JPH03169293A - 誘導電動機のベクトル制御方法 - Google Patents
誘導電動機のベクトル制御方法Info
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- JPH03169293A JPH03169293A JP1307335A JP30733589A JPH03169293A JP H03169293 A JPH03169293 A JP H03169293A JP 1307335 A JP1307335 A JP 1307335A JP 30733589 A JP30733589 A JP 30733589A JP H03169293 A JPH03169293 A JP H03169293A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔従来の技術〕
本発明は、電流形（ベクトル制御形）インバータで駆動
される誘導電動機の定出力制御方法に関する。
される誘導電動機の定出力制御方法に関する。
第１図は、この種の定出力制御を行い誘導電動機が駆動
される制御指令系統図である。
される制御指令系統図である。
演算器８へ誘導電動機６に速度指令Ｎ ｒｅｆ’が与え
られると、誘導電動機６の回転軸に連結した速度検出器
７からの帰還速度Ｎとの速度偏差が求められ、速度制御
器１を経て誘導電動機の二次電流指令値Ｉ２ としてベ
クトル制御器２へ受け入れ、また帰還速度Ｎは磁束指令
器３に入り帰還速度Ｎに対応したパターンでの誘導電動
機の指令二次磁束量Φ としてベクトル制御器２へ導入
され、ここでベクトル演算され、誘導電動機の指令一次
電流１１ が電流形（ベクトル制御形）インバータ４へ
導出されて、交流電源５からの誘導電動機６への一次電
流１１が制御され、誘導電動機６は指令速度Ｎ ｒｅｌ
’で定トルクあるいは定出力を保ちながら駆動される。
られると、誘導電動機６の回転軸に連結した速度検出器
７からの帰還速度Ｎとの速度偏差が求められ、速度制御
器１を経て誘導電動機の二次電流指令値Ｉ２ としてベ
クトル制御器２へ受け入れ、また帰還速度Ｎは磁束指令
器３に入り帰還速度Ｎに対応したパターンでの誘導電動
機の指令二次磁束量Φ としてベクトル制御器２へ導入
され、ここでベクトル演算され、誘導電動機の指令一次
電流１１ が電流形（ベクトル制御形）インバータ４へ
導出されて、交流電源５からの誘導電動機６への一次電
流１１が制御され、誘導電動機６は指令速度Ｎ ｒｅｌ
’で定トルクあるいは定出力を保ちながら駆動される。
ところで、一般的に誘導電動機の出力Ｐは次ぎの（１）
式で表される。
式で表される。
Ｐ−Ｋｌ ・Ｎ− Ｉ２◆Φ ・・・・・・（１
）ただし、 Ｋ１は定数、 Ｎは誘導電動機の回転速度、 Ｉ２は誘導電動機の二次電流値、 Φは誘導電動機の二次磁束量である。
）ただし、 Ｋ１は定数、 Ｎは誘導電動機の回転速度、 Ｉ２は誘導電動機の二次電流値、 Φは誘導電動機の二次磁束量である。
ここで、Ｎ＞Ｎｂのときに
Φ一（Ｎｂ／Ｎ） ・Φ０ ・・・・・（２）
しかして、 Ｎｂは誘導電動機の基底速度（固定）、Ｎは誘導電動機
の速度、 Φ０は誘導電動機の定格二次磁束量 とすれば、（１）式より Ｐ−Ｋｌ ・Ｎｂ ・■２・Φ０ ・・・・・・（３
）となり、同一の誘導電動機の二次電滝値Ｉ２であれば
、誘導電動機の出力Ｐは一定となる。
しかして、 Ｎｂは誘導電動機の基底速度（固定）、Ｎは誘導電動機
の速度、 Φ０は誘導電動機の定格二次磁束量 とすれば、（１）式より Ｐ−Ｋｌ ・Ｎｂ ・■２・Φ０ ・・・・・・（３
）となり、同一の誘導電動機の二次電滝値Ｉ２であれば
、誘導電動機の出力Ｐは一定となる。
第４図は、このときの磁束指令器における回転速度と指
令二次磁束量（指令磁束の大きさ）Φ８の特性図である
。
令二次磁束量（指令磁束の大きさ）Φ８の特性図である
。
誘導電動機６が正転において、起動［回転速度０］から
は誘導電動機の定格二次磁束量Φ０を保ちながら、回転
速度Ｎを上昇させ、定トルク制御から定出力制御への変
換する演算の基底となる基底回転速度Ｎｂに至ると［直
線２１で移行するコ、それからは二次曲線４３に従い最
高回転速度ＮＭａＸまで定出力領域で駆動される。
は誘導電動機の定格二次磁束量Φ０を保ちながら、回転
速度Ｎを上昇させ、定トルク制御から定出力制御への変
換する演算の基底となる基底回転速度Ｎｂに至ると［直
線２１で移行するコ、それからは二次曲線４３に従い最
高回転速度ＮＭａＸまで定出力領域で駆動される。
このさい（２）式の条件Φ一（ Ｎｂ ／Ｎ） ・Φ０
であり、最高回転速度Ｎ ＭａｘではΦ＝（ Ｎｂ ／
ＮＭａｘ ） ・Φ０である。
であり、最高回転速度Ｎ ＭａｘではΦ＝（ Ｎｂ ／
ＮＭａｘ ） ・Φ０である。
なお、回転速度Ｎ＝０から左行する特性曲線２２，４４
は同様にして、逆転の場合である。
は同様にして、逆転の場合である。
そして、この場合における誘導電動機の回転速度Ｎおよ
び二次磁束量Φの時間微分のそれぞれについての時間変
化の特性図が第５図（ａ） ． （ｂ）である。
び二次磁束量Φの時間微分のそれぞれについての時間変
化の特性図が第５図（ａ） ． （ｂ）である。
すなわち、誘導電動機６の回転速度Ｎの時間ｔの変化は
曲線５ａとなり、時点１１で基底回転速度Ｎｂとなり、
時点ｔ２で最高回転速度Ｎ Ｗａｘに到達する。
曲線５ａとなり、時点１１で基底回転速度Ｎｂとなり、
時点ｔ２で最高回転速度Ｎ Ｗａｘに到達する。
この駆動運転での二次磁束量Φの峙間微分についての時
間変化は５ｂとなり、峙点ｔ１から時点ｔ２までの変化
が顕著である。
間変化は５ｂとなり、峙点ｔ１から時点ｔ２までの変化
が顕著である。
〔発明が解決しようとする課題］
ところが従来の制御方法では、誘導電動機６を短時間で
加速した場合は、第５図（ｂ）の特性曲線５ｂの変化に
起因して定トルク領域から定出力領域に入った時点（ｔ
１）で誘導電動機６の電圧，電流が振動し、その結果、
回転速度Ｎにも振動が生じる問題点があった。
加速した場合は、第５図（ｂ）の特性曲線５ｂの変化に
起因して定トルク領域から定出力領域に入った時点（ｔ
１）で誘導電動機６の電圧，電流が振動し、その結果、
回転速度Ｎにも振動が生じる問題点があった。
そこで本発明は、急加減速時にも電圧，電流の振動が発
生しにくい定出力制御を行う方法を提供することを、そ
の目的とする。
生しにくい定出力制御を行う方法を提供することを、そ
の目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、誘導電動機の定
トルク領域から定出力領域に移行するときに、 界磁弱め領域である定出力領域における誘導電動機の二
次磁束の変化が 誘導電動機の回転速度に振動が生起しない比較的小さく
する 誘導電動機の定出力制御方法 であり、さらには 電流形インバータで駆動される誘導電動機を起動し、誘
導電動機の二次磁束を定格二次磁束に指令し、回転速度
を上昇させながら定トルクの運転を行う定トルク領域を
経過し、 領域変換点である基底回転速度に到達した後に、回転速
度に反比例し、かつほぼ直線的に漸減する誘導電動機の
二次磁束を指令しながら、誘導電動機の最高速度に至る
ように、 定出力領域における誘導電動機の速度を制御す前項記載
の誘導電動機の定出力制御方法である。
トルク領域から定出力領域に移行するときに、 界磁弱め領域である定出力領域における誘導電動機の二
次磁束の変化が 誘導電動機の回転速度に振動が生起しない比較的小さく
する 誘導電動機の定出力制御方法 であり、さらには 電流形インバータで駆動される誘導電動機を起動し、誘
導電動機の二次磁束を定格二次磁束に指令し、回転速度
を上昇させながら定トルクの運転を行う定トルク領域を
経過し、 領域変換点である基底回転速度に到達した後に、回転速
度に反比例し、かつほぼ直線的に漸減する誘導電動機の
二次磁束を指令しながら、誘導電動機の最高速度に至る
ように、 定出力領域における誘導電動機の速度を制御す前項記載
の誘導電動機の定出力制御方法である。
本発明は上記のような制御方法であるから、定出力領域
での二次磁束量Φの時間微分についての時間変化は平坦
でｄΦ／ｄｔの最大値は最も小さくなり、 誘導電動機の急加減速時にも電圧，電流の振動が発生し
にくい定出力制御となる。
での二次磁束量Φの時間微分についての時間変化は平坦
でｄΦ／ｄｔの最大値は最も小さくなり、 誘導電動機の急加減速時にも電圧，電流の振動が発生し
にくい定出力制御となる。
本発明の一実施例における指令二次磁束量（指令磁束の
大きさ）Φ１の回転速度Ｎについての特性曲線図を第２
図に表す。
大きさ）Φ１の回転速度Ｎについての特性曲線図を第２
図に表す。
また、その場合における誘導電動機の回転速度Ｎおよび
二次磁束量Φの時間微分のそれぞれの時間ｔについての
特性曲線図が第３図（ａ）および第３図（ｂ）に示され
る。
二次磁束量Φの時間微分のそれぞれの時間ｔについての
特性曲線図が第３図（ａ）および第３図（ｂ）に示され
る。
すべての図面において、同一符号は同一要素を表す。
ところで、誘導電動機６の二次磁束量のべクトル表示φ
は次式で示される。
は次式で示される。
φ＝Φとｊ″′１ ・・・・・・（４）た
だし、 εｊ“１は角速度ωｔ ［ω−２πｆｆは周波数 ｔは
時間］で回転する単位ベクトルである。
だし、 εｊ“１は角速度ωｔ ［ω−２πｆｆは周波数 ｔは
時間］で回転する単位ベクトルである。
この誘導電動機６の二次磁束量φて誘起される電圧ｅは
ｅ＝ｄφ／ｄｔ
一ｊωΦε ＋（ｄφ／ｄｔ）εｊｕｔｊωｔ
・・・・・・（５）
となる。また、この誘起電圧ｅは電流制御において外乱
の一つとして作用する。
の一つとして作用する。
ここで、第４図に示す定出力パターン［正転ては直線２
１から曲線４３であり、逆転では直線２２から曲線４４
である］で、誘導電動機６を停止状態［Ｎ＝０］から最
高同転速度Ｎ Ｍａｘまで加速するときに、定ｌ・ルク
領域てはｄφ／ｄｔ＝０であるため、（５）式の右辺第
２項は零であるが、定出力領域に入った時点で最も変化
が大きい。加速中における（５）式の右辺第２項の嚢化
を第５図（ｂ）［曲線５ｂ］に示している。
１から曲線４３であり、逆転では直線２２から曲線４４
である］で、誘導電動機６を停止状態［Ｎ＝０］から最
高同転速度Ｎ Ｍａｘまで加速するときに、定ｌ・ルク
領域てはｄφ／ｄｔ＝０であるため、（５）式の右辺第
２項は零であるが、定出力領域に入った時点で最も変化
が大きい。加速中における（５）式の右辺第２項の嚢化
を第５図（ｂ）［曲線５ｂ］に示している。
そこで本発明は、このような現象を適確に捕らえ、第ｌ
図の回路構成図における磁束指令器３の指令二次磁束ｆ
ｆｉ（指令磁束の大きさ）Φ８の回転速度Ｎについての
特性曲線図を第２図のように設定する。
図の回路構成図における磁束指令器３の指令二次磁束ｆ
ｆｉ（指令磁束の大きさ）Φ８の回転速度Ｎについての
特性曲線図を第２図のように設定する。
従来例にみられた定出力領域でのｉＪＩ１線４３が直線
２３へ調整して、ベクトル制御器２への磁束指令器３の
指令磁束の大きさΦ１を制御するのである。
２３へ調整して、ベクトル制御器２への磁束指令器３の
指令磁束の大きさΦ１を制御するのである。
このように定出力領域での指令磁束の大きさΦ本の回転
速度Ｎのパターンが調整されるのである。
速度Ｎのパターンが調整されるのである。
したがって、さきの誘導電動機６を停止状態［Ｎ−０］
から最高回転速度Ｎ Ｍａｘまで加速するときに、定ト
ルク領域ではｄφ／ｄｔ−０であるため、（５）式の右
辺第２項は零であるが、定出力領域に入った時点で最も
変化が小さくなり、第３図（ｂ）の直線３ｂとなる。つ
まり、加速中における（５）式の右辺第２項の変化は第
３図（ｂ）［曲線３ｂ］に示されるようになる。
から最高回転速度Ｎ Ｍａｘまで加速するときに、定ト
ルク領域ではｄφ／ｄｔ−０であるため、（５）式の右
辺第２項は零であるが、定出力領域に入った時点で最も
変化が小さくなり、第３図（ｂ）の直線３ｂとなる。つ
まり、加速中における（５）式の右辺第２項の変化は第
３図（ｂ）［曲線３ｂ］に示されるようになる。
かくして本発明によれば、誘導電動機のベクトルドライ
ブにおいて、定出力制御を行なう場合に、一般には定出
力範囲で磁束Φ（励磁電流）指令を誘導電動機の回転速
度Ｎに反比例（ΦＣ（ １ ／Ｎ）の関数で制御してい
たが、最近、要求の多い短時間での加減速で、定トルク
領域から定出力領域に入る時点での回転速度に振動が生
じる現象が現れ、この技術分野の大きな課題となってい
たのを、完全に払拭し、定出力制御の円滑運転に顕著な
効果を奏することができる。
ブにおいて、定出力制御を行なう場合に、一般には定出
力範囲で磁束Φ（励磁電流）指令を誘導電動機の回転速
度Ｎに反比例（ΦＣ（ １ ／Ｎ）の関数で制御してい
たが、最近、要求の多い短時間での加減速で、定トルク
領域から定出力領域に入る時点での回転速度に振動が生
じる現象が現れ、この技術分野の大きな課題となってい
たのを、完全に払拭し、定出力制御の円滑運転に顕著な
効果を奏することができる。
第１図は本発明が適用される定出力制御を行い誘導電動
機が駆動される制御指令系統図、第２図は本発明の一実
施例における指令二次磁束量（指令磁束の大きさ）Φ
の回転速度Ｎについての特性曲線図、第３図（ａ），第
３図（ｂ）はその誘導電動機の回転速度Ｎおよび二次磁
束量Φの時間微分のそれぞれの時間ｔについての特性曲
線図、第４図、第５図（ａ），第５図（ｂ）は従来例の
説明図てある。 １・・・速度制御器 ２・・・ベクトル制御器 ３・・・磁束指令器 ４・・・電流形インバータ ５・・・交流電源 ６・・・誘導電動機 ７・・・速度検出器 ８・・・演算器 Ｎ・・・誘導電動機回転速度（帰還速度）Ｎｂ・・・誘
導電動機基底速度 Ｎ Ｍａｘ・・・誘導電動機最高速度。
機が駆動される制御指令系統図、第２図は本発明の一実
施例における指令二次磁束量（指令磁束の大きさ）Φ
の回転速度Ｎについての特性曲線図、第３図（ａ），第
３図（ｂ）はその誘導電動機の回転速度Ｎおよび二次磁
束量Φの時間微分のそれぞれの時間ｔについての特性曲
線図、第４図、第５図（ａ），第５図（ｂ）は従来例の
説明図てある。 １・・・速度制御器 ２・・・ベクトル制御器 ３・・・磁束指令器 ４・・・電流形インバータ ５・・・交流電源 ６・・・誘導電動機 ７・・・速度検出器 ８・・・演算器 Ｎ・・・誘導電動機回転速度（帰還速度）Ｎｂ・・・誘
導電動機基底速度 Ｎ Ｍａｘ・・・誘導電動機最高速度。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、誘導電動機の定トルク領域から定出力領域に移行す
るときに、 界磁弱め領域である定出力領域における誘導電動機の二
次磁束の変化が 誘導電動機の回転速度に振動が生起しないよう比較的小
さくする ことを特徴とする誘導電動機の定出力制御方法。 ２、電流形インバータで駆動される誘導電動機を起動し
、誘導電動機の二次磁束を定格二次磁束に指令し、回転
速度を上昇させながら定トルクの運転を行う定トルク領
域を経過し、 領域変換点である基底回転速度に到達した後に、回転速
度に反比例し、かつほぼ直線的に漸減する誘導電動機の
二次磁束を指令しながら、 誘導電動機の最高速度に至るように、 定出力領域における誘導電動機の速度を制御する 請求項１記載の誘導電動機の定出力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01307335A JP3106471B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 誘導電動機のベクトル制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01307335A JP3106471B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 誘導電動機のベクトル制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03169293A true JPH03169293A (ja) | 1991-07-22 |
| JP3106471B2 JP3106471B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=17967893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01307335A Expired - Fee Related JP3106471B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 誘導電動機のベクトル制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3106471B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320400A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-31 | Yaskawa Electric Corp | 同期電動機制御方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009041661A1 (de) * | 2009-09-16 | 2011-03-24 | Liebherr-Werk Nenzing Gmbh, Nenzing | System zur automatischen Erfassung von Lastzyklen einer Maschine zum Umschlagen von Lasten |
-
1989
- 1989-11-27 JP JP01307335A patent/JP3106471B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320400A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-31 | Yaskawa Electric Corp | 同期電動機制御方法 |
| JP4730493B2 (ja) * | 2001-04-18 | 2011-07-20 | 株式会社安川電機 | 同期電動機制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3106471B2 (ja) | 2000-11-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |