JP6488626B2 - モータ制御装置、モータシステム、モータ制御プログラム - Google Patents
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Description
しかしながら、位置センサを取り付ける専用のスペースを確保しなければならず、そのような専用スペースを確保できないモータには上記構成を適用することはできない。また、位置センサを取り付ける専用スペースを確保した場合には、モータの小型化を図ることができなかったり、専用スペースにセンサを取り付ける処理や配線処理が面倒であり、コストも掛かる上に、粉塵等によるセンシング機能の低下や、使用環境下におけるセンサ自体の損傷も生じ得る。
2…ゲート回路部
3…制御部
31…擬似電気角指令部
32…二相−三相変換部
33…PWM制御部
34…ゲート制御部
35…電流検出部
36…初期磁極位置推定部
37…初期磁極位置補正部
38…三相−二相変換部
M…モータ
X…モータシステム
Claims (6)
- 回転子に永久磁石を付帯させたモータを駆動するゲート回路部及び制御部を有し、且つ電源から電気が供給されるモータ制御装置であって、
前記制御部が、
入力されたd軸電圧指令又はq軸電圧指令の少なくとも何れか一方の電圧指令を、入力された電気角指令に基づいて三相の整流波に変換する二相−三相変換部と、
前記三相の整流波に基づいてPWM制御を行うPWM制御部と、
PWM制御時における前記ゲート回路部のON・OFF時間を、各位相周期で等しく且つ前記モータが始動しない程度の時間に制御するゲート制御部と、
前記ON・OFF時間によって制御される前記ゲート回路部から前記モータに流れる少なくとも二相の応答電流を所定のタイミングで検出する電流検出部と、
前記電流検出部によって検出した二相の応答電流を、相互に直交するα軸及びβ軸によって規定される二相座標系上の電流である固定軸電流に変換し、前記二相座標系上における電気角位相ごとの前記固定軸電流を示す各プロットの前記二相座標の原点からのベクトルの大きさを特定し、最大ベクトルの方向を前記回転子の磁極方向と推定し、最大ベクトルの逆方向に対応する回転角度位置を前記回転子の初期磁極位置と推定する初期磁極位置推定部と、
電気角1周期を所望の位相数で等分した擬似的な回転信号であって且つ前記二相−三相変換部に入力される擬似電気角指令を生成する擬似電気角指令部とを有するものであり、
電流フィードバック制御を行うことなく前記PWM制御を実行して前記初期磁極位置を推定することを特徴とするモータ制御装置。 - 回転子に永久磁石を付帯させたモータを駆動するゲート回路部及び制御部を有し、且つ電源から電気が供給されるモータ制御装置であって、
前記制御部が、
入力されたd軸電圧指令又はq軸電圧指令の何れか一方のみの電圧指令を、入力された電気角指令に基づいて三相の整流波に変換する二相−三相変換部と、
前記三相の整流波に基づいてPWM制御を行うPWM制御部と、
PWM制御時における前記ゲート回路部のON・OFF時間を、各位相周期で等しく且つ前記モータが始動しない程度の時間に制御するゲート制御部と、
前記ON・OFF時間によって制御される前記ゲート回路部から前記モータに流れる少なくとも二相の応答電流を所定のタイミングで検出する電流検出部と、
前記電流検出部によって検出した二相の応答電流を、相互に直交するα軸及びβ軸によって規定される二相座標系上の電流である固定軸電流に変換し、前記二相座標系上における電気角位相ごとの前記固定軸電流を示す各プロットの前記二相座標の原点からのベクトルの大きさを特定し、最大ベクトルの方向を前記回転子の磁極方向と推定し、最大ベクトルの逆方向に対応する回転角度位置を前記回転子の初期磁極位置と推定する初期磁極位置推定部と、
電気角1周期を所望の位相数で等分した擬似的な回転信号であって且つ前記二相−三相変換部に入力される擬似電気角指令を生成する擬似電気角指令部と、
前記ゲート回路部から前記モータに流れる応答電流であって且つ前記電流検出部によって検出した応答電流を、相互に直交するd軸及びq軸によって規定される回転座標系上の電流に変換する三相−二相変換部と、
前記三相−二相変換部によって変換することで検出可能なq軸検出電流又はd軸検出電流の何れか一方の正負の符号から、前記初期磁極位置推定部で推定した前記回転子の初期磁極位置である初期磁極推定位置を実際の磁極位置に一致又は近付ける補正方向を判定し、当該補正方向であるq軸検出電流又はd軸検出電流の正負の符号の反対方向に、所定の磁極補正量分だけ、又は前記初期磁極推定位置と前記実際の磁極位置との誤差である推定位置誤差に応じた補正量分だけ前記初期磁極推定位置を補正する初期磁極位置補正部とを有すものであることを特徴とするモータ制御装置。 - 前記初期磁極位置補正部は、前記所定の磁極補正量分だけ又は前記推定位置誤差に応じた補正量分だけ前記初期磁極推定位置を補正する処理を、前記q軸検出電流又は前記d軸検出電流がゼロ又はゼロを含む所定範囲内の値であることを直接または間接的に示す終了条件を満たすまで繰り返すものである請求項2記載のモータ制御装置。
- 請求項1乃至3の何れかに記載のモータ制御装置と、当該モータ制御装置によって制御され前記電源から電気が供給されるモータとを備えていることを特徴とするモータシステム。
- 請求項1乃至3の何れかに記載のモータ制御装置を動作させるモータ制御プログラムであって、
前記モータ制御装置を、
電気角1周期を所望の位相数で等分した擬似的な回転信号である前記擬似電気角指令を生成する擬似電気角生成手段と、
入力されたd軸電圧指令又はq軸電圧指令の少なくとも何れか一方の電圧指令を電気角指令に基づいて三相の整流波に変換する二相−三相変換手段と、
前記三相の整流波に基づいてPWM制御を行うPWM制御手段と、
PWM制御時における前記ゲート回路部のON・OFF時間を、各位相周期で等しく且つ前記モータが始動しない程度の時間に制御するゲート制御手段と、
前記ON・OFF時間によって制御される前記ゲート回路部から前記モータに流れる少なくとも二相の応答電流を所定のタイミングで検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出した二相の応答電流を、前記固定軸電流に変換し、前記二相座標系上における電気角位相ごとの前記固定軸電流を示す各プロットの前記二相座標の原点からのベクトルの大きさを特定し、最大ベクトルの方向を前記回転子の磁極方向と推定し、最大ベクトルの逆方向に対応する回転角度位置を前記回転子の初期磁極位置と推定する初期磁極位置推定手段として機能させ、電流フィードバック制御を行うことなく前記PWM制御を実行して前記初期磁極位置を推定することを特徴とするモータ制御プログラム。 - 請求項1乃至3の何れかに記載のモータ制御装置を動作させるモータ制御プログラムであって、
前記モータ制御装置を、
前記擬似電気角指令を生成する擬似電気角生成手段と、
入力されたd軸電圧指令又はq軸電圧指令の少なくとも何れか一方の電圧指令を電気角指令に基づいて三相の整流波に変換する二相−三相変換手段と、
前記三相の整流波に基づいてPWM制御を行うPWM制御手段と、
PWM制御時における前記ゲート回路部のON・OFF時間を、各位相周期で等しく且つ前記モータが始動しない程度の時間に制御するゲート制御手段と、
前記ON・OFF時間によって制御される前記ゲート回路部から前記モータに流れる少なくとも二相の応答電流を所定のタイミングで検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出した二相の応答電流を、前記固定軸電流に変換し、前記二相座標系上における電気角位相ごとの前記固定軸電流を示す各プロットの前記二相座標の原点からのベクトルの大きさを特定し、最大ベクトルの方向を前記回転子の磁極方向と推定し、最大ベクトルの逆方向に対応する回転角度位置を前記回転子の初期磁極位置と推定する初期磁極位置推定手段と、
前記応答電流を前記回転座標系上の電流に変換する三相−二相変換手段と、
前記三相−二相変換手段によって変換することで検出可能なq軸検出電流又はd軸検出電流の何れか一方の正負の符号から、前記初期磁極位置推定手段で推定した前記回転子の初期磁極位置である初期磁極推定位置を実際の磁極位置に一致又は近付ける補正方向を判定し、当該補正方向であるq軸検出電流又はd軸検出電流の正負の符号の反対方向に、所定の磁極補正量分だけ、又は前記初期磁極推定位置と前記実際の磁極位置との誤差である推定位置誤差に応じた補正量分だけ前記初期磁極推定位置を補正する初期磁極位置補正手段として機能させることを特徴とするモータ制御プログラム。
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