JP3241252B2 - AC motor control device - Google Patents

AC motor control device

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JP3241252B2
JP3241252B2 JP33361795A JP33361795A JP3241252B2 JP 3241252 B2 JP3241252 B2 JP 3241252B2 JP 33361795 A JP33361795 A JP 33361795A JP 33361795 A JP33361795 A JP 33361795A JP 3241252 B2 JP3241252 B2 JP 3241252B2
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良三 正木
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転座標上で電流
制御を行なうようにした交流モータの制御装置に係り、
特に、電力回生運転や省エネルギー運転を頻繁に行なう
交流モータの制御に好適な制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an AC motor which performs current control on rotating coordinates.
In particular, the present invention relates to a control device suitable for controlling an AC motor that frequently performs power regeneration operation and energy saving operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】3相の交流モータを制御する電力制御装
置としては、静止座標系で電流をフィードバックする制
御方式(前者)と、交流モータの磁束と一致する回転座標
系で電流をフィードバック制御する制御方式(後者)とが
ある。前者は、座標変換等の複雑な演算を必要としない
ため、一般的によく用いられてきた制御方式で、例え
ば、特開平5−153705号公報に記載されている電
流制御方法がこの方式である。
2. Description of the Related Art As a power control device for controlling a three-phase AC motor, a control method for feeding back current in a stationary coordinate system (the former) and a feedback control of current in a rotating coordinate system that matches the magnetic flux of the AC motor are used. There is a control method (the latter). The former method does not require complicated calculations such as coordinate conversion, and is a commonly used control method, for example, a current control method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-153705. .

【0003】これに対して、後者は、電流を直流量とし
て取り扱えるため、サンプリング時間の関係から応答性
に限界があるディジタル制御装置に適した方法である。
特に、交流モータの1次周波数が数100Hz、或いは
それ以上で、かつ、ディジタル演算する場合には、後者
が有利となる。
[0003] On the other hand, the latter is a method suitable for a digital control device having a limited response due to sampling time because current can be handled as a DC amount.
In particular, when the primary frequency of the AC motor is several hundred Hz or more and digital operation is performed, the latter is advantageous.

【0004】この後者の制御方式としては、例えば、昭
和58年電気学会全国大会シンポジウムS8−4「ベク
トル制御における半導体変換装置」の図3に記載されて
いるものを、第1の公知例として挙げることができる。
As the latter control method, for example, the one described in FIG. 3 of Symposium S8-4 “Semiconductor Converter in Vector Control” of the 1983 IEEJ National Convention is cited as a first known example. be able to.

【0005】この第1の公知例では、交流モータの1次
電流を磁束と一致するd軸とそれに直交するq軸に分解
して、それぞれの電流指令に対して、それぞれの電流成
分をフィードバックし、比例、積分演算により電流制御
を行っており、この方法は各軸の電流偏差を0にするこ
とを目的としている方法なので判り易く、一般的に行わ
れている。
In this first known example, a primary current of an AC motor is decomposed into a d-axis which coincides with a magnetic flux and a q-axis which is orthogonal thereto, and each current component is fed back for each current command. , Proportional and integral calculations, and this method is generally used because it is easy to understand because it aims at reducing the current deviation of each axis to zero.

【0006】一方、例えば、特開昭59−169369
号公報でも後者の制御方式が提案されており、これを第
2の公知例とすれば、この方式では、d軸電流偏差でq
軸電圧を、q軸電流偏差でd軸電圧を、それぞれ座標変
換に用いる角周波数ωに応じて積分させるようになって
おり、この結果、第1の公知例よりも電流制御に高い安
定性を与えることができる。
On the other hand, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-169369
The latter control method is also proposed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. H11-27083. If this is the second known example, in this method, the d-axis current deviation is q
The axis voltage is integrated with the d-axis voltage in accordance with the q-axis current deviation in accordance with the angular frequency ω used for the coordinate conversion. As a result, higher stability is obtained in the current control than in the first known example. Can be given.

【0007】しかしながら、この第2の公知例では、角
周波数ωが大幅に変化するため、積分ゲインの変化幅が
大きくなってしまい、制御応答性が大きく変化してしま
うという問題点がある。例えば、モータの回転速度が1
0000RPMの高速領域から急に100RPMの低速
領域に変化した場合には、高速領域のとき演算された電
圧積分値を補正するのに100倍の時間を要することに
なる。
However, the second known example has a problem that since the angular frequency ω greatly changes, the width of change of the integral gain becomes large, and the control response greatly changes. For example, if the rotation speed of the motor is 1
When the speed is suddenly changed from the high speed region of 0000 RPM to the low speed region of 100 RPM, it takes 100 times as long to correct the voltage integrated value calculated in the high speed region.

【0008】このような事情から、通常の運転状態で全
く問題なく駆動が可能な第2の制御方式が、一般的には
多くの製品に採用されている。
[0008] Under such circumstances, the second control method capable of driving without any problem in a normal operation state is generally adopted in many products.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
交流モータ制御装置を用いたクレーンやホイストなどで
は、荷重が軽い場合には、モータの回転速度は、通常の
回転速度から増速する。このとき、荷重を下降させたと
きには、高速で弱め界磁領域の回生運転状態となる。
In the case of a crane or hoist using such an AC motor control device, when the load is light, the rotation speed of the motor increases from the normal rotation speed. At this time, when the load is decreased, the regenerative operation state in the field weakening region is performed at a high speed.

【0010】一方、交流モータ制御装置を電気自動車に
用いた場合では、一巡走行距離を伸ばすため、効率の向
上を最重視し、駆動トルクが少ない場合には弱め界磁制
御を多用する。このとき、長い下り坂を走行する場合に
は、長時間、回生運転されることになり、特に急な下り
坂では高速で弱め界磁領域の回生状態で運転される。
On the other hand, in the case where the AC motor control device is used in an electric vehicle, the efficiency is given the highest priority in order to extend the round trip distance, and when the driving torque is small, the field weakening control is frequently used. At this time, when the vehicle travels on a long downhill, the regenerative operation is performed for a long time. In particular, on a steep downhill, the vehicle is driven at a high speed in a regenerative state in a weak field region.

【0011】しかるに、このように弱め界磁領域で回生
運転状態で、第2の公知例で示した電流制御方式を適用
した場合には、制御系の安定性が低下することがある。
図18は、回生運転状態で弱め界磁制御を行い、かつ、
高速運転時の誘導モータの電圧、電流ベクトル図を示し
たものであるが、ここで積分動作に関するベクトル図を
考えて見ると、電流指令ベクトルi1*と電流ベクトル
i1の差である電流偏差ベクトルΔi1*に対して、同
方向に積分補正電圧ベクトルV2*が追加されて印加さ
れる。
However, when the current control method shown in the second known example is applied in the regenerative operation state in the field weakening region, the stability of the control system may be reduced.
FIG. 18 shows that the field-weakening control is performed in the regenerative operation state, and
FIG. 4 shows a voltage and current vector diagram of the induction motor during high-speed operation. Considering a vector diagram relating to the integration operation, a current deviation vector Δi1 which is a difference between the current command vector i1 * and the current vector i1 is shown. *, An integral correction voltage vector V2 * is added and applied in the same direction.

【0012】この場合には、印加される電圧ベクトルV
*が元の電圧指令ベクトルV1*よりも小さくなるの
で、電流ベクトルi1は、電流指令ベクトルi1*に近
づくよりも、むしろ離れてしまう場合が生じてしまう。
特に、交流モータ制御装置の運転条件によって、高速、
回生、弱め界磁制御の3種の条件が重なってしまったと
きには、場合によっては、安定性が大きく低下してしま
うことが判った。
In this case, the applied voltage vector V
Since * becomes smaller than the original voltage command vector V1 *, the current vector i1 may be separated rather than approaching the current command vector i1 *.
In particular, depending on the operating conditions of the AC motor control device,
It has been found that when the three conditions of the regeneration and the field weakening control overlap, the stability is greatly reduced in some cases.

【0013】本発明の目的は、小型、高効率駆動を常に
要求される交流モータ制御装置において、負荷外乱や回
生時にも安定性に優れた電流制御を有するシステムを提
供することである。また、本発明の他の目的は、位置指
令、速度指令、トルク指令などの運転指令に対して、追
従性に優れた交流モータ制御装置を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a current control system which is excellent in stability even in the case of load disturbance and regeneration in an AC motor control device which always requires small size and high efficiency driving. Another object of the present invention is to provide an AC motor control device which is excellent in following up an operation command such as a position command, a speed command, and a torque command.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的は、交流モータ
と、該交流モータに供給する電力を発生する電力変換装
置と、前記交流モータが発生すべきトルク指令値から前
記交流モータの磁束を発生するためのd軸電流指令値と
それに直交するq軸電流指令値を演算する電流指令値発
生装置と、前記交流モータのd軸電流とそれに直交する
q軸電流をフィードバックし、前記d軸電流指令値と前
記d軸電流とのd軸電流偏差からd軸電圧指令値を、前
記q軸電流指令と前記q軸電流とのq軸電流偏差からq
軸電圧指令値をそれぞれ算出することにより前記電力変
換装置を制御する電流制御装置を備えた交流モータ制御
装置において、前記電流制御装置は、前記交流モータの
駆動状態を基にしたベクトル位相により、前記d軸電流
偏差と前記q軸電流偏差から補正q軸電圧と補正q軸電
圧を算出し、前記d軸電圧と前記q軸電圧を補正する電
圧ベクトル補正手段を備えることにより、達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an AC motor, a power converter for generating electric power to be supplied to the AC motor, and generating a magnetic flux of the AC motor from a torque command value to be generated by the AC motor. A current command value generator for calculating a d-axis current command value and a q-axis current command value orthogonal to the d-axis current command value, and feeding back the d-axis current of the AC motor and the q-axis current orthogonal thereto, The d-axis voltage command value is obtained from the d-axis current deviation between the value and the d-axis current, and the q-axis current command is obtained from the q-axis current deviation between the q-axis current command and the q-axis current.
In an AC motor control device including a current control device that controls the power conversion device by calculating a shaft voltage command value, the current control device uses a vector phase based on a driving state of the AC motor, This is achieved by calculating a corrected q-axis voltage and a corrected q-axis voltage from the d-axis current deviation and the q-axis current deviation, and providing a voltage vector correction unit that corrects the d-axis voltage and the q-axis voltage.

【0015】また、上記他の目的は、d軸電流指令値と
q軸電流指令値により発生すべき印加電圧をあらかじめ
演算するフィードフォワード電圧手段を備えることによ
り達成される。
Further, the other object is achieved by providing feedforward voltage means for previously calculating an applied voltage to be generated based on a d-axis current command value and a q-axis current command value.

【0016】交流モータ制御装置において、トルク指令
値から交流モータの磁束を発生するためのd軸電流指令
値とそれに直交するq軸電流指令値を演算し、交流モー
タのd軸電流とそれに直交するq軸電流をフィードバッ
クし、それぞれの電流偏差からd軸電圧指令値、q軸電
圧指令値を算出する。これらの値により、電力変換装置
を駆動して交流モータの電流を制御する。
In the AC motor control device, a d-axis current command value for generating a magnetic flux of the AC motor from a torque command value and a q-axis current command value orthogonal thereto are calculated, and the d-axis current of the AC motor is orthogonal to the d-axis current. The q-axis current is fed back, and a d-axis voltage command value and a q-axis voltage command value are calculated from the respective current deviations. Based on these values, the power converter is driven to control the current of the AC motor.

【0017】ここで、交流モータの印加電圧、1次電流
から駆動状態を検出し、この駆動状態を基にしたベクト
ル位相を演算する。このベクトル位相は電流偏差に対し
て、電流偏差を安定に0にするための補正電圧の位相で
ある。
Here, the driving state is detected from the applied voltage and the primary current of the AC motor, and the vector phase is calculated based on the driving state. This vector phase is a phase of the correction voltage for stably setting the current deviation to 0 with respect to the current deviation.

【0018】そこで、d軸電流偏差、q軸電流偏差に対
して、得られたベクトル位相だけ進んだ方向の補正電圧
が発生するように、それぞれ補正d軸電圧と補正q軸電
圧を算出する。このとき、特に、印加電圧、1次電流の
位相差などのモータの駆動状態に応じて、補正すべき電
圧の位相を変えることが重要である。
Therefore, a corrected d-axis voltage and a corrected q-axis voltage are calculated so that a corrected voltage is generated in a direction advanced by the obtained vector phase with respect to the d-axis current deviation and the q-axis current deviation. At this time, it is particularly important to change the phase of the voltage to be corrected according to the driving state of the motor such as the applied voltage and the phase difference between the primary currents.

【0019】これらの電圧をそれぞれd軸電圧とq軸電
圧に加算することにより印加電圧を補正する。これによ
り、そのモータの駆動状態に適した方向に電圧を加算す
ることになるので、回生、高速回転、弱め界磁など、特
殊な負荷条件の下でも、電流偏差を安定に収束させるこ
とができ、定常時に1次電流をその指令値に一致させら
れる。従って、磁束座標系で行う電流制御特性をより安
定にした交流モータ制御装置を得ることができる。
The applied voltage is corrected by adding these voltages to the d-axis voltage and the q-axis voltage, respectively. As a result, the voltage is added in a direction suitable for the driving state of the motor, so that the current deviation can be stably converged even under special load conditions such as regeneration, high-speed rotation, and field weakening. In the steady state, the primary current is made to match the command value. Therefore, it is possible to obtain an AC motor control device with more stable current control characteristics performed in the magnetic flux coordinate system.

【0020】また、d軸電流指令値とq軸電流指令値を
用いて定常時の等価回路から演算される印加電圧を予め
フィードフォワード信号として入力することにより、通
常の電流制御演算および新たに加えた補正電圧演算は電
流偏差を補償するための電圧を発生すればよいので、応
答性および定常状態までの時間を短縮することができ
る。これにより、交流モータ制御装置のトルク制御性を
更に向上できる。
Further, by inputting an applied voltage calculated from an equivalent circuit in a steady state using a d-axis current command value and a q-axis current command value as a feedforward signal in advance, a normal current control calculation and newly added Since the correction voltage calculation only needs to generate a voltage for compensating the current deviation, the responsiveness and the time to a steady state can be reduced. Thereby, the torque controllability of the AC motor control device can be further improved.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明による交流モータ制
御装置について、図示の実施例により詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例で、図において、1は誘導モ
ータ、2は3相の電力変換回路、そして3は直流電源で
あり、電力変換回路2により直流電源3の電力を3相交
流電力に変換し、誘導モータ1を駆動するように構成さ
れている。なお、直流電源3は、図示のようにバッテリ
を用いる場合もあるが、交流電源から駆動する場合は、
交流電力を整流して直流電源3とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an AC motor control device according to the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes an induction motor, 2 denotes a three-phase power conversion circuit, and 3 denotes a DC power supply. It is configured to convert into AC power and drive the induction motor 1. The DC power supply 3 may use a battery as shown in the figure, but when driven from an AC power supply,
The AC power is rectified to form a DC power supply 3.

【0022】7は制御装置で、トルク指令発生回路8と
電流指令発生回路9、電流制御回路10、座標変換回路
11、それにPWM発生回路12などの各種の回路を含
み、電力変換回路2を制御するのに必要な各相のPWM
信号Pu、Pv、Pwを発生し、これにより電力変換回
路2を制御し、電源3の直流電力を3相の交流電力に変
換し、誘導モータ1を駆動制御するようになっている。
Reference numeral 7 denotes a control device which includes a torque command generation circuit 8, a current command generation circuit 9, a current control circuit 10, a coordinate conversion circuit 11, and various circuits such as a PWM generation circuit 12, and controls the power conversion circuit 2. Required for each phase
Signals Pu, Pv, and Pw are generated, thereby controlling the power conversion circuit 2, converting the DC power of the power supply 3 into three-phase AC power, and controlling the drive of the induction motor 1.

【0023】次に、制御装置7の動作について説明す
る。トルク指令発生回路8からはトルク指令値τ*が発
生され、これを電流指令発生回路9に入力し、ここで、
周知のベクトル制御方法により、回転座標系の誘導モー
タの磁束と一致したd軸電流指令値id*と、それに直
交したq軸電流指令値iq*が算出される。そして、こ
れらのd軸電流指令値id*とq軸電流指令値iq*の
積がトルク指令値τ*に比例した値になる。
Next, the operation of the control device 7 will be described. A torque command value τ * is generated from the torque command generation circuit 8 and is input to a current command generation circuit 9 where
By a known vector control method, a d-axis current command value id * that matches the magnetic flux of the induction motor in the rotating coordinate system and a q-axis current command value iq * that is orthogonal thereto are calculated. Then, the product of the d-axis current command value id * and the q-axis current command value iq * becomes a value proportional to the torque command value τ *.

【0024】また、電流指令発生回路9からは、これら
d軸電流指令値id*とq軸電流指令値iq*から誘導
モータ1のすべり角周波数指令値ωs*が演算され、こ
のすべり角周波数指令値ωs*も、d軸電流指令値id
*及びq軸電流指令値iq*と一緒に出力される。
The current command generation circuit 9 calculates a slip angular frequency command value ωs * of the induction motor 1 from the d-axis current command value id * and the q-axis current command value iq *. The value ωs * is also the d-axis current command value id
* And the q-axis current command value iq * are output.

【0025】そして、これらのd軸電流指令値id*と
q軸電流指令値iq*は電流制御回路10に入力され、
後述する電流制御演算によりd軸電圧指令値Vd*とq
軸電圧指令値Vq*が出力される。これらの諸量は回転
座標系の値であり、座標変換回路11において回転角指
令値θ*により静止座標系の3相の交流電流指令値vu
*、vv*、vw*を求める。
The d-axis current command value id * and the q-axis current command value iq * are input to the current control circuit 10,
The d-axis voltage command values Vd * and q
The shaft voltage command value Vq * is output. These various values are values in the rotating coordinate system, and the coordinate conversion circuit 11 uses the rotation angle command value θ * to output the three-phase AC current command value vu of the stationary coordinate system.
*, Vv *, vw * are determined.

【0026】ここで、この回転角指令値θ*は、回転角
演算回路14から次の処理により算出している。すなわ
ち、位置検出器13から得られる誘導モータ1の回転位
置を速度演算回路40に供給し、ここで時間微分するこ
とにより速度ωMを求め、この速度ωMと前述したすべり
角周波数指令値ωs*を加算して1次角周波数ω1を求
め、それを積分することにより回転角指令値θ*を得る
のである。従って、この回転角指令値θ*は、誘導モー
タ1の回転磁束の位相の指令値を意味する。
Here, the rotation angle command value θ * is calculated from the rotation angle calculation circuit 14 by the following processing. That is, the rotational position of the induction motor 1 obtained from the position detector 13 is supplied to a speed calculating circuit 40, where the speed ω M is obtained by time differentiation, and the speed ω M and the above-mentioned slip angular frequency command value ωs The rotation angle command value θ * is obtained by calculating the primary angular frequency ω <b> 1 by adding *. Therefore, the rotation angle command value θ * means a command value of the phase of the rotating magnetic flux of the induction motor 1.

【0027】座標変換回路11から出力された交流電流
指令値Vu*、Vv*、Vw*はPWM発生回路12に
入力され、ここで三角波状の搬送波信号fcと比較さ
れ、各相のPWM信号Pu、Pv、Pwを得る。
The AC current command values Vu *, Vv *, Vw * output from the coordinate conversion circuit 11 are input to a PWM generation circuit 12, where they are compared with a triangular carrier signal fc, and a PWM signal Pu of each phase is output. , Pv, Pw.

【0028】そして、これらのPWM信号Pu、Pv、
Pwにより電力変換回路2のスイッチング素子が制御さ
れ、直流電源3からの直流電力が3相の交流電力に変換
されて誘導モータ1に供給され、駆動制御されることに
なる。
Then, these PWM signals Pu, Pv,
The switching element of the power conversion circuit 2 is controlled by Pw, and the DC power from the DC power supply 3 is converted into three-phase AC power, supplied to the induction motor 1, and drive-controlled.

【0029】一方、この結果、誘導モータ1の一次巻線
の各相に流れる電流は、電流センサ15により検出さ
れ、座標変換回路16において回転角指令値θ*により
静止座標系から回転座標系への変換を行い、d軸電流i
dとq軸電流iqとして出力され、これらは電流制御回
路10に入力されている。
On the other hand, as a result, the current flowing in each phase of the primary winding of the induction motor 1 is detected by the current sensor 15, and the coordinate conversion circuit 16 changes the stationary coordinate system to the rotating coordinate system based on the rotation angle command value θ *. And the d-axis current i
These are output as d and q-axis currents iq, which are input to the current control circuit 10.

