(57)【要約】【課題】電流アンプ出力を三角波と比較してＰＷＭに変換する際に、オンディレイ時間を正確に補償する。【解決手段】電流アンプの出力を、次のようなタイミングでオンディレイ時間を補償する。オンディレイ時間の補償は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の電流アンプの出力関係を図２のように、例えばＵ＞Ｖ＞Ｗとし、オンディレイ時間に相当する補償量をΔＶとすると、三角波の上がる方向（三角波のＴ１の領域）ではＵ相はａ点がそのままなので補償無し、Ｖ相はｃ点に対し−（１／２）ΔＶ時間分補償、Ｗ相はｅ点に対し−ΔＶ時間分補償する。同様にして、三角波の下がる方向（三角波のＴ２の領域）ではＵ相はｂ点に対し＋ΔＶ時間分補償し、Ｖ相はｄ点に対し＋（１／２）ΔＶ時間分補償、Ｗ相はｆ点のままなので補償無しとする。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流指令から電流フィードバックを差し引き、増幅した後三角波を用いてＰＷＭ変換してパワートランジスタを制御し、その際、該パワートランジスタの上下アームの短絡防止のために、上下アームとも同時にオンしない時間であるオンディレイ時間を設ける電流制御方法において、
オンディレイ時間に相当する補償量をΔＶとして、三角波の電位が時間とともに上昇している区間では正の高い電位の相のオンディレイ補償量を０、中間電位の相のオンディレイ補償量を（−１／２）ΔＶ、負の電位の相のオンディレイ補償量を−ΔＶとし、三角波の電位が時間とともに下降している区間では正の高い電位の相のオンディレイ補償量を＋ΔＶ、中間電位に相のオンディレイ補償量を（１／２）ΔＶとし、負電位の相のオンディレイ補償量を０とすることを特徴とする電流制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモータ電流を制御するのに三角波を用いてＰＷＭ変換してパワートランジスタを制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モータの電流制御では電流指令からフィードバックを差し引き、電流アンプに印加することでフィードバック制御を行っていた。そして電流アンプの出力は、その大きさに応じてスイッチング時間としてＰＷＭに変換されていた。
【０００３】
この場合、通常トランジスタの上下アームの短絡防止のため、上下アームとも同時にオンしない時間、つまりオンディレイ時間を設ける必要がある。このオンディレイ時間により電流がゼロ付近で歪む問題があった。
【０００４】
この解決策として従来より図４に示すように、ＰＷＭの立ち上がり立ち下がりの全てについてオンディレイ補償をかけていた。すなわち、電流アンプの出力に電流指令の方向にトランジスタのオンディレイ時間に相当する補償量（ΔＶ）を加算して補償し、その出力を三角波と比較してＰＷＭに変換してパワートランジスタをドライブしていた。図４のＵ相では矢印の方向にＰＷＭのオン時間が短くなり、オンディレイ時間の補償が行われている。Ｖ、Ｗ相にも同様に処理を行う。
【０００５】
あるいは特開平８−０９８５８９のようにｑ軸にオンディレイ時間に相当するトルク分を補償していた。特開平５−１７６５４８ではオンディレイ時間内で一定周期間ディザをかけてオンディレイがかかったり、かからなっかたりしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来の技術では、３相のＡＣサーボで図４のように電圧指令を三角波と比較してＰＷＭ変換を行うと、電流は１方向に流れるとは限らない（流れ込む方向と流れ出る方向の２つある）。そのために正確にオンディレイ補償ができないという問題があった。図４の例ではＶ相はＵ相からの流れ込みとＷ相へ流す両方のモードがある。このように従来の方法ではオンディレイの補償に誤差があり、電流フィードバックにより微少電流値が指令に対して正負にばらつくため、結果として電流の歪みやモータの停止時振動を誘発してしまうという問題があった。
【０００７】
特開平８−０９８５８９でもトルク分に補償することになるが、電圧指令と三角波比較を使うのでこのような問題はある。特開平５−１７６５４８でもディザでランダムに電流が平均化されるが、オンディレイ（不感帯）は存在する。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、オンディレイ時間を比較的正確に補償でき、これにより電流の歪み等をなくすことができる電流制御方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題を達成するために、本発明の電流制御方法は、オンディレイ時間に相当する補償量をΔＶとして、三角波の電位が時間とともに上昇している区間では、正の高い電位の相のオンディレイ補償量を０、中間電位の相のオンディレイ補償量を（−１／２）ΔＶ、負の電位の相のオンディレイ補償量を−ΔＶとし、三角波の電位が時間とともに下降している区間では、正の高い電位の相のオンディレイ補償量を＋ΔＶ、中間電位の相のオンディレイ補償量を（１／２）ΔＶとし、負電位の相のオンディレイ補償量を０とするものである。
【００１０】
したがって、三角波と比較してＰＷＭ変換して行う方法でも比較的正確にオンディレイ時間を補償できるため、停止時の振動や電流の歪み等をなくすことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施形態の電流制御回路のブロック図である。マイクロコンピュータ１は電流指令から電流フィードバックを差し引き、電流アンプで電流増幅を行う。ＰＷＭ変換回路２はマイクロコンピュータ１の出力をＰＷＭ変換する。ベースドライブ回路３はＰＷＭ変換回路２の出力によりパワートランジスタモジュール４の各パワートランジスタを駆動し、モータ５に流れる電流を制御する。
【００１３】
ここで、電流アンプの出力には、図２のようなタイミングでオンディレイ時間を補償する。オンディレイ時間の補償は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の電流アンプの出力関係を図２のように、例えばＵ＞Ｖ＞Ｗとすると、三角波の上がる方向（三角波のＴ１の領域）ではＵ相はａ点がそのままなので補償無し、Ｖ相はｃ点に対し（−１／２）ΔＶ時間分補償、Ｗ相はｅ点に対し−ΔＶ分補償する。同様にして、三角波の下がる方向（三角波のＴ２の領域）ではＵ相はｂ点に対し＋ΔＶ時間分補償し、Ｖ相はｄ点に対し＋（１／２）ΔＶ時間分補償、Ｗ相はｆ点のままなので補償無しとする。まとめると以下のようになる。
【００１４】
三角波の値が時間とともに増加している部分（Ｔ１の領域）
＋の高い電位の相（図２のＵ相）は補償量＝０
中間電位の相（図２のＶ相）は補償量＝−（１／２）ΔＶ
−電位の相（図２のＷ相）は補償量＝−ΔＶ
三角波の値が時間とともに減少している部分（Ｔ２の領域）
＋の高い電位の相（図２のＵ相）は補償量＝＋ΔＶ
中間電位の相（図２のＶ相）は補償量＝＋（１／２）ΔＶ
−電位の相（図２のＷ相）は補償量＝０
ただし、ΔＶ：オンディレイ時間に相当する補償量
このようにして電流を流そうとする方向に対し有効な電流分のみ補償する。電流アンプの出力の大きさが中間の相は電流を流す場合と電流が流れ込む場合の両方があるので、中間値を補償して極力他の相への影響を小さくする。つまり歪みが発生しにくいベクトルへの補償をする。位相と大きさがＵ＞Ｖ＞Ｗ以外の関係の場合も同様にして行う。そして中間の相（二相が同じ）がない場合も大きさと三角波の関係より同様にして行う。
【００１５】
図３（ａ）と（ｂ）は本発明と従来のシミュレーションによる比較結果を示す図である。図３（ａ）は従来の方法でのトルクのステップ応答のシミュレーションによる電流と速度の波形図である。図３（ｂ）は本発明の方法でのトルクのステップ応答のシミュレーションによる電流と速度の波形図である。本発明の方が従来と比較して電流の歪みが少ないので速度のリップルは少ないことがわかる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、電流アンプ出力を三角波と比較してＰＷＭに変換して行う方法でも比較的正確にオンディレイ時間を補償できるため、停止時の振動や電流の歪み等をなくすことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す回路図である。
【図２】図１の実施形態における位相と三角波およびオンディレイ補償のタイミング図である。
【図３】従来の方法でのトルクのステップ応答のシミュレーションによる電流の速度の波形図（図３（ａ））、本発明でのトルクのステップ応答のシミュレーションによる電流と速度の波形図（図３（ｂ））である。
【図４】従来の方法での位相と三角波、オンディレイ補償のタイミング図である。
【符号の説明】
１　　マイクロコンピュータ
２　　ＰＷＭ変換回路
３　　ベースドライブ回路
４　　パワートランジスタモジュール
５　　モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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