JPH0832190B2 - 同期モ−タ制御装置 - Google Patents
同期モ−タ制御装置Info
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- JPH0832190B2 JPH0832190B2 JP62133916A JP13391687A JPH0832190B2 JP H0832190 B2 JPH0832190 B2 JP H0832190B2 JP 62133916 A JP62133916 A JP 62133916A JP 13391687 A JP13391687 A JP 13391687A JP H0832190 B2 JPH0832190 B2 JP H0832190B2
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- Japan
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- rotation speed
- voltage
- motor
- synchronous motor
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、同期モータに印加される電圧の振幅と位相
角とによりモータトルクを制御する同期モータ制御装置
に関する。
角とによりモータトルクを制御する同期モータ制御装置
に関する。
《発明の概要》 本発明では、同期モータの低速回転中において、モー
タに印加される駆動電圧はモータ回転数に対する依存性
が解除される。
タに印加される駆動電圧はモータ回転数に対する依存性
が解除される。
《従来の技術》 特願昭61−228478号公報等で示されるこの種の装置で
は、同期モータの回転数及びこれに対するトルク指令に
基づいてモータ印加電圧の目標振幅が求められる。
は、同期モータの回転数及びこれに対するトルク指令に
基づいてモータ印加電圧の目標振幅が求められる。
そしてモータ回転数及びトルク指令に基づいて同期モ
ータの負荷角が求められ、同期モータの回転位相角にそ
の負荷角が加算されることによりモータ印加電圧の目標
位相角が求められる。
ータの負荷角が求められ、同期モータの回転位相角にそ
の負荷角が加算されることによりモータ印加電圧の目標
位相角が求められる。
更にこのようにして求められた目標振幅，位相角で定
まる正弦電圧指令が生成され、この指令に従って同期モ
ータへ印加される駆動電圧が制御される。
まる正弦電圧指令が生成され、この指令に従って同期モ
ータへ印加される駆動電圧が制御される。
その結果、同期モータに例えばPWM波の駆動電圧が印
加され、トルク指令に相当したトルクがモータ軸から出
力される。
加され、トルク指令に相当したトルクがモータ軸から出
力される。
《発明が解決しようとする問題点》 ここで、同期モータの出力トルクはこれに印加される
駆動電圧の制御にもかかわらず、その回転位相角（ロー
タの停止位置）により異なり、ロータとステータとの位
置関係に応じて変化する。
駆動電圧の制御にもかかわらず、その回転位相角（ロー
タの停止位置）により異なり、ロータとステータとの位
置関係に応じて変化する。
このため従来においては、同期モータの低速回転中に
ロータとステータとの位置関係によりモータトルクが大
きく変化し、その結果、トルク脈動で振動が発生すると
いう問題があった。
ロータとステータとの位置関係によりモータトルクが大
きく変化し、その結果、トルク脈動で振動が発生すると
いう問題があった。
このことは始動時のコギングトルク脈動が大きな永久
磁石型モータの場合に特に著しい。
磁石型モータの場合に特に著しい。
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、同期モータの低速回転時におけるトルク脈動
を完全に防止できる同期モータ制御装置を提供すること
にある。
の目的は、同期モータの低速回転時におけるトルク脈動
を完全に防止できる同期モータ制御装置を提供すること
にある。
《問題点を解決するための手段》 上記目的を達成するために本発明は、 同期モータの回転数を検出するモータ回転数検出手段
と、 検出回転数及びトルク指令に基づいてモータ印加電圧
の目標振幅を求める電圧振幅演算手段と、 検出回転数及びトルク指令に基づいて同期モータの目
標負荷角を求める負荷角演算手段と、 モータ印加電圧の目標位相角を目標負荷角と検出位相
角の加算により求める電圧位相角演算手段と、 目標振幅で目標位相角の正弦電圧指令を発生する電圧
指令発生手段と、 同期モータに印加される駆動電圧を正弦電圧指令に従
って制御する電圧制御手段と、 予め設定された低速回転数と検出回転数とを比較する
モータ回転数比較手段と、 検出回転数が設定回転数へ達しないときに、電圧振演
算手段による目標振幅の検出回転数に対する依存性を断
つ振幅演算特性制御手段と、 を有する、ことを特徴とする。
と、 検出回転数及びトルク指令に基づいてモータ印加電圧
の目標振幅を求める電圧振幅演算手段と、 検出回転数及びトルク指令に基づいて同期モータの目
標負荷角を求める負荷角演算手段と、 モータ印加電圧の目標位相角を目標負荷角と検出位相
角の加算により求める電圧位相角演算手段と、 目標振幅で目標位相角の正弦電圧指令を発生する電圧
指令発生手段と、 同期モータに印加される駆動電圧を正弦電圧指令に従
って制御する電圧制御手段と、 予め設定された低速回転数と検出回転数とを比較する
モータ回転数比較手段と、 検出回転数が設定回転数へ達しないときに、電圧振演
算手段による目標振幅の検出回転数に対する依存性を断
つ振幅演算特性制御手段と、 を有する、ことを特徴とする。
《作用》 本発明では、モータ回転数が設定の低速回転数へ達し
ていないときに、モータ印加電圧の目標振幅がモータ回
転数にかかわらずトルク指令にのみ基づいて求められ
る。
ていないときに、モータ印加電圧の目標振幅がモータ回
転数にかかわらずトルク指令にのみ基づいて求められ
る。
《実施例》 以下、図面に基づいて本発明に係る装置の好適な実施
例を説明する。
例を説明する。
第１図において、永久磁石型同期モータ10の回転数ω
が回転数センサ12により検出されており、その検出信号
は電圧振幅演算回路14及び負荷角演算回路16に供給され
ている。
が回転数センサ12により検出されており、その検出信号
は電圧振幅演算回路14及び負荷角演算回路16に供給され
ている。
そしてアクセル開度センサ17（ポテンショメータ等）
の出力電圧で示されるトルク指令T*もこれら電圧振幅演
算回路14及び負荷角演算回路16に与えられている。
の出力電圧で示されるトルク指令T*もこれら電圧振幅演
算回路14及び負荷角演算回路16に与えられている。
それらのうち電圧振幅演算回路14では検出回転数ω及
びトルク指令T*に基づいて、あるいはトルク指令T*のみ
に基づいてモータ印加電圧の目標振幅V*が求められてい
る。
びトルク指令T*に基づいて、あるいはトルク指令T*のみ
に基づいてモータ印加電圧の目標振幅V*が求められてい
る。
また負荷角演算回路16では検出回転数ω及びトルク指
令T*の双方に基づいて同期モータ10の目標負荷角δ*が
求められている。
令T*の双方に基づいて同期モータ10の目標負荷角δ*が
求められている。
また同期モータ10の回転位相角θが位相角センサ18に
より検出されており、その検出信号は加算器20に供給さ
れている。
より検出されており、その検出信号は加算器20に供給さ
れている。
この加算器20には負荷角演算回路16から目標負荷角δ
*も与えられており、加算器20では位相角θと負荷角δ*
との加算によりモータ印加電圧の目標位相角*が得られ
ている。
*も与えられており、加算器20では位相角θと負荷角δ*
との加算によりモータ印加電圧の目標位相角*が得られ
ている。
そしてこの加算器20で得られた位相角*と前記電圧振
幅演算回路14により得られた振幅V*とはモータ印加電圧
の位相と振幅の指令として乗算器22に与えられており、
乗算器22では V*＝V*・sin（θ*＋2/3π） V*＝V*・sin（θ*＋4/3π） V*＝V*・sin（θ*＋6/3π） の３相正弦波信号とされた電圧信号が得られている。
幅演算回路14により得られた振幅V*とはモータ印加電圧
の位相と振幅の指令として乗算器22に与えられており、
乗算器22では V*＝V*・sin（θ*＋2/3π） V*＝V*・sin（θ*＋4/3π） V*＝V*・sin（θ*＋6/3π） の３相正弦波信号とされた電圧信号が得られている。
このようにして乗算器22で得られた電圧指令は電圧制
御回路24のPWM発振器26に供給されており、PWM発振器26
では各電圧指令に相当した３相のPWM信号が得られてい
る。
御回路24のPWM発振器26に供給されており、PWM発振器26
では各電圧指令に相当した３相のPWM信号が得られてい
る。
またそれらのPWM信号が同じく電圧制御回路24に設け
られたインバータ28に供給されており、インバータ28の
各相主回路に挿入された電流制御素子がこれらPWM信号
により各々スイッチング制御されている。
られたインバータ28に供給されており、インバータ28の
各相主回路に挿入された電流制御素子がこれらPWM信号
により各々スイッチング制御されている。
その結果、電圧制御回路24のインバータ28から永久磁
石型同期モータ10へ前記電圧指令に応じた駆動電圧が印
加され、トルク指令T*に相当したトルクがモータ軸から
出力される。
石型同期モータ10へ前記電圧指令に応じた駆動電圧が印
加され、トルク指令T*に相当したトルクがモータ軸から
出力される。
なお、電圧振幅演算回路14,負荷角演算回路16ではト
ルク指令T*，モータ回転数ωを関数として電圧振幅V*，
負荷角δ*が各々モメリマップ上に記憶されており、そ
れらは変数によるサーチ，補間計算により各々求められ
る。
ルク指令T*，モータ回転数ωを関数として電圧振幅V*，
負荷角δ*が各々モメリマップ上に記憶されており、そ
れらは変数によるサーチ，補間計算により各々求められ
る。
ここで、電圧振幅演算回路14の検出回転数ω入力側に
は切替器30が設けられており、そのａ接点を介して検出
回転数ωの検出信号が電圧振幅演算回路14に供給されて
いる。
は切替器30が設けられており、そのａ接点を介して検出
回転数ωの検出信号が電圧振幅演算回路14に供給されて
いる。
そして切替器30の他方の接点ｂは接地されており、そ
の切替接点は比較器32の比較信号により切替制御されて
いる。
の切替接点は比較器32の比較信号により切替制御されて
いる。
この比較器32の一方の比較入力には回転数設定器34か
ら低速の設定回転数が与えられており、他方の比較入力
には回転数センサ12による検出回転数ωが与えられてい
る。
ら低速の設定回転数が与えられており、他方の比較入力
には回転数センサ12による検出回転数ωが与えられてい
る。
その比較器32の比較信号により切替器30の切替接点は
検出回転数ωが設定回転数へ達するまでｂ接点へ切替え
られており、検出回転数ωが設定回転数へ達したときに
その切替接点が接点ａへ切替えられている。
検出回転数ωが設定回転数へ達するまでｂ接点へ切替え
られており、検出回転数ωが設定回転数へ達したときに
その切替接点が接点ａへ切替えられている。
本実施例は以上の構成からなり、以下その作用を説明
する。
する。
永久磁石型同期モータ10が始動された後、その回転数
（ω）が設定器34による設定回転数へ達するまでは、比
較器32の比較信号により切替器30の切替接点が接点ｂを
介して接地され、電圧振幅演算回路14には永久磁石型同
期モータ10の検出回転数（ω）は与えられない。
（ω）が設定器34による設定回転数へ達するまでは、比
較器32の比較信号により切替器30の切替接点が接点ｂを
介して接地され、電圧振幅演算回路14には永久磁石型同
期モータ10の検出回転数（ω）は与えられない。
したがって電圧振幅演算回路14にはアクセル開度セン
サ18によるトルク指令T*のみが与えられ、そのトルク指
令T*だけに基づいて目標振幅V*が求められる。
サ18によるトルク指令T*のみが与えられ、そのトルク指
令T*だけに基づいて目標振幅V*が求められる。
他方負荷角演算回路16ではこのトルク指令T*とともに
永久磁石型同期モータ10の検出回転数ωが与えられ、そ
れら双方に基づいて永久磁石型同期モータ10の目標負荷
角δ*が求められる。
永久磁石型同期モータ10の検出回転数ωが与えられ、そ
れら双方に基づいて永久磁石型同期モータ10の目標負荷
角δ*が求められる。
このため乗算器22には目標負荷角δ*と検出位相角δ
との加算で得られた電圧目標位相角θ*とともに、トル
ク指令T*のみによる目標振幅V*が与えられる。
との加算で得られた電圧目標位相角θ*とともに、トル
ク指令T*のみによる目標振幅V*が与えられる。
したがって永久磁石型同期モータ10に印加される駆動
電圧の振幅がモータ回転数（ω）に依存することなくト
ルク指令T*のみに依存して制御され、その結果、この低
速回転時におけるモータトルクの脈動が防止される。
電圧の振幅がモータ回転数（ω）に依存することなくト
ルク指令T*のみに依存して制御され、その結果、この低
速回転時におけるモータトルクの脈動が防止される。
その後モータ回転数（ω）が設定器34の設定回転数へ
達すると、比較器32の比較信号により切替器30の切替接
点が接点ａに切替えられ、したがって電圧振幅演算回路
14ではトルク指令T*及び検出回転数ωに基づいて目標振
幅V*が求められる。
達すると、比較器32の比較信号により切替器30の切替接
点が接点ａに切替えられ、したがって電圧振幅演算回路
14ではトルク指令T*及び検出回転数ωに基づいて目標振
幅V*が求められる。
このためそれ以後は永久磁石型同期モータ10に印加さ
れる駆動電圧の振幅がトルク指令T*とともにモータ回転
数（ω）にも依存性をもって制御される。
れる駆動電圧の振幅がトルク指令T*とともにモータ回転
数（ω）にも依存性をもって制御される。
以上説明したように本実施例によれば、モータ始動時
及びその低速回転中においてモータ印加電圧の振幅のモ
ータ回転数に対する依存性が解除制御されるので、始動
時のコギングトルク脈動が大きな永久磁石型同期モータ
10であっても、モータトルクの脈動を招くことはなく、
このためその脈動による振動を確実に防止できる。
及びその低速回転中においてモータ印加電圧の振幅のモ
ータ回転数に対する依存性が解除制御されるので、始動
時のコギングトルク脈動が大きな永久磁石型同期モータ
10であっても、モータトルクの脈動を招くことはなく、
このためその脈動による振動を確実に防止できる。
このことは同期モータ10を走行駆動源とする車両にと
って極めて好適であり、その運転性等を著しく高めるこ
とが可能となる。
って極めて好適であり、その運転性等を著しく高めるこ
とが可能となる。
《効果》 以上説明したように本発明によれば、モータ印加電圧
振幅のモータ回転数に対する制御依存性がモータ低速回
転時に断たれるので、その低速運転時におけるモータト
ルクの脈動による振動を確実に防止できる。
振幅のモータ回転数に対する制御依存性がモータ低速回
転時に断たれるので、その低速運転時におけるモータト
ルクの脈動による振動を確実に防止できる。
第１図は本発明が適用された装置の実施例を示すブロッ
ク図である。 10…永久磁石型同期モータ 12…回転数センサ 14…電圧振幅演算回路 16…負荷角演算回路 17…アクセル開度センサ 18…位相角センサ 20…加算器 22…乗算器 24…電圧制御回路 26…PWM発振器 28…インバータ 30…切替器 32…比較器 34…回転数設定器
ク図である。 10…永久磁石型同期モータ 12…回転数センサ 14…電圧振幅演算回路 16…負荷角演算回路 17…アクセル開度センサ 18…位相角センサ 20…加算器 22…乗算器 24…電圧制御回路 26…PWM発振器 28…インバータ 30…切替器 32…比較器 34…回転数設定器
Claims (1)
- 【請求項１】同期モータの回転数を検出するモータ回転
数検出手段と、 検出回転数及びトルク指令に基づいてモータ印加電圧の
目標振幅を求める電圧振幅演算手段と、 検出回転数及びトルク指令に基づいて同期モータの目標
負荷角を求める負荷角演算手段と、 モータ印加電圧の目標位相角を目標負荷角と検出位相角
の加算により求める電圧位相角演算手段と、 目標振幅で目標位相角の正弦電圧指令を発生する電圧指
令発生手段と、 同期モータに印加される駆動電圧を正弦電圧指令に従っ
て制御する電圧制御手段と、 予め設定された低速回転数と検出回転数とを比較するモ
ータ回転数比較手段と、 検出回転数が設定回転数へ達しないときに、電圧振演算
手段による目標振幅の検出回転数に対する依存性を断つ
振幅演算特性制御手段と、 を有する、ことを特徴とする同期モータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133916A JPH0832190B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 同期モ−タ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133916A JPH0832190B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 同期モ−タ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63302789A JPS63302789A (ja) | 1988-12-09 |
| JPH0832190B2 true JPH0832190B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=15116085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62133916A Expired - Fee Related JPH0832190B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 同期モ−タ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832190B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3066622B2 (ja) * | 1992-08-04 | 2000-07-17 | 本田技研工業株式会社 | 電気自動車用同期モータ制御装置 |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP62133916A patent/JPH0832190B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63302789A (ja) | 1988-12-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |