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    公开号:WO1985004993A1
    申请号:PCT/JP1985/000207
    申请日:1985-04-16
    公开日:1985-11-07
    发明作者:Keiji Sakamoto；Toshio Kobayashi
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:H02P25-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 永久磁石周期電動機のパルス幅変調制御方法及び その装置
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] . 本発明 は 、 回転界磁の位置信号及び指令入力 に 基づい て 出力 さ れる P W M ( P ulse W idth M odulation ) 信号に よ り 周期電動機を制御 する方法及びそ の装置 に 関 し 、 特に周期電動機の出力 ト ル ク特性を改良 し た こ の種 の永久磁石周期電動機の制御方法及びそ の装置に 関 す る 。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] F I G . · 1 は 、 従来の永久磁石周期電動機の P W M制 御装置を示すも ので 、 E は 3相電源、 3 は整流回路 、 4 は ト ラ ン ジ ス タ イ ンパ ー タ 、 1 は 卜 ラ ン ジ ス タ P W M制 御回路 '、 Mは永久磁石同期電動機、 2 は永久磁石周期電 動機 Mの ロ ー タ の位置を検出 す る た め のパルス ェ ン コ一 ダ等の ロ ー タ 位置検出器であ る 。 卜 ラ ン ジス タ P W M制 御回路 1 は 、 ロ ー タ 位置検出器 2 で検出 し た ロ ー タ 位置 S に基づ く 情報処理で得た ロ ー タ の現在速度 V s と 速度 措令値 V o を比較 し 、 卜 ラ ン ジス タ 式 イ ンパ ー タ 4 の各 ト ラ ンジス タ T A〜 T Fを オ ン オ フ させ て 、 永久磁石同 期電動機の U , V , W相の巻線の電流を制御 し て 該電動 機の回転速度を制御するもので あ る 。 そ し て 、 こ の 卜 ラ ン ジ ス タ P W M制御回路 1 の構成は 、 F I G . 2 に 示す よ う な構成の ものが公知であ る 。 F I G . 2 に おい て 、 5 は ロ ー タ 位置検出出力 S に 基づい て現在 ロ ー タ 速度を 表わす電圧 V s を出力する信号処理回路、 6 , 7 は U , V , W相に流れる電流の合成ベク トルが ロ ータ が発生す る界磁主磁束と直交した位相 となるよう な、 出力すべき U相， W相の一群の指令値を夫々 ロ ータ位置に対応させ て記憶 し た R O M、 8 は差動増幅器で、 速度指令を示す 電圧 V o と信号処理回路 5 からの現在の速度を示す電圧 V s との差を増幅 し出力するものである。 9 はフィルタ で、. 周波数が大きい とゲイ ンをおと し 、 周波数が小さい とゲイ ンを高く するよ う な周波数特性を有するフィ ルタ で、 かつツ エ ナダイ オー ド Z Dで ピ ー ク電圧をクラ ンプ し ている。 1 0 , はマルチブライ ングデジタル · ァ ナ ログコ ンバ ータ で、 度指令 V 0 と現在の速度 V s と の誤差を表わすフィルタ 9から の出力電圧 V E と R O M 6 , 7 から 出力される U相， W枏の指令値とを夫々掛け. 合わせて 、 U 相， W相の各々の相電流指令 R T C , T T Cを作るものである。 ま た、 1 2 は上記 U相， W相の相 電流指令 R T C , T T Cを加算 し 、 U相， W相から 1 2 0度位相のずれた V相の電流指令 S T Cを作る加算器、 1 3 , 1 4 は同期電動機 Mの U相， W相の電機子巻線に 流れる電流 I u , I w を検出する検出器、 1 5 は上記 U 相， W相電流検出器 1 3 , 1 4で検出 した U相， W相の 相電流 I R , I Tを加算して V相の相電流 I Sを算出す る加算器、 1 6 , 1 7 , 1 8 は U相， V相， W相の電機 子巻線へ流すベぎ電流値を表わす電流指令電圧を出力 す るための回路で入力信号が異なるだけで、 構成は周一構 成で あ る 。 