JP2018057161A - 誘導電動機の制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に本実施形態の誘導電動機10の電気的構成図を示す。本実施形態の誘導電動機10は、多相誘導電動機であり、より具体的には、6相の電機子巻線を有する6相誘導電動機である。誘導電動機10は、固定子11と回転子12とから構成されている。誘導電動機10は、例えば、車両に搭載される車載誘導電動機である。
第1実施形態におけるすべり周波数設定部59(図2)は、磁化電流Iと、誘導電動機10の出力トルクTが最大となるすべり周波数と、を対応付けるマップを用いて、誘導電動機10の目標すべり周波数を設定する構成とした。これを変更し、第2実施形態におけるすべり周波数設定部59は、磁化電流Iと、誘導電動機10の電力効率が最高となるすべり周波数とを対応付けるマップを用いて、目標すべり周波数を設定する構成とする。本構成によれば、DCDCコンバータ回路21の出力電流Ioutに対し、誘導電動機10の電力効率が向上するように制御することができる。
第3実施形態におけるすべり周波数設定部59は、回転子12の回転速度に基づいて、異なるマップを用いて目標すべり周波数を設定する。具体的には、すべり周波数設定部59は、目標回転速度が増加方向に変化した場合、回転子12の回転速度が目標回転速度に達するまでの間、磁化電流Iと目標すべり周波数とを、誘導電動機10の出力トルクTが最大となるように対応付けるマップを用いて、目標すべり周波数を設定する。ここで、目標回転速度が増加方向に変化した場合とは、例えば、誘導電動機10の駆動開始時のことである。
第1実施形態の制御装置50は、誘導電動機10の回転速度の検出値と、誘導電動機10の回転速度の目標値である目標回転速度との差に基づいて、DCDCコンバータ回路21の出力電流Ioutを調整する。これを変更し、本実施形態では、誘導電動機10の出力トルクTを検出するトルクセンサ64を設ける構成とする。さらに、本実施形態の制御装置50は、上位の制御装置40から入力される誘導電動機10の出力トルクTの目標値である目標トルクと、トルクセンサ64による誘導電動機10の出力トルクTの検出値とに基づいて、DCDCコンバータ回路21の出力電流Ioutを調整する。なお、上位の制御装置40は、トルクセンサ64による誘導電動機10の出力トルクTの検出値を取得する。
・第1実施形態における回転速度に対するPI制御、及び、出力電流Ioutに対するPI制御に代えて、P制御(比例制御)又はPID制御(比例・積分・微分制御)を実施してもよい。
Claims (9)
- 誘導電動機(10)の制御装置(50)であって、
前記誘導電動機に電力を供給する電源装置(100)は、直流電源(30)から供給される電力を変換し、所定の出力電流を出力するDCDCコンバータ回路(21)と、前記DCDCコンバータ回路から出力される直流電力を交流電力に変換する電圧形インバータ回路(22)と、を有しており、
前記DCDCコンバータ回路の出力電流の検出値に基づいて、前記誘導電動機に流れる磁化電流を取得し、その磁化電流、及び、前記磁化電流と前記誘導電動機のすべり周波数の目標値である目標すべり周波数とを対応付けるマップを用いて、前記目標すべり周波数を設定する設定部(59)を備え、
前記誘導電動機の回転子(12)の回転速度と、前記設定部により設定される前記目標すべり周波数と、に基づいて、前記電圧形インバータ回路の転流周波数を設定し、その設定された前記転流周波数で前記電圧形インバータ回路を駆動する制御装置。 - 前記DCDCコンバータ回路の出力電流の検出値から前記誘導電動機における鉄損電流を分離した電流を前記磁化電流として算出する電流分離部(63)を備え、
前記設定部は、前記電流分離部による前記磁化電流の算出値を用いて、前記目標すべり周波数を設定する請求項1に記載の制御装置。 - 前記誘導電動機の回転速度の検出値と、前記誘導電動機の回転速度の目標値である目標回転速度との差に基づいて、前記DCDCコンバータ回路の前記出力電流を調整する請求項1又は2に記載の制御装置。
- 前記誘導電動機の出力トルクの検出値と、前記誘導電動機の出力トルクの目標値である目標トルクとの差に基づいて、前記DCDCコンバータ回路の前記出力電流を調整する請求項1又は2に記載の制御装置。
- 前記設定部は、前記磁化電流と前記目標すべり周波数とを、前記誘導電動機の出力トルクが最大となるように対応付けるマップを用いて、前記目標すべり周波数を設定する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記設定部は、前記磁化電流と前記目標すべり周波数とを、前記誘導電動機の電力効率が最高となるように対応付けるマップを用いて、前記目標すべり周波数を設定する請求項1乃至5のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記設定部は、
前記目標回転速度が増加方向に変化した場合に、前記回転子の回転速度が前記目標回転速度に達するまでの間、前記磁化電流と前記目標すべり周波数とを、前記誘導電動機の出力トルクが最大となるように対応付けるマップを用いて、前記目標すべり周波数を設定し、
前記回転子の回転速度が前記目標回転速度に達した後、前記磁化電流と前記目標すべり周波数とを、前記誘導電動機の電力効率が最高となるように対応付けるマップを用いて、前記目標すべり周波数を設定する請求項3に記載の制御装置。 - 前記設定部は、前記誘導電動機の温度に基づいて、前記マップを切り替える請求項5乃至7のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記誘導電動機は、電機子巻線(13a,13b)として3相以上の電機子巻線を有する請求項1乃至8のいずれか1項に記載の制御装置。
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