JPS6091898A - 交流モ−タの制御装置 - Google Patents
交流モ−タの制御装置Info
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- JPS6091898A JPS6091898A JP58196835A JP19683583A JPS6091898A JP S6091898 A JPS6091898 A JP S6091898A JP 58196835 A JP58196835 A JP 58196835A JP 19683583 A JP19683583 A JP 19683583A JP S6091898 A JPS6091898 A JP S6091898A
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- triangular wave
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- voltage
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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
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/26—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor
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- Power Engineering (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）
この発明は、パルス幅変調を用いてモータの制御を行な
う交流モータの制御装置に関する。
う交流モータの制御装置に関する。
（発明の背景）
パルス幅変調（以下、ＰＷＭと略す）を用いて交流モー
タを制御する装置としては、従来、特開昭５８−５７８
２０号公報に示される如きものがある。
タを制御する装置としては、従来、特開昭５８−５７８
２０号公報に示される如きものがある。
第１図は、このようなＰＷＭを用いて交流モータを制御
する装置の概略構成ゝを示ずブロック図である。同図に
おいて、電流指令値発生器２は、トルク指令器１からの
トルク指令値Ｔ８に基づいて、これに対応するトルクを
実現するために交流モータ７へ与える電流の指令値（以
下、電流指令値と称する）ｉ８を出力づるものである。
する装置の概略構成ゝを示ずブロック図である。同図に
おいて、電流指令値発生器２は、トルク指令器１からの
トルク指令値Ｔ８に基づいて、これに対応するトルクを
実現するために交流モータ７へ与える電流の指令値（以
下、電流指令値と称する）ｉ８を出力づるものである。
電流調節器３は、上記電流指令値１８と、交流モータ７
へ与えられる電流（以下、電流実際値と称する）を電流
検出器８で検出して得られる電流実際値ｉとを入力して
、電流実際値ｉが電流指令値ｉ＊に一致するように電流
指令値を調節して、最終的な電流指令値（以下、最終電
流指令値と称する）１８８として出力するものである。
へ与えられる電流（以下、電流実際値と称する）を電流
検出器８で検出して得られる電流実際値ｉとを入力して
、電流実際値ｉが電流指令値ｉ＊に一致するように電流
指令値を調節して、最終的な電流指令値（以下、最終電
流指令値と称する）１８８として出力するものである。
Ｐ Ｗ Ｍ回路４は、上記最終電流指令値ｉ３８をパル
ス幅変調して、これによって得られるパルス信号Ｐｔを
ドライバ回路５へ供給するものである。
ス幅変調して、これによって得られるパルス信号Ｐｔを
ドライバ回路５へ供給するものである。
インバータ６は、上記ドライバ回路５にＪ：って駆動さ
れ、バッテリ９から与えられる電源電圧を上記電流指令
値７１ｋに対応する三相交流に変換してモータ７へ供給
するものである。
れ、バッテリ９から与えられる電源電圧を上記電流指令
値７１ｋに対応する三相交流に変換してモータ７へ供給
するものである。
なお、同図では簡単のため省略しであるが、上記電流実
際値ｉ、最終電流指令値ｊ”、ＰＷＭ回路３の出力Ｐ＋
、ドライバ回路４の出力等は三相分の出力がなされてい
る。
際値ｉ、最終電流指令値ｊ”、ＰＷＭ回路３の出力Ｐ＋
、ドライバ回路４の出力等は三相分の出力がなされてい
る。
第２図は、上記ＰＷＭ回路４の構成の一例を示す図であ
る。
る。
同図に示１如く、ＰＷＭ回路４は、三角波発生器１１か
らの三角波Ｔｒと、上記Ｒ線電流指令値１８８とのレベ
ル弁別を行なうコンパレータ１゜等によって構成されて
おり、前記コンパレータ１０からは、正弦波として供給
される最終電流指令（直１７８がパルス幅変調されたパ
ルス信号Ｐ１が出力される。
らの三角波Ｔｒと、上記Ｒ線電流指令値１８８とのレベ
ル弁別を行なうコンパレータ１゜等によって構成されて
おり、前記コンパレータ１０からは、正弦波として供給
される最終電流指令（直１７８がパルス幅変調されたパ
ルス信号Ｐ１が出力される。
また、上記三角波発生器１１には、定電圧発生器１２か
ら一定電圧■が供給されてＪ３つ、これにＪ：って、三
角波発生器１１から出力される三角波１− ｒの振幅は
一定に保たれている。
ら一定電圧■が供給されてＪ３つ、これにＪ：って、三
角波発生器１１から出力される三角波１− ｒの振幅は
一定に保たれている。
この三角波下ｒの振幅は、上記交流モータ７が、定格回
転速度で運転されている場合に、定格出力を発生するよ
うに設定されている。
転速度で運転されている場合に、定格出力を発生するよ
うに設定されている。
しかしながら、上記従来の交流モータの制ｔａｎ装置に
あっては、Ｉ）ＷＭ回路４におりる三角波発生器１１か
ら発生する三角波Ｔ「の振幅が一定となっているため、
次のような不都合が生ずる。
あっては、Ｉ）ＷＭ回路４におりる三角波発生器１１か
ら発生する三角波Ｔ「の振幅が一定となっているため、
次のような不都合が生ずる。
すなわち、交流モータのり（１動簡には、モータは通常
インピーダンスが低く、電流が流れ易い状態にあるため
、上記定格出力状態を考慮して設定された三角波下ｒの
振幅では、交流モータに電圧がかかり過ぎて過電流状態
となる。
インピーダンスが低く、電流が流れ易い状態にあるため
、上記定格出力状態を考慮して設定された三角波下ｒの
振幅では、交流モータに電圧がかかり過ぎて過電流状態
となる。
このため、交流モータの発熱量が増大したり、インバー
タのスイッチング素子に過電流が流れ、素子の特性が変
化したり損傷したリリ゛る虞れがある。
タのスイッチング素子に過電流が流れ、素子の特性が変
化したり損傷したリリ゛る虞れがある。
（発明の目的）
この発明の目的は、上記のＪ：うな交流モータの始動時
にお番ノろ過電流状態が生ずることの防止等、交流モー
タに印加される電流量を適切に制御することが可能な交
流モータの制御装置を提供゛づることにある。
にお番ノろ過電流状態が生ずることの防止等、交流モー
タに印加される電流量を適切に制御することが可能な交
流モータの制御装置を提供゛づることにある。
（発明の構成）
上記目的を達成するために本発明は、パルス幅変調器を
構成Ｊる三角波発生器から生ずる三角波の振幅を、所定
の外部指令に対応して可変制御Ｉ ’ｊるように構成し
たことを１？１徴とするものである。
構成Ｊる三角波発生器から生ずる三角波の振幅を、所定
の外部指令に対応して可変制御Ｉ ’ｊるように構成し
たことを１？１徴とするものである。
（実施例の説明）
以下、本発明の一実施例を第３図以下の図面を用いて詳
細に説明する。
細に説明する。
第３図は本発明に係る交流モータの制御装置の一実施例
の構成を示ブブロック図である。なお、同図において、
前記第１図に示した従来例と同一構成部分には同一符号
をイ１してその説明は省略する。
の構成を示ブブロック図である。なお、同図において、
前記第１図に示した従来例と同一構成部分には同一符号
をイ１してその説明は省略する。
第３図に示１如く、本実施例装置においては、ＰＷＭ回
路１／Ｉは、三角波発生器１６と、この三角波発生器１
６から発生する三角波Ｔ ｒと電流調節器３から供給さ
れる最１電流指令値７ ＊ １１とのレベル弁別を行な
う比較器１７に加えて、三角波発生器１６から発生ずる
三角波Ｔ ｒの振幅を調整する振幅調節器１５を備えで
いる。
路１／Ｉは、三角波発生器１６と、この三角波発生器１
６から発生する三角波Ｔ ｒと電流調節器３から供給さ
れる最１電流指令値７ ＊ １１とのレベル弁別を行な
う比較器１７に加えて、三角波発生器１６から発生ずる
三角波Ｔ ｒの振幅を調整する振幅調節器１５を備えで
いる。
上記振幅調整器１５は、例えば、第４図に示づ如き構成
となっており、Ａ／Ｄ変換器２１．多入力ＯＲ回路２２
．インバータ２３．遅延回路２４および定電圧発生器２
５から構成されている。
となっており、Ａ／Ｄ変換器２１．多入力ＯＲ回路２２
．インバータ２３．遅延回路２４および定電圧発生器２
５から構成されている。
上記Ａ／Ｄ変換器２１は、トルク指令器１がら供給され
るトルク指令値Ｔ＊ （アナログ量）をデジタル量に変
換し、４ピッ１−のコードによって出ノノツ゛るもので
