JP2019512200A - 電流整形による最適なトルクリプル低減 - Google Patents
電流整形による最適なトルクリプル低減 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019512200A JP2019512200A JP2018545975A JP2018545975A JP2019512200A JP 2019512200 A JP2019512200 A JP 2019512200A JP 2018545975 A JP2018545975 A JP 2018545975A JP 2018545975 A JP2018545975 A JP 2018545975A JP 2019512200 A JP2019512200 A JP 2019512200A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric motor
- controller
- drive system
- motor drive
- phase currents
- 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
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003094 perturbing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000002463 transducing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/05—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation specially adapted for damping motor oscillations, e.g. for reducing hunting
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/22—Current control, e.g. using a current control loop
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
- H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/10—Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/17—Circuit arrangements for detecting position and for generating speed information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Description
種々の実施の形態は、トルクリプルを除去又は低減する位相電流を求めて電気モータ(例えば、同期モータ)のトルクリプルを低減することによって、電気モータのNVHを低減する。高調波を含む複数の位相電流が、電気モータの集中定数(例えば、逆EMF、及び突極モータにおけるインダクタンス)に基づいて、特定の電気モータに関する回転基準系(即ち、回転に同期した直接直交(dq)基準系)において同時に求められる。それらの複数の位相電流が求められた後に、コントローラは、(インダクタンス、巻線抵抗及び速度にも依存する)対応する複数の電圧波形を求めて、それを適用し、複数の位相電流を電気モータの各位相線に供給する。この方法は、位相線における高調波成分を低減するための連続的な電流供給を必要とせずに、すべての高調波成分を同時に抑制するために、回転系における位相電流のセットを求める。
任意の実施の形態を詳細に説明する前に、本発明の用途は、下記の説明に記載した又は添付の図面に図示したコンポーネントの構造及び配置構成の詳細に限定されるものではないことを理解されたい。本発明は、別の実施の形態を実現することもでき、また、種々の手法により実践又は実施することができる。
Claims (20)
- 電気モータを制御するためのモータ駆動システムにおいて、
前記電気モータに切り替え可能に接続されている複数の位相線と、
前記電気モータと前記複数の位相線のうちの1つとの間にそれぞれ接続されている複数の制御可能なスイッチと、
ロータセンサと、
電子プロセッサ及びメモリを有しているコントローラと、
を備えており、
前記コントローラは、
前記複数の制御可能なスイッチと通信可能に接続されており、かつ、
前記ロータセンサからロータ速度及びロータ位置を表す信号を受信し、
回転基準系に関するロータ位置の関数としての逆起電力(逆EMF)を表す値を生成し、
前記値及び前記ロータ位置に少なくとも部分的に基づいて前記電気モータのトルクリプルを低減する複数の位相電流を求め、
前記電気モータに前記複数の位相電流を供給するように、前記制御可能なスイッチを動作させる
ように構成されている、
ことを特徴とするモータ駆動システム。 - 前記コントローラは、前記複数の位相電流を求める前に、前記回転基準系に関する前記電気モータの特性を表す複数の値を生成するように構成されており、かつ、
前記コントローラは、前記電気モータに関する回転基準系において前記複数の位相電流を求めるように構成されている、
請求項1に記載のモータ駆動システム。 - 前記コントローラは、静的基準系に関するロータ位置の関数としての逆EMFの事前に求められた値を変換することによって、前記回転基準系に関する前記ロータ位置の関数としての前記逆起電力(逆EMF)を表す値を生成するように構成されている、
請求項1に記載のモータ駆動システム。 - 前記コントローラは、
前記電気モータの所望の出力を表す制御信号を受信し、
前記制御信号に少なくとも部分的に基づいて、前記複数の位相電流を求めるように構成されている、
請求項1に記載のモータ駆動システム。 - 前記コントローラは、
前記電気モータのトルクリプルをほぼ0にする、前記回転基準系に関する複数の摂動電流を先ず求めることによって、前記複数の位相電流を求めるように構成されている、
請求項1に記載のモータ駆動システム。 - 前記コントローラは、
前記逆EMFと、前記ロータ位置と、前記電気モータの所望の出力を表す制御信号とに基づいて、前記複数の摂動電流を求めるように構成されている、
請求項5に記載のモータ駆動システム。 - 前記コントローラは、
前記複数の摂動電流から、最小ノルムを有している1つのセットを選択するように構成されている、
請求項6に記載のモータ駆動システム。 - 前記コントローラは、
前記複数の摂動電流の前記1つのセットに基づいて、直接直交位相電流のセットを求め、
前記直接直交位相電流の前記セットを静的基準系に変換することによって、前記複数の位相電流を取得するように構成されている、
請求項7に記載のモータ駆動システム。 - 前記モータ駆動システムは、さらに、
前記複数の制御可能なスイッチのうちの少なくとも1つと前記電気モータとの間に配置されている電流センサを備えており、前記電流センサは、前記複数の制御可能なスイッチのうちの少なくとも1つを介して前記電気モータに供給される電流を表す電流信号を生成するように構成されており、
前記コントローラは、前記電流信号に少なくとも部分的に基づいて、それぞれが前記複数の位相電流のうちの1つを生成するように設計されている、前記電気モータに供給される複数の電圧波形を求めるように構成されている、
請求項1に記載のモータ駆動システム。 - 前記コントローラは、ロータ位置の関数としての前記電気モータのインダクタンスに少なくとも部分的に基づいて、前記電気モータに供給される前記複数の電圧波形を求めるように構成されている、
請求項9に記載のモータ駆動システム。 - 電気モータのためのモータ駆動システムを動作させるための方法において、
コントローラにおいて、ロータ速度及びロータ位置を表す信号を受信するステップと、
回転基準系に関する前記ロータ位置の関数としての逆起電力(逆EMF)を表す値を生成するステップと、
前記値及び前記ロータ位置に少なくとも部分的に基づいて前記電気モータのトルクリプルを低減する複数の位相電流を求めるステップと、
前記電気モータに前記複数の位相電流を供給するように、複数の制御可能なスイッチを動作させるステップと、
を備えていることを特徴とする、
モータ駆動システムを動作させるための方法。 - さらに、
前記複数の位相電流を求める前に、前記回転基準系に関する前記電気モータの特性を表す複数の値を生成するステップと、
前記電気モータに関する静的基準系において前記複数の位相電流を求めるステップと、を備えている、
請求項11に記載のモータ駆動システムを動作させるための方法。 - さらに、
静的基準系に関するロータ位置の関数としての逆EMFの事前に求められた値を変換することによって、前記回転基準系に関する前記ロータ位置の関数としての前記逆起電力(逆EMF)を表す値を生成するステップを備えている、
請求項11に記載のモータ駆動システムを動作させるための方法。 - さらに、
前記電気モータの所望の出力を表す制御信号を受信するステップと、
前記制御信号に少なくとも部分的に基づいて、前記複数の位相電流を求めるステップと、を備えている、
請求項11に記載のモータ駆動システムを動作させるための方法。 - さらに、
前記電気モータのトルクリプルをほぼ0にする、前記回転基準系に関する複数の摂動電流を先ず求めることによって、前記複数の位相電流を求めるステップを備えている、
請求項12に記載のモータ駆動システムを動作させるための方法。 - さらに、
前記逆EMFと、前記ロータ位置と、前記電気モータの所望の出力を表す制御信号とに基づいて、前記複数の位相電流を求めるステップを備えている、
請求項15に記載のモータ駆動システムを動作させるための方法。 - さらに、
前記複数の摂動電流から、最小ノルムを有している1つのセットを選択するステップを備えている、
請求項16に記載のモータ駆動システムを動作させるための方法。 - さらに、
前記複数の摂動電流の前記1つのセットに基づいて、直接直交位相電流のセットを求めるステップと、
前記直接直交位相電流の前記セットを前記静的基準系に変換することによって、前記複数の位相電流を取得するステップと、を備えている、
請求項17に記載のモータ駆動システムを動作させるための方法。 - さらに、
前記電気モータに供給される電流を表す電流信号を受信するステップと、
前記電流信号に少なくとも部分的に基づいて、それぞれが前記複数の位相電流のうちの1つを生成するように設計されている、前記電気モータに供給される複数の電圧波形を求めるステップと、を備えている、
請求項11に記載のモータ駆動システムを動作させるための方法。 - さらに、
ロータ位置の関数としての前記電気モータのインダクタンスに少なくとも部分的に基づいて、前記電気モータに供給される前記複数の電圧波形を求めるステップを備えている、
請求項19に記載のモータ駆動システムを動作させるための方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/060,092 | 2016-03-03 | ||
US15/060,092 US10090788B2 (en) | 2016-03-03 | 2016-03-03 | Optimal torque ripple reduction through current shaping |
PCT/EP2017/053982 WO2017148755A1 (en) | 2016-03-03 | 2017-02-22 | Optimal torque ripple reduction through current shaping |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019512200A true JP2019512200A (ja) | 2019-05-09 |
JP6657418B2 JP6657418B2 (ja) | 2020-03-04 |
Family
ID=58098629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018545975A Active JP6657418B2 (ja) | 2016-03-03 | 2017-02-22 | 電流整形による最適なトルクリプル低減 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10090788B2 (ja) |
JP (1) | JP6657418B2 (ja) |
KR (1) | KR102205576B1 (ja) |
CN (1) | CN108702116B (ja) |
DE (1) | DE112017001085T5 (ja) |
WO (1) | WO2017148755A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10340819B2 (en) * | 2016-04-29 | 2019-07-02 | Gm Global Technology Operations Llc. | Fault shutdown control of an electric machine in a vehicle or other DC-powered torque system |
US11967871B2 (en) * | 2017-09-15 | 2024-04-23 | University Of Utah Research Foundation | Cogging-torque actuator |
WO2020208829A1 (ja) * | 2019-04-12 | 2020-10-15 | 株式会社日立産機システム | 電力変換装置、及び、その制御方法 |
JP7256349B2 (ja) * | 2019-06-06 | 2023-04-12 | 有限会社シー・アンド・エス国際研究所 | 同期電動機の駆動制御装置 |
JP7143272B2 (ja) * | 2019-12-24 | 2022-09-28 | ツインバード工業株式会社 | フリーピストン型スターリング冷凍機 |
US20230378892A1 (en) * | 2020-10-09 | 2023-11-23 | The University Of Akron | Minimizing dc-link current ripple and acoustic noise, and reducing dc-link capacitor requirement, for electric motors |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008172866A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Jtekt Corp | モータ制御装置および電気式動力舵取装置 |
JP2011151883A (ja) * | 2010-01-19 | 2011-08-04 | Kokusan Denki Co Ltd | 永久磁石モータのトルクリプル抑制制御装置、電動パワーステアリングシステム |
JP2012105403A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Denso Corp | 回転機の制御装置 |
JP2014168357A (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 球面モータの制御方法 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6046554A (en) * | 1998-02-13 | 2000-04-04 | General Electric Company | Method and apparatus for calibrating a permanent-magnet motor using back EMF measurement |
US6326750B1 (en) | 1999-06-17 | 2001-12-04 | Emerson Electric Co. | Active reduction of torque irregularities in rotating machines |
US6498451B1 (en) | 2000-09-06 | 2002-12-24 | Delphi Technologies, Inc. | Torque ripple free electric power steering |
JP3582505B2 (ja) * | 2001-09-10 | 2004-10-27 | 日産自動車株式会社 | モーター制御装置 |
CN100369375C (zh) * | 2002-11-28 | 2008-02-13 | 日本精工株式会社 | 电机及其驱动控制装置 |
WO2004106143A1 (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-09 | Nsk Ltd. | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
WO2005035333A1 (ja) | 2003-10-07 | 2005-04-21 | Jtekt Corporation | 電動パワーステアリング装置 |
US8018193B1 (en) | 2006-12-07 | 2011-09-13 | Purdue Research Foundation | Torque ripple mitigation controller with vibration sensor delay compensation |
JP5072338B2 (ja) * | 2006-12-12 | 2012-11-14 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 同期電動機の制御装置 |
US7952308B2 (en) * | 2008-04-04 | 2011-05-31 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for torque ripple reduction |
US8493010B2 (en) | 2009-04-22 | 2013-07-23 | Texas Instruments Incorporated | Quiet motor control system |
JP5574790B2 (ja) * | 2010-04-08 | 2014-08-20 | オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 | モータ駆動装置 |
GB201111602D0 (en) | 2011-07-06 | 2011-08-24 | Nidec Sr Drives Ltd | Control of electrical machines |
US8766578B2 (en) * | 2012-02-27 | 2014-07-01 | Canadian Space Agency | Method and apparatus for high velocity ripple suppression of brushless DC motors having limited drive/amplifier bandwidth |
US9136785B2 (en) * | 2013-03-12 | 2015-09-15 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Motor control system to compensate for torque ripple |
JP5888567B2 (ja) * | 2014-02-12 | 2016-03-22 | 株式会社デンソー | 交流電動機の制御装置 |
-
2016
- 2016-03-03 US US15/060,092 patent/US10090788B2/en active Active
-
2017
- 2017-02-22 KR KR1020187028189A patent/KR102205576B1/ko active IP Right Grant
- 2017-02-22 CN CN201780014595.8A patent/CN108702116B/zh active Active
- 2017-02-22 JP JP2018545975A patent/JP6657418B2/ja active Active
- 2017-02-22 WO PCT/EP2017/053982 patent/WO2017148755A1/en active Application Filing
- 2017-02-22 DE DE112017001085.3T patent/DE112017001085T5/de active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008172866A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Jtekt Corp | モータ制御装置および電気式動力舵取装置 |
JP2011151883A (ja) * | 2010-01-19 | 2011-08-04 | Kokusan Denki Co Ltd | 永久磁石モータのトルクリプル抑制制御装置、電動パワーステアリングシステム |
JP2012105403A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Denso Corp | 回転機の制御装置 |
JP2014168357A (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 球面モータの制御方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20170257043A1 (en) | 2017-09-07 |
US10090788B2 (en) | 2018-10-02 |
CN108702116A (zh) | 2018-10-23 |
CN108702116B (zh) | 2022-03-29 |
KR20180117683A (ko) | 2018-10-29 |
KR102205576B1 (ko) | 2021-01-21 |
WO2017148755A1 (en) | 2017-09-08 |
DE112017001085T5 (de) | 2019-02-07 |
BR112018067366A2 (pt) | 2019-01-15 |
JP6657418B2 (ja) | 2020-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6657418B2 (ja) | 電流整形による最適なトルクリプル低減 | |
Qu et al. | Loss-minimizing flux level control of induction motor drives | |
JP4022630B2 (ja) | 電力変換制御装置、電力変換制御方法、および電力変換制御用プログラム | |
JP4988329B2 (ja) | 永久磁石モータのビートレス制御装置 | |
JP3661642B2 (ja) | モータの制御装置及びその制御方法 | |
JP4928855B2 (ja) | 同期機のセンサレス制御装置 | |
CN109874396B (zh) | 逆变器控制装置以及电动机驱动*** | |
WO2017141513A1 (ja) | 電力変換装置 | |
JP6055372B2 (ja) | モータ制御装置 | |
CN103259481A (zh) | 估算永磁体电机的电角速度的方法及*** | |
CN104052360B (zh) | 马达控制装置 | |
KR101514391B1 (ko) | 벡터 제어 장치, 및 그것을 사용한 모터 제어 장치, 공조기 | |
JP6166601B2 (ja) | モータ制御装置及び発電機制御装置 | |
JP6425898B2 (ja) | インバータ制御装置及びその方法 | |
JP2019097341A (ja) | モータ制御装置およびモータシステム | |
JP2009183051A (ja) | 同期機の制御装置 | |
JP6113651B2 (ja) | 多相電動機駆動装置 | |
JP6030511B2 (ja) | モータ制御装置、発電機制御装置及びモータ制御方法 | |
JP2012165585A (ja) | 同期電動機駆動システム | |
JP5496231B2 (ja) | 同期機の制御装置 | |
US11316449B2 (en) | Motor driving apparatus and air conditioner | |
JP6848680B2 (ja) | 同期電動機の制御装置 | |
CN112042101A (zh) | 脉冲图形生成装置 | |
JP2023000458A (ja) | 電動機の駆動制御装置、電動機の駆動制御方法、及び、電動機の駆動制御プログラム | |
JP2023089904A (ja) | 回転機制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181011 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180831 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190729 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191028 |
|
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: 20200107 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200205 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6657418 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |