CN104300860B - 同步电动机的电流控制装置 - Google Patents
同步电动机的电流控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104300860B CN104300860B CN201410342331.3A CN201410342331A CN104300860B CN 104300860 B CN104300860 B CN 104300860B CN 201410342331 A CN201410342331 A CN 201410342331A CN 104300860 B CN104300860 B CN 104300860B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase current
- current
- instruction
- voltage
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
- H02P21/10—Direct field-oriented control; Rotor flux feed-back control
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/0085—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation specially adapted for high speeds, e.g. above nominal speed
- H02P21/0089—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation specially adapted for high speeds, e.g. above nominal speed using field weakening
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/10—Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
本发明提供一种同步电动机的电流控制装置,其特征在于,具备:临时d相电流指令计算部(16);计算前次采样周期中的电压指令矢量的大小的电压振幅计算部(12);求出电压指令矢量的大小和放大器的最大输出电压的电压比的电压比计算部(14);取得前次采样周期中的d相电流指令,根据电压比和d相电流指令计算目标d相电流指令的目标d相电流计算部(15);通过低通滤波器求出临时d相电流指令和目标d相电流指令的差值、即修正值的修正值计算部(17);将修正值与此次采样周期中的d相电流指令相加,计算新的d相电流指令的加法器(18)。
Description
技术领域
本发明涉及同步电动机的电流控制装置,尤其涉及通过修正电流指令来进行最佳的弱励磁的同步电动机的电流控制装置。
背景技术
通过电流放大器(以下简称为“放大器”)驱动的永磁同步电动机(以下简称为“电动机”),由于该放大器的制约,限制了电流以及电压的最大值。由于该电流和电压的限制,为了获得最大输出,需要进行最佳的电流矢量控制。
在基于正交的dq坐标系来进行电动机控制的电流矢量控制中,在电动机起电压(电动势)超过放大器的最大电压的高速区域中驱动电动机的情况下,为使电动机端子电压为放大器的最大电压以下,流过作为无效电流的d相电流。这样,在电流控制(包含电流指令生成)中流过d相电流来进行弱励磁,由此可以抑制伴随速度上升的电动机端子电压的增加,扩大稳定的输出运转范围。但是,如果无法适当地控制d相电流,则由于d相电流增加导致的电动机发热,或由于d相电流的不足导致的电压饱和、即电动机端子间电压受到放大器可输出的最大电压限制,有时电流控制变得不稳定。
为了防止此情况,提出了根据电动机的负荷(实际上是转矩指令)来恰当地流过d相电流的方法(例如,日本专利公开公报JP-A-2003-052199,以下称为“专利文献1”)。具体来说,计算无负荷时的最佳d相电流(短路电流)和最大负荷时的最佳d相电流,使用其计算与负荷对应的q相和d相的电流指令(参照专利文献1的式(16)以及式(17))。在这种情况下,无负荷和最大负荷之间通过1次线性近似来求出,因此,有时流过过剩的d相电流。因此,在该现有技术中进一步使用作为电流控制的输出的电压指令,调整成为开始流过d相电流的基准的速度(基础速度),由此改善d相电流过剩的状态,抑制电动机的发热(参照专利文献1的图3)。
但是,在该现有技术中,在由磁铁的主磁通和电感的比所决定的短路电流比放大器的最大电流小的电动机中,在电动机的高速动作时仅考虑电压限制来进行最大输出控制的情况下,存在无法正确流过为了进行最大转矩/磁通控制所需的d相电流的问题。在此,所谓“最大转矩/磁通控制”,是在具有磁铁的同步电动机中控制q相电流和d相电流的相位差,以使流过必要的转矩所对应的电枢电流时与电动机端子电压相当的总磁通达到最小的方法。
另一方面,为了避免电压饱和导致的电流控制的不稳定化,提出了根据对电压指令与基准值的偏差进行比例积分所得的结果,修正q相电流指令的方法(例如,日本公开专利公报2000-341990)。但是,在该现有技术中,尽管电压饱和时的稳定性得到了改善,但未考虑到流过与电动机速度对应的最佳d相电流以及q相电流,因此,未进行最佳的电流控制。
另外,提出了使用转矩指令,根据某简单的数学式求出d相电流指令,并用其修正q相电流指令的方法(例如,日本专利公报第4045307号公报)。由此可以流过最佳电流,可以实现最大转矩控制。但是,在该现有技术中未考虑电压饱和,因此具有无法在高速区域中进行最佳电流控制的问题。另外,在简单的数学式中需要电动机的常数的准确值,因此,在伴随常数变化的稳定性方面存在问题。
发明内容
本发明为了恰当地进行电流控制中的高速区域(电压保护区域)的弱励磁(weakfield),提供一种使用电流控制的输出、即电压指令来修正d相电流指令的同步电动机的电流控制装置。
本发明的一个实施例的同步电动机的电流控制装置,基于正交的dq坐标系,以预定的采样周期生成电流指令,其中,具备:临时d相电流指令计算部,其根据转矩指令、无负荷时电流以及最大负荷时电流,计算临时的d相电流指令;电压振幅计算部,其取得此次采样周期的1周期前的前次采样周期中的电流控制的输出、即电压指令矢量并计算其大小;电压比计算部,其求出电压指令矢量的大小与放大器的最大输出电压的电压比;目标d相电流计算部,其取得前次采样周期中的d相电流指令,根据电压比和d相电流指令计算目标d相电流指令;修正值计算部,其求出使此次采样周期中的临时的d相电流指令与目标d相电流指令的差值通过低通滤波器而得的修正值;以及加法器,其将修正值与所述此次采样周期中的d相电流指令相加,计算新的d相电流指令。
附图说明
通过参照以下的附图,可以更清楚地理解本发明。
图1是本发明实施例1的同步电动机的电流控制装置的结构图。
图2是构成本发明实施例1的同步电动机的电流控制装置的电流指令生成器的结构图。
图3是表示通过本发明实施例1的同步电动机的电流控制装置计算d相电流以及q相电流的步骤的流程图。
图4是表示无负荷时以及最大负荷时的电流和电动机转速的关系的图。
图5A是表示在电压矢量V1<Vref的情况下计算目标电流的步骤的图。
图5B是表示在电压矢量V1>Vref的情况下计算目标电流的步骤的图。
图6是本发明实施例1的同步电动机中使用的滤波器的结构图。
图7A是表示在改变时间常数的情况下的加减速时的电流指令和电流反馈的时间变化的曲线图。
图7B是表示在以时间常数2msec修正了电流指令的情况下的加减速时的电流指令和电流反馈的时间变化的曲线图。
图7C是表示在以时间常数4msec修正了电流指令的情况下的加减速时的电流指令和电流反馈的时间变化的曲线图。
图8A是表示在电压不足的情况下,修正电流指令之前的电流指令和电流反馈的背离的情形的图。
图8B是表示在电压不足的情况下,修正电流指令之后的电流指令和电流反馈的背离的情形的图。
图9A是表示在电压中有富余的情况下,修正电流指令之前的电压指令的特性的图。
图9B是表示在电压中有富余的情况下,修正电流指令之后的电压指令的特性的图。
图10是构成本发明实施例2的同步电动机的电流控制装置的电流指令生成器的结构图。
图11是表示通过本发明实施例2的同步电动机的电流控制装置限制d相电流以及q相电流的步骤的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明的同步电动机的电流控制装置。但是,应该注意本发明的技术范围不限于这些实施方式,而涉及请求专利保护的范围中记载的发明及其等价物。
[实施例1]
图1中表示本发明实施例1的同步电动机的电流控制装置的结构。本发明的同步电动机的电流控制装置具有电流指令生成器1、速度控制器2、d相电流控制器3、q相电流控制器4、dq/3相变换器5、功率放大器6、3相/dq变换部7和累计计数器8。本发明的特征在于电流指令生成器1,但首先对同步电动机的电流控制装置的结构进行说明。
速度控制器2从速度指令中减去来自检测同步电动机M的旋转速度以及旋转位置的传感器S的检测速度ωm,求出速度偏差,并根据速度偏差进行比例积分等速度环路处理,计算转矩指令TCMD。
电流指令生成器1根据转矩指令TCMD、检测速度ωm、d相电压指令值VDCMD、q相电压指令值VQCMD、前次(1次尝试前)的d相电流指令值IDCMD0,求出此次的d相电流指令值IDCMD以及q相电流指令值IQCMD。
d相电流控制器3以及q相电流控制器4分别从d相电流指令值IDCMD以及q相电流指令值IQCMD中减去反馈来的d相电流Id以及q相电流Iq,求出电流偏差,并根据电流偏差进行比例积分等电流环路处理,分别计算出d相电压指令值VDCMD、q相电压指令值VQCMD。
dq/3相变换部5通过将d相电压指令值VDCMD以及q相电压指令值VQCMD从dq相变换为3相,变换为U、V、W相的3相的电压指令Vu、Vv、Vw,经由功率放大器6驱动控制同步电动机M。
电流检测器9u、9v检测在同步电动机M中流过的3相电流内的2相的电流(图示的例子中为U相、V相的电流Iu、Iv)。
3相/dq变换部7通过从3相变换为dq相,从3相电流的2相电流Iu、Iv计算出d相电流Id、q相电流Iq并反馈。
累计计数器8根据通过观测同步电动机M的位置/速度的传感器S检测出的信号,检测同步电动机M的转子旋转位置。通过累计计数器8检测转子的旋转位置,并输出到dq/3相变换部5、3相/dq相变换部7。
在上述的同步电动机的电流控制装置中,本发明在电流指令生成器1中具有特征,其它要素与现有的通过dq变换进行控制的同步电动机的电流控制装置相同。
接着,对构成本发明实施例1的同步电动机的电流控制装置的电流指令生成器进行说明。图2是构成同步电动机的电流控制装置的电流指令生成器1的结构图。实施例1的电流指令生成器1具有:临时d相电流指令计算部16、电压振幅计算部12、电压比计算部14、目标d相电流计算部15、修正值计算部17和加法器18。
临时d相电流指令计算部16根据转矩指令TCMD、由无负荷时/最大负荷时电流计算部11计算出的无负荷时d相电流IDMIN、最大负荷时d相电流IDMAX,计算临时的d相电流指令值IDtmp。
电压振幅计算部12取得前次采样周期中的电流控制的输出、即电压指令矢量,计算其大小Vamp。电压振幅计算部12可以利用作为低通滤波器的滤波器13去除所取得的电压指令矢量的高频成分。
电压比计算部14求出电压指令矢量的大小Vamp和放大器的最大输出电压Vref的电压比K。
目标d相电流计算部15取得前次采样周期中的d相电流指令值IDCMD0,根据电压比K和d相电流指令值IDCMD0计算目标d相电流指令值IDt。
修正值计算部17具备减法器17a和作为低通滤波器的滤波器17b,减法器17a计算此次采样周期中的临时的d相电流指令值IDtmp和目标d相电流指令值IDt的差值ΔID(=IDt-IDtmp),求出使差值ΔID通过滤波器17b所得的修正值filter(IDt-IDtmp)。
加法器18将修正值filter(IDt-IDtmp)与此次采样周期中的d相电流指令值IDtmp相加,计算新的d相电流指令值IDCMD。
接着,说明本发明实施例1的同步电动机的电流控制装置的动作步骤。图3是表示通过本发明实施例1的同步电动机的电流控制装置计算d相电流以及q相电流的步骤的流程图。
首先,在步骤S101中计算同步电动机的无负荷时d相电流IDMIN、最大负荷时d相电流IDMAX以及最大负荷时q相电流IQMAX。图4的曲线图表示各电流值的计算例。具体计算方法如下。首先,在电动机的驱动所需的电压较小的低速旋转区域(0<ω<ω1)中,将最大负荷时d相电流IDMAX以及最大负荷时q相电流IQMAX分别设为IDMAX=0,IQMAX=IMAX。在该状态下使转速ω增加时,在某转速ω1下指令电压达到同步电动机的电流控制装置的最大输出电压VMAX。在该状态下,若使转速进一步增大,则输出电压不足。因此,将该转速ω1设为最大负荷时的d相电流指令开始转速,在电动机的转速达到该转速以上的情况下,通过以下的式(1)、(2)分别计算与转速对应的最大负荷时d相电流IDMAX以及最大负荷时q相电流IQMAX,d、q相合成电压值以VMAX恒定,d、q相合成电流值以IMAX恒定。
IDMAX=0.5·(φ/L)·[(IMAX/(φ/L))2+1]·[(ω1/ω)2-1]···(1)
其中,ω是电动机的电气角速度,φ是主磁通,L是d轴方向以及q轴方向的各电感(Ld=Lq=L)。
接着,在步骤S102中,临时d相电流指令计算部16根据转矩指令TCMD、无负荷时/最大负荷时电流计算部11计算出的无负荷时d相电流IDMIN、最大负荷时d相电流IDMAX,计算临时的d相电流指令值IDtmp。计算式如以下的式(3)。
IDtmp=IDMIN+(IDMAX-IDMIN)·TCMD........(3)
接着,在步骤S103中,电压振幅计算部12计算作为前次电流控制的输出的电压指令矢量的大小Vamp。计算式如以下的式(4)。
在此,VDCMD以及VQCMD分别是前次的d相以及q相的电压指令。
接着,在步骤S104中,电压比计算部14计算电压指令矢量的大小Vamp和放大器的最大输出电压所对应的最大基准电压Vref的电压指令比K。计算式如以下的式(5)。
K=Vref/filter(Vamp)..................(5)
在此,filter(Vamp)表示为了降低噪音的影响而通过适当的低通滤波器去除高频。
接着,在步骤S105中,目标d相电压计算部15使用前次的d相电流指令值IDCMD0来计算目标d相电流指令值IDt。图5A、图5B是表示目标d相电流IDt的生成方法的图。图5A是电压矢量V1<Vref的情况下的说明图,图5B是电压矢量V1>Vref的情况下的说明图。在此,V1是前次的电压指令。
在图5A中,假定将动作点从(1)移动到(2)时,根据V1和Vt(=Vref)的比K和前次的d相电流指令值ID1(=IDCMD0),通过以下的式(6)以及式(7)可以计算设为目标的d相电流IDt。
在此,若设ID1=IDCMD0,短路电流φ/Ld=Isc,则得到以下的式(8)。
IDt=K·IDCMD0+(K-1)·Isc..............(8)
同样地,若考虑d相方向的电压和q相方向的电流,则通过以下的式(9)以及式(10)可以计算设为目标的q相电流指令值IQt。
IQt=K·IQ1................(10)
接着,在步骤S106中,修正值计算部17使通过减法器17a求出的目标d相电流IDt与先前描述的临时d相电流指令值IDtmp的差(ΔID=IDt-IDtmp)通过具有某适当时间常数的滤波器17b来计算修正值filter(IDt-IDtmp)。作为该滤波器17b,例如可以使用图6所示的时间常数τ的1次低通滤波器30。在此,低通滤波器30求出滤波器输入(IDt-IDtmp)和通过延迟器32的前次的滤波器输出filter(IDt-IDtmp)的差值,将求出的差值乘以滤波器增益(Ts/τ)31的结果与前次的滤波器输出filter(IDt-IDtmp)相加的结果设为此次的滤波器输出filter(IDt-IDtmp)。此外,Ts是采样时间,τ是时间常数。
接着,在步骤S107中,加法器18将修正值filter(IDt-IDtmp)与临时的d相电流指令值IDtmp相加来计算此次的d相电流指令值IDCMD。计算式如以下的式(11)。
IDCMD=IDtmp+filter(IDt-IDtmp).........(11)
该结果为此次的d相电流指令值IDCMD。滤波器17b的作用是针对d相电流IDCMD的流动方向,是决定以来自指令侧的临时d相电流指令值IDtmp为主体(滤波器的时间常数为∞时将IDtmp设为100%),还是以从使前次的电压指令矢量Vamp接近此次Vref地进行修正侧生成的IDt为主体(滤波器的时间常数为0时将IDt设为100%)。另外,若时间比滤波器的时间常数足够大,则IDCMD仅成为如来自修正侧的Vref那样流动的IDt。其结果,在滤波器17b的时间常数中存在某最佳值。因此,预先通过模拟或实机进行评价,求出最佳时间常数,并使用该时间常数。图7A~图7C是表示改变时间常数的情况下的加减速时的dq合成的电流指令和dq合成的电流反馈的时间变化的曲线图。图7A~图7C分别表示不修正、以时间常数2msec修正、以时间常数4msec修正的情况。例如,如图7B所示,将加减速时的dq合成的电流指令(实线)和dq合成的电流反馈(虚线)的背离少的时间常数2msec决定为最佳值。
接着,在步骤S108中计算q相电流指令值IQCMD。计算式如以下的式(12)。
针对计算出的此次的d相电流指令值IDCMD和q相电流指令值IQCMD进行比例积分等电流控制,输出d相、q相的电压指令。根据所输出的电压指令,功率放大器6向同步电动机M供给电流,驱动同步电动机M。
上述的电压指令比K表示相对于与功率放大器6的最大电压对应的最大基准电压Vref,需要将当前的电压指令Vamp以多大程度增加,或者需要以多大程度减小。根据该比例,按照上述的式(11)修正d相电流指令值IDCMD,由此始终能够进行最大的输出控制。
例如,在过渡地输出了超过最大基准电压的电压指令的情况下,通过修正为最佳d相电流指令,迅速对其修正。由此,电流控制的稳定性提高。另外,在输出了比最大基准电压小的电压指令的情况下,流过了必要以上的大的d相电流,因此,通过修正为最佳d相电流指令,迅速对其修正,可以抑制同步电动机的发热。
这样,本发明实施例1的同步电动机的电流控制装置的特征在于,通过构成与电压指令的状态对应的反馈环路,修正电流指令来迁移至或维持最佳状态。
此外,最大基准电压Vref是对应于功率放大器6的最大电压正规化而得的值,例如为100%,并非指固定的电压限制值。因此,即使电源电压变化,本发明的最佳d相电流指令的控制也有效地起作用。
例如,在电源电压降低,功率放大器的最大输出电压降低的情况下,对应的最大基准电压Vref固定为100%。但是,假定想要通过电流控制环路的作用维持电源电压降低前的d相电流,因此,通过功率放大器的电压正规化的指令电压Vamp上升。其结果,电压指令比K成为1以下,因此,起到增加Id并防止电压饱和的作用,从而电流控制不会变的不稳定。
另外,在由于电动机的发热而导致主磁通降低的情况下,想要通过电流控制环路的作用维持主磁通降低前的d相电流,电压指令Vamp降低。因此,电压指令比K为1以上,起到减小d相电流的作用,因此具有抑制电动机的发热的效果。
因此,本发明实施例1的同步电动机的电流控制装置具有对电源电压的变化或电动机常数的变化也可以发挥效果的特征。
接着,对使用本发明实施例1的同步电动机的电流控制装置的情况下的效果进行说明。图8A、图8B表示在电压不足的情况下修正电流指令时的特性变化。图8A表示进行修正前的特性,图8B表示进行修正后的特性。通过进行修正,如时刻t1~t2显著表现的那样,可知电流指令和电流反馈的背离、即电流偏差减小。
图9A、图9B表示在电压中有富余的情况下修正电流指令时的特性变化。图9A表示进行修正前的特性,图9B表示进行修正后的特性。通过进行修正,如在时刻t3显著表现的那样,可知恒定旋转时的dq合成的电压指令从VCMD1增加到VCMD2,dq合成的电流指令从ICMD1减小到ICMD2。
[实施例2]
接着,说明本发明实施例2的同步电动机的电流控制装置。通常,考虑放大器的最大电流来计算通过电流指令生成部计算的电流指令矢量,但是,通过用本发明实施例1中记载的同步电动机的电流控制装置进行修正,当变更d相电流指令时,电流指令矢量的大小有时超过放大器的最大电流。为了避免该情况,实施例2的同步电动机的电流控制装置使用IQCMD和放大器的最大电流来限制d相电流指令值IDCMD。
图10表示构成实施例2的同步电动机的电流控制装置的电流指令生成器10的结构。实施例2的电流指令生成器10与实施例1的电流指令生成器1的不同点在于,还具备计算d相电流指令限制值以及q相电流指令限制值的电流指令限制值计算部20,通过((设定最大电流)2-(q相电流指令限制值)2)限制新的d相电流指令值IDCMD的最大值。其他结构与实施例1的电流指令生成器1相同,因此省略详细的说明。
电流指令限制值计算部20计算d相电流指令限制值IDminLMT、IDmaxLMT以及q相电流指令限制值IQmaxLMT。计算方法在后面说明。
作为通过d相电流指令限制值和q相电流指令限制值来限制新的d相电流指令值IDCMD的最大值的方法,例如可以在电流指令生成器10中设置d相电流用限制器21以及q相电流用限制器22。
接着,说明实施例2的电流指令生成器10的动作步骤。图11是用于说明实施例2的电流指令生成器10的动作步骤的流程图。首先,在步骤S201中按照以下的式(13)以及式(14)来计算d相电流指令限制值IDminLMT、IDmaxLMT。
IDminLMT=min(K·IDMIN+(K-1)·Isc,0)
在此,Imax是放大器中能流过的设定最大电流。
接着,在步骤S202中使用d相电流用限制器21通过IDminLMT以及IDmaxLMT来限制d相电流指令值IDCMD。
接着,在步骤S203中按照以下的式(15)计算q相电流指令限制值IQmaxLMT。
IQmaxLMT=min(K·IQMAX,IQMAX)..........(15)
接着,在步骤S204中,使用限制后的d相电流指令值IDCMD,用式(12)计算q相电流指令值IQCMD,使用q相电流用限制器22通过IQmaxLMT限制q相电流指令值IQCMD。
根据实施例2的同步电动机的电流控制装置,在修正了d相电流指令的情况下,也可以避免电流指令矢量的大小超过放大器的最大电流。
以上说明的基于本发明的同步电动机的电流控制装置的电流指令值的修正,仅在高速区域中进行。即,在同步电动机既不满足达到无负荷时的基础速度以上的第1条件,也不满足达到最大负荷时的基础速度以上并且超过预定的电压指令矢量的大小的第2条件的情况下,将修正值设为零。在此,作为高速区域的条件,设为无负荷时的基础速度以上、或者最大负荷时的基础速度以上并且超过预定的电压矢量的大小的情况,在不满足该条件的情况下,不进行以上所说明的修正。
根据本发明,能够不受电源电压的变化或电动机常数的变化等的影响地,进行最佳的弱励磁。
Claims (5)
1.一种同步电动机的电流控制装置,其基于正交的dq坐标系,以预定的采样周期生成电流指令,其特征在于,
具备:
临时d相电流指令计算部,其根据转矩指令、无负荷时电流以及最大负荷时电流,计算临时的d相电流指令;
电压振幅计算部,其取得此次采样周期的1周期前的前次采样周期中的电流控制的输出、即电压指令矢量并计算其大小;
电压比计算部,其求出所述电压指令矢量的大小与放大器的最大输出电压的电压比;
目标d相电流计算部,其取得前次采样周期中的d相电流指令,根据所述电压比和所述d相电流指令计算目标d相电流指令;
修正值计算部,其求出使此次采样周期中的临时的d相电流指令与所述目标d相电流指令的差值通过低通滤波器而得的修正值;以及
加法器,其将所述修正值与所述此次采样周期中的临时的d相电流指令相加,计算新的d相电流指令。
2.根据权利要求1所述的同步电动机的电流控制装置,其特征在于,
还具备计算d相电流指令限制值以及q相电流指令限制值的电流指令限制值计算部,
通过((设定最大电流)2-(所述q相电流指令限制值)2)来限制所述新的d相电流指令的最大值。
3.根据权利要求1或2所述的同步电动机的电流控制装置,其特征在于,
所述电压振幅计算部利用低通滤波器去除所取得的电压指令矢量的高频成分。
4.根据权利要求1所述的同步电动机的电流控制装置,其特征在于,
所述目标d相电流计算部根据以下的式子计算目标d相电流指令:
(目标d相电流指令)=(电压比)×(前次的d相电流指令)+(电压比-1)×(短路电流)。
5.根据权利要求1所述的同步电动机的电流控制装置,其特征在于,
在同步电动机既不满足达到无负荷时的基础速度以上的第1条件、也不满足达到最大负荷时的基础速度以上并且超过预定的电压指令矢量的大小的第2条件的情况下,将所述修正值设为零。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013149711A JP5717808B2 (ja) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | 同期電動機の電流制御装置 |
JP2013-149711 | 2013-07-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104300860A CN104300860A (zh) | 2015-01-21 |
CN104300860B true CN104300860B (zh) | 2016-08-03 |
Family
ID=52131452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410342331.3A Active CN104300860B (zh) | 2013-07-18 | 2014-07-17 | 同步电动机的电流控制装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9225270B2 (zh) |
JP (1) | JP5717808B2 (zh) |
CN (1) | CN104300860B (zh) |
DE (1) | DE102014010362B4 (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6398890B2 (ja) * | 2014-10-21 | 2018-10-03 | 株式会社デンソー | 回転電機の制御装置 |
US9831812B2 (en) * | 2015-02-27 | 2017-11-28 | Nutech Ventures | Direct torque control of AC electric machines |
US10103667B2 (en) | 2015-05-28 | 2018-10-16 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Motor control anti-windup and voltage saturation design for electric power steering |
US11407391B2 (en) | 2016-08-30 | 2022-08-09 | Advics Co., Ltd. | Braking control device for vehicle |
CN107968611B (zh) | 2016-10-19 | 2020-02-07 | 台达电子工业股份有限公司 | 同步电机控制电路及控制方法 |
JP6827297B2 (ja) * | 2016-11-04 | 2021-02-10 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 電力変換装置および空気調和機 |
CN111034020B (zh) * | 2017-08-21 | 2022-12-13 | 三菱电机株式会社 | 功率转换装置及电动助力转向装置 |
JP6730339B2 (ja) | 2018-02-16 | 2020-07-29 | ファナック株式会社 | パラメータ決定支援装置及びプログラム |
DE102018127709A1 (de) * | 2018-11-07 | 2020-05-07 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren und Vorrichtung zur Stellwertbegrenzung für die feldorientierte Stromregelung |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1956317A (zh) * | 2005-10-19 | 2007-05-02 | 株式会社日立制作所 | 永久磁铁同步电动机的弱磁场矢量控制装置及模块 |
CN102215025A (zh) * | 2010-04-08 | 2011-10-12 | 欧姆龙汽车电子株式会社 | 电动机驱动装置 |
CN102386816A (zh) * | 2010-08-27 | 2012-03-21 | 永济新时速电机电器有限责任公司 | 永磁同步电机的弱磁控制方法和装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01140974A (ja) * | 1987-11-25 | 1989-06-02 | Natl Inst Of Industrial Safety Ministry Labour | マスタ・スレーブ・マニピュレータ・システム |
JPH08275599A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Meidensha Corp | 永久磁石同期電動機の制御方法 |
JP2000116198A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Toshiba Corp | 永久磁石リラクタンスモータの制御装置 |
JP4231970B2 (ja) * | 1999-05-28 | 2009-03-04 | 株式会社安川電機 | Acモータの電圧飽和処理装置 |
JP3534722B2 (ja) * | 2001-08-07 | 2004-06-07 | ファナック株式会社 | モータの制御装置 |
JP4116595B2 (ja) * | 2004-06-30 | 2008-07-09 | ファナック株式会社 | モータ制御装置 |
CA2660380C (en) | 2006-09-26 | 2012-08-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Permanent magnet synchronization motor vector control device |
JP5257365B2 (ja) * | 2007-11-15 | 2013-08-07 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置とその制御方法 |
DE102008019570A1 (de) * | 2008-04-18 | 2009-10-29 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Anti-Windup-Steuerung für einen Stromregler eines Pulsweitenmodulations-Wechselrichters |
IT1393871B1 (it) * | 2009-04-22 | 2012-05-11 | Ansaldo Energia Spa | Metodo di controllo vettoriale per motori elettrici |
-
2013
- 2013-07-18 JP JP2013149711A patent/JP5717808B2/ja active Active
-
2014
- 2014-07-11 DE DE102014010362.5A patent/DE102014010362B4/de active Active
- 2014-07-16 US US14/332,887 patent/US9225270B2/en active Active
- 2014-07-17 CN CN201410342331.3A patent/CN104300860B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1956317A (zh) * | 2005-10-19 | 2007-05-02 | 株式会社日立制作所 | 永久磁铁同步电动机的弱磁场矢量控制装置及模块 |
CN102215025A (zh) * | 2010-04-08 | 2011-10-12 | 欧姆龙汽车电子株式会社 | 电动机驱动装置 |
CN102386816A (zh) * | 2010-08-27 | 2012-03-21 | 永济新时速电机电器有限责任公司 | 永磁同步电机的弱磁控制方法和装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
考虑磁场饱和效应的电励磁同步电机矢量控制;景巍等;《电力电子技术》;20101031;第44卷(第10期);第72页至第74页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9225270B2 (en) | 2015-12-29 |
JP5717808B2 (ja) | 2015-05-13 |
DE102014010362B4 (de) | 2016-06-02 |
CN104300860A (zh) | 2015-01-21 |
DE102014010362A1 (de) | 2015-01-22 |
US20150022127A1 (en) | 2015-01-22 |
JP2015023661A (ja) | 2015-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104300860B (zh) | 同步电动机的电流控制装置 | |
KR100809170B1 (ko) | 동기기 제어 장치 | |
US9219439B2 (en) | Electric motor control device | |
CN102868347B (zh) | 逆变器装置和电动机驱动系统 | |
JP6661837B2 (ja) | モータのベクトル制御方法、装置及び航空機 | |
US6639377B2 (en) | Driving device for synchronous motor | |
US9054623B2 (en) | Motor control device | |
CN103701384A (zh) | 内置式永磁同步电机弱磁控制方法 | |
US7015667B2 (en) | Current regulation for a field weakening motor control system and method | |
EP2892148A1 (en) | Control system and method for an electric three-phase variable speed motor | |
CN103026615A (zh) | 交流旋转机的控制装置 | |
EP2869461A1 (en) | Motor controller | |
Gao et al. | Control design for PMM starter-generator operated in flux-weakening mode | |
JP2018057170A (ja) | 交流電動機の制御装置 | |
Das et al. | Adaptive quadratic interpolation for loss minimization of direct torque controlled induction motor driven electric vehicle | |
CN110096077B (zh) | 开关磁阻电机非奇异快速终端滑模转速控制方法及系统 | |
CN104767459A (zh) | 电动机控制装置 | |
Shakib et al. | An optimal maximum torque per active flux and field weakening operation for deadbeat direct torque control based IPMSM drive | |
CN103944473B (zh) | 一种凸极电机转子励磁电流与定子激磁电流统一控制方法 | |
JP6391096B2 (ja) | 交流電動機の電流制御装置 | |
Baesmat et al. | Design of pole placement controllers for doubly-fed induction generators in the complex domain | |
CN113348620B (zh) | 电机控制方法及电机的控制装置 | |
JP2631373B2 (ja) | 可変速揚水発電システムの運転制御装置 | |
Fujii et al. | Influence of parameter variations on operating characteristics of MTPF control for DTC-based PMSM drive system | |
JP2003052199A (ja) | モータの制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |