JPH01190295A - Load torque detector and controller for induction motor - Google Patents

Load torque detector and controller for induction motor

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JPH01190295A
JPH01190295A JP63010721A JP1072188A JPH01190295A JP H01190295 A JPH01190295 A JP H01190295A JP 63010721 A JP63010721 A JP 63010721A JP 1072188 A JP1072188 A JP 1072188A JP H01190295 A JPH01190295 A JP H01190295A
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JP
Japan
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load
power factor
phase
induction motor
power
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Pending
Application number
JP63010721A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyoshi Muto
信義 武藤
Akiteru Ueda
明照 植田
Kenji Nanto
謙二 南藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable load torque to be properly detected without being influenced by electrostriction, by finding a power-factor through the primary current and primary voltage of an induction motor, and by estimating the load torque through a deviation between said power-factor and a power-factor at the time of no-load. CONSTITUTION:Three-phase primary-current is detected by current detectors 30-32, and the detected current is inputted to a zero-phase detector 5. Zero-phase detecting signal from the zero-phase detector 5 is inputted to a phase difference detector 6. Besides, the zero-phase detecting signal from a PWM controlling circuit 14 and clock pulse from a V/F converter 13 is inputted to the phase difference detector 6. A phase difference obtained by the phase difference detector 6 is taken in a power factor arithmetic means 7, and a deviation between the power-factor found by the means 7 and a power-factor found by a power- factor arithmetic means 8 at the time of loading is found by an adding or subtracting unit 90. Based on the deviation, load torque is estimated.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は誘導電動機の負荷トルク検出装置、及び該トル
ク検出装置を用いた誘導電動機の制御装置に関し、特に
低速域でトルク特性を改善するのに好適な装置に関する
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a load torque detection device for an induction motor, and a control device for an induction motor using the torque detection device, and particularly to a control device for an induction motor using the torque detection device. The present invention relates to a device suitable for.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

負荷に応じてトルクを制御する従来の装置として、例え
ば特開昭57−183297号が知られている。
As a conventional device for controlling torque according to load, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 183297/1983 is known.

これは1次電流から負荷の大きさを検出してこの値に応
じて電動機に印加する電圧1周波数を可変にして電動機
のトルクを制御するものである。
This detects the magnitude of the load from the primary current and controls the torque of the motor by varying the frequency of the voltage applied to the motor in accordance with this value.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来の技術ではPWM信号のデッドタイム(インバータ
の正側及び負側アームの短絡を防止するために設けられ
る正側アームのゲート信号と負側アームのゲート信号の
非オーバクツブ時間)の影響で電流の波形歪が生じて、
一方電流の大きさは負荷に1対1に必ずしも対応しなく
なる点について配慮がされていなかった。したがって、
負荷に応じた適正な電圧を電動機に与えることができず
、電動機は電圧不足で失速したり、或は、電圧が過大に
なり過ぎ、過励磁になってインバータがトリップするな
どの問題があった。
In conventional technology, the current flow is affected by the dead time of the PWM signal (the non-overlapping time between the gate signal of the positive arm and the gate signal of the negative arm, which is provided to prevent short circuits between the positive and negative arms of the inverter). Waveform distortion occurs,
On the other hand, no consideration was given to the fact that the magnitude of the current does not necessarily correspond to the load on a one-to-one basis. therefore,
There were problems such as not being able to apply the appropriate voltage to the motor according to the load, causing the motor to stall due to insufficient voltage, or the voltage becoming too high and causing overexcitation, causing the inverter to trip. .

本発明の目的は、電流に歪みが生じても適正な負荷トル
クを検出することのできる負荷トルク検出装置を提供し
、更には該検出装置を用いて効率の良いトルク制御を行
なうことのできる誘導電動機の制御装置を提供するにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a load torque detection device that can detect an appropriate load torque even if distortion occurs in the current, and furthermore, to provide an induction system that can perform efficient torque control using the detection device. To provide control devices for electric motors.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的は電動機に印加されている負荷を電動機に流れ
る一次電流と一次電圧とで決まる力率cos’p  を
検出し、この力率から無負荷時の力率CO8’l’Oを
求め、負荷の大きさを力率の偏差(CO3(P−cos
’po)から推定し、この値に応じて電動機の端子電圧
を制御することにより、達成される。
The above purpose is to detect the power factor cos'p determined by the primary current and primary voltage flowing through the load applied to the motor, calculate the power factor CO8'l'O at no load from this power factor, and The magnitude of power factor deviation (CO3 (P-cos
'po) and controlling the terminal voltage of the motor according to this value.

〔作用〕[Effect]

前述のようにして得られた力率cos ’f’  はP
WM信号のデッドタイムの影響で電流が歪んでも、負荷
の増加関数として変化する。一方、無負荷時の力率co
s’7’oは1次抵抗があるために、無負荷でも零にな
らず、しかもインバータの周波数が低くなるにつれて増
加する。ところが力率cosψ から無負荷時の力率c
osψ0を差し引いて得られる力率の偏差(eos’p
−cosψ0)はインバータ周波数が変っても無負荷時
で零になり、負荷にほぼ比例して増加する。
The power factor cos 'f' obtained as described above is P
Even if the current is distorted due to the dead time of the WM signal, it changes as a function of increasing load. On the other hand, the power factor at no load co
Because of the primary resistance, s'7'o does not become zero even with no load, and increases as the inverter frequency becomes lower. However, from the power factor cosψ, the power factor at no load c
Deviation of power factor obtained by subtracting osψ0 (eos'p
-cosψ0) becomes zero at no load even if the inverter frequency changes, and increases almost in proportion to the load.

本発明は、この点を利用して負荷トルクの検出を行なう
ので、上記電流歪の影響を受けずに適正に検出すること
ができる。
The present invention utilizes this point to detect the load torque, so that it can be properly detected without being affected by the current distortion.

更には1本発明の制御装置では、給電するインバータ電
圧を上記力率偏差(cosψ−cosψ0)によって制
御するので、常に負荷に対応した量の電圧を電動機に与
えることができる。したがって、電圧が不足して電動機
が失速したり、電圧を余分に与え過ぎて過励磁になり、
インバータがトリップする事態を防止できる。
Furthermore, in the control device of the present invention, since the inverter voltage to be supplied is controlled by the power factor deviation (cos ψ - cos ψ 0), an amount of voltage corresponding to the load can always be applied to the motor. Therefore, the motor may stall due to insufficient voltage, or become over-excited due to excessive voltage.
This can prevent the inverter from tripping.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。まず
、第1図の構成から説明する。直流電源1はPWMイン
バータ2に接続され、2に直流電圧Eoが入力される。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. First, the configuration shown in FIG. 1 will be explained. A DC power supply 1 is connected to a PWM inverter 2 to which a DC voltage Eo is input.

PWMインバータ2は直流電圧Eoを可変電圧、可変周
波数の3相の交流電源に変換する。3相の交藻電源はP
WMインバータ2に接続される誘導電動機4に入力され
る。更にPWMインバータ2の出力端子は電流検出器3
0.31.32にも接続される。
The PWM inverter 2 converts the DC voltage Eo into a variable voltage, variable frequency three-phase AC power source. The 3-phase power supply is P
The signal is input to an induction motor 4 connected to a WM inverter 2. Furthermore, the output terminal of PWM inverter 2 is connected to current detector 3.
Also connected to 0.31.32.

電流検出器30,31.32の出力端子は零位相検出器
5の入力端子に接続され、3相の一次電流iupivH
iwが入力される。零位相検出器5の出力端子は位相差
検出器6の第一の入力端子に接続され各相の電流の零位
相信号Cが入力される。位相差検出器6の第二、第三の
入力端子はそれぞれPWM制御回路14.V/F変換器
13の出力端子と接続され、クロック信号a、変調波零
位相信号すが入力される。
The output terminals of the current detectors 30, 31, 32 are connected to the input terminal of the zero-phase detector 5, and the three-phase primary current iupivH
iw is input. The output terminal of the zero-phase detector 5 is connected to the first input terminal of the phase difference detector 6, and the zero-phase signal C of the current of each phase is input. The second and third input terminals of the phase difference detector 6 are respectively connected to a PWM control circuit 14. It is connected to the output terminal of the V/F converter 13, and receives the clock signal a and the modulated wave zero phase signal S.

位相差検出回路6の出力端子は力率演算手段7に接続さ
れ1位相差4が力率演算手段7によって取込まれる。力
率演算手段7は加減算器90のプラス側の端子及び無負
荷時の力率演算手段8に接続される。無負荷時の力率演
算手段8には自動ブースト最大周波数ωRO及びインバ
ータ角周波数指令ωRが入力される。
The output terminal of the phase difference detection circuit 6 is connected to the power factor calculation means 7, and one phase difference 4 is taken in by the power factor calculation means 7. The power factor calculation means 7 is connected to the plus side terminal of the adder/subtractor 90 and the power factor calculation means 8 during no-load. The automatic boost maximum frequency ωRO and the inverter angular frequency command ωR are input to the power factor calculation means 8 during no-load.

無負荷時の力率演算手段8の出力端子は加減算器90の
マイナス側の端子に接続され、無負荷時の力率cosψ
0が入力される。加減算器90の出力端子は増幅器10
の入力端子に接続される。増幅器10には更にインバー
タ角周波数指令(ωR)が入力され、増幅器1oのゲイ
ンがωRの値によって調整される。
The output terminal of the power factor calculation means 8 at no-load is connected to the negative terminal of the adder/subtractor 90, and the power factor at no-load is cosψ
0 is input. The output terminal of the adder/subtractor 90 is connected to the amplifier 10
connected to the input terminal of An inverter angular frequency command (ωR) is further input to the amplifier 10, and the gain of the amplifier 1o is adjusted by the value of ωR.

増幅器10の出力端子は加算器91の一方のプラス側端
子に接続され、加算器91のもう一方のプラス端子には
電圧指令VRが入力される。加算器91の出力端子はリ
ミッタ11の一方の入力端子に接続され、リミッタ11
のもう一方の入力端子には電圧上限値、演算手段12の
出力部に接続されている。
The output terminal of the amplifier 10 is connected to one positive terminal of an adder 91, and the voltage command VR is input to the other positive terminal of the adder 91. The output terminal of the adder 91 is connected to one input terminal of the limiter 11.
The other input terminal of the voltage upper limit value is connected to the output section of the calculation means 12.

電圧上限値演算手段12にインバータ角周波数指令ωR
及びV/fパターン設定指令が入力される。
The inverter angular frequency command ωR is sent to the voltage upper limit value calculation means 12.
and a V/f pattern setting command are input.

リミッタ−11の出力端子はPWM制御回路14の1つ
の入力端子に接続され、もう1つの入力端子はV/F変
換器13の出力端子に接続される。更に、V/F変換器
13の出力端子はPWM制御回路14の入力端子にも接
続される。そしてV/F変換器13にはインバータ角周
波数指令ωRが入力される。
The output terminal of the limiter 11 is connected to one input terminal of the PWM control circuit 14, and the other input terminal is connected to the output terminal of the V/F converter 13. Furthermore, the output terminal of the V/F converter 13 is also connected to the input terminal of the PWM control circuit 14. Then, the inverter angular frequency command ωR is input to the V/F converter 13.

PWM制御回路14の出力端子はPWMインバータ2を
構成する各相正側アーム及び負側アームのゲート(何れ
も図省略)に接続され、PWM信号が入力される。
The output terminal of the PWM control circuit 14 is connected to the gates of the positive side arm and the negative side arm (both are not shown) of each phase constituting the PWM inverter 2, and a PWM signal is input thereto.

次に第1図の回路動作について説明する。3相の1次電
流が電流検出器30,31.32によって検出される。
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be explained. Three-phase primary currents are detected by current detectors 30, 31, and 32.

電流検出器30,31.32によって検出された電流は
零位相検出器5に入力されると、各相の電流の0.2π
時点で微分パルスを発生する。この微分パルスが電流の
零位相検出信号Cとなって位相差検出器6に入力される
。また、PWM制御回路14から3相の変調波の0,2
πの位相に同期した微分パルスが発生する。この微分パ
ルスが変調波の零位相検出信号すとなって位相差検出器
6に入力される。更に位相差検出器6にV/F変換器1
3かし出力されるクロックパルスaが入力される。位相
差検出器6は変調波の零位相検出信号すと電流の零位相
検出信号Cのパルス間隔(時間差)をクロックパルスa
を使って計測する。インバータの角周波数ωRが変わる
と、パルス信号すとパルス信号Cとのパルス間隔(時間
差)が変化するが、クロックパルスaの周波数もωRの
周波数に比例して変化する。このため前述のパルス間隔
をクロックパルスaでカウントして得られるデータはイ
ンバータの周波数によって左右されない位相差ψを検出
していることになる。
When the current detected by the current detectors 30, 31, and 32 is input to the zero-phase detector 5, 0.2π of the current of each phase
Generate a differential pulse at the point in time. This differential pulse becomes a current zero phase detection signal C and is input to the phase difference detector 6. In addition, 0 and 2 of the three-phase modulated waves are output from the PWM control circuit 14.
A differential pulse synchronized with the phase of π is generated. This differential pulse becomes the zero phase detection signal of the modulated wave and is input to the phase difference detector 6. Furthermore, a V/F converter 1 is added to the phase difference detector 6.
Clock pulse a, which is output at three times, is input. The phase difference detector 6 converts the pulse interval (time difference) between the modulated wave zero phase detection signal and the current zero phase detection signal C into a clock pulse a.
Measure using. When the angular frequency ωR of the inverter changes, the pulse interval (time difference) between the pulse signal S and the pulse signal C changes, but the frequency of the clock pulse a also changes in proportion to the frequency of ωR. Therefore, the data obtained by counting the above-mentioned pulse intervals using the clock pulse a detects a phase difference ψ that is not affected by the frequency of the inverter.

位相差T検出器6によって得られた位相差Tは力率演算
手段7に取り込まれる。力率演算手段7では位相差Tに
対応した余弦関数値cos ?  を求める。
The phase difference T obtained by the phase difference T detector 6 is taken into the power factor calculation means 7. The power factor calculation means 7 calculates the cosine function value cos ? corresponding to the phase difference T? seek.

第2図は以上述べた方法によって求められた力率cO8
(P  と点の負荷との関係の実測データを示したもの
である。これはインバータ周波数が15Hz以下の低速
域での特性を示したものである。
Figure 2 shows the power factor cO8 determined by the method described above.
(Actually measured data on the relationship between P and point load. This shows the characteristics in a low speed range where the inverter frequency is 15 Hz or less.

第3図はこのような低速域での1次電流の大きさと負荷
との関係の実測データを示したものである。
FIG. 3 shows actually measured data on the relationship between the magnitude of the primary current and the load in such a low speed range.

第3図から1次電流の大きさは負荷の2価関数になって
いるのが分かる。一方、力率cos ’f’ は負荷の
増加関数になっており負荷に対してほぼ線形に変化して
いることが分かる。
It can be seen from FIG. 3 that the magnitude of the primary current is a bivalent function of the load. On the other hand, it can be seen that the power factor cos 'f' is an increasing function of the load and changes almost linearly with the load.

本発明ではこの第2図の特性を利用して負荷を推定する
。第2図からインバータ周波数が減少するにつれて、無
負荷の力率cosY’0は次第に1に近づくことが分か
る。無負荷時の力率cos’+’oは誘導電動機の等価
回路を利用して求めると、(1)式で与えられる。
In the present invention, the load is estimated using the characteristics shown in FIG. It can be seen from FIG. 2 that as the inverter frequency decreases, the no-load power factor cosY'0 gradually approaches 1. When the power factor cos'+'o at no-load is determined using an equivalent circuit of an induction motor, it is given by equation (1).

但し  7121次抵抗 Q11′:励磁インダクタンス Qt’:を次漏れインダクタンス (1)式から力率cos F oは1次抵抗の影響で周
波数が減少するにつれて1に近づくことが分かる。
However, 712 primary resistance Q11': excitation inductance Qt': secondary leakage inductance From equation (1), it can be seen that the power factor cos F o approaches 1 as the frequency decreases due to the influence of the primary resistance.

このため力率cos?  の値そのものを使用して電圧
を補正するようにした場合、無負荷ではインバータ周波
数が減少するにつれて、電圧が増加するように補正され
る。このため、インバータの周波数が低い領域では無負
荷時、電圧が大きくなり過ぎて過励磁になる。この現象
を本発明では次のようにして回避する。即ち(1)式に
従ってインバータ周波数ω1に対する無負荷時の力率c
os’7’oを演算する。次にこの力率Co!3’l’
Oと前述の過程で得られた力率cosψ を用いて(2
)式に基づいて力率の偏差Δcos’+’  を求める
Therefore, the power factor cos? If the voltage is corrected using the value itself, the voltage will be corrected to increase as the inverter frequency decreases under no load. Therefore, in a region where the frequency of the inverter is low, the voltage becomes too large when there is no load, resulting in overexcitation. This phenomenon is avoided in the present invention as follows. That is, according to equation (1), the power factor c at no load for the inverter frequency ω1
Calculate os'7'o. Next, this power factor Co! 3'l'
Using O and the power factor cosψ obtained in the above process, (2
) is used to find the power factor deviation Δcos'+'.

Acos ’f’ = (cos Lf−cos ’P
 o)      ”°(2)(2)式で得られるAc
osで はインバータ周波数が変化しても無負荷状態で
は常に零になる。そして負荷にほぼ比例して変わる。従
って、八〇〇S’l’から負荷の大きさが推定できる。
Acos 'f' = (cos Lf - cos 'P
o) ”° (2) Ac obtained from formula (2)
With OS, even if the inverter frequency changes, it will always be zero under no-load conditions. And it changes almost proportionally to the load. Therefore, the magnitude of the load can be estimated from 800S'l'.

ところで、関数ΔC08(io  の傾きは第5図に示
すAcosψの負荷特性からインバータ周波数が減少す
るにつれて、小さくなる。このため、Δcosψ その
ままの値を使って電圧を補正したのでは、インバータ周
波数が低い領域では電動機に適正な電圧を与えることが
できない。
By the way, the slope of the function ΔC08(io) decreases as the inverter frequency decreases from the load characteristics of Acosψ shown in Figure 5.For this reason, if the voltage is corrected using the value of Δcosψ as it is, the inverter frequency will be low. In this region, it is not possible to apply proper voltage to the motor.

即ち、このようにした場合、インバータ周波数が低くな
ればなる程、1次抵抗による電圧降下が大きくなり、ギ
ャップ磁束が減少するという現象を抑制できなくなる。
That is, in this case, the lower the inverter frequency, the greater the voltage drop due to the primary resistance, making it impossible to suppress the phenomenon that the gap magnetic flux decreases.

そこでインバータ周波数が減少するにつれて関数Aco
s(P  の傾きが大きくなるように補正する。このよ
うにして得られた補正量ΔVを使って(3)、 (4)
式に基づいて電圧指令VRを補正する。
So as the inverter frequency decreases, the function Aco
Correct so that the slope of s(P becomes larger. Using the correction amount ΔV obtained in this way, (3), (4)
The voltage command VR is corrected based on the formula.

V * = V R+ΔV          ・・・
(3)ΔV=kv(Δcosψ)         −
(4)但し、kv :インバータ周波数が減少すると減
少するように補正されるゲイン 第1図の実施例では以上述べた考え方に基づいて電圧指
令VRを補正する。以下その詳細について説明する。
V*=V R+ΔV...
(3) ΔV=kv(Δcosψ) −
(4) However, kv: Gain that is corrected to decrease as the inverter frequency decreases In the embodiment of FIG. 1, the voltage command VR is corrected based on the above-mentioned concept. The details will be explained below.

第1図の実施例では(1)式から電動機の定数、インバ
ータ周波数を用いて計算すると演算時間がかかる。そこ
で自動ブースト最大周波数ωROに対するcos’po
値をあらかじめ計算して求めておくようにする。このよ
うにして得られた値を容量、極数毎にメモリテーブルに
格納しておき、容量、極数が変わる毎にメモリテーブル
から取り出せるようにしておく。第1図の無負荷時の力
率演算手段8では自動ブースト最大周波数ωRに対する
無負荷時の力率cosψ0′をメモリから読み出し、第
4図の実線で示した(1)式を直線近似した(5)式を
使ってωRより小さいインバータ周波数ωlにおける無
負荷時の力率cos’Poを求める。
In the embodiment shown in FIG. 1, calculation from equation (1) using the constants of the motor and the inverter frequency takes a long calculation time. Therefore, cos'po for automatic boost maximum frequency ωRO
Be sure to calculate and find the value in advance. The values thus obtained are stored in a memory table for each capacitance and number of poles, so that they can be retrieved from the memory table each time the capacitance and number of poles change. The no-load power factor calculation means 8 in FIG. 1 reads the no-load power factor cosψ0' for the automatic boost maximum frequency ωR from the memory, and linearly approximates equation (1) shown by the solid line in FIG. 5) Use equation to find the power factor cos'Po at no load at an inverter frequency ωl smaller than ωR.

実際に駆動している電動機のCO8’l’O’ と予め
メモリ格納しであるcosψ0′とは実際は異なる。そ
こで、インバータ周波数ωROで無負荷運転を予め行い
、力率演算手段7から求められた値を使うと良い。実施
例ではこの場合を示している。
CO8'l'O' of the motor actually being driven and cosψ0' stored in memory in advance are actually different. Therefore, it is preferable to perform no-load operation in advance at the inverter frequency ωRO and use the value obtained from the power factor calculation means 7. This case is shown in the embodiment.

加減算器90によってcos ’1’  とcos ’
P oを用いて力率の偏差Δcos’11’  を求め
る。力率の偏差Acosψ は増幅器10でインバータ
周波数が減少する番4つれて増加するように補正される
ゲインkvが乗じられる。この結果得られた電圧補正量
ΔVは電圧指令VRに加算器91によって加算され、電
圧補正信号v傘になる。
The adder/subtractor 90 converts cos '1' and cos '
The power factor deviation Δcos'11' is determined using P o. The power factor deviation Acosψ is multiplied by a gain kv which is corrected in the amplifier 10 so that it increases as the inverter frequency decreases. The voltage correction amount ΔV obtained as a result is added to the voltage command VR by an adder 91, and becomes a voltage correction signal v.

電圧補正信号v傘はリミッタ11を経てPWM制御回路
14に入力される。V/fパターン設定値が選択される
と、このVlf値になるインバータ角周波数ωRに対応
する(V*)maxの値が計算によって求められる。こ
のようにV/fパターン設定値に応じて(V*)max
可変できるようにしたのは負荷に応じて適合したトルク
を変えられるようにするためである。
The voltage correction signal v is inputted to the PWM control circuit 14 via the limiter 11. When the V/f pattern setting value is selected, the value of (V*)max corresponding to the inverter angular frequency ωR that corresponds to this Vlf value is calculated. In this way, depending on the V/f pattern setting value, (V*)max
The reason for making it variable is to be able to change the appropriate torque depending on the load.

PWM制御回路14では電圧補正信号v傘、インバータ
角周波数指令ωRに基づいてPWM信号を形成する。P
WM信号を形成する方法としては従来から良く知られて
おり、公知の技術を使用すれば良いため、ここでは省略
する。
The PWM control circuit 14 forms a PWM signal based on the voltage correction signal v and the inverter angular frequency command ωR. P
Since the method of forming the WM signal is well known in the past and any known technique may be used, the method will be omitted here.

以上の実施例では電圧、電流の位相差から力率CO8’
l’  を求めたがこのcos’p は3相電流lug
IV H1wを使って、(6)式に従ってa−q軸座標
変換して得られるd軸電流成分Iax+q#l電流成分
工qsを求め、(7)式から位相差Tを求めて力率CO
8ψ を得るようにしても良い。
In the above embodiment, the power factor CO8' is calculated from the phase difference between voltage and current.
l' was calculated, but this cos'p is the three-phase current lug
Using IV H1w, calculate the d-axis current component Iax + q#l current component qs obtained by converting the a-q axis coordinates according to equation (6), calculate the phase difference T from equation (7), and calculate the power factor CO
You may try to obtain 8ψ.

・・・(6) ’f’ = π/ 2−tan(I qs/ I as
)       ・=(7)〔発明の効果〕 本発明によれば電動機に流れる電流波形を問わず、負荷
の大きさを推定できる。また、当該推定を用いて、負荷
に応じた効率の良いトルク制御ができる。すなわち、電
動機の容量2種類が変っても簡易に負荷の大きさを推定
できるため、汎用の電動機でもトルクを適正に制御する
ことが可能となる。
...(6) 'f' = π/ 2-tan(I qs/ I as
) = (7) [Effects of the Invention] According to the present invention, the magnitude of the load can be estimated regardless of the waveform of the current flowing through the motor. Further, by using the estimation, efficient torque control can be performed according to the load. That is, even if the two types of capacities of the electric motors change, the magnitude of the load can be easily estimated, making it possible to appropriately control the torque even with a general-purpose electric motor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は力率の負
荷特性、第3図は1次電流の大きさの負荷特性、第4図
は無負荷時の力率の周波数特性、第5図は力率の偏差の
負荷特性を示す。 1・・・−直流電源、2・・・PWMインバータ、4・
・・誘導電動機、5・・・零位相検出器、6・・・位相
差検出器、7・・・力率演算手段、8・・・無負荷時の
力率演算手段、1o・・・増幅器、11・・・リミッタ
、12・・・電圧上限値演算手段、30,31,32・
・・電流検出器、90・・・加減算器、91・・・加算
器。 第 1 図 第 2 囚 色 倫(%) 第 3 園 貢rr’(%) 早 4 図 インノX−り轡組及隻(14I 第 S 園
Figure 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, Figure 2 is the load characteristic of the power factor, Figure 3 is the load characteristic of the magnitude of the primary current, and Figure 4 is the frequency of the power factor at no load. Characteristics: Figure 5 shows the load characteristics of power factor deviation. 1...-DC power supply, 2...PWM inverter, 4...
... Induction motor, 5... Zero phase detector, 6... Phase difference detector, 7... Power factor calculation means, 8... Power factor calculation means at no load, 1o... Amplifier , 11... Limiter, 12... Voltage upper limit value calculation means, 30, 31, 32.
...Current detector, 90...Adder/subtractor, 91...Adder. Figure 1 Figure 2 Rin (%) Figure 3 Rin (%) Early 4 Figure Inno

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、誘導電動機によつて駆動される負荷のトルクを検出
するものにおいて、上記誘導電動機の1次電流と1次電
圧とから力率(cosψ)を求める手段と、該力率(c
osψ)と無負荷時の力率(cosψ_0)との偏差か
ら上記負荷のトルクを推定する手段とを備えたことを特
徴とする誘導電動機の負荷トルク検出装置。 2、給電々圧及び周波数を可変して誘導電動機のトルク
を制御する誘導電動機の制御装置において、上記誘導電
動機の1次電流と1次電圧とから力率(cosψ)を求
める手段と、該力率(cosψ)と無負荷時の力率(c
osψ_0)との偏差に応じて、上記誘導電動機の給電
々圧を増加させる手段を備えたことを特徴とする誘導電
動機の制御装置。 3、特許請求の範囲第2項において、前記インバータの
周波数が減少すると、増加する補正ゲイン(Kv)を設
定し、前記偏差を上記補正ゲイン(Kv)を通して前記
給電々圧を増加するようにしたことを特徴とする誘導電
動機の制御装置。
[Claims] 1. A device for detecting the torque of a load driven by an induction motor, comprising means for determining a power factor (cosψ) from a primary current and a primary voltage of the induction motor; Rate (c
A load torque detection device for an induction motor, comprising means for estimating the torque of the load from the deviation between the power factor (cosψ_0) at no-load and the power factor at no-load (cosψ_0). 2. An induction motor control device that controls the torque of an induction motor by varying the power supply voltage and frequency, comprising means for determining a power factor (cosψ) from the primary current and primary voltage of the induction motor; factor (cosψ) and power factor at no load (c
A control device for an induction motor, comprising means for increasing the power supply voltage of the induction motor according to the deviation from the current supply voltage osψ_0). 3. In claim 2, a correction gain (Kv) is set that increases when the frequency of the inverter decreases, and the power supply voltage is increased by passing the deviation through the correction gain (Kv). A control device for an induction motor, characterized in that:
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