JPH11243700A - 交流電動機の電流制御装置 - Google Patents
交流電動機の電流制御装置Info
- Publication number
- JPH11243700A JPH11243700A JP10039972A JP3997298A JPH11243700A JP H11243700 A JPH11243700 A JP H11243700A JP 10039972 A JP10039972 A JP 10039972A JP 3997298 A JP3997298 A JP 3997298A JP H11243700 A JPH11243700 A JP H11243700A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- current
- command value
- current control
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低速領域から高速領域までの広い速度範囲に
亘って交流電動機を高性能に制御する。 【解決手段】 交流電流制御系と直流電流制御系とを切
り換えるために、加算器６１〜６３が電力変換器４０の
前段に設けられている。加算器６１は、電流制御器３１
から出力されるＵ相電圧指令値と２相３相変換器５５か
ら出力されるＵ相電圧指令値とを加算して、加算したＵ
相電圧指令値Ｖｕ＊を電力変換器４０へ供給する。加算
器６２は、電流制御器３２から出力されるＶ相電圧指令
値と２相３相変換器５５から出力されるＶ相電圧指令値
とを加算して、加算したＶ相電圧指令値Ｖｖ＊を電力変
換器４０へ供給する。加算器６２は、電流制御器３３か
ら出力されるＷ相電圧指令値と２相３相変換器５５から
出力されるＷ相電圧指令値とを加算して、加算した相電
圧指令値Ｖｗ＊を電力変換器４０へ供給する。
亘って交流電動機を高性能に制御する。 【解決手段】 交流電流制御系と直流電流制御系とを切
り換えるために、加算器６１〜６３が電力変換器４０の
前段に設けられている。加算器６１は、電流制御器３１
から出力されるＵ相電圧指令値と２相３相変換器５５か
ら出力されるＵ相電圧指令値とを加算して、加算したＵ
相電圧指令値Ｖｕ＊を電力変換器４０へ供給する。加算
器６２は、電流制御器３２から出力されるＶ相電圧指令
値と２相３相変換器５５から出力されるＶ相電圧指令値
とを加算して、加算したＶ相電圧指令値Ｖｖ＊を電力変
換器４０へ供給する。加算器６２は、電流制御器３３か
ら出力されるＷ相電圧指令値と２相３相変換器５５から
出力されるＷ相電圧指令値とを加算して、加算した相電
圧指令値Ｖｗ＊を電力変換器４０へ供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は交流電動機の電流制
御装置に関し、特に低速領域から高速領域までの広い速
度範囲に亘って交流電動機を高性能に制御できる交流電
動機の電流制御装置に関するものである。
御装置に関し、特に低速領域から高速領域までの広い速
度範囲に亘って交流電動機を高性能に制御できる交流電
動機の電流制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、交流電動機は誘導電動機
と同期電動機とに分けられるが、本発明に係る電流制御
装置はこれら両方の電動機に適用可能である。
と同期電動機とに分けられるが、本発明に係る電流制御
装置はこれら両方の電動機に適用可能である。
【０００３】従来、この種の交流電動機（交流モータ）
の電流制御装置としては、次に述べる２つの方式が採用
されている。その１つの方式は、三相の交流に対して電
流フィードバックを施す方式であって、交流電流制御系
と呼ばれる（図３参照）。一方、もう１つの方式は、座
標変換器を用い、２相の回転座標系において電流フィー
ドバックを施す方式であって、直流電流制御系と呼ばれ
る（図４参照）。
の電流制御装置としては、次に述べる２つの方式が採用
されている。その１つの方式は、三相の交流に対して電
流フィードバックを施す方式であって、交流電流制御系
と呼ばれる（図３参照）。一方、もう１つの方式は、座
標変換器を用い、２相の回転座標系において電流フィー
ドバックを施す方式であって、直流電流制御系と呼ばれ
る（図４参照）。
【０００４】最初に図３を参照して、交流電流制御系に
ついて説明する。図示していないマイクロコンピュータ
等の制御回路よりトルク電流指令値Ｉｔ＊と励磁電流指
令値Ｉｍ＊とが供給される。また、制御回路はトルク電
流指令値Ｉｔ＊と励磁電流指令値Ｉｍ＊より、下記の数
１および数２に従って、電流指令値Ｉｃと位相角φとを
演算する。
ついて説明する。図示していないマイクロコンピュータ
等の制御回路よりトルク電流指令値Ｉｔ＊と励磁電流指
令値Ｉｍ＊とが供給される。また、制御回路はトルク電
流指令値Ｉｔ＊と励磁電流指令値Ｉｍ＊より、下記の数
１および数２に従って、電流指令値Ｉｃと位相角φとを
演算する。
【０００５】
【数１】
【０００６】
【数２】 次に、制御回路は、下記の数３乃至数５に従って、１２
０度位相のずれた三相の交流電流指令Ｉｕ＊，Ｉｖ＊，
Ｉｗ＊を演算する。尚、Ｉｕ＊，Ｉｖ＊，Ｉｗ＊は、そ
れぞれ、Ｕ相電流指令値、Ｖ相電流指令値、Ｗ相電流指
令値と呼ばれる。
０度位相のずれた三相の交流電流指令Ｉｕ＊，Ｉｖ＊，
Ｉｗ＊を演算する。尚、Ｉｕ＊，Ｉｖ＊，Ｉｗ＊は、そ
れぞれ、Ｕ相電流指令値、Ｖ相電流指令値、Ｗ相電流指
令値と呼ばれる。
【０００７】
【数３】
【０００８】
【数４】
【０００９】
【数５】 ここで、θは交流電動機（交流モータ）Ｍに直結された
位置検出器（図示せず）等から得られる磁極位置であ
る。
位置検出器（図示せず）等から得られる磁極位置であ
る。
【００１０】Ｕ相電流指令値Ｉｕ＊、Ｖ相電流指令値Ｉ
ｖ＊、およびＷ相電流指令値Ｉｗ＊は、それぞれ、第１
乃至第３の減算器１１、１２、および１３に供給され
る。一方、交流電動機Ｍに流れる、Ｕ相電流検出値Ｉ
ｕ、Ｖ相電流検出値Ｉｖ、およびＷ相電流検出値Ｉｗ
は、それぞれ、第１乃至第３の電流検出器２１、２２、
および２３で検出されて、第１乃至第３の減算器１１〜
１３に供給される。第１乃至第３の電流検出器２１〜２
３は、それぞれ、Ｕ相電流検出器、Ｖ相電流検出器、お
よびＷ相電流検出器と呼ばれる。
ｖ＊、およびＷ相電流指令値Ｉｗ＊は、それぞれ、第１
乃至第３の減算器１１、１２、および１３に供給され
る。一方、交流電動機Ｍに流れる、Ｕ相電流検出値Ｉ
ｕ、Ｖ相電流検出値Ｉｖ、およびＷ相電流検出値Ｉｗ
は、それぞれ、第１乃至第３の電流検出器２１、２２、
および２３で検出されて、第１乃至第３の減算器１１〜
１３に供給される。第１乃至第３の電流検出器２１〜２
３は、それぞれ、Ｕ相電流検出器、Ｖ相電流検出器、お
よびＷ相電流検出器と呼ばれる。
【００１１】第１の減算器１１は、Ｕ相電流指令値Ｉｕ
＊からＵ相電流検出値Ｉｕを減算して、それらの間の差
分を取り、Ｕ相電流誤差を演算する。同様に、第２の減
算器１２は、Ｖ相電流指令値Ｉｖ＊からＶ相電流検出値
Ｉｖを減算して、それらの間の差分を取り、Ｖ相電流誤
差を演算する。第３の減算器１３は、Ｗ相電流指令値Ｉ
ｗ＊からＷ相電流検出値Ｉｗを減算して、それらの間の
差分を取り、Ｗ相電流誤差を演算する。したがって、第
１乃至第３の減算器１１〜１３は、それぞれ、Ｕ相用減
算器、Ｖ相用減算器、およびＷ相用減算器と呼ばれる。
＊からＵ相電流検出値Ｉｕを減算して、それらの間の差
分を取り、Ｕ相電流誤差を演算する。同様に、第２の減
算器１２は、Ｖ相電流指令値Ｉｖ＊からＶ相電流検出値
Ｉｖを減算して、それらの間の差分を取り、Ｖ相電流誤
差を演算する。第３の減算器１３は、Ｗ相電流指令値Ｉ
ｗ＊からＷ相電流検出値Ｉｗを減算して、それらの間の
差分を取り、Ｗ相電流誤差を演算する。したがって、第
１乃至第３の減算器１１〜１３は、それぞれ、Ｕ相用減
算器、Ｖ相用減算器、およびＷ相用減算器と呼ばれる。
【００１２】Ｕ相電流誤差、Ｖ相電流誤差、およびＷ相
電流誤差は、それぞれ、第１乃至第３の電流制御器３
１、３２、および３３に供給される。第１乃至第３の電
流制御器３１〜３３の各々は、ＰＩ（比例・積分）制御
器等で構成される。第１の電流制御器３１は、Ｕ相電流
誤差に基づいてＵ相電圧指令値Ｖｕ＊を生成する。同様
に、第２の電流制御器３２は、Ｖ相電流誤差に基づいて
Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊を生成する。第３の電流制御器３
３は、Ｗ相電流誤差に基づいてＷ相電圧指令値Ｖｗ＊を
生成する。したがって、第１乃至第３の電流制御器３１
〜３３は、それぞれ、Ｕ相電流制御器、Ｖ相電流制御
器、およびＷ相電流制御器と呼ばれる。
電流誤差は、それぞれ、第１乃至第３の電流制御器３
１、３２、および３３に供給される。第１乃至第３の電
流制御器３１〜３３の各々は、ＰＩ（比例・積分）制御
器等で構成される。第１の電流制御器３１は、Ｕ相電流
誤差に基づいてＵ相電圧指令値Ｖｕ＊を生成する。同様
に、第２の電流制御器３２は、Ｖ相電流誤差に基づいて
Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊を生成する。第３の電流制御器３
３は、Ｗ相電流誤差に基づいてＷ相電圧指令値Ｖｗ＊を
生成する。したがって、第１乃至第３の電流制御器３１
〜３３は、それぞれ、Ｕ相電流制御器、Ｖ相電流制御
器、およびＷ相電流制御器と呼ばれる。
【００１３】Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖ
ｖ＊、およびＷ相電圧指令値Ｖｗ＊は、電力変換器４０
に供給される。電力変換器４０はパルス幅変調（ＰＷ
Ｍ）アンプ等で構成されている。Ｕ相電圧指令値Ｖ
ｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊、およびＷ相電圧指令値Ｖ
ｗ＊に応答して、電力変換器４０は、Ｕ相電力、Ｖ相電
力、およびＷ相電力を交流モータＭへ印加する。
ｖ＊、およびＷ相電圧指令値Ｖｗ＊は、電力変換器４０
に供給される。電力変換器４０はパルス幅変調（ＰＷ
Ｍ）アンプ等で構成されている。Ｕ相電圧指令値Ｖ
ｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊、およびＷ相電圧指令値Ｖ
ｗ＊に応答して、電力変換器４０は、Ｕ相電力、Ｖ相電
力、およびＷ相電力を交流モータＭへ印加する。
【００１４】次に、図４を参照して、直流電流制御系に
ついて説明する。第１乃至第３の電流検出器２１〜２３
で得られるＵ相電流検出値Ｉｕ、Ｖ相電流検出値Ｉｖ、
およびＷ相電流検出値Ｉｗは、３相２相変換器５０に供
給され、ここで、下記の数６および数７に従って、トル
ク電流成分Ｉｔと励磁電流成分Ｉｍとが演算される。
ついて説明する。第１乃至第３の電流検出器２１〜２３
で得られるＵ相電流検出値Ｉｕ、Ｖ相電流検出値Ｉｖ、
およびＷ相電流検出値Ｉｗは、３相２相変換器５０に供
給され、ここで、下記の数６および数７に従って、トル
ク電流成分Ｉｔと励磁電流成分Ｉｍとが演算される。
【００１５】
【数６】
【００１６】
【数７】 ここで、θは交流電動機（交流モータ）Ｍに直結された
位置検出器（図示せず）等から得られる磁極位置であ
る。
位置検出器（図示せず）等から得られる磁極位置であ
る。
【００１７】トルク電流成分Ｉｔおよび励磁電流成分Ｉ
ｍは、それぞれ、第４および第５の減算器１４および１
５に供給される。また、第４および第５の減算器１４お
よび１５には、それぞれ、図示していないマイクロコン
ピュータ等の制御回路よりトルク電流指令値Ｉｔ＊およ
び励磁電流指令値Ｉｍ＊が供給されている。第４の減算
器１４は、トルク電流指令値Ｉｔ＊からトルク電流成分
Ｉｔを減算して、それらの間の差分を取り、トルク電流
誤差を演算する。同様に、第５の減算器１５は、励磁電
流指令値Ｉｍ＊から励磁電流成分Ｉｍを減算して、それ
らの間の差分を取り、励磁電流誤差を演算する。したが
って、第４および第５の減算器１４および１５は、それ
ぞれ、トルク用減算器および励磁用減算器と呼ばれる。
ｍは、それぞれ、第４および第５の減算器１４および１
５に供給される。また、第４および第５の減算器１４お
よび１５には、それぞれ、図示していないマイクロコン
ピュータ等の制御回路よりトルク電流指令値Ｉｔ＊およ
び励磁電流指令値Ｉｍ＊が供給されている。第４の減算
器１４は、トルク電流指令値Ｉｔ＊からトルク電流成分
Ｉｔを減算して、それらの間の差分を取り、トルク電流
誤差を演算する。同様に、第５の減算器１５は、励磁電
流指令値Ｉｍ＊から励磁電流成分Ｉｍを減算して、それ
らの間の差分を取り、励磁電流誤差を演算する。したが
って、第４および第５の減算器１４および１５は、それ
ぞれ、トルク用減算器および励磁用減算器と呼ばれる。
【００１８】トルク電流誤差および励磁電流誤差は、そ
れぞれ、第４および第５の電流制御器３４および３５に
供給される。第４および第５の電流制御器３４および３
５の各々は、ＰＩ（比例・積分）制御器等で構成され
る。第４の電流制御器３４は、トルク電流誤差に基づい
てトルク電圧指令値Ｖｔ＊を生成する。同様に、第５の
電流制御器３５は、励磁電流誤差に基づいて励磁電圧指
令値Ｖｍ＊を生成する。したがって、第４および第５の
電流制御器３４および３５は、それぞれ、トルク電流制
御器および励磁電流制御器と呼ばれる。
れぞれ、第４および第５の電流制御器３４および３５に
供給される。第４および第５の電流制御器３４および３
５の各々は、ＰＩ（比例・積分）制御器等で構成され
る。第４の電流制御器３４は、トルク電流誤差に基づい
てトルク電圧指令値Ｖｔ＊を生成する。同様に、第５の
電流制御器３５は、励磁電流誤差に基づいて励磁電圧指
令値Ｖｍ＊を生成する。したがって、第４および第５の
電流制御器３４および３５は、それぞれ、トルク電流制
御器および励磁電流制御器と呼ばれる。
【００１９】トルク電圧指令値Ｖｔ＊および励磁電圧指
令値Ｖｍ＊は、２相３相変換器５５に供給され、ここ
で、下記の数８、数９、および数１０に従って、Ｕ相電
圧指令値Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊、およびＷ相電
圧指令値Ｖｗ＊とが演算される。
令値Ｖｍ＊は、２相３相変換器５５に供給され、ここ
で、下記の数８、数９、および数１０に従って、Ｕ相電
圧指令値Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊、およびＷ相電
圧指令値Ｖｗ＊とが演算される。
【００２０】
【数８】
【００２１】
【数９】
【００２２】
【数１０】 Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊、および
Ｗ相電圧指令値Ｖｗ＊は、電力変換器４０に供給され、
ここで、Ｕ相電力、Ｖ相電力、およびＷ相電力に変換さ
れて交流モータＭへ印加される。
Ｗ相電圧指令値Ｖｗ＊は、電力変換器４０に供給され、
ここで、Ｕ相電力、Ｖ相電力、およびＷ相電力に変換さ
れて交流モータＭへ印加される。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た交流電流制御系（図３）および直流電流制御系（図
４）には、それぞれ、以下に述べるような欠点がある。
た交流電流制御系（図３）および直流電流制御系（図
４）には、それぞれ、以下に述べるような欠点がある。
【００２４】最初に交流電流制御系の欠点について説明
する。交流電流制御系は、交流モータＭの低速領域（例
えば、１５ｒｐｍ）においては、比較的良好な特性を示
す。しかしながら、交流量のフィードバック制御を行な
っているため、交流電流制御系では、交流モータＭの高
速領域（例えば、１５００ｒｐｍ）においては位相誤差
が増大する。このため、交流電流制御系では、高速領域
において、トルクの直線性が損なわれるという問題があ
る。
する。交流電流制御系は、交流モータＭの低速領域（例
えば、１５ｒｐｍ）においては、比較的良好な特性を示
