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JP5104217B2 - Control device for permanent magnet type synchronous motor - Google Patents

Control device for permanent magnet type synchronous motor Download PDF

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JP5104217B2
JP5104217B2 JP2007285269A JP2007285269A JP5104217B2 JP 5104217 B2 JP5104217 B2 JP 5104217B2 JP 2007285269 A JP2007285269 A JP 2007285269A JP 2007285269 A JP2007285269 A JP 2007285269A JP 5104217 B2 JP5104217 B2 JP 5104217B2
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尚史 野村
康 松本
信夫 糸魚川
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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Description

本発明は、磁極位置検出器を持たない永久磁石形同期電動機の制御装置に関し、詳しくは、簡単な制御方法により、零速度を含む低速時に永久磁石形同期電動機を安定して運転するための制御装置に関するものである。   The present invention relates to a control device for a permanent magnet type synchronous motor that does not have a magnetic pole position detector. It relates to the device.

永久磁石形同期電動機(以下、PMSMともいう)の制御装置の低価格化や省スペース等の観点から、磁極位置検出器を用いずに磁極位置を推定して電動機を運転する、いわゆるセンサレス制御技術が実用化されている。
このセンサレス制御は、電動機の端子電圧や電機子電流の情報から回転子の磁極位置及び速度を演算し、これらに基づいて電機子電流を制御することで電動機のトルクや回転速度を制御するものであり、例えば、非特許文献1に記載されている。
So-called sensorless control technology that operates the motor by estimating the magnetic pole position without using the magnetic pole position detector from the viewpoint of cost reduction and space saving of the control device of the permanent magnet type synchronous motor (hereinafter also referred to as PMSM) Has been put to practical use.
This sensorless control calculates the rotor magnetic pole position and speed from information on the terminal voltage and armature current of the motor, and controls the torque and rotation speed of the motor by controlling the armature current based on these. Yes, for example, described in Non-Patent Document 1.

しかしながら、非特許文献1に示されるセンサレス制御は、電動機の誘起電圧を利用するものであるため、原理的に零速度時には適用できないことが知られており、低速時の安定性に課題がある。
このため、例えば特許文献1に開示されているように、低速域では電機子電流の振幅を一定とし、電機子電流の周波数を指令値に制御することにより、永久磁石形同期電動機の回転子を電機子電流に引き込んで運転する技術が適用されることがある。このような運転方式を、以下では「電流引き込み制御」と呼ぶ。
これに対し、特許文献2においては、解決課題として、上述した電流引き込み制御はそのままでは速度制御系が振動的になり、安定性に問題があることが指摘されている。
However, it is known that the sensorless control disclosed in Non-Patent Document 1 uses an induced voltage of an electric motor, so that it cannot be applied in principle at zero speed, and there is a problem in stability at low speed.
For this reason, for example, as disclosed in Patent Document 1, the amplitude of the armature current is made constant in the low speed region, and the rotor of the permanent magnet type synchronous motor is controlled by controlling the frequency of the armature current to the command value. A technique of operating by drawing in an armature current may be applied. Hereinafter, such an operation method is referred to as “current draw control”.
On the other hand, in Patent Document 2, as a problem to be solved, it is pointed out that there is a problem in stability because the speed control system becomes oscillating if the above-described current drawing control is left as it is.

そこで、低速時の速度制御系の安定性を改善する技術として、非特許文献2に記載された技術が知られている。
非特許文献2に記載された技術では、電流指令値ベクトルと直交する方向の電圧指令値(文献中のvγ)を零に制御すると電流指令値ベクトルと直交する方向に電流(文献中のiγ)が流れ、これによって回転子の振動を抑制することができるため、速度制御系の安定化が可能である。
Therefore, a technique described in Non-Patent Document 2 is known as a technique for improving the stability of the speed control system at a low speed.
In the technique described in Non-Patent Document 2, when the voltage command value in the direction orthogonal to the current command value vector (v γ in the document) is controlled to zero, the current in the direction orthogonal to the current command value vector (i in the document) Since γ ) flows and this can suppress the vibration of the rotor, the speed control system can be stabilized.

田中康司,三木一郎,「拡張誘起電圧を用いた埋込磁石同期電動機の位置センサレス制御」,電気学会論文誌D,Vol.125,No.9,p.833−p.838,2005年Koji Tanaka and Ichiro Miki, “Position Sensorless Control of Embedded Magnet Synchronous Motor Using Extended Inductive Voltage”, IEEJ Transactions D, Vol. 125, no. 9, p. 833-p. 838, 2005 河地光男,山村直紀,常広譲,「位置センサレス・永久磁石同期電動機の低速領域における動作特性の改善法」,電気学会論文誌D,Vol.121,No.1,pp.7−13,2001年Mitsuo Kawachi, Naoki Yamamura, Joe Tsunehiro, “Improvement of operating characteristics of low-speed position sensorless permanent magnet synchronous motor”, IEEJ Transactions D, Vol. 121, no. 1, pp. 7-13, 2001 特開2000−287494号公報(段落[0012]〜[0015]、図1等)JP 2000-287494 A (paragraphs [0012] to [0015], FIG. 1, etc.) 特開2001−190093号公報(段落[0007]〜[0008]、図7等)JP 2001-190093 (paragraphs [0007] to [0008], FIG. 7 and the like)

しかしながら、非特許文献2に記載された技術は、電流指令値ベクトルと直交する方向の電流を積極的に制御するものではないため、電動機が回転している場合に、電動機の誘起電圧によって定常的に電流制御誤差が発生し、電流が過大になる恐れがある。   However, since the technique described in Non-Patent Document 2 does not actively control the current in the direction orthogonal to the current command value vector, when the motor is rotating, the current is steady due to the induced voltage of the motor. Current control error may occur and current may be excessive.

一方、特許文献2に記載された技術によれば、電流指令値ベクトルと直交する方向の電流を零に制御しているため、電動機が回転している場合でも電流を指令値に制御することが可能である。しかし、一般に、電流制御を高応答に行うためには電流制御系の応答角周波数は速度制御系の固有角周波数よりも高く設計される。この結果、非特許文献2において流れていた、回転子の振動抑制作用を果たす電流が零に制御されてしまい、速度制御系を安定化できない。   On the other hand, according to the technique described in Patent Document 2, since the current in the direction orthogonal to the current command value vector is controlled to zero, the current can be controlled to the command value even when the motor is rotating. Is possible. However, in general, in order to perform current control with high response, the response angular frequency of the current control system is designed to be higher than the natural angular frequency of the speed control system. As a result, the current that has been flowing in Non-Patent Document 2 and that serves to suppress the vibration of the rotor is controlled to zero, and the speed control system cannot be stabilized.

このような点に鑑み、特許文献2の請求項1等には、電圧指令値ベクトルのうち、電流指令値ベクトルと平行方向の成分を利用して周波数指令値を補正する安定化制御方式が開示されている。しかし、この方式では、同文献の図5に示される如く、周波数指令値の正負に応じて調節器のゲインの極性を逆にしていることからも明らかなように、原理的に、零速度には適用することができない。   In view of such points, claim 1 of Patent Document 2 discloses a stabilization control method that corrects a frequency command value using a component in a direction parallel to a current command value vector among voltage command value vectors. Has been. However, in this method, as shown in FIG. 5 of the same document, in principle, the zero gain is obtained at zero speed, as is clear from the fact that the polarity of the gain of the regulator is reversed according to the sign of the frequency command value. Is not applicable.

そこで本発明の解決課題は、零速度を含む低速時にも永久磁石形同期電動機を安定して運転可能とした制御装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control device that can stably operate a permanent magnet type synchronous motor even at low speeds including zero speed.

上記課題を解決するため、請求項1に係る制御装置は、磁極位置検出器を持たない永久磁石形同期電動機の制御装置であって、永久磁石形同期電動機の端子電圧及び電流をベクトルとしてとらえ、電流指令値ベクトルの速度を速度指令値に制御し、かつ、端子電圧を制御して電流ベクトルを前記電流指令値ベクトルに制御する永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記電流指令値ベクトルと前記電流ベクトルとの偏差を増幅して端子電圧指令値ベクトルを演算する電流調節手段と、
前記電流調節手段のゲイン特性を、速度制御系の固有角周波数で回転子が振動したときに流れる前記固有角周波数と同じ角周波数の電流が抑制されないように、零速度を含む低速時には、この低速時以外の通常時のゲイン特性よりも低減する手段と、
端子電圧ベクトルを前記端子電圧指令値ベクトルに制御する手段と、を備えたものである。
これにより、電流を指令値に制御し、回転子が振動した場合には振動を抑制する電流を流すことによって安全性を改善することができる。
In order to solve the above problems, the control device according to claim 1 is a control device for a permanent magnet type synchronous motor that does not have a magnetic pole position detector, and regards the terminal voltage and current of the permanent magnet type synchronous motor as vectors, In the control device of the permanent magnet type synchronous motor that controls the speed of the current command value vector to the speed command value, and controls the terminal voltage to control the current vector to the current command value vector.
Current adjusting means for amplifying a deviation between the current command value vector and the current vector to calculate a terminal voltage command value vector;
The gain characteristic of the current adjusting means is set so that the current at the low speed including the zero speed is low so that the current having the same angular frequency as the natural angular frequency that flows when the rotor vibrates at the natural angular frequency of the speed control system is not suppressed. Means to reduce the gain characteristics in normal times other than the time ,
And a means for controlling the terminal voltage vector to the terminal voltage command value vector.
As a result, the current can be controlled to a command value, and when the rotor vibrates, the safety can be improved by flowing a current that suppresses the vibration.

請求項2に係る制御装置は、磁極位置検出器を持たない永久磁石形同期電動機の制御装置であって、永久磁石形同期電動機の端子電圧及び電流をベクトルとしてとらえ、電流指令値ベクトルの速度を速度指令値に制御し、かつ、端子電圧を制御して電流ベクトルを前記電流指令値ベクトルに制御する永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記速度指令値で回転する直交回転座標系のγ軸,δ軸を定義し、
前記電流指令値ベクトルのγ軸成分であるγ軸電流指令値を零でない値に設定する手段と、
前記電流指令値ベクトルのδ軸成分であるδ軸電流指令値を零に設定する手段と、
前記電流ベクトルをγ軸成分であるγ軸電流とδ軸成分であるδ軸電流とに分解する手段と、
前記γ軸電流指令値と前記γ軸電流との偏差を増幅してγ軸電圧指令値を演算するγ軸電流調節手段と、
前記δ軸電流指令値と前記δ軸電流との偏差を増幅してδ軸電圧指令値を演算するδ軸電流調節手段と、
前記δ軸電流調節手段のゲイン特性を、速度制御系の固有角周波数で回転子が振動したときに流れる前記固有角周波数と同じ角周波数の電流が抑制されないように、零速度を含む低速時には、この低速時以外の通常時のゲイン特性よりも低減する手段と、
端子電圧指令値ベクトルのγ軸成分、δ軸成分をそれぞれ前記γ軸電圧指令値、前記δ軸電圧指令値として、端子電圧指令値ベクトルを合成する手段と、
端子電圧ベクトルを前記端子電圧指令値ベクトルに制御する手段と、を備えたものである。
これにより、γ軸電流を高応答に制御することができると共に、δ軸電流を指令値に制御し、回転子が振動した場合には振動を抑制する電流が流れるので安全性の改善が可能である。
A control device according to claim 2 is a control device for a permanent magnet type synchronous motor that does not have a magnetic pole position detector, wherein the terminal voltage and current of the permanent magnet type synchronous motor are regarded as vectors, and the speed of the current command value vector is determined. In the control device of the permanent magnet type synchronous motor that controls the speed command value and controls the terminal voltage to control the current vector to the current command value vector,
Define the γ-axis and δ-axis of the orthogonal rotation coordinate system that rotates at the speed command value,
Means for setting a γ-axis current command value that is a γ-axis component of the current command value vector to a non-zero value;
Means for setting a δ-axis current command value, which is a δ-axis component of the current command value vector, to zero;
Means for decomposing the current vector into a γ-axis current that is a γ-axis component and a δ-axis current that is a δ-axis component;
Γ-axis current adjusting means for amplifying a deviation between the γ-axis current command value and the γ-axis current to calculate a γ-axis voltage command value;
Δ-axis current adjusting means for amplifying a deviation between the δ-axis current command value and the δ-axis current to calculate a δ-axis voltage command value;
The gain characteristic of the δ-axis current adjusting means is such that the current at the same angular frequency as the natural angular frequency that flows when the rotor vibrates at the natural angular frequency of the speed control system is not suppressed at a low speed including zero speed, Means for reducing the gain characteristics at normal times other than at low speed ,
Means for synthesizing a terminal voltage command value vector with the γ-axis component and δ-axis component of the terminal voltage command value vector as the γ-axis voltage command value and the δ-axis voltage command value, respectively;
And a means for controlling the terminal voltage vector to the terminal voltage command value vector.
As a result, the γ-axis current can be controlled with high response, and the δ-axis current is controlled to a command value. When the rotor vibrates, a current that suppresses vibration flows, so safety can be improved. is there.

請求項3に係る制御装置は、請求項1における電流調節手段または請求項2におけるδ軸電流調節手段が比例・積分調節手段であり、この比例・積分調節手段の積分時定数の逆数が、前記速度制御系の固有角周波数よりも小さいことを特徴とする。
これにより、定常状態では電流を指令値に制御でき、回転子が振動した場合には振動を制御する電流が流れるので、安定性の改善が可能である。
In the control device according to claim 3, the current adjusting means in claim 1 or the δ-axis current adjusting means in claim 2 is a proportional / integral adjusting means, and the reciprocal of the integration time constant of the proportional / integral adjusting means is the It is characterized by being smaller than the natural angular frequency of the speed control system.
As a result, the current can be controlled to the command value in the steady state, and when the rotor vibrates, a current for controlling the vibration flows, so that stability can be improved.

請求項4に係る制御装置は、磁極位置検出器を持たない永久磁石形同期電動機の制御装置であって、永久磁石形同期電動機の端子電圧及び電流をベクトルとしてとらえ、電流指令値ベクトルの速度を速度指令値に制御し、かつ、端子電圧を制御して電流ベクトルを前記電流指令値ベクトルに制御する永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記電流指令値ベクトルと前記電流ベクトルとの偏差を増幅して端子電圧指令値ベクトルを演算する電流調節手段と、
零速度を含む低速時には、前記電流調節手段のゲイン特性を前記低速時以外の通常時のゲイン特性よりも低減する手段と、
端子電圧ベクトルを前記端子電圧指令値ベクトルに制御する手段と、を備えたものである。
これにより、電動機の始動時や低速時に速度制御系を安定化させ、それ以外の通常時には電流を高精度に制御することができる。
The control device according to claim 4 is a control device for a permanent magnet type synchronous motor that does not have a magnetic pole position detector, and takes the terminal voltage and current of the permanent magnet type synchronous motor as vectors, and determines the speed of the current command value vector. In the control device of the permanent magnet type synchronous motor that controls the speed command value and controls the terminal voltage to control the current vector to the current command value vector,
Current adjusting means for amplifying a deviation between the current command value vector and the current vector to calculate a terminal voltage command value vector;
Means for reducing the gain characteristic of the current adjusting means at a low speed including zero speed, compared to the normal gain characteristic other than the low speed;
And a means for controlling the terminal voltage vector to the terminal voltage command value vector .
As a result, the speed control system can be stabilized at the start of the motor or at a low speed, and the current can be controlled with high accuracy at other normal times.

請求項5に係る制御装置は、磁極位置検出器を持たない永久磁石形同期電動機の制御装置であって、永久磁石形同期電動機の端子電圧及び電流をベクトルとしてとらえ、電流指令値ベクトルの速度を速度指令値に制御し、かつ、端子電圧を制御して電流ベクトルを前記電流指令値ベクトルに制御する永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記速度指令値で回転する直交回転座標系のγ軸,δ軸を定義し、
前記電流指令値ベクトルのγ軸成分であるγ軸電流指令値を零でない値に設定する手段と、
前記電流指令値ベクトルのδ軸成分であるδ軸電流指令値を零に設定する手段と、
前記電流ベクトルをγ軸成分であるγ軸電流とδ軸成分であるδ軸電流とに分解する手段と、
前記γ軸電流指令値と前記γ軸電流との偏差を増幅してγ軸電圧指令値を演算するγ軸電流調節手段と、
前記δ軸電流指令値と前記δ軸電流との偏差を増幅してδ軸電圧指令値を演算するδ軸電流調節手段と、
零速度を含む低速時には、前記δ軸電流調節手段のゲイン特性を前記低速時以外の通常時のゲイン特性よりも低減する手段と、
端子電圧指令値ベクトルのγ軸成分、δ軸成分をそれぞれ前記γ軸電圧指令値、前記δ軸電圧指令値として、端子電圧指令値ベクトルを合成する手段と、
端子電圧ベクトルを前記端子電圧指令値ベクトルに制御する手段と、を備えたものである。
これにより、電動機の始動時や低速時に速度制御系を安定化させ、それ以外の通常時には電流を高精度に制御することができる。
The control device according to claim 5 is a control device for a permanent magnet type synchronous motor that does not have a magnetic pole position detector, and takes the terminal voltage and current of the permanent magnet type synchronous motor as vectors, and determines the speed of the current command value vector. In the control device of the permanent magnet type synchronous motor that controls the speed command value and controls the terminal voltage to control the current vector to the current command value vector,
Define the γ-axis and δ-axis of the orthogonal rotation coordinate system that rotates at the speed command value,
Means for setting a γ-axis current command value that is a γ-axis component of the current command value vector to a non-zero value;
Means for setting a δ-axis current command value, which is a δ-axis component of the current command value vector, to zero;
Means for decomposing the current vector into a γ-axis current that is a γ-axis component and a δ-axis current that is a δ-axis component;
Γ-axis current adjusting means for amplifying a deviation between the γ-axis current command value and the γ-axis current to calculate a γ-axis voltage command value;
Δ-axis current adjusting means for amplifying a deviation between the δ-axis current command value and the δ-axis current to calculate a δ-axis voltage command value;
Means for reducing the gain characteristic of the δ-axis current adjusting means at a low speed including zero speed, compared to the normal gain characteristics other than the low speed;
Means for synthesizing a terminal voltage command value vector with the γ-axis component and δ-axis component of the terminal voltage command value vector as the γ-axis voltage command value and the δ-axis voltage command value, respectively;
And a means for controlling the terminal voltage vector to the terminal voltage command value vector .
As a result, the speed control system can be stabilized at the start of the motor or at a low speed, and the current can be controlled with high accuracy at other normal times.

請求項6に係る制御装置は、請求項4における電流調節手段または請求項5におけるδ軸電流調節手段のゲイン特性を低減する場合に、これらの電流調節手段のゲイン特性を、前記速度制御系の固有角周波数で回転子が振動したときに流れる前記固有角周波数と同じ角周波数の電流が抑制されないように設定するものである。
これにより、請求項1または請求項2に係る発明と同様の効果を得ることができる。
When the gain characteristic of the current adjusting means in claim 4 or the δ-axis current adjusting means in claim 5 is reduced, the control apparatus according to claim 6 converts the gain characteristics of these current adjusting means to the speed control system. The current is set so as not to be suppressed at the same angular frequency as the natural angular frequency that flows when the rotor vibrates at the natural angular frequency.
Thereby, the same effect as that of the invention according to claim 1 or claim 2 can be obtained.

請求項7に係る制御装置は、請求項4における電流調節手段または請求項5におけるδ軸電流調節手段のゲイン特性を低減する場合に、これらの電流調節手段を構成する比例・積分調節手段の積分時定数の逆数を、前記速度制御系の固有角周波数よりも小さくするものである。
これにより、請求項3に係る発明と同様の効果を得ることができる。
When the gain characteristic of the current adjusting means in claim 4 or the δ-axis current adjusting means in claim 5 is reduced, the control device according to claim 7 integrates the proportional / integral adjusting means constituting these current adjusting means. The reciprocal of the time constant is made smaller than the natural angular frequency of the speed control system.
Thereby, the same effect as that of the invention according to claim 3 can be obtained.

本発明によれば、永久磁石形同期電動機を、簡単な制御方式によって零速度を含む低速時に安定して運転することができる。本発明は、原理的に電動機の電気特性の制約を受けないため、突極性の有無などにかかわらず、あらゆる種類の永久磁石形同期電動機に適用可能である。   According to the present invention, the permanent magnet type synchronous motor can be stably operated at a low speed including zero speed by a simple control method. In principle, the present invention is not restricted by the electric characteristics of the electric motor, and therefore can be applied to all types of permanent magnet synchronous motors regardless of the presence or absence of saliency.

以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。図1は、請求項1〜3に相当する本発明の第1実施形態を示すブロック図であり、電流引き込み制御によって永久磁石形同期電動機を運転する場合のものである。
まず、永久磁石形同期電動機の電流の大きさを電流指令値に一致させ、かつ、電流ベクトルの回転速度を速度指令値に制御する方法について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention corresponding to claims 1 to 3, in which a permanent magnet type synchronous motor is operated by current drawing control.
First, a method for matching the magnitude of the current of the permanent magnet type synchronous motor with the current command value and controlling the rotation speed of the current vector to the speed command value will be described.

永久磁石形同期電動機は、回転子のd軸(回転子の磁極方向)とd軸から90度進んだq軸とで電流制御を行うことにより、高精度な制御を実現することができる。しかしながら、磁極位置検出器を持たない場合、d,q軸を直接検出することができない。
このため、d,q軸に対応した角速度ωで回転する直交回転座標系のγ,δ軸上で制御演算を行う。このγ,δ軸の定義を図5に示す。図5において、ωはd,q軸の回転角速度、θerrはd,q軸とγ,δ軸との角度誤差(位置演算誤差)である。
The permanent magnet synchronous motor can realize high-precision control by performing current control on the d-axis (rotor magnetic pole direction) of the rotor and the q-axis advanced 90 degrees from the d-axis. However, when the magnetic pole position detector is not provided, the d and q axes cannot be directly detected.
For this reason, the control calculation is performed on the γ and δ axes of the orthogonal rotation coordinate system that rotates at the angular velocity ω 1 corresponding to the d and q axes. The definition of the γ and δ axes is shown in FIG. In FIG. 5, ω r is the rotational angular velocity of the d and q axes, and θ err is the angular error (position calculation error) between the d and q axes and the γ and δ axes.

図1に戻って、まず、電流指令値iγ は零以外の一定値Iγ に、iδ は零に制御される。
電流座標変換器14は、u相電流検出器11u、w相電流検出器11wによりそれぞれ検出した相電流検出値i,iを磁極位置演算値θに基づいてγ,δ軸電流検出値iγ,iδに座標変換する。
γ軸電圧指令値vγ は、γ軸電流指令値iγ とγ軸電流検出値iγfとの偏差を減算器19aにより求め、この偏差をγ軸電流調節器20aにより増幅して演算する。また、δ軸電圧指令値vδ は、δ軸電流指令値iδ とδ軸電流検出値iδとの偏差を減算器19bにより求め、この偏差をδ軸電流調節器20bにより増幅して演算する。
Returning to FIG. 1, first, the current command value i γ * is controlled to a constant value I γ * other than zero, and i δ * is controlled to zero.
The current coordinate converter 14 detects the phase current detection values i u and i w detected by the u-phase current detector 11u and the w-phase current detector 11w, respectively, based on the magnetic pole position calculation value θ 1 and γ and δ-axis current detection values. Coordinates are converted to i γ and i δ .
The γ-axis voltage command value v γ * is calculated by obtaining the deviation between the γ-axis current command value i γ * and the detected γ-axis current value i γf by the subtractor 19a and amplifying the deviation by the γ-axis current regulator 20a. To do. The δ-axis voltage command value v δ * is obtained by subtracting the difference between the δ-axis current command value i δ * and the δ-axis current detection value i δ by the subtractor 19b and amplifying the deviation by the δ-axis current regulator 20b. To calculate.

ここで、γ軸電流調節器20a及びδ軸電流調節器20bは、何れも比例・積分調節器によって構成されている。これらの調節器20a,20bによるγ,δ軸電圧指令値vγ ,vδ の演算式は、それぞれ数式1,数式2によって表される。
なお、後述するように、各調節器20a,20bに入力される比例ゲインKPγ,KPδ及び積分時定数TIγ,TIδは、それぞれKP2,TI2に設定されている。
Here, each of the γ-axis current regulator 20a and the δ-axis current regulator 20b is composed of a proportional / integral regulator. The arithmetic expressions of γ and δ-axis voltage command values v γ * and v δ * by the regulators 20a and 20b are expressed by Expressions 1 and 2, respectively.
As described later, the controller 20a, the proportional gain K P? Inputted to 20b, K Pδ and integral time constant T i?, T it? Is set to K P2, T I2, respectively.

Figure 0005104217
Figure 0005104217

Figure 0005104217
Figure 0005104217

γ,δ軸電圧指令値vγ ,vδ は、電圧座標変換器15により磁極位置演算値θに基づいて相電圧指令値v ,v ,v に変換される。 The γ and δ-axis voltage command values v γ * and v δ * are converted by the voltage coordinate converter 15 into phase voltage command values v u * , v v * , and v w * based on the magnetic pole position calculation value θ 1. .

整流回路60は、三相交流電源50の電圧を整流して得た直流電圧をインバータ等の電力変換器70に供給する。PWM回路13は、相電圧指令値v ,v ,v 、及び、入力電圧検出回路12により検出した電力変換器70の入力電圧Edcから、電力変換器70の出力電圧を前記相電圧指令値v ,v ,v に制御するためのゲート信号を生成する。
電力変換器70は、ゲート信号に基づいて内部の半導体スイッチング素子を制御することにより、永久磁石形同期電動機80の端子電圧を相電圧指令値v ,v ,v に制御する。
The rectifier circuit 60 supplies a DC voltage obtained by rectifying the voltage of the three-phase AC power supply 50 to a power converter 70 such as an inverter. The PWM circuit 13 calculates the output voltage of the power converter 70 from the phase voltage command values v u * , v v * , v w * and the input voltage E dc of the power converter 70 detected by the input voltage detection circuit 12. A gate signal for controlling the phase voltage command values v u * , v v * , and v w * is generated.
The power converter 70 controls the internal semiconductor switching element based on the gate signal, thereby controlling the terminal voltage of the permanent magnet type synchronous motor 80 to the phase voltage command values v u * , v v * , v w * . .

一方、41は速度指令値ω及び始動速度ωstartが入力される変化量制限器であり、40は、変化量制限器41から出力される速度指令値ω**または前記始動速度ωstartを切り換えて速度指令値ωとして電気角演算器26に入力するための切換器である。電気角演算器26は、速度指令値ωを積分して磁極位置演算値θを出力する。 On the other hand, 41 is a change amount limiter to which the speed command value ω * and the start speed ω start are input, and 40 is a speed command value ω ** output from the change amount limiter 41 or the start speed ω start . This is a switch for switching and inputting the speed command value ω 1 to the electrical angle calculator 26. Electrical angle calculator 26 outputs the magnetic pole position calculation value theta 1 by integrating the speed command value omega 1.

電動機80の運転開始直後から所定期間は、切換器40を図1のように切り換えて速度指令値ωに始動速度ωstartを設定する。この始動速度ωstartは微小な値とし、上記所定期間内に電流ベクトルに回転子を引き込んで電流引き込み制御を行い、磁極位置を電流ベクトルの方向に合わせる。これにより、電流ベクトルと磁極位置とが一致した状態から速度制御を開始することができ、電動機80を安定して始動することができる。 For a predetermined period immediately after the start of operation of the electric motor 80, the switch 40 is switched as shown in FIG. 1 to set the starting speed ω start to the speed command value ω 1 . The starting speed ω start is set to a very small value, and the current is controlled by drawing the rotor into the current vector within the predetermined period to adjust the magnetic pole position to the direction of the current vector. Thereby, speed control can be started from a state in which the current vector and the magnetic pole position coincide with each other, and the electric motor 80 can be started stably.

次に、切換器40を切り換えることにより、速度指令値ωを、変化量制限器41によって速度指令値ωの単位時間あたりの変化率を制限した速度指令値ω**に制御する。なお、変化量制限器41の初期値は始動速度ωstartとする。
以上により、速度ωで回転する振幅Iγ の電流ベクトルが発生し、この電流ベクトルに回転子が引き込まれて、電動機80の速度が制御される。
Then, switching by switching the exchangers 40, the speed command value omega 1, and controls the speed command value omega ** that by variation limiter 41 limits the speed command value omega * rate of change per unit time. Note that the initial value of the variation limiter 41 is the starting speed ω start .
Thus, a current vector having an amplitude I γ * rotating at the speed ω 1 is generated, and the rotor is drawn into this current vector to control the speed of the electric motor 80.

次に、本実施形態の原理について説明する。
図6は、図1におけるδ軸電流制御系のブロック図を示している。説明を簡単にするため、δ軸電圧vδはδ軸電圧指令値vδ に等しいとする。永久磁石形同期電動機80の電機子巻線は、図示するようにインダクタンスLと電機子抵抗Rとの直列回路でモデル化することができ、一次遅れ回路となる。なお、vdisは外乱電圧である。
通常、電流指令値に対する追従性を高くし、かつ、外乱電圧vdisによる電流誤差を抑制するため、δ軸電流調節器20bのゲイン特性は、制御系が安定である限り、できるだけ高く設計する。
Next, the principle of this embodiment will be described.
FIG. 6 shows a block diagram of the δ-axis current control system in FIG. In order to simplify the explanation, it is assumed that the δ-axis voltage v δ is equal to the δ-axis voltage command value v δ * . The armature winding of the permanent magnet synchronous motor 80 can be modeled by a series circuit of an inductance L a and the armature resistance R a as shown, a first-order lag circuit. Note that v dis is a disturbance voltage.
Usually, in order to increase the followability to the current command value and suppress the current error due to the disturbance voltage vdis , the gain characteristic of the δ-axis current regulator 20b is designed as high as possible as long as the control system is stable.

一方、非特許文献2に関して述べたように、δ軸電圧vδを零に制御することにより、回転子の振動を抑制する電流が流れる。このことから、外乱電圧vdisに起因して流れる電流のうち、速度制御系の固有角周波数ωに等しい角周波数成分の電流は安定化に有用であるため、制御しない方がよい。 On the other hand, as described with respect to Non-Patent Document 2, by controlling the δ-axis voltage v δ to zero, a current that suppresses vibration of the rotor flows. Therefore, among the current flowing due to the disturbance voltage v dis, since current equal angular frequency component to the natural angular frequency omega n of the speed control system is useful for stabilization, it is better not to control.

ここで、図7は、電流調節器20a,20bのゲインの周波数特性を両対数表示した図である。
本実施形態では、電流調節器20a,20bの比例ゲインKPγ,KPδを、図7における“ゲイン特性低減時” のKP2のように、“通常時”のKP1よりも小さく設計して各調節器20a,20bに入力し、また、積分時定数TIγ,TIδを、“ゲイン特性低減時” のTI2のように、“通常時”のTI1よりも長く設計して各調節器20a,20bに入力することにより、速度制御系の固有角周波数ωにおけるゲイン特性を低減する。
これにより、非特許文献2のように回転子の振動を抑制する電流が流れるようになるので、制御系の安定化が可能になる。
Here, FIG. 7 is a diagram in which the frequency characteristics of the gains of the current regulators 20a and 20b are logarithmically displayed.
In the present embodiment, the current regulator 20a, 20b of the proportional gain K P?, The K Pderuta, as K P2 for "gain characteristic reduction time" in FIG. 7, and designed smaller than K P1 of "normal" Each of the adjusters 20a and 20b is input, and the integration time constants T and T are designed to be longer than the “normal time” T I1 , like T I2 at the time of “gain characteristic reduction”. The gain characteristics at the natural angular frequency ω n of the speed control system are reduced by inputting the signals to the devices 20a and 20b.
As a result, a current that suppresses the vibration of the rotor flows as in Non-Patent Document 2, so that the control system can be stabilized.

この場合、電流応答は通常時よりも遅くなるが、指令値iγ ,iδ に制御することは可能である。特に、図7に示したように積分時定数TI2の逆数が固有角周波数ωよりも低くなるように設計すると、電流調節器20a,20bを構成する積分調節器が固有角周波数ωの電流成分に影響しないので、安定化効果を十分に得ることができる。 In this case, the current response is slower than usual, but it is possible to control to the command values i γ * and i δ * . In particular, as shown in FIG. 7, when the reciprocal of the integral time constant T I2 is designed to be lower than the natural angular frequency ω n , the integral regulators constituting the current regulators 20a and 20b have the natural angular frequency ω n . Since the current component is not affected, a sufficient stabilizing effect can be obtained.

次に、図2は、請求項1〜3に相当する本発明の第2実施形態を示すブロック図である。
この実施形態の構成は図1とほぼ同様であるが、γ軸電流調節器20aとδ軸電流調節器20bとでゲイン特性を異ならせた点に特徴がある。すなわち、γ軸電流調節器20aにKP1,TI1を設定してそのゲイン特性を図7の“通常時”とし、δ軸電流調節器20bにKP2,TI2を設定してそのゲイン特性を図7の“ゲイン特性低減時”とする。
Next, FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention corresponding to claims 1 to 3.
The configuration of this embodiment is almost the same as that of FIG. 1, but is characterized in that the gain characteristics are different between the γ-axis current regulator 20a and the δ-axis current regulator 20b. That is, K P1 and T I1 are set in the γ-axis current regulator 20a to set the gain characteristics to “normal time” in FIG. 7, and K P2 and T I2 are set to the δ-axis current regulator 20b and the gain characteristics are set. Is “when gain characteristics are reduced” in FIG.

これにより、γ軸電流を高精度に制御することができ、負荷変動や速度変動がある場合にも電流を安定に制御することができる。
一方、δ軸には、第1実施形態と同様に回転子の振動を抑制する電流が流れるので、制御系を安定化することができる。
Thereby, the γ-axis current can be controlled with high accuracy, and the current can be stably controlled even when there is a load fluctuation or a speed fluctuation.
On the other hand, since a current for suppressing the vibration of the rotor flows through the δ axis as in the first embodiment, the control system can be stabilized.

図3は、請求項4〜7に相当する本発明の第3実施形態を示すブロック図である。
第1実施形態によれば、速度制御系の安定性を改善することはできるが、電流制御系の応答が低下するため、速度が高くなるほど、誘起電圧の影響によって電流制御誤差が大きくなりやすい。
そこで、第3実施形態では、図3に示すように、切換器30により、γ軸電流調節器20aの比例ゲインKPγ、積分時定数TIγ、及び、δ軸電流調節器20bの比例ゲインKPδ、積分時定数TIδを、“通常時”の値KP1,TI1と“ゲイン特性低減時”の値KP2,TI2とで切換可能としたものである。
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention corresponding to claims 4-7.
According to the first embodiment, the stability of the speed control system can be improved, but since the response of the current control system is lowered, the current control error tends to increase due to the influence of the induced voltage as the speed increases.
Therefore, in the third embodiment, as shown in FIG. 3, the switching device 30 causes the proportional gain K of the γ-axis current regulator 20a, the integral time constant T , and the proportional gain K of the δ-axis current regulator 20b. and integration time constant T can be switched between values K P1 and T I1 at “normal time” and values K P2 and T I2 at “gain characteristic reduction”.

切換器30が“ゲイン特性低減時”の値KP2,TI2を選択するのは、回転子の振動が大きく安定化が必要になる始動から所定の期間、または、零速度を含む低速運転時とする。この状態では、実質的に第1実施形態と同様になり、電流制御系の応答が遅くなるが、速度制御系の安定性を改善することができる。
これに対し、切換器30が“通常時”の値KP1,TI1を選択して電流制御系の応答を高くしたときは、安定化効果が得られなくなるが、この場合には、例えば特許文献2に記載されている安定化制御を適用すればよい。
The switch 30 selects the values K P2 and T I2 when the gain characteristic is reduced because the rotor vibration is large and the stabilization is required for a predetermined period from the start or during low speed operation including zero speed. And In this state, it becomes substantially the same as in the first embodiment, and the response of the current control system becomes slow, but the stability of the speed control system can be improved.
In contrast, when the switch 30 selects the “normal” values K P1 and T I1 to increase the response of the current control system, the stabilization effect cannot be obtained. The stabilization control described in Document 2 may be applied.

次いで、図4は、請求項4〜7に相当する本発明の第4実施形態を示すブロック図である。
前述した第2実施形態も、第1実施形態と同様に速度が高くなるほど電流制御誤差が大きくなりやすい。そこで、第4実施形態では、図4に示すように、γ軸電流調節器20aには常に“通常時”のKP1,TI1を設定し、δ軸電流調節器20bには、切換器30によって“通常時”のKP1,TI1と“ゲイン特性低減時”のKP2,TI2とを切り換えて設定できるようにした。
Next, FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention corresponding to claims 4-7.
In the second embodiment described above, the current control error tends to increase as the speed increases, as in the first embodiment. Therefore, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 4, K P1 and T I1 of “normal time” are always set in the γ-axis current regulator 20a, and a switch 30 is provided in the δ-axis current regulator 20b. Thus, K P1 and T I1 in “normal time” and K P2 and T I2 in “gain characteristic reduction” can be switched and set.

これにより、零速度を含む低速時には、図4の如く切換器30を“ゲイン特性低減時”の値KP2,TI2側に切り換えることによって実質的に第2実施形態と同様になり、γ軸電流の高精度な制御や負荷または速度変動時における電流の安定した制御が可能になると共に、δ軸に回転子の振動を抑制する電流を流して制御系を安定化させることができる。
また、低速時以外には、切換器30を“通常時”の値KP1,TI1側に切り換えることによって、実質的に、第3実施形態(図3)における切換器30の切り換え時と同様の作用効果を得ることができる。
Thus, at a low speed including zero speed, the switch 30 is switched to the value K P2 , T I2 side of “when gain characteristic is reduced” as shown in FIG. High-precision control of the current and stable control of the current when the load or speed fluctuates can be achieved, and the control system can be stabilized by supplying a current that suppresses the vibration of the rotor to the δ axis.
Further, by switching the switch 30 to the “normal time” values K P1 and T I1 except at low speeds, it is substantially the same as when switching the switch 30 in the third embodiment (FIG. 3). The effect of this can be obtained.

本発明の第1実施形態を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows 4th Embodiment of this invention. γ,δ軸の定義を示す図である。It is a figure which shows the definition of (gamma) and (delta) axis. 図1におけるδ軸電流制御系のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a δ-axis current control system in FIG. 1. 本発明の各実施形態における電流調節器のゲインの周波数特性を両対数表示した図である。It is the figure which carried out the logarithm display of the frequency characteristic of the gain of the current regulator in each embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11u u相電流検出回路
11w w相電流検出回路
12 入力電圧検出回路
13 PWM回路
14 電流座標変換器
15 電圧座標変換器
19a,19b 減算器
20a γ軸電流調節器
20b δ軸電流調節器
30,40 切換器
41 変化量制限器
50 三相交流電源
60 整流回路
70 電力変換器
80 永久磁石形同期電動機
11u u-phase current detection circuit 11w w-phase current detection circuit 12 input voltage detection circuit 13 PWM circuit 14 current coordinate converter 15 voltage coordinate converters 19a and 19b subtractor 20a γ-axis current regulator 20b δ-axis current regulator 30 and 40 Changer 41 Change limiter 50 Three-phase AC power supply 60 Rectifier circuit 70 Power converter 80 Permanent magnet synchronous motor

Claims (7)

磁極位置検出器を持たない永久磁石形同期電動機の制御装置であって、永久磁石形同期電動機の端子電圧及び電流をベクトルとしてとらえ、電流指令値ベクトルの速度を速度指令値に制御し、かつ、端子電圧を制御して電流ベクトルを前記電流指令値ベクトルに制御する永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記電流指令値ベクトルと前記電流ベクトルとの偏差を増幅して端子電圧指令値ベクトルを演算する電流調節手段と、
前記電流調節手段のゲイン特性を、速度制御系の固有角周波数で回転子が振動したときに流れる前記固有角周波数と同じ角周波数の電流が抑制されないように、零速度を含む低速時には、この低速時以外の通常時のゲイン特性よりも低減する手段と、
端子電圧ベクトルを前記端子電圧指令値ベクトルに制御する手段と、
を備えたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。
A control device for a permanent magnet type synchronous motor having no magnetic pole position detector, taking the terminal voltage and current of the permanent magnet type synchronous motor as a vector, controlling the speed of the current command value vector to a speed command value, and In a control device for a permanent magnet synchronous motor that controls a terminal voltage to control a current vector to the current command value vector,
Current adjusting means for amplifying a deviation between the current command value vector and the current vector to calculate a terminal voltage command value vector;
The gain characteristic of the current adjusting means is set so that the current at the low speed including the zero speed is low so that the current having the same angular frequency as the natural angular frequency that flows when the rotor vibrates at the natural angular frequency of the speed control system is not suppressed. Means to reduce the gain characteristics in normal times other than the time ,
Means for controlling a terminal voltage vector to the terminal voltage command value vector;
A control device for a permanent magnet type synchronous motor.
磁極位置検出器を持たない永久磁石形同期電動機の制御装置であって、永久磁石形同期電動機の端子電圧及び電流をベクトルとしてとらえ、電流指令値ベクトルの速度を速度指令値に制御し、かつ、端子電圧を制御して電流ベクトルを前記電流指令値ベクトルに制御する永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記速度指令値で回転する直交回転座標系のγ軸,δ軸を定義し、
前記電流指令値ベクトルのγ軸成分であるγ軸電流指令値を零でない値に設定する手段と、
前記電流指令値ベクトルのδ軸成分であるδ軸電流指令値を零に設定する手段と、
前記電流ベクトルをγ軸成分であるγ軸電流とδ軸成分であるδ軸電流とに分解する手段と、
前記γ軸電流指令値と前記γ軸電流との偏差を増幅してγ軸電圧指令値を演算するγ軸電流調節手段と、
前記δ軸電流指令値と前記δ軸電流との偏差を増幅してδ軸電圧指令値を演算するδ軸電流調節手段と、
前記δ軸電流調節手段のゲイン特性を、速度制御系の固有角周波数で回転子が振動したときに流れる前記固有角周波数と同じ角周波数の電流が抑制されないように、零速度を含む低速時には、この低速時以外の通常時のゲイン特性よりも低減する手段と、
端子電圧指令値ベクトルのγ軸成分、δ軸成分をそれぞれ前記γ軸電圧指令値、前記δ軸電圧指令値として、端子電圧指令値ベクトルを合成する手段と、
端子電圧ベクトルを前記端子電圧指令値ベクトルに制御する手段と、
を備えたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。
A control device for a permanent magnet type synchronous motor having no magnetic pole position detector, taking the terminal voltage and current of the permanent magnet type synchronous motor as a vector, controlling the speed of the current command value vector to a speed command value, and In a control device for a permanent magnet synchronous motor that controls a terminal voltage to control a current vector to the current command value vector,
Define the γ-axis and δ-axis of the orthogonal rotation coordinate system that rotates at the speed command value,
Means for setting a γ-axis current command value that is a γ-axis component of the current command value vector to a non-zero value;
Means for setting a δ-axis current command value, which is a δ-axis component of the current command value vector, to zero;
Means for decomposing the current vector into a γ-axis current that is a γ-axis component and a δ-axis current that is a δ-axis component;
Γ-axis current adjusting means for amplifying a deviation between the γ-axis current command value and the γ-axis current to calculate a γ-axis voltage command value;
Δ-axis current adjusting means for amplifying a deviation between the δ-axis current command value and the δ-axis current to calculate a δ-axis voltage command value;
The gain characteristic of the δ-axis current adjusting means is such that the current at the same angular frequency as the natural angular frequency that flows when the rotor vibrates at the natural angular frequency of the speed control system is not suppressed at a low speed including zero speed, Means for reducing the gain characteristics at normal times other than at low speed ,
Means for synthesizing a terminal voltage command value vector with the γ-axis component and δ-axis component of the terminal voltage command value vector as the γ-axis voltage command value and the δ-axis voltage command value, respectively;
Means for controlling a terminal voltage vector to the terminal voltage command value vector;
A control device for a permanent magnet type synchronous motor.
請求項1における電流調節手段または請求項2におけるδ軸電流調節手段が比例・積分調節手段であり、この比例・積分調節手段の積分時定数の逆数が、前記速度制御系の固有角周波数よりも小さいことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。   The current adjusting means in claim 1 or the δ-axis current adjusting means in claim 2 is a proportional / integral adjusting means, and the reciprocal of the integral time constant of the proportional / integral adjusting means is greater than the natural angular frequency of the speed control system. A control device for a permanent magnet type synchronous motor characterized by being small. 磁極位置検出器を持たない永久磁石形同期電動機の制御装置であって、永久磁石形同期電動機の端子電圧及び電流をベクトルとしてとらえ、電流指令値ベクトルの速度を速度指令値に制御し、かつ、端子電圧を制御して電流ベクトルを前記電流指令値ベクトルに制御する永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記電流指令値ベクトルと前記電流ベクトルとの偏差を増幅して端子電圧指令値ベクトルを演算する電流調節手段と、
零速度を含む低速時には、前記電流調節手段のゲイン特性を前記低速時以外の通常時のゲイン特性よりも低減する手段と、
端子電圧ベクトルを前記端子電圧指令値ベクトルに制御する手段と、
を備えたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。
A control device for a permanent magnet type synchronous motor having no magnetic pole position detector, taking the terminal voltage and current of the permanent magnet type synchronous motor as a vector, controlling the speed of the current command value vector to a speed command value, and In a control device for a permanent magnet synchronous motor that controls a terminal voltage to control a current vector to the current command value vector,
Current adjusting means for amplifying a deviation between the current command value vector and the current vector to calculate a terminal voltage command value vector;
Means for reducing the gain characteristic of the current adjusting means at a low speed including zero speed, compared to the normal gain characteristic other than the low speed ;
Means for controlling a terminal voltage vector to the terminal voltage command value vector;
A control device for a permanent magnet type synchronous motor.
磁極位置検出器を持たない永久磁石形同期電動機の制御装置であって、永久磁石形同期電動機の端子電圧及び電流をベクトルとしてとらえ、電流指令値ベクトルの速度を速度指令値に制御し、かつ、端子電圧を制御して電流ベクトルを前記電流指令値ベクトルに制御する永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記速度指令値で回転する直交回転座標系のγ軸,δ軸を定義し、
前記電流指令値ベクトルのγ軸成分であるγ軸電流指令値を零でない値に設定する手段と、
前記電流指令値ベクトルのδ軸成分であるδ軸電流指令値を零に設定する手段と、
前記電流ベクトルをγ軸成分であるγ軸電流とδ軸成分であるδ軸電流とに分解する手段と、
前記γ軸電流指令値と前記γ軸電流との偏差を増幅してγ軸電圧指令値を演算するγ軸電流調節手段と、
前記δ軸電流指令値と前記δ軸電流との偏差を増幅してδ軸電圧指令値を演算するδ軸電流調節手段と、
零速度を含む低速時には、前記δ軸電流調節手段のゲイン特性を前記低速時以外の通常時のゲイン特性よりも低減する手段と、
端子電圧指令値ベクトルのγ軸成分、δ軸成分をそれぞれ前記γ軸電圧指令値、前記δ軸電圧指令値として、端子電圧指令値ベクトルを合成する手段と、
端子電圧ベクトルを前記端子電圧指令値ベクトルに制御する手段と、
を備えたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。
A control device for a permanent magnet type synchronous motor having no magnetic pole position detector, taking the terminal voltage and current of the permanent magnet type synchronous motor as a vector, controlling the speed of the current command value vector to a speed command value, and In a control device for a permanent magnet synchronous motor that controls a terminal voltage to control a current vector to the current command value vector,
Define the γ-axis and δ-axis of the orthogonal rotation coordinate system that rotates at the speed command value,
Means for setting a γ-axis current command value that is a γ-axis component of the current command value vector to a non-zero value;
Means for setting a δ-axis current command value, which is a δ-axis component of the current command value vector, to zero;
Means for decomposing the current vector into a γ-axis current that is a γ-axis component and a δ-axis current that is a δ-axis component;
Γ-axis current adjusting means for amplifying a deviation between the γ-axis current command value and the γ-axis current to calculate a γ-axis voltage command value;
Δ-axis current adjusting means for amplifying a deviation between the δ-axis current command value and the δ-axis current to calculate a δ-axis voltage command value;
Means for reducing the gain characteristic of the δ-axis current adjusting means at a low speed including zero speed, compared to the normal gain characteristics other than the low speed ;
Means for synthesizing a terminal voltage command value vector with the γ-axis component and δ-axis component of the terminal voltage command value vector as the γ-axis voltage command value and the δ-axis voltage command value, respectively;
Means for controlling a terminal voltage vector to the terminal voltage command value vector;
A control device for a permanent magnet type synchronous motor.
請求項4における電流調節手段または請求項5におけるδ軸電流調節手段のゲイン特性を低減する場合に、
これらの電流調節手段のゲイン特性を、前記速度制御系の固有角周波数で回転子が振動したときに流れる前記固有角周波数と同じ角周波数の電流が抑制されないように設定することを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。
In the case of reducing the gain characteristic of the current adjusting means in claim 4 or the δ-axis current adjusting means in claim 5,
The gain characteristics of these current adjusting means are set so that current having the same angular frequency that flows when the rotor vibrates at the natural angular frequency of the speed control system is not suppressed. Control device for magnet-type synchronous motor.
請求項4における電流調節手段または請求項5におけるδ軸電流調節手段のゲイン特性を低減する場合に、
これらの電流調節手段を構成する比例・積分調節手段の積分時定数の逆数を、前記速度制御系の固有角周波数よりも小さくすることを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。
In the case of reducing the gain characteristic of the current adjusting means in claim 4 or the δ-axis current adjusting means in claim 5,
A control apparatus for a permanent magnet type synchronous motor, wherein the reciprocal of the integral time constant of the proportional / integral adjusting means constituting these current adjusting means is made smaller than the natural angular frequency of the speed control system.
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