JPH0832190B2 - Synchronous motor controller - Google Patents
Synchronous motor controllerInfo
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- JPH0832190B2 JPH0832190B2 JP62133916A JP13391687A JPH0832190B2 JP H0832190 B2 JPH0832190 B2 JP H0832190B2 JP 62133916 A JP62133916 A JP 62133916A JP 13391687 A JP13391687 A JP 13391687A JP H0832190 B2 JPH0832190 B2 JP H0832190B2
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Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、同期モータに印加される電圧の振幅と位相
角とによりモータトルクを制御する同期モータ制御装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronous motor control device that controls a motor torque by the amplitude and phase angle of a voltage applied to a synchronous motor.
《発明の概要》 本発明では、同期モータの低速回転中において、モー
タに印加される駆動電圧はモータ回転数に対する依存性
が解除される。<< Summary of the Invention >> According to the present invention, the dependency of the drive voltage applied to the motor on the rotation speed of the motor is released during low-speed rotation of the synchronous motor.
《従来の技術》 特願昭61−228478号公報等で示されるこの種の装置で
は、同期モータの回転数及びこれに対するトルク指令に
基づいてモータ印加電圧の目標振幅が求められる。<< Prior Art >> In this type of device disclosed in Japanese Patent Application No. 61-228478, a target amplitude of a voltage applied to a motor is obtained based on the number of revolutions of a synchronous motor and a torque command thereto.
そしてモータ回転数及びトルク指令に基づいて同期モ
ータの負荷角が求められ、同期モータの回転位相角にそ
の負荷角が加算されることによりモータ印加電圧の目標
位相角が求められる。Then, the load angle of the synchronous motor is obtained based on the motor rotation speed and the torque command, and the target phase angle of the motor applied voltage is obtained by adding the load angle to the rotation phase angle of the synchronous motor.
更にこのようにして求められた目標振幅,位相角で定
まる正弦電圧指令が生成され、この指令に従って同期モ
ータへ印加される駆動電圧が制御される。Further, a sine voltage command determined by the target amplitude and phase angle thus obtained is generated, and the drive voltage applied to the synchronous motor is controlled according to this command.
その結果、同期モータに例えばPWM波の駆動電圧が印
加され、トルク指令に相当したトルクがモータ軸から出
力される。As a result, a drive voltage of, for example, a PWM wave is applied to the synchronous motor, and torque corresponding to the torque command is output from the motor shaft.
《発明が解決しようとする問題点》 ここで、同期モータの出力トルクはこれに印加される
駆動電圧の制御にもかかわらず、その回転位相角(ロー
タの停止位置)により異なり、ロータとステータとの位
置関係に応じて変化する。<< Problems to be Solved by the Invention >> Here, the output torque of the synchronous motor is different depending on the rotational phase angle (stop position of the rotor) of the rotor and the stator despite the control of the drive voltage applied to the synchronous motor. Changes according to the positional relationship of.
このため従来においては、同期モータの低速回転中に
ロータとステータとの位置関係によりモータトルクが大
きく変化し、その結果、トルク脈動で振動が発生すると
いう問題があった。Therefore, conventionally, there has been a problem that the motor torque largely changes due to the positional relationship between the rotor and the stator during low-speed rotation of the synchronous motor, and as a result, torque pulsation causes vibration.
このことは始動時のコギングトルク脈動が大きな永久
磁石型モータの場合に特に著しい。This is particularly remarkable in the case of a permanent magnet type motor in which the cogging torque pulsation at the time of starting is large.
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、同期モータの低速回転時におけるトルク脈動
を完全に防止できる同期モータ制御装置を提供すること
にある。The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a synchronous motor control device capable of completely preventing torque pulsation during low speed rotation of the synchronous motor.
