JP3132625B2 - 電動機の可変速駆動装置 - Google Patents
電動機の可変速駆動装置Info
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Description
動機をインバータ等により可変速駆動する可変速駆動装
置に関する。
形インバータ等により可変速駆動する装置は種々あり、
良く知られている。
可変速駆動装置においては通常、インバータ直流中間電
圧の変動や、パルス幅変調(PWM)制御を行なう場合
の、いわゆるオンディレイ時間の影響などにより、出力
電圧指令値通りの電圧制御ができず、このため、特に低
速時に電流振動が発生するという問題が指摘されてい
る。したがって、この発明の課題は電圧指令値通りの電
圧制御を可能にすることにある。
するため、第1の発明では、3相の相電圧検出量を2相
量に変換する3相/2相変換手段と、その出力を固定子
座標系の量から回転子座標系の量に変換する座標変換手
段と、その出力と回転子軸の電圧指令値との偏差を所定
係数倍したものに前記指令値を加算した値に基づき調節
演算をする調節器と、その出力から電圧ベクトルの大き
さと角度を演算する演算手段とを設け、その出力から各
相電圧指令値を生成して電動機を制御することを特徴と
している。
出量を2相量に変換する3相/2相変換手段と、その出
力から電圧ベクトルの大きさを演算する第1の演算手段
と、前記3相/2相変換手段の出力を固定子座標系の量
から回転子座標系の量に変換する座標変換手段と、その
出力から電圧ベクトルの角度を演算する第2の演算手段
と、前記第1演算手段の出力と電圧ベクトルの大きさの
指令値との偏差を所定係数倍したものに前記指令値を加
算した値、および第2演算手段の出力と電圧ベクトルの
角度の指令値との偏差を所定係数倍したものに前記指令
値を加算した値に基づき調節演算をする調節器とを設
け、その出力から各相電圧指令値を生成して電動機を制
御することを特徴としている。
なうことにより、高精度かつ高速度の制御を可能とし、
制御性能を向上させる。
る。図1において、1は調節手段(例えばP調節器)、
2は電圧ベクトル指令演算手段、3,4はローパスフィ
ルタ(LPF)、5は座標変換手段、6は3相/2相変
換手段、7は規格化(PU)データ演算手段、8,9は
アナログ/ディジタル(A/D)変換手段、10は各相
電圧指令演算手段である。なお、これらの各手段はハー
ドウエア,ソフトウエアのいずれによっても実現できる
が、ここでは,ソフトウエアで実現した場合を想定して
いる。
例えばu相電圧検出値euと、w相電圧検出値ewと
を、A/D変換手段8,9にそれぞれ入力してディジタ
ルデータに変換し、図示されないマイクロコンピュータ
(以下、単にマイコンともいう)等の処理装置に取り込
んでオフセットデータ(OFu,OFw)を減算し、規
格化データ演算手段7に入力する。A/D変換機能を、
このマイコン等に内蔵させることができるのは勿論であ
る。
がモータ定格電圧でPU化(パーユニット化)されて規
格化データPUu,PUwとなり、3相/2相変換手段
6に入力される。3相/2相変換手段6では、3相量と
してのPUu,PUwを2相量vapu,vbpuに変
換する。これらvapu,vbpuと、別途演算された
回転角度データθとが座標変換器5に入力され、ここ
で、固定子(α−β軸)座標系の量から回転子(d−q
軸)座標系の量vfd,vfqへと変換されることにな
る。
LPF3,4を介して調節手段1に入力され、ここで、
外部から与えられるd軸の電圧指令値V1d,q軸の電
圧指令値V1qに対する誤差(偏差)、さらにはこれら
の誤差にゲインkd,kqを掛け算をして得たものに対
し、上記V1d,V1qを加算してVpd,Vpqを得
るようにしている。つまり、指令値に偏差の増幅値を重
畳することで、単に指令値と検出値との偏差に基づく調
節演算に比べて、調節手段1の負荷を軽減し制御性能を
向上させるものである。
1からの出力Vpd,Vpqを受けて、電圧ベクトル指
令の大きさデータvabsおよび位相角データδ* を演
算する。各相電圧指令演算手段10は例えば図2の如
く、積分器(1/S)11、sin(正弦関数)テーブ
ル12A,12B,12C、乗算器13A,13B,1
3C等から構成され、電圧ベクトル指令の大きさデータ
vabsと位相角データδ* とから各相電圧指令値Vu
* ,Vv* ,Vw* を生成する。
き、瞬時電圧ベクトルのフィードバック制御を行なうこ
とにより、制御性能の向上を図るようにしている。ま
た、電圧をベクトル化することで、交流量を直流量とし
て扱うことができるので、演算遅れによる位相遅れを生
じることもない。
v* ,Vw* にもとづきPWM制御するときは、上下ア
ームの短絡を防止すべくオンディレイタイムを確保して
制御しなければならないが、このようにするとインバー
タ出力電圧に歪みが生じることになる。
qとして示すように、インバータ出力周波数の6倍の周
波数成分であるため、出力周波数が高い場合には、さら
に高速な演算,制御を行なうことが要求される。なお、
図3(イ)のVu* はu相電圧指令値、iuはu相電流
をそれぞれ示している。
施例を示す構成図である。同図からも明らかなように、
この実施例は図1に示すものに対し、電圧ベクトルの大
きさ演算手段21および電圧ベクトルの角度(位相角δ
f)演算手段22を付加して構成される。
量に変換されたvapu,vbpuを電圧ベクトルの大
きさ演算手段21に入力し、これにより電圧ベクトルの
大きさvfabsを直接求め、調節手段1において、こ
のvfabsと電圧ベクトル指令演算手段2からの出力
vabsとの誤差を演算し、この誤差にゲインkvab
sを掛算したデータと、vabsとを加算して電圧ベク
トルの大きさvabs1を得るようにしている。
変換されたvapu,vbpuと回転角度θとを座標変
換器5に入力し、固定子(α−β軸)座標系の量から回
転子(d−q軸)座標系の量vfd,vfqへと変換
し、電圧ベクトルの角度演算手段22に入力し、ここで
電圧ベクトルの角度データδfを求める。このδfも調
節手段1に与えられるので、調節手段1では、このδf
と電圧ベクトル指令演算手段2にて求めた値δ* との偏
差をkδ倍したものにδ* を加算し、角度指令値δ**を
生成する。
算手段10に入力され、ここで、電圧ベクトル指令の大
きさデータvabs1と位相角データδ**とから各相電
圧指令値Vu*,Vv*,Vw*が生成される。したがっ
て、これら各相電圧指令値にもとづき、瞬時電圧ベクト
ルのフィードバック制御を行なうことにより、制御性能
の向上を図ることができるだけでなく、電圧ベクトルの
大きさvfabsを図4に示すように角度(θ)を用い
ることなく直接求めるようにしたので、図1の場合より
もさらに高速の演算,制御が可能となるわけである。
ク制御と電圧のベクトル制御とを行なうようにしたの
で、高精度かつ高速度の制御が可能となり、制御性能が
向上するという利点が得られる。なお、以上では電動機
として誘導電動機を想定しているが、これに限らないこ
とは勿論である。
すブロック図である。
図である。
…ローパスフィルタ(LPF)、5…座標変換手段、6
…3相/2相変換手段、7…規格化(PU)データ演算
手段、8,9…アナログ/ディジタル(A/D)変換手
段、10…各相電圧指令演算手段、11…積分器、12
A〜12C…sinテーブル、13A〜13C…乗算
器、21…電圧ベクトルの大きさ演算手段、22…電圧
ベクトルの角度演算手段。
Claims (2)
- 【請求項1】 3相の相電圧検出量を2相量に変換する
3相/2相変換手段と、その出力を固定子座標系の量か
ら回転子座標系の量に変換する座標変換手段と、その出
力と回転子軸の電圧指令値との偏差を所定係数倍したも
のに前記指令値を加算した値に基づき調節演算をする調
節器と、その出力から電圧ベクトルの大きさと角度を演
算する演算手段とを設け、その出力から各相電圧指令値
を生成して電動機を制御することを特徴とする電動機の
可変速駆動装置。 - 【請求項2】 3相の相電圧検出量を2相量に変換する
3相/2相変換手段と、その出力から電圧ベクトルの大
きさを演算する第1の演算手段と、前記3相/2相変換
手段の出力を固定子座標系の量から回転子座標系の量に
変換する座標変換手段と、その出力から電圧ベクトルの
角度を演算する第2の演算手段と、前記第1演算手段の
出力と電圧ベクトルの大きさの指令値との偏差を所定係
数倍したものに前記指令値を加算した値、および第2演
算手段の出力と電圧ベクトルの角度の指令値との偏差を
所定係数倍したものに前記指令値を加算した値に基づき
調節演算をする調節器とを設け、その出力から各相電圧
指令値を生成して電動機を制御することを特徴とする電
動機の可変速駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06100321A JP3132625B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 電動機の可変速駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP06100321A JP3132625B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 電動機の可変速駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07312900A JPH07312900A (ja) | 1995-11-28 |
JP3132625B2 true JP3132625B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=14270923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06100321A Expired - Fee Related JP3132625B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 電動機の可変速駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3132625B2 (ja) |
-
1994
- 1994-05-16 JP JP06100321A patent/JP3132625B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH07312900A (ja) | 1995-11-28 |
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