WO1996023348A1 - Procede de demarrage d'un moteur electrique synchrone a aimants permanents a l'aide d'un detecteur de position angulaire et dispositif de commande de ce moteur - Google Patents

Procede de demarrage d'un moteur electrique synchrone a aimants permanents a l'aide d'un detecteur de position angulaire et dispositif de commande de ce moteur Download PDF

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Toshihiro Sawa
Sumitoshi Sonoda
Syuuichi Fujii
Eiji Yamamoto
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Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki
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    • H02P2205/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the control loops
    • H02P2205/01—Current loop, i.e. comparison of the motor current with a current reference

Definitions

  • the current command is disconnected from the speed control loop including the current command generator 124, and the constant-amplitude, low-frequency AC generated by the current command generator 128 is generated.
  • the current command is supplied to the current control unit 126.
  • the current control section 126 uses the current control loop reaching the permanent magnet synchronous motor 200 for IJ, and the inverter 113 switches the permanent magnet synchronous motor 200 to low-frequency switching.
  • the permanent magnet synchronous motor 200 is rotated by controlling the inverter 113 so as to supply a current.
  • the magnetic pole reference detection section 130 detects the C-phase noise of the encoder 300, and the magnetic pole reference The detection unit 130 sends a magnetic pole reference detection completion signal to the magnetic pole detection command generation unit 127.

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Description

明 細 書
回転位置検出器付 き 永久磁石形 同期電動機の
起動方法お よ び電動機制御装置
技術分野
本発明 は 、 回転子駆動用 磁極 と し て の永久磁石 を持 つ 回転子 と 、 永久磁石形 同期電動機の 回転 シ ャ フ ト に 取 り 付 け ら れ 、 電気 角 が互 い に 9 0 ° の 位 相 差 を 有 し 、 1 回転当 た り 多数の A . B 2 相 の パ ル ス を発生す る A , B 2 相パルス 列発生手段お よ び 1 回転 当 た り 1 パ ノレ ス の C 相パ ル ス を発生す る C 相パ ル ス 列発生手段 と を有す る 回転位置検出器 と が装着 さ れ た 回転位置検 出器付 き 永久磁石形同期電動機の起動方法 に 関す る 。
背景技術
従来、 A C サー ボ モ ー タ な ど に使用 さ れ る 永久磁石 形 同期電動機で は 、 回転子 に 装着 さ れ た永久磁石の位 置 に よ る 磁束 と 一定の位相関係 を有す る 駆動電流 を 固 定子巻線 に 供給 し て 、 回転子 を 回転 さ せ る よ う に な つ て い る 。 し か し 、 回転子 を 回転さ せ る 前 に 永久磁石の 位置 を検出 す る 必要があ り 、 こ の た め磁極検 出器 と 回 転位置検 出器で あ る ェ ン コ ー ダが永久磁石形 同期電動 機 に 装着 さ れて い た 。
第 1 図 はエ ン コ ー ダ と 磁極検出器が装着 さ れ た永久 磁石形 同期電動機の外観図、 第 2 図 は永久磁石形同期 電動機を 制御す る 電動機制御装置の構成図 で あ る 。 永久磁石形 同期電動機 2 0 0 に エ ン コ ー ダ （ 回転位 置検 出器 ） 3 0 0 と 磁極検 出器 4 0 0 が装着 さ れ、 電 動機制御装置 1 0 0 A と と も に永久磁石形電動機 シ ス テ ム が構成さ れて い る 。 エ ン コ ー ダ 3 0 0 は永久磁石 形 同期電動機 2 0 0 の 回転 シ ャ フ 卜 に取 り 付 け ら れ、 互 レ、 に 9 0 ° の 位相差 を 有 す る A . B 2 相 の ノヽ' ノレ ス と 、 1 回転 当 り 1 パノレス の C 相パ ルス を発生す る 。
電動機制御装置 1 0 0 A は主回路部 1 1 0 と 制御回 路部 1 2 O A と か ら 構成 さ れ る 。
主回路部 1 1 0 は 、 交流 を 直流 に 変換 し て 出 力 す る コ ン ノ、'一 夕 1 1 1 と 、 コ ン ノ 一 夕 1 1 1 の 出 力 を平滑 す る 平滑 コ ン デ ン サ 1 1 2 と 、 制御回路部 1 2 0 A か ら の制御信号 に 基づ い て永久磁石形同期電動機 2 0 0 を駆動す る イ ン バー タ 1 1 3 と か ら 構成 さ れ る 。
制御回路部 1 2 0 A は 、 エ ン コ ー ダ 3 0 0 か ら の信 号 を速度信号 に 変換す る 速度検出部 1 2 1 と 、 速度検 出部 1 2 1 の 出 力信号 S R と 速度指令 S S と に よ り 永 久磁石形 同期電動機 2 0 0 の速度制御 を行 な う 速度制 御部 1 2 2 と 、 エ ン コ ー ダ 3 0 0 と 磁極検出器 4 0 0 か ら の信号を検 出 し て 電流指令の 角度信号 を発生す る 角 度信号検 出部 1 2 3 A と 、 速度制御部 1 2 2 の 出力 信号 と 角度信号検 出部 1 2 3 A の 出 力信号 を入力 し て 電流指令 を発生す る 電流指令発生部 1 2 4 と 、 電流検 出器 1 2 5 と 、 電流指令 と 電流検出器 1 2 5 の検出信 号 を入力 し て 、 イ ン バー タ 1 1 3 の電流制御 を行 う 電 流制御部 1 2 6 と か ら構成 さ れて い る 。
永久磁石形同期電動機 を工作機械の主軸 ド ラ ィ ブゃ 電気 自 動車 な ど の機械 に 組み込ん で使用 す る 場合、 電 動機設置場所の制約等か ら 回転位置検出器 を小形化す る 必 要 が あ る 。 し か し 、 従来 の 方式 に よ れ ば 、 ェ ン コ ー ダ と 磁極検出器の 2 つ の位置検 出手段 を 備 え な け れ ばな ら ず 、 こ の た め に 、 イ ン ノ 一 夕 と エ ン コ ー ダ、 ィ ン バ一 夕 と 磁極検出器 を 接続す る た め信号線が多 く な り 、 かつ煩雑で あ っ た 。
こ の た め 、 磁極検出器 を 省略 し よ う と の努力 が な さ れ た 。 磁極検出器 を省略 し た電動機制御装置 の例 が特 開平 6 — 1 9 7 5 8 6 号公報 に 開示 さ れて レヽ る 。 し か し 、 こ の電動機制御装置の場合、 磁極検 出 の た め に ェ ン コ ー ダ の 原点 と 回 転子 の 磁極基準 と の 偏 差 を 測定 し 、 記憶装置 に 記憶 し て お かね ば な ら な い た め 、 そ の 測定お よ び記憶装置の分 だ け コ ス 卜 が増加す る と い う 問題があ っ た 。 ま た 、 電源投入後エ ン コ ー ダ原点 に到 達す る ま で何 ら か の方法で 回転子 を 回転 さ せ る 必要が あ る が 、 そ れ に つ い て は 具体 的 方策 が示 さ れ て い な い „
発明 の 開示
本発明 の 目 的 は 、 永久磁石形 同期電動機の検出器を 小形 、 簡素化す る と 共 に 信号線配線 を減 ら し 、 かつ磁 極検出 の た め に ェ ン コ ー ダの原点 と 回転子の磁気基準 と の偏差 を測定す る 必要が な く 、 し た が っ て 個 々 の電 動機 に あわせ て磁極基準 と 回転位置検 出 器原点 と の角 度偏差 を記憶装置 に 記憶す る 必要 も な く 、 さ ら に 磁極 検出器 な し に 回転子 を 回転さ せ る 永久磁石形 同期電動 機の起動方法お よ び永久磁石形 同期電動機制御装置を 提供す る こ と に あ る 。
本発明 の永久磁石形 同期電動機の起動方法 は 、 回転 子駆動用 磁極 と し て の永久磁石 を持つ 回転子 と 、 永久 磁石形 同期電動機の 回転 シ ャ フ ト に 取 り 付 け ら れ、 電 気角 が互 い に 9 0 ° の位相差 を有 し 、 そ れぞれ 1 回転 当 た り 多数の A . B 2 相の パ ルス の パ ルス 列 を 発生す る A , B 相パルス 列発生手段お よ び 1 回転 当 た り 1 パ ルス の C 相パ ルス を発生す る C 相パ ルス 列発生手段 と を 有す る 回転位置検 出器 と が装着さ れ た永久磁石形同 期電動機 と 、 前記永久磁石形 同期電動機 を駆動す る 、 速度制御ルー プお よ び電流制御ルー プを有す る 電動機 制御装置 と か ら な る 永久磁石形 同期電動機 シ ス テ ム に お い て 、
前記回転子の永久磁石の磁極基準 と 回転位置検 出器 原 点 で あ る C 相 パ ル ス の 発生位置 と がー致 す る よ う に 、 前記回転位置検出器 を取 り 付け 、
電源電圧印加後で あ つ て 通常の電動機駆動の前のィ 二 シ ャ ル時 に 、 一定振幅で低周波数の交流電流指令で 前記電流制御ルー プ を駆動 し 、 前記永久磁石形 同期電 動機 に 低周波数の交流電流 を供給 さ せ 、 停止状態 に あ る 前記永久磁石形 同期電動機の 回転子 を 、 停止状態の 位置か ら低速度で 回転さ せ 、
C 相パ ルス を検出 し た と き に磁極基準 に 到達 し た こ と を検出 し 、 c 相パ ルス を検出後 に 回転子の 回転 に合 わせ カ ウ ン ト し た A . B 2 相のノ ルス の カ ウ ン 卜 値を 用 い て 回転子の磁極回転角 度を検 出 す る 。
設定 さ れ た 回転子の磁極基準が固定子の決め ら れた 角度 に 到達 し た と き 、 回転位置検出 器の C 相 パルス列 発生手段が、 C 相パルス を 出力す る よ う に 回転位置検 出 器 を 永 久 磁石形 同 期電動機 に 取 り 付 け る こ と に よ り 、 組立後 に 回転位置検出器の原点 と 回転子 の磁極基 準 と の偏差 を測定す る 必要がな く 、 電動機制御装置が 発生す る 電流指令 に 基づ き 、 回転位置検出器付 き 永久 磁石形同期電動機を 回転さ せ 、 C 相パ ルス検出後 に正 し い磁極基準 に基づ い て 制御 を行 な う こ と に よ り 、 C 相パ ルス 磁極基準の偏差記憶装置や磁極検出器 を必要 と し な い た め 、 偏差記憶装置や磁極検出器が な い分、 低 コ ス ト に す る こ と がで き る 。
な お 、 前記イ ニ シ ャ ル時 に お け る 回転子の 回転 は 、 交流電源の投入 に 応答 し て 開始さ れ る か 、 運転信号な ど外部か ら の指示信号 に 応答 し て 開始 さ れ る の が望 ま し い 。 ま た 、 イ ニ シ ャ ル時 に お け る 回転子の 回転は、 —方向 回転 ま た は正逆両回転で あ っ て 、 c 相 パ ルス を 複数回検 出 す る こ と に よ り 磁極位置検 出 の た め の原点 位置の検出精度 を高精度化 し た り 、 前記原点位置の検 出後の通常の前記回転子の 回転中 に お い て も 、 磁極基 準位置検出 の た め の c 相パ ル ス 検出 を行 い 、 回転子の 磁極回転角 度 を修正す る の が好 ま し い 。
ま た 、 本発明 の他の永久磁石形 同期電動機の起動方 法 は 、 回転子駆動用 磁極 と し て の永久磁石 を 持つ 回転 子 と 、 永久磁石形 同期電動機の 回転 シ ャ フ ト に 取 り 付 け ら れ、 電気角 が互 い に 9 0 ° の位相差 を有 し 、 そ れ ぞれ 1 回転当 た り 多数の A , B 2 相 の パ ルス を発生す る A , B 2 相パ ル ス 列発生手段 と 、 1 回転 当 た り 1 パ ル ス で あ る C 相パ ルス を発生す る C 相パ ルス 列発生手 段 と を有す る 回転位置検 出器が装着 さ れ た永久磁石形 同 期 電動 機 と 、 前記永久磁石形 同 期 電動機 を 駆動 す る 、 速度制御ル - プお よ び電流制御ルー プ を 有す る 電 動機制御装置 と か ら な る 永久磁石形 同期電動機 シ ス テ ム に お い て 、
前記回転子の永久磁石の磁極基準 と 回転位置検 出器 原点で あ る C 相パルス の発生位置 と がー致す る よ う に 前 記 回 転 位 置検 出 器 を 取 り 付 け 、 電 源投入 時 で あ つ て 、 通常の電動機駆動の前の イ ニ シ ャ ル時 に 、
運転閧始時 に 、 前記電流制御ルー プ に 指令 す る 電流 指令の 回転角 度信号 を 、 前記電動機制御装置 に 内蔵の 角度信号発生器か ら設定 さ れ た 時間毎 に 所定の 角 度で 指令 し 、 かつ そ の単位時間 あ た り の 角度変化量で あ る 速度信号 を速度制御部の指令 と し て 前記速度制御ルー ブ を作用 さ せて 前記電流指令 の振幅を制御 し 、 前記電 動機制御装置が前記 同期電動機 に 低周波数の交流電流 を供給 さ せ 、 停止状態 に あ る 前記永久磁石形 同期電動 機の 回転子 を停止状態の位置か ら 低速度で 回転さ せ、
C 相パルス が検出 さ れ た 時 に磁極基準 に 到達 し た こ と を検 出 し 、 c 相パルス を検 出後 に 電流指令の 回転角 度信号 を前記角 度信号発生器の 回転角 度信号か ら 、 c 相パ ルス 位置 を原点 と し て 回転子の 回転 に 合わ せ カ ウ ン 卜 し た前記 A , B 2 相 の パ ルス の カ ウ ン 卜 値 を 用 い て 発生 し た電流指令の 回転角 度信号 に切 り 替 え 、 速度 制御部の指令 も 所要の速度指令 に切 り 替 え て 前記 同期 電動機を運転す る 。
な お 、 前記イ ニ シ ャ ル時 に お け る 回転子の 回転 は 、 交流電源の投入 に 応答 し て 開始 さ れ る が 、 運転信号な ど外部か ら の指示信号 に 応答 し て 開始さ れ る の が望 ま し レヽ 。
磁極位置未検 出 の状態で も オ ー ブ ン ルー プで電動機 を 回転さ せ 、 回転位置検 出器の C 相パルス を検出 し て 磁極基準 を 決め る の で 、 磁極検 出器 な し に安定 し て電 動機 を起動す る こ と が可能 に な る 。
な お 、 磁極基準検 出動作開始時 に 任意の 角 度で 直流 電流 を 同期電動機 に一定時間通電 し 、 そ の後角 度信号 発生器の 回転角度信号 に 基づ い て 同期電動機 に 低周波 数の交流電流 を供給 し て 、 回転位置検 出 器の c 相パル ス を検 出 す る ま で安定 し て 回転さ せ る よ う に し て も よ い
本発明 の永久磁石形 同期電動機制御装置 は 、 回転子 駆動用 磁極 と し て の永久磁石を持つ 回転子 と 、 永久磁 石形同期電動機の 回転 シ ャ フ ト に取 り 付 け ら れ、 電気 角 が互 い に 9 0 。 の位相差を有 し 、 1 回転 当 た り 多数 の A . B 2 相の パ ルス を 発生す る A . B 相 パ ルス 列発 生手段 と 、 1 回転 当 た り 1 パ ル ス の C 相パ ル ス を発生 す る C 相パ ル ス列発生手段 と を有す る 回転位置検出器 が装着 さ れ、 前記回転位置検出器 は 、 設定 さ れ た 回転 子の磁極基準が固定子の決め ら れ た 角 度 に 到達 し た と き 前記 C 相パ ルス を 出 力 す る よ う に組み立て ら れて い る 永久磁石形 同期電動機 を駆動す る 、 速度制御ループ お よ び電流制御ルー プ を有す る 永久磁石形 同期電動機 制御装置で あ っ て 、
主回路部 と 制御回路部か ら な り 、
該主回路部は 、 交流 を 直流 に変換 し て 出 力す る コ ン バー 夕 と 、 該 コ ン バー タ の 出 力 を平滑す る 平滑 コ ン デ ン サ と 、 前 記永久磁石形 同 期 電動機 を 駆動 す る イ ン バ一 タ を含み 、
前記制御回路部 は 、 前記回転位置検出器か ら の信号 を速度信号 に 変換 し 、 出 力す る 速度検 出手段 と 、 前記 速度信号 と 速度指令 に よ り 前記永久磁石形 同期電動機 の速度 を制御す る 速度制御手段 と 、 前記回転位置検出 器の C 相パ ルス が出 力 さ れ た時、 そ の位置 を 回転子の 磁極基準 と し て 、 回転子の 回転 に 合わ せ カ ウ ン 卜 し た 前記 A , B 2 相 の ノ ルス の カ ウ ン 卜 値 を 用 い て 発生 し た電流指令の 回転角 度信号 を発生す る 角 度信号検出手 段 と 、 前記速度制御手段の 出 力信号 と 前記角 度信号検 出 手段の 出 力信号 を入力 し て 電流指令 を発生 し 、 そ の 後前記永久磁石形 同期電動機の 回転中 に 前記 C 相パル ス を検出 す る と 、 そ の後回転子の 回転 に 合わ せカ ウ ン 卜 し た前記 A . B 2 相のパルス の カ ウ ン ト 値 を 用 いて 前記永久磁石形 同期電動機の 回転子の磁極回転角度を 検出 し 、 検出後磁極基準検出完了信号 を 出 力 す る 第 1 の電流指令発生手段 と 、 一定振幅で低周波数の交流電 流指令を 出 力す る 第 2 の電流指令発生手段 と 、 第 1 の 電流指令発生手段か ら 出 力 さ れ た電流指令 と 第 2 の電 流指令発生手段か ら 出 力 さ れ た電流指令 を切 り 換 え て 入力 し 、 出 力 す る 電流指令切 り 換 え 手段 と 、 前記電動 機制御装置 に 電源電圧が印加 さ れ た後、 前記永久磁石 形 同期電動機の通常の運転指令が与 え ら れ る 前の ィ ニ シ ャ ル時 に 、 前記第 2 の電流指令発生手段 を起動す る と と も に 前記電流指令切 り 換 え 手段を第 2 の電流指令 発生手段側 に 切 り 換 え 、 前記磁極基準検出完了信号が 出 力 さ れ る と 、 前記電流指令切 り 換 え 手段 を第 1 の電 流指令発生手段側 に 切 り 換 え る 磁極検 出 指令発生手段 と 、 前記イ ン バー 夕 か ら 前記永久磁石形 同期電動機 に 出 力 さ れ る 電流 を検出 す る 電流検 出手段 と 、 前記電流 指令切 り 換 え 手段か ら 出 力 さ れ た電流指令 と 前記電流 検出手段の検出信号 を入力 し て 前記ィ ン バ ー 夕 の電流 制御 を行 な う 電流制御手段 を含む 。
本発明 の他の永久磁石形 同期電動機制御装置は 、 回 転子駆動用 磁極 と し て の永久磁石 を持つ 回転子 と 、 永 久磁石形 同期電動機の 回転 シ ャ フ 卜 に 取 り 付 け ら れ、 電気角 が互い に 9 0 ° の位相差 を有 し 、 1 回転当 た り 多数の A . B 2 相のパ ル ス を発生す る A , B 相パ ルス 列発生手段 と 、 1 回転当 た り 1 パ ル ス の C 相パ ル ス を 発生す る C 相パ ル ス列発生手段 と を有す る 回転位置検 出器が装着 さ れ、 前記回転位置検出器は 、 設定 さ れた 回転子の磁極基準が固定子の決め ら れ た 角 度 に到達 し た と き 前記 C 相パ ルス を 出 力す る よ う に 組み立て ら れ て い る 永 久 磁石形 同 期 電動機 を 駆動 す る 、 速度制 御 ループお よ び電流制御ルー プを有す る 永久磁石形 同期 電動機制御装置で あ っ て 、
主回路部 と 制御回路部か ら な り 、
該主回路部は 、 交流 を 直流 に変換 し て 出 力す る コ ン バー 夕 と 、 該コ ン バー タ の 出 力 を平滑す る 平滑 コ ン デ ン サ と 、 前 記永 久磁石形 同 期電動機 を 駆動 す る イ ン バー タ を含み 、
前記制御回路部 は 、 前記回転位置検 出器か ら の信号 を速度信号 に変換 し 、 出力 す る 速度検 出手段 と 、 前記 速度信号 と 速度指令 に よ り 前記永久磁石形 同期電動機 の速度 を制御す る 速度制御手段 と 、 前記回転位置検出 器の C 相パ ルス が出 力 さ れ た時 、 そ の位置 を 回転子の 磁極基準 と し て 、 回転子の 回転 に 合わせ カ ウ ン 卜 し た 前記 A , B 2 相の パルス の カ ウ ン 卜 値 を 用 い て 発生 し た電流指令の 回転角度信号 を発生す る 角度信号検出手 段 と 、 低周波数で の 回転角度信号 と そ の単位時間 あ た り の角 度変化置で あ る 速度信号 を発生す る 角 度指令発 生手段 と 、 前記角 度信号検出手段か ら 出 力 さ れ た 回転 角 度信号 と 前記角度指令発生手段か ら 出 力 さ れ た 回転 角 度信号 を切 り 換 え入力 し 、 出 力 す る 角 度指令切 り 換 え 手段 と 、 該電動機制御装置 に 入力 さ れ る 速度指令 と 前記角 度指令発生手段か ら 出 力 さ れ た速度指令 を 切 り 換 え 入力 し 、 出 力す る 速度指令切 り 換 え 手段 と 、 前記 回転位置検 出器の C 相パルス を検 出 す る と 、 磁極基準 検 出完了信号 を 出 力す る と と も に 、 前記角 度信号検出 手段 に 回転角 度信号 を ゼ ロ に す る リ セ ッ 卜 信号 を 出力 す る 磁極基準検出手段 と 、 前記電動機制御装置 に 電源 電圧が印加 さ れ た後 、 前記永久磁石形 同期電動機の通 常の運転指令が与え ら れ る 前の イ ニ シ ャ ル時 に 、 前記 角 度指令切 り 換 え手段 と 前記速度指令切 り 換 え 手段を い ずれ も 前記角 度指令発生手段側 に 切 り 換 え 、 前記磁 極基準検出完了信号が出 力 さ れ る と 、 前記角 度指令切 り 換 え 手段 と 前記速度指令切 り 換え 手段 を そ れぞれ前 記角度信号検 出手段側 、 前記電動機制御装置 に 入力 さ れ る 速度指令 に 切 り 換 え る 磁極検 出指令発生手段 と 、 前記速度制御手段か ら 出 力 さ れ た電流振幅信号 と 前記 角 度指令切 り 換 え 手段か ら 出 力 さ れ た 角度信号 を入力 し て 電流指令 を発生す る 電流指令発生手段 と 、 前記ィ ン バ一 夕 か ら前記永久磁石形同期電動機 に 出 力 さ れる 電流を検出 す る 電流検出手段 と 、 前記電流指令発生手 段か ら 出 力 さ れ た電流指令 と 前記電流検 出手段の検出 信号 を入力 し て 前記ィ ン バー 夕 の電流制御 を行 な う 電 流制御手段 を含む 。
図面の簡単 な説明
第 1 図 はエ ン コ ー ダ と 磁極検出器が装着 さ れ た永久 磁石付 同期電動機の外観図 、
第 2 図 は永久磁石付 同期電動機の電動機制御装置の 従来例 の構成図 、
第 3 図 は本発明 の第 1 の実施例 を示す永久磁石付同 期電動機 シ ス テ ム の構成図 、
第 4 図 は 第 1 の 実施例 の 動作 を 示 す タ イ ム チ ヤ 一 卜 、
第 5 図 は本発明 の第 2 の実施例 を示す永久磁石付同 期電動機 シ ス テ ム の構成図 、 第 6 図 は第 2 の実施例の動作 を示 す タ イ ム チ ヤ 一 卜 で あ る 。
発明 を実施す る た め の最良の形態
本発明 の第 1 の実施例 を第 3 図 と 第 4 図 を参照 し て 説明 す る 。
第 3 図 を参照す る と 、 永久磁石形同期電動機 2 0 0 と エ ン コ ー ダ 3 0 0 と 電動機制御装置 1 0 0 B で永久 磁石形 同期電動機 シ ス テ ム が構成さ れて い る 。
電動機制御装置 1 0 0 B は主回路部 1 0 0 と 制御回 路 部 1 2 0 B か ら 構成 さ れ 、 永久磁石形 同 期 電動機 2 0 0 を駆動す る 。 エ ン コ ー ダ 3 0 0 は 、 従来 と 同 じ く 永久磁石形 同期電動機 2 0 0 の 回転角 度 に 応 じ て互 レヽ に 9 0 。 の位相差 を有す る 2 相の A . B ノ ルス と 、 1 回転パルス で あ る C 相パ ルス と を 出 力 す る 。 な お、 エ ン コ ー ダ 3 0 0 は 、 設定さ れ た 回転子の磁極基準が 固定子の決め ら れ た 角 度 に 到達 し た と き 、 C 相 パ ル ス を 出力 す る よ う に 組み立て ら れて レヽ る 。
電 動 機 制 御装置 1 0 0 B は 制 御 回 路部 1 2 0 B が 図 2 の 従 来 の 電動機制 御装置 1 0 0 A の 制 御 回路部 1 2 0 A と 異 な っ て レヽ る 。 す な わ ち 、 制 御 回 路 部 1 2 0 B は 、 エ ン コ ー ダ 3 0 0 の C 相ノヽ'ルス が出力さ れ た 時、 そ の位置 を磁極基準 と し て 、 回転子の 回転 に 合 わ せ カ ウ ン 卜 し た A , B 2 相 の ノ \' ソレ ス の カ ウ ン 卜 値 を 用 い て 発生 し た電流指令の 回転角度信号 を 発生す る 角 度信号発生部 1 2 3 B を 角 度信号発生部 1 2 3 Aの 代 り に備 え 、 さ ら に低周波数で一定振幅の交流電流指 令 を 発生す る 電流指令発生部 1 2 8 と 、 電流指令発生 部 1 2 4 B ま た は電流指令発生手段 1 2 8 の電流指令 信号 を切 り 換 え て 出 力す る 電流指令切 り 換 え部 1 2 9 と 、 電動機制御装置 1 0 0 B に 電源電圧が印加 さ れ た こ と を検 出 し 、 電圧印加信号 を 出 力 す る 電源電圧検出 部 1 4 0 と 、 永久磁石形同期電動機 2 0 0 に 通常の運 転 動 作 を す る 前 の ィ 二 シ ャ ル 時 に 電 源 電 圧 検 出 部 1 4 0 の電圧印加信号 と 前記運転指令 を入力 と し 、 あ ら か じ め設定 さ れ た選択 さ れ た パ ラ メ 一 夕 に よ り 選択 し た いずれかの信号 に従 っ て 電流指令発生部 1 2 8 を 起動す る と と も に電流指令切 り 換 え 部 1 2 9 を電流指 令発生部 1 2 8 側 に 切 り 換 え 、 電流指令発生部 1 2 4 B か ら 磁極基準検出完了信号 を 出 力 さ れ る と 電流指令 切 り 換 え 部 1 2 9 を電流指令発生部 1 2 4 B 側 に 切 り 換 え る 磁極基準検出指令発生部 1 2 7 を新 た に備 え て い る 。 な お 、 電流指令発生部 1 2 8 は一定振幅の電流 指令 を 発生す る が、 磁極検出 の た め の通電開始時 に は 電流指令の振幅 を単位時間 当 た り 決め ら れ た電流振幅 増加率で一定振幅値 ま で増大 さ せ る 電流指令の遅延機 能を有す る 。
次 に 、 本実施例の動作 を 図 4 を参照 し て 説明 す る 。 時刻 t 1 に 電動機制御装置 1 0 0 B に 電源電圧が印加 さ れ た 後 、 電源電圧検 出 部 1 4 0 は 電動機制 御装置 1 4 0 B に 電源電圧印加 さ れ た こ と を検出 し 、 電圧印 加信号を 出 力す る 。 永久磁石形 同期電動機 2 0 0 に通 常の運転動作を す る 前の イ ニ シ ャ ル時 に 、 磁極検出指 令発生部 1 2 7 は あ ら か じ め設定さ れ た選択パ ラ メ 一 夕 に よ り 選択 さ れ た電源電圧検出部 1 4 0 の電圧印加 信号か ま た は前記運転指令の いずれかの信号 を入力 と し 、 磁極検出指令 を時刻 t 2 に 出 力 し 、 電流指令切 り 換 え 部 1 2 9 を電流指令発生部 1 2 8 側 に 切 り 換 え 、 磁極位置検出 モ ー ド に 設定す る 。 し た が っ て 、 電流指 令 は電流指令発生部 1 2 4 を含む速度制御ルー プか ら 切 り 離 さ れ、 電流指令発生部 1 2 8 が発生 し た一定振 幅で低周波数の交流電流指令が電流制御部 1 2 6 に供 給 さ れ る 。 電流制御部 1 2 6 は永久磁石形 同期電動機 2 0 0 に 到 る 電流制御ルー ブ を禾 IJ用 し て 、 イ ン バー タ 1 1 3 が永久磁石形 同期電動機 2 0 0 に低周波数の交 流電流 を 供給す る よ う に イ ン バ ー 夕 1 1 3 を 制御 し て 永久磁石形 同期電動機 2 0 0 を 回転 さ せ る 。 こ の 回転 に よ る 磁極基準検出動作中 の時刻 t 3 に 、 磁極基準検 出部 1 3 0 がエ ン コ ー ダ 3 0 0 の C 相ノ ル ス を検 出 す る と 、 磁 極 基準検 出 部 1 3 0 は 磁極検 出 指令発 生部 1 2 7 に 磁極基準検出完了信号 を送 る 。 同 時 に 角 度信 号検 出部 1 2 3 B に 回転角度信号 を 0 に す る リ セ ツ 卜 信号 を送 る 。 磁極検 出指令発生部 1 2 7 は 、 磁極基準 検 出部 1 3 0 か ら 磁極基準検出完了信号 を受 け る と 、 電流指令切 り 換 え 部 1 2 9 を電流指令発生部 1 2 4 側 に 切 り 換 え る 。 こ れ に よ り 、 電動機制御装置 1 0 O B は 、 磁極基準検出 モー ド か ら通常の速度制御モ ー ド に 切 り 換わ り 、 永久磁石形 同期電動機 2 0 0 を通常の速 度制御で運転す る 。
な お 、 磁極基準の検 出精度の 向上の た め に 、 磁極基 準検出 モ - ド に お い て 、 電流指令発生部 1 2 8 の低周 波数の交流電流指令の 回転方向 を反転さ せ た り 、 C 相 パ ルス を複数回検出 す る こ と も 有効 な方法で あ る 。 ま た 、 電動機制御装置 1 0 0 B が、 永久磁石形 同期電動 機 2 0 0 に 交流電流 を供給 し て駆動 し て い る 期 間 中 に お い て も 、 エ ン コ ーダ 3 0 0 の C 相ノ ルス を 時刻 t 5 に お け る よ う に検出 し て 磁極基準位置 を補正 し て い く こ と も 磁極基準の検出精度の向上の た め の有効な方法 で あ る 。
次 に 、 本発明 の第 2 の実施例 を第 5 図 と 第 6 図 を参 照 し て 説明 す る 。
第 5 図 を参照す る と 、 永久磁石形 同期電動機 2 0 0 と エ ン コ ー ダ 3 0 0 と 電動機制御装置 1 0 0 C で永久 磁石形 同期電動機 シ ス テ ム が構成さ れて い る 。
電動機制御装置 1 0 0 C は主回路部 1 0 ◦ と 制御回 路 部 1 2 0 C か ら 構成 さ れ 、 永久磁石形 同 期電動機 2 0 0 を駆動す る 。 エ ン コ ー ダ 3 0 0 は 、 従来 と 同 じ く 永久磁石形 同期電動機 2 0 0 の 回転角 度 に応 じ て互 レヽ に 9 0 。 の位相差 を有す る 2 相 の A , B ノぺ ルス と 、 1 回転パ ルス で あ る C 相パルス と を 出 力 す る 。 ま た 、 エ ン コ ー ダ 3 0 0 は 、 第 1 の実施例 と 同 じ く 、 設定さ れ た 回転子の磁極基準が固定子の決め ら れ た 角度 に到 達 し た と き 、 C 相信号を 出 力す る よ う に 組み立て られ て レヽ る 。
電動 機 制 御 装 置 1 0 0 C は 制 御 回 路部 1 2 0 C が 図 2 の 従 来 の 電動機制 御装置 1 0 O A の 制 御 回 路 部 1 2 0 A と 異 な っ て レヽ る 。 す なわ ち 、 制御回路部 1 2 0 C は エ ン コ ー ダ 3 0 0 の C 相 ノ ル ス が 出 力 さ れ た 時、 そ の位置 を磁極基準 と し て 、 回転子の 回転 に 合わ せ カ ウ ン ト し た A , B 2 相 の パ ノレ ス の カ ウ ン 卜 値 を 用 い て発生 し た電流指令の 回転角 度信号 を発生す る 角度 信号発生部 1 2 3 B を 角 度信号発生部 1 2 3 A の代 り に 備 え 、 さ ら に 電動機制御装置 1 0 0 B に 電源電圧が 印加 さ れ た こ と を検出 し 、 電圧印加信号 を 出 力 す る 電 源電圧検 出部 1 4 0 と 、 永久磁石形 同期電動機 2 0 0 に 通常の運転動作を す る 前の イ ニ シ ャ ル時 に 電源電圧 検出部 1 4 0 の電圧印加信号 と 前記運転指令 を入力 と し 、 あ ら か じ め設定さ れ た選択パ ラ メ ー タ に よ り 選択 し た いずれかの信号 に従 っ て 、 角 度指令お よ び速度指 令 の 切 り 換 え 信 号 を 出 力 す る 磁 極 検 出 指 令 発 生 部 1 3 1 と 、 低周波数の 回転角度信号 A I と そ の単位時 間 あ た り の角度変化量で あ る 速度信号 S I を発生す る 角 度指令発生部 1 3 2 と 、 角度信号発生部 1 2 3 B の 回転角 度信号 と 角 度指令発生部 1 3 2 の 角 度信号 A I を磁極検出指令発生部 1 3 1 の 出 力信号 に 基づ い て切 り 換 え る 角 度指令切 り 換 え 部 1 3 4 と 、 速度指令 S S と 速度信号 S I を磁極検出指令発生部 1 3 1 の 出 力信 号 に 基 づ い て 切 り 換 え る 速度指令 切 り 換 え 部 1 3 3 と 、 エ ン コ ーダ 3 0 0 の C 相パ ルス 信号 を検 出 す る 磁 極原点検 出部 1 3 0 と を新 た に備 え て い る 。
次 に 、 本実施例 の動作 を 図 6 に よ り 説明 す る 。 時刻 t 1 に 電動機制御装置 1 0 0 C に 電源電圧が印加さ れ た後、 電源電圧検出部 1 4 0 は電動機制御装置 1 0 0 B に電源電圧が印加さ れ た こ と を検出 し 、 電圧印加信 号を 出 力す る 。 永久磁石形 同期電動機 2 0 0 に通常の 運転動作 を す る 前の イ ニ シ ャ ル時 に 、 磁極検 出指令発 生部 1 3 1 は あ ら か じ め設定さ れ た選択パ ラ メ ー タ に よ り 選択 さ れ た電源電圧検出部 1 4 0 の電圧印加信号 か ま た は前記運転指令の いずれか の信号 を入力 と し 、 時亥 IJ t 2 に 、 磁極検 出 指令発生部 1 3 1 は 時亥 IJ t 2 に 、 磁極検出指令発生部 1 3 1 は 、 角 度指令切 り 換え 部 1 3 4 と 速度指令切 り 換 え部 1 3 3 と に指令 を 出力 す る 。 そ の結果、 角度指令発生部 1 3 2 が発生す る 低 周波数の 回転角度信号 A I と 速度信号 S I が選択 さ れ る 。 ま た 、 電動機制御装置 1 0 0 C は磁極検出指令発 生部 1 3 1 の 出 力信号 に 同期 し て 速度制御部 1 2 2 お よ び 電 流 制 御部 1 2 6 を 動作状態 に し 、 電流制 御部 1 2 6 は イ ン ノ、' 一 夕 1 1 3 を 構 成 す る I G B T ( Insulated Gate Bipolar Transister ) な ど の ノヽ' ヮ ー素子 に駆動信号 を供給 し 、 イ ン バー 夕 1 1 3 を動 作 さ せ 永 久 磁石形 同 期 電動機 2 0 0 に 電 力 を 供給 す る 。
起動時 に は 回転子の磁極基準位置 は未検 出 で あ る た め に 、 角度指令発生部 1 3 2 が発生す る 低周波数の回 転角 度信号 A I と 速度指令 S I を 用 い て 電動機 2 0 0 を起動す る 。 す な わ ち 電流指令発生部 1 2 4 C に 入力 さ れ る 電 流 指 令 の 周 波 数 成 分 は 、 角 度 指 令 発 生 部 1 3 2 が 発生 し た 低周 波数 の 回 転 角 度信号 A I で あ り 、 電流指令の振幅成分 は 、 速度検出部 1 2 1 の 出力 S R と 速度指令 S I と を入力 と す る 速度制御部 1 2 2 の 出 力信号で あ る 。 電流指令発生部 1 2 4 C が発生 し た 低 周 波 数 の 交流電流指令 に 基 づ い て 、 電流制 御部 1 2 6 は 電 流 制 御 ル ー プ を 作 用 さ せ 、 イ ン ノ — 夕 1 1 3 が永久磁石形同期電動機 2 0 0 に低周波数の交 流電流 を供給 し て エ ン コ ー ダ 3 0 0 を 回転 さ せ る 。
こ の 回転中 の時刻 t 3 に 磁極基準検出部 1 3 0 がェ ン コ ー ダ 3 0 0 の C相パ ル ス 信号 を検出 す る と 、 磁極 基準検出部 1 3 0 は磁極基準検出完了信号 を 磁極検出 指 令 発 生 部 1 3 1 に 送 る と 同 時 に 、 角 度信 号検 出 部 1 2 3 B に 角 度信号 を 0 に す る リ セ ッ 卜 信号 を送 る 。 ま た 、 磁極検出指令発生部 1 3 1 は磁極基準検 出完了 信号 を受け て 直ち に 角 度指令切 り 換 え 部 1 3 4 と 速度 指令切 り 換 え 部 1 3 3 と に指令を 出 力す る 。 こ れ に よ り 、 角 度 信 号検 出 部 1 2 3 B の 出 力 信号 と 速度指令 S S が選択 さ れ る 。 時亥 lj t 3 以降 は 、 C 相パ ル ス 位置 を原点 と し て 回転子の 回転 に 合わせ カ ウ ン 卜 し た ェ ン コ ー ダ 3 0 0 の A , B 2 相のパルス の カ ウ ン ト 値 を用 い て 角度信号発生部 1 2 3 B が発生 し た電流指令の回 転角度信号 を 用 い 、 速度制御部 1 2 2 の指令 も 所要の 速度 指 令 S S に 切 り 替 え て 、 永久磁石形 同 期 電動機 2 0 0 を 、 磁極検出信号 に基づ い た速度制御 モー ド に 切 り 替え て起動す る 。
な お 、 磁極基準の検出精度を 向上さ せ る た め に 、 運 転開始時 に 任意の 角 度で 直流電流 を一定時間通電 し 、 そ の後角度指令発生部 1 3 2 の角度信号 に基づ い て起 動 す る こ と や C 相 ノヽ' ル ス を 図 6 に 示 す 時刻 t 3 、 t 4 、 t 5 と 複数回検出 す る こ と も 有効 な方法で あ る 。 ま た 、 電動機制御装置 1 0 0 C が永久磁石形 同期電動 機 2 0 0 に 交流電流 を供給 し て 駆動 し て い る 期 間 中 に お い て も 、 磁極基準検出部 1 3 0 がエ ン コ ー ダ 3 0 0 の C 相パ ル ス を検出 し て 磁極基準の検出 を行 い 、 角度 信号検出部 1 2 3 B に 入力す る 回転角度指令の原点位 置 を補正 し て い く こ と も 磁極基準の検出精度の 向上の
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Claims

請求の範囲
1 . 回転子駆動用磁極 と し て の永久磁石 を持つ 回転 子 と 、 永久磁石形 同期電動機の 回転 シ ャ フ ト に取 り 付 け ら れ、 電気角 が互 い に 9 0 ° の位相差 を有 し 、 1 回 転 当 た り 多数の A . B 2 相 の パ ル ス を発生す る A , B 相パ リレス列発生手段お よ び 1 回転当 た り 1 パ ノレス の C 相パ ル ス を発生す る C 相パ ル ス列発生手段 と を有す る 回転位置検出器 と が装着さ れ た永久磁石形 同期電動機 と 、 前記永久磁石形 同期電動機 を駆動す る 、 速度制御 ルー プお よ び電流制御ループを有す る 電動機制御装置 と か ら な る 永久磁石形同期電動機 シ ス テ ム に お け る 永 久磁石形 同期電動機の起動方法で あ つ て 、
前記回転子の永久磁石の磁極基準 と C 相パ ル ス の発 生位置 と がー致す る よ う に 、 前記 C 相パ ル ス 列発生手 段 を持つ 回転位置検出器 を取 り 付 け 、
電源電圧印加後で あ っ て 通常の電動機駆動の前の ィ 二 シ ャ ル時 に 、 一定振幅で低周波数の交流電流指令で 前記電流制御ループを駆動 し 、 前記永久磁石形同期電 動機 に低周波数の交流電流 を供給 さ せ 、 停止状態 に あ る 前記永久磁石形同期電動機の 回転子を 、 停止状態の 位置か ら低速度で 回転さ せ 、
C 相パ ル ス を検出 し た と き に 磁極基準 に 到達 し た こ と を検 出 し 、 C 相パ ル ス を検出後 に 回転子の 回転 に合 わ せ カ ウ ン 卜 し た A . B 2 相 の ノ ル ス の カ ウ ン 卜 値 を 用 いて回転子の磁極回転角度を検出す る 、 永久磁石形 同期電動機の起動方法。
2 . 前記 イ ニ シ ャ ル時 に お け る 前記回転子の 回転 が、 交流電源の投入に応答 し て 開始さ れる 請求の範囲 第 1 項記載の起動方法。
3 . 前記 イ ニ シ ャ ル時 に お け る 前記回転子の 回転 が、 外部か らの指示信号に応答 し て開始さ れる 請求の 範囲第 1 項記載の起動方法。
4 . 前記イ ニ シ ャ ル時に おけ る 回転子の回転が、 一 方向回転ま たは正逆両回転であ っ て 、 C相パ ルス を複 数回検出す る 請求の範囲第 1 項記載の起動方法。
5 . 前記原点位置の検出後の通常の前記回転子の回 転中 に おいて も 、 磁極基準位置検出の ための C 相パル ス検出 を行い、 回転子の磁極回転角度を修正す る 請求 の範囲第 1 項記載の起動方法。
6 . 回転子駆動用磁極 と し て の永久磁石を持つ回転 子 と 、 永久磁石形同期電動機の回転シ ャ フ 卜 に取 り 付 け られ、 電気角 が互い に 9 0 ° の位相差を有 し 、 1 回 転当 た り 多数の A , B 2 相のパルス を発生す る A , B 2 相パルス列発生手段 と 、 1 回転当 た り 1 パルス であ る C 相パ ルス を発生す る C相パ ルス列発生手段 と を有 す る 回転位置検出器が装着さ れた永久磁石形同期電動 機 と 、 前記永久磁石形同期電動機を駆動す る 、 速度制 御ル - プお よ び電流制御ループを有す る電動機制御装 置 と か ら な る 永久磁石形 同期電動機 シ ス テ ム に お け る 永久磁石形同時電動機の起動方法で あ つ て 、
前記回転子の永久磁石の磁極基準 と c 相パ ル ス の発 生位置 と がー致す る よ う に 前記回転位置検出器 を取 り 付け 、 電源投入時で あ っ て 、 通常の電動機駆動の前の イ ニ シ ャ ル時 に 、
運転開始時 に 、 前記電流制御ルー プ に 指令す る 電流 指令の 回転角 度信号 を 、 設定さ れ た 時間毎 に 所定の角 度で指令 し 、 かつ そ の単位時間あ た り の 角 度変化量で あ る 速度信号 を速度制御部の指令 と し て 前記速度制御 ルー プ を作用 さ せ て 前記電流指令の振幅 を 制御 し 、 前 記電動機制御装置が前記 同期電動機 に 低周波数の交流 電流 を供給 さ せ、 停止状態 に あ る 前記永久磁石形同期 電動機の 回転子 を停止状態の位置か ら 低速度で 回転さ せ 、
C 相パルス が検出 さ れ た時 に磁極基準 に 到達 し た こ と を検出 し 、 c 相パルス を検出後 に 電流指令の 回転角 度信号 を 、 C 相パルス 位置 を原点 と し て 回転子の 回転 に 合わせ カ ウ ン ト し た前記 A , B 2 相の ノ ルス の カ ウ ン 卜 値 を 用 い て 発生 し た電流指令の 回転角 度信号 に切 り 替 え 、 速度制御部の指令 も 所要の速度指令 に 切 り 替 え て 前記同期電動機 を運転す る 、 永久磁石形 同期電動 機の起動方法。
7 . 前記イ ニ シ ャ ル時 に お け る 前記回転子の 回転が 交流電源の投入に応答 し て 開始さ れる 請求の範囲第 6 項記載の起動方法。
8 . 前記 イ ニ シ ャ ル時 に お け る 前記回転子の 回転 が、 外部か らの指示信号に応答 し て 開始さ れる 特許請 求の範囲第 6 項記載の起動方法。
9 . 磁極基準検出動作開始時に任意の角度で直流電 流を一定時間通電 し 、 その後前記同期電動機制御装置 に内蔵の角度信号発生後の回転角度信号に基づいて前 記永久磁石形同期電動機に低周波数の交流電流を供給 し て 、 前記回転位置検出器の C相パ ル ス を検出す る ま で安定 し て回転さ せる 、 請求の範囲第 6 項記載の起動 方法。
1 0 . 回転子駆動用磁極 と し て の永久磁石を持つ回転 子 と 、 永久磁石形同期電動機の回転シ ャ フ ト に取 り 付 け られ、 電気角が互い に 9 0 ° の位相差を有 し 、 1 回 転当 た り 多数の A . B 2 相のパ ル ス を発生す る A , B 相パ ル ス列発生手段 と 、 1 回転当 た り 1 パ ル ス の C相 パ ル ス を発生す る C相パ ル ス列発生手段 と を有す る 回 転位置検出器が装着さ れ、 前記回転位置検出器は、 設 定さ れた回転子の磁極基準が固定子の決め られた角度 に到達 し た と き前記 C相パ ル ス を出力す る よ う に組み 立て られて い る永久磁石形同期電動機を駆動す る 、 速 度制御ループお よ び電流制御ループを有す る 永久磁石 形同期電動機制御装置であ っ て 、 主回路部 と 制御回路部か ら な り 、
該主回路部 は 、 交流 を 直流 に変換 し て 出 力 す る コ ン バー 夕 と 、 該 コ ン バー タ の 出 力 を平滑す る 平滑 コ ン デ ン サ と 、 前 記永久磁石形 同 期 電動機 を 駆動 す る イ ン バー タ を 含み 、
前記制御回路部は 、 前記回転位置検出器か ら の信号 を速度信号 に 変換 し 、 出 力 す る 速度検出手段 と 、 前記 速度信号 と 速度指令 に よ り 前記永久磁石形 同期電動機 の速度 を制御す る 速度制御手段 と 、 前記回転位置検出 器の C 相 パ ルス が出 力 さ れ た 時、 そ の位置 を 回転子の 磁極基準 と し て 、 回転子の 回転 に 合わ せ カ ウ ン ト し た 前記 A . B 2 相 の パリレス の カ ウ ン ト 値 を 用 い て 発生 し た電流指令の 回転角度信号 を発生す る 角 度信号検出手 段 と 、 前記速度制御手段の 出 力信号 と 前記角 度信号検 出手段の 出 力信号 を入力 し て 電流指令 を発生 し 、 そ の 後前記永久磁石形 同期電動機の 回転中 に前記 C 相パル ス を検 出 す る と 、 そ の後回転子の 回転 に 合わ せ カ ウ ン 卜 し た前記 A ， B 2 相 の ノ リレス の カ ウ ン 卜 値 を 用 い て 前記永久磁石形 同期電動機の 回転子の磁極回転角 度を 検出 し 、 検出後磁極基準検出完了信号 を 出 力 す る 第 1 の電流指令発生手段 と 、 一定振幅で低周波数の交流電 流指令 を 出 力 す る 第 2 の電流指令発生手段 と 、 第 1 の 電流指令発生手段か ら 出 力 さ れ た電流指令 と 第 2 の電 流指令発生手段か ら 出 力 さ れ た電流指令 を切 り 換 え て 入力 し 、 出力す る電流指令切 り 換え手段 と 、 前記電動 機制御装置に電源電圧が印加さ れた後、 前記永久磁石 形同期電動機の通常の運転指令が与え られる 前のィ ニ シ ャ ル時に前記第 2 の電流指令発生手段を起動す る と と も に前記電流指令切 り 換え手段を第 2 の電流指令発 生手段側に切 り 換え 、 前記磁極基準検出完了信号が出 力さ れる と 、 前記電流指令切 り 換え手段を第 1 の電流 指令発生手段側 に 切 り 換 え る 磁極検 出 指令発生手段 と 、 前記イ ン バー 夕 か ら前記永久磁石形同期電動機に 出力さ れる 電流を検出す る 電流検出手段 と 、 前記電流 指令切 り 換え手段か ら 出力さ れた電流指令 と 前記電流 検出手段の検出信号を入力 し て前記ィ ン バ一 夕 の電流 制御を行な う 電流制御手段を含む永久磁石形同期電動 機制御装置。
1 1 . 回転子駆動用磁極 と し て の永久磁石を持つ回転 子 と 、 永久磁石形同期電動機の回転シ ャ フ ト に取 り 付 け られ、 電気角 が互い に 9 0 ° の位相差を有 し 、 1 回 転当 た り 多数の A . B 2 相のパルス を発生す る A , B 相パ ルス列発生手段 と 、 1 回転当 た り 1 パ ルス の C相 パルス を発生す る C相パ ルス列発生手段 と を有す る 回 転位置検出器が装着さ れ、 前記回転位置検出器は 、 設 定さ れた回転子の磁極基準が固定子の決め られた角度 に到達 し た と き 前記 C 相パルス を出力す る よ う に組み 立て られて い る永久磁石形同期電動機を駆動す る 、 速 度制御ループお よ び電流制御ルー プ を有す る 永久磁石 形 同期電動機制御装置で あ っ て 、
主回路部 と 制御回路部か ら な り 、
該主回路部 は 、 交流を 直流 に 変換 し て 出 力 す る コ ン バー 夕 と 、 該 コ ン バー タ の 出力 を平滑す る 平滑 コ ン デ ン サ と 、 前 記永久磁石形 同 期 電動機 を 駆動 す る イ ン バー タ を含み 、
前記制御回路部 は 、 前記回転位置検出器か ら の信号 を 速度信号 に 変換 し 、 出 力 す る 速度検出手段 と 、 前記 速度信号 と 速度指令 に よ り 前記永久磁石形 同期電動機 の速度 を制御す る 速度制御手段 と 、 前記回転位置検出 器の C 相パルス が出 力 さ れ た時、 そ の位置 を 回転子の 磁極基準 と し て 、 回転子の 回転 に合わせ カ ウ ン 卜 し た 前記 A , B 2 相のパ ルス の カ ウ ン 卜 値 を用 い て 発生 し た電流指令の 回転角 度信号 を発生す る 角 度信号検出手 段 と 、 低周波数で の 回転角 度信号 と そ の単位時間 あ た り の 角 度変化量で あ る 速度信号を発生す る 角 度指令発 生手段 と 、 前記角 度信号検出手段か ら 出 力 さ れ た 回転 角 度信号 と 前記角度指令発生手段か ら 出 力 さ れ た 回転 角度信号 を切 り 換 え 入力 し 、 出 力す る 角 度指令切 り 換 え 手段 と 、 該電動機制御装置 に入力 さ れ る 速度指令 と 前記角 度指令発生手段か ら 出 力 さ れ た速度指令 を 切 り 換 え 入力 し 、 出力 す る 速度指令切 り 換え 手段 と 、 前記 回転位置検出器の C 相パ ルス を検出 す る と 、 磁極基準 検出完了信号 を 出 力 す る と と も に 、 前記角 度信号検出 手段 に 回転角 度信号 をゼ ロ に す る リ セ ッ 卜 信号 を 出力 す る 磁極基準検 出手段 と 、 前記電動機制御装置 に電源 電圧が印加さ れ た後、 前記永久磁石形 同期電動機の通 常の運転指令が与 え ら れ る 前の イ ニ シ ャ ル時 に 、 前記 角 度指令切 り 換 え手段 と 前記速度指令切 り 換 え手段を い ずれ も 前記角度指令発生手段側 に 切 り 換 え 、 前記磁 極基準検 出完了信号が出 力 さ れ る と 、 前記角 度指令切 り 換 え 手段 と 前記速度指令切 り 換え 手段 を そ れぞれ前 記角度信号検出手段側、 前記電動機制御装置 に 入力 さ れ る 速度指令 に切 り 換え る 磁極検出指令発生手段 と 、 前記速度制御手段か ら 出 力 さ れ た電流振幅信号 と 前記 角 度指令切 り 換 え 手段か ら 出力 さ れ た 角 度信号 を入力 し て 電流指令 を発生す る 電流指令発生手段 と 、 前記ィ ン バ一 夕 か ら 前記永久磁石形同期電動機 に 出 力 さ れる 電流 を検 出 す る 電流検 出手段 と 、 前記電流指令発生手 段か ら 出 力 さ れ た電流指令 と 前記電流検出手段の検出 信号 を入力 し て 前記ィ ン バ一 夕 の電流制御 を行 な う 電 流制御手段を含む永久磁石形 同期電動機制御装置。
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