JP2013115884A - 線電流検出装置および電力変換システム - Google Patents
線電流検出装置および電力変換システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013115884A JP2013115884A JP2011258511A JP2011258511A JP2013115884A JP 2013115884 A JP2013115884 A JP 2013115884A JP 2011258511 A JP2011258511 A JP 2011258511A JP 2011258511 A JP2011258511 A JP 2011258511A JP 2013115884 A JP2013115884 A JP 2013115884A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- current
- time point
- line current
- line
- 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
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
【解決手段】二相線電流取得部33は、スイッチング素子S1〜S6のスイッチングパターンが変化するタイミングよりも前又は後の第1時点において検出された直流電流を、第1時点でのスイッチングパターンによって決定される第1相の線電流として推定し、当該タイミングに対して第1時点とは反対側であって前記第1時点との差が第1時間である第2時点において検出された直流電流を、第2時点でのスイッチングパターンによって決定される第2相の線電流として推定する。線電流補正部34は、第1相の線電流を補正して第3時点における第1相の線電流と、第3時点との差が第1時間よりも短い第2時間である第4の時点における第2相の線電流とを出力し、第1相の線電流のみを補正するときには第4時点として第2時点が採用される。
【選択図】図1
Description
図1に示すように、電力変換システムは電力変換装置1と制御部3と電流検出部4とを備えている。電力変換装置1は直流線LH,LL及び交流線Pu,Pv,Pwと接続される。電力変換装置1はインバータであって、直流線LH,LLの間に印加される直流電圧を交流電圧に変換して、当該交流電圧を交流線Pu,Pv,Pwへと出力する。ここでは直流線LLに印加される電位は直流線LHに印加される電位よりも低い。また図1の例示では平滑コンデンサC1が設けられている。平滑コンデンサC1は直流線LH,LLの間の直流電圧を平滑する。ただし平滑コンデンサC1が設けられていなくても構わない。
インバータ1はスイッチング信号Sによって例えば以下で述べるように制御される。まず、同じ交流線に接続される上側のスイッチング素子および下側のスイッチング素子は相互に排他的に導通する。即ち、スイッチング素子S1,S4は相互に排他的に導通し、スイッチング素子S2,S5は相互に排他的に導通し、スイッチング素子S3,S6は相互に排他的に導通する。これは、直流線LH,LLが短絡して各スイッチング素子S1〜S6に大電流が流れることを防止するためである。
上述の各スイッチングパターンが採用されているときにインバータ1に流れる電流について考察する。なお上述の通りスイッチングパターンは電圧ベクトルと対応するので、以下では電圧ベクトルをも用いて説明する。図3〜図10はそれぞれ電圧ベクトルV0〜V7が採用されたときにインバータ1に流れる電流を示している。図3,10に示すように零電圧ベクトルV0,V7が採用されている場合は、交流線Pu,Pv,Pwが互いに短絡するので、直流線LH,LLには直流電流Idcが流れない。
次に、線電流補正部34の具体的な演算方法の一例について説明する。線電流補正部34は誘導性負荷2の等価回路の電圧方程式を用いて線電流ix,iyの少なくとも何れか一方を補正する。以下では、誘導性負荷2としてモータを採用する。例えばここでいうモータとは永久磁石モータを含む同期モータである。この等価回路においては、図12に例示するように、モータ2の誘導成分L2と抵抗成分R2とが、交流電圧源E1,E2に直列に接続されている。交流電圧源E1はz(zはu,v,wのいずれか)相の相電圧Vzを示し、交流電圧源E2はモータ2の回転によってz相の巻線(誘導成分L2)に生じる誘起電圧を示す。この等価回路によれば、モータ2として簡易的な等価回路が採用されるので、演算処理を比較的簡易にできる。
線電流iu,iv,iwはその振幅(以下、電流振幅と呼ぶ)Imとその位相(以下、電流位相と呼ぶ)θiとを用いて理想的には次式で表される。
iv=Im・sin(θi−2π/3) ・・・(10)
iw=Im・sin(θi+2π/3) ・・・(11)
ここでは例2−1との相違点について述べる。また、線電流補正部34が時点t1[k]における線電流ixを補正して時点t2[k]における線電流ixを算出する場合について説明する。
ここでも例2−1との相違点について述べる。また、線電流補正部34が時点t1[k]における線電流ixを補正して時点t2[k]における線電流ixを算出する場合について説明する。
次に、時点t1[k],t2[k]の各々と、スイッチングパターンが変化するタイミングt[k]との間の期間をどの程度の期間にするのか、について考慮する。スイッチングパターンが変化した直後では、直流電流Idcは当該変化に伴って過渡的に変動する。このような過渡的な変動が収まる、即ち直流電流Idcの過渡変動が所定の範囲内に収まった状態で、直流電流Idcを検出することが望ましい。よって、スイッチングパターンが変化してから時点t2[k]までの時間Δt1は、直流電流Idcの過渡変動が所定の範囲内に収まるのに要する過渡期間よりも長いことが望ましい。この過渡期間は電力変換装置1及び誘導性負荷2、さらに平滑コンデンサC1の静電容量及び平滑コンデンサC1に直流電圧を供給する電源の電力容量等の回路条件によって決定されるので、予め設計或いは実験によって決定することができる。
4 電流検出部
31 スイッチング制御部
32 線電流取得部
33 二相線電流取得部
34 線電流補正部
35 一相線電流算出部
341 角速度取得部
342 鎖交磁束取得部
343,346 演算部
344 電圧位相取得部
345 電流位相算出部
LH,LL 入力線
Pu,Pv,Pw 交流線
S1〜S6 スイッチング素子
Claims (14)
- 誘導性負荷(2)に接続される3つの交流線(Pu,Pv,Pw)と、相互間に直流電圧が印加される第1及び第2の直流線(LH,LL)と、前記3つの交流線の各々と前記第1の直流線との間に設けられる第1のスイッチング素子(S1〜S3)と、前記3つの交流線の各々と前記第2の直流線との間に設けられる第2のスイッチング素子(S4〜S6)とを備える電力変換装置において、前記3つの交流線を流れる3相の線電流(iu,iv,iw)を検出する線電流検出装置であって、
前記第1及び前記第2のスイッチング素子へスイッチング信号(S)を出力して前記第1及び前記第2のスイッチング素子のスイッチングパターンを制御するスイッチング制御部(31)と、
前記第1又は前記第2の直流線を流れる直流電流(Idc)を検出する電流検出部(4)と、
前記スイッチングパターンが変化するタイミング(t[k])よりも前又は後の第1時点(t1[k])において前記電流検出部によって検出された前記直流電流を、前記第1時点での前記スイッチングパターンによって決定される第1相の線電流として推定し、前記タイミングに対して前記第1時点とは反対側であって前記第1時点との差が第1時間である第2時点(t2[k])において前記電流検出部によって検出された前記直流電流を、前記第2時点での前記スイッチングパターンによって決定される第2相の線電流として推定する二相線電流取得部(33)と、
前記二相線電流取得部によって取得された前記第1相及び前記第2相の線電流のうち少なくとも前記第1相の線電流を補正して、第3時点における前記第1相の線電流と、前記第3時点との差が前記第1時間よりも短い第2時間である第4の時点における前記第2相の線電流とを出力し、前記第1相の線電流のみを補正するときには前記第4時点として前記第2時点が採用される線電流補正部(34)と、
同じ時点における前記3相の線電流の総和が零であるという関係を用いて、前記第3時点における前記第1相の線電流及び前記第4時点における前記第2相の線電流に基づいて、前記第3時点との差及び前記第4時点との差のいずれもが前記前記第1時間よりも短い第5時点における第3相の線電流を算出する一相線電流算出部(35)と
を備える、線電流検出装置。 - 前記線電流補正部(34)は、前記誘導性負荷(2)の等価回路の電圧方程式を用いて前記少なくとも前記第1相の線電流を補正する、請求項1に記載の線電流検出装置。
- 前記誘導性負荷(2)はモータであって、
前記等価回路において、前記誘導性負荷(2)の抵抗成分(R2)及び誘導成分(L2)が、前記交流線(Pu,Pv,Pw)に印加される相電圧による第1電圧源(E1)と、前記モータの回転に伴って前記誘導成分に生じる誘起電圧による第2電圧源(E2)とに直列に接続される、請求項2に記載の線電流検出装置。 - 前記線電流補正部(34)は、前記第1相の線電流の基本波成分についての波形の式を用いて前記少なくとも前記第1相の線電流を補正する、請求項1に記載の線電流検出装置。
- 前記スイッチング制御部(31)は前記スイッチングパターンを繰り返し変化させ、
前記線電流補正部(34)は、
前記3つの交流線(Pu,Pv,Pw)に印加される相電圧についての電圧位相(θv)を取得する電圧位相取得部(344)と、
前記タイミング(t[k])よりも前に前記スイッチングパターンが変化したときに前記二相線電流取得部(32)と前記線電流補正部(33)と前記一相線電流算出部(34)とによって算出された前記第1相から前記第3相の線電流(iu,iv,iw)に基づいて、前記3相の線電流についての電流位相(θi)を算出する電流位相算出部(345)と、
前記電流位相と前記電圧位相との間の位相差(Δθ)を算出し、前記第1時点(t1[k])における前記電圧位相に前記位相差を加算して前記第1時点における前記電流位相(θi)を算出し、前記第1時点における前記電流位相と前記第1時点における前記第1相の線電流とに基づいて、前記波形の式を用いて前記3相の線電流についての電流振幅(Im)を算出し、前記第1時点から前記第3時点までの前記電流位相の差を、前記第1時点における前記電流位相に加算して前記第3時点の電流位相を算出し、前記第3時点における電流位相と前記電流振幅とに基づいて、前記波形の式を用いて前記第3時点における前記第1相の線電流を算出する演算部(346)と
を備える、請求項4に記載の線電流検出装置。 - 前記スイッチング制御部(31)は前記スイッチングパターンを繰り返し変化させ、
前記線電流補正部(34)は、
前記タイミング(t[k])よりも前に前記スイッチングパターンが変化したときに、前記二相線電流取得部(32)と前記線電流補正部(33)と前記一相線電流算出部(34)とによって算出された前記第1相から前記第3相の線電流(iu,iv,iw)に基づいて、前記3相の線電流についての電流位相を算出する電流位相算出部(345)と、
前記電流位相算出部からの前記電流位相と前記第1時点における電流位相との差を、前記3相の線電流の角速度(ω)に基づいて算出し、前記差を前記電流位相算出部からの前記電流位相に加算して、前記第1時点の電流位相を算出し、前記第1時点における前記電流位相と前記第1時点における前記第1相の線電流とに基づいて、前記波形の式を用いて前記3相の線電流についての電流振幅を算出し、前記第1時点から前記第3時点までの前記電流位相の差を、前記第1時点における前記電流位相に加算して前記第3時点の電流位相を算出し、前記電流振幅と前記第3時点における電流位相とに基づいて、前記波形の式を用いて前記第3時点における前記第1相の線電流を算出する演算部(346)と
を備える、請求項4に記載の線電流検出装置。 - 前記スイッチング制御部(31)は前記スイッチングパターンを繰り返し変化させ、
前記線電流補正部(34)は、
前記タイミング(t[k])よりも前に前記スイッチングパターンが変化したときに、前記二相線電流取得部(32)と前記線電流補正部(33)と前記一相線電流算出部(34)とによって算出された前記第1相から前記第3相の線電流(iu,iv,iw)に基づいて、前記3相の線電流についての電流振幅(Im)を算出する電流振幅算出部(347)と、
前記第1時点における前記第1の線電流と前記電流振幅とに基づいて、前記波形の式を用いて前記第1時点における前記3相の線電流についての電流位相を算出し、前記第1時点から前記第3時点までの前記電流位相の差を、前記第1時点における前記電流位相に加算して前記第3時点の前記電流位相を算出し、前記電流振幅と前記第3時点における前記電流位相とに基づいて、前記波形の式を用いて前記第3時点における前記第1相の線電流を算出する演算部(346)と
を備える、請求項4に記載の線電流検出装置。 - 前記演算部は、前記第1時点から前記第3時点までの前記電流位相の差を、前記3相の線電流についての角速度と前記第1時点から前記第3時点までの期間との積として算出する、請求項5から7の何れか一つに記載の線電流検出装置。
- 前記演算部は、前記第1時点から前記第3時点までの前記電流位相の差を、前記第1時点における前記相電圧についての電圧位相と前記第3時点における前記電圧位相との差として算出する、請求項5から7の何れか一つに記載の線電流検出装置。
- 前記線電流補正部(34)は前記第1相及び前記第2相の線電流の両方を補正し、前記第4時点は前記第3時点である、請求項1から9の何れか一つに記載の線電流検出装置。
- 前記第5時点は前記第3時点である、請求項10に記載の線電流検出装置。
- 前記線電流補正部(34)は前記第1相の線電流のみを補正し、前記第3時点(t2[k])は前記第2時点(t2[k])である、請求項1から7の何れか一つに記載の線電流検出装置。
- 前記第5時点は前記第2時点である、請求項12に記載の線電流検出装置。
- 相互間に直流電圧が印加される第1及び第2の直流線(LH,LL)と、
誘導性負荷に接続される3つの交流線(Pu,Pv,Pw)と、
前記3つの交流線の各々と前記第1の直流線との間に設けられる第1のスイッチング素子(S1〜S3)と、
前記3つの交流線の各々と前記第2の直流線との間に設けられる第2のスイッチング素子(S4〜S6)と、
請求項1から13の何れか一つに記載の線電流検出装置(3)と
を備える、電力変換システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011258511A JP5853641B2 (ja) | 2011-11-28 | 2011-11-28 | 線電流検出装置および電力変換システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011258511A JP5853641B2 (ja) | 2011-11-28 | 2011-11-28 | 線電流検出装置および電力変換システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013115884A true JP2013115884A (ja) | 2013-06-10 |
JP5853641B2 JP5853641B2 (ja) | 2016-02-09 |
Family
ID=48710962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011258511A Active JP5853641B2 (ja) | 2011-11-28 | 2011-11-28 | 線電流検出装置および電力変換システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5853641B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104901592A (zh) * | 2014-03-07 | 2015-09-09 | 三菱电机株式会社 | 电动机控制装置 |
CN112398382A (zh) * | 2019-08-15 | 2021-02-23 | 联合汽车电子有限公司 | 一种检测相电流的方法及装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010136584A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Honda Motor Co Ltd | 電動機の磁極位置推定装置 |
WO2010143452A1 (ja) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
-
2011
- 2011-11-28 JP JP2011258511A patent/JP5853641B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010136584A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Honda Motor Co Ltd | 電動機の磁極位置推定装置 |
WO2010143452A1 (ja) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104901592A (zh) * | 2014-03-07 | 2015-09-09 | 三菱电机株式会社 | 电动机控制装置 |
JP2015171234A (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-28 | 三菱電機株式会社 | モータ制御装置 |
US9413275B2 (en) | 2014-03-07 | 2016-08-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Motor control device |
CN112398382A (zh) * | 2019-08-15 | 2021-02-23 | 联合汽车电子有限公司 | 一种检测相电流的方法及装置 |
CN112398382B (zh) * | 2019-08-15 | 2022-07-19 | 联合汽车电子有限公司 | 一种检测相电流的方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5853641B2 (ja) | 2016-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107660325B (zh) | 交流旋转电机的控制装置及电动助力转向装置 | |
JP5831444B2 (ja) | 回転機の制御装置 | |
JP6617500B2 (ja) | 電動パワーステアリング制御方法、電動パワーステアリング制御装置、電動パワーステアリング装置および車両 | |
US10199979B2 (en) | Power conversion device | |
US20150069941A1 (en) | Three-Phase Synchronous Motor Drive Device | |
US10432129B2 (en) | AC rotary machine control device and electric power steering device | |
US10177695B2 (en) | Motor control apparatus and control method for motor control apparatus | |
CN108633323B (zh) | 电力变换装置及旋转电机驱动装置 | |
US8129932B2 (en) | Driving apparatus for three-phase AC synchronous motor | |
JP6685452B1 (ja) | 回転電機の制御装置 | |
JP5853641B2 (ja) | 線電流検出装置および電力変換システム | |
JP6552373B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP5704009B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP5853644B2 (ja) | 線電流検出装置および電力変換システム | |
US9935575B2 (en) | Power conversion device and control method for same, and electric power steering control device | |
JP5780134B2 (ja) | 線電流推定装置および電力変換システム | |
JP2018014861A (ja) | 回転電機の回転角推定装置 | |
JP5780143B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP4604760B2 (ja) | 交流電動機駆動システム | |
CN107431454B (zh) | 交流旋转电机的控制装置和电动助力转向***的控制装置 | |
JP2015050916A (ja) | 電動機駆動制御装置 | |
JP6003374B2 (ja) | 線電流検出装置 | |
CN111264027B (zh) | 旋转电机的控制装置 | |
JP2021069139A (ja) | 電動機制御装置 | |
Brandstetter et al. | Facilities for a digital signals processing of AC drives |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140919 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150624 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150630 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150831 |
|
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: 20151110 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151123 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5853641 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |