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公開番号2024089441
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-03
出願番号2022204802
出願日2022-12-21
発明の名称制御装置
出願人東洋電機製造株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02P 21/26 20160101AFI20240626BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電動機6のトルク制御の高精度化を図る。
【解決手段】制御装置10は、電動機6に流れる電流ベクトルに基づいて、電動機6に直流電流を流す拾い上げ電圧指令を出力する拾い上げ制御部2と、電流ベクトルと、拾い上げ電圧指令と、電動機6の一次抵抗ノミナル値とに基づき、演算磁束ベクトルを出力する磁束演算器22と、同定時刻までの演算磁束ベクトルから、等間隔の3つの時点における演算磁束ベクトルを抽出する演算磁束抽出器24と、3つの時点における演算磁束ベクトルに基づき、磁束補正値と、相対磁束ベクトルと、3つの時点の時刻間隔とを出力する磁束補正演算器30と、磁束補正値と、相対磁束ベクトルとに基づき、磁束補正調整値を出力する調整器31と、電流ベクトルと、一次抵抗ノミナル値と、時刻間隔と、磁束補正調整値とに基づき、電動機6の一次抵抗を演算する一次抵抗演算器32と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電動機の制御装置であって、
前記電動機に流れる電流ベクトルを検出する電流検出器と、
前記電流ベクトルに基づいて、前記電動機に直流電流を流す拾い上げ電圧指令を出力する拾い上げ制御部と、
前記電流ベクトルと、前記拾い上げ電圧指令と、前記電動機の一次抵抗ノミナル値とに基づき、演算磁束ベクトルを出力する磁束演算器と、
同定時刻までの前記演算磁束ベクトルから、等間隔の３つの時点における演算磁束ベクトルを抽出する演算磁束抽出器と、
前記３つの時点における演算磁束ベクトルに基づき、磁束補正値と、相対磁束ベクトルと、前記３つの時点の時刻間隔とを出力する磁束補正演算器と、
前記磁束補正値と、前記相対磁束ベクトルとに基づき、磁束補正調整値を出力する調整器と、
前記電流ベクトルと、前記一次抵抗ノミナル値と、前記時刻間隔と、前記磁束補正調整値とに基づき、前記電動機の一次抵抗を演算する一次抵抗演算器と、を備える制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機のトルク制御を行う制御装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電動機のメンテナンス性の向上、および、電動機の小型・高出力化の観点より、速度センサが設けられていない（速度センサを用いない）電動機の制御装置（いわゆる、速度センサレス電動機制御装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような制御装置で電動機のトルクを制御する際には一般に、電動機の速度（角速度）を推定する必要がある。
【０００３】
図３は、速度センサを用いない、いわゆる速度センサレス電動機制御装置である従来の制御装置１００Ａの構成例を示す図である。
【０００４】
図３に示すように、制御装置１００Ａは、トルク制御部１と、拾い上げ制御部２と、切替部３と、電力変換部４と、電流検出部５と、初期値推定部７と、同定用タイマ２１と、磁束演算器２２と、演算磁束メモリ２３と、演算磁束抽出器２４と、磁束補正演算器２５と、一次抵抗演算器２６とを備える。まず、トルク制御部１、拾い上げ制御部２、切替部３、電力変換部４、電流検出部５および初期値推定部７の動作について説明する。同定用タイマ２１、磁束演算器２２、演算磁束メモリ２３、演算磁束抽出器２４、磁束補正演算器２５および一次抵抗演算器２６の動作については後述する。
【０００５】
電流検出部５は、電動機６に流れる電流ベクトルｉを検出し、トルク制御部１、拾い上げ制御部２、初期値推定部７、磁束演算器２２および一次抵抗演算器２６に出力する。
【０００６】
拾い上げ制御部２は、電流ベクトルｉと、直流電流指令Ｉと、電流位相角指令θとが入力される。拾い上げ制御部２は、電流ベクトルｉと、直流電流指令Ｉと、電流位相角指令θとに基づき、直流電流指令Ｉおよび電流位相角指令θに指示される直流電流を電動機６に流すための拾い上げ電圧指令ｖ０を生成し、切替部３、初期値推定部７および磁束演算器２２に出力する。
【０００７】
初期値推定部７は、電流ベクトルｉと、拾い上げ電圧指令ｖ０と、電動機６の一次抵抗Ｒ１と、拾い上げ制御開始指令ＳＴとが入力される。初期値推定部７は、電流ベクトルｉと、拾い上げ電圧指令ｖ０と、電動機６の一次抵抗Ｒ１とに基づき、電動機６の初期速度ωｍ０および初期二次磁束φ２０を演算し、トルク制御部１に出力する。
【０００８】
トルク制御部１は、トルク制御開始指令ＳＷと、電流ベクトルｉと、初期速度ωｍ０と、初期二次磁束φ２０とが入力される。トルク制御部１は、トルク制御開始指令ＳＷがオンになると、初期速度ωｍ０および初期二次磁束φ２０を初期値として、電流ベクトルｉに基づき、電動機６のトルクを制御するトルク制御電圧指令Ｖ１を生成し、切替部３に出力する。なお、電動機６の電源が投入された時点では、トルク制御開始指令ＳＷはオフの状態となっている。
【０００９】
切替部３は、トルク制御開始指令ＳＷと、拾い上げ電圧指令ｖ０と、トルク制御電圧指令Ｖ１とが入力される。切替部３は、トルク制御開始指令ＳＷがオンになるまでは、拾い上げ電圧指令ｖ０を電圧指令Ｖ＊として電力変換部４に出力し、トルク制御開始指令ＳＷがオンになると、トルク制御電圧指令Ｖ１を電圧指令Ｖ＊として電力変換部４に出力する。
【００１０】
電力変換部４は、電圧指令Ｖ＊を増幅して電動機６に電力を供給する。
（【００１１】以降は省略されています）

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