JP2000287494A - Control device for synchronous motor - Google Patents
Control device for synchronous motorInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 同期電動機の低速時に出力できるトルクの上
限を大きくし、加減速時間を短縮する。
【解決手段】 同期電動機70の電機子電流の大きさを
電流指令値に一致させ、かつ、電機子電流の周波数を周
波数指令値に一致させるように制御する電流検出器2
1、座標変換器22、電流調節器23,24、周波数積
分器13等からなる第1の制御手段と、端子電圧の大き
さを周波数指令値にほぼ比例させ、かつ、端子電圧の周
波数を周波数指令値に一致させるように制御するf/V
変換器11、極座標変換器12、電圧指令演算器15等
からなる第2の制御手段と、周波数が高い時には第2の
制御手段の出力により電力変換器60を制御し、周波数
が低い時には第1の制御手段の出力により電力変換器6
0を制御するべく制御動作を切り換える制御切換器2
6、切換スイッチ27とを備える。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To increase the upper limit of torque that can be output at the time of low speed of a synchronous motor and shorten the acceleration / deceleration time. A current detector (2) for controlling the magnitude of an armature current of a synchronous motor (70) to match a current command value and controlling the frequency of the armature current to match the frequency command value.
1, a first control means including a coordinate converter 22, current adjusters 23 and 24, a frequency integrator 13, and the like; the magnitude of the terminal voltage is made substantially proportional to the frequency command value; F / V that controls to match the command value
The power converter 60 is controlled by the output of the second control means when the frequency is high, and the first control means is controlled by the output of the second control means when the frequency is high. Power converter 6 by the output of the control means
Control switch 2 for switching the control operation to control 0
6, a changeover switch 27 is provided.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、磁極位置検出器
(ホール素子、エンコーダ、レゾルバ等)を用いないで
運転する同期電動機の制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a synchronous motor that operates without using a magnetic pole position detector (such as a Hall element, an encoder, and a resolver).
【0002】[0002]
【従来の技術】同期電動機を磁極位置検出器を用いずに
運転する方法として、電動機端子電圧を周波数にほぼ比
例させて制御するV/f制御がある。図6に、従来技術
としてV/f制御により永久磁石同期電動機を運転する
制御装置のブロック図を示す。2. Description of the Related Art As a method of operating a synchronous motor without using a magnetic pole position detector, there is a V / f control for controlling a motor terminal voltage almost in proportion to a frequency. FIG. 6 shows a block diagram of a control device for operating a permanent magnet synchronous motor by V / f control as a conventional technique.
【0003】図6において、第1の周波数指令f0 *の変
化率をランプ関数により制限して第2の周波数指令f*
を演算する。f/V変換器11は、f*からd−q軸に
おける電圧指令vd *,vq *を計算する。極座標変換器1
2は、vd *,vq *から端子電圧の大きさV*とd軸に対
する角度φを演算する。ここで、d−q軸は周波数指令
f*で回転する任意の回転座標軸であり、d軸を任意方
向、d軸から90°進んだ方向をq軸と定義する。
vd *,vq *とV*,φの関係は図7に示すとおりであ
る。極座標変換器12は、V*及びφを数式1、数式2
により演算する。In FIG. 6, the rate of change of the first frequency command f 0 * is limited by a ramp function, so that the second frequency command f *
Is calculated. The f / V converter 11 calculates voltage commands v d * , v q * on the dq axes from f * . Polar coordinate converter 1
2 calculates the magnitude V * of the terminal voltage and the angle φ with respect to the d axis from v d * and v q * . Here, the dq axis is an arbitrary rotating coordinate axis that rotates according to the frequency command f * , and the d axis is defined as an arbitrary direction, and a direction advanced by 90 ° from the d axis is defined as a q axis.
The relationship between vd * , vq * and V * , φ is as shown in FIG. The polar coordinate converter 12 calculates V * and φ by Expressions 1 and 2
Is calculated by
【0004】[0004]
【数1】V* =√(vd *2+vq *2)[Number 1] V * = √ (v d * 2 + v q * 2)
【0005】[0005]
【数2】φ=tan-1(vq */vd *)## EQU2 ## φ = tan -1 (v q * / v d * )
【0006】第2の周波数指令f*を周波数積分器13
により積分して求めた位相θとφとを加算器14により
加算し、その加算結果とV*とから電圧指令演算器15
により3相電圧指令vu *,vv *,vw *を計算する。これ
らの3相電圧指令をPWM回路16により電力変換器6
0のゲート信号に変換して電力変換器60を制御するこ
とにより、永久磁石同期電動機(PMモータ)70の端
子電圧を制御する。この結果、電動機70の回転周波数
を周波数指令f*に一致させることができる。なお、5
0は電源である。The second frequency command f * is transmitted to the frequency integrator 13
Is added by an adder 14, and a voltage command calculator 15 is calculated from the addition result and V *.
By the three-phase voltage command v u *, v v *, v to calculate the w *. These three-phase voltage commands are transmitted to the power converter 6 by the PWM circuit 16.
The terminal voltage of the permanent magnet synchronous motor (PM motor) 70 is controlled by controlling the power converter 60 by converting the signal into a gate signal of 0. As a result, the rotation frequency of the electric motor 70 can be made to match the frequency command f * . In addition, 5
0 is a power supply.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述したV/f制御
は、電動機70の低速運転時に電機子抵抗による電圧降
下や電力変換器60に起因する出力電圧誤差の影響によ
り、安定性が低下する。このため、低速運転時に出力で
きるトルクの上限が低下したり、脱調による運転不能、
加減速時間の長期化等の問題が発生する。そこで本発明
は、これらの低速運転域における安定性の向上、トルク
上限の拡大並びに加減速時間の短縮等を可能にした同期
電動機の制御装置を提供しようとするものである。The stability of the above-described V / f control is reduced due to the effect of the voltage drop due to the armature resistance and the output voltage error caused by the power converter 60 during the low-speed operation of the motor 70. As a result, the upper limit of the torque that can be output during low-speed operation decreases,
Problems such as prolonged acceleration / deceleration time occur. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device for a synchronous motor capable of improving the stability in such a low-speed operation range, increasing the torque upper limit, and shortening the acceleration / deceleration time.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、電動機の低速運転時は、電流の
大きさを一定とし、かつ、電流の周波数を周波数指令値
に一致させて回転磁界を発生させることにより同期引き
込み運転を行い、所定の周波数に達したら従来のV/f
制御に切換えることとした。これにより、低速運転時の
安定性が向上して出力できるトルクの上限を大きくでき
るため、加減速時間を短縮することが可能になる。ま
た、低速運転モードと高速運転モードとの間の制御切り
換え時におけるショックを緩和するために、端子電圧の
位相を制御する手段や大きさの変化率を制限する手段等
を設けることとした。In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, when the motor is operated at a low speed, the magnitude of the current is kept constant and the frequency of the current is made to coincide with the frequency command value. A synchronous pull-in operation is performed by generating a magnetic field, and when a predetermined frequency is reached, the conventional V / f
It was decided to switch to control. As a result, the stability at the time of low-speed operation is improved, and the upper limit of the output torque can be increased, so that the acceleration / deceleration time can be reduced. In addition, means for controlling the phase of the terminal voltage, means for limiting the rate of change of the magnitude, and the like are provided in order to alleviate the shock when the control is switched between the low-speed operation mode and the high-speed operation mode.
【0009】すなわち、請求項1記載の発明は、電力変
換器により、磁極位置検出器を持たない同期電動機を制
御する制御装置において、同期電動機の電機子電流及び
端子電圧をベクトルとしてとらえ、電機子電流の大きさ
を電流指令値に一致させ、かつ、電機子電流の周波数を
周波数指令値に一致させるように制御する第1の制御手
段と、端子電圧の大きさを周波数指令値にほぼ比例さ
せ、かつ、端子電圧の周波数を周波数指令値に一致させ
るように制御する第2の制御手段と、周波数が高い時に
は前記第2の制御手段の出力により電力変換器を制御
し、周波数が低い時には前記第1の制御手段の出力によ
り電力変換器を制御するべく制御動作を切り換える切換
手段と、を備えたものである。That is, according to the first aspect of the present invention, in a control device for controlling a synchronous motor having no magnetic pole position detector by a power converter, an armature current and a terminal voltage of the synchronous motor are taken as vectors, and First control means for controlling the magnitude of the current to match the current command value and controlling the frequency of the armature current to match the frequency command value; and making the magnitude of the terminal voltage substantially proportional to the frequency command value. And a second control means for controlling the frequency of the terminal voltage to match the frequency command value, and controlling the power converter by the output of the second control means when the frequency is high, and controlling the power converter when the frequency is low. Switching means for switching the control operation to control the power converter based on the output of the first control means.
【0010】請求項2記載の発明は、請求項1記載の同
期電動機の制御装置において、第1の制御手段による制
御動作から第2の制御手段による制御動作に切り換える
際に、同期電動機の端子電圧の位相が切換え前後で等し
くなるように制御する第3の制御手段、及び、端子電圧
の大きさの変化率を制限する制限手段、を備えたもので
ある。According to a second aspect of the present invention, in the control device for a synchronous motor according to the first aspect, when the control operation by the first control means is switched to the control operation by the second control means, the terminal voltage of the synchronous motor is changed. And control means for controlling the phase to be equal before and after switching, and limiting means for limiting the rate of change of the magnitude of the terminal voltage.
【0011】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の同期電動機の制御装置において、第1の制御手段
は、少なくとも電流指令値と電流検出値との偏差を積分
して端子電圧指令値を演算する積分要素を有し、第2の
制御手段による制御動作から第1の制御手段による制御
動作に切り換える際に、端子電圧の位相と大きさとが切
換え前後で等しくなるように、前記積分要素の出力をプ
リセットする第1の機能、または、電流指令値の初期値
をプリセットするとともに所定の変化率で第1の制御手
段による制御動作に切り換える第2の機能、もしくは、
前記第1及び第2の機能を併せ持つことを特徴とする。[0011] The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the control device for a synchronous motor described above, the first control means has an integration element for calculating a terminal voltage command value by integrating at least a deviation between the current command value and the current detection value. A first function of presetting the output of the integration element or a current command value so that the phase and magnitude of the terminal voltage become equal before and after the switching when the control operation is switched to the control operation by the first control means. A second function of presetting an initial value of and switching to the control operation by the first control means at a predetermined change rate, or
It is characterized by having both the first and second functions.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。まず、図1は本発明の第1実施形態の制
御ブロック図であり、図6と同一の構成要素には同一の
参照符号を付してある。この実施形態は、請求項1の発
明の実施形態に相当する。図1の実施形態は、図6の構
成に対し一点鎖線で囲んだ機能を追加したものであり、
高速運転時は従来のV/f制御により運転し、低速運転
時は電動機の電流の大きさを一定に制御して同期引き込
み運転するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 is a control block diagram of the first embodiment of the present invention, and the same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. This embodiment corresponds to the first embodiment of the present invention. The embodiment of FIG. 1 is obtained by adding a function surrounded by a dashed line to the configuration of FIG.
During high-speed operation, the motor is driven by the conventional V / f control, and during low-speed operation, the magnitude of the current of the motor is controlled to be constant to perform the synchronous pull-in operation.
【0013】追加された機能は、同期電動機70の2相
の電流を得るための電流検出器21と、電流検出値
iu,iwをd−q成分に変換する座標変換器22と、
d,q軸電流検出値iu,iwを各指令値id *,iq *に一
致させるように調節動作するd軸電流調節器23及びq
軸電流調節器24と、同期電動機70の周波数指令f*
(運転速度)に応じてf/V変換器11の出力と前記各
調節器23,24の出力とを切り換える切換スイッチ2
5と、この切換スイッチ25を駆動する制御切換器26
とからなる部分である。The added functions are a current detector 21 for obtaining a two-phase current of the synchronous motor 70, a coordinate converter 22 for converting the detected current values i u , i w into dq components,
The d-axis current adjusters 23 and q that operate to adjust the detected d and q-axis current values i u and i w to the respective command values id * and iq *.
Frequency command f * of shaft current controller 24 and synchronous motor 70
A changeover switch 2 for switching between the output of the f / V converter 11 and the output of each of the regulators 23 and 24 according to (operating speed)
5 and a control switch 26 for driving the switch 25
It is a part consisting of
【0014】上記構成において、電流検出器21、座標
変換器22、d軸電流調節器23、q軸電流調節器2
4、周波数積分器13等は請求項1における第1の制御
手段を構成し、f/V変換器11、極座標変換器12、
加算器14、電圧指令演算器15等の従来のf/V制御
手段は請求項1における第2の制御手段を構成してい
る。また、制御切換器26、切換スイッチ25等は請求
項1における切換手段を構成している。In the above configuration, the current detector 21, the coordinate converter 22, the d-axis current controller 23, and the q-axis current controller 2
4. The frequency integrator 13 and the like constitute the first control means in claim 1, and include the f / V converter 11, the polar coordinate converter 12,
Conventional f / V control means such as the adder 14 and the voltage command calculator 15 constitute the second control means in claim 1. Further, the control switch 26, the changeover switch 25 and the like constitute a changeover means in the first aspect.
【0015】以下、同期電動機70の低速運転時の制御
方法を説明する。座標変換器22は電流検出値iu,iw
及び位相θに基づいてd,q軸電流id,iqを演算す
る。各電流調節器23,24はそれぞれ電流指令値
id *,iq *と電流検出値id,iqとの偏差を増幅して
d,q軸電圧指令vd *(低速),vq *(低速)を演算す
る。低速運転時は、f/V変換器11により演算される
d,q軸電圧指令vd *(高速),vq *(高速)の代わり
に、切換スイッチ25を介してvd *(低速),vq *(低
速)を極座標変換器12に入力してV*及びφを演算
し、これらとθとを用いて電圧指令演算器15が3相電
圧指令vu *,vv *,vw *を演算して電動機70の端子電
圧を制御する。Hereinafter, a control method of the synchronous motor 70 at the time of low speed operation will be described. The coordinate converter 22 detects the current detection values i u , i w
And the d and q axis currents id and iq are calculated based on the phase θ and the phase θ. Current command value Each current regulator 23, 24 i d *, i q * and the current detection value i d, amplifies the deviation between i q d, q-axis voltage command v d * (low speed), v q * Calculate (low speed). During low-speed operation, instead of the d and q-axis voltage commands v d * (high speed) and v q * (high speed) calculated by the f / V converter 11, v d * (low speed) via the changeover switch 25 , V q * (slow speed) to the polar coordinate converter 12 to calculate V * and φ, and using these and θ, the voltage command calculator 15 causes the three-phase voltage commands v u * , v v * , v The terminal voltage of the motor 70 is controlled by calculating w * .
【0016】なお、電動機70の高速運転、低速運転に
応じて制御を切り換える手段としては、ランプ関数を経
た周波数指令f*の大きさから制御切換器26が制御切
換信号を出力し、この信号により切換スイッチ25を駆
動するものである。As means for switching the control according to the high-speed operation and the low-speed operation of the motor 70, the control switch 26 outputs a control switch signal based on the magnitude of the frequency command f * via the ramp function, and this signal The switch 25 is driven.
【0017】次に、本発明の第2実施形態を図2の制御
ブロック図を参照しつつ説明する。この実施形態は、請
求項2の発明の実施形態に相当する。図2の実施形態
は、図1に対して一点鎖線で囲んだ部分の機能を追加し
たものである。すなわち、図1の実施形態において低速
運転時の制御から高速運転時の制御に切換えたときのシ
ョックを低減するため、周波数積分器13の出力をプリ
セットする機能と、端子電圧Vの大きさの変化率を制限
する機能を付加している。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to a control block diagram of FIG. This embodiment corresponds to the second embodiment of the present invention. The embodiment of FIG. 2 is obtained by adding the function of a portion surrounded by a chain line to FIG. That is, in the embodiment of FIG. 1, the function of presetting the output of the frequency integrator 13 and the change of the magnitude of the terminal voltage V in order to reduce the shock when switching from the control at the low speed operation to the control at the high speed operation A function to limit the rate is added.
【0018】具体的には、極座標変換器12と電圧指令
演算器15との間に電圧指令切換器27が設けられ、こ
の切換器27から出力される後述のθプリセット値がス
イッチ28を介して周波数積分器13に加えられる。な
お、電圧指令切換器27及び周波数積分器13には制御
切換器26からの制御切換信号が加えられている。ここ
で、電圧指令切換器27、周波数積分器13は、請求項
2における第3の制御手段及び制限手段を構成してい
る。More specifically, a voltage command switch 27 is provided between the polar coordinate converter 12 and the voltage command calculator 15, and a θ preset value, which will be described later, output from the switch 27 is transmitted via a switch 28. It is applied to the frequency integrator 13. Note that a control switching signal from the control switch 26 is applied to the voltage command switch 27 and the frequency integrator 13. Here, the voltage command switch 27 and the frequency integrator 13 constitute the third control means and the limiting means in claim 2.
【0019】図3は、図2に一点鎖線で囲んだ部分の詳
細なブロック図であり、この図3に基づいて低速運転か
ら高速運転に制御モードを切換えるときの動作を説明す
る。なお、制御装置はサンプル値制御を行うディジタル
制御装置であるものとする。また、図中のz-1は、サン
プル値制御において状態を1サンプル周期だけ遅延させ
て前回値を出力する機能である。FIG. 3 is a detailed block diagram of a portion surrounded by a dashed line in FIG. 2. The operation when switching the control mode from low-speed operation to high-speed operation will be described with reference to FIG. It is assumed that the control device is a digital control device that performs sample value control. Further, z -1 in the drawing is a function of delaying the state by one sample period in the sample value control and outputting the previous value.
【0020】制御モードを低速運転モードから高速運転
モードへ切換える瞬間を検出して、切換える直前の低速
運転モード時の電圧の大きさV0 *、角度φをそれぞれ第
1のメモり271,第2のメモリ272に格納し、これ
らの格納した信号をV0 *(低速),φ(低速)と呼ぶこ
とにする。また、高速運転モードへ切換えた直後の高速
運転モード時の角度φを第3のメモリ273に格納し、
格納した信号をφ(高速)と呼ぶことにする。周波数積
分器13では、制御モードを低速運転モードから高速運
転モードへ切換えた直後に、電圧指令切換器27の出力
によってθを数式3の値にプリセットする。The moment when the control mode is switched from the low-speed operation mode to the high-speed operation mode is detected, and the voltage magnitude V 0 * and the angle φ at the time of the low-speed operation mode immediately before the switching are respectively stored in the first memory 271 and the second memory 271. And these stored signals are referred to as V 0 * (low speed) and φ (low speed). Further, the angle φ in the high-speed operation mode immediately after switching to the high-speed operation mode is stored in the third memory 273,
The stored signal is called φ (high speed). The frequency integrator 13 presets θ to the value of Expression 3 by the output of the voltage command switch 27 immediately after switching the control mode from the low-speed operation mode to the high-speed operation mode.
【0021】[0021]
【数3】θプリセット値=θz+φ(高速)−φ(低
速) (θz=θの前回値)[Equation 3] θ preset value = θz + φ (high speed) −φ (low speed) (previous value of θz = θ)
【0022】一方、V*切換器27’では、低速運転モ
ードから高速運転モードへの切換え直後から、その経過
時間tに応じて、端子電圧の大きさV*を数式4により
計算する。On the other hand, in the V * switch 27 ', the magnitude V * of the terminal voltage is calculated by the equation 4 according to the elapsed time t immediately after switching from the low-speed operation mode to the high-speed operation mode.
【0023】[0023]
【数4】 V*=(t/T)V0 *+{1−(t/T)}V0 *(低速) (0<t<T) または、 V*=V0 * (T≦t) (t:制御切換えからの時間、T:制御切換えを完了す
る時間)Equation 4] V * = (t / T) V 0 * + {1- (t / T)} V 0 * ( low speed) (0 <t <T) or, V * = V 0 * ( T ≦ t (T: time from control switching, T: time to complete control switching)
【0024】上記の機能により、制御切換えの前後で端
子電圧の位相を等しくでき、かつ、端子電圧の大きさの
変化を滑らかにすることができるため、切換え時のショ
ックを低減することができる。With the above function, the phase of the terminal voltage can be made equal before and after the control switching, and the change in the magnitude of the terminal voltage can be made smooth, so that the shock at the time of switching can be reduced.
【0025】次に、本発明の第3実施形態を図4の制御
ブロック図に基づいて説明する。この実施形態は、請求
項3の発明の実施形態に相当する。図4の実施形態は、
図1の実施形態において、d,q軸電流調節器をPI調
節器とした場合に、高速運転時の制御から低速運転時の
制御に切換えたときのショックを低減するためのもので
あり、図1にd,q軸電流調節器の積分器の出力をプリ
セットする機能を付加したものである。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to a control block diagram of FIG. This embodiment corresponds to the third embodiment of the present invention. The embodiment of FIG.
In the embodiment of FIG. 1, when the d and q axis current regulators are PI regulators, this is for reducing the shock when switching from control during high speed operation to control during low speed operation. 1 is obtained by adding a function of presetting the output of the integrator of the d and q axis current controllers.
【0026】図5に、制御モード切換えに関する部分の
詳細なブロック図を示す。d,q軸電流指令値id *,i
q *をそれぞれ各調節器23,24のローパスフィルタ2
31,241に入力し、これらの出力とd,q軸電流検
出値id,iqとの偏差を比例ゲイン1,2により増幅す
る。比例ゲイン1,2の出力を積分器232,242に
より積分した結果と比例ゲイン1,2の出力とを加算し
た結果をd,q軸電圧指令vd *(低速),vq *(低速)
とする。FIG. 5 is a detailed block diagram of a portion related to control mode switching. d, q-axis current command values id * , i
q * is the low-pass filter 2 of each of the controllers 23 and 24.
Fill in 31,241, amplifies these outputs and d, q-axis current detection value i d, the deviation between i q by the proportional gain 1. The results obtained by integrating the outputs of the proportional gains 1 and 2 by the integrators 232 and 242 and the outputs of the proportional gains 1 and 2 are used as d and q-axis voltage commands v d * (low speed) and v q * (low speed).
And
【0027】高速運転モードから低速運転モードに制御
モードを切換える時は、d,q軸電流調節器23,24
の積分器232,242の出力をそれぞれf/V変換器
11の出力である電圧指令vd *(高速),vq *(高速)
にプリセットする。また、d,q軸電流指令値id *,i
q *のローパスフィルタ231,241の出力を電流検出
値id,iqにそれぞれプリセットする。この結果、制御
切換え前後で端子電圧の大きさ及び位相を等しく制御で
き、切換え時のショックを低減することができる。When switching the control mode from the high-speed operation mode to the low-speed operation mode, the d- and q-axis current controllers 23, 24
Are output from the f / V converter 11 as voltage commands v d * (high speed) and v q * (high speed).
Preset to. In addition, d, q-axis current command values id * , i
preset the outputs of the q * of the low-pass filter 231 and 241 current detection value i d, the i q. As a result, the magnitude and phase of the terminal voltage can be controlled equally before and after the control switching, and the shock at the time of switching can be reduced.
【0028】なお、本発明の第4実施形態は、第1実施
形態に第2実施形態及び第3実施形態の制御切換え時の
ショック緩和機能を付加したものであり、これにより、
加速時、減速時とも制御モード切換え時のショックを低
減することができる。なお、制御ブロック図は省略す
る。The fourth embodiment of the present invention is obtained by adding a shock mitigation function at the time of control switching of the second embodiment and the third embodiment to the first embodiment.
Shock at the time of control mode switching can be reduced both during acceleration and deceleration. The control block diagram is omitted.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、磁極位置
検出器を持たない同期電動機の低速運転時の安定性を改
善し、出力可能なトルクの上限を大きくすると共に、加
減速時間を短縮できるという効果がある。As described above, according to the present invention, the stability of a synchronous motor without a magnetic pole position detector at the time of low speed operation is improved, the upper limit of the outputtable torque is increased, and the acceleration / deceleration time is reduced. There is an effect that it can be shortened.
【図1】本発明の第1実施形態の制御ブロック図であ
る。FIG. 1 is a control block diagram according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2実施形態の制御ブロック図であ
る。FIG. 2 is a control block diagram according to a second embodiment of the present invention.
【図3】図2の主要部の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a main part of FIG. 2;
【図4】本発明の第3実施形態の制御ブロック図であ
る。FIG. 4 is a control block diagram according to a third embodiment of the present invention.
【図5】図4の主要部の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a main part of FIG. 4;
【図6】従来技術を示す制御ブロック図である。FIG. 6 is a control block diagram showing a conventional technique.
【図7】電圧ベクトルの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a voltage vector.
11 f/V変換器 12 極座標変換器 13 周波数積分器 14 加算器 15 電圧指令演算器 16 PWM回路 21 電流検出器 22 座標変換器 23 d軸電流調節器 24 q軸電流調節器 25 切換スイッチ 26 制御切換器 27 電圧指令切換器 27’ v*切換器 28 スイッチ 50 電源 60 電力変換器 70 永久磁石同期電動機 231,241 ローパスフィルタ 232,242 積分器 271,272,273 メモリReference Signs List 11 f / V converter 12 polar coordinate converter 13 frequency integrator 14 adder 15 voltage command calculator 16 PWM circuit 21 current detector 22 coordinate converter 23 d-axis current regulator 24 q-axis current regulator 25 switch 26 control Switch 27 Voltage command switch 27 'v * Switch 28 Switch 50 Power supply 60 Power converter 70 Permanent magnet synchronous motor 231,241 Low-pass filter 232,242 Integrator 271,272,273 Memory
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山嵜 高裕 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 糸魚川 信夫 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 Fターム(参考) 5H576 BB06 BB10 CC05 DD02 DD07 EE01 EE04 EE11 EE19 GG04 GG07 HB01 JJ03 JJ08 JJ11 JJ15 JJ17 JJ22 JJ24 JJ26 JJ28 LL22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takahiro Yamazaki 1-1, Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Electric Co., Ltd. (72) Inventor Nobuo Itoigawa 1, Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 1 F term in Fuji Electric Co., Ltd. (reference) 5H576 BB06 BB10 CC05 DD02 DD07 EE01 EE04 EE11 EE19 GG04 GG07 HB01 JJ03 JJ08 JJ11 JJ15 JJ17 JJ22 JJ24 JJ26 JJ28 LL22
Claims (3)
たない同期電動機を制御する制御装置において、 同期電動機の電機子電流及び端子電圧をベクトルとして
とらえ、 電機子電流の大きさを電流指令値に一致させ、かつ、電
機子電流の周波数を周波数指令値に一致させるように制
御する第1の制御手段と、 端子電圧の大きさを周波数指令値にほぼ比例させ、か
つ、端子電圧の周波数を周波数指令値に一致させるよう
に制御する第2の制御手段と、 周波数が高い時には前記第2の制御手段の出力により電
力変換器を制御し、周波数が低い時には前記第1の制御
手段の出力により電力変換器を制御するべく制御動作を
切り換える切換手段と、 を備えたことを特徴とする制御装置。1. A control device for controlling a synchronous motor having no magnetic pole position detector by a power converter, wherein an armature current and a terminal voltage of the synchronous motor are taken as a vector, and a magnitude of the armature current is determined by a current command value. And the first control means for controlling the frequency of the armature current to match the frequency command value; and making the magnitude of the terminal voltage substantially proportional to the frequency command value; A second control means for controlling the power converter to match the frequency command value; a power converter controlled by an output of the second control means when the frequency is high, and an output of the first control means when the frequency is low. A control device, comprising: switching means for switching a control operation to control the power converter.
おいて、 第1の制御手段による制御動作から第2の制御手段によ
る制御動作に切り換える際に、 同期電動機の端子電圧の位相が切換え前後で等しくなる
ように制御する第3の制御手段、及び、端子電圧の大き
さの変化率を制限する制限手段、 を備えたことを特徴とする同期電動機の制御装置。2. The synchronous motor control device according to claim 1, wherein when switching from the control operation by the first control means to the control operation by the second control means, the phase of the terminal voltage of the synchronous motor is changed before and after the switching. A control device for a synchronous motor, comprising: third control means for performing control so as to be equal to each other; and limiting means for limiting a rate of change in the magnitude of the terminal voltage.
御装置において、 第1の制御手段は、少なくとも電流指令値と電流検出値
との偏差を積分して端子電圧指令値を演算する積分要素
を有し、 第2の制御手段による制御動作から第1の制御手段によ
る制御動作に切り換える際に、 端子電圧の位相と大きさとが切換え前後で等しくなるよ
うに、前記積分要素の出力をプリセットする第1の機
能、または、電流指令値の初期値をプリセットするとと
もに所定の変化率で第1の制御手段による制御動作に切
り換える第2の機能、もしくは、前記第1及び第2の機
能を併せ持つことを特徴とする同期電動機の制御装置。3. The synchronous motor control device according to claim 1, wherein the first control means integrates at least a deviation between the current command value and the current detection value to calculate a terminal voltage command value. When switching from the control operation by the second control means to the control operation by the first control means, the output of the integration element is preset so that the phase and magnitude of the terminal voltage become equal before and after the switching. A first function, a second function of presetting an initial value of the current command value and switching to a control operation by the first control means at a predetermined change rate, or a combination of the first and second functions. A control device for a synchronous motor.
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