JP2935962B2 - 速度センサレス制御インバータ - Google Patents
速度センサレス制御インバータInfo
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- JP2935962B2 JP2935962B2 JP7192730A JP19273095A JP2935962B2 JP 2935962 B2 JP2935962 B2 JP 2935962B2 JP 7192730 A JP7192730 A JP 7192730A JP 19273095 A JP19273095 A JP 19273095A JP 2935962 B2 JP2935962 B2 JP 2935962B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導電動機を駆動
するインバータの制御に関するもので、特に温度変動に
よる特性変化を抑制するものである。
するインバータの制御に関するもので、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、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、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
出力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を動作させる。インバータ１の出
力は電流検出器２や電圧検出器３を介して３相誘導電動
機４に接続されており、インバータ１により３相誘導電
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と電圧検出器３とから電流ベクト
ルｉと電圧ベクトルｖとを入力し、また電流系磁束演算
器６の出力である電流系磁束ベクトルψi を入力して電
圧系磁束ベクトルψ2 を
出力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を動作させる。インバータ１の出
力は電流検出器２や電圧検出器３を介して３相誘導電動
機４に接続されており、インバータ１により３相誘導電
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と電圧検出器３とから電流ベクト
ルｉと電圧ベクトルｖとを入力し、また電流系磁束演算
器６の出力である電流系磁束ベクトルψi を入力して電
圧系磁束ベクトルψ2 を
【数３】 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。
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は電圧系磁束ベクトルψ2 と
電流ベクトルｉとから回転速度ωmを
電流ベクトルｉとから回転速度ωmを
【数４】 より演算する。ここでωは電圧系磁束ベクトルψ2 の回
転角速度であり、Ｒ2 は二次抵抗である。また、×は外
積を表す。
転角速度であり、Ｒ2 は二次抵抗である。また、×は外
積を表す。
【０００５】電流系磁束演算器６は、電流系磁束ベクト
ルψi を
ルψi を
【数５】 で演算する。トルク演算器８では電流系磁束ベクトルψ
i と電流ベクトルｉとからトルクＴを演算してトルク磁
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* と電流系磁束ベ
クトル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 * と演算し
た回転速度ωm とを入力して、速度が指令に追従するよ
うなトルク指令を出力する。
i と電流ベクトルｉとからトルクＴを演算してトルク磁
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* と電流系磁束ベ
クトル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 * と演算し
た回転速度ωm とを入力して、速度が指令に追従するよ
うなトルク指令を出力する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
回転速度ωm の演算に二次抵抗Ｒ2 を用いているが、こ
の値は電動機の速度によって変動するので、温度変動に
より回転速度ωm に演算誤差が生じる。よって、速度の
制御精度が悪化する。本発明は、この問題を解決するた
めになされたものである。
回転速度ωm の演算に二次抵抗Ｒ2 を用いているが、こ
の値は電動機の速度によって変動するので、温度変動に
より回転速度ωm に演算誤差が生じる。よって、速度の
制御精度が悪化する。本発明は、この問題を解決するた
めになされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の問題を解決するた
めに、本発明の速度センサレス制御インバータは、前記
電圧系磁束演算器の電圧系磁束ベクトルψ2 より
めに、本発明の速度センサレス制御インバータは、前記
電圧系磁束演算器の電圧系磁束ベクトルψ2 より
【数６】 の演算をする磁束微分演算器と、前記電流検出器の出力
の電流ベクトルｉと電圧系磁束ベクトルψ2 とから
の電流ベクトルｉと電圧系磁束ベクトルψ2 とから
【数７】 の演算をする磁束内積演算器、及び前記磁束内積演算器
の出力Ｂに前記二次抵抗Ｒ2 を乗じたもと前記磁束微分
演算器の出力Ａとの差を縮小するように積分器を用いて
二次抵抗Ｒ2 を調整する二次抵抗調整手段を具備するこ
とを特徴としている。
の出力Ｂに前記二次抵抗Ｒ2 を乗じたもと前記磁束微分
演算器の出力Ａとの差を縮小するように積分器を用いて
二次抵抗Ｒ2 を調整する二次抵抗調整手段を具備するこ
とを特徴としている。
【０００８】また、前記磁束内積演算手段の出力Ｂが非
常に小さい場合は、前記二次抵抗調整手段の積分演算に
おける積分ゲインを零とすることを特徴としている。
常に小さい場合は、前記二次抵抗調整手段の積分演算に
おける積分ゲインを零とすることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】誘導電動機の回転子側の特性式
は、
は、
【数８】 である。この式の両辺と電圧系磁束ベクトルψ2 との内
積をとると
積をとると
【数９】 つまり、磁束微分演算器の出力Ａと磁束内積演算器の出
力Ｂとで表すと
力Ｂとで表すと
【数１０】 となる。
【００１０】そこで二次抵抗調整手段において
【数１１】 及び
【数１２】 の演算を行い、調整された二次抵抗Ｒ2 を出力する。こ
こでＡr2は二次抵抗補正値であり、Ｒ2nは二次抵抗の設
定値である。 (9)式の積分器は、その内容が０になるよ
うに動作するので、二次抵抗Ｒ2 を正しい値に収束させ
ることができる。(9)、(10)式を用いずに直接 (8)式に
より二次抵抗Ｒ2 を求めることも可能であるが、除算が
必要となり一般のＣＰＵでは処理時間が長くなる。ま
た、Ａ，Ｂの値が０となる場合があり、その場合は除算
ができなくなる。
こでＡr2は二次抵抗補正値であり、Ｒ2nは二次抵抗の設
定値である。 (9)式の積分器は、その内容が０になるよ
うに動作するので、二次抵抗Ｒ2 を正しい値に収束させ
ることができる。(9)、(10)式を用いずに直接 (8)式に
より二次抵抗Ｒ2 を求めることも可能であるが、除算が
必要となり一般のＣＰＵでは処理時間が長くなる。ま
た、Ａ，Ｂの値が０となる場合があり、その場合は除算
ができなくなる。
【００１１】また、Ｂの絶対値が非常に小さい場合は
(9)式の積分ゲインＫを０とすることにより、Ｂの絶対
値が非常に小さい場合における二次抵抗Ｒ2 の推定誤差
を抑えることができる。
(9)式の積分ゲインＫを０とすることにより、Ｂの絶対
値が非常に小さい場合における二次抵抗Ｒ2 の推定誤差
を抑えることができる。
【００１２】
【実施例】図１に本発明による速度センサレス制御イン
バータの一実施例を示す。先に説明した従来技術を示し
た図２に、磁束微分演算器１１と磁束内積演算器１２及
び二次抵抗調整器１３を追加し、それらに関連して電流
系磁束演算器６を６′に、速度演算器７を７′に変更し
たのみであるので、図２と同一部分の説明は省略する。
バータの一実施例を示す。先に説明した従来技術を示し
た図２に、磁束微分演算器１１と磁束内積演算器１２及
び二次抵抗調整器１３を追加し、それらに関連して電流
系磁束演算器６を６′に、速度演算器７を７′に変更し
たのみであるので、図２と同一部分の説明は省略する。
【００１３】磁束微分演算器１１は、電圧系磁束演算器
５の出力の磁束ベクトルψ2 を入力して (1)式の演算を
して磁束の大きさの微分に相当するＡを出力する。磁束
内積演算器１２は、磁束ベクトルψ2 と電流ベクトルｉ
とを入力して (2)式の内積を含む演算をしてＢを出力す
る。二次抵抗調整器１３はＡ，Ｂを入力して (9)式と(1
0)式により二次抵抗Ｒ2 を求めて、電流系磁束演算器
６′及び速度演算器７′に出力する。電流系磁束演算器
６′及び速度演算器７′ではその二次抵抗Ｒ2 を用いて
電流系磁束ベクトルψi や回転速度ωm を演算する。
５の出力の磁束ベクトルψ2 を入力して (1)式の演算を
して磁束の大きさの微分に相当するＡを出力する。磁束
内積演算器１２は、磁束ベクトルψ2 と電流ベクトルｉ
とを入力して (2)式の内積を含む演算をしてＢを出力す
る。二次抵抗調整器１３はＡ，Ｂを入力して (9)式と(1
0)式により二次抵抗Ｒ2 を求めて、電流系磁束演算器
６′及び速度演算器７′に出力する。電流系磁束演算器
６′及び速度演算器７′ではその二次抵抗Ｒ2 を用いて
電流系磁束ベクトルψi や回転速度ωm を演算する。
【００１４】
【発明の効果】本発明により、誘導電動機の温度変動に
伴う二次抵抗変動による速度の制御精度の劣化を抑制す
ることができる。
伴う二次抵抗変動による速度の制御精度の劣化を抑制す
ることができる。
【図１】本発明による速度センサレス制御インバータの
一実施例を示すブロック線図である。
一実施例を示すブロック線図である。
【図２】従来の速度センサレス制御インバータの一例を
示すブロック線図である。
示すブロック線図である。
１ インバータ ２ 電流検出器 ３ 電圧検出器 ４ ３相誘導電動機 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 磁束微分演算器 １２ 磁束内積演算器 １３ 二次抵抗調整器
Claims (2)
- 【請求項１】 ３相誘導電動機に電力を供給する３相イ
ンバータであって，該電動機の入力電流を検出してベク
トル量に変換する電流検出手段と，該電動機の入力電圧
を検出してベクトル量に変換する電圧検出手段と，該電
圧検出手段の出力の電圧ベクトルと前記電流検出手段の
出力の電流ベクトルとから該電動機の二次磁束ベクトル
を演算する磁束演算手段と，前記電流検出手段の出力の
電流ベクトルと前記磁束演算手段の二次磁束ベクトルよ
り該電動機の二次抵抗Ｒ２を用いて該電動機の速度を演
算する速度演算手段と，該速度演算手段の出力の速度が
所望の速度指令と一致するようなトルク指令を出力する
速度制御手段と，該速度制御手段の出力のトルク指令と
所望の磁束指令に該電動機のトルクと磁束が追従するよ
うに該電動機のトルクと磁束とを制御するトルク磁束制
御手段とを具備する速度センサレス制御インバータにお
いて， 前記磁束演算手段の二次磁束ベクトルψ２から，Ｌ２を
該電動機の二次自己インダクタンスとして 【数１】 の演算をする磁束微分演算手段と，前記電流検出手段の
出力の電流ベクトルｉと前記磁束演算手段の二次磁束ベ
クトルψ２とから，Ｍを該電動機の相互インダクタンス
とし，且つ・で内積を表して 【数２】 の演算をする磁束内積演算手段と，Ｋを積分ゲインと
し， 【数１１】 の演算の出力Ａｒ２を用いて，Ｒ２ｎを該電動機の二次
抵抗設定値とし， 【数１２】 の演算により二次抵抗Ｒ２を調整する二次抵抗調整手段
を具備することを特徴とする速度センサレス制御インバ
ータ。 - 【請求項２】 前記磁束内積演算手段の出力Ｂが非常に
小さい場合は，前記二次抵抗調整手段の積分演算におけ
る積分ゲインＫを零とすることを特徴とする請求項１記
載の速度センサレス制御インバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7192730A JP2935962B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 速度センサレス制御インバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7192730A JP2935962B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 速度センサレス制御インバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0947098A JPH0947098A (ja) | 1997-02-14 |
| JP2935962B2 true JP2935962B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=16296118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7192730A Expired - Fee Related JP2935962B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 速度センサレス制御インバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2935962B2 (ja) |
-
1995
- 1995-07-28 JP JP7192730A patent/JP2935962B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0947098A (ja) | 1997-02-14 |
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Legal Events
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