JP2003274687A - 回転機の制御装置 - Google Patents
回転機の制御装置Info
- Publication number
- JP2003274687A JP2003274687A JP2002068511A JP2002068511A JP2003274687A JP 2003274687 A JP2003274687 A JP 2003274687A JP 2002068511 A JP2002068511 A JP 2002068511A JP 2002068511 A JP2002068511 A JP 2002068511A JP 2003274687 A JP2003274687 A JP 2003274687A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- rotating
- voltage command
- response
- voltage
- 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)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流検出器を用いない回転機の制御装置を、
推定電流の演算を省略し全体計算量を削減し、安価な計
算機で実現する。 【解決手段】 この発明は、多相巻線を有する同期機の
回転位置を検出する位置検出器８と、この位置検出器か
ら得られた回転位置を微分し回転角速度を出力する速度
検出器１１と、回転二軸座標上の電流指令に対する所望
の応答を回転二軸座標上の応答電流として演算する応答
電流演算器２０と、上記回転角速度、電流指令および応
答電流に基づいて回転二軸座標上の電圧指令を演算する
電圧指令演算器２１と、上記回転位置と上記回転二軸座
標上の電圧指令とに基づいて多相電圧指令を出力する座
標変換器２と、上記多相電圧指令に従い上記同期機に電
圧を印加する電圧印加手段３ａと、を備えた。
推定電流の演算を省略し全体計算量を削減し、安価な計
算機で実現する。 【解決手段】 この発明は、多相巻線を有する同期機の
回転位置を検出する位置検出器８と、この位置検出器か
ら得られた回転位置を微分し回転角速度を出力する速度
検出器１１と、回転二軸座標上の電流指令に対する所望
の応答を回転二軸座標上の応答電流として演算する応答
電流演算器２０と、上記回転角速度、電流指令および応
答電流に基づいて回転二軸座標上の電圧指令を演算する
電圧指令演算器２１と、上記回転位置と上記回転二軸座
標上の電圧指令とに基づいて多相電圧指令を出力する座
標変換器２と、上記多相電圧指令に従い上記同期機に電
圧を印加する電圧印加手段３ａと、を備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電流検出器を用
いることなく回転機を駆動する回転機の制御装置に関す
るものである。
いることなく回転機を駆動する回転機の制御装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に回転機の電流を所望の値に制御す
るためには電流検出器が不可欠である。しかしながら、
定格電流が大きい回転機を扱う場合、電流検出器が高価
になる問題があった。
るためには電流検出器が不可欠である。しかしながら、
定格電流が大きい回転機を扱う場合、電流検出器が高価
になる問題があった。
【０００３】図７は、例えば電気学会研究会資料「電流
センサを使用しない小型同期モータの高効率制御」(半
導体電力変換研究会SPC-00-13,平成12年)に示された従
来の回転機の制御装置を示す構成図であり、電流検出器
を用いずに回転機を制御するので、電流検出器が高価に
なる問題を解決するものである。
センサを使用しない小型同期モータの高効率制御」(半
導体電力変換研究会SPC-00-13,平成12年)に示された従
来の回転機の制御装置を示す構成図であり、電流検出器
を用いずに回転機を制御するので、電流検出器が高価に
なる問題を解決するものである。
【０００４】図７において、１は電流指令と推定電流と
に基づいて回転二軸座標(ｄ−ｑ軸)上の電圧指令を演算
す電流制御器、２は回転位置と回転二軸座標(ｄ−ｑ軸)
上の電圧指令とに基づいて三相電圧指令を出力する座標
変換器、３は電圧印加手段、４は上記三相電圧指令と三
相推定電流とに基づいてＰＷＭインバータ６の短絡防止
時間の影響を補正し修正三相電圧指令を出力するＴｄ補
正器、５はリミッタ、６はＰＷＭインバータ、７は三相
巻線を有する同期機、８は同期機７の回転位置を検出す
る位置検出器、９はＴｄ逆補正器、１０は座標変換器、
１１は位置検出器８から得られた回転位置を微分し回転
角速度を出力する速度検出器、１２は回転二軸座標(ｄ
−ｑ軸)上の電流を推定する推定電流演算器、１３は上
記回転位置と推定電流演算器１２から得られる回転二軸
座標(ｄ−ｑ軸)上の推定電流に基づいて三相推定電流を
出力する座標変換器である。
に基づいて回転二軸座標(ｄ−ｑ軸)上の電圧指令を演算
す電流制御器、２は回転位置と回転二軸座標(ｄ−ｑ軸)
上の電圧指令とに基づいて三相電圧指令を出力する座標
変換器、３は電圧印加手段、４は上記三相電圧指令と三
相推定電流とに基づいてＰＷＭインバータ６の短絡防止
時間の影響を補正し修正三相電圧指令を出力するＴｄ補
正器、５はリミッタ、６はＰＷＭインバータ、７は三相
巻線を有する同期機、８は同期機７の回転位置を検出す
る位置検出器、９はＴｄ逆補正器、１０は座標変換器、
１１は位置検出器８から得られた回転位置を微分し回転
角速度を出力する速度検出器、１２は回転二軸座標(ｄ
−ｑ軸)上の電流を推定する推定電流演算器、１３は上
記回転位置と推定電流演算器１２から得られる回転二軸
座標(ｄ−ｑ軸)上の推定電流に基づいて三相推定電流を
出力する座標変換器である。
【０００５】次に、動作について説明する。電流制御器
１は回転二軸(ｄ−ｑ軸)上の電流指令 ids* 及び iqs*
が、回転二軸(ｄ−ｑ軸)上の推定電流 ids0 及び iqs0
にそれぞれ一致するようにids*とids0の偏差及びiqs*と
iqs0の偏差を増幅し、回転二軸(ｄ−ｑ軸)上の電圧指令
vds* と vqs* として出力する。
１は回転二軸(ｄ−ｑ軸)上の電流指令 ids* 及び iqs*
が、回転二軸(ｄ−ｑ軸)上の推定電流 ids0 及び iqs0
にそれぞれ一致するようにids*とids0の偏差及びiqs*と
iqs0の偏差を増幅し、回転二軸(ｄ−ｑ軸)上の電圧指令
vds* と vqs* として出力する。
【０００６】座標変換器２は、位置検出器８から得られ
た回転位置 th に基づいて上記回転二軸(ｄ−ｑ軸)上の
電圧指令 vds* と vqs* を座標変換して、三相電圧指令
vus*, vvs*, vws* を出力する。
た回転位置 th に基づいて上記回転二軸(ｄ−ｑ軸)上の
電圧指令 vds* と vqs* を座標変換して、三相電圧指令
vus*, vvs*, vws* を出力する。
【０００７】電圧印加手段３はＴｄ補正器４、リミッタ
５、ＰＷＭインバータ６、座標変換器１３から構成され
ており、上記三相電圧指令 vus*, vvs*, vws* と回転二
軸(ｄ−ｑ軸)上の推定電流 ids0 及び iqs0 と位置検出
器８から得られた回転位置th とに基づいて、同期機７
に三相電圧を印加する。
５、ＰＷＭインバータ６、座標変換器１３から構成され
ており、上記三相電圧指令 vus*, vvs*, vws* と回転二
軸(ｄ−ｑ軸)上の推定電流 ids0 及び iqs0 と位置検出
器８から得られた回転位置th とに基づいて、同期機７
に三相電圧を印加する。
【０００８】座標変換器１３は、位置検出器８から得ら
れた回転位置thに基づいて上記回転二軸(ｄ−ｑ軸)上の
推定電流 ids0 と iqs0 を座標変換して、三相推定電流
ius0, ivs0, iws0 を出力する。
れた回転位置thに基づいて上記回転二軸(ｄ−ｑ軸)上の
推定電流 ids0 と iqs0 を座標変換して、三相推定電流
ius0, ivs0, iws0 を出力する。
【０００９】ＰＷＭインバータ６は短絡防止時間(Ｔｄ)
とよばれる期間の影響により、所望の電圧に対して誤差
を持つ。この誤差は各相の電流極性に依存するため、Ｔ
ｄ補正器４では上記三相推定電流 ius0, ivs0, iws0 の
各極性に応じて三相電圧指令に補正を施し、修正三相電
圧指令 vus1*, vvs1*, vws1* として出力する。
とよばれる期間の影響により、所望の電圧に対して誤差
を持つ。この誤差は各相の電流極性に依存するため、Ｔ
ｄ補正器４では上記三相推定電流 ius0, ivs0, iws0 の
各極性に応じて三相電圧指令に補正を施し、修正三相電
圧指令 vus1*, vvs1*, vws1* として出力する。
【００１０】リミッタ５は、ＰＷＭインバータ６が出力
可能な電圧振幅になるように上記修正三相電圧指令 vus
1*, vvs1*, vws1* を制限し、vus2*, vvs2*, vws2* と
して出力する。
可能な電圧振幅になるように上記修正三相電圧指令 vus
1*, vvs1*, vws1* を制限し、vus2*, vvs2*, vws2* と
して出力する。
【００１１】ＰＷＭインバータ６は上記 vus2*, vvs2*,
vws2* に従い、同期機７に三相電圧を印加する。ここ
で、ＰＷＭインバータ６が実際に印加する三相電圧は、
上記vus2*, vvs2*, vws2* に対して短絡防止時間(Ｔｄ)
の影響による誤差が発生する。従って、実際に印加した
三相電圧を得るには、上記 vus2*, vvs2*, vws2*に対し
て短絡防止時間の影響を逆補正すれば良い。
vws2* に従い、同期機７に三相電圧を印加する。ここ
で、ＰＷＭインバータ６が実際に印加する三相電圧は、
上記vus2*, vvs2*, vws2* に対して短絡防止時間(Ｔｄ)
の影響による誤差が発生する。従って、実際に印加した
三相電圧を得るには、上記 vus2*, vvs2*, vws2*に対し
て短絡防止時間の影響を逆補正すれば良い。
【００１２】即ち、Ｔｄ逆補正器９は上記三相推定電流
ius0, ivs0, iws0 の各極性に応じてＴｄ補正器で補正
した補正量をvus2*, vvs2*, vws2* にそれぞれ減算し、
ＰＷＭインバータ６が実際に印加する三相電圧に相当す
る値として vus3*, vvs3*, vws3* を出力する。
ius0, ivs0, iws0 の各極性に応じてＴｄ補正器で補正
した補正量をvus2*, vvs2*, vws2* にそれぞれ減算し、
ＰＷＭインバータ６が実際に印加する三相電圧に相当す
る値として vus3*, vvs3*, vws3* を出力する。
【００１３】座標変換器１０は位置検出器８から得られ
た回転位置 th に基づいて上記 vus3*, vvs3*, vws3*
を座標変換して、上記回転二軸(ｄ−ｑ軸)上の電圧 vds
3* とvqs3* を出力する。
た回転位置 th に基づいて上記 vus3*, vvs3*, vws3*
を座標変換して、上記回転二軸(ｄ−ｑ軸)上の電圧 vds
3* とvqs3* を出力する。
【００１４】速度検出器１１は、位置検出器８から得ら
れた回転位置 th を微分し、回転角速度 wr を出力す
る。推定電流演算器１２は、同期機７の電圧と電流に関
する回転二軸(ｄ−ｑ軸)上の関係式に上記電圧 vds3*,
vqs3* と上記回転位置 th を代入し、推定電流 ids0, i
qs0 を出力する。
れた回転位置 th を微分し、回転角速度 wr を出力す
る。推定電流演算器１２は、同期機７の電圧と電流に関
する回転二軸(ｄ−ｑ軸)上の関係式に上記電圧 vds3*,
vqs3* と上記回転位置 th を代入し、推定電流 ids0, i
qs0 を出力する。
【００１５】以上の構成により、従来の回転機の制御装
置は電流検出器を用いることなく、同期機７の電流を所
望の値に制御することが可能である。
置は電流検出器を用いることなく、同期機７の電流を所
望の値に制御することが可能である。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来の回転機の制御装置は、推定電流演算器において
電圧vds3*, vqs3*に基づいて推定電流 ids0, iqs0 を演
算する必要があり、この過程で積分要素を２つ以上含む
上に電流制御器１でも積分要素を２つ以上含むので、少
なくとも積分要素を４つ以上必要とする。積分演算を精
度良く行うためには、短い演算周期で計算可能な計算機
が必要である上に、積分要素が多いほど、計算は複雑に
なる。従って、従来の回転機の制御装置のような複雑な
演算を、安価な計算機で実現することは困難であるとい
う問題があった。
た従来の回転機の制御装置は、推定電流演算器において
電圧vds3*, vqs3*に基づいて推定電流 ids0, iqs0 を演
算する必要があり、この過程で積分要素を２つ以上含む
上に電流制御器１でも積分要素を２つ以上含むので、少
なくとも積分要素を４つ以上必要とする。積分演算を精
度良く行うためには、短い演算周期で計算可能な計算機
が必要である上に、積分要素が多いほど、計算は複雑に
なる。従って、従来の回転機の制御装置のような複雑な
演算を、安価な計算機で実現することは困難であるとい
う問題があった。
【００１７】また、従来の回転機の制御装置では、回転
機として同期機しか示されていないが、同様の手法で誘
導機の電流を制御するには、推定電流演算器において電
圧vds3*, vqs3*に基づいて推定電流 ids0, iqs0 を演算
する過程で積分要素を４つ以上含むため、電流制御器の
積分要素と合わせ、少なくとも積分要素を６つ以上必要
とするので、安価な計算機で実現することは困難である
という問題があった。
機として同期機しか示されていないが、同様の手法で誘
導機の電流を制御するには、推定電流演算器において電
圧vds3*, vqs3*に基づいて推定電流 ids0, iqs0 を演算
する過程で積分要素を４つ以上含むため、電流制御器の
積分要素と合わせ、少なくとも積分要素を６つ以上必要
とするので、安価な計算機で実現することは困難である
という問題があった。
【００１８】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであり、電流検出器を用いること
なく回転機の電流を制御する回転機の制御装置におい
て、推定電流の演算を省略することによって全体の計算
量を削減し、安価な計算機で実現した回転機の制御装置
を提供することを目的とする。
るためになされたものであり、電流検出器を用いること
なく回転機の電流を制御する回転機の制御装置におい
て、推定電流の演算を省略することによって全体の計算
量を削減し、安価な計算機で実現した回転機の制御装置
を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明は、多相巻線を有する同期機の回転位置を検出する
位置検出器と、この位置検出器から得られた回転位置を
微分し回転角速度を出力する速度検出器と、回転二軸座
標上の電流指令に対する所望の応答を回転二軸座標上の
応答電流として演算する応答電流演算器と、上記回転角
速度、電流指令および応答電流に基づいて回転二軸座標
上の電圧指令を演算する電圧指令演算器と、上記回転位
置と上記回転二軸座標上の電圧指令とに基づいて多相電
圧指令を出力する座標変換器と、上記多相電圧指令に従
い上記同期機に電圧を印加する電圧印加手段と、を備え
たことを特徴とする回転機の制御装置にある。
発明は、多相巻線を有する同期機の回転位置を検出する
位置検出器と、この位置検出器から得られた回転位置を
微分し回転角速度を出力する速度検出器と、回転二軸座
標上の電流指令に対する所望の応答を回転二軸座標上の
応答電流として演算する応答電流演算器と、上記回転角
速度、電流指令および応答電流に基づいて回転二軸座標
上の電圧指令を演算する電圧指令演算器と、上記回転位
置と上記回転二軸座標上の電圧指令とに基づいて多相電
圧指令を出力する座標変換器と、上記多相電圧指令に従
い上記同期機に電圧を印加する電圧印加手段と、を備え
たことを特徴とする回転機の制御装置にある。
【００２０】また、上記応答電流演算器は、上記回転二
軸座標上の電流指令を入力とする一次遅れフィルタの出
力を回転二軸座標上の応答電流とすることを特徴とす
る。
軸座標上の電流指令を入力とする一次遅れフィルタの出
力を回転二軸座標上の応答電流とすることを特徴とす
る。
【００２１】また、上記電圧指令演算器は、上記回転二
軸座標上の応答電流に基づき、上記同期機のインダクタ
ンスの飽和係数を出力する飽和テーブルを含むことを特
徴とする。
軸座標上の応答電流に基づき、上記同期機のインダクタ
ンスの飽和係数を出力する飽和テーブルを含むことを特
徴とする。
【００２２】また、上記電圧印加手段は、上記回転位置
と上記回転二軸座標上の応答電流とに基づいて多相応答
電流を出力する第２の座標変換器と、上記多相電圧指令
と上記多相応答電流とに基づいてＰＷＭインバータの短
絡防止時間の影響を補正し修正多相電圧指令を出力する
Ｔｄ補正器と、上記修正多相電圧指令に従い上記同期機
に電圧を印加する上記ＰＷＭインバータと、を含むこと
を特徴とする。
と上記回転二軸座標上の応答電流とに基づいて多相応答
電流を出力する第２の座標変換器と、上記多相電圧指令
と上記多相応答電流とに基づいてＰＷＭインバータの短
絡防止時間の影響を補正し修正多相電圧指令を出力する
Ｔｄ補正器と、上記修正多相電圧指令に従い上記同期機
に電圧を印加する上記ＰＷＭインバータと、を含むこと
を特徴とする。
【００２３】また、多相巻線を有する誘導機の回転角速
度を検出する速度検出器と、回転二軸座標上の電流指令
に対する所望の応答を回転二軸座標上の応答電流として
演算するとともに、該応答電流に基づいて応答二次磁束
を計算する応答電流演算器と、上記応答電流と応答二次
磁束に基づいて上記誘導機のすべり角周波数を演算する
すべり周波数演算器と、上記回転角速度と上記すべり角
周波数とを加算し、一次角周波数を出力する加算器と、
上記電流指令、応答電流、応答二次磁束および一次角周
波数に基づいて回転二軸座標上の電圧指令を演算する電
圧指令演算器と、上記一次角周波数を積分し二次磁束位
相を出力する積分器と、上記二次磁束位相と上記回転二
軸座標上の電圧指令とに基づいて多相電圧指令を出力す
る座標変換器と、上記多相電圧指令に従い上記誘導機に
電圧を印加する電圧印加手段と、を備えたことを特徴と
する回転機の制御装置にある。
度を検出する速度検出器と、回転二軸座標上の電流指令
に対する所望の応答を回転二軸座標上の応答電流として
演算するとともに、該応答電流に基づいて応答二次磁束
を計算する応答電流演算器と、上記応答電流と応答二次
磁束に基づいて上記誘導機のすべり角周波数を演算する
すべり周波数演算器と、上記回転角速度と上記すべり角
周波数とを加算し、一次角周波数を出力する加算器と、
上記電流指令、応答電流、応答二次磁束および一次角周
波数に基づいて回転二軸座標上の電圧指令を演算する電
圧指令演算器と、上記一次角周波数を積分し二次磁束位
相を出力する積分器と、上記二次磁束位相と上記回転二
軸座標上の電圧指令とに基づいて多相電圧指令を出力す
る座標変換器と、上記多相電圧指令に従い上記誘導機に
電圧を印加する電圧印加手段と、を備えたことを特徴と
する回転機の制御装置にある。
【００２４】また、上記応答電流演算器は、上記回転二
軸座標上の電流指令を入力とする一次遅れフィルタの出
力を回転二軸座標上の応答電流とすることを特徴とす
る。
軸座標上の電流指令を入力とする一次遅れフィルタの出
力を回転二軸座標上の応答電流とすることを特徴とす
る。
【００２５】また、上記電圧指令演算器は、上記回転二
軸座標上の応答電流に基づき、上記誘導機のインダクタ
ンスの飽和係数を出力する飽和テーブルを含むことを特
徴とする。
軸座標上の応答電流に基づき、上記誘導機のインダクタ
ンスの飽和係数を出力する飽和テーブルを含むことを特
徴とする。
【００２６】また、上記電圧印加手段は、上記二次磁束
位相と上記回転二軸座標上の応答電流とに基づいて多相
応答電流を出力する第２の座標変換器と、上記多相電圧
指令と上記多相応答電流とに基づいてＰＷＭインバータ
の短絡防止時間の影響を補正し修正多相電圧指令を出力
するＴｄ補正器と、上記修正多相電圧指令に従い上記誘
導機に電圧を印加するＰＷＭインバータと、を含むこと
を特徴とする。
位相と上記回転二軸座標上の応答電流とに基づいて多相
応答電流を出力する第２の座標変換器と、上記多相電圧
指令と上記多相応答電流とに基づいてＰＷＭインバータ
の短絡防止時間の影響を補正し修正多相電圧指令を出力
するＴｄ補正器と、上記修正多相電圧指令に従い上記誘
導機に電圧を印加するＰＷＭインバータと、を含むこと
を特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下この発明を、各実施の形態に
従って説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による回
転機の制御装置の構成を示す図である。図１において、
図７に示す従来のものと同一もしくは相当部分は同一符
号で示す。３ａは電圧印加手段、６ａはＰＷＭインバー
タ、２０は応答電流演算器、２１は電圧指令演算器であ
る。
従って説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による回
転機の制御装置の構成を示す図である。図１において、
図７に示す従来のものと同一もしくは相当部分は同一符
号で示す。３ａは電圧印加手段、６ａはＰＷＭインバー
タ、２０は応答電流演算器、２１は電圧指令演算器であ
る。
【００２８】応答電流演算器２０は、ｄ軸電流指令ids*
に追従すべき電流応答(応答電流ids1)を演算するととも
に、ｑ軸電流指令iqs*に追従すべき電流応答(応答電流i
qs1)を演算をする。
に追従すべき電流応答(応答電流ids1)を演算するととも
に、ｑ軸電流指令iqs*に追従すべき電流応答(応答電流i
qs1)を演算をする。
【００２９】電圧指令演算器２１は、ｄ軸電流指令ids
*、ｑ軸電流指令iqs*、応答電流演算器２０から得た id
s1、iqs1、および速度検出器１１から得た回転角速度wr
とに基づいて回転二軸(ｄ−ｑ軸)上の電圧指令 vds* と
vqs* を出力する。
*、ｑ軸電流指令iqs*、応答電流演算器２０から得た id
s1、iqs1、および速度検出器１１から得た回転角速度wr
とに基づいて回転二軸(ｄ−ｑ軸)上の電圧指令 vds* と
vqs* を出力する。
【００３０】電圧印加手段３ａは、ＰＷＭインバータ６
ａによって構成されている。ＰＷＭインバータ６ａは、
入力が座標変換器２から得られた vus*,vvs*,vws* であ
る点以外は、ＰＷＭインバータ６と同一である。
ａによって構成されている。ＰＷＭインバータ６ａは、
入力が座標変換器２から得られた vus*,vvs*,vws* であ
る点以外は、ＰＷＭインバータ６と同一である。
【００３１】続いて、本実施の形態による回転機の制御
装置の動作原理について説明する。回転機である同期機
７の電圧と電流の関係式は公知のとおり(１)、(２)式で
示される。
装置の動作原理について説明する。回転機である同期機
７の電圧と電流の関係式は公知のとおり(１)、(２)式で
示される。
【００３２】
【数１】
【００３３】但し、
vds：同期機７のｄ軸電圧
vqs：同期機７のｑ軸電圧
ids：同期機７のｄ軸電流
iqs：同期機７のｑ軸電流
Ld：同期機７のｄ軸インダクタンス
Lq：同期機７のｑ軸インダクタンス
R：同期機７の巻線抵抗
wr：同期機７の回転角速度
Ph：同期機７の回転子磁束
【００３４】上記応答電流 ids1、iqs1とids、iqsが一
致している時のvds、vqsは、上記(１)式及び(２)式に、
上記応答電流 ids1、ids2を代入することにより得ら
れ、その値は(３)式及び(４)式で与えられる。
致している時のvds、vqsは、上記(１)式及び(２)式に、
上記応答電流 ids1、ids2を代入することにより得ら
れ、その値は(３)式及び(４)式で与えられる。
【００３５】
【数２】
【００３６】従って、回転二軸座標(ｄ−ｑ軸)上の電圧
指令 vds*、vqs*の値を(３)、(４)式の vds、vqsでそれ
ぞれ与えれば、上記応答電流 ids1、iqs1に、上記 id
s、iqsが一致する。
指令 vds*、vqs*の値を(３)、(４)式の vds、vqsでそれ
ぞれ与えれば、上記応答電流 ids1、iqs1に、上記 id
s、iqsが一致する。
【００３７】例えば電流指令 ids*、iqs* に対して電流
ids、iqs が一次遅れで追従させたい場合を考える。こ
の時、応答電流 ids1 と iqs1 は、(５)、(６)式で与え
れば良い。
ids、iqs が一次遅れで追従させたい場合を考える。こ
の時、応答電流 ids1 と iqs1 は、(５)、(６)式で与え
れば良い。
【００３８】
【数３】
【００３９】但し、
Tcd：ｄ軸応答電流の時定数
Tcq：ｑ軸応答電流の時定数
そして、(３)、(４)式に(５)、(６)式を代入した(７)、
(８)式で電圧指令 vds*、vqs* の値を与えれば、同期機
７の電流 ids、iqs は ids1、iqs1 と一致する。
(８)式で電圧指令 vds*、vqs* の値を与えれば、同期機
７の電流 ids、iqs は ids1、iqs1 と一致する。
【００４０】
【数４】
【００４１】但し、
s：ラプラス演算子(=d/dt)
ところで、(７)式の右辺第１項及び(８)式の右辺第２項
は、(９)、(１０)式のように変形できる。
は、(９)、(１０)式のように変形できる。
【００４２】
【数５】
【００４３】以上のことから、電圧指令 vds*、vqs*
を、(９)、(１０)式を(７)、(８)式に代入した(１１)、
(１２)式でそれぞれ与えれば、同期機７の電流 ids、iq
s を ids1、iqs1 に一致させることができる。
を、(９)、(１０)式を(７)、(８)式に代入した(１１)、
(１２)式でそれぞれ与えれば、同期機７の電流 ids、iq
s を ids1、iqs1 に一致させることができる。
【００４４】
【数６】
【００４５】以上、本実施の形態の回転機の制御装置の
動作原理について説明した。図２は図１の応答電流演算
器２０の構成の一例を示す図である。図において、２２
はｄ軸電流指令 ids* に追従すべき応答電流 ids1 を演
算する一次遅れフィルタ、２３はｑ軸電流指令 iqs* に
追従すべき応答電流 iqs1 を演算する一次遅れフィルタ
である。
動作原理について説明した。図２は図１の応答電流演算
器２０の構成の一例を示す図である。図において、２２
はｄ軸電流指令 ids* に追従すべき応答電流 ids1 を演
算する一次遅れフィルタ、２３はｑ軸電流指令 iqs* に
追従すべき応答電流 iqs1 を演算する一次遅れフィルタ
である。
【００４６】一次遅れフィルタ２２は上記(５)式に従
い、ids* に基づいて ids1 を演算する。同様に一次遅
れフィルタ２３は上記(６)式に従い、iqs* に基づいて
iqs1を演算する。
い、ids* に基づいて ids1 を演算する。同様に一次遅
れフィルタ２３は上記(６)式に従い、iqs* に基づいて
iqs1を演算する。
【００４７】図３は図１の電圧指令演算器２１の構成の
一例を示す図である。図におてい、２４〜２６は減算
器、２７〜３０は加算器、３１〜３７は入力を定数倍す
る増幅器、３８、３９は乗算器である。
一例を示す図である。図におてい、２４〜２６は減算
器、２７〜３０は加算器、３１〜３７は入力を定数倍す
る増幅器、３８、３９は乗算器である。
【００４８】(１１)式右辺第１項は、増幅器３３によっ
て計算できる。(１１)式右辺第２項は、減算器２４と増
幅器３１によって計算できる。(１１)式右辺第３項は、
増幅器３６と乗算器３８によって計算できる。(１１)式
の右辺第１項と右辺第２項と右辺第３項の合計は減算器
２６と加算器２７によって計算できる。従って、減算器
２６の出力が(１１)式の計算結果であるから、減算器２
６の出力をd軸電圧指令 vds* とする。
て計算できる。(１１)式右辺第２項は、減算器２４と増
幅器３１によって計算できる。(１１)式右辺第３項は、
増幅器３６と乗算器３８によって計算できる。(１１)式
の右辺第１項と右辺第２項と右辺第３項の合計は減算器
２６と加算器２７によって計算できる。従って、減算器
２６の出力が(１１)式の計算結果であるから、減算器２
６の出力をd軸電圧指令 vds* とする。
【００４９】(１２)式右辺第１項は、増幅器３４と乗算
器３９によって計算できる。(１２)式右辺第２項は、増
幅器３５によって計算できる。(１２)式右辺第３項は、
減算器２５と増幅器３２によって計算できる。(１２)式
右辺第４項は、増幅器３７によって計算できる。(１２)
式右辺第１項と右辺第２項と右辺第３項と右辺第４項の
合計は、加算器２８と加算器２９と加算器３０によって
計算できる。従って、加算器３０の出力が(１２)式の計
算結果であるから、加算器３０の出力をq軸電圧指令 vq
s* とする。
器３９によって計算できる。(１２)式右辺第２項は、増
幅器３５によって計算できる。(１２)式右辺第３項は、
減算器２５と増幅器３２によって計算できる。(１２)式
右辺第４項は、増幅器３７によって計算できる。(１２)
式右辺第１項と右辺第２項と右辺第３項と右辺第４項の
合計は、加算器２８と加算器２９と加算器３０によって
計算できる。従って、加算器３０の出力が(１２)式の計
算結果であるから、加算器３０の出力をq軸電圧指令 vq
s* とする。
【００５０】図７に示す従来の回転機の制御装置では電
流制御器１により電流応答を調整しており、この過程で
積分要素を少なくとも２つ含む上に、推定電流演算器１
２において推定電流 ids0, iqs0 を演算する過程で積分
要素を少なくとも２つ含むので、合計で４つ以上の積分
要素が必要となり、安価な計算機では実現が困難である
問題があった。
流制御器１により電流応答を調整しており、この過程で
積分要素を少なくとも２つ含む上に、推定電流演算器１
２において推定電流 ids0, iqs0 を演算する過程で積分
要素を少なくとも２つ含むので、合計で４つ以上の積分
要素が必要となり、安価な計算機では実現が困難である
問題があった。
【００５１】本実施の形態で示した回転機の制御装置で
は、図２の応答電流演算器２０の一次遅れフィルタ２２
及び２３にそれぞれ１つずつ積分要素を用いるだけであ
り、図３に示す加算器、減算器、増幅器、乗算器だけで
構成する電圧指令演算器２１には積分要素を用いること
なく構成する。従って、本実施の形態で示した回転機の
制御装置は、従来の回転機の制御装置より演算が容易に
なり、安価な計算機でも実現が可能になる。
は、図２の応答電流演算器２０の一次遅れフィルタ２２
及び２３にそれぞれ１つずつ積分要素を用いるだけであ
り、図３に示す加算器、減算器、増幅器、乗算器だけで
構成する電圧指令演算器２１には積分要素を用いること
なく構成する。従って、本実施の形態で示した回転機の
制御装置は、従来の回転機の制御装置より演算が容易に
なり、安価な計算機でも実現が可能になる。
【００５２】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２による回転機の制御装置の構成を示す図である。図
におてい、図１及び図７と同一もしくは相当部分は同一
符号で示す。
態２による回転機の制御装置の構成を示す図である。図
におてい、図１及び図７と同一もしくは相当部分は同一
符号で示す。
【００５３】図４において、３ｂは電圧印加手段、４ｂ
はＴｄ補正器、６ｂはＰＷＭインバータ、１３ｂは座標
変換器である。電圧印加手段３ｂは、座標変換器１３ｂ
とＴｄ補正器４ｂとＰＷＭインバータ６ｂとから構成す
る。座標変換器１３ｂは、入力を回転二軸(ｄ−ｑ軸)上
の応答電流 ids1,iqs1、出力を三相(多相)応答電流 ius
1, ivs1, iws1 とする点以外は図７の座標変換器１３と
同一であり、回転位置ｔｈと回転二軸座標(ｄ−ｑ軸)上
の応答電流 ids1,iqs1 とに基づいて三相応答電流ius1,
ivs1, iws1 を出力する。
はＴｄ補正器、６ｂはＰＷＭインバータ、１３ｂは座標
変換器である。電圧印加手段３ｂは、座標変換器１３ｂ
とＴｄ補正器４ｂとＰＷＭインバータ６ｂとから構成す
る。座標変換器１３ｂは、入力を回転二軸(ｄ−ｑ軸)上
の応答電流 ids1,iqs1、出力を三相(多相)応答電流 ius
1, ivs1, iws1 とする点以外は図７の座標変換器１３と
同一であり、回転位置ｔｈと回転二軸座標(ｄ−ｑ軸)上
の応答電流 ids1,iqs1 とに基づいて三相応答電流ius1,
ivs1, iws1 を出力する。
【００５４】Ｔｄ補正器４ｂは入力を三相推定電流 ius
0, ivs0, iws0 の代わりに三相応答電流 ius1, ivs1, i
ws1 とする点以外は図７のＴｄ補正器４と同一であり、
三相電圧指令 vus*, vvs*, vws* と多相応答電流 ius1,
ivs1, iws1 とに基づいてＰＷＭインバータの短絡防止
時間の影響を補正し修正三相電圧指令 vus1*,vvs1*,vws
1* を出力する。
0, ivs0, iws0 の代わりに三相応答電流 ius1, ivs1, i
ws1 とする点以外は図７のＴｄ補正器４と同一であり、
三相電圧指令 vus*, vvs*, vws* と多相応答電流 ius1,
ivs1, iws1 とに基づいてＰＷＭインバータの短絡防止
時間の影響を補正し修正三相電圧指令 vus1*,vvs1*,vws
1* を出力する。
【００５５】ＰＷＭインバータ６ｂは、Ｔｄ補正器４ｂ
の出力 vus1*,vvs1*,vws1* を入力とする点以外は、Ｐ
ＷＭインバータ６ａと同一であり、上記三相多相電圧指
令 vus1*,vvs1*,vws1* に従い回転機７に電圧を印加す
る。
の出力 vus1*,vvs1*,vws1* を入力とする点以外は、Ｐ
ＷＭインバータ６ａと同一であり、上記三相多相電圧指
令 vus1*,vvs1*,vws1* に従い回転機７に電圧を印加す
る。
【００５６】本実施の形態では、Ｔｄ逆補正器を用いる
ことなく、上記実施の形態１と同様に２つの積分要素で
回転機の制御装置を構成することができるので、従来の
回転機の制御装置より演算が容易になり、安価な計算機
でも実現が可能になる。
ことなく、上記実施の形態１と同様に２つの積分要素で
回転機の制御装置を構成することができるので、従来の
回転機の制御装置より演算が容易になり、安価な計算機
でも実現が可能になる。
【００５７】実施の形態３．上記実施の形態では 同期
機７のｄ軸インダクタンスLd及び 同期機７のｑ軸イン
ダクタンスLqは一定であるとしたが、電流が大きい場
合、磁気飽和が発生し、インダクタンスの値は変化す
る。そこで、本実施の形態では、応答電流 ids1 及び i
qs1 に応じて Ld、Lq が変化する場合について説明す
る。
機７のｄ軸インダクタンスLd及び 同期機７のｑ軸イン
ダクタンスLqは一定であるとしたが、電流が大きい場
合、磁気飽和が発生し、インダクタンスの値は変化す
る。そこで、本実施の形態では、応答電流 ids1 及び i
qs1 に応じて Ld、Lq が変化する場合について説明す
る。
【００５８】上記(１１)、(１２)式において、Ld、Lqが
それぞれkd倍、kq倍に変化した時、(１１)、(１２)式は
それぞれ、(１３)、(１４)式になる。なお、本実施の形
態においては、公知のように係数 kd、kq の値は電流の
関数とする。
それぞれkd倍、kq倍に変化した時、(１１)、(１２)式は
それぞれ、(１３)、(１４)式になる。なお、本実施の形
態においては、公知のように係数 kd、kq の値は電流の
関数とする。
【００５９】
【数７】
【００６０】図５は本実施の形態における電圧指令演算
器の構成の一例を示す図であり、それ以外の構成は、上
記実施の形態で示した図１あるいは図４と同一である。
図におてい、図３と同一もしくは相当部分は同一符号で
示す。図５において、４０は飽和テーブル、４１〜４４
は乗算器である。飽和テーブル４０は、応答電流 ids
1、iqs1 に基づいて係数 kd, kq を出力する。
器の構成の一例を示す図であり、それ以外の構成は、上
記実施の形態で示した図１あるいは図４と同一である。
図におてい、図３と同一もしくは相当部分は同一符号で
示す。図５において、４０は飽和テーブル、４１〜４４
は乗算器である。飽和テーブル４０は、応答電流 ids
1、iqs1 に基づいて係数 kd, kq を出力する。
【００６１】(１３)式右辺第１項は、増幅器３３によっ
て計算できる。(１３)式右辺第２項は、減算器２４と増
幅器３１と乗算器４１によって計算できる。(１３)式右
辺第３項は、増幅器３６と乗算器３８と乗算器４４によ
って計算できる。(１３)式の右辺第１項と右辺第２項と
右辺第３項の合計は減算器２６と加算器２７によって計
算できる。従って、減算器２６の出力が(１３)式の計算
結果であるから、減算器２６の出力をd軸電圧指令vds*
とする。
て計算できる。(１３)式右辺第２項は、減算器２４と増
幅器３１と乗算器４１によって計算できる。(１３)式右
辺第３項は、増幅器３６と乗算器３８と乗算器４４によ
って計算できる。(１３)式の右辺第１項と右辺第２項と
右辺第３項の合計は減算器２６と加算器２７によって計
算できる。従って、減算器２６の出力が(１３)式の計算
結果であるから、減算器２６の出力をd軸電圧指令vds*
とする。
【００６２】(１４)式右辺第１項は、増幅器３４と乗算
器３９と乗算器４３によって計算できる。(１４)式右辺
第２項は、増幅器３５によって計算できる。(１４)式右
辺第３項は、減算器２５と増幅器３２と乗算器４２によ
って計算できる。(１４)式右辺第４項は、増幅器３７に
よって計算できる。(１４)式右辺第１項と右辺第２項と
右辺第３項と右辺第４項の合計は、加算器２８と加算器
２９と加算器３０によって計算できる。従って、加算器
３０の出力が(１４)式の計算結果であるから、加算器３
０の出力をq軸電圧指令vqs*とする。
器３９と乗算器４３によって計算できる。(１４)式右辺
第２項は、増幅器３５によって計算できる。(１４)式右
辺第３項は、減算器２５と増幅器３２と乗算器４２によ
って計算できる。(１４)式右辺第４項は、増幅器３７に
よって計算できる。(１４)式右辺第１項と右辺第２項と
右辺第３項と右辺第４項の合計は、加算器２８と加算器
２９と加算器３０によって計算できる。従って、加算器
３０の出力が(１４)式の計算結果であるから、加算器３
０の出力をq軸電圧指令vqs*とする。
【００６３】本実施の形態で示した回転機の制御装置で
は、応答電流演算器２０の一次遅れフィルタ２２及び２
３にそれぞれ１つずつ積分要素を用いるだけであり、安
価な計算機でも実現が可能であると同時に、飽和テーブ
ルを用いることにより、インダクタンスの値が変化して
も、同期機７の電流 ids、iqs を応答電流 ids1、iqs1
に一致させることが可能になる。
は、応答電流演算器２０の一次遅れフィルタ２２及び２
３にそれぞれ１つずつ積分要素を用いるだけであり、安
価な計算機でも実現が可能であると同時に、飽和テーブ
ルを用いることにより、インダクタンスの値が変化して
も、同期機７の電流 ids、iqs を応答電流 ids1、iqs1
に一致させることが可能になる。
【００６４】実施の形態４．上記実施の形態では、回転
機として同期機を利用した場合について説明したが、同
期機の代わりに誘導機を利用してもよい。図６は本実施
の形態における回転機の制御装置の構成を示す図であ
り、図におてい、上記実施の形態と同一もしくは相当部
分は同一符号で示す。７ｃは誘導機、８ｃは速度検出
器、２０ｃは応答電流演算器、２１ｃは電圧指令演算
器、５０はすべり演算器、５１は加算器、５２は二次磁
束位相を出力する積分器である。
機として同期機を利用した場合について説明したが、同
期機の代わりに誘導機を利用してもよい。図６は本実施
の形態における回転機の制御装置の構成を示す図であ
り、図におてい、上記実施の形態と同一もしくは相当部
分は同一符号で示す。７ｃは誘導機、８ｃは速度検出
器、２０ｃは応答電流演算器、２１ｃは電圧指令演算
器、５０はすべり演算器、５１は加算器、５２は二次磁
束位相を出力する積分器である。
【００６５】まず、本実施の形態による回転機の制御装
置の動作原理について説明する。公知の通り、誘導機機
７ｃにおいて、二次磁束と同期して回転する回転座標
(ｄ−ｑ軸)上での電圧と電流の関係式は(１５)〜(１８)
式で示される。
置の動作原理について説明する。公知の通り、誘導機機
７ｃにおいて、二次磁束と同期して回転する回転座標
(ｄ−ｑ軸)上での電圧と電流の関係式は(１５)〜(１８)
式で示される。
【００６６】
【数８】
【００６７】但し、
vds：誘導機７ｃのｄ軸一次電圧
vqs：誘導機７ｃのｑ軸一次電圧
ids：誘導機７ｃのｄ軸一次電流
iqs：誘導機７ｃのｑ軸一次電流
φdr：誘導機７ｃの二次磁束
M：誘導機７ｃの相互インダクタンス
Ls：誘導機７ｃの一次インダクタンス
Lr：誘導機７ｃの二次インダクタンス
σ：誘導機７ｃの漏れ係数
Rs：誘導機７ｃの一次巻線抵抗
Rr：誘導機７ｃの二次巻線抵抗
wr：誘導機７ｃの回転角速度
w：誘導機７ｃの一次角周波数
【００６８】ここで、上記実施の形態と同様に応答電流
ids1、iqs1 を定義し、ids1、iqs1と ids、iqs が一致
している時の vds、vqs は、上記(１５)〜(１８)式に上
記応答電流 ids1、ids2 を代入することにより得られ、
その値は(１９)〜(２２)式で与えられる。
ids1、iqs1 を定義し、ids1、iqs1と ids、iqs が一致
している時の vds、vqs は、上記(１５)〜(１８)式に上
記応答電流 ids1、ids2 を代入することにより得られ、
その値は(１９)〜(２２)式で与えられる。
【００６９】
【数９】
【００７０】但し、
φdr1：誘導機７ｃの応答二次磁束
従って、回転二軸座標(ｄ−ｑ軸)上の電圧指令 vds*、v
qs* の値を(１９)〜(２１)式から導出されるvds、vqsで
与え、且つ一次角周波数 w を(２２)式で与えれば、上
記応答電流 ids1、iqs1 に、上記 ids、iqs が一致す
る。
qs* の値を(１９)〜(２１)式から導出されるvds、vqsで
与え、且つ一次角周波数 w を(２２)式で与えれば、上
記応答電流 ids1、iqs1 に、上記 ids、iqs が一致す
る。
【００７１】なお、本実施の形態では、上記実施の形態
と同様に応答電流 ids1 と iqs1 を、(５)、(６)式で与
える。この時、(１９)、(２０)式の左辺は(２３)、(２
４)式で与えられる。
と同様に応答電流 ids1 と iqs1 を、(５)、(６)式で与
える。この時、(１９)、(２０)式の左辺は(２３)、(２
４)式で与えられる。
【００７２】
【数１０】
【００７３】(２３)、(２４)式を(１９)、(２０)式に代
入すると、(２５)、(２６)式を得る。
入すると、(２５)、(２６)式を得る。
【００７４】
【数１１】
【００７５】従って、(２５)、(２６)式に基づいて電圧
指令 vds*、vqs* を演算すれば、誘導機７ｃの電流 id
s、iqs は応答電流 ids1、iqs1 にそれぞれ一致する。
指令 vds*、vqs* を演算すれば、誘導機７ｃの電流 id
s、iqs は応答電流 ids1、iqs1 にそれぞれ一致する。
【００７６】以上、本実施の形態の回転機の制御装置の
動作原理について説明した。図６において、応答電流演
算器２０ｃは、ids*、iqs* に基づいて(５)、(６)式に
従いids1、iqs1 を演算するとともに、(２１)式から導
出できる(２７)式によりφdr1を演算する。
動作原理について説明した。図６において、応答電流演
算器２０ｃは、ids*、iqs* に基づいて(５)、(６)式に
従いids1、iqs1 を演算するとともに、(２１)式から導
出できる(２７)式によりφdr1を演算する。
【００７７】
【数１２】
【００７８】すべり演算器５０は、(２２)式の右辺第２
項、即ち(２８)式を演算し、すべり角周波数wsを出力す
る。速度検出器８ｃは誘導機７ｃの回転角速度wrを検出
する。加算器５１は上記wrとwsとを加算し、一次角周波
数wを出力する。積分器５２は上記wを積分し、二次磁束
位相th2を出力する。電圧指令演算器２１ｃは上記電流
指令 ids*、iqs*、応答電流 ids1、iqs1、応答二次磁束
φdr1、および一次角周波数wに基づいて(２５)、(２６)
式に従い電圧指令vds*、vqs*を出力する。
項、即ち(２８)式を演算し、すべり角周波数wsを出力す
る。速度検出器８ｃは誘導機７ｃの回転角速度wrを検出
する。加算器５１は上記wrとwsとを加算し、一次角周波
数wを出力する。積分器５２は上記wを積分し、二次磁束
位相th2を出力する。電圧指令演算器２１ｃは上記電流
指令 ids*、iqs*、応答電流 ids1、iqs1、応答二次磁束
φdr1、および一次角周波数wに基づいて(２５)、(２６)
式に従い電圧指令vds*、vqs*を出力する。
【００７９】以上の構成により、電流検出器を用いるこ
となく誘導機７ｃの電流を制御することが可能である。
となく誘導機７ｃの電流を制御することが可能である。
【００８０】なお、上記実施の形態４では、応答二次磁
束φdr1を一次遅れフィルタにより演算する手法につい
て説明したが、ids*を一定にして制御する場合、φdr1
はids*に比例させてもよく、上記実施の形態４と同様の
効果がある。
束φdr1を一次遅れフィルタにより演算する手法につい
て説明したが、ids*を一定にして制御する場合、φdr1
はids*に比例させてもよく、上記実施の形態４と同様の
効果がある。
【００８１】また、上記実施の形態３と同様に、上記実
施の形態４に加え、上記回転二軸座標(ｄ−ｑ軸)上の応
答電流に基づき、上記回転機のインダクタンスの飽和係
数を出力する飽和テーブルを備えることにより、磁気飽
和によりインダクタンスが変化する誘導機でも、所望の
電流に制御することができることは言うまでもない。
施の形態４に加え、上記回転二軸座標(ｄ−ｑ軸)上の応
答電流に基づき、上記回転機のインダクタンスの飽和係
数を出力する飽和テーブルを備えることにより、磁気飽
和によりインダクタンスが変化する誘導機でも、所望の
電流に制御することができることは言うまでもない。
【００８２】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、多相巻
線を有する同期機の回転位置を検出する位置検出器と、
この位置検出器から得られた回転位置を微分し回転角速
度を出力する速度検出器と、回転二軸座標上の電流指令
に対する所望の応答を回転二軸座標上の応答電流として
演算する応答電流演算器と、上記回転角速度、電流指令
および応答電流に基づいて回転二軸座標上の電圧指令を
演算する電圧指令演算器と、上記回転位置と上記回転二
軸座標上の電圧指令とに基づいて多相電圧指令を出力す
る座標変換器と、上記多相電圧指令に従い上記同期機に
電圧を印加する電圧印加手段と、を備えたことを特徴と
する回転機の制御装置としたので、推定電流演算器や電
流検出器を用いることなく同期機の電流を所望の値に制
御することができる効果がある。
線を有する同期機の回転位置を検出する位置検出器と、
この位置検出器から得られた回転位置を微分し回転角速
度を出力する速度検出器と、回転二軸座標上の電流指令
に対する所望の応答を回転二軸座標上の応答電流として
演算する応答電流演算器と、上記回転角速度、電流指令
および応答電流に基づいて回転二軸座標上の電圧指令を
演算する電圧指令演算器と、上記回転位置と上記回転二
軸座標上の電圧指令とに基づいて多相電圧指令を出力す
る座標変換器と、上記多相電圧指令に従い上記同期機に
電圧を印加する電圧印加手段と、を備えたことを特徴と
する回転機の制御装置としたので、推定電流演算器や電
流検出器を用いることなく同期機の電流を所望の値に制
御することができる効果がある。
【００８３】また、上記応答電流演算器は、上記回転二
軸座標上の電流指令を入力とする一次遅れフィルタの出
力を回転二軸座標上の応答電流とすることを特徴とした
ので、簡単な一次遅れ計算だけで応答電流の演算が可能
であり、安価な計算機で実現できる効果がある。
軸座標上の電流指令を入力とする一次遅れフィルタの出
力を回転二軸座標上の応答電流とすることを特徴とした
ので、簡単な一次遅れ計算だけで応答電流の演算が可能
であり、安価な計算機で実現できる効果がある。
【００８４】また、上記電圧指令演算器は、上記回転二
軸座標上の応答電流に基づき、上記同期機のインダクタ
ンスの飽和係数を出力する飽和テーブルを含むことを特
徴としたので、磁気飽和によりインダクタンスが変化す
る同期機においても、所望の電流に制御することができ
る効果がある。
軸座標上の応答電流に基づき、上記同期機のインダクタ
ンスの飽和係数を出力する飽和テーブルを含むことを特
徴としたので、磁気飽和によりインダクタンスが変化す
る同期機においても、所望の電流に制御することができ
る効果がある。
【００８５】また、上記電圧印加手段は、上記回転位置
と上記回転二軸座標上の応答電流とに基づいて多相応答
電流を出力する第２の座標変換器と、上記多相電圧指令
と上記多相応答電流とに基づいてＰＷＭインバータの短
絡防止時間の影響を補正し修正多相電圧指令を出力する
Ｔｄ補正器と、上記修正多相電圧指令に従い上記同期機
に電圧を印加する上記ＰＷＭインバータと、を含むこと
を特徴としたので、電流検出器や推定電流演算器を用い
ることなく、ＰＷＭインバータの短絡防止時間の影響を
補正することができる効果がある。
と上記回転二軸座標上の応答電流とに基づいて多相応答
電流を出力する第２の座標変換器と、上記多相電圧指令
と上記多相応答電流とに基づいてＰＷＭインバータの短
絡防止時間の影響を補正し修正多相電圧指令を出力する
Ｔｄ補正器と、上記修正多相電圧指令に従い上記同期機
に電圧を印加する上記ＰＷＭインバータと、を含むこと
を特徴としたので、電流検出器や推定電流演算器を用い
ることなく、ＰＷＭインバータの短絡防止時間の影響を
補正することができる効果がある。
【００８６】また、多相巻線を有する誘導機の回転角速
度を検出する速度検出器と、回転二軸座標上の電流指令
に対する所望の応答を回転二軸座標上の応答電流として
演算するとともに、該応答電流に基づいて応答二次磁束
を計算する応答電流演算器と、上記応答電流と応答二次
磁束に基づいて上記誘導機のすべり角周波数を演算する
すべり周波数演算器と、上記回転角速度と上記すべり角
周波数とを加算し、一次角周波数を出力する加算器と、
上記電流指令、応答電流、応答二次磁束および一次角周
波数に基づいて回転二軸座標上の電圧指令を演算する電
圧指令演算器と、上記一次角周波数を積分し二次磁束位
相を出力する積分器と、上記二次磁束位相と上記回転二
軸座標上の電圧指令とに基づいて多相電圧指令を出力す
る座標変換器と、上記多相電圧指令に従い上記誘導機に
電圧を印加する電圧印加手段と、を備えたことを特徴と
する回転機の制御装置としたので、推定電流演算器や電
流検出器を用いることなく誘導機の電流を所望の値に制
御することができる効果がある。
度を検出する速度検出器と、回転二軸座標上の電流指令
に対する所望の応答を回転二軸座標上の応答電流として
演算するとともに、該応答電流に基づいて応答二次磁束
を計算する応答電流演算器と、上記応答電流と応答二次
磁束に基づいて上記誘導機のすべり角周波数を演算する
すべり周波数演算器と、上記回転角速度と上記すべり角
周波数とを加算し、一次角周波数を出力する加算器と、
上記電流指令、応答電流、応答二次磁束および一次角周
波数に基づいて回転二軸座標上の電圧指令を演算する電
圧指令演算器と、上記一次角周波数を積分し二次磁束位
相を出力する積分器と、上記二次磁束位相と上記回転二
軸座標上の電圧指令とに基づいて多相電圧指令を出力す
る座標変換器と、上記多相電圧指令に従い上記誘導機に
電圧を印加する電圧印加手段と、を備えたことを特徴と
する回転機の制御装置としたので、推定電流演算器や電
流検出器を用いることなく誘導機の電流を所望の値に制
御することができる効果がある。
【００８７】また、上記応答電流演算器は、上記回転二
軸座標上の電流指令を入力とする一次遅れフィルタの出
力を回転二軸座標上の応答電流とすることを特徴とした
ので、簡単な一次遅れ計算だけで応答電流の演算が可能
であり、安価な計算機で実現できる効果がある。
軸座標上の電流指令を入力とする一次遅れフィルタの出
力を回転二軸座標上の応答電流とすることを特徴とした
ので、簡単な一次遅れ計算だけで応答電流の演算が可能
であり、安価な計算機で実現できる効果がある。
【００８８】上記電圧指令演算器は、上記回転二軸座標
上の応答電流に基づき、上記誘導機のインダクタンスの
飽和係数を出力する飽和テーブルを含むことを特徴とし
たので、磁気飽和によりインダクタンスが変化する誘導
機でも、所望の電流に制御することができる効果があ
る。
上の応答電流に基づき、上記誘導機のインダクタンスの
飽和係数を出力する飽和テーブルを含むことを特徴とし
たので、磁気飽和によりインダクタンスが変化する誘導
機でも、所望の電流に制御することができる効果があ
る。
【００８９】また、上記電圧印加手段は、上記二次磁束
位相と上記回転二軸座標上の応答電流とに基づいて多相
応答電流を出力する第２の座標変換器と、上記多相電圧
指令と上記多相応答電流とに基づいてＰＷＭインバータ
の短絡防止時間の影響を補正し修正多相電圧指令を出力
するＴｄ補正器と、上記修正多相電圧指令に従い上記誘
導機に電圧を印加するＰＷＭインバータと、を含むこと
を特徴としたので、電流検出器や推定電流演算器を用い
ることなく、ＰＷＭインバータの短絡防止時間の影響を
補正することができる効果がある。
位相と上記回転二軸座標上の応答電流とに基づいて多相
応答電流を出力する第２の座標変換器と、上記多相電圧
指令と上記多相応答電流とに基づいてＰＷＭインバータ
の短絡防止時間の影響を補正し修正多相電圧指令を出力
するＴｄ補正器と、上記修正多相電圧指令に従い上記誘
導機に電圧を印加するＰＷＭインバータと、を含むこと
を特徴としたので、電流検出器や推定電流演算器を用い
ることなく、ＰＷＭインバータの短絡防止時間の影響を
補正することができる効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１による回転機の制御
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による応答電流演算
器の構成の一例を示す図である。
器の構成の一例を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による電圧指令演算
器の構成の一例を示す図である。
器の構成の一例を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態２による回転機の制御
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態３による電圧指令演算
器の構成の一例を示す図である。
器の構成の一例を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態４による回転機の制御
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図７】 従来の回転機の制御装置の構成を示す図であ
る。
る。
２ 座標変換器、３ａ 電圧印加手段、６ａ ＰＷＭイ
ンバータ、７ 同期機、８ 位置検出器、１１ 速度検
出器、２０ 応答電流演算器、２１ 電圧指令演算器。
ンバータ、７ 同期機、８ 位置検出器、１１ 速度検
出器、２０ 応答電流演算器、２１ 電圧指令演算器。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H560 BB04 DA07 DB20 EB01 TT08
XA12 XA13
5H576 DD04 DD05 EE01 EE11 HB02
JJ26 LL41
Claims (8)
- 【請求項１】 多相巻線を有する同期機の回転位置を検
出する位置検出器と、 この位置検出器から得られた上記同期機の回転角速度を
出力する速度検出器と、 回転二軸座標上の電流指令に対する所望の応答を回転二
軸座標上の応答電流として演算する応答電流演算器と、 上記回転角速度、電流指令および応答電流に基づいて回
転二軸座標上の電圧指令を演算する電圧指令演算器と、 上記回転位置と上記回転二軸座標上の電圧指令とに基づ
いて多相電圧指令を出力する座標変換器と、 上記多相電圧指令に従い上記同期機に電圧を印加する電
圧印加手段と、 を備えたことを特徴とする回転機の制御装置。 - 【請求項２】 上記応答電流演算器は、上記回転二軸座
標上の電流指令を入力とする一次遅れフィルタの出力を
回転二軸座標上の応答電流とすることを特徴とする請求
項１記載の回転機の制御装置。 - 【請求項３】 上記電圧指令演算器は、上記回転二軸座
標上の応答電流に基づき、上記同期機のインダクタンス
の飽和係数を出力する飽和テーブルを含むことを特徴と
する請求項１または２記載の回転機の制御装置。 - 【請求項４】 上記電圧印加手段は、 上記回転位置と上記回転二軸座標上の応答電流とに基づ
いて多相応答電流を出力する第２の座標変換器と、 上記多相電圧指令と上記多相応答電流とに基づいてＰＷ
Ｍインバータの短絡防止時間の影響を補正し修正多相電
圧指令を出力するＴｄ補正器と、 上記修正多相電圧指令に従い上記同期機に電圧を印加す
る上記ＰＷＭインバータと、 を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１
項記載の回転機の制御装置。 - 【請求項５】 多相巻線を有する誘導機の回転角速度を
検出する速度検出器と、 回転二軸座標上の電流指令に対する所望の応答を回転二
軸座標上の応答電流として演算するとともに、該応答電
流に基づいて応答二次磁束を計算する応答電流演算器
と、 上記応答電流と応答二次磁束に基づいて上記誘導機のす
べり角周波数を演算するすべり周波数演算器と、 上記回転角速度と上記すべり角周波数とを加算し、一次
角周波数を出力する加算器と、 上記電流指令、応答電流、応答二次磁束および一次角周
波数に基づいて回転二軸座標上の電圧指令を演算する電
圧指令演算器と、 上記一次角周波数を積分し二次磁束位相を出力する積分
器と、 上記二次磁束位相と上記回転二軸座標上の電圧指令とに
基づいて多相電圧指令を出力する座標変換器と、 上記多相電圧指令に従い上記誘導機に電圧を印加する電
圧印加手段と、 を備えたことを特徴とする回転機の制御装置。 - 【請求項６】 上記応答電流演算器は、上記回転二軸座
標上の電流指令を入力とする一次遅れフィルタの出力を
回転二軸座標上の応答電流とすることを特徴とする請求
項５記載の回転機の制御装置。 - 【請求項７】 上記電圧指令演算器は、上記回転二軸座
標上の応答電流に基づき、上記誘導機のインダクタンス
の飽和係数を出力する飽和テーブルを含むことを特徴と
する請求項５または６記載の回転機の制御装置。 - 【請求項８】 上記電圧印加手段は、 上記二次磁束位相と上記回転二軸座標上の応答電流とに
基づいて多相応答電流を出力する第２の座標変換器と、 上記多相電圧指令と上記多相応答電流とに基づいてＰＷ
Ｍインバータの短絡防止時間の影響を補正し修正多相電
圧指令を出力するＴｄ補正器と、 上記修正多相電圧指令に従い上記誘導機に電圧を印加す
るＰＷＭインバータと、 を含むことを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１
項記載の回転機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002068511A JP4161064B2 (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | 回転機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002068511A JP4161064B2 (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | 回転機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003274687A true JP2003274687A (ja) | 2003-09-26 |
| JP4161064B2 JP4161064B2 (ja) | 2008-10-08 |
Family
ID=29199591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002068511A Expired - Fee Related JP4161064B2 (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | 回転機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4161064B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005192295A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導電動機の制御装置 |
| JP2006014426A (ja) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | 交流電動機の制御装置 |
| JP2006262573A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Nagaoka Univ Of Technology | 交流交流電力変換器の制御装置 |
| JP2015173546A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-01 | 日産自動車株式会社 | 電動機の制御装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7018030B2 (ja) | 2019-01-24 | 2022-02-09 | 株式会社京三製作所 | 直流パルス電源装置 |
| JP7162685B2 (ja) * | 2021-02-04 | 2022-10-28 | 三菱電機株式会社 | 交流回転電機の制御装置 |
-
2002
- 2002-03-13 JP JP2002068511A patent/JP4161064B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005192295A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導電動機の制御装置 |
| JP4667741B2 (ja) * | 2003-12-25 | 2011-04-13 | 三菱電機株式会社 | 誘導電動機の制御装置 |
| JP2006014426A (ja) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | 交流電動機の制御装置 |
| JP4539192B2 (ja) * | 2004-06-23 | 2010-09-08 | 日産自動車株式会社 | 交流電動機の制御装置 |
| JP2006262573A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Nagaoka Univ Of Technology | 交流交流電力変換器の制御装置 |
| JP4666354B2 (ja) * | 2005-03-16 | 2011-04-06 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | 交流交流電力変換器の制御装置 |
| JP2015173546A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-01 | 日産自動車株式会社 | 電動機の制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4161064B2 (ja) | 2008-10-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4168730B2 (ja) | ３相交流電動機の制御装置 | |
| JP5633551B2 (ja) | 交流電動機の制御装置 | |
| JPH1127999A (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 | |
| JP2003061386A (ja) | 同期電動機駆動システム | |
| JP3771544B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御方法及び装置 | |
| JP4583257B2 (ja) | 交流回転機の制御装置 | |
| JP2000175492A (ja) | 誘導電動機の制御装置 | |
| JP2004048958A (ja) | Ｄｃブラシレスモータの制御装置 | |
| JP2006304478A (ja) | モータ駆動制御装置及びそれを用いた電動パワーステアリング装置 | |
| JPH0755080B2 (ja) | インバータの制御装置 | |
| JP5278326B2 (ja) | インバータ制御装置及びその制御方法 | |
| JPH05308793A (ja) | 電力変換装置の制御回路 | |
| JPH11308900A (ja) | 交流電動機の速度制御装置 | |
| JP4161064B2 (ja) | 回転機の制御装置 | |
| WO2018163420A1 (ja) | 電気車推進制御装置 | |
| JPH0928099A (ja) | 誘導モータのベクトル制御装置 | |
| JP4649955B2 (ja) | 電動機の制御装置 | |
| JP2012253982A (ja) | 角速度推定装置 | |
| JP2004080975A (ja) | 電動機の制御装置 | |
| JP2005160199A (ja) | ３相交流電動機の制御装置および制御方法 | |
| JP3166525B2 (ja) | 誘導電動機のベクトル制御装置 | |
| JP4051601B2 (ja) | 電動機の可変速制御装置 | |
| JP3674638B2 (ja) | 誘導電動機の速度推定方法および誘導電動機駆動装置 | |
| JP4231970B2 (ja) | Ａｃモータの電圧飽和処理装置 | |
| JP4238652B2 (ja) | 速度センサレスベクトル制御方法および装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041203 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070927 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071016 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071214 |
|
| 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: 20080624 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080627 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4161064 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120801 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120801 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130801 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |