JP2005218273A - 永久磁石形同期電動機の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インバータ11を用いて、永久磁石形同期電動機12の巻線に印加する電圧とその周波数とをほぼ比例させて制御するに当り、インバータ11に与える電動機印加電圧の周波数指令値f*に負帰還して制御の安定化を図るための周波数補正量Δf*を、電流検出器24,ローパスフィルタ25および有効電流演算器26等を利用して求められるようにし、従来必要とされた位置検出器や交流電流検出器を不要としコストを低減させる。
【選択図】図1
Description
同図において、11は3相インバータ、12は永久磁石形同期電動機、13は周波数指令器、14は周波数/電圧(f/v)変換器、15はパルス幅変調器、16,17は交流電流検出器、18はベクトル演算器、19は高域周波数成分を通過させるハイパスフィルタ、20は比例演算器、21は加減算器、22は積分器を示す。
3相インバータ11からはパルス幅制御された3相の交流電圧が出力され、この電圧は同期電動機12の巻線に印加されて回転磁界を発生させる。
iδ=[(−1/√3)sinθ+cosθ]iu+[(−2/√3)sinθ]iw
…(1)
そこで、iδの変動分Δiδを、ハイパスフィルタ19によりiδから直流分を除去して求め、比例演算器20でΔiδに所定のゲインを乗じることで周波数補正量Δf*として求め、先の周波数指令f*に負帰還するようにしている。これによって、iδの変動を減少させ系の状態を定常状態に近づけ、制御系を安定させることができる。
一方、図2で説明した従来のV/f一定制御でも、電動機の相電流検出のための交流電流検出器が少なくとも2つ必要であり、コスト高となる。
したがって、この発明の課題は、位置検出器や交流電流検出器を用いずに、簡単な構成で安定した制御を可能にすることにある。
前記電力変換器を流れる直流電流を検出する電流検出手段と、検出した直流電流にフィルタ処理を行なうフィルタ手段と、このフィルタ手段からの出力信号に基づき生成した周波数補正量を、前記電力変換器に与える電動機印加電圧の周波数指令に負帰還させるフィードバック手段とを設けたことを特徴とする。
図1からも明らかなように、この例は図2の従来例に対し交流電流検出器16,17およびベクトル演算器18を省略し、代わりに電流検出器24,ローパスフィルタ25および有効電流演算器26を付加したものである。以下、その相違点を主に説明する。
インバータ出力電力Winvは、インバータ直流電圧をEdcとすると、次の(2)式のように示される。
Winv=Edc・Idc …(2)
Wmot=3・Irms・(v*/√2)・cosφ …(3)
Irms:1相当りの電動機相電流の実効値
v* :インバータに与える電圧振幅の指令値
また、φは力率角で、次の(4)式で与えられる。
cosφ=iδ/Irms …(4)
上記(2),(3)式より、
iδ=√2・Idc・Edc/(3・v*) …(5)
となり、インバータ直流電流平均値Idcから有効電流iδが求められる。なお、(6)式で示されるインバータ変調率λを用いることもでき、計算を簡略化することができる。
λ=2・v*/Edc …(6)
以下は、従来と同様にハイパスフィルタ19によりiδから直流分を除去してその変動分を求め、比例演算器20でΔiδに所定のゲインを乗じることで周波数補正量Δf*を求め、先の周波数指令f*に負帰還することにより、制御系を安定させることができる。
Claims (3)
- 直流を交流に変換する電力変換器により永久磁石形同期電動機の巻線に印加する電圧とその周波数とをほぼ比例させて制御する永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記電力変換器を流れる直流電流を検出する電流検出手段と、検出した直流電流にフィルタ処理を行なうフィルタ手段と、このフィルタ手段からの出力信号に基づき生成した周波数補正量を、前記電力変換器に与える電動機印加電圧の周波数指令に負帰還させるフィードバック手段とを設けたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。 - 前記フィルタ手段は、前記検出電流から高周波帯域分を除き、検出電流の平均値を求める手段を有することを特徴とする請求項1に記載の永久磁石形同期電動機の制御装置。
- 前記周波数補正量を、前記検出電流またはその平均値と、前記電動機印加電圧の指令値または検出値と、前記電力変換器に与えられる直流電圧の指令値または検出値とから求めることを特徴とする請求項1または2に記載の永久磁石形同期電動機の制御装置。
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JP2004025365A JP2005218273A (ja) | 2004-02-02 | 2004-02-02 | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007151359A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 電力変換装置 |
JP2007312457A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 電動機駆動システム |
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2004
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