JPS6149680A - 永久磁石型同期モ−タ用電流指令発生器 - Google Patents
永久磁石型同期モ−タ用電流指令発生器Info
- Publication number
- JPS6149680A JPS6149680A JP59170272A JP17027284A JPS6149680A JP S6149680 A JPS6149680 A JP S6149680A JP 59170272 A JP59170272 A JP 59170272A JP 17027284 A JP17027284 A JP 17027284A JP S6149680 A JPS6149680 A JP S6149680A
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- magnetic flux
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、永久磁石型の同期モータを駆動制１ｊｌｌす
る装置の電流指令発生器に関するものである。
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ａｉ制御する装置では電
流指令発生器でｉｆ！−られた電流指令に従いモータ駆
動電流がｆｒｉｌ制御されている。
流指令発生器でｉｆ！−られた電流指令に従いモータ駆
動電流がｆｒｉｌ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ず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
問題があった。
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ず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
問題があった。
（発明の目的）
本発明は上記従来の課題に檻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。
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Ｔ１
磁束指令Φによりトルク成分電流指令ｉ１ｄを ｉ＋ｄ−Ｔ／Φ の式に従っ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Ｌ１モータの永久磁石有効
磁束φ、トルク指令Ｔ１磁束指令Φにより負荷角指令δ
を の式に従っ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１１ｑをｉ＋Ｑ＝（Φ−φｃｏｓδ）
／Ｌ の式に従っ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ｉｌｄ、磁束成分電流指令！＋Ｑ、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 −１１＋Ｉｌｑ −ｅ’
（θ０＋δ＋ｔａｎ’ （ｉ Ｉｄ／ｉ ＋Ｑ ）
）の式もしくはその近似式に従って求める電流指令演界
手段と、 を有することを特徴とする。
磁束指令Φによりトルク成分電流指令ｉ１ｄを ｉ＋ｄ−Ｔ／Φ の式に従っ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Ｌ１モータの永久磁石有効
磁束φ、トルク指令Ｔ１磁束指令Φにより負荷角指令δ
を の式に従っ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１１ｑをｉ＋Ｑ＝（Φ−φｃｏｓδ）
／Ｌ の式に従っ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ｉｌｄ、磁束成分電流指令！＋Ｑ、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 −１１＋Ｉｌｑ −ｅ’
（θ０＋δ＋ｔａｎ’ （ｉ Ｉｄ／ｉ ＋Ｑ ）
）の式もしくはその近似式に従って求める電流指令演界
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。
を説明する。
第１図において車載バッテリ１０の直流出力電流がＰＷ
Ｍ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ィスク型
同期モータ１４に供給されている。
Ｍ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ィスク型
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ィスク型同期モータ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。
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逍石材が対向さ
れたしので、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。
れたしので、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ャップに
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。
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３ｏで回転子回転角θ０が検出されている。
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３ｏ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３２おにび
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。
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。
この削Ｕ器３８ではトルク成分電流指令ｉ１ｄが
さらに指令ｉ１ｄが演算器（正弦逆関数発生器）ｉ １
ｄ −Ｔ／Φ ・・・第（１）式の演算
処理により求められている。
ｄ −Ｔ／Φ ・・・第（１）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）４
０にＪシいては永久磁石ディスク型同期モーター４の一
次インダクタンスＬと永久磁石有効磁束φどこの指令ｉ
１ｄとにより負荷角指令δがδ−５ｉｎ’＜１／φ−１
１ｄ） −ｓｉｎ ’ （Ｌ／φ・Ｔ／′Φ）・・・第（２）式
の演算処理により求められている。
０にＪシいては永久磁石ディスク型同期モーター４の一
次インダクタンスＬと永久磁石有効磁束φどこの指令ｉ
１ｄとにより負荷角指令δがδ−５ｉｎ’＜１／φ−１
１ｄ） −ｓｉｎ ’ （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φＣ
Ｏ３δが求められている。
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φＣ
Ｏ３δが求められている。
その値φＣＯ３δは演算器４４にＪ５いて指令Φから差
引かれており、この引き算値は演σ器４６に供給されて
いる。
引かれており、この引き算値は演σ器４６に供給されて
いる。
演節器４６にＪ３いては）声ｑ器４４の引き樟１ｉＱと
永久磁石ディスク型同期モータ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ｉ＋Ｑがｉ＋Ｑ＝（Φ
−φｃｏｓδ）／Ｌ ・・・第（３）式により求めら
れている。
永久磁石ディスク型同期モータ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ｉ＋Ｑがｉ＋Ｑ＝（Φ
−φｃｏｓδ）／Ｌ ・・・第（３）式により求めら
れている。
さらに上記田京成分電流指令ｉ＋ＱＪゴよびトルク成分
電流指令ｉＩｄは演ｎ器４８と演淳器（正接逆関数発生
器）５０とに供給されている。
電流指令ｉＩｄは演ｎ器４８と演淳器（正接逆関数発生
器）５０とに供給されている。
演障器４８においては電流振幅指令Ｊｉ＋Ｑ２１ｑｌｄ
２が求められており、演算器５０では位相角ｔａｎ′ｌ
（ｉ ｌｄ ／ｉ Ｉｑ ）が求められている。
２が求められており、演算器５０では位相角ｔａｎ′ｌ
（ｉ ｌｄ ／ｉ Ｉｑ ）が求められている。
また上記位相角ｔａｎ ’ （ｉ ＋ ｄ ／ｉ ＋
Ｑ ）ハ負荷角指令δおよび回転子検出回転角θ０とと
もに演陣器５２に供給されてＪ５す、この演算器５２に
おいては位相角指令θが θ−θ。＋δ＋０１ ・・・第（４）式によ
り求められている。
Ｑ ）ハ負荷角指令δおよび回転子検出回転角θ０とと
もに演陣器５２に供給されてＪ５す、この演算器５２に
おいては位相角指令θが θ−θ。＋δ＋０１ ・・・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１１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
乗降器５４においては各相の電流指令ｉｕ、 ｉｖ、
ｉｗが ｉｕ＝ ｌ＋Ｑ １ｑｌ ｓｉｎ （θ。＋δ＋θ１）・・・第（５）式％式％ ＋ ０１ ＋ ２ π ／′ ３ ） ・・・ ｌ’
（６ン 式ｉｗ＝ ＋ Ｉ Ｑ ＋Ｉ
ＩＴ″″′ｓｉｎ （θ＋δ＋０１＋４π／３）・・
・第（７）式 により求められている。
にベクトル乗算器５４に供給されており、このベクトル
乗降器５４においては各相の電流指令ｉｕ、 ｉｖ、
ｉｗが ｉｕ＝ ｌ＋Ｑ １ｑｌ ｓｉｎ （θ。＋δ＋θ１）・・・第（５）式％式％ ＋ ０１ ＋ ２ π ／′ ３ ） ・・・ ｌ’
（６ン 式ｉｗ＝ ＋ Ｉ Ｑ ＋Ｉ
ＩＴ″″′ｓｉｎ （θ＋δ＋０１＋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。
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＃Ｊ電流
として永久磁石ディスク型同期モータ１４に供給される
。
として永久磁石ディスク型同期モータ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
：Ｊ！明する。
：Ｊ！明する。
第２図の永久磁石ディスク型同期モータ１４に対する説
明から理解されるように、この永久磁石ディスク型同期
モータ１４は通常のモータに対して電流と磁束との位置
関係が逆となっている。
明から理解されるように、この永久磁石ディスク型同期
モータ１４は通常のモータに対して電流と磁束との位置
関係が逆となっている。
ここで、第３図に示される２極モデルが永久磁石ディス
ク型同朋モータ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り゛る。
ク型同朋モータ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り゛る。
第３図において出標（Ｑ 、 ｄ ）は有効な磁束Φ＾
の方向にとられており、永久磁石により磁束φ＾が１ｑ
られている。
の方向にとられており、永久磁石により磁束φ＾が１ｑ
られている。
このとき各方向の磁束成分は、
ΦＡ＝φＡ００８δ＋Ｌｉ＋Ｑ ・・・第（８）式
０−φｓｉｎδ＋Ｌ ｉ １ ｄ ＝−第（９）
式で表わすことが可能である。
０−φｓｉｎδ＋Ｌ ｉ １ ｄ ＝−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Ｔ＾は、ＴＡ−ΦＡ
−１Ｉｄ ・・・第（１０）式で表ねりことが
可能である。
−１Ｉｄ ・・・第（１０）式で表ねりことが
可能である。
従って、前記トルク指令Ｔと磁束指令Φとが与えｌうれ
た場合には、第（１０）式から前記第（１）式が１ｒＩ
られるので、この式から指令ｉ１ｄが求められる。
た場合には、第（１０）式から前記第（１）式が１ｒＩ
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ｉ同角
指令δが得られる。
指令δが得られる。
さらに上記第（８）式から前記第（３）式がｊりられ、
この式から指令ｉ＋Ｑが求められる。
この式から指令ｉ＋Ｑが求められる。
これら指令ｉ＋Ｑ、ｉｌｄ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１１となり、この指令ＩＩ
はトルク指令丁に正確に対応したちのとなる。
ル絶対値は前記電流振幅指令１１となり、この指令ＩＩ
はトルク指令丁に正確に対応したちのとなる。
、：；五Ｘ：：＝二ご二；Ｔ７゜
式により１ｑられた位相角指令θが前記電流振幅指令１
１とともに電流指令１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が永久磁石ディスク型
同期七−タ１４において発生Ｌ、このとさそのトルクＴ
Ａは指令Ｔに遅れることはない。
１とともに電流指令１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が永久磁石ディスク型
同期七−タ１４において発生Ｌ、このとさそのトルクＴ
Ａ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。
、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。
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． ′Ｆｉ流指令発生器３６はマイクロコンピュ
ータなどの処理装冒で一体に構成するこ＝ とがりＴ適である。
器３４． ′Ｆｉ流指令発生器３６はマイクロコンピュ
ータなどの処理装冒で一体に構成するこ＝ とがりＴ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っ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。
ータのトルク発生原理に忠実に従っ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ック構成図、第
２図は永久磁石ディクス型同期モータの側断面図、第３
図は永久磁石ディスク型同期モータの２ｆｉモデル説明
図である。 １０・・・車載バッテリ １２・・・ＰＷＭインバータ １４・・・永久磁石ディスク型同期モータ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・・・磁束指令発生器 ３６・・・電流指令発生器 ３８・・・割算器 ４２・・・演算器（余弦逆関数発生器）４４．４６．４
８・・・演算器 ５０・・・演算器（正接逆関数発生器）５２・・・演算
器 ５４・・・ベクトル乗紳器
２図は永久磁石ディクス型同期モータの側断面図、第３
図は永久磁石ディスク型同期モータの２ｆｉモデル説明
図である。 １０・・・車載バッテリ １２・・・ＰＷＭインバータ １４・・・永久磁石ディスク型同期モータ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・・・磁束指令発生器 ３６・・・電流指令発生器 ３８・・・割算器 ４２・・・演算器（余弦逆関数発生器）４４．４６．４
８・・・演算器 ５０・・・演算器（正接逆関数発生器）５２・・・演算
器 ５４・・・ベクトル乗紳器
Claims (1)
- （１）トルク指令Ｔ、磁束指令Φによりトルク成分電流
指令ｉ＿１ｄを ｉ＿１ｄ＝Ｔ／Φ の式に従っ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） の式に従っ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ｉ＿１ｑを ｉ＿１ｑ＝（Φ−φｃｏｓδ）／Ｌ の式に従っ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ｉ＿１ｄ、磁束成分電流指令ｉ＿１ｑ、
モータ回転子の検出回転角θ＿０、負荷角指令δにより
モータに対する電流指令ｉを ｉ＝√｛ｉ＿１ｄ＾２＋ｉ＿１ｑ＾２・ｅ＾ｊ［θ＿０
＋δ＋ｔａｎ＾−＾１（ｉ＿１ｄ／ｉ＿１ｑ）］｝の式
もしくはその近似式に従っ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 true JPS6149680A (ja) | 1986-03-11 |
| JPH0463634B2 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) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014057512A (ja) * | 2013-11-21 | 2014-03-27 | Daikin Ind Ltd | 電動機制御装置 |
-
1984
- 1984-08-15 JP JP59170272A patent/JPS6149680A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014057512A (ja) * | 2013-11-21 | 2014-03-27 | Daikin Ind Ltd | 電動機制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0463634B2 (ja) | 1992-10-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |