JP2008295229A - Motor simulation device and motor simulation method - Google Patents
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Abstract
【課題】電圧および電流制御型インバータの両方に対応でき、かつ、モータ開放時の動作を安定して模擬できるモータ模擬装置を提供する。
【解決手段】角回転速度指令ωから模擬モータの回転子角度θを求め、被試験体のインバータ1の、d、q軸上の出力電流id、iq、および、出力電圧Vd、Vqを求める。そして、電圧Vd、Vqと、模擬モータの状態方程式により、模擬モータに流れるべき電流を電流指令id*、iq*として求め、また、ダミー負荷9の補償電流として模擬モータに流れるべき電流を電流指令iLd*、iLq*として求め、これらを加算する。そして加算した電流指令id*+iLd*、iq*+iLq*と電流id、iqとが一致するように、d、q軸上の電圧指令Vdo*、Vqo*を生成し、これを基に模擬負荷用インバータ2の出力電圧の制御信号Vou*、Vov*、Vow*を生成する。
【選択図】図1Provided is a motor simulation device that can cope with both voltage and current control type inverters and can stably simulate the operation when the motor is opened.
A rotor angle θ of a simulated motor is obtained from an angular rotation speed command ω, and output currents id and iq on the d and q axes and output voltages Vd and Vq of an inverter 1 to be tested are obtained. Based on the voltages Vd and Vq and the state equation of the simulated motor, the current that should flow to the simulated motor is obtained as current commands id * and iq * , and the current that should flow to the simulated motor as the compensation current for the dummy load 9 i L d *, found as i L q *, is added to these. And adding the current command id * + i L d *, iq * + i L q * and the current id, so that the iq coincide, d, voltage command on the q-axis Vdo *, generates Vqo *, which group Then, control signals Vou * , Vov * , Vow * for the output voltage of the simulated load inverter 2 are generated.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、モータを模擬した模擬負荷装置によって、被試験体のインバータの試験を行うモータ模擬装置、およびモータ模擬方法に関するものである。 The present invention relates to a motor simulation device and a motor simulation method for testing an inverter of a device under test using a simulated load device that simulates a motor.
従来、モータを負荷とするインバータの試験において、制御の自由度に制約があり、構成が複雑になりがちなL(インダクタ)、R(抵抗)並びにスイッチ群の組み合わせからなる擬似負荷に代わり、インバータをもう一系統設けて、それを模擬負荷として出力電圧の振幅・位相を制御することにより、実際の負荷であるモータを模擬的に運転した状態を作り出し、任意の運転条件で任意の負荷におけるインバータの試験を行うことができるシステムが開発されている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3を参照)。
Conventionally, in an inverter test using a motor as a load, the inverter is replaced with a pseudo load consisting of a combination of L (inductor), R (resistor), and a switch group, which has a limited control freedom and tends to be complicated in configuration. Is used as a simulated load, and the amplitude and phase of the output voltage are controlled to create a state where the motor, which is the actual load, is simulated, and an inverter at any load under any operating condition A system capable of performing the above test has been developed (see, for example,
ところで、インバータには、オープンループの(電流フィードバック系が無い)電圧制御型のインバータ(例えば、V/F制御型の汎用インバータ)と、クローズドループを設けてモータに流す電流を制御する電流制御型のインバータ(例えば、ベクトル制御インバータ)とがある。 By the way, the inverter has an open loop voltage control type inverter (without a current feedback system) (for example, a V / F control type general-purpose inverter) and a current control type that controls the current flowing to the motor by providing a closed loop. Inverters (for example, vector control inverters).
上述した従来のインバータの試験装置においては、電流制御型のインバータに対しては、図5に示すような構成のインバータ試験装置が使用され(特許文献1)、電圧型のインバータに対しては、図6に示すような構成のインバータ試験装置が使用されていた。 In the conventional inverter testing apparatus described above, an inverter testing apparatus having a configuration as shown in FIG. 5 is used for a current control type inverter (Patent Document 1), and for a voltage type inverter, An inverter testing apparatus configured as shown in FIG. 6 has been used.
図5に示す電流制御型のインバータのインバータ試験装置において、試験インバータ1と疑似負荷用インバータ2とがトランス41を介して接続される。モータ模擬運転制御部11Cには、IPMモータの速度N、電機子抵抗R、固定子のd,q軸上のインダクタンスLd ,Lq ,L、誘起電圧定数φa が入力される。また、インバータ1の電流制御方式により制御される出力電流iu ,iw が変流器8により検出され、出力電流iu ´,iw´として入力され、フィルタ(L)7から出力電圧vu ′,vw ′が入力される。インバータ1、2間のインピーダンスは各出力電圧に応じて抵抗からインダクタンスまで変化する。即ち、インバータ1の出力電圧に対してインバータ2の出力電圧の振幅・位相を制御してインピーダンス変化によりインバータ1からの負荷が変化する。インバータ2の出力電圧の振幅・位相の制御により、モータの模擬的な運転を実現している。
In the inverter control apparatus for the current control type inverter shown in FIG. 5, the
また、図6は、電圧制御方式のインバータの試験装置の構成例を示している。図6において、制御回路51は、電圧指令と周波数指令に応じて被試験インバータ1の出力電圧を所定の値に制御する。
FIG. 6 shows a configuration example of a voltage control type inverter testing apparatus. In FIG. 6, the
また、モータ模擬運転制御部11Dにおいて、インバータ1の出力電圧Vu、Vwから電圧位相検出回路52により電圧位相θを検出する。また、変流器8により検出される出力電流iu、iwをθに基づいて3相→2相変換してid、iqを得る。このid、iqと、負荷指令に基づいて決定される電流の振幅位相を持つid*、iq*とが比較されて電圧指令Vd*、Vq*が得られる。このVd*、Vq*がθに基づいて2相→3相変換されることにより、Vou*、Vov*、Vow*が得られる。そして、この相電圧指令に基づいてPWM回路53によりインバータ2のゲート信号を生成することができる。
In the motor simulation operation control unit 11D, the voltage phase θ is detected by the voltage
図6に示す構成によりインバータ1の出力電圧が所定の値の状態において、インバータ2の出力電流の振幅・位相を制御することにより、インバータ1にモータが接続されているのと同等の状態でインバータ1の試験を行うことができ、モータの任意の運転条件に応じて任意の負荷インピーダンスを設定して、インバータ1の試験を行うことができる。
With the configuration shown in FIG. 6, when the output voltage of the
上述したように、従来のインバータの負荷試験装置では、被試験体となるインバータが、電圧制御型のインバータ(電圧源)である場合と、電流制御型のインバータ(電流源)である場合には、異なる構成のインバータ試験装置となっていた。例えば、電流制御型のインバータでは、図5に示すインバータ試験装置であり、電圧制御型のインバータでは、図6に示すインバータ試験装置であった。すなわち、被試験体のインバータの制御装置に対応して、異なるインバータ試験装置を用意する必要があった。 As described above, in the conventional inverter load test apparatus, when the inverter to be tested is a voltage-controlled inverter (voltage source) and a current-controlled inverter (current source) The inverter testing device had a different configuration. For example, the current control type inverter is the inverter test apparatus shown in FIG. 5, and the voltage control type inverter is the inverter test apparatus shown in FIG. That is, it is necessary to prepare a different inverter test device corresponding to the inverter control device of the device under test.
このため、本願出願人は、被試験体のインバータの制御方法に依存しないモータ模擬装置(インバータ試験装置)を先に出願している(出願番号2006−300815号)。図7は、先に出願したモータ模擬装置(インバータ試験装置)の構成を示す図である。図7に示すモータ模擬装置の詳細については、本発明の実施の形態の項において合わせて説明されるので、ここでは、その概要についてだけ説明する。図7に示すモータ模擬装置10Cにおいて、モータ模擬運転制御部11Eに入力される角回転速度指令(角回転速度)ωからモータ角度算出器17により模擬モータの回転子角度θを算出し、被試験体のインバータ1の出力電流iu、iwと回転子角度θを基に、d、q軸上のフィードバック電流id、iqを求める。また、インバータ1の出力電圧Vu、Vwと回転子角度θとを基に、d、q軸上の電圧Vd、Vqを求める。そして、電流指令演算部18Aにおいて、電圧Vd、Vqと、模擬モータの状態方程式により、模擬モータに流れるべき電流を電流指令id*、iq*として求め、この電流指令id*、iq*とフィードバック電流id、iqとをそれぞれ比較し、d、q軸上の電圧指令Vdo*、Vqo*を生成する。この電圧指令Vdo*、Vqo*を基に、模擬負荷用インバータ2の出力電圧の制御信号Vou*、Vov*、Vow*を生成する。このような構成により、オープンループ(電流制御なし)の電圧制御型のインバータ、およびクローズドループによる電流制御型のインバータの両方に、また、いずれにも属さない制御方法のインバータにも対応可能なモータ模擬装置を提供することができる。
図7に示すモータ模擬装置10Cは、オープンループ(電流制御なし)の電圧制御型のインバータ、およびクローズドループによる電流制御型のインバータの両方に、また、いずれにも属さない制御方法のインバータにも対応可能なモータ模擬装置として使用できる優れたものであるが、モータ開放時における動作をシミュレートする場合に問題が生じる。 The motor simulation device 10C shown in FIG. 7 is both an open loop (no current control) voltage control type inverter and a closed loop current control type inverter, and an inverter of a control method that does not belong to any of them. Although it is an excellent device that can be used as a compatible motor simulation device, there is a problem in simulating the operation when the motor is open.
ずなわち、モータ開放を模擬する場合には、インバータ(被試験体)1から流れる電流が0(ゼロ)になるので、モータ模擬運転制御部11E内における制御動作が不安定となり、このためインバータ(被試験体)1の出力電圧も不安定となっていた。このため、モータ開放時の動作をシミュレートできないという問題があった。
That is, when simulating the opening of the motor, the current flowing from the inverter (device under test) 1 becomes 0 (zero), so that the control operation in the motor simulation
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、オープンループの電圧制御型(電流制御なし)のインバータ、クローズドループを持つ電流制御型のインバータの両方に対応できると共に、モータ開放時の動作のシミュレートを安定して行える、モータ模擬装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and the object thereof is to support both an open-loop voltage-controlled inverter (without current control) and a closed-loop current-controlled inverter. An object of the present invention is to provide a motor simulation device capable of stably simulating the operation when the motor is opened.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明のモータ模擬装置は、被試験体であるモータ駆動用インバータの出力に、模擬負荷装置を接続し、前記模擬負荷装置を前記モータ駆動用インバータの模擬モータ負荷とするモータ模擬装置であって、前記モータ駆動用インバータの交流出力側の線間に接続されインダクタンス負荷となるダミー負荷と、前記モータ駆動用インバータの出力電流を検出する電流検出部と、前記モータ駆動用インバータの出力電圧を検出する電圧検出部と、模擬モータ負荷について設定された運転条件及び模擬モータの特性のパラメータを保持すると共に、前記電圧検出部により検出したモータ駆動用インバータの出力電圧を基に、前記模擬モータの電圧・電流方程式に従い、模擬モータとして流れるべき電流の電流指令を算出するMモデル電流指令演算部と、前記ダミー負荷について設定されたパラメータを保持すると共に、前記電圧検出部により検出したモータ駆動用インバータの出力電圧を基に、前記ダミー負荷に流れる電流の補償電流として前記模擬モータに流れるべき電流指令を算出するLモデル電流指令演算部と、前記Mモデル電流指令演算部により算出した電流指令と、前記Lモデル電流指令演算部により算出した電流指令とを加算し、該加算された電流指令と前記電流検出部で検出した電流とが一致するように前記模擬負荷装置の出力電圧を制御するモータ模擬運転制御部と、を備えることを特徴とする。
このような構成により、被試験体のモータ駆動用インバータの交流出力側の線間(相間)にインダクタンス負荷であるダミー負荷を接続する。また、被試験体のモータ駆動用インバータの出力電圧と出力電流を検出する。そして、このモータ駆動用インバータの出力電圧を基に、Mモデル電流指令演算部は、模擬モータの電流・電圧方程式(状態方程式)に従い、模擬モータとして流れるべき電流の電流指令を算出する。また、Lモデル電流指令演算部は、ダミー負荷に流れる電流の補償電流として模擬モータに流れるべき電流指令を算出する。Mモデル電流指令演算部により算出された電流指令と、Lモデル電流指令演算部により算出された電流指令は加算され、加算された電流指令となる。そして、加算された電流指令と、被試験体のモータ駆動用インバータの出力電流とを比較し、モータ駆動用インバータから流れる電流が電流指令に一致するように模擬負荷装置の出力電圧を制御する。
これにより、オープンループ(電流制御なし)の電圧制御型のインバータ、およびクローズドループによる電流制御型のインバータの両方に、また、いずれにも属さない制御方法のインバータにも対応可能であり、かつ、モータ開放時におけるシミュレーションを安定して行うことができるモータ模擬装置を実現できる。
The present invention has been made to solve the above problems, and the motor simulation device of the present invention is configured such that a simulated load device is connected to an output of a motor drive inverter that is a device under test, and the simulated load device is A motor simulation device for simulating a motor load of a motor drive inverter, which detects a dummy load connected between lines on the AC output side of the motor drive inverter and serving as an inductance load, and an output current of the motor drive inverter A current detection unit that detects the output voltage of the inverter for driving the motor, a parameter for the operating condition set for the simulated motor load and the characteristics of the simulated motor, and is detected by the voltage detection unit. Based on the output voltage of the motor drive inverter, the simulated motor flows according to the voltage / current equation of the simulated motor. An M model current command calculation unit for calculating a current command of the power to be stored; and a parameter set for the dummy load, and the dummy load based on the output voltage of the motor drive inverter detected by the voltage detection unit An L model current command calculation unit that calculates a current command to flow to the simulated motor as a compensation current for a current flowing through the motor, a current command calculated by the M model current command calculation unit, and a calculation by the L model current command calculation unit A motor simulation operation control unit that adds a current command and controls the output voltage of the simulated load device so that the added current command matches the current detected by the current detection unit. And
With such a configuration, a dummy load that is an inductance load is connected between lines (between phases) on the AC output side of the motor drive inverter of the device under test. Further, the output voltage and output current of the motor driving inverter of the device under test are detected. Then, based on the output voltage of the motor drive inverter, the M model current command calculation unit calculates a current command of the current that should flow as the simulated motor according to the current / voltage equation (state equation) of the simulated motor. In addition, the L model current command calculation unit calculates a current command that should flow to the simulated motor as a compensation current for the current flowing to the dummy load. The current command calculated by the M model current command calculation unit and the current command calculated by the L model current command calculation unit are added to obtain an added current command. Then, the added current command and the output current of the motor drive inverter of the device under test are compared, and the output voltage of the simulated load device is controlled so that the current flowing from the motor drive inverter matches the current command.
As a result, it is possible to cope with both an open-loop (no current control) voltage-controlled inverter and a closed-loop current-controlled inverter, and an inverter with a control method that does not belong to any of them, and It is possible to realize a motor simulation device that can stably perform simulation when the motor is open.
また、本発明のモータ模擬装置は、前記模擬負荷装置は、模擬負荷となる模擬負荷用インバータと、前記模擬負荷用インバータの交流出力側に接続されるリアクトルと、を有し、前記模擬負荷用インバータの交流出力側と前記モータ駆動用インバータの交流出力側とを前記リアクトルを介して接続して構成されることを特徴とする。
このような構成により、模擬負荷装置をインバータとリアクトルで構成し、模擬負荷用インバータの交流出力側とモータ駆動用インバータの交流出力側とをリアクトルを介して接続する。
これにより、電圧および電流制御型のインバータの両方に対応でき、かつモータ開放時の模擬動作を安定して行うことができる効果に加えて、擬負荷装置の出力電圧の振幅、位相を容易に制御することができる。また、リアクトルにより、2つのインバータ間の出力電圧差、位相差が大きい場合の突入電流を抑制することができる。
Further, the motor simulation device according to the present invention includes the simulated load device having a simulated load inverter serving as a simulated load, and a reactor connected to an AC output side of the simulated load inverter. An AC output side of the inverter and an AC output side of the motor driving inverter are connected via the reactor.
With such a configuration, the simulated load device is configured by an inverter and a reactor, and the alternating current output side of the simulated load inverter and the alternating current output side of the motor driving inverter are connected via the reactor.
As a result, both the voltage and current control type inverters can be supported, and in addition to the effect that the simulated operation can be stably performed when the motor is opened, the amplitude and phase of the output voltage of the pseudo load device can be easily controlled. can do. Further, the reactor can suppress inrush current when the output voltage difference and phase difference between the two inverters are large.
また、本発明のモータ模擬装置は、前記模擬負荷用インバータは、3相のモータ模擬負荷となるように構成されており、前記モータ模擬運転制御部は、前記モータ模擬運転制御部に入力される角回転速度指令信号ωから模擬モータの回転子角度θを算出するモータ角度算出回路と、前記モータ駆動用インバータの3相出力電流と前記回転子角度θとを基に、前記3相出力電流を回転子のd、q軸上の電流id、iqに変換する第1の3相−2相変換回路と、前記モータ駆動用インバータの3相出力電圧と前記回転子角度θとを基に、前記3相出力電圧を回転子のd、q軸上の電圧Vd、Vqに変換する第2の3相−2相変換回路と、前記電圧Vd、Vqと、模擬モータの電圧・電流方程式とを基に、模擬モータに流れるべき電流を、d、q軸上の電流指令id*、iq*として求めるMモデル電流指令演算部と、前記電圧Vd、Vqと、前記ダミー負荷のパラメータを基に、模擬モータに補償電流として流れるべき電流を、d、q軸上の電流指令iLd*、iLq*として求めるLモデル電流指令演算部と、前記Mモデル電流指令演算部から出力される電流指令id*、iq*と、前記Lモデル電流指令演算部から出力される電流指令iLd*、iLq*とを加算し、加算された電流指令id*+iLd*、iq*+iLq*を生成する加算器と、前記電流指令id*+iLd*、iq*+iLq*と前記電流id、iqをそれぞれ比較し、d、q軸上の電圧指令Vdo*、Vqo*を生成する誤差増幅回路と、前記d、q軸上の電圧指令Vdo*、Vqo*を基に、前記模擬負荷用インバータの3相出力電圧の制御指令信号Vou*、Vov*、Vow*を生成する2相−3相変換回路と、を備えることを特徴とする。
このような構成により、モータ模擬運転制御部に入力される角回転速度指令信号ωから模擬モータの回転子角度θを算出し、被試験体であるモータ駆動用インバータの3相出力電流と回転子角度θとを基に、d、q軸上の電流id、iqを求める。また、モータ駆動用インバータの3相出力電圧と回転子角度θとを基に、d、q軸上の電圧Vd、Vqを求める。そして、電圧Vd、Vqと、模擬モータの電流・電圧方程式(状態方程式)により、模擬モータに流れるべき電流を、d、q軸上の電流指令id*、iq*として求める。また、ダミー負荷のパラメータを基に、模擬モータに補償電流として流れるべき電流を、d、q軸上の電流指令iLd*、iLq*として求める。電流指令id*、iq*と、電流指令iLd*、iLq*とは加算され、電流指令id*+iLd*、iq*+iLq*となる。この電流指令id*+iLd*、iq*+iLq*と前記電流id、iqをそれぞれ比較し、d、q軸上の電圧指令Vdo*、Vqo*を生成する。このd、q軸上の電圧指令Vdo*、Vqo*を基に、模擬負荷用インバータの3相出力電圧の制御指令信号Vou*、Vov*、Vow*を生成する。
これにより、オープンループ(電流制御なし)の電圧制御型のインバータ、およびクローズドループによる電流制御型のインバータの両方に、また、いずれにも属さない制御方法のインバータにも対応可能であり、かつ、モータ開放時におけるシミュレーションを安定して行うことができるモータ模擬装置を実現することができる。
In the motor simulation device of the present invention, the simulated load inverter is configured to be a three-phase motor simulated load, and the motor simulated operation control unit is input to the motor simulated operation control unit. Based on the motor angle calculation circuit for calculating the rotor angle θ of the simulated motor from the angular rotation speed command signal ω, and the three-phase output current of the motor driving inverter and the rotor angle θ, the three-phase output current is calculated. Based on the first three-phase to two-phase conversion circuit that converts currents id and iq on the d and q axes of the rotor, the three-phase output voltage of the inverter for driving the motor, and the rotor angle θ, Based on the second three-phase to two-phase conversion circuit for converting the three-phase output voltage into the voltages Vd and Vq on the d and q axes of the rotor, the voltages Vd and Vq, and the voltage / current equation of the simulated motor. The current that should flow to the simulated motor Current command id *, and M model current calculation unit for obtaining a iq *, the voltage Vd, and Vq, on the basis of parameters of the dummy load, the current should flow as a compensation current to the simulated motor, d, in the q-axis L model current command calculation unit obtained as current commands i L d * and i L q * , current commands id * and iq * output from the M model current command calculation unit, and output from the L model current command calculation unit is the current command i L d *, i L q * and adds, summed current command id * + i L d *, iq * + i L q and an adder for generating a *, the current command id * + i L d * , iq * + i L q * and the currents id, iq are respectively compared to generate voltage commands Vdo * , Vqo * on the d and q axes, and voltage commands on the d, q axes Vdo *, Based on qo *, the control command signal of the three-phase output voltages of the simulated load inverter Vou *, Vov *, characterized in that it comprises a two-phase three-phase conversion circuit for generating a Vow *, a.