す。しかしながら、交流量のフィードバック制御を行な
っているため、交流電流制御系では、交流モータＭの高
速領域（例えば、１５００ｒｐｍ）においては位相誤差
が増大する。このため、交流電流制御系では、高速領域
において、トルクの直線性が損なわれるという問題があ
る。
【００２５】一方、直流電流制御系は、直流量のフィー
ドバックを行なっているため、高速領域においては、交
流電流制御系のような不具合を起こさない。しかしなが
ら、低速領域においては、直流電流制御系では、ＰＷＭ
変換に含まれるデットタイムの影響で電流歪みが増大
し、トルクリップルを誘発するという問題がある。尚、
高速領域においては、直流電流制御系では、出力電圧が
増大するので、デッドタイムの影響が軽微となり、この
ような問題は発生しない。
ドバックを行なっているため、高速領域においては、交
流電流制御系のような不具合を起こさない。しかしなが
ら、低速領域においては、直流電流制御系では、ＰＷＭ
変換に含まれるデットタイムの影響で電流歪みが増大
し、トルクリップルを誘発するという問題がある。尚、
高速領域においては、直流電流制御系では、出力電圧が
増大するので、デッドタイムの影響が軽微となり、この
ような問題は発生しない。
【００２６】したがって、本発明の課題は、低速領域か
ら高速領域までの広い速度範囲に亘って交流電動機を高
性能に制御できる、交流電動機の電流制御装置を提供す
ることにある。
ら高速領域までの広い速度範囲に亘って交流電動機を高
性能に制御できる、交流電動機の電流制御装置を提供す
ることにある。
【００２７】本発明の他の課題は、低速領域におけるト
ルクリップルを低減すると共に、高速領域におけるトル
ク直線性の確保（高精度トルク制御）することが可能
な、交流電動機の電流制御装置を提供することにある。
ルクリップルを低減すると共に、高速領域におけるトル
ク直線性の確保（高精度トルク制御）することが可能
な、交流電動機の電流制御装置を提供することにある。
【００２８】本発明のもっと他の課題は、全速度領域に
おける電流制御周波数応答の均一化を図ることができ
る、交流電動機の電流制御装置を提供することにある。
おける電流制御周波数応答の均一化を図ることができ
る、交流電動機の電流制御装置を提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】本発明による交流電動機
の電流制御装置は、三相の交流に対して電流フィードバ
ックを施す交流電流制御系と、座標変換器を用いて２相
の回転座標系において電流フィードバックを施す直流電
流制御系とを備え、交流電動機の低速領域においては交
流電流制御系を採用し、交流電動機の高速領域において
は直流電流制御系を採用するように、それらのゲインを
切り換えながら結合する手段とを有することを特徴とす
る。
の電流制御装置は、三相の交流に対して電流フィードバ
ックを施す交流電流制御系と、座標変換器を用いて２相
の回転座標系において電流フィードバックを施す直流電
流制御系とを備え、交流電動機の低速領域においては交
流電流制御系を採用し、交流電動機の高速領域において
は直流電流制御系を採用するように、それらのゲインを
切り換えながら結合する手段とを有することを特徴とす
る。
【００３０】
【作用】低速時には（低速領域では）交流電流制御系を
採用し、高速時には（高速領域では）直流電流制御系を
採用し、全速度領域において電流制御の高性能化を達成
する。
採用し、高速時には（高速領域では）直流電流制御系を
採用し、全速度領域において電流制御の高性能化を達成
する。
【００３１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００３２】図１に本発明の一実施の形態による交流電
動機の電流制御装置の構成を示す。図１に示すように、
本実施の形態による交流電動機の電流制御装置は、図３
に図示した交流電流制御系と、図４に示した直流電流制
御系とを備えている。さらに、これら制御系を切り換え
るために、第１乃至第３の加算器６１、６２、および６
３が、電力変換器４０の前段に設けられている。
動機の電流制御装置の構成を示す。図１に示すように、
本実施の形態による交流電動機の電流制御装置は、図３
に図示した交流電流制御系と、図４に示した直流電流制
御系とを備えている。さらに、これら制御系を切り換え
るために、第１乃至第３の加算器６１、６２、および６
３が、電力変換器４０の前段に設けられている。
【００３３】詳述すると、第１の加算器６１は、第１の
電流制御器３１から出力されるＵ相電圧指令値と２相３
相変換器５５から出力されるＵ相電圧指令値とを加算し
て、加算したＵ相電圧指令値Ｖｕ＊を電力変換器４０へ
供給する。同様に、第２の加算器６２は、第２の電流制
御器３２から出力されるＶ相電圧指令値と２相３相変換
器５５から出力されるＶ相電圧指令値とを加算して、加
算したＶ相電圧指令値Ｖｖ＊を電力変換器４０へ供給す
る。第３の加算器６３は、第３の電流制御器３３から出
力されるＷ相電圧指令値と２相３相変換器５５から出力
されるＷ相電圧指令値とを加算して、加算した相電圧指
令値Ｖｗ＊を電力変換器４０へ供給する。とにかく、第
１乃至第３の加算器６１〜６３の組合わせは、交流モー
タＭの低速領域においては交流電流制御系を採用し、交
流モータＭの高速領域においては直流電流制御系を採用
するように、後述するように、それらのゲインを切り換
えながら結合する手段として働く。
電流制御器３１から出力されるＵ相電圧指令値と２相３
相変換器５５から出力されるＵ相電圧指令値とを加算し
て、加算したＵ相電圧指令値Ｖｕ＊を電力変換器４０へ
供給する。同様に、第２の加算器６２は、第２の電流制
御器３２から出力されるＶ相電圧指令値と２相３相変換
器５５から出力されるＶ相電圧指令値とを加算して、加
算したＶ相電圧指令値Ｖｖ＊を電力変換器４０へ供給す
る。第３の加算器６３は、第３の電流制御器３３から出
力されるＷ相電圧指令値と２相３相変換器５５から出力
されるＷ相電圧指令値とを加算して、加算した相電圧指
令値Ｖｗ＊を電力変換器４０へ供給する。とにかく、第
１乃至第３の加算器６１〜６３の組合わせは、交流モー
タＭの低速領域においては交流電流制御系を採用し、交
流モータＭの高速領域においては直流電流制御系を採用
するように、後述するように、それらのゲインを切り換
えながら結合する手段として働く。
【００３４】尚、交流座標変換器７０は、トルク電流指
令値Ｉｔ＊と励磁電流指令値Ｉｍ＊とからＵ相電流指令
値Ｉｕ＊、Ｖ相電流指令値Ｉｖ＊、およびＷ相電流指令
値Ｉｗ＊を求めるためのものである。すなわち、交流座
標変換器７０は、上述した数１〜数５の演算を実行する
手段である。
令値Ｉｔ＊と励磁電流指令値Ｉｍ＊とからＵ相電流指令
値Ｉｕ＊、Ｖ相電流指令値Ｉｖ＊、およびＷ相電流指令
値Ｉｗ＊を求めるためのものである。すなわち、交流座
標変換器７０は、上述した数１〜数５の演算を実行する
手段である。
【００３５】本実施の形態では、交流モータＭの低速領
域においては交流電流制御系を採用し、交流モータＭの
高速領域においては直流電流制御系を採用するために、
電流制御器のゲイン配分を、下記の数１１および数１２
に従って設定する。
域においては交流電流制御系を採用し、交流モータＭの
高速領域においては直流電流制御系を採用するために、
電流制御器のゲイン配分を、下記の数１１および数１２
に従って設定する。
【００３６】
【数１１】
【００３７】
【数１２】 ここで、Ｋはモータ回転数に関する変数で、図２に示す
ように変化する。
ように変化する。
【００３８】図２において、横軸は回転数（回転速度）
ωで、縦軸はゲインＫである。また、図２において、破
線は交流電流制御系のゲインＧａｃ（ｓ）を、実線は直
流電流制御系のゲインＧｄｃ（ｓ）を示している。図２
にから明らかなように、交流電流制御系のゲインＧａｃ
（ｓ）は、低速領域では１であるが、低速領域から高速
領域の間の中速領域では速度が高くなるにつれて徐々に
小さくなって、高速領域では０である。これに対して、
直流電流制御系のゲインＧｄｃ（ｓ）は、高速領域では
１であるが、高速領域から低速領域の間の中速領域では
速度が低くなるにつれて徐々に小さくなって、低速領域
では０である。
ωで、縦軸はゲインＫである。また、図２において、破
線は交流電流制御系のゲインＧａｃ（ｓ）を、実線は直
流電流制御系のゲインＧｄｃ（ｓ）を示している。図２
にから明らかなように、交流電流制御系のゲインＧａｃ
（ｓ）は、低速領域では１であるが、低速領域から高速
領域の間の中速領域では速度が高くなるにつれて徐々に
小さくなって、高速領域では０である。これに対して、
直流電流制御系のゲインＧｄｃ（ｓ）は、高速領域では
１であるが、高速領域から低速領域の間の中速領域では
速度が低くなるにつれて徐々に小さくなって、低速領域
では０である。
【００３９】この作用により、低速時には交流電流制御
系の特徴を、高速時には直流電流制御系の特徴を、それ
ぞれ得ることができる。
系の特徴を、高速時には直流電流制御系の特徴を、それ
ぞれ得ることができる。
【００４０】尚、本実施の形態では、電流制御のさらな
る高性能化のために、図１に示すような３つの補償（デ
ッドタイムフィードフォーワード補償、モータ巻き線抵
抗損失補償、および誘起電圧補償）のうち少なくとも１
つを入れることが望ましい。
る高性能化のために、図１に示すような３つの補償（デ
ッドタイムフィードフォーワード補償、モータ巻き線抵
抗損失補償、および誘起電圧補償）のうち少なくとも１
つを入れることが望ましい。
【００４１】詳述すると、デッドタイムフィードフォー
ワード補償を実現するために、デッドタイム補償器８０
と、第４乃至第６の加算器６４、６５、および６６とが
付加されている。デッドタイム補償器８０は第１乃至第
３のデッドタイム補償要素８１、８２、および８３から
成り、それぞれ、Ｕ相デッドタイム補償要素、Ｖ相デッ
ドタイム補償要素、およびＷ相デッドタイム補償要素と
呼ばれる。Ｕ相デッドタイム補償要素８１は、Ｕ相電流
指令値Ｉｕ＊に基づいてＵ相デッドタイム補償信号を生
成する。同様に、Ｖ相デッドタイム補償要素８２は、Ｖ
相電流指令値Ｉｖ＊に基づいてＶ相デッドタイム補償信
号を生成する。Ｗ相デッドタイム補償要素８３は、Ｗ相
電流指令値Ｉｗ＊に基づいてＷ相デッドタイム補償信号
を生成する。第４乃至第６の加算器６４〜６６は、２相
３相変換器５５と第１乃至第３の加算器６１〜６３との
間に挿入されている。第４の加算器６４は、２相３相変
換器５５から出力されるＵ相電圧指令値とＵ相デッドタ
イム補償信号とを加算して、デッドタイム補償したＵ相
電圧指令値を第１の加算器６１へ供給する。同様に、第
５の加算器６５は、２相３相変換器５５から出力される
Ｖ相電圧指令値とＶ相デッドタイム補償信号とを加算し
て、デッドタイム補償したＶ相電圧指令値を第２の加算
器６２へ供給する。第６の加算器６６は、２相３相変換
器５５から出力されるＷ相電圧指令値とＷ相デッドタイ
ム補償信号とを加算して、デッドタイム補償したＷ相電
圧指令値を第３の加算器６３へ供給する。
ワード補償を実現するために、デッドタイム補償器８０
と、第４乃至第６の加算器６４、６５、および６６とが
付加されている。デッドタイム補償器８０は第１乃至第
３のデッドタイム補償要素８１、８２、および８３から
成り、それぞれ、Ｕ相デッドタイム補償要素、Ｖ相デッ
ドタイム補償要素、およびＷ相デッドタイム補償要素と
呼ばれる。Ｕ相デッドタイム補償要素８１は、Ｕ相電流
指令値Ｉｕ＊に基づいてＵ相デッドタイム補償信号を生
成する。同様に、Ｖ相デッドタイム補償要素８２は、Ｖ
相電流指令値Ｉｖ＊に基づいてＶ相デッドタイム補償信
号を生成する。Ｗ相デッドタイム補償要素８３は、Ｗ相
電流指令値Ｉｗ＊に基づいてＷ相デッドタイム補償信号
を生成する。第４乃至第６の加算器６４〜６６は、２相
３相変換器５５と第１乃至第３の加算器６１〜６３との
間に挿入されている。第４の加算器６４は、２相３相変
換器５５から出力されるＵ相電圧指令値とＵ相デッドタ
イム補償信号とを加算して、デッドタイム補償したＵ相
電圧指令値を第１の加算器６１へ供給する。同様に、第
５の加算器６５は、２相３相変換器５５から出力される
Ｖ相電圧指令値とＶ相デッドタイム補償信号とを加算し
て、デッドタイム補償したＶ相電圧指令値を第２の加算
器６２へ供給する。第６の加算器６６は、２相３相変換
器５５から出力されるＷ相電圧指令値とＷ相デッドタイ
ム補償信号とを加算して、デッドタイム補償したＷ相電
圧指令値を第３の加算器６３へ供給する。
【００４２】モータ巻き線抵抗損失補償を実現するため
に、抵抗損失補償器９０と、第７および第８の加算器６
７および６８とが付加されている。抵抗損失補償器９０
は第１および第２の抵抗損失補償要素９１および９２か
ら成り、それぞれ、トルク用抵抗損失補償要素および励
磁用抵抗損失補償要素と呼ばれる。トルク用抵抗損失補
償要素９１は、トルク電流指令値Ｉｔ＊に基づいてトル
ク用抵抗損失補償信号を生成する。励磁用抵抗損失補償
要素９２は、励磁電流指令値Ｉｍ＊に基づいて励磁用抵
抗損失補償信号を生成する。第７および第８の加算器６
７および６８は、トルク電流制御器３４および励磁電流
制御器３５と２相３相変換器５５と間に挿入されてい
る。第７の加算器６７は、トルク電流制御器３４から出
力されるトルク電圧指令値とトルク用抵抗損失補償信号
とを加算して、トルク用抵抗損失補償したトルク電圧指
令値Ｖｔ＊を２相３相変換器５５へ供給する。同様に、
第８の加算器６８は、励磁電流制御器３５から出力され
る励磁電圧指令値と励磁用抵抗損失補償信号とを加算し
て、励磁用抵抗損失補償した励磁電圧指令値Ｖｍ＊を２
相３相変換器５５へ供給する。
に、抵抗損失補償器９０と、第７および第８の加算器６
７および６８とが付加されている。抵抗損失補償器９０
は第１および第２の抵抗損失補償要素９１および９２か
ら成り、それぞれ、トルク用抵抗損失補償要素および励
磁用抵抗損失補償要素と呼ばれる。トルク用抵抗損失補
償要素９１は、トルク電流指令値Ｉｔ＊に基づいてトル
ク用抵抗損失補償信号を生成する。励磁用抵抗損失補償
要素９２は、励磁電流指令値Ｉｍ＊に基づいて励磁用抵
抗損失補償信号を生成する。第７および第８の加算器６
７および６８は、トルク電流制御器３４および励磁電流
制御器３５と２相３相変換器５５と間に挿入されてい
る。第７の加算器６７は、トルク電流制御器３４から出
力されるトルク電圧指令値とトルク用抵抗損失補償信号
とを加算して、トルク用抵抗損失補償したトルク電圧指
令値Ｖｔ＊を２相３相変換器５５へ供給する。同様に、
第８の加算器６８は、励磁電流制御器３５から出力され
る励磁電圧指令値と励磁用抵抗損失補償信号とを加算し
て、励磁用抵抗損失補償した励磁電圧指令値Ｖｍ＊を２
相３相変換器５５へ供給する。
【００４３】誘起電圧補償を実現するために、誘起電圧
補償器１００と、第９の加算器６９とが付加されてい
る。誘起電圧補償器１００には、交流モータＭに取り付
けられた速度検出器（図示せず）から回転速度（回転
数）ωが供給される。誘起電圧補償器１００は、回転速
度ωに基づいて誘起電圧補償信号を生成する。第９の加
算器６９は、トルク用抵抗損失補償要素９１と第７の加
算器６７との間に挿入されている。第９の加算器６９
は、トルク用抵抗損失補償要素９１から出力されるトル
ク用抵抗損失補償信号と誘起電圧補償信号とを加算し
て、トルク用抵抗損失・誘起電圧補償信号を第７の加算
器６７へ供給する。
補償器１００と、第９の加算器６９とが付加されてい
る。誘起電圧補償器１００には、交流モータＭに取り付
けられた速度検出器（図示せず）から回転速度（回転
数）ωが供給される。誘起電圧補償器１００は、回転速
度ωに基づいて誘起電圧補償信号を生成する。第９の加
算器６９は、トルク用抵抗損失補償要素９１と第７の加
算器６７との間に挿入されている。第９の加算器６９
は、トルク用抵抗損失補償要素９１から出力されるトル
ク用抵抗損失補償信号と誘起電圧補償信号とを加算し
て、トルク用抵抗損失・誘起電圧補償信号を第７の加算
器６７へ供給する。
【００４４】上述した補償を入れることにより、定速時
・高速時を問わず、電流制御の応答を一定に設計するこ
とが可能となる。
・高速時を問わず、電流制御の応答を一定に設計するこ
とが可能となる。
【００４５】以上、本発明について好ましい実施例によ
って説明したが、本発明はこれに限定せず、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲で種々の変形・変更が可能である。
って説明したが、本発明はこれに限定せず、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲で種々の変形・変更が可能である。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、低速時に
は（低速領域では）交流電流制御系を採用し、高速時に
は（高速領域では）直流電流制御系を採用しているの
で、全速度領域において電流制御の高性能化を達成する
ことが可能となる。
は（低速領域では）交流電流制御系を採用し、高速時に
は（高速領域では）直流電流制御系を採用しているの
で、全速度領域において電流制御の高性能化を達成する
ことが可能となる。
【図１】本発明の一実施の形態による交流電動機の電流
制御装置の構成を示すブロック図である。
制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した電流制御装置に使用される電流制
御器のゲイン変化を示すゲイン特性図である。
御器のゲイン変化を示すゲイン特性図である。
【図３】第１の従来の交流電動機の電流制御装置（交流
電流制御系）の構成を示すブロック図である。
電流制御系）の構成を示すブロック図である。
【図４】第２の従来の交流電動機の電流制御装置（直流
電流制御系）の構成を示すブロック図である。
電流制御系）の構成を示すブロック図である。
Ｍ 交流電動機（交流モータ） １１〜１４ 減算器 ２１〜２３ 電流検出器 ３１〜３５ 電流制御器 ４０ 電力変換器 ５０ ３相２相変換器 ５５ ２相３相変換器 ６１〜６９ 加算器 ７０ 交流座標変換器 ８０ デットタイム補償器 ９０ 抵抗損失補償器 １００ 誘起電圧補償器
Claims (4)
- 【請求項１】 三相の交流に対して電流フィードバック
を施す交流電流制御系と、座標変換器を用いて２相の回
転座標系において電流フィードバックを施す直流電流制
御系とを備え、交流電動機の低速領域においては前記交
流電流制御系を採用し、前記交流電動機の高速領域にお
いては前記直流電流制御系を採用するように、それらの
ゲインを切り換えながら結合する手段を有することを特
徴とする交流電動機の電流制御装置。 - 【請求項２】 デッドタイムフィードフォワード補償手
段がさらに挿入されている、請求項１に記載の交流電動
機の電流制御装置。 - 【請求項３】 モータ巻き線抵抗損失補償手段がさらに
挿入されている、請求項１に記載の交流電動機の電流制
御装置。 - 【請求項４】 誘起電圧補償手段がさらに挿入されてい
る、請求項１に記載の交流電動機の電流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03997298A JP3336522B2 (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | 交流電動機の電流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03997298A JP3336522B2 (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | 交流電動機の電流制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11243700A true JPH11243700A (ja) | 1999-09-07 |
| JP3336522B2 JP3336522B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=12567880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03997298A Expired - Fee Related JP3336522B2 (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | 交流電動機の電流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3336522B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008035614A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Kayaba Ind Co Ltd | 制御装置およびアクチュエータの制御装置 |
-
1998
- 1998-02-23 JP JP03997298A patent/JP3336522B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008035614A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Kayaba Ind Co Ltd | 制御装置およびアクチュエータの制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3336522B2 (ja) | 2002-10-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4357967B2 (ja) | シンクロナスリラクタンスモータの制御装置 | |
| JP4455075B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JP4284355B2 (ja) | 永久磁石モータの高応答制御装置 | |
| JP3627683B2 (ja) | モーター制御装置 | |
| JP4067949B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| US7106017B2 (en) | Motor control device | |
| JP2002095300A (ja) | 永久磁石同期電動機の制御方法 | |
| JP2004064909A (ja) | モータ制御装置 | |
| JP2002223600A (ja) | モータ制御装置 | |
| JPH11299297A (ja) | 永久磁石同期電動機の制御装置 | |
| JP2010200430A (ja) | 電動機の駆動制御装置 | |
| JPH0984400A (ja) | サーボモータの電流制御方法 | |
| JP4561105B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JP3683313B2 (ja) | サーボモータの電流制御方法 | |
| JP2003219698A (ja) | 同期機の制御装置 | |
| WO2020261751A1 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2000037098A (ja) | 速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換装置 | |
| JP6400231B2 (ja) | 回転電機の制御装置 | |
| JP2008148437A (ja) | 永久磁石型同期モータの制御装置 | |
| JPH10337100A (ja) | 磁石埋込型同期電動機の制御方法及び装置 | |
| JP4359546B2 (ja) | 交流モータの制御装置 | |
| JP3336522B2 (ja) | 交流電動機の電流制御装置 | |
| JP2003189652A (ja) | サーボモータ制御装置 | |
| JP5325556B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JP2009268183A (ja) | 三相交流モータの駆動装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020710 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080809 Year of fee payment: 6 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080809 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080809 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090809 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090809 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100809 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100809 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110809 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110809 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120809 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120809 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130809 Year of fee payment: 11 |
|
| S802 | Written request for registration of partial abandonment of right |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311802 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |