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公開番号2025138916
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-26
出願番号2024033903
出願日2024-03-06
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 20160101AFI20250918BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】簡素な構成及び簡単な演算で、電動機の電流制御ゲインを調整する。
【解決手段】本開示における電動機の制御装置は、ステップ状の電流指令値を生成する電流指令部と、電流指令値に追従するように、電動機に流れる電流値を制御する電流制御部と、ゲイン演算部とを備える。ゲイン演算部は、電流指令値が生成されてからの経過時間が基準時間となったときに電動機に流れる実際の電流値と、基準時間に関連付けられた基準電流値とを比較するか、あるいは、電流指令値が生成されてから、電動機に流れる電流が基準電流値になるまでの経過時間と、基準電流値に関連付けられた基準時間とを比較して、比較結果に応じて電流制御部の制御ゲインを演算する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ステップ状の電流指令値を生成する電流指令部と、
前記電流指令値に追従するように、電動機に流れる電流値を制御する電流制御部と、
前記電流指令値が生成されてからの経過時間が基準時間であるときに前記電動機に流れる実際の電流値と、前記基準時間に関連付けられた基準電流値とを比較して、比較結果に応じて前記電流制御部の制御ゲインを演算するゲイン演算部と、
を備える電動機の制御装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
ステップ状の電流指令値を生成する電流指令部と、
前記電流指令値に追従するように、電動機に流れる電流値を制御する電流制御部と、
前記電流指令値が生成されてから、前記電動機に流れる電流が基準電流値になるまでの経過時間と、前記基準電流値に関連付けられた基準時間とを比較して、比較結果に応じて前記電流制御部の制御ゲインを演算するゲイン演算部と、
を備える電動機の制御装置。
【請求項３】
前記基準電流値は、前記電流制御部に設定される前記電動機のパラメータと前記電動機の実際のパラメータが一致したときの理想的な閉ループ特性に基づいて設定される、
請求項１又は２に記載の電動機の制御装置。
【請求項４】
前記基準時間は、前記電流制御部に設定される前記電動機のパラメータと前記電動機の実際のパラメータが一致したときの理想的な閉ループ特性に基づいて設定される、
請求項１又は２に記載の電動機の制御装置。
【請求項５】
前記電流指令部は、前記ステップ状の電流指令値を複数回生成し、
前記ゲイン演算部は、複数回の前記電流指令値のそれぞれに対して前記電動機に流れる電流値に基づいて、前記制御ゲインを複数回演算する、
請求項１又は２に記載の電動機の制御装置。
【請求項６】
前記電流制御部は、ＰＩ制御器であり、
前記ゲイン演算部は、前記ステップ状の電流指令値に対するステップ応答のなかで、前記電流制御部のＰゲイン及びＩゲインを演算する、
請求項１又は２に記載の電動機の制御装置。
【請求項７】
前記ゲイン演算部は、
前記基準時間が、前記電流制御部に設定される前記電動機のパラメータと前記電動機の実際のパラメータが一致したときの理想的な閉ループ特性における時定数の時間より短い時間である場合、前記Ｐゲインを演算し、
前記基準時間が、前記時定数よりも長い時間である場合、前記Ｉゲインを演算する、
請求項６に記載の電動機の制御装置。
【請求項８】
前記ゲイン演算部は、ＰゲインまたはＩゲインを、予め設定された倍率だけ変化させる、
請求項６に記載の電動機の制御装置。
【請求項９】
前記Ｐゲインを用いて前記電動機のインダクタンスを推定し、
前記Ｉゲインを用いて前記電動機の抵抗値を推定する、
請求項６に記載の電動機の制御装置。
【請求項１０】
前記電流指令部は、前記電動機を制動した状態のときに、前記ステップ状の電流指令値を生成し、
前記ゲイン演算部は、前記電動機を制動した状態のときに、前記制御ゲインを演算する、
請求項１又は２に記載の電動機の制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は電動機の制御装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、モータを制御するための制御装置が記載されている。特許文献１に記載の制御装置は、電流制御の電圧や電流のデータを取得して機械学習することで制御ゲインの最適化を図る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－３４８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような機械学習は、一般に複雑な演算を必要とし、汎用マイコンなど安価な演算装置に実装するには困難がある。本開示は、このような課題を解決するため、より簡素な構成及び演算で、電動機の電流制御ゲインを適切に調整できるように改良された制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示における電動機の制御装置は、一例として、ステップ状の電流指令値を生成する電流指令部と、電流指令値に追従するように、電動機に流れる電流値を制御する電流制御部と、電流指令値が生成されてからの経過時間が基準時間となったときに電動機に流れる実際の電流値と、基準時間に関連付けられた基準電流値とを比較して、比較結果に応じて電流制御部の制御ゲインを演算するゲイン演算部と、を備える。
【０００６】
本開示における電動機の制御装置は、他の一例として、ステップ状の電流指令値を生成する電流指令部と、電流指令値に追従するように、電動機に流れる電流値を制御する電流制御部と、電流指令値が生成されてから、電動機に流れる電流が基準電流値になるまでの経過時間と、基準電流値に関連付けられた基準時間とを比較して、比較結果に応じて電流制御部の制御ゲインを演算するゲイン演算部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の制御装置によれば、簡素な構成及び簡単な演算により、モータの電流制御ゲインを調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の実施の形態１に係る電動機と制御装置とを含むシステムの全体構成を示すブロック図である。
本開示の実施の形態１に係る制御装置のステップ応答の時間変化の一例を示す図である。
本開示の実施の形態１に係る制御装置が実行するゲイン調整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に係る制御装置が実行するゲイン調整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のゲイン調整の制御が適用された場合の、電流の時間応答と、ＰゲインとＩゲインの調整倍率の時系列推移との一例を説明する図である。
本開示の実施の形態１に係る制御装置が実行するゲイン調整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２に係る制御装置のステップ応答の時間変化の一例を示す図である。
本開示の実施の形態２に係る制御装置が実行するゲイン調整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２に係る制御装置が実行するゲイン調整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３に係るエレベーターのドア装置及び制御装置を含むシステムの構成を示すブロック図である。
本開示の実施の形態３に係る制御装置が実行するゲイン調整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４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ブロック図である。
本開示の実施の形態４に係る制御装置が実行するゲイン調整の制御動作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における実施の形態について説明する。なお、各図において、同一また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、本開示の実施の形態１に係る電動機と制御装置とを含むシステムの全体構成を示すブロック図である。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の回転位置θや回転速度、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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