JP2685631B2 - Induction motor controller and operating method thereof - Google Patents

Induction motor controller and operating method thereof

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JP2685631B2
JP2685631B2 JP2159708A JP15970890A JP2685631B2 JP 2685631 B2 JP2685631 B2 JP 2685631B2 JP 2159708 A JP2159708 A JP 2159708A JP 15970890 A JP15970890 A JP 15970890A JP 2685631 B2 JP2685631 B2 JP 2685631B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は一般産業機械、工作機等に使用される誘導電
動機の制御装置に関する。
The present invention relates to a control device for an induction motor used in general industrial machines, machine tools and the like.

[従来の技術] 従来より工作機等で使われるサーボ制御装置では、回
転数制御および位置決め制御のため極低速から高速回転
まで安定した速度制御が必要であり、高速高応答制御の
ため、電流値および速度値をフィードバックしてベクト
ル制御するサーボ制御装置が使われていた。ところが最
近アルミ材の加工性等により、より高速回転が要求され
るようになってきた。
[Prior Art] A servo control device conventionally used in a machine tool or the like requires stable speed control from extremely low speed to high speed rotation for rotation speed control and positioning control. Also, a servo controller that feeds back the speed value and performs vector control has been used. However, recently, due to the workability of aluminum materials, higher speed rotation has been required.

この場合フィードバック制御により誘導電動機の制御
を行っているサーボ制御装置では、出力電流検出サンプ
リング時間が低速から高速まで同一であるため、高速に
なるにしたがって出力電流の一周期内の検出値も離散的
となり、フィードバック制御可能な上限の周波数が制限
され、これ以上の回転数にしようとしても、制御不可能
であった。
In this case, in the servo controller that controls the induction motor by feedback control, the output current detection sampling time is the same from low speed to high speed, so the detected value within one cycle of the output current becomes discrete as the speed increases. Therefore, the upper limit frequency for feedback control is limited, and even if an attempt is made to increase the rotation speed beyond this, control is impossible.

このようにサーボ制御装置が適用できない超高速回転
領域では、従来よりインバータ(誘導電動機の端子電圧
Vと駆動周波数Fとの比を予め決められた比に設定して
オープンループ制御で運転するインバータ装置)が適用
されていたが、インバータであると、低速制御や高精度
位置決めができなかった。
In the ultra-high-speed rotation range where the servo control device cannot be applied as described above, an inverter device that operates by open loop control by setting the ratio of the terminal voltage V of the induction motor and the drive frequency F to a predetermined ratio has been used conventionally. ) Was applied, but with an inverter, low speed control and high precision positioning were not possible.

またサーボ制御装置において、運転中、フィードバッ
ク検出器に異常が生じた場合、例えば回転検出器に異常
が生じた場合は、実際の速度あるいは回転位置が正しく
検出できず誘導電動機が暴走あるいは焼損するなどの異
常が生じるので、インバータ回路部のパワートランジス
タのベース駆動信号を遮断してフリーラン停止してい
た。このように従来は運転中、フィードバック検出器に
異常が生じた場合、運転を継続させることは考えていな
かった。
In the servo control device, if an abnormality occurs in the feedback detector during operation, for example, if an abnormality occurs in the rotation detector, the actual speed or rotational position cannot be detected correctly and the induction motor will run out or burn out. Therefore, the base drive signal of the power transistor of the inverter circuit section was cut off to stop the free run. As described above, conventionally, when an abnormality occurs in the feedback detector during operation, it has not been considered to continue the operation.

さらに、これら誘導電動機および制御装置を多数台使
用して材料加工ラインを構成する場合、この中のどれか
にフィードバック検出器の異常が生じた場合は、フリー
ラン停止処理を行っていたため、紙やフィルムの巻取り
ラインの制御においては、材料切れ等が発生し不良品と
なることが余儀なくされていた。これらについては運転
継続する方法がなく、不良品を見込んで対処する以外方
法はなかった。
Furthermore, when configuring a material processing line using a large number of these induction motors and control devices, if a feedback detector malfunctions in any of these, free-run stop processing was performed. In the control of the film winding line, it has been unavoidable that the material is out of order and the product is defective. For these, there was no way to continue operation, and there was no way to deal with it by anticipating defective products.

[発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は、制御状態に応じて制御装置の運転モ
ードを切り替えて、より広い領域で運転継続できる誘導
電動機制御装置を提供することにある。より具体的には
次の点にある。
[Problem to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide an induction motor control device capable of continuing the operation in a wider area by switching the operation mode of the control device according to the control state. More specifically, there are the following points.

1)低速で応答性のすぐれたサーボ性能が得られ、しか
も超高速でも運転継続できる誘導電動機制御装置を提供
すること。
1) To provide an induction motor control device that can obtain servo performance with excellent responsiveness at low speed and can continue operation even at ultra-high speed.

2)フィードバック検出器が異常となっても運転停止さ
せずに、運転継続できる誘導電動機制御装置を提供する
こと。
2) To provide an induction motor control device that can continue operation without stopping operation even if the feedback detector becomes abnormal.

3)材料加工ラインに誘導電動機制御装置を多数台使用
している場合、その内のどれかにフィードバック検出器
異常が生じた場合でも、他の制御装置の運転モードを切
り替え、ラインを停止せずに運転継続できる誘導電動機
制御システムを提供すること。
3) If a large number of induction motor controllers are used in the material processing line and the feedback detector malfunctions in any of them, the operation mode of other controllers is not switched and the line is not stopped. To provide an induction motor control system that can continue operation.

[課題を解決するための手段] 上記技術を解決するため、 フィードバック制御演算部とV/F制御演算部の2つの制
御演算部を設け、誘導電動機制御装置の運転状態を検知
して切替指令信号を出力する運転状態検知部と、前記運
転状態検知部の出力により、フィードバック制御とV/F
制御の切替えを制御する切替制御手段を備えるようにし
たものである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned technology, two control calculation units, that is, a feedback control calculation unit and a V / F control calculation unit, are provided, and the switching command signal is detected by detecting the operating state of the induction motor control device. The feedback control and V / F are performed by the operation status detector that outputs
A switching control means for controlling switching of control is provided.

[作用] 前記運転状態検知部より、誘導電動機およびその制御
装置の制御状態が監視され、その運転状態に応じて切替
指令信号を出力されるので、前記切替制御手段は運転状
態に応じて安定に運転できる運転モード(フィードバッ
ク制御またはV/F制御)に自動的に切り替わる。
[Operation] The control state of the induction motor and its control device is monitored by the operation state detection unit, and the switching command signal is output according to the operation state, so that the switching control unit is stable according to the operation state. The operation mode (feedback control or V / F control) that can be operated is automatically switched.

[実施例] 第7図は本発明の一実施例をブロック図で示したもの
である。101は任意の可変周波数を出力する電力変換装
置、4は電力変換装置の出力に接続された誘導電動機、
5は誘導電動機4の電流を検出する電流検出器、6は誘
導電動機4の回転を検出する回転回転検出器、7は誘導
電動機4の回転数を指令する回転速度指令部、8は誘導
電動機4をオープンループ制御するV/F制御演算部、9
は誘導電動機4の回転数を指令する速度指令部7の値と
電流検出器5で検出されたフィードバック信号と回転検
出器6で検出されたフィードバック信号を入力して誘導
電動機4をフィードバック制御するフィードバック制御
演算部、33は誘導電動機制御装置の運転状態(誘導電動
機4の回転数、電流、電力変換装置出力周波数等の状
態)を検知する運転状態検知部で102はフィードバック
制御演算部9とV/F制御演算部8の信号を入力し、運転
状態検知部33の出力に基づいて、前記フィードバック制
御演算部と前記V/F制御演算部の信号を切り替えて、前
記ディジタル101へ出力する切替制御手段である。
[Embodiment] FIG. 7 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. 101 is a power converter that outputs an arbitrary variable frequency, 4 is an induction motor connected to the output of the power converter,
Reference numeral 5 is a current detector that detects the current of the induction motor 4, 6 is a rotation rotation detector that detects the rotation of the induction motor 4, 7 is a rotation speed command unit that commands the rotation speed of the induction motor 4, and 8 is the induction motor 4 V / F control calculation unit for open loop control
Is a feedback for feedback controlling the induction motor 4 by inputting the value of the speed command unit 7 which commands the rotation speed of the induction motor 4, the feedback signal detected by the current detector 5 and the feedback signal detected by the rotation detector 6. The control calculation unit 33 is an operation state detection unit that detects the operation state of the induction motor control device (states such as the number of revolutions of the induction motor 4, the current, and the output frequency of the power converter), and 102 is a feedback control calculation unit 9 and V / Switching control means for inputting the signal of the F control calculation unit 8 and switching the signal of the feedback control calculation unit and the signal of the V / F control calculation unit based on the output of the operating state detection unit 33 and outputting to the digital 101 Is.

このように構成することにより、誘導電動機制御装置
4の運転状態を監視する運転状態検知部33は出力周波数
領域、フィードバック制御信号の異常等の信号からフィ
ードバック制御演算部9とV/F制御演算部8の切替えを
判断し、切替指令信号を切替制御手段102に出力する。
切替制御手段102は運転状態検知部33の信号により運転
モードを切替えることができる。このように運転状態に
応じて運転モード(フィードバック制御またはV/F制
御)に自動的に切り替えることができるので運転を安定
に継続することができる。
With such a configuration, the operation state detection unit 33 that monitors the operation state of the induction motor control device 4 can detect the feedback control calculation unit 9 and the V / F control calculation unit from the output frequency range, the feedback control signal abnormality signal, and the like. 8 is judged, and a switching command signal is output to the switching control means 102.
The switching control means 102 can switch the operation mode by a signal from the operation state detection unit 33. In this way, since the operation mode (feedback control or V / F control) can be automatically switched according to the operation state, the operation can be stably continued.

なお切替え時に電力変換装置の出力が連続するように
データの設定を行うため、、V/F制御演算部8、フィー
ドバック制御演算部9の信号を切替制御手段102を通し
てやり取りする。
In order to set the data so that the output of the power converter is continuous at the time of switching, the signals of the V / F control calculation unit 8 and the feedback control calculation unit 9 are exchanged through the switching control unit 102.

以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

誘導電動機4に電力を供給する主回路は三相交流電源
を直流に交換するコンバータ部2と、コンバータ部2の
直流出力を可変周波数の交流に変換し誘導電動機へ電力
を供給するインバータ部3より構成される。コンバータ
部2は、三相交流を全波整流する6個の整流素子Dと、
三相交流電源投入時の電流を制限する限流抵抗RSと、RS
を通して接続された平滑コンデンサCおよび電磁接触器
84とから構成される。電磁接触器84は平滑コンデンサC
が電源投入後限流抵抗RSを通してチャージアップ後、接
点の動作遅れ時間を利用して限流抵抗を短絡し、通常運
転時は84の接点を通して電力を供給するために設けられ
ている。インバータ部3は、6個のスイッチング素子Q
とフライホイルダイオードDFにより構成され、コンバー
タ部2の直流出力を可変周波数の交流に変換する。誘導
電動機4の電流は電流検出器5により制御回路へフィー
ドバックされる。
The main circuit for supplying electric power to the induction motor 4 includes a converter section 2 for exchanging a three-phase AC power supply for direct current, and an inverter section 3 for converting the DC output of the converter section 2 into AC of variable frequency and supplying electric power to the induction motor. Composed. The converter unit 2 includes six rectifying elements D for full-wave rectifying three-phase alternating current,
Current limiting resistor RS that limits the current when the three-phase AC power is turned on and RS
Capacitor C and electromagnetic contactor connected through
It consists of 84 and. The electromagnetic contactor 84 is a smoothing capacitor C
After the power is turned on, after charging up through the current limiting resistor RS, the operation delay time of the contacts is used to short-circuit the current limiting resistor, and power is supplied through 84 contacts during normal operation. The inverter unit 3 includes six switching elements Q
And a flywheel diode DF, and converts the DC output of the converter unit 2 into AC of variable frequency. The current of the induction motor 4 is fed back to the control circuit by the current detector 5.

まず、回転検出器6が正常時で誘導電動器4が低速時
のフィードバック制御演算部の動作について説明する。
First, the operation of the feedback control calculation unit when the rotation detector 6 is normal and the induction motor 4 is low speed will be described.

ブロック図内のソフト的なスイッチSW1、SW2はオフ状
態(第1図の状態通り)である。誘導電動機4の回転数
は回転検出器6により検出され、また電流は電流検出器
5により検出されてフィードバック制御演算部9に送ら
れる。フィードバック制御演算部8は速度設定器7の指
令値、前記速度検出値および前記電流検出値に基づいて
速度および電流の演算を行ない、誘導電動機4の出力電
圧V1の大きさと、出力角周波数ωを出力するための1
サンプリング当たりの回転角Δθを出力する。この
ω、Δθは3相PWM発生演算部10へ入力され6個のス
イッチング素子Qのオンオフ状態を制御する信号が出力
される。このオンオフ状態信号はスイッチング素子駆動
回路11で信号増幅されてインバータ部3へ送られる。こ
の信号によりスイッチング素子Qがオンオフしてコンバ
ータ部2の直流出力が可変周波数の交流に変換される。
The soft switches SW1 and SW2 in the block diagram are in the OFF state (as in the state shown in FIG. 1). The rotation speed of the induction motor 4 is detected by the rotation detector 6, and the current is detected by the current detector 5 and sent to the feedback control calculation unit 9. The feedback control calculation unit 8 calculates the speed and the current based on the command value of the speed setter 7, the speed detection value and the current detection value, and determines the magnitude of the output voltage V 1 of the induction motor 4 and the output angular frequency ω. 1 for outputting 1
The rotation angle Δθ per sampling is output. These ω 1 and Δθ are input to the three-phase PWM generation / calculation section 10 and signals for controlling the on / off states of the six switching elements Q are output. This on / off state signal is amplified by the switching element drive circuit 11 and sent to the inverter unit 3. The switching element Q is turned on / off by this signal, and the DC output of the converter unit 2 is converted into an AC having a variable frequency.

次に、変速範囲が大きく、回転数が数万rpmという高
速運転が要求される場合は、誘導電動機の一次出力周波
数が高くなるので、フィードバック制御では電流制御が
困難となる。このため、第3図の速度−トルク特性(N
−Tカーブ)に制御領域を示すように低速ではフィード
バック制御し、回転数N0以上の高速域ではV/F制御に切
替えてオープンループ制御とする。ただし回転数、電流
検出のみはフィードバック制御演算部9で継続して検出
する。
Next, when the speed change range is large and high-speed operation at a rotational speed of tens of thousands rpm is required, the primary output frequency of the induction motor becomes high, and thus current control becomes difficult with feedback control. Therefore, the speed-torque characteristic (N
Feedback control is performed at low speeds as shown in the control region on the −T curve), and open loop control is performed by switching to V / F control at high speeds above the rotational speed N 0 . However, only the rotation speed and the current detection are continuously detected by the feedback control calculation unit 9.

低速から高速への切替動作は、第2図の検出器異常と
同様の手順である。第2図ではアラーム処理の起動を回
転検出器異常発生でかけるようにしているが、今の場
合、ある所定の回転数以下ではフィードバック制御運
転、所定の回転数を超える回転数ではV/F制御運転に切
替え制御する運転状態検出部33の出力により起動をかけ
ればよい。
The switching operation from low speed to high speed is the same procedure as the detector abnormality of FIG. In Fig. 2, the alarm process is activated by the occurrence of an abnormality in the rotation detector. In this case, however, feedback control operation is performed below a certain rotation speed, and V / F control operation is performed above a predetermined rotation speed. It suffices to start it by the output of the operation state detection unit 33 that controls switching to.

逆に高速から低速への切替動作は次の通りである。第
1図V/F制御演算部8の出力電圧の大きさ|V2|と出力一
次角周波数ωの1サンプリング当たりの回転角Δθの
データをソフトスイッチSW2よりフィードバック制御演
算部9に移し、V/F制御運転中においても継続検出して
いた回転数、電流値よりフィードバック制御に切替える
ための初期値を演算し、各値を第5図で示した該当する
演算部へセットした後ソフトスイッチSW1をフィードバ
ック制御側に切替える。なお、第4図はフィードバック
制御とV/F制御を切替える回転数N0にヒステリシス特性
(回転数が上昇するときに回転数N01でスイッチオン、
回転数が下降するとき回転数N02でスイッチオフとな
る)を持たせる場合で、こうすればN0での切替えチャタ
リングを生じないので、スムーズに制御状態の切替えを
行うことが可能となる。
On the contrary, the switching operation from high speed to low speed is as follows. FIG. 1 The data of the output voltage magnitude | V 2 | of the V / F control calculation unit 8 and the rotation angle Δθ per sampling of the output primary angular frequency ω 1 are transferred to the feedback control calculation unit 9 from the soft switch SW2, Soft switches after calculating the initial values for switching to feedback control from the rotational speed and current value that were continuously detected even during V / F control operation, and setting each value to the corresponding calculation unit shown in Fig. 5. Switch SW1 to the feedback control side. In addition, FIG. 4 shows a hysteresis characteristic for the rotation speed N 0 for switching between the feedback control and the V / F control (when the rotation speed rises, the switch is turned on at the rotation speed N 01 ,
In this case, the switching is switched off at the rotation speed N 02 when the rotation speed decreases). In this way, the switching chattering at N 0 does not occur, so that the control state can be smoothly switched.

第1図の詳細ブロック図を第5図に示す。第5図でフ
ィードバック制御演算部9の詳細動作を説明をする。
A detailed block diagram of FIG. 1 is shown in FIG. The detailed operation of the feedback control calculation unit 9 will be described with reference to FIG.

回転検出器6の出力Nfbを速度演算部12に入力し回転
数フィードバック信号Nfを演算し、このNfと速度設定器
7の出力との差を減算部17により演算して比例演算部1
3、積分演算部14に送る。これらの信号は加算部15で加
算されリミッタ16でリミットされ、トルク指令すなわち
トルク電流指令信号Iqが得られる。一方、回転数フィ
ードバック信号Nfと磁束Φの関係が記憶された磁束設定
部20により励磁磁束指令信号Φが出力され、励磁電流設
定部で係数k1を乗じて磁束電流指令信号Idが得られ
る。また誘導電動機4に流れるU相W相の実電流IU、IW
を電流検出器5で検出し、28のサンプルホールド回路で
それぞれホールドした後、切り替えスイッチ31で交互に
A/Dコンバータ29でディジタル値に変換される。更にこ
の値は回転角演算部27の出力Δθ1a信号により、交流量
から直流量へ3相/2相変換演算部30で変換し、励磁電流
フィードバックI dfおよびトルク電流フィードバックI
qfに分離して出力される。このI df、I qfは減算部17で
それぞれ前記の指令電流Iq 、Idと突き合わされ、それ
らの差分が出力される。これらの信号の内、トルク電流
差分は比例演算部22および積分演算部23で比例積分演算
され加算部15、リミッタ部16で演算した後、誘起電圧演
算部32により誘起電圧を加算しq軸電圧指令Vqを得て
ベクトル演算部26へ送られる。また励磁電流差分は比例
演算部24、積分演算部25で比例積分演算し加算部15、リ
ミッタ16によりd軸励磁電圧指令Vdを出力し、ベクト
ル演算部26へ送られる。
 Output N of rotation detector 6fbIs input to the speed calculator 12 to rotate
Number feedback signal NfAnd calculate this NfAnd speed setter
The difference from the output of 7 is calculated by the subtraction unit 17 and the proportional calculation unit 1
3. Send to the integral calculator 14. These signals are added by the adder 15.
Calculated and limited by limiter 16, torque command
Torque current command signal Iq*Is obtained. On the other hand, the rotation speed
Feedback signal NfMagnetic flux setting in which the relationship between
The excitation magnetic flux command signal Φ is output from the unit 20 and the excitation current setting
Coefficient k in constant part1Multiply by the magnetic flux current command signal Id*Is obtained
You. In addition, the actual current I of the U-phase and the W-phase that flows through the induction motor 4U, IW
Is detected by the current detector 5, and 28 sample and hold circuits are used.
After holding each, alternate with switch 31
It is converted into a digital value by the A / D converter 29. More
Is the output Δθ of the rotation angle calculation unit 271aAmount of alternating current depending on signal
From the DC amount to the DC amount in the 3-phase / 2-phase conversion calculation unit 30
Feedback I df and torque current feedback I
It is output separately in qf. These I df and I qf are subtracted by the subtraction unit 17.
Each of the above command current Iq , Id*And it
Difference is output. Torque current of these signals
The difference is calculated by the proportional calculation unit 22 and the integral calculation unit 23.
After being calculated by the adder unit 15 and the limiter unit 16, the induced voltage
The induced voltage is added by the calculation unit 32 and the q-axis voltage command Vq*Get
It is sent to the vector calculation unit 26. Also, the exciting current difference is proportional
The calculation unit 24 and the integral calculation unit 25 perform proportional-plus-integral calculation, and the addition unit 15
D-axis excitation voltage command Vd by the mitter 16*And output
To the operation unit 26.

ベクトル演算部26ではVd、Vqより を演算し、ソフトスイッチSW1へ出力し、さらにId、I
qより電流位相θを下のように演算して回転角演算部2
7にθを出力する。
In the vector calculation unit 26, from Vd * and Vq * Is calculated and output to soft switch SW1, and Id * , I
Rotation angle calculator 2 by calculating the current phase θ as shown below from q *
Output θ to 7.

一方トルク電流信号Iqは、すべり角周波数演算部18
によりすべり角周波数ωsを出力し、速度フィードバッ
クNfより、回転角周波数出力演算部19により回転角周波
数ωrを出力する。ωsとωrは加算部15により一次角
周波数ωを出力し、すでに述べた誘起電圧演算部32
と、回転角演算部27へ送られ、回転角演算部27では1サ
ンプリング当たりの回転角出力する。
On the other hand, the torque current signal Iq * is calculated by the slip angle frequency calculation unit 18
To output the slip angular frequency ωs, and the rotational angular frequency output calculation unit 19 outputs the rotational angular frequency ωr from the speed feedback Nf. ωs and ωr output the primary angular frequency ω 1 by the addition unit 15, and the induced voltage calculation unit 32 already described.
Is sent to the rotation angle calculation unit 27, and the rotation angle calculation unit 27 outputs the rotation angle per sampling.

また第5図の8は、第1図のV/F制御演算部8の詳細
を示す。
Reference numeral 8 in FIG. 5 shows the details of the V / F control calculation unit 8 in FIG.

速度指令信号は回転角演算部8−1と電圧演算部8−
2に分けられ、電圧演算部8−2では誘導電動機4の電
圧|V1b|、回転角演算部ではΔθ1bを出力する。33は制
御状態検出部で、低速、高速か、検出器異常かどうかを
常に監視し、状態に応じてソフトスイッチSW1、SW2を切
り替える信号を出力する。
The speed command signal is supplied to the rotation angle calculation unit 8-1 and the voltage calculation unit 8-
The voltage calculation unit 8-2 outputs the voltage | V 1b | of the induction motor 4, and the rotation angle calculation unit outputs Δθ 1b . A control state detection unit 33 constantly monitors whether it is low speed, high speed, or whether the detector is abnormal, and outputs a signal for switching the soft switches SW1 and SW2 according to the state.

次に切り替え時の動作を説明する。 Next, the operation when switching will be described.

(1) 低速域のフィードバック制御から、高速域のV/
F制御へ切り替える場合の動作は後述する検出器異常で
切替える場合(第2図)とほぼ同じ動作となる。この場
合、切り替えタイミングを検出器異常信号の代わりに所
定周波数の検知信号によれば良い。このようにすれば出
力電圧、周波数、位相を切替え前後で一致させることが
出来るので、衝撃無く切り替えることができる。
(1) From feedback control in the low speed range to V / in the high speed range
The operation when switching to the F control is almost the same as when switching to the abnormal detector described later (Fig. 2). In this case, the switching timing may be a detection signal of a predetermined frequency instead of the detector abnormality signal. In this way, the output voltage, frequency, and phase can be matched before and after switching, so switching can be performed without impact.

(2) 高速域のV/F制御から、低速域のフィードバッ
クループへの切替えを以下(イ)〜(ホ)の順で説明す
る。
(2) The switching from the V / F control in the high speed range to the feedback loop in the low speed range will be described below in the order of (a) to (e).

(イ) V/F制御の最終サンプリングでの一次角周波数
ωと実回転角周波数ωrよりすべり角周波数は ωs=ω−ωr で求める。
(A) The slip angular frequency is determined by ωs = ω 1 −ωr from the primary angular frequency ω 1 and the actual rotational angular frequency ωr in the final sampling of V / F control.

(ロ) 速度制御系の比例積分演算出力すなわちトルク
電流指令Iqは Iq∝ωs より求める。
(B) The proportional-integral calculation output of the speed control system, that is, the torque current command Iq * is obtained from Iq * ∝ωs.

誘導電動機が定トルクの場合であるが、定トルクにお
いても演算式は異なるが同様で考えられる。
This is the case where the induction motor has a constant torque, but the same can be considered for the constant torque, although the calculation formula is different.

(ハ) 次に速度制御系の比例演算部13と積分演算部14
の初期値は速度制御系が飽和している場合と、不飽和の
運転状態に分け下記の様に設定する。
(C) Next, the proportional calculation unit 13 and the integral calculation unit 14 of the speed control system
The initial value of is set as follows, depending on whether the speed control system is saturated or in an unsaturated operating state.

a)速度制御系が飽和している場合(回転数の変化が急
激な場合) 比例演算部13の設定値=Iq 積分演算部14の設定値=0 b)速度制御系が不飽和の場合(回転数の変化が緩やか
な場合) 比例演算部13の設定値=0 積分演算部14の設定値=Iq と初期値を設定してフィードバック制御を行う。
a) When the speed control system is saturated (when the change in the number of revolutions is rapid) The set value of the proportional calculation unit 13 = Iq * The set value of the integral calculation unit = 0 b) When the speed control system is unsaturated (When the change in the number of revolutions is gradual) The setting value of the proportional calculating unit 13 = 0 The setting value of the integrating calculating unit 14 = Iq * and the initial value are set and feedback control is performed.

以上のように運転状態によって比例演算部13と積分演
算部14の初期値が異なるが、これは過度状態においては
比例部が支配的であるため、積分部をゼロにし、逆に定
常状態では、定常偏差を積分部で補正しているので比例
部をゼロと設定する。
As described above, the initial values of the proportional calculation unit 13 and the integral calculation unit 14 differ depending on the operating state, but since the proportional unit is dominant in the transient state, the integral unit is set to zero, and conversely, in the steady state, Since the steady-state deviation is corrected by the integrating part, the proportional part is set to zero.

次に電流制御系の比例演算部22、積分演算部23の初期
設定を説明する。
Next, the initial setting of the proportional calculation unit 22 and the integral calculation unit 23 of the current control system will be described.

(ニ) 出力電流位相θは、V/F制御運転での最終サン
プリングでの出力電流検出値(フィードバック値)より として得られる。
(D) The output current phase θ is calculated from the output current detection value (feedback value) at the final sampling in V / F control operation. Is obtained as

(ホ) 出力電圧(指令値V1)の位相と上記(ニ)で検
出した出力電流の位相より出力の力率角ψを得る。
(E) The power factor angle ψ of the output is obtained from the phase of the output voltage (command value V 1 ) and the phase of the output current detected in (d) above.

(ヘ) 電流位相θと力率角ψの和(θ+ψ)より一次
電圧V1の値をd軸電圧V1d 、q軸電圧V1q に分解す
る。
(F) The value of the primary voltage V 1 is decomposed into the d-axis voltage V 1d * and the q-axis voltage V 1q * from the sum of the current phase θ and the power factor angle ψ (θ + ψ).

V1d =V1cos(θ+ψ) V1q =V1sin(θ+ψ) このV1d 、V1q を電流の状態により比例演算部22と
積分演算部23に次のように設定する。
V 1d * = V 1 cos (θ + ψ) V 1q * = V 1 sin (θ + ψ) These V 1d * and V 1q * are set in the proportional calculation unit 22 and the integral calculation unit 23 according to the current state as follows.

a)電流制御系が飽和している場合(電流変化が急激な
場合) q軸の比例演算部22の設定値=V1q 〃 積分演算部23の設定値=0 d軸の比例演算部24の設定値=V1d 〃 積分演算部25の設定値=0 b)電流制御系が不飽和の場合(電流変化が緩やかな場
合) q軸の比例演算部22の設定値=0 〃 積分演算部23の設定値=V1q d軸の比例演算部24の設定値=0 〃 積分演算部25の設定値=V1d と初期値を設定してV/F制御からフィードバック制御へ
切替えを行うもので、電流位相についてはV/F制御より
継続して行うため、衝撃等の問題は発生しない。なお、
電流の状態より比例と積分の初期値が異なるのは速度制
御系の比例積分の時と同じ理由である。
a) When the current control system is saturated (when the current change is abrupt) Set value of q-axis proportional calculation unit 22 = V 1q * = Set value of integral calculation unit 23 = 0 d-axis proportional calculation unit 24 Setting value = V 1d * 〃 setting value of integral calculation unit 25 = 0 b) When the current control system is unsaturated (when the current change is gradual) Setting value of q-axis proportional calculation unit 22 = 0 〃 integral calculation Set value of part 23 = V 1q * Set value of proportional calculation part 24 of d axis = 0 = Set value of integral calculation part 25 = V 1d * Set initial value and switch from V / F control to feedback control. However, since the current phase is continuously performed from the V / F control, problems such as impact do not occur. In addition,
The initial values of proportionality and integration differ from the current state for the same reason as in the case of proportionality integration of the speed control system.

この実施例によれば、フィードバック制御からV/F制
御に切り替える事ができ、またその逆も可能なため、変
速範囲の大きな場合、例えば高速時V/F制御で数万rpmの
高速まで、また低速な工作機のツール交換等の位置決め
で使用するオリエンテーション制御の0.5rpm等、変速範
囲が1:100000のように広い変速範囲でも連続して運転す
ることができる効果がある。またこのサーボコントロー
ラを使用すれば、速度検出ケーブルなしでもV/F制御の
インバータ運転も可能となる。精度の必要な場合はフィ
ードバック制御、不要の場合はV/F制御と、1台で兼用
する事が可能となる優れた効果がある。
According to this embodiment, it is possible to switch from feedback control to V / F control and vice versa.Therefore, when the shift range is large, for example, at high speed V / F control up to a high speed of tens of thousands rpm, There is an effect that it is possible to continuously operate even in a wide gear shift range such as 1: 100000 such as the orientation control 0.5 rpm used for positioning such as tool exchange of a low speed machine tool. If this servo controller is used, V / F controlled inverter operation can also be performed without a speed detection cable. If precision is required, feedback control is used, and if it is not required, V / F control is used.

次に、誘導電動機4の速度を検出している回転検出器
6が故障または、フィードバック演算部9への配線が開
放またはショートされた場合の運転について説明する。
Next, the operation when the rotation detector 6 that detects the speed of the induction motor 4 fails or the wiring to the feedback calculation unit 9 is opened or shorted will be described.

誘導電動機のようにパワーを出力する所に取り付けら
れた回転検出器、たとえば90゜位相差をもつAB相を出力
する検出器は電子部品で構成されており雰囲気の悪い場
所に取り付けられたり、また機械からの振動、熱等も加
えられたりするため故障することがある。このとき誘導
電動機4の回転は不明となる。通常配線がオープンまた
はショートの場合、信号が送られて来ないためフィード
バック制御演算部9では回転数が零と検出する。このた
め、ある一定の速度設定が与えられている場合は、誘導
電動機4の回転を一定に保とうとして、最大トルクを出
すようにフィードバック制御が働く。このため誘導電動
機4には最大電流が流れやがて焼損する可能性が生ず
る。これを防止するためには制御状態検出部33により異
常検出後、スイッチング素子Qをオフして誘導電動機4
をフリーランさせれば良いが、負荷によっては問題が発
生する。例えば紙、フィルム等の巻取制御の中で一台の
電動機が異常でフリーランした場合、前後の流れライン
との関係で材料切れが発生し、材料が後で使えない不良
品となる事がある。
A rotation detector attached to a place that outputs power like an induction motor, for example, a detector that outputs an AB phase with a 90 ° phase difference is composed of electronic parts and is attached to a place with a bad atmosphere. Vibration and heat from the machine may be applied, resulting in failure. At this time, the rotation of the induction motor 4 becomes unknown. When the normal wiring is open or short-circuited, no signal is sent, and the feedback control calculation unit 9 detects that the rotation speed is zero. Therefore, when a certain constant speed setting is given, the feedback control works so as to obtain the maximum torque in an attempt to keep the rotation of the induction motor 4 constant. For this reason, the maximum current may flow through the induction motor 4 and the burnout may occur. In order to prevent this, after the control state detection unit 33 detects an abnormality, the switching element Q is turned off to turn off the induction motor 4
Free run, but problems may occur depending on the load. For example, if one motor runs abnormally during winding control of paper, film, etc., the material may run out due to the relationship with the front and rear flow lines, and the material may become a defective product that cannot be used later. is there.

本発明では、第2図に示すようにサンプリングtn時間
で回転検出器異常発生検知後、誘導電動機4に与える信
号を、フィードバック制御演算部9で演算した最終サン
プリングtn-1での値を第1図のソフトスイッチSW2を通
して、V/F制御演算部8に初期設定値として出力し、内
部演算データを移した後ソフトスイッチSW1をオンする
事により、V/F制御演算部8に切替える。出力の電圧V1
およびΔθが同一値により切替わるために、特に異常衝
撃等発生することはない。この後そのまま運転継続か、
または緊急運転に切替えて、速度設定器7の値をゆっく
りと下げて全体のラインを下げ、材料切れなどせずに停
止させ、その後異常箇所を対策後再びフィードバック制
御演算部9により運転再開する事も可能である。なお特
にラインを停止させなくてよい場合は運転継続可能であ
る。
In the present invention, as shown in FIG. 2, after detecting the rotation detector abnormality occurrence at the sampling t n time, the signal given to the induction motor 4 is calculated by the feedback control calculation unit 9 and the value at the final sampling t n-1 is calculated. It is switched to the V / F control operation unit 8 by outputting it as an initial setting value to the V / F control operation unit 8 through the soft switch SW2 in FIG. 1 and turning on the soft switch SW1 after transferring the internal operation data. Output voltage V 1
Since Δθ and Δθ are switched by the same value, there is no particular abnormal impact. After this, continue operation as it is,
Alternatively, switching to emergency operation, slowly lowering the value of the speed setter 7 to lower the entire line, stopping without running out of material, etc., and then taking measures against the abnormal point and restarting the operation by the feedback control calculation unit 9 again. Is also possible. If the line does not need to be stopped, the operation can be continued.

この動作をさらに詳しく以下(1)〜(3)に説明す
る。
This operation will be described in more detail below in (1) to (3).

(1) フィードバック制御時の最終サンプリングtn-1
での出力周波数ω′と速度指令N′との関係より比例
定数 を求める。
(1) Final sampling at feedback control t n-1
From the relationship between the output frequency ω 1 ′ and the speed command N ′ at Ask for.

(2) V/F制御に切り替えた後の出力各周波数ω
は、任意の速度指令N1 に対し ω=k1・N1 として一次角周波数を与える。
(2) Output frequency ω after switching to V / F control
1 gives a primary angular frequency with ω 1 = k 1 · N 1 * for an arbitrary speed command N 1 * .

(3) 次に誘導電動機の一次電圧V1は、フィードバッ
ク制御時の最終サンプリングでの出力電圧V1′と速度指
令N′より比例定数 を求める。
(3) Next, the primary voltage V 1 of the induction motor is proportional to the output voltage V 1 ′ at the final sampling during feedback control and the speed command N ′. Ask for.

次に任意の速度指令N1 に対し V1=k2・N1 として一次電圧を求める。なお、切替える際の電流位相
は当然ながら、フィードバック制御ループ時の位相に合
わせて制御を行うのでトルク衝撃などの恐れは生じな
い。
Next, the primary voltage is calculated with V 1 = k 2 · N 1 * for any speed command N 1 * . The current phase at the time of switching is naturally controlled in accordance with the phase at the time of the feedback control loop, so that there is no fear of torque shock.

この実施例によれば検出器を使わないV/F制御運転に
自動的に切替え、連続運転できるのでシステムとしての
安全性・信頼性が向上する優れた効果がある。
According to this embodiment, V / F control operation without using a detector can be automatically switched and continuous operation can be performed, so that there is an excellent effect that the safety and reliability of the system are improved.

またコントローラ部と誘導電動機が別置され、しか
も、いずれかがトロリー上の場合は誘導電動機はパンタ
グラフまたはブラシによりパワーは給電するが、回転検
出器出力信号は弱電線のため、ブラシ構成では接触不良
が発生し頻繁に断線検出しフリーランとなる。このよう
な場合でもV/F制御に切替えるので、そのまま継続でき
るのみならず、接続状態が正常に戻れば再びフィードバ
ック制御に戻すことが可能なため、このような運転が可
能となる優れた効果がある。
If the controller and the induction motor are installed separately, and either one is on the trolley, the induction motor supplies power with a pantograph or brush, but the rotation detector output signal is a weak wire, so contact failure with the brush configuration Occurs, the disconnection is frequently detected, and it becomes a free run. Even in such a case, since it is switched to V / F control, not only can it be continued as it is, but if the connection state returns to normal, it is possible to return to feedback control again, so there is an excellent effect that such operation is possible. is there.

なおこの実施例では回転検出器異常の場合について述
べたが、電流検出器の異常、さらにトルクフィードバッ
ク制御を行っている場合のトルク検出器異常等にも同様
に考えることができ、回転検出器異常に限るものではな
い。
In this embodiment, the case where the rotation detector is abnormal is described. However, the same can be considered for the abnormality of the current detector and the torque detector abnormality when the torque feedback control is performed. It is not limited to.

次に本発明を適用した多数台運転のライン制御の実施
例を第6図に示す。
Next, FIG. 6 shows an example of the line control of the multi-unit operation to which the present invention is applied.

第6図はフィルムの磁性体塗布または処理ラインで、
34は送り出し機、35は巻き取り機、36はピンチローラで
ある。
Fig. 6 is a film magnetic coating or processing line.
34 is a feeding machine, 35 is a winding machine, and 36 is a pinch roller.

全体のライン速度はライン速度設定器43で設定し、ソ
フトスタート回路41でランプ関数で加減速指令を与え
る。速度指令は制御装置39−2に入力され、誘導電動機
4−2を駆動する。なお誘導電動機4−2の速度は回転
検出器6−2によりフィードバックされ、ピンチローラ
36によりラインの速度を決定する。次に巻き取り器35で
はダンサロールの信号をセルシン等の検出器38で検出
し、ダンサロールが上昇した場合誘導電動機4−3は遅
く、下降した場合は速くするように減算部17でフィード
バック制御を行う。巻き取り機35では、巻き太りにより
周速が速くなるため、ダンサロールは上昇しその結果誘
導電動機4−3を遅くなるよう制御する。送り出し34で
は、テンション検出器37によりテンションを検出し、テ
ンション増幅器40よりテンション設定器42との差を演算
部17で演算し、制御装置39−1へ送られる。誘導電動機
4−1はバックテンション制御として駆動される。ここ
で誘導電動機4−2の回転検出器が故障し制御装置39−
2がV/F制御に切り替わった場合、第6図で示す破線のV
/F制御中信号出力を39−3の制御装置のV/F外部切り替
え信号へ入力し、誘導電動機4−3をV/F制御に強制的
に切り替えるものである。なおこの破線の接続をしなけ
れば切り替えは39−2の制御装置のみで、それぞれの応
答の差はダンサロールの上下として表われ、応答の遅い
誘導電動機4−2に追従するよう巻き取り機35の誘導電
動機4−3が制御される。
The overall line speed is set by the line speed setter 43, and the soft start circuit 41 gives an acceleration / deceleration command by a ramp function. The speed command is input to the control device 39-2 and drives the induction motor 4-2. The speed of the induction motor 4-2 is fed back by the rotation detector 6-2 and the pinch roller
36 determines line speed. Next, the winder 35 detects the signal of the dancer roll by the detector 38 such as celsin, and the feedback control is performed by the subtraction unit 17 so that the induction motor 4-3 is slow when the dancer roll rises and fast when the dancer roll falls. I do. In the winder 35, the peripheral speed increases due to the thickening of the winding, so that the dancer roll rises and, as a result, the induction motor 4-3 is controlled to slow down. In the delivery 34, the tension is detected by the tension detector 37, the difference between the tension amplifier 40 and the tension setter 42 is calculated by the calculator 17, and the difference is sent to the controller 39-1. The induction motor 4-1 is driven as back tension control. Here, the rotation detector of the induction motor 4-2 fails and the control device 39-
When 2 is switched to V / F control, the broken line V shown in Fig. 6
The signal output during / F control is input to the V / F external switching signal of the control device 39-3 to forcibly switch the induction motor 4-3 to V / F control. If the broken line is not connected, only the control device of 39-2 is used for switching, and the difference in response between them appears as the upper and lower sides of the dancer roll, and the winder 35 follows the induction motor 4-2 having a slow response. The induction motor 4-3 is controlled.

なお、応用例として、検出器に異常が生じてV/F制御
に切り替わった制御装置のV/F制御応答性に、他の正常
な制御装置で駆動している誘導電動機の応答性を合わせ
るようにすることもできる。これは正常な制御装置がV/
F制御中信号を受信することによりフィードバック制御
の応答性を変更し、複数台の誘導電動機の回転が全体と
して一致するようにするものである。この場合、正常な
制御装置はV/F制御に切り替えない。このようにするとV
/F制御運転では調整しきれない微妙な調整まですること
ができる。
As an application example, the response of the induction motor driven by another normal control unit should be matched with the V / F control response of the control unit that has switched to V / F control due to an abnormality in the detector. You can also This is because the normal controller is V /
The response of the feedback control is changed by receiving the F control in-progress signal so that the rotations of the plurality of induction motors are matched as a whole. In this case, the normal control device does not switch to V / F control. This way V
It is possible to make subtle adjustments that cannot be done with / F control operation.

[発明(考案)の効果] 本発明によれば、 1)低速で応答性のすぐれたサーボ性能が得られ、しか
も超高速でも運転可能な、変速範囲の広い誘導電動機の
制御装置を供給できる。
[Advantages of the Invention (Invention)] According to the present invention, 1) it is possible to provide a control device for an induction motor which has a wide speed range and which can obtain a servo performance with a low response at a low speed and can be operated even at a super high speed.

2)回転検出器が異常となっても運転停止させずに運転
継続できる。
2) Even if the rotation detector becomes abnormal, the operation can be continued without stopping the operation.

3)材料加工ラインに誘導電動機制御装置を多数台使用
している場合、その内のどれかに回転検出器異常が生じ
た場合でも、すべての制御装置を同様モードに切り替
え、ラインを停止せずに運転継続させることができる。
3) If a large number of induction motor control devices are used in the material processing line, even if any of them have an abnormal rotation detector, all control devices are switched to the same mode without stopping the line. Can continue to operate.

などの優れた効果がある。And so on.

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

第1図は本発明の一実施例を示す全体ブロック図、第2
図は第1図の検出器異常時のソフトウェア処理図、第3
図は変速範囲における制御状態切替領域を示す図、第4
図は切替タイミングのヒステリシス特性を示す図、第5
図は第1図の制御回路の詳細図、第6図は本発明の一実
施例を示す図、第7図は本発明の一実施例を示す図であ
る。 符号の説明 1……三相交流電源、2……コンバータ部、3……イン
バータ部、4……誘導電動機、5……電流検出器、6…
…回転検出器、7……速度設定器、8……V/F制御演算
部、9……フィードバック制御演算部、10……PWM発生
演算部、11……スイッチング素子駆動回路、12……速度
演算部、13……速度制御部比例演算部、14……速度制御
部積分演算部、15……加算演算部、16……リミッタ、17
……減算演算部、18……すべり角周波数演算部、19……
回転角周波数演算部、20……磁束設定部、21……励磁電
流設定部、22……電流制御q軸比例演算部、23……電流
制御q軸積分演算部、24……電流制御d軸比例演算部、
25……電流制御d軸積分演算部、26……ベクトル演算
部、27……回転角演算部、28……サンプルホールド回
路、29……A/Dコンバータ、30……3相/2相変換演算
部、31……切替えスイッチ、32……誘起電圧演算部、33
……運転状態検知部、34……送り出し機、35……巻き取
り機、36……ピンチローラ、37……テンション検出器、
38……角度検出器、39……制御装置、40……テンション
増幅器、41……ソフトスタート回路、42……テンション
設定器、43……ライン速度設定器、D……整流素子、84
……電磁接触器、101……電力変換装置、102……切替制
御手段、RS……限流抵抗、C……平滑コンデンサ、Q…
…スイッチング素子、DF……フライホイルダイオード、
SW1……ソフトスイッチ、SW2……ソフトスイッチ
FIG. 1 is an overall block diagram showing an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a software processing diagram when the detector is abnormal in Fig. 1, 3
FIG. 4 is a diagram showing a control state switching region in a shift range,
The figure shows the hysteresis characteristic of the switching timing.
FIG. 7 is a detailed view of the control circuit of FIG. 1, FIG. 6 is a view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a view showing an embodiment of the present invention. Explanation of symbols 1 ... Three-phase AC power supply, 2 ... Converter section, 3 ... Inverter section, 4 ... Induction motor, 5 ... Current detector, 6 ...
... Rotation detector, 7 ... Speed setter, 8 ... V / F control calculation unit, 9 ... Feedback control calculation unit, 10 ... PWM generation calculation unit, 11 ... Switching element drive circuit, 12 ... Speed Calculation unit, 13 ... Speed control unit Proportional calculation unit, 14 ... Speed control unit Integral calculation unit, 15 ... Addition calculation unit, 16 ... Limiter, 17
…… Subtraction calculator, 18 …… Slip angular frequency calculator, 19 ……
Rotational angular frequency calculation unit, 20 ... Flux setting unit, 21 ... Excitation current setting unit, 22 ... Current control q-axis proportional calculation unit, 23 ... Current control q-axis integral calculation unit, 24 ... Current control d-axis Proportional operation part,
25 …… Current control d-axis integral calculation unit, 26 …… Vector calculation unit, 27 …… Rotation angle calculation unit, 28 …… Sample hold circuit, 29 …… A / D converter, 30 …… 3-phase / 2-phase conversion Calculation unit, 31 ... Changeover switch, 32 ... Induction voltage calculation unit, 33
...... Driving state detector, 34 …… Sending machine, 35 …… Winding machine, 36 …… Pinch roller, 37 …… Tension detector,
38 ... Angle detector, 39 ... Control device, 40 ... Tension amplifier, 41 ... Soft start circuit, 42 ... Tension setting device, 43 ... Line speed setting device, D ... Rectifying element, 84
...... Electromagnetic contactor, 101 ・ ・ ・ Power converter, 102 ・ ・ ・ Switch control means, RS ・ ・ ・ Current limiting resistance, C ・ ・ ・ Smoothing capacitor, Q ・ ・ ・
… Switching element, DF… Flywheel diode,
SW1 …… Soft switch, SW2 …… Soft switch

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】任意の可変周波数に変換する電力変換装置
と、前記電力変換装置の出力に接続され回転制御される
誘導電動機と、前記誘導電動機の回転を検出する回転検
出器と、回転指令に応じて前記電力変換装置の出力周波
数を可変して前記誘導電動機を制御する制御回路からな
る誘導電動機制御装置において、 前記制御回路は、 前記回転指令と前記回転検出器の出力信号を入力してフ
ィードバック制御信号を発生するフィードバック制御演
算部と、 前記回転指令を入力してオープンループ制御信号を発生
するV/F制御演算部と、 前記誘導電動機制御装置の運転状態を検知して切替指令
信号を出力する運転状態検知部と、 前記運転状態検知部の出力に基づいて前記フィードバッ
ク制御演算部と前記V/F制御演算部の信号を切替えて前
記電力変換装置へ出力する切替制御手段 を備えたことを特徴とする誘導電動機制御装置。
1. A power conversion device for converting to an arbitrary variable frequency, an induction motor connected to an output of the power conversion device for rotation control, a rotation detector for detecting rotation of the induction motor, and a rotation command. In an induction motor control device including a control circuit that controls the induction motor by varying the output frequency of the power converter according to the control circuit, the control circuit inputs the rotation command and the output signal of the rotation detector and feeds it back. A feedback control calculation unit that generates a control signal, a V / F control calculation unit that inputs the rotation command and generates an open loop control signal, and outputs a switching command signal by detecting the operating state of the induction motor control device The operation state detection unit, and the power change by switching the signals of the feedback control calculation unit and the V / F control calculation unit based on the output of the operation state detection unit. Induction motor control apparatus characterized by comprising a switching control means for outputting to the device.
【請求項2】任意の可変周波数に変換する電力変換装置
と、前記電力変換装置の出力に接続され回転制御される
誘導電動機と、前記誘導電動機の回転を検出する回転検
出器と、回転指令に応じて前記電力変換装置の出力周波
数を可変して前記誘導電動機を制御する制御回路からな
る誘導電動機制御装置において、 前記制御回路は、 前記回転指令と前記回転検出器の出力信号を入力してフ
ィードバック制御信号を発生するフィードバック制御演
算部と、 前記回転指令を入力してオープンループ制御信号を発生
するV/F制御演算部と、 前記電力変換装置の出力周波数に応じた信号を入力し予
め定められた所定の切替基準周波数との大小を比較して
切替指令信号を出力する運転状態検知部と、 前記運転状態検知部の出力に応じて前記フィードバック
制御演算部の出力と前記V/F制御演算部の出力を切替え
て前記電力変換装置へ出力する切替制御手段 を備えたことを特徴とする誘導電動機制御装置。
2. A power conversion device for converting to an arbitrary variable frequency, an induction motor connected to an output of the power conversion device for rotation control, a rotation detector for detecting rotation of the induction motor, and a rotation command. In an induction motor control device including a control circuit that controls the induction motor by varying the output frequency of the power converter according to the control circuit, the control circuit inputs the rotation command and the output signal of the rotation detector and feeds it back. A feedback control calculation unit that generates a control signal, a V / F control calculation unit that inputs the rotation command and generates an open-loop control signal, and a signal that corresponds to the output frequency of the power conversion device is input and predetermined. The predetermined switching reference frequency, and outputs a switching command signal by comparing the magnitude with the predetermined switching reference frequency, and the feedback controller according to the output of the driving state detection unit. Control operation of the output and the V / F control induction motor control apparatus characterized by comprising a switching control means for outputting the arithmetic unit switches the output to the power converter.
【請求項3】任意の可変周波数に変換する電力変換装置
と、前記電力変換装置の出力に接続され回転制御される
誘導電動機と、前記誘導電動機の回転を検出する回転検
出器と、回転指令に応じて前記電力変換装置の出力周波
数を可変して前記誘導電動機を制御する制御回路からな
る誘導電動機制御装置において、 前記制御回路は、 前記回転指令と前記回転検出器の出力信号を入力してフ
ィードバック制御信号を発生するフィードバック制御演
算部と、 前記回転指令を入力してオープンループ制御信号を発生
するV/F制御演算部と、 前記回転検出器の異常を検知して切替指令信号を出力す
る運転状態検知部と、 前記フィードバック制御演算の出力と前記V/F制御演算
部の出力および前記運転状態検知部の出力を入力し、前
記運転状態検知部の異常検知信号受信時はV/F制御演算
部の出力を前記電力変換装置へ出力する切替制御手段 を備えたことを特徴とする誘導電動機制御装置。
3. A power conversion device for converting to an arbitrary variable frequency, an induction motor connected to an output of the power conversion device for rotation control, a rotation detector for detecting rotation of the induction motor, and a rotation command. In an induction motor control device including a control circuit that controls the induction motor by varying the output frequency of the power converter according to the control circuit, the control circuit inputs the rotation command and the output signal of the rotation detector and feeds it back. A feedback control calculation unit that generates a control signal, a V / F control calculation unit that inputs the rotation command and generates an open loop control signal, and an operation that detects an abnormality of the rotation detector and outputs a switching command signal The state detection unit, the output of the feedback control calculation, the output of the V / F control calculation unit and the output of the operation state detection unit are input, and the difference of the operation state detection unit is input. When the detection signal received induction motor control apparatus characterized by comprising a switching control means for outputting the output of the V / F control calculation unit to the power converter.
【請求項4】任意の可変周波数に変換する電力変換装置
と、前記電力変換装置の出力に接続され回転制御される
誘導電動機と、前記誘導電動機の回転を検出する回転検
出器と、前記回転指令と前記回転検出器の出力信号を入
力してフィードバック制御信号を発生するフィードバッ
ク制御演算部と、前記回転指令を入力してオープンルー
プ制御信号を発生するV/F制御演算部と、V/F制御運転を
外部から指令できるV/F外部切替信号受信部と、前記V/F
外部切替信号と前記回転検出器の信号を入力して前記回
転検出器異常時または前記V/F外部切替信号受信時にV/F
制御へ切替える切替指令信号を出力する運転状態検知部
と、前記フィードバック制御演算の出力と前記V/F制御
演算部の出力および前記運転状態検知部の出力を入力し
前記運転状態検知部の切替指令信号に応じV/F制御演算
部の出力を前記電力変換装置へ出力する切替制御手段
と、前記回転検出器が異常でかつV/F制御運転時にV/F制
御中信号を出力するV/F制御中信号出力部を有する誘導
電動機制御装置を複数台備え、 前記複数台制御装置の少なくとも一つの制御装置の前記
V/F制御中信号出力部を、前記複数台制御装置の少なく
とも一つの他の制御装置のV/F外部切替え信号受信部に
接続したことを特徴とする誘導電動機の制御システム。
4. A power conversion device for converting to an arbitrary variable frequency, an induction motor connected to an output of the power conversion device for rotation control, a rotation detector for detecting rotation of the induction motor, and the rotation command. And a feedback control calculation unit for inputting the output signal of the rotation detector to generate a feedback control signal, a V / F control calculation unit for inputting the rotation command and generating an open loop control signal, and a V / F control V / F external switching signal receiver that can command operation from the outside, and the V / F
Input the external switching signal and the signal from the rotation detector to detect V / F when the rotation detector is abnormal or when the V / F external switching signal is received.
A driving condition detection unit that outputs a switching command signal for switching to control, the output of the feedback control calculation, the output of the V / F control calculation unit, and the output of the driving condition detection unit are input and a switching command of the driving condition detection unit A switching control unit that outputs the output of the V / F control calculation unit to the power converter according to a signal, and a V / F that outputs a V / F control-in-progress signal during abnormal V / F control operation of the rotation detector. A plurality of induction motor control devices having a control-in-progress signal output unit are provided, and at least one control device of the plurality of control devices
A control system for an induction motor, wherein the V / F control signal output unit is connected to a V / F external switching signal reception unit of at least one other control device of the plurality of control devices.
【請求項5】任意の可変周波数に変換する電力変換装置
と、前記電力変換装置の出力に接続されて回転制御され
る誘導電動機と、前記誘導電動機の回転を検出する回転
検出器と、前記回転指令と前記回転検出器の出力信号を
入力してフィードバック制御信号を発生するフィードバ
ック制御演算部と、前記回転子を入力してオープンルー
プ制御信号を発生するV/F制御演算部と、前記誘導電動
機制御装置の運転状態を検知して切替指令信号を出力す
る運転状態検知部と、前記運転状態検知部の出力に基づ
いて前記フィードバック制御演算部と前記V/F制御演算
部の信号を切替えて前記電力変換装置へ出力する切替制
御手段を有する誘導電動機制御装置を運転する際に、 前記運転状態検知部の出力変化を認知するステップと、 前記電力変換装置の出力電圧、周波数、位相が連続する
為のデータを切替え先の前記フィードバック制御演算部
または前記V/F制御演算部へ初期セットするステップ
と、 初期セット完了後に切替え先の制御演算部の演算結果を
前記電力変換装置へ出力開始するステップ を有することを特徴とする誘導電動機制御装置の運転方
法。
5. A power converter for converting to an arbitrary variable frequency, an induction motor connected to an output of the power converter for rotation control, a rotation detector for detecting rotation of the induction motor, and the rotation. A feedback control calculation unit that inputs a command and an output signal of the rotation detector to generate a feedback control signal, a V / F control calculation unit that inputs the rotor to generate an open loop control signal, and the induction motor A driving state detection unit that detects the driving state of the control device and outputs a switching command signal, and switches the signals of the feedback control calculation unit and the V / F control calculation unit based on the output of the driving state detection unit A step of recognizing an output change of the operating state detection unit when operating an induction motor control device having a switching control means for outputting to the power conversion device; Voltage, frequency, the step of initially setting the data for continuous phase to the feedback control arithmetic unit or the V / F control arithmetic unit of the switching destination, and the calculation result of the control arithmetic unit of the switching destination after the initial setting is completed. A method of operating an induction motor control device, comprising the step of starting output to a power conversion device.
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