JPH01274685A - 誘導電動機のロータ温度推定方法 - Google Patents
誘導電動機のロータ温度推定方法Info
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- JPH01274685A JPH01274685A JP63104849A JP10484988A JPH01274685A JP H01274685 A JPH01274685 A JP H01274685A JP 63104849 A JP63104849 A JP 63104849A JP 10484988 A JP10484988 A JP 10484988A JP H01274685 A JPH01274685 A JP H01274685A
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- Japan
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- rotor
- stator winding
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- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(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。
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すべり周波数を演算で求めるベク
トル制御装置において、すべり周波数を演算する際に必
要なロータ温度を推定する方法に関する。
トル制御装置において、すべり周波数を演算する際に必
要なロータ温度を推定する方法に関する。
誘導電動機のベクトル制御方式としては、すべり周波数
制御型ベクトル制御が最も一般的である。
制御型ベクトル制御が最も一般的である。
すべり周波数制御方式では、誘導電動機のすべり周波数
ωＳを（１）式のように誘導電動機の回路定数に基づい
て演算・制御し、直流機と同等のトルク特性を得ること
ができる。
ωＳを（１）式のように誘導電動機の回路定数に基づい
て演算・制御し、直流機と同等のトルク特性を得ること
ができる。
ω５＝（ＲｚＸ Ｉｔ）／Φ２・・・・（１）ここで、
ωＳ：すべり周波数 Ｒ２：誘導電動機の２次抵抗値 Φ２：誘導電動機の２次鎖交磁束 １、：）ルク成分電流 しかし、誘導電動機の２次抵抗値は、ロータの温度によ
り大きく変化し、例えば１００℃の温度変化に対し約４
０％の変動となる。この結果、電動機の発生トルクも同
程度変動し、良好なトルク特性が得られない。
ωＳ：すべり周波数 Ｒ２：誘導電動機の２次抵抗値 Φ２：誘導電動機の２次鎖交磁束 １、：）ルク成分電流 しかし、誘導電動機の２次抵抗値は、ロータの温度によ
り大きく変化し、例えば１００℃の温度変化に対し約４
０％の変動となる。この結果、電動機の発生トルクも同
程度変動し、良好なトルク特性が得られない。
従来においては、第３図に示すように２次電流に相当す
る電流指令値を用いて演算したステータ巻線温度とロー
タ温度との温度差補償値Δθと、ステータ巻線温度の検
出値θ１ との和により、ロータ温度θ２を推定し、例
えば（２）、 （３）式のような関係に基づいて２次抵
抗値の実際値を予測していた（特開昭５８−２１５９９
２号、特開昭６０−１３１０８８号公報参照）。
る電流指令値を用いて演算したステータ巻線温度とロー
タ温度との温度差補償値Δθと、ステータ巻線温度の検
出値θ１ との和により、ロータ温度θ２を推定し、例
えば（２）、 （３）式のような関係に基づいて２次抵
抗値の実際値を予測していた（特開昭５８−２１５９９
２号、特開昭６０−１３１０８８号公報参照）。
θ２＝θ１＋Δθ ・ ・ ・
（２）Ｒ２＝ Ｒ２０（１＋ Ｋα（θ、−θｏ））
−・−（３）ここで、θ２ 二ロータ温度推定値 θ１ ：ステータ巻線温度検出値 Δθ：ステータ巻線とロータの温度差 補償値 Ｒ３＝２次抵抗推定値 Ｒ２゜：基準温度θ。における２次抵抗値 にα ：２次導体の抵抗温度係数 θ。：すべり周波数算定時のロータの 基準温度 前記のような制御装置の構成において、ステータ巻線と
ロータの温度差補償回路１６は通常１次遅れ要素回路又
は複数の１次遅れ回路の結合等で構成される。
（２）Ｒ２＝ Ｒ２０（１＋ Ｋα（θ、−θｏ））
−・−（３）ここで、θ２ 二ロータ温度推定値 θ１ ：ステータ巻線温度検出値 Δθ：ステータ巻線とロータの温度差 補償値 Ｒ３＝２次抵抗推定値 Ｒ２゜：基準温度θ。における２次抵抗値 にα ：２次導体の抵抗温度係数 θ。：すべり周波数算定時のロータの 基準温度 前記のような制御装置の構成において、ステータ巻線と
ロータの温度差補償回路１６は通常１次遅れ要素回路又
は複数の１次遅れ回路の結合等で構成される。
また、この温度差補償回路１６は、一般にアナログ回路
またはマイクロコンピュータによるソフトウェア処理等
で実現され、制御電源が入るとステータ巻線の温度検出
と同時に温度差補償回路１６でステータ巻線温度とロー
タ温度との温度差のシミニレ−ジョンがなされ、前述の
ようにロータ温度の推定が行われる。
またはマイクロコンピュータによるソフトウェア処理等
で実現され、制御電源が入るとステータ巻線の温度検出
と同時に温度差補償回路１６でステータ巻線温度とロー
タ温度との温度差のシミニレ−ジョンがなされ、前述の
ようにロータ温度の推定が行われる。
以上のような制御方式の構成では、−旦制御電源がなく
なると補償回路の演算値も全てゼロにクリアされ、補償
回路の演算値として保持されていたステータ巻線とロー
タの温度差のシミユレーション値もゼロになる。
なると補償回路の演算値も全てゼロにクリアされ、補償
回路の演算値として保持されていたステータ巻線とロー
タの温度差のシミユレーション値もゼロになる。
そのため、再度電源が投入されたとき、温度差の演算は
Ｏからスタートし、実際のステータ巻線とロータの温度
差とのシミニレ−ジョン値に差異を生じロータ温度推定
誤差を生じるという不具合がある。第４図中の、ハツチ
ングを施した部分が温度推定誤差に相当する。以上のよ
うな状況は停電後の再起動時やモータの温度が高い状態
での始動時、最も顕著に現れ、要求されるトルクに対し
電動機の発生トルクが大きく異なり、所定の性能が得ら
れないという不具合があった。
Ｏからスタートし、実際のステータ巻線とロータの温度
差とのシミニレ−ジョン値に差異を生じロータ温度推定
誤差を生じるという不具合がある。第４図中の、ハツチ
ングを施した部分が温度推定誤差に相当する。以上のよ
うな状況は停電後の再起動時やモータの温度が高い状態
での始動時、最も顕著に現れ、要求されるトルクに対し
電動機の発生トルクが大きく異なり、所定の性能が得ら
れないという不具合があった。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたちのであり
、停電後の再起動時等においても、ステータ巻線温度と
ロータ温度との差を考慮した制御を行うことにより、ト
ルク制御精度の高いベクトル制御を実現することを目的
とする。
、停電後の再起動時等においても、ステータ巻線温度と
ロータ温度との差を考慮した制御を行うことにより、ト
ルク制御精度の高いベクトル制御を実現することを目的
とする。
この目的を達成するため、本発明の誘導電動機のロータ
温度推定方法は、ベクトル制御される誘導電動機のステ
ータ巻線温度の検出値と回転子損失よりロータ温度を推
定する際に、ステータ巻線温度の検出値と周囲温度の設
定値とに基づいて前記ステータ巻線温度に対するロータ
温度の上昇分を推定し、該ロータ温度推定誤差のロータ
温度上昇分の初期値として設定することを特徴とする。
温度推定方法は、ベクトル制御される誘導電動機のステ
ータ巻線温度の検出値と回転子損失よりロータ温度を推
定する際に、ステータ巻線温度の検出値と周囲温度の設
定値とに基づいて前記ステータ巻線温度に対するロータ
温度の上昇分を推定し、該ロータ温度推定誤差のロータ
温度上昇分の初期値として設定することを特徴とする。
本発明においては、電源投入時にステータ巻線□
とロータの温度差に相当する量を（４）、 （５）式の
ようにステータ巻線温度の検出値θ１ と周囲温度の設
定値θ、の差で求められるステータ巻線温度上昇値（θ
１−θ、）の関数として求め、この値を前記温度差補償
回路の演算初期値として設定する。
ようにステータ巻線温度の検出値θ１ と周囲温度の設
定値θ、の差で求められるステータ巻線温度上昇値（θ
１−θ、）の関数として求め、この値を前記温度差補償
回路の演算初期値として設定する。
Δθ（ｉ） ＝Ｋｔ（θ、−θ、） ・・
・（４）但し、Ｋ１ は初期値を意味し、次式で表され
る。
・（４）但し、Ｋ１ は初期値を意味し、次式で表され
る。
ここで、Δθ１．や ：モータが熱的に飽和した時のス
テータ巻線とロータの 温度差 θ１ｍＡ＋ｔ 、：モータが熱的に飽和した時のステ
ータ巻線温度 θ、：電源投入時のステータ巻線温度 検出値 θ、：周囲温度の基準設定値 このように、温度差補償回路の初期値を電源投入時のロ
ータとステータ巻線の温度差に応じて設定することによ
り、通常運転時のみならず、停電後の再起動時や電動機
の温度が高い状態での始動時など過渡的な場合でさえも
正確に２次抵抗値の温度補償が行われるために、ロータ
の温度に関係なくトルク制御精度の高いベクトル制御を
実現することができる。
テータ巻線とロータの 温度差 θ１ｍＡ＋ｔ 、：モータが熱的に飽和した時のステ
ータ巻線温度 θ、：電源投入時のステータ巻線温度 検出値 θ、：周囲温度の基準設定値 このように、温度差補償回路の初期値を電源投入時のロ
ータとステータ巻線の温度差に応じて設定することによ
り、通常運転時のみならず、停電後の再起動時や電動機
の温度が高い状態での始動時など過渡的な場合でさえも
正確に２次抵抗値の温度補償が行われるために、ロータ
の温度に関係なくトルク制御精度の高いベクトル制御を
実現することができる。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。
明する。
第１図は、本発明のロータ温度推定方法を実現するため
のロータ温度推定部のブロック図を示している。
のロータ温度推定部のブロック図を示している。
第１図において、ステータ巻線温度検出値θ１にロータ
とステータ巻線の温度差補償回路の出力Δθが加えられ
、ロータ温度推定値として（４）式に従って２次抵抗の
温度補正を行う構成となっている。さらにステータ巻線
温度検出値θ、と周囲温度の基準設定値θ、を基に電源
投入時のステータ巻線とロータの温度差に応じて温度差
補償回路に初期値を設定する。
とステータ巻線の温度差補償回路の出力Δθが加えられ
、ロータ温度推定値として（４）式に従って２次抵抗の
温度補正を行う構成となっている。さらにステータ巻線
温度検出値θ、と周囲温度の基準設定値θ、を基に電源
投入時のステータ巻線とロータの温度差に応じて温度差
補償回路に初期値を設定する。
図中係数器１７の定数は（５）式で与えられ、誘導電動
機の設計値または実機での測定値から事前に求められる
。またスイッチ１８は電源投入時前記ステータ巻線とロ
ータの温度差に相当する量を温度差補償回路に初期値と
して設定するためのものである。制御電源投入時にのみ
（４）式に従いロータとステータ巻線の温度差に相当す
る量が温度差補償回路の初期値として設定される。
機の設計値または実機での測定値から事前に求められる
。またスイッチ１８は電源投入時前記ステータ巻線とロ
ータの温度差に相当する量を温度差補償回路に初期値と
して設定するためのものである。制御電源投入時にのみ
（４）式に従いロータとステータ巻線の温度差に相当す
る量が温度差補償回路の初期値として設定される。
第２図は、本発明によるロータ温度の変化と温度補償値
の変化を示す図である。停電等により電動機が停止する
と、温度差補償値Δθは０にクリアされるが、再運転時
には、温度補償値の初期値としてΔθ（１〕がセットさ
れることを表している。
の変化を示す図である。停電等により電動機が停止する
と、温度差補償値Δθは０にクリアされるが、再運転時
には、温度補償値の初期値としてΔθ（１〕がセットさ
れることを表している。
上述したように本発明においては、電遣投人時に温度差
補償回路にロータとステータ巻線の温度差に相当する補
償値を設定する。その結果、停電後の再起動時や電動機
の温度が高い状態での始動時においても、運転開始直後
からその時点での温度差に相当するレベルから温度差の
シミニレ−ジョンが開始されるため通常運転中だけでな
く、前記のような過渡状態においても正確にロータやス
テータ巻線の温度差が補償され、トルク制御精度の高い
ベクトル制御を達成する誘導電動機の制御装置を実現す
ることができる。
補償回路にロータとステータ巻線の温度差に相当する補
償値を設定する。その結果、停電後の再起動時や電動機
の温度が高い状態での始動時においても、運転開始直後
からその時点での温度差に相当するレベルから温度差の
シミニレ−ジョンが開始されるため通常運転中だけでな
く、前記のような過渡状態においても正確にロータやス
テータ巻線の温度差が補償され、トルク制御精度の高い
ベクトル制御を達成する誘導電動機の制御装置を実現す
ることができる。
第１図は本発明のロータ温度推定部を示すブロック図、
第２図は本発明による効果を表すグラフ、第３図は従来
のベクトル制御装置のブロック図、第４図は従来の不具
合を示すロータ温度の補償動作を表すグラフである。 特許出願人 株式会社 安用電機製作所代 理 人
小 堀 益（ほか２名）第１図 第２図 第４図
第２図は本発明による効果を表すグラフ、第３図は従来
のベクトル制御装置のブロック図、第４図は従来の不具
合を示すロータ温度の補償動作を表すグラフである。 特許出願人 株式会社 安用電機製作所代 理 人
小 堀 益（ほか２名）第１図 第２図 第４図
Claims (1)
- １、ベクトル制御される誘導電動機のステータ巻線温度
の検出値と回転子損失よりロータ温度を推定する際に、
ステータ巻線温度の検出値と周囲温度の設定値とに基づ
いて前記ステータ巻線温度に対するロータ温度の上昇分
を推定し、該ロータ温度推定装置のロータ温度上昇分の
初期値として設定することを特徴とする誘導電動機のロ
ータ温度推定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63104849A JP2600280B2 (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | 誘導電動機のロータ温度推定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63104849A JP2600280B2 (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | 誘導電動機のロータ温度推定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01274685A true JPH01274685A (ja) | 1989-11-02 |
| JP2600280B2 JP2600280B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=14391754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63104849A Expired - Fee Related JP2600280B2 (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | 誘導電動機のロータ温度推定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2600280B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013117500A2 (fr) | 2012-02-10 | 2013-08-15 | Renault S.A.S. | Systeme et procede de commande de l'alimentation d'une machine electrique en fonction de la temperature |
| WO2019244370A1 (ja) | 2018-06-21 | 2019-12-26 | 株式会社日立産機システム | 誘導電動機の過熱監視方法、誘導電動機監視装置、および誘導電動機の制御システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01174286A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-10 | Fuji Electric Co Ltd | かご形誘導電動機のベクトル制御装置 |
-
1988
- 1988-04-26 JP JP63104849A patent/JP2600280B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01174286A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-10 | Fuji Electric Co Ltd | かご形誘導電動機のベクトル制御装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013117500A2 (fr) | 2012-02-10 | 2013-08-15 | Renault S.A.S. | Systeme et procede de commande de l'alimentation d'une machine electrique en fonction de la temperature |
| FR2986921A1 (fr) * | 2012-02-10 | 2013-08-16 | Renault Sa | Systeme et procede de commande de l'alimentation d'une machine electrique en fonction de la temperature. |
| WO2013117500A3 (fr) * | 2012-02-10 | 2014-04-17 | Renault S.A.S. | Systeme et procede de commande de l'alimentation d'une machine electrique en fonction de la temperature |
| CN104094519A (zh) * | 2012-02-10 | 2014-10-08 | 雷诺股份公司 | 基于电动机器的温度来控制其电力供应的系统和方法 |
| US9685902B2 (en) | 2012-02-10 | 2017-06-20 | Renault S.A.S. | System and method for controlling the power supply of an electric machine on the basis of the temperature thereof |
| WO2019244370A1 (ja) | 2018-06-21 | 2019-12-26 | 株式会社日立産機システム | 誘導電動機の過熱監視方法、誘導電動機監視装置、および誘導電動機の制御システム |
| US11303236B2 (en) | 2018-06-21 | 2022-04-12 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Induction motor overheat monitoring method, induction motor monitoring device, and induction motor control system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2600280B2 (ja) | 1997-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |