JP2003052200A - 同期電動機の電流制御装置 - Google Patents
同期電動機の電流制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ｑ軸実電流のゼロクロス付近でのｑ軸実電流
の応答を改善し、ｑ軸実電流のゼロクロス付近以外での
ｑ軸実電流の振動を低減することができる電流制御装置
を提供する。 【解決手段】 同期電動機７の実位置θを提供する実位
置観測器８と、同期電動機７の実電流を提供する実電流
観測部６と、実位置θと実電流とに基づいてｄ軸実電流
及びｑ軸実電流に変換する第２座標変換器４と、ｄ軸電
流指令生成部９と、ｄ軸電流指令とｄ軸実電流に基づい
てｄ軸実電圧指令を生成するｄ軸電流制御部２と、ｑ軸
電流指令とｑ軸実電流とに基づいてｑ軸実電圧指令を生
成するｑ軸電流制御部１と、同期電動機７の回転子の実
位置θを用いて、ｄ軸実電圧指令とｑ軸実電圧指令とを
実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆに変換
する第１座標変換器３とを備える。
の応答を改善し、ｑ軸実電流のゼロクロス付近以外での
ｑ軸実電流の振動を低減することができる電流制御装置
を提供する。 【解決手段】 同期電動機７の実位置θを提供する実位
置観測器８と、同期電動機７の実電流を提供する実電流
観測部６と、実位置θと実電流とに基づいてｄ軸実電流
及びｑ軸実電流に変換する第２座標変換器４と、ｄ軸電
流指令生成部９と、ｄ軸電流指令とｄ軸実電流に基づい
てｄ軸実電圧指令を生成するｄ軸電流制御部２と、ｑ軸
電流指令とｑ軸実電流とに基づいてｑ軸実電圧指令を生
成するｑ軸電流制御部１と、同期電動機７の回転子の実
位置θを用いて、ｄ軸実電圧指令とｑ軸実電圧指令とを
実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆに変換
する第１座標変換器３とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同期電動機の電流
制御装置に関するものである。
制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の同期電動機の電流制御装置におい
ては、電機子電流をｄ軸成分とｑ軸成分に分けて独立に
制御するベクトル制御を行い、同期電動機７の回転子磁
束ベクトルに同期して回転する回転座標軸上のｑ軸実電
流Ｉｑｆｂがｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆと一致するよう
に、ＰＷＭ制御部５に実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅ
ｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する目的のため、文献（見城尚
志、「ＡＣサーボモータとマイコン制御」総合電子出版
社、昭和５９年）に示す次のような電流制御装置であっ
た。以下、簡単に図面を用いて説明する。図３におい
て、１は前記ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆとｑ軸実電流Ｉｑ
ｆｂとに基づいてｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆ０を生成す
るｑ軸電流制御部、２は前記ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆと
ｄ軸実電流Ｉｄｆｂとに基づいてｄ軸実電圧指令Ｖｄｒ
ｅｆ０を生成するｄ軸電流制御部、３は同期電動機の回
転子の実位置θを用いて、前記ｄ軸実電圧指令Ｖｄｒｅ
ｆ０と前記ｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆ０に誘起電圧補償
分Φωrを加えたｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆとを実電圧
指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆに変換する第
１座標変換器、４は前記実位置θと実電流Ｉｕ、Ｉｖ、
Ｉｗとに基づいて同期電動機の回転子磁束ベクトルに同
期して回転する回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄｆｂ及び
ｑ軸実電流Ｉｑｆｂに変換する第２座標変換器、５は実
電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを同期電
動機に提供する実際の電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換する
ＰＷＭ制御部、６は同期電動機の２相以上の電流を観測
し、実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを提供する実電流観測部、
７は同期電動機、８は前記同期電動機７の実位置θを提
供する実位置観測器である。以上の構成において、実位
置観測器８から提供される同期電動機７の回転子の実位
置θを用いて、実電流観測部６から提供される同期電動
機７に流れる電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを第２座標変換器４
において、以下の式より、
ては、電機子電流をｄ軸成分とｑ軸成分に分けて独立に
制御するベクトル制御を行い、同期電動機７の回転子磁
束ベクトルに同期して回転する回転座標軸上のｑ軸実電
流Ｉｑｆｂがｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆと一致するよう
に、ＰＷＭ制御部５に実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅ
ｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する目的のため、文献（見城尚
志、「ＡＣサーボモータとマイコン制御」総合電子出版
社、昭和５９年）に示す次のような電流制御装置であっ
た。以下、簡単に図面を用いて説明する。図３におい
て、１は前記ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆとｑ軸実電流Ｉｑ
ｆｂとに基づいてｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆ０を生成す
るｑ軸電流制御部、２は前記ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆと
ｄ軸実電流Ｉｄｆｂとに基づいてｄ軸実電圧指令Ｖｄｒ
ｅｆ０を生成するｄ軸電流制御部、３は同期電動機の回
転子の実位置θを用いて、前記ｄ軸実電圧指令Ｖｄｒｅ
ｆ０と前記ｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆ０に誘起電圧補償
分Φωrを加えたｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆとを実電圧
指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆに変換する第
１座標変換器、４は前記実位置θと実電流Ｉｕ、Ｉｖ、
Ｉｗとに基づいて同期電動機の回転子磁束ベクトルに同
期して回転する回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄｆｂ及び
ｑ軸実電流Ｉｑｆｂに変換する第２座標変換器、５は実
電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを同期電
動機に提供する実際の電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換する
ＰＷＭ制御部、６は同期電動機の２相以上の電流を観測
し、実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを提供する実電流観測部、
７は同期電動機、８は前記同期電動機７の実位置θを提
供する実位置観測器である。以上の構成において、実位
置観測器８から提供される同期電動機７の回転子の実位
置θを用いて、実電流観測部６から提供される同期電動
機７に流れる電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを第２座標変換器４
において、以下の式より、
【０００３】
【数１】
【０００４】回転子磁束ベクトルに同期して回転する回
転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄｆｂ及びｑ軸実電流Ｉｑｆ
ｂに変換し、ｑ軸電流制御部１において、ｑ軸電流指令
Ｉｑｒｅｆとｑ軸実電流Ｉｑｆｂとに基づいて、Ｐ−Ｐ
Ｉ制御を行った場合、以下の式（Ｋａｑはｑ軸電流ルー
プゲイン、Ｔiqはｑ軸電流ループ積分時定数である）よ
り、
転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄｆｂ及びｑ軸実電流Ｉｑｆ
ｂに変換し、ｑ軸電流制御部１において、ｑ軸電流指令
Ｉｑｒｅｆとｑ軸実電流Ｉｑｆｂとに基づいて、Ｐ−Ｐ
Ｉ制御を行った場合、以下の式（Ｋａｑはｑ軸電流ルー
プゲイン、Ｔiqはｑ軸電流ループ積分時定数である）よ
り、
【０００５】
【数２】
【０００６】ｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆ０を生成し、ｄ
軸電流制御部２において、ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆとｄ
軸実電流Ｉｄｆｂとに基づいて、Ｐ−ＰＩ制御を行った
場合、以下の式（Ｋａｄはｄ軸電流ループゲイン、Ｔid
はｄ軸電流ループ積分時定数である）より、
軸電流制御部２において、ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆとｄ
軸実電流Ｉｄｆｂとに基づいて、Ｐ−ＰＩ制御を行った
場合、以下の式（Ｋａｄはｄ軸電流ループゲイン、Ｔid
はｄ軸電流ループ積分時定数である）より、
【０００７】
【数３】
【０００８】ｄ軸実電圧指令Ｖｄｒｅｆ０を生成し、実
位置観測器８から提供される同期電動機７の回転子の実
位置θを用いて、第１座標変換器３において前記ｄ軸実
電圧指令Ｖｄｒｅｆ０と前記ｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆ
０に誘起電圧補償分Φωrを加えたｑ軸実電圧指令Ｖｑ
ｒｅｆとを、以下の式より、
位置観測器８から提供される同期電動機７の回転子の実
位置θを用いて、第１座標変換器３において前記ｄ軸実
電圧指令Ｖｄｒｅｆ０と前記ｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆ
０に誘起電圧補償分Φωrを加えたｑ軸実電圧指令Ｖｑ
ｒｅｆとを、以下の式より、
【０００９】
【数４】
【００１０】実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗ
ｒｅｆに変換し、ＰＷＭ制御部５に提供し、ＰＷＭ制御
部５において同期電動機７に提供する実際の電圧Ｖｕ，
Ｖｖ，Ｖｗに変換し、同期電動機７に提供する。上記の
ような電流制御装置において、ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆ
とｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆとｄ軸実電流Ｉｄｆｂとｑ軸
実電流Ｉｑｆｂに基づいてｄ軸実電圧指令Ｖｄｒｅｆ０
とｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆ０とを生成することで、同
期電動機７の回転子磁束ベクトルに同期して回転する回
転座標軸上のｑ軸実電流Ｉｑｆｂがｑ軸電流指令Ｉｑｒ
ｅｆと一致するように、ＰＷＭ制御部５に実電圧指令Ｖ
ｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供することがで
きるようになっている。
ｒｅｆに変換し、ＰＷＭ制御部５に提供し、ＰＷＭ制御
部５において同期電動機７に提供する実際の電圧Ｖｕ，
Ｖｖ，Ｖｗに変換し、同期電動機７に提供する。上記の
ような電流制御装置において、ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆ
とｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆとｄ軸実電流Ｉｄｆｂとｑ軸
実電流Ｉｑｆｂに基づいてｄ軸実電圧指令Ｖｄｒｅｆ０
とｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆ０とを生成することで、同
期電動機７の回転子磁束ベクトルに同期して回転する回
転座標軸上のｑ軸実電流Ｉｑｆｂがｑ軸電流指令Ｉｑｒ
ｅｆと一致するように、ＰＷＭ制御部５に実電圧指令Ｖ
ｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供することがで
きるようになっている。
【００１１】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
従来の電流制御装置においては、ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅ
ｆ＝０である場合、デッドタイムの影響で、ｑ軸実電流
Ｉｑｆｂのゼロクロス付近において、電流リップルが生
じ、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂの応答が悪化する。一方、ｄ軸
電流指令Ｉｄｒｅｆ≠０の場合、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂの
ゼロクロス付近以外でｑ軸実電流Ｉｑｆｂが振動してし
まうという問題があった。したがって、この発明の目的
は、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂのゼロクロス付近でのｑ軸実電
流Ｉｑｆｂの応答を改善し、しかもｑ軸実電流Ｉｑｆｂ
のゼロクロス付近以外でのｑ軸実電流Ｉｑｆｂの振動を
低減することができる電流制御装置を提供することであ
る。
従来の電流制御装置においては、ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅ
ｆ＝０である場合、デッドタイムの影響で、ｑ軸実電流
Ｉｑｆｂのゼロクロス付近において、電流リップルが生
じ、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂの応答が悪化する。一方、ｄ軸
電流指令Ｉｄｒｅｆ≠０の場合、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂの
ゼロクロス付近以外でｑ軸実電流Ｉｑｆｂが振動してし
まうという問題があった。したがって、この発明の目的
は、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂのゼロクロス付近でのｑ軸実電
流Ｉｑｆｂの応答を改善し、しかもｑ軸実電流Ｉｑｆｂ
のゼロクロス付近以外でのｑ軸実電流Ｉｑｆｂの振動を
低減することができる電流制御装置を提供することであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
同期電動機７の回転子磁束ベクトルに同期して回転する
回転座標軸上のｑ軸実電流Ｉｑｆｂがｑ軸電流指令Ｉｑ
ｒｅｆと一致するように、ＰＷＭ制御部５に実電圧指令
Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する同期電
動機の電流制御装置において、前記同期電動機７の実位
置θを提供する実位置観測器８と、前記同期電動機７の
２相以上の電流を観測し、実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを提
供する実電流観測部６と、前記実位置θと実電流Ｉｕ、
Ｉｖ、Ｉｗとに基づいて前記同期電動機７の回転子磁束
ベクトルに同期して回転する回転座標軸上のｄ軸実電流
Ｉｄｆｂ及びｑ軸実電流Ｉｑｆｂに変換する第２座標変
換器４と、前記ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに基づいてｄ軸
電流指令Ｉｄｒｅｆを生成するｄ軸電流指令生成部９
と、前記ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄ
ｆｂとに基づいてｄ軸実電圧指令Ｖｄｒｅｆを生成する
ｄ軸電流制御部２と、前記ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆと前
記ｑ軸実電流Ｉｑｆｂとに基づいてｑ軸実電圧指令Ｖｑ
ｒｅｆを生成するｑ軸電流制御部１と、前記同期電動機
７の回転子の実位置θを用いて、前記ｄ軸実電圧指令Ｖ
ｄｒｅｆと前記ｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆとを実電圧指
令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆに変換する第１
座標変換器３とを有するものである。この発明によれ
ば、ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに基づいてｄ軸電流指令Ｉ
ｄｒｅｆを生成するｄ軸電流指令生成部を有することに
より、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂのゼロクロス付近ではｄ軸電
流指令Ｉｄｒｅｆ≠０と設定することでｑ軸実電流Ｉｑ
ｆｂの応答を改善し、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂのゼロクロス
付近以外では、ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆ＝０と設定する
ことで、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂの振動を低減することがで
きる。請求項２記載の発明は、請求項１記載の電流制御
装置において、ｄ軸電流指令生成部９が、q軸電流指令
Ｉｑｒｅｆとq軸電流指令判別電流値設定部１２におい
て設定されたq軸電流指令判別電流値Ｉｑｄｉｓに基づ
いて、ｑ軸電流指令判別信号Ｉｑｓｉｇを提供するｑ軸
電流指令判別部１０と、前記ｑ軸電流指令判別信号Ｉｑ
ｓｉｇとｄ軸電流指令値設定部１３において設定された
ｄ軸電流指令値Ｉｄに基づいて、ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅ
ｆを提供するｄ軸電流指令決定部１１とを備えたもので
ある。この発明によれば、ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに基
づいてｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆを生成するｄ軸電流指令
生成部を有することにより、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂのゼロ
クロス付近ではｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆ≠０と設定する
ことでｑ軸実電流Ｉｑｆｂの応答を改善し、ｑ軸実電流
Ｉｑｆｂのゼロクロス付近以外では、ｄ軸電流指令Ｉｄ
ｒｅｆ＝０と設定することで、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂの振
動を低減することができる。また、ｄ軸電流指令生成部
における処理が単純なことにより、ｄ軸電流指令生成部
における処理を容易に実現することができる。
同期電動機７の回転子磁束ベクトルに同期して回転する
回転座標軸上のｑ軸実電流Ｉｑｆｂがｑ軸電流指令Ｉｑ
ｒｅｆと一致するように、ＰＷＭ制御部５に実電圧指令
Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを提供する同期電
動機の電流制御装置において、前記同期電動機７の実位
置θを提供する実位置観測器８と、前記同期電動機７の
２相以上の電流を観測し、実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを提
供する実電流観測部６と、前記実位置θと実電流Ｉｕ、
Ｉｖ、Ｉｗとに基づいて前記同期電動機７の回転子磁束
ベクトルに同期して回転する回転座標軸上のｄ軸実電流
Ｉｄｆｂ及びｑ軸実電流Ｉｑｆｂに変換する第２座標変
換器４と、前記ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに基づいてｄ軸
電流指令Ｉｄｒｅｆを生成するｄ軸電流指令生成部９
と、前記ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄ
ｆｂとに基づいてｄ軸実電圧指令Ｖｄｒｅｆを生成する
ｄ軸電流制御部２と、前記ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆと前
記ｑ軸実電流Ｉｑｆｂとに基づいてｑ軸実電圧指令Ｖｑ
ｒｅｆを生成するｑ軸電流制御部１と、前記同期電動機
７の回転子の実位置θを用いて、前記ｄ軸実電圧指令Ｖ
ｄｒｅｆと前記ｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆとを実電圧指
令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆに変換する第１
座標変換器３とを有するものである。この発明によれ
ば、ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに基づいてｄ軸電流指令Ｉ
ｄｒｅｆを生成するｄ軸電流指令生成部を有することに
より、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂのゼロクロス付近ではｄ軸電
流指令Ｉｄｒｅｆ≠０と設定することでｑ軸実電流Ｉｑ
ｆｂの応答を改善し、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂのゼロクロス
付近以外では、ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆ＝０と設定する
ことで、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂの振動を低減することがで
きる。請求項２記載の発明は、請求項１記載の電流制御
装置において、ｄ軸電流指令生成部９が、q軸電流指令
Ｉｑｒｅｆとq軸電流指令判別電流値設定部１２におい
て設定されたq軸電流指令判別電流値Ｉｑｄｉｓに基づ
いて、ｑ軸電流指令判別信号Ｉｑｓｉｇを提供するｑ軸
電流指令判別部１０と、前記ｑ軸電流指令判別信号Ｉｑ
ｓｉｇとｄ軸電流指令値設定部１３において設定された
ｄ軸電流指令値Ｉｄに基づいて、ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅ
ｆを提供するｄ軸電流指令決定部１１とを備えたもので
ある。この発明によれば、ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに基
づいてｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆを生成するｄ軸電流指令
生成部を有することにより、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂのゼロ
クロス付近ではｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆ≠０と設定する
ことでｑ軸実電流Ｉｑｆｂの応答を改善し、ｑ軸実電流
Ｉｑｆｂのゼロクロス付近以外では、ｄ軸電流指令Ｉｄ
ｒｅｆ＝０と設定することで、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂの振
動を低減することができる。また、ｄ軸電流指令生成部
における処理が単純なことにより、ｄ軸電流指令生成部
における処理を容易に実現することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】[実施例１]以下、図１を参照しな
がら本発明の実施例１を説明する。図１において、９は
ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに基づいてｄ軸電流指令Ｉｄｒ
ｅｆを生成するｄ軸電流指令生成部である。１はｑ軸電
流制御部、２はｑ軸電流制御部、３は第１座標変換部、
４は第2座標変換部、５はＰＷＭ制御部、６は実電流観
測部、７は同期電動機、８は実位置観測部であり、従来
法のものと同じもので動作についても同じなので説明は
省略する。ｄ軸電流指令部９は、以下のようにｄ軸電流
指令Ｉｄｒｅｆを生成する。ｑ軸電流指令判別部１０に
おいて、ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆの前回値とｑ軸電流指
令Ｉｑｒｅｆの今回値とｑ軸電流指令判別電流値設定部
１２において設定されたｑ軸電流指令判別電流値Ｉｑｄ
ｉｓとを比較し、前記ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆの前回値
が正の場合、前記ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆの今回値が負
もしくは、前記ｑ軸電流指令判別電流値Ｉｑｄｉｓの正
の値＋Ｉｑｄｉｓより小さい場合、もしくは、前記ｑ軸
電流指令Ｉｑｒｅｆの前回値が負の場合、前記ｑ軸電流
指令Ｉｑｒｅｆの今回値が正もしくは、前記ｑ軸電流指
令判別電流値Ｉｑｄｉｓの負の値−Ｉｑｄｉｓより大き
い場合、前記ｑ軸電流指令判別部１０より、ｑ軸電流指
令判別信号Ｉｑｓｉｇをｄ軸電流使用として提供し、ｄ
軸電流指令決定部１１において、前記ｑ軸電流指令判別
信号Ｉｑｓｉｇとｄ軸電流指令値設定部１３において設
定されたｄ軸電流指令値Ｉｄに基づいて、以下の式よ
り、ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆをと決定する。その他の場
合は、ここで、前記ｑ軸電流指令判別電流値Ｉｑｄｉｓ
およびｄ軸電流指令値Ｉｄは試行錯誤により決定する。
ｑ軸電流制御部１およびｄ軸電流制御部２は、従来法と
同様に以下のようにｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆ０とｄ軸
実電圧指令Ｖｄｒｅｆ０を生成する。実位置観測器８か
らの同期電動機の回転子の実位置がθであり、実電流観
測部６で検出した実電流がＩｕ，Ｉｖ，Ｉｗである場
合、第２座標変換器４において、従来法と同様に三相二
相変換およびｄｑ変換を行い、ｄ軸実電流Ｉｄｆｂとｑ
軸実電流Ｉｑｆｂを生成する。このｄ軸実電流Ｉｄｆｂ
とｑ軸実電流Ｉｑｆｂと前記ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆと
前記ｑ軸電流指令に基づいて、ｄ軸実電圧指令Ｖｄｒｅ
ｆ０，ｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆが０生成される。第１
座標変換器３は、従来法と同様に以下のように座標変換
を行い、実電圧指令Ｖｕｒｅｆ，Ｖｖｒｅｆ，Ｖｗｒｅ
ｆを作成し、ＰＷＭ制御部５に与え、ＰＷＭ制御部５に
おいて同期電動機７に与える実際の電圧に変換し、同期
電動機７に提供する。実位置観測器８からの同期電動機
７の回転子の実位置がθである場合、ｄ−ｑ変換および
二相三相変換を行い、前記ｄ軸実電圧指令Ｖｄｒｅｆ０
と前記ｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆ０に誘起電圧補償分Φ
ωrを加えたｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて、
実電圧指令Ｖｕｒｅｆ，Ｖｖｒｅｆ，Ｖｗｒｅｆを作成
する。 [実施例2]以下、図２を参照しながら本発明の実施例２
を説明する。図２において、１０はｑ軸電流指令判別
部、１１はｄ軸電流指令決定部、１２はｑ軸電流指令判
別電流値設定部、１３はｄ軸電流指令値設定部である。
ｄ軸電流指令部９は、以下のようにｄ軸電流指令Ｉｄｒ
ｅｆを生成する。ｑ軸電流指令判別部１０において、ｑ
軸電流指令Ｉｑｒｅｆの前回値とｑ軸電流指令Ｉｑｒｅ
ｆの今回値とｑ軸電流指令判別電流値設定部１２におい
て設定されたｑ軸電流指令判別電流値Ｉｑｄｉｓとを比
較し、前記ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆの前回値が正の場
合、前記ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆの今回値が負もしく
は、前記ｑ軸電流指令判別電流値Ｉｑｄｉｓの正の値＋
Ｉｑｄｉｓより小さい場合、もしくは、前記ｑ軸電流指
令Ｉｑｒｅｆの前回値が負の場合、前記ｑ軸電流指令Ｉ
ｑｒｅｆの今回値が正もしくは、前記ｑ軸電流指令判別
電流値Ｉｑｄｉｓの負の値−Ｉｑｄｉｓより大きい場
合、前記ｑ軸電流指令判別部１０より、ｑ軸電流指令判
別信号Ｉｑｓｉｇをｄ軸電流使用として提供し、ｄ軸電
流指令決定部１１において、前記ｑ軸電流指令判別信号
Ｉｑｓｉｇとｄ軸電流指令値設定部１３において設定さ
れたｄ軸電流指令値Ｉｄに基づいて、以下の式より、ｄ
軸電流指令Ｉｄｒｅｆをと決定する。その他の場合は、
ここで、前記ｑ軸電流指令判別電流値Ｉｑｄｉｓおよび
ｄ軸電流指令値Ｉｄは試行錯誤により決定する。
がら本発明の実施例１を説明する。図１において、９は
ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに基づいてｄ軸電流指令Ｉｄｒ
ｅｆを生成するｄ軸電流指令生成部である。１はｑ軸電
流制御部、２はｑ軸電流制御部、３は第１座標変換部、
４は第2座標変換部、５はＰＷＭ制御部、６は実電流観
測部、７は同期電動機、８は実位置観測部であり、従来
法のものと同じもので動作についても同じなので説明は
省略する。ｄ軸電流指令部９は、以下のようにｄ軸電流
指令Ｉｄｒｅｆを生成する。ｑ軸電流指令判別部１０に
おいて、ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆの前回値とｑ軸電流指
令Ｉｑｒｅｆの今回値とｑ軸電流指令判別電流値設定部
１２において設定されたｑ軸電流指令判別電流値Ｉｑｄ
ｉｓとを比較し、前記ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆの前回値
が正の場合、前記ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆの今回値が負
もしくは、前記ｑ軸電流指令判別電流値Ｉｑｄｉｓの正
の値＋Ｉｑｄｉｓより小さい場合、もしくは、前記ｑ軸
電流指令Ｉｑｒｅｆの前回値が負の場合、前記ｑ軸電流
指令Ｉｑｒｅｆの今回値が正もしくは、前記ｑ軸電流指
令判別電流値Ｉｑｄｉｓの負の値−Ｉｑｄｉｓより大き
い場合、前記ｑ軸電流指令判別部１０より、ｑ軸電流指
令判別信号Ｉｑｓｉｇをｄ軸電流使用として提供し、ｄ
軸電流指令決定部１１において、前記ｑ軸電流指令判別
信号Ｉｑｓｉｇとｄ軸電流指令値設定部１３において設
定されたｄ軸電流指令値Ｉｄに基づいて、以下の式よ
り、ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆをと決定する。その他の場
合は、ここで、前記ｑ軸電流指令判別電流値Ｉｑｄｉｓ
およびｄ軸電流指令値Ｉｄは試行錯誤により決定する。
ｑ軸電流制御部１およびｄ軸電流制御部２は、従来法と
同様に以下のようにｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆ０とｄ軸
実電圧指令Ｖｄｒｅｆ０を生成する。実位置観測器８か
らの同期電動機の回転子の実位置がθであり、実電流観
測部６で検出した実電流がＩｕ，Ｉｖ，Ｉｗである場
合、第２座標変換器４において、従来法と同様に三相二
相変換およびｄｑ変換を行い、ｄ軸実電流Ｉｄｆｂとｑ
軸実電流Ｉｑｆｂを生成する。このｄ軸実電流Ｉｄｆｂ
とｑ軸実電流Ｉｑｆｂと前記ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆと
前記ｑ軸電流指令に基づいて、ｄ軸実電圧指令Ｖｄｒｅ
ｆ０，ｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆが０生成される。第１
座標変換器３は、従来法と同様に以下のように座標変換
を行い、実電圧指令Ｖｕｒｅｆ，Ｖｖｒｅｆ，Ｖｗｒｅ
ｆを作成し、ＰＷＭ制御部５に与え、ＰＷＭ制御部５に
おいて同期電動機７に与える実際の電圧に変換し、同期
電動機７に提供する。実位置観測器８からの同期電動機
７の回転子の実位置がθである場合、ｄ−ｑ変換および
二相三相変換を行い、前記ｄ軸実電圧指令Ｖｄｒｅｆ０
と前記ｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆ０に誘起電圧補償分Φ
ωrを加えたｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆとに基づいて、
実電圧指令Ｖｕｒｅｆ，Ｖｖｒｅｆ，Ｖｗｒｅｆを作成
する。 [実施例2]以下、図２を参照しながら本発明の実施例２
を説明する。図２において、１０はｑ軸電流指令判別
部、１１はｄ軸電流指令決定部、１２はｑ軸電流指令判
別電流値設定部、１３はｄ軸電流指令値設定部である。
ｄ軸電流指令部９は、以下のようにｄ軸電流指令Ｉｄｒ
ｅｆを生成する。ｑ軸電流指令判別部１０において、ｑ
軸電流指令Ｉｑｒｅｆの前回値とｑ軸電流指令Ｉｑｒｅ
ｆの今回値とｑ軸電流指令判別電流値設定部１２におい
て設定されたｑ軸電流指令判別電流値Ｉｑｄｉｓとを比
較し、前記ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆの前回値が正の場
合、前記ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆの今回値が負もしく
は、前記ｑ軸電流指令判別電流値Ｉｑｄｉｓの正の値＋
Ｉｑｄｉｓより小さい場合、もしくは、前記ｑ軸電流指
令Ｉｑｒｅｆの前回値が負の場合、前記ｑ軸電流指令Ｉ
ｑｒｅｆの今回値が正もしくは、前記ｑ軸電流指令判別
電流値Ｉｑｄｉｓの負の値−Ｉｑｄｉｓより大きい場
合、前記ｑ軸電流指令判別部１０より、ｑ軸電流指令判
別信号Ｉｑｓｉｇをｄ軸電流使用として提供し、ｄ軸電
流指令決定部１１において、前記ｑ軸電流指令判別信号
Ｉｑｓｉｇとｄ軸電流指令値設定部１３において設定さ
れたｄ軸電流指令値Ｉｄに基づいて、以下の式より、ｄ
軸電流指令Ｉｄｒｅｆをと決定する。その他の場合は、
ここで、前記ｑ軸電流指令判別電流値Ｉｑｄｉｓおよび
ｄ軸電流指令値Ｉｄは試行錯誤により決定する。
【００１４】
【発明の効果】請求項１記載の電流制御装置によれば、
ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに基づいてｄ軸電流指令Ｉｄｒ
ｅｆを生成するｄ軸電流指令生成部を有することによ
り、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂのゼロクロス付近ではｄ軸電流
指令Ｉｄｒｅｆ≠０と設定することでｑ軸実電流Ｉｑｆ
ｂの応答を改善し、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂのゼロクロス付
近以外では、ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆ＝０と設定するこ
とで、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂの振動を低減することができ
る。請求項２記載の電流制御装置によれば、ｑ軸電流指
令Ｉｑｒｅｆに基づいてｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆを生成
するｄ軸電流指令生成部を有することにより、ｑ軸実電
流Ｉｑｆｂのゼロクロス付近ではｄ軸電流指令Ｉｄｒｅ
ｆ≠０と設定することでｑ軸実電流Ｉｑｆｂの応答を改
善し、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂのゼロクロス付近以外ではｄ
軸電流指令Ｉｄｒｅｆ＝０と設定することで、ｑ軸実電
流Ｉｑｆｂの振動を低減することができる。また、ｄ軸
電流指令生成部における処理が単純なことにより、ｄ軸
電流指令生成部における処理を容易に実現することがで
きる。
ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに基づいてｄ軸電流指令Ｉｄｒ
ｅｆを生成するｄ軸電流指令生成部を有することによ
り、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂのゼロクロス付近ではｄ軸電流
指令Ｉｄｒｅｆ≠０と設定することでｑ軸実電流Ｉｑｆ
ｂの応答を改善し、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂのゼロクロス付
近以外では、ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆ＝０と設定するこ
とで、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂの振動を低減することができ
る。請求項２記載の電流制御装置によれば、ｑ軸電流指
令Ｉｑｒｅｆに基づいてｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆを生成
するｄ軸電流指令生成部を有することにより、ｑ軸実電
流Ｉｑｆｂのゼロクロス付近ではｄ軸電流指令Ｉｄｒｅ
ｆ≠０と設定することでｑ軸実電流Ｉｑｆｂの応答を改
善し、ｑ軸実電流Ｉｑｆｂのゼロクロス付近以外ではｄ
軸電流指令Ｉｄｒｅｆ＝０と設定することで、ｑ軸実電
流Ｉｑｆｂの振動を低減することができる。また、ｄ軸
電流指令生成部における処理が単純なことにより、ｄ軸
電流指令生成部における処理を容易に実現することがで
きる。
【図１】本発明の実施例１を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例２を示すブロック図である。
【図３】従来技術を示すブロック図である。
１ ｑ軸電流制御部
２ ｄ軸電流制御部
３ 第１座標変換器
４ 第２座標変換器
５ ＰＷＭ制御部
６ 実電流観測部
７ 同期電動機
８ 実位置観測器
９ ｄ軸電流指令生成部
１０ ｑ軸電流指令判別部
１１ ｄ軸電流指令決定部
１２ ｑ軸電流指令判別電流値設定部
１３ ｄ軸電流指令値設定部
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H560 BB04 DA00 DC12 EB01 EC01
RR01 TT20 XA02 XA12 XA13
5H576 BB04 DD02 DD05 EE01 EE11
GG04 HB01 JJ23 JJ24 JJ25
KK10 LL22 LL41
Claims (2)
- 【請求項１】 同期電動機７の回転子磁束ベクトルに同
期して回転する回転座標軸上のｑ軸実電流Ｉｑｆｂがｑ
軸電流指令Ｉｑｒｅｆと一致するように、ＰＷＭ制御部
５に実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆを
提供する同期電動機の電流制御装置において、 前記同期電動機７の実位置θを提供する実位置観測器８
と、 前記同期電動機７の２相以上の電流を観測し、実電流Ｉ
ｕ、Ｉｖ、Ｉｗを提供する実電流観測部６と、 前記実位置θと実電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗとに基づいて前
記同期電動機７の回転子磁束ベクトルに同期して回転す
る回転座標軸上のｄ軸実電流Ｉｄｆｂ及びｑ軸実電流Ｉ
ｑｆｂに変換する第２座標変換器４と、 前記ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに基づいてｄ軸電流指令Ｉ
ｄｒｅｆを生成するｄ軸電流指令生成部９と、 前記ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆと前記ｄ軸実電流Ｉｄｆｂ
とに基づいてｄ軸実電圧指令Ｖｄｒｅｆを生成するｄ軸
電流制御部２と、 前記ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆと前記ｑ軸実電流Ｉｑｆｂ
とに基づいてｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅｆを生成するｑ軸
電流制御部１と、 前記同期電動機７の回転子の実位置θを用いて、前記ｄ
軸実電圧指令Ｖｄｒｅｆと前記ｑ軸実電圧指令Ｖｑｒｅ
ｆとを実電圧指令Ｖｕｒｅｆ、Ｖｖｒｅｆ、Ｖｗｒｅｆ
に変換する第１座標変換器３とを備えたことを特徴とす
る同期電動機の電流制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電流制御装置において、 d軸電流指令生成部９が、q軸電流指令Ｉｑｒｅｆとq軸
電流指令判別電流値設定部１２において設定されたq軸
電流指令判別電流値Ｉｑｄｉｓに基づいて、ｑ軸電流指
令判別信号Ｉｑｓｉｇを提供するｑ軸電流指令判別部１
０と、 前記ｑ軸電流指令判別信号Ｉｑｓｉｇとｄ軸電流指令値
設定部１３において設定されたｄ軸電流指令値Ｉｄに基
づいて、ｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆを提供するｄ軸電流指
令決定部１１とを備えたことを特徴とする請求項１記載
の同期電動機の電流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001240081A JP2003052200A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | 同期電動機の電流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001240081A JP2003052200A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | 同期電動機の電流制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003052200A true JP2003052200A (ja) | 2003-02-21 |
Family
ID=19070744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001240081A Pending JP2003052200A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | 同期電動機の電流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003052200A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006136181A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Denso Corp | 同期モータの位置センサレス駆動制御装置 |
| WO2025114109A1 (fr) | 2023-11-30 | 2025-06-05 | IFP Energies Nouvelles | Procede de commande d'une machine electrique au moyen d'un controleur avec un regulateur proportionnel et un regulateur proportionnel integral |
-
2001
- 2001-08-08 JP JP2001240081A patent/JP2003052200A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006136181A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Denso Corp | 同期モータの位置センサレス駆動制御装置 |
| WO2025114109A1 (fr) | 2023-11-30 | 2025-06-05 | IFP Energies Nouvelles | Procede de commande d'une machine electrique au moyen d'un controleur avec un regulateur proportionnel et un regulateur proportionnel integral |
| FR3156263A1 (fr) | 2023-11-30 | 2025-06-06 | IFP Energies Nouvelles | Procédé de commande d’une machine électrique au moyen d’un contrôleur avec un régulateur proportionnel et un régulateur proportionnel intégral |
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