JP2002171798A - 永久磁石形同期電動機の制御装置 - Google Patents
永久磁石形同期電動機の制御装置Info
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Abstract
し、更に磁極判別時にも基本波電流の制御を行えるよう
にして過電流の発生を防止する。 【解決手段】基本波電圧指令に高周波電圧を重畳して直
軸電圧指令を生成する加算器9と、電機子電流を直軸電
流及び横軸電流に分解し、前記高周波電圧と同じ周波数
の高周波電流を抽出する座標変換器2及びフィルタ4
と、前記高周波電流から回転子の速度推定値及び第1の
位置推定値を演算する速度推定器7及び積分器8と、速
度推定値及び第1の位置推定値の演算を行いながら、正
極性及び負極性を有するパルス電圧を前記高周波電圧に
重畳し、かつ、正極性のパルス電圧を重畳したときと負
極性のパルス電圧を重畳したときの直軸電流の変化率に
より、第1の位置推定値を補正して第2の位置推定値を
演算するスイッチB、メモリ5、磁極判別器6と、を備
える。
Description
有する永久磁石形同期電動機(PMモータ)の制御装置
に関し、特に回転子の磁極位置(以下、回転子位置とい
う)を検出するための位置検出センサを使用しない永久
磁石形同期電動機の制御装置に関するものである。
は、回転子の位置情報が必要である。一般に位置検出セ
ンサとして、エンコーダやレゾルバなどが用いられてい
るが、低コスト化を目的として、電動機の電圧や電流の
情報から電気的に回転子位置を推定演算するセンサレス
制御が提案されている。その一手法として、特開平7−
245981号公報に記載された磁極位置検出装置が知
られている。この公知技術に記載された回転子位置の検
出手法は、突極性を有する永久磁石形同期電動機に高周
波電圧を印加し、その結果として流れる突極性に起因し
た高周波電流から回転子位置を推定演算するものであ
る。
公報による回転子位置の推定演算方法は、原理的に18
0°の位置推定誤差を持つことがあり、これを補正する
ための演算(以下、この演算を「磁極判別」と呼ぶ。)
が必要となる。この磁極判別法としては、 ・電気学会論文誌D「産業応用部門誌」1990年11月 Vo
l.110 pp.1193〜1200 ・電気学会論文誌D「産業応用部門誌」1996年7月 Vo
l.116 pp736〜742 ・IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, VOL.
32,NO.5,SEPTEMBER/OCTOBER 1996 等が提案されている。
気飽和特性を利用したものであり、回転子位置推定値を
使用し、直軸電流を正極性および負極性に制御したとき
の電流の変化率の違いを使って磁極判別を行う。ここ
で、今後の理解を容易にするために、用語を説明する。
まず、直軸とは回転子永久磁石の磁極方向にとった座標
軸であり、直軸電流とは直軸方向の電流成分である。言
い換えるならば、正の直軸電流は永久磁石による磁束を
強めるように作用し、負の直軸電流とは永久磁石による
磁束を弱めるように作用する電流成分である。電圧に関
しても同じように定義し、直軸電圧とは直軸方向の電圧
成分である。また、直軸と直交方向に横軸を定義し、横
軸方向の電流、電圧をそれぞれ横軸電流、横軸電圧と呼
ぶ。
ス制御装置の磁極判別法の従来技術を示す。図6におい
て、電動機(PMモータ)40の電圧指令は座標変換器
1に入力される。ここで、直軸電圧指令vd *には通
常、方形波状の高周波電圧(基本波電圧成分と異なる周
波数の高周波電圧であり、以下では、この電圧を方形波
電圧という)が重畳され、横軸電圧指令vq *としては
零が与えられる。
位置推定値θと前記電圧指令vd *,vq *とに基づい
て三相電圧指令vu *,vv *,vw *を演算する。こ
れらの電圧指令vu *,vv *,vw *をPWM回路3
により電力変換器(インバータ)30のスイッチング素
子に対するゲート信号に変換して、電動機40の端子電
圧を制御する。なお、20は三相交流電源である。
から検出した電機子電流iu,iwと位置推定値θとか
ら、直軸電流id、横軸電流iqを演算する。高周波分
離フィルタ4は、iqから方形波電圧と同じ周波数成分
の横軸高周波電流iqhを分離・抽出する。
Bとが連動スイッチとして設けられており、直軸電圧指
令vd *にはスイッチAまたはスイッチBにより選択さ
れた電圧が重畳される。また、メモリ5には直軸電流i
dがスイッチBにより入力され、積分器8には、横軸高
周波電流iqhが入力される速度推定器7の出力がスイ
ッチAにより、零がスイッチBにより入力されるように
なっている。
置推定を行う。図示するようにスイッチAが全て閉じて
おり、スイッチBが全て開いている。スイッチAが閉じ
ているので、直軸電圧指令vd *は、図示するような正
負に値が繰り返す方形波電圧となる。速度推定器7は、
高周波分離フィルタ4により分離された横軸高周波電流
iq hの値から速度推定値を演算し、積分器8は、速度
推定値を積分して位置推定値θを演算する。この結果、
位置推定値θは、真値または180°の誤差をもった値
に収束する。
合には図示の状態とは逆で、スイッチAは全て開き、ス
イッチBは全て閉じている。直軸電圧指令vd *として
は、方形波電圧の代わりに、磁極判別用試験信号として
間欠的に正極性及び負極性となるパルス電圧が与えられ
ており、直軸電流idを零から正へ、または零から負へ
制御する。このとき、方形波電圧の重畳は停止されてい
て横軸高周波電流iqhを使った速度・位置推定演算が
できないので、積分器8には零を入力することによりそ
の動作を停止して位置推定値θを固定する。正極性及び
負極性のパルス電圧を印加したときの直軸電流idの変
化率△id p,△idmは、それぞれメモリ5に記憶さ
れる。
を比較して、積分器8の出力を次の数式1によりプリセ
ットし、位置推定値の演算誤差を補正する。すなわち、
速度推定器7の出力を積分した値を第1の位置推定値と
すれば、この第1の位置推定値を数式1によりプリセッ
トして補正した第2の位置推定値θを生成し、出力す
る。
値)+180° (b) △idp>△idmのとき → θ=θ(前回
値)
判別の際には位置推定演算を停止する必要がある。この
ため、回転子が回転している場合は回転子位置が不明で
あり、パルス電圧を正確に直軸の正方向および負方向に
出力できずに磁極判別を誤る恐れがある。また、磁極判
別を行なっている間は基本波電流を制御できないため、
回転子の回転に伴う誘起電圧により電機子に過大な電流
が流れる恐れがある。そこで本発明は、位置推定演算を
磁極判別と同時に実行可能とし、更に磁極判別時にも基
本波電流の制御を行えるようにして過電流の発生を防止
するようにした永久磁石形同期電動機の制御装置を提供
しようとするものである。
波電圧に周波数の異なる高周波電圧、例えば方形波電圧
を重畳し、電機子に流れる高周波電流を使って位置推定
値を演算する。そして、磁極判別用試験信号としてのパ
ルス電圧を高周波電圧に重畳するか、直軸電流または横
軸電流の極性を制御し、位置推定を行ないながら、高周
波電圧に同期したタイミングで磁極判別用試験信号成分
を検出電流から抽出し、このときの電流の変化率や振幅
に基づいて磁極判別を行い、位置推定値を補正する。な
お、前記パルス電圧のパルス幅は、磁気飽和領域に到達
するぐらい十分な長さとし、高周波電圧に同期させる。
位置推定のための信号は、重畳した高周波電圧の周波数
成分をフィルタによって検出電流から抽出することで直
接検出可能である。また、磁極判別用の試験信号は、前
記高周波電圧に対して一定の位相差をもって同期したパ
ルス電圧等を重畳させることで、容易かつ直接に、しか
も位置推定のための信号の検出と同時に検出することが
できる。
に突極性を有する永久磁石形同期電動機を電力変換器に
より駆動するための制御装置であって、位置検出センサ
を用いずに速度推定値から回転子位置を推定し、この位
置推定値を用いて電動機に対する電圧指令を直軸電圧指
令及び横軸電圧指令に分離して制御するようにした永久
磁石形同期電動機の制御装置において、直軸基本波電圧
指令に高周波電圧を重畳して直軸電圧指令を生成する手
段と、電動機の電機子電流を直軸電流及び横軸電流に分
解し、前記横軸電流から前記高周波電圧と同じ周波数の
高周波電流を抽出する手段と、前記高周波電流から回転
子の速度推定値及び第1の位置推定値を演算する手段
と、前記速度推定値及び第1の位置推定値の演算を行い
ながら、正極性及び負極性を有するパルス電圧を前記高
周波電圧に重畳し、かつ、正極性のパルス電圧を重畳し
たときと負極性のパルス電圧を重畳したときの前記直軸
電流の変化率により、第1の位置推定値を補正して第2
の位置推定値を演算する手段と、を備えたものである。
令に高周波電圧を重畳して直軸電圧指令を生成する手段
と、電動機の電機子電流を直軸電流及び横軸電流に分解
し、前記横軸電流から前記高周波電圧と同じ周波数の高
周波電流を抽出する手段と、直軸電流の平均値を零に制
御して前記直軸基本波電圧指令を生成する手段と、前記
横軸電流の平均値を零に制御して横軸電圧指令を生成す
る手段と、前記高周波電流から回転子の速度推定値及び
第1の位置推定値を演算する手段と、前記速度推定値及
び第1の位置推定値の演算を行いながら、正極性及び負
極性を有するパルス電圧を前記高周波電圧に重畳し、か
つ、正極性のパルス電圧を重畳したときと負極性のパル
ス電圧を重畳したときの前記直軸電流の変化率により、
第1の位置推定値を補正して第2の位置推定値を演算す
る手段と、を備えたものである。
令に高周波電圧を重畳して直軸電圧指令を生成する手段
と、電動機の電機子電流を直軸電流及び横軸電流に分解
し、前記横軸電流から前記高周波電圧と同じ周波数の高
周波電流を抽出する手段と、直軸電流の平均値を零に制
御して前記直軸基本波電圧指令を生成する手段と、前記
横軸電流の平均値を零に制御して横軸電圧指令を生成す
る手段と、前記高周波電流から回転子の速度推定値及び
第1の位置推定値を演算する手段と、前記速度推定値及
び第1の位置推定値の演算を行いながら、前記直軸電流
の平均値を零に制御する機能を停止するとともに正極性
及び負極性を有するパルス電圧を前記高周波電圧に重畳
し、かつ、正極性のパルス電圧を重畳したときと負極性
のパルス電圧を重畳したときの前記直軸電流の変化率に
より、第1の位置推定値を補正して第2の位置推定値を
演算する手段と、を備えたものである。
令に高周波電圧を重畳して直軸電圧指令を生成する手段
と、電動機の電機子電流を直軸電流及び横軸電流に分解
し、前記直軸電流及び横軸電流から前記高周波電圧と同
じ周波数の高周波電流をそれぞれ抽出する手段と、直軸
電流の平均値を正及び負の値に制御して前記直軸基本波
電圧指令を生成する手段と、前記横軸電流の平均値を零
に制御して横軸電圧指令を生成する手段と、前記横軸電
流から抽出した高周波電流から回転子の速度推定値及び
第1の位置推定値を演算する手段と、前記速度推定値及
び第1の位置推定値の演算を行いながら、前記直軸電流
から抽出した高周波電流の振幅により、第1の位置推定
値を補正して第2の位置推定値を演算する手段と、を備
えたものである。
令に高周波電圧を重畳して直軸電圧指令を生成する手段
と、電動機の電機子電流を直軸電流及び横軸電流に分解
し、前記横軸電流から前記高周波電圧と同じ周波数の高
周波電流を抽出する手段と、直軸電流の平均値を零に制
御して前記直軸基本波電圧指令を生成する手段と、前記
横軸電流の平均値を少なくとも零でない値に制御して横
軸電圧指令を生成する手段と、前記高周波電流から回転
子の速度推定値及び第1の位置推定値を演算する手段
と、前記速度推定値及び第1の位置推定値の演算を行い
ながら、前記横軸電流通流時の加速度を前記速度推定値
から演算し、かつ、前記横軸電流の極性及び加速度の大
きさにより、第1の位置推定値を補正して第2の位置推
定値を演算する手段と、を備えたものである。
態を説明する。まず、図1の制御ブロック図は本発明の
第1実施形態を示すもので、請求項1に記載した発明の
実施形態に相当する。図6と同一の構成要素には同一の
参照符号を付し、以下では異なる点を中心に説明する
と、本実施形態では、方形波電圧とパルス電圧との加算
結果を直軸電圧指令vd *として出力する加算器9が付
加され、また、すべてのスイッチAと図6の積分器8の
入力側に設けられていたスイッチBとが除去されてい
る。この実施形態におけるスイッチBは、加算器9の一
方の入力端にパルス電圧を入力可能であり、同時に、メ
モリ5に直軸電流idを入力可能となっている。
めにスイッチBを開き、方形波電圧を直軸電圧指令vd
*として座標変換器1に入力して回転子位置の推定演算
を行う。この時、従来技術と同様に、速度推定器7は高
周波分離フィルタ4から抽出・分離される横軸高周波電
流iqh(方形波電圧の周波数成分を持つ)から速度推
定値を演算し、積分器8は速度推定値を積分して第1の
位置推定値θを演算する。
とパルス電圧とを加算器9により加算して直軸電圧指令
vd *を生成し、この指令vd *を座標変換器1に入力
する。ここで、パルス電圧のパルス幅は、磁気飽和領域
に到達させることを考慮して、方形波電圧の整数倍の周
期とし、かつ方形波電圧に同期させる。
圧に同期したタイミングで磁極判別用試験信号成分を直
軸電流idから抽出し、直軸電流idの変化率△
idp,△idmをメモリ5に記憶させて前記数式1に
従い磁極判別を行なう。磁極判別器6では、例えば、数
式1(a)が成立した場合には第1の位置推定値に18
0度を加算する信号を積分器8にプリセットすることに
より、第1の位置推定値の演算誤差を補正し、第2の位
置推定値θを生成して出力する。
電圧を方形波電圧に重畳して回転子位置を推定しながら
磁極判別を同時かつ正確に行うことができる。
形態を示すもので、請求項2に記載した発明の実施形態
に相当する。この実施形態では、図1の構成に対して、
更に直軸電流の平均値を零に制御して直軸基本波電圧指
令vd **を出力する手段としての直軸電流調節器11
と、横軸電流の平均値を零に制御して横軸電圧指令vq
*を出力する手段としての横軸電流調節器12と、加算
器10とが付加されており、位置推定及び磁極判別を行
ないながら基本波電流の制御も行なうようになってい
る。
ルタ4から出力される直軸基本波電流idbと直軸電流
指令値id *(=0)とが入力され、その出力が直軸基
本波電圧指令vd **として加算器10の一方の入力端
に加えられている。加算器10の他方の入力端には加算
器9の出力が加えられており、加算器10の出力が最終
的な直軸電圧指令vd *として座標変換器1に入力され
る。また、横軸電流調節器12には、高周波分離フィル
タ4から出力される横軸基本波電流iqbと横軸電流指
令値iq *(=0)とが入力され、その出力が横軸電圧
指令vq *として座標変換器1に入力されている。
の位置推定時には、スイッチBを開いて加算器9に方形
波電圧のみを印加する。高周波分離フィルタ4は、
id,iqから方形波電圧の周波数成分を除いた直軸基
本波電流idbと横軸基本波電流iqbと、方形波電圧
と同じ周波数成分の横軸高周波電流iqhとを分離・抽
出する。直軸電流調節器11は、id *(=0)とi
dbとの偏差を増幅して直軸基本波電圧指令vd **を
演算し、加算器10によりvd **に方形波電圧を重畳
して最終的な直軸電圧指令vd *とする。また、横軸電
流調節器12は、iq *(=0)とiqbとの偏差を増
幅して横軸電圧指令vq *を演算する。これらの調節器
11,12の動作により、直軸電流の平均値及び横軸電
流の平均値は零に制御される。
出力される横軸高周波電流iqhから速度推定値を演算
し、積分器8は速度推定値を積分して第1の位置推定値
θを演算する。
じ、加算器9,10の動作により、直軸基本波電圧指令
vd **に対して、方形波電圧と、更に磁極判別用試験
信号としての正極性及び負極性のパルス電圧を重畳し
て、直軸電圧指令vd *を生成する。パルス電圧を印加
する時間は、直軸電流調節器11が追従できないくらい
に十分短くする。パルス電圧が正極性に与えられたとき
と負極性に与えられたときのidの変化率△idp,△
idmをそれぞれメモリ5に記憶し、前記数式1により
磁極判別器6をプリセットして第1実施形態と同様の方
法により第1の位置推定値を補正し、第2の位置推定値
θを生成する。
いるときにも磁極判別を正確に行い、誘起電圧による過
電流を防止して電動機を保護することができる。
3実施形態を示すもので、請求項3に記載した発明の実
施形態に相当する。この実施形態は、図2の実施形態に
おいて直軸電流調節器11と加算器10との間にスイッ
チCが付加されていることを特徴とする。このスイッチ
Cの動作としては、スイッチBが閉じていて磁極判別用
試験信号としてのパルス電圧が正または負の値であれば
「開」、それ以外では「閉」となるものである。
子位置の推定動作は第1、第2実施形態と同様である。
磁極判別に当たっては、スイッチBを閉じた状態で、パ
ルス電圧が正あるいは負の値のときにスイッチCが開く
ことにより、直軸電流の制御は行なわれず、正または負
のパルス電圧によって大きな直軸電流が流れる。これに
よって、十分に磁気飽和するような直軸電流idを流す
ことができ、メモリ5及び磁極判別器6を介して高精度
に磁極判別を行うことができる。なお、本実施形態では
大きな直軸電流idを流すために、パルス電圧が正また
は負である期間をモータやインバータが許容される範囲
で長くするのが望ましい。
形態を示すもので、請求項4に記載した発明の実施形態
に相当する。この実施形態は、第2実施形態や第3実施
形態と比較して、パルス電圧の代わりに正及び負の極性
を持つパルス状の直軸電流指令id *を用いることを特
徴としており、直軸電流調節器11の出力が加算器10
に入力されて方形波電圧と加算される。ここで、直軸電
流調節器11は、直軸電流の平均値を正極性及び負極性
に制御する手段を構成している。なお、スイッチBはメ
モリ5の入力側のみに設けられており、このスイッチB
はid *=0のときに「開」、それ以外のid *≠0
(id *が正または負)のときに「閉」となるものであ
る。
子位置の推定動作は第1〜第3実施形態と同様である。
直軸電流調節器11には、正極性及び負極性を有するパ
ルス状の直軸電流指令id *を与え、スイッチBはid
*が正または負の値のときにのみ閉じる。高周波分離フ
ィルタ4により、直軸電流idから直軸高周波電流i
dhを抽出し、i d *を正極性に設定したときと負極性
に設定したときのidhの振幅idhp,idhmをそ
れぞれメモリ5に記憶させる。磁極判別器6は、積分器
8の出力を次の数式2によりプリセットして第1の位置
推定値を補正し、第2の位置推定値θを出力する。
値)+180° (b) idhp>idhmのとき → θ=θ(前回
値)
別を行うためにパルス電圧を印加した場合の電流は電動
機40のインピーダンスによって変わるとともに、パル
ス電圧が正極性または負極性の時にはスイッチCが開と
なっていて直軸電流のフィードバック制御が働かないた
め、場合によっては機器を損傷するような過電流が流れ
る危険性がある。これに対し、第4実施形態によれば、
電流のフィードバック制御を行なう直軸電流調節器11
の作用により、過電流が発生するのを回避することがで
きる。
形態を示すもので、請求項5に記載した発明の実施形態
に相当する。この実施形態を図4の実施形態と比較する
と、直軸電流指令id *の代わりに横軸電流指令iq *
を操作する点と、メモリ5の代わりに加速度検出器13
を用いる点が異なっている。ここで、直軸電流調節器1
1は直軸電流の平均値を零に制御して直軸基本波電圧指
令を出力する手段を構成し、横軸電流調節器12は横軸
電流の平均値を零でない値に制御して横軸電圧指令を出
力する手段を構成している。なお、加速度検出器13
は、速度推定器7と磁極判別器6との間に設けられてい
る。
施形態の動作を説明する。なお、回転子位置の推定動作
は第1〜第4実施形態と同様である。磁極判別に当たっ
ては、横軸電流指令値iq *を正の値とし、横軸電流を
正の値に制御する。一方、直軸電流指令値id *を零と
して、直軸電流を零に制御する。このとき、横軸電流に
よりトルクが発生し、回転子はθに誤差がないとき正転
方向、θに180°の誤差があるとき逆転方向に加速さ
れる。そこで、この加速度の大きさを利用して磁極判別
を行なう。
て、加速度を演算する。磁極判別器6は、iq=0のと
きの加速度a0と、iqを正の値に制御したときの加速
度apとを比較し、積分器8の出力を次の数式3により
プリセットして第1の位置推定値を補正し、第2の位置
推定値θを生成する。
0° (b) a0<apのとき → θ=θ(前回値)
ないと判断して補正せず、a0>a pであればθに誤差
があると判断して補正を行う。本実施形態は、直軸電流
の瞬時値を正極性及び負極性に制御したときの直軸電流
の変化率の差が小さく、磁気飽和現象を用いた磁極判別
が困難な電動機に有効である。
演算を磁極判別と同時に実行することができ、更に磁極
判別時にも基本波電流の制御を行えるようにして過電流
の発生を防止することができる。また、回転子が回って
いる場合でも、回転子位置の演算を正確に行うことがで
きるので、速やかな始動が可能となる等の効果がある。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
Claims (5)
- 【請求項1】 回転子に突極性を有する永久磁石形同期
電動機を電力変換器により駆動するための制御装置であ
って、位置検出センサを用いずに速度推定値から回転子
位置を推定し、この位置推定値を用いて電動機に対する
電圧指令を直軸電圧指令及び横軸電圧指令に分離して制
御するようにした永久磁石形同期電動機の制御装置にお
いて、 直軸基本波電圧指令に高周波電圧を重畳して直軸電圧指
令を生成する手段と、 電動機の電機子電流を直軸電流及び横軸電流に分解し、
前記横軸電流から前記高周波電圧と同じ周波数の高周波
電流を抽出する手段と、 前記高周波電流から回転子の速度推定値及び第1の位置
推定値を演算する手段と、 前記速度推定値及び第1の位置推定値の演算を行いなが
ら、 正極性及び負極性を有するパルス電圧を前記高周波電圧
に重畳し、かつ、正極性のパルス電圧を重畳したときと
負極性のパルス電圧を重畳したときの前記直軸電流の変
化率により、第1の位置推定値を補正して第2の位置推
定値を演算する手段と、 を備えたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御
装置。 - 【請求項2】 回転子に突極性を有する永久磁石形同期
電動機を電力変換器により駆動するための制御装置であ
って、位置検出センサを用いずに速度推定値から回転子
位置を推定し、この位置推定値を用いて電動機に対する
電圧指令を直軸電圧指令及び横軸電圧指令に分離して制
御するようにした永久磁石形同期電動機の制御装置にお
いて、 直軸基本波電圧指令に高周波電圧を重畳して直軸電圧指
令を生成する手段と、 電動機の電機子電流を直軸電流及び横軸電流に分解し、
前記横軸電流から前記高周波電圧と同じ周波数の高周波
電流を抽出する手段と、 直軸電流の平均値を零に制御して前記直軸基本波電圧指
令を生成する手段と、 前記横軸電流の平均値を零に制御して横軸電圧指令を生
成する手段と、 前記高周波電流から回転子の速度推定値及び第1の位置
推定値を演算する手段と、 前記速度推定値及び第1の位置推定値の演算を行いなが
ら、 正極性及び負極性を有するパルス電圧を前記高周波電圧
に重畳し、かつ、正極性のパルス電圧を重畳したときと
負極性のパルス電圧を重畳したときの前記直軸電流の変
化率により、第1の位置推定値を補正して第2の位置推
定値を演算する手段と、 を備えたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御
装置。 - 【請求項3】 回転子に突極性を有する永久磁石形同期
電動機を電力変換器により駆動するための制御装置であ
って、位置検出センサを用いずに速度推定値から回転子
位置を推定し、この位置推定値を用いて電動機に対する
電圧指令を直軸電圧指令及び横軸電圧指令に分離して制
御するようにした永久磁石形同期電動機の制御装置にお
いて、 直軸基本波電圧指令に高周波電圧を重畳して直軸電圧指
令を生成する手段と、 電動機の電機子電流を直軸電流及び横軸電流に分解し、
前記横軸電流から前記高周波電圧と同じ周波数の高周波
電流を抽出する手段と、 直軸電流の平均値を零に制御して前記直軸基本波電圧指
令を生成する手段と、 前記横軸電流の平均値を零に制御して横軸電圧指令を生
成する手段と、 前記高周波電流から回転子の速度推定値及び第1の位置
推定値を演算する手段と、 前記速度推定値及び第1の位置推定値の演算を行いなが
ら、 前記直軸電流の平均値を零に制御する機能を停止すると
ともに正極性及び負極性を有するパルス電圧を前記高周
波電圧に重畳し、かつ、正極性のパルス電圧を重畳した
ときと負極性のパルス電圧を重畳したときの前記直軸電
流の変化率により、第1の位置推定値を補正して第2の
位置推定値を演算する手段と、 を備えたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御
装置。 - 【請求項4】 回転子に突極性を有する永久磁石形同期
電動機を電力変換器により駆動するための制御装置であ
って、位置検出センサを用いずに速度推定値から回転子
位置を推定し、この位置推定値を用いて電動機に対する
電圧指令を直軸電圧指令及び横軸電圧指令に分離して制
御するようにした永久磁石形同期電動機の制御装置にお
いて、 直軸基本波電圧指令に高周波電圧を重畳して直軸電圧指
令を生成する手段と、 電動機の電機子電流を直軸電流及び横軸電流に分解し、
前記直軸電流及び横軸電流から前記高周波電圧と同じ周
波数の高周波電流をそれぞれ抽出する手段と、 直軸電流の平均値を正及び負の値に制御して前記直軸基
本波電圧指令を生成する手段と、 前記横軸電流の平均値を零に制御して横軸電圧指令を生
成する手段と、 前記横軸電流から抽出した高周波電流から回転子の速度
推定値及び第1の位置推定値を演算する手段と、 前記速度推定値及び第1の位置推定値の演算を行いなが
ら、 前記直軸電流から抽出した高周波電流の振幅により、第
1の位置推定値を補正して第2の位置推定値を演算する
手段と、 を備えたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御
装置。 - 【請求項5】 回転子に突極性を有する永久磁石形同期
電動機を電力変換器により駆動するための制御装置であ
って、位置検出センサを用いずに速度推定値から回転子
位置を推定し、この位置推定値を用いて電動機に対する
電圧指令を直軸電圧指令及び横軸電圧指令に分離して制
御するようにした永久磁石形同期電動機の制御装置にお
いて、 直軸基本波電圧指令に高周波電圧を重畳して直軸電圧指
令を生成する手段と、 電動機の電機子電流を直軸電流及び横軸電流に分解し、
前記横軸電流から前記高周波電圧と同じ周波数の高周波
電流を抽出する手段と、 直軸電流の平均値を零に制御して前記直軸基本波電圧指
令を生成する手段と、 前記横軸電流の平均値を少なくとも零でない値に制御し
て横軸電圧指令を生成する手段と、 前記高周波電流から回転子の速度推定値及び第1の位置
推定値を演算する手段と、 前記速度推定値及び第1の位置推定値の演算を行いなが
ら、 前記横軸電流通流時の加速度を前記速度推定値から演算
し、かつ、前記横軸電流の極性及び加速度の大きさによ
り、第1の位置推定値を補正して第2の位置推定値を演
算する手段と、 を備えたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御
装置。
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Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002078167A1 (fr) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Procede pour estimer la position polaire magnetique d'un moteur synchrone et de son controleur |
WO2003015256A1 (fr) * | 2001-08-06 | 2003-02-20 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Procede de detection de la position du pole d'un moteur electrique, appareil permettant de detecter la position du pole d'un moteur electrique et appareil de commande faisant appel audit procede et audit appareil |
JP2006014496A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Daikin Ind Ltd | モータの回転位置角推定方法及びモータの回転位置角推定装置並びにインバータ制御方法及びインバータ制御装置 |
EP1653599A2 (en) * | 2004-10-27 | 2006-05-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Control system for synchronous machine |
US7071651B2 (en) | 2003-10-22 | 2006-07-04 | Fanuc Ltd | Position-of-magnetic-pole detecting device and method |
JP2006298539A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | エレベーター装置の異常検出装置 |
US7170283B2 (en) | 2003-11-18 | 2007-01-30 | Fanuc Ltd. | Device for detecting a position of a magnetic pole |
US7230398B2 (en) | 2003-11-17 | 2007-06-12 | Honda Motor Co., Ltd. | Brushless motor control apparatus and brushless motor control method |
JP2009118557A (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
JP2009254112A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Denso Corp | 回転機の角度推定装置 |
JP2011004583A (ja) * | 2009-05-21 | 2011-01-06 | Mitsubishi Electric Corp | 永久磁石型回転電機 |
JP2013500697A (ja) * | 2009-07-27 | 2013-01-07 | ピルツ ゲーエムベーハー アンド コー.カーゲー | 電気駆動装置の運動変量のフェイルセーフ監視方法および装置 |
WO2015025356A1 (ja) * | 2013-08-19 | 2015-02-26 | 株式会社安川電機 | モータ駆動システムおよびモータ制御装置 |
JP2015509357A (ja) * | 2012-01-31 | 2015-03-26 | イスパノ・シユイザ | 永久磁石電気機械の制御 |
JPWO2014080456A1 (ja) * | 2012-11-20 | 2017-01-05 | 株式会社安川電機 | モータ駆動システムおよびモータ制御装置 |
CN104641549B (zh) * | 2012-07-20 | 2017-03-29 | 博泽(维尔茨堡)汽车零部件有限公司 | 用于确定电子换向式多相直流马达的转子位置的方法 |
CN107659234A (zh) * | 2016-07-25 | 2018-02-02 | 半导体元件工业有限责任公司 | 三相电机的转子位置感测***以及相关方法 |
JP2018148778A (ja) * | 2017-03-07 | 2018-09-20 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | 電動機の回転子の初期位置推定装置 |
CN112977173A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-06-18 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种电动汽车及其动力电池脉冲加热***和加热方法 |
CN113169694A (zh) * | 2018-12-06 | 2021-07-23 | 三菱电机株式会社 | 旋转电机的控制装置和电动车辆的控制装置 |
CN113708691A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-26 | 广东汇天航空航天科技有限公司 | 转子运行数据估测方法、计算设备、电机控制方法及*** |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04359691A (ja) * | 1991-03-22 | 1992-12-11 | Fuji Electric Co Ltd | ブラシレスモータの回転子位置検出装置 |
JPH10229699A (ja) * | 1997-02-14 | 1998-08-25 | Hitachi Ltd | 同期電動機の磁極位置推定方法および電動機制御装置および電気車 |
JPH10323099A (ja) * | 1997-05-21 | 1998-12-04 | Hitachi Ltd | モータ制御装置 |
JP2000156993A (ja) * | 1998-11-18 | 2000-06-06 | Hitachi Ltd | 永久磁石型同期機の制御装置及びその制御方法 |
-
2000
- 2000-12-04 JP JP2000368156A patent/JP4867067B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04359691A (ja) * | 1991-03-22 | 1992-12-11 | Fuji Electric Co Ltd | ブラシレスモータの回転子位置検出装置 |
JPH10229699A (ja) * | 1997-02-14 | 1998-08-25 | Hitachi Ltd | 同期電動機の磁極位置推定方法および電動機制御装置および電気車 |
JPH10323099A (ja) * | 1997-05-21 | 1998-12-04 | Hitachi Ltd | モータ制御装置 |
JP2000156993A (ja) * | 1998-11-18 | 2000-06-06 | Hitachi Ltd | 永久磁石型同期機の制御装置及びその制御方法 |
Cited By (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002078167A1 (fr) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Procede pour estimer la position polaire magnetique d'un moteur synchrone et de son controleur |
WO2003015256A1 (fr) * | 2001-08-06 | 2003-02-20 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Procede de detection de la position du pole d'un moteur electrique, appareil permettant de detecter la position du pole d'un moteur electrique et appareil de commande faisant appel audit procede et audit appareil |
US7190130B2 (en) | 2001-08-06 | 2007-03-13 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Electric motor pole position sensing method, pole position sensing apparatus, and electric motor control apparatus using the same |
US7071651B2 (en) | 2003-10-22 | 2006-07-04 | Fanuc Ltd | Position-of-magnetic-pole detecting device and method |
US7230398B2 (en) | 2003-11-17 | 2007-06-12 | Honda Motor Co., Ltd. | Brushless motor control apparatus and brushless motor control method |
US7170283B2 (en) | 2003-11-18 | 2007-01-30 | Fanuc Ltd. | Device for detecting a position of a magnetic pole |
JP2006014496A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Daikin Ind Ltd | モータの回転位置角推定方法及びモータの回転位置角推定装置並びにインバータ制御方法及びインバータ制御装置 |
JP4682545B2 (ja) * | 2004-06-25 | 2011-05-11 | ダイキン工業株式会社 | モータの回転位置角推定方法及びモータの回転位置角推定装置並びにインバータ制御方法及びインバータ制御装置 |
EP1653599A2 (en) * | 2004-10-27 | 2006-05-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Control system for synchronous machine |
EP1653599A3 (en) * | 2004-10-27 | 2009-03-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Control system for synchronous machine |
JP2006298539A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | エレベーター装置の異常検出装置 |
JP2009118557A (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
JP2009254112A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Denso Corp | 回転機の角度推定装置 |
JP2011004583A (ja) * | 2009-05-21 | 2011-01-06 | Mitsubishi Electric Corp | 永久磁石型回転電機 |
US9013083B2 (en) | 2009-05-21 | 2015-04-21 | Mitsubishi Electic Corporation | Permanent magnet type rotary electric machine |
JP2013500697A (ja) * | 2009-07-27 | 2013-01-07 | ピルツ ゲーエムベーハー アンド コー.カーゲー | 電気駆動装置の運動変量のフェイルセーフ監視方法および装置 |
JP2015509357A (ja) * | 2012-01-31 | 2015-03-26 | イスパノ・シユイザ | 永久磁石電気機械の制御 |
CN104641549B (zh) * | 2012-07-20 | 2017-03-29 | 博泽(维尔茨堡)汽车零部件有限公司 | 用于确定电子换向式多相直流马达的转子位置的方法 |
JPWO2014080456A1 (ja) * | 2012-11-20 | 2017-01-05 | 株式会社安川電機 | モータ駆動システムおよびモータ制御装置 |
WO2015025356A1 (ja) * | 2013-08-19 | 2015-02-26 | 株式会社安川電機 | モータ駆動システムおよびモータ制御装置 |
CN107659234A (zh) * | 2016-07-25 | 2018-02-02 | 半导体元件工业有限责任公司 | 三相电机的转子位置感测***以及相关方法 |
US10439536B2 (en) | 2017-03-07 | 2019-10-08 | Lsis Co., Ltd. | Apparatus and method for estimating initial position of rotor of motor |
JP2018148778A (ja) * | 2017-03-07 | 2018-09-20 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | 電動機の回転子の初期位置推定装置 |
CN113169694A (zh) * | 2018-12-06 | 2021-07-23 | 三菱电机株式会社 | 旋转电机的控制装置和电动车辆的控制装置 |
CN113169694B (zh) * | 2018-12-06 | 2024-01-05 | 三菱电机株式会社 | 旋转电机的控制装置和电动车辆的控制装置 |
CN112977173A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-06-18 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种电动汽车及其动力电池脉冲加热***和加热方法 |
CN112977173B (zh) * | 2021-04-30 | 2022-05-03 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种电动汽车及其动力电池脉冲加热***和加热方法 |
CN113708691A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-26 | 广东汇天航空航天科技有限公司 | 转子运行数据估测方法、计算设备、电机控制方法及*** |
CN113708691B (zh) * | 2021-09-01 | 2023-12-22 | 广东汇天航空航天科技有限公司 | 转子运行数据估测方法、计算设备、电机控制方法及*** |
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Publication number | Publication date |
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