JP2002010412A - リニアインダクションモータ制御装置 - Google Patents
リニアインダクションモータ制御装置Info
- Publication number
- JP2002010412A JP2002010412A JP2000191125A JP2000191125A JP2002010412A JP 2002010412 A JP2002010412 A JP 2002010412A JP 2000191125 A JP2000191125 A JP 2000191125A JP 2000191125 A JP2000191125 A JP 2000191125A JP 2002010412 A JP2002010412 A JP 2002010412A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- induction motor
- linear induction
- gap
- linear
- external force
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ギャップ変動に基づいてその内部定数値の変
化を補正することにより、回転型三相誘導電動機のベク
トル制御演算と同様な制御性能が得られるリニアインダ
クタンスモータ制御装置を得る。 【解決手段】 リニアインダクションモータの１次側６
と２次側１２のギャップとこのリニアインダクションモ
ータの等価回路定数である相互インダクタンスの関係を
導出し、この導出出力に基づいてリニアインダクタンス
モータの１次側６と２次側１２のギャップ変動による相
互インダクタンスの変化を補正する定数補正装置１１
と、この定数補正装置１１の出力に基づいてリニアイン
ダクションモータを制御する制御手段とを備える。
化を補正することにより、回転型三相誘導電動機のベク
トル制御演算と同様な制御性能が得られるリニアインダ
クタンスモータ制御装置を得る。 【解決手段】 リニアインダクションモータの１次側６
と２次側１２のギャップとこのリニアインダクションモ
ータの等価回路定数である相互インダクタンスの関係を
導出し、この導出出力に基づいてリニアインダクタンス
モータの１次側６と２次側１２のギャップ変動による相
互インダクタンスの変化を補正する定数補正装置１１
と、この定数補正装置１１の出力に基づいてリニアイン
ダクションモータを制御する制御手段とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、リニアインダク
ションモータ制御装置に関し、特に、電気車搭載リニア
インダクションモータの制御装置に関するものである。
ションモータ制御装置に関し、特に、電気車搭載リニア
インダクションモータの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電気車駆動用リニアインダクシ
ョンモータの１次側と２次側のギャップ長は、車両の走
行中に大幅に変動する。このギャップ長の変動は、電気
車に望まれる定トルク特性を損なうため、ギャップ長を
検出してリニアインダクションモータのすべり周波数お
よびモータ電流を修正する方法がある。
ョンモータの１次側と２次側のギャップ長は、車両の走
行中に大幅に変動する。このギャップ長の変動は、電気
車に望まれる定トルク特性を損なうため、ギャップ長を
検出してリニアインダクションモータのすべり周波数お
よびモータ電流を修正する方法がある。
【０００３】図５は、例えば特開昭６１−１９９４０４
号公報に示されたこの種従来のリニアインダクションモ
ータ制御装置を示す構成図である。図において、６はリ
ニアインダクションモータの一次側、７はインバータ装
置、１２はリニアインダクションモータの二次側、４０
はすべり周波数パターン発生器、４１はリニアインダク
ションモータの電流を検出する電流センサ、４２はモー
タ周波数（車両速度）を検出する速度発電機、４３は演
算増幅器、４４は電圧パターン発生器、４５は電気車即
ちリニアインダクションモータの１次側６に取り付けら
れたギャップ検出器、５０は電流パターン発生器であ
る。
号公報に示されたこの種従来のリニアインダクションモ
ータ制御装置を示す構成図である。図において、６はリ
ニアインダクションモータの一次側、７はインバータ装
置、１２はリニアインダクションモータの二次側、４０
はすべり周波数パターン発生器、４１はリニアインダク
ションモータの電流を検出する電流センサ、４２はモー
タ周波数（車両速度）を検出する速度発電機、４３は演
算増幅器、４４は電圧パターン発生器、４５は電気車即
ちリニアインダクションモータの１次側６に取り付けら
れたギャップ検出器、５０は電流パターン発生器であ
る。
【０００４】次に、動作について説明する。ギャップ検
出器４５によりリニアインダクションモータの一次側６
と二次側１２間のギャップ長δを測定する。トルク指令
