JP2010259181A - Controller of motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転子と、印加電圧によって回転磁界を発生して回転子を回転させる固定子と、を有する電動機の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an electric motor having a rotor and a stator that rotates a rotor by generating a rotating magnetic field by an applied voltage.
図8は、特許文献1に開示された負荷駆動装置を示すブロック図である。図8に示す負荷駆動装置100は、直流電源Bと、システムリレーSR1,SR2と、電圧センサー10,16と、昇圧コンバータ11と、コンデンサ12と、インバータ20と、電流センサー24と、制御装置30とを備える。負荷駆動装置100において、直流電源Bからの直流電圧を昇圧コンバータ11が昇圧してインバータ20へ供給する際、負荷であるモータジェネレータMGが矩形波制御モードで駆動していると、直流電源Bからの電流の持ち出しが増大して過電流が発生する。したがって、負荷駆動装置100の制御装置30は、モータジェネレータMGの制御モードが矩形波制御モードであるときに昇圧コンバータ11の昇圧動作が指令されると、制御モードを過変調制御モード又はPWM制御モードへ切り替えてモータジェネレータMGを駆動するようインバータ20を制御する。
FIG. 8 is a block diagram showing the load driving device disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. 8 includes a DC power source B, system relays SR1 and SR2,
なお、矩形波制御モードは、1つのパルスの立上りと立下りに同期してモータジェネレータMGに流す電流を制御する制御モードである。このため、1つのパルスの立上りでモータジェネレータMGに流す電流を制御すると、次の立下りタイミングまでモータジェネレータMGに流す電流を制御することができない。その結果、直流電源Bからの電流の持ち出しが増大して過電流が発生する。しかし、モータジェネレータMGに流す電流を制御するタイミングが少ないため、昇圧コンバータ11及びインバータ20を構成するスイッチング素子を切り替える際に発生するスイッチング損失は小さい。このため、モータジェネレータMGの運転効率を高めることができる。
Note that the rectangular wave control mode is a control mode for controlling the current flowing through the motor generator MG in synchronization with the rising and falling of one pulse. For this reason, if the current flowing to motor generator MG is controlled at the rising edge of one pulse, the current flowing to motor generator MG cannot be controlled until the next falling timing. As a result, the carry-out of current from the DC power supply B increases and an overcurrent is generated. However, since the timing for controlling the current flowing through motor generator MG is small, the switching loss that occurs when switching the switching elements constituting
一方、過変調制御モード及びPWM制御モードは、矩形波制御モードに比べると、モータジェネレータMGに流す電流を制御するタイミングが多い。このため、昇圧コンバータ11から供給される電圧レベルに応じて、モータジェネレータMGに流す電流量を高い精度で制御できる。その結果、直流電源Bからの電流の持ち出しが少なくなるため過電流の発生を抑制できる。但し、モータジェネレータMGに流す電流を制御するタイミングが多いため、スイッチング損失は大きい。
On the other hand, the overmodulation control mode and the PWM control mode have more timings for controlling the current flowing through the motor generator MG than in the rectangular wave control mode. Therefore, the amount of current flowing through motor generator MG can be controlled with high accuracy in accordance with the voltage level supplied from
しかし、昇圧コンバータ11が昇圧動作を行う際にはその出力電圧にオーバーシュートが発生する。特に、昇圧コンバータ11が急峻な昇圧動作を行う際のオーバーシュートは大きい。昇圧コンバータ11の出力電圧に発生したオーバーシュートは、最終的には、モータジェネレータMGが出力するトルクのオーバーシュートを引き起こす。また、矩形波制御モードであった昇圧コンバータ11が昇圧動作時に過変調制御モード及びPWM制御モードに切り替えられると、矩形波制御モードで得られていたモータジェネレータMGの高い運転効率は得られなくなる。
However, when the
本発明の目的は、電圧変換時に発生するオーバーシュートの影響を受けずに電動機が高い運転効率で動作可能な当該電動機の制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a control device for an electric motor in which the electric motor can operate with high operating efficiency without being affected by overshoot that occurs during voltage conversion.
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項1に記載の発明の電動機の制御装置は、回転子と、印加電圧によって回転磁界を発生して前記回転子を回転させる固定子と、を有する電動機(例えば、実施の形態での電動機10)の制御装置であって、前記電動機の前記固定子に矩形波電圧を印加して前記電動機を駆動する矩形波インバータ(例えば、実施の形態でのインバータ117)と、直流電源(例えば、実施の形態での蓄電器15)の出力電圧を昇圧又は降圧して前記矩形波インバータに印加する電圧変換部(例えば、実施の形態でのDCDCコンバータ123)と、前記電圧変換部の出力電圧を指示するための出力電圧指令を生成する出力電圧指令生成部(例えば、実施の形態での出力電圧指令生成部121)と、矩形波制御(例えば、実施の形態での1PLS制御)時に前記矩形波インバータが行う通電形態を切り替える通電形態切替部(例えば、実施の形態での通電形態切替判断部131)と、前記電動機の前記回転子の電気角度を取得する電気角度取得部(例えば、実施の形態でのレゾルバ101)と、を備え、前記電圧変換部の目標直流電圧の変化量が所定の条件を満たすと、前記通電形態切替部は、前記通電形態をデッドタイム付き2相通電に切り替え、かつ、前記出力電圧指令生成部は、前記電気角度取得部が取得した前記回転子の電気角度の変化に同期して前記目標直流電圧に向けて段階的に昇圧又は降圧するよう指示する前記出力電圧指令を生成することを特徴としている。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, an electric motor control device according to claim 1 includes a rotor, a stator that generates a rotating magnetic field by an applied voltage, and rotates the rotor. A rectangular wave inverter that drives the motor by applying a rectangular wave voltage to the stator of the motor (for example, the embodiment). Inverter 117) and a voltage converter (for example,
さらに、請求項2に記載の発明の電動機の制御装置では、回転子と、印加電圧によって回転磁界を発生して前記回転子を回転させる固定子と、を有する電動機(例えば、実施の形態での電動機10)の制御装置であって、前記電動機の前記固定子に矩形波電圧を印加して前記電動機を駆動する矩形波インバータ(例えば、実施の形態でのインバータ117)と、直流電源(例えば、実施の形態での蓄電器15)の出力電圧を昇圧又は降圧して前記矩形波インバータに印加する電圧変換部(例えば、実施の形態でのDCDCコンバータ123)と、前記電圧変換部の出力電圧を指示するための出力電圧指令を生成する出力電圧指令生成部(例えば、実施の形態での出力電圧指令生成部121)と、矩形波制御(例えば、実施の形態での1PLS制御)時に前記矩形波インバータが行う通電形態を切り替える通電形態切替部(例えば、実施の形態での通電形態切替判断部131)と、を備え、前記電圧変換部の目標直流電圧の変化量が所定の条件を満たすと、前記通電形態切替部は、前記通電形態をデッドタイム付き2相通電に切り替え、かつ、前記出力電圧指令生成部は、前記電動機に供給される矩形波電流又は前記矩形波電圧の変化に同期して前記目標直流電圧に向けて段階的に昇圧又は降圧するよう指示する前記出力電圧指令を生成することを特徴としている。
Furthermore, in the motor control device according to the second aspect of the present invention, an electric motor (for example, in the embodiment) having a rotor and a stator that generates a rotating magnetic field by an applied voltage and rotates the rotor. A control device for the electric motor 10), a rectangular wave inverter that drives the electric motor by applying a rectangular wave voltage to the stator of the electric motor (for example, the
さらに、請求項3に記載の発明の電動機の制御装置では、前記電圧変換部は、前記出力電圧指令に応じて、デッドタイム中に前記直流電源の出力電圧を昇圧又は降圧することを特徴としている。 Furthermore, in the motor control device according to the third aspect of the present invention, the voltage converter boosts or lowers the output voltage of the DC power supply during a dead time according to the output voltage command. .
さらに、請求項4に記載の発明の電動機の制御装置では、前記電圧変換部の出力電圧を検出する電圧検出部(例えば、実施の形態での出力電圧検出部125)を備え、前記電圧検出部が検出した電圧と前記目標直流電圧の差が所定値以下になれば、前記通電形態切替部は、前記デッドタイム付き2相通電に切り替える前の通電形態に切り替えることを特徴としている。
Furthermore, the motor control device according to the invention of claim 4 further includes a voltage detection unit (for example, the output
さらに、請求項5に記載の発明の電動機の制御装置では、前記目標直流電圧は、前記電動機に求められたトルク及び前記回転子の角速度に基づいて導出された要求出力電力と、前記電圧変換部の出力電圧及び出力電流に基づいて導出された実際出力電力の差分に応じて得られた値であることを特徴としている。 Furthermore, in the motor control apparatus according to the invention of claim 5, the target DC voltage is calculated from the required output power derived based on the torque required for the motor and the angular velocity of the rotor, and the voltage converter. It is the value obtained according to the difference of the actual output power derived | led-out based on the output voltage and output current of this.
請求項1〜5に記載の発明の電動機の制御装置によれば、電動機は、電圧変換部が昇圧又は降圧するときに発生するオーバーシュートの影響を受けない。したがって、電動機は高い運転効率で動作できる。 According to the motor control device of the first to fifth aspects of the present invention, the motor is not affected by the overshoot that occurs when the voltage conversion unit steps up or down. Therefore, the electric motor can operate with high operation efficiency.
以下、本発明の実施形態について、図面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、一実施形態の電動機の制御装置を示すブロック図である。図2は、図1に示した電動機の制御装置の一部と、DCDCコンバータ及びインバータの各回路とを示すブロック図である。図1に示す電動機の制御装置は、レゾルバ101と、電流センサー103と、バンドパスフィルタ(BPF)105と、3相−dp変換部107と、電流指令算出部109と、d軸電流制御部111と、q軸電流制御部113と、rθ変換部115と、インバータ(INV)117と、角速度算出部119と、出力電圧指令生成部121と、DCDCコンバータ123と、出力電圧検出部125と、出力電流検出部127と、インバータ演算方式決定部129と、通電形態切替判断部131とを備える。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an electric motor control apparatus according to an embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a part of the motor control device shown in FIG. 1 and each circuit of the DCDC converter and the inverter. 1 includes a
図1に示す電動機10には、当該制御装置を介して、蓄電器15から電力が供給される。なお、電動機10は、例えば、永久磁石を有する回転子と、2相又は3相の印加電圧によって回転磁界を発生して回転子を回転させる固定子とを備えた3相ブラシレスDCモータである。
Electric power is supplied from the
レゾルバ101は、電動機10の回転子の機械角度を検出し、検出した機械角度に応じた電気角度θmを出力する。レゾルバ101から出力された電気角度θmは、3相−dp変換部107及び角速度算出部119に送られる。電流センサー103は、インバータ117から出力された電動機10の固定子に供給される3相電流の各相電流を検出する。
The
BPF105は、電流センサー103によって検出された3相交流電流Iu,Iv,Iwを示す各電流検出信号の不要成分を除去する。3相−dp変換部107は、BPF105により不要成分が除去された電流検出信号と、レゾルバ101によって検出された回転子の電気角度θmとに基づいて3相−dq変換を行って、d軸電流の検出値Id_s及びq軸電流の検出値Iq_sを算出する。
The
電流指令算出部109は、外部から入力されたトルク指令値Tに基づいて、d軸側の固定子(以下「d軸固定子」という。)に流す電流(以下「d軸電流」という。)の指令値Id*及びq軸側の固定子(以下「q軸固定子」という。)に流す電流(以下「q軸電流」という。)の指令値Iq*を決定する。d軸電流の指令値Id*はd軸電流制御部111に入力される。また、q軸電流の指令値Iq*はq軸電流制御部113に入力される。なお、d軸は界磁軸であり、q軸はトルク軸である。
The current
d軸電流制御部111は、d軸電流の指令値Id*と検出値Id_sの偏差ΔIdが減少するよう、d軸固定子の端子間電圧(以下「d軸電圧」という。)の指令値Vd**を決定する。q軸電流制御部113は、q軸電流の指令値Iq*と検出値Iq_sの偏差ΔIqが減少するよう、q軸固定子の端子間電圧(以下「q軸電圧」という。)の指令値Vq**を決定する。d軸電圧の指令値Vd**及びq軸電圧の指令値Vq**は、rθ変換部115及びインバータ演算方式決定部129に入力される。
The d-axis
rθ変換部115は、d軸電圧の指令値Vd**及びq軸電圧の指令値Vq**を電圧レベルV1と角度θの成分に変換する。
The
インバータ117は、rθ変換部115から入力された電圧レベルV1と角度θの成分に基づいて、DCDCコンバータ123を介した蓄電器15からの直流電圧を3相(U,V,W)の交流電圧に変換する。なお、インバータ117は、矩形波インバータであって、インバータ演算方式決定部129から入力される切替フラグに応じて、PWM(Pulse Width Modulation)制御又はワンパルス(1PLS)制御を行う。なお、PWM制御は、スイッチング周波数が高いほどインバータ117の出力電圧を高い精度で制御可能である。一方、1PLS制御は、スイッチング周波数が低いためスイッチング損失が小さい。
The
なお、1PLS制御時、インバータ117は、電動機10に対して3相通電又はデッドタイム付き2相通電を行う。図3は、3相通電時にインバータ117が電動機10に印加する各相電圧を示すグラフである。図4は、約10度の電気角度分のデッドタイム付き2相通電時にインバータ117が電動機10に印加する各相電圧を示すグラフである。
Note that, during the 1PLS control, the
角速度算出部119は、レゾルバ101から出力された電気角度θmを時間微分することによって、電動機10の回転子の角速度ωを算出する。角速度算出部119によって算出された角速度ωは、直流電圧指令生成部121に入力される。
The angular
出力電圧指令生成部121は、DCDCコンバータ123に入力する出力電圧指令Vcu***を生成する。図1及び図2に示すように、出力電圧指令生成部121には、外部から入力されたトルク指令値Tと、角速度算出部119によって算出された角速度ωと、レゾルバ101から出力された電気角度θmと、出力電圧検出部125が検出したDCDCコンバータ123の出力電圧Vdcと、出力電流検出部127が検出したDCDCコンバータ123の出力電流Idcとが入力される。
The output
DCDCコンバータ123は、図2に示すように昇降圧コンバータである。DCDCコンバータ123は、出力電圧指令生成部121からの指令Vcu***に応じて、蓄電器15の直流出力電圧を直流のまま昇圧又は降圧する。出力電圧検出部125は、DCDCコンバータ123の出力電圧Vdcを検出する。出力電流検出部127は、DCDCコンバータ123の出力電流Idcを検出する。
The
インバータ演算方式決定部129は、DCDCコンバータ123の出力電圧Vdc、並びに、d軸電流制御部111から出力されたd軸電圧の指令値Vd**及びq軸電流制御部113から出力されたq軸電圧の指令値Vq**に基づいて、インバータ117に入力するPWM/1PLS切替フラグを決定する。
The inverter calculation
図5は、図1に示した電動機10の制御装置の一部として、出力電圧指令生成部121及びインバータ演算方式決定部129の各内部構成、並びに、これらに関連する構成要素との関係を示すブロック図である。インバータ演算方式決定部129は、図5に示すように、最大電圧円算出部201と、出力電圧円算出部203と、切替フラグ出力部205とを有する。最大電圧円算出部201は、DCDCコンバータ123の出力電圧Vdcを√6で除算した値(Vdc/√6)Vp_targetを導出する。この値Vp_targetは、電動機10に印加可能な相電圧の最大値、すなわち、インバータ117におけるデューティ比が100%の状態で電動機10に印加される相電圧値である。
FIG. 5 shows each internal configuration of the output voltage
出力電圧円算出部203は、√(Vd**2+Vq**2)の算出結果を合成ベクトル電圧Vpとして導出する。切替フラグ出力部205は、最大電圧円算出部201によって導出された値Vp_targetと出力電圧円算出部203によって導出された合成ベクトル電圧Vpの差分ΔVp(=Vp_target−Vp)に応じたPWM/1PLS切替フラグを出力する。切替フラグ出力部205は、差分ΔVpが0より大きい場合(ΔVp>0)はPWM制御を示す切替フラグを出力し、差分ΔVpが0以下の場合(ΔVp≦0)は1PLS制御を示すフラグを出力する。切替フラグ出力部205から出力されたPWM/1PLS切替フラグはインバータ117に入力される。
The output voltage
出力電圧指令生成部121は、図5に示すように、目標直流電圧指令生成部301と、電圧指令出力部303とを有する。なお、図1、図2及び図5に示すように、出力電圧指令生成部121には、外部から入力されたトルク指令値Tと、角速度算出部119によって算出された角速度ωと、レゾルバ101から出力された電気角度θmと、出力電圧検出部125が検出したDCDCコンバータ123の出力電圧Vdcと、出力電流検出部127が検出したDCDCコンバータ123の出力電流Idcと、通電形態切替判断部131が出力した2相通電/3相通電切替フラグとが入力される。
As shown in FIG. 5, the output voltage
図6は、出力電圧指令生成部121が有する目標直流電圧指令生成部301の内部構成を示すブロック図である。図6に示すように、目標直流電圧指令生成部301は、係数Kとトルク指令値Tと角速度ωを乗算して、要求出力電力P0を導出する。また、目標直流電圧指令生成部301は、DCDCコンバータ123の出力電流Idcと出力電圧Vdcを乗算して、実際出力電力P1を導出する。目標直流電圧指令生成部301は、要求出力電力P0と実際出力電力P1の差分ΔP(=P0−P1)に応じたPI制御の制御量として、目標直流電圧指令Vcu**を生成する。目標直流電圧指令Vcu**は、電圧指令出力部303に入力される。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an internal configuration of the target DC voltage
電圧指令出力部303は、通電形態切替判断部131が2相通電を示すフラグを出力しているとき、電動機10の回転子の電気角度θmに同期して目標直流電圧に向けて段階的に昇圧するようDCDCコンバータ123に指示する出力電圧指令Vcu***を出力する。一方、通電形態切替判断部131が3相通電を示すフラグを出力しているときは、電圧指令出力部303は、目標直流電圧指令生成部301が生成した目標直流電圧指令Vcu**を出力電圧指令Vcu***として出力する。電圧指令出力部303から出力された出力電圧指令Vcu***はDCDCコンバータ123に入力される。
The voltage
通電形態切替判断部131は、出力電圧指令生成部121の目標直流電圧指令生成部301が生成した目標直流電圧指令Vcu**の変化量に基づいて、1PLS制御時のインバータ117の通電形態を指示する切替フラグ(2相通電/3相通電切替フラグ)を変更する。上述したように、1PLS制御時のインバータ117は、電動機10に対して3相通電又はデッドタイム付き2相通電を行う。
Based on the amount of change in the target DC voltage command Vcu ** generated by the target DC voltage
図1、図2及び図5に示すように、通電形態切替判断部131には、レゾルバ101から出力された電気角度θmと、出力電圧検出部125が検出したDCDCコンバータ123の出力電圧Vdcと、出力電圧指令生成部121の目標直流電圧指令生成部301が生成した目標直流電圧指令Vcu**と、出力電圧指令生成部121の電圧指令出力部303が出力した出力電圧指令Vcu***が入力される。通電形態切替判断部131は、電圧指令出力部303が生成した目標直流電圧指令Vcu**の単位時間当たりの変化量がしきい値を超えたとき、1PLS制御時にインバータ117が行う通電形態をデッドタイム付きの2相通電に切り替える。このとき、通電形態切替判断部131は、2相通電を示す切替フラグを出力する。また、通電形態切替判断部131は、目標直流電圧指令Vcu**とDCDCコンバータ123の出力電圧Vdcの差がしきい値以下になれば、1PLS制御時にインバータ117が行う通電形態を3相通電に戻す。このとき、通電形態切替判断部131は、3相通電を示す切替フラグを出力する。通電形態切替判断部131から出力された2相通電/3相通電切替フラグは、インバータ117及び出力電圧指令生成部121の電圧指令出力部303に入力される。
As shown in FIGS. 1, 2, and 5, the energization mode
図7は、図1に示した電動機10の制御装置において、出力電圧指令生成部121の目標直流電圧指令生成部301が生成した目標直流電圧指令Vcu**の単位時間当たりの変化量がしきい値を超えるときの、(a)インバータ117が電動機10に供給する各相電流、(b)インバータ117が電動機10に印加する各相電圧、(c)目標直流電圧指令Vcu**及び出力電圧指令生成部121の電圧指令出力部303が出力する出力電圧指令Vcu***、並びに、(d)DCDCコンバータ123の出力電圧Vdcを示すグラフである。図7(c)に示すように、目標直流電圧指令Vcu**が急峻に変化して、その単位時間当たりの変化量がしきい値を超えたとき、通電形態切替判断部131は、1PLS制御時のインバータ117の通電形態をデッドタイム付きの2相通電に切り替える。
FIG. 7 shows the threshold value of the amount of change per unit time of the target DC voltage command Vcu ** generated by the target DC voltage
このとき、図7(b)に示すように、インバータ117には、通電角が120度以下の各相電圧が印加される。図7(b)は通電角が110度の例を示す。その結果、図7(a)に示すように、インバータ117は、60度の電気角度θm毎に20度のデッドタイム(電動機10に電流が供給されない時間)を有する各相電流を電動機10に供給する。出力電圧指令生成部121は、図7(c)に示すように、デッドタイムとなる電気角度に同期してDCDCコンバータ123の出力電圧Vdcを目標直流電圧に向けて段階的に昇圧する出力電圧指令Vcu***を出力する。その結果、DCDCコンバータ123は、出力電圧指令Vcu***に応じた図7(d)に示す電圧Vdcを出力する。
At this time, as shown in FIG. 7B, each phase voltage having a conduction angle of 120 degrees or less is applied to the
なお、図7(d)に示すように、DCDCコンバータ123が出力電圧指令Vcu***に応じて昇圧するとき、その出力電圧Vdcにはオーバーシュートが発生する。しかし、図7に示すように、オーバーシュートはデッドタイム中に発生する。したがって、電動機10は、DCDCコンバータ123の出力電圧Vdcに発生したオーバーシュートの影響を受けない。
As shown in FIG. 7D, when the
以上説明したように、本実施形態の電動機の制御装置によれば、目標直流電圧指令Vcu**の単位時間当たりの変化量がしきい値を越えたとき、1PLS制御時にインバータ117が行う通電形態がデッドタイム付きの2相通電に切り替えられ、かつ、DCDCコンバータ123の昇圧動作はデッドタイム中に行われる。したがって、電動機10は、DCDCコンバータ123の出力電圧Vdcに発生するオーバーシュートの影響を受けない。その結果、電動機10は高い運転効率で動作できる。
As described above, according to the motor control device of the present embodiment, when the amount of change per unit time of the target DC voltage command Vcu ** exceeds the threshold value, the energization mode performed by the
なお、上記実施形態では、出力電圧指令Vcu***がデッドタイムと同期するために、出力電圧指令生成部121は、電動機10の回転子の電気角度θmを用いているが、電流センサー103が検出した電動機10の固定子に供給される3相電流を用いても良い。なお、図7(a)に示すように、3相電流の全てがゼロである区間がデッドタイムである。また、電動機10の固定子に印加される3相電圧を用いても良い。なお、図7(b)に示すように、3相の内、2相の電圧がゼロである区間がデッドタイムである。
In the above embodiment, since the output voltage command Vcu *** is synchronized with the dead time, the output voltage
また、図7にはDCDCコンバータ123が昇圧動作する場合が示されているが、DCDCコンバータ123が降圧する場合についても同様である。さらに、上記実施形態ではDCDCコンバータ123が昇降圧コンバータであるが、昇圧コンバータ又は降圧コンバータであっても良い。
FIG. 7 shows a case where the
10 電動機
15 蓄電器
101 レゾルバ
103 電流センサー
105 バンドパスフィルタ(BPF)
107 3相−dp変換部
109 電流指令算出部
111 d軸電流制御部
113 q軸電流制御部
115 rθ変換部
117 インバータ
119 角速度算出部
121 出力電圧指令生成部
123 DCDCコンバータ
125 出力電圧検出部
127 出力電流検出部
129 インバータ演算方式決定部
131 通電形態切替判断部
201 最大電圧円算出部
203 出力電圧円算出部
205 切替フラグ出力部
301 目標直流電圧指令生成部
303 電圧指令出力部
DESCRIPTION OF
107 three-phase-
Claims (5)
前記電動機の前記固定子に矩形波電圧を印加して前記電動機を駆動する矩形波インバータと、
直流電源の出力電圧を昇圧又は降圧して前記矩形波インバータに印加する電圧変換部と、
前記電圧変換部の出力電圧を指示するための出力電圧指令を生成する出力電圧指令生成部と、
矩形波制御時に前記矩形波インバータが行う通電形態を切り替える通電形態切替部と、
前記電動機の前記回転子の電気角度を取得する電気角度取得部と、を備え、
前記電圧変換部の目標直流電圧の変化量が所定の条件を満たすと、前記通電形態切替部は、前記通電形態をデッドタイム付き2相通電に切り替え、かつ、前記出力電圧指令生成部は、前記電気角度取得部が取得した前記回転子の電気角度の変化に同期して前記目標直流電圧に向けて段階的に昇圧又は降圧するよう指示する前記出力電圧指令を生成することを特徴とする電動機の制御装置。 A control device for an electric motor having a rotor, and a stator that rotates a rotor by generating a rotating magnetic field by an applied voltage,
A rectangular wave inverter that drives the electric motor by applying a rectangular wave voltage to the stator of the electric motor;
A voltage converter for stepping up or stepping down the output voltage of the DC power source and applying it to the rectangular wave inverter;
An output voltage command generator for generating an output voltage command for instructing an output voltage of the voltage converter;
An energization mode switching unit that switches an energization mode performed by the rectangular wave inverter during rectangular wave control;
An electrical angle acquisition unit that acquires an electrical angle of the rotor of the electric motor,
When the amount of change in the target DC voltage of the voltage converter satisfies a predetermined condition, the energization mode switching unit switches the energization mode to two-phase energization with dead time, and the output voltage command generation unit The electric angle acquisition unit generates the output voltage command for instructing stepwise voltage step-up or step-down toward the target DC voltage in synchronization with a change in the electric angle of the rotor acquired by the electric angle acquisition unit. Control device.
前記電動機の前記固定子に矩形波電圧を印加して前記電動機を駆動する矩形波インバータと、
直流電源の出力電圧を昇圧又は降圧して前記矩形波インバータに印加する電圧変換部と、
前記電圧変換部の出力電圧を指示するための出力電圧指令を生成する出力電圧指令生成部と、
矩形波制御時に前記矩形波インバータが行う通電形態を切り替える通電形態切替部と、を備え、
前記電圧変換部の目標直流電圧の変化量が所定の条件を満たすと、前記通電形態切替部は、前記通電形態をデッドタイム付き2相通電に切り替え、かつ、前記出力電圧指令生成部は、前記電動機に供給される矩形波電流又は前記矩形波電圧の変化に同期して前記目標直流電圧に向けて段階的に昇圧又は降圧するよう指示する前記出力電圧指令を生成することを特徴とする電動機の制御装置。 A control device for an electric motor having a rotor, and a stator that rotates a rotor by generating a rotating magnetic field by an applied voltage,
A rectangular wave inverter that drives the electric motor by applying a rectangular wave voltage to the stator of the electric motor;
A voltage converter for stepping up or stepping down the output voltage of the DC power source and applying it to the rectangular wave inverter;
An output voltage command generator for generating an output voltage command for instructing an output voltage of the voltage converter;
An energization mode switching unit that switches an energization mode performed by the rectangular wave inverter during rectangular wave control,
When the amount of change in the target DC voltage of the voltage converter satisfies a predetermined condition, the energization mode switching unit switches the energization mode to two-phase energization with dead time, and the output voltage command generation unit The output voltage command for instructing stepwise voltage step-up or step-down toward the target DC voltage is generated in synchronization with a change in the rectangular wave current or the rectangular wave voltage supplied to the electric motor. Control device.
前記電圧変換部は、前記出力電圧指令に応じて、デッドタイム中に前記直流電源の出力電圧を昇圧又は降圧することを特徴とする電動機の制御装置。 The motor control device according to claim 1 or 2,
The voltage control unit boosts or steps down the output voltage of the DC power supply during a dead time according to the output voltage command.
前記電圧変換部の出力電圧を検出する電圧検出部を備え、
前記電圧検出部が検出した電圧と前記目標直流電圧の差が所定値以下になれば、前記通電形態切替部は、前記デッドタイム付き2相通電に切り替える前の通電形態に切り替えることを特徴とする電動機の制御装置。 It is a control device of the electric motor according to any one of claims 1 to 3,
A voltage detector for detecting an output voltage of the voltage converter;
When the difference between the voltage detected by the voltage detection unit and the target DC voltage is equal to or less than a predetermined value, the energization mode switching unit switches to the energization mode before switching to the two-phase energization with dead time. Electric motor control device.
前記目標直流電圧は、前記電動機に求められたトルク及び前記回転子の角速度に基づいて導出された要求出力電力と、前記電圧変換部の出力電圧及び出力電流に基づいて導出された実際出力電力の差分に応じて得られた値であることを特徴とする電動機の制御装置。 It is a control device of the electric motor according to any one of claims 1 to 4,
The target DC voltage is the required output power derived based on the torque required for the motor and the angular velocity of the rotor, and the actual output power derived based on the output voltage and output current of the voltage converter. An electric motor control device characterized in that the value is obtained according to the difference.
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