JPS62207189A - 車両駆動用同期電動機の可変速制御装置 - Google Patents
車両駆動用同期電動機の可変速制御装置Info
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- JPS62207189A JPS62207189A JP61047388A JP4738886A JPS62207189A JP S62207189 A JPS62207189 A JP S62207189A JP 61047388 A JP61047388 A JP 61047388A JP 4738886 A JP4738886 A JP 4738886A JP S62207189 A JPS62207189 A JP S62207189A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
この発明は、同期筒１ＦＩＩ機の可変速制御２ＩＩ５Ａ
置、詳しくは、例えば車両用に使用される永久磁石式同
期電動機を効率的に可変速制御する同ｍ電ｅｉの可変速
制御装置に関する。
置、詳しくは、例えば車両用に使用される永久磁石式同
期電動機を効率的に可変速制御する同ｍ電ｅｉの可変速
制御装置に関する。
［発明の技術的背景およびその問題点］例えば、車両に
使用される永久磁石式同期電動機は、車載バッテリから
の直流電圧をインバータ回路で交流電圧に変換し、この
交流電圧により駆動されるが、該電動機を応答特性を良
く、高効率で可変速制御するために電動機に供給される
交流電圧の周波数および電圧を可変制御する可変電圧可
変周波数制御が行なわれている。第４図はこのような制
御方式を採用した従来の同１１１１電動機の可変速制御
装置のブロック図である。
使用される永久磁石式同期電動機は、車載バッテリから
の直流電圧をインバータ回路で交流電圧に変換し、この
交流電圧により駆動されるが、該電動機を応答特性を良
く、高効率で可変速制御するために電動機に供給される
交流電圧の周波数および電圧を可変制御する可変電圧可
変周波数制御が行なわれている。第４図はこのような制
御方式を採用した従来の同１１１１電動機の可変速制御
装置のブロック図である。
第４図において、車載バッテリ１の直流電圧はインバー
タ２によって交流電圧に変換され、該交流電圧により同
期電動Ｖｉ１３が駆動されている。この同期筒１１７１
機３は例えば車両用に使用されるものであり、例えばア
クセル等からなる可変速指令器５から供給される可変速
指令信号Ａにより制御されるようになっているとともに
、更にこの場合同期型ｆＪＩ機３の回転速度を検出する
回転速度センサ４からの回転速度信号のωがフィードバ
ックされ、この回転速度信号ωも４虞して駆動制御され
ている。すなわち、可変速指令器５からの可変速指令信
号Ａはこの可変速指令信号へに比例した係数Ａ′を出力
する関数発生器６に供給されており、また回転速度レン
チ４からの回転速度信号ωはこの回転速度信号ωに依存
した入力電圧／回転速度係数（以下、Ｖ／Ｆと略称する
）、すなわち係数γを発生するＶ／Ｆ発生器７に供給さ
れている。そして、関数発生器６からの係数へ−はＶ／
Ｆ発生器７かうの係数γと掛算器８でｕトけられて印加
指令電圧ＩＶＩが算出され、この印加指令電圧ＩＶ１は
三相正弦波発生器９に供給されている。三相正弦波発生
器９にはまた回転速度センサ４からの回転速度信号ωも
供給されていて、三相正弦波発信号ωにより決定される
三相正弦波信号を出力する。この三相正弦波信号はコン
パレーク１１，１２．１３の一方の入力にそれぞれ供給
され、他方の入力に供給されている搬送用三角波発生器
１０からの三角波信号と振幅比較されている。この結果
、三相正弦波信号をそれぞれパルス幅変調してインバー
タ２に供給し、これによりバッテリ１の直流電圧を三相
交流電圧に変換して同期電動機３を駆動制御している。
タ２によって交流電圧に変換され、該交流電圧により同
期電動Ｖｉ１３が駆動されている。この同期筒１１７１
機３は例えば車両用に使用されるものであり、例えばア
クセル等からなる可変速指令器５から供給される可変速
指令信号Ａにより制御されるようになっているとともに
、更にこの場合同期型ｆＪＩ機３の回転速度を検出する
回転速度センサ４からの回転速度信号のωがフィードバ
ックされ、この回転速度信号ωも４虞して駆動制御され
ている。すなわち、可変速指令器５からの可変速指令信
号Ａはこの可変速指令信号へに比例した係数Ａ′を出力
する関数発生器６に供給されており、また回転速度レン
