JPH0469093A - Motor current controller - Google Patents

Motor current controller

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Publication number
JPH0469093A
JPH0469093A JP2172359A JP17235990A JPH0469093A JP H0469093 A JPH0469093 A JP H0469093A JP 2172359 A JP2172359 A JP 2172359A JP 17235990 A JP17235990 A JP 17235990A JP H0469093 A JPH0469093 A JP H0469093A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
excitation
coil
values
coils
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.)
Pending
Application number
JP2172359A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Koizumi
豊 小泉
Norihiko Hatano
畑野 法彦
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.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP2172359A priority Critical patent/JPH0469093A/en
Publication of JPH0469093A publication Critical patent/JPH0469093A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To decrease the effect of offset drift by winding coils, through which currents corresponding to current command values are passed, in opposite directions around the same magnetic core, detecting deviations of excitation current values from the current command values with Hall elements arranged in the gaps of the magnetic core, and controlling the excitation currents by feedback based on the deviations. CONSTITUTION:Current command values VINA and VINB are transmitted to current exchangers 101 and 102, converted into currents IINA and IINB, and passed through coils 111 and 112. Excitation currents IOUTA and IOUTB are passed through coils 31 and 32 Hall elements 41 and 42 detect deviations of the excitation current values from the current command values based on magnetic fields generated in magnetic cores 21 and 22 and supply the deviations VDIFA and VDIFB to a drive circuit 9. The drive circuit 9 transmits excitation voltages VA', VB', and VC' proportional to the values of the deviation signals VDIFA and VDIFB and the excitation voltages supply the excitation currents IOUTA, IOUTB, and IOUTC to the coils of each of the phases of a motor 1.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、モータのコイルに供給する励磁電流をフィー
ドバック制御するモータの電流制御装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a motor current control device that performs feedback control of an excitation current supplied to a motor coil.

〈従来の技術〉 従来、このようなモータの電流制御装置としては、例え
ば第2図に示すものがあった。
<Prior Art> Conventionally, as such a motor current control device, there is one shown in FIG. 2, for example.

図において、1はモータであり実施例では3相モータ、
2.と22はギャップ21.と212が設けられた磁心
、31と32は磁心21と22に巻かれていてモータ1
のコイルの励磁K aか供給されるコイル、4.と42
はギャップ21.と212内に配置されていて励磁電流
の大きさを磁気的に検出するホール素子、5.と52は
ホール素子の検出信号を受けて励磁電流に比例した電流
を発生するホール・インタフェイス部(以下、インタフ
ェイスをI/Fと略す)である。
In the figure, 1 is a motor, and in the example, it is a three-phase motor,
2. and 22 are gaps 21. and 212 are provided on the magnetic core, and 31 and 32 are wound around the magnetic cores 21 and 22, and the motor 1
excitation of the coil, 4. and 42
is gap 21. and 5. a Hall element disposed within 212 for magnetically detecting the magnitude of the excitation current; and 52 are Hall interface sections (hereinafter, the interface will be abbreviated as I/F) that receive detection signals from the Hall elements and generate a current proportional to the excitation current.

6、と62はホールI/F部5.と52の出力を増幅す
るアンプ、7.と72は第1相と第2相のコイルに与え
られる電流指令値VINAとVINBとアンプ61と6
2の出力値の偏差をとる減算器、8は減算器7.と7□
でとった偏差の符号を反転したものどうしを加算して第
3相のコイルの電流指令値を算出する加算器である。第
1相と第2相のコイルに与えられる電流指令値は互いに
位相が120°異なる正弦波信号の値である。
6, and 62 are the hall I/F section 5. and an amplifier that amplifies the output of 52;7. and 72 are current command values VINA and VINB given to the first and second phase coils, and amplifiers 61 and 6.
2 is a subtracter that takes the deviation of the output value; 8 is a subtracter 7. and 7□
This is an adder that calculates the current command value of the third phase coil by adding the deviations obtained by inverting their signs. The current command values given to the first-phase and second-phase coils are values of sine wave signals whose phases differ by 120° from each other.

9は駆動回路であり、減算器7.及び72と加算器8で
求めた電流指令値に応じた励磁電圧を発生してコイル3
1,32に励磁電流を供給する。
9 is a drive circuit, and subtracter 7. 72 and the adder 8 to generate an excitation voltage according to the current command value determined by the adder 8
An excitation current is supplied to 1 and 32.

駆動回路9はPWM回路、フォトカップラ及びブリッジ
回路を組合せて構成されたものであり、具体的構成は例
えば第3図に示すものである。
The drive circuit 9 is constructed by combining a PWM circuit, a photocoupler, and a bridge circuit, and its specific construction is shown in FIG. 3, for example.

このような制御装置では、正弦波信号の電流指令値と、
ホール素子の検出値の偏差をもとにモータ1に供給する
励磁電流をフィードバック制御する。
In such a control device, the current command value of the sine wave signal and
The excitation current supplied to the motor 1 is feedback-controlled based on the deviation of the detected value of the Hall element.

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、このような制御装置では、ホール素子のオフセ
ットの温度ドリフトにより励磁電流にもオフセットが生
じる。このオフセットはモータにトルクリップルを生じ
させ、制御特性を悪化させたり、騒音を発生させたりす
る。
<Problems to be Solved by the Invention> However, in such a control device, an offset also occurs in the excitation current due to temperature drift of the offset of the Hall element. This offset causes torque ripple in the motor, deteriorating control characteristics and generating noise.

本発明はこのような問題点を解決するなめになされたも
のであり、励磁電流の検出に用いるホール素子のオフセ
ットドリフトの影響が低減されたモータの電流制御装置
を実現することを目的とする。
The present invention has been made to solve these problems, and it is an object of the present invention to realize a motor current control device in which the influence of offset drift of a Hall element used to detect excitation current is reduced.

く課題を解決するための手段〉 本発明は、 モータのコイルに供給する励B&電流をフィードバック
制御するモータの電流制御装置において、ギャップが設
けられた磁心と、 この磁心に巻かれていて、励磁電流が流れる第1のコイ
ルと、 この磁心に巻かれていて巻き方向は前記第1のコイルと
逆向きであり、を流指令値に応じた電流が流れる第2の
コイルと、 前記ギャップ内に配置されていて、励磁電流の値と電流
指令値の偏差を検出するホール素子と、このホール素子
の検出偏差に応じた励磁電圧を発生して前記第1のコイ
ルに励磁を流を供給する駆動回路、 を具備したことを特徴とするモータの電流制御装置であ
る。
Means for Solving the Problems> The present invention provides a motor current control device that performs feedback control of excitation B and current supplied to the coils of a motor. a first coil through which a current flows; a second coil which is wound around this magnetic core and whose winding direction is opposite to that of the first coil, through which a current according to a flow command value flows; a Hall element arranged to detect a deviation between the excitation current value and the current command value; and a drive that generates an excitation voltage according to the detected deviation of the Hall element and supplies an excitation current to the first coil. A motor current control device characterized by comprising a circuit.

く作用〉 このような本発明では、励磁電流が流れるコイルと電流
指令値に応じた電流が流れるコイルを巻き方向を逆にし
て同一の磁心に巻き、磁心のギャップに配置したホール
素子により電流指令値と励磁電流の値の偏差を検出し、
この偏差をもとに励磁電流をフィードバック制御する。
In the present invention, a coil through which an excitation current flows and a coil through which a current according to a current command value flows are wound around the same magnetic core with the winding directions reversed, and the current command is determined by a Hall element placed in the gap between the magnetic cores. Detects the deviation between the value and the value of the excitation current,
The excitation current is feedback-controlled based on this deviation.

〈実施例〉 以下、図面を用いて本発明を説明する。<Example> Hereinafter, the present invention will be explained using the drawings.

第1図は本発明の一実施例の構成図である。第1図にお
いて第2図と同一のものは同一符号を付ける。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. Components in FIG. 1 that are the same as those in FIG. 2 are given the same reference numerals.

第1図で、10.と102は電圧信号で与えられる電流
指令値VINAとVINBを電圧値に比例した電流信号
l2NAとIINBに変換する電流変換器、11.と1
12は磁心21と22に巻かれていて電流信号IXNA
とI□NBにより励磁されるコイルである。コイル11
1,112とコイル31.32の巻き方向は逆になって
いる。
In Figure 1, 10. and 102 are current converters that convert current command values VINA and VINB given by voltage signals into current signals l2NA and IINB proportional to the voltage values; 11. and 1
12 is wound around magnetic cores 21 and 22 and receives a current signal IXNA.
This is a coil excited by I□NB. coil 11
The winding directions of coils 1, 112 and 31, 32 are opposite to each other.

これによって、コイル111,112はコイル3+ 、
32の発生磁束を打ち消す磁束を発生する。
As a result, the coils 111 and 112 become the coil 3+,
Generates magnetic flux that cancels out the generated magnetic flux of 32.

このように構成した装置の動作を説明する。The operation of the device configured in this way will be explained.

$流指令値VI NA 、VI NBを電流変換器10
+ 、102へ与え、電流II NA 、  II N
Bに変換してコイル11+、l12へ流す、コイル3+
 、32には励磁電流l0tlTA、l0UTEIが流
れている。
The $ flow command values VINA and VINB are sent to the current converter 10.
+ , given to 102, current II NA , II N
Convert to B and send to coil 11+, l12, coil 3+
, 32, excitation currents l0tlTA and l0UTEI flow through them.

ホール素子4+ 、42は磁心2+、22の発生磁界を
もとに励磁電流の値と指令電流値の偏差を検出し、偏差
v、 X F A 、 v、 I F Bを駆動回路9
へ与える。
The Hall elements 4+, 42 detect the deviation between the excitation current value and the command current value based on the magnetic field generated by the magnetic cores 2+, 22, and the deviations v, XFA, v, IFB are sent to the drive circuit 9.
give to

駆動回路9は偏差信号VDIFA、VDIFBの値に比
例した励磁電圧VA′、Va ′、Vcを出力し、この
励磁電圧により、励磁電流I OU T A 、I O
U T B +  I OU T Cがモータ1の各相
のコイルへ与えられる。
The drive circuit 9 outputs excitation voltages VA', Va', and Vc proportional to the values of the deviation signals VDIFA and VDIFB, and these excitation voltages cause excitation currents I OUT A and I O
U T B + I OUT C is applied to the coils of each phase of the motor 1 .

ここで、第1相にのみ着目すると、磁心2.のギャップ
21.の磁束密度BAは次式で与えられる。
Here, focusing only on the first phase, the magnetic core 2. gap 21. The magnetic flux density BA is given by the following equation.

BA= (μ/l) X  (N2   ・  II   NA  −Nl 
  ・  IOU  丁 A   )μ:ギャップ21
1の透磁率 !:磁心2.の磁路長さ N2:コイル11.の巻数 これにより、偏差信号VD:[FAは次式のとおりにな
る。
BA= (μ/l)
・ IOU D A) μ: Gap 21
Permeability of 1! :Magnetic core 2. Magnetic path length N2: Coil 11. As a result, the deviation signal VD:[FA becomes as follows.

VorFA=fi−BA十ΔV 1′ X  (N2 ・ IINA Nl ° IO[JTA) +ΔV N1 :コイル31の巻数 Δv:偏差信号のオフセット A:ホール素子のゲイン 1’−1・(μ/l) 駆動回路9の出力VA′は次式で与えられる。VorFA=fi-BA+ΔV 1′ X  (N2 ・ IINA Nl ° IO[JTA] +ΔV N1: Number of turns of coil 31 Δv: Offset of deviation signal A: Gain of Hall element 1'-1・(μ/l) The output VA' of the drive circuit 9 is given by the following equation.

VA ′”G−Vo 11: A =G・ i′X  (N2  ・ Ix  Nh−N、
  −10UTA  ) 十へV) G:駆動回路9のゲイン 従って、励磁電流l0UTAは次式で与えられる。
VA ′”G-Vo 11: A = G・i′X (N2・Ix Nh-N,
-10UTA) 10V) G: Gain of drive circuit 9 Therefore, excitation current l0UTA is given by the following equation.

1ouv A =VA ′ 、”z =  (G/Z)  ・ (1′ X  (N2  ・
 lx  NAN+  ・ l0UTA  )  +Δ
V)・・・■ Z:コイル3.のインピーダンス 0式をl0UTAについて解くと次のとおりになる。
1ouv A = VA ′,”z = (G/Z) ・ (1′ X (N2 ・
lx NAN+ ・l0UTA) +Δ
V)...■ Z: Coil 3. Solving the impedance 0 equation for l0UTA yields the following.

■式で、N、−1′ −G>Z、IINAVI NAと
すると、次式が成立する。
In equation (2), if N, -1'-G>Z, IINAVINA, then the following equation holds true.

1ouvA=(N2/N+ )−a−VzNA・・■ a ・ +  (1/ N 、  ・ A ′ ) ・ ΔV 
 ・・・■a:電流変換器101のゲイン ■式で、N、とN2を大きくすることによりΔVの影響
を低減できる。
1ouvA=(N2/N+)-a-VzNA・・■a・+(1/N,・A′)・ΔV
... ■a: Gain of current converter 101 In the equation (2), the influence of ΔV can be reduced by increasing N and N2.

これに対して、第2図の制御装置では、モータのコイル
へ与えられる励磁電流10UTは次式で与えられる。
On the other hand, in the control device shown in FIG. 2, the excitation current 10UT given to the coil of the motor is given by the following equation.

Iouv = (1/b−N−11) ・VI N+(
1/N −A、)  ・ Δ■・・・■N:コイル3.
の巻数 VI N :電流指令値 b:アンプ6+ 、62のゲイン に、−禿、・(μ/Iり A2 :ホールI/F部5+ 、52のゲイン ■式では巻数Nを大きくすることでΔVの影響を小さく
することができるが、Nはホール素子の飽和磁束によっ
て制限される。よって、八Vの影響を低減できない。
Iouv = (1/b-N-11) ・VI N+(
1/N -A,) ・Δ■...■N: Coil 3.
Number of turns VI N: Current command value b: Amplifier 6+, gain of 62, -(μ/I) A2: Hall I/F section 5+, gain of 52 In the formula, by increasing the number of turns N, ΔV However, N is limited by the saturation magnetic flux of the Hall element.Therefore, the influence of 8V cannot be reduced.

第2相のコイルについても同様である。The same applies to the second phase coil.

く効果〉 本発明によれば、励磁電流は■式で与えられるため、コ
イルの巻数を大きくすることによって、オフセット八V
の項を除去できる。これによって、ホール素子のオフセ
ットの温度ドリフトの影響を除去できる。
According to the present invention, since the excitation current is given by the formula (2), by increasing the number of turns of the coil, the offset 8V
term can be removed. This makes it possible to eliminate the influence of temperature drift on the offset of the Hall element.

また、■式でオフセットΔVの項を除去したときに、励
磁電流l0UTAと電流指令値VI NAの比例定数は
N 2 / N +とaのみであるため、ホール素子の
ゲイン変動の影響を受けない、これによって、振幅が安
定した正弦波励磁電流が得られる。
In addition, when the term of offset ΔV is removed from formula (■), the proportional constants between the excitation current l0UTA and the current command value VINA are only N 2 / N + and a, so it is not affected by the gain fluctuation of the Hall element. , thereby obtaining a sinusoidal excitation current with stable amplitude.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は従来にお
けるモータの電流制御装置の構成例を示した図、第3図
は第2図の装置の一部の具体的構成図である。 1・・・モータ、2+ 、22・・・磁心、21121
2・・・ギャップ、3+ 、32.11+ 、112・
・・コイル、4+ 、42・・・ホール素子、9・・・
駆動回路、 10+ ・・・電流変換器。
Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing an example of the structure of a conventional motor current control device, and Fig. 3 is a specific block diagram of a part of the device shown in Fig. 2. It is. 1...Motor, 2+, 22...Magnetic core, 21121
2... Gap, 3+, 32.11+, 112・
...Coil, 4+, 42...Hall element, 9...
Drive circuit, 10+...Current converter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 モータのコイルに供給する励磁電流をフィードバック制
御するモータの電流制御装置において、ギャップが設け
られた磁心と、 この磁心に巻かれていて、励磁電流が流れる第1のコイ
ルと、 この磁心に巻かれていて巻き方向は前記第1のコイルと
逆向きであり、電流指令値に応じた電流が流れる第2の
コイルと、 前記ギャップ内に配置されていて、励磁電流の値と電流
指令値の偏差を検出するホール素子と、このホール素子
の検出偏差に応じた励磁電圧を発生して前記第1のコイ
ルに励磁電流を供給する駆動回路、 を具備したことを特徴とするモータの電流制御装置。
[Claims] A motor current control device that performs feedback control of an excitation current supplied to a motor coil, comprising: a magnetic core provided with a gap; a first coil wound around the magnetic core through which an excitation current flows; , a second coil which is wound around the magnetic core and has a winding direction opposite to that of the first coil, through which a current according to the current command value flows; and a second coil which is disposed within the gap and has an excitation current value. and a Hall element that detects a deviation between the current command value and a drive circuit that generates an excitation voltage according to the detected deviation of the Hall element and supplies an excitation current to the first coil. Motor current control device.
JP2172359A 1990-06-29 1990-06-29 Motor current controller Pending JPH0469093A (en)

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