信号PA−PFを1〜ランジスタインバ
ータ4に出力し、該トランジスタインバータのトランジ
スタTA−TFをAンA)させて永久磁石同期電動機M
の31度制御を行うものである。
以上述べたように、従来のトランジスタPWM制御回路
においては、永久磁石同期電動(門の速度に関係なく、
現在のロータの位置に対して最適な位相の電流を各相に
流すように制御している。一方、永久磁石同期電動tf
iMでは回転数が大きくなると逆起電力により指令電流
に対する電圧が増加し、また、出力トルクは、各相に流
れる電流値の増減によっても変化するが、ある回転数に
対し負荷が大きくなり、現在値と各相へ流す指令電流値
に対する差電圧のピーク値が基準搬送波のピーク値より
大ぎくなった場合は、それ以上のトルクを出力すること
ができなかった。
においては、永久磁石同期電動(門の速度に関係なく、
現在のロータの位置に対して最適な位相の電流を各相に
流すように制御している。一方、永久磁石同期電動tf
iMでは回転数が大きくなると逆起電力により指令電流
に対する電圧が増加し、また、出力トルクは、各相に流
れる電流値の増減によっても変化するが、ある回転数に
対し負荷が大きくなり、現在値と各相へ流す指令電流値
に対する差電圧のピーク値が基準搬送波のピーク値より
大ぎくなった場合は、それ以上のトルクを出力すること
ができなかった。
また、回転数の増加に伴うロータ位置と実電流との位相
のずれによる出力トルクの減少を補うために、位相進み
補償を行うことにより、回転数に関係なく一定のトルク
を出力できるようにした永久磁石同期電動機の位相進み
補償法は特開昭53−58610号公報において公知で
ある。 発明の目的 本発明は、上記従来技術を改善し、現在の電機子の各相
の電流と電機子の各相に流すべき電流に対する差電圧の
飽和度に応じて、指令Ii流の位相を変えることにより
出力トルクを増大さぜるようにした永久磁石同期電動機
の駆動方法を提供することを目的としている。
のずれによる出力トルクの減少を補うために、位相進み
補償を行うことにより、回転数に関係なく一定のトルク
を出力できるようにした永久磁石同期電動機の位相進み
補償法は特開昭53−58610号公報において公知で
ある。 発明の目的 本発明は、上記従来技術を改善し、現在の電機子の各相
の電流と電機子の各相に流すべき電流に対する差電圧の
飽和度に応じて、指令Ii流の位相を変えることにより
出力トルクを増大さぜるようにした永久磁石同期電動機
の駆動方法を提供することを目的としている。
発明の構成
本発明は、各相の巻線に流す電流指令信号と電機子電流
の差分を基準搬送波と比較することによりPWM信号を
出力し、MPWM信号によってインバータを制御して永
久磁石を使用した同期電動機を制御するPWM制御方法
において、上記m準搬送波のピーク値によって規定され
る上記電流指令信号と電機子電流との差分電圧信号の飽
和度を検出し、該飽和度に応(て上記電流指令信号の位
相を電機子電流と界磁主磁束とが直交している位相から
変化させるように構成した同期電動機の制御方法である
。
の差分を基準搬送波と比較することによりPWM信号を
出力し、MPWM信号によってインバータを制御して永
久磁石を使用した同期電動機を制御するPWM制御方法
において、上記m準搬送波のピーク値によって規定され
る上記電流指令信号と電機子電流との差分電圧信号の飽
和度を検出し、該飽和度に応(て上記電流指令信号の位
相を電機子電流と界磁主磁束とが直交している位相から
変化させるように構成した同期電動機の制御方法である
。
実施例
第3図は、本発明の一実施例を示すトランジスタP W
M !ill m回路1を示すブロック図で、このト
ランジスタP W M III 111回路1により、
第1図のトランジスタインバータ4を制御して永久磁石
同期電動機を制m+するものである。第3図において、
第2図に示す従来のトランジスタP W M tIll
111回路と同一構成のものは同一符号を付しており
、従来のトランジスタl) W M制御回路と異なる点
はロータの位置に対応して界磁主磁束と直交した位相の
U41]、W相の巻線に出力すべき値を記憶したROM
6,7よりも位相が90度進んだときの値を記憶したR
OM22.23、各相への指令電流値に対する電圧をP
WM信号処理回路21へ出力する回路16.17.18
の出力電圧の飽和度を検出する飽和検出回路30、該飽
和検出回路30の出ノjと上記90度進んだ位相のり相
、W相の出力値を記憶するROM22.23の出力を掛
合せてU相、W相の補正相電流指令RTC’ 、TTC
’ を出力するマルチプライングD/Aコンバータ24
゜25及び該マルヂブライングD/Aコンバータ24.
25の出力よりV相の補正相電流指令STC′をつくる
加粋器26、上記U相、■相、W相の補正相電流指令8
丁C’ 、STC’ 、TTC’とマルチプライングD
/Aコンバータ10,11及び加算器12から出力され
るU相、■相、W相の相電流指令RTC,STC,TT
Cとを各々加算して位相を進める位相シフト回路27,
28゜29を新たに付加した点が相3ff ’lる点で
ある。そして、第4図に上記飽和検出回路30のブロッ
ク図を示し、第5図に位相シフト回路27のブロック図
を示す。なお、位相シフト回路28.29も入力信号が
異なるのみで第5図と同一構成である。
M !ill m回路1を示すブロック図で、このト
ランジスタP W M III 111回路1により、
第1図のトランジスタインバータ4を制御して永久磁石
同期電動機を制m+するものである。第3図において、
第2図に示す従来のトランジスタP W M tIll
111回路と同一構成のものは同一符号を付しており
、従来のトランジスタl) W M制御回路と異なる点
はロータの位置に対応して界磁主磁束と直交した位相の
U41]、W相の巻線に出力すべき値を記憶したROM
6,7よりも位相が90度進んだときの値を記憶したR
OM22.23、各相への指令電流値に対する電圧をP
WM信号処理回路21へ出力する回路16.17.18
の出力電圧の飽和度を検出する飽和検出回路30、該飽
和検出回路30の出ノjと上記90度進んだ位相のり相
、W相の出力値を記憶するROM22.23の出力を掛
合せてU相、W相の補正相電流指令RTC’ 、TTC
’ を出力するマルチプライングD/Aコンバータ24
゜25及び該マルヂブライングD/Aコンバータ24.
25の出力よりV相の補正相電流指令STC′をつくる
加粋器26、上記U相、■相、W相の補正相電流指令8
丁C’ 、STC’ 、TTC’とマルチプライングD
/Aコンバータ10,11及び加算器12から出力され
るU相、■相、W相の相電流指令RTC,STC,TT
Cとを各々加算して位相を進める位相シフト回路27,
28゜29を新たに付加した点が相3ff ’lる点で
ある。そして、第4図に上記飽和検出回路30のブロッ
ク図を示し、第5図に位相シフト回路27のブロック図
を示す。なお、位相シフト回路28.29も入力信号が
異なるのみで第5図と同一構成である。
すなわち、第5図において、入力信号であるU相の補正
相電流指令RTC’ 、Ll相の相if流指令RTCが
各々V相、W相の補正相電流指令STC’ 。
相電流指令RTC’ 、Ll相の相if流指令RTCが
各々V相、W相の補正相電流指令STC’ 。
TTC’ 、V相、W相の相電流指令STC,TTCに
変るのみである。
変るのみである。
第4図の飽和検出回路30は、回路16,17゜18か
らPWM信号処理回路21へ入力されるU。
らPWM信号処理回路21へ入力されるU。
■、W相への指令電流値に対応づ−る電圧vu。
VV、VW(なお、この電圧VLI 、VV 、VWは
±IOV間で変動し、±10Vを飽和電圧としている)
をマルチプライヤ31,32.33に入力し、該マルチ
プライヤ31.32.33で該電圧yu 、Vv 、V
w を2乗し、かつ10で除算シタ値を加算器34で加
算している。その結果、加算器34の出力は第6図〈イ
)に示すように、Ov〜−10Vの電圧Vaが出ノ〕さ
れることとなる。
±IOV間で変動し、±10Vを飽和電圧としている)
をマルチプライヤ31,32.33に入力し、該マルチ
プライヤ31.32.33で該電圧yu 、Vv 、V
w を2乗し、かつ10で除算シタ値を加算器34で加
算している。その結果、加算器34の出力は第6図〈イ
)に示すように、Ov〜−10Vの電圧Vaが出ノ〕さ
れることとなる。
この出力電圧Vaはリミッタアンプに入力される。
リミッタアンプ35のコンデンサC1は平滑するための
もので、ツェナダイオードZD1はある電圧E2に、こ
の実施例では、7■に出力をクランプするだめのもので
あり、このリミッタアンプの入出力関係は第6図(ロ)
のように設定する。すなわち、加算器34からの平均電
圧が一定電圧以上の場合は出力を出さないように抵抗R
1,R2゜電圧E1の値を設定する。本実施例では、電
圧E1を゛15V、抵抗R1を10にΩ、R2を5.1
にΩにして加算器34からの平均電圧Vaが一5V以上
では出力を出さないように設定されている。
もので、ツェナダイオードZD1はある電圧E2に、こ
の実施例では、7■に出力をクランプするだめのもので
あり、このリミッタアンプの入出力関係は第6図(ロ)
のように設定する。すなわち、加算器34からの平均電
圧が一定電圧以上の場合は出力を出さないように抵抗R
1,R2゜電圧E1の値を設定する。本実施例では、電
圧E1を゛15V、抵抗R1を10にΩ、R2を5.1
にΩにして加算器34からの平均電圧Vaが一5V以上
では出力を出さないように設定されている。
そして、−5V以下になると、第6図(ロ)に示すよう
に出力vbを出し、加算器34から飽和電圧である一1
0Vの平均電圧Vaが出力されるとツェナダイオードZ
D1のツェナ電圧である7vの出力vbを出すようにな
っている。そして、このリミットアンプの出力を反転増
幅器36で反転し、さらに、半波整流回路37を通して
第6図(ハ)に示すように、加算器34からの出力ff
i圧■aが一5v以下になったとき、その度合に応じて
飽和信号VrとしてO■〜7vの電圧を出力する。
に出力vbを出し、加算器34から飽和電圧である一1
0Vの平均電圧Vaが出力されるとツェナダイオードZ
D1のツェナ電圧である7vの出力vbを出すようにな
っている。そして、このリミットアンプの出力を反転増
幅器36で反転し、さらに、半波整流回路37を通して
第6図(ハ)に示すように、加算器34からの出力ff
i圧■aが一5v以下になったとき、その度合に応じて
飽和信号VrとしてO■〜7vの電圧を出力する。
以上述べたように、飽和検出回路30は、PWM信号処
理回路21に入力されるU、V、W相への指令電流値に
対応する電圧のピーク電圧が基準搬送波VAのピーク電
圧によって決まる飽和電圧に近付くと、その飽和環に応
じて飽和信号Vrを出力するものである。
理回路21に入力されるU、V、W相への指令電流値に
対応する電圧のピーク電圧が基準搬送波VAのピーク電
圧によって決まる飽和電圧に近付くと、その飽和環に応
じて飽和信号Vrを出力するものである。
そこで、第3図に戻り、本実施例の動作について説明す
る。
る。
ロータ位置検出器2からの信号Sに基づいて、信号処理
回路5は現在の速度信号VS及び現在のロータ位置に対
応するROM6.7.22.23のアドレスを出力する
。一方、差動増幅器8には速度指令Voが入力され、現
在の速度信号Vsの電圧と速度指令Voの電圧の差がフ
ィルタ9を介して誤停信号VEとして出力され、この誤
差信号VEとRO,M6,7からの信号に基づいてマル
チプライングD/Aコンバータ10.11及び加n器1
2からU、V、W相の相電流指令RTC,STC,TT
Cが出力される点は、第2図の従来例で説明したとおり
である。一方、ROM22.23からは、ROM6.7
で出力した指令値よりも90度位相の進んだり相、W相
の指令値を出力しており、この指令値と上述した飽和検
出回路3゜からの飽和信号VrとがマルチプライングD
/Aコンバータ24.25で掛合されてU相、W相の補
正相電流指令RTC’ 、TTC’ が出力されている
。また、このU相、W相の補正相電流指令RTC’ 、
TTC’ を加n器261fi加nし、V 相(7)補
正相電流指令s −r c ’を出ツノしている。そし
て、これら各相電流指令RTC,STC,TTC及び各
補正相電流指令は各々位相シフト回路27,28.29
に入力されている。位相シフト回路27゜28.29は
同−抱成であり、位相シフト回路27の例が第5図に示
されているが、U相の相電流指令RTCとU相の補正相
電流指令RTC’ は加算器38で加算され、反転アン
プ39で反転されて補正されたU相の相電流指令RTC
が出ツノされる。すなわち、第7図(イ)に示すように
、マルチプライングD/Aコンバータ10から出力され
るU相の相電流指令RTCは一10Vから+10Vまで
変動する正弦波であり、マルヂブライングD/Aコンバ
ータ24から出力されるU相の補正相電流指令RTC’
は、第7図く口)′・に示ずようにU相電流指令RT
Cより90度位相の進んだ正弦波であり、ただし、そ、
の振幅は上述した飽和検出回路30の飽和信号Vrに応
じてOV〜10Vまで変動するものである。すなわち、
飽和信号VrがOvであれば、ROM22の信号とこの
飽和信号Vrを掛合せるマルヂブライングD/Aコンバ
ータ24の出ノ〕はOvとなり、飽和信号Vrが最高値
(上記例では7V)のときは振幅10Vで第7図く口)
の実線で示されるような波形のり相の補正相電流指令R
TC’が出力されることとなる。そこで、この2つの相
電流指令RTC,RTC′が加算器38で加樟され、反
転アンプ39で反転された位相シフト回路27の出力は
、第7図(ハ)に示すように、相電流指令RTC(第7
図(イ))と比較し最高45度位相が進んだ波形となり
、これが補正された相電流指令RTとして出力される。
回路5は現在の速度信号VS及び現在のロータ位置に対
応するROM6.7.22.23のアドレスを出力する
。一方、差動増幅器8には速度指令Voが入力され、現
在の速度信号Vsの電圧と速度指令Voの電圧の差がフ
ィルタ9を介して誤停信号VEとして出力され、この誤
差信号VEとRO,M6,7からの信号に基づいてマル
チプライングD/Aコンバータ10.11及び加n器1
2からU、V、W相の相電流指令RTC,STC,TT
Cが出力される点は、第2図の従来例で説明したとおり
である。一方、ROM22.23からは、ROM6.7
で出力した指令値よりも90度位相の進んだり相、W相
の指令値を出力しており、この指令値と上述した飽和検
出回路3゜からの飽和信号VrとがマルチプライングD
/Aコンバータ24.25で掛合されてU相、W相の補
正相電流指令RTC’ 、TTC’ が出力されている
。また、このU相、W相の補正相電流指令RTC’ 、
TTC’ を加n器261fi加nし、V 相(7)補
正相電流指令s −r c ’を出ツノしている。そし
て、これら各相電流指令RTC,STC,TTC及び各
補正相電流指令は各々位相シフト回路27,28.29
に入力されている。位相シフト回路27゜28.29は
同−抱成であり、位相シフト回路27の例が第5図に示
されているが、U相の相電流指令RTCとU相の補正相
電流指令RTC’ は加算器38で加算され、反転アン
プ39で反転されて補正されたU相の相電流指令RTC
が出ツノされる。すなわち、第7図(イ)に示すように
、マルチプライングD/Aコンバータ10から出力され
るU相の相電流指令RTCは一10Vから+10Vまで
変動する正弦波であり、マルヂブライングD/Aコンバ
ータ24から出力されるU相の補正相電流指令RTC’
は、第7図く口)′・に示ずようにU相電流指令RT
Cより90度位相の進んだ正弦波であり、ただし、そ、
の振幅は上述した飽和検出回路30の飽和信号Vrに応
じてOV〜10Vまで変動するものである。すなわち、
飽和信号VrがOvであれば、ROM22の信号とこの
飽和信号Vrを掛合せるマルヂブライングD/Aコンバ
ータ24の出ノ〕はOvとなり、飽和信号Vrが最高値
(上記例では7V)のときは振幅10Vで第7図く口)
の実線で示されるような波形のり相の補正相電流指令R
TC’が出力されることとなる。そこで、この2つの相
電流指令RTC,RTC′が加算器38で加樟され、反
転アンプ39で反転された位相シフト回路27の出力は
、第7図(ハ)に示すように、相電流指令RTC(第7
図(イ))と比較し最高45度位相が進んだ波形となり
、これが補正された相電流指令RTとして出力される。
すなわち、飽和度に応じて補正された相電流指令RTは
従来の相電流指令RTCと比較して0度から45度進ん
だ指令となる。なお、この補正された相電流指令RTも
ツェナダイオードZD2によりクランプされ、振幅10
Vにされている。
従来の相電流指令RTCと比較して0度から45度進ん
だ指令となる。なお、この補正された相電流指令RTも
ツェナダイオードZD2によりクランプされ、振幅10
Vにされている。
また、■相、W相の?11iiE♂れた相電流指令ST
。
。
TTも上述したU相の補正された相電流指令STと同様
な処理により作り出される。
な処理により作り出される。
こうして、作り出された飽和度によって補正された相電
流指令R−r、ST、1−Tは、従来と同様回路16,
17.18の差動増幅器1つに入力されて、U相、W相
電流検出器13.14及び加篩器15で検出される現在
の各相に流れる相電′aIR,Is、ITとの差が増幅
され、この差による電圧はフィルタ回路20でフィルタ
リングされ、PWM信号処理回路21へ各相への指令電
流値に対応する電圧Uv、Vv、Wvとして出力され、
PWM信号処理回路及びトランジスタベース駆動アンプ
21からはこの電圧Uv 、Vv 、Wvを受けてPW
M信号PA−PFを出力し、トランジスタインバータT
A−TFをオンオフさせて、飽和度に応じて位相を進め
て永久磁石同期電動111Mを駆動制御する。その結果
、負荷トルクが大きく各相の巻線へ流す電流指令値に対
応する出力電圧が飽和して充分なトルクが、出せないよ
うな場合は、各相の巻線へ流す電流の位置を進めて巻線
電流と界磁主磁束との直交性をより変化させ、トルクを
増大させるものである。
流指令R−r、ST、1−Tは、従来と同様回路16,
17.18の差動増幅器1つに入力されて、U相、W相
電流検出器13.14及び加篩器15で検出される現在
の各相に流れる相電′aIR,Is、ITとの差が増幅
され、この差による電圧はフィルタ回路20でフィルタ
リングされ、PWM信号処理回路21へ各相への指令電
流値に対応する電圧Uv、Vv、Wvとして出力され、
PWM信号処理回路及びトランジスタベース駆動アンプ
21からはこの電圧Uv 、Vv 、Wvを受けてPW
M信号PA−PFを出力し、トランジスタインバータT
A−TFをオンオフさせて、飽和度に応じて位相を進め
て永久磁石同期電動111Mを駆動制御する。その結果
、負荷トルクが大きく各相の巻線へ流す電流指令値に対
応する出力電圧が飽和して充分なトルクが、出せないよ
うな場合は、各相の巻線へ流す電流の位置を進めて巻線
電流と界磁主磁束との直交性をより変化させ、トルクを
増大させるものである。
発明の効果
本発明は、永久磁石を使用した同期電動機の1〕WM制
御方法において、負荷トルクが増大し、同期電動機の各
相に流すべきN流の指令値が増大し、基準搬送波のピー
ク値によって決まる該指令値の飽和値に近づくと、自動
的に該指令の位相を進め、巻線電流と界磁主磁束の直交
性を変化させトルクを増大させるようにしたから、同期
電動機の回転数をあげることによるトルクの減少も改善
でき、同Jlllffi動機のIIIwJが非常に行い
易くなった。
御方法において、負荷トルクが増大し、同期電動機の各
相に流すべきN流の指令値が増大し、基準搬送波のピー
ク値によって決まる該指令値の飽和値に近づくと、自動
的に該指令の位相を進め、巻線電流と界磁主磁束の直交
