JP3262146B2 - 交流電動機の可変速駆動装置 - Google Patents
交流電動機の可変速駆動装置Info
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/0003—Control strategies in general, e.g. linear type, e.g. P, PI, PID, using robust control
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/0004—Control strategies in general, e.g. linear type, e.g. P, PI, PID, using robust control
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流電動機の一次抵抗
や漏れインダクタンスが所望の値になるように制御可能
とした交流電動機の可変速駆動装置に関する。
や漏れインダクタンスが所望の値になるように制御可能
とした交流電動機の可変速駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１３は従来の可変速駆動装置の概略的
な構成を示している。図において、１０１は誘導電動機
や同期電動機の如き交流電動機、１０２はインバータ等
の電力変換器、１０３は電力変換器１０２を介して交流
電動機１０１に供給する交流電圧の周波数及び振幅の指
令値を一意的に与える交流電圧指令発生器である。この
可変速駆動装置では、電力変換器１０２を可変電圧・可
変周波数の電源として用いることにより、交流電動機１
０１の可変速運転を行っている。なお、図において、ｖ
1a *，ｖ1b *，ｖ1c *は交流電動機１０１の各相（ａ相、
ｂ相、ｃ相）の一次電圧指令値、ｖ1a，ｖ1b，ｖ1cは一
次電圧（検出値）である。
な構成を示している。図において、１０１は誘導電動機
や同期電動機の如き交流電動機、１０２はインバータ等
の電力変換器、１０３は電力変換器１０２を介して交流
電動機１０１に供給する交流電圧の周波数及び振幅の指
令値を一意的に与える交流電圧指令発生器である。この
可変速駆動装置では、電力変換器１０２を可変電圧・可
変周波数の電源として用いることにより、交流電動機１
０１の可変速運転を行っている。なお、図において、ｖ
1a *，ｖ1b *，ｖ1c *は交流電動機１０１の各相（ａ相、
ｂ相、ｃ相）の一次電圧指令値、ｖ1a，ｖ1b，ｖ1cは一
次電圧（検出値）である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、交流電圧指令発生器１０３から直接出力される交流
電圧の周波数と振幅の指令値は、交流電動機１０１の固
定子の抵抗や配線の抵抗からなる一次抵抗や漏れインダ
クタンスの値によって最適値が異なり、安定に運転を行
なうには駆動装置ごとに指令値を調整しなくてはならな
かった。更に、一次抵抗や漏れインダクタンスと指令値
の調整量との関係が複雑で、調整作業が困難であるとい
う問題があった。
て、交流電圧指令発生器１０３から直接出力される交流
電圧の周波数と振幅の指令値は、交流電動機１０１の固
定子の抵抗や配線の抵抗からなる一次抵抗や漏れインダ
クタンスの値によって最適値が異なり、安定に運転を行
なうには駆動装置ごとに指令値を調整しなくてはならな
かった。更に、一次抵抗や漏れインダクタンスと指令値
の調整量との関係が複雑で、調整作業が困難であるとい
う問題があった。
【０００４】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、交流電動機の等
価的な一次抵抗や漏れインダクタンスが所望の値になる
ように電気的に調整可能とし、駆動装置ごとの煩雑な調
整作業を不要にすると共に、交流電動機の運転を安定化
させることができる交流電動機の可変速駆動装置を提供
することにある。
れたもので、その目的とするところは、交流電動機の等
価的な一次抵抗や漏れインダクタンスが所望の値になる
ように電気的に調整可能とし、駆動装置ごとの煩雑な調
整作業を不要にすると共に、交流電動機の運転を安定化
させることができる交流電動機の可変速駆動装置を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１発明は、交流電圧の周波数及び振幅を含む交流
電圧指令値を出力する交流電圧指令発生器と、前記交流
電圧指令値に基づき可変電圧・可変周波数の交流電圧を
出力して交流電動機に供給する電力変換器とを備えた可
変速駆動装置において、電力変換器の出力電流を検出す
る電流検出器と、この電流検出器による各相の電流検出
値を増幅する増幅器からなる調節器と、前記交流電圧指
令値から前記増幅器の出力信号をそれぞれ減算して電力
変換器に入力する手段と、を備え、前記増幅器のゲイン
を、交流電動機のインピーダンスと直列に挿入される抵
抗値に相当する値としたものである。
め、第１発明は、交流電圧の周波数及び振幅を含む交流
電圧指令値を出力する交流電圧指令発生器と、前記交流
電圧指令値に基づき可変電圧・可変周波数の交流電圧を
出力して交流電動機に供給する電力変換器とを備えた可
変速駆動装置において、電力変換器の出力電流を検出す
る電流検出器と、この電流検出器による各相の電流検出
値を増幅する増幅器からなる調節器と、前記交流電圧指
令値から前記増幅器の出力信号をそれぞれ減算して電力
変換器に入力する手段と、を備え、前記増幅器のゲイン
を、交流電動機のインピーダンスと直列に挿入される抵
抗値に相当する値としたものである。
【０００６】 第２発明は、交流電圧指令値に基づき可
変電圧・可変周波数の交流電圧を出力して交流電動機に
供給する電力変換器を備えた可変速駆動装置において、
交流電動機の一次周波数指令値及び回転直交座標系にお
ける２軸電圧指令値を発生する周波数・２軸電圧指令値
発生器と、電力変換器の出力電流を検出する電流検出器
と、前記一次周波数指令値から演算した位相が入力さ
れ、前記電流検出器による各相の電流検出値を直交２軸
電流成分に座標変換する第１のベクトル回転器と、第１
のベクトル回転器から出力された直交２軸電流成分を増
幅する増幅器からなる調節器と、前記２軸電圧指令値か
ら前記増幅器の出力信号をそれぞれ減算する手段と、こ
の減算手段の出力信号を各相電圧指令値に座標変換して
電力変換器に入力する第２のベクトル回転器と、を備
え、前記増幅器のゲインを、交流電動機のインピーダン
スと直列に挿入される抵抗値に相当する値としたもので
ある。
変電圧・可変周波数の交流電圧を出力して交流電動機に
供給する電力変換器を備えた可変速駆動装置において、
交流電動機の一次周波数指令値及び回転直交座標系にお
ける２軸電圧指令値を発生する周波数・２軸電圧指令値
発生器と、電力変換器の出力電流を検出する電流検出器
と、前記一次周波数指令値から演算した位相が入力さ
れ、前記電流検出器による各相の電流検出値を直交２軸
電流成分に座標変換する第１のベクトル回転器と、第１
のベクトル回転器から出力された直交２軸電流成分を増
幅する増幅器からなる調節器と、前記２軸電圧指令値か
ら前記増幅器の出力信号をそれぞれ減算する手段と、こ
の減算手段の出力信号を各相電圧指令値に座標変換して
電力変換器に入力する第２のベクトル回転器と、を備
え、前記増幅器のゲインを、交流電動機のインピーダン
スと直列に挿入される抵抗値に相当する値としたもので
ある。
【０００７】 第３発明は、交流電圧の周波数及び振幅
を含む交流電圧指令値を出力する交流電圧指令発生器
と、前記交流電圧指令値に基づき可変電圧・可変周波数
の交流電圧を出力して交流電動機に供給する電力変換器
とを備えた可変速駆動装置において、電力変換器の出力
電流を検出する電流検出器と、この電流検出器による各
相の電流検出値を微分する微分器からなる調節器と、前
記交流電圧指令値から前記微分器の出力信号をそれぞれ
減算して電力変換器に入力する手段と、を備え、前記微
分器のゲインを、交流電動機の漏れインダクタンスと直
列に挿入される漏れインダクタンス値に相当する値とし
たものである。
を含む交流電圧指令値を出力する交流電圧指令発生器
と、前記交流電圧指令値に基づき可変電圧・可変周波数
の交流電圧を出力して交流電動機に供給する電力変換器
とを備えた可変速駆動装置において、電力変換器の出力
電流を検出する電流検出器と、この電流検出器による各
相の電流検出値を微分する微分器からなる調節器と、前
記交流電圧指令値から前記微分器の出力信号をそれぞれ
減算して電力変換器に入力する手段と、を備え、前記微
分器のゲインを、交流電動機の漏れインダクタンスと直
列に挿入される漏れインダクタンス値に相当する値とし
たものである。
【０００８】 第４発明は、交流電圧指令値に基づき可
変電圧・可変周波数の交流電圧を出力して交流電動機に
供給する電力変換器を備えた可変速駆動装置において、
交流電動機の一次周波数指令値及び回転直交座標系にお
ける２軸電圧指令値を発生する周波数・２軸電圧指令値
発生器と、電力変換器の出力電流を検出する電流検出器
と、前記一次周波数指令値から演算した位相が入力さ
れ、前記電流検出器による各相の電流検出値を直交２軸
電流成分に座標変換する第１のベクトル回転器と、第１
のベクトル回転器から出力された直交２軸電流成分がそ
れぞれ入力される第１，第２の微分器及び第１，第２の
増幅器、第１，第２の増幅器の出力信号と前記一次周波
数指令値とをそれぞれ乗算する第１，第２の乗算器、及
び、第１の微分器の出力信号から第２の乗算器の出力信
号を減算する減算手段、並びに、第２の微分器の出力信
号と第１の乗算器の出力信号とを加算する加算手段と備
えた調節器と、前記２軸電圧指令値から前記加算手段及
び前記減算手段の出力信号をそれぞれ減算する手段と、
この減算する手段の出力信号を各相電圧指令値に座標変
換して電力変換器に入力する第２のベクトル回転器と、
を備え、前記第１，第２の微分器のゲイン及び第１，第
２の増幅器のゲインを、交流電動機の漏れインダクタン
スと直列に挿入される漏れインダクタンス値に相当する
値としたものである。
変電圧・可変周波数の交流電圧を出力して交流電動機に
供給する電力変換器を備えた可変速駆動装置において、
交流電動機の一次周波数指令値及び回転直交座標系にお
ける２軸電圧指令値を発生する周波数・２軸電圧指令値
発生器と、電力変換器の出力電流を検出する電流検出器
と、前記一次周波数指令値から演算した位相が入力さ
れ、前記電流検出器による各相の電流検出値を直交２軸
電流成分に座標変換する第１のベクトル回転器と、第１
のベクトル回転器から出力された直交２軸電流成分がそ
れぞれ入力される第１，第２の微分器及び第１，第２の
増幅器、第１，第２の増幅器の出力信号と前記一次周波
数指令値とをそれぞれ乗算する第１，第２の乗算器、及
び、第１の微分器の出力信号から第２の乗算器の出力信
号を減算する減算手段、並びに、第２の微分器の出力信
号と第１の乗算器の出力信号とを加算する加算手段と備
えた調節器と、前記２軸電圧指令値から前記加算手段及
び前記減算手段の出力信号をそれぞれ減算する手段と、
この減算する手段の出力信号を各相電圧指令値に座標変
換して電力変換器に入力する第２のベクトル回転器と、
を備え、前記第１，第２の微分器のゲイン及び第１，第
２の増幅器のゲインを、交流電動機の漏れインダクタン
スと直列に挿入される漏れインダクタンス値に相当する
値としたものである。
【０００９】 第５発明は、請求項１記載の交流電動機
の可変速駆動装置において、請求項３記載の微分器から
なる調節器と、交流電圧指令値から請求項３記載の微分
器の出力信号をそれぞれ減算して電力変換器に入力する
手段とを備えたものである。
の可変速駆動装置において、請求項３記載の微分器から
なる調節器と、交流電圧指令値から請求項３記載の微分
器の出力信号をそれぞれ減算して電力変換器に入力する
手段とを備えたものである。
【００１０】 第６発明は、請求項２記載の交流電動機
の可変速駆動装置において、請求項４記載の調節器と、
交流電圧指令値から請求項４記載の調節器の出力信号を
それぞれ減算する手段とを備えたものである。
の可変速駆動装置において、請求項４記載の調節器と、
交流電圧指令値から請求項４記載の調節器の出力信号を
それぞれ減算する手段とを備えたものである。
【００１１】 第７発明は、請求項４記載の交流電動機
の可変速駆動装置において、請求項１記載の調節器と、
第２のベクトル回転器から出力される各相電圧指令値か
ら請求項１記載の調節器の出力信号を減算して電力変換
器に入力する手段とを備えたものである。
の可変速駆動装置において、請求項１記載の調節器と、
第２のベクトル回転器から出力される各相電圧指令値か
ら請求項１記載の調節器の出力信号を減算して電力変換
器に入力する手段とを備えたものである。
【００１２】 第８発明は、請求項２記載の交流電動機
の可変速駆動装置において、請求項３記載の調節器と、
第２のベクトル回転器から出力される各相電圧指令値か
ら請求項３記載の調節器の出力信号を減算して電力変換
器に入力する手段とを備えたものである。
の可変速駆動装置において、請求項３記載の調節器と、
第２のベクトル回転器から出力される各相電圧指令値か
ら請求項３記載の調節器の出力信号を減算して電力変換
器に入力する手段とを備えたものである。
【００１３】
【作用】１）第１発明の作用 第１発明において、ゲインＫRの増幅器からなる調節器
を使って電流検出器により検出した交流電動機の各相一
次電流ｉ1a，ｉ1b，ｉ1cを増幅し、交流電圧指令値ｖ1a
*，ｖ1b *，ｖ1c *から減算して得た交流電圧指令値を電
力変換器に与えることで、交流電動機の等価的な一次抵
抗を変えることができる。三相交流電動機の場合を例に
とると、各相の交流電圧指令値ｖ1 *(ｖ1a *,ｖ1b *，ｖ1c
*）と一次電流検出値ｉ1（ｉ1a，ｉ1b，ｉ1c）とから、
最終的な一次電圧指令値ｖ1（ｖ1a，ｖ1b，ｖ1c）を数
式１に従って与える。
を使って電流検出器により検出した交流電動機の各相一
次電流ｉ1a，ｉ1b，ｉ1cを増幅し、交流電圧指令値ｖ1a
*，ｖ1b *，ｖ1c *から減算して得た交流電圧指令値を電
力変換器に与えることで、交流電動機の等価的な一次抵
抗を変えることができる。三相交流電動機の場合を例に
とると、各相の交流電圧指令値ｖ1 *(ｖ1a *,ｖ1b *，ｖ1c
*）と一次電流検出値ｉ1（ｉ1a，ｉ1b，ｉ1c）とから、
最終的な一次電圧指令値ｖ1（ｖ1a，ｖ1b，ｖ1c）を数
式１に従って与える。
【００１４】
【数１】 ｖ1a＝ｖ1a *−ＫRｉ1a ｖ1b＝ｖ1b *−ＫRｉ1b ｖ1c＝ｖ1c *−ＫRｉ1c
【００１５】数式１のそれぞれを数式２に示すように各
相電流検出値で割り、交流電圧指令値から見たインピー
ダンスを求める。
相電流検出値で割り、交流電圧指令値から見たインピー
ダンスを求める。
【００１６】
【数２】 ｖ1a *／ｉ1a＝ＫR＋ｖ1a／ｉ1a＝ＫR＋Ｒ1＋ｐＬσ＋ｅa／ｉ1a ｖ1b *／ｉ1b＝ＫR＋ｖ1b／ｉ1b＝ＫR＋Ｒ1＋ｐＬσ＋ｅb／ｉ1b ｖ1c *／ｉ1c＝ＫR＋ｖ1c／ｉ1c＝ＫR＋Ｒ1＋ｐＬσ＋ｅc／ｉ1c
【００１７】数式２から、数式３が得られる。なお、数
式２、数式３において、Ｒ1：一次抵抗、配線抵抗及び
交流電動機固定子巻線抵抗の和、Ｌσ：漏れインダクタ
ンス、ｅ：逆起電力、ｐ：微分演算子である。
式２、数式３において、Ｒ1：一次抵抗、配線抵抗及び
交流電動機固定子巻線抵抗の和、Ｌσ：漏れインダクタ
ンス、ｅ：逆起電力、ｐ：微分演算子である。
【００１８】
【数３】 ｖ1a＝Ｒ1ｉ1a＋ｐＬσｉ1a＋ｅa ｖ1b＝Ｒ1ｉ1b＋ｐＬσｉ1b＋ｅb ｖ1c＝Ｒ1ｉ1c＋ｐＬσｉ1c＋ｅc
【００１９】すなわち、交流電圧指令値からみると、交
流電動機のインピーダンスと直列に、抵抗ＫRが挿入さ
れた状態と等価になる。更に、増幅器のゲインＫRの代
わりに、（ＫR−Ｒ1）を設定すれば数式２は数式４のよ
うになる。
流電動機のインピーダンスと直列に、抵抗ＫRが挿入さ
れた状態と等価になる。更に、増幅器のゲインＫRの代
わりに、（ＫR−Ｒ1）を設定すれば数式２は数式４のよ
うになる。
【００２０】
【数４】 ｖ1a *／ｉ1a＝ＫR＋ｐＬσ＋ｅa／ｉ1a ｖ1b *／ｉ1b＝ＫR＋ｐＬσ＋ｅb／ｉ1b ｖ1c *／ｉ1c＝ＫR＋ｐＬσ＋ｅc／ｉ1c
【００２１】数式４の右辺第１項から明らかなように、
交流電圧指令値からみた交流電動機のインピーダンスと
して任意の一次抵抗ＫRを実現することができる。更
