JP2003111498A - Controller without speed sensor for induction motor - Google Patents

Controller without speed sensor for induction motor

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JP2003111498A
JP2003111498A JP2001302172A JP2001302172A JP2003111498A JP 2003111498 A JP2003111498 A JP 2003111498A JP 2001302172 A JP2001302172 A JP 2001302172A JP 2001302172 A JP2001302172 A JP 2001302172A JP 2003111498 A JP2003111498 A JP 2003111498A
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induction motor
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain safety of controlling even in a low-speed regenerative state and to prevent stepping-out. SOLUTION: A speed correcting value arithmetic means obtains a speed estimating value fr ' corresponding to a slip frequency fs ' at a boundary line (4), when a slip frequency fs obtained by a slip frequency arithmetic means is larger than the slip frequency fs corresponding to the sped estimated value fr estimated by a magnetic flux speed estimating means at the line (4); and adds the difference between the fr ' and the fr to the previous time speed correcting amount Fcmp as this time speed correcting amount Fcmp .

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、速度検出用のセン
サを用いることなく速度制御を行う、誘導電動機の速度
センサレス制御装置に関し、特に、低速度回生時におけ
る不安定性を低減して脱調を防止する、誘導電動機の速
度センサレス制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speed sensorless control device for an induction motor, which controls speed without using a sensor for speed detection, and more particularly, to reduce instability during low speed regeneration to cause step out. The present invention relates to a speed sensorless control device for an induction motor, which is to be prevented.

【0002】[0002]

【従来の技術】速度検出用のセンサを用いない速度制
御、すなわち速度センサレス制御によって誘導電動機を
駆動する際には、出力周波数が0近傍の低速度回生状態
では、電圧誤差の影響が大きくなるため、誘導電動機の
動作が不安定になりやすい。また、このような速度セン
サレス制御では、低速回生で制御不能となる領域が原理
的に存在する。この領域では、誘導電動機の動作が不安
定になりやすく、脱調して制御を継続することができな
い場合もある。
2. Description of the Related Art When an induction motor is driven by speed control that does not use a sensor for speed detection, that is, speed sensorless control, the influence of voltage error increases in a low speed regenerative state where the output frequency is near zero. , The operation of the induction motor tends to be unstable. Further, in such speed sensorless control, there is a region in which control is impossible due to low speed regeneration in principle. In this region, the operation of the induction motor is likely to be unstable, and there are cases where the control cannot be continued due to step out.

【0003】上述した問題を解決するため、従来では、
スリップ周波数指令を0として、1次周波数が低下しな
いようにしていた。しかし、スリップ周波数指令を0と
するだけでは上述の不安定領域を完全に回避することが
できない。特開平10−033000号公報には、1次
周波数の基準値を設定し、1次周波数がその基準値より
も下がった場合にトルク指令を補償する方法が提案され
ている。また、スリップ周波数指令に負のゲインを乗じ
て、周波数を上げる手法も提案されている。
In order to solve the above-mentioned problems, in the past,
The slip frequency command is set to 0 to prevent the primary frequency from decreasing. However, it is not possible to completely avoid the above-mentioned unstable region only by setting the slip frequency command to 0. Japanese Patent Laid-Open No. 10-033000 proposes a method of setting a reference value of a primary frequency and compensating a torque command when the primary frequency falls below the reference value. A method has also been proposed in which the slip frequency command is multiplied by a negative gain to increase the frequency.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来、速度センサレス制御では、低速回生状態では、誘導
電動機の動作を安定させるために、スリップ周波数指令
を0として1次周波数が低下しないようにしたり、1次
周波数がその基準値よりも下がった場合にトルク指令を
補償したり、推定1次磁束による出力電圧指令のフィー
ドバック演算を行ったり、スリップ周波数指令に負のゲ
インを乗じて周波数を上げたりしていた。
As described above, in the conventional speed sensorless control, in order to stabilize the operation of the induction motor in the low speed regeneration state, the slip frequency command is set to 0 so that the primary frequency does not decrease. The torque command is compensated when the primary frequency falls below the reference value, feedback calculation of the output voltage command by the estimated primary magnetic flux is performed, or the slip frequency command is multiplied by a negative gain to determine the frequency. I was raising it.

【0005】しかし、スリップ周波数を0としただけで
は、不安定現象を解決することができない。また、1次
周波数の基準値に基づいてトルク指令を補償する方法
や、スリップ周波数に負のゲインを乗じる方法は、滑り
周波数型ベクトル制御装置にのみ適用可能な方法であ
り、磁束推定値の位相を基準として電圧を出力するよう
な直接型磁束ベクトル制御方式には適用できない。
However, the instability phenomenon cannot be solved only by setting the slip frequency to zero. Further, the method of compensating the torque command based on the reference value of the primary frequency and the method of multiplying the slip frequency by a negative gain are methods applicable only to the slip frequency vector control device, and the phase of the magnetic flux estimation value It cannot be applied to the direct type magnetic flux vector control method that outputs a voltage with reference to.

【0006】また、滑り周波数型ベクトル制御装置にお
いても、上述の方法を用いた場合には、速度制御手段の
積分器の出力をキャンセルするなど、通常状態と低速回
生状態との間で制御装置内の切り替え処理が必要となる
ため、制御装置の構成が複雑になり、切り替え時におい
てショックが発生する場合もあった。
Also in the slip frequency type vector control device, when the above method is used, the output of the integrator of the speed control means is canceled, and the control device is operated between the normal state and the low speed regenerative state. Since the switching process is required, the configuration of the control device becomes complicated and a shock may occur at the time of switching.

【0007】本発明は、直接型磁束ベクトル制御方式や
滑り周波数型ベクトル制御方式など、どのような制御方
式であっても、制御装置の構成を複雑にすることなく、
低速回生状態において制御の安定性を保ち、脱調を防止
することができる、誘導電動機の速度センサレス制御装
置を提供することを目的とする。
The present invention can be applied to any control method such as a direct type magnetic flux vector control method and a slip frequency type vector control method without complicating the configuration of the control device.
An object of the present invention is to provide a speed sensorless control device for an induction motor, which is capable of maintaining control stability and preventing step-out in a low speed regeneration state.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、誘導電動機の速度を推定する速度推定手
段と、上位装置から入力される速度指令と速度推定値と
の偏差に基づいて速度制御を行ってトルク電流指令を計
算する速度制御手段と、上位装置から入力される磁束指
令に基づいて磁束電流指令を計算する磁束制御手段と、
前記磁束指令と前記トルク電流指令とに基づいてスリッ
プ周波数を求めるスリップ周波数演算手段とを備える、
誘導電動機の速度センサレス制御装置において、前記速
度推定値と前記スリップ周波数とを座標軸とする平面上
における第2象限と第4象限と原点近傍とを含む領域の
うち、2つの境界線によって挟まれる領域を不安定領域
とし、前記速度推定手段によって推定された速度推定値
と前記スリップ周波数演算手段によって演算されたスリ
ップ周波数とで決定される前記平面上の座標点が前記不
安定領域内にある場合には、当該座標点が不安定領域外
となるような前記速度指令の補正量を計算して出力する
速度補正量演算手段と、前記速度補正量演算手段から出
力された補正量を前記速度指令に加算する加算手段とを
備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention is based on a speed estimating means for estimating the speed of an induction motor and a deviation between a speed command input from a host device and a speed estimated value. Speed control means for performing speed control to calculate a torque current command, and magnetic flux control means for calculating a magnetic flux current command based on a magnetic flux command input from a host device,
A slip frequency calculating means for obtaining a slip frequency based on the magnetic flux command and the torque current command,
In a speed sensorless control device for an induction motor, a region sandwiched by two boundary lines among regions including the second quadrant, the fourth quadrant, and the vicinity of the origin on a plane having the estimated speed value and the slip frequency as coordinate axes. Is an unstable region, and the coordinate points on the plane determined by the speed estimated value estimated by the speed estimating means and the slip frequency calculated by the slip frequency calculating means are in the unstable area. Is a speed correction amount calculation means for calculating and outputting a correction amount of the speed command so that the coordinate point is outside the unstable region, and a correction amount output from the speed correction amount calculation means for the speed command. It is characterized by comprising an adding means for adding.

【0009】本発明の誘導電動機の速度センサレス制御
装置では、速度推定値とスリップ周波数との関係が不安
定領域の領域外となるように、速度指令を補正してい
る。本発明の速度センサレス制御装置では、上位装置か
ら入力される速度指令の補正のみを行うだけで低速回生
状態における不安定状態を解消させることができるの
で、ベクトル制御の方式に関わらず、また、制御装置の
構成を複雑にすることなく、低速回生状態において制御
の安定性を保ち、脱調を防止することができる。
In the speed sensorless control device for an induction motor of the present invention, the speed command is corrected so that the relationship between the estimated speed value and the slip frequency is outside the unstable region. In the speed sensorless control device of the present invention, the unstable state in the low-speed regenerative state can be eliminated only by correcting the speed command input from the higher-order device. It is possible to maintain control stability and prevent step-out in a low-speed regenerative state without complicating the configuration of the device.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態の誘導
電動機の速度センサレス制御装置について、図面を参照
して詳細に説明する。図1は、本実施形態の誘導電動機
の速度センサレス制御装置の構成を示すブロック図であ
る。図1に示すように、この速度センサレス制御装置
は、磁束速度推定手段1と、速度制御手段2と、スリッ
プ周波数演算手段3と、磁束制御手段4と、電圧フィー
ドフォワード(FF)演算手段5と、電流制御手段6
と、電圧変換手段7と、電圧出力装置8と、電流成分変
換手段9と、速度補正量演算手段10と、加算器11
と、減算器12とを備えている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a speed sensorless control device for an induction motor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a speed sensorless control device for an induction motor according to this embodiment. As shown in FIG. 1, this speed sensorless control device includes a magnetic flux speed estimation means 1, a speed control means 2, a slip frequency calculation means 3, a magnetic flux control means 4, and a voltage feed forward (FF) calculation means 5. , Current control means 6
, Voltage conversion means 7, voltage output device 8, current component conversion means 9, speed correction amount calculation means 10, and adder 11
And a subtractor 12.

【0011】磁束速度推定手段1は、誘導電動機(M)
13の各相の電流検出値を入力し、それらの電流検出値
と、磁束方向の軸(d軸)およびトルク方向の軸(q
軸)の電圧指令Vd、Vqと、誘導電動機13のモータ定
数値とに基づいて、誘導電動機13の速度および磁束を
推定し、推定した速度を速度推定値Frとして出力する
とともに、推定した磁束から磁極位置θφを求めて出力
する。加算器11は、上位装置(不図示)から入力され
る速度指令Frefに速度指令補正量Fcmpを加算した値を
速度指令Fref’として出力する。減算器12は、速度
指令Fref'から速度推定値Frを減算した値を速度偏差
ΔFrとして出力する。速度制御手段2は、速度偏差Δ
rに基づいて速度制御を行い、トルク電流指令Iq*
計算して出力する。スリップ周波数演算手段3は、トル
ク電流指令Iq*と、上位装置(不図示)から入力される
磁束指令Φrefと、所定のモータ定格スリップ周波数と
からスリップ周波数Fsを演算して出力する。
The magnetic flux velocity estimating means 1 is an induction motor (M).
The current detection values of each phase of 13 are input, and the current detection values, the magnetic flux direction axis (d axis) and the torque direction axis (q
(Axis) voltage commands V d , V q and the motor constant value of the induction motor 13, the speed and magnetic flux of the induction motor 13 are estimated, and the estimated speed is output as a speed estimation value F r , and is also estimated. The magnetic pole position θφ is obtained from the generated magnetic flux and output. The adder 11 outputs a value obtained by adding the speed command correction amount F cmp to the speed command F ref input from a host device (not shown) as a speed command F ref ′. The subtractor 12 outputs a value obtained by subtracting the estimated speed value F r from the speed command F ref ′ as a speed deviation ΔF r . The speed control means 2 determines the speed deviation Δ
Speed control is performed based on F r , and a torque current command I q * is calculated and output. The slip frequency calculating means 3 calculates and outputs the slip frequency Fs from the torque current command I q * , the magnetic flux command Φ ref input from the host device (not shown), and the predetermined motor rated slip frequency.

【0012】磁束制御手段4は、磁束指令Φrefに基づ
いて磁束電流指令Id*を演算して出力する。電圧FF演
算手段5は、トルク電流指令Iq*と、磁束電流指令Id*
と、磁束指令Φrefと、速度推定値Frと、スリップ周波
数Fsとから出力周波数ωを求め、d軸、q軸のフィー
ドフォワード電圧Vd*、Vq*を以下の(1)、(2)式
にしたがって求めて出力する。
The magnetic flux control means 4 calculates and outputs the magnetic flux current command I d * based on the magnetic flux command Φ ref . The voltage FF calculation means 5 uses the torque current command I q * and the magnetic flux current command I d *.
, The magnetic flux command Φ ref , the estimated speed value F r, and the slip frequency F s , the output frequency ω is calculated, and the d-axis and q-axis feedforward voltages V d * and V q * are given in (1) below. It is obtained and output according to the equation (2).

【0013】 Vq*=ω×Φref+R×(Iq*)+ω×L×(Id*)・・・(1) Vd*=R×(Id*)+ω×L×(Iq*)・・・(2) 電流成分変換手段9は、磁極位置θφに基づいて、誘導
電動機(M)13の3相の電流検出値をトルク成分電流
qと、磁束成分電流Idとに変換する。電流制御手段6
は、トルク電流指令Iq*と、磁束電流指令Id*と、トル
ク成分電流Iqと、磁束成分電流Idと、フィードフォワ
ード電圧Vq*、Vd*とに基づいて電流制御を行い、d
軸、q軸の電圧指令Vd、Vqを求めて出力する。電圧変
換手段7は、電圧指令Vd、Vqを誘導電動機13の各相
の電圧指令に変換して出力する。電圧出力装置8は、そ
の各相の電圧指令に応じた電圧を誘導電動機13に印加
する。
V q * = ω × Φ ref + R × (I q * ) + ω × L × (I d * ) ... (1) V d * = R × (I d * ) + ω × L × (I q * ) (2) The current component conversion means 9 determines the three-phase current detection value of the induction motor (M) 13 as the torque component current I q and the magnetic flux component current I d based on the magnetic pole position θφ. Convert to. Current control means 6
Performs current control based on the torque current command I q * , the magnetic flux current command I d * , the torque component current I q , the magnetic flux component current I d, and the feedforward voltages V q * and V d *. , D
Axis and q axis voltage commands V d and V q are obtained and output. The voltage converting means 7 converts the voltage commands V d and V q into voltage commands for each phase of the induction motor 13 and outputs the voltage commands. The voltage output device 8 applies a voltage according to the voltage command of each phase to the induction motor 13.

【0014】速度補正量演算手段10は、速度推定値F
rとスリップ周波数Fsとを座標軸とする平面における第
2象限と第4象限と原点近傍とを含む領域のうち、2つ
の境界線によって挟まれる領域を不安定領域とし、磁束
速度推定手段1によって推定された速度推定値Frとス
リップ周波数演算手段3によって演算されたスリップ周
波数Fsで決定される平面上の座標点が不安定領域内に
ある場合には、その座標点が不安定領域外となるように
速度指令Frefの補正量Fcmpを求めて出力する。具体的
には、速度補正量演算手段10は、その座標点が不安定
領域内にある場合には、各境界線のうちのいずれか1つ
の境界線上を選択し、その境界線における、スリップ周
波数Fsに対応する速度推定値と、磁束速度推定手段1
によって推定された速度推定値Frとの差を、前回の速
度指令の補正量Fcmpに加算した値を今回の速度指令の
補正量Fcmpとして出力する。出力された速度補正量F
cmpは前述のとおり、加算器11によって速度指令Fref
に加算される。
The speed correction amount calculation means 10 calculates the estimated speed value F
Of the region including the second quadrant, the fourth quadrant, and the vicinity of the origin on the plane having r and the slip frequency F s as the coordinate axes, the region sandwiched by the two boundary lines is defined as an unstable region, and the magnetic flux velocity estimating means 1 If the coordinate point on the plane determined by the estimated speed estimation value F r and the slip frequency F s calculated by the slip frequency calculating means 3 is within the unstable region, the coordinate point is outside the unstable region. Then, the correction amount F cmp of the speed command F ref is calculated and output. Specifically, when the coordinate point is in the unstable region, the speed correction amount calculation means 10 selects any one of the boundary lines, and the slip frequency at the boundary line is selected. Estimated velocity value corresponding to F s and magnetic flux velocity estimation means 1
The difference between the estimated speed value F r and the estimated speed value F r is added to the previous speed command correction amount F cmp , and the value is output as the current speed command correction amount F cmp . Output speed correction amount F
cmp is the speed command F ref by the adder 11 as described above.
Is added to.

【0015】本実施形態の誘導電動機の速度センサレス
制御装置は、速度補正量演算手段10と、加算器11と
を備えている点が、従来の速度センサレス制御装置と異
なっている。なお、本実施形態の速度センサレス制御装
置は、直接型磁束ベクトル方式の制御装置であり、磁束
を推定して誘導電動機の位相を演算する。そのため、本
実施形態の速度センサレス制御装置では、いわゆる出力
周波数指令が存在しないので、従来の技術で述べたよう
な、1次周波数がその基準値よりも下がった場合にトル
ク指令を補償したり、スリップ周波数指令に負のゲイン
を乗じて出力周波数を上げたりする方法を適用すること
ができないが、その代わりに、速度補正量演算手段10
によって求められた速度補正量Fcmpによって速度制御
手段2に入力される速度指令を補正している。
The speed sensorless control device for an induction motor of the present embodiment differs from the conventional speed sensorless control device in that it is provided with a speed correction amount calculation means 10 and an adder 11. The speed sensorless control device of the present embodiment is a direct type magnetic flux vector type control device and estimates the magnetic flux to calculate the phase of the induction motor. Therefore, in the speed sensorless control device of the present embodiment, since there is no so-called output frequency command, the torque command is compensated when the primary frequency falls below its reference value, as described in the conventional technique, The method of multiplying the slip frequency command by a negative gain to raise the output frequency cannot be applied, but instead, the speed correction amount calculation means 10
The speed command input to the speed control means 2 is corrected by the speed correction amount Fcmp obtained by

【0016】速度補正量演算手段10における速度補正
量Fcmpの演算方法について説明する。図2は、本実施
形態の速度センサレス制御装置において定義された不安
定領域の一例を示すグラフである。図2に示すグラフ
は、横軸が速度推定値Frであり、縦軸がスリップ周波
数Fsである。速度補正量演算手段10は、以下の式
(3)、(4)で示される直線で囲まれる第2象限およ
び第4象限の領域を不安定領域とする。
A method of calculating the speed correction amount F cmp in the speed correction amount calculation means 10 will be described. FIG. 2 is a graph showing an example of an unstable region defined in the speed sensorless control device of the present embodiment. In the graph shown in FIG. 2, the horizontal axis represents the estimated speed value F r and the vertical axis represents the slip frequency F s . The speed correction amount calculation means 10 sets the regions of the second quadrant and the fourth quadrant surrounded by the straight lines represented by the following equations (3) and (4) as unstable regions.

【0017】 Fs=−Fr・・・(3) Fs=−((K1×R2)/(R1+R2))×Fr・・・(4) ここで、K1は、不安定領域の係数(K1>0)であり、
1は誘導電動機13の1次抵抗であり、R2は誘導電動
機13の2次抵抗である。
F s = −F r (3) F s = − ((K 1 × R 2 ) / (R 1 + R 2 )) × F r (4) Here, K 1 is , The coefficient of the unstable region (K 1 > 0),
R 1 is a primary resistance of the induction motor 13, and R 2 is a secondary resistance of the induction motor 13.

【0018】これらの直線は、不安定領域の2つの境界
線となる。本実施形態の速度センサレス制御装置では、
スリップ周波数Fsと速度推定値Frとの関係が不安定領
域にある状態が長く続いた場合には、誘導電動機の動作
が不安定になり脱調する場合もある。式(3)、(4)
に示すように、不安定領域は、誘導電動機13の1次抵
抗R1と2次抵抗R2とによって決まる。誘導電動機13
の動作をより安定させるためには、K1<1となるよう
な値を設定することが望ましい。
These straight lines serve as two boundary lines of the unstable region. In the speed sensorless control device of the present embodiment,
If the relationship between the slip frequency F s and the estimated speed value F r remains in the unstable region for a long time, the operation of the induction motor may become unstable and step out may occur. Formulas (3) and (4)
As shown in, the unstable region is determined by the primary resistance R 1 and the secondary resistance R 2 of the induction motor 13. Induction motor 13
In order to further stabilize the operation of, it is desirable to set a value such that K 1 <1.

【0019】速度補正量演算手段10は、速度指令F
refが一定であって、回生負荷が印加され、スリップ周
波数演算手段3によって演算されたスリップ周波数fs
が、式(4)における磁束速度推定手段1によって推定
された速度推定値frに対応するスリップ周波数fs’よ
りも大きい場合には、式(4)におけるスリップ周波数
sに対応する速度推定値fr’を求め、以下の式(5)
を演算して速度補正量Fcmpを求める。
The speed correction amount calculation means 10 has a speed command F
The slip frequency f s calculated by the slip frequency calculation means 3 when ref is constant and a regenerative load is applied.
But if larger than the slip frequency f s' corresponding to the estimated velocity estimated value f r by the magnetic flux speed estimating unit 1 in the formula (4), the speed estimation corresponding to the slip frequency f s in the formula (4) The value f r 'is obtained and the following equation (5) is obtained.
Is calculated to obtain the speed correction amount F cmp .

【0020】Fcmp=Fcmp+fr’−fr・・・(5) なお、式(5)の右辺にあるFcmpは、前回の速度補正
量である。速度推定値Frは、前回の補正を行って制御
した結果、磁束速度推定手段1によって求められたもの
であるため、速度推定値Frをfr’に到達させるための
速度補正量Fcm pは、前回の速度補正量Fcmpに加算して
求める必要がある。
Fcmp= Fcmp+ Fr’-Fr... (5) Note that F on the right side of equation (5)cmpIs the previous speed correction
Is the amount. Estimated speed value FrControl by performing the previous correction
As a result, the one obtained by the magnetic flux velocity estimation means 1
Therefore, the estimated speed value FrFrTo reach
Speed correction amount Fcm pIs the previous speed correction amount FcmpAdd to
Need to ask.

【0021】しかし、上述のように、式(4)で、K1
<1と設定すると、スリップ周波数Fsが大きい場合、
すなわち高負荷である場合には、補正後の速度指令F
refの値が大きくなりすぎてしまう場合がある。誘導電
動機13の動作は、出力周波数がある程度大きくなる
と、不安定になりにくくなるため、本実施形態の速度セ
ンサレス制御装置では、低速度であるときに、重点的に
速度補正量演算手段10による速度指令Frefの補正を
行うのが望ましい。つまり、不安定領域の境界線とし
て、式(4)に示す直線ではなく、以下の式(6)に示
す、低速域において、その直線よりも同じスリップ周波
数に対応する速度推定値の絶対値が大きい2次関数を用
いるのがより望ましい。
However, as described above, in equation (4), K 1
If you set <1, if the slip frequency F s is large,
That is, when the load is high, the corrected speed command F
The ref value may become too large. The operation of the induction motor 13 is less likely to become unstable when the output frequency is increased to some extent. Therefore, in the speed sensorless control device of the present embodiment, when the speed is low, the speed by the speed correction amount calculation means 10 is focused. It is desirable to correct the command F ref . In other words, as the boundary line of the unstable region, the absolute value of the speed estimation value corresponding to the same slip frequency than the straight line in the low speed region shown in the following formula (6) is not the straight line shown in the formula (4). It is more desirable to use a large quadratic function.

【0022】 Fs=−((K2×R2)/(R1+R2))×Fr×Fr (Fr≧0) Fs=((K2×R2)/(R1+R2))×Fr×Fr (Fr<0)・・・(6) ここで、K2は、不安定領域の係数(K2>0)である。
図3に、式(3)と式(6)とによって定義された不安
定領域を示す。係数K2は、低速域では、図2に示す不
安定領域が完全に含まれるような値を設定するのが望ま
しい。このようにすれば、本実施形態の速度センサレス
制御装置では、より安定した誘導電動機13の動作を保
証することができる。しかし、式(6)で速度推定値f
r’を求めるためには、平方根の演算が必要となるた
め、演算量が増大してしまう。したがって、速度補正量
演算手段10では、式(6)の代わりに、速度推定値F
rにおける式(4)との交点における接線の傾きKsを以
下の式(7)を用いて計算する。
F s = − ((K 2 × R 2 ) / (R 1 + R 2 )) × F r × F r (F r ≧ 0) F s = ((K 2 × R 2 ) / (R 1 + R 2 )) × F r × F r (F r <0) (6) where K 2 is a coefficient (K 2 > 0) in the unstable region.
FIG. 3 shows the unstable region defined by the equations (3) and (6). The coefficient K 2 is preferably set to a value such that the unstable region shown in FIG. 2 is completely included in the low speed region. By doing so, the speed sensorless control device of the present embodiment can ensure a more stable operation of the induction motor 13. However, the speed estimation value f
In order to obtain r ', the calculation of the square root is required, which increases the amount of calculation. Therefore, in the speed correction amount calculation means 10, instead of the equation (6), the estimated speed value F
The slope K s of the tangent line at the intersection with the equation (4) in r is calculated using the following equation (7).

【0023】 Ks=−((K2×R2)/(R1+R2))×Fr×2 (Fr≧0) Ks=((K2×R2)/(R1+R2))×Fr×2 (Fr<0)・・(7) そして、式(6)により求めたスリップ周波数(図3の
fs')と、スリップ周波数fsとの差分に接線の傾きKs
の逆数を乗算することにより、すなわち以下の式(8)
によって速度補正量Fcmpを求める。
K s = − ((K 2 × R 2 ) / (R 1 + R 2 )) × F r × 2 (F r ≧ 0) K s = ((K 2 × R 2 ) / (R 1 + R) 2 )) × F r × 2 (F r <0) ··· (7) Then, the slope of the tangent to the difference between the slip frequency (fs ′ in FIG. 3) obtained by the equation (6) and the slip frequency f s. K s
By multiplying by the reciprocal of
Then, the speed correction amount F cmp is obtained.

【0024】 Fcmp=Fcmp+1/Ks×(fs’−fs)・・・(8) なお、本実施形態の速度センサレス制御装置では、F
cmpが積分演算によって求められる量であるので、接線
の傾きKsを単純に一定値としても、速度推定値Frとス
リップ周波数Fsとの関係を不安定領域の外側になるよ
うに制御することができる。
[0024] F cmp = F cmp + 1 / K s × (f s' -f s) ··· (8) In the speed sensorless control apparatus of the present embodiment, F
Since cmp is the amount obtained by the integral calculation, even if the tangent slope K s is simply set to a constant value, the relationship between the estimated speed value F r and the slip frequency F s is controlled to be outside the unstable region. be able to.

【0025】さらに、本実施形態の速度センサレス制御
装置では、温度等の要因による誘導電動機13のパラメ
ータの変動や、誤差による影響等によって不安定領域が
広がる場合がある。これに対応するために、本実施形態
の速度センサレス制御装置では、不安定領域にマージン
幅fm(fm>0)を持たせてもよい。この場合、不安定
領域の2つの境界線が式(3)、(4)に基づく直線で
あるとすると、その2つの境界線は、スリップ周波数F
sが正である場合には、以下の式(9)、(10)に示
すようになり、スリップ周波数Fsが負である場合に
は、式(11)、(12)に示すようになる。
Further, in the speed sensorless control device of the present embodiment, the unstable region may be widened due to fluctuations in the parameters of the induction motor 13 due to factors such as temperature and the effects of errors. In order to deal with this, in the speed sensorless control device of the present embodiment, the unstable region may have a margin width f m (f m > 0). In this case, assuming that the two boundary lines in the unstable region are straight lines based on the equations (3) and (4), the two boundary lines are the slip frequency F
When s is positive, it becomes as shown in the following expressions (9) and (10), and when slip frequency F s is negative, it becomes as shown in expressions (11) and (12). .

【0026】 Fs=−Fr−fm (Fr≧0) (9) Fs=−((K1×R2)/(R1+R2))×Fr+fm (Fr≧0) (10 ) Fs=−Fr+fm (Fr<0) (11) Fs=−((K1×R2)/(R1+R2))×Fr−fm (Fr<0)(12 ) 式(9)〜(12)によって決定される不安定領域を図
4に示す。
F s = −F r −f m (F r ≧ 0) (9) F s = − ((K 1 × R 2 ) / (R 1 + R 2 )) × F r + f m (F r0) (10) F s = -F r + f m (F r <0) (11) F s = - ((K 1 × R 2) / (R 1 + R 2)) × F r -f m (F r <0) (12) The unstable region determined by the equations (9) to (12) is shown in FIG.

【0027】また、不安定領域の2つの境界線の1つを
式(6)に基づく2次曲線とし、さらにマージン幅fm
をとると、その2次曲線の式は、スリップ周波数Fs
正である場合には、以下の式(13)に示すようにな
り、スリップ周波数Fsが負である場合には、式(1
4)に示すようになる。
Further, one of the two boundary lines of the unstable region is a quadratic curve based on the equation (6), and the margin width f m
If the slip frequency F s is positive, the quadratic curve becomes as shown in the following expression (13), and if the slip frequency F s is negative, the expression ( 1
As shown in 4).

【0028】 Fs=−((K2×R2)/(R1+R2))×Fr×Fr+fm (Fr≧0)(1 3) Fs=((K2×R2)/(R1+R2))×Fr×Fr−fm (Fr<0)(14 ) 式(9)、(11)、(13)、(14)の境界線によ
って囲まれる不安定領域を図5に示す。
[0028] F s = - ((K 2 × R 2) / (R 1 + R 2)) × F r × F r + f m (F r ≧ 0) (1 3) F s = ((K 2 × R 2) / (R 1 + R 2)) × F r × F r -f m (F r <0) (14) equation (9), is surrounded by a boundary line (11), (13), (14) The unstable region is shown in FIG.

【0029】なお、本実施形態の速度センサレス制御装
置では、速度推定値Frの変動の様子に応じてマージン
幅fmの値を変えてもよい。例えば、速度推定値Frの絶
対値が増加する場合にはfmを小さくし、速度推定値Fr
の絶対値が減少する場合にはfmを大きくして、不安定
領域にヒステリシス特性を持たせることによって、非線
形なシステムに適合した、より安定な制御を実現するこ
とができる場合もある。
In the speed sensorless control device of this embodiment, the value of the margin width f m may be changed according to the fluctuation of the speed estimated value F r . For example, when the absolute value of the estimated speed value F r increases, fm is reduced to make the estimated speed value F r
When the absolute value of is decreased, f m may be increased to have a hysteresis characteristic in the unstable region, whereby more stable control adapted to a non-linear system may be realized.

【0030】図6は、速度補正量演算手段10による速
度指令Frefの補正を行わなかったときのトルク−速度
特性を示すグラフであり、図7は、速度補正量演算手段
10による速度指令Frefの補正を行なったときのトル
ク−速度特性を示すグラフである。図6に示すように、
速度補正量演算手段10による速度指令の補正を行わな
い場合には、負荷が大きくなると不安定となり、最終的
に脱調しているのがわかる。これに対し、図7に示すよ
うに、速度補正量演算手段10による速度指令Fref
補正を行った場合には、負荷が大きくなっても、脱調を
起こすことなく安定化しているのがわかる。不安定領域
であるか否かは、スリップ周波数Fsと速度推定値Fr
の関係に基づいて判定されるため、誘導電動機13の速
度の上昇は、磁束指令Φrefを変化させることによっ
て、ある程度まで調整することが可能である。
FIG. 6 is a graph showing the torque-speed characteristics when the speed command F ref is not corrected by the speed correction amount calculator 10, and FIG. 7 is a graph showing the speed command F by the speed correction amount calculator 10. It is a graph which shows a torque-speed characteristic when ref is amended. As shown in FIG.
It can be seen that when the speed command is not corrected by the speed correction amount calculation means 10, the operation becomes unstable as the load increases, and finally the step is lost. On the other hand, as shown in FIG. 7, when the speed command F ref is corrected by the speed correction amount calculation means 10, even if the load becomes large, it is stabilized without causing step-out. Recognize. Whether or not it is in the unstable region is determined based on the relationship between the slip frequency F s and the estimated speed value F r . Therefore, the increase in the speed of the induction motor 13 is changed by changing the magnetic flux command Φ ref . It can be adjusted to some extent.

【0031】また、図7は、速度指令Frefを一定とし
た場合の特性であるが、加減速中は、速度指令Fref
大きさが変化するため、不安定となりにくい。さらに、
回転方向の正逆を切り替えながら誘導電動機13を駆動
する場合には、できる限り速度指令Frefに近い速度で
動作をさせた方がよい場合もある。このような要求に対
応するため、加減速中は、式(4)あるいは式(1
0)、(12)を境界線とし、一定速度運転中は、式
(6)あるいは式(13)、(14)を境界線とすれ
ば、スムーズな正逆切り替え運転と、安定した一定速度
運転が可能となる。
Further, FIG. 7 shows the characteristics when the speed command F ref is constant, but during acceleration / deceleration, the size of the speed command F ref changes, so that it is less likely to become unstable. further,
When the induction motor 13 is driven while switching the forward and reverse of the rotation direction, it may be better to operate at a speed as close as possible to the speed command F ref . In order to meet such a demand, during the acceleration / deceleration, the formula (4) or the formula (1
0) and (12) as boundary lines, and during constant speed operation, if formula (6) or expressions (13) and (14) are used as boundary lines, smooth forward / reverse switching operation and stable constant speed operation are performed. Is possible.

【0032】また、正逆切り替え運転などでは、不安定
領域を通過しなければならない場合も生じる。このよう
な場合には、不安定領域の2つの境界線から、速度補正
量F cmpを求めるための境界線を選択する必要がある。
例えば、不安定領域を、図4に示す領域とし、誘導電動
機13が正転していてスリップ周波数Fsが正である場
合には、速度推定値Frとスリップ周波数Fsとの関係が
不安定領域にかかることはないが、誘導電動機13が減
速して逆転し始めると、式(11)に接して不安定領域
にさしかかるようになる。このとき、速度補正量Fcmp
は、式(11)に基づいて計算され、速度指令Fref
さらに負側に進んだ場合には、ある時点で速度補正量F
cmpを式(12)を用いて計算するようにする。このよ
うにすれば、不安定領域をスムーズに通過させることが
できる。なお、減速して式(11)と接した瞬間に式
(12)を使うようにしても、同様の効果が得られる。
Further, it is unstable in the forward / reverse switching operation.
Occasionally, the area must be passed. like this
In this case, speed correction is performed from the two boundary lines of the unstable area.
Quantity F cmpIt is necessary to select the boundary line for obtaining.
For example, let the unstable region be the region shown in FIG.
Machine 13 is rotating normally and slip frequency FsIs positive
In this case, the estimated speed value FrAnd slip frequency FsRelationship with
It does not affect the unstable region, but the induction motor 13 is reduced.
When it starts to rotate in reverse, it contacts the formula (11) and becomes unstable region.
It comes to approach. At this time, the speed correction amount Fcmp
Is calculated based on the equation (11), and the speed command FrefBut
If it goes further to the negative side, the speed correction amount F
cmpIs calculated using equation (12). This
By doing so, it is possible to smoothly pass through the unstable area.
it can. In addition, at the moment when decelerating and contacting the formula (11),
Even if (12) is used, the same effect can be obtained.

【0033】誘導電動機13が逆転していてスリップ周
波数Fsが正の場合に、誘導電動機13が減速すると、
式(12)に接するようになる。この場合には、式(1
2)を用いて速度補正量Fcmpを求める。誘導電動機1
3の停止指令が入力された場合には、スリップ周波数F
sがある程度小さいときには不安定領域にかかる時間も
短くため、速度補正量演算手段10による速度補正を行
わなくても脱調等は発生しない。そのような場合には、
速度補正量演算手段10による速度補正を行わずに誘導
電動機13を停止させることができるようになる。それ
に対し、スリップ周波数Fsが大きいときには、そのま
ま運転を継続すると脱調するおそれがあるので、式(1
1)を用いて速度補正量Fcmpを求めて不安定領域を速
やかに通過させ、スムーズな停止を行う。停止でなく正
転方向に切り替わる場合には、速度指令Frefの符号が
切り替わったときに式(11)を用いて速度補正量F
cmpを求め、不安定領域を速やかに通過させる。
When the induction motor 13 is reversely rotated and the slip frequency F s is positive, when the induction motor 13 is decelerated,
It comes into contact with Expression (12). In this case, the formula (1
2) is used to determine the speed correction amount F cmp . Induction motor 1
When the stop command of 3 is input, the slip frequency F
When s is small to some extent, the time required for the unstable region is also short, and therefore step-out or the like does not occur even if speed correction by the speed correction amount calculation means 10 is not performed. In such cases,
The induction motor 13 can be stopped without performing the speed correction by the speed correction amount calculation means 10. On the other hand, when the slip frequency F s is large, there is a risk of step-out if the operation is continued as is.
Using 1), the speed correction amount F cmp is obtained, the unstable region is quickly passed, and a smooth stop is performed. In the case of switching to the forward rotation direction instead of stopping, when the sign of the speed command F ref is switched, the speed correction amount F is calculated using the equation (11).
Find cmp and quickly pass through the unstable region.

【0034】以上述べたように、本実施形態の速度セン
サレス制御装置では、誘導電動機13の運転状態によっ
て速度指令Frefの補正方法を適宜変更することによっ
て、あらゆる運転状態に対応することが可能となる。
As described above, in the speed sensorless control device of this embodiment, it is possible to cope with all operating states by appropriately changing the correction method of the speed command F ref according to the operating state of the induction motor 13. Become.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の誘導電動機
の速度センサレス制御装置では、速度推定値とスリップ
周波数との関係が不安定領域の領域外となるように、速
度指令を補正している。本発明の速度センサレス制御装
置では、上位装置から入力される速度指令の補正のみを
行うだけで低速回生状態における不安定状態を解消させ
ることができるので、ベクトル制御の方式に関わらず、
また、制御装置の構成を複雑にすることなく、低速回生
状態において制御の安定性を保ち、脱調を防止すること
ができる。したがって、これまで、低速回生時の不安定
動作のために適用されなかった用途である巻上・巻下用
クレーンなどにも適用できるようになる。
As described above, in the speed sensorless control device for an induction motor according to the present invention, the speed command is corrected so that the relationship between the estimated speed value and the slip frequency is outside the unstable region. There is. In the speed sensorless control device of the present invention, it is possible to eliminate the unstable state in the low-speed regenerative state by only correcting the speed command input from the host device, so regardless of the method of vector control,
Further, without complicating the configuration of the control device, it is possible to maintain control stability and prevent step-out in the low speed regeneration state. Therefore, the present invention can be applied to a hoisting / unwinding crane, which has not been used due to unstable operation during low-speed regeneration.

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

【図1】本発明の一実施形態の誘導電動機の速度センサ
レス制御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a speed sensorless control device for an induction motor according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態の速度センサレス制御装置
において定義された不安定領域を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing an unstable region defined in the speed sensorless control device according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態の速度センサレス制御装置
において定義された不安定領域を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing an unstable region defined in the speed sensorless control device according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施形態の速度センサレス制御装置
において定義された不安定領域を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing an unstable region defined in the speed sensorless control device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施形態の速度センサレス制御装置
において定義された不安定領域を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing an unstable region defined in the speed sensorless control device according to the embodiment of the present invention.

【図6】速度補正量演算手段による速度指令の補正を行
わなかったときのトルク−速度特性を示すグラフであ
る。
FIG. 6 is a graph showing torque-speed characteristics when a speed command is not corrected by a speed correction amount calculation means.

【図7】速度補正量演算手段による速度指令の補正を行
なったときのトルク−速度特性を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing torque-speed characteristics when a speed command is corrected by a speed correction amount calculation means.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 磁束速度推定手段 2 速度制御手段 3 スリップ周波数演算手段 4 磁束制御手段 5 電圧フィードフォワード(FF)演算手段 6 電流制御手段 7 電圧変換手段 8 電圧出力装置 9 電流成分変換手段 10 速度補正量演算手段 11 加算器 12 減算器 13 誘導電動機(M) 1 Magnetic flux velocity estimation means 2 Speed control means 3 Slip frequency calculation means 4 Magnetic flux control means 5 Voltage feed forward (FF) calculation means 6 Current control means 7 Voltage conversion means 8 voltage output device 9 Current component conversion means 10 Speed correction amount calculation means 11 adder 12 Subtractor 13 Induction motor (M)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H576 AA06 BB06 DD02 DD04 EE01 EE03 EE18 EE19 FF07 GG04 JJ04 JJ05 JJ06 LL14 LL22 LL34    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 5H576 AA06 BB06 DD02 DD04 EE01                       EE03 EE18 EE19 FF07 GG04                       JJ04 JJ05 JJ06 LL14 LL22                       LL34

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 誘導電動機の速度を推定する速度推定手
段と、 上位装置から入力される速度指令と速度推定値との偏差
に基づいて速度制御を行ってトルク電流指令を計算する
速度制御手段と、 上位装置から入力される磁束指令に基づいて磁束電流指
令を計算する磁束制御手段と、 前記磁束指令と前記トルク電流指令とに基づいてスリッ
プ周波数を求めるスリップ周波数演算手段とを備える、
誘導電動機の速度センサレス制御装置において、 前記速度推定値と前記スリップ周波数とを座標軸とする
平面上における第2象限と第4象限と原点近傍との領域
のうち、2つの境界線によって挟まれる領域を不安定領
域とし、前記速度推定手段によって推定された速度推定
値と前記スリップ周波数演算手段によって演算されたス
リップ周波数とで決定される前記平面上の座標点が前記
不安定領域内にある場合には、当該座標点が不安定領域
外となるような前記速度指令の補正量を計算して出力す
る速度補正量演算手段と、 前記速度補正量演算手段から出力された補正量を前記速
度指令に加算する加算手段とを備えることを特徴とす
る、誘導電動機の速度センサレス制御装置。
1. A speed estimation means for estimating a speed of an induction motor, and a speed control means for performing a speed control based on a deviation between a speed command input from a host device and a speed estimated value to calculate a torque current command. A magnetic flux control unit that calculates a magnetic flux current command based on a magnetic flux command that is input from a host device; and a slip frequency calculation unit that determines a slip frequency based on the magnetic flux command and the torque current command.
In a speed sensorless control device for an induction motor, a region sandwiched by two boundary lines is defined among regions of the second quadrant, the fourth quadrant, and the vicinity of the origin on a plane having the estimated speed value and the slip frequency as coordinate axes. In the case of an unstable region, when the coordinate points on the plane determined by the speed estimation value estimated by the speed estimating means and the slip frequency calculated by the slip frequency calculating means are in the unstable area, , A speed correction amount calculation means for calculating and outputting a correction amount of the speed command so that the coordinate point is outside the unstable region, and a correction amount output from the speed correction amount calculation means is added to the speed command. A speed sensorless control device for an induction motor, comprising:
【請求項2】 前記速度補正量演算手段は、 前記速度推定手段によって推定された速度推定値と前記
スリップ周波数演算手段によって演算されたスリップ周
波数とで決定される前記平面上の座標点が前記不安定領
域内にある場合には、前記各境界線の中から1つの境界
線を選択し、当該境界線における前記スリップ周波数に
対応する速度推定値と、前記速度推定手段によって推定
された速度推定値との差を、前回の速度指令の補正量に
加算した値を今回の速度指令の補正量として出力する、
請求項1記載の誘導電動機の速度センサレス制御装置。
2. The speed correction amount calculation means is characterized in that the coordinate point on the plane determined by the speed estimation value estimated by the speed estimation means and the slip frequency calculated by the slip frequency calculation means is the coordinate point on the plane. When it is within the stable region, one boundary line is selected from the boundary lines, and the speed estimation value corresponding to the slip frequency at the boundary line and the speed estimation value estimated by the speed estimating means are selected. The value added to the correction amount of the previous speed command is output as the correction amount of the current speed command,
The speed sensorless control device for an induction motor according to claim 1.
【請求項3】 前記各境界線には、前記速度推定手段に
よって推定された速度推定値をFrとし、前記スリップ
周波数演算手段によって演算されたスリップ周波数をF
sとしたときに、 Fs=−Fr で表される直線が含まれている、請求項1または2記載
の誘導電動機の速度センサレス制御装置。
3. The speed estimation value estimated by the speed estimating means is set to F r and the slip frequency calculated by the slip frequency calculating means is defined as F r at each of the boundaries.
when the s, F s = a straight line represented by -F r contained, the speed sensorless control apparatus for an induction motor according to claim 1 or 2 wherein.
【請求項4】 前記各境界線には、K1を不安定領域の
係数(K1>0)とし、R1を前記誘導電動機の1次抵抗
とし、R2を前記誘導電動機の2次抵抗としたときに、 Fs=−((K1×R2)/(R1+R2))×Fr で表される直線が含まれている、請求項3記載の誘導電
動機の速度センサレス制御装置。
4. On each of the boundaries, K 1 is a coefficient of an unstable region (K 1 > 0), R 1 is a primary resistance of the induction motor, and R 2 is a secondary resistance of the induction motor. The speed sensorless control of the induction motor according to claim 3, wherein a straight line represented by F s = − ((K 1 × R 2 ) / (R 1 + R 2 )) × F r is included. apparatus.
【請求項5】 前記各境界線には、K2を不安定領域の
係数(K2>0)とし、R1を前記誘導電動機の1次抵抗
とし、R2を前記誘導電動機の2次抵抗としたときに、 Fs=−((K2×R2)/(R1+R2))×Fr×Fr
(Fr≧0) Fs=((K2×R2)/(R1+R2))×Fr×Fr
(Fr<0) で表される2次曲線が含まれている、請求項3または4
記載の誘導電動機の速度センサレス制御装置。
5. On each of the boundaries, K 2 is a coefficient of an unstable region (K 2 > 0), R 1 is a primary resistance of the induction motor, and R 2 is a secondary resistance of the induction motor. Then, F s = − ((K 2 × R 2 ) / (R 1 + R 2 )) × F r × F r
(F r ≧ 0) F s = ((K 2 × R 2 ) / (R 1 + R 2 )) × F r × F r
5. A quadratic curve represented by (F r <0) is included.
The speed sensorless control device for the induction motor described.
【請求項6】 前記速度補正量演算手段は、 同じスリップ周波数に対応する速度推定値の絶対値が大
きい境界線を前記各境界線の中から選択する、請求項3
から5のいずれか1項記載の誘導電動機の速度センサレ
ス制御装置。
6. The speed correction amount calculation means selects a boundary line having a large absolute value of a speed estimated value corresponding to the same slip frequency from among the boundary lines.
6. The speed sensorless control device for an induction motor according to any one of 1 to 5.
【請求項7】 前記速度補正量演算手段は、 前記速度指令が変化している場合には、 Fs=−Frs=−((K1×R2)/(R1+R2))×Fr で表される各境界線の中から1つの境界線を選択し、 前記速度指令が変化していない場合には、 Fs=−Frs=−((K2×R2)/(R1+R2))×Fr×Fr
(Fr≧0) Fs=((K2×R2)/(R1+R2))×Fr×Fr
(Fr<0) で表される各境界線の中から1つの境界線を選択する、
請求項5記載の誘導電動機の速度センサレス制御装置。
7. The speed correction amount calculation means, when the speed command is changing, F s = −F r F s = − ((K 1 × R 2 ) / (R 1 + R 2 ). ) × F r , one boundary line is selected from among the boundary lines, and when the speed command does not change, F s = −F r F s = − ((K 2 × R 2 ) / (R 1 + R 2 )) × F r × F r
(F r ≧ 0) F s = ((K 2 × R 2 ) / (R 1 + R 2 )) × F r × F r
Select one boundary line from among the boundary lines represented by (F r <0),
The speed sensorless control device for an induction motor according to claim 5.
【請求項8】 前記各境界線には、前記速度推定手段に
よって推定された速度推定値をFrとし、前記スリップ
周波数演算手段によって演算されたスリップ周波数をF
sとし、マージン幅をfmとしたときに、 Fs=−Fr−fm (Fr≧0) Fs=−Fr+fm (Fr<0) で表される直線が含まれている、請求項1または2記載
の誘導電動機の速度センサレス制御装置。
8. The estimated speed value estimated by the speed estimating means is F r , and the slip frequency calculated by the slip frequency calculating means is F r for each boundary line.
s and the margin width is f m , a straight line represented by F s = −F r −f m (F r ≧ 0) F s = −F r + f m (F r <0) is included. The speed sensorless control device for an induction motor according to claim 1 or 2.
【請求項9】 前記各境界線には、K1を不安定領域の
係数(K1>0)とし、R1を前記誘導電動機の1次抵抗
とし、R2を前記誘導電動機の2次抵抗としたときに、 Fs=−((K1×R2)/(R1+R2))×Fr+fm
(Fr≧0) Fs=−((K1×R2)/(R1+R2))×Fr−fm
(Fr<0) で表される直線が含まれている、請求項8記載の誘導電
動機の速度センサレス制御装置。
9. On each of the boundaries, K 1 is a coefficient of an unstable region (K 1 > 0), R 1 is a primary resistance of the induction motor, and R 2 is a secondary resistance of the induction motor. when a, F s = - ((K 1 × R 2) / (R 1 + R 2)) × F r + f m
(F r ≧ 0) F s = - ((K 1 × R 2) / (R 1 + R 2)) × F r -f m
9. The speed sensorless control device for an induction motor according to claim 8, wherein a straight line represented by (F r <0) is included.
【請求項10】 前記各境界線には、K1を不安定領域
の係数(K1>0)とし、R1を前記誘導電動機の1次抵
抗とし、R2を前記誘導電動機の2次抵抗とし、K2を不
安定領域の係数(K2>0)としたときに、 Fs=−((K2×R2)/(R1+R2))×Fr×Fr
m (Fr≧0) Fs=((K2×R2)/(R1+R2))×Fr×Fr−fm
(Fr<0) で表される2次曲線が含まれている、請求項8または9
記載の誘導電動機の速度センサレス制御装置。
10. On each of the boundaries, K 1 is a coefficient of an unstable region (K 1 > 0), R 1 is a primary resistance of the induction motor, and R 2 is a secondary resistance of the induction motor. And K 2 is a coefficient (K 2 > 0) in the unstable region, F s = − ((K 2 × R 2 ) / (R 1 + R 2 )) × F r × F r +
f m (F r ≧ 0) F s = ((K 2 × R 2 ) / (R 1 + R 2 )) × F r × F r −f m
10. A quadratic curve represented by (F r <0) is included.
The speed sensorless control device for the induction motor described.
【請求項11】 前記速度補正量演算手段は、 同じスリップ周波数に対応する速度推定値の絶対値が大
きい境界線を前記各境界線の中から選択する、請求項8
から10のいずれか1項記載の誘導電動機の速度センサ
レス制御装置。
11. The speed correction amount calculation means selects a boundary line having a large absolute value of a speed estimated value corresponding to the same slip frequency, from among the boundary lines.
11. The speed sensorless control device for an induction motor according to any one of 1 to 10.
【請求項12】 前記速度補正量演算手段は、 前記速度指令が変化している場合には、 Fs=−Fr−fm (Fr≧0) Fs=−Fr+fm (Fr<0) Fs=−((K1×R2)/(R1+R2))×Fr+fm
(Fr≧0) Fs=−((K1×R2)/(R1+R2))×Fr−fm
(Fr<0) で表される各境界線の中から1つの境界線を選択し、前
記速度指令が変化していない場合には、 Fs=−Fr−fm (Fr≧0) Fs=−Fr+fm (Fr<0) Fs=−((K2×R2)/(R1+R2))×Fr×Fr
m (Fr≧0) Fs=((K2×R2)/(R1+R2))×Fr×Fr−fm
(Fr<0) で表される各境界線の中から1つの境界線を選択する請
求項10記載の誘導電動機の速度センサレス制御装置。
12. The speed correction amount calculation means, when the speed command is changing, F s = −F r −f m (F r ≧ 0) F s = −F r + f m (F r <0) F s = - ((K 1 × R 2) / (R 1 + R 2)) × F r + f m
(F r ≧ 0) F s = - ((K 1 × R 2) / (R 1 + R 2)) × F r -f m
When one boundary line is selected from among the boundary lines represented by (F r <0) and the speed command does not change, F s = −F r −f m (F r ≧ 0 ) F s = -F r + f m (F r <0) F s =-((K 2 × R 2 ) / (R 1 + R 2 )) × F r × F r +
f m (F r ≧ 0) F s = ((K 2 × R 2 ) / (R 1 + R 2 )) × F r × F r −f m
The speed sensorless control device for an induction motor according to claim 10, wherein one boundary line is selected from among the boundary lines represented by (F r <0).
【請求項13】 前記速度補正量演算手段は、 前記速度推定値の絶対値が増加する場合には前記マージ
ン幅を狭くし、前記速度推定値の絶対値が減少する場合
には前記マージン幅を広くする、請求項8から12のい
ずれか1項記載の誘導電動機の速度センサレス制御装
置。
13. The speed correction amount calculation means narrows the margin width when the absolute value of the speed estimated value increases, and narrows the margin width when the absolute value of the speed estimated value decreases. The speed sensorless control device for an induction motor according to any one of claims 8 to 12, which is widened.
【請求項14】 前記速度補正量演算手段は、選択され
た境界線が前記2次曲線である場合、前記2次曲線の前
記速度推定値での接線の傾きをKsとし、 Ks=−((K2×R2)/(R1+R2))×Fr×2
(Fr≧0) Ks=((K2×R2)/(R1+R2))×Fr×2 (F
r<0) によって接線の傾きを求め、 前記2次曲線における前記速度推定値に対応するスリッ
プ周波数と、前記スリップ周波数との差分に前記接線の
傾きの逆数を乗算した値を前回の速度指令の補正量に加
算して今回の速度指令の補正量とする、請求項5または
10記載の誘導電動機の速度センサレス制御装置。
14. The speed correction amount calculation means, when the selected boundary line is the quadratic curve, sets a slope of a tangent line of the speed estimation value of the quadratic curve to K s, and K s = − ((K 2 × R 2 ) / (R 1 + R 2 )) × F r × 2
(F r ≧ 0) K s = ((K 2 × R 2 ) / (R 1 + R 2 )) × F r × 2 (F
The slope of the tangent line is obtained by r <0, and the value obtained by multiplying the difference between the slip frequency corresponding to the estimated speed value on the quadratic curve and the slip frequency by the reciprocal of the slope of the tangent line is used as the speed command of the previous speed command. The speed sensorless control device for an induction motor according to claim 5 or 10, wherein the correction amount of the current speed command is added to the correction amount.
【請求項15】 前記速度補正量演算手段は、 選択された境界線が前記2次曲線である場合、前記2次
曲線における前記速度推定値での接線の傾きを一定値と
し、 前記2次曲線における前記速度推定値に対応するスリッ
プ周波数と、前記スリップ周波数との差分に前記接線の
傾きの逆数を乗算した値を前回の速度指令の補正量に加
算して今回の速度指令の補正量とする、請求項5または
10記載の誘導電動機の速度センサレス制御装置。
15. The speed correction amount calculation means, when the selected boundary line is the quadratic curve, sets a slope of a tangent line of the speed estimation value in the quadratic curve to a constant value, and the quadratic curve The value obtained by multiplying the difference between the slip frequency corresponding to the estimated speed value and the slip frequency by the reciprocal of the slope of the tangent line is added to the correction amount of the previous speed command to obtain the correction amount of the current speed command. The speed sensorless control device for an induction motor according to claim 5 or 10.
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