(57)【要約】【目的】交流電動機を駆動制御するため交流電動機の制御装置および制御方法を提供する。【解決手段】  前記制御装置（１０）は、前記交流電動機の回転子鎖交磁束の位相角θを計算するための回転子鎖交磁束観測ユニット（１０１）と、前記回転子鎖交磁束の位相角θから得られた前記交流電動機の回転速度ω１に基づいて、ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔを計算する電流調整量計算ユニット（１０２）と、ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄを調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄに調整するとともに、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄおよびｑ軸電流指令値ｉｑに基づいて、前記交流電動機を駆動する駆動ユニット（１０３）と、を含む。上述した方法により、制御システムを不安定領域外で運行させることができ、制御装置が制御を行う際の安定性を向上させることができる。  【選択図】図１
2021533721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電動機を駆動制御するための交流電動機の制御装置であって、
前記交流電動機の回転子鎖交磁束の位相角θを計算するための回転子鎖交磁束観測ユニットと、
前記回転子鎖交磁束の位相角θから得られた前記交流電動機の回転速度ω１に基づいて、ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔを計算する電流調整量計算ユニットと、
ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄを調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄに調整するとともに、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄおよびｑ軸電流指令値ｉｑに基づいて、前記交流電動機を駆動する駆動ユニットと、
を含む制御装置。
【請求項２】
前記電流調整量計算ユニットが、
前記回転速度ω１と所定の回転速度閾値の差を計算するための差計算ユニットと、
前記差をゲインで乗算し、乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとする電流調整値計算ユニットと、
を含む請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記電流調整量計算ユニットが、さらに、
前記電流調整値計算ユニットの前記乗算結果を調整して、調整後の乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとする調整ユニットを含み、
調整後の前記乗算結果が、所定のｄ軸電流調整値の調整区間内にある請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記調整ユニットが、前記乗算結果を第１符号に設定し、
前記第１符号を有する前記乗算結果が前記調整区間内にある場合に、前記第１符号を有する前記乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとし、
前記第１符号を有する前記乗算結果が前記調整区間内を超えている場合に、前記乗算結果を前記第１符号とは反対の第２符号に設定して、前記第２符号を有する前記乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとする請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記調整ユニットが、前回の乗算結果と今回の乗算結果を比較して、
今回の乗算結果が前回の乗算結果よりも小さい場合に、今回の乗算結果の符号を前回の乗算結果で設定された符号と同じ符号に設定し、
今回の乗算結果が前回の乗算結果よりも大きい場合に、今回の乗算結果の符号を前回の乗算結果で設定された符号とは反対の符号に設定する請求項３に記載の制御装置。
【請求項６】
前記差計算ユニットが、
前記回転速度ω１の絶対値を計算する絶対値計算ユニットと、
前記絶対値と前記所定の回転速度閾値の差を前記差として計算するために使用される減算ユニットと、
を含む請求項２に記載の制御装置。
【請求項７】
前記差計算ユニットが、さらに、
前記回転速度ω１の信号における高周波信号をフィルタリングするためのフィルタリングユニットを含み、
前記絶対値計算ユニットが、高周波信号をフィルタリングした後の前記回転速度ω１の絶対値を計算する請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記電流調整量計算ユニットが、さらに、
前記鎖交磁束位相角を時間に関して導出し、前記電動機の前記回転速度ω１を取得する回転速度計算ユニットを含む請求項２に記載の制御装置。
【請求項９】
前記交流電動機の回転子鎖交磁束の位相角θを計算することと、
前記回転子鎖交磁束の位相角θから得られた前記交流電動機の回転速度ω１に基づいて、ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔを計算することと、
ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄを調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄに調整するとともに、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄおよびｑ軸電流指令値ｉｑに基づいて、前記交流電動機を駆動することと、
を含む交流電動機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機技術分野に関するものであり、特に、交流電動機の制御装置および制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交流電動機をベクトル制御する時、電動機に回転子の速度を測定するためのセンサを設置するのが難しい、あるいはコスト削減のためにセンサを設置していないことにより、電動機に対して速度センサレスのベクトル制御を行うことがある。
【０００３】
ベクトル制御は、トルクモード制御であっても、速度モード制御であってもよい。トルクモード制御は、交流電動機に所望の大きさのトルクを出力させることを指し、速度モード制御は、交流電動機の回転速度を所望の大きさに到達させることを指す。
【０００４】
交流電動機に対して速度センサレスのベクトル制御を行う時、制御装置は、入力した指令値および観測器の電動機パラメータに対する観測値に基づいて、電動機の固定子に入力した電圧を制御することにより、電動機をベクトル制御する。
【０００５】
電動機をベクトル制御する制御装置において、観測器は、例えば、回転子鎖交磁束観測器を含んでもよく、交流電動機の回転子鎖交磁束の位相角θおよび前記回転子鎖交磁束の大きさを検出することができる。例えば、前記回転子鎖交磁束観測器は、全段階の空間状態に基づく観測器であってもよい。また、観測器は、交流電動機の回転子の回転速度を検出するための速度観測器を含んでもよい。例えば、前記速度観測器は、リアプノフ安定性に基づく観測器であってもよい。
【０００６】
注意すべきこととして、上記の技術背景の紹介は、本発明の技術方案に対して明確で、完全な説明を行いやすくし、当業者が理解しやすいように詳述したものである。これらの案は、本発明の背景技術部分において詳述されているだけで、上記技術方案が当業者にとって公知であると認定することはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の発明者は、現有技術において、観測器の観測結果が不安定領域に入る可能性があり、前記観測結果が不安定領域に入った時に、前記観測結果に基づいてベクトル制御を行うと、交流電動器に入力する固定子電圧および固定子電流が直流電流になる異常状況が発生して、トルクモードにおける交流電動機の出力精度を下げる可能性があることを発見した。
【０００８】
本発明は、回転子鎖交磁束の位相角θから得られた電動機の回転速度ω１に基づいて、ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔを計算するとともに、前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔに基づいて、交流電動機を駆動制御するためのｄ軸電流を調整することにより、観測器の観測結果の安定性を向上させ、さらに、制御装置が制御を行う際の安定性を向上させて、トルクモードにおける交流電動機の出力精度を上げることのできる交流電動機の制御装置および制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態の１つの方面に基づき、交流電動機を駆動制御するための交流電動機の制御装置を提供する。前記制御装置は、
前記交流電動機の回転子鎖交磁束の位相角θを計算するための回転子鎖交磁束観測ユニットと、
前記回転子鎖交磁束の位相角θから得られた前記交流電動機の回転速度ω１に基づいて、ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔを計算する電流調整量計算ユニットと、
ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄを調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄに調整するとともに、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄおよびｑ軸電流指令値ｉｑに基づいて、前記交流電動機を駆動する駆動ユニット（図中のＡＣＲ、ＳＶＰＷＭ、ＩＧＢＴ等のユニットで構成される全て）と、
を含む。
【００１０】
本発明の実施形態の別の方面に基づき、前記電流調整量計算ユニットは、
前記回転速度ω１と所定の回転速度閾値の差を計算するための差計算ユニットと、
前記差をゲインで乗算し、乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとする電流調整値計算ユニットと、
を含む。
【００１１】
本発明の実施形態の別の方面に基づき、前記電流調整量計算ユニットは、さらに、
前記電流調整値計算ユニットの前記乗算結果を調整して、調整後の乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとする調整ユニットを含み、調整後の前記乗算結果は、所定のｄ軸電流調整値の調整区間内にある。
【００１２】
本発明の実施形態の別の方面に基づき、前記調整ユニットは、前記乗算結果を第１符号（例えば、正の符号または負の符号のいずれか１つ）に設定し、
前記第１符号を有する前記乗算結果が前記調整区間内にある場合に、前記第１符号を有する前記乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとし、前記第１符号を有する前記乗算結果が前記調整区間内を超えている場合に、前記乗算結果を前記第１符号とは反対の第２符号に設定して、前記第２符号を有する前記乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとする。
【００１３】
本発明の実施形態の別の方面に基づき、前記調整ユニットは、前回の乗算結果と今回の乗算結果を比較して、今回の乗算結果が前回の乗算結果よりも小さい場合に、今回の乗算結果の符号を前回の乗算結果で設定された符号と同じ符号に設定し、
今回の乗算結果が前回の乗算結果よりも大きい場合に、今回の乗算結果の符号を前回の乗算結果で設定された符号とは反対の符号に設定する。
【００１４】
本発明の実施形態の別の方面に基づき、絶対値計算ユニットは、前記回転速度ω１の絶対値を計算する。減算ユニットは、前記絶対値と前記所定の回転速度閾値の差を前記差として計算するために使用される。
【００１５】
本発明の実施形態の別の方面に基づき、前記差計算ユニットは、さらに、
前記回転速度ω１の信号における高周波信号をフィルタリングするためのフィルタリングユニットを含み、
前記絶対値計算ユニットは、高周波信号をフィルタリングした後の前記回転速度ω１の絶対値を計算する。
【００１６】
本発明の実施形態の別の方面に基づき、前記電流調整量計算ユニットは、さらに、
前記鎖交磁束位相角を時間に関して導出し、前記電動機の前記回転速度ω１を取得する回転速度計算ユニットを含む。
【００１７】
本発明の実施形態の別の方面に基づき、交流電動機の制御方法を提供する。前記方法は、
前記交流電動機の回転子鎖交磁束の位相角θを計算することと、
前記回転子鎖交磁束の位相角θから得られた前記交流電動機の回転速度ω１に基づいて、ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔを計算することと、
ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄを調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄに調整するとともに、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄおよびｑ軸電流指令値ｉｑに基づいて、前記交流電動機を駆動することと、
を含む。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の有益効果は、観測器の観測結果の安定性を向上させ、さらに、制御装置が制御を行う際の安定性を向上させて、トルクモードにおける交流電動機の出力精度を上げることである。
【００１９】
本発明の特定の実施形態は、後述の説明及び図面に示すように、詳細に開示され、本発明の原理を採用されることが可能な方式を示している。理解すべきこととして、本発明の実施形態は、範囲上には限定されるものではない。本発明の実施形態は、添付されている特許請求の精神および条項の範囲内で、各種の改変、修正、および均等的なものが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
添付図面は、本発明の原理がさらに理解されるために含まれており、本明細書に組み込まれ、且つその一部を構成するものである。図面は、本発明の実施形態を例示しており、説明とともに、本発明の原理を説明する役割を果たしている。
【００２１】
【図１】本発明の実施形態１の制御装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態１の電流調整量計算ユニット１０２の概略図である。
【図３】調整後のｄ軸電流指令値の区間の概略図である。
【図４】本発明の実施形態２の交流電動機の制御方法の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
添付した図面、および以下の明細書を参照することにより、本発明の前述および他の特徴が明らかになる。明細書および図面には、具体的に本発明の特定の実施方式を公開しているが、それらは、本発明の原理を採用し得る一部の実施方式だけを表す。理解すべきこととして、本発明は、記載されている実施方式に限定されず、反対に、本発明は、添付した請求項の範囲内の全ての修正、変形および均等的なものも含む。
【００２３】
（実施形態１）
本発明の実施形態は、交流電動機の制御装置を提供する。図１は、本実施形態の制御装置の概略図である。
【００２４】
図１に示すように、前記制御装置１０は、回転子鎖交磁束観測ユニット１０１と、電流調整量計算ユニット１０２と、駆動ユニット１０３と、を含むことができる。前記制御装置１０は、交流電動機ＭにＵ、Ｖ、Ｗ三相交流電圧を提供して、前記交流電動機Ｍの運転を駆動する。
【００２５】
本実施形態において、回転子鎖交磁束観測ユニット１０１は、交流電動機Ｍの回転子鎖交磁束の位相角θを計算するために使用される。電流調整量計算ユニット１０２は、前記回転子鎖交磁束の位相角θから得られた前記交流電動機の回転速度ω１に基づいて、ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔを計算する。駆動ユニット１０３は、ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄを調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄに調整するとともに、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄおよびｑ軸電流指令値ｉｑに基づいて、前記交流電動機を駆動する。
【００２６】
本実施形態に基づくと、回転子鎖交磁束観測ユニットの回転子鎖交磁束に対する観測結果に基づいて、交流電動機を駆動するためのｄ軸電流を調整することができるため、観測器の観測結果が不安定領域に入らないようにし、それにより、制御装置が制御を行う際の安定性を向上させて、トルクモードにおける交流電動機の出力精度を上げることができる。
【００２７】
図２は、本発明の実施形態１の電流調整量計算ユニット１０２の概略図である。図２に示すように、前記電流調整量計算ユニットは、差計算ユニット２０１と、電流調整値計算ユニット２０２と、を含むことができる。
【００２８】
本実施形態において、差計算ユニット２０１は、回転速度ω１と所定の回転速度閾値ωｔｈの差を計算するために使用され、前記所定の回転速度閾値ωｔｈは、交流電動機Ｍのパラメータに基づいて設定することができる。交流電動機Ｍの運転パラメータは、例えば、定格電圧および／または定格電力等のパラメータであってもよい。
【００２９】
本実施形態において、電流調整値計算ユニット２０２は、前記差をゲイン（ｇａｉｎ）で乗算し、乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとする。
【００３０】
本実施形態において、図２に示すように、前記電流調整量計算ユニット１０２は、さらに、調整ユニット２０３を含む。
【００３１】
調整ユニット２０３は、電流調整値計算ユニット２０２が出力した乗算結果を調整して、調整後の乗算結果をｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとすることができる。
【００３２】
本実施形態において、調整ユニット２０３は、電流調整値計算ユニット２０２が出力した乗算結果を正の値または負の値に設定して、調整後の乗算結果を得ることができる。
【００３３】
本実施形態において、調整ユニット２０３の乗算結果を調整する目的は、調整後の乗算結果を所定のｄ軸電流調整値の調整区間内に配置することである。これにより、電流調整量計算ユニット１０２が出力したｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔは、調整後のｄ軸電流指令値ｉ
‘ｄを所定の区間内に配置し、観測器の観測量を観測量の安定区間内に配置することができる。
【００３４】
例えば、所定のｄ軸電流調整値の調整区間が［−０．８５Ａ，１．７Ａ］とすると、ｄ軸電流指令値ｉｄが１．７Ａである場合、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄの区間は、［０．８５Ａ，３．４Ａ］である。駆動ユニット１０３は、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄを使用して交流電動機を駆動することにより、回転子鎖交磁束観測ユニット１０１の観測結果を観測量の安定区間内に配置することができる。上述した例の数値は、いずれも例であるため、本実施形態は、これに限定されない。
【００３５】
図３は、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄの区間の概略図である。図３に示すように、各曲線３０１は、ターゲットトルクが異なる値の時のｄ軸電流指令値の変化に伴う交流電動機Ｍの滑り周波数ωｓの曲線を示す。横軸は、ｄ軸電流指令値であり、縦軸は、滑り周波数である。図３において、調整後のｄ軸電流指令値が有効電流範囲［０．８５Ａ，３．４Ａ］にある時、制御装置１００の回転子鎖交磁束観測ユニット１０１の観測結果は、安定区間にある。また、図３において、領域３０２の各図は、各曲線３０１に対応するトルクがターゲットトルクの１０％〜２００％であることを示す。
【００３６】
１つの実施方式において、調整ユニット２０３が電流調整値計算ユニット２０２の乗算結果を調整する方法は、例えば、以下を含むことができる：
調整ユニット２０３は、乗算結果を第１符号に設定する。前記第１符号は、正の符号または負の符号のいずれか１つであってもよい。その後、調整ユニット２０３は、以下の判断を行うことができる。前記第１符号を有する前記乗算結果が前記所定のｄ軸電流指令値の調整区間内にある場合に、前記第１符号を有する前記乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとして出力し、前記第１符号を有する前記乗算結果が前記調整区間外にある場合に、前記乗算結果を前記第１符号とは反対の第２符号に設定して、前記第２符号を有する前記乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとして出力する。
【００３７】
別の実施方式において、調整ユニット２０３が電流調整値計算ユニット２０２の乗算結果を調整する方法は、例えば、以下を含むことができる：
調整ユニット２０３は、前回の乗算結果と今回の乗算結果を比較して、今回の乗算結果が前回の乗算結果よりも小さい場合に、今回の乗算結果の符号（正の値または負の値）を前回の乗算結果で設定された符号と同じ符号に設定し、今回の乗算結果が前回の乗算結果よりも大きい場合に、今回の乗算結果の符号（正の値または負の値）を前回の乗算結果で設定された符号とは反対の符号に設定する。例えば、前回の乗算結果の符号が正の符号に設定されたとすると、今回の乗算結果が前回の乗算結果よりも小さい場合は、今回の乗算結果の符号も正の符号に設定し、今回の乗算結果が前回の乗算結果よりも大きい場合は、今回の乗算結果の符号を負の符号に設定する。
【００３８】
また、上述した調整ユニット２０３が乗算結果を調整する方法は、単なる例であり、本実施形態は、これに限定されない。調整ユニット２０３は、その他の方法を採用して乗算結果を調整することにより、調整後の乗算結果を所定のｄ軸電流指令値の調整区間内に配置してもよい。
【００３９】
本実施形態において、図２に示すように、差計算ユニット２０１は、絶対値計算ユニット２０１１と、減算ユニット２０１２と、を含む。絶対値計算ユニット２０１１は、回転速度ω１の絶対値｜ω１｜を計算するために使用される。減算ユニット２０１２は、前記絶対値と前記所定の回転速度閾値ωｔｈの差を差計算ユニット２０１が出力する差として計算するために使用される。すなわち、前記差は、｜ω１｜−ωｔｈ−である。
【００４０】
本実施形態において、図２に示すように、差計算ユニット２０１は、さらに、フィルタリングユニット２０１３を含む。前記フィルタリングユニット２０１３は、回転速度ω１の信号における高周波信号をフィルタリングするために使用することができ、例えば、前記フィルタリングユニット２０１３は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）であってもよい。
【００４１】
図２において、フィルタリングユニット２０１３を有する場合、絶対値計算ユニット２０１１は、高周波信号をフィルタリングした後の回転速度ω１の絶対値を計算することができ、減算ユニット２０１２は、前記絶対値と所定の回転速度閾値ωｔｈの差を計算する。
【００４２】
本実施形態において、図２に示すように、電流調整量計算ユニット１０２は、さらに、回転速度計算ユニット２０４を含む。前記回転速度計算ユニット２０４は、鎖交磁束位相角θを時間に関して導出し、電動機の回転速度ω１を取得する。すなわち、ω１＝ｄ
θ／ｄｔである。また、本実施形態は、これに限定されず、回転速度計算ユニット２０４は、その他の方法により、鎖交磁束位相角θに基づいて動機の回転速度ω１を計算してもよい。
【００４３】
本実施形態において、回転子鎖交磁束観測ユニット１０１および駆動ユニット１０３に関する説明は、現有技術における交流電動機のベクトル制御に関する説明を参照することができる。
【００４４】
例えば、駆動ユニット１０３は、下記のユニット１０３１〜１０３６を含み、
電流検出ユニットは、交流電動機Ｍに流入した相電流ｉＡ、ｉＢ、ｉＣを検出し、変換ユニット１０３１は、前記相電流をクラーク（Ｃｌａｒｋｅ）変換して、α−β座標系における電流ｉα、ｉβを取得し、
回転子鎖交磁束観測ユニット１０１は、電流ｉα、ｉβ、速度観測器１０４が検出した回転子速度ωｒ、およびＳＶＰＷＭユニット１０３５に入力した電圧分量Ｕα、Ｕβに基づいて、交流電動機Ｍの回転子鎖交磁束の位相角θおよび回転子鎖交磁束の大きさψを計算し、
速度観測器１０４は、電流ｉα、ｉβおよび回転子鎖交磁束の大きさψに基づいて、回転子速度ωｒを計算し、
回転速度調節器（ＡＳＲ）１０３２は、回転子速度ωｒおよび入力した速度指令Ｓｐｅｅｄｃｍｄに基づいて、トルクパラメータＴｅｃｍｄを計算し、
制御信号発生器（ＣＣＲ）１０３３は、トルクパラメータＴｅｃｍｄおよび速度指令Ｓｐｅｅｄｃｍｄに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄおよびｑ軸電流指令値ｉｑを計算し、ｄ軸電流指令値ｉｄをｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔに重畳することにより、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄを形成し、
電流調節器（ＡＣＲ）１０３４は、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄ、ｑ軸電流指令値ｉｑ、および電流ｉα、ｉβに基づいて、電圧分量Ｕα、Ｕβをを計算し、
空間電圧ＰＷＭ（ＳＶＰＷＭ）ユニット１０３５は、ＩＧＢＴインバータ１０３６のオンまたはオフを制御するための信号ＰＷＭｄｕｔｙＡ、ＰＷＭｄｕｔｙＢ、ＰＷＭｄｕｔｙＣを生成し、
ＩＧＢＴインバータ１０３６は、生成した電圧信号を交流電動機Ｍの固定子に入力して、交流電動機Ｍの運転を駆動するために使用する。
【００４５】
本実施形態に基づくと、回転子鎖交磁束観測ユニットの回転子鎖交磁束に対する観測結果に基づいて、交流電動機を駆動するためのｄ軸電流を調整することができるため、観測器の観測結果が不安定領域に入らないようにし、それにより、制御装置が制御を行う際の安定性を向上させて、トルクモードにおける交流電動機の出力精度を上げることができる。
【００４６】
（実施形態２）
本発明の実施形態２は、交流電動機の制御方法を提供し、この制御方法は、実施形態１の制御装置１００に対応する。
【００４７】
図４は、本実施形態の交流電動機の制御方法の概略図である。図４に示すように、前記方法は、
前記交流電動機の回転子鎖交磁束の位相角θを計算するステップ４０１と、
前記回転子鎖交磁束の位相角θから得られた前記交流電動機の回転速度ω１に基づいて、ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔを計算するステップ４０２と、
ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄを調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄに調整するとともに、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄおよびｑ軸電流指令値ｉｑに基づいて、前記交流電動機を駆動するステップ４０３と、
を含む。
【００４８】
前記制御方法の各ステップに関する説明は、実施形態１の対応するユニットの説明を参照することができる。また、前記制御方法は、図４に記載したステップ以外のステップを含んでもよく、実施形態１の制御装置１００に対する各ユニットの説明を参照してもよい。
【００４９】
本実施形態に基づくと、回転子鎖交磁束観測ユニットの回転子鎖交磁束に対する観測結果に基づいて、交流電動機を駆動するためのｄ軸電流を調整することができるため、観測器の観測結果が不安定領域に入らないようにし、それにより、制御装置が制御を行う際の安定性を向上させて、トルクモードにおける交流電動機の出力精度を上げることができる。
【００５０】
本発明の実施形態に記載されているパラメータ計算装置を組み合わせて、ハードウェア、プロセッサで実行するソフトウェアモジュール、あるいは両者の組み合わせとして直接体現することができる。これらのハードウェアモジュールは、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を利用してこれらのソフトウェアモジュールのハードウェア化を実現することができる。
【００５１】
ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または本分野において周知の任意のその他の形式の記憶媒体に配置することができる。記憶媒体をプロセッサに接続することにより、プロセッサは、前記記憶媒体から情報を読み出すことができ、且つ前記記憶媒体に情報を書き込むことができる。あるいは、前記記憶媒体は、プロセッサの構成部分であってもよい。プロセッサと記憶媒体は、ＡＳＩＣの中に配置することができる。前記ソフトウェアモジュールは、モバイル端末のメモリに保存することができ、モバイル端末に挿入可能なメモリカードに保存することもできる。例えば、電子機器が比較的大容量のＭＥＧＡ−ＳＩＭカードまたは大容量のフラッシュメモリ装置を採用している場合、前記ソフトウェアモジュールは、前記ＭＥＧＡ−ＳＩＭカードまたは大容量のフラッシュメモリ装置に保存することができる。
【００５２】
本実施形態に記載のパラメータ計算装置については、本発明に記載されている機能を実行するための汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはその他のプログラマブル論理デバイス、離散ゲート、またはトランジスタ論理回路、離散ハードウェアコンポーネント、あるいはこれらの任意の適切な組み合わせによって実現することができる。
【００５３】
以上、具体的な実施方式を組み合わせて本発明について説明したが、当業者であれば明らかであるように、これらの記載は例示性のものであり、本発明の保護範囲に対する限定ではない。当業者であれば、本発明の精神および原理に基づいて、本発明に対して各種変形および修正を行うことができ、これらの変形および修正も本発明の範囲内に入る。
【図１】
2021533721.tif 000003
【図２】
2021533721.tif 000004
【図３】
2021533721.tif 000005
【図４】
2021533721.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和3年2月5日(2021.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機技術分野に関するものであり、特に、交流電動機の制御装置および制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交流電動機をベクトル制御する時、電動機に回転子の速度を測定するためのセンサを設置するのが難しい、あるいはコスト削減のためにセンサを設置していないことにより、電動機に対して速度センサレスのベクトル制御を行うことがある。
【０００３】
ベクトル制御は、トルクモード制御であっても、速度モード制御であってもよい。トルクモード制御は、交流電動機に所望の大きさのトルクを出力させることを指し、速度モード制御は、交流電動機の回転速度を所望の大きさに到達させることを指す。
【０００４】
交流電動機に対して速度センサレスのベクトル制御を行う時、制御装置は、入力した指令値および観測器の電動機パラメータに対する観測値に基づいて、電動機の固定子に入力した電圧を制御することにより、電動機をベクトル制御する。
【０００５】
電動機をベクトル制御する制御装置において、観測器は、例えば、回転子鎖交磁束観測器を含んでもよく、交流電動機の回転子鎖交磁束の位相角θおよび前記回転子鎖交磁束の大きさを検出することができる。例えば、前記回転子鎖交磁束観測器は、全段階の空間状態に基づく観測器であってもよい。また、観測器は、交流電動機の回転子の回転速度を検出するための速度観測器を含んでもよい。例えば、前記速度観測器は、リアプノフ安定性に基づく観測器であってもよい。
【０００６】
注意すべきこととして、上記の技術背景の紹介は、本発明の技術方案に対して明確で、完全な説明を行いやすくし、当業者が理解しやすいように詳述したものである。これらの案は、本発明の背景技術部分において詳述されているだけで、上記技術方案が当業者にとって公知であると認定することはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の発明者は、現有技術において、観測器の観測結果が不安定領域に入る可能性があり、前記観測結果が不安定領域に入った時に、前記観測結果に基づいてベクトル制御を行うと、交流電動器に入力する固定子電圧および固定子電流が直流電流になる異常状況が発生して、トルクモードにおける交流電動機の出力精度を下げる可能性があることを発見した。
【０００８】
本発明は、回転子鎖交磁束の位相角θから得られた電動機の回転速度ω１に基づいて、ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔを計算するとともに、前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔに基づいて、交流電動機を駆動制御するためのｄ軸電流を調整することにより、観測器の観測結果の安定性を向上させ、さらに、制御装置が制御を行う際の安定性を向上させて、トルクモードにおける交流電動機の出力精度を上げることのできる交流電動機の制御装置および制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態の１つの方面に基づき、交流電動機を駆動制御するための交流電動機の制御装置を提供する。前記制御装置は、
前記交流電動機の回転子鎖交磁束の位相角θを計算するための回転子鎖交磁束観測ユニットと、
前記回転子鎖交磁束の位相角θから得られた前記交流電動機の回転速度ω１に基づいて、ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔを計算する電流調整量計算ユニットと、
ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄを調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄに調整するとともに、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄおよびｑ軸電流指令値ｉｑに基づいて、前記交流電動機を駆動する駆動ユニット（図中のＡＣＲ、ＳＶＰＷＭ、ＩＧＢＴ等のユニットで構成される全て）と、
を含む。
【００１０】
本発明の実施形態の別の方面に基づき、前記電流調整量計算ユニットは、
前記回転速度ω１と所定の回転速度閾値の差を計算するための差計算ユニットと、
前記差をゲインで乗算し、乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとする電流調整値計算ユニットと、
を含む。
【００１１】
本発明の実施形態の別の方面に基づき、前記電流調整量計算ユニットは、さらに、
前記電流調整値計算ユニットの前記乗算結果を調整して、調整後の乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとする調整ユニットを含み、調整後の前記乗算結果は、所定のｄ軸電流調整値の調整区間内にある。
【００１２】
本発明の実施形態の別の方面に基づき、前記調整ユニットは、前記乗算結果を第１符号（例えば、正の符号または負の符号のいずれか１つ）に設定し、
前記第１符号を有する前記乗算結果が前記調整区間内にある場合に、前記第１符号を有する前記乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとし、前記第１符号を有する前記乗算結果が前記調整区間内を超えている場合に、前記乗算結果を前記第１符号とは反対の第２符号に設定して、前記第２符号を有する前記乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとする。
【００１３】
本発明の実施形態の別の方面に基づき、前記調整ユニットは、前回の乗算結果と今回の乗算結果を比較して、今回の乗算結果が前回の乗算結果よりも小さい場合に、今回の乗算結果の符号を前回の乗算結果で設定された符号と同じ符号に設定し、
今回の乗算結果が前回の乗算結果よりも大きい場合に、今回の乗算結果の符号を前回の乗算結果で設定された符号とは反対の符号に設定する。
【００１４】
本発明の実施形態の別の方面に基づき、差計算ユニットは、前記回転速度ω１の絶対値を計算する絶対値計算ユニットと、前記絶対値と前記所定の回転速度閾値の差を前記差として計算するために使用される減算ユニットと、を含む。
【００１５】
本発明の実施形態の別の方面に基づき、前記差計算ユニットは、さらに、
前記回転速度ω１の信号における高周波信号をフィルタリングするためのフィルタリングユニットを含み、
前記絶対値計算ユニットは、高周波信号をフィルタリングした後の前記回転速度ω１の絶対値を計算する。
【００１６】
本発明の実施形態の別の方面に基づき、前記電流調整量計算ユニットは、さらに、
前記鎖交磁束位相角を時間に関して導出し、前記電動機の前記回転速度ω１を取得する回転速度計算ユニットを含む。
【００１７】
本発明の実施形態の別の方面に基づき、交流電動機の制御方法を提供する。前記方法は、
前記交流電動機の回転子鎖交磁束の位相角θを計算することと、
前記回転子鎖交磁束の位相角θから得られた前記交流電動機の回転速度ω１に基づいて、ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔを計算することと、
ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄを調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄに調整するとともに、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄおよびｑ軸電流指令値ｉｑに基づいて、前記交流電動機を駆動することと、
を含む。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の有益効果は、観測器の観測結果の安定性を向上させ、さらに、制御装置が制御を行う際の安定性を向上させて、トルクモードにおける交流電動機の出力精度を上げることである。
【００１９】
本発明の特定の実施形態は、後述の説明及び図面に示すように、詳細に開示され、本発明の原理を採用されることが可能な方式を示している。理解すべきこととして、本発明の実施形態は、範囲上には限定されるものではない。本発明の実施形態は、添付されている特許請求の精神および条項の範囲内で、各種の改変、修正、および均等的なものが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
添付図面は、本発明の原理がさらに理解されるために含まれており、本明細書に組み込まれ、且つその一部を構成するものである。図面は、本発明の実施形態を例示しており、説明とともに、本発明の原理を説明する役割を果たしている。
【００２１】
【図１】本発明の実施形態１の制御装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態１の電流調整量計算ユニット１０２の概略図である。
【図３】調整後のｄ軸電流指令値の区間の概略図である。
【図４】本発明の実施形態２の交流電動機の制御方法の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
添付した図面、および以下の明細書を参照することにより、本発明の前述および他の特徴が明らかになる。明細書および図面には、具体的に本発明の特定の実施方式を公開しているが、それらは、本発明の原理を採用し得る一部の実施方式だけを表す。理解すべきこととして、本発明は、記載されている実施方式に限定されず、反対に、本発明は、添付した請求項の範囲内の全ての修正、変形および均等的なものも含む。
【００２３】
（実施形態１）
本発明の実施形態は、交流電動機の制御装置を提供する。図１は、本実施形態の制御装置の概略図である。
【００２４】
図１に示すように、前記制御装置１０は、回転子鎖交磁束観測ユニット１０１と、電流調整量計算ユニット１０２と、駆動ユニット１０３と、を含むことができる。前記制御装置１０は、交流電動機ＭにＵ、Ｖ、Ｗ三相交流電圧を提供して、前記交流電動機Ｍの運転を駆動する。
【００２５】
本実施形態において、回転子鎖交磁束観測ユニット１０１は、交流電動機Ｍの回転子鎖交磁束の位相角θを計算するために使用される。電流調整量計算ユニット１０２は、前記回転子鎖交磁束の位相角θから得られた前記交流電動機の回転速度ω１に基づいて、ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔを計算する。駆動ユニット１０３は、ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄを調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄに調整するとともに、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄおよびｑ軸電流指令値ｉｑに基づいて、前記交流電動機を駆動する。
【００２６】
本実施形態に基づくと、回転子鎖交磁束観測ユニットの回転子鎖交磁束に対する観測結果に基づいて、交流電動機を駆動するためのｄ軸電流を調整することができるため、観測器の観測結果が不安定領域に入らないようにし、それにより、制御装置が制御を行う際の安定性を向上させて、トルクモードにおける交流電動機の出力精度を上げることができる。
【００２７】
図２は、本発明の実施形態１の電流調整量計算ユニット１０２の概略図である。図２に示すように、前記電流調整量計算ユニットは、差計算ユニット２０１と、電流調整値計算ユニット２０２と、を含むことができる。
【００２８】
本実施形態において、差計算ユニット２０１は、回転速度ω１と所定の回転速度閾値ωｔｈの差を計算するために使用され、前記所定の回転速度閾値ωｔｈは、交流電動機Ｍのパラメータに基づいて設定することができる。交流電動機Ｍの運転パラメータは、例えば、定格電圧および／または定格電力等のパラメータであってもよい。
【００２９】
本実施形態において、電流調整値計算ユニット２０２は、前記差をゲイン（ｇａｉｎ）で乗算し、乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとする。
【００３０】
本実施形態において、図２に示すように、前記電流調整量計算ユニット１０２は、さらに、調整ユニット２０３を含む。
【００３１】
調整ユニット２０３は、電流調整値計算ユニット２０２が出力した乗算結果を調整して、調整後の乗算結果をｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとすることができる。
【００３２】
本実施形態において、調整ユニット２０３は、電流調整値計算ユニット２０２が出力した乗算結果を正の値または負の値に設定して、調整後の乗算結果を得ることができる。
【００３３】
本実施形態において、調整ユニット２０３の乗算結果を調整する目的は、調整後の乗算結果を所定のｄ軸電流調整値の調整区間内に配置することである。これにより、電流調整量計算ユニット１０２が出力したｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔは、調整後のｄ軸電流指令値ｉ
‘ｄを所定の区間内に配置し、観測器の観測量を観測量の安定区間内に配置することができる。
【００３４】
例えば、所定のｄ軸電流調整値の調整区間が［−０．８５Ａ，１．７Ａ］とすると、ｄ軸電流指令値ｉｄが１．７Ａである場合、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄの区間は、［０．８５Ａ，３．４Ａ］である。駆動ユニット１０３は、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄを使用して交流電動機を駆動することにより、回転子鎖交磁束観測ユニット１０１の観測結果を観測量の安定区間内に配置することができる。上述した例の数値は、いずれも例であるため、本実施形態は、これに限定されない。
【００３５】
図３は、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄの区間の概略図である。図３に示すように、各曲線３０１は、ターゲットトルクが異なる値の時のｄ軸電流指令値の変化に伴う交流電動機Ｍの滑り周波数ωｓの曲線を示す。横軸は、ｄ軸電流指令値であり、縦軸は、滑り周波数である。図３において、調整後のｄ軸電流指令値が有効電流範囲［０．８５Ａ，３．４Ａ］にある時、制御装置１００の回転子鎖交磁束観測ユニット１０１の観測結果は、安定区間にある。また、図３において、領域３０２の各図は、各曲線３０１に対応するトルクがターゲットトルクの１０％〜２００％であることを示す。
【００３６】
１つの実施方式において、調整ユニット２０３が電流調整値計算ユニット２０２の乗算結果を調整する方法は、例えば、以下を含むことができる：
調整ユニット２０３は、乗算結果を第１符号に設定する。前記第１符号は、正の符号または負の符号のいずれか１つであってもよい。その後、調整ユニット２０３は、以下の判断を行うことができる。前記第１符号を有する前記乗算結果が前記所定のｄ軸電流指令値の調整区間内にある場合に、前記第１符号を有する前記乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとして出力し、前記第１符号を有する前記乗算結果が前記調整区間外にある場合に、前記乗算結果を前記第１符号とは反対の第２符号に設定して、前記第２符号を有する前記乗算結果を前記ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔとして出力する。
【００３７】
別の実施方式において、調整ユニット２０３が電流調整値計算ユニット２０２の乗算結果を調整する方法は、例えば、以下を含むことができる：
調整ユニット２０３は、前回の乗算結果と今回の乗算結果を比較して、今回の乗算結果が前回の乗算結果よりも小さい場合に、今回の乗算結果の符号（正の値または負の値）を前回の乗算結果で設定された符号と同じ符号に設定し、今回の乗算結果が前回の乗算結果よりも大きい場合に、今回の乗算結果の符号（正の値または負の値）を前回の乗算結果で設定された符号とは反対の符号に設定する。例えば、前回の乗算結果の符号が正の符号に設定されたとすると、今回の乗算結果が前回の乗算結果よりも小さい場合は、今回の乗算結果の符号も正の符号に設定し、今回の乗算結果が前回の乗算結果よりも大きい場合は、今回の乗算結果の符号を負の符号に設定する。
【００３８】
また、上述した調整ユニット２０３が乗算結果を調整する方法は、単なる例であり、本実施形態は、これに限定されない。調整ユニット２０３は、その他の方法を採用して乗算結果を調整することにより、調整後の乗算結果を所定のｄ軸電流指令値の調整区間内に配置してもよい。
【００３９】
本実施形態において、図２に示すように、差計算ユニット２０１は、絶対値計算ユニット２０１１と、減算ユニット２０１２と、を含む。絶対値計算ユニット２０１１は、回転速度ω１の絶対値｜ω１｜を計算するために使用される。減算ユニット２０１２は、前記絶対値と前記所定の回転速度閾値ωｔｈの差を差計算ユニット２０１が出力する差として計算するために使用される。すなわち、前記差は、｜ω１｜−ωｔｈ−である。
【００４０】
本実施形態において、図２に示すように、差計算ユニット２０１は、さらに、フィルタリングユニット２０１３を含む。前記フィルタリングユニット２０１３は、回転速度ω１の信号における高周波信号をフィルタリングするために使用することができ、例えば、前記フィルタリングユニット２０１３は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）であってもよい。
【００４１】
図２において、フィルタリングユニット２０１３を有する場合、絶対値計算ユニット２０１１は、高周波信号をフィルタリングした後の回転速度ω１の絶対値を計算することができ、減算ユニット２０１２は、前記絶対値と所定の回転速度閾値ωｔｈの差を計算する。
【００４２】
本実施形態において、図２に示すように、電流調整量計算ユニット１０２は、さらに、回転速度計算ユニット２０４を含む。前記回転速度計算ユニット２０４は、鎖交磁束位相角θを時間に関して導出し、電動機の回転速度ω１を取得する。すなわち、ω１＝ｄ
θ／ｄｔである。また、本実施形態は、これに限定されず、回転速度計算ユニット２０４は、その他の方法により、鎖交磁束位相角θに基づいて動機の回転速度ω１を計算してもよい。
【００４３】
本実施形態において、回転子鎖交磁束観測ユニット１０１および駆動ユニット１０３に関する説明は、現有技術における交流電動機のベクトル制御に関する説明を参照することができる。
【００４４】
例えば、駆動ユニット１０３は、下記のユニット１０３１〜１０３６を含み、
電流検出ユニットは、交流電動機Ｍに流入した相電流ｉＡ、ｉＢ、ｉＣを検出し、変換ユニット１０３１は、前記相電流をクラーク（Ｃｌａｒｋｅ）変換して、α−β座標系における電流ｉα、ｉβを取得し、
回転子鎖交磁束観測ユニット１０１は、電流ｉα、ｉβ、速度観測器１０４が検出した回転子速度ωｒ、およびＳＶＰＷＭユニット１０３５に入力した電圧分量Ｕα、Ｕβに基づいて、交流電動機Ｍの回転子鎖交磁束の位相角θおよび回転子鎖交磁束の大きさψを計算し、
速度観測器１０４は、電流ｉα、ｉβおよび回転子鎖交磁束の大きさψに基づいて、回転子速度ωｒを計算し、
回転速度調節器（ＡＳＲ）１０３２は、回転子速度ωｒおよび入力した速度指令Ｓｐｅｅｄｃｍｄに基づいて、トルクパラメータＴｅｃｍｄを計算し、
制御信号発生器（ＣＣＲ）１０３３は、トルクパラメータＴｅｃｍｄおよび速度指令Ｓｐｅｅｄｃｍｄに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄおよびｑ軸電流指令値ｉｑを計算し、ｄ軸電流指令値ｉｄをｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔに重畳することにより、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄを形成し、
電流調節器（ＡＣＲ）１０３４は、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄ、ｑ軸電流指令値ｉｑ、および電流ｉα、ｉβに基づいて、電圧分量Ｕα、Ｕβをを計算し、
空間電圧ＰＷＭ（ＳＶＰＷＭ）ユニット１０３５は、ＩＧＢＴインバータ１０３６のオンまたはオフを制御するための信号ＰＷＭｄｕｔｙＡ、ＰＷＭｄｕｔｙＢ、ＰＷＭｄｕｔｙＣを生成し、
ＩＧＢＴインバータ１０３６は、生成した電圧信号を交流電動機Ｍの固定子に入力して、交流電動機Ｍの運転を駆動するために使用する。
【００４５】
本実施形態に基づくと、回転子鎖交磁束観測ユニットの回転子鎖交磁束に対する観測結果に基づいて、交流電動機を駆動するためのｄ軸電流を調整することができるため、観測器の観測結果が不安定領域に入らないようにし、それにより、制御装置が制御を行う際の安定性を向上させて、トルクモードにおける交流電動機の出力精度を上げることができる。
【００４６】
（実施形態２）
本発明の実施形態２は、交流電動機の制御方法を提供し、この制御方法は、実施形態１の制御装置１００に対応する。
【００４７】
図４は、本実施形態の交流電動機の制御方法の概略図である。図４に示すように、前記方法は、
前記交流電動機の回転子鎖交磁束の位相角θを計算するステップ４０１と、
前記回転子鎖交磁束の位相角θから得られた前記交流電動機の回転速度ω１に基づいて、ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔを計算するステップ４０２と、
ｄ軸電流調整値ｉａｄｊｕｓｔに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄを調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄに調整するとともに、調整後のｄ軸電流指令値ｉ’ｄおよびｑ軸電流指令値ｉｑに基づいて、前記交流電動機を駆動するステップ４０３と、
を含む。
【００４８】
前記制御方法の各ステップに関する説明は、実施形態１の対応するユニットの説明を参照することができる。また、前記制御方法は、図４に記載したステップ以外のステップを含んでもよく、実施形態１の制御装置１００に対する各ユニットの説明を参照してもよい。
【００４９】
本実施形態に基づくと、回転子鎖交磁束観測ユニットの回転子鎖交磁束に対する観測結果に基づいて、交流電動機を駆動するためのｄ軸電流を調整することができるため、観測器の観測結果が不安定領域に入らないようにし、それにより、制御装置が制御を行う際の安定性を向上させて、トルクモードにおける交流電動機の出力精度を上げることができる。
【００５０】
本発明の実施形態に記載されているパラメータ計算装置を組み合わせて、ハードウェア、プロセッサで実行するソフトウェアモジュール、あるいは両者の組み合わせとして直接体現することができる。これらのハードウェアモジュールは、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を利用してこれらのソフトウェアモジュールのハードウェア化を実現することができる。
【００５１】
ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または本分野において周知の任意のその他の形式の記憶媒体に配置することができる。記憶媒体をプロセッサに接続することにより、プロセッサは、前記記憶媒体から情報を読み出すことができ、且つ前記記憶媒体に情報を書き込むことができる。あるいは、前記記憶媒体は、プロセッサの構成部分であってもよい。プロセッサと記憶媒体は、ＡＳＩＣの中に配置することができる。前記ソフトウェアモジュールは、モバイル端末のメモリに保存することができ、モバイル端末に挿入可能なメモリカードに保存することもできる。例えば、電子機器が比較的大容量のＭＥＧＡ−ＳＩＭカードまたは大容量のフラッシュメモリ装置を採用している場合、前記ソフトウェアモジュールは、前記ＭＥＧＡ−ＳＩＭカードまたは大容量のフラッシュメモリ装置に保存することができる。
【００５２】
本実施形態に記載のパラメータ計算装置については、本発明に記載されている機能を実行するための汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはその他のプログラマブル論理デバイス、離散ゲート、またはトランジスタ論理回路、離散ハードウェアコンポーネント、あるいはこれらの任意の適切な組み合わせによって実現することができる。
【００５３】
以上、具体的な実施方式を組み合わせて本発明について説明したが、当業者であれば明らかであるように、これらの記載は例示性のものであり、本発明の保護範囲に対する限定ではない。当業者であれば、本発明の精神および原理に基づいて、本発明に対して各種変形および修正を行うことができ、これらの変形および修正も本発明の範囲内に入る。
【符号の説明】
【００５４】
１０：制御装置
１０１：回転子鎖交磁束観測ユニット
１０２：電流調整量計算ユニット
１０３：駆動ユニット
１０３２：回転速度調節器（ＡＳＲ）
１０３３：制御信号発生器（ＣＣＲ）
１０３４：電流調節器（ＡＣＲ）
１０３５：空間電圧ＰＷＭ（ＳＶＰＷＭ）ユニット
１０３６：ＩＧＢＴインバータ
１０４：速度観測器
２０１：差計算ユニット
２０１１：絶対値計算ユニット
２０１２：減算ユニット
２０１３：フィルタリングユニット
２０２：電流調整値計算ユニット
２０３：調整ユニット
２０４：回転速度計算ユニット
３０１：各曲線
３０２：領域
Ｍ：交流電動機
【国際調査報告】
2021533721.tif 000007
2021533721.tif 000008
2021533721.tif 000009
2021533721.tif 000010
2021533721.tif 000011
2021533721.tif 000012