性を変化させトルクを増大させるようにしたから、同期
電動機の回転数をあげることによるトルクの減少も改善
でき、同Jlllffi動機のIIIwJが非常に行い
易くなった。
第1図は、永゛久磁石を使用した同期電動機のPWM制
御方法を示す基本回路図、 第2図は、従来のトランジスタPWM制御回路のブロッ
ク図、 113図は、本発明の一実施例のトランジスタPWM制
御回路のブロック図、 第4図は、飽和検出回路のブロック図、第5図は、位相
シフト回路のブロック図、第6図は、飽和検出回路の動
作を説明づる図、第7図は、位相シフト回路の動作を説
明づる図である。 2・・・ロータ位置検出回路、4・・・トランジスタイ
ンバータ、8,19・・・差動増幅器、9・・・フィル
タ、10.11,24.25・・・マルチプライングD
/Aコンバータ、12.15.26・・・加算器。 特許出願人 ファナック 株式会社 第6図 45”
御方法を示す基本回路図、 第2図は、従来のトランジスタPWM制御回路のブロッ
ク図、 113図は、本発明の一実施例のトランジスタPWM制
御回路のブロック図、 第4図は、飽和検出回路のブロック図、第5図は、位相
シフト回路のブロック図、第6図は、飽和検出回路の動
作を説明づる図、第7図は、位相シフト回路の動作を説
明づる図である。 2・・・ロータ位置検出回路、4・・・トランジスタイ
ンバータ、8,19・・・差動増幅器、9・・・フィル
タ、10.11,24.25・・・マルチプライングD
/Aコンバータ、12.15.26・・・加算器。 特許出願人 ファナック 株式会社 第6図 45”
Claims (3)
- (1)各相の巻線に流1′電流指令信号と電機子電流の
差分を基準搬送波と比較することによりPWM信号を出
力し、該PWM信号によってインバータを制御して永久
磁石を使用した同J#J ffi動傭ヲi[ill t
ill ’J’ Zr P W M fli’l On
方法ニオイテ、上記基準搬送波のピーク値によって規
定される上記電流指令信号と電機子電流との差分電圧信
号の飽和度を検出し、該飽和度に応じて上記電流指令信
号の位相を電機子電流と界磁主磁束とが直交している位
相から変化させるようにした同別電!PII機の制御方
法。 - (2)上記電流指令信号は、上記同期電vJ機の界磁主
磁束と直交した位相の各巻線への相電流指令信号と上記
相電流指令信号より90度位相の進んだ上記飽和度によ
って振幅が変動する補正相電流指令信号とを加算して位
相が変化させられた信号である特許請求の範囲第1項記
載の同期電動機の制御方法。 - (3)上記飽和度が一定値以上になると、該飽和度に枕
倒して位相が変化させられる特許請求の範囲範囲第1項
または第2項記載の同期電動機の制御方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59075970A JPH0667257B2 (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | 同期電動機の制御方法 |
DE19853590166 DE3590166T (de) | 1984-04-16 | 1985-04-16 | Verfahren und Vorrichtung zum Regeln eines Permanentmagnet-Synchronmotors unter Verwendung einer Impulsbreitenmodulation |
PCT/JP1985/000207 WO1985004993A1 (en) | 1984-04-16 | 1985-04-16 | Method of controlling pulse width modulation for a permanent magnet synchronous motor and an apparatus therefor |
US06/811,840 US4703245A (en) | 1984-04-16 | 1985-04-16 | Method and apparatus for controlling permanent magnet synchronous motor by using pulse width modulation |
DE3590166A DE3590166C2 (ja) | 1984-04-16 | 1985-04-16 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59075970A JPH0667257B2 (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | 同期電動機の制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60219987A true JPS60219987A (ja) | 1985-11-02 |