チ４からの回転速度信号ωはこの回転速度信号ωに依存
した入力電圧／回転速度係数（以下、Ｖ／Ｆと略称する
）、すなわち係数γを発生するＶ／Ｆ発生器７に供給さ
れている。そして、関数発生器６からの係数へ−はＶ／
Ｆ発生器７かうの係数γと掛算器８でｕトけられて印加
指令電圧ＩＶＩが算出され、この印加指令電圧ＩＶ１は
三相正弦波発生器９に供給されている。三相正弦波発生
器９にはまた回転速度センサ４からの回転速度信号ωも
供給されていて、三相正弦波発信号ωにより決定される
三相正弦波信号を出力する。この三相正弦波信号はコン
パレーク１１，１２．１３の一方の入力にそれぞれ供給
され、他方の入力に供給されている搬送用三角波発生器
１０からの三角波信号と振幅比較されている。この結果
、三相正弦波信号をそれぞれパルス幅変調してインバー
タ２に供給し、これによりバッテリ１の直流電圧を三相
交流電圧に変換して同期電動機３を駆動制御している。
このような制御においては、発生ｉ−ルクが一定になる
ようにＶ／Ｆを一定に制御し、同期電動機。
ようにＶ／Ｆを一定に制御し、同期電動機。
３の回転速度に比例して入力電圧を可変している。
このため、各回転速度における各トルク値に対して同期
ＴｉｗＪｉの効率が最大である動作点上で必ずしも動作
するとは限らず全体的効率が悪化するという問題がある
。
ＴｉｗＪｉの効率が最大である動作点上で必ずしも動作
するとは限らず全体的効率が悪化するという問題がある
。
［発明の目的］
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、同明電！１１１ｍ’の全体的効率を向上
するようにした同期電動機の可変速制御装置を提供する
ことにある。
するところは、同明電！１１１ｍ’の全体的効率を向上
するようにした同期電動機の可変速制御装置を提供する
ことにある。
［発明の概要］
上記目的を達成するため、回転速度指令手段からの指令
信号および同期電動機の回転速度信号に基づいて該電動
機に供給される交流入力信号を形成し、該交流入力信号
によりＴＩ電動機駆動制御する同期電ｌ１ｉ７１機の可
変速制御装置において、この発明は、前記電動機の出力
トルクを検出するトルク検出手段と、該トルク検出手段
で検出した電動機の出力トルクおよび前記回転速度に応
じて電動機の効率が最大となるように前記交流入力信号
を制御する制御手段とを有することを要旨とする。
信号および同期電動機の回転速度信号に基づいて該電動
機に供給される交流入力信号を形成し、該交流入力信号
によりＴＩ電動機駆動制御する同期電ｌ１ｉ７１機の可
変速制御装置において、この発明は、前記電動機の出力
トルクを検出するトルク検出手段と、該トルク検出手段
で検出した電動機の出力トルクおよび前記回転速度に応
じて電動機の効率が最大となるように前記交流入力信号
を制御する制御手段とを有することを要旨とする。
［発明の実施例］
以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。
第１図はこの発明の一実施例に係わる同１１１ｊＷｉ動
例の可変速制御ｌ装置のブロック図である。同図に示す
同期電動機の可変速制御装置は例えば車両用として使用
される同期電動機を駆動制御するものであるが、符号１
−１３で示す各要素の構成は第４図の構成と同じであり
、この構成に対して新たにトルク検出器１４および係数
発生器１５を追加したものである。
例の可変速制御ｌ装置のブロック図である。同図に示す
同期電動機の可変速制御装置は例えば車両用として使用
される同期電動機を駆動制御するものであるが、符号１
−１３で示す各要素の構成は第４図の構成と同じであり
、この構成に対して新たにトルク検出器１４および係数
発生器１５を追加したものである。
トルク検出器１４は同期電！ｅ機３の出力軸に取り付け
られていて、同期電１ＦＪ１機３の出力トルクＴを検出
し、この検出した出力トルクＴを係数発生Ｉａ１５に供
給している。
られていて、同期電１ＦＪ１機３の出力トルクＴを検出
し、この検出した出力トルクＴを係数発生Ｉａ１５に供
給している。
係数発生器１５は同期電動機３の回転速度信号ωおよび
トルク信＠Ｔに基づいて同期電動機３を最大の効率で動
作させるべく同期電動機３に対する入力電圧、すなわち
印加指令電圧ＩＶＩを可変させるための入力電圧補正係
数δを発生させるものであり、例えば半導体のＲＯＭメ
モリからなるＲＯＭパッケージを使用し、このＲＯＭメ
モリに回転速度信号ωおよびトルク信号Ｔをパラメータ
として入力電圧補正係数δを記憶するように構成したも
のである。そして、回転速度信号ωおよびトルク信号Ｔ
をこの係数発生器１５に入力することによりこれらの入
力に対応した入力電圧補正係数δが出力され、この入力
電圧補正係数６が前記掛ＨＷ８に供給され、これにより
掛０♂８において前述したように係数Ａ′と係数γとの
積からなげることにより印加指令電圧ＩＶＩを補正する
ようにしているものである。そして、この補正した印加
指令電圧ＩＶｌ＝を三相正弦波発生器９およびコンパレ
ータ１１．１２．１３を介してインバータ２に供給し、
同期電動機３を制御しているものである。
トルク信＠Ｔに基づいて同期電動機３を最大の効率で動
作させるべく同期電動機３に対する入力電圧、すなわち
印加指令電圧ＩＶＩを可変させるための入力電圧補正係
数δを発生させるものであり、例えば半導体のＲＯＭメ
モリからなるＲＯＭパッケージを使用し、このＲＯＭメ
モリに回転速度信号ωおよびトルク信号Ｔをパラメータ
として入力電圧補正係数δを記憶するように構成したも
のである。そして、回転速度信号ωおよびトルク信号Ｔ
をこの係数発生器１５に入力することによりこれらの入
力に対応した入力電圧補正係数δが出力され、この入力
電圧補正係数６が前記掛ＨＷ８に供給され、これにより
掛０♂８において前述したように係数Ａ′と係数γとの
積からなげることにより印加指令電圧ＩＶＩを補正する
ようにしているものである。そして、この補正した印加
指令電圧ＩＶｌ＝を三相正弦波発生器９およびコンパレ
ータ１１．１２．１３を介してインバータ２に供給し、
同期電動機３を制御しているものである。
ところで、同ｗ１電動機３の回転速度が一定のＮｏ（Ｉ
）場合にＶ／Ｆを一定に制御する従来の方法ではトルク
−効率特性は第２図に示すような曲線の特性となる。な
お、この特性において入力電圧はＶｏ （Ｖ）である
。ここにおいて、全入力電圧をＶ＋ ＜ＶＯ＜Ｖ２の範
囲で可変さぼると、トルク−効率特性は第３図に示すよ
うに各電圧Ｖ＋ 、 ＶＯ１ｖ２に対してそれぞれ曲線
ａ、ｂ、ｃで示すように変化する。すなわち、同じ回転
速度Ｎｏに対してトルクＴに対応して入力電圧をＶ＋
、Ｖｏ 。
）場合にＶ／Ｆを一定に制御する従来の方法ではトルク
−効率特性は第２図に示すような曲線の特性となる。な
お、この特性において入力電圧はＶｏ （Ｖ）である
。ここにおいて、全入力電圧をＶ＋ ＜ＶＯ＜Ｖ２の範
囲で可変さぼると、トルク−効率特性は第３図に示すよ
うに各電圧Ｖ＋ 、 ＶＯ１ｖ２に対してそれぞれ曲線
ａ、ｂ、ｃで示すように変化する。すなわち、同じ回転
速度Ｎｏに対してトルクＴに対応して入力電圧をＶ＋
、Ｖｏ 。
Ｖ２のように変化させることにより同期電動機３の効率
ηは電圧を可変せずに例えば電圧ｖＯに固定している場
合に比較して大幅に向上するのである。換言すると、従
来のようにＶ／Ｆが一定であるように入力電圧Ｖｏを固
定して制御すると、曲線すで示すようにトルクＴＩｆｉ
Ｏからｔｐに変化するにつれて効率ηは上界するが、ト
ルクＴが（ｐから［＋に変化する場合には効率ηは極端
に悪化し、【１以上では脱調している。これに対して入
力電圧を第３図のように可変して、この時のトルク−効
率特性の最大効率点の包絡線、すなわち第３図において
ＯＡ［３Ｃで示される包絡線を利用することにより効率
ηを上界することができるものである。このようにする
ことにより第３図からもわかるように、最大トルク点は
ｔｌから【２に増大することができる。この最大トルク
点ｔ２に対応する点Ｃは同期電動機３に対する電流限界
または温度限界により決まる点である。また、入力電圧
■１は同期Ｍ動機３が安定運転できる下限電圧であり、
入力電圧の中で最大効率を示す°電圧である。
ηは電圧を可変せずに例えば電圧ｖＯに固定している場
合に比較して大幅に向上するのである。換言すると、従
来のようにＶ／Ｆが一定であるように入力電圧Ｖｏを固
定して制御すると、曲線すで示すようにトルクＴＩｆｉ
Ｏからｔｐに変化するにつれて効率ηは上界するが、ト
ルクＴが（ｐから［＋に変化する場合には効率ηは極端
に悪化し、【１以上では脱調している。これに対して入
力電圧を第３図のように可変して、この時のトルク−効
率特性の最大効率点の包絡線、すなわち第３図において
ＯＡ［３Ｃで示される包絡線を利用することにより効率
ηを上界することができるものである。このようにする
ことにより第３図からもわかるように、最大トルク点は
ｔｌから【２に増大することができる。この最大トルク
点ｔ２に対応する点Ｃは同期電動機３に対する電流限界
または温度限界により決まる点である。また、入力電圧
■１は同期Ｍ動機３が安定運転できる下限電圧であり、
入力電圧の中で最大効率を示す°電圧である。
以上のように、各回転速度、すなわち回転速度信号ωが
一定である１０の各トルクＴに対して最大効率ηを発生
しくｑる入力電圧を同期電動機３に供給するために、ま
ず、第３図に示すように各トルクＴに対して最大効率を
発生し得る入力電圧を回転速度Ｎをパラメータとして種
々求め、この入力電圧から前記掛算器８より得られる印
加指令電圧く。すなわち、各トルクＴおよび回転速度信
号ωに対する入力電圧補正係数δを予め求め、この関係
を上述したようにＲＯＭメモリにテーブル形式で記憶し
、これを前記係数発生器１５として構成し、トルクＴお
よび回転速度信号ωを入力信号としてこのＲＯＭメモリ
をアクセスすることにより入力したトルクＴおよび回転
速度信号ωに対応した入力電圧補正係数６を得ることが
できるのである。
一定である１０の各トルクＴに対して最大効率ηを発生
しくｑる入力電圧を同期電動機３に供給するために、ま
ず、第３図に示すように各トルクＴに対して最大効率を
発生し得る入力電圧を回転速度Ｎをパラメータとして種
々求め、この入力電圧から前記掛算器８より得られる印
加指令電圧く。すなわち、各トルクＴおよび回転速度信
号ωに対する入力電圧補正係数δを予め求め、この関係
を上述したようにＲＯＭメモリにテーブル形式で記憶し
、これを前記係数発生器１５として構成し、トルクＴお
よび回転速度信号ωを入力信号としてこのＲＯＭメモリ
をアクセスすることにより入力したトルクＴおよび回転
速度信号ωに対応した入力電圧補正係数６を得ることが
できるのである。
そして、このようにトルク化Ｍ Ｔおよび回転速度信号
ωに対応して得られた入力電圧補正係数δによって、前
記１１）算′ａ８で得られる印加指令電圧よりトルク化
ＳＴおよび回転速度信号ωに対して最大効率ηを発生し
得る入力電圧、すなわら印加指令電圧１■１′を上述し
たと同様に三相正弦波発生器９、コンパレータ１１．１
２．１３を介してインバータ２に供給して同期Ｔｉ！ｅ
ｉ ３を制御すれば同＋Ｍ電動機３は最大効率ηで作動
することができるのである。
ωに対応して得られた入力電圧補正係数δによって、前
記１１）算′ａ８で得られる印加指令電圧よりトルク化
ＳＴおよび回転速度信号ωに対して最大効率ηを発生し
得る入力電圧、すなわら印加指令電圧１■１′を上述し
たと同様に三相正弦波発生器９、コンパレータ１１．１
２．１３を介してインバータ２に供給して同期Ｔｉ！ｅ
ｉ ３を制御すれば同＋Ｍ電動機３は最大効率ηで作動
することができるのである。
［発明の効果］
以上説明したように、この発明によれば、同期電動機の
出力トルクを検出し、この出力トルクおよび同期電動機
の回転速度に応じて同期電動機の効率が最大となるよう
に同期電動機に供給される交流入力信号を制御している
ので、同期電動機の効率が向上するとともに、同期電Ｉ
７１機は常に効率が最大の所で動作しているため、同期
ｆｆｌ動機の応答特性も向上している。
出力トルクを検出し、この出力トルクおよび同期電動機
の回転速度に応じて同期電動機の効率が最大となるよう
に同期電動機に供給される交流入力信号を制御している
ので、同期電動機の効率が向上するとともに、同期電Ｉ
７１機は常に効率が最大の所で動作しているため、同期
ｆｆｌ動機の応答特性も向上している。
第１図はこの発明の一実施例に係°わる同ｌｌ１ｌ電動
機の可変速制御装置のブロック図、第２図は回転速度を
一定とした同期電動機のトルク−効率特性を示す特性図
、第３図は第２図と同様に回転速度信号定とし１．入力
電圧をパラメータとした時の同期電動機のトルク−効率
特性を示す特性図、第４図は従来の同期電動機の可変速
ｉ１ｉ制御装置のプロツり図である。 １・・・バッテリ ２・・・インバータ３・
・・同期電動様 ４・・・回転速度センｔす５・
・・可変速指令器 １４・・・トルク検出器１５・・
・係数発生器 特許出願人 日産自動車株式会社第２図
機の可変速制御装置のブロック図、第２図は回転速度を
一定とした同期電動機のトルク−効率特性を示す特性図
、第３図は第２図と同様に回転速度信号定とし１．入力
電圧をパラメータとした時の同期電動機のトルク−効率
特性を示す特性図、第４図は従来の同期電動機の可変速
ｉ１ｉ制御装置のプロツり図である。 １・・・バッテリ ２・・・インバータ３・
・・同期電動様 ４・・・回転速度センｔす５・
・・可変速指令器 １４・・・トルク検出器１５・・
・係数発生器 特許出願人 日産自動車株式会社第２図
Claims (1)
- 回転速度指令手段からの指令信号および同期電動機の回
転速度信号に基づいて該電動機に供給される交流入力信
号を形成し、該交流入力信号により電動機を駆動制御す
る同期電動機の可変速制御装置において、前記電動機の
出力トルクを検出するトルク検出手段と、該トルク検出
手段で検出した電動機の出力トルクおよび前記回転速度
に応じて電動機の効率が最大となるように前記交流入力
信号を制御する制御手段とを有することを特徴とする同
期電動機の可変速制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61047388A JPH0799884B2 (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 車両駆動用同期電動機の可変速制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61047388A JPH0799884B2 (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 車両駆動用同期電動機の可変速制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62207189A true JPS62207189A (ja) | 1987-09-11 |
| JPH0799884B2 JPH0799884B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=12773721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61047388A Expired - Fee Related JPH0799884B2 (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 車両駆動用同期電動機の可変速制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799884B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5246424A (en) * | 1975-10-08 | 1977-04-13 | Toshiba Corp | Operating method of hysteresis motor |
| JPS56166794A (en) * | 1980-05-26 | 1981-12-22 | Toshiba Corp | Controlling method for ac motor |
| JPS5846892A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-18 | Daikin Ind Ltd | 誘導電動機の速度制御装置 |
| JPS59185195A (ja) * | 1983-04-06 | 1984-10-20 | Hitachi Ltd | 交流電動機の運転装置 |
-
1986
- 1986-03-06 JP JP61047388A patent/JPH0799884B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5246424A (en) * | 1975-10-08 | 1977-04-13 | Toshiba Corp | Operating method of hysteresis motor |
| JPS56166794A (en) * | 1980-05-26 | 1981-12-22 | Toshiba Corp | Controlling method for ac motor |
| JPS5846892A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-18 | Daikin Ind Ltd | 誘導電動機の速度制御装置 |
| JPS59185195A (ja) * | 1983-04-06 | 1984-10-20 | Hitachi Ltd | 交流電動機の運転装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0799884B2 (ja) | 1995-10-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |