JP7361944B2 - 3相モーターの回転子の位置を求める方法及びデバイス - Google Patents
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Description
比例積分コントローラーによって、第1の時点における第1の制御電圧ベクトルを求めるステップと、
逆パーク変換を使用して第1の制御電圧ベクトルを変換するステップと、
変換された第1の制御電圧ベクトルを正多角形電圧パターンと合計するステップであって、正多角形電圧パターンは所与の継続時間中に印加される、合計するステップと、
変換された第1の制御電圧ベクトルと正多角形電圧パターンとの合計からパルス幅変調を行うステップと、
パルス幅変調を用いてモーターを制御するステップと、
モーターの各相において電流を測定するステップと、
測定された電流及び正多角形電圧パターンから回転子の位置を推定するステップと、
第2の時点において、測定された電流及び推定された位置から第2の制御電圧ベクトルを求めるステップであって、第1の時点と第2の時点との間の時間は、所与の継続時間以上である、第2の制御電圧ベクトルを求めるステップと、
を含むことを特徴とする、方法に関する。
本発明はまた、フィールド指向制御システムを使用して3相モーターの回転子の位置を求めるデバイスであって、
比例積分コントローラーによって、第1の時点における第1の制御電圧ベクトルを求める手段と、
逆パーク変換を使用して第1の制御電圧ベクトルを変換する手段と、
変換された第1の制御電圧ベクトルを正多角形電圧パターンと合計する手段であって、正多角形電圧パターンは所与の継続時間中に印加される、合計する手段と、
変換された第1の制御電圧ベクトルと正多角形電圧パターンとの合計からパルス幅変調を行う手段と、
パルス幅変調を用いてモーターを制御する手段と、
モーターの各相において電流を測定する手段と、
測定された電流及び正多角形電圧パターンから回転子の位置を推定する手段と、
第2の時点において、測定された電流及び推定された位置から第2の制御電圧ベクトルを求める手段であって、第1の時点と第2の時点との間の時間は、所与の継続時間以上である、第2の制御電圧ベクトルを求める手段と、
を備えることを特徴とする、デバイスに関する。
回転子の第1の推定された位置から回転子の第1の回転速度を推定するステップと、
第1の推定された回転速度から制御電圧ベクトルの周期性を求めるステップと、
制御電圧ベクトルの周期性から正多角形電圧パターンの周期性を求めるステップと、
を更に含む。
測定された電流及び正多角形電圧パターンからモーターのインダクタンス値を推定するステップと、
推定されたインダクタンス値から正多角形電圧パターンを生成するのに使用される電圧の値を求めるステップと、
を更に含む。
逆パーク変換を使用して第2の制御電圧ベクトルを変換するステップと、
変換された他の制御電圧ベクトルからパルス幅変調を行うステップと、
パルス幅変調を用いてモーターを制御するステップと、
モーターの各相において電流を測定するステップと、
第1の推定された回転子位置と、第1の推定された回転子速度と、制御電圧ベクトルの周期性とに従って、回転子の第2の回転子位置を推定するステップと、
測定された電流及び推定された第2の回転子位置から第3の制御電圧パターンを求めるステップと、
を更に含む。
Claims (10)
- フィールド指向制御システムを使用して3相のモーターの回転子の位置を求める方法であって、
パーク変換されたモーター電流と参照電流とを使用し、比例積分コントローラーによって、第1の時点における第1の制御電圧ベクトルを求めるステップと、
逆パーク変換を使用して前記第1の制御電圧ベクトルを変換するステップと、
変換された前記第1の制御電圧ベクトルを正多角形電圧パターンと合計するステップであって、前記正多角形電圧パターンは所与の継続時間中に印加され、前記正多角形電圧パターンは少なくとも3つのサブ期間からなる、合計するステップと、
変換された前記第1の制御電圧ベクトルと前記正多角形電圧パターンとの合計からパルス幅変調を行うステップと、
前記パルス幅変調を用いて前記モーターを制御するステップと、
前記モーターの各相において前記モーター電流を測定するステップと、
測定された前記モーター電流及び前記正多角形電圧パターンから前記回転子の第1の位置を推定するステップと、
第2の時点において、測定された前記モーター電流及び推定された前記回転子の前記第1の位置から第2の制御電圧ベクトルを求めるステップであって、前記第1の時点と前記第2の時点との間の時間は、前記所与の継続時間以上である、第2の制御電圧ベクトルを求めるステップと、
を含み、
前記パルス幅変調は、キャリア信号から更に実行され、前記モーターは、インバーターを通じて前記パルス幅変調によって制御され、前記モーター電流は、前記キャリア信号の極値において測定され、前記正多角形電圧パターンは、複数の連続した前記サブ期間からなり、各前記サブ期間は、前記キャリア信号の期間の2分の1の整数倍に等しく、前記キャリア信号の1つの極値から開始し、
前記回転子の前記第1の位置は、前記サブ期間の数に1を加えたものに等しい数の電流測定値から構築される多角形電流応答から推定され、最初の電流測定値と最後の電流測定値との間の差は、多角形電流応答を得るために、他の電流測定値を変更するのに使用されることを特徴とする、方法。 - 前記正多角形電圧パターンは、測定された前記モーター電流及び前記正多角形電圧パターンから前記回転子の前記第1の位置を推定するステップは、前記サブ期間の数に等しい数のパラメーターを使用して行われ、前記パラメーターは前記多角形電流応答から求められることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 測定された前記モーター電流及び前記正多角形電圧パターンから前記回転子の前記第1の位置を推定するステップは、q軸との角度をなして点のコンステレーションの重心を通過するとともに前記コンステレーションにおける点の集合と最小距離を有する直線を見つけるために、最小平均二乗誤差法を使用して前記点のコンステレーションを形成する前記多角形電流応答から行われ、前記角度は前記回転子の前記第1の位置であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記方法は、
推定された前記回転子の前記第1の位置から前記回転子の第1の回転速度を推定するステップと、
推定された前記第1の回転速度から前記第1の制御電圧ベクトルの周波数を求めるステップと、
前記第1の制御電圧ベクトルの周波数から前記正多角形電圧パターンの周波数を求めるステップと、
を更に含むことを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。 - 前記方法は、
測定された前記モーター電流及び前記正多角形電圧パターンから前記モーターのインダクタンス値を推定するステップと、
推定された前記インダクタンス値から前記正多角形電圧パターンを生成するのに使用される電圧の値を求めるステップと、
を更に含むことを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。 - 前記方法は、
逆パーク変換を使用して前記第2の制御電圧ベクトルを変換するステップと、
変換された前記第2の制御電圧ベクトルからパルス幅変調を行うステップと、
前記パルス幅変調を用いて前記モーターを制御するステップと、
前記モーターの各相において前記モーター電流を測定するステップと、
推定された前記回転子の前記第1の位置と、推定された前記回転子の第1の回転速度と、前記第1の制御電圧ベクトルの周波数とに従って、前記回転子の第2の位置を推定するステップと、
測定された前記モーター電流及び推定された前記回転子の前記第2の位置から第3の制御電圧パターンを求めるステップと、
を更に含むことを特徴とする、請求項4に記載の方法。 - 前記正多角形電圧パターンは、dq基準系においてヌル平均値を有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 相ごとに1つの正多角形電圧パターンが合計され、前記正多角形電圧パターンは、制御電圧ベクトルの各決定の際に反転又は置換されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記方法は、推定された前記インダクタンス値を記憶するステップを更に含むことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- フィールド指向制御システムを使用して3相のモーターの回転子の位置を求めるデバイスであって、
パーク変換されたモーター電流と参照電流とを使用し、比例積分コントローラーによって、第1の時点における第1の制御電圧ベクトルを求める手段と、
逆パーク変換を使用して前記第1の制御電圧ベクトルを変換する手段と、
変換された前記第1の制御電圧ベクトルを正多角形電圧パターンと合計する手段であって、前記正多角形電圧パターンは所与の継続時間中に印加され、前記正多角形電圧パターンは少なくとも3つのサブ期間からなる、合計する手段と、
変換された前記第1の制御電圧ベクトルと前記正多角形電圧パターンとの合計からパルス幅変調を行う手段と、
前記パルス幅変調を用いて前記モーターを制御する手段と、
前記モーターの各相において前記モーター電流を測定する手段と、
測定された前記モーター電流及び前記正多角形電圧パターンから前記回転子の前記位置を推定する手段と、
第2の時点において、測定された前記モーター電流及び推定された前記位置から第2の制御電圧ベクトルを求める手段であって、前記第1の時点と前記第2の時点との間の時間は、前記所与の継続時間以上である、第2の制御電圧ベクトルを求める手段と、
を備え、
前記パルス幅変調は、キャリア信号から更に実行され、前記モーターは、インバーターを通じて前記パルス幅変調によって制御され、前記モーター電流は、前記キャリア信号の極値において測定され、前記正多角形電圧パターンは、複数の連続した前記サブ期間からなり、各前記サブ期間は、前記キャリア信号の期間の2分の1の整数倍に等しく、前記キャリア信号の1つの極値から開始し、
前記回転子の前記位置は、前記サブ期間の数に1を加えたものに等しい数の電流測定値から構築される多角形電流応答から推定され、最初の電流測定値と最後の電流測定値との間の差は、多角形電流応答を得るために、他の電流測定値を変更するのに使用されることを特徴とする、デバイス。
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