JP2001238497A - 誘導電動機の駆動制御装置 - Google Patents
誘導電動機の駆動制御装置Info
- Publication number
- JP2001238497A JP2001238497A JP2000048922A JP2000048922A JP2001238497A JP 2001238497 A JP2001238497 A JP 2001238497A JP 2000048922 A JP2000048922 A JP 2000048922A JP 2000048922 A JP2000048922 A JP 2000048922A JP 2001238497 A JP2001238497 A JP 2001238497A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- axis
- current
- induction motor
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
式において、ごく低速域まで安定した速度推定を行い、
確実に減速することにある。 【解決手段】 誘導電動機5を駆動する電力変換器4
と、誘導電動機に供給する交流電流を検出する電流検出
手段6と、検出された交流電流を回転磁界座標系の磁束
軸(d軸)成分の電流(以下、d軸電流)とd軸と直行
する成分(以下、q軸電流)に変換する変換手段7と、
q軸電流Iqから速度推定値Frを生成する第1の速度
推定手段11,12と、速度推定値に基づいて誘導電動
機を駆動制御する手段1,3を備えた誘導電動機の駆動
制御装置において、d軸電流指令値Id*とq軸電流指
令値Iq*とから速度推定値を生成する第2の速度推定
手段10,12を設け、減速動作中に速度推定値が所定
値以下になると、第2の速度推定手段に切り替えて誘導
電動機を制御する。
Description
制御装置に係り、特に、電動機取り付けの速度センサが
不要な速度センサレスベクトル制御による駆動制御に関
する。
て誘導電動機を駆動し、この誘導電動機の速度を速度セ
ンサを用いずに推定する方法として、例えば、特開昭6
2−23390号公報に記載されているように、誘導電
動機の出力電圧および出力電流から電動機電流のq軸電
流成分(トルク電流成分)を検出し、この検出値と指令
値との偏差に応じて電動機の回転速度を推定する方式が
知られている。速度センサを用いずに誘導電動機の回転
速度を推定する原理は、以下に説明する理論に基づいて
いる。すなわち、速度推定値の偏差はすべり周波数の偏
差となり、q軸電流の指令値と検出値との偏差となって
現れる。つまりq軸電流の指令値と検出値の偏差は、速
度推定値と真の速度の偏差に比例する。したがって、q
軸電流の指令値と検出値の偏差に応じて速度推定値を増
減するように制御すれば、q軸電流の検出値を指令値に
一致させることができると同時に、速度推定値を真の速
度に一致させることができる。このように、q軸電流制
御によって速度推定値を生成することにより、速度セン
サを不要としている。
レスベクトル制御においては、誘導電動機の速度が極低
速域の場合、出力電圧値は非常に小さな値となる。一
方、ベクトル制御で使用する電動機定数の設定誤差なら
びに電力変換器を構成する半導体素子の上下アームの短
絡防止期間による出力電圧誤差が生じる。したがって、
出力電圧の小さくなる極低速域においては、この出力電
圧誤差の影響が非常に大きくなる。一方、上述の速度セ
ンサレスベクトル制御方式においては、出力電圧が指令
値に一致するものと仮定して速度推定を行っており、こ
のように電圧誤差が大きくなると、推定速度の誤差も増
大し、制御不安定の原因となる。このため、速度センサ
レスベクトル制御方式では、ごく低速域まで安定した速
度推定を行い、確実に減速することが課題であった。
レスベクトル制御方式において、ごく低速域まで安定し
た速度推定を行い、確実に減速することにある。
に、d軸電流指令値とq軸電流指令値とから速度推定値
を生成する第2の速度推定手段を設け、減速動作中に速
度推定値が所定値以下になると、第2の速度推定手段に
切り替えて誘導電動機の制御を行う。ここで、第2の速
度推定手段は、d軸電流指令値とq軸電流指令値の積よ
り加速度指令値を求め、切り替え直前の速度推定値を初
期値として加速度指令値を積分することにより、推定速
度を求める。
図面を用いて説明する。図1は、本発明の速度センサレ
スベクトル制御方式による誘導電動機の駆動制御装置の
第1の実施形態を示す。電圧ベクトル演算器1は、d軸
電流指令値Id*とq軸電流指令値Iq*とインバータ周
波数Finvと電動機定数よりd軸電圧指令Vd*とq
軸電圧指令Vq*を生成する。位相演算器2は、インバ
ータ周波数Finvを積分して位相θを求める。座標変
換器3は、d軸電圧指令Vd*とq軸電圧指令Vq*を位
相θにより座標変換して三相交流電圧指令V1を生成す
る。電力変換器4は、三相交流電圧指令V1より誘導電
動機5を駆動する交流電圧を生成する。電流検出器6
は、電動機電流を検出し、三相交流電流Iu、Iv、I
wを出力する。座標変換器7は、三相交流電流Iu、I
v、Iwを位相θにより座標変換してd軸電流とq軸電
流Iqを生成する。すべり周波数演算部8は、d軸電流
指令値Id*とq軸電流指令値Iq*と電動機定数よりす
べり周波数指令Fsを求める。インバータ周波数Fin
vは、推定速度Frにすべり周波数指令Fsを加算して
求める。因みに、推定速度Frを推定速度ではなく、誘
導電動機5に取り付けられた速度センサの検出値を用い
てインバータを制御すれば、速度センサありのベクトル
制御として動作する。加速度推定部9は、大きく分けて
d軸電流指令値Id*とq軸電流指令値Iq*よりフィー
ドフォワード的に推定加速度を求める基準加速器10
と、q軸電流指令値Iq*とq軸電流検出値Iqの偏差
よりq軸電流制御を行うq軸電流制御器11からなる。
基準加速器10は、d軸電流指令値Id*とq軸電流指
令値Iq*の積より電動機トルクを求め、加速度α1を
生成する。q軸電流制御器11は、q軸電流指令値Iq
*とq軸電流検出値Iqの偏差に応じた加速度α2を出
力する。比較演算器13は、推定速度Frを常時監視
し、推定速度Frが速度下限値Frminより大きい場
合には“真”と判断し、推定速度Frが速度下限値Fr
min以下の場合には“偽”と判断する。電流制御器1
1の切替信号は、比較演算器13の出力と力行/回生切
替信号P/Bの論理和で生成され、力行動作中(加速
中)もしくは推定速度Frが速度下限値Frminより
も大きい場合には、切替信号は“真”となり、スイッチ
14は推定加速度αとして電流制御器11の出力α2を
選択する。回生動作中(減速中)かつ推定速度Frが速
度下限値Frmin以下になると切替信号は“偽”とな
り、スイッチ14は推定加速度αとして基準加速器10
の出力α1を選択する。推定速度Frは、推定加速度α
を速度推定部12により積分して得る。ここで、スイッ
チ14が推定加速度αとして基準加速器10の出力α1
を選択するとき、速度推定部12は、切り替える直前の
速度推定値を初期値として加速度α1を積分することに
より、推定速度Frを求める。
中)の極低速域では基準加速器10の出力する推定加速
度α1に基づいて速度推定値Frを求める。次第に低速
となるにつれて出力電圧の誤差が増大するが、極低速域
においてはd軸電流指令値Id*とq軸電流指令値Iq*
を用いて推定速度Frを演算し、精度の不確かなq軸電
流検出値Iqを使用しないため、推定速度Frおよびイ
ンバータ周波数Finvを安定化することができる。こ
の結果、安定したモータトルクを発生することができ、
誘導電動機の速度を安定して減速することが可能にな
る。また、本実施形態においては、電流指令値および電
流検出値より推定加速度α1、α2を求め、これらを積
分して推定速度Frを演算するという構成になっている
ため、2つの推定加速度α1、α2の切り替え時に誤差
が生じていても、推定速度Frは連続した値を取ること
ができる。
加速度推定部9において、基準加速器10を常時動作さ
せるようにしたものである。力行動作中(加速中)もし
くは推定速度Frが速度下限値Frminよりも大きい
場合には、切替信号は“真”となり、スイッチ14は電
流制御器11の出力を接続し、基準加速器10の出力α
1と電流制御器11の出力α2の加算結果が推定加速度
αとなる。回生動作中(減速中)かつ推定速度Frが速
度下限値Frmin以下になると、切替信号は“偽”と
なり、スイッチ14は電流制御器11の出力を切り離
し、基準加速器10の出力α1がそのまま推定加速度α
となる。
中)もしくは推定速度Frが速度下限値Frminより
も大きい場合は、基準加速器10が主体的に動作し、基
準加速器10の出力である推定加速度α1を積分して得
られる推定速度Frと真の速度の偏差によって生じるq
軸電流検出値Iqとq軸電流指令値Iq*の偏差に基づ
いて電流制御器11は動作する。このため、電流制御器
11の動作は図1の構成よりも小さくなり、低速域での
q軸電流検出値Iqの誤差の影響を少なくすることがで
きる。このため、推定速度の下限値Frminを図1の
構成よりも下げることができる。
力行動作中(加速中)もしくは推定速度Frが速度下限
値Frminよりも大きい場合には、切替信号は“真”
となり、スイッチ14は電流制御器11の出力を速度演
算器12の方へ接続し、基準加速器10の出力α1と電
流制御器11の出力α2の加算結果が推定加速度αとな
る。回生動作中(減速中)かつ推定速度Frが速度下限
値Frmin以下になると、切替信号は“偽”となり、
スイッチ14は電流制御器11の出力α2を電圧ベクト
ル演算器1に接続し、q軸電流指令値Iq*とq軸電流
検出値Iqの偏差に基づいてd軸とq軸の電圧ベクトル
指令値Vd*、Vq*を補正する。
中)の極低速域では基準加速器10の出力する推定加速
度α1に基づいて速度推定値Frを求めるため、推定速
度Frおよびインバータ周波数Finvを安定化するこ
とができる。また、図2の構成と比較して、電流制御器
11の出力α2を用いて電圧ベクトル指令値Vd*、V
q*の補正を行うことにより、発生するトルクの精度を
高めることができる。これにより、誘導電動機の速度を
安定して減速することが可能になる。
所定値以下の速度域では電流指令値より推定速度を求
め、低速域で精度の不確かな電流検出値を使用しないた
め、極低速域でも安定した推定速度を求めることがで
き、この結果、出力周波数(インバータ周波数)が安定
し、安定したトルクを発生することが可能となり、安定
してごく低速域まで減速することが可能となる。また、
電流指令値および電流検出値より推定加速度を求め、こ
れらを積分して推定速度を演算する構成であるため、2
つの推定加速度の切り替え時に誤差が生じていても、推
定速度は連続した値を取ることができるという利点があ
る。
動制御装置
換器(二相→三相変換)、4…電力変換器、5…誘導電
動機、6…交流電流検出器、7…座標変換器(三相→二
相変換)、8…すべり周波数演算器、9…加速度推定
部、10…基準加速器、11…電流制御器、12…速度
推定部、13…比較器、14…切替スイッチ
Claims (3)
- 【請求項1】 誘導電動機を駆動する電力変換器と、前
記誘導電動機に供給する交流電流を検出する電流検出手
段と、前記検出された交流電流を回転磁界座標系の磁束
軸(d軸)成分の電流(以下、d軸電流)とd軸と直行
する成分(以下、q軸電流)に変換する変換手段と、前
記q軸電流から速度推定値を生成する第1の速度推定手
段と、前記速度推定値に基づいて前記誘導電動機を駆動
制御する手段を備えた誘導電動機の駆動制御装置におい
て、d軸電流指令値とq軸電流指令値とから速度推定値
を生成する第2の速度推定手段を設け、減速動作中に速
度推定値が所定値以下になると、前記第2の速度推定手
段に切り替えて前記誘導電動機を制御することを特徴と
する誘導電動機の駆動制御装置。 - 【請求項2】 誘導電動機を駆動する電力変換器と、前
記誘導電動機に供給する交流電流を検出する電流検出手
段と、前記検出された交流電流を回転磁界座標系の磁束
軸(d軸)成分の電流(以下、d軸電流)とd軸と直行
する成分(以下、q軸電流)に変換する変換手段と、前
記q軸電流とq軸電流指令値との偏差から加速度推定値
を生成する第1の加速度推定手段と、前記加速度推定値
を積分して速度推定値を生成する速度推定部と、前記速
度推定値に基づいて前記誘導電動機を駆動制御する手段
を備えた誘導電動機の駆動制御装置において、d軸電流
指令値とq軸電流指令値の積から加速度推定値を生成す
る第2の加速度演算手段を設け、減速動作中に速度推定
値が所定値以下になると、前記第2の加速度演算手段か
ら前記第1の加速度推定手段を切り離して推定速度を演
算することを特徴とする誘導電動機の駆動制御装置。 - 【請求項3】 請求項2において、前記第2の加速度演
算手段から切り離した前記第1の加速度推定手段から出
力される加速度推定値に基づいてd軸とq軸の電圧ベク
トル指令値を補正することを特徴とする誘導電動機の駆
動制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000048922A JP3817666B2 (ja) | 2000-02-21 | 2000-02-21 | 誘導電動機の駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000048922A JP3817666B2 (ja) | 2000-02-21 | 2000-02-21 | 誘導電動機の駆動制御装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005061754A Division JP4425818B2 (ja) | 2005-03-07 | 2005-03-07 | 誘導電動機の駆動制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001238497A true JP2001238497A (ja) | 2001-08-31 |
JP3817666B2 JP3817666B2 (ja) | 2006-09-06 |
Family
ID=18570933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000048922A Expired - Lifetime JP3817666B2 (ja) | 2000-02-21 | 2000-02-21 | 誘導電動機の駆動制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3817666B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006197769A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Mitsubishi Electric Corp | 交流回転機の制御装置 |
JP2007104777A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Toshiba Corp | 電気車駆動制御装置 |
WO2008065719A1 (en) | 2006-11-29 | 2008-06-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Controller of ac rotating machine |
JP2008187895A (ja) * | 2008-04-28 | 2008-08-14 | Hitachi Ltd | 誘導電動機の制御方法 |
JP2011234478A (ja) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Jtekt Corp | モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置、並びにモータ回転角速度の検出方法及びモータインピーダンスの最適化方法 |
WO2014155622A1 (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | 三菱電機株式会社 | ヒートポンプ装置、空気調和機及び冷凍機 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106788057B (zh) * | 2016-12-21 | 2019-01-11 | 合肥工业大学 | Pmsm驱动系统的旋转变压器自适应容错控制系统及其方法 |
-
2000
- 2000-02-21 JP JP2000048922A patent/JP3817666B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006197769A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Mitsubishi Electric Corp | 交流回転機の制御装置 |
JP2007104777A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Toshiba Corp | 電気車駆動制御装置 |
WO2008065719A1 (en) | 2006-11-29 | 2008-06-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Controller of ac rotating machine |
US7960926B2 (en) | 2006-11-29 | 2011-06-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Controller for AC rotary machine |
JP2008187895A (ja) * | 2008-04-28 | 2008-08-14 | Hitachi Ltd | 誘導電動機の制御方法 |
JP4706716B2 (ja) * | 2008-04-28 | 2011-06-22 | 株式会社日立製作所 | 誘導電動機の制御方法 |
JP2011234478A (ja) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Jtekt Corp | モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置、並びにモータ回転角速度の検出方法及びモータインピーダンスの最適化方法 |
WO2014155622A1 (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | 三菱電機株式会社 | ヒートポンプ装置、空気調和機及び冷凍機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3817666B2 (ja) | 2006-09-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4284355B2 (ja) | 永久磁石モータの高応答制御装置 | |
US8736206B2 (en) | Power converting apparatus | |
JP4067949B2 (ja) | モータ制御装置 | |
TWI587622B (zh) | Drive system and inverter device | |
JP4715576B2 (ja) | 電動駆動制御装置及び電動駆動制御方法 | |
WO2008047438A1 (fr) | Contrôleur vectoriel d'un moteur synchrone à aimant permanent | |
JPWO2010070723A1 (ja) | 電動機駆動用電力変換装置 | |
JP4657215B2 (ja) | 交流回転機の制御装置および交流回転機の制御方法 | |
JP3674741B2 (ja) | 永久磁石同期電動機の制御装置 | |
JP4931105B2 (ja) | 電気自動車用電力変換装置 | |
JP2001186799A (ja) | 交流モータの制御装置 | |
WO2008147016A1 (en) | Motor driver system and method for controlling motor driver | |
JP6726390B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
JP2007274843A (ja) | 電動駆動制御装置及び電動駆動制御方法 | |
JP3817666B2 (ja) | 誘導電動機の駆動制御装置 | |
JP4300831B2 (ja) | インバータ駆動誘導電動機の制動方法及びインバータ装置 | |
JP2008079489A (ja) | モータ制御装置 | |
JP5349121B2 (ja) | 車両用同期機制御装置 | |
JP2010088232A (ja) | 誘導電動機の制御装置 | |
KR20090004375A (ko) | 전기차의 전력 변환 장치 | |
JP2003324998A (ja) | 電気車制御装置 | |
JP4256238B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP4543720B2 (ja) | 速度センサレスベクトル制御装置 | |
JP4425818B2 (ja) | 誘導電動機の駆動制御装置 | |
JP2005137052A (ja) | モータ制御装置及びモータ制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040325 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041201 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050111 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050307 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060523 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060531 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3817666 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090623 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100623 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100623 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110623 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110623 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120623 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120623 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130623 Year of fee payment: 7 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |