JPH11127600A - 永久磁石形同期電動機の制御装置 - Google Patents
永久磁石形同期電動機の制御装置Info
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- JPH11127600A JPH11127600A JP9290855A JP29085597A JPH11127600A JP H11127600 A JPH11127600 A JP H11127600A JP 9290855 A JP9290855 A JP 9290855A JP 29085597 A JP29085597 A JP 29085597A JP H11127600 A JPH11127600 A JP H11127600A
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- 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
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/05—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation specially adapted for damping motor oscillations, e.g. for reducing hunting
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- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters
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- H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 永久磁石形同期電動機をＰＷＭ制御する場
合、アーム短絡防止時間の電圧ひずみの発生を防止す
る。 【解決手段】 座標変換手段２２はインバータ（図示し
ない）の出力電流６ａ及び電動機（図示しない）の角度
データ８ａを入力して、トルク電流帰還値２２ｂ及び無
効（励磁）電流帰還値２２ａを出力する。トルク電流帰
還値２２ｂはトルク電流指令値ｉｑ＊と照合して制御さ
れ、無効電流帰還値２２ａは無効電流指令値ｉｄ＊と照
合して制御される。このとき、無効電流指令値ｉｄ＊を
所定値Ｋｉｄに設定し、インバータの出力電流を零以外
の値にし、相電圧を安定した電位に保持する。
合、アーム短絡防止時間の電圧ひずみの発生を防止す
る。 【解決手段】 座標変換手段２２はインバータ（図示し
ない）の出力電流６ａ及び電動機（図示しない）の角度
データ８ａを入力して、トルク電流帰還値２２ｂ及び無
効（励磁）電流帰還値２２ａを出力する。トルク電流帰
還値２２ｂはトルク電流指令値ｉｑ＊と照合して制御さ
れ、無効電流帰還値２２ａは無効電流指令値ｉｄ＊と照
合して制御される。このとき、無効電流指令値ｉｄ＊を
所定値Ｋｉｄに設定し、インバータの出力電流を零以外
の値にし、相電圧を安定した電位に保持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は永久磁石形同期電
動機をトルク電流指令値と無効電流指令値に従ってパル
ス幅変調（ＰＷＭ）制御する装置に関するものである。
動機をトルク電流指令値と無効電流指令値に従ってパル
ス幅変調（ＰＷＭ）制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１、図２、図４及び図１３は例えば特
開平４−６９０６６号公報に記載されたものに一部回路
を追加した従来の永久磁石形同期電動機の制御装置を示
す図で、図１は全体構成図、図２は電流制御演算手段の
ハードウェア部分のブロック線図、図４は動作説明図、
図１３は電流制御演算手段のソフトウェア部分のブロッ
ク線図であり、図中同一符号は同一部分を示す。
開平４−６９０６６号公報に記載されたものに一部回路
を追加した従来の永久磁石形同期電動機の制御装置を示
す図で、図１は全体構成図、図２は電流制御演算手段の
ハードウェア部分のブロック線図、図４は動作説明図、
図１３は電流制御演算手段のソフトウェア部分のブロッ
ク線図であり、図中同一符号は同一部分を示す。
【０００３】上記各図は、一部を除きこの発明にも使用
されるので、詳細は後述するが、ここでは要点だけ説明
することとする。三相交流電源１の交流はコンバータ２
で直流に変換されてインバータ４へ入力される。インバ
ータ４はＰＷＭ制御信号１２ａ，１２ｂに従って上及び
下スイッチング素子４Ａ，４Ｂがオン・オフして、直流
を三相交流に変換して永久磁石形同期電動機７を駆動す
る。
されるので、詳細は後述するが、ここでは要点だけ説明
することとする。三相交流電源１の交流はコンバータ２
で直流に変換されてインバータ４へ入力される。インバ
ータ４はＰＷＭ制御信号１２ａ，１２ｂに従って上及び
下スイッチング素子４Ａ，４Ｂがオン・オフして、直流
を三相交流に変換して永久磁石形同期電動機７を駆動す
る。
【０００４】インバータ４の出力電流６ａ及び電動機７
の角度データ８ａは電流制御演算手段９へ帰還され、出
力電流６ａは無効電流帰還値２２ａ及びトルク電流帰還
値２２ｂの２成分に分離される。無効電流帰還値２２ａ
は無効電流指令制御手段２３Ｃで設定された無効電流指
令値ｉｄ*（＝零）と照合して制御され、トルク電流帰
還値２２ｂはトルク電流指令演算手段２４で演算された
トルク電流指令値ｉｑ*と照合して制御され、電圧指令
値９ａとして出力回路１２へ送出される。
の角度データ８ａは電流制御演算手段９へ帰還され、出
力電流６ａは無効電流帰還値２２ａ及びトルク電流帰還
値２２ｂの２成分に分離される。無効電流帰還値２２ａ
は無効電流指令制御手段２３Ｃで設定された無効電流指
令値ｉｄ*（＝零）と照合して制御され、トルク電流帰
還値２２ｂはトルク電流指令演算手段２４で演算された
トルク電流指令値ｉｑ*と照合して制御され、電圧指令
値９ａとして出力回路１２へ送出される。
【０００５】一方、相電圧検出回路５で検出された相電
圧に基づいて、上及び下スイッチング素子４Ａ，４Ｂを
同時にオフする短絡防止時間Ｔｄが設定される。各部の
動作波形を図４に示す。
圧に基づいて、上及び下スイッチング素子４Ａ，４Ｂを
同時にオフする短絡防止時間Ｔｄが設定される。各部の
動作波形を図４に示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の永
久磁石形同期電動機の制御装置では、短絡防止時間Ｔｄ
は上及び下スイッチング素子４Ａ，４Ｂが同時のオフす
る期間であるため、電動機７に流れる電流ｉｕが零付近
では図４（ｅ）に示すように相電圧Ｖｕが確立せず、不
安定な電位となる。この現象が起きるときの相電圧検出
回路５の出力信号の状態を図４（ｆ）に示す。このた
め、電動機７に電圧ひずみの影響が現れ、電動機７の回
転にむらが発生するという問題点がある。
久磁石形同期電動機の制御装置では、短絡防止時間Ｔｄ
は上及び下スイッチング素子４Ａ，４Ｂが同時のオフす
る期間であるため、電動機７に流れる電流ｉｕが零付近
では図４（ｅ）に示すように相電圧Ｖｕが確立せず、不
安定な電位となる。この現象が起きるときの相電圧検出
回路５の出力信号の状態を図４（ｆ）に示す。このた
め、電動機７に電圧ひずみの影響が現れ、電動機７の回
転にむらが発生するという問題点がある。
【０００７】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたもので、電動機に流れる電流波形のひずみをなく
し、電動機を円滑に回転できるようにした永久磁石形同
期電動機の制御装置を提供することを目的とする。
されたもので、電動機に流れる電流波形のひずみをなく
し、電動機を円滑に回転できるようにした永久磁石形同
期電動機の制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の第１発明に係
る永久磁石形同期電動機の制御装置は、電動機電流をト
ルク電流と無効電流に分離して制御する場合、無効電流
指令値を制御するようにしたものである。
る永久磁石形同期電動機の制御装置は、電動機電流をト
ルク電流と無効電流に分離して制御する場合、無効電流
指令値を制御するようにしたものである。
【０００９】また、第２発明に係る永久磁石形同期電動
機の制御装置は、第１発明のものにおいて、無効電流指
令値を電動機の界磁を強める方向へ流すようにしたもの
である。
機の制御装置は、第１発明のものにおいて、無効電流指
令値を電動機の界磁を強める方向へ流すようにしたもの
である。
【００１０】また、第３発明に係る永久磁石形同期電動
機の制御装置は、第１又は第２発明のものにおいて、無
効電流指令値を所定値に設定するようにしたものであ
る。
機の制御装置は、第１又は第２発明のものにおいて、無
効電流指令値を所定値に設定するようにしたものであ
る。
【００１１】また、第４発明に係る永久磁石形同期電動
機の制御装置は、第１〜第３発明のものにおいて、トル
ク電流帰還値が第１所定値以下のときは無効電流指令値
を第２所定値に設定し、トルク電流帰還値が第１所定値
よりも大きいときは無効電流指令値を零に設定するよう
にしたものである。
機の制御装置は、第１〜第３発明のものにおいて、トル
ク電流帰還値が第１所定値以下のときは無効電流指令値
を第２所定値に設定し、トルク電流帰還値が第１所定値
よりも大きいときは無効電流指令値を零に設定するよう
にしたものである。
【００１２】また、第５発明に係る永久磁石形同期電動
機の制御装置は、第１〜第３発明のものにおいて、電動
機電流値が第１所定値以下のときは無効電流指令値を第
２所定値に設定し、電動機電流値が第１所定値よりも大
きいときは無効電流指令値を零に設定するようにしたも
のである。
機の制御装置は、第１〜第３発明のものにおいて、電動
機電流値が第１所定値以下のときは無効電流指令値を第
２所定値に設定し、電動機電流値が第１所定値よりも大
きいときは無効電流指令値を零に設定するようにしたも
のである。
【００１３】また、第６発明に係る永久磁石形同期電動
機の制御装置は、第１〜第３発明のものにおいて、トル
ク電流指令値が第３所定値以下のときは無効電流指令値
を第２所定値に設定し、トルク電流指令値が第３所定値
よりも大きいときは無効電流指令値を零に設定するよう
にしたものである。
機の制御装置は、第１〜第３発明のものにおいて、トル
ク電流指令値が第３所定値以下のときは無効電流指令値
を第２所定値に設定し、トルク電流指令値が第３所定値
よりも大きいときは無効電流指令値を零に設定するよう
にしたものである。
【００１４】また、第７発明に係る永久磁石形同期電動
機の制御装置は、第４〜第６発明のものにおいて、無効
電流指令値を、その立上げ時は漸増させ、立下げ時は漸
減させるようにしたものである。
機の制御装置は、第４〜第６発明のものにおいて、無効
電流指令値を、その立上げ時は漸増させ、立下げ時は漸
減させるようにしたものである。
【００１５】また、第８発明に係る永久磁石形同期電動
機の制御装置は、第１〜第３発明のものにおいて、トル
ク電流帰還値が第１所定値以下のときは無効電流指令値
を第２所定値に設定した後、トルク電流帰還値が第１所
定値よりも大きい第４所定値を越えるまで第２所定値を
維持するようにしたものである。
機の制御装置は、第１〜第３発明のものにおいて、トル
ク電流帰還値が第１所定値以下のときは無効電流指令値
を第２所定値に設定した後、トルク電流帰還値が第１所
定値よりも大きい第４所定値を越えるまで第２所定値を
維持するようにしたものである。
【００１６】
実施の形態１．図１〜図４はこの発明の第１、第２及び
第３発明の一実施の形態を示す図で、図１は全体構成
図、図２は電流制御演算手段のハードウェア部分のブロ
ック線図、図３は同じくソフトウェア部分のブロック線
図、図４は動作説明図であり、図中同一符号は同一部分
を示す（以下の実施の形態も同じ）。
第３発明の一実施の形態を示す図で、図１は全体構成
図、図２は電流制御演算手段のハードウェア部分のブロ
ック線図、図３は同じくソフトウェア部分のブロック線
図、図４は動作説明図であり、図中同一符号は同一部分
を示す（以下の実施の形態も同じ）。
【００１７】図１において、１は三相交流電源、２はト
ランジスタ及びダイオードにより構成され三相交流電源
１の交流を直流に変換するコンバータ、３はコンバータ
２の出力側に接続された平滑コンデンサ、４は平滑コン
デンサ３に接続され直流を三相交流に変換するインバー
タで、１相につき直列に接続された上スイッチング素子
４Ａ及び下スイッチング素子４Ｂとこれらに並列に接続
されたフライホイールダイオード４ａ，４ｂにより構成
されている。
ランジスタ及びダイオードにより構成され三相交流電源
１の交流を直流に変換するコンバータ、３はコンバータ
２の出力側に接続された平滑コンデンサ、４は平滑コン
デンサ３に接続され直流を三相交流に変換するインバー
タで、１相につき直列に接続された上スイッチング素子
４Ａ及び下スイッチング素子４Ｂとこれらに並列に接続
されたフライホイールダイオード４ａ，４ｂにより構成
されている。
【００１８】５は電流制限抵抗５Ａ，５Ｂ及びフォトカ
プラ５Ｃにより構成され、相電圧Ｖｕを検出する相電圧
検出回路、６はインバータ４の出力電流６ａを検出する
電流検出器、７はインバータ４の出力側に接続された永
久磁石形同期電動機、８は電動機７の角度データ８ａ、
すなわち速度を出力するエンコーダ、９は電流６ａ及び
角度データ８ａを入力して演算して電圧指令値９ａを出
力する電流制御演算手段である。
プラ５Ｃにより構成され、相電圧Ｖｕを検出する相電圧
検出回路、６はインバータ４の出力電流６ａを検出する
電流検出器、７はインバータ４の出力側に接続された永
久磁石形同期電動機、８は電動機７の角度データ８ａ、
すなわち速度を出力するエンコーダ、９は電流６ａ及び
角度データ８ａを入力して演算して電圧指令値９ａを出
力する電流制御演算手段である。
【００１９】１０は相電圧検出回路５で検出された相電
圧Ｖｕを入力し、この入力信号に基づいて上及び下スイ
ッチング素子４Ａ，４Ｂを同時にオフする短絡防止時間
Ｔｄを補正して出力する短絡防止時間補正手段、１１は
短絡防止時間補正手段１０の出力に基づいて最適な短絡
防止時間Ｔｄを設定する短絡防止時間作成手段、１２は
電流制御演算手段９及び短絡防止時間作成手段１１に接
続され上及び下スイッチング素子４Ａ，４ＢにＰＷＭ
（パルス幅変調）制御信号１２ａ，１２ｂを出力する出
力回路である。
圧Ｖｕを入力し、この入力信号に基づいて上及び下スイ
ッチング素子４Ａ，４Ｂを同時にオフする短絡防止時間
Ｔｄを補正して出力する短絡防止時間補正手段、１１は
短絡防止時間補正手段１０の出力に基づいて最適な短絡
防止時間Ｔｄを設定する短絡防止時間作成手段、１２は
電流制御演算手段９及び短絡防止時間作成手段１１に接
続され上及び下スイッチング素子４Ａ，４ＢにＰＷＭ
（パルス幅変調）制御信号１２ａ，１２ｂを出力する出
力回路である。
【００２０】図２において、１５はＣＰＵ、１６は電流
制御演算プログラムが格納されたＲＯＭ、１７はＲＡ
Ｍ、１８はインバータ４の出力電流６ａが入力されるア
ナログスイッチ、１９はアナログスイッチ１８に接続さ
れたＡ／Ｄ変換器、２０は角度データ８ａが入力される
エンコーダゲートアレイで、これらの素子１５〜１７，
１９，２０及び出力回路１２は相互に接続されている。
制御演算プログラムが格納されたＲＯＭ、１７はＲＡ
Ｍ、１８はインバータ４の出力電流６ａが入力されるア
ナログスイッチ、１９はアナログスイッチ１８に接続さ
れたＡ／Ｄ変換器、２０は角度データ８ａが入力される
エンコーダゲートアレイで、これらの素子１５〜１７，
１９，２０及び出力回路１２は相互に接続されている。
【００２１】図３において、２１は角度データ８ａから
その正弦関数及び余弦関数を演算する正弦・余弦関数演
算手段、２２はインバータ４の出力電流６ａ及び正弦・
余弦関数演算手段２１の出力信号を入力して三相交流を
二軸直流に変換し、無効電流帰還値２２ａ及びトルク電
流帰還値２２ｂを出力する座標変換手段、２３は無効電
流指令値ｉｄ*として所定値Ｋｉｄを与える無効電流指
令制御手段、２４は速度指令値と実速度からトルク電流
指令値ｉｑ*を演算するトルク電流指令演算手段であ
る。
その正弦関数及び余弦関数を演算する正弦・余弦関数演
算手段、２２はインバータ４の出力電流６ａ及び正弦・
余弦関数演算手段２１の出力信号を入力して三相交流を
二軸直流に変換し、無効電流帰還値２２ａ及びトルク電
流帰還値２２ｂを出力する座標変換手段、２３は無効電
流指令値ｉｄ*として所定値Ｋｉｄを与える無効電流指
令制御手段、２４は速度指令値と実速度からトルク電流
指令値ｉｑ*を演算するトルク電流指令演算手段であ
る。
【００２２】２５，２６は加算手段、２７は無効電流帰
還値２２ａ及びトルク電流帰還値２２ｂを入力し、これ
らの相互作用によって発生する誤差を補償する干渉電圧
補償手段、２８は加算手段２５に接続された無効電流制
御演算手段、２９は加算手段２６に接続されたトルク電
流制御演算手段、３０，３１は加算手段、３２は加算手
段３０，３１及び正弦・余弦関数演算手段２１に接続さ
れ二軸直流を三相交流に変換して電圧指令値９ａを出力
する座標変換手段である。
還値２２ａ及びトルク電流帰還値２２ｂを入力し、これ
らの相互作用によって発生する誤差を補償する干渉電圧
補償手段、２８は加算手段２５に接続された無効電流制
御演算手段、２９は加算手段２６に接続されたトルク電
流制御演算手段、３０，３１は加算手段、３２は加算手
段３０，３１及び正弦・余弦関数演算手段２１に接続さ
れ二軸直流を三相交流に変換して電圧指令値９ａを出力
する座標変換手段である。
【００２３】次に、この実施の形態の動作を説明する。
なお、インバータ４の三相はいずれも同じ構成であるの
で、１相（Ｕ相）だけについて説明する。三相交流電源
１の交流はコンバータ２で直流に変換され、平滑コンデ
ンサ３で平滑されてインバータ４へ入力される。インバ
ータ４は出力回路１２から入力されるＰＷＭ制御信号１
２ａ，１２ｂに従って、上及び下スイッチング素子４
Ａ，４Ｂがオン・オフして、直流を三相交流に変換して
永久磁石形同期電動機７に供給してこれを駆動する。
なお、インバータ４の三相はいずれも同じ構成であるの
で、１相（Ｕ相）だけについて説明する。三相交流電源
１の交流はコンバータ２で直流に変換され、平滑コンデ
ンサ３で平滑されてインバータ４へ入力される。インバ
ータ４は出力回路１２から入力されるＰＷＭ制御信号１
２ａ，１２ｂに従って、上及び下スイッチング素子４
Ａ，４Ｂがオン・オフして、直流を三相交流に変換して
永久磁石形同期電動機７に供給してこれを駆動する。
【００２４】電流検出器６で検出された出力電流６ａと
エンコーダ８で検出された角度データ８ａは、帰還され
て電流制御演算手段９へ入力される。そして、出力電流
６ａは座標変換手段２２へ入力され、角度データ８ａは
正弦・余弦関数演算手段２１を介して正弦関数及び余弦
関数が演算されて座標変換手段２２へ入力され、無効電
流帰還値２２ａ及びトルク電流帰還値２２ｂが出力され
る。
エンコーダ８で検出された角度データ８ａは、帰還され
て電流制御演算手段９へ入力される。そして、出力電流
６ａは座標変換手段２２へ入力され、角度データ８ａは
正弦・余弦関数演算手段２１を介して正弦関数及び余弦
関数が演算されて座標変換手段２２へ入力され、無効電
流帰還値２２ａ及びトルク電流帰還値２２ｂが出力され
る。
【００２５】無効電流指令制御手段２３から供給される
無効電流指令値ｉｄ*＝所定値Ｋｉｄと無効電流帰還値
２２ａは加算手段２５で照合され、その偏差が無効電流
制御演算手段２８へ入力されて、上記偏差が零になるよ
うに制御される。また、トルク電流指令演算手段２４で
演算されたトルク電流指令値ｉｑ*とトルク電流帰還値
２２ｂは加算手段２６で照合され、その偏差がトルク電
流制御演算手段２９へ入力されて、上記偏差が零になる
ように制御される。
無効電流指令値ｉｄ*＝所定値Ｋｉｄと無効電流帰還値
２２ａは加算手段２５で照合され、その偏差が無効電流
制御演算手段２８へ入力されて、上記偏差が零になるよ
うに制御される。また、トルク電流指令演算手段２４で
演算されたトルク電流指令値ｉｑ*とトルク電流帰還値
２２ｂは加算手段２６で照合され、その偏差がトルク電
流制御演算手段２９へ入力されて、上記偏差が零になる
ように制御される。
【００２６】無効電流制御演算手段２８の出力とトルク
電流制御演算手段２９の出力及び干渉電圧補償手段２７
の出力は、それぞれ加算手段３０，３１で照合された後
座標変換手段３２へ入力され、三相交流に変換されて電
圧指令値９ａとなる。一方、相電圧検出回路５はフォト
カプラ５Ｃを介してＵ相の相電圧Ｖｕを検出し、その入
力信号に基づいて、短絡防止時間補正手段１０は上及び
下スイッチング素子４Ａ，４Ｂを同時のオフする短絡防
止時間Ｔｄ（図４）を補正する。そして、短絡防止時間
作成手段１１で最適な短絡防止時間信号１１ａを設定す
る。
電流制御演算手段２９の出力及び干渉電圧補償手段２７
の出力は、それぞれ加算手段３０，３１で照合された後
座標変換手段３２へ入力され、三相交流に変換されて電
圧指令値９ａとなる。一方、相電圧検出回路５はフォト
カプラ５Ｃを介してＵ相の相電圧Ｖｕを検出し、その入
力信号に基づいて、短絡防止時間補正手段１０は上及び
下スイッチング素子４Ａ，４Ｂを同時のオフする短絡防
止時間Ｔｄ（図４）を補正する。そして、短絡防止時間
作成手段１１で最適な短絡防止時間信号１１ａを設定す
る。
【００２７】出力回路１２は電流制御演算手段９で演算
された電圧指令値９ａと短絡防止時間作成手段１１で設
定された短絡防止時間信号１１ａを入力し、ＰＷＭ制御
信号１２ａ，１２ｂを出力して、上及び下スイッチング
素子４Ａ，４Ｂをオン・オフ制御する。
された電圧指令値９ａと短絡防止時間作成手段１１で設
定された短絡防止時間信号１１ａを入力し、ＰＷＭ制御
信号１２ａ，１２ｂを出力して、上及び下スイッチング
素子４Ａ，４Ｂをオン・オフ制御する。
【００２８】次に、この実施の形態の動作を、従来装置
を含めて図４により説明する。図４（ａ）は理想インバ
ータの出力相電圧、図４（ｂ）は上スイッチング素子４
Ａがオンし、下スイッチング素子４Ｂがオフしており、
出力電流Ｉｕが図示の方向に流れている状態で、上スイ
ッチング素子４Ａがオフして短絡防止時間Ｔｄへ移行す
る場合の上スイッチング素子の動作信号、図４（ｃ）は
下スイッチング素子４Ｂがオンし、電流Ｉｕが図示の方
向に流れている状態で、上スイッチング素子４Ａがオフ
しており、下フライホイールダイオード４ｂが電動機７
による誘導電流を通じている状態から下スイッチング素
子４Ｂがオフして短絡防止時間Ｔｄへ移行する場合の下
スイッチング素子の動作信号を示す。
を含めて図４により説明する。図４（ａ）は理想インバ
ータの出力相電圧、図４（ｂ）は上スイッチング素子４
Ａがオンし、下スイッチング素子４Ｂがオフしており、
出力電流Ｉｕが図示の方向に流れている状態で、上スイ
ッチング素子４Ａがオフして短絡防止時間Ｔｄへ移行す
る場合の上スイッチング素子の動作信号、図４（ｃ）は
下スイッチング素子４Ｂがオンし、電流Ｉｕが図示の方
向に流れている状態で、上スイッチング素子４Ａがオフ
しており、下フライホイールダイオード４ｂが電動機７
による誘導電流を通じている状態から下スイッチング素
子４Ｂがオフして短絡防止時間Ｔｄへ移行する場合の下
スイッチング素子の動作信号を示す。
【００２９】図４（ｄ）はこのときの相電圧Ｖｕを示
す。短絡防止時間Ｔｄは上及び下スイッチング素子４
Ａ，４Ｂが同時のオフする期間であるため、従来装置で
は電動機７に流れる電流が零付近では、相電圧Ｖｕの電
位が確立せず、図４（ｅ）に示すような不安定な値とな
る。そのため、上及び下スイッチング素子４Ａ，４Ｂの
オン・オフの検出値を数１０Ｖとしている場合には、不
安定電圧が発生する短絡防止時間Ｔｄにおいて、両素子
４Ａ，４Ｂのオン・オフはほとんどオンと判断されてし
まい、相電圧検出回路５の出力は図４（ｆ）のようにな
る。
す。短絡防止時間Ｔｄは上及び下スイッチング素子４
Ａ，４Ｂが同時のオフする期間であるため、従来装置で
は電動機７に流れる電流が零付近では、相電圧Ｖｕの電
位が確立せず、図４（ｅ）に示すような不安定な値とな
る。そのため、上及び下スイッチング素子４Ａ，４Ｂの
オン・オフの検出値を数１０Ｖとしている場合には、不
安定電圧が発生する短絡防止時間Ｔｄにおいて、両素子
４Ａ，４Ｂのオン・オフはほとんどオンと判断されてし
まい、相電圧検出回路５の出力は図４（ｆ）のようにな
る。
【００３０】この実施の形態では、無効電流指令値ｉｄ
*に所定値Ｋｉｄを与えているため、たとえトルク電流
指令値ｉｑ*が零となっても、無効電流は流れ続け、そ
の分出力電流Ｉｕが零近傍になることはない。したがっ
て相電圧Ｖｕの電位も確立して図４（ｄ）に示す波形と
なり、相電圧検出回路５の出力は図４（ａ）に示す波形
となり、安定した短絡防止時間Ｔｄを得ることが可能と
なる。
*に所定値Ｋｉｄを与えているため、たとえトルク電流
指令値ｉｑ*が零となっても、無効電流は流れ続け、そ
の分出力電流Ｉｕが零近傍になることはない。したがっ
て相電圧Ｖｕの電位も確立して図４（ｄ）に示す波形と
なり、相電圧検出回路５の出力は図４（ａ）に示す波形
となり、安定した短絡防止時間Ｔｄを得ることが可能と
なる。
【００３１】なお、このとき電動機７の界磁側の磁束は
永久磁石によるものと、励磁電流成分すなわち無効電流
成分によるものとの合成となる。この場合前者に対して
後者は十分に小さいので、電動機界磁は、永久磁石によ
る磁束に、無効電流成分による磁束が重畳され強め界磁
となる。そして、電動機７が回転速度制御されている場
合には、トルク電流は更に増加するように作用するが、
その影響は少ない。
永久磁石によるものと、励磁電流成分すなわち無効電流
成分によるものとの合成となる。この場合前者に対して
後者は十分に小さいので、電動機界磁は、永久磁石によ
る磁束に、無効電流成分による磁束が重畳され強め界磁
となる。そして、電動機７が回転速度制御されている場
合には、トルク電流は更に増加するように作用するが、
その影響は少ない。
【００３２】つまり、電動機７が回転速度制御されてい
る場合などには、注入する無効電流成分の電流の方向
を、強め界磁側にすることにより、トルク電流成分も自
動的に増加することにより、注入すべき無効電流成分の
絶対値を小さく設定することが可能となる。すなわち、
電動機の基本関係式は、 Ｎ＝Ｅ／ｋφ＝ＩＲ／ｋφ と表される。ここに、Ｎは回転速度、Ｅは電圧、ｋは定
数、φは磁束、Ｉは電流、Ｒは巻線抵抗である。上式に
おいて、回転速度Ｎを一定としたとき、磁束φを増加す
れば電流Ｉは増加する。
る場合などには、注入する無効電流成分の電流の方向
を、強め界磁側にすることにより、トルク電流成分も自
動的に増加することにより、注入すべき無効電流成分の
絶対値を小さく設定することが可能となる。すなわち、
電動機の基本関係式は、 Ｎ＝Ｅ／ｋφ＝ＩＲ／ｋφ と表される。ここに、Ｎは回転速度、Ｅは電圧、ｋは定
数、φは磁束、Ｉは電流、Ｒは巻線抵抗である。上式に
おいて、回転速度Ｎを一定としたとき、磁束φを増加す
れば電流Ｉは増加する。
【００３３】実施の形態２．図５及び図６はこの発明の
第４及び第５発明の一実施の形態を示す図で、図５は電
流制御演算手段のソフトウェア部分のブロック線図、図
６は無効電流指令制御動作フローチャートである。な
お、図１，図２及び図４は実施の形態２にも共用する。
図５において、２３Ａはトルク電流帰還値２２ｂを入力
して無効電流指令値ｉｄ*を制御する無効電流指令制御
手段であり、これ以外は図３と同様である。
第４及び第５発明の一実施の形態を示す図で、図５は電
流制御演算手段のソフトウェア部分のブロック線図、図
６は無効電流指令制御動作フローチャートである。な
お、図１，図２及び図４は実施の形態２にも共用する。
図５において、２３Ａはトルク電流帰還値２２ｂを入力
して無効電流指令値ｉｄ*を制御する無効電流指令制御
手段であり、これ以外は図３と同様である。
【００３４】次に、この実施の形態の動作を図６を参照
して説明する。ステップＳ１でトルク電流帰還値２２ｂ
が第１所定値Ｋｉｑよりも大きいかを判断し、大きけれ
ばステップＳ２で無効電流指令値ｉｄ*を零に設定す
る。また、第１所定値Ｋｉｇ以下であればステップＳ３
で無効電流指令値ｉｄ*を第２所定値Ｋｉｄに設定す
る。このように、トルク電流帰還値２２ｂが零に近いと
き、すなわち第１所定値Ｋｉｑ以下のときだけ、無効電
流を注入して出力電流Ｉｕが零近傍の値にならないよう
にしている。
して説明する。ステップＳ１でトルク電流帰還値２２ｂ
が第１所定値Ｋｉｑよりも大きいかを判断し、大きけれ
ばステップＳ２で無効電流指令値ｉｄ*を零に設定す
る。また、第１所定値Ｋｉｇ以下であればステップＳ３
で無効電流指令値ｉｄ*を第２所定値Ｋｉｄに設定す
る。このように、トルク電流帰還値２２ｂが零に近いと
き、すなわち第１所定値Ｋｉｑ以下のときだけ、無効電
流を注入して出力電流Ｉｕが零近傍の値にならないよう
にしている。
【００３５】したがって、必要時以外は余分な無効電流
を流すことなく、電動機７の温度上昇を防ぎ、電動機７
の運転効率を向上することが可能となる。また、実施の
形態２では、出力電流６ａをトルク電流成分と、無効電
流成分とに分離した後に、トルク電流帰還値２２ｂで無
効電流の注入を判断しているが、分離する前の出力電流
６ａ自体で電流零近傍を検出して、無効電流成分の注入
を判断しても、同様の効果を得ることが可能である（図
示省略）。
を流すことなく、電動機７の温度上昇を防ぎ、電動機７
の運転効率を向上することが可能となる。また、実施の
形態２では、出力電流６ａをトルク電流成分と、無効電
流成分とに分離した後に、トルク電流帰還値２２ｂで無
効電流の注入を判断しているが、分離する前の出力電流
６ａ自体で電流零近傍を検出して、無効電流成分の注入
を判断しても、同様の効果を得ることが可能である（図
示省略）。
【００３６】実施の形態３．図７及び図８はこの発明の
第６発明の一実施の形態を示す図で、図７は電流制御演
算手段のソフトウェア部分のブロック線図、図８は無効
電流指令制御動作フローチャートである。なお、図１、
図２及び図４は実施の形態３にも共用する。図７におい
て、２３Ｂはトルク電流指令値ｉｑ*を入力して無効電
流指令値ｉｄ*を制御する無効電流指令制御手段であ
り、これ以外は図３と同様である。
第６発明の一実施の形態を示す図で、図７は電流制御演
算手段のソフトウェア部分のブロック線図、図８は無効
電流指令制御動作フローチャートである。なお、図１、
図２及び図４は実施の形態３にも共用する。図７におい
て、２３Ｂはトルク電流指令値ｉｑ*を入力して無効電
流指令値ｉｄ*を制御する無効電流指令制御手段であ
り、これ以外は図３と同様である。
【００３７】次に、この実施の形態の動作を図８を参照
して説明する。ステップＳ５でトルク電流指令値ｉｑ*
が第３所定値Ｋｉｑよりも大きいかを判断し、大きけれ
ばステップＳ２で無効電流指令値ｉｄ*を零に設定す
る。また、第３所定値Ｋｉｑ以下であればステップＳ３
で無効電流指令値ｉｄ*を第２所定値に設定する。実施
の形態２では、実際の電動機電流を監視して、これが零
に近づいたときに無効電流を流すようにしたが、ここで
は、トルク電流指令値ｉｑ*を監視して、これが零に近
いときに無効電流を流すようにしたもので、換言すれば
零になることを予測して無効電流を注入するものであ
る。
して説明する。ステップＳ５でトルク電流指令値ｉｑ*
が第３所定値Ｋｉｑよりも大きいかを判断し、大きけれ
ばステップＳ２で無効電流指令値ｉｄ*を零に設定す
る。また、第３所定値Ｋｉｑ以下であればステップＳ３
で無効電流指令値ｉｄ*を第２所定値に設定する。実施
の形態２では、実際の電動機電流を監視して、これが零
に近づいたときに無効電流を流すようにしたが、ここで
は、トルク電流指令値ｉｑ*を監視して、これが零に近
いときに無効電流を流すようにしたもので、換言すれば
零になることを予測して無効電流を注入するものであ
る。
【００３８】この場合、電流値でなく指令値で注入を判
断しているので、例えば実施の形態２で説明したよう
に、電動機電流値によって無効電流の注入を判断する場
合には、電動機電流値が所定値以下となって無効電流を
注入し、合成した電流が流れると所定値よりも大きくな
って注入が止まる動作が繰り返される。つまり、注入の
有無が反覆発生して、いわゆる発振状態になるが、指令
値で注入を判断することでこの発振を防止することが可
能になる。
断しているので、例えば実施の形態２で説明したよう
に、電動機電流値によって無効電流の注入を判断する場
合には、電動機電流値が所定値以下となって無効電流を
注入し、合成した電流が流れると所定値よりも大きくな
って注入が止まる動作が繰り返される。つまり、注入の
有無が反覆発生して、いわゆる発振状態になるが、指令
値で注入を判断することでこの発振を防止することが可
能になる。
【００３９】実施の形態４．図９及び図１０はこの発明
の第７発明の一実施の形態を示す図で、図９は無効電流
指令制御動作フローチャート、図１０はトルク電流帰還
値及び無効電流指令値曲線図である。なお、図１、図
２、図４及び図５は実施の形態４にも共用する。
の第７発明の一実施の形態を示す図で、図９は無効電流
指令制御動作フローチャート、図１０はトルク電流帰還
値及び無効電流指令値曲線図である。なお、図１、図
２、図４及び図５は実施の形態４にも共用する。
【００４０】次に、この実施の形態の動作を説明する。
ステップＳ１でトルク電流帰還値２２ｂが第１所定値Ｋ
ｉｑよりも大きいかを判断し、大きければステップＳ１
１でフラグＦｉｄが「１」かを判断する。ステップＳ１
５で後述するように、図１０の時刻Ｔ1以前はフラグＦ
ｉｄは「０」であるので、ステップＳ２へ進み無効電流
指令値ｉｄ*を零に設定し、ステップＳ１４でフラグＦ
ｉｄを「０」に設定する。
ステップＳ１でトルク電流帰還値２２ｂが第１所定値Ｋ
ｉｑよりも大きいかを判断し、大きければステップＳ１
１でフラグＦｉｄが「１」かを判断する。ステップＳ１
５で後述するように、図１０の時刻Ｔ1以前はフラグＦ
ｉｄは「０」であるので、ステップＳ２へ進み無効電流
指令値ｉｄ*を零に設定し、ステップＳ１４でフラグＦ
ｉｄを「０」に設定する。
【００４１】時刻Ｔ1でトルク電流帰還値２２ｂが第１
所定値Ｋｉｑ以下になると、ステップＳ１からステップ
Ｓ１５へ進み、フラグＦｉｄを「１」に設定する。ステ
ップＳ１６で無効電流指令値ｉｄ*が第２所定値Ｋｉｄ
以上であるかを判断する。まだ、第２所定値Ｋｉｄには
達していないので、ステップＳ１７で無効電流指令値ｉ
ｄ*に微小値Δｉｄ*を演算周期ごとに加算することで、
無効電流指令値ｉｄ*は所定の傾斜（一次遅れ）で漸増
する。その結果、無効電流指令値ｉｄ*が第２所定値Ｋ
ｉｄに達すると、その状態が維持される。
所定値Ｋｉｑ以下になると、ステップＳ１からステップ
Ｓ１５へ進み、フラグＦｉｄを「１」に設定する。ステ
ップＳ１６で無効電流指令値ｉｄ*が第２所定値Ｋｉｄ
以上であるかを判断する。まだ、第２所定値Ｋｉｄには
達していないので、ステップＳ１７で無効電流指令値ｉ
ｄ*に微小値Δｉｄ*を演算周期ごとに加算することで、
無効電流指令値ｉｄ*は所定の傾斜（一次遅れ）で漸増
する。その結果、無効電流指令値ｉｄ*が第２所定値Ｋ
ｉｄに達すると、その状態が維持される。
【００４２】時刻Ｔ2でトルク電流帰還値２２ｂが第１
所定値Ｋｉｑよりも大になると、ステップＳ１→Ｓ１１
→Ｓ１２と進み、無効電流指令値ｉｄ*が零以下である
かを判断する。まだ、第２所定値Ｋｉｄを維持している
ので、ステップＳ１３で無効電流指令値ｉｄ*から微小
値Δｉｄ*を演算周期ごとに減算することで、無効電流
指令値ｉｄ*は所定の傾斜で漸減する。その結果、無効
電流指令値ｉｄ*が零になると、ステップＳ１２→Ｓ２
と進み、無効電流指令値ｉｄ*を零に設定し、ステップ
Ｓ１４でフラグＦｉｄを「０」に設定する。
所定値Ｋｉｑよりも大になると、ステップＳ１→Ｓ１１
→Ｓ１２と進み、無効電流指令値ｉｄ*が零以下である
かを判断する。まだ、第２所定値Ｋｉｄを維持している
ので、ステップＳ１３で無効電流指令値ｉｄ*から微小
値Δｉｄ*を演算周期ごとに減算することで、無効電流
指令値ｉｄ*は所定の傾斜で漸減する。その結果、無効
電流指令値ｉｄ*が零になると、ステップＳ１２→Ｓ２
と進み、無効電流指令値ｉｄ*を零に設定し、ステップ
Ｓ１４でフラグＦｉｄを「０」に設定する。
【００４３】なお、上記は図５のように、トルク電流帰
還値２２ｂを監視して無効電流指令値ｉｄ*を制御する
場合を説明したが、図７のように、トルク電流指令値ｉ
ｑ*を監視して無効電流指令値ｉｄ*を制御する場合にも
適用可能である。また、電動機電流６ａを監視して無効
電流指令値ｉｄ*を制御する場合にも適用可能である。
還値２２ｂを監視して無効電流指令値ｉｄ*を制御する
場合を説明したが、図７のように、トルク電流指令値ｉ
ｑ*を監視して無効電流指令値ｉｄ*を制御する場合にも
適用可能である。また、電動機電流６ａを監視して無効
電流指令値ｉｄ*を制御する場合にも適用可能である。
【００４４】このように、実施の形態２及び実施の形態
３において、無効電流を注入するときに、ステップ的に
指令を出すと、制御系の応答性によっては、電動機７の
トルクに影響を与え、その結果回転方向成分の振動が発
生することがある。つまり、無効電流として所定値を一
度に加えることは、制御系の入力を急激に変化させるこ
とになり、その変化に応答するために電動機７の回転速
度に変動が生じることがある。ここでは、無効電流を注
入するときにはランプ入力とし、振動の発生を抑制し、
回転を円滑にすることが可能となる。
３において、無効電流を注入するときに、ステップ的に
指令を出すと、制御系の応答性によっては、電動機７の
トルクに影響を与え、その結果回転方向成分の振動が発
生することがある。つまり、無効電流として所定値を一
度に加えることは、制御系の入力を急激に変化させるこ
とになり、その変化に応答するために電動機７の回転速
度に変動が生じることがある。ここでは、無効電流を注
入するときにはランプ入力とし、振動の発生を抑制し、
回転を円滑にすることが可能となる。
【００４５】なお、無効電流の注入で永久磁石の磁束の
外に無効電流による磁束で、電動機界磁が変化すること
になり、回転速度制御系において、回転速度が基準指令
となるため、トルク電流値にも影響を受けることにな
る。したがって、上記ランプ入力は、トルク電流変化、
すなわちトルク電流制御系が十分に追従できる値である
ことが望ましい。
外に無効電流による磁束で、電動機界磁が変化すること
になり、回転速度制御系において、回転速度が基準指令
となるため、トルク電流値にも影響を受けることにな
る。したがって、上記ランプ入力は、トルク電流変化、
すなわちトルク電流制御系が十分に追従できる値である
ことが望ましい。
【００４６】実施の形態５．図１１及び図１２はこの発
明の第８発明の一実施の形態を示す図で、図１１は無効
電流指令制御動作フローチャート、図１２はトルク電流
帰還値及び無効電流指令値曲線図である。なお、図１、
図２、図４及び図５は実施の形態５にも共用する。
明の第８発明の一実施の形態を示す図で、図１１は無効
電流指令制御動作フローチャート、図１２はトルク電流
帰還値及び無効電流指令値曲線図である。なお、図１、
図２、図４及び図５は実施の形態５にも共用する。
【００４７】次に、この実施の形態の動作を説明する。
ステップＳ１でトルク電流帰還値２２ｂが第１所定値Ｋ
ｉｑよりも大きいかを判断し、大きければステップＳ１
１でフラグＦｉｄが「１」かを判断する。図１２の時刻
Ｔ1以前はフラグＦｉｄは「０」であるので、ステップ
Ｓ２２へ飛んでフラグＦｉｄを「０」に、無効電流指令
値ｉｄ*を零に設定する。
ステップＳ１でトルク電流帰還値２２ｂが第１所定値Ｋ
ｉｑよりも大きいかを判断し、大きければステップＳ１
１でフラグＦｉｄが「１」かを判断する。図１２の時刻
Ｔ1以前はフラグＦｉｄは「０」であるので、ステップ
Ｓ２２へ飛んでフラグＦｉｄを「０」に、無効電流指令
値ｉｄ*を零に設定する。
【００４８】時刻Ｔ1でトルク電流帰還値２２ｂが第１
所定値Ｋｉｑ以下になると、ステップＳ１からステップ
Ｓ１５へ進み、フラグＦｉｄを「１」に設定する。ステ
ップＳ２３で無効電流指令値ｉｄ*を第２所定値Ｋｉｄ
に設定してこれを維持する（無効電流指令値ｉｄ*の立
上げは既述のように漸増させるが説明は省略する）。時
刻Ｔ2でトルク電流帰還値２２ｂが第１所定値Ｋｉｑよ
りも大になっていると、ステップＳ１→Ｓ１１→Ｓ２１
と進み、トルク電流帰還値２２ｂが第４所定値Ｋｉｑｍ
ａｘよりも大きいかを判断し、第４所定値Ｋｉｑｍａｘ
以下であれば、ステップＳ２３で無効電流指令値ｉｄ*
を第２所定値Ｋｉｄに設定する。
所定値Ｋｉｑ以下になると、ステップＳ１からステップ
Ｓ１５へ進み、フラグＦｉｄを「１」に設定する。ステ
ップＳ２３で無効電流指令値ｉｄ*を第２所定値Ｋｉｄ
に設定してこれを維持する（無効電流指令値ｉｄ*の立
上げは既述のように漸増させるが説明は省略する）。時
刻Ｔ2でトルク電流帰還値２２ｂが第１所定値Ｋｉｑよ
りも大になっていると、ステップＳ１→Ｓ１１→Ｓ２１
と進み、トルク電流帰還値２２ｂが第４所定値Ｋｉｑｍ
ａｘよりも大きいかを判断し、第４所定値Ｋｉｑｍａｘ
以下であれば、ステップＳ２３で無効電流指令値ｉｄ*
を第２所定値Ｋｉｄに設定する。
【００４９】第４所定値Ｋｉｑｍａｘよりも大きけれ
ば、ステップＳ２２でフラグＦｉｄを「０」に、無効電
流指令値ｉｄ*を零に設定する。すなわち、フラグＦｉ
ｄが「１」の区間では、トルク電流帰還値２２ｂが第１
所定値Ｋｉｑよりも大になっても、ステップＳ１→Ｓ１
１→Ｓ２１と進んで、トルク電流帰還値２２ｂが第４所
定値Ｋｉｑｍａｘよりも大きくならない限り、無効電流
指令値ｉｄ*は零にならない。
ば、ステップＳ２２でフラグＦｉｄを「０」に、無効電
流指令値ｉｄ*を零に設定する。すなわち、フラグＦｉ
ｄが「１」の区間では、トルク電流帰還値２２ｂが第１
所定値Ｋｉｑよりも大になっても、ステップＳ１→Ｓ１
１→Ｓ２１と進んで、トルク電流帰還値２２ｂが第４所
定値Ｋｉｑｍａｘよりも大きくならない限り、無効電流
指令値ｉｄ*は零にならない。
【００５０】このように、無効電流指令値ｉｄ*を与え
てから、これを零に戻すまでを、第４所定値Ｋｉｑｍａ
ｘで判断するため、相電圧の電位が確立し、電流波形の
ひずみを矯正し、電動機７の振動を抑制することが可能
となる。すなわち、無効電流を注入すると、トルク電流
指令値ｉｑ*にも影響を与え、場合によってはトルク電
流指令値ｉｑ*又はトルク電流自身が増加して、第１所
定値Ｋｉｑを挟んで無効電流の注入が断続され、いわゆ
る発振状態を起こすことが懸念される。
てから、これを零に戻すまでを、第４所定値Ｋｉｑｍａ
ｘで判断するため、相電圧の電位が確立し、電流波形の
ひずみを矯正し、電動機７の振動を抑制することが可能
となる。すなわち、無効電流を注入すると、トルク電流
指令値ｉｑ*にも影響を与え、場合によってはトルク電
流指令値ｉｑ*又はトルク電流自身が増加して、第１所
定値Ｋｉｑを挟んで無効電流の注入が断続され、いわゆ
る発振状態を起こすことが懸念される。
【００５１】また、電流検出器６の出力電流６ａをトル
ク電流と無効電流に分離し、前者で無効電流の注入を判
断しているが、これを電動機電流自体で判断することも
考えられるが、この場合、無効電流の注入で直ちに第１
所定値Ｋｉｑを越えることもあり、無効電流の注入が断
続され、いわゆる発振状態を起こすこともある。ここで
は、注入条件にヒステリシス性を持たせることにより、
発振を防止するようにしている。
ク電流と無効電流に分離し、前者で無効電流の注入を判
断しているが、これを電動機電流自体で判断することも
考えられるが、この場合、無効電流の注入で直ちに第１
所定値Ｋｉｑを越えることもあり、無効電流の注入が断
続され、いわゆる発振状態を起こすこともある。ここで
は、注入条件にヒステリシス性を持たせることにより、
発振を防止するようにしている。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したとおりこの発明の第１発明
では、無効電流指令値を制御するようにし、第３発明で
は、無効電流指令値を所定値に設定するようにしたた
め、インバータの出力電流が零になることはなく、相電
圧の電位も確立し、電流波形のひずみがなく、電動機の
振動を抑制することができる。
では、無効電流指令値を制御するようにし、第３発明で
は、無効電流指令値を所定値に設定するようにしたた
め、インバータの出力電流が零になることはなく、相電
圧の電位も確立し、電流波形のひずみがなく、電動機の
振動を抑制することができる。
【００５３】また、第２発明では、無効電流指令値を電
動機の界磁を強める方向へ流すようにしたため、注入す
べき無効電流成分の絶対値を小さくすることができる。
動機の界磁を強める方向へ流すようにしたため、注入す
べき無効電流成分の絶対値を小さくすることができる。
【００５４】また、第４発明では、トルク電流帰還値が
第１所定値以下のときは無効電流指令値を第２所定値に
設定し、トルク電流帰還値が第１所定値よりも大きいと
きは無効電流指令値を零に設定するようにしたため、イ
ンバータの出力電流が零近傍になることを防止して電動
機の振動を抑制することができるとともに、必要時以外
は無効電流を流すことなく、電動機の温度上昇を防ぎ、
電動機の運転効率を向上することができる。
第１所定値以下のときは無効電流指令値を第２所定値に
設定し、トルク電流帰還値が第１所定値よりも大きいと
きは無効電流指令値を零に設定するようにしたため、イ
ンバータの出力電流が零近傍になることを防止して電動
機の振動を抑制することができるとともに、必要時以外
は無効電流を流すことなく、電動機の温度上昇を防ぎ、
電動機の運転効率を向上することができる。
【００５５】また、第５発明では、電動機電流値が第１
所定値以下のときは無効電流指令値を第２所定値に設定
し、電動機電流値が第１所定値よりも大きいときは無効
電流指令値を零に設定するようにしたため、電動機の振
動を抑制し、温度上昇を防止し、かつ運転効率を向上す
ることができるとともに、電動機電流からトルク電流成
分を分離する手段を削除することができる。
所定値以下のときは無効電流指令値を第２所定値に設定
し、電動機電流値が第１所定値よりも大きいときは無効
電流指令値を零に設定するようにしたため、電動機の振
動を抑制し、温度上昇を防止し、かつ運転効率を向上す
ることができるとともに、電動機電流からトルク電流成
分を分離する手段を削除することができる。
【００５６】また、第６発明では、トルク電流指令値が
第３所定値以下のときは無効電流指令値を第２所定値に
設定し、トルク電流指令値が第３所定値よりも大きいと
きは無効電流指令値を零に設定するようにしたため、電
動機の振動を抑制し、温度上昇を防止し、かつ運転効率
を向上することができるとともに、指令値で無効電流の
注入を判断することにより、制御系の発振を防止するこ
とができる。
第３所定値以下のときは無効電流指令値を第２所定値に
設定し、トルク電流指令値が第３所定値よりも大きいと
きは無効電流指令値を零に設定するようにしたため、電
動機の振動を抑制し、温度上昇を防止し、かつ運転効率
を向上することができるとともに、指令値で無効電流の
注入を判断することにより、制御系の発振を防止するこ
とができる。
【００５７】また、第７発明では、無効電流指令値を、
その立上げ時は漸増させ、立下げ時は漸減させるように
したため、電動機の振動を抑制し、温度上昇を防止し、
かつ運転効率を向上することができるとともに、無効電
流指令値の注入を緩やかにすることにより、電動機の回
転を円滑にすることができる。
その立上げ時は漸増させ、立下げ時は漸減させるように
したため、電動機の振動を抑制し、温度上昇を防止し、
かつ運転効率を向上することができるとともに、無効電
流指令値の注入を緩やかにすることにより、電動機の回
転を円滑にすることができる。
【００５８】また、第８発明では、トルク電流指令値が
第１所定値以下のときは無効電流指令値を第２所定値に
設定した後、トルク電流帰還値が第１所定値よりも大き
い第４所定値を越えるまで第２所定値を維持するように
したため、電動機の振動を抑制し、温度上昇を防止し、
かつ運転効率を向上することができるとともに、第２所
定値を維持することにより、発振状態の発生を防止する
ことができる。
第１所定値以下のときは無効電流指令値を第２所定値に
設定した後、トルク電流帰還値が第１所定値よりも大き
い第４所定値を越えるまで第２所定値を維持するように
したため、電動機の振動を抑制し、温度上昇を防止し、
かつ運転効率を向上することができるとともに、第２所
定値を維持することにより、発振状態の発生を防止する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１及び従来の永久磁石
形同期電動機の制御装置を示す全体構成図。
形同期電動機の制御装置を示す全体構成図。
【図２】 図１の電流制御演算手段のハードウェア部分
のブロック線図。
のブロック線図。
【図３】 この発明の実施の形態１を示す電流制御演算
手段のソフトウェア部分のブロック線図。
手段のソフトウェア部分のブロック線図。
【図４】 この発明の実施の形態１及び従来の永久磁石
形同期電動機の制御装置を示す動作説明図。
形同期電動機の制御装置を示す動作説明図。
【図５】 この発明の実施の形態２を示す電流制御演算
手段のソフトウェア部分のブロック線図。
手段のソフトウェア部分のブロック線図。
【図６】 この発明の実施の形態２を示す無効電流指令
制御動作フローチャート。
制御動作フローチャート。
【図７】 この発明の実施の形態３を示す電流制御演算
手段のソフトウェア部分のブロック線図。
手段のソフトウェア部分のブロック線図。
【図８】 この発明の実施の形態３を示す無効電流指令
制御動作フローチャート。
制御動作フローチャート。
【図９】 この発明の実施の形態４を示す無効電流指令
制御動作フローチャート。
制御動作フローチャート。
【図１０】 この発明の実施の形態４を示すトルク電流
帰還値及び無効電流指令値曲線図。
帰還値及び無効電流指令値曲線図。
【図１１】 この発明の実施の形態５を示す無効電流指
令制御動作フローチャート。
令制御動作フローチャート。
【図１２】 この発明の実施の形態５を示すトルク電流
帰還値及び無効電流指令値曲線図。
帰還値及び無効電流指令値曲線図。
【図１３】 従来の永久磁石形同期電動機の制御装置の
電流制御演算手段のソフトウェア部分のブロック線図。
電流制御演算手段のソフトウェア部分のブロック線図。
４ インバータ、４Ａ 上スイッチング素子、４Ｂ 下
スイッチング素子、５相電圧検出回路、６ 電流検出
器、６ａ インバータ出力電流、７ 永久磁石形同期電
動機、８ エンコーダ、８ａ 角度データ、９ 電流制
御演算手段、１０ 短絡防止時間補正手段、１１ 短絡
防止時間作成手段、１２ 出力手段、２２ 座標変換手
段、２２ａ 無効電流帰還値、２２ｂ トルク電流帰還
値、２３，２３Ａ，２３Ｂ 無効電流指令制御手段、２
４ トルク電流指令演算手段、２８ 無効電流制御演算
手段、２９ トルク電流制御演算手段、ｉｄ* 無効電
流指令値、ｉｑ* トルク電流指令値、Ｉｕ インバー
タ出力電流。
スイッチング素子、５相電圧検出回路、６ 電流検出
器、６ａ インバータ出力電流、７ 永久磁石形同期電
動機、８ エンコーダ、８ａ 角度データ、９ 電流制
御演算手段、１０ 短絡防止時間補正手段、１１ 短絡
防止時間作成手段、１２ 出力手段、２２ 座標変換手
段、２２ａ 無効電流帰還値、２２ｂ トルク電流帰還
値、２３，２３Ａ，２３Ｂ 無効電流指令制御手段、２
４ トルク電流指令演算手段、２８ 無効電流制御演算
手段、２９ トルク電流制御演算手段、ｉｄ* 無効電
流指令値、ｉｑ* トルク電流指令値、Ｉｕ インバー
タ出力電流。
Claims (8)
- 【請求項１】 直列接続されたスイッチング素子で構成
されこれらのスイッチング素子が互いに時間遅れを持た
せて交互に制御されるインバータと、このインバータに
接続された永久磁石形同期電動機とを有し、上記電動機
に流れるトルク電流をトルク電流指令値とトルク電流帰
還値とを照合して制御し、上記電動機に流れる無効電流
を無効電流指令値と無効電流帰還値とを照合して制御し
て、上記電動機をパルス幅変調制御する装置において、
上記無効電流指令値を制御する無効電流指令制御手段を
備えたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装
置。 - 【請求項２】 無効電流指令値は、電動機の界磁を強め
る方向へ流すように設定するものとした請求項１記載の
永久磁石形同期電動機の制御装置。 - 【請求項３】 無効電流指令制御手段は、無効電流指令
値を所定値に設定するように構成したことを特徴とする
請求項１又は請求項２記載の永久磁石形同期電動機の制
御装置。 - 【請求項４】 無効電流指令制御手段を、トルク電流帰
還値が第１所定値以下のときは無効電流指令値を第２所
定値に設定し、上記トルク電流帰還値が上記第１所定値
よりも大きいときは上記無効電流指令値を零に設定する
ように構成したことを特徴とする請求項１〜請求項３の
いずれかに記載の永久磁石形同期電動機の制御装置。 - 【請求項５】 無効電流指令制御手段を、電動機電流値
が第１所定値以下のときは無効電流指令値を第２所定値
に設定し、上記電動機電流値が上記第１所定値よりも大
きいときは上記無効電流指令値を零に設定するように構
成したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか
に記載の永久磁石形同期電動機の制御装置。 - 【請求項６】 無効電流指令制御手段を、トルク電流指
令値が第３所定値以下のときは無効電流指令値を第２所
定値に設定し、上記トルク電流指令値が上記第３所定値
よりも大きいときは上記無効電流指令値を零に設定する
ように構成したことを特徴とする請求項１〜請求項３の
いずれかに記載の永久磁石形同期電動機の制御装置。 - 【請求項７】 無効電流指令値を、その立上げ時は漸増
させ、立下げ時は漸減させるようにしたことを特徴とす
る請求項４〜請求項６のいずれかに記載の永久磁石形同
期電動機の制御装置。 - 【請求項８】 無効電流指令制御手段を、トルク電流帰
還値が第１所定値以下のときは無効電流指令値を第２所
定値に設定した後、上記トルク電流帰還値が上記第１所
定値よりも大きい第４所定値を越えるまで上記第２所定
値を維持するように構成したことを特徴とする請求項１
〜請求項３のいずれかに記載の永久磁石形同期電動機の
制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29085597A JP3678558B2 (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
| KR1019980010878A KR100313970B1 (ko) | 1997-10-23 | 1998-03-28 | 영구자석형동기전동기의제어장치 |
| CN98107463A CN1065994C (zh) | 1997-10-23 | 1998-04-23 | 永久磁铁型同步电动机的控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29085597A JP3678558B2 (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11127600A true JPH11127600A (ja) | 1999-05-11 |
| JP3678558B2 JP3678558B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=17761373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29085597A Expired - Lifetime JP3678558B2 (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3678558B2 (ja) |
| KR (1) | KR100313970B1 (ja) |
| CN (1) | CN1065994C (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007215394A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-08-23 | Denso Corp | 電気自動車の制御装置 |
| JP2007244189A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-09-20 | Denso Corp | 電気自動車の制御装置 |
| JP2007306781A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-22 | Denso Corp | 電気自動車の制御装置 |
| JP2007318982A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-12-06 | Denso Corp | 電気自動車の制御装置 |
| JP2017046391A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100317828B1 (ko) * | 1999-06-01 | 2001-12-22 | 권영한 | 영구자석형 서보 모터 구동용 서보 컨트롤러 및 그 서보 컨트롤러를 이용한 서보 모터 구동 제어 방법 |
| KR20050003732A (ko) * | 2003-07-04 | 2005-01-12 | 현대자동차주식회사 | 유도 전동기용 벡터 제어형 듀얼 인버터 시스템 |
| JP4363169B2 (ja) * | 2003-12-11 | 2009-11-11 | パナソニック株式会社 | 食器洗い機のモータ駆動装置 |
Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0469066A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | インバータ装置 |
-
1997
- 1997-10-23 JP JP29085597A patent/JP3678558B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-03-28 KR KR1019980010878A patent/KR100313970B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-23 CN CN98107463A patent/CN1065994C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007215394A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-08-23 | Denso Corp | 電気自動車の制御装置 |
| JP2007244189A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-09-20 | Denso Corp | 電気自動車の制御装置 |
| JP2007306781A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-22 | Denso Corp | 電気自動車の制御装置 |
| JP2007318982A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-12-06 | Denso Corp | 電気自動車の制御装置 |
| JP2017046391A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1215945A (zh) | 1999-05-05 |
| KR100313970B1 (ko) | 2002-08-09 |
| KR19990036461A (ko) | 1999-05-25 |
| JP3678558B2 (ja) | 2005-08-03 |
| CN1065994C (zh) | 2001-05-16 |
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