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MOTOR CONTROLLER

Patent code P07A011091
File No. /NO31037
Posted date Nov 2, 2007
Application number P2004-165666
Publication number P2005-348528A
Patent number P4533671
Date of filing Jun 3, 2004
Date of publication of application Dec 15, 2005
Date of registration Jun 18, 2010
Inventor
  • (In Japanese)古谷 勇真
  • (In Japanese)近藤 圭一郎
  • (In Japanese)山本 貴光
Applicant
  • (In Japanese)公益財団法人鉄道総合技術研究所
Title MOTOR CONTROLLER
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To materialize motor control which can suppress vibration that occurs in a motor control system by the temperature drop of a fuel cell.
SOLUTION: A control system for an induction motor 30 by a control system 50 compensates the secondary phase lead to the output voltage VFC of a fuel cell system 10, on the basis of slip frequency vector control. That is, a phase lead compensator 59 generates a q-axis current correcting command Iqdmp* by performing the secondary phase lead compensating operation to the output voltage VFC, and the generated q-axis current correcting command Iqdmp* is added to a calculated q-axis current command IqO* by a current command operation part 51. Then, a current controller 53 calculates voltage commands Vd* and Vq*, based on the d-axis current command Id* calculated by the current command operation part 51 and the corrected q-axis current command Iq*, and a PWM control circuit 54 PWM-controls an inverter 20, according to the generated voltage commands Vd* and Vq*.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


電動機は、例えば電気車や工作機械、製造設備、リフト類、ファン・ポンプといった種々の機械装置の動力源として用いられているが、近年では、環境負荷が小さく且つ高エネルギ効率が期待される燃料電池を駆動電源とする電動機制御の研究・開発が盛んに行われている。



ところで、燃料電池は直流電源であることから、例えばインバータ等で燃料電池の直流出力を交流に変換して電動機に供給する必要があるが、かかる技術として、例えば次が知られている。特許文献1には、燃料電池本体とインバータとの間に複数の直流負荷抵抗を接続するが、燃料電池本体の出力電圧に基づいてその直流負荷抵抗の投入数を可変とすることで、過渡的な直流過電圧の抑制機能を実現する燃料電池発電装置が開示されている。また、特許文献2には、外気より取り込んだ空気を燃料電池の酸素極に供給するブロアに対して、燃料電池の電力負荷変動に対応した適正空気風量を発生させることで、空気ブロアの無駄な消費電力を抑えて総合的な発電効率の向上を図った燃料電池システムが開示されている。
【特許文献1】
特開平9-306530号公報
【特許文献2】
特開平7-211336号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、燃料電池を駆動電源として電動機を駆動制御する電動機制御装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
燃料電池の直流出力を交流に変換して電動機に出力するインバータと、
所与の指令信号に従って前記インバータを制御する制御装置と、
前記電動機の回転速度を検出する速度検出手段と、
を備え
前記制御装置は、前記燃料電池からの出力電力が直接前記インバータに入力されて前記電動機に供給される主回路システムにおける前記電動機の駆動中に発生する電気的な振動現象であって、前記燃料電池本体の周囲温度又は前記燃料電池の酸素極に送り込まれる入気空気温度(以下包括して「燃料電池の温度」という。)の変化によっ前記燃料電池の出力電圧、出力電流及び出力電力の何れか(以下包括して「燃料電池の出力諸量」という。)が10Hz以下で振動する振動現象の、当該振動周波数成分を抽出するために遮断周波数が設定された二次の位相進み演算処理を当該燃料電池の出力諸量に基づき実行して得られる補償値をもとに前記指令信号を補償することで前記指令信号に対して二次の位相進み補償を施す進み補償手段を有し、この進み補償手段により補償された信号に従って前記インバータを制御
更に、前記進み補償手段が、前記速度検出手段により検出された回転速度が所定の閾値以上の場合に、当該回転速度が大きい程、前記進み補償を施す程度を大きくさせるゲイン変更手段を有する、
電動機制御装置。

【請求項2】
 
所与の指令信号に従って燃料電池の直流出力を交流へ変換して電動機へ出力するインバータと、
前記指令信号を生成して前記インバータを制御する制御装置と、
前記電動機の回転速度を検出する速度検出手段と、
を備え
前記制御装置は、前記燃料電池からの出力電力が直接前記インバータに入力されて前記電動機に供給される主回路システムにおける前記電動機の駆動中に発生する電気的な振動現象であって、前記燃料電池の温度の変化によっ前記燃料電池の出力諸量が10Hz以下で振動する振動現象の、当該振動周波数成分を抽出するために遮断周波数が設定された二次の位相進み演算処理を当該燃料電池の出力諸量に基づき実行して得られる補償値をもとに前記指令信号を補償することで前記指令信号に対して二次の位相進み補償を施す進み補償手段を有
更に、前記進み補償手段が、前記速度検出手段により検出された回転速度が所定の閾値以上の場合に、当該回転速度が大きい程、前記進み補償を施す程度を大きくさせるゲイン変更手段を有する、
電動機制御装置。

【請求項3】
 
請求項1又は2に記載の電動機制御装置であって、
前記指令信号には、前記電動機を駆動するための指令信号として少なくともd軸指令信号とq軸指令信号とが含まれ、
前記進み補償手段は、前記指令信号に含まれるq軸指令信号に対して前記二次の位相進み補償を施す、
電動機制御装置。

【請求項4】
 
請求項1~3の何れか一項に記載の電動機制御装置であって、
前記電動機は車両走行用の電動機であり、当該電動機を制御することを特徴とする電動機制御装置。

【請求項5】
 
車両走行用の電動機と、
燃料電池と、
前記燃料電池の直流出力を交流へ変換して前記電動機に出力する制御を行う請求項1~4の何れか一項に記載の電動機制御装置と、
を具備した車両。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2004165666thum.jpg
State of application right Registered
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