JP2817131B2 - インバ−タ装置 - Google Patents
インバ−タ装置Info
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- JP2817131B2 JP2817131B2 JP5032725A JP3272593A JP2817131B2 JP 2817131 B2 JP2817131 B2 JP 2817131B2 JP 5032725 A JP5032725 A JP 5032725A JP 3272593 A JP3272593 A JP 3272593A JP 2817131 B2 JP2817131 B2 JP 2817131B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は三相誘導電動機を駆動す
る電圧形インバータに係り、特に電動機の異常振動を抑
制し得るインバータ装置に関するものである。
る電圧形インバータに係り、特に電動機の異常振動を抑
制し得るインバータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のインバータ装置は図２に示す如き
ものである。すなわち、インバータ装置は、指令値とし
て磁束指令値φ＊，角周波数指令値ω＊を、検出値とし
て電動機の電圧をそれぞれ入力し、三相の電圧指令Ｖｕ
＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊を得て電動機電圧を制御する装置で
ある。
ものである。すなわち、インバータ装置は、指令値とし
て磁束指令値φ＊，角周波数指令値ω＊を、検出値とし
て電動機の電圧をそれぞれ入力し、三相の電圧指令Ｖｕ
＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊を得て電動機電圧を制御する装置で
ある。
【０００３】図２において、電圧形インバータ１は電圧
指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊を取り込んで、三相誘導
電動機（以下単に電動機という）２を駆動する。電動機
線間電圧の三相分を電圧検出器３で検出し、（三相−二
相）変換を経て得られたＶｄ，Ｖｑを、磁束演算器４に
入力する。
指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊を取り込んで、三相誘導
電動機（以下単に電動機という）２を駆動する。電動機
線間電圧の三相分を電圧検出器３で検出し、（三相−二
相）変換を経て得られたＶｄ，Ｖｑを、磁束演算器４に
入力する。
【０００４】そして、次式に示す伝達関数をもつ磁束演
算器４にて、演算磁束ベクトルφｄ，φｑが得られる。
Ｔは時定数である。 φｄ＝｛Ｔ／（１＋ST）｝・Ｖｄ φｑ＝｛Ｔ／（１＋ST）｝・Ｖｑ ‥‥‥‥‥‥‥（１）
算器４にて、演算磁束ベクトルφｄ，φｑが得られる。
Ｔは時定数である。 φｄ＝｛Ｔ／（１＋ST）｝・Ｖｄ φｑ＝｛Ｔ／（１＋ST）｝・Ｖｑ ‥‥‥‥‥‥‥（１）
【０００５】一方、角周波数指令値ω＊を積分器９で積
分して得た位相角θを関数発生器10に入力し、（sin
θ），（cos θ）を得る。位相差演算器11では、φｄ，
φｑ，sin θ，cos θを用いて、位相誤差εを、 ε＝φｄ・sin θ−φｑ・cos θ ‥‥‥‥‥‥‥（２） より得る。
分して得た位相角θを関数発生器10に入力し、（sin
θ），（cos θ）を得る。位相差演算器11では、φｄ，
φｑ，sin θ，cos θを用いて、位相誤差εを、 ε＝φｄ・sin θ−φｑ・cos θ ‥‥‥‥‥‥‥（２） より得る。
【０００６】この位相誤差εを比例積分増幅する演算増
幅器12を介して増幅した値と、角周波数指令値ω＊およ
び磁束指令値φ＊の２値を掛算器８にて掛けた値とを加
算器13に加え、電圧指令値Ｖｒが得られる。
幅器12を介して増幅した値と、角周波数指令値ω＊およ
び磁束指令値φ＊の２値を掛算器８にて掛けた値とを加
算器13に加え、電圧指令値Ｖｒが得られる。
【０００７】一方、φｄ，φｑから絶対値演算器５で得
られた磁束φの絶対値を、減算器６を用いて磁束指令値
φ＊から引く。その値を比例積分演算を行う演算増幅器
７で増幅し、電圧指令値Ｖφが得られるものとなる。得
られた電圧指令値Ｖｒ，Ｖφを、電圧変換器14にて三相
の電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に変換する。
られた磁束φの絶対値を、減算器６を用いて磁束指令値
φ＊から引く。その値を比例積分演算を行う演算増幅器
７で増幅し、電圧指令値Ｖφが得られるものとなる。得
られた電圧指令値Ｖｒ，Ｖφを、電圧変換器14にて三相
の電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に変換する。
【０００８】その変換式はつぎに示すようになってい
る。最初に、電圧指令値Ｖｒ，Ｖφをｄ，ｑ座標系の電
圧指令値Ｖｄ，Ｖｑに変換する。 Ｖｄ＝Ｖφ・cos θ−Ｖｒ・sin θ Ｖｑ＝Ｖφ・sin θ＋Ｖｒ・cos θ ‥‥‥‥‥‥‥（３）
る。最初に、電圧指令値Ｖｒ，Ｖφをｄ，ｑ座標系の電
圧指令値Ｖｄ，Ｖｑに変換する。 Ｖｄ＝Ｖφ・cos θ−Ｖｒ・sin θ Ｖｑ＝Ｖφ・sin θ＋Ｖｒ・cos θ ‥‥‥‥‥‥‥（３）
【０００９】つぎに、Ｖｄ，Ｖｑを二相三相変換するこ
により、三相の電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊を得
る。 Ｖｕ＊＝√（２／３）・Ｖｄ Ｖｖ＊＝√（２／３）・｛（−１／２）Ｖｄ＋（√３／２）Ｖｑ｝ Ｖｗ＊＝√（２／３）・｛（−１／２）Ｖｄ−（√３／２）Ｖｑ｝ ‥‥‥‥‥‥‥（４）
により、三相の電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊を得
る。 Ｖｕ＊＝√（２／３）・Ｖｄ Ｖｖ＊＝√（２／３）・｛（−１／２）Ｖｄ＋（√３／２）Ｖｑ｝ Ｖｗ＊＝√（２／３）・｛（−１／２）Ｖｄ−（√３／２）Ｖｑ｝ ‥‥‥‥‥‥‥（４）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、誘導機に生じるスロット高調波の影響で電動機にト
ルクリップルが発生する。そのトルクリップルによって
電動機速度が変動し、インバータ周波数は一定なためす
べり周波数が変動する。すると、それによってトルクが
変動し、速度が変動する。その速度の変動がさらにすべ
り周波数，トルクの変動を引き起こし、ついには発振し
てしまう。特に、慣性モーメントの小さいシステムで運
転する場合に、この発振現象が発生し易い。
は、誘導機に生じるスロット高調波の影響で電動機にト
ルクリップルが発生する。そのトルクリップルによって
電動機速度が変動し、インバータ周波数は一定なためす
べり周波数が変動する。すると、それによってトルクが
変動し、速度が変動する。その速度の変動がさらにすべ
り周波数，トルクの変動を引き起こし、ついには発振し
てしまう。特に、慣性モーメントの小さいシステムで運
転する場合に、この発振現象が発生し易い。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上述したような
問題点を解消するためなされたものであり、電圧形イン
バータの出力電流を検出する電流検出器と、この電流検
出器の出力と電動機電圧より演算磁束ベクトルを演算す
る磁束演算器の出力を用いてトルクに相当する量を演算
するトルク演算器とを少なくとも備え、電圧指令値出力
よりこのトルク演算器出力を減じた修正電圧指令値を得
るよう構成したものである。
問題点を解消するためなされたものであり、電圧形イン
バータの出力電流を検出する電流検出器と、この電流検
出器の出力と電動機電圧より演算磁束ベクトルを演算す
る磁束演算器の出力を用いてトルクに相当する量を演算
するトルク演算器とを少なくとも備え、電圧指令値出力
よりこのトルク演算器出力を減じた修正電圧指令値を得
るよう構成したものである。
【００１２】
【作用】かかる解決手段により、電流検出器で検出した
電流値と演算磁束ベクトルφｄ，φｑより電動機のトル
クにほぼ比例する量をトルク演算器で演算し、その相当
量のトルクτを減算器により電圧指令値Ｖｒにフィード
バックすることにより、トルク振動を抑制できる。
電流値と演算磁束ベクトルφｄ，φｑより電動機のトル
クにほぼ比例する量をトルク演算器で演算し、その相当
量のトルクτを減算器により電圧指令値Ｖｒにフィード
バックすることにより、トルク振動を抑制できる。
【００１３】すなわち、スロット高調波の影響でトルク
リップルが発生し電動機の速度が減少すると、インバー
タ周波数が一定のためすべり周波数が増加し、減算器に
よりインバータ周波数に比例する電圧指令値が小さくな
り、インバータ周波数が減少する。すると、電動機のす
べり周波数は減少するため負荷トルクは減少し、トルク
リップルによる負荷トルクの増加は抑えられる。逆に、
トルクリップルにより負荷トルクが減少しても、同様に
して負荷トルクの減少は抑えられる。以下、本発明を実
施例図面を参照して、さらに詳細説明する。
リップルが発生し電動機の速度が減少すると、インバー
タ周波数が一定のためすべり周波数が増加し、減算器に
よりインバータ周波数に比例する電圧指令値が小さくな
り、インバータ周波数が減少する。すると、電動機のす
べり周波数は減少するため負荷トルクは減少し、トルク
リップルによる負荷トルクの増加は抑えられる。逆に、
トルクリップルにより負荷トルクが減少しても、同様に
して負荷トルクの減少は抑えられる。以下、本発明を実
施例図面を参照して、さらに詳細説明する。
【００１４】
【実施例】図１は図２に類して表した本発明の一実施例
の要部構成を示すもので、15は電流検出器、16はトルク
演算器、17は減算器である。図中、図２と同符号の部分
は同じ機能を有する部分を示す。すなわち、図２におい
ては電圧形インバータ１の出力側に電流検出器15が設け
られ、電流検出器15出力と磁束演算器４出力を入力とす
るトルク演算器16が設けられ、加算器13出力とトルク演
算器16出力を入力として電圧指令値Ｖｒ′を出力する減
算器17が付設された構成をなすものである。
の要部構成を示すもので、15は電流検出器、16はトルク
演算器、17は減算器である。図中、図２と同符号の部分
は同じ機能を有する部分を示す。すなわち、図２におい
ては電圧形インバータ１の出力側に電流検出器15が設け
られ、電流検出器15出力と磁束演算器４出力を入力とす
るトルク演算器16が設けられ、加算器13出力とトルク演
算器16出力を入力として電圧指令値Ｖｒ′を出力する減
算器17が付設された構成をなすものである。
【００１５】図１において、電流検出器15は電動機２の
巻線電流三相分を検出して（三相−二相）変換を経て、
電流値Ｉｄ，Ｉｑを出力する。この電流値Ｉｄ，Ｉｑと
磁束演算器４から得られた演算磁束ベクトルφｄ，φｑ
とをトルク演算器16に入力し、トルクτを計算する。
巻線電流三相分を検出して（三相−二相）変換を経て、
電流値Ｉｄ，Ｉｑを出力する。この電流値Ｉｄ，Ｉｑと
磁束演算器４から得られた演算磁束ベクトルφｄ，φｑ
とをトルク演算器16に入力し、トルクτを計算する。
【００１６】 τ＝Ｋ（φｄ・Ｉｑ−φｑ・Ｉｄ） ‥‥‥‥‥‥‥（５） ここで、Ｋはゲイン定数である。
【００１７】さらに、減算器17を用いてトルクτを従来
の電圧指令値Ｖｒから引き、その出力の新たな電圧指令
値のＶｒ′を得る。この修正電圧指令値を電圧変換器14
に与えるものである。
の電圧指令値Ｖｒから引き、その出力の新たな電圧指令
値のＶｒ′を得る。この修正電圧指令値を電圧変換器14
に与えるものである。
【００１８】本実施例においては、負荷トルクが増加ま
するとトルク演算器16出力のトルクτが増加し、減算器
17によりインバータ周波数に比例する電圧指令値が小さ
くなり、インバータ周波数が減少する。すると、電動機
のすべり周波数は減少するので負荷トルクは減少し、ト
ルクリップルによる負荷トルクの増加は抑えられる。逆
に、トルクリップルにより負荷トルクが減少しても、同
様にして負荷トルクの減少は抑えられる。
するとトルク演算器16出力のトルクτが増加し、減算器
17によりインバータ周波数に比例する電圧指令値が小さ
くなり、インバータ周波数が減少する。すると、電動機
のすべり周波数は減少するので負荷トルクは減少し、ト
ルクリップルによる負荷トルクの増加は抑えられる。逆
に、トルクリップルにより負荷トルクが減少しても、同
様にして負荷トルクの減少は抑えられる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ルクリップルによる負荷トルクの増減に応答して、負荷
トルクは安定し電動機の異常振動を抑制し得る簡便な構
成の装置を提供できる。
ルクリップルによる負荷トルクの増減に応答して、負荷
トルクは安定し電動機の異常振動を抑制し得る簡便な構
成の装置を提供できる。
【図１】図１は本発明の一実施例の要部構成を示す系統
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】図２は従来例を示す系統ブロック図である。
１ 電圧形インバータ ２ 三相誘導電動機（電動機） ３ 電圧検出器 ４ 磁束演算器 ５ 絶対値演算器 ６ 減算器 ７ 演算増幅器 ８ 掛算器 ９ 積分器 10 関数発生器 11 位相差演算器 12 演算増幅器 13 加算器 14 電圧変換器 15 電流検出器 16 トルク演算器 17 減算器 ω＊ 角周波数指令値 φ＊ 磁束指令値
Claims (1)
- 【請求項１】 電圧指令値を入力して誘導電動機を駆動
する電圧形インバータ、該誘導電動機電圧を検出する電
圧検出器、該電圧検出器出力より演算磁束ベクトルを演
算する磁束演算器、角周波数指令値を積分して位相角を
出力する積分器、該積分器出力から三角関数を発生する
関数発生器、前記磁束演算器および関数発生器出力から
位相差誤差を演算する位相差演算器、該位相差演算器出
力を比例積分増幅して位相制御量を出力する第１の演算
増幅器、前記角周波数指令値と磁束指令値より電圧振幅
値を出力する掛算器、前記第１の演算増幅器出力と掛算
器出力を加える加算器、前記磁束演算器出力の絶対値を
演算する絶対値演算器、該絶対値出力を前記磁束指令値
から減ずる第１の減算器、該第１の減算器出力を比例積
分増幅して磁束制御量を出力する第２の演算増幅器、前
記加算器出力と第２の演算増幅器出力を入力して電圧指
令値を演算する電圧変換器を具備するインバータ装置に
おいて、前記電圧形インバータの出力電流を検出する電
流検出器と、該電流検出器出力と前記磁束演算器出力を
用いてトルク相当量を演算するトルク演算器と、前記加
算器出力よりトルク演算器出力を減じた修正電圧指令値
を前記電圧変換器に与える第２の減算器とを設けてなる
こと特徴とするインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5032725A JP2817131B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | インバ−タ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5032725A JP2817131B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | インバ−タ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06233587A JPH06233587A (ja) | 1994-08-19 |
| JP2817131B2 true JP2817131B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=12366823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5032725A Expired - Fee Related JP2817131B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | インバ−タ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2817131B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100373769C (zh) * | 1997-10-31 | 2008-03-05 | 株式会社日立制作所 | 电源转换设备 |
| KR100696118B1 (ko) * | 2005-01-14 | 2007-03-20 | 엘지전자 주식회사 | 동기 릴럭턴스 모터의 토크 제어 장치 및 방법 |
-
1993
- 1993-01-28 JP JP5032725A patent/JP2817131B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06233587A (ja) | 1994-08-19 |
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Legal Events
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