JP2020191745A - Controller of rotary electric machine - Google Patents

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Abstract

To provide a controller of a rotary electric machine in which breakage of a device is suppressed even in the case of increase in temperature of the device which configures an inverter.SOLUTION: The controller of a rotary electric machine is provided with: a converter 3 in which an output voltage of a DC power supply 1 is controlled according to a voltage command value, and output to a DC power supply wiring 6; an inverter 4 which has a plurality of switching devices and diodes, and converts DC power on the DC power supply wiring into AC power; and a control circuit 5 which controls the converter and the inverter based on an operation instruction from the outside. The control circuit 5 has: temperature detecting means 52 which detects the temperature of the switching devices or the diodes in the inverter 4; and voltage command setting means 51 which adjusts the voltage command value based on the temperature which is output by the temperature detecting means 52. The voltage command setting means 51 set the voltage command value low when the temperature of the switching devices or the diodes output by the temperature detecting means 52 is higher than a predetermined temperature.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本願は、回転電機の制御装置に関するものである。 The present application relates to a control device for a rotary electric machine.

コンバータとインバータとからなる駆動回路を有する回転電機の制御装置において、インバータのスイッチング素子の温度が高くなると、スイッチング損失が大きくなる。
一方、インバータのスイッチング素子の素子耐圧は、素子温度の低下に伴って低下するという温度依存性を有する。スイッチング素子の素子温度が低いほど、駆動回路の入力電圧の上限値を低く設定するとともに、電気負荷からの要求に従って、設定された入力電圧の上限値を超えないように直流電圧の出力電圧を設定して、駆動回路のスイッチング損失を低減するようにしたものが知られている（特許文献１参照）。 In the control device of a rotary electric machine having a drive circuit including a converter and an inverter, when the temperature of the switching element of the inverter becomes high, the switching loss becomes large.
On the other hand, the element withstand voltage of the switching element of the inverter has a temperature dependence that decreases as the element temperature decreases. The lower the element temperature of the switching element, the lower the upper limit of the input voltage of the drive circuit is set, and the output voltage of the DC voltage is set so as not to exceed the set upper limit of the input voltage according to the request from the electric load. As a result, a device that reduces the switching loss of the drive circuit is known (see Patent Document 1).

特開２０１０−７５０４８号公報JP-A-2010-75048

特許文献１では、インバータのスイッチング素子の温度が高いほど直流電源配線の電圧を高くしており、直流電源配線の電圧に比例するインバータのスイッチング損が増加することになる。また、インバータのスイッチング素子の温度が高くなれば、最悪の場合、スイッチング素子が破損する恐れがある。 In Patent Document 1, the higher the temperature of the switching element of the inverter, the higher the voltage of the DC power supply wiring, and the switching loss of the inverter, which is proportional to the voltage of the DC power supply wiring, increases. Further, if the temperature of the switching element of the inverter becomes high, in the worst case, the switching element may be damaged.

本願は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、インバータの駆動回路を構成するスイッチング素子の温度が高くなっても、素子の破損を抑制するようにした回転電機の制御装置を提供することを目的とするものである。 The present application has been made to solve the above-mentioned problems, and is a control device for a rotary electric machine that suppresses damage to the switching elements constituting the drive circuit of the inverter even if the temperature of the switching elements rises. Is intended to provide.

本願に係る回転電機の制御装置は、直流電源の出力電圧を電圧指令値に従って第１のスイッチング素子を制御して直流電源配線に出力するように構成されたコンバータと、複数の第２のスイッチング素子とこの第２のスイッチング素子に並列接続されたダイオードを有し、直流電源配線上の直流電力を交流電力に電力変換するインバータと、外部からの動作指令に基づいてコンバータ及びインバータのスイッチング素子を制御する制御回路とを備え、制御回路は、インバータのスイッチング素子またはダイオードの温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段が出力するスイッチング素子またはダイオードの温度にもとづいて電圧指令値を調整する電圧指令設定手段を有し、電圧指令設定手段は、温度検知手段が出力するスイッチング素子またはダイオードの温度が予め決めた温度よりも高い場合に、電圧指令値を動作指令に基づいて演算された電圧指令値よりも低く設定するようにしたものである。 The control device of the rotary electric machine according to the present application includes a converter configured to control the output voltage of the DC power supply according to the voltage command value to output the first switching element to the DC power supply wiring, and a plurality of second switching elements. An inverter that has a diode connected in parallel to this second switching element and converts DC power on the DC power supply wiring into AC power, and controls the converter and inverter switching element based on an external operation command. The control circuit includes a temperature detecting means for detecting the temperature of the switching element or diode of the inverter, and a voltage command for adjusting the voltage command value based on the temperature of the switching element or diode output by the temperature detecting means. The voltage command setting means has a setting means, and when the temperature of the switching element or the diode output by the temperature detecting means is higher than a predetermined temperature, the voltage command value is calculated based on the operation command. It is set lower than.

本願は、インバータのスイッチング素子の温度が高い場合に直流電源配線の電圧を低くするため、インバータのスイッチング素子の温度を低くすることが可能となり、スイッチング素子の破損を抑制することが可能となる。 In the present application, since the voltage of the DC power supply wiring is lowered when the temperature of the switching element of the inverter is high, the temperature of the switching element of the inverter can be lowered, and the damage of the switching element can be suppressed.

実施の形態１に係る回転電機の制御装置の構成図である。It is a block diagram of the control device of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る装置の制御回路を構成する電圧指令設定手段のブロック図である。It is a block diagram of the voltage command setting means which comprises the control circuit of the apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る装置の制御回路を構成する電圧制限量演算部の処理チャート図である。It is a processing chart diagram of the voltage limit amount calculation unit which constitutes the control circuit of the apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る制御装置におけるスイッチング素子温度と直流電源配線電圧との関係を説明するチャート図である。It is a chart diagram explaining the relationship between the switching element temperature and the DC power supply wiring voltage in the control device which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態２に係る制御装置の制御回路を構成する弱め磁束電流制御部のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a weakened magnetic flux current control unit constituting a control circuit of the control device according to the second embodiment. 実施の形態２に係る制御装置の動作を説明するチャート図である。It is a chart diagram explaining the operation of the control device which concerns on Embodiment 2. FIG.

実施の形態１．
以下、本願の実施の形態１における回転電機の制御装置を図１〜図４に基づいて説明する。
図１は実施の形態１の回転電機の制御装置の構成を説明する図、図２は制御装置を構成する電圧指令設定手段のブロック図である。 Embodiment 1.
Hereinafter, the control device for the rotary electric machine according to the first embodiment of the present application will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a control device of the rotary electric machine according to the first embodiment, and FIG. 2 is a block diagram of voltage command setting means constituting the control device.

図１において、直流電源１と回転電機であるモータ２との間に、コンバータ３とインバータ４からなる駆動回路が接続されている。さらに外部からの動作指令に基づいてコンバータ３とインバータ４を制御する制御回路５が設けられている。
コンバータ３は直流電源１からの直流電圧を昇圧し、インバータ４はコンバータ３で昇圧した直流電圧を交流電圧に変換する。制御回路５は、図示していない上位制御ユニット（ＥＣＵ）から出力されるトルク等の要求トルクおよび要求回転速度等の動作指令に基づいてコンバータ３とインバータ４を制御し、モータ２を駆動制御する。 In FIG. 1, a drive circuit including a converter 3 and an inverter 4 is connected between a DC power supply 1 and a motor 2 which is a rotary electric machine. Further, a control circuit 5 for controlling the converter 3 and the inverter 4 based on an operation command from the outside is provided.
The converter 3 boosts the DC voltage from the DC power supply 1, and the inverter 4 converts the DC voltage boosted by the converter 3 into an AC voltage. The control circuit 5 controls the converter 3 and the inverter 4 based on a required torque such as torque output from an upper control unit (ECU) (not shown) and an operation command such as a required rotation speed, and drives and controls the motor 2. ..

