JPH05328778A - ブラシレスモータのイナーシャ推定装置 - Google Patents
ブラシレスモータのイナーシャ推定装置Info
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- JPH05328778A JPH05328778A JP4125194A JP12519492A JPH05328778A JP H05328778 A JPH05328778 A JP H05328778A JP 4125194 A JP4125194 A JP 4125194A JP 12519492 A JP12519492 A JP 12519492A JP H05328778 A JPH05328778 A JP H05328778A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ブラシレスモータのイナーシャを、モータを
一定方向に回転させることなく安定かつ短時間に推定し
得るようにする。 【構成】 スイッチ５８および５９を図示の位置にし
て、指令部５６からモータ１が同期しないようなトルク
電流指令ｉT ’と励磁周波数に対応する磁極位置信号
φ’とを指令し、ベクトル演算器５５および電力増幅器
４を介してモータ１を駆動すると微小振動が発生するこ
とから、この微小振動によって発生するエンコーダ３か
らの２相パルスＡ，Ｂをパルス処理部６により処理して
速度検出部５１およびイナーシャ検出部５７へ入力する
ことにより、回転角速度の振動の振幅からイナーシャの
大きさを推定可能とする。
一定方向に回転させることなく安定かつ短時間に推定し
得るようにする。 【構成】 スイッチ５８および５９を図示の位置にし
て、指令部５６からモータ１が同期しないようなトルク
電流指令ｉT ’と励磁周波数に対応する磁極位置信号
φ’とを指令し、ベクトル演算器５５および電力増幅器
４を介してモータ１を駆動すると微小振動が発生するこ
とから、この微小振動によって発生するエンコーダ３か
らの２相パルスＡ，Ｂをパルス処理部６により処理して
速度検出部５１およびイナーシャ検出部５７へ入力する
ことにより、回転角速度の振動の振幅からイナーシャの
大きさを推定可能とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、永久磁石を回転子に
持つ３相ブラシレスモータ（以下、単にモータともい
う）、およびこれに接続された負荷装置のイナーシャを
推定するための推定装置に関する。
持つ３相ブラシレスモータ（以下、単にモータともい
う）、およびこれに接続された負荷装置のイナーシャを
推定するための推定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、イナーシャを推定する方式とし
て、モータに一定のトルク電流指令を与えて加速または
減速し、その加減速時間を計測することによりイナーシ
ャの推定を行なうものが知られている。
て、モータに一定のトルク電流指令を与えて加速または
減速し、その加減速時間を計測することによりイナーシ
ャの推定を行なうものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
イナーシャ推定方式には、以下の如き問題がある。 （１）イナーシャの大きさを知るために回転子を一定ト
ルクで一定方向に回転させなければならないため、通常
の動作以外には回転子の回転を許容できないような負荷
については適用できない。 （２）イナーシャが全く未知で与えるべきトルク電流指
令の大きさが分からないため、トルク電流指令の大きさ
を何度か変化させてモータを加速または減速し、その加
減速時間を検出してイナーシャを推定する一連の動作を
何回か行なわなければならない場合がある。 したがって、この発明の課題は回転子を一定方向に回転
させることなく、しかも１回の動作でイナーシャを推定
し得るようにすることにある。
イナーシャ推定方式には、以下の如き問題がある。 （１）イナーシャの大きさを知るために回転子を一定ト
ルクで一定方向に回転させなければならないため、通常
の動作以外には回転子の回転を許容できないような負荷
については適用できない。 （２）イナーシャが全く未知で与えるべきトルク電流指
令の大きさが分からないため、トルク電流指令の大きさ
を何度か変化させてモータを加速または減速し、その加
減速時間を検出してイナーシャを推定する一連の動作を
何回か行なわなければならない場合がある。 したがって、この発明の課題は回転子を一定方向に回転
させることなく、しかも１回の動作でイナーシャを推定
し得るようにすることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、第１の発明では、固定子巻線と永久磁石を持つ
回転子とからなる３相ブラシレスモータと、その回転子
軸にとりつけられたエンコーダと、このエンコーダから
発せられるパルスを計数する計数手段と、前記モータに
対して電圧指令または電流指令と周波数指令とを与える
制御装置と、これらの指令を増幅して前記３相ブラシレ
スモータを駆動する電力増幅器とを備え、前記制御装置
から電力増幅器を介して、モータの固定子巻線にモータ
が脱調するように所定の電圧または電流指令と所定の周
波数指令とを与えて３相交流励磁し、その結果回転子に
発生する同じ周波数の微小振動を前記エンコーダおよび
計数手段を介して検出し、その微小振動の回転角加速度
信号または回転角速度信号もしくは回転角度信号のいず
れかの振幅を検出し、これにもとづきイナーシャの大き
さを求めることを特徴としている。
るため、第１の発明では、固定子巻線と永久磁石を持つ
回転子とからなる３相ブラシレスモータと、その回転子
軸にとりつけられたエンコーダと、このエンコーダから
発せられるパルスを計数する計数手段と、前記モータに
対して電圧指令または電流指令と周波数指令とを与える
制御装置と、これらの指令を増幅して前記３相ブラシレ
スモータを駆動する電力増幅器とを備え、前記制御装置
から電力増幅器を介して、モータの固定子巻線にモータ
が脱調するように所定の電圧または電流指令と所定の周
波数指令とを与えて３相交流励磁し、その結果回転子に
発生する同じ周波数の微小振動を前記エンコーダおよび
計数手段を介して検出し、その微小振動の回転角加速度
信号または回転角速度信号もしくは回転角度信号のいず
れかの振幅を検出し、これにもとづきイナーシャの大き
さを求めることを特徴としている。
【０００５】第２の発明では、固定子巻線と永久磁石を
持つ回転子とからなる３相ブラシレスモータと、その回
転子軸にとりつけられたエンコーダと、このエンコーダ
から発せられるパルスを計数する計数手段と、前記モー
タに対して電圧指令または電流指令と周波数指令とを与
える制御装置と、これらの指令を増幅して前記３相ブラ
シレスモータを駆動する電力増幅器と、時間を計測する
タイマとを備え、前記制御装置から電力増幅器を介し
て、モータの固定子巻線にモータが脱調するように、所
定の周波数指令と時間の経過につれて零から徐々に増大
する電圧または電流指令とを与えて３相交流励磁し、そ
の結果回転子に発生する同じ周波数で振幅が徐々に増大
する微小振動を前記エンコーダおよび計数手段を介して
検出し、その微小振動の回転角加速度信号または回転角
速度信号もしくは回転角度信号のいずれかの振幅が或る
所定値以上となるまでに経過した時間を前記タイマにて
計測することにより、イナーシャの大きさを求めること
を特徴としている。
持つ回転子とからなる３相ブラシレスモータと、その回
転子軸にとりつけられたエンコーダと、このエンコーダ
から発せられるパルスを計数する計数手段と、前記モー
タに対して電圧指令または電流指令と周波数指令とを与
える制御装置と、これらの指令を増幅して前記３相ブラ
シレスモータを駆動する電力増幅器と、時間を計測する
タイマとを備え、前記制御装置から電力増幅器を介し
て、モータの固定子巻線にモータが脱調するように、所
定の周波数指令と時間の経過につれて零から徐々に増大
する電圧または電流指令とを与えて３相交流励磁し、そ
の結果回転子に発生する同じ周波数で振幅が徐々に増大
