JP2000037098A - Power conversion apparatus using speed sensor-less vector control - Google Patents

Power conversion apparatus using speed sensor-less vector control

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JP2000037098A
JP2000037098A JP10200822A JP20082298A JP2000037098A JP 2000037098 A JP2000037098 A JP 2000037098A JP 10200822 A JP10200822 A JP 10200822A JP 20082298 A JP20082298 A JP 20082298A JP 2000037098 A JP2000037098 A JP 2000037098A
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voltage
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the capacity of a three-phase inverter. SOLUTION: A vector control means of controlling a three-phase inverter 1 on the rotational coordination system of d-q axis is constituted of a current command computing means 5 for computing the current command of torque-axis and magnetic flux-axis from a magnetic flux torque command; a voltage command computing means 6 for computing the voltage command of d-axis and q-axis from at least a torque-axis and magnetic flux axis current command; a coordinate converting means 7 for computing the magnitude of the voltage command comprising d-axis and q-axis voltage commands from the voltage commands of d-axis and q-axis and the angle to the magnetic flux axis; an output frequency computing means 11 for computing the output frequency of the three-phase inverter 1 from at least one of the current, the current command, and the voltage command of a motor; a gate control means 8 for controlling the gate of the three-phase inverter 1 from the integrated phase of the output frequency of the three-phase inverter 1 and the angle of the voltage command; and a magnetic flux command adjusting means 10 for adjusting the magnetic flux command so that the property of the motor meets the command, from at least one of the voltage command, the magnitude of the voltage command, the current of the motor, and the current command.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、速度検出器を用い
ずに誘導電動機の磁束とトルクとを制御する速度センサ
レスベクトル制御を適用した電力変換装置に係り、特に
3相インバータが出力電圧の大きさが一定である定電圧
可変周波数(以下、CVVFと称する)動作をする場合
においても、出力電圧の大きさが最大値で固定としたま
ま制御可能として3相インバータの容量を低減できるよ
うにした速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power converter using speed sensorless vector control for controlling magnetic flux and torque of an induction motor without using a speed detector. In the case of a constant voltage variable frequency (hereinafter, referred to as CVVF) operation in which the output voltage is constant, the capacity of the three-phase inverter can be reduced by controlling the output voltage while keeping the magnitude of the output voltage fixed at the maximum value. The present invention relates to a power conversion device using speed sensorless vector control.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、速度センサレスベクトル制御
を適用した電力変換装置に関しては、数多くの公知例が
存在する。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are many known examples of power conversion devices to which speed sensorless vector control is applied.

【0003】例えば、“「誘導電動機の速度・電圧セン
サレスベクトル制御法」昭62電学論D107第2号”
や“「センサレスベクトル制御インバータ」昭63電学
誌108第2号”等に、誘導電動機を駆動する速度セン
サレスベクトル制御の一例が開示されている。
[0003] For example, "" Vector control method for speed and voltage sensorless motor of induction motor ""
An example of speed sensorless vector control for driving an induction motor is disclosed in, for example, "Sensorless Vector Control Inverter", Vol.

【0004】図18は、この種の速度センサレスベクト
ル制御を適用した従来の電力変換装置の概略構成例を示
すブロック図である。
FIG. 18 is a block diagram showing a schematic configuration example of a conventional power converter to which this kind of speed sensorless vector control is applied.

【0005】図18において、直流を任意の周波数の交
流に変換する3相インバータ1と、この3相インバータ
1の交流側に接続されて駆動される誘導電動機2と、3
相インバータ1の直流側に接続されたフィルタコンデン
サ3とから主回路が構成され、速度センサレスベクトル
制御により電動機駆動制御を行なうようになっている。
In FIG. 18, a three-phase inverter 1 for converting a direct current into an alternating current of an arbitrary frequency, an induction motor 2 connected to and driven by the alternating-current side of the three-phase inverter 1,
A main circuit is constituted by the filter capacitor 3 connected to the DC side of the phase inverter 1 and motor drive control is performed by speed sensorless vector control.

【0006】一方、速度センサレスベクトル制御は、電
流・電圧・磁束をベクトル量として制御するものであ
り、磁束軸に一致した軸をd軸とし、このd軸に直交す
る軸(トルク軸)をq軸とし、3相インバータ1の出力
周波数の回転角周波数と同一の速さで回転するdq軸回
転座標系上で、速度検出器を用いずに3相インバータ1
の制御を行なう。
On the other hand, in the speed sensorless vector control, current, voltage, and magnetic flux are controlled as vector quantities. An axis coinciding with the magnetic flux axis is defined as d axis, and an axis (torque axis) orthogonal to the d axis is defined as q. On a dq-axis rotating coordinate system that rotates at the same speed as the rotational angular frequency of the output frequency of the three-phase inverter 1 without using a speed detector.
Is controlled.

【0007】図20は、座標系の関係を示す概念図であ
る。
FIG. 20 is a conceptual diagram showing the relationship between the coordinate systems.

【0008】図20において、ab軸直交座標系は、静
止座標系である。また、dq軸直交座標系は、回転座標
系であり、ab軸静止座標系に対してθabの位相差を
有している。さらに、出力電圧Vは、d軸から位相差θ
vの位置に出力されるものとする。なお、uvw軸は、
静止座標系上で、各々120degの位相差を有する軸
であり、a軸とu軸とが一致する。
In FIG. 20, the ab axis orthogonal coordinate system is a stationary coordinate system. The dq-axis orthogonal coordinate system is a rotating coordinate system and has a phase difference of θab with respect to the ab-axis stationary coordinate system. Further, the output voltage V has a phase difference θ from the d-axis.
It is assumed to be output at the position of v. The uvw axis is
These axes have a phase difference of 120 deg on the stationary coordinate system, and the a-axis and the u-axis coincide.

【0009】速度センサレスベクトル制御にも様々な方
式があるが、ここでは、誘導電動機2の2次磁束とd軸
とが一致するように制御を行なう方式とする。従って、
以下の説明における磁束という記述は、2次磁束のこと
を指し示すものとする。
There are various types of speed sensorless vector control. Here, the control is performed such that the secondary magnetic flux of the induction motor 2 and the d-axis coincide with each other. Therefore,
The description of the magnetic flux in the following description indicates the secondary magnetic flux.

【0010】ベクトル制御部は、電流検出器4と、電流
指令演算部5と、電圧指令演算部6と、座標変換部7
と、ゲート制御部8と、積分部9と、出力周波数演算部
11とから構成される。
The vector control unit includes a current detector 4, a current command calculation unit 5, a voltage command calculation unit 6, and a coordinate conversion unit 7.
, A gate control unit 8, an integrating unit 9, and an output frequency calculating unit 11.

【0011】すなわち、電流検出器4では、誘導電動機
2に流れる相電流Iu ,Iw を検出する。
That is, the current detector 4 detects the phase currents Iu and Iw flowing through the induction motor 2.

【0012】電流指令演算部5においては、磁束指令φ
* とトルク指令Tm* とを入力として、例えば次式によ
り、磁束軸(d軸)電流指令Id* とトルク軸(q軸)
電流指令Iq* とを演算する。
In the current command calculation unit 5, a magnetic flux command φ
* And the torque command Tm * as inputs, for example, the magnetic flux axis (d-axis) current command Id * and the torque axis (q-axis) by the following equation.
The current command Iq * is calculated.

【0013】[0013]

【数1】 (Equation 1)

【0014】ただし、M:相互インダクタンス、L2:
2次インダクタンス。
Where M: mutual inductance, L2:
Secondary inductance.

【0015】電圧指令演算部6においては、磁束軸(d
軸)電流指令Id* とトルク軸(q軸)電流指令Iq*
とを入力として、例えば次式により、d軸電圧指令Vd
* とq軸電圧指令Vq* とを演算する。
In the voltage command calculator 6, the magnetic flux axis (d
Axis) current command Id * and torque axis (q axis) current command Iq *
, And the d-axis voltage command Vd
* And the q-axis voltage command Vq * are calculated.

【0016】[0016]

【数2】 (Equation 2)

【0017】ただし、R1:1次抵抗、L1:1次イン
ダクタンス、σL1:漏れインダクタンス(=L1×
(1−(M×M/L1/L2)))、ωi:インバータ
出力周波数。
Here, R1: primary resistance, L1: primary inductance, σL1: leakage inductance (= L1 ×
(1− (M × M / L1 / L2))), ωi: inverter output frequency.

【0018】座標変換部7においては、電圧指令演算部
6からの出力であるd軸電圧指令Vd* とq軸電圧指令
Vq* とを入力して、例えば次式により、電圧指令の大
きさ|V|とd軸からの位相角θvとを演算する。
In the coordinate conversion unit 7, the d-axis voltage command Vd * and the q-axis voltage command Vq * , which are the outputs from the voltage command calculation unit 6, are input. V | and the phase angle θv from the d-axis are calculated.

【0019】[0019]

【数3】 (Equation 3)

【0020】ゲート制御部8においては、座標変換部7
からの出力である電圧指令の大きさ|V|と電圧指令の
d軸からの位相角θvと、3相インバータ1の出力周波
数ωiを積分する積分部9からの出力である回転座標系
d軸の静止座標系a軸からの位相角θabとに基づい
て、ゲート信号を作成する。
In the gate control unit 8, the coordinate conversion unit 7
The magnitude of the voltage command | V | output from the inverter, the phase angle θv from the d-axis of the voltage command, and the d-axis of the rotary coordinate system output from the integration unit 9 that integrates the output frequency ωi of the three-phase inverter 1. A gate signal is generated based on the phase angle θab from the stationary coordinate system a-axis.

【0021】例えば、三角波比較PWM制御方式の場合
には、電圧指令の大きさ|V|と電圧指令のd軸からの
位相角θvと、回転座標系d軸の静止座標系a軸からの
位相角θabとに基づいて、例えば次式により、U相電
圧指令Vu* とV相電圧指令Vv* とW相電圧指令Vw
* とを演算する。
For example, in the case of the triangular wave comparison PWM control method, the magnitude | V | of the voltage command, the phase angle θv of the voltage command from the d axis, and the phase of the d axis of the rotating coordinate system from the a axis of the stationary coordinate system. Based on the angle θab, the U-phase voltage command Vu * , the V-phase voltage command Vv *, and the W-phase voltage command Vw are obtained by the following equation, for example.
* And

【0022】[0022]

【数4】 (Equation 4)

【0023】そして、このU相電圧指令Vu* とV相電
圧指令Vv* とW相電圧指令Vw*とを三角波と比較
し、その大小に応じて、3相インバータ1のスイッチン
グ素子のオン・オフの信号を作成するものである。
The U-phase voltage command Vu * , the V-phase voltage command Vv *, and the W-phase voltage command Vw * are compared with a triangular wave, and the switching elements of the three-phase inverter 1 are turned on / off according to their magnitudes. To create a signal.

【0024】上述の方式では、出力電圧の大きさ|V|
とd軸から出力電圧の位相θvとにより、出力電圧の大
きさと位相とが任意に制御可能である。
In the above method, the magnitude of the output voltage | V |
The magnitude and phase of the output voltage can be arbitrarily controlled based on the output voltage and the phase θv of the output voltage from the d-axis.

【0025】出力周波数演算部11においては、電圧指
令演算部6からの出力であるd軸電圧指令Vd* ,q軸
電圧指令Vq* 、誘導電動機2の電流を検出する電流検
出器4からの出力である各相電流Iu,Iw、電流指令
演算部5からの出力である磁束軸電流指令Id* ,トル
ク軸電流指令Iq* に基づいて、3相インバータ1の出
力周波数ωiを演算する。
The output frequency calculator 11 outputs the d-axis voltage command Vd * and the q-axis voltage command Vq * output from the voltage command calculator 6 and the output from the current detector 4 for detecting the current of the induction motor 2. The output frequency ωi of the three-phase inverter 1 is calculated based on the phase currents Iu and Iw, and the magnetic flux axis current command Id * and the torque axis current command Iq * output from the current command calculation unit 5.

【0026】図19は、出力周波数演算部11の構成例
を示すブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram showing an example of the configuration of the output frequency calculator 11.

【0027】図19において、出力周波数演算部11
は、誘起電圧演算部21と、除算器32と、比例積分制
御器33と、加算器31とから構成される。
In FIG. 19, the output frequency calculator 11
Is composed of an induced voltage calculating unit 21, a divider 32, a proportional-integral controller 33, and an adder 31.

【0028】誘起電圧演算器21においては、例えば次
式により、d軸誘起電圧Edとq軸誘起電圧Eqとを演
算する。
The induced voltage calculator 21 calculates the d-axis induced voltage Ed and the q-axis induced voltage Eq by, for example, the following equation.

【0029】[0029]

【数5】 (Equation 5)

【0030】[0030]

【数6】 (Equation 6)

【0031】ただし、s:ラプラス演算子。Where s is a Laplace operator.

【0032】除算器32においては、誘起電圧演算器2
1により演算されたq軸誘起電圧Eqを磁束指令φ*
割り、出力周波数基準ωirefを演算する。
In the divider 32, the induced voltage calculator 2
The output frequency reference ωiref is calculated by dividing the q-axis induced voltage Eq calculated by 1 by the magnetic flux command φ * .

【0033】比例積分制御器33においては、誘起電圧
演算器21により演算されたd軸誘起電圧Edを入力と
し、例えば次式により、3相インバータ1の出力周波数
ωiへの補正量Δωiを演算する。
The proportional-integral controller 33 receives the d-axis induced voltage Ed calculated by the induced voltage calculator 21 and calculates a correction amount Δωi to the output frequency ωi of the three-phase inverter 1 by the following equation, for example. .

【0034】[0034]

【数7】 (Equation 7)

【0035】ただし、Kp:比例ゲイン、Ki:積分ゲ
イン。
Where Kp: proportional gain, Ki: integral gain.

【0036】出力周波数補正量Δωiは、出力周波数基
準ωirefと加算器31により加算され、出力周波数ωi
となる。
The output frequency correction amount Δωi is added to the output frequency reference ωiref by the adder 31 to obtain the output frequency ωi.
Becomes

【0037】図19の構成では、q軸誘起電圧Eqに基
づいて演算された出力周波数基準ωirefを、d軸誘起電
圧Edに基づいて補正している。
In the configuration shown in FIG. 19, the output frequency reference ωiref calculated based on the q-axis induced voltage Eq is corrected based on the d-axis induced voltage Ed.

【0038】ベクトル制御が成り立つ場合、定常状態の
ベクトル図は、例えば図21に示すようになる。この場
合には、d軸と磁束軸とが一致し、d軸誘起電圧Edは
発生しない。
When the vector control is established, a vector diagram in a steady state is, for example, as shown in FIG. In this case, the d-axis and the magnetic flux axis coincide, and no d-axis induced voltage Ed is generated.

【0039】また、ベクトル制御が成り立たない場合、
すなわち軸ずれを生じている場合のベクトル図は、例え
ば図22に示すようになる。軸ずれにより、磁束軸とd
軸が一致しない場合には、磁束とは誘起電圧が直交する
ため、d軸誘起電圧Edが発生する。従って、d軸誘起
電圧Edに基づいて3相インバータ1の出力周波数ωi
を補正することにより、軸ずれを補償して、磁束軸とd
軸とを一致させることが可能である。
When vector control does not hold,
That is, a vector diagram in the case where the axis shift occurs is as shown in FIG. 22, for example. Due to the axis deviation, the magnetic flux axis and d
If the axes do not match, the induced voltage is orthogonal to the magnetic flux, and a d-axis induced voltage Ed is generated. Therefore, the output frequency ωi of the three-phase inverter 1 is determined based on the d-axis induced voltage Ed.
Is corrected to compensate for the axis deviation, and the magnetic flux axis and d
It is possible to match the axis.

【0040】積分部9においては、出力周波数演算部1
1によりこのようにして演算された出力周波数ωiを入
力とし、出力周波数ωiを積分して、その積分値が出力
される。この積分部9の出力は、静止座標系a軸から回
転座標系d軸までの回転位相角θabである。
In the integrating section 9, the output frequency calculating section 1
1, the output frequency ωi thus calculated is input, the output frequency ωi is integrated, and the integrated value is output. The output of the integration unit 9 is the rotation phase angle θab from the stationary coordinate system a axis to the rotating coordinate system d axis.

【0041】[0041]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな従来の速度センサレスベクトル制御を適用した電力
変換装置においては、誘導電動機2のトルクを制御する
ために、出力電圧の大きさと位相と周波数とが可変であ
ることが必要である。
By the way, in the above-described conventional power conversion device to which the speed sensorless vector control is applied, in order to control the torque of the induction motor 2, the magnitude, phase and frequency of the output voltage are controlled. Must be variable.

【0042】しかしながら、3相インバータ1の容量を
低減するためには、出力電圧の大きさを最大限に利用す
ることが不可欠である。速度センサレスベクトル制御に
おいて、出力電圧の大きさを可変とするために、出力電
圧の大きさに余裕を持たせることは、3相インバータ1
の容量増加を招くことになり、好ましくない。
However, in order to reduce the capacity of the three-phase inverter 1, it is essential to make the most of the output voltage. In the speed sensorless vector control, to allow the output voltage to have a variable size, the three-phase inverter 1
This leads to an increase in capacity, which is not preferable.

【0043】本発明の目的は、3相インバータが出力電
圧の大きさが一定であるCVVF動作をする場合におい
ても、出力電圧の大きさが最大値で固定としたまま制御
可能として3相インバータの容量を低減することが可能
な速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換装置を
提供することにある。
An object of the present invention is to make it possible to control the three-phase inverter while keeping the magnitude of the output voltage fixed at the maximum value even when the three-phase inverter performs the CVVF operation in which the magnitude of the output voltage is constant. An object of the present invention is to provide a power converter using speed sensorless vector control capable of reducing the capacity.

【0044】[0044]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1の発明では、直流を任意の周波数の交流
に変換する3相インバータと、当該3相インバータの直
流側に接続されたフィルタコンデンサと、3相インバー
タの交流側に接続されて駆動される電動機とから主回路
を構成し、磁束軸に一致した軸をd軸とし、当該d軸に
直交する軸(トルク軸)をq軸とするdq軸回転座標系
上で、速度検出器を用いずに3相インバータの制御を行
なうベクトル制御手段を備えて構成される電力変換装置
において、上記ベクトル制御手段として、磁束指令とト
ルク指令とに基づいて、トルク軸電流指令であるq軸電
流指令と磁束軸電流指令であるd軸電流指令とを演算す
る電流指令演算手段と、少なくとも電流指令演算手段に
より算出されたトルク軸電流指令と磁束軸電流指令とを
入力とし、当該入力に基づいてd軸電圧指令とq軸電圧
指令とを演算する電圧指令演算手段と、電圧指令演算手
段により演算されたd軸電圧指令とq軸電圧指令とを入
力とし、当該d軸電圧指令とq軸電圧指令とからなる電
圧指令の大きさと磁束軸に対する電圧指令の角度とを演
算する座標変換手段と、電動機に流れる電流を検出する
電流検出手段と、電流検出手段により検出された電動機
の電流と電流指令演算手段により演算された電流指令と
電圧指令演算手段により演算された電圧指令のうちの少
なくとも一つに基づいて、3相インバータの出力周波数
を演算する出力周波数演算手段と、出力周波数演算手段
により演算された3相インバータの出力周波数を入力と
し、当該入力された3相インバータの出力周波数を積分
して位相を演算する積分手段と、積分手段により演算さ
れた位相と座標変換手段により演算された電圧指令の角
度とに基づいて、3相インバータのゲートを制御するゲ
ート制御手段と、電圧指令演算手段により演算された電
圧指令と座標変換手段により演算された電圧指令の大き
さと電流検出手段により検出された電動機の電流と電流
指令演算手段により演算された電流指令のうちの少なく
とも一つに基づいて、電動機の状態量を対応する指令と
一致させるように、磁束指令を補正する磁束指令補正手
段とを備える。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a three-phase inverter for converting a direct current to an alternating current having an arbitrary frequency, and a three-phase inverter connected to the direct-current side of the three-phase inverter. A main circuit is composed of the filter capacitor and an electric motor connected to and driven on the AC side of the three-phase inverter. An axis coinciding with the magnetic flux axis is defined as d-axis, and an axis (torque axis) orthogonal to the d-axis is defined as d-axis. In a power converter configured with vector control means for controlling a three-phase inverter without using a speed detector on a dq-axis rotating coordinate system having a q axis, a magnetic flux command and a torque Current command calculating means for calculating a q-axis current command, which is a torque axis current command, and a d-axis current command, which is a magnetic flux axis current command, based on the current command, and a torque calculated by at least the current command calculating means. A voltage command calculating means for receiving a h-axis current command and a magnetic flux axis current command and calculating a d-axis voltage command and a q-axis voltage command based on the input, and a d-axis voltage command calculated by the voltage command calculating means And a q-axis voltage command, coordinate conversion means for calculating the magnitude of the voltage command consisting of the d-axis voltage command and the q-axis voltage command and the angle of the voltage command with respect to the magnetic flux axis, and detecting the current flowing through the motor. A three-phase current based on at least one of the current of the motor detected by the current detector, the current command calculated by the current command calculator, and the voltage command calculated by the voltage command calculator. An output frequency calculating means for calculating an output frequency of the inverter; an output frequency of the three-phase inverter calculated by the output frequency calculating means; Integrating means for integrating the output frequency to calculate the phase; gate control means for controlling the gate of the three-phase inverter based on the phase calculated by the integrating means and the angle of the voltage command calculated by the coordinate conversion means; At least one of the voltage command calculated by the voltage command calculation means, the magnitude of the voltage command calculated by the coordinate conversion means, the current of the motor detected by the current detection means, and the current command calculated by the current command calculation means. And a magnetic flux command correcting means for correcting the magnetic flux command so that the state quantity of the electric motor matches the corresponding command.

【0045】従って、請求項1の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電力変換装置においては、3相イ
ンバータがCVVF動作する場合に、電動機の状態量と
対応する各指令との差異に基づいて磁束指令を補正する
ことにより、電動機の各状態量と対応する指令とが一致
し、3相インバータの出力トルクをその指令に追従させ
ることができる。1パルスモードにおいても動作可能で
あり、3相インバータの電圧を最大限に利用することが
できる。
Therefore, in the power converter using the speed sensorless vector control according to the first aspect of the present invention, when the three-phase inverter performs the CVVF operation, the magnetic flux is determined based on the difference between the state quantity of the motor and each corresponding command. By correcting the command, each state quantity of the electric motor matches the corresponding command, and the output torque of the three-phase inverter can follow the command. Operation is possible even in the one-pulse mode, and the voltage of the three-phase inverter can be used to the maximum.

【0046】また、請求項2の発明では、上記請求項1
の発明の速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換
装置において、上記磁束指令補正手段としては、電圧指
令演算手段により演算された電圧指令と座標変換手段に
より演算された電圧指令の大きさと電流検出手段により
検出された電動機の電流と電流指令演算手段により演算
された電流指令のうちの少なくとも一つに基づいて、磁
束補正量を演算する磁束補正量演算手段と、磁束補正量
演算手段により演算された磁束補正量と磁束指令とを加
算する加算手段とから成る。
According to the second aspect of the present invention, the first aspect is provided.
In the power conversion device using the speed sensorless vector control according to the invention, the magnetic flux command correction means includes a voltage command calculated by the voltage command calculation means, a voltage command calculated by the coordinate conversion means, and a current detection means. A magnetic flux correction amount calculating means for calculating a magnetic flux correction amount based on at least one of the detected electric current of the motor and a current command calculated by the current command calculating means, and a magnetic flux calculated by the magnetic flux correction amount calculating means And an adder for adding the correction amount and the magnetic flux command.

【0047】従って、請求項2の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電力変換装置においては、3相イ
ンバータがCVVF動作する場合に、電動機の各状態量
と対応する指令との差異に基づいて磁束補正量を演算
し、この磁束補正量を磁束指令に加算することで磁束指
令を補正することにより、電動機の状態量と対応する各
指令とが一致し、3相インバータの出力トルクをその指
令に追従させることができる。1パルスモードにおいて
も動作可能であり、3相インバータの電圧を最大限に利
用することができる。
Therefore, in the power converter using the speed sensorless vector control according to the second aspect of the present invention, when the three-phase inverter performs the CVVF operation, the magnetic flux is determined based on the difference between each state quantity of the motor and the corresponding command. By compensating the magnetic flux command by calculating the correction amount and adding the magnetic flux correction amount to the magnetic flux command, the state quantity of the electric motor and each corresponding command match, and the output torque of the three-phase inverter is used as the command. Can be followed. Operation is possible even in the one-pulse mode, and the voltage of the three-phase inverter can be used to the maximum.

【0048】さらに、請求項3の発明では、上記請求項
2の発明の速度センサレスベクトル制御を用いた電力変
換装置において、上記磁束補正量演算手段としては、3
相インバータの出力電圧の大きさを示す電圧長を演算す
る出力電圧長演算手段と、出力電圧長演算手段により演
算された出力電圧の大きさから座標変換手段により演算
された電圧指令の大きさを減算して偏差を演算する減算
手段と、減算手段にて演算された電圧の偏差に基づい
て、磁束の補正量を演算する第2の磁束補正量演算手段
とから成る。
According to a third aspect of the present invention, in the power converter using the speed sensorless vector control according to the second aspect of the present invention, the magnetic flux correction amount calculating means may include:
Output voltage length calculating means for calculating the voltage length indicating the magnitude of the output voltage of the phase inverter; and the magnitude of the voltage command calculated by the coordinate conversion means from the magnitude of the output voltage calculated by the output voltage length calculating means. A subtraction means for calculating a deviation by subtraction, and a second magnetic flux correction amount calculation means for calculating a magnetic flux correction amount based on the voltage deviation calculated by the subtraction means.

【0049】従って、請求項3の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電力変換装置においては、3相イ
ンバータがCVVF動作する場合に、3相インバータか
ら実際に出力される出力電圧の大きさ|V|* と電圧指
令に基づく出力電圧の大きさ|V|との偏差に基づい
て、この偏差が零となるように磁束補正量を演算し、こ
の磁束補正量を磁束指令に加算することで磁束指令を補
正することにより、3相インバータから出力され、電動
機にかかる実際の電圧長と電圧指令長とが一致すること
で、電動機の各状態量が対応する各指令と一致し、3相
インバータの出力トルクをその指令に追従させることが
できる。1パルスモードにおいても動作可能であり、3
相インバータの電圧を最大限に利用することができる。
Therefore, in the power converter using the speed sensorless vector control according to the third aspect of the present invention, when the three-phase inverter performs the CVVF operation, the magnitude | V of the output voltage actually output from the three-phase inverter Based on the difference between | * and the magnitude of the output voltage | V | based on the voltage command, the magnetic flux correction amount is calculated so that this difference becomes zero, and this magnetic flux correction amount is added to the magnetic flux command to obtain the magnetic flux. By correcting the command, the actual voltage length applied to the motor and the voltage command length output from the three-phase inverter coincide with each other, so that each state quantity of the motor matches each corresponding command, and the three-phase inverter The output torque can follow the command. Operable even in one-pulse mode.
The voltage of the phase inverter can be used to the maximum.

【0050】さらにまた、請求項4の発明では、上記請
求項3の発明の速度センサレスベクトル制御を用いた電
力変換装置において、上記出力電圧長演算手段として
は、フィルタコンデンサにかかる直流リンク電圧を検出
する電圧検出手段と、電圧検出手段により検出された直
流リンク電圧に基づいて、出力電圧長を演算する第2の
出力電圧長演算手段とから成る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the power converter using the speed sensorless vector control according to the third aspect of the present invention, the output voltage length calculating means detects a DC link voltage applied to a filter capacitor. And a second output voltage length calculating means for calculating an output voltage length based on the DC link voltage detected by the voltage detecting means.

【0051】従って、請求項4の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電力変換装置においては、3相イ
ンバータがCVVF動作する場合に、3相インバータか
ら出力される実際の出力電圧の大きさと指令としての出
力電圧の大きさとの偏差に基づいて、この偏差が零とな
るように磁束補正量を演算し、この磁束補正量を磁束指
令に加算することで磁束指令を補正することにより、電
動機にかかる実際の電圧長と電圧指令長とが一致するこ
とで、電動機の各状態量が対応する各指令と一致し、出
力トルクをその指令に追従させることができる。1パル
スモードにおいても動作可能であり、3相インバータの
電圧を最大限に利用することができる。
Therefore, in the power converter using the speed sensorless vector control according to the fourth aspect of the present invention, when the three-phase inverter performs the CVVF operation, the magnitude of the actual output voltage output from the three-phase inverter and the command Based on the deviation from the magnitude of the output voltage of the motor, the magnetic flux correction amount is calculated so that this deviation becomes zero, and the magnetic flux command is corrected by adding the magnetic flux correction value to the magnetic flux command. When the actual voltage length matches the voltage command length, each state quantity of the electric motor matches each corresponding command, and the output torque can follow the command. Operation is possible even in the one-pulse mode, and the voltage of the three-phase inverter can be used to the maximum.

【0052】特に、直流リンク電圧が変動するような場
合にも、直流リンク電圧に応じた出力電圧の大きさを算
出することで、直流リンク電圧の変動にも関わらず、出
力トルクをその指令に追従させることができる。
In particular, even when the DC link voltage fluctuates, by calculating the magnitude of the output voltage corresponding to the DC link voltage, the output torque can be used as the command regardless of the DC link voltage fluctuation. Can be followed.

【0053】一方、請求項5の発明では、上記請求項2
の発明の速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換
装置において、上記磁束補正量演算手段としては、電圧
指令演算手段により演算された電圧指令と電流検出手段
により検出された電動機の電流と電流指令演算手段によ
り演算された電流指令のうちの少なくとも一つに基づい
て、磁束の大きさを示す磁束長を演算する磁束長演算手
段と、磁束長演算手段により演算された磁束の大きさか
ら磁束指令補正手段により補正された磁束指令を減算し
て偏差を演算する減算手段と、減算手段により演算され
た磁束の偏差に基づいて、磁束補正量を演算する第2の
磁束補正量演算手段とから成る。
On the other hand, in the invention of claim 5, the above-mentioned claim 2
In the power converter using the speed sensorless vector control according to the invention, the magnetic flux correction amount calculating means includes a voltage command calculated by the voltage command calculating means, a current of the motor detected by the current detecting means, and a current command calculating means. A magnetic flux length calculating means for calculating a magnetic flux length indicating the magnitude of the magnetic flux based on at least one of the current commands calculated by the magnetic flux command calculating means, and a magnetic flux command correcting means based on the magnitude of the magnetic flux calculated by the magnetic flux length calculating means And a second magnetic flux correction amount calculating means for calculating a magnetic flux correction amount based on the magnetic flux deviation calculated by the subtraction means.

【0054】従って、請求項5の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電力変換装置においては、3相イ
ンバータがCVVF動作する場合に、推定演算された磁
束の大きさと磁束指令との偏差に基づいて、この偏差が
零となるように磁束補正量を演算する。CVVF動作の
場合、磁束指令が実際の磁束量に一致しないと、出力電
圧の指令値と実際の出力電圧とが一致しない。電動機に
かかる実際の磁束長と磁束指令長とが一致することで、
電動機の各状態量が対応する各指令と一致し、3相イン
バータの出力トルクをその指令に追従させることができ
る。1パルスモードにおいても動作可能であり、3相イ
ンバータの電圧を最大限に利用することができる。
Therefore, in the power converter using the speed sensorless vector control according to the fifth aspect of the present invention, when the three-phase inverter performs the CVVF operation, based on the deviation between the estimated magnetic flux magnitude and the magnetic flux command. The magnetic flux correction amount is calculated so that this deviation becomes zero. In the case of the CVVF operation, if the magnetic flux command does not match the actual magnetic flux amount, the command value of the output voltage does not match the actual output voltage. By matching the actual magnetic flux length applied to the motor with the magnetic flux command length,
Each state quantity of the motor matches each corresponding command, and the output torque of the three-phase inverter can follow the command. Operation is possible even in the one-pulse mode, and the voltage of the three-phase inverter can be used to the maximum.

【0055】また、請求項6の発明では、上記請求項2
の発明の速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換
装置において、上記磁束補正量演算手段としては、電圧
指令演算手段により演算された電圧指令と電流検出手段
により検出された電動機の電流と電流指令演算手段によ
り演算された電流指令のうちの少なくとも一つに基づい
て、dq軸回転座標系上でのd軸磁束を演算するd軸磁
束演算手段と、d軸磁束演算手段により演算されたd軸
磁束の大きさから磁束指令補正手段により補正された磁
束指令を減算して偏差を演算する減算手段と、減算手段
により演算された磁束の偏差に基づいて、磁束補正量を
演算する第2の磁束補正量演算手段とから成る。
According to the sixth aspect of the present invention, in the second aspect,
In the power converter using the speed sensorless vector control according to the invention, the magnetic flux correction amount calculating means includes a voltage command calculated by the voltage command calculating means, a current of the motor detected by the current detecting means, and a current command calculating means. A d-axis magnetic flux calculating means for calculating a d-axis magnetic flux on a dq-axis rotating coordinate system based on at least one of the current commands calculated by Subtraction means for calculating a deviation by subtracting the magnetic flux command corrected by the magnetic flux command correction means from the magnitude, and a second magnetic flux correction quantity for calculating a magnetic flux correction quantity based on the deviation of the magnetic flux calculated by the subtraction means Computing means.

【0056】従って、請求項6の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電力変換装置においては、3相イ
ンバータがCVVF動作する場合に、電動機に発生する
実際のd軸磁束の大きさと補正後の磁束指令との偏差に
基づいて、この偏差が零となるように磁束補正量を演算
する。ベクトル制御においては、d軸と磁束軸が一致す
る、すなわちq軸磁束が零であるように制御する。CV
VF動作の場合、実際に電動機に発生するd軸磁束と磁
束指令が一致しないと、電圧指令と実際の出力電圧とが
一致しない。電動機のd軸磁束を推定演算し、磁束指令
との偏差に応じて磁束指令量を演算することで、電動機
の各状態量が対応する各指令と一致し、3相インバータ
の出力トルクをその指令に追従させることができる。1
パルスモードにおいても動作可能であり、3相インバー
タの電圧を最大限に利用することができる。
Therefore, in the power converter using the speed sensorless vector control according to the sixth aspect of the present invention, the magnitude of the actual d-axis magnetic flux generated in the motor and the corrected magnetic flux when the three-phase inverter performs the CVVF operation. The magnetic flux correction amount is calculated based on the deviation from the command so that the deviation becomes zero. In the vector control, control is performed so that the d-axis and the magnetic flux axis coincide, that is, the q-axis magnetic flux is zero. CV
In the case of the VF operation, if the d-axis magnetic flux actually generated in the motor does not match the magnetic flux command, the voltage command does not match the actual output voltage. By estimating and calculating the d-axis magnetic flux of the motor and calculating the magnetic flux command amount according to the deviation from the magnetic flux command, each state quantity of the motor matches each corresponding command, and the output torque of the three-phase inverter is adjusted by the command. Can be followed. 1
It can operate even in the pulse mode, and can make maximum use of the voltage of the three-phase inverter.

【0057】さらに、請求項7の発明では、上記請求項
2の発明の速度センサレスベクトル制御を用いた電力変
換装置において、上記磁束補正量演算手段としては、電
圧指令演算手段により演算された電圧指令と電流検出手
段により検出された電動機の電流と電流指令演算手段に
より演算された電流指令のうちの少なくとも一つに基づ
いて、dq軸回転座標系上におけるd軸誘起電圧とq軸
誘起電圧とを演算する誘起電圧演算手段と、誘起電圧演
算手段により演算されたd軸誘起電圧とq軸誘起電圧と
に基づいて、当該誘起電圧の大きさを示す誘起電圧長を
演算する誘起電圧長演算手段と、磁束指令補正手段によ
り補正された磁束指令と出力周波数演算手段により演算
された3相インバータの出力周波数とに基づいて、誘起
電圧基準を演算する誘起電圧基準演算手段と、誘起電圧
長演算手段により演算された誘起電圧長から誘起電圧基
準演算手段により演算された誘起電圧基準を減算して偏
差を演算する減算手段と、減算手段により演算された誘
起電圧の偏差に基づいて、磁束補正量を演算する第2の
磁束補正量演算手段とから成る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the power conversion device using the speed sensorless vector control according to the second aspect of the present invention, the magnetic flux correction amount calculating means includes a voltage command calculated by a voltage command calculating means. And a d-axis induced voltage and a q-axis induced voltage on the dq-axis rotating coordinate system based on at least one of the current of the motor detected by the current detecting means and the current command calculated by the current command calculating means. An induced voltage calculating means for calculating, based on the d-axis induced voltage and the q-axis induced voltage calculated by the induced voltage calculating means, an induced voltage length calculating means for calculating an induced voltage length indicating the magnitude of the induced voltage; Calculating an induced voltage reference based on the magnetic flux command corrected by the magnetic flux command correcting means and the output frequency of the three-phase inverter calculated by the output frequency calculating means. Induced voltage reference calculation means, subtraction means for calculating a deviation by subtracting the induced voltage reference calculated by the induced voltage reference calculation means from the induced voltage length calculated by the induced voltage length calculation means, and calculation by the subtraction means. And a second magnetic flux correction amount calculating means for calculating a magnetic flux correction amount based on the deviation of the induced voltage.

【0058】従って、請求項7の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電力変換装置においては、3相イ
ンバータがCVVF動作する場合に、推定演算された誘
起電圧の大きさと誘起電圧基準との偏差に基づいて、こ
の偏差が零となるように磁束補正量を演算する。CVV
F動作の場合、磁束指令が実際の磁束量に一致しない
と、誘起電圧基準と実際の誘起電圧の大きさとが一致し
ない。推定演算された誘起電圧と誘起電圧基準との偏差
に基づいて磁束補正量を演算することで、電動機の各状
態量が対応する各指令と一致し、3相インバータの出力
トルクをその指令に追従させることができる。1パルス
モードにおいても動作可能であり、3相インバータの電
圧を最大限に利用することができる。
Therefore, in the power converter using the speed sensorless vector control according to the seventh aspect of the present invention, when the three-phase inverter performs the CVVF operation, the deviation between the magnitude of the estimated induced voltage and the induced voltage reference is calculated. Based on this, the magnetic flux correction amount is calculated so that this deviation becomes zero. CVV
In the case of the F operation, if the magnetic flux command does not match the actual amount of magnetic flux, the induced voltage reference does not match the magnitude of the actual induced voltage. By calculating a magnetic flux correction amount based on a deviation between the estimated and calculated induced voltage and the induced voltage reference, each state quantity of the motor matches each corresponding command, and the output torque of the three-phase inverter follows the command. Can be done. Operation is possible even in the one-pulse mode, and the voltage of the three-phase inverter can be used to the maximum.

【0059】さらにまた、請求項8の発明では、上記請
求項2の発明の速度センサレスベクトル制御を用いた電
力変換装置において、上記磁束補正量演算手段として
は、電圧指令演算手段により演算された電圧指令と電流
検出手段により検出された電動機の電流と電流指令演算
手段により演算された電流指令のうちの少なくとも一つ
に基づいて、dq軸回転座標系上におけるd軸誘起電圧
とq軸誘起電圧とを演算する誘起電圧演算手段と、磁束
指令補正手段により補正された磁束指令と出力周波数演
算手段により演算された3相インバータの出力周波数と
に基づいて、誘起電圧基準を演算する誘起電圧基準演算
手段と、誘起電圧演算手段により演算されたq軸誘起電
圧から誘起電圧基準演算手段により演算された誘起電圧
基準を減算して偏差を演算する減算手段と、減算手段に
より演算された誘起電圧の偏差に基づいて、磁束補正量
を演算する第2の磁束補正量演算手段とから成る。
According to an eighth aspect of the present invention, in the power converter using the speed sensorless vector control according to the second aspect of the present invention, the magnetic flux correction amount calculating means includes a voltage calculated by a voltage command calculating means. A d-axis induced voltage and a q-axis induced voltage on the dq-axis rotating coordinate system based on at least one of the command and the current of the motor detected by the current detecting means and the current command calculated by the current command calculating means. Induced voltage calculation means for calculating the induced voltage reference, and induced voltage reference calculation means for calculating the induced voltage reference based on the magnetic flux command corrected by the magnetic flux command correction means and the output frequency of the three-phase inverter calculated by the output frequency calculation means And subtraction of the induced voltage reference calculated by the induced voltage reference calculating means from the q-axis induced voltage calculated by the induced voltage calculating means, and a deviation Subtracting means for calculating, based on the deviation of the calculated induced voltage by subtracting means, and a second magnetic flux correction amount calculating means for calculating a magnetic flux correction amount.

【0060】従って、請求項8の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電力変換装置においては、3相イ
ンバータがCVVF動作する場合に、推定演算されたq
軸誘起電圧の大きさと誘起電圧基準との偏差に基づい
て、この偏差が零となるように磁束補正量を演算する。
ベクトル制御を施す場合、d軸に磁束を一致させるた
め、q軸誘起電圧のみが発生し、d軸誘起電圧は発生し
ない。3相インバータがCVVF動作を行なう場合、磁
束指令が実際の磁束量に一致しないと、誘起電圧基準と
実際のq軸誘起電圧とが一致しない。推定演算されたq
軸誘起電圧と誘起電圧基準との偏差に基づいて磁束補正
量を演算することで、電動機の各状態量が対応する各指
令と一致し、3相インバータの出力トルクをその指令に
追従させることができる。1パルスモードにおいても動
作可能であり、3相インバータの電圧を最大限に利用す
ることができる。
Therefore, in the power converter using the speed sensorless vector control according to the present invention, when the three-phase inverter performs the CVVF operation, the estimated and calculated q is calculated.
Based on the deviation between the magnitude of the shaft induced voltage and the reference of the induced voltage, the magnetic flux correction amount is calculated so that the deviation becomes zero.
When vector control is performed, only the q-axis induced voltage is generated and no d-axis induced voltage is generated in order to make the magnetic flux coincide with the d-axis. When the three-phase inverter performs the CVVF operation, if the magnetic flux command does not match the actual magnetic flux amount, the induced voltage reference does not match the actual q-axis induced voltage. Estimated q
By calculating the magnetic flux correction amount based on the deviation between the shaft induced voltage and the induced voltage reference, each state quantity of the motor matches each corresponding command, and the output torque of the three-phase inverter can follow the command. it can. Operation is possible even in the one-pulse mode, and the voltage of the three-phase inverter can be used to the maximum.

【0061】一方、請求項9の発明では、上記請求項1
の発明の速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換
装置において、上記請求項1の発明の速度センサレスベ
クトル制御を用いた電力変換装置において、上記電圧指
令演算手段としては、電流指令演算手段により演算され
たトルク軸電流指令と磁束軸電流指令と電流検出手段に
より検出された電動機の電流とを入力とし、当該入力に
基づいてd軸電圧指令とq軸電圧指令とを演算するよう
にする。
On the other hand, according to the ninth aspect of the present invention, the first aspect of the present invention relates to
In the power conversion device using the speed sensorless vector control according to the invention of the first aspect, in the power conversion device using the speed sensorless vector control according to the first aspect of the invention, the voltage command calculation means is calculated by a current command calculation means. A torque axis current command, a magnetic flux axis current command, and a current of the motor detected by the current detecting means are input, and a d-axis voltage command and a q-axis voltage command are calculated based on the input.

【0062】従って、請求項9の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電力変換装置においては、トルク
軸電流指令と磁束軸電流指令の他に、電動機の電流に基
づいてd軸電圧指令とq軸電圧指令とを演算することに
より、磁束補正に対する過補正を抑制することができ
る。
Therefore, in the power converter using the speed sensorless vector control according to the ninth aspect of the invention, in addition to the torque axis current command and the magnetic flux axis current command, the d-axis voltage command and the q-axis By calculating the voltage command, it is possible to suppress overcorrection with respect to magnetic flux correction.

【0063】[0063]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0064】(第1の実施の形態)図1は、本実施の形
態による速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換
装置の概略構成例を示すブロック図であり、図18と同
一要素には同一符号を付して示している。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration example of a power converter using speed sensorless vector control according to the present embodiment, and the same elements as those in FIG. Are shown.

【0065】図1において、直流を任意の周波数の交流
に変換する3相インバータ1と、この3相インバータ1
の交流側に接続されて駆動される誘導電動機2と、3相
インバータ1の直流側に接続されたフィルタコンデンサ
3とから主回路が構成され、速度センサレスベクトル制
御により電動機駆動制御を行なうようになっている。な
お、本実施の形態では、電動機として誘導電動機2を駆
動する場合について述べる。
In FIG. 1, a three-phase inverter 1 for converting a direct current to an alternating current of an arbitrary frequency, and the three-phase inverter 1
The main circuit is composed of an induction motor 2 connected to and driven by the AC side of the inverter and a filter capacitor 3 connected to the DC side of the three-phase inverter 1, and performs motor drive control by speed sensorless vector control. ing. In the present embodiment, a case where the induction motor 2 is driven as an electric motor will be described.

【0066】一方、速度センサレスベクトル制御は、電
流・電圧・磁束をベクトル量として制御するものであ
り、磁束軸に一致した軸をd軸とし、このd軸に直交す
る軸(トルク軸)をq軸とするdq軸回転座標系上で、
速度検出器を用いずに3相インバータ1の制御を行な
う。
On the other hand, in the speed sensorless vector control, current, voltage, and magnetic flux are controlled as vector quantities, an axis coinciding with the magnetic flux axis is defined as d axis, and an axis (torque axis) orthogonal to the d axis is defined as q. On a dq axis rotation coordinate system as an axis,
The three-phase inverter 1 is controlled without using the speed detector.

【0067】ベクトル制御部は、電流検出器4と、電流
指令演算部5と、電圧指令演算部6と、座標変換部7
と、ゲート制御部8と、積分部9と、磁束指令補正部1
0と、出力周波数演算部11とから構成している。
The vector control unit includes a current detector 4, a current command calculation unit 5, a voltage command calculation unit 6, and a coordinate conversion unit 7.
, A gate control unit 8, an integration unit 9, and a magnetic flux command correction unit 1.
0 and an output frequency calculator 11.

【0068】電流検出器4は、誘導電動機2に流れる相
電流Iu,Iwを検出する。
The current detector 4 detects the phase currents Iu and Iw flowing through the induction motor 2.

【0069】電流指令演算部5は、後述する補正後の磁
束指令φ* cmp とトルク指令Tm*とを入力とし、この
入力に基づいて、トルク軸電流指令であるq軸電流指令
Iq* と磁束軸電流指令であるd軸電流指令Id* とを
演算する。
The current command calculation unit 5 receives a flux command φ * cmp and a torque command Tm * after correction, which will be described later, and based on the inputs, a q-axis current command Iq * which is a torque axis current command and a magnetic flux command A d-axis current command Id * , which is a shaft current command, is calculated.

【0070】電圧指令演算部6は、電流指令演算部5に
より演算されたトルク軸電流指令Iq* と磁束軸電流指
令Id* とを入力とし、この入力に基づいてd軸電圧指
令Vd* とq軸電圧指令Vq* とを演算する。
The voltage command calculation unit 6 receives the torque axis current command Iq * and the magnetic flux axis current command Id * calculated by the current command calculation unit 5 as inputs, and based on these inputs, d-axis voltage commands Vd * and q The shaft voltage command Vq * is calculated.

【0071】出力周波数演算部11は、電流検出器4に
より検出された誘導電動機2の相電流Iu,Iwと、電
流指令演算部5により演算された電流指令Id* ,Iq
* と、電圧指令演算部6により演算された電圧指令Vd
* ,Vq* のうちの少なくとも一つに基づいて、3相イ
ンバータ1の出力周波数ωiを演算する。
The output frequency calculator 11 calculates the phase currents Iu and Iw of the induction motor 2 detected by the current detector 4 and the current commands Id * and Iq calculated by the current command calculator 5.
*, And the voltage command Vd calculated by the voltage command calculation unit 6
The output frequency ωi of the three-phase inverter 1 is calculated based on at least one of * , Vq * .

【0072】積分部9は、出力周波数演算部11により
演算された3相インバータ1の出力周波数ωiを入力と
し、この入力された3相インバータ1の出力周波数ωi
を積分して位相θabを演算する。
The integrator 9 receives the output frequency ωi of the three-phase inverter 1 calculated by the output frequency calculator 11 as an input, and the input output frequency ωi of the three-phase inverter 1
To calculate the phase θab.

【0073】座標変換部7は、電圧指令演算部6により
演算されたd軸電圧指令Vd* とq軸電圧指令Vq*
を入力とし、この入力に基づいて電圧指令の大きさ|V
|とd軸からの位相角θvとを演算する。
The coordinate converter 7 receives the d-axis voltage command Vd * and the q-axis voltage command Vq * calculated by the voltage command calculator 6 as inputs, and based on the inputs, the magnitude | V of the voltage command.
And the phase angle θv from the d-axis is calculated.

【0074】ゲート制御部8は、座標変換部7により演
算された電圧指令のd軸からの位相角θvと、積分部9
により演算された回転座標系d軸の静止座標系a軸から
の位相角θabとに基づいて、3相インバータ1のゲー
トを制御する。
The gate control unit 8 determines the phase angle θv of the voltage command calculated by the coordinate conversion unit 7 from the d-axis and the integration unit 9
The gate of the three-phase inverter 1 is controlled based on the phase angle θab of the rotating coordinate system d axis from the stationary coordinate system a axis calculated by

【0075】磁束指令補正部10は、電圧指令演算部6
により演算された電圧指令Vd* ,Vq* と、座標変換
部7により演算された電圧指令の大きさ|V|と、電流
検出器4により検出された誘導電動機2の相電流Iu,
Iwの少なくとも一つに基づいて、誘導電動機2の電流
・電圧・磁束といった状態量を対応する指令と一致させ
るように、上記磁束指令φ* を補正して補正後の磁束指
令φ* cmp を演算する。
The magnetic flux command correction unit 10 includes a voltage command calculation unit 6
The calculated voltage command Vd by *, Vq * and the magnitude of the voltage command calculated by the coordinate converter 7 | V | and the detected induction motor 2 of the phase current Iu by the current detector 4,
Based on at least one of Iw, the magnetic flux command φ * is corrected so that the state quantity such as current, voltage, and magnetic flux of the induction motor 2 matches the corresponding command, and the corrected magnetic flux command φ * cmp is calculated. I do.

【0076】次に、以上のように構成した本実施の形態
の速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換装置の
作用について説明する。
Next, the operation of the power converter using the speed sensorless vector control of the present embodiment configured as described above will be described.

【0077】図1において、磁束指令補正部10には磁
束指令φ* が入力され、詳細を後述するように補正し
て、補正後の磁束指令φ* cmp が出力される。
In FIG. 1, a magnetic flux command φ * is input to a magnetic flux command correcting unit 10, which corrects the magnetic flux command as described later in detail, and outputs a corrected magnetic flux command φ * cmp.

【0078】電流指令演算部5には、補正後の磁束指令
φ* cmp とトルク指令Tm* とが入力され、例えば次式
により、磁束軸(d軸)電流指令Id* とトルク軸(q
軸)電流指令Iq* とが演算される。
The corrected magnetic flux command φ * cmp and the torque command Tm * are input to the current command calculating unit 5. For example, the magnetic flux axis (d-axis) current command Id * and the torque axis (q
(Axis) current command Iq * is calculated.

【0079】[0079]

【数8】 (Equation 8)

【0080】ただし、M:相互インダクタンス、L2:
2次インダクタンス。
Where M: mutual inductance, L2:
Secondary inductance.

【0081】電圧指令演算部6には、磁束軸(d軸)電
流指令Id* と、トルク軸(q軸)電流指令Iq* とが
入力され、例えば次式により、d軸電圧指令Vd* とq
軸電圧指令Vq* とが演算される。
The magnetic flux axis (d-axis) current command Id * and the torque axis (q-axis) current command Iq * are input to the voltage command calculator 6, and the d-axis voltage command Vd * and the q
The shaft voltage command Vq * is calculated.

【0082】[0082]

【数9】 (Equation 9)

【0083】ただし、R1:1次抵抗、L1:1次イン
ダクタンス、σL1:漏れインダクタンス(=L1×
(1−M×M/L1/L2)))、ωi:インバータ出
力周波数。
Where R1: primary resistance, L1: primary inductance, σL1: leakage inductance (= L1 ×
(1−M × M / L1 / L2))), ωi: inverter output frequency.

【0084】座標変換部7には、電圧指令演算部6から
の出力であるd軸電圧指令Vd* ,q軸電圧指令Vq*
が入力され、例えば次式により、電圧指令の大きさ|V
|とd軸からの位相角θvとが演算される。
The coordinate converter 7 has a d-axis voltage command Vd * and a q-axis voltage command Vq * , which are the outputs from the voltage command calculator 6 .
Is input, and the magnitude of the voltage command | V
And the phase angle θv from the d-axis are calculated.

【0085】[0085]

【数10】 (Equation 10)

【0086】ゲート制御部8では、座標変換部7からの
出力である電圧指令のd軸からの位相角θvと、積分部
9からの出力である回転座標系d軸の静止座標系a軸か
らの位相角θabとに基づいて、ゲート信号が生成され
る。
The gate control unit 8 calculates the phase angle θv of the voltage command output from the coordinate conversion unit 7 from the d-axis and the phase angle θv of the rotation coordinate system d-axis output from the integration unit 9 from the stationary coordinate system a-axis. The gate signal is generated based on the phase angle θab.

【0087】例えば、3相インバータ1が最大の電圧を
出力可能な1パルスモードでの動作を簡単に説明する。
For example, the operation in the one-pulse mode in which the three-phase inverter 1 can output the maximum voltage will be briefly described.

【0088】1パルスモードは、3相インバータ1の各
相が出力1周期のうち、180度ずつオン・オフを行な
う動作モードである。ゲート制御部8に入力される電圧
指令のd軸からの位相角θvと、回転座標系d軸の静止
座標系a軸からの位相角θabとから、各相の出力電圧
の位相θuu、θvv、θwwが、例えば次式により、決めら
れる。
The one-pulse mode is an operation mode in which each phase of the three-phase inverter 1 turns on and off by 180 degrees in one output cycle. From the phase angle θv of the voltage command input to the gate control unit 8 from the d-axis and the phase angle θab of the rotating coordinate system d-axis from the stationary coordinate system a-axis, the phases θuu, θvv, θww is determined by the following equation, for example.

【0089】[0089]

【数11】 [Equation 11]

【0090】そして、この3相インバータ1の各相の位
相θuu、θvv、θwwに基づいて、例えば次式のような出
力を得るゲート信号が生成されるものとする。
Then, based on the phases θuu, θvv, θww of the respective phases of the three-phase inverter 1, a gate signal for obtaining an output such as the following equation is generated.

【0091】[0091]

【数12】 (Equation 12)

【0092】ただし、Vdc:直流リンク電圧。Vdc: DC link voltage.

【0093】1パルスモードでは、3相インバータ1の
出力電圧の大きさは一定であり、位相のみを制御するこ
とが可能である。3相インバータ1の出力電圧の大きさ
は、3相インバータ1が出力し得る最大の値となるのが
特徴である。
In the one-pulse mode, the magnitude of the output voltage of three-phase inverter 1 is constant, and only the phase can be controlled. It is a feature that the magnitude of the output voltage of the three-phase inverter 1 is the maximum value that the three-phase inverter 1 can output.

【0094】3相インバータ1が1パルスモードを代表
とするCVVF動作をする場合、出力電圧の大きさは制
御不能で、出力電圧の位相と周波数のみを制御すること
ができる。
When the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation represented by the one-pulse mode, the magnitude of the output voltage cannot be controlled, and only the phase and frequency of the output voltage can be controlled.

【0095】磁束指令補正部10では、電圧指令演算部
6からの出力であるd軸電圧指令Vd* ,q軸電圧指令
Vq* と、座標変換部7からの出力である電圧指令の大
きさ|V|と、電流検出器4により検出された誘導電動
機2の各相電流、Iu,Iwとに基づいて、実際の誘導
電動機2の状態量と対応する指令との相違を判断して、
磁束指令φ* が補正される。誘導電動機2の電圧は、概
ね磁束×周波数で表わされるため、磁束指令φ* を補正
することで、出力電圧の大きさを補正していることにな
る。
The magnetic flux command correction unit 10 outputs the d-axis voltage command Vd * and the q-axis voltage command Vq * output from the voltage command calculation unit 6 and the magnitude | of the voltage command output from the coordinate conversion unit 7. Based on V | and the phase currents Iu and Iw of the induction motor 2 detected by the current detector 4, a difference between the actual state quantity of the induction motor 2 and the corresponding command is determined.
The magnetic flux command φ * is corrected. Since the voltage of the induction motor 2 is approximately represented by magnetic flux × frequency, the magnitude of the output voltage is corrected by correcting the magnetic flux command φ * .

【0096】出力周波数演算部11では、電圧指令演算
部6からの出力であるd軸電圧指令Vd* ,q軸電圧指
令Vq* と、電流指令演算部5からの出力である磁束軸
(d軸)電流指令Id* ,トルク軸(q軸)電流指令I
* と、電流検出器4により検出された誘導電動機2の
各相電流、Iu,Iwとに基づいて、3相インバータ1
の出力周波数ωiが演算される。
The output frequency calculating section 11 outputs the d-axis voltage command Vd * and the q-axis voltage command Vq * output from the voltage command calculating section 6 and the magnetic flux axis (d-axis output) output from the current command calculating section 5. ) Current command Id * , torque axis (q axis) current command I
q *, and each phase current Iu, Iw of the induction motor 2 detected by the current detector 4, based on the three-phase inverter 1
Is calculated.

【0097】ここで、出力周波数演算部11は、例えば
図2に示すように、出力周波数基準量演算器27と、出
力周波数補正量演算器28と、乗算器30と、加算器3
1とから構成される。
Here, as shown in FIG. 2, for example, the output frequency calculator 11 includes an output frequency reference amount calculator 27, an output frequency correction amount calculator 28, a multiplier 30, and an adder 3.
And 1.

【0098】出力周波数基準量演算器27では、電圧指
令演算部6からの出力であるd軸電圧指令Vd* ,q軸
電圧指令Vq* 、電流指令演算部5からの出力である磁
束軸(d軸)電流指令Id* ,トルク軸(q軸)電流指
令Iq* 、電流検出器4により検出された誘導電動機2
の各相電流、Iu,Iwのうちの少なくとも一つに基づ
いて、出力周波数基準量が演算され、乗算器30へ入力
される。
The output frequency reference amount calculator 27 outputs the d-axis voltage command Vd * and the q-axis voltage command Vq * output from the voltage command calculator 6 and the magnetic flux axis (d) output from the current command calculator 5. Axis) current command Id * , torque axis (q-axis) current command Iq * , induction motor 2 detected by current detector 4
The output frequency reference amount is calculated based on at least one of the phase currents Iu and Iw.

【0099】また、乗算器30には、ゲインKも入力さ
れる。このゲインKは、0か1をとるものとする。
The gain K is also input to the multiplier 30. This gain K assumes 0 or 1.

【0100】乗算器30では、出力周波数基準量演算器
27からの出力である出力周波数基準量にゲインKを乗
じて、出力周波数基準量ωirefが出力される。
The multiplier 30 multiplies the output frequency reference amount output from the output frequency reference amount calculator 27 by the gain K to output the output frequency reference amount ωiref.

【0101】また、出力周波数補正量演算器28では、
電圧指令演算部6からの出力であるd軸電圧指令V
* ,q軸電圧指令Vq* 、電流指令演算部5からの出
力である磁束軸(d軸)電流指令Id* ,トルク軸(q
軸)電流指令Iq* 、電流検出器4により検出された誘
導電動機2の各相電流、Iu,Iwのうちの少なくとも
一つに基づいて、出力周波数基準量ωirefへの補正量Δ
ωiが演算される。
In the output frequency correction amount calculator 28,
The d-axis voltage command V output from the voltage command calculation unit 6
d * , q-axis voltage command Vq * , magnetic flux axis (d-axis) current command Id * output from current command calculation section 5, torque axis (q
Axis) The correction amount Δ to the output frequency reference amount ωiref based on at least one of the current command Iq * , each phase current of the induction motor 2 detected by the current detector 4, and Iu and Iw.
ωi is calculated.

【0102】加算器31には、乗算器30からの出力で
ある出力周波数基準ωirefと、出力周波数補正量演算器
28からの出力である出力周波数補正量Δωiとが入力
され、この出力周波数基準ωirefと出力周波数補正量Δ
ωiとを加算して、3相インバータ1の出力周波数ωi
が演算される。
The output frequency reference ωiref output from the multiplier 30 and the output frequency correction amount Δωi output from the output frequency correction amount calculator 28 are input to the adder 31. The output frequency reference ωiref And output frequency correction amount Δ
ωi and the output frequency ωi of the three-phase inverter 1
Is calculated.

【0103】このようにして、出力周波数演算部11に
より演算された3相インバータ1の出力周波数ωiは、
積分部9に入力され、その積分値が出力される。この積
分部9の出力は、静止座標系a軸から回転座標系d軸ま
での回転位相角θabである。
Thus, the output frequency ωi of the three-phase inverter 1 calculated by the output frequency calculator 11 is
The signal is input to the integration section 9 and the integrated value is output. The output of the integration unit 9 is the rotation phase angle θab from the stationary coordinate system a axis to the rotating coordinate system d axis.

【0104】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電力変換装置では、3相イ
ンバータ1がCVVF動作する場合に、誘導電動機2の
電流・電圧・磁束といった各状態量と対応する各指令と
の差異に基づいて磁束指令φ* を補正することにより、
誘導電動機2の各状態量とその各指令とが一致し、3相
インバータ1の出力トルクをその指令に追従させること
ができる。1パルスモードにおいても動作可能であり、
3相インバータ1の電圧を最大限に利用することができ
る。
As described above, in the power converter using the speed sensorless vector control according to the present embodiment, when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation, each state quantity such as current, voltage, and magnetic flux of the induction motor 2 is obtained. By correcting the magnetic flux command φ * based on the difference from each corresponding command,
Each state quantity of the induction motor 2 matches each command, and the output torque of the three-phase inverter 1 can follow the command. It can operate even in one pulse mode,
The voltage of the three-phase inverter 1 can be used to the maximum.

【0105】以上により、3相インバータ1が出力電圧
の大きさが一定であるCVVF動作をする場合において
も、出力電圧の大きさが最大値で固定としたまま制御可
能として、3相インバータ1の容量を低減することが可
能となる。
As described above, even when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation in which the magnitude of the output voltage is constant, control can be performed while the magnitude of the output voltage is fixed at the maximum value. The capacity can be reduced.

【0106】(第1の実施の形態の変形例)前記第1の
実施の形態の出力周波数演算部11において、前記ゲイ
ンKが1の場合には、出力周波数基準量ωirefと出力周
波数補正量Δωiとの加算値により出力周波数ωiとす
るもので、ゲインK=0の場合には、出力周波数基準量
ωirefを演算せず、出力周波数補正量Δωiを出力周波
数ωiとする構成の速度センサレスベクトル制御とな
る。
(Modification of First Embodiment) In the output frequency calculating section 11 of the first embodiment, when the gain K is 1, the output frequency reference amount ωiref and the output frequency correction amount Δωi And the output frequency ωi is obtained by adding the output frequency ωi. When the gain K = 0, the output frequency reference amount ωiref is not calculated, and the output frequency correction amount Δωi is set to the output frequency ωi. Become.

【0107】図3は、出力周波数演算部11の他の構成
例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing another example of the configuration of the output frequency calculator 11.

【0108】図3において、出力周波数演算部11は、
出力周波数基準量演算器27と、出力周波数補正量演算
器28と、乗算器30と、加算器31とから構成され
る。
In FIG. 3, the output frequency calculating section 11
It comprises an output frequency reference amount calculator 27, an output frequency correction amount calculator 28, a multiplier 30, and an adder 31.

【0109】また、出力周波数基準量演算器27は、誘
起電圧演算器21と、除算器32とから構成される。
The output frequency reference amount calculator 27 comprises an induced voltage calculator 21 and a divider 32.

【0110】さらに、出力周波数補正量演算器28は、
誘起電圧演算器21と、比例積分制御器33とから構成
される。
Further, the output frequency correction amount calculating unit 28
It comprises an induced voltage calculator 21 and a proportional-integral controller 33.

【0111】誘起電圧演算器21では、例えば次式によ
り、q軸誘起電圧Eqを演算する。
The induced voltage calculator 21 calculates the q-axis induced voltage Eq by the following equation, for example.

【0112】[0112]

【数13】 (Equation 13)

【0113】除算器32では、誘起電圧演算器21の出
力であるq軸誘起電圧Eqを、補正後の磁束指令値φ*
cmp で割る。
In the divider 32, the q-axis induced voltage Eq output from the induced voltage calculator 21 is corrected to the corrected magnetic flux command value φ *.
Divide by cmp.

【0114】除算器32からの出力は、ゲインKと乗算
されて、出力周波数基準ωirefとなる。
The output from the divider 32 is multiplied by a gain K to obtain an output frequency reference ωiref.

【0115】出力周波数補正量演算器28では、誘起電
圧演算器21により演算されたd軸誘起電圧Edが比例
積分制御器33に入力され、比例積分制御器33では、
例えば次式により、出力周波数補正量Δωiが演算され
る。
In the output frequency correction amount calculator 28, the d-axis induced voltage Ed calculated by the induced voltage calculator 21 is input to the proportional-integral controller 33.
For example, the output frequency correction amount Δωi is calculated by the following equation.

【0116】[0116]

【数14】 [Equation 14]

【0117】ただし、Kp:比例ゲイン、Ki:積分ゲ
イン。
Here, Kp: proportional gain, Ki: integral gain.

【0118】そして、この出力周波数補正量Δωiは、
加算器31により出力周波数基準量ωirefと加算され
て、3相インバータ1の出力周波数ωiとなる。
The output frequency correction amount Δωi is
The adder 31 adds the output frequency reference amount ωiref to the output frequency ωi of the three-phase inverter 1.

【0119】図3の出力周波数演算部11においては、
ゲインKが1であるとすると、q軸誘起電圧に基づいて
演算された出力周波数基準ωirefを、d軸誘起電圧Ed
に基づいて補正している。
In the output frequency calculator 11 shown in FIG.
Assuming that the gain K is 1, the output frequency reference ωiref calculated based on the q-axis induced voltage is changed to the d-axis induced voltage Ed
Is corrected based on

【0120】前述した図21のように、ベクトル制御が
成り立つ場合、すなわちd軸と磁束軸とが一致する場合
には、d軸誘起電圧は発生しない。d軸誘起電圧に基づ
いて出力周波数を補正することで、軸ずれを補償して、
磁束軸とd軸とを一致させることが可能である。
As shown in FIG. 21 described above, when vector control is established, that is, when the d-axis and the magnetic flux axis coincide, no d-axis induced voltage is generated. By correcting the output frequency based on the d-axis induced voltage, the axis deviation is compensated,
It is possible to make the magnetic flux axis coincide with the d axis.

【0121】また、ゲインKが0であり、出力周波数基
準ωirefが存在しない場合でも、比例積分制御器33の
積分の作用により、軸ずれを補償した安定な動作が可能
である。
Further, even when the gain K is 0 and the output frequency reference ωiref does not exist, a stable operation in which the axis deviation is compensated can be performed by the action of the integral of the proportional-integral controller 33.

【0122】図4は、出力周波数演算部11の他の構成
例を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing another example of the configuration of the output frequency calculating section 11. In FIG.

【0123】なお、本例では、前記ゲインKが0である
場合の例であるため、出力周波数基準量演算器は存在し
ない。
In this example, since the gain K is 0, there is no output frequency reference amount calculator.

【0124】図4において、出力周波数演算部11は、
座標系変換器34と、減算器35と、比例積分制御器3
3とから構成される。
In FIG. 4, the output frequency calculating section 11
A coordinate system converter 34, a subtractor 35, and a proportional-integral controller 3
And 3.

【0125】座標系変換器34では、例えば次式によ
り、誘導電動機2の各相電流Iu,Iwを、dq軸回転
座標系上での電流Id,Iqに変換する。
The coordinate system converter 34 converts each phase current Iu, Iw of the induction motor 2 into currents Id, Iq on the dq axis rotation coordinate system, for example, by the following equation.

【0126】ただし、θabは、静止座標系a軸から回
転座標系d軸までの位相角。
Where θab is the phase angle from the a-axis of the stationary coordinate system to the d-axis of the rotating coordinate system.

【0127】[0127]

【数15】 (Equation 15)

【0128】減算器35では、トルク軸(q軸)電流指
令Iq* からトルク軸(q軸)電流Iqを減算して、偏
差ΔIqを演算する。
The subtracter 35 calculates the deviation ΔIq by subtracting the torque axis (q-axis) current Iq from the torque axis (q-axis) current command Iq * .

【0129】比例積分制御器33には、このトルク軸
(q軸)電流の偏差ΔIqが入力され、3相インバータ
1の出力周波数ωiを出力する。
The proportional-integral controller 33 receives the deviation ΔIq of the torque axis (q-axis) current, and outputs the output frequency ωi of the three-phase inverter 1.

【0130】図4の出力周波数演算部11においては、
トルク軸(q軸)電流の偏差ΔIqに基づいて、3相イ
ンバータ1の出力周波数ωiを補正している。
In the output frequency calculator 11 of FIG.
The output frequency ωi of the three-phase inverter 1 is corrected based on the deviation ΔIq of the torque axis (q axis) current.

【0131】前述した図21のように、ベクトル制御が
成り立つ場合には、トルク軸 (q軸)電流指令Iq*
とトルク軸(q軸)電流Iqとは一致する。このトルク
軸(q軸)電流の偏差ΔIqは、3相インバータ1の出
力周波数ωiがベクトル制御として適切に与えられない
ために生じるものであると考えられる。
As shown in FIG. 21, when the vector control is established, the torque axis (q-axis) current command Iq *
And the torque axis (q-axis) current Iq match. This deviation ΔIq of the torque axis (q-axis) current is considered to be generated because the output frequency ωi of the three-phase inverter 1 is not appropriately given as vector control.

【0132】このトルク軸電流の偏差ΔIqに基づい
て、3相インバータ1の出力周波数ωiを補正演算する
ことで、ベクトル制御の条件である磁束軸とd軸とを一
致させることが可能である。
By correcting and calculating the output frequency ωi of the three-phase inverter 1 based on the deviation ΔIq of the torque axis current, it is possible to make the magnetic flux axis and the d axis, which are the conditions of the vector control, coincide.

【0133】(第2の実施の形態)図5は、本実施の形
態による速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換
装置における磁束指令補正部10の概略構成例を示すブ
ロック図であり、前記図1と同一要素には同一符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み述べる。
(Second Embodiment) FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration example of a magnetic flux command correction unit 10 in a power converter using speed sensorless vector control according to the present embodiment. The same elements as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted, and only different parts will be described here.

【0134】すなわち、図5に示すように、本実施の形
態の磁束指令補正部10は、磁束補正量演算器12と、
加算器13とから構成している。
That is, as shown in FIG. 5, the magnetic flux command correction unit 10 of the present embodiment includes a magnetic flux correction amount calculator 12
And an adder 13.

【0135】磁束補正量演算器12は、電圧指令演算部
6により演算された電圧指令Vd*,Vq* と、座標変
換部7により演算された電圧指令の大きさ|V|と、電
流検出器4により検出された誘導電動機2の相電流I
u,Iwと、電流指令演算部5により演算された電流指
令Iq* ,Id* のうちの少なくとも一つに基づいて、
磁束補正量φcmp を演算する。
The magnetic flux correction amount calculator 12 includes the voltage commands Vd * and Vq * calculated by the voltage command calculator 6, the magnitude | V | of the voltage command calculated by the coordinate converter 7, the current detector 4, the phase current I of the induction motor 2 detected by the
u, Iw, and at least one of the current commands Iq * , Id * calculated by the current command calculation unit 5,
Calculate the magnetic flux correction amount φcmp.

【0136】加算器13は、磁束補正量演算器12によ
り演算された磁束補正量φcmp と磁束指令φ* とを加算
して、補正後の磁束指令φ* cmp を出力する。
[0136] The adder 13 adds the flux correction amount calculator 12 flux correction amount computed by φcmp and the magnetic flux command phi *, and outputs the magnetic flux command phi * cmp corrected.

【0137】次に、以上のように構成した本実施の形態
の速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換装置の
作用について説明する。
Next, the operation of the power converter using the speed sensorless vector control according to the present embodiment configured as described above will be described.

【0138】なお、ここでは、前記図1と異なる部分の
作用についてのみ述べる。
Here, only the operation of the portion different from that of FIG. 1 will be described.

【0139】図5において、磁束補正量演算器12で
は、電圧指令演算部6からの出力であるd軸電圧指令V
* ,q軸電圧指令Vq* 、座標変換部7からの出力で
ある電圧指令の大きさ|V|、電流指令演算部5からの
出力である磁束軸(d軸)電流指令Id* ,トルク軸
(q軸)電流指令Iq* 、電流検出器4により検出され
た誘導電動機2の各相電流Iu,Iwとに基づいて、実
際の誘導電動機2の状態量と対応する指令との差異を判
断し、磁束指令φ* への磁束補正量φcmp が演算され
る。
In FIG. 5, a magnetic flux correction amount calculator 12 outputs a d-axis voltage command V
d * , q-axis voltage command Vq * , magnitude | V | of voltage command output from coordinate conversion unit 7, magnetic flux axis (d-axis) current command Id * output from current command calculation unit 5, torque Based on the axis (q-axis) current command Iq * and each phase current Iu, Iw of the induction motor 2 detected by the current detector 4, the difference between the actual state quantity of the induction motor 2 and the corresponding command is determined. Then, a magnetic flux correction amount φcmp to the magnetic flux command φ * is calculated.

【0140】そして、この磁束指令φ* への磁束補正量
φcmp は、加算器13により磁束指令φ* と加算され
て、補正後の磁束指令φ* cmp が出力される。
[0140] Then, the magnetic flux correction amount φcmp to this magnetic flux command phi * is summed with the flux command phi * by the adder 13, the magnetic flux command phi * cmp after correction is outputted.

【0141】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電力変換装置では、3相イ
ンバータ1がCVVF動作する場合に、誘導電動機2の
電流・電圧・磁束といった各状態量と対応する各指令と
の差異に基づいて磁束補正量φcmp を演算し、この磁束
補正量φcmp を磁束指令φ* に加算することで磁束指令
φ* を補正することにより、誘導電動機2の各状態量と
その各指令とが一致し、3相インバータ1の出力トルク
をその指令に追従させることができる。1パルスモード
においても動作可能であり、3相インバータ1の電圧を
最大限に利用することができる。
As described above, in the power converter using the speed sensorless vector control of the present embodiment, when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation, each state quantity such as current, voltage, and magnetic flux of the induction motor 2 is obtained. calculating a magnetic flux correction amount φcmp based on the difference between each corresponding command, by correcting the magnetic flux command phi * by adding the flux correction amount φcmp the flux command phi *, each state quantity of the induction motor 2 And the respective commands match, and the output torque of the three-phase inverter 1 can follow the commands. Operation is possible even in the one-pulse mode, and the voltage of the three-phase inverter 1 can be used to the maximum.

【0142】以上により、3相インバータ1が出力電圧
の大きさが一定であるCVVF動作をする場合において
も、出力電圧の大きさが最大値で固定としたまま制御可
能として、3相インバータ1の容量を低減することが可
能となる。
As described above, even when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation in which the magnitude of the output voltage is constant, the control can be performed while the magnitude of the output voltage is fixed at the maximum value. The capacity can be reduced.

【0143】(第3の実施の形態)図6は、本実施の形
態による速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換
装置における磁束指令補正部10の磁束補正量演算器1
2の概略構成例を示すブロック図であり、前記図1およ
び図5と同一要素には同一符号を付してその説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
(Third Embodiment) FIG. 6 shows a magnetic flux correction amount calculator 1 of a magnetic flux command correction unit 10 in a power converter using speed sensorless vector control according to the present embodiment.
2 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of FIG. 2, in which the same elements as those in FIG. 1 and FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted;

【0144】すなわち、図6に示すように、本実施の形
態の磁束補正量演算器12は、出力電圧長演算器15
と、減算器16と、第2の磁束補正量演算器14とから
構成している。
That is, as shown in FIG. 6, the magnetic flux correction amount calculator 12 of the present embodiment includes an output voltage length calculator 15.
, A subtractor 16 and a second magnetic flux correction amount calculator 14.

【0145】出力電圧長演算器15は、3相インバータ
1の出力電圧の大きさ|V|* を示す電圧長を演算す
る。
Output voltage length calculator 15 calculates a voltage length indicating the magnitude | V | * of the output voltage of three-phase inverter 1.

【0146】減算器16は、出力電圧長演算器15によ
り演算された出力電圧の大きさ|V|* から前記座標変
換部7により演算された電圧指令の大きさ|V|を減算
して、偏差Δ|V|を演算する。
The subtractor 16 subtracts the magnitude | V | of the voltage command computed by the coordinate conversion unit 7 from the magnitude | V | * of the output voltage computed by the output voltage length computing unit 15, The deviation Δ | V | is calculated.

【0147】第2の磁束補正量演算器14は、減算器1
6により演算された電圧の偏差Δ|V|に基づいて、前
記磁束補正量φcmp を演算する。
The second magnetic flux correction amount calculator 14 is provided with a subtractor 1
6, the magnetic flux correction amount φcmp is calculated based on the voltage deviation Δ | V |

【0148】次に、以上のように構成した本実施の形態
の速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換装置の
作用について説明する。
Next, the operation of the power converter using the speed sensorless vector control of the present embodiment configured as described above will be described.

【0149】なお、ここでは、前記図1および図5と異
なる部分の作用についてのみ述べる。
Here, only the operation of the portions different from those of FIGS. 1 and 5 will be described.

【0150】図6において、出力電圧長演算器15で
は、3相インバータ1がCVVF動作をする場合に、実
際に3相インバータ1から出力される出力電圧の大きさ
が演算される。
In FIG. 6, the output voltage length calculator 15 calculates the magnitude of the output voltage actually output from the three-phase inverter 1 when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation.

【0151】例えば、3相インバータ1が1パルスモー
ドの場合、実際に3相インバータ1から出力される出力
電圧の大きさ|V|* は、例えば次式により、直流リン
ク電圧Vdcから一意に決まる。
For example, when the three-phase inverter 1 is in the one-pulse mode, the magnitude | V | * of the output voltage actually output from the three-phase inverter 1 is uniquely determined from the DC link voltage Vdc by the following equation, for example. .

【0152】出力電圧長演算器15では、実際に3相イ
ンバータ1から出力される出力電圧長、すなわち出力電
圧の大きさ|V|* が出力される。
The output voltage length calculator 15 outputs the output voltage length actually output from the three-phase inverter 1, that is, the magnitude | V | * of the output voltage.

【0153】[0153]

【数16】 (Equation 16)

【0154】減算器16では、出力電圧長演算器15か
らの出力である実際の出力電圧の大きさ|V|* から、
座標変換部7からの出力である指令としての出力電圧の
大きさ|V|が減算される。
The subtractor 16 calculates the actual output voltage magnitude | V | * output from the output voltage length calculator 15 from
The magnitude | V | of the output voltage as a command output from the coordinate conversion unit 7 is subtracted.

【0155】この減算器16からの出力Δ|V|は、3
相インバータ1の出力電圧の大きさの実際値と指令値と
の偏差を表わし、第2の磁束補正量演算器14に入力さ
れる。
The output Δ | V | from the subtractor 16 is 3
The difference between the actual value of the magnitude of the output voltage of the phase inverter 1 and the command value is input to the second magnetic flux correction amount calculator 14.

【0156】第2の磁束補正量演算器14では、減算器
16からの出力である出力電圧の大きさの実際値と指令
値との偏差Δ|V|が零となるように、例えば次式によ
り、比例積分制御により磁束補正量φcmp が演算され
る。
The second magnetic flux correction amount calculator 14 calculates the deviation Δ | V | between the actual value of the magnitude of the output voltage output from the subtractor 16 and the command value, for example, by the following equation: Accordingly, the magnetic flux correction amount φcmp is calculated by the proportional integral control.

【0157】[0157]

【数17】 [Equation 17]

【0158】ただし、s:ラプラス演算子、Kp:比例
ゲイン、Ki:積分ゲイン。
Here, s: Laplace operator, Kp: proportional gain, Ki: integral gain.

【0159】すなわち、実際に3相インバータ1から出
力される出力電圧の大きさ|V|*が、指令としての出
力電圧の大きさ|V|よりも大きい場合(Δ|V|>
0)には、磁束指令φ* を大きくするような、すなわち
正の磁束補正量φcmp を出力するように、ゲインKp,
Kiが設定される。
That is, when the magnitude | V | * of the output voltage actually output from the three-phase inverter 1 is larger than the magnitude | V | of the output voltage as the command (Δ | V |>)
0), the gains Kp and Kp are set so as to increase the magnetic flux command φ * , that is, to output a positive magnetic flux correction amount φcmp.
Ki is set.

【0160】出力電圧の大きさ|V|は、高速回転領域
では概ね磁束指令φ* に比例するため、補正後の磁束指
令φ* cmp が大きくなることにより、指令としての出力
電圧の大きさ|V|を大きくすることができる。
Since the magnitude | V | of the output voltage is approximately proportional to the magnetic flux command φ * in the high-speed rotation region, the magnitude of the output voltage as the command is given by increasing the corrected magnetic flux command φ * cmp. V | can be increased.

【0161】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電力変換装置では、3相イ
ンバータ1がCVVF動作する場合に、3相インバータ
1から実際に出力される出力電圧の大きさ|V|* と電
圧指令に基づく出力電圧の大きさ|V|との偏差Δ|V
|に基づいて、この偏差Δ|V|が零となるように磁束
補正量φcmp を演算し、この磁束補正量φcmp を磁束指
令φ* に加算することで磁束指令φ* を補正することに
より、3相インバータ1から出力され、誘導電動機2に
かかる実際の電圧の大きさと電圧指令の大きさとが一致
することで、誘導電動機2の各状態量とその各指令とが
一致し、3相インバータ1の出力トルクをその指令に追
従させることができる。1パルスモードにおいても動作
可能であり、3相インバータ1の電圧を最大限に利用す
ることができる。
As described above, in the power converter using the speed sensorless vector control of the present embodiment, when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation, the magnitude of the output voltage actually output from the three-phase inverter 1 | V | * and the magnitude of the output voltage based on the voltage command | V |
, The magnetic flux correction amount φcmp is calculated so that the deviation Δ | V | becomes zero, and the magnetic flux command φ * is corrected by adding the magnetic flux correction amount φcmp to the magnetic flux command φ * . When the magnitude of the voltage output from the three-phase inverter 1 and applied to the induction motor 2 matches the magnitude of the voltage command, each state quantity of the induction motor 2 and each command match, and the three-phase inverter 1 Can follow the command. Operation is possible even in the one-pulse mode, and the voltage of the three-phase inverter 1 can be used to the maximum.

【0162】以上により、3相インバータ1が出力電圧
の大きさが一定であるCVVF動作をする場合において
も、出力電圧の大きさが最大値で固定としたまま制御可
能として、3相インバータ1の容量を低減することが可
能となる。
As described above, even when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation in which the magnitude of the output voltage is constant, control can be performed while the magnitude of the output voltage is fixed at the maximum value. The capacity can be reduced.

【0163】(第4の実施の形態)図7は、本実施の形
態による速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換
装置における磁束指令補正部10の磁束補正量演算器1
2の概略構成例を示すブロック図であり、前記図1およ
び図5と同一要素には同一符号を付してその説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
(Fourth Embodiment) FIG. 7 shows a magnetic flux correction amount calculator 1 of a magnetic flux command correction unit 10 in a power converter using speed sensorless vector control according to the present embodiment.
2 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of FIG. 2, in which the same elements as those in FIG. 1 and FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted;

【0164】すなわち、図7に示すように、本実施の形
態の磁束補正量演算器12は、直流電圧検出器17と、
第2の出力電圧長演算器18と、減算器16と、第2の
磁束補正量演算器14とから構成している。
That is, as shown in FIG. 7, the magnetic flux correction amount calculator 12 of the present embodiment includes a DC voltage detector 17
It comprises a second output voltage length calculator 18, a subtractor 16, and a second magnetic flux correction amount calculator 14.

【0165】直流電圧検出器17は、フィルタコンデン
サ3にかかる直流リンク電圧Vdcを検出する。
DC voltage detector 17 detects DC link voltage Vdc applied to filter capacitor 3.

【0166】第2の出力電圧長演算器18は、電圧検出
器17により検出された直流リンク電圧Vdcに基づい
て、3相インバータ1の出力電圧の大きさ|V|* を示
す電圧長を演算する。
The second output voltage length calculator 18 calculates a voltage length indicating the magnitude | V | * of the output voltage of the three-phase inverter 1 based on the DC link voltage Vdc detected by the voltage detector 17. I do.

【0167】減算器16は、第2の出力電圧長演算器1
8により演算された出力電圧の大きさ|V|* から前記
座標変換部7により演算された電圧指令の大きさ|V|
を減算して、偏差Δ|V|を演算する。
The subtractor 16 is the second output voltage length calculator 1
8, the magnitude of the voltage command computed by the coordinate conversion unit 7 from the magnitude | V | * of the output voltage computed by
Is subtracted to calculate the deviation Δ | V |.

【0168】第2の磁束補正量演算器14は、減算器1
6により演算された電圧の偏差Δ|V|に基づいて、前
記磁束補正量φcmp を演算する。
The second magnetic flux correction amount calculator 14 has a subtractor 1
6, the magnetic flux correction amount φcmp is calculated based on the voltage deviation Δ | V |

【0169】次に、以上のように構成した本実施の形態
の速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換装置の
作用について説明する。
Next, the operation of the power converter using the speed sensorless vector control of the present embodiment configured as described above will be described.

【0170】なお、ここでは、前記図1および図5と異
なる部分の作用についてのみ述べる。
Here, only the operation of the portions different from those of FIGS. 1 and 5 will be described.

【0171】図7において、直流電圧検出器17では、
3相インバータ1の直流側に接続されたフィルタコンデ
ンサ3にかかる直流リンク電圧Vdcが検出され、この
検出された直流リンク電圧Vdcは、第2の出力電圧長
演算器18に入力される。
In FIG. 7, in the DC voltage detector 17,
The DC link voltage Vdc applied to the filter capacitor 3 connected to the DC side of the three-phase inverter 1 is detected, and the detected DC link voltage Vdc is input to the second output voltage length calculator 18.

【0172】第2の出力電圧長演算器18では、3相イ
ンバータ1がCVVF動作をする場合に、実際に3相イ
ンバータ1から出力される出力電圧の大きさ|V|*
演算される。
The second output voltage length calculator 18 calculates the magnitude | V | * of the output voltage actually output from the three-phase inverter 1 when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation.

【0173】例えば、3相インバータ1が1パルスモー
ドの場合、実際に3相インバータ1から出力される出力
電圧の大きさ|V|* は、例えば次式により、直流リン
ク電圧Vdcに応じて演算される。
For example, when the three-phase inverter 1 is in the one-pulse mode, the magnitude | V | * of the output voltage actually output from the three-phase inverter 1 is calculated according to the DC link voltage Vdc by the following equation, for example. Is done.

【0174】[0174]

【数18】 (Equation 18)

【0175】減算器16では、第2の出力電圧長演算器
18からの出力である実際の出力電圧の大きさ|V|*
から、座標変換部7からの出力である指令としての出力
電圧の大きさ|V|が減算される。
In the subtracter 16, the magnitude | V | * of the actual output voltage output from the second output voltage length calculator 18 .
Is subtracted from the output voltage magnitude | V | as a command output from the coordinate conversion unit 7.

【0176】この減算器16からの出力Δ|V|は、3
相インバータ1から出力される実際の出力電圧の大きさ
と指令としての出力電圧の大きさとの偏差を表わし、第
2の磁束補正量演算器14に入力される。
The output Δ | V | from the subtractor 16 is 3
The difference between the magnitude of the actual output voltage output from the phase inverter 1 and the magnitude of the output voltage as a command is input to the second magnetic flux correction amount calculator 14.

【0177】第2の磁束補正量演算器14では、減算器
16からの出力である出力電圧の大きさの実際値と指令
値との偏差Δ|V|が零となるように、例えば次式によ
り、比例制御により磁束補正量φcmp が演算される。
The second magnetic flux correction amount calculator 14 calculates the deviation Δ | V | between the actual value of the magnitude of the output voltage output from the subtractor 16 and the command value, for example, by the following equation: Thus, the magnetic flux correction amount φcmp is calculated by proportional control.

【0178】[0178]

【数19】 [Equation 19]

【0179】ただし、s:ラプラス演算子、Kp:比例
ゲイン、Ki:積分ゲイン。
S: Laplace operator, Kp: proportional gain, Ki: integral gain.

【0180】すなわち、実際に3相インバータ1から出
力される出力電圧の大きさ|V|*が、指令としての出
力電圧の大きさ|V|よりも大きい場合(Δ|V|>
0)には、磁束指令φ* を大きくするような、すなわち
正の磁束補正量φcmp を出力するように、ゲインKp,
Kiが設定される。
That is, when the magnitude | V | * of the output voltage actually output from the three-phase inverter 1 is larger than the magnitude | V | of the output voltage as the command (Δ | V |>)
0), the gains Kp and Kp are set so as to increase the magnetic flux command φ * , that is, to output a positive magnetic flux correction amount φcmp.
Ki is set.

【0181】出力電圧の大きさ|V|は、高速回転領域
では概ね磁束指令φ* に比例するため、補正後の磁束指
令φ* cmp が大きくなることにより、指令としての出力
電圧の大きさ|V|を大きくすることができる。
Since the magnitude | V | of the output voltage is substantially proportional to the magnetic flux command φ * in the high-speed rotation region, the magnitude of the output voltage as the command is given by increasing the corrected magnetic flux command φ * cmp. V | can be increased.

【0182】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電力変換装置では、3相イ
ンバータ1がCVVF動作する場合に、3相インバータ
1から実際に出力される出力電圧の大きさ|V|* と電
圧指令に基づく出力電圧の大きさ|V|との偏差Δ|V
|に基づいて、この偏差Δ|V|が零となるように磁束
補正量φcmp を演算し、この磁束補正量φcmp を磁束指
令φ* に加算することで磁束指令φ* を補正するように
している。
As described above, in the power conversion device using the speed sensorless vector control according to the present embodiment, when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation, the magnitude of the output voltage actually output from the three-phase inverter 1 | V | * and the magnitude of the output voltage based on the voltage command | V |
, The magnetic flux correction amount φcmp is calculated so that the deviation Δ | V | becomes zero, and the magnetic flux command φ * is corrected by adding the magnetic flux correction amount φcmp to the magnetic flux command φ *. I have.

【0183】従って、3相インバータ1から出力され、
誘導電動機2にかかる実際の電圧長と電圧指令長とが一
致することで、誘導電動機2の各状態量とその各指令と
が一致し、3相インバータ1の出力トルクをその指令に
追従させることができる。1パルスモードにおいても動
作可能であり、3相インバータ1の電圧を最大限に利用
することができる。
Therefore, the output from the three-phase inverter 1 is
When the actual voltage length applied to the induction motor 2 and the voltage command length match, each state quantity of the induction motor 2 matches each command, and the output torque of the three-phase inverter 1 follows the command. Can be. Operation is possible even in the one-pulse mode, and the voltage of the three-phase inverter 1 can be used to the maximum.

【0184】特に、直流リンク電圧Vdcが変動するよ
うな場合にも、直流リンク電圧Vdcに応じた出力電圧
の大きさを算出することにより、直流リンク電圧Vdc
の変動にも関わらず、3相インバータ1の出力トルクを
その指令に追従させることができる。
In particular, even when the DC link voltage Vdc fluctuates, by calculating the magnitude of the output voltage according to the DC link voltage Vdc, the DC link voltage Vdc is calculated.
, The output torque of the three-phase inverter 1 can follow the command.

【0185】以上により、3相インバータ1が出力電圧
の大きさが一定であるCVVF動作をする場合において
も、出力電圧の大きさが最大値で固定としたまま制御可
能として、3相インバータ1の容量を低減することが可
能となり、さらに3相インバータ1の出力電圧の変動に
も対処することが可能となる。
As described above, even in the case where the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation in which the magnitude of the output voltage is constant, control can be performed while the magnitude of the output voltage is fixed at the maximum value. The capacity can be reduced, and furthermore, it is possible to cope with fluctuations in the output voltage of the three-phase inverter 1.

【0186】(第5の実施の形態)図8は、本実施の形
態による速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換
装置における磁束指令補正部10の磁束補正量演算器1
2の概略構成例を示すブロック図であり、前記図1およ
び図5と同一要素には同一符号を付してその説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
(Fifth Embodiment) FIG. 8 shows a magnetic flux correction amount calculator 1 of a magnetic flux command correction unit 10 in a power converter using speed sensorless vector control according to the present embodiment.
2 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of FIG. 2, in which the same elements as those in FIG. 1 and FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted;

【0187】すなわち、図8に示すように、本実施の形
態の磁束補正量演算器12は、磁束長演算器19と、減
算器16と、第2の磁束補正量演算器14とから構成し
ている。
That is, as shown in FIG. 8, the magnetic flux correction amount calculator 12 of the present embodiment comprises a magnetic flux length calculator 19, a subtractor 16, and a second magnetic flux correction amount calculator 14. ing.

【0188】磁束長演算器19は、前記電圧指令演算部
6により演算された電圧指令Vd*,Vq* と、前記電
流検出器4により検出された誘導電動機2の相電流I
u,Iwと、前記電流指令演算部5により演算されたト
ルク軸電流指令Iq* ,磁束軸電流指令Id* のうちの
少なくとも一つに基づいて、磁束の大きさ|φ|を示す
磁束長を演算する。
The magnetic flux length calculator 19 calculates the voltage commands Vd * and Vq * calculated by the voltage command calculator 6 and the phase current I of the induction motor 2 detected by the current detector 4.
u, Iw, and the magnetic flux length indicating the magnitude | φ | of the magnetic flux based on at least one of the torque axis current command Iq * and the magnetic flux axis current command Id * calculated by the current command calculator 5. Calculate.

【0189】減算器16は、磁束長演算器19により演
算された磁束の大きさ|φ|から前記磁束指令補正部1
0により補正された磁束指令φ* cmp を減算して、偏差
Δ|φ|を演算する。
The subtractor 16 calculates the magnitude of the magnetic flux | φ |
The deviation Δ | φ | is calculated by subtracting the magnetic flux command φ * cmp corrected by 0.

【0190】第2の磁束補正量演算器14は、減算器1
6により演算された磁束の偏差Δ|φ|に基づいて、前
記磁束補正量φcmp を演算する。
The second magnetic flux correction amount calculator 14 is provided with a subtractor 1
6, the magnetic flux correction amount φcmp is calculated based on the magnetic flux deviation Δ | φ |

【0191】次に、以上のように構成した本実施の形態
の速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換装置の
作用について説明する。
Next, the operation of the power converter using the speed sensorless vector control of the present embodiment configured as described above will be described.

【0192】なお、ここでは、前記図1および図5と異
なる部分の作用についてのみ述べる。
Here, only the operation of the portions different from those of FIGS. 1 and 5 will be described.

【0193】図8において、磁束長演算器19では、例
えば次式により、磁束推定の演算が行なわれる。
In FIG. 8, the magnetic flux length calculator 19 calculates the magnetic flux by the following equation, for example.

【0194】[0194]

【数20】 (Equation 20)

【0195】[0195]

【数21】 (Equation 21)

【0196】[0196]

【数22】 (Equation 22)

【0197】この場合、磁束推定の方法としては、上述
の演算以外にも多数存在するものであり、その方法をこ
こで限定するものではない。
In this case, there are many methods for estimating the magnetic flux other than the above-mentioned calculation, and the method is not limited here.

【0198】減算器16では、磁束長演算器19からの
出力である磁束の大きさ|φ|から、補正後の磁束指令
φ* cmp が減算される。
The subtractor 16 subtracts the corrected magnetic flux command φ * cmp from the magnetic flux magnitude | φ | output from the magnetic flux length calculator 19.

【0199】この減算器16からの出力Δ|φ|は、推
定演算された磁束の大きさと指令値との偏差を表わし、
第2の磁束補正量演算器14に入力される。
The output Δ | φ | from the subtractor 16 represents the deviation between the magnitude of the estimated magnetic flux and the command value.
It is input to the second magnetic flux correction amount calculator 14.

【0200】第2の磁束補正量演算器14では、減算器
16からの出力である推定演算された磁束の大きさと指
令値との偏差Δ|φ|が零となるように、例えば次式に
より、比例積分制御により磁束補正量φcmp が演算され
る。
In the second magnetic flux correction amount calculator 14, the deviation Δ | φ | between the magnitude of the estimated magnetic flux output from the subtractor 16 and the command value becomes zero, for example, by the following equation. , A magnetic flux correction amount φcmp is calculated by proportional integral control.

【0201】[0201]

【数23】 (Equation 23)

【0202】ただし、s:ラプラス演算子、Kp:比例
ゲイン、Ki:積分ゲイン。
Here, s: Laplace operator, Kp: proportional gain, Ki: integral gain.

【0203】すなわち、推定演算された磁束の大きさ|
φ|が、補正後の磁束指令φ* cmpよりも大きい場合
(Δ|φ|>0)には、磁束指令φ* を大きくするよう
な、すなわち正の磁束補正量φcmp を出力するように、
ゲインKp,Kiが設定される。
That is, the magnitude of the estimated magnetic flux |
When φ | is larger than the corrected magnetic flux command φ * cmp (Δ | φ |> 0), the magnetic flux command φ * is increased, that is, a positive magnetic flux correction amount φcmp is output.
Gains Kp and Ki are set.

【0204】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電力変換装置では、3相イ
ンバータ1がCVVF動作する場合に、推定演算された
磁束の大きさ|φ|と補正後の磁束指令φ* cmp との偏
差Δ|φ|に基づいて、この偏差Δ|φ|が零となるよ
うに磁束補正量φcmp を演算する。
As described above, in the power converter using the speed sensorless vector control of the present embodiment, when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation, the magnitude of the estimated magnetic flux | φ | The magnetic flux correction amount φcmp is calculated based on the deviation Δ | φ | from the magnetic flux command φ * cmp such that the deviation Δ | φ | becomes zero.

【0205】CVVFの場合、磁束指令が実際の磁束量
に一致しないと、出力電圧の指令値と実際の出力電圧と
が一致しない。誘導電動機2にかかる実際の磁束長と磁
束指令長とが一致することで、誘導電動機2の各状態量
とその各指令とが一致し、3相インバータ1の出力トル
クをその指令に追従させることができる。1パルスモー
ドにおいても動作可能であり、3相インバータ1の電圧
を最大限に利用することができる。
In the case of CVVF, unless the magnetic flux command matches the actual magnetic flux amount, the command value of the output voltage does not match the actual output voltage. When the actual magnetic flux length applied to the induction motor 2 matches the magnetic flux command length, each state quantity of the induction motor 2 and each command match, and the output torque of the three-phase inverter 1 follows the command. Can be. Operation is possible even in the one-pulse mode, and the voltage of the three-phase inverter 1 can be used to the maximum.

【0206】以上により、3相インバータ1が出力電圧
の大きさが一定であるCVVF動作をする場合において
も、出力電圧の大きさが最大値で固定としたまま制御可
能として、3相インバータ1の容量を低減することが可
能となる。
As described above, even in the case where the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation in which the magnitude of the output voltage is constant, control can be performed while the magnitude of the output voltage is fixed at the maximum value. The capacity can be reduced.

【0207】(第6の実施の形態)図9は、本実施の形
態による速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換
装置における磁束指令補正部10の磁束補正量演算器1
2の概略構成例を示すブロック図であり、前記図1およ
び図5と同一要素には同一符号を付してその説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
(Sixth Embodiment) FIG. 9 shows a magnetic flux correction amount calculator 1 of a magnetic flux command correction unit 10 in a power converter using a speed sensorless vector control according to the present embodiment.
2 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of FIG. 2, in which the same elements as those in FIG. 1 and FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted;

【0208】すなわち、図9に示すように、本実施の形
態の磁束補正量演算器12は、d軸磁束演算器20と、
減算器16と、第2の磁束補正量演算器14とから構成
している。
That is, as shown in FIG. 9, the magnetic flux correction amount calculator 12 of the present embodiment includes a d-axis magnetic flux calculator 20
It comprises a subtractor 16 and a second magnetic flux correction amount calculator 14.

【0209】d軸磁束演算器20は、前記電圧指令演算
部6により演算された電圧指令Vd* ,Vq* と、前記
電流検出器4により検出された誘導電動機2の相電流I
u,Iwと、前記電流指令演算部5により演算されたト
ルク軸電流指令Iq*,磁束軸電流指令Id* のうちの
少なくとも一つに基づいて、前記dq軸回転座標系上で
のd軸磁束φdを演算する。
The d-axis magnetic flux calculator 20 calculates the voltage commands Vd * and Vq * calculated by the voltage command calculator 6 and the phase current I of the induction motor 2 detected by the current detector 4.
u, Iw, and at least one of the torque axis current command Iq * and the magnetic flux axis current command Id * calculated by the current command calculation unit 5, the d-axis magnetic flux on the dq-axis rotating coordinate system. Calculate φd.

【0210】減算器16は、d軸磁束演算器20により
演算されたd軸磁束の大きさφdから前記磁束指令補正
部10により補正された磁束指令φ* cmp を減算して、
偏差Δ|φ|を演算する。
The subtractor 16 subtracts the magnetic flux command φ * cmp corrected by the magnetic flux command correction unit 10 from the d-axis magnetic flux magnitude φd calculated by the d-axis magnetic flux calculator 20,
The deviation Δ | φ | is calculated.

【0211】第2の磁束補正量演算器14は、減算器1
6により演算された磁束の偏差Δ|φ|に基づいて、前
記磁束補正量φcmp を演算する。
The second magnetic flux correction amount calculator 14 has a subtractor 1
6, the magnetic flux correction amount φcmp is calculated based on the magnetic flux deviation Δ | φ |

【0212】次に、以上のように構成した本実施の形態
の速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換装置の
作用について説明する。
Next, the operation of the power converter using the speed sensorless vector control of the present embodiment configured as described above will be described.

【0213】なお、ここでは、前記図1および図5と異
なる部分の作用についてのみ述べる。
Here, only the operation of the portions different from those of FIGS. 1 and 5 will be described.

【0214】図9において、d軸磁束演算器20では、
例えば前述の(21)式,(22)式,(23)式によ
り、d軸磁束推定の演算が行なわれる。
In FIG. 9, in the d-axis magnetic flux calculator 20,
For example, the calculation of the d-axis magnetic flux estimation is performed by the above-described equations (21), (22), and (23).

【0215】この場合、d軸磁束推定の方法としては、
上述の演算以外にも多数存在するものであり、その方法
をここで限定するものではない。
In this case, as a method of estimating the d-axis magnetic flux,
There are many other operations besides the above-mentioned operations, and the method is not limited here.

【0216】減算器16では、d軸磁束演算器20から
の出力である推定演算されたd軸磁束φdから、補正後
の磁束指令値φ* cmp が減算される。
The subtractor 16 subtracts the corrected magnetic flux command value φ * cmp from the estimated and calculated d-axis magnetic flux φd output from the d-axis magnetic flux calculator 20.

【0217】この減算器16からの出力Δ|φ|は、推
定演算されたd軸磁束φdと補正後の磁束指令値φ* cm
p との偏差を表わし、第2の磁束補正量演算器14に入
力される。
The output Δ | φ | from the subtracter 16 is obtained by calculating the estimated d-axis magnetic flux φd and the corrected magnetic flux command value φ * cm.
represents the deviation from p and is input to the second magnetic flux correction amount calculator 14.

【0218】第2の磁束補正量演算器14では、減算器
16からの出力である推定演算されたd軸磁束φdと補
正後の磁束指令値φ* cmp との偏差Δ|φ|が零となる
ように、例えば次式により、比例積分制御により磁束補
正量φcmp が演算される。
In the second magnetic flux correction amount calculator 14, the deviation Δ | φ | between the estimated and calculated d-axis magnetic flux φd output from the subtractor 16 and the corrected magnetic flux command value φ * cmp is zero. In such a manner, the magnetic flux correction amount φcmp is calculated by the following equation, for example, by proportional integral control.

【0219】[0219]

【数24】 (Equation 24)

【0220】ただし、s:ラプラス演算子、Kp:比例
ゲイン、Ki:積分ゲイン。
Here, s: Laplace operator, Kp: proportional gain, Ki: integral gain.

【0221】すなわち、推定演算されたd軸磁束φd
が、補正後の磁束指令φ* cmp よりも大きい場合(Δ|
φ|>0)には、磁束指令φ* を大きくするような、す
なわち正の磁束補正量φcmp を出力するように、ゲイン
Kp,Kiが設定される。
That is, the estimated d-axis magnetic flux φd
Is larger than the corrected magnetic flux command φ * cmp (Δ |
For φ |> 0), the gains Kp and Ki are set so as to increase the magnetic flux command φ * , that is, to output a positive magnetic flux correction amount φcmp.

【0222】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電力変換装置では、3相イ
ンバータ1がCVVF動作する場合に、誘導電動機2に
発生する実際のd軸磁束の大きさφdと補正後の磁束指
令φ* cmp との偏差Δ|φ|に基づいて、この偏差Δ|
φ|が零となるように磁束補正量φcmp を演算する。
As described above, in the power converter using the speed sensorless vector control according to the present embodiment, the magnitude of the actual d-axis magnetic flux generated in the induction motor 2 when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation. Based on the deviation Δ | φ | between φd and the corrected magnetic flux command φ * cmp, this deviation Δ |
The magnetic flux correction amount φcmp is calculated so that φ | becomes zero.

【0223】ベクトル制御においては、d軸と磁束軸が
一致する、すなわちq軸磁束が零であるように制御す
る。CVVF動作の場合、実際に誘導電動機2に発生す
るd軸磁束と磁束指令とが一致しないと、電圧指令と実
際の出力電圧とが一致しない。誘導電動機2のd軸磁束
を推定演算し、磁束指令との偏差に応じて磁束指令量を
演算することで、誘導電動機2の各状態量とその各指令
とが一致し、3相インバータ1の出力トルクをその指令
に追従させることができる。1パルスモードにおいても
動作可能であり、3相インバータ1の電圧を最大限に利
用することができる。
In the vector control, control is performed so that the d-axis and the magnetic flux axis coincide, that is, the q-axis magnetic flux is zero. In the case of the CVVF operation, unless the d-axis magnetic flux actually generated in the induction motor 2 matches the magnetic flux command, the voltage command does not match the actual output voltage. By estimating and calculating the d-axis magnetic flux of the induction motor 2 and calculating the magnetic flux command amount in accordance with the deviation from the magnetic flux command, each state quantity of the induction motor 2 and each command match, and the three-phase inverter 1 The output torque can follow the command. Operation is possible even in the one-pulse mode, and the voltage of the three-phase inverter 1 can be used to the maximum.

【0224】特に、この場合には、前記第5の実施の形
態と比較して、過渡的には演算量が少なくて済み、結果
として演算に関するプログラムサイズを小さくすること
ができる。
In particular, in this case, compared with the fifth embodiment, the amount of operation is transiently small, and as a result, the program size related to the operation can be reduced.

【0225】以上により、3相インバータ1が出力電圧
の大きさが一定であるCVVF動作をする場合において
も、出力電圧の大きさが最大値で固定としたまま制御可
能として、3相インバータ1の容量を低減することが可
能となる。
As described above, even when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation in which the magnitude of the output voltage is constant, the control can be performed while the magnitude of the output voltage is fixed at the maximum value. The capacity can be reduced.

【0226】(第7の実施の形態)図10は、本実施の
形態による速度センサレスベクトル制御を用いた電力変
換装置における磁束指令補正部10の磁束補正量演算器
12の概略構成例を示すブロック図であり、前記図1お
よび図5と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
(Seventh Embodiment) FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration example of a magnetic flux correction amount calculator 12 of a magnetic flux command correction unit 10 in a power converter using speed sensorless vector control according to the present embodiment. 1 and 5, the same elements as those in FIGS. 1 and 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only different parts will be described here.

【0227】すなわち、図10に示すように、本実施の
形態の磁束補正量演算器12は、誘起電圧演算器21
と、誘起電圧長演算器22と、誘起電圧基準演算器23
と、減算器16と、第2の磁束補正量演算器14とから
構成している。
That is, as shown in FIG. 10, the magnetic flux correction amount calculator 12 of the present embodiment is
, Induced voltage length calculator 22, and induced voltage reference calculator 23
, A subtractor 16 and a second magnetic flux correction amount calculator 14.

【0228】誘起電圧演算器21は、前記電圧指令演算
部6により演算された電圧指令Vd* ,Vq* と、前記
電流検出器4により検出された誘導電動機2の相電流I
u,Iwと、前記電流指令演算部5により演算されたト
ルク軸電流指令Iq*,磁束軸電流指令Id* のうちの
少なくとも一つに基づいて、前記dq軸回転座標系上に
おけるd軸誘起電圧Edとq軸誘起電圧Eqとを演算す
る。
The induced voltage calculator 21 calculates the voltage commands Vd * and Vq * calculated by the voltage command calculator 6 and the phase current I of the induction motor 2 detected by the current detector 4.
u, Iw, and at least one of the torque axis current command Iq * and the magnetic flux axis current command Id * calculated by the current command calculation unit 5, the d-axis induced voltage on the dq-axis rotating coordinate system. Calculate Ed and q-axis induced voltage Eq.

【0229】誘起電圧長演算器22は、誘起電圧演算器
21により演算されたd軸誘起電圧Edとq軸誘起電圧
Eqとに基づいて、この誘起電圧の大きさ|E|を示す
誘起電圧長を演算する。
Based on the d-axis induced voltage Ed and the q-axis induced voltage Eq calculated by the induced voltage calculator 21, the induced voltage length calculator 22 calculates the induced voltage length indicating the magnitude | E | of the induced voltage. Is calculated.

【0230】誘起電圧基準演算器23は、前記磁束指令
補正部10により補正された磁束指令φ* cmp と、前記
出力周波数演算部11により演算された3相インバータ
1の出力周波数ωiとに基づいて、誘起電圧基準Eref
を演算する。
The induced voltage reference calculator 23 calculates the magnetic flux command φ * cmp corrected by the magnetic flux command corrector 10 and the output frequency ωi of the three-phase inverter 1 calculated by the output frequency calculator 11. , The induced voltage reference Eref
Is calculated.

【0231】減算器16は、誘起電圧長演算器22によ
り演算された誘起電圧長|E|から誘起電圧基準演算器
23により演算された誘起電圧基準Eref をを減算し
て、偏差Δ|E|を演算する。
The subtractor 16 subtracts the induced voltage reference Eref computed by the induced voltage reference computing unit 23 from the induced voltage length | E | computed by the induced voltage length computing unit 22 to obtain a deviation Δ | E | Is calculated.

【0232】第2の磁束補正量演算器14は、減算器1
6により演算された誘起電圧の偏差Δ|E|に基づい
て、前記磁束補正量φcmp を演算する。
The second magnetic flux correction amount calculator 14 has a subtractor 1
The magnetic flux correction amount φcmp is calculated on the basis of the induced voltage deviation Δ | E |

【0233】次に、以上のように構成した本実施の形態
の速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換装置の
作用について説明する。
Next, the operation of the power converter using the speed sensorless vector control of the present embodiment configured as described above will be described.

【0234】なお、ここでは、前記図1および図5と異
なる部分の作用についてのみ述べる。
Here, only the operation of the portions different from those of FIGS. 1 and 5 will be described.

【0235】図10において、誘起電圧演算器21で
は、例えば次式により、誘起電圧推定の演算が行なわれ
る。
In FIG. 10, the induced voltage calculator 21 calculates the induced voltage by the following equation, for example.

【0236】[0236]

【数25】 (Equation 25)

【0237】[0237]

【数26】 (Equation 26)

【0238】この誘起電圧演算器21からの出力である
d軸誘起電圧Edとq軸誘起電圧Eqは、誘起電圧長演
算器22に入力される。
The d-axis induced voltage Ed and q-axis induced voltage Eq output from the induced voltage calculator 21 are input to the induced voltage length calculator 22.

【0239】誘起電圧長演算器22では、例えば次式に
より、推定演算された誘起電圧の大きさ|E|が演算さ
れる。
The induced voltage length calculator 22 calculates the magnitude | E | of the induced voltage estimated by the following equation, for example.

【0240】[0240]

【数27】 [Equation 27]

【0241】誘起電圧基準演算器23では、補正後の磁
束指令φ* cmp と3相インバータ1の出力周波数ωiと
に基づいて、例えば次式により、誘起電圧基準Eref が
演算される。
The induced voltage reference computing unit 23 computes the induced voltage reference Eref based on the corrected magnetic flux command φ * cmp and the output frequency ωi of the three-phase inverter 1 by, for example, the following equation.

【0242】[0242]

【数28】 [Equation 28]

【0243】減算器16では、誘起電圧演算器21から
の出力である推定演算された誘起電圧の大きさ|E|か
ら、誘起電圧基準演算器23からの出力である誘起電圧
基準Eref が減算される。
The subtractor 16 subtracts the induced voltage reference Eref output from the induced voltage reference computing unit 23 from the estimated computed magnitude of the induced voltage | E | output from the induced voltage computing unit 21. You.

【0244】この減算器16からの出力Δ|E|は、推
定演算された誘起電圧の大きさ|E|と誘起電圧基準E
ref との偏差を表わし、第2の磁束補正量演算器14に
入力される。
The output Δ | E | from the subtracter 16 is obtained by calculating the magnitude of the estimated induced voltage | E |
The deviation from ref is input to the second magnetic flux correction amount calculator 14.

【0245】第2の磁束補正量演算器14では、減算器
16からの出力である推定演算された誘起電圧の大きさ
|E|と誘起電圧基準Eref との偏差Δ|E|が零とな
るように、例えば次式により、比例積分制御により磁束
補正量φcmp が演算される。
In the second magnetic flux correction amount calculator 14, the deviation Δ | E | between the magnitude | E | of the estimated and calculated induced voltage output from the subtractor 16 and the induced voltage reference Eref becomes zero. As described above, the magnetic flux correction amount φcmp is calculated by, for example, the following equation by proportional integral control.

【0246】[0246]

【数29】 (Equation 29)

【0247】ただし、s:ラプラス演算子、Kp:比例
ゲイン、Ki:積分ゲイン。
S: Laplace operator, Kp: proportional gain, Ki: integral gain.

【0248】すなわち、推定演算された誘起電圧の大き
さ|E|が、誘起電圧基準Eref よりも大きい場合(Δ
|E|>0)には、磁束指令φ* を大きくするような、
すなわち正の磁束補正量φcmp を出力するように、ゲイ
ンKp,Kiが設定される。
That is, when the magnitude | E | of the induced voltage estimated and calculated is larger than the induced voltage reference Eref (Δ
| E |> 0), such as increasing the magnetic flux command φ *
That is, the gains Kp and Ki are set so as to output a positive magnetic flux correction amount φcmp.

【0249】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電力変換装置では、3相イ
ンバータ1がCVVF動作する場合に、推定演算された
誘起電圧の大きさ|E|と誘起電圧基準Eref との偏差
Δ|E|に基づいて、この偏差Δ|E|が零となるよう
に磁束補正量φcmp を演算する。
As described above, in the power converter using the speed sensorless vector control of the present embodiment, when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation, the magnitude of the induced voltage | E | Based on the deviation Δ | E | from the voltage reference Eref, the magnetic flux correction amount φcmp is calculated so that the deviation Δ | E | becomes zero.

【0250】CVVF動作の場合、磁束指令が実際の磁
束量に一致しないと、誘起電圧基準と実際の誘起電圧の
大きさとが一致しない。推定演算された誘起電圧と誘起
電圧基準との偏差に基づいて磁束補正量を演算すること
で、誘導電動機2の各状態量とその各指令とが一致し、
3相インバータ1の出力トルクをその指令に追従させる
ことができる。1パルスモードにおいても動作可能であ
り、3相インバータ1の電圧を最大限に利用することが
できる。
In the case of the CVVF operation, if the magnetic flux command does not match the actual magnetic flux amount, the induced voltage reference does not match the magnitude of the actual induced voltage. By calculating the magnetic flux correction amount on the basis of the deviation between the estimated and calculated induced voltage and the induced voltage reference, each state quantity of the induction motor 2 and its respective commands match,
The output torque of the three-phase inverter 1 can follow the command. Operation is possible even in the one-pulse mode, and the voltage of the three-phase inverter 1 can be used to the maximum.

【0251】以上により、3相インバータ1が出力電圧
の大きさが一定であるCVVF動作をする場合において
も、出力電圧の大きさが最大値で固定としたまま制御可
能として、3相インバータ1の容量を低減することが可
能となる。
As described above, even when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation in which the magnitude of the output voltage is constant, control can be performed while the magnitude of the output voltage is fixed at the maximum value. The capacity can be reduced.

【0252】(第8の実施の形態)図11は、本実施の
形態による速度センサレスベクトル制御を用いた電力変
換装置における磁束指令補正部10の磁束補正量演算器
12の概略構成例を示すブロック図であり、前記図1お
よび図5と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
(Eighth Embodiment) FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration example of a magnetic flux correction amount calculator 12 of a magnetic flux command correction unit 10 in a power converter using speed sensorless vector control according to the present embodiment. 1 and 5, the same elements as those in FIGS. 1 and 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only different parts will be described here.

【0253】すなわち、図11に示すように、本実施の
形態の磁束補正量演算器12は、誘起電圧演算器21
と、誘起電圧基準演算器23と、減算器16と、第2の
磁束補正量演算器14とから構成している。
That is, as shown in FIG. 11, the magnetic flux correction amount calculator 12 of the present embodiment is
, An induced voltage reference calculator 23, a subtractor 16, and a second magnetic flux correction amount calculator 14.

【0254】誘起電圧演算器21は、前記電圧指令演算
部6により演算された電圧指令Vd* ,Vq* と、前記
電流検出器4により検出された誘導電動機2の相電流I
u,Iwと、前記電流指令演算部5により演算されたト
ルク軸電流指令Iq*,磁束軸電流指令Id* のうちの
少なくとも一つに基づいて、前記dq軸回転座標系上に
おけるd軸誘起電圧Edとq軸誘起電圧Eqとを演算す
る。
The induced voltage calculator 21 calculates the voltage commands Vd * and Vq * calculated by the voltage command calculator 6 and the phase current I of the induction motor 2 detected by the current detector 4.
u, Iw, and at least one of the torque axis current command Iq * and the magnetic flux axis current command Id * calculated by the current command calculation unit 5, the d-axis induced voltage on the dq-axis rotating coordinate system. Calculate Ed and q-axis induced voltage Eq.

【0255】誘起電圧基準演算器23は、前記磁束指令
補正部10により補正された磁束指令φ* cmp と、前記
出力周波数演算部11により演算された3相インバータ
1の出力周波数ωiとに基づいて、誘起電圧基準Eref
を演算する。
The induced voltage reference computing unit 23 is based on the magnetic flux command φ * cmp corrected by the magnetic flux command correcting unit 10 and the output frequency ωi of the three-phase inverter 1 calculated by the output frequency calculating unit 11. , The induced voltage reference Eref
Is calculated.

【0256】減算器16は、誘起電圧演算器21により
演算されたq軸誘起電圧Eqから誘起電圧基準演算器2
3により演算された誘起電圧基準Eref を減算して、偏
差Δ|E|を演算する。
The subtractor 16 calculates the induced voltage reference computing unit 2 from the q-axis induced voltage Eq computed by the induced voltage computing unit 21.
Then, the deviation Δ | E | is calculated by subtracting the induced voltage reference Eref calculated in step 3.

【0257】第2の磁束補正量演算器14は、減算器1
6により演算された誘起電圧の偏差Δ|E|に基づい
て、前記磁束補正量φcmp を演算する。
The second magnetic flux correction amount calculator 14 has a subtractor 1
The magnetic flux correction amount φcmp is calculated on the basis of the induced voltage deviation Δ | E |

【0258】次に、以上のように構成した本実施の形態
の速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換装置の
作用について説明する。
Next, the operation of the power converter using the speed sensorless vector control of the present embodiment configured as described above will be described.

【0259】なお、ここでは、前記図1および図5と異
なる部分の作用についてのみ述べる。
Here, only the operation of the portions different from those in FIGS. 1 and 5 will be described.

【0260】図11において、誘起電圧演算器21で
は、例えば前述の(27)式,(28)式により、誘起
電圧推定の演算が行なわれる。
In FIG. 11, the induced voltage calculator 21 calculates the induced voltage estimation by, for example, the above-described equations (27) and (28).

【0261】誘起電圧基準演算器23では、補正後の磁
束指令φ* cmp と3相インバータ1の出力周波数ωiと
に基づいて、例えば前述の(30)式により、誘起電圧
基準Eref が演算される。
The induced voltage reference calculator 23 calculates the induced voltage reference Eref based on the corrected magnetic flux command φ * cmp and the output frequency ωi of the three-phase inverter 1 by, for example, the above-described equation (30). .

【0262】減算器16では、誘起電圧演算器21から
の一方の出力であるq軸誘起電圧Eqから、誘起電圧基
準演算器23からの出力である誘起電圧基準Eref が減
算される。
The subtractor 16 subtracts the induced voltage reference Eref output from the induced voltage reference arithmetic unit 23 from the q-axis induced voltage Eq which is one output from the induced voltage arithmetic unit 21.

【0263】この減算器16からの出力Δ|E|は、減
算器16からの出力である推定演算されたq軸誘起電圧
Eqと誘起電圧基準Eref との偏差を表わし、第2の磁
束補正量演算器14に入力される。
The output Δ | E | from the subtractor 16 represents the deviation between the estimated and calculated q-axis induced voltage Eq, which is the output from the subtracter 16, and the induced voltage reference Eref. The data is input to the arithmetic unit 14.

【0264】第2の磁束補正量演算器14では、減算器
16からの出力である推定演算されたq軸誘起電圧Eq
と誘起電圧基準Eref との偏差Δ|E|が零となるよう
に、例えば次式により、比例積分制御により磁束補正量
φcmp が演算される。
In the second magnetic flux correction amount calculator 14, the estimated and calculated q-axis induced voltage Eq, which is the output from the subtractor 16, is calculated.
The magnetic flux correction amount φcmp is calculated by proportional integral control using, for example, the following equation so that the difference Δ | E | between the induced voltage reference Eref and the induced voltage reference Eref becomes zero.

【0265】[0265]

【数30】 [Equation 30]

【0266】ただし、s:ラプラス演算子、Kp:比例
ゲイン、Ki:積分ゲイン。
S: Laplace operator, Kp: proportional gain, Ki: integral gain.

【0267】すなわち、実際のq軸誘起電圧Eqが誘起
電圧基準Eref よりも大きい場合(Δ|E|>0)に
は、磁束指令φ* を大きくするような、すなわち正の磁
束補正量φcmp を出力するように、ゲインKp,Kiが
設定される。
That is, when the actual q-axis induced voltage Eq is larger than the induced voltage reference Eref (Δ | E |> 0), the magnetic flux command φ * is increased, that is, the positive magnetic flux correction amount φcmp is increased. Gains Kp and Ki are set to output.

【0268】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電力変換装置では、3相イ
ンバータ1がCVVF動作する場合に、推定演算された
q軸誘起電圧の大きさEqと誘起電圧基準Eref との偏
差Δ|E|に基づいて、この偏差Δ|E|が零となるよ
うに磁束補正量φcmp を演算する。
As described above, in the power converter using the speed sensorless vector control according to the present embodiment, when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation, the magnitude Eq of the estimated calculated q-axis induced voltage and the induced Eq. Based on the deviation Δ | E | from the voltage reference Eref, the magnetic flux correction amount φcmp is calculated so that the deviation Δ | E | becomes zero.

【0269】ベクトル制御を施す場合、d軸に磁束を一
致させるため、q軸誘起電圧のみが発生し、d軸誘起電
圧は発生しない。3相インバータ1がCVVF動作を行
なう場合、磁束指令が実際の磁束量に一致しないと、誘
起電圧基準と実際のq軸誘起電圧とが一致しない。推定
演算されたq軸誘起電圧と誘起電圧基準との偏差に基づ
いて磁束補正量を演算することで、誘導電動機2の各状
態量とその各指令とが一致し、3相インバータ1の出力
トルクをその指令に追従させることができる。1パルス
モードにおいても動作可能であり、3相インバータ1の
電圧を最大限に利用することができる。
In the case of performing vector control, only the q-axis induced voltage is generated and no d-axis induced voltage is generated in order to make the magnetic flux coincide with the d-axis. When the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation, if the magnetic flux command does not match the actual magnetic flux amount, the induced voltage reference does not match the actual q-axis induced voltage. By calculating the magnetic flux correction amount based on the deviation between the estimated and calculated q-axis induced voltage and the induced voltage reference, each state quantity of the induction motor 2 and its respective commands match, and the output torque of the three-phase inverter 1 Can follow the command. Operation is possible even in the one-pulse mode, and the voltage of the three-phase inverter 1 can be used to the maximum.

【0270】以上により、3相インバータ1が出力電圧
の大きさが一定であるCVVF動作をする場合において
も、出力電圧の大きさが最大値で固定としたまま制御可
能として、3相インバータ1の容量を低減することが可
能となる。
As described above, even when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation in which the magnitude of the output voltage is constant, control can be performed while the magnitude of the output voltage is fixed at the maximum value. The capacity can be reduced.

【0271】(第9の実施の形態)図12は、本実施の
形態による速度センサレスベクトル制御を用いた電力変
換装置における出力周波数演算部11の概略構成例を示
すブロック図であり、前記図1と同一要素には同一符号
を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につい
てのみ述べる。
(Ninth Embodiment) FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration example of an output frequency calculation unit 11 in a power converter using speed sensorless vector control according to the present embodiment. The same elements as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted, and only different parts will be described here.

【0272】本実施の形態は、前記第1の実施の形態に
おいて、3相インバータ1に接続される電動機が特に誘
導電動機2であると限定した場合の出力周波数演算部1
1の構成例について特定している。
This embodiment is different from the first embodiment in that the output frequency calculating unit 1 is provided when the motor connected to the three-phase inverter 1 is limited to the induction motor 2 in particular.
1 is specified.

【0273】すなわち、図12に示すように、本実施の
形態の出力周波数演算部11は、ロータ回転周波数演算
部24と、滑り周波数演算部25と、加算器26とから
構成している。
That is, as shown in FIG. 12, the output frequency calculator 11 of the present embodiment comprises a rotor rotation frequency calculator 24, a slip frequency calculator 25, and an adder.

【0274】ロータ回転周波数演算部24は、電圧指令
演算部6からの出力であるd軸電圧指令Vd* ,q軸電
圧指令Vq* 、電流指令演算部5からの出力である磁束
軸(d軸)電流指令Id* ,トルク軸(q軸)電流指令
Iq* 、電流検出器4により検出された誘導電動機2の
各相電流、Iu ,Iw のうちの少なくとも一つに基づい
て、誘導電動機2のロータの回転周波数を推定演算し、
ロータ周波数ωrhを出力する。
[0274] The rotor rotation frequency calculation unit 24 includes a d-axis voltage command Vd * and a q-axis voltage command Vq * output from the voltage command calculation unit 6, and a magnetic flux axis (d-axis output) output from the current command calculation unit 5. Based on at least one of the current command Id * , the torque axis (q-axis) current command Iq * , and the phase currents Iu, Iw of the induction motor 2 detected by the current detector 4; Estimate and calculate the rotation frequency of the rotor,
Outputs the rotor frequency ωrh.

【0275】滑り周波数演算部25は、電流指令演算部
5からの出力である磁束軸(d軸)電流指令Id* ,ト
ルク軸(q軸)電流指令Iq* 、電流検出器4により検
出された誘導電動機2の各相電流、Iu ,Iw のうちの
少なくとも一つに基づいて、誘導電動機2の滑り周波数
を演算し、滑り周波数ωshを出力する。
The slip frequency calculating unit 25 detects the magnetic flux axis (d-axis) current command Id * , the torque axis (q-axis) current command Iq * , and the current detector 4, which are the outputs from the current command calculating unit 5. The slip frequency of the induction motor 2 is calculated based on at least one of the phase currents Iu and Iw of the induction motor 2, and the slip frequency ωsh is output.

【0276】加算器26は、ロータ周波数演算部24か
らの出力ωrhと、滑り周波数演算部25からの出力ωsh
とを加算し、3相インバータ1の出力周波数を出力す
る。
The adder 26 outputs the output ωrh from the rotor frequency calculator 24 and the output ωsh from the slip frequency calculator 25.
And outputs the output frequency of the three-phase inverter 1.

【0277】次に、以上のように構成した本実施の形態
の速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換装置の
作用について説明する。
Next, the operation of the power converter using the speed sensorless vector control of the present embodiment configured as described above will be described.

【0278】なお、ここでは、前記図1および図5と異
なる部分の作用についてのみ述べる。
Here, only the operation of the portions different from those of FIGS. 1 and 5 will be described.

【0279】図12において、ロータ周波数演算部24
では、電圧指令演算部6からの出力であるd軸電圧指令
Vd* ,q軸電圧指令Vq* 、電流指令演算部5の出力
である磁束軸(d軸)電流指令Id* やトルク軸(q
軸)電流指令Iq* 、電流検出器4により検出された誘
導電動機2の各相電流Iu,Iwに基づいて、誘導電動
機2のロータの回転周波数が推定演算され、ロータ周波
数ωrhが出力される。
In FIG. 12, the rotor frequency calculating section 24
Then, the d-axis voltage command Vd * and the q-axis voltage command Vq * output from the voltage command calculation unit 6, the magnetic flux axis (d-axis) current command Id * and the torque axis (q
Axis) The rotational frequency of the rotor of the induction motor 2 is estimated and calculated based on the current command Iq * and the phase currents Iu and Iw of the induction motor 2 detected by the current detector 4, and the rotor frequency ωrh is output.

【0280】滑り周波数演算部25では、電流指令演算
部5からの出力である磁束軸 (d軸)電流指令I
* ,トルク軸(q軸)電流指令Iq* 、電流検出器4
により検出された誘導電動機2の各相電流Iu,Iwに
基づいて、誘導電動機2に与えるべき滑り周波数が演算
され、滑り周波数ωshが出力される。
In the slip frequency calculating section 25, the magnetic flux axis (d-axis) current command I, which is the output from the current command calculating section 5,
d * , torque axis (q-axis) current command Iq * , current detector 4
The slip frequency to be given to the induction motor 2 is calculated based on the phase currents Iu and Iw of the induction motor 2 detected by the above, and the slip frequency ωsh is output.

【0281】この場合、滑り周波数演算部25では、例
えば次式により、滑り周波数ωshが演算される。
In this case, the slip frequency calculating section 25 calculates the slip frequency ωsh by the following equation, for example.

【0282】[0282]

【数31】 (Equation 31)

【0283】加算器26では、ロータ周波数演算部24
からの出力であるロータ周波数ωrhと、滑り周波数演算
部25からの出力である滑り周波数ωshとが加算され
て、3相インバータ1の出力周波数ωiが演算される。
In the adder 26, the rotor frequency calculator 24
Is added to the slip frequency ωsh output from the slip frequency calculator 25, and the output frequency ωi of the three-phase inverter 1 is calculated.

【0284】ここで、ロータ周波数演算部24は、例え
ば図13に示すように、ロータ周波数基準演算部36
と、ロータ周波数補正量演算部37と、加算器38とか
ら構成される。
Here, the rotor frequency calculating section 24 includes a rotor frequency reference calculating section 36 as shown in FIG.
, A rotor frequency correction amount calculation unit 37 and an adder 38.

【0285】ロータ周波数基準演算部36では、電圧指
令演算部6からの出力であるd軸電圧指令Vd* ,q軸
電圧指令Vq* 、電流指令演算部5からの出力である磁
束軸(d軸)電流指令Id* ,トルク軸(q軸)電流指
令Iq* 、電流検出器4により検出された誘導電動機2
の各相電流Iu,Iwに基づいて、誘導電動機2のロー
タの回転周波数の基準量ωrh* が推定演算される。
In the rotor frequency reference calculation unit 36, the d-axis voltage command Vd * and q-axis voltage command Vq * output from the voltage command calculation unit 6 and the magnetic flux axis (d-axis ) Current command Id * , torque axis (q-axis) current command Iq * , induction motor 2 detected by current detector 4
Based on the respective phase currents Iu and Iw, the reference amount ωrh * of the rotation frequency of the rotor of the induction motor 2 is estimated and calculated.

【0286】ロータ周波数補正量演算部37では、電圧
指令演算部6からの出力であるd軸電圧指令Vd* ,q
軸電圧指令Vq* 、電流指令演算部5からの出力である
磁束軸(d軸)電流指令Id* ,トルク軸(q軸)電流
指令Iq* 、電流検出器4により検出された誘導電動機
2の各相電流Iu,Iwに基づいて、誘導電動機2のロ
ータの回転周波数への補正量ωrhcmp が演算される。
In the rotor frequency correction amount calculating section 37, the d-axis voltage commands Vd * , q output from the voltage command calculating section 6 are output.
The shaft voltage command Vq * , the magnetic flux axis (d-axis) current command Id * , the torque axis (q-axis) current command Iq * , which are the outputs from the current command calculation unit 5, and the induction motor 2 detected by the current detector 4. A correction amount ωrhcmp to the rotation frequency of the rotor of the induction motor 2 is calculated based on the phase currents Iu and Iw.

【0287】加算器38では、ロータ周波数基準演算部
36からの出力であるロータ周波数基準量ωrh* と、ロ
ータ周波数補正量演算部37からの出力であるロータ周
波数補正量ωrhcmp とが加算されて、ロータ周波数ωrh
が演算される。
In the adder 38, the rotor frequency reference amount ωrh * output from the rotor frequency reference operation unit 36 and the rotor frequency correction amount ωrhcmp output from the rotor frequency correction amount operation unit 37 are added. Rotor frequency ωrh
Is calculated.

【0288】ここで、ロータ周波数補正量演算部37
は、例えば図14に示すように、q軸磁束演算器39
と、比例積分制御器40とから構成される。
Here, the rotor frequency correction amount calculating section 37
Is, for example, as shown in FIG.
And a proportional-integral controller 40.

【0289】q軸磁束演算器39では、電圧指令演算部
6からの出力であるd軸電圧指令Vd* ,q軸電圧指令
Vq* 、電流指令演算部5からの出力である磁束軸
(d軸)電流指令Id* ,トルク軸(q軸)電流指令I
* 、電流検出器4により検出された誘導電動機2の各
相電流Iu,Iwに基づいて、例えば(21)式,(2
2)式,(23)式により、q軸磁束φqが推定演算さ
れる。
In the q-axis magnetic flux calculator 39, the d-axis voltage command Vd * and the q-axis voltage command Vq * , which are the outputs from the voltage command calculator 6, and the flux axis which is the output from the current command calculator 5,
(D-axis) current command Id * , torque axis (q-axis) current command I
Based on q * and each phase current Iu, Iw of the induction motor 2 detected by the current detector 4, for example,
The q-axis magnetic flux φq is estimated and calculated by the equations (2) and (23).

【0290】そして、この演算されたq軸磁束φqは、
比例積分制御器40に入力され、例えば次式により、ロ
ータ周波数補正量ωrhcmp が演算される。
The calculated q-axis magnetic flux φq is
It is input to the proportional-integral controller 40, and the rotor frequency correction amount ωrhcmp is calculated by the following equation, for example.

【0291】[0291]

【数32】 (Equation 32)

【0292】ただし、s:ラプラス演算子、Kp:比例
ゲイン、Ki:積分ゲイン。
Here, s: Laplace operator, Kp: proportional gain, Ki: integral gain.

【0293】ロータ周波数が正確に演算される場合、速
度センサ付きの滑り周波数形ベクトル制御と等価であ
り、d軸と磁束軸とが一致し、q軸磁束は発生しない。
When the rotor frequency is accurately calculated, it is equivalent to the slip frequency type vector control with a speed sensor, the d-axis and the magnetic flux axis coincide, and no q-axis magnetic flux is generated.

【0294】このようにして、q軸磁束φqを推定演算
し、このq軸磁束φqに基づいてロータ周波数を補正す
ることにより、ロータ周波数の誤差を補正して、d軸と
磁束軸とを一致させる速度センサレスベクトル制御を行
なうことができる。
As described above, the q-axis magnetic flux φq is estimated and calculated, and the rotor frequency is corrected based on the q-axis magnetic flux φq, thereby correcting the error in the rotor frequency and matching the d-axis with the magnetic flux axis. Speed sensorless vector control can be performed.

【0295】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電力変換装置では、誘導電
動機2の各状態量から誘導電動機2のロータ周波数を推
定演算し、誘導電動機2の各状態量から与えるべき滑り
周波数を演算し、これらロータ周波数と滑り周波数とを
加算して3相インバータ1の出力周波数とすることによ
り、磁束軸とd軸とが一致するように制御を行なうこと
ができる。
As described above, in the power converter using the speed sensorless vector control according to the present embodiment, the rotor frequency of the induction motor 2 is estimated and calculated from each state quantity of the induction motor 2, and each state of the induction motor 2 is calculated. By calculating the slip frequency to be given from the quantity and adding the rotor frequency and the slip frequency to obtain the output frequency of the three-phase inverter 1, control can be performed so that the magnetic flux axis and the d axis coincide. .

【0296】また、3相インバータ1がCVVF動作す
る場合に、誘導電動機2の電流・電圧・磁束といった各
状態量と対応する各指令との差異に基づいて磁束指令φ
* を補正することにより、誘導電動機2の各状態量とそ
の各指令とが一致し、3相インバータ1の出力トルクを
その指令に追従させることができる。1パルスモードに
おいても動作可能であり、3相インバータ1の電圧を最
大限に利用することができる。
When the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation, a magnetic flux command φ based on the difference between each state quantity such as current, voltage, and magnetic flux of the induction motor 2 and each corresponding command.
By correcting * , each state quantity of the induction motor 2 matches each command, and the output torque of the three-phase inverter 1 can follow the command. Operation is possible even in the one-pulse mode, and the voltage of the three-phase inverter 1 can be used to the maximum.

【0297】以上により、3相インバータ1が出力電圧
の大きさが一定であるCVVF動作をする場合において
も、出力電圧の大きさが最大値で固定としたまま制御可
能として、3相インバータ1の容量を低減することが可
能となる。
As described above, even when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation in which the magnitude of the output voltage is constant, control can be performed while the magnitude of the output voltage is fixed at the maximum value. The capacity can be reduced.

【0298】(第9の実施の形態の変形例)図15は、
ロータ周波数補正量演算部37の他の構成例を示すブロ
ック図である。
(Modification of Ninth Embodiment) FIG.
FIG. 13 is a block diagram illustrating another configuration example of the rotor frequency correction amount calculation unit 37.

【0299】図15において、ロータ周波数補正量演算
部37は、d軸誘起電圧演算部41と、比例積分制御器
40とから構成される。
In FIG. 15, the rotor frequency correction amount calculating section 37 comprises a d-axis induced voltage calculating section 41 and a proportional integral controller 40.

【0300】d軸誘起電圧演算器41では、電圧指令演
算部6からの出力であるd軸電圧指令Vd* ,q軸電圧
指令Vq* 、電流指令演算部5からの出力である磁束軸
(d軸)電流指令Id* ,トルク軸(q軸)電流指令I
* 、電流検出器4により検出された誘導電動機2の各
相電流Iu,Iwに基づいて、例えば(21)式,(2
2)式により、d軸誘起電圧Edが推定演算される。
In the d-axis induced voltage calculator 41, the d-axis voltage command Vd * and the q-axis voltage command Vq * output from the voltage command calculator 6 and the magnetic flux axis (d Axis) current command Id * , torque axis (q axis) current command I
Based on q * and each phase current Iu, Iw of the induction motor 2 detected by the current detector 4, for example,
The d-axis induced voltage Ed is estimated and calculated by the equation (2).

【0301】そして、この演算されたd軸誘起電圧Ed
は、比例積分制御器40に入力され、例えば次式によ
り、ロータ周波数補正量ωrhcmp が演算される。
Then, the calculated d-axis induced voltage Ed
Is input to the proportional-integral controller 40, and the rotor frequency correction amount ωrhcmp is calculated by, for example, the following equation.

【0302】[0302]

【数33】 [Equation 33]

【0303】ただし、s:ラプラス演算子、Kp:比例
ゲイン、Ki:積分ゲイン。
Here, s: Laplace operator, Kp: proportional gain, Ki: integral gain.

【0304】ロータ周波数が正確に演算される場合、速
度センサ付きの滑り周波数形ベクトル制御と等価であ
り、d軸と磁束軸とが一致し、q軸誘起電圧は発生しな
い。
When the rotor frequency is accurately calculated, it is equivalent to the slip frequency type vector control with a speed sensor, the d-axis and the magnetic flux axis coincide, and no q-axis induced voltage is generated.

【0305】このようにして、d軸誘起電圧Edを推定
演算し、このd軸誘起電圧Edに基づいてロータ周波数
を補正することにより、ロータ周波数の誤差を補正し
て、d軸と磁束軸とを一致させる速度センサレスベクト
ル制御を行なうことができる。 (第10の実施の形態)図16は、本実施の形態による
速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換装置の概
略構成例を示すブロック図であり、前記図1と同一要素
には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異な
る部分についてのみ述べる。
As described above, the d-axis induced voltage Ed is estimated and calculated, and the rotor frequency is corrected based on the d-axis induced voltage Ed. . Can be performed. (Tenth Embodiment) FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration example of a power conversion device using speed sensorless vector control according to the present embodiment, and the same elements as those in FIG. The description thereof is omitted, and only different portions will be described here.

【0306】本実施の形態は、前記第1乃至第9の各実
施の形態において、電動機として誘導電動機を駆動する
場合の構成例について示したものを、誘導電動機に限ら
ず全ての電動機について同様に適用可能とした場合の構
成例について示している。
In this embodiment, in the first to ninth embodiments, the configuration example in the case of driving an induction motor as a motor is shown. An example of a configuration in a case where application is possible is shown.

【0307】なお、ここでは、その一例として、電動機
として永久磁石電動機を駆動する場合の構成例について
示している。
[0307] Here, as an example, a configuration example in which a permanent magnet motor is driven as the motor is shown.

【0308】すなわち、図16に示すように、本実施の
形態の電力変換装置は、前記図1における誘導電動機2
を、永久磁石電動機41に置き換えた点のみが異なって
いる。
That is, as shown in FIG. 16, the power converter of the present embodiment uses the induction motor 2 shown in FIG.
Is replaced by a permanent magnet motor 41.

【0309】図16は、3相インバータ1と、3相イン
バータ1の直流側に接続されたフィルタコンデンサ3
と、該3相インバータ1の交流側に接続された永久磁石
電動機2とより主回路が構成され、ベクトル制御により
電動機駆動制御を行うものとする。
FIG. 16 shows a three-phase inverter 1 and a filter capacitor 3 connected to the DC side of the three-phase inverter 1.
And a permanent magnet motor 2 connected to the AC side of the three-phase inverter 1 to form a main circuit, and performs motor drive control by vector control.

【0310】次に、以上のように構成した本実施の形態
の速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換装置の
作用について説明する。
[0310] Next, the operation of the power converter using the speed sensorless vector control of the present embodiment configured as described above will be described.

【0311】図14において、磁束指令補正部10には
磁束指令φ* が入力され、詳細を後述するように補正し
て、補正後の磁束指令φ* cmp が出力される。
In FIG. 14, a magnetic flux command correction unit 10 receives a magnetic flux command φ * , corrects it as described in detail later, and outputs a corrected magnetic flux command φ * cmp.

【0312】電流指令演算部5には、補正後の磁束指令
φ* cmp とトルク指令Tm* とが入力され、例えば次式
により、磁束軸(d軸)電流指令Id* とトルク軸(q
軸)電流指令Iq* とが演算される。
The corrected magnetic flux command φ * cmp and the torque command Tm * are input to the current command calculation unit 5, and the magnetic flux axis (d-axis) current command Id * and the torque axis (q
(Axis) current command Iq * is calculated.

【0313】[0313]

【数34】 (Equation 34)

【0314】ただし、ΔL:Ld−Lq。However, ΔL: Ld-Lq.

【0315】電圧指令演算部6には、磁束軸(d軸)電
流指令Id* と、トルク軸(q軸)電流指令Iq* とが
入力され、例えば次式により、d軸電圧指令Vd* とq
軸電圧指令Vq* とが演算される。
The magnetic flux axis (d-axis) current command Id * and the torque axis (q-axis) current command Iq * are input to the voltage command calculator 6, and the d-axis voltage command Vd * and the q
The shaft voltage command Vq * is calculated.

【0316】[0316]

【数35】 (Equation 35)

【0317】ただし、R:抵抗、Ld:d軸インダクタ
ンス、Lq:q軸インダクタンス、ωi:インバータ出
力周波数、φf:永久磁石磁束。
Here, R: resistance, Ld: d-axis inductance, Lq: q-axis inductance, ωi: inverter output frequency, φf: permanent magnet magnetic flux.

【0318】座標変換部7には、電圧指令演算部6から
の出力であるd軸電圧指令Vd* ,q軸電圧指令Vq*
が入力され、例えば次式により、電圧指令の大きさ|V
|とd軸からの位相角θvとが演算される。
The coordinate conversion unit 7 has a d-axis voltage command Vd * and a q-axis voltage command Vq * which are outputs from the voltage command calculation unit 6 .
Is input, and the magnitude of the voltage command | V
And the phase angle θv from the d-axis are calculated.

【0319】[0319]

【数36】 [Equation 36]

【0320】ゲート制御部8では、座標変換部7からの
出力である電圧指令のd軸からの位相角θvと、積分部
9からの出力である回転座標系d軸の静止座標系a軸か
らの位相角θabとに基づいて、ゲート信号が生成され
る。
The gate control unit 8 calculates the phase angle θv of the voltage command output from the coordinate conversion unit 7 from the d-axis and the output signal from the integration unit 9 from the stationary coordinate system a-axis of the d-axis of the rotating coordinate system. The gate signal is generated based on the phase angle θab.

【0321】なお、このゲート制御部8の動作は、前記
第1の実施の形態におけるゲート制御部8の動作と同一
であるため、ここではその説明を省略する。
Since the operation of the gate control unit 8 is the same as the operation of the gate control unit 8 in the first embodiment, the description is omitted here.

【0322】磁束指令補正部10では、電圧指令演算部
6からの出力であるd軸電圧指令Vd* ,q軸電圧指令
Vq* と、座標変換部7からの出力である電圧指令の大
きさ|V|と、電流検出器4により検出された永久磁石
電動機41の各相電流Iu,Iwとに基づいて、実際の
永久磁石電動機41の状態量と対応する指令との相違を
判断して、磁束指令φ* が補正される。永久磁石電動機
41の電圧は、概ね磁束×周波数で表わされるため、磁
束指令φ* を補正することで、出力電圧の指令を補正し
ていることになる。
In the magnetic flux command correction unit 10, the d-axis voltage command Vd * and the q-axis voltage command Vq * output from the voltage command calculation unit 6 and the magnitude | of the voltage command output from the coordinate conversion unit 7 Based on V | and each phase current Iu, Iw of the permanent magnet motor 41 detected by the current detector 4, the difference between the actual state quantity of the permanent magnet motor 41 and the corresponding command is determined, and the magnetic flux is determined. The command φ * is corrected. Since the voltage of the permanent magnet motor 41 is generally represented by magnetic flux × frequency, the command of the output voltage is corrected by correcting the magnetic flux command φ * .

【0323】なお、この磁束指令補正部10について
も、前記第1の実施の形態における磁束指令補正部10
と同一の構成をとることができる。
Note that this magnetic flux command correction unit 10 is also the same as the magnetic flux command correction unit 10 of the first embodiment.
The same configuration can be taken.

【0324】出力周波数演算部11では、電圧指令演算
部6からの出力であるd軸電圧指令Vd* ,q軸電圧指
令Vq* と、電流検出器4により検出された永久磁石電
動機41の各相電流Iu,Iwとに基づいて、3相イン
バータ1の出力周波数ωiが演算される。
The output frequency calculator 11 outputs the d-axis voltage command Vd * and the q-axis voltage command Vq * output from the voltage command calculator 6 and the respective phases of the permanent magnet motor 41 detected by the current detector 4. Output frequency ωi of three-phase inverter 1 is calculated based on currents Iu and Iw.

【0325】ここで、出力周波数演算部11は、例えば
図17に示すように、出力周波数基準量演算部27と、
出力周波数補正量演算部28と、加算器31から構成さ
れる。
Here, the output frequency calculating section 11 includes, as shown in FIG. 17, for example, an output frequency reference amount calculating section 27,
It comprises an output frequency correction amount calculation unit 28 and an adder 31.

【0326】また、出力周波数基準量演算部27は、誘
起電圧演算器42と、除算器32とから構成される。
The output frequency reference amount calculating section 27 is composed of an induced voltage calculator 42 and a divider 32.

【0327】誘起電圧演算器42では、例えば次式によ
り、d軸誘起電圧Edとq軸誘起電圧Eqとが演算され
る。
The induced voltage calculator 42 calculates the d-axis induced voltage Ed and the q-axis induced voltage Eq by, for example, the following equation.

【0328】[0328]

【数37】 (37)

【0329】そして、この誘起電圧演算器42により演
算されたq軸誘起電圧Eqは、除算器32に入力され
て、補正後の磁束指令値φ* cmp により除算される。こ
の除算器32からの出力は、出力周波数基準ωirefとな
る。
The q-axis induced voltage Eq calculated by the induced voltage calculator 42 is input to the divider 32 and divided by the corrected magnetic flux command value φ * cmp. The output from the divider 32 becomes an output frequency reference ωiref.

【0330】一方、出力周波数補正量演算部28は、誘
起電圧演算器42と、比例積分制御器33とから構成さ
れる。
On the other hand, the output frequency correction amount calculating section 28 comprises an induced voltage calculator 42 and a proportional-integral controller 33.

【0331】上記誘起電圧演算器42により演算された
誘起電圧のうち、d軸誘起電圧Edが比例積分制御器3
3に入力される。
[0331] Among the induced voltages calculated by the induced voltage calculator 42, the d-axis induced voltage Ed is the proportional-integral controller 3
3 is input.

【0332】比例積分制御器33では、例えば次式によ
り、出力周波数補正量Δωiが演算される。
In the proportional integral controller 33, the output frequency correction amount Δωi is calculated by the following equation, for example.

【0333】[0333]

【数38】 (38)

【0334】ただし、Kp:比例ゲイン、Ki:積分ゲ
イン。
Here, Kp: proportional gain, Ki: integral gain.

【0335】そして、この出力周波数補正量Δωiは、
加算器31により出力周波数基準量ωirefと加算され
て、3相インバータ1の出力周波数ωiが演算される。
This output frequency correction amount Δωi is
The output frequency ωi of the three-phase inverter 1 is calculated by adding the output frequency reference amount ωiref by the adder 31.

【0336】このようにして、前述した誘導電動機2の
駆動制御の場合と同様に、永久磁石電動機41の駆動制
御の場合にも、ベクトル制御が成り立つ場合、すなわち
d軸と磁束軸とが一致する場合、d軸誘起電圧は発生し
ない。
As described above, similarly to the case of the drive control of the induction motor 2 described above, also in the case of the drive control of the permanent magnet motor 41, the vector control is established, that is, the d axis and the magnetic flux axis coincide. In this case, no d-axis induced voltage is generated.

【0337】このd軸誘起電圧に基づいて、3相インバ
ータ1の出力周波数ωiを補正するで、軸ずれを補償し
て、磁束軸とd軸とを一致させることが可能である。
By correcting the output frequency ωi of the three-phase inverter 1 based on the d-axis induced voltage, it is possible to make the magnetic flux axis coincide with the d-axis by compensating the axis deviation.

【0338】このようにして、出力周波数演算部11に
より演算された3相インバータ1の出力周波数ωiは、
積分部9に入力され、その積分値が出力される。この積
分部9の出力は、静止座標系a軸から回転座標系d軸ま
での回転位相角θabである。
Thus, the output frequency ωi of the three-phase inverter 1 calculated by the output frequency calculator 11 is
The signal is input to the integration section 9 and the integrated value is output. The output of the integration unit 9 is the rotation phase angle θab from the stationary coordinate system a axis to the rotating coordinate system d axis.

【0339】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電力変換装置では、3相イ
ンバータ1がCVVF動作する場合に、永久磁石電動機
41の電流・電圧・磁束といった各状態量と対応する各
指令との差異に基づいて磁束指令φ* を補正することに
より、永久磁石電動機41の各状態量とその各指令とが
一致し、3相インバータ1の出力トルクをその指令に追
従させることができる。1パルスモードにおいても動作
可能であり、3相インバータ1の電圧を最大限に利用す
ることができる。
As described above, in the power converter using the speed sensorless vector control of the present embodiment, when the three-phase inverter 1 performs the CVVF operation, each state quantity such as the current, voltage, and magnetic flux of the permanent magnet motor 41 is changed. By correcting the magnetic flux command φ * on the basis of the difference between the commands and the corresponding commands, the state quantities of the permanent magnet motor 41 and the commands match, and the output torque of the three-phase inverter 1 follows the command. Can be done. Operation is possible even in the one-pulse mode, and the voltage of the three-phase inverter 1 can be used to the maximum.

【0340】(その他の実施の形態)前記第1乃至第1
0の各実施の形態では、電圧指令演算部6においては、
磁束軸(d軸)電流指令Id* と、トルク軸(q軸)電
流Iq* とのみに基づいて、前述した(2)式により、
d軸電圧指令Vd* とq軸電圧指令Vq* とを演算する
場合について説明したが、これに限定されるものではな
い。
(Other Embodiments) The First to First Embodiments
0, in the voltage command calculation unit 6,
Based on only the magnetic flux axis (d-axis) current command Id * and the torque axis (q-axis) current Iq * ,
The case where the d-axis voltage command Vd * and the q-axis voltage command Vq * are calculated has been described, but the present invention is not limited to this.

【0341】例えば、電動機2の相電流Iu,Iwも入
力し、磁束軸(d軸)電流指令Id* と、トルク軸(q
軸)電流Iq* と、電流検出器4により検出された電動
機の相電流Iu,Iwとに基づいて、d軸電圧指令Vd
* とq軸電圧指令Vq*とを演算するようにしてもよ
い。Iu,Iwは、例えば前述した(6)式により、I
d,Iqへ変更される。
For example, the phase currents Iu and Iw of the electric motor 2 are also inputted, and the magnetic flux axis (d-axis) current command Id * and the torque axis (q
Axis) based on the current Iq * and the phase currents Iu and Iw of the motor detected by the current detector 4, the d-axis voltage command Vd
* And the q-axis voltage command Vq * may be calculated. Iu and Iw are calculated according to the above-mentioned equation (6), for example.
d, Iq.

【0342】この場合の演算式としては、前述した
(2)式におけるd軸電圧指令Vd* とq軸電圧指令V
* の演算式として、 Vd* =R1・Id* −ωi・σL1・Iq* Vq* =R1・Iq* +ωi・L1・Id* に代えて、 Vd* =R1・Id* −ωi・σL1・Iq Vq* =R1・Iq* +ωi・σL1・Id+ωi・L
2/M2 ・Id* とする場合もある。
The arithmetic expressions in this case are the d-axis voltage command Vd * and the q-axis voltage command Vd * in the above-mentioned equation (2).
As an arithmetic expression of q * , instead of Vd * = R1 · Id * −ωi · σL1 · Iq * Vq * = R1 · Iq * + ωi · L1 · Id * , Vd * = R1 · Id * −ωi · σL1 · Iq Vq * = R1 · Iq * + ωi · σL1 · Id + ωi · L
2 / M 2 · Id * in some cases.

【0343】[0343]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電力変換
装置によれば、3相インバータが速度センサレスベクト
ル制御により出力電圧の大きさが一定であるCVVF動
作をする場合においても、電動機の情報に基づいて磁束
指令を補正して、電動機の電流・電圧・磁束といった状
態量を対応する指令と一致させることにより、3相イン
バータのトルク出力をその指令に追従させることができ
る。
As described above, according to the power converter of the present invention, even when the three-phase inverter performs the CVVF operation in which the magnitude of the output voltage is constant by the speed sensorless vector control, the information of the motor can be obtained. The torque output of the three-phase inverter can be made to follow the command by correcting the magnetic flux command on the basis of the above and making the state quantities such as current, voltage and magnetic flux of the electric motor coincide with the corresponding command.

【0344】これにより、出力電圧の大きさが最大値で
固定としたまま制御可能として、1パルスモードにおい
ても動作可能であり、3相インバータの電圧を最大限に
利用して、3相インバータの容量を低減することが可能
となる。
As a result, the output voltage can be controlled with the magnitude of the output voltage fixed at the maximum value, the operation can be performed even in the one-pulse mode, and the voltage of the three-phase inverter The capacity can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による速度センサレスベクトル制御を用
いた電力変換装置の第1の実施の形態を示すブロック
図。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a power converter using speed sensorless vector control according to the present invention.

【図2】同第1の実施の形態の速度センサレスベクトル
制御を用いた電力変換装置における出力周波数演算部の
詳細な第1の構成例を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed first configuration example of an output frequency calculation unit in the power converter using the speed sensorless vector control according to the first embodiment;

【図3】同第1の実施の形態の速度センサレスベクトル
制御を用いた電力変換装置における出力周波数演算部の
詳細な第2の構成例を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed second configuration example of an output frequency calculator in the power converter using the speed sensorless vector control according to the first embodiment;

【図4】同第1の実施の形態の速度センサレスベクトル
制御を用いた電力変換装置における出力周波数演算部の
詳細な第3の構成例を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a detailed third configuration example of an output frequency calculator in the power converter using the speed sensorless vector control according to the first embodiment;

【図5】本発明による速度センサレスベクトル制御を用
いた電力変換装置の第2の実施の形態を示すブロック
図。
FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the power converter using the speed sensorless vector control according to the present invention.

【図6】本発明による速度センサレスベクトル制御を用
いた電力変換装置の第3の実施の形態を示すブロック
図。
FIG. 6 is a block diagram showing a third embodiment of a power converter using speed sensorless vector control according to the present invention.

【図7】本発明による速度センサレスベクトル制御を用
いた電力変換装置の第4の実施の形態を示すブロック
図。
FIG. 7 is a block diagram showing a fourth embodiment of the power converter using speed sensorless vector control according to the present invention.

【図8】本発明による速度センサレスベクトル制御を用
いた電力変換装置の第5の実施の形態を示すブロック
図。
FIG. 8 is a block diagram showing a fifth embodiment of the power converter using the speed sensorless vector control according to the present invention.

【図9】本発明による速度センサレスベクトル制御を用
いた電力変換装置の第6の実施の形態を示すブロック
図。
FIG. 9 is a block diagram showing a sixth embodiment of the power converter using the speed sensorless vector control according to the present invention.

【図10】本発明による速度センサレスベクトル制御を
用いた電力変換装置の第7の実施の形態を示すブロック
図。
FIG. 10 is a block diagram showing a seventh embodiment of the power converter using the speed sensorless vector control according to the present invention.

【図11】本発明による速度センサレスベクトル制御を
用いた電力変換装置の第8の実施の形態を示すブロック
図。
FIG. 11 is a block diagram showing an eighth embodiment of a power converter using speed sensorless vector control according to the present invention.

【図12】本発明による速度センサレスベクトル制御を
用いた電力変換装置の第9の実施の形態を示すブロック
図。
FIG. 12 is a block diagram showing a ninth embodiment of a power converter using speed sensorless vector control according to the present invention.

【図13】同第9の実施の形態の速度センサレスベクト
ル制御を用いた電力変換装置におけるロータ周波数演算
部の詳細な第1の構成例を示すブロック図。
FIG. 13 is a block diagram showing a detailed first configuration example of a rotor frequency calculation unit in a power converter using speed sensorless vector control according to the ninth embodiment;

【図14】同第9の実施の形態の速度センサレスベクト
ル制御を用いた電力変換装置におけるロータ周波数演算
部の詳細な第2の構成例を示すブロック図。
FIG. 14 is a block diagram showing a detailed second configuration example of the rotor frequency calculation unit in the power converter using the speed sensorless vector control according to the ninth embodiment.

【図15】同第9の実施の形態の速度センサレスベクト
ル制御を用いた電力変換装置におけるロータ周波数演算
部の詳細な第3の構成例を示すブロック図。
FIG. 15 is a block diagram showing a detailed third configuration example of the rotor frequency calculation unit in the power converter using the speed sensorless vector control according to the ninth embodiment;

【図16】本発明による速度センサレスベクトル制御を
用いた電力変換装置の第10の実施の形態を示すブロッ
ク図。
FIG. 16 is a block diagram showing a tenth embodiment of a power converter using speed sensorless vector control according to the present invention.

【図17】同第10の実施の形態の速度センサレスベク
トル制御を用いた電力変換装置における出力周波数演算
部の詳細な構成例を示すブロック図。
FIG. 17 is a block diagram showing a detailed configuration example of an output frequency calculation unit in a power converter using speed sensorless vector control according to the tenth embodiment.

【図18】従来の速度センサレスベクトル制御を適用し
た電力変換装置の概略構成例を示すブロック図。
FIG. 18 is a block diagram showing a schematic configuration example of a power conversion device to which conventional speed sensorless vector control is applied.

【図19】従来の速度センサレスベクトル制御を適用し
た電力変換装置における出力周波数演算部の一例を示す
ブロック図。
FIG. 19 is a block diagram showing an example of an output frequency calculation unit in a power conversion device to which conventional speed sensorless vector control is applied.

【図20】座標系の関係を示す概念図。FIG. 20 is a conceptual diagram showing a relationship between coordinate systems.

【図21】軸ずれのない定常状態での誘導電動機のベク
トル図。
FIG. 21 is a vector diagram of the induction motor in a steady state with no axis deviation.

【図22】軸ずれのある定常状態での誘導電動機のベク
トル図。
FIG. 22 is a vector diagram of the induction motor in a steady state with an axis shift.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…3相インバータ、 2…誘導電動機、 3…フィルタコンデンサ、 4…電流検出器、 5…電流指令演算部、 6…電圧指令演算部、 7…座標変換部、 8…ゲート制御部、 9…積分部、 10…磁束指令補正部、 11…出力周波数演算部、 12…磁束補正量演算部、 13…加算器、 14…第2の磁束補正量演算器、 15…出力電圧長演算器、 16…減算器、 17…直流電圧検出器、 18…第2の出力電圧長演算器、 19…磁束長演算器、 20…d軸磁束演算器、 21…誘起電圧演算器、 22…誘起電圧長演算器、 23…誘起電圧基準演算器、 24…ロータ周波数演算部、 25…滑り周波数演算部、 26…加算器、 27…出力周波数基準量演算器、 28…出力周波数補正量演算器、 29…比例積分器、 30…乗算器、 31…加算器、 32…除算器、 33…比例積分制御器、 34…座標系変換器、 35…減算器、 36…ロータ周波数基準演算部、 37…ロータ周波数補正量演算部、 38…加算器、 39…q軸磁束演算器、 40…比例積分制御器、 41…永久磁石電動機、 42…誘起電圧演算器、 φ* …磁束指令、 φ* cmp …補正後の磁束指令、 Tm* …トルク指令、 Id* …磁束軸(d軸)電流指令、 Iq* …トルク軸(q軸)電流指令、 Vd* …d軸電圧指令、 Vq* …q軸電圧指令、 |V|…電圧指令長(大きさ)、 θv…電圧指令のd軸からの位相角度、 θab…回転座標系d軸の固定座標a軸からの位相角
度、 s…ラプラス演算子、 ωiref…出力周波数基準量、 Δωi…出力周波数補正量、 Id…磁束軸(d軸)電流、 Iq…トルク軸(q軸)電流、 ωi…インバータ出力周波数、 R1…誘導電動機2の1次抵抗、 R2…誘導電動機2の2次抵抗、 L1…誘導電動機2の1次インダクタンス、 L2…誘導電動機2の2次インダクタンス、 M…誘導電動機2の相互インダクタンス、 σL1…誘導電動機2の漏れインダクタンス、 φcmp …磁束指令補正量、 Vdc…直流リンク電圧、 |V|* …実際にインバータから出力される出力電圧の
大きさ、 R…永久磁石電動機41の抵抗、 Ld…永久磁石電動機41のd軸インダクタンス、 Lq…永久磁石電動機41のq軸インダクタンス、 φf…永久磁石電動機41の永久磁石磁束量。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 3 phase inverter, 2 ... induction motor, 3 ... filter capacitor, 4 ... current detector, 5 ... current command calculation part, 6 ... voltage command calculation part, 7 ... coordinate conversion part, 8 ... gate control part, 9 ... Integrator, 10 Magnetic flux command corrector, 11 Output frequency calculator, 12 Magnetic flux correction calculator, 13 Adder, 14 Second magnetic flux corrector, 15 Output voltage length calculator, 16 ... subtractor, 17 ... DC voltage detector, 18 ... second output voltage length calculator, 19 ... magnetic flux length calculator, 20 ... d-axis magnetic flux calculator, 21 ... induced voltage calculator, 22 ... induced voltage length calculation 23, an induced voltage reference arithmetic unit, 24, a rotor frequency arithmetic unit, 25, a sliding frequency arithmetic unit, 26, an adder, 27, an output frequency reference amount arithmetic unit, 28, an output frequency correction amount arithmetic unit, 29, proportional Integrator, 30 Multiplier, 31 Addition , 32: divider, 33: proportional integral controller, 34: coordinate system converter, 35: subtractor, 36: rotor frequency reference calculator, 37: rotor frequency correction amount calculator, 38: adder, 39: q Axial magnetic flux calculator, 40: proportional integral controller, 41: permanent magnet motor, 42: induced voltage calculator, φ * : magnetic flux command, φ * cmp: corrected magnetic flux command, Tm * : torque command, Id * ... Magnetic flux axis (d-axis) current command, Iq * : torque axis (q-axis) current command, Vd * : d-axis voltage command, Vq * : q-axis voltage command, | V |: voltage command length (magnitude), θv ... Phase angle of voltage command from d-axis, θab ... Phase angle of fixed d-axis of rotating coordinate system d-axis, s ... Laplace operator, ωiref ... Output frequency reference amount, Δωi ... Output frequency correction amount, Id ... Magnetic flux axis (d axis) current, Iq ... torque axis (q axis) current, i: inverter output frequency, R1: primary resistance of induction motor 2, R2: secondary resistance of induction motor 2, L1: primary inductance of induction motor 2, L2: secondary inductance of induction motor 2, M: induction motor , L1: leakage inductance of the induction motor 2, φcmp: magnetic flux command correction amount, Vdc: DC link voltage, | V | * : magnitude of output voltage actually output from the inverter, R: permanent magnet motor Ld: d-axis inductance of the permanent magnet motor 41, Lq: q-axis inductance of the permanent magnet motor 41, φf: permanent magnet magnetic flux amount of the permanent magnet motor 41.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H576 BB09 BB10 CC01 DD02 DD04 DD07 EE01 GG05 GG10 HB01 JJ05 JJ22 JJ24 JJ25 LL14 LL22 LL24 LL30 LL34 LL60 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H576 BB09 BB10 CC01 DD02 DD04 DD07 EE01 GG05 GG10 HB01 JJ05 JJ22 JJ24 JJ25 LL14 LL22 LL24 LL30 LL34 LL60

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流を任意の周波数の交流に変換する3
相インバータと、当該3相インバータの直流側に接続さ
れたフィルタコンデンサと、前記3相インバータの交流
側に接続されて駆動される電動機とから主回路を構成
し、 磁束軸に一致した軸をd軸とし、当該d軸に直交する軸
(トルク軸)をq軸とするdq軸回転座標系上で、速度
検出器を用いずに前記3相インバータの制御を行なうベ
クトル制御手段を備えて構成される電力変換装置におい
て、 前記ベクトル制御手段として、 磁束指令とトルク指令とに基づいて、トルク軸電流指令
であるq軸電流指令と磁束軸電流指令であるd軸電流指
令とを演算する電流指令演算手段と、 少なくとも前記電流指令演算手段により演算されたトル
ク軸電流指令と磁束軸電流指令とを入力とし、当該入力
に基づいてd軸電圧指令とq軸電圧指令とを演算する電
圧指令演算手段と、 前記電圧指令演算手段により演算されたd軸電圧指令と
q軸電圧指令とを入力とし、当該d軸電圧指令とq軸電
圧指令とからなる電圧指令の大きさと前記磁束軸に対す
る電圧指令の角度とを演算する座標変換手段と、 前記電動機に流れる電流を検出する電流検出手段と、 前記電流検出手段により検出された電動機の電流と前記
電流指令演算手段により演算された電流指令と前記電圧
指令演算手段により演算された電圧指令のうちの少なく
とも一つに基づいて、前記3相インバータの出力周波数
を演算する出力周波数演算手段と、 前記出力周波数演算手段により演算された3相インバー
タの出力周波数を入力とし、当該入力された3相インバ
ータの出力周波数を積分して位相を演算する積分手段
と、 前記積分手段により演算された位相と前記座標変換手段
により演算された電圧指令の角度とに基づいて、前記3
相インバータのゲートを制御するゲート制御手段と、 前記電圧指令演算手段により演算された電圧指令と前記
座標変換手段により演算された電圧指令の大きさと前記
電流検出手段により検出された電動機の電流と前記電流
指令演算手段により演算された電流指令のうちの少なく
とも一つに基づいて、前記電動機の状態量を対応する指
令と一致させるように、前記磁束指令を補正する磁束指
令補正手段と、 を備えて成ることを特徴とする速度センサレスベクトル
制御を用いた電力変換装置。
1. A converter for converting a direct current into an alternating current of an arbitrary frequency.
A main circuit comprising a three-phase inverter, a filter capacitor connected to the DC side of the three-phase inverter, and a motor connected to and driven by the AC side of the three-phase inverter; Vector control means for controlling the three-phase inverter without using a speed detector on a dq-axis rotating coordinate system having an axis (torque axis) orthogonal to the d-axis as a q-axis. A current command calculation for calculating a q-axis current command as a torque axis current command and a d-axis current command as a flux axis current command based on a magnetic flux command and a torque command. Means, at least a torque axis current command and a magnetic flux axis current command calculated by the current command calculation means are input, and a d-axis voltage command and a q-axis voltage command are calculated based on the inputs. Voltage command calculating means, and a d-axis voltage command and a q-axis voltage command calculated by the voltage command calculating means, and the magnitude of the voltage command comprising the d-axis voltage command and the q-axis voltage command and the magnetic flux Coordinate conversion means for calculating an angle of a voltage command with respect to an axis; current detection means for detecting a current flowing through the motor; current of the motor detected by the current detection means and current calculated by the current command calculation means An output frequency calculating means for calculating an output frequency of the three-phase inverter based on at least one of a command and a voltage command calculated by the voltage command calculating means; and a three-phase calculated by the output frequency calculating means. Integrating means for receiving the output frequency of the inverter as an input, integrating the input output frequency of the three-phase inverter to calculate a phase, Ri based on the angle of the voltage command, which is calculated the calculated phase as by the coordinate transformation means, said 3
A gate control unit for controlling a gate of the phase inverter; a voltage command calculated by the voltage command calculation unit; a magnitude of the voltage command calculated by the coordinate conversion unit; and a current of the motor detected by the current detection unit. Magnetic flux command correction means for correcting the magnetic flux command based on at least one of the current commands calculated by the current command calculation means so as to match the state quantity of the motor with a corresponding command. A power converter using speed sensorless vector control.
【請求項2】 前記請求項1に記載の速度センサレスベ
クトル制御を用いた電力変換装置において、 前記磁束指令補正手段としては、 前記電圧指令演算手段により演算された電圧指令と前記
座標変換手段により演算された電圧指令の大きさと前記
電流検出手段により検出された電動機の電流と前記電流
指令演算手段により演算された電流指令のうちの少なく
とも一つに基づいて、磁束補正量を演算する磁束補正量
演算手段と、 前記磁束補正量演算手段により演算された磁束補正量と
前記磁束指令とを加算する加算手段と、 から成ることを特徴とする速度センサレスベクトル制御
を用いた電力変換装置。
2. The power converter using the speed sensorless vector control according to claim 1, wherein the magnetic flux command correction means includes a voltage command calculated by the voltage command calculation means and a calculation by the coordinate conversion means. A magnetic flux correction amount calculation for calculating a magnetic flux correction amount based on at least one of the magnitude of the detected voltage command, the current of the electric motor detected by the current detection means, and the current command calculated by the current command calculation means. Means, and an adding means for adding the magnetic flux correction amount calculated by the magnetic flux correction amount calculating means and the magnetic flux command. A power conversion apparatus using speed sensorless vector control.
【請求項3】 前記請求項2に記載の速度センサレスベ
クトル制御を用いた電力変換装置において、 前記磁束補正量演算手段としては、 前記3相インバータの出力電圧の大きさを示す電圧長を
演算する出力電圧長演算手段と、 前記出力電圧長演算手段により演算された出力電圧の大
きさから前記座標変換手段により演算された電圧指令の
大きさを減算して偏差を演算する減算手段と、 前記減算手段にて演算された電圧の偏差に基づいて、前
記磁束の補正量を演算する第2の磁束補正量演算手段
と、 から成ることを特徴とする速度センサレスベクトル制御
を用いた電力変換装置。
3. The power converter using the speed sensorless vector control according to claim 2, wherein the magnetic flux correction amount calculating means calculates a voltage length indicating a magnitude of an output voltage of the three-phase inverter. Output voltage length calculation means; subtraction means for calculating a deviation by subtracting the magnitude of the voltage command calculated by the coordinate conversion means from the magnitude of the output voltage calculated by the output voltage length calculation means; And a second magnetic flux correction amount calculating means for calculating a correction amount of the magnetic flux based on the voltage deviation calculated by the means. A power conversion device using speed sensorless vector control, comprising:
【請求項4】 前記請求項3に記載の速度センサレスベ
クトル制御を用いた電力変換装置において、 前記出力電圧長演算手段としては、 前記フィルタコンデンサにかかる直流リンク電圧を検出
する電圧検出手段と、 前記電圧検出手段により検出された直流リンク電圧に基
づいて、出力電圧長を演算する第2の出力電圧長演算手
段と、 から成ることを特徴とする速度センサレスベクトル制御
を用いた電力変換装置。
4. The power conversion device using speed sensorless vector control according to claim 3, wherein the output voltage length calculation means includes: a voltage detection means for detecting a DC link voltage applied to the filter capacitor; A second output voltage length calculating means for calculating an output voltage length based on the DC link voltage detected by the voltage detecting means; and a power converter using speed sensorless vector control.
【請求項5】 前記請求項2に記載の速度センサレスベ
クトル制御を用いた電力変換装置において、 前記磁束補正量演算手段としては、 前記電圧指令演算手段により演算された電圧指令と前記
電流検出手段により検出された電動機の電流と前記電流
指令演算手段により演算された電流指令のうちの少なく
とも一つに基づいて、磁束の大きさを示す磁束長を演算
する磁束長演算手段と、 前記磁束長演算手段により演算された磁束の大きさから
前記磁束指令補正手段により補正された磁束指令を減算
して偏差を演算する減算手段と、 前記減算手段により演算された磁束の偏差に基づいて、
前記磁束補正量を演算する第2の磁束補正量演算手段
と、 から成ることを特徴とする速度センサレスベクトル制御
を用いた電力変換装置。
5. The power converter using speed sensorless vector control according to claim 2, wherein the magnetic flux correction amount calculating means includes a voltage command calculated by the voltage command calculating means and the current detecting means. Magnetic flux length calculating means for calculating a magnetic flux length indicating the magnitude of magnetic flux based on at least one of the detected electric current of the motor and the current command calculated by the current command calculating means; Subtraction means for calculating a deviation by subtracting the magnetic flux command corrected by the magnetic flux command correction means from the magnitude of the magnetic flux calculated by, based on the deviation of the magnetic flux calculated by the subtraction means,
And a second magnetic flux correction amount calculating means for calculating the magnetic flux correction amount. A power converter using speed sensorless vector control, comprising:
【請求項6】 前記請求項2に記載の速度センサレスベ
クトル制御を用いた電力変換装置において、 前記磁束補正量演算手段としては、 前記電圧指令演算手段により演算された電圧指令と前記
電流検出手段により検出された電動機の電流と前記電流
指令演算手段により演算された電流指令のうちの少なく
とも一つに基づいて、前記dq軸回転座標系上でのd軸
磁束を演算するd軸磁束演算手段と、 前記d軸磁束演算手段により演算されたd軸磁束の大き
さから前記磁束指令補正手段により補正された磁束指令
を減算して偏差を演算する減算手段と、 前記減算手段により演算された磁束の偏差に基づいて、
前記磁束補正量を演算する第2の磁束補正量演算手段
と、 から成ることを特徴とする速度センサレスベクトル制御
を用いた電力変換装置。
6. The power converter using speed sensorless vector control according to claim 2, wherein the magnetic flux correction amount calculating means includes a voltage command calculated by the voltage command calculating means and the current detecting means. D-axis magnetic flux calculating means for calculating a d-axis magnetic flux on the dq-axis rotating coordinate system based on at least one of the detected current of the motor and a current command calculated by the current command calculating means, Subtraction means for calculating a deviation by subtracting the magnetic flux command corrected by the magnetic flux command correction means from the magnitude of the d-axis magnetic flux calculated by the d-axis magnetic flux calculation means; deviation of the magnetic flux calculated by the subtraction means On the basis of the,
And a second magnetic flux correction amount calculating means for calculating the magnetic flux correction amount. A power converter using speed sensorless vector control, comprising:
【請求項7】 前記請求項2に記載の速度センサレスベ
クトル制御を用いた電力変換装置において、 前記磁束補正量演算手段としては、 前記電圧指令演算手段により演算された電圧指令と前記
電流検出手段により検出された電動機の電流と前記電流
指令演算手段により演算された電流指令のうちの少なく
とも一つに基づいて、前記dq軸回転座標系上における
d軸誘起電圧とq軸誘起電圧とを演算する誘起電圧演算
手段と、 前記誘起電圧演算手段により演算されたd軸誘起電圧と
q軸誘起電圧とに基づいて、当該誘起電圧の大きさを示
す誘起電圧長を演算する誘起電圧長演算手段と、 前記磁束指令補正手段により補正された磁束指令と前記
出力周波数演算手段により演算された3相インバータの
出力周波数とに基づいて、誘起電圧基準を演算する誘起
電圧基準演算手段と、 前記誘起電圧長演算手段により演算された誘起電圧長か
ら前記誘起電圧基準演算手段により演算された誘起電圧
基準を減算して偏差を演算する減算手段と、 前記減算手段により演算された誘起電圧の偏差に基づい
て、前記磁束補正量を演算する第2の磁束補正量演算手
段と、 から成ることを特徴とする速度センサレスベクトル制御
を用いた電力変換装置。
7. The power converter using speed sensorless vector control according to claim 2, wherein the magnetic flux correction amount calculating means includes a voltage command calculated by the voltage command calculating means and the current detecting means. Induction for calculating a d-axis induced voltage and a q-axis induced voltage on the dq-axis rotating coordinate system based on at least one of the detected current of the motor and the current command calculated by the current command calculation means. Voltage calculating means, based on the d-axis induced voltage and the q-axis induced voltage calculated by the induced voltage calculating means, an induced voltage length calculating means for calculating an induced voltage length indicating the magnitude of the induced voltage, Based on the magnetic flux command corrected by the magnetic flux command correcting means and the output frequency of the three-phase inverter calculated by the output frequency calculating means, an induced voltage reference is performed. Induced voltage reference calculating means, subtracting the induced voltage reference calculated by the induced voltage reference calculating means from the induced voltage length calculated by the induced voltage length calculating means, and calculating a deviation; And a second magnetic flux correction amount calculating means for calculating the magnetic flux correction amount based on the deviation of the induced voltage calculated by the following.
【請求項8】 前記請求項2に記載の速度センサレスベ
クトル制御を用いた電力変換装置において、 前記磁束補正量演算手段としては、 前記電圧指令演算手段により演算された電圧指令と前記
電流検出手段により検出された電動機の電流と前記電流
指令演算手段により演算された電流指令のうちの少なく
とも一つに基づいて、前記dq軸回転座標系上における
d軸誘起電圧とq軸誘起電圧とを演算する誘起電圧演算
手段と、 前記磁束指令補正手段により補正された磁束指令と前記
出力周波数演算手段により演算された3相インバータの
出力周波数とに基づいて、誘起電圧基準を演算する誘起
電圧基準演算手段と、 前記誘起電圧演算手段により演算されたq軸誘起電圧か
ら前記誘起電圧基準演算手段により演算された誘起電圧
基準を減算して偏差を演算する減算手段と、 前記減算手段により演算された誘起電圧の偏差に基づい
て、前記磁束補正量を演算する第2の磁束補正量演算手
段と、 から成ることを特徴とする速度センサレスベクトル制御
を用いた電力変換装置。
8. The power converter using the speed sensorless vector control according to claim 2, wherein the magnetic flux correction amount calculating means includes a voltage command calculated by the voltage command calculating means and the current detecting means. Induction for calculating a d-axis induced voltage and a q-axis induced voltage on the dq-axis rotating coordinate system based on at least one of the detected current of the motor and the current command calculated by the current command calculation means. Voltage calculation means, induced voltage reference calculation means for calculating an induced voltage reference based on the magnetic flux command corrected by the magnetic flux command correction means and the output frequency of the three-phase inverter calculated by the output frequency calculation means, Subtracting the induced voltage reference calculated by the induced voltage reference calculating means from the q-axis induced voltage calculated by the induced voltage calculating means; A speed sensorless vector, comprising: subtraction means for calculating the difference; and second magnetic flux correction amount calculation means for calculating the magnetic flux correction amount based on the deviation of the induced voltage calculated by the subtraction means. Power converter using control.
【請求項9】 前記請求項1に記載の速度センサレスベ
クトル制御を用いた電力変換装置において、 前記電圧指令演算手段としては、 前記電流指令演算手段により演算されたトルク軸電流指
令と磁束軸電流指令と前記電流検出手段により検出され
た電動機の電流とを入力とし、当該入力に基づいてd軸
電圧指令とq軸電圧指令とを演算することを特徴とする
速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換装置。
9. The power converter using speed sensorless vector control according to claim 1, wherein the voltage command calculating means includes a torque axis current command and a magnetic flux axis current command calculated by the current command calculating means. And a current of the motor detected by the current detecting means, and calculating a d-axis voltage command and a q-axis voltage command based on the input. .
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