JP2909736B2 - 誘導電動機の制御装置 - Google Patents
誘導電動機の制御装置Info
- Publication number
- JP2909736B2 JP2909736B2 JP58092827A JP9282783A JP2909736B2 JP 2909736 B2 JP2909736 B2 JP 2909736B2 JP 58092827 A JP58092827 A JP 58092827A JP 9282783 A JP9282783 A JP 9282783A JP 2909736 B2 JP2909736 B2 JP 2909736B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- induction motor
- current
- frequency
- slip
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
- H02P21/08—Indirect field-oriented control; Rotor flux feed-forward control
- H02P21/09—Field phase angle calculation based on rotor voltage equation by adding slip frequency and speed proportional frequency
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
- H02P2207/01—Asynchronous machines
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、誘導電動機の制御装置に関し、誘導電動機
のベクトル制御装置を改良した新規な誘導電動機の制御
装置に関するものである。 （従来の技術） 誘導電動機の制御方式としては、一次電圧制御方式、
周波数制御方式或いはこれらに代わるものとしてベクト
ル制御方式がある。 一次電圧制御方式は、誘導電動機のトルクは一次電圧
の二乗に比例することに着目し、この一次電圧を制御し
て、誘導電動機のすべりを変化させて、誘導電動機の速
度を制御する方式である。また、周波数制御方式は、誘
導電動機の入力周波数を制御して、速度制御を行なう方
式である。更に、ベクトル制御は、直流電動機と同様
に、二次磁束と二次電流とをベクトル的に直交するよう
に制御して、トルク発生のメカニズムを直流電動機と同
様にしようとする方式である。 （従来技術の問題点） 上記したように誘導電動機の制御方式として、一次電
圧制御方式と周波数制御方式或いはそれらに代るものと
してベクトル制御方式が用いられている。 しかしながら、一次電圧制御方式及び周波数制御方式
は、一次の電圧あるいは電流の位相的な連続性を考えな
いで行なう制御であるために、制御が変化するたびに大
きな過渡現象を発生して、速かな応答は得られないとい
う欠点がある。またベクトル制御方式は、二次磁束と並
行なｄ軸と、これに直交するｑ軸とに一次電流を分解し
て、等価二相誘導電動機を導いて、ｄ軸に沿った二次磁
束とｑ軸の二次電流とが直交するとして、直流電動機の
トルク発生のメカニズムと同様に考えて、誘導電動機の
トルクの発生を考える。ｄ軸の一次電流成分の大きさi1
dを固定し、トルク指令に応じてｑ軸の一次電流成分i1q
を比例的に変化して、これらi1dとi1qとベクトル的に加
算して、一次電流の指令値′1を得る。このようなベ
クトル制御における電流演算はd,qの２軸に相当する二
相を持つ等価二相機について行なわれるので、上記一次
電流指令′1について二相三相間の相数変換をしてか
ら、三相インバーターの入力シグナルとなる。従ってベ
クトル制御における制御演算回路は本質的に複雑にな
る。従来のベクトル制御の他の問題点は、電気的に定常
な状態下の量的な関係を扱っていて、電気的な過渡現象
を考慮してないことである。ベクトル制御においては二
次磁束を一定と仮定しているが、二次磁束はギャップ主
磁束と二次漏れ磁束の和であって、トルクが変って、二
次電流が変り、従って二次漏れ磁束が変ると、ギャップ
主磁束も変化する。このようなギャップ主磁束の変化
は、電気的過渡現象を伴なわないでは起り得ない。ベク
トル制御はトルク制御のたびに電気的過渡現象が発生し
て、トルクに過渡振動を発生して、速応制御の妨げとな
る。 （発明の目的） 本発明は、上述のようなベクトル制御方式の問題点、
すなわち二相三相間の座標変換を必要とする複雑な制御
回路中の座標変換回路、を不要にして、制御回路を簡単
化し、しかも電気的過渡現象を発生しないようにして、
速応性の非常に優れた新規な誘導電動機の制御方式を与
えるものである。 （発明の概要） 上記の本発明の目的を達成するために、本発明は、励
磁電流のベクトルを一定に保持し、同期周波数を変える
ことによってトルクを制御し、一次電流を制御入力とす
るＴ−１型等価回路による電流入力形の誘導電動機の制
御装置において、 定められた一定値の大きさに保持した励磁電流信号を
出力する励磁電流信号発生手段と、 Ｐを誘導電動機の極数、 ｓωをトルク指令値に対するすべり角周波数、 Ｌ′ｍを励磁インダクタンス、 ｒ′2を二次巻線の抵抗 ｘ′ｍ＝ωＬ′ｍ K1＝Ｌ′m/r′2 とする時、によりトルク指令値に比例するすべり周波数信号を出力
するすべり周波数発生手段と、 該すべり角周波数ｓωを演算するすべり周波数発生手
段により演算されたすべり角周波数ｓωと励磁電流′
0とにより、 により一次電流′1を演算する演算回路と、 被制御の誘導電動機の実角速度とωｍと前記すべり角
周波数ｓωとの和から電源周波数ベクトルを求める手段
と、 前記演算された一次電流と電源周波数ベクトルとの積
により誘導電動機を駆動するインバータの入力信号を乗
算する手段と、 該乗算手段の乗算結果を用いて三相出力電流を演算
し、該演算信号によって誘導機を駆動する駆動手段と、 を具備することを特徴とする誘導電動機の制御装置。 （発明の実施例） 以下に発明の実施例を詳細に説明する。本発明に係る
誘導電動機の制御装置の具体的回路は第６図に示される
が、本発明においては従来のベクトル制御その他の方式
とは全く異なって、新規な誘導電動機の等価回路に基い
て制御演算を行なうものであるので、まず、新規な等価
回路から説明する。 第１図は公知の誘導電動機の対称Ｔ型等価回路であ
る。この等価回路の回路方程式をマトリックスで書き表
わすと、下式となる。 電流を下式によって変換する。こゝに、αは任意の定
数 である。（２）式を（１）式に代入して得られる式の両
辺に、左側から（２）式の変換行列を乗じて、下式を得
る。 この式は、マトリックス乗算を行なうと、次式となる。 （４）式を回路方程式とする回路は第２図となる。この
回路では、一次電圧′1と一次電流′1とは元のまま
で、一次端子から見たインピーダンスは、第１図のＴ型
等価回路と等しい。第２図の回路は任意定数αを含んで
いるので、誘導電動機の等価回路は唯一ではなくて、無
限に多数あることになる。この意味で第２図の等価回路
を一般Ｔ型と等価回路と名付けることとする。 第２図の一般Ｔ型等価回路で任意定数αを下式のよう
に定める。 そうすると第２図の回路は第３図の回路に変形される。
この回路の特徴は二次側に漏れリアクタンスが無いこと
である。この回路を非対称Ｔ−Ｉ型等価回路と名付ける
こととする。 このＴ−Ｉ型等価回路は、一次電流を制御入力とする
誘導電動機のトルクの速応制御の制御演算回路として最
も適している。このことを説明する。 ここで、第１図及び第２図に示す公知の対称Ｔ型等価
回路において、 α＝xm/（xm＋x2）とおいて成立する第３図のＴ−Ｉ
型等価回路において、下式が成り立つ。 ここで、Ｐは極数、ｓωはすべり角周波数、ｘ′ｍ＝
ωＬ′ｍ、K1＝Ｌ′m/r′2、ｘ′ｍ＝αxm、′0＝1
−′2である。 ここに、誘導電動機のトルク制御において、等価回路
中の励磁電流を一定に保つことを基本とする新しい制御
方式を提案して、これを、制御（Field Acceleration M
ethod:FAM法制御）と名付けてベクトル制御と区別す
る。（６）、（７）式で励磁電流′0を一定とする
と、この両式の右辺はすべり角周波数ｓωのみの関数と
なる。第４図はトルクＴとすべり周波数sfとの関係を示
すもので、Ｔとsfとは正しくまた、二次電流′2はす
べり周波数に比例し、励磁電流′0とは直交する。第
５図は一次電流1とすべり周波数sfとの関係を示す。I
1とsfとは小さい範囲を除いて、ほゞ直線的関係があ
る。 本発明は、（６）、（７）式の関係を用いて、誘導電
動機のトルク制御を行なうものであって、その原理を第
６図のブロック接続図によって説明すれば、左端よりト
ルク指令Trが入力されると、定係数乗算器KTによって、
（７）式の演算が行なわれて、すべり角周波数ｓωが得
られる。ベクトル合成器にｓωと一定励磁電流′0と
が入力され、ベクトル合成器では、すべり周波数sfに比
例する二次電流′2を得る。（６）式から分かるよう
に、二次電流′2と完全に直交している。そして、さ
らにベクトル合成器で（６）式の演算がされて、一次電
流のベクトル が得られる。一方、被制御誘導電動機IMの実角速度ωｍ
が速度センサによって得られ、ωｍとすべり角周波数ｓ
ωとの和として電源周波数ωが定まる。ωは単位回転ベ
クトル発振器へ入力されて、単位回転ベクトルｅｊωｔ
が出力される。乗算器MIは、一次電流のベクトル と単位回転ベクトルｅｊωｔとの積 を出力して、これが三相パルス幅変調インバータの入力
となって、三相一次電流 を出力して、これが被制御誘導電動機IMへ入力される。 本発明による三相誘導電動機のトルク制御において
は、応答に時間的遅れのない、極めて速い制御が得られ
ることが、大きな特長である。この点を説明すれば、第
３図の電流型制御のＴ−Ｉ型等価回路において、励磁電
流′0の大きさは一定に保たれており、その位相は、
単位回転ベクトル発振器の出力ｅｊωｔによって、連続
性が保たれるので、その角周波数ωが不連続に変化して
も、励磁電流′0の瞬時値には連続性が保たれて、過
渡現象は発生しない。第３図のＴ−Ｉ型等価回路ではリ
アクタンスは励磁リアクタンスのみで、二次側には他に
リアクタンス、従ってインダクタンスは無いので、励磁
電流′0のみに連続性を保って過渡現象を発生しなけ
れば、回路全体としても過渡現象は全く発生しない。第
７図は上記の説明を図解したもので、時刻t0でトルクが
T1からT2となるように指令を受けたとき、励磁電流瞬時
値i0は直ちにその周波数のみを変えるが、瞬時値は連続
的に変化して、過渡現象は全く発生しないので、トルク
は時間的遅れがなく、T1からT2に変る。この重要な事実
は、従来のベクトル制御理論では見落されていたところ
であり、ベクトル制御方式では必ず過渡現象を発生し
て、トルク制御において瞬時応答を得ることは不可能で
あった。 なお上述のような励磁電流の連続性は、トルク指令値
が零となっても、また被制御誘導電動機の回転速度が零
となっても、いつも保たれなければならない。トルク指
令値が零のときには、一次電流1は励磁電流′0と等
しくなる。誘導電動機が停止して、かつトルク指令値が
零のときには、励磁電流のみとなって、その周波数は零
で、励磁電流は直流となるが、三相電流の瞬時値波形が
ある位相で静止した値に保持されねばならない。もしこ
のとき電源を断にして、一次電流を零とすると、トルク
指令が来たときに、励磁電流に大きな過渡現象が発生し
て、速応性の高い制御は得られない。 誘導電動機に関する制御対象が、例えばその回転速度
であっても、あるいはその軸の回転位置であっても、閉
ループ制御が行なわれるような高級な制御においては、
誘導電動機のトルクが入力指令となる。誘導電動機の軸
の回転位置が制御対象となる場合を例として、第８図に
示す本発明によるトルク制御方式の適用について説明す
る。第８図において、左端より位置指令xrが入力され
る。被制御誘導電動機の軸に結合された位置センサよ
り、位置ｘが出力され、両者の差xr−ｘ＝Δxがトルク
指令演算器に入力される。トルク指令演算器は一種の補
償演算回路で、これよりトルク指令Trが出力される。制
御回路のその他の部分は、第６図のトルク制御回路と全
く同じである。 （発明の効果） 上述したところから明らかなように、本発明は以下の
ような効果をもつものである。 （１）従来のベクトル制御装置における二次磁束を定値
とし、ｄ軸、ｑ軸による二相座標系を用いる制御演算を
行なうための制御回路構成に比べて、本発明の制御回路
構成は非常に簡単となる。 （２）従来のベクトル制御と異なって、トルクの制御指
令が変化しても、電気的過渡現象が発生しないので、ト
ルク制御の応答が極めて速い。 従って本発明の誘導電動機の制御装置によれば、従来
のベクトル制御のように３相を２相に、静止座標を回転
座標にと、２度変数変換をして、またこの逆変換をし
て、合計２＊２＝４回の変数変換を必要とするものでは
なく、２次洩れインダクタンスが含まれないような誘導
電動機の等価回路を導出する際に、単に等価巻数比を適
切に選定することによって２次電流やインピーダンスの
変換を行っており、このことにより、２次側の回路が簡
素化され、誘導電動機の制御時の演算も簡素化され、こ
れに伴う演算回路も簡単になる。一方、１次側の電流は
この変換に影響されないため、変換を元に戻すような処
理は特に必要ない。よって、制御装置の低コスト化と高
信頼化が可能となり、さらに、安定で極めて速応性の高
い制御応答が得られて、誘導電動機による高性能の制御
が実現できる。
のベクトル制御装置を改良した新規な誘導電動機の制御
装置に関するものである。 （従来の技術） 誘導電動機の制御方式としては、一次電圧制御方式、
周波数制御方式或いはこれらに代わるものとしてベクト
ル制御方式がある。 一次電圧制御方式は、誘導電動機のトルクは一次電圧
の二乗に比例することに着目し、この一次電圧を制御し
て、誘導電動機のすべりを変化させて、誘導電動機の速
度を制御する方式である。また、周波数制御方式は、誘
導電動機の入力周波数を制御して、速度制御を行なう方
式である。更に、ベクトル制御は、直流電動機と同様
に、二次磁束と二次電流とをベクトル的に直交するよう
に制御して、トルク発生のメカニズムを直流電動機と同
様にしようとする方式である。 （従来技術の問題点） 上記したように誘導電動機の制御方式として、一次電
圧制御方式と周波数制御方式或いはそれらに代るものと
してベクトル制御方式が用いられている。 しかしながら、一次電圧制御方式及び周波数制御方式
は、一次の電圧あるいは電流の位相的な連続性を考えな
いで行なう制御であるために、制御が変化するたびに大
きな過渡現象を発生して、速かな応答は得られないとい
う欠点がある。またベクトル制御方式は、二次磁束と並
行なｄ軸と、これに直交するｑ軸とに一次電流を分解し
て、等価二相誘導電動機を導いて、ｄ軸に沿った二次磁
束とｑ軸の二次電流とが直交するとして、直流電動機の
トルク発生のメカニズムと同様に考えて、誘導電動機の
トルクの発生を考える。ｄ軸の一次電流成分の大きさi1
dを固定し、トルク指令に応じてｑ軸の一次電流成分i1q
を比例的に変化して、これらi1dとi1qとベクトル的に加
算して、一次電流の指令値′1を得る。このようなベ
クトル制御における電流演算はd,qの２軸に相当する二
相を持つ等価二相機について行なわれるので、上記一次
電流指令′1について二相三相間の相数変換をしてか
ら、三相インバーターの入力シグナルとなる。従ってベ
クトル制御における制御演算回路は本質的に複雑にな
る。従来のベクトル制御の他の問題点は、電気的に定常
な状態下の量的な関係を扱っていて、電気的な過渡現象
を考慮してないことである。ベクトル制御においては二
次磁束を一定と仮定しているが、二次磁束はギャップ主
磁束と二次漏れ磁束の和であって、トルクが変って、二
次電流が変り、従って二次漏れ磁束が変ると、ギャップ
主磁束も変化する。このようなギャップ主磁束の変化
は、電気的過渡現象を伴なわないでは起り得ない。ベク
トル制御はトルク制御のたびに電気的過渡現象が発生し
て、トルクに過渡振動を発生して、速応制御の妨げとな
る。 （発明の目的） 本発明は、上述のようなベクトル制御方式の問題点、
すなわち二相三相間の座標変換を必要とする複雑な制御
回路中の座標変換回路、を不要にして、制御回路を簡単
化し、しかも電気的過渡現象を発生しないようにして、
速応性の非常に優れた新規な誘導電動機の制御方式を与
えるものである。 （発明の概要） 上記の本発明の目的を達成するために、本発明は、励
磁電流のベクトルを一定に保持し、同期周波数を変える
ことによってトルクを制御し、一次電流を制御入力とす
るＴ−１型等価回路による電流入力形の誘導電動機の制
御装置において、 定められた一定値の大きさに保持した励磁電流信号を
出力する励磁電流信号発生手段と、 Ｐを誘導電動機の極数、 ｓωをトルク指令値に対するすべり角周波数、 Ｌ′ｍを励磁インダクタンス、 ｒ′2を二次巻線の抵抗 ｘ′ｍ＝ωＬ′ｍ K1＝Ｌ′m/r′2 とする時、によりトルク指令値に比例するすべり周波数信号を出力
するすべり周波数発生手段と、 該すべり角周波数ｓωを演算するすべり周波数発生手
段により演算されたすべり角周波数ｓωと励磁電流′
0とにより、 により一次電流′1を演算する演算回路と、 被制御の誘導電動機の実角速度とωｍと前記すべり角
周波数ｓωとの和から電源周波数ベクトルを求める手段
と、 前記演算された一次電流と電源周波数ベクトルとの積
により誘導電動機を駆動するインバータの入力信号を乗
算する手段と、 該乗算手段の乗算結果を用いて三相出力電流を演算
し、該演算信号によって誘導機を駆動する駆動手段と、 を具備することを特徴とする誘導電動機の制御装置。 （発明の実施例） 以下に発明の実施例を詳細に説明する。本発明に係る
誘導電動機の制御装置の具体的回路は第６図に示される
が、本発明においては従来のベクトル制御その他の方式
とは全く異なって、新規な誘導電動機の等価回路に基い
て制御演算を行なうものであるので、まず、新規な等価
回路から説明する。 第１図は公知の誘導電動機の対称Ｔ型等価回路であ
る。この等価回路の回路方程式をマトリックスで書き表
わすと、下式となる。 電流を下式によって変換する。こゝに、αは任意の定
数 である。（２）式を（１）式に代入して得られる式の両
辺に、左側から（２）式の変換行列を乗じて、下式を得
る。 この式は、マトリックス乗算を行なうと、次式となる。 （４）式を回路方程式とする回路は第２図となる。この
回路では、一次電圧′1と一次電流′1とは元のまま
で、一次端子から見たインピーダンスは、第１図のＴ型
等価回路と等しい。第２図の回路は任意定数αを含んで
いるので、誘導電動機の等価回路は唯一ではなくて、無
限に多数あることになる。この意味で第２図の等価回路
を一般Ｔ型と等価回路と名付けることとする。 第２図の一般Ｔ型等価回路で任意定数αを下式のよう
に定める。 そうすると第２図の回路は第３図の回路に変形される。
この回路の特徴は二次側に漏れリアクタンスが無いこと
である。この回路を非対称Ｔ−Ｉ型等価回路と名付ける
こととする。 このＴ−Ｉ型等価回路は、一次電流を制御入力とする
誘導電動機のトルクの速応制御の制御演算回路として最
も適している。このことを説明する。 ここで、第１図及び第２図に示す公知の対称Ｔ型等価
回路において、 α＝xm/（xm＋x2）とおいて成立する第３図のＴ−Ｉ
型等価回路において、下式が成り立つ。 ここで、Ｐは極数、ｓωはすべり角周波数、ｘ′ｍ＝
ωＬ′ｍ、K1＝Ｌ′m/r′2、ｘ′ｍ＝αxm、′0＝1
−′2である。 ここに、誘導電動機のトルク制御において、等価回路
中の励磁電流を一定に保つことを基本とする新しい制御
方式を提案して、これを、制御（Field Acceleration M
ethod:FAM法制御）と名付けてベクトル制御と区別す
る。（６）、（７）式で励磁電流′0を一定とする
と、この両式の右辺はすべり角周波数ｓωのみの関数と
なる。第４図はトルクＴとすべり周波数sfとの関係を示
すもので、Ｔとsfとは正しくまた、二次電流′2はす
べり周波数に比例し、励磁電流′0とは直交する。第
５図は一次電流1とすべり周波数sfとの関係を示す。I
1とsfとは小さい範囲を除いて、ほゞ直線的関係があ
る。 本発明は、（６）、（７）式の関係を用いて、誘導電
動機のトルク制御を行なうものであって、その原理を第
６図のブロック接続図によって説明すれば、左端よりト
ルク指令Trが入力されると、定係数乗算器KTによって、
（７）式の演算が行なわれて、すべり角周波数ｓωが得
られる。ベクトル合成器にｓωと一定励磁電流′0と
が入力され、ベクトル合成器では、すべり周波数sfに比
例する二次電流′2を得る。（６）式から分かるよう
に、二次電流′2と完全に直交している。そして、さ
らにベクトル合成器で（６）式の演算がされて、一次電
流のベクトル が得られる。一方、被制御誘導電動機IMの実角速度ωｍ
が速度センサによって得られ、ωｍとすべり角周波数ｓ
ωとの和として電源周波数ωが定まる。ωは単位回転ベ
クトル発振器へ入力されて、単位回転ベクトルｅｊωｔ
が出力される。乗算器MIは、一次電流のベクトル と単位回転ベクトルｅｊωｔとの積 を出力して、これが三相パルス幅変調インバータの入力
となって、三相一次電流 を出力して、これが被制御誘導電動機IMへ入力される。 本発明による三相誘導電動機のトルク制御において
は、応答に時間的遅れのない、極めて速い制御が得られ
ることが、大きな特長である。この点を説明すれば、第
３図の電流型制御のＴ−Ｉ型等価回路において、励磁電
流′0の大きさは一定に保たれており、その位相は、
単位回転ベクトル発振器の出力ｅｊωｔによって、連続
性が保たれるので、その角周波数ωが不連続に変化して
も、励磁電流′0の瞬時値には連続性が保たれて、過
渡現象は発生しない。第３図のＴ−Ｉ型等価回路ではリ
アクタンスは励磁リアクタンスのみで、二次側には他に
リアクタンス、従ってインダクタンスは無いので、励磁
電流′0のみに連続性を保って過渡現象を発生しなけ
れば、回路全体としても過渡現象は全く発生しない。第
７図は上記の説明を図解したもので、時刻t0でトルクが
T1からT2となるように指令を受けたとき、励磁電流瞬時
値i0は直ちにその周波数のみを変えるが、瞬時値は連続
的に変化して、過渡現象は全く発生しないので、トルク
は時間的遅れがなく、T1からT2に変る。この重要な事実
は、従来のベクトル制御理論では見落されていたところ
であり、ベクトル制御方式では必ず過渡現象を発生し
て、トルク制御において瞬時応答を得ることは不可能で
あった。 なお上述のような励磁電流の連続性は、トルク指令値
が零となっても、また被制御誘導電動機の回転速度が零
となっても、いつも保たれなければならない。トルク指
令値が零のときには、一次電流1は励磁電流′0と等
しくなる。誘導電動機が停止して、かつトルク指令値が
零のときには、励磁電流のみとなって、その周波数は零
で、励磁電流は直流となるが、三相電流の瞬時値波形が
ある位相で静止した値に保持されねばならない。もしこ
のとき電源を断にして、一次電流を零とすると、トルク
指令が来たときに、励磁電流に大きな過渡現象が発生し
て、速応性の高い制御は得られない。 誘導電動機に関する制御対象が、例えばその回転速度
であっても、あるいはその軸の回転位置であっても、閉
ループ制御が行なわれるような高級な制御においては、
誘導電動機のトルクが入力指令となる。誘導電動機の軸
の回転位置が制御対象となる場合を例として、第８図に
示す本発明によるトルク制御方式の適用について説明す
る。第８図において、左端より位置指令xrが入力され
る。被制御誘導電動機の軸に結合された位置センサよ
り、位置ｘが出力され、両者の差xr−ｘ＝Δxがトルク
指令演算器に入力される。トルク指令演算器は一種の補
償演算回路で、これよりトルク指令Trが出力される。制
御回路のその他の部分は、第６図のトルク制御回路と全
く同じである。 （発明の効果） 上述したところから明らかなように、本発明は以下の
ような効果をもつものである。 （１）従来のベクトル制御装置における二次磁束を定値
とし、ｄ軸、ｑ軸による二相座標系を用いる制御演算を
行なうための制御回路構成に比べて、本発明の制御回路
構成は非常に簡単となる。 （２）従来のベクトル制御と異なって、トルクの制御指
令が変化しても、電気的過渡現象が発生しないので、ト
ルク制御の応答が極めて速い。 従って本発明の誘導電動機の制御装置によれば、従来
のベクトル制御のように３相を２相に、静止座標を回転
座標にと、２度変数変換をして、またこの逆変換をし
て、合計２＊２＝４回の変数変換を必要とするものでは
なく、２次洩れインダクタンスが含まれないような誘導
電動機の等価回路を導出する際に、単に等価巻数比を適
切に選定することによって２次電流やインピーダンスの
変換を行っており、このことにより、２次側の回路が簡
素化され、誘導電動機の制御時の演算も簡素化され、こ
れに伴う演算回路も簡単になる。一方、１次側の電流は
この変換に影響されないため、変換を元に戻すような処
理は特に必要ない。よって、制御装置の低コスト化と高
信頼化が可能となり、さらに、安定で極めて速応性の高
い制御応答が得られて、誘導電動機による高性能の制御
が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は三相誘導電動機の公知の対称Ｔ型等価回路、第
２図は同じく一般Ｔ型等価回路、第３図は本発明の基磁
となる非対称Ｔ−Ｉ型等価回路、第４図はＴ−Ｉ等価回
路のトルク対すべり周波数特性曲線、第５図はＴ−Ｉ型
等価回路の一次電流対すべり周波数特性曲線、第６図は
本発明による誘導電動機のトルク制御のブロック構成
図、第７図は本発明による制御方式のトルク応答と励磁
電流の時間的変化、第８図本発明による位置制御原理図
である。 IM…誘導電動機、Tr…トルク指令値、ｓω…すべり角周
波数、I1…一次電流、I0…励磁電流、Lm…励磁インダク
タンス、r2…二次抵抗
２図は同じく一般Ｔ型等価回路、第３図は本発明の基磁
となる非対称Ｔ−Ｉ型等価回路、第４図はＴ−Ｉ等価回
路のトルク対すべり周波数特性曲線、第５図はＴ−Ｉ型
等価回路の一次電流対すべり周波数特性曲線、第６図は
本発明による誘導電動機のトルク制御のブロック構成
図、第７図は本発明による制御方式のトルク応答と励磁
電流の時間的変化、第８図本発明による位置制御原理図
である。 IM…誘導電動機、Tr…トルク指令値、ｓω…すべり角周
波数、I1…一次電流、I0…励磁電流、Lm…励磁インダク
タンス、r2…二次抵抗
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭57−9285（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−162987（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−170088（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．励磁電流のベクトルを一定に保持し、同期周波数を
変えることによってトルクを制御し、一次電流を制御入
力とするＴ−１型等価回路による電流入力形の誘導電動
機の制御装置において、 定められた一定値の大きさに保持した励磁電流信号を出
力する励磁電流信号発生手段と、 Ｐを誘導電動機の極数、 ｓωをトルク指令値に対するすべり角周波数、 Ｌ′ｍを励磁インダクタンス、 ｒ′2を二次巻線の抵抗 ｘ′ｍ＝ωＬ′ｍ K1＝Ｌ′m/r′2 とする時、 によりトルク指令値に比例するすべり周波数信号を出力
するすべり周波数発生手段と、 該すべり角周波数ｓωを演算するすべり周波数発生手段
により演算されたすべり角周波数ｓωと励磁電流′0
とにより、 一次電流により一次電流′1を演算する演算回路と、 被制御の誘導電動機の実角速度とωｍと前記すべり角周
波数ｓωとの和から電源周波数ベクトルを求める手段
と、 前記演算された一次電流と電源周波数ベクトルとの積に
より誘導電動機を駆動するインバータの入力信号を乗算
する手段と、 該乗算手段の乗算結果を用いて三相出力電流を演算し、
該演算信号によって誘導機を駆動する駆動手段と、 を具備することを特徴とする誘導電動機の制御装置。 ２．上記駆動手段に含まれる三相インバータが電圧出力
型であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に
記載の誘導電動機の制御装置。 ３．上記トルク指令値は目的に応じて、回転速度、位置
決め信号などから補償して変換された指令値であること
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の誘導電
動機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58092827A JP2909736B2 (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | 誘導電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58092827A JP2909736B2 (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | 誘導電動機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59220089A JPS59220089A (ja) | 1984-12-11 |
| JP2909736B2 true JP2909736B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=14065264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58092827A Expired - Lifetime JP2909736B2 (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | 誘導電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2909736B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7097338B2 (ja) * | 2019-09-20 | 2022-07-07 | 横河電機株式会社 | 設備診断装置、設備診断方法、及び設備診断プログラム |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS579285A (en) * | 1980-06-18 | 1982-01-18 | Hitachi Ltd | Inverter for driving motor |
| JPS57162987A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-06 | Fanuc Ltd | Servo control system |
| JPS57170088A (en) * | 1981-04-14 | 1982-10-20 | Mitsubishi Electric Corp | Speed controlling device for induction motor |
-
1983
- 1983-05-26 JP JP58092827A patent/JP2909736B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59220089A (ja) | 1984-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3467961B2 (ja) | 回転電機の制御装置 | |
| US5965995A (en) | Transient inductance tuner for motor control | |
| US6107774A (en) | Apparatus and method for controlling drive of three-phase multiplex winding motor | |
| JP3152058B2 (ja) | 誘導電動機の可変速制御装置 | |
| US4814683A (en) | Induction motor control apparatus | |
| US20050253550A1 (en) | Leakage inductance saturation compensation for a slip control technique of a motor drive | |
| JP2002136197A (ja) | センサレスベクトル制御装置およびその方法 | |
| JPH05308793A (ja) | 電力変換装置の制御回路 | |
| JP2909736B2 (ja) | 誘導電動機の制御装置 | |
| US4322672A (en) | Electric motor control apparatus | |
| US4958116A (en) | Method for controlling AC induction motor | |
| SU942230A1 (ru) | Электропривод | |
| JP3994419B2 (ja) | 交流電動機のベクトル制御方法 | |
| JP2897373B2 (ja) | 直流ブラシレスモータの制御装置 | |
| JP3007989B2 (ja) | ステッピングモータの駆動装置 | |
| JPS6330236Y2 (ja) | ||
| JPS583586A (ja) | サイリスタモ−タのトルク制御装置 | |
| JPH01227681A (ja) | 誘導電動機の可変速制御装置 | |
| JPH04127893A (ja) | 同期電動機の制御装置 | |
| JPH05146191A (ja) | 同期電動機の制御装置 | |
| JP3755567B2 (ja) | 誘導電動機の発生トルク演算装置 | |
| JP2833426B2 (ja) | 誘導モータ制御装置 | |
| JP2623821B2 (ja) | 突極形同期電動機の可変速駆動装置 | |
| JPH09215397A (ja) | 交流モータの制御装置 | |
| JPS5828831B2 (ja) | 誘導電動機の制御装置 |