JP5194886B2 - 同期電動機の可変速駆動装置 - Google Patents
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Description
dq座標は一定の基本波角周波数ωで回転している直交二軸座標とすると、PMモータの電圧電流方程式は(1)式で示される。
ここで、PMモータが一定の基本波角周波数ωで運転し、且つ定常電流成分id0がiq0となる状態において、振動トルクを発生させるために高周波電流Δid,Δiqを入力するとdq軸電流id,iqは(2)式のようになる。
d軸電流は零に固定したままq軸成分のみに交流信号発生器3から正弦波状の高周波電流指令を加えている。この場合には(7)式のような電流を加えることに相当している。この高周波電流指令に相当した高周波電流を発生するために電流制御器4が出力する高周波電圧成分は、(7)式を(6)式に代入して(8)式のようになる。
図5に、このd−q軸座標上における定常電流成分(id0,iq0)と高周波電流成分(Δid,Δiq)を示す。ここで、図5の数式は(9)式のd,qの単位ベクトルを利用して表現している。また、同様に電圧成分の軌跡を現したものが図6である。
前記同期電動機の正転時には、前記q軸高周波電流指令に対して90゜位相を遅らせたd軸高周波電流指令をd軸電流指令に加算すると共に、
前記同期電動機の逆転時には,前記q軸高周波電流指令に対して90゜位相を進ませたd軸高周波電流指令をd軸電流指令に加算することを特徴としたものである。
前記q軸高周波電流指令を微分した電流指令は、基本波周波数の正転と逆転の極性に対応してd軸高周波電流成分の正負を切り換えることを特徴としたものである。
1は速度制御部で、速度指令ωr *と速度検出部13からの速度検出信号ωrとの差分が入力されて、速度を制御するためのトルク指令Trq *を演算する。2は電流指令変換部で、求められたトルク指令Trq *はこの電流指令変換部2に入力されてq軸電流成分に変換される。30は交流信号発生器で、この信号発生器からは正弦波状の高周波電流指令iqv*とidv*が出力される。高周波電流指令iqv*は
電流指令変換部2の出力と加算され電流指令iq*となり、減算部において検出電流iqとの差分が求められ、この差分を電流制御部4Qに入力して電圧指令が演算される。
ここで、図2に示すとおり、発生する高周波電流は時計回り(CW)に回転するようにd軸を設定している。この電流成分によって発生する高周波電圧は、(10)式を(6)式に代入すればよく、(11)式として得られる。
(8)式の電圧成分と比較して、図3のようにd軸高周波電流によって生じる電圧成分と、q軸電流による電圧成分は常にお互いに高周波電圧中心の対角方向に位置している。そのため、この2種類の電圧成分を合成すると、電圧成分の最大振幅が図6よりも小さくなる。この電圧低減量は基本波周波数に比例しており、周波数が高くなると電圧余裕が少なくなる現象を改善することができる。
ここで、(11)式のd軸電流はq軸電流に対して正転の場合は90゜遅れであるが、逆転の場合には対称性を維持するため90゜進みとすればよい。
2… 電流指令変換部
3、30… 交流信号発生器
4… 電流制御器
5… 2相/3相座標変換器
6… PWM回路
7… インバータ
8… PMモータ
9… 電流検出器
10… エンコーダ
11… 位置検出器
12… 3相/2相座標変換器
13… 速度検出器
Claims (2)
- q軸電流指令にq軸高周波電流指令を加算してトルクリップルを任意に発生させることができる同期電動機の可変速駆動装置において、
前記同期電動機の正転時には、前記q軸高周波電流指令に対して90゜位相を遅らせたd軸高周波電流指令をd軸電流指令に加算すると共に、
前記同期電動機の逆転時には,前記q軸高周波電流指令に対して90゜位相を進ませたd軸高周波電流指令をd軸電流指令に加算することを特徴とした同期電動機の可変速駆動装置。 - 前記q軸高周波電流指令を微分して位相を90゜進めた電流指令とし、前記同期電動機の正転時に微分した電流指令をd軸電流指令に加算すると共に、
前記q軸高周波電流指令を微分した電流指令は、基本波周波数の正転と逆転の極性に対応してd軸高周波電流成分の正負を切り換えることを特徴とした請求項1記載の同期電動機の可変速駆動装置。
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JP2008051594A JP5194886B2 (ja) | 2008-03-03 | 2008-03-03 | 同期電動機の可変速駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008051594A JP5194886B2 (ja) | 2008-03-03 | 2008-03-03 | 同期電動機の可変速駆動装置 |
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