JPH0667257B2 JPH0667257B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=13591593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59075970A Expired - Lifetime JPH0667257B2 (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | 同期電動機の制御方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4703245A (ja) |
JP (1) | JPH0667257B2 (ja) |
DE (2) | DE3590166C2 (ja) |
WO (1) | WO1985004993A1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH03155387A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-07-03 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 誘導電動機の制御装置 |
US5936378A (en) * | 1997-03-27 | 1999-08-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor controller |
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US5038090A (en) * | 1988-10-05 | 1991-08-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Servo motor control apparatus |
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GB9217761D0 (en) * | 1992-08-21 | 1992-10-07 | British Tech Group | Method of and apparatus for determining a rotor displacement parameter |
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JP3985792B2 (ja) * | 2004-02-13 | 2007-10-03 | 松下電器産業株式会社 | 電動機駆動装置およびそれを用いた空気調和機 |
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DE3203911A1 (de) * | 1982-02-05 | 1983-08-11 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur erhoehung der maximaldrehzahl einer synchronmaschine bei vorgegebener erregerfeldstaerke und klemmspannung und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens |
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-
1984
- 1984-04-16 JP JP59075970A patent/JPH0667257B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-04-16 DE DE3590166A patent/DE3590166C2/de not_active Expired
- 1985-04-16 WO PCT/JP1985/000207 patent/WO1985004993A1/ja active Application Filing
- 1985-04-16 US US06/811,840 patent/US4703245A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-04-16 DE DE19853590166 patent/DE3590166T/de active Pending
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Also Published As
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US4703245A (en) | 1987-10-27 |
DE3590166C2 (ja) | 1989-09-07 |
WO1985004993A1 (en) | 1985-11-07 |
JPH0667257B2 (ja) | 1994-08-24 |
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