する微小振動を前記エンコーダおよび計数手段を介して
検出し、その微小振動の回転角加速度信号または回転角
速度信号もしくは回転角度信号のいずれかの振幅が或る
所定値以上となるまでに経過した時間を前記タイマにて
計測することにより、イナーシャの大きさを求めること
を特徴としている。
【０００６】
【作用】ブラシレスモータにおいて発生するトルクは、
回転子の磁極が作る磁束と固定子巻線に流れる電流を空
間ベクトルでとらえた場合、その外積となる。したがっ
て、回転子が回転しない状態で３相交流励磁すると電流
ベクトルのみが回転し、発生トルクはその励磁周波数の
正弦波関数として表わされ、その発生トルクによって回
転子は振動する。ところで、この振動の振幅は電流の大
きさと励磁周波数とイナーシャの大きさによって決まる
ことから、所定の電流と励磁周波数で３相交流励磁し
て、そのときの振動の振幅を検出することにより、イナ
ーシャを推定することができる。このことを、数式を用
いて以下に説明する。
回転子の磁極が作る磁束と固定子巻線に流れる電流を空
間ベクトルでとらえた場合、その外積となる。したがっ
て、回転子が回転しない状態で３相交流励磁すると電流
ベクトルのみが回転し、発生トルクはその励磁周波数の
正弦波関数として表わされ、その発生トルクによって回
転子は振動する。ところで、この振動の振幅は電流の大
きさと励磁周波数とイナーシャの大きさによって決まる
ことから、所定の電流と励磁周波数で３相交流励磁し
て、そのときの振動の振幅を検出することにより、イナ
ーシャを推定することができる。このことを、数式を用
いて以下に説明する。
【０００７】モータにおける回転角度θとトルクＴとの
関係を次の（１）式のように仮定する。 Ｔ＝Ｊ×（ｄ2 θ／ｄｔ2 ） Ｊ：イナーシャ〔Ｋｇ・ｍ2 〕 …（１） いま、固定子巻線をある角周波数ωで３相交流励磁する
と、電流（Ｉ）ベクトルは同じ角周波数で回転し、この
とき回転子は或る一定の位置で停止したままとすると、
発生トルクＴは（２）式で与えられる。 Ｔ＝ＫＩｓｉｎ（ωｔ） …（２） ここに、Ｋはトルク定数〔Ｋｇ・ｍ／Ａ〕を示す。
関係を次の（１）式のように仮定する。 Ｔ＝Ｊ×（ｄ2 θ／ｄｔ2 ） Ｊ：イナーシャ〔Ｋｇ・ｍ2 〕 …（１） いま、固定子巻線をある角周波数ωで３相交流励磁する
と、電流（Ｉ）ベクトルは同じ角周波数で回転し、この
とき回転子は或る一定の位置で停止したままとすると、
発生トルクＴは（２）式で与えられる。 Ｔ＝ＫＩｓｉｎ（ωｔ） …（２） ここに、Ｋはトルク定数〔Ｋｇ・ｍ／Ａ〕を示す。
【０００８】（１）式を（２）式に代入すれば、３相交
流励磁による回転角加速度，回転角速度および回転角度
が求められ、これらはいずれも正弦波状の関数となる。
ここで各関数の振幅について着目すると、回転角加速度
Ａ１（ｄ2 θ／ｄｔ2 ），回転角速度Ａ２（ｄθ／ｄ
ｔ）および回転角度Ａ３（θ）はそれぞれ次の（３），
（４）および（５）式のように求めることができる。 回転角加速度：Ａ１＝（ＫT ・Ｉ）／Ｊ …（３） 回転角速度 ：Ａ２＝（ＫT ・Ｉ・ω）／Ｊ …（４） 回転角度 ：Ａ３＝（ＫT ・Ｉ・ω2 ）／Ｊ …（５） ここで、ＫT は定数、Ｉ，ωは所定値（設定値）である
ので、Ｊとこれらの振幅Ａ１，Ａ２，Ａ３とはいずれも
反比例の関係にある。したがって、振幅Ａ１，Ａ２，Ａ
３のいずれかを検出することにより、イナーシャの大き
さを求めることが可能となる。
流励磁による回転角加速度，回転角速度および回転角度
が求められ、これらはいずれも正弦波状の関数となる。
ここで各関数の振幅について着目すると、回転角加速度
Ａ１（ｄ2 θ／ｄｔ2 ），回転角速度Ａ２（ｄθ／ｄ
ｔ）および回転角度Ａ３（θ）はそれぞれ次の（３），
（４）および（５）式のように求めることができる。 回転角加速度：Ａ１＝（ＫT ・Ｉ）／Ｊ …（３） 回転角速度 ：Ａ２＝（ＫT ・Ｉ・ω）／Ｊ …（４） 回転角度 ：Ａ３＝（ＫT ・Ｉ・ω2 ）／Ｊ …（５） ここで、ＫT は定数、Ｉ，ωは所定値（設定値）である
ので、Ｊとこれらの振幅Ａ１，Ａ２，Ａ３とはいずれも
反比例の関係にある。したがって、振幅Ａ１，Ａ２，Ａ
３のいずれかを検出することにより、イナーシャの大き
さを求めることが可能となる。
【０００９】上記のようにするかわりに、以下のように
することもできる。すなわち、３相交流励磁するに当た
り、電流をその大きさが時間の経過とともに零から徐々
に大きくなるような増加関数Ｉ（ｔ）とすれば、この場
合の振動の振幅は励磁開始からの経過時間，電流の関
数，励磁角周波数およびイナーシャの大きさによって決
まるので、所定の励磁角周波数でかつ所定の電流の関数
（増加関数）で３相交流励磁すれば、その結果発生する
微小振動の振幅が或る値以上となるまでの時間を計測す
ることにより、１回の推定動作によりイナーシャの大き
さを推定できることになる。
することもできる。すなわち、３相交流励磁するに当た
り、電流をその大きさが時間の経過とともに零から徐々
に大きくなるような増加関数Ｉ（ｔ）とすれば、この場
合の振動の振幅は励磁開始からの経過時間，電流の関
数，励磁角周波数およびイナーシャの大きさによって決
まるので、所定の励磁角周波数でかつ所定の電流の関数
（増加関数）で３相交流励磁すれば、その結果発生する
微小振動の振幅が或る値以上となるまでの時間を計測す
ることにより、１回の推定動作によりイナーシャの大き
さを推定できることになる。
【００１０】つまり、電流Ｉを時間の経過とともに徐々
に増加する関数Ｉ（ｔ）とし、これを例えばＩ（ｔ）＝
α・ｔ（αは正の定数）と考えると、回転角加速度の振
幅Ａ１’、回転角速度の振幅Ａ２’および回転角度の振
幅Ａ３’は、上記（３）〜（５）式から、それぞれ次式
のように表現できる。 回転角加速度：Ａ１’＝（ＫT ・α・ｔ）／Ｊ …（６） 回転角速度 ：Ａ２’＝（ＫT ・α・ω・ｔ）／Ｊ …（７） 回転角度 ：Ａ３’＝（ＫT ・α・ω2 ・ｔ）／Ｊ …（８） 微小振動の振幅Ａ１’，Ａ２’およびＡ３’は時間の経
過とともに順次増大して行くので、これらが或る一定の
値になるまでの時間をｔ０とすれば、このｔ０とイナー
シャの大きさＪとは比例関係にあることから、このｔ０
を計測すればイナーシャの大きさＪを求めることができ
る。なお、上記ではＩ（ｔ）をＩ（ｔ）＝α・ｔとした
が、時間の経過とともに徐々に増大する関数であればこ
れに限らず、例えば２次関数や指数関数でも良いのはい
うまでもない。
に増加する関数Ｉ（ｔ）とし、これを例えばＩ（ｔ）＝
α・ｔ（αは正の定数）と考えると、回転角加速度の振
幅Ａ１’、回転角速度の振幅Ａ２’および回転角度の振
幅Ａ３’は、上記（３）〜（５）式から、それぞれ次式
のように表現できる。 回転角加速度：Ａ１’＝（ＫT ・α・ｔ）／Ｊ …（６） 回転角速度 ：Ａ２’＝（ＫT ・α・ω・ｔ）／Ｊ …（７） 回転角度 ：Ａ３’＝（ＫT ・α・ω2 ・ｔ）／Ｊ …（８） 微小振動の振幅Ａ１’，Ａ２’およびＡ３’は時間の経
過とともに順次増大して行くので、これらが或る一定の
値になるまでの時間をｔ０とすれば、このｔ０とイナー
シャの大きさＪとは比例関係にあることから、このｔ０
を計測すればイナーシャの大きさＪを求めることができ
る。なお、上記ではＩ（ｔ）をＩ（ｔ）＝α・ｔとした
が、時間の経過とともに徐々に増大する関数であればこ
れに限らず、例えば２次関数や指数関数でも良いのはい
うまでもない。
【００１１】
【実施例】図１にこの発明の実施例を示す。同図に示す
ように、回転子が永久磁石からなるブラシレスモータ
（単に、モータともいう）１、その回転子に結合された
磁極センサ２とエンコーダ（ＰＥ）３、指令された電流
をモータ１に供給する電力変換器を含む電力増幅器４、
この電力増幅器４に電流指令値を与える制御装置５およ
びエンコーダ３により検出されたパルス（２相パルス
Ａ，Ｂ）を与えられて、サンプリング周期内の回転角度
信号を出力するパルス処理部６などから構成される。
ように、回転子が永久磁石からなるブラシレスモータ
（単に、モータともいう）１、その回転子に結合された
磁極センサ２とエンコーダ（ＰＥ）３、指令された電流
をモータ１に供給する電力変換器を含む電力増幅器４、
この電力増幅器４に電流指令値を与える制御装置５およ
びエンコーダ３により検出されたパルス（２相パルス
Ａ，Ｂ）を与えられて、サンプリング周期内の回転角度
信号を出力するパルス処理部６などから構成される。
【００１２】制御装置５はモータ１の通常の制御を行な
う部分と、イナーシャ推定を行なう部分とを内蔵してい
る。すなわち、通常の制御を行なう部分は、サンプリン
グ周期内のエンコーダパルス数Δθより速度ｎを検出す
る速度検出部５１、磁極信号（Ｕ，Ｖ，Ｗ）から磁極位
置φを検出する磁極検出部５２、速度指令値ｎ* と速度
検出値（実際値ｎ＝ｄθ／ｄｔ）との誤差を演算する加
算器５３、加算器５３からの誤差出力を入力としてトル
ク指令電流値ｉT * を演算する速度調節器（ＡＳＲ）５
４、トルク電流指令値ｉT * をモータ１の各相電流指令
値に変換するベクトル演算器５５などから構成される。
これに対し、イナーシャ推定のための制御部分は、指令
部５６、イナーシャ検出部５７、イナーシャ推定モード
と通常の運転モードとで切り換えられるスイッチ５８，
５９などから構成される。
う部分と、イナーシャ推定を行なう部分とを内蔵してい
る。すなわち、通常の制御を行なう部分は、サンプリン
グ周期内のエンコーダパルス数Δθより速度ｎを検出す
る速度検出部５１、磁極信号（Ｕ，Ｖ，Ｗ）から磁極位
置φを検出する磁極検出部５２、速度指令値ｎ* と速度
検出値（実際値ｎ＝ｄθ／ｄｔ）との誤差を演算する加
算器５３、加算器５３からの誤差出力を入力としてトル
ク指令電流値ｉT * を演算する速度調節器（ＡＳＲ）５
４、トルク電流指令値ｉT * をモータ１の各相電流指令
値に変換するベクトル演算器５５などから構成される。
これに対し、イナーシャ推定のための制御部分は、指令
部５６、イナーシャ検出部５７、イナーシャ推定モード
と通常の運転モードとで切り換えられるスイッチ５８，
５９などから構成される。
【００１３】図２は図１に示す指令部およびイナーシャ
検出部の具体例を示すブロック図である。すなわち、指
令部５６は図２（イ）に示すように、励磁周波数に対応
する磁極位置信号φ’を所定の値に設定する設定器５６
１と、イナーシャ推定時に出力すべきトルク電流指令値
ｉT ’を所定の値に設定する設定器５６２とから構成さ
れる。検出部５７は図２（ロ）に示すように、回転角速
度の振幅を検出する振幅検出器５７１、「１」を入力さ
れて振幅の逆数をとる徐算器５７２および振幅の逆数を
定数（Ｋ１）倍する乗算器５７３等よりなっている。
検出部の具体例を示すブロック図である。すなわち、指
令部５６は図２（イ）に示すように、励磁周波数に対応
する磁極位置信号φ’を所定の値に設定する設定器５６
１と、イナーシャ推定時に出力すべきトルク電流指令値
ｉT ’を所定の値に設定する設定器５６２とから構成さ
れる。検出部５７は図２（ロ）に示すように、回転角速
度の振幅を検出する振幅検出器５７１、「１」を入力さ
れて振幅の逆数をとる徐算器５７２および振幅の逆数を
定数（Ｋ１）倍する乗算器５７３等よりなっている。
【００１４】ここで、そのイナーシャ推定動作につき、
主として図１を参照して説明する。いま、スイッチ５
８，５９を図示の位置にした状態で、指令部５６からト
ルク電流指令値ｉT ’と励磁周波数に対応した磁極位置
信号φ’を指令し、これらをベクトル演算器５５に与
え、電力増幅器４を介してモータ１を駆動する。このと
き、モータ１が同期しないようにトルク電流指令値
ｉT ’と励磁周波数に対応した磁極位置信号φ’を選ん
で指令すれば、モータ１は脱調状態となって上述の如き
微小振動が生じるので、これに伴って発生するエンコー
ダ（位置センサ）３からの２相パルスＡ，Ｂをパルス処
理部６により処理して、速度検出部５１およびイナーシ
ャ検出部５７へ入力することにより、回転角速度の振動
の振幅からイナーシャの大きさＪを得ることができる。
主として図１を参照して説明する。いま、スイッチ５
８，５９を図示の位置にした状態で、指令部５６からト
ルク電流指令値ｉT ’と励磁周波数に対応した磁極位置
信号φ’を指令し、これらをベクトル演算器５５に与
え、電力増幅器４を介してモータ１を駆動する。このと
き、モータ１が同期しないようにトルク電流指令値
ｉT ’と励磁周波数に対応した磁極位置信号φ’を選ん
で指令すれば、モータ１は脱調状態となって上述の如き
微小振動が生じるので、これに伴って発生するエンコー
ダ（位置センサ）３からの２相パルスＡ，Ｂをパルス処
理部６により処理して、速度検出部５１およびイナーシ
ャ検出部５７へ入力することにより、回転角速度の振動
の振幅からイナーシャの大きさＪを得ることができる。
【００１５】図３は図１に示す指令部およびイナーシャ
検出部の他の具体例を示すブロック図である。すなわ
ち、図３（イ）に示すように、指令部５６を励磁周波数
に対応する磁極位置信号φ’を所定の値に設定する設定
器５６１、およびイナーシャ推定時に出力すべきトルク
電流指令値ｉT ’を所定の値に設定する設定器５６２の
他に、トルク電流指令値を零から時間の経過とともに徐
々に大きくするために、単位時間当たりの変化量の設定
器５６３を付加して構成する。また、イナーシャ検出部
５７を図３（ロ）に示すように、回転角速度の振幅を検
出する振幅検出器５７１の他に、回転角速度の振幅値Ａ
２’を設定値Ａ０と比較するコンパレータ５７４、回転
角速度の振幅が徐々に増大して設定値以上となるまでの
経過時間ｔ０を計測するタイマ５７５、その時間ｔ０を
イナーシャＪに換算するため定数（Ｋ２）倍する乗算器
５７６を付加して構成する。
検出部の他の具体例を示すブロック図である。すなわ
ち、図３（イ）に示すように、指令部５６を励磁周波数
に対応する磁極位置信号φ’を所定の値に設定する設定
器５６１、およびイナーシャ推定時に出力すべきトルク
電流指令値ｉT ’を所定の値に設定する設定器５６２の
他に、トルク電流指令値を零から時間の経過とともに徐
々に大きくするために、単位時間当たりの変化量の設定
器５６３を付加して構成する。また、イナーシャ検出部
５７を図３（ロ）に示すように、回転角速度の振幅を検
出する振幅検出器５７１の他に、回転角速度の振幅値Ａ
２’を設定値Ａ０と比較するコンパレータ５７４、回転
角速度の振幅が徐々に増大して設定値以上となるまでの
経過時間ｔ０を計測するタイマ５７５、その時間ｔ０を
イナーシャＪに換算するため定数（Ｋ２）倍する乗算器
５７６を付加して構成する。
【００１６】このような構成において、指令部５６から
所定の周波数指令と、時間の経過とともに零から徐々に
大きくなるように励磁電流指令とを与えることにより、
励磁開始からの回転角速度の振幅Ａ２’は徐々に大きく
なり、その振幅の大きさが或る設定値Ａ０以上になるま
での時間ｔ０を、タイマ５７５にて検出することにより
イナーシャを推定することができる。このときの動作を
示すのが図４で、回転角速度の振幅Ａ２’と、これが設
定値Ａ０以上になるまでの時間ｔ０との関係を端的に示
している。
所定の周波数指令と、時間の経過とともに零から徐々に
大きくなるように励磁電流指令とを与えることにより、
励磁開始からの回転角速度の振幅Ａ２’は徐々に大きく
なり、その振幅の大きさが或る設定値Ａ０以上になるま
での時間ｔ０を、タイマ５７５にて検出することにより
イナーシャを推定することができる。このときの動作を
示すのが図４で、回転角速度の振幅Ａ２’と、これが設
定値Ａ０以上になるまでの時間ｔ０との関係を端的に示
している。
【００１７】
【発明の効果】この発明によれば、３相ブラシレスモー
タ内に回転磁界は発生するが回転子は回転しないような
周波数で３相交流励磁し、その結果生じる発生トルクに
よって発生する微小振動の回転角加速度，回転角速度ま
たは回転角度のいずれかの振幅を検出することにより、
回転子を一定方向に回転させることなくイナーシャを推
定することが可能となる利点が得られる。また、上記３
相交流励磁の際に、電圧または電流指令を徐々に大きく
して行き、その結果発生する振動トルクまたはその発生
トルクによって生じる微小振動の回転角加速度，回転角
速度または回転角度のいずれかの振幅が、或る所定の値
になるまでの時間を計測することにより、回転子を一定
方向に回転させることなくイナーシャを推定できるだけ
でなく、１回の推定動作でイナーシャの推定が可能とな
る利点がもたらされる。
タ内に回転磁界は発生するが回転子は回転しないような
周波数で３相交流励磁し、その結果生じる発生トルクに
よって発生する微小振動の回転角加速度，回転角速度ま
たは回転角度のいずれかの振幅を検出することにより、
回転子を一定方向に回転させることなくイナーシャを推
定することが可能となる利点が得られる。また、上記３
相交流励磁の際に、電圧または電流指令を徐々に大きく
して行き、その結果発生する振動トルクまたはその発生
トルクによって生じる微小振動の回転角加速度，回転角
速度または回転角度のいずれかの振幅が、或る所定の値
になるまでの時間を計測することにより、回転子を一定
方向に回転させることなくイナーシャを推定できるだけ
でなく、１回の推定動作でイナーシャの推定が可能とな
る利点がもたらされる。
【図１】この発明の実施例を示す構成図である。
【図２】図１に示す指令部および検出部の具体例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】図１に示す指令部および検出部の他の具体例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図４】図３の動作を説明するための説明図である。
１…ブラシレスモータ、２…磁極センサ、３…エンコー
ダ（ＰＥ）、４…電力増幅器、５…制御装置、６…パル
ス処理部、５１…速度検出部、５２…磁極検出部、５３
…加算器、５４…速度調節器、５５…ベクトル演算器、
５６…指令部、５７…イナーシャ検出部、５８，５９…
スイッチ、５６１〜５６３…設定器、５７１…振幅検出
器、５７２…徐算器、５７３，５７６…乗算器、５７４
…コンパレータ、５７５…タイマ。
ダ（ＰＥ）、４…電力増幅器、５…制御装置、６…パル
ス処理部、５１…速度検出部、５２…磁極検出部、５３
…加算器、５４…速度調節器、５５…ベクトル演算器、
５６…指令部、５７…イナーシャ検出部、５８，５９…
スイッチ、５６１〜５６３…設定器、５７１…振幅検出
器、５７２…徐算器、５７３，５７６…乗算器、５７４
…コンパレータ、５７５…タイマ。
Claims (2)
- 【請求項１】 固定子巻線と永久磁石を持つ回転子とか
らなる３相ブラシレスモータと、その回転子軸にとりつ
けられたエンコーダと、このエンコーダから発せられる
パルスを計数する計数手段と、前記モータに対して電圧
指令または電流指令と周波数指令とを与える制御装置
と、これらの指令を増幅して前記３相ブラシレスモータ
を駆動する電力増幅器とを備え、 前記制御装置から電力増幅器を介して、モータの固定子
巻線にモータが脱調するように所定の電圧または電流指
令と所定の周波数指令とを与えて３相交流励磁し、その
結果回転子に発生する同じ周波数の微小振動を前記エン
コーダおよび計数手段を介して検出し、その微小振動の
回転角加速度信号または回転角速度信号もしくは回転角
度信号のいずれかの振幅を検出し、これにもとづきイナ
ーシャの大きさを求めることを特徴とするブラシレスモ
ータのイナーシャ推定装置。 - 【請求項２】 固定子巻線と永久磁石を持つ回転子とか
らなる３相ブラシレスモータと、その回転子軸にとりつ
けられたエンコーダと、このエンコーダから発せられる
パルスを計数する計数手段と、前記モータに対して電圧
指令または電流指令と周波数指令とを与える制御装置
と、これらの指令を増幅して前記３相ブラシレスモータ
を駆動する電力増幅器と、時間を計測するタイマとを備
え、 前記制御装置から電力増幅器を介して、モータの固定子
巻線にモータが脱調するように、所定の周波数指令と時
間の経過につれて零から徐々に増大する電圧または電流
指令とを与えて３相交流励磁し、その結果回転子に発生
する同じ周波数で振幅が徐々に増大する微小振動を前記
エンコーダおよび計数手段を介して検出し、その微小振
動の回転角加速度信号または回転角速度信号もしくは回
転角度信号のいずれかの振幅が或る所定値以上となるま
でに経過した時間を前記タイマにて計測することによ
り、イナーシャの大きさを求めることを特徴とするブラ
シレスモータのイナーシャ推定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4125194A JPH05328778A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | ブラシレスモータのイナーシャ推定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4125194A JPH05328778A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | ブラシレスモータのイナーシャ推定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05328778A true JPH05328778A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=14904251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4125194A Pending JPH05328778A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | ブラシレスモータのイナーシャ推定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05328778A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004274990A (ja) * | 2003-03-05 | 2004-09-30 | Hyundai Motor Co Ltd | モータ制御方法及びモータ制御装置 |
| JP2005110470A (ja) * | 2003-10-02 | 2005-04-21 | Toshiba Kyaria Kk | 電動機の運転制御装置 |
| JP6161854B1 (ja) * | 2016-07-28 | 2017-07-12 | 三菱電機株式会社 | モータ制御システム |
| WO2018102978A1 (zh) * | 2016-12-06 | 2018-06-14 | 西安交通大学 | 一种永磁同步电机可变惯量伺服特性测试***及方法 |
| WO2023162439A1 (ja) * | 2022-02-25 | 2023-08-31 | パナソニックホールディングス株式会社 | 電動工具 |
-
1992
- 1992-05-19 JP JP4125194A patent/JPH05328778A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004274990A (ja) * | 2003-03-05 | 2004-09-30 | Hyundai Motor Co Ltd | モータ制御方法及びモータ制御装置 |
| JP2005110470A (ja) * | 2003-10-02 | 2005-04-21 | Toshiba Kyaria Kk | 電動機の運転制御装置 |
| JP6161854B1 (ja) * | 2016-07-28 | 2017-07-12 | 三菱電機株式会社 | モータ制御システム |
| WO2018020636A1 (ja) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | 三菱電機株式会社 | モータ制御システム |
| WO2018102978A1 (zh) * | 2016-12-06 | 2018-06-14 | 西安交通大学 | 一种永磁同步电机可变惯量伺服特性测试***及方法 |
| WO2023162439A1 (ja) * | 2022-02-25 | 2023-08-31 | パナソニックホールディングス株式会社 | 電動工具 |
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