JP3159330B2 - Induction motor vector control device - Google Patents

Induction motor vector control device

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JP3159330B2
JP3159330B2 JP09697392A JP9697392A JP3159330B2 JP 3159330 B2 JP3159330 B2 JP 3159330B2 JP 09697392 A JP09697392 A JP 09697392A JP 9697392 A JP9697392 A JP 9697392A JP 3159330 B2 JP3159330 B2 JP 3159330B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インバータが接続され
た誘導電動機の1次抵抗の測定及びその補償値の設定を
自動的に行うベクトル制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vector control device for automatically measuring a primary resistance of an induction motor to which an inverter is connected and automatically setting a compensation value.

【0002】[0002]

【従来の技術】誘導電動機の可変速制御として、応答性
と精度の両者に優れたすべり周波数制御方式が知られて
おり、特に、電動機の1次電流を励磁電流とトルク電流
とに分けて制御し、2次磁束とトルク電流を常に直交す
るように制御することで直流電動機と同等の応答性を得
ることのできるベクトル制御方式として例えば特開昭5
9−165982号が知られている。このようなすべり
周波数制御やベクトル制御では、制御対象となる誘導電
動機のモータ定数(例えば1次、2次抵抗、1次、2次
インダクタンス、励磁インダクタンス)から演算により
すべり周波数等を求める必要があり、そのモータ定数の
中でも、1次抵抗は低周波数時に補償誤差感度が高くな
り、特に速度検出器を使わないベクトル制御(以下、P
Gレスベクトル制御と言う)においては、1次抵抗の検
出精度が直接、電動機の起動時の始動特性に関わってく
るため、測定を精度よく行う必要がある。従来は電動機
の設計値あるいは測定値からモータの1次抵抗を求めて
いた。
2. Description of the Related Art As a variable speed control of an induction motor, a slip frequency control system excellent in both responsiveness and accuracy is known. In particular, the primary current of the motor is controlled by dividing it into an excitation current and a torque current. A vector control system which can obtain a response equivalent to that of a DC motor by controlling the secondary magnetic flux and the torque current so as to be always orthogonal to each other is disclosed in, for example,
No. 9-165982 is known. In such slip frequency control and vector control, it is necessary to calculate a slip frequency and the like by calculation from motor constants (for example, primary and secondary resistances, primary and secondary inductances, excitation inductances) of an induction motor to be controlled. Among the motor constants, the primary resistance has a high compensation error sensitivity at low frequencies, and in particular, vector control (hereinafter referred to as P
In G-less vector control), the detection accuracy of the primary resistance is directly related to the starting characteristics at the time of starting the motor, so that it is necessary to perform the measurement with high accuracy. Conventionally, the primary resistance of the motor has been determined from the design value or measured value of the motor.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は電動機の設計値からの演算や測定に手間がかかるだけ
ではなく、1次抵抗値が温度により変化することもあ
り、精度よい測定が難しいという問題点があった。そこ
で本発明は、電動機の1次抵抗の測定及びその補償値の
設定を精度よく自動的に行うことを目的とする。
However, in the prior art, not only the calculation and the measurement from the design value of the motor are troublesome, but also the primary resistance value may change with the temperature, so that accurate measurement is difficult. There was a problem. Therefore, an object of the present invention is to automatically and accurately measure a primary resistance of a motor and set a compensation value thereof.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
インバータを駆動電源とする誘導電動機と、インバータ
出力として所定の周波数及び位相の交流電流及び各巻線
に対して所定の極性と大きさの直流電流を発生できる変
換器と前記誘導電動機の磁束を演算するための積分要素
を一次遅れ要素で置き換えた電圧モデル磁束と電流モデ
ル磁束を演算する磁束演算部を有し、かつ前記変換器の
出力電流の周波数及び位相を制御するための制御装置を
備え、前記変換器から直流電流を出力した際の前記電圧
モデル磁束ベクトルの振幅値が零になるように前記誘導
電動機の1次抵抗の測定及びその補償値を自動的に設定
するものである。また前記電流モデル磁束ベクトルと電
動機モデル磁束ベクトルの振幅値が等しくなるように前
記誘導電動機の1次抵抗の測定及びその補償値の設定を
自動的に行うことを特徴とする。
In order to solve the above problems, an induction motor using an inverter as a driving power source, an AC current having a predetermined frequency and phase as an inverter output, and a DC having a predetermined polarity and magnitude with respect to each winding. A converter capable of generating a current and a magnetic flux calculator for calculating a voltage model magnetic flux and a current model magnetic flux in which an integral element for calculating a magnetic flux of the induction motor is replaced by a first-order lag element, and an output current of the converter A control device for controlling the frequency and phase of the measurement of the primary resistance of the induction motor and its measurement so that the amplitude value of the voltage model magnetic flux vector when the DC current is output from the converter becomes zero. The compensation value is automatically set. Further, the measurement of the primary resistance of the induction motor and the setting of its compensation value are automatically performed so that the amplitude values of the current model magnetic flux vector and the motor model magnetic flux vector become equal.

【0005】[0005]

【作用】上記手段により、インバータ出力として誘導電
動機の各巻線に直流電流を流すことで、電動機を回転さ
せず磁束を発生させそのときの電圧モデル磁束ベクトル
の振幅値が零になるように制御装置の電動機の1次抵抗
補償を行うことで電動機の1次抵抗を測定及び設定す
る。また同様に電流モデル磁束ベクトルと電動機モデル
磁束ベクトルの振幅値が等しくなるように制御装置の電
動機の1次抵抗補償を行うことで電動機の1次抵抗を測
定及び設定する。
By the above means, a DC current is applied to each winding of the induction motor as an inverter output to generate a magnetic flux without rotating the motor so that the amplitude value of the voltage model magnetic flux vector at that time becomes zero. The primary resistance of the motor is measured and set by performing the primary resistance compensation of the motor. Similarly, the primary resistance of the motor is measured and set by performing the primary resistance compensation of the motor of the control device so that the amplitude values of the current model magnetic flux vector and the motor model magnetic flux vector become equal.

【0006】[0006]

【実施例】以下の説明では一般にベクトル記号の表現と
してベクトルAを単にAと略してベクトルを表す。また
ベクトルAの絶対値をABS(A)と表すものとする。
以下、本発明の具体的実施例について説明する。図1は
本発明の実施例を示す誘導電動機のベクトル制御装置の
回路図を示す。1は交流電源を直流に変換するダイオー
ドとコンデンサからなるコンバータ(変換器)部とU、
V、Wの各相の電流制御器出力の電圧指令をサイリスタ
やIGBTなどのスイッチング素子を用いてPWM信号
に変調し、交流電圧を発生するインバータ(逆変換器)
部からなる電圧形PWMインバータ、2は誘導電動機、
3は誘導電動機の速度を検出するために設けられた速度
検出器としてのエンコーダ、4は係数器、5は積分器、
6は位相θ1 *を入力とし、exp(jθ1 *)つまりco
sθ1 *+jsinθ1 *を発生する関数発生器、7は磁束
ベクトルの方向(以下d軸と称す)とそれに直交する方
向(以下q軸と称す)に成分をもつベクトルをU、V、
W相のお互い120度の位相差をもつ方向の成分に変換
する二相/三相変換器、8、9はd軸成分αとq軸成分
βに対し、γ=α+jβつまり振幅ABS(γ)=(α
2 +β21/2 、位相arg(γ)=tan-1(β/
α)を演算するベクトル演算器、10はベクトルγとe
xp(jθ)を入力とし、位相をθ+tan-1(β/
α)とするベクトル回転器、11はU、V、Wの各相に
流れる電流を検出する電流検出器、12はU、V、Wの
それぞれの相間の電圧を検出する電圧検出器、13は一
次電圧ベクトルv1 、一次電流ベクトルi1 、励磁電流
指令ベクトルiF *により磁束を検出するための磁束演算
部、14はエンコーダの出力信号を微分処理により速度
を検出する速度演算部、15は回転子電気角速度(以
下、速度と称す)の大きさにより弱め界磁を行う磁束指
令演算部、16は除算器、17は速度指令ωr *と検出さ
れた速度ωr の偏差を零にするために設けられた比例積
分制御(以下PI制御と略記する)を行う速度制御器、
18は磁束指令ψ2 * を検出された磁束ψ2 の偏差(Δ
ψ2 )を零にするために設けられたPI制御を行う磁束
制御器、19はU、V、W各相毎に一次電流の指令値と
検出値の偏差を零にするために設けられた例えばP制御
を行う電流制御器である。トルク電流指令It *は速度制
御器17の出力であるトルク指令T* を磁束指令演算部
15出力である磁束指令ψ2 *で除算して、励磁電流指令
F *は磁束制御器18の出力として求められる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description, a vector A is generally represented by simply abbreviating the vector A as an expression of a vector symbol. The absolute value of the vector A is represented as ABS (A).
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described. FIG. 1 is a circuit diagram of an induction motor vector control device according to an embodiment of the present invention. 1 is a converter (converter) unit including a diode and a capacitor for converting an AC power supply to a DC, and U,
An inverter (inverter) that modulates the voltage command of the current controller output of each phase of V and W into a PWM signal using a switching element such as a thyristor or IGBT to generate an AC voltage.
, A voltage-type PWM inverter, 2 is an induction motor,
3 is an encoder as a speed detector provided to detect the speed of the induction motor, 4 is a coefficient unit, 5 is an integrator,
6 takes phase θ 1 * as input, and exp (jθ 1 * ), ie, co
A function generator for generating sθ 1 * + jsin θ 1 * , 7 is a vector having components in the direction of the magnetic flux vector (hereinafter referred to as d-axis) and the direction perpendicular thereto (hereinafter referred to as q-axis), U, V,
Two-phase / three-phase converters 8 and 9 for converting the W-phase into components having a phase difference of 120 degrees, and γ = α + jβ, that is, amplitude ABS (γ), for the d-axis component α and the q-axis component β = (Α
2 + β 2 ) 1/2 , phase arg (γ) = tan -1 (β /
α) to calculate the vector γ and e
xp (jθ) as an input, and set the phase to θ + tan −1 (β /
α), a vector rotator, 11 is a current detector for detecting a current flowing in each phase of U, V, W, 12 is a voltage detector for detecting a voltage between each phase of U, V, W, and 13 is A magnetic flux calculating unit for detecting magnetic flux based on a primary voltage vector v 1 , a primary current vector i 1 , and an exciting current command vector i F *; a speed calculating unit 14 for detecting a speed by differentiating an encoder output signal; A magnetic flux command calculation unit for performing field weakening according to the magnitude of the rotor electrical angular speed (hereinafter, referred to as speed), 16 is a divider, and 17 is a unit that sets a deviation between the speed command ω r * and the detected speed ω r to zero. Speed controller for performing proportional-integral control (hereinafter abbreviated as PI control) provided for
Reference numeral 18 denotes a deviation (Δ ) of the detected magnetic flux ψ 2 from the magnetic flux command ψ 2 *.
A flux controller 19 for performing PI control provided to make ψ 2 ) zero, 19 is provided to make the deviation between the command value of the primary current and the detected value zero for each of the U, V, and W phases. For example, a current controller that performs P control. The torque current command I t * by dividing the torque command T * which is the output of the speed controller 17 in the magnetic flux command [psi 2 * is the magnetic flux command computation unit 15 outputs the excitation current command I F * is the magnetic flux controller 18 Required as output.

【0007】次に上記装置の動作を説明する。誘導電動
機の電圧・電流の関係は、静止座標系において次式で表
される。
Next, the operation of the above device will be described. The relationship between the voltage and current of the induction motor is expressed by the following equation in a stationary coordinate system.

【0008】[0008]

【数1】 (Equation 1)

【0009】ここで、回路定数は図2に示す非対称T形
等価回路での定数とし、 R:毎相の抵抗、L1 、M:自己及び相互インダクタン
ス l:全漏れインダクタンス(=L1 −M) ωr :速度、p=d/dt:微分演算子 添字12 :一次及び二次量 また、二次鎖交磁束ベクトルψ2 、励磁電流ベクトルi
F については(2)、(3)式で示される。 ψ2 =M(i1 +i2 ) (2) iF =i1 +i2 (3) (1)式は(2)、(3)式を用いて(4)、(5)式
に展開される。 v1 =(R1 +lp)i1 +pψ2 (4) O =R22 +(p−jωr )ψ2 (5) となる。次に磁束の回転座標上で考え、磁束の単位ベク
トルをuF とおくと、一次電流ベクトルi1 及び二次電
流ベクトルi2 は(6)式及び(7)式で表され、 i1 =(IF +jIt )uF (6) i2 =(−1/R2 ){pψ2 +j(ωF −ωr )ψ2 }uF (7) ここで、uF =exp(jθF )、θF :磁束ベクトル
の角度 となる。(6)式のうちIF +jIt に対応する指令演
算は、8のベクトル演算器、uF は関数発生器6により
演算される。またこの2つの要素から、ベクトル回転器
10出力として(6)式に対応する一次電流ベクトルi
1 が求まる。また、It *は次の関係式で表される。 It *=(1/R2 )(ωF *−ωr )ψ2 =(1/R2 )ωS *ψ2 (8) ここに、ωF :磁束ベクトルの角速度 これにより、滑り角速度指令ωS *は次式で表されるの
で、 ωS *=R2 *t */ψ2 * (9) ωS *は、ψ2 *、It *を入力とした除算器16及び係数器
4を用いて演算される。また、磁束ベクトルの角度θF
は次式により求められる。
Here, circuit constants are constants in the asymmetric T-type equivalent circuit shown in FIG. 2, R: resistance of each phase, L 1 , M: self and mutual inductance l: total leakage inductance (= L 1 −M) ) Ω r : speed, p = d / dt: differential operator Subscripts 1 , 2 : primary and secondary quantities Also, secondary flux linkage vector ψ 2 , exciting current vector i
F is represented by equations (2) and (3). ψ 2 = M (i 1 + i 2 ) (2) i F = i 1 + i 2 (3) Equation (1) is expanded into equations (4) and (5) using equations (2) and (3). You. v becomes 1 = a (R 1 + lp) i 1 + pψ 2 (4) O = R 2 i 2 + (p-jω r) ψ 2 (5). Next, considering the rotation coordinates of the magnetic flux and letting a unit vector of the magnetic flux be u F , the primary current vector i 1 and the secondary current vector i 2 are expressed by the equations (6) and (7), and i 1 = (I F + jI t) u F (6) i 2 = (- 1 / R 2) {pψ 2 + j (ω F -ω r) ψ 2} u F (7) where, u F = exp (jθ F ), Θ F : the angle of the magnetic flux vector. (6) command operation corresponding to the I F + jI t of expression 8 vector calculator of, u F is calculated by the function generator 6. Also, from these two elements, the primary current vector i corresponding to the equation (6)
1 is found. Also, I t * is expressed by the following equation. I t * = (1 / R 2) (ω F * -ω r) ψ 2 = (1 / R 2) ω S * ψ 2 (8) Here, omega F: Thus the flux vector angular velocity slip angular velocity since command omega S * is expressed by the following equation, ω S * = R 2 * I t * / ψ 2 * (9) ω S * is, ψ 2 *, divider 16 and to an input of the I t * The calculation is performed using the coefficient unit 4. Also, the angle θ F of the magnetic flux vector
Is determined by the following equation.

【0010】[0010]

【数2】 (Equation 2)

【0011】速度演算部14の出力であるωr と滑り角
速度指令ωS *の和は積分器5により積分され、関数発生
器6の入力となる。磁束制御器18の出力値IF *は、ベ
クトル演算器9、ベクトル回転器10を用いて次のよう
に演算され磁束演算部13の入力となる。 iF *=IF *F (11) ベクトル回転器10の出力値i1 *は、二相/三相変換器
7によりU、V、W相に変換され電流検出器11で検出
された各相の電流検出値とのそれぞれの偏差を入力とし
た電流制御器19により、例えばP制御し、電圧形PW
Mインバータ1に渡される。この出力値はPWM信号に
変調されて、交流電圧となり、誘導電動機2への電圧指
令となる。また、U、V、W相の各相間の電圧は電圧検
出器12により検出され、電流検出値と共に磁束演算部
13の入力値となる。次に磁束演算部13の動作及び誘
導電動機の1次抵抗R1 の測定方法について述べる。図
3に磁束演算部12の詳細ブロック図を示す。(2)、
(5)式により一次電流ベクトルi1 に対する電流モデ
ル磁束式(12)式が導かれ、次のように変形される。
The sum of the output ω r of the speed calculation unit 14 and the slip angular velocity command ω S * is integrated by the integrator 5 and becomes an input to the function generator 6. The output value IF * of the magnetic flux controller 18 is calculated as follows using the vector calculator 9 and the vector rotator 10 and becomes an input to the magnetic flux calculator 13. i F * = IF * u F (11) The output value i 1 * of the vector rotator 10 is converted into U, V, and W phases by the two-phase / three-phase converter 7 and detected by the current detector 11. For example, P control is performed by the current controller 19 which receives the respective deviations from the current detection value of each phase as input, and the voltage source PW
It is passed to the M inverter 1. This output value is modulated into a PWM signal and becomes an AC voltage, which becomes a voltage command to the induction motor 2. The voltage between the U, V, and W phases is detected by the voltage detector 12 and becomes an input value of the magnetic flux calculator 13 together with the detected current value. Next described method of measuring the primary resistance R 1 of the operation and the induction motor magnetic flux calculation unit 13. FIG. 3 shows a detailed block diagram of the magnetic flux calculator 12. (2),
(5) current model flux equation for the primary current vector i 1 (12) equation is led by formula is modified as follows.

【0012】[0012]

【数3】 (Equation 3)

【0013】が導かれ次のように変形される。Is derived and transformed as follows.

【0014】[0014]

【数4】 (Equation 4)

【0015】θr =ωr t また、(4)式により誘導電動機2の電圧、電流を基に
した電動機磁束式(14)式が導かれる。
Θ r = ω r t Further, the motor flux type (14) based on the voltage and current of the induction motor 2 is derived from the equation (4).

【0016】[0016]

【数5】 (Equation 5)

【0017】(14)式は、積分演算のためのドリフト
や一次抵抗値誤差が低速で拡大されたり、磁束ベクトル
の初期位置を確定できないなど演算手法に関する問題、
また、電動機一次パラメータの補償誤差が磁束演算値に
含まれる問題があるため、(14)式の電動機磁束式の
積分器を一次遅れ回路22に置き換え、その出力である
電圧モデル磁束ベクトルψ2 vと、電流モデル磁束ベクト
ルψ2 iに一次遅れ回路23を施したものとの和である電
動機モデル磁束ベクトルを磁束検出ベクトルψ2 cとして
求めている。これは(15)式で表される。
Equation (14) is a problem relating to an arithmetic method such as a drift for integration operation and a primary resistance value error being enlarged at a low speed, and an initial position of a magnetic flux vector cannot be determined.
Further, since there is a problem that the compensation error of the motor primary parameter is included in the magnetic flux calculation value, the motor flux type integrator of the equation (14) is replaced with the primary delay circuit 22, and the voltage model flux vector ψ 2 v which is the output thereof is output. When seeking motor model flux vector which is the sum of those subjected to a primary delay circuit 23 to the current model flux vector [psi 2 i as the magnetic flux detection vector [psi 2 c. This is represented by equation (15).

【0018】[0018]

【数6】 (Equation 6)

【0019】また振幅演算部24ではψ2 =ABS(ψ
2 c)の演算が行われる。指令発生器(図示せず)からチ
ューニング指令信号が発生されると磁束演算部13は、
検出した磁束ベクトル(電動機モデル磁束ベクトル)ψ
2 cを入力とした振幅演算部24の出力を”0”とし、磁
束制御器18は、入力された値と係数器21の逆数値と
の積を出力とし、さらに速度制御器17はその出力値
を”0”とする。そのため、トルク電流指令値It *と滑
り角速度指令ωs *は ”0”となり、この状態では誘導
電動機2は回転しない(ωr =0)ので、磁束ベクトル
の角度θF は一定値となり、誘導電動機2に直流電流が
流れることになる。このように電動機運転開始前で直流
励磁された状態では直流電流が流れるので、(15)式
でp=jω=0とおくと ψ2 c=ψ2 i+(1/KF )・ΔR11 (16) ここで、ΔR1 =R1 −R1 *1 :電動機の一次抵抗の実際値 となる。ここで一次抵抗R1 が正しく補償されていると
ΔR1 =0より、電動機モデル磁束ベクトルψ2 Cは電流
モデル磁束ベクトルψ2 iに等しくなる。そこで逆に、一
次抵抗補償値R1 *を可変にし、磁束演算部を単なる磁束
シミューレタとして、上記2つの磁束ベクトルの振幅値
が等しくなるようにすれば、ΔR1 は零となる。また、
電動機モデル磁束ベクトルψ2 cは積分器を一次遅れ回路
に置き換えた電圧モデル磁束ベクトルψ2 vと電流モデル
磁束ベクトルψ2 iの和であるので、この状態ではψ2 c
ψ2 iが成立し、ψ2 v=0となる。よって、電圧モデル磁
束ベクトルψ2 vの振幅演算部25の出力値ABS
(ψ2 v)と零とのコンパレータ27出力で電圧モデル磁
束ベクトルψ2 vが零になるように補償回路20の比例項
1 *を調整し、電圧モデル磁束ベクトルψ2 vが”0”に
なると、チューニング動作は完了し、その旨を前記指令
発生器へ知らせ、該指令発生器はチューニング指令信号
を停止する。これにより、磁束演算部13は、その出力
値を磁束検出値ψ2 に戻し、磁束制御器18は磁束偏差
Δψ2 のPI制御、速度制御器17は、速度指令ωr *
検出された速度ωr との差のPI制御の動作とし、以後
通常運転を行う。以上の動作で誘導電動機の一次抵抗の
自動的な測定と設定を行うことができる。
In the amplitude calculating section 24, ψ 2 = ABS (ψ
Computation of 2 c) is carried out. When a tuning command signal is generated from a command generator (not shown), the magnetic flux calculation unit 13
Detected magnetic flux vector (motor model magnetic flux vector) ψ
The output of the amplitude calculator 24 with 2 c as input is set to “0”, the magnetic flux controller 18 outputs the product of the input value and the reciprocal value of the coefficient unit 21, and the speed controller 17 outputs The value is “0”. Therefore, the torque current command value I t * and the slip angular velocity command omega s * is "0", because not rotate the induction motor 2 is in this state (omega r = 0), the angle theta F of the flux vector becomes a constant value, DC current will flow through the induction motor 2. As described above, a DC current flows in the state where the DC excitation is performed before the motor operation is started. Therefore, if p = jω = 0 in Expression (15), ψ 2 c = ψ 2 i + (1 / K F ) ・ ΔR 1 i 1 (16) Here, ΔR 1 = R 1 −R 1 * R 1 is the actual value of the primary resistance of the motor. Here, if the primary resistance R 1 is correctly compensated, the motor model magnetic flux vector ψ 2 C becomes equal to the current model magnetic flux vector ψ 2 i from ΔR 1 = 0. Therefore, conversely, if the primary resistance compensation value R 1 * is made variable and the magnetic flux calculation unit is simply a magnetic flux simulator so that the amplitude values of the two magnetic flux vectors become equal, ΔR 1 becomes zero. Also,
Since the motor model magnetic flux vector ψ 2 c is the sum of the voltage model magnetic flux vector ψ 2 v and the current model magnetic flux vector ψ 2 i in which the integrator is replaced by a first-order lag circuit, ψ 2 c =
ψ 2 i holds, and ψ 2 v = 0. Therefore, the output value ABS of the amplitude calculation unit 25 of the voltage model magnetic flux vector ψ 2 v
The proportional term R 1 * of the compensation circuit 20 is adjusted so that the voltage model magnetic flux vector ψ 2 v becomes zero at the output of the comparator 27 between (ψ 2 v ) and zero, and the voltage model magnetic flux vector ψ 2 v becomes “0”. Then, the tuning operation is completed, and the command generator is notified of the completion, and the command generator stops the tuning command signal. Thus, the speed flux calculating unit 13 returns the output value to the magnetic flux detection value [psi 2, the magnetic flux controller 18 PI control of the magnetic flux deviation [Delta] [phi] 2, the speed controller 17, it is detected that the speed command omega r * and with the operation of the PI control of the difference between ω r, it performs a normal operation thereafter. With the above operation, the automatic measurement and setting of the primary resistance of the induction motor can be performed.

【0020】また、図4(a)は図3におけるR1 *の調
整を振幅演算部24の出力値であるABS(ψ2 C)と振
幅演算部25の出力値ABS(ψ2 i)のコンパレータ2
7の出力が等しくなるようにR1 *の調整を行うようにし
たもので、これにより誘導電動機の一次抵抗の自動的な
測定と設定を行うことができる。また、本実施例におけ
る磁束演算部13を、図4(a)に示したように式(1
4)での積分器の代替として一次遅れ回路22を用いて
構成したが、振幅演算部26の入力を一次遅れ回路23
の出力から係数器21の出力に変更したり、図4(b)
に示す構成のものについても同様に適用できる。さらに
電動機磁束ベクトルと電流モデル磁束ベクトルの振幅を
比較する構成について述べたが、制御電流源形を用いて
ベクトル制御されていれば、電流モデル磁束ベクトルψ
2 iは磁束指令ベクトルψ2 *に等しくなるので、電動機磁
束ベクトルと磁束指令ベクトルの振幅を比較しても同様
に適用できる。なお実施例は、すべり周波数形PWMイ
ンパータ制御装置に適用した場合を示すが直流励磁され
た状態での調整であるから、磁束位相基準形PWMイン
バータ制御装置にも適用できる。
FIG. 4A shows the adjustment of R 1 * in FIG. 3 by comparing the output value ABS (ψ 2 C ) of the amplitude calculation unit 24 and the output value ABS (ψ 2 i ) of the amplitude calculation unit 25. Comparator 2
In which the output of the 7 has to perform the R 1 * adjusted to be equal, thereby making it possible to set the automatic measurement of the primary resistance of the induction motor. In addition, as shown in FIG.
Although the first-order delay circuit 22 is used instead of the integrator in 4), the input of the amplitude calculator 26 is connected to the first-order delay circuit 23.
4 to the output of the coefficient unit 21 or the output of FIG.
The same applies to the configuration shown in FIG. Further, the configuration for comparing the amplitude of the motor magnetic flux vector with the amplitude of the current model magnetic flux vector has been described. However, if vector control is performed using the control current source type, the current model magnetic flux vector ψ
Since 2 i is equal to the magnetic flux command vector ψ 2 * , the same can be applied by comparing the amplitude of the motor magnetic flux vector with the amplitude of the magnetic flux command vector. The embodiment shows a case where the present invention is applied to a slip frequency type PWM inverter controller. However, since the adjustment is performed in a state where DC excitation is performed, the present invention can also be applied to a magnetic flux phase reference type PWM inverter controller.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、電
圧モデル磁束演算器を単なる磁束シュミレータとして用
いることで、磁束演算器のゲイン1/KF が高いために
精度よく誘導電動機の一次抵抗の自動的な測定と設定を
行うことができる。そのため特にPGレスベクトル制御
において始動特性を改善することができる。また、イン
バータとモータを結ぶ配線抵抗を含めて測定及び設定が
できるし、前もって一次抵抗R1 と二次抵抗R2 を同じ
決められた温度で補償しておくと、本発明でのR1 *の設
定値で温度が逆算できこの結果を用いて二次抵抗R2
温度補償を行うことができる。
As described above, according to the present invention, by using the voltage model magnetic flux calculator as a mere flux simulator, the magnetic flux calculator has a high gain 1 / K F , so that the primary voltage of the induction motor can be accurately determined. Automatic resistance measurement and setting can be performed. Therefore, especially in the PG-less vector control, the starting characteristics can be improved. Also, measurement and setting can be performed including the wiring resistance connecting the inverter and the motor. If the primary resistance R 1 and the secondary resistance R 2 are compensated in advance at the same predetermined temperature, R 1 * in the present invention can be obtained . the result can reverse calculation temperature at the set value temperature compensation can be performed in the secondary resistance R 2 using.

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

【図1】本発明の実施例FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.

【図2】誘導電動機の非対称T形等価回路FIG. 2 is an asymmetric T-type equivalent circuit of an induction motor.

【図3】磁束演算部の詳細ブロック図FIG. 3 is a detailed block diagram of a magnetic flux calculation unit.

【図4】請求項2での磁束演算部の詳細ブロック図FIG. 4 is a detailed block diagram of a magnetic flux calculator according to claim 2;

【符号の説明】 1 電圧形PWMインバータ 2 誘導電動機 3 エンコーダ 4 係数器 5 積分器 6 関数発生器 7 二相/三相変換器 8、9 ベクトル演算器 10 ベクトル回転器 11 電流検出器 12 電圧検出器 13 磁束演算部 14 速度演算部 15 磁束指令演算部 16 除算器 17 速度制御器 18 磁束制御器 19 電流制御器 20 補償回路 21、29 係数器 22、23 一次遅れ回路 24、25、26 振幅演算部 27 コンパレータ 28 積分回路[Explanation of Signs] 1 voltage type PWM inverter 2 induction motor 3 encoder 4 coefficient unit 5 integrator 6 function generator 7 two-phase / three-phase converter 8, 9 vector calculator 10 vector rotator 11 current detector 12 voltage detection Unit 13 Magnetic flux calculation unit 14 Speed calculation unit 15 Flux command calculation unit 16 Divider 17 Speed controller 18 Magnetic flux controller 19 Current controller 20 Compensation circuit 21, 29 Coefficient unit 22, 23 Primary delay circuit 24, 25, 26 Amplitude calculation Section 27 Comparator 28 Integrating circuit

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−215181(JP,A) 特開 昭58−218891(JP,A) 特開 平1−136596(JP,A) 特開 平3−45190(JP,A) 特開 昭61−231891(JP,A) 特開 昭62−114487(JP,A) 特開 昭61−231891(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 G01R 31/34 Continuation of the front page (56) References JP-A-3-215181 (JP, A) JP-A-58-218891 (JP, A) JP-A-1-136596 (JP, A) JP-A-3-45190 (JP, A) JP-A-61-231891 (JP, A) JP-A-62-114487 (JP, A) JP-A-61-231891 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB Name) H02P 5/408-5/412 H02P 7/628-7/632 H02P 21/00 G01R 31/34

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 インバータを駆動電源とする誘導電動機
とインバータ出力として所定の周波数及び位相の交流電
流及び各巻線に対して所定の極性と大きさの直流電流を
発生できる変換器と前記誘導電動機の磁束を演算するた
めの積分要素を一次遅れ要素で置き換えた電圧モデル磁
束と電流モデル磁束を演算する磁束演算部を有し、かつ
前記変換器の出力電流の周波数及び位相を制御するため
の制御装置を備え、前記変換器から直流電流を出力した
際の前記電圧モデル磁束ベクトルの振幅値が零になるよ
うに前記誘導電導機の1次抵抗の測定及びその補償値の
設定を自動的に行うことを特徴とする誘導電動機のベク
トル制御装置。
1. An induction motor using an inverter as a driving power source, a converter capable of generating an AC current having a predetermined frequency and phase as an inverter output and a DC current having a predetermined polarity and magnitude with respect to each winding, and an inverter for the induction motor. A control device for controlling a frequency and a phase of an output current of the converter, the control device including a magnetic flux calculation unit for calculating a voltage model magnetic flux and a current model magnetic flux in which an integral element for calculating a magnetic flux is replaced by a first-order lag element. Automatically measuring the primary resistance of the induction motor and setting the compensation value so that the amplitude value of the voltage model magnetic flux vector when the DC current is output from the converter becomes zero. A vector control device for an induction motor, comprising:
【請求項2】 前記電流モデル磁束ベクトルと電動機モ
デル磁束ベクトルの振幅値が等しくなるように前記誘導
電導機の1次抵抗の測定及びその補償値の設定を自動的
に行うことを特徴とする請求項1記載の誘導電動機のベ
クトル制御装置。
2. The method according to claim 1, wherein the measurement of the primary resistance of the induction motor and the setting of its compensation value are automatically performed so that the amplitude values of the current model magnetic flux vector and the motor model magnetic flux vector become equal. Item 4. The vector control device for an induction motor according to Item 1.
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