JP2007202295A - Controller and control method of ac motor - Google Patents

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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide AC motor controller and control method which can be driven without using an AC current sensor and a battery. <P>SOLUTION: Output from a power supply 10 generating AC power is rectified by a rectifier 11 and changed through an inverter 14 into AC power which is supplied to an AC motor 15. An MAP 3 outputs current command values Id* and Iq* based on the torque command value of the AC motor 15 and controls the inverter 14. A current controller 4 corrects the d-axis current value or the q-axis current value of the AC motor 15 using a DC current value Idc detected by a current sensor 12 and the command value Idc* of a DC current supplied to the inverter. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、交流モータ制御装置及び制御方法に係り、特に、交流モータに供給される電流を検出することなく交流モータに供給する電流を制御するに好適な交流モータ制御装置及び制御方法に関する。   The present invention relates to an AC motor control device and a control method, and more particularly to an AC motor control device and a control method suitable for controlling a current supplied to an AC motor without detecting a current supplied to the AC motor.

交流モータを制御する際、ベクトル制御を適用するのが一般的であり、ベクトル制御では、例えば、特開２００１−２４５４９９号公報や特開平９−３０８０３００号公報に記載のように、モータの電機子電流を交流電流センサにより検出し、フィードバック制御させることで所要のモータ出力を得ることが知られている。   When controlling an AC motor, vector control is generally applied. In vector control, for example, as described in JP-A-2001-245499 and JP-A-9-3080300, an armature of a motor is used. It is known that a required motor output is obtained by detecting current with an alternating current sensor and performing feedback control.

特開２００１−２４５４９９号公報JP 2001-245499 A 特開平９−３０８０３００号公報JP-A-9-3080300

しかしながら、交流モータの設置場所によっては、フィードバック制御に必要な交流電流センサを取り付けるためのスペースを確保するのが困難であるケースもあり、交流電流センサを取り付けることによるコストアップも避けられない。   However, depending on the installation location of the AC motor, it may be difficult to secure a space for mounting the AC current sensor necessary for feedback control, and an increase in cost due to the mounting of the AC current sensor is inevitable.

それに対して、交流電流センサを用いない方式として、インバータのゲートパルス信号を利用して交流電流を再現するものがあるが、この方式では、ゲートパルスが極端に短くなった場合に交流電流の再現が困難になり、交流電流センサを用いない状態での工藤が困難になるという問題があった。   On the other hand, as a method that does not use an alternating current sensor, there is a method that reproduces alternating current using the gate pulse signal of the inverter. However, this method reproduces alternating current when the gate pulse becomes extremely short. There is a problem that Kudo becomes difficult without using an alternating current sensor.

本発明の目的は、交流電流センサおよび蓄電池を用いることなく駆動できる交流モータ制御装置および制御方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an AC motor control device and a control method that can be driven without using an AC current sensor and a storage battery.

（１）上記目的を達成するために、本発明は、交流電力を発生する電力源と、この電力源の出力を整流する整流器と、この整流器の出力を交流電力に変換するインバータと、このインバータの出力によって駆動される交流モータと、前記交流モータのトルク指令値に基づいて前記電力源及び前記インバータを制御する制御手段とを有する交流モータ制御装置であって、前記インバータに供給する直流電流値を検出する直流電流値検出手段と、前記インバータに供給する直流電流の指令値と、前記直流電流値検出手段によって検出した直流電流値とを用いて、前記交流モータのｄ軸電流値若しくはｑ軸電流値を補正する補正手段を備えるようにしたものである。
かかる構成により、交流電流センサおよび蓄電池を用いることなく駆動できるものとなる。 (1) To achieve the above object, the present invention provides a power source that generates AC power, a rectifier that rectifies the output of the power source, an inverter that converts the output of the rectifier into AC power, and the inverter An AC motor driven by the output of the motor, and a control means for controlling the power source and the inverter based on a torque command value of the AC motor, wherein the DC current value supplied to the inverter DC current value detection means for detecting the DC current command value to be supplied to the inverter and DC current value detected by the DC current value detection means, the d-axis current value or q-axis of the AC motor Correction means for correcting the current value is provided.
With such a configuration, it can be driven without using an alternating current sensor and a storage battery.

（２）上記（１）において、好ましくは、前記補正手段は、前記交流モータが力行時にはｑ軸電流値を補正し、前記交流モータが回生時時にｄ軸電流値を補正するようにしたものである。   (2) In the above (1), preferably, the correction means corrects the q-axis current value when the AC motor is powering, and corrects the d-axis current value when the AC motor is regenerating. is there.

（３）上記目的を達成するために、本発明は、交流電力源の出力を整流した後、インバータにより交流電力に変換して交流モータに供給し、前記交流モータのトルク指令値に基づいて前記電力源及び前記インバータを制御する交流モータ制御方法であって、前記インバータに供給する直流電流の指令値と、前記インバータに供給する直流電流の検出値とを用いて、前記交流モータのｄ軸電流値若しくはｑ軸電流値を補正するようにしたものである。
かかる方法により、交流電流センサおよび蓄電池を用いることなく駆動できるものとなる。 (3) In order to achieve the above object, the present invention rectifies the output of the AC power source, converts it into AC power by an inverter, supplies the AC power to the AC motor, and based on the torque command value of the AC motor An AC motor control method for controlling an electric power source and the inverter, wherein a d-axis current of the AC motor is determined by using a direct current command value supplied to the inverter and a detected value of the direct current supplied to the inverter. Value or q-axis current value is corrected.
Such a method can be driven without using an alternating current sensor and a storage battery.

本発明によれば、交流電流センサおよび蓄電池を用いることなく駆動できるものとなる。   According to the present invention, it can be driven without using an alternating current sensor and a storage battery.

以下、図１及び図２を用いて、本発明の一実施形態による交流モータ制御装置の構成及び制御方法について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態による交流モータ制御装置を用いた駆動システムの構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による交流モータ制御装置を用いた駆動システムの構成を示すブロック図である。 Hereinafter, the configuration and control method of an AC motor control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
First, the configuration of the drive system using the AC motor control device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a drive system using an AC motor control device according to an embodiment of the present invention.

発電機やモータジェネレータ等の交流電源１０は、交流電力を出力する。整流器１１は、交流電源１０の出力を整流する。また、整流器１１とインバータ１４の間には、整流器の出力電圧を平滑するための平滑コンデンサ１３と、直流電流を検出する直流電流センサ１２を設けている。整流器１１は、例えば、図示するように、直列接続されたダイオードが、３個並列接続された全波整流回路である。   An AC power supply 10 such as a generator or a motor generator outputs AC power. The rectifier 11 rectifies the output of the AC power supply 10. Further, a smoothing capacitor 13 for smoothing the output voltage of the rectifier and a direct current sensor 12 for detecting a direct current are provided between the rectifier 11 and the inverter 14. The rectifier 11 is, for example, a full-wave rectifier circuit in which three diodes connected in series are connected in parallel as illustrated.

インバータ１４は、整流器１１の出力電力を交流電力に変換して、交流モータ１５の電機子巻線に供給し、交流モータ１５を駆動する。交流モータ１５の角度θは、位置検出器１６によって検出される。インバータ１４の内部には、直列接続されたＩＧＢＴのような半導体スイッチング素子によって上アームと下アームを構成し、この上下アームの半導体スイッチング素子が、各Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相毎に３個並列接続されている。半導体スイッチング素子がＩＧＢＴの場合、図示するように、各ＩＧＢＴと並列にダイオードが接続されている。なお、半導体スイッチング素子として、ＭＯＳＦＥＴを用いる場合も上記の構成と同様である。   The inverter 14 converts the output power of the rectifier 11 into AC power and supplies it to the armature winding of the AC motor 15 to drive the AC motor 15. The angle θ of the AC motor 15 is detected by the position detector 16. Inside the inverter 14, an upper arm and a lower arm are configured by semiconductor switching elements such as IGBTs connected in series, and three semiconductor switching elements of the upper and lower arms are provided for each U phase, V phase, and W phase. Connected in parallel. When the semiconductor switching element is an IGBT, a diode is connected in parallel with each IGBT as shown in the figure. In addition, when using MOSFET as a semiconductor switching element, it is the same as that of said structure.

トルク指令値発生器１は、アクセル開度やスリップ率等の入力信号に基づいて、交流モータ１５をオープンループ制御を行うために必要なトルクを算出し、トルク指令値Ｔ*として出力する。ＭＡＰ３は、トルク指令値と、交流モータ回転数とに対する交流モータ制御電流指令値を保持している。ＭＡＰ３に、トルク指令値発生器１の出力であるトルク指令値Ｔ*と、交流モータ回転数ωが入力すると、ＭＡＰ３は、交流モータ制御電流指令値Ｉｄ*，Ｉｑ*を検索して、出力する。交流モータ回転数ωは、速度演算器１７の出力として求められる。速度演算器１７は、交流モータ角度を検知する位置検出器１６からの交流モータ角度θを微分して、交流モータ回転数ωを導出する。   The torque command value generator 1 calculates a torque necessary for performing the open loop control of the AC motor 15 based on input signals such as the accelerator opening and the slip ratio, and outputs the torque command value T *. MAP3 holds an AC motor control current command value with respect to the torque command value and the AC motor rotation speed. When the torque command value T * that is the output of the torque command value generator 1 and the AC motor rotation speed ω are input to the MAP 3, the MAP 3 searches for and outputs the AC motor control current command values Id * and Iq *. . The AC motor rotation speed ω is obtained as the output of the speed calculator 17. The speed calculator 17 differentiates the AC motor angle θ from the position detector 16 that detects the AC motor angle to derive the AC motor rotation speed ω.

演算器７は、ＭＡＰ３が出力した交流モータ制御電流指令値Ｉｄ*，Ｉｑ*と、る位置検出器１６からの交流モータ角度θと、交流モータの回転数ωとに基づいて、３相交流電圧指令値Ｖｕ*，Ｖｖ*，Ｖｗ*を演算する。ＰＷＭ変換器８は、３相交流電圧指令値Ｖｕ*，Ｖｖ*，Ｖｗ*に基づいて、ＰＷＭ信号を出力する。ゲート・ドライバ９は、ＰＷＭ変換器８の出力により、インバータ１４を構成する半導体スイッチング素子をＰＷＭ駆動するためのゲート信号を発生する。   The arithmetic unit 7 generates a three-phase AC voltage based on the AC motor control current command values Id * and Iq * output from the MAP 3, the AC motor angle θ from the position detector 16, and the rotational speed ω of the AC motor. Command values Vu *, Vv *, Vw * are calculated. The PWM converter 8 outputs a PWM signal based on the three-phase AC voltage command values Vu *, Vv *, Vw *. The gate driver 9 generates a gate signal for PWM driving the semiconductor switching elements constituting the inverter 14 based on the output of the PWM converter 8.

直流電流指令値発生器２は、交流モータ１５の回転数ωと、トルク指令値発生器１が発生したトルク指令値Ｔ*に基づいて、インバータ１４に供給すべき直流電流の指令値Ｉｄｃ*を算出する。直流電流の指令値Ｉｄｃ*および直流電流センサ１２からの直流電流値を用いて、直流電流フィードバック制御を行う。   The direct current command value generator 2 generates a direct current command value Idc * to be supplied to the inverter 14 based on the rotational speed ω of the alternating current motor 15 and the torque command value T * generated by the torque command value generator 1. calculate. Direct current feedback control is performed using the direct current command value Idc * and the direct current value from the direct current sensor 12.

以上の構成によって、交流電源１０の出力は、整流器１１によって整流された後、インバータ１４によって交流電力に変換された後、交流モータ１５に供給され、交流モータ１５をオープンループ制御により駆動する。   With the above configuration, the output of the AC power supply 10 is rectified by the rectifier 11, converted into AC power by the inverter 14, and then supplied to the AC motor 15 to drive the AC motor 15 by open loop control.

さらに、本実施形態においては、オープンループ制御による誤差を補正するために、以下に説明する補正手段を備えている。減算器１８は、直流電流指令値発生器２からの直流電流指令値Ｉｄｃ*と、直流電流センサ１２によって検出された直流電流値Ｉｄｃの差，すなわち、電流指令値と実際の電流値との誤差Ｉｄｃ’を演算する。電流制御器４は、減算器１８の出力を、ＰＩ演算して、ｄ軸電流補正値Ｉｄ’と、ｑ軸電流補正値Ｉｑ’を求めると共に、交流モータ１５の運転状態（例えば、力行時か、回生時か）に応じて、これらのいずれかを演算器７に選択的に加えるように、電流制御を切り替え動作する。なお、電流制御器４の詳細構成及び動作については、図２を用いて後述する。   Furthermore, in the present embodiment, in order to correct an error due to open loop control, a correction unit described below is provided. The subtracter 18 is a difference between the DC current command value Idc * from the DC current command value generator 2 and the DC current value Idc detected by the DC current sensor 12, that is, an error between the current command value and the actual current value. Idc ′ is calculated. The current controller 4 performs PI calculation on the output of the subtractor 18 to obtain the d-axis current correction value Id ′ and the q-axis current correction value Iq ′, and the operating state of the AC motor 15 (for example, during power running) The current control is switched so as to selectively add any one of them to the computing unit 7 according to the regeneration. The detailed configuration and operation of the current controller 4 will be described later with reference to FIG.

また、ｄ軸電流用加算器５は、ＭＡＰ３が出力する交流モータ制御電流指令値Ｉｄ*に、ｄ軸補正電流値Ｉｄ’を加算する。ｑ軸電流用加算器６は、ＭＡＰ３が出力する交流モータ制御電流指令値Ｉｑ*に、ｑ軸補正電流値Ｉｑ’を加算する。なお、ｄ軸電流用加算器５における加算と、ｑ軸電流用加算器６における加算は、電流制御器４によっていずれかが選択されて行われる。   The d-axis current adder 5 adds the d-axis correction current value Id ′ to the AC motor control current command value Id * output from the MAP 3. The q-axis current adder 6 adds the q-axis correction current value Iq ′ to the AC motor control current command value Iq * output from the MAP 3. The addition in the d-axis current adder 5 and the addition in the q-axis current adder 6 are performed by selecting one by the current controller 4.

次に、図２を用いて、本実施形態による交流モータ制御装置の要部の構成について説明する。
図２は、本発明の一実施形態による交流モータ制御装置の要部の構成を示すブロック図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。 Next, the configuration of the main part of the AC motor control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of the AC motor control device according to the embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.

ＭＡＰ３は、ｄ軸電流用ＭＡＰ３Ａと、ｑ軸電流用ＭＡＰ３Ｂとを備えている。ｄ軸電流用ＭＡＰ３Ａは、トルク指令値発生器１の出力であるトルク指令値Ｔ*と、交流モータ回転数ωとに基づいて、交流モータ制御電流指令値Ｉｄ*を検索して、出力する。ｑ軸電流用ＭＡＰ３Ｂは、トルク指令値発生器１の出力であるトルク指令値Ｔ*と、交流モータ回転数ωとに基づいて、交流モータ制御電流指令値Ｉｑ*を検索して、出力する。   The MAP3 includes a d-axis current MAP3A and a q-axis current MAP3B. The d-axis current MAP 3A searches for and outputs the AC motor control current command value Id * based on the torque command value T * that is the output of the torque command value generator 1 and the AC motor rotation speed ω. The q-axis current MAP 3B searches for and outputs the AC motor control current command value Iq * based on the torque command value T * that is the output of the torque command value generator 1 and the AC motor rotation speed ω.

電流制御器４は、ＰＩ制御器４Ａと、切替器４Ｂを備えている。ＰＩ制御器４Ａは、減算器１８の出力Ｓ（＝Ｉｄｃ*−Ｉｄｃ）を、（（Ｋｐ・Ｓ＋Ｋｉ）／Ｓ）としてＰＩ演算して、ｄ軸電流補正値Ｉｄ’と、ｑ軸電流補正値Ｉｑ’を求める。なお、ここで、Ｋｐは比例定数であり、Ｋｉは積分定数である。切替器４Ｂは、交流モータ１５が力行時か、回生時かを判定する。なお、切替器４Ｂは、交流モータ回転方向ωと出力トルクの方向が同一の場合には力行時と判定し、交流モータ回転方向と出力トルクの方向が逆の場合には、回生時と判定する。そして、切替器４Ｂは、力行時には、ｑ軸電流指令値を操作量とし、ｑ軸電流用加算器６にｑ軸電流補正値Ｉｑ’を出力する。また、回生時には、ｄ軸電流指令値を操作量とし、ｄ軸電流用加算器５にｄ軸電流補正値Ｉｄ’を出力する。なお、ｑ軸電流補正値Ｉｑ’は、起動条件として、交流モータ１５が力行時で所定の交流モータ回転数以下となった場合に起動する。ここで、所定の交流モータ回転数とは、例えば、弱め界磁制御を行う回転数である。弱め界磁制御では、交流モータ１５の界磁巻線に供給する界磁電流を減少させおり、弱め界磁制御を行う回転数は、交流モータ１５の特性等によっても異なるが、例えば、１０００ｒｐｍである。ｄ軸電流補正値Ｉｄ’は、回生時には交流モータの回転数に拘わらず、起動される。   The current controller 4 includes a PI controller 4A and a switch 4B. The PI controller 4A performs a PI operation with the output S (= Idc * −Idc) of the subtractor 18 as ((Kp · S + Ki) / S), and calculates the d-axis current correction value Id ′ and the q-axis current correction value. Iq ′ is obtained. Here, Kp is a proportionality constant, and Ki is an integration constant. The switch 4B determines whether the AC motor 15 is powering or regenerating. The switching device 4B determines that the power running is in the case where the AC motor rotation direction ω and the output torque direction are the same, and determines that the regeneration is in the case where the AC motor rotation direction and the output torque direction are opposite. . Then, the switching device 4B outputs the q-axis current correction value Iq ′ to the q-axis current adder 6 using the q-axis current command value as an operation amount during power running. Further, at the time of regeneration, the d-axis current command value is used as the operation amount, and the d-axis current correction value Id ′ is output to the d-axis current adder 5. The q-axis current correction value Iq ′ is activated when the AC motor 15 becomes a predetermined AC motor rotation speed or less during powering as the activation condition. Here, the predetermined AC motor rotation speed is, for example, the rotation speed at which field-weakening control is performed. In the field weakening control, the field current supplied to the field winding of the AC motor 15 is reduced, and the rotational speed at which the field weakening control is performed varies depending on the characteristics of the AC motor 15 and the like, but is 1000 rpm, for example. The d-axis current correction value Id ′ is activated regardless of the rotational speed of the AC motor during regeneration.

演算器７は、電圧演算器７Ａと、座標変換器７Ｂとを備えている。電圧演算器７Ａは、電流指令値Ｉｄ*，Ｉｑ*を、電圧指令値Ｖｄ*，Ｖｑ*に変換する。電圧指令値Ｖｄ*は、（Ｒ×Ｉｑ*−ω×Ｌｑ×Ｉｄ*＋ω×φ）として求められる。ここで、Ｒは、交流モータ１５の抵抗値であり、Ｌｑは交流モータ１５のｑ軸インダクタンスである。また、電圧指令値Ｖｑ*は、（Ｒ×Ｉｑ*−ω×Ｌｄ×Ｉｄ*）として求められる。ここで、Ｌｄは交流モータ１５のｄ軸インダクタンスであり、φは交流モータ１５の鎖交磁束である。なお、力行時には、ｑ軸電流指令値は、ｑ軸電流用加算器６における加算結果であるＩｑ*＋Ｉｑ’が用いられる。また、回生時では、ｄ軸電流指令値は、ｄ軸電流用加算器５における加算結果であるＩｄ*＋Ｉｄ’が用いられる。座標変換器７Ｂは、電圧指令値Ｖｄ*，Ｖｑ*に対して、交流モータ角度θに基づいて、２相−３相変換して、３相交流電圧指令値Ｖｕ*，Ｖｖ*，Ｖｗ*を求める。   The computing unit 7 includes a voltage computing unit 7A and a coordinate converter 7B. The voltage calculator 7A converts the current command values Id * and Iq * into voltage command values Vd * and Vq *. The voltage command value Vd * is obtained as (R × Iq * −ω × Lq × Id * + ω × φ). Here, R is the resistance value of the AC motor 15, and Lq is the q-axis inductance of the AC motor 15. Further, the voltage command value Vq * is obtained as (R × Iq * −ω × Ld × Id *). Here, Ld is the d-axis inductance of the AC motor 15, and φ is the flux linkage of the AC motor 15. During power running, the q-axis current command value uses Iq * + Iq ′ that is the addition result of the q-axis current adder 6. Further, at the time of regeneration, Id * + Id ′ that is an addition result in the d-axis current adder 5 is used as the d-axis current command value. The coordinate converter 7B performs two-phase to three-phase conversion on the voltage command values Vd * and Vq * based on the AC motor angle θ to obtain the three-phase AC voltage command values Vu *, Vv *, and Vw *. Ask.

次に、本実施形態の交流モータ制御装置の動作原理について説明する。トルク指令値発生器１からのトルク指令値Ｔ*及び速度演算器１７からの交流モータ回転数ωがＭＡＰ３に入力され、交流モータ１５の動作状況に応じたｄ軸電流指令値Ｉｄ*及びｑ軸電流指令値Ｉｑ*が出力される。演算器７内の電圧演算器７Ａには、交流モータ制御電流指令値及び交流モータ回転数が入力され、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ*を演算し、座標変換器７Ｂにて座標変換することで、３相交流電圧指令値Ｖｕ*，Ｖｖ*，Ｖｗ*を演算する。   Next, the operation principle of the AC motor control device of this embodiment will be described. The torque command value T * from the torque command value generator 1 and the AC motor rotational speed ω from the speed calculator 17 are input to the MAP 3, and the d-axis current command value Id * and q-axis corresponding to the operating state of the AC motor 15 are input. The current command value Iq * is output. The voltage calculator 7A in the calculator 7 receives the AC motor control current command value and the AC motor rotation speed, calculates the d-axis voltage command value Vd * and the q-axis voltage command value Vq *, and outputs the coordinate converter 7B. The three-phase AC voltage command values Vu *, Vv *, and Vw * are calculated by converting the coordinates at.

次に、ＰＷＭ変換器８は、３相交流電圧指令値をＰＷＭ信号に変換し、ゲート・ドライバ９をＰＷＭ信号に基づいて駆動させることで、交流モータ１５に対して電圧指令値Ｖｄ*，Ｖｑ*に相当する交流電圧を印加し、交流モータ１５を制御する。   Next, the PWM converter 8 converts the three-phase AC voltage command value into a PWM signal, and drives the gate driver 9 based on the PWM signal, thereby causing the AC motor 15 to drive the voltage command values Vd *, Vq. An AC voltage corresponding to * is applied to control the AC motor 15.

この場合、本実施形態では、交流電流センサを備えていないので、交流モータ制御では、オープンループ制御を適用し、交流モータ１５を制御している。その結果、３相交流電圧指令値演算時のパラメータ誤差等により演算値に誤差が生じる。   In this case, since the AC current sensor is not provided in the present embodiment, the AC motor 15 is controlled by applying open loop control in the AC motor control. As a result, an error occurs in the calculated value due to a parameter error or the like when calculating the three-phase AC voltage command value.

そこで、この誤差を補正するため、本実施形態では、直流電流指令値発生器２からの直流電流指令値Ｉｄｃ*とインバータ１４に接続された直流電流センサ１２からの直流電流値Ｉｄｃを入力とし、直流電流フィードバック制御を行い、交流モータ１５の動作状況に応じてｄ軸電流指令値Ｉｄ*及びｑ軸電流指令値Ｉｑ*にｄ軸電流用加算器５及びｑ軸電流用加算器６を用いて補正をかける。これにより交流モータ出力のばらつきを防止することができる。   Therefore, in order to correct this error, in this embodiment, the DC current command value Idc * from the DC current command value generator 2 and the DC current value Idc from the DC current sensor 12 connected to the inverter 14 are input, DC current feedback control is performed, and the d-axis current adder 5 and the q-axis current adder 6 are used for the d-axis current command value Id * and the q-axis current command value Iq * according to the operating state of the AC motor 15. Apply correction. This can prevent variations in AC motor output.

トルク指令値発生器１からのトルク指令値Ｔ*と交流モータ回転数ωがＭＡＰ３に入力されると、ｄ軸電流用ＭＡＰ３Ａ及びｑ軸電流用ＭＡＰ３Ｂにより。ｄ軸電流指令値Ｉｄ*及びｑ軸電流指令値Ｉｑ*が決定する。電流制御器４には、直流電流指令値発生器２の出力Ｉｄｃ*と直流電流センサ１２からの直流電流値Ｉｄｃとが入力され、ＰＩ制御器４Ａで偏差をＰＩ制御する。切替器４Ｂは、トルク指令値と交流モータ回転数とを入力して、ｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値のどちらに補正を掛けるか切替え、ｄ軸電流用加算器５及びｑ軸電流用加算器６により足し合わされる。加算器５，６の出力は、演算器７に入力され、電圧演算器７Ａを通過した後、座標変換器７Ｂを通過することで３相交流電圧指令値となる。   When the torque command value T * and the AC motor rotation speed ω from the torque command value generator 1 are input to MAP3, the MAP3A for d-axis current and the MAP3B for q-axis current. The d-axis current command value Id * and the q-axis current command value Iq * are determined. The output Idc * of the DC current command value generator 2 and the DC current value Idc from the DC current sensor 12 are input to the current controller 4, and the PI controller 4A PI controls the deviation. The switch 4B inputs the torque command value and the AC motor rotational speed, and switches between the d-axis current command value and the q-axis current command value to be corrected, and the d-axis current adder 5 and the q-axis current. It is added by the adder 6 for use. The outputs of the adders 5 and 6 are input to the calculator 7, pass through the voltage calculator 7 </ b> A, and then pass through the coordinate converter 7 </ b> B to become a three-phase AC voltage command value.

以上説明したように、本実施形態では、交流電流センサレスおよび蓄電池レスとした交流モータ制御装置における問題を直流電流値Ｉｄｃを用いて解決する。例えば、交流モータ１５が力行時の場合に所定の回転数以下においてｄ軸電流値Ｉｄ＝０制御を行うため、直流電流センサ１２からの直流電流値Ｉｄｃをフィードバック制御して、ｑ軸電流値を補正することにより交流モータ出力のばらつきを防止することができる。また、蓄電池レスのような電源への回生が許されない場合にｄ軸電流値を増加させることにより電源への回生を防止できるため、直流電流センサ１２からの直流電流値Ｉｄｃをフィードバック制御してｄ軸電流値を補正することにより直流電流Ｉｄｃの安定供給を図ることができ、電源への回生を防止することができる。   As described above, in the present embodiment, the problem in the AC motor control device that is AC current sensor-less and storage battery-less is solved using the DC current value Idc. For example, when the AC motor 15 is in power running, the d-axis current value Id = 0 is controlled at a predetermined rotation speed or less. Therefore, the DC current value Idc from the DC current sensor 12 is feedback-controlled to obtain the q-axis current value. By correcting, it is possible to prevent variations in AC motor output. In addition, since regeneration to the power source can be prevented by increasing the d-axis current value when regeneration to the power source such as a storage battery is not allowed is performed, feedback control is performed on the DC current value Idc from the DC current sensor 12 and d. By correcting the shaft current value, stable supply of the direct current Idc can be achieved, and regeneration to the power source can be prevented.

以上の方法により、交流電流センサおよび蓄電池を用いることなく、交流モータ出力のばらつきを防止することができる。
By the above method, it is possible to prevent variations in the output of the AC motor without using an AC current sensor and a storage battery.

本発明の一実施形態による交流モータ制御装置を用いた駆動システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drive system using the alternating current motor control apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による交流モータ制御装置の要部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the principal part of the alternating current motor control apparatus by one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１…トルク指令値発生器
２…直流電流指令値発生器
３…ＭＡＰ
３Ａ…ｄ軸電流用ＭＡＰ
３Ｂ…ｑ軸電流用ＭＡＰ
４…電流制御器
４Ａ…ＰＩ制御器
４Ｂ…切替器
５…ｄ軸電流用加算器
６…ｑ軸電流用加算器
７…演算器
７Ａ…電圧演算器
７Ｂ…座標変換器
８…ＰＷＭ変換器
９…ゲート・ドライバ
１０…交流電源
１１…整流器
１２…直流電流センサ
１３…平滑コンデンサ
１４…インバータ
１５…交流モータ
１６…位置検出器
１７…速度演算器
１８…減算器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Torque command value generator 2 ... DC current command value generator 3 ... MAP
3A ... MAP for d-axis current
3B ... MAP for q-axis current
4 ... current controller 4A ... PI controller 4B ... switch 5 ... d-axis current adder 6 ... q-axis current adder 7 ... calculator 7A ... voltage calculator 7B ... coordinate converter 8 ... PWM converter 9 ... Gate driver 10 ... AC power supply 11 ... Rectifier 12 ... DC current sensor 13 ... Smoothing capacitor 14 ... Inverter 15 ... AC motor 16 ... Position detector 17 ... Speed calculator 18 ... Subtractor

Claims (3)

交流電力を発生する電力源と、
この電力源の出力を整流する整流器と、
この整流器の出力を交流電力に変換するインバータと、
このインバータの出力によって駆動される交流モータと、
前記交流モータのトルク指令値に基づいて前記電力源及び前記インバータを制御する制御手段とを有する交流モータ制御装置であって、
前記インバータに供給する直流電流値を検出する直流電流値検出手段と、
前記インバータに供給する直流電流の指令値と、前記直流電流値検出手段によって検出した直流電流値とを用いて、前記交流モータのｄ軸電流値若しくはｑ軸電流値を補正する補正手段を備えることを特徴とする交流モータ制御装置。 A power source that generates AC power;
A rectifier for rectifying the output of this power source;
An inverter that converts the output of this rectifier into AC power;
An AC motor driven by the output of this inverter;
An AC motor control device having control means for controlling the power source and the inverter based on a torque command value of the AC motor,
DC current value detecting means for detecting a DC current value supplied to the inverter;
A correction unit that corrects the d-axis current value or the q-axis current value of the AC motor using a command value of a DC current supplied to the inverter and a DC current value detected by the DC current value detection unit; AC motor control device characterized by the above. 請求項１記載の交流モータ制御装置において、
前記補正手段は、前記交流モータが力行時にはｑ軸電流値を補正し、前記交流モータが回生時時にはｄ軸電流値を補正することを特徴とする交流モータ制御装置。 The AC motor control device according to claim 1,
2. The AC motor control apparatus according to claim 1, wherein the correction unit corrects the q-axis current value when the AC motor is powering, and corrects the d-axis current value when the AC motor is regenerating. 交流電力源の出力を整流した後、インバータにより交流電力に変換して交流モータに供給し、前記交流モータのトルク指令値に基づいて前記電力源及び前記インバータを制御する交流モータ制御方法であって、
前記インバータに供給する直流電流の指令値と、前記インバータに供給する直流電流の検出値とを用いて、前記交流モータのｄ軸電流値若しくはｑ軸電流値を補正することを特徴とする交流モータ制御方法。 An AC motor control method that rectifies the output of an AC power source, converts the AC power into AC power by an inverter, supplies the AC power to an AC motor, and controls the power source and the inverter based on a torque command value of the AC motor. ,
An AC motor that corrects a d-axis current value or a q-axis current value of the AC motor using a command value of DC current supplied to the inverter and a detected value of DC current supplied to the inverter. Control method.
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