JPS6091889A - 交流モ−タの制御装置 - Google Patents

交流モ−タの制御装置

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JPS6091889A
JPS6091889A JP58196836A JP19683683A JPS6091889A JP S6091889 A JPS6091889 A JP S6091889A JP 58196836 A JP58196836 A JP 58196836A JP 19683683 A JP19683683 A JP 19683683A JP S6091889 A JPS6091889 A JP S6091889A
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JP
Japan
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motor
triangular wave
amplitude
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command value
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Application number
JP58196836A
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English (en)
Inventor
Takashi Imazeki
隆志 今関
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Publication of JPS6091889A publication Critical patent/JPS6091889A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using supply voltage with constant frequency and variable amplitude
    • H02P27/026Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using supply voltage with constant frequency and variable amplitude whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、パルス幅変調を用いてモータの制御を行な
う交流モータの制御装置に関する。
(発明の背景) パルス幅変調(以下、PWMと略1− )を用いて交流
モータを制御する装置としては、従来、特開昭58−5
7820号公報に示される如きものがある。
第1図は、このようなPWMを用いて交流モータを制御
する装置の概略構成を示すブロック図である。同図にa
3いて、マイクロコンピュータ2は、トルク指令器1か
らのトルク指令値下8に基づいて、これに対応するトル
クを実現するために交流モータ7へ与える電流の指令値
(以下、電流指令値と称覆る)i*を出ツノするもので
ある。
また、マイクロコンピュータ2は、カウンタ11から供
給される交流モータ7の回転速度データωをフィードバ
ックしている。なお、カウンタ11は、交流モータ7の
出力軸に設けられたタコジェネレータ10からのパルス
列信号をカウントするものである。
電流調節器3は、上記電流指令IIfii ’と、交流
モータ7へ与えられる電流(以下、電流実wAI11[
と称する)を電流検出器8で検出して得られる電流実際
値iどを入力して、電流実際Wliが電流指令値18に
一致覆るように電流指令値を調節して、最終的な電流指
令値i*8として出力′TJ−るものである。
PWM回路4は、上記最終的な電流指令値(以下、最終
電流指令値ど称する)11*をパルス幅変調して、これ
によって得られるパルス信号P1をドライバ回路5へ供
給するものである。
インバータ6は、上記ドライバ回路5によって駆動され
、バッテリ9から与えられる電源電圧を上記最終電流指
令値i * *に対応する三相交流に変換してモータ7
へ供給づるものである。
なお、同図では簡単のため省略しであるが、上記電流実
際値i、最終電流指令値/”、PWM回路3の出力P、
ドライバ回路4の出力等は三相分の出力がなされている
第2図は、上記PWM回路4の構成の一例を示す図であ
る。
同図に示す如く、PWM回路4は、三角波発生器42か
らの三角波Trと、上記最終電流指令値i寧8とのレベ
ル弁別を行なうコンパレータ41等によって構成されて
おり、前記コンパレータ41からは、正弦波として供給
される最終電流指令値i**がパルス幅変調されたパル
ス信号Pが出力される。
また、上記三角波発生器42には、定電圧光生器43か
ら一定電圧■が供給されており、これによって、三角波
発生器42から出力される三角波Trの振幅は一定に保
たれでいる。
この三角波Trの振幅は、上記交流モータ7・が、定格
回転速度で運転されている場合に、定格出力を発生“ψ
るように設定されている。
しかしながら、上記従来の交流モータの制御装置にあっ
ては、PWM回路4における三角波発生器42から発生
する三角波Trの振幅が一定となっているため、次のよ
うな不都合が生ずる。
すなわち、第3図(a)に示づ如く、交流モータ7が比
較的低速で回転している場合には、上記最終電流指令I
n i ” ’の周波数に比較して三角波7rの周波数
が高いため、PWM回路4によってパルス幅変調された
出力Pによって交流モータ7に印加される電圧(有効電
圧)は、上記バッテリ9の電源電圧以下ではあるが、最
大有効電圧(理論上の最大有効電圧は、電源電圧の65
%)に近い状態で運転ができる。
これに対し、上記交流モータ7の回転速度が高速となっ
た場合には、第3図(b)に示す如(、ffi終電流指
令倫i * *の周波数と三角波Trの周波数とが近似
してくるため、最終電流指令値188の1周期当りに4
3ける出力PのON時間の総組が占める割合が低下し、
これによって、上記有効電圧は低減J−る。
更に、交流上−夕7が高速回転をしている場合には、交
流モータ7に発生ずる逆起電圧は低速回転時より高いた
め、この逆起電圧の影響ら負荷されて、上記有効電圧は
より一層低下することとなる。
このように、交流モータ7が比較的高速で回転している
場合には、上記のように、PWM回路4における三角波
7rの振幅を一定とする構成のものにおいては、交流モ
ータ7の出力を有効に引き出ずことができず、効率の低
下を招くこととなる。
(発明の目的) 本発明の目的は、パルス幅変調を用いて交流モータの制
御を行なう装置において、交流モータの回転速度が高い
場合においても、効率良く運転を行なうことを可能とす
ることにある。 ・(発明の構成) 上記目的を達成するために本発明は、交流モータの回転
速度が所定回転速度以上である場合には、パルス幅変調
器を構成づ゛る三角波発生器から生ずる三角波の振幅を
、電流指令値信号の振幅よりも小となるように可変制t
lIlするj:うに構成したことを特徴とするものであ
る。
(実施例の説明) 以下、本発明の一実施例を第4図以下の図面を用いて詳
細に説明Jる。なお、同図において前記第1図に示した
従来例と同一構成部分には同一符号を付してその説明は
省略覆る。
第4図に示ず如(、本実施例装置においては、前記第1
図に示した従来例におりる1−ルク指令器1として、ア
クセルペダルのストロークm(取手、アクセルストロー
ク量と称する)Aを検出するアクセルセンサ12を用い
て構成し、同図に示す制御装置を、電気自動車の走行制
陣装置として適用した例を示1゜ そして、本実施例装置においては、PWM回路14は、
三角波発生器16と、この三角波発生器16から発生づ
る三角波1− rと電流調節器3から供給される最終電
流指令値i*11とのレベル弁別を行なう比較器17に
加えて、三角波発生器16から発生する三角波−「rの
振幅を調整ηる振幅調節器15を備えている。
上記振幅調整器15は、例えば、マイクロプロセッサを
主体どして構成されたマイクロコンピュータ回路によっ
て構成されているしのであり、アクセルセンサ12から
供給されるアクセルストローク員八をA/D変換ターる
△/D二1ンバータや、カウンタ11からのモータ回転
速度データωを入力するインターフェイス回路、出力デ
ータをアナログ電圧信号vSとして三角波発生器へ供給
するためのD/Aコンバータ、その他メモリ等を備えて
なるものである。
上記メモリ内には、上記アクセルストロ−クMAとモー
タ回転速度ωとの相関関係によって2次元的に決定され
る三角波振幅データSが記憶されたデータテーブルが格
納されでいる。
上記データテーブル内のデータの構成は、第5図に示す
如く、モータ回転速度が高く、アクセルストークーク荀
が大である領域(図中、I]で承り)とその他の領域(
図中、1で示す)の2つの領域に分類されている。
そして、上記Iの領域のデータが読出された場合には、
三角波発生器16へ印加される電圧信号VSの電圧は、
予め交流モータの定格出力に基づいて設定された基準電
圧として三角波発生器16へ供給され、これによって、
第6図(a)に示される如く、三角波発生器16から出
力される三角波Trの振幅は、電流調節器3から出力さ
れる最終電流指令値i″の振幅よりも人となるような振
幅値S1となるように設定されている。
また、上記11の領域のデータが読出された揚台には、
三角波発生器16へ供給される電圧信号■Sの電圧値は
、上記M準電圧値以下となって、これによって第7図(
a )に示される如く、三角波7 rの振幅は、最終電
流指令IITti″″の振幅に比較して充分に小さな振
幅S2となるように設定されている。
上記の構成によって、電気自動車の走fj Ittl始
時には、モータ回転速度ωは低く、かつアクセルストロ
ークff1Aは、急発進であれば大きく、その他の場合
には小さいこととなり、これらの状況下においては、モ
ータ回転速度ωが低いため、第5図のデータデープルか
ら読出されるデータはIの領域のデータとなる。
また、高速道路等において、定速走行を行なっている場
合等には、モータ回転速度ωは高いが、アクレルスト0
−りff1Aは小さいため、このような状況下において
も、第5図のデータテーブルから読出されるデータは、
■の領域から読出されることとなる。
従って、これらの場合には、第6図(a )に示す如く
、PWM回vB14における三角波T−rの振幅は、交
流モータ7の定格出力を前轍して設定された基準振幅S
+となり、交流モータ7の運転を効率良く行なう構成と
なっている。
これに対し、例えば高速道路走行時において、追い越し
、追い抜き等を行なうため、運転者がアクセルペダルを
大きく踏込んだ場合には、モータ回転速度ωが高くかつ
、アクセルストロークff1Aも大となるため、上記デ
ータテーブルから読出されるデータは、第5図に示す■
の領域のデータが読出されることとなる。
これによって、第7図(a)に示す如く、三角波発生器
16から発生する三角波Trの振幅は、最終電流指令値
1lI11に比較して充分小さな振幅S2となって、比
較器17から出力されるパルス信号Pは、同図(b)に
示されるようなON時間TONの長いパルス信号となる
第6図(b)は、もしも、三角波Trの振幅を基準振幅
S1とした場合にお番プるパルス信号Pの波形を示す図
であり、同図から明らかなように、第6図(b)に示さ
れるパルス信号Pの1パルス当りのONN時間開開、第
7図(b)に示されるパルス信号[)のON時間1− 
ONに比べて短い信号となることが判る。
従って、本実施例装置のように、交流モータ7が高速で
回転している場合には、三角波lrの振幅を最終電流指
令値i * *に比して小さくJることによって、PW
M回路14の出力パルスのON時間TONを人として、
交流モータ7へ印加される有効電圧を上昇さば、パルス
幅変調による損失および交流モータ7に発生Jる逆起電
比による電圧低下の影響を抑えることができ、交流モー
タの効率を向上させることができる。
よって、電気自動車に適用した場合のように、高速走行
状態において、更に急加速を行なう場合に、交流モータ
の出力を従来より大とすることが可能となり、加速応答
性を向上させることができる。
なお、上記実施例においては電気自動車に適用した例を
挙げて説明しであるが、本発明は、その他、交流モータ
の変速1.1陣を行なうための制御+波装置あれば何れ
も適用可能であることは言うまでもない。
また、上記振幅調整器の構成は、例えば、モータ回転速
度とアクセルストローク石の大小を判別するコンパレー
タ、および、該コンパレータの出ノJに応答して三角波
発生器に印加する電圧を切換える電圧切換回路等から構
成したものとしCも良い。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明に係る交流モータの
制御装置にあっては、交流モータの高速回転時において
も、モータに印加される有効電圧の低下を防止し、モー
タを効率良く運転することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の交流モータの1Ilj御装置の構成を示
すブロック図、第2図は従来のPWM回路の構成を示す
ブロック図、第3図はモータの低速回転時と高速回転時
における最終電流指令値と三角波との波形を示す図、第
4図は本発明に係る交流モータの制御装置の一実施例の
構成を示すブロック図、第5図は第4図におりる振幅調
整器内のメモリに構成されたデータデープルの構成を示
ずテーブルマツプ、第6図、13 J:び第7図は同装
置のI)WM回路におけるモータ低速回転時およびモー
タ高速回転時の主要人出力波形を示す図である。 2・・・電流指令値発生器 3・・・電流調節器 5・;・ドライバ回路 6・・・インバータ 7・・・交流モータ 8・・・電流検出器 9・・・バッテリ 10・・・タコジェネレータ 14・・・PWM回路 15・・・振幅調整器 16・・・三角波発生器 17・・・比較器 特許出願人 日産自動車株式会社 慢)!\t−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)交流モータに与える電流の指令値信号をパルス幅
    変調器によってパルス化し、該パルス信号に基づいて電
    力変換器を駆動して交流モータへ与える電流を制御する
    交流モータの制御装置において; 前記交流モータの回転速度を検出する回転速度検出器を
    設けるとともに: 前記パルス幅変調器は、三角波発生器と;前記電流指令
    値信号と前記三角波とを比較してパルス信号を出力づる
    比較器と: 前記交流モータの回転速度が所定回転速度以上である場
    合には、前記三角波の振幅を前記電流指令値信号の振幅
    よりも小となるように可変制御する振幅制御器とを具備
    することを特徴と覆る交流モータの制御装置。
JP58196836A 1983-10-20 1983-10-20 交流モ−タの制御装置 Pending JPS6091889A (ja)

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JP58196836A JPS6091889A (ja) 1983-10-20 1983-10-20 交流モ−タの制御装置

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JP58196836A JPS6091889A (ja) 1983-10-20 1983-10-20 交流モ−タの制御装置

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JPS6091889A true JPS6091889A (ja) 1985-05-23

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JP58196836A Pending JPS6091889A (ja) 1983-10-20 1983-10-20 交流モ−タの制御装置

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JP (1) JPS6091889A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63114592A (ja) * 1986-10-29 1988-05-19 Fuji Electric Co Ltd 磁束制御形インバータの変調装置
US6710568B2 (en) * 2001-01-15 2004-03-23 Rohm Co., Ltd. Motor drive device
JP2011230604A (ja) * 2010-04-26 2011-11-17 Mitsubishi Electric Corp 電動パワーステアリング装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6710568B2 (en) * 2001-01-15 2004-03-23 Rohm Co., Ltd. Motor drive device
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