JP3302161B2 - モータ駆動システム - Google Patents
モータ駆動システムInfo
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Description
電力変換装置と交流モータ負荷例えばリニアモータの間
をケーブルで接続したモータ駆動システムに関する。
ムの一例を示す回路図であり、図のように電力変換装置
31の負荷として交流モータ(M)負荷6を用いる場
合、電力変換装置31の出力電流を一定にするために
は、モータ6から発生する逆起電力を考慮し、電力変換
装置31の制御手段を構成している変換器制御器2に
て、これを補償する必要がある。
を補償するために、電力変換装置の主回路構成1の電流
検出器33により検出される出力電流(瞬時値Ir,I
s,It)12と電圧検出器32により検出される出力
電圧(瞬時値Vr,Vs,Vt)11を逆起電力検出回
路22に入力し、ここで逆起電力を検出し、これを逆起
電力補償信号として変換器制御部2に設けてあるPWM
制御回路29の入力側の加算器21の一方の入力端子に
入力し、これとdーq逆変換回路21の出力を加算する
ことにより、逆起電力補償を行っていた。
3により検出された出力電流検出値9を入力し、d軸成
分ーq軸成分に変換する。減算器23は電流指令値30
からdーq変換回路10の出力を減算する。電流制御回
路25は減算器23の出力を入力し電流制御信号を出力
する。RL補償回路24は電流指令値30を入力し、主
回路のケーブルおよびモータ6のコイルに含まれる抵抗
分と主回路のケーブルおよびモータ6のコイルに含まれ
るインダクタンス分を補償する信号を出力する。加算器
26は電流制御回路25の出力とRL補償回路24の出
力を加算する。dーq逆変換回路27は加算器26の出
力をd軸成分ーq軸成分に逆変換する。加算器21はd
ーq逆変換回路27の出力と逆起電力検出回路の出力を
加算する。PWM制御回路29は加算器21の出力を入
力し、パルス幅変調を行なう。ゲート信号回路28はP
WM制御回路29からの出力を入力して電力変換装置3
1を構成している自己消弧素子に与えるゲート信号を出
力する。
において、電力変換装置31とモータ6の間を接続する
ケーブルの長さが短い場合には、浮遊電静容量の問題が
ないが、ケーブルの長さが長い場合には、ケーブルによ
る浮遊電静容量により高次の高調波電流が主回路に流れ
る。
M特有の矩形波であるために、逆起電力検出回路22に
出力電流(瞬時値)12と出力電圧(瞬時値)11を入
力することにより求められる逆起電力には、図5に示す
ようにヒゲ状の波形が重畳し、これにより不要の転流が
行われ、この結果図6のような異常高調波が発生する。
このため、前述した従来のモータ駆動システムにあって
は、モータ6に発生する逆起電力の補償を行うことはで
きない場合が生じる。
換装置とモータ負荷の間にケーブルが存在する場合にお
いても、簡単な構成で正確な逆起電力を検出でき、また
この検出された逆起電力の補償を行うことが可能なモー
タ駆動システムを提供することを目的とする。
め、請求項1に対応する発明は、交流電源供給手段と交
流モータ負荷の間をケーブルで接続したモータ駆動シス
テムにおいて、前記モータ負荷に供給される電圧および
電流の瞬時値、前記モータ負荷の角速度、前記ケーブル
のリアクタンス分および抵抗分に基づき、前記モータ負
荷から発生する逆起電力の実効値を演算する逆起電力演
算手段を備えたモータ駆動システムである。
する発明は、電力変換装置と交流モータ負荷の間をケー
ブルで接続し、前記電力変換装置の交流出力電力を制御
手段により制御可能にしたモータ駆動システムにおい
て、前記モータ負荷に供給される電圧および電流の瞬時
値、前記モータ負荷の角速度、前記ケーブルのリアクタ
ンス分および抵抗分に基づき、前記モータ負荷から発生
する逆起電力を演算する逆起電力演算手段と、前記モー
タ負荷による逆起電力が存在しない場合の正弦波位相基
準信号を発生する位相基準信号発生手段と、この位相基
準信号発生手段からの正弦波位相基準信号と前記逆起電
力演算手段からの逆起電力の実効値に基づいて逆起電力
補償信号を演算し、この逆起電力補償信号を前記制御手
段に出力する逆起電力補償信号演算手段と、を備えたモ
ータ駆動システムである。
する発明は、電力変換装置と交流モータ負荷の間をケー
ブルで接続し、前記電力変換装置の交流出力電力を制御
手段により制御可能にしたモータ駆動システムにおい
て、前記モータ負荷に供給される電圧および電流の瞬時
値、前記モータ負荷の角速度、前記ケーブルのリアクタ
ンス分および抵抗分に基づき、前記モータ負荷から発生
する逆起電力を演算する逆起電力演算手段と、この逆起
電力演算手段からの逆起電力の実効値と前記電力変換装
置の出力電流波形から生成した位相信号に基づいて逆起
電力補償信号を演算し、この逆起電力補償信号を前記制
御手段に出力する逆起電力補償信号演算手段と、を備え
たモータ駆動システムである。
給手段または電力変換装置とモータ負荷の間にケーブル
が存在する場合においても、簡単な構成で正確な逆起電
力を検出できる。
起電力の実効値は電力変換装置の出力電流と出力電圧の
検出値の実効値から計算で求めるため、また、その逆起
電力を正弦波位相基準信号または出力電流から求めた位
相信号と掛け合わせることによって瞬時値逆起電力を求
めるために、ケーブルにおける浮遊静電容量の影響のな
い逆起電力補償ができる。
説明する。図1は本発明のモータ駆動システムによる第
1実施例を示す構成図であり、大きく分けて、駆動シス
テム全体を示す主回路構成部1、主回路の電力変換装置
31の出力電流を制御する変換器制御部(本発明の制御
手段に対応)2、同変換器制御部2内で逆起電力の実効
値を後述する演算式により逆起電力実効値を演算する逆
起電力実効値検出部(本発明の逆起電力演算手段に対
応)3から構成されている。ここでは、三相交流モータ
6を電力変換装置31から得られる三相交流電力で駆動
するシステムを例にあげているが、これに限らず他の交
流回路であっても同様に実施できる。
置31の出力電圧を電圧検出器32を通して検出した瞬
時値Vr,Vs,Vtであり、また、出力電流12は電
力変換装置31の出力電流を電流検出器33を通して検
出した瞬時値Ir,Is,Itである。ローパスフィル
タ(LPF)13は、出力電圧11の高調波を除去する
ものであり、ローパスフィルタ(LPF)14は出力電
流12の高調波を除去するものである。
コイルのリアクタンス成分L48やケーブルのリアクタ
ンス成分L49と、また、乗算器16でモータ6のコイ
ルの抵抗成分R54やケーブルの抵抗成分R55と掛け
合わされ、減算器17,18にてそれぞれ出力電圧に加
えられ、これによって逆起電力(逆起電圧)実効値19
が求まる。
tとVsを入力し、Vt−Vsを求める。除算器35は
減算器34の出力を(3)1/2 により割り算する。乗算
器36は除算器35の出力を2乗倍する。乗算器37は
LPF13の出力のうち、Vrを2乗倍する。加算器3
8は乗算器36,37の出力を加算する。除算器39は
加算器38の出力を2により割り算する。
tとIsを入力し、It−Isを求める。除算器42は
減算器41の出力を(3)1/2 により割り算する。乗算
器43は除算器42の出力を2乗倍する。乗算器45は
LPF14の出力のうち、Irを2乗倍する。加算器4
4は乗算器43,45の出力を加算する。除算器46は
加算器44の出力を2により割り算する。
タンス成分L48とケーブル49のリアクタンス成分L
49を加算する。乗算器52は加算器50の出力と図示
しない速度検出器に求められる角速度ω51を掛け算す
る。乗算器53は乗算器52の出力を2乗倍する。
6の出力を掛け算する。減算器17は乗算器39の出力
から乗算器15の出力を減算する。乗算器40は減算器
17の出力に(1)1/2 を掛け算する。乗算器47は乗
算器46の出力に(1)1/2を掛け算する。
R54やケーブルの抵抗成分R55を加算する。乗算器
16は加算器56の出力と乗算器47の出力を掛け算す
る。減算器18は乗算器40の出力から乗算器16の出
力を減算する。以上のように逆起電力実効値検出部3を
構成することにより、結果として逆起電力実効値検出部
3によりモータ6に発生する逆起電力の実効値を求める
とができる。
表すと次式のようになる。 Vrms ={〔(Vt −Vs )2 ÷3+Vr 2 〕÷2−(IωL)2 }1/2 ここで ただし、Vrms は逆起電力の実効値 Vr ,Vs ,Vt は出力電圧の検出値 Ir ,Is ,It は出力電流の検出値 Iは電流の実効値 ωは角速度であり、図示しないモータ6の速度検出器に
より求める。
であり、システムが決まれば、計算で求めることができ
る。Rはコイル・ケーブルの抵抗成分であり、システム
が決まれば、計算で求めることができる。
と正弦波位相基準信号4を乗算器20により掛け合わせ
ることにより、逆起電力補償信号が得られ、図3はこの
逆起電力補償信号の波形を示している。
補償信号を逆起電力の実効値と正弦波位相基準信号を掛
け算することにより求めているため、浮遊静電容量の影
響を受けずに正確な逆起電力補償を行うことができる。
2実施例を示す図であり、図1の実施例と異なる点は、
電流検出器33により検出した出力電流の波形から生成
した位相信号5と、図1の逆起電力実効値検出部3によ
り求めた逆起電力実効値を、乗算器20により両者を掛
け合わせることにより、逆起電力補償信号を求めるよう
にしたものである。図3はこの逆起電力補償信号の波形
を示している。
を、変換器制御部1の加算器21に入力し、これとdー
q逆変換回路27の出力を加算し、逆起電力補償を行っ
ている。
補償信号を逆起電力の実効値と電力変換装置31の出力
電流波形から生成した位相信号を用いて求めるため、浮
遊静電容量の影響を受けずに正確な逆起電力補償を行う
ことができる。また、第2実施例は、前述の第1実施例
に比べて精度が落ちるが、経済的には安価となることか
ら、これに適した用途に使用すればよい。
のではなく、例えば前述の実施例では電力変換装置31
からの出力電力をモータ6に供給する場合をあげたが、
電力変換装置31の代わり交流電力系統が接続される場
合であっても逆起電力検出手段を構成することはでき
る。
は電力変換装置とモータ負荷の間にケーブルが存在する
場合においても、簡単な構成で正確な逆起電力を検出で
き、またこの検出された逆起電力の補償を行うことが可
能なモータ駆動システムを提供することができる。
す回路図。
す回路図。
状波形が重畳したときのPWM制御波形図。
形を示す図。
値検出部、4…位相基準信号、
Claims (3)
- 【請求項1】 交流電源供給手段と交流モータ負荷の間
をケーブルで接続したモータ駆動システムにおいて、 前記モータ負荷に供給される電圧および電流の瞬時値、
前記モータ負荷の角速度、前記ケーブルのリアクタンス
分および抵抗分に基づき、前記モータ負荷から発生する
逆起電力の実効値を演算する逆起電力演算手段を備えた
モータ駆動システム。 - 【請求項2】 電力変換装置と交流モータ負荷の間をケ
ーブルで接続し、前記電力変換装置の交流出力電力を制
御手段により制御可能にしたモータ駆動システムにおい
て、 前記モータ負荷に供給される電圧および電流の瞬時値、
前記モータ負荷の角速度、前記ケーブルのリアクタンス
分および抵抗分に基づき、前記モータ負荷から発生する
逆起電力を演算する逆起電力演算手段と、前記モータ負荷による逆起電力が存在しない場合の 正弦
波位相基準信号を発生する位相基準信号発生手段と、 この位相基準信号発生手段からの正弦波位相基準信号と
前記逆起電力演算手段からの逆起電力の実効値に基づい
て逆起電力補償信号を演算し、この逆起電力補償信号を
前記制御手段に出力する逆起電力補償信号演算手段と、 を備えたモータ駆動システム。 - 【請求項3】 電力変換装置と交流モータ負荷の間をケ
ーブルで接続し、前記電力変換装置の交流出力電力を制
御手段により制御可能にしたモータ駆動システムにおい
て、 前記モータ負荷に供給される電圧および電流の瞬時値、
前記モータ負荷の角速度、前記ケーブルのリアクタンス
分および抵抗分に基づき、前記モータ負荷から発生する
逆起電力を演算する逆起電力演算手段と、 この逆起電力演算手段からの逆起電力の実効値と前記電
力変換装置の出力電流波形から生成した位相信号に基づ
いて逆起電力補償信号を演算し、この逆起電力補償信号
を前記制御手段に出力する逆起電力補償信号演算手段
と、 を備えたモータ駆動システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03804294A JP3302161B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | モータ駆動システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03804294A JP3302161B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | モータ駆動システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07245809A JPH07245809A (ja) | 1995-09-19 |
JP3302161B2 true JP3302161B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=12514485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03804294A Expired - Lifetime JP3302161B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | モータ駆動システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3302161B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4703243B2 (ja) * | 2005-04-13 | 2011-06-15 | シャープ株式会社 | リニアモータ制御システムおよびスターリング冷凍システム |
-
1994
- 1994-03-09 JP JP03804294A patent/JP3302161B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07245809A (ja) | 1995-09-19 |
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