ある。この４ビツト出力のうち上位３ビツトは、上記多
入力ＯＲ回路２２へ入力され。
るトルク指令値Ｔ＊ （アナログ量）をデジタル量に変
換し、４ピッ１−のコードによって出ノノツ゛るもので
ある。この４ビツト出力のうち上位３ビツトは、上記多
入力ＯＲ回路２２へ入力され。
下位１ビツトは設置されでいる。
従って、Ａ／Ｄ変換器２１からの出ノＪが、下位２ビッ
ト以上に川われた場合には、三角波発生器１６へ供給さ
れる電圧■ｓは、定電圧発生器２５から発生する電圧Ｖ
。から所定の低電圧ＶＬに低下することとなり、この際
、遅延回路２４のｆＩＩさによって徐々にその電圧は低
下することとなる。
ト以上に川われた場合には、三角波発生器１６へ供給さ
れる電圧■ｓは、定電圧発生器２５から発生する電圧Ｖ
。から所定の低電圧ＶＬに低下することとなり、この際
、遅延回路２４のｆＩＩさによって徐々にその電圧は低
下することとなる。
例えば、本実施例装置を電気自動車に適用した場合、ト
ル、り指令器１をアクセルペダルに連動するポテンショ
メータとして、このポテンショメータからの出力をトル
ク指令値］−８として上記振幅調整器１５へ入力する構
成とし、かつ、アク［ルペダルの踏込みｍが所定値以下
の場合にＡ／Ｄ変換器２１の下位１ビツトのみが出りさ
れる構成とする。
ル、り指令器１をアクセルペダルに連動するポテンショ
メータとして、このポテンショメータからの出力をトル
ク指令値］−８として上記振幅調整器１５へ入力する構
成とし、かつ、アク［ルペダルの踏込みｍが所定値以下
の場合にＡ／Ｄ変換器２１の下位１ビツトのみが出りさ
れる構成とする。
このような構成とＪることによっ゛Ｃ１交流モータ７の
停止状態から、アクセルペダルが踏込まれて、交流モー
タ７の始動が（ｊなわれた場合に、交流モータ７の始ａ
Ｊ開始時には、アクセル踏込み吊が小さく、Ａ／Ｄ変換
＠２１の下位１ビツトのみが出力され、定電圧発生器２
５の出力電圧Ｖｏが三角波発生器１６へ印加される。
停止状態から、アクセルペダルが踏込まれて、交流モー
タ７の始動が（ｊなわれた場合に、交流モータ７の始ａ
Ｊ開始時には、アクセル踏込み吊が小さく、Ａ／Ｄ変換
＠２１の下位１ビツトのみが出力され、定電圧発生器２
５の出力電圧Ｖｏが三角波発生器１６へ印加される。
そして、アクセルペダルの踏込み量が増大し、Ａ／Ｄ変
換器２１の下位２ビット以上の出力がなされると、上記
三角波発生器１６へ印加される電圧Ｖｓは、上記電圧■
。から所定の遅延時間をもって徐々に低下し、これによ
って三角波発生器１６から出ツノされるｌ”ｒの振幅は
次第に低減する。
換器２１の下位２ビット以上の出力がなされると、上記
三角波発生器１６へ印加される電圧Ｖｓは、上記電圧■
。から所定の遅延時間をもって徐々に低下し、これによ
って三角波発生器１６から出ツノされるｌ”ｒの振幅は
次第に低減する。
第５図（ａ）は、上記三角波発生器１６から出力される
三角波と電流調節器３から出力される最終電流指令１ｍ
ｉ ＊”を示す波形図であり、同図（Ｃ）は比較器１
７を介しで得られるパルス信号Ｐを示ず波形図である。
三角波と電流調節器３から出力される最終電流指令１ｍ
ｉ ＊”を示す波形図であり、同図（Ｃ）は比較器１
７を介しで得られるパルス信号Ｐを示ず波形図である。
同図に示す如く、上記交流モータ７゛の始動時には、三
角波発生器１６に印加される電圧Ｖ３は、定電圧発生器
２５からの出力電圧Ｖｏの高いレベルにあるため、三角
波発生器１６から発生される三角波−（’ｒの振幅はΔ
１と大きくなる。
角波発生器１６に印加される電圧Ｖ３は、定電圧発生器
２５からの出力電圧Ｖｏの高いレベルにあるため、三角
波発生器１６から発生される三角波−（’ｒの振幅はΔ
１と大きくなる。
そして、交流モータ７の回転速度が増大し、定格回転速
度付近の運転状態となった場合には、三角波発生器１６
へ印加される電圧ＶＳは低下し、これによって三角波Ｔ
ｒの振幅はΔ２に低下づる。
度付近の運転状態となった場合には、三角波発生器１６
へ印加される電圧ＶＳは低下し、これによって三角波Ｔ
ｒの振幅はΔ２に低下づる。
ところで、上記モータ７の始動時においでも、三角波Ｔ
ｒの振幅を定格回転数３ａ度ｔこ合１こ振幅、すなわち
Δ２で一定にしでＪ３いた場合には、第５図（ｂ）に示
される如く、比較器１７を介し°ｒｌられるパルス幅変
調出力ＰはＯＮ時間の長い出力となってしまい、インバ
ータ６および交流モータ７に過電流が流れることとなる
。
ｒの振幅を定格回転数３ａ度ｔこ合１こ振幅、すなわち
Δ２で一定にしでＪ３いた場合には、第５図（ｂ）に示
される如く、比較器１７を介し°ｒｌられるパルス幅変
調出力ＰはＯＮ時間の長い出力となってしまい、インバ
ータ６および交流モータ７に過電流が流れることとなる
。
これに対し本実施例においては、交流モータ７の始動時
には三角波７ｒの振幅をΔ１と大きくすることによって
、第５図（Ｃ）に示される如く、比較器１７を介して得
られるパルス幅変調出力１〕のＯＮ時間が短いパルス列
信号を出力することができ、これにＪ：ってインバータ
６や交流モータ７に過電流が流れることを防止できる。
には三角波７ｒの振幅をΔ１と大きくすることによって
、第５図（Ｃ）に示される如く、比較器１７を介して得
られるパルス幅変調出力１〕のＯＮ時間が短いパルス列
信号を出力することができ、これにＪ：ってインバータ
６や交流モータ７に過電流が流れることを防止できる。
なお、上記振幅Δ１をΔ２のＮ（８とし１こ場合、上記
第５図（ｂ）で示したような、三角波Ｔｒの振幅をΔ２
として交流モータを運転した場合のモータに印加される
有効電圧に対し、振幅を△１どした場合の有効電圧は１
／Ｎ以下となって上記過電流防止の効果が得られること
が判る。
第５図（ｂ）で示したような、三角波Ｔｒの振幅をΔ２
として交流モータを運転した場合のモータに印加される
有効電圧に対し、振幅を△１どした場合の有効電圧は１
／Ｎ以下となって上記過電流防止の効果が得られること
が判る。
また、上記遅延回路２４にお（）る時定数をτとした場
合、この時定数τは、上記三角波発生器１６へ印加され
る電圧ＶＳが変化Ｊる際の影響によって、交流モータ７
の運転上、脈動を発生しないような電流変化時間を考慮
して設定されるものである。
合、この時定数τは、上記三角波発生器１６へ印加され
る電圧ＶＳが変化Ｊる際の影響によって、交流モータ７
の運転上、脈動を発生しないような電流変化時間を考慮
して設定されるものである。
従って、上記三角波発生器１６から発生づる三角波Ｔ「
の振幅をΔとすれば、以下のよう７７関係式で表わされ
る。
の振幅をΔとすれば、以下のよう７７関係式で表わされ
る。
（ｉ）交流モータ７の始動時、づなわちＡ／Ｄ変換器２
１の下位１ビツト出ツノがなされでいるとき、Δ＝Δ１ （ｉｉ）交流モータ７の回転速度が上昇した場合、すな
わちＡ／Ｄ変換器２１の下位２ピツ１へ以上の出力がな
された場合、 ｔ−ム Δ＝Δ２−（Δ２−Δ＋）ｅ−７Ｆ− ただし、上記ｔ。はＡ／Ｄ変換器２１の下位１ピツ１〜
の出ノｊ状態から下位２ビット以上の出力がなされた瞬
間の時刻を示し、 １ ＝１０の場合 １−１．。
１の下位１ビツト出ツノがなされでいるとき、Δ＝Δ１ （ｉｉ）交流モータ７の回転速度が上昇した場合、すな
わちＡ／Ｄ変換器２１の下位２ピツ１へ以上の出力がな
された場合、 ｔ−ム Δ＝Δ２−（Δ２−Δ＋）ｅ−７Ｆ− ただし、上記ｔ。はＡ／Ｄ変換器２１の下位１ピツ１〜
の出ノｊ状態から下位２ビット以上の出力がなされた瞬
間の時刻を示し、 １ ＝１０の場合 １−１．。
Δ２−（Δ２−Δ＋）ｅ−τ −Δ１
である。
このように、本実施例装置においては、交流モ−夕７の
始動時においてインバータ６や交流モータ７に過電流が
流れることを防出でき、かつ交流モータ７の回転速度が
上昇した場合には適正な電流を供給することが可能とな
る。
始動時においてインバータ６や交流モータ７に過電流が
流れることを防出でき、かつ交流モータ７の回転速度が
上昇した場合には適正な電流を供給することが可能とな
る。
なお、本実施例装置は、例えば電気自動車の走行用交流
モータを制御する装置として好適であることは言うまで
もなく、更に、その他の工作用機器や動力装置として用
いられる交流モータの制御装置としても適用できること
は明らかである。
モータを制御する装置として好適であることは言うまで
もなく、更に、その他の工作用機器や動力装置として用
いられる交流モータの制御装置としても適用できること
は明らかである。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、本発明に係る交流モータの
制御装置にあっては、ＰＷＭ制御に用いられる三角波の
振幅を可変制御１することににって、例えば交流モータ
の始動時においで過電流が流れることを防＋Ｌ−Ｊるこ
とが可能となり、イの他、交流モータの運転状態に応じ
て適切な電流を印加することが可能となる。
制御装置にあっては、ＰＷＭ制御に用いられる三角波の
振幅を可変制御１することににって、例えば交流モータ
の始動時においで過電流が流れることを防＋Ｌ−Ｊるこ
とが可能となり、イの他、交流モータの運転状態に応じ
て適切な電流を印加することが可能となる。
【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ＰＷＭ回路の構成を示すブロ
ック図、第３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１ブロック図、第４図は第３図の振
幅調整器の構成例を示づブロック図、第５図は同装置に
お【プる主廿出力を示す波形図である。 １・・・トルク指令器 ２・・・電流指令値発生器 ３・・・電流調節器 ６・・・インバータ ７・・・交流モータ １４・・・ＰＷＭ回路 １５・・・振幅調整器 １６・・・三角波発生器 １７・・・比較器 特許出願人 日産自動車株式会君
ック図、第２図は第１図のＰＷＭ回路の構成を示すブロ
ック図、第３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１ブロック図、第４図は第３図の振
幅調整器の構成例を示づブロック図、第５図は同装置に
お【プる主廿出力を示す波形図である。 １・・・トルク指令器 ２・・・電流指令値発生器 ３・・・電流調節器 ６・・・インバータ ７・・・交流モータ １４・・・ＰＷＭ回路 １５・・・振幅調整器 １６・・・三角波発生器 １７・・・比較器 特許出願人 日産自動車株式会君
Claims (1)
- （１）交流モータに与える電流の指令値信号をパルス幅
変調器によってパルス化し、該パルス信号に基づいて電
力変換器を駆動して交流モータへ与える電流を制御する
交流モータの制御装置において； 前記パルス幅変調器は、三角波発生器と；前記電流指令
値信号と前記三角波とを比較してパルス信号を出力覆る
比較器と； 所定の外部指令に対応して、前記三角波の振幅を可変制
御する振幅調整器とを備えることを特徴とする交流モー
タの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58196835A JPS6091898A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 交流モ−タの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58196835A JPS6091898A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 交流モ−タの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6091898A true JPS6091898A (ja) | 1985-05-23 |
Family
ID=16364454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58196835A Pending JPS6091898A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 交流モ−タの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6091898A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS621282U (ja) * | 1985-06-18 | 1987-01-07 | ||
| JPS6460285A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Hitachi Ltd | Controller for induction motor |
| US6710568B2 (en) * | 2001-01-15 | 2004-03-23 | Rohm Co., Ltd. | Motor drive device |
-
1983
- 1983-10-20 JP JP58196835A patent/JPS6091898A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS621282U (ja) * | 1985-06-18 | 1987-01-07 | ||
| JPH0319008Y2 (ja) * | 1985-06-18 | 1991-04-22 | ||
| JPS6460285A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Hitachi Ltd | Controller for induction motor |
| US6710568B2 (en) * | 2001-01-15 | 2004-03-23 | Rohm Co., Ltd. | Motor drive device |
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