JP2955716B2 - AC motor control method and device - Google Patents
AC motor control method and deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は交流電動機の制御方法およびその装置に係
り、特に、コンバータの出力電力をインバータによって
交流電力に変換し、この交流電力によって交流電動機を
駆動するに好適な交流電動機の制御方法およびその装置
に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method and an apparatus for controlling an AC motor, and in particular, converts the output power of a converter into AC power by an inverter, and uses the AC power to control the AC motor. The present invention relates to a method and a device for controlling an AC motor suitable for driving.
コンバータとインバータを用いて交流電動機を制御す
る装置としては、例えば特開昭61−109491号公報に記載
されているものが知られている。従来のこの種の装置に
おいては、コンバータ出力電圧に対する直流電圧指令と
コンバータ出力の検出値との偏差を補償した電流指令
に、インバータ入力側の電流を加算した値をコンバータ
出力側の入力電流指令とし、この指令にコンバータ出力
側の電流を一致するようにコンバータを制御する方式が
採用されている。この方式によれば、電動機の負荷トル
クが急激に増加した場合、インバータ入力側の電流も増
加するので、この電流分を検出し、コンバータを制御す
ることによってコンバータ出力側の平滑コンデンサに電
流を流し込み、平滑コンデンサの電圧変動を低減するこ
とができる。As a device for controlling an AC motor using a converter and an inverter, for example, a device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-109491 is known. In this type of conventional device, a value obtained by adding a current on the inverter input side to a current command that compensates for a deviation between a DC voltage command for a converter output voltage and a detected value of the converter output is used as an input current command on the converter output side. A method of controlling the converter so that the current on the converter output side matches this command is adopted. According to this method, when the load torque of the motor increases sharply, the current on the inverter input side also increases, so this current is detected and the current is supplied to the smoothing capacitor on the converter output side by controlling the converter. In addition, voltage fluctuation of the smoothing capacitor can be reduced.
しかし、従来技術においては、インバータ入力側の電
流にはリップル成分が多く含まれていることについては
配慮されておらず、コンバータ出力側の電流に低次や高
次のリップル成分が含まれると、コンバータ入力側の電
流にも低次や高次のリップル成分が生じることになる。
すなわち、交流電動機をインバータによって駆動する場
合、コンバータ出力側の平滑コンデンサには、電動機の
力行時には平滑コンデンサから電動機側へ流れる力行電
流と回生時に電動機から平滑コンデンサ側へ流れ込む回
生電流がほぼスイッチング周期毎に正負の電流として流
れ、インバータの入力側にはリップルが発生する。この
リップル成分を完全に除去するには、スイッチング周期
以上の時定数を有するフィルタをインバータ入力側に設
けなければ可能であるが、応答性が低下することにな
る。例えば、大容量インバータなどスイッチング周波数
が500Hz（2ms）と低い場合においては、フィルタ時定数
が5ms位必要と考えられる。このため、このようなフィ
ルタをインバータ入力側に挿入するとコンバータの電流
制御の応答性が遅くなり、直流電圧変動も大きくなると
共に電動機のトルク変動も生じることになる。However, in the prior art, no consideration is given to the fact that the current on the inverter input side contains a large amount of ripple components, and if the current on the converter output side contains low-order or high-order ripple components, A low-order or high-order ripple component also occurs in the current on the converter input side.
That is, when an AC motor is driven by an inverter, a powering current flowing from the smoothing capacitor to the motor side during power running of the motor and a regenerative current flowing from the motor to the smoothing capacitor side during regeneration during the power running of the motor are almost every switching cycle. Flows as positive and negative currents, and ripples occur on the input side of the inverter. To completely remove the ripple component, it is possible to provide a filter having a time constant longer than the switching period on the input side of the inverter, but the responsiveness is reduced. For example, when the switching frequency is as low as 500 Hz (2 ms) such as in a large-capacity inverter, it is considered that the filter time constant needs to be about 5 ms. Therefore, when such a filter is inserted on the input side of the inverter, the responsiveness of the current control of the converter becomes slow, the DC voltage fluctuation becomes large, and the torque fluctuation of the electric motor also occurs.
本発明の目的は、電動機の負荷が急激に変動しても、
コンバータの出力電圧の変動を抑制するための電流をコ
ンバータに流し込むことができる交流電動機の制御方法
およびその装置を提供することにある。更には、インバ
ータ入力側の電流検出器を不要とした交流電動機の制御
方法およびその装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a motor with a sudden change in load.
It is an object of the present invention to provide a control method of an AC motor capable of flowing a current for suppressing a change in the output voltage of the converter into the converter, and a device therefor. It is still another object of the present invention to provide a method and an apparatus for controlling an AC motor that does not require a current detector on the inverter input side.
前記目的を達成するために、本発明は、第１の方法と
して、コンバータの出力電力をインバータで交流電力に
変換し、この交流電力により交流電動機を駆動するに際
して、インバータ出力側の交流電流とインバータ入力側
の直流電圧を検出し、この検出電流に従ってインバータ
のキャリア半周期の整数倍区間のインバータ入力平均電
流を算出し、この算出した平均電流と前記検出直流電圧
とからインバータ入力電力を算出し、この算出電力をコ
ンバータ入力側の交流電圧で除算して電源電流値を生成
し、インバータ入力側の検出直流電圧とコンバータの目
標出力電圧を示す出力電圧指令とからこれらの偏差を零
に抑制するための電源電流指令値を生成し、この電源電
流指令値を前記電源電流値で補正し、補正された電源電
流指令値に基づいたパルス信号をコンバータに与えてコ
ンバータ入力側の電流を前記補正された電源電流指令値
に追従させる制御を行なう交流電動機の制御方法を採用
したものである。In order to achieve the above object, the present invention provides, as a first method, a method of converting the output power of a converter into AC power by an inverter, and driving the AC motor with the AC power. Detect a DC voltage on the input side, calculate an inverter input average current in an integral multiple of a half cycle of the carrier of the inverter according to the detected current, calculate an inverter input power from the calculated average current and the detected DC voltage, To divide the calculated power by the AC voltage on the converter input side to generate a power supply current value, and to suppress these deviations to zero from the detected DC voltage on the inverter input side and the output voltage command indicating the target output voltage of the converter. A power supply current command value is generated, the power supply current command value is corrected with the power supply current value, and the power supply current command value is corrected based on the corrected power supply current command value. Is obtained by employing the method of controlling the AC motor giving pulse signal to the converter current of the converter input side performs control to follow the corrected power current command value.
第２の方法として、コンバータの出力電力をインバー
タで交流電力に変換し、この交流電力により、交流電動
機を駆動するに際して、インバータ出力側の交流電流と
インバータ入力側の直流電圧を検出し、前記検出電流と
インバータのスイッチング素子に印加されるパルス信号
の通流率とからインバータのキャリア半周期の整数倍区
間のインバータ入力平均電流を算出し、この算出した平
均電流と前記検出電圧とからインバータ入力電力を算出
し、この算出電力をコンバータ入力側の交流電圧で除算
して電源電流値を生成し、インバータ入力側の検出直流
電圧とコンバータの目標出力電圧を示す出力電圧指令と
からこれらの偏差を零に抑制するための電源電流指令値
を生成し、この電源電流指令値を前記電源電流値で補正
し、補正された電源電流指令値に基づいたパルス信号を
コンバータに与えてコンバータ入力側の電流を前記補正
された電源電流指令値に追従させる制御を行なう交流電
動機の制御方法を採用したものである。As a second method, the output power of the converter is converted into AC power by an inverter, and when the AC power is used to drive the AC motor, an AC current on the inverter output side and a DC voltage on the inverter input side are detected. An inverter input average current in an integral multiple of a half cycle of the carrier of the inverter is calculated from the current and the duty ratio of the pulse signal applied to the switching element of the inverter, and the inverter input power is calculated from the calculated average current and the detection voltage. Calculated power is divided by the AC voltage on the converter input side to generate a power supply current value, and these deviations are reduced to zero from the detected DC voltage on the inverter input side and the output voltage command indicating the target output voltage of the converter. A power supply current command value for suppressing the power supply current is corrected, and the power supply current command value is corrected with the power supply current value. It is obtained by employing the control method of an AC motor that performs control to follow the current of giving pulse signal based on the flow command value to the converter the converter input side to the corrected power current command value.
第３の方法として、コンバータの出力電力をインバー
タで交流電力に変換し、この交流電力に変換し、この交
流電力により交流電動機を駆動するに際して、インバー
タ出力側の交流電流とインバータ入力側の直流電圧を検
出し、前記検出電流とインバータのスイッチング素子に
印加されるパルス信号の通流率とからインバータのキャ
リア半周期の整数倍区間のインバータ入力平均電流を算
出し、この算出した平均電流と前記検出電圧とからイン
バータ入力電力を算出し、インバータ入力側の検出電圧
とコンバータの目標出力電圧を示す出力電圧指令とから
これらの偏差を零に抑制するための電力指令値を生成
し、この電力指令値を前記インバータ入力電力で補正
し、この補正された電力指令値をコンバータ入力側の交
流電圧で除算して電源電流指令値を生成し、この電源電
流指令値に基づいたパルス信号をコンバータに与えてコ
ンバータ入力側の電流を前記電源電流指令値に追従させ
る制御を行う交流電動機の制御方法を採用したものであ
る。As a third method, the output power of the converter is converted into AC power by an inverter, converted into AC power, and when the AC motor is driven by the AC power, an AC current on the inverter output side and a DC voltage on the inverter input side are used. From the detected current and the duty ratio of the pulse signal applied to the switching element of the inverter to calculate an inverter input average current in an integral multiple of a half cycle of the carrier of the inverter. An inverter input power is calculated from the voltage and a power command value for suppressing these deviations to zero is generated from a detected voltage on the inverter input side and an output voltage command indicating a target output voltage of the converter. Is corrected by the inverter input power, and the corrected power command value is divided by the AC voltage on the converter input side to obtain the power supply Generating a command value, in which the converter input side of the current by applying a pulse signal based on the power source current command value to the converter employing a control method of an AC motor that performs control to follow the source current command value.
第４の方法として、コンバータの出力電力をインバー
タで交流電力に変換し、この交流電力により交流電動機
を駆動するに際して、インバータ出力側の交流電流とイ
ンバータ入力側の直流電圧を検出し、前記検出電流とイ
ンバータのスイッチング素子に印加されるパルス信号の
通流率とからインバータのキャリア半周期の係数倍区間
のインバータ入力平均電流を算出し、この算出平均電流
とコンバータの目標出力電圧を示す出力電圧指令とから
インバータ入力電力を算出し、この算出電力をコンバー
タ入力側の交流電圧で除算して電源電流値を生成し、イ
ンバータ入力側の検出電圧と前記電圧指令値とからこれ
らの偏差を零に抑制するための電源電流指令値を生成
し、この指令値を前記電源電流値で補正し、補正された
電源電流指令値に基づいたパルス信号をコンバータに与
えてコンバータ入力側の電流を前記補正された電源電流
指令値に追従させる制御を行う交流電動機の制御方法を
採用したものである。As a fourth method, the output power of the converter is converted into AC power by an inverter, and when the AC motor is driven by the AC power, an AC current on the inverter output side and a DC voltage on the inverter input side are detected. And the duty ratio of the pulse signal applied to the switching element of the inverter, and calculates the inverter input average current in the coefficient multiple of the half cycle of the carrier of the inverter. The output voltage command indicating the calculated average current and the target output voltage of the converter And the inverter input power is calculated from this, the calculated power is divided by the AC voltage on the converter input side to generate a power supply current value, and these deviations are suppressed to zero from the detected voltage on the inverter input side and the voltage command value. A power supply current command value for correcting the power supply current value, and correcting the command value with the power supply current value, based on the corrected power supply current command value. And in which the pulse signal is given to the converter of current of the converter input side is adopted a control method of an AC motor that performs control to follow the corrected power current command value.
第５の方法として、コンバータの出力電力を複数のイ
ンバータで交流電力に変換し、各交流電力により複数の
交流電動機を駆動するに際して、各インバータ出力側の
交流電流とインバータ入力側の直流電圧を検出し、各検
出電流に従ってインバータのキャリア半周期の整数倍区
間におけるインバータ入力平均電流を算出し、この算出
した平均電流と前記検出電圧とに基づいてコンバータを
制御するときに、第１乃至第４の方法のうちいずれかの
方法を適用したものである。As a fifth method, when the output power of the converter is converted into AC power by a plurality of inverters and a plurality of AC motors are driven by each AC power, an AC current at each inverter output side and a DC voltage at the inverter input side are detected. Then, an inverter input average current in an integer multiple of a half cycle of the carrier of the inverter is calculated according to each detection current, and when controlling the converter based on the calculated average current and the detection voltage, the first to fourth inverters are used. One of the methods is applied.
第１の装置として、交流電力を直流電力に変換するコ
ンバータと、コンバータの出力電力を交流電力に変換し
て交流電動機を駆動するインバータと、交流電動機に対
する周波数指令に従ってパルス信号を生成し、このパル
ス信号をインバータに与えてインバータの出力電圧を制
御するインバータ制御手段と、インバータ出力側の交流
電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段の検出出
力とインバータ入力側の直流電圧値またはコンバータの
目標出力電圧を示す出力電圧指令値に基づいてインバー
タのキャリア半周期の整数倍区間におけるインバータ入
力平均電力を算出する電力算出手段と、電力算出手段の
算出電力をコンバータ入力側の交流電圧で除算して電源
電流値を算出する電源電流値算出手段と、インバータ入
力側の直流電圧を検出する電圧検出手段と、電圧検出手
段の検出出力とコンバータの目標出力電圧を示す直流電
圧指令との偏差を零に抑制するための電源電流指令値を
生成する電源電流指令値生成手段と、前記電源電流指令
値と前記電源電流値から電源電流の振幅を特定するため
の振幅指令を生成する振幅指令生成手段と、コンバータ
入力側の電源電流の位相を検出する電源位相検出手段
と、電源位相検出手段の検出出力と振幅指令から電流指
令を生成する電流指令生成手段と、コンバータの入力電
流を検出する入力電流検出手段と、入力電流検出手段の
検出出力と電流指令との偏差を零にするためのパルス信
号をコンバータに与えてコンバータを制御するコンバー
タ制御手段を備えている交流電動機の制御装置を構成し
たものである。As a first device, a converter that converts AC power into DC power, an inverter that converts output power of the converter into AC power and drives an AC motor, and generates a pulse signal according to a frequency command for the AC motor. Inverter control means for providing a signal to the inverter to control the output voltage of the inverter; current detection means for detecting an AC current at the inverter output side; a detection output of the current detection means and a DC voltage value at the inverter input side or a target of the converter. A power calculating means for calculating an inverter input average power in an integral multiple of a half cycle of a carrier of the inverter based on an output voltage command value indicating an output voltage, and dividing the calculated power of the power calculating means by an AC voltage on the converter input side. A power supply current value calculating means for calculating a power supply current value and a DC voltage on an inverter input side are detected. Power supply current command value generation means for generating a power supply current command value for suppressing a deviation between a detection output of the voltage detection means and a DC voltage command indicating a target output voltage of the converter to zero; Amplitude command generation means for generating an amplitude command for specifying the amplitude of the power supply current from the current command value and the power supply current value; power supply phase detection means for detecting the phase of the power supply current on the converter input side; and power supply phase detection means A current command generating means for generating a current command from the detected output and the amplitude command; an input current detecting means for detecting an input current of the converter; and a means for reducing a deviation between a detected output of the input current detecting means and the current command to zero. According to the present invention, there is provided a control device for an AC motor including converter control means for controlling a converter by supplying a pulse signal to the converter.
第２の装置として、交流電力を直流電力に変換するコ
ンバータと、コンバータの出力電力を交流電力に変換し
て交流電動機を駆動するインバータと、交流電動機に対
する周波数指令に従ってパルス信号を生成し、このパル
ス信号をインバータに与えてインバータの出力電圧を制
御するインバータ制御手段と、インバータ出力側の交流
電流を検出する電流検出手段と、インバータ入力側の直
流電圧を検出する電圧検出手段と、電流検出手段の検出
出力に従ってインバータのキャリア半周期の整数倍区間
におけるインバータ入力平均電流を算出する平均電流算
出手段と、平均電流算出手段の算出電流と前記電圧検出
手段の検出出力からインバータ入力平均電力を算出する
電力算出手段と、電力算出手段の算出電力をインバータ
入力側の交流電圧で除算して電源電流値を生成する電源
電流値算出手段と、電圧検出手段の出力とコンバータの
目標出力電圧を示す出力電圧指令との偏差を零に抑制す
るための電源電流指令値を生成する電源電流指令値生成
手段と、前記電源電流指令値と前記電源電流値から電源
電流の振幅を特定するための振幅指令を生成する振幅指
令生成手段と、コンバータ入力側の交流電源の位相を検
出する電源位相検出手段と、電源位相検出手段の検出出
力と振幅指令から電流指令を生成する電流指令生成手段
と、コンバータの入力電流を検出する入力電流検出手段
と、入力電流検出手段の検出出力と電流指令との偏差を
零に抑制するためのパルス信号をコンバータに与えてコ
ンバータを制御するコンバータ制御手段とを備えている
交流電動機の制御装置を構成したものである。As a second device, a converter for converting AC power to DC power, an inverter for converting the output power of the converter to AC power to drive the AC motor, and generating a pulse signal according to a frequency command for the AC motor, An inverter control means for supplying a signal to the inverter to control an output voltage of the inverter; a current detection means for detecting an AC current on the inverter output side; a voltage detection means for detecting a DC voltage on the inverter input side; Average current calculation means for calculating an inverter input average current in an integral multiple of a half cycle of the carrier of the inverter according to the detection output, and power for calculating an inverter input average power from the calculation current of the average current calculation means and the detection output of the voltage detection means. Calculating means and the calculated power of the power calculating means by the AC voltage on the inverter input side. And a power supply for generating a power supply current command value for suppressing a deviation between an output of the voltage detection means and an output voltage command indicating a target output voltage of the converter to zero. Current command value generation means, amplitude command generation means for generating an amplitude command for specifying the amplitude of the power supply current from the power supply current command value and the power supply current value, and a power supply for detecting the phase of the AC power supply on the converter input side Phase detection means, current command generation means for generating a current command from the detection output of the power supply phase detection means and the amplitude command, input current detection means for detecting the input current of the converter, detection output of the input current detection means and current command And a converter control means for controlling the converter by giving a pulse signal to the converter to suppress the deviation from zero to zero. A.
第３の装置として、交流電力を直流電力に変換するコ
ンバータと、コンバータの出力電力を交流電力に変換し
て交流電動機を駆動するインバータと、交流電動機に対
する周波数指令に従ってパルス信号を生成し、このパル
ス信号をインバータに与えてインバータの出力電圧を制
御するインバータ制御手段と、インバータ出力側の交流
電流を検出する電流検出手段と、インバータ入力側の直
流電圧を検出する電圧検出手段と、電流検出手段の検出
出力に基づいてインバータのキャリア半周期の整数倍区
間におけるインバータ入力平均電流を算出する平均電流
算出手段と、平均電流算出手段の算出電流と前記電圧検
出手段の検出出力とからインバータ入力平均電力を算出
する電力算出手段と、前記電圧検出手段の検出出力とコ
ンバータの目標出力電圧を示す出力電圧指令との偏差を
零に抑制するための電力指令値を生成する電力指令値生
成手段と、前記電力指令値を前記電力算出手段の算出電
力で補正する電力指令値補正手段と、補正された電力指
令値をコンバータ入力側の交流電圧で除算して電源電流
の振幅指令を生成する振幅指令生成手段と、コンバータ
入力側の交流電源の位相を検出する電源位相検出手段
と、電源位相検出手段の検出出力と振幅指令から電流指
令を生成する電流指令生成手段と、コンバータの入力電
流を検出する入力電流検出手段と、入力電流検出手段の
検出出力と電流指令との偏差を零に抑制するためのパル
ス信号をコンバータに与えてコンバータを制御するコン
バータ制御手段とを備えている交流電動機の制御装置を
構成したものである。As a third device, a converter for converting AC power to DC power, an inverter for converting output power of the converter to AC power to drive the AC motor, and generating a pulse signal in accordance with a frequency command for the AC motor; An inverter control means for supplying a signal to the inverter to control an output voltage of the inverter; a current detection means for detecting an AC current on the inverter output side; a voltage detection means for detecting a DC voltage on the inverter input side; An average current calculating means for calculating an inverter input average current in an integral multiple of a half cycle of the carrier of the inverter based on the detected output; and an inverter input average power from the calculated current of the average current calculating means and the detection output of the voltage detecting means. Power calculation means for calculating, a detection output of the voltage detection means and a target output of the converter Power command value generating means for generating a power command value for suppressing the deviation from the output voltage command indicating the pressure to zero, and a power command value correcting means for correcting the power command value with the calculated power of the power calculating means. An amplitude command generating means for generating a power supply current amplitude command by dividing the corrected power command value by a converter input side AC voltage; a power supply phase detecting means for detecting a phase of the converter input side AC power supply; Current command generation means for generating a current command from the detection output of the phase detection means and the amplitude command; input current detection means for detecting the input current of the converter; and a deviation between the detection output of the input current detection means and the current command to zero. A control device for an AC motor, comprising: a converter control means for controlling the converter by supplying a pulse signal for suppression to the converter.
第４の装置として、交流電力を直流電力に変換するコ
ンバータと、コンバータの出力電力を交流電力に変換し
て交流電動機を駆動するインバータと、交流電動機に対
する周波数指令に従ってパルス信号を生成し、このパル
ス信号をインバータに与えてインバータの出力電圧を制
御するインバータ制御手段と、インバータ出力側の交流
電流を検出する電流検出手段と、インバータ入力側の直
流電圧を検出する電圧検出手段と、電流検出手段の検出
出力に従ってインバータのキャリア半周期の整数倍区に
おけるインバータ入力平均電流を算出する平均電流算出
手段と、平均電流算出手段の算出電流とコンバータの目
標出力電圧を示す直流電圧指令とからコンバータ入力平
均電力を算出する電力算出手段と、この電力算出手段の
算出電力をコンバータ入力側の交流電圧で除算して電源
電流値を算出する電源電流値算出手段と、前記直流電圧
指令と前記電圧検出手段の検出出力との偏差を零に抑制
するための電源電流指令値を生成する電源電流指令値生
成手段と、前記電源電流指令値を前記電源電流値で補正
して電源電流の振幅指令を生成する振幅指令生成手段
と、コンバータ入力側の交流電源の位相を検出する電源
位相検出手段と、電源位相検出手段の検出出力と振幅指
令から電流指令を生成する電流指令生成手段と、コンバ
ータの入力電流を検出する入力電流検出手段と、入力電
流検出手段の検出出力と電流指令との偏差を零に抑制す
るためのパルス信号をコンバータに与えてコンバータを
制御するコンバータ制御手段とを備えている交流電動機
の制御装置を構成したものである。As a fourth device, a converter for converting AC power to DC power, an inverter for converting the output power of the converter to AC power to drive the AC motor, and a pulse signal is generated according to a frequency command for the AC motor. An inverter control means for supplying a signal to the inverter to control an output voltage of the inverter; a current detection means for detecting an AC current on the inverter output side; a voltage detection means for detecting a DC voltage on the inverter input side; Average current calculating means for calculating an inverter input average current in an integral multiple of a half cycle of the carrier of the inverter according to the detected output, and a converter input average power from the calculated current of the average current calculating means and a DC voltage command indicating a target output voltage of the converter Power calculating means for calculating the power, and converting the power calculated by the power calculating means into a Power supply current value calculation means for calculating a power supply current value by dividing by an input side AC voltage; and a power supply current command value for suppressing a deviation between the DC voltage command and a detection output of the voltage detection means to zero. Power supply current command value generation means, an amplitude command generation means for correcting the power supply current command value with the power supply current value to generate a power supply current amplitude command, and a power supply phase for detecting a phase of an AC power supply on the converter input side. Detecting means, a current command generating means for generating a current command from a detection output of the power phase detecting means and the amplitude command, an input current detecting means for detecting an input current of the converter, a detection output of the input current detecting means and a current command. And a converter control means for controlling the converter by supplying a pulse signal to the converter to suppress the deviation of the motor to zero.
第５の装置として、交流電力を直流電力に変換するコ
ンバータと、コンバータの出力電力を交流電力に変換し
て複数の交流電動機をそれぞれ駆動する複数のインバー
タと、各交流電動機に対する周波数指令に従ってパルス
信号を生成し、このパルス信号を各インバータに与えて
各インバータの出力電圧を制御する複数のインバータ制
御手段と、各インバータ出力側の交流電流を検出する複
数の電流検出手段と、各電流検出手段の検出出力の総和
に従ってインバータのキャリア半周期の整数倍区におけ
るインバータ入力平均電流を算出する平均電流算出手段
とを有すると共に、平均電流算出手段の算出電流とイン
バータ入力側の電気量に基づいてコンバータを制御する
手段として、第１乃至第６の装置のうちいずれかの装置
のものを有する交流電動機制御装置を構成したものであ
る。As a fifth device, a converter for converting AC power to DC power, a plurality of inverters for converting the output power of the converter to AC power to drive a plurality of AC motors, and a pulse signal according to a frequency command for each AC motor. And a plurality of inverter control means for supplying the pulse signal to each inverter to control the output voltage of each inverter, a plurality of current detection means for detecting an AC current on the output side of each inverter, and a plurality of current detection means. Average current calculating means for calculating an inverter input average current in an integral multiple of a half cycle of the carrier of the inverter in accordance with the sum of the detection outputs, and a converter based on the calculated current of the average current calculating means and the amount of electricity on the inverter input side. As the control means, an AC having any one of the first to sixth devices is used. It is obtained by constituting the motive control device.
第２乃至第５の装置のうちいずれか１つの装置を含む
第６の装置として、平均電流算出手段は、インバータに
印加されるパルス信号の通流率とインバータのキャリア
半周期の整数倍区における電流検出手段の検出電流とを
各相毎に積算し、この積算値の総和からインバータ入力
平均電流を算出してなる交流電動機の制御装置を構成し
たものである。As a sixth device including any one of the second to fifth devices, the average current calculating means may be configured to determine whether the duty ratio of the pulse signal applied to the inverter is an integral multiple of the carrier half period of the inverter. The present invention constitutes a control device for an AC motor that integrates the detected current of the current detecting means for each phase and calculates an inverter input average current from the sum of the integrated values.
インバータの瞬時の入力電流は、各相毎のインバータ
正アームがオンとなる期間中の電動機電流の和と等しく
なる。このことからインバータ入力電流は電動機電流の
振幅に近い正負のリップル電流となり、フィルタで平滑
する必要がある。このため、本発明では、瞬時のインバ
ータ入力電流と等価な電流を検出するために、インバー
タ出力側の交流電流を検出し、この検出電流からインバ
ータ入力平均電流と等価な電流を検出することとしてい
る。即ち、インバータ入力平均電流として例えば、イン
バータに印加されるパルス信号のキャリア周期Tc間にお
ける通流率（インバータ正アームのオン時間Tonとキャ
リア周期Tcとの比率Ton/Tc）とインバータ出力側の交流
電流とを各相毎に乗算し、乗算値の総和を求めることと
している。つまりキャリア周期間の平均電流を算出し、
算出した平均電流からインバータ入力電力を算出し、こ
の算出電力を基にコンバータを制御することとしてい
る。このため、リップル成分の影響を受けない電源電流
値を生成することができ、この電源電流値に従ってコン
バータへ交流電流を流し込めば、電動機の負荷が急激に
変動しても、この変動に追従してコンバータに必要な交
流電力を供給することが可能となり、コンバータの出力
電圧の変動を抑制することができる。The instantaneous input current of the inverter is equal to the sum of the motor currents during the period when the inverter positive arm for each phase is on. For this reason, the inverter input current becomes a positive / negative ripple current close to the amplitude of the motor current, and needs to be smoothed by a filter. Therefore, in the present invention, in order to detect a current equivalent to the instantaneous inverter input current, an AC current on the inverter output side is detected, and a current equivalent to the inverter input average current is detected from the detected current. . That is, as the inverter input average current, for example, the duty ratio (the ratio Ton / Tc between the on-time Ton of the inverter positive arm and the carrier period Tc) of the pulse signal applied to the inverter during the carrier period Tc and the AC voltage at the inverter output side The current is multiplied for each phase, and the sum of the multiplied values is obtained. That is, the average current during the carrier cycle is calculated,
The inverter input power is calculated from the calculated average current, and the converter is controlled based on the calculated power. For this reason, a power supply current value that is not affected by the ripple component can be generated. If an AC current is supplied to the converter in accordance with the power supply current value, even if the load of the motor fluctuates rapidly, the fluctuation can be followed. As a result, necessary AC power can be supplied to the converter, and fluctuations in the output voltage of the converter can be suppressed.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図において、交流電源１から交流電力がリアクト
ル２を介してコンバータ３に供給されており、この交流
電力はコンバータ３において直流電力に変換され、平滑
コンデンサ４とインバータ６に供給されている。インバ
ータ６はコンバータ３からの直流電力を三相交流電力に
変換し交流電動機５へ供給するようになっている。コン
バータ３は電流制御器17からのPWM信号によって制御さ
れ、インバータ６はインバータ制御器７からのPWM信号
によって制御されるようになっている。In FIG. 1, AC power is supplied from an AC power supply 1 to a converter 3 via a reactor 2, and the AC power is converted into DC power in the converter 3 and supplied to a smoothing capacitor 4 and an inverter 6. The inverter 6 converts the DC power from the converter 3 into three-phase AC power and supplies it to the AC motor 5. The converter 3 is controlled by a PWM signal from a current controller 17, and the inverter 6 is controlled by a PWM signal from an inverter controller 7.
コンバータ３を制御するに際しては、平滑コンデンサ
４両端の電圧を検出する電圧検出器25の検出出力と直流
電圧指令VDC＊との偏差に応じた電源電流指令ΔIq＊を
電圧補償器８で生成し、この指令と電源電流値IqLとを
加算器13で加算し、リミッタ14を介して電源電流の振幅
指令Iq＊を生成し、この指令と電源位相検出器16で検出
された位相θＲとを基に電流指令発生回路15で三相の交
流電流指令ｉ＊を生成し、この三相交流電流指令と電流
検出器17の検出電流ｉとの偏差を零に制御するためのPW
M信号を電流制御器18で生成し、このPWM信号によってコ
ンバータ３を制御するようになっている。すなわち、三
相交流電流指令ｉ＊と実電流ｉとが一致するようにPWM
信号に従ってコンバータ３が制御されるようになってい
る。なお、三相交流電源ｉを算出するに際しては、Ｒ相
の位相θＲと振幅指令Iq＊を基に次の（１）〜（３）式
に従って算出するようになっている。When controlling the converter 3, the voltage compensator 8 generates a power supply current command ΔIq * corresponding to the deviation between the detection output of the voltage detector 25 for detecting the voltage across the smoothing capacitor 4 and the DC voltage command V DC *. and a the command and the power supply current value Iq L is added by the adder 13, generates an amplitude command Iq * of the power source current through the limiter 14, and the command and supply phase is detected by the detector 16 phase theta R A three-phase AC current command i * is generated by a current command generation circuit 15 based on the current, and a PW for controlling a deviation between the three-phase AC current command and the detection current i of the current detector 17 to zero is controlled.
An M signal is generated by the current controller 18, and the PWM signal controls the converter 3. That is, the PWM is set so that the three-phase AC current command i * matches the actual current i.
The converter 3 is controlled according to the signal. When calculating the three-phase AC power supply i, the three-phase AC power supply i is calculated according to the following equations (1) to (3) based on the phase θ R of the R phase and the amplitude command Iq *.
IR＊＝Iq＊・sinθＲ ………（１） IS＊＝Iq＊・sin（θＲ−2/3π） ………（２） IT＊＝−（iS＊＋IS＊） ………（３） 一方、インバータ６は一次周波数指令f1＊に従ってイ
ンバータ制御器７からのPWM信号によって制御され、電
源電流値IqLは、電流検出器10の検出電流iU,iVとインバ
ータ制御器７の出力である通流率δ（δU,δV,δＷ）に
基づいて、マイクロコンピュータで構成される演算部
９、乗算器11とゲイン12によって算出されるようになっ
ている。I R * = Iq * · sin θ R …… (1) I S * = Iq * · sin (θ R −2 / 3π) …… (2) I T * = − (i S * + I S *) (3) On the other hand, the inverter 6 is controlled by the PWM signal from the inverter controller 7 in accordance with the primary frequency command f1 *, and the power supply current value Iq L is determined by the detection currents i U and i V of the current detector 10 and the inverter Based on the conduction ratio δ (δ U , δ V , δ W ) which is the output of the controller 7, the calculation is performed by the arithmetic unit 9, the multiplier 11 and the gain 12 which are constituted by a microcomputer. .
インバータ制御器７は、第２図に示されるように、積
分器19、KH/f1＊パターン発生器20、変調波指令発生器2
1、三角波発生器22、比較器23、通流率演算器24を備え
て構成されている。積分器19及びパターン発生器20に周
波数指令f1＊が入力されると、パターン発生器20からは
一次電圧の大きさに対応した変調波Ｍ＊の振幅比の指令
KHが出力され、積分器19からは指令f1＊を積分した位相
指令θ＊が出力される。これらの指令が変調波指令発生
器21に入力されると、次の（４）〜（６）式に示される
式に従って各相毎の変調波指令が出力される。As shown in FIG. 2, the inverter controller 7 includes an integrator 19, a KH / f1 * pattern generator 20, a modulated wave command generator 2,
1, a triangular wave generator 22, a comparator 23, and a conduction ratio calculator 24. When the frequency command f1 * is input to the integrator 19 and the pattern generator 20, a command for the amplitude ratio of the modulated wave M * corresponding to the magnitude of the primary voltage is issued from the pattern generator 20.
K H is output, and the integrator 19 outputs a phase command θ * obtained by integrating the command f1 *. When these commands are input to the modulated wave command generator 21, modulated wave commands for each phase are output in accordance with the following equations (4) to (6).
MU＊＝KH・sinθ＊ ……（４） MV＊＝KH・sin（θ＊−2/3π） ……（５） MW＊＝KH・sin（θ＊−4/3π） ………（６） ここで、KHは三角波の振幅に対する変調波振幅の比を
示す。変調波指令発生器21から（４）式〜（６）式に示
される変調波Ｍ＊が出力されると、比較器23において三
角波発生器22からの三角波信号（１〜2KHz）と三角波の
キャリア周期Tc毎に比較され、比較器23からPWM信号が
出力される。一方、変調波Ｍ＊が通流率演算器24に入力
されると、次の（７）式〜（９）式に従って通流率の演
算が行われる。M U * = K H · sin θ * ... (4) M V * = K H · sin (θ * −2 / 3π) …… (5) M W * = K H · sin (θ * −4 / 3π) Here, K H indicates a ratio of the amplitude of the modulated wave to the amplitude of the triangular wave. When the modulated wave M * shown in the equations (4) to (6) is output from the modulated wave command generator 21, the comparator 23 outputs a triangular wave signal (1-2 KHz) from the triangular wave generator 22 and a carrier of the triangular wave. The comparison is performed every cycle Tc, and the comparator 23 outputs a PWM signal. On the other hand, when the modulated wave M * is input to the duty ratio calculator 24, the duty ratio is calculated according to the following equations (7) to (9).
ここで、通流率δはキャリア周期Tc間における各相の
パルス信号、オン時間の比率を表わしており、通常、０
≦δ≦１の範囲の値である。 Here, the conduction ratio δ represents the ratio of the pulse signal of each phase and the ON time during the carrier cycle Tc, and is usually 0
It is a value in the range of ≦ δ ≦ 1.
演算器24により算出された通流率δは演算部９に入力
され、演算部９において、電流検出器10の検出電流と共
に次の（10）式に従ってインバータ入力平均電流 の算出が行われる。The conduction ratio δ calculated by the arithmetic unit 24 is input to the arithmetic unit 9, and the arithmetic unit 9 calculates the inverter input average current according to the following equation (10) together with the current detected by the current detector 10. Is calculated.
（10）式に従ってインバータ６に印加されるパルス信
号の各相の通流率とインバータ出力側の各相の交流電流
とを乗算し、各乗算値の総和から電流を求めれば、この
電流はインバータ入力平均電流と等価な電流となる。即
ち、キャリア周期Tc間においては電動機５の入力電流は
ほとんど変化しないと考え、インバータ６の平均的な入
力電流を（10）式から求めることとしている。 If the current of each phase of the pulse signal applied to the inverter 6 is multiplied by the AC current of each phase on the inverter output side according to the equation (10), and the current is obtained from the sum of the multiplied values, this current is obtained by the inverter It becomes a current equivalent to the input average current. That is, it is considered that the input current of the electric motor 5 hardly changes during the carrier cycle Tc, and the average input current of the inverter 6 is determined from the equation (10).
ここで、通流率δは一般的には、次の（11）式〜（1
3）式で与えられ、正弦波PWM変調の場合には（７）式〜
（９）式を用いることになる。Here, the conduction ratio δ is generally expressed by the following equations (11) to (1).
Equation (3) is given. In the case of sine wave PWM modulation, equation (7)
Equation (9) will be used.
このように、インバータ入力平均電流はキャリア周期
Tc間におけるインバータ入力電流を平均化した電流とな
り、リップル分の少ない直流電流として用いることがで
きる。なお、本実施例ではキャリア周期毎の通流率から
（10）式により を求めたが、キャリア半周期Tc/2の整数倍区間の通流率
から求めても同様に検出できる。 Thus, the inverter input average current is the carrier cycle
It becomes a current obtained by averaging the inverter input current during Tc, and can be used as a DC current with little ripple. In the present embodiment, the conduction ratio for each carrier cycle is calculated by equation (10). Can be detected in the same manner by calculating from the conduction ratio of an integral multiple of the carrier half cycle Tc / 2.
また、３相PWM信号の（0,0,0）区間と（1,1,1）区間
は一般的に零電圧ベクトル区間と呼ばれており、この区
間はインバータ入力電流は流れない。そこで、この零電
圧ベクトル区間を除いた区間での通流率から求めても同
様に検出できる。The (0,0,0) and (1,1,1) sections of the three-phase PWM signal are generally called a zero voltage vector section, and no inverter input current flows in this section. Therefore, it can be similarly detected by obtaining from the conduction ratio in a section excluding the zero voltage vector section.
演算部９で算出されたインバータ入力平均電流 は演算器11で、インバータ６の入力電圧を検出する電圧
検出器25の検出電圧VDCと乗算され、インバータ入力平
均電力PLが算出されるようになっている。この算出電圧
PLはゲイン12で交流電源１の電源電圧3Veによって除算
され、電源電流値IqLに変換されるようになっている。
この電源電流値IqLに基づいてコンバータ３を制御すれ
ば、インバータ入力平均電流 がリップル成分の少ない値でかつ瞬時に検出されるの
で、インバータ６の負荷が急激に変化しても、この負荷
の変動に合せてインバータ３へ電源電流を流し込むこと
ができ、コンバータ３の直流電圧の変動および電動機５
のトルク変動を抑制することが可能となる。又算出電力
PLはリップル成分が小さいので、電源電流値IqLの値も
略一定となり、電源電流の振幅指令Iq＊を略一定に維持
することが可能となり、力率１で低次高調波成分の少な
い正弦波状の電源電流を得ることができる。Inverter input average current calculated by operation unit 9 In calculator 11, it is multiplied by the detected voltage V DC voltage detector 25 for detecting an input voltage of the inverter 6, the inverter average input power P L is adapted to be calculated. This calculated voltage
P L is divided by the power supply voltage 3Ve of the AC power supply 1 with a gain of 12, and is converted into a power supply current value Iq L.
By controlling the converter 3 on the basis of the power source current value Iq L, the inverter average input current Is detected instantaneously with a small ripple component, so that even if the load of the inverter 6 changes suddenly, the power supply current can be supplied to the inverter 3 in accordance with the change in the load, and the DC voltage of the converter 3 can be increased. Fluctuation and motor 5
Can be suppressed. Also calculated power
Since P L has a small ripple component, the value of the power supply current value Iq L is also substantially constant, and the power supply current amplitude command Iq * can be maintained substantially constant, and the power factor is 1 and the low-order harmonic component is small. A sinusoidal power supply current can be obtained.
次に、第３図に示されるように、加算器13とリミッタ
14との間にゲイン12を挿入し、乗算器11の出力を加算器
13に入力し、電圧補償器８を電力指令値生成手段として
用いることも可能である。即ち、電圧補償器８で直流電
圧指令値VDCと直流電圧指令VDC＊と比較し、これらの偏
差を零に抑制するための電力指令値ΔPqを生成し、この
電力指令値ΔPqを加算器13で加算し、加算器13から加算
された電力指令値Pqを出力する。そしてこの電力指令値
Pqをゲイン12の電源電圧で除算し、得られた値をリミッ
タ14を介して電源電流の振幅指令Iq＊として生成する。Next, as shown in FIG. 3, the adder 13 and the limiter
Insert a gain of 12 between 14 and the output of multiplier 11 to adder
13 to use the voltage compensator 8 as a power command value generating means. That is, the voltage compensator 8 compares the DC voltage command value V DC with the DC voltage command V DC * to generate a power command value ΔPq for suppressing the deviation to zero, and adds the power command value ΔPq to the adder Then, the adder 13 outputs the added power command value Pq. And this power command value
Pq is divided by a power supply voltage having a gain of 12, and the obtained value is generated as a power supply current amplitude command Iq * via a limiter.
本実施例においても、前記実施例と同様な効果を得る
ことができる。In this embodiment, the same effects as in the above embodiment can be obtained.
次に、第４図に示されるように、ゲイン12の代わりに
乗算器26を用い、インバータ入力平均電流 と直流電圧指令VDC＊とを乗算し、乗算して得られた電
力に交流電源１の交流電圧を除算して電源電流値IqLを
算出することによっても前記実施例と同様な効果を得る
ことができる。この場合、直流電圧指令VDC＊＝インバ
ータ６の入力電圧VDCとした場合近似的な負荷補償を行
うことができる。Next, as shown in FIG. 4, a multiplier 26 is used in place of the gain 12, and the inverter input average current And multiplies the DC voltage command V DC *, to obtain the same effect as the embodiment by calculating the power supply current value Iq L by dividing the AC voltage of the AC power source 1 to the electric power obtained by multiplying be able to. In this case, when DC voltage command V DC * = input voltage V DC of inverter 6, approximate load compensation can be performed.
次に、１台のコンバータに複数台のインバータが並列
接続された場合の実施例を第５図により説明する。Next, an embodiment in which a plurality of inverters are connected in parallel to one converter will be described with reference to FIG.
コンバータ３の出力側には平滑コンデンサ4A〜4Nとイ
ンバータ6A〜6Nがそれぞれ並列に接続されており、各イ
ンバータの出力側には交流電動機5A〜5Nが接続されてい
る。そして各インバータ6A〜6Nの出力側には電流検出器
10A〜10Nが設けられていると共に各インバータにはイン
バータ制御器7A〜7N、演算部9A,9Nが設けられている。
そして演算部9A〜9Nの出力が加算器27に入力されるよう
になっている。Smoothing capacitors 4A to 4N and inverters 6A to 6N are respectively connected in parallel to the output side of converter 3, and AC motors 5A to 5N are connected to the output side of each inverter. And the current detector is on the output side of each inverter 6A ~ 6N
10A to 10N are provided, and each inverter is provided with inverter controllers 7A to 7N and arithmetic units 9A and 9N.
The outputs of the operation units 9A to 9N are input to the adder 27.
本実施例においては、演算部9A〜9Nにおいて、各イン
バータ6A〜6Nのインバータ入力平均電流 を演出し、これらの算出値を加算器27で加算し、インバ
ータ全体のインバータ入力平均電流を求めることとして
いる。そして加算器27の出力電流 を乗算器11へ入力し、インバータ全体の入力電力PLを求
めることとしている。In the present embodiment, in the calculation units 9A to 9N, the inverter input average current of each inverter 6A to 6N , And these calculated values are added by the adder 27 to obtain the inverter input average current of the entire inverter. And the output current of adder 27 The input to the multiplier 11, and to seek input power P L of the entire inverter.
本実施例においても、前記実施例と同様に、各交流電
動機5A〜5Nのトルクが変動しても、このトルク変動に対
応した電源電流が即座にコンバータ３に入力されるた
め、各交流電動機のトルク変動を抑制することができる
と共に正弦波状の電源電流をコンバータ３へ流すことが
できる。Also in the present embodiment, as in the previous embodiment, even if the torque of each of the AC motors 5A to 5N fluctuates, the power supply current corresponding to the torque fluctuation is immediately input to the converter 3, so that the Torque fluctuation can be suppressed, and a sinusoidal power supply current can flow to converter 3.
又前記各実施例においては、インバータ６の入力電流
を検出しなくてもインバータ入力平均電流を求めること
ができるため、インバータ６入力側の電流を検出する電
流検出器が不要となり、コスト低減に寄与することがで
きる。また、本発明の実施例においては、電流制御部分
を電源電流を交流量で制御する交流電流制御方式で述べ
たが、交流電流を直流量の有効電流と無効電流に分けて
制御する直流電流制御方式でも同様な効果がある。In each of the above embodiments, since the average input current of the inverter 6 can be obtained without detecting the input current of the inverter 6, a current detector for detecting the current on the input side of the inverter 6 becomes unnecessary, which contributes to cost reduction. can do. Further, in the embodiment of the present invention, the current control part has been described in the AC current control system in which the power supply current is controlled by an AC amount. The same effect can be obtained by the method.
また、本発明で述べたインバータ入力平均電流検出方
法は、直流量で瞬時にインバータ入力電流を検出できる
ため、コンバータ制御のみならず、各種電動機制御の検
出器として適用できる。例えば、この検出器は、誘導電
動機の軽負荷時の振動抑制用としても使用できる。In addition, the inverter input average current detection method described in the present invention can instantaneously detect an inverter input current with a DC amount, and thus can be applied not only to converter control but also to various motor control detectors. For example, this detector can also be used for suppressing vibration of an induction motor at a light load.
以上説明したように、本発明によれば、インバータ入
力平均電流と等価な電流をインバータの出力電流から求
め、この電流値を基にコンバータを制御するようにして
いるため、負荷の急激な変化に対しても即座に負荷の変
動分に応じた電源電流をコンバータに流すことができ、
コンバータの出力電圧の変動及び電動機のトルク変動の
低減を図ることが可能となる。又、インバータ入力電力
を、インバータ入力平均電流を基に算出しているため、
負荷の変動による電源電流値が一定の直流量となり、力
率１で低次高調波成分の少ない正弦波状の電源電流をコ
ンバータに流すことができる。更には、インバータ入力
側の電流検出器が不要となる。As described above, according to the present invention, a current equivalent to the inverter input average current is obtained from the inverter output current, and the converter is controlled based on this current value. On the other hand, a power supply current corresponding to the load fluctuation can be immediately passed through the converter,
It is possible to reduce the fluctuation of the output voltage of the converter and the fluctuation of the torque of the electric motor. Also, since the inverter input power is calculated based on the inverter input average current,
The power supply current value due to the fluctuation of the load becomes a constant DC amount, and a sinusoidal power supply current with a power factor of 1 and a small low-order harmonic component can flow through the converter. Further, a current detector on the inverter input side is not required.
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図はイン
バータ制御器の構成図、第３図は本発明の第２実施例を
示す構成図、第４図は本発明の第３実施例を示す構成
図、第５図は本発明の第４実施例を示す構成図である。 １……交流電源、３……コンバータ、 ６……インバータ、７……インバータ制御器、 ９……演算部、10……電流検出器、 11……乗算器、12……ゲイン、 13……加算器、14……リミッタ、 15……電流指令発生回路、 16……電源位相検出器、 17……電流検出器、18……電流制御器、 21……変調波指令発生器、 24……通流率演算器、 25……電圧検出器、26……乗算器、 27……加算器。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an inverter controller, FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a configuration diagram showing a third embodiment, and FIG. 5 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention. 1 ... AC power supply, 3 ... Converter, 6 ... Inverter, 7 ... Inverter controller, 9 ... Calculation unit, 10 ... Current detector, 11 ... Multiplier, 12 ... Gain, 13 ... Adder, 14… Limiter, 15… Current command generation circuit, 16… Power supply phase detector, 17… Current detector, 18… Current controller, 21… Modulated wave command generator, 24… Conductivity calculator, 25… Voltage detector, 26… Multiplier, 27… Adder.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−66691（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−124797（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−148883（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02P 5/408 - 5/412 H02P 7/628 - 7/632 H02P 21/00 Continuation of front page (56) References JP-A-60-66691 (JP, A) JP-A-63-124797 (JP, A) JP-A-63-148883 (JP, A) (58) Fields investigated (Int) .Cl. 6 , DB name) H02P 5/408-5/412 H02P 7/628-7/632 H02P 21/00
Claims (11)
電力に変換し、この交流電力により交流電動機を駆動す
るに際して、インバータ出力側の交流電流とインバータ
入力側の直流電圧を検出し、この検出電流に従ってイン
バータのキャリア半周期の整数倍区間のインバータ入力
平均電流を算出し、この算出した平均電流と前記検出直
流電圧とからインバータ入力電力を算出し、この算出電
力をコンバータ入力側の交流電圧で除算して電源電流値
を生成し、インバータ入力側の検出直流電圧とコンバー
タの目標出力電圧を示す出力電圧指令とからこれらの偏
差を零に抑制するための電源電流指令値を生成し、この
電源電流指令値を前記電源電流値で補正し、補正された
電源電流指令値に基づいたパルス信号をコンバータに与
えてコンバータ入力側の電流を前記補正された電源電流
指令値に追従させる制御を行なう交流電動機の制御方
法。An inverter converts the output power of the converter into AC power, and when the AC power is used to drive an AC motor, an AC current on the inverter output side and a DC voltage on the inverter input side are detected. An inverter input average current in an integral multiple of a half cycle of the carrier of the inverter is calculated, an inverter input power is calculated from the calculated average current and the detected DC voltage, and the calculated power is divided by an AC voltage on the converter input side. A power supply current value is generated, and a power supply current command value for suppressing these deviations to zero is generated from the detected DC voltage on the inverter input side and an output voltage command indicating the target output voltage of the converter. The value is corrected by the power supply current value, and a pulse signal based on the corrected power supply current command value is provided to the converter to input the converter. Control method for an AC motor that performs control to follow the side of current to the corrected power current command value.
電力に変換し、この交流電力により交流電動機を駆動す
るに際して、インバータ出力側の交流電流とインバータ
入力側の直流電圧を検出し、前記検出電流とインバータ
のスイッチング素子に印加されるパルス信号と通流率と
からインバータのキャリア半周期の整数倍区間のインバ
ータ入力平均電流を算出し、この算出した平均電流と前
記検出電圧とからインバータ入力電力を算出し、この算
出電力をコンバータ入力側の交流電圧で除算して電源電
流値を生成し、インバータ入力側の検出直流電圧とコン
バータの目標出力電圧を示す出力電圧指令とからこれら
の偏差を零に抑制するための電源電流指令値を生成し、
この電源電流指令値を前記電源電流値で補正し、補正さ
れた電源電流指令値に基づいたパルス信号をコンバータ
に与えてコンバータ入力側の電流を前記補正された電源
電流指令値に追従させる制御を行なう交流電動機の制御
方法。2. An inverter converts the output power of the converter into AC power and, when driving the AC motor by the AC power, detects an AC current on the inverter output side and a DC voltage on the inverter input side. An inverter input average current in an integral multiple of a half cycle of the carrier of the inverter is calculated from the pulse signal applied to the switching element of the inverter and the duty ratio, and the inverter input power is calculated from the calculated average current and the detection voltage. Then, the calculated power is divided by the AC voltage on the converter input side to generate a power supply current value, and these deviations are suppressed to zero from the detected DC voltage on the inverter input side and the output voltage command indicating the target output voltage of the converter. Power supply current command value for
The power supply current command value is corrected by the power supply current value, and a pulse signal based on the corrected power supply current command value is supplied to the converter so that the current on the converter input side follows the corrected power supply current command value. How to control the AC motor.
電力に変換し、この交流電力に交換し、この交流電力に
より交流電動機を駆動するに際して、インバータ出力側
の交流電流とインバータ入力側の直流電圧を検出し、前
記検出電流とインバータのスイッチング素子に印加され
るパルス信号の通流率とからインバータのキャリア半周
期の整数倍区間のインバータ入力平均電流を算出し、こ
の算出した平均電流と前記検出電圧とからインバータ入
力電力を算出し、インバータ入力側の検出電圧とコンバ
ータの目標出力電圧を示す出力電圧指令とからこれらの
偏差を零に抑制するための電力指令値を生成し、この電
力指令値を前記インバータ入力電力で補正し、この補正
された電力指令値をコンバータ入力側の交流電圧で除算
して電源電流指令値を生成し、この電源電流指令値に基
づいたパルス信号をコンバータに与えてコンバータ入力
側の電流を前記電源電流指令値に追従させる制御を行う
交流電動機の制御方法。3. An inverter converts the output power of the converter into AC power, and exchanges the AC power with the AC power. When the AC power is used to drive the AC motor, the AC current on the inverter output side and the DC voltage on the inverter input side are converted. And calculating an inverter input average current in an integral multiple of a half cycle of a carrier of the inverter from the detected current and a duty ratio of a pulse signal applied to a switching element of the inverter, and calculating the calculated average current and the detection voltage. And the inverter input power is calculated from the detected voltage on the inverter input side and the output voltage command indicating the target output voltage of the converter to generate a power command value for suppressing these deviations to zero. The power input current is corrected by the inverter input power, and the corrected power command value is divided by the AC voltage on the converter input side. It generates a control method of the AC motor a converter input side of the current by applying a pulse signal based on the power source current command value to the converter performs control to follow the source current command value.
電力に変換し、この交流電力により交流電動機を駆動す
るに際して、インバータ出力側の交流電流とインバータ
入力側の直流電圧を検出し、前記検出電流とインバータ
のスイッチング素子に印加されるパルス信号の通流率と
からインバータのキャリア半周期の整数倍区間のインバ
ータ入力平均電流を算出し、この算出平均電流とコンバ
ータの目標出力電圧を示す出力電圧指令とからインバー
タ入力電力を算出し、この算出電力をコンバータ入力側
の交流電圧で除算して電源電流値を生成し、インバータ
入力側の検出電圧と前記電圧指令値とからこれらの偏差
を零に抑制するための電源電流指令値を生成し、指令値
を前記電源電流値で補正し、この補正された電源電流指
令値に基づいたパルス信号をコンバータに与えてコンバ
ータ入力側の電流を前記補正された電源電流指令値に追
従させる制御を行う交流電動機の制御方法。4. An inverter converts the output power of the converter into AC power and, when driving the AC motor with the AC power, detects an AC current on the inverter output side and a DC voltage on the inverter input side. An inverter input average current in an integral multiple of a half cycle of the carrier of the inverter is calculated from a duty ratio of a pulse signal applied to a switching element of the inverter, and the calculated average current and an output voltage command indicating a target output voltage of the converter are calculated. To calculate the inverter input power, divide the calculated power by the AC voltage on the converter input side to generate a power supply current value, and suppress these deviations to zero from the detected voltage on the inverter input side and the voltage command value. Power supply current command value, and corrects the command value with the power supply current value. The power supply current command value is corrected based on the corrected power supply current command value. Control method for an AC electric motor for performing control by applying a scan signal to the converter to follow the current of the converter input side to the corrected power current command value.
で交流電力に変換し、各交流電力により複数の交流電動
機を駆動するに際して、各インバータ出力側の交流電流
とインバータ入力側の直流電圧を検出し、各検出電流に
従ってインバータのキャリア半周期の整数倍区間におけ
るインバータ入力平均電流を算出し、この算出した平均
電流と前記検出電圧とに基づいてコンバータを制御する
ときに、請求項1,2,3又は４記載の制御方法を適用する
交流電動機の制御方法。5. The converter according to claim 1, wherein said plurality of inverters convert the output power of said converter into AC power, and when each AC power drives a plurality of AC motors, an AC current at each inverter output side and a DC voltage at the inverter input side are detected. Calculating an inverter input average current in an integral multiple of a half cycle of the carrier of the inverter according to each detection current, and controlling the converter based on the calculated average current and the detection voltage, Or a control method for an AC motor to which the control method according to 4 is applied.
と、コンバータの出力電力を交流電力に変換して交流電
動機を駆動するインバータと、交流電動機に対する周波
数指令に従ってパルス信号を生成し、このパルス信号を
インバータに与えてインバータの出力電圧を制御するイ
ンバータ制御手段と、インバータ出力側の交流電流を検
出する電流検出手段と、電流検出手段の検出出力とイン
バータ入力側の直流電圧値またはコンバータの目標出力
電圧を示す出力電圧指令値に基づいてインバータのキャ
リア半周期の整数倍区間におけるインバータ入力平均電
力を算出する電力算出手段と、電力算出手段の算出電力
をコンバータ入力側の交流電圧で除算して電源電流値を
算出する電源電流算出手段と、インバータ入力側の直流
電圧を検出する電圧検出手段と、電圧検出手段の検出出
力とコンバータの目標出力電圧を示す直流電圧指令との
偏差を零に抑制するための電源電流指令値を生成する電
源電流指令値生成手段と、前記電源電流指令値と前記電
源電流値から電源電流の振幅を特定するための振幅指令
を生成する振幅指令生成手段と、コンバータ入力側の電
源電流の位相を検出する電源位相検出手段と、電源位相
検出手段の検出出力と振幅指令から電流指令を生成する
電流指令生成手段と、コンバータの入力電流を検出する
入力電流検出手段と、入力電流検出手段の検出出力と電
流指令との偏差を零にするためのパルス信号をコンバー
タに与えてコンバータを制御するコンバータ制御手段を
備えている交流電動機の制御装置。6. A converter for converting AC power to DC power, an inverter for converting output power of the converter to AC power to drive an AC motor, and generating a pulse signal in accordance with a frequency command for the AC motor. To the inverter to control the output voltage of the inverter, current detection means for detecting the AC current on the inverter output side, the detection output of the current detection means and the DC voltage value on the inverter input side or the target output of the converter. A power calculating means for calculating an inverter input average power in an integral multiple of a half cycle of a carrier of the inverter based on an output voltage command value indicating a voltage; and a power supply which divides the calculated power of the power calculating means by an AC voltage on the converter input side. A power supply current calculation means for calculating a current value, and a power supply current detection means for detecting a DC voltage on the inverter input side. Detection means; power supply current command value generation means for generating a power supply current command value for suppressing a deviation between a detection output of the voltage detection means and a DC voltage command indicating a target output voltage of the converter to zero; Amplitude command generation means for generating an amplitude command for specifying the amplitude of the power supply current from the value and the power supply current value; power supply phase detection means for detecting the phase of the power supply current on the converter input side; Current command generating means for generating a current command from an output and an amplitude command; input current detecting means for detecting an input current of a converter; and a pulse signal for reducing a deviation between a detected output of the input current detecting means and the current command to zero. A control device for an AC motor, comprising a converter control means for controlling the converter by giving the power to the converter.
と、コンバータの出力電力を交流電力に変換して交流電
動機を駆動するインバータと、交流電動機に対する周波
数指令に従ってパルス信号を生成し、このパルス信号を
インバータに与えてインバータの出力電圧を制御するイ
ンバータ制御手段と、インバータ出力側の交流電流を検
出する電流検出手段と、インバータ入力側の直流電圧を
検出する電圧検出手段と、電流検出手段の検出出力に従
ってインバータのキャリア半周期の整数倍区間における
インバータ入力平均電流を算出する平均電流算出手段
と、平均電流算出手段の算出電流と前記電圧検出手段の
検出出力からインバータ入力平均電力を算出する電力算
出手段と、電力算出手段の算出電力をインバータ入力側
の交流電圧で除算して電源電流値を生成する電源電流値
算出手段と、電圧検出手段の出力とコンバータの目標出
力電圧を示す出力電圧指令との偏差を零に抑制するため
の電源電流指令値を生成する電源電流指令値生成手段
と、前記電源電流指令値と前記電源電流値から電源電流
の振幅を特定するための振幅指令を生成する振幅指令生
成手段と、コンバータ入力側の交流電源の位相を検出す
る電源位相検出手段と、電源位相検出手段の検出出力と
振幅指令から電流指令を生成する電流指令生成手段と、
コンバータの入力電流を検出する入力電流検出手段と、
入力電流検出手段の検出出力と電流指令との偏差を零に
抑制するためのパルス信号をコンバータに与えてコンバ
ータを制御するコンバータ制御手段とを備えている交流
電動機の制御装置。7. A converter for converting AC power into DC power, an inverter for converting output power of the converter into AC power to drive an AC motor, and generating a pulse signal in accordance with a frequency command for the AC motor. To the inverter to control the output voltage of the inverter, current detection means for detecting an AC current on the inverter output side, voltage detection means for detecting a DC voltage on the inverter input side, and detection of the current detection means Average current calculating means for calculating an inverter input average current in an integral multiple of a half cycle of the carrier of the inverter according to the output, and power calculation for calculating an inverter input average power from the calculated current of the average current calculating means and the detection output of the voltage detecting means. And the power calculated by the power calculation means by the AC voltage on the input side of the inverter. Power supply current value calculation means for generating a power supply current value; and a power supply current command value for generating a power supply current command value for suppressing a deviation between an output of the voltage detection means and an output voltage command indicating a target output voltage of the converter to zero. Generating means, an amplitude command generating means for generating an amplitude command for specifying an amplitude of a power supply current from the power supply current command value and the power supply current value, and a power supply phase detecting means for detecting a phase of an AC power supply on the converter input side Current command generating means for generating a current command from a detection output of the power supply phase detecting means and the amplitude command,
Input current detection means for detecting the input current of the converter,
A control device for an AC motor, comprising: converter control means for controlling a converter by supplying a pulse signal for suppressing a deviation between a detection output of an input current detection means and a current command to zero to the converter.
と、コンバータの出力電力を交流電力に変換して交流電
動機を駆動するインバータと、交流電動機に対する周波
数指令に従ってパスル信号を生成し、このパルス信号を
インバータに与えてインバータの出力電圧を制御するイ
ンバータ制御手段と、インバータ出力側の交流電流を検
出する電流検出手段と、インバータ入力側の直流電圧を
検出する電圧検出手段と、電流検出手段の検出出力に基
づいてインバータのキャリア半周期の整数倍区間におけ
るインバータ入力平均電流を算出する平均電流算出手段
と、平均電流算出手段の算出電流と前記電圧検出手段の
検出出力とからインバータ入力平均電力を算出する電力
算出手段と、前記電圧検出手段の検出出力とコンバータ
の目標出力電圧を示す出力電圧指令との偏差を零に抑制
するための電力指令値を生成する電力指令値生成手段
と、前記電力指令値を前記電力算出手段の算出電力で補
正する電力指令値補正手段と、補正された電力指令値を
コンバータ入力側の交流電圧で除算して電源電流の振幅
指令を生成する振幅指令生成手段と、コンバータ入力側
の交流電源の位相を検出する電源位相検出手段と、電源
位相検出手段の検出出力と振幅指令から電流指令を生成
する電流指令生成手段と、コンバータの入力電流を検出
する入力電流検出手段と、入力電流検出手段の検出出力
と電流指令との偏差を零に抑制するためのパルス信号を
コンバータに与えてコンバータを制御するコンバータ制
御手段とを備えている交流電動機の制御装置。8. A converter for converting AC power into DC power, an inverter for converting output power of the converter into AC power to drive an AC motor, and a pulse signal generated according to a frequency command for the AC motor. To the inverter to control the output voltage of the inverter, current detection means for detecting an AC current on the inverter output side, voltage detection means for detecting a DC voltage on the inverter input side, and detection of the current detection means Average current calculating means for calculating an inverter input average current in an integral multiple of a half cycle of the carrier of the inverter based on the output, and calculating an inverter input average power from a calculated current of the average current calculating means and a detection output of the voltage detecting means. Power calculating means, and the detected output of the voltage detecting means and the target output voltage of the converter. Power command value generating means for generating a power command value for suppressing the deviation from the output voltage command to zero, power command value correcting means for correcting the power command value with the calculated power of the power calculating means, Amplitude command generating means for generating the power supply current amplitude command by dividing the obtained power command value by the converter input side AC voltage, power supply phase detection means for detecting the phase of the converter input side AC power supply, and power supply phase detection Current command generation means for generating a current command from the detection output of the means and the amplitude command; input current detection means for detecting an input current of the converter; and a deviation between a detection output of the input current detection means and the current command is reduced to zero. Control device for controlling a converter by supplying a pulse signal to the converter for controlling the converter.
と、コンバータの出力電力を交流電力に変換して交流電
動機を駆動するインバータと、交流電動機に対する周波
数指令に従ってパルス信号を生成し、このパルス信号を
インバータに与えてインバータの出力電圧を制御するイ
ンバータ制御手段と、インバータ出力側の交流電流を検
出する電流検出手段と、インバータ入力側の直流電圧を
検出する電圧検出手段と、電流検出手段の検出出力に従
ってインバータのキャリア半周期の整数倍区間における
インバータ入力平均電流を算出する平均電流算出手段
と、平均電流算出手段の算出電流とコンバータの目標出
力電圧を示す直流電圧指令とからインバータ入力平均電
力を算出する電力算出手段と、この電力算出手段の算出
電力をコンバータ入力側の交流電圧で除算して電源電流
値を算出する電源電流値算出手段と、前記直流電圧指令
と前記電圧検出手段の検出出力との偏差を零に抑制する
ために電源電流指令値を生成する電源電流指令値生成手
段と、前記電源電流指令値を前記電源電流値で補正して
電源電流の振幅指令を生成する振幅指令生成手段と、コ
ンバータ入力側の交流電源の位相を検出する電源位相検
出手段と、電源位相検出手段の検出出力と振幅指令から
電流指令を生成する電流指令生成手段と、コンバータの
入力電流を検出する入力電流検出手段と、入力電流検出
手段の検出出力と電流指令との偏差を零に抑制するため
のパルス信号をコンバータに与えてコンバータを制御す
るコンバータ制御手段とを備えている交流電動機の制御
装置。9. A converter for converting AC power to DC power, an inverter for converting output power of the converter to AC power to drive an AC motor, and a pulse signal generated according to a frequency command for the AC motor. To the inverter to control the output voltage of the inverter, current detection means for detecting an AC current on the inverter output side, voltage detection means for detecting a DC voltage on the inverter input side, and detection of the current detection means Average current calculating means for calculating an inverter input average current in an integral multiple of a half cycle of the carrier of the inverter according to the output; and an inverter input average power based on the calculated current of the average current calculating means and a DC voltage command indicating a target output voltage of the converter. Power calculating means for calculating, and the power calculated by the power calculating means A power supply current value calculating means for calculating a power supply current value by dividing by a side AC voltage; and a power supply current command value for suppressing a deviation between the DC voltage command and a detection output of the voltage detecting means to zero. Power supply current command value generation means, amplitude command generation means for correcting the power supply current command value with the power supply current value to generate a power supply current amplitude command, and power supply phase detection for detecting the phase of the AC power supply on the converter input side Means, a current command generation means for generating a current command from a detection output of the power supply phase detection means and the amplitude command, an input current detection means for detecting an input current of the converter, and a detection output of the input current detection means and a current command. A control device for an AC motor, comprising: converter control means for controlling a converter by supplying a pulse signal for suppressing the deviation to zero to the converter.
タと、コンバータの出力電力を交流電力に変換して複数
の交流電動機をそれぞれ駆動する複数のインバータと、
各交流電動機に対する周波数指令に従ってパルス信号を
生成し、このパルス信号を各インバータに与えて各イン
バータの出力電圧を制御する複数のインバータ制御手段
と、各インバータ出力側の交流電流を検出する複数の電
流検出手段と、各電流検出手段の検出出力の総和に従っ
てインバータのキャリア半周期の整数倍区間におけるイ
ンバータ入力平均電流を算出する平均電流算出手段とを
有すると共に、平均電流算出手段の算出電流とインバー
タ入力側の電気量に基づいてコンバータを制御する手段
として、請求項6,7,8又は９記載のものを有する交流電
動機制御装置。10. A converter for converting AC power to DC power, a plurality of inverters for converting output power of the converter to AC power and driving a plurality of AC motors, respectively.
A plurality of inverter control means for generating a pulse signal in accordance with a frequency command for each AC motor and supplying the pulse signal to each inverter to control an output voltage of each inverter, and a plurality of currents for detecting an AC current at each inverter output side Detection means, and average current calculation means for calculating an inverter input average current in an integral multiple of a half cycle of the carrier of the inverter in accordance with the sum of detection outputs of the respective current detection means. 10. The AC motor control device according to claim 6, 7, 8, or 9, as means for controlling the converter based on the amount of electricity on the side.
されるパルス信号の通流率とインバータのキャリア半周
期の整数倍区間における電流検出手段の検出電流とを各
相毎に積算し、この積算値の総和からインバータ入力平
均電流を算出してなる請求項7,8,9又は10記載の交流電
動機制御装置。11. An average current calculating means for each phase integrates a duty ratio of a pulse signal applied to an inverter and a detection current of a current detecting means in an integral multiple of a half cycle of a carrier of the inverter. 11. The AC motor control device according to claim 7, wherein the inverter input average current is calculated from the sum of the values.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP2042783A JP2955716B2 (en) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | AC motor control method and device |
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| DE69019645T DE69019645T2 (en) | 1989-09-14 | 1990-09-14 | Method and device for controlling an AC motor. |
| EP90117738A EP0417805B1 (en) | 1989-09-14 | 1990-09-14 | Control method and device for AC motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03245793A JPH03245793A (en) | 1991-11-01 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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| JP (1) | JP2955716B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210015400A (en) * | 2019-08-02 | 2021-02-10 | 강원대학교산학협력단 | Input power estimation method of three 3-phase inverter for high efficiency operation of ac motor |
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|---|---|---|---|---|
| JP4765180B2 (en) * | 2001-03-07 | 2011-09-07 | パナソニック株式会社 | Method for measuring output power of inductive load of electric powered vehicle |
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| JP5751240B2 (en) * | 2012-11-07 | 2015-07-22 | トヨタ自動車株式会社 | AC motor control system |
-
1990
- 1990-02-23 JP JP2042783A patent/JP2955716B2/en not_active Expired - Lifetime
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| KR102287047B1 (en) * | 2019-08-02 | 2021-08-06 | 강원대학교산학협력단 | Input power estimation method of three 3-phase inverter for high efficiency operation of ac motor |
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