JP2527161B2 - 電動機のベクトル制御演算装置 - Google Patents
電動機のベクトル制御演算装置Info
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- JP2527161B2 JP2527161B2 JP61114061A JP11406186A JP2527161B2 JP 2527161 B2 JP2527161 B2 JP 2527161B2 JP 61114061 A JP61114061 A JP 61114061A JP 11406186 A JP11406186 A JP 11406186A JP 2527161 B2 JP2527161 B2 JP 2527161B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、誘導電動機を可変速制御するベクトル制
御演算装置に関するものである。
御演算装置に関するものである。
第４図は、ベクトル制御演算装置を有する誘導電動機
のインバータ駆動装置を示すブロツク図で、図におい
て、（１）は三相交流商用電源、（２）は三相交流商用
電源（１）を整流するためのダイオード等を用いたコン
バータ、（３）はコンバータ（２）により整流された電
圧を平滑するための平滑コンデンサ、（４）は直流電圧
を電動機に与えるための三相交流電圧に変換する、トラ
ンジスタ等から成るインバータ、（５）はインバータ出
力により駆動される誘導電動機、（６）は該電動機
（５）に取付けられその速度に見合つた信号を出力する
速度検出器、（７）は電動機（５）の速度を指令する速
度指令回路、（８）は電動機（５）の速度指令信号ω* r
および速度検出器（６）の速度検出信号ωrから、ベク
トル制御演算を行い電動機に与える一次電流の振幅｜I1
｜、角速度ωo、位相角Δθを出力するベクトル制御演
算回路、（９）は｜I1|,ωo，ΔθからＵ相の一次電流
指令ｉ* usと、Ｖ相の一次電流指令ｉvsを作る一次電流
基準発生回路、（10）はｉ* us,i* vsと電動機に流れる一
次電流のフイードバツク信号からインバータ（４）のト
ランジスタのON,OFFを決定する電流制御回路である。ま
た、第５図は第４図のベクトル制御演算回路（８）の内
部ブロツク図を示している。（11）は速度指令信号ω* r
と速度検出信号ωrとの差を比例および積分制御演算す
るPI制御回路、（12）はPI制御回路（11）の出力を一定
の飽和値ｉ* qsmaxで制限するリミツタ回路、（13）は速
度検出信号、ωrから二次磁束φ2を発生する二次磁束パ
ターン発生回路、（14）は二次磁束φ2から二次磁束指
令φ* 2を出力する一次遅れ要素、（15）はφ* 2から電動
機相互リアクタンスＭを発生する相互リアクタンスパタ
ーン発生回路、（16）はφ2とＭから励磁分電流指令ｉ*
dsを出力する励磁分電流演算回路、（17）はｉ* qsおよ
びｉ* dsから一次電流の振幅｜I1｜を演算する振幅演算
回路、（18）はｉ* qsおよびｉ* dsから一次電流の位相角
Δθを演算する位相角演算回路、（19）はｉ* qsとφ* 2
からすべり角周波数ωsを演算するすべり角周波数演算
回路である。
のインバータ駆動装置を示すブロツク図で、図におい
て、（１）は三相交流商用電源、（２）は三相交流商用
電源（１）を整流するためのダイオード等を用いたコン
バータ、（３）はコンバータ（２）により整流された電
圧を平滑するための平滑コンデンサ、（４）は直流電圧
を電動機に与えるための三相交流電圧に変換する、トラ
ンジスタ等から成るインバータ、（５）はインバータ出
力により駆動される誘導電動機、（６）は該電動機
（５）に取付けられその速度に見合つた信号を出力する
速度検出器、（７）は電動機（５）の速度を指令する速
度指令回路、（８）は電動機（５）の速度指令信号ω* r
および速度検出器（６）の速度検出信号ωrから、ベク
トル制御演算を行い電動機に与える一次電流の振幅｜I1
｜、角速度ωo、位相角Δθを出力するベクトル制御演
算回路、（９）は｜I1|,ωo，ΔθからＵ相の一次電流
指令ｉ* usと、Ｖ相の一次電流指令ｉvsを作る一次電流
基準発生回路、（10）はｉ* us,i* vsと電動機に流れる一
次電流のフイードバツク信号からインバータ（４）のト
ランジスタのON,OFFを決定する電流制御回路である。ま
た、第５図は第４図のベクトル制御演算回路（８）の内
部ブロツク図を示している。（11）は速度指令信号ω* r
と速度検出信号ωrとの差を比例および積分制御演算す
るPI制御回路、（12）はPI制御回路（11）の出力を一定
の飽和値ｉ* qsmaxで制限するリミツタ回路、（13）は速
度検出信号、ωrから二次磁束φ2を発生する二次磁束パ
ターン発生回路、（14）は二次磁束φ2から二次磁束指
令φ* 2を出力する一次遅れ要素、（15）はφ* 2から電動
機相互リアクタンスＭを発生する相互リアクタンスパタ
ーン発生回路、（16）はφ2とＭから励磁分電流指令ｉ*
dsを出力する励磁分電流演算回路、（17）はｉ* qsおよ
びｉ* dsから一次電流の振幅｜I1｜を演算する振幅演算
回路、（18）はｉ* qsおよびｉ* dsから一次電流の位相角
Δθを演算する位相角演算回路、（19）はｉ* qsとφ* 2
からすべり角周波数ωsを演算するすべり角周波数演算
回路である。
次に動作について説明する。周知のベクトル制御理論
によれば、電動機の所要発生トルクを、TM、極対数を
Pm、二次抵抗をR2、二次リアクタンスをL2、トルク分電
流をｉqs、励磁分電流をｉds、微分演算子をＳとすれ
ば、次の関係式が成り立つ。
によれば、電動機の所要発生トルクを、TM、極対数を
Pm、二次抵抗をR2、二次リアクタンスをL2、トルク分電
流をｉqs、励磁分電流をｉds、微分演算子をＳとすれ
ば、次の関係式が成り立つ。
しかして、ベクトル制御では速度指令信号ω* rと速度検
出信号ωrとの誤差をPI制御回路（11）で増幅し、リミ
ツタ回路（12）で一定の制限をかけてトルク分電流指令
ｉ* qsとする。また、励磁分電流演算回路（16）は式
（２）より二次磁束パターン発生回路（13）から得られ
る速度検出信号ωに見合つた二次磁束φ2に、Ｌ２/R２
を定数とした一次進み演算を行い、相互リアクタンスパ
ターン発生回路（15）から得られる相互リアクタンスＭ
を乗じて励磁分電流指令ｉ* dsを得る。また、すべり角
周波数ωSは式（３）より、すべり角周波数演算回路（1
9）からトルク分電流指令ｉ* qsを二次磁束指令φ* 2で除
してＲ２/L２・Ｍなる係数をかけることによつて得られ
る。
出信号ωrとの誤差をPI制御回路（11）で増幅し、リミ
ツタ回路（12）で一定の制限をかけてトルク分電流指令
ｉ* qsとする。また、励磁分電流演算回路（16）は式
（２）より二次磁束パターン発生回路（13）から得られ
る速度検出信号ωに見合つた二次磁束φ2に、Ｌ２/R２
を定数とした一次進み演算を行い、相互リアクタンスパ
ターン発生回路（15）から得られる相互リアクタンスＭ
を乗じて励磁分電流指令ｉ* dsを得る。また、すべり角
周波数ωSは式（３）より、すべり角周波数演算回路（1
9）からトルク分電流指令ｉ* qsを二次磁束指令φ* 2で除
してＲ２/L２・Ｍなる係数をかけることによつて得られ
る。
一次電流指令の振幅｜I1｜、角周波数ωo、位相角Δ
θは次の式で求められる。
θは次の式で求められる。
ωo＝ωr＋ωs ……（５） Δθ＝tan-1（ｉ* qs/i* ds） ……（６） 従つて振幅演算回路（17）では式（４）の演算を、位
相角演算回路（18）では式（６）の演算を行つている。
相角演算回路（18）では式（６）の演算を行つている。
このような制御を行うベクトル制御演算回路（８）で
は、演算上の電動機定数が真値でないと正確なベクトル
制御を行うことができないのであるが、温度により変化
する実際の電動機の二次抵抗R2の値は正確に把握できな
い為、電動機の使用可能温度の中間温度におけるR2の値
に固定して演算を行なつている。
は、演算上の電動機定数が真値でないと正確なベクトル
制御を行うことができないのであるが、温度により変化
する実際の電動機の二次抵抗R2の値は正確に把握できな
い為、電動機の使用可能温度の中間温度におけるR2の値
に固定して演算を行なつている。
従来のR2補正機能を持たない可変速制御装置は以上の
ように構成されているので、例えば電動機が上限温度付
近まで温度上昇し、ベクトル制御演算上のR2が実際のR2
より小さくなつた場合、式（３）よりωsはR2に比例す
る為、正常なすべりより小さいすべりで同等のトルクを
発生しようとすることになり、即ち同等のすべりでは等
価的にトルクが増大し、電動機の端子電圧も上昇するこ
とになる。
ように構成されているので、例えば電動機が上限温度付
近まで温度上昇し、ベクトル制御演算上のR2が実際のR2
より小さくなつた場合、式（３）よりωsはR2に比例す
る為、正常なすべりより小さいすべりで同等のトルクを
発生しようとすることになり、即ち同等のすべりでは等
価的にトルクが増大し、電動機の端子電圧も上昇するこ
とになる。
そして、インバータ装置において、減速時には電動機
は発電機として働く為コンバータ電圧は上昇するのであ
るが、この上昇は電源への回生により抑えられるが、上
記の様に演算上のR2が実際のR2より小さい為にトルクが
増大した場合、コンバータ電圧の上昇を回生により抑え
切れずコンバータ電圧が過上昇するという問題点があつ
た。
は発電機として働く為コンバータ電圧は上昇するのであ
るが、この上昇は電源への回生により抑えられるが、上
記の様に演算上のR2が実際のR2より小さい為にトルクが
増大した場合、コンバータ電圧の上昇を回生により抑え
切れずコンバータ電圧が過上昇するという問題点があつ
た。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、減速時（回生時）の判断ができるととも
に、速度によりR2補正値を変化させることができる電動
機のベクトル制御演算装置を得ることを目的とする。
れたもので、減速時（回生時）の判断ができるととも
に、速度によりR2補正値を変化させることができる電動
機のベクトル制御演算装置を得ることを目的とする。
この発明に係る電動機のベクトル制御演算装置は、電
動機の二次抵抗補正値パターンを電動機の各速度に対応
して格納すると共に、電動機の減速時判定時にその時の
速度に応じた二次抵抗補正値で二次抵抗設定値を補正す
る補正手段を備えたものである。
動機の二次抵抗補正値パターンを電動機の各速度に対応
して格納すると共に、電動機の減速時判定時にその時の
速度に応じた二次抵抗補正値で二次抵抗設定値を補正す
る補正手段を備えたものである。
この発明は、電動機の減速度に応じた二次抵抗補正値
を設定された二次抵抗補正値パターンより導き出し、こ
の二次抵抗補正値で二次抵抗設定値を補正することによ
りすべり角周波数の設定指令を補償しコンバータ電圧の
過上昇を防止する。
を設定された二次抵抗補正値パターンより導き出し、こ
の二次抵抗補正値で二次抵抗設定値を補正することによ
りすべり角周波数の設定指令を補償しコンバータ電圧の
過上昇を防止する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図において（１）〜（19）は第５図と同様である。
（20）は一次遅れ要素（14）、トルク分電流演算回路
（16）、すべり角周波数演算回路（19）の内部演算で使
用する二次抵抗R2をωrにより補正する二次抵抗値補正
パターン発生回路である。
１図において（１）〜（19）は第５図と同様である。
（20）は一次遅れ要素（14）、トルク分電流演算回路
（16）、すべり角周波数演算回路（19）の内部演算で使
用する二次抵抗R2をωrにより補正する二次抵抗値補正
パターン発生回路である。
次に動作について説明する。ベクトル制御演算装置の
他の部分については従来技術と同様であるが、第１図の
二次抵抗値補正速度パターン発生回路（20）にて速度ω
rに対応したR2補正値のパターンを発生させ、二次磁束
出力用一次遅れ要素（14）の演算、励磁分電流演算回路
（16）、及びすべり角周波数演算回路（19）で用いるR2
の値を補正する。
他の部分については従来技術と同様であるが、第１図の
二次抵抗値補正速度パターン発生回路（20）にて速度ω
rに対応したR2補正値のパターンを発生させ、二次磁束
出力用一次遅れ要素（14）の演算、励磁分電流演算回路
（16）、及びすべり角周波数演算回路（19）で用いるR2
の値を補正する。
以下、動作順序について第２図のフローチヤートを用
いて説明する。ステツプ（21）でR2補正値をロードして
おいて、ステツプ（22）で減速時の過渡状態かどうかを
判断し、もし、減速時であればその時点の速度ωrによ
り決まる第３図のような補正倍率をｘにロードするが、
もし減速時でなければｘは１とする。次に、ステツプ
（21）でロードした値にｘを乗じ、以降の演算で用いる
R2補正値を得る。
いて説明する。ステツプ（21）でR2補正値をロードして
おいて、ステツプ（22）で減速時の過渡状態かどうかを
判断し、もし、減速時であればその時点の速度ωrによ
り決まる第３図のような補正倍率をｘにロードするが、
もし減速時でなければｘは１とする。次に、ステツプ
（21）でロードした値にｘを乗じ、以降の演算で用いる
R2補正値を得る。
第３図において、ベース速度以上でR2を補正する理由
は、高速域程電動機の端子電圧が大となりR2の誤差によ
るコンバータ電圧上昇が大となり、またベース速度以下
では逆に影響が小であることより、全体の減速時間をコ
ンバータ電圧の過上昇を防ぎながらなるべく短縮する目
的の為である。
は、高速域程電動機の端子電圧が大となりR2の誤差によ
るコンバータ電圧上昇が大となり、またベース速度以下
では逆に影響が小であることより、全体の減速時間をコ
ンバータ電圧の過上昇を防ぎながらなるべく短縮する目
的の為である。
なお、上記実施例では、予め計算したパターンとして
求めているが、加減算器、乗算器などの演算回路でもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。
求めているが、加減算器、乗算器などの演算回路でもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のようにこの発明によれば、電動機の二次抵抗補
正値パターンを電動機の各速度に対応して格納すると共
に、電動機の減速時判定時にその時の速度に応じた二次
抵抗補正値で二次抵抗設定値を補正する補正手段を備え
たので、電動機の減速時に応じた二次抵抗補正値を容易
に導き出すことができ、引いては減速時のコンバータ電
圧の過上昇を迅速にしかも確実に防止できるという効果
がある。
正値パターンを電動機の各速度に対応して格納すると共
に、電動機の減速時判定時にその時の速度に応じた二次
抵抗補正値で二次抵抗設定値を補正する補正手段を備え
たので、電動機の減速時に応じた二次抵抗補正値を容易
に導き出すことができ、引いては減速時のコンバータ電
圧の過上昇を迅速にしかも確実に防止できるという効果
がある。
第１図はこの発明の一実施例に用いられるベクトル制御
演算装置のブロツク図、第２図はこの発明の一実施例を
示すフローチヤート、第３図（ａ），（ｂ）はR2補正倍
率を示すグラフ、第４図はこの発明を適用するインバー
タ駆動装置ブロツク図、第５図は従来のベクトル制御演
算装置のブロツク図である。 図において、（１）は三相交流商用電源、（２）は整流
回路、（３）は平滑コンデンサ、（４）はインバータ回
路、（５）は交流電動機、（６）は速度検出器、（７）
は速度指令回路、（８）はベクトル制御演算回路、
（９）は一次電流基準発生回路、（14）は一次遅れ要
素、（16）は励磁分電流演算回路、（17）は振幅演算回
路、（19）はすべり角周波数演算回路、（20）は二次抵
抗値補正速度パターン発生回路である。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
演算装置のブロツク図、第２図はこの発明の一実施例を
示すフローチヤート、第３図（ａ），（ｂ）はR2補正倍
率を示すグラフ、第４図はこの発明を適用するインバー
タ駆動装置ブロツク図、第５図は従来のベクトル制御演
算装置のブロツク図である。 図において、（１）は三相交流商用電源、（２）は整流
回路、（３）は平滑コンデンサ、（４）はインバータ回
路、（５）は交流電動機、（６）は速度検出器、（７）
は速度指令回路、（８）はベクトル制御演算回路、
（９）は一次電流基準発生回路、（14）は一次遅れ要
素、（16）は励磁分電流演算回路、（17）は振幅演算回
路、（19）はすべり角周波数演算回路、（20）は二次抵
抗値補正速度パターン発生回路である。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−72387（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−71485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−16184（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−172990（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−2797（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】電動機に与える一次電流を、トルク分電流
と、励磁分電流とに分けて制御するベクトル制御演算装
置において、電動機の二次抵抗補正値パターンを電動機
の各速度に対応して格納すると共に、電動機の減速時判
定時にその時の速度に応じた二次抵抗補正値で二次抵抗
設定値を補正する補正手段を備え、減速時における二次
抵抗設定値を大きくしコンバータ電圧の上昇を抑えるこ
とを特徴とする電動機のベクトル制御演算装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61114061A JP2527161B2 (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 電動機のベクトル制御演算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61114061A JP2527161B2 (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 電動機のベクトル制御演算装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62272884A JPS62272884A (ja) | 1987-11-27 |
| JP2527161B2 true JP2527161B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=14628050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61114061A Expired - Lifetime JP2527161B2 (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 電動機のベクトル制御演算装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2527161B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9500269B2 (en) | 2008-08-21 | 2016-11-22 | Ntn Corporation | Cam follower for rocker arm and cam follower device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6434317B2 (ja) * | 2015-01-16 | 2018-12-05 | オークマ株式会社 | 誘導モータの制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5671485A (en) * | 1979-11-12 | 1981-06-15 | Hitachi Ltd | Control device for induction machine |
| JPS5872387A (ja) * | 1981-10-27 | 1983-04-30 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 誘導電動機のベクトル制御方法および装置 |
-
1986
- 1986-05-19 JP JP61114061A patent/JP2527161B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9500269B2 (en) | 2008-08-21 | 2016-11-22 | Ntn Corporation | Cam follower for rocker arm and cam follower device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62272884A (ja) | 1987-11-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |