JP6542304B2 - 回転電機の制御装置及び制御方法 - Google Patents
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Description
<自動搬送車10の構成>
図1は、本発明の一実施形態における回転電機の制御装置(ここでは、モータ制御装置18)を組み込んだ自動搬送車10の概略平面図である。自動搬送車10は、無人の搬送台車(無人搬送車)であり、工場内における部品、仕掛品又は完成品を含む各種物品を供給・搬送する。
図2は、図1に示すモータ16の要部を模式的に示す断面図である。このモータ16は、中空円柱状の筐体26と、筐体26の内壁に設けられる3つのステータ28と、永久磁石からなる円柱状のロータ30と、3つのホールセンサ32(回転角度センサ)と、を含んで構成される3相ブラシレスモータである。
<ブロック図>
図3は、図1に示すモータ制御装置18の電気的なブロック図である。モータ制御装置18は、インバータ回路40と、直流電源42と、駆動回路44と、を含んで構成される。
続いて、変調量マップ66(図3)の作成方法について、図6〜図11を参照しながら説明する。
図6は、変調量マップ66を導出するための数理モデルを示す図である。本モデルは、左側から順に、仮想電源90、仮想制御装置92、及び仮想モータ94が直列に接続された状態を記述している。仮想電源90は図3の直流電源42に相当し、仮想制御装置92はインバータ回路40及び駆動回路44に相当する。また、仮想モータ94は、図3のモータ16に相当し、各々の相間に設けられるRL直列回路からなる等価回路96で表現される。
続いて、変調量マップ66の具体的な作成手順について、図8のフローチャート及び図9A〜図11を参照しながら詳細に説明する。
以上のように、モータ制御装置18は、[1]インバータ回路40に対して駆動波形を供給することで、モータ16(回転電機)の回転制御を行う装置であって、[2]モータ16の回転方向Aに沿って固定配置され、かつ、モータ16の回転角度に応じた検出信号をそれぞれ出力する複数のホールセンサ32(回転角度センサ)と、[3]検出信号の組み合わせから特定される離散的な角度レベルを補間することで、回転角度を示す補間角度を算出する補間角度算出部80と、[4]算出された補間角度に基づいて変調量を決定する変調量決定部74と、[5]決定された変調量にてパルス変調を行うことで駆動波形を生成する駆動波形生成部76と、を備え、[6]変調量決定部74は、モータ16の誘起電圧Viに応じて変調量を決定する。
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。或いは、技術的に矛盾が生じない範囲で各々の構成を任意に組み合わせてもよい。
18…モータ制御装置(制御装置) 32…ホールセンサ(回転角度センサ)
40…インバータ回路 42…直流電源
44…駆動回路 50…上下アーム
52、54…スイッチング素子 60…検出信号処理器
62…演算処理装置 64…不揮発性メモリ(マップ記憶部)
66…変調量マップ 68…コンピュータ
70…減算器 72…指令値生成部
74…変調量決定部 76…駆動波形生成部
78…角度レベル特定部 80…補間角度算出部
82…回転速度計測部 90…仮想電源
92…仮想制御装置 94…仮想モータ
96…等価回路 Em…等価回路電圧
Spc…スペクトル(周波数特性) Vi…誘起電圧
Vpn…PN電圧
Claims (4)
- インバータ回路に対して駆動波形を供給することで、回転電機の回転制御を行う制御装置であって、
前記回転電機の回転方向に沿って固定配置され、かつ、前記回転電機の回転角度に応じた検出信号をそれぞれ出力する複数の回転角度センサと、
前記複数の回転角度センサによる前記検出信号の組み合わせから特定される離散的な角度レベルを補間することで、前記回転角度を示す補間角度を算出する補間角度算出部と、
前記補間角度算出部により算出された前記補間角度に基づいて変調量を決定する変調量決定部と、
前記変調量決定部により決定された前記変調量にてパルス変調を行うことで前記駆動波形を生成する駆動波形生成部と、
を備え、
前記変調量決定部は、前記補間角度を入力変数とし、前記変調量を出力変数とする変調量マップを参照することで前記変調量を決定し、
前記変調量マップは、前記補間角度が所定の角度毎に、前記変調量の値が正負に反転した周期的な曲線形状であって、前記変調量が正の値の角度範囲及び前記変調量が負の値の角度範囲の各々において、その中心の補間角度に対して前後に1つずつ前記変調量のピーク値が存在する曲線形状であることを特徴とする回転電機の制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置において、
前記回転電機の誘起電圧の周波数特性に基づいて生成された前記変調量マップを記憶するマップ記憶部を備えることを特徴とする回転電機の制御装置。 - インバータ回路に対して駆動波形を供給することで、回転電機の回転制御を行う制御方法であって、
前記回転電機の回転方向に沿って固定配置された複数の回転角度センサを用いて、前記回転電機の回転角度に応じた検出信号をそれぞれ取得する取得工程と、
前記複数の回転角度センサによる前記検出信号の組み合わせから特定される離散的な角度レベルを補間することで、前記回転角度を示す補間角度を算出する算出工程と、
算出された前記補間角度に基づいて変調量を決定する決定工程と、
決定された前記変調量にてパルス変調を行うことで前記駆動波形を生成する生成工程と、
を備え、
前記決定工程では、前記補間角度を入力変数とし、前記変調量を出力変数とする変調量マップを参照することで前記変調量を決定し、
前記変調量マップは、前記補間角度が所定の角度毎に、前記変調量の値が正負に反転した周期的な曲線形状であって、前記変調量が正の値の角度範囲及び前記変調量が負の値の角度範囲の各々において、その中心の補間角度に対して前後に1つずつ前記変調量のピーク値が存在する曲線形状であることを特徴とする回転電機の制御方法。 - 請求項3に記載の制御方法において、
前記回転電機の誘起電圧の周波数特性に基づいて生成された前記変調量マップを記憶する記憶工程を備えることを特徴とする回転電機の制御方法。
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