JPH0463634B2 - - Google Patents
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- JPH0463634B2 JPH0463634B2 JP59170272A JP17027284A JPH0463634B2 JP H0463634 B2 JPH0463634 B2 JP H0463634B2 JP 59170272 A JP59170272 A JP 59170272A JP 17027284 A JP17027284 A JP 17027284A JP H0463634 B2 JPH0463634 B2 JP H0463634B2
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- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 27
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 16
- NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 3-morpholin-4-yl-1-oxa-3-azonia-2-azanidacyclopent-3-en-5-imine;hydrochloride Chemical compound Cl.[N-]1OC(=N)C=[N+]1N1CCOCC1 NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
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
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
≪産業上の技術分野≫
本発明は、永久磁石型の同期モータを駆動制御
する装置の電流指令発生器に関するものである。
する装置の電流指令発生器に関するものである。
≪従来技術とその問題点≫
従来特開昭48−1823号公報が知られている。
永久磁石型の同期モータを駆動制御する装置で
は電流指令発生器で得られた電流指令に従いモー
タ駆動電流が制御されている。
は電流指令発生器で得られた電流指令に従いモー
タ駆動電流が制御されている。
しかしながら、負荷角および電流振幅にトルク
が単純に比例するものとして電流指令が決定され
ていたので、トルク指令とモータで発生するトル
クとが正確に一致せず、またトルク応答性の向上
を図ることが困難であり、このためモータの制御
応答性および効率の向上を図る上で問題があつ
た。
が単純に比例するものとして電流指令が決定され
ていたので、トルク指令とモータで発生するトル
クとが正確に一致せず、またトルク応答性の向上
を図ることが困難であり、このためモータの制御
応答性および効率の向上を図る上で問題があつ
た。
≪発明の目的≫
本発明は上記従来の課題に鑑みて為されたもの
であり、その目的は、モータの制御応答性および
効率の向上を図ることが可能な電流指令発生器を
提供することにある。
であり、その目的は、モータの制御応答性および
効率の向上を図ることが可能な電流指令発生器を
提供することにある。
≪発明の構成≫
上記目的を達成するために本発明は、
トルク指令Ｔ、磁束指令Φによりトルク成分電
流指令i1dを i1d＝Ｔ／Φ の式に従つて求めるトルク成分電流指令演算手段
と、 モーターの一次インダクタンスＬ、モータの永
久磁石有効磁束φ、トルク指令Ｔ、磁束指令Φに
より負荷角指令δを δ＝sin-1（Ｌ／φ・Ｔ／Φ） の式に従つて求める負荷角指令演算手段と、 モータの一次インダクタンスＬ、磁束指令Φ、
負荷角指令δにより磁束成分電流指令i1qを i1q＝（Φ−φcosδ）／Ｌ の式に従つて求める磁束成分電流指令演算手段
と、 トルク成分電流指令i1d、磁束成分電流指令
i1q、モータ回転子の検出回転角θ0、負荷角指令
δによりモータに対する電流指令ｉを ｉ＝√1 2＋1 2・ej｛θ0＋δ ＋tan-1（i1d／i1q）｝ の式もしくはその近似式に従つて求める電流指令
演算手段と、 を有することを特徴とする。
流指令i1dを i1d＝Ｔ／Φ の式に従つて求めるトルク成分電流指令演算手段
と、 モーターの一次インダクタンスＬ、モータの永
久磁石有効磁束φ、トルク指令Ｔ、磁束指令Φに
より負荷角指令δを δ＝sin-1（Ｌ／φ・Ｔ／Φ） の式に従つて求める負荷角指令演算手段と、 モータの一次インダクタンスＬ、磁束指令Φ、
負荷角指令δにより磁束成分電流指令i1qを i1q＝（Φ−φcosδ）／Ｌ の式に従つて求める磁束成分電流指令演算手段
と、 トルク成分電流指令i1d、磁束成分電流指令
i1q、モータ回転子の検出回転角θ0、負荷角指令
δによりモータに対する電流指令ｉを ｉ＝√1 2＋1 2・ej｛θ0＋δ ＋tan-1（i1d／i1q）｝ の式もしくはその近似式に従つて求める電流指令
演算手段と、 を有することを特徴とする。
≪発明の実施例≫
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。
な実施例を説明する。
第１図において車載バツテリ１０を直流出力電
流がPWMインバータ１２により三相の交流電流
に変換されており、その交流電流は駆動電流とし
て永久磁石デイスク型同期モータ１４に供給され
ている。
流がPWMインバータ１２により三相の交流電流
に変換されており、その交流電流は駆動電流とし
て永久磁石デイスク型同期モータ１４に供給され
ている。
第２図には上記永久磁石デイスク型同期モータ
１４の側断面が示されており、その回転軸１６に
は回転子１８および永久磁石２０が固定されてい
る。
１４の側断面が示されており、その回転軸１６に
は回転子１８および永久磁石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、両者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。
が対向されたもので、両者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
ヤツプには固定子２４が挿入配置されており、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１８が回転される。
ヤツプには固定子２４が挿入配置されており、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１８が回転される。
また回転子１８の回転が回転センサ２８により
検出されており、その検出信号の監視により第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。
検出されており、その検出信号の監視により第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３
２および磁束指令発生器３４が設けられており、
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。
２および磁束指令発生器３４が設けられており、
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i1dが
i1d＝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（正弦逆関数発生器）
４０に供給されており、演算器（正弦逆関数発生
器）４０においては永久磁石デイスク型同期モー
タ１４の一次インダクタンスＬ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＝sin-1（Ｌ／φ・i1d） ＝sin-1（Ｌ／φ.T／Φ）………第(2)式 の演算処理により求められている。
４０に供給されており、演算器（正弦逆関数発生
器）４０においては永久磁石デイスク型同期モー
タ１４の一次インダクタンスＬ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＝sin-1（Ｌ／φ・i1d） ＝sin-1（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（正弦逆関数発生器）４０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。
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は演算器４４において指令Φから
差引かれており、この引き算値は演算器４６に供
給されている。
差引かれており、この引き算値は演算器４６に供
給されている。
演算器４６においては演算器４４の引き算値と
永久磁石デイスク型同期モータ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i1qが i1q＝（Φ−φcosδ）／Ｌ………第(3)式 により求められている。
永久磁石デイスク型同期モータ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i1qが i1q＝（Φ−φcosδ）／Ｌ………第(3)式 により求められている。
さらに上記磁束成分電流指令i1qおよびトルク
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とに供給されている。
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とに供給されている。
演算器４８においては電流振幅指令√i1q2＋
i1d2が求められており、演算器５０では位相角
tan-1（i1d／i1q）が求められている。
i1d2が求められており、演算器５０では位相角
tan-1（i1d／i1q）が求められている。
また上記位相角tan-1（i1d／i1q）は負荷角指令
δおよび回転子検出回転角θ0とともに演算器５２
に供給されており、この演算器５２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。
δおよび回転子検出回転角θ0とともに演算器５２
に供給されており、この演算器５２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θは前記電流振幅指令i1
とともにベクトル乗算器５４に供給されており、
このベクトル乗算器５４においては各相の電流指
令iu、iv、iwが iu＝√1 2＋1 2sin（θ0 ＋δ＋θ1） ………第(5)式 iv＝√1 2＋1 2sin（θ0 ＋δ＋θ1＋2π／３） ………第(6)式 iw＝√1 2＋1 2sin（θ ＋δ＋θ1＋4π／３） ………第(7)式 により求められている。
とともにベクトル乗算器５４に供給されており、
このベクトル乗算器５４においては各相の電流指
令iu、iv、iwが iu＝√1 2＋1 2sin（θ0 ＋δ＋θ1） ………第(5)式 iv＝√1 2＋1 2sin（θ0 ＋δ＋θ1＋2π／３） ………第(6)式 iw＝√1 2＋1 2sin（θ ＋δ＋θ1＋4π／３） ………第(7)式 により求められている。
それら電流指令iu、iv、iwは前記PWM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
として永久磁石デイスク型同期モータ１４に供給
される。
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
として永久磁石デイスク型同期モータ１４に供給
される。
本実施例は以上の構成からなり、以下その作用
について説明する。
について説明する。
第２図の永久磁石デイスク型同期モータ１４に
対する説明から理解されるように、この永久磁石
デイスク型同期モータ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つている。
対する説明から理解されるように、この永久磁石
デイスク型同期モータ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つている。
ここで、第３図に示される２極モデルが永久磁
石デイスク型同期モータ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。
石デイスク型同期モータ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図において座標（ｑ、ｄ）は有効な磁束
ΦAの方向にとられており、永久磁石により磁束
φAが得られている。
ΦAの方向にとられており、永久磁石により磁束
φAが得られている。
このとき各方向の磁束成分は、
ΦA＝φAcosδ＋Li1q ………第(8)式
Ｏ＝φsinδ＋Li1d ………第(9)式
で表わすことが可能である。
そしてこのモータで発生するトルクTAは、
TA＝ΦA・i1d ………(10)式
で表わすことが可能である。
従つて、前記トルク指令Ｔと磁束指令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。
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)式および第(9)式から前記負荷指令
δが得られる。
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i1qが求められる。
の式から指令i1qが求められる。
これら指令i1q、i1d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i1となり、この指
令i1はトルク指令Ｔに正確に対応したものとな
る。
トル絶対値は前記電流振幅指令i1となり、この指
令i1はトルク指令Ｔに正確に対応したものとな
る。
またそのときの位相各は回転子回転角、負荷
角、そして前記位相角の和となるので、前記第(4)
式により得られた位相角指令θが前記電流振幅指
令i1とともに電流指令ｉの算出に使用されれば、
トルク指令Ｔと正確に一致したトルクTAが永久
磁石デイスク型同期モータ１４において発生し、
このときそのトルクTAは指令Ｔに遅れることは
ない。
角、そして前記位相角の和となるので、前記第(4)
式により得られた位相角指令θが前記電流振幅指
令i1とともに電流指令ｉの算出に使用されれば、
トルク指令Ｔと正確に一致したトルクTAが永久
磁石デイスク型同期モータ１４において発生し、
このときそのトルクTAは指令Ｔに遅れることは
ない。
このため本実施例のように前記第(5)式、第(6)
式、第(7)式で求められた電流指令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能となり、
モータ制御性が著しく向上される。
式、第(7)式で求められた電流指令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能となり、
モータ制御性が著しく向上される。
なお、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
コンピユータなどの処理装置で一体に構成するこ
とが好適である。
指令発生器３４、電流指令発生器３６はマイクロ
コンピユータなどの処理装置で一体に構成するこ
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、永久磁石
型同期モータのトルク発生原理に忠実に従つて電
流指令が生成されるので、その応答性および効率
を著しく向上させることが可能となる。
型同期モータのトルク発生原理に忠実に従つて電
流指令が生成されるので、その応答性および効率
を著しく向上させることが可能となる。
第１図は本発明が適用された装置のブロツク構
成図、第２図は永久磁石デイスク型同期モータの
側断面図、第３図は永久磁石デイスク型同期モー
タの２極モデル説明図である。 １０……車載バツテリ、１２……PWMインバ
ータ、１４……永久磁石デイスク型同期モータ、
２８……回転センサ、３０……回転子位置検出
器、３２……トルク指令発生器、３４……磁側指
令発生器、３６……電流指令発生器、３８……割
算器、４０……演算器（正弦逆関数発生器）、４
２……演算器（余弦逆関数発生器）、４４，４６，
４８……演算器、５０……演算器（正接逆関数発
生器）、５２……演算器、５４……ベクトル乗算
器。
成図、第２図は永久磁石デイスク型同期モータの
側断面図、第３図は永久磁石デイスク型同期モー
タの２極モデル説明図である。 １０……車載バツテリ、１２……PWMインバ
ータ、１４……永久磁石デイスク型同期モータ、
２８……回転センサ、３０……回転子位置検出
器、３２……トルク指令発生器、３４……磁側指
令発生器、３６……電流指令発生器、３８……割
算器、４０……演算器（正弦逆関数発生器）、４
２……演算器（余弦逆関数発生器）、４４，４６，
４８……演算器、５０……演算器（正接逆関数発
生器）、５２……演算器、５４……ベクトル乗算
器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ トルク指令Ｔ、磁束指令Φによりトルク成分
電流指令i1dを i1d＝Ｔ／Φ の式に従つて求めるトルク成分電流指令演算手段
と、 モータの一次インダクタンスＬ、モータの永久
磁石有効磁束φ、トルク指令Ｔ、磁束指令Φ、永
久磁石の有効磁束φとにより負荷角指令δを δ＝sin-1（Ｌ／φ・Ｔ／Φ） の式に従つて求める負荷角指令演算手段と、 モータの一次インダクタンスＬ、磁束指令Φ、
負荷角指令δ、永久磁石の有効磁束φにより磁束
成分電流指令i1qを i1q＝（Φ−φcosδ）／Ｌ の式に従つて求める磁束成分電流指令演算手段
と、 トルク成分電流指令i1d、磁束成分電流指令
i1q、モータ回転子の検出回転角θ0、負荷角指令
δによりモータに対する電流指令ｉを ｉ＝√1 2＋1 2・ej｛θ0＋δ ＋tan-1（i1d／i1q）｝ の式もしくはその近似式に従つて求める電流指令
演算手段と、 を有することを特徴とする永久磁石型同期モータ
用電流指令発生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59170272A JPS6149680A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 永久磁石型同期モ−タ用電流指令発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59170272A JPS6149680A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 永久磁石型同期モ−タ用電流指令発生器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6149680A JPS6149680A (ja) | 1986-03-11 |
| JPH0463634B2 true JPH0463634B2 (ja) | 1992-10-12 |
Family
ID=15901861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59170272A Granted JPS6149680A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 永久磁石型同期モ−タ用電流指令発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6149680A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5660191B2 (ja) * | 2013-11-21 | 2015-01-28 | ダイキン工業株式会社 | 電動機制御装置 |
-
1984
- 1984-08-15 JP JP59170272A patent/JPS6149680A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6149680A (ja) | 1986-03-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |