JP2953044B2 - Vector controller for induction motor - Google Patents

Vector controller for induction motor

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JP2953044B2
JP2953044B2 JP2310843A JP31084390A JP2953044B2 JP 2953044 B2 JP2953044 B2 JP 2953044B2 JP 2310843 A JP2310843 A JP 2310843A JP 31084390 A JP31084390 A JP 31084390A JP 2953044 B2 JP2953044 B2 JP 2953044B2
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【発明の詳細な説明】 A.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。
The present invention relates to a vector control device for an induction motor.

B.発明の概要 本発明は、誘導電動機における直交2軸座標系の1次
電流の各軸の成分と2次時定数とにもとづいてすべり角
周波数を演算するすべり角周波数演算部を備えたベクト
ル制御装置において、 一次電流を基準軸とする回転座標γ−δ軸における一
次電圧のδ軸成分が一次抵抗の大きさに左右されないこ
とに着目し、その変動成分に基づいてすべり角周波数の
目標値を修正するとともに、速度変化時に補償演算を一
時停止させることによって、 一次抵抗変化に影響されない理想的な二次抵抗変化の
補償をすることができ、これによりトルク制御精度を向
上させるとともに、速度変化時の加減速特性を良好に保
持したものである。
B. Summary of the Invention The present invention relates to a vector provided with a slip angular frequency calculation unit for calculating a slip angular frequency based on a component of each axis of a primary current of an orthogonal two-axis coordinate system and a secondary time constant in an induction motor. Focusing on the fact that the δ-axis component of the primary voltage on the rotating coordinate γ-δ axis with the primary current as the reference axis is not affected by the magnitude of the primary resistance, the target value of the slip angular frequency is determined based on the variation component. And by temporarily suspending the compensation calculation when the speed changes, it is possible to compensate for the ideal secondary resistance change that is not affected by the primary resistance change, thereby improving torque control accuracy and speed change. Acceleration / deceleration characteristics at the time are well maintained.

更に無負荷運転時にはトルク電流が零となって、一次
電圧変動には二次抵抗変化の影響が現れないことに着目
し、無負荷運転時の一次電圧変動分に基づいて一次抵抗
と励磁インダクタンスとを算出することによって、これ
らの補償も可能にしたものである。
Furthermore, paying attention to the fact that the torque current becomes zero during the no-load operation and the influence of the secondary resistance change does not appear on the primary voltage fluctuation, the primary resistance, the exciting inductance and the excitation inductance are determined based on the primary voltage fluctuation during the no-load operation. By calculating the above, these compensations are also made possible.

C.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。
C. Prior Art Vector control of an induction motor that controls a secondary magnetic flux and a secondary current orthogonal thereto in a non-interfering manner has been widely applied.

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, current and magnetic flux are treated as vectors in a d-q coordinate system of two orthogonal axes rotating at the same speed as the rotating magnetic field generated by the power supply, and the operation result is calculated for each phase of the three-phase power supply. This is a method of controlling by converting to a current command value.

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。
The voltage equation in the dq coordinate system is expressed by the following equation (1).

ただしω=ω−ωσ=(L1L2−M2)/L2であ
る。
However ω s = ω-ω r L σ = (L 1 L 2 -M 2) is / L 2.

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、 λ2d2q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は々1次,2次,励磁インダクタンス、 ω,ωr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 d and q axis components of the primary voltage, i 1d and i 1q are d and q axis components of the primary current, respectively, and λ 2d and λ 2q are d and q of the secondary magnetic flux, respectively. Axial components, R 1 , R 2 are primary and secondary resistances respectively, L 1 , L 2 , M are primary and secondary, excitation inductances, ω, ω r , ω s are primary power supply angular frequencies, respectively. Rotor angular frequency, slip angular frequency, and P represent d / dt.

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=Φ=一定、i2d=0、i2d
=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 taken 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 2d
= It becomes possible orthogonal control similar torque and flux and i 2 becomes a direct current machine.

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.

ベクトル制御条件よりi2d=0であり、(2)式から
λ2d=Mi1dとなる。
I 2d = 0 according to the vector control condition, and λ 2d = Mi 1d from the equation (2).

また、λ2q=0より となり、i1qはトルク電流と比例する。Also, from λ 2q = 0 And i 1q is proportional to the torque current.

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の条件を求めると、ω
(4)式で表される。
Next, equation (3) is obtained from the fourth row of equation (1), and when the condition of the slip angular frequency is determined from equation (3), ω s is expressed by equation (4).

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、ωを(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) holds.

ここですべり角周波数ω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ω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。このように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 secondary resistance R 2 used for calculating the slip angular frequency ω s
To change the resistance value by a temperature change such as self-heating of the ambient temperature and the rotor based on the output voltage of the motor to estimate the change in resistance value, the target value of the slip angular frequency omega s This variation It is necessary to make a correction to compensate for the generated torque fluctuation due to the secondary resistance change. If the change in the secondary resistance is neglected, the torque control accuracy and the torque response deteriorate. As described above, if the estimation of the change in the secondary resistance is performed by using, for example, the output voltage of the inverter as it is, the change in the primary resistance is captured. Therefore, the signal used for the estimation is a signal independent of the primary resistance. It is desirable.

こうしたことから第8図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
ωがある値を越えるまでλ2d*/M*をi1dの目標値i1d
*とし、ω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を*を付して示すと、速度指
令ω*及びω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*=1
1qとなるように制御すると、i1d*=11dを制御するPIア
ンプ31にはΔ1dが得られ、i1q*=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, which changes λ 2d * / M * to a target value i 1d of i 1d until the angular frequency ω r exceeds a certain value.
And i 1d * is reduced when ω r exceeds a certain value.
Hereinafter, when a target value or an ideal value is indicated by *, the deviation between the speed commands ω r * and ω r is calculated by the speed amplifier 2 through i 1q
*, The ideal values v 1d *, v 1q * of the primary voltage on the dq axis are calculated based on i 1d *, i 1q *, and correction of the voltage fluctuation due to the change in the primary resistance and the secondary resistance is performed. i 1d * = i 1d , i 1q * = 1
When controlled to be 1q, i 1d * = 1 in the PI amplifier 3 1 for controlling 1d delta 1d is obtained, 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 of the change in the secondary resistance is performed. Compensation that is not affected by the primary resistance change is possible. So the primary current I 1
And of taking a rotational coordinate gamma-[delta] axes spaced reference axis gamma on vector, determined by the [delta] sliding the primary voltage change [Delta] V I delta axis correcting arithmetic section 3 3. This ΔV 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 is also used in the present invention, it will be described in detail in the description of the present invention.

第6図は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、第7図は一次電圧変動分を示すベク
トル図であり、図中V1、Eは夫々一次電圧、二次電圧、
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d−q軸に対し位相
ψがtan-1(i1q*/i1d*)異なる位相、I0は励磁分電
流、I2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 current, and FIG. 7 is a vector diagram showing the primary voltage fluctuation, where V 1 and E are the primary voltages, respectively. , Secondary voltage,
Δv 1 is the primary voltage variation, Δv and Δv are the γ-axis component and δ-axis component of the variation, respectively, and ψ is the phase ψ of tan −1 (i 1q * / i 1d *) with respect to the dq axis. The different phases, I 0, are the excitation currents and I 2 is the torque currents. Δv is represented by the following equation (5).

Δv1δ=−Δv1d・sinψ+Δv1qcosψ ……(5) ただしcosψ=I0/I1=i1d/i1γ、sinψ=I2/I1=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Δω
を演算で求め、すべり角周波数演算部34で求めたω
とΔω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ω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。第8図中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
速度検出部である。
 Δv= −Δv1d・ Sinψ + Δv1qcosψ …… (5) where cosψ = I0/ I1= I1d/ i, Sinψ = ITwo/ I1= I1q
/ i  And the slip correction operation unit 3ThreeThen Δv2 based on
Correction of slip angular frequency corresponding to secondary resistance change Δωs
Is calculated, and the slip angular frequency calculation unit 3FourΩ obtained bys*
And ΔωsIs the target value of the slip angular frequency.
The rotor angular frequency ωrAnd the angular frequency of the primary voltage
The target value of ω = dθ / dt is set. 3 in Fig. 8FiveIs polar coordinates
Conversion part, 36Is the coordinate converter, 41Is the PWM circuit, 4TwoIs Invar
IM, induction motor, PP: pulse pickup unit, 4ThreeIs
It is a speed detector.

D.発明が解決しようとする課題 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、第8図の回
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Δ1δを算出し、更にこ
のΔv1δからΔωを算出している。
D. Problems to be Solved by the Invention 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, in the circuit of FIG. 3 at delta] v 1d, further calculates a received no delta I delta influence of the primary resistance change from delta] v 1q, calculates the [delta] [omega r further from this delta] v I delta.

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。
When the field control is performed, λ 2d and i 1d are expressed by the following equation (1).
From the line, the following equation (6) is established.

λ2q=0であるから(7)式が成り立つ。 Since λ 2q = 0, equation (7) holds.

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

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。
However, in the conventional circuit, since the field control is not considered, the theoretical development is performed with the excitation current i 1d being fixed, that is, i 1d = λ 2d / M, and the slip correction calculation is performed. 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.

本発明の目的は、すべり角周波数の演算式中の二次抵
抗の変化を補償するにあたって、一次抵抗変化に影響さ
れない理想的な補償を行うことができるとともに、電動
機の速度が変化しても、前記補償による悪影響が生じる
ことなく加減速特性を良好に保つことができ、更にすべ
り角周波数の目標値の演算が既に提案されている方式よ
りも簡単になり、その上界磁制御を行う場合にも有効な
ベクトル制御装置を提案することにある。
An object of the present invention is to compensate for the change in the secondary resistance in the equation for calculating the slip angular frequency, to perform ideal compensation that is not affected by the change in the primary resistance, and to change the speed of the electric motor, Acceleration / deceleration characteristics can be kept good without adverse effects due to the compensation, and the calculation of the target value of the slip angular frequency becomes simpler than the method already proposed, which is also effective when performing upper field control. It is to propose a simple vector control device.

本発明の他の目的は、一次抵抗及び励磁インダクタン
スの変化分を補償することが可能なベクトル制御装置を
提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a vector control device capable of compensating for changes in primary resistance and exciting inductance.

E.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。ここに本発明では第
8図の回路と同様に一次電圧のδ軸成分の変動量Δv
1δを用いると共に、更に一歩進めた制御方式を採用し
た。
E. Means and action to solve the problem As described above, not only the secondary resistance but also the primary resistance changes with temperature, so it is ideal to perform secondary resistance compensation without being affected by the primary resistance change. is there. Here, in the present invention, the variation Δv of the δ-axis component of the primary voltage is similar to the circuit of FIG.
In addition to using , a control system that is one step further is adopted.

即ち第8図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 exciting current is set by setting the d axis of the rotating coordinate dq axis to the same axis as the secondary magnetic flux.
i 1d and the torque current i 1q were controlled to maintain orthogonality.

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ω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, the rotational coordinate is the γ-δ axis, and the γ axis is the primary current.
It was investigated a method of controlling set on I 1. However, since it is necessary to control the on course d-q axes in order to perform the vector control, rotates at power supply angular frequency omega 0 and the same speed, a combination of different d-q axis and the gamma-[delta] axis of the phase New control method.

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。
When considering on the γ-δ axis based on the primary current I 1 , the primary voltage fluctuation due to the secondary resistance change is represented by the δ-axis fluctuation Δv
, The voltage component does not include the voltage fluctuation due to the primary resistance, so that the secondary resistance compensation with robustness can be performed.

そのため、γ−δ軸上での理想一次電圧v1γ*,v
1δ*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Δv
1γ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 *, v on the γ-δ axis
* is 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 = I 1 and i = 0. By performing such control, the output of the PI amplifier that controls i = I 1 is Δv
is obtained, and Δv is obtained at the output of the PI amplifier that controls i = 0. Since Δv does not include a voltage component due to a primary resistance change, it can be used for compensating for a secondary resistance change. In other words, if the secondary resistance change is compensated for using Δv , ideal compensation independent of the primary resistance change can be performed.

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 with the primary current I 1 as a reference value has the advantage that primary voltage fluctuation data used for compensating for the secondary resistance change can be directly obtained on the δ axis.

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 is not satisfied.
λ 2d / M and i 1d are used separately.

さらに電動機の速度変化を検出し、速度変化有りの時
には前記二次抵抗変化の補償を一旦停止するとともに、
それまでの補償量を保持させておき、速度変化が無くな
ると再び前記補償を行う。これによって速度変化時であ
っても正確なすべり周波数を与えることができ良好な加
減速特性を保つことができる。
Further, the speed change of the motor is detected, and when there is a speed change, the compensation of the secondary resistance change is temporarily stopped,
The compensation amount up to that point is held, and the compensation is performed again when there is no change in speed. As a result, an accurate slip frequency can be given even when the speed changes, and good acceleration / deceleration characteristics can be maintained.

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

γ−δ軸を用いた場合のベクトル制御条件第3図は
誘導電動機の非対称T−I形等価回路、第4図はこの等
価回路に対応するベクトル図である。
FIG. 3 is a vector diagram corresponding to an asymmetric TI type equivalent circuit of an induction motor, and FIG. 4 is a vector diagram corresponding to this equivalent circuit.

今γ軸を一次電流I1上にとればi1γ=I1、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。
If the γ-axis is now on the primary current I 1 , i = I 1 , i =
It becomes 0. On the γ-δ axis, an equation similar to the equation (1) shown in the section of “Prior Art” holds, so if d and q in the equation (1) are changed to γ and δ, respectively, Equations (8) and (9) hold from the fourth row.

Pを含んだ項を除去すれば常に成立するω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, the condition of ω s that always holds can be obtained. The following equation is obtained from the equation (9).

(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。
By substituting equation (10) into equation (8), the following equation is obtained, and therefore equation (11) holds.

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 and λ is as follows.

λ2γ2+λ2δ =λ2d 2 ……(13) (12),(13)式を(11)式に代入すると次式が得ら
れる。
λ 2γ2 + λ 2 = λ 2d 2 (13) By substituting equations (12) and (13) into equation (11), the following equation is obtained.

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ω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
よりωsは(15)式のように表される。
As described above, with the γ axis on the primary current I 1 , i =
By controlling so that I 1 , i = 0 and satisfying the vector control condition on the dq axis, ω s becomes the same expression as the expression (4) in the section of “prior art”. It was found that the same condition was obtained. However, if λ 2d ≠ Mi 1d is taken into account in consideration of the field control region, ωs is expressed as in equation (15) from the first stage of equation (14).

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。
Ideal voltage on the γ-δ axis On the γ-δ axis, i * = I 1 and i * = 0 are controlled.
6) Equation is obtained.

Pの付いている項を省略すると(17)式のようにな
る。
If the term with P is omitted, equation (17) is obtained.

ここでベクトル制御条件成立時は次式が成立する。 Here, when the vector control condition is satisfied, the following expression is satisfied.

よって(19)式が得られる。 Therefore, equation (19) is obtained.

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 abruptly or when the exciting current command i 1d * changes by entering the field control, the term of Pi applied to Lσ in equation (16) cannot be ignored. The ideal voltage when this P term is considered is as follows.

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。
Secondary magnetic flux fluctuation when the secondary resistance changes The secondary magnetic flux fluctuation when the secondary resistance changes is examined.

(1)式の3,4行目より次式が得られる。 The following equation is obtained from the third and fourth lines of the equation (1).

(21),(22)式にL2/R2をかけると次のようにな
る。
(21), as it follows multiplied by L 2 / R 2 in (22).

(23),(24)式よりλ2γを求める。まず は次式となる。 Λ2γ is obtained from equations (23) and (24). First Is given by

は次式となる。 Is given by

(25)+(26)よりλ2γは次のようになる。 From (25) + (26), λ2γ is as follows.

次に、(23),(24)式よりλ2δを求める。まず は次式となる。 Next, λ2δ is obtained from the equations (23) and (24). First Is given by

は次式となる。 Is given by

(29)−(28)よりλ2δを求めると次のようにな
る。
When λ is obtained from (29)-(28), the following is obtained.

ここで次の仮定をおく。 Here, the following assumptions are made.

(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、i1q*=i1q
とする。
(A) Assuming that the current is controlled to flow according to the command value, i1γ * = i1γ and i1δ * = i1δ = 0. The currents on the dq axes are i 1d * = i 1d , i 1q * = i 1q
And

(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 は次のように表すことができる。
(B) When the secondary resistance change is K, R 2 = (1 + K) R 2 *
In equations (27) and (30) Can be expressed as follows.

(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 in equation (7), and therefore equation (32) is established.

(ニ)二次抵抗補償を行うものとして、 の過渡項の特定数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) To perform secondary resistance compensation, It is assumed that a specific number of transient terms of L 2 / R 2 = L 2 * / R 2 . (Short time and R 2 does not change.) Therefore, the following equation is established.

以上の関係式を(27),(30)式に代入して変形する
と次のようになる。
Substituting the above relational expressions into the expressions (27) and (30) and transforming them results in the following.

ここでγ−δ軸での二次磁束の理想値は次式で表され
る。
Here, the ideal value of the secondary magnetic flux on the γ-δ axis is expressed by the following equation.

(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Δλ2γは(39)式の
ように表される。
By multiplying the denominator and the numerator of Expression (34) by i1γ * and using Expression (36), the secondary magnetic flux variation Δλ2γ on the γ-axis is expressed by Expression (39).

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Δλ2δは(40)
式のように表される。
Multiply the denominator and numerator of equation (35) by i1γ * to obtain (37)
Using the equation, the secondary magnetic flux variation Δλ on the δ axis is (40)
It is expressed like a formula.

二次磁束変動時の一次電圧変動 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。
Primary voltage fluctuation when secondary magnetic flux fluctuates The primary voltage when the secondary magnetic flux fluctuates can be expressed as follows from equation (16).

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Δ
1γ,Δv1δは次のようになる。ただしΔλ2δ
Δλ2γの展開は夫々(40),(39)式を利用してい
る。
Since the ideal value of the primary voltage is expressed by equation (19),
From Equations (19) and (41), which take into account the equation, the voltage variation Δ
v and Δv are as follows. Where Δλ ,
The expansion of Δλ uses equations (40) and (39), respectively.

ここでv1γにはR1i1γ*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 includes the component of R 1 i *, v also includes a voltage change due to a change in the primary resistance R 1 . 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.

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式分と考えられる。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 includes the fluctuation 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 does not include the component of R 1 , it is considered to be a voltage fluctuation equation due to a secondary resistance change. Therefore,
If the secondary resistance compensation is performed by detecting the variation Δv of the primary voltage v 1δ on the δ axis, the following advantages are obtained because the influence of the primary resistance R 1 is not included.

(i)位置抵抗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。
(I) can be carried out secondary resistance compensation without being affected by the temperature change of the position resistor R 1.

(ii)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。
(Ii) the influence of the voltage drop R 1 is greater in the low-speed range, since the primary voltage v I delta of δ-axis contains no voltage drop R 1, also secondary resistance compensation at low speed accurately It is possible to do.

(iii)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。
(Iii) by performing secondary resistance compensation than Δv 1δ, Δv 1γ
Only the voltage component due to R 1 variation occurs in. 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.

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。 Calculation of Secondary Resistance Change K By modifying equation (43), the following equation (45) is obtained.

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 variation Δv on the δ-axis can be detected, the secondary resistance variation K can be obtained from equation (45).

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。
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.

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。
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 appear to be affected by the secondary resistance change. Therefore, the excitation inductance can be compensated using the primary voltage fluctuation during the no-load operation.

無負荷運転時のベクトル図はT−I形等価回路より第
5図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。
The vector diagram at the time of no-load operation can be represented as shown in FIG. 5 by the TI equivalent circuit. At the time of no-load operation, since the torque current i 1q = 0, the dq axis coincides with the γ-δ axis.
Therefore, consider the dq axis. The primary voltage at the time of no-load operation can be expressed as follows from equation (16). Where i 1q
= 0 and the P term is ignored.

ここで次の仮定をおく。 Here, the following assumptions are made.

(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 to flow according to the command value, i1d * = i1d .

(ロ)励磁インダクタンスの変化分をAMとおく。(B) the amount of change in the magnetizing inductance put the A M.

(ハ)一次抵抗の変化分をA1とおく。(C) placing the A 1 a change in the primary resistance.

(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.

(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) The change is ignored because the leakage inductance is small.

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).

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。
When the primary voltage is expressed using the primary resistance change A 1 and the excitation inductance change A M , the following is obtained.

(47),(48)式より無負荷運転時の一次電圧変動分
Δv1d,Δv1qは次のようになる。
From equations (47) and (48), the primary voltage fluctuations Δv 1d and Δv 1q during no-load operation are as follows.

(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は次のようになる。
(49) exciting inductance variation A M and the primary resistance change in A 1 from equation becomes:.

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 since the A M is as follows.

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。
From the above, it was found that the primary resistance and the exciting inductance can be identified by detecting the primary voltage fluctuation during the no-load operation. The summary is as follows.

(イ)d軸の一次電圧変動分Δv1dより一次抵抗変化分A
1がわかる。
(A) Primary resistance change A from d-axis primary voltage fluctuation Δv 1d
I know 1 .

(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。
(B) primary voltage change Delta] v 1q than exciting inductance variation A M of the q-axis is seen.

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ωを求め、これをω*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
R2*を修正してω*を求める。ω*を求めるために
は、(15)式より得られる次の(52)式を用いる。
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 may be set as ω s *. The secondary resistance changes with temperature. Therefore, in the present invention, K is calculated using Δv 1δ, and
Correct ω s * by modifying R 2 *. To obtain ω s *, the following equation (52) obtained from equation (15) is used.

一方一次抵抗も温度により変化するが、Δv1δ
(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、第8図の回路では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, but Δv does not include the value of the primary resistance as can be seen from the equation (43), so that the secondary resistance is not affected by the primary resistance change in compensating the secondary resistance. In this respect, the circuit is common to the circuit shown in FIG. 8, but the current control in the dq coordinate system is performed in the circuit in FIG. 8, whereas the current control in the γ-δ coordinate system is performed in the present invention. The primary voltage is controlled on the basis of the control, whereby Δv and ΔV are obtained in the current control amplifier output,
The secondary resistance is compensated for using this Δv .

ここで電動機の速度が急変したとき、速度検出の遅れ
によりすべり周波数、一次周波数などに誤差が発生し、
理想的なベクトル制御条件からずれることになる。それ
を補正するためにΔv1δも変化することになり、二次
抵抗変動補償に用いることが不可能となる。そのため電
動機速度変化時に二次抵抗変動補償を実行していると不
正確なすべり周波数を与えることになり、加減速時の特
性が悪化する。そこで電動機の速度検出信号に基づい
て、速度変化の有無を検出する速度変化検出部を設け、
前記速度変化検出部が速度変化有りを検出したときは、
速度変化発生前の二次抵抗変化分Kの値を保持するとと
もに該Kの演算を停止せしめ、前記速度変化検出部が速
度変化無しを検出したときは、前記Kの演算を再開せし
める。
Here, when the speed of the motor suddenly changes, an error occurs in the slip frequency, primary frequency, etc. due to a delay in speed detection,
This deviates from the ideal vector control condition. Δv also changes in order to correct it, and it cannot be used for secondary resistance fluctuation compensation. Therefore, if the secondary resistance fluctuation compensation is executed when the motor speed changes, an incorrect slip frequency will be given, and the characteristics at the time of acceleration / deceleration will deteriorate. Therefore, based on the speed detection signal of the motor, provided a speed change detection unit that detects the presence or absence of a speed change,
When the speed change detecting unit detects that there is a speed change,
The value of the secondary resistance change K before the occurrence of the speed change is held, and the calculation of the K is stopped. When the speed change detection unit detects no speed change, the calculation of the K is restarted.

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ω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,i1δとに基づい
て、現在の一次電圧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v
1δ*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ω
、励磁インダクタンスの設定値M*及びΔv1δ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、 電動機の速度検出信号に基づいて、速度変化の有無を
検出する速度変化検出部とを設け、 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、 前記速度変化検出部が速度変化有りを検出したとき
は、速度変化発生前の二次抵抗変化分演算部の演算結果
を保持するとともに該演算部の演算を停止せしめ、前記
速度変化検出部が速度変化無しを検出したときは、前記
演算部の演算を再開せしめるようにしている。
Specifically, a first coordinate conversion unit for calculating a target value i * (= I 1 ) of the γ-axis component of the primary current and the phase ψ based on i 1d * and i 1q *, and λ 2d * the ratio lambda 2d / M between the excitation inductance M, gamma 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, a target value of δ -axis component v 1γ *, v 1δ * And a second coordinate conversion unit that converts the primary current detection value of the induction motor into each of the axis components i and i of the γ-δ coordinates, and i * and the δ-axis component of the primary current. Based on the target value i * and i , i from the second coordinate conversion unit, the variation Δv of the current primary voltage γ-axis component from v * and the current primary voltage v in the δ-axis component
Means for calculating a variation Δv from *, i 1d *, i 1q *, i *, λ 2d *, primary power supply angular frequency ω
0 , a secondary resistance change calculator for calculating a change with respect to the set value of the secondary resistance based on the set values M * and Δv of the excitation inductance, and determining whether there is a speed change based on a speed detection signal of the motor. A speed change detection unit for detecting the change in the speed, a sum of v * and Δv is set as a target value v of the γ-axis component of the primary voltage, and an addition of v * and Δv is set as δ of the primary voltage. The target value v of the axis component is used, the power supply voltage is controlled based on the target values v and v , and the set value of the secondary time constant and the secondary resistance change calculation unit are calculated by the slip angular frequency calculation unit. The secondary time constant at that time is obtained based on the calculation result obtained in
Calculation is performed using i 1q * and λ 2d * / M *, and when the speed change detection unit detects that there is a speed change, the calculation result of the secondary resistance change calculation unit before the speed change occurs is held. At the same time, the calculation of the calculation unit is stopped, and when the speed change detection unit detects no speed change, the calculation of the calculation unit is restarted.

また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ω*からの変
動分Δωを出力するすべり角周波数制御アンプ(電圧
変動分制御アンプ)を設け、 このすべり角周波数制御アンプ(電圧変動分制御アン
プ)よりのΔωとすべり角周波数演算部で求めたω
*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。
Also, in the present invention, instead of using the secondary resistance change calculator, a deviation between a change Δv from v * in the δ-axis component of the current primary voltage and a target value zero of this Δv is input, the slip angular frequency control amplifier for outputting a variation [Delta] [omega s from the target value omega s * slip angular frequency (voltage change control amplifier) provided, [Delta] [omega s of from the slip angular frequency control amplifier (voltage change control amplifier) And ω s obtained by the slip angle frequency calculation unit
The same operation and effect can be obtained by using the value added with * as the target value of the slip angular frequency.

この場合前記速度変化検出部が速度変化有りを検出し
たときは、速度変化発生前の電圧変動分制御アンプの出
力Δωを保持するとともに該電圧変動制御アンプの演
算を停止せしめ、前記速度変化検出部が速度変化無しを
検出したときは、前記電圧変動制御アンプの演算を再開
させる。または、前記速度変化検出部が速度変化有りを
検出したときは、速度変化発生前の電圧変動分制御アン
プの出力Δωとすべり角周波数ωに基づいて二次抵
抗変化分Kを算出し、該二次抵抗変化分Kを用いてすべ
り角周波数演算部の二次抵抗目標値R2*を設定変更した
後電圧変動制御アンプの演算を停止せしめ、前記速度変
化検出部が速度変化無しを検出したときは、前記電圧変
動制御アンプの演算を再開させる。
In this case when said speed change detection section detects the presence of the speed change were stopped the operation of the voltage variation control amplifier holds the output [Delta] [omega s of the voltage change control amplifier before speed change occurs, the speed change detection When the unit detects no change in speed, the operation of the voltage fluctuation control amplifier is restarted. Alternatively, when the speed change detection unit detects that there is a speed change, the secondary resistance change K is calculated based on the output Δω s of the voltage fluctuation control amplifier and the slip angular frequency ω s before the speed change occurs, Using the secondary resistance change K, the secondary resistance target value R 2 * of the slip angular frequency calculation unit is changed, and then the calculation of the voltage fluctuation control amplifier is stopped, and the speed change detection unit detects no speed change. Then, the operation of the voltage fluctuation control amplifier is restarted.

更に本発明では、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分を算出する
同定回路部を設けることもできる。
Further, in the present invention, a change in the primary resistance set value is calculated based on Δv , the primary resistance set value R 1 * and i 1d * during the no-load operation, and Δv , M *, secondary self inductance It is also possible to provide an identification circuit unit for calculating a change from the set value of the excitation inductance based on L 2 *, ω 0 and λ 2d *.

F.実施例 第1図(A)は本発明の実施例を示す回路図であり、
第8図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は(7)式、即ちλ2d*/M*(1+L2*/R2
・S)の演算を実行する演算部である。
F. Embodiment FIG. 1A is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
The same reference numerals as those in FIG. 8 indicate the same parts. 1 1 is a secondary magnetic flux instruction amplifier that outputs λ 2d * / M * according to the angular frequency ωr of from speed detector 4 3, until it exceeds have ωr value outputs λ 2do * / M * , Ωr exceeds a certain value and enters the field control region, λ 2d * / M * decreases according to ωr. 1 2 is the formula (7), that is, λ 2d * / M * (1 + L 2 * / R 2 *
An operation unit that executes the operation of (S).

51は第1の座標変換部であって、i1d*、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i
1γ*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 の演算を実行する。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ωを用いて(19)
式の演算を実行し、v1γ*,v1δ*を演算する。
5 1 is a first coordinate conversion unit, i 1d *, i 1q * i in gamma-[delta] coordinates relative axis primary current I 1 based on
Has the function of calculating * and the phase difference between the d-axis and the γ-axis. Execute the operation of 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 sinψ, I 1, λ 2d than cosψ and secondary magnetic flux command amplifier 1 1 * / M * and power supply angular frequency ω 0 (19)
The calculation of the expression is performed to calculate v1γ *, v1δ *.

6は第2の座標変換部であり、一次電流の検出値iu,i
w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*、i1δ*(=
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Δ
1γ,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
大きさ|V1|とγ軸との位相角φとを出力する(第3図参
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 conversion unit which detects primary current detection values i u , i
w is converted into each axis component i , i of the γ-δ coordinate. These i and i are the target values i * and i * (=
0), and the deviation is input to PI amplifiers 7 and 8, which are current control amplifiers, respectively. Δ from PI amplifiers 7 and 8 respectively
v and ΔV are output, and as described above, Δv
Is added to v *, and Δv is added to v *. Reference 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. 3). The phase angle phi, is summed with θ described later and ψ (= ω 0 t), these sum values and | primary to and is inputted to the PWM circuit 4 1, corresponding U, V, and W-phase | V 1 It is converted into a voltage command value, thereby the voltage of the inverter 4 2 is controlled.

10は二次抵抗変化分演算部であり、λ2d*/M*,i
1d*,i1q*,ω0,i1γ*及びΔv1δを取り込んで(4
5)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ω
求める機能を有する。ところでコンピュータにより第1
図(A)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ω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、R2n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 unit, and λ 2d * / M *, i
1d *, i 1q *, ω 0 , i * and Δv
5) This is a part for calculating the secondary resistance change K by executing the calculation of the equation. Reference numeral 11 denotes a slip angular frequency calculation unit, and K, λ 2d
* / M * and i 1q * are taken in, and the function of obtaining ω s by executing equation (52) is provided. By the way, first by computer
When the operation of each part of the circuit of FIG. 7A is performed, ω s is calculated as follows. That is, a series of calculations including the calculation of K and the calculation of the slip angle frequency are instantaneously performed by the clock signal, and the secondary resistance value obtained by the (n-1) th calculation in the slip angle frequency calculation unit 11 is calculated by the nth calculation. The set value in. Husband K and R 2 obtained in the n-th operation s K n, R 2n
When a preset value R 2 * is assigned to the initial value R 20 of R 2n , the first to n-th calculations are as follows.

従ってn回目の演算で求めるωをωsnとして表す
と、ωsnは次の(53)式となり、 ωsn=(1+Kn)・ωs(n-e) ……(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。
Thus to represent the omega s calculated by the n-th operation as ω sn, ω sn becomes next expression (53), ω sn = (1 + K n) · ω s (ne) ...... (53) (n-1) keep in store the obtained ω s (n-1) at times th computation, omega sn by using K n obtained by equation (53)
Is required.

この場合初期値ωs1は ωs1=(1+K1)・R2*・1/L2*・i1q*/(λ2d*/
M*)である。
In this case, the initial value ω s1 is ω s1 = (1 + K 1 ) · R 2 * · 1 / L 2 * · i 1q * / (λ 2d * /
M *).

こうして得られたωと電動機IMの回転子角周波数検
出値ωとを加算し、その加算値ωを電源角周波数の
目標値とする。
The thus 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 the target value of the power supply angular frequency.

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,ω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/L
2を同定する機能を有する。すなわち、前記変化分A1,AM
に基づいて、例えば第1図(A)の理想電圧演算部52
R1*、M*を変更する。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 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. At the same time, Δv , ω 0, and λ 2d * / M * are taken in, and the lower part of the equation (50) is executed to calculate the change A M in the excitation inductance, thereby obtaining the excitation inductance M 2 / L
It has the function of identifying 2 . That is, the changes A 1 and A M
Based on, for example, a first view of an ideal voltage calculation unit 5 2 (A)
R 1 *, to change the M *. Here, the comparator 13 determines whether or not the operation is the no-load operation and the drive timing of the identification circuit unit 12. 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 12 is driven, and in this case, the influence of the secondary resistance change does not appear.

21は速度検出部43の検出信号に基づいて電動機の速度
変化の有無を検出する速度変化検出部である。この速度
変化検出部21は、速度変化有りを検出したときは、速度
変化発生前の二次抵抗変化分演算部10の演算結果を保持
させるとともに該演算部10の演算を停止せしめ、速度変
化無しを検出したときは、前記演算部10の演算を再開さ
せる。これによって電動機速度変化時の加減速特性を良
好に保つことができる。
21 is a speed change detection unit that detects the presence or absence of change in speed of the motor based on the detection signal of the speed detector 4 3. When the speed change detecting unit 21 detects that there is a speed change, the speed change detecting unit 21 holds the calculation result of the secondary resistance change amount calculating unit 10 before the speed change occurs, stops the calculation of the calculating unit 10, and stops the speed change. Is detected, the operation of the operation unit 10 is restarted. As a result, the acceleration / deceleration characteristics when the motor speed changes can be kept good.

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、i
1γ*にかかる項をR1*からR1*(1+Lσ/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。
In the above, in order to perform the calculation by the calculation unit 5 2 v In computing the 1 gamma * Considering P term (20) of, i
1 gamma * R such term from R 1 * to 1 * (1 + Lσ / R 1 * P)
By replacing it with the first order, a more accurate ideal voltage can be given and the current response can be improved.

次に第1図(A)の実施例を改良した実施例について
述べる。
Next, an embodiment in which the embodiment of FIG. 1A is improved will be described.

(16)式より二次磁束の変化を無視すると次の(16
a)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。
From the equation (16), if the change in the secondary magnetic flux is ignored, the following (16)
a) The equation is obtained. Here, λ and λ represent λ 2d using the equation (18).

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、
1γの変化分の中には一次抵抗、励磁インダクタスの
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。このため第1図(A)の実施例では、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。
As can be seen from this equation, when the primary current changes abruptly , v and v change by a value corresponding to the temporal change rate. That is, the change in v includes the temporal change rate of the primary current in addition to the change in the secondary resistance,
The change in v includes the time change rate of the primary current in addition to the change in the primary resistance and the exciting inductance. Therefore, in the embodiment of FIG. 1 (A), 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. Becomes lower.

そこで第1図(B)の実施例では、LσPi1γ,LσPi
1δの項を含んだ一次電圧変動分(これをΔv1γ,Δ
1δとする)と、含まない一次電圧変動分(これをΔ
1γI,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 embodiment of FIG. 1B, L σ Pi and L σ Pi
The primary voltage fluctuation including the term of 1δ (this is Δv , Δ
v ), and the primary voltage fluctuations not included (this is Δ
v 1γI, calculates both the and Δv 1δI), the former value Delta] v 1 gamma, and controls the primary voltage using a Delta] v I delta, the latter value Δv 1γI, compensation of the secondary resistance change using Delta] v 1DerutaI And identification of primary resistance and the like.

具体的には、第1図(B)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*−
1γ)を積分する積分要素72とを含み、比例要素71
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Δv
1γI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*−i
1δ)×Lσ/Tsを演算する比例要素81と(i1γ*−
1γ)を積分する積分要素82とを含み、比例要素81
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とは微分要素により演算
される。
Specifically, as shown in FIG. 1B, the PI amplifier 7 corresponds to L σ Pi (i * −i ).
× a proportional element 71 for calculating the L σ / T s (I 1γ * -
and a integral element 7 2 integrating the i 1γ), Δv the sum of the integral term output from the proportional element 7 proportional term output integral element 7 2 than 1 outputs as Delta] v 1 gamma, the integral term output
It is configured to output as 1γI . For the PI amplifier 8, it is equivalent to L σ Pi (i * −i
1δ) × L σ / T s the calculating proportional element 8 1 (i 1γ * -
i 1 gamma) and a integral element 82 for integrating the sum of the integral term output from the proportional term output integral element 82 than the proportional element 8 1 outputs as Delta] v I delta, than integral element 8 2 It is configured to output the integral term output as Δv 1δI . Here, T s indicates the operation cycle, and (i * −i )
/ T s and (i * −i ) / T s are calculated by using differential elements.

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 suddenly, the influence does not appear on Δv 1γI and Δv 1δI ,
Accurate secondary resistance compensation, primary voltage identification, and the like can be performed.

第2図は本発明の他の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Δv
1δ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ω*からの変動分Δω
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 に基づいてω*を演算し、このω*とΔω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16はコンパレータ13
または速度変化検出部21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。
FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention. Instead of using the secondary resistance change calculating section 10, a PI amplifier 14 which is a voltage fluctuation control amplifier is used.
and Δv variation Δω s from the target value ω s * in the current slip angular frequency by entering the deviation between the target value zero
Is obtained as an output signal. Then, the slip angular frequency calculator 15 assumes that R 2 does not fluctuate from the ideal value. Ω s * is calculated based on ω s *, and the sum of ω s * and Δω 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. 16 is a comparator 13
Alternatively, the PI amplifier 14 is controlled by the output signal of the speed change detection unit 21.
This is a switch section for invalidating the output of.

第2図の構成において、電動機の速度が変化し速度変
化検出部21が速度変化有りを検出すると、まずPIアンプ
14の演算を一時停止し、それまでの値を保持させてお
く。そして電動機の速度変化が無くなると、前記PIアン
プ14の演算停止を解除して再度各々の演算を実行させ
る。
In the configuration of FIG. 2, when the speed of the electric motor changes and the speed change detecting unit 21 detects that the speed has changed, first, the PI amplifier
Suspend the calculation of 14 and keep the previous value. When the change in the speed of the motor stops, the stop of the operation of the PI amplifier 14 is released and each operation is executed again.

または、電動機速度変化発生前のすべり周波数ω
すべり補償量Δωsに基づいて二次抵抗変化分を次の
(54)式より算出し、すべり角周波数演算部15の二次抵
抗設定値R2*を変更する。
Or, the secondary resistance variation based on the compensation amount Δωs slip and slip frequency omega s of the front motor speed change occurs is calculated from the following expression (54), the secondary resistance set value of the slip angular frequency calculation unit 15 R 2 Change *.

1+Kn=ωs* ……(54) ただし、 であり、ω=ω*+Δωであり、Knは二次抵抗変
化分である。ここで前記(54)式からωはω=(1
+Kn)×ω*であり、この式に前記ω*を代入する
と、 ω=(1+Kn)×ω*= (1+Kn)×(R2n-1*/L2*)・{i1q*/(λ2d*/M
*)}= (1+Kn)×〔{(1+K1)(1+K2)…(1+Kn-1) ・R2*}/L2*〕・{i1q*/(λ2d*/M*)} となる。
1 + Kn = ω s / ω s * (54) where , And the is ω s = ω s * + Δω s, K n is a secondary resistance variation. Here, from equation (54), ω s is ω s = (1
+ Kn) a × ω s *, and substituting the omega s * in the equation, ω s = (1 + Kn ) × ω s * = (1 + Kn) × (R 2n-1 * / L 2 *) · {i 1q * / (Λ 2d * / M
*)} = (1 + Kn) × [{(1 + K 1 ) (1 + K 2 ) ... (1 + K n-1 ) · R 2 *} / L 2 *] {{i 1q * / (λ 2d * / M *)} Becomes

二次抵抗設定値R2*は次のようにして変化させる。The secondary resistance set value R 2 * is changed as follows.

R2n*=(1+Kn)・R2n-1* ……(55) ただし、R2n-1*=(1+K1)(1+K2)……(1+K
n-1)・R2*であり、K1〜Knは各回での二次抵抗変化分
であり、R2*は初期の二次抵抗設定値である。
R 2n * = (1 + K n ) · R 2n-1 * (55) where R 2n-1 * = (1 + K 1 ) (1 + K 2 ) ... (1 + K
n-1) · R 2 is *, K 1 ~K n is secondary resistance variation at each time, R 2 * is the initial secondary resistance set value.

また第2図に示す実施例において、PIアンプ7,8とし
て夫々第1図(B)に示すPIアンプ7,8を用い、Δv
1γIを同定回路部12に入力すると共に、Δv1δ*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。
In the embodiment shown in FIG. 2, the PI amplifiers 7 and 8 shown in FIG.
Inputs the 1γI the identification circuit 12, Delta] v I delta * and by entering the deviation between Delta] v 1DerutaI the PI amplifier 14 can accurately perform that the secondary resistance variation compensation such as previously described.

G.発明の効果 本発明によれば一次電流I1を基準軸とする回路座標γ
−δ軸上での一次電圧のδ軸成分v1δは一次抵抗R1
電圧降下分を含まず、そのため二次抵抗変化による一次
電圧変動に関しても、その変動成分Δv1δには一次抵
抗の影響が現れないことに着目し、例えば電流制御アン
プによりΔv1δを求め、これを用いてすべり角周波数
の目標値を求めるときの二次抵抗変化を補償しているた
め、一次抵抗変化に影響されない理想的な補償を行うこ
とができる。しかも一次電圧理想値v1γ*、v1δ
を、励磁指令λ2d*/M*と励磁電流i1d*とを等しいと
して取り扱わずに区別して演算しているため、界磁制御
を行う用途に対しても有効なベクトル制御となった。更
にΔv1γ,Δv1δを求めて電圧制御を行っているの
で一次抵抗、二次抵抗変化に対する電圧補正を行うこと
ができ、この効果高いトルク制御精度を得ることができ
ると共にトルク応答が良好になる。
G. Effects of the Invention According to the present invention, the circuit coordinates γ with the primary current I 1 as the reference axis
The δ-axis component v of the primary voltage on the −δ axis does not include the voltage drop of the primary resistance R 1 , and therefore, even with respect to the primary voltage fluctuation due to the secondary resistance change, the influence of the primary resistance on the fluctuation component Δv Note that Δv is obtained by, for example, a current control amplifier, and the secondary resistance change when the target value of the slip angular frequency is obtained is compensated by using the obtained value. Compensation can be provided. Moreover, the ideal primary voltage values v *, v *
Is calculated separately without treating the excitation command λ 2d * / M * and the excitation current i 1d * as equal, so that the vector control is effective even for the field control. Further, since voltage control is performed by obtaining Δv and Δv , voltage correction for primary resistance and secondary resistance changes can be performed, and high torque control accuracy can be obtained and torque response can be improved. .

そして第8図の回路と比較した場合、第8図の回路で
はd−q座標上のみで電圧制御を行っており、Δv1d
v1qには一次抵抗、二次抵抗の双方の変化に対する変動
分を含んでいることから、Δv1d,Δv1qより二次抵抗変
化のみの影響を受けるデータと双方の変化の影響を受け
るデータとに分離する必要があるが、本発明ではそのよ
うな分離を行うことなくΔv1γ,Δv1δにより直接
制御することができる。
In comparison with the circuit of FIG. 8, the voltage control is performed only on the dq coordinates in the circuit of FIG. 8, and Δv 1d , Δv 1d
Since v 1q includes the variation for both changes in primary resistance and secondary resistance, data affected by only the secondary resistance change from Δv 1d and Δv 1q and data affected by both changes However, in the present invention, it is possible to directly control by Δv and Δv without performing such separation.

またΔv1δにより二次抵抗補償を行えばΔv1γ
は一次抵抗変化による影響のみが残るため、このΔv
1γに基づいて一次抵抗R1の推定を行うこともできる。
Since only the influence of the primary resistance change remains in the Delta] v 1 gamma be performed secondary resistance compensation by Delta] v I delta, the Delta] v
It is also possible to estimate the primary resistance R 1 based on 1 gamma.

更に本発明では、無負荷運転時の一次電圧を解析し、
その解析結果に着目してΔv1γ(=Δv1d)に基づい
て一次抵抗の設定値に対する変化分を算出し、Δv1δ
に基づいて励磁インダクタンスM2/L2の変化分を算出し
ているため、一次抵抗及び励磁インダクタスの補償が可
能になった。
Furthermore, in the present invention, the primary voltage during no-load operation is analyzed,
Paying attention to the analysis result, a change with respect to the set value of the primary resistance is calculated based on Δv (= Δv 1d ), and Δv
Because we calculate the variation of the exciting inductance M 2 / L 2 based on, allowed the compensation of the primary resistance and excitation inductor scan.

また、電流制御アンプの構成をLσPi1γ,LσPi1δ
に相当する電圧偏差を比例項出力として得るようにし、
二次抵抗変化により発生する電圧変動分を積分項出力と
して得るようにすれば、一次電流変化時のLσPi1γ,L
σPi1δの項は積分項出力に現れなくなる。これによ
り、電流応答が改善されるとともに、積分項出力Δv
1γI,Δv1δIを用いて一次抵抗,二次抵抗,励磁
インダクタンスの補償を正確に行うことが可能となっ
た。
Also, the configuration of the current control amplifier is L σ Pi , L σ Pi
To obtain a voltage deviation corresponding to
If a voltage variation generated by a secondary resistance change is obtained as an integral term output, L σ Pi , L
The term σ Pi does not appear in the integral term output. Thereby, the current response is improved and the integral term output Δv
1GanmaI, primary resistance using Delta] v 1DerutaI, secondary resistance, it becomes possible to accurately compensate the exciting inductance.

また、電動機速度が変化しているときは二次抵抗変動
補償演算を停止し、それまでの二次抵抗変化分データを
保持させることにより加減速特性を良好に保つことがで
きる。
Further, when the motor speed is changing, the secondary resistance variation compensation calculation is stopped, and the data of the secondary resistance change up to that time is held, so that the acceleration / deceleration characteristics can be kept good.

電動機速度の変化が無くなると二次抵抗変動補償の演
算を再開させることにより安定した二次抵抗補償が可能
となる。
When there is no change in the motor speed, the calculation of the secondary resistance fluctuation compensation is restarted, so that stable secondary resistance compensation is possible.

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

第1図(A)は本発明の実施例を示すブロック回路図、
第1図(B)は本発明の他の実施例を示すブロック回路
図、第2図は本発明の更に他の実施例を示すブロック
図、第3図は誘導電動機の等価回路図、第4図〜第7図
は各々電流、電圧等のベクトル図、第8図はベクトル制
御装置の比較例を示すブロック回路図である。 11……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、21……速度変化検出部。
FIG. 1A is a block circuit diagram showing an embodiment of the present invention,
FIG. 1 (B) is a block circuit diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing still another embodiment of the present invention, FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of an induction motor, FIG. 7 are vector diagrams of current, voltage and the like, respectively, and FIG. 8 is a block circuit diagram showing a comparative example of the vector control device. 1 1 ... Secondary magnetic flux command amplifier, 1 2 ... Calculation unit, 2... Speed amplifier, 5 1 ... First coordinate conversion unit, 5 2 ... Ideal voltage calculation unit, 6. Conversion unit, 7,8: PI amplifier as current control amplifier, 10: Secondary resistance change calculation unit, 11,15
...... Slip angular frequency calculation unit, 12 ... Identification circuit unit, 14 ...
Voltage fluctuation control amplifier, 21 Speed change detector.

Claims (8)

(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λ2d*を出力する
手段と、このλ2d*と微分項とに基づいてi1d*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*)異なりか
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ω
2次インダクタンスL2、一次抵抗R1、漏れインダクタン
スLσに基づいて、R1i1γ*+(M2/L2)・ω・(λ
2d*/M)sinψなる演算を行って一次電圧のγ軸成分の
目標値v1γ*を算出するとともに、Lσω0i1γ*+
(M2/L2)・ω・(λ2d*/M)cosψなる演算を行って
一次電圧のδ軸成分の目標値v1δ*を算出する手段
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
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
ω、励磁インダクタンスの設定値M*及びΔv1δ
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、 電動機の速度検出信号に基づいて、速度変化の有無を検
出する速度変化検出部とを設け、 v1γ*とΔ1γ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、i1q
及びλ2d*/M*を用いて演算を行い、 前記速度変化検出部が速度変化有りを検出したときは、
速度変化発生前の二次抵抗変化分演算部の演算結果を保
持するとともに該演算部の演算を停止せしめ、前記速度
変化検出部が速度変化無しを検出したときは、前記演算
部の演算を再開せしめることを特徴とする誘導電動機の
ベクトル制御装置。
1. A d-axis component of a primary current of an induction motor, wherein dq 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 the target values i 1d * and i 1q * of the q-axis component, and a slip angular frequency calculator for calculating the slip angular frequency based on an arithmetic expression including a set value of the secondary time constant Means for calculating i 1d * includes means for outputting a target value λ 2d * of the d-axis component of the secondary magnetic flux in accordance with the rotor angular frequency of the induction motor, and means for differentiating this λ 2d * Means for calculating i 1d * on the basis of the term, the phase ψ being different from the dq axis by tan −1 (i 1q * / i 1d *), and the coordinates having the primary current I 1 as a reference axis. When the the gamma-[delta] coordinate, i 1d *, i 1q * target value of gamma-axis component of the primary current based on i 1γ * (= I 1) A first coordinate conversion unit for calculating the fine the phase [psi, the ratio lambda 2d of lambda 2d * and the excitation inductance M * / M, the command value omega 0 of the result and power supply angular frequency of the first coordinate conversion unit,
Secondary inductance L 2, the primary resistance R 1, based on the leakage inductance L σ, R 1 i 1γ * + (M 2 / L 2) · ω 0 · (λ
2d * / M) sinψ is calculated to calculate the target value v * of the γ-axis component of the primary voltage, and L σ ω 0 i ++
Means for performing a calculation of (M 2 / L 2 ) · ω 0 · (λ 2d * / M) cosψ to calculate a target value v * of the δ-axis component of the primary voltage, and a detection value of a primary current of the induction motor Into the respective axis components i , i of the γ-δ coordinate, the target value i 1δ of i * and the δ-axis component of the primary current, and the second coordinate converter. Based on i and i , the variation Δv from v * in the γ-axis component of the current primary voltage and v in the δ-axis component of the current primary voltage
Means for calculating a variation Δv from *, i 1d *, i 1q *, i *, λ 2d *, primary power supply angular frequency ω 0 , excitation inductance set value M * and Δv 1δ. a secondary resistance variation calculator for calculating a change amount for the set value of the rotor resistance, based on the speed detection signal of the motor, provided the speed change detection unit that detects the presence or absence of change in velocity, v 1 gamma * and Δ The added value of is set as a target value v of the γ-axis component of the primary voltage, and the added value of v * and Δ is set as the target value v of the δ-axis component of the primary voltage.
, v 1 δ and the power supply voltage is controlled based on the set value of the secondary time constant and the calculation result obtained by the secondary resistance change calculator based on the slip angular frequency calculation unit at that time. Calculate the secondary time constant and calculate this secondary time constant, i 1q *
And λ 2d * / M *, and when the speed change detection unit detects that there is a speed change,
The calculation result of the secondary resistance change calculation unit before the speed change occurs is held and the calculation of the calculation unit is stopped. When the speed change detection unit detects no speed change, the calculation of the calculation unit is restarted. A vector control device for an induction motor, wherein the vector control device comprises:
【請求項2】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λ2d*を出力する
手段と、このλ2d*と微分項とに基づいてi1d*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*)異なりか
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ω
2次インダクタンスL2、一次抵抗R1、漏れインダクタン
スLσに基づいて、R1i1γ*+(M2/L2)・ω・(λ
2d*/M)sinψなる演算を行って一次電圧のγ軸成分の
目標値v1γ*を算出するとともに、Lσω0i1γ*+
(M2/L2)・ω・(λ2d*/M)cosψなる演算を行って
一次電圧のδ軸成分の目標値v1δ*を算出する手段
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
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v
1δ*からの変動分Δv1δとを算出する手段と、 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ω*からの変動分
Δωを出力する電圧変動分制御アンプと、 電動機の速度検出信号に基づいて、速度変化の有無を検
出する速度変化検出部とを設け、 前記電圧変動分制御アンプよりのΔωとすべり角周波
数演算部で求めたω*との加算値をすべり角周波数の
目標値とし、 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
1γ,v1δに基づいて電源電圧を制御すると共に、 前記速度変化検出部が速度変化有りを検出したときは、
速度変化発生前の電圧変動分制御アンプの出力Δω
保持するとともに該電圧変動制御アンプの演算を停止せ
しめ、前記速度変化検出部が速度変化無しを検出したと
きは、前記電圧変動制御アンプの演算を再開せしめるこ
とを特徴とする誘導電動機のベクトル制御装置。
2. A d-axis coordinate of a primary current of an induction motor, wherein d-q coordinates are rotational coordinates rotating in synchronization with a power supply angular frequency of the induction motor and coordinates having a secondary magnetic flux as a reference axis. Induction motor having means for calculating the target values i 1d * and i 1q * of the q-axis component, and a slip angular frequency calculator for calculating the slip angular frequency based on an arithmetic expression including a set value of the secondary time constant Means for calculating i 1d * includes means for outputting a target value λ 2d * of the d-axis component of the secondary magnetic flux in accordance with the rotor angular frequency of the induction motor, and means for differentiating this λ 2d * Means for calculating i 1d * on the basis of the term, the phase ψ being different from the dq axis by tan −1 (i 1q * / i 1d *), and the coordinates having the primary current I 1 as a reference axis. When the the gamma-[delta] coordinate, i 1d *, i 1q * target value of gamma-axis component of the primary current based on i 1γ * (= I 1) A first coordinate conversion unit for calculating the fine the phase [psi, the ratio lambda 2d of lambda 2d * and the excitation inductance M * / M, the command value omega 0 of the result and power supply angular frequency of the first coordinate conversion unit,
Secondary inductance L 2, the primary resistance R 1, based on the leakage inductance L σ, R 1 i 1γ * + (M 2 / L 2) · ω 0 · (λ
2d * / M) sinψ is calculated to calculate the target value v * of the γ-axis component of the primary voltage, and L σ ω 0 i ++
Means for performing a calculation of (M 2 / L 2 ) · ω 0 · (λ 2d * / M) cosψ to calculate a target value v * of the δ-axis component of the primary voltage, and a detection value of a primary current of the induction motor From the second coordinate conversion unit, which converts i into the respective axis components i , i of the γ-δ coordinate, i * and the target value i * of the δ-axis component of the primary current. Based on i and i 1δ of
Variation Δv from v * in the γ-axis component of the current primary voltage and v in the δ-axis component of the current primary voltage
Means for calculating a variation Delta] v I delta from I delta *, inputs the deviation between the target value zero Delta] v I delta of variation Delta] v I delta Toko from v I delta * in δ-axis component of the current of the primary voltage, slip A voltage variation control amplifier that outputs a variation Δω s from the angular frequency target value ω s *; and a speed change detection unit that detects the presence or absence of a speed change based on a speed detection signal of the motor. The sum of Δω s from the variation control amplifier and ω s * obtained by the slip angular frequency calculation unit is set as the target value of the slip angular frequency, and the added value of v * and Δv is the γ-axis component of the primary voltage. with the target value v 1 gamma, also v and I delta * and delta I delta and the target value v I delta of δ-axis component of the sum value primary voltage, controls the power supply voltage on the basis of these target values v 1 gamma, the v I delta of, The speed change detecting unit detects that there is a speed change. When,
The output Δω s of the voltage fluctuation control amplifier before the speed change occurs is held, and the operation of the voltage fluctuation control amplifier is stopped. When the speed change detection unit detects no speed change, the voltage fluctuation control amplifier A vector control device for an induction motor, wherein the operation is restarted.
【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λ2d*を出力する
手段と、このλ2d*と微分項とに基づいてi1d*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*)異なりか
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ω
2次インダクタスL2、一次抵抗R1、漏れインダクタンス
σに基づいて、R1i1γ*+(M2/L2)・ω・(λ2d
*/M)sinψなる演算を行って一次電圧のγ軸成分の目
標値v1γ*を算出するとともに、Lσω0i1γ*+
(M2/L2)・ω・(λ2d*/M)cosψなる演算を行って
一次電圧のδ軸成分の目標値v1δ*を算出する手段
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
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v
1δ*からの変動分Δv1δとを算出する手段と、 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ω*からの変動分
Δωを出力する電圧変動分制御アンプと、 電動機の速度検出信号に基づいて、速度変化の有無を検
出する速度変化検出部とを設け、 前記電圧変動分制御アンプよりのΔωとすべり角周波
数演算部で求めたω*との加算値をすべり角周波数の
目標値とし、 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
1γ,v1δに基づいて電源電圧を制御すると共に、 前記速度変化検出部が速度変化有りを検出したときは、
速度変化発生前の電圧変動分制御アンプの出力Δω
すべり角周波数ωに基づいて、1+Kn=ωs
(ただしKnは任意の時点の二次抵抗変化分)なる演算を
行って二次抵抗変化分Kを算出し、該二次抵抗変化分K
を用いて、R2n*=(1+Kn)・R2n-1*(ただしR2n
は任意の時点の二次抵抗目標値)なる演算を行ってすべ
り角周波数演算部の二次抵抗目標値R2*を設定変更した
後電圧変動制御アンプの演算を停止せしめ、前記速度変
化検出部が速度変化無しを検出したときは、前記電圧変
動制御アンプの演算を再開せしめることを特徴とする誘
導電動機のベクトル制御装置。
3. A d-axis component of a primary current of an induction motor, wherein dq 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 the target values i 1d * and i 1q * of the q-axis component, and a slip angular frequency calculator for calculating the slip angular frequency based on an arithmetic expression including a set value of the secondary time constant Means for calculating i 1d * includes means for outputting a target value λ 2d * of the d-axis component of the secondary magnetic flux in accordance with the rotor angular frequency of the induction motor, and means for differentiating this λ 2d * Means for calculating i 1d * on the basis of the term, the phase ψ being different from the dq axis by tan −1 (i 1q * / i 1d *), and the coordinates having the primary current I 1 as a reference axis. When the the gamma-[delta] coordinate, i 1d *, i 1q * target value of gamma-axis component of the primary current based on i 1γ * (= I 1) A first coordinate conversion unit for calculating the fine the phase [psi, the ratio lambda 2d of lambda 2d * and the excitation inductance M * / M, the command value omega 0 of the result and power supply angular frequency of the first coordinate conversion unit,
Secondary inductor scan L 2, the primary resistance R 1, based on the leakage inductance L σ, R 1 i 1γ * + (M 2 / L 2) · ω 0 · (λ 2d
* / M) sinψ is calculated to calculate the target value v * of the γ-axis component of the primary voltage, and L σ ω 0 i ++
Means for performing a calculation of (M 2 / L 2 ) · ω 0 · (λ 2d * / M) cosψ to calculate a target value v * of the δ-axis component of the primary voltage, and a detection value of a primary current of the induction motor From the second coordinate conversion unit, which converts i into the respective axis components i , i of the γ-δ coordinate, i * and the target value i * of the δ-axis component of the primary current. Based on i and i 1δ of
Variation Δv from v * in the γ-axis component of the current primary voltage and v in the δ-axis component of the current primary voltage
Means for calculating a variation Delta] v I delta from I delta *, inputs the deviation between the target value zero Delta] v I delta of variation Delta] v I delta Toko from v I delta * in δ-axis component of the current of the primary voltage, slip A voltage variation control amplifier that outputs a variation Δω s from the angular frequency target value ω s *; and a speed change detection unit that detects the presence or absence of a speed change based on a speed detection signal of the motor. The sum of Δω s from the variation control amplifier and ω s * obtained by the slip angular frequency calculation unit is set as the target value of the slip angular frequency, and the added value of v * and Δv is the γ-axis component of the primary voltage. with the target value v 1 gamma, also v and I delta * and delta I delta and the target value v I delta of δ-axis component of the sum value primary voltage, controls the power supply voltage on the basis of these target values v 1 gamma, the v I delta of, The speed change detecting unit detects that there is a speed change. When,
Based on the output [Delta] [omega s and slip angular frequency omega s of the voltage change control amplifier before speed change occurs, 1 + Kn = ω s / ω s *
(Where Kn is the secondary resistance change at an arbitrary time) to calculate the secondary resistance change K, and calculate the secondary resistance change K
And R 2n * = (1 + Kn) · R 2n-1 * (where R 2n *
Calculates the secondary resistance target value at an arbitrary point in time), changes the setting of the secondary resistance target value R 2 * of the slip angular frequency calculation unit, and then stops the calculation of the voltage fluctuation control amplifier. Restarting the operation of the voltage fluctuation control amplifier when detecting that there is no speed change.
【請求項4】無負荷運転時にΔv1γ、一次抵抗の設定
値R1*及び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分を算出し、該算出さ
れた値を、前記一次電圧のγ、δ軸成分の目標値v1γ
*、v1δ*を算出する手段が行う演算に用いる同定回
路部を設けたことを特徴とする請求項(1)または請求
項(2)または請求項(3)記載の誘導電動機のベクト
ル制御装置。
4. A method for calculating a change in a primary resistance set value based on Δv , a primary resistance set value R 1 * and i 1d * during a no-load operation, and calculating Δv , M *, a secondary self-inductance. Based on L 2 *, ω 0 and λ 2d *, a change with respect to the set value of the exciting inductance is calculated, and the calculated value is used as a target value v of the γ- and δ-axis components of the primary voltage.
The vector control device for an induction motor according to claim 1, further comprising an identification circuit unit used for an operation performed by the means for calculating *, v *. .
【請求項5】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もとづいてすべ
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λ2d*を出力する
手段と、このλ2d*と微分項とに基づいてi1d*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*)異なりか
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ω
2次インダクタンスL2、一次抵抗R1、漏れインダクタン
スLσに基づいて、R1i1γ*+(M2/L2)・ω・(λ
2d*/M)sinψなる演算を行って一次電圧のγ軸成分の
目標値v1γ*を算出するとともに、Lσω0i1γ*+
(M2/L2)・ω・(λ2d*/M)cosψなる演算を行って
一次電圧のδ軸成分の目標値v1δ*を算出する手段
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
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Δ1γを算出する手段と、 i1d*,i1q*,i1γ*,λ2d*、一次電源角周波数
ω、励磁インダクタンスの設定値M*及びΔv1δI
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、 電動機の速度検出信号に基づいて、速度変化の有無を検
出する速度変化検出部とを設け、 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
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、i1q
及びλ2d*/M*を用いて演算を行い、 前記速度変化検出部が速度変化有りを検出したときは、
速度変化発生前の二次抵抗変化分演算部の演算結果を保
持するとともに該演算部の演算を停止せしめ、前記速度
変化検出部が速度変化無しを検出したときは、前記演算
部の演算を再開せしめ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 d-axis component of a primary current of an induction motor, wherein dq coordinates are rotation coordinates which 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 including means for calculating target values i 1d * and i 1q * of the q-axis component, 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 * includes means for outputting a target value λ 2d * of the d-axis component of the secondary magnetic flux in accordance with the rotor angular frequency of the induction motor, and means for differentiating this λ 2d * Means for calculating i 1d * on the basis of the term, the phase ψ being different from the dq axis by tan −1 (i 1q * / i 1d *), and the coordinates having the primary current I 1 as a reference axis. When the the gamma-[delta] coordinate, i 1d *, i 1q * target value of gamma-axis component of the primary current based on i 1γ * (= I 1 And wherein a first coordinate conversion unit for calculating the phase [psi, lambda 2d * and the exciting inductance ratio between M λ 2d * / M, the command value omega 0 of the result and power supply angular frequency of the first coordinate conversion unit,
Secondary inductance L 2, the primary resistance R 1, based on the leakage inductance L σ, R 1 i 1γ * + (M 2 / L 2) · ω 0 · (λ
2d * / M) sinψ is calculated to calculate the target value v * of the γ-axis component of the primary voltage, and L σ ω 0 i ++
Means for performing a calculation of (M 2 / L 2 ) · ω 0 · (λ 2d * / M) cosψ to calculate a target value v * of the δ-axis component of the primary voltage, and a detection value of a primary current of the induction motor Into the respective axis components i , i of the γ-δ coordinate, a target value i * of the δ-axis component of the primary current, and i from the second coordinate converter. A proportional element that obtains a product of the current deviation of the current deviation over time and the leakage inductance L σ as a proportional term output, 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 v in the δ-axis component of the current primary voltage.
* Outputs a voltage change Delta] v I delta from, based on the integral term output a current control amplifier to output as Delta] v 1DerutaI, the i 1 gamma * and the second i 1 gamma than the coordinate conversion unit, the current of the primary Means for calculating a variation Δ from v * in the γ-axis component of the voltage; i 1d *, i 1q *, i *, λ 2d *, the primary power supply angular frequency ω 0 , and the excitation inductance set value M * And Δv 1δI
And a speed change detection unit for detecting the presence or absence of a speed change based on a speed detection signal of the electric motor, and v The sum of * and Δv is the target value v of the γ-axis component of the primary voltage, and the sum of v * and Δ is the target value v of the δ-axis component of the primary voltage, and these target values The power supply voltage is controlled on the basis of v and v 1δ, 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 at that time. Is obtained, and this secondary time constant, i 1q *
And λ 2d * / M *, and when the speed change detection unit detects that there is a speed change,
The calculation result of the secondary resistance change calculation unit before the speed change occurs is held and the calculation of the calculation unit is stopped. When the speed change detection unit detects no speed change, the calculation of the calculation unit is restarted. A vector control device for an induction motor, wherein the vector control device comprises:
【請求項6】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λ2d*を出力する
手段と、このλ2d*と微分項とに基づいてi1d*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*)異なりか
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ω
2次インダクタンスL2、一次抵抗R1、漏れインダクタン
スLσに基づいて、R1i1γ*+(M2/L2)・ω・(λ
2d*/M)sinψなる演算を行って一次電圧のγ軸成分の
目標値v1γ*を算出するとともに、Lσω0i1γ*+
(M2/L2)・ω・(λ2d*/M)cosψなる演算を行って
一次電圧のδ軸成分の目標値v1δ*を算出する手段
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
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、 電流制御アンプの積分項出力Δ1δIとこのΔ1δI
目標値零との偏差を入力すると共に、すべり角周波数の
標準値ω*からの変動分Δωを出力する電圧変動分
制御アンプと、 電動機の速度検出信号に基づいて、速度変化の有無を検
出する速度変化検出部とを設け、 前記電圧変動分制御アンプよりのΔωとすべり角周波
数演算部で求めたω*との加算値をすべり角周波数の
目標値とし、 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
1γ,v1δに基づいて電源電圧を制御すると共に、 前記速度変化検出部が速度変化有りを検出したときは、
速度変化発生前の電圧変動分制御アンプの出力Δω
保持するとともに該電圧変動制御アンプの演算を停止せ
しめ、前記速度変化検出部が速度変化無しを検出したと
きは、前記電圧変動制御アンプの演算を再開せしめるこ
とを特徴とする誘導電動機のベクトル制御装置。
6. A d-axis component of a primary current of an induction motor, assuming that dq coordinates are rotation coordinates that rotate in synchronization with a power supply angular frequency of the induction motor and that use secondary magnetic flux as a reference axis. Induction motor having means for calculating the target values i 1d * and i 1q * of the q-axis component, and a slip angular frequency calculator for calculating the slip angular frequency based on an arithmetic expression including a set value of the secondary time constant Means for calculating i 1d * includes means for outputting a target value λ 2d * of the d-axis component of the secondary magnetic flux in accordance with the rotor angular frequency of the induction motor, and means for differentiating this λ 2d * Means for calculating i 1d * on the basis of the term, the phase ψ being different from the dq axis by tan −1 (i 1q * / i 1d *), and the coordinates having the primary current I 1 as a reference axis. When the the gamma-[delta] coordinate, i 1d *, i 1q * target value of gamma-axis component of the primary current based on i 1γ * (= I 1) A first coordinate conversion unit for calculating the fine the phase [psi, the ratio lambda 2d of lambda 2d * and the excitation inductance M * / M, the command value omega 0 of the result and power supply angular frequency of the first coordinate conversion unit,
Secondary inductance L 2, the primary resistance R 1, based on the leakage inductance L σ, R 1 i 1γ * + (M 2 / L 2) · ω 0 · (λ
2d * / M) sinψ is calculated to calculate the target value v * of the γ-axis component of the primary voltage, and L σ ω 0 i ++
Means for performing a calculation of (M 2 / L 2 ) · ω 0 · (λ 2d * / M) cosψ to calculate a target value v * of the δ-axis component of the primary voltage, and a detection value of a primary current of the induction motor Into the respective axis components i , i of the γ-δ coordinate, a target value i * of the δ-axis component of the primary current, and i from the second coordinate converter. A proportional element that obtains a product of the current deviation of the current deviation over time and the leakage inductance L σ as a proportional term output, 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 v in the δ-axis component of the current primary voltage.
* Outputs a voltage change Delta] v I delta from, based on the integral term output a current control amplifier to output as Delta] v 1DerutaI, the i 1 gamma * and the second i 1 gamma than the coordinate conversion unit, the current of the primary Means for calculating a variation Δv from v * in the γ-axis component of the voltage; inputting a deviation between the integral term output Δ1δI of the current control amplifier and a target value of Δ1δI of zero; A voltage variation control amplifier that outputs a variation Δω s from a standard value ω s *; and a speed change detection unit that detects the presence or absence of a speed change based on a speed detection signal of the motor. The sum of Δω s from the amplifier and ω s * obtained by the slip angular frequency calculation unit is set as the target value of the slip angular frequency, and the added value of v * and Δv is set as the target value of the γ-axis component of the primary voltage. v and 1γ, also The sum of the I delta * and delta I delta as the target value v I delta of δ-axis component of the primary voltage, these target values v 1 gamma, and controls the power supply voltage on the basis of v I delta, wherein the speed change detection section there rate change When is detected,
The output Δω s of the voltage fluctuation control amplifier before the speed change occurs is held, and the operation of the voltage fluctuation control amplifier is stopped. When the speed change detection unit detects no speed change, the voltage fluctuation control amplifier A vector control device for an induction motor, wherein the operation is restarted.
【請求項7】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λ2d*を出力する
手段と、このλ2d*と微分項とに基づいてi1d*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*)異なりか
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ω
2次インダクタンスL2、一次抵抗R1、漏れインダクタン
スLσに基づいて、R1i1γ*+(M2/L2)・ω・(λ
2d*/M)sinψなる演算を行って一次電圧のγ軸成分の
目標値v1γ*を算出するとともに、Lσω0i1γ*+
(M2/L2)・ω・(λ2d*/M)cosψなる演算を行って
一次電圧のδ軸成分の目標値v1δ*を算出する手段
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
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、 電流制御アンプの積分項出力Δv1δIとこのΔV
1δI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ω*からの変動運Δωを出力する電
圧変動分制御アンプと、 電動機の速度検出信号に基づいて、速度変化の有無を検
出する速度変化検出部とを設け、 前記電圧変動分制御アンプよりのΔωとすべり角周波
数演算部で求めたω*との加算値をすべり角周波数の
目標値とし、 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
1γ,v1δに基づいて電源電圧を制御すると共に、 前記速度変化検出部が速度変化有りを検出したときは、
速度変化発生前の電圧変動分制御アンプの出力Δω
すべり角周波数ωに基づいて、1+Kn=ωs
(ただしKnは任意の時点の二次抵抗変化分)なる演算を
行って二次抵抗変化分Kを算出し、該二次抵抗変化分K
を用いて、R2n*=(1+Kn)・R2n-1*(ただしR2n
は任意の時点の二次抵抗目標値)なる演算を行ってすべ
り角周波数演算部の二次抵抗目標値R2*を設定変更した
後電圧変動制御アンプの演算を停止せしめ、前記速度変
化検出部が速度変化無しを検出したときは、前記電圧変
動制御アンプの演算を再開せしめることを特徴とする誘
導電動機のベクトル制御装置。
7. A d-axis component of a primary current of an induction motor, wherein dq 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 the target values i 1d * and i 1q * of the q-axis component, and a slip angular frequency calculator for calculating the slip angular frequency based on an arithmetic expression including a set value of the secondary time constant Means for calculating i 1d * includes means for outputting a target value λ 2d * of the d-axis component of the secondary magnetic flux in accordance with the rotor angular frequency of the induction motor, and means for differentiating this λ 2d * Means for calculating i 1d * on the basis of the term, the phase ψ being different from the dq axis by tan −1 (i 1q * / i 1d *), and the coordinates having the primary current I 1 as a reference axis. When the the gamma-[delta] coordinate, i 1d *, i 1q * target value of gamma-axis component of the primary current based on i 1γ * (= I 1) A first coordinate conversion unit for calculating the fine the phase [psi, the ratio lambda 2d of lambda 2d * and the excitation inductance M * / M, the command value omega 0 of the result and power supply angular frequency of the first coordinate conversion unit,
Secondary inductance L 2, the primary resistance R 1, based on the leakage inductance L σ, R 1 i 1γ * + (M 2 / L 2) · ω 0 · (λ
2d * / M) sinψ is calculated to calculate the target value v * of the γ-axis component of the primary voltage, and L σ ω 0 i ++
Means for performing a calculation of (M 2 / L 2 ) · ω 0 · (λ 2d * / M) cosψ to calculate a target value v * of the δ-axis component of the primary voltage, and a detection value of a primary current of the induction motor Into the respective axis components i , i of the γ-δ coordinate, a target value i * of the δ-axis component of the primary current, and i from the second coordinate converter. A proportional element that obtains a product of the current deviation of the current deviation over time and the leakage inductance L σ as a proportional term output, 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 v in the δ-axis component of the current primary voltage.
* Outputs a voltage change Delta] v I delta from, based on the integral term output a current control amplifier to output as Delta] v 1DerutaI, the i 1 gamma * and the second i 1 gamma than the coordinate conversion unit, the current of the primary Means for calculating a variation Δv from v * in the γ-axis component of the voltage; an integral term output Δv 1δI of the current control amplifier;
Inputs the deviation between the target value zero 1DerutaI, the voltage change control amplifier for outputting a variation luck [Delta] [omega s from the target value omega s * slip angular frequency, on the basis of the speed detection signal of the motor, the speed variation a speed change detection section that detects the presence or absence provided, the target value of the slip angular frequency added value of omega s * and obtained in [Delta] [omega s and slip angular frequency calculation unit than the voltage change control amplifier, v 1 gamma * and the sum of the Delta] v 1 gamma to the target value v 1 gamma of γ-axis component of the primary voltage and v I delta * and Δ the sum of the I delta as the target value v I delta of δ-axis component of the primary voltage, these target values v Controlling the power supply voltage based on , v 1δ, and when the speed change detecting unit detects that there is a speed change,
Based on the output [Delta] [omega s and slip angular frequency omega s of the voltage change control amplifier before speed change occurs, 1 + Kn = ω s / ω s *
(Where Kn is the secondary resistance change at an arbitrary time) to calculate the secondary resistance change K, and calculate the secondary resistance change K
And R 2n * = (1 + Kn) · R 2n-1 * (where R 2n *
Calculates the secondary resistance target value at an arbitrary point in time), changes the setting of the secondary resistance target value R 2 * of the slip angular frequency calculation unit, and then stops the calculation of the voltage fluctuation control amplifier. Restarting the operation of the voltage fluctuation control amplifier when detecting that there is no speed change.
【請求項8】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v1γ*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
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、Δv1δI、M*、二次自己インダクタ
ンスL2*、ω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分を算出し、該算出された値
を、前記一次電圧のγ、δ軸成分の目標値v1γ*、v
1δ*を算出する手段が行う演算に用いる同定回路部を
設けたことを特徴とする請求項(5)または請求項
(6)または請求項(7)記載の誘導電動機のベクトル
制御装置。
8. A means for calculating Δv calculates a temporal change rate of a current deviation between i * and i from the second coordinate conversion unit, and calculates a product of the rate and a leakage inductance L σ. And a integral element that outputs a value obtained by integrating the current deviation as an integral term output, and calculates the sum of the proportional term output and the integral term output as the γ-axis of the current primary voltage. A current control amplifier that outputs as a voltage variation Δv from v * in the component and outputs the integral term output as Δv 1γI , Δv 1γI during no-load operation, a primary resistance set value R 1 * and
Based on i 1d *, the change with respect to the set value of the primary resistance is calculated, and on the basis of Δv 1δI , M *, the secondary self inductance L 2 *, ω 0 and λ 2d *, the change with respect to the set value of the excitation inductance. Is calculated, and the calculated value is used as the target value v *, v of the γ and δ axis components of the primary voltage.
The vector control device for an induction motor according to claim 5, further comprising an identification circuit unit used for an operation performed by the means for calculating *.
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