JPH0413954B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0413954B2
JPH0413954B2 JP59158402A JP15840284A JPH0413954B2 JP H0413954 B2 JPH0413954 B2 JP H0413954B2 JP 59158402 A JP59158402 A JP 59158402A JP 15840284 A JP15840284 A JP 15840284A JP H0413954 B2 JPH0413954 B2 JP H0413954B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic flux
value
current
vector
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59158402A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6139888A (en
Inventor
Makoto Hashii
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP15840284A priority Critical patent/JPS6139888A/en
Publication of JPS6139888A publication Critical patent/JPS6139888A/en
Publication of JPH0413954B2 publication Critical patent/JPH0413954B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/048Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using AC supply for only the rotor circuit or only the stator circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2207/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/01Asynchronous machines

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は誘導電動機(誘導機ともいう)の1
次電流(巻線電流又は固定子電流ともいう)の空
間ベクトルを磁束ベクトルと同一方向の成分(磁
化電流)とこれと直交する成分(トルク電流)と
に分けて制御する、いわゆるベクトル制御方法、
特にそのために必要な磁束ベクトルの演算精度を
高めることができる誘導機のベクトル制御方法に
関する。
[Detailed description of the invention] [Technical field to which the invention pertains] This invention relates to an induction motor (also referred to as an induction machine).
A so-called vector control method in which the spatial vector of the next current (also called winding current or stator current) is controlled by dividing it into a component in the same direction as the magnetic flux vector (magnetizing current) and a component orthogonal to this (torque current).
In particular, the present invention relates to a vector control method for an induction machine that can improve the calculation accuracy of the magnetic flux vector necessary for this purpose.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

以下各図の説明において同一の符号は同一又は
相当部分を示す。また論理“High”、“Low”は
単に“H”、“L”と記すこととする。
In the following description of each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. In addition, logic "High" and "Low" are simply written as "H" and "L".

誘導機の高性能可変速運転を実現するベクトル
制御において、制御の基準となる磁束ベクトルを
正確に検出することは重要である。磁束ベクトル
を演算する実用的な方法の1つとして、後述の参
考文献2などに示されている電流モデル方式があ
る。この方式は電動機巻線電流とその巻線位置か
ら磁束を演算する方法で、具体的には、前記磁化
電流の目標値(磁化電流目標値という)iM *、ト
ルク電流の目標値(トルク電流目標値という)iT
と電動機定数から演算する構成が考えられる。
この方式は電動機停止状態から最高周波数領域ま
で演算可能であるが、その演算式に電動機の二次
時定数、特に電動機温度に依存してその値が大幅
に変化する二次抵抗R2′をパラメータとして有し
ており、演算器の定数をこれに応じて補正しなけ
れば、磁束演算精度が劣るという欠点を有してい
る。この補正方法としては、磁束ベクトルを演算
する実用的な他の方法の1つである電圧モデル方
式(すなわち電動機端子電圧より逆起電力を演算
し、これを積分して磁束成分を求める方式)によ
り求められる磁束ベクトルの大きさ、または急度
を用いた補正方法、磁束を代表する値、例えば2
次誘起電圧、空隙誘起電圧、1次誘起電圧等の電
圧のベクトルの大きさまたは角度による補正方
法、または前者の補正方法を用い、電動機電圧が
小さくなる低周波数領域での電流モデル演算精度
を向上させる方法などが提案されている。(参考
文献:(1)特開昭5−79468号「非同期機の回転子
抵抗検出方法および装置」、(2)特開昭56−115190
号「磁束の位相制御装置」、(3)特開昭58−139692
号「誘導電動機の磁束ベクトル演算器」、(4)特公
平2−26476号「誘導電動機のベクトル制御方
式」)。
In vector control that realizes high-performance variable speed operation of induction machines, it is important to accurately detect the magnetic flux vector that serves as the control reference. One of the practical methods for calculating the magnetic flux vector is the current model method described in Reference 2, which will be described later. This method calculates the magnetic flux from the motor winding current and its winding position. Specifically, the target value of the magnetizing current (referred to as the magnetizing current target value) i M * , the target value of the torque current (torque current (referred to as target value) i T
A configuration that calculates from * and motor constants is conceivable.
This method can calculate from the motor stop state to the highest frequency range, but the calculation formula includes the motor's secondary time constant, especially the secondary resistance R 2 ' whose value changes significantly depending on the motor temperature, as a parameter. This has the disadvantage that unless the constant of the arithmetic unit is corrected accordingly, the magnetic flux calculation accuracy will be poor. This correction method uses the voltage model method (i.e., calculates the back electromotive force from the motor terminal voltage and integrates it to obtain the magnetic flux component), which is one of the other practical methods for calculating the magnetic flux vector. The magnitude of the magnetic flux vector to be found, the correction method using the steepness, the value representative of the magnetic flux, e.g. 2
Improving current model calculation accuracy in the low frequency region where motor voltage is small by using a correction method based on the magnitude or angle of voltage vectors such as secondary induced voltage, air gap induced voltage, and primary induced voltage, or by using the former correction method. A method to do this has been proposed. (References: (1) JP-A-5-79468 “Method and device for detecting rotor resistance of asynchronous machine”, (2) JP-A-56-115190
No. ``Magnetic flux phase control device'', (3) Japanese Patent Application Laid-open No. 58-139692
No. ``Magnetic flux vector calculator for induction motors'', (4) Japanese Patent Publication No. 2-26476 ``Vector control method for induction motors'').

また本出願人による特開昭61−39887号「誘導
電動機の制御方式」(参考文献(5))では電流モデ
ル、電圧モデルの各方式による演算磁束の大きさ
の偏差を零にする調節器を、速度の高い領域でか
つ負荷の重い領域でのみ動作させ、低速又は軽負
荷領域に入るときはこの調節器を不動作にする直
前の調節器出力を記憶させ、調節器の動作してい
ない低速又は軽負荷領域での磁束演算精度を向上
させている。
In addition, in Japanese Patent Application Laid-open No. 61-39887 "Control Method for Induction Motor" (Reference (5)), the present applicant describes a regulator that zeros out the deviation in the magnitude of the magnetic flux calculated by each method of the current model and voltage model. , operate only in high speed and heavy load areas, and when entering low speed or light load areas, store the regulator output immediately before disabling this regulator, Alternatively, the accuracy of magnetic flux calculation in the light load region is improved.

次に第4図〜第7図を用いてこの制御方式(参
考文献5)の概要と問題点を説明する。第4図は
参考文献(5)方式の回路構成を示すブロツク図、第
5図は第4図における2次時定数補正回路101
の細部構成を示すブロツク図、第6図は第5図に
おける切換信号発生器90の細部構成を示すブロ
ツク図、第7図は誘導電動機の磁束および電流ベ
クトルを示すベクトル図である。第7図におい
て、誘導電動機の1次電流i1は、回転子軸を中心
に回転する空間ベクトルとしてとらえることがで
きる。これと同様に、1次電流によつて生ぜしめ
られる回転子鎖交磁束φ2も回転子軸を中心にし
て回転する空間ベクトルとしてとらえることがで
きる。1次電流ベクトルi→のうち磁束ベクトル
Φ→と同一方向の成分は前記のように磁化電流iM
と呼ばれており、直流機の界磁電流に相当するも
のである。また、1次電流ベクトルのうち磁束ベ
クトルに対して直角な方向の成分は前記のように
トルク電流iTと呼ばれ、直流機の電機子電流に相
当するものである。誘導電動機におけるこれらの
成分の互いに独立に分離して制御することができ
るならば、直流機よりも安価でしかも堅牢な誘導
電動機に対して直流機と同等の可変速制御性能を
発揮させることができる。かかる原理にもとづい
て誘導電動機を制御するのが、いわゆる誘導電動
機のベクトル制御と云われるものである。なお、
矢印(→)を付したものはベクトル量を表わして
いるが、特にベクトル量を強調する場合を除いて
は、以下、矢印による区別をしないものとする。
Next, the outline and problems of this control method (reference document 5) will be explained using FIGS. 4 to 7. Figure 4 is a block diagram showing the circuit configuration of the reference document (5) method, and Figure 5 is the secondary time constant correction circuit 101 in Figure 4.
6 is a block diagram showing the detailed structure of the switching signal generator 90 in FIG. 5, and FIG. 7 is a vector diagram showing the magnetic flux and current vector of the induction motor. In FIG. 7, the primary current i 1 of the induction motor can be understood as a space vector rotating around the rotor axis. Similarly, the rotor linkage flux φ 2 produced by the primary current can also be regarded as a space vector rotating around the rotor axis. Of the primary current vector i 1 →, the component in the same direction as the magnetic flux vector Φ 2 → is the magnetizing current i M as described above.
It corresponds to the field current of a DC machine. Furthermore, the component of the primary current vector in the direction perpendicular to the magnetic flux vector is called the torque current i T as described above, and corresponds to the armature current of a DC machine. If these components of an induction motor can be controlled independently of each other, it is possible to make the induction motor, which is cheaper and more robust than a DC motor, exhibit variable speed control performance equivalent to that of a DC motor. . Controlling an induction motor based on this principle is called vector control of an induction motor. In addition,
Items with arrows (→) represent vector quantities; however, unless the vector quantities are particularly emphasized, the arrows will not be used to distinguish between them.

このような誘導電動機のベクトル制御を可能に
するためには、回転する磁束ベクトルの軸(磁束
軸;M軸)を基準として互いに直交する2つの成
分の形で指令値が与えられる1次電流ベクトル
を、回転しない固定軸(α軸)を基準とするベク
トル量に変換する必要があることから、磁束軸
(M軸)の位置を検出しなければならないことが
わかる。なお、この固定軸(α軸)は、固定子の
1つの相の巻線軸にとるのが一般的である。こう
することによつて、磁束軸(M軸)の位置を、こ
の固定軸(α軸)に対する回転角度によつて表
わすことができる。そして、このような磁束ベク
トルのΦ→の位置角度、または磁束ベクトルの
大きさをΦを演算により間接的に検出するのが前
記電流又は電圧モデル方式の磁束ベクトル演算器
であり、誘導電動機をベクトル制御するに当たつ
て、その制御性能を左右する重要な役割を果すも
のである。
In order to enable vector control of such an induction motor, a primary current vector is provided with command values in the form of two components orthogonal to each other with the axis of the rotating magnetic flux vector (magnetic flux axis; M axis) as a reference. It is understood that the position of the magnetic flux axis (M-axis) must be detected because it is necessary to convert it into a vector quantity based on a fixed axis (α-axis) that does not rotate. Note that this fixed axis (α-axis) is generally set at the winding axis of one phase of the stator. By doing so, the position of the magnetic flux axis (M axis) can be expressed by the rotation angle with respect to this fixed axis (α axis). The current or voltage model type magnetic flux vector calculator indirectly detects the position angle of Φ 2 → of the magnetic flux vector or the magnitude of the magnetic flux vector by calculating Φ. In vector control, it plays an important role in determining control performance.

次に第4図において、101は2次時定数補正
回路、206は乗算器、12は速度調節器、1
3,203は割算器、14,205はベクトル回
転器、15は2相/3相変換器、16は電流調節
器、17はサイクロコンバータの如き電力変換装
置、18は電流検出器、19は誘導電動機、点線
枠で囲まれる20は電流モデル式磁束演算器、2
1は回転子位置検出器、22は速度検出器、23
は電圧検出器、24は電圧モデル式磁束演算器、
201は微分回路、202は比例要素、204は
非線形関数発生器、30は回転子位置演算器であ
る。
Next, in FIG. 4, 101 is a secondary time constant correction circuit, 206 is a multiplier, 12 is a speed regulator, 1
3,203 is a divider, 14,205 is a vector rotator, 15 is a 2-phase/3-phase converter, 16 is a current regulator, 17 is a power conversion device such as a cycloconverter, 18 is a current detector, and 19 is a Induction motor, 20 surrounded by a dotted line frame is a current model type magnetic flux calculator, 2
1 is a rotor position detector, 22 is a speed detector, 23
is a voltage detector, 24 is a voltage model type magnetic flux calculator,
201 is a differential circuit, 202 is a proportional element, 204 is a nonlinear function generator, and 30 is a rotor position calculator.

すなわち磁束の大きさの設定値(磁束設定値)
Φ*割算器13、及び後述の2次時定数補正回路
101、微分回路201、比例要素202に与え
られ、微分回路201の演算出力は磁化電流目標
値iM *となりベクトル回転器14に与えられる。
一方、速度調節器12は、速度検出器22を介し
て得られる速度実際値nをその目標値n*に一致
させるべく調節演算を行ない、その調節出力とし
てのトルク目標値T*は割算器13を介してトル
ク電流目標値iT *としてベクトル回転器14に与
えられると同時に負荷の大きさを表わす量として
補正回路101にも与えられる。ベクトル回転器
14は、これら固定子電流ベクトルの目標値iM *
iT *と、演算器20を介して与えられる磁束ベク
トルΦ2の単位ベクトル(cos、sin)とにもと
づいて、固定子電流ベクトルI1の目標値i1 *を、次
に(1)式の如く、固定軸(α−β軸)を基準とする
目標値i1*,i1*に変換する。
In other words, the setting value of the magnitude of magnetic flux (magnetic flux setting value)
It is given to the Φ * divider 13, a secondary time constant correction circuit 101, a differentiation circuit 201, and a proportional element 202, which will be described later, and the calculation output of the differentiation circuit 201 becomes the magnetizing current target value i M * and is given to the vector rotator 14. It will be done.
On the other hand, the speed regulator 12 performs adjustment calculations to make the actual speed value n obtained through the speed detector 22 coincide with its target value n * , and the torque target value T * as the adjustment output is calculated using a divider. 13 to the vector rotator 14 as the torque current target value i T * , and also to the correction circuit 101 as a quantity representing the magnitude of the load. The vector rotator 14 sets these stator current vector target values i M * ,
Based on i T * and the unit vector (cos, sin) of the magnetic flux vector Φ 2 given via the calculator 20, the target value i 1 * of the stator current vector I 1 is calculated using the following equation (1). As shown in FIG .

i1*=iM *cos−iT *sin i1*=iM *sin+iT *cos ………(1) 2相/3相変換器15は、(1)式の如くして得ら
れる2相の目標値i1*,i1*を、次の(2)式の如く
3相の目標値ia *,ib *,ic *に変換する。
i 1* =i M * cos−i T * sin i 1* =i M * sin+i T * cos……(1) The two-phase/three-phase converter 15 is constructed as shown in equation (1). The obtained two-phase target values i 1 * , i 1 * are converted into three-phase target values i a * , i b * , i c * as shown in equation (2) below.

ia *=i1* ib *=−1/2i1*+√3/2i1〓 ic *=−1/2i1*−√3/2i1〓 ………(2) この目標値ia *,ib *,ic *は、それぞれ電流調節
器16a,16b,16cに導かれるので、各調
節器では、電流検出器18a,18b,18cを
介して検出される電力変換装置17の各相電流
ia,ib,icを、その目標値ia *,ib *,ic *にそれぞれ
一致させるように調節演算を行なう。
i a * = i 1* i b * = −1/2i 1* +√3/2i 1 〓 i c * = −1/2i 1* −√3/2i 1 〓 ………(2) These target values i a * , i b * , i c * are guided to the current regulators 16a, 16b, 16c, respectively, so that each regulator receives the electric power detected via the current detectors 18a, 18b, 18c. Each phase current of converter 17
Adjustment calculations are performed to make i a , i b , and ic coincide with their target values i a * , i b * , and ic * , respectively.

こうして、誘導電動機9のベクトル制御が行な
われるが、かかる制御に必要な磁束ベクトル
ΦΦ→の大きさを得るための磁化電流目標値iM *
と、固定軸(α−β)からの角度位置cos、
sinとが破線枠20で示される電流モドル式磁束
演算器によつて求められる。
In this way, vector control of the induction motor 9 is performed, and the magnetizing current target value i M * is required to obtain the magnitude of the magnetic flux vector ΦΦ 2 → necessary for such control.
and the angular position cos from the fixed axis (α−β),
sin is determined by a current model type magnetic flux calculator indicated by a broken line frame 20.

電流モデル式磁束演算器20において、微分回
路201には前記のように磁束設定値Φ*が入力
され、次式(3)の微分演算が行われて、磁化電流目
標値iM *が出力され、ベクトル回転器14に与え
られる。
In the current model type magnetic flux calculator 20, the magnetic flux set value Φ * is inputted to the differentiator circuit 201 as described above, and the differential calculation of the following equation (3) is performed to output the magnetizing current target value i M * . , to the vector rotator 14.

iM *=(1/lm′)(1+ST2)Φ* ………(3) ただしlm′は誘導機の固定子回路と回転子回路
間の相互インダクタンス、T2は回転子回路の電
気時定数(2次時定数ともいう)である。
i M * = (1/lm') (1 + ST 2 ) Φ * ......(3) where lm' is the mutual inductance between the stator circuit and rotor circuit of the induction machine, and T 2 is the electrical time of the rotor circuit. It is a constant (also called a secondary time constant).

また前記のように比例要素202にも磁束目標
値Φ*が入力されて、値(Φ*/lm′)が演算出力さ
れ割算器203に除数として与えられる。他方割
算器203には被除去としてトルク電流目標値iT
が入力されるので、割算器203からは値
(lm′/Φ*)iT *が出力され乗算器206に与えら
れる。
Further, as described above, the magnetic flux target value Φ * is also input to the proportional element 202, and the value (Φ * /lm') is calculated and outputted and given to the divider 203 as a divisor. On the other hand, the torque current target value i T is input to the divider 203 as the target to be removed.
Since * is input, the value (lm'/Φ * )i T * is output from the divider 203 and given to the multiplier 206.

乗算器206は他方後述のように2次時定数補
正回路101から補正された2次時定数(の逆
数、以下この逆数の語を省略する)1/T2を入
力しているので、乗算器206からは次式(4)に求
づく演算(乗算)により表わされる、すべり周波
数ωsl(=d/dt−dθ/dt)に相当する出力が得
られる。
On the other hand, the multiplier 206 inputs the corrected second-order time constant (the reciprocal of the reciprocal, hereinafter the term "reciprocal" will be omitted) 1/T 2 from the second-order time constant correction circuit 101 as described later. From 206, an output corresponding to the slip frequency ωsl (=d/dt−dθ/dt), which is expressed by the calculation (multiplication) obtained by the following equation (4), is obtained.

ωsl=(lm′/Φ*)(1/T2)iT * ………(4) このスリツプ周波数ωslに相当する量は、さら
に非線形関数発生器204に導かれ、その出力か
らは、cosλ、sinλなる量が得られる。なお、こ
のとき、スリツプ周波数ωslとλとの間には、 λ=∫ωsldt =∫(d/dt−dθ/dt)dt=−θ ………(5) なる関係が成立する。非線形関数発生器204の
出力cosλ、sinλは、回転子位置を表わす単位ベ
クトルcosθ、sinθとともにベクトル回転器205
に導かれる。なお、単位ベクトルcosθ、sinθは、
誘導電動機19の回転子軸に結合された回転子位
置検出器21および回転子位置演算器30によつ
て求められる。ベクトル回転器205は cosλcosθ−sinλsinθ=cos(λ+θ) =cos sinλcosθ+cosλsinθ=sin(λ+θ) =sin ………(6) なる演算により、単位磁束ベクトルのα、β軸成
分であるcos、sinを出力する。なお、ベクト
ル回転器205の出力は、前述の如く、ベクトル
回転器14に与えられる。
ωsl=(lm'/Φ * )(1/ T2 ) iT * ......(4) The quantity corresponding to this slip frequency ωsl is further led to the nonlinear function generator 204, and from its output, The quantities cosλ and sinλ are obtained. At this time, the following relationship holds between the slip frequency ω sl and λ: λ=∫ω sl dt =∫(d/dt−dθ/dt) dt=−θ (5). The outputs cosλ and sinλ of the nonlinear function generator 204 are transmitted to the vector rotator 205 along with unit vectors cosθ and sinθ representing the rotor position.
guided by. Note that the unit vectors cosθ and sinθ are
It is determined by a rotor position detector 21 and a rotor position calculator 30 connected to the rotor shaft of the induction motor 19. The vector rotator 205 outputs cos and sin, which are the α and β axis components of the unit magnetic flux vector, through the following calculation: cosλcosθ−sinλsinθ=cos(λ+θ) =cos sinλcosθ+cosλsinθ=sin(λ+θ) =sin (6) . Note that the output of the vector rotator 205 is given to the vector rotator 14 as described above.

一方、電圧モデル式磁束演算器24は、電圧検
出器23a,23bを介して得られる電動機端子
電圧の線間電圧瞬時値vab,vbcと、電流検出器1
8a,18b,18cを介して得られる電動機相
電流ia,ib,icから所定の演算をすることにより、
α−β軸を基準とする磁束ベクトルの大きさとし
ての磁束実際値Φを出力し、2次時定数補正回路
101に与える。
On the other hand, the voltage model type magnetic flux calculator 24 calculates instantaneous line voltage values v ab and v bc of the motor terminal voltages obtained via the voltage detectors 23a and 23b, and the current detector 1
By performing a predetermined calculation from the motor phase currents i a , i b , and i c obtained through 8a, 18b, and 18c,
The actual magnetic flux value Φ as the magnitude of the magnetic flux vector with the α-β axis as a reference is outputted and given to the secondary time constant correction circuit 101 .

2次時定数補正回路101は電圧モデル式磁束
演算器24から得られた磁束実際置Φ、磁束設定
値Φ*、トルク電流目標値iT *及び速度実際値nを
入力し低速もしくは軽負荷の領域とこれ以外の領
域とに応じ異なつた補正を施した2次時定数1/
T2を出力する回路で、その構成は第5図および
第6図に示される。
The secondary time constant correction circuit 101 inputs the actual magnetic flux position Φ, magnetic flux set value Φ * , torque current target value i T * , and actual speed value n obtained from the voltage model type magnetic flux calculator 24, and calculates the The quadratic time constant 1/ with different corrections depending on the region and other regions.
This circuit outputs T 2 and its configuration is shown in FIGS. 5 and 6.

すなわち第5図において、90は切換信号発生
器、52は調節器、54,55は切換スイツチ、
57は2次時定数設定器、58はオペアンプ、5
3,56は加算点、59はコンデンサ、であり、
切換スイツチ55、コンデンサ59、オペアンプ
58はいわゆるサンプルホールド回路SHを構成
している。ここでコンデンサ59の電圧の初期値
(起動時の値)は0とする。
That is, in FIG. 5, 90 is a switching signal generator, 52 is a regulator, 54 and 55 are changeover switches,
57 is a secondary time constant setter, 58 is an operational amplifier, 5
3, 56 is an addition point, 59 is a capacitor,
The changeover switch 55, capacitor 59, and operational amplifier 58 constitute a so-called sample-and-hold circuit SH. Here, the initial value (value at startup) of the voltage of the capacitor 59 is 0.

この例では電圧モデル式磁束演算器24よりの
磁束実際値Φと磁束設定値Φ*とが一致するよう
に調節器52が働き、高速かつ高負荷時(高周波
時ともいう、なおこのときは切換スイツチ54,
55が点線位置に切換わる)、2次時定数設定器
57で設定された2次時定数(の逆数の)設定値
1/T2 *に対して、加算点56にて、調節器52
の調節出力の加算によつて補正が行われ、補正さ
れた2次時定数1/T2が出力される。
In this example, the regulator 52 works so that the actual magnetic flux value Φ from the voltage model type magnetic flux calculator 24 matches the magnetic flux set value Φ * , and at high speed and high load (also called high frequency time, in this case, the switching switch 54,
55 switches to the dotted line position), the controller 52 changes at the addition point 56 to the secondary time constant (reciprocal) set value 1/T 2 * set by the secondary time constant setter 57.
Correction is performed by adding the adjustment output of , and the corrected secondary time constant 1/T 2 is output.

他方低速又は軽負荷の場合、前者の場合には電
圧モデル式磁束演算器24の演算精度低下の影響
を防ぐために、また後者の場合には後述のように
調節器52の動作点の偏位や飽和による機能喪失
の影響を防ぐために、切換信号発生器90は速度
実際値nおよびトルク電流目標値iT *を入力し所
定の速度レベル又は負荷レベルを下回つた条件で
切換信号CHを出力し切換スイツチ54,55を
図の実線位置に切換え調節器52をその調節系か
ら切離す。これによりサンプルホールド回路SH
は切換スイツチ55の切換の直前に調節器52か
ら出力されていた調節量としての補正量をコンデ
ンサ59に記憶しオペアンプ58を介し加算点5
6に与え、このようにして新たな形で補正された
2次時定数1/T2がこの補正回路101から出
力される。
On the other hand, in the case of low speed or light load, in the former case, to prevent the influence of deterioration of the calculation accuracy of the voltage model type magnetic flux calculator 24, and in the latter case, to prevent the deviation of the operating point of the regulator 52 or In order to prevent the effect of loss of function due to saturation, the switching signal generator 90 inputs the actual speed value n and the torque current target value i T * , and outputs the switching signal CH under the condition that the actual speed value n and the torque current target value i T * fall below a predetermined speed level or load level. The changeover switches 54 and 55 are set to the solid line positions shown in the figure to disconnect the regulator 52 from its regulation system. This allows the sample and hold circuit SH
The correction amount as the adjustment amount that was output from the regulator 52 immediately before the switching of the changeover switch 55 is stored in the capacitor 59, and is sent to the addition point 5 via the operational amplifier 58.
6, and the second-order time constant 1/T 2 thus corrected in a new form is output from this correction circuit 101.

なお切換信号発生器90の内容の詳細は第6図
に示されている。同図において、91,92は絶
対値回路で、それぞれトルク電流目標値iT *速度
実際値nが入力されている。なお前記目標値iT *
は負荷の大きさを代表するもので、この値iT *
代り、トルク電流実際値iT又はトルク目標値もし
くはトルク実際値などが用いられることもある。
また93,95は比較器、94は負荷レベル設定
器、96は速度レベル設定器、97はAND回路
である。
The details of the switching signal generator 90 are shown in FIG. In the figure, reference numerals 91 and 92 are absolute value circuits, into which torque current target value i T * speed actual value n is input, respectively. Note that the target value i T *
represents the magnitude of the load, and instead of this value i T * , an actual torque current value i T , a torque target value, or an actual torque value may be used.
Further, 93 and 95 are comparators, 94 is a load level setter, 96 is a speed level setter, and 97 is an AND circuit.

トルク電流目標値iT *、速度実際値nは絶対値
回路91,92により絶対値がとられ、それぞれ
比較器93,95において、各レベル設定器9
4,96の設定レベルと比較され、比較器93,
95の出力は、AND回路97にて論理積がとら
れ、この出力信号としての切換信号CHは第5図
における調節器52に対する動作もしくは不動作
信号、及び切換スイツチ54,55を動作させる
信号として用いられる。なおここでスイツチ5
4,55が実線の位置にあるとき、すなわち後述
のように低速(低周速時)又は軽負荷時には、前
記切換信号CHによつて調節器52の出力は零
(すなわち不動作状態)に保持されているものと
する。レベル設定器94,96における負荷、速
度に対する設定レベルは通常定格の10%程度の低
負荷、低速度のレベルに選ばれる。
Absolute values of the torque current target value i T * and the actual speed value n are taken by absolute value circuits 91 and 92, and the respective level setters 9 are set in comparators 93 and 95, respectively.
The comparator 93,
The outputs of 95 are ANDed in an AND circuit 97, and the switching signal CH as the output signal is used as an operation or inoperation signal for the regulator 52 in FIG. 5 and a signal for operating the changeover switches 54 and 55. used. In addition, switch 5 is here.
When 4 and 55 are at the solid line position, that is, at low speed (at low circumferential speed) or light load as described later, the output of the regulator 52 is maintained at zero (i.e., inactive state) by the switching signal CH. It is assumed that The setting levels for the load and speed in the level setters 94 and 96 are normally selected to be a low load and low speed level of about 10% of the rated value.

次に第4図の制御回路の磁束補正動作の原理を
述べる。この例の電流モデル式磁束演算器20に
おいて、補正された2次時定数1/T2によるす
べり周波数ωslの補正は乗算器206を通して行
われる。このとき、重負荷の場合には、トルク電
流iT *が大きいため補正出力された2次時定数
1/T2により変化するすべり周波数ωslの範囲が
大きい。
Next, the principle of magnetic flux correction operation of the control circuit shown in FIG. 4 will be described. In the current model type magnetic flux calculator 20 of this example, the slip frequency ω sl is corrected by the corrected secondary time constant 1/T 2 through the multiplier 206 . At this time, in the case of a heavy load, since the torque current i T * is large, the range of the slip frequency ω sl that changes due to the corrected and outputted secondary time constant 1/T 2 is large.

たとえばこれらの回路をアナログ電子回路で実
現したとき、通常最大値を10Vとするので、重負
荷のとき乗算器206の被乗数としての入力信号
レベル(前記(4)式における(lm′/Φ*)iT *に相
当)が10Vのとき乗数としての2次時定数1/
T2が0v≦(1/T2)≦10vで変化すると出力のすべ
り周波数ωslのレベルは0v≦ωsl≦10vと変化する。
For example, when these circuits are implemented using analog electronic circuits, the maximum value is usually 10V, so when the load is heavy, the input signal level as the multiplicand of the multiplier 206 ((lm'/Φ * in equation (4) above) When i T * ) is 10V, the quadratic time constant 1/
When T 2 changes as 0 v ≦(1/T 2 ) ≦10 v , the level of the output slip frequency ω sl changes as 0 v ≦ω sl ≦10 v .

一方軽負荷の場合、前記(lm′/Φ*)iT *に相当
する入力信号レベルが2vのとき、2次時定数が前
記のように変化したとすると、すべり周波数ωsl
のレベルは0〜2vと変化するのみである。
On the other hand, in the case of a light load, when the input signal level corresponding to (lm'/Φ * )i T * is 2 V , and the quadratic time constant changes as described above, the slip frequency ω sl
The level of V only changes from 0 to 2 V.

このように電流モデル式磁束演算器20で演算
されるすべり周波数ωsl(すなわちその演算磁束の
位置角度の補正に有効な信号)の変化巾はトルク
電流目標値iT *の大きさに依存しているため、も
し負荷の大きさと無関係に調節器52の動作を続
けた場合、特に無負荷時においては、たとえ高速
であつても、iT *≒0従つてωsl≒0つまり補正に
有効な信号のレベルが極めて小さい値となつてい
るのに対し、電圧モデル式磁束演算器24に検出
誤差があつたり、各種演算回路にオフセツト電圧
がある場合、これらの誤差成分の値が前記の有効
な信号に基づく調節系の信号成分に比べ無視でき
ない形で、換言すれば磁束設定値Φ*と実際値Φ
との偏差がこの誤差成分に占められる成で(つま
り不正な偏差が調節器52に与えることになる。
このため例えばこの不正な偏差が長時間持続され
て調節器52内のコンデンサ(図外)で積分さ
れ、調節器52の動作点が正しい位置から偏位し
たり、飽和して調節器としての機能を失つたりす
る可能性がある。このとき無負荷で定常時に誘導
機が運転されている場合は、調節器の動作点が偏
位したり飽和していることは、特性に影響を与え
ないが、速度もしくは負荷が急激に変化した場
合、トルク電流目標値iT *が大きく変化するので、
調節器52が偏位もしくは飽和状態から脱して正
常動作点で動作するようになるまでの時間、調節
器52を介して補正出力される2次時定数1/
T2が真値とは大幅に異なるようになり、すべり
周波数演算に誤差を含むことになる。この場合、
真値より大きなすべり周波数が与えられるため、
磁束実際値Φが減少し、必要なトルクを発生させ
るために多くのトルク電流が流れるなど過渡的な
特性の悪化をもたらす。そこで第4図の制御回路
では電流モデル演算磁束に対する補正の精度が低
下する。低速又は軽負荷条件においては、調節器
52を、不動作状態とするとともに、その調節系
から切離し、調節器を不動作とする直前の調節出
力を記憶して磁束補正に利用するという方法を用
いている。
In this way, the range of change in the slip frequency ω sl (that is, the signal effective for correcting the position angle of the calculated magnetic flux) calculated by the current model type magnetic flux calculator 20 depends on the magnitude of the torque current target value i T * . Therefore, if the regulator 52 continues to operate regardless of the load size, especially when there is no load, even at high speed, i T * ≒ 0, therefore ω sl ≒ 0, which is effective for correction. Although the signal level is extremely small, if there is a detection error in the voltage model type magnetic flux calculator 24 or if there is an offset voltage in the various calculation circuits, the values of these error components will be In other words, the magnetic flux setting value Φ * and the actual value Φ
This error component accounts for the deviation from the current value (in other words, an incorrect deviation is applied to the regulator 52).
For this reason, for example, this incorrect deviation may continue for a long time and be integrated by a capacitor (not shown) in the regulator 52, causing the operating point of the regulator 52 to deviate from the correct position or become saturated and stop functioning as a regulator. may be lost. At this time, if the induction machine is operated at steady state with no load, deviation or saturation of the operating point of the regulator will not affect the characteristics, but if the speed or load suddenly changes. In this case, the torque current target value i T * changes greatly, so
The time it takes for the regulator 52 to come out of the deviation or saturation state and operate at the normal operating point is determined by the secondary time constant 1/2, which is corrected and output via the regulator 52.
T 2 becomes significantly different from the true value, and the slip frequency calculation includes an error. in this case,
Since a slip frequency larger than the true value is given,
The actual magnetic flux value Φ decreases, causing deterioration of transient characteristics such as a large amount of torque current flowing to generate the necessary torque. Therefore, in the control circuit shown in FIG. 4, the accuracy of correction for the current model calculation magnetic flux is reduced. Under low speed or light load conditions, a method is used in which the regulator 52 is rendered inoperative and disconnected from the regulation system, and the regulation output immediately before the regulator is rendered inoperable is stored and used for magnetic flux correction. ing.

次に第4図〜第6図は基づいてこの補正動作を
補足説明すると、第6図においていまAND回路
97の出力すなわち切換信号CHが“H”のと
き、高負荷、高速度側すなわちスイツチ54,5
5が点線の位置で、かつ調節器52は動作中とな
る。
Next, to explain this correction operation based on FIGS. 4 to 6, in FIG. 6, when the output of the AND circuit 97, that is, the switching signal CH is "H", the high load, high speed side ,5
5 is the dotted line position, and the regulator 52 is in operation.

次に速度nが速度レベル設定器96で設定され
た値より小さいとき、比較器95の出力信号は
“L”となり、従つてAND回路97の出力すなわ
ち切換信号CHも“L”で、切換スイツチ54,
55は実線の位置となり、オペアンプ58の入力
コンデンサ59には、スイツチ55がオフする直
前の調節器52に出力が記憶されている。このと
き、比較器93は“H”又は“L”と負荷条件
(トルク電流iT *の大きさより変化するが、比較器
95の出力“L”と論理積をとつているため切換
信号CHには影響しない。また、速度nが上昇す
ると比較器95の出力が“H”となる。この領域
では、比較器93の出力信号により、切換スイツ
チ54,55がオン、オフする。たとえばトルク
電流目標値iT *が負荷レベル設定器94で設定さ
れたレベルより小さいと、比較器93の出力は
“L”となるので、切換信号CHは“L”従つて
調節器52は不動作になると同時にその調節系か
ら切離され、低速領域と同様に調節器52が不動
作になる直前の調節出力をコンデンサ59が記憶
し、この記憶された調節出力が加算点56を介し
乗算器206に与えられ、電流モデル演算磁束の
補正が行われる。
Next, when the speed n is smaller than the value set by the speed level setter 96, the output signal of the comparator 95 becomes "L", and therefore the output of the AND circuit 97, that is, the switching signal CH is also "L", and the changeover switch is 54,
55 is the position indicated by the solid line, and the input capacitor 59 of the operational amplifier 58 stores the output of the regulator 52 immediately before the switch 55 is turned off. At this time, the comparator 93 is logically ANDed with "H" or "L" and the load condition (which varies depending on the magnitude of the torque current i T * , but the output "L" of the comparator 95 is In addition, when the speed n increases, the output of the comparator 95 becomes "H". In this region, the output signal of the comparator 93 turns the changeover switches 54 and 55 on and off. For example, when the torque current target When the value i T * is smaller than the level set by the load level setter 94, the output of the comparator 93 becomes "L", so the switching signal CH becomes "L", so the regulator 52 becomes inoperable and at the same time A capacitor 59 stores the adjustment output immediately before the regulator 52 becomes inoperable after being disconnected from the adjustment system in the same way as in the low-speed region, and this stored adjustment output is applied to the multiplier 206 via the summing point 56. , the current model calculation magnetic flux is corrected.

また負荷が前記設定レベルより増加すると、比
較93の出力信号は“H”、従つて切換信号CH
は“H”となり、調節器52が動作状態に入ると
ともに、その調節系に組込まれ、調節器52の調
節出力が加算点56を介し乗算器206に与えら
れ、電流モデル演算磁束の補正が行われることと
なる。
Furthermore, when the load increases above the set level, the output signal of the comparator 93 becomes "H", and therefore the switching signal CH
becomes "H", the regulator 52 enters the operating state, and is incorporated into its regulation system, and the regulation output of the regulator 52 is given to the multiplier 206 via the addition point 56, and the current model calculation magnetic flux is corrected. will be exposed.

ところで上述の制御方式では軽負荷時には調節
器52の動作を停止し、その停止直前の調節出力
を記憶し、この記憶された固定値で補正された2
次時定数1/T2を得て電流ベクトル演算磁束の
補正を行つている。しかしながら、もし微分回路
201などにおける相互インダクタンスlm′の設
定誤差があつたときには、この間調節器52の調
節機能停止のために磁束設定値Φ*と実際値Φと
の間に大きな偏差を生ずる場合がある。この場合
定常的な運転が継続されている場合は通常はあま
り問題がないが、もし磁束実際値Φが設定値Φ*
よりも大きく弱まつているとしたとき、急に負荷
が加わつた場合には誘導機に過大な(トルク電流
の)突流が流れたり、定常状態に落着くまでの過
渡応答の時間が異常に長引くといつた問題点を生
ずるし、またもし磁束実際値Φが設定値Φ*より
過大となつた場合には鉄損の異常増加を招くとい
つた問題点が発生する。
By the way, in the above control method, when the load is light, the operation of the regulator 52 is stopped, the adjustment output immediately before the stop is stored, and the 2
The current vector calculation magnetic flux is corrected by obtaining the following time constant 1/ T2 . However, if there is a setting error in the mutual inductance lm' in the differentiating circuit 201 or the like, a large deviation may occur between the magnetic flux setting value Φ * and the actual value Φ due to the adjustment function of the regulator 52 being stopped during this time. be. In this case, there is usually no problem if steady operation continues, but if the actual magnetic flux value Φ is the set value Φ *
If the load is suddenly applied, an excessive rush current (torque current) will flow to the induction machine, or the transient response time to settle down to a steady state will be abnormally long. Further, if the actual magnetic flux value Φ exceeds the set value Φ * , problems such as an abnormal increase in iron loss will occur.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は磁束目標値と電圧モデル演算磁
束の大きさとの偏差が0となるように調節を行う
調節器を介して2次時定数を補正し、これにより
電流モデル演算磁束の補正を行う誘導機のベクト
ル制御回路において、前記の欠点を除き軽負荷時
においても磁束の値を所定値に維持することので
きる制御方法を提供することを目的とする。
The purpose of the present invention is to correct the secondary time constant through a regulator that adjusts so that the deviation between the magnetic flux target value and the magnitude of the voltage model calculation magnetic flux becomes 0, thereby correcting the current model calculation magnetic flux. It is an object of the present invention to provide a control method for a vector control circuit for an induction machine, which can maintain the magnetic flux value at a predetermined value even under light load, while eliminating the above-mentioned drawbacks.

〔発明の要点〕[Key points of the invention]

本発明の要点は、誘導電動機のトルク目標値、
磁束目標値および回転子位置情報から電動機磁束
ベクトルを演算する電流モデル式磁束演算手段
と、 電動機の端子電圧、固定子電流および電動機定
数から逆起電力を求め、これを積分することによ
り電動機磁束ベクトルを演算する電圧モデル式磁
束演算手段と、 この電圧モデル式磁束演算手段によつて演算さ
れる磁束ベクトルの大きさと前記磁束目標値との
差を零とするように調節する調節手段とを備え、 前記電流モデル式磁束演算手段によつて演算さ
れる磁束ベクトルを(2次時定数の補正量などを
介して)補正して制御を行う誘導電動機のベクト
ル制御方法において、 別途検出される電動機回転速度が設定値より高
く、かつ別途検出される電動機電流又は負荷の大
きさを代表する量(トルク電流あるいはトルク自
体の目標値、実際値など)の値が設定値より小さ
いモード(第1のモードと呼ぶ)のときは、前記
調節手段の調節出力を、磁化電流の補正を行う磁
化電流補正手段(磁化電流目標値の加算点など)
に与え、 第1のモード以外のモード(第2のモードと呼
ぶ)のときは、予め初期値を記憶し第1のモード
を経たのちは第1のモードから第2のモードに移
行する直前における前記調節手段の調節出力を記
憶する記憶手段(サンプルホールド回路)などの
記憶値を前記磁化電流補正手段に与えるようにし
た点にある。
The main points of the present invention are the torque target value of the induction motor,
A current model type magnetic flux calculation means that calculates the motor magnetic flux vector from the magnetic flux target value and rotor position information, and a back electromotive force that is calculated from the motor terminal voltage, stator current, and motor constant, and is integrated to calculate the motor magnetic flux vector. a voltage model type magnetic flux calculation means for calculating the voltage model type magnetic flux calculation means; and an adjustment means for adjusting the difference between the magnitude of the magnetic flux vector calculated by the voltage model type magnetic flux calculation means and the magnetic flux target value to zero, In the vector control method for an induction motor in which control is performed by correcting the magnetic flux vector calculated by the current model type magnetic flux calculation means (via a correction amount of a secondary time constant, etc.), the motor rotation speed is separately detected. mode (first mode and ), the adjustment output of the adjustment means is adjusted to a magnetization current correction means (such as a magnetization current target value addition point) that corrects the magnetization current.
When in a mode other than the first mode (referred to as the second mode), the initial value is memorized in advance, and after passing through the first mode, the value immediately before transitioning from the first mode to the second mode is The present invention is characterized in that a stored value of a storage means (sample and hold circuit) for storing the adjustment output of the adjustment means is provided to the magnetizing current correction means.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下第1図〜第3図に基づいて本発明の実施例
を説明する。第1図は本発明における制御回路の
構成例を示すブロツク図で第4図に対応し、第2
図は第1図における磁束・2次時定数補正回路3
01の細部構成例を示すブロツク図で、この中で
補正された2次時定数1/T2を出力する機能部
は第5図と対応している。
Embodiments of the present invention will be described below based on FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a control circuit according to the present invention, and corresponds to FIG.
The diagram shows the magnetic flux/secondary time constant correction circuit 3 in Figure 1.
5 is a block diagram showing an example of the detailed configuration of 01, in which the functional unit that outputs the corrected secondary time constant 1/T 2 corresponds to that in FIG. 5.

第3図は第2図における切換信号発生器50の
細部構成例を示すブロツク図で、この中で切換信
号CHを出力する機能部は第6図と対応してい
る。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the detailed configuration of the switching signal generator 50 in FIG. 2, in which the functional section that outputs the switching signal CH corresponds to that in FIG.

第1図において、第4図と異なる点は、新たな
磁束・2次時定数補正回路301が従来の2次時
定数補正回路と置換わり、また加算点302が附
加され、この加算点302において従来の磁化電
流目標値(微分回路201の出力)に前記補正回
路301から出力された磁化電流補正量△iMを附
加して新たな磁化電流目標値iM *とし、ベクトル
回転器14に与えるようにした点である。
The difference between FIG. 1 and FIG. 4 is that a new magnetic flux/secondary time constant correction circuit 301 replaces the conventional second-order time constant correction circuit, and an addition point 302 is added. The magnetizing current correction amount △i M output from the correction circuit 301 is added to the conventional magnetizing current target value (output of the differentiating circuit 201) to obtain a new magnetizing current target value i M * , which is given to the vector rotator 14. This is what we did.

第2図において50は切換信号発生器、64,
65は切換スイツチ、68はオペアンプ、69は
コンデンサでスイツチ65、コンデンサ69、オ
ペアンプ68は新たなサンプルホールド回路SH
1を構成している。ここでコンデンサ69の電圧
の初期値(起動値の値)は0とする。なお新たな
切換信号発生器50からは従来と珍様の切換信号
CHが切換スイツチ54,55に与えられるほ
か、新たな切換信号CH1が切換スイツチ64,
65に、又同じく切換信号CH2が調節器52に
与えられている。
In FIG. 2, 50 is a switching signal generator, 64,
65 is a changeover switch, 68 is an operational amplifier, 69 is a capacitor, and the switch 65, capacitor 69, and operational amplifier 68 are a new sample and hold circuit SH.
1. Here, the initial value (starting value) of the voltage of the capacitor 69 is assumed to be zero. The new switching signal generator 50 generates conventional and unusual switching signals.
CH is applied to the changeover switches 54, 55, and a new changeover signal CH1 is applied to the changeover switches 64, 55.
Similarly, the switching signal CH2 is applied to the regulator 52 at 65.

また第3図において、83は比較器、84は新
たな負荷レベル設定器、86はNOT回路、87
は新たなAND回路、82はOR回路である。また
AND回路97,87及びOR回路82はそれぞれ
前記切換信号CH,CH1及びCH2を出力する。
Further, in FIG. 3, 83 is a comparator, 84 is a new load level setter, 86 is a NOT circuit, and 87
is a new AND circuit, and 82 is an OR circuit. Also
AND circuits 97, 87 and OR circuit 82 output the switching signals CH, CH1 and CH2, respectively.

次に第1図〜第3図の動作を説明する。入力信
号としてのトルク電流目標値iT *及び速度実際値
nは、第3図のように絶対値回路91,92でそ
れぞれ絶対値がとられ、比較器93,95,83
で設定器94,96,84の設定レベルとそれぞ
れ比較される。94の設定レベルは84の設定レ
ベルより大きいものとする。速度が設定器96で
設定されたレベルより小さいとき(低速領域と呼
ぶ)には、比較器95の出力は“L”、によつて
AND回路97,87の出力としての切換信号
CH,CH1も“L”、従つてOR回路82の出力
としての切換信号CH2も“L”となり、これに
より第2図における調節器52は不動作となると
ともに、切換スイツチ54,55及び64は65
は実線の位置にあり、この切換わりの直前におけ
る調節器52の調節出力をサンプルホールド回路
SH,SH1の入力コンデンサ59,69が記憶
し、それぞれ加算点56及び切換スイツチ64を
介して、時間的に固定した値として補正された2
次時定数1/T2及び磁化電流補正量△iMを出力
する。
Next, the operations shown in FIGS. 1 to 3 will be explained. As shown in FIG. 3, absolute values of the torque current target value i T * and actual speed value n as input signals are taken by absolute value circuits 91 and 92, respectively, and comparators 93, 95, 83
are compared with the setting levels of setting devices 94, 96, and 84, respectively. It is assumed that the setting level of 94 is higher than the setting level of 84. When the speed is lower than the level set by the setting device 96 (referred to as the low speed region), the output of the comparator 95 is “L”.
Switching signal as output of AND circuits 97, 87
CH, CH1 are also "L", and accordingly, the switching signal CH2 as the output of the OR circuit 82 is also "L", and as a result, the regulator 52 in FIG. 65
is at the position indicated by the solid line, and the adjustment output of the regulator 52 immediately before this switching is sampled and held in the sample hold circuit.
The input capacitors 59 and 69 of SH and SH1 memorize the 2
The following time constant 1/T 2 and magnetizing current correction amount Δi M are output.

次に速度が設定器96の設定レベル以上(高速
領域と呼ぶ)で、トルク電流目標値iT *の大きさ
が設定器84の設定レベル以下のとき(軽負荷時
と呼ぶ)には、比較器93,95,83、NOT
回路86の出力はそれぞれ“L”、“H”、“H”、
“H”となり、よつてAND回路97,87,OR
回路82の出力(切換信号CH,CH1,CH2)
はそれぞれ“L”、“H”、“H”となる。これによ
り調節器52は動作状態となつてその調節系に組
込まれ、また切換スイツチ54,55は実線位置
のまま、他方切換スイツチ64,65は点線の位
置に切換えられる。従つて調節器52は新たに磁
束設定値Φ*と磁束実際値(検出値)Φが一致す
るように磁化電流補正量△iMを与える。
Next, when the speed is above the setting level of the setting device 96 (referred to as high-speed region) and the magnitude of the torque current target value i T * is below the setting level of the setting device 84 (referred to as light load), the comparison 93, 95, 83, NOT
The outputs of the circuit 86 are "L", "H", "H",
It becomes “H” and therefore AND circuit 97, 87, OR
Output of circuit 82 (switching signal CH, CH1, CH2)
are "L", "H", and "H", respectively. As a result, the regulator 52 is brought into operation and incorporated into its regulation system, and the changeover switches 54 and 55 remain in the solid line position, while the changeover switches 64 and 65 are switched to the dotted line position. Therefore, the regulator 52 newly applies the magnetizing current correction amount Δi M so that the magnetic flux set value Φ * and the actual magnetic flux value (detected value) Φ match.

次にこの状態からトルク電流目標値iT *の大き
さが、設定器84の設定レベルよりも大きく、か
つ設定器94の設定レベルより小さい値となつた
とき(中負荷時と呼ぶ)には、比較器93,9
5,83の出力はそれぞれ“L”、“H”、“L”、
によつてAND回路97,87,OR回路82の出
力(切換信号CH,CH1,CH2)は全て“L”
となる。これにより調節器52はふたたび不動作
となると共に、切換スイツチ54,55はそのま
ま(実線位置)、切換スイツチ64,65は実線
位置に戻る。これによりサンプルホールド回路
SH1は切換前の調節出力を記憶し、この出力を
磁化電流補正値△iMとして供給する。
Next, from this state, when the magnitude of the torque current target value i T * becomes a value larger than the setting level of the setting device 84 and smaller than the setting level of the setting device 94 (referred to as medium load), , comparator 93,9
The outputs of 5 and 83 are "L", "H", "L", respectively.
As a result, the outputs of AND circuits 97, 87 and OR circuit 82 (switching signals CH, CH1, CH2) are all “L”.
becomes. As a result, the regulator 52 becomes inoperative again, the changeover switches 54 and 55 remain as they are (in the solid line position), and the changeover switches 64 and 65 return to the solid line position. This allows the sample and hold circuit to
SH1 stores the adjustment output before switching and supplies this output as the magnetizing current correction value Δi M.

次にこの状態からさらにトルク電流目標値iT *
が増加し、その大きさが設定器94の設定レベル
より大きい値となつたとき(重負荷時と呼ぶ)に
は、比較器93,95,83の出力はそれぞれ
“H”、“H”、“L”、によつてAND回路97,8
7,OR回路82の出力(切換信号CH,CH1,
CH2)は“H”、“L”、“H”となる。これによ
り調節器52は再び動作状態となつてその調節系
に組込まれ、切換スイツチ64,65はそのまま
(実線位置)、切換スイツチ54,55は点線位置
に切換わり、調節器52は磁束設定値Φ*を実際
値Φが一致するように補正された2次時定数1/
T2を与える。
Next, from this state, the torque current target value i T *
increases and its magnitude becomes a value larger than the set level of the setting device 94 (referred to as heavy load), the outputs of the comparators 93, 95, and 83 become "H", "H", and "H", respectively. By “L”, AND circuit 97,8
7, Output of OR circuit 82 (switching signal CH, CH1,
CH2) becomes “H”, “L”, and “H”. As a result, the regulator 52 becomes operational again and is incorporated into its regulation system, the changeover switches 64 and 65 remain as they are (solid line positions), the changeover switches 54 and 55 switch to the dotted line positions, and the adjuster 52 changes to the magnetic flux setting value. Φ * is the quadratic time constant 1/ which is corrected so that the actual value Φ matches.
Give T 2 .

このように調節器52は高速領域における軽負
荷時及び重負荷時に、その調節系に組込まれ、そ
の調節出力でそれぞれ磁化電流目標値iM *、2次
時定数設定値1/T2 *を調節補正する役割を果
し、前記以外の条件では、前記調節出力がそれぞ
れの補正に対応する記憶回路(サンプルホールド
回路SH1,SH)で記憶されてて補正動作に用い
られ速度の大小、負荷の大小にかかわらず、正し
い磁束が演算できる。なお、通常、設定器96の
設定レベルは最大速度の約10%、同じく94の設定
レベルは最大負荷の約10%、同じく84の設定レベ
ルは最大負荷の約5%程度に選ばれる。以上の例
では負荷レベル検出にトルク電流目標値iT *を用
いたが、これに代りトルク電流実際値iT、変換装
置出力電流の整流値、速度調節器の出力信号(ト
ルク目標値)など負荷の大きさに依存して単調変
化する信号を用いることもできる。
In this way, the regulator 52 is incorporated into the regulation system during light loads and heavy loads in the high-speed region, and uses its regulation output to set the magnetizing current target value i M * and the secondary time constant setting value 1/T 2 * , respectively. Under conditions other than the above, the adjustment output is stored in the memory circuit (sample and hold circuit SH1, SH) corresponding to each correction and used for the correction operation, and is used to adjust the speed and load. Correct magnetic flux can be calculated regardless of size. Note that normally, the setting level of the setting device 96 is selected to be approximately 10% of the maximum speed, the setting level 94 is approximately 10% of the maximum load, and the setting level 84 is approximately 5% of the maximum load. In the above example, the torque current target value i T * was used to detect the load level, but instead of this, the torque current actual value i T , the rectified value of the converter output current, the speed regulator output signal (torque target value), etc. It is also possible to use a signal that varies monotonically depending on the magnitude of the load.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなように本発明では、磁
束目標値と電圧モデル方式に基づく演算磁束の大
きさとの差が0になるように、2次時定数及び磁
化電流目標値の補正を介して調節動作を行う調節
器を設け、電流モデル方式に基づく演算磁束ベク
トルを補正するようにし、速度領域、負荷条件に
応じ次のような補正方法を用いている。すなわち
前記調節器による、2次時定数の補正を介する磁
束補正動作が不可能となる低速領域または、軽負
荷領域においては補正動作が停止する直前の補正
信号(調節出力)を記憶し、その記憶信号で2次
時定数を補正しひき続き電流モデル演算磁束の補
正をつづけるようにするとともに、高速領域で軽
負荷のときは上記調節出力で磁化電流目標値の補
正を介して磁束の(大きさの)補正動作を行い、
高速領域でさらに負荷が増大した場合、前記調節
出力を2次時定数の補正にふり向け、この際、調
節器52の調節系が切換わる直前の調節出力を記
憶し、その記憶信号でひき続さ磁化電流目標値を
補正しつづけるようにしたことにより、低速領
域、軽負荷領域においても、高速領域、重負荷領
域と同様の高い磁束演算精度を得ることができ、
また負荷変動などに対する応答時間も短縮するこ
とができる。
As is clear from the above description, in the present invention, adjustment is made by correcting the secondary time constant and magnetizing current target value so that the difference between the magnetic flux target value and the magnitude of the calculated magnetic flux based on the voltage model method becomes 0. A regulator is provided to perform the operation, and the calculated magnetic flux vector based on the current model method is corrected, and the following correction method is used depending on the speed range and load conditions. That is, in a low speed region or a light load region where the magnetic flux correction operation via the correction of the secondary time constant by the regulator is impossible, the correction signal (adjustment output) immediately before the correction operation is stopped is stored, and the correction signal (adjustment output) is stored. The signal corrects the secondary time constant and continues to correct the magnetic flux calculated by the current model, and when the load is light in the high speed region, the (magnitude) of the magnetic flux is ) correction operation is performed,
If the load increases further in the high-speed region, the adjustment output is diverted to correction of the secondary time constant, and at this time, the adjustment output immediately before the adjustment system of the regulator 52 is switched is memorized, and the adjustment output is continued using the stored signal. By continuously correcting the magnetizing current target value, it is possible to obtain the same high magnetic flux calculation accuracy in the low speed region and light load region as in the high speed region and heavy load region.
It is also possible to shorten the response time to load fluctuations and the like.

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

第1図は本発明の実施例としての制御回路の構
成を示すブロツク図、第2図は第1図の要部の細
部構成例を示すブロツク図、第3図は第2図の要
部の細部構成例を示すブロツク図、第4図は従来
の制御回路の構成例を示すブロツク図、第5図は
第4図の要部の細部構成例を示すブロツク図、第
6図は第5図の要部の細部構成例を示すブロツク
図、第7図は誘導機の磁束及び電流ベクトルを示
すベクトル図である。 12……速度調節器、13,203……割算
器、14,205……ベクトル回転器、15……
2相/3相変換器、16……電流調節器、17…
…電力変換装置、18……電流検出器、19……
誘導電動機(誘導機)、20……電流モデル磁束
演算器、21……回転子位置検出器、22…速度
検出器、23……電圧検出器、24……電圧モデ
ル磁束演算器、201……微分回路、202……
比例要素、204……関数発生器、206……乗
算器、301……磁束・2次時定数補正回路、3
02……加算点、50……切換信号発生器、52
……調節器、53,56……加算点、54,5
5,64,65……切換スイツチ、57……2次
時定数設定器、58,68……オペアンプ、5
9,69……コンデンサ、SH,SH1……サンプ
ルホールド回路、82……OR回路、86……
NOT回路、91,92……絶対値回路、84,
94……負荷レベル設定器、96……速度レベル
設定器、87,97……AND回路、83,93,
95……比較器、CH,CH1,CH2……切換信
号。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a control circuit as an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration example of the main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram of the main part of FIG. 2. FIG. 4 is a block diagram showing an example of a detailed configuration of a conventional control circuit. FIG. 5 is a block diagram showing an example of a detailed configuration of the main part of FIG. 4. FIG. FIG. 7 is a block diagram showing a detailed configuration example of the main part of the induction machine, and FIG. 7 is a vector diagram showing the magnetic flux and current vector of the induction machine. 12... Speed regulator, 13,203... Divider, 14,205... Vector rotator, 15...
2-phase/3-phase converter, 16...Current regulator, 17...
...Power converter, 18...Current detector, 19...
Induction motor (induction machine), 20... Current model magnetic flux calculator, 21... Rotor position detector, 22... Speed detector, 23... Voltage detector, 24... Voltage model magnetic flux calculator, 201... Differential circuit, 202...
Proportional element, 204... Function generator, 206... Multiplier, 301... Magnetic flux/secondary time constant correction circuit, 3
02...Summing point, 50...Switching signal generator, 52
...Adjuster, 53,56...Additional point, 54,5
5, 64, 65...Selector switch, 57...Secondary time constant setter, 58,68...Operation amplifier, 5
9, 69... Capacitor, SH, SH1... Sample hold circuit, 82... OR circuit, 86...
NOT circuit, 91, 92...absolute value circuit, 84,
94...Load level setter, 96...Speed level setter, 87,97...AND circuit, 83,93,
95...Comparator, CH, CH1, CH2...Switching signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 誘導電動機のトルク目標値、磁束目標値およ
び回転子位置情報から電動機磁束ベクトルを演算
する電流モデル式磁束演算手段と、 電動機の端子電圧および固定子電流から逆起電
力を求め、これを積分することにより電動機磁束
ベクトルを演算する電圧モデル式磁束演算手段
と、 この電圧モデル式磁束演算手段によつて演算さ
れる磁束ベクトルの大きさと前記磁束目標値との
差を零とするように調節する調節手段とを備え、 前記電流モデル式磁束演算手段によつて演算さ
れる磁束ベクトルを補正して制御を行う誘導電動
機のベクトル制御方法において、 別途検出される電動機回転速度が設定値より高
く、かつ別途検出される電動機電流又は負荷の大
きさを代表する量の値が設定値より小さいモード
(第1のモードと呼ぶ)のときは、前記調節手段
の調節出力を、磁化電流の補正を行う磁化電流補
正手段に与え、 第1のモード以外のモード(第2のモードと呼
ぶ)のときは、予め初期値を記憶し第1のモード
を経たのちは第1のモードから第2のモードに移
行する直前における前記調節手段の調節出力を記
憶する記憶手段の記憶