JP2003284399A - Controller for synchronous motor - Google Patents
Controller for synchronous motorInfo
- Publication number
- JP2003284399A JP2003284399A JP2002077321A JP2002077321A JP2003284399A JP 2003284399 A JP2003284399 A JP 2003284399A JP 2002077321 A JP2002077321 A JP 2002077321A JP 2002077321 A JP2002077321 A JP 2002077321A JP 2003284399 A JP2003284399 A JP 2003284399A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- command
- rotation speed
- maximum
- phase difference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械やロボッ
トなどに使用される同期モータを用いたサーボモータの
制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a servo motor control device using a synchronous motor used in machine tools, robots and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の同期電動機の制御装置としては、
本出願人が特開２０００−３４１９８３で提案した装置
がある。この従来の装置では、電流を電力変換器が出力
可能な一定値に制限するようにリミッタを設けていた。
またこの装置における起磁力相差角φは、低速領域で
は、最大トルク時のトルク効率が最大になるように起磁
力相差角を一定とし、高速領域では、最大トルク時のモ
ータ電圧が電力変圧器の出力電圧以下になるように起磁
力相差角を速度に応じて増大させていた。一方、モータ
のトルク回転速度特性は、モータ容量と比較してモータ
制御装置の容量が大きな場合は図４に示すような特性曲
線になる。即ち、高速領域で、トルク指令を大きな値に
維持しても、所望のトルクを得ることができる。しか
し、一般的には、モータ制御装置の容量の制約から図５
に示すように高速時の最大トルクが低下した特性になっ
ている。この最大トルクの低下は、回転速度の上昇によ
り必要とするモータ電圧は上昇するが、電力変換器の出
力電圧が限られているために発生するものである。2. Description of the Related Art As a conventional synchronous motor controller,
There is an apparatus proposed by the present applicant in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-341983. In this conventional device, a limiter is provided to limit the current to a constant value that can be output by the power converter.
The magnetomotive force phase difference angle φ in this device is constant in the low speed region so that the torque efficiency at the maximum torque is maximized, and in the high speed region, the motor voltage at the maximum torque is equal to that of the power transformer. The magnetomotive force phase difference angle was increased according to the speed so that the magnetomotive force was less than the output voltage. On the other hand, the torque rotation speed characteristic of the motor has a characteristic curve as shown in FIG. 4 when the capacity of the motor control device is larger than the motor capacity. That is, a desired torque can be obtained even if the torque command is maintained at a large value in the high speed region. However, generally, due to the limitation of the capacity of the motor control device, FIG.
As shown in, the maximum torque at high speed is reduced. This decrease in maximum torque occurs because the required motor voltage rises as the rotation speed increases, but the output voltage of the power converter is limited.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】工作機械では、モータ
の位置を制御して精密位置決めを行っている。このよう
な機械では、電力変換器の直流電圧の変動などによりト
ルクの特性が変わらないことが望ましい。通常、電力変
換器は電源電圧を３相全波整流し、３相インバータによ
りモータを駆動する構成になっている。そして、モータ
の回生動作により直流電圧が上昇した場合には、回生抵
抗器に電流を流し、直流電圧が一定の電圧以上にならな
いようになっている。この電圧は、電源電圧仕様の上限
でも回生抵抗器に電流が流れないように高い電圧に設定
されており、直流電圧は、モータ力行時と回生時で大き
く変わる。モータ単体に慣性を付けた状態でモータを加
減速すると、モータ減速時にモータは発電動作をし、こ
の電力が回生電力となり電力変換器の直流電圧を上昇さ
せる。このため、モータ加速時と減速時とでは、電力変
換器の出力可能な最大電圧が変わってしまい、モータ減
速時は電力変換器の出力可能な電圧が増大するため、電
力変換器からモータに電流を流すことができ、トルク回
転速度特性は、図５から図４に示したように、高速時も
最大トルクを出力できる状態に近づいていく。この結
果、加速時に出力できるトルクと、減速時に出力できる
トルクが異なり、加速時間と減速時間が異なってしまう
という問題があった。また、実際の機械装置にモータを
組み込んだ場合に回生される電力は、機械側の負荷条
件、重力負荷、摩擦負荷などにより変わってしまうた
め、トルク回転速度特性の高速時の最大トルクが、動作
状態により変わってしまうという問題があった。In a machine tool, the position of a motor is controlled for precise positioning. In such a machine, it is desirable that the torque characteristics do not change due to fluctuations in the DC voltage of the power converter. Usually, the power converter has a configuration in which a power supply voltage is three-phase full-wave rectified and a three-phase inverter drives a motor. Then, when the DC voltage rises due to the regenerative operation of the motor, a current is passed through the regenerative resistor so that the DC voltage does not exceed a certain voltage. This voltage is set to a high voltage so that a current does not flow through the regenerative resistor even at the upper limit of the power supply voltage specification, and the DC voltage greatly changes during motor running and during regenerative operation. When the motor is accelerated or decelerated in a state where inertia is applied to the motor itself, the motor performs a power generation operation during deceleration of the motor, and this electric power becomes regenerative electric power to raise the DC voltage of the electric power converter. Therefore, the maximum voltage that the power converter can output changes when the motor accelerates and decelerates, and the voltage that the power converter can output increases when the motor decelerates. As shown in FIGS. 5 to 4, the torque rotation speed characteristic approaches a state in which the maximum torque can be output even at a high speed. As a result, there is a problem that the torque that can be output during acceleration is different from the torque that can be output during deceleration, resulting in different acceleration times and deceleration times. In addition, the electric power regenerated when a motor is installed in an actual machine device changes depending on the load conditions on the machine side, gravity load, friction load, etc., so the maximum torque at high speed of the torque rotation speed characteristic There was a problem that it changed depending on the condition.
【０００４】一方、回生抵抗器ドライブトランジスタ容
量は、瞬時回生電力により決まる。瞬時回生電力は、ト
ルク回転速度特性の高速時の最大トルクが大きい程、大
きくなる。ところで、モータ制御装置が吸収できる瞬時
回生電力は、（回生動作電圧）2／（回生抵抗値）で決
まる。回生動作電圧は、モータ制御装置に用いる部品の
耐圧により決まるため、特別に高い電圧にすることはで
きない。このため、増加した瞬時回生電力は、回生抵抗
値を下げて吸収することになる。回生抵抗値が下がると
回生トランジスタに流れる電流は大きくなるため、大き
な容量の回生トランジスタが必要になる。従って、従来
のモータ制御装置では、回生によりトルク回転速度特性
の高速時の最大トルクが大きい状態になると、瞬時回生
電力が増加するため、その分、余裕を持った回生トラン
ジスタ容量にする必要があった。On the other hand, the capacity of the regenerative resistor drive transistor is determined by the instantaneous regenerative power. The instantaneous regenerative power increases as the maximum torque at high speed of the torque rotation speed characteristic increases. By the way, the instantaneous regenerative power that can be absorbed by the motor control device is determined by (regenerative operating voltage) 2 / (regenerative resistance value). Since the regenerative operation voltage is determined by the breakdown voltage of the parts used in the motor control device, it cannot be set to a particularly high voltage. Therefore, the increased instantaneous regenerative power is absorbed by lowering the regenerative resistance value. When the regenerative resistance value decreases, the current flowing through the regenerative transistor becomes large, and thus a large capacity regenerative transistor is required. Therefore, in the conventional motor control device, when the maximum torque at a high speed of the torque rotation speed characteristic becomes large due to regeneration, the instantaneous regenerative power increases, so that it is necessary to provide a regenerative transistor capacity with a margin. It was
【０００５】また、従来の制御装置では、最大トルク時
は、トルク効率が最大になっていたが、定格トルク時は
必ずしもトルク効率が最大とは言えなかった。このよう
にトルク効率が最大となる起磁力相差角は最大トルク時
と定格トルク時では異なり、定格トルク時には最大トル
ク時より小さな起磁力相差角でトルク効率が最大にな
る。近年のモータ設計は、小型軽量化する傾向があり、
従来の制御方法では、定格運転時のモータの温度上昇が
規格値に入らないと言う問題点があった。また地球環境
保全という意味からも、エネルギ消費を減らす必要があ
った。Further, in the conventional control device, the torque efficiency was maximized at the maximum torque, but the torque efficiency was not always the maximum at the rated torque. Thus, the magnetomotive force phase difference angle at which the torque efficiency is maximum differs between the maximum torque and the rated torque, and at the rated torque, the torque efficiency becomes maximum at a smaller magnetomotive force phase difference angle than at the maximum torque. Recent motor designs tend to be smaller and lighter,
The conventional control method has a problem that the temperature rise of the motor during the rated operation does not enter the standard value. In addition, it is necessary to reduce energy consumption from the viewpoint of global environment conservation.
【０００６】一方、定格トルク時に最大トルク効率にな
るように起磁力相差角を設定することも考えられるが、
今度は最大トルクが規格値に入らない（トルクが出な
い）と言う問題があった。On the other hand, it is possible to set the magnetomotive force phase difference angle so that the maximum torque efficiency is obtained at the rated torque.
This time, there was a problem that the maximum torque does not enter the standard value (torque does not come out).
【０００７】本発明の目的は、上記のような問題点を解
消するためになされたもので、高速時のモータのトルク
回転速度特性に最大トルクの低下がある場合において
も、加速時間と減速時間に大きな差が生じることのない
同期電動機の制御装置を提供することにある。The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems. Even when the torque rotation speed characteristic of the motor at high speed has a maximum torque drop, the acceleration time and deceleration time are increased. Another object of the present invention is to provide a synchronous motor control device that does not cause a large difference.
【０００８】本発明の他の目的は、最大トルク領域のみ
ならず定格トルク領域においても、モータのトルク効率
が最大となる同期電動機の制御装置を得ることにある。Another object of the present invention is to obtain a control device for a synchronous motor which maximizes the torque efficiency of the motor not only in the maximum torque region but also in the rated torque region.
【０００９】本発明の他の目的は、高効率なトルク制御
系を維持したまま、同期モータのトルク回転速度特性に
高速時の最大トルクの低下がある場合に、回生電力など
により電力変換器の直流電圧が上昇してもトルク回転速
度特性が変わらない同期モータの制御装置を提供するこ
とにある。Another object of the present invention is to maintain the high-efficiency torque control system and when the torque rotation speed characteristic of the synchronous motor has a maximum torque drop at a high speed, the power converter of the power converter is regenerated by regenerative power. An object of the present invention is to provide a synchronous motor control device in which the torque rotation speed characteristic does not change even when the DC voltage rises.
【００１０】本発明の更に他の目的は、回生トランジス
タの容量が従来よりも小さくて済む同期モータの制御装
置を提供することにある。Still another object of the present invention is to provide a control device for a synchronous motor in which the capacity of the regenerative transistor can be smaller than in the prior art.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、電流指令を制
御指令として、同期モータを力行制御及び回生制御する
ように電力変換を行う電力変換器を備えた電力制御装置
と同期モータの回転速度を検出する回転速度検出手段
と、回転速度及び速度指令を入力としてトルク指令を発
生するトルク指令発生手段及びトルク指令を電流指令に
変換して出力する電流指令演算手段を備えた制御指令発
生手段とを具備する同期モータの制御装置を改良の対象
とする。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a rotation speed of a synchronous motor and a power control device equipped with a power converter for performing power conversion so as to perform powering control and regenerative control of a synchronous motor using a current command as a control command. A rotation speed detecting means for detecting the rotation speed, a torque command generating means for generating a torque command by inputting the rotation speed and the speed command, and a control command generating means for converting the torque command into a current command and outputting the current command. The object of the improvement is a control device for a synchronous motor including the above.
【００１２】本発明の同期モータの制御装置では、制御
指令発生手段が、トルク指令発生手段と電流指令演算手
段との間にトルク指令を制限するトルク指令制限手段を
備えている。トルク指令制限手段は、トルク制限指令に
従ってトルク指令を制限するトルクリミッタと、回転速
度と最大トルクとの関係を定めるトルク制限特性に従っ
て、回転速度に応じたトルク制限指令を出力するトルク
制限指令発生手段とを備えている。トルク制限指令発生
手段では、トルク制限特性として、力行制御下でトルク
リミッタによるトルク制限を加えない状態において、ト
ルク指令発生手段が最大トルク指令を発生したときに得
られる回転速度に対する最大トルクの特性に近似した近
似トルク制限特性を用いる。In the control device for a synchronous motor according to the present invention, the control command generating means includes the torque command limiting means for limiting the torque command between the torque command generating means and the current command calculating means. The torque command limiter is a torque limiter that limits the torque command according to the torque limit command, and a torque limit command generator that outputs the torque limit command according to the rotation speed according to the torque limit characteristic that defines the relationship between the rotation speed and the maximum torque. It has and. In the torque limit command generating means, the torque limit characteristic is the characteristic of the maximum torque with respect to the rotation speed obtained when the torque command generating means generates the maximum torque command under the condition that the torque limiter does not apply the torque limit under the power running control. The approximated torque limiting characteristic is used.
【００１３】本発明のように、トルク指令制限手段を用
いて、回生時の回転速度に対する最大トルク指令を力行
時の最大トルクに制限すると、力行制御と回生制御時の
トルク特性が実質的に同様になる。その結果、モータを
加速した場合と減速した場合とで、モータの加速時間と
減速時間とに大きな差が生じなくなる。また回生時に電
源電圧が上昇した場合も、トルクを力行時の近似トルク
制限特性で制限しているため、回生時に同期モータを流
れる電流が増大するのを制限できる。その結果、回生ト
ランジスタの容量を従来よりも小さくすることができ
る。したがって本発明によれば、同期モータの力行時と
回生時とでトルク回転速度特性の変動を抑制することが
できる。When the torque command limiting means is used to limit the maximum torque command for the rotational speed during regeneration to the maximum torque during power running as in the present invention, the torque characteristics during power running control and regeneration control are substantially the same. become. As a result, a large difference does not occur between the acceleration time and the deceleration time of the motor when the motor is accelerated and when it is decelerated. Further, even when the power supply voltage rises during regeneration, the torque is limited by the approximate torque limiting characteristic during power running, so it is possible to limit the increase in the current flowing through the synchronous motor during regeneration. As a result, the capacity of the regenerative transistor can be made smaller than before. Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress the fluctuation of the torque rotation speed characteristic during the power running and the regeneration of the synchronous motor.
【００１４】近似トルク制限特性は、実際に得られる最
大トルクの特性を連続する複数の直線により近似したも
のを用いることができる。このような近似トルク制限特
性は、次のようにして定めることができる。トルク制限
指令ＴＰＶＣが回転速度ωmの関数とした場合に、２つ
のトルク制限変更速度Ｎ０、Ｎ１と端点Ｎ２（０＜Ｎ０
＜Ｎ１＜Ｎ２）と、ωm＝０〜Ｎ０、Ｎ１、Ｎ２のとき
のトルク制限指令ＴＰＶＣのそれぞれの値と、最大トル
クＴＰ０、最大トルクＴＰ０より小さい第１のトルク値
ＴＰ１と、ＴＰ１より小さい第２のトルク値ＴＰ２とを
用いて、回転速度ωmにおけるトルク制限指令ＴＰＶＣ
に対して、近似トルク制限特性を下記の式に基づいて定
める。As the approximate torque limiting characteristic, a characteristic obtained by approximating an actually obtained maximum torque characteristic by a plurality of continuous straight lines can be used. Such an approximate torque limiting characteristic can be determined as follows. When the torque limit command TPVC is a function of the rotation speed ωm, two torque limit change speeds N0 and N1 and an end point N2 (0 <N0
<N1 <N2), respective values of the torque limit command TPVC when ωm = 0 to N0, N1 and N2, a maximum torque TP0, a first torque value TP1 smaller than the maximum torque TP0, and a first torque value TP1 smaller than TP1. The torque limit command TPVC at the rotation speed ωm is calculated using the torque value TP2 of 2
On the other hand, the approximate torque limit characteristic is determined based on the following formula.
【００１５】ＴＰＶＣ＝ＴＰ０−ＫＴＰ１×（Ａ−Ｎ
０）−ＫＴＰ２×（Ｂ−Ｎ１）
ただし、ωm＜Ｎ０のとき、Ａ＝Ｎ０、Ｂ＝Ｎ１、Ｎ０
≦ωm＜Ｎ１のとき、Ａ＝ωm、Ｂ＝Ｎ１、Ｎ１≦ωm＜
Ｎ２のとき、Ａ＝Ｎ１、Ｂ＝ωmである。TPVC = TP0-KTP1 × (A-N
0) −KTP2 × (B−N1) However, when ωm <N0, A = N0, B = N1, N0
When ≦ ωm <N1, A = ωm, B = N1, N1 ≦ ωm <
When N2, A = N1 and B = ωm.
【００１６】またＫＴＰ１＝（ＴＰ０−ＴＰ１）／（Ｎ
１−Ｎ０）であり、ＫＴＰ２＝（ＴＰ１−ＴＰ２）／
（Ｎ２−Ｎ１）である。KTP1 = (TP0-TP1) / (N
1-N0) and KTP2 = (TP1-TP2) /
(N2-N1).
【００１７】また本発明は、ｄ軸のインダクタンスＬｄ
とｑ軸のインダクタスＬｑとを有し、且つ最大トルク効
率で最大トルクを得るために必要な回転速度と起磁力相
差角との関係を示す第１の最大トルク効率曲線と、最大
トルク効率で最大トルクよりも小さい所定のトルクを得
るために必要な回転速度と起磁力相差角との関係を示す
第２の最大トルク効率曲線とが、回転速度をＸ軸にとり
且つ起磁力相差角をＹ軸にとったときに、第１及び第２
の最大トルク効率曲線の一方をＸ軸方向とＹ軸方向とに
平行移動すると他方にほぼ重なる関係が得られる同期モ
ータをｄ軸電流指令とｑ軸電流指令に従って力行制御及
び回生制御するように電力変換を行う電力変換器を備え
た電力制御装置と、同期モータの駆動軸の回転速度を検
出する回転速度検出手段、速度指令ωmcと回転速度検出
手段が検出したモータの回転速度ωmとの偏差からトル
ク指令Ｔｃを発生するトルク指令発生手段、トルク指令
を電流指令Ｉｃに変換して出力する電流指令演算手段、
起磁力相差角を用いてｄ軸電流指令とｑ軸電流指令を出
力するｄｑ軸電流発生手段及び起磁力相差角を発生する
起磁力相差角発生手段とを備えた制御指令発生手段とを
具備する同期モータの制御装置を改良の対象とすること
ができる。この場合においても、上記と同様にトルク指
令制限手段を用いる。またいずれの場合においても、制
御指令発生手段は、トルク制限指令によってトルク効率
が最大となるように電流指令を補正するように構成する
ことができる。Further, according to the present invention, the d-axis inductance Ld
And a q-axis inductor Lq, and a first maximum torque efficiency curve showing the relationship between the rotational speed and the magnetomotive force phase difference angle necessary to obtain the maximum torque at the maximum torque efficiency, and the maximum torque efficiency A second maximum torque efficiency curve showing the relationship between the rotational speed and the magnetomotive force phase difference angle required to obtain a predetermined torque smaller than the maximum torque is the rotational speed on the X axis and the magnetomotive force phase difference angle on the Y axis. The first and second
When one of the maximum torque efficiency curves of 1 is moved in parallel in the X-axis direction and the Y-axis direction, a relationship is obtained in which it is substantially overlapped with the other. From the deviation between the power control device equipped with a power converter that performs conversion, the rotation speed detection means that detects the rotation speed of the drive shaft of the synchronous motor, the speed command ωmc and the rotation speed ωm of the motor detected by the rotation speed detection means. Torque command generating means for generating a torque command Tc, current command calculating means for converting the torque command into a current command Ic and outputting the current command Ic,
The control command generating means includes a dq-axis current generating means for outputting a d-axis current command and a q-axis current command using the magnetomotive force phase difference angle and a magnetomotive force phase difference angle generating means for generating the magnetomotive force phase difference angle. The control device for the synchronous motor can be targeted for improvement. Also in this case, the torque command limiting means is used as in the above case. Further, in any case, the control command generating means may be configured to correct the current command so that the torque efficiency is maximized by the torque limit command.
【００１８】なお具体的な制御方式においては、起磁力
相差角発生手段は、トルク指令の絶対値｜Ｔｃ｜が回転
速度ωmの関数としてトルク制限指令ＴＰＶＣに従って
変化したときに、トルク効率が最大となる制限後のトル
ク指令時最大トルク起磁力相差角φＴＰＶＣを回転速度
ωmの関数として計算又は実験で求める。起磁力相差角
発生手段は、例えば下記の式で速度補償起磁力相差角φ
ｖをトルク効率を最大にする制限後のトルク指令時最大
トルク効率起磁力相差角φＴＣになるように補償して出
力する。In the concrete control method, the magnetomotive force phase difference angle generating means determines that the torque efficiency is maximum when the absolute value | Tc | of the torque command changes as a function of the rotation speed ωm according to the torque limit command TPVC. Then, the maximum torque magnetomotive force phase difference angle φTPVC at the time of torque command after the limitation is calculated or calculated as a function of the rotation speed ωm. The magnetomotive force phase difference angle generating means is, for example, the speed compensation magnetomotive force phase difference angle φ
v is compensated and output so that it becomes the maximum torque efficiency magnetomotive force phase difference angle φTC at the time of the torque command after the limitation that maximizes the torque efficiency.
【００１９】φＴＣ＝φｖ−Ｋ２・（ＴＰ０−ＴＰ０×
｜ＴｃＬ｜／ＴＰＶＣ）
ＴＰＶＣはトルク制限指令であり、制限後のトルク指令
値の絶対値｜ＴｃＬ｜はトルク制限指令ＴＶＰＣとトル
ク指令の絶対値｜Ｔｃ｜の小さい方の値として定義さ
れ、φｖは速度補償起磁力相差角であり、Ｋ２は移動係
数である。ΦTC = φv−K2 · (TP0−TP0 ×
| TcL | / TPVC) TPVC is a torque limit command, and the absolute value | TcL | of the torque command value after the limit is defined as the smaller value of the torque limit command TVPC and the absolute value | Tc | of the torque command, and φv Is a velocity compensation magnetomotive force phase difference angle, and K2 is a transfer coefficient.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明を同
期モータ１の制御装置に適用した実施の形態の一例の回
路図である。同期モータ１は複数の永久磁石がロータコ
アに埋め込まれているロータを備え、永久磁石の直軸で
あるｄ軸のインダクタンスＬｄとこの直軸と電気角で直
交する直交軸であるｑ軸のインダクタンスＬｑとの関係
がＬｄ＜Ｌｑとなる埋込磁石形同期モータ（ＩＰＭモー
タ）である。なお本発明はロータコアの表面に永久磁石
を固定するタイプの同期モータ等にも適用できる。起磁
力相差角φは、ｄ軸と電流指令Ｉｃとのなす角である。
図１の同期モータ１は、最大トルク効率で最大トルクを
得るために必要な回転速度と起磁力相差角との関係を示
す最大トルク効率曲線が、同期モータの電機子の回転速
度が低いときには、同期モータの電機子の回転速度の関
数として一定値を保ち、回転速度が高くなると、図３に
示すように、起磁力相差角が増大し始め、次第に起磁力
相差角の増大が緩やかになり、回転速度をＸ軸にとり且
つ起磁力相差角をＹ軸にとったときに、最大トルクより
トルク値が低下するとトルクの低下量に応じて最大トル
ク効率曲線が右下方向にほぼ平行移動する特性が得られ
るものとする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of an example of an embodiment in which the present invention is applied to a control device for a synchronous motor 1. The synchronous motor 1 includes a rotor in which a plurality of permanent magnets are embedded in a rotor core. The synchronous motor 1 has a d-axis inductance Ld which is a direct axis of the permanent magnet and a q-axis inductance Lq which is an orthogonal axis orthogonal to the direct axis in electrical angle. It is an embedded magnet type synchronous motor (IPM motor) that has a relationship of Ld <Lq. The present invention can also be applied to a synchronous motor of the type in which a permanent magnet is fixed to the surface of the rotor core. The magnetomotive force phase difference angle φ is an angle formed by the d-axis and the current command Ic.
In the synchronous motor 1 of FIG. 1, the maximum torque efficiency curve showing the relationship between the rotational speed required to obtain the maximum torque at the maximum torque efficiency and the magnetomotive force phase difference angle shows that when the rotational speed of the armature of the synchronous motor is low, When a constant value is maintained as a function of the rotation speed of the armature of the synchronous motor and the rotation speed increases, the magnetomotive force phase difference angle begins to increase, and the magnetomotive force phase difference angle gradually increases, as shown in FIG. When the rotational speed is on the X-axis and the magnetomotive force phase difference angle is on the Y-axis, if the torque value falls below the maximum torque, the maximum torque efficiency curve will move substantially parallel to the lower right direction depending on the amount of torque reduction. Shall be obtained.
【００２１】図１において、同期モータ１の電力制御装
置１１に指令を発生する制御指令発生手段２はトルク指
令発生手段３と、トルク指令制限手段４と、回転速度検
出手段５とを備えている。トルク指令発生手段３は、速
度指令ωmcと回転速度検出手段５で検出された同期モー
タ１の回転速度ωmとの偏差からトルク指令Ｔｃを算出
する。トルク指令制限手段４は、回転速度ωmの変化に
応じてトルク指令の絶対値｜Ｔｃ｜を後で述べるトルク
制限指令を超えないように制限して、制限後のトルク指
令値ＴｃＬを発生する。電流指令演算手段６は、トルク
指令制限手段４からの制限後のトルク指令値ＴｃＬに基
づいて電流指令Ｉｃを出力する。ｄｑ軸電流指令発生手
段７は、電流指令とｄ軸との間の角度として定義される
起磁力相差角φを用いて、ｄ軸電流指令とｑ軸電流指令
を出力する。起磁力相差角発生手段９は起磁力相差角φ
を発生し、ｄｑ軸電流指令発生手段７に出力する。電力
制御装置１１はこのｄ軸電流指令とｑ軸電流指令に従っ
て同期モータ１を駆動する。In FIG. 1, the control command generating means 2 for generating a command to the electric power control device 11 of the synchronous motor 1 comprises a torque command generating means 3, a torque command limiting means 4 and a rotational speed detecting means 5. . The torque command generation means 3 calculates the torque command Tc from the deviation between the speed command ωmc and the rotation speed ωm of the synchronous motor 1 detected by the rotation speed detection means 5. The torque command limiting means 4 limits the absolute value | Tc | of the torque command so as not to exceed the torque limit command described later according to the change of the rotation speed ωm, and generates the torque command value TcL after the limit. The current command calculation means 6 outputs the current command Ic based on the torque command value TcL after the torque command limiting means 4 has limited the torque command value TcL. The dq-axis current command generating means 7 outputs the d-axis current command and the q-axis current command using the magnetomotive force phase difference angle φ defined as the angle between the current command and the d-axis. The magnetomotive force phase difference angle generating means 9 has a magnetomotive force phase difference angle φ.
Is generated and output to the dq-axis current command generating means 7. The power control device 11 drives the synchronous motor 1 according to the d-axis current command and the q-axis current command.
【００２２】トルク指令発生手段３は、速度制御器３ａ
と加算点３ｂとにより構成されている。速度制御器３ａ
は、速度指令ωmcと回転速度検出手段５で検出した同期
モータ１の回転速度ωmとの速度偏差を加算点３ｂで求
め、その速度偏差からトルク指令Ｔｃを演算する。回転
速度検出手段５は、エンコーダ５ａと速度検出器５ｂと
で構成される。速度検出器５ｂは、エンコーダ５ａで検
出した回転位置θmから回転速度ωmを検出する。The torque command generating means 3 is a speed controller 3a.
And an addition point 3b. Speed controller 3a
Calculates the speed deviation between the speed command ωmc and the rotation speed ωm of the synchronous motor 1 detected by the rotation speed detection means 5 at the addition point 3b, and calculates the torque command Tc from the speed deviation. The rotation speed detecting means 5 is composed of an encoder 5a and a speed detector 5b. The speed detector 5b detects the rotation speed ωm from the rotation position θm detected by the encoder 5a.
【００２３】トルク指令制限手段４はトルクリミッタ４
ａとトルク制限指令発生手段４ｂで構成されている。ト
ルクリミッタ４ａは、トルク指令発生手段３からのトル
ク指令Ｔｃをトルク制限指令発生手段４ｂからのトルク
制限指令ＴＰＶＣでリミットし、制限後のトルク指令値
ＴｃＬとして出力する。トルク制限指令発生手段４ｂ
は、トルク指令が取り得る最大値としてのトルク制限指
令ＴＰＶＣを発生する。図２にトルク制限指令ＴＰＶＣ
を同期モータの回転速度ωmの関数として示す。図２に
おいて、トルク制限指令ＴＰＶＣは、２つのトルク制限
変更速度Ｎ０、Ｎ１（０＜Ｎ０＜Ｎ１）とＮ１より大き
い端点Ｎ２（Ｎ１＜Ｎ２）を用いて、ωmが０、Ｎ０、
Ｎ１、Ｎ２のときのトルク制限指令ＴＰＶＣの値が、そ
れぞれ最大トルクＴＰ０、最大トルクＴＰ０より小さい
第１のトルク値ＴＰ１、この第１のトルク値ＴＰ１より
小さい第２のトルク値ＴＰ２となる４点（ωm＝０の点
を入れて）を直線で結ぶ折れ線として表されている。こ
のトルク制限指令ＴＰＶＣの折れ線の方程式は回転速度
ωmの関数として次式で与えられる。The torque command limiting means 4 is a torque limiter 4
a and torque limit command generating means 4b. The torque limiter 4a limits the torque command Tc from the torque command generator 3 with the torque limit command TPVC from the torque limit command generator 4b, and outputs it as a torque command value TcL after the limit. Torque limit command generating means 4b
Generates a torque limit command TPVC as the maximum value that the torque command can take. The torque limit command TPVC is shown in FIG.
Is shown as a function of the rotational speed ωm of the synchronous motor. In FIG. 2, the torque limit command TPVC uses two torque limit change speeds N0, N1 (0 <N0 <N1) and an end point N2 (N1 <N2) larger than N1, and ωm is 0, N0,
The values of the torque limit command TPVC at N1 and N2 are the maximum torque TP0, the first torque value TP1 smaller than the maximum torque TP0, and the second torque value TP2 smaller than the first torque value TP1, respectively. It is expressed as a polygonal line that connects (with the point of ωm = 0) with a straight line. The equation of the broken line of the torque limit command TPVC is given by the following equation as a function of the rotation speed ωm.
【００２４】ＴＰＶＣ＝ＴＰ０−ＫＴＰ１×（Ａ−Ｎ
０）−ＫＴＰ２×（Ｂ−Ｎ１）
ただし、この式で、ωm＜Ｎ０のときには、Ａ＝Ｎ０、
Ｂ＝Ｎ１、Ｎ０≦ωm＜Ｎ１のときには、Ａ＝ωm、Ｂ＝
Ｎ１、Ｎ１≦ωm＜Ｎ２のときには、Ａ＝Ｎ１、Ｂ＝ω
m、ＫＴＰ１＝（ＴＰ０−ＴＰ１）／（Ｎ１−Ｎ０）、
ＫＴＰ２＝（ＴＰ１−ＴＰ２）／（Ｎ２−Ｎ１）であ
る。TPVC = TP0-KTP1 × (A-N
0) −KTP2 × (B−N1) However, in this expression, when ωm <N0, A = N0,
When B = N1, N0 ≦ ωm <N1, A = ωm, B =
When N1 and N1 ≦ ωm <N2, A = N1 and B = ω
m, KTP1 = (TP0-TP1) / (N1-N0),
KTP2 = (TP1-TP2) / (N2-N1).
【００２５】電流指令演算手段６は電流指令演算器６ａ
で構成される。電流指令演算器６ａは、トルク指令制限
手段４からの制限後のトルク指令値ＴｃＬに電流指令換
算係数ＫＴＩを乗算して電流指令Ｉｃを演算し出力す
る。図１では電流指令演算器６ａのブロック中に電流指
令換算係数ＫＴＩを表示している。The current command calculator 6 is a current command calculator 6a.
Composed of. The current command calculator 6a multiplies the restricted torque command value TcL from the torque command limiting means 4 by the current command conversion coefficient KTI to calculate and output the current command Ic. In FIG. 1, the current command conversion coefficient KTI is displayed in the block of the current command calculator 6a.
【００２６】ｄｑ軸電流指令発生手段７は、絶対値化器
７ａと、ｓｉｎφ信号発生器７ｂと、ｃｏｓφ信号発生
器７ｃとから構成される。ｓｉｎφ信号発生器７ｂは、
リミット処理後の電流指令Ｉｃをｓｉｎφ倍して、ｑ軸
電流指令Ｉｑｃを算出する。ｃｏｓφ信号発生器７ｃ
は、リミット処理後の電流指令Ｉｃを絶対値化器７ａで
絶対値化し、それをｃｏｓφ倍して、ｄ軸電流指令Ｉｄ
ｃを算出する。以上のようにして算出されたｑ軸電流指
令Ｉｑｃ及びｄ軸電流指令Ｉｄｃを電力制御装置１１に
送る。The dq axis current command generating means 7 is composed of an absolute value converter 7a, a sinφ signal generator 7b, and a cosφ signal generator 7c. The sinφ signal generator 7b is
The current command Ic after the limit process is multiplied by sinφ to calculate the q-axis current command Iqc. cosφ signal generator 7c
Expresses the current command Ic after the limit processing with the absolute value converter 7a to an absolute value, multiplies it by cosφ, and outputs the d-axis current command Id.
Calculate c. The q-axis current command Iqc and the d-axis current command Idc calculated as described above are sent to the power control device 11.
【００２７】電力制御装置１１は、２つの積分制御器１
１ａ及び１１ｂ，信号発生器１１ｃ，第１及び第２の座
標変換器１１ｄ及び１１ｅ，電流制御器１１ｆ，ＰＷＭ
制御器１１ｇ，電力変換器１１ｈ，電流検出手段１１ｉ
から構成される。The power controller 11 includes two integral controllers 1
1a and 11b, signal generator 11c, first and second coordinate converters 11d and 11e, current controller 11f, PWM
Controller 11g, power converter 11h, current detection means 11i
Composed of.
【００２８】信号発生器１１ｃは、エンコーダ５ａによ
り検出した回転位置θmに基づいて、第１の座標変換器
１１ｄと、第２の座標変換器１１ｅに対して設けられた
ｓｉｎθm信号とｃｏｓθm信号を発生する。The signal generator 11c generates a sin θm signal and a cos θm signal provided for the first coordinate converter 11d and the second coordinate converter 11e based on the rotational position θm detected by the encoder 5a. To do.
【００２９】第１の座標変換器１１ｄは、電流検出手段
１１ｉにより検出した出力電流と信号発生器１１ｃから
出力されるｓｉｎθm信号及びｃｏｓθm信号とを入力信
号としてｄ軸電流フィードバック信号Ｉｄｆ及びｑ軸電
流フィードバック信号Ｉｑｆを出力する。The first coordinate converter 11d receives the output current detected by the current detecting means 11i and the sin θm signal and the cos θm signal output from the signal generator 11c as input signals, and outputs the d-axis current feedback signal Idf and the q-axis current. The feedback signal Iqf is output.
【００３０】第２の座標変換器１１ｅは、ｑ軸電流指令
Ｉｑｃとｑ軸電流フィードバックＩｑｆとの差をとり、
この差を積分制御器１１ａを通してｑ軸電流指令Ｉｑｃ
と加算点１１ｕで加算し、積分補償量を含んだｑ軸電流
指令Ｉｑｃ′を求める。同様にＩｄｃ′も求める。Ｉｑ
ｃ′とＩｑｃ′を第２の座標変換器１１ｅを通して、３
相の電流指令ＩＵｃ，ＩＶｃ，ＩＷｃを求める。電流制
御器１１ｆにおいて、電流フイードバックとの偏差をと
り、比例演算して電圧指令ＶＵｃ，ＶＶｃ，ＶＷｃを得
る。これをＰＷＭ制御器１１ｇに通し、電力変換器１１
ｈにより同期モータ１を駆動する。The second coordinate converter 11e takes the difference between the q-axis current command Iqc and the q-axis current feedback Iqf,
This difference is transferred to the q-axis current command Iqc through the integral controller 11a.
Is added at the addition point 11u to obtain the q-axis current command Iqc 'including the integral compensation amount. Similarly, Idc 'is also obtained. Iq
c'and Iqc 'are passed through the second coordinate converter 11e to generate 3
Phase current commands IUc, IVc, IWc are determined. In the current controller 11f, the deviation from the current feedback is calculated, and proportional calculation is performed to obtain the voltage commands VUc, VVc, VWc. This is passed through the PWM controller 11g, and the power converter 11
The synchronous motor 1 is driven by h.
【００３１】起磁力相差角発生手段９は、起磁力相差角
φを回転速度ωmの関数として生成する。図３に制限後
のトルク指令値の絶対値｜ＴｃＬ｜が回転速度ωmの全
ての範囲でトルク制限指令ＴＰＶＣに等しい場合に、同
期モータ１が最大トルク効率を得るのに必要な回転速度
ωmと起磁力相差角φとの関係を示す。図３において縦
軸に起磁力相差角φ、横軸に回転速度ωmを示す。図３
において、制限後のトルク指令値の絶対値がトルク制限
指令である場合即ち｜ＴｃＬ｜＝ＴＰＶＣの場合に対応
する折れ線φＴＰＶＣは、制限後のトルク指令の絶対値
｜ＴｃＬ｜が上記式のトルク制限指令ＴＰＶＣのときの
実験またはシミュレーションで得られた最大トルク効率
曲線を近似する折れ線を示したものである。このトルク
制限指令ＴＰＶＣが作用する時の回転速度ωｍに対する
起磁力相差角φＴＰＶＣをトルク制限指令時最大トルク
効率起磁力相差角と呼ぶことにする。図１に示すよう
に、起磁力相差角発生手段９は、速度補償手段１３とト
ルク補償手段１５とリミッタ１７とから構成される。速
度補償手段１３は、制限後のトルク指令値ＴｃＬが上記
式のトルク制限指令ＴＰＶＣに等しいとき、最大トルク
効率を与える回転速度ωmとトルク制限指令時最大トル
ク効率起磁力相差角φＴＰＶＣの間の関係を、折れ線で
近似できるように予め定めておく。図３において、｜Ｔ
ｃＬ｜＝ＴＰＶＣのときのトルク制限指令時最大トルク
効率起磁力相差角φ＝φＴＰＶＣの２つの起磁力相差角
変更速度Ｎ０、Ｎ１（０＜Ｎ０＜Ｎ１）とＮ１より大き
い端点Ｎ２（Ｎ１＜Ｎ２）における値は、｜Ｔｃ｜＝Ｔ
Ｐ０、ωm＝０〜Ｎ０のときに次のようになる。The magnetomotive force phase difference angle generating means 9 generates the magnetomotive force phase difference angle φ as a function of the rotation speed ωm. In FIG. 3, when the absolute value | TcL | of the torque command value after the limitation is equal to the torque limit command TPVC in the entire range of the rotation speed ωm, the rotation speed ωm required for the synchronous motor 1 to obtain the maximum torque efficiency and The relationship with the magnetomotive force phase difference angle φ is shown. In FIG. 3, the vertical axis represents the magnetomotive force phase difference angle φ, and the horizontal axis represents the rotation speed ωm. Figure 3
In the case where the absolute value of the torque command value after the limit is the torque limit command, that is, | TcL | = TPVC, the polygonal line φTPVC has the absolute value | TcL | of the torque command after the limit is the torque limit of the above formula. 6 is a polygonal line approximating a maximum torque efficiency curve obtained by an experiment or a simulation with a command TPVC. The magnetomotive force phase difference angle φTPVC with respect to the rotation speed ωm when the torque limit command TPVC acts will be referred to as the maximum torque efficiency magnetomotive force phase difference angle during the torque limit command. As shown in FIG. 1, the magnetomotive force phase difference angle generating means 9 is composed of a speed compensating means 13, a torque compensating means 15, and a limiter 17. When the torque command value TcL after the limit is equal to the torque limit command TPVC in the above equation, the speed compensator 13 has a relationship between the rotation speed ωm that gives the maximum torque efficiency and the torque limit command maximum torque efficiency magnetomotive force phase difference angle φTPVC. Is determined in advance so that it can be approximated by a polygonal line. In FIG. 3, | T
Maximum torque efficiency at torque limit command when cL | = TPVC Two magnetomotive force phase difference angle changing speeds N0 and N1 (0 <N0 <N1) and an end point N2 larger than N1 (N1 <N2) ) Is the value | Tc | = T
The following is obtained when P0 and ωm = 0 to N0.
【００３２】φ＝φＴＰＶＣ＝φ０
また｜Ｔｃ｜＝ＴＰ１、ωm＝Ｎ１のときφ＝φＴＰＶ
Ｃ＝φ１、｜Ｔｃ｜＝ＴＰ２、ωm＝Ｎ２のとき、φ＝
φＴＰＶＣ＝φ２であるものとする。ここでこれらの点
が指定する折れ線の折れ曲がり点における回転速度であ
る起磁力相差角変更速度の２つの値と端点の回転速度の
値は、先に定義した２つのトルク制限変更速度と端点に
それぞれ等しいものとし、同じ定数Ｎ０，Ｎ１，Ｎ２を
用いた。速度補償手段１３はこれらの点を結んだ次式の
ような折れ線の方程式に従って同期モータの回転速度ω
mの関数、トルク制限指令時最大トルク効率起磁力相差
角φ＝φＴＰＶＣを出力する。Φ = φTPVC = φ0 Further, when | Tc | = TP1 and ωm = N1, φ = φTPV
When C = φ1, | Tc | = TP2, and ωm = N2, φ =
Let φTPVC = φ2. Here, the two values of the magnetomotive force phase difference angle changing speed, which is the rotating speed at the bending point of the polygonal line specified by these points, and the rotating speed value of the end point are respectively the two torque limit changing speeds and the end points defined above. The same constants N0, N1 and N2 were used. The speed compensating means 13 follows the equation of a polygonal line connecting these points as in the following equation, and the rotational speed ω of the synchronous motor is
The function of m and the maximum torque efficiency magnetomotive force phase difference angle φ = φTPVC at the time of torque limit command are output.
【００３３】φＴＰＶＣ＝φ０＋ＫＶ１・（α−Ｎ０）
＋ＫＶ２・（β−Ｎ１）
但しＮ０とＮ１の間の折れ線の勾配を与える第１の速度
補償係数ＫＶ１はＫＶ１＝（φ１−φ０）／（Ｎ１−Ｎ
０）であり、Ｎ１とＮ２の間の折れ線の勾配を与える第
２の速度補償係数ＫＶ２はＫＶ２＝（φ２−φ１）／
（Ｎ２−Ｎ１）である。そして変数α、βは、ωm＜Ｎ
０のとき、α＝Ｎ０、β＝Ｎ１、Ｎ０≦ωm＜Ｎ１のと
き、α＝ωm、β＝Ｎ１、Ｎ１≦ωmのとき、α＝Ｎ１、
β＝ωmとなるように切り換えるものとする。ΦTPVC = φ0 + KV1 · (α-N0)
+ KV2 · (β-N1) However, the first velocity compensation coefficient KV1 that gives the gradient of the polygonal line between N0 and N1 is KV1 = (φ1-φ0) / (N1-N
0) and the second velocity compensation coefficient KV2 that gives the slope of the polygonal line between N1 and N2 is KV2 = (φ2-φ1) /
(N2-N1). The variables α and β are ωm <N
0, α = N0, β = N1, N0 ≦ ωm <N1, α = ωm, β = N1, N1 ≦ ωm, α = N1,
It is assumed that the switching is performed so that β = ωm.
【００３４】トルク指令の絶対値｜Ｔｃ｜が制限後のト
ルク指令値の絶対値｜ＴｃＬ｜以下のときには、トルク
指令制限手段４のトルクリミッタ４ａは、制限後のトル
ク指令値ＴｃＬとしてトルク指令Ｔｃを出力する。また
トルク指令の絶対値｜Ｔｃ｜がトルク制限指令ＴＰＶＣ
に等しいかそれ以上のときには、制限後のトルク指令値
の絶対値｜ＴｃＬ｜をトルク制限指令ＴＰＶＣに制限し
た制限後のトルク指令値ＴｃＬを出力する。つまりトル
クリミッタ４ａの出力であるトルク指令値ＴｃＬの絶対
値｜ＴｃＬ｜は｜Ｔｃ｜とトルク制限指令ＴＶＰＣの小
さい方の値として定義される。式で書くと｜ＴｃＬ｜＝
ｍｉｎ（｜Ｔｃ｜、ＴＰＶＣ）となる。ここでｍｉｎ
（ｘ、ｙ）はｘ、ｙの小さい方の値を表す。When the absolute value | Tc | of the torque command is less than or equal to the absolute value | TcL | of the torque command value after the limit, the torque limiter 4a of the torque command limiting means 4 determines the torque command TcL as the torque command value TcL after the limit. Is output. Further, the absolute value | Tc | of the torque command is the torque limit command TPVC.
When it is equal to or more than, the limited torque command value TcL obtained by limiting the absolute value | TcL | of the restricted torque command value to the torque limit command TPVC is output. That is, the absolute value | TcL | of the torque command value TcL, which is the output of the torque limiter 4a, is defined as the smaller value of | Tc | and the torque limit command TVPC. It is written as | TcL | =
min (| Tc |, TPVC). Where min
(X, y) represents the smaller value of x and y.
【００３５】起磁力相差角発生手段９は、制限後のトル
ク指令値ＴｃＬでトルク効率が最大となる起磁力相差角
を回転速度ωmの関数として以下のようにして求め、こ
れを制限後のトルク指令値ＴｃＬでの制限後のトルク指
令時最大トルク効率起磁力相差角φＴＣとして出力す
る。The magnetomotive force phase difference angle generating means 9 obtains the magnetomotive force phase difference angle at which the torque efficiency is maximized at the torque command value TcL after the limitation as a function of the rotational speed ωm as follows, and obtains the torque after the limitation. It outputs as the maximum torque efficiency magnetomotive force phase difference angle φTC at the time of torque command after being restricted by the command value TcL.
【００３６】トルク補償手段１５は、図１に示すよう
に、第１の平行移動係数演算器１５ａ、第２の平行移動
係数演算器１５ｄ、加算点１５ｂ，１５ｃ，１５ｅから
構成されている。トルク補償手段１５は、第１の平行移
動係数演算器１５ａによって、トルク指令有効変化量
ΔＴ＝（ＴＰ０−ＴＰ０×｜ＴｃＬ｜／ＴＰＶＣ）
と平行移動係数Ｋ１との積Ｋ１・（ＴＰ０−ＴＰ０×｜
ＴｃＬ｜／ＴＰＶＣ）を生成し、この積と折れ曲がり点
の横座標である起磁力相差角変更速度Ｎ０，Ｎ１とをそ
れぞれ加算点１５ｂ，１５ｃで加算し、トルク補償した
起磁力相差角変更速度Ｎ０′及びＮ１′を次式に従って
演算する。As shown in FIG. 1, the torque compensating means 15 comprises a first parallel movement coefficient calculator 15a, a second parallel movement coefficient calculator 15d, and addition points 15b, 15c and 15e. The torque compensator 15 uses the first translation coefficient calculator 15a to calculate the product K1 · (TP0-TP0 ×) of the torque command effective change amount ΔT = (TP0-TP0 × | TcL | / TPVC) and the translation coefficient K1. ｜
TcL | / TPVC), and the product and the magnetomotive force phase difference angle changing speeds N0 and N1 which are the abscissas of the bending points are added at addition points 15b and 15c, respectively, and the torque-compensated magnetomotive force phase difference angle changing speed N0 is added. ′ And N1 ′ are calculated according to the following equations.
【００３７】
Ｎ０′＝Ｎ０＋Ｋ１・ΔＴ
＝Ｎ０＋Ｋ１・（ＴＰ０−ＴＰ０×｜ＴｃＬ｜／ＴＰＶＣ）
Ｎ１′＝Ｎ１＋Ｋ１・ΔＴ
＝Ｎ１＋Ｋ１・（ＴＰ０−ＴＰ０×｜ＴｃＬ｜／ＴＰＶＣ）
そして、これらのＮ０′、Ｎ１′を速度補償手段１３に
入力する。速度補償手段１３は、これらを用いて速度補
償した速度補償起磁力相差角φｖを次式の関係によって
出力する。N0 ′ = N0 + K1 · ΔT = N0 + K1 · (TP0-TP0 × | TcL | / TPVC) N1 ′ = N1 + K1 · ΔT = N1 + K1 · (TP0-TP0 × | TcL | / TPVC) And these N0 ′, N1 ′ is input to the speed compensator 13. The speed compensating means 13 outputs the speed compensating magnetomotive force phase difference angle φv, which has been speed-compensated using these, according to the following equation.
【００３８】φｖ＝φ０＋ＫＶ１・（α−Ｎ０′）＋Ｋ
Ｖ２・（β−Ｎ１′）
ただし、上記式においては、変数α、βは、ωm＜Ｎ
０′のとき、α＝Ｎ０′、β＝Ｎ１′となり、Ｎ０′≦
ωm＜Ｎ１′のとき、α＝ωm、β＝Ｎ１′となり、Ｎ
１′≦ωmのとき、α＝Ｎ１′、β＝ωmとなるように切
り換えるものとする。Φv = φ0 + KV1 (α-N0 ') + K
V2 · (β-N1 ′) However, in the above equation, the variables α and β are ωm <N
When 0 ′, α = N0 ′, β = N1 ′, and N0 ′ ≦
When ωm <N1 ′, α = ωm and β = N1 ′, and N
When 1 ′ ≦ ωm, switching is performed so that α = N1 ′ and β = ωm.
【００３９】このようにＮ０′，Ｎ１′に置き換えた折
れ線の速度補償起磁力相差角φｖは、最大トルクでのト
ルク制限指令時最大トルク効率起磁力相差角φＴＰＶＣ
の折れ曲がり点の横座標Ｎ０，Ｎ１をそれぞれＮ０′と
Ｎ１′に横方向に平行移動し、φＴＰＶＣのωm＝０〜
Ｎ０までの一定のφ０の線分をωm＝Ｎ０′まで延長
し、延長線上のωm＝Ｎ０′の点からφＴＰＶＣのωm＝
Ｎ０〜Ｎ１までの直線部と平行な直線をωm＝Ｎ１′ま
で延長し、その延長線上のωm＝Ｎ１′の点から、φＴ
ＰＶＣのＮ１〜Ｎ２の間の直線に平行に直線を引いた折
れ線になっている。言い換えると、この折れ線は、ωm
の関数としてωm＝Ｎ０′、Ｎ１′で折れ曲がり、それ
ぞれの折れ線が連続的につながるようにトルク制限指令
時最大トルク効率起磁力相差角φＴＰＶＣのωm＝Ｎ
０、Ｎ１を折れ曲がり点とする折れ線の１部を右方向に
平行移動した折れ線になっている。The speed compensation magnetomotive force phase difference angle φv of the polygonal line thus replaced with N0 ′ and N1 ′ is the maximum torque efficiency magnetomotive force phase difference angle φTPVC at the time of the torque limit command at the maximum torque.
The abscissas N0 and N1 of the bending points are parallel translated to N0 'and N1', respectively, and ωm of φTPVC is 0 to 0.
A constant φ0 line segment up to N0 is extended to ωm = N0 ', and from the point of ωm = N0' on the extension line, ωm of φTPVC =
A straight line parallel to the straight line portion from N0 to N1 is extended to ωm = N1 ', and from the point of ωm = N1' on the extended line, φT
It is a broken line obtained by drawing a straight line parallel to the straight line between N1 and N2 of PVC. In other words, this line is ωm
Ωm = N0 ′, N1 ′ as a function of, and the torque limit command maximum torque efficiency magnetomotive force phase difference angle φTPVC is ωm = N so that the polygonal lines are continuously connected.
It is a polygonal line obtained by translating a part of the polygonal line whose bending points are 0 and N1 to the right.
【００４０】またトルク補償手段１５は、速度補償手段
１３の出力の速度補償起磁力相差角φｖと、トルク指令
有効変化量ΔＴを第２の平行移動係数演算器１５ｄで第
２の平行移動係数Ｋ２倍した積とを第３の加算点１５ｅ
で減算して、速度補償起磁力相差角φｖの折れ線を下方
向へ次式に従って移動させる。In the torque compensating means 15, the speed compensating magnetomotive force phase difference angle φv of the output of the speed compensating means 13 and the torque command effective change amount ΔT are calculated by the second parallel moving coefficient calculator 15d as the second parallel moving coefficient K2. Multiplied product and the third addition point 15e
Then, the polygonal line of the velocity compensation magnetomotive force phase difference angle φv is moved downward according to the following equation.
【００４１】
φＴＣ＝φｖ−Ｋ２・ΔＴ
＝φｖ−Ｋ２・（ＴＰ０−ＴＰ０×｜ＴｃＬ｜／ＴＰＶ
Ｃ）
トルク補償手段１５はこの式が与えるφＴＣを、制限後
のトルク指令の絶対値｜ＴｃＬ｜がトルク制限指令ＴＰ
ＶＣと同じ大きさか、それより小さい場合における制限
後のトルク指令時最大トルク効率起磁力相差角φＴＣと
して出力する。制限後のトルク指令時最大トルク効率起
磁力相差角φＴＣと回転速度ωｍの関係を図３の太い折
れ線で示す。ΦTC = φv−K2 · ΔT = φv−K2 · (TP0-TP0 × | TcL | / TPV
C) The torque compensating means 15 determines the torque limit command TP by the absolute value | TcL |
When the torque is the same as VC or smaller than VC, the maximum torque efficiency magnetomotive force phase difference angle φTC upon torque command after limitation is output. The relationship between the maximum torque efficiency magnetomotive force phase difference angle φTC and the rotational speed ωm at the time of torque command after the limitation is shown by the thick polygonal line in FIG.
【００４２】以上のように、制限後のトルク指令の絶対
値｜ＴｃＬ｜がトルク制限指令値ＴＰＶＣより小さい場
合に、トルク制限指令時最大トルク効率起磁力相差角φ
ＴＣを求めるためには、以上述べた平行移動係数Ｋ１及
びＫ２を以下のように予め決めておく。例えば、トルク
指令Ｔｃの絶対値が定格トルクＴＲのときにトルク効率
を最大にする起磁力相差角を定格トルク時最大トルク効
率起磁力相差角φＲとし、この定格トルク時最大トルク
効率起磁力相差角φＲの回転速度ωmにおける値を求め
る。図３には任意の｜Ｔｃ｜＝｜ＴｃＬ｜の時の起磁力
相差角、即ち制限後のトルク指令時最大トルク効率起磁
力相差角φＴＣと回転速度ωｍとの関係を示す太線の折
れ線の他に、トルク指令の絶対値が制限トルク時｜Ｔｃ
｜＝ＴＰＶＣ、定格トルク時｜Ｔｃ｜＝ＴＲ、最小トル
ク時｜Ｔｃ｜＝Ｔ０の場合の起磁力相差角と回転速度ω
ｍの関係を表す３本の細い折れ線を示す。図３に細い折
れ線のそれぞれをφＴＰＶＣ、φＲ、φ０で示す。これ
らの３本の細い折れ線の中の真ん中の折れ線を定格トル
ク｜ＴｃＬ｜＝ＴＲにおける最大トルク効率曲線を近似
する折れ線であるとして、この折れ線を最大トルク効率
曲線を実験又は計算で求めた結果と一致するようにＫ
１，Ｋ２を定める。一般の｜ＴｃＬ｜に対してはこうし
て決定したＫ１，Ｋ２を用いて、｜Ｔｃ｜がＴＰＶＣ以
下の任意の値の｜Ｔｃ｜＝｜ＴｃＬ｜に対して、｜Ｔｃ
Ｌ｜＝ＴＰＶＣのときにトルク効率を最大にするトルク
制限指令時最大トルク効率起磁力相差角曲線φＴＰＶＣ
を速度補償起磁力相差角φｖになるように折れ線の切片
毎に平行移動し、これを更にＫ２・ΔＴだけ下方向に移
動した折れ線における制限後のトルク指令時最大トルク
効率起磁力相差角φＴＣと回転速度ωmとの関係を求め
ることができる。As described above, when the absolute value | TcL | of the torque command after the limit is smaller than the torque limit command value TPVC, the maximum torque efficiency magnetomotive force phase difference angle φ during the torque limit command is given.
In order to obtain TC, the above-mentioned translation coefficients K1 and K2 are determined in advance as follows. For example, when the absolute value of the torque command Tc is the rated torque TR, the magnetomotive force phase difference angle that maximizes the torque efficiency is defined as the maximum torque efficiency magnetomotive force phase difference angle φR at the rated torque, and the maximum torque efficiency magnetomotive force phase difference angle at the rated torque is set. The value of the rotation speed ωm of φR is obtained. In FIG. 3, the magnetomotive force phase difference angle at an arbitrary | Tc | = | TcL |, that is, the thick polygonal line showing the relation between the maximum torque efficiency magnetomotive force phase difference angle φTC at the time of torque command after limitation and the rotation speed ωm, is shown. And the absolute value of the torque command is the limit torque | Tc
| = TPVC, rated torque | Tc | = TR, minimum torque | Tc | = T0, magnetomotive force phase difference angle and rotation speed ω
3 shows thin thin lines representing the relationship of m. In FIG. 3, each of the thin polygonal lines is indicated by φTPVC, φR, and φ0. It is assumed that the middle broken line of these three thin broken lines is a broken line approximating the maximum torque efficiency curve at the rated torque | TcL | = TR, and this broken line is the result of experimental or calculation of the maximum torque efficiency curve. K to match
1 and K2 are determined. For general | TcL |, by using K1 and K2 determined in this way, | Tc | = | Tc | = | TcL |
Maximum torque efficiency at torque limit command that maximizes torque efficiency when L | = TPVC Magnetomotive force phase difference angle curve φTPVC
Is moved in parallel for each intercept of the polygonal line so as to become the velocity compensation magnetomotive force phase difference angle φv, and the maximum torque efficiency magnetomotive force phase difference angle φTC at the time of torque command after limitation in the polygonal line further moved downward by K2 · ΔT. The relationship with the rotation speed ωm can be obtained.
【００４３】また平行移動係数Ｋ１，Ｋ２を｜ＴｃＬ｜
＝Ｔ０のときに最大トルク効率を与える起磁力相差角φ
０と回転速度ωｍとの関係を近似するように定めてもよ
い。リミッタ１７は速度補償手段１３の出力である起磁
力相差角φを予め定めた角度以下に抑える。リミッタ１
７は、φを９０°〜１８０°以内にリミット処理し、各
種補償後の起磁力相差角φとする。Further, the translation coefficients K1 and K2 are set to | TcL |
= Magnetomotive force phase difference angle φ that gives maximum torque efficiency when T0
The relationship between 0 and the rotation speed ωm may be set so as to be approximated. The limiter 17 suppresses the magnetomotive force phase difference angle φ, which is the output of the speed compensator 13, to a predetermined angle or less. Limiter 1
In No. 7, φ is limited to within 90 ° to 180 ° to obtain the magnetomotive force phase difference angle φ after various compensations.
【００４４】以上のように、本発明によれば、高効率な
トルク制御系を維持したまま、電力変換器の直流電圧の
変動に対し、非常にロバストなトルク制御系が実現で
き、これを用いて速度、位置制御系を構成した場合に、
制御系全体の安定性が向上し、さらに、コストダウンも
可能な高性能な制御システムを実現できる。As described above, according to the present invention, it is possible to realize a torque control system which is extremely robust against a change in the DC voltage of the power converter while maintaining a highly efficient torque control system. When configuring the speed and position control system with
The stability of the entire control system is improved, and a high-performance control system capable of cost reduction can be realized.
【００４５】本明細書において回転速度又は速度は全て
回転角速度を意味しており、これらの変数の表現は回転
角速度で表しているものとする。In the present specification, all rotational speeds or velocities mean rotational angular velocities, and expressions of these variables are represented by rotational angular velocities.
【００４６】[0046]
【発明の効果】本発明によれば、モータ力行、回生動作
によるトルク回転速度特性の変動を抑制することができ
る。またモータを加減速した場合に、モータの加速時間
と減速時間を等しくすることができる。更に回生トラン
ジスタの容量を小さくすることができる。また電源電圧
が上昇した場合も、上昇前と同一のトルク回転速度特性
にすることができる。According to the present invention, it is possible to suppress fluctuations in torque rotation speed characteristics due to motor power running and regenerative operation. Further, when the motor is accelerated or decelerated, the acceleration time and the deceleration time of the motor can be made equal. Further, the capacity of the regenerative transistor can be reduced. Even when the power supply voltage rises, the same torque rotation speed characteristic as before the rise can be obtained.
【００４７】また非常にロバストなトルク制御系が実現
でき、これを用いて速度、位置制御系を構成した場合
に、制御系全体の安定性が向上し、さらに、コストダウ
ンも可能な高性能な制御システムを実現できる。Further, a very robust torque control system can be realized, and when the speed and position control system is constructed using this, the stability of the entire control system is improved, and further, the cost is reduced and the performance is high. A control system can be realized.
【図１】本発明の第１の実施の形態の同期モータの制御
装置の一例の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an example of a control device for a synchronous motor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明が制御の対象とする同期モータの特性の
シミュレーション結果を折れ線近似したものである。FIG. 2 is a polygonal line approximation of a simulation result of characteristics of a synchronous motor which is a control target of the present invention.
【図３】本発明が制御の対象とする同期モータの特性の
シミュレーション結果を折れ線近似したものである。FIG. 3 is a polygonal line approximation of a simulation result of a characteristic of a synchronous motor to be controlled by the present invention.
【図４】従来の同期モータのトルクと回転速度の関係を
説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between torque and rotation speed of a conventional synchronous motor.
【図５】従来の同期モータのトルクと回転速度の関係を
説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between torque and rotation speed of a conventional synchronous motor.
１ 同期モータ ２ 制御指令発生手段 ３ トルク指令発生手段 ３ａ 速度制御器 ３ｂ 加算点 ４ トルク指令制限手段 ４ａ トルクリミッタ ４ｂ トルク制限指令発生手段 ５ 回転速度検出手段 ５ａ エンコーダ ５ｂ 速度検出器 ６ 電流指令演算手段 ６ａ 電流指令演算器 ７ ｄｑ軸電流指令発生手段 ７ａ 絶対値化器 ７ｂ ｓｉｎφ信号発生器 ７ｃ ｃｏｓφ信号発生器 ９ 起磁力相差角発生手段 １１ 電力制御装置 １１ａ，１１ｂ 積分制御器 １１ｃ 信号発生器 １１ｄ 第１の座標変換器 １１ｅ 第２の座標変換器 １１ｆ 電流制御器 １１ｇ ＰＷＭ制御器 １１ｈ 電力変換器 １１ｉ 電流検出手段 １３ 速度補償手段 １５ トルク補償手段 １５ａ 第１の平行移動係数演算器 １５ｄ 第２の平行移動係数演算器 １５ｂ，１５ｃ，１５ｅ 加算点 １７ リミッタ 1 Synchronous motor 2 Control command generation means 3 Torque command generation means 3a Speed controller 3b additional points 4 Torque command limiting means 4a Torque limiter 4b Torque limit command generating means 5 Rotational speed detection means 5a encoder 5b Speed detector 6 Current command calculation means 6a Current command calculator 7 dq axis current command generation means 7a Absolute digitizer 7b sinφ signal generator 7c cosφ signal generator 9 Magnetomotive force phase difference angle generating means 11 Power control device 11a, 11b integral controller 11c signal generator 11d First coordinate converter 11e Second coordinate converter 11f current controller 11g PWM controller 11h power converter 11i Current detection means 13 Speed compensation means 15 Torque compensation means 15a First translation coefficient calculator 15d Second translation coefficient calculator 15b, 15c, 15e Additional points 17 limiter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H560 AA07 BB17 DA07 DB11 DC12 XA02 XA04 XA05 XA13 5H576 AA17 BB02 CC01 DD07 EE01 EE06 EE11 EE19 GG02 GG04 HB02 JJ22 JJ25 JJ28 JJ30 LL07 LL22 LL38 LL41 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 5H560 AA07 BB17 DA07 DB11 DC12 XA02 XA04 XA05 XA13 5H576 AA17 BB02 CC01 DD07 EE01 EE06 EE11 EE19 GG02 GG04 HB02 JJ22 JJ25 JJ28 JJ30 LL07 LL22 LL38 LL41
Claims (6)
を力行制御及び回生制御するように電力変換を行う電力
変換器を備えた電力制御装置と、 前記同期モータの回転速度を検出する回転速度検出手段
と、 前記回転速度及び速度指令を入力としてトルク指令を発
生するトルク指令発生手段及び前記トルク指令を前記電
流指令に変換して出力する電流指令演算手段を備えた制
御指令発生手段とを具備する同期モータの制御装置であ
って、 前記制御指令発生手段は、前記トルク指令発生手段と前
記電流指令演算手段との間に前記トルク指令を制限する
トルク指令制限手段を具備し、 前記トルク指令制限手段は、トルク制限指令に従って前
記トルク指令を制限するトルクリミッタと、前記回転速
度と最大トルクとの関係を定めるトルク制限特性に従っ
て、前記回転速度に応じた前記トルク制限指令を出力す
るトルク制限指令発生手段とを具備し、 前記トルク制限指令発生手段は、前記トルク制限特性と
して、力行制御下で前記トルクリミッタによりトルク制
限を加えない状態において、前記トルク指令発生手段が
最大トルクを得るための最大トルク指令を発生し続けた
としたときに得られる前記回転速度に対する実際に得ら
れる最大トルクの特性に近似した近似トルク制限特性を
用いることを特徴とする同期モータの制御装置。1. A power control device including a power converter that performs power conversion so as to perform power running control and regenerative control of a synchronous motor by using a current command as a control command, and a rotation speed detection device that detects a rotation speed of the synchronous motor. And a control command generation unit including a torque command generation unit that generates a torque command by inputting the rotation speed and the speed command and a current command calculation unit that converts the torque command into the current command and outputs the current command. A control device for a synchronous motor, wherein the control command generating means includes a torque command limiting means for limiting the torque command between the torque command generating means and the current command calculating means, and the torque command limiting means. Is a torque limiter that limits the torque command according to the torque limit command, and a torque limit characteristic that defines the relationship between the rotation speed and the maximum torque. Thus, the torque limit command generating means for outputting the torque limit command according to the rotation speed is provided, and the torque limit command generating means has the torque limit characteristic as the torque limit characteristic by the torque limiter under the power running control. In a state in which the torque command generating means continues to generate the maximum torque command for obtaining the maximum torque, the approximate torque limit characteristic approximates to the characteristic of the maximum torque actually obtained with respect to the rotation speed obtained. A control device for a synchronous motor, wherein:
ダクタスＬｑとを有し、且つ最大トルク効率で最大トル
クを得るために必要な回転速度と起磁力相差角との関係
を示す第１の最大トルク効率曲線と、最大トルク効率で
前記最大トルクよりも小さい所定のトルクを得るために
必要な前記回転速度と前記起磁力相差角との関係を示す
第２の最大トルク効率曲線とが、前記回転速度をＸ軸に
とり且つ前記起磁力相差角をＹ軸にとったときに、前記
第１及び第２の最大トルク効率曲線の一方をＸ軸方向と
Ｙ軸方向とに平行移動すると他方にほぼ重なる関係が得
られる同期モータをｄ軸電流指令とｑ軸電流指令に従っ
て力行制御及び回生制御するように電力変換を行う電力
変換器を備えた電力制御装置と、 前記同期モータの駆動軸の回転速度を検出する回転速度
検出手段、速度指令ωmcと前記回転速度検出手段が検出
した前記モータの回転速度ωmとの偏差からトルク指令
Ｔｃを発生するトルク指令発生手段、前記トルク指令を
前記電流指令Ｉｃに変換して出力する電流指令演算手
段、前記起磁力相差角を用いてｄ軸電流指令とｑ軸電流
指令を出力するｄｑ軸電流指令発生手段、及び前記起磁
力相差角を発生する起磁力相差角発生手段を備えた制御
指令発生手段とを具備する同期モータの制御装置であっ
て、 前記制御指令発生手段は、前記トルク指令発生手段と前
記電流指令演算手段との間に前記トルク指令を制限する
トルク指令制限手段を具備し、 前記トルク指令制限手段は、トルク制限指令に従って前
記トルク指令を制限するトルクリミッタと、回転速度と
最大トルクとの関係を定めるトルク制限特性に従って、
前記回転速度に応じたトルク制限指令を出力するトルク
制限指令発生手段とを具備し、 前記トルク制限指令発生手段は、前記トルク制限特性と
して、力行制御下で前記トルクリミッタによりトルク制
限を加えない状態において、前記トルク指令発生手段が
最大トルクを得るための最大トルク指令を発生し続けた
としたときに得られる前記回転速度に対する実際に得ら
れる最大トルクの特性に近似した近似トルク制限特性を
用いることを特徴とする同期モータの制御装置。2. A first relationship having a d-axis inductance Ld and a q-axis inductor Lq, and showing a relationship between a rotational speed and a magnetomotive force phase difference angle required to obtain maximum torque with maximum torque efficiency. A maximum torque efficiency curve and a second maximum torque efficiency curve showing a relationship between the rotational speed and the magnetomotive force phase difference angle necessary to obtain a predetermined torque smaller than the maximum torque at the maximum torque efficiency, When the rotational speed is on the X-axis and the magnetomotive force phase difference angle is on the Y-axis, when one of the first and second maximum torque efficiency curves is translated in the X-axis direction and the Y-axis direction, it is almost the other. A power control device equipped with a power converter that performs power conversion so as to perform powering control and regenerative control of a synchronous motor having an overlapping relationship in accordance with a d-axis current command and a q-axis current command, and a rotation speed of a drive shaft of the synchronous motor. Inspect Rotation speed detecting means, torque command generating means for generating a torque command Tc from the deviation between the speed command ωmc and the rotation speed ωm of the motor detected by the rotation speed detecting means, and the torque command is converted into the current command Ic. Current command calculating means for outputting the d-axis current command and q-axis current command using the magnetomotive force phase difference angle, and a magnetomotive force phase difference angle generating means for generating the magnetomotive force phase difference angle. A control device for a synchronous motor, comprising: a control command generating means having a torque command for limiting the torque command between the torque command generating means and the current command calculating means. A torque limiter that limits the torque command in accordance with the torque limit command; and a relationship between the rotation speed and the maximum torque. According to the torque limiting characteristics,
A torque limit command generating means for outputting a torque limit command according to the rotation speed, wherein the torque limit command generating means has a state in which the torque limiter does not apply a torque limit under the power running control as the torque limit characteristic. In the above, using an approximate torque limiting characteristic approximate to the characteristic of the maximum torque actually obtained with respect to the rotation speed obtained when the torque instruction generating means continues to generate the maximum torque instruction for obtaining the maximum torque. Characteristic synchronous motor control device.
得られる最大トルクの特性を連続する複数の直線により
近似したものである請求項１または２に記載の同期モー
タの制御装置。3. The synchronous motor control device according to claim 1, wherein the approximate torque limiting characteristic is obtained by approximating the characteristic of the maximum torque actually obtained by a plurality of continuous straight lines.
制限指令ＴＰＶＣが次の式で得られるように定められて
おり、 ＴＰＶＣ＝ＴＰ０−ＫＴＰ１×（Ａ−Ｎ０）−ＫＴＰ２
×（Ｂ−Ｎ１） ただし、この式でＴＰ０は最大トルク最大値であり、ω
mは前記回転速度であり、Ｎ０及びＮ１は０＜Ｎ０＜Ｎ
１＜Ｎ２の関係にある所定の回転速度であり、 Ａ及びＢは、 ωm＜Ｎ０のときには、Ａ＝Ｎ０、Ｂ＝Ｎ１、 Ｎ０≦ωm＜Ｎ１のときには、Ａ＝ωm、Ｂ＝Ｎ１、 Ｎ１≦ωm＜Ｎ２のときには、Ａ＝Ｎ１、Ｂ＝ωm、 となる値であり、 前記ＫＴＰ１及びＫＴＰ２は、 ＫＴＰ１＝（ＴＰ０−ＴＰ１）／（Ｎ１−Ｎ０） ＫＴＰ２＝（ＴＰ１−ＴＰ２）／（Ｎ２−Ｎ１） により表される係数であり、ここでＴＰ１は回転速度Ｎ
１における最大トルクであり、ＴＰ２は回転速度Ｎ２に
おける最大トルクである請求項３に記載の同期モータの
制御装置。4. The approximate torque limit characteristic is set so that the torque limit command TPVC can be obtained by the following equation: TPVC = TP0-KTP1 × (A-N0) -KTP2
× (B−N1) However, in this formula, TP0 is the maximum torque maximum value, and ω
m is the rotation speed, and N0 and N1 are 0 <N0 <N
1 and N are predetermined rotation speeds, and A and B are: A = N0, B = N1 when ωm <N0, A = ωm, B = N1, N1 when N0 ≦ ωm <N1 When ≦ ωm <N2, the values are A = N1 and B = ωm, and KTP1 and KTP2 are KTP1 = (TP0-TP1) / (N1-N0) KTP2 = (TP1-TP2) / (N2 -N1), where TP1 is the rotation speed N
4. The synchronous motor control device according to claim 3, wherein TP2 is a maximum torque at 1 and TP2 is a maximum torque at a rotation speed N2.
限指令によってトルク効率が最大となるように前記電流
指令を補正するように構成されている請求項１または２
に記載の同期モータの制御装置。5. The control command generation means is configured to correct the current command so that the torque efficiency is maximized by the torque limit command.
The control device for the synchronous motor according to 1.
ＴＰＶＣ） の式に従って、最大トルクＴＰ０と、前記トルク制限指
令ＴＰＶＣと、前記トルク制限指令ＴＰＶＣと前記トル
ク指令の絶対値｜Ｔｃ｜の小さい方の値として定義され
る制限後のトルク指令値の絶対値｜ＴｃＬ｜と、速度補
償起磁力相差角φｖと、移動係数Ｋ２とを用いて、前記
速度補償起磁力相差角φｖをトルク効率を最大にする制
限後のトルク指令時最大トルク効率起磁力相差角φＴＣ
になるように補償して出力するように構成されている請
求項２に記載の同期モータの制御装置。6. The magnetomotive force phase difference angle generating means comprises: φTC = φv−K2 · (TP0−TP0 × | TcL | /
TPVC) the maximum torque TP0, the torque limit command TPVC, the torque limit command TPVC and the absolute value of the torque command absolute value | Tc | Value | TcL |, the speed compensation magnetomotive force phase difference angle φv, and the transfer coefficient K2, the maximum torque efficiency magnetomotive force phase difference at the time of torque command after limiting the speed compensation magnetomotive force phase difference angle φv to maximize the torque efficiency. Square φTC
The control device for a synchronous motor according to claim 2, wherein the control device is configured so as to compensate and output.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002077321A JP3672883B2 (en) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | Control device for synchronous motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002077321A JP3672883B2 (en) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | Control device for synchronous motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003284399A true JP2003284399A (en) | 2003-10-03 |
| JP3672883B2 JP3672883B2 (en) | 2005-07-20 |
Family
ID=29227940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002077321A Expired - Lifetime JP3672883B2 (en) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | Control device for synchronous motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3672883B2 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005112249A1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Synchronous machine controller |
| WO2008096523A1 (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Inverter control device and ac power control device using the inverter control device |
| JP2013085378A (en) * | 2011-10-11 | 2013-05-09 | Seiko Epson Corp | Motor controller, robot hand, robot and motor control method |
| JP2013163237A (en) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Seiko Epson Corp | Motor control device, robot hand, robot, and motor control method |
| JP2015035923A (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 株式会社日立産機システム | Synchronous motor controller |
| JP2015056988A (en) * | 2013-09-12 | 2015-03-23 | 株式会社松井製作所 | Inverter device, liquid supply device, material transport device and electrical apparatus |
| JP2017189087A (en) * | 2016-04-01 | 2017-10-12 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | Current command correction device |
-
2002
- 2002-03-19 JP JP2002077321A patent/JP3672883B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7554281B2 (en) | 2004-05-14 | 2009-06-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Synchronous machine control apparatus |
| JPWO2005112249A1 (en) * | 2004-05-14 | 2008-03-27 | 三菱電機株式会社 | Synchronous machine controller |
| WO2005112249A1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Synchronous machine controller |
| JP4531751B2 (en) * | 2004-05-14 | 2010-08-25 | 三菱電機株式会社 | Synchronous machine controller |
| US8274246B2 (en) | 2007-02-08 | 2012-09-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Inverter control device and AC motor control device using this inverter control device |
| JP2008199709A (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Toshiba Corp | Inverter controller, and ac motor controller |
| WO2008096523A1 (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Inverter control device and ac power control device using the inverter control device |
| JP2013085378A (en) * | 2011-10-11 | 2013-05-09 | Seiko Epson Corp | Motor controller, robot hand, robot and motor control method |
| CN103107767A (en) * | 2011-10-11 | 2013-05-15 | 精工爱普生株式会社 | Motor control device, robot hand, robot, and motor control method |
| US9461569B2 (en) | 2011-10-11 | 2016-10-04 | Seiko Epson Corporation | Motor control device, robot hand, robot, and motor control method |
| JP2013163237A (en) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Seiko Epson Corp | Motor control device, robot hand, robot, and motor control method |
| JP2015035923A (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 株式会社日立産機システム | Synchronous motor controller |
| JP2015056988A (en) * | 2013-09-12 | 2015-03-23 | 株式会社松井製作所 | Inverter device, liquid supply device, material transport device and electrical apparatus |
| JP2017189087A (en) * | 2016-04-01 | 2017-10-12 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | Current command correction device |
| US10014811B2 (en) | 2016-04-01 | 2018-07-03 | Lsis Co., Ltd. | Apparatus for correcting current reference |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3672883B2 (en) | 2005-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5357232B2 (en) | Synchronous machine controller | |
| JP5948613B2 (en) | Motor control device | |
| JP5870591B2 (en) | Control device and control method for synchronous motor | |
| JP5549751B1 (en) | Inverter device, control method for inverter device, and motor drive system | |
| Mishra et al. | Speed control of an induction motor by using indirect vector control method | |
| JP2000032799A (en) | Controller and control method for electric rotating machine | |
| JP5396906B2 (en) | Electric motor drive control device | |
| KR20070073685A (en) | Maximum torque control system for induction motor | |
| JP5370769B2 (en) | Control device for motor drive device | |
| JP5900656B2 (en) | Motor control device and motor control method | |
| JP2009183051A (en) | Controller of synchronous machine | |
| JP3672883B2 (en) | Control device for synchronous motor | |
| JP2013187931A (en) | Motor control device | |
| JP2935479B2 (en) | Permanent magnet synchronous motor and motor system | |
| CN104901598A (en) | Motor drive device, motor drive method and motor | |
| JP6590602B2 (en) | Motor drive device, air conditioner and program | |
| JP5862690B2 (en) | Control device for motor drive device and motor drive system | |
| CN104113254B (en) | A kind of pressure regulation adjustable magnetic motor control method | |
| JP2002233193A (en) | Wind power generator | |
| JP6951945B2 (en) | Motor control device and motor control method | |
| JP3728405B2 (en) | Control device for synchronous motor | |
| JP2019146399A (en) | Induction machine control device and induction machine control method | |
| KR102547387B1 (en) | Apparatus for controlling inverter | |
| JP2008312392A (en) | Motor control unit and its control method | |
| JP2000341983A (en) | Controller for embedded magnet type synchronous motor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040701 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040713 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050405 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050420 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3672883 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080428 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090428 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100428 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100428 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110428 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130428 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140428 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |