JP2014054064A - 永久磁石の不可逆減磁を防止する永久磁石同期電動機の制御装置及びそのような制御装置を備える制御システム - Google Patents
永久磁石の不可逆減磁を防止する永久磁石同期電動機の制御装置及びそのような制御装置を備える制御システム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】最大電流値決定部23は、3相短絡の際に発生する過渡的な電流により生じうる永久磁石同期電動機6の永久磁石64a,64n,64c,64dの不可逆減磁を防止するために設定される動力線5U,5V,5Wの電流の最大電流値を、永久磁石温度Tmagnetに対応する不可逆減磁発生電流値及び3相短絡の際に発生する過渡的な電流の組と、永久磁石温度Tmagnetに対応する不可逆減磁発生磁界の強さ及び3相短絡の際に発生する永久磁石64a,64n,64c,64dの減磁界の強さの組と、のうちのいずれか一方の組に基づいて決定する。電流制御部24は、動力線5U,5V,5Wの電流値が最大電流値未満になるように動力線5U,5V,5Wの電流を制御する。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施の形態の電動機制御装置を有する制御システムのブロック図である。図1に示す制御システムは、三相交流電源1と、コンバータ2と、平滑用コンデンサ3と、インバータ4と、短絡装置5と、永久磁石同期電動機6と、被駆動体7と、回転角度センサ8と、回転速度演算部9と、巻線温度センサ10と、q軸電流及びd軸電流検出部11と、電動機制御装置12と、上位制御装置13と、を有する。
A=f(ID0,IQ0,ω0)
B=g(ω0)
C=h(ID0,IQ0,ω0)
a,K:定数
に代入することによって求めることができる。d軸電流の極値の最大値Idmaxk1k2は、最大電流値Imaxk1k2における駆動パターンの各回転速度について求めたd軸電流の極値のうちの最大のもの(図3Aに示す駆動パターンでは、ω0=ωaであるときのd軸電流の極値Idmax)に対応する。
2 コンバータ
3 平滑用コンデンサ
4 インバータ
4U,4V 電流検出器
5 短絡装置
5U,5V,5W 動力線
6 永久磁石同期電動機
7 被駆動体
8 回転角度センサ
9 回転速度演算部
10 巻線温度センサ
11 q軸電流及びd軸電流検出部
12 電動機制御装置
13 上位制御装置
21 短絡制御部
22 永久磁石温度取得部
23,23a,23b,23c 最大電流値決定部
24 電流制御部
31 トルク指令生成部
32 電流指令値生成部
33 電圧指令値生成部
34 PWM信号生成部
41 不可逆減磁発生電流値取得部
41a 不可逆減磁発生磁界の強さ取得部
42,42a,42b,42c 極値取得部
43,43a,43b,43c 比較部
61 回転軸
62 回転子
63 固定子
64a,64b,64c,64d 永久磁石
65u,65v,65w 巻線
id d軸電流
id * d軸電流指令値
IMAX 最大電流値
iq q軸電流
iq * q軸電流指令値
iU U相電流
iV V相電流
S 短絡指令
Tcoil コイル温度
Tmagnet 永久磁石温度
Vd d軸電圧
Vd * d軸電圧指令値
Vq q軸電圧
Vq * q軸電圧指令値
VU *,VV *,VW * PWM信号
τ* トルク指令値
ω 回転速度
ω* 回転速度指令値
Claims (6)
- 永久磁石同期電動機の異常時に永久磁石同期電動機を安全に停止させるために永久磁石同期電動機の動力線を短絡装置によって3相短絡させる短絡制御部と、
永久磁石同期電動機の永久磁石の永久磁石温度を取得する永久磁石温度取得部と、
3相短絡の際に発生する過渡的な電流により生じうる永久磁石同期電動機の永久磁石の不可逆減磁を防止するために設定される永久磁石同期電動機の電流の最大電流値を、前記永久磁石温度に対応する不可逆減磁発生電流値及び3相短絡の際に発生する過渡的な電流の組と、前記永久磁石温度に対応する不可逆減磁発生磁界の強さ及び3相短絡の際に発生する永久磁石同期電動機の永久磁石の減磁界の強さの組と、のうちのいずれか一方の組に基づいて決定する最大電流値決定部と、
永久磁石同期電動機の電流値が前記最大電流値未満になるように永久磁石同期電動機の電流を制御する電流制御部と、
を備えることを特徴とする永久磁石同期電動機の制御装置。 - 前記最大電流値決定部は、前記最大電流値を、前記永久磁石温度に対応する不可逆減磁発生電流値及び3相短絡の際に発生する過渡的な電流の極値の組と、前記永久磁石温度に対応する不可逆減磁発生磁界の強さ及び3相短絡の際に発生する永久磁石同期電動機の永久磁石の減磁界の強さの極値の組と、のうちのいずれか一方の組に基づいて決定する請求項1に記載の永久磁石同期電動機の制御装置。
- 前記最大電流値決定部は、前記最大電流値を永久磁石同期電動機の回転数ごとに決定する、請求項1又は2に記載の永久磁石同期電動機の制御装置。
- 前記電流制御部は、永久磁石同期電動機の回転数が0を超える第1の回転数と前記第1の回転数より大きい第2の回転数との間にあるときには、無効電流成分を含む電流を永久磁石同期電動機に供給することによって永久磁石同期電動機の永久磁石による誘起電圧を抑制しながら永久磁石同期電動機を駆動するように制御する、請求項1から3のうちのいずれか1項に記載の永久磁石同期電動機の制御装置。
- 永久磁石同期電動機と、請求項1から4のうちのいずれか1項に記載の永久磁石同期電動機の制御装置と、を備えることを特徴とする制御システム。
- 永久磁石同期電動機の動力線を3相短絡する短絡装置を更に備える、請求項5に記載の制御システム。
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