JP2000050699A - 誘導モ―タ用弱界磁制御方法 - Google Patents
誘導モ―タ用弱界磁制御方法Info
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- JP2000050699A JP2000050699A JP11099333A JP9933399A JP2000050699A JP 2000050699 A JP2000050699 A JP 2000050699A JP 11099333 A JP11099333 A JP 11099333A JP 9933399 A JP9933399 A JP 9933399A JP 2000050699 A JP2000050699 A JP 2000050699A
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- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘導モータの過度状態での加速特性を向上さ
せることにより、誘導モータの効率を向上させうる誘導
モータ用弱界磁制御方法を提供する。 【解決手段】 上記のような目的を達成するためになさ
れたこの発明は、速度が一定にして負荷が印加されない
正常状態である場合、同期座標系で磁束分電流値をｘ軸
とし、トルク分電流値をｙ軸とする電流平面で電圧制限
を長円に設定し、電流制限を円に設定してその交点に伴
う電流指令を形成してトルクを発生させる誘導モータ用
弱界磁制御方法において、加速度が形成されるか負荷が
印加される過度状態で前記電圧制限長円がトルク分の電
流値を示す軸に対し一定値−分面に移動して正常状態に
比べて過度状態のトルクが増加されるようにすることを
特徴とする。
せることにより、誘導モータの効率を向上させうる誘導
モータ用弱界磁制御方法を提供する。 【解決手段】 上記のような目的を達成するためになさ
れたこの発明は、速度が一定にして負荷が印加されない
正常状態である場合、同期座標系で磁束分電流値をｘ軸
とし、トルク分電流値をｙ軸とする電流平面で電圧制限
を長円に設定し、電流制限を円に設定してその交点に伴
う電流指令を形成してトルクを発生させる誘導モータ用
弱界磁制御方法において、加速度が形成されるか負荷が
印加される過度状態で前記電圧制限長円がトルク分の電
流値を示す軸に対し一定値−分面に移動して正常状態に
比べて過度状態のトルクが増加されるようにすることを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、誘導モータの制
御方法に係り、より詳しくは、誘導モータの逆起電力を
制御する誘導モータ用弱界磁制御方法に関するものであ
る。
御方法に係り、より詳しくは、誘導モータの逆起電力を
制御する誘導モータ用弱界磁制御方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、誘導モータの動作時には回転速
度に伴って逆起電力が発生されるが、該逆起電力が回転
速度に伴って比例的に増加されると、モータに印加され
る駆動電圧より大きくなる場合があるため、これを防止
するために磁束を回転速度に反比例になるように減少さ
せる弱界磁制御を行うようになる。
度に伴って逆起電力が発生されるが、該逆起電力が回転
速度に伴って比例的に増加されると、モータに印加され
る駆動電圧より大きくなる場合があるため、これを防止
するために磁束を回転速度に反比例になるように減少さ
せる弱界磁制御を行うようになる。
【０００３】すなわち、モータの回転速度に伴って磁束
が反比例に減少されることにより、トルクを減少させ、
これによって逆起電力が駆動電圧より大きくなるのを防
止するようになる。
が反比例に減少されることにより、トルクを減少させ、
これによって逆起電力が駆動電圧より大きくなるのを防
止するようになる。
【０００４】ところで、上記のように磁束を回転速度に
反比例になるように減少させると、高速領域で駆動トル
クの損失があまりにも大きいため、高速領域で前記駆動
トルクを最大限に使用できるように下記のごとく弱界磁
領域を制御するようになる。
反比例になるように減少させると、高速領域で駆動トル
クの損失があまりにも大きいため、高速領域で前記駆動
トルクを最大限に使用できるように下記のごとく弱界磁
領域を制御するようになる。
【０００５】前記弱界磁領域の制御で誘導モータの回転
子磁束は下記数３に表される。
子磁束は下記数３に表される。
【０００６】
【数３】
【０００７】前記数３による回転子磁束は、数４によっ
て決定されるインバータの電圧および電流制限条件と数
５による固定子同期座標系電圧方程式を連立して解けば
求められるようになる。
て決定されるインバータの電圧および電流制限条件と数
５による固定子同期座標系電圧方程式を連立して解けば
求められるようになる。
【０００８】
【数４】
【０００９】前記数４で電圧制限値であるＶsmaxは一般
的なインバータ直流電圧と電圧変調技法によって定めら
れ、電流制限値であるＩsmaxは半導体素子の熱定格およ
び電流定格によって定められる値である。
的なインバータ直流電圧と電圧変調技法によって定めら
れ、電流制限値であるＩsmaxは半導体素子の熱定格およ
び電流定格によって定められる値である。
【００１０】ここで、誘導モータの回転子磁束を正常状
態であると仮定すれば、誘導モータの固定子同期座標系
電圧方程式は下記数５によって表される。
態であると仮定すれば、誘導モータの固定子同期座標系
電圧方程式は下記数５によって表される。
【００１１】
【数５】
【００１２】上記のように、数４と数５を連立すると図
３に示すように、電流平面で電圧制限は長円に表れ、電
流制限は円に表れるが、前記長円と円の交点内部領域が
運転条件に該当される電流指令を表すようになる。
３に示すように、電流平面で電圧制限は長円に表れ、電
流制限は円に表れるが、前記長円と円の交点内部領域が
運転条件に該当される電流指令を表すようになる。
【００１３】もちろん、前記固定子同期座標系の電圧方
程式は回転子磁束を正常状態（速度、負荷の一定な状
態）と仮定した状態であるが、前記長円と円との間に交
点が形成される弱界磁領域１での回転子磁束およびトル
ク分電流は下記数６によって表され、長円と円との間に
交点が形成されない（超高速状態）弱界磁領域２での回
転子磁束およびトルク分電流は数７によって表されるよ
うになる。
程式は回転子磁束を正常状態（速度、負荷の一定な状
態）と仮定した状態であるが、前記長円と円との間に交
点が形成される弱界磁領域１での回転子磁束およびトル
ク分電流は下記数６によって表され、長円と円との間に
交点が形成されない（超高速状態）弱界磁領域２での回
転子磁束およびトルク分電流は数７によって表されるよ
うになる。
【００１４】
【数６】
【００１５】
【数７】
【００１６】すなわち、前記誘導モータの弱界磁制御方
法は、モータの運転状態を正常状態（無負荷、定速運
転）のときであると仮定してモータ運転前の領域で前記
数６および数７によって同一に逆起電圧を減少させると
ともに、これによって回転子磁束とトルク分電流が表れ
るようにする。
法は、モータの運転状態を正常状態（無負荷、定速運
転）のときであると仮定してモータ運転前の領域で前記
数６および数７によって同一に逆起電圧を減少させると
ともに、これによって回転子磁束とトルク分電流が表れ
るようにする。
【００１７】ここで、前記誘導モータの速度到達特性試
験値は図４に示すように、４４００ｒｐｍに到達される
時間が（１−ｘ）となり、これによってトルクおよび磁
束が所定のカーブをなすようになる。
験値は図４に示すように、４４００ｒｐｍに到達される
時間が（１−ｘ）となり、これによってトルクおよび磁
束が所定のカーブをなすようになる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のごと
く誘導モータの運転領域を正常状態であると仮定して弱
界磁制御を行うと、誘導モータの過度状態（負荷印加
時、加減速時）でのトルクがきわめて弱くなり、これに
よって誘導モータの加速特性が低下されることにより、
全体的な誘導モータの効率が低下されるという問題点が
あった。
く誘導モータの運転領域を正常状態であると仮定して弱
界磁制御を行うと、誘導モータの過度状態（負荷印加
時、加減速時）でのトルクがきわめて弱くなり、これに
よって誘導モータの加速特性が低下されることにより、
全体的な誘導モータの効率が低下されるという問題点が
あった。
【００１９】そこで、この発明は上記種々の問題点を解
決するためになされたものであつて、この発明の目的
は、誘導モータの過度状態での加速特性を向上させるこ
とにより、誘導モータの効率を向上させうる誘導モータ
用弱界磁制御方法を提供することにある。
決するためになされたものであつて、この発明の目的
は、誘導モータの過度状態での加速特性を向上させるこ
とにより、誘導モータの効率を向上させうる誘導モータ
用弱界磁制御方法を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するためになされたこの発明は、速度が一定にして負荷
が印加されない正常状態である場合、同期座標系で磁束
分電流値をｘ軸とし、トルク分電流値をｙ軸とする電流
平面で電圧制限を長円に設定し、電流制限を円に設定し
てその交点に伴う電流指令を形成してトルクを発生させ
る誘導モータ用弱界磁制御方法において、加速度が形成
されるか負荷が印加される過度状態で前記電圧制限長円
がトルク分の電流値を示す軸に対し一定値−分面に移動
して正常状態に比べて過度状態のトルクが増加されるよ
うにすることを特徴とする。
するためになされたこの発明は、速度が一定にして負荷
が印加されない正常状態である場合、同期座標系で磁束
分電流値をｘ軸とし、トルク分電流値をｙ軸とする電流
平面で電圧制限を長円に設定し、電流制限を円に設定し
てその交点に伴う電流指令を形成してトルクを発生させ
る誘導モータ用弱界磁制御方法において、加速度が形成
されるか負荷が印加される過度状態で前記電圧制限長円
がトルク分の電流値を示す軸に対し一定値−分面に移動
して正常状態に比べて過度状態のトルクが増加されるよ
うにすることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、この発明による一実施形態
について添付図面に沿つて詳述する。図１は、この発明
による誘導モータ用弱界磁制御方法において過度状態で
ある場合、電流平面での電流制限と電圧制限を示すグラ
フであって、誘導モータの運転中過度の状態で、電流平
面で円に表現される電流制限に対し長円に表現される電
圧制限領域が同期座標系トルク分電流軸に対し−δだけ
移動された状態を示している。
について添付図面に沿つて詳述する。図１は、この発明
による誘導モータ用弱界磁制御方法において過度状態で
ある場合、電流平面での電流制限と電圧制限を示すグラ
フであって、誘導モータの運転中過度の状態で、電流平
面で円に表現される電流制限に対し長円に表現される電
圧制限領域が同期座標系トルク分電流軸に対し−δだけ
移動された状態を示している。
【００２２】前記グラフよる回転子磁束は下記数８によ
って表される。
って表される。
【００２３】
【数８】
【００２４】もちろん、誘導モータの正常状態での磁束
は数６と数７によって制御されるが、前記数８による弱
界磁制御は誘導モータの過度状態（負荷印加時、加減速
時）のときにだけ適用されるのである。
は数６と数７によって制御されるが、前記数８による弱
界磁制御は誘導モータの過度状態（負荷印加時、加減速
時）のときにだけ適用されるのである。
【００２５】前記回転子磁束の過度状態特性による同期
座標系固定子電圧方程式は、下記数９によって表され
る。
座標系固定子電圧方程式は、下記数９によって表され
る。
【００２６】
【数９】
【００２７】前記数９を数５に記載された制限条件と連
立して解くと、前記図１に示すように、−δほど移動さ
れた状態の電圧制限長円が形成されるが、該電圧制限長
円と電流制限円の交点を求めると、弱界磁領域１で最大
トルクを示す回転子の磁束分電流値とトルク分電流値を
求めることができ、これは数１０と同様に表される。
立して解くと、前記図１に示すように、−δほど移動さ
れた状態の電圧制限長円が形成されるが、該電圧制限長
円と電流制限円の交点を求めると、弱界磁領域１で最大
トルクを示す回転子の磁束分電流値とトルク分電流値を
求めることができ、これは数１０と同様に表される。
【００２８】
【数１０】
【００２９】ここで、前記数１０による数８の回転子磁
束が最大トルクを示すことになるのは、過度状態である
場合、前記電圧制限長円が−δほど移動しつつ前記数１
０の電流値に伴うトルクが増大されるため、負荷印加時
または加減速時の速度増加がより早めに行われるのであ
る。
束が最大トルクを示すことになるのは、過度状態である
場合、前記電圧制限長円が−δほど移動しつつ前記数１
０の電流値に伴うトルクが増大されるため、負荷印加時
または加減速時の速度増加がより早めに行われるのであ
る。
【００３０】すなわち、図２に示すように、４４００ｒ
ｐｍに到達される時間が（１−ｘ１）となるが、前記値
はｘ１＞ｘとなり、該値間の差は略１０〜２０％程度と
なり、該差だけ本発明による到達時間が早くなることに
より、全体的なモータの動作効率が増大される。
ｐｍに到達される時間が（１−ｘ１）となるが、前記値
はｘ１＞ｘとなり、該値間の差は略１０〜２０％程度と
なり、該差だけ本発明による到達時間が早くなることに
より、全体的なモータの動作効率が増大される。
【００３１】ここで、上記のように電流制限円と電圧制
限長円との間に交点が発生されない弱界磁領域２による
値は数１１に伴って表れるようになる。
限長円との間に交点が発生されない弱界磁領域２による
値は数１１に伴って表れるようになる。
【００３２】
【数１１】
【００３３】
【発明の効果】上述のように、この発明は過度状態のと
きのトルクが増加して加速性能を向上させるようにな
り、正常状態である場合は従来のごとく弱界磁制御をす
るようになることにより、過度状態での効率向上ととも
に全体的な誘導モータのトルクが向上される。
きのトルクが増加して加速性能を向上させるようにな
り、正常状態である場合は従来のごとく弱界磁制御をす
るようになることにより、過度状態での効率向上ととも
に全体的な誘導モータのトルクが向上される。
【００３４】さらに、この発明は誘導モータの弱界磁制
御で正常状態である場合と過度状態である場合の制御方
法を相違にすることにより、過度状態である場合、正常
状態でのトルクに比べてトルクが増加されるようにする
ことにより、誘導モータの速度到達性能が向上され利点
を有するものである。
御で正常状態である場合と過度状態である場合の制御方
法を相違にすることにより、過度状態である場合、正常
状態でのトルクに比べてトルクが増加されるようにする
ことにより、誘導モータの速度到達性能が向上され利点
を有するものである。
【図１】 この発明による誘導モータ用弱界磁制御方法
で過度状態であるときの電流平面での電流と電圧制限を
示すグラフである。
で過度状態であるときの電流平面での電流と電圧制限を
示すグラフである。
【図２】 この発明による弱界磁制御方法を使用した誘
導モータの速度到達特性試験値を示すグラフである。
導モータの速度到達特性試験値を示すグラフである。
【図３】 一般の誘導モータ用弱界磁制御方法で正常状
態およびが減速時の電流平面での電流と電圧制限を示す
グラフである。
態およびが減速時の電流平面での電流と電圧制限を示す
グラフである。
【図４】 図３による誘導モータの速度到達特性を示す
グラフである。
グラフである。
Claims (3)
- 【請求項１】 速度が一定にして負荷が印加されない正
常状態である場合、同期座標系で磁束分電流値をｘ軸と
し、トルク分電流値をｙ軸とする電流平面で電圧制限を
長円に設定し、電流制限を円に設定してその交点に伴う
電流指令を形成してトルクを発生させる誘導モータ用弱
界磁制御方法において、 加速度が形成されるか負荷が印加される過度状態で前記
電圧制限長円がトルク分の電流値を示す軸に対し一定値
−分面に移動して正常状態に比べて過度状態のトルクが
増加されるようにすることを特徴とする誘導モータ用弱
界磁制御方法。 - 【請求項２】 前記過度状態の電圧制限値と電流制限値
との間に交点を形成される領域において、回転子磁束分
電流値とトルク分電流値を下記式によって形成すること
を特徴とする請求項１に記載の誘導モータ用弱界磁制御
方法。 【数１】 - 【請求項３】 前記電圧制限である長円と電流制限であ
る円との間に交点が形成されない領域において、下記式
によって回転子トルク分電流値と磁束分電流値を形成す
ることを特徴とする請求項１または２に記載の誘導モー
タ用弱界磁制御方法。 【数２】
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR199828470 | 1998-07-14 | ||
| KR1019980028470A KR100284551B1 (ko) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 유도 모터용 약계자 제어방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000050699A true JP2000050699A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=19544197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11099333A Pending JP2000050699A (ja) | 1998-07-14 | 1999-04-06 | 誘導モ―タ用弱界磁制御方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6104159A (ja) |
| JP (1) | JP2000050699A (ja) |
| KR (1) | KR100284551B1 (ja) |
| CN (1) | CN1182652C (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002359953A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Denso Corp | 車両用同期機 |
| JP2013017384A (ja) * | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Ls Industrial Systems Co Ltd | 埋込型永久磁石同期電動機の駆動装置 |
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| US6864662B2 (en) * | 2003-04-30 | 2005-03-08 | Visteon Global Technologies, Inc. | Electric power assist steering system and method of operation |
| KR20050003732A (ko) * | 2003-07-04 | 2005-01-12 | 현대자동차주식회사 | 유도 전동기용 벡터 제어형 듀얼 인버터 시스템 |
| JP4410632B2 (ja) * | 2004-07-30 | 2010-02-03 | 株式会社日立製作所 | 誘導電動機の制御方法、制御装置、製鉄・非鉄設備、鉄道車両、巻取機、船舶、工作機械、抄紙機設備および搬送設備 |
| CN100354234C (zh) * | 2005-10-24 | 2007-12-12 | 山东省轻工业学院 | 氨基酸发酵废液处理工艺 |
| US7679311B2 (en) * | 2007-06-29 | 2010-03-16 | Caterpillar Inc. | System and method for dynamic field weakening |
| EP2072320A1 (en) | 2007-12-18 | 2009-06-24 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | A method of operating an electromechnical converter, a controller and a computer program product |
| DE102008059708B8 (de) * | 2008-11-29 | 2010-09-30 | Lenze Automation Gmbh | Regelung einer permanentmagneterregten synchronen Drehfeldmaschine |
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| US8648562B2 (en) | 2010-08-09 | 2014-02-11 | Thomas A. Lipo | Single power supply dual converter open-winding machine drive |
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| DE112017004340T5 (de) * | 2016-08-30 | 2019-05-23 | Advics Co., Ltd. | Bremssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug |
| CN112615579B (zh) * | 2020-12-17 | 2022-09-23 | 潍柴动力股份有限公司 | 电压极限圆的标定方法、装置、终端及存储介质 |
| KR20230052006A (ko) | 2021-10-12 | 2023-04-19 | 현대위아 주식회사 | 모터 제어 장치 및 그 제어 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4088935A (en) * | 1976-10-04 | 1978-05-09 | General Electric Company | Stabilizing scheme for an a-c electric motor drive system |
| US4310794A (en) * | 1977-11-25 | 1982-01-12 | Simmonds Precision Products, Inc. | Capacitive probe detection systems |
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1998
- 1998-07-14 KR KR1019980028470A patent/KR100284551B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-03-23 US US09/275,268 patent/US6104159A/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-04-06 JP JP11099333A patent/JP2000050699A/ja active Pending
- 1999-04-19 CN CNB991051408A patent/CN1182652C/zh not_active Expired - Fee Related
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| JP2013017384A (ja) * | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Ls Industrial Systems Co Ltd | 埋込型永久磁石同期電動機の駆動装置 |
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