Ｔとギャップ長δがすべり周波数パターン発生器４０に
入力され、後述するすべり周波数基準ｆSPを発生する。
また、トルク指令Ｔとギャップ長δが電流パターン発生
器５０に導かれ、電流基準Ｉ Pを発生する。
出器４５によりリニアインダクションモータの一次側６
と二次側１２間のギャップ長δを測定する。トルク指令
Ｔとギャップ長δがすべり周波数パターン発生器４０に
入力され、後述するすべり周波数基準ｆSPを発生する。
また、トルク指令Ｔとギャップ長δが電流パターン発生
器５０に導かれ、電流基準Ｉ Pを発生する。
【０００５】ギャップ長δが変動すると、これに伴いモ
ータ定数が変動するが、リニアインダクションモータの
定トルク特性を維持するためには、２次抵抗Ｒ2による
発生トルクを一定にすればよいので、（Ｉ2）×Ｒ1・ｆ
1／ｆsが一定になるように各要素を補正すればよい。こ
こで、Ｉ2はモータ２次電流、Ｒ1は１次抵抗、ｆ1は１
次周波数、ｆSはすべり周波数を表す。リニアインダク
ションモータの１次誘起電圧Ｅ1は、下記の式（１）で
表される。
ータ定数が変動するが、リニアインダクションモータの
定トルク特性を維持するためには、２次抵抗Ｒ2による
発生トルクを一定にすればよいので、（Ｉ2）×Ｒ1・ｆ
1／ｆsが一定になるように各要素を補正すればよい。こ
こで、Ｉ2はモータ２次電流、Ｒ1は１次抵抗、ｆ1は１
次周波数、ｆSはすべり周波数を表す。リニアインダク
ションモータの１次誘起電圧Ｅ1は、下記の式（１）で
表される。
【０００６】
【数１】
【０００７】ギャップ長δがΔδだけ変動したことによ
り、Ｌ2（リニアインダクションモータの２次漏れイン
ダクタンス），Ｒ2，Ｉ2，ｆSがそれぞれ、ΔＬ2，ΔＲ
2，ΔＩ2，ΔｆSだけ変動したとすると、変動後の１次
誘起電圧Ｅ1Δは、下記の式（２）の如くなる。
り、Ｌ2（リニアインダクションモータの２次漏れイン
ダクタンス），Ｒ2，Ｉ2，ｆSがそれぞれ、ΔＬ2，ΔＲ
2，ΔＩ2，ΔｆSだけ変動したとすると、変動後の１次
誘起電圧Ｅ1Δは、下記の式（２）の如くなる。
【０００８】
【数２】
【０００９】但し、上記式（２）において、Ｒ2′＝Ｒ2
＋ΔＲ2，L2′＝L2＋ΔL2，I2′＝I 2＋ΔI2，ｆS′＝ｆ
S＋ΔｆSとなる。ここで、Ｅ1＝Ｅ1Δとなるように、１
次電圧Ｖを制御する場合、変数はｆS，Ｉ2，（ｆS＋Δ
ｆS），（Ｉ2＋ΔＩ2）となり、モータ定数はギャップ
長の変動に対して予め演算もしくは計測より求め得る量
となる。また、変数ｆS，Ｉ2，変数（ｆS＋ΔｆS）と
（Ｉ2＋ΔＩ2）は１次誘起電圧に対して一定の関係をも
ったものとなるため、２次電流Ｉ2とその変動分ΔＩ2が
決まれば発生トルクＴは一義的に決定される。また、１
次誘起電圧Ｅ1と１次電圧とは下記の関係式で表され
る。
＋ΔＲ2，L2′＝L2＋ΔL2，I2′＝I 2＋ΔI2，ｆS′＝ｆ
S＋ΔｆSとなる。ここで、Ｅ1＝Ｅ1Δとなるように、１
次電圧Ｖを制御する場合、変数はｆS，Ｉ2，（ｆS＋Δ
ｆS），（Ｉ2＋ΔＩ2）となり、モータ定数はギャップ
長の変動に対して予め演算もしくは計測より求め得る量
となる。また、変数ｆS，Ｉ2，変数（ｆS＋ΔｆS）と
（Ｉ2＋ΔＩ2）は１次誘起電圧に対して一定の関係をも
ったものとなるため、２次電流Ｉ2とその変動分ΔＩ2が
決まれば発生トルクＴは一義的に決定される。また、１
次誘起電圧Ｅ1と１次電圧とは下記の関係式で表され
る。
【００１０】
【数３】
【００１１】従って、リニアインダクションモータの界
磁の利用率等から１次誘起電圧Ｅ1を決定し、ギャップ
長に対するリニアインダクションモータのモータ定数を
実測によって求め、所定のトルクＴを得るために２次電
流Ｉ2を演算し、１次誘起電圧Ｅ１を所定の値とした場
合のギャップ長に対する励磁電流Ｉoの大きさを演算す
る。
磁の利用率等から１次誘起電圧Ｅ1を決定し、ギャップ
長に対するリニアインダクションモータのモータ定数を
実測によって求め、所定のトルクＴを得るために２次電
流Ｉ2を演算し、１次誘起電圧Ｅ１を所定の値とした場
合のギャップ長に対する励磁電流Ｉoの大きさを演算す
る。
【００１２】上記のようにして求めたＩ2とＩ0から、ギ
ャップ長に対する１次電流Ｉ1を演算する。上記Ｉ2をパ
ラメータとして、所定のトルクＴを得るためのすべり周
波数ｆSを演算する。また、すべり周波数パターン発生
器４０は、トルク指令Ｔに対し、検出した入力されるギ
ャップ長に対応するすべり周波数、すなわちすべり周波
数基準ｆSPを演算して出力する。同様に、電流パターン
発生器５０はトルク指令Ｔに対し、入力されるギャップ
長に対応する１次電流Ｉ1、すなわち電流基準Ｉpを演算
して出力する。
ャップ長に対する１次電流Ｉ1を演算する。上記Ｉ2をパ
ラメータとして、所定のトルクＴを得るためのすべり周
波数ｆSを演算する。また、すべり周波数パターン発生
器４０は、トルク指令Ｔに対し、検出した入力されるギ
ャップ長に対応するすべり周波数、すなわちすべり周波
数基準ｆSPを演算して出力する。同様に、電流パターン
発生器５０はトルク指令Ｔに対し、入力されるギャップ
長に対応する１次電流Ｉ1、すなわち電流基準Ｉpを演算
して出力する。
【００１３】従って、ギャップ長が増減した場合、発生
しているリニアインダクションモータの２次出力が維持
されるように、すべり周波数およびモータ電流が修正さ
れるので、リニアインダクションモータは定トルク制御
される。
しているリニアインダクションモータの２次出力が維持
されるように、すべり周波数およびモータ電流が修正さ
れるので、リニアインダクションモータは定トルク制御
される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来のリニアインダクションモータ制御装置は、以下
のような問題点があった。電気車では、ひとつの電力変
換器から複数のリニアモータ、例えば２個モータ、４個
モータへ給電することが多く、ギャップ長は個々のモー
タ毎に正確に検出しない限り、電気車の総合トルクを制
御することはできない。このため、多数のギャップ検出
器を必要とし、精度、信頼性に欠け、またコスト的にも
高価になる等の問題点があった。
な従来のリニアインダクションモータ制御装置は、以下
のような問題点があった。電気車では、ひとつの電力変
換器から複数のリニアモータ、例えば２個モータ、４個
モータへ給電することが多く、ギャップ長は個々のモー
タ毎に正確に検出しない限り、電気車の総合トルクを制
御することはできない。このため、多数のギャップ検出
器を必要とし、精度、信頼性に欠け、またコスト的にも
高価になる等の問題点があった。
【００１５】また、リニアインダクションモータは、図
６に示すように周知の回転型三相誘導電動機と同じ等価
回路で表現できる。従って回転型三相誘導電動機と同様
のベクトル制御が可能である。しかし、電気車駆動リニ
アインダクタンスモータでは、ギャップ変動によりリニ
アインダクタンスモータの等価回路定数の変化によって
制御内部定数値と異なってくるという問題点があった。
６に示すように周知の回転型三相誘導電動機と同じ等価
回路で表現できる。従って回転型三相誘導電動機と同様
のベクトル制御が可能である。しかし、電気車駆動リニ
アインダクタンスモータでは、ギャップ変動によりリニ
アインダクタンスモータの等価回路定数の変化によって
制御内部定数値と異なってくるという問題点があった。
【００１６】この発明は、このような従来の問題点を解
消するためになされたものであり、ギャップ検出器なし
でリニアインダクションモータが発生する吸引力または
反発力と車両重量変化によるギャップ変動を検出しリニ
アインダクタンスモータの等価回路定数の変化を把握
し、その制御内部定数値を補正することにより、回転型
三相誘導電動機のベクトル制御演算と同様な制御性能が
得られるリニアインダクタンスモータ制御装置を得るこ
とを目的とする。
消するためになされたものであり、ギャップ検出器なし
でリニアインダクションモータが発生する吸引力または
反発力と車両重量変化によるギャップ変動を検出しリニ
アインダクタンスモータの等価回路定数の変化を把握
し、その制御内部定数値を補正することにより、回転型
三相誘導電動機のベクトル制御演算と同様な制御性能が
得られるリニアインダクタンスモータ制御装置を得るこ
とを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るリ
ニアインダクションモータ制御装置は、リニアインダク
ションモータの１次側と２次側のギャップと該リニアイ
ンダクションモータの等価回路定数である相互インダク
タンスの関係を導出し、該導出出力に基づいて上記リニ
アインダクタンスモータの１次側と２次側のギャップ変
動による相互インダクタンスの変化を補正する補正手段
と、該補正手段の出力に基づいて上記リニアインダクシ
ョンモータを制御する制御手段とを備えたものである。
ニアインダクションモータ制御装置は、リニアインダク
ションモータの１次側と２次側のギャップと該リニアイ
ンダクションモータの等価回路定数である相互インダク
タンスの関係を導出し、該導出出力に基づいて上記リニ
アインダクタンスモータの１次側と２次側のギャップ変
動による相互インダクタンスの変化を補正する補正手段
と、該補正手段の出力に基づいて上記リニアインダクシ
ョンモータを制御する制御手段とを備えたものである。
【００１８】請求項２の発明に係るリニアインダクショ
ンモータ制御装置は、請求項１の発明において、上記補
正手段は、上記リニアインダクションモータの速度に対
応した外力を出力する外力出力手段と、該外力出力手段
の出力と車体重量に基づいて上記リニアインダクション
モータの１次側と２次側のギャップ長を演算する第１の
演算手段と、該第１の演算手段の出力に基づいて上記リ
ニアインダクションモータの等価回路定数に関連した相
互インダクタンスを演算する第２の演算手段とを有する
ものである。
ンモータ制御装置は、請求項１の発明において、上記補
正手段は、上記リニアインダクションモータの速度に対
応した外力を出力する外力出力手段と、該外力出力手段
の出力と車体重量に基づいて上記リニアインダクション
モータの１次側と２次側のギャップ長を演算する第１の
演算手段と、該第１の演算手段の出力に基づいて上記リ
ニアインダクションモータの等価回路定数に関連した相
互インダクタンスを演算する第２の演算手段とを有する
ものである。
【００１９】請求項３の発明に係るリニアインダクショ
ンモータ制御装置は、請求項２の発明において、上記外
力出力手段は、上記リニアインダクションモータの速度
が入力されると予め設定されたテーブルを検索して対応
する外力を求めるものである。
ンモータ制御装置は、請求項２の発明において、上記外
力出力手段は、上記リニアインダクションモータの速度
が入力されると予め設定されたテーブルを検索して対応
する外力を求めるものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図を参照して説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１を示す
構成図である。なお、図１において、図５と対応する部
分には同一符号を付して、その説明を省略する。図にお
いて、１は制御装置、２はパンタグラフ、３は直流リア
クトル、４はフイルタコンデンサ、５はグランド、８は
ＰＷＭ装置、９はベクトル制御演算部、１０は指令装
置、１１はリニアインダクションモータの１次側と２次
側のギャップ変動によるリニアインダクションモータの
等価回路定数を補正する補正手段としての定数補正装置
である。なお、インバータ装置７、ＰＷＭ装置８および
ベクトル制御演算部９は制御手段を構成する。
図を参照して説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１を示す
構成図である。なお、図１において、図５と対応する部
分には同一符号を付して、その説明を省略する。図にお
いて、１は制御装置、２はパンタグラフ、３は直流リア
クトル、４はフイルタコンデンサ、５はグランド、８は
ＰＷＭ装置、９はベクトル制御演算部、１０は指令装
置、１１はリニアインダクションモータの１次側と２次
側のギャップ変動によるリニアインダクションモータの
等価回路定数を補正する補正手段としての定数補正装置
である。なお、インバータ装置７、ＰＷＭ装置８および
ベクトル制御演算部９は制御手段を構成する。
【００２１】図２は、図１の定数補正装置１１の詳細を
示すブロック図である。図において、１１ａは各速度に
対する外力ｆをテーブルとして予め記憶させた外力出力
手段としての速度−外力記憶手段、１１ｂは車両重量検
出器（図示せず）よりの車体重量Ｍｔと外力ｆに基づ
き、ギャップδの長さを下記の式（９）により演算する
第１の演算手段としてのギャップ長演算手段、１１ｃは
上記式（４）より推定相互インダクタンスＭｃを演算す
る第２の演算手段としての相互インダクタンス演算手段
である。
示すブロック図である。図において、１１ａは各速度に
対する外力ｆをテーブルとして予め記憶させた外力出力
手段としての速度−外力記憶手段、１１ｂは車両重量検
出器（図示せず）よりの車体重量Ｍｔと外力ｆに基づ
き、ギャップδの長さを下記の式（９）により演算する
第１の演算手段としてのギャップ長演算手段、１１ｃは
上記式（４）より推定相互インダクタンスＭｃを演算す
る第２の演算手段としての相互インダクタンス演算手段
である。
【００２２】また、図３は、リニアインダクションモー
タの起磁力分布と磁束分布を示す概略図、図４はこの発
明の基本原理を示す概略図であり、図において、１３は
車体、１４は車輪である。
タの起磁力分布と磁束分布を示す概略図、図４はこの発
明の基本原理を示す概略図であり、図において、１３は
車体、１４は車輪である。
【００２３】次に、動作について説明する。先ず、図３
および図４を参照して、この発明の基本原理を説明す
る。リニアインダクションモータの１次側と２次側のギ
ャップ変動によるリニアインダクションの等価回路定数
の１つである相互インダクタンスＭは、磁束Φｍ/磁化
電流ＩMlで表すことができる。磁束Φｍを発生させるに
必要な起磁力の最大値Ｆｍは、次の式（５）ように表せ
る。
および図４を参照して、この発明の基本原理を説明す
る。リニアインダクションモータの１次側と２次側のギ
ャップ変動によるリニアインダクションの等価回路定数
の１つである相互インダクタンスＭは、磁束Φｍ/磁化
電流ＩMlで表すことができる。磁束Φｍを発生させるに
必要な起磁力の最大値Ｆｍは、次の式（５）ように表せ
る。
【００２４】
【数４】
【００２５】ここで、δ：ギャップの長さ[ｍ]、μ：空
気中の透磁率（＝４π×１０-7Ｈ／ｍ）、ｓ：ギャップ
面の一極の広さ、すなわち、（極ピッチτb）×（鉄心
長さｌ）[ｍ2]、κｓ：飽和係数（鉄心の飽和のため、
起磁力が増える係数で1.1〜1.5）、κｃ：カーター係数
（スロットの開口部の影響で実質的にギャップの効果が
増える係数で1.1〜1.3）である。また、Φｍ／ｓは平均
の磁束密度であるから、π／２倍して最大値を求めてい
る（図３参照）。起磁力の最大値Ｆｍは、磁化電流を実
効値で表してＩMlとすれば、次の式（６）ように表すこ
とができる。
気中の透磁率（＝４π×１０-7Ｈ／ｍ）、ｓ：ギャップ
面の一極の広さ、すなわち、（極ピッチτb）×（鉄心
長さｌ）[ｍ2]、κｓ：飽和係数（鉄心の飽和のため、
起磁力が増える係数で1.1〜1.5）、κｃ：カーター係数
（スロットの開口部の影響で実質的にギャップの効果が
増える係数で1.1〜1.3）である。また、Φｍ／ｓは平均
の磁束密度であるから、π／２倍して最大値を求めてい
る（図３参照）。起磁力の最大値Ｆｍは、磁化電流を実
効値で表してＩMlとすれば、次の式（６）ように表すこ
とができる。
【００２６】
【数５】
【００２７】ここで、Ｎ1：全巻き数、Ｐｍ：極数を表
す。磁気抵抗が全てギャップに存在するとすれば、上記
式（５）および（６）式より、相互インダクタンスＭ
は、次の式（７）式を用いて算出される。
す。磁気抵抗が全てギャップに存在するとすれば、上記
式（５）および（６）式より、相互インダクタンスＭ
は、次の式（７）式を用いて算出される。
【００２８】
【数６】
【００２９】上記式（７）式より相互インダクタンスＭ
とギャップδの関係は、下記の式（８）のように表すこ
とができ、反比例の関係が成り立つ。
とギャップδの関係は、下記の式（８）のように表すこ
とができ、反比例の関係が成り立つ。
【００３０】
【数７】
【００３１】ただし、κ＝2.64（Ｎ1／Ｐｍ）・（２Ｓ
μ／π・κｓ・κｃ）とし、κは一定定数と考えられ
る。相互インダクタンスは、温度変動、磁束飽和の影響
を無視するとギャップの長さによって一義的に決まる。
従ってギャップの長さが把握できれば、相互インダクタ
ンスも予め把握できる。
μ／π・κｓ・κｃ）とし、κは一定定数と考えられ
る。相互インダクタンスは、温度変動、磁束飽和の影響
を無視するとギャップの長さによって一義的に決まる。
従ってギャップの長さが把握できれば、相互インダクタ
ンスも予め把握できる。
【００３２】また、ギャップの把握であるが、電気車駆
動用リニアインダクションモータの場合、ギャップ変動
はリニアインダクションモータが発生する吸引力または
反発力による歪みと乗車の割合による車両重量変化で発
生する。この変動量のうち車体重量は検出することによ
って把握できるため、外力（吸引力または反発力）が把
握できれば、ギャップ変動量も把握できる。即ち、下記
の式（９）で表される。
動用リニアインダクションモータの場合、ギャップ変動
はリニアインダクションモータが発生する吸引力または
反発力による歪みと乗車の割合による車両重量変化で発
生する。この変動量のうち車体重量は検出することによ
って把握できるため、外力（吸引力または反発力）が把
握できれば、ギャップ変動量も把握できる。即ち、下記
の式（９）で表される。
【００３３】 ギャップの長さδ＝ｋa×（Ｍt＋ｆ） （９）
【００３４】ここで、ｋa：比例定数、Ｍｔ：車体重
量、ｆ：外力（吸引力または反発力）となる。次に、外
力の把握であるが、電気車駆動リニアインダクションモ
ータでは速度により外力が一義的に把握できる。
量、ｆ：外力（吸引力または反発力）となる。次に、外
力の把握であるが、電気車駆動リニアインダクションモ
ータでは速度により外力が一義的に把握できる。
【００３５】次に、図１および図２の動作について説明
する。速度ｖtが入力されると、速度−外力記憶手段１
１ａはその内部のテーブルを検索して対応する外力ｆを
求める。この外力ｆと車両重量検出器よりの車体重量Ｍ
ｔを用いてギャップ長演算手段１１ｂにおいて、上記式
（９）の演算を行い、ギャップ長δを求める。この演算
されたギャップ長δから相互インダクタンス演算手段１
１ｃにより上記式（８）を演算し、推定相互インダクタ
ンスＭｃを求める。この求められた推定相互インダクタ
ンスＭｃは、実機の値に等しくなるように補正された等
価回路定数である。
する。速度ｖtが入力されると、速度−外力記憶手段１
１ａはその内部のテーブルを検索して対応する外力ｆを
求める。この外力ｆと車両重量検出器よりの車体重量Ｍ
ｔを用いてギャップ長演算手段１１ｂにおいて、上記式
（９）の演算を行い、ギャップ長δを求める。この演算
されたギャップ長δから相互インダクタンス演算手段１
１ｃにより上記式（８）を演算し、推定相互インダクタ
ンスＭｃを求める。この求められた推定相互インダクタ
ンスＭｃは、実機の値に等しくなるように補正された等
価回路定数である。
【００３６】この等価回路定数Ｍは、ベクトル制御演算
部９（図１）へ入力され、補正された推定相互インダク
タンスＭｃを使用して演算される。なお、上述の等価回
路定数の補正は、運行中、常に行われる。ベクトル制御
演算部９では、すべり周波数形ベクトル制御の原理に基
づいて、トルク指令ＴM＊、２次磁束指令Φ2＊から１次
dq軸電流指令ｉ1d＊，ｉ1q＊とすべり周波数指令ωs＊
を次式より演算する。
部９（図１）へ入力され、補正された推定相互インダク
タンスＭｃを使用して演算される。なお、上述の等価回
路定数の補正は、運行中、常に行われる。ベクトル制御
演算部９では、すべり周波数形ベクトル制御の原理に基
づいて、トルク指令ＴM＊、２次磁束指令Φ2＊から１次
dq軸電流指令ｉ1d＊，ｉ1q＊とすべり周波数指令ωs＊
を次式より演算する。
【００３７】
【数８】
【００３８】よって、下記の式（１３）および（１４）
に基づいて、dq軸電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を演算する。
に基づいて、dq軸電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を演算する。
【００３９】
【数９】
【００４０】dq軸電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊をもとにし
て、ＰＷＭ装置８でインバータ７を駆動させるＰＷＭ信
号を出力する。
て、ＰＷＭ装置８でインバータ７を駆動させるＰＷＭ信
号を出力する。
【００４１】このように、本実施の形態では、リニアイ
ンダクションモータのギャップと等価回路定数である相
互インダクタンスの関係を導出し、また、インダクショ
ンモータが発生する吸引力または反発力と車体重量を検
出してギャップ長を把握し導出した式による相互インダ
クタンスを補正できる定数補正装置を設け、リニアイン
ダクションの１次側と２次側のギャップ変動によるイン
ダクションモータの等価回路定数の変化を補正するの
で、、制御演算で使用するリニアインダクションモータ
の内部定数値が実機と等しくなり、ギャップ変動に拘わ
らず推力が一定に維持され、乗り心地が悪くなることを
防ぐことができる。
ンダクションモータのギャップと等価回路定数である相
互インダクタンスの関係を導出し、また、インダクショ
ンモータが発生する吸引力または反発力と車体重量を検
出してギャップ長を把握し導出した式による相互インダ
クタンスを補正できる定数補正装置を設け、リニアイン
ダクションの１次側と２次側のギャップ変動によるイン
ダクションモータの等価回路定数の変化を補正するの
で、、制御演算で使用するリニアインダクションモータ
の内部定数値が実機と等しくなり、ギャップ変動に拘わ
らず推力が一定に維持され、乗り心地が悪くなることを
防ぐことができる。
【００４２】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、リニアインダ
クションモータの１次側と２次側のギャップと該リニア
インダクションモータの等価回路定数である相互インダ
クタンスの関係を導出し、該導出出力に基づいて上記リ
ニアインダクタンスモータの１次側と２次側のギャップ
変動による相互インダクタンスの変化を補正する補正手
段と、該補正手段の出力に基づいて上記リニアインダク
ションモータを制御する制御手段とを備えたので、制御
演算で使用するモータの等価定数が実機の値と等しくな
り、ギャップ変動に拘わらず推力が一定に維持され良好
な制御特性が得られ、車両等に適用した場合には良好な
乗り心地が得られ、しかも精度、信頼性を向上できると
共にコスト的にも安価になるという効果がある。
クションモータの１次側と２次側のギャップと該リニア
インダクションモータの等価回路定数である相互インダ
クタンスの関係を導出し、該導出出力に基づいて上記リ
ニアインダクタンスモータの１次側と２次側のギャップ
変動による相互インダクタンスの変化を補正する補正手
段と、該補正手段の出力に基づいて上記リニアインダク
ションモータを制御する制御手段とを備えたので、制御
演算で使用するモータの等価定数が実機の値と等しくな
り、ギャップ変動に拘わらず推力が一定に維持され良好
な制御特性が得られ、車両等に適用した場合には良好な
乗り心地が得られ、しかも精度、信頼性を向上できると
共にコスト的にも安価になるという効果がある。
【００４３】請求項２の発明によれば、上記補正手段
は、上記リニアインダクションモータの速度に対応した
外力を出力する外力出力手段と、該外力出力手段の出力
と車体重量に基づいて上記リニアインダクションモータ
の１次側と２次側のギャップ長を演算する第１の演算手
段と、該第１の演算手段の出力に基づいて上記リニアイ
ンダクションモータの等価回路定数に関連した相互イン
ダクタンスを演算する第２の演算手段とを有するので、
ギャップ変動に拘わらず推力が一定に維持され良好な制
御特性が得られ、精度、信頼性の向上、コストの低廉化
に寄与できるという効果がある。
は、上記リニアインダクションモータの速度に対応した
外力を出力する外力出力手段と、該外力出力手段の出力
と車体重量に基づいて上記リニアインダクションモータ
の１次側と２次側のギャップ長を演算する第１の演算手
段と、該第１の演算手段の出力に基づいて上記リニアイ
ンダクションモータの等価回路定数に関連した相互イン
ダクタンスを演算する第２の演算手段とを有するので、
ギャップ変動に拘わらず推力が一定に維持され良好な制
御特性が得られ、精度、信頼性の向上、コストの低廉化
に寄与できるという効果がある。
【００４４】請求項３の発明によれば、上記外力出力手
段は、上記リニアインダクションモータの速度が入力さ
れると予め設定されたテーブルを検索して対応する外力
を求めるので、良好な制御特性等の向上に寄与できると
いう効果がある。
段は、上記リニアインダクションモータの速度が入力さ
れると予め設定されたテーブルを検索して対応する外力
を求めるので、良好な制御特性等の向上に寄与できると
いう効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１を示す構成図であ
る。
る。
【図２】 この発明の実施の形態１における定数補正装
置の詳細を示すブロック図である。
置の詳細を示すブロック図である。
【図３】 リニアインダクションモータの起磁力分布と
磁束分布を示す概略図である。
磁束分布を示す概略図である。
【図４】 この発明の基本原理を説明するための模式図
である。
である。
【図５】 リニアインダクションモータの等価回路を示
す回路図である。
す回路図である。
【図６】 従来のリニアインダクションモータ制御装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
１ 制御装置、 ６ リニアインダクションモータの１
次側、 ７ インバータ装置、 ８ ＰＷＭ装置、 ９
ベクトル制御装置、 １０ 指令装置、 １１ 定数
補正装置、 １１ａ 速度−外力記憶手段、 １１ｂ
ギャップ長演算手段、 １１ｃ 相互インダクタンス演
算手段、 １２ リニアインダクションモータの２次
側。
次側、 ７ インバータ装置、 ８ ＰＷＭ装置、 ９
ベクトル制御装置、 １０ 指令装置、 １１ 定数
補正装置、 １１ａ 速度−外力記憶手段、 １１ｂ
ギャップ長演算手段、 １１ｃ 相互インダクタンス演
算手段、 １２ リニアインダクションモータの２次
側。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H113 AA05 CC03 CC07 CD13 EE02 GG04 GG08 GG12 GG24 GG30 HH19 5H540 AA02 BA02 BB03 BB05 BB08 BB10 EE20 FB01 FC02 FC10 5H576 AA01 BB06 DD02 DD04 EE01 EE11 HB02 LL03 LL30 LL40
Claims (3)
- 【請求項１】 リニアインダクションモータの１次側と
２次側のギャップと該リニアインダクションモータの等
価回路定数である相互インダクタンスの関係を導出し、
該導出出力に基づいて上記リニアインダクタンスモータ
の１次側と２次側のギャップ変動による相互インダクタ
ンスの変化を補正する補正手段と、 該補正手段の出力に基づいて上記リニアインダクション
モータを制御する制御手段と備えたことを特徴とするリ
ニアインダクションモータ制御装置。 - 【請求項２】 上記補正手段は、上記リニアインダクシ
ョンモータの速度に対応した外力を出力する外力出力手
段と、該外力出力手段の出力と車体重量に基づいて上記
リニアインダクションモータの１次側と２次側のギャッ
プ長を演算する第１の演算手段と、該第１の演算手段の
出力に基づいて上記リニアインダクションモータの等価
回路定数に関連した相互インダクタンスを演算する第２
の演算手段とを有することを特徴とする請求項１記載の
リニアインダクションモータ制御装置。 - 【請求項３】 上記外力出力手段は、上記リニアインダ
クションモータの速度が入力されると予め設定されたテ
ーブルを検索して対応する外力を求めることを特徴とす
る請求項２記載のリニアインダクションモータ制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000191125A JP2002010412A (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | リニアインダクションモータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000191125A JP2002010412A (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | リニアインダクションモータ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002010412A true JP2002010412A (ja) | 2002-01-11 |
Family
ID=18690476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000191125A Pending JP2002010412A (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | リニアインダクションモータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002010412A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006033180A1 (ja) * | 2004-09-22 | 2006-03-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 誘導電動機のベクトル制御装置 |
-
2000
- 2000-06-26 JP JP2000191125A patent/JP2002010412A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006033180A1 (ja) * | 2004-09-22 | 2006-03-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 誘導電動機のベクトル制御装置 |
| CN100391097C (zh) * | 2004-09-22 | 2008-05-28 | 三菱电机株式会社 | 感应电动机的矢量控制装置 |
| US7385371B2 (en) | 2004-09-22 | 2008-06-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vector controller for induction motor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2943657B2 (ja) | 突極型永久磁石モータの制御装置 | |
| JP3467961B2 (ja) | 回転電機の制御装置 | |
| KR100679360B1 (ko) | 브러쉬리스 모터 제어를 위한 위상선도 각도 최적화 시스템 | |
| US6628099B2 (en) | Synchronous motor driving system and sensorless control method for a synchronous motor | |
| JP3944955B2 (ja) | 誘導電動機の誘導起電力推定方法、速度推定方法、軸ずれ補正方法及び誘導電動機制御装置 | |
| CN104620497A (zh) | 逆变器控制装置以及逆变器控制方法 | |
| JP3473178B2 (ja) | 回転電機の制御装置 | |
| CN113646204B (zh) | 永磁体同步电机的驱动装置、永磁体同步电机的转矩补偿方法和电动车 | |
| JP2010166701A (ja) | モータドライブシステム | |
| JP2000166278A (ja) | 同期電動機の制御装置 | |
| JP4053511B2 (ja) | 巻線界磁式同期機のベクトル制御装置 | |
| JP5050387B2 (ja) | モーター制御装置 | |
| JP3067659B2 (ja) | 誘導電動機の制御方法 | |
| JP2002010412A (ja) | リニアインダクションモータ制御装置 | |
| JP3692085B2 (ja) | モータ制御方法及び装置 | |
| JPH0775398A (ja) | 誘導電動機のベクトル制御装置 | |
| JP3840030B2 (ja) | 電気車の駆動制御装置 | |
| JP3680618B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
| JP2856564B2 (ja) | 同期電動機の制御装置 | |
| JP3780482B2 (ja) | 誘導電動機の制御装置 | |
| JP3067660B2 (ja) | 誘導電動機の制御方法 | |
| Finch | Scalar and vector: a simplified treatment of induction motor control performance | |
| JP3309520B2 (ja) | 誘導電動機の制御方法 | |
| JP2625969B2 (ja) | 誘導電動機のベクトル制御装置 | |
| JP4128891B2 (ja) | モータ制御装置 |