JP3116831B2 - 誘導電動機の可変速制御装置 - Google Patents
誘導電動機の可変速制御装置Info
- Publication number
- JP3116831B2 JP3116831B2 JP08209982A JP20998296A JP3116831B2 JP 3116831 B2 JP3116831 B2 JP 3116831B2 JP 08209982 A JP08209982 A JP 08209982A JP 20998296 A JP20998296 A JP 20998296A JP 3116831 B2 JP3116831 B2 JP 3116831B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- angular frequency
- primary angular
- magnetic flux
- mode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
- H02P21/08—Indirect field-oriented control; Rotor flux feed-forward control
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
- H02P21/18—Estimation of position or speed
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/24—Vector control not involving the use of rotor position or rotor speed sensors
- H02P21/26—Rotor flux based control
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、速度検出器を用い
ずに誘導電動機のベクトル制御を行うようにした誘導電
動機の可変速制御装置に関する。
ずに誘導電動機のベクトル制御を行うようにした誘導電
動機の可変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】いわゆる速度センサレスベクトル制御を
実現する方式として、特開昭６４−８８９６号公報、特
開平１−１９８２９２号公報等に示すように、電動機の
誘起電圧から一次角周波数を演算する方式が知られてい
る。
実現する方式として、特開昭６４−８８９６号公報、特
開平１−１９８２９２号公報等に示すように、電動機の
誘起電圧から一次角周波数を演算する方式が知られてい
る。
【０００３】図１７は、これらの従来技術の全体的な構
成を示したブロック図である。図において、１０１は二
次磁束指令値φ2 *が入力されて誘導電動機ＩＭのＭ軸電
流指令値ｉM *を出力する磁束調節器であり、１０２は速
度指令値ωr *及び速度推定値ωr #が入力されて誘導電動
機ＩＭのＴ軸電流指令値ｉT *を出力する速度調節器であ
る。ここで、Ｍ軸電流指令値ｉM *とは、誘導電動機の電
流指令値のうち磁束軸方向成分（磁化電流指令値）を言
い、Ｔ軸電流指令値ｉT *とは、誘導電動機の電流指令値
のうち磁束軸に直交する方向成分（トルク電流指令値）
を言う。
成を示したブロック図である。図において、１０１は二
次磁束指令値φ2 *が入力されて誘導電動機ＩＭのＭ軸電
流指令値ｉM *を出力する磁束調節器であり、１０２は速
度指令値ωr *及び速度推定値ωr #が入力されて誘導電動
機ＩＭのＴ軸電流指令値ｉT *を出力する速度調節器であ
る。ここで、Ｍ軸電流指令値ｉM *とは、誘導電動機の電
流指令値のうち磁束軸方向成分（磁化電流指令値）を言
い、Ｔ軸電流指令値ｉT *とは、誘導電動機の電流指令値
のうち磁束軸に直交する方向成分（トルク電流指令値）
を言う。
【０００４】また、１０３は、Ｍ軸電流指令値ｉM *、Ｔ
軸電流指令値ｉT *、Ｍ軸電流実際値ｉM、Ｔ軸電流実際
値ｉTを入力としてＭ軸電圧指令値ｖM *、Ｔ軸電圧指令
値ｖT *を出力する電流調節器であり、１０４はＭ軸電圧
指令値ｖM *、Ｔ軸電圧指令値ｖ T *、位相角指令値θ*を
入力として座標変換を行い、一次電圧指令値ｖ1 *を出力
する座標変換回路である。１０５は、一次電圧指令値ｖ
1 *に応じた任意の大きさ、周波数及び位相の三相交流電
圧を出力して誘導電動機ＩＭに供給するインバータなど
の電力変換回路である。
軸電流指令値ｉT *、Ｍ軸電流実際値ｉM、Ｔ軸電流実際
値ｉTを入力としてＭ軸電圧指令値ｖM *、Ｔ軸電圧指令
値ｖT *を出力する電流調節器であり、１０４はＭ軸電圧
指令値ｖM *、Ｔ軸電圧指令値ｖ T *、位相角指令値θ*を
入力として座標変換を行い、一次電圧指令値ｖ1 *を出力
する座標変換回路である。１０５は、一次電圧指令値ｖ
1 *に応じた任意の大きさ、周波数及び位相の三相交流電
圧を出力して誘導電動機ＩＭに供給するインバータなど
の電力変換回路である。
【０００５】１０６は誘導電動機ＩＭの一次電流を検出
する電流検出器であり、１０７は誘導電動機ＩＭの二相
の一次電流を位相角指令値θ*に従い座標変換してＭ軸
電流実際値ｉM、Ｔ軸電流実際値ｉTを出力する座標変換
回路である。また、１０８は誘導電動機ＩＭの一次電圧
ｖ1を検出する電圧検出器であり、１０９は一次電圧ｖ1
及び位相角指令値θ*を入力として座標変換を行い、Ｍ
軸電圧実際値ｖM、Ｔ軸電圧実際値ｖTを出力する座標変
換回路である。
する電流検出器であり、１０７は誘導電動機ＩＭの二相
の一次電流を位相角指令値θ*に従い座標変換してＭ軸
電流実際値ｉM、Ｔ軸電流実際値ｉTを出力する座標変換
回路である。また、１０８は誘導電動機ＩＭの一次電圧
ｖ1を検出する電圧検出器であり、１０９は一次電圧ｖ1
及び位相角指令値θ*を入力として座標変換を行い、Ｍ
軸電圧実際値ｖM、Ｔ軸電圧実際値ｖTを出力する座標変
換回路である。
【０００６】１１０は、Ｍ軸電流実際値ｉM、Ｔ軸電流
実際値ｉT、Ｍ軸電圧実際値ｖM、Ｔ軸電圧実際値ｖT、
一次角周波数指令値ω1 *から誘導電動機ＩＭのＭ軸誘起
電圧ｅM、Ｔ軸誘起電圧ｅTを演算する誘起電圧演算回路
である。また、２００は、Ｍ軸誘起電圧ｅM、Ｔ軸誘起
電圧ｅT、二次磁束指令値φ2 *、Ｔ軸電流指令値ｉT *、
Ｔ軸電流実際値ｉTから一次角周波数指令値ω1 *及び速
度推定値ωr #を演算する一次角周波数・速度推定値演算
回路である。１１１は、一次角周波数指令値ω1 *を積分
して位相角指令値θ*を出力する磁束位置演算手段とし
ての積分器である。
実際値ｉT、Ｍ軸電圧実際値ｖM、Ｔ軸電圧実際値ｖT、
一次角周波数指令値ω1 *から誘導電動機ＩＭのＭ軸誘起
電圧ｅM、Ｔ軸誘起電圧ｅTを演算する誘起電圧演算回路
である。また、２００は、Ｍ軸誘起電圧ｅM、Ｔ軸誘起
電圧ｅT、二次磁束指令値φ2 *、Ｔ軸電流指令値ｉT *、
Ｔ軸電流実際値ｉTから一次角周波数指令値ω1 *及び速
度推定値ωr #を演算する一次角周波数・速度推定値演算
回路である。１１１は、一次角周波数指令値ω1 *を積分
して位相角指令値θ*を出力する磁束位置演算手段とし
ての積分器である。
【０００７】次に、図１８は上述した一次角周波数・速
度推定値演算回路２００の構成を示すブロック図であ
る。図において、２１０は一次角周波数演算回路であ
り、調節手段２１１、絶対値演算回路２１２、除算器２
１３、加算器２１４、乗算器２１５、極性判別回路２１
６から構成されている。速度推定値演算回路の構成要素
としては、すべり周波数演算回路２２１及び加算器２２
２を備えている。
度推定値演算回路２００の構成を示すブロック図であ
る。図において、２１０は一次角周波数演算回路であ
り、調節手段２１１、絶対値演算回路２１２、除算器２
１３、加算器２１４、乗算器２１５、極性判別回路２１
６から構成されている。速度推定値演算回路の構成要素
としては、すべり周波数演算回路２２１及び加算器２２
２を備えている。
【０００８】ここで、一次角周波数演算回路２１０の動
作を説明する。まず、絶対値演算回路２１２によりＴ軸
誘起電圧ｅTの絶対値｜ｅT｜を演算してこれを除算器２
１３に入力する。除算器２１３では、｜ｅT｜を二次磁
束指令値φ2 *により除算し、一次角周波数を求める。
作を説明する。まず、絶対値演算回路２１２によりＴ軸
誘起電圧ｅTの絶対値｜ｅT｜を演算してこれを除算器２
１３に入力する。除算器２１３では、｜ｅT｜を二次磁
束指令値φ2 *により除算し、一次角周波数を求める。
【０００９】図１９に示す誘起電圧のベクトル図から明
らかなように、Ｍ軸誘起電圧ｅMは、積分器１１１によ
り演算される位相角指令値θ*と誘導電動機ＩＭの位相
角実際値θとの間に誤差がある場合に０以外の値を持
つ。このため、図１８に示すごとく、Ｍ軸誘起電圧ｅM
を調節手段２１１に入力し、その出力を加算器２１４で
除算器２１３の出力（一次角周波数）から差し引くこと
により、常にｅM＝０となるような調節演算を行ってい
る。なお、調節手段２１１では比例演算または比例積分
演算が実行される。
らかなように、Ｍ軸誘起電圧ｅMは、積分器１１１によ
り演算される位相角指令値θ*と誘導電動機ＩＭの位相
角実際値θとの間に誤差がある場合に０以外の値を持
つ。このため、図１８に示すごとく、Ｍ軸誘起電圧ｅM
を調節手段２１１に入力し、その出力を加算器２１４で
除算器２１３の出力（一次角周波数）から差し引くこと
により、常にｅM＝０となるような調節演算を行ってい
る。なお、調節手段２１１では比例演算または比例積分
演算が実行される。
【００１０】上述したｅM＝０となるような調節演算を
行うことにより、位相角指令値θ*が位相角実際値θに
一致するように一次角周波数指令値の絶対値｜ω1 *｜が
修正されることになる。そして、Ｔ軸誘起電圧ｅTの符
号を極性判別回路２１６によって検出し、乗算器２１５
によって前記｜ω1 *｜に付加することにより、一次角周
波数指令値ω1 *の演算が完了する。このときの一次角周
波数指令値ω1 *の演算式は、数式１によって表される。
なお、数式１において、ＧemはｅMを入力とする調節手
段２１１の伝達関数である。
行うことにより、位相角指令値θ*が位相角実際値θに
一致するように一次角周波数指令値の絶対値｜ω1 *｜が
修正されることになる。そして、Ｔ軸誘起電圧ｅTの符
号を極性判別回路２１６によって検出し、乗算器２１５
によって前記｜ω1 *｜に付加することにより、一次角周
波数指令値ω1 *の演算が完了する。このときの一次角周
波数指令値ω1 *の演算式は、数式１によって表される。
なお、数式１において、ＧemはｅMを入力とする調節手
段２１１の伝達関数である。
【００１１】
【数１】
【００１２】更に、図１８のすべり周波数演算回路２２
１により演算されるすべり周波数指令値ωs *を加算器２
２２に入力し、ω1 *からωs *を減じて速度推定値ωr #を
求める。このときの演算は次の数式２、数式３により表
される。数式３において、Ｒ2は誘導電動機ＩＭの二次
抵抗である。
１により演算されるすべり周波数指令値ωs *を加算器２
２２に入力し、ω1 *からωs *を減じて速度推定値ωr #を
求める。このときの演算は次の数式２、数式３により表
される。数式３において、Ｒ2は誘導電動機ＩＭの二次
抵抗である。
【００１３】
【数２】
【００１４】
【数３】
【００１５】こうして演算された一次角周波数指令値ω
1 *は、積分器１１１により位相角指令値θ*となってベ
クトル制御における電圧・電流のベクトル回転演算（座
標変換）に用いられる。また、速度推定値ωr #は、図１
７の速度調節器１０２に入力され、誘導電動機ＩＭの速
度制御に用いられる。
1 *は、積分器１１１により位相角指令値θ*となってベ
クトル制御における電圧・電流のベクトル回転演算（座
標変換）に用いられる。また、速度推定値ωr #は、図１
７の速度調節器１０２に入力され、誘導電動機ＩＭの速
度制御に用いられる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、一次角周波数ω1が小さくなる運転領域では誘導電
動機ＩＭの誘起電圧が小さくなるので、電圧検出信号の
Ｓ／Ｎ比が低下すると共に、検出データの有効桁が減少
する。このため、図１８の除算器２１３により誘起電圧
を磁束の大きさで除算して一次角周波数を求める際に、
演算誤差が大きくなるという問題があった。
は、一次角周波数ω1が小さくなる運転領域では誘導電
動機ＩＭの誘起電圧が小さくなるので、電圧検出信号の
Ｓ／Ｎ比が低下すると共に、検出データの有効桁が減少
する。このため、図１８の除算器２１３により誘起電圧
を磁束の大きさで除算して一次角周波数を求める際に、
演算誤差が大きくなるという問題があった。
【００１７】そこで本発明の目的は、一次角周波数が小
さい、すなわち誘起電圧が小さくなる運転領域において
も、一次角周波数指令値及び速度推定値を少ない誤差で
演算し、良好な制御を実現可能とした誘導電動機の可変
速制御装置を提供することにある。また、本発明の他の
目的は、従来の一次角周波数・速度推定値演算回路に負
荷トルク演算手段や速度演算手段を付加することによっ
て容易に実現可能な誘導電動機の可変速制御装置を提供
することにある。
さい、すなわち誘起電圧が小さくなる運転領域において
も、一次角周波数指令値及び速度推定値を少ない誤差で
演算し、良好な制御を実現可能とした誘導電動機の可変
速制御装置を提供することにある。また、本発明の他の
目的は、従来の一次角周波数・速度推定値演算回路に負
荷トルク演算手段や速度演算手段を付加することによっ
て容易に実現可能な誘導電動機の可変速制御装置を提供
することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、一次角周波数・速度推定
値演算回路に、図１８に示した以外の構成要素を設け
る。すなわち、誘起電圧の大きさに応じて一次角周波数
が大きいときはモード１、小さいときはモード２の切換
信号を出力する切換信号発生回路と、トルク電流指令値
と第１の速度演算値から負荷トルク推定値を演算する負
荷トルク演算回路と、モード２において負荷トルク推定
値を保持するサンプルホールド回路と、トルク電流指令
値と磁束相当値（二次磁束指令値など）との積から負荷
トルク推定値を減算して加減速トルク演算値を求める回
路と、この加減速トルクを制御対象の誘導電動機の機械
時定数で積分して第２の速度演算値を求める積分回路
と、第２の速度演算値にすべり周波数指令値を加算して
第２の一次角周波数演算値を出力する加算器と、前記切
換信号により、一次角周波数つまり誘起電圧が大きい場
合（モード１）では一次角周波数演算回路から出力され
た第１の一次角周波数演算値を一次角周波数指令値と
し、かつ、第１の速度演算値を速度推定値として出力す
ると共に、一次角周波数つまり誘起電圧が小さい場合
（モード２）では上記第２の一次角周波数演算値を一次
角周波数指令値とし、かつ、第２の速度演算値を速度推
定値として出力する切換スイッチとを設けるものであ
る。
め、請求項１記載の発明では、一次角周波数・速度推定
値演算回路に、図１８に示した以外の構成要素を設け
る。すなわち、誘起電圧の大きさに応じて一次角周波数
が大きいときはモード１、小さいときはモード２の切換
信号を出力する切換信号発生回路と、トルク電流指令値
と第１の速度演算値から負荷トルク推定値を演算する負
荷トルク演算回路と、モード２において負荷トルク推定
値を保持するサンプルホールド回路と、トルク電流指令
値と磁束相当値（二次磁束指令値など）との積から負荷
トルク推定値を減算して加減速トルク演算値を求める回
路と、この加減速トルクを制御対象の誘導電動機の機械
時定数で積分して第２の速度演算値を求める積分回路
と、第２の速度演算値にすべり周波数指令値を加算して
第２の一次角周波数演算値を出力する加算器と、前記切
換信号により、一次角周波数つまり誘起電圧が大きい場
合（モード１）では一次角周波数演算回路から出力され
た第１の一次角周波数演算値を一次角周波数指令値と
し、かつ、第１の速度演算値を速度推定値として出力す
ると共に、一次角周波数つまり誘起電圧が小さい場合
（モード２）では上記第２の一次角周波数演算値を一次
角周波数指令値とし、かつ、第２の速度演算値を速度推
定値として出力する切換スイッチとを設けるものであ
る。
【００１９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、モード１からモード２へ切り換えるときの
切換設定値を、モード２からモード１へ切り換えるとき
の切換設定値よりも低い値に設定したものである。すな
わち、切換信号発生回路にヒステリシス特性を持たせて
いる。
明において、モード１からモード２へ切り換えるときの
切換設定値を、モード２からモード１へ切り換えるとき
の切換設定値よりも低い値に設定したものである。すな
わち、切換信号発生回路にヒステリシス特性を持たせて
いる。
【００２０】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明における切換信号発生回路の入力として、誘起電圧の
大きさに代えて、第１の一次角周波数演算値を用いたも
のである。
明における切換信号発生回路の入力として、誘起電圧の
大きさに代えて、第１の一次角周波数演算値を用いたも
のである。
【００２１】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明における切換信号発生回路の入力として、誘起電圧の
大きさに代えて、誘起電圧を二次磁束相当値により除算
した値を用いたものである。
明における切換信号発生回路の入力として、誘起電圧の
大きさに代えて、誘起電圧を二次磁束相当値により除算
した値を用いたものである。
【００２２】請求項５記載の発明は、上記請求項１，
２，３または４記載の発明において、モード１からモー
ド２へ切り換わる時点の第１の速度演算値を、第２の速
度演算値を出力する前記積分回路の初期値として用いる
ものである。
２，３または４記載の発明において、モード１からモー
ド２へ切り換わる時点の第１の速度演算値を、第２の速
度演算値を出力する前記積分回路の初期値として用いる
ものである。
【００２３】以下、本発明の作用を説明する。電動機の
負荷トルクＴLは次の数式４により表される。ここで、
ｐは微分演算子、ＴMは電動機の機械時定数であり、慣
性モーメントに対応する。
負荷トルクＴLは次の数式４により表される。ここで、
ｐは微分演算子、ＴMは電動機の機械時定数であり、慣
性モーメントに対応する。
【００２４】
【数４】
【００２５】 数式４から、速度推定値ωr #と時定数Ｔ
Fの低域通過形フィルタとを用いて次の数式５により負
荷トルク演算値ＴL #を求めることができる。これは、本
発明の実施形態における負荷トルク演算回路２３０の演
算内容である。ここで、速度推定値ω r # にノイズが含ま
れると速度推定値ω r # の微分結果にノイズの影響が現れ
て負荷トルク演算値Ｔ L # に誤差を生じるので、低域通過
形フィルタにより上記ノイズの影響を低減するようにし
ている。
Fの低域通過形フィルタとを用いて次の数式５により負
荷トルク演算値ＴL #を求めることができる。これは、本
発明の実施形態における負荷トルク演算回路２３０の演
算内容である。ここで、速度推定値ω r # にノイズが含ま
れると速度推定値ω r # の微分結果にノイズの影響が現れ
て負荷トルク演算値Ｔ L # に誤差を生じるので、低域通過
形フィルタにより上記ノイズの影響を低減するようにし
ている。
【００２６】
【数５】
【００２７】また、電動機の発生トルクはｉT *φ2 *で表
されるから、数式６に示すごとく、ｉT *φ2 *から負荷ト
ルク演算値ＴL #を減算することにより、電動機の加減速
トルクＴaccを得ることができる。
されるから、数式６に示すごとく、ｉT *φ2 *から負荷ト
ルク演算値ＴL #を減算することにより、電動機の加減速
トルクＴaccを得ることができる。
【００２８】
【数６】
【００２９】電動機の回転速度は加減速トルクＴaccを
電動機の機械系時定数ＴMにより積分することで得られ
るから、数式７により第２の速度演算値ωrm #を推定演
算することができる。
電動機の機械系時定数ＴMにより積分することで得られ
るから、数式７により第２の速度演算値ωrm #を推定演
算することができる。
【００３０】
【数７】
【００３１】 すなわち本発明では、一次角周波数が高
く誘起電圧が大きい運転領域（モード１）では、数式１
の右辺の演算により求めた値を第１の一次角周波数演算
値ω 1 # とし、この値を一次角周波数指令値ω 1 * とする。
つまり、ω 1 * ＝ω 1 # とする。また、一次角周波数が低く
誘起電圧が小さい運転領域（モード２）では、前記数式
７により電動機の回転速度から第２の速度演算値ω rm #
を求め、この第２の速度演算値ω rm # とすべり周波数指
令値ω s * とを加算して第２の一次角周波数演算値（ω s *
＋ω rm # ）を求め、これを一次角周波数指令値ω 1 * とす
る。
く誘起電圧が大きい運転領域（モード１）では、数式１
の右辺の演算により求めた値を第１の一次角周波数演算
値ω 1 # とし、この値を一次角周波数指令値ω 1 * とする。
つまり、ω 1 * ＝ω 1 # とする。また、一次角周波数が低く
誘起電圧が小さい運転領域（モード２）では、前記数式
７により電動機の回転速度から第２の速度演算値ω rm #
を求め、この第２の速度演算値ω rm # とすべり周波数指
令値ω s * とを加算して第２の一次角周波数演算値（ω s *
＋ω rm # ）を求め、これを一次角周波数指令値ω 1 * とす
る。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１は本発明の複数の実施形態に共通す
る全体的なブロック図である。図１において、一次角周
波数・速度推定値演算回路以外の構成は図１７と同一で
あるため重複を避けるために説明を省略し、以下では一
次角周波数・速度推定値演算回路の構成を説明する。
態を説明する。図１は本発明の複数の実施形態に共通す
る全体的なブロック図である。図１において、一次角周
波数・速度推定値演算回路以外の構成は図１７と同一で
あるため重複を避けるために説明を省略し、以下では一
次角周波数・速度推定値演算回路の構成を説明する。
【００３３】図２は、請求項１の発明の第１実施形態に
おける一次角周波数・速度推定値演算回路２００Ａを示
している。一次角周波数・速度推定値演算回路２００Ａ
は、一次角周波数演算回路２１０と、すべり周波数演算
回路２２１と、負荷トルク演算回路２３０と、速度演算
回路２４０と、加算器２２２，２２３と、切換スイッチ
２２４と、誘起電圧演算部２５１と、切換信号発生回路
２５２とから構成されている。
おける一次角周波数・速度推定値演算回路２００Ａを示
している。一次角周波数・速度推定値演算回路２００Ａ
は、一次角周波数演算回路２１０と、すべり周波数演算
回路２２１と、負荷トルク演算回路２３０と、速度演算
回路２４０と、加算器２２２，２２３と、切換スイッチ
２２４と、誘起電圧演算部２５１と、切換信号発生回路
２５２とから構成されている。
【００３４】一次角周波数演算回路２１０の構成は図１
８と同様である。また、誘起電圧演算部２５１は、Ｍ軸
誘起電圧ｅM及びＴ軸誘起電圧ｅTから誘起電圧の大きさ
｜ｅ｜を演算する。切換信号発生回路２５２は、入力信
号｜ｅ｜が予め設定された切換設定値ωL1より小さい
（一次角周波数が低く、誘起電圧が小さい）ときはモー
ド２、大きい（一次角周波数が高く、誘起電圧が大き
い）ときはモード１となる切換信号Ｓωを上記切換スイ
ッチ２２４に出力する。すべり周波数演算回路２２１
は、図１８と同様に二次磁束指令値φ2 *とＴ軸電流指令
値ｉT *または実際値ｉTとに基づいてすべり周波数指令
値ωs *を演算する。
８と同様である。また、誘起電圧演算部２５１は、Ｍ軸
誘起電圧ｅM及びＴ軸誘起電圧ｅTから誘起電圧の大きさ
｜ｅ｜を演算する。切換信号発生回路２５２は、入力信
号｜ｅ｜が予め設定された切換設定値ωL1より小さい
（一次角周波数が低く、誘起電圧が小さい）ときはモー
ド２、大きい（一次角周波数が高く、誘起電圧が大き
い）ときはモード１となる切換信号Ｓωを上記切換スイ
ッチ２２４に出力する。すべり周波数演算回路２２１
は、図１８と同様に二次磁束指令値φ2 *とＴ軸電流指令
値ｉT *または実際値ｉTとに基づいてすべり周波数指令
値ωs *を演算する。
【００３５】負荷トルク演算回路２３０は、二次磁束指
令値φ2 *とトルク電流指令値ｉT *とを乗算する乗算器２
３１と、速度推定値ωr #を微分する微分回路２３３と、
前記乗算器２３１の出力から微分回路２３３の出力を減
算する加算器２３２と、この加算器２３２の出力が入力
される低域通過形フィルタ２３４と、このフィルタ２３
４の出力が入力されるサンプルホールド回路２３５とか
ら構成されている。この負荷トルク演算回路２３０は、
速度推定値ωr #と低域通過形フィルタ２３４とを用い
て、前述のごとく負荷トルク演算値ＴL #を求める。
令値φ2 *とトルク電流指令値ｉT *とを乗算する乗算器２
３１と、速度推定値ωr #を微分する微分回路２３３と、
前記乗算器２３１の出力から微分回路２３３の出力を減
算する加算器２３２と、この加算器２３２の出力が入力
される低域通過形フィルタ２３４と、このフィルタ２３
４の出力が入力されるサンプルホールド回路２３５とか
ら構成されている。この負荷トルク演算回路２３０は、
速度推定値ωr #と低域通過形フィルタ２３４とを用い
て、前述のごとく負荷トルク演算値ＴL #を求める。
【００３６】速度演算回路２４０は、乗算器２３１の出
力から負荷トルク演算値ＴL #を減算する加算器２４１
と、加算器２４１の出力が入力される積分回路２４２と
から構成されている。そして、積分回路２４２の出力が
第２の速度演算値ωrm #として前記加算器２２３に入力
されている。ここで、加算器２４１は乗算器２３１の出
力から負荷トルク演算値ＴL #を減算して、前述したよう
に誘導電動機ＩＭの加減速トルクＴaccを算出する。
力から負荷トルク演算値ＴL #を減算する加算器２４１
と、加算器２４１の出力が入力される積分回路２４２と
から構成されている。そして、積分回路２４２の出力が
第２の速度演算値ωrm #として前記加算器２２３に入力
されている。ここで、加算器２４１は乗算器２３１の出
力から負荷トルク演算値ＴL #を減算して、前述したよう
に誘導電動機ＩＭの加減速トルクＴaccを算出する。
【００３７】 図３はこの実施形態の動作を示すタイ
ミングチャートである。切換信号Ｓωがモード１である
とき、切換スイッチ２２４は、一次角周波数演算回路２
１０の出力である第１の一次角周波数演算値ω1 #を一次
角周波数指令値ω1 *として選択する。このとき、ω1 *は
数式１と同様に次の数式８により表される。また、加算
器２２２から出力される第１の速度演算値（ω 1 * −
ω s * ）が速度推定値ω r # となる。この速度推定値ωr #は
数式２と同様に数式９となる。
ミングチャートである。切換信号Ｓωがモード１である
とき、切換スイッチ２２４は、一次角周波数演算回路２
１０の出力である第１の一次角周波数演算値ω1 #を一次
角周波数指令値ω1 *として選択する。このとき、ω1 *は
数式１と同様に次の数式８により表される。また、加算
器２２２から出力される第１の速度演算値（ω 1 * −
ω s * ）が速度推定値ω r # となる。この速度推定値ωr #は
数式２と同様に数式９となる。
【００３８】
【数８】
【００３９】
【数９】
【００４０】ここで、すべり周波数指令値ωs *はすべり
周波数演算回路２２１により、数式３と同様に数式１０
によって求められる。なお、数式１０において、Ｒ2は
誘導電動機ＩＭの二次抵抗である。
周波数演算回路２２１により、数式３と同様に数式１０
によって求められる。なお、数式１０において、Ｒ2は
誘導電動機ＩＭの二次抵抗である。
【００４１】
【数１０】
【００４２】モード１では、サンプルホールド回路２３
５は無効となり、負荷トルク演算回路２３０は数式１１
によって負荷トルク演算値ＴL #を求める。この数式１１
において、ｐは微分演算子、ＴFは低域通過形フィルタ
２３４の時定数、ＴMは誘導電動機ＩＭの機械系時定数
であって慣性モーメントに対応する。
５は無効となり、負荷トルク演算回路２３０は数式１１
によって負荷トルク演算値ＴL #を求める。この数式１１
において、ｐは微分演算子、ＴFは低域通過形フィルタ
２３４の時定数、ＴMは誘導電動機ＩＭの機械系時定数
であって慣性モーメントに対応する。
【００４３】
【数１１】
【００４４】切換信号Ｓωがモード２のときは、切換ス
イッチ２２４は加算器２２３の出力である第２の一次角
周波数演算値（ωs *＋ωrm #)を一次角周波数指令値ω1 *
として選択する。更にこのモード２では、サンプルホー
ルド回路２３５が有効となり、図３に示すように負荷ト
ルク演算値ＴL #はモード１からモード２に切り換わった
時点の値でホールドされる。また、この時点で速度演算
回路２４０は第２の速度演算値ωrm #の演算を開始す
る。この推定演算は次の数式１２により行われる。
イッチ２２４は加算器２２３の出力である第２の一次角
周波数演算値（ωs *＋ωrm #)を一次角周波数指令値ω1 *
として選択する。更にこのモード２では、サンプルホー
ルド回路２３５が有効となり、図３に示すように負荷ト
ルク演算値ＴL #はモード１からモード２に切り換わった
時点の値でホールドされる。また、この時点で速度演算
回路２４０は第２の速度演算値ωrm #の演算を開始す
る。この推定演算は次の数式１２により行われる。
【００４５】
【数１２】
【００４６】このとき、ω1 *は、加算器２２３において
次の数式１３により求められる。
次の数式１３により求められる。
【００４７】
【数１３】
【００４８】一方、速度推定値ωr #は、加算器２２２，
２２３の働きにより、次の数式１４によって求められ
る。すなわち、速度推定値ωr #は、上記数式１２に示さ
れる第２の速度演算値ωrm #となる。
２２３の働きにより、次の数式１４によって求められ
る。すなわち、速度推定値ωr #は、上記数式１２に示さ
れる第２の速度演算値ωrm #となる。
【００４９】
【数１４】
【００５０】次に、図４は請求項１の発明の第２実施形
態における一次角周波数・速度推定値演算回路２００Ｂ
の構成を示している。この実施形態では、切換信号発生
回路２５３がＴ軸誘起電圧ｅTに基づいて切換信号Ｓω
を発生する点を除き、他の構成は図２と同一である。
態における一次角周波数・速度推定値演算回路２００Ｂ
の構成を示している。この実施形態では、切換信号発生
回路２５３がＴ軸誘起電圧ｅTに基づいて切換信号Ｓω
を発生する点を除き、他の構成は図２と同一である。
【００５１】図５はこの実施形態の動作を示すフローチ
ャートである。この実施形態では、一次角周波数ひいて
は誘起電圧の大小の判定に、Ｔ軸誘起電圧ｅTを用いて
いる。そして、ｅTの絶対値が切換設定値ωL1より小さ
い（一次角周波数が低く、誘起電圧が小さい）ときはモ
ード２、大きい（一次角周波数が高く、誘起電圧が大き
い）ときはモード１となる切換信号Ｓωを切換信号発生
回路２５３が出力する。その他の動作は図２の実施形態
と同様である。
ャートである。この実施形態では、一次角周波数ひいて
は誘起電圧の大小の判定に、Ｔ軸誘起電圧ｅTを用いて
いる。そして、ｅTの絶対値が切換設定値ωL1より小さ
い（一次角周波数が低く、誘起電圧が小さい）ときはモ
ード２、大きい（一次角周波数が高く、誘起電圧が大き
い）ときはモード１となる切換信号Ｓωを切換信号発生
回路２５３が出力する。その他の動作は図２の実施形態
と同様である。
【００５２】図６は、請求項２の発明の第１実施形態に
おける一次角周波数・速度推定値演算回路２００Ｃの構
成を示している。この実施形態では、切換信号発生回路
２５４が誘起電圧の絶対値｜ｅ｜を二つの切換設定値ω
L1,ωL2と比較して切換信号Ｓωを出力する点を除き、
他の構成は図２と同一である。
おける一次角周波数・速度推定値演算回路２００Ｃの構
成を示している。この実施形態では、切換信号発生回路
２５４が誘起電圧の絶対値｜ｅ｜を二つの切換設定値ω
L1,ωL2と比較して切換信号Ｓωを出力する点を除き、
他の構成は図２と同一である。
【００５３】図７はこの実施形態の動作を示すフローチ
ャートである。この実施形態では、切換信号発生回路２
５４において、モード１からモード２へ切り換える際に
は切換設定値をωL1とし、逆にモード２からモード１へ
切り換える際には切換設定値をωL2とし、ωL1＜ωL2に
設定してある。すなわち、誘起電圧が切換設定値ωL2を
超える程度にまで十分に大きくなるまではモード２の状
態を保持し、数式１２による第２の速度演算値ωrm #を
速度推定値ωr #として出力させる。これにより、誘起電
圧の小さい運転領域での速度制御性能を向上させてい
る。
ャートである。この実施形態では、切換信号発生回路２
５４において、モード１からモード２へ切り換える際に
は切換設定値をωL1とし、逆にモード２からモード１へ
切り換える際には切換設定値をωL2とし、ωL1＜ωL2に
設定してある。すなわち、誘起電圧が切換設定値ωL2を
超える程度にまで十分に大きくなるまではモード２の状
態を保持し、数式１２による第２の速度演算値ωrm #を
速度推定値ωr #として出力させる。これにより、誘起電
圧の小さい運転領域での速度制御性能を向上させてい
る。
【００５４】図８は、請求項２の発明の第２実施形態に
おける一次角周波数・速度推定値演算回路２００Ｄの構
成を示している。この実施形態では、切換信号発生回路
２５５がＴ軸誘起電圧ｅTを入力とし、いわゆるウィン
ドウコンパレータとして動作して切換信号Ｓωを出力す
る点を除き、他の構成は図２と同一である。
おける一次角周波数・速度推定値演算回路２００Ｄの構
成を示している。この実施形態では、切換信号発生回路
２５５がＴ軸誘起電圧ｅTを入力とし、いわゆるウィン
ドウコンパレータとして動作して切換信号Ｓωを出力す
る点を除き、他の構成は図２と同一である。
【００５５】図９はこの実施形態の動作を示すフローチ
ャートである。切換信号発生回路２５５における切換設
定値ωL1,ωL2の関係は、｜ωL1｜＜｜ωL2｜となって
いる。この実施形態の動作は、図４の実施形態において
モード１から２、及びモード２から１への切換時におけ
る切換設定値が異なる場合に相当する。
ャートである。切換信号発生回路２５５における切換設
定値ωL1,ωL2の関係は、｜ωL1｜＜｜ωL2｜となって
いる。この実施形態の動作は、図４の実施形態において
モード１から２、及びモード２から１への切換時におけ
る切換設定値が異なる場合に相当する。
【００５６】図１０は、請求項３の発明の実施形態にお
ける一次角周波数・速度推定値演算回路２００Ｅの構成
を示している。この実施形態では、切換信号発生回路２
５６が第１の一次角周波数演算値ω1 #を入力として切換
信号Ｓωを出力する点を除き、他の構成は図２と同一で
ある。
ける一次角周波数・速度推定値演算回路２００Ｅの構成
を示している。この実施形態では、切換信号発生回路２
５６が第１の一次角周波数演算値ω1 #を入力として切換
信号Ｓωを出力する点を除き、他の構成は図２と同一で
ある。
【００５７】図１１はこの実施形態の動作を示すフロー
チャートである。この実施形態では、ω1 #の絶対値が切
換設定値ωL1より小さいときはモード２、大きいときは
モード１となる切換信号Ｓωを切換信号発生回路２５６
が出力する。動作としては、切換信号発生回路２５６の
入力が異なる点を除けば、図５の実施形態とほぼ同様で
ある。
チャートである。この実施形態では、ω1 #の絶対値が切
換設定値ωL1より小さいときはモード２、大きいときは
モード１となる切換信号Ｓωを切換信号発生回路２５６
が出力する。動作としては、切換信号発生回路２５６の
入力が異なる点を除けば、図５の実施形態とほぼ同様で
ある。
【００５８】図１２は、請求項４の発明の第１実施形態
における一次角周波数・速度推定値演算回路２００Ｆの
構成を示している。この実施形態では、誘起電圧演算部
２５１の出力を二次磁束指令値φ2 *によって除算した値
√（ｅM 2＋ｅT 2)／φ2 *を切換信号発生回路２５７に入
力し、その入力値√（ｅM 2＋ｅT 2)／φ2 *に応じて切換
信号Ｓωを出力するように構成されている。他の構成及
び動作は図２と同一である。
における一次角周波数・速度推定値演算回路２００Ｆの
構成を示している。この実施形態では、誘起電圧演算部
２５１の出力を二次磁束指令値φ2 *によって除算した値
√（ｅM 2＋ｅT 2)／φ2 *を切換信号発生回路２５７に入
力し、その入力値√（ｅM 2＋ｅT 2)／φ2 *に応じて切換
信号Ｓωを出力するように構成されている。他の構成及
び動作は図２と同一である。
【００５９】図１３はこの実施形態の動作を示すフロー
チャートである。この実施形態では、√（ｅM 2＋ｅT 2)
／φ2 *が切換設定値ωL1より小さいときはモード２、大
きいときはモード１となる切換信号Ｓωを切換信号発生
回路２５７が出力する。
チャートである。この実施形態では、√（ｅM 2＋ｅT 2)
／φ2 *が切換設定値ωL1より小さいときはモード２、大
きいときはモード１となる切換信号Ｓωを切換信号発生
回路２５７が出力する。
【００６０】次に、図１４は、請求項４の発明の第２実
施形態における一次角周波数・速度推定値演算回路２０
０Ｇの構成を示している。この実施形態では、除算器２
５８においてＴ軸誘起電圧ｅTを二次磁束指令値φ2 *に
より除算して得た値（ｅT／φ2 *)を切換信号発生回路２
５９に入力し、この（ｅT／φ2 *)に応じて切換信号Ｓω
を出力させている。
施形態における一次角周波数・速度推定値演算回路２０
０Ｇの構成を示している。この実施形態では、除算器２
５８においてＴ軸誘起電圧ｅTを二次磁束指令値φ2 *に
より除算して得た値（ｅT／φ2 *)を切換信号発生回路２
５９に入力し、この（ｅT／φ2 *)に応じて切換信号Ｓω
を出力させている。
【００６１】図１５はこの実施形態の動作を示すフロー
チャートである。すなわち、ｅT／φ2 *が切換設定値ω
L1より小さいときはモード２、大きいときはモード１と
なる切換信号Ｓωを切換信号発生回路２５９が出力す
る。動作としては、切換信号発生回路２５９の入力が異
なる点を除けば、図５、図１１の実施形態とほぼ同様で
ある。
チャートである。すなわち、ｅT／φ2 *が切換設定値ω
L1より小さいときはモード２、大きいときはモード１と
なる切換信号Ｓωを切換信号発生回路２５９が出力す
る。動作としては、切換信号発生回路２５９の入力が異
なる点を除けば、図５、図１１の実施形態とほぼ同様で
ある。
【００６２】図１６は、請求項５の発明の実施形態にお
ける一次角周波数・速度推定値演算回路２００Ｈの構成
を示している。この実施形態は、前述した図２の実施形
態に初期化回路２６０を付加したものである。初期化回
路２６０には切換信号Ｓω及び速度推定値ωr #が入力さ
れており、その出力が積分回路２４２に入力されてい
る。
ける一次角周波数・速度推定値演算回路２００Ｈの構成
を示している。この実施形態は、前述した図２の実施形
態に初期化回路２６０を付加したものである。初期化回
路２６０には切換信号Ｓω及び速度推定値ωr #が入力さ
れており、その出力が積分回路２４２に入力されてい
る。
【００６３】 この実施形態では、切換信号Ｓωによ
りモード１からモード２に切り換わる瞬間に積分回路２
４２の値を速度推定値ωr #により初期化し、これによっ
て積分回路２４２から出力される第２の速度演算値ω rm
# と速度推定値ω r # との誤差が零になるようにしてい
る。その他の動作は図２の実施形態と基本的に同様であ
る。なお、請求項５の発明は、これまでのすべての実施
形態に適用することができる。
りモード１からモード２に切り換わる瞬間に積分回路２
４２の値を速度推定値ωr #により初期化し、これによっ
て積分回路２４２から出力される第２の速度演算値ω rm
# と速度推定値ω r # との誤差が零になるようにしてい
る。その他の動作は図２の実施形態と基本的に同様であ
る。なお、請求項５の発明は、これまでのすべての実施
形態に適用することができる。
【００６４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、一次角周
波数が小さくなる運転領域、すなわち検出される電圧が
小さく誘起電圧の演算誤差が相対的に大きくなる運転領
域において、Ｔ軸電流指令値または実際値を用いて負荷
トルク演算器または機械系モデル演算器により速度を演
算して誘導電動機を制御するものである。このため、特
に誘起電圧が小さくなる運転領域において良好な制御を
実現することができる。また、従来の一次角周波数・速
度推定値演算回路の構成要素のうち一次角周波数演算回
路やすべり周波数演算回路をそのまま利用できるから、
経済性も高い。
波数が小さくなる運転領域、すなわち検出される電圧が
小さく誘起電圧の演算誤差が相対的に大きくなる運転領
域において、Ｔ軸電流指令値または実際値を用いて負荷
トルク演算器または機械系モデル演算器により速度を演
算して誘導電動機を制御するものである。このため、特
に誘起電圧が小さくなる運転領域において良好な制御を
実現することができる。また、従来の一次角周波数・速
度推定値演算回路の構成要素のうち一次角周波数演算回
路やすべり周波数演算回路をそのまま利用できるから、
経済性も高い。
【図１】本発明の実施形態の全体構成を示すブロック図
である。
である。
【図２】請求項１記載の発明の第１実施形態における一
次角周波数・速度推定値演算回路のブロック図である。
次角周波数・速度推定値演算回路のブロック図である。
【図３】図２の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】請求項１記載の発明の第２実施形態における一
次角周波数・速度推定値演算回路のブロック図である。
次角周波数・速度推定値演算回路のブロック図である。
【図５】図４の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】請求項２記載の発明の第１実施形態における一
次角周波数・速度推定値演算回路のブロック図である。
次角周波数・速度推定値演算回路のブロック図である。
【図７】図６の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】請求項２記載の発明の第２実施形態における一
次角周波数・速度推定値演算回路のブロック図である。
次角周波数・速度推定値演算回路のブロック図である。
【図９】図８の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】請求項３記載の発明の実施形態における一次
角周波数・速度推定値演算回路のブロック図である。
角周波数・速度推定値演算回路のブロック図である。
【図１１】図１０の動作を示すタイミングチャートであ
る。
る。
【図１２】請求項４記載の発明の第１実施形態における
一次角周波数・速度推定値演算回路のブロック図であ
る。
一次角周波数・速度推定値演算回路のブロック図であ
る。
【図１３】図１２の動作を示すタイミングチャートであ
る。
る。
【図１４】請求項４記載の発明の第２実施形態における
一次角周波数・速度推定値演算回路のブロック図であ
る。
一次角周波数・速度推定値演算回路のブロック図であ
る。
【図１５】図１４の動作を示すタイミングチャートであ
る。
る。
【図１６】請求項５記載の発明の実施形態における一次
角周波数・速度推定値演算回路のブロック図である。
角周波数・速度推定値演算回路のブロック図である。
【図１７】従来技術の全体的な構成を示したブロック図
である。
である。
【図１８】図１７における一次角周波数・速度推定値演
算回路の構成を示すブロック図である。
算回路の構成を示すブロック図である。
【図１９】従来技術における電動機の誘起電圧のベクト
ル図である。
ル図である。
１０１ 磁束調節器 １０２ 速度調節器 １０３ 電流調節器 １０４，１０７，１０９ 座標変換回路 １０５ 電力変換回路 １０６ 電流検出器 １０８ 電圧検出器 １１０ 誘起電圧演算回路 １１１，２４２ 積分回路 ２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ，２００Ｅ，
２００Ｆ，２００Ｇ，２００Ｈ 一次角周波数・速度推
定値演算回路 ２１０ 一次角周波数演算回路 ２２１ すべり周波数演算回路 ２２２，２２３，２３２，２４１ 加算器 ２２４ 切換スイッチ ２３０ 負荷トルク演算回路 ２３１ 乗算器 ２３３ 微分回路 ２３４ 低域通過形フィルタ ２３５ サンプルホールド回路 ２４０ 速度演算回路 ２５１ 誘起電圧演算部 ２５２，２５３，２５４，２５５，２５６，２５７，２
５９切換信号発生回路 ２５８ 除算器 ２６０ 初期化回路 ＩＭ 誘導電動機
２００Ｆ，２００Ｇ，２００Ｈ 一次角周波数・速度推
定値演算回路 ２１０ 一次角周波数演算回路 ２２１ すべり周波数演算回路 ２２２，２２３，２３２，２４１ 加算器 ２２４ 切換スイッチ ２３０ 負荷トルク演算回路 ２３１ 乗算器 ２３３ 微分回路 ２３４ 低域通過形フィルタ ２３５ サンプルホールド回路 ２４０ 速度演算回路 ２５１ 誘起電圧演算部 ２５２，２５３，２５４，２５５，２５６，２５７，２
５９切換信号発生回路 ２５８ 除算器 ２６０ 初期化回路 ＩＭ 誘導電動機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−9697（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−143798（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−224686（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 5/408 - 5/412 H02P 7/628 - 7/632 H02P 21/00
Claims (5)
- 【請求項１】 出力電圧の大きさ、周波数及び位相を制
御可能な電力変換回路を介して給電される誘導電動機の
一次電流を、誘導電動機の磁束軸方向成分としての磁化
電流とこれに直交する成分としてのトルク電流とに分離
し、各々を独立に調節して少なくとも電動機トルクを制
御するために、一次角周波数指令値を積分して磁束軸位
置を求める磁束位置演算手段を備え、 誘導電動機の誘起電圧を演算する手段と、誘起電圧及び
磁束相当値から第１の一次角周波数演算値を求める演算
手段と、トルク電流の指令値または実際値及び磁束相当
値からすべり周波数指令値を求める演算手段と、前記第
１の一次角周波数演算値からすべり周波数指令値を減算
して第１の速度演算値を求める手段とを備えた誘導電動
機の可変速制御装置において、 誘起電圧の大きさが予め設定された切換設定値より大き
いときはモード１、小さいときはモード２の切換信号を
発生する切換信号発生手段と、 トルク電流指令値、第１の速度演算値及び磁束相当値か
ら負荷トルク推定値を演算する負荷トルク演算手段と、 モード２において負荷トルク推定値を保持するサンプル
ホールド手段と、トルク電流指令値と磁束相当値との積
から負荷トルク推定値を減算して加減速トルク演算値を
求める手段と、 この加減速トルクを誘導電動機の機械時定数で積分して
第２の速度演算値を求める積分手段と、 第２の速度演算値に前記すべり周波数指令値を加算して
第２の一次角周波数演算値を求める加算手段と、 前記切換信号がモード１のときは第１の一次角周波数演
算値を一次角周波数指令値として出力し、かつ、第１の
速度演算値を速度推定値として出力すると共に、 モード２のときは第２の一次角周波数演算値を一次角周
波数指令値として出力し、かつ、第２の速度演算値を速
度推定値として出力する手段と、 を備えたことを特徴とする誘導電動機の可変速制御装
置。 - 【請求項２】 請求項１記載の誘導電動機の可変速制御
装置において、 モード１からモード２へ切り換えるときの切換設定値
を、モード２からモード１へ切り換えるときの切換設定
値よりも低い値に設定したことを特徴とする誘導電動機
の可変速制御装置。 - 【請求項３】 出力電圧の大きさ、周波数及び位相を制
御可能な電力変換回路を介して給電される誘導電動機の
一次電流を、誘導電動機の磁束軸方向成分としての磁化
電流とこれに直交する成分としてのトルク電流とに分離
し、各々を独立に調節して少なくとも電動機トルクを制
御するために、一次角周波数指令値を積分して磁束軸位
置を求める磁束位置演算手段を備え、 誘導電動機の誘起電圧を演算する手段と、誘起電圧及び
磁束相当値から第１の一次角周波数演算値を求める演算
手段と、トルク電流の指令値または実際値及び磁束相当
値からすべり周波数指令値を求める演算手段と、前記第
１の一次角周波数演算値からすべり周波数指令値を減算
して第１の速度演算値を求める手段とを備えた誘導電動
機の可変速制御装置において、 第１の一次角周波数演算値の大きさが予め設定された切
換設定値より大きいときはモード１、小さいときはモー
ド２の切換信号を発生する切換信号発生手段と、 トルク電流指令値、第１の速度演算値及び磁束相当値か
ら負荷トルク推定値を演算する負荷トルク演算手段と、
モード２において負荷トルク推定値の値を保持するサン
プルホールド手段と、 トルク電流指令値と磁束相当値との積から負荷トルク推
定値を減算して加減速トルク演算値を求める手段と、こ
の加減速トルクを誘導電動機の機械時定数で積分して第
２の速度演算値を求める積分手段と、 第２の速度演算値に前記すべり周波数指令値を加算して
第２の一次角周波数演算値を求める加算手段と、 前記切換信号がモード１のときは第１の一次角周波数演
算値を一次角周波数指令値として出力し、かつ、第１の
速度演算値を速度推定値として出力すると共に、 モード２のときは第２の一次角周波数演算値を一次角周
波数指令値として出力し、かつ、第２の速度演算値を速
度推定値として出力する手段と、 を備えたことを特徴とする誘導電動機の可変速制御装
置。 - 【請求項４】 出力電圧の大きさ、周波数及び位相を制
御可能な電力変換回路を介して給電される誘導電動機の
一次電流を、誘導電動機の磁束軸方向成分としての磁化
電流とこれに直交する成分としてのトルク電流とに分離
し、各々を独立に調節して少なくとも電動機トルクを制
御するために、一次角周波数指令値を積分して磁束軸位
置を求める磁束位置演算手段を備え、 誘導電動機の誘起電圧を演算する手段と、誘起電圧及び
磁束相当値から第１の一次角周波数演算値を求める演算
手段と、トルク電流の指令値または実際値及び磁束相当
値からすべり周波数指令値を求める演算手段と、前記第
１の一次角周波数演算値からすべり周波数指令値を減算
して第１の速度演算値を求める手段とを備えた誘導電動
機の可変速制御装置において、 前記誘起電圧を二次磁束相当値により除算した値が予め
設定された切換設定値より大きいときはモード１、小さ
いときはモード２の切換信号を発生する切換信号発生手
段と、 トルク電流指令値、第１の速度演算値及び磁束相当値か
ら負荷トルク推定値を演算する負荷トルク演算手段と、
モード２において負荷トルク推定値の値を保持するサン
プルホールド手段と、 トルク電流指令値と磁束相当値との積から負荷トルク推
定値を減算して加減速トルク演算値を求める手段と、こ
の加減速トルクを誘導電動機の機械時定数で積分して第
２の速度演算値を求める積分手段と、 第２の速度演算値に前記すべり周波数指令値を加算して
第２の一次角周波数演算値を求める加算手段と、 前記切換信号がモード１のときは第１の一次角周波数演
算値を一次角周波数指令値として出力し、かつ、第１の
速度演算値を速度推定値として出力すると共に、 モード２のときは第２の一次角周波数演算値を一次角周
波数指令値として出力し、かつ、第２の速度演算値を速
度推定値として出力する手段と、 を備えたことを特徴とする誘導電動機の可変速制御装
置。 - 【請求項５】 請求項１，２，３または４記載の誘導電
動機の可変速制御装置において、 モード１からモード２へ切り換わる時点の第１の速度演
算値を、第２の速度演算値を出力する前記積分回路の初
期値として用いることを特徴とする誘導電動機の可変速
制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08209982A JP3116831B2 (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 誘導電動機の可変速制御装置 |
| KR1019970037684A KR100444021B1 (ko) | 1996-08-08 | 1997-08-07 | 유도전동기의가변속제어장치 |
| CN97117391A CN1075684C (zh) | 1996-08-08 | 1997-08-07 | 感应电动机的变速控制器 |
| US08/908,575 US5828199A (en) | 1996-08-08 | 1997-08-08 | Variable speed controller for an induction motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08209982A JP3116831B2 (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 誘導電動機の可変速制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1056800A JPH1056800A (ja) | 1998-02-24 |
| JP3116831B2 true JP3116831B2 (ja) | 2000-12-11 |
Family
ID=16581907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08209982A Expired - Lifetime JP3116831B2 (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 誘導電動機の可変速制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5828199A (ja) |
| JP (1) | JP3116831B2 (ja) |
| KR (1) | KR100444021B1 (ja) |
| CN (1) | CN1075684C (ja) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3944955B2 (ja) * | 1997-07-02 | 2007-07-18 | 株式会社安川電機 | 誘導電動機の誘導起電力推定方法、速度推定方法、軸ずれ補正方法及び誘導電動機制御装置 |
| IL143909A0 (en) * | 1998-12-23 | 2002-04-21 | Jakab Peter D | Magnetic resonance scanner with electromagnetic position and orientation tracking device |
| JP3827052B2 (ja) * | 1999-05-21 | 2006-09-27 | 富士電機機器制御株式会社 | 誘導電動機の可変速制御装置 |
| US6605919B1 (en) * | 1999-12-13 | 2003-08-12 | A.O. Smith Corporation | Method and apparatus for indirectly measuring induction motor slip to establish speed control |
| US6433504B1 (en) * | 1999-12-13 | 2002-08-13 | A. O. Smith Corporation | Method and apparatus of improving the efficiency of an induction motor |
| JP4544709B2 (ja) * | 2000-07-25 | 2010-09-15 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 電動機制御装置 |
| SE519629C2 (sv) * | 2000-11-20 | 2003-03-18 | Abb Ab | Förfarande och anordning för styrning av roterande maskin samt regleringsenhet och motorsystem |
| CN1473391B (zh) * | 2001-09-29 | 2012-09-26 | 大金工业株式会社 | 相电流检测方法及相电流检测装置 |
| DE10225891A1 (de) * | 2002-06-11 | 2003-12-24 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung einer gewünschten Längsverzögerung oder Längsbeschleunigung |
| US6856115B2 (en) * | 2002-10-31 | 2005-02-15 | A. O. Smith Corporation | Method of and apparatus for controlling the operation of an induction motor using a model of the induction motor |
| WO2004100350A1 (ja) * | 2003-05-08 | 2004-11-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 省エネルギーサービス提供方法、電動機の仕様決定方法、圧縮機のバージョンアップサービス方法、永久磁石電動機の駆動装置を用いた省エネルギーサービスの提供方法、圧縮機交換方法、冷凍空調装置 |
| WO2005025049A1 (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 回転機の制御装置 |
| JP4435585B2 (ja) * | 2004-01-23 | 2010-03-17 | 東芝エレベータ株式会社 | 回転検出装置 |
| JP2005304175A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Yaskawa Electric Corp | 電動機の速度制御装置 |
| US7187155B2 (en) * | 2004-05-14 | 2007-03-06 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Leakage inductance saturation compensation for a slip control technique of a motor drive |
| EP1899192B1 (en) * | 2005-06-22 | 2019-09-11 | Continental Automotive Systems, Inc. | Power generation system suitable for hybrid electric vehicles |
| US7227326B1 (en) * | 2006-04-24 | 2007-06-05 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | System and method for transient-based motor speed estimation with transient excitation |
| JP5115687B2 (ja) * | 2006-10-06 | 2013-01-09 | 富士電機株式会社 | 誘導電動機のベクトル制御装置 |
| JP4083203B1 (ja) * | 2007-03-14 | 2008-04-30 | 山洋電気株式会社 | 同期電動機の制御装置 |
| DE102007020068A1 (de) * | 2007-04-27 | 2008-10-30 | Kaltenbach & Voigt Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Motorkonstante eines Elektromotors |
| JP4804496B2 (ja) * | 2008-03-18 | 2011-11-02 | 三菱電機株式会社 | 電動機の駆動装置、空気調和機、洗濯機、洗濯乾燥機、冷蔵庫、換気扇、ヒートポンプ給湯器 |
| JP5178768B2 (ja) * | 2010-04-06 | 2013-04-10 | 三菱電機株式会社 | 交流回転機の制御装置及び電動パワーステアリングの制御装置 |
| EP2544364B1 (de) * | 2011-07-08 | 2014-08-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Momentenbeobachter auf der Basis der Messung von Ausgangsströmen und Ausgangsspannungen |
| CN104811114B (zh) * | 2015-05-22 | 2017-02-08 | 南车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种抑制同步电机动态速降的控制系统及方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4023083A (en) * | 1975-04-14 | 1977-05-10 | General Electric Company | Torque regulating induction motor system |
| JPH0773438B2 (ja) * | 1986-09-11 | 1995-08-02 | 富士電機株式会社 | 誘導電動機の可変速制御装置 |
| JPH0751000B2 (ja) * | 1988-02-01 | 1995-05-31 | 富士電機株式会社 | 誘導電動機の可変速制御装置 |
| JP3257566B2 (ja) * | 1992-06-16 | 2002-02-18 | 株式会社安川電機 | 誘導電動機のｐｇレスベクトル制御装置 |
| JP2671768B2 (ja) * | 1993-08-24 | 1997-10-29 | 日本電気株式会社 | Ｄｍａデータ転送方式 |
| JP3152058B2 (ja) * | 1994-03-18 | 2001-04-03 | 富士電機株式会社 | 誘導電動機の可変速制御装置 |
| JP3129173B2 (ja) * | 1995-11-20 | 2001-01-29 | 富士電機株式会社 | 交流電動機の制御装置 |
| JPH1048896A (ja) * | 1996-07-29 | 1998-02-20 | Minolta Co Ltd | 画像形成装置 |
-
1996
- 1996-08-08 JP JP08209982A patent/JP3116831B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-08-07 CN CN97117391A patent/CN1075684C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-08-07 KR KR1019970037684A patent/KR100444021B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-08-08 US US08/908,575 patent/US5828199A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100444021B1 (ko) | 2004-11-16 |
| CN1175122A (zh) | 1998-03-04 |
| US5828199A (en) | 1998-10-27 |
| CN1075684C (zh) | 2001-11-28 |
| KR19980018449A (ko) | 1998-06-05 |
| JPH1056800A (ja) | 1998-02-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3116831B2 (ja) | 誘導電動機の可変速制御装置 | |
| JP3943726B2 (ja) | 回生制動装置 | |
| EP1133050B1 (en) | Method of estimating a rotor position of synchronous motor, method of controlling synchronous motor with no position sensor and a controller of synchronous motor | |
| US6344725B2 (en) | Method and apparatus for controlling a synchronous motor | |
| JP3467961B2 (ja) | 回転電機の制御装置 | |
| JP3645509B2 (ja) | 誘導電動機のセンサレスベクトル制御システムおよびセンサレスベクトル制御方法 | |
| JP3312472B2 (ja) | 電動機の磁極位置検出装置 | |
| WO2006033181A1 (ja) | 誘導電動機のベクトル制御装置 | |
| JP3390045B2 (ja) | 電気自動車駆動システム用の自動モータートルク／磁束コントローラー | |
| JPH11299297A (ja) | 永久磁石同期電動機の制御装置 | |
| WO2011070651A1 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP3185604B2 (ja) | 誘導機の制御装置 | |
| JP2003219698A (ja) | 同期機の制御装置 | |
| JPH08294299A (ja) | 誘導電動機制御装置及びこれを用いた電動式パワーステアリング装置 | |
| JP2000308399A (ja) | 回転電機の速度制御装置 | |
| JP2002142499A (ja) | 速度センサレスベクトル制御装置 | |
| JP3425438B2 (ja) | 誘導電動機の駆動装置 | |
| JP3508971B2 (ja) | 誘導電動機のトルク制御装置 | |
| JPH1169895A (ja) | 誘導電動機のセンサレスベクトル制御装置 | |
| JP4128891B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JPH1023800A (ja) | 誘導電動機の速度制御方法 | |
| JPH1198891A (ja) | 誘導電動機のトルク制御装置 | |
| JP2946157B2 (ja) | 誘導電動機の速度制御装置 | |
| JP2858433B2 (ja) | 誘導電動機の速度検出方式 | |
| JP2738721B2 (ja) | 誘導電動機の速度制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000905 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081006 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091006 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101006 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111006 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121006 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131006 Year of fee payment: 13 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |