JP4566906B2 - 回転機の定数測定装置 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態1に係る回転機の定数測定装置の構成を示した図である。図1に示すように、本実施の形態に係る回転機の定数測定装置は、試験番号の選択を行って出力する試験番号選択手段1と、試験番号選択手段1から得られる私権番号に応じた電圧を誘導機(回転機)5に印加して試験を行う試験手段8と、試験手段8からの出力を受けて誘導機(回転機)5の定数を演算して出力する回転機定数演算手段7とから構成されている。
vq=0 ・・・(3)
但し、
vd:静止直交二軸上のd軸電圧指令
vq:静止直交二軸上のq軸電圧指令
V(n):予め設定した交番電圧の振幅
ω(n):予め設定した試験番号nに対して一意に定まる角周波数
t:時刻
C:任意の定数 である。
ib(n)=(ib1(n)−ib2(n))×0.5 ・・・(8)
b(n)=ib(n)÷V(n) ・・・(10)
Ts=Ls/Rs
Tr=Lr/Rr
α1=Ts+Tr
α2=σTsTr
β0=1/Rs
β1=Tr/Rs である。
B(s)=β0+β1×s ・・・(14)
・・・(18)
上記実施の形態1の電流抽出器3では、電流抽出器3が試験番号選択手段1から得た位相信号qが、π/2、π、3π/2、2πとなる時にidをサンプリングして、同位相成分ia(n)および90度遅れ位相成分ib(n)を抽出する方法について説明したが、idの最大値と最小値と位相に基づく電流抽出器3a(図示せず)に置き換えてもよい。
ib(n)=−I(n)sin(q0(n)) ・・・(27)
正弦波の交番電圧を印加したとき、交番電流の正弦波波形が同位相成分ia(n)および90度遅れ位相成分ib(n)を抽出するのに十分な波形であれば良いが、雑音に埋もれていることがある。そこで、上記実施の形態1の電流抽出器3の代わりに、相互相関関数に基づいた図6に示す電流抽出器3bに置き換えても良い。
b充分長い時間の平均をとると(30)式の第2項は零となるので、F(τ)は(31)式となる。
F(q1)=I×sinψ÷2 ・・・(33)
ib(n)=2×F(q1) ・・・(34−2)
=sin(ω(n)×t+π/2)
=cos(ω(n)×t) ・・・(35)
上記実施の形態3では、相互相関関数により交番電圧vdと同位相成分ia(n)および90度遅れ位相成分ib(n)を抽出する手法について説明したが、上記実施の形態3の電流抽出器3bの代わりに、図7に示すフィルタを用いた電流抽出器3cに置き換えても良い。図7において、20〜24は図6に示したものと同一またはこれに相当するものであるため、ここでは説明を省略する。
+ξ(t)sin(ω(n)×t) ・・・(36)
+Isin(2×ω(n)×t+ψ)
+ξ(t)cos(ω(n)×t)
・・・(37)
上記実施の形態4では交番電圧を印加し、検出した電流idから同位相成分ia(n)および90度遅れ位相成分ib(n)を抽出し、その結果を用いて試験番号nについての伝達特性を記憶し、N通りの結果を用いて回転機定数を演算する例について説明した。
・・・(39)
Ki:積分ゲイン である。
vb(n)=(vb1(n)−vb2(n))÷2 ・・・(42)
b(n)=I÷V(n)×sinψ ・・・(47)
上記実施の形態5では、回転機の未知定数をRs、Rr、M、Lの4つとして、回転機定数演算手段にて誤差ベクトルEを最小二乗にする(α1、α2、β0、β1)を演算していた。しかしながら、一次抵抗Rsに関しては公知(特許文献1参照)の通り、回転機に予め直流電圧を印加することにより測定できる。
Bx(s)=1+Trs ・・・(50)
・・・(53)
・・・(54)
・・・(55)
Claims (4)
- 1からNまでのN通り(N≧2)の試験番号nを出力するとともに、当該試験番号nに基づいて予め設定された所定の条件により決定される位相信号qを出力する試験番号選択手段と、
上記試験番号nと上記位相信号qとに基づき、回転機に交番電圧を供給することにより、上記試験番号nが1〜Nまでの上記位相信号qに基づく基準位相利得(a(1)、a(2)、・・・、a(N))と90度遅れ位相利得(b(1)、b(2)、・・・、b(N))とを求めて出力する試験手段と、
上記基準位相利得(a(1)、a(2)、・・・、a(N))と上記90度遅れ位相利得(b(1)、b(2)、・・・、b(N))とが入力されたときに、それらを用いて、上記回転機の定数を演算する回転機定数演算手段と
を備え、
該回転機定数演算手段は、上記試験番号nによって定まるN通りの角周波数について演算される回転機の伝達特性利得と上記基準位相利得と上記90度遅れ位相利得との関係に基づいて回転機の定数を出力する
ことを特徴とする回転機の定数測定装置。 - 上記回転機定数演算手段は、
上記試験番号nごとに予め設定されているN通りの角周波数について演算される回転機の伝達特性利得と上記基準位相利得と上記90度遅れ位相利得とに基づいて回転機の上記定数を出力する
ことを特徴とする請求項1に記載の回転機の定数測定装置。 - 上記試験手段は、
上記試験番号選択手段から得られた位相信号qを基準位相として、上記試験番号nに応じて所定振幅の交番電圧を回転機に印加するインバータと、
上記インバータによる交番電圧印加時の上記回転機の電流瞬時値を検出する電流検出器と、
上記試験番号選択手段から得られた上記位相信号qを基準位相として、上記試験番号nに応じて上記電流検出器から得られた電流瞬時値から同位相成分電流ia(n)と90度遅れ位相成分電流ib(n)とを抽出する電流抽出器と、
上記同位相成分電流ia(n)と上記90度遅れ位相成分電流ib(n)に基づいて、基準位相利得(a(1)、a(2)、・・・、a(N))と90度遅れ位相利得(b(1)、b(2)、・・・、b(N))とを算出し、上記回転機定数演算手段へ出力する伝達特性記憶器と
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の回転機の定数測定装置。 - 上記試験手段は、
上記試験番号選択手段から得られた位相信号qに基づき、試験番号nに応じて所定振幅の交番電流を上記回転機に供給するとともに、その時の交番電圧を出力する電流制御器と、
上記電流制御器からの上記交番電流の供給時に、上記回転機の電流瞬時値を検出する電流検出器と、
上記試験番号nに応じて、上記電流制御器から得た交番電圧から、上記試験番号選択手段から得られた上記位相信号qに基づき、同位相成分電圧va(n)と90度遅れ位相成分電圧vb(n)とを抽出する電圧抽出器と、
上記同位相成分電圧va(n)と上記90度遅れ位相成分電圧vb(n)に基づいて、上記交番電圧の位相を基準とした基準位相利得(a(1)、a(2)、・・・、a(N))と90度遅れ位相利得(b(1)、b(2)、・・・、b(N))とを算出し、上記回転機定数演算手段へ出力する伝達特性記憶器と
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の回転機の定数測定装置。
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