JP2893905B2 - 誘導電動機の制御装置 - Google Patents
誘導電動機の制御装置Info
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Description
機(単に、モータともいう)の制御装置に関する。
ある。
R)、3は関数発生器、4はベクトル演算器、5は電力
変換器、6は誘導電動機(単に、モータとも言う)、7
はモータ6の回転速度を検出するためのパルスエンコー
ダ(PE)を示す。
の制御回路を含む装置であり、モータの各相電流指令値
ia *〜ic *を入力され、指令値どおりの電流をモータ6へ
供給する。
令値Φ2 *を入力され、次式(1)〜(3)に従い各相電
流指令値ia *〜ic *を出力する。
(励磁電流)の電流指令値、iTは一次電流の二次磁束と
垂直な成分(トルク電流)の電流指令値、φ2は二次磁
束の推定位置をそれぞれ示している。
SLと、モータ6に取り付けられたパルスエンコーダ7に
より検出した電動機の回転速度ω2とを加算し、その結
果を積分することにより推定される。
ばパルスエンコーダ7を用いて検出されるモータの回転
速度検出値ω2との偏差を入力され、検出値をその指令
値に一致させるためのトルク指令値τ*を出力する。ま
た、関数発生器3は速度設定器1からの速度指令値か
ら、第3A図に示すような速度に見合った磁束指令値を出
力する。
適用した場合の問題点につき、以下に説明する。
す。同図(イ)は巻上線の巻き上げ状態、同図(ロ)は
巻き上げから巻き下げ状態、同図(ハ)は巻き下げ状態
をそれぞれ示す。同図(ニ)はモータ回転速度の推移を
示し同図(ホ)はモータの発生トルクを示す。
げ,巻き下げを行なった場合のモータの発生トルクは同
図(ホ)に示すように、 (t1〜t2),(t6〜t7)ではτ0+τ1、(t2〜t3),
(t5〜t6)ではτ0、(t3〜t4),(t4〜t5)ではτ0−
τ1、でそれぞれ表わすことができる。ただし、τ0は走
行に必要なトルク(走行トルク)、τ1は加速,減速に
必要なトルク(加減速トルク)をそれぞれ示している。
nM,−nMを出来る限り高くすることが要求される。しか
しながら、モータの発生トルクは第5図に示す如く基底
速度±NBまでは定トルクτMであるが、それ以上では速
度(n)対し、 の如く逆比例の関係にある。このため、速度設定値を大
きく取りすぎると例えば巻き上げ時には、第6図で τ0+τ1=τM′ となるt7以後から加速トルクを供給できなくなり、加速
時間が増加してしまう、という不具合が生じる。また、
巻き下げ時では例えば第7図で、τ0−τ1<τM′の範
囲のときは加速動作は問題なく行なえるが、定速となる
時刻t8以降では必要な走行トルクτ0をモータは発生で
きなくなり(τM′の方がτ0よりも小さくなる)、荷物
を落下させてしまう様な不具合が生じる。なお、走行に
必要なトルクτ0は荷重の重さmによって決まり、重さ
mが重い程走行トルクも大きくなる。
最大値より走行トルクの最大値を求め、その走行トルク
を供給し得る回転速度以下で機械を使用することが多
く、そのため荷重が小さいときは最大能力以下の範囲で
運転することとなり、運転効率が悪くなるという問題が
ある。
ることができる制御装置を提供することにある。
と垂直な成分とに分解し各成分の指令値どおりの電流を
流すことにより誘導電動機のトルク制御を行うものであ
って、前記誘導電動機(6)の速度設定値(n*)を設定
する速度設定手段(1)と、前記誘導電動機(6)の回
転速度(n)検出する速度検出手段(7)と、前記速度
設定値(n*)と前記回転速度(n)の偏差をゼロにする
ためのトルク指令(τ*)を出力する調整手段(2)
と、前記回転速度(n)に基づいて二次磁束指令
(Φ2 *)を演算する演算手段(3)と、前記回転速度
(n),前記トルク指令(τ*)および前記二次磁束指
令(Φ2 *)に基づいて各相の電流指令(ia *,ib *,
ic *)を演算するベクトル演算手段(4)と、前記電流
指令(ia *,ib *,ic *)に基づいて、前記誘導電動機
(6)ヘ交流電力を供給する電力変換手段(5)とを備
えた誘導電動機の制御装置において、前記回転速度
(n)に基づいて速度変化率(dn/dt)を演算する速度
変化率演算手段(11)と、前記速度変化率(dn/dt)と
前記トルク指令(τ*)に基づいて荷重(m)を推定す
る荷重推定手段(12)と、前記荷重の推定値(m)に基
づいて走行トルク(τ0)を推定する走行トルク推定手
段(8)と、前記走行トルク(τ0)に基づいて前記誘
導電動機(6)に許可しうる最高回転速度指令(nM)を
演算する最高速度演算手段(9)と、前記最高回転速度
指令(nM)に基づいて、前記前記速度設定値(n*)を制
限する制限手段(10)と、備えたことを特徴とする。
ルク指令値から走行に必要なトルクを推定して最高速度
制限値を自動的に求められるようにし、機械の運転効率
の向上を図る。
す従来例に対し、電動機回転速度の変化率(Δn/Δt)
を演算する変化率演算部11,変化率(Δn/Δt)と前記
トルク指令(τ*)とから荷重(m)を推定するための
荷重推定部12,推定された荷重(m)から走行トルク
(τ0)を推定するための走行トルク推定部8,推定され
た走行トルクから速度指令制限値(nM)を求める最高速
度演算部9およびリミッタ(制限回路)10を設けた点が
特徴である。
つが考えられる。
式のように表現される。
度〔rpm〕,g;重力加速度〔m/s2〕(ここで、V,Nは機械
系の仕様として与えられる値である) GDn2;機械のGD2(はずみ車効果;慣性モーメント相当
量) GDw2;荷重のGD2 ここで、一定加速時のトルク指令をτ0 *とすると、 τ0 *=(τ1+τ0);巻き上げ時 τ0 *=(τ1−τ0);巻き下げ時 …(9) となる。そこで、(5)〜(8)式から、まず荷重の重
さmを推定する。
の推定ができない。そこで、巻き上げ加速時の或る短い
時間は、加速トルクが無視できる程度に加速の傾きを小
さくし、そのときのトルク指令値そのものを走行トルク
として用いることとする。
るとき、n0からいきなりn1にせず、図示の如く加速の傾
きの小さな期間を設けて加速し、そのときのトルク指令
値(同図(ロ))τ*を走行トルクとして用いるもので
ある。
ルク推定部8によって行なわれると、最高速度演算部9
はその推定値から所定の演算、または第(5)式や第5
図の如き関係を示すテーブルを参照して、モータに許容
可能な回転速度指令値を求める。リミッタ9は速度設定
器1からの出力が最高速度演算部9からの出力よりも大
きくならないように、回転速度指令値を制限する。
さに応じた最高速度を与えることができるので、従来よ
りも機械の運転効率を上げることが可能となる。
この発明による走行トルク推定方法の一例を説明するた
めの説明図、第3図は従来例を示すブロック図、第3A図
は第3図の関数発生器の特性を説明するための説明図、
第4図は巻上機の概要とその運転パターンの一例を説明
するための説明図、第5図は速度とモータ発生トルクと
の関係を説明するための説明図、第6図および第7図は
いずれも従来例の問題点を説明するための説明図であ
る。 1…速度設定器、2…速度調節器(ASR)、3…関数発
生器、4…ベクトル演算器、5…電力変換器、6…誘導
電動機(モータ)、7…パルスエンコーダ(PE)、8…
走行トルク推定部、9…最高速度演算部、10…リミッ
タ、11…変化率演算部、12…荷重推定部。
Claims (1)
- 【請求項1】誘導電動機(6)の一次電流を二次磁束に
平行な成分と垂直な成分とに分解し各成分の指令値どお
りの電流を流すことにより誘導電動機のトルク制御を行
うものであって、 前記誘導電動機(6)の速度設定値(n*)を設定する速
度設定手段(1)と、 前記誘導電動機(6)の回転速度(n)検出する速度検
出手段(7)と、 前記速度設定値(n*)と前記回転速度(n)の偏差をゼ
ロにするためのトルク指令(τ*)を出力する調整手段
(2)と、 前記回転速度(n)に基づいて二次磁束指令(Φ2 *)を
演算する演算手段(3)と、 前記回転速度(n),前記トルク指令(τ*)および前
記二次磁束指令(Φ2 *)に基づいて各相の電流指令(ia
*,ib *,ic *)を演算するベクトル演算手段(4)と、 前記電流指令(ia *,ib *,ic *)に基づいて、前記誘導
電動機(6)ヘ交流電力を供給する電力変換手段(5)
とを備えた誘導電動機の制御装置において、 前記回転速度(n)に基づいて速度変化率(dn/dt)を
演算する速度変化率演算手段(11)と、 前記速度変化率(dn/dt)と前記トルク指令(τ*)に基
づいて荷重(m)を推定する荷重推定手段(12)と、 前記荷重の推定値(m)に基づいて走行トルク(τ0)
を推定する走行トルク推定手段(8)と、 前記走行トルク(τ0)に基づいて前記誘導電動機
(6)に許可しうる最高回転速度指令(nM)を演算する
最高速度演算手段(9)と、 前記最高回転速度指令(nM)に基づいて、前記前記速度
設定値(n*)を制限する制限手段(10)と、 を備えたことを特徴とする誘導電動機の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2251909A JP2893905B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 誘導電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2251909A JP2893905B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 誘導電動機の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04133683A JPH04133683A (ja) | 1992-05-07 |
JP2893905B2 true JP2893905B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=17229764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2251909A Expired - Lifetime JP2893905B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 誘導電動機の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2893905B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4568998B2 (ja) * | 2000-12-11 | 2010-10-27 | 富士電機システムズ株式会社 | 誘導電動機の制御装置 |
-
1990
- 1990-09-25 JP JP2251909A patent/JP2893905B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04133683A (ja) | 1992-05-07 |
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