JP4682546B2 - Inverter control method, inverter control device, motor control method, and motor control device - Google Patents

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Description

この発明はインバータを制御する技術に関し、例えばモータを制御する技術に関する。   The present invention relates to a technique for controlling an inverter, for example, a technique for controlling a motor.

モータが駆動する対象物、例えばファンやポンプは、モータの回転に対して慣性力を与える。よってモータを速やかに停止するためには、モータに流れる電流を制御することが望ましい。   An object driven by the motor, such as a fan or a pump, applies an inertial force to the rotation of the motor. Therefore, in order to stop the motor quickly, it is desirable to control the current flowing through the motor.

またモータが例えばファンやポンプを駆動対象とする場合、外的要因、例えばファンに当たる風やポンプ中を流れる流体によってモータが回転している場合がある。よってモータに所定の回転制御を行うべく起動させる場合、回転位置センサが設けられていない場合には起動が困難であり、またエンコーダが設けられている場合には起動条件が成立するまで長時間を要する場合がある。   Further, when the motor is driven by, for example, a fan or a pump, the motor may be rotated by an external factor, for example, a wind hitting the fan or a fluid flowing through the pump. Therefore, when starting the motor to perform predetermined rotation control, it is difficult to start if a rotational position sensor is not provided, and if an encoder is provided, it takes a long time until the start condition is satisfied. It may take.

従ってモータの起動を行う場合をも含み、モータを停止させることは重要である。例えば回生動作によって回転を制動する技術が特許文献１に開示されている。   Therefore, it is important to stop the motor including the case where the motor is started. For example, Patent Document 1 discloses a technique for braking rotation by a regenerative operation.

特開平２００１−８４９６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-8496

モータに直流電流を与えれば、位置制御や速度制御を行わずに回転を停止することが可能となる。具体的には、モータにはその回転位置に依存しない固定座標系が設定でき、当該固定座標系においては電気角が９０度異なるα軸及びβ軸が設定される。例えばα軸には電気角０度が対応しており、β軸には電気角９０度が対応する。   If a direct current is applied to the motor, rotation can be stopped without performing position control or speed control. Specifically, a fixed coordinate system that does not depend on the rotational position of the motor can be set. In the fixed coordinate system, an α axis and a β axis that differ by 90 degrees in electrical angle are set. For example, an electrical angle of 0 degrees corresponds to the α axis, and an electrical angle of 90 degrees corresponds to the β axis.

またモータの回転子には回転子に固定された回転座標系が設定できる。当該回転座標系にも電気角が９０度異なるｄ軸及びｑ軸が設定される。回転子に界磁用の永久磁石が埋め込まれている場合、主磁束が流れる方向がｄ軸に対応する。そして固定子に流す界磁電流を、そのα軸方向成分（以下「α成分」）のみとし、β軸方向成分（以下「β成分」）を零とすることにより、回転子のｄ軸方向と、固定子のα軸方向とを一致させて停止させることができる。   A rotating coordinate system fixed to the rotor can be set for the rotor of the motor. A d-axis and a q-axis having an electrical angle of 90 degrees are also set in the rotating coordinate system. When a field permanent magnet is embedded in the rotor, the direction in which the main magnetic flux flows corresponds to the d-axis. The field current flowing through the stator is limited only to the α-axis direction component (hereinafter referred to as “α component”) and the β-axis direction component (hereinafter referred to as “β component”) is set to zero. The stator can be stopped in alignment with the α-axis direction of the stator.

しかしながら、慣性力が大きい場合固有振動周波数は小さい。またモータに供給される電流以外にもモータには外部からファンなどによりトルクが印加される。他方、回転子のｄ軸方向が停止位置となるべき固定子のα軸方向に一致した場合には、電流によるトルクは発生しない。そのため、回転子はたとえ一旦は停止位置で停止したとしても、その近傍で振動的変動を発生させやすくなる。   However, when the inertial force is large, the natural vibration frequency is small. In addition to the current supplied to the motor, torque is applied to the motor from the outside by a fan or the like. On the other hand, when the d-axis direction of the rotor coincides with the α-axis direction of the stator to be the stop position, no torque due to current is generated. Therefore, even if the rotor once stops at the stop position, it becomes easy to generate a vibrational fluctuation in the vicinity thereof.

また回転制御から上述の直流電流による制動へと移行した場合も、加速と減速を繰り返すこととなる。これはモータがトータルとして損失するエネルギーによって減速することとなるため、所望の減速を得にくい。また加減速の繰り返しによって異音が発生しやすい。   In addition, acceleration and deceleration are repeated when shifting from rotation control to braking by the above-described DC current. Since the motor is decelerated by the energy lost as a total, it is difficult to obtain a desired deceleration. Also, abnormal noise is likely to occur due to repeated acceleration and deceleration.

本発明はかかる問題を解決することを目的としており、モータの回転慣性が大きな場合でも、位置検出を行うことなく停止位置近傍でのモータの位置の振動的変動を回避し、迅速に回転を停止させる技術を提供する。回転を迅速に停止することにより、モータの起動も容易、迅速となる。   An object of the present invention is to solve such a problem, and even when the rotational inertia of the motor is large, the vibration of the motor position near the stop position is avoided without detecting the position, and the rotation is quickly stopped. Provide technology to make By stopping the rotation quickly, the motor can be started easily and quickly.

この発明にかかるインバータの制御方法の第１の態様は、電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）に基づいてインバータ（１０５）を制御する方法であって、前記インバータは、モータ（１０６）の動作を制御し、前記モータには電気角が９０度異なる第１軸（α）及び第２軸（β）を有して回転位置に依存しない固定座標系が設定される。前記電流指令値ベクトルは電流ベクトル（ｉα，ｉβ）についての指令値であり、前記電流ベクトルは、前記モータに流れる電流の前記第１軸の成分（ｉα）及び前記第２軸の成分（ｉβ）で構成され、前記モータの回転を停止させる際に、(i)前記電流指令値ベクトルの前記第２軸の成分（ｉβ ＊）を略零とし、(ii)前記電流指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｉα ＊）は、前記モータの力行動作中の電磁トルクよりも前記モータの回生動作中の電磁トルクを大きくする。 A first aspect of an inverter control method according to the present invention is a method of controlling an inverter (105) based on a current command value vector (i α * , i β * ), and the inverter includes a motor (106 The motor is set with a fixed coordinate system that has a first axis (α) and a second axis (β) that differ in electrical angle by 90 degrees and does not depend on the rotational position. The current command value vector is a command value for a current vector (i α , i β ), and the current vector includes the first axis component (i α ) and the second axis component of the current flowing through the motor. (I β ), and when stopping the rotation of the motor, (i) the component (i β * ) of the second axis of the current command value vector is substantially zero, and (ii) the current command value The first axis component (i α * ) of the vector makes the electromagnetic torque during the regenerative operation of the motor larger than the electromagnetic torque during the power running operation of the motor.

この発明にかかるインバータの制御方法の第２の態様は、第１の態様にかかるインバータの制御方法であって、前記モータの回転を停止させる際に、前記電流指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｉα *）は、制動電流指令値（ｉ0）を積分器（１４）で積分した値を採り、前記制動電流指令値は、前記力行動作中で非正であり、前記回生動作中で正である。 A second aspect of the inverter control method according to the present invention is the inverter control method according to the first aspect, wherein when the rotation of the motor is stopped, the current command value vector of the first axis is controlled. The component (i α * ) takes a value obtained by integrating the braking current command value (i 0 ) by the integrator (14), and the braking current command value is non-positive during the power running operation and during the regenerative operation. Is positive.

この発明にかかるインバータの制御方法の第３の態様は、第２の態様にかかるインバータの制御方法であって、前記制動電流指令値（ｉ０）は、前記力行動作中に略零である。 A third aspect of the inverter control method according to the present invention is the inverter control method according to the second aspect, wherein the braking current command value (i 0 ) is substantially zero during the power running operation.

この発明にかかるインバータの制御方法の第４の態様は、第２の態様にかかるインバータの制御方法であって、前記制動電流指令値（ｉ０）は、前記力行動作中に負となる期間を有する。 A fourth aspect of the inverter control method according to the present invention is the inverter control method according to the second aspect, wherein the braking current command value (i 0 ) has a negative period during the power running operation. Have.

この発明にかかるインバータの制御方法の第５の態様は、第１乃至第４の態様のいずれかにかかるインバータの制御方法であって、前記モータ（１０６）の有効電力（Ｐｒｅ）の符号に基づいて力行動作／回生動作を判断する。 A fifth aspect of the inverter control method according to the present invention is the inverter control method according to any one of the first to fourth aspects, wherein the sign of the active power (P re ) of the motor (106) is given. Based on this, a power running operation / regenerative operation is determined.

この発明にかかるインバータの制御方法の第６の態様は、第５の態様にかかるインバータの制御方法であって、前記電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）と前記電流ベクトル（ｉα，ｉβ）との間の、各要素毎の偏差に基づいて生成される電圧指令値ベクトル（ｖα ＊，ｖβ ＊）が、前記インバータ（１０５）の動作を制御し、前記電流ベクトル（ｉα，ｉβ）と前記電圧指令値ベクトルとに基づいて前記有効電力（Ｐｒｅ）の符号を判断する。 A sixth aspect of the inverter control method according to the present invention is the inverter control method according to the fifth aspect, wherein the current command value vector (i α * , i β * ) and the current vector (i α , I β ), the voltage command value vector (v α * , v β * ) generated based on the deviation of each element between the current vector (v α * , v β * ) controls the operation of the inverter (105). The sign of the active power (P re ) is determined based on i α , i β ) and the voltage command value vector.

この発明にかかるインバータの制御方法の第７の態様は、第６の態様にかかるインバータの制御方法であって、前記有効電力（Ｐｒｅ）は、前記電圧指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｖα ＊）と、前記電流ベクトルの前記第１軸の成分（ｉα）との積として求められる。 A seventh aspect of the inverter control method according to the present invention is the inverter control method according to the sixth aspect, wherein the active power (P re ) is a component of the first axis of the voltage command value vector. (V α * ) and the first axis component (i α ) of the current vector.

この発明にかかるインバータの制御方法の第８の態様は、第１乃至第５の態様のいずれかにかかるインバータの制御方法であって、前記電流指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｉα ＊）の符号は前記回生動作中において正であり、前記電圧指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｖα ＊）の符号に基づいて前記力行動作／回生動作を判断する。 An eighth aspect of the inverter control method according to the present invention is the inverter control method according to any one of the first to fifth aspects, wherein the component of the first axis (i α The sign of * ) is positive during the regenerative operation, and the power running operation / regenerative operation is determined based on the sign of the first axis component (v α * ) of the voltage command value vector.

この発明にかかるインバータの制御方法の第９の態様は、第１乃至第８の態様のいずれかにかかるインバータの制御方法であって、前記インバータ（１０５）は前記電流ベクトル（ｉα，ｉβ）及び前記電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）に基づいてパルス幅変調され、前記モータの回転停止は、前記パルス幅変調のデューティ（Ｄ）が所定値（Ｄｔｈ）以下となったことを以て検出する。 A ninth aspect of the inverter control method according to the present invention is the inverter control method according to any of the first to eighth aspects, wherein the inverter (105) includes the current vectors (i α , i β ) And the current command value vector (i α * , i β * ), and the rotation stoppage of the motor causes the pulse width modulation duty (D) to be equal to or less than a predetermined value (D th ). This is detected.

この発明にかかるインバータの制御方法の第１０の態様は、第５乃至第７の態様のいずれかにかかるインバータの制御方法であって、前記モータの回転停止は、前記有効電力（Ｐｒｅ）の平滑値（Ｐ０）の絶対値が所定値（ＤＰ）よりも小さくなることを以て検出する。 A tenth aspect of the inverter control method according to the present invention is the inverter control method according to any of the fifth to seventh aspects, wherein the rotation of the motor is stopped by the effective power (P re ). It is detected when the absolute value of the smooth value (P 0 ) is smaller than the predetermined value (D P ).

この発明にかかるインバータの制御方法の第１１の態様は、第１乃至第８の態様のいずれかにかかるインバータの制御方法であって、前記モータの回転停止は、少なくとも、(a)前記電流指令値ベクトルの前記固定座標系の第１軸（α）の成分（ｉα ＊）の平滑値（ｉα０）が第１の所定値（Ｄα１）よりも小さいことを条件として検出される。 An eleventh aspect of the inverter control method according to the present invention is the inverter control method according to any one of the first to eighth aspects, wherein at least (a) the current command It is detected on the condition that the smooth value (i α0 ) of the component (i α * ) of the first axis (α) of the fixed coordinate system of the value vector is smaller than the first predetermined value (D α1 ).

この発明にかかるインバータの制御方法の第１２の態様は、第１１の態様にかかるインバータの制御方法であって、前記モータの回転停止は、更に、(b)前記電流指令値ベクトルの前記第１軸（α）の成分（ｉα ＊）の前記平滑値（ｉα０）が所定区間において採る振幅は、第２の所定値（Ｄα２）よりも小さいことをも条件として検出される。 A twelfth aspect of the inverter control method according to the present invention is the inverter control method according to the eleventh aspect, wherein the rotation of the motor is further stopped by (b) the first of the current command value vector. The amplitude that the smooth value (i α0 ) of the component (i α * ) of the axis (α) takes in a predetermined section is also detected on the condition that it is smaller than the second predetermined value (D α2 ).

この発明にかかるインバータの制御方法の第１乃至第１２の態様は、例えば前記モータ（１０６）の回転を停止するモータの制御方法に採用することができる。   The first to twelfth aspects of the inverter control method according to the present invention can be employed in a motor control method for stopping the rotation of the motor (106), for example.

この発明にかかるインバータの制御装置の第１の態様は、電圧指令値ベクトル（ｖα ＊，ｖβ ＊）に基づいてインバータ（１０５）を制御する装置であって、前記インバータは、モータ（１０６）の動作を制御し、前記モータには、電気角が９０度異なる第１軸（α）及び第２軸（β）を有して回転位置に依存しない固定座標系が設定される。前記固定座標系における電流ベクトル（ｉα，ｉβ）と、前記電流ベクトルの指令値たる電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）との間の、要素毎の偏差に基づいて前記電圧指令値ベクトルを生成する電流制御部（１０２）と、前記モータの回転を停止させる際の前記電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）を前記電流制御部へ供給する制動制御部（１０１）とを備える。前記モータの回転を停止させる際の前記電流指令値ベクトルの前記第２軸の成分（ｉβ ＊）は略零であり、前記電流指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｉα ＊）は、前記モータの力行動作中の電磁トルクよりも前記モータの回生動作中の電磁トルクを大きくする。 A first aspect of an inverter control device according to the present invention is a device that controls an inverter (105) based on a voltage command value vector (v α * , v β * ), and the inverter includes a motor (106 The motor is set with a fixed coordinate system having a first axis (α) and a second axis (β) that differ in electrical angle by 90 degrees and does not depend on the rotational position. The voltage based on a deviation for each element between a current vector (i α , i β ) in the fixed coordinate system and a current command value vector (i α * , i β * ) as a command value of the current vector. A current control unit (102) that generates a command value vector, and a brake control unit (101) that supplies the current command value vector (i α * , i β * ) when stopping the rotation of the motor to the current control unit. ). The component (i β * ) of the second axis of the current command value vector when stopping the rotation of the motor is substantially zero, and the component (i α * ) of the first axis of the current command value vector is The electromagnetic torque during the regenerative operation of the motor is made larger than the electromagnetic torque during the power running operation of the motor.

この発明にかかるインバータの制御装置の第２の態様は、第１の態様にかかるインバータの制御装置であって、前記制動制御部（１０１）は、前記力行動作で非正であり、前記回生動作中で正である制動電流指令値（ｉ0）を出力する制動電流指令値生成部（１０）と、前記制動電流指令値を積分して、前記モータの回転を停止させる際の前記電流指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｉα *）を与える積分器（１４）と、前記モータの回転を停止させる際の前記電流指令値ベクトルの前記第２軸の成分（ｉβ *）として略零を与える零指令部（１６）とを有する。
A second aspect of the inverter control device according to the present invention is the inverter control device according to the first aspect, wherein the braking control unit (101) is non-positive in the power running operation and the regenerative operation. A braking current command value generation unit (10) that outputs a braking current command value (i 0 ) that is positive, and the current command value when the braking current command value is integrated to stop the rotation of the motor and components of the first axis of the vector (i alpha *) integrator giving (14), substantially the rotation of the motor as a component of the second axis of the current command value vector at the time of stopping (i beta *) And a zero command section (16) for giving zero.

この発明にかかるインバータの制御装置の第３の態様は、第２の態様にかかるインバータの制御装置であって、前記制動電流指令値（ｉ０）は、前記力行動作中に略零である。 A third aspect of the inverter control device according to the present invention is the inverter control device according to the second aspect, wherein the braking current command value (i 0 ) is substantially zero during the power running operation.

この発明にかかるインバータの制御装置の第４の態様は、第２の態様にかかるインバータの制御装置であって、前記制動電流指令値（ｉ０）は、前記力行動作中に負となる期間を有する。 A fourth aspect of the inverter control device according to the present invention is the inverter control device according to the second aspect, wherein the braking current command value (i 0 ) has a negative period during the power running operation. Have.

この発明にかかるインバータの制御装置の第５の態様は、第１乃至第４の態様にかかるインバータの制御装置であって、前記モータ（１０６）の有効電力（Ｐｒｅ）を求める電力演算部（１０３ａ；１０３ｂ）を更に備える。そして前記有効電力の符号に基づいて力行動作／回生動作が判断される。 According to a fifth aspect of the inverter control device of the present invention, there is provided an inverter control device according to the first to fourth aspects, wherein the power calculation unit ( D ) calculates the active power (P re ) of the motor (106). 103a; 103b). Based on the sign of the active power, a power running operation / regenerative operation is determined.

この発明にかかるインバータの制御装置の第６の態様は、第５の態様にかかるインバータの制御装置であって、前記電力演算部（１０３ａ；１０３ｂ）は、前記電流ベクトル（ｉα，ｉβ）と前記電圧指令値ベクトル（ｖα ＊，ｖβ ＊）とに基づいて前記有効電力（Ｐｒｅ）を求める。 According to a sixth aspect of the inverter control device of the present invention, there is provided the inverter control device according to the fifth aspect, wherein the power calculation unit (103a; 103b) includes the current vector (i α , i β ). wherein (* v α, v β * ) voltage command value vector and the determined active power (P re) based on the.

この発明にかかるインバータの制御装置の第７の態様は、第６の態様にかかるインバータの制御装置であって、前記電力演算部（１０３ｂ）は、前記電圧指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｖα ＊）と、前記電流ベクトルの前記第１軸の成分（ｉα）との積として前記有効電力（Ｐｒｅ）を求める。 A seventh aspect of the inverter control device according to the present invention is the inverter control device according to the sixth aspect, wherein the power calculation unit (103b) is a component of the first axis of the voltage command value vector. The active power (P re ) is obtained as a product of (v α * ) and the first axis component (i α ) of the current vector.

この発明にかかるインバータの制御装置の第８の態様は、第１乃至第４の態様のいずれかにかかるインバータの制御装置であって、前記電流指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｉα ＊）の符号は前記回生動作中において正であり、前記電圧指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｖα ＊）の符号に基づいて力行動作／回生動作が判断される。 An eighth aspect of the inverter control device according to the present invention is the inverter control device according to any of the first to fourth aspects, wherein the first axis component (i α) of the current command value vector is provided. The sign of * ) is positive during the regenerative operation, and the power running / regenerative operation is determined based on the sign of the first axis component (v α * ) of the voltage command value vector.

この発明にかかるインバータの制御装置の第９の態様は、第１乃至第８の態様のいずれかにかかるインバータの制御装置であって、前記電圧指令値ベクトル（ｖα ＊，ｖβ ＊）に基づいて前記インバータ（１０５）をパルス幅変調を用いて制御するパルス幅変調部（１０４）と、前記パルス幅変調のデューティ（Ｄ）が所定値（Ｄｔｈ）以下となったことを以て前記モータの回転停止を検出する制動完了判断処理部（１９）とを更に備える。 According to a ninth aspect of the inverter control device of the present invention, there is provided the inverter control device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the voltage command value vectors (v α * , v β * ) And a pulse width modulation unit (104) for controlling the inverter (105) using pulse width modulation, and the duty (D) of the pulse width modulation is equal to or less than a predetermined value (D th ). And a braking completion determination processing unit (19) for detecting rotation stop.

この発明にかかるインバータの制御装置の第１０の態様は、第５乃至第７の態様のいずれかにかかるインバータの制御装置であって、前記有効電力（Ｐｒｅ）の平滑値（Ｐ０）の絶対値が所定値（ＤＰ）よりも小さくなることを以て前記モータの回転停止を検出する制動完了判断処理部（１９）を更に備える。 A tenth aspect of the inverter control device according to the present invention is the inverter control device according to any of the fifth to seventh aspects, wherein the smoothing value (P 0 ) of the active power (P re ) A braking completion determination processing unit (19) is further provided for detecting a stop of rotation of the motor when the absolute value becomes smaller than a predetermined value (D P ).

この発明にかかるインバータの制御装置の第１１の態様は、第１乃至第８の態様のいずれかにかかるインバータの制御装置であって、少なくとも、(a)前記電流指令値ベクトルの前記固定座標系の第１軸（α）の成分（ｉα ＊）の平滑値（ｉα０）が第１の所定値（Ｄα１）よりも小さいことを条件として前記モータの回転停止を検出する制動完了判断処理部（１９）を更に備える。 An eleventh aspect of the inverter control device according to the present invention is the inverter control device according to any one of the first to eighth aspects, and includes at least (a) the fixed coordinate system of the current command value vector. Braking completion determination processing for detecting the stop of rotation of the motor on condition that the smooth value (i α0 ) of the component (i α * ) of the first axis (α) of the motor is smaller than the first predetermined value (D α1 ). A part (19) is further provided.

この発明にかかるインバータの制御装置の第１２の態様は、第１１の態様にかかるインバータの制御装置であって、前記制動完了判断処理部（１９）は、更に、(b)前記電流指令値ベクトルの前記第１軸（α）の成分（ｉα ＊）の平滑値（ｉα０）が所定区間において採る振幅は、第２の所定値（Ｄα２）よりも小さいことであることをも条件として前記モータの回転停止を検出する。 A twelfth aspect of the inverter control device according to the present invention is the inverter control device according to the eleventh aspect, wherein the braking completion determination processing unit (19) further includes (b) the current command value vector. On the condition that the smoothing value (i α0 ) of the component (i α * ) of the first axis (α) in the predetermined interval is smaller than the second predetermined value (D α2 ). The rotation stop of the motor is detected.

この発明にかかるインバータの制御装置の第１乃至第１２の態様は、例えば前記モータ（１０６）の回転を停止するモータの制御装置に採用することができる。   The first to twelfth aspects of the inverter control device according to the present invention can be employed in a motor control device that stops the rotation of the motor (106), for example.

この発明にかかるインバータの制御方法の第１の態様によれば、力行動作中の電磁トルクが回生動作中の電磁トルクよりも小さいので、モータの回転慣性が大きな場合でも、停止位置近傍でのモータの位置の振動的変動を回避し、迅速に回転を停止させることができる。   According to the first aspect of the inverter control method of the present invention, since the electromagnetic torque during the power running operation is smaller than the electromagnetic torque during the regenerative operation, the motor in the vicinity of the stop position can be obtained even when the rotational inertia of the motor is large. Therefore, the rotation can be stopped quickly.

この発明にかかるインバータの制御方法の第２の態様によれば、力行動作中の電磁トルクを回生動作中の電磁トルクよりも小さくすることができる。   According to the second aspect of the inverter control method of the present invention, the electromagnetic torque during the power running operation can be made smaller than the electromagnetic torque during the regenerative operation.

この発明にかかるインバータの制御方法の第３の態様によれば、力行動作中の電磁トルクを回生動作中の電磁トルクよりも簡易に小さくすることができる。   According to the third aspect of the inverter control method of the present invention, the electromagnetic torque during the power running operation can be easily made smaller than the electromagnetic torque during the regenerative operation.

この発明にかかるインバータの制御方法の第４の態様によれば、力行動作中の電磁トルクの回生動作中の電磁トルクに対する減少量を大きくすることができる。   According to the fourth aspect of the inverter control method of the present invention, the amount of decrease in the electromagnetic torque during the power running operation relative to the electromagnetic torque during the regenerative operation can be increased.

この発明にかかるインバータの制御方法の第５の態様によれば、力行動作／回生動作によって有効電力の符号が異なるので、力行動作／回生動作を判断できる。   According to the fifth aspect of the inverter control method of the present invention, since the sign of the active power differs depending on the power running operation / regenerative operation, the power running operation / regenerative operation can be determined.

この発明にかかるインバータの制御方法の第６の態様によれば、電流ベクトルと電圧指令値ベクトルとに基づいて有効電力の符号を求めるので、力行動作／回生動作を判断することができる。   According to the sixth aspect of the inverter control method of the present invention, since the sign of the active power is obtained based on the current vector and the voltage command value vector, the power running operation / regenerative operation can be determined.

この発明にかかるインバータの制御方法の第７の態様によれば、電流ベクトルの第２軸の成分（ｉβ）が電流ベクトル指令値の第２軸の成分（ｉβ ＊）へと制御され、電流ベクトル指令値の第２軸の成分（ｉβ ＊）が略零である。よって電流ベクトルの第２軸の成分と電圧指令値ベクトルの第２軸の成分（ｖβ ＊）との積は零であるとみなして、有効電力を求める計算を簡易にできる。 According to the seventh aspect of the inverter control method of the present invention, the second-axis component (i β ) of the current vector is controlled to the second-axis component (i β * ) of the current vector command value, The second axis component ( iβ * ) of the current vector command value is substantially zero. Therefore, the product of the second axis component of the current vector and the second axis component ( vβ * ) of the voltage command value vector is regarded as zero, and the calculation for obtaining the active power can be simplified.

この発明にかかるインバータの制御方法の第８の態様によれば、電流ベクトルの第２軸の成分（ｉβ）が電流ベクトル指令値の第２軸の成分（ｉβ ＊）へと制御され、電流ベクトル指令値の第２軸の成分が略零である。よって有効電力の符号は、電流ベクトルの第１軸の成分（ｉα）と電圧指令値ベクトルの第１軸の成分（ｖα ＊）との積の符号で求められる。電流ベクトルの第１軸の成分（ｉα）が電流ベクトル指令値の第１軸の成分（ｉα ＊）へと制御され、電流ベクトル指令値の第１軸の成分の符号が正である。よって有効電力の符号は電圧指令値ベクトルの第１軸の成分の符号で求められる。そして力行動作／回生動作によって有効電力の符号が異なるので、電圧指令値ベクトルの第１軸の成分の符号に基づいて力行動作／回生動作が判断される。 According to the eighth aspect of the inverter control method of the present invention, the second-axis component (i β ) of the current vector is controlled to the second-axis component (i β * ) of the current vector command value, The second axis component of the current vector command value is substantially zero. Therefore, the sign of the active power is obtained by the sign of the product of the first axis component (i α ) of the current vector and the first axis component (v α * ) of the voltage command value vector. The first axis component (i α ) of the current vector is controlled to the first axis component (i α * ) of the current vector command value, and the sign of the first axis component of the current vector command value is positive. Therefore, the sign of the active power is obtained by the sign of the first axis component of the voltage command value vector. Since the sign of the active power varies depending on the power running / regenerative action, the power running / regenerative action is determined based on the sign of the first axis component of the voltage command value vector.

この発明にかかるインバータの制御方法の第９の態様によれば、簡易に回転停止を検出し、モータへの停止制御を止めることができる。   According to the ninth aspect of the inverter control method of the present invention, it is possible to easily detect the rotation stop and stop the stop control to the motor.

この発明にかかるインバータの制御方法の第１０の態様によれば、簡易に回転停止を検出し、モータへの停止制御を止めることができる。   According to the tenth aspect of the inverter control method of the present invention, it is possible to easily detect the rotation stop and stop the stop control to the motor.

この発明にかかるインバータの制御方法の第１１の態様によれば、簡易に回転停止を検出し、モータへの停止制御を止めることができる。   According to the eleventh aspect of the inverter control method of the present invention, it is possible to simply detect the rotation stop and stop the stop control to the motor.

この発明にかかるインバータの制御方法の第１２の態様によれば、精度良く回転停止を検出し、モータへの停止制御を止めることができる。   According to the twelfth aspect of the inverter control method according to the present invention, it is possible to accurately detect the rotation stop and stop the stop control to the motor.

この発明にかかるインバータの制御装置の第１の態様によれば、力行動作中の電磁トルクが回生動作中の電磁トルクよりも小さいので、モータの回転慣性が大きな場合でも、停止位置近傍でのモータの位置の振動的変動を回避し、迅速に回転を停止させることができる。   According to the first aspect of the inverter control device of the present invention, since the electromagnetic torque during the power running operation is smaller than the electromagnetic torque during the regenerative operation, the motor near the stop position can be obtained even when the rotational inertia of the motor is large. Therefore, the rotation can be stopped quickly.

この発明にかかるインバータの制御装置の第２の態様によれば、力行動作中の電磁トルクを回生動作中の電磁トルクよりも小さくすることができる。   According to the second aspect of the inverter control device of the present invention, the electromagnetic torque during the power running operation can be made smaller than the electromagnetic torque during the regenerative operation.

この発明にかかるインバータの制御装置の第３の態様によれば、力行動作中の電磁トルクを回生動作中の電磁トルクよりも簡易に小さくすることができる。   According to the third aspect of the inverter control device of the present invention, the electromagnetic torque during the power running operation can be easily made smaller than the electromagnetic torque during the regenerative operation.

この発明にかかるインバータの制御装置の第４の態様によれば、力行動作中の電磁トルクの回生動作中の電磁トルクに対する減少量を大きくすることができる。   According to the fourth aspect of the inverter control device of the present invention, the amount of decrease in the electromagnetic torque during the power running operation relative to the electromagnetic torque during the regenerative operation can be increased.

この発明にかかるインバータの制御装置の第５の態様によれば、力行動作／回生動作によって有効電力の符号が異なるので、力行動作／回生動作を判断できる。   According to the fifth aspect of the control device for an inverter according to the present invention, since the sign of the active power differs depending on the power running operation / regenerative operation, the power running operation / regenerative operation can be determined.

この発明にかかるインバータの制御装置の第６の態様によれば、電流ベクトルと電圧指令値ベクトルとに基づいて有効電力の符号を求めるので、力行動作／回生動作を判断することができる。   According to the sixth aspect of the inverter control device of the present invention, since the sign of the active power is obtained based on the current vector and the voltage command value vector, the power running operation / regenerative operation can be determined.

この発明にかかるインバータの制御装置の第７の態様によれば、電流ベクトルの第２軸の成分（ｉβ）が電流ベクトル指令値の第２軸の成分（ｉβ ＊）へと制御され、電流ベクトル指令値の第２軸の成分（ｉβ ＊）が略零である。よって電流ベクトルの第２軸の成分と電圧指令値ベクトルの第２軸の成分（ｖβ ＊）との積は零であるとみなして、有効電力を求める計算を簡易にできる。 According to the seventh aspect of the inverter control device of the present invention, the second-axis component (i β ) of the current vector is controlled to the second-axis component (i β * ) of the current vector command value, The second axis component ( iβ * ) of the current vector command value is substantially zero. Therefore, the product of the second axis component of the current vector and the second axis component ( vβ * ) of the voltage command value vector is regarded as zero, and the calculation for obtaining the active power can be simplified.

この発明にかかるインバータの制御装置の第８の態様によれば、電流ベクトルの第２軸の成分（ｉβ）が電流ベクトル指令値の第２軸の成分（ｉβ ＊）へと制御され、電流ベクトル指令値の第２軸の成分が零である。よって有効電力の符号は、電流ベクトルの第１軸の成分（ｉα）と電圧指令値ベクトルの第１軸の成分（ｖα ＊）との積の符号で求められる。電流ベクトルの第１軸の成分（ｉα）が電流ベクトル指令値の第１軸の成分（ｉα ＊）へと制御され、電流ベクトル指令値の第１軸の成分の符号が正である。よって有効電力の符号は電圧指令値ベクトルの第１軸の成分の符号で求められる。そして力行動作／回生動作によって有効電力の符号が異なるので、電圧指令値ベクトルの第１軸の成分の符号に基づいて力行動作／回生動作が判断される。 According to the eighth aspect of the inverter control device of the present invention, the second axis component (i β ) of the current vector is controlled to the second axis component (i β * ) of the current vector command value, The second axis component of the current vector command value is zero. Therefore, the sign of the active power is obtained by the sign of the product of the first axis component (i α ) of the current vector and the first axis component (v α * ) of the voltage command value vector. The first axis component (i α ) of the current vector is controlled to the first axis component (i α * ) of the current vector command value, and the sign of the first axis component of the current vector command value is positive. Therefore, the sign of the active power is obtained by the sign of the first axis component of the voltage command value vector. Since the sign of the active power varies depending on the power running / regenerative action, the power running / regenerative action is determined based on the sign of the first axis component of the voltage command value vector.

この発明にかかるインバータの制御装置の第９の態様によれば、簡易に回転停止を検出し、モータへの停止制御を止めることができる。   According to the ninth aspect of the inverter control device of the present invention, the rotation stop can be easily detected and the stop control to the motor can be stopped.

この発明にかかるインバータの制御装置の第１０の態様によれば、簡易に回転停止を検出し、モータへの停止制御を止めることができる。   According to the tenth aspect of the inverter control device of the present invention, it is possible to simply detect the rotation stop and stop the stop control to the motor.

この発明にかかるインバータの制御装置の第１１の態様によれば、簡易に回転停止を検出し、モータへの停止制御を止めることができる。   According to the eleventh aspect of the inverter control device of the present invention, it is possible to simply detect the rotation stop and stop the stop control to the motor.

この発明にかかるインバータの制御装置の第１２の態様によれば、精度良く回転停止を検出し、モータへの停止制御を止めることができる。   According to the twelfth aspect of the inverter control device of the present invention, it is possible to accurately detect the rotation stop and stop the stop control to the motor.

第１の実施の形態．
図１は本発明のインバータ制御技術、モータ制御技術を実現する駆動系を示すブロック図である。ただし、ここでは制動に関する部分を主として示しており、回転制御に関する部分は省略している。後述するように電流指令値を回転制御時と制動制御時とにおいて切り替えることにより、当該技術は従来の回転制御を行うシステムと矛盾無く融合させることは容易である。 First embodiment.
FIG. 1 is a block diagram showing a drive system for realizing the inverter control technology and motor control technology of the present invention. However, the portion related to braking is mainly shown here, and the portion related to rotation control is omitted. As will be described later, by switching the current command value between rotation control and braking control, the technology can easily be integrated with a conventional system that performs rotation control.

当該システムは制動制御部１０１、電流制御部１０２、電力演算部１０３ａ、パルス幅変調信号生成部１０４、３相／２相変換部１０７、インバータ１０５及びモータ１０６を有している。   The system includes a braking control unit 101, a current control unit 102, a power calculation unit 103a, a pulse width modulation signal generation unit 104, a three-phase / two-phase conversion unit 107, an inverter 105, and a motor 106.

例えばモータ１０６は埋め込み永久磁石型（ＩＰＭ）モータであり、インバータ１０５から三相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗが供給される。 For example, the motor 106 is an embedded permanent magnet type (IPM) motor, and three-phase currents i u , i v , i w are supplied from the inverter 105.

三相／二相変換部１０７は、三相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを二相電流ｉα，ｉβに変換する。二相電流ｉα，ｉβはそれぞれモータ１０６に流れる電流のα成分及びβ成分であり、電流ベクトル（ｉα，ｉβ）として把握することもできる。 The three-phase / two-phase converter 107 converts the three-phase currents i u , i v , i w into two-phase currents i α , i β . The two-phase currents i α and i β are the α component and β component of the current flowing through the motor 106, respectively, and can also be grasped as current vectors (i α , i β ).

インバータ１０５は電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）に基づいて制御される。より詳細には電流制御部１０２は電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）から電圧指令値ベクトル（ｖα ＊，ｖβ ＊）を生成し、インバータ１０５は電圧指令値ベクトル（ｖα ＊，ｖβ ＊）に基づいて制御される。更に詳細には電圧指令値ベクトル（ｖα ＊，ｖβ ＊）に基づいてパルス幅変調信号生成部１０４がパルス幅変調を行い、これに基づいてインバータ１０５が制御される。 The inverter 105 is controlled based on the current command value vector (i α * , i β * ). More specifically, the current control unit 102 generates a voltage command value vector (v α * , v β * ) from the current command value vector (i α * , i β * ), and the inverter 105 outputs the voltage command value vector (v α * , V β * ). More specifically, the pulse width modulation signal generation unit 104 performs pulse width modulation based on the voltage command value vector (v α * , v β * ), and the inverter 105 is controlled based on this.

電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）は、電流ベクトル（ｉα，ｉβ）の指令値である。電流制御部１０２は、電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）と電流ベクトル（ｉα，ｉβ）との要素毎に偏差に基づいて電圧指令値ベクトル（ｖα ＊，ｖβ ＊）を生成する。 The current command value vector (i α * , i β * ) is a command value of the current vector (i α , i β ). The current control unit 102 determines the voltage command value vector (v α * , v β * ) based on the deviation for each element between the current command value vector (i α * , i β * ) and the current vector (i α , i β ) . ) Is generated.

より詳細には、電流制御部１０２は、加減算器２１，２２及びアンプ２３，２４を有している。加減算器２１は電流指令値ｉα ＊と電流ｉαとの偏差を求め、当該偏差はアンプ２３によって所定倍され、電圧指令値ｖα ＊が生成される。加減算器２２は電流指令値ｉβ ＊と電流ｉβとの偏差を求め、当該偏差はアンプ２４によって所定倍され、電圧指令値ｖβ ＊が生成される。 More specifically, the current control unit 102 includes adders / subtracters 21 and 22 and amplifiers 23 and 24. The adder / subtractor 21 obtains a deviation between the current command value i α * and the current i α, and the deviation is multiplied by a predetermined value by the amplifier 23 to generate a voltage command value v α * . The adder / subtractor 22 obtains a deviation between the current command value iβ * and the current iβ, and the deviation is multiplied by a predetermined value by the amplifier 24 to generate a voltage command value vβ * .

制動制御部１０１は、モータの回転を停止させる際の電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）を電流制御部１０２へ供給する。モータを回転させる際の電流指令値ベクトルは図示されない電流指令値ベクトル生成部から別途に与えることができる。その場合電流制御部１０２は、回転制御／制動制御に応じて、それぞれ受ける電流指令値ベクトルを切り替えることになる。 The braking control unit 101 supplies a current command value vector (i α * , i β * ) for stopping the rotation of the motor to the current control unit 102. A current command value vector for rotating the motor can be separately provided from a current command value vector generation unit (not shown). In that case, the current control unit 102 switches the received current command value vector in accordance with the rotation control / braking control.

制動制御部１０１はモータ１０６での有効電力Ｐｒｅの符号に基づいて、モータの回転を停止させる際の電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）を設定する。有効電力Ｐｒｅが正であればモータ１０６は力行動作を行っており、零または負であれば回生動作を行っている。そして本発明では後述するように、力行動作／回生動作に応じて電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）を設定する。この必要のため、制動制御部１０１には有効電力Ｐｒｅが入力される。 The brake control unit 101 sets a current command value vector (i α * , i β * ) for stopping the rotation of the motor based on the sign of the active power Pre in the motor 106. If the active power Pre is positive, the motor 106 performs a power running operation, and if it is zero or negative, the motor 106 performs a regenerative operation. In the present invention, as will be described later, current command value vectors (i α * , i β * ) are set according to the power running operation / regenerative operation. Because of this necessity, the braking power control unit 101 receives the active power Pre .

電力演算部１０３は乗算器３１，３２と加算器３３とローパスフィルタ３４を備えており、モータ１０６での有効電力Ｐｒｅを求める。より具体的には電流ベクトル（ｉα，ｉβ）と電圧指令値ベクトル（ｖα ＊，ｖβ ＊）とに基づいて有効電力Ｐｒｅを求める。 The power calculation unit 103 includes multipliers 31 and 32, an adder 33, and a low-pass filter 34, and obtains effective power Pre in the motor 106. More specifically, the active power Pre is obtained based on the current vector (i α , i β ) and the voltage command value vector (v α * , v β * ).

有効電力Ｐｒｅは電流ベクトル（ｉα，ｉβ）と電圧指令値ベクトル（ｖα ＊，ｖβ ＊）との内積で以て求められる。よって乗算器３１，３２はそれぞれ積ｉα・ｖβ ＊，ｉβ・ｖα ＊を求め、これらの積の和が加算器３３によって求められる。 The active power Pre is obtained by the inner product of the current vector (i α , i β ) and the voltage command value vector (v α * , v β * ). Therefore, the multipliers 31 and 32 obtain the products i α · v β * and i β · v α * , respectively, and the sum of these products is obtained by the adder 33.

加算器３３の出力は、モータの回転数とモータの極対数との積で求めされる周波数で変動するため、当該周波数を超える成分はノイズとしてローパスフィルタ３４で除去する。そしてローパスフィルタ３４の出力を有効電力Ｐｒｅとして採用する。 Since the output of the adder 33 fluctuates at a frequency determined by the product of the number of rotations of the motor and the number of pole pairs of the motor, components exceeding the frequency are removed as noise by the low-pass filter 34. The output of the low-pass filter 34 is employed as the active power Pre .

図２は制動制御部１０１ａの構成を図示するブロック図であり、図１の制動制御部１０１として採用可能である。   FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the braking control unit 101a, which can be employed as the braking control unit 101 in FIG.

制動制御部１０１ａは、制動電流指令値生成部１０、積分器１４、増幅器１５、零発生部１６、フィルタ１７、符号判定部１８、制動完了判断処理部１９及びオアゲートＧを備えている。   The braking control unit 101a includes a braking current command value generation unit 10, an integrator 14, an amplifier 15, a zero generation unit 16, a filter 17, a sign determination unit 18, a braking completion determination processing unit 19, and an OR gate G.

零発生部１６は値零を、電流指令値ｉβ ＊として出力する。よって電流指令値ｉβ ＊はモータ１０６が力行動作を行うか、回生動作を行うかによらず、零となる。但し、厳密に零である必要はなく、後述する効果を妨げない程度に略零であればよい。 The zero generator 16 outputs the value zero as the current command value iβ * . Therefore, the current command value i β * becomes zero regardless of whether the motor 106 performs a power running operation or a regenerative operation. However, it does not have to be strictly zero, and may be substantially zero so as not to prevent the effects described later.

制動電流指令値生成部１０は制動電流指令値ｉ０を出力する。制動電流指令値ｉ０は電流指令値ｉα ＊として採用してもよい。制動電流指令値ｉ０はモータの力行動作中では零であり、回生動作では正である。但し、力行動作／回生動作の切り替わりによる可聴音の発生を抑制するために、積分器１４が設けられる。また増幅器１５により、その値の大きさが制御される。増幅器１５のゲインはモータ１０６の定格電流や、制動に要求される時間に応じて設定される。制動電流指令値ｉ０が零である場合、後述する零発生部１２の機能に基づき、厳密に零である必要はない。 Braking current command value generating unit 10 outputs a braking current command value i 0. The braking current command value i 0 may be adopted as the current command value i α * . The braking current command value i 0 is zero during the power running operation of the motor and is positive during the regenerative operation. However, an integrator 14 is provided to suppress the generation of audible sound due to the switching between the power running operation / regenerative operation. The magnitude of the value is controlled by the amplifier 15. The gain of the amplifier 15 is set according to the rated current of the motor 106 and the time required for braking. When the braking current command value i 0 is zero, it is not necessarily strictly zero based on the function of the zero generation unit 12 described later.

制動電流指令値生成部１０は正値発生部１１と零発生部１２と、両者の出力を選択して制動電流指令値ｉ０として出力するスイッチ１３とを有している。 Braking current command value generating unit 10 has a positive value generator 11 and the zero generator 12, and a switch 13 which selects both the output of the output as a braking current command value i 0.

正値発生部１１は定格電流以内の正値を発生し、零発生部１２は零発生部１６と同様に零を発生する。スイッチ１３の切り替えは二入力オアゲートＧの出力によって制御される。図中、オアゲートＧは正論理を採用した場合を例示しているが、負論理を採用してもよい。   The positive value generator 11 generates a positive value within the rated current, and the zero generator 12 generates zero in the same manner as the zero generator 16. Switching of the switch 13 is controlled by the output of the two-input OR gate G. In the figure, the OR gate G illustrates the case where positive logic is adopted, but negative logic may be adopted.

オアゲートＧの一方には制動完了判断処理部１９の出力が与えられる。制動完了判断処理部１９はモータ１０６が停止したか否かを判断する部分であり、モータ１０６が回転中には“Ｌ”を出力し、停止したと判断した場合には“Ｈ”を出力する。停止を判断する詳細は後述し、まず回転中の場合の制動電流指令値生成部１０の動作について説明する。   The output of the braking completion determination processing unit 19 is given to one of the OR gates G. The brake completion determination processing unit 19 determines whether or not the motor 106 has stopped, and outputs “L” while the motor 106 is rotating, and outputs “H” when it is determined that the motor 106 has stopped. . The details of determining the stop will be described later. First, the operation of the braking current command value generation unit 10 during rotation will be described.

制動完了判断処理部１９の出力が“Ｌ”であれば、スイッチ１３は符号判定部１８の出力に基づいて切り替えを行う。符号判定部１８は電力演算部１０３ａから得られた有効電力Ｐｒｅを入力し、これが正であれば“Ｌ”を出力し、零又は負であれば“Ｈ”を出力する。そしてスイッチ１３はオアゲートＧの出力の“Ｈ”“Ｌ”に応じて、それぞれ正値発生部１１と零発生部１２の出力を制動電流指令値ｉ０として出力する。 If the output of the brake completion determination processing unit 19 is “L”, the switch 13 performs switching based on the output of the code determination unit 18. Sign determination unit 18 inputs the active power P re obtained from the power calculation unit 103a, which outputs "L" if it is positive, outputs "H" if zero or negative. Then, the switch 13 outputs the outputs of the positive value generator 11 and the zero generator 12 as the braking current command value i 0 in accordance with the output “H” and “L” of the OR gate G, respectively.

以上のようにして生成された制動電流指令値ｉ０を積分器１４で積分し、増幅器１５で大きさを調整して電流指令値ｉα ＊が得られる。従って電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）は、力行動作中においては実質的にはほぼ零ベクトルとなり、回生動作中においてはα成分のみとなる。 The braking current command value i 0 generated as described above is integrated by the integrator 14 and the magnitude is adjusted by the amplifier 15 to obtain the current command value i α * . Therefore, the current command value vector (i α * , i β * ) is substantially a zero vector during the power running operation and only an α component during the regenerative operation.

これにより、力行動作中の電磁トルクを回生動作中の電磁トルクよりも小さくすることができる。この効果を得るためには零発生部１２が出力する値零は厳密に零である必要はなく、ほぼ零であってもよい。モータ１０６の回転慣性が大きな場合でも、停止位置近傍でのモータ１０６の位置の振動的変動を回避し、迅速に回転を停止させることができる。しかもモータ１０６の位置検出や速度検出は不要である。位置検出を行うことなく停止位置近傍でのモータの位置の振動的変動を回避し、迅速に回転を停止させる。   Thereby, the electromagnetic torque during the power running operation can be made smaller than the electromagnetic torque during the regenerative operation. In order to obtain this effect, the value zero output from the zero generator 12 does not have to be exactly zero, and may be almost zero. Even when the rotation inertia of the motor 106 is large, the vibration fluctuation of the position of the motor 106 in the vicinity of the stop position can be avoided and the rotation can be stopped quickly. In addition, the position detection and speed detection of the motor 106 are unnecessary. Without detecting the position, the fluctuation of the motor position in the vicinity of the stop position is avoided and the rotation is quickly stopped.

制動が完了、即ちモータ１０６の回転が停止したと判断するには、有効電力Ｐｒｅの大きさに基づいて判断する。回転が停止すれば有効電力Ｐｒｅが発生しないと考えられるからである。但し、力行動作／回生動作の切り替わりに応じて有効電力Ｐｒｅは大きく変動するので、フィルタ１７を介して平滑して平滑値Ｐ０を得る。制動完了判断処理部１９は、平滑値Ｐ０の絶対値が所定値ＤＰよりも小さくなることを以て、モータ１０６の回転が停止したと判断する。 In order to determine that the braking is completed, that is, that the rotation of the motor 106 has stopped, the determination is made based on the magnitude of the active power Pre . This is because it is considered that the active power Pre is not generated if the rotation stops. However, since the active power Pre greatly fluctuates in accordance with the switching between the power running operation / regenerative operation, the smoothed value P 0 is obtained by smoothing through the filter 17. Braking completion determination processing section 19, with a the absolute value of the smoothed value P 0 is smaller than the predetermined value D P, it is determined that the rotation of the motor 106 is stopped.

制動完了判断処理部１９はモータ１０６の回転が停止したと判断すれば、“Ｈ”をオアゲートＧに出力する。これにより符号判定部１８の出力に拘わらず、オアゲートＧの出力は“Ｈ”となる。よってモータ１０６の回転が停止した後は、電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）はほぼ零ベクトルとなり、新たな電磁トルクは印加されない。 If the braking completion determination processing unit 19 determines that the rotation of the motor 106 has stopped, it outputs “H” to the OR gate G. As a result, the output of the OR gate G becomes “H” regardless of the output of the sign determination unit 18. Therefore, after the rotation of the motor 106 stops, the current command value vector (i α * , i β * ) becomes a substantially zero vector, and no new electromagnetic torque is applied.

もちろん、起動前にモータ１０６を一旦停止させた場合には、停止後の所定時間経過後に電磁トルクを印加してモータ１０６を起動させる。   Of course, when the motor 106 is temporarily stopped before starting, the motor 106 is started by applying electromagnetic torque after a lapse of a predetermined time after stopping.

第２の実施の形態．
図３は制動制御部１０１ｂの構成を図示するブロック図であり、図１の制動制御部１０１として採用可能である。制動制御部１０１ｂは制動制御部１０１ａの制動完了判断において異なっている。第２の実施の形態においては、フィルタ１７は有効電力Ｐ０の平滑値Ｐ０ではなく、電流指令値ｉα ＊を平滑してその平滑値ｉα０を制動完了判断処理部１９に与える。 Second embodiment.
FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the braking control unit 101b, which can be employed as the braking control unit 101 in FIG. The braking control unit 101b differs in the braking completion determination of the braking control unit 101a. In the second embodiment, the filter 17 smooths the current command value i α * , not the smooth value P 0 of the active power P 0 , and gives the smooth value i α0 to the braking completion determination processing unit 19.

図４は第１の実施の形態及び第２の実施の形態、並びに後述する第３の実施の形態における制動完了判断を説明するタイミングチャートである。横軸には時間を採り、縦軸にはモータ１０６の角速度ω、後述するデューティＤ、有効電力Ｐｒｅ及びその平滑値Ｐ０、制動電流指令値ｉ０、平滑値ｉα０、電流指令値ｉβ ＊、電流指令値ｉα ＊の平滑値ｉα０の振幅Δを採っている。 FIG. 4 is a timing chart for explaining the brake completion determination in the first and second embodiments and the third embodiment described later. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the angular velocity ω of the motor 106, the duty D described later, the active power Pre and its smooth value P 0 , the braking current command value i 0 , the smooth value i α0 , the current command value i. β * is the amplitude Δ of the smoothed value i α0 of the current command value i α * .

停止処理開始前には、回転制御用の電流指令値ｉα ＊，ｉβ ＊が電流制御部１０２に与えられており、インバータ１０５やモータ１０６の制御は当該電流指令値ｉα ＊，ｉβ ＊に基づいて行われている。この場合、前述のように、制動制御部１０１から与えられる制動制御用の電流指令値ｉα ＊，ｉβ ＊は、インバータ１０５やモータ１０６の制御とは関係ない。図４では停止処理開始前の電流指令値ｉα ＊，ｉβ ＊が回転制御用のものであるので、これらに依存する量については斜線で示している。 Before starting the stop process, current command values i α * and i β * for rotation control are given to the current control unit 102, and the control of the inverter 105 and the motor 106 is controlled by the current command values i α * and i β. * Based on In this case, as described above, the braking control current command values i α * and i β * given from the braking control unit 101 are not related to the control of the inverter 105 and the motor 106. In FIG. 4, since the current command values i α * and i β * before the start of the stop process are for rotation control, the amounts depending on these are indicated by hatching.

制動の開始により、電流制御部１０２には制動制御部１０１から制動制御用の電流指令値ｉα ＊，ｉβ ＊が与えられる。制動開始からしばらくの間は有効電力Ｐｒｅは負であり、回生動作を行っている。そしてスイッチ１３は正値発生部１１からの出力を制動電流指令値ｉ０として積分器１４へ与える。角速度ωの低下により、やがてモータ１０６に力行動作が発生し、スイッチ１３の切換により制動電流指令値ｉ０は正値／零（略零）を繰り返して採る。これに伴い、有効電力Ｐｒｅの平滑値Ｐ０の絶対値は低下し、やがて時刻ｔ１において所定値ＤＰよりも小さくなる。第１の実施の形態ではこのようにして制動完了を判断していた。このような判定は比較的に簡易に行うことができる。 With the start of braking, the current control unit 102 is supplied with current command values i α * and i β * for braking control from the braking control unit 101. The active power Pre is negative for a while from the start of braking, and a regenerative operation is performed. The switch 13 gives the output from the positive value generator 11 to the integrator 14 as the braking current command value i 0 . Due to the decrease in the angular velocity ω, a power running operation is eventually generated in the motor 106, and the braking current command value i 0 is repeatedly set to a positive value / zero (substantially zero) as the switch 13 is switched. Accordingly, the absolute value of the smoothed value P 0 of the active power P re decreases, it becomes smaller than a predetermined value D P at eventually time t 1. In the first embodiment, the completion of braking is determined in this way. Such a determination can be made relatively easily.

第２の実施の形態では、平滑値ｉα０の低下に基づいて制動完了を判断する。角速度ωの低下に従って、モータ１０６に回生動作が発生する時間間隔は、短くなるからである。閾値Ｄα１を、例えば制動電流指令値ｉ０の半分に設定し、これよりも平滑値ｉα０が低下した場合に、制動完了の判断がされる。 In the second embodiment, the completion of braking is determined based on a decrease in the smooth value i α0 . This is because the time interval at which the regenerative operation occurs in the motor 106 becomes shorter as the angular velocity ω decreases. The threshold value D α1 is set to, for example, half of the braking current command value i 0 , and when the smooth value i α0 is further reduced, the braking completion is determined.

平滑値ｉα０の所定期間、例えば１秒ごとの間で振幅Δが測定される。そして振幅Δが閾値Ｄα２よりも低下した場合に、制動が完了したと判断する。振幅Δが閾値Ｄα２よりも低下したことのみを以て制動の完了を判断することは望ましくない。制動開始後の初期において振幅Δはほぼ零であり、この時点を制動の完了と判断することは適切ではないからである。よって平滑値ｉα０が閾値Ｄα１よりも低下したことを前提として上で、振幅Δが閾値Ｄα２よりも低下したこと（図４における時刻ｔ２）を以て制動が完了したと判断することが望ましい。 The amplitude Δ is measured during a predetermined period of the smooth value i α0 , for example, every second. Then, when the amplitude Δ is lower than the threshold value Dα2, it is determined that the braking is completed. It is not desirable to determine the completion of braking only by the fact that the amplitude Δ has decreased below the threshold value Dα2 . This is because the amplitude Δ is substantially zero at the initial stage after the start of braking, and it is not appropriate to determine that this point in time is the completion of braking. Therefore on the assumption that the smoothed value i .alpha.0 becomes lower than the threshold value D [alpha] 1, it is desirable to determine that braking with a possible amplitude Δ is lower than the threshold value D [alpha] 2 (time t 2 in FIG. 4) is complete .

第２の実施の形態における制動完了判断は第１の実施の形態における制動完了判断と比較して複雑であるが、より正確に判断することができるという観点で有利である。   The brake completion determination in the second embodiment is more complicated than the brake completion determination in the first embodiment, but is advantageous in that it can be determined more accurately.

もちろん、平滑値ｉα０が閾値Ｄα１よりも低下したことを以て停止を判断してもよい。その場合には閾値Ｄα１は制動電流指令値ｉ０の半分ではなく、もっと小さい値にすることが望ましい。 Of course, the stop may be determined when the smooth value i α0 is lower than the threshold value D α1 . In this case, it is desirable that the threshold value D α1 is not a half of the braking current command value i 0 but a smaller value.

第３の実施の形態．
図５は制動制御部１０１ｃの構成を図示するブロック図であり、図１の制動制御部１０１として採用可能である。制動制御部１０１ｃは制動制御部１０１ａ，１０１ｂからフィルタ１７を省略し、制動完了判断処理部１９がインバータ１０５からデューティＤを得て入る点で第１及び第２の実施の形態と異なっている。このようなデューティＤの伝達は、図１に破線で示すように、インバータ１０５から制動制御部１０１へと行われる。 Third embodiment.
FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of the braking control unit 101c, which can be employed as the braking control unit 101 in FIG. The braking control unit 101c is different from the first and second embodiments in that the filter 17 is omitted from the braking control units 101a and 101b, and the braking completion determination processing unit 19 receives the duty D from the inverter 105. Such transmission of the duty D is performed from the inverter 105 to the braking control unit 101 as indicated by a broken line in FIG.

インバータ１０５において行われる、電圧指令値ベクトル（ｖα ＊，ｖβ ＊）に基づいたパルス幅変調のデューティＤを、インバータ１０５から取得することができる。 The duty D of the pulse width modulation based on the voltage command value vector (v α * , v β * ) performed in the inverter 105 can be acquired from the inverter 105.

角速度ωの低下に従って、モータ１０６に回生動作が発生する時間間隔は、短くなる。よってデューティＤも小さくなるので、これが閾値Ｄｔｈよりも低下したこと（時刻ｔ３）を以て制動が完了したと判断することができる。第３の実施の形態における制動完了判断は第２の実施の形態における制動完了判断と比較して、簡易であり、またフィルタ１７も省略できるという観点で有利である。 As the angular velocity ω decreases, the time interval at which the regenerative operation occurs in the motor 106 becomes shorter. Therefore, since the duty D is also reduced, it can be determined that the braking is completed when the duty D is lower than the threshold value D th (time t 3 ). The brake completion determination in the third embodiment is simpler than the brake completion determination in the second embodiment, and is advantageous in that the filter 17 can be omitted.

第４の実施の形態．
図６は本発明のインバータ制御技術、モータ制御技術を実現する駆動系を示すブロック図である。図１に示された場合と比較して電力演算部１０３ａを電力演算部１０３ｂに置換した構成を有している。 Fourth embodiment.
FIG. 6 is a block diagram showing a drive system for realizing the inverter control technique and motor control technique of the present invention. Compared to the case shown in FIG. 1, the power calculation unit 103a is replaced with a power calculation unit 103b.

電力演算部１０３ｂは電力演算部１０３ａから、乗算器３２及び加算器３３を省略し、乗算器３１の出力自体をフィルタ３４に入力している点で異なっている。   The power calculation unit 103 b is different from the power calculation unit 103 a in that the multiplier 32 and the adder 33 are omitted and the output of the multiplier 31 is input to the filter 34.

電流制御部１０２において電流ｉβは電流指令値ｉβ ＊との偏差がなくなるように制御される一方、電流指令値ｉβ ＊はほぼ零である。よって乗算器２３の出力ｉβ・ｖβ ＊は零であるとみなすことができる。従って電流ベクトル（ｉα，ｉβ）と電圧指令値ベクトル（ｖα ＊，ｖβ ＊）との内積は、乗算器３１の出力ｉα・ｖα ＊で求めることができ、計算を簡易に、つまり乗算器３２及び加算器３３を省略できる。 While the current i beta in the current control unit 102 is controlled to eliminate the deviation between the current command value i beta *, the current command value i beta * is substantially zero. Therefore, the output i β · v β * of the multiplier 23 can be regarded as zero. Therefore, the inner product of the current vector (i α , i β ) and the voltage command value vector (v α * , v β * ) can be obtained from the output i α · v α * of the multiplier 31, and the calculation is simplified. That is, the multiplier 32 and the adder 33 can be omitted.

本実施の形態においても第１乃至第３の実施の形態で説明された制動完了判断処理を適用することができる。具体的には、図２、図３、図５において電力演算部１０３ａを電力演算部１０３ｂに置換すればよい。   The braking completion determination process described in the first to third embodiments can also be applied to the present embodiment. Specifically, the power calculation unit 103a may be replaced with the power calculation unit 103b in FIGS.

第５の実施の形態．
図７は本発明のインバータ制御技術、モータ制御技術を実現する駆動系を示すブロック図である。図１に示された場合と比較して電力演算部１０３ａを位相抽出部１０３ｃに置換した構成を有している。 Fifth embodiment.
FIG. 7 is a block diagram showing a drive system for realizing the inverter control technology and motor control technology of the present invention. Compared to the case shown in FIG. 1, the power calculation unit 103 a is replaced with a phase extraction unit 103 c.

位相抽出部１０３ｃは電力演算部１０３ａから、乗算器３１，３２及び加算器３３を省略し、電圧指令値ｖα ＊をフィルタ３４に入力している点で異なっている。位相抽出部１０３ｃは、モータの回転数とモータの極対数との積で求められる周波数成分を除去した電圧指令値ｖα ＊を、平滑値ｖα０として出力する。 The phase extraction unit 103 c is different from the power calculation unit 103 a in that the multipliers 31 and 32 and the adder 33 are omitted and the voltage command value v α * is input to the filter 34. The phase extraction unit 103c outputs a voltage command value v α * from which a frequency component obtained by the product of the rotation speed of the motor and the number of pole pairs of the motor is removed as a smooth value v α0 .

第４の実施の形態で述べたように、有効電力Ｐｒｅは積ｉα・ｖα ＊で求められる。他方、電流制御部１０２は電流ｉαを電流指令値ｉα ＊と偏差がなくなるように制御される。電流指令値ｉα ＊の符号は正であるので、有効電力Ｐｒｅの符号は電圧指令値ｖα ＊の符号で求められる。つまり電圧指令値ｖα ＊の符号により、積ｉα・ｖα ＊の位相が判断できることになる。第１の実施の形態で述べたように、力行動作／回生動作によって有効電力Ｐｒｅの符号が異なるので、有効電力Ｐｒｅを求めることなく、電圧指令値ｖα ＊の符号に基づいて力行動作／回生動作を判断することができる。但し上述のように、ノイズを除去するために、電圧指令値ｖα ＊の平滑値ｖα０の符号を判断する。 As described in the fourth embodiment, the active power Pre is obtained by the product i α · v α * . On the other hand, the current control unit 102 is controlled so that there is no deviation between the current i α and the current command value i α * . Since the sign of the current command value i alpha * is positive, the sign of the active power P re is calculated by the voltage command value v alpha * sign. That is, the phase of the product i α · v α * can be determined by the sign of the voltage command value v α * . As described in the first embodiment, since the sign of the active power P re by the power-running operation / regenerative operation is different, without obtaining the active power P re, power-running operation based on the voltage command value v alpha * sign / Regenerative operation can be determined. However, as described above, in order to remove noise, the sign of the smoothed value v α0 of the voltage command value v α * is determined.

本実施の形態では、第１の実施の形態で示されたような制動完了判断を行うことはできない。有効電力Ｐｒｅが求められていないからである。しかし第２の実施の形態及び第３の実施の形態で示されたような制動完了判断を行うことはできる。具体的には図３、図５において電力演算部１０３ａを位相抽出部１０３ｃとする。図８及び図９はそれぞれ図３及び図５に対応したブロック図である。本実施の形態において、符号判定部１８は平滑値ｖα０の正負を判定することになる。 In the present embodiment, it is not possible to make a braking completion determination as shown in the first embodiment. This is because the active power Pre is not required. However, it is possible to make a braking completion determination as shown in the second embodiment and the third embodiment. Specifically, in FIG. 3 and FIG. 5, the power calculation unit 103a is a phase extraction unit 103c. 8 and 9 are block diagrams corresponding to FIGS. 3 and 5, respectively. In the present embodiment, the sign determination unit 18 determines whether the smooth value v α0 is positive or negative.

本実施の形態では力行動作／回生動作の判断を簡易に、つまり乗算器３１，３２及び加算器３３を省略できる。ノイズの問題を別とすれば、フィルタ３４、つまり位相抽出部１０３ｃ自体を省略し、制動制御部１０１へと直接に電圧指令値ｖα ＊を入力してもよい。 In the present embodiment, the determination of the power running operation / regenerative operation can be simplified, that is, the multipliers 31 and 32 and the adder 33 can be omitted. Apart from the problem of noise, the voltage command value v α * may be directly input to the braking control unit 101 without the filter 34, that is, the phase extraction unit 103 c itself.

第６の実施の形態．
本実施の形態ではモータ１０６の力行動作中に、制動電流指令値ｉ０が負となる期間を有する。図１０は制動制御部１０１ｄの構成を図示するブロック図であり、図１の制動制御部１０１として採用可能である。符号判定部１８は有効電力Ｐｒｅの符号を判定してもよいし、電圧指令値ｖα ＊自身、あるいはその平滑値ｖα０の符号を判定してもよい。制動完了判断処理１９は有効電力Ｐｒｅの平滑値Ｐ０、電流指令値ｉα ＊の平滑値ｉα０、デューティＤのいずれに基づいて制動完了を判断してもよい。 Sixth embodiment.
In the present embodiment, there is a period during which the braking current command value i 0 is negative during the power running operation of the motor 106. FIG. 10 is a block diagram illustrating the configuration of the braking control unit 101d, which can be employed as the braking control unit 101 in FIG. Sign determination unit 18 may determine the sign of the active power P re, it may determine the sign of the voltage command value v alpha * itself or its smoothed value v .alpha.0,. Braking completion determining processing 19 active power P re smoothed value P 0, the current command value i alpha * smoothed value i .alpha.0, may determine a braking complete based on any of the duty D.

制動制御部１０１ｄは制動制御部１０１ａ〜１０１ｃとは異なり、制動電流指令値生成部１０は零発生部１２と置換して、負値発生部１２Ａ及び零発生部１２Ｂを有している。またゲートＧの代わりにスイッチ制御部Ｊを有している。スイッチ１３は３入力１出力のセレクタとして機能し、その切り替わりはスイッチ制御部Ｊによって制御される。   The braking control unit 101d is different from the braking control units 101a to 101c, and the braking current command value generation unit 10 has a negative value generation unit 12A and a zero generation unit 12B in place of the zero generation unit 12. Further, a switch control unit J is provided instead of the gate G. The switch 13 functions as a selector with three inputs and one output, and the switching is controlled by the switch control unit J.

例えば、制動開始後、制動が完了していない状態では、力行動作においては負値発生部１２Ａ及び零発生部１２Ｂの出力のいずれかが制動電流指令値ｉ０として出力される。また回生動作においては、第１の実施の形態と同様に正値発生部１０の出力が制動電流指令値ｉ０として出力される。負値発生部１２Ａは負値を発生し、零発生部１２Ｂは零発生部１２，１６と同様に略零を発生する。 For example, when braking is not completed after the start of braking, one of the outputs of the negative value generating unit 12A and the zero generating unit 12B is output as the braking current command value i 0 in the power running operation. In the regenerative operation, the output of the positive value generator 10 is output as the braking current command value i 0 as in the first embodiment. The negative value generator 12A generates a negative value, and the zero generator 12B generates substantially zero in the same manner as the zero generators 12 and 16.

力行動作において制動電流指令値ｉ０を負とする期間を設けることにより、力行動作中の電磁トルクの回生動作中の電磁トルクに対する減少量を大きくすることができ、迅速な制動が行える。 By providing a period in which the braking current command value i 0 is negative in the power running operation, the amount of decrease in the electromagnetic torque during the power running operation with respect to the electromagnetic torque during the regenerative operation can be increased, and quick braking can be performed.

図１１は電流指令値ｉα ＊を力行動作／回生動作に拘わらずに正値とした場合（同図（ａ））、第１の実施の形態のように力行動作／回生動作においてそれぞれ零／正値とした場合（同図（ｂ））、本実施の形態において力行動作／回生動作においてそれぞれ負値／正値とした場合（同図（ｃ））を比較する図である。但し、同図（ｃ）では有効電力Ｐｒｅが見かけ上では正となる期間がないものの、実際の制御では力行動作／回生動作の切り替わりが細かく生じている。この切り替わりによって制動電流指令値ｉ０も正負が切り替わる。 FIG. 11 shows a case where the current command value i α * is a positive value regardless of the power running operation / regenerative operation (FIG. 11A). In the power running operation / regenerative operation as in the first embodiment, zero / It is a figure which compares the case where it is set as a positive value (the figure (b)), and the case where it is set as a negative value / positive value in the power running operation / regenerative operation in this embodiment, respectively (the figure (c)). However, in FIG. 3C, although there is no period in which the active power Pre is apparently positive, in actual control, the switching between the power running operation and the regenerative operation is finely generated. Braking current command value i 0 by this switch also switched positive and negative.

電流指令値ｉα ＊を力行動作／回生動作に拘わらずに正値とした場合には、図１１（ａ）に示されるように、角速度ωは加減速を繰り返すものの、全体としての低下量は小さい。これと比較して、図１１（ａ），（ｂ）に示されるように、力行動作時において電流指令値ｉα ＊を略零、あるいは負値とすることにより、角速度ωは安定して減速する。 When the current command value i α * is a positive value regardless of the power running / regenerative operation, the angular velocity ω is repeatedly accelerated and decelerated as shown in FIG. small. Compared with this, as shown in FIGS. 11A and 11B, the angular velocity ω is stably decelerated by setting the current command value i α * to substantially zero or a negative value during the power running operation. To do.

制動完了判断処理部１９によって制動が完了したと判断された場合には、スイッチ制御部Ｊによってスイッチ１３が制御され、零発生部１２Ｂの出力が制動電流指令値ｉ０として採用される。これにより、次に回転制御の起動が生じるまでは、電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）はほぼ零ベクトルとなり、新たな電磁トルクは印加されない。 When the brake completion determination processing unit 19 is determined and the braking is completed, the switch 13 is controlled by the switch control unit J, the output of the zero generation portion 12B is employed as the braking current command value i 0. As a result, the current command value vector (i α * , i β * ) becomes substantially a zero vector until the next rotation control is activated, and no new electromagnetic torque is applied.

本発明の第１実施の形態にかかる技術を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the technique concerning 1st Embodiment of this invention. 制動制御部１０１ａの構成を図示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the composition of braking control part 101a. 本発明の第２の実施の形態にかかる制動制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the braking control part concerning the 2nd Embodiment of this invention. 制動完了判断を説明するタイミングチャートである。It is a timing chart explaining braking completion judgment. 本発明の第３の実施の形態にかかる制動制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the braking control part concerning the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態にかかる制動制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the braking control part concerning the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施の形態にかかる技術を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the technique concerning 5th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施の形態にかかる制動制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the braking control part concerning 5th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施の形態にかかる制動制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the braking control part concerning 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施の形態にかかる制動制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the braking control part concerning 6th Embodiment of this invention. 本発明の効果を示す図である。It is a figure which shows the effect of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 制動電流指令値生成部
１０１ 制動制御部
１０２ 電流制御部
１０３ａ，１０３ｂ 電力演算部
１０５ インバータ
１０６ モータ
１４ 積分部
１６ 零指令部
Ｄα１，Ｄα２ 所定値
ｉα，ｉβ 電流
ｉα ＊，ｉβ ＊ 電流指令値
ｉ０ 制動電流指令値
ｉα０ 電流指令値ｉα ＊の平滑値
Ｐｒｅ 有効電力
ｖα ＊，ｖβ ＊ 電圧指令値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Braking current command value generation part 101 Braking control part 102 Current control part 103a, 103b Electric power calculation part 105 Inverter 106 Motor 14 Integration part 16 Zero instruction | command part D ( alpha) 1 , D ( alpha) 2 predetermined value
i α , i β current i α * , i β * current command value i 0 braking current command value i α0 current command value i α * smooth value Pre active power v α * , v β * voltage command value

Claims (26)

電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）に基づいてインバータ（１０５）を制御する方法であって、
前記インバータは、モータ（１０６）の動作を制御し、
前記モータには電気角が９０度異なる第１軸（α）及び第２軸（β）を有して回転位置に依存しない固定座標系が設定され、
前記電流指令値ベクトルは電流ベクトル（ｉα，ｉβ）についての指令値であり、
前記電流ベクトルは、前記モータに流れる電流の前記第１軸の成分（ｉα）及び前記第２軸の成分（ｉβ）で構成され、
前記モータの回転を停止させる際に、
(i)前記電流指令値ベクトルの前記第２軸の成分（ｉβ ＊）を略零とし、
(ii)前記電流指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｉα ＊）は、前記モータの力行動作中の電磁トルクよりも前記モータの回生動作中の電磁トルクを大きくする、インバータの制御方法。 A method of controlling an inverter (105) based on a current command value vector (i α * , i β * ),
The inverter controls the operation of the motor (106),
The motor has a fixed coordinate system that has a first axis (α) and a second axis (β) that differ in electrical angle by 90 degrees and does not depend on the rotational position,
The current command value vector is a command value for a current vector (i α , i β ),
The current vector is composed of the first axis component (i α ) and the second axis component (i β ) of the current flowing through the motor,
When stopping the rotation of the motor,
(i) The component (i β * ) of the second axis of the current command value vector is substantially zero,
(ii) The inverter control method in which the component (i α * ) of the first axis of the current command value vector makes the electromagnetic torque during the regenerative operation of the motor larger than the electromagnetic torque during the power running operation of the motor . 前記モータの回転を停止させる際に、前記電流指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｉα *）は、制動電流指令値（ｉ0）を積分器（１４）で積分した値を採り、
前記制動電流指令値は、前記力行動作中で非正であり、前記回生動作中で正である、請求項１記載のインバータの制御方法。 When stopping the rotation of the motor, the component (i α * ) of the first axis of the current command value vector takes a value obtained by integrating the braking current command value (i 0 ) with an integrator (14) ,
The inverter control method according to claim 1, wherein the braking current command value is non-positive during the power running operation and positive during the regenerative operation. 前記制動電流指令値（ｉ０）は、前記力行動作中に略零である、請求項２記載のインバータの制御方法。 The method of controlling an inverter according to claim 2, wherein the braking current command value (i 0 ) is substantially zero during the power running operation. 前記制動電流指令値（ｉ０）は、前記力行動作中に負となる期間を有する、請求項２記載のインバータの制御方法。 The inverter control method according to claim 2, wherein the braking current command value (i 0 ) has a negative period during the power running operation. 前記モータ（１０６）の有効電力（Ｐｒｅ）の符号に基づいて力行動作／回生動作を判断する、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のインバータの制御方法。 The inverter control method according to any one of claims 1 to 4, wherein a power running operation / regenerative operation is determined based on a sign of an active power (P re ) of the motor (106). 前記電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）と前記電流ベクトル（ｉα，ｉβ）との間の、各要素毎の偏差に基づいて生成される電圧指令値ベクトル（ｖα ＊，ｖβ ＊）が、前記インバータ（１０５）の動作を制御し、
前記電流ベクトル（ｉα，ｉβ）と前記電圧指令値ベクトルとに基づいて前記有効電力（Ｐｒｅ）の符号を判断する、請求項５記載のインバータの制御方法。 A voltage command value vector (v α * ,) generated based on a deviation for each element between the current command value vector (i α * , i β * ) and the current vector (i α , i β ). v β * ) controls the operation of the inverter (105),
The inverter control method according to claim 5, wherein the sign of the active power (P re ) is determined based on the current vector (i α , i β ) and the voltage command value vector. 前記有効電力（Ｐｒｅ）は、前記電圧指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｖα ＊）と、前記電流ベクトルの前記第１軸の成分（ｉα）との積として求められる、請求項６記載のインバータの制御方法。 The active power (P re ) is obtained as a product of the first axis component (v α * ) of the voltage command value vector and the first axis component (i α ) of the current vector. Item 7. The inverter control method according to Item 6. 前記電流指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｉα ＊）の符号は前記回生動作中において正であり、
前記電圧指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｖα ＊）の符号に基づいて前記力行動作／回生動作を判断する、請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載のインバータの制御方法。 The sign of the first axis component (i α * ) of the current command value vector is positive during the regenerative operation,
The inverter control according to any one of claims 1 to 5, wherein the power running operation / regenerative operation is determined based on a sign of the first axis component (v α * ) of the voltage command value vector. Method. 前記インバータ（１０５）は前記電流ベクトル（ｉα，ｉβ）及び前記電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）に基づいてパルス幅変調され、
前記モータの回転停止は、前記パルス幅変調のデューティ（Ｄ）が所定値（Ｄｔｈ）以下となったことを以て検出する、請求項１乃至請求項８のいずれか一つに記載のインバータの制御方法。 The inverter (105) is pulse-width modulated based on the current vector (i α , i β ) and the current command value vector (i α * , i β * ),
9. The inverter control according to claim 1, wherein the rotation stop of the motor is detected when a duty (D) of the pulse width modulation becomes a predetermined value (D th ) or less. Method. 前記モータの回転停止は、前記有効電力（Ｐｒｅ）の平滑値（Ｐ０）の絶対値が所定値（ＤＰ）よりも小さくなることを以て検出する、請求項５乃至請求項７のいずれか一つに記載のインバータの制御方法。 The rotation stop of the motor is detected by an absolute value of a smooth value (P 0 ) of the active power (P re ) being smaller than a predetermined value (D P ). The control method of the inverter as described in one. 前記モータの回転停止は、少なくとも、
(a)前記電流指令値ベクトルの前記固定座標系の第１軸（α）の成分（ｉα ＊）の平滑値（ｉα０）が第１の所定値（Ｄα１）よりも小さいこと
を条件として検出される、請求項１乃至請求項８のいずれか一つに記載のインバータの制御方法。 The rotation stop of the motor is at least
(a) The smoothing value (i α0 ) of the component (i α * ) of the first axis (α) of the fixed coordinate system of the current command value vector is smaller than a first predetermined value (D α1 ). The inverter control method according to claim 1, wherein the inverter control method is detected as: 前記モータの回転停止は、更に、
(b)前記電流指令値ベクトルの前記第１軸（α）の成分（ｉα ＊）の前記平滑値（ｉα０）が所定区間において採る振幅は、第２の所定値（Ｄα２）よりも小さいこと
をも条件として検出される、請求項１１記載のインバータの制御方法。 The rotation stoppage of the motor is further
(b) The amplitude that the smooth value (i α0 ) of the component (i α * ) of the first axis (α) of the current command value vector takes in a predetermined section is greater than the second predetermined value (D α2 ). The method for controlling an inverter according to claim 11, wherein the detection is performed under the condition that it is small. 請求項１乃至請求項１２のいずれか一つに記載のインバータの制御方法を用いて前記モータ（１０６）の回転を停止する、モータの制御方法。   A method for controlling a motor, wherein the rotation of the motor (106) is stopped using the method for controlling an inverter according to any one of claims 1 to 12. 電圧指令値ベクトル（ｖα ＊，ｖβ ＊）に基づいてインバータ（１０５）を制御する装置であって、
前記インバータは、モータ（１０６）の動作を制御し、
前記モータには、電気角が９０度異なる第１軸（α）及び第２軸（β）を有して回転位置に依存しない固定座標系が設定され、
前記固定座標系における電流ベクトル（ｉα，ｉβ）と、前記電流ベクトルの指令値たる電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）との間の、要素毎の偏差に基づいて前記電圧指令値ベクトルを生成する電流制御部（１０２）と、
前記モータの回転を停止させる際の前記電流指令値ベクトル（ｉα ＊，ｉβ ＊）を前記電流制御部へ供給する制動制御部（１０１）と
を備え、
前記モータの回転を停止させる際の前記電流指令値ベクトルの前記第２軸の成分（ｉβ ＊）は略零であり、前記電流指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｉα ＊）は、前記モータの力行動作中の電磁トルクよりも前記モータの回生動作中の電磁トルクを大きくする、インバータの制御装置。 A device for controlling the inverter (105) based on voltage command value vectors (v α * , v β * ),
The inverter controls the operation of the motor (106),
The motor has a fixed coordinate system that has a first axis (α) and a second axis (β) that differ by 90 degrees in electrical angle and does not depend on the rotational position,
The voltage based on a deviation for each element between a current vector (i α , i β ) in the fixed coordinate system and a current command value vector (i α * , i β * ) as a command value of the current vector. A current control unit (102) for generating a command value vector;
A braking control unit (101) for supplying the current control unit with the current command value vector (i α * , i β * ) for stopping the rotation of the motor;
The component (i β * ) of the second axis of the current command value vector when stopping the rotation of the motor is substantially zero, and the component (i α * ) of the first axis of the current command value vector is A control device for an inverter, wherein the electromagnetic torque during the regenerative operation of the motor is made larger than the electromagnetic torque during the power running operation of the motor. 前記制動制御部（１０１）は、
前記力行動作で非正であり、前記回生動作中で正である制動電流指令値（ｉ0）を出力する制動電流指令値生成部（１０）と、
前記制動電流指令値を積分して、前記モータの回転を停止させる際の前記電流指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｉα *）を与える積分器（１４）と、
前記モータの回転を停止させる際の前記電流指令値ベクトルの前記第２軸の成分（ｉβ *）として略零を与える零指令部（１６）と
を有する、請求項１４記載のインバータの制御装置。 The braking control unit (101)
A braking current command value generation unit (10) that outputs a braking current command value (i 0 ) that is non-positive in the power running operation and positive in the regenerative operation;
The braking current command value by integrating the components of the first axis of the current command value vector at the time of stopping the rotation of the motor (i alpha *) integrator giving (14),
The inverter control device according to claim 14, further comprising: a zero command section (16) that gives substantially zero as a component (i β * ) of the second axis of the current command value vector when stopping the rotation of the motor. . 前記制動電流指令値（ｉ０）は、前記力行動作中に略零である、請求項１５記載のインバータの制御装置。 16. The inverter control device according to claim 15, wherein the braking current command value (i 0 ) is substantially zero during the power running operation. 前記制動電流指令値（ｉ０）は、前記力行動作中に負となる期間を有する、請求項１５記載のインバータの制御装置。 The inverter control device according to claim 15, wherein the braking current command value (i 0 ) has a negative period during the power running operation. 前記モータ（１０６）の有効電力（Ｐｒｅ）を求める電力演算部（１０３ａ；１０３ｂ）を更に備え、
前記有効電力の符号に基づいて力行動作／回生動作が判断される、請求項１４乃至請求項１７のいずれか一つに記載のインバータの制御装置。 A power calculator (103a; 103b) for determining the active power (P re ) of the motor (106);
The inverter control device according to any one of claims 14 to 17, wherein a power running operation / regenerative operation is determined based on the sign of the active power. 前記電力演算部（１０３ａ；１０３ｂ）は、前記電流ベクトル（ｉα，ｉβ）と前記電圧指令値ベクトル（ｖα ＊，ｖβ ＊）とに基づいて前記有効電力（Ｐｒｅ）を求める、請求項１８記載のインバータの制御装置。 The power calculation unit (103a; 103b) obtains the active power (P re ) based on the current vector (i α , i β ) and the voltage command value vector (v α * , v β * ). The inverter control device according to claim 18. 前記電力演算部（１０３ｂ）は、前記電圧指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｖα ＊）と、前記電流ベクトルの前記第１軸の成分（ｉα）との積として前記有効電力（Ｐｒｅ）を求める、請求項１９記載のインバータの制御装置。 The power calculation unit (103b) calculates the active power (103) as a product of the first axis component (v α * ) of the voltage command value vector and the first axis component (i α ) of the current vector. The inverter control device according to claim 19, wherein Pre is determined. 前記電流指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｉα ＊）の符号は前記回生動作中において正であり、
前記電圧指令値ベクトルの前記第１軸の成分（ｖα ＊）の符号に基づいて力行動作／回生動作が判断される、請求項１４乃至請求項１７のいずれか一つに記載のインバータの制御装置。 The sign of the first axis component (i α * ) of the current command value vector is positive during the regenerative operation,
The inverter control according to any one of claims 14 to 17, wherein a power running operation / regenerative operation is determined based on a sign of a component (v α * ) of the first axis of the voltage command value vector. apparatus. 前記電圧指令値ベクトル（ｖα ＊，ｖβ ＊）に基づいて前記インバータ（１０５）をパルス幅変調を用いて制御するパルス幅変調部（１０４）
を更に備え、
前記パルス幅変調のデューティ（Ｄ）が所定値（Ｄｔｈ）以下となったことを以て前記モータの回転停止を検出する、制動完了判断処理部（１９）
を更に備える、請求項１４乃至請求項２１のいずれか一つに記載のインバータの制御装置。 A pulse width modulation unit (104) for controlling the inverter (105) using pulse width modulation based on the voltage command value vector (v α * , v β * )
Further comprising
Braking completion determination processing unit (19) for detecting a stop of rotation of the motor when the duty (D) of the pulse width modulation is equal to or less than a predetermined value (D th ).
The inverter control device according to claim 14, further comprising: 前記有効電力（Ｐｒｅ）の平滑値（Ｐ０）の絶対値が所定値（ＤＰ）よりも小さくなることを以て前記モータの回転停止を検出する、制動完了判断処理部（１９）
を更に備える、請求項１８乃至請求項２０のいずれか一つに記載のインバータの制御装置。 Braking completion determination processing unit (19) for detecting a stop of rotation of the motor when the absolute value of the smooth value (P 0 ) of the active power (P re ) is smaller than a predetermined value (D P ).
The inverter control device according to any one of claims 18 to 20, further comprising: 少なくとも、
(a)前記電流指令値ベクトルの前記固定座標系の第１軸（α）の成分（ｉα ＊）の平滑値（ｉα０）が第１の所定値（Ｄα１）よりも小さいこと
を条件として前記モータの回転停止を検出する制動完了判断処理部（１９）
を更に備える、請求項１４乃至請求項２１のいずれか一つに記載のインバータの制御装置。 at least,
(a) The smoothing value (i α0 ) of the component (i α * ) of the first axis (α) of the fixed coordinate system of the current command value vector is smaller than a first predetermined value (D α1 ). As a brake completion judgment processing unit (19) for detecting the rotation stop of the motor
The inverter control device according to claim 14, further comprising: 前記制動完了判断処理部（１９）は、更に、
(b)前記電流指令値ベクトルの前記第１軸（α）の成分（ｉα ＊）の平滑値（ｉα０）が所定区間において採る振幅は、第２の所定値（Ｄα２）よりも小さいこと
であることをも条件として前記モータの回転停止を検出する、請求項２４記載のインバータの制御装置。 The braking completion determination processing unit (19) further includes
(b) The amplitude that the smooth value (i α0 ) of the component (i α * ) of the first axis (α) of the current command value vector takes in a predetermined section is smaller than the second predetermined value (D α2 ). 25. The inverter control device according to claim 24, wherein the stop of rotation of the motor is detected on the condition that this is the case. 請求項１４乃至請求項２５のいずれか一つに記載のインバータの制御装置を用いて前記モータ（１０６）の回転を停止する、モータの制御装置。   A motor control device that stops rotation of the motor (106) using the inverter control device according to any one of claims 14 to 25.
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