JP2010200544A - Ac motor controller and control method - Google Patents

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Mamoru Takagi
護 高木
Shinya Morimoto
進也 森本
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Yaskawa Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ac motor controller and a control method which estimate the coil resistance value of an ac motor during its revolution, estimate the coil resistance value of the ac motor even in a high-speed rotation range, and compensate a change in the coil resistance value of the ac motor due to a temperature change during motor revolution. <P>SOLUTION: The ac motor controller includes a d-axis current instruction setting unit (8) capable of arbitrarily giving a d-axis current instruction, and a coil resistance estimating unit (9) which is given at least two patterns of d-axis current instructions from the d-axis current instruction setting unit (8), calculates the inner product of a voltage instruction and a current instruction or current detection value to determine effective power per pattern, and calculates the coil resistance value of the ac motor controller from a difference between effective power per pattern and from a d-axis current instruction or d-axis current detection value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、交流電動機の巻線抵抗値を推定する交流電動機の制御装置および制御方法に関する。 The present invention relates to a control device and a control method for an AC motor that estimates a winding resistance value of the AC motor.

従来の交流電動機の制御装置は、実運転前に直流励磁し、その時の出力電圧と出力電流値から交流電動機の巻線抵抗値を求めている（例えば、特許文献１参照）。また、電流制御相当の出力値と電流検出値と周波数指令値と推定位相誤差値および電動機定数を用いて、交流電動機の巻線抵抗値相当あるいは巻線抵抗の設定誤差相当を求めるものもある（例えば、特許文献２参照）。また、出力周波数あるいは出力トルクを０に制御し、電流Ｉｄと電圧Ｖｄの積を累積加算し、それを電流Ｉｄの二乗値の累積加算値で除算して交流電動機の巻線抵抗値を求めるものもある（例えば、特許文献３参照）。 A conventional AC motor control device performs DC excitation before actual operation, and obtains the winding resistance value of the AC motor from the output voltage and output current value at that time (see, for example, Patent Document 1). Also, there is a method for obtaining an equivalent value of winding resistance of an AC motor or setting error of winding resistance by using an output value equivalent to current control, a current detection value, a frequency command value, an estimated phase error value, and an electric motor constant ( For example, see Patent Document 2). Further, the output frequency or output torque is controlled to 0, the product of the current Id and the voltage Vd is cumulatively added, and the product is divided by the cumulative addition value of the square value of the current Id to obtain the winding resistance value of the AC motor. (For example, refer to Patent Document 3).

図４において、１０１は永久磁石同期モータ、１０２はインバータ、１１３は直流電源、１０３は電流検出器、１０４は回転位相指令値θｃ＊と永久磁石同期モータ１の回転位相値θの偏差である位相誤差値Δθ（θｃ＊−θ）の推定値（Δθｃ）を演算する位相誤差演算部である。また、１０５は推定位相誤差値Δθｃから周波数指令値ω１＊を演算する周波数演算部、１０６は周波数指令値ω１＊から永久磁石同期モータ１の回転位相指令θｃ＊を演算する位相演算部である。また、１０７は３相交流電流の検出値Ｉｕｃ、Ｉｖｃ、Ｉｗｃと回転位相指令値θｃ＊からｄ軸およびｑ軸の電流検出値Ｉｄｃ、Ｉｑｃを出力する座標変換部、１０８は上位から与えられる第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とｄ軸電流検出値Ｉｄｃの偏差に応じて、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ＊＊を出力するｄ軸電流指令演算部である。 In FIG. 4, 101 is a permanent magnet synchronous motor, 102 is an inverter, 113 is a DC power supply, 103 is a current detector, 104 is a phase that is a deviation between the rotational phase command value θc * and the rotational phase value θ of the permanent magnet synchronous motor 1. This is a phase error calculation unit that calculates an estimated value (Δθc) of the error value Δθ (θc * −θ). Reference numeral 105 denotes a frequency calculation unit that calculates the frequency command value ω1 * from the estimated phase error value Δθc, and reference numeral 106 denotes a phase calculation unit that calculates the rotational phase command θc * of the permanent magnet synchronous motor 1 from the frequency command value ω1 * . Reference numeral 107 denotes a coordinate conversion unit that outputs the detected current values Idc and Iqc of the d-axis and the q-axis from the detected values Iuc, Ivc, and Iwc of the three-phase alternating current and the rotational phase command value θc * . The d-axis current command calculation unit outputs a second d-axis current command value Id ** in accordance with a deviation between the d-axis current command value Id * of 1 and the detected d-axis current value Idc.

また、１０９は上位から与えられる第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｑ軸電流検出値Ｉｑｃの偏差に応じて、第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ＊＊を出力するｑ軸電流指令演算部、１１０はｄ軸およびｑ軸の第２の電流指令値Ｉｄ＊＊、Ｉｑ＊＊と周波数指令値ω１＊および永久磁石同期モータ１の電気定数を用いて、電圧指令値Ｖｄ＊＊、Ｖｑ＊＊を出力するベクトル制御演算部である。また、１１１は第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ＊＊とｑ軸電流検出値Ｉｑｃと周波数指令値ω１＊と推定位相誤差値Δθｃおよび永久磁石同期モータ１の電気定数に基づいて、抵抗の設定誤差を含む電圧値ΔＶｒ＾を同定し、その同定値を用いて、比例あるいは積分演算を行い、抵抗の設定誤差電圧値ΔＶｒ＊を算出し、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊＊＊と推定位相誤差値Δθｃの演算部に出力する抵抗同定演算部である。また、１１２は電圧指令値Ｖｄ＊＊、Ｖｑ＊＊＊と回転位相指令値θｃ＊から３相交流の電圧指令Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊を出力する座標変換部である。
ベクトル制御演算部１１０では、式（１）で示される電圧指令値Ｖｄ＊＊、Ｖｑ＊＊が演算される。 Reference numeral 109 denotes a q-axis current command calculation that outputs a second q-axis current command value Iq ** in accordance with the deviation between the first q-axis current command value Iq * and the q-axis current detection value Iqc given from the host. , 110 are the voltage command values Vd ** , Vq using the second current command values Id ** , Iq ** , the frequency command value ω1 *, and the electric constants of the permanent magnet synchronous motor 1 for the d-axis and the q-axis. It is a vector control arithmetic unit that outputs ** . Reference numeral 111 denotes a resistance setting based on the second q-axis current command value Iq ** , the q-axis current detection value Iqc, the frequency command value ω1 * , the estimated phase error value Δθc, and the electric constant of the permanent magnet synchronous motor 1. The voltage value ΔVr ^ including the error is identified, and using the identified value, proportional or integral calculation is performed to calculate the resistance setting error voltage value ΔVr * , and the q-axis voltage command value Vq *** and the estimated phase error It is a resistance identification calculation unit that outputs to the calculation unit of the value Δθc. Also, 112 is a voltage command value Vd **, voltage command Vq *** the rotational phase command value .theta.c * from 3-phase AC Vu *, Vv *, a coordinate conversion unit that outputs Vw *.
In the vector control calculation unit 110, the voltage command values Vd ** and Vq ** shown by the equation (1) are calculated.


式（１）において、Ｒは抵抗値、Ｌｄはｄ軸インダクタンス値、Ｌｑはｑ軸インダクタンス値、Ｋｅは誘起電圧係数、＊は設定値である。
制御軸の基準であるθｃ＊とモータの基準のθとの偏差である位相誤差値Δθが発生する場合、制御軸（ｄｃ−ｑｃ）からモータ軸（ｄ−ｑ）への変換座標行列は式（２）となる。
In Equation (1), R is a resistance value, Ld is a d-axis inductance value, Lq is a q-axis inductance value, Ke is an induced voltage coefficient, and * is a set value.
If the phase error value Δθ is a deviation between θ of the reference in which .theta.c * and the motor reference of the control shaft occurs, converted coordinate matrix equation from the control shaft (dc-qc) motor shaft to (d-q) (2)


前述の位相誤差値Δθが発生する場合、制御側で演算したモータの印加電圧Ｖｄ、Ｖｑは式（１）、式（２）より式
（３）となる。
When the above-described phase error value Δθ occurs, the applied voltages Vd and Vq of the motor calculated on the control side are expressed by equation (3) from equations (1) and (2).

一方、モータの印加電圧Ｖｄ、Ｖｑは推定位相誤差値Δθｃ、電流検出値Ｉｄｃ、Ｉｑｃ、モータ定数を用いて表すと、式（４）になる。 On the other hand, when the motor applied voltages Vd and Vq are expressed by using the estimated phase error value Δθc, the current detection values Idc and Iqc, and the motor constant, the equation (4) is obtained.

ここで、式（３）右辺＝式（４）右辺の関係と、Ｌｑ＊＝Ｌｑ、Ｌｄ＊＝Ｌｄ、Ｋｅ＊＝ＫｅおよびＩｄ＊を「ゼロ」、Ｉｑ＊を「所定値」に設定して電流指令の演算を行うと、ｑ軸電流指令演算部１０９の出力値Ｉｑ＊＊は、式（５）で示すことができる。 Here, the right side of the equation (3) = the right side of the equation (4), Lq * = Lq, Ld * = Ld, Ke * = Ke and Id * are set to “zero”, and Iq * is set to “predetermined value”. When the current command is calculated, the output value Iq ** of the q-axis current command calculation unit 109 can be expressed by Expression (5).

また、式（５）において、低速回転域では、式（６）の関係が成立する。 Further, in the equation (5), the relationship of the equation (6) is established in the low speed rotation range.


式（６）を用いると式（５）は以下の式（７）のように近似することができる。
When Expression (6) is used, Expression (5) can be approximated as the following Expression (7).


ここで、式（７）の両辺に、抵抗の設定値Ｒ＊を乗じて、Ｒ＊×Ｉｑｃの電圧値を減算すると、式（８）になる。
Here, both sides of the equation (7), multiplied by the resistance setting R *, is subtracted a voltage value of R * × Iqc, becomes Equation (8).

式（８）より、抵抗の設定誤差を含む電圧値ΔＶｒ（＝（Ｒ−Ｒ＊）×Ｉｑｃ）を求めると、式（９）になる。 When a voltage value ΔVr (= (R−R * ) × Iqc) including a resistance setting error is obtained from Expression (8), Expression (9) is obtained.

したがって、第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ＊＊と電流検出値Ｉｑｃと周波数指令値ω１＊と推定位相誤差値Δθｃおよびモータ定数を用いて式（９）の演算を行うことにより、電圧値ΔＶｒを同定することができる。また、ΔＶｒをＩｑｃあるいはＩｑ＊で除算することで、抵抗の設定誤差値（Ｒ−Ｒ＊）を直接求めることができる。 Therefore, the voltage value ΔVr is obtained by performing the calculation of Expression (9) using the second q-axis current command value Iq ** , the current detection value Iqc, the frequency command value ω1 * , the estimated phase error value Δθc, and the motor constant. Can be identified. Further, by dividing ΔVr by Iqc or Iq * , the resistance setting error value (R−R * ) can be directly obtained.

図５において、電動機の制御装置は、インバータ２０１、交流電動機２０２、電流検出器２０３、電流座標変換回路２０４、トルク電流制御回路２０５、励磁電流制御回路２０６、位相演算回路２０７、出力電圧演算回路２０８、スイッチングパターン発生回路２０９、電動機定数演算器２１０、出力周波数補正器２１１を備えている。インバータ１はパワー素子により三相交流入力を直流に変換した直流電圧をＰＷＭ制御方式により任意の周波数と電圧の交流に変換し、交流電動機２０２に供給する。電流検出器２０３は、前記交流電動機２０２に供給される電流を検出する。
電流座標変換回路２０４は、電流検出器２０３で検出された電流をトルク電流検出値Ｉｑｆｂと励磁電流検出値Ｉｄｆｂに分離する。
トルク電流制御回路２０５は、与えられたトルク電流指令値Ｉｑｒｅｆと前記トルク電流検出値Ｉｑｆｂとが一致するように第１のｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆを演算する。励磁電流制御回路２０６は、与えられた励磁電流指令値Ｉｄｒｅｆと前記励磁電流検出値Ｉｄｆｂとが一致するようにｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆを演算する。位相演算回路２０７は、与えられた周波数ｆ１を積分することにより位相θを演算する。 In FIG. 5, the motor control device includes an inverter 201, an AC motor 202, a current detector 203, a current coordinate conversion circuit 204, a torque current control circuit 205, an excitation current control circuit 206, a phase calculation circuit 207, and an output voltage calculation circuit 208. , A switching pattern generation circuit 209, an electric motor constant calculator 210, and an output frequency corrector 211. The inverter 1 converts the DC voltage obtained by converting the three-phase AC input into DC by the power element into AC having an arbitrary frequency and voltage by the PWM control method, and supplies the AC voltage to the AC motor 202. The current detector 203 detects a current supplied to the AC motor 202.
The current coordinate conversion circuit 204 separates the current detected by the current detector 203 into a torque current detection value Iqfb and an excitation current detection value Idfb.
The torque current control circuit 205 calculates the first q-axis voltage command Vqref so that the given torque current command value Iqref and the torque current detection value Iqfb match. The excitation current control circuit 206 calculates the d-axis voltage command Vdref so that the supplied excitation current command value Idref and the excitation current detection value Idfb match. The phase calculation circuit 207 calculates the phase θ by integrating the given frequency f1.

出力電圧演算回路２０８は、前記ｑ軸電圧指令値Ｖｑｒｅｆと前記ｄ軸電圧指令値Ｖｄｒｅｆとから、出力電圧指令値Ｖ１とその電圧位相θｖを出力する。スイッチングパターン発生回路２０９は、出力電圧指令Ｖ１および前記電圧位相θｖと位相θを加算した電力変換器出力位相θｄｅｇから、インバータ１のスイッチングパターンを決定する。
電動機定数演算器２１０は、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｒｅｆと、励磁電流検出値Ｉｄｆｂとトルク電流検出値Ｉｑｆｂを入力とし、電動機巻線抵抗値Ｒを演算する。出力周波数補正器２１１はトルク電流検出値Ｉｑｆｂがゼロでない場合に出力周波数指令値ｆ１をゼロにするように第１の出力周波数指令値ｆ１から同値であるｆｃｏｍｐを差し引くものである。
次に、電動機定数演算器２１０の処理について永久磁石同期電動機の場合について説明する。ｄ−ｑ制御座標系における同期電動機の電圧電流方程式は、式（１０）で与えられる。 The output voltage calculation circuit 208 outputs the output voltage command value V1 and its voltage phase θv from the q-axis voltage command value Vqref and the d-axis voltage command value Vdref. The switching pattern generation circuit 209 determines the switching pattern of the inverter 1 from the output voltage command V1 and the power converter output phase θdeg obtained by adding the voltage phase θv and the phase θ.
The motor constant calculator 210 receives the d-axis voltage command value Vdref, the excitation current detection value Idfb, and the torque current detection value Iqfb, and calculates the motor winding resistance value R. The output frequency corrector 211 subtracts the same value fcomp from the first output frequency command value f1 so that the output frequency command value f1 is zero when the detected torque current value Iqfb is not zero.
Next, the processing of the motor constant calculator 210 will be described in the case of a permanent magnet synchronous motor. The voltage / current equation of the synchronous motor in the dq control coordinate system is given by equation (10).


式（１０）において、Ｒは抵抗値、Ｌｄはｄ軸インダクタンス値、Ｌｑｑ軸インダクタンス値、Ｋｅ：誘起電圧係数である。
ω１＝０、あるいはＩｑ＝０に制御している状態では、式（１０）の第１式は、式（１１）のようになる。
In Expression (10), R is a resistance value, Ld is a d-axis inductance value, an Lqq-axis inductance value, and Ke is an induced voltage coefficient.
In a state where ω1 = 0 or Iq = 0 is controlled, the first expression of Expression (10) becomes Expression (11).


両辺にＩｄを掛け、両辺を積分すると、式（１２）になる。
Multiplying both sides by Id and integrating both sides yields equation (12).


ここで、ｃは積分定数である。
式（１２）をＲについて解くと、式（１３）になる。
Here, c is an integral constant.
When equation (12) is solved for R, equation (13) is obtained.


式（１３）において、Ｉｄを固定値あるいは増加の少ない状態にあるとすると右辺第２項第３項は漸近的に減少し、それら最終値はゼロとなる。したがって、抵抗は以下の形態で実装演算することができる。
In Expression (13), if Id is a fixed value or is in a state of little increase, the second term and the third term on the right side are asymptotically reduced, and their final values are zero. Therefore, the resistance can be mounted and calculated in the following form.


ここで、Δｔはサンプリング時間である。
つまり、電流値と電圧値の積を累積加算し、前記累積加算値を電流の二乗値を累積加算した値で除算して演算することによって抵抗値を求めることができる。
このように、従来の交流電動機の制御装置は、停止時あるいは低速運転時あるいはＩｑ＝０時において、電圧指令値と電流指令値あるいは電流検出値を用いて交流電動機の巻線抵抗値を求め、求めた交流電動機の巻線抵抗値を用いて制御を行うことで、交流電動機に最適な制御を実現できる。
Here, Δt is a sampling time.
That is, the resistance value can be obtained by cumulatively adding the product of the current value and the voltage value and dividing the cumulative added value by the value obtained by cumulatively adding the square value of the current.
As described above, the conventional AC motor control device obtains the winding resistance value of the AC motor using the voltage command value and the current command value or the current detection value at the time of stoppage or low speed operation or Iq = 0. By performing control using the obtained winding resistance value of the AC motor, optimal control for the AC motor can be realized.

特開昭６０−１８３９５３号公報（第２−４頁、図３）JP 60-183953 (page 2-4, FIG. 3) 特開２００６−８７１５２号公報（第５−１１頁、図１）JP 2006-87152 A (Page 5-11, FIG. 1) 特開２００６−２５５４８号公報（第５−８頁、図１）JP 2006-25548 A (Page 5-8, FIG. 1)

従来の交流電動機の制御装置は、実運転前に直流励磁するようになっているので、モータ回転中に交流電動機の巻線抵抗値を求めることができないので、モータ回転中の温度変化による巻線抵抗値の変化を補償できないという問題があった。
一方、交流電動機の巻線抵抗値相当あるいは巻線抵抗の設定誤差相当を同定する方式では、低速回転域のみ式（６）が成り立つので、高速回転域では巻線抵抗値を推定することができない。また、Ｌｑ＊＝Ｌｑ、Ｌｄ＊＝Ｌｄ、Ｋｅ＊＝Ｋｅと仮定しているが、各電動機定数に誤差があれば、交流電動機の巻線抵抗値を正しく求めることができない。
一方、交流電動機の巻線抵抗値を電流Ｉｄと電圧Ｖｄの積を累積加算し、それを電流Ｉｄの二乗値の累積加算値で除算して求める方式では、ω１＝０あるいはＩｑ＝０の場合に巻線抵抗値を推定しているので、モータ回転中に巻線抵抗値を求めることができないという問題があった。
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、モータ回転中に交流電動機の巻線抵抗値を推定することができ、高速回転域でも交流電動機の巻線抵抗値を推定し、モータ回転中の温度変化による交流電動機の巻線抵抗値の変化を補償することができる交流電動機の制御装置および制御方法を提供することを目的とする。 Since the conventional AC motor control device is designed to excite DC before actual operation, the winding resistance value of the AC motor cannot be obtained during motor rotation. There was a problem that a change in resistance value could not be compensated.
On the other hand, in the method of identifying the equivalent of the winding resistance value of the AC motor or the setting error of the winding resistance, Equation (6) is established only in the low speed rotation region, and therefore the winding resistance value cannot be estimated in the high speed rotation region. . Further, although it is assumed that Lq * = Lq, Ld * = Ld, and Ke * = Ke, if there is an error in each motor constant, the winding resistance value of the AC motor cannot be obtained correctly.
On the other hand, in the method of obtaining the winding resistance value of the AC motor by cumulatively adding the product of the current Id and the voltage Vd and dividing it by the cumulative addition value of the square value of the current Id, when ω1 = 0 or Iq = 0 Since the winding resistance value is estimated, the winding resistance value cannot be obtained during motor rotation.
The present invention has been made in view of such problems, can estimate the winding resistance value of the AC motor during motor rotation, estimate the winding resistance value of the AC motor even in the high-speed rotation range, It is an object of the present invention to provide a control device and a control method for an AC motor that can compensate for a change in winding resistance value of the AC motor due to a temperature change during motor rotation.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、交流電動機の可動子磁束に設定したｄ−ｑ座標系におけるｄ軸電流とｑ軸電流がｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆとｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに一致するように電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを生成する電流制御部と、前記電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを三相電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換する座標変換部と、前記三相電圧指令に基づいて交流電動機に電圧を与えるＰＷＭ制御部とを備えた交流電動機の制御装置において、ｄ軸電流指令を任意に与えることのできるｄ軸電流指令設定部と、前記ｄ軸電流指令設定部から少なくとも２つのパターンのｄ軸電流指令を与え、電圧指令と電流指令あるいは電流検出値の内積をとることにより前記パターン毎の有効電力を求め、前記パターン毎の有効電力の差分値と前記ｄ軸電流指令あるいはｄ軸電流検出値とから交流電動機の巻線抵抗値を求める巻線抵抗推定部とを備えたものである。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の交流電動機の制御装置において、
前記巻線抵抗推定部で求めた交流電動機の巻線抵抗値をもとに、テーブルあるいは近似式を用いて交流電動機の巻線温度を推定する巻線温度推定部を備えたものである。 In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
According to the first aspect of the present invention, the voltage command is set so that the d-axis current and the q-axis current in the dq coordinate system set to the mover magnetic flux of the AC motor coincide with the d-axis current command Idref and the q-axis current command Iqref. A current control unit that generates Vdref and Vqref, a coordinate conversion unit that converts the voltage commands Vdref and Vqref into three-phase voltage commands Vu, Vv, and Vw, and a PWM that applies a voltage to the AC motor based on the three-phase voltage command In an AC motor control device including a control unit, a d-axis current command setting unit capable of arbitrarily giving a d-axis current command, and at least two patterns of d-axis current commands from the d-axis current command setting unit. The active power for each pattern is obtained by taking the inner product of the voltage command and the current command or the current detection value, and the difference value of the active power for each pattern and the d-axis It is obtained by a winding resistance estimating unit for determining the winding resistance value of the AC motor and a flow command or d-axis current detection value.
The invention described in claim 2 is an AC motor control device according to claim 1,
A winding temperature estimation unit for estimating the winding temperature of the AC motor using a table or an approximate expression based on the winding resistance value of the AC motor obtained by the winding resistance estimation unit is provided.

また、請求項３に記載の発明は、交流電動機の可動子磁束に設定したｄ−ｑ座標系におけるｄ軸電流とｑ軸電流がｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆとｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに一致するように電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを生成する電流制御部と、前記電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを三相電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換する座標変換部と、前記三相電圧指令に基づいて交流電動機に電圧を与えるＰＷＭ制御部とを備えた交流電動機の制御装置の制御方法において、 前記ｄ軸電流指令設定部から任意のｄ軸電流指令を与え、電圧指令と電流指令あるいは電流検出値の内積をとることにより有効電力Ｗ１を求め、次に、異なるｄ軸電流指令を与え、電圧指令と電流指令あるいは電流検出値の内積をとることにより有効電力Ｗ２を求め、有効電力Ｗ１と有効電力Ｗ２の差分値とｄ軸電流指令あるいはｄ軸電流検出値より交流電動機の巻線抵抗値を求めるという手順で処理するものである。
また、請求項４に記載の発明は、請求項３記載の交流電動機の制御装置の制御方法において、前記巻線抵抗推定部で求めた交流電動機の巻線抵抗値より、テーブルあるいは近似式を用いて交流電動機の巻線温度を推定し、交流電動機の巻線温度推定値を用いて、トルク定数を補正するという手順で処理するものである。 According to the third aspect of the present invention, the d-axis current and the q-axis current in the dq coordinate system set to the mover magnetic flux of the AC motor match the d-axis current command Idref and the q-axis current command Iqref. A current control unit that generates voltage commands Vdref and Vqref, a coordinate conversion unit that converts the voltage commands Vdref and Vqref into three-phase voltage commands Vu, Vv, and Vw; and a voltage to the AC motor based on the three-phase voltage command In the control method of an AC motor control device provided with a PWM control unit, an arbitrary d-axis current command is given from the d-axis current command setting unit, and an inner product of the voltage command and the current command or a current detection value is obtained. The effective power W1 is obtained, then a different d-axis current command is given, and the active power W2 is obtained by taking the inner product of the voltage command and the current command or the current detection value. The process is performed by obtaining the winding resistance value of the AC motor from the difference value between W1 and active power W2 and the d-axis current command or the d-axis current detection value.
According to a fourth aspect of the present invention, in the control method for an AC motor control device according to the third aspect, a table or an approximate expression is used from the winding resistance value of the AC motor obtained by the winding resistance estimating unit. Then, the winding temperature of the AC motor is estimated, and the process is performed by correcting the torque constant using the estimated winding temperature value of the AC motor.

請求項１に記載の発明によると、モータ回転中に交流電動機の巻線抵抗値を推定することができ、高速回転域でも交流電動機の巻線抵抗値を推定し、モータ回転中の温度変化による交流電動機の巻線抵抗値の変化を補償することができる交流電動機の制御装置を提供することができる。
また、請求項２に記載の発明によると、モータ回転中に交流電動機の巻線抵抗値を推定することができ、推定した巻線抵抗値より交流電動機の巻線温度を推定することができ、巻線温度推定値を用いてトルク定数を補正することで、トルク指令に対して発生するトルクを一致させることができる。
また、請求項３に記載の発明によると、モータ回転中に交流電動機の巻線抵抗値を推定することができ、高速回転域でも交流電動機の巻線抵抗値を推定し、モータ回転中の巻線温度変化による交流電動機の巻線抵抗値の変化を補償することができる交流電動機の制御装置を提供することができる。
また、請求項４に記載の発明によると、モータ回転中に交流電動機の巻線抵抗値を推定することができ、推定した巻線抵抗値より交流電動機の巻線温度を推定することができ、巻線温度推定値を用いてトルク定数を補正することで、トルク指令に対して発生するトルクを一致させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the winding resistance value of the AC motor can be estimated during the rotation of the motor, the winding resistance value of the AC motor can be estimated even in the high speed rotation region, and the temperature change during the motor rotation can be estimated. It is possible to provide a control device for an AC motor that can compensate for a change in the winding resistance value of the AC motor.
Further, according to the invention of claim 2, the winding resistance value of the AC motor can be estimated during the rotation of the motor, and the winding temperature of the AC motor can be estimated from the estimated winding resistance value. By correcting the torque constant using the estimated winding temperature value, the torque generated with respect to the torque command can be matched.
According to the third aspect of the present invention, the winding resistance value of the AC motor can be estimated during the motor rotation, and the winding resistance value of the AC motor can be estimated even in the high-speed rotation range, and the winding during the motor rotation can be estimated. It is possible to provide a control device for an AC motor that can compensate for a change in winding resistance value of the AC motor due to a change in line temperature.
According to the invention of claim 4, the winding resistance value of the AC motor can be estimated during motor rotation, and the winding temperature of the AC motor can be estimated from the estimated winding resistance value. By correcting the torque constant using the estimated winding temperature value, the torque generated with respect to the torque command can be matched.

本発明の第１実施例を示す交流電動機の制御装置のブロック図The block diagram of the control apparatus of the AC motor which shows 1st Example of this invention 本発明の実施例１における巻線抵抗推定時の動作を説明するフローチャートThe flowchart explaining the operation | movement at the time of the winding resistance estimation in Example 1 of this invention 本発明の第３実施例を示す交流電動機の制御装置のブロック図The block diagram of the control apparatus of the alternating current motor which shows 3rd Example of this invention 従来の交流電動機の制御装置のブロック図Block diagram of conventional AC motor control device 従来の交流電動機の制御装置のブロック図Block diagram of conventional AC motor control device

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の交流電動機の制御装置の実施例を示すブロック図である。
図において、１はｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑに差のない交流電動機、２は交流電動機の位置を検出する位置検出部、３は交流電動機の電流を検出する電流検出部、４は三相電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗどおりに交流電動機に電圧を与えるＰＷＭ制御部、５は電流制御部７で生成された電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを三相電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換する座標変換部、６は電流検出部３で検出された交流電動機の電流をｄｑ軸の電流に変換する座標変換部、７はトルク指令から生成されるｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆとｄ軸電流指令設定部８で設定されたｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆどおりに交流電動機に電流を流すように電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを生成する電流制御部、８は任意にｄ軸電流指令を設定できるｄ軸電流指令設定部、９は交流電動機の巻線抵抗を推定する巻線抵抗推定部である。
本発明が従来技術と異なる部分は、巻線抵抗推定部９を備えた部分である。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a control device for an AC motor according to the present invention.
In the figure, 1 is an AC motor having no difference between the d-axis inductance Ld and the q-axis inductance Lq, 2 is a position detection unit that detects the position of the AC motor, 3 is a current detection unit that detects the current of the AC motor, and 4 is three A PWM control unit that applies voltage to the AC motor in accordance with the phase voltage commands Vu, Vv, and Vw, 5 is a coordinate conversion that converts the voltage commands Vdref and Vqref generated by the current control unit 7 into three-phase voltage commands Vu, Vv, and Vw. , 6 is a coordinate conversion unit that converts the current of the AC motor detected by the current detection unit 3 into a dq axis current, and 7 is a q axis current command Iqref generated from the torque command and a d axis current command setting unit 8 A current control unit that generates voltage commands Vdref and Vqref so that current flows through the AC motor in accordance with the set d-axis current command Idref, and 8 can arbitrarily set the d-axis current command. Current command setting unit, and 9 is a winding resistance estimating unit that estimates a winding resistance of the AC motor.
The part where the present invention is different from the prior art is a part provided with a winding resistance estimation unit 9.

運転中に交流電動機の巻線抵抗値を推定する手順について説明する。
まず、交流電動機を運転するためのトルク指令を与える。このトルク指令は速度制御部からの出力でも外部装置からの入力でもよい。トルク指令をトルク定数Ｋｔで除算することによりｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆを生成する。このとき、巻線抵抗推定用のｄ軸電流指令Ｉｄをｄ軸電流指令設定部８に設定する。ここで、本提案手法は、ｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑに差のない交流電動機のみ適用可能なので、ｄ軸電流指令Ｉｄにより発生するトルクはない。このＩｑｒｅｆとＩｄを電流制御部７に入力し、電流検出部３より検出し、座標変換部６でｄｑ軸座標系に変換した電流検出値Ｉｄｆｂ、Ｉｑｆｂと比較し、ＰＩ制御を行い、交流電動機に与える電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを生成する。電流制御部７で生成された電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆは座標変換部５で三相電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換され、ＰＷＭ制御部４に入力される。座標変換部５および座標変換部６で使用される電動機の位相は、位置検出部２で検出される。ＰＷＭ制御部４は、三相電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗどおりに交流電動機に電圧を与え、交流電動機１をトルク指令どおりに運転する。
ここで、上記運転中に交流電動機の巻線抵抗値を推定する方法について説明する。
交流電動機の電圧電流方程式は、以下の式（１５）で示される。 A procedure for estimating the winding resistance value of the AC motor during operation will be described.
First, a torque command for operating the AC motor is given. This torque command may be output from the speed control unit or input from an external device. A q-axis current command Iqref is generated by dividing the torque command by the torque constant Kt. At this time, the d-axis current command Id for estimating the winding resistance is set in the d-axis current command setting unit 8. Here, since the proposed method can be applied only to an AC motor having no difference between the d-axis inductance Ld and the q-axis inductance Lq, there is no torque generated by the d-axis current command Id. These Iqref and Id are input to the current control unit 7, detected by the current detection unit 3, and compared with the current detection values Idfb and Iqfb converted into the dq axis coordinate system by the coordinate conversion unit 6, PI control is performed, and the AC motor The voltage commands Vdref and Vqref to be applied to are generated. The voltage commands Vdref and Vqref generated by the current control unit 7 are converted into three-phase voltage commands Vu, Vv and Vw by the coordinate conversion unit 5 and input to the PWM control unit 4. The phase of the electric motor used in the coordinate conversion unit 5 and the coordinate conversion unit 6 is detected by the position detection unit 2. The PWM control unit 4 applies a voltage to the AC motor in accordance with the three-phase voltage commands Vu, Vv, and Vw, and operates the AC motor 1 in accordance with the torque command.
Here, a method for estimating the winding resistance value of the AC motor during the operation will be described.
The voltage / current equation of the AC motor is expressed by the following equation (15).


ここで、電圧と電流との内積をとり有効電力Ｗ１を算出する。このとき、電圧は指令値を用いる。電流は、電流制御が正しく行われている場合は、指令値でも検出値でもよい。ここでは、電圧を電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆ、電流を電流指令Ｉｄ、Ｉｑｒｅｆとする。有効電力Ｗ１は、式（１６）で示される。
Here, the effective power W1 is calculated by taking the inner product of the voltage and the current. At this time, the command value is used as the voltage. The current may be a command value or a detected value if current control is performed correctly. Here, the voltages are voltage commands Vdref and Vqref, and the currents are current commands Id and Iqref. The effective power W1 is expressed by Expression (16).

ここで、ｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑに差のない交流電動機であるので、Ｌｄ＝Ｌｑ＝Ｌとすると式（１７）になる。 Here, since the AC motor has no difference between the d-axis inductance Ld and the q-axis inductance Lq, when Ld = Lq = L, Expression (17) is obtained.

この演算をＩｑがあまり変化しない状況で行うと、ＩｑｒｅｆＬ（ｄＩｑｒｅｆ／ｄｔ）を無視できる。また、Ｉｄは一定値を与え、変化しないのでＩｄＬ（ｄＩｄ／ｄｔ）も無視できる。したがって、式（１７）は式（１８）で表される。 If this calculation is performed in a situation where Iq does not change much, IqrefL (dIqref / dt) can be ignored. Moreover, since Id gives a constant value and does not change, IdL (dId / dt) can also be ignored. Therefore, Expression (17) is expressed by Expression (18).


ここで、Ｉｑがあまり変化しない状況とは、一定トルク指令時（回転中、停止時）、無負荷運転時である。
次に、ｄ軸電流指令をＩｄ＋ΔＩｄを与えて交流電動機を運転したときの有効電力Ｗ２を算出すると式（１９）になる。ここで、速度ωおよびＩｑｒｅｆはｄ軸電流指令Ｉｄを与えたときと同じとする。ωおよびＩｑｒｅｆが同じ状態とは、回転中、負荷運転中でもよい。
Here, the situation where Iq does not change so much is when a constant torque is commanded (during rotation or stop) and during no-load operation.
Next, when the d-axis current command is given as Id + ΔId and the active power W2 when the AC motor is operated is calculated, Equation (19) is obtained. Here, the speed ω and Iqref are the same as when the d-axis current command Id is given. The state where ω and Iqref are the same may be during rotation or load operation.


式（１８）と式（１９） より、有効電力Ｗ１とＷ２との差分Ｗｅを求めると、式（２０）になる。
When the difference We between the active powers W1 and W2 is obtained from the equations (18) and (19), the equation (20) is obtained.


よって、交流電動機の巻線抵抗値Ｒは、式（２１）になる。
Therefore, the winding resistance value R of the AC motor is expressed by Equation (21).


ここで、Ｗ１およびＷ２は電圧指令および電流指令が既知であるので、巻線抵抗値Ｒは算出できる。
このように、巻線抵抗推定部９において、速度ωおよびｑ軸電流指令がＩｄ運転時とＩｄ＋ΔＩｄ運転時に同じであれば、ｄ軸電流指令Ｉｄを与えたときの有効電力Ｗ１とｄ軸電流指令Ｉｄ＋ΔＩｄを与えたときの有効電力Ｗ２との差分とｄ軸電圧指令より交流電動機の巻線抵抗値を、モータ回転中に推定することが可能であり、高速回転域でも交流電動機の巻線抵抗値を推定することができ、運転中の巻線温度変化による交流電動機の巻線抵抗値の変化を補償することができる。
Here, since the voltage command and the current command are known for W1 and W2, the winding resistance value R can be calculated.
Thus, in the winding resistance estimation unit 9, if the speed ω and the q-axis current command are the same during the Id operation and the Id + ΔId operation, the active power W1 and the d-axis current command when the d-axis current command Id is given. The winding resistance value of the AC motor can be estimated during the motor rotation from the difference between the active power W2 when Id + ΔId and the d-axis voltage command, and the winding resistance value of the AC motor can be estimated even in the high-speed rotation range. Thus, it is possible to compensate for changes in the winding resistance value of the AC motor due to changes in winding temperature during operation.

図２は本発明の実施例１における巻線抵抗推定時の動作を説明するフローチャートである。
まず、ｄ軸電流指令Ｉｄを与えるステップ１０でモータ運転中にｄ軸電流指令Ｉｄを与え、ｄ軸電流指令−ｄ軸電流検出値一致判別ステップ１１でｄ軸電流検出値がｄ軸電流指令に一致しているかを判別する。ここで、ｄ軸電流制御を行うＰＩ制御器の応答がわかっていれば、ＰＩ制御器に設定した応答からｄ軸電流指令とｄ軸電流検出値が一致するまでの時間がわかるので、その時間経過したら本ステップを飛ばし次の処理を行ってよい。また、巻線抵抗値推定に電流検出値を用いる場合、本ステップは不要である。次に、速度ω−ｑ軸電流指令記憶ステップ１２で、このときの速度をω１、ｑ軸電流指令をＩｑｒｅｆ１として記憶する。次に電圧電流内積演算ステップ１３で、電圧と電流との内積を演算し、有効電力Ｗ１を算出する。次に、ｄ軸電流指令Ｉｄ＋ΔＩｄを与えるステップ１４で、ｄ軸電流指令Ｉｄ＋ΔＩｄを与える。ｄ軸電流指令−ｄ軸電流検出値一致判別ステップ１５で、ｄ軸電流検出値がｄ軸電流検出値に一致しているかを判別する。一致していれば、速度ω−ｑ軸電流指令記憶ステップ１６で、このときの速度をω２、ｑ軸電流指令をＩｑｒｅｆ２として記憶する。 FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation at the time of estimating the winding resistance in the first embodiment of the present invention.
First, in step 10 where the d-axis current command Id is given, the d-axis current command Id is given during motor operation, and in the d-axis current command-d-axis current detection value match determination step 11, the d-axis current detection value is changed to the d-axis current command. Determine if they match. Here, if the response of the PI controller that performs d-axis current control is known, the time from when the response is set in the PI controller until the d-axis current command matches the d-axis current detection value can be known. When this time has elapsed, this step may be skipped and the next process performed. Further, this step is not necessary when the current detection value is used for the winding resistance value estimation. Next, in the speed ω-q axis current command storage step 12, the speed at this time is stored as ω1, and the q axis current command is stored as Iqref1. Next, in the voltage / current inner product calculation step 13, the inner product of the voltage and the current is calculated, and the active power W1 is calculated. Next, in step 14 for supplying a d-axis current command Id + ΔId, a d-axis current command Id + ΔId is applied. In a d-axis current command-d-axis current detection value match determination step 15, it is determined whether the d-axis current detection value matches the d-axis current detection value. If they match, the speed ω-q axis current command storage step 16 stores the speed at this time as ω2 and the q axis current command as Iqref2.

次に速度−ｑ軸電流指令一致判別ステップ１７で、ω１＝ω２かつＩｑｒｅｆ１＝Ｉｑｒｅｆ２が成り立たなければ、ω１＝ω２かつＩｑｒｅｆ１＝Ｉｑｒｅｆ２が成り立つまでＩｄ＋ΔＩｄでの運転を継続し、ω１＝ω２かつＩｑｒｅｆ１＝Ｉｑｒｅｆ２が成り立った場合、電圧電流内積演算ステップ１８で電圧と電流との内積を演算し、有効電力Ｗ１を算出する。有効電力Ｗ１とＷ２が算出されたら巻線抵抗値演算ステップ１９で交流電動機の巻線抵抗値Ｒを算出する。
本発明の交流電動機の巻線抵抗値を推定するモードは特に限定せず、ω１＝ω２かつＩｑｒｅｆ１＝Ｉｑｒｅｆ２である状態（一定トルク停止中、一定速度一定トルク運転中など）を巻線抵抗推定部９で判別し、交流電動機の巻線抵抗推定を行う。一定トルク停止中、一定速度一定トルク運転中などあらかじめ運転状態がわかっている場合はその運転状態を巻線抵抗推定モードとし、図２に示すフローチャートで、ｄ軸電流指令Ｉｄを与えて有効電力Ｗ１を算出し、ｄ軸電流指令Ｉｄ＋ΔＩｄを与えて有効電力Ｗ２を算出し、巻線抵抗値Ｒを算出してもよい。 Next, if ω1 = ω2 and Iqref1 = Iqref2 do not hold in the speed-q-axis current command coincidence determination step 17, the operation at Id + ΔId is continued until ω1 = ω2 and Iqref1 = Iqref2 hold, and ω1 = ω2 and Iqref1 = If Iqref2 holds, the inner product of the voltage and current is calculated in the voltage / current inner product calculation step 18 to calculate the active power W1. When the effective powers W1 and W2 are calculated, a winding resistance value R of the AC motor is calculated in a winding resistance value calculation step 19.
The mode for estimating the winding resistance value of the AC motor of the present invention is not particularly limited, and the winding resistance estimator is a state in which ω1 = ω2 and Iqref1 = Iqref2 (during constant torque stop, constant speed constant torque operation, etc.) The determination is made at 9, and the winding resistance of the AC motor is estimated. When the operation state is known in advance, such as during constant torque stop or constant speed constant torque operation, the operation state is set to the winding resistance estimation mode, and the d-axis current command Id is given in the flowchart shown in FIG. May be calculated, the d-axis current command Id + ΔId may be given to calculate the active power W2, and the winding resistance value R may be calculated.

図３は本発明の第３実施例を示す交流電動機の制御装置のブロック図である。
図３の図１と異なるところは、２０の巻線温度推定部を備えたところである。巻線温度推定部では、以下の近似式（２２）と巻線抵抗推定部９で推定した巻線抵抗値Ｒを用いて巻線温度を推定する。 FIG. 3 is a block diagram of an AC motor control apparatus showing a third embodiment of the present invention.
3 differs from FIG. 1 in that 20 winding temperature estimation units are provided. The winding temperature estimation unit estimates the winding temperature using the following approximate expression (22) and the winding resistance value R estimated by the winding resistance estimation unit 9.


ここで、Δｄｃは、基準巻線温度と現在の巻線温度との差分、Ｒｒは基準巻線温度における巻線抵抗値、Ｋａは温度係数である。
このΔｄｃを用いてトルク定数Ｋｔを以下の式により補正することで、トルク指令に対して発生するトルクを一致させることができる。
Here, Δdc is a difference between the reference winding temperature and the current winding temperature, Rr is a winding resistance value at the reference winding temperature, and Ka is a temperature coefficient.
By correcting the torque constant Kt by the following equation using this Δdc, the torque generated with respect to the torque command can be matched.


ここで、Ｋｔ０は基準温度でのトルク定数、ΔＫｔは温度係数である。
Here, Kt0 is a torque constant at the reference temperature, and ΔKt is a temperature coefficient.

１ 交流電動機
２ 位置検出部
３ 電流検出部
４ ＰＷＭ制御部
５ 座標変換部
６ 座標変換部
７ 電流制御部
８ ｄ軸電流指令設定部
９ 巻線抵抗推定部
１０ ｄ軸電流指令Ｉｄを与えるステップ
１１ ｄ軸電流指令−ｄ軸電流検出値一致判別ステップ
１２ 速度ω−ｑ軸電流指令記憶ステップ
１３ 電圧電流内積演算ステップ
１４ ｄ軸電流指令Ｉｄ＋ΔＩｄを与えるステップ
１５ ｄ軸電流指令−ｄ軸電流検出値一致判別ステップ
１６ 速度ω−ｑ軸電流指令記憶ステップ
１７ 速度−ｑ軸電流指令一致判別ステップ
１８ 電圧電流内積演算ステップ
１９ 巻線抵抗値演算ステップ
２０ 巻線温度推定部
１０１ 永久磁石同期モータ
１０２ インバータ
１０３ 電流検出器
１０４ 位相誤差演算部
１０５ 周波数演算部
１０６ 位相演算部
１０７ 座標変換部
１０８ ｄ軸電流指令演算部
１０９ ｑ軸電流指令演算部
１１０ ベクトル制御演算部
１１１ 抵抗同定演算部
１１２ 座標変換部
１１３ 直流電源

２０１ インバータ
２０２ 交流電動機
２０３ 電流検出器
２０４ 電流座標変換回路
２０５ トルク電流制御回路
２０６ 励磁電流制御回路
２０７ 位相演算回路
２０８ 出力電圧演算回路
２０９ スイッチングパターン発生回路
２１０ 電動機定数演算器
２１１ 出力周波数補正器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC motor 2 Position detection part 3 Current detection part 4 PWM control part 5 Coordinate conversion part 6 Coordinate conversion part 7 Current control part 8 d-axis current command setting part 9 Winding resistance estimation part 10 Step 11 which gives d-axis current command Id d-axis current command-d-axis current detection value match determination step 12 speed ω-q-axis current command storage step 13 voltage-current inner product calculation step 14 d-axis current command Id + ΔId giving step 15 d-axis current command-d-axis current detection value match Determination step 16 Speed ω-q axis current command storage step 17 Speed-q axis current command coincidence determination step 18 Voltage current inner product calculation step 19 Winding resistance value calculation step 20 Winding temperature estimation unit 101 Permanent magnet synchronous motor 102 Inverter 103 Current Detector 104 Phase error calculator 105 Frequency calculator 106 Phase calculator 107 Coordinate converter 108 d-axis current finger Command calculation unit 109 q-axis current command calculation unit 110 Vector control calculation unit 111 Resistance identification calculation unit 112 Coordinate conversion unit 113 DC power supply

201 Inverter 202 AC motor 203 Current detector 204 Current coordinate conversion circuit 205 Torque current control circuit 206 Excitation current control circuit 207 Phase calculation circuit 208 Output voltage calculation circuit 209 Switching pattern generation circuit 210 Motor constant calculator 211 Output frequency corrector

Claims (4)

交流電動機の可動子磁束に設定したｄ−ｑ座標系におけるｄ軸電流とｑ軸電流がｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆとｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに一致するように電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを生成する電流制御部と、前記電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを三相電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換する座標変換部と、前記三相電圧指令に基づいて交流電動機に電圧を与えるＰＷＭ制御部とを備えた交流電動機制御装置において、
前記ｄ軸電流指令を任意に与えることのできるｄ軸電流指令設定部と、
前記ｄ軸電流指令設定部から少なくとも２つのパターンのｄ軸電流指令を与え、前記電圧指令と前記電流指令あるいは電流検出値の内積をとることにより前記パターン毎の有効電力を求め、前記パターン毎の有効電力の差分値と前記ｄ軸電流指令あるいはｄ軸電流検出値とから交流電動機の巻線抵抗値を求める巻線抵抗推定部と、
を備えたことを特徴とする交流電動機の制御装置。 Current control unit for generating voltage commands Vdref and Vqref so that the d-axis current and the q-axis current in the dq coordinate system set to the mover magnetic flux of the AC motor coincide with the d-axis current command Idref and the q-axis current command Iqref. AC motor control comprising: a coordinate converter that converts the voltage commands Vdref and Vqref into three-phase voltage commands Vu, Vv, and Vw; and a PWM controller that applies voltage to the AC motor based on the three-phase voltage commands In the device
A d-axis current command setting unit capable of arbitrarily giving the d-axis current command;
At least two patterns of d-axis current commands are given from the d-axis current command setting unit, and the effective power of each pattern is obtained by taking the inner product of the voltage command and the current command or current detection value. A winding resistance estimation unit for obtaining a winding resistance value of the AC motor from the difference value of the active power and the d-axis current command or the d-axis current detection value;
An AC motor control device comprising: 前記巻線抵抗推定部で求めた交流電動機の巻線抵抗値をもとに、テーブルあるいは近似式を用いて交流電動機の巻線温度を推定する巻線温度推定部を備えたことを特徴とする請求項１記載の交流電動機制御装置。 A winding temperature estimation unit for estimating the winding temperature of the AC motor using a table or an approximate expression based on the winding resistance value of the AC motor obtained by the winding resistance estimation unit is provided. The AC motor control apparatus according to claim 1. 交流電動機の可動子磁束に設定したｄ−ｑ座標系におけるｄ軸電流とｑ軸電流がｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆとｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに一致するように電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを生成する電流制御部と、前記電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを三相電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換する座標変換部と、前記三相電圧指令に基づいて交流電動機に電圧を与えるＰＷＭ制御部とを備えた交流電動機制御装置の制御方法において、
前記ｄ軸電流指令設定部から任意のｄ軸電流指令を与え、前記電圧指令と前記電流指令あるいは電流検出値の内積をとることにより有効電力Ｗ１を求め、次に、異なるｄ軸電流指令を与え、前記電圧指令と前記電流指令あるいは電流検出値の内積をとることにより有効電力Ｗ２を求め、有効電力Ｗ１と有効電力Ｗ２の差分値とｄ軸電流指令あるいはｄ軸電流検出値より交流電動機の巻線抵抗値を求めるという手順で処理することを特徴とする交流電動機制御装置の制御方法。 Current control unit for generating voltage commands Vdref and Vqref so that the d-axis current and the q-axis current in the dq coordinate system set to the mover magnetic flux of the AC motor coincide with the d-axis current command Idref and the q-axis current command Iqref AC motor control comprising: a coordinate converter that converts the voltage commands Vdref and Vqref into three-phase voltage commands Vu, Vv, and Vw; and a PWM controller that applies voltage to the AC motor based on the three-phase voltage commands In the device control method,
An arbitrary d-axis current command is given from the d-axis current command setting unit, the active power W1 is obtained by taking the inner product of the voltage command and the current command or the current detection value, and then a different d-axis current command is given. The active power W2 is obtained by taking the inner product of the voltage command and the current command or the current detection value, and the winding of the AC motor is calculated from the difference value between the active power W1 and the active power W2 and the d-axis current command or the d-axis current detection value. A control method for an AC motor control device, characterized in that processing is performed by a procedure of obtaining a line resistance value. 前記巻線抵抗推定部で求めた交流電動機の巻線抵抗値より、テーブルあるいは近似式を用いて交流電動機の巻線温度を推定し、交流電動機の巻線温度推定値を用いて、トルク定数を補正するという手順で処理することを特徴とする請求項３記載の交流電動機制御装置の制御方法。 From the winding resistance value of the AC motor obtained by the winding resistance estimation unit, the winding temperature of the AC motor is estimated using a table or an approximate expression, and the torque constant is calculated using the estimated winding temperature of the AC motor. 4. The method of controlling an AC motor control apparatus according to claim 3, wherein the control is performed in a procedure of correcting.
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