JP2943377B2 - Vector controller for induction motor - Google Patents

Vector controller for induction motor

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JP2943377B2
JP2943377B2 JP3068122A JP6812291A JP2943377B2 JP 2943377 B2 JP2943377 B2 JP 2943377B2 JP 3068122 A JP3068122 A JP 3068122A JP 6812291 A JP6812291 A JP 6812291A JP 2943377 B2 JP2943377 B2 JP 2943377B2
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哲夫 山田
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は誘導電動機のベクトル制
御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vector control device for an induction motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】2次磁束とそれに直交する2次電流を非
干渉に制御する誘導電動機のベクトル制御が広く適用さ
れてきている。
2. Description of the Related Art Vector control of an induction motor for controlling a secondary magnetic flux and a secondary current orthogonal to the secondary magnetic flux without interference has been widely applied.

【0003】このベクトル制御は、3相誘導電動機の場
合電流や磁束を、電源による回転磁界と同速度で回転す
る直交2軸のd−q座標系のベクトルとして取り扱い、
演算結果を3相電源の各相の電流指令値に換算して制御
する方法である。
In this vector control, in the case of a three-phase induction motor, a current or a magnetic flux is treated as a vector of a dq coordinate system of two orthogonal axes rotating at the same speed as a rotating magnetic field generated by a power source.
This is a method in which the operation result is converted into a current command value of each phase of the three-phase power supply and controlled.

【0004】その具体的方法について述べると、d−q
座標系での電圧方程式は次の(1)式で表される。
[0004] The specific method is as follows.
The voltage equation in the coordinate system is expressed by the following equation (1).

【0005】[0005]

【数1】 (Equation 1)

【0006】ただしωs=ω−ωr、Lσ=(L12−M
2)/L2である。
Where ω s = ω−ω r , Lσ = (L 1 L 2 −M
2) / L 2.

【0007】ここでv1d,v1qは夫々1次電圧のd,q
軸成分、i1d,i1qは夫々1次電流のd,q軸成分、λ
2d,λ2qは夫々2次磁束のd,q軸成分、R1,R2は夫
々1次,2次抵抗、L1,L2,Mは夫々1次,2次,励
磁インダクタンス、ω,ωr,ωsは夫々1次電源角周波
数,回転子角周波数,すべり角周波数、Pはd/dtを
表すものである。
Here, v 1d and v 1q are the primary voltages d and q, respectively.
Axis components, i 1d and i 1q are the d and q axis components of the primary current, λ
2d and λ 2q are the d and q axis components of the secondary magnetic flux, R 1 and R 2 are the primary and secondary resistances respectively, L 1 , L 2 and M are the primary and secondary, the excitation inductance, ω, ω r and ω s represent the primary power supply angular frequency, the rotor angular frequency, and the slip angular frequency, respectively, and P represents d / dt.

【0008】d−q座標系においてd軸を二次磁束上に
とればλ2q=0となる。このときλ2d=Φ2=一定、i
2d=0、i2q=i2となり直流機と同様なトルクと磁束
の直交制御が可能となる。
If the d-axis is set on the secondary magnetic flux in the dq coordinate system, λ 2q = 0. At this time, λ 2d = Φ 2 = constant, i
2d = 0, i 2q = i quadrature control similar torque and flux and 2 next to the DC motor becomes possible.

【0009】一方二次磁束は次の関係がある。On the other hand, the secondary magnetic flux has the following relationship.

【0010】[0010]

【数2】 (Equation 2)

【0011】ベクトル制御条件よりi2d=0であり、
(2)式からλ2d=Mi1dとなる。
According to the vector control condition, i 2d = 0,
From equation (2), λ 2d = Mi 1d .

【0012】また、λ2q=0より、i1q=−L2/M・
2qとなり、i1qはトルク電流と比例する。
From λ 2q = 0, i 1q = −L 2 / M ·
i 2q , where i 1q is proportional to the torque current.

【0013】次に(1)式4行目より(3)式が得ら
れ、この(3)式からすべり角周波数ω s の条件を求め
ると、ωsは(4)式で表される。
Next, equation (3) is obtained from the fourth line of equation (1). When the condition of the slip angular frequency ω s is obtained from equation (3), ω s is expressed by equation (4).

【0014】[0014]

【数3】 (Equation 3)

【0015】以上がd軸上に二次磁束が一致するように
制御したときのベクトル制御条件である。従ってベクト
ル制御を行うためにはi1dをλ2d/Mに設定し、ωs
(4)式が成り立つように制御することが必要である。
The above is the vector control condition when the control is performed so that the secondary magnetic flux coincides with the d-axis. Therefore, in order to perform vector control, it is necessary to set i 1d to λ 2d / M and control ω s so that equation (4) is satisfied.

【0016】ここですべり角周波数ωsの演算に用いる
2次抵抗R2は周囲温度及び回転子の自己発熱などの温
度変化により抵抗値が変化するため、電動機の出力電圧
に基づいて抵抗値の変化分を推定し、この変化分により
すべり角周波数ωsの目標値を修正して、2次抵抗変化
による発生トルク変動を補償する必要がある。仮に2次
抵抗の変化分を無視したとすると、トルク制御精度やト
ルク応答が悪化する。このような2次抵抗の変化分の推
定を例えばインバータの出力電圧そのままを用いると1
次抵抗の変化分が取り込まれてしまうため、推定に用い
る信号としては、1次抵抗に左右されない信号であるこ
とが望ましい。
Here, the resistance of the secondary resistor R 2 used for calculating the slip angular frequency ω s changes with the ambient temperature and temperature changes such as self-heating of the rotor, so that the resistance of the secondary resistor R 2 is determined based on the output voltage of the motor. It is necessary to estimate the change and correct the target value of the slip angular frequency ω s with the change to compensate for the generated torque change due to the change in the secondary resistance. If the change in the secondary resistance is neglected, the torque control accuracy and the torque response deteriorate. If such a change in the secondary resistance is estimated by using the output voltage of the inverter as it is, for example,
Since a change in the secondary resistance is taken in, it is desirable that the signal used for estimation is a signal that is not affected by the primary resistance.

【0017】こうしたことから図8に示す制御回路が既
に提案されている。図中1は励磁分電流指令部であり、
角周波数ωrがある値を越えるまでλ2d*/M*をi1d
の目標値i1d*とし、ωrがある値を越えるとi1d*を
小さくする。以下目標値あるいは理想値に*を付して示
すと、速度指令ωr*及びωrの偏差分を速度アンプ2を
通じてi1q*とし、i1d*,i1q*に基づいてd−q軸
上の一次電圧の理想値v1d*,v1q*を演算で求め、一
次抵抗と二次抵抗変化による電圧変動分の補正をi1d
=i1d、i1q*=i1qとなるように制御すると、i1d
=i1dを制御するPIアンプ31にはΔv1dが得られ、
1q*=i1qを制御するPIアンプ32にはΔv1qが得
られる。Δv1d,Δv1qには一次抵抗と二次抵抗の変化
による電圧変動分を共に含んでいるため、一次抵抗変化
による電圧変動を含まない成分を求めることにより二次
抵抗変化の補償を行えば、一次抵抗変化に影響されない
補償が可能となる。そこで一次電流I1のベクトル上に
基準軸γを置いた回転座標γ−δ軸をとり、このδ軸の
一次電圧変動分Δv1δをすべり補正演算部33で求めて
いる。このΔv1δは一次抵抗R1を含まない式で表さ
れ、従って一次抵抗R1の影響を受けない。Δv1δにつ
いては本発明でも用いるので、本発明の内容説明の項に
て詳述する。
For this reason, a control circuit shown in FIG. 8 has already been proposed. In the figure, reference numeral 1 denotes an excitation current command unit.
Until the angular frequency ω r exceeds a certain value, λ 2d * / M * is i 1d
And the target value i 1d * of, ω r is the i 1d * is reduced when it exceeds a certain value. Hereinafter, when the target value or the ideal value is indicated with * , the deviation between the speed commands ω r * and ω r is set to i 1q * through the speed amplifier 2, and the dq axis is determined based on i 1d * and i 1q *. The ideal values v 1d *, v 1q * of the above primary voltage are obtained by calculation, and the correction of the voltage fluctuation due to the change in the primary resistance and the secondary resistance is i 1d *.
= I 1d , i 1q * = i 1q , i 1d *
Δv 1d is obtained for the PI amplifier 3 1 that controls = i 1d ,
i 1q * = i is the PI amplifier 3 2 for controlling 1q Delta] v 1q is obtained. Since Δv 1d and Δv 1q include both the voltage change due to the change in the primary resistance and the secondary resistance, if the component that does not include the voltage change due to the change in the primary resistance is obtained, the compensation for the change in the secondary resistance is performed. Compensation that is not affected by the primary resistance change is possible. So taking the rotating coordinate gamma-[delta] axes spaced reference axis gamma on the vector of the primary current I 1, are determined by the primary voltage change Delta] v 1 [delta] a slip correction calculation unit 3 3 of the [delta] axis. This Δv 1 δ is represented by an expression not including the primary resistance R 1 , and thus is not affected by the primary resistance R 1 . Since Δv 1 δ is also used in the present invention, it will be described in detail in the description of the present invention.

【0018】図6はd−q軸及びγ−δ軸と電圧、電流
との関係を示すベクトル図、図7は一次電圧変動分を示
すベクトル図であり、図6において、V、Eは夫々一次
電圧、二次電圧、図7において、Δv1は一次電圧変動
分、Δv1γ,Δv1δは夫々その変動分のγ軸成分、δ
軸成分、ψはγ軸とd軸との位相、I0は励磁分電流、
2はトルク分電流である。Δv1δは次の(5)式によ
り表される。
FIG. 6 is a vector diagram showing the relationship between the dq axis and the γ-δ axis and the voltage and the current, and FIG. 7 is a vector diagram showing the primary voltage fluctuation . In FIG. In FIG. 7, Δv 1 is the primary voltage variation, Δv 1 γ, Δv 1 δ are the γ-axis components of the variation, δ
Axis component, ψ is phase between γ axis and d axis, I 0 is excitation current,
I 2 is the torque current. Δv 1 δ is represented by the following equation (5).

【0019】 Δv1δ=−Δv1d・sinψ+Δv1qcosψ…(5) ただしcosψ=I0/I1=i1d/i1γ、sinψ=I2/I
1=i1q/i1γ そしてすべり補正演算部33ではΔv1δに基づいて2次
抵抗変化分に対応するすべり角周波数の修正分Δωs
演算で求め、すべり角周波数演算部34で求めたωs*と
Δωsとの加算値をすべり角周波数の目標値とし、これ
に回転子角周波数ωrを加算して一次電圧の角周波数ω
=dθ/dtの目標値としている。図8中35は極座標
変換部、36は座標変換部、41はPWM回路、42はイ
ンバータ、IMは誘導電動機、PPはパルスピックアッ
プ部、43は速度検出部である。
Δv 1 δ = −Δv 1d · sinψ + Δv 1q cosψ (5) where cosψ = I 0 / I 1 = i 1d / i 1 γ, sinψ = I 2 / I
1 = i 1q / i 1 γ and obtains a correction amount [Delta] [omega s of the slip angular frequency corresponding to the secondary resistance variation based on the slip correction calculation unit 3, 3 Delta] v 1 [delta] in operation, the slip angular frequency calculation unit 3 4 The added value of ω s * and Δω s obtained in the above is set as the target value of the slip angular frequency, and the rotor angular frequency ω r is added thereto, and the angular frequency of the primary voltage ω
= Dθ / dt. 8 3 5 polar conversion unit figure, 3 6 coordinate conversion unit, the 4 1 PWM circuit, 4 2 inverters, IM induction motor, PP pulse pickup unit, 4 3 is a speed detecting unit.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】(a)一次電圧変動分
Δv1d,Δv1qは一次抵抗の変動分及び二次抵抗の変動
分を共に含んでいるため、図8の回路では、すべり補正
演算部33にてΔv1d,Δv1qから更に一次抵抗変化の
影響を受けないΔv 1 δを算出し、更にこのΔv1δから
Δωrを算出している。
(A) Since the primary voltage fluctuations Δv 1d and Δv 1q include both the fluctuation of the primary resistance and the fluctuation of the secondary resistance, the circuit shown in FIG. Delta] v 1d in part 3 3, further calculates a Delta] v 1 [delta] that is not affected by the primary resistance change from Delta] v 1q, calculates the [Delta] [omega r further from the Delta] v 1 [delta].

【0021】(b)界磁制御を行う場合にはλ2dとi1d
とは(1)式3行目より次の(6)式の関係にある。ま
た、λ2q=0であるから(7)式が成り立つ。
(B) When performing field control, λ 2d and i 1d
Is in the relationship of the following equation (6) from the third line of the equation (1). Also, since λ 2q = 0, equation (7) holds.

【0022】[0022]

【数4】 (Equation 4)

【0023】(7)式より界磁制御時にはi1dはλ2d
変化に対して一次進みで制御されることがわかる。つま
り界磁指令λ2d*が変化しているときはλ2d=Mi1d
成り立たない。
From equation (7), it can be seen that during field control, i 1d is controlled in a first-order manner with respect to a change in λ 2d . That is, when the field command λ 2d * is changing, λ 2d = Mi 1d does not hold.

【0024】しかしながら従来の回路では、界磁制御に
対しては考慮していないため、励磁電流i1dを一定とし
て、つまりi1d=λ2d/Mとして理論的展開を行い、す
べり補正演算を実行していた。このため界磁制御領域で
は、すべり角周波数の設定値を正確に演算することがで
きず、有効な方法ではなかった。ベクトル制御に用いる
誘導電動機の等価回路は図3に示すように構成され、励
磁インダクタンスM′は周波数と励磁電流により変化
し、図17のような特性をしめす。そのためM′とI0
比を一定値として制御すると正確なトルク制御が不可能
となる。特に、定出力領域でのM′変動は大きく、定出
力でのトルク精度が低下するおそれがある。
However, in the conventional circuit, since the field control is not taken into consideration, the theoretical development is performed with the excitation current i 1d constant, that is, i 1d = λ 2d / M, and the slip correction calculation is executed. Was. For this reason, in the field control region, the set value of the slip angular frequency cannot be accurately calculated, and is not an effective method. The equivalent circuit of the induction motor used for the vector control is configured as shown in FIG. 3, and the exciting inductance M 'changes depending on the frequency and the exciting current, and has characteristics as shown in FIG. Therefore, M ′ and I 0
If the ratio is controlled as a constant value, accurate torque control becomes impossible. In particular, the variation of M 'in the constant output region is large, and the torque accuracy at the constant output may be reduced.

【0025】本発明の目的は、全運転範囲で励磁インダ
クタンスの変動を補償することにより、トルク制御精度
の向上を図るようにしたベクトル制御装置を提供するこ
とにある。
It is an object of the present invention to provide a vector control device capable of improving the torque control accuracy by compensating for the fluctuation of the excitation inductance over the entire operation range.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段及び作用】既述したように
二次抵抗のみならず一次抵抗も温度により変化するため
一次抵抗変化の影響を受けずに二次抵抗補償を行うこと
が理想的である。ここに本発明では図8の回路と同様に
一次電圧のδ軸成分の変動量Δv1δを用いると共に、
更に一歩進めた制御方式を採用した。
As described above, not only the secondary resistance but also the primary resistance changes with temperature, and therefore it is ideal to perform the secondary resistance compensation without being affected by the primary resistance change. is there. Here, in the present invention, the variation amount Δv 1 δ of the δ-axis component of the primary voltage is used as in the circuit of FIG.
A further advanced control method was adopted.

【0027】即ち図8に示すベクトル制御では回転座標
d−q軸のd軸を二次磁束と同一軸とすることにより、
励磁電流i1d、トルク電流i1qの直交性を保つように制
御していた。
That is, in the vector control shown in FIG. 8, the d-axis of the rotation coordinate dq axis is made the same axis as the secondary magnetic flux, so that
The excitation current i 1d and the torque current i 1q are controlled so as to maintain orthogonality.

【0028】今回、この回転座標をγ−δ軸としてγ軸
を一次電流I1上に設定して制御する方法を検討した。
ただし、ベクトル制御を行うためには当然d−q軸上で
の制御が必要であるため、電源角周波数ω0と同一速度で
回転し、位相の異なるd−q軸とγ−δ軸を併用する新
制御方式とした。
This time, a method of controlling the γ-axis on the primary current I 1 using the rotational coordinates as the γ-δ axis was studied.
However, since vector control requires control on the dq axis, it rotates at the same speed as the power supply angular frequency ω 0, and uses the dq axis and the γ-δ axis having different phases together. New control method.

【0029】一次電流I1を基準としたγ−δ軸上で考
えた場合、二次抵抗変化による一次電圧変動をδ軸の変
動分Δv1δで検出すると、一次抵抗による電圧変動分
を含まない電圧成分となるためロバスト性のある二次抵
抗補償が可能となる。
Considering the primary current I 1 on the γ-δ axis, if the primary voltage variation due to the secondary resistance change is detected as the variation Δv 1 δ on the δ axis, the voltage variation due to the primary resistance is included. Since there is no voltage component, robust secondary resistance compensation is possible.

【0030】そのため、γ−δ軸上での理想一次電圧v
1γ*,v1δ*を演算で求め、一次抵抗と二次抵抗変化
による電圧変動分の補正をi1γ=I1、i1δ=0とな
るように制御することにより実行する。このように制御
することにより、i1γ=I1を制御するPIアンプ出力
にはΔv1γが得られ、i1δ=0を制御するPIアンプ
出力にはΔv1δが得られる。Δv1δには一次抵抗変化
による電圧成分が含まれていないので、二次抵抗変化の
補償に使用することが可能である。つまり、Δv1δを
用いて二次抵抗変化の補償を行えば、一次抵抗変化に左
右されない理想的な補償を行うことができる。
Therefore, the ideal primary voltage v on the γ-δ axis
1 γ * and v 1 δ * are obtained by calculation, and the correction of the voltage fluctuation due to the change in the primary resistance and the secondary resistance is executed by controlling so that i 1 γ = I 1 and i 1 δ = 0. By performing such control, Δv 1 γ is obtained for the PI amplifier output controlling i 1 γ = I 1, and Δv 1 δ is obtained for the PI amplifier output controlling i 1 δ = 0. Since Δv 1 δ does not include a voltage component due to a primary resistance change, it can be used for compensating for a secondary resistance change. That is, if the secondary resistance change is compensated for using Δv 1 δ, ideal compensation independent of the primary resistance change can be performed.

【0031】このように、一次電流I1を基準値とした
γ−δ軸を用いれば、二次抵抗変化の補償に用いる一次
電圧変動データがδ軸に直接得られるという利点を有す
る。
As described above, using the γ-δ axis using the primary current I 1 as a reference value has the advantage that primary voltage fluctuation data used for compensating for a change in the secondary resistance can be directly obtained on the δ axis.

【0032】また本発明では、先の(7)式から界磁指
令λ2d*が変化しているときにはλ2d=Mi1dは成り立
たないので、λ2d/Mとi1dとは区別して使用してい
る。
In the present invention, when the field command λ 2d * is changed from the above equation (7), λ 2d = Mi 1d does not hold, so that λ 2d / M and i 1d are used separately. ing.

【0033】以下に本発明を具体的に詳述する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0034】 (A)γ−δ軸を用いた場合のベクトル制御条件 図3は誘導電動機の非対称T−I形等価回路、図4はこ
の等価回路に対応するベクトル図である。
(A) Vector Control Conditions When Using γ-δ Axis FIG. 3 is an asymmetric TI equivalent circuit of an induction motor, and FIG. 4 is a vector diagram corresponding to this equivalent circuit.

【0035】今γ軸を一次電流I1上にとればi1γ=I
1、i1δ=0となる。γ−δ軸においても「従来技術」
の項で示した(1)式と同様の式が成り立つので(1)
式のd,qを夫々γ,δに変更すると、(1)式の3,
4行目から(8),(9)式が成り立つ。
Now, if the γ axis is set on the primary current I 1 , i 1 γ = I
1 , i 1 δ = 0. "Conventional technology" for γ-δ axis
Equation (1) holds true for the equation (1)
When d and q in the equation are changed to γ and δ, respectively,
Equations (8) and (9) hold from the fourth row.

【0036】[0036]

【数5】 (Equation 5)

【0037】Pを含んだ項を除去すれば常に成立するω
sの条件が求められる。(9)式より次式が求められ
る。
If the term including P is removed, ω always holds.
The condition of s is required. The following equation is obtained from the equation (9).

【0038】 R2/L2+P=−λ2γ・ωs/λ2δ……(10) (10)式を(8)式に代入すると次式が得られ、従っ
て(11)式が成り立つ。
R 2 / L 2 + P = −λ 2 γ · ω s / λ 2 δ (10) When the equation (10) is substituted into the equation (8), the following equation is obtained. Holds.

【0039】[0039]

【数6】 (Equation 6)

【0040】ここで、λ2dとλ2γ,λ2δの関係は次の
ようになる。
Here, the relationship between λ 2d and λ 2 γ, λ 2 δ is as follows.

【0041】 λ2γ=λ2dcosψ、λ2δ=−λ2dsinψ……(12) λ2γ2+λ2δ2=λ2d 2……(13) (12),(13)式を(11)式に代入すると次式が
得られる。
Λ 2 γ = λ 2d cosψ, λ 2 δ = −λ 2d sinψ (12) λ 2 γ 2 + λ 2 δ 2 = λ 2d 2 (13) Equations (12) and (13) By substituting into equation (11), the following equation is obtained.

【0042】[0042]

【数7】 (Equation 7)

【0043】以上のようにγ軸を一次電流I1上にとっ
てi1γ=I1、i1δ=0となるように制御し、かつd
−q軸上でのベクトル制御条件を満足するようにすれば
ωsは「従来技術」の項の(4)式と同一の式で表さ
れ、同一の条件が得られることが分かった。ただし界磁
制御領域を考慮してλ2d≠Mi1dとして取り扱えば、
(14)式の1段目の式と図3の等価回路からR2/L2
はR2′/M′になるからωsは(15)式のように表さ
れる。
As described above, the γ-axis is controlled on the primary current I 1 so that i 1 γ = I 1 and i 1 δ = 0, and d
If the vector control condition on the −q axis is satisfied, ω s is expressed by the same formula as the formula (4) in the “Prior Art” section, and it has been found that the same condition can be obtained. However, if λ 2d ≠ Mi 1d is considered in consideration of the field control region,
From the equation at the first stage of equation (14) and the equivalent circuit of FIG. 3, R 2 / L 2
Becomes R 2 '/ M', so that ω s is expressed as in equation (15).

【0044】[0044]

【数8】 (Equation 8)

【0045】(B)γ−δ軸における理想電圧 γ−δ軸ではi1γ*=I1、i1δ*=0と制御される
ので、これを考慮して(1)式を変形すると次の(1
6)式が得られる。(16)式でPの付いている項を省
略すると(17)式が得られる。
(B) Ideal voltage on the γ-δ axis On the γ-δ axis, i 1 γ * = I 1 and i 1 δ * = 0 are controlled. The next (1
6) is obtained. If the term with P is omitted in equation (16), equation (17) is obtained.

【0046】[0046]

【数9】 (Equation 9)

【0047】ここでベクトル制御条件成立時は(18)
式が成立する。(18)式が成立することによって(1
9)式が得られる。
Here, when the vector control condition is satisfied, (18)
The equation holds. By satisfying the expression (18), (1
9) is obtained.

【0048】[0048]

【数10】 (Equation 10)

【0049】トルク電流指令i1q*が急変したときや界
磁制御に入って励磁電流指令i1d*が変化するときに
は,(16)式のLσにかかっているPi1γの項を無視
することができない。このP項を考慮したときの理想電
圧は次のようになる。
When the torque current command i 1q * changes suddenly or when the exciting current command i 1d * changes due to the field control, the term of Pi 1 γ applied to Lσ in the equation (16) cannot be ignored. . The ideal voltage when this P term is considered is as follows.

【0050】[0050]

【数11】 [Equation 11]

【0051】(C)二次抵抗変化時の二次磁束変動 二次抵抗が変化したときの二次磁束変動について検討す
る。(1)式の3,4行目より次式が得られる。
(C) Fluctuation of the secondary magnetic flux when the secondary resistance changes The fluctuation of the secondary magnetic flux when the secondary resistance changes will be examined. The following equation is obtained from the third and fourth lines of the equation (1).

【0052】[0052]

【数12】 (Equation 12)

【0053】(21),(22)式にL2/R2をかける
と次のようになる。
When L 2 / R 2 is multiplied by the equations (21) and (22), the following is obtained.

【0054】[0054]

【数13】 (Equation 13)

【0055】(23),(24)式よりλ2γを求める
と、(23)×(1+L2P/R2)は(25)式とな
り、(24)×L2ωs/R2は(26)式となる。ま
た、(25)+(26)よりλ2γは(27)式のよう
になる。
When λ 2 γ is obtained from equations (23) and (24), (23) × (1 + L 2 P / R 2 ) becomes equation (25), and (24) × L 2 ω s / R 2 becomes Equation (26) is obtained. Also, from (25) + (26), λ 2 γ is as shown in equation (27).

【0056】次に、(23),(24)式よりλ2δを
求めると、(23)×L2ωs/R2は(28)式とな
り、(24)×(1+L2P/R2)は(29)式とな
る。また、(29)−(28)よりλ2δを求めると
(30)式のようになる。
Next, when λ 2 δ is obtained from equations (23) and (24), (23) × L 2 ω s / R 2 becomes equation (28), and (24) × (1 + L 2 P / R) 2 ) becomes the equation (29). Further, when λ 2 δ is obtained from (29)-(28), it is as shown in equation (30).

【0057】[0057]

【数14】 [Equation 14]

【0058】ここで次の仮定をおく。Here, the following assumption is made.

【0059】(イ)電流は指令値通り流れるように制御
されているとして、i1γ*=i1γ、i1δ*=i1δ=
0とする。またd−q軸上での電流はi1d*=i1d、i
1q*=i1qとする。
(A) Assuming that the current is controlled to flow according to the command value, i 1 γ * = i 1 γ, i 1 δ * = i 1 δ =
Set to 0. The current on the dq axes is i 1d * = i 1d , i
Let 1q * = i 1q .

【0060】(ロ)二次抵抗変化分をKとするとR2
(1+K)R2*となるから(27),(30)式にあ
るL2ωs/R2は次のように表すことができる。
(B) Assuming that the secondary resistance change is K, R 2 =
Since (1 + K) R 2 *, L 2 ω s / R 2 in the equations (27) and (30) can be expressed as follows.

【0061】[0061]

【数15】 (Equation 15)

【0062】(ハ)励磁電流は(7)式で示されるよう
に制御されているとし、従って(32)式が成り立つ。
(C) It is assumed that the exciting current is controlled as shown by the equation (7), so that the equation (32) holds.

【0063】[0063]

【数16】 (Equation 16)

【0064】(ニ)二次抵抗補償を行うものとして、1
+L2P/R2の過渡項の時定数L2/R2=L2*/R2
と仮定する。(短時間にR2は変化しないとする。)そ
のため、次式が成立する。
(D) Assuming that the secondary resistance compensation is performed, 1
+ L 2 P / R 2 transient term time constant L 2 / R 2 = L 2 * / R 2 *
Assume that (Short time and R 2 does not change.) Therefore, the following equation is established.

【0065】[0065]

【数17】 [Equation 17]

【0066】以上の関係式を(27),(30)式に代
入して変形すると(34),(35)式のようになる。
ここでγ−δ軸での二次磁束の理想値は(36)〜(3
8)式で表される。
By substituting the above relational expressions into the expressions (27) and (30) and transforming them, the expressions (34) and (35) are obtained.
Here, the ideal value of the secondary magnetic flux on the γ-δ axis is (36) to (3).
8) It is expressed by the equation.

【0067】[0067]

【数18】 (Equation 18)

【0068】(34)式の分母、分子にi1γ*を掛
け、(36)式を用いると、γ軸の二次磁束変動分Δλ
2γは(39)式のように表される。
By multiplying the denominator and the numerator of the equation (34) by i 1 γ * and using the equation (36), the secondary magnetic flux variation Δλ
2 gamma is expressed as equation (39).

【0069】[0069]

【数19】 [Equation 19]

【0070】また(35)式の分母、分子にi1γ*を
掛け、(37)式を用いると、δ軸の二次磁束変動分Δ
λ2δは(40)式のように表される。
By multiplying the denominator and the numerator of equation (35) by i 1 γ * and using equation (37), the secondary magnetic flux variation Δ
λ 2 δ is represented by equation (40).

【0071】[0071]

【数20】 (Equation 20)

【0072】(D)二次磁束変動時の一時電圧変動 二次磁束が変動したときの一次電圧は(16)式より次
のように表すことができる。
(D) Temporary Voltage Fluctuation When Secondary Magnetic Flux Fluctuates The primary voltage when the secondary magnetic flux fluctuates can be expressed as follows from equation (16).

【0073】[0073]

【数21】 (Equation 21)

【0074】一次電圧の理想値は(19)式で表される
ので、(18)式を考慮した(19)式と(41)式と
から、電圧変動分Δv1γ,Δv1δは次のようになる。
ただしΔλ2δ,Δλ2γの展開は夫々(40),(3
9) 式を利用している。
Since the ideal value of the primary voltage is expressed by the equation (19), from the equations (19) and (41) in consideration of the equation (18), the voltage fluctuations Δv 1 γ and Δv 1 δ are become that way.
However, the expansion of Δλ 2 δ and Δλ 2 γ are (40) and (3
9) The formula is used.

【0075】[0075]

【数22】 (Equation 22)

【0076】ここでv1γにはR11γ*の成分を含ん
でいるため、一次抵抗R1の変化による電圧変動もv1γ
は含むことになる。そのため、一次抵抗R1の変化も考
慮すると(42)式は次のようになる。ただしK1は一
次抵抗変化分である。
Here, since v 1 γ includes the component of R 1 i 1 γ *, the voltage fluctuation due to the change in the primary resistance R 1 is also v 1 γ.
Will be included. Therefore, when also considering the change in the primary resistance R 1 (42) equation is as follows. However, K 1 is the primary resistance variation.

【0077】[0077]

【数23】 (Equation 23)

【0078】以上より、Δv1γには一次抵抗R1の変動
分を含むため、二次抵抗R2変化の補償に使用するには
不適当である。一方Δv1δにはR1の成分を含んでいな
いため、二次抵抗変化による電圧変動成分と考えられ
る。従って、δ軸の一次電圧v1δの変動分Δv1δを検
出して二次抵抗補償を行えば、一次抵抗R1の影響を含
んでいないので次のような利点がある。
As described above, since Δv 1 γ includes the variation of the primary resistance R 1 , it is not suitable for use in compensating for a change in the secondary resistance R 2 . On the other hand, since Δv 1 δ does not include the component of R 1 , it is considered to be a voltage fluctuation component due to a secondary resistance change. Therefore, by performing the detecting and secondary resistance compensation a variation Delta] v 1 [delta] of the primary voltage v 1 [delta] of [delta] axes, has the following advantages because it does not contain the influence of the primary resistance R 1.

【0079】(イ)一次抵抗R1の温度変化の影響を受
けることなく二次抵抗補償を行うことができる。
[0079] (it) can be carried out secondary resistance compensation without being affected by the temperature variation of the primary resistance R 1.

【0080】(ロ)低速域ではR1の電圧降下分の影響
が大きくなるが、δ軸の一次電圧v1δにはR1の電圧降
下分を含んでいないので、低速域でも二次抵抗補償を正
確に行うことが可能となる。
(B) Although the influence of the voltage drop of R 1 becomes large in the low-speed region, the primary voltage v 1 δ on the δ-axis does not include the voltage drop of R 1 , so the secondary resistance is low even in the low-speed region. Compensation can be performed accurately.

【0081】(ハ)Δv1δより二次抵抗補償を行え
ば、Δv1γにはR1変化分による電圧成分のみが発生す
る。これにより、R1の推定が可能となる。R1は一次抵
抗ケーブルの抵抗分デッドタイムの電圧降下分主回路素
子のVCE分などを含んだものと考えられる。
[0081] (c) be performed Delta] v 1 [delta] than the secondary resistance compensation, the Delta] v 1 gamma only the voltage component due to R 1 variation occurs. This allows estimation of R 1. R 1 is considered to containing such V CE partial voltage drop main circuit elements of the resistance component dead time of the primary resistance cable.

【0082】(E)二次抵抗変化分Kの算出 (43)式を変形すると次の(45)式が得られる。(E) Calculation of Secondary Resistance Change K By modifying equation (43), the following equation (45) is obtained.

【0083】[0083]

【数24】 (Equation 24)

【0084】従ってδ軸の一次電圧変動分Δv1δが検
出できれば(45)式より二次抵抗変化分Kを求めるこ
とができる。
Therefore, if the primary voltage fluctuation Δv 1 δ on the δ axis can be detected, the secondary resistance change K can be obtained from equation (45).

【0085】 (F)無負荷運転時の一次抵抗と励磁インダクタンスの
同定法 本発明では二次抵抗変化の補償に加えて下記のように一
次抵抗と励磁インダクタンスとの同定を行うこともでき
る。励磁インダクタンスが変化すると励磁電流とトルク
電流の分流比が変化して一次電圧も変化する。一次電圧
は二次抵抗が変化しても同様に変化するため、励磁イン
ダクタンスMと二次抵抗R2の変化を区別することがで
きない。しかし無負荷運転時はトルク電流i1q=0とな
るので一次電圧変動には二次抵抗変化の影響が現れな
い。そこで無負荷運転時の一次電圧変動を用いて励磁イ
ンダクタンスの補償を行うことができる。
(F) Method of Identifying Primary Resistance and Exciting Inductance During No-Load Operation In the present invention, in addition to compensating for a change in secondary resistance, the primary resistance and exciting inductance can be identified as described below. When the exciting inductance changes, the shunt ratio between the exciting current and the torque current changes, and the primary voltage also changes. Primary voltage in order to vary similarly be secondary resistance changes, it is impossible to distinguish changes in the excitation inductance M and the secondary resistance R 2. However, during the no-load operation, the torque current i 1q = 0, so that the primary voltage fluctuation does not have the effect of the secondary resistance change. Therefore, the excitation inductance can be compensated using the primary voltage fluctuation during the no-load operation.

【0086】無負荷運転時のベクトル図はT−I形等価
回路より図5のように表すことができる。無負荷運転時
はトルク電流i1q=0のため、d−q軸とγ−δ軸は一
致する。そこでd−q軸で考える。無負荷運転時の一次
電圧は(16)式より次のように表すことができる。た
だしi1q=0とし、P項は無視する。
A vector diagram at the time of no-load operation can be represented as shown in FIG. 5 by a TI equivalent circuit. At the time of no-load operation, since the torque current i 1q = 0, the dq axis and the γ-δ axis match. Therefore, consider the dq axis. The primary voltage at the time of no-load operation can be expressed as follows from Expression (16). However, i 1q = 0, and the P term is ignored.

【0087】[0087]

【数25】 (Equation 25)

【0088】ここで次の仮定をおく。Here, the following assumption is made.

【0089】(イ)電流は指令値通り流れるように制御
されているとして、i1d*=i1dとする。
(A) Assuming that the current is controlled so as to flow according to the command value, i 1d * = i 1d .

【0090】(ロ)励磁インダクタンスの変化分をAM
とおく。
(B) The change in the excitation inductance is expressed as A M
far.

【0091】(ハ)一次抵抗の変化分をA1とおく。(C) The change in the primary resistance is defined as A 1 .

【0092】(ニ)モータ定数の設定値に*を付ける。(D) Add * to the set value of the motor constant.

【0093】(ホ)漏れインダクタンスLσは小さいと
して変化は無視する。
(E) Assuming that the leakage inductance Lσ is small, the change is ignored.

【0094】いま無負荷運転時の理想電圧は(46)式
より次のように表すことができる。
Now, the ideal voltage at the time of no-load operation can be expressed as follows from the equation (46).

【0095】[0095]

【数26】 (Equation 26)

【0096】一次抵抗変化分A1、励磁インダクタンス
変化分AMを用いて一次電圧を表すと次のようになる。
The primary voltage is expressed by using the primary resistance change A 1 and the excitation inductance change A M as follows.

【0097】[0097]

【数27】 [Equation 27]

【0098】(47),(48)式より無負荷運転時の
一次電圧変動分Δv1d,Δv1qは(49)式のようにな
る。また(49)式より一次抵抗変化分A1と励磁イン
ダクタンス変化分AMは(50)式のようになる。
From equations (47) and (48), the primary voltage fluctuations Δv 1d and Δv 1q during no-load operation are as shown in equation (49). The (49) exciting inductance variation A M and the primary resistance change in A 1 from equation is as equation (50).

【0099】[0099]

【数28】 [Equation 28]

【0100】励磁指令が変化しない定常状態ではλ2d
=M*i1d*となるのでAMは次のようになる。
In a steady state where the excitation command does not change, λ 2d *
= M * i 1d *, and A M is as follows.

【0101】[0101]

【数29】 (Equation 29)

【0102】以上より、無負荷運転時の一次電圧変動分
を検出することにより一次抵抗と励磁インダクタンスの
同定が可能であることが分かった。まとめると次のよう
になる。
As described above, it was found that the primary resistance and the excitation inductance can be identified by detecting the primary voltage fluctuation during the no-load operation. The summary is as follows.

【0103】(イ)d軸の一次電圧変動分Δv1dより一
次抵抗変化分A1がわかる。
[0103] (b) reveals primary resistance change in A 1 than the primary voltage change Delta] v 1d of d-axis.

【0104】(ロ)q軸の一次電圧変動分Δv1qより励
磁インダクタンス変化分AMがわかる。
[0104] (b) primary voltage variation Δv 1q than exciting inductance variation A M of the q-axis is seen.

【0105】(G)本発明の手段 二次抵抗の目標値R2*と実際の二次抵抗とが一致して
いれば(15)式に基づいてωsを求め、これをωs*と
すればよいが、二次抵抗は温度により変化する。そこで
本発明ではΔv1δを用いてKを演算し、このKにより
2*を修正してωs*を求める。ωs*を求めるために
は、(15)式より得られる次の(52)式を用いる。
(G) Means of the Invention If the target value R 2 * of the secondary resistance matches the actual secondary resistance, ω s is obtained based on the equation (15), and this is calculated as ω s * The secondary resistance changes with temperature. Therefore, in the present invention, K is calculated using Δv 1 δ, and R 2 * is corrected using this K to obtain ω s *. To obtain ω s *, the following equation (52) obtained from equation (15) is used.

【0106】[0106]

【数30】 [Equation 30]

【0107】一方一次抵抗も温度により変化するが、Δ
1δは(43)式からわかるように一次抵抗の値を含
んでいないので二次抵抗を補償するにあたって一次抵抗
変化に左右されない。この点においては第8図に示した
回路と共通しているが、図8の回路ではd−q座標系に
おける電流制御を行っているのに対し、本発明ではγ−
δ座標系における電流制御を基本として一次電圧を制御
し、これにより電流制御アンプ出力にΔv1γ,Δv1δ
を得、このΔv1δを用いて二次抵抗を補償するように
している。
On the other hand, the primary resistance also changes depending on the temperature.
As can be seen from equation (43), v 1 δ does not include the value of the primary resistance, and therefore does not depend on the change in the primary resistance when compensating for the secondary resistance. Although this point is common to the circuit shown in FIG. 8, the circuit shown in FIG. 8 performs current control in the dq coordinate system, whereas the present invention uses γ-current control.
The primary voltage is controlled on the basis of current control in the δ coordinate system, whereby the output of the current control amplifier is Δv 1 γ, Δv 1 δ
And the secondary resistance is compensated using Δv 1 δ.

【0108】具体的には、i1d*,i1q*に基づいて一
次電流のγ軸成分の目標値i1γ*(=I1)及び前記位
相ψを算出する第1の座標変換部と、λ2d*と励磁イン
ダクタンスの目標値M*との比λ2d*/M*、第1の座
標変換部の演算結果及び電源角周波数の指令値ω0に基
づいて一次電圧のγ,δ軸成分の目標値v1γ*、v1δ
*を夫々算出する手段と、誘導電動機の一次電流の検出
値をγ−δ座標の各軸成分i1γ,i1δに変換する第2
の座標変換部と、i1γ*及び一次電流のδ軸成分の目
標値i1δ*と前記第2の座標変換部よりのi1γ,i1
δとに基づいて、現在の一次電圧のγ軸成分におけるv
1γ*からの変動分Δv1γと、現在の一次電圧のδ軸成
分におけるv1δ*からの変動分Δv1δとを算出する手
段と、i1d*,i1q*,i1γ*,λ2d*、一次電源角
周波数ω0、励磁インダクタンスの設定値M*及びΔv1
δに基づいて二次抵抗の設定値に対する変化分を演算す
る二次抵抗変化分演算部とを設け、v1γ*とΔv1γと
の加算値を一次電圧のγ軸成分の目標値v1γとし、ま
たv1δ*とΔv1δとの加算値を一次電圧のδ軸成分の
目標値v1δとし、これら目標値v1γ,v1δに基づい
て電源電圧を制御すると共に、前記すべり角周波数演算
部により二次時定数の設定値と前記二次抵抗変化分演算
部で得られた演算結果とに基づいてそのときの二次時定
数を求め、この二次時定数、i1q*及びλ2d*/M*を
用いて演算を行いうようにしている。また、無負荷運転
時にΔv1γ、一次抵抗の設定値R1*およびi1d*に基
づいて一次抵抗の設定値に対する変化分を算出すると共
に、Δv1δ、M*、二次自己インダクタンスL2*、ω
0及びλ2d*に基づいて励磁インダクタンスの設定値に
対する変化を算出する同定回路部を設ける。この同定回
路部が算出した励磁インダクタンスの設定値に対する変
化分を全運転範囲の任意の分割数で分割した点における
励磁インダクタンス変化分として前記同定回路部から出
力してその励磁インダクタンス変化分のデータテーブル
を作成し、そのデータテーブルのデータを直線補間して
得た励磁インダクタンス変換データ部を設ける。このデ
ータ部からはM′変化係数データKM′を出力する。
More specifically, a first coordinate converter for calculating a target value i 1 γ * (= I 1 ) of the γ-axis component of the primary current and the phase ψ based on i 1d * and i 1q * , the ratio between the target value of lambda 2d * and the excitation inductance M * λ 2d * / M * , γ of the primary voltage based on the command value omega 0 of the result and power supply angular frequency of the first coordinate conversion unit, [delta] axis Component target values v 1 γ *, v 1 δ
And a second means for converting the detected value of the primary current of the induction motor into each axis component i 1 γ, i 1 δ of the γ-δ coordinate.
, The target value i 1 δ * of i 1 γ * and the δ-axis component of the primary current, and i 1 γ, i 1 from the second coordinate conversion unit.
Based on δ, v in the γ-axis component of the current primary voltage
1 gamma * and variation Delta] v 1 gamma from, means for calculating a variation Delta] v 1 [delta] from v 1 [delta] * in the [delta] -axis component of the current of the primary voltage, i 1d *, i 1q * , i 1 γ *, Λ 2d *, primary power supply angular frequency ω 0 , excitation inductance set value M * and Δv 1
a secondary resistance change calculator for calculating a change with respect to the set value of the secondary resistance based on δ, and calculating a sum of v 1 γ * and Δv 1 γ as a target value v of the γ-axis component of the primary voltage. 1 and gamma, also v 1 [delta] * the sum of the a Delta] v 1 [delta] and the target value v 1 [delta] of [delta] axis component of the primary voltage, controls the power supply voltage on the basis of these target values v 1 gamma, the v 1 [delta] A secondary time constant at that time is obtained by the slip angular frequency calculator based on a set value of the secondary time constant and a calculation result obtained by the secondary resistance change calculator, and this secondary time constant is obtained. , I 1q * and λ 2d * / M *. In addition, during the no-load operation, a change with respect to the set value of the primary resistance is calculated based on Δv 1 γ, the set value R 1 * of the primary resistance and i 1d *, and Δv 1 δ, M *, the secondary self inductance L 2 *, ω
An identification circuit unit is provided for calculating a change in the exciting inductance with respect to a set value based on 0 and λ 2d *. A data table of the change in the excitation inductance output from the identification circuit as a change in the excitation inductance at a point obtained by dividing the set value of the excitation inductance calculated by the identification circuit unit by an arbitrary number of divisions of the entire operation range. And an excitation inductance conversion data section obtained by linearly interpolating the data of the data table is provided. This data section outputs M 'change coefficient data KM'.

【0109】更に本発明では二次抵抗変化分演算部を用
いる代わりに、現在の一次電圧のδ軸成分におけるv1
δ*からの変動分Δv1δとこのΔ1δの目標値零との偏
差を入力すると共に、すべり角周波数の目標値ωs*か
らの変動分Δωsを出力するすべり角周波数制御アンプ
を設け、このすべり角周波数制御アンプよりのΔωs
すべり角周波数演算部で求めたωs*との加算値をすべ
り角周波数の目標値としても同様の作用、効果が得られ
る。この他、本発明ではすべり角周波数制御アンプに二
次抵抗変化分アンプを設け、このアンプ出力にすべり周
波数設定値を掛算し、得られた値を変動分として求め、
この変動分にωs*を掛算してすべり角周波数としても
よく、また、すべり角周波数制御アンプ及び二次抵抗変
化分アンプにリミッタをかけてもよい。
Further, in the present invention, instead of using the secondary resistance change calculator, v 1 in the δ-axis component of the current primary voltage is used.
A slip angular frequency control amplifier which inputs a deviation Δv 1 δ from δ * and a deviation of the target value of Δ 1 δ from zero and outputs a fluctuation Δω s of the slip angular frequency from the target value ω s *. The same operation and effect can be obtained even if the added value of Δω s from the slip angular frequency control amplifier and ω s * obtained by the slip angular frequency calculator is used as the target value of the slip angular frequency. In addition, in the present invention, a secondary resistance change amplifier is provided in the slip angle frequency control amplifier, the output of the amplifier is multiplied by a slip frequency set value, and the obtained value is obtained as a variation.
The variation may be multiplied by ω s * to obtain the slip angular frequency, or a limiter may be applied to the slip angular frequency control amplifier and the secondary resistance change amplifier.

【0110】[0110]

【実施例】図1は本発明の第1実施例を示す回路図であ
り、図8と同符号のものは同一部分を示している。11
は速度検出部43よりの角周波数ωrに応じてλ2d*/M
*を出力する二次磁束指令アンプであり、ωrがある値を
越えるまではλ2do*/M*を前記KM′により割算し
た値を出力し、ωrがある値を越えて界磁制御領域に入
るとωrに応じてλ2d*/M*は小さくなる。12
(7)式、即ちλ2d*/M*(1+L2*/R2*・S)
の演算を実行する演算部である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. 8 denote the same parts. 1 1
Depending on the angular frequency ω r of than the speed detection unit 4 3 λ 2d * / M
* A secondary magnetic flux instruction amplifier for outputting, omega r to over a certain value and outputs a value obtained by dividing by the KM 'a lambda 2do * / M *, field control beyond a certain value omega r region Λ 2d * / M * decreases according to ω r . 1 2 (7), that is λ 2d * / M * (1 + L 2 * / R 2 * · S)
Is an operation unit that executes the operation of

【0111】51は第1の座標変換部であって、i
1d*、i1q*に基づいて一次電流I1を基準軸としたγ
−δ座標におけるi1γ*とd軸とγ軸との位相差ψと
を演算する機能を有し、具体的には次式の演算を実行す
る。
5 1 is a first coordinate converter, i
Γ based on primary current I 1 based on 1d * and i 1q *
It has a function of calculating i 1 γ * on the −δ coordinate and the phase difference と between the d axis and the γ axis, and specifically executes the calculation of the following equation.

【0112】[0112]

【数31】 (Equation 31)

【0113】52は一次電圧の目標値を演算するための
理想電圧演算部であり、第1の座標変換部51より出力
されたsinψ、I1、cosψ及び二次磁束指令アンプ11
りのλ2d*/M*並びに電源角周波数ω0を用いて(1
9)式の演算を実行し、v1γ*,v1δ*を演算する。
なお、理想電圧演算部52には前記KM′が供給され
る。
[0113] 5 2 is an ideal voltage calculation unit for calculating a target value of the primary voltage, the first coordinate conversion unit 5 1 than output the Sinpusai, I 1, from cosψ and the secondary magnetic flux instruction amplifier 1 1 Λ 2d * / M * and the power supply angular frequency ω 0 (1
9) Execute the calculation of the expression to calculate v 1 γ * and v 1 δ *.
Incidentally, the KM 'is supplied to the ideal voltage calculation unit 5 2.

【0114】6は第2の座標変換部であり、一次電流の
検出値iu,iwをγ−δ座標の各軸成分i1γ,i1δに
変換する。これらi1γ,i1δは夫々目標値i1γ*、
1δ*(=0)と比較され、その偏差分が夫々電流制
御アンプであるPIアンプ7,8に入力される。PIア
ンプ7,8からは夫々Δv1γ,Δv1δが出力され、既
述したようにΔv1γはv1γ*と、またΔv1δはv1δ
*と夫々加算される。9は極座標変換部であり、一次電
圧のベクトルV1の大きさ|V1|とγ軸との位相角φと
を出力する(図4参照)。この位相角φは、ψと後述す
るθ(=ω0t)と加算され、これら加算値と|V1|と
がPWM回路41に入力されてU、V、W相に対応する
一次電圧指令値に変換され、これによりインバータ42
の電圧が制御される。
Reference numeral 6 denotes a second coordinate converter, which converts the primary current detection values i u , i w into respective axis components i 1 γ, i 1 δ of the γ-δ coordinate. These i 1 γ and i 1 δ are the target values i 1 γ *,
is compared with i 1 δ * (= 0), and the deviation is input to PI amplifiers 7 and 8 which are current control amplifiers, respectively. Δv 1 γ and Δv 1 δ are output from the PI amplifiers 7 and 8, respectively. As described above, Δv 1 γ is v 1 γ * and Δv 1 δ is v 1 δ
* Is added to each. Numeral 9 denotes a polar coordinate converter, which outputs the magnitude | V 1 | of the primary voltage vector V 1 and the phase angle φ with the γ-axis ( see FIG. 4 ). The phase angle phi, is summed with θ described later and ψ (= ω 0 t), these sum values and | V 1 | and is inputted to the PWM circuit 4 1 U, V, primary voltage corresponding to the W-phase It is converted into the command value, thereby the inverter 4 2
Is controlled.

【0115】10は二次抵抗変化分演算部であり、λ2d
*/M*,i1d*,i1q*,ω0,i1γ*及びΔv1δ
を取り込んで(45)式の演算を実行して二次抵抗変化
分Kを求める部分である。また11はすべり角周波数演
算部であり、K,λ2d*/M*及びi1q*を取り込み
(52)式を実行してωsを求める機能を有する。な
お、すべり角周波数演算部11には前記KM′が供給さ
れる。ところでコンピュータにより図1の回路の各部の
演算を実行する場合には次のようにしてωsを算出す
る。即ちKの演算やすべり角周波数演算を含む一連の演
算はクロック信号により瞬時に行われ、すべり角周波数
演算部11における(n−1)回目の演算で求めた2次
抵抗値をn回目の演算における設定値とする。n回目の
演算で求めたK及びR2を夫々Kn,R2nとして表し、R
2nの初期値R20に予め設定した値R2*を割り当てる
と、1回目からn回目までの演算は次のようになる。
Reference numeral 10 denotes a secondary resistance change calculating section, which is λ 2d
* / M *, i 1d *, i 1q *, ω 0 , i 1 γ * and Δv 1 δ
And the calculation of the equation (45) is performed to obtain the secondary resistance change K. Reference numeral 11 denotes a slip angular frequency calculation unit which has a function of taking in K, λ 2d * / M * and i 1q * and executing the equation (52) to obtain ω s . The slip angle frequency calculator 11 is supplied with the KM '. By the way, when the computer executes the operation of each part of the circuit of FIG. 1, ω s is calculated as follows. That is, a series of calculations including the calculation of K and the slip angle frequency calculation are instantaneously performed by the clock signal, and the secondary resistance value obtained in the (n-1) th calculation in the slip angle frequency calculation unit 11 is calculated by the nth calculation. The set value in. represents K and R 2 obtained in the n-th calculation each K n, as R 2n, R
When a preset value R 2 * is assigned to the initial value R 20 of 2n , the first to n-th calculations are as follows.

【0116】 1回目 R21=(1+K1)・R20=(1+K1)・R2* 2回目 R22=(1+K2)・R21=(1+K2)・(1+K1)・R2* : n回目 R2n=(1+Kn)・R2(n-1)=(1+Kn)(1+Kn-1)…(1+K1)・ R2* 従ってn回目の演算で求めるωsをωsnとして表すと、
ωsnは次の(53)式となり、 ωsn=(1+Kn)・ωs(n-1)……(53) (n−1)回目の演算で求めたωs(n-1)を記憶しておい
て、(53)式により得られたKnを用いることにより
ωsnが求められる。
First time R 21 = (1 + K 1 ) · R 20 = (1 + K 1 ) · R 2 * Second time R 22 = (1 + K 2 ) · R 21 = (1 + K 2 ) · (1 + K 1 ) · R 2 * : N-th time R 2n = (1 + K n ) · R 2 (n-1) = (1 + K n ) (1 + K n-1 ) ... (1 + K 1 ) · R 2 * Therefore, ω s obtained in the n-th calculation is ω sn Expressed as
ω sn is given by the following equation (53). ω sn = (1 + K n ) · ω s (n-1) (53) The ω s (n−1) obtained in the (n−1) th calculation is keep in stores, omega sn is obtained by using the K n obtained by equation (53).

【0117】この場合初期値ωs1はωs1=(1+K1
・R2*・1/L2*・i1q*/(λ2d*/M*)であ
る。こうして得られたωsと電動機IMの回転子角周波
数検出値ωrとを加算し、その加算値ω0を電源角周波数
の目標値とする。
In this case, the initial value ω s1 is ω s1 = (1 + K 1 )
· R 2 * · 1 / L 2 * · i 1q * / (λ 2d * / M *). The obtained ω s and the detected rotor angular frequency ω r of the electric motor IM are added, and the added value ω 0 is set as a target value of the power supply angular frequency.

【0118】12は同定回路部であり、無負荷運転時に
Δv1γ、及びi1d*を取り込んで(50)式の上段の
式を実行して一次抵抗の変化分A1を算出し、これによ
り一次抵抗を同定すると共に、Δv1δ,ω0及びλ2d
/M*を取り込んで(50)式の下段の式を実行して励
磁インダクタンスの変化分AMを算出し、これにより励
磁インダクタンスM2/L2を同定する機能を有する。こ
こで無負荷運転であるか否かの判定及び同定回路部12
の駆動のタイミングはコンパレータ13により行われ
る。コンパレータ13は、定格トルク電流を100%と
した場合例えばその5%の値を設定値とし、i1q*の値
と比較して、i1q*が設定値より低ければ、無負荷運転
と判定して同定回路部12を駆動すると共に、この場合
には二次抵抗変化の影響が現れないのでその出力信号に
より二次抵抗変化分演算部10を停止させる。
Numeral 12 denotes an identification circuit unit which takes in Δv 1 γ and i 1d * during no-load operation and executes the upper equation of equation (50) to calculate a change A 1 in the primary resistance. , The primary resistance is identified by Δv 1 δ, ω 0 and λ 2d *
/ M * is taken in, and the lower part of the equation (50) is executed to calculate the change A M in the excitation inductance, thereby identifying the excitation inductance M 2 / L 2 . Here, it is determined whether or not the operation is the no-load operation.
Is driven by the comparator 13. Comparator 13, a set value, for example, the value of the 5% if the rated torque current is 100% as compared to i 1q * values, i 1q * is lower than the set value, determines that the no-load operation In this case, the identification circuit unit 12 is driven, and in this case, the influence of the secondary resistance change does not appear.

【0119】前記同定回路部12で算出された励磁イン
ダクタンスの変化分AMは運転範囲のある一点における
測定点のものである。このように、運転範囲のある一点
で得たAMではM′とR2の変動がインピーダンス比と
なり、その区別は次のように非常に難かしい。すなわ
ち、R2は温度により変化するが、M′は周波数と励磁
指令により変化するからである。そのため、この実施例
では無負荷運転を行い運転範囲の何点かの測定点におけ
るΔV1δを測定し、M′変動分を同定回路部12で計
算して、その計算結果を後述の励磁インダクタンス変換
データ部77に格納する。
The change AM of the excitation inductance calculated by the identification circuit section 12 is at a measurement point at a certain point in the operating range. Thus, variations in the resulting AM M 'and R 2 at one point with the operating range becomes impedance ratio, that distinction is Kashii very poorly as follows. That, R 2 will vary with temperature, M 'is because changes due to excitation command frequency. For this reason, in this embodiment, no-load operation is performed, ΔV 1 δ is measured at several measurement points in the operation range, the M ′ variation is calculated by the identification circuit unit 12, and the calculation result is referred to as the excitation inductance described later. It is stored in the conversion data section 77.

【0120】そして、動作中はその測定データを用いて
M′変動補償を行えばよいことになる。具体的には次の
2つの調整を実行する。
Then, during operation, M 'fluctuation compensation may be performed using the measured data. Specifically, the following two adjustments are performed.

【0121】(a)等価励磁電流指令λ2d*/M*の
M*を変化させる(磁束λ2d*を一定にする。)。こ
れによりM′*=M*と近似する。
(A) Change M * of the equivalent exciting current command λ 2 d * / M * (make the magnetic flux λ 2 d * constant). This approximates M ′ * = M *.

【0122】(b)γ,δ軸非干渉制御電圧演算に用い
るM′*=M2*/L2*を変化させる。
(B) M ′ * = M 2 * / L 2 * used for the γ, δ axis non-interference control voltage calculation is changed.

【0123】前記M′は無負荷運転でΔV1δを測定し
てその変動分を求める。測定時間を考慮して測定点は、
例えばnmax≦16とする。パネルからの設定は定トル
ク範囲測定点数nTと定出力範囲測定点数nPとする。各
範囲を上記測定点数の範囲内で分割して測定周波数を決
定する。ここではnT=2,nP=9のときの測定点の例
を図17(b)に示す。そして、M′変動分は(54)
式より求める。
For the M ′, ΔV 1 δ is measured in a no-load operation, and its variation is obtained. Considering the measurement time,
For example, n max ≦ 16. Setting from the panel is a constant torque range measurement points n T and a constant output range measurement points n P. Each range is divided within the range of the number of measurement points to determine a measurement frequency. Here, FIG. 17B shows an example of measurement points when n T = 2 and n P = 9. And the variation of M ′ is (54)
Obtain from the formula.

【0124】[0124]

【数32】 (Equation 32)

【0125】上記(54)式を用いて得たM′変化係数
データKM′は定トルク範囲でnT点、定出力範囲でnP
点ある。得られた(測定された)KM′データは図18
に示すようなデータテーブルにしてイメージデータとし
てRAMエリアへ、設定データとしてE2PROMにセ
ーブしておく。図18に示すデータテーブル化されたK
M′データは定トルク範囲でnT点、定出力範囲でnP
ある。この中間のデータは出力周波数により直線補間し
てKM′データを求める。
The M 'change coefficient data KM' obtained by using the above equation (54) is n T points in the constant torque range and n P points in the constant output range.
There are points. The obtained (measured) KM 'data is shown in FIG.
Is stored in the RAM area as image data and stored in the E 2 PROM as setting data. K as a data table shown in FIG.
The M 'data has n T points in the constant torque range and n P points in the constant output range. The intermediate data is linearly interpolated based on the output frequency to obtain KM 'data.

【0126】前記KM′データ数は定トルク範囲n
T個、定出力範囲でnP個存在する。直線補間に使用する
ωnデータ=参照アドレスポインタ(n)の定トルク範
囲と定出力範囲は次のようにして求められる。
The number of KM 'data is constant torque range n
There are T and n P constant output ranges. Ω n data used for linear interpolation = constant torque range and constant output range of reference address pointer (n) are obtained as follows.

【0127】(a)定トルク範囲(A) Constant torque range

【0128】[0128]

【数33】 [Equation 33]

【0129】なお、ωPUはωのωTRQでの正規化データ
である。
Note that ω PU is normalized data of ω at ω TRQ .

【0130】(b)定出力範囲(B) Constant output range

【0131】[0131]

【数34】 (Equation 34)

【0132】今、出力角周波数ωのときのKM′は次の
ようにして直線補間する。
Now, KM 'at the output angular frequency ω is linearly interpolated as follows.

【0133】以下図19,図20を参照して述べる。直
線補間の式は次式で与えられ、 (KM′n+1−KM′n)/(ωn+1−ωn)=(KM′−
KM′n)/(ω−ωn) この式を変形すると、 KM′−KM′n=(KM′n+1−KM′n)・(ω−
ωn)/(ωn+1−ωn) になる。ここで、a=(ω−ωn)/(ωn+1−ωn)と
おくと、上記式は、 KM′=a・KM′n+1+(1−a)・KM′nとなる。
Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. The equation for linear interpolation is given by the following equation: (KM ′ n + 1 −KM ′ n ) / (ω n + 1 −ω n ) = (KM′−
KM ′ n ) / (ω−ω n ) By transforming this equation, KM′−KM ′ n = (KM ′ n + 1 −KM ′ n ) · (ω−
ω n ) / (ω n + 1 −ω n ). Here, if a = (ω−ω n ) / (ω n + 1 −ω n ), the above equation is expressed as KM ′ = a · KM ′ n + 1 + (1−a) · KM ′ n Become.

【0134】次に上記で求めたテーブル参照アドレスデ
ータn′を用いると上記aは次のようになる。
Next, using the table reference address data n 'obtained above, a becomes as follows.

【0135】 a=(n′−n)/(n+1−n)=n′−n、 1−a=1−n′+n=(n+1)−n′。A = (n′−n) / (n + 1−n) = n′−n, 1−a = 1−n ′ + n = (n + 1) −n ′.

【0136】上記の関係を図に示すと図21のようにな
る。つまり、KM′データテーブルの参照アドレスデー
タn′の整数部はアドレスポインタデータとなり、小数
部は直線補間に用いるaデータとなる。また、小数部を
マイナスにしたものが(1−a)データとなる。
FIG. 21 shows the above relationship. That is, the integer part of the reference address data n 'in the KM' data table becomes address pointer data, and the decimal part becomes a data used for linear interpolation. Data obtained by subtracting a decimal part is (1-a) data.

【0137】以上のようにして同定回路部12が算出し
た励磁インダクタンスの設定値に対する変化分(変動
分)を全運転範囲の任意の分割数で分割した点における
励磁インダクタンス変化分として同定回路部12から出
力し、前述したデータテーブルを作成する。そして作成
したデータテーブルのデータを直線補間して得た励磁イ
ンダクタンス変換データ部77を設ける。このデータ部
77の出力(KM′)を、すべり角周波数演算部11に
供給するとともに、λ2do*/M*を割算する手段およ
び一次電圧のγ,δ軸成分の目標値V1γ*,V1δ*を
夫々算出する手段に設けられた掛算手段に供給する。
The change (excitation) to the set value of the excitation inductance calculated by the identification circuit unit 12 as described above is determined as the change in the excitation inductance at a point obtained by dividing the entire operation range by an arbitrary number of divisions. And creates the data table described above. Then, an excitation inductance conversion data section 77 obtained by linearly interpolating the data of the created data table is provided. The output (KM ') of the data part 77 is supplied to the slip angular frequency calculation part 11, and means for dividing λ 2do * / M * and the target value V 1 γ * of the γ and δ axis components of the primary voltage are provided. , V 1 δ * are supplied to multiplying means provided in the means for calculating the respective values.

【0138】以上において、演算部52でv1γ*を演算
するにあたってP項を考慮した(20)式の演算を行う
ために、i1γ*にかかる項をR1*からR1*(1+L
σ/R1*P)の一次進みに置き換えるようにすれば、
より正確な理想電圧を与えることができ、電流応答を改
善できる。
[0138] In the above, the arithmetic unit 5 2 v 1 γ * in order to perform the operation of considering (20) a P term when calculating the in, the terms relating to i 1 γ * R 1 * from R 1 * (1 + L
σ / R 1 * P)
A more accurate ideal voltage can be given, and the current response can be improved.

【0139】次に図1の実施例を改良した第2実施例に
ついて述べる。(16)式より二次磁束の変化を無視す
ると次の(16a)式が得られる。ただしλ2γ,λ2δ
は(18)式を用いてλ2dを表している。
Next, a second embodiment in which the embodiment of FIG. 1 is improved will be described. If the change in the secondary magnetic flux is ignored from the equation (16), the following equation (16a) is obtained. Where λ 2 γ, λ 2 δ
Represents λ 2d using equation (18).

【0140】[0140]

【数35】 (Equation 35)

【0141】この式からわかるように一次電流が急変し
た場合にその時間的変化率に応じた値だけv1γ,v1δ
が変化してしまう。即ちv1δの変化分の中には二次抵
抗変化分に加えて一次電流の時間的変化率が含まれるこ
とになり、v1γの変化分の中には一次抵抗、励磁イン
ダクタンスの変化分に加えて同様に一次電流の時間的変
化率が含まれることになる。このため図1の第1実施例
では、一次電流の急変時にはその変化分が二次抵抗変化
分として捉えられ、また一次抵抗変化分、励磁インダク
タンス変化分として捉えられて、補償の正確性が低くな
る。
[0141] by a value corresponding to the temporal change rate when the primary current as can be seen from this equation is suddenly changed v 1 γ, v 1 δ
Changes. That is, the change in v 1 δ includes the time change rate of the primary current in addition to the change in the secondary resistance, and the change in v 1 γ includes the change in the primary resistance and the exciting inductance. In addition to the minute, the temporal change rate of the primary current is also included. Therefore, in the first embodiment of FIG. 1, when the primary current suddenly changes, the change is regarded as a change in the secondary resistance, and also as a change in the primary resistance and a change in the excitation inductance. Become.

【0142】そこで図16の第2実施例では、LσPi
1γ,LσPi1δの項を含んだ一次電圧変動分(これを
Δv1γ,Δv1δとする)と、含まない一次電圧変動分
(これをΔv1γI,Δv1δIとする)との双方を演算
し、前者の値Δv1γ,Δv1δを用いて一次電圧を制御
すると共に、後者の値Δv1γI,Δv1δIを用いて二次
抵抗変化の補償及び一次抵抗等の同定を行うこととして
いる。
Therefore, in the second embodiment shown in FIG.
1 γ, LσPi 1 δ, the primary voltage fluctuations (which are termed Δv 1 γ, Δv 1 δ), and the primary voltage fluctuations that do not contain them (which are Δv 1 γ I , Δv 1 δ I ), The primary voltage is controlled using the former values Δv 1 γ, Δv 1 δ, and the secondary resistance change is compensated using the latter values Δv 1 γ I , Δv 1 δ I and The primary resistance and the like are to be identified.

【0143】具体的には、図16の第2実施例に示すよ
うにPIアンプ7については、LσPi1γに相当する
(i1γ*−i1γ)×Lσ/Tsを演算する比例要素71
と(i1γ*−i1γ)を積分する積分要素72とを含
み、比例要素71よりの比例項出力と積分要素72よりの
積分項出力との和をΔv1γとして出力すると共に、積
分項出力をΔv1γIとして出力するように構成してい
る。またPIアンプ8については、LσPi1δに相当
する(i1δ*−i1δ)×Lσ/Tsを演算する比例要
素81と(i1γ*−i1γ)を積分する積分要素82とを
含み、比例要素81よりの比例項出力と積分要素82より
の積分項出力との和をΔv1δとして出力すると共に、
積分要素82よりの積分項出力をΔv1δIとして出力す
るように構成している。ただしTsは演算周期を示し、
(i1γ*−i1γ)/Tsと(i1δ*−i1δ)/Ts
は微分要素により演算される。
Specifically, as shown in the second embodiment of FIG. 16, for the PI amplifier 7, the proportionality for calculating (i 1 γ * −i 1 γ) × Lσ / T s corresponding to LσPi 1 γ is obtained. Element 7 1
And and a integral element 7 2 integrating the (i 1 γ * -i 1 γ ), outputs the sum of the proportional term output from the proportional element 71 and the integral term output from the integral element 7 2 as Delta] v 1 gamma while, and configured to output the integral term output as Δv 1 γ I. With respect to the PI amplifier 8, integrating corresponding to LσPi 1 δ (i 1 δ * -i 1 δ) × Lσ / T s the calculating proportional element 81 and the (i 1 γ * -i 1 γ ) integral and a component 82, and outputs the sum of the proportional term output from the proportional element 81 and the integral term output from the integral element 8 2 as Delta] v 1 [delta],
It is configured to output the integral term output from the integral element 8 2 as Δv 1 δ I. Where T s indicates the operation cycle,
(I 1 γ * −i 1 γ) / T s and (i 1 δ * −i 1 δ) / T s are calculated by using a differential element.

【0144】このような構成によれば一次電流が急変し
たときでもΔv1γI,Δv1δIにはその影響が現れない
ため、正確な二次抵抗補償、及び一次電圧の同定等を行
うことができる。
According to such a configuration, even when the primary current changes abruptly, the effect does not appear on Δv 1 γ I and Δv 1 δ I , so that accurate secondary resistance compensation, identification of the primary voltage and the like are performed. be able to.

【0145】図2は本発明の第3実施例を示す回路図で
あり、二次抵抗変化分演算部10を用いる代りに電圧変
動分制御アンプであるPIアンプ14を用い、このPI
アンプ14にΔv1δとΔv1δの目標値零との偏差を入
力して現在のすべり角周波数における目標値ωs*から
の変動分Δωsを出力信号として得ている。そしてすべ
り角周波数演算部15ではR2が理想値から変動しない
と仮定した式
FIG. 2 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention. Instead of using the secondary resistance change calculator 10, a PI amplifier 14 which is a voltage fluctuation control amplifier is used.
Enter the deviation between the target value zero to the amplifier 14 Delta] v 1 [delta] and Delta] v 1 [delta] to obtain a variation [Delta] [omega s from the target value omega s * in the current slip angular frequency as the output signal. The slip angular frequency calculating unit 15 assumes that R 2 does not fluctuate from an ideal value.

【0146】[0146]

【数36】 [Equation 36]

【0147】に基づいてωs*を演算し、このωs*とΔ
ωsとの加算値をすべり角周波数の目標値としている。
このような実施例によればすべり角周波数の目標値は二
次抵抗変化に応じて自動的に修正される。なお14はコ
ンパレータ16の出力信号によってPIアンプ14の出
力を無効にするためのスイッチ部である。
Ω s * is calculated based on the ω s * and Δ
The value added to ω s is set as the target value of the slip angular frequency.
According to such an embodiment, the target value of the slip angular frequency is automatically corrected according to the secondary resistance change. Reference numeral 14 denotes a switch unit for invalidating the output of the PI amplifier 14 by the output signal of the comparator 16.

【0148】また図2に示す実施例において、PIアン
プ7,8として夫々図16に示すPIアンプ7,8を用
い、Δv1γIを同定回路部12に入力すると共に、Δv
1δ*とΔv1δIとの偏差をPIアンプ14に入力すれ
ば、先述したように二次抵抗変化分の補償等を正確に行
うことができる。
[0148] Also in the embodiment shown in FIG. 2, using the PI amplifier 7 and 8 shown in each of FIG. 16 as the PI amplifier 7, and inputs a Delta] v 1 gamma I in the identification circuit 12, Delta] v
By entering the deviation between 1 [delta] * and Delta] v 1 [delta] I to the PI amplifier 14, it is possible to accurately perform such a secondary resistance variation compensation as previously described.

【0149】次に第4実施例及び第5実施例を図9及び
図10に示す。第4及び第5実施例において、すべり周
波数は(15)式に示されている。いま、トルク分電流
指令i1qが急変したときや、定出力範囲に入って励磁電
流指令λ2d*/M*が変化したときには、すべり角周波
数ωsは変化することになる。そこで、二次抵抗変動補
償アンプとしてΔωsを出力する電圧変動分制御アンプ
を用いるとi1qやλ2d*/M*が変化するとΔωsも変
化しなければならない。そのため、トルク電流指令i1q
や励磁分電流指令λ2d*/M*が変化したときの二次抵
抗変動補償の応答が悪くなる。つまり、二次抵抗補償ア
ンプ出力としては二次抵抗変化分Kを直接出力するよう
にしておけば、上述の不都合を解消できる。
Next, a fourth embodiment and a fifth embodiment are shown in FIGS. In the fourth and fifth embodiments, the slip frequency is shown in equation (15). Now, when the torque component current command i 1q changes suddenly, or when the excitation current command λ 2d * / M * changes after entering the constant output range, the slip angular frequency ω s changes. Therefore, [Delta] [omega s must also be changed when i 1q and λ 2d * / M * is changed when using a voltage variation control amplifier for outputting a [Delta] [omega s as a secondary resistance variation compensation amplifier. Therefore, the torque current command i 1q
And the response of the secondary resistance fluctuation compensation when the excitation current command λ 2d * / M * changes. That is, if the secondary resistance change K is directly output as the output of the secondary resistance compensation amplifier, the above-described disadvantage can be solved.

【0150】そこで、二次抵抗変化分Kを用いてすべり
周波数を表すと(53)式のようになる。
Therefore, when the slip frequency is expressed by using the secondary resistance change K, the equation (53) is obtained.

【0151】[0151]

【数37】 (37)

【0152】(53)式より二次抵抗変化がある一定値
Kであるとすると、i1q*,λ2d*/M*の変化により
Δωsが変化することが分かる。つまり、二次抵抗補償
アンプ(Δωsを直接得る方式)では過渡応答が悪化す
ることが分かる。(i1q*,λ2d*/M*の変化により
Δωsアンプ出力も変化しなければならないから)そこ
で、本実施例では積分項出力(誤差電圧)Δv1δIと、
このΔv1δIの目標値零との偏差から二次抵抗変化分K
を直接出力する補償アンプを設け、この二次抵抗変化分
Kを用いて(53)式よりΔωs=K×ωs*より求め、
ωs*を加算することにより、ωsを求める。
From equation (53), assuming that the secondary resistance change is a constant value K, it can be seen that Δω s changes due to changes in i 1q * and λ 2d * / M *. That is, it can be seen that the transient response deteriorates in the secondary resistance compensating amplifier (method for directly obtaining Δω s ). And (i 1q *, λ 2d * / M * of from must change [Delta] [omega s amplifier output by a change) Therefore, the integral term output (error voltage) in the present embodiment Delta] v 1 [delta] I,
This Delta] v 1 [delta] I secondary resistance variation K from the deviation between the target value zero
Is provided, and the secondary resistance change K is used to obtain Δω s = K × ω s * from equation (53).
by adding the ω s *, we seek ω s.

【0153】図9及び図10は第4実施例及び第5実施
例を示すもので、図9において、70は二次抵抗変化分
アンプで、このアンプ70の出力は掛算器71を介して
すべり角周波数演算部15の出力ωs*と加算する。掛
算器71にはωs*が与えられる。図10はΔv1δI
=0とΔv1δIとの偏差を二次抵抗変化分アンプ70に
入力し、そのアンプ出力Kを掛算器71を介して図9の
実施例と同様にすべり角周波数演算部11の出力ωs
と加算するようにしたものである。
FIGS. 9 and 10 show a fourth embodiment and a fifth embodiment. In FIG. 9, reference numeral 70 denotes an amplifier for changing the secondary resistance, and the output of the amplifier 70 is slid via a multiplier 71. It is added to the output ω s * of the angular frequency calculation unit 15. The multiplier 71 is given ω s *. FIG. 10 shows Δv 1 δ I *
= 0 and Delta] v 1 [delta] Enter the deviation between I to the secondary resistance variation amplifier 70, the output ω embodiments slip in the same manner as angular frequency arithmetic unit 11 of FIG. 9 through the multiplier 71 and the amplifier output K s *
Is added.

【0154】上記のように二次抵抗補償アンプ出力とし
て二次抵抗変化分Kを得るようにすれば、ωs*が変化
したときでも、アンプ出力Kは一定値でもよいことにな
る。そのため、トルク分電流指令i1q*や励磁分電流指
令λ2d*/M*が変化して、ωs*が急変しても、二次
抵抗補償の応答は良好となる。
If the secondary resistance change K is obtained as the secondary resistance compensation amplifier output as described above, the amplifier output K may be a constant value even when ω s * changes. Therefore, even when the torque component current command i 1q * and the excitation component current command λ 2d * / M * change, and ω s * changes suddenly, the response of the secondary resistance compensation becomes good.

【0155】次に第6実施例及び第7実施例について述
べる。二次抵抗変動によって発生するδ軸のΔv1δは
(43)式により表すことができる。(43)式よりΔ
1δは一次角周波数ωOに比例して変化することが分か
る。そのため、低周波領域やモータロック時にはωO
非常に小さくなる。これにより、Δv1δも非常に小さ
な値となる。二次抵抗補償アンプ(Δωsアンプと二次
抵抗変化分Kアンプ)を用いる場合、低周波領域で補償
応答が遅くなる。(PIアンプの入力Δv1δやΔv1δ
Iが微小のためアンプが振れるのに時間がかかる。)本
実施例はPIアンプのゲインを周波数により可変するこ
とにより応答の改善を図るものである。PIアンプのゲ
インは次式により可変させる。Kp=Kp*×ωOTRQ
ωO、ただし、KpはPIアンプゲイン、Kp*はPI
アンプのωOTRQ時のゲイン設定値、ωOTRQは基底角周波
数、ωOは一次角周波数である。また、PIアンプの安
定性を考慮してゲインKp≦リミッタ≦KpLIM(Kp
LIMは可変とする)となるようなリミッタをかける。そ
して、ωOが定出力範囲ではωO=ωOTRQとし、Kp=K
p*とする。ここでPIアンプゲインの構成を示す。
Next, a sixth embodiment and a seventh embodiment will be described. Δv 1 δ on the δ axis generated by the secondary resistance fluctuation can be expressed by equation (43). From equation (43), Δ
It can be seen that v 1 δ changes in proportion to the primary angular frequency ω O. For this reason, ω O becomes extremely small in the low frequency region or when the motor is locked. As a result, Δv 1 δ also has a very small value. When a secondary resistance compensation amplifier (Δω s amplifier and secondary resistance change K amplifier) is used, the compensation response becomes slow in a low frequency region. (Input Δv 1 δ or Δv 1 δ of PI amplifier
It takes time for the amplifier to swing because I is very small. In this embodiment, the response is improved by changing the gain of the PI amplifier according to the frequency. The gain of the PI amplifier is varied by the following equation. Kp = Kp * × ω OTRQ /
ω O , where Kp is PI amplifier gain and Kp * is PI
The gain setting value at the time of ω OTRQ of the amplifier, ω OTRQ is the base angular frequency, and ω O is the primary angular frequency. Further, taking into account the stability of the PI amplifier, the gain Kp ≦ limiter ≦ Kp LIM (Kp
LIM is variable). When ω O is in the constant output range, ω O = ω OTRQ, and Kp = K
Let p *. Here, the configuration of the PI amplifier gain is shown.

【0156】図11は第6実施例で、図12は第7実施
例である。両図において、72がPIアンプゲイン、7
3が上下限リミッタである。図11及び図12に示すよ
うに構成すれば、PIアンプゲインKpを周波数に反比
例して変化させることにより、低速域での補償応答を速
くすることができる。また、上下限リミッタを設けて、
上限リミッタKpLIMは安定性を考慮して決定し、下限
リミッタは基底角周波数ωOTRQ時の設定値Kp*とする
ことにより、全運転範囲で安定した補償を行うことがで
きる。
FIG. 11 shows a sixth embodiment, and FIG. 12 shows a seventh embodiment. In both figures, 72 is the PI amplifier gain, 7
3 is an upper and lower limiter. With the configuration shown in FIGS. 11 and 12, by changing the PI amplifier gain Kp in inverse proportion to the frequency, the compensation response in the low-speed range can be made faster. Also, by providing upper and lower limiters,
By setting the upper limiter Kp LIM in consideration of stability and setting the lower limiter to the set value Kp * at the base angular frequency ωOTRQ , stable compensation can be performed in the entire operation range.

【0157】次に第8実施例について述べる。二次抵抗
変動によって発生するδ軸のΔv1δは低周波数になる
と特にその信号に1fのリップルを含んでいる。そのた
め、安定した二次抵抗変動補償を行うにはフィルタを挿
入する必要がある。本実施例ではΔv1δに一次遅れの
フィルタを挿入し、そのフィルタ時定数を一次周波数に
反比例して変化させる。次式はフィルタの伝達関数であ
る。G(S)=1/1+ST1、T1=1/f0=2π/
ωO、ただし、T1は一次遅れフィルタの時定数、f0
インバータの出力周波数,ωOは一次角周波数である。
また、フィルタ時定数の上下限リミッタを設けて、二次
抵抗補償の安定化を図る。
Next, an eighth embodiment will be described. The Δv 1 δ of the δ axis generated by the secondary resistance fluctuation includes a 1f ripple particularly in the signal at a low frequency. Therefore, it is necessary to insert a filter to perform stable secondary resistance fluctuation compensation. In this embodiment, a first-order lag filter is inserted into Δv 1 δ, and the filter time constant is changed in inverse proportion to the first-order frequency. The following equation is the transfer function of the filter. G (S) = 1/1 + ST 1 , T 1 = 1 / f 0 = 2π /
ω O , where T 1 is the time constant of the first-order lag filter, f 0 is the output frequency of the inverter, and ω O is the first-order angular frequency.
In addition, the upper and lower limiters of the filter time constant are provided to stabilize the secondary resistance compensation.

【0158】図13は一次遅れフィルタを備えた第8実
施例で、図において、74は一次遅れフィルタ、75は
上下限リミッタ、76は一次遅れフィルタの時定数であ
る。図13のように一次遅れフィルタ74を挿入し、フ
ィルタ時定数を周波数に反比例させることにより、補償
の安定化を図ることができる。また、上下限リミッタ7
5を設けて、高速域と極低速域でのフィルタ効果を可変
できるようにしておけば、広範囲に亘って補償の安定化
を図ることができる。
FIG. 13 shows an eighth embodiment having a first-order lag filter. In the figure, 74 is a first-order lag filter, 75 is an upper / lower limiter, and 76 is a time constant of the first-order lag filter. By inserting a first-order lag filter 74 as shown in FIG. 13 and making the filter time constant inversely proportional to the frequency, the compensation can be stabilized. The upper and lower limiters 7
If the filter effect 5 is provided so that the filter effect can be varied in the high-speed range and the extremely low-speed range, the compensation can be stabilized over a wide range.

【0159】次に第9実施例及び第10実施例について
述べる。前記第6,第7実施例において述べたように、
(43)式よりΔv1δは一次角周波数ωOに比例して変
化することが分かる。そのため、低周波数領域やモータ
ロック時にはωOが非常に小さい値となるため、Δv1δ
も非常に小さい値となる。このような低周波数領域で二
次抵抗補償を行う場合、二次抵抗変化分演算(45)式
の演算精度が悪くなったり、二次抵抗変化分Kアンプな
どのPIアンプを用いたときは二次抵抗補償の同定に時
間がかかる(PIアンプの入力Δv1δやΔv1δIが微
少のため、アンプが二次抵抗変化分Kまで振れるのに時
間がかかる。)などの不具合がある。
Next, a ninth embodiment and a tenth embodiment will be described. As described in the sixth and seventh embodiments,
From equation (43), it can be seen that Δv 1 δ changes in proportion to the primary angular frequency ω O. As a result, ω O has a very small value in the low frequency region or when the motor is locked, so that Δv 1 δ
Is also very small. When the secondary resistance compensation is performed in such a low frequency region, the calculation accuracy of the secondary resistance change calculation (45) becomes poor, or the secondary resistance change K amplifier or other PI amplifier is used. It takes time to identify the secondary resistance compensation (it takes time for the amplifier to swing to the secondary resistance change K because the input Δv 1 δ and Δv 1 δ I of the PI amplifier are very small).

【0160】そこで、本実施例では低周波領域での二次
抵抗変動補償の精度向上と同定時間を速くさせるように
した。(43)式に示すようにΔv1δはωOに比例す
る。モータロック時(ωr=0)にはωO=ωsとなるた
め、すべり角周波数ωsにΔv1δは比例することにな
る。ωs*は次式で表される。
Therefore, in this embodiment, the accuracy of the secondary resistance fluctuation compensation in the low frequency region is improved and the identification time is shortened. As shown in equation (43), Δv 1 δ is proportional to ω O. When the motor is locked (ω r = 0), ω O = ω s , so that Δv 1 δ is proportional to the slip angular frequency ω s . ω s * is expressed by the following equation.

【0161】[0161]

【数38】 (38)

【0162】トルク分電流指令i1q*が小さい(軽負
時)ときには、ωs*も小さくなり、Δv1δも小さい値
となる。Δv1δが小さいと、前述のような不具合が発
生する。そこで、鉄鋼ラインの巻取機やエレベータ等の
用途ではモータに機械ブレーキが付属しているため、モ
ータロック状態での運転が可能となる。このような場合
はモータにブレーキをかけてモータロック状態にし、ト
ルク分電流指令i1q*を大きな値(例えば50〜100
%程度のトルク分電流指令)にして流してやれば、ωs
*も大きくなり、Δv1δも大きい値が得られる。これ
により、二次抵抗変化分演算(45)式や二次抵抗変化
分Kアンプを動作させれば、二次抵抗変動補償を精度良
くかつ同定速度を速く実行させることが可能となる。こ
の初期同定を実行し、二次抵抗補償データをホールドし
ておき、この後ホールドデータを初期値として通常の運
転に入れば、二次抵抗補償同定の時間が不要となり、高
精度なトルク制御が可能となる。
When the torque current command i 1q * is small (lightly negative), ω s * is also small, and Δv 1 δ is also a small value. If Δv 1 δ is small, the above-described problem occurs. Therefore, in applications such as a winder and an elevator of a steel line, a mechanical brake is attached to a motor, so that operation in a motor locked state is possible. In such a case, the motor is braked to lock the motor, and the torque current command i 1q * is set to a large value (for example, 50 to 100).
Do it to flow in the torque current command) of about%, omega s
* Also increases, and a large value of Δv 1 δ is obtained. Thus, by operating the secondary resistance change calculation (45) and the secondary resistance change K amplifier, it becomes possible to execute the secondary resistance change compensation with high accuracy and high identification speed. Performing this initial identification, holding the secondary resistance compensation data, and then entering normal operation with the hold data as the initial value eliminates the need for secondary resistance compensation identification time, and achieves highly accurate torque control. It becomes possible.

【0163】図14及び図15は第9,第10実施例を
示すフローチャートで、図14が二次抵抗変化分演算の
初期同定フローチャート、図15が二次抵抗変化分Kア
ンプの初期同定フローチャートである。
FIGS. 14 and 15 are flow charts showing the ninth and tenth embodiments. FIG. 14 is an initial identification flow chart for calculating the secondary resistance change, and FIG. 15 is an initial identification flow chart for the secondary resistance change K amplifier. is there.

【0164】[0164]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、全
運転範囲を任意の点に分割し、各々の点での無負荷運転
時のΔV1δまたはΔV1δIを測定し、励磁インダクタ
ンスの変化データテーブルを作成し、この測定点間を直
線補間した励磁インダクタンスの変化データを用いて理
想電圧演算を実行し、M*を励磁インダクタンスデータ
で代用して励磁指令を算出するようにしたので、全運転
範囲で励磁インダクタンス変動の補償を実行することに
より、トルク制御精度の向上を図ることができる。
As described above, according to the present invention, the entire operation range is divided into arbitrary points, and ΔV 1 δ or ΔV 1 δI at each point during no-load operation is measured, and excitation is performed. An inductance change data table is created, an ideal voltage calculation is performed using the excitation inductance change data obtained by linearly interpolating between the measurement points, and an excitation command is calculated by substituting M * with the excitation inductance data. Therefore, the torque control accuracy can be improved by executing the compensation of the excitation inductance variation in the entire operation range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例を示すブロック回路図。FIG. 1 is a block circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第3実施例を示すブロック回路図。FIG. 2 is a block circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図3】誘導電動機の等価回路図。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the induction motor.

【図4】ベクトル図。FIG. 4 is a vector diagram.

【図5】ベクトル図。FIG. 5 is a vector diagram.

【図6】ベクトル図。FIG. 6 is a vector diagram.

【図7】ベクトル図。FIG. 7 is a vector diagram.

【図8】ベクトル制御装置の比較例を示すブロック回路
図。
FIG. 8 is a block circuit diagram showing a comparative example of the vector control device.

【図9】第4実施例の要部ブロック回路図。FIG. 9 is a main part block circuit diagram of a fourth embodiment.

【図10】第5実施例の要部ブロック回路図。FIG. 10 is a main part block circuit diagram of a fifth embodiment.

【図11】第6実施例の要部ブロック回路図。FIG. 11 is a main part block circuit diagram of a sixth embodiment.

【図12】第7実施例の要部ブロック回路図。FIG. 12 is a main part block circuit diagram of a seventh embodiment.

【図13】第8実施例の要部ブロック回路図。FIG. 13 is a main part block circuit diagram of an eighth embodiment.

【図14】第9実施例のフローチャート。FIG. 14 is a flowchart of the ninth embodiment.

【図15】第10実施例のフローチャート。FIG. 15 is a flowchart of the tenth embodiment.

【図16】第2実施例のブロック回路図。FIG. 16 is a block circuit diagram of a second embodiment.

【図17】(a)は一次角周波数ω0と励磁インダクタ
ンスM′との関係を示す特性図、(b)は一次角周波数
ω0と励磁指令との関係を示す特性図。
17A is a characteristic diagram showing a relationship between a primary angular frequency ω 0 and an excitation inductance M ′, and FIG. 17B is a characteristic diagram showing a relationship between a primary angular frequency ω 0 and an excitation command.

【図18】RAMエリアへのデータ格納説明図。FIG. 18 is an explanatory diagram of data storage in a RAM area.

【図19】直線補間の説明図。FIG. 19 is an explanatory diagram of linear interpolation.

【図20】直線補間の詳細な説明図。FIG. 20 is a detailed explanatory diagram of linear interpolation.

【図21】直線補間の詳細な説明図。FIG. 21 is a detailed explanatory diagram of linear interpolation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…二次磁束指令アンプ 12…演算部 2…速度アンプ 51…第1の座標変換部 52…理想電圧演算部 6…第2の座標変換部 7,8…電流制御アンプであるPIアンプ 10…二次抵抗変化分演算部 11,15…すべり角周波数演算部 12…同定回路部 14…電圧変動分制御アンプ 77…励磁インダクタンス変換データ部1 1 ... Secondary magnetic flux command amplifier 1 2 ... Operation unit 2 ... Speed amplifier 5 1 ... First coordinate conversion unit 5 2 ... Ideal voltage calculation unit 6 ... Second coordinate conversion unit 7, 8 ... Current control amplifier PI amplifier 10 ... Secondary resistance change calculation unit 11, 15 ... Slip angular frequency calculation unit 12 ... Identification circuit unit 14 ... Voltage fluctuation control amplifier 77 ... Exciting inductance conversion data unit

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 誘導電動機の電源角周波数と同期して回
転する回転座標であって、二次磁束を基準軸とする座標
をd−q座標とすると、誘導電動機の一次電流のd軸成
分及びq軸成分の目標値i1d*,i1q*を夫々算出する
手段と、二次時定数の設定値を含む演算式に基づいてす
べり角周波数を演算するすべり角周波数演算部を備えた
誘導電動機のベクトル制御装置において、 i1d*を算出する手段は、誘導電動機の回転子角周波数
に応じて二次磁束のd軸成分の目標値λ 2d */M*を出
力する手段と、このλ 2d */M*と微分項とに基づいて
1d*を算出する手段とを有し、 d−q軸に対し位相ψがtan-1(i1q*/i1d*)
なりかつ一次電流I1を基準軸とする座標をγ−δ座標
とすると、i1d*,i1q*に基づいて一次電流のγ軸成
分の目標値i1γ*(=I1)及び前記位相ψを算出する
第1の座標変換部と、 λ2d*と励磁インダクタンスの
目標値M*との比λ2d*/M*、第1の座標変換部の演
算結果及び電源角周波数の指令値ω0に基づいて一次電
圧のγ,δ軸成分の目標値v1γ*,v1δ*を夫々下記
演算式を演算し、得られた値に励磁インダクタンス変換
データを乗算して算出する理想電圧演算部と、 誘導電動機の一次電流の検出値をγ−δ座標の各軸成分
1γ,i1δに変換する第2の座標変換部と、 i1γ*及び一次電流のδ軸成分の目標値i1δ*と前記
第2の座標変換部よりのi1γ,i1δとに基づいて、現
在の一次電圧のγ軸成分におけるv1γ*からの変動分
Δv1γと、現在の一次電圧のδ軸成分におけるv1δ*
からの変動分Δv1δとを算出する手段と、 i1d*,i1q*,i1γ*,λ2d*、一次電源角周波数
ω0、励磁インダクタンスの目標値M*及びΔv1δに基
づいて二次抵抗の目標値に対する変化分を演算する二次
抵抗変化分演算部とを設け、 v1γ*とΔv1γとの加算値を一次電圧のγ軸成分の目
標値v1γとし、またv1δ*Δ1δとの加算値を一次
電圧のδ軸成分の目標値v1δとし、これら目標値v
1γ,v1δに基づいて電源電圧を制御すると共に、 前記すべり角周波数演算部は二次時定数の設定値と前記
二次抵抗変化分演算部で得られた演算結果とに基づいて
そのときの二次時定数を求め、この二次時定数、i
1q、λ 2d */M*及び励磁インダクタンス変換データ
を用いてすべり角周波数の演算を行ってすべり角周波数
の目標値ω s *を出力し、 無負荷運転時にΔv1γ、一次抵抗の設定値1*及びi
1d*に基づいて一次抵抗の設定値に対する変化分を算出
して、これにより一次抵抗を同定すると共に、Δv
1δ、M*、二次自己インダクタンスL2*、ω0及びλ
2d*に基づいて励磁インダクタンスの設定値に対する変
化分を算出して、これにより励磁インダクタンスを同定
する同定回路部を設け、 前記同定回路部が算出した励磁インダクタンスの設定値
に対する変化分を全運転範囲の任意の分割数で分割した
点における励磁インダクタンス変化分として前記同定回
路部から出力して、その励磁インダクタンス変化分のデ
ータテーブルを作成し、そのデータテーブルのデータを
直線補間して得た励磁インダクタンス変換データ部を設
け、 前記励磁インダクタンス変換データ部の出力を、すべり
角周波数演算部、理想電圧演算部及び励磁指令λ 2d0
/M*に与えるようにしたことを特徴とする誘導電動機
のベクトル制御装置。 【数39】
1. A d-axis coordinate of a primary current of an induction motor, assuming that d-q coordinates are rotation coordinates rotating in synchronization with a power supply angular frequency of the induction motor and having a secondary magnetic flux as a reference axis. Induction motor having means for calculating target values i 1d * and i 1q * of the q-axis component, respectively, and a slip angular frequency calculator for calculating a slip angular frequency based on an arithmetic expression including a set value of a secondary time constant Means for calculating i 1d * comprises: means for outputting a target value λ 2d * / M * of the d-axis component of the secondary magnetic flux in accordance with the rotor angular frequency of the induction motor; and λ 2d * / M * and means for calculating i 1d * based on the differential term, wherein the phase ψ is different from tan −1 (i 1q * / i 1d *) with respect to the dq axis. And the coordinates with the primary current I 1 as a reference axis are γ−δ coordinates, the primary current I 1d *, i 1q * a first coordinate conversion unit for calculating a target value i 1 γ * (= I 1 ) and the phase ψ of gamma-axis component, lambda 2d * and the target value M * ratio between lambda 2d of the excitation inductance * / M * , gamma command value omega 0 based on the primary voltage of the operational results and power supply angular frequency of the first coordinate conversion unit, the target value v 1 gamma * of [delta] -axis component, v 1 [delta] * respectively below
Calculates the expression and converts the excitation inductance to the obtained value
And the ideal voltage calculation unit for calculating by multiplying the data, and the second coordinate conversion unit for converting the detection value of the primary current of the induction motor gamma-[delta] each axis component i 1 gamma coordinates, to i 1 [delta], i 1 Based on γ *, the target value i 1 δ * of the δ-axis component of the primary current, and i 1 γ, i 1 δ from the second coordinate conversion unit, v 1 γ in the γ-axis component of the current primary voltage * Variation Δv 1 γ and v 1 δ * in the δ-axis component of the current primary voltage
And a means for calculating a variation Δv 1 δ from the following equation : i 1d *, i 1q *, i 1 γ *, λ 2d *, primary power supply angular frequency ω 0 , target value M * of excitation inductance, and Δv 1 δ based provided a secondary resistance variation calculator for calculating a change in the target value of the secondary resistance, v 1 γ * and Delta] v 1 target value of gamma-axis component of the primary voltage sum of the gamma v 1 gamma The sum of v 1 δ * and Δ 1 δ is set as a target value v 1 δ of the δ-axis component of the primary voltage, and these target values v
The power supply voltage is controlled based on 1γ, v 1 δ, and the slip angular frequency calculation unit performs the control based on the set value of the secondary time constant and the calculation result obtained by the secondary resistance change calculation unit. The second order time constant is obtained, and this second order time constant, i
1q * , λ2d * / M * and excitation inductance conversion data
Is used to calculate the slip angular frequency to calculate the slip angular frequency.
The target value ω s * is output , and Δv 1 γ, the set value R 1 * of the primary resistance and i
Calculate the change from the primary resistance set value based on 1d *
Thus, the primary resistance is identified , and Δv
1 δ, M *, secondary self inductance L 2 *, ω 0 and λ
Calculate the change of the excitation inductance with respect to the set value based on 2d *, and identify the excitation inductance using this
An identification circuit unit to be provided, the change from the set value of the excitation inductance calculated by the identification circuit unit is output from the identification circuit unit as the excitation inductance change at a point divided by an arbitrary number of divisions of the entire operation range, A data table for the excitation inductance change is created, and an excitation inductance conversion data section obtained by linearly interpolating the data of the data table is provided.The output of the excitation inductance conversion data section is slipped.
Angular frequency calculator, ideal voltage calculator and excitation command λ 2d0 *
/ M *, a vector control device for an induction motor. [Equation 39]
【請求項2】 請求項1記載の誘導電動機のベクトル制
御装置において、二次抵抗変化分演算部を用いる代り
に、現在の一次電圧のδ軸成分におけるv1δ*からの
変動分Δv1δとこのΔv1δの目標値零との偏差を入力
すると共に、すべり角周波数の目標値ωs*からの変動
分Δωsを出力する電圧変動分制御アンプを設け、この
電圧変動分制御アンプよりのΔωsとすべり角周波数演
算部で求めたωs*との加算値をすべり角周波数の目標
値とすることを特徴とする誘導電動機のベクトル制御装
置。
2. The vector control apparatus for an induction motor according to claim 1, wherein a change Δv 1 δ from v 1 δ * in the δ-axis component of the current primary voltage is used instead of using the secondary resistance change calculation unit. inputs the deviation between the target value zero Delta] v 1 [delta] of Toko, a voltage change control amplifier for outputting a variation [Delta] [omega s from the target value omega s * slip angular frequency provided from the voltage change control amplifier A vector control apparatus for an induction motor, characterized in that an addition value of Δω s of the above and ω s * obtained by the slip angular frequency calculation unit is set as a target value of the slip angular frequency.
【請求項3】 誘導電動機の電源角周波数と同期して回
転する回転座標であって、二次磁束を基準軸とする座標
をd−q座標とすると、誘導電動機の一次電流のd軸成
分及びq軸成分の目標値i1d*,i1q*を夫々算出する
手段と、二次時定数の設定値を含む演算式に基づいてす
べり角周波数を演算するすべり角周波数演算部を備えた
誘導電動機のベクトル制御装置において、 i1d*を算出する手段は、誘導電動機の回転子角周波数
に応じて二次磁束のd軸成分の目標値λ 2d */M*を出
力する手段と、このλ 2d */M*と微分項とに基づいて
1d*を算出する手段とを有し、 d−q軸に対し位相ψがtan-1(i1q*/i1d*)
なりかつ一次電流I1を基準軸とする座標をγ−δ座標
とすると、i1d*,i1q*に基づいて一次電流のγ軸成
分の目標値i1γ*(=I1)及び前記位相ψを算出する
第1の座標変換部と、 λ2d*と励磁インダクタンス目
標値M*との比λ2d*/M*、第1の座標変換部の演算
結果及び電源角周波数の指令値ω0に基づいて一次電圧
のγ,δ軸成分の目標値v1γ*,v1δ*を夫々下記演
算式を演算し、得られた値に励磁インダクタンス変換デ
ータを乗算して算出する理想電圧演算部と、 誘導電動機の一次電流の検出値をγ−δ座標の各軸成分
1γ,i1δに変換する第2の座標変換部と、 一次電流のδ軸成分の目標値i1δ*と前記第2の座標
変換部よりのi1δとの電流偏差の時間的変化率を求め
てこれと漏れインダクタンスLσとの積を比例項出力と
する比例要素と、前記電流偏差を積分した値を積分項出
力とする積分要素とを含み、前記比例項出力と積分項出
力との和を、現在の一次電圧のδ軸成分におけるv1δ
*からの電圧変動分Δv1δとして出力すると共に、前
記積分項出力をΔv1δIとして出力する電流制御アンプ
と、 i1γ*と前記第2の座標変換部よりのi1γに基づい
て、現在の一次電圧のγ軸成分におけるv1γ*からの
変動分Δv1γを算出する手段と、 i1d*,i1q*,i1γ*,λ2d*、一次電源角周波数
ω0、励磁インダクタンスの目標値M*及びΔv1δI
基づいて二次抵抗の目標値に対する変化分を演算する二
次抵抗変化分演算部とを設け、 v1γ*とΔv1γとの加算値を一次電圧のγ軸成分の目
標値v1γとし、またv1δ*Δ1δとの加算値を一次
電圧のδ軸成分の目標値v1δとし、これら目標値v
1γ,v1δに基づいて電源電圧を制御すると共に、 前記すべり角周波数演算部は二次時定数の設定値と前記
二次抵抗変化分演算部で得られた演算結果とに基づいて
そのときの二次時定数を求め、この二次時定数、i
1q、λ 2d */M*及び励磁インダクタンス変換データ
を用いてすべり角周波数の演算を行ってすべり角周波数
の目標値ω s *を出力し、 Δv1γを算出する手段は、i1γ*と前記第2の座標変
換部よりのi1γとの電流偏差の時間的変化率を求め
て、これと漏れインダクタンスLσとの積を比例項出力
とする比例要素と、当該電流偏差を積分した値を積分項
出力とする積分要素とを含み、当該比例項出力と当該積
分項出力との和を、現在の一次電圧のγ軸成分における
1γ*からの電圧変動分Δv1γとして出力すると共
に、当該積分項出力をΔv1γIとして出力する電流制御
アンプにより構成し、 無負荷運転時にΔv1γI、一次抵抗の設定値R1*及び
1d*に基づいて一次抵抗の設定値に対する変化分を算
して、これにより一次抵抗を同定すると共に、Δv1
δI、M*、二次自己インダクタンスL2*、ω0及びλ
2d*に基づいて励磁インダクタンスの設定値に対する変
化分を算出して、これにより励磁インダクタンスを同定
する同定回路部を設け、 前記同定回路部が算出した励磁インダクタンスの設定値
に対する変化分を全運転範囲の任意の分割数で分割した
点における励磁インダクタンス変化分として前記同定回
路部から出力して、その励磁インダクタンス変化分のデ
ータテーブルを作成し、そのデータテーブルのデータを
直線補間して得た励磁インダクタンス変換データ部を設
け、 前記励磁インダクタンス変換データ部の出力を、すべり
角周波数演算部、理想電圧演算部及び励磁指令λ 2d0
/M*に与えるようにしたことを特徴とする誘導電動機
のベクトル制御装置。 【数40】
3. A d-axis coordinate of a primary current of an induction motor, assuming that d-q coordinates are rotation coordinates that rotate in synchronization with a power supply angular frequency of the induction motor and have a secondary magnetic flux as a reference axis. Induction motor having means for calculating target values i 1d * and i 1q * of the q-axis component, respectively, and a slip angular frequency calculator for calculating a slip angular frequency based on an arithmetic expression including a set value of a secondary time constant Means for calculating i 1d * comprises: means for outputting a target value λ 2d * / M * of the d-axis component of the secondary magnetic flux in accordance with the rotor angular frequency of the induction motor; and λ 2d * / M * and means for calculating i 1d * based on the differential term, wherein the phase ψ is different from tan −1 (i 1q * / i 1d *) with respect to the dq axis. And the coordinates with the primary current I 1 as a reference axis are γ−δ coordinates, the primary current I 1d *, i 1q * a first coordinate conversion unit for calculating a target value i 1 γ * (= I 1 ) of the γ-axis component and the phase ψ, a ratio λ 2d * / M * of λ 2d * and an exciting inductance target value M *, first gamma of the primary voltage based on the command value omega 0 of the result and power supply angular frequency of the coordinate conversion unit, a target value of [delta] -axis component v 1 γ *, v 1 δ * , respectively below Starring
Calculate the formula and convert the obtained value to the excitation inductance conversion data.
An ideal voltage calculation unit that calculates by multiplying the primary current by a motor; a second coordinate conversion unit that converts the detected value of the primary current of the induction motor into each axis component i 1 γ, i 1 δ of the γ-δ coordinate; a proportional term output the product of the target value i 1 [delta] * and the second temporal change rate calculated by this and leakage inductance Lσ current deviation between i 1 [delta] than the coordinate transformation unit of [delta]-axis component of the current And an integral element that outputs the integral value of the current deviation as an integral term output, and calculates the sum of the proportional term output and the integral term output as v 1 δ in the δ-axis component of the current primary voltage.
* Outputs a voltage change Delta] v 1 [delta] from, based the integral term output a current control amplifier to output as Delta] v 1 [delta] I, the i 1 gamma * and i 1 than the second coordinate conversion section gamma Means for calculating the variation Δv 1 γ from v 1 γ * in the γ-axis component of the current primary voltage; i 1d *, i 1q *, i 1 γ *, λ 2d *, and the primary power supply angular frequency ω 0, the target value M * and Delta] v 1 [delta] secondary resistance variation calculator for calculating a change in the target value of the secondary resistance based on the I of the exciting inductance provided, v 1 gamma * and Delta] v 1 and gamma The added value is a target value v 1 γ of the γ-axis component of the primary voltage, and the added value of v 1 δ * and Δ 1 δ is a target value v 1 δ of the δ-axis component of the primary voltage.
The power supply voltage is controlled based on 1γ, v 1 δ, and the slip angular frequency calculation unit performs the control based on the set value of the secondary time constant and the calculation result obtained by the secondary resistance change calculation unit. The second order time constant is obtained, and this second order time constant, i
1q * , λ2d * / M * and excitation inductance conversion data
Is used to calculate the slip angular frequency to calculate the slip angular frequency.
The output target value omega s *, means for calculating a Delta] v 1 gamma is calculated temporal change rate of the current deviation of the i 1 gamma than the i 1 gamma * and the second coordinate conversion unit, which And a leakage inductance Lσ, including a proportional element that outputs a product of the proportional term, and an integral element that outputs a value obtained by integrating the current deviation as an integral term output. The sum of the proportional term output and the integral term output is represented by: A current control amplifier that outputs the voltage variation Δv 1 γ from v 1 γ * in the γ-axis component of the current primary voltage and outputs the integral term output as Δv 1 γ I , and outputs Δv 1 during no-load operation. 1 γ I , a change in the primary resistance set value is calculated based on the primary resistance set value R 1 * and i 1d * , whereby the primary resistance is identified and Δv 1
δ I , M *, secondary self inductance L 2 *, ω 0 and λ
Calculate the change of the excitation inductance with respect to the set value based on 2d *, and identify the excitation inductance using this
An identification circuit unit to be provided, the change from the set value of the excitation inductance calculated by the identification circuit unit is output from the identification circuit unit as the excitation inductance change at a point divided by an arbitrary number of divisions of the entire operation range, A data table for the excitation inductance change is created, and an excitation inductance conversion data section obtained by linearly interpolating the data of the data table is provided.The output of the excitation inductance conversion data section is slipped.
Angular frequency calculator, ideal voltage calculator and excitation command λ 2d0 *
/ M *, a vector control device for an induction motor. (Equation 40)
【請求項4】 請求項3記載の誘導電動機のベクトル制
御装置において、二次抵抗変化分演算部を用いる代り
に、電流制御アンプの積分項出力Δv1δIとこのΔv1
δIの目標値零との偏差を入力すると共に、すべり角周
波数の目標値ωs*からの変動分Δωsを出力する電圧変
動分制御アンプを設け、この電圧変動分制御アンプより
のΔωsとすべり角周波数演算部で求めたωs*との加算
値をすべり角周波数の目標値とすることを特徴とする誘
導電動機のベクトル制御装置。
4. The vector control device for an induction motor according to claim 3, wherein the output of the integral term Δv 1 δ I of the current control amplifier and this Δv 1
inputs the deviation between the target value zero [delta] I, the voltage change control amplifier for outputting a variation [Delta] [omega s from the target value omega s * slip angular frequency provided, [Delta] [omega s than the voltage change control amplifier A vector control device for an induction motor, characterized in that an added value of the slip angular frequency and a ω s * obtained by a slip angular frequency calculation unit is set as a target value of the slip angular frequency.
【請求項5】 請求項1記載の誘導電動機のベクトル制
御装置において、二次抵抗変化分演算部を用いる代わり
に、現在の一次電圧のδ軸成分におけるΔv1δ*から
の変動分Δv1δとこのΔv 1 δの目標値零との偏差を入
力すると共に、出力として二次抵抗変化分を直接得る二
次抵抗変化分アンプを設け、このアンプ出力とすべり角
周波数の目標値ωs*とを掛算することにより、すべり
角周波数の目標値ωsからの変動分Δωsを求め、このΔ
ωsとすべり角周波数演算部で求めたωs*との加算値を
すべり角周波数の目標値とすることを特徴とする誘導電
動機のベクトル制御装置。
5. A vector control apparatus for an induction motor according to claim 1, wherein, instead of using the secondary resistance change calculation section, Delta] v 1 [delta] * variation from partial Delta] v 1 [delta] in [delta] -axis component of the current of the primary voltage And a deviation of the Δv 1 δ from the target value of zero is input, and a secondary resistance change amplifier for directly obtaining the secondary resistance change is provided as an output. The output of this amplifier and the target value ω s * of the slip angular frequency and by multiplying the obtains the variation [Delta] [omega s from the target value omega s of the slip angular frequency, the Δ
vector control apparatus for an induction motor, characterized in that the target value of the sum of the slip angular frequency of omega s * obtained in omega s and slip angular frequency calculation unit.
【請求項6】 請求項3記載の誘導電動機のベクトル制
御装置において、二次抵抗変化分演算部を用いる代わり
に、電流制御アンプの積分項出力Δv1δIとこのΔv1
δIの目標値零との偏差を入力すると共に、出力として
二次抵抗変化分を直接得る二次抵抗変化分アンプを設
け、このアンプ出力とすべり角周波数の目標値ωs*と
を掛算することにより、すべり角周波数の目標値ωs
らの変動分Δωsを求め、このΔωsとすべり角周波数演
算部で求めたωs*との加算値をすべり角周波数の目標
値とすることを特徴とする誘導電動機のベクトル制御装
置。
6. The vector control apparatus for an induction motor according to claim 3, instead of using the secondary resistance change calculation section, Delta] v 1 of the integral term output Delta] v 1 [delta] I Toko current control amplifier
inputs the deviation between the target value zero [delta] I, the secondary resistance variation amplifier to obtain a secondary resistance variation directly as the output provided, multiplying the target value omega s * of the slip angular frequency The amplifier output Thus, the variation Δω s of the slip angular frequency from the target value ω s is obtained, and the sum of Δω s and ω s * obtained by the slip angular frequency calculator is set as the target value of the slip angular frequency. Characteristic vector control device for induction motor.
【請求項7】 請求項2,4記載の誘導電動機のベクト
ル制御装置において、電圧変動分制御アンプのゲインを
一次角周波数に反比例させて変化させると共にそのゲイ
ンに上下限リミッタをかけたことを特徴とする誘導電動
機のベクトル制御装置。
7. The vector control device for an induction motor according to claim 2, wherein the gain of the voltage fluctuation control amplifier is changed in inverse proportion to the primary angular frequency, and an upper and lower limiter is applied to the gain. Vector control device for induction motor.
【請求項8】 請求項5,6記載の誘導電動機のベクト
ル制御装置において、二次抵抗変化アンプのゲインを一
次角周波数に反比例させて変化させると共にそのゲイン
に上下限リミッタをかけたことを特徴とする誘導電動機
のベクトル制御装置。
8. The vector control device for an induction motor according to claim 5, wherein the gain of the secondary resistance change amplifier is changed in inverse proportion to the primary angular frequency, and the gain is subjected to upper and lower limiters. Vector control device for induction motor.
【請求項9】 請求項3に記載の誘導電動機のベクトル
制御装置において、電流制御アンプの積分項出力を二次
抵抗変化分演算部に与える際、前記積分項出力を一次遅
れフィルタを介して与えると共にフィルタ時定数に可変
可能な上下限リミッタを設けたことを特徴とする誘導電
動機のベクトル制御装置。
9. The vector control device for an induction motor according to claim 3, wherein when the integral term output of the current control amplifier is given to the secondary resistance change calculating section, the integral term output is given via a first-order lag filter. A vector control device for an induction motor, further comprising upper and lower limiters that are variable in a filter time constant.
【請求項10】 請求項1,3記載の誘導電動機のベク
トル制御装置において、変動分Δv1δに基づいて二次
抵抗の設定値に対する変化分を二次抵抗変化分演算部で
演算し、その演算された二次抵抗変化分データを初期値
としてホールド部でホールドし、通常運転に入ったと
き、ホールド部のデータを初期データとして二次抵抗変
化分演算部の出力端に与えたことを特徴とする誘導電動
機のベクトル制御装置。
10. The vector control device for an induction motor according to claim 1, wherein a change with respect to a set value of the secondary resistance is calculated by a secondary resistance change calculator based on the change Δv 1 δ. The calculated secondary resistance change data is held as an initial value by the hold unit, and when the normal operation is started, the data of the hold unit is given to the output terminal of the secondary resistance change calculation unit as the initial data. Vector control device for induction motor.
【請求項11】 請求項5,6記載の誘導電動機のベク
トル制御装置において、変動分Δv1δを二次抵抗変化
分アンプに入力し、アンプ出力に得られた二次抵抗変化
分の初期値データをホールド部にホールドし、通常運転
に入ったとき、ホールド部のデータを初期データとして
二次抵抗変化分アンプの出力端に与えたことを特徴とす
る誘導電動機のベクトル制御装置。
11. The vector control device for an induction motor according to claim 5, wherein the variation Δv 1 δ is input to a secondary resistance change amplifier, and an initial value of the secondary resistance change obtained at the amplifier output. A vector control device for an induction motor, characterized in that data is held in a holding unit and, when normal operation is started, the data in the holding unit is given as initial data to an output terminal of a secondary resistance change amplifier.
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