JP2005080482A - 同期型acモータのトルクリップル補正方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 同期型ACモータのトルクリップル、推力リップルを補正する装置であって、前記同期型ACモータの電気角に合わせて正弦波信号を作り、この正弦波信号を第1の補正量として、トルク指令に加えることを特徴とする同期型ACモータのトルクリップル補正方法において、前記同期型ACモータで移動する機械の特定の移動距離に合わせて正弦波信号を作り、この正弦波信号を第2の補正量としてトルク指令に加えることを特徴とする同期型ACモータのトルクリップル補正方法。
【選択図】 図1
Description
リニアモータの場合は、回転形モータのトルクは推力、トルクリップルは推力リップル、トルク指令は推力指令に相当する。
図2は、従来の技術においてトルクリップルを補正するときに使用するブロック図である。図において1は同期形ACモータ、2はエンコーダ、3は電流制御手段、4はPWM電力変換装置、5は電流検出手段、6はモータ電気角計算手段、7は第1の周波数・振幅・位相入力手段、8は第1の正弦波計算手段、12は第1加算手段である。
次に動作を説明する。図2において、電流制御手段3とPWM電力変換装置4で電流指令I*通りにモータ1を駆動する。エンコーダ2は、モータ1の位置posを検出する。モータ1の電流Ifbを電流検出手段5で検出する。モータ電気角計算手段6は、モータ位置posからモータ電気角θeを計算する。周波数f・振幅A・位相φ入力手段7では、周波数(モータ電気角周波数の整倍数の倍数)f、振幅A、位相φを自由に選ぶことができ、それらを正弦波計算手段8に入力する。周波数f、振幅A、位相φの値は、例えば一定速度にて1電気角範囲以上の距離を移動したときのトルクデータを読み込み、周波数fの値毎にフーリエ変換の計算を実行し振幅A、位相φの値を求めることができる。正弦波計算手段8は、sinテーブルを備えており、モータ電気角θeと入力された周波数f・振幅A・位相φより式(1)のような正弦波を作る。
A×sin(f×θe -φ) ・・・(1)
ただし、fは正の整数である。
また、この正弦波はm個(mは自然数)作ることができるので、トルクリップル補正量Tcmpは式(2)のようになる。
従来の方法では、このようなモータの電気角周波数の整数倍でないトルクリップルは補正できない問題があった。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モータの電気角周波数の整数倍とならないモータの移動位置に依存したトルクリップル等をなくすトルクリップル補正方法および装置を提供することにある。
また、前記第2の正弦波信号をm個(mは自然数)作り、それぞれ独立して各正弦波信号の周波数、振幅、位相を選択し、選択した正弦波信号を合成して補正量とすることを特徴とする。
また、前記同期型ACモータの電気角を計算するモータ電気角計算手段と、m個(mは自然数)の正弦波の周波数、振幅、位相を選択する第1の周波数・振幅・位相入力手段と、前記モータ電気角計算手段と前記第1の周波数・振幅・位相入力手段とから合成正弦波信号を生成する第1の正弦波計算手段と、前記第1の正弦波計算手段の出力をトルクリップル補正量として、前記同期型ACモータのトルク指令に加算する第1加算手段とを備えた同期型ACモータのトルクリップルを補正装置において、
前記同期型ACモータの移動量を計算するモータ位置計算手段と、m個(mは自然数)の正弦波の周波数、振幅、位相を選択する第2の周波数・振幅・位相入力手段と、前記モータ位置計算手段と周波数・振幅・位相入力手段とから合成正弦波信号を生成する第2の正弦波計算手段と、前記第2の正弦波計算手段の出力をトルクリップル補正量として、前記同期型ACモータのトルク指令に加算する第2加算手段とを備えたことを特徴とする。
次に動作を説明する。電流制御手段3とPWM電力変換装置4で電流指令I*通りにモータ1を駆動する。エンコーダ2は、モータ1の位置posを検出する。モータ1の電流Ifbを電流検出手段5で検出する。モータ電気角計算手段6は、モータ位置posからモータ電気角θeを計算する。周波数f・振幅A・位相φ入力手段7では、周波数(モータ電気角周波数の整数倍)・振幅・位相を自由に選ぶことができ、それらを第1の正弦波計算手段8に入力する。第1の正弦波計算手段8は、sinテーブルを備えており、モータ電気角θeと入力された周波数f・振幅A・位相φより式(3)のような正弦波を作る。
A×sin(f×θe -φ) ・・・(3)
ただし、fは正の整数である。
また、この第1の正弦波はm個(mは自然数)作ることができるので、トルクリップル補正量Tcmp1は式(4)のようになる。
本発明では、さらに、以下の第2のトルクリップル補正量を作成するブロックを追加した部分である9,10,11,13が従来の技術と相違する部分である。第2のトルクリップル補正処理では、モータの特定の移動範囲に対してトルクリップル補正処理を実施する。
このため、モータ位置計算手段9は、モータ位置posから前述の特定の移動範囲L内でのモータ位置Leを計算する。周波数f・振幅A・位相φ入力手段10では、周波数(モータの特定の距離の移動を1周期とする周波数の整数倍の倍数)・振幅・位相を自由に選ぶことができ、それらを第2の正弦波計算手段11に入力する。周波数f、振幅A、位相φの値は、例えば一定速度にて上記特定の距離以上の範囲を移動したときのトルクデータを読み込み、周波数fの値毎にフーリエ変換の計算を実行し振幅A、位相φの値を求めることができる。第2の正弦波計算手段8は、sinテーブルを備えており、モータ位置Leと入力された周波数f・振幅A・位相φより式(5)のような正弦波を作る。
A×sin(f×(Le/L)×2π −φ) ・・・(5)
ただし、fは正の整数である。
また、この第2の正弦波はk個(kは自然数)作ることができるので、トルクリップル補正量Tcmp2は式(6)のようになる。
fb 検出を表す添字
pos エンコーダによる同期型ACモータの位置情報
θe 同期型ACモータの電気角
T トルク
Tcmp1 第1のトルクリップル補正量
Tcmp2 第2のトルクリップル補正量
I 電流
V 電圧
KT トルク定数
f 周波数(fは正の整数)
A 振幅
φ 位相
1 同期型ACモータ
2 エンコーダ
3 電流制御手段
4 PWM電力変換装置
5 電流検出手段
6 モータ電気角計算手段
7 第1の周波数・振幅・位相入力手段
8 第1の正弦波計算手段
9 モータ位置計算手段
10 第2の周波数・振幅・位相入力手段
11 第2の正弦波計算手段
12 第1加算手段
13 第2加算手段
Claims (3)
- 同期型ACモータのトルクリップル、推力リップルを補正する装置であって、前記同期型ACモータの電気角に合わせて正弦波信号を作り、この正弦波信号を第1の補正量として、トルク指令に加えることを特徴とする同期型ACモータのトルクリップル補正方法において、前記同期型ACモータで移動する機械の特定の移動距離に合わせて正弦波信号を作り、この正弦波信号を第2の補正量としてトルク指令に加えることを特徴とする同期型ACモータのトルクリップル補正方法。
- 前記第2の正弦波信号をm個(mは自然数)作り、それぞれ独立して各正弦波信号の周波数、振幅、位相を選択し、選択した正弦波信号を合成して補正量とすることを特徴とする請求項1記載の同期型ACモータのトルクリップル補正方法。
- 前記同期型ACモータの電気角を計算するモータ電気角計算手段と、m個(mは自然数)の正弦波の周波数、振幅、位相を選択する第1の周波数・振幅・位相入力手段と、前記モータ電気角計算手段と前記第1の周波数・振幅・位相入力手段とから合成正弦波信号を生成する第1の正弦波計算手段と、前記第1の正弦波計算手段の出力をトルクリップル補正量として、前記同期型ACモータのトルク指令に加算する第1加算手段とを備えた同期型ACモータのトルクリップルを補正装置において、
前記同期型ACモータの移動量を計算するモータ位置計算手段と、m個(mは自然数)の正弦波の周波数、振幅、位相を選択する第2の周波数・振幅・位相入力手段と、前記モータ位置計算手段と周波数・振幅・位相入力手段とから合成正弦波信号を生成する第2の正弦波計算手段と、前記第2の正弦波計算手段の出力をトルクリップル補正量として、前記同期型ACモータのトルク指令に加算する第2加算手段とを備えたことを特徴とする同期型ACモータのトルクリップル補正装置。
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