JP5599291B2 - 電動機の制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、電力変換器を用いて電動機を制御する制御装置のトルク制御および制御装置に関するものである。
図２を用いて従来技術を説明する。
電力変換器１は永久磁石同期電動機３に電圧を印加する。位置検出器４は前記永久磁石同期電動機３の回転子の位置情報θを検出する。電流検出器２は前記永久磁石同期電動機３の入力電流ｉを検出するものである。電流成分変換器５は前記入力電流ｉと前記位置情報θから電流成分の変換を行い、ｄ軸成分のｄ軸電流ｉｄと直交するｑ軸成分のｑ軸電流ｉｑに分けて出力する。指令変換器６は第１トルク指令Ｔ＊′を入力して前記永久磁石同期電動機３の出力トルクが第１トルク指令Ｔ＊′に追従するようなｄ軸電流指令ｉｄ＊およびｑ軸電流指令ｉｑ＊を出力する。電流制御器７は前記電流成分変換器５の出力である電流成分ｉｄ、ｉｑが前記指令変換器６の出力である電流指令ｉｄ＊、ｉｑ＊に追従するような電圧指令ｖ＊を電力変換器１に出力する。補正信号発生テーブル１８は前記永久磁石同期電動機３の回転子の位置情報θに応じて出力トルクに発生するトルクリップル成分の補償信号Ｔｃｒを前記位置情報θおよび前記第１トルク指令Ｔ＊′に応じて発生させるテーブルである。位相補正１９は前記補償信号Ｔｃｒの位相補正を行ってトルク補償信号Ｔｃｏｍを出力する。前記トルク補償信号Ｔｃｏｍを加算器１７１によって第２トルク指令Ｔ＊に加えて前記第１トルク指令Ｔ＊′とし、前記第１トルク指令Ｔ＊′を前記指令変換器６に出力して前記永久磁石同期電動機３の出力トルクのトルクリップルを打ち消すものである。この手法は特開２００７−２６７４６５号公報に適用されている。
電力変換器１は永久磁石同期電動機３に電圧を印加する。位置検出器４は前記永久磁石同期電動機３の回転子の位置情報θを検出する。電流検出器２は前記永久磁石同期電動機３の入力電流ｉを検出するものである。電流成分変換器５は前記入力電流ｉと前記位置情報θから電流成分の変換を行い、ｄ軸成分のｄ軸電流ｉｄと直交するｑ軸成分のｑ軸電流ｉｑに分けて出力する。指令変換器６は第１トルク指令Ｔ＊′を入力して前記永久磁石同期電動機３の出力トルクが第１トルク指令Ｔ＊′に追従するようなｄ軸電流指令ｉｄ＊およびｑ軸電流指令ｉｑ＊を出力する。電流制御器７は前記電流成分変換器５の出力である電流成分ｉｄ、ｉｑが前記指令変換器６の出力である電流指令ｉｄ＊、ｉｑ＊に追従するような電圧指令ｖ＊を電力変換器１に出力する。補正信号発生テーブル１８は前記永久磁石同期電動機３の回転子の位置情報θに応じて出力トルクに発生するトルクリップル成分の補償信号Ｔｃｒを前記位置情報θおよび前記第１トルク指令Ｔ＊′に応じて発生させるテーブルである。位相補正１９は前記補償信号Ｔｃｒの位相補正を行ってトルク補償信号Ｔｃｏｍを出力する。前記トルク補償信号Ｔｃｏｍを加算器１７１によって第２トルク指令Ｔ＊に加えて前記第１トルク指令Ｔ＊′とし、前記第１トルク指令Ｔ＊′を前記指令変換器６に出力して前記永久磁石同期電動機３の出力トルクのトルクリップルを打ち消すものである。この手法は特開２００７−２６７４６５号公報に適用されている。
解決しようとする問題点は出力トルクに発生するトルクリップルを打ち消すトルク補償信号Ｔｃｏｍを得るために補正信号発生テーブルを参照するが、該補正信号発生テーブルを作成するために運転を行う前に事前の試験を行わなければならないという点である。
