JP2713857B2 - 抵抗変動補償付きセンサレスインバータ装置 - Google Patents
抵抗変動補償付きセンサレスインバータ装置Info
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- JP2713857B2 JP2713857B2 JP5244926A JP24492693A JP2713857B2 JP 2713857 B2 JP2713857 B2 JP 2713857B2 JP 5244926 A JP5244926 A JP 5244926A JP 24492693 A JP24492693 A JP 24492693A JP 2713857 B2 JP2713857 B2 JP 2713857B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータにより誘導
電動機を駆動する装置に関するもので、特に温度変動に
よる特性変化を抑制するものである。
電動機を駆動する装置に関するもので、特に温度変動に
よる特性変化を抑制するものである。
【０００２】
【従来の技術】誘導電動機に速度検出器を付けないで該
電動機のトルクと速度とを高精度、高速に制御するイン
バータをセンサレスインバータと称し、このセンサレス
インバータの従来技術のブロック線図を図２に示してお
り、以下図２に従って従来技術を説明する。
電動機のトルクと速度とを高精度、高速に制御するイン
バータをセンサレスインバータと称し、このセンサレス
インバータの従来技術のブロック線図を図２に示してお
り、以下図２に従って従来技術を説明する。
【０００３】インバータ１はトルク磁束制御器10のスイ
ッチング信号を入力し、そのスイッチング信号に応じて
インバータは動作する。インバータ１の出力は電流検出
器２及び電圧検出器３を介して電動機４に接続されてお
り、インバータ１により電動機４に電圧を印加すること
ができる。電圧系磁束演算器５は、電流検出器２からの
電流ｉ、電圧検出器３からの電圧ｖ、及び電流系磁束演
算器６の出力ψi を入力して電圧系磁束ψv を
ッチング信号を入力し、そのスイッチング信号に応じて
インバータは動作する。インバータ１の出力は電流検出
器２及び電圧検出器３を介して電動機４に接続されてお
り、インバータ１により電動機４に電圧を印加すること
ができる。電圧系磁束演算器５は、電流検出器２からの
電流ｉ、電圧検出器３からの電圧ｖ、及び電流系磁束演
算器６の出力ψi を入力して電圧系磁束ψv を
【数５】 より演算する。ここで、Ｌ1 は一次自己インダクタン
ス、Ｌ2 は二次自己インダクタンス、Ｍは相互インダク
タンス、Ｒ1 は一次抵抗、Ｋはドリフト補償ゲインであ
る。
ス、Ｌ2 は二次自己インダクタンス、Ｍは相互インダク
タンス、Ｒ1 は一次抵抗、Ｋはドリフト補償ゲインであ
る。
【０００４】速度演算器７は、電圧系磁束ψv と電流ｉ
より回転速度ωm を
より回転速度ωm を
【数６】 より演算する。ここで、ωは電圧系磁束ψv の回転速度
であり、Ｒ2 は二次抵抗である。
であり、Ｒ2 は二次抵抗である。
【０００５】電流系磁束演算器６は、電流系磁束ψi を
【数７】 で演算する。
【０００６】トルク演算器８では、電流系磁束ψi と電
流ｉとからトルクＴを演算し、トルク磁束制御器10に出
力する。トルク磁束制御器10では、その他にトルク指令
Ｔ*と磁束指令φ* と電流系磁束ψi とを入力して、ト
ルクと磁束とがそれらの指令に追従するようなスイッチ
ング信号をインバータ１に出力する。速度制御器９で
は、速度指令ωm * と演算回転速度ωm とを入力して、
速度が指令に追従するようなトルク指令Ｔ* を出力す
る。
流ｉとからトルクＴを演算し、トルク磁束制御器10に出
力する。トルク磁束制御器10では、その他にトルク指令
Ｔ*と磁束指令φ* と電流系磁束ψi とを入力して、ト
ルクと磁束とがそれらの指令に追従するようなスイッチ
ング信号をインバータ１に出力する。速度制御器９で
は、速度指令ωm * と演算回転速度ωm とを入力して、
速度が指令に追従するようなトルク指令Ｔ* を出力す
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術では、
電圧系磁束ψv や回転速度ωm の演算に一次抵抗Ｒ1 や
二次抵抗Ｒ2 を用いているが、これらの値は電動機の温
度により変動するので、電圧系磁束ψv や回転速度ωm
に演算誤差が生じる。これらの電圧系磁束ψv や回転速
度ωm を用いて電流系磁束ψi やトルク指令Ｔ* を演算
しているので、トルクや磁束及び速度の制御精度が悪化
する。本発明は、これらの問題を解決するためになされ
たものである。
電圧系磁束ψv や回転速度ωm の演算に一次抵抗Ｒ1 や
二次抵抗Ｒ2 を用いているが、これらの値は電動機の温
度により変動するので、電圧系磁束ψv や回転速度ωm
に演算誤差が生じる。これらの電圧系磁束ψv や回転速
度ωm を用いて電流系磁束ψi やトルク指令Ｔ* を演算
しているので、トルクや磁束及び速度の制御精度が悪化
する。本発明は、これらの問題を解決するためになされ
たものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ために、本発明による抵抗変動補償付きセンサレスイン
バータ装置は、電圧系磁束演算手段の出力の電圧系磁束
の大きさの二乗から前記電流検出手段の出力の電流と前
記電圧系磁束演算手段の出力の電圧系磁束との内積を演
算し相互インダクタンスを乗じた値を引く演算を行う一
次抵抗変動検出手段と、前記一次抵抗変動検出手段の出
力を入力して前記電流系磁束演算手段と速度演算手段と
に使用する二次抵抗を修正する二次抵抗変動補償手段と
を具備することを特徴とする。
ために、本発明による抵抗変動補償付きセンサレスイン
バータ装置は、電圧系磁束演算手段の出力の電圧系磁束
の大きさの二乗から前記電流検出手段の出力の電流と前
記電圧系磁束演算手段の出力の電圧系磁束との内積を演
算し相互インダクタンスを乗じた値を引く演算を行う一
次抵抗変動検出手段と、前記一次抵抗変動検出手段の出
力を入力して前記電流系磁束演算手段と速度演算手段と
に使用する二次抵抗を修正する二次抵抗変動補償手段と
を具備することを特徴とする。
【０００９】更にまた、前記の一次抵抗変動検出手段の
出力が零となるように前記電圧系磁束演算手段で使用す
る一次抵抗を修正する一次抵抗変動補償手段と、前記一
次抵抗変動補償手段の一次抵抗補正値を入力して前記電
流系磁束演算手段と速度演算手段とに使用する二次抵抗
を修正する二次抵抗変動補償手段とを具備することを特
徴としている。
出力が零となるように前記電圧系磁束演算手段で使用す
る一次抵抗を修正する一次抵抗変動補償手段と、前記一
次抵抗変動補償手段の一次抵抗補正値を入力して前記電
流系磁束演算手段と速度演算手段とに使用する二次抵抗
を修正する二次抵抗変動補償手段とを具備することを特
徴としている。
【００１０】
【作用】一次抵抗変動検出手段は、
【数８】 の演算を行う。この式の第１項は式で演算した電圧系
磁束ψv を用いるので、一次抵抗Ｒ1 に誤差があると第
１項も誤差を含む。しかし第２項は、電圧系磁束ψv と
電流ｉとの内積なので、電流ｉと直交している成分は零
となる。
磁束ψv を用いるので、一次抵抗Ｒ1 に誤差があると第
１項も誤差を含む。しかし第２項は、電圧系磁束ψv と
電流ｉとの内積なので、電流ｉと直交している成分は零
となる。
【００１１】式の一次抵抗Ｒ1 と電流ｉとの積の積分
は、定常的に電流ｉに対して90°遅れるので電流ｉと直
交し、電流ｉと電圧系磁束ψv との内積の演算では零と
なるので、一次抵抗Ｒ1 に誤差があっても式の第２項
は誤差を含まない。よって、式のＲ1Eは一次抵抗Ｒ1
に誤差があるとある値を持つことになり、Ｒ1Eを変動検
出値とする。
は、定常的に電流ｉに対して90°遅れるので電流ｉと直
交し、電流ｉと電圧系磁束ψv との内積の演算では零と
なるので、一次抵抗Ｒ1 に誤差があっても式の第２項
は誤差を含まない。よって、式のＲ1Eは一次抵抗Ｒ1
に誤差があるとある値を持つことになり、Ｒ1Eを変動検
出値とする。
【００１２】抵抗は温度によってのみ変化すると仮定す
ると、一次抵抗Ｒ1 と二次抵抗Ｒ2とは物理的に近い場
所にあるため、一次抵抗変動検出手段の出力Ｒ1Eに相当
するだけ二次抵抗Ｒ2 も変動していると考えられ、二次
抵抗変動補償手段において、
ると、一次抵抗Ｒ1 と二次抵抗Ｒ2とは物理的に近い場
所にあるため、一次抵抗変動検出手段の出力Ｒ1Eに相当
するだけ二次抵抗Ｒ2 も変動していると考えられ、二次
抵抗変動補償手段において、
【数９】 の式で二次抵抗を推定し、速度演算手段や電流系磁束演
算手段に使用する二次抵抗Ｒ2 とすることができる。こ
こで、Ｋ2 は比例ゲインであり、Ｒ2Nは基準温度での二
次抵抗である。
算手段に使用する二次抵抗Ｒ2 とすることができる。こ
こで、Ｋ2 は比例ゲインであり、Ｒ2Nは基準温度での二
次抵抗である。
【００１３】また、一次抵抗変動補償手段では、
【数１０】 の演算を行い、Ｒ1 を電圧系磁束演算手段に使用する一
次抵抗Ｒ1 とすることができる。ここで、Ｋ1 は積分ゲ
イン、Ｒ1Xは一次抵抗補正値、Ｒ1Nは基準温度での一次
抵抗である。この場合の二次抵抗変動補償手段では、
式のＫ2 Ｒ1Eを式のＲ1Xと置き換えることにより、二
次抵抗変動を補償することができる。
次抵抗Ｒ1 とすることができる。ここで、Ｋ1 は積分ゲ
イン、Ｒ1Xは一次抵抗補正値、Ｒ1Nは基準温度での一次
抵抗である。この場合の二次抵抗変動補償手段では、
式のＫ2 Ｒ1Eを式のＲ1Xと置き換えることにより、二
次抵抗変動を補償することができる。
【００１４】以上により温度変化による温度変動を推定
し、それを演算にフィードバックすることにより演算の
誤差を小さくすることができ、トルクや磁束、速度の制
御精度を向上することができる。
し、それを演算にフィードバックすることにより演算の
誤差を小さくすることができ、トルクや磁束、速度の制
御精度を向上することができる。
【００１５】
【実施例】図１に本発明の抵抗変動補償付きセンサレス
インバータ装置の一実施例のブロック線図を示す。従来
技術を示した図２と同一の符号は同一機能部分を示し、
それらの部分の説明は省略する。
インバータ装置の一実施例のブロック線図を示す。従来
技術を示した図２と同一の符号は同一機能部分を示し、
それらの部分の説明は省略する。
【００１６】電圧系磁束演算器５′は、図２の電圧系磁
束演算器５と同様に式の演算を行うが、用いる一次抵
抗Ｒ1 は一次抵抗変動補償器12の出力Ｒ1 を用いる。同
様に電流系磁束演算器６′と速度演算器７′は、二次抵
抗変動補償器13の出力のＲ2を用いて、式により電流
系磁束ψi を演算し、式により回転速度ωm を演算す
る。
束演算器５と同様に式の演算を行うが、用いる一次抵
抗Ｒ1 は一次抵抗変動補償器12の出力Ｒ1 を用いる。同
様に電流系磁束演算器６′と速度演算器７′は、二次抵
抗変動補償器13の出力のＲ2を用いて、式により電流
系磁束ψi を演算し、式により回転速度ωm を演算す
る。
【００１７】一次抵抗変動検出器11は、電流ｉと電圧系
磁束ψv とを入力して、式で変動検出値Ｒ1Eを出力す
る。一次抵抗変動補償器12は、一次抵抗変動検出器11の
出力である変動検出値Ｒ1Eを積分して、式式により
補償した一次抵抗Ｒ1 を演算し出力する。二次抵抗変動
補償器13は、一次抵抗変動補償器12の出力の一次抵抗補
正値Ｒ1Xを入力し、式のＫ2 Ｒ1Eを式のＲ1Xと置き
換えた式で補償した二次抵抗Ｒ2 を演算し出力する。
磁束ψv とを入力して、式で変動検出値Ｒ1Eを出力す
る。一次抵抗変動補償器12は、一次抵抗変動検出器11の
出力である変動検出値Ｒ1Eを積分して、式式により
補償した一次抵抗Ｒ1 を演算し出力する。二次抵抗変動
補償器13は、一次抵抗変動補償器12の出力の一次抵抗補
正値Ｒ1Xを入力し、式のＫ2 Ｒ1Eを式のＲ1Xと置き
換えた式で補償した二次抵抗Ｒ2 を演算し出力する。
【００１８】
【発明の効果】本発明の抵抗変動補償付きセンサレスイ
ンバータ装置によって、誘導電動機の温度変動による一
次や二次の抵抗変動に基づくトルクや速度の制御精度の
劣化を防止することができる。
ンバータ装置によって、誘導電動機の温度変動による一
次や二次の抵抗変動に基づくトルクや速度の制御精度の
劣化を防止することができる。
【図１】本発明の抵抗変動補償付きセンサレスインバー
タ装置の一実施例のブロック線図である。
タ装置の一実施例のブロック線図である。
【図２】この種のセンサレスインバータの従来技術のブ
ロック線図を示している。
ロック線図を示している。
１ インバータ ２ 電流検出器 ３ 電圧検出器 ４ 三相誘導電動機 ５，５′電圧系磁束演算器 ６，６′電流系磁束演算器 ７，７′速度演算器 ８ トルク演算器 ９ 速度制御器 10 トルク磁束制御器 11 一次抵抗変動検出器 12 一次抵抗変動補償器 13 二次抵抗変動補償器 ｉ 電流 Ｒ1 一次抵抗 Ｒ2 二次抵抗 Ｒ1E 変動検出値 Ｒ1X 一次抵抗補正値 Ｔ トルク Ｔ* トルク指令 ｖ 電圧 φ* 磁束指令 ψi 電流系磁束 ψv 電圧系磁束 ωm 回転速度 ωm * 速度指令
Claims (2)
- 【請求項１】 三相誘導電動機に電力を供給する三相イ
ンバータであって、該三相誘導電動機の入力電圧を検出
する電圧検出手段と、電流を検出する電流検出手段と、
前記電圧検出手段の出力の電圧と電流検出手段の出力の
電流及び後記電流系磁束演算手段の出力の電流系磁束を
入力して 【数１】 の積分により電圧系磁束を演算する電圧系磁束演算手段
と、前記電圧系磁束演算手段の出力の電圧系磁束と前記
電流検出手段の出力の電流とを入力し該電動機の回転速
度を 【数２】 により演算する速度演算手段と、前記速度演算手段の出
力の回転速度と前記電流検出手段の出力の電流とを入力
し電流系磁束を 【数３】 により演算する電流系磁束演算手段とを具備するセンサ
レスインバータ装置において、 前記電圧系磁束演算手段の出力の電圧系磁束の大きさの
二乗から前記電流検出手段の出力の電流と前記電圧系磁
束演算手段の出力の電圧系磁束との内積を演算し相互イ
ンダクタンスを乗じた値を引く演算を行う一次抵抗変動
検出手段と、前記一次抵抗変動検出手段の出力の定数倍
を二次抵抗の変動率として前記電流系磁束演算手段と速
度演算手段とに使用する二次抵抗を修正する二次抵抗変
動補償手段とを具備することを特徴とする抵抗変動補償
付きセンサレスインバータ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の一次抵抗変動検出手段の
出力が零となるように 【数４】 の演算で前記電圧系磁束演算手段で使用する一次抵抗を
修正する一次抵抗変動補償手段と、前記一次抵抗変動補
償手段の一次抵抗補正値を入力して前記電流系磁束演算
手段と速度演算手段とに使用する二次抵抗を修正する二
次抵抗変動補償手段とを具備することを特徴とする抵抗
変動補償付きセンサレスインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5244926A JP2713857B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 抵抗変動補償付きセンサレスインバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5244926A JP2713857B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 抵抗変動補償付きセンサレスインバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07107798A JPH07107798A (ja) | 1995-04-21 |
| JP2713857B2 true JP2713857B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=17126031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5244926A Expired - Fee Related JP2713857B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 抵抗変動補償付きセンサレスインバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2713857B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4034476B2 (ja) | 1999-06-29 | 2008-01-16 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP5244926A patent/JP2713857B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07107798A (ja) | 1995-04-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |