JPS6162386A - 周期モ−タ駆動制御装置 - Google Patents

周期モ−タ駆動制御装置

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JPS6162386A
JPS6162386A JP59184298A JP18429884A JPS6162386A JP S6162386 A JPS6162386 A JP S6162386A JP 59184298 A JP59184298 A JP 59184298A JP 18429884 A JP18429884 A JP 18429884A JP S6162386 A JPS6162386 A JP S6162386A
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JP
Japan
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command
torque
load angle
supplied
motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP59184298A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Miyamoto
宮本 敬一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP59184298A priority Critical patent/JPS6162386A/ja
Publication of JPS6162386A publication Critical patent/JPS6162386A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements 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
    • H02P25/022Synchronous motors
    • H02P25/024Synchronous motors controlled by supply frequency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、同期モータを駆動制田pする装置に関するも
のである。
(従来技術とその問題点) この種の装置においては、例えば昭和56年10月オー
ム社発TIJの「モータRil制御の仕組みと考え方」
に示されるようにトルク指令に応じて同1+J]モータ
の負荷角が制御されている。
しかしながら従来にJ5いては、トルク指令に応じて負
荷角が90度近くまで増加制御された場合にモータ9荷
が急変したり負荷トルクが不均一どなったときには同期
モータが11;2調状態となるおそれがあった。
(発明の目的) 本発明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、同期モータの乱調現象を解消しI]+2調
を確実に防止できる開明モータ駆動制′XjIl装置を
提供することにある。
(発明の(R成) 上記目的を達成するために本発明は、同1すJモータの
出力トルク監視によりその乱調を検出し、その検出時に
同11jモータ負荷角を低減Ti制御する、ことを特徴
としている。
このため本発明に係る装置は、 同期モータの出力トルクを検出ザるトルクセンサと、 検出トルクの監視により同1vJモータ出力トルクの脈
動を検出するトルク脈動検出手段と、同期モータ出力ト
ルクの脈動が検出されたときに同期モータのl1il 
IUIモータの負荷角を低減ルリ御する負荷角低減手段
と、 を含む、 ことを特徴としている。
(発明の″A施例) 以下、図面に基づいて本発明に係る装置の好適な実゛施
例を説明する。
第1図にJりいて車載バッテリ10の直流出力電流がP
WMインバータ12により三相の交流電流に変換されて
85す、その交流電流は駆動電流として永久磁石ディス
ク型同期モータ14に供給されている。
第2図には上記永久磁石ディスク型同期モータ14の側
断面が示されており、その回転軸16には回転子18お
よび永久11石20が固定されている。
そして回転子18は略盆状に形成された透磁材が対向さ
れたもので、それらの間に挿入配置された永久磁石20
の起磁力から磁気回路22が形成されている。
さらに上記回転子18の周側面に形成されたギャップに
は固定子24が挿入配置されて45す、電流26が流れ
ることによりモータトルクが発生して反作用で回転子1
8が回転される。
また回転子18の回転が回転センナ28により検出され
ており、その検出信号により第1図の回転子位置検出器
30で回転子回転角θ0が検出されている。
第1図において本装置にはトルク指令発生器32および
磁束指令発生器34が設けられてJjす、それらのトル
ク指令Tおよび磁束指令Φは電流指令発生器36の割算
器38に供給されている。
この割算器38ではトルク成分電流指令11clが i 1d −T/Φ        ・・・第(1)式
の演算処理により求められている。
さらに指令i1dが演算器40に供給されてJjす、演
算器40においては値L/φ・i Id −1/φ・T
/Φが求められている。なお、*Lは一時インダクタン
ス、1IillIφは永久磁石の有効磁束を各々示して
いる。
そして演算器(正弦逆関数発生器)41においては永久
磁石ディスク型同期モータ14の一次インダクタンスし
と永久磁石有効磁束φとこの指令i1dとにより負荷角
指令δが δ−5in −’ (L/φ−11d)−sin ’ 
(L/φ−T/Φ)・・・第(2)式の演算処理により
求められている。
そして演算器(正弦逆Ill?J1発生器)41で求め
られた指令δは演算器(余弦逆関数発生器)42に供給
されており、演算器(余弦逆関数発生器)42において
は値φCOSδが求められている。
その値φCOSδは演rI器44において指令Φから差
引かれてJ3す、この引き算値は演算器46に供給され
ている。
演算器46にJjいては演算器44の引き算値と永久磁
石ディスク型同期モータ14の一次インダクタンスLと
を用いて磁束成分電流指令i+Qがi+Q−(Φ−φc
osδ)/L  ・・・第(33)式により求められて
いる。
さらに上記磁束成分電流指令! + qa3よびトルク
成分電流指令i1dは演算器48と演算器(正接逆関数
発生器)50どに供給されている。
演算器48に、15いてはrB流振幅指令F「T了ゴ+
l + d 2が求められてa3す、演算器50では電
流位相角jan’ (i +d/i +Q )−θ1が
求められている。
また上記位相角jan ’ (i + d /i + 
Q )fL負荷角指令δおよび回転子検出回転角θ0と
としに演算器52に供給されて、13す、この演算器5
2においては位相角指令θが θ−θ0+δ+θ1     ・・・第(4)式により
求められている。
そしてこの位相角指令0は前記電流振幅指令11どとも
にベクトル乗q器54に供給されてJjす、このベクト
ル乗算器54にj3いては各相の電流指令iu、  i
v、  iwが iu=   11q   −1−1125in(θ0 
+δ+θ1)・・・第(5)式 %式% ++2π/3)・・・第(6)式 iw−11q +11 5in(θ+δ+θ11−/I
π/3)・・・第(ア)式 により求められている。
それら電流指令iu、 iv、 iwは前記1) W 
Mインバータ′12に供給されており、これら電流指令
iu。
iv、 iwに各々応じた三相の交流電流が駆動電流と
して永久磁石ディスク型Ic1J朋モータ14に供給さ
れる。
ここで第1図にJヌいて、永久磁石ディスク型同期モー
タ14の出力軸にはトルクセンサ60が連結されており
、このトルクセンサ60により永久…石ディスク型同期
モータ14の出力トルクが検出されている。
そしてトルクセンサ60の出力信丹は電流指令発生器3
6に設けられた比較器62に供給されており、この比較
!!!!62においてはトルクセンサ6Oの検出トルク
が設定1iQを越える11夏に比較パルスが生成されて
いる。
その比較パルスはカウンタ回路64に供給されてあり、
このカウンタ回路64にJ5いては所定191間内に比
較パルスのカウント値が設定値を越えたときに負荷角低
減指令が生成されている。
この負荷角低減指令は前記演節器40の出力側に設けら
れた負荷角補正′a66に供給されてdメリ、負荷角補
正器66にcljいては上記口荷角低減指令により演算
器40の出力値L/φ・T/Φが所定値以下に低減補正
されている。
本実施例は以上の溝成からなり、以下その作用をiV2
明する。
第2図の永久磁石ディスク型間Jl)Jモータ14に対
する説明から理解されるように、この永久磁石ディスク
型同期モータ14は通常のモータに対して電流と磁束と
の位置関係が逆となっている。
ここで、第3図に示される2極モデルが永久磁石ディス
ク型同期モータ14に対して想定された場合、そのトル
クは以下のようにして発生する。
第3図においてPi標(q 、 d )は有効な磁束Φ
^の方向にとられており、永久11石により磁束φ^が
tl’Jられている。
このとき各方向の磁束成分は、 ΦA−φ^COSδ+Li+Q   ・・・第(8)式
0−φsinδ+L i 1 d     ・・・第(
9)式で表わ寸ことが可能である。
そしてこの七−夕で発止するトルり丁^は、T^−Φ^
・ild     ・・・m(10)式で表ねずことが
可能である。
従って、前記トルク指令Tど磁束指令Φとが与えられた
場合には、第(10)式から前記第(1)式が得られる
ので、この式から指令i1dが求められる。
またこの第(10)式J3よび第(9)式から前記負荷
角指令δが得られる。
さらに上記第(8)式から前記第(3)式が得られ、こ
の式から指令i+Qが求められる。
これら指令i、q、i+clは直交するので、そのベク
トル絶対値は前記電流振幅指令11となり、この指令1
1はトルク指令Tに正確に対応したしのとなる。
またそのときの位相角は回転子回転角1負荷角。
そして前記位相角の和となるので、前記第(/I)式に
より(!7られた位相角指令θが前記tt2流振幅指令
11とともに゛電流指令iの輝出に使用されれば、トル
ク指令1゛と正確に一致したトルク1°^が永久磁石デ
ィスク型間期モータ14にJ5いて発生し、このときそ
のトルク1゛^は指令Tに近れることはない。
このため本実施例のように前記第(5)式、第(6)式
、第(7)式で求められた゛上流指令iu。
iv、 iwがPWMインバータ12に与えられると、
極めて応答性および効率の高いモータ制御が可tiF=
となり、モータ$11)II性が著しく向上される。
以上のようにしてトルク指令下に応じ永久磁石ディスク
型同期モータ14の負荷角が制御されるが、その負荷角
がトルク指令下に応じ90度近くまで増加された場合に
モータ負荷が0変したり負荷トルクが不均一となったと
きには、トルクセンす60の検出値が前記設定11Yl
 @越えて比較器62から比較パルスがカウンタ回路6
4へ供給される。
そしてその比較パルスが所定1の間内に所定回数以上発
生した場合には、永久r111石ディスク型同+1l]
モータ14が乱調状態であることがカウンタ回路64で
検出されて前記負荷角低減指令が負荷角補正器64に与
えられる。
このようにして永久磁石ディスク型同期モータ1/lの
乱調が検出されてその脱調が予測される。
この予測時に発生された上記負荷角低減指令により値L
/φ・T/Φが負荷角補正器66において所定(1t1
以下に低減抑制され、これにより負荷角(sinδ)が
低減される。
以上説明したように本実施例によれば、永久磁石ディス
ク型間期モータ14の乱調時にその負荷角が低減制御さ
れるので、永久磁石ディスク型面明モー111/lの乱
調を解消してその税調を未然に防止することが可能とな
る。
なJ5、本実施例のトルク指令発生器32.磁束指令発
生器34.電流指令発生器36はマイクロコンビコータ
くjどの処理装??で一体に((1を成づることが好適
である。
(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、同期−L−タ出力
トルクの脈動監視によりその乱調が検出されたときに負
荷角が低減制御されるので、その乱調を解消することに
より同+111モータの脱調を未然に防止覆ることが可
OLと4にる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用された装置のブロック(育成図、
第2図tよ永久磁石ディクス型同期モータの側断面図、
第3図は永久磁石ディスクを同1111モータの2極モ
デル説明図である。 12・・・PWMインバータ 14・・・永久磁石ディスク型間Julモータ28・・
・回転センサ 30・・・回転子位置検出器 32・・・トルク指令発生器 3/I・・・!1束指令発生器 36・・・II2流指令発生器 38・・・υj痺器 40.41.42,4.4.46,48.50゜52・
・・?(ξσ器 5/I・・・ベクトル乗算器 60・・・トルクセンサ 62・・・比較器 64・・・カウンタ回路 66・・・負荷角補正器 待ム9出願人 日産自動車株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)同期モータの出力トルクを検出するトルクセンサ
    と、 検出トルクの監視により同期モータ出力トルクの脈動を
    検出するトルク脈動検出手段と、 同期モータ出力トルクの脈動が検出されたときに同期モ
    ータの負荷角を低減制御する負荷角低減制御手段と、 を含む、 ことを特徴とする同期モータ駆動制御装置。
JP59184298A 1984-09-03 1984-09-03 周期モ−タ駆動制御装置 Pending JPS6162386A (ja)

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ID=16150883

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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