(57)【要約】【課題】電流リップルに起因する電磁騒音を増大させることなく電流検出が困難なＰＷＭ信号パターンを低減するＰＷＭ信号補正手段を提供する。【解決手段】直流電源２の電流を検出する電流検出部３と、直流電源２に接続され、複数のスイッチング素子からなるインバータ部４と、電流検出部３で検出された直流電流および任意に与えられるトルク電流指令Ｉｑおよび励磁電流指令Ｉｄから電圧指令Ｖベクトルを算出する電圧指令演算部５と、電圧指令ＶベクトルからＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号作成部６と、電圧指令Ｖベクトルから励磁電流指令Ｉｄを作成する励磁電流指令作成部７とを備え、励磁電流指令作成部７は電圧指令Ｖベクトルの大きさに応じて励磁電流指令Ｉｄを変化させ出力電圧を高くすることで、モータ電流の算出が行えないＰＷＭ信号パターンの頻度を低減させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータをＰＷＭ駆動するインバータ回路を備えたモータ駆動装置において、直流電源の電流を検出する電流検出部と、直流電源に接続され、複数のスイッチング素子からなるインバータ部と、前記電流検出部で検出された直流電流および任意に与えられるトルク電流指令および励磁電流指令から電圧指令を算出する電圧指令演算部と、電圧指令からＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号作成部と、電圧指令から励磁電流指令を作成する励磁電流指令作成部とを備え、前記励磁電流指令作成部は出力電圧に応じて励磁電流指令を変化させて出力電圧を高くすることで、モータ電流の算出が行えないＰＷＭ信号パターンの頻度を低減させることを特徴とするＰＷＭ信号補正手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータをＰＷＭ駆動するインバータ部を備えたモータ駆動装置において、モータ電流をインバータ入力電流から算出することが困難なＰＷＭ信号パターンを改善する信号補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータを駆動するには、電流検出手段をモータ線の２相に設けるのが一般的である。
【０００３】
しかし、近年、１つの電流検出手段でモータ線の２相の電流を検出することができるモータ駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
すなわち、直流電源とインバータ主回路との間に接続され、瞬時電流を検出する１つの電流検出手段と、検出された瞬時電流をもとに複数のスイッチング素子をオン・オフ制御するためのＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ信号発生手段を備え、ＰＷＭ信号の１キャリア周期中に少なくとも２回の瞬時電流を検出していずれか２相のモータ電流を検出する検出方法である。
【０００５】
この方式においては、各相のスイッチング素子のオン・オフの期間が非常に短い、すなわちある相と別の相とのデューティが非常に近いＰＷＭ信号パターンの場合は、電流検出が非常に困難であるという課題をＰＷＭ信号の前半と後半とでデューティを補正してこの問題を回避している。
【特許文献１】特開２００２−９５２６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した補正方法では、１キャリア周期中で急峻に出力電圧を変化させるため、補正による電流リップルに起因する電磁騒音が増大するといった課題がある。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、電流リップルに起因する電磁騒音を増大させることなく電流検出が困難なＰＷＭ信号パターンを低減するＰＷＭ信号補正手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、直流電源の電流を検出する電流検出部と、直流電源に接続され、複数のスイッチング素子からなるインバータ部と、前記電流検出部で検出された直流電流および任意に与えられるトルク電流指令および励磁電流指令から電圧指令を算出する電圧指令演算部と、電圧指令からＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号作成部と、電圧指令から励磁電流指令を作成する励磁電流指令作成部とを備え、前記励磁電流指令作成部が出力電圧に応じて励磁電流指令を変化させて出力電圧を高くすることで、モータ電流の算出が行えないＰＷＭ信号パターンの頻度を低減させる。
【発明の効果】
【０００９】
インバータ回路の出力電圧を高くするＰＷＭ信号を生成することにより、電流検出が困難なＰＷＭ信号パターンを低減して、電流リップルによる電磁騒音の増大を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
直流電源の電流を検出する電流検出部と、直流電源に接続され、複数のスイッチング素子からなるインバータ部と、前記電流検出部で検出された直流電流および任意に与えられるトルク電流指令および励磁電流指令から電圧指令を算出する電圧指令演算部と、電圧指令からＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号作成部と、電圧指令から励磁電流指令を作成する励磁電流指令作成部とを備え、モータへの電圧指令から励磁電流指令を作成する励磁電流指令作成部により、励磁電流を変化させて出力電圧を高くするＰＷＭ信号を生成して電流検出が困難なＰＷＭ信号パターンの頻度を低減させる。
【実施例１】
【００１１】
本発明の実施例１について、図を用いて説明する。ただし本実施例では説明を簡略化するために、駆動されるモータをＳＰＭモータとする。
【００１２】
図１は、本発明のモータ駆動装置における要部構成図である。図１において、直流電源２はインバータ部４に直流電力を供給する。インバータ部４ではＰＷＭ信号に基づいてスイッチング素子のオン・オフが行われ、直流電力を交流電力に変換してモータ１を駆動する。電流検出部３は直流電流を検出して電圧指令演算部５へ伝達する。電圧指令演算部５では、電流検出部３から与えられた直流電流、および任意に与えられたトルク電流指令、および励磁電流指令作成部７から与えられた励磁電流指令から、電圧指令を算出してＰＷＭ信号作成部６へ伝達する。ＰＷＭ信号作成部６では電圧指令からＰＷＭ信号を生成してインバータ部４へ伝達する。励磁電流指令作成部７では、出力電圧の大きさに応じて、図４に示すように励磁電流を変化させる。
【００１３】
ここで、本発明の励磁電流をプラスしたときの電圧ベクトル図および出力電圧図を通常動作と比較し、その効果について説明する。
【００１４】
まず、通常行われている励磁電流を０とした場合の電圧指令のベクトル図を図５に示しており、トルク電流指令Ｉｑに対して、電圧指令演算による電圧指令はＶ０ベクトルとなる。Ｖ０ベクトルから生成されるＰＷＭ信号のデューティを現したのが図６であり、比較を簡単にするため、この時のデューティの振幅を２５％、電流検出が困難なデューティの差を５％以下とすると、電流検出が行えない領域は１周期３６０度あたり８０度存在する。
【００１５】
これに対して、本発明の励磁電流指令作成部７によって、励磁電流指令が正値として与えられた場合の電圧指令Ｖ１ベクトルを図２に示しており、図５のＶ０ベクトルと比較すると、励磁電流指令Ｉｑに対する電圧ベクトルＶｉｄの分だけＶ０ベクトルよりＶ１ベクトルのほうが大きく、高い電圧指令が得られることがわかる。Ｖ１ベクトルから生成されるＰＷＭ信号のデューティを図３に示しており、電圧ベクトルＶｉｄによる電圧指令の上昇分を５％としてデューティの振幅を３０％とすると、電流検出が行えない領域は１周期３６０度あたり６８度となり、電流検出を行えない領域が低減されている。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明のＰＷＭ信号補正手段は、直流電源の電流からインバータ出力電流を算出するモータ駆動装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】モータ駆動装置における要部構成図
【図２】本発明における励磁電流指令が正値の場合の電圧ベクトル図
【図３】本発明における励磁電流指令が正値の場合の出力電圧図
【図４】励磁電流指令作成部における出力電圧と励磁電流の関係図
【図５】励磁電流指令が０の場合の電圧ベクトル図
【図６】励磁電流指令が０の場合の出力電圧図
【符号の説明】
【００１８】
１  モータ
２  直流電源
３  電流検出部
４  インバータ部
５  電圧指令演算部
６  ＰＷＭ信号生成部
７  励磁電流指令作成部
【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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