に、上記においてＫR≫Ｒ1としておけば、Ｒ1の温度変
化や設定誤差による設定値と実際値との相違による影響
が抑えられ、交流電動機の安定した運転特性が得られ
る。
交流電圧指令値からみた交流電動機のインピーダンスと
して任意の一次抵抗ＫRを実現することができる。更
に、上記においてＫR≫Ｒ1としておけば、Ｒ1の温度変
化や設定誤差による設定値と実際値との相違による影響
が抑えられ、交流電動機の安定した運転特性が得られ
る。
【００２２】２）第２発明の作用 上記第１発明は、回転直交座標系において、直交する２
軸電流成分を２軸電圧指令値に帰還することによっても
実現可能であり、これが第２発明に相当する。回転直交
座標系における交流電動機の電圧・電流の関係は、数式
５に示すとおりである。
軸電流成分を２軸電圧指令値に帰還することによっても
実現可能であり、これが第２発明に相当する。回転直交
座標系における交流電動機の電圧・電流の関係は、数式
５に示すとおりである。
【００２３】
【数５】
【００２４】なお、数式５において、ｖ1d，ｖ1q，
ｉ1d，ｉ1q：一次電圧・電流のｄ軸，ｑ軸成分、ｅd，
ｅq：逆起電力ｅのｄ軸，ｑ軸成分、ω1：一次角周波数
である。第２発明では、ゲインＫRの増幅器により構成
された調節器を介して、２軸電流成分を数式６のように
帰還する。
ｉ1d，ｉ1q：一次電圧・電流のｄ軸，ｑ軸成分、ｅd，
ｅq：逆起電力ｅのｄ軸，ｑ軸成分、ω1：一次角周波数
である。第２発明では、ゲインＫRの増幅器により構成
された調節器を介して、２軸電流成分を数式６のように
帰還する。
【００２５】
【数６】
【００２６】ただし、ｖ1d *，ｖ1q *：ｄ軸，ｑ軸電圧指
令値である。数式６に数式５を代入して変形すると、数
式７のように交流電動機の一次側の直列抵抗が等価的に
（ＫR＋Ｒ1）になる。
令値である。数式６に数式５を代入して変形すると、数
式７のように交流電動機の一次側の直列抵抗が等価的に
（ＫR＋Ｒ1）になる。
【００２７】
【数７】
【００２８】更に、ゲインＫRの代わりに（ＫR−Ｒ1）
と置き換えれば数式８が得られ、第１発明と同様に任意
の一次抵抗ＫRを実現することができる。また、ＫR≫Ｒ
1としておけば、第１発明と同様にＲ1の誤差の影響が抑
制され、安定した運転特性が得られる。
と置き換えれば数式８が得られ、第１発明と同様に任意
の一次抵抗ＫRを実現することができる。また、ＫR≫Ｒ
1としておけば、第１発明と同様にＲ1の誤差の影響が抑
制され、安定した運転特性が得られる。
【００２９】
【数８】
【００３０】３）第３発明の作用 第３発明において、調節器を構成する微分器のゲインを
ＫLとし、微分した各相の一次電流検出値を交流電圧指
令値から減算すれば、数式９が得られる。
ＫLとし、微分した各相の一次電流検出値を交流電圧指
令値から減算すれば、数式９が得られる。
【００３１】
【数９】 ｖ1a＝ｖ1a *−ｐＫLｉ1a ｖ1b＝ｖ1b *−ｐＫLｉ1b ｖ1c＝ｖ1c *−ｐＫLｉ1c
【００３２】数式１０に示すように、数式９を一次電流
検出値ｉ1a，ｉ1b，ｉ1cで割り、交流電圧指令値から見
たインピーダンスを求める。
検出値ｉ1a，ｉ1b，ｉ1cで割り、交流電圧指令値から見
たインピーダンスを求める。
【００３３】
【数１０】 ｖ1a *／ｉ1a＝ｐＫL＋ｖ1a／ｉ1a＝Ｒ1＋ｐＫL＋ｐＬσ＋ｅa／ｉ1a ｖ1b *／ｉ1b＝ｐＫL＋ｖ1b／ｉ1b＝Ｒ1＋ｐＫL＋ｐＬσ＋ｅb／ｉ1b ｖ1c *／ｉ1c＝ｐＫL＋ｖ1c／ｉ1c＝Ｒ1＋ｐＫL＋ｐＬσ＋ｅc／ｉ1c
【００３４】すなわち、交流電圧指令値からみると、交
流電動機の漏れインダクタンスが（ＫL＋Ｌσ）になっ
たのと等価になる。更に、数式１０におけるゲインをＫ
Lの代わりに（ＫL−Ｌσ）と置き換えれば、数式１１が
得られ、漏れインダクタンスを任意に設定することがで
きる。例えば、ゲインを（−Ｌσ）とすれば、見かけ上
の漏れインダクタンスを０にすることができる。
流電動機の漏れインダクタンスが（ＫL＋Ｌσ）になっ
たのと等価になる。更に、数式１０におけるゲインをＫ
Lの代わりに（ＫL−Ｌσ）と置き換えれば、数式１１が
得られ、漏れインダクタンスを任意に設定することがで
きる。例えば、ゲインを（−Ｌσ）とすれば、見かけ上
の漏れインダクタンスを０にすることができる。
【００３５】
【数１１】 ｖ1a *／ｉ1a＝Ｒ1＋ｐＫL＋ｅa／ｉ1a ｖ1b *／ｉ1b＝Ｒ1＋ｐＫL＋ｅb／ｉ1b ｖ1c *／ｉ1c＝Ｒ1＋ｐＫL＋ｅc／ｉ1c
【００３６】４）第４発明の作用 第３発明と同様の効果は、回転直交座標系において、直
交する２軸電流成分を調節器内において増幅または微分
し、２軸電圧指令値に帰還することによっても同様に実
現でき、これが第４発明に相当する。すなわち、数式５
の漏れインダクタンスの項を参考にして、調節器による
２軸電流成分の帰還を数式１２のようにする。
交する２軸電流成分を調節器内において増幅または微分
し、２軸電圧指令値に帰還することによっても同様に実
現でき、これが第４発明に相当する。すなわち、数式５
の漏れインダクタンスの項を参考にして、調節器による
２軸電流成分の帰還を数式１２のようにする。
【００３７】
【数１２】
【００３８】なお、数式１２において、ＫL1：微分器ゲ
イン、ＫL2：増幅器ゲインである。この数式１２を数式
５に代入して変形すると、数式１３が得られる。
イン、ＫL2：増幅器ゲインである。この数式１２を数式
５に代入して変形すると、数式１３が得られる。
【００３９】
【数１３】
【００４０】数式１３から、漏れインダクタンスは過渡
インピーダンスがｐ（Ｌσ＋ＫL1）、リアクタンス分が
ω1（Ｌσ＋ＫL2）となっていることがわかる。ここ
で、ゲインＫL1，ＫL2は、微分器及び増幅器によりそれ
ぞれ独立して設定可能である。更に、ＫL1，ＫL2の代わ
りに（ＫL1−Ｌσ），（ＫL2−Ｌσ）とすれば、数式１
４が得られる。
インピーダンスがｐ（Ｌσ＋ＫL1）、リアクタンス分が
ω1（Ｌσ＋ＫL2）となっていることがわかる。ここ
で、ゲインＫL1，ＫL2は、微分器及び増幅器によりそれ
ぞれ独立して設定可能である。更に、ＫL1，ＫL2の代わ
りに（ＫL1−Ｌσ），（ＫL2−Ｌσ）とすれば、数式１
４が得られる。
【００４１】
【数１４】
【００４２】数式１４において、漏れインダクタンスは
過渡インピーダンスがｐＫL1，リアクタンス分がω1Ｋ
L2となるので、ＫL1，ＫL2の調整によって任意の値に設
定、変更可能である。例えば、微分器及び増幅器のゲイ
ンをそれぞれ（−Ｌσ）とすれば、見掛け上の漏れイン
ダクタンスあるいは漏れリアクタンスは０となる。
過渡インピーダンスがｐＫL1，リアクタンス分がω1Ｋ
L2となるので、ＫL1，ＫL2の調整によって任意の値に設
定、変更可能である。例えば、微分器及び増幅器のゲイ
ンをそれぞれ（−Ｌσ）とすれば、見掛け上の漏れイン
ダクタンスあるいは漏れリアクタンスは０となる。
【００４３】５）第５発明の作用 第１発明によれば、調節器のゲインＫRによって等価的
な一次抵抗を調整することができる。これに第３発明に
おける調節器を組み合わせると、漏れインダクタンスに
ついても調節器のゲインＫLで制御することができるよ
うになる。第１発明における調節器と第３発明における
調節器との間に干渉はないので、各調節器で独立した制
御、すなわち一次抵抗と漏れインダクタンスの独立した
制御が可能である。
な一次抵抗を調整することができる。これに第３発明に
おける調節器を組み合わせると、漏れインダクタンスに
ついても調節器のゲインＫLで制御することができるよ
うになる。第１発明における調節器と第３発明における
調節器との間に干渉はないので、各調節器で独立した制
御、すなわち一次抵抗と漏れインダクタンスの独立した
制御が可能である。
【００４４】６）第６発明の作用 第２発明の構成によれば、調節器のゲインＫRによって
等価的な一次抵抗を調整でき、これに第４発明における
調節器を組み合わせると、漏れインダクタンスについて
も微分器及び増幅器のゲインＫL1，ＫL2により制御する
ことができるようになる。第２発明における調節器と第
４発明における調節器との間に干渉はないので、この発
明でも一次抵抗と漏れインダクタンスの独立した制御が
可能である。
等価的な一次抵抗を調整でき、これに第４発明における
調節器を組み合わせると、漏れインダクタンスについて
も微分器及び増幅器のゲインＫL1，ＫL2により制御する
ことができるようになる。第２発明における調節器と第
４発明における調節器との間に干渉はないので、この発
明でも一次抵抗と漏れインダクタンスの独立した制御が
可能である。
【００４５】７）第７発明の作用 第４発明によれば、等価的な漏れインダクタンスを調整
することができ、これに第１発明におけるゲインＫRの
増幅器からなる調節器を用いて交流電圧指令値に帰還を
かける構成を付加すると、交流電動機の等価的な一次抵
抗も任意に設定、変更することができる。第１発明にお
ける調節器と第４発明における調節器との間に干渉はな
いので、この発明でも一次抵抗と漏れインダクタンスの
独立した制御が可能である。
することができ、これに第１発明におけるゲインＫRの
増幅器からなる調節器を用いて交流電圧指令値に帰還を
かける構成を付加すると、交流電動機の等価的な一次抵
抗も任意に設定、変更することができる。第１発明にお
ける調節器と第４発明における調節器との間に干渉はな
いので、この発明でも一次抵抗と漏れインダクタンスの
独立した制御が可能である。
【００４６】８）第８発明の作用 第２発明によると、交流電動機の等価的な一次抵抗を変
えることができ、これに第３発明におけるゲインＫLの
微分器からなる調節器を用いて交流電圧指令値に帰還を
かける構成を付加すると、等価的な漏れインダクタンス
も任意に設定、変更することができる。第２発明におけ
る調節器と第３発明における調節器との間に干渉はない
ので、この発明でも一次抵抗と漏れインダクタンスの独
立した制御が可能になる。
えることができ、これに第３発明におけるゲインＫLの
微分器からなる調節器を用いて交流電圧指令値に帰還を
かける構成を付加すると、等価的な漏れインダクタンス
も任意に設定、変更することができる。第２発明におけ
る調節器と第３発明における調節器との間に干渉はない
ので、この発明でも一次抵抗と漏れインダクタンスの独
立した制御が可能になる。
【００４７】
【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。以下に示す実施例では、簡単のため、駆動対象とし
て三相交流電動機を例に挙げる。なお、相数の異なる交
流電動機でも、装置の構成要素数が異なるだけで本発明
は適用可能である。
る。以下に示す実施例では、簡単のため、駆動対象とし
て三相交流電動機を例に挙げる。なお、相数の異なる交
流電動機でも、装置の構成要素数が異なるだけで本発明
は適用可能である。
【００４８】図１は、第１発明の第１実施例の構成を示
している。なお、図１３と同一の構成要素には同一の番
号を付してある。図１（ａ）において、電力変換器１０
２と交流電動機１０１との間には電流検出器１０５〜１
０７が設けられている。電流検出器１０５〜１０７によ
る各相電流検出値ｉ1a，ｉ1b，ｉ1cは調節器１０４に入
力され、調節器１０４の出力信号１０４a，１０４b，１
０４cは交流電圧指令発生器１０３からの一次電圧指令
値ｖ1a *，ｖ1b *，ｖ1c *から減算されてその減算結果が
一次電圧指令値として電力変換器１０２に入力されてい
る。
している。なお、図１３と同一の構成要素には同一の番
号を付してある。図１（ａ）において、電力変換器１０
２と交流電動機１０１との間には電流検出器１０５〜１
０７が設けられている。電流検出器１０５〜１０７によ
る各相電流検出値ｉ1a，ｉ1b，ｉ1cは調節器１０４に入
力され、調節器１０４の出力信号１０４a，１０４b，１
０４cは交流電圧指令発生器１０３からの一次電圧指令
値ｖ1a *，ｖ1b *，ｖ1c *から減算されてその減算結果が
一次電圧指令値として電力変換器１０２に入力されてい
る。
【００４９】調節器１０４は、図１（ｂ）に示すように
各相に対応する増幅器１２０〜１２２からなっている。
これらの増幅器１２０〜１２２は、各相電流検出値
ｉ1a，ｉ1b，ｉ1cに所定のゲインＫRを乗じて信号１０
４a，１０４b，１０４cとして出力する。なお、抵抗分
の設定は増幅器１２０〜１２２のゲインＫRにより行な
う。
各相に対応する増幅器１２０〜１２２からなっている。
これらの増幅器１２０〜１２２は、各相電流検出値
ｉ1a，ｉ1b，ｉ1cに所定のゲインＫRを乗じて信号１０
４a，１０４b，１０４cとして出力する。なお、抵抗分
の設定は増幅器１２０〜１２２のゲインＫRにより行な
う。
【００５０】この実施例において、前述のごとく、ゲイ
ンＫRの増幅器１２０〜１２２により各相電流検出値ｉ
1a，ｉ1b，ｉ1cを増幅し、一次電圧指令値ｖ1a *，
ｖ1b *，ｖ1c *から減算することで、交流電動機１０１の
等価的な一次抵抗を変えることができる。すなわち、前
記数式１に示した各相一次電圧を指令値として電力変換
器１０１に与えることにより、一次電圧指令値から見る
と、交流電動機１０１のインピーダンスと直列に抵抗Ｋ
Rが挿入されたのと等価になる。よって適宜なゲインＫR
を設定することにより、任意の一次抵抗を実現すること
ができる。
ンＫRの増幅器１２０〜１２２により各相電流検出値ｉ
1a，ｉ1b，ｉ1cを増幅し、一次電圧指令値ｖ1a *，
ｖ1b *，ｖ1c *から減算することで、交流電動機１０１の
等価的な一次抵抗を変えることができる。すなわち、前
記数式１に示した各相一次電圧を指令値として電力変換
器１０１に与えることにより、一次電圧指令値から見る
と、交流電動機１０１のインピーダンスと直列に抵抗Ｋ
Rが挿入されたのと等価になる。よって適宜なゲインＫR
を設定することにより、任意の一次抵抗を実現すること
ができる。
【００５１】図２は、第１発明の第２実施例の構成を示
している。この実施例は、図２（ａ）に示すように、電
流検出器１０５，１０７を２つにして二相分の電流検出
値ｉ1a，ｉ1cを得、調節器２０１の内部での演算により
各相分の出力信号２０１a，２０１b，２０１cを算出す
る。図２（ｂ），（ｃ）は調節器２０１の構成を示して
おり、図２（ｂ）は３つの増幅器１２０〜１２２を備
え、これらの入力側で増幅器１２１の入力信号を作った
場合、図２（ｃ）は２つの調節器１２０，１２２を備
え、これらの出力信号を用いて三相分の出力信号２０１
a，２０１b，２０１cを得る場合である。
している。この実施例は、図２（ａ）に示すように、電
流検出器１０５，１０７を２つにして二相分の電流検出
値ｉ1a，ｉ1cを得、調節器２０１の内部での演算により
各相分の出力信号２０１a，２０１b，２０１cを算出す
る。図２（ｂ），（ｃ）は調節器２０１の構成を示して
おり、図２（ｂ）は３つの増幅器１２０〜１２２を備
え、これらの入力側で増幅器１２１の入力信号を作った
場合、図２（ｃ）は２つの調節器１２０，１２２を備
え、これらの出力信号を用いて三相分の出力信号２０１
a，２０１b，２０１cを得る場合である。
【００５２】図３は第２発明の第１実施例の構成を示し
ている。図において、４０１は周波数・２軸電圧指令発
生器であり、一次周波数指令値ω1及び回転直交座標に
おける２軸電圧指令値ｖ1d *，ｖ1q *を出力する。一方、
４０４はベクトル回転器であり、電流検出器１０５〜１
０７による各相電流検出値ｉ1a，ｉ1b，ｉ1cを回転直交
座標における２軸電流成分ｉ1d，ｉ1qに座標変換する。
なお、ベクトル回転器４０４には、一次周波数指令値ω
1を積分器４０３に入力して得た位相も入力されてい
る。
ている。図において、４０１は周波数・２軸電圧指令発
生器であり、一次周波数指令値ω1及び回転直交座標に
おける２軸電圧指令値ｖ1d *，ｖ1q *を出力する。一方、
４０４はベクトル回転器であり、電流検出器１０５〜１
０７による各相電流検出値ｉ1a，ｉ1b，ｉ1cを回転直交
座標における２軸電流成分ｉ1d，ｉ1qに座標変換する。
なお、ベクトル回転器４０４には、一次周波数指令値ω
1を積分器４０３に入力して得た位相も入力されてい
る。
【００５３】ベクトル回転器４０４から出力される２軸
電流成分ｉ1d，ｉ1qは増幅器４０６，４０７からなる調
節器４０５に入力され、それぞれゲインＫRが乗じられ
て信号４０５d，４０５qとなる。これらの信号は周波数
・２軸電圧指令発生器４０１からの２軸電圧指令値ｖ1d
*，ｖ1q *から各々減じられ、ベクトル回転器４０２に入
力される。ベクトル回転器４０２では、２軸電圧指令値
を座標変換して各相の一次電圧指令値ｖ1a *，ｖ1b *，ｖ
1c *を生成し、電力変換器１０２に入力する。そして、
電力変換器１０２では上記電圧指令値に基づき各相の一
次電圧ｖ1a，ｖ1b，ｖ1cを生成し、交流電動機１０１に
供給する。
電流成分ｉ1d，ｉ1qは増幅器４０６，４０７からなる調
節器４０５に入力され、それぞれゲインＫRが乗じられ
て信号４０５d，４０５qとなる。これらの信号は周波数
・２軸電圧指令発生器４０１からの２軸電圧指令値ｖ1d
*，ｖ1q *から各々減じられ、ベクトル回転器４０２に入
力される。ベクトル回転器４０２では、２軸電圧指令値
を座標変換して各相の一次電圧指令値ｖ1a *，ｖ1b *，ｖ
1c *を生成し、電力変換器１０２に入力する。そして、
電力変換器１０２では上記電圧指令値に基づき各相の一
次電圧ｖ1a，ｖ1b，ｖ1cを生成し、交流電動機１０１に
供給する。
【００５４】上記構成により、回転直交座標系における
２軸電流成分ｉ1d，ｉ1qを２軸電圧指令値ｖ1d *，ｖ1q *
に帰還し、新たに得た２軸電圧指令値を座標変換して各
相電圧指令値ｖ1a *，ｖ1b *，ｖ1c *を得ることにより、
第１発明と同様に交流電動機の任意の一次抵抗を実現す
ることができる。また、ＫR≫Ｒ1（Ｒ1：交流電動機の
一次抵抗、配線抵抗及び固定子巻線抵抗の和）とするこ
とにより、Ｒ1の誤差の影響が抑制され、安定した運転
特性を得ることが可能になる。
２軸電流成分ｉ1d，ｉ1qを２軸電圧指令値ｖ1d *，ｖ1q *
に帰還し、新たに得た２軸電圧指令値を座標変換して各
相電圧指令値ｖ1a *，ｖ1b *，ｖ1c *を得ることにより、
第１発明と同様に交流電動機の任意の一次抵抗を実現す
ることができる。また、ＫR≫Ｒ1（Ｒ1：交流電動機の
一次抵抗、配線抵抗及び固定子巻線抵抗の和）とするこ
とにより、Ｒ1の誤差の影響が抑制され、安定した運転
特性を得ることが可能になる。
【００５５】図４は第２発明の第２実施例である。図３
と異なるのは、ベクトル回転器５０１に相電流を与える
ための電流検出器１０５，１０７が２つになっている点
のみであり、全体的な動作としては同じであるため、説
明を省略する。
と異なるのは、ベクトル回転器５０１に相電流を与える
ための電流検出器１０５，１０７が２つになっている点
のみであり、全体的な動作としては同じであるため、説
明を省略する。
【００５６】図５は、第３発明の第１実施例の構成を示
している。図５（ａ）はその全体的な構成であり、調節
器６０１を除いて図１（ａ）と同様である。調節器６０
１は、図５（ｂ）に示すように微分器６０５〜６０７か
らなり、各相電流検出値ｉ1a，ｉ1b，ｉ1cに微分器６０
５〜６０７のゲインＫLを乗じて得た出力信号６０１a，
６０１b，６０１cを一次電圧指令値ｖ1a *，ｖ1b *，ｖ1c
*から減算し、その結果が一次電圧指令値として電力変
換器１０２に入力される。ここで、インダクタンス分の
設定は微分器６０５〜６０７のゲインＫLにより行う。
している。図５（ａ）はその全体的な構成であり、調節
器６０１を除いて図１（ａ）と同様である。調節器６０
１は、図５（ｂ）に示すように微分器６０５〜６０７か
らなり、各相電流検出値ｉ1a，ｉ1b，ｉ1cに微分器６０
５〜６０７のゲインＫLを乗じて得た出力信号６０１a，
６０１b，６０１cを一次電圧指令値ｖ1a *，ｖ1b *，ｖ1c
*から減算し、その結果が一次電圧指令値として電力変
換器１０２に入力される。ここで、インダクタンス分の
設定は微分器６０５〜６０７のゲインＫLにより行う。
【００５７】この実施例によれば、微分器６０５〜６０
７のゲインＫLを調節することにより、前記数式１０、
数式１１に示したように交流電動機の等価的な漏れイン
ダクタンスを任意の値に設定、変更でき、最適値に設定
すれば交流電圧指令値を装置ごとに調節する必要がなく
なる。
７のゲインＫLを調節することにより、前記数式１０、
数式１１に示したように交流電動機の等価的な漏れイン
ダクタンスを任意の値に設定、変更でき、最適値に設定
すれば交流電圧指令値を装置ごとに調節する必要がなく
なる。
【００５８】図６は第３発明の第２実施例の構成を示し
ている。この実施例では、図６（ａ）に示すように、２
つの電流検出器１０５，１０７による電流検出値ｉ1a，
ｉ1cを調節器７０１に入力し、その内部での演算により
出力信号７０１a，７０１b，７０１cを算出する。図６
（ｂ）は調節器７０１の入力側で微分器６０６の入力信
号を作った場合、同図（ｃ）は微分器を６０５，６０７
の２つとする代わりにこれらの出力信号７０１a，７０
１cから出力信号７０１bを得る場合である。
ている。この実施例では、図６（ａ）に示すように、２
つの電流検出器１０５，１０７による電流検出値ｉ1a，
ｉ1cを調節器７０１に入力し、その内部での演算により
出力信号７０１a，７０１b，７０１cを算出する。図６
（ｂ）は調節器７０１の入力側で微分器６０６の入力信
号を作った場合、同図（ｃ）は微分器を６０５，６０７
の２つとする代わりにこれらの出力信号７０１a，７０
１cから出力信号７０１bを得る場合である。
【００５９】図７は第４発明の第１実施例を示してい
る。その全体的な構成は、図７（ａ）に示すように、調
節器９０１の構成を除いて図３の実施例とほぼ同様であ
る。なお、この実施例では、一次周波数指令値ω1が調
節器９０１にも入力されている。調節器９０１は、図７
（ｂ）に示すように、ベクトル回転器４０４が算出した
２軸電流成分ｉ1d，ｉ1qがそれぞれ入力される微分器９
０４，９０７及び増幅器９０５，９０６と、増幅器９０
５，９０６の出力信号と一次周波数指令値ω1とを乗算
する乗算器９０８，９０９と、乗算器９０８，９０９の
出力信号と微分器９０７，９０４の出力信号とを加減算
する加減算器とから構成されている。
る。その全体的な構成は、図７（ａ）に示すように、調
節器９０１の構成を除いて図３の実施例とほぼ同様であ
る。なお、この実施例では、一次周波数指令値ω1が調
節器９０１にも入力されている。調節器９０１は、図７
（ｂ）に示すように、ベクトル回転器４０４が算出した
２軸電流成分ｉ1d，ｉ1qがそれぞれ入力される微分器９
０４，９０７及び増幅器９０５，９０６と、増幅器９０
５，９０６の出力信号と一次周波数指令値ω1とを乗算
する乗算器９０８，９０９と、乗算器９０８，９０９の
出力信号と微分器９０７，９０４の出力信号とを加減算
する加減算器とから構成されている。
【００６０】上記構成により、２軸電流成分ｉ1d，ｉ1q
及び位相に基づき調節器９０１の出力信号９０１d，９
０１qを算出する。交流電動機の漏れリアクタンスの設
定は、増幅器９０５，９０６のゲインＫL2により、過渡
的な漏れインダクタンスの設定は微分器９０４，９０７
のゲインＫL1により行なう。
及び位相に基づき調節器９０１の出力信号９０１d，９
０１qを算出する。交流電動機の漏れリアクタンスの設
定は、増幅器９０５，９０６のゲインＫL2により、過渡
的な漏れインダクタンスの設定は微分器９０４，９０７
のゲインＫL1により行なう。
【００６１】この実施例によれば、微分器９０４，９０
７のゲインＫL1及び増幅器９０５，９０６のゲインＫL2
を調整することで、数式１３、数式１４に示したように
交流電動機の過渡インピーダンス及びリアクタンスを独
立して設定、変更することができる。
７のゲインＫL1及び増幅器９０５，９０６のゲインＫL2
を調整することで、数式１３、数式１４に示したように
交流電動機の過渡インピーダンス及びリアクタンスを独
立して設定、変更することができる。
【００６２】図８は第４発明の第２実施例を示してい
る。この実施例は、図７の実施例に比べて、ベクトル回
転器５０１に相電流検出値を与えるために２つの電流検
出器１０５，１０７を用いる部分が異なるのみで、動作
は同じである。
る。この実施例は、図７の実施例に比べて、ベクトル回
転器５０１に相電流検出値を与えるために２つの電流検
出器１０５，１０７を用いる部分が異なるのみで、動作
は同じである。
【００６３】図９は第５発明の実施例である。この実施
例は、図２における第１発明の第２実施例で示した構成
に、図６に示した第３発明の第２実施例における調節器
７０１を付加したものであり、調節器２０１の出力信号
２０１a，２０１b，２０１cと調節器７０１の出力信号
７０１a，７０１b，７０１cとがそれぞれ加算され、そ
の加算結果が交流電圧指令値ｖ1a *，ｖ1b *，ｖ1c *から
減算されて電力変換器１０２に入力される。
例は、図２における第１発明の第２実施例で示した構成
に、図６に示した第３発明の第２実施例における調節器
７０１を付加したものであり、調節器２０１の出力信号
２０１a，２０１b，２０１cと調節器７０１の出力信号
７０１a，７０１b，７０１cとがそれぞれ加算され、そ
の加算結果が交流電圧指令値ｖ1a *，ｖ1b *，ｖ1c *から
減算されて電力変換器１０２に入力される。
【００６４】このような構成において、交流電動機の等
価的な一次抵抗はゲインＫRの増幅器からなる調節器２
０１によって調節し、等価的な漏れインダクタンスはゲ
インＫLの微分器からなる調節器７０１によって調整す
る。各調節器２０１，７０１の間に干渉はないので、一
次抵抗及び漏れインダクタンスの独立した制御が可能で
ある。なお、図１に示した第１発明の第１実施例に、図
５における第３発明の第１実施例の調節器６０１または
図６における第２実施例の調節器７０１を付加しても同
様の効果が得られる。
価的な一次抵抗はゲインＫRの増幅器からなる調節器２
０１によって調節し、等価的な漏れインダクタンスはゲ
インＫLの微分器からなる調節器７０１によって調整す
る。各調節器２０１，７０１の間に干渉はないので、一
次抵抗及び漏れインダクタンスの独立した制御が可能で
ある。なお、図１に示した第１発明の第１実施例に、図
５における第３発明の第１実施例の調節器６０１または
図６における第２実施例の調節器７０１を付加しても同
様の効果が得られる。
【００６５】図１０は第６発明の実施例である。この実
施例は、図４に示した第２発明の第２実施例の構成に、
図８に示した第４発明の第２実施例における調節器９０
１を付加してある。そして、交流電動機の等価的な一次
抵抗はゲインＫRの増幅器からなる調節器４０５により
調整し、等価的な漏れインダクタンスはゲインＫL1の微
分器、ゲインＫL2の増幅器を有する調節器９０１により
調整する。なお、図３に示した第２発明の第１実施例
に、図７に示した第４発明の第１実施例における調節器
９０１を付加しても同様の効果が得られる。
施例は、図４に示した第２発明の第２実施例の構成に、
図８に示した第４発明の第２実施例における調節器９０
１を付加してある。そして、交流電動機の等価的な一次
抵抗はゲインＫRの増幅器からなる調節器４０５により
調整し、等価的な漏れインダクタンスはゲインＫL1の微
分器、ゲインＫL2の増幅器を有する調節器９０１により
調整する。なお、図３に示した第２発明の第１実施例
に、図７に示した第４発明の第１実施例における調節器
９０１を付加しても同様の効果が得られる。
【００６６】図１１は第７発明の実施例である。この実
施例は、図８に示した第４発明の第２実施例の構成に、
図２に示した第１発明の第２実施例における調節器２０
１を付加してある。この実施例において、交流電動機の
等価的な一次抵抗はゲインＫRの増幅器からなる調節器
２０１により調整し、等価的な漏れインダクタンスはゲ
インＫL1の微分器、ゲインＫL2の増幅器を有する調節器
９０１により調整するように構成されている。なお、図
７に示した第４発明の第１実施例に、図１に示した第１
発明の第１実施例における調節器１０４または図２に示
した第２実施例における調節器２０１を付加しても同様
の効果が得られる。
施例は、図８に示した第４発明の第２実施例の構成に、
図２に示した第１発明の第２実施例における調節器２０
１を付加してある。この実施例において、交流電動機の
等価的な一次抵抗はゲインＫRの増幅器からなる調節器
２０１により調整し、等価的な漏れインダクタンスはゲ
インＫL1の微分器、ゲインＫL2の増幅器を有する調節器
９０１により調整するように構成されている。なお、図
７に示した第４発明の第１実施例に、図１に示した第１
発明の第１実施例における調節器１０４または図２に示
した第２実施例における調節器２０１を付加しても同様
の効果が得られる。
【００６７】図１２は第８発明の実施例である。この実
施例は図４に示した第２発明の第２実施例に、図６に示
した第３発明の第２実施例における調節器７０１を付加
してある。交流電動機の等価的な一次抵抗はゲインＫR
の増幅器からなる調節器４０５により調整し、等価的な
漏れインダクタンスはゲインＫLの微分器からなる調節
器７０１により調整するようになっている。なお、図３
に示した第２発明の第１実施例に、図５に示した第３発
明の第１実施例における調節器６０１または図６に示し
た第２実施例の調節器７０１を付加しても同様の効果が
得られる。
施例は図４に示した第２発明の第２実施例に、図６に示
した第３発明の第２実施例における調節器７０１を付加
してある。交流電動機の等価的な一次抵抗はゲインＫR
の増幅器からなる調節器４０５により調整し、等価的な
漏れインダクタンスはゲインＫLの微分器からなる調節
器７０１により調整するようになっている。なお、図３
に示した第２発明の第１実施例に、図５に示した第３発
明の第１実施例における調節器６０１または図６に示し
た第２実施例の調節器７０１を付加しても同様の効果が
得られる。
【００６８】なお、上記各実施例は、マイクロプロセッ
サのソフトウェアによっても容易に実現可能である。
サのソフトウェアによっても容易に実現可能である。
【００６９】
【発明の効果】第１発明においては、増幅器のゲインを
適切に設定することで、交流電動機の等価的な一次抵抗
を任意の値に設定、変更でき、最適値に設定すれば交流
電圧指令値を装置毎に調整する必要がなくなる。しか
も、抵抗を接続する場合のような電力損失がない。ま
た、増幅器のゲインを適切に設定することにより、Ｒ1
（交流電動機の一次抵抗、配線抵抗、固定子巻線抵抗の
和）の誤差や変動に対する可変速駆動装置のロバスト性
を改善することができる。
適切に設定することで、交流電動機の等価的な一次抵抗
を任意の値に設定、変更でき、最適値に設定すれば交流
電圧指令値を装置毎に調整する必要がなくなる。しか
も、抵抗を接続する場合のような電力損失がない。ま
た、増幅器のゲインを適切に設定することにより、Ｒ1
（交流電動機の一次抵抗、配線抵抗、固定子巻線抵抗の
和）の誤差や変動に対する可変速駆動装置のロバスト性
を改善することができる。
【００７０】第２発明においては、第１発明の効果に加
え、電力変換器または交流電動機が多相であっても、最
小限の構成要素で可変速駆動装置を実現可能である。
え、電力変換器または交流電動機が多相であっても、最
小限の構成要素で可変速駆動装置を実現可能である。
【００７１】第３発明においては、微分器のゲインを適
切に設定することで、等価的な漏れインダクタンスを任
意の値に設定、変更でき、最適値に設定すれば交流電圧
指令値を装置毎に調整する必要がなくなる。しかも、イ
ンダクタンスを接続する場合のような無効電力が発生し
ない。また、等価的な漏れインダクタンスを小さくする
ことができるので、漏れインダクタンスとＲ1による時
定数を小さくして安定性を改善することができる。
切に設定することで、等価的な漏れインダクタンスを任
意の値に設定、変更でき、最適値に設定すれば交流電圧
指令値を装置毎に調整する必要がなくなる。しかも、イ
ンダクタンスを接続する場合のような無効電力が発生し
ない。また、等価的な漏れインダクタンスを小さくする
ことができるので、漏れインダクタンスとＲ1による時
定数を小さくして安定性を改善することができる。
【００７２】第４発明においては、第３発明の効果に加
え、電力変換器または交流電動機が多相であっても、最
小限の構成要素で可変速駆動装置を実現することができ
る。また、微分器のゲイン及び増幅器のゲインの調整に
より、過渡インピーダンス分とリアクタンス分とを独立
して設定可能である。更に、等価的な漏れインダクタン
ス並びにそのリアクタンス分を小さくすることができる
ので、漏れインダクタンスとＲ1による時定数を小さく
して安定性を改善することができる。
え、電力変換器または交流電動機が多相であっても、最
小限の構成要素で可変速駆動装置を実現することができ
る。また、微分器のゲイン及び増幅器のゲインの調整に
より、過渡インピーダンス分とリアクタンス分とを独立
して設定可能である。更に、等価的な漏れインダクタン
ス並びにそのリアクタンス分を小さくすることができる
ので、漏れインダクタンスとＲ1による時定数を小さく
して安定性を改善することができる。
【００７３】第５発明ないし第８発明においては、何れ
も交流電動機の等価的な一次抵抗及び漏れインダクタン
スの両者を変えられるので、これらによる時定数を最適
化して装置の安定性を改善することが容易になる。ま
た、これらの発明は基本となる可変速駆動装置に調節器
を付加するだけで実現できるので、構成の簡略化が可能
である。
も交流電動機の等価的な一次抵抗及び漏れインダクタン
スの両者を変えられるので、これらによる時定数を最適
化して装置の安定性を改善することが容易になる。ま
た、これらの発明は基本となる可変速駆動装置に調節器
を付加するだけで実現できるので、構成の簡略化が可能
である。
【図１】第１発明の第１実施例を示す構成図である。
【図２】第１発明の第２実施例を示す構成図である。
【図３】第２発明の第１実施例を示す構成図である。
【図４】第２発明の第２実施例を示す構成図である。
【図５】第３発明の第１実施例を示す構成図である。
【図６】第３発明の第２実施例を示す構成図である。
【図７】第４発明の第１実施例を示す構成図である。
【図８】第４発明の第２実施例を示す構成図である。
【図９】第５発明の実施例を示す構成図である。
【図１０】第６発明の実施例を示す構成図である。
【図１１】第７発明の実施例を示す構成図である。
【図１２】第８発明の実施例を示す構成図である。
【図１３】従来の技術を示す構成図である。
１０１ 交流電動機 １０２ 電力変換器 １０３ 交流電圧指令発生器 １０４，２０１，４０５，６０１，７０１，９０１ 調
節器 １０５〜１０７ 電流検出器 １２０〜１２２，４０６，４０７，９０５，９０６ 増
幅器 ４０１ 周波数・２軸電圧指令発生器 ４０２，４０４，５０１ ベクトル回転器 ４０３ 積分器 ６０５〜６０７，９０４，９０７ 微分器 ９０８，９０９ 乗算器
節器 １０５〜１０７ 電流検出器 １２０〜１２２，４０６，４０７，９０５，９０６ 増
幅器 ４０１ 周波数・２軸電圧指令発生器 ４０２，４０４，５０１ ベクトル回転器 ４０３ 積分器 ６０５〜６０７，９０４，９０７ 微分器 ９０８，９０９ 乗算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 H02P 5/00 H02P 7/00 - 7/01 H02P 6/00 - 6/24 G05B 11/36 503
Claims (8)
- 【請求項１】 交流電圧の周波数及び振幅を含む交流電
圧指令値を出力する交流電圧指令発生器と、前記交流電
圧指令値に基づき可変電圧・可変周波数の交流電圧を出
力して交流電動機に供給する電力変換器とを備えた可変
速駆動装置において、 電力変換器の出力電流を検出する電流検出器と、 この電流検出器による各相の電流検出値を増幅する増幅
器からなる調節器と、前記交流電圧指令値から前記増幅
器の出力信号をそれぞれ減算して電力変換器に入力する
手段と、 を備え、前記増幅器のゲインを、交流電動機のインピーダンスと
直列に挿入される抵抗値に相当する値としたこと を特徴
とする交流電動機の可変速駆動装置。 - 【請求項２】 交流電圧指令値に基づき可変電圧・可変
周波数の交流電圧を出力して交流電動機に供給する電力
変換器を備えた可変速駆動装置において、 交流電動機の一次周波数指令値及び回転直交座標系にお
ける２軸電圧指令値を発生する周波数・２軸電圧指令値
発生器と、 電力変換器の出力電流を検出する電流検出器と、 前記一次周波数指令値から演算した位相が入力され、前
記電流検出器による各相の電流検出値を直交２軸電流成
分に座標変換する第１のベクトル回転器と、 第１のベクトル回転器から出力された直交２軸電流成分
を増幅する増幅器からなる調節器と、 前記２軸電圧指令値から前記増幅器の出力信号をそれぞ
れ減算する手段と、 この減算手段の出力信号を各相電圧指令値に座標変換し
て電力変換器に入力する第２のベクトル回転器と、 を備え、前記増幅器のゲインを、交流電動機のインピーダンスと
直列に挿入される抵抗値に相当する値とした ことを特徴
とする交流電動機の可変速駆動装置。 - 【請求項３】 交流電圧の周波数及び振幅を含む交流電
圧指令値を出力する交流電圧指令発生器と、前記交流電
圧指令値に基づき可変電圧・可変周波数の交流電圧を出
力して交流電動機に供給する電力変換器とを備えた可変
速駆動装置において、 電力変換器の出力電流を検出する電流検出器と、 この電流検出器による各相の電流検出値を微分する微分
器からなる調節器と、 前記交流電圧指令値から前記微分器の出力信号をそれぞ
れ減算して電力変換器に入力する手段と、 を備え、前記微分器のゲインを、交流電動機の漏れインダクタン
スと直列に挿入される漏れインダクタンス値に相当する
値としたこと を特徴とする交流電動機の可変速駆動装
置。 - 【請求項４】 交流電圧指令値に基づき可変電圧・可変
周波数の交流電圧を出力して交流電動機に供給する電力
変換器を備えた可変速駆動装置において、 交流電動機の一次周波数指令値及び回転直交座標系にお
ける２軸電圧指令値を発生する周波数・２軸電圧指令値
発生器と、 電力変換器の出力電流を検出する電流検出器と、 前記一次周波数指令値から演算した位相が入力され、前
記電流検出器による各相の電流検出値を直交２軸電流成
分に座標変換する第１のベクトル回転器と、 第１のベクトル回転器から出力された直交２軸電流成分
がそれぞれ入力される第１，第２の微分器及び第１，第
２の増幅器、第１，第２の増幅器の出力信号と前記一次
周波数指令値とをそれぞれ乗算する第１，第２の乗算
器、及び、第１の微分器の出力信号から第２の乗算器の
出力信号を減算する減算手段、並びに、第２の微分器の
出力信号と第１の乗算器の出力信号とを加算する加算手
段と備えた調節器と、 前記２軸電圧指令値から前記加算手段及び前記減算手段
の出力信号をそれぞれ減算する手段と、 この減算する手段の出力信号を各相電圧指令値に座標変
換して電力変換器に入力する第２のベクトル回転器と、 を備え、前記第１，第２の微分器のゲイン及び第１，第２の増幅
器のゲインを、交流電 動機の漏れインダクタンスと直列
に挿入される漏れインダクタンス値に相当する値とした
ことを特徴とする交流電動機の可変速駆動装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の交流電動機の可変速駆動
装置において、 請求項３記載の微分器からなる調節器と、交流電圧指令
値から請求項３記載の微分器の出力信号をそれぞれ減算
して電力変換器に入力する手段とを備えたことを特徴と
する交流電動機の可変速駆動装置。 - 【請求項６】 請求項２記載の交流電動機の可変速駆動
装置において、 請求項４記載の調節器と、交流電圧指令値から請求項４
記載の調節器の出力信号をそれぞれ減算する手段とを備
えたことを特徴とする交流電動機の可変速駆動装置。 - 【請求項７】 請求項４記載の交流電動機の可変速駆動
装置において、 請求項１記載の調節器と、第２のベクトル回転器から出
力される各相電圧指令値から請求項１記載の調節器の出
力信号を減算して電力変換器に入力する手段とを備えた
ことを特徴とする交流電動機の可変速駆動装置。 - 【請求項８】 請求項２記載の交流電動機の可変速駆動
装置において、 請求項３記載の調節器と、第２のベクトル回転器から出
力される各相電圧指令値から請求項３記載の調節器の出
力信号を減算して電力変換器に入力する手段とを備えた
ことを特徴とする交流電動機の可変速駆動装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26418293A JP3262146B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 交流電動機の可変速駆動装置 |
| US08/312,601 US5608302A (en) | 1993-09-28 | 1994-09-27 | Apparatus for driving an AC motor at variable speeds |
| DE69408762T DE69408762T2 (de) | 1993-09-28 | 1994-09-28 | Antriebsvorrichtung mit variabler Geschwindigkeit für einen Wechselstrommotor |
| EP94307094A EP0645880B1 (en) | 1993-09-28 | 1994-09-28 | Variable speed driving apparatus for an AC motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26418293A JP3262146B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 交流電動機の可変速駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07107783A JPH07107783A (ja) | 1995-04-21 |
| JP3262146B2 true JP3262146B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=17399611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26418293A Expired - Fee Related JP3262146B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 交流電動機の可変速駆動装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5608302A (ja) |
| EP (1) | EP0645880B1 (ja) |
| JP (1) | JP3262146B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP4139934B2 (ja) * | 1999-09-21 | 2008-08-27 | 株式会社安川電機 | 交流電動機の制御方法および制御装置 |
| JP2003088192A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Fuji Electric Co Ltd | 多相交流機の制御装置 |
| JP4517793B2 (ja) * | 2004-09-14 | 2010-08-04 | 株式会社日立製作所 | 永久磁石同期モータの制御装置及びモジュール |
| US7952318B2 (en) * | 2007-06-04 | 2011-05-31 | Eaton Corporation | System and method for determining stator winding resistance in an AC motor |
| CN101789747B (zh) * | 2009-01-23 | 2011-12-07 | 中国矿业大学 | 一种异步电动机测速控制方法及其装置 |
| JP5178768B2 (ja) * | 2010-04-06 | 2013-04-10 | 三菱電機株式会社 | 交流回転機の制御装置及び電動パワーステアリングの制御装置 |
| WO2014192467A1 (ja) * | 2013-05-28 | 2014-12-04 | 富士電機株式会社 | 永久磁石型同期電動機の磁極位置検出装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| US4394610A (en) * | 1981-08-07 | 1983-07-19 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Adaptive reference voltage generator for firing angle control of line-commutated inverters |
| US4399395A (en) * | 1981-09-08 | 1983-08-16 | General Electric Company | Line-to-line voltage reconstruction for synchronizing thyristor power converter |
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| JPS60121982A (ja) * | 1983-12-05 | 1985-06-29 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導電動機の制御装置 |
| US4585983A (en) * | 1984-12-10 | 1986-04-29 | General Electric Company | Electric power inverter with adaptive third harmonic auxiliary impulse commutation |
| US4825132A (en) * | 1987-05-21 | 1989-04-25 | Eaton Corporation | Current mode motor control |
| JPH07110160B2 (ja) * | 1989-12-21 | 1995-11-22 | 三菱電機株式会社 | 誘導電動機の制御装置 |
| EP0490024B1 (en) * | 1990-12-11 | 1995-05-17 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Induction motor vector control |
| US5254926A (en) * | 1991-11-04 | 1993-10-19 | Ford Motor Company | Current-mode hysteresis control for controlling a motor |
| US5329217A (en) * | 1992-12-30 | 1994-07-12 | Allen-Bradley Company, Inc. | Compensated feedforward voltage for a PWM AC motor drive |
-
1993
- 1993-09-28 JP JP26418293A patent/JP3262146B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-09-27 US US08/312,601 patent/US5608302A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-09-28 EP EP94307094A patent/EP0645880B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-09-28 DE DE69408762T patent/DE69408762T2/de not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 須田信英、「ＰＩＤ制御」、１９９２年７月２０日、朝倉書店、ｐ．３９−４１ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5608302A (en) | 1997-03-04 |
| JPH07107783A (ja) | 1995-04-21 |
| EP0645880B1 (en) | 1998-03-04 |
| EP0645880A1 (en) | 1995-03-29 |
| DE69408762D1 (de) | 1998-04-09 |
| DE69408762T2 (de) | 1998-07-02 |
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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