JP2002142499A - 速度センサレスベクトル制御装置 - Google Patents
速度センサレスベクトル制御装置Info
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- JP2002142499A JP2002142499A JP2000331912A JP2000331912A JP2002142499A JP 2002142499 A JP2002142499 A JP 2002142499A JP 2000331912 A JP2000331912 A JP 2000331912A JP 2000331912 A JP2000331912 A JP 2000331912A JP 2002142499 A JP2002142499 A JP 2002142499A
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- induction motor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 産業車両荷上げポンプを従来の速度センサレ
スベクトル制御装置で駆動すると、起動時に遅れが生じ
る。 【解決手段】 誘導電動機１の速度制御によって産業車
両荷上げポンプを駆動し、誘導電動機の速度推定を基に
した速度制御系８、９、１０によってトルク電流指令と
励磁電流指令を得、これら指令から電流制御系３〜７に
よってインバータ２から誘導電動機に供給する電流を制
御するにおいて、速度指令ωrefが誘導電動機の零速度
近辺にあるときに速度制御系からのトルク電流指令に代
えて一定値のトルク電流指令を発生する関数発生器１２
と切換スイッチ１３Ａを設けると共に、推定速度に代え
て速度指令を回転速度検出値とする切換スイッチ１３Ｂ
とを備えることにより、零速度近辺で必要十分なトルク
を得るとともにほぼ適正な速度検出値を得てベクトル制
御演算を行う。
スベクトル制御装置で駆動すると、起動時に遅れが生じ
る。 【解決手段】 誘導電動機１の速度制御によって産業車
両荷上げポンプを駆動し、誘導電動機の速度推定を基に
した速度制御系８、９、１０によってトルク電流指令と
励磁電流指令を得、これら指令から電流制御系３〜７に
よってインバータ２から誘導電動機に供給する電流を制
御するにおいて、速度指令ωrefが誘導電動機の零速度
近辺にあるときに速度制御系からのトルク電流指令に代
えて一定値のトルク電流指令を発生する関数発生器１２
と切換スイッチ１３Ａを設けると共に、推定速度に代え
て速度指令を回転速度検出値とする切換スイッチ１３Ｂ
とを備えることにより、零速度近辺で必要十分なトルク
を得るとともにほぼ適正な速度検出値を得てベクトル制
御演算を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導電動機の速度
センサレスベクトル制御装置に係り、特に誘導電動機を
産業車両荷上げポンプの駆動源とした速度センサレスベ
クトル制御に関する。
センサレスベクトル制御装置に係り、特に誘導電動機を
産業車両荷上げポンプの駆動源とした速度センサレスベ
クトル制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、誘導電動機の速度センサレスベ
クトル制御装置のブロック構成図である。誘導電動機１
はインバータ２からの周波数と電圧を制御した交流出力
で駆動され、そのインバータ２の出力電流は電流制御系
によって制御される。
クトル制御装置のブロック構成図である。誘導電動機１
はインバータ２からの周波数と電圧を制御した交流出力
で駆動され、そのインバータ２の出力電流は電流制御系
によって制御される。
【０００３】電流制御系は、トルク電流指令ＩＱ．ＲＥ
Ｆと励磁電流指令ＩＤ．ＲＥＦに対して、それぞれ検出
トルク電流ＩＱ．ＤＥＴと検出励磁電流ＩＤ．ＤＥＴを
電流制御演算部３により突き合わせてその比例積分（Ｐ
Ｉ）演算を行い、回転座標のトルク軸電圧Ｖｑと励磁軸
電圧Ｖｄを得る。検出トルク電流ＩＱ．ＤＥＴと検出励
磁電流ＩＤ．ＤＥＴは誘導電動機の２相電流検出値から
３相／２相変換部４に固定座標の２相交流電流に変換す
る。電流制御演算部３からの電圧Ｖｑ、Ｖｄは座標変換
部５により固定座標の３相電圧信号Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに
変換してインバータ２への電圧指令とする。
Ｆと励磁電流指令ＩＤ．ＲＥＦに対して、それぞれ検出
トルク電流ＩＱ．ＤＥＴと検出励磁電流ＩＤ．ＤＥＴを
電流制御演算部３により突き合わせてその比例積分（Ｐ
Ｉ）演算を行い、回転座標のトルク軸電圧Ｖｑと励磁軸
電圧Ｖｄを得る。検出トルク電流ＩＱ．ＤＥＴと検出励
磁電流ＩＤ．ＤＥＴは誘導電動機の２相電流検出値から
３相／２相変換部４に固定座標の２相交流電流に変換す
る。電流制御演算部３からの電圧Ｖｑ、Ｖｄは座標変換
部５により固定座標の３相電圧信号Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに
変換してインバータ２への電圧指令とする。
【０００４】これら電流制御系の各部の演算に必要な回
転数ω、位相θは、トルク電流指令ＩＱ．ＤＥＴと励磁
電流指令ＩＤ．ＤＥＴおよび電動機の二次時定数τから
すべり演算部６によりすべり周波数ωsを求め、これに
誘導電動機のロータ回転数ωrとを加算して回転角周波
数ωを求め、さらに積分器７により位相角θを求める。
転数ω、位相θは、トルク電流指令ＩＱ．ＤＥＴと励磁
電流指令ＩＤ．ＤＥＴおよび電動機の二次時定数τから
すべり演算部６によりすべり周波数ωsを求め、これに
誘導電動機のロータ回転数ωrとを加算して回転角周波
数ωを求め、さらに積分器７により位相角θを求める。
【０００５】トルク電流指令ＩＱ．ＤＥＴは、速度制御
演算部８により速度指令ωrefとロータ回転数ωrとの突
き合わせでその偏差の比例積分により得る。励磁電流指
令ＩＤ．ＤＥＴは、速度ωの関数になる二次磁束λを得
る二次磁束関数発生器９と、これを割算器１０により電
動機の固定子と回転子の巻線間の相互インダクタンスＭ
で割算することで得る。
演算部８により速度指令ωrefとロータ回転数ωrとの突
き合わせでその偏差の比例積分により得る。励磁電流指
令ＩＤ．ＤＥＴは、速度ωの関数になる二次磁束λを得
る二次磁束関数発生器９と、これを割算器１０により電
動機の固定子と回転子の巻線間の相互インダクタンスＭ
で割算することで得る。
【０００６】ここで、ロータ回転数ωrとしては、誘導
電動機１の回転数を直接に検出する速度検出器を設ける
のに代えて、速度センサレスベクトル制御装置では、速
度推定部１１により速度推定演算を行うことで、装置の
コストダウン等を図る。この速度推定演算には、例え
ば、指令電圧Ｖｄ，Ｖｑと検出電流Ｉｕ，Ｉｗまたは電
流検出値ＩＱ．ＤＥＴ，ＩＤ．ＤＥＴに基づいて推定す
る。
電動機１の回転数を直接に検出する速度検出器を設ける
のに代えて、速度センサレスベクトル制御装置では、速
度推定部１１により速度推定演算を行うことで、装置の
コストダウン等を図る。この速度推定演算には、例え
ば、指令電圧Ｖｄ，Ｖｑと検出電流Ｉｕ，Ｉｗまたは電
流検出値ＩＱ．ＤＥＴ，ＩＤ．ＤＥＴに基づいて推定す
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記の速度センサレス
ベクトル制御装置の誘導電動機により産業車両荷上げポ
ンプを駆動する場合、ポンプは零速度を含む可変速制御
がなされるため、センサレスベクトル制御での零速度付
近（始動時）での速度推定が遅れ（例えば数１００ｍｓ
の遅れ）、ポンプシステムの起動が遅れてしまう問題が
あった。
ベクトル制御装置の誘導電動機により産業車両荷上げポ
ンプを駆動する場合、ポンプは零速度を含む可変速制御
がなされるため、センサレスベクトル制御での零速度付
近（始動時）での速度推定が遅れ（例えば数１００ｍｓ
の遅れ）、ポンプシステムの起動が遅れてしまう問題が
あった。
【０００８】この遅れは、誘導電動機によるダイナモメ
ータの負荷制御を行う場合などでは何ら問題とならない
が、荷上げポンプシステムでは、負荷の変動が非常に激
しく、起動トルクが大きいため遅れると考えられる。
ータの負荷制御を行う場合などでは何ら問題とならない
が、荷上げポンプシステムでは、負荷の変動が非常に激
しく、起動トルクが大きいため遅れると考えられる。
【０００９】本発明の目的は、荷上げポンプの零速度付
近での制御遅れを少なくできる速度センサレスベクトル
制御装置を提供することにある。
近での制御遅れを少なくできる速度センサレスベクトル
制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、速度指令が零速度近辺にあるときはトルク
電流指令を加速に必要十分なトルク出力が得られる一定
値とし、速度検出値は速度指令そのものとすることによ
り、零速度近辺で必要十分なトルクを得るとともにほぼ
適正な速度検出値を得てベクトル制御演算を行うように
したもので、以下の構成を特徴とする。
決するため、速度指令が零速度近辺にあるときはトルク
電流指令を加速に必要十分なトルク出力が得られる一定
値とし、速度検出値は速度指令そのものとすることによ
り、零速度近辺で必要十分なトルクを得るとともにほぼ
適正な速度検出値を得てベクトル制御演算を行うように
したもので、以下の構成を特徴とする。
【００１１】誘導電動機の速度制御によって産業車両荷
上げポンプを駆動し、誘導電動機の速度推定を基にした
速度制御系によってトルク電流指令と励磁電流指令を
得、これら指令から電流制御系によってインバータから
誘導電動機に供給する電流を制御する速度センサレスベ
クトル制御装置において、前記速度指令が誘導電動機の
零速度近辺にあるときに前記速度制御系からのトルク電
流指令に代えて一定値のトルク電流指令を発生する関数
発生器と切換スイッチと、前記速度指令が誘導電動機の
零速度近辺にあるときに前記推定速度に代えて前記速度
指令を回転速度検出値とする切換スイッチとを備えたこ
とを特徴とする。
上げポンプを駆動し、誘導電動機の速度推定を基にした
速度制御系によってトルク電流指令と励磁電流指令を
得、これら指令から電流制御系によってインバータから
誘導電動機に供給する電流を制御する速度センサレスベ
クトル制御装置において、前記速度指令が誘導電動機の
零速度近辺にあるときに前記速度制御系からのトルク電
流指令に代えて一定値のトルク電流指令を発生する関数
発生器と切換スイッチと、前記速度指令が誘導電動機の
零速度近辺にあるときに前記推定速度に代えて前記速度
指令を回転速度検出値とする切換スイッチとを備えたこ
とを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
ブロック構成図である。同図が図２と異なる部分は、関
数発生器１２と切換スイッチ１３Ａ，１３Ｂを設けた点
にある。
ブロック構成図である。同図が図２と異なる部分は、関
数発生器１２と切換スイッチ１３Ａ，１３Ｂを設けた点
にある。
【００１３】関数発生器１２は、速度指令ωrefが零速
度近辺にあるときに一定値のトルク電流指令ＩＱ．ＤＥ
Ｔを発生する。
度近辺にあるときに一定値のトルク電流指令ＩＱ．ＤＥ
Ｔを発生する。
【００１４】切換スイッチ１３Ａは、速度指令ωrefが
零速度近辺にあるときは関数発生器１２の出力をトルク
電流指令ＩＱ．ＤＥＴとし、速度指令ωrefが零速度近
辺を越えた高い速度指令値にあるときは速度制御演算部
８の出力をトルク電流指令ＩＱ．ＤＥＴとして切換る。
零速度近辺にあるときは関数発生器１２の出力をトルク
電流指令ＩＱ．ＤＥＴとし、速度指令ωrefが零速度近
辺を越えた高い速度指令値にあるときは速度制御演算部
８の出力をトルク電流指令ＩＱ．ＤＥＴとして切換る。
【００１５】切換スイッチ１３Ｂは、スイッチ１３Ａと
連動され、速度指令ωrefが零速度近辺にあるときは該
速度指令ωrefを検出回転数ωとして取り込み、速度指
令ωr efが零速度近辺を越えた高い速度指令値にあると
きはすべり演算部６側からの検出回転数ωとして取り込
むよう切換えられる。
連動され、速度指令ωrefが零速度近辺にあるときは該
速度指令ωrefを検出回転数ωとして取り込み、速度指
令ωr efが零速度近辺を越えた高い速度指令値にあると
きはすべり演算部６側からの検出回転数ωとして取り込
むよう切換えられる。
【００１６】以上の構成によれば、速度センサレスベク
トル制御における起動時など、速度指令ωrefが零速度
近辺にあるときは、トルク電流指令ＩＱ．ＤＥＴを一定
値とし、速度指令ωrefを検出速度ωとしてベクトル制
御を行い、誘導電動機１を高い速度まで加速していく。
零速度範囲を越えた速度指令には切換スイッチ１３Ａ，
１３Ｂが元の状態に復帰し、従来と同じベクトル制御を
行う。
トル制御における起動時など、速度指令ωrefが零速度
近辺にあるときは、トルク電流指令ＩＱ．ＤＥＴを一定
値とし、速度指令ωrefを検出速度ωとしてベクトル制
御を行い、誘導電動機１を高い速度まで加速していく。
零速度範囲を越えた速度指令には切換スイッチ１３Ａ，
１３Ｂが元の状態に復帰し、従来と同じベクトル制御を
行う。
【００１７】したがって、起動時など、零速度領域にお
けるベクトル制御は、トルク電流と励磁電流とを直交さ
せるベクトル制御状態から少し外れた制御状態になる
が、必要十分なトルク出力で速度指令に追従した加速を
得ることができ、起動時など、零速度領域での制御遅れ
を少なくすることができる。
けるベクトル制御は、トルク電流と励磁電流とを直交さ
せるベクトル制御状態から少し外れた制御状態になる
が、必要十分なトルク出力で速度指令に追従した加速を
得ることができ、起動時など、零速度領域での制御遅れ
を少なくすることができる。
【００１８】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、速度指
令が零速度近辺にあるときはトルク電流指令を加速に必
要十分なトルク出力が得られる一定値とし、速度検出値
は速度指令そのものとするするようにしたため、産業車
両荷上げポンプの零速度付近での制御遅れを少なくでき
る効果がある。
令が零速度近辺にあるときはトルク電流指令を加速に必
要十分なトルク出力が得られる一定値とし、速度検出値
は速度指令そのものとするするようにしたため、産業車
両荷上げポンプの零速度付近での制御遅れを少なくでき
る効果がある。
【図１】本発明の実施形態を示すブロック構成図。
【図２】従来の速度センサレスベクトル制御装置のブロ
ック構成図。
ック構成図。
１…誘導電動機 ２…インバータ ３…電流制御演算部 ６…すべり演算部 ８…速度制御演算部 １１…速度推定演算部 １２…関数発生器 １３Ａ、１３Ｂ…切換スイッチ
Claims (1)
- 【請求項１】 誘導電動機の速度制御によって産業車両
荷上げポンプを駆動し、誘導電動機の速度推定を基にし
た速度制御系によってトルク電流指令と励磁電流指令を
得、これら指令から電流制御系によってインバータから
誘導電動機に供給する電流を制御する速度センサレスベ
クトル制御装置において、 前記速度指令が誘導電動機の零速度近辺にあるときに前
記速度制御系からのトルク電流指令に代えて一定値のト
ルク電流指令を発生する関数発生器と切換スイッチと、 前記速度指令が誘導電動機の零速度近辺にあるときに前
記推定速度に代えて前記速度指令を回転速度検出値とす
る切換スイッチとを備えたことを特徴とする速度センサ
レスベクトル制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000331912A JP2002142499A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 速度センサレスベクトル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000331912A JP2002142499A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 速度センサレスベクトル制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002142499A true JP2002142499A (ja) | 2002-05-17 |
Family
ID=18808190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000331912A Pending JP2002142499A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 速度センサレスベクトル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002142499A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005020993A (ja) * | 2003-06-02 | 2005-01-20 | Yaskawa Electric Corp | 誘導電動機の制御装置 |
| JP2006197769A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Mitsubishi Electric Corp | 交流回転機の制御装置 |
| JP2007159303A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ駆動制御装置 |
| WO2008065719A1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-06-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Controller of ac rotating machine |
| JP2012500370A (ja) * | 2008-08-20 | 2012-01-05 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 流体力学的負荷に圧力を供給するための圧力供給装置、および、圧力供給方法 |
| JP2012065377A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Hitachi Car Eng Co Ltd | 電動オイルポンプ用モータ制御装置及び制御方法 |
| JP2013219864A (ja) * | 2012-04-05 | 2013-10-24 | Tadano Ltd | 作業機械 |
-
2000
- 2000-10-31 JP JP2000331912A patent/JP2002142499A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005020993A (ja) * | 2003-06-02 | 2005-01-20 | Yaskawa Electric Corp | 誘導電動機の制御装置 |
| JP4572582B2 (ja) * | 2003-06-02 | 2010-11-04 | 株式会社安川電機 | 誘導電動機の制御装置 |
| JP2006197769A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Mitsubishi Electric Corp | 交流回転機の制御装置 |
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| WO2008065719A1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-06-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Controller of ac rotating machine |
| KR101024164B1 (ko) | 2006-11-29 | 2011-03-22 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 교류 회전기의 제어 장치 |
| US7960926B2 (en) | 2006-11-29 | 2011-06-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Controller for AC rotary machine |
| JP2012500370A (ja) * | 2008-08-20 | 2012-01-05 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 流体力学的負荷に圧力を供給するための圧力供給装置、および、圧力供給方法 |
| JP2012065377A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Hitachi Car Eng Co Ltd | 電動オイルポンプ用モータ制御装置及び制御方法 |
| KR101232444B1 (ko) | 2010-09-14 | 2013-02-12 | 쟈트코 가부시키가이샤 | 전동 오일 펌프용 모터 제어 장치 및 제어 방법 |
| JP2013219864A (ja) * | 2012-04-05 | 2013-10-24 | Tadano Ltd | 作業機械 |
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