《問題点を解決するための手段》 上記目的を達成するために本発明は、 同期モータの回転数を検出するモータ回転数検出手段
と、 検出回転数及びトルク指令に基づいてモータ印加電圧
の目標振幅を求める電圧振幅演算手段と、 検出回転数及びトルク指令に基づいて同期モータの目
標負荷角を求める負荷角演算手段と、 モータ印加電圧の目標位相角を目標負荷角と検出位相
角の加算により求める電圧位相角演算手段と、 目標振幅で目標位相角の正弦電圧指令を発生する電圧
指令発生手段と、 同期モータに印加される駆動電圧を正弦電圧指令に従
って制御する電圧制御手段と、 予め設定された低速回転数と検出回転数とを比較する
モータ回転数比較手段と、 検出回転数が設定回転数へ達しないときに、電圧振演
算手段による目標振幅の検出回転数に対する依存性を断
つ振幅演算特性制御手段と、 を有する、ことを特徴とする。<< Means for Solving the Problems >> In order to achieve the above object, the present invention provides: a motor rotation speed detection means for detecting the rotation speed of a synchronous motor; and a target of a motor applied voltage based on the detected rotation speed and a torque command. The voltage amplitude calculation means for obtaining the amplitude, the load angle calculation means for obtaining the target load angle of the synchronous motor based on the detected rotation speed and the torque command, and the target phase angle of the motor applied voltage are calculated by adding the target load angle and the detected phase angle. A voltage phase angle calculating means to be obtained, a voltage command generating means for generating a sine voltage command of a target phase angle with a target amplitude, a voltage control means for controlling the drive voltage applied to the synchronous motor according to the sine voltage command, and preset The motor rotation speed comparison means for comparing the low speed rotation speed with the detected rotation speed, and the detection of the target amplitude by the voltage fluctuation calculation means when the detected rotation speed does not reach the set rotation speed. Having an amplitude calculating characteristic control means for breaking the dependency on the rolling speed, and wherein the.
《作用》 本発明では、モータ回転数が設定の低速回転数へ達し
ていないときに、モータ印加電圧の目標振幅がモータ回
転数にかかわらずトルク指令にのみ基づいて求められ
る。<< Operation >> In the present invention, when the motor rotation speed does not reach the set low speed rotation speed, the target amplitude of the motor applied voltage is obtained only based on the torque command regardless of the motor rotation speed.
《実施例》 以下、図面に基づいて本発明に係る装置の好適な実施
例を説明する。<< Embodiment >> A preferred embodiment of an apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図において、永久磁石型同期モータ10の回転数ω
が回転数センサ12により検出されており、その検出信号
は電圧振幅演算回路14及び負荷角演算回路16に供給され
ている。In FIG. 1, the rotational speed ω of the permanent magnet type synchronous motor 10
Is detected by the rotation speed sensor 12, and the detection signal is supplied to the voltage amplitude calculation circuit 14 and the load angle calculation circuit 16.
そしてアクセル開度センサ17(ポテンショメータ等)
の出力電圧で示されるトルク指令T*もこれら電圧振幅演
算回路14及び負荷角演算回路16に与えられている。And accelerator opening sensor 17 (potentiometer, etc.)
The torque command T * indicated by the output voltage of is also given to the voltage amplitude calculation circuit 14 and the load angle calculation circuit 16.
それらのうち電圧振幅演算回路14では検出回転数ω及
びトルク指令T*に基づいて、あるいはトルク指令T*のみ
に基づいてモータ印加電圧の目標振幅V*が求められてい
る。Among them, the voltage amplitude calculation circuit 14 obtains the target amplitude V * of the motor applied voltage based on the detected rotation speed ω and the torque command T * , or only based on the torque command T * .
また負荷角演算回路16では検出回転数ω及びトルク指
令T*の双方に基づいて同期モータ10の目標負荷角δ*が
求められている。Further, the load angle calculation circuit 16 obtains the target load angle Δ * of the synchronous motor 10 based on both the detected rotation speed ω and the torque command T * .
また同期モータ10の回転位相角θが位相角センサ18に
より検出されており、その検出信号は加算器20に供給さ
れている。The rotational phase angle θ of the synchronous motor 10 is detected by the phase angle sensor 18, and the detection signal is supplied to the adder 20.
この加算器20には負荷角演算回路16から目標負荷角δ
*も与えられており、加算器20では位相角θと負荷角δ*
との加算によりモータ印加電圧の目標位相角*が得られ
ている。This adder 20 receives the target load angle δ from the load angle calculation circuit 16.
* Is also given, and in adder 20, phase angle θ and load angle δ *
The target phase angle * of the motor applied voltage is obtained by adding and.
そしてこの加算器20で得られた位相角*と前記電圧振
幅演算回路14により得られた振幅V*とはモータ印加電圧
の位相と振幅の指令として乗算器22に与えられており、
乗算器22では V*=V*・sin(θ*+2/3π) V*=V*・sin(θ*+4/3π) V*=V*・sin(θ*+6/3π) の3相正弦波信号とされた電圧信号が得られている。The phase angle * obtained by the adder 20 and the amplitude V * obtained by the voltage amplitude calculation circuit 14 are given to the multiplier 22 as a command of the phase and amplitude of the motor applied voltage,
In the multiplier 22, three-phase sine of V * = V * sin (θ * + 2 / 3π) V * = V * sin (θ * + 4 / 3π) V * = V * sin (θ * + 6 / 3π) A voltage signal that is a wave signal is obtained.
このようにして乗算器22で得られた電圧指令は電圧制
御回路24のPWM発振器26に供給されており、PWM発振器26
では各電圧指令に相当した3相のPWM信号が得られてい
る。The voltage command thus obtained by the multiplier 22 is supplied to the PWM oscillator 26 of the voltage control circuit 24.
In, the three-phase PWM signal corresponding to each voltage command is obtained.
またそれらのPWM信号が同じく電圧制御回路24に設け
られたインバータ28に供給されており、インバータ28の
各相主回路に挿入された電流制御素子がこれらPWM信号
により各々スイッチング制御されている。The PWM signals are also supplied to the inverter 28 also provided in the voltage control circuit 24, and the current control elements inserted in the main circuits of the respective phases of the inverter 28 are switching-controlled by the PWM signals.
その結果、電圧制御回路24のインバータ28から永久磁
石型同期モータ10へ前記電圧指令に応じた駆動電圧が印
加され、トルク指令T*に相当したトルクがモータ軸から
出力される。As a result, the drive voltage corresponding to the voltage command is applied from the inverter 28 of the voltage control circuit 24 to the permanent magnet synchronous motor 10, and the torque corresponding to the torque command T * is output from the motor shaft.
なお、電圧振幅演算回路14,負荷角演算回路16ではト
ルク指令T*,モータ回転数ωを関数として電圧振幅V*,
負荷角δ*が各々モメリマップ上に記憶されており、そ
れらは変数によるサーチ,補間計算により各々求められ
る。In the voltage amplitude calculation circuit 14 and the load angle calculation circuit 16, the voltage amplitude V * , as a function of the torque command T * and the motor speed ω,
The load angle δ * is stored on each Momelli map, and they are obtained by a variable search and an interpolation calculation.
ここで、電圧振幅演算回路14の検出回転数ω入力側に
は切替器30が設けられており、そのa接点を介して検出
回転数ωの検出信号が電圧振幅演算回路14に供給されて
いる。Here, a switch 30 is provided on the input side of the detected rotation speed ω of the voltage amplitude calculation circuit 14, and a detection signal of the detected rotation speed ω is supplied to the voltage amplitude calculation circuit 14 via its a contact. .
そして切替器30の他方の接点bは接地されており、そ
の切替接点は比較器32の比較信号により切替制御されて
いる。The other contact b of the switching device 30 is grounded, and the switching contact is switched and controlled by the comparison signal of the comparator 32.
この比較器32の一方の比較入力には回転数設定器34か
ら低速の設定回転数が与えられており、他方の比較入力
には回転数センサ12による検出回転数ωが与えられてい
る。One of the comparison inputs of the comparator 32 is supplied with a low-speed set rotation speed from the rotation speed setting device 34, and the other comparison input is supplied with the rotation speed ω detected by the rotation speed sensor 12.
その比較器32の比較信号により切替器30の切替接点は
検出回転数ωが設定回転数へ達するまでb接点へ切替え
られており、検出回転数ωが設定回転数へ達したときに
その切替接点が接点aへ切替えられている。The switching contact of the switching device 30 is switched to the b contact by the comparison signal of the comparator 32 until the detected rotation speed ω reaches the set rotation speed, and when the detected rotation speed ω reaches the set rotation speed, the switching contact is changed. Is switched to the contact a.
本実施例は以上の構成からなり、以下その作用を説明
する。This embodiment has the above configuration, and its operation will be described below.
永久磁石型同期モータ10が始動された後、その回転数
(ω)が設定器34による設定回転数へ達するまでは、比
較器32の比較信号により切替器30の切替接点が接点bを
介して接地され、電圧振幅演算回路14には永久磁石型同
期モータ10の検出回転数(ω)は与えられない。After the permanent magnet type synchronous motor 10 is started, until the rotational speed (ω) reaches the rotational speed set by the setting device 34, the switching contact of the switching device 30 is switched via the contact b by the comparison signal of the comparator 32. It is grounded, and the detected rotation speed (ω) of the permanent magnet type synchronous motor 10 is not given to the voltage amplitude calculation circuit 14.
したがって電圧振幅演算回路14にはアクセル開度セン
サ18によるトルク指令T*のみが与えられ、そのトルク指
令T*だけに基づいて目標振幅V*が求められる。Therefore, only the torque command T * from the accelerator opening sensor 18 is given to the voltage amplitude calculation circuit 14, and the target amplitude V * is obtained based only on the torque command T * .
他方負荷角演算回路16ではこのトルク指令T*とともに
永久磁石型同期モータ10の検出回転数ωが与えられ、そ
れら双方に基づいて永久磁石型同期モータ10の目標負荷
角δ*が求められる。On the other hand, in the load angle calculation circuit 16, the detected rotation speed ω of the permanent magnet type synchronous motor 10 is given together with this torque command T * , and the target load angle δ * of the permanent magnet type synchronous motor 10 is obtained based on both of them.
このため乗算器22には目標負荷角δ*と検出位相角δ
との加算で得られた電圧目標位相角θ*とともに、トル
ク指令T*のみによる目標振幅V*が与えられる。Therefore, the multiplier 22 has a target load angle δ * and a detected phase angle δ
With voltage target phase angle theta * obtained by the addition of the target amplitude V * is given only by the torque command T *.
したがって永久磁石型同期モータ10に印加される駆動
電圧の振幅がモータ回転数(ω)に依存することなくト
ルク指令T*のみに依存して制御され、その結果、この低
速回転時におけるモータトルクの脈動が防止される。Therefore, the amplitude of the drive voltage applied to the permanent magnet type synchronous motor 10 is controlled not depending on the motor rotation speed (ω) but only on the torque command T *, and as a result, the motor torque at the low speed rotation is controlled. Pulsation is prevented.
その後モータ回転数(ω)が設定器34の設定回転数へ
達すると、比較器32の比較信号により切替器30の切替接
点が接点aに切替えられ、したがって電圧振幅演算回路
14ではトルク指令T*及び検出回転数ωに基づいて目標振
幅V*が求められる。After that, when the motor rotation speed (ω) reaches the setting rotation speed of the setting device 34, the switching contact of the switching device 30 is switched to the contact a by the comparison signal of the comparator 32, and therefore the voltage amplitude calculating circuit.
At 14, the target amplitude V * is obtained based on the torque command T * and the detected rotation speed ω.
このためそれ以後は永久磁石型同期モータ10に印加さ
れる駆動電圧の振幅がトルク指令T*とともにモータ回転
数(ω)にも依存性をもって制御される。Therefore, thereafter, the amplitude of the drive voltage applied to the permanent magnet type synchronous motor 10 is controlled with dependence on the motor speed (ω) as well as the torque command T * .
以上説明したように本実施例によれば、モータ始動時
及びその低速回転中においてモータ印加電圧の振幅のモ
ータ回転数に対する依存性が解除制御されるので、始動
時のコギングトルク脈動が大きな永久磁石型同期モータ
10であっても、モータトルクの脈動を招くことはなく、
このためその脈動による振動を確実に防止できる。As described above, according to the present embodiment, the dependence of the amplitude of the motor applied voltage on the motor rotation speed is controlled to be released during the motor start and during its low speed rotation, so that the permanent magnet with a large cogging torque pulsation at the start is large. Type synchronous motor
Even if it is 10, it does not cause the pulsation of the motor torque,
Therefore, the vibration due to the pulsation can be surely prevented.
このことは同期モータ10を走行駆動源とする車両にと
って極めて好適であり、その運転性等を著しく高めるこ
とが可能となる。This is extremely suitable for a vehicle that uses the synchronous motor 10 as a driving source, and it is possible to significantly improve drivability and the like.
《効果》 以上説明したように本発明によれば、モータ印加電圧
振幅のモータ回転数に対する制御依存性がモータ低速回
転時に断たれるので、その低速運転時におけるモータト
ルクの脈動による振動を確実に防止できる。<Effect> As described above, according to the present invention, the control dependency of the motor applied voltage amplitude on the motor rotation speed is cut off during low-speed rotation of the motor. It can be prevented.
第1図は本発明が適用された装置の実施例を示すブロッ
ク図である。 10…永久磁石型同期モータ 12…回転数センサ 14…電圧振幅演算回路 16…負荷角演算回路 17…アクセル開度センサ 18…位相角センサ 20…加算器 22…乗算器 24…電圧制御回路 26…PWM発振器 28…インバータ 30…切替器 32…比較器 34…回転数設定器FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an apparatus to which the present invention is applied. 10 ... Permanent magnet type synchronous motor 12 ... Rotation speed sensor 14 ... Voltage amplitude calculation circuit 16 ... Load angle calculation circuit 17 ... Accelerator opening sensor 18 ... Phase angle sensor 20 ... Adder 22 ... Multiplier 24 ... Voltage control circuit 26 ... PWM oscillator 28 ... Inverter 30 ... Switching device 32 ... Comparator 34 ... Rotation speed setting device
Claims (1)
数検出手段と、 検出回転数及びトルク指令に基づいてモータ印加電圧の
目標振幅を求める電圧振幅演算手段と、 検出回転数及びトルク指令に基づいて同期モータの目標
負荷角を求める負荷角演算手段と、 モータ印加電圧の目標位相角を目標負荷角と検出位相角
の加算により求める電圧位相角演算手段と、 目標振幅で目標位相角の正弦電圧指令を発生する電圧指
令発生手段と、 同期モータに印加される駆動電圧を正弦電圧指令に従っ
て制御する電圧制御手段と、 予め設定された低速回転数と検出回転数とを比較するモ
ータ回転数比較手段と、 検出回転数が設定回転数へ達しないときに、電圧振演算
手段による目標振幅の検出回転数に対する依存性を断つ
振幅演算特性制御手段と、 を有する、ことを特徴とする同期モータ制御装置。1. A motor rotation speed detection means for detecting a rotation speed of a synchronous motor, a voltage amplitude calculation means for obtaining a target amplitude of a motor applied voltage based on the detected rotation speed and a torque command, and a detection rotation speed and a torque command. A load angle calculation means for obtaining the target load angle of the synchronous motor based on the voltage phase angle calculation means for obtaining the target phase angle of the motor applied voltage by adding the target load angle and the detected phase angle; and a sine of the target phase angle with the target amplitude. Voltage command generation means for generating a voltage command, voltage control means for controlling the drive voltage applied to the synchronous motor in accordance with a sine voltage command, and motor speed comparison for comparing a preset low speed rotation speed with a detected rotation speed And an amplitude calculation characteristic control means for cutting off the dependency of the target amplitude by the voltage swing calculation means on the detected rotation speed when the detected rotation speed does not reach the set rotation speed. To, synchronous motor control device, characterized in that.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133916A JPH0832190B2 (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Synchronous motor controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133916A JPH0832190B2 (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Synchronous motor controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63302789A JPS63302789A (en) | 1988-12-09 |
| JPH0832190B2 true JPH0832190B2 (en) | 1996-03-27 |
Family
ID=15116085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62133916A Expired - Fee Related JPH0832190B2 (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Synchronous motor controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832190B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3066622B2 (en) * | 1992-08-04 | 2000-07-17 | 本田技研工業株式会社 | Synchronous motor controller for electric vehicles |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP62133916A patent/JPH0832190B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63302789A (en) | 1988-12-09 |
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Legal Events
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