JP3476176B2 - 誘導電動機のベクトル制御装置 - Google Patents

誘導電動機のベクトル制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】誘導電動機のトルク制御に関
するもので,特に電力変換器の電圧飽和による不安定現
象を抑制するものである。 【0002】 【従来の技術】図2で従来の技術を説明する。電力変換
器1は,誘導電動機2に電力を供給する。電流検出器3
は,誘導電動機2の一次電流iを検出して成分分配器6
に出力する。成分分配器6は,速度検出器4で検出され
た誘導電動機2の回転角周波数ωmとすべり演算器7の
出力のすべり角周波数指令ωsを入力して,電動機2の
磁束の位相を推定し,その位相で一次電流iを座標変換
して,トルク分電流itと磁束分電流ifを出力する。
すべり演算器7は,トルク分電流指令itcと磁束分電
流指令ifcを入力してすべり角周波数指令ωsを演算
する。トルク指令Tcと磁束分電流指令ifcよりトル
ク指令変換器8で演算されるトルク分電流指令itcと
磁束分電流指令ifcにそれぞれトルク分電流itと磁
束分電流ifが追従するような電圧指令Vcを電流制御
器5は出力する。電力変換器1はその電圧指令通りの電
圧を誘導電動機2に印加する。この様にすることで,誘
導電動機2の出力トルクは,トルク指令Tcに追従する
ように制御される。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】電力変換器1が誘導電
動機2に印加できる電圧には限界があり,電流制御器5
の出力する電圧指令Vcがその限界の電圧より大きくな
った場合,電流制御に必要な電圧が誘導電動機2に印加
されないので,トルク分電流itや磁束分電流ifがそ
れらの指令のitcやifcに追従しなくなり,誘導電
動機2の出力トルクがトルク指令Tcに追従しなくな
る。本発明は,上記問題点を解決するためになされたも
のである。 【0004】 【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに,電力変換器に入力される電圧指令の大きさが電力
変換器が該電動機に印加することのできる最大電圧を越
えた時1となり,そうでない時0となる電圧飽和信号を
出力する電圧飽和検出器と,前記飽和検出器の出力の電
圧飽和信号が0の時は磁束分電流を所定の値まで徐々に
増加させ,前記電圧飽和信号が1の時は磁束分電流を所
定の下限値まで徐々に減少させる磁束分電流調整器と,
磁束分電流または磁束分電流指令を該電動機の二次時定
数と同じ時定数の一次遅れフィルタを通すフィルタと,
前記フィルタの出力とトルク分電流指令からすべり角周
波数指令を演算するすべり演算器と,トルク指令と前記
フィルタの出力よりトルク分電流指令を演算するトルク
指令変換器を具備する。 【0005】また,前記磁束分電流調整器において,磁
束分電流を増加させるときはゆっくりと増加させ,減少
させるときは速く減少させる。 【0006】 【発明の実施の形態】図1に本発明の一実施例を示し,
以下図1について説明する。従来技術と同様に,電流制
御器5は,成分分配器6の出力のトルク分電流itや磁
束分電流ifがそれぞれそれらの指令値itcとifc
に追従するような電圧指令Vcを電力変換器1に出力す
る。電圧飽和検出器9は,電力変換器1が出力できる最
大電圧よりも入力した電圧指令Vcの大きさが大きい場
合に電圧飽和信号Satを1として出力する。そうでな
い場合は電圧飽和信号Satを0とする。磁束分電流調
整器10は,電圧飽和信号Satを入力してSat=1
の場合磁束分電流指令ifcを徐々に所定の値まで増加
して出力する。Sat=0の場合は,ifcを徐々に所
定の下限値まで減少させて出力する。ここで,ifcの
増加より減少の方を速くする。フィルタ11は,磁束分
電流指令ifcを誘導電動機2の二次時定数と同じ時定
数の一次遅れフィルタに通して出力する。フィルタ11
の出力のフィルタ出力iffは,トルク指令変換器8や
すべり演算器7に入力されそれぞれトルク分電流指令i
tcやすべり角周波数指令ωsを演算して出力する。他
の部分の説明は,従来技術と同じなので省略する。 【0007】 【発明の効果】電流制御器5の出力の電圧指令Vcが電
力変換器1の出力可能最大電圧Vmよりも大きくなると
電圧飽和検出器9と磁束分電流調整器10により磁束分
電流指令ifcを減少させて電圧指令Vcを小さくさせ
るように動作する。またVcがVmより小さくなると磁
束分電流指令ifcが所定の値より小さいならばifc
増加させてVcを増加させるように動作する。つまり自
動的に磁束分電流指令ifcの大きさが調整されて電圧
指令Vcが電力変換器1の出力可能最大電圧Vmを越え
ないようにすることができ,必ずトルク分電流や磁束分
電流をそれらの電流指令にそれぞれ追従させることがで
きる。磁束分電流調整器10において磁束分電流指令の
増加よりも減少の方を速くすることで磁束分電流指令を
操作することによる不安定性を抑制することができる。
また従来技術で示したようにトルク指令変換器8やすべ
り演算器7に磁束分電流指令ifcを用いたのでは,磁
束分電流指令ifcが変化したときにトルク指令通りの
誘導電動機2の出力トルクが得られないが,本発明のよ
うにフィルタ11の出力をトルク指令変換器8やすべり
演算器7に用いることにより,磁束分電流調整器10に
よって磁束分電流指令ifcが変化してもトルク指令通
りの誘導電動機2の出力トルクが得られるようになる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例のブロック線図。 【図2】従来技術のブロック線図。 【符号の説明】 1 電力変換器 2 誘導電動機 3 電流検出器 4 速度検出器 5 電流制御器 6 成分分配器 7 すべり演算器 8 トルク指令変換器 9 電圧飽和検出器 10 磁束分電流調整器 11 フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── 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 6/00 H02M 7/42 - 7/98

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 電力変換器を介して給電される誘導電動
    機の一次電流を該電動機の磁束と平行な成分である磁束
    分電流と磁束に直交する成分であるトルク分電流とに分
    離し、各々を独立に調整して該電動機のトルクと磁束の
    大きさを制御するための電圧指令を該電力変換器に出力
    する構成であって、前記電力変換器に入力される電圧指
    令の大きさが前記電力変換器が該電動機に印加すること
    のできる最大電圧を超えた時1となり、そうでない時0
    となる電圧飽和信号を出力する電圧飽和検出器を具備す
    る誘導電動機のベクトル制御装置において、該電圧飽和
    検出器の1または0の出力信号は、それが切り替わる際
    に上記磁束分電流を徐々に変化させるように作用し、
    記電圧飽和検出器の出力の電圧飽和信号が0の時は前記
    磁束分電流を所定の値まで徐々に増加させ、前記電圧飽
    和信号が1の時は前記磁束分電流を所定の下限値まで徐
    々に減少させる磁束分電流調整器を具備することを特徴
    とする誘導電動機のベクトル制御装置。
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