以上のような問題点を解決するために本発明の請求項１は、電動機に電圧を印加する電力変換器と、前記電動機の入力電流ｉを検出する電流検出器と、前記電動機の回転子の位置情報θを検出する位置検出器と、前記入力電流ｉと前記位置情報θから各軸の電流成分ｉｄ、ｉｑに変換する電流成分変換器と、第１トルク指令Ｔ＊′から電流指令ｉｄ＊、ｉｑ＊を生成する指令変換器と、前記電流成分ｉｄ、ｉｑが前記電流指令ｉｄ＊、ｉｑ＊に追従するような電圧指令ｖ＊を出力する電流制御器と、前記位置情報θから回転角速度ωｍを演算する回転角速度演算器と、前記回転角速度ωｍと第２トルク指令Ｔ＊を入力して前記電動機が出力するトルクリップルから前記電動機の負荷トルクを減算した値であるＴｒｌを出力する負荷リップルトルク演算器と、前記第２トルク指令Ｔ＊から前記電動機が出力するトルクリップルを打ち消すためのトルク補償信号Ｔｃｏｍを減算して前記第１トルク指令Ｔ＊′を出力する加減算器からなり、前記電力変換器に前記電圧指令ｖ＊を与えて制御する電動機の制御装置において、
前記Ｔｒｌに含まれる前記電動機が出力するトルクリップルの周波数成分であるパス周波数ｆｐを出力するパス周波数発生器と、
前記パス周波数ｆｐと前記Ｔｒｌを入力して前記Ｔｒｌに含まれる前記パス周波数ｆｐの周波数成分のみを抽出して前記トルク補償信号Ｔｃｏｍを出力するバンドパスフィルタと
定数ｎと前記パス周波数ｆｐを乗算したものを周波数とするパルス信号Ｐｎを出力するパルス発生器と、
前記Ｔｒｌと前記パルス信号Ｐｎを入力して前記パルス信号Ｐｎのパルス間の前記Ｔｒｌの平均値であるＴｒｌａｖｅを演算して出力する平均処理器と、
前記パス周波数ｆｐと前記パルス信号Ｐｎと前記Ｔｒｌａｖｅを入力して前記パルス信号Ｐｎのパルスを入力した時、前記Ｔｒｌａｖｅに含まれる前記パス周波数ｆｐに依存したトルクリップル成分のみを抽出してパストルク信号Ｔｐを出力するバンドパスフィルタ演算器と、
前記パストルク信号Ｔｐと前記定数ｎと前記パルス信号Ｐｎを入力して、前記パス周波数ｆｐの１周期を１〜前記定数ｎのエリアに分けて各エリアに対応したパストルク記憶器を持ち、前記パルス信号Ｐｎのパルスを入力した時、現在のエリアの１つ前のエリアに対応した前記パストルク記憶器に前記パストルク信号Ｔｐを記憶して更新させると共に現在のエリアに対応した前記パストルク記憶器を選択して各エリアのトルク補償信号である補償信号Ｔｃｏｍ′を出力するエリアパストルク生成器と、
前記補償信号Ｔｃｏｍ′と定数Ｇを乗算して前記トルク補償信号Ｔｃｏｍを出力する乗算器を具備するバンドパスフィルタと、
を持つことを特徴とする。
前記Ｔｒｌに含まれる前記電動機が出力するトルクリップルの周波数成分であるパス周波数ｆｐを出力するパス周波数発生器と、
前記パス周波数ｆｐと前記Ｔｒｌを入力して前記Ｔｒｌに含まれる前記パス周波数ｆｐの周波数成分のみを抽出して前記トルク補償信号Ｔｃｏｍを出力するバンドパスフィルタと
定数ｎと前記パス周波数ｆｐを乗算したものを周波数とするパルス信号Ｐｎを出力するパルス発生器と、
前記Ｔｒｌと前記パルス信号Ｐｎを入力して前記パルス信号Ｐｎのパルス間の前記Ｔｒｌの平均値であるＴｒｌａｖｅを演算して出力する平均処理器と、
前記パス周波数ｆｐと前記パルス信号Ｐｎと前記Ｔｒｌａｖｅを入力して前記パルス信号Ｐｎのパルスを入力した時、前記Ｔｒｌａｖｅに含まれる前記パス周波数ｆｐに依存したトルクリップル成分のみを抽出してパストルク信号Ｔｐを出力するバンドパスフィルタ演算器と、
前記パストルク信号Ｔｐと前記定数ｎと前記パルス信号Ｐｎを入力して、前記パス周波数ｆｐの１周期を１〜前記定数ｎのエリアに分けて各エリアに対応したパストルク記憶器を持ち、前記パルス信号Ｐｎのパルスを入力した時、現在のエリアの１つ前のエリアに対応した前記パストルク記憶器に前記パストルク信号Ｔｐを記憶して更新させると共に現在のエリアに対応した前記パストルク記憶器を選択して各エリアのトルク補償信号である補償信号Ｔｃｏｍ′を出力するエリアパストルク生成器と、
前記補償信号Ｔｃｏｍ′と定数Ｇを乗算して前記トルク補償信号Ｔｃｏｍを出力する乗算器を具備するバンドパスフィルタと、
を持つことを特徴とする。
本発明は、トルク補償信号Ｔｃｏｍを打ち消したい周波数成分の１周期を定数ｎ個分のエリアに分けて各エリアに応じたトルク補償信号Ｔｃｏｍをバンドパスフィルタの出力とし、各エリアに応じたトルク補償信号Ｔｃｏｍを電動機を運転しながら随時更新させることで補償信号発生テーブルを作成するための事前の試験が必要なくなる。
また、バンドパスフィルタのサンプリング周波数を打ち消したいトルクの周波数成分を定数ｎ倍したパルス信号とすることで、サンプリング周波数が打ち消したいトルクの周波数成分の定数ｎ倍となり、バンドパスフィルタの各変数を一定値として扱うことができ、バンドパスフィルタによって通過させる周波数が電動機の電気角周波数のように時々刻々と変化しても改めてバンドパスフィルタの各変数を計算する必要がなくなる。
また、バンドパスフィルタのサンプリング周波数を打ち消したいトルクの周波数成分を定数ｎ倍したパルス信号とすることで、サンプリング周波数が打ち消したいトルクの周波数成分の定数ｎ倍となり、バンドパスフィルタの各変数を一定値として扱うことができ、バンドパスフィルタによって通過させる周波数が電動機の電気角周波数のように時々刻々と変化しても改めてバンドパスフィルタの各変数を計算する必要がなくなる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の１実施例を示す図であり、図１を用いて説明する。図２と同様の部分については説明を省略する。回転角速度演算器８は永久磁石同期電動機３の回転子の位置情報θから回転角速度ωｍを演算するものである。
加減算器１７は第２トルク指令Ｔ＊から前記永久磁石同期電動機３が出力するトルクリップルを打ち消すためのトルク補償信号Ｔｃｏｍを減算して第１トルク指令Ｔ＊′を出力するものである。
負荷リップルトルク演算器９は前記回転角速度ωｍと前記第２トルク指令Ｔ＊を入力して前記永久磁石同期電動機３が出力するトルクリップルから前記永久磁石同期電動機３の負荷トルクを減算した値であるＴｒｌを出力するものであるが、以下にその詳細を示す。
一般に前記永久磁石同期電動機３の出力トルクには前記永久磁石同期電動機３の構造や前記電力変換器１のデッドタイム等から６倍電気角周波数成分のトルクリップル成分Ｔｒが含まれることが知られている。
前記回転角速度ωｍは一般に式１のように表される。
ｓ：ラプラス演算子
ωｍ：永久磁石同期電動機の回転子の回転角速度
Ｔ＊′：第１トルク指令
Ｔｒ：トルクリップル成分
Ｔｌ：負荷トルク成分
ここで、速度変動に寄与するトルクＴｃａｌを式２のように定義する。
Ｊ：慣性モーメント
ｓ：ラプラス演算子
ωｍ：永久磁石同期電動機の回転子の回転角速度
ここで、前記第１トルク指令Ｔ＊′は前記加減算器１７によって第２トルク指令Ｔ＊から前記トルク補償信号Ｔｃｏｍを減算しているものであるから式１および式２から式３のようになる。
Ｔ＊：第２トルク指令
Ｔｃｏｍ：トルク補償信号
Ｔｒ：トルクリップル成分
Ｔｌ：負荷トルク成分
前記トルク補償信号Ｔｃｏｍは前記トルクリップル成分Ｔｒを打ち消す信号である。式３より前記トルクリップル成分Ｔｒが打ち消されている状態ならば前記トルク補償信号Ｔｃｏｍは前記トルクリップル成分Ｔｒに等しくなり、前記トルクリップル成分Ｔｒが打ち消されていない状態ならば前記トルク補償信号Ｔｃｏｍは０である。
式３から前記トルクリップル成分Ｔｒが打ち消されていなければ、前記速度に寄与するトルクＴｃａｌから第２トルク指令Ｔ＊を減算することで前記永久磁石同期電動機３が出力するトルクリップル成分Ｔｒから前記永久磁石同期電動機３の負荷トルク成分Ｔｌを減算した値であるＴｒｌを得ることができる。
パス周波数発生器１０は、前記Ｔｒｌに含まれる前記永久磁石同期電動機３が出力するトルクリップルの周波数成分であるパス周波数ｆｐを出力するものである。
今回は前記パス周波数発生器１０において前記回転角速度ωｍから式４より前記永久磁石同期電動機３の６倍電気角周波数を求めて前記パス周波数ｆｐとする。
ωｍ：永久磁石同期電動機の回転角速度
ｐ：永久磁石同期電動機の極対数
バンドパスフィルタ１１は前記パス周波数ｆｐと前記Ｔｒｌを入力して前記Ｔｒｌに含まれる前記パス周波数ｆｐの周波数成分を抽出して前記トルク補償信号Ｔｃｏｍとし、該トルク補償信号Ｔｃｏｍを出力するものである。以下に前記バンドパスフィルタ１１の構成を詳細に説明する。
前記バンドパスフィルタ１１はパルス発生器１２、平均処理器１３、バンドパスフィルタ演算器１４、エリアパストルク生成器１５、乗算器１６から構成されている。
パルス発生器１２は定数ｎと前記パス周波数ｆｐを乗算したものを周波数とするパルス信号Ｐｎを出力する。ここで前記定数ｎを１０と設定する。
平均処理器１３は前記Ｔｒｌと前記パルス信号Ｐｎを入力して前記パルス信号Ｐｎのパルス間の前記Ｔｒｌの平均値であるＴｒｌａｖｅを演算して出力するものである。
バンドパスフィルタ演算器１４は前記パルス信号Ｐｎと前記Ｔｒｌａｖｅを入力して前記パルス信号Ｐｎのパルスを入力した時、前記Ｔｒｌａｖｅに含まれる前記パス周波数ｆｐに依存した周波数成分のみを抽出してパストルク信号Ｔｐを出力するものである。ここで前記バンドパスフィルタ演算器１４の入出力の関係を式５に示す。
Ｔｐ（ｎ−１）：１サンプリング前のパストルク信号
Ｔｐ（ｎ−２）：２サンプリング前のパストルク信号
Ｔｒｌａｖｅ：現在のＴｒｌの平均値
Ｔｒｌａｖｅ（ｎ−２）：２サンプリング前のＴｒｌの平均値
ｈ，ｂ１，ｂ２：バンドパスフィルタの各変数
ここで式５のｈ、ｂ１、ｂ２の各変数は式６で与えられるものである。
ｆｓ：サンプリング周波数
Ｑ：クオリティファクタ
ここで式６のＱはクオリティファクタであり、例えば５と設定する。サンプリング周波数ｆｓは前記パルス信号Ｐｎとしているので前記パス周波数ｆｐの前記定数ｎ倍となる（ｆｓ＝ｎ・ｆｐ）。今回は前記定数ｎを１０としている。また、前記バンドパスフィルタ演算器１４によって通過させる周波数ｆｂｐは前記パス周波数ｆｐである（ｆｂｐ＝ｆｐ）。以上の条件で式６を書き換えると式７になる。
式７よりｈ、ｂ１、ｂ２の各変数は一定値として扱える。また、前記バンドパスフィルタ演算器１４により前記永久磁石同期電動機３の回転角周波数ωｍに応じて前記負荷トルク成分Ｔｌに前記パス周波数ｆｐ成分を含んでいなければ前記トルクリップル成分Ｔｒに含まれる前記パス周波数ｆｐ成分のみを抽出することができ、前記パストルク信号Ｔｐを算出することが可能になる。
エリアパストルク生成器１５は前記パルス信号Ｐｎと前記パストルク信号Ｔｐと前記定数ｎを入力して、前記パス周波数ｆｐの１周期を１〜前記定数ｎのエリアに分けて各エリアに対応したパストルク記憶器を持ち、前記パルス信号Ｐｎのパルスを入力した時、現在のエリアの１つ前のエリアに対応した前記パストルク記憶器に前記パストルク信号Ｔｐを記憶して更新させると共に現在のエリアに対応した前記パストルク記憶器を選択して各エリアのトルク補償信号である補償信号Ｔｃｏｍ′を出力するというものである。前記エリアパストルク生成器１５の内部構成を図３を用いて説明する。
パストルク生成器１５はパストルク記憶器群１５００と周波数エリア発生器１５１１とパストルク記憶器選択器１５１２とエリアパストルク選択器１５１３から構成されている。
前記パストルク記憶器群１５００は内部に前記定数ｎ個分のパストルク記憶器を構成している。今回は前記定数ｎを１０と設定したため、前記パストルク記憶器の数量は１０個となり、パストルク記憶器１５０１〜１５１０の構成となる。
前記周波数エリア発生器１５１１は前記パルス信号Ｐｎのパルスを入力した時、１〜前記定数ｎまで加算することを繰り返し、周波数エリア値Ａｆとして出力するものである。今回は前記定数ｎを１０と設定したため、前記周波数エリア値Ａｆの最大値は１０である。また、前記パストルク記憶器１５０１〜１５１０は前記周波数エリア値Ａｆの１〜１０に対応している。
前記パストルク記憶器選択器１５１２は、前記パルス信号Ｐｎのパルスを入力した時、現在のエリアの１つ前のエリアに対応した前記パストルク記憶器１５０１〜１５１０のいずれか１つを選択する。前記パストルク記憶器選択器１５１２によって選択された前記パストルク記憶器１５０１〜１５１０のいずれか１つが前記パストルク信号Ｔｐに記憶内容を更新する。例えば前記パルス信号Ｐｎのパルスを入力した時、現在の前記周波数エリア値Ａｆが２ならば、前記パストルク記憶器選択器１５１２は前記周波数エリア値Ａｆの１に対応するパストルク記憶器１５０１を選択し、前記パストルク記憶器１５０１は記憶内容をＴｐに更新する。
前記周波数エリア値Ａｆの各エリアに含まれる前記トルクリップル成分Ｔｒの特性は同一であると考えられるため、前記エリアパストルク選択器１５１３は現在の前記周波数エリア値Ａｆに対応した前記パストルク記憶器１５０１〜１５１０のいずれか１つを選択して各エリアのトルク補償信号である補償信号Ｔｃｏｍ′として出力する。例えば前記周波数エリア値Ａｆが２ならば、前記エリアパストルク選択器１５１３は前記周波数エリア値Ａｆの２に対応するパストルク記憶器１５０２を選択して前記補償信号Ｔｃｏｍ′として出力する。
乗算器１６は定数Ｇを前記補償信号Ｔｃｏｍ′に乗算して前記トルク補償信号Ｔｃｏｍを出力するものである。ここで、前記定数Ｇについて以下に説明する。
まず、前記回転角速度ωｍに前記トルクリップル成分Ｔｒに起因する速度変動のみが現れるようにするため、式２および式３において前記負荷トルク成分Ｔｌおよび第２トルク指令Ｔ＊を０とし、さらに前記トルク補償信号Ｔｃｏｍを前記定数Ｇと前記補償信号Ｔｃｏｍ′を乗算したもので表すと式８のようになる。
ｓ：ラプラス演算子
ωｍ：永久磁石同期電動機の回転子の回転角速度
Ｇ：定数
Ｔｃｏｍ′：補償信号
Ｔｒ：トルクリップル成分
ここで前記補償信号Ｔｃｏｍ′は前記トルクリップル成分Ｔｒに起因する速度変動に寄与するトルクである。式８では前記回転角速度ωｍは前記トルクリップル成分Ｔｒに起因する速度変動であるから前記補償信号Ｔｃｏｍ′は式２の前記速度変動に寄与するトルクＴｃａｌと等しくなり、式８を書き換えると式９が得られる。
ｓ：ラプラス演算子
ωｍ：永久磁石同期電動機の回転子の回転角速度
Ｇ：定数
Ｔｒ：トルクリップル成分
式９より前記定数Ｇを大きくすれば前記トルクリップル成分Ｔｒに起因する速度変動は小さくなり、前記永久磁石同期電動機３が出力するトルクリップルも小さくなることがわかる。
以上のような構成にすることで６倍電気角周波数と設定したパス周波数ｆｐに依存する永久磁石同期電動機が出力するトルクリップルを事前の試験をすることなく抑制することが可能になる。また、バンドパスフィルタのサンプリング周波数をパス周波数ｆｐの定数倍とすることでバンドパスフィルタの各変数を一定値として扱うことができ、バンドパスフィルタによって通過させる周波数が永久磁石同期電動機の６倍電気角周波数のように時々刻々と変化しても改めてバンドパスフィルタの各変数を計算する必要がなくなる。
図４は本発明の１実施例を示す図であり、図４を用いて説明する。図１および図２と同様の部分については説明を省略する。誘導電動機３１は前記電力変換器１によって電圧が印加されている。周波数検出器２１は前記電力変換器１の出力周波数ｆｏを検出する。パス周波数発生器１０は出力周波数ｆｏに定数倍したパス周波数ｆｐを前記バンドパスフィルタ１１に出力する。
前記バンドパスフィルタ１１は前記パス周波数ｆｐと前記Ｔｒｌを入力して前記Ｔｒｌに含まれる前記パス周波数ｆｐの周波数成分を抽出してトルク補償信号Ｔｃｏｍとし、該トルク補償信号Ｔｃｏｍを出力する。
以上のような構成にすることで電力変換器の出力周波数の定数倍と設定したパス周波数ｆｐに依存する誘導電動機が出力するトルクリップルを事前の試験をすることなく抑制することが可能になる。また、バンドパスフィルタのサンプリング周波数をパス周波数ｆｐの定数倍とすることでバンドパスフィルタの各変数を一定値として扱うことができ、バンドパスフィルタによって通過させる周波数が電力変換器の出力周波数の定数倍のように時々刻々と変化しても改めてバンドパスフィルタの各変数を計算する必要がなくなる。
本発明は、トルク補償信号Ｔｃｏｍを打ち消したいトルクの周波数成分の１周期を定数ｎ個分のエリアに分けて各エリアに応じたトルク補償信号Ｔｃｏｍをバンドパスフィルタの出力とし、各エリアに応じたトルク補償信号Ｔｃｏｍを電動機を運転しながら随時更新させることで補償信号発生テーブルを作成するための事前の試験が必要なくなる点と、
バンドパスフィルタのサンプリング周波数を打ち消したいトルクの周波数成分の定数倍とすることでバンドパスフィルタの各変数を一定値として扱うことができ、バンドパスフィルタによって通過させる周波数が前記電動機の電気角周波数のように時々刻々と変化しても改めてバンドパスフィルタの各変数を計算する必要がなくなる点から産業上の利用の可能性は大いにある。
バンドパスフィルタのサンプリング周波数を打ち消したいトルクの周波数成分の定数倍とすることでバンドパスフィルタの各変数を一定値として扱うことができ、バンドパスフィルタによって通過させる周波数が前記電動機の電気角周波数のように時々刻々と変化しても改めてバンドパスフィルタの各変数を計算する必要がなくなる点から産業上の利用の可能性は大いにある。
１ 電力変換器
２ 電流検出器
２１ 周波数検出器
３ 永久磁石同期電動機
３１ 誘導電動機
４ 位置検出器
５ 電流成分変換器
６ 指令変換器
７ 電流制御器
８ 回転角速度演算器
９ 負荷リップルトルク演算器
１０ パス周波数発生器
１１ バンドパスフィルタ
１２ パルス発生器
１３ 平均処理器
１４ バンドパスフィルタ演算器
１５ エリアパストルク生成器
１５００ パストルク記憶器群
１５０１〜１５１０ パストルク記憶器
１５１１ 周波数エリア発生器
１５１２ パストルク記憶器選択器
１５１３ エリアパストルク選択器
１６ 乗算器
１７ 加減算器
１７１ 加算器
１８ 補償信号発生テーブル
１９ 位相補正
２ 電流検出器
２１ 周波数検出器
３ 永久磁石同期電動機
３１ 誘導電動機
４ 位置検出器
５ 電流成分変換器
６ 指令変換器
７ 電流制御器
８ 回転角速度演算器
９ 負荷リップルトルク演算器
１０ パス周波数発生器
１１ バンドパスフィルタ
１２ パルス発生器
１３ 平均処理器
１４ バンドパスフィルタ演算器
１５ エリアパストルク生成器
１５００ パストルク記憶器群
１５０１〜１５１０ パストルク記憶器
１５１１ 周波数エリア発生器
１５１２ パストルク記憶器選択器
１５１３ エリアパストルク選択器
１６ 乗算器
１７ 加減算器
１７１ 加算器
１８ 補償信号発生テーブル
１９ 位相補正
Claims (1)
- 電動機に電圧を印加する電力変換器と、前記電動機の入力電流ｉを検出する電流検出器と、前記電動機の回転子の位置情報θを検出する位置検出器と、前記入力電流ｉと前記位置情報θから各軸の電流成分ｉｄ、ｉｑに変換する電流成分変換器と、第１トルク指令Ｔ＊′から電流指令ｉｄ＊、ｉｑ＊を生成する指令変換器と、前記電流成分ｉｄ、ｉｑが前記電流指令ｉｄ＊、ｉｑ＊に追従するような電圧指令ｖ＊を出力する電流制御器と、前記位置情報θから回転角速度ωｍを演算する回転角速度演算器と、前記回転角速度ωｍと第２トルク指令Ｔ＊を入力して前記電動機が出力するトルクリップルから前記電動機の負荷トルクを減算した値であるＴｒｌを出力する負荷リップルトルク演算器と、前記第２トルク指令Ｔ＊から前記電動機が出力するトルクリップルを打ち消すためのトルク補償信号Ｔｃｏｍを減算して前記第１トルク指令Ｔ＊′を出力する加減算器からなり、前記電力変換器に前記電圧指令ｖ＊を与えて制御する電動機の制御装置において、
前記Ｔｒｌに含まれる前記電動機が出力するトルクリップルの周波数成分であるパス周波数ｆｐを出力するパス周波数発生器と、
前記パス周波数ｆｐと前記Ｔｒｌを入力して前記Ｔｒｌに含まれる前記パス周波数ｆｐの周波数成分のみを抽出して前記トルク補償信号Ｔｃｏｍを出力するバンドパスフィルタと
定数ｎと前記パス周波数ｆｐを乗算したものを周波数とするパルス信号Ｐｎを出力するパルス発生器と、
前記Ｔｒｌと前記パルス信号Ｐｎを入力して前記パルス信号Ｐｎのパルス間の前記Ｔｒｌの平均値であるＴｒｌａｖｅを演算して出力する平均処理器と、
前記パス周波数ｆｐと前記パルス信号Ｐｎと前記Ｔｒｌａｖｅを入力して前記パルス信号Ｐｎのパルスを入力した時、前記Ｔｒｌａｖｅに含まれる前記パス周波数ｆｐに依存したトルクリップル成分のみを抽出してパストルク信号Ｔｐを出力するバンドパスフィルタ演算器と、
前記パストルク信号Ｔｐと前記定数ｎと前記パルス信号Ｐｎを入力して、前記パス周波数ｆｐの１周期を１〜前記定数ｎのエリアに分けて各エリアに対応したパストルク記憶器を持ち、前記パルス信号Ｐｎのパルスを入力した時、現在のエリアの１つ前のエリアに対応した前記パストルク記憶器に前記パストルク信号Ｔｐを記憶して更新させると共に現在のエリアに対応した前記パストルク記憶器を選択して各エリアのトルク補償信号である補償信号Ｔｃｏｍ′を出力するエリアパストルク生成器と、
前記補償信号Ｔｃｏｍ′と定数Ｇを乗算して前記トルク補償信号Ｔｃｏｍを出力する乗算器を具備するバンドパスフィルタと、
を持つことを特徴とする電動機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010256424A JP5599291B2 (ja) | 2010-11-17 | 2010-11-17 | 電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010256424A JP5599291B2 (ja) | 2010-11-17 | 2010-11-17 | 電動機の制御装置 |
Publications (2)
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|---|---|
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