JPWO2014162579A1 - AC motor drive system and power system - Google Patents
AC motor drive system and power system Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2014162579A1 JPWO2014162579A1 JP2015509827A JP2015509827A JPWO2014162579A1 JP WO2014162579 A1 JPWO2014162579 A1 JP WO2014162579A1 JP 2015509827 A JP2015509827 A JP 2015509827A JP 2015509827 A JP2015509827 A JP 2015509827A JP WO2014162579 A1 JPWO2014162579 A1 JP WO2014162579A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- drive system
- neutral point
- voltage
- potential
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
- H02P6/188—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using the voltage difference between the windings
-
- 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
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
- H02P6/182—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings
-
- 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
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
- H02P6/187—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using the star point voltage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
交流電動機の回転子位置センサを用いずに、停止・低速域からの安定駆動を実現する方式として、交流電動機の構造や用いる材料などの特性に依らずに、様々な電動機に対応できる汎用性の高い駆動装置を提案する。交流電動機に対する仮想中性点電位を検出する回路と、この電位とは異なる基準電圧を発生する回路を設け、両者の差分を増幅することで、回転子の位置変化による起電圧を得て、この起電圧に基づいて、交流電動機の通電相を切り替えることで、前記交流電動機を安定に定速駆動することで実現できる。起電圧は、モータの種類や仕様によって値が変化するが、それらは増幅器の利得を調整することで汎用的に対応可能となる。As a method for realizing stable drive from a low speed range without using the rotor position sensor of the AC motor, it is versatile enough to support various motors regardless of the characteristics of the structure and materials used of the AC motor. A high drive device is proposed. A circuit that detects a virtual neutral point potential for the AC motor and a circuit that generates a reference voltage different from this potential are provided, and by amplifying the difference between them, an electromotive voltage due to a change in the position of the rotor is obtained. By switching the energization phase of the AC motor based on the electromotive voltage, this can be realized by stably driving the AC motor at a constant speed. The value of the electromotive voltage varies depending on the type and specification of the motor, but it can be used universally by adjusting the gain of the amplifier.
Description
本発明は、電動機駆動装置、例えばファン、ポンプ、圧縮機、スピンドルモータなどの回転速度制御や、機械装置の位置決め制御、ならびに電動アシストなどのようにトルクを制御する用途に利用する電動機駆動技術に関する。 The present invention relates to a motor drive technology used for applications such as rotational speed control of a motor drive device such as a fan, pump, compressor, spindle motor, etc., positioning control of a mechanical device, and torque control such as an electric assist. .
家電・産業・自動車などの分野では、例えば、ファン、ポンプ、圧縮機、コンベア、昇降機等の回転速度制御、ならびに電動パワーステアリングなどのトルクアシスト機器、さらには、製造装置における位置決め制御にモータ駆動装置が用いられている。これらの分野のモータ駆動装置では、小形・高効率の交流電動機である永久磁石型同期電動機(以下、「PMモータ」と称する)が幅広く用いられている。しかし、PMモータを駆動するには、モータの回転子の磁極位置の情報が必要であり、そのための、レゾルバやホールIC等の位置センサが必須となる。近年では、この位置センサを用いずに、PMモータの回転数やトルク制御を行うセンサレス制御が普及している。 In fields such as home appliances, industry, and automobiles, for example, rotational speed control for fans, pumps, compressors, conveyors, elevators, etc., torque assist devices such as electric power steering, and motor drive devices for positioning control in manufacturing equipment Is used. In motor drive devices in these fields, permanent magnet type synchronous motors (hereinafter referred to as “PM motors”), which are small and highly efficient AC motors, are widely used. However, in order to drive the PM motor, information on the magnetic pole position of the rotor of the motor is required, and therefore a position sensor such as a resolver or a Hall IC is indispensable. In recent years, sensorless control that performs rotational speed and torque control of a PM motor without using this position sensor has been widespread.
センサレス制御の実現によって、位置センサにかかる費用(センサそのものコストや、センサの配線にかかるコスト、センサの取り付け調整作業にかかる費用)が削減でき、また、センサが不要となる分、装置の小型化や、劣悪な環境での使用が可能になるなどのメリットも生まれている。 Realization of sensorless control can reduce the cost of the position sensor (the cost of the sensor itself, the cost of the sensor wiring, the cost of the sensor installation and adjustment work), and the size of the device is reduced by the amount that the sensor is unnecessary. There are also merits such as being able to be used in poor environments.
現在、PMモータのセンサレス制御は、ロータが回転することによって発生する誘起電圧(速度起電圧)を直接検出し、回転子の位置情報としてPMモータの駆動を行う方式や、PMモータの数式モデルから、回転子位置を推定演算する位置推定技術などが採用されている。 Currently, sensorless control of PM motors directly detects the induced voltage (speed electromotive force) generated by the rotation of the rotor and drives the PM motor as rotor position information, or from the PM motor mathematical model A position estimation technique for estimating and calculating the rotor position is employed.
PMモータの発生する誘起電圧(速度起電圧)に基づくセンサレス方法としては、誘起電圧の零クロスに基づく方式(例えば、特許文献1)がある。この方式は、PMモータを120度通電で駆動し、通電していない相の電圧を検出し、その電圧が零クロスするタイミングをコンパレータによって求め、位相情報を得るものである。さらに、特許文献1では、仮想中性点回路を設けており、その仮想中性点電位から非通電相の誘起電圧の零クロス信号を検出し、位相情報を得ている。仮想中性点回路を導入することで、コンパレータを1個にすることができる。
As a sensorless method based on an induced voltage (speed electromotive voltage) generated by a PM motor, there is a method based on a zero cross of an induced voltage (for example, Patent Document 1). In this method, the PM motor is driven by energization at 120 degrees, the voltage of a phase that is not energized is detected, the timing at which the voltage crosses zero is obtained by a comparator, and phase information is obtained. Further, in
同様に、仮想中性点電位の検出回路を用いたセンサレス駆動方式としては、正弦波駆動を対象とした特許文献2の方式がある。
Similarly, as a sensorless drive method using a virtual neutral point potential detection circuit, there is a method of
これらのセンサレス制御方式の大きな課題は、低速運転時の位置検出方法である。PMモータの発生する誘起電圧(速度起電圧)に基づくものである以上、誘起電圧の小さい低速域では感度が低下してしまい、位置情報がノイズに埋もれることになる。また、完全に停止した状態での位置検出は、物理的に不可能になる。 A major problem with these sensorless control systems is the position detection method during low-speed operation. As long as it is based on the induced voltage (speed electromotive voltage) generated by the PM motor, the sensitivity is lowered in the low speed region where the induced voltage is small, and the position information is buried in noise. In addition, position detection in a completely stopped state is physically impossible.
それに対して、速度起電圧を用いない位置センサレス方式が提案されており、速度起電圧の発生しない零速度域の位置センサレス方式が公開されている(特許文献3)。 On the other hand, a position sensorless system that does not use a speed electromotive force has been proposed, and a position sensorless system in a zero speed region in which no speed electromotive voltage is generated has been disclosed (Patent Document 3).
特許文献3は、本発明に深く関係する技術であるため、図18〜22を用いて詳細を説明しておく。
Since
図18は、特許文献3に基づく交流電動機の駆動装置の構成図である。図において、制御器1からの信号によって、インバータ3を駆動し、インバータ3の負荷である交流電動機4(PMモータ)を位置センサレス駆動している。位置センサレスの原理は、PMモータ4の端子電圧を検出することで、どの相に通電するかを決定している。その通電アルゴリズムは、開放相(通電にされていない相)に生じる起電圧(これを磁気飽和起電圧という)の大きさを検出することでなされている。
FIG. 18 is a configuration diagram of an AC motor drive device based on
この磁気飽和起電圧を簡単に説明する。 This magnetic saturation electromotive voltage will be briefly described.
PMモータの2つの相にパルス電圧を印加する(図19(a)、図19(b)参照)と、PMモータの回転子の位置に応じた電圧が、通電していない開放相に発生する(図19ではU相が開放相になる)。この電圧(磁気飽和起電圧)は、PMモータの回転子に取り付けられている永久磁石磁束と、通電電流の関係によって、モータ内のインダクタンスが微小に変化することで発生する電圧であり、停止状態においても観測可能である。 When a pulse voltage is applied to two phases of the PM motor (see FIGS. 19 (a) and 19 (b)), a voltage corresponding to the position of the rotor of the PM motor is generated in the open phase that is not energized. (In FIG. 19, the U phase becomes the open phase). This voltage (magnetic saturation electromotive voltage) is a voltage that is generated when the inductance in the motor changes minutely due to the relationship between the permanent magnet magnetic flux attached to the rotor of the PM motor and the energization current. It is also observable at.
よって、この磁気飽和起電圧を観測することで、回転子の位置(角度)が検出でき、低速域での位置センサレス駆動が可能となる。この起電圧を、回転子が回転することで発生する速度起電圧と区別するために、磁気飽和起電圧を呼んでいる。磁気飽和起電圧は、開放相に発生する電圧であるため、制御側で検出相を選択して、電圧を読み込む必要がある。 Therefore, by observing this magnetic saturation electromotive voltage, the position (angle) of the rotor can be detected, and position sensorless driving in a low speed region is possible. In order to distinguish this electromotive force from the speed electromotive force generated by the rotation of the rotor, the magnetic saturation electromotive force is called. Since the magnetic saturation electromotive voltage is a voltage generated in the open phase, it is necessary to select the detection phase on the control side and read the voltage.
図21に、回転子の位置θdに対する通電相、開放相、磁気飽和起電圧の関係を示す。通電相は、回転力が最も大きくなる2つの相をθdによって選択している。その通電相の切替は、開放相の磁気飽和起電圧の大きさを観測しながら、予め設定している所定値(正側、負側のそれぞれの閾値)に到達した時点で行うようにすれば、位置センサレスでの駆動が実現できる。 FIG. 21 shows the relationship between the energized phase, the open phase, and the magnetic saturation electromotive voltage with respect to the rotor position θd. As the energized phase, two phases having the largest rotational force are selected by θd. Switching the energized phase should be performed at the time when a predetermined value (each threshold value on the positive side and negative side) is reached while observing the magnitude of the magnetic saturation electromotive voltage of the open phase. The drive without the position sensor can be realized.
図22(a)〜図22(c)は、特許文献3に記載されている磁気飽和起電圧の検出回路である。図22(a)は、PMモータの固定子巻線の中性点を基準に、三相の電圧を検出し、3つの増幅器5によって増幅している。その後、マイコン内のスイッチによって開放相を選択し、制御器に磁気飽和起電圧を読み込んでいる。図22(b)は、仮想中性点回路を設けて、その中性点電位を基準電位として、三相の電圧を検出している。この場合は、PMモータの巻線中性点電位の検出は不要となる。図22(c)は、仮想中性点電位と、PMモータの固定子巻線の中性点の電位差を検出するものであり、増幅器1個で磁気飽和起電圧の情報を得ることができるが、やはりPMモータの中から巻線中性点の電位を引き出す必要がある。
FIG. 22A to FIG. 22C are magnetic saturation electromotive voltage detection circuits described in
特許文献1記載のものは、仮想中性点電位を検出することで、コンパレータ1個で実現できるが、速度起電圧に基づく方式であるために、停止・低速域ではPMモータを駆動することができない。低速域においては、誘起電圧がほぼ零となるため、コンパレータの出力はばたつくことになる。
The one described in
特許文献2記載のものは、仮想中性点電位を、直流母線電流の検出タイミング作成に用いているものであり、やはり停止・低速域の高トルク駆動が実現できるものではない。
The device described in
特許文献3記載のものは、モータが停止・低速状態において、脱調することなく駆動力を発することができる。しかし、特許文献3に開示された方式には、以下の課題がある。
The thing of
図22(a)、図22(b)の検出回路を用いた場合、増幅器が3個必要になり、回路が複雑になる。また、これら3個の増幅回路は特性をそろえる必要があり、ゲイン調整、オフセット調整に時間を要する。また、PMモータの仕様を変更した場合、これら3つのゲイン、オフセットをそれぞれ再調整する必要があり、調整時間がさらに必要になる。 When the detection circuits shown in FIGS. 22A and 22B are used, three amplifiers are required, and the circuit becomes complicated. Further, these three amplifier circuits need to have the same characteristics, and time is required for gain adjustment and offset adjustment. Further, when the specification of the PM motor is changed, it is necessary to readjust these three gains and offsets, and further adjustment time is required.
また、100V以上のPMモータを対象とした場合、安全上の理由によっては、検出回路と制御回路を絶縁する必要が生じるが、その際に高価な絶縁アンプを3個用意することになり問題である。 Also, when targeting a PM motor of 100V or more, it may be necessary to insulate the detection circuit from the control circuit for safety reasons. However, in this case, three expensive isolation amplifiers must be prepared. is there.
また、図22(c)の場合には、増幅器は1個で実現できるが、PMモータの固定子巻線の中性点電位をモータの外へ引き出す必要があり、汎用性に乏しい。一般的なPMモータは三線式であるため、この制御のための専用モータが必要になる。また、モータの特性を変えた場合には、増幅器のゲイン、オフセットなどを再調整する必要があり、問題である。 In the case of FIG. 22 (c), the number of amplifiers can be realized by one, but the neutral point potential of the stator winding of the PM motor needs to be drawn out of the motor, and the versatility is poor. Since a general PM motor is a three-wire type, a dedicated motor for this control is required. Further, when the motor characteristics are changed, it is necessary to readjust the gain and offset of the amplifier, which is a problem.
本発明の目的では、零速度近傍から高速度域までの、高応答でかつ高安定な位置制御系、速度制御系が実現可能な交流電動機の駆動システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an AC motor drive system capable of realizing a position control system and a speed control system that are highly responsive and highly stable from near zero speed to a high speed range.
本発明は、位置センサレスによるPMモータの駆動装置において、零速度近傍の低速域駆動特性を、どのような特性のモータに対しても実現可能な磁気飽和起電圧の検出回路を提供することにある。 It is an object of the present invention to provide a magnetic saturation electromotive voltage detection circuit capable of realizing a low speed region driving characteristic near zero speed for a motor having any characteristic in a PM motor driving apparatus without a position sensor. .
特許文献3の手法は、モータが停止・低速状態において良好な制御性能を得ることができるが、検出回路の部品点数が多いという問題がある。特に、磁気飽和起電圧の小さなPMモータに対しては、起電圧の検出回路に個別の増幅器が付いているため、これらの増幅ゲインやオフセットのための調整作業に時間がかかる。また、この公知例記載の別案である増幅器の少ない方式は、PMモータの固定子巻線の引き出しが必要であり、汎用性に大きな問題がある。
The technique of
本発明では、これらの問題を解決できる検出回路と、位置センサレス駆動方式を提供する。 The present invention provides a detection circuit capable of solving these problems and a position sensorless driving method.
PMモータの三相固定子巻線のうち、2相を順次選択PMモータを駆動する120度通電方式を実施する。その際、回転子位置によって、開放相の起電圧(磁気飽和起電圧)が変化する原理を応用する。開放相の起電圧は、仮想中性点回路を設けて、その仮想中性点電位を、独立した基準電位からの差分として検出する。この検出値を適切に増幅することで、磁気飽和起電圧を得る。この磁気飽和起電圧に基づいて通電相を切り替えることで、簡便な回路で汎用性の高い位置センサレス駆動システムが実現できる。 A 120-degree energization method for driving the PM motor by sequentially selecting two phases among the three-phase stator windings of the PM motor is implemented. In this case, the principle that the open phase electromotive voltage (magnetic saturation electromotive voltage) changes depending on the rotor position is applied. The open-phase electromotive voltage is detected by providing a virtual neutral point circuit and detecting the virtual neutral point potential as a difference from an independent reference potential. A magnetic saturation electromotive force is obtained by appropriately amplifying the detected value. By switching the energized phase based on this magnetic saturation electromotive voltage, a highly versatile position sensorless drive system can be realized with a simple circuit.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。 The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
本発明によれば、簡便な電圧検出回路を用いることで、様々な特性のPMモータを停止・低速域からの位置センサレスが可能な駆動装置が実現できる。 According to the present invention, by using a simple voltage detection circuit, it is possible to realize a drive device capable of stopping a PM motor having various characteristics and positionless from a low speed range.
制御構成を従来の120度通電センサレス方式とほぼ同様のままで、停止状態からの高速度域までの広い範囲にわたり、高精度でかつ安定な速度制御、あるいは位置制御が実現できるものとなる。 The control configuration remains almost the same as that of the conventional 120-degree energization sensorless system, and highly accurate and stable speed control or position control can be realized over a wide range from the stop state to the high speed range.
以下本発明の実施の形態を図を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1〜図4を用いて、本発明の第1の実施の形態に関わる交流電動機の駆動装置について説明する。(First embodiment)
The AC motor drive apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
この装置は、三相交流電動機4の駆動を目的とするものであり、大別すると、制御器1、仮想中性点検出回路2、直流電源31、インバータ主回路32、ゲートドライバ33を含むインバータ3、駆動対象である交流電動機(PMモータ)4、増幅器5、基準電圧発生器6を含んで構成される。
This device is intended to drive a three-phase AC motor 4, and is roughly divided into an inverter including a
尚、駆動対象としては、本実施形態ではPMモータを例に挙げるが、回転子位置に対する磁気飽和特性が得られる電動機であれば、他の種類の交流電動機であっても適用可能である。 In this embodiment, a PM motor is taken as an example of a drive target. However, other types of AC motors can be used as long as they are motors that can obtain magnetic saturation characteristics with respect to the rotor position.
制御器1は、PMモータ4の回転数、あるいはトルクを、インバータ3を介して制御する。その際、仮想中性点検出回路2で検出した仮想中性点電位E1と、基準電圧発生器6により発生されるEbとの差を、増幅器5にて差動増幅し、その増幅結果を制御器1のA/Dコンバータ(アナログ・デジタル変換器)に入力して、その値を読み込む。
The
制御器1では、得られた電圧を開放相の磁気飽和起電圧として通電相の切替に利用する。通電相の切り替えは、得られた磁気飽和起電圧を予め設定した閾値との大小関係を比較することで実施する。詳細は、すでに公開されている特許文献3に述べられているので省略する。
The
図2に、例として、V相からW相への通電が行われている状態を示す。この電圧印加時においては、開放相であるU相に磁気飽和起電圧が発生する。具体的には、図3のような回路接続となって磁気飽和起電圧が検出される。図3において、開放相であるU相の電圧Euは、基本的には直流電圧VDCの中間電位(VDC/2)近傍の値になる。しかし、特許文献3に記載されているように、回転子の位置によってインダクタンスが微小変動するため、図4(a)のような回転子位置に依存して変化する。この変化の割合は、PMモータの特性によって大きく異なる。希土類磁石等を用いた埋め込み型のロータ構造である場合、回転位置に対する依存性は非常に強く、感度が高い特性になる。しかし、フェライト磁石を回転子表面に配置したような構造(非突極構造)の場合には、インダクタンスの変化が少なく、位置依存性がわずかになる。
FIG. 2 shows a state in which energization from the V phase to the W phase is performed as an example. When this voltage is applied, a magnetic saturation electromotive force is generated in the U phase that is an open phase. Specifically, the magnetic saturation electromotive force is detected by the circuit connection as shown in FIG. In FIG. 3, the U-phase voltage Eu, which is an open phase, basically has a value in the vicinity of the intermediate potential (VDC / 2) of the DC voltage VDC. However, as described in
このわずかなインダクタンス変化の場合に、検出値を増幅する必要があるが、従来の回路では、三相個別に増幅器を備える必要があった。 In the case of this slight change in inductance, it is necessary to amplify the detected value, but in the conventional circuit, it is necessary to provide an amplifier for each of the three phases.
本実施形態では、図1に示すように仮想中性点回路2を設けて開放相の電圧を検出する。仮想中性点検出回路2は、図1に示すように、モータ4の各相の端子に抵抗器Z1をそれぞれ接続し、その共通接続点の電位(すなわち、仮想中性点電位E0)をさらに2つの抵抗器Z2、Z3にて分圧し、グランドレベルからの電位E1として電圧を検出する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a virtual
図4に示されるように、仮想中性点電位E0には、Eu変動の影響が発生するため、この仮想中性点電位を観測しても、開放相の磁気飽和起電圧を観測することが可能である。本実施形態では、電子回路で変動分を増幅するため、一旦、低圧に分圧して検出している。図4(b)に示すように、分圧回路の出力E1は、E0と同様な変化を示す。この時の平均値をEbとする。Ebを中心にE1が変動するので、それらの差分を増幅すれば、磁気飽和起電圧を高感度に検出することが可能となる。 As shown in FIG. 4, since the effect of Eu fluctuation occurs in the virtual neutral point potential E0, even if this virtual neutral point potential is observed, it is possible to observe the magnetic saturation electromotive voltage of the open phase. Is possible. In the present embodiment, in order to amplify the fluctuation by the electronic circuit, the voltage is once detected by dividing it into a low pressure. As shown in FIG. 4B, the output E1 of the voltage dividing circuit shows the same change as E0. The average value at this time is defined as Eb. Since E1 fluctuates around Eb, the magnetic saturation electromotive force can be detected with high sensitivity by amplifying the difference between them.
よって、基準電圧発生器6では、このE1の平均値に相当するEbを設定し、それを増幅器5によって増幅して、制御器1のA/Dコンバータに入力する。A/Dコンバータの入力範囲が、0〜5Vであるとすれば、増幅器5の出力基準電位が2.5Vとなるように設定することで、高感度に磁気飽和起電圧を検出することが可能になる(図4(c))。また、制御器1のA/Dコンバータが12bitであるとすれば、図4(c)のように2048[digit]を中心にしたデジタル値を得ることになる。
Therefore, the
対象となるPMモータ4の磁気飽和起電圧が、もし微弱であれば、増幅器5の増幅利得を挙げることで、高感度に検出可能になる。いずれにしても、本実施形態による交流電動機の駆動装置を用いれば、ひとつの増幅器の利得設定を変更するだけで、どのような磁気飽和起電圧特性を持つモータにも対応できるというメリットが得られる。
(第2の実施の形態)
次に、図5を用いて、本発明の第2の実施の形態に関わる交流電動機の駆動装置について説明する。If the magnetic saturation electromotive voltage of the target PM motor 4 is weak, it can be detected with high sensitivity by increasing the amplification gain of the
(Second Embodiment)
Next, with reference to FIG. 5, a description will be given of an AC motor driving apparatus according to the second embodiment of the present invention.
図5は図1の駆動装置とほぼ同一の構成を取るが、制御器1Bの内部に増幅器5Bが含まれる点が図1と異なっている。
FIG. 5 has substantially the same configuration as that of the driving apparatus of FIG. 1, but is different from FIG. 1 in that an
近年では、モータ制御に用いるマイクロプロセッサー内に、差動型アナログ増幅器を内蔵したものも出回っている。図5の制御器1Bは、そのような差動増幅器5Bをマイクロプロセッサー内部に内蔵したものである。この場合も、図1の実施例と同じ効果が得られる。さらに、差動アンプゲインは、マイクロプロセッサーのソフトでの設定が可能であり、より簡便に様々なPMモータへの対応が可能になる。
(第3の実施の形態)
次に、図6を用いて、本発明の第3の実施の形態に関わる交流電動機の駆動装置について説明する。In recent years, some microprocessors used for motor control have built-in differential analog amplifiers. The
(Third embodiment)
Next, with reference to FIG. 6, an AC motor drive apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described.
図6は図1の駆動装置とほぼ同一の構成を取るが、基準電圧発生器6Bが図1と異なっている。基準電圧発生器6Bは、インバータ3Bの直流電圧31の電圧値を分圧する直流電圧分圧回路61によって構成されている。この直流電圧分圧回路61は、図1における基準電圧Ebに一致するように分圧比を設定する。
6 has almost the same configuration as that of the driving apparatus of FIG. 1, but the reference voltage generator 6B is different from that of FIG. The reference voltage generator 6B includes a DC
図1の基準電圧発生器6は、直流電圧VDCとは無関係に一定電圧Ebを出力している。このため、直流電圧VDCが変動した場合、E1の平均値も変動し、Ebの設定値と乖離してしまう可能性がある。その際、増幅器5の利得が大きいと、そのずれ分(オフセット値)を増幅してしまい、A/Dコンバータへの入寮範囲を逸脱してしまう可能性があり、問題である。
The
本実施形態によれば、直流電圧VDCが変動した場合に、それに応じて、分圧された電圧Ebも変化することになる。すなわちE1の変動と同時に基準値Ebも連動して変化することになり、オフセット量は発生しない。結果として、増幅器5の利得を大きく設定しても、磁気飽和起電圧を高感度に検出可能になる。
According to the present embodiment, when the DC voltage VDC varies, the divided voltage Eb also changes accordingly. That is, the reference value Eb also changes in conjunction with the fluctuation of E1, and no offset amount is generated. As a result, even if the gain of the
このように、本実施形態によれば、直流電圧変動に対してロバストな交流電動機の駆動装置が実現できる。
(第4の実施の形態)
次に、図7を用いて、本発明の第4の実施の形態に関わる交流電動機の駆動装置について説明する。Thus, according to the present embodiment, it is possible to realize an AC motor driving apparatus that is robust against DC voltage fluctuations.
(Fourth embodiment)
Next, with reference to FIG. 7, an AC motor driving apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described.
図7は、図6の駆動装置とほぼ同一の構成であるが、制御器1Cと基準電圧発生器6Cが図6と異なっている。制御器1Cは、D/Aコンバータ(デジタル・アナログ変換器)出力を備えたプロセッサーであり、その出力で基準電圧発生器6Cの出力を補正している。基準電圧発生器6Cは、分圧回路61によって分圧された直流電圧の検出値に、制御器1CのD/A出力値を加算器62によって加算して基準電圧を作成している。
7 has substantially the same configuration as that of the driving apparatus of FIG. 6, but a controller 1C and a reference voltage generator 6C are different from those of FIG. The controller 1C is a processor having a D / A converter (digital / analog converter) output, and the output of the reference voltage generator 6C is corrected by the output. The reference voltage generator 6C creates a reference voltage by adding the D / A output value of the controller 1C to the detected value of the DC voltage divided by the
前述の第3の実施形態(図6)は、直流電圧VDCの変動に対応できる実施形態であったが、例えば、分圧抵抗62や、増幅器5の温度ドリフトなどの影響による検出誤差は発生する恐れがある。また、仮想中性点回路の部品ばらつきなどの影響で、E0の平均値がEbと必ずしも一致せず、オフセットが生じる恐れがある。
The third embodiment (FIG. 6) described above is an embodiment that can cope with fluctuations in the DC voltage VDC. However, for example, a detection error due to the influence of the voltage dividing resistor 62 and the temperature drift of the
これに対し、本実施形態では、制御器1Cに入力される電圧値を観測して、その平均値が、AD入力範囲の中間値になるように、D/Aコンバータ出力を調整する。この結果、基準電圧Ebが調整され、ドリフトによる平均値のずれを補正することが可能となる。 In contrast, in the present embodiment, the voltage value input to the controller 1C is observed, and the D / A converter output is adjusted so that the average value becomes an intermediate value in the AD input range. As a result, the reference voltage Eb is adjusted, and the deviation of the average value due to drift can be corrected.
尚、D/Aコンバータによる補正は、仮想中性点電位の演出値E1の方を補正しても問題ない。また、この実施例のような「加算」による補正ではなく、分圧比を補正してもよい。補正方法に関しても、D/Aコンバータを用いずに、アナログスイッチなどで抵抗値を切り替えてもよい。 In the correction by the D / A converter, there is no problem even if the effect value E1 of the virtual neutral point potential is corrected. Further, instead of the correction by “addition” as in this embodiment, the voltage division ratio may be corrected. Regarding the correction method, the resistance value may be switched by an analog switch or the like without using the D / A converter.
このように、本実施形態によれば、温度ドリフトや個体ばらつきによる検出誤差(オフセット量)を調整することが可能になり、より実用性の高い駆動装置が実現できる。
(第5の実施の形態)
次に、図8、図9を用いて、本発明の第5の実施の形態に関わる交流電動機の駆動装置について説明する。Thus, according to this embodiment, it becomes possible to adjust the detection error (offset amount) due to temperature drift or individual variation, and a more practical drive device can be realized.
(Fifth embodiment)
Next, an AC motor driving apparatus according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図8は図7の駆動装置とほぼ同一の構成であるが、制御器1Dと増幅器5Dが図7と異なっている。制御器1Dは、ゲイン制御信号Gsetを増幅器5Dに出力し、このゲイン制御信号Gsetに基づいて、増幅器5Dは増幅利得を設定する。
8 has substantially the same configuration as that of the driving apparatus of FIG. 7, but a
増幅器5Dは、図8に示す電子回路で構成されている。図において、オペアンプ50a〜bによって、差動アンプを構成しており、その増幅率は、抵抗器51a、51b、52a、52b、53a、53b、54によって決定される。また、抵抗器54は、4つの抵抗器R11〜R14をスイッチによって切替可能となっている。このスイッチはアナログスイッチであり、制御器1Dからのゲイン制御信号Gsetによって切り替えられる。4つの抵抗器から一つを選択するためには、2bitの信号でスイッチを切り替えるようにすればよい。この回路利得は、図9に示された数式によって表され、抵抗器54(R1)を下げればゲインが大きくなり、抵抗器54を大きくすればゲインが小さくなる。
The
よって、本実施形態によれば、対象となるPMモータ4の磁気飽和起電圧特性に応じて、ゲイン制御信号Gsetによって、増幅器5Dの利得を変更可能となり、より汎用性の高い交流電動機の駆動装置が実現できる。
(第6の実施の形態)
次に、図10、図11を用いて、本発明の第6の実施の形態に関わる交流電動機の駆動装置について説明する。図7に示した実施形態4において、基準電圧Ebの調整が可能であることを示した。この基準電圧Ebの調整は、PMモータ4を駆動する時に、駆動前に調整を行えばよい。その調整作業を自動的に実施する具体的なアルゴリズムを本実施形態で説明する。Therefore, according to the present embodiment, the gain of the
(Sixth embodiment)
Next, an AC motor drive device according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment shown in FIG. 7, it has been shown that the reference voltage Eb can be adjusted. This reference voltage Eb may be adjusted before driving when the PM motor 4 is driven. A specific algorithm for automatically performing the adjustment work will be described in this embodiment.
図10は、基準電圧Ebの自動調整の手順を示すチャートである。図において、S01からS03のフローは、Ebの自動調整ルーチンの動作を記載している。調整作業をスタートすると、以下の手順でオフセット調整を実施する。
(1)S01:三相の内、2相を選択して通電し、回転子を移動させる。例えば、V相からW相へ通電する。
(2)S02:回転子は、通電によって発生した電磁力に引き付けられて回転する。この通電による回転が停止するまでの所定時間を待つようにする。V相からW相に通電した場合には、図11のような位置(U相固定子位置を基準にした場合に、位相角θd=90[deg]の位置)に、回転子が固定される。
(2)S03:この状態で開放相起電圧(磁気飽和起電圧)を観測し、その値がA/Dコンバータの中間値(VADmax/2)に一致するように、制御器1CのD/Aコンバータの値を調整すればよい。これによって、基準電圧Ebの調整は完了する。FIG. 10 is a chart showing a procedure for automatic adjustment of the reference voltage Eb. In the figure, the flow from S01 to S03 describes the operation of the Eb automatic adjustment routine. When the adjustment work is started, the offset adjustment is performed according to the following procedure.
(1) S01: Two phases out of three phases are selected and energized to move the rotor. For example, power is supplied from the V phase to the W phase.
(2) S02: The rotor rotates by being attracted by electromagnetic force generated by energization. A predetermined time until the rotation due to the energization stops is waited. When power is supplied from the V phase to the W phase, the rotor is fixed at a position as shown in FIG. 11 (the phase angle θd = 90 [deg] when the U phase stator position is used as a reference). .
(2) S03: Observe the open-phase electromotive voltage (magnetic saturation electromotive voltage) in this state, and adjust the D / A of the controller 1C so that the value matches the intermediate value (VADmax / 2) of the A / D converter. What is necessary is just to adjust the value of a converter. Thereby, the adjustment of the reference voltage Eb is completed.
V相からW相に通電した際、回転子は電気角で90度の位置に移動して固定される。その時、磁気飽和起電圧は、原理的に“零”となる(図20の正パルス起電圧が、θd=90[deg]で零となっている)。よって、この状態でEbの値を調整すれば、平均値を調整したことになる。 When energized from the V phase to the W phase, the rotor moves to a position of 90 degrees in electrical angle and is fixed. At that time, the magnetic saturation electromotive force becomes “zero” in principle (the positive pulse electromotive force in FIG. 20 becomes zero when θd = 90 [deg]). Therefore, if the value of Eb is adjusted in this state, the average value is adjusted.
このような手順(図10)によって、Ebの自動調整(オフセット量の調整)が可能となる。本アルゴリズムは、PMモータ4の実運転前に実施してもよいし、あるいは運転中の合間を見て行うようにしてもよい。 By such a procedure (FIG. 10), automatic adjustment of Eb (adjustment of offset amount) becomes possible. This algorithm may be executed before the PM motor 4 is actually operated, or may be performed while looking at intervals during operation.
以上、本発明の第6の実施形態によれば、基準電圧を自動調整し、より簡便に、確実にPMモータの駆動が可能になる。
(第7の実施の形態)
次に、図12、図13を用いて、本発明の第7の実施の形態に関わる交流電動機の駆動装置について説明する。図8に示した実施形態5において、増幅器5Dの利得が調整可能であることを示した。この増幅率の調整は、PMモータ4を駆動する時に、駆動前に調整を行えばよい。その調整作業を自動的に実施する具体的なアルゴリズムを本実施形態で説明する。As described above, according to the sixth embodiment of the present invention, the reference voltage is automatically adjusted, and the PM motor can be driven more simply and reliably.
(Seventh embodiment)
Next, an AC motor driving apparatus according to the seventh embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. In the fifth embodiment shown in FIG. 8, it has been shown that the gain of the
図12は、増幅ゲインの自動調整の手順を示すチャートである。図において、T01からT06のフローは、増幅率の自動調整ルーチンの動作を意味している。調整作業をスタートすると、以下の手順で調整が実施される。
(1)T01:一旦、提案する差動増幅器5Dの増幅率を最低値に設定する。
(2)T02:二相に通電し、回転子を移動させる。例えば、U相からW相に通電して電流を流し、回転子を移動させる。
(3)T03:回転が停止するまでの所定時間を待つ。U相からW相に通電した場合、図13のような位置(θd=30[deg])に、回転子が固定される。
(4)T04:この状態で、通電相を切り替え(U相→W相をV相→W相通電に切り替える)、その切替直後の開放相起電圧(この場合はU相が開放相になる)を記憶する。FIG. 12 is a chart showing a procedure for automatic adjustment of amplification gain. In the figure, the flow from T01 to T06 means the operation of the automatic gain adjustment routine. When the adjustment work is started, the adjustment is performed according to the following procedure.
(1) T01: Temporarily set the amplification factor of the proposed
(2) T02: Energize two phases and move the rotor. For example, the rotor is moved by passing a current from the U phase to the W phase.
(3) T03: Wait for a predetermined time until the rotation stops. When power is supplied from the U phase to the W phase, the rotor is fixed at a position (θd = 30 [deg]) as shown in FIG.
(4) T04: In this state, the energized phase is switched (the U phase → W phase is switched from the V phase to the W phase energized), and the open phase electromotive voltage immediately after the switch (in this case, the U phase becomes the open phase) Remember.
回転子は、T03の処理によってθd=30[deg]の位置にあり、この状態でV相→W相への通電を実施すると、開放相起電圧は、図20の正パルス起電圧のθd=30[deg]における値が観測される。この値は、通電相を切り替える時の値であるため、通電相切替に必要な電圧そのものとなる。よって、この電圧検出の大小から、増幅器5Dの利得が適切かどうかの判別が可能である。
(5)T05:検出感度が十分かを判別する。感度が十分であれば、ゲイン設定値はOKとし、もし仮に不十分であれば、制御器1Dからゲイン制御信号Gsetを介して、増幅器5Dの利得を調整して、TO2より再度調整する。The rotor is at a position of θd = 30 [deg] by the process of T03, and when energization from the V phase to the W phase is performed in this state, the open-phase electromotive voltage is the positive pulse electromotive voltage of FIG. A value at 30 [deg] is observed. Since this value is a value at the time of switching the energized phase, it is the voltage itself necessary for switching the energized phase. Therefore, it is possible to determine whether or not the gain of the
(5) T05: Determine whether the detection sensitivity is sufficient. If the sensitivity is sufficient, the gain setting value is OK. If the sensitivity is insufficient, the gain of the
このような手順(図12)によって、増幅器5Dのゲイン自動調整が可能となる。本アルゴリズムは、PMモータ4の実運転前に実施してもよいし、あるいは運転中の合間を見て行うようにしてもよい。
Such a procedure (FIG. 12) enables automatic gain adjustment of the
以上、本発明の第7の実施形態によれば、増幅器5Dのアンプゲインを自動調整し、より簡便に、確実なPMモータの駆動が可能になる。
(第8の実施の形態)
次に、図14を用いて、本発明の第8の実施の形態に関わる交流電動機の駆動装置について説明する。As described above, according to the seventh embodiment of the present invention, the amplifier gain of the
(Eighth embodiment)
Next, with reference to FIG. 14, an AC motor drive device according to an eighth embodiment of the present invention will be described.
図14は、図1の駆動装置とほぼ同一の構成であるが、増幅器5Eが図1と異なっている。増幅器5Eは、入力部と出力部が電気的に絶縁された構造の増幅器である。制御器1は、システムによっては使用者によって直接触れる可能性があり、インバータ3の動作電圧が100Vを超えるような高圧になる場合には、これらと電気的に絶縁されることが望ましい。インバータ3のゲート信号は、フォトカプラによって絶縁可能であるが、仮想中性点電位は絶縁アンプを用いる必要がある。しかし、本発明によれば、仮想中性点電位を検出すれば開放相起電圧が検出できるため、絶縁アンプを1個で三相分の起電圧情報が得られる。このため、高価な絶縁アンプを最小限にすることができるというメリットがある。
(第9の実施の形態)
次に、図15を用いて、本発明の第9の実施の形態に関わる交流電動機の駆動装置について説明する。14 has substantially the same configuration as that of the driving apparatus of FIG. 1, but an amplifier 5E is different from that of FIG. The amplifier 5E is an amplifier having a structure in which an input unit and an output unit are electrically insulated. The
(Ninth embodiment)
Next, with reference to FIG. 15, a description will be given of an AC motor drive device according to a ninth embodiment of the present invention.
図15は、図6の第3の実施形態とほぼ同一の構成であるが、巻線中性点電位検出回路7、ならびに切替スイッチ8が新たに付加されている点が異なっている。 FIG. 15 has substantially the same configuration as that of the third embodiment shown in FIG. 6, except that a winding neutral point potential detection circuit 7 and a changeover switch 8 are newly added.
これまで説明してきたように、駆動対象のPMモータ4を120度通電駆動する場合、仮想中性点電位の検出によって、開放相起電圧の検出が実現できる。しかし、PMモータ4の固定子巻線中性点が引き出されている場合、その電位を検出することで、回転子位置の検出が可能になる。よって、巻線中性点電位検出回路7を予め備えておき、対象モータの巻線中性点電位の検出が可能であれば(すなわち、巻線中性点電位が引き出されていれば)、それを利用するようにし、そうでない場合には、仮想中性点電位を利用する。どちらを利用するかは、スイッチ8によって切り替えるようにする。図15において、スイッチ8を「0」側にすれば、これまでの実施例と同様の仮想中性点電位を利用するセンサレス駆動となり、「1」側にすれば、PMモータの固定子巻線中性点電位を利用した位置センサレス駆動が可能となる。 As described above, when the PM motor 4 to be driven is driven by 120 degrees energization, detection of the open phase electromotive voltage can be realized by detecting the virtual neutral point potential. However, when the neutral point of the stator winding of the PM motor 4 is drawn, the rotor position can be detected by detecting the potential. Therefore, if the winding neutral point potential detection circuit 7 is provided in advance and the winding neutral point potential of the target motor can be detected (that is, if the winding neutral point potential is extracted), Use it, otherwise use the virtual neutral point potential. Which one is used is switched by the switch 8. In FIG. 15, when the switch 8 is set to the “0” side, the sensorless driving using the virtual neutral point potential is performed similarly to the previous embodiments, and when the switch 8 is set to the “1” side, the stator winding of the PM motor is used. Position sensorless driving using the neutral point potential is possible.
よって、本発明による第9の実施例によれば、モータの巻線構造に応じて、適切なセンサレス駆動方式が選択可能となり、より高性能な駆動方法が実現できるようになる。
(第10の実施の形態)
次に本発明の第10の実施の形態について説明する。Therefore, according to the ninth embodiment of the present invention, an appropriate sensorless driving method can be selected according to the winding structure of the motor, and a higher-performance driving method can be realized.
(Tenth embodiment)
Next, a tenth embodiment of the present invention will be described.
図16は、本実施の形態に関わる交流電動機の駆動装置41の実態図である。この図においては、制御装置を一つのシステムとして、PMモータの内部にパッケージしている。このようにすべてを一体化することで、モータとインバータ間の配線をなくすことができる。図16に示すように、一体化された駆動システムの配線は、インバータ3への電源線と、回転数指令や動作状態を戻すなどの通信線のみとなる。
FIG. 16 is an actual view of AC motor drive device 41 according to the present embodiment. In this figure, the control device is packaged inside the PM motor as one system. By integrating everything in this way, wiring between the motor and the inverter can be eliminated. As shown in FIG. 16, the wiring of the integrated drive system is only a power line to the
本発明では、回転子の位置センサを排除したセンサレス駆動が実現できるために、一体化したシステムは極めてコンパクトにまとめ上げることができ、小型化が実現できる。
(第11の実施の形態)
次に本発明の第11の実施の形態について説明する。In the present invention, since sensorless driving that eliminates the rotor position sensor can be realized, the integrated system can be extremely compact and can be downsized.
(Eleventh embodiment)
Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described.
図17は、本実施の形態に関わる交流電動機の駆動装置を用いたエアコン室外機50の実態図である。この図において、エアコンの圧縮機51は、駆動対象のPMモータ4を内蔵しており、制御器1、仮想中性点回路2、インバータ3、増幅器5、基準電圧発生器6は室外機上部に設置されている。エアコンは、省エネ動作を実現するためには、できるだけ低速駆動が必要であり、そのためには本発明における低速センサレス駆動が重要となる。また、駆動するPMモータ自体は効率優先で設計するため、必ずしも十分な磁気飽和起電圧特性を得られるとは限らず、起電圧を増幅する必要がある。よって、本発明の駆動装置を適用すれば、低速からのセンサレス駆動を、効率優先で設計したモータへ適用可能であり、システムメリットが得られる。
FIG. 17 is an actual view of an air conditioner
エアコンの圧縮機駆動に限らず、ファン、ポンプ(水ポンプ、オイルポンプ)など、同様に適用が可能である。 Not only the compressor drive of an air conditioner but a fan, a pump (water pump, oil pump), etc. are applicable similarly.
以上、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは言うまでもない。 Although the embodiment of the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
既述の通り、本発明は位置センサレスを前提としたモータ駆動装置を構築するための技術である。このモータの適用範囲は、ファン、ポンプ(油圧ポンプ、水ポンプ)、圧縮機、スピンドルモータや、冷暖房機器、ディスクドライバなどの回転速度制御を初め、工作機械・産業機械における位置決め用途としても利用可能である。 As described above, the present invention is a technique for constructing a motor drive device that is premised on position sensorlessness. This motor can be used for positioning applications in machine tools and industrial machines, including rotational speed control for fans, pumps (hydraulic pumps, water pumps), compressors, spindle motors, air conditioning equipment, disk drivers, etc. It is.
1…制御器、2…中性点電位検出回路、3…インバータ、4…永久磁石型同期電動機、
5…増幅器、6…基準電圧発生器、31…直流電源、32…インバータ主回路、33…ゲート・ドライバDESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記交流電動機を駆動するインバータと、
前記交流電動機に対する仮想中性点電位の検出手段と、
前記交流電動機を制御する制御器と、
前記仮想中性点電位に対する基準電位を発生する基準電位発生手段と、
前記仮想中性点電位と前記基準電位との差を増幅する増幅手段と、を備える交流電動機の駆動システムにおいて、
前記制御器は、前記増幅手段の出力を読み込み、当該増幅手段の出力値に基づいて前記交流電動機の通電位相を制御することを特徴とした交流電動機の駆動システム。AC motor,
An inverter for driving the AC motor;
Means for detecting a virtual neutral point potential for the AC motor;
A controller for controlling the AC motor;
Reference potential generating means for generating a reference potential for the virtual neutral point potential;
In an AC motor drive system comprising: an amplifying unit that amplifies a difference between the virtual neutral point potential and the reference potential;
The AC motor drive system characterized in that the controller reads the output of the amplifying means and controls the energization phase of the AC motor based on the output value of the amplifying means.
前記交流電動機を駆動するインバータと、
前記交流電動機に対する仮想中性点電位の検出手段と、
前記交流電動機を制御するとともに差動型のアナログ増幅器を内蔵するマイクロプロセッサーと、
前記仮想中性点電位に対する基準電位を発生する基準電位発生手段と、を備える交流電動機の駆動システムにおいて、
前記マイクロプロセッサーは、前記仮想中性点電位と前記基準電位とを前記アナログ増幅器によって差動増幅し、該増幅結果に基づき、前記交流電動機の通電位相を制御することを特徴とした交流電動機の駆動システム。AC motor,
An inverter for driving the AC motor;
Means for detecting a virtual neutral point potential for the AC motor;
A microprocessor that controls the AC motor and incorporates a differential analog amplifier;
In an AC motor drive system comprising: a reference potential generating means for generating a reference potential for the virtual neutral point potential;
The microprocessor is configured to differentially amplify the virtual neutral point potential and the reference potential by the analog amplifier, and control an energization phase of the AC motor based on the amplification result. system.
前記基準電位は、前記インバータの直流電圧の検出値に基づく電位であることを特徴とした交流電動機の駆動システム。In the drive system of the alternating current motor according to claim 1 or 2,
The drive system for an AC motor, wherein the reference potential is a potential based on a detected value of a DC voltage of the inverter.
前記検出手段と前記基準電位発生手段の少なくとも一方は、前記制御器からの信号に基づき、前記検出手段又は前記基準電位発生手段のオフセット量を調整する調整手段を備えることを特徴とした交流電動機の駆動システム。In the drive system of the alternating current motor according to claim 1 or 2,
At least one of the detecting means and the reference potential generating means includes an adjusting means for adjusting an offset amount of the detecting means or the reference potential generating means based on a signal from the controller. Driving system.
前記増幅手段は、前記制御器からの信号に基づき、当該増幅手段の増幅率を調整することを特徴とした交流電動機の駆動システム。In the drive system of the AC motor according to claim 1,
The amplifying unit adjusts an amplification factor of the amplifying unit based on a signal from the controller.
前記制御器が前記交流電動機への通電を行うことにより、前記検出手段又は前記基準電位発生手段の少なくとも一方のオフセット量を自動調整する手段を有することを特徴とした交流電動機の駆動システム。In the drive system of the alternating current motor according to claim 1 or 2,
A drive system for an AC motor, comprising: means for automatically adjusting an offset amount of at least one of the detection means or the reference potential generation means when the controller energizes the AC motor.
前記制御器が前記交流電動機への通電を行うことにより、前記増幅手段の増幅率を、自動調整する手段を有することを特徴とした交流電動機の駆動システム。In the drive system of the AC motor according to claim 1,
An AC motor drive system comprising: means for automatically adjusting the amplification factor of the amplifying means when the controller energizes the AC motor.
前記増幅器の入力、もしくは出力において、電気的な結合が絶縁される回路構成であることを特徴とした交流電動機の駆動システム。In the drive system of the AC motor according to claim 1,
An AC motor drive system characterized by having a circuit configuration in which electrical coupling is isolated at the input or output of the amplifier.
前記基準電位は、前記インバータの直流電圧の検出値と、前記交流電動機の固定子巻線の接続中性点に基づく電位とのどちらかを選択可能であることを特徴とした交流電動機の駆動システム。In the drive system of the alternating current motor according to claim 1 or 2,
The drive system for an AC motor, wherein the reference potential is selectable between a detected value of a DC voltage of the inverter and a potential based on a connection neutral point of a stator winding of the AC motor. .
前記交流電動機と前記インバータと前記制御器は一体化され、前記インバータならびに前記制御器の電源線と、ならびに制御器への信号線を外部に引き出す構成を特徴とした三相交流電動機の駆動システム。In the drive system of the alternating current motor according to claim 1 or 2,
A drive system for a three-phase AC motor, characterized in that the AC motor, the inverter, and the controller are integrated, and the inverter, the power supply line of the controller, and a signal line to the controller are drawn to the outside.
前記三相交流電動機の負荷として、圧縮機、ポンプ、あるいはファンを駆動することを特徴とした動力システム。A power system including the AC motor drive system according to claim 1 or 2,
A power system that drives a compressor, a pump, or a fan as a load of the three-phase AC motor.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2013/060420 WO2014162579A1 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Drive system for alternating-current electric motor, and power system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6077108B2 JP6077108B2 (en) | 2017-02-08 |
JPWO2014162579A1 true JPWO2014162579A1 (en) | 2017-02-16 |
Family
ID=51657907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015509827A Active JP6077108B2 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | AC motor drive system and power system |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6077108B2 (en) |
DE (1) | DE112013006906T5 (en) |
WO (1) | WO2014162579A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6460927B2 (en) | 2015-06-29 | 2019-01-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Control device for electric power steering device and electric power steering device |
WO2019084881A1 (en) * | 2017-11-02 | 2019-05-09 | 深圳配天智能技术研究院有限公司 | Robot system, driver, memory device, and control mode switching method |
DE102019220593A1 (en) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | Robert Bosch Gmbh | Method for commutating an electric motor, commutator device and electric motor with the commutator device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07245982A (en) * | 1994-03-04 | 1995-09-19 | Daikin Ind Ltd | Bushless d.c. motor |
JPH0993979A (en) * | 1995-09-20 | 1997-04-04 | Fujitsu General Ltd | Controller of brushless motor |
JP2004096880A (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Fujitsu General Ltd | Control device for permanent_magnet motor |
JP2006067667A (en) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Fujitsu General Ltd | Controller of brushless dc motor |
WO2012157039A1 (en) * | 2011-05-13 | 2012-11-22 | 株式会社日立製作所 | Drive system for synchronous motor |
JP2013055744A (en) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Drive system of synchronous motor, and synchronous motor |
-
2013
- 2013-04-05 DE DE112013006906.7T patent/DE112013006906T5/en active Pending
- 2013-04-05 JP JP2015509827A patent/JP6077108B2/en active Active
- 2013-04-05 WO PCT/JP2013/060420 patent/WO2014162579A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07245982A (en) * | 1994-03-04 | 1995-09-19 | Daikin Ind Ltd | Bushless d.c. motor |
JPH0993979A (en) * | 1995-09-20 | 1997-04-04 | Fujitsu General Ltd | Controller of brushless motor |
JP2004096880A (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Fujitsu General Ltd | Control device for permanent_magnet motor |
JP2006067667A (en) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Fujitsu General Ltd | Controller of brushless dc motor |
WO2012157039A1 (en) * | 2011-05-13 | 2012-11-22 | 株式会社日立製作所 | Drive system for synchronous motor |
JP2013055744A (en) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Drive system of synchronous motor, and synchronous motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014162579A1 (en) | 2014-10-09 |
JP6077108B2 (en) | 2017-02-08 |
DE112013006906T5 (en) | 2015-12-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5853096B2 (en) | Electric motor drive | |
US9590552B2 (en) | Motor drive device and electric compressor | |
JP5159465B2 (en) | Motor control device and semiconductor integrated circuit device | |
JP5256009B2 (en) | Magnet motor speed control device | |
JP2010541517A (en) | Inverter control device, motor drive device using the same, electric compressor, and household electric appliance | |
JP2009189176A (en) | Drive system for synchronous motor | |
US9929682B2 (en) | Motor control device | |
JP6358144B2 (en) | Control device and in-vehicle electric compressor | |
JP6077108B2 (en) | AC motor drive system and power system | |
JP4791319B2 (en) | Inverter device, compressor drive device and refrigeration / air-conditioning device | |
JP4864455B2 (en) | Inverter device | |
WO2019229885A1 (en) | Permanent-magnet synchronous motor and ventilation blower | |
JP2009290962A (en) | Controller of permanent magnet type synchronous motor | |
JP5422435B2 (en) | Brushless motor driving apparatus and driving method | |
JP2014187802A (en) | Motor drive device | |
JP5146128B2 (en) | Inverter device | |
JP2009194974A (en) | Inverter apparatus | |
JP5332301B2 (en) | Control device for permanent magnet type synchronous motor | |
KR101652061B1 (en) | Motor control apparatus for compressor and its method | |
JP2014217191A (en) | Drive unit of synchronous motor | |
JP2009011014A (en) | Inverter controller, electric compressor, and home electrical equipment | |
CN113206621A (en) | Method and device for operating an electric machine, drive device | |
CN110114969B (en) | Power generating device | |
JP2007151215A (en) | Inverter apparatus, compressor driver and refrigerator/air conditioner | |
US11837981B2 (en) | Method for operating a brushless and sensorless multi-phase electric motor, and drive device with an electric motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161213 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170111 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6077108 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |