JPH01198292A - 誘導電動機の可変速制御装置 - Google Patents

誘導電動機の可変速制御装置

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JPH01198292A
JPH01198292A JP63019594A JP1959488A JPH01198292A JP H01198292 A JPH01198292 A JP H01198292A JP 63019594 A JP63019594 A JP 63019594A JP 1959488 A JP1959488 A JP 1959488A JP H01198292 A JPH01198292 A JP H01198292A
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(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、誘導電動機の可変速制御装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、高性能な誘導電動機可変速装置の例として、例え
ば第5図の如く速度検出器(PG)5を有し、PWMイ
ンバータ1を電源とし、かつその制御にベクトル制御原
理を応用した制御装置等から成る可変速システムが知ら
れている(例えば「富士時報J Vol、 57. 階
10.1984. P、 609〜615 ” GTO
サイリスタのインバータへの応用”の項参照)。
ベクトル制御の原理については、既に多くの文献等に発
表されて公知であるが(例えば「富士時報」第53巻、
第9号、P、640〜648 ″交流機のトランスベク
トル制御”の項参照)、ここで簡単に説明する。
誘導機のベクトル制御は電動機の電流、電圧等をベクト
ル量とみなし、固定子巻線上から観測すると交流量とな
っているこれらの量を、電動機の回転磁界上から観測し
て直流量に変換し、これを磁界に平行な成分と直交する
成分とに分離してそれぞれ独立に制御しようとするもの
である。
第6図は、誘導機の一次電流ベクトルi、を固定座標α
軸、β軸(固定子巻線上にとった座標系)上の成分、喝
、五βと回転座標M軸、T軸(磁束上にとった軸をM軸
、これと直交する軸をT軸とした座標系)上の成分iH
*iTに分離した状態を示すものである。即ち、固定子
座標(α−β)と回転座標CM−T)上の各量の関係を
示す。なお、矢印を付してベク)4を示すが、特に必要
な場合の外はその区別をしないものとする。
以下、第5図によシ、速度検出器付ベクトル制御装置に
ついて説明する。
第5図において、誘導電動機2の一次電流は、3相−2
相変換器12で2相量lα冒βに変換される。またこの
量はベクトル回転器(VD)11によシ回転座標(M−
T座標系)量1.ITに座標変換される。このときM軸
すなわち磁束軸は、後述する電流モデル式磁束演算器(
単に、電流モデルとも云う。)10によシ演算された磁
束の位相φ、によシ決定される。この座標変換は次式に
よシ行われる。
この様に一次電流を1.鵜に分離すれば、騙は磁束を作
る成分(磁化電流)となりiTはトルクを作る成分(ト
ルク電流)となるのは、良く知られているところでちる
磁化電流指令〜は磁化電流指令演算器4の出力として得
られる。磁束−尾制御の場合は演算器4は一定の−を与
え、また高速領域で速度に依存して弱め界磁制御を行う
場合は、演算器4は速度上昇につれて減少してい<IM
を与える。磁化電流指令−は、ベクトル回転器VD11
によシー次電流から変換された−と加算点14で比較さ
れ、この偏差がPI(比例積分)調節器6によ→畳 )増幅され、電動機の一次電圧ベクトル指令V。
のM軸成分vM′が得られる。
次に、設定器Sよシ与えられた速度指令値N“は加算点
15において速度検出器3より検出された速度検出器N
と比較され、この偏差はPI調節器5によシ増幅されト
ルク電流指令IT となる。
この1.はベクトル回転器11によシ作られた鴨と加算
点15で比較され、この偏差はPI調節器7で増幅され
、−次電圧ベクトル指令V、のT軸成分V となる。こ
のYM a YT は座標変換回路8に入力され、電流
モデル10によシ演算された磁束の位相φ、によシ、固
定子座標量に変換される。この変換は、次式によシ行わ
れる。
固定子座標量に変換された一次電圧指令Y(X zVβ
はハルス発生回路9でインバータパルスに変換され、こ
れ’t−PWMインバータ1に与えるととにより、誘導
電動機2への給電が行われることになる。
ここで、電動機の電流、電圧を座標変換する際に用いる
磁束の位相φ1は、電流モデル10によって次式で演算
される。
φ1..fω1dt=f(ω2 ” ”!! ) dt
・・・・・・(3)(3)、(4)式よシ磁束の位相φ
、は一2叫及び速度Nと電動機定数が既知であれば、演
算にて求められることがわかる。なお、磁束−足制御、
または磁束がゆるやかに変化する場合は、(4)式でT
2=0とすることも可能でるる。すベシ角速度演算器1
01は(4)式を、積分器102は(3)式をそれぞれ
演算する。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上の如き方式は制御性が良好で、高性能な可変速駆動
装置として適しているが、速度検出値を制御の基本とし
ているため、その制御性能が速度検出器の信頼性等によ
って大きな影響を受ける。
すなわち、一般産業用として適用される場合に、速度検
出器の故障や制御装置と速度検出器とを結ぶ信号線の断
線等によシ速度量が検出できなくなると、制御が不能に
なって電動機が暴走したシ、過電流によってインバータ
を構成する電力用半導体素子を破壊する等の大きな事故
を引き起こす、と云う問題がある。
したがって、本発明は速度検出器の故障による制御装置
への影響を抵減し、信頼性の向上を図ることを目的とす
る。
〔課題を解決するための手段〕
出力電圧の大きさ1周波数および位相の制御が可能な電
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(磁化電流)とこれに直交す
る成分(トルク電流)とに分離し、各°々を独立に調節
して少なくとも電動機トルクを制御すべく、演算によシ
速度を推定する速度演算手段と、速度検出器の状態を監
視する監視手段とを設け、速度検出器が異常のときは前
記速度演算手段からの出力を速度検出値として用いる。
〔作用〕
速度量が演算によって推定できることに着目し、速度検
出器が異常のときはその推定値を検出値のかわりに用い
ることにより、信頼性を向上させる。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例である、速度演算回路を有した
誘導電動機の速度制御装置を示すブロック図である。こ
の例は、公知の速度制御装置(第5図)の場合と制御の
基本部は全く同一(同じ番号で示す。)で1)、公知の
ものに対し速度検出器3の異常時に制御装置を保護する
保護回路20(故障判別回路25.速度演算回路21.
切シ換え回路22)t”付加して構成される。したがっ
て、速度検出器3が正常である場合は、第1図の制御装
置は従来とおシの働きをするため、こへでは速度検出器
3に異常が生じた場合について説明する。
第2図は保護回路の動作を説明するためのタイムチャー
トで、以下これに従って各回路の動作を説明する。故障
判別回路23は速度検出器の状態(同図(イ)参照)を
監視し、故障と判別したときは同図(ニ)の如き故障信
号Ht−出力し、制御装置で用いる速度量ω2 (同図
(ハ)参照)を検出器出力ω2から速度演算回路の出力
である速度推定値ω2(同図(ロ)参照)へと切シ換え
る信号を切シ換え回路22に入力し、この切シ換え回路
22によって速度量の切夛換えが行われる。ことに、故
障判別回路23は速度検出器の故障を判断し、故障信号
を出力し得るものならば如何なるものを用いても良く、
その故障判別の原理図の一例を第3図に示す。
すなわら、この例では速度検出器の出力である、同図(
イ)の如きクロック信号を入力し、その信号を同図(ロ
)の如く一定のサンプリング期間Tごとに判別し、その
サンプリング期間中にクロック信号が入力されない場合
は故障と判断し、切シ換え信号を出力する(同図(ハ)
参照)。
第4図に速度演算回路の具体例を示す。
とへでは、電動機の電圧V1y電流11を誘起電圧演算
回路211に入力して誘起電圧ベクトルE(Ecl、E
β)を求め、この誘起電圧ベクトルEt−電流モデル方
式((5)、 (4)式)で求めた磁束軸位置(φ1)
で座標変換し、磁束軸と平行する誘起電圧成分EMt−
求めて調節器214に入力し、この調節器214の出力
ω2t−電流モデルの回転子角速度としている。したが
って、電動機の実際の回転子角速度ω2とその推定値ω
2とに偏差があると、電動機の実際の磁束軸位置φIに
も偏差が生じ、この偏差のために誘起電圧ベクトルの磁
束軸の成分EMは零にならない。そこで、調節器214
の働きによってEM−0になるように、ω2を修正する
。との結果、ω2は電動機の実際の回転子角速度ω2に
一致するようになる。このようにして求めた回転子角速
度の推定値は、速度調節ループ(ASR系)の主フィー
ドバツク量としても利用できる。なお、この点につき詳
細が必要ならば、例えば特願昭61−212625号t
−診照されたい。また、速度演算回路としてはこの例に
限らず、演算によシ速度を求め得るものであれば、如何
なるタイプのものをも用いることができる。
次に、故障時における検出値と推定値の切シ換えについ
て説明する。
速度検出器が正常である場合には、速度量は検出器の出
力ω2であるため、調節器214は出力がオープン状態
とな)、前記の速度推定は成シ立たなくなる。そこで、
本速度演算回路では、正常時には検出値ω と調節器2
14の出力ω2と全調節器215に入力し、その調節器
出力を調節器214に入力させる。そこで、調節器21
5の調節機能によって正常時にはω2−ω2が保たれる
つまυ、調節器214は故障直前の速度検出(1初期値
として速度推定値ω2を出力するため、速度量の切夛換
えが円滑に行われることになる。ここで、調節器215
は速度検出器の故障時にはゼロホールドするため、ω2
は故障時のω2の影響を受けないことになる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、大幅な保護回路全追加することなく、
わずかな演算要素を付加するだけで、速度検出器の故障
による可変速駆動システムの事故を防ぐことができるの
で、制御システムの信頼性を向上させることが可能にな
る利点がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示すブロック図、第2図は保
護動作を説明するだめのタイムチャート、第3図は故障
判別動作の一例を説明するためのタイムチャート、第4
図は速度演算回路の具体例を示すブロック図、第5図は
誘導電動機可変速制御装置の従来例を示す構成図、第6
図は誘導電動機の電流ベクトルを示すベクトル図である
。 符号説明 1・・・・・・PWMインバータ、2・・・用誘導電動
機、3・・・・・・速度検出器(PG)、4・・回磁化
電流指令演算器、5″・・・・・・速度調節器(ASR
)、6・・回磁化電流調節器(ACR)、7・・・・・
・トルク電流調節器(ACR)、8・・曲座標変換回路
、9・・曲パルス発生回路、10・・・・・・電流モデ
ル磁束演算器、11.212・・・・・・ベクトル回転
器、12,210・・・・・・3相−2相変換器、13
,14,15,216゜217・・・・・・加算器、1
6・・曲電圧変成器、211・・・・・・誘起電圧演算
回路、213・・・・・・極性回路、214.215・
・・・・・調節器。 第2 図 誼3 図 第6図 β軸(2)宝)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)出力電圧の大きさ、周波数および位相の制御が可能
    な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、速度検出器を介して検出した回転子角速度とすべり
    角速度との和を積分して得られる電動機の磁束軸に平行
    な成分(磁化電流)とこれに直交する成分(トルク電流
    )とに分離し、各々を独立に制御して少なくとも電動機
    トルクを制御する誘導電動機の可変速制御装置において
    、演算により速度を推定する速度演算手段と、前記速度
    検出器の状態を監視する監視手段と、を設け、該速度検
    出器が異常のときは前記速度推定値を検出値のかわりに
    用いることを特徴とする誘導電動機の可変速制御装置。 2)前記速度検出手段は電動機の電圧、電流および電動
    機定数から所定の演算をするかもしくはサーチコイルに
    よる検出を含む直接検出方式にて求められる誘起電圧ベ
    クトルの磁束軸方向の成分を演算する磁束軸成分演算手
    段と、該誘起電圧ベクトルの磁束軸方向の成分が零とな
    るように所定の調節演算を行う調節手段とからなること
    を特徴とする請求項1)に記載の誘導電動機の可変速制
    御装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03277101A (ja) * 1990-03-26 1991-12-09 Toyota Motor Corp 電気自動車のモータ制御装置
JPH0433583A (ja) * 1990-05-28 1992-02-04 Mitsubishi Electric Corp 誘導電動機の制御装置
JPH0591601A (ja) * 1991-09-21 1993-04-09 Hitachi Ltd 車両用電動機の制御装置
US5828199A (en) * 1996-08-08 1998-10-27 Fuji Electric Co., Ltd. Variable speed controller for an induction motor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58186399A (ja) * 1982-04-02 1983-10-31 ウエスチングハウス エレクトリック コ−ポレ−ション 非同期モ−タ制御方法及びそのための装置
JPS5980175A (ja) * 1982-10-25 1984-05-09 Toshiba Corp 電動機の速度制御装置
JPS6225888A (ja) * 1985-07-25 1987-02-03 Mitsubishi Electric Corp 誘導電動機の制御装置
JPS6277894A (ja) * 1985-09-30 1987-04-10 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd 誘導電動機の磁束演算方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58186399A (ja) * 1982-04-02 1983-10-31 ウエスチングハウス エレクトリック コ−ポレ−ション 非同期モ−タ制御方法及びそのための装置
JPS5980175A (ja) * 1982-10-25 1984-05-09 Toshiba Corp 電動機の速度制御装置
JPS6225888A (ja) * 1985-07-25 1987-02-03 Mitsubishi Electric Corp 誘導電動機の制御装置
JPS6277894A (ja) * 1985-09-30 1987-04-10 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd 誘導電動機の磁束演算方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03277101A (ja) * 1990-03-26 1991-12-09 Toyota Motor Corp 電気自動車のモータ制御装置
JPH0433583A (ja) * 1990-05-28 1992-02-04 Mitsubishi Electric Corp 誘導電動機の制御装置
JPH0591601A (ja) * 1991-09-21 1993-04-09 Hitachi Ltd 車両用電動機の制御装置
US5828199A (en) * 1996-08-08 1998-10-27 Fuji Electric Co., Ltd. Variable speed controller for an induction motor

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