JPH02285991A - Vector controller for induction motor - Google Patents

Vector controller for induction motor

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JPH02285991A
JPH02285991A JP1104069A JP10406989A JPH02285991A JP H02285991 A JPH02285991 A JP H02285991A JP 1104069 A JP1104069 A JP 1104069A JP 10406989 A JP10406989 A JP 10406989A JP H02285991 A JPH02285991 A JP H02285991A
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JP
Japan
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current
phase
value
primary current
command value
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Application number
JP1104069A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Saotome
英夫 早乙女
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a desired control signal without using the circuit constant of a motor by calculating the phase value of an exciting current from a primary current and the absolute value of the exciting current in a vector controller for an induction motor to be calculated based on a vector control system. CONSTITUTION:A primary current I1 and a command value B of a phase angle difference from an exciting current are added by an adder 32 to obtain the phase angle command value of the primary current as an input signal of a current command value calculator 7. The value 11 of the primary current absolute value is calculated by a root-mean-square calculator 8 similarly as an input signal of the calculator 7. The primary current command values of three phases are compared with primary current momentary values (iU, iV, iW) output from a current detector 2 in which they are input to a current control circuit 6, and a PWM inverter 3 is so controlled that the momentary value becomes the primary current command value.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、誘導電動機の高速可変速制御に多く使用さ
れるベクトル制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a vector control device that is often used for high-speed variable speed control of induction motors.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ベクトル制御方式は、誘導電動機の駆動電流である一次
電流を固定子上の直交座標(一般にdq座標と称されて
いる)へ変換して得られる電流ベクトルIIを励磁電流
i、とトルク電流izvとに分離し、励磁電流10の絶
対値が一定の条件のもとて一次電流の絶対値と位相を制
御することを特徴とするもので、誘導電動機だけではな
く同期電動機も含めた交流電動機一般に使用され高速の
応答特性を持っていることを特徴とする制御方式である
The vector control method converts the primary current, which is the drive current of the induction motor, into orthogonal coordinates (generally called dq coordinates) on the stator, and converts the current vector II into an exciting current i and a torque current izv. It is characterized by controlling the absolute value and phase of the primary current under the condition that the absolute value of the exciting current 10 is constant, and is used in AC motors in general, including not only induction motors but also synchronous motors. This is a control method characterized by high-speed response characteristics.

ベクトル制御方式はトルクの瞬時値を制御することが可
能なので、従来の交流電動機の制御方式では不可能であ
った高速制御が可能になったことから、直流電動機に取
って代わって交流電動機とインバータとの組み合わせに
よる制御システムが多用されるようになった原動力とな
ったものである。
Since the vector control method can control the instantaneous value of torque, it has become possible to perform high-speed control, which was not possible with conventional AC motor control methods, and has replaced DC motors with AC motors and inverters. This was the driving force behind the widespread use of control systems in combination with

ベクトル制御は前述のように、励磁電流の絶対値が一定
であるという条件で電動機の駆動電流である一次電流の
絶対値とその位相を制御して電動機のトルクや回転速度
を制御するものであるが、励磁電流を直接計測すること
はできないので、次のような順序で演算するものである
As mentioned above, vector control is a method of controlling the torque and rotational speed of a motor by controlling the absolute value and phase of the primary current, which is the drive current of the motor, under the condition that the absolute value of the excitation current is constant. However, since the excitation current cannot be directly measured, calculations are performed in the following order.

励磁電流成分1.の絶対値が一定という条件のもとで、
諸量の間で次式が成立している。これらの式は定常状態
だけではなく、過渡状態でも成立しているものである(
電気学会論文誌り、108巻8号、昭63 r A C
モータのベクトル制御」)。
Excitation current component 1. Under the condition that the absolute value of is constant,
The following formula holds between the various quantities. These equations hold true not only in the steady state but also in the transient state (
Transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan, Vol. 108, No. 8, 1983 r A C
(Vector control of motors).

r−Ml。lハ 1tt=−(Ll/M)lt 1、−ノ1st’+i。r-Ml. lha 1tt=-(Ll/M)lt 1, -no1st'+i.

0m −(Rt /x−z ) t□ β −ta、n−’ (i tt/ I m )θ、−
(ω、十pω、)dt θ1−θ。+β こ  こ で 、 τ  ; トルク Lt;二次巻線の自己誘導係数 M ;一次巻線、二次巻線間の相互誘導係数ll;一次
電流のdq座棟上でのベクトル表示における絶対値 θ1;一次電流i、の位相角(角速度ω1でtiq座檀
上を回転している) tx i二次電流のdq座棟上でのベクトル表示におけ
る絶対値の一次側換算値 1、ニー次電流II中の励磁電流成分(絶対値は常に一
定) 1 F? i一次電流11中のトルク電流成分(i。
0m -(Rt/x-z) t□ β-ta, n-' (itt/I m)θ,-
(ω, 10pω,)dt θ1−θ. +β Here, τ; Torque Lt; Self-induction coefficient M of the secondary winding; Mutual induction coefficient ll between the primary and secondary windings; Absolute value θ1 of the primary current in vector representation on the dq ridge ; Phase angle of primary current i (rotating on tiq pedestal with angular velocity ω1) tx i Primary side conversion value of absolute value in vector representation on dq pedestal of secondary current 1, secondary current II Excitation current component (absolute value is always constant) 1 F? i Torque current component in primary current 11 (i.

と直交関係にある) θ、;1.の位相角(角速度ω。でdq座標上を回転し
ている) p ;極対数 β il+ と1.との位相角差 第2図は前述の諸量及びそれらの指令値の関係を示すベ
クトル図である。この図及び以下の記載において、実際
の誘導電動機の一次電流の瞬時値の諸量は小文字に必要
なインデックスを付けて表示し、指令値については大文
字に必要なインデックスを付けて表示する。前記の式は
いずれも瞬時値間の関係を表す式であるが、小文字の代
わりに大文字を使用することにより指令値間または、瞬
時値と指令値との間の関係を表す式でもある。
) θ, ;1. (rotating on dq coordinates with angular velocity ω) p; pole logarithm β il+ and 1. FIG. 2 is a vector diagram showing the relationship between the aforementioned quantities and their command values. In this figure and the following description, various quantities of the actual instantaneous values of the primary current of the induction motor are shown in lowercase letters with the necessary index attached, and command values are displayed in uppercase letters with the necessary index attached. All of the above equations express relationships between instantaneous values, but by using uppercase letters instead of lowercase letters, they can also express relationships between command values or between instantaneous values and command values.

d軸の方向は任意であるが通常は一次巻線のU相巻線の
中心位置にとり、これに対して電気角で直角の方向に横
軸とも呼ばれるq軸が取られるのが普通である。
Although the direction of the d-axis is arbitrary, it is usually set at the center of the U-phase winding of the primary winding, and the q-axis, also called the horizontal axis, is usually set in the direction electrically perpendicular to this.

励磁電流i、は常にその絶対値が一定になる条件のもと
て他の指令値を変化させるので、図のi、の長さは一定
であり、角速度ω、で図の上を回転しており、位相角θ
。はある瞬間における位相角を表している。一次電流i
tの角速度はω。
Since the excitation current i changes other command values under the condition that its absolute value is always constant, the length of i in the diagram is constant, and it rotates on the diagram with an angular velocity ω. and the phase angle θ
. represents the phase angle at a certain moment. Primary current i
The angular velocity of t is ω.

である、定常状態ではω、−ω・であり、電源の角周波
数に一致している。一次電流11はd9座檀上で直交す
る2つの成分である励磁電流1.とトルク電流+ 11
とのベクトル和であり、トルク電流i srはまた(2
)式に示すように、二次電流18と比例関係にあり、そ
の方向も互いに平衡である。
In steady state, it is ω, -ω·, which matches the angular frequency of the power supply. The primary current 11 is an exciting current 1. which is two components orthogonal to each other on the d9 zadan. and torque current + 11
The torque current i sr is also the vector sum of (2
), there is a proportional relationship with the secondary current 18, and their directions are also balanced with each other.

一次動電流11とf11磁電流1.との位相差βは定常
状態では一定であり、このことはまたトルク電流it?
が一定であり、トルクτも(1)式から明らかのように
一定である。
Primary dynamic current 11 and f11 magnetic current 1. The phase difference β with the torque current it? is constant in steady state, which also means that the torque current it?
is constant, and torque τ is also constant as is clear from equation (1).

負荷が増大して回転速度が低下してこれを元に戻す場合
とか、回転速度を上げる場合などのように三相誘導電動
機の回転速度を上げるように制御を行う場合には、新た
な回転速度から決まる角速度Ω、が瞬時値としての角速
度ω、とは異なる値の指令値として与えられる。これか
らトルク1i流指令値tut、位相角差指令値Bが計算
されて結果的に、一次電流絶対値の指令値■、とその位
相角θ1が計算されてこの2つの指令値に基づいて誘導
電動機の三相の一次電流C1,+、Iマ、[賀)が求め
られる。
When controlling the rotation speed of a three-phase induction motor to increase the rotation speed, such as when the load increases and the rotation speed decreases and then returns to the original speed, or when increasing the rotation speed, the new rotation speed The angular velocity Ω, determined from ω, is given as a command value that is different from the instantaneous angular velocity ω. From this, the torque 1i flow command value tut and the phase angle difference command value B are calculated, and as a result, the command value ■ of the primary current absolute value and its phase angle θ1 are calculated, and based on these two command values, the induction motor The three-phase primary currents C1,+, Ima, and [ga] are determined.

滑り周波数形ベクトル制御方式の指令値の演算は、角速
度瞬時値ω、と角速度指令値Ω、との差から求められる
トルク指令(l[Tを入力信号として、一次電流をdq
座標に変換したときの絶対値11とその位相角指令値θ
1とを求めるのがベクトル制御方式における演算の基本
である。その計算手順は次の通りである。
The command value of the slip frequency type vector control method is calculated by calculating the torque command (l [T as an input signal, the primary current is dq
Absolute value 11 when converted to coordinates and its phase angle command value θ
1 is the basic calculation in the vector control system. The calculation procedure is as follows.

■■とVとの差から必要とするトルクTを求め、このト
ルクTを出すに必要なトルク電流成分■□。
Find the required torque T from the difference between ■■ and V, and calculate the torque current component ■□ required to produce this torque T.

を(1)式から計算する。is calculated from equation (1).

■指令値としての一次電流絶対値I、を(3)式から計
算する。
(2) Calculate the primary current absolute value I as a command value from equation (3).

■滑り角周波数ω、を(4)式から計算する。■Calculate the slip angle frequency ω from equation (4).

■指令値しての一次電流(絶対値はIl)と励磁電流1
.との位相角差βを(5)式から計算する。
■Primary current as command value (absolute value is Il) and exciting current 1
.. The phase angle difference β is calculated from equation (5).

■誘導電動機の回転の角速度ω、が電動機に設けられた
角速度検出器5によって検出されるので、Ω1とこのω
、を(6)式に代入してθ。を計算する。
■Since the angular velocity ω of the rotation of the induction motor is detected by the angular velocity detector 5 provided in the motor, Ω1 and this ω
, into equation (6) to obtain θ. Calculate.

■指令値としての一次電流の位相角θ、を(7)式から
計算する。
(2) Calculate the phase angle θ of the primary current as a command value from equation (7).

以上の計算で求められた一次電流絶対値■1と位相Ω1
を入力信号として電動機の一次電流を決定する。以下に
、実際の制御回路について説明する。
Primary current absolute value ■1 and phase Ω1 determined by the above calculations
Determine the primary current of the motor using as an input signal. The actual control circuit will be explained below.

第3図はベクトル制御によるPWM (パルス幅変al
l)インバータの誘導電動機駆動における従来のシステ
ムを示すブロック構成図である。この図において、誘導
電動機4は整流器Iとこの整流器1の出力としての直流
を所要の三相交流に変換するPWMインバータ3からな
る三相交流電* 100によって駆動されるものであり
、PWMインバータ3は電流指令値演算回路7と電流制
御回路6からなる制御回路200によって制御されてい
る。
Figure 3 shows PWM (pulse width variation al) by vector control.
1) A block configuration diagram showing a conventional system for driving an induction motor using an inverter. In this figure, an induction motor 4 is driven by a three-phase alternating current*100 consisting of a rectifier I and a PWM inverter 3 that converts the direct current output from the rectifier 1 into the required three-phase alternating current. It is controlled by a control circuit 200 consisting of a current command value calculation circuit 7 and a current control circuit 6.

PWMインバータ3の出力電流は電流検出器2で111
%  Ivz  1wが計測されて電流制御回路6にフ
ィードバックされて指令信号1.S +、、1、との差
が零になるようにPWMインバータ3の制御が行われる
The output current of PWM inverter 3 is 111 at current detector 2.
% Ivz 1w is measured and fed back to the current control circuit 6 to generate a command signal 1. The PWM inverter 3 is controlled so that the difference between S + and 1 becomes zero.

前述の制御信号としての一次電流■、とその位相角指令
値θ1とは電流指令演算回路7の入力信号となる。
The primary current (2) as the aforementioned control signal and its phase angle command value θ1 serve as input signals to the current command calculation circuit 7.

前述の各項の計算は、まず、角速度検出器5が検出する
誘導電動機の回転速度としての角速度ω、を減算器31
で制御角速度Ω1から引いた差信号が速度制御器9に入
力され、この速度制御器9によって所望のトルクTを生
ずるトルク電流成分ittが出力される。この電流成分
■。と一定値に設定された励磁電流成分1.とから、二
乗和平方根演算器8によって一次電流絶対値指令値■1
が計算されて電流指令値演算回路7の入力信号となり、
位相角演算器18によってトルク電流成分■。と励磁電
流成分1.との比の逆正接から位相角差Bが演算される
To calculate each of the above terms, first, the angular velocity ω, which is the rotational speed of the induction motor detected by the angular velocity detector 5, is subtracted by the subtractor 31.
The difference signal subtracted from the control angular velocity Ω1 is input to the speed controller 9, and the speed controller 9 outputs a torque current component itt that produces the desired torque T. This current component ■. and excitation current component 1 set to a constant value. From this, the sum of squares square root calculator 8 calculates the primary current absolute value command value ■1
is calculated and becomes the input signal of the current command value calculation circuit 7,
The torque current component ■ is determined by the phase angle calculator 18. and excitation current component 1. The phase angle difference B is calculated from the arctangent of the ratio.

また、滑り角周波数演算器19によって前述の(4)式
に基づいて滑り角周波数ω、が計算される。一方、角速
度検出器5の出力信号としてのω、に乗算器20によっ
て極対数Pが掛は算され、前述の滑り角周波数ω、と乗
算器20の出力信号としてのPω、とが加算器33で加
算されこの加算値を積分器22で積分することにより励
磁電流成分1.の位相θ。が求まり、電流指令値演算回
路7に入力される。
Furthermore, the slip angle frequency ω is calculated by the slip angle frequency calculator 19 based on the above-mentioned equation (4). On the other hand, ω as the output signal of the angular velocity detector 5 is multiplied by the number of pole pairs P by the multiplier 20, and the aforementioned slip angular frequency ω and Pω as the output signal of the multiplier 20 are added to the adder 33. By integrating this added value in the integrator 22, the excitation current component 1. The phase θ of is determined and input to the current command value calculation circuit 7.

これらの演算の過程に使用される諸量は全て瞬時値なの
で、三相誘導電動機4の一次側電流も瞬時値に対する制
御が可能である。したがって、制Hの応答速度が速いの
で、特に変動の激しい負荷特性を対象どする制御方式と
してこのベクトル制御方式が優れている。
Since the various quantities used in the process of these calculations are all instantaneous values, the primary current of the three-phase induction motor 4 can also be controlled with respect to instantaneous values. Therefore, since the response speed of the H control is fast, this vector control method is particularly suitable as a control method for controlling load characteristics that fluctuate widely.

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

電流指令値演算回路7の入力信号の1つである一次電流
■、の位相角指令値θ1の演算過程において、滑り角周
波数ω、の演算に(4)式を使用しているが、この(4
)式の中に含まれる二次巻線抵抗RX、同じく自己誘導
導係数L8は条件によって変動する値である。すなわち
、二次巻線抵抗R8は温度の関数であり、二次巻線の導
体として使用される銅やアルミの抵抗温度係数は約0.
4%/になので、運転中の100度近い温度上昇によっ
て抵抗R2は数十%の変化が生じ、その結果、(4)式
の計算結果としてのω、の値に大きな誤差が生ずること
になるという問題がある。また、二次巻線の自己誘導係
数L!には鉄心の非線型特性が含まれているので、設定
されるam電流成成分、の値によって自己誘導係数L1
が変わることになって抵抗R3の変化と同様にω、の値
に誤差が生ずる。
In the process of calculating the phase angle command value θ1 of the primary current ■, which is one of the input signals of the current command value calculation circuit 7, equation (4) is used to calculate the slip angle frequency ω. 4
) The secondary winding resistance RX and the self-induction conductivity L8 included in the equation are values that vary depending on conditions. That is, the secondary winding resistance R8 is a function of temperature, and the resistance temperature coefficient of copper or aluminum used as the conductor of the secondary winding is approximately 0.
4%/, so a temperature rise of nearly 100 degrees during operation will cause a change in resistance R2 of several tens of percent, resulting in a large error in the value of ω as calculated by equation (4). There is a problem. Also, the self-induction coefficient L of the secondary winding! includes the nonlinear characteristics of the iron core, so the self-induction coefficient L1 depends on the value of the am current component set.
As a result, an error occurs in the value of ω, similar to the change in resistance R3.

この発明は前述の問題を解決し、電動機の回路定数を使
用せずに所望の制御信号を得ることのできるベクトル制
御装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a vector control device that can obtain a desired control signal without using the circuit constants of the motor.

C課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するためにこの発明によれば、出力電流
の波高値、周波数及び位相を制御可能の三相交流電源と
、この三相交流電源によって駆動される誘導電動機と、
駆動電流である誘導電動機の一次電流の波高値と位相と
の2つの指令値に基づいて前記三相交流電源の出力電流
を制御する制御回路と、前記一次電流の波高値と位相の
2つの指令値を前記誘導電動機の角速度とこの角速度の
指令値とから演算する指令値演算手段とからなり、この
指令値演算手段が一次電流に含まれる励磁電流成分の波
高値が一定に保持されるとともに、前記位相の指令値が
前記励1ttii流の位相値と前記一次電流と前記励磁
電流との位相差の指令値との和とするベクトル制御方式
に基づいて演算される誘導電動機のベクトル制御装置に
おいて、前記励磁電流の位相値を前記一次電流と前記励
rIf11を流の絶対値とから演算するものとする。
Means for Solving Problem C] According to the present invention, in order to solve the above problems, there is provided a three-phase AC power source that can control the peak value, frequency, and phase of the output current, and a three-phase AC power source that is driven by the three-phase AC power source. induction motor,
A control circuit that controls the output current of the three-phase AC power supply based on two command values of the peak value and phase of the primary current of the induction motor, which is the drive current, and two commands of the peak value and phase of the primary current. a command value calculation means for calculating a value from the angular velocity of the induction motor and a command value of the angular velocity, and the command value calculation means maintains a constant peak value of an excitation current component included in the primary current; A vector control device for an induction motor in which the phase command value is calculated based on a vector control method in which the phase command value is the sum of the phase value of the excitation flow and the command value of a phase difference between the primary current and the excitation current, The phase value of the excitation current is calculated from the primary current and the absolute value of the excitation rIf11.

〔作用〕[Effect]

この発明の構成において励磁電流の位相角を、一次電流
と励磁電流の絶対値から演算することにより、誘導電動
機の二次巻線の抵抗や自己誘導係数などの回路定数を使
用せずに一次電流の位相指令値を演算することができる
ので、温度による抵抗の変化、磁気回路の非線型特性に
よる自己誘導係数の変化などの影響を受けないベクトル
制御方式とすることができる。
In the configuration of this invention, by calculating the phase angle of the exciting current from the absolute values of the primary current and the exciting current, the primary current can be calculated without using circuit constants such as the resistance of the secondary winding of the induction motor or the self-induction coefficient. Since the phase command value can be calculated, it is possible to use a vector control method that is not affected by changes in resistance due to temperature, changes in self-induction coefficient due to nonlinear characteristics of the magnetic circuit, etc.

〔実施例〕〔Example〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。第1図はこ
の発明の実施例を示すブロック構成図であり、第3図と
同じ構成要素については同じ参照符号を付けることによ
って詳しい説明を省略する。
The present invention will be explained below based on examples. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and the same components as in FIG. 3 are given the same reference numerals and detailed explanations will be omitted.

この図において、相変換器22は平衡三相電流(iu、
fv、l@)を二相電流(+4,1.)に変換するもの
で、次式に基づいて演算される。
In this figure, the phase converter 22 has a balanced three-phase current (iu,
fv, l@) into a two-phase current (+4, 1.), and is calculated based on the following equation.

この式に基づいて相変換する計算は単に四則演算で行え
るのでアナログ演算回路で容易に構成することができる
Calculation of phase conversion based on this formula can be performed simply by four arithmetic operations, so it can be easily configured with an analog calculation circuit.

位相角演算器23は二相電流H,,i、)!I。The phase angle calculator 23 calculates the two-phase current H,,i,)! I.

示された一次電流11のベクトルとしての位相角θ1を
次式に基づいて計算する。
The phase angle θ1 as a vector of the indicated primary current 11 is calculated based on the following equation.

θ+ = jan−’ (ta/ ig )     
       (9)位相角差演算器24はに一次電流
11とIBK磁電流i、との位相角差βを次式に基づい
てで計算する。
θ+ = jan-' (ta/ig)
(9) The phase angle difference calculator 24 calculates the phase angle difference β between the primary current 11 and the IBK magnetic current i based on the following equation.

β−5ec−’ (J (14” +I@ ” )/ 
L l          (10)第2図から明らか
のように、励磁電流1゜の位相角θ、は次式から求めら
れる。
β-5ec-' (J (14"+I@")/
L l (10) As is clear from FIG. 2, the phase angle θ of an exciting current of 1° can be obtained from the following equation.

θ。−θ1−β−・・・・・            
 (11)この(11)式は減算器34で行い、この減
算結果に位相角差演算器1日によって演算された一次電
流1と励磁電流1ψとの位相角差の指令値Bを加算器3
2で加算して一次電流の位相角指令値θ1を求めて電流
指令値演算回路7の入力信号とする。また、一次電流絶
対値の指令値IIを二乗和平方根演算器8で演算して同
じく電流指令値演算回路7の入力信号とする。電流指令
値演算回路7は次式に基づいて三相電流としての一次電
流指令値(Iu、It、Iw)を演算する。
θ. −θ1−β−・・・・
(11) This equation (11) is performed by the subtracter 34, and the command value B of the phase angle difference between the primary current 1 and the exciting current 1ψ calculated by the phase angle difference calculator 1 is added to the subtraction result by the adder 3.
2 to obtain a phase angle command value θ1 of the primary current, which is used as an input signal to the current command value calculation circuit 7. Further, a command value II of the primary current absolute value is calculated by a sum-of-squares square root calculator 8 and similarly used as an input signal of the current command value calculation circuit 7. The current command value calculation circuit 7 calculates primary current command values (Iu, It, Iw) as three-phase currents based on the following equation.

これら三相の一次電流指令値が電流制御回路6に入力さ
れた電流検出器2から出力した一次電流瞬時値(io、
   v、i+s)と比較されてこの一■ 次電流瞬時値が一次電流指令値になるようにPWMイン
バータ3が制御される。
The primary current instantaneous values (io,
(v, i+s), and the PWM inverter 3 is controlled so that this instantaneous value of the primary current becomes the primary current command value.

このようにして励磁電流11の位相角θ。を誘導電動機
の二次巻線の抵抗R2や自己誘導係数L8を使用しない
で求めることができるので、二次S線の温度変化による
抵抗8重の変化、磁気回路の非線型特性による自己誘導
係数L3の変化などの影響を受けることのない制御方式
なので安定した誘導電動機の速度制御が可能となる。
In this way, the phase angle θ of the excitation current 11 is adjusted. can be calculated without using the resistance R2 of the secondary winding of the induction motor or the self-induction coefficient L8, so the self-induction coefficient due to the 8-fold change in resistance due to temperature changes in the secondary S wire and the nonlinear characteristics of the magnetic circuit Since this control method is not affected by changes in L3, stable speed control of the induction motor is possible.

励磁電流の位相角θ、の演算のために相変換器22、位
相角演算器23、位相角差演算器24及び減算器34を
用いたが、別の構成で同じ結果を得ることもできる0例
えば、相変換器22を省略して位相角演算器23や位相
角差演算器24の演算に使用される二相電流(in、l
−)の代わりに直接一次電流の三相成分のそれぞれの瞬
時値(lu 、  it 、  1w )を直接用いて
位相角θ1や位相角差βを求める式を使用してもよい、
更に、一次電流が平衡三相電流であることを利用するこ
とによって計算式を簡単にすることができる。
Although the phase converter 22, phase angle calculator 23, phase angle difference calculator 24, and subtracter 34 are used to calculate the phase angle θ of the excitation current, the same result can also be obtained with a different configuration. For example, the phase converter 22 may be omitted and the two-phase current (in, l
-) instead of directly using the instantaneous values (lu, it, 1w) of each of the three-phase components of the primary current, a formula for determining the phase angle θ1 and the phase angle difference β may be used.
Furthermore, the calculation formula can be simplified by utilizing the fact that the primary current is a balanced three-phase current.

第1図に示す指令値演算手段310はアナログ演算回路
として表示しであるが、代わりにディジタル演算として
構成することもできる。この場合には、指令値演算手段
を構成する各ブロックはソフトウェアのフローチャート
を表すことになる。実際のベクトル制御装置ではこのよ
うなディジタル演算を使用した指令値演算手段が用いら
れて制御性、信頼性の優れた制御装置が実用されている
Although the command value calculation means 310 shown in FIG. 1 is shown as an analog calculation circuit, it may alternatively be configured as a digital calculation circuit. In this case, each block constituting the command value calculation means represents a software flowchart. In an actual vector control device, a command value calculation means using such digital calculation is used, and a control device with excellent controllability and reliability is put into practical use.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は前述のように、励磁電流の位相値を一次電流
と励磁電流の絶対値とから演算することにより、誘導電
動機の二次巻線の抵抗や自己誘導係数などの回路定数を
使用せずに一次1f流の位相指令値を演算することがで
きるので、温度による抵抗の変化、磁気回路の非線型特
性による自己誘導係数の変化などの影響を受けない安定
した制御が可能の誘導電動機のベクトル制御装置とする
ことができる。
As mentioned above, this invention avoids using circuit constants such as the resistance of the secondary winding of the induction motor and the self-induction coefficient by calculating the phase value of the exciting current from the primary current and the absolute value of the exciting current. Since the phase command value of the primary 1f flow can be calculated, the induction motor vector can be stably controlled without being affected by changes in resistance due to temperature or changes in the self-induction coefficient due to nonlinear characteristics of the magnetic circuit. It can be a control device.

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

第1図はこの発明の実施例を示すブロック構成図、第2
図はdq座標におけるit流のベクトル図、第3図はこ
の従来技術の例を示すブロック構成図である。 100・・・三相交流電源、1・・・整流器、3・・・
PWMインバータ、2・・・電流検出器、4・・・誘導
電動機、5・・・角速度検出器、200・・・制御回路
、6・・・電流制御回路、7・・・電流攬令値演實回路
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a vector diagram of IT flow in dq coordinates, and FIG. 3 is a block configuration diagram showing an example of this prior art. 100... Three-phase AC power supply, 1... Rectifier, 3...
PWM inverter, 2... Current detector, 4... Induction motor, 5... Angular velocity detector, 200... Control circuit, 6... Current control circuit, 7... Current command value operation actual circuit,

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1)出力電流の波高値、周波数及び位相を制御可能の三
相交流電源と、この三相交流電源によって駆動される誘
導電動機と、駆動電流である誘導電動機の一次電流の波
高値と位相との2つの指令値に基づいて前記三相交流電
源の出力電流を制御する制御回路と、前記一次電流の波
高値と位相の2つの指令値を前記誘導電動機の角速度と
この角速度の指令値とから演算する指令値演算手段とか
らなり、この指令値演算手段が一次電流に含まれる励磁
電流成分の波高値が一定に保持されるとともに、前記位
相の指令値が前記励磁電流の位相値と前記一次電流と前
記励磁電流との位相差の指令値との和とするベクトル制
御方式に基づいて演算される誘導電動機のベクトル制御
装置において、前記励磁電流の位相値を前記一次電流と
前記励磁電流の絶対値とから演算することを特徴とする
誘導電動機のベクトル制御装置。
1) A three-phase AC power supply that can control the peak value, frequency, and phase of the output current, an induction motor driven by this three-phase AC power supply, and the peak value and phase of the primary current of the induction motor that is the drive current. a control circuit that controls an output current of the three-phase AC power supply based on two command values; and a control circuit that calculates two command values of a peak value and a phase of the primary current from the angular velocity of the induction motor and the command value of this angular velocity. The command value calculating means maintains the peak value of the excitation current component contained in the primary current constant, and the command value of the phase is calculated based on the phase value of the excitation current and the primary current. In a vector control device for an induction motor that is calculated based on a vector control method in which the phase value of the excitation current is the sum of the command value of the phase difference between the primary current and the excitation current, the phase value of the excitation current is the sum of the command value of the phase difference between the primary current and the excitation current. A vector control device for an induction motor, characterized in that it performs calculations from.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6232741B1 (en) 1998-10-12 2001-05-15 Denso Corporation Reluctance type motor apparatus and driving method capable of reducing ripples in motor output torque

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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