With such a configuration, the rotor angle θ of the simulated motor is calculated from the angular rotation speed command signal ω input to the motor simulation operation control unit, and the three-phase output current and the rotor of the motor drive inverter that is the device under test are calculated. Based on the angle θ, currents id and iq on the d and q axes are obtained. Further, the voltages Vd and Vq on the d and q axes are obtained based on the three-phase output voltage of the motor drive inverter and the rotor angle θ. Based on the voltages Vd and Vq and the current / voltage equation (state equation) of the simulated motor, the current to flow through the simulated motor is obtained as current commands id * and iq * on the d and q axes. Also, based on the parameters of the dummy load, the current that should flow as a compensation current to the simulated motor is obtained as current commands i L d * and i L q * on the d and q axes. Current command id *, and iq *, * current command i L d, is added to the i L q *, * current command id * + i L d, a iq * + i L q *. The current command id * + i L d *, iq * + i L q * and compared the current id, iq, respectively, d, voltage command on the q-axis Vdo *, generates a Vqo *. Based on the voltage commands Vdo * and Vqo * on the d and q axes, control command signals Vou * , Vov * and Vow * for the three-phase output voltage of the simulated load inverter are generated.
As a result, it is possible to cope with both open-loop (no current control) voltage-controlled inverters and closed-loop current-controlled inverters, and inverters with control methods that do not belong to any of them, and It is possible to realize a motor simulation device that can stably perform a simulation when the motor is open.
また、本発明のモータ模擬装置は、前記モータ角度算出回路に換えて、前記モータ駆動用インバータから、出力電圧の位相の情報を含む信号を取得し、該信号を基に、模擬モータの回転子の角度θおよび角回転速度信号ωを生成する位相・周波数検出部を備えることを特徴とする。
このような構成により、例えば、被試験体であるモータ駆動用インバータが電圧型インバータである場合に、該インバータから出力電圧の位相情報を含む信号(電圧指令信号など)を取得し、これを基に、模擬モータの回転子の角度θおよび角回転速度信号ωを生成する。
これにより、モータ開放時の模擬動作を安定して行うことができる効果に加えて、被試験体であるモータ駆動用インバータと、モータ模擬装置とを容易に同期して運転することができる。
The motor simulation device of the present invention acquires a signal including phase information of the output voltage from the motor drive inverter instead of the motor angle calculation circuit, and based on the signal, the rotor of the simulation motor And a phase / frequency detector for generating an angle θ and an angular rotation speed signal ω.
With such a configuration, for example, when the motor drive inverter which is a device under test is a voltage type inverter, a signal including the phase information of the output voltage (such as a voltage command signal) is obtained from the inverter, and this is used as a basis. Then, the rotor angle θ and the angular rotation speed signal ω of the simulated motor are generated.
Thereby, in addition to the effect that the simulation operation when the motor is opened can be stably performed, the motor driving inverter as the device under test and the motor simulation device can be easily and synchronously operated.
また、本発明のモータ模擬装置は、前記モータ角度算出回路から得られる模擬モータの回転子角度θを基に、回転子角度センサの模擬信号を生成して前記モータ駆動用インバータに出力する角度センサ模擬制御部を備えることを特徴とする。
このような構成により、モータ角度算出回路から得られる模擬モータの回転子角度θを基に、例えば、回転子の回転角度検出用のレゾルバと同様な出力信号を生成する。
これにより、電圧および電流制御型のインバータの両方に対応でき、かつモータ開放時の模擬動作を安定して行うことができる効果に加えて、モータ模擬装置を回転子角度センサ付きの模擬モータとし機能させることができる。
In addition, the motor simulation device of the present invention generates a rotor angle sensor simulation signal based on the rotor angle θ of the simulated motor obtained from the motor angle calculation circuit and outputs the simulated signal to the motor drive inverter. A simulation control unit is provided.
With such a configuration, for example, an output signal similar to that of a resolver for detecting the rotation angle of the rotor is generated based on the rotor angle θ of the simulated motor obtained from the motor angle calculation circuit.
As a result, in addition to the effect of being able to handle both voltage and current control type inverters and performing a stable simulation operation when the motor is open, the motor simulation device functions as a simulation motor with a rotor angle sensor. Can be made.
また、本発明のモータ模擬装置は、前記模擬モータとしてPMモータを模擬する場合に、前記Mモデル電流指令演算部により、次式
により、前記モータ駆動用インバータの出力電圧Vd、Vqからid、iqを求め、これを前記電流指令id*、iq*とするように求めるように構成されたことを特徴とする。
これにより、Mモデル電流指令演算部において、周知のPMモータの電圧・電流方程式により、d、q軸上の電圧Vd、Vqから模擬モータに流れるべき電流を、d、q軸上の電流指令id*、iq*として容易に求めることができる。
In the motor simulation device of the present invention, when the PM motor is simulated as the simulation motor, the M model current command calculation unit uses the following formula:
Thus, id and iq are obtained from the output voltages Vd and Vq of the motor driving inverter, and are obtained as the current commands id * and iq * .
As a result, in the M model current command calculation unit, the current that should flow from the voltages Vd and Vq on the d and q axes to the simulated motor according to the well-known voltage / current equation of the PM motor, * And iq * can be easily obtained.
また、本発明のモータ模擬装置は、前記模擬モータとしてPMモータを模擬する場合に、前記でMモデル電流指令演算部により、前記モータ駆動用インバータの出力電圧Vd、Vqから前記電流指令id*、iq*を求める際に、
id*={R・Vd+ω・Lq(Vq−ω・φa)}/(R2+ω2・Ld・Lq)、
iq*={−ω・Ld・Vd+R(Vq−ω・φa)}/(R2+ω2・Ld・Lq)、
ここで、R:電機子抵抗、Ld,Lq:d,q軸インダクタンス、ω:角回転速度、φa:永久磁石による電機子鎖交磁束、として求めるように構成されたことを特徴とする。
これにより、Mモデル電流指令演算部において、周知のPMモータの電圧・電流方程式により、d、q軸上の電圧Vd、Vqから模擬モータに流れるべき電流を、d、q軸上の電流指令id*、iq*として容易に求めることができる。
In the motor simulation apparatus according to the present invention, when a PM motor is simulated as the simulation motor, the M model current command calculation unit performs the current command id * , from the output voltages Vd and Vq of the motor drive inverter. When calculating iq *
id * = {R · Vd + ω · Lq (Vq−ω · φa)} / (R 2 + ω 2 · Ld · Lq),
iq * = {− ω · Ld · Vd + R (Vq−ω · φa)} / (R 2 + ω 2 · Ld · Lq),
Here, it is characterized in that it is obtained as R: armature resistance, Ld, Lq: d, q-axis inductance, ω: angular rotation speed, φa: armature interlinkage magnetic flux by permanent magnet.
As a result, in the M model current command calculation unit, the current that should flow from the voltages Vd and Vq on the d and q axes to the simulated motor according to the well-known voltage / current equation of the PM motor, * And iq * can be easily obtained.
また、本発明のモータ模擬装置は、前記Lモデル電流指令演算部により、前記モータ駆動用インバータの出力電圧Vd、Vqから前記電流指令iLd*、iLq*を求める際に、
iLd*={RL・Vd+ω・LL・Vq)}/(R2+ω2・LL 2)、
iLq*={−ω・LL・Vd+RL・Vq)}/(R2+ω2・LL 2)、
ここで、RL:ダミー負荷のd、q軸抵抗、LL:ダミー負荷のd,q軸インダクタンス、ω:角回転速度、として求めるように構成されたこと を特徴とする
これにより、Lモデル電流指令演算部において、ダミー負荷のパラメータを基に、d、q軸上の電圧Vd、Vqから模擬モータに流れるべき補償電流を、d、q軸上の電流指令iLd*、iLq*として容易に求めることができる。
In the motor simulation apparatus of the present invention, when the L model current command calculation unit obtains the current commands i L d * and i L q * from the output voltages V d and V q of the motor driving inverter,
i L d * = {R L · V d + ω · L L · V q)} / (R 2 + ω 2 · L L 2 ),
i L q * = {− ω · L L · Vd + R L · Vq)} / (R 2 + ω 2 · L L 2 ),
Here, L L : d and q-axis resistance of dummy load, L L : d and q-axis inductance of dummy load, and ω: angular rotation speed are obtained. In the current command calculation unit, based on the parameters of the dummy load, the compensation current that should flow from the voltages Vd and Vq on the d and q axes to the simulated motor is converted into the current commands i L d * and i L q on the d and q axes. * Can be easily obtained.
また、本発明のモータ模擬装置は、前記第1の2/3相変換回路で求めたd、q軸上の電流id、iqを基に、前記誤差増幅器により生成されたd、q軸上の電圧指令Vdo*、Vqo*のそれぞれに加算するための補償信号Vd´、Vq´を生成するフィードフォワード演算部をさらに備えることを特徴とする。
このような構成により、模擬負荷用インバータのd、q軸上の電圧指令Vdo*、Vqo*にフィードフォワード信号を加算し、模擬負荷用インバータの出力電圧の応答を早める。
これにより、電圧および電流制御型のインバータの両方に対応でき、かつモータ開放時の模擬動作を安定して行うことができる効果に加えて、モータ模擬装置の応答性を改善することができる。特に、被試験体であるモータ駆動用インバータが電流制御型のインバータである場合に効果がある。
Further, the motor simulation device according to the present invention is based on the current id and iq on the d and q axes obtained by the first 2/3 phase conversion circuit, and on the d and q axes generated by the error amplifier. It is further characterized by further comprising a feedforward calculation unit that generates compensation signals Vd ′ and Vq ′ to be added to the voltage commands Vdo * and Vqo * , respectively.
With such a configuration, the feedforward signal is added to the voltage commands Vdo * and Vqo * on the d and q axes of the simulated load inverter, thereby speeding up the response of the output voltage of the simulated load inverter.
Thereby, in addition to the effect of being able to cope with both voltage and current control type inverters and performing a stable simulation operation when the motor is opened, the responsiveness of the motor simulation device can be improved. This is particularly effective when the motor drive inverter that is the device under test is a current-controlled inverter.
また、本発明のモータ模擬装置は、前記フィードフォワード演算部により、電圧指令Vdo*、Vqo*のそれぞれに加算する補償信号Vd´、Vq´を、
これにより、モータ駆動用インバータと模擬負荷用インバータと間に接続されたフィルタのリアクトル(インダクタンスL)の影響を考慮して、モータ模擬装置の応答性を改善することができる。
In the motor simulation device of the present invention, compensation signals Vd ′ and Vq ′ to be added to the voltage commands Vdo * and Vqo * by the feedforward calculation unit,
Thereby, the responsiveness of the motor simulation device can be improved in consideration of the influence of the reactor (inductance L) of the filter connected between the motor drive inverter and the simulation load inverter.
また、本発明のモータ模擬装置は、前記フィードフォワード演算部により、電圧指令Vdo*、Vqo*のそれぞれに加算する補償信号Vd´、Vq´を、
Vd´=R・id−ω(Lq−L)iq、
Vq´=ω・(Ld―L)・id+R・iq+ω・φa、
ここで、R:電機子抵抗、Ld,Lq:d,q軸インダクタンス、ω:角回転速度、φa:永久磁石による電機子鎖交磁束、L:モータ駆動用インバータと模擬負荷用インバータと間に接続されるインダクタンス、により求めるように構成されたことを特徴とする。
これにより、モータ駆動用インバータと模擬負荷用インバータと間に接続されたフィルタのリアクトル(インダクタンスL)の影響を考慮して、モータ模擬装置の応答性を改善することができる。
In the motor simulation device of the present invention, compensation signals Vd ′ and Vq ′ to be added to the voltage commands Vdo * and Vqo * by the feedforward calculation unit,
Vd ′ = R · id−ω (Lq−L) iq,
Vq ′ = ω · (Ld−L) · id + R · iq + ω · φa,
Here, R: armature resistance, Ld, Lq: d, q-axis inductance, ω: angular rotation speed, φa: armature linkage magnetic flux by permanent magnet, L: between motor driving inverter and simulated load inverter It is characterized in that it is determined by the inductance to be connected.
Thereby, the responsiveness of the motor simulation device can be improved in consideration of the influence of the reactor (inductance L) of the filter connected between the motor drive inverter and the simulation load inverter.
また、本発明のモータ模擬装置は、前記第2の2/3相変換回路により、d、q軸上の電圧信号Vd、Vqを生成する際に、前記モータ駆動用インバータの3相線間電圧と、前記模擬モータの回転子角度に30°加算した位相信号と、を入力信号として、前記d、q軸上の電圧信号Vd、Vqを算出するように構成されたことを特徴とする。
このような構成により、入力した3相線間電圧を30°位相を進めることにより、相電圧として扱うようにする。
これにより、被試験体であるモータ駆動用インバータの線間電圧を基に、電圧信号Vd、Vqを生成することができる。すなわち、線間電圧から相電圧を生成する回路が不要となる。
In the motor simulation device of the present invention, when the second 2 / 3-phase conversion circuit generates the voltage signals Vd and Vq on the d and q axes, the three-phase line voltage of the motor driving inverter And the phase signal obtained by adding 30 ° to the rotor angle of the simulated motor as input signals, the voltage signals Vd and Vq on the d and q axes are calculated.
With such a configuration, the input three-phase line voltage is handled as a phase voltage by advancing the phase by 30 °.
Thus, the voltage signals Vd and Vq can be generated based on the line voltage of the motor driving inverter that is the device under test. That is, a circuit for generating a phase voltage from the line voltage is not necessary.
また、本発明のモータ模擬方法は、被試験体であるモータ駆動用インバータの出力に、模擬負荷装置を接続し、前記模擬負荷装置を前記モータ駆動用インバータの模擬モータ負荷とするモータ模擬装置におけるモータ模擬方法であって、前記モータ駆動用インバータの交流出力側の線間にインダクタンス負荷となるダミー負荷を設置するダミー負荷設置手順と、前記モータ駆動用インバータの出力電流を検出する電流検出手順と、前記モータ駆動用インバータの出力電圧を検出する電圧検出手順と、模擬モータ負荷について設定された運転条件及び模擬モータの特性のパラメータを保持すると共に、前記電圧検出手順により検出したモータ駆動用インバータの出力電圧を基に、前記模擬モータの電圧・電流方程式に従い、模擬モータとして流れるべき電流の電流指令を算出するMモデル電流指令演算手順と、前記ダミー負荷について設定されたパラメータを保持すると共に、前記電圧検出手順により検出したモータ駆動用インバータの出力電圧を基に、前記ダミー負荷に流れる電流の補償電流として前記模擬モータに流れるべき電流指令を算出するLモデル電流指令演算手順と、前記Mモデル電流指令演算手順により算出した電流指令と、前記Lモデル電流指令演算手順により算出した電流指令とを加算し、該加算された電流指令と前記電流検出手順により検出した電流とが一致するように前記模擬負荷装置の出力電圧を制御するモータ模擬運転制御手順と、を含むことを特徴とする。
このような手順により、被試験体のモータ駆動用インバータの交流出力側の線間(相間)にインダクタンス負荷であるダミー負荷を接続する。また、被試験体のモータ駆動用インバータの出力電圧と出力電流を検出する。そして、このモータ駆動用インバータの出力電圧を基に、Mモデル電流指令演算部は、模擬モータの電流・電圧方程式(状態方程式)に従い、模擬モータとして流れるべき電流の電流指令を算出する。また、Lモデル電流指令演算部は、ダミー負荷に流れる電流の補償電流として模擬モータに流れるべき電流指令を算出する。Mモデル電流指令演算部により算出された電流指令と、Lモデル電流指令演算部により算出された電流指令は加算され、加算された電流指令となる。そして、加算された電流指令と、被試験体のモータ駆動用インバータの出力電流とを比較し、モータ駆動用インバータから流れる電流が電流指令に一致するように模擬負荷装置の出力電圧を制御する。
これにより、オープンループ(電流制御なし)の電圧制御型のインバータ、およびクローズドループによる電流制御型のインバータの両方に、また、いずれにも属さない制御方法のインバータにも対応可能であり、かつ、モータ開放時におけるシミュレーションを安定して行うことができるモータ模擬装置を実現できる。
The motor simulation method of the present invention is a motor simulation apparatus in which a simulated load device is connected to the output of a motor drive inverter that is a device under test, and the simulated load device is used as a simulated motor load of the motor drive inverter. A motor simulation method, a dummy load installation procedure for installing a dummy load as an inductance load between lines on the AC output side of the motor drive inverter, and a current detection procedure for detecting an output current of the motor drive inverter The voltage detection procedure for detecting the output voltage of the motor drive inverter, the operating conditions set for the simulated motor load and the parameters of the characteristics of the simulated motor are held, and the motor drive inverter detected by the voltage detection procedure is stored. Based on the output voltage, the simulated motor is run according to the voltage / current equation of the simulated motor. An M model current command calculation procedure for calculating a current command for a current to be held, a parameter set for the dummy load, and a dummy drive based on the output voltage of the motor drive inverter detected by the voltage detection procedure L model current command calculation procedure for calculating a current command to flow to the simulated motor as a compensation current for the current flowing through the load, a current command calculated by the M model current command calculation procedure, and a calculation by the L model current command calculation procedure And a motor simulation operation control procedure for controlling the output voltage of the simulated load device so that the added current command and the current detected by the current detection procedure coincide with each other. Features.
By such a procedure, a dummy load which is an inductance load is connected between lines (between phases) on the AC output side of the motor driving inverter of the device under test. Further, the output voltage and output current of the motor driving inverter of the device under test are detected. Then, based on the output voltage of the motor drive inverter, the M model current command calculation unit calculates a current command of the current that should flow as the simulated motor according to the current / voltage equation (state equation) of the simulated motor. In addition, the L model current command calculation unit calculates a current command that should flow to the simulated motor as a compensation current for the current flowing to the dummy load. The current command calculated by the M model current command calculation unit and the current command calculated by the L model current command calculation unit are added to obtain an added current command. Then, the added current command and the output current of the motor drive inverter of the device under test are compared, and the output voltage of the simulated load device is controlled so that the current flowing from the motor drive inverter matches the current command.
As a result, it is possible to cope with both an open-loop (no current control) voltage-controlled inverter and a closed-loop current-controlled inverter, and an inverter with a control method that does not belong to any of them, and It is possible to realize a motor simulation device that can stably perform simulation when the motor is open.
本発明のモータ模擬装置においては、オープンループの電圧制御(電流制御なし)のインバータ、クローズドループによる電流制御のインバータの両方に、また、いずれにも属さない制御方法のインバータにも対応可能であり、かつ、モータ開放時におけるシミュレーションを安定して行うことができる。 The motor simulation device of the present invention can be applied to both an open-loop voltage control (no current control) inverter and a closed-loop current control inverter, and an inverter of a control method not belonging to any of them. In addition, the simulation when the motor is open can be performed stably.
次に本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は本発明によるモータ模擬装置の第1の実施の形態の構成例を示す図である。
図1に示すモータ模擬装置において、被試験体のモータ駆動用インバータであるインバータ1の電源入力側にはチョッパ回路6及びコンデンサC1を介してAC/DCコンバータとしての回生コンバータ(正弦波コンバータ)62が接続され、模擬負荷用インバータであるインバータ2の電源入力側にはコンデンサC2を介してAC/DCコンバータとしての回生コンバータ63が接続されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment of a motor simulation device according to the present invention.
In the motor simulation apparatus shown in FIG. 1, a regenerative converter (sine wave converter) 62 as an AC / DC converter is connected to a power input side of an
また、被試験体のインバータ1の交流出力側は、モータ模擬装置10のU、V、W端子と接続されており、インバータ1の交流出力側は、フィルタ(L)7を介して、インバータ2の交流出力側と接続されている。また、インバータ1の交流出力側の線間(相間)には、ダミー負荷(LL)9として、インダクタ(インダクタンス負荷)が接続されている。このダミー負荷(LL)9は、図に示す例ではインダクタの3相Y(スター)結線で構成されているが、Δ結線であってもよい。このダミー負荷9は、モータ模擬装置10においてモータ開放時の動作をシミュレートする場合に、インバータ1の出力電流がセロ(0)となり、インバータ1の出力電圧が不安定になることを防止するために、ダミー負荷9に電流ILLを流して出力電圧の安定化を図るために使用される。
The AC output side of the
また、回生コンバータ62には、商用交流電源3からの3相交流電圧がトランス4、リアクトル(インダクタンス)64を通じて加えられ、コンデンサC1に得られるDC(直流)電圧がチョッパ回路6で調整された後、インバータ1に供給される。また、回生コンバータ63には、商用交流電源3からの3相交流電圧がトランス4、トランス61及びリアクトル(インダクタンス)65を通じて加えられ、コンデンサC2に得られるDC電圧がインバータ2に供給される。このトランス61によりインバータ1とインバータ2を交流電源側において分離し、直流的に絶縁するようにしている。
Further, after the three-phase AC voltage from the commercial
また、回生コンバータ62、63はインバータ1、2に対して直流(DC)電圧を供給するために設けられる。即ち、回生コンバータ62、63は入力交流電圧をAC/DC変換してコンデンサC1、C2に蓄積する。
The
モータの力行運転を模擬する場合は、回生コンバータ62を制御して交流電源電圧より振幅が大きく、かつ位相の遅れた電圧を発生させることにより、その差の電圧がインダクタンス64にかかり、交流電圧と同相の電流が流れ、コンデンサC1にエネルギーが蓄積され、チョッパ回路6を介してインバータ1に供給される。即ち、インバータ1が交流電源からエネルギーを供給されることになる。
When simulating the power running operation of the motor, the
一方、インバータ2はインバータ1から供給されたエネルギーをコンデンサC2に蓄積し、また、回生コンバータ63を制御して交流電源電圧より振幅が大きく、かつ位相の進んだ電圧を発生させることにより、コンデンサC2からインダクタンス65にかかる交流電圧と逆相の電流が流れ、この電流はトランス61を通じて交流電源側に戻される。
On the other hand, the
モータの回生運転を模擬する場合は、上記と逆に回生コンバータ62により交流電源電圧より振幅が大きく、かつ位相の進んだ電圧を発生させることにより、インダクタンス64にかかる交流電圧と逆向きの電流が流れる。また、インバータ2は回生コンバータ63からのエネルギーをコンデンサC2に蓄積し、これをインバータ2からインバータ1に供給することになる。
When simulating the motor regenerative operation, the
上述したモータの力行運転、および回生運転は、インバータ1とモータ模擬負荷装置の運転状態によって決まる。
The power running operation and the regenerative operation of the motor described above are determined by the operation state of the
次に、本発明の特徴部分となるモータ模擬運転制御部11の構成と動作について説明する。 Next, the configuration and operation of the motor simulation operation control unit 11 that is a characteristic part of the present invention will be described.
モータ模擬装置10中のモータ模擬運転制御部11には、インバータ1から出力されるPWM1信号のU相及びW相の各電流iu、iwが変流器8で検出されてモータ模擬運転制御部11に加えられる。また、上記PWM1信号をY(スター)接続抵抗15と絶縁アンプ14を通じて相電圧Vu、Vwが検出されてモータ模擬運転制御部11に取り込まれる。
In the motor simulation operation control unit 11 in the
また、モータ模擬運転制御部11には、負荷としてのモータの運転条件とモータ特性が入力され設定される。運転条件としては、所望の角回転速度(モータ回転速度)ω、トルク(負荷)である。モータ特性としては、モータ定数や電圧・電流方程式(状態方程式)である。モータ定数は、モータ等価回路の各構成要素である。PMモータの場合のモータ定数としては、モータの電機子抵抗R、モータ回転子上のd、q軸におけるd軸上のモータインダクタンLdとq軸上のモータインダクタンスLq、モータ誘起電圧定数φa、及びフィルタ7のリアクトルのインダクタンスLが入力される。また、ダミー負荷となるインダクタ(LL)9の定数として、インダクタンスLLと抵抗分RLが入力される(ただし、d、q軸上に変換した定数)。
Further, the motor simulation operation control unit 11 is inputted and set with an operation condition and motor characteristics of a motor as a load. The operating conditions are a desired angular rotation speed (motor rotation speed) ω and torque (load). Motor characteristics include motor constants and voltage / current equations (state equations). The motor constant is each component of the motor equivalent circuit. Motor constants in the case of a PM motor include: armature resistance R of the motor, d on the motor rotor, motor inductance Ld on the d axis in the q axis, motor inductance Lq on the q axis, motor induced voltage constant φa, And the inductance L of the reactor of the
モータ模擬運転制御部11中の2/3相変換回路(第1の2/3相変換回路)16Aでは、変流器8から取り込まれる電流信号iu、iwを基に、3相→2相変換を行い、d軸、q軸の直交座標系における電流id、iqを算出する。なお、3相→2相変換の演算に必要な模擬モータの回転子の回転角度θ(模擬角度信号)は、角回転速度指令ωをモータ角度算出器17で積分することにより得られる。ここで、角回転速度指令ωは例えば、特願2004−129428の図7に示す構成で決定される。
In the 2/3 phase conversion circuit (first 2/3 phase conversion circuit) 16A in the motor simulation operation control unit 11, the 3 phase → 2 phase conversion based on the current signals iu and iw taken from the
同様にして、2/3相変換回路(第2の2/3相変換回路)16Bでは、絶縁アンプ14から取り込まれる電圧信号Vu、Vwを基に、3相→2相変換を行い、d、q軸の直交座標系における電圧Vd、Vqを算出する。なお、3相→2相変換の演算に必要な模擬モータの回転子の回転子角度θは、角回転速度指令ωをモータ角度算出器17で積分することにより得られる。このd、q軸における電圧Vd、Vqの信号はMモデル電流指令演算部18およびLモデル電流指令演算部19に出力される。
Similarly, in the 2 / 3-phase conversion circuit (second 2 / 3-phase conversion circuit) 16B, three-phase to two-phase conversion is performed based on the voltage signals Vu and Vw captured from the
図2は、Mモデル電流指令演算部18およびLモデル電流指令演算部19について説明するための図である。
図2に示すように、本発明のモータ模擬装置においては、モータ模擬装置10とインバータ(被試験体)1とを接続すると共に、インバータ(被試験体)1の出力側にダミー負荷(LL)9を接続し、模擬モータの開放時をシミュレートする際に、インバータ1の出力電圧が不安定になることを回避している。このダミー負荷(LL)9に流れる電流ILLをモータ模擬装置10において補償するために、モータ模擬装置10においては、Mモデル(モータモデル)により電流指令を演算するMモデル電流指令演算部18の他に、Lモデル(ダミー負荷のモデル)により電流指令を演算するLモデル電流指令演算部19を設けている。
FIG. 2 is a diagram for explaining the M model current
As shown in FIG. 2, in the motor simulation device of the present invention, the
Mモデル電流指令演算部18では、インバータ1の出力電圧Vを基に、後述するMモデルを使用して模擬モータとして流れるべき電流指令i*を生成する。また、Lモデル電流指令演算部19では、インバータ1の出力電圧Vを基に、後述するLモデルを使用してダミー負荷9に流れる電流を補償するための電流指令iL *を生成する。Mモデル電流指令演算部18から出力される電流指令i*と、Lモデル電流指令演算部19から出力される電流指令iL *とは加算され、電流制御部(ACR)23の入力となる。電流制御部(ACR)23では電流指令(iL *+iL *)と変流器8により検出したインバータ2に流れる電流Iとが一致するように、インバータ出力電圧指令V*を生成し、インバータ2の出力電圧を制御する。
Based on the output voltage V of the
次に、上述したMモデル(モータモデル)とMモデル電流指令演算部18により行われる電流指令の演算方法について説明する。よく知られているように、回転座標系d軸、q軸で表されるモータの電圧・電流方程式(Mモデル)は、PMモータの場合、以下のように表される。
Next, a current command calculation method performed by the M model (motor model) and the M model current
ここで、Vd,Vq:d,q軸の電機子電圧、id,iq:d,q軸の電機子電流、R:電機子抵抗、Ld,Lq:d,q軸インダクタンス、ω:角回転速度(回転数Nに対応)、P:d/dt、φa:永久磁石による電機子鎖交磁束である。 Where Vd, Vq: d, q-axis armature voltage, id, iq: d, q-axis armature current, R: armature resistance, Ld, Lq: d, q-axis inductance, ω: angular rotation speed (Corresponding to the rotational speed N), P: d / dt, φa: armature interlinkage magnetic flux by a permanent magnet.
また、簡単のために過渡項を無視する(微分演算子Pの項を無視する)と、以下の式となる。 For the sake of simplicity, if the transient term is ignored (the term of the differential operator P is ignored), the following equation is obtained.
上式を変形すると、以下の式により、電圧Vd、Vqより、電流id、iqを求めることができる。 When the above equation is modified, the currents id and iq can be obtained from the voltages Vd and Vq by the following equations.
すなわち、モータの電圧Vd、Vqが分かれば、モータのパラメータおよびモータの運転条件(例えば、回転数)を基に、モータ(実際には模擬モータとなるインバータ2)に流れるべき電流を決めることができる。
That is, if the motor voltages Vd and Vq are known, the current that should flow to the motor (actually the
従って、Mモデル電流指令演算部18では上記(3)式を基に、電圧Vd、Vqから、模擬モータ(インバータ2)に流れるべき電流を電流指令id*およびiq*として求める。
Therefore, the M model current
一方、Lモデル電流指令演算部19においては、ダミ−負荷(LL)9に流れる電流ILLの補償電流を模擬モータに流すための電流指令iLd*、ILq*を求める演算を行う。この電流指令iLd*、ILq*は、以下の式により求められる。
On the other hand, the L model current
上式を変形すると、以下の式により、電圧Vd、Vqより、電流iLd、iLqを求めることができる。 When the above equation is modified, the currents i L d and i L q can be obtained from the voltages Vd and Vq according to the following equations.
ここで、RL:ダミー負荷のd、q軸抵抗、LL:ダミー負荷のd,q軸インダクタンス、ω:角回転速度 Where R L : d of dummy load, q-axis resistance, L L : d, q-axis inductance of dummy load, ω: angular rotation speed
従って、Lモデル電流指令演算部19では上記(6)式を基に、電圧Vd、Vqから、模擬モータ(インバータ2)に流れるべき電流を電流指令iLd*およびiLq*として求める。
Accordingly, the L model current
また、図1に示すように、Lモデル電流指令演算部19により求められた電流指令iLd*、ILq*と、Mモデル電流指令演算部18で算出された電流指令id*、iq*とが加算器21により加算され、d軸上の電流指令id*+iLd*と、q軸上の電流指令iq*+iLq*、が生成される。
Further, as shown in FIG. 1, the current commands i L d * and I L q * obtained by the L model current
加算された電流指令id*+iLd*、およびiq*+iLq*は、2/3相変換回路16Aにより検出された実電流id、iqと比較され、誤差増幅器20A、20Bにより増幅されて、d、q軸上の電圧指令Vdo*、およびVqo*となる。この、d、q軸上の電圧指令Vdo*、およびVqo*は2/3相変換回路(第3の2/3相変換回路)16Cに出力される。
The added current commands id * + i L d * and iq * + i L q * are compared with the actual currents id and iq detected by the 2 / 3-
2/3相変換回路16Cでは、d、q軸上の電圧指令Vdo*、およびVqo*に対し、2相→3相変換を行い、U、V、W各相の電圧指令Vou*、Vov*、Vow*を生成し、この電圧指令Vou*、Vov*、Vow*に従い、インバータ2をPWM制御する。なお、3相→2相変換の演算に必要な回転子の回転角度θは、角回転速度指令ωをモータ角度算出器17で積分することにより得られる。
In the 2 / 3-phase conversion circuit 16C, two-phase to three-phase conversion is performed on the voltage commands Vdo * and Vqo * on the d and q axes, and the voltage commands Vou * and Vov * for the U, V, and W phases are performed . , Vow * is generated, and the
このように、モータ模擬装置10では、モータ模擬負荷として動作する場合に、モータ電圧(インバータ1の出力電圧)Vd,Vqを検出し、この電圧におけるMモデルの電流指令id*、iq*を(3)式の電圧・電流方程式(状態方程式)により求め、また、Lモデルの電流指令iLd*、iLq*を(6)式の電圧・電流方程式により求め、これらを加算した電流指令id*+iLd*、およびiq*+iLq*、に相当する電流が流れるようにインバータ2の出力電圧を制御する。
Thus, when the
また、図1に示す構成例では、角度センサ模擬制御部12を備えている。この角度センサ模擬制御部12は、モータの回転軸と共に回転する回転角度検出用のレゾルバの機能を模擬するものであり、インバータ1内の角度センサI/Fからの励振信号に応答して、帰還信号(sinθ、cosθ)を出力するように構成されている。これにより、モータ模擬装置10をレゾルバ付きの模擬モータ負荷として機能させることができる。
Further, the configuration example shown in FIG. 1 includes an angle sensor
[第2の実施の形態]
また、図3は本発明の第2の実施の形態を示す図である。図3に示す構成例は、モータ模擬装置10Aが、被試験体のインバータ1Aから出力電圧の位相θの情報を含む信号を受け取るように構成した例である。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. The configuration example shown in FIG. 3 is an example in which the motor simulation device 10A is configured to receive a signal including information on the phase θ of the output voltage from the inverter 1A of the device under test.
図3に示す被試験体のインバータ1Aは、電圧型のインバータを示しており、ごく一般的な構成のものである。このインバータ1Aでは、周波数指令Fに対し、乗算器31により回転方向(正転:1または逆転:−1)を乗算し、これを積分器32により積分し電圧信号の位相θを求め、sin信号発生器33A、33B、33Cにより各相のsin信号(2π/3の位相差を持つ信号)を生成する。そして、乗算器34A、34B、34Cにより、各相のsin信号と電圧指令とを乗算し、各相の電圧指令信号Vu*、Vv*、Vw*を生成し、この電圧指令信号Vu*、Vv*、Vw*をPWM回路35によりPWM変調し、主回路36のスイッチング素子(例えば、IGBTなど)をON・OFF制御する。
The inverter 1A of the device under test shown in FIG. 3 is a voltage type inverter and has a very general configuration. In this inverter 1A, the frequency command F is multiplied by the rotation direction (forward rotation: 1 or reverse rotation: −1) by the
そして、インバータ1Aは、sin信号発生器33Aから生成されたU相のsinθ信号を、モータ模擬運転制御部11A内の位相・周波数検出部13に出力する。また、インバータ1Aは、回転方向信号生成回路37により回転方向信号(0:正転、1:逆転)を生成し、この回転方向信号を位相・周波数検出部13に出力する。
Then, the inverter 1A outputs the U-phase sin θ signal generated from the
位相・周波数検出部13では、インバータ1Aから受け取ったU相のsinθ信号と回転方向の信号(0:正転、1:逆転)を基に、回転子の角度を模擬する回転子角度θと角周波数(角回転速度)ωの信号を生成する。なお、モータ模擬運転制御部11Aの他の構成部分は図1に示したものと同様である。
The phase / frequency detection unit 13 simulates the rotor angle θ and angle based on the U-phase sin θ signal received from the inverter 1A and the rotation direction signal (0: forward rotation, 1: reverse rotation). A signal of frequency (angular rotational speed) ω is generated. The other components of the motor simulation
このように、被試験体となるインバータ1Aから位相θの情報を含む信号を得られる場合には、これを基に、モータ模擬運転制御部11Aとインバータ1Aの同期を取って、インバータの負荷シミュレータを行うことができる。また、ダミー負荷(LL)9により、モータ開放時の動作も安定してシミュレーションできるようになる。
As described above, when a signal including information on the phase θ can be obtained from the inverter 1A to be tested, the motor simulation
[第3の実施の形態]
また、図4は本発明のモータ模擬装置の第3の実施の形態を示す図である。図4に示す構成例は、図1に示す構成例と比較して、モータ模擬運転制御部11Bに、FF(フィードフォワード)演算部22を新たに追加した例であり、被試験体のインバータ1が電流制御型のインバータなどの場合に、模擬モータとしての応答性を改善するようにしたものである。
[Third Embodiment]
FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the motor simulation device of the present invention. The configuration example shown in FIG. 4 is an example in which an FF (feed forward)
また、2/3相変換回路16Bに入力する電圧信号を線間電圧Vuv、Vwuとし、かつモータ角度算出器17から得られる位相θ(模擬モータの回転子角度信号)に30°を加算し、線間電圧の位相を相電圧の位相に一致させるようにして、Y接続抵抗15(図1を参照)を省略した構成としている。
Further, the voltage signal input to the 2/3
上記FF演算部22では、電流フィードバック信号id、iqより、以下の式に従い、フィードフォワード補償信号Vd´、Vq´を生成し、このフィードフォワード補償信号Vd´、Vq´を電圧指令信号Vdo*、Vqo*に加算する。
The
すなわち、d,q軸のインダクタンスLd、Lqのそれぞれからフィルタ7のインダクタンスLを引いた(7)式によりフィードフォワード補償信号Vd´、Vq´を生成し、これを電圧指令信号Vdo*、Vqo*に加算することにより、インバータ2の出力電圧の応答を早め、これにより、モータ模擬負荷としての応答性を改善することができる。また、ダミー負荷(LL)9により、モータ開放時の動作も安定してシミュレーションできるようになる。
That is, feedforward compensation signals Vd ′ and Vq ′ are generated by the equation (7) obtained by subtracting the inductance L of the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明のモータ模擬装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the motor simulation apparatus of this invention is not limited only to the above-mentioned example of illustration, A various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
1A・・・インバータ(被試験体のモータ駆動用インバータ)、2・・・インバータ(模擬負荷用インバータ)、3・・・商用交流電源、4・・・トランス、5・・・整流回路、6・・・チョッパ回路、7・・・フィルタ、8・・・変流器、10、10A,10B、10C・・・モータ模擬装置、11、11A、11B、11C、11D、11E・・・モータ模擬運転制御部、12・・・角度センサ模擬制御部、13・・・位相・周波数検出部、14・・・絶縁アンプ、15・・・Y接続抵抗、16A、16B、16C・・・2/3相変換回路、17・・・モータ角度算出器、18・・・Mモデル電流指令演算部、19・・・Lモデル電流指令演算部、20A、20B・・・誤差増幅器、21・・・加算器、22・・・FF(フィードフォワード)演算部、23・・・電流制御部、31・・・乗算器、32・・・積分器、33A、33B、33C・・・sin信号発生器、34A、34B、34C・・・乗算器、35・・・PWM回路、36・・・主回路、37・・・回転方向信号生成回路、61・・・トランス、62・・・回生コンバータ、63・・・回生コンバータ、64・・・リアクトル(インダクタンス)、65・・・リアクトル(インダクタンス)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A ... Inverter (motor drive inverter of test object), 2 ... Inverter (simulated load inverter), 3 ... Commercial AC power supply, 4 ... Transformer, 5 ... Rectifier circuit, 6 ... Chopper circuit, 7 ... Filter, 8 ... Current transformer, 10, 10A, 10B, 10C ... Motor simulator, 11, 11A, 11B, 11C, 11D, 11E ... Motor simulation Operation control unit, 12 ... angle sensor simulation control unit, 13 ... phase / frequency detection unit, 14 ... insulation amplifier, 15 ... Y connection resistance, 16A, 16B, 16C ... 2/3 Phase conversion circuit, 17 ... motor angle calculator, 18 ... M model current command calculation unit, 19 ... L model current command calculation unit, 20A, 20B ... error amplifier, 21 ... adder , 22 ... FF (feed forward D) arithmetic unit, 23 ... current control unit, 31 ... multiplier, 32 ... integrator, 33A, 33B, 33C ... sin signal generator, 34A, 34B, 34C ...
Claims (13)
前記モータ駆動用インバータの交流出力側の線間に接続されインダクタンス負荷となるダミー負荷と、
前記モータ駆動用インバータの出力電流を検出する電流検出部と、
前記モータ駆動用インバータの出力電圧を検出する電圧検出部と、
模擬モータ負荷について設定された運転条件及び模擬モータの特性のパラメータを保持すると共に、前記電圧検出部により検出したモータ駆動用インバータの出力電圧を基に、前記模擬モータの電圧・電流方程式に従い、模擬モータとして流れるべき電流の電流指令を算出するMモデル電流指令演算部と、
前記ダミー負荷について設定されたパラメータを保持すると共に、前記電圧検出部により検出したモータ駆動用インバータの出力電圧を基に、前記ダミー負荷に流れる電流の補償電流として前記模擬モータに流れるべき電流指令を算出するLモデル電流指令演算部と、
前記Mモデル電流指令演算部により算出した電流指令と、前記Lモデル電流指令演算部により算出した電流指令とを加算し、該加算された電流指令と前記電流検出部で検出した電流とが一致するように前記模擬負荷装置の出力電圧を制御するモータ模擬運転制御部と、
を備えることを特徴とするモータ模擬装置。 A motor simulator that connects a simulated load device to the output of a motor drive inverter that is a device under test, and uses the simulated load device as a simulated motor load of the motor drive inverter,
A dummy load connected between lines on the AC output side of the motor drive inverter and serving as an inductance load;
A current detector for detecting an output current of the motor driving inverter;
A voltage detector for detecting an output voltage of the motor drive inverter;
The operating conditions set for the simulated motor load and the parameters of the simulated motor characteristics are retained, and simulation is performed according to the voltage / current equation of the simulated motor based on the output voltage of the motor drive inverter detected by the voltage detector. An M model current command calculation unit that calculates a current command of a current that should flow as a motor;
While holding the parameters set for the dummy load, based on the output voltage of the motor drive inverter detected by the voltage detection unit, a current command to flow to the simulated motor as a compensation current for the current flowing to the dummy load An L model current command calculation unit to be calculated;
The current command calculated by the M model current command calculation unit and the current command calculated by the L model current command calculation unit are added, and the added current command matches the current detected by the current detection unit. A motor simulation operation control unit for controlling the output voltage of the simulation load device,
A motor simulation apparatus comprising:
模擬負荷となる模擬負荷用インバータと、
前記模擬負荷用インバータの交流出力側に接続されるリアクトルと、を有し、
前記模擬負荷用インバータの交流出力側と前記モータ駆動用インバータの交流出力側とを前記リアクトルを介して接続して構成されること
を特徴とする請求項1に記載のモータ模擬装置。 The simulated load device is:
A simulated load inverter to be a simulated load;
A reactor connected to the AC output side of the simulated load inverter,
The motor simulation device according to claim 1, wherein an AC output side of the simulated load inverter and an AC output side of the motor driving inverter are connected via the reactor.
前記モータ模擬運転制御部は、
前記モータ模擬運転制御部に入力される角回転速度指令信号ωから模擬モータの回転子角度θを算出するモータ角度算出回路と、
前記モータ駆動用インバータの3相出力電流と前記回転子角度θとを基に、前記3相出力電流を回転子のd、q軸上の電流id、iqに変換する第1の3相−2相変換回路と、
前記モータ駆動用インバータの3相出力電圧と前記回転子角度θとを基に、前記3相出力電圧を回転子のd、q軸上の電圧Vd、Vqに変換する第2の3相−2相変換回路と、
前記電圧Vd、Vqと、模擬モータの電圧・電流方程式とを基に、模擬モータに流れるべき電流を、d、q軸上の電流指令id*、iq*として求めるMモデル電流指令演算部と、
前記電圧Vd、Vqと、前記ダミー負荷のパラメータを基に、模擬モータに補償電流として流れるべき電流を、d、q軸上の電流指令iLd*、iLq*として求めるLモデル電流指令演算部と、
前記Mモデル電流指令演算部から出力される電流指令id*、iq*と、前記Lモデル電流指令演算部から出力される電流指令iLd*、iLq*とを加算し、加算された電流指令id*+iLd*、iq*+iLq*を生成する加算器と、
前記電流指令id*+iLd*、iq*+iLq*と前記電流id、iqをそれぞれ比較し、d、q軸上の電圧指令Vdo*、Vqo*を生成する誤差増幅回路と、
前記d、q軸上の電圧指令Vdo*、Vqo*を基に、前記模擬負荷用インバータの3相出力電圧の制御指令信号Vou*、Vov*、Vow*を生成する2相−3相変換回路と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載のモータ模擬装置。 The simulated load inverter is configured to be a three-phase motor simulated load,
The motor simulation operation control unit
A motor angle calculation circuit for calculating the rotor angle θ of the simulated motor from the angular rotation speed command signal ω input to the motor simulation operation control unit;
Based on the three-phase output current of the motor drive inverter and the rotor angle θ, the first three-phase-2 that converts the three-phase output current into currents id and iq on the d and q axes of the rotor. A phase conversion circuit;
Based on the three-phase output voltage of the inverter for driving the motor and the rotor angle θ, a second three-phase-2 that converts the three-phase output voltage into voltages Vd and Vq on the d and q axes of the rotor. A phase conversion circuit;
An M model current command calculation unit for obtaining currents to flow through the simulated motor as current commands id * and iq * on the d and q axes based on the voltages Vd and Vq and the voltage / current equation of the simulated motor;
Based on the voltages Vd and Vq and the parameters of the dummy load, an L model current command for obtaining currents i L d * and i L q * on the d and q axes as currents to flow through the simulated motor as compensation currents An arithmetic unit;
The current commands id * and iq * output from the M model current command calculation unit and the current commands i L d * and i L q * output from the L model current command calculation unit are added and added. An adder for generating current commands id * + i L d * , iq * + i L q * ;
An error amplifying circuit that compares the current commands id * + i L d * , iq * + i L q * with the currents id, iq, respectively, and generates voltage commands Vdo * , Vqo * on the d and q axes;
A two-phase to three-phase conversion circuit that generates control command signals Vou * , Vov * , Vow * for the three-phase output voltage of the simulated load inverter based on the voltage commands Vdo * , Vqo * on the d and q axes. When,
The motor simulation apparatus according to claim 2, further comprising:
前記モータ駆動用インバータから、出力電圧の位相の情報を含む信号を取得し、該信号を基に、模擬モータの回転子の角度θおよび角回転速度信号ωを生成する位相・周波数検出部を
備えることを特徴とする請求項3に記載のモータ模擬装置。 Instead of the motor angle calculation circuit,
A phase / frequency detector that obtains a signal including phase information of the output voltage from the motor drive inverter and generates the rotor angle θ and the angular rotation speed signal ω of the simulated motor based on the signal is provided. The motor simulation apparatus according to claim 3.
備えることを特徴とする請求項3に記載のモータ模擬装置。 An angle sensor simulation control unit that generates a simulation signal of a rotor angle sensor based on the rotor angle θ of the simulation motor obtained from the motor angle calculation circuit and outputs the simulation signal to the motor driving inverter is provided. The motor simulation device according to claim 3.
により、前記モータ駆動用インバータの出力電圧Vd、Vqからid、iqを求め、これを前記電流指令id*、iq*とするように求めるように構成されたこと
を特徴とする請求項3から5のいずれかに記載のモータ模擬装置。 When simulating a PM motor as the simulation motor, the M model current command calculation unit
6 to obtain id and iq from the output voltages Vd and Vq of the inverter for driving the motor, and obtain them as the current commands id * and iq *. The motor simulation apparatus in any one of.
id*={R・Vd+ω・Lq(Vq−ω・φa)}/(R2+ω2・Ld・Lq)、
iq*={−ω・Ld・Vd+R(Vq−ω・φa)}/(R2+ω2・Ld・Lq)、
ここで、R:電機子抵抗、Ld,Lq:d,q軸インダクタンス、ω:角回転速度、φa:永久磁石による電機子鎖交磁束、
として求めるように構成されたこと
を特徴とする請求項3から5のいずれかに記載のモータ模擬装置。 When simulating a PM motor as the simulation motor, when obtaining the current commands id * and iq * from the output voltages Vd and Vq of the motor drive inverter by the M model current command calculation unit,
id * = {R · Vd + ω · Lq (Vq−ω · φa)} / (R 2 + ω 2 · Ld · Lq),
iq * = {− ω · Ld · Vd + R (Vq−ω · φa)} / (R 2 + ω 2 · Ld · Lq),
Here, R: armature resistance, Ld, Lq: d, q-axis inductance, ω: angular rotation speed, φa: armature flux linkage by permanent magnet,
The motor simulation device according to claim 3, wherein the motor simulation device is obtained as follows.
iLd*={RL・Vd+ω・LL・Vq)}/(R2+ω2・LL 2)、
iLq*={−ω・LL・Vd+RL・Vq)}/(R2+ω2・LL 2)、
ここで、RL:ダミー負荷のd、q軸抵抗、LL:ダミー負荷のd,q軸インダクタンス、ω:角回転速度
として求めるように構成されたこと
を特徴とする請求項3から7のいずれかに記載のモータ模擬装置。 When obtaining the current commands i L d * and i L q * from the output voltages Vd and Vq of the motor drive inverter by the L model current command calculation unit,
i L d * = {R L · V d + ω · L L · V q)} / (R 2 + ω 2 · L L 2 ),
i L q * = {− ω · L L · Vd + R L · Vq)} / (R 2 + ω 2 · L L 2 ),
Here, R L is d and q-axis resistance of dummy load, L L is d and q-axis inductance of dummy load, and ω is angular rotation speed. The motor simulation device according to any one of the above.
さらに備えることを特徴とする請求項3から8のいずれかに記載のモータ模擬装置。 Based on d and q-axis currents id and iq obtained by the first three-phase to two-phase conversion circuit, d and q-axis voltage commands Vdo * and Vqo * generated by the error amplifier, respectively. The motor simulation device according to claim 3, further comprising a feedforward calculation unit that generates compensation signals Vd ′ and Vq ′ for addition to the signal.
により求めるように構成されたことを特徴とする請求項9に記載のモータ模擬装置。 Compensation signals Vd ′ and Vq ′ to be added to the voltage commands Vdo * and Vqo * by the feedforward calculation unit,
The motor simulation device according to claim 9, wherein the motor simulation device is obtained by the following equation.
Vd´=R・id−ω(Lq−L)iq、
Vq´=ω・(Ld―L)・id+R・iq+ω・φa、
ここで、R:電機子抵抗、Ld,Lq:d,q軸インダクタンス、ω:角回転速度、φa:永久磁石による電機子鎖交磁束、L:モータ駆動用インバータと模擬負荷用インバータとの間に接続されるインダクタンス、
により求めるように構成されたこと
を特徴とする請求項9に記載のモータ模擬装置。 Compensation signals Vd ′ and Vq ′ to be added to the voltage commands Vdo * and Vqo * by the feedforward calculation unit,
Vd ′ = R · id−ω (Lq−L) iq,
Vq ′ = ω · (Ld−L) · id + R · iq + ω · φa,
Here, R: armature resistance, Ld, Lq: d, q axis inductance, ω: angular rotation speed, φa: armature interlinkage magnetic flux by permanent magnet, L: between motor driving inverter and simulated load inverter Inductance connected to,
The motor simulation device according to claim 9, wherein the motor simulation device is obtained by:
前記モータ駆動用インバータの3相線間電圧と、
前記模擬モータの回転子角度に30°加算した位相信号と、
を入力信号として、
前記d、q軸上の電圧信号Vd、Vqを算出するように構成されたこと
を特徴とする請求項3から11のいずれかに記載のモータ模擬装置。 When the voltage signals Vd and Vq on the d and q axes are generated by the second three-phase to two-phase conversion circuit,
The three-phase line voltage of the motor drive inverter;
A phase signal obtained by adding 30 ° to the rotor angle of the simulated motor;
As the input signal
The motor simulation device according to claim 3, wherein the motor simulation device is configured to calculate the voltage signals Vd and Vq on the d and q axes.
前記モータ駆動用インバータの交流出力側の線間にインダクタンス負荷となるダミー負荷を設置するダミー負荷設置手順と、
前記モータ駆動用インバータの出力電流を検出する電流検出手順と、
前記モータ駆動用インバータの出力電圧を検出する電圧検出手順と、
模擬モータ負荷について設定された運転条件及び模擬モータの特性のパラメータを保持すると共に、前記電圧検出手順により検出したモータ駆動用インバータの出力電圧を基に、前記模擬モータの電圧・電流方程式に従い、模擬モータとして流れるべき電流の電流指令を算出するMモデル電流指令演算手順と、
前記ダミー負荷について設定されたパラメータを保持すると共に、前記電圧検出手順により検出したモータ駆動用インバータの出力電圧を基に、前記ダミー負荷に流れる電流の補償電流として前記模擬モータに流れるべき電流指令を算出するLモデル電流指令演算手順と、
前記Mモデル電流指令演算手順により算出した電流指令と、前記Lモデル電流指令演算手順により算出した電流指令とを加算し、該加算された電流指令と前記電流検出手順により検出した電流とが一致するように前記模擬負荷装置の出力電圧を制御するモータ模擬運転制御手順と、
を含むことを特徴とするモータ模擬方法。 A motor simulation method in a motor simulation device in which a simulated load device is connected to an output of a motor drive inverter that is a device under test, and the simulated load device is a simulated motor load of the motor drive inverter,
A dummy load installation procedure for installing a dummy load to be an inductance load between the lines on the AC output side of the motor drive inverter;
A current detection procedure for detecting an output current of the motor drive inverter;
A voltage detection procedure for detecting an output voltage of the motor drive inverter;
The operating conditions set for the simulated motor load and the parameters of the simulated motor characteristics are retained, and simulation is performed in accordance with the voltage / current equation of the simulated motor based on the output voltage of the motor drive inverter detected by the voltage detection procedure. An M model current command calculation procedure for calculating a current command of a current that should flow as a motor;
While holding the parameters set for the dummy load, based on the output voltage of the motor drive inverter detected by the voltage detection procedure, a current command to flow to the simulated motor as a compensation current for the current flowing to the dummy load An L model current command calculation procedure to be calculated;
The current command calculated by the M model current command calculation procedure is added to the current command calculated by the L model current command calculation procedure, and the added current command matches the current detected by the current detection procedure. A motor simulation operation control procedure for controlling the output voltage of the simulated load device,
The motor simulation method characterized by including.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104897979A (en) * | 2014-03-05 | 2015-09-09 | 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 | Systems and methods for testing motor drives |
| JP2017060208A (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 富士電機株式会社 | Load simulator |
| US10008854B2 (en) | 2015-02-19 | 2018-06-26 | Enphase Energy, Inc. | Method and apparatus for time-domain droop control with integrated phasor current control |
| CN117081350A (en) * | 2023-07-28 | 2023-11-17 | 海信家电集团股份有限公司 | Intelligent power module IPM, control method, chip and electronic device |
| JP7756843B1 (en) * | 2024-12-19 | 2025-10-20 | 三菱電機株式会社 | Real-time simulation device, simulation system, and real-time simulation method |
-
2007
- 2007-05-25 JP JP2007139196A patent/JP2008295229A/en not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104897979A (en) * | 2014-03-05 | 2015-09-09 | 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 | Systems and methods for testing motor drives |
| EP2916137A1 (en) * | 2014-03-05 | 2015-09-09 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Systems and methods for testing motor drives |
| US9645194B2 (en) | 2014-03-05 | 2017-05-09 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Systems and methods for testing motor drives |
| US10008854B2 (en) | 2015-02-19 | 2018-06-26 | Enphase Energy, Inc. | Method and apparatus for time-domain droop control with integrated phasor current control |
| US10951037B2 (en) | 2015-02-19 | 2021-03-16 | Enphase Energy, Inc. | Method and apparatus for time-domain droop control with integrated phasor current control |
| US11355936B2 (en) | 2015-02-19 | 2022-06-07 | Enphase Energy, Inc. | Method and apparatus for time-domain droop control with integrated phasor current control |
| JP2017060208A (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 富士電機株式会社 | Load simulator |
| CN117081350A (en) * | 2023-07-28 | 2023-11-17 | 海信家电集团股份有限公司 | Intelligent power module IPM, control method, chip and electronic device |
| CN117081350B (en) * | 2023-07-28 | 2024-03-01 | 海信家电集团股份有限公司 | Intelligent power module IPM, control method, chip and electronic device |
| JP7756843B1 (en) * | 2024-12-19 | 2025-10-20 | 三菱電機株式会社 | Real-time simulation device, simulation system, and real-time simulation method |
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