コンバータ３は、直列接続されたスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２と各スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２に並列接続されたダイオードＤ１、Ｄ２で構成され、直流電源１とインバータ４の入力側となる直流電源配線６との間に直列に接続されている。コンバータ３は、直流電源１から出力される電圧を制御回路５の電圧指令設定手段５１から出力されるパルス幅制御（ＰＷＣ）信号などの電圧指令値に基づいて、直流電源配線６に印加される電圧を可変制御することが可能な装置である。 The converter 3 is composed of switching elements S1 and S2 connected in series and diodes D1 and D2 connected in parallel to the switching elements S1 and S2, and has a DC power supply 1 and a DC power supply wiring 6 on the input side of the inverter 4. It is connected in series between them. The converter 3 applies the voltage output from the DC power supply 1 to the DC power supply wiring 6 based on a voltage command value such as a pulse width control (PWC) signal output from the voltage command setting means 51 of the control circuit 5. It is a device that can variably control the voltage.

インバータ４は、直列接続されたスイッチング素子Ｓ３、Ｓ４でＵ相アームが、直列接続されたスイッチング素子Ｓ５、Ｓ６でＶ相アームが、直列接続されたスイッチング素子Ｓ７、Ｓ８でＷ相アームがそれぞれ構成され、直流電源配線６とモータ２との間に直列に接続されている。また各スイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８にはダイオードＤ３〜Ｄ８が並列接続されている。インバータ４は、制御回路５から出力されるパルス幅制御（ＰＷＣ）信号などに基づいて直流電圧を交流電圧に変換する。 In the inverter 4, the switching elements S3 and S4 connected in series form a U-phase arm, the switching elements S5 and S6 connected in series form a V-phase arm, and the switching elements S7 and S8 connected in series form a W-phase arm. It is connected in series between the DC power supply wiring 6 and the motor 2. Further, diodes D3 to D8 are connected in parallel to each of the switching elements S3 to S8. The inverter 4 converts a direct current voltage into an alternating voltage based on a pulse width control (PWC) signal or the like output from the control circuit 5.

インバータ４の直列接続されたスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８の接続点は、モータ２の電機子巻線に接続される。
また、インバータ４の各スイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８には、温度を電圧に変換可能なサーミスタといった温度電圧変換器７（図１ではスイッチング素子Ｓ６の個所しか図示していないが、実際は全てのスイッチング素子に設ける）が設けられている。 The connection points of the switching elements S3 to S8 connected in series with the inverter 4 are connected to the armature winding of the motor 2.
Further, in each of the switching elements S3 to S8 of the inverter 4, a temperature-voltage converter 7 such as a thermistor capable of converting temperature into a voltage (although only the part of the switching element S6 is shown in FIG. 1, in reality, all switching elements are used. (Provide) is provided.

制御回路５は、図１では電圧指令設定手段５１と温度検知手段５２しか記載していないが、上位ＥＣＵから出力される要求トルクおよび要求回転速度等の動作指令に基づいて、コンバータ３のスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２およびインバータ４のスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８のオンオフを制御するパルス幅制御（ＰＷＣ）信号を生成する回路を備えている。
温度電圧変換器７で検出した電圧は制御回路５の温度検知手段５２に入力され、温度検知手段５２は電圧から温度への演算を行うことでスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８の温度検知を行っている。 Although the control circuit 5 describes only the voltage command setting means 51 and the temperature detecting means 52 in FIG. 1, the switching element of the converter 3 is based on the operation commands such as the required torque and the required rotation speed output from the host ECU. A circuit for generating a pulse width control (PWC) signal for controlling on / off of switching elements S3 to S8 of S1, S2 and an inverter 4 is provided.
The voltage detected by the temperature-voltage converter 7 is input to the temperature detecting means 52 of the control circuit 5, and the temperature detecting means 52 detects the temperature of the switching elements S3 to S8 by calculating the voltage from the temperature.

電圧指令設定手段５１は、温度検知手段５２から出力されるスイッチング素子温度と、上位ＥＣＵ等から出力されるトルク、回転速度といった動作指令に基づいて電圧指令値を出力し、コンバータ３のスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を制御して直流電源配線６に印加される電圧を設定する。
モータ２は、インバータ４によって直流電力を交流電力に変換された電力を電機子巻線に供給することでトルクを発生させることが可能であり、ハイブリッド自動車または電気自動車といった電動自動車に利用できることは言うまでもない。 The voltage command setting means 51 outputs a voltage command value based on an operation command such as a switching element temperature output from the temperature detecting means 52 and an operation command such as torque and rotation speed output from a host ECU or the like, and the switching element S1 of the converter 3 , S2 is controlled to set the voltage applied to the DC power supply wiring 6.
Needless to say, the motor 2 can generate torque by supplying power obtained by converting DC power to AC power by the inverter 4 to the armature winding, and can be used for an electric vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle. No.

図２は本願の実施の形態１による制御回路５に使用される電圧指令設定手段５１の構成を説明するブロックである。
電圧指令設定手段５１は、電圧演算部５１ａと電圧制限量演算部５１ｂと制限処理部５１ｃで構成され、インバータ４のスイッチング素子温度が予め決めた温度よりも高い場合に、コンバータ３の電圧指令値を低く設定（スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２のオン比率を小さくする等）ことが可能な構成となっている。 FIG. 2 is a block for explaining the configuration of the voltage command setting means 51 used in the control circuit 5 according to the first embodiment of the present application.
The voltage command setting means 51 is composed of a voltage calculation unit 51a, a voltage limit calculation unit 51b, and a limit processing unit 51c, and when the switching element temperature of the inverter 4 is higher than a predetermined temperature, the voltage command value of the converter 3 Can be set low (such as reducing the ON ratio of the switching elements S1 and S2).

電圧演算部５１ａは上位ＥＣＵ等から出力される動作指令に基づいて制限前電圧指令値を演算し出力する。電圧制限量演算部５１ｂはインバータ４のスイッチング素子温度から制限前電圧指令値の電圧を制限することが可能な制限量を演算し出力する。制限処理部５１ｃは制限前電圧指令値に対し制限量を差し引くことで、出力される電圧指令値を低くすることが可能である。 The voltage calculation unit 51a calculates and outputs the pre-limit voltage command value based on the operation command output from the host ECU or the like. The voltage limit amount calculation unit 51b calculates and outputs a limit amount capable of limiting the voltage of the pre-limit voltage command value from the switching element temperature of the inverter 4. The limit processing unit 51c can lower the output voltage command value by subtracting the limit amount from the pre-limit voltage command value.

図３は制御回路５の電圧指令設定手段５１に設けられた電圧制限量演算部５１ｂの処理チャートを示した図、図４はインバータ４のスイッチング素子温度に対する直流電源配線６の電圧を示した図である。
図３に示すように、電圧制限量演算部５１ｂはスイッチング素子温度が予め決めた温度以上になると制限量を大きくする。制限量を大きくすることでコンバータ３に対する電圧指令値を低く設定することが可能であり、結果的に図４に示すようにコンバータ３の出力である直流電源配線６の電圧を低くすることができる。 FIG. 3 is a diagram showing a processing chart of the voltage limit calculation unit 51b provided in the voltage command setting means 51 of the control circuit 5, and FIG. 4 is a diagram showing the voltage of the DC power supply wiring 6 with respect to the switching element temperature of the inverter 4. Is.
As shown in FIG. 3, the voltage limit amount calculation unit 51b increases the limit amount when the switching element temperature becomes equal to or higher than a predetermined temperature. By increasing the limit amount, the voltage command value for the converter 3 can be set low, and as a result, the voltage of the DC power supply wiring 6 which is the output of the converter 3 can be lowered as shown in FIG. ..

こうして直流電源配線６の電圧に比例するインバータ４のスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８に発生するスイッチング損は、減少させることができる。スイッチング損が減少することで、スイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８の温度上昇を抑制し、発熱による素子破壊を抑制することができる。 In this way, the switching loss generated in the switching elements S3 to S8 of the inverter 4 proportional to the voltage of the DC power supply wiring 6 can be reduced. By reducing the switching loss, it is possible to suppress the temperature rise of the switching elements S3 to S8 and suppress the element destruction due to heat generation.

本願の実施の形態１による制御装置においては、インバータ４のスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８の温度検知として、スイッチング素子自体の温度を検出していたが、スイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８に並列接続されたダイオードＤ３〜Ｄ８の温度を検知することで、スイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８の温度を推定してもよい。また、スイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８とダイオードＤ３〜Ｄ８の両方にサーミスタといった温度電圧変換器７を設けて、スイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８とダイオードＤ３〜Ｄ８の温度を検知するようにしてもよい。 In the control device according to the first embodiment of the present application, the temperature of the switching element itself is detected as the temperature detection of the switching elements S3 to S8 of the inverter 4, but the diodes D3 to parallel to the switching elements S3 to S8 are detected. The temperature of the switching elements S3 to S8 may be estimated by detecting the temperature of D8. Further, a temperature-voltage converter 7 such as a thermistor may be provided on both the switching elements S3 to S8 and the diodes D3 to D8 to detect the temperatures of the switching elements S3 to S8 and the diodes D3 to D8.

ダイオードＤ３〜Ｄ８の温度が高い場合に、直流電源配線６の電圧を低くすることで、ダイオードＤ３〜Ｄ８で発生するスイッチング損も低減し、ダイオードＤ３〜Ｄ８の温度上昇を抑制し、ダイオードＤ３〜Ｄ８の素子破損も同様に抑制可能である。
本構成によりインバータ４のスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８だけではなく、ダイオードＤ３〜Ｄ８の温度上昇を抑制し、発熱による素子破壊を抑制することができる。 When the temperature of the diodes D3 to D8 is high, the voltage of the DC power supply wiring 6 is lowered to reduce the switching loss generated in the diodes D3 to D8, suppress the temperature rise of the diodes D3 to D8, and suppress the temperature rise of the diodes D3 to D8. Damage to the element of D8 can be suppressed in the same manner.
With this configuration, not only the switching elements S3 to S8 of the inverter 4 but also the diodes D3 to D8 can be suppressed from rising in temperature, and element destruction due to heat generation can be suppressed.

実施の形態２．
次に、本願の実施の形態２における回転電機の制御装置を図５および図６に基づいて説明する。
実施の形態２における回転電機の制御装置は、実施の形態１における制御回路５に、さらに図５に示すような弱め磁束電流制御部５３を設けたもので、図５は弱め磁束電流制御部５３のブロック図である。 Embodiment 2.
Next, the control device for the rotary electric machine according to the second embodiment of the present application will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
The control device for the rotary electric machine according to the second embodiment is obtained by further providing a weakening magnetic flux current control unit 53 as shown in FIG. 5 in the control circuit 5 according to the first embodiment, and FIG. 5 shows a weakening magnetic flux current control unit 53. It is a block diagram of.

実施の形態２における回転電機の制御装置は、インバータ４のスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８の温度が予め決めた温度よりも高くなった場合、モータ２の弱め磁束電流を動作指令に基づいて決められた値よりも大きくして直流電源配線６の電圧が上昇するのを抑えるようにしたもので、弱め磁束電流制御部５３は、弱め磁束電流演算部５３ａと制御部５３ｂを備えている。
弱め磁束電流演算部５３ａは、上位ＥＣＵからの動作指令と、インバータ４のスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８の素子温度と、直流電源配線６の電圧を入力して、モータ２の弱め磁束電流を演算する。制御部５３ｂは、弱め磁束電流演算部５３ａからの出力に基づいてインバータ４のスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８に対する電圧指令値を生成する。 In the control device of the rotary electric machine according to the second embodiment, when the temperature of the switching elements S3 to S8 of the inverter 4 becomes higher than the predetermined temperature, the weakening magnetic flux current of the motor 2 is set to a value determined based on the operation command. The weakening magnetic flux current control unit 53 includes a weakening magnetic flux current calculation unit 53a and a control unit 53b, so that the voltage of the DC power supply wiring 6 is suppressed from rising.
The weakening magnetic flux current calculation unit 53a inputs an operation command from the host ECU, the element temperatures of the switching elements S3 to S8 of the inverter 4, and the voltage of the DC power supply wiring 6 to calculate the weakening magnetic flux current of the motor 2. The control unit 53b generates voltage command values for the switching elements S3 to S8 of the inverter 4 based on the output from the weakening magnetic flux current calculation unit 53a.

図６（ａ）は、動作指令とスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８の素子温度と直流電源配線６の電圧の関係を示した図、図６（ｂ）は、スイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８の素子温度が高い場合に、弱め磁束電流を大きくするようにした関係図である。
図６（ａ）に示すように、動作指令を横軸、直流電源配線６の電圧を縦軸とすると、スイッチング素子の温度が低い場合は実線Ａに、スイッチング素子の温度が高い場合は実線Ｂにする必要がある。 FIG. 6A is a diagram showing the relationship between the operation command, the element temperature of the switching elements S3 to S8, and the voltage of the DC power supply wiring 6, and FIG. 6B is a case where the element temperature of the switching elements S3 to S8 is high. In addition, it is a relational diagram in which the weakening magnetic flux current is increased.
As shown in FIG. 6A, when the operation command is on the horizontal axis and the voltage of the DC power supply wiring 6 is on the vertical axis, the solid line A is when the temperature of the switching element is low, and the solid line B is when the temperature of the switching element is high. Need to be.

このとき弱め磁束電流の絶対値は、図６（ｂ）に示すように、動作指令の回転速度が低い場合でも、スイッチング素子温度が高い場合は実線Ｂのように大きくして、直流電源配線６の電圧を低くする。一方、スイッチング素子温度が低い場合は、実線Ａのように動作指令の要求回転速度が高くなって場合に初めて弱め磁束電流を大きくする。
弱め磁束電流を大きくすると、インバータ４がモータ２に印加する電圧を小さくすることできるため、インバータ４のスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８の素子温度を低くすることができる。 At this time, as shown in FIG. 6B, the absolute value of the weakening magnetic flux current is increased as shown by the solid line B when the switching element temperature is high even when the rotation speed of the operation command is low, and the DC power supply wiring 6 Lower the voltage of. On the other hand, when the switching element temperature is low, the magnetic flux current is weakened and increased only when the required rotation speed of the operation command becomes high as shown in the solid line A.
By increasing the weakening magnetic flux current, the voltage applied to the motor 2 by the inverter 4 can be reduced, so that the element temperatures of the switching elements S3 to S8 of the inverter 4 can be lowered.

上記の処理を行うことで、直流電源配線６の電圧上昇を抑制し、直流電源配線６の電圧が直流電源１の電圧以上となることで、インバータ４のスイッチング制御が不可となる状況を抑制することが可能となる。
以上のように、インバータ４のスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ８の温度が予め決めた温度よりも高くなった際に、直流電源配線６の電圧を低く設定した際の、モータ２の弱め磁束電流を大きくすることで直流電源配線６の電圧を抑制し、インバータ４のスイッチング制御可能な状態の維持が可能となる。 By performing the above processing, the voltage rise of the DC power supply wiring 6 is suppressed, and the voltage of the DC power supply wiring 6 becomes equal to or higher than the voltage of the DC power supply 1 to suppress the situation where the switching control of the inverter 4 becomes impossible. It becomes possible.
As described above, when the temperature of the switching elements S3 to S8 of the inverter 4 becomes higher than the predetermined temperature, the weakening magnetic flux current of the motor 2 is increased when the voltage of the DC power supply wiring 6 is set low. As a result, the voltage of the DC power supply wiring 6 can be suppressed, and the switching controllable state of the inverter 4 can be maintained.

本開示は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。 Although the present disclosure describes various exemplary embodiments and examples, the various features, embodiments, and functions described in one or more embodiments are those of a particular embodiment. It is not limited to application, but can be applied to embodiments alone or in various combinations.
Therefore, innumerable variations not illustrated are envisioned within the scope of the techniques disclosed in the present application. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted, and further, at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments.

１：直流電源、２：モータ（回転電機）、３：コンバータ、４：インバータ、
５：制御回路、６：直流電源配線、７：温度電圧変換器、５１：電圧指令設定手段、
５２：温度検知手段、５１ａ：電圧演算部、５１ｂ：電圧制限量演算部、
５１ｃ：制限処理部、５３：弱め磁束電流制御部、５３ａ：弱め磁束電流演算部、
５３ｂ：制御部、Ｓ１〜Ｓ８：スイッチング素子、Ｄ１〜Ｄ８：ダイオード。 1: DC power supply, 2: Motor (rotary machine), 3: Converter, 4: Inverter,
5: Control circuit, 6: DC power supply wiring, 7: Temperature-voltage converter, 51: Voltage command setting means,
52: Temperature detecting means, 51a: Voltage calculation unit, 51b: Voltage limit amount calculation unit,
51c: Limit processing unit, 53: Weak magnetic flux current control unit, 53a: Weak magnetic flux current calculation unit,
53b: Control unit, S1 to S8: Switching element, D1 to D8: Diode.

本願に係る回転電機の制御装置は、直流電源の出力電圧を電圧指令値に従って第１のスイッチング素子を制御して直流電源配線に出力するように構成されたコンバータと、複数の第２のスイッチング素子とこの第２のスイッチング素子に並列接続されたダイオードを有し、直流電源配線上の直流電力を交流電力に電力変換するインバータと、外部からの動作指令に基づいてコンバータ及びインバータのスイッチング素子を制御する制御回路とを備え、制御回路は、インバータのスイッチング素子またはダイオードの温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段が出力するスイッチング素子またはダイオードの温度にもとづいて電圧指令値を調整する電圧指令設定手段を有し、電圧指令設定手段は、動作指令に基づいて制限前電圧指令値を演算する電圧演算部と、インバータのスイッチング素子またはダイオードの温度から制限前電圧指令値の電圧を制限することが可能な制限量を演算する電圧制限量演算部と、制限前電圧指令値に対し制限量を差し引いた電圧指令値を出力する制限処理部を備え、電圧指令設定手段は、温度検知手段が出力するスイッチング素子またはダイオードの温度が予め決めた温度よりも高い場合に、電圧指令値を動作指令に基づいて演算された電圧指令値よりも低く設定するようにしたものである。

The control device of the rotary electric machine according to the present application includes a converter configured to control the output voltage of the DC power supply according to the voltage command value to output the first switching element to the DC power supply wiring, and a plurality of second switching elements. It has a diode connected in parallel to this second switching element, and controls the switching element of the converter and inverter based on the operation command from the outside and the inverter that converts the DC power on the DC power supply wiring into AC power. The control circuit includes a temperature detecting means for detecting the temperature of the switching element or diode of the inverter, and a voltage command for adjusting the voltage command value based on the temperature of the switching element or diode output by the temperature detecting means. It has a setting means, and the voltage command setting means limits the voltage of the pre-limit voltage command value from the temperature of the switching element or diode of the inverter and the voltage calculation unit that calculates the pre-limit voltage command value based on the operation command. It is equipped with a voltage limit calculation unit that calculates the limit amount that can be used, and a limit processing unit that outputs the voltage command value obtained by subtracting the limit amount from the pre-limit voltage command value. The voltage command setting means is output by the temperature detection means. When the temperature of the switching element or diode to be used is higher than a predetermined temperature, the voltage command value is set lower than the voltage command value calculated based on the operation command.

Claims (3)

直流電源の出力電圧を電圧指令値に従って第１のスイッチング素子を制御して直流電源配線に出力するように構成されたコンバータと、複数の第２のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子に並列接続されたダイオードを有し、前記直流電源配線上の直流電力を交流電力に電力変換するインバータと、外部からの動作指令に基づいて前記コンバータ及び前記インバータのスイッチング素子を制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記インバータのスイッチング素子またはダイオードの温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段が出力するスイッチング素子またはダイオードの温度にもとづいて前記電圧指令値を調整する電圧指令設定手段を有し、
前記電圧指令設定手段は、前記温度検知手段が出力するスイッチング素子またはダイオードの温度が予め決めた温度よりも高い場合に、前記電圧指令値を前記動作指令に基づいて演算された電圧指令値よりも低く設定することを特徴とする回転電機の制御装置。 A converter configured to control the output voltage of the DC power supply according to the voltage command value and output it to the DC power supply wiring, and a plurality of second switching elements connected in parallel to the second switching element. It is provided with an inverter that has a diode and converts DC power on the DC power supply wiring into AC power, and a control circuit that controls the converter and the switching element of the inverter based on an operation command from the outside.
The control circuit includes a temperature detecting means for detecting the temperature of the switching element or diode of the inverter and a voltage command setting means for adjusting the voltage command value based on the temperature of the switching element or diode output by the temperature detecting means. Have and
When the temperature of the switching element or diode output by the temperature detecting means is higher than a predetermined temperature, the voltage command setting means sets the voltage command value to be higher than the voltage command value calculated based on the operation command. A control device for a rotating electric machine, which is characterized by being set low. 前記電圧指令設定手段は、前記動作指令に基づいて制限前電圧指令値を演算する電圧演算部と、前記インバータのスイッチング素子またはダイオードの温度から前記制限前電圧指令値の電圧を制限することが可能な制限量を演算する電圧制限量演算部と、前記制限前電圧指令値に対し前記制限量を差し引いた電圧指令値を出力する制限処理部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の制御装置。 The voltage command setting means can limit the voltage of the pre-limit voltage command value from the temperature of the voltage calculation unit that calculates the pre-limit voltage command value based on the operation command and the switching element or diode of the inverter. The first aspect of claim 1, wherein the voltage limit calculation unit for calculating the limit amount and the limit processing unit for outputting the voltage command value obtained by subtracting the limit amount from the pre-limit voltage command value are provided. Control device for rotary electric machine. 前記制御回路は回転電機の弱め磁束電流制御部を備え、前記弱め磁束電流制御部は、前記温度検知手段が出力するスイッチング素子またはダイオードの温度が予め決めた温度よりも高い場合に、前記回転電機の弱め磁束電流を前記動作指令に基づいて決められた値よりも大きくするよう前記インバータのスイッチング素子を制御するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機の制御装置。 The control circuit includes a weakening magnetic flux current control unit of the rotary electric machine, and the weakening magnetic flux current control unit is the rotary electric machine when the temperature of the switching element or diode output by the temperature detecting means is higher than a predetermined temperature. The control of a rotary electric machine according to claim 1 or 2, wherein the switching element of the inverter is controlled so that the weakening magnetic flux current of the above is larger than a value determined based on the operation command. apparatus.
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