【0030】次に、本発明の特徴である電流制御回路1
0の詳細について説明する。電流指令発生回路9から出
力されたd軸電流指令値id*と、q軸電流指令値iq
*は、それぞれ座標変換回路16から出力されてくるd
軸電流id、q軸電流iqと比較され、これらの偏差で
あるd軸電流偏差Δid*と、q軸電流偏差Δiq*を
得る。
Next, the current control circuit 1 which is a feature of the present invention
0 will be described in detail. The d-axis current command value id * output from the current command generation circuit 9 and the q-axis current command value iq
* Denotes d output from the coordinate conversion circuit 16
The d-axis current deviation Δid * and the q-axis current deviation Δiq * which are compared with the axis current id and the q-axis current iq are obtained.

【0031】そこで、q軸電流制御回路17では、q軸
電流偏差Δiq*から比例演算、若しくは比例積分演算
により、第1のq軸電圧指令値Vq1*を演算して出力
し、同様に、d軸電流制御回路18では、d軸電流偏差
Δid*から第1のd軸電圧指令値Vd1*を演算して
出力する。
Therefore, the q-axis current control circuit 17 calculates and outputs a first q-axis voltage command value Vq1 * from the q-axis current deviation Δiq * by proportional operation or proportional integral operation, and similarly outputs d The shaft current control circuit 18 calculates and outputs a first d-axis voltage command value Vd1 * from the d-axis current deviation Δid *.

【0032】次に、電圧電流位相差演算回路19では、
d軸電圧指令値Vd*とq軸電圧指令値Vq*、d軸電
流id及びq軸電流iqから電圧電流位相差θcを算出
している。
Next, in the voltage / current phase difference calculation circuit 19,
The voltage-current phase difference θc is calculated from the d-axis voltage command value Vd *, the q-axis voltage command value Vq *, the d-axis current id, and the q-axis current iq.

【0033】図2は、誘導モータ1における印加電圧ベ
クトルV1と1次電流ベクトルi1のベクトル図で、こ
のとき、印加電圧ベクトルV1は、第1の電圧指令ベク
トルV1*とほぼ一致しているものと見做せるので、d
軸電圧指令値Vd*とq軸電圧指令値Vq*を用いて表
わしている。
FIG. 2 is a vector diagram of the applied voltage vector V1 and the primary current vector i1 in the induction motor 1. At this time, the applied voltage vector V1 substantially coincides with the first voltage command vector V1 *. D
It is represented using the shaft voltage command value Vd * and the q-axis voltage command value Vq *.

【0034】次に、電圧電流位相差θcは、図3のフロ
ーチャートに従って計算する。すなわち、まず、図2の
ベクトル図から明らかなように、電圧位相θvはd軸電
圧指令値Vd*とq軸電圧指令値Vq*から三角関数を
用いてステップ101で算出される。同様に、ステップ
102で、1次電流ベクトルi1の電流位相θiが、d
軸電流id及びq軸電流iqから得られる。従って、電
圧電流位相差θcは電圧位相θvと電流位相θiの差に
よりステップ103で計算できる。
Next, the voltage-current phase difference θc is calculated according to the flowchart of FIG. That is, first, as is clear from the vector diagram of FIG. 2, the voltage phase θv is calculated in step 101 from the d-axis voltage command value Vd * and the q-axis voltage command value Vq * using a trigonometric function. Similarly, in step 102, the current phase θi of the primary current vector i1 becomes d
It is obtained from the axis current id and the q-axis current iq. Therefore, the voltage-current phase difference θc can be calculated in step 103 from the difference between the voltage phase θv and the current phase θi.

【0035】次に、ステップ104において、電圧と電
流の位相差θcが、負の0°から90°までの範囲にあ
るか、或いは90°を越えているかを判断する。そし
て、まず、この位相差θcが負の場合には、ステップ1
05でθc=0°とし、他方、この位相差θcが90°
を越えるときには、ステップ106でθc=90°とす
る。つまり、この位相差θcが常に0から90°の範囲
の値しかとらないようにするのである。ここで、この制
限した位相差θcをベクトル位相と定義する。
Next, in step 104, it is determined whether the phase difference θc between the voltage and the current is in the range of negative 0 ° to 90 ° or exceeds 90 °. First, when the phase difference θc is negative, step 1
05, θc = 0 °, while the phase difference θc is 90 °.
Is exceeded, in step 106, θc is set to 90 °. That is, the phase difference θc always takes a value in the range of 0 to 90 °. Here, this restricted phase difference θc is defined as a vector phase.

【0036】このベクトル位相θcは第2の電圧指令回
路20に入力され、ここでd軸電流偏差Δid*とq軸
電流偏差Δiq*と共に、このベクトル位相θcを用
い、図4にのフローチャートに示す処理を行う。
The vector phase θc is input to the second voltage command circuit 20, where the vector phase θc is used together with the d-axis current deviation Δid * and the q-axis current deviation Δiq * as shown in the flowchart of FIG. Perform processing.

【0037】まずステップ107、108では、d軸積
分入力値ΔVd2*、q軸積分入力値ΔVq2*を、そ
れぞれ図示の演算により算出する。次に、ステップ10
9、110では、d軸積分入力値ΔVd2*とq軸積分
入力値ΔVq2*に、それぞれゲインkd、kqを乗じて
積分した値を、第2のd軸電圧指令値Vd2*、及び第
2のq軸電圧指令値Vq2*として計算する。
First, in steps 107 and 108, a d-axis integral input value ΔVd2 * and a q-axis integral input value ΔVq2 * are calculated by the illustrated operations. Next, step 10
In steps 9 and 110, the d-axis integral input value ΔVd2 * and the q-axis integral input value ΔVq2 * are multiplied by gains kd and kq, respectively, and integrated to obtain a second d-axis voltage command value Vd2 * and a second Calculated as q-axis voltage command value Vq2 *.

【0038】これらの演算は、電流偏差ベクトルΔi1
*をベクトル位相θcだけ進ませた位相方向に第2の電
圧指令ベクトルV2*を積分することを意味しており、
従って、この関係は図5のベクトル図に示すようにな
る。
These operations are performed by calculating the current deviation vector Δi1
Means that the second voltage command vector V2 * is integrated in a phase direction in which * is advanced by the vector phase θc,
Therefore, this relationship is as shown in the vector diagram of FIG.

【0039】この図5のベクトルから明らかなように、
第2の電圧指令回路20を用いない場合、すなわち、従
来技術では、第1の電圧指令ベクトルV1*に対して1
次電流ベクトルi1が発生するので、1次電流ベクトル
i1が電流指令ベクトルi1*から遅れてしまうので、
負荷である誘導モータ1の位相関係がずれてしまう。
As is apparent from the vector of FIG.
In the case where the second voltage command circuit 20 is not used, that is, in the related art, 1 is applied to the first voltage command vector V1 *.
Since the secondary current vector i1 is generated, the primary current vector i1 is delayed from the current command vector i1 *.
The phase relationship of the load of the induction motor 1 is shifted.

【0040】しかしながら、この実施例では、第2の電
圧指令回路20が設けてあり、これにより、1次電流ベ
クトルi1を電流指令ベクトルi1*に一致させるた
め、第2の電圧指令ベクトルV2*を計算し、これが第
1の電圧指令ベクトルV1*に加算されて電圧指令ベク
トルV*になるようにしているので、誘導モータ1の1
次電流ベクトルi1を電流指令ベクトルi1*に一致さ
せることができ、誘導モータ1の位相関係崩すことなく
制御を行なうことができるようになる。
However, in the present embodiment, the second voltage command circuit 20 is provided, so that the primary voltage vector i1 matches the current command vector i1 *. Is calculated and added to the first voltage command vector V1 * to become the voltage command vector V *.
The next current vector i1 can be made to match the current command vector i1 *, and control can be performed without breaking the phase relationship of the induction motor 1.

【0041】従って、この第2の電圧指令回路20を設
けることにより、定常状態では、1次電流ベクトルが電
流指令ベクトルに一致する電圧指令ベクトルV1*を容
易に得ることができる。一方、回生時には、印加電圧と
1次電流の位相差が90°を越える事態を生じるが、こ
のときでも上記したベクトル位相θcを90°にするこ
とにより、安定性のよい電流制御系を得ることができ
る。従って、この実施例によれば、どのような運転状態
においても常に安定した電流制御を有する交流モータ制
御装置を提供することができる。
Therefore, by providing the second voltage command circuit 20, it is possible to easily obtain a voltage command vector V1 * in which the primary current vector matches the current command vector in a steady state. On the other hand, at the time of regeneration, the phase difference between the applied voltage and the primary current may exceed 90 °. In this case, however, it is possible to obtain a stable current control system by setting the vector phase θc to 90 °. Can be. Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide an AC motor control device having always stable current control in any operation state.

【0042】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。なお、以下の実施例では、簡略化のため、何れも制
御装置7についてだけ記載してある。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, only the control device 7 is described for simplification.

【0043】まず、図6は、本発明の他の一実施例で、
この図6の実施例も、基本的な構成は図1の実施例と同
じであるが、図1の実施例と異なる点は、非干渉制御回
路25、26を追加したことと、電圧電流位相差演算回
路19の代りに正弦波発生回路24を設けたことの2点
であり、従って以下、これらの相違点について重点的に
説明する。
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention.
The embodiment of FIG. 6 also has the same basic configuration as the embodiment of FIG. 1, but differs from the embodiment of FIG. 1 in that non-interference control circuits 25 and 26 are added, The two points are that a sine wave generation circuit 24 is provided instead of the phase difference calculation circuit 19, and therefore, these differences will be mainly described below.

【0044】まず、非干渉制御回路25、26は、d軸
電流指令値id*とq軸電流指令値iq*を流すために
本来必要とする電圧ベクトルV3*を、予め計算してフ
ィードフォワードにより電圧Vd1*、Vq1*に印加
する働きをする。
First, the non-interference control circuits 25 and 26 calculate in advance the voltage vector V3 * that is originally required for flowing the d-axis current command value id * and the q-axis current command value iq * by feedforward. It functions to apply the voltages Vd1 * and Vq1 *.

【0045】具体的には、これら非干渉制御回路25、
26では、それぞれ Vq3*=k3ωM ・id* Vd3*=k2ωM ・iq* を演算し、d軸電圧指令値、q軸電圧指令値に追加する
のである。ここで、モータ速度ωMではなく、電力変換
装置2の1次角周波数ω1を用いてもよい。
Specifically, the non-interference control circuit 25,
In 26, each Vq3 * = k3ω M · id * Vd3 * = calculates the k2ω M · iq *, d-axis voltage command value is to add to the q-axis voltage command value. Here, the motor speed omega M no may be used primary angular frequency ω1 of the power converter 2.

【0046】次に、正弦波発生回路24は、電流指令発
生回路9から出力されるd軸電圧指令値Vd*とq軸電
圧指令値Vq*を用い、これらとd軸電流指令値id
*、q軸電流指令値iq*を用いて次式により、Cosθ
cに比例した余弦波信号Vc*とSinθcに比例した正
弦波信号Vs*とを算出している。
Next, the sine wave generation circuit 24 uses the d-axis voltage command value Vd * and the q-axis voltage command value Vq * output from the current command generation circuit 9 and uses them together with the d-axis current command value id.
*, Using the q-axis current command value iq *,
The cosine wave signal Vc * proportional to c and the sine wave signal Vs * proportional to Sin θc are calculated.

【0047】Vc*=vd*・id*+vq*・iq* Vs*=vq*・id*−vd*・iq* なお、これらの式から明らかなように、図1の実施例で
は、電流センサ15の検出値から得たd軸電流idとq
軸電流iqを用いて算出していたのに対して、この実施
例では、d軸電流指令値id*とq軸電流指令値iq*
を用いており、従って、この実施例によれば、電流脈動
や電流センサの影響を受けないという利点がある。
Vc * = vd * · id * + vq * · iq * Vs * = vq * · id * −vd * · iq * As apparent from these equations, in the embodiment of FIG. D-axis current id and q obtained from 15 detected values
In contrast to the calculation using the axis current iq, in this embodiment, the d-axis current command value id * and the q-axis current command value iq *
Therefore, according to this embodiment, there is an advantage that it is not affected by the current pulsation or the current sensor.

【0048】そして、第2の電圧指令回路20では、図
1の実施例の場合とは異なり、これらの余弦波信号Vc
*と正弦波信号Vs*を用い、図4に相当する演算を行
っている。つまり、図4のステップ107、108にお
いて、Cosθc、Sinθcの代わりに、Vc*、Vs*
を用いて演算しているのである。
In the second voltage command circuit 20, unlike the embodiment of FIG. 1, these cosine wave signals Vc
Using * and the sine wave signal Vs *, an operation corresponding to FIG. 4 is performed. That is, in steps 107 and 108 of FIG. 4, Vc * and Vs * are used instead of Cos θc and Sin θc.
It is calculated using.

【0049】この方法で演算すると、図1の実施例の演
算方法に比較して、より簡単な演算処理で済むので、シ
ングルチップマイコンを用いた場合に、演算時間を短縮
できるという特徴がある。
When the calculation is performed by this method, simpler calculation processing can be performed as compared with the calculation method of the embodiment shown in FIG. 1, so that there is a feature that the calculation time can be reduced when a single-chip microcomputer is used.

【0050】この実施例の場合、電流制御系に非干渉制
御を追加しているので、等価回路から得られる印加電圧
をあらかじめ入力することになり、電流制御はその等価
回路の誤差や負荷変動による影響分だけに働くことにな
る。従って、電流制御系の安定性を更に向上することが
できる。また、より簡単な演算方法で安定した電流制御
系を構成できるので、信頼性の高い交流モータ制御装置
を得ることができる。
In this embodiment, since the non-interference control is added to the current control system, the applied voltage obtained from the equivalent circuit must be input in advance, and the current control is performed by the error of the equivalent circuit and the load fluctuation. It works only for the influence. Therefore, the stability of the current control system can be further improved. Further, since a stable current control system can be configured by a simpler calculation method, a highly reliable AC motor control device can be obtained.

【0051】次に、図7は、ベクトル位相θcの求め方
が異なる他の一実施例で、図1の実施例における電圧電
流位相差演算回路19の代りに速度位相回路27を用い
たものである。図1の実施例における回転角演算回路1
4では、前述したように、1次角周波数ω1が演算され
ている。そこで、この図7の実施例では、この1次角周
波数ω1を速度位相回路27に入力し、ベクトル位相θ
cを演算して第2の電圧指令回路20に出力するように
したものである。
Next, FIG. 7 shows another embodiment in which the method of obtaining the vector phase θc is different, in which a speed phase circuit 27 is used instead of the voltage / current phase difference calculation circuit 19 in the embodiment of FIG. is there. Rotation angle calculation circuit 1 in embodiment of FIG.
4, the primary angular frequency ω1 is calculated as described above. Therefore, in the embodiment of FIG. 7, this primary angular frequency ω1 is input to the speed phase circuit 27, and the vector phase θ
c is calculated and output to the second voltage command circuit 20.

【0052】この速度位相回路27での処理内容は、1
次角周波数ω1とベクトル位相θcの関係を、予め図8
に示すようにテーブル化しておき、これを1次角周波数
ω1で検索するようにしたテーブル検索処理となってい
る。
The processing contents of the speed phase circuit 27 are as follows.
FIG. 8 shows the relationship between the secondary angular frequency ω1 and the vector phase θc in advance.
Is a table search process in which a table is prepared as shown in FIG.

【0053】この図8から明らかなように、このテーブ
ルは、1次角周波数ω1が0の場合にはベクトル位相θ
cを0に、1次角周波数ω1が高周波数になればベクト
ル位相θcを90度(deg)に近づけるように演算した結
果をテーブル化したものである。
As is apparent from FIG. 8, when the primary angular frequency ω1 is 0, the vector phase θ
This is a table obtained by calculating c so that the vector phase θc approaches 90 degrees (deg) when c becomes 0 and the primary angular frequency ω1 becomes a high frequency.

【0054】そして、このベクトル位相θcにより電流
偏差Δid*、Δiq*に対する第2の電圧指令値vd
2*、vq2*をベクトル的に位相を進めて積分するの
で、低速時には電流偏差とほぼ同じ方向に第2の電圧指
令値を増加させ、高速時には電流偏差より90度進めた
方向に第2の電圧指令値を増加させることになる。
Then, the second voltage command value vd for the current deviations Δid * and Δiq * is determined by the vector phase θc.
Since 2 * and vq2 * are integrated by advancing the phase in a vector manner, the second voltage command value is increased in the direction substantially equal to the current deviation at low speed, and the second voltage command value is increased by 90 degrees from the current deviation at high speed. The voltage command value will be increased.

【0055】従って、この実施例によれば、モータの回
転速度が低速でも、高速でも安定な電流制御系を構成す
ることができる。
Therefore, according to this embodiment, a stable current control system can be constructed regardless of whether the rotation speed of the motor is low or high.

【0056】次に、図9は、第2の電圧指令値の積分ゲ
インGcをベクトル位相により可変にした場合の本発明
の一実施例で、前述までの実施例と異なる点は、第2の
電圧指令回路20の代りに別々に第2のd軸電圧指令回
路29と第2のq軸電圧指令回路28を用いている点
と、積分ゲイン演算回路30を設けている点にある。
Next, FIG. 9 shows an embodiment of the present invention in which the integral gain Gc of the second voltage command value is made variable by the vector phase. The difference lies in that a second d-axis voltage command circuit 29 and a second q-axis voltage command circuit 28 are separately used instead of the voltage command circuit 20, and that an integral gain operation circuit 30 is provided.

【0057】まず、積分ゲイン演算回路30では、d軸
電圧指令値vd*とq軸電圧指令値vq*、d軸電流i
d、それにq軸電流iqからベクトル位相θcを算出す
る。なお、このときの演算方法は、図1の実施例と同じ
方法である。そして、さらにこの積分ゲイン演算回路3
0では、このベクトル位相θcをもとにして、図10に
示すテーブルを用い、積分ゲインGcを算出するように
なっている。
First, in the integral gain calculation circuit 30, the d-axis voltage command value vd *, the q-axis voltage command value vq *, and the d-axis current i
d, and the vector phase θc is calculated from the q-axis current iq. The calculation method at this time is the same as that in the embodiment of FIG. Further, this integral gain operation circuit 3
At 0, the integral gain Gc is calculated based on the vector phase θc using the table shown in FIG.

【0058】次に、第2のd軸電圧指令回路29と第2
のq軸電圧指令回路28では、それぞれ次式により、第
2のd軸電圧指令値Vd2*と第2のq軸電圧指令Vq
2*を演算するようになっている。
Next, the second d-axis voltage command circuit 29 and the second
In the q-axis voltage command circuit 28, the second d-axis voltage command value Vd2 * and the second q-axis voltage command Vq
2 * is calculated.

【0059】Vd2*=Gc・Δiq*+Vd2* Vq2*=Gc・Δid*+Vq2* この結果、まずベクトル位相θcが0度の場合には、図
10から明らかなように、積分ゲインGcが0にされる
のて、第2のd軸電圧指令回路29と第2のq軸電圧指
令回路28からの出力は実質的に0にされるので、この
ときは、q軸電流制御回路17とd軸電流制御回路18
で得られた第1の電圧指令値Vq1*、Vd1*だけで
制御されることになる。
Vd2 * = Gc.Δiq * + Vd2 * Vq2 * = Gc.Δid * + Vq2 * As a result, when the vector phase θc is 0 degrees, as shown in FIG. Therefore, the outputs from the second d-axis voltage command circuit 29 and the second q-axis voltage command circuit 28 are made substantially 0, and in this case, the q-axis current control circuit 17 and the d-axis Current control circuit 18
Is controlled only by the first voltage command values Vq1 * and Vd1 * obtained in the above.

【0060】そのため、この実施例においては、q軸電
流制御回路17とd軸電流制御回路18は、比例演算で
はなく、比例積分演算で動作する回路の方が適してる。
そして、ベクトル位相θcが90度のとき最大の積分ゲ
インGcmになるようにしてある。
For this reason, in this embodiment, the q-axis current control circuit 17 and the d-axis current control circuit 18 are more suitable for circuits that operate not by proportional operation but by proportional integral operation.
The maximum integral gain Gcm is obtained when the vector phase θc is 90 degrees.

【0061】この演算処理により、ベクトル位相θcが
大きいときには、第2の電圧指令値Vq2*、Vd2*
も大きくなり、これらの影響を大きくすることで、電流
制御の安定性の向上が得られるようにすることができ
る。従って、この図9の実施例は、図1の実施例よりも
簡単な演算方法で同等の電流制御特性を得ることができ
るという特徴を持っている。
As a result of this calculation, when the vector phase θc is large, the second voltage command values Vq2 *, Vd2 *
By increasing these effects, the stability of current control can be improved. Therefore, the embodiment of FIG. 9 has a feature that equivalent current control characteristics can be obtained by a simpler calculation method than the embodiment of FIG.

【0062】次に、図11も本発明の一実施例で、この
実施例も基本的には図9の実施例と同じであるが、1次
角周波数ω1により第2の電圧指令値の影響を変化させ
るようにした点が、図9の実施例とは異なるものであ
る。
Next, FIG. 11 shows another embodiment of the present invention. This embodiment is basically the same as the embodiment of FIG. 9 except that the influence of the second voltage command value depends on the primary angular frequency ω1. Is different from the embodiment of FIG.

【0063】このため、図11に示すように、回転角演
算回路14で演算した1次角周波数ω1を、第2のd軸
電圧指令回路29、第2のq軸電圧指令回路28に入力
し、それぞれ次の演算を行なうようにしてある。 Vd2*=k4・ω1(ΣΔiq*) Vq2*=k4・ω1(ΣΔid*) この演算の結果、1次角周波数ω1が大きい場合には、
電流制御系は第2のd軸電圧指令値vd2*と第2のq
軸電圧指令vq2*の影響を強く受けるようになる。
For this reason, as shown in FIG. 11, the primary angular frequency ω1 calculated by the rotation angle calculation circuit 14 is input to the second d-axis voltage command circuit 29 and the second q-axis voltage command circuit 28. , Each of which performs the following operation. Vd2 * = k4 · ω1 (ΣΔiq *) Vq2 * = k4 · ω1 (ΣΔid *) As a result of this operation, when the primary angular frequency ω1 is large,
The current control system includes a second d-axis voltage command value vd2 * and a second q
It is strongly influenced by the shaft voltage command vq2 *.

【0064】また、この結果、1次角周波数ω1が小さ
くなると、第2のd軸電圧指令値Vd2*と第2のq軸
電圧指令Vq2*は直接的に減少するので、相対的に第
1のd軸電圧指令値Vd1*と第1のq軸電圧指令Vq
1*の影響が大きくなる。
As a result, when the primary angular frequency ω1 is reduced, the second d-axis voltage command value Vd2 * and the second q-axis voltage command Vq2 * are directly reduced. D-axis voltage command value Vd1 * and first q-axis voltage command Vq
The effect of 1 * increases.

【0065】従って、実施例によれば、モータ速度ωM
が高速から急に減速したときには、第2の電圧指令値も
すぐに減少するので、そのときの電流が定常状態に落ち
着くまでの時間を短縮でき、応答性が向上する。
Therefore, according to the embodiment, the motor speed ω M
When the speed is suddenly decelerated from a high speed, the second voltage command value also decreases immediately, so that the time required for the current to settle in a steady state at that time can be shortened, and the responsiveness improves.

【0066】次に、図12も本発明の一実施例で、より
簡単な演算により電流制御系の安定性を確保することが
できるようにした場合の実施例で、モータとしては、誘
導モータの代りに永久磁石界磁形の同期モータを用いて
いる。
FIG. 12 shows another embodiment of the present invention in which the stability of the current control system can be ensured by a simpler operation. Instead, a permanent magnet field type synchronous motor is used.

【0067】この永久磁石式同期モータを用いたことに
より、制御系が異なってくる点としては、回転角指令値
θ*の代りに磁極位置検出器から得られる磁極位置θM
を用いるように構成されている点にある。
The use of this permanent magnet synchronous motor makes the control system different in that the magnetic pole position θ M obtained from the magnetic pole position detector is used instead of the rotation angle command value θ *.
In that it is configured to use

【0068】このような永久磁石式同期モータの制御の
場合では、通常、d軸電流指令id*は0に制御される
が、高回転まで回す場合にはd軸電流指令id*を積極
的に変化させ、弱め界磁を行うことができる。
In the case of such a control of the permanent magnet type synchronous motor, the d-axis current command id * is usually controlled to 0. Can be changed to effect weak field.

【0069】ここで、図12において、電流制御演算を
行なうのはq軸電流制御回路17とd軸電流制御回路1
8だけであり、これだけでは、比例積分演算を行う従来
の電流制御方法と同じであるが、この実施例では、この
制御系にモード回生判定回路33を追加したものであ
り、これが本実施例の特徴である。
In FIG. 12, the current control operation is performed by the q-axis current control circuit 17 and the d-axis current control circuit 1.
8, which is the same as the conventional current control method of performing the proportional-integral operation. However, in this embodiment, a mode regeneration determination circuit 33 is added to this control system. It is a feature.

【0070】このモード回生判定回路33では、モータ
速度ωMとq軸電流指令値iq*を入力し、まず、この
q軸電流指令値iq*<0であるかを判断する。次に、
モータ速度ωMが予め設定してある高速判定速度ωM0
越えるか否かを判断する。
The mode regeneration determining circuit 33 receives the motor speed ω M and the q-axis current command value iq *, and first determines whether or not the q-axis current command value iq * <0. next,
Determining whether more than a fast determination speed omega M0 the motor speed omega M is set in advance.

【0071】そして、結果が、iq*<0、かつ、ωM
>ωM0であれば、回生状態で、しかも同期モータが高速
に回転していることを意味するので、積分切替信号SW
を1にし、それ以外のときには、積分切替信号SWを0
にする。この積分切替信号SWは、図示のように、q軸
電流制御回路17とd軸電流制御回路18に入力され、
ここで、積分切替信号SWが0のときには通常の比例積
分演算を行い、同期モータの1次電流を制御する。一
方、積分切替信号SWが1のときには積分演算を停止
し、比例演算だけを行うのである。
Then, the result is that iq * <0 and ω M
> Ω M0 , it means that the synchronous motor is rotating at high speed in the regenerative state, and the integration switching signal SW
Is set to 1; otherwise, the integration switching signal SW is set to 0.
To The integration switching signal SW is input to a q-axis current control circuit 17 and a d-axis current control circuit 18 as shown in the figure.
Here, when the integration switching signal SW is 0, a normal proportional integration operation is performed to control the primary current of the synchronous motor. On the other hand, when the integration switching signal SW is 1, the integration calculation is stopped, and only the proportional calculation is performed.

【0072】この処理により、回生状態で、モータが高
速回転の場合だけ積分演算を停止することにより、積分
演算による電流制御系の安定性の低下を防止すると共
に、それ以外の場合には通常の簡単な電流制御演算によ
り良好なトルク制御を持つ交流モータ制御装置を得るこ
とができる。
By this processing, the integral calculation is stopped only when the motor is rotating at high speed in the regenerative state, thereby preventing the stability of the current control system from being lowered by the integral calculation. An AC motor control device having good torque control can be obtained by a simple current control operation.

【0073】次に図13は、積分切替方法、つまり、制
御回路10におけるモード判定回路34の処理方法が、
図12の実施例におけるモード判定回路33とは異なっ
ている本発明の一実施例である。q軸電流制御回路17
とd軸電流制御回路18では、比例積分演算により電流
フィードバック制御を行なう。モード判定回路34は、
電流指令発生回路6から得られるd軸電流指令値id*
とq軸電流指令値iq*を入力し、回生状態で、かつ、
弱め界磁状態であるか否かを判断して、積分切替信号S
Wを決定して出力するようになっている。
FIG. 13 shows an integration switching method, that is, a processing method of the mode determination circuit 34 in the control circuit 10 is as follows.
This is an embodiment of the present invention which is different from the mode determination circuit 33 in the embodiment of FIG. q-axis current control circuit 17
And the d-axis current control circuit 18 performs current feedback control by proportional integral calculation. The mode determination circuit 34
D-axis current command value id * obtained from current command generating circuit 6
And the q-axis current command value iq *, and in the regenerative state,
It is determined whether or not the field is weak, and the integration switching signal S
W is determined and output.

【0074】このモード判定回路34による演算内容を
図14のフローチャートに示す。まずステップ111で
これらの信号を入力し、次のステップ112では、q軸
電流指令値iq*が負であるか否かを判断する。
FIG. 14 is a flowchart showing the contents of the operation performed by the mode determination circuit 34. First, these signals are input in step 111, and in the next step 112, it is determined whether or not the q-axis current command value iq * is negative.

【0075】まず、q軸電流指令値iq*が負の場合は
回生状態であると判断されるので、ステップ113に進
む。一方、iq*が正又は0であるときには、回生状態
ではないと判断して、ステップ115において、積分切
替信号SWを0にする。
First, when the q-axis current command value iq * is negative, it is determined that the vehicle is in the regenerative state, and the process proceeds to step 113. On the other hand, when iq * is positive or 0, it is determined that the vehicle is not in the regenerative state, and in step 115, the integration switching signal SW is set to 0.

【0076】ステップ113では、d軸電流指令値id
*が予め設定してある弱め界磁判定値id0と比較す
る。そして、このd軸電流指令値id*がid0以上の
場合には、弱め界磁状態ではないと見做してステップ1
15に進み、ここで積分切替信号SWを0に設定する。
In step 113, the d-axis current command value id
* Is compared with a preset weak field determination value id0. If the d-axis current command value id * is equal to or greater than id0, it is determined that the field is not in the field weakening state and step 1
Proceeding to step 15, the integration switching signal SW is set to 0.

【0077】一方、d軸電流指令値id*がid0未満
の場合には、弱め界磁状態であるとして、ステップ11
4において、積分切替信号SWを1にする。つまり、現
在の運転モードが回生で、かつ、弱め界磁状態と判断し
たときに積分切替信号SWを1にするものである。
On the other hand, if the d-axis current command value id * is less than id0, it is determined that the field is in a weak field state and step 11
At 4, the integration switching signal SW is set to 1. That is, the integration switching signal SW is set to 1 when it is determined that the current operation mode is regenerative and the field is weak.

【0078】この積分切替信号SWは、図示のように、
モード判定回路34からq軸電流制御回路17とd軸電
流制御回路18、第2のd軸電圧指令回路29、及び第
2のq軸電圧指令回路28に出力される。
The integration switching signal SW is, as shown in FIG.
The signal is output from the mode determination circuit 34 to the q-axis current control circuit 17, the d-axis current control circuit 18, the second d-axis voltage command circuit 29, and the second q-axis voltage command circuit 28.

【0079】そして、この積分切替信号SWが0の場合
には、q軸電流制御回路17とd軸電流制御回路18に
おいては積分演算を行い、第2のd軸電圧指令回路29
と第2のq軸電圧指令回路28での積分演算は停止され
る。
When the integration switching signal SW is 0, the q-axis current control circuit 17 and the d-axis current control circuit 18 perform an integration operation, and the second d-axis voltage command circuit 29
And the integration calculation in the second q-axis voltage command circuit 28 is stopped.

【0080】他方、この積分切替信号SWが1の場合に
は、q軸電流制御回路17とd軸電流制御回路18にお
ける積分演算を停止し、第2のd軸電圧指令回路29と
第2のq軸電圧指令回路28による積分演算を行なうの
である。
On the other hand, when the integration switching signal SW is 1, the integration calculation in the q-axis current control circuit 17 and the d-axis current control circuit 18 is stopped, and the second d-axis voltage command circuit 29 and the second The q-axis voltage command circuit 28 performs an integration operation.

【0081】このように積分切替信号SWを用いること
により、回生状態で、かつ、弱め界磁状態の場合だけ、
第2のd軸電圧指令回路29と第2のq軸電圧指令回路
28による積分演算を行い、電流制御系の安定さが低下
するのを防止すると共に、そうでないときには、制御に
用いるマイコンの処理負担を軽減することができる。
As described above, by using the integration switching signal SW, only in the regenerative state and the weak field state,
An integration operation is performed by the second d-axis voltage command circuit 29 and the second q-axis voltage command circuit 28 to prevent the stability of the current control system from deteriorating. The burden can be reduced.

【0082】従って、この図13の実施例によれば、電
流制御系の安定性を充分に確保すると共に、マイコンの
負担を軽くできるので、その処理を制御系の診断等に利
用できることになり、システムの信頼性を更に向上する
ことができる利点がある。
Therefore, according to the embodiment of FIG. 13, the stability of the current control system can be sufficiently ensured and the load on the microcomputer can be reduced, so that the processing can be used for diagnosis of the control system. There is an advantage that the reliability of the system can be further improved.

【0083】図15は、本発明の更に別の一実施例で、
前述の実施例では積分切替信号SWが1の場合だけ積分
演算を停止したが、この実施例では常時積分演算を停止
させるようにしたものである。つまり、この実施例で
は、電流制御回路では比例演算だけとするのである。し
かし、これでは定常偏差が生じるので、この実施例で
は、抵抗の電圧降下分をフィードフォワードにより加え
るようにしたものである。
FIG. 15 shows still another embodiment of the present invention.
In the above-described embodiment, the integration operation is stopped only when the integration switching signal SW is 1, but in this embodiment, the integration operation is always stopped. That is, in this embodiment, only the proportional operation is performed in the current control circuit. However, since a steady-state error occurs in this case, in this embodiment, the voltage drop of the resistor is added by feedforward.

【0084】なお、この図15では、一例として、d軸
についての制御だけを行なうようにした実施例について
示したもので、図示のように、d軸電流制御回路をd軸
比例制御演算器41で構成し、d軸抵抗電圧演算回路4
2で演算した電圧降下分Vdrを、次式に示すように、
d軸比例制御演算器41で演算した指令値Vd1*にフ
ィードフォワードするように構成したものである。
FIG. 15 shows an embodiment in which only the control for the d-axis is performed as an example. As shown in FIG. 15, the d-axis current control circuit includes a d-axis proportional control calculator 41. And a d-axis resistance voltage calculation circuit 4
The voltage drop Vdr calculated in 2 is expressed by the following equation:
It is configured to feed forward the command value Vd1 * calculated by the d-axis proportional control calculator 41.

【0085】Vdr=R・id* なお、この実施例では、上式に示すように、d軸電流指
令id*を用いているが、次式のように、実際の電流i
dを用いても実現することができる。
Vdr = R · id * Note that in this embodiment, the d-axis current command id * is used as shown in the above equation, but the actual current i
It can also be realized by using d.

【0086】Vdr=R・id また、上記したように、この実施例では、d軸にだけ適
用しているが、これにq軸を追加したり、或いはq軸だ
けに適用するようにしてもよい。
Vdr = R · id Also, as described above, in this embodiment, the present invention is applied only to the d-axis, but the q-axis may be added to this, or may be applied to only the q-axis. Good.

【0087】以上、本発明について、いくつかの実施例
と、誘導モータ、同期モータの場合についても異なる方
式で説明したが、これらの実施例を組合わせて本発明を
実施するようにしてもよい。また、以上の実施例では、
電流偏差に対して、加算すべき印加電圧の方向を変える
ための方法について、いくつか提案しているが、交流モ
ータの駆動状態に関する情報をもとに、その印加電圧の
方向を変える方法であれば同一の効果を生むことにな
る。
As described above, the present invention has been described in some embodiments, and in the case of an induction motor and a synchronous motor in different systems. However, the present invention may be implemented by combining these embodiments. . In the above embodiment,
Several methods have been proposed for changing the direction of the applied voltage to be added with respect to the current deviation, but any method that changes the direction of the applied voltage based on information on the driving state of the AC motor is proposed. The same effect will be produced.

【0088】次に、本発明による交流モータ制御装置の
応用例を示し、その有効性について説明する。まず図1
6は、例えば図1に示した本発明による交流モータ制御
装置をクレーンに適用した場合のシステム構成図で、こ
の図16では省略してあるが、制御装置7は、図1に示
すように構成されている。そして、このクレーンでは、
運転者が操作レバー201を操作して荷物204の上げ
下げを指示するようになっており、この操作により運転
指令発生装置202が制御装置7に正転(FWD)/逆転
(REV)、速度信号(CF1〜CF4)の各信号を発生す
るように構成されている。
Next, an application example of the AC motor control device according to the present invention will be shown, and its effectiveness will be described. First, Figure 1
6 is a system configuration diagram in the case where, for example, the AC motor control device according to the present invention shown in FIG. 1 is applied to a crane. Although not shown in FIG. 16, the control device 7 is configured as shown in FIG. Have been. And with this crane,
The driver operates the operation lever 201 to give an instruction to raise or lower the luggage 204. With this operation, the operation command generator 202 causes the control device 7 to rotate forward (FWD) / reverse.
(REV) and velocity signals (CF1 to CF4).

【0089】制御装置7内では、これらの信号をトルク
指令発生装置8で受け、トルク指令τ*を発生し、制御
装置7内の電流指令発生回路9に入力され、前述した制
御装置7により誘導モータ1が制御されるようになって
おり、これにより、ギヤなどの動力伝達機構5aを介し
て巻き取りドラム203を駆動し、荷物204の吊り上
げ吊り下げを行なうようになっている。
In the control device 7, these signals are received by the torque command generation device 8 to generate a torque command τ *, which is input to the current command generation circuit 9 in the control device 7 and guided by the control device 7 described above. The motor 1 is controlled, whereby the winding drum 203 is driven via a power transmission mechanism 5a such as a gear, and the load 204 is lifted and suspended.

【0090】このとき、このようなクレーン(ホイスト
でも同様)では、速度制御が必要であり、このため、ト
ルク指令発生装置8は入力された速度信号(CF1〜C
F4)に応じて速度指令を発生し、速度制御演算を施
し、トルク指令τ*を出力する。
At this time, speed control is necessary for such a crane (the same applies to a hoist). Therefore, the torque command generator 8 outputs the input speed signals (CF1 to CF1).
A speed command is generated according to F4), a speed control calculation is performed, and a torque command τ * is output.

【0091】ところで、このクレーン(ホイストでも同
様)では、荷物204が定格荷重のとき、定格速度で持
ち上げることができるように誘導モータ1と電力変換回
路3が選定されるが、荷物204が軽いときは、定格速
度以上でも動かせるようにすることが要求され、従っ
て、この場合には、高速の弱め界磁状態で運転されるこ
とになる。
By the way, in this crane (the same applies to a hoist), when the load 204 has a rated load, the induction motor 1 and the power conversion circuit 3 are selected so that the load can be lifted at the rated speed. Is required to be able to operate at a speed higher than the rated speed, and in this case, it is operated in a high-speed field-weakening state.

【0092】この場合、荷物204を吊り上げるときは
力行運転になるので、特に問題はないが、吊り下げると
きは回生運転になり、荷物204が軽くて吊り下げの状
態になったときには高速の弱め界磁状態で、かつ、回生
状態となり、このため、従来技術のように、高速の弱め
界磁状態で、かつ、回生状態で誘導モータ1の電流制御
が不安定になってしまうとすると、直ちに荷物204の
落下につながり、安全上極めて危険な状態となる。従来
技術のように、力行運転時、つまり、つり上げ時では、
電流制御は不安定とならないため、正常に持ち上げるこ
とができるが、回生運転では不安定になってしまうので
は、吊り上げた荷物を下降できないことになり、使用上
かなり問題になってしまうから、この点で本発明の有効
なことが理解される。
In this case, when the load 204 is lifted, the power running operation is performed. Therefore, there is no particular problem. However, when the load 204 is suspended, the regenerative operation is performed. When the load 204 is light and suspended, a high-speed weak field is generated. If the current control of the induction motor 1 becomes unstable in the high-speed field-weakening state and the regenerative state as in the related art, the load This leads to the falling of the battery 204, which is extremely dangerous for safety. As in the prior art, during power running operation, that is, during lifting,
The current control does not become unstable, so it can be lifted normally.However, if it becomes unstable during regenerative operation, it will not be possible to lower the lifted luggage, which will cause a considerable problem in use. It is understood that the present invention is effective in this respect.

【0093】次に、図17は、本発明を電気自動車に適
用した場合のシステム構成例で、このような電気自動車
では、図示のように、誘導モータ1より、駆動軸5bを
介してタイヤ6a、6bにモータトルクを伝達し、車体
4を走行させる。運転者は、アクセル21、ブレーキ2
2、切替スイッチ23を操作し、自動車の走行を制御す
るのであるが、このためアクセル21の踏み込み量x
a、ブレーキ22の踏み込み量xb、前進、後進、停止
を指示する切替スイッチ23の切替信号SDR、及び位
置検出器13からの信号θMによるモータ速度ωMを制御
装置7内に取り込み、これによりトルク指令発生装置8
aが誘導モータ1が出力すべきトルク指令値τ*を演算
するようになっている。
Next, FIG. 17 shows an example of a system configuration in which the present invention is applied to an electric vehicle. In such an electric vehicle, as shown, the tire 6a is driven by the induction motor 1 via the drive shaft 5b. , 6b to cause the vehicle body 4 to travel. The driver has the accelerator 21 and the brake 2
2. By operating the changeover switch 23, the traveling of the automobile is controlled.
a, the depression amount xb of the brake 22, forward, backward, switch signal SDR of the changeover switch 23 for instructing stopping, and takes in the motor speed omega M by signal theta M from the position detector 13 in the control device 7, thereby Torque command generator 8
a calculates a torque command value τ * to be output by the induction motor 1.

【0094】このような電気自動車に本発明による電流
制御方法を適用した場合の利点は、長い下り坂を走行す
る場合に得られる。すなわち、この場合には、通常、運
動エネルギーを電力回生してバッテリーに戻す回生制御
が行なわれる。そこで、トルク指令発生装置8aでは、
この回生制御に必要なトルク指令値τ*を演算する。
The advantage of applying the current control method according to the present invention to such an electric vehicle is obtained when the vehicle travels on a long downhill. That is, in this case, normally, regeneration control is performed in which kinetic energy is regenerated by electric power and returned to the battery. Therefore, in the torque command generator 8a,
The torque command value τ * required for this regenerative control is calculated.

【0095】また、電気自動車では、エネルギー損失を
できるだけ低減するため、モータトルクに応じて弱め界
磁制御を積極的に行っている。このような場合には、従
来の電流制御方法では、安定性が低下することがあるの
に対して、本発明の実施例によれば、力行時と同様に高
い安定性を保持することができ、従って、このことから
も、本発明が、高速走行で、かつ、回生時に極めて有効
な方法であることが理解される。
Further, in the electric vehicle, the field-weakening control is actively performed according to the motor torque in order to reduce the energy loss as much as possible. In such a case, in the conventional current control method, the stability may be reduced. On the other hand, according to the embodiment of the present invention, high stability can be maintained as in the case of power running. Therefore, it can be understood from this that the present invention is a very effective method at the time of high-speed running and at the time of regeneration.

【0096】なお、上記実施例では、説明の簡略化のた
め、制御装置7の内部要素を回路として表現している
が、アナログ回路やディジタル回路で実現できるほか、
マイクロプロセッサのソフトウェアによる処理でも実現
できることはいうまでもない。
In the above embodiment, the internal elements of the control device 7 are represented as circuits for simplicity of explanation, but can be realized by analog circuits or digital circuits.
Needless to say, it can be realized by processing by software of a microprocessor.

【0097】ここで、本発明の実施態様をまとめて列挙
して見ると、以下の通りである。 実施態様1 請求項1において、前記ベクトル位相を、前記電力変換
装置の1次周波数により変化させることを特徴とする交
流モータ制御装置。 実施態様2 請求項1において、前記ベクトル位相を、前記交流モー
タの印加電圧のd,q軸成分と、前記d,q軸電流の成
分との積により得ることを特徴とする交流モータ制御装
置。 実施態様3 請求項1において、前記ベクトル位相を、前記交流モー
タの印加電圧と1次電流の位相差から得ることを特徴と
する交流モータ制御装置。
Here, the embodiments of the present invention are listed and listed as follows. Embodiment 1 The AC motor control device according to claim 1, wherein the vector phase is changed by a primary frequency of the power conversion device. Embodiment 2 The AC motor control device according to claim 1, wherein the vector phase is obtained by a product of d and q axis components of an applied voltage of the AC motor and components of the d and q axis currents. Embodiment 3 The AC motor control device according to claim 1, wherein the vector phase is obtained from a phase difference between a voltage applied to the AC motor and a primary current.

【0098】実施態様4 実施態様2、あるいは、実施態様3のおいて、前記1次
電流を、前記d軸電流指令値と前記q軸電流指令値から
推定することを特徴とする交流モータ制御装置。
Fourth Embodiment In the second or third embodiment, the primary current is estimated from the d-axis current command value and the q-axis current command value. .

【0099】実施態様5 請求項1において、前記補正d軸電圧と前記補正q軸電
圧を、積分演算により算出することを特徴とする交流モ
ータ制御装置。 実施態様6 請求項1において、前記ベクトル位相を、0度から90
度の範囲内で設定することを特徴とする交流モータ制御
装置。 実施態様7 請求項1において、前記d軸電流指令値により基準q軸
電圧を、前記q軸電流指令値により基準d軸電圧を算出
し、それぞれ前記q軸電圧指令値、前記d軸電圧指令値
に加算することを特徴とする交流モータ制御装置。
Embodiment 5 The AC motor control device according to claim 1, wherein the corrected d-axis voltage and the corrected q-axis voltage are calculated by an integral operation. Embodiment 6 The vector phase according to claim 1, wherein the vector phase is set to 0 degree to 90 degrees.
An AC motor control device characterized by being set within a range of degrees. Embodiment 7 In Claim 1, the reference q-axis voltage is calculated by the d-axis current command value, and the reference d-axis voltage is calculated by the q-axis current command value, and the q-axis voltage command value and the d-axis voltage command value are respectively calculated. AC motor control device characterized by adding

【0100】実施態様8 請求項2において、前記補正q軸電圧、前記d軸電圧
を、それぞれ前記d軸電流偏差、前記q軸電流偏差を積
分することにより得ることを特徴とする交流モータ制御
装置。 実施態様9 実施例態様8において、前記積分のゲインを、前記交流
モータの印加電圧と1次電流の位相差により変えること
を特徴とする交流モータ制御装置。 実施態様10 実施態様8において、前記補正q軸電圧、前記補正d軸
電圧は、それぞれ前記d軸電流偏差、前記q軸電流偏差
を積分して、前記電力変換装置の1次各周波数を乗じる
ことにより得ることを特徴とする交流モータ制御装置。 実施態様11 請求項2において、前記d軸電流指令値により基準q軸
電圧を、前記q軸電流指令値により基準d軸電圧を算出
し、それぞれ前記q軸電圧指令値、前記d軸電圧指令値
に加算することを特徴とする交流モータ制御装置。
Embodiment 8 An AC motor control apparatus according to claim 2, wherein the corrected q-axis voltage and the d-axis voltage are obtained by integrating the d-axis current deviation and the q-axis current deviation, respectively. . Ninth Embodiment An AC motor control device according to the eighth embodiment, wherein the gain of the integration is changed by a phase difference between a voltage applied to the AC motor and a primary current. Embodiment 10 In Embodiment 8, the corrected q-axis voltage and the corrected d-axis voltage are obtained by integrating the d-axis current deviation and the q-axis current deviation, respectively, and multiplying each of the primary frequencies of the power converter. An AC motor control device characterized by being obtained by: Embodiment 11 In claim 2, the reference q-axis voltage is calculated based on the d-axis current command value, and the reference d-axis voltage is calculated based on the q-axis current command value. AC motor control device characterized by adding

【0101】実施態様12 請求項3において、前記交流モータの運転状態が回生の
とき、前記第1、または、第2の演算方法に切替ること
を特徴とする交流モータ制御装置。 実施態様13 請求項3において、前記交流モータの運転状態が回生
で、かつ、高速回転であると判断したとき、前記第1、
または、第2の演算方法に切替ることを特徴とする交流
モータ制御装置。 実施態様14 請求項3において、前記交流モータの運転状態が回生
で、かつ、前記d軸電流指令値を下げて弱め界磁制御を
行なうとき、前記第1、または、第2の演算方法に切替
ることを特徴とする交流モータ制御装置。
Embodiment 12 The AC motor control device according to claim 3, wherein the operation mode is switched to the first or second calculation method when the operation state of the AC motor is regenerative. Embodiment 13 According to claim 3, when it is determined that the operating state of the AC motor is regenerative and high-speed rotation, the first,
Alternatively, the AC motor control device is switched to a second calculation method. Embodiment 14 The method according to claim 3, wherein when the operation state of the AC motor is regenerative and the d-axis current command value is reduced to perform the field weakening control, the method is switched to the first or second calculation method. An AC motor control device characterized by the above-mentioned.

【0102】実施態様15 請求項4において、d軸の制御演算を電流偏差の比例演
算のみとし、その演算結果とd軸の抵抗電圧降下分をフ
ィードフォワード量から前記電圧を補正する手段を備え
たことを特徴とする交流モータ制御装置。 実施態様16 請求項4、実施態様15において、抵抗電圧降下分を電
圧指令から算出することとしたことを特徴とする交流モ
ータ制御装置。 実施態様17 請求項4、実施態様15において、抵抗電圧降下分を検
出電流から算出することとしたことを特徴とする交流モ
ータ制御装置。
(Embodiment 15) In Claim 4, the control operation of the d-axis is limited to the proportional operation of the current deviation, and the means for correcting the voltage based on the result of the operation and the resistance voltage drop of the d-axis from the feedforward amount is provided. An AC motor control device, characterized in that: Embodiment 16 The AC motor control device according to claim 4 or 15, wherein the resistance voltage drop is calculated from the voltage command. Seventeenth Embodiment An AC motor control device according to claim 4 or 15, wherein the resistance voltage drop is calculated from the detected current.

【0103】[0103]

【発明の効果】本発明によれば、回生時や弱め界磁制御
時にも安定性のよい電流制御が得られるので、小型で、
常に高効率な運転が可能な交流モータ制御装置を提供で
きる効果がある。そして、この結果、本発明は、特に力
行/回生を使うクレーン(ホイスト)に有効で、さらに下
り坂を長時間運転しなければならない電気車に有効であ
る。
According to the present invention, stable current control can be obtained even during regeneration or field weakening control.
There is an effect that an AC motor control device that can always operate with high efficiency can be provided. As a result, the present invention is particularly effective for a crane (hoist) that uses powering / regeneration, and is also effective for an electric vehicle that needs to drive downhill for a long time.

【0104】また、本発明によれば、フィードフォワー
ドで各電流に対して発生すべき印加電圧を入力できるの
で、交流モータ制御装置の応答性を向上する効果もあ
る。
Further, according to the present invention, an applied voltage to be generated for each current can be input in a feedforward manner, so that the responsiveness of the AC motor control device can be improved.

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

【図1】誘導モータを用いた場合の本発明による交流モ
ータ制御装置の一実施例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of an AC motor control device according to the present invention when an induction motor is used.

【図2】本発明における誘導モータの印加電圧と1次電
流の関係をd−q座標系から見たときのベクトル図であ
る。
FIG. 2 is a vector diagram when a relationship between an applied voltage of an induction motor and a primary current according to the present invention is viewed from a dq coordinate system.

【図3】本発明の実施例における電圧電流位相差演算回
路のベクトル位相θcの演算処理を説明するためのフロ
ーチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a calculation process of a vector phase θc by a voltage / current phase difference calculation circuit according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例における第2の電圧指令回路に
よりベクトル位相θcから第2の電圧指令値を得るため
の処理を説明するフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a process for obtaining a second voltage command value from a vector phase θc by a second voltage command circuit in the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例における第2の電圧指令値と電
流偏差の関係を示すベクトル図である。
FIG. 5 is a vector diagram showing a relationship between a second voltage command value and a current deviation in the embodiment of the present invention.

【図6】正弦波発生回路を用いた場合の本発明による交
流モータ制御装置の一実施例を示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing an embodiment of an AC motor control device according to the present invention when a sine wave generation circuit is used.

【図7】1次角周波数によりベクトル位相θcを演算す
るようにした本発明による交流モータ制御装置の一実施
例を示す構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram showing an embodiment of an AC motor control device according to the present invention in which a vector phase θc is calculated based on a primary angular frequency.

【図8】本発明の実施例において1次角周波数からベク
トル位相θcを演算する場合に使用するテーブルの特性
図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram of a table used when calculating a vector phase θc from a primary angular frequency in the embodiment of the present invention.

【図9】q軸電流偏差により第2のd軸電圧指令値を求
め、d軸電流偏差により第2のq軸電圧指令値を求める
ようにした本発明による交流モータ制御装置の実施例を
示す構成図である。
FIG. 9 shows an embodiment of an AC motor control device according to the present invention in which a second d-axis voltage command value is obtained from a q-axis current deviation, and a second q-axis voltage command value is obtained from the d-axis current deviation. It is a block diagram.

【図10】本発明の実施例においてベクトル位相θcか
ら積分ゲインGcを演算する場合に使用するテーブルの
特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram of a table used when calculating an integral gain Gc from a vector phase θc in the embodiment of the present invention.

【図11】1次角周波数により第2のd軸電圧指令値を
求め、第2のq軸電圧指令値を変化させるようにした本
発明による交流モータ制御装置の実施例を示す構成図で
ある。
FIG. 11 is a configuration diagram showing an embodiment of an AC motor control device according to the present invention in which a second d-axis voltage command value is obtained based on a primary angular frequency and a second q-axis voltage command value is changed. .

【図12】永久磁石式のモータを用いて回生状態で高速
時に積分を停止するようにした本発明による交流モータ
制御装置の実施例を示す構成図である。
FIG. 12 is a configuration diagram showing an embodiment of an AC motor control device according to the present invention in which integration is stopped at a high speed in a regenerative state using a permanent magnet type motor.

【図13】回生状態で弱め界磁制御時に積分の演算方法
を切り替るようにした本発明による交流モータ制御装置
の実施例を示す構成図である。
FIG. 13 is a configuration diagram showing an embodiment of an AC motor control device according to the present invention in which an integration calculation method is switched during field-weakening control in a regenerative state.

【図14】本発明の実施例におけるモード判定処理を示
すフローチャートである。
FIG. 14 is a flowchart illustrating a mode determination process according to the embodiment of the present invention.

【図15】電流制御演算を常時比例演算とし、抵抗の電
圧降下分をフィードフォワードするようにした本発明に
よる交流モータ制御装置の実施例を示す構成図である。
FIG. 15 is a configuration diagram showing an embodiment of an AC motor control device according to the present invention in which current control calculation is always performed as a proportional calculation, and a voltage drop of a resistor is fed forward.

【図16】本発明による交流モータ制御装置をクレーン
に適用した場合のシステム構成図である。
FIG. 16 is a system configuration diagram when the AC motor control device according to the present invention is applied to a crane.

【図17】本発明による交流モータ制御装置を電気自動
車に適用した場合のシステム構成図である。
FIG. 17 is a system configuration diagram when the AC motor control device according to the present invention is applied to an electric vehicle.

【図18】従来技術による交流モータ制御装置で回生を
行った場合の電圧、電流の位相関係を示すベクトル図で
ある。
FIG. 18 is a vector diagram showing a phase relationship between a voltage and a current when regeneration is performed by an AC motor control device according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 誘導モータ 2 電力変換回路 3 直流電源 7 制御装置 8、8a トルク指令発生装置 9 電流指令発生回路 10 電流制御回路 11、16 座標変換回路 12 PWM発生回路 13 位置検出器 14 回転角演算回路 15 電流センサ 17 q軸電流制御回路 18 d軸電流制御回路 19 電圧電流位相差演算回路 20 第2の電圧指令回路 21 アクセル 22 ブレーキ 23 切替スイッチ 24 正弦波発生回路 25、26 非干渉制御回路 27 速度位相回路 28 第2のq軸電圧指令回路 29 第2のd軸電圧指令回路 30 積分ゲイン演算回路 33 モード回生判定回路 34 モード判定回路 40 速度演算回路 41 d軸比例電流制御回路 42 d軸電圧降下演算回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Induction motor 2 Power conversion circuit 3 DC power supply 7 Control device 8, 8a Torque command generation device 9 Current command generation circuit 10 Current control circuit 11, 16 Coordinate conversion circuit 12 PWM generation circuit 13 Position detector 14 Rotation angle calculation circuit 15 Current Sensor 17 q-axis current control circuit 18 d-axis current control circuit 19 voltage-current phase difference calculation circuit 20 second voltage command circuit 21 accelerator 22 brake 23 change-over switch 24 sine wave generation circuit 25, 26 non-interference control circuit 27 speed phase circuit 28 second q-axis voltage command circuit 29 second d-axis voltage command circuit 30 integral gain calculation circuit 33 mode regeneration determination circuit 34 mode determination circuit 40 speed calculation circuit 41 d-axis proportional current control circuit 42 d-axis voltage drop calculation circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富田 浩之 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社 日立製作所 産業機器事業 部内 (72)発明者 正木 良三 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 高本 祐介 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−169369(JP,A) 特開 平5−292777(JP,A) 特開 昭63−245291(JP,A) 特開 平2−197284(JP,A) 特開 昭58−106610(JP,A) 特開 昭63−11077(JP,A) 特開 平6−250740(JP,A) 特開 平4−289904(JP,A) 特開 平4−109305(JP,A) 特開 平2−96203(JP,A) 特開 平9−74606(JP,A) 実開 昭60−44103(JP,U) (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 G05B 1/00 - 7/04 G05B 11/00 - 11/60 G05B 13/00 - 13/04 G05B 17/00 - 17/02 G05B 21/00 - 21/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hiroyuki Tomita 7-1-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Hitachi, Ltd. Industrial Equipment Division (72) Inventor Ryozo Masaki 7-1-1 Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 1 Hitachi, Ltd. Hitachi Laboratory (72) Inventor Yusuke Takamoto 1-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. Hitachi Laboratory (56) References JP-A-59-169369 (JP, A) JP-A-5-292777 (JP, A) JP-A-63-245291 (JP, A) JP-A-2-197284 (JP, A) JP-A-58-106610 (JP, A) JP-A-63 JP-A-6-250740 (JP, A) JP-A-4-289904 (JP, A) JP-A-4-109305 (JP, A) JP-A-2-96203 (JP, A) ) JP 9 74606 (JP, A) JitsuHiraku Akira 60-44103 (JP, U) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) H02P 5/408 - 5/412 H02P 7/628 - 7/632 H02P 21/00 G05B 1/00-7/04 G05B 11/00-11/60 G05B 13/00-13/04 G05B 17/00-17/02 G05B 21/00-21/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 交流モータと、該交流モータに供給する
電力を発生する電力変換装置と、前記交流モータが発生
すべきトルク指令値から前記交流モータの磁束をを発生
するためのd軸電流指令値及びそれに直交するq軸電流
指令値を演算する電流指令値発生装置と、前記d軸電流
指令値と前記交流モータのd軸電流とのd軸電流偏差か
d軸電圧指令値を算出して前記電力変換装置を制御す
るd軸電流制御装置と、前記q軸電流指令値と前記交流
モータのq軸電流とのq軸電流偏差からq軸電圧指令値
を算出して前記電力変換装置を制御するq軸電流制御装
置とを備えた交流モータ制御装置において、 前記d軸電流制御装置と前記q軸電流制御装置の一方と
他方の内、一方の軸電流制御装置 により算出した軸電圧
指令値に、その軸の抵抗電圧降下分を加算して補正する
軸抵抗演算手段を設け、 前記一方の軸電流制御装置は比例演算により前記電圧指
令値の算出を行ない、前記他方の軸電流制御装置は比例
積分演算により前記電圧指令値の算出を行なうように構
成し前記一方の軸電流制御装置による前記電圧指令値につい
ては、前記軸抵抗演算手段から得られるように構成した
ことを特徴とする交流モータ制御装置。
1. An AC motor, a power converter for generating power to be supplied to the AC motor, and a d-axis current command for generating a magnetic flux of the AC motor from a torque command value to be generated by the AC motor. A current command value generator for calculating a value and a q-axis current command value orthogonal thereto, and calculating a d-axis voltage command value from a d-axis current deviation between the d-axis current command value and the d-axis current of the AC motor. Controlling the power converter.
D-axis current controller, the q-axis current command value and the AC
Q-axis voltage command value from q-axis current deviation from q-axis current of motor
In the AC motor control device and a q-axis current control unit calculates and controls the power conversion device, and the d-axis current controller and one of the q-axis current controller
Correction is made by adding the resistance voltage drop of the axis to the axis voltage command value calculated by one axis current control device of the other.
Shaft resistance calculating means is provided, and the one shaft current control device performs the voltage
And the other shaft current control device is proportional.
The voltage command value is calculated by integral calculation.
And the voltage command value by the one shaft current control device is
An AC motor control device characterized in that the AC motor control device is obtained from the shaft resistance calculating means .
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ES2381541T3 (en) 2009-12-01 2012-05-29 Konecranes Plc Motor control system for a forklift drive mechanism
JP5622030B2 (en) * 2010-06-03 2014-11-12 富士電機株式会社 Power conversion system
JP6024262B2 (en) * 2012-07-27 2016-11-16 ダイキン工業株式会社 Power converter
JP2014155393A (en) * 2013-02-13 2014-08-25 Nagaoka Univ Of Technology Ac electric machine system and control method therefor
JP6245472B2 (en) 2013-12-26 2017-12-13 東海旅客鉄道株式会社 Electric vehicle control device
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