す なわ ち 、 回路 1 6 は 、 U 相 へ の相電流指令 R T C と 現在 の U 相 の検出電流 I R と の差を増幅す る作 動増幅器 1 9 と 、 こ の作動増幅器 1 9 の出力 の基準搬送 波の周波数成分の みを通過さ せる た め の ロ ーパ ス フ ィ ル タ 回路 2 0 で構成さ れて お り 、 他の回路 1 7 , 1 8 も夫 々 V相 ， W相の電流指令 S T C , T T C 、 及び現在 の電 流値 I S , I Tを夫々入力 する点で異なるのみで 、 構成 は回路 1 6 と周一であ る 。 2 1 は P W M信号処理回路及 び ト ラ ン ジ ス タ ベ ー ス駆動 ア ンプか ら な る 回路 （ 以下、 P W M信号処理回路 と い う ） で 、 上記回路 1 6 , 7 , 1 8 か ら の信号 と基準搬送波 V A と を比較 し 、 卜 ラ ン ジ ス タ イ ンバ ー タ 4 の各 卜 ラ ン ジ ス タ T A〜 T F を 才 ン 才 フ させる P W M信号 P A 〜 P F を出力 す る も ので あ る 。
    [0007] 上述 し た よ う な構成に よ り 、 永久磁石周期電動機 M は 次の よ う に制御さ れる 。 ま ず 、 ロ ー タ 位置検出器 2 か ら の ロ ー タ 位置信号 S を入力 する信号処理回路 5 か ら 出力 さ れる現在の速度 V s と速度指令 V o と の誤差 は差動増 幅器 8 で増幅さ れ、 フ ィ ル タ 9 を介 し て 誤差信号 V E と し てマルチプライ ン グ D A コ ンバ ー タ 1 0 , Ί 1 に 入 力 さ れる 。 一方、 U 相 ， W相 に対応す る R O M 6 , 7 は 、 信号処理回路 5 か ら現在の ロ ー タ 位置 に 対応する ァ ド レ ス信号 受け て 、 その ロ ー タ 位置に対応す る U 相 ， W相 に対す る指令値をマルチプラ イ ン グ D Z A コ ンバ ー タ 1 0 , 1 1 に 出力 す る 。 該マル チプラ イ ング D Z A コ ンパ ー タ 1 0 , 1 1 は上記誤差信号 V E と R O M 6 , 7 か ら の指令値を掛算 し 、 各々 U相， W相の相電流指令 R T C , T T Cを出力 し 、 さ ら に 、 加算器 Ί 2 は U相， W相電流 指令 R T C , T T Cを加算して V相の相電流指令 S T C を出力 する。 そ して 、 U相 ， W相電流検出器 1 3， 1 4 及び加算器 1 5で検出 した現在の U , V , W枏の各相電 流値 I R , I S , 〖 Tと上記各相の電流指令 R T C , S T C , T T〇 との夫々の差を回路 1 6 , 1 7 , 1 8の差 動増幅器 1 9で増幅し 、 フ ィ ルタ 回路 2 0でフ ィ ルタ リ ング し 、 各相の措令電流値に夫々対応する電圧を P WM 信号処理回路 2 1 に出力 する。 該回路は 2 1 は、 該電圧 と基準搬送波 V A とを比較 して、 ト ランジスタ ベース駆 動 ア ンプを介 して P WM信号 P A〜 P Fを得-、 これ ら信 号を F I G . 1 の ト ランジスタ イ ンバー タ 4に出力 し 、 該ト ランジス タ イ ンバ ータの ト ラ ンジスタ T A〜 T Fを オンオフさせて永久磁石周期電動機 Mの速度制御を行う ちのである 。
    [0008] 以上述べたよ う に、 従来の ト ランジス タ P WM制御回 路において は、 永久磁石周期電動機の速度に関係なく 、 現在の ロ ータ の位置に対 して最適な位相の電流を各相に 流すよ う に制御 し ている。 一方、 永久磁石周期電動機 M で は回転数が大き く なる と逆起電力が増大 し 、 斯く 増大 し た逆起電力を補償するため指令電流に対応する電圧が 増加する。 ま た、 電動機 Mの出力 トルク は、 各相に流れ る電流値の増減に よ っ ても変化するが、 ある回転数を上 回る と負荷が大き く なる 。 この結果、 現在値と各相へ流 す指令電流値との差電圧の ピー ク値が基準搬送波の ピ ー ク値よ り 大き く なる こ とがある 。 しか し 、 こ の よ う な場 合は、 差電圧ピー ク値が搬送波ピー ク値に達 し た とき出 力 卜ルク は最大値 とな り 、 差電圧ピー ク値が搬送波 ピ ー ク値をどれだけ上回 っ た と し てもそれ以上の 卜ルクを出 力 する こ と ができなか っ た 。
    [0009] ま た 、 電動機 Mの回輊数の増加に伴う ロ ー タ 位置と実 電流 と の位相のずれに よる出力 卜 ルクの減少を補う た め に 、 位相進み補償を行う こ と に よ り 、 回転数に関係な く 一定の 卜ルク を出力 できるよ う に し た永久磁石周期電動 機の位相進み補憤法は 曰本国特開昭 5 3 — 5 8 6 1 0 号 公報に おいて公知である。
    [0010] 、 発 明 の 開 示 ·
    [0011] 本発明は、 上記従来技術を改善 し 、 現在の電機子の各 相の電流と電機子の各相に流すべき電流 との差電圧の飽 和度に応じ て 、 措令電流の位相を変える こ と に よ り 出力 ' トルクを増大させるよ う に し た永久磁石同期電動機の制 御方法及びその装置を提供する こ とを目 的 と し て いる。
    [0012] 上記目 的を達成するため 、 本発明 は 、 各相の電機子巻 線電流の指令信号 と検出電機子電流 との差分を基準搬送 波と比較するこ と に よ り 得た P W M信号に よ っ てイ ンバ ー タ を制御 して永久磁石周期電動機を制御する P W M制 御方法及びその装置において 、 上記基準搬送波の ピー ク 値との関連において規定さ れる上記各相の電流指令信号 と検出電機子電流 との差分電圧信号の飽和度を検出 し 、 該飽和度に応じて上記電流指令信号の位相を合成電機子 電流 と界磁主磁束とが直交 し ている位相から変化するよ う に変化させる構成よ り なる 。
    [0013] この よ う に.本発明は、 永久磁石周期電動機の P W M制 御方法及びその装置において、 電動機の負荷 トルク が増 大し 、 周期電動機の各相に流すべき電流の指令値が増大 し 、 基準搬送波の ピー ク値に よ っ て決ま る、 該指令値と 検出電機子電流 との差分の飽和度に応じて自動的に該指 令の位相を進め、 合成巻線電流と界磁主磁束との直交性 を変化させ電動機の 卜ルクを増大させるよ う に したから 同期電動機の回転数の増大に伴う 卜ルクの減少も改善で き、 周期電動機の制御が非常に行い易 く な .つ た α
    [0014] 図面の簡単な説明
    [0015] F I G . 1 は、 従来の永久磁石 ϋ期電動機の P W Μ制 御方法を実施するための制御回路を示す回路図、
    [0016] F I G . 2は、 F I G . 1 の 卜 ランジスタ P W M制御 回路のブロ ッ ク回路図、
    [0017] F I G . 3は、 本発明の一実施例の 卜 ラ ンジスタ P W M制御回路のプロ ッ ク回路図、
    [0018] F I G . 4は、 F I G . 3の飽和検出回路のブロ ッ ク 回路図、
    [0019] F I G 5は、 F I G . 3の位相シフ ト回路のプロ ッ ク回路図
    [0020] F I G 6は、 飽和検出回路の動作を説明する波形図 F ί G 7 は、 F I G . 4の リ ミ ッ タ アンプの入出力 特性を示すグラ フ 、
    [0021] F I G . 8 は 、 F I G . 4の加算器及び半波整流回路 の入出力特性を示す グラ フ 、 及び、
    [0022] F I G . 9 は 、 位相 シ フ ト 回路の動作を説明 する波形 図で あ る 。
    [0023] 発明を実施する た め の最良の形態 F I G . 3 は 、 本発明の一実施例 に 係る制御方法を実 施す る た め の 卜 ラ ン ジ ス タ P W M制御回路 1 ' を示 し 、 こ の 卜 ラ ン ジ ス タ P WM制御 回路 1 ' に よ り 、 F I G . 1 の 卜 ラ ン ジス タ イ ンバ ー タ 4を制御 し て永久磁石周期 電動機 Mを制御 す る も ので あ る 。 F I G . 3 に お い て 、 F I G . 2 に示す従来の ト ラ ン ジス タ P WM制御回路 1 と周一構成の要素 に は周 一符号 を付 し て ある 。 回路 1 ' に おい て 、 従来の ト ラ ン ジス タ P WM制御回路 1 と 異な る点 は 、 各相の電流の合成ベ ク ト ルが 、 該合成べ ク 卜 ル と界磁主磁束 と が直交 し た 位相 よ り も 9 0度進ん だ位相 と な る よ う な 、 U相 ， W相 の巻線 に 出力 す べ き一群の指 令値を各指令値を ロ ー タ 位置毎 に対応さ せ て 記憶 し た R O M 2 2 , 2 3 、 各相 への指令電流値に対す る電圧 を P WM信号処理回路 2 1 へ出力 する回路 1 6 , 1 7 ， 1 8 の出力電圧の飽和度を検出 す る飽和検出 回路 3 0、 該飽 和検出回路 3 0の出力 と上記 9 0度進ん だ位相の U相 ， W相の出力値を記億す る R O M 2 2 , 2 3の 出力 と を夫 々 掛け合わせ て U相 ， W相の補正相電流指令 R T C ' , T T C ' を出力 す る マル チプ ラ イ ン グ D Z Aコ ンバ ー タ 2 4 , 2 5、 及び、 該マルチプライ ング D ZAコ ンパ一 タ 2 4 , 2 5の出力 よ り V相の補正相電流指令 S T C ' をつ く る加算器 2 6、 並びに、 上記 U相， V相， W相の 補正相電流指令 R T C ' , S T C ' , T T C ' とマルチ プライ ング D Z Aコ ンバー タ 1 0 , 1 1 及び加算器 1 2 から出力される U相， V相， W相の相電流指令 R T C , S T C , T T Cとを各々加算 し て位相を進める位相シフ 卜 回路 2 7 , 2 8 , 2 9を新た に付加 した点にある。
    [0024] F I G . 4 は上記飽和.検岀回路 3 0を、 F I G . 5 は 位相 シフ 卜 回路 2 7を夫々示す。 なお、 図示を省格する が、 位相シ フ ト 回路 2 8 , .2 9も入力信号が異なるのみ で F ί G . 5 と同一構成である。 即ち、 F I G . 5 にお いて、 入力信号と して U相の補正相.電流指令 R T C ' 及 び U相の相電流指令 R T Cに代えて各々 V相， W相の'補 正相電流指令 S T C ' 及び T T C ' , V相， W相の相電 流指令 S T C , T T Cを用いるのみである。
    [0025] F I G . 4の飽和検出回路 3 0は、 回路 1 6 , 1 7 , 1 8から P WM信号処理回路 2 1 へ入力さ れる U , V , W相への指令電流値に対応する電圧 V u , V V , V w ( なお、 この電圧 V u , V V , V w は ± 1 0 V間で変動 し 、 基準搬送波 V A の ピー ク値に応じて定めた ± 1 0 V を飽和電圧と し ている 〉 をマルチプライ ヤ 3 1 , 3 2 , 3 3に入力 し 、 該マルチプライ ヤ 3 1 , 3 2 , 3 3で該 電圧 'V u , V V , V w を 2乗し 、 かつ 1 0で除算し た値 を加算器 3 4で加算 している。 その結果、 加算器 3 4の 出力 は F I G . 6に示すよ う に 、 O V〜一 1 0 Vの電圧 V a が出力 される こ と と なる。 この出力電圧 V a は リ ミ ッ タ ア ンプ 3 5 に入力される 。 リ ミ ッ タ ア ンプ 3 5のコ ンデンサ C 1 は平滑するためのもので 、 ツ エ ナダイ 才 ー ド Z D 1 はある電圧 E 2 に 、 こ の実施例では、 7 Vに出 力 を ク ラ ンプする ためのものであ り 、 こ の リ ミ ッ タ ア ン プ 3 5の入出力関係は F I G . 7の よ う に設定する 。 す なわ ち 、 加算器 3 4から の平均電圧が一定電圧以上の場 合は出力を出さないよ う に抵抗 R 1 , R 2 , 電圧 E.1 の 値を設定 する。 本実施例では、 電圧 E 1 を 1 5 V , 抵抗 R 1 を 1 0 Κ Ω , R 2を 5 . 1 Κ Ωに して加算器 3 4か らの平均電圧 V a が ー 5 V以上では出力 を出さ ない よ う に設定されている。 そ し て 、 一 5 V以下に なる と 、 F I G . 7 に示す よ う に出力 V b を出 し 、 加算器 3 4か ら飽 和電圧である— 1 O Vの平均電圧 V a が出力 される とッ ェ ナダイ オ ー ド Z D 1 のッ ヱ ナ電圧である 7 Vの出力 V. b を出す よ う にな つ ている。 そ し て 、 こ の リ ミ ッ タ ア ン プ 3 5の出力 を反転増幅器 3 6で反転 し 、 さ ら に 、 半波 整流回路 3 7を通 して ち F I G . 8 に示す よ う に 、 加算 器 3 4から の出力電圧 V a が ー 5 V以下に な っ た と き 、 その度合に応じて飽和信号 V r と し て O V〜 7 Vの電圧 を出力 する 。
    [0026] 以上述べた よ う に 、 飽和検出回路 3 0は 、 P W M信号 処理回路 2 1 に入力 さ れる U ,— V , W相への指令電流値 に対応する電圧の ピー ク電圧が基準搬送波 V A の ピ ー ク 電圧に よ っ て決まる飽和電圧に近付く と 、 その飽和度に 応じ て飽和信号 V r を出力するものである。
    [0027] そこで、 F I G . 3 に戻り 、 本実施例の動作について 説明する。
    [0028] ロ ー タ位置検出器 2 ( F I G . 1 ) からの信号 Sに基 づいて 、 信号処理回路 5 は現在の速度信号 V s 及び現在 の ロ ー タ 位置に対応する R O M 6 , 7 , -2 2 , 2 3 のァ ド レスを出力 する。 一方、 差動増幅器 8 には速度指令 V 0 が入力 され、 現在の速度信号 V s の電圧と速度指令 V o の電圧の差が フィ ルタ 9 を介 して誤差信号 V E と し て出力され、 この誤差信号 V E と R O M 6 , 7からの信 号に基づいてマルチプラ イ ング D Z Aコンバータ 1 0 , 1 Ί 及び加算器 1 2か ら U , V , W相の相電流指令 R T G , S T C , T T Gが出力 される点は、 F I G . 2の従 来例で説明 した とお り である。 一方、 R O M 2 2 . 2 3 から は、 R 0 M 6 , 7で出力 し た指令値よ り も 9 0度位 粗の進んだ U相， W相の指令値を出力 してお り 、 この指 令値と上述し た飽和検出回路 3 0からの飽和信号 V r と がマルチプライ ング D ZAコ ンバー タ 2 4 , 2 5で掛け 合わされて U相， W相の補正相電流指令 R T G ' , T T C ' が出力されている。 また 、 この U相， W相の補正相 電流指令 R T C ' , T T C ' を加算器 2 6が加算 し 、 V 栢の補正相電流指令 S T C ' を出力 している。 そ して 、 これら各相電流指令 R T C , S T C , T T C及び 補正 相電流指令 R T C ' , S T C ' , T T C ' は各々位相シ - n - フ 卜 回路 2 7 , 2 8 , 2 9 に 入力 さ れて い る 。 位相 シ フ 卜 回路 2 7 , 2 8 , 2 9 は同一構成であ り 、 位相 シ フ ト 回路 2 7のみが F I G . 5 に 示さ れて いる 。 U相の相電 流指令 R T Cと U相 の補正相電流指令 R T C ' と は加算 器 3 8で加算さ れ、 反転 ア ンプ 3 9で反転さ れて補正 さ れ た U相の相電流指令 R Tが出力 さ れる 。 すなわ ち 、 F I G - 9 Aに示す よ う に 、 マルチプライ ング D Z Aコ ン パ ー タ 1 0か ら 出力 さ れる U相の相電流指令 R T Cは一 1 0 Vか ら + 1 0 Vま で変動 する正弦波で あ り 、 マルチ プ ラ イ ング D Z Aコ ンバ ー タ 2 4か ら 出力 さ れる U相 の 補正相電流指令 R T C ' は 、 F I G . 9 Bに示す よ う に U相電流指令 R T Cよ り 9 0度位相 の進ん だ正弦波で あ り 、 た だ し 、 その振幅 は上述 し た飽和検出回路 3 0の飽 和信号 V r に'応 じ て 0 V〜 1 O Vま で変動 す るも の で あ る 。 すなわ ち 、 飽和信号 V r が 0 Vであ れば、 R O M 2 2の信号 と こ の飽和信号 V r を掛け合わせ るマルチブ ラ イ ング D Z Aコ ンバ ー タ 2 4の出力 は 0 Vと な り 、 飽和 信号 V r が最髙値 （ 上記例で は 7 V ) の と き は振幅 1 0 Vで F I G . 9 Bの実糠で示さ れる よ う な波形の U相 の 補正相電流指令 R T C ' が出力 さ れるこ と と な る 。 そ こ で 、 こ の 2つ の相電流指令 R T C , R T C ' が加算器 3 8で加算さ れ 、 反転 ア ンプ 3 9で反転さ れた位相 シ フ 卜 回路 2 7の 出力 は 、 F I G . 9 Cに 示す よ う に 、 相電流 指令 R T C ( F I G . 9 A ) と 比較 し 最髙 4 5度位相が 進ん だ波形 と な り 、 こ れが補正 さ れた相電流指令 R Tと して出力される 。 すなわち 、 飽和度に応じて補正された 相電流指令 R Tは従来の相電流指令 R T Cと比較 し て 0 度から 4 5度進んだ指令となる。 なお、 この補正された 相電流指令 R Tもツ エ ナダイ オー ド Z D 2によ り ク ラン プされ、 振幅 1 0 Vにされている。
    [0029] ま た 、 V相 ， W相の補正された相電流指令 S T , T T も上述 した U相の補正された相電流指令 S Tと同様な処 理に よ り作り 出される。
    [0030] こ う し て 、 作り 出された飽和度に よ っ て補正された相 電流指令 R T , S T , T Tは、 従来と周様回路 1 6 , 7， 1 8の差動増幅器 1 9に入力されて 、 U相 ， W相電 流検出器 1 3. , 1 4及び加算器 1 5で検出される現在の 各相に流れる相電流 I R , I S , I Tとの差が増幅され この差に よる電圧はフ ィ ルタ 1L路 20で フ ィ ルタ リ ング され、 P WM信号処理回路 2 1 へ各相への指令電流値に 対応する電圧 U v , V V , W V として出力 され、 P WM 信号処理回路及び ト ラ ンジス タ ベース駆動 アンプ 2 1 か ら はこの電圧 U v , V V , W V を受けて P WM信号 P A 〜 P Fを出力 し、 ト ランジス タ イ ンパー タ T A〜 T Fを オ ン オ フさせて、 飽和度に応じて位相を進めて永久磁石 同期電動機 Mを駆動制御する。 その結果、 負荷 トルクが 大き く 各相の巻線ぺ流す電流指令値に対応する出力電圧 が飽和 して充分な トルクが出せないよう な場合は、 各相 の巻線ぺ流す電流の位相を進めて巻線電流 と界磁主磁束 との直交性をよ り変化させ、 トルクを増大させるもので 52
    [0031] 02
    [0032] 01
    [0033] - 2T -
    [0034] L0Z00/ Sdi/lDd S66 0/S8 ΟΆ
    权利要求:
    Claims 請 求 の 籍 囲
    1 . 各相の電機子巻線電流の指令信号と検出電機子竈流 の差分を基準搬送波と比較するこ とに よ り得たパルス 幅変調信号によ っ てイ ンパー タ を制御 し て永久磁石同 期電動機を制御するパルス幅変調制御方法において 、 上記基準搬送波の ビー ク値によ っ て規定される上記電 流指令信号と電機子電流との差分を表わす電圧信号の 飽和度を検出 し 、 該飽和度に応じて上記各相の電流指 令信号の位枏を合成電機子電流 と界磁主磁束 とが直交 している位相から変化するよ う に変化させるよ う に し た永久磁石同期電動機のパルス幅変調制御方法。
    - 2 . 上記各電流指令信号の位相変化は、 上記合成電機子 電流と界磁主磁束とが直交 した位相 となるよ う な各相 ぺの電機子巻線への相'電流指令信号と、 位相が各上記 相電流指令信号の位相よ り 9 0 度進みかつ振幅が上記 . 飽和度に応じて変化さ れる補正相電流指令信号と を加 算するこ と によ り 行われる請求の籍囲第 1 項記載の永 久磁石同期電動機のパルス幅変調制御方法。
    3 . 上記差分電圧信号の飽和度が一定値以上になる と、 該飽和度に比例 して上記各電流指令信号の位枏が変化 させ られる請求の範囲範囲第 1 項また は第 2 項記載の 永久磁石同期電動機のパルス幅変調制御方法。
    4 . 永久磁石周期電動機の ロ ー タ の位置を検出する手段 合成電機子電流と界磁主磁束との位相が直交するよ う な値 に かつ ロ ー タ 位置毎に対応さ せ て 夫々 設定 さ れ た各相 の第 1 の電機子電流指令信号群を記億す る第 1 の記億手段 と 、
    各相の電機子電流値を検出 す る手段 と 、
    検出 ロ ー タ 位置 に応 じ て 前記第 1 の記億手段か ら 読 出 し た各相の前記第 1 の電機子電流指令信号値 と前記 検出電機子電流値 と の差分を表わ す信号 と 基準搬送波 と を夫々 比較 し て各相 のパルス幅変調信号を発生 す る 手段 と 、
    各該パルス幅変調信号 に 応 じ て各相の電機子電流を 制御 す る イ ンパ ー タ と 、
    前記基準搬送波の ピ ー ク 値 に応 じ て定め た 飽和値を 有 し かつ 前記差分信号の所定の関数であ る.値を と る飽 和信号を出力 する飽和検出手段 と 、
    前記合成電機子電流 と 界磁主磁束 と の位相 関係を 互 い に直交 し た 位相か ら 所定角 度だけシ フ 卜 す る も の と す る よ う な値 に かつ ロ ー タ 位置每 に 対応さ せ て夫々 設 定さ れた各相の第 2 の電機子電流指令信号群を記億 す る第 2 の 記憶手段と 、
    前記第 2 の記憶手段か ら ロ ー タ 位置に応 じ て 読出 し た 前記各相の第 2 の電機子電流指令信号の値を前記飽 和信号の値に応 じ た値の補正信号 に変換する補正信号 発生手段 と 、
    前記各相の第 1 の電機子電流指令信号値を前記補正 信号値に応 じ て 補正 し て 各前記差分信号の位相を シ フ 卜 させる手段とを備える永久磁石同期電動機のパルス 幅変調制御装置。
    5 . 各前記第 2 の電機子電流指令信号は、 前記合成電機 子電流と界磁主磁束との位相関係を互い直交し た位相 か ら進み方向 に 9 0度だけシ フ 卜させるよ う な値に設 定さ れる請求の範囲第 4項記載の永久磁石周期電動機 のパルス幅変調制御装置。
    6 . 前記飽和検出手段は、 各前記差分信号の関数であ り かつ該差分信号と同数の信号群を得、 該信号群の加算 値の関数と し.て前記飽和信号を得る請求の範囲第 4 項 ま たは第 5 項記載の永久磁石同期電動機のパルス幅変 調制御装置。
    7. 前記補正信号発生手段は、 前記各相の第 2 の電機子 電流指令信号値と前記飽和信号値を乗算し て前記補正 信号を得る請求の範囲第 4項また は第 5 項記載の永久 磁石周期電動機のパルス幅変調制御装置。
    8 . 前記位相シフ 卜手段は、 各前記差分信号と前記補正 信号とを加算し て各該差分信号の位相をシ フ 卜 する請 求の範囲第 4 項また は第 5 項.記載の永久磁石周期電動 機のパルス幅変調制御装置。
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    US4912378A|1990-03-27|Third harmonic commutation control system and method
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPS60219987A|1985-11-02|
    US4703245A|1987-10-27|
    DE3590166T|1986-05-15|
    DE3590166C2|1989-09-07|
    JPH0667257B2|1994-08-24|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    JPS58201593A|1982-05-18|1983-11-24|Fanuc Ltd|Drive circuit for motor|
    JPS5921294A|1982-07-28|1984-02-03|Fanuc Ltd|Drive device for synchronous motor|EP0246326A1|1985-10-25|1987-11-25|Fanuc Ltd.|Method and apparatus for controlling torque of a servo motor|US3662247A|1970-10-01|1972-05-09|Reliance Electric Co|Pulse width modulated inverter adaptive logic|
    US3851234A|1973-05-09|1974-11-26|Gen Electric|Control system for obtaining and using the optimum speed torque characteristic for a squirrel cage induction motor which guarantees a non-saturating magnetizing current|
    US3971972A|1975-03-14|1976-07-27|Allis-Chalmers Corporation|Transistor inverter motor drive having voltage boost at low speeds|
    JPS5358610A|1976-11-06|1978-05-26|Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt>|Phase-lead compensaion for dc brushless motor|
    JPS5396423A|1977-02-01|1978-08-23|Mitsubishi Electric Corp|Control system for induction motor|
    US4330741A|1979-06-20|1982-05-18|Hitachi, Ltd.|Electric control apparatus of induction motor|
    JPS57151292A|1981-03-16|1982-09-18|Fanuc Ltd|Controlling system and device for synchronous motor|
    DE3272250D1|1981-03-31|1986-09-04|Fanuc Ltd|Method of controlling an ac motor and device thereof|
    US4575667A|1981-06-09|1986-03-11|Fanuc Ltd|AC Motor speed control apparatus|
    US4445080A|1981-11-25|1984-04-24|The Charles Stark Draper Laboratory, Inc.|System for indirectly sensing flux in an induction motor|
    DE3203911A1|1982-02-05|1983-08-11|Siemens Ag|Verfahren zur erhoehung der maximaldrehzahl einer synchronmaschine bei vorgegebener erregerfeldstaerke und klemmspannung und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens|
    JPS58157384A|1982-03-12|1983-09-19|Fanuc Ltd|Drive system for ac motor|
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    US5006776A|1987-05-14|1991-04-09|Belorussky Gosudarstvenny Universitet Imeni V.I. Lenina|Gate-controlled electric drive|
    US5038090A|1988-10-05|1991-08-06|Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha|Servo motor control apparatus|
    JPH03155387A|1989-11-10|1991-07-03|Toyota Autom Loom Works Ltd|Induction motor controller|
    US5212437A|1991-08-02|1993-05-18|Picker International, Inc.|High speed starter operations monitor|
    GB9217761D0|1992-08-21|1992-10-07|British Tech Group|Method of and apparatus for determining a rotor displacement parameter|
    US5394321A|1992-09-02|1995-02-28|Electric Power Research Institute, Inc.|Quasi square-wave back-EMF permanent magnet AC machines with five or more phases|
    US5355070A|1993-03-10|1994-10-11|A. C. Propulsion, Inc.|Induction motor drive stability control circuit|
    US5652495A|1994-05-25|1997-07-29|Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.|Controller for permanent magnet synchronous motor|
    JPH08280199A|1995-02-10|1996-10-22|Nippon Soken Inc|永久磁石界磁同期電動機のセンサレス制御装置|
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