(57)【要約】  本願は、モータドライブシステム及び再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法、装置を開示し、ただし、当該方法は、直流母線電流をサンプリングし、モータの三相電流を取得するように直流母線電流に応じて相電流再構成を行うステップと、相電流再構成プロセスにおいて、ＰＷＭ周期毎にモータの二相電流として２つのサンプリング電流を取得し、指令電圧又はサンプリング電圧を取得するステップと、鎖交磁束オブザーバに入力される電流ベクトルと電圧ベクトルが同一時刻になるように、２つのサンプリング電流、指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行うステップと、を含む。本願の方法によれば、鎖交磁束オブザーバの出力角度の正確性を保証することができ、モータの正常な運転を確保し、また該計算方法の計算量が少なく、容易に実現できる。
2021500844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流母線電流をサンプリングし、モータの三相電流を取得するように、前記直流母線電流に応じて相電流再構成を行うステップと、
相電流再構成プロセスにおいて、ＰＷＭ周期毎に前記モータの二相電流として２つのサンプリング電流を取得し、指令電圧又はサンプリング電圧を取得するステップと、
鎖交磁束オブザーバに入力される電流ベクトルと電圧ベクトルが同一時刻になるように、前記２つのサンプリング電流、前記指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行うステップと、を含む、
ことを特徴とするモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法。
【請求項２】
前記２つのサンプリング電流、前記指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行うステップは、
（１）前記２つのサンプリング電流を前記指令電圧又はサンプリング電圧に対応する時刻に同期的に換算するステップと、
（２）前記２つのサンプリング電流の一方と前記指令電圧又はサンプリング電圧を前記２つのサンプリング電流の他方に対応する時刻に同期的に換算するステップと、
（３）前記２つのサンプリング電流、前記指令電圧又はサンプリング電圧をＰＷＭ周期毎の任意の時刻に同期的に換算するステップとのうちのいずれかを採用する、
ことを特徴とする請求項１に記載のモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法。
【請求項３】
ステップ（１）を採用する場合、前記２つのサンプリング電流がｃ相電流及びａ相電流に対応すれば、以下の［数式１］により、前記ｃ相電流及びａ相電流に対して同期換算を行い、
【数１】
2021500844.tif 000157
ことを特徴とする請求項２に記載のモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法。
【請求項４】
ステップ（２）を採用する場合、前記２つのサンプリング電流がｃ相電流及びａ相電流に対応すれば、以下の［数式２］により、それぞれ前記指令電圧又はサンプリング電圧、及び前記ｃ相電流及びａ相電流に対して同期換算を行い、
【数２】
2021500844.tif 000158
ことを特徴とする請求項２に記載のモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法。
【請求項５】
ステップ（３）を採用する場合、前記２つのサンプリング電流がｃ相電流及びａ相電流に対応すれば、以下の［数式３］により、それぞれ前記指令電圧又はサンプリング電圧、及び前記ｃ相電流及びａ相電流に対して同期換算を行い、
【数３】
2021500844.tif 000159
ことを特徴とする請求項２に記載のモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法。
【請求項６】
コンピュータプログラムが記憶されている非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータプログラムがプロセッサによって実行される場合、請求項１〜５のいずれかに記載のモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法が実施される、
ことを特徴とする非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項７】
直流母線電流をサンプリングするための電流サンプリングモジュールと、
モータの三相電流を取得するように、前記直流母線電流に応じて相電流再構成を行うための電流再構成モジュールと、
相電流再構成プロセスにおいて、ＰＷＭ周期毎に前記モータの二相電流として２つのサンプリング電流を取得し、指令電圧又はサンプリング電圧を取得するための取得モジュールと、
鎖交磁束オブザーバに入力される電流ベクトルと電圧ベクトルが同一時刻になるように、前記２つのサンプリング電流、前記指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行うための同期計算モジュールと、を含む、
ことを特徴とするモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置。
【請求項８】
前記同期計算モジュールは、
（１）前記２つのサンプリング電流を前記指令電圧又はサンプリング電圧に対応する時刻に同期的に換算する方式と、
（２）前記２つのサンプリング電流の一方と前記指令電圧又はサンプリング電圧を前記２つのサンプリング電流の他方に対応する時刻に同期的に換算する方式と、
（３）前記２つのサンプリング電流、前記指令電圧又はサンプリング電圧をＰＷＭ周期毎の任意の時刻に同期的に換算する方式とのうちのいずれかを採用して前記２つのサンプリング電流、前記指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行う、
ことを特徴とする請求項７に記載のモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置。
【請求項９】
方式（１）を採用する場合、前記２つのサンプリング電流がｃ相電流及びａ相電流に対応すれば、前記同期計算モジュールは以下の［数式４］により、前記ｃ相電流及びａ相電流に対して同期換算を行い、
【数４】
2021500844.tif 000160
ことを特徴とする請求項８に記載のモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置。
【請求項１０】
方式（２）を採用する場合、前記２つのサンプリング電流がｃ相電流及びａ相電流に対応すれば、前記同期計算モジュールは以下の［数式５］により、それぞれ前記指令電圧又はサンプリング電圧、及び前記ｃ相電流及びａ相電流に対して同期換算を行い、
【数５】
2021500844.tif 000161
ことを特徴とする請求項８に記載のモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置。
【請求項１１】
方式（３）を採用する場合、前記２つのサンプリング電流がｃ相電流及びａ相電流に対応すれば、前記同期計算モジュールは以下の［数式６］により、それぞれ前記指令電圧又はサンプリング電圧、及び前記ｃ相電流及びａ相電流に対して同期換算を行い、
【数６】
2021500844.tif 000162
ことを特徴とする請求項８に記載のモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置。
【請求項１２】
請求項７〜１１のいずれかに記載のモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置を含む、
ことを特徴とするモータドライブシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
「関連出願の相互参照」
本願は、２０１７年１１月１７日に出願された中国特許出願第２０１７１１１４６５７２．０号に対する優先権を主張するものであり、当該中国特許出願の内容全体を参照によりここに取り込む。
【０００２】
本願は、モータドライブ技術の分野に関し、特に、モータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体、モータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置及びモータドライブシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
高性能の交流モータドライブシステムは、通常、例えばフィールド指向制御や直接トルク制御など、ベクトル制御技術を採用するものであり、このような制御技術を採用する場合には、正確なモータの鎖交磁束位置や速度情報を知ることが必要である。工業、家電又は自動車などの使用場面において、ハードウェアコストを削減するか、又は機械的な取り付けの制約を脱却するために、モータの位置／速度センサーの代りに、鎖交磁束オブザーバを採用し、鎖交磁束オブザーバのソフトウェア見積方法によりモータの鎖交磁束位置と速度情報を取得することができる。
【０００４】
鎖交磁束オブザーバは、モータの鎖交磁束位置と速度情報を見積る時に、モータの電流量と電圧量を取得する必要がある。ただし、モータの電流はハードウェアサンプリングによって取得することができ、モータの電圧は指令電圧を用いてもよいし、ハードウェアサンプリングによって取得してもよい。幾つかの電流サンプリング方式では、単一測定素子が使用する部品が少なく、コストが低いため、モータの電流をサンプリングするのに単一測定素子を用いることが多い。
【０００５】
しかしながら、単一測定素子を用いてモータの電流をサンプリングする場合、２つのサンプリングされた電流が同期せず、２つのサンプリングされた電流と指令電圧又はサンプリング電圧が同期しないという現象が発生し、モータ運転の電気周波数が高い場合、又はデジタルサンプリング周波数（即ち、電流ループ制御の周波数、ＰＷＭスイッチング周波数）が低い場合、当該現象により、鎖交磁束オブザーバによって得られた角度にばらつきがあり、モータの制御性能に影響を及ぼす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願は、少なくともある程度で上記技術における技術問題の１つを解決することを旨とする。したがって、本願の１つの目的は、鎖交磁束オブザーバの出力角度の正確性を保証することができ、モータの正常な運転を確保し、また計算量が少なく、容易に実現できるモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法を提供することである。
【０００７】
本願の第２の目的は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を提供することである。
【０００８】
本願の第３の目的は、モータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置を提供することである。
【０００９】
本願の第３の目的は、モータドライブシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本願の第１の態様の実施例は、モータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法を提供し、当該方法は、直流母線電流をサンプリングし、モータの三相電流を取得するように、前記直流母線電流に応じて相電流再構成を行うステップと、相電流再構成プロセスにおいて、ＰＷＭ周期毎に前記モータの二相電流として２つのサンプリング電流を取得し、指令電圧又はサンプリング電圧を取得するステップと、鎖交磁束オブザーバに入力される電流ベクトルと電圧ベクトルが同一時刻になるように、前記２つのサンプリング電流、前記指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行うステップと、を含む。
【００１１】
本願の実施例に係るモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法によれば、直流母線電流をサンプリングし、モータの三相電流を取得するように直流母線電流に応じて相電流再構成を行い、そして、相電流再構成プロセスにおいて、ＰＷＭ周期毎にモータの二相電流として２つのサンプリング電流を取得し、指令電圧又はサンプリング電圧を取得し、鎖交磁束オブザーバに入力される電流ベクトルと電圧ベクトルが同一時刻になるように、２つのサンプリング電流、指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行う。よって、鎖交磁束オブザーバに入力される電流ベクトルと電圧ベクトルを同一時刻にすることができ、これにより、鎖交磁束オブザーバの出力角度の正確性を保証し、モータの正常な運転を確保し、また該計算方法の計算量が少なく、容易に実現できる。
【００１２】
また、本願の上記の実施例にて提供されるモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法は、以下のような付加的な技術的特徴を有してもよい。
【００１３】
本願の１つの実施例において、（１）前記２つのサンプリング電流を前記指令電圧又はサンプリング電圧に対応する時刻に同期的に換算する方式と、（２）前記２つのサンプリング電流の一方と前記指令電圧又はサンプリング電圧を前記２つのサンプリング電流の他方に対応する時刻に同期的に換算する方式と、（３）前記２つのサンプリング電流、前記指令電圧又はサンプリング電圧をＰＷＭ周期毎の任意の時刻に同期的に換算する方式とのうちのいずれかを採用して前記２つのサンプリング電流、前記指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行う。
【００１４】
本願の１つの実施例において、方式（１）を採用する場合、前記２つのサンプリング電流がｃ相電流及びａ相電流に対応すれば、以下の式により、前記ｃ相電流及びａ相電流に対して同期換算を行う。
【００１５】
【数１】
2021500844.tif 000003
【００１６】
本願の１つの実施例において、方式（２）を採用する場合、前記２つのサンプリング電流がｃ相電流及びａ相電流に対応すれば、以下の式により、それぞれ前記指令電圧又はサンプリング電圧、及び前記ｃ相電流及びａ相電流に対して同期換算を行う。
【００１７】
【数２】
2021500844.tif 000004
【００１８】
本願の１つの実施例において、方式（３）を採用する場合、前記２つのサンプリング電流がｃ相電流及びａ相電流に対応すれば、以下の式により、それぞれ前記指令電圧又はサンプリング電圧、及び前記ｃ相電流及びａ相電流に対して同期換算を行う。
【００１９】
【数３】
2021500844.tif 000005
【００２０】
上記目的を達成するために、本願の第２の態様の実施例は、コンピュータプログラムが記憶されている非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を提供し、当該プログラムがプロセッサによって実行される場合、本願の第１の態様の実施例により提供されるモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法が実施される。
【００２１】
本願の実施例に係る非一時的なコンピュータ可読記憶媒体によれば、鎖交磁束オブザーバの出力角度の正確性を保証することができ、モータの正常な運転を確保する。
【００２２】
上記目的を達成するために、本願の第３の態様の実施例は、モータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置を提供し、当該装置は、直流母線電流をサンプリングするための電流サンプリングモジュールと、モータの三相電流を取得するように前記直流母線電流に応じて相電流再構成を行うための電流再構成モジュールと、相電流再構成プロセスにおいて、ＰＷＭ周期毎に前記モータの二相電流として２つのサンプリング電流を取得し、指令電圧又はサンプリング電圧を取得するための取得モジュールと、鎖交磁束オブザーバに入力される電流ベクトルと電圧ベクトルが同一時刻になるように、前記２つのサンプリング電流、前記指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行うための同期計算モジュールと、を含む。
【００２３】
本願の実施例に係るモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置によれば、電流再構成モジュールは、モータの三相電流を取得するように電流サンプリングモジュールによってサンプリングされた直流母線電流に応じて相電流再構成を行い、取得モジュールは、相電流再構成プロセスにおいて、ＰＷＭ周期毎にモータの二相電流として２つのサンプリング電流を取得し、指令電圧又はサンプリング電圧を取得し、同期計算モジュールは、鎖交磁束オブザーバに入力される電流ベクトルと電圧ベクトルが同一時刻になるように、２つのサンプリング電流、指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行う。よって、鎖交磁束オブザーバの出力角度の正確性を保証することができ、モータの正常な運転を確保する。
【００２４】
また、本願の上記の実施例にて提供されるモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置は、以下のような付加的な技術的特徴を有してもよい。
【００２５】
本願の１つの実施例において、前記同期計算モジュールは、（１）前記２つのサンプリング電流を前記指令電圧又はサンプリング電圧に対応する時刻に同期的に換算する方式と、（２）前記２つのサンプリング電流の一方と前記指令電圧又はサンプリング電圧を前記２つのサンプリング電流の他方に対応する時刻に同期的に換算する方式と、（３）前記２つのサンプリング電流、前記指令電圧又はサンプリング電圧をＰＷＭ周期毎の任意の時刻に同期的に換算する方式とのうちのいずれかを採用して前記２つのサンプリング電流、前記指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行う。
【００２６】
本願の１つの実施例において、方式（１）を採用する場合、前記２つのサンプリング電流がｃ相電流及びａ相電流に対応すれば、前記同期計算モジュールは以下の式により、前記ｃ相電流及びａ相電流に対して同期換算を行う。
【００２７】
【数４】
2021500844.tif 000006
【００２８】
本願の１つの実施例において、方式（２）を採用する場合、前記２つのサンプリング電流がｃ相電流及びａ相電流に対応すれば、前記同期計算モジュールは以下の式により、それぞれ前記指令電圧又はサンプリング電圧、及び前記ｃ相電流及びａ相電流に対して同期換算を行う。
【００２９】
【数５】
2021500844.tif 000007
【００３０】
本願の１つの実施例において、方式（３）を採用する場合、前記２つのサンプリング電流がｃ相電流及びａ相電流に対応すれば、前記同期計算モジュールは以下の式により、それぞれ前記指令電圧又はサンプリング電圧、及び前記ｃ相電流及びａ相電流に対して同期換算を行う。
【００３１】
【数６】
2021500844.tif 000008
【００３２】
上記目的を達成するために、本願の第４の態様の実施例は、モータドライブシステムを提供し、それは本願の第３の態様の実施例にて提供されるモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置を含む。
【００３３】
本願の実施例に係るモータドライブシステムによれば、鎖交磁束オブザーバの出力角度の正確性を保証することができ、モータの正常な運転を確保する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本願の実施例によるモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法のフローチャートである。
【図２】本願の１つの実施例による単一測定素子によって直流母線電流をサンプリングし、モータの三相電流を取得する場合の原理図である。
【図３】本願の１つの具体例による直流母線電流に基づく相電流再構成を示す波形図である。
【図４】本願の１つの具体例による各時刻に対応するサンプリング電流ベクトル、指令電圧ベクトル又はサンプリング電圧ベクトルを示す模式図である。
【図５】本願の別の具体例による各時刻に対応するサンプリング電流ベクトル、指令電圧ベクトル又はサンプリング電圧ベクトルを示す模式図である。
【図６】本願の実施例によるモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置を示すブロック模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本願の実施例について詳細に説明する。前記実施例が図面において示されているが、同じ又は類似の参照番号は同じもしくは類似の素子、又は同じもしくは類似の機能を有する素子を示す。以下、図面を参照しながら説明される実施例は、一例として、本願を制限するものではなく、本願を解釈するために用いられる。
【００３６】
以下、図面を用いて本願の実施例に係るモータドライブシステム及び再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法、装置を説明する。
【００３７】
図１は本願の実施例によるモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法のフローチャートである。
【００３８】
図１に示すように、本願の実施例に係るモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法は、ステップＳ１〜ステップＳ３を含む。
【００３９】
ステップＳ１は、直流母線電流をサンプリングし、モータの三相電流を取得するように直流母線電流に応じて相電流再構成を行う。
【００４０】
図２は本願の１つの実施例による単一測定素子によって直流母線電流をサンプリングし、モータの三相電流を取得する場合の原理図である。
【００４１】
本願の１つの具体例において、図２に示すように、ａ、ｂ、ｃ三相アームのうち、ａ相アームは上アームスイッチング素子Ｔ１及び下アームスイッチング素子Ｔ２を含み、ｂ相アームは上アームスイッチング素子Ｔ３及び下アームスイッチング素子Ｔ４を含み、ｃ相アームは上アームスイッチング素子Ｔ５及び下アームスイッチング素子Ｔ６を含む。
【００４２】
モータがＳＶＰＷＭ（Ｓｐａｃｅ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、空間ベクトルパルス幅変調）変調技術を用いて駆動されるとき、各相アームの上アームスイッチング素子及び下アームスイッチング素子の状態が全て異なり、且つ各相アームの上アームスイッチング素子オン及び下アームスイッチング素子オフが「１」であり得、各相アームの上アームスイッチング素子オフ及び下アームスイッチング素子オンが「０」であり得、これにより「００１」、「０１０」、「０１１」、「１００」、「１０１」、「１１０」の６つの非ゼロベクトル及び「０００」、「１１１」の２つのゼロベクトルを形成し得る。
【００４３】
図３に示すように、１つのＳＶＰＷＭ周期内に、２つの非ゼロベクトル「１００」及び「１１０」が存在し得、「１００」の時刻、即ち上アームスイッチング素子Ｔ１がオン、下アームスイッチング素子Ｔ２がオフ、上アームスイッチング素子Ｔ３がオフ、下アームスイッチング素子Ｔ４がオン、上アームスイッチング素子Ｔ５がオフ及び下アームスイッチング素子Ｔ６がオンであるとき、サンプリングされた直流母線電流はａ相電流であり、即ちｉａ＝ｉｄｃ１であり、ただし、ｉｄｃ１は当該時刻にサンプリングされた直流母線電流であり、ｉａはａ相電流である。「１１０」の時刻、即ち上アームスイッチング素子Ｔ１がオン、下アームスイッチング素子Ｔ２がオフ、上アームスイッチング素子Ｔ３がオン、下アームスイッチング素子Ｔ４がオフ、上アームスイッチング素子Ｔ５がオフ及び下アームスイッチング素子Ｔ６がオンであるとき、サンプリングされた直流母線電流はｃ相電流であり、即ちｉｃ＝ｉｄｃ２であり、ただし、ｉｄｃ２は当該時刻にサンプリングされた直流母線電流であり、ｉｃはｃ相電流であり、このとき、三相電流の関係から、ｂ相電流を算出でき、これにより、モータの三相電流を１つのＰＷＭ周期内に取得する。
【００４４】
同様に、スイッチング素子の状態及び直流母線電流に応じてａ相電流及びｂ相電流を取得し、三相電流の関係からｃ相電流を算出することにより、モータの三相電流を１つのＰＷＭ周期内に取得することもできる。あるいは、スイッチング素子の状態及び直流母線電流に応じてｂ相電流及びｃ相電流を取得し、三相電流の関係からａ相電流を算出することにより、モータの三相電流を１つのＰＷＭ周期内に取得することができる。
【００４５】
ステップＳ２は、相電流再構成プロセスにおいて、ＰＷＭ周期毎にモータの二相電流として２つのサンプリング電流を取得し、指令電圧又はサンプリング電圧を取得する。
【００４６】
ステップＳ３は、鎖交磁束オブザーバに入力される電流ベクトルと電圧ベクトルが同一時刻になるように、２つのサンプリング電流、指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行う。
【００４７】
本願の１つの実施例において、２つのサンプリング電流を指令電圧又はサンプリング電圧に対応する時刻に同期的に換算するという方式（１）を採用して、２つのサンプリング電流、前記指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行ってもよい。
【００４８】
【表１】
2021500844.tif 000009
【００４９】
【数７】
2021500844.tif 000010
【００５０】
【数８】
2021500844.tif 000011
【００５１】
【数９】
2021500844.tif 000012
【００５２】
【表２】
2021500844.tif 000013
【００５３】
よって、ｃ相電流及びａ相電流はそれぞれ次の式で表すことができる。
【００５４】
【数１０】
2021500844.tif 000014
【００５５】
【数１１】
2021500844.tif 000015
【００５６】
式（１）、式（３）及び式（５）に従って、式を得ることができる。
【００５７】
【数１２】
2021500844.tif 000016
【００５８】
即ち、以下の式１３を得ることができる。
【００５９】
【数１３】
2021500844.tif 000017
【００６０】
さらに式（８）を組み合わせて、以下の式を得ることができる。
【００６１】
【数１４】
2021500844.tif 000018
【００６２】
【表３】
2021500844.tif 000019
【００６３】
本願の他の実施例において、２つのサンプリング電流はｃ相電流及びｂ相電流に対応でき、同様な方法で処理することで、以下の式を得ることができる。
【００６４】
【数１５】
2021500844.tif 000020
【００６５】
式（１０−１）及び式（１０−２）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【００６６】
【数１６】
2021500844.tif 000021
【００６７】
更に、式（１１）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【００６８】
【数１７】
2021500844.tif 000022
【００６９】
また、式（１０−１）及び式（１０−２）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【００７０】
【数１８】
2021500844.tif 000023
【００７１】
且つ、式（１３）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【００７２】
【数１９】
2021500844.tif 000024
【００７３】
式（１２）及び式（１４）に従って、以下の式を得ることができる。
【００７４】
【数２０】
2021500844.tif 000025
【００７５】
【表４】
2021500844.tif 000026
【００７６】
２つのサンプリング電流はａ相電流及びｂ相電流にも対応でき、同様な方法で処理することで、以下の式を得ることができる。
【００７７】
【数２１】
2021500844.tif 000027
【００７８】
式（１６−１）及び式（１６−２）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【００７９】
【数２２】
2021500844.tif 000028
【００８０】
更に、式（１７）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【００８１】
【数２３】
2021500844.tif 000029
【００８２】
また、式（１６−１）及び式（１６−２）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【００８３】
【数２４】
2021500844.tif 000030
【００８４】
また、式（１９）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【００８５】
【数２５】
2021500844.tif 000031
【００８６】
式（１８）及び式（２０）に従って、以下の式を得ることができる。
【００８７】
【数２６】
2021500844.tif 000032
【００８８】
【表５】
2021500844.tif 000033
【００８９】
本願の１つの実施例において、２つのサンプリング電流の一方と指令電圧又はサンプリング電圧を２つのサンプリング電流の他方に対応する時刻に同期的に換算するという方式（２）を採用して、２つのサンプリング電流、指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行ってもよい。
【００９０】
【表６】
2021500844.tif 000034
【００９１】
【数２７】
2021500844.tif 000035
【００９２】
【数２８】
2021500844.tif 000036
【００９３】
【数２９】
2021500844.tif 000037
【００９４】
【数３０】
2021500844.tif 000038
【００９５】
【数３１】
2021500844.tif 000039
【００９６】
【数３２】
2021500844.tif 000040
【００９７】
【表７】
2021500844.tif 000041
【００９８】
【数３３】
2021500844.tif 000042
【００９９】
【数３４】
2021500844.tif 000043
【０１００】
【表８】
2021500844.tif 000044
【０１０１】
【表９】
2021500844.tif 000045
【０１０２】
【数３５】
2021500844.tif 000046
【０１０３】
【表１０】
2021500844.tif 000047
【０１０４】
【表１１】
2021500844.tif 000048
【０１０５】
【数３６】
2021500844.tif 000049
【０１０６】
且つ、以下の式を得ることができる。
【０１０７】
【数３７】
2021500844.tif 000050
【０１０８】
式（３９−１）及び式（３９−２）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０１０９】
【数３８】
2021500844.tif 000051
【０１１０】
且つ、式（４０）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０１１１】
【数３９】
2021500844.tif 000052
【０１１２】
また、式（３９−１）及び式（３９−２）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０１１３】
【数４０】
2021500844.tif 000053
【０１１４】
且つ、式（４２）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０１１５】
【数４１】
2021500844.tif 000054
【０１１６】
式（４１）及び式（４３）に従って、以下の式を得ることができる。
【０１１７】
【数４２】
2021500844.tif 000055
【０１１８】
【表１２】
2021500844.tif 000056
【０１１９】
２つのサンプリング電流はａ相電流及びｂ相電流にも対応でき、同様な方法で処理することで、以下の式を得ることができる。
【０１２０】
【数４３】
2021500844.tif 000057
【０１２１】
且つ、以下の式を得ることができる。
【０１２２】
【数４４】
2021500844.tif 000058
【０１２３】
また、式（４６−１）及び式（４６−２）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０１２４】
【数４５】
2021500844.tif 000059
【０１２５】
【表１３】
2021500844.tif 000060
【０１２６】
【表１４】
2021500844.tif 000061
【０１２７】
【数４６】
2021500844.tif 000062
【０１２８】
【数４７】
2021500844.tif 000063
【０１２９】
【数４８】
2021500844.tif 000064
【０１３０】
【数４９】
2021500844.tif 000065
【０１３１】
【数５０】
2021500844.tif 000066
【０１３２】
【数５１】
2021500844.tif 000067
【０１３３】
【数５２】
2021500844.tif 000068
【０１３４】
【数５３】
2021500844.tif 000069
【０１３５】
【表１５】
2021500844.tif 000070
【０１３６】
【数５４】
2021500844.tif 000071
【０１３７】
【数５５】
2021500844.tif 000072
【０１３８】
【表１５】
2021500844.tif 000073
【０１３９】
【表１６】
2021500844.tif 000074
【０１４０】
【数５６】
2021500844.tif 000075
【０１４１】
【数５７】
2021500844.tif 000076
【０１４２】
【表１７】
2021500844.tif 000077
【０１４３】
【数５８】
2021500844.tif 000078
【０１４４】
【数５９】
2021500844.tif 000079
【０１４５】
【表１８】
2021500844.tif 000080
【０１４６】
【数６０】
2021500844.tif 000081
【０１４７】
【数６１】
2021500844.tif 000082
【０１４８】
【表１９】
2021500844.tif 000083
【０１４９】
本願の実施例に係るモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法によれば、直流母線電流をサンプリングし、モータの三相電流を取得するように直流母線電流に応じて相電流再構成を行い、そして、相電流再構成プロセスにおいて、ＰＷＭ周期毎にモータの二相電流として２つのサンプリング電流を取得し、指令電圧又はサンプリング電圧を取得し、鎖交磁束オブザーバに入力される電流ベクトルと電圧ベクトルが同一時刻になるように、２つのサンプリング電流、指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行う。よって、鎖交磁束オブザーバの出力角度の正確性を保証することができ、モータの正常な運転を確保し、また該計算方法の計算量が少なく、容易に実現できる。
【０１５０】
上記の実施例に対応して、本願は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体をさらに提供する。
【０１５１】
本願の実施例に係る非一時的なコンピュータ可読記憶媒体には、コンピュータプログラムが記憶されており、当該プログラムがプロセッサによって実行されると、本願の上記の実施例にて提供されるモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算方法が実施される。
【０１５２】
本願の実施例に係る非一時的なコンピュータ可読記憶媒体によれば、それに記憶されるコンピュータプログラムを実行することにより、鎖交磁束オブザーバの出力角度の正確性を保証することができ、モータの正常な運転を確保する。
【０１５３】
上記の実施例に対応して、本願は、モータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置をさらに提供する。
【０１５４】
図６に示すように、本願の実施例に係るモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置は、電流サンプリングモジュール１００、電流再構成モジュール２００、取得モジュール３００及び同期計算モジュール４００を含む。
【０１５５】
ただし、電流サンプリングモジュール１００は、直流母線電流をサンプリングするために用いられ、電流再構成モジュール２００は、モータの三相電流を取得するように直流母線電流に応じて相電流再構成を行うために用いられ、取得モジュール３００は、相電流再構成プロセスにおいて、ＰＷＭ周期毎にモータの二相電流として２つのサンプリング電流を取得し、指令電圧又はサンプリング電圧を取得するために用いられ、同期計算モジュール４００は、鎖交磁束オブザーバに入力される電流ベクトルと電圧ベクトルが同一時刻になるように、２つのサンプリング電流、指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行うために用いられる。
【０１５６】
具体的には、図２は本願の１つの実施例による単一測定素子によって直流母線電流をサンプリングし、モータの三相電流を取得する場合の原理図である。
【０１５７】
本願の１つの具体例において、図２に示すように、ａ、ｂ、ｃ三相アームのうち、ａ相アームは上アームスイッチング素子Ｔ１及び下アームスイッチング素子Ｔ２を含み、ｂ相アームは上アームスイッチング素子Ｔ３及び下アームスイッチング素子Ｔ４を含み、ｃ相アームは上アームスイッチング素子Ｔ５及び下アームスイッチング素子Ｔ６を含む。
【０１５８】
モータがＳＶＰＷＭ変調技術を用いて駆動されるとき、各相アームの上アームスイッチング素子及び下アームスイッチング素子の状態が全て異なり、且つ各相アームの上アームスイッチング素子オン及び下アームスイッチング素子オフが「１」であり得、各相アームの上アームスイッチング素子オフ及び下アームスイッチング素子オンが「０」であり得、これにより「００１」、「０１０」、「０１１」、「１００」、「１０１」、「１１０」の６つの非ゼロベクトル及び「０００」、「１１１」の２つのゼロベクトルを形成し得る。
【０１５９】
図３に示すように、１つのＳＶＰＷＭ周期内に、２つの非ゼロベクトル「１００」及び「１１０」が存在し得、「１００」の時刻、即ち上アームスイッチング素子Ｔ１がオン、下アームスイッチング素子Ｔ２がオフ、上アームスイッチング素子Ｔ３がオフ、下アームスイッチング素子Ｔ４がオン、上アームスイッチング素子Ｔ５がオフ及び下アームスイッチング素子Ｔ６がオンであるとき、電流サンプリングモジュール１００によってサンプリングされた直流母線電流はａ相電流であり、即ちｉａ＝ｉｄｃ１であり、ただし、ｉｄｃ１は当該時刻にサンプリングされた直流母線電流であり、ｉａはａ相電流である。
【０１６０】
「１１０」の時刻、即ち上アームスイッチング素子Ｔ１がオン、下アームスイッチング素子Ｔ２がオフ、上アームスイッチング素子Ｔ３がオン、下アームスイッチング素子Ｔ４がオフ、上アームスイッチング素子Ｔ５がオフ及び下アームスイッチング素子Ｔ６がオンであるとき、電流サンプリングモジュール１００によってサンプリングされた直流母線電流はｃ相電流であり、即ちｉｃ＝ｉｄｃ２であり、ただし、ｉｄｃ２は当該時刻にサンプリングされた直流母線電流であり、ｉｃはｃ相電流であり、このとき、電流再構成モジュール２００は三相電流の関係から、ｂ相電流を算出でき、これにより、モータの三相電流を１つのＰＷＭ周期内に取得する。
【０１６１】
同様に、電流再構成モジュール２００は、スイッチング素子の状態及び電流サンプリングモジュール１００によってサンプリングされた直流母線電流に応じてａ相電流及びｂ相電流を取得し、三相電流の関係からｃ相電流を算出することにより、モータの三相電流を１つのＰＷＭ周期内に取得することもできる。電流再構成モジュール２００はまた、スイッチング素子の状態及び電流サンプリングモジュール１００によってサンプリングされた直流母線電流に応じてｂ相電流及びｃ相電流を取得し、三相電流の関係からａ相電流を算出することにより、モータの三相電流を１つのＰＷＭ周期内に取得することができる。
【０１６２】
本願の１つの実施例において、同期計算モジュール４００は、２つのサンプリング電流を指令電圧又はサンプリング電圧に対応する時刻に同期的に換算するという方式（１）を採用して、２つのサンプリング電流、前記指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行ってもよい。
【０１６３】
【表２０】
2021500844.tif 000084
【０１６４】
【数６２】
2021500844.tif 000085
【０１６５】
【数６３】
2021500844.tif 000086
【０１６６】
【数６４】
2021500844.tif 000087
【０１６７】
【表２１】
2021500844.tif 000088
【０１６８】
よって、同期計算モジュール４００は、以下の式により、ｃ相電流及びａ相電流をそれぞれ表すことができる。
【０１６９】
【数６５】
2021500844.tif 000089
【０１７０】
【数６６】
2021500844.tif 000090
【０１７１】
且つ、式（１）、式（３）及び式（５）に従って、以下の式を得ることができる。
【０１７２】
【数６７】
2021500844.tif 000091
【０１７３】
即ち、以下の式を得ることができる。
【０１７４】
【数６８】
2021500844.tif 000092
【０１７５】
さらに式（８）を組み合わせて、以下の式を得ることができる。
【０１７６】
【数６９】
2021500844.tif 000093
【０１７７】
【表２２】
2021500844.tif 000094
【０１７８】
本願の他の実施例において、２つのサンプリング電流はｃ相電流及びｂ相電流に対応でき、同期計算モジュール４００は、同様な方法で処理することで、以下の式を得ることができる。
【０１７９】
【数７０】
2021500844.tif 000095
【０１８０】
そして、式（１０−１）及び式（１０−２）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０１８１】
【数７１】
2021500844.tif 000096
【０１８２】
また、式（１１）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０１８３】
【数７２】
2021500844.tif 000097
また、式（１０−１）及び式（１０−２）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０１８４】
【数７３】
2021500844.tif 000098
【０１８５】
また、式（１３）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０１８６】
【数７４】
2021500844.tif 000099
【０１８７】
式（１２）及び式（１４）に従って、以下の式を得ることができる。
【０１８８】
【数７５】
2021500844.tif 000100
【０１８９】
【表２３】
2021500844.tif 000101
【０１９０】
２つのサンプリング電流はａ相電流及びｂ相電流にも対応でき、同期計算モジュール４００は、同様な方法で処理することで、以下を得ることができる。即ち、以下の式の通りである。
【０１９１】
【数７６】
2021500844.tif 000102
【０１９２】
そして、式（１６−１）及び式（１６−２）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０１９３】
【数７７】
2021500844.tif 000103
【０１９４】
また、式（１７）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０１９５】
【数７８】
2021500844.tif 000104
【０１９６】
また、式（１６−１）及び式（１６−２）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０１９７】
【数７９】
2021500844.tif 000105
【０１９８】
且つ、式（１９）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０１９９】
【数８０】
2021500844.tif 000106
【０２００】
式（１８）及び式（２０）に従って、以下の式を得ることができる。
【０２０１】
【数８１】
2021500844.tif 000107
【０２０２】
【表２４】
2021500844.tif 000108
【０２０３】
本願の１つの実施例において、同期計算モジュール４００は、２つのサンプリング電流の一方と指令電圧又はサンプリング電圧を２つのサンプリング電流の他方に対応する時刻に同期的に換算するという方式（２）を採用して、２つのサンプリング電流、指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行ってもよい。
【０２０４】
【表２５】
2021500844.tif 000109
【０２０５】
【数８２】
2021500844.tif 000110
【０２０６】
【数８３】
2021500844.tif 000111
【０２０７】
【数８４】
2021500844.tif 000112
【０２０８】
【数８５】
2021500844.tif 000113
【０２０９】
【数８６】
2021500844.tif 000114
【０２１０】
【数８７】
2021500844.tif 000115
【０２１１】
【表２６】
2021500844.tif 000116
【０２１２】
【数８８】
2021500844.tif 000117
【０２１３】
【数８９】
2021500844.tif 000118
【０２１４】
【表２７】
2021500844.tif 000119
【０２１５】
【数９０】
2021500844.tif 000120
【０２１６】
【表２８】
2021500844.tif 000121
【０２１７】
【数９１】
2021500844.tif 000122
【０２１８】
且つ、以下の式を得ることができる。
【０２１９】
【数９２】
2021500844.tif 000123
【０２２０】
また、式（３９−１）及び式（３９−２）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０２２１】
【数９３】
2021500844.tif 000124
【０２２２】
且つ、式（４０）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０２２３】
【数９４】
2021500844.tif 000125
【０２２４】
また、式（３９−１）及び式（３９−２）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０２２５】
【数９５】
2021500844.tif 000126
【０２２６】
且つ、式（４２）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０２２７】
【数９６】
2021500844.tif 000127
【０２２８】
式（４１）及び式（４３）に従って、以下の式を得ることができる。
【０２２９】
【数９７】
2021500844.tif 000128
【０２３０】
【表２９】
2021500844.tif 000129
【０２３１】
２つのサンプリング電流はａ相電流及びｂ相電流にも対応でき、同期計算モジュール４００は、同様な方法で処理することで、以下の式を得ることができる。
【０２３２】
【数９８】
2021500844.tif 000130
【０２３３】
且つ、以下の式を得ることができる。
【０２３４】
【数９９】
2021500844.tif 000131
【０２３５】
及び、式（４６−１）及び式（４６−２）を処理することで、以下の式を得ることができる。
【０２３６】
【数１００】
2021500844.tif 000132
【０２３７】
【表３０】
2021500844.tif 000133
【０２３８】
本願の１つの実施例において、同期計算モジュール４００は、２つのサンプリング電流、指令電圧又はサンプリング電圧をＰＷＭ周期毎の任意の時刻に同期的に換算するという方式（３）を採用して、２つのサンプリング電流、指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行ってもよい。
【０２３９】
【表３１】
2021500844.tif 000134
【０２４０】
【数１０１】
2021500844.tif 000135
【０２４１】
【数１０２】
2021500844.tif 000136
【０２４２】
【数１０３】
2021500844.tif 000137
【０２４３】
【数１０４】
2021500844.tif 000138
【０２４４】
【数１０５】
2021500844.tif 000139
【０２４５】
【数１０６】
2021500844.tif 000140
【０２４６】
【数１０７】
2021500844.tif 000141
【０２４７】
【数１０８】
2021500844.tif 000142
【０２４８】
【表３２】
2021500844.tif 000143
【０２４９】
【数１０９】
2021500844.tif 000144
【０２５０】
【数１１０】
2021500844.tif 000145
【０２５１】
【表３３】
2021500844.tif 000146
【０２５２】
【数１１１】
2021500844.tif 000147
【０２５３】
【数１１２】
2021500844.tif 000148
【０２５４】
【表３４】
2021500844.tif 000149
【０２５５】
【表３５】
2021500844.tif 000150
【０２５６】
【数１１３】
2021500844.tif 000151
【０２５７】
【数１１４】
2021500844.tif 000152
【０２５８】
【表３６】
2021500844.tif 000153
【０２５９】
【数１１５】
2021500844.tif 000154
【０２６０】
【数１１６】
2021500844.tif 000155
【０２６１】
【表３７】
2021500844.tif 000156
【０２６２】
本願の実施例に係るモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置によれば、電流再構成モジュールは、モータの三相電流を取得するように電流サンプリングモジュールによってサンプリングされた直流母線電流に応じて相電流再構成を行い、取得モジュールは、相電流再構成プロセスにおいて、ＰＷＭ周期毎にモータの二相電流として２つのサンプリング電流を取得し、指令電圧又はサンプリング電圧を取得し、同期計算モジュールは、鎖交磁束オブザーバに入力される電流ベクトルと電圧ベクトルが同一時刻になるように、２つのサンプリング電流、指令電圧又はサンプリング電圧に対して同期換算処理を行う。よって、鎖交磁束オブザーバの出力角度の正確性を保証することができ、モータの正常な運転を確保する。
【０２６３】
上記の実施例に対応して、本願は、モータドライブシステムをさらに提供する。
【０２６４】
本願の実施例に係るモータドライブシステムは、本願の上記の実施例にて提供されるモータドライバの再構成された相電流及び相電圧の同期計算装置を含み、その具体的な実施形態は、上記の実施例を参照することができ、重複を回避するために、ただし詳細な説明は省略する。
【０２６５】
本願の実施例に係るモータドライブシステムによれば、鎖交磁束オブザーバの出力角度の正確性を保証することができ、モータの正常な運転を確保する。
【０２６６】
本願の説明において、用語「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「半径方向」、「周方向」などで指示された方位又は位置関係は図面に示す方位又は位置関係に基づくものであり、本願の説明の便宜上及び説明の簡素化の観点から記載されたものであるが、その対象となる装置又は要素は必ず特定の方位において、特定の方位で構成及び操作されなければならないことを指示又は示唆するものではなく、したがって、本願を限定するものと理解されるべきではない。
【０２６７】
また、用語「第１」、「第２」などは説明の目的で使用されるものであり、相対的な重要性を指示もしくは示唆するか又はその対象となる技術的特徴の数量を暗黙的に指示するものと理解されるべきではない。よって、「第１」、「第２」によって定義される特徴は、１つ以上の当該特徴を明示的又は暗黙的に含む。本願の説明において、特に明確で具体的な限定をしていなければ、「複数」は２つ以上を意味する。
【０２６８】
本願において、特に明確に規定又は限定されていなければ、用語「取り付け」、「連結」、「接続」、「固定」などは広い意味を有するものとして理解さるべきである。例えば、固定して接続されていてもよいし、取り外し可能に接続されていても、又は一体として接続されていてもよい。機械的に接続されていてもよいし、電気的に接続されていてもよい。直接的に連結されていてもよいし、中間の媒介を介して間接的に連結されていてもよい。２つの要素の内部での連通、又は２つの要素の相互の作用関係であってもよい。当業者であれば、状況に応じて本願における上記の用語の意味を具体的に理解することができる。
【０２６９】
本願において、特に明確に規定又は限定されていなければ、第１の特徴が第２の特徴の「上」又は「下」に配置されることは、第１の特徴と第２の特徴が直接的に接触していてもよいし、第１の特徴と第２の特徴が中間の媒介を介して間接的に接触していてもよい。さらに、第１の特徴が第２の特徴の「上」、「上方」又は「以上」に配置されることは、第１の特徴が第２の特徴の直上又は斜め上方に配置されることであってもよいし、第１の特徴は第２の特徴より水平面からの高さが大きいことを意味してもよい。第１の特徴が第２の特徴の「下」、「下方」又は「以下」に配置されることは、第１の特徴が第２の特徴の直下又は斜め下方に配置されることであってもよいし、第１の特徴は第２の特徴より水平面からの高さが小さいことを意味してもよい。
【０２７０】
本明細書の説明において、用語「１つの実施例」、「いくつかの実施例」、「例」、「具体的な例」又は「いくつかの例」などを参照する説明は、当該実施例又は例を用いて説明される具体的な特徴、構造、材料又は特性が本願の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを意味する。本明細書において、上記の用語に対する説明は、必ずしも同じ実施例又は例に対するものではない。また、説明される具体的な特徴、構造、材料又は特性は、いずれか１つ又は複数の実施例又は例において適当結び合うことができる。さらに、矛盾しない場合、当業者であれば、本明細書に記載される異なる実施例又は例、及び異なる実施例又は例の特徴を結び合い、組み合わせることができる。
【０２７１】
以上は、本願の実施例を示して説明するが、上記の実施例は一例として、本願を限定するものではなく、当業者であれば、本願の範囲において上記の実施例に対して変更、補正、置換及び変形を行うことができることが理解されるべきである。
【符号の説明】
【０２７２】
１００  電流サンプリングモジュール
２００  電流再構成モジュール
３００  取得モジュール
４００  同期計算モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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