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公開番号2025133322
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-11
出願番号2024031210
出願日2024-03-01
発明の名称電動機の制御装置
出願人三菱電機ビルソリューションズ株式会社,三菱電機株式会社
代理人弁理士法人高田・高橋国際特許事務所
主分類H02P 21/22 20160101AFI20250904BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電動機のコイルの温度推定精度を向上させる
【解決手段】本開示の電動機の制御装置は、電動機に流れる電流値が、電流指令値に追従するようにPI制御により電圧指令値を生成する電圧指令部と、電流指令値から電動機に流れる電流値までの応答が理想応答に一致するようにPI制御のPIゲインを演算するゲイン演算部と、PIゲインを用いて、電動機を駆動するためのインバータに供給される母線電圧値を推定し、PIゲインと母線電圧値とを用いて電動機の電気抵抗値を推定する推定部と、推定部によって推定された電気抵抗値を用いて電動機のコイルの温度を推定する温度推定部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電動機に流れる電流値が、電流指令値に追従するようにＰＩ制御により電圧指令値を生成する電圧指令部と、
前記電流指令値から前記電動機に流れる電流値までの応答が理想応答に一致するように前記ＰＩ制御のＰＩゲインを演算するゲイン演算部と、
前記ＰＩゲインを用いて、前記電動機を駆動するためのインバータに供給される母線電圧値を推定し、前記ＰＩゲインと前記母線電圧値とを用いて前記電動機の電気抵抗値を推定する推定部と、
前記推定部によって推定された前記電気抵抗値を用いて前記電動機のコイルの温度を推定する温度推定部と、
を備えた電動機の制御装置。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記電動機の状態を検出する状態検出部と、
前記電流指令値を生成する電流指令部と、を備え、
前記電流指令部は、前記状態検出部によって前記電動機が停止状態であることが検出された場合に、前記コイルの温度を推定するための試験電流指令値を生成し、
前記電圧指令部は、前記試験電流指令値に基づいて、前記電圧指令値を生成し、
前記ゲイン演算部は、前記電圧指令値と、前記電動機に流れる電流値と、前記理想応答の情報と、を用いて前記ＰＩゲインを演算する、
請求項１の電動機の制御装置。
【請求項３】
前記推定部は、
前記ゲイン演算部で演算された前記ＰＩゲインのＰゲインを用いて、前記母線電圧値を推定し、
前記ＰＩゲインのＩゲインと、推定された前記母線電圧値とを用いて、前記電動機の電気抵抗値を推定する、
請求項１又は２に記載の電動機の制御装置。
【請求項４】
前記温度推定部は、前記電動機の前記電気抵抗値と前記コイルの温度との関係を示す温度数式モデルに基づいて、前記コイルの温度を推定する、
請求項１又は２に記載の電動機の制御装置。
【請求項５】
前記ゲイン演算部は、データ駆動制御を用いてＰＩゲインを算出する、
請求項１又は２に記載の電動機の制御装置。
【請求項６】
前記理想応答は、前記電動機のインダクタンスおよび電気抵抗値と、前記電圧指令部に設定されるインダクタンスおよび抵抗値とが一致するときの閉ループ特性である、
請求項１又は２に電動機の制御装置。
【請求項７】
前記電動機が、エレベーターのドアを開閉する電動機である、
請求項１又は２に記載の電動機の制御装置。
【請求項８】
前記電動機が、エレベーターの巻上機を駆動する電動機である、
請求項１又は２に記載の電動機の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電動機を制御するための制御装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、エレベーターのドア用モータのコイルの温度の把握によりコイル保護する機能を有するモータの制御装置が記載されている。特許文献１に記載された制御装置では、モータに流れる電流の値とモータに印加される電圧の値とに基づいて、当該モータの抵抗値が推定され、推定された抵抗値に基づいて、当該モータのコイルの温度が推定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－２９０５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータに印加する電圧の指令値と実際にモータに印加される電圧の値とには誤差がある。特許文献１のコイルの温度の推定方法では、この誤差の影響により算出されるモータの抵抗値にも誤差が生じるため、コイルの温度を正確に推定することが難しい。従って、特許文献１の温度推定方法では、モータのコイルの温度を精度良く推定することが難しい。
【０００５】
本開示は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、電動機のコイルの温度を、高い精度で推定できるように改良された電動機の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の電動機の制御装置は、電動機に流れる電流値が、電流指令値に追従するようにＰＩ制御により電圧指令値を生成する電圧指令部と、電流指令値から電動機に流れる電流値までの応答が理想応答に一致するようにＰＩ制御のＰＩゲインを演算するゲイン演算部と、ＰＩゲインを用いて、電動機を駆動するためのインバータに供給される母線電圧値を推定し、ＰＩゲインと母線電圧値とを用いて電動機の電気抵抗値を推定する推定部と、推定部によって推定された電気抵抗値を用いて電動機のコイルの温度を推定する温度推定部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
ＰＩゲインから推定された母線電圧値を用いて電気抵抗値が推定される。従って、電圧指令値と実際に電動機に印加される電圧との間に誤差がある場合にも、より高い精度で電圧抵抗値、及びコイルの温度を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の実施の形態１に係る電動機の制御装置の構成例を示すブロック図である。
本開示の実施の形態１に係る電流指令生成部が生成する試験電流指令値の一例と、そのときの実際の電流値および電圧指令値を示す図である。
本開示の実施の形態１に係る制御装置の、電動機の停止中のｄ軸に着目した電流制御ループのモデルを示す図である。
本開示の実施の形態１に係る制御装置が実行する温度推定の制御動作を示すフローチャートである。
本開示の実施の形態１に係る制御装置のゲイン演算部の第一の構成例を示すブロック図である。
本開示の実施の形態１に係る制御装置のゲイン演算部の第ニの構成例を示すブロック図である。
本開示の実施の形態１に係る制御装置のゲイン演算部の第三の構成例を示すブロック図である。
本開示の実施の形態２に係るエレベーターのドア装置の制御装置及びその周辺機器の構成を示す模式図である。
本開示の実施の形態２に係るエレベーターの戸開時における温度推定の制御動作を説明するためのフローチャートである。
本開示の実施の形態２に係るエレベーターの戸閉時における温度推定の制御動作を説明するためのフローチャートである。
本開示の実施の形態３に係るエレベーター及び制御装置を含むシステムの全体構成を示す模式図である。
本開示の実施の形態３に係るエレベーターの巻上機の電動機の温度推定の制御動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一又は相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る電動機の制御装置の構成例を示すブロック図である。図１の制御装置は電動機１の動作を制御する。図１に示される電動機１は、３相交流によって回転駆動する永久磁石同期電動機である。電動機１には、３相交流の各相に対応するコイルが含まれる。即ち、電動機１は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイルを備える。電動機１の回転位置θ、回転速度、及び回転トルク等は、電動機１に供給される電力によって制御される。
（【００１１】以降は省略されています）

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