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JP2002238293A - モータ制御装置 - Google Patents

モータ制御装置

Info

Publication number
JP2002238293A
JP2002238293A JP2001036923A JP2001036923A JP2002238293A JP 2002238293 A JP2002238293 A JP 2002238293A JP 2001036923 A JP2001036923 A JP 2001036923A JP 2001036923 A JP2001036923 A JP 2001036923A JP 2002238293 A JP2002238293 A JP 2002238293A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
control device
motor control
motor
microcontroller
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.)
Pending
Application number
JP2001036923A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Kifuku
隆之 喜福
Masaki Matsushita
正樹 松下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2001036923A priority Critical patent/JP2002238293A/ja
Priority to US09/883,391 priority patent/US7106017B2/en
Priority to FR0110174A priority patent/FR2820894B1/fr
Priority to DE10143475.8A priority patent/DE10143475B4/de
Publication of JP2002238293A publication Critical patent/JP2002238293A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
    • H02H7/0856—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load characterised by the protection measure taken
    • H02H7/0858—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load characterised by the protection measure taken by reversing, cycling or reducing the power supply to the motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/0833—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
    • 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
    • H02P21/22—Current control, e.g. using a current control loop

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 時間とともに滑らかにモータ出力特性を変化
させながら過熱保護を行うことができるモータ制御装置
を得る。 【解決手段】 多相モータの制御装置において、多相モ
ータ（３相ＤＣブラシレスモータ１）を駆動する駆動回
路（ＰＷＭインバータ４）と、上記駆動回路を制御する
マイクロコントローラ５とを備え、上記マイクロコント
ローラ５は、相電流の所定の関数の積算値に応じて、モ
ータ電流を制限する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばＤＣブラ
シレスモータ等の制御装置に関し、特に、モータの過熱
保護に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、交流サーボモータの加熱保護装置
として、例えば特開昭６２−２３９８２２号公報に開示
されたものがある。この従来技術は、モータがサーボロ
ックしていると判定すると、停止位置に応じた所定の特
性に従い、モータを過熱保護するべく、モータヘの通電
を遮断するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術は、過熱時にモータヘの通電を遮断しても問
題無いような場合に適したものであるが、例えば電動パ
ワーステアリング装置のように、急激なトルク変化が許
されないモータ制御装置に適用すると、過熱保護時に操
舵フィーリングが急変するといった問題があった。
【０００４】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、時間とともに滑らかにモータ出
力特性を変化させながら過熱保護を行うことができるモ
ータ制御装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係るモータ制
御装置は、多相モータの制御装置において、上記多相モ
ータを駆動する駆動回路と、上記駆動回路を制御するマ
イクロコントローラとを備え、上記マイクロコントロー
ラは、相電流の所定の関数の積算値に応じて、モータ電
流を制限するものである。
【０００６】また、上記マイクロコントローラは、相電
流の所定の関数の積算値に応じて、相電流の波高値を制
限するものである。
【０００７】また、上記マイクロコントローラは、各相
電流の所定の関数の積算値のうち、最大値に応じてモー
タ電流を制限するものである。
【０００８】また、上記マイクロコントローラは、相電
流の所定の関数の積算値に応じて、ｄ軸電流を制限する
ものである。
【０００９】また、上記マイクロコントローラは、相電
流の所定の関数の積算値に応じて、ｑ軸電流を制限する
ものである。
【００１０】また、上記マイクロコントローラは、相電
流の所定の関数の積算値に応じて、ｄ軸電流とｑ軸電流
のベクトル合成した電流を制限するものである。
【００１１】また、上記マイクロコントローラは、ｑ軸
と、ｄ軸電流とｑ軸電流をベクトル合成した電流がなす
位相角を、モータ電流制限前後で変化させないものであ
る。
【００１２】また、上記マイクロコントローラは、ｑ軸
と、ｄ軸電流とｑ軸電流をベクトル合成した電流がなす
位相角を、モータ電流制限前後で変化させるものであ
る。
【００１３】また、上記マイクロコントローラは、ｑ軸
と、ｄ軸電流とｑ軸電流をベクトル合成した電流がなす
位相角を、モータ電流制限後は、モータ電流制限前と比
べて、ｄ軸電流を優先的に流す方向に変化させるもので
ある。
【００１４】また、上記マイクロコントローラは、ｑ軸
と、ｄ軸電流とｑ軸電流をベクトル合成した電流がなす
位相角を、モータ電流制限後は、モータ電流制限前と比
べて、ｑ軸電流を優先的に流す方向に変化させるもので
ある。
【００１５】また、上記マイクロコントローラは、相電
流のべき関数の積算値に応じて、モータ電流を制限する
ものである。
【００１６】また、上記マイクロコントローラは、相電
流と所定のしきい値の偏差の積算値に応じて、モータ電
流を制限するものである。
【００１７】また、上記マイクロコントローラは、相電
流のべき関数と所定のしきい値の偏差の積算値に応じ
て、モータ電流を制限するものである。
【００１８】また、上記マイクロコントローラは、相電
流と所定のしきい値の偏差のべき関数の積算値に応じ
て、モータ電流を制限するものである。
【００１９】また、上記マイクロコントローラは、べき
関数を多項式近似により演算するものである。
【００２０】また、上記マイクロコントローラは、べき
関数をテーブル参照により演算するものである。
【００２１】また、上記マイクロコントローラは、相電
流の通流方向に応じて別々に演算するものである。
【００２２】また、上記マイクロコントローラは、相電
流の絶対値に応じて演算するものである。
【００２３】また、上記マイクロコントローラは、相電
流の検出値に応じて演算するものである。
【００２４】さらに、上記マイクロコントローラは、相
電流の目標値に応じて演算するものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１に係るモータ制御装置の構成を示すブロ
ック図である。図１において、１は３相ＤＣブラシレス
モータ、２は３相ＤＣブラシレスモータ１のロータの磁
極位置を検出するための位置センサ、３は３相ＤＣブラ
シレスモータ１の相電流を検出するための電流検出回
路、４は３相ＤＣブラシレスモータを駆動する駆動回路
としてのＰＷＭインバータである。
【００２６】５は上記ＰＷＭインバータ４を制御するマ
イクロコントローラであり、このマイクロコントローラ
５には、相電流をディジタル値に変換するためのＡ／Ｄ
変換部６の他に、ソフトウェアとして実現される以下の
構成要素７〜１３が備えられる。すなわち、ソフトウェ
アとして実現される構成要素として、７はｄ−ｑ座標上
でモータ電流をフィードバック制御する電流制御部、８
は電流制御部７の出力をｄ−ｑ座標から３相交流座標に
変換する座標変換部、９は電流検出回路３による相電流
の検出値を３相交流座標からｄ−ｑ座標に変換する座標
変換部である。
【００２７】１０は３相ＤＣブラシレスモータ１と、モ
ータ制御装置全体ないしはＰＷＭインバータ４を過熱保
護する過熱保護部であり、以下の構成要素を備える。す
なわち、過熱保護部１０の構成要素として、１１は相電
流の時間平均を求めるべく所定の周期で所定時間分の相
電流を加算する積算部、１２は相電流の時間平均値から
モータ電流の制限値を演算するモータ電流制限値演算
部、１３はｄ軸電流とｑ軸電流をモータ電流制限値演算
部１２に従って所定の最大電流値以下に制限するための
モータ電流制限部である。
【００２８】図２は、上記マイクロコントローラ５に実
装されたプログラムの動作を説明するフローチャートで
ある。
【００２９】次に動作について説明する。モータ１の各
相電流のうち、Ｕ相電流とＶ相電流の２相分は、電流検
出回路３で所定の電圧に変換されてマイクロコントロー
ラ５に入力される。入力された各相電流は、Ａ／Ｄ変換
部６で離散化されて、ソフトウェアの処理に引き渡され
る。
【００３０】次に、図２のフローチャートに従い、マイ
クロコントローラ５に実装されたプログラムの動作につ
いて説明する。本プログラムは、所定の一定周期で呼び
出されるものとする。また、ｄ軸目標電流ｉｄ＊と、ｑ
軸目標電流ｉｑ＊は、別途与えられているものとする。
【００３１】まず、ステップｓ１にて、下式に基づいて
３相分の電流に変換される。
【００３２】ｉｗ＝−ｉｕ−ｉｖ ただし、ｉｕ：ｕ相電流（電流検出回路３で検出） ｉｖ：ｖ相電流（電流検出回路３で検出） ｉｗ：ｗ相電流（電流検出回路３の検出値から算出）
【００３３】次に、ステップｓ２にて、各相電流は、時
間平均値を求めるべく、所定の周期で、所定時間分加算
される。本処理は、図１では、積算部１１に相当する。
【００３４】ここで、各相電流は、図３に示すような正
弦波状であり、そのまま１周期分加算すると０になる。
そこで、通流方向に応じて、正負別々に相電流を加算す
る。正方向の各相電流を、それぞれｉｕ＋、ｉｖ＋、ｉ
ｗ＋で表し、負方向の各相電流を、それぞれｉｕ−、ｉ
ｖ−、ｉｗ−で表すものとすると、以下の６通りの積算
値が求められる。
【００３５】Σｉｕ＋、Σｉｖ＋、Σｉｗ＋、Σｉｕ
−、Σｉｖ−、Σｉｗ−
【００３６】続いて、ステップｓ３で、上記各相電流の
積算値のうち最大値を選択し、ステップｓ４で、上記選
択された最大値に従い、例えば図４に示すような特性に
基づいて、各相電流に許容する最大電流を漸減または漸
増し、モータ電流制限値を演算する。このステップｓ３
〜ｓ４は、図１では、モータ電流制限値演算部１２に相
当する。
【００３７】図５に、本処理による電流制限動作の一例
を示す。各相電流の積算値のうち、最大値に基づいてモ
ータ電流を制限することにより、モータ電流の３相のバ
ランスを崩すことなく、最も発熱している相を保護す
る。また、モータ電流制限値演算部１２によるモータ電
流制限値は、モータ電流の波高値を制限するものであ
り、正弦波状のモータ電流が歪むことなく漸減または漸
増する。
【００３８】さらに、ｄ−ｑ座標上でのモータ電流制御
にてモータ電流を制限するべく、上記モータ電流制限値
に基づき、ステップｓ５でｄ軸目標電流ｉｄ＊を制限
し、ステップｓ６でｑ軸目標電流ｉｑ＊を制限する。こ
のステップｓ５〜ｓ６は、図１では、モータ電流制限部
１３に相当する。
【００３９】ここで、ｄ−ｑ座標上での電流制限方法
を、図５に基づいて詳しく説明する。
【００４０】上述の通り、モータ電流制限値演算部１２
によるモータ電流制限値は、正弦波状のモータ電流の波
高値を制限するものであり、これをベクトル図上に描け
ば、図５の破線で示す通り、３相交流座標上の半径一定
の円で表すことができる。これは、ｄ−ｑ座標上では、
ｄ軸電流とｑ軸電流のベクトル合成値（以下、合成ベク
トル電流という）を制限するものである。
【００４１】そこで、モータ電流制限部１３では、別途
与えられる、ｑ軸と合成ベクトル電流がなす位相角θ
（以下、電流位相角という）に従い、モータ電流制限手
段１２によって与えられるモータ電流制限値のｄ軸成分
をｄ軸電流制限値、ｑ軸成分をｑ軸電流制限値としてそ
れぞれ求める。ｄ軸目標電流ｉｄ＊と、ｑ軸目標電流ｉ
ｑ＊を、このようにして求められた各制限値以下に制限
することで、ｄ−ｑ軸上での電流制限が達成される。
【００４２】以上のように、所定値以下に制限されたｄ
軸目標電流とｑ軸目標電流は、ステップｓ７〜ｓ８に
て、相電流の検出値から座標変換された、ｄ軸とｑ軸の
各検出電流と比較され、図１の電流制御部７に相当する
ＰＩ制御等のアルゴリズムにより、フィードバック制御
される。
【００４３】最後に、ステップｓ９にて、各電流制御部
の操作量は３相交流座標に変換され、ＰＷＭインバータ
４に与えられる。これは、図１では座標変換８に相当す
る。
【００４４】ＰＷＭインバータ４は、モータ１をＰＷＭ
駆動する。
【００４５】以上のように、本実施の形態１によれば、
ｄ−ｑ座標上のモータ電流が時間とともに滑らかに制限
され、モータ出力トルクが急変することなく、適切な過
熱保護を施すことができる。
【００４６】また、図６に示すように、モータ回転時
（図６の（ａ）参照）に比べて、モータサーボロック時
（図６の（ｂ）参照）には、相電流の時間平均値が大き
くなる。ゆえに、モータ回転時と比べて、サーボロック
時に早くモータ電流が制限され、非常に実用的な過熱保
護を実現できる。
【００４７】なお、本実施の形態１においては、積算部
１１により各相電流を積算して（相電流の時間平均値を
求めて）モータ電流を制限する方式としたが、相電流の
べき関数を積算してもよい。モータ１あるいはＰＷＭイ
ンバータ４の損失は、電流の１ないし２乗に略比例する
ため、これによって、より適切な過熱保護を施すことが
できる。
【００４８】ここで、相電流のべき関数としては、以下
のような関数がある。
【００４９】ｆ１（ｉ）＝ｉ1.5 ｆ２（ｉ）＝ｉ2 ｆ３（ｉ）＝ｉ1.5＋ａ なお、ｆ１，ｆ２，ｆ３：相電流のべき関数 ｉ：モータ電流 ａ：任意の定数
【００５０】このとき、べき関数を多項式近似すれば、
より演算量を少なくすることができ、マイクロコントロ
ーラ５の負荷を軽減することができる。また、テーブル
参照により演算するようにすれば、さらに演算量を少な
くすることができる。なお、べき関数のべき乗数を１と
すれば、図１に示す実施の形態１と同様に、相電流の時
間平均値に基づいてモータ電流を制限することになり、
図１に示す実施の形態１は、べき乗数を１とする、相電
流のべき関数を積算値に基づいてモータ電流を制限する
ものに相当する。
【００５１】また、本実施の形態１においては、各相電
流を正負別々に加算したが、各相電流の絶対値を加算し
てもよい。ＰＷＭインバータ４は、相電流の方向によっ
て発熱が大きい素子が異なるが、モータ１の銅損は、相
電流の方向に関わらず一定である。ゆえに、十分実用的
な範囲で演算量を少なくでき、マイクロコントローラ５
の負荷を軽減することができる。
【００５２】また、本実施の形態１においては、各相電
流の検出値を積算する方式としたが、各相電流の目標値
を積算してもよい。この場合には、オープンループ制御
等、相電流の検出回路を有さないモータ制御装置にも適
用することができる。
【００５３】また、ここでは、モータ１を３相ＤＣブラ
シレスモータとしたが、誘導電動機等、多相モータであ
れば同様の方法で過熱保護できる。
【００５４】また、本実施の形態１では、電流位相角θ
については、別途与えられるものとして言及しなかった
が、モータ電流を制限する前後で、変化させても、させ
なくてもよい。
【００５５】電流位相角θを変化させる場合には、合成
ベクトル電流を所定値以下に制限しながら、ｄ軸電流を
優先的に流す場合と、ｑ軸電流を優先的に流す方法が考
えられる。本実施の形態１のように、ＤＣブラシレスモ
ータを対象とする場合には、負方向にｄ軸電流を流すと
弱め界磁効果が得られる。ゆえに、ｄ軸電流を優先的に
流すと、回転速度を優先させた運転ができる。また、界
磁が一定ならばｑ軸電流は出力トルクに比例するので、
ｑ軸電流を優先的に流すと、トルクを優先させる運転が
できる。
【００５６】電流位相角θを変化させない場合には、回
転速度と出力トルクをバランス良く逓減しながら、モー
タ電流を制限できる。
【００５７】また、この方法は、誘導電動機のように、
励磁電流で磁束を制御する場合にも適用することができ
る。上記電流位相角θの変化については、ＤＣブラシレ
スモータをｄ−ｑ座標上で制御する方法を示したが、誘
導電動機を直交座標系で制御する場合にも、同様に電流
を漸減させればよい。
【００５８】実施の形態２．上記実施の形態１では、ｄ
−ｑ座標上で電流フィードバック制御していたが、この
発明は、交流電流を直接フィードバックする方式にも適
用できる。この場合には、より演算量を少なくできる。
【００５９】図７は、この発明の実施の形態２に係るモ
ータ制御装置の構成を示すブロック図である。図７にお
いて、図１に示す実施の形態１と同一部分は同一符号を
付してその説明は省略する。新たな符号として、１４
は、ｄ−ｑ座標上の目標電流を、３相交流座標上の目標
電流に変換する座標変換部であり、実施の形態１と同様
に、ソフトウェアとして実現される構成要素として、マ
イクロコントローラ５に備えられる。なお、マイクロコ
ントローラ５に実装されるプログラムは、実施の形態１
と同様の構成で実現できるため、プログラムのフローチ
ャートは省略する。
【００６０】次に、動作について説明する。Ａ／Ｄ変換
部６で検出された相電流を、積算部１１で積算し、モー
タ電流制限値演算部１２で各相電流の波高値の制限値を
演算するところは、実施の形態１と同様である。
【００６１】ｄ軸目標電流ｉｄ＊と、ｑ軸目標電流ｉｑ
＊は、座標変換部１４で３相交流座標上の目標電流ｉｕ
＊、ｉｖ＊に変換される。
【００６２】実施の形態１で述べた通り、モータ電流制
限値演算部１２によるモータ電流制限値は、３相交流電
流の波高値を制限するものである。よって、座標変換部
１４で座標変換された３相交流座標上の目標電流ｉｕ
＊、ｉｖ＊は、直接上記モータ電流制限値と比較し、所
定値以下に制限することができる。そこで、モータ電流
制限部１３にて、３相交流座標上の目標電流ｉｕ＊、ｉ
ｖ＊の波高値を、モータ電流制限値演算部１２によるモ
ータ電流制限値以下に制限する。
【００６３】波高値が制限された３相交流座標上の各目
標電流は、各相の検出電流と比較され、各々電流制御部
７によって、Ｐ制御等のアルゴリズムに従い、フィード
バック制御される。各電流制御部の操作量は、ＰＷＭイ
ンバータ４に与えられ、ＰＷＭインバータ４は、モータ
１をＰＷＭ駆動する。
【００６４】従って、本実施の形態２によれば、演算量
を大幅に減らしながら、３相交流座標上の各相電流の波
高値が滑らかに制限され、トルクが急変することなく、
適切な過熱保護を施すことができる。
【００６５】実施の形態３．上記実施の形態１、２で
は、相電流の時間平均値に基づいて最大電流を制限した
が、所定のしきい値と、相電流の偏差に基づいて漸減す
る方式としてもよい。その場合は、電流が大きいときに
は早く、電流が小さいときには遅くモータ電流を制限す
ることができ、より実用的な過熱保護を施すことができ
る。
【００６６】図８は、この発明の実施の形態３に係るモ
ータ制御装置の構成を示すブロック図である。図８にお
いて、図１及び図７に示す実施の形態１及び２と同一部
分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号
として、１５は、相電流と所定の過熱保護判定しきい値
との偏差を演算する偏差演算部であり、実施の形態１及
び２と同様にして、ソフトウェアとして実現される構成
要素としてマイクロコントローラ５に備えられる。ま
た、マイクロコントローラ５に実装されるプログラム
は、実施の形態１と同様の構成で実現できるため、プロ
グラムのフローチャートは省略する。
【００６７】次に、動作について説明する。Ａ／Ｄ変換
部６で検出された相電流は、所定の過熱保護判定しきい
値と比較され、その偏差が積算部１１で積算される。こ
こで、通流方向に応じて、正負別々に偏差を演算して加
算してもよく、絶対値と上記しきい値の偏差を加算して
もよいのは、実施の形態１と同様である。以下、上記実
施の形態１と同様に、上記偏差の積算値の最大値と、例
えば図４に示す特性とに従って、各相電流に許容する制
限値を漸増減し、モータ電流を制限する。
【００６８】上記過熱保護判定しきい値として、例えば
連続運転可能な電流値（以下、連続定格電流という。）
を設定しておけば、モータ１やＰＷＭインバータ４の短
時間定格に合わせて、短時間は大電流を通流し、運転状
況に応じて、滑らかにモータ電流を連続定格電流に収束
させていくことができる。
【００６９】なお、ここでは、相電流と所定の過熱保護
しきい値の偏差の積算値に基づき、最大電流を漸増減し
たが、相電流のべき関数と所定の過熱保護しきい値の偏
差の積算値に基づいて最大電流を漸増減する構成として
もよい。
【００７０】モータ１あるいはＰＷＭインバータ４の損
失は、電流の１ないし２乗に略比例するため、これによ
って、より適切な過熱保護を施すことができる。
【００７１】また、相電流と所定の過熱保護しきい値
の、偏差のべき関数の積算値に基づいて最大電流を漸増
減する構成としても同様の効果を奏する。
【００７２】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、多相
モータの制御装置において、相電流の所定の関数の積算
値に応じてモータ電流を制限するので、時間とともに滑
らかにモータ出力特性を変化させながら適切な過熱保護
が施される。
【００７３】また、相電流の所定の関数の積算値に応じ
て相電流の波高値を制限するので、正弦波状のモータ電
流が歪むことなく過熱保護される。
【００７４】また、各相電流の所定の関数の積算値のう
ちの、最大値に応じてモータ電流を制限するので、モー
タ電流の３相のバランスを崩すことなく、最も発熱して
いる相を保護することができる。
【００７５】また、相電流の所定の関数の積算値に応じ
て、ｄ軸電流、またはｑ軸電流、またはｄ軸電流とｑ軸
電流のベクトル合成した電流を制限するので、多相モー
タをベクトル制御する場合においても適切な過熱保護が
施される。
【００７６】また、ｑ軸と、ｄ軸電流とｑ軸電流をベク
トル合成した電流がなす位相角を、モータ電流制限前後
で変化させないので、回転速度と出力トルクをバランス
良く逓減しながら、モータ電流を制限できる。
【００７７】また、ｑ軸と、ｄ軸電流とｑ軸電流をベク
トル合成した電流がなす位相角を、モータ電流制限前後
で変化させ、モータ電流制限後は、モータ電流制限前と
比べて、ｄ軸電流を優先的に流すので、トルクよりも回
転速度を優先させたい場合に適する。
【００７８】また、ｑ軸と、ｄ軸電流とｑ軸電流をベク
トル合成した電流がなす位相角を、モータ電流制限前後
で変化させ、モータ電流制限後は、モータ電流制限前と
比べて、ｑ軸電流を優先的に流すので、回転速度よりも
トルクを優先させたい場合に適する。
【００７９】また、相電流のべき関数の積算値に応じて
モータ電流の最大値を制限するので、大電流時には早
く、小電流時には遅くモータ電流が制限され、より実用
的な過熱保護が施される。
【００８０】また、相電流と所定のしきい値の偏差の積
算値に応じてモータ電流の最大値を制限するので、大電
流時には早く、小電流時には遅くモータ電流が制限さ
れ、より実用的な過熱保護が施される。
【００８１】また、相電流のべき関数と所定のしきい値
の偏差の積算値に応じてモータ電流の最大値を制限する
ので、大電流時には早く、小電流時には遅くモータ電流
が制限され、より実用的な過熱保護が施される。
【００８２】また、相電流と所定のしきい値の偏差のべ
き関数の積算値に応じてモータ電流の最大値を制限する
ので、大電流時には早く、小電流時には遅くモータ電流
が制限され、より実用的な過熱保護が施される。
【００８３】また、べき関数を多項式近似により演算す
るので、演算量を少なくすることができる。
【００８４】また、べき関数をテーブル参照により演算
ので、演算量を少なくすることができる。
【００８５】また、相電流の通流方向に応じて別々に演
算するので、通電方向に応じた適切な過熱保護が施され
る。
【００８６】また、相電流の絶対値に応じて演算するの
で、演算量を少なくすることができる。
【００８７】また、相電流の検出値に応じて演算するの
で、より適切な過熱保護が施される。
【００８８】また、相電流の目標値に応じて演算するの
で、オープンループ制御等、相電流の検出回路を有さな
いモータ制御装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係るモータ制御装
置の構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１のマイクロコントロ
ーラに実装されたプログラムの動作を説明するフローチ
ャートである。
【図３】 この発明の実施の形態１のモータ電流漸増減
特性を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態１のモータ電流波形を
示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態１の電流制限値を説明
する図である。
【図６】 モータ回転時とサーボロック時の電流波形を
示す図である。
【図７】 この発明の実施の形態２に係るモータ制御装
置の構成を示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施の形態３に係るモータ制御装
置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ ３相ＤＣブラシレスモータ、２ 位置センサ、３
電流検出回路、４ ＰＷＭインバータ、５ マイクロコ
ントローラ、６ Ａ／Ｄ変換部、７ 電流制御部、８
座標変換部、９ 座標変換部、１０ 過熱保護部、１１
積算部、１２モータ電流制限演算部、１３ モータ電
流制限部、１４ 座標変換部、１５偏差演算部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H560 AA10 BB04 DC12 EB01 EC01 GG04 JJ06 TT12 TT15 XA02 XA12 XA13 XA17 5H576 AA15 BB06 DD02 DD04 DD07 EE01 EE11 GG01 GG04 HB01 JJ03 JJ16 JJ17 JJ22 JJ24 JJ28 LL22 LL41 LL46 MM06

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多相モータの制御装置において、 上記多相モータを駆動する駆動回路と、 上記駆動回路を制御するマイクロコントローラとを備
    え、 上記マイクロコントローラは、相電流の所定の関数の積
    算値に応じて、モータ電流を制限することを特徴とする
    モータ制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のモータ制御装置におい
    て、 上記マイクロコントローラは、相電流の所定の関数の積
    算値に応じて、相電流の波高値を制限することを特徴と
    するモータ制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載のモータ制御装置におい
    て、 上記マイクロコントローラは、各相電流の所定の関数の
    積算値のうち、最大値に応じてモータ電流を制限するこ
    とを特徴とするモータ制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載のモ
    ータ制御装置において、 上記マイクロコントローラは、相電流の所定の関数の積
    算値に応じて、ｄ軸電流を制限することを特徴とするモ
    ータ制御装置。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし３のいずれかに記載のモ
    ータ制御装置において、 上記マイクロコントローラは、相電流の所定の関数の積
    算値に応じて、ｑ軸電流を制限することを特徴とするモ
    ータ制御装置。
  6. 【請求項６】 請求項３ないし５のいずれかに記載のモ
    ータ制御装置において、 上記マイクロコントローラは、相電流の所定の関数の積
    算値に応じて、ｄ軸電流とｑ軸電流のベクトル合成した
    電流を制限することを特徴とするモータ制御装置。
  7. 【請求項７】 請求項４ないし６のいずれかに記載のモ
    ータ制御装置において、 上記マイクロコントローラは、ｑ軸と、ｄ軸電流とｑ軸
    電流をベクトル合成した電流がなす位相角を、モータ電
    流制限前後で変化させないことを特徴とするモータ制御
    装置。
  8. 【請求項８】 請求項４ないし６のいずれかに記載のモ
    ータ制御装置において、 上記マイクロコントローラは、ｑ軸と、ｄ軸電流とｑ軸
    電流をベクトル合成した電流がなす位相角を、モータ電
    流制限前後で変化させることを特徴とするモータ制御装
    置。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載のモータ制御装置におい
    て、 上記マイクロコントローラは、ｑ軸と、ｄ軸電流とｑ軸
    電流をベクトル合成した電流がなす位相角を、モータ電
    流制限後は、モータ電流制限前と比べて、ｄ軸電流を優
    先的に流す方向に変化させることを特徴とするモータ制
    御装置。
  10. 【請求項１０】 請求項８に記載のモータ制御装置にお
    いて、 上記マイクロコントローラは、ｑ軸と、ｄ軸電流とｑ軸
    電流をベクトル合成した電流がなす位相角を、モータ電
    流制限後は、モータ電流制限前と比べて、ｑ軸電流を優
    先的に流す方向に変化させることを特徴とするモータ制
    御装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
    のモータ制御装置において、 上記マイクロコントローラは、相電流のべき関数の積算
    値に応じて、モータ電流を制限することを特徴とするモ
    ータ制御装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
    のモータ制御装置において、 上記マイクロコントローラは、相電流と所定のしきい値
    の偏差の積算値に応じて、モータ電流を制限することを
    特徴とするモータ制御装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
    のモータ制御装置において、 上記マイクロコントローラは、相電流のべき関数と所定
    のしきい値の偏差の積算値に応じて、モータ電流を制限
    することを特徴とするモータ制御装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
    のモータ制御装置において、 上記マイクロコントローラは、相電流と所定のしきい値
    の偏差のべき関数の積算値に応じて、モータ電流を制限
    することを特徴とするモータ制御装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１１、１３、１４のいずれかに
    記載のモータ制御装置において、 上記マイクロコントローラは、べき関数を多項式近似に
    より演算することを特徴とするモータ制御装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１１、１３、１４のいずれかに
    記載のモータ制御装置において、 上記マイクロコントローラは、べき関数をテーブル参照
    により演算することを特徴とするモータ制御装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１ないし１６のいずれかに記載
    のモータ制御装置において、 上記マイクロコントローラは、相電流の通流方向に応じ
    て別々に演算することを特徴とするモータ制御装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１ないし１６のいずれかに記載
    のモータ制御装置において、 上記マイクロコントローラは、相電流の絶対値に応じて
    演算することを特徴とするモータ制御装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１ないし１８のいずれかに記載
    のモータ制御装置において、 上記マイクロコントローラは、相電流の検出値に応じて
    演算することを特徴とするモータ制御装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１ないし１８のいずれかに記載
    のモータ制御装置において、 上記マイクロコントローラは、相電流の目標値に応じて
    演算することを特徴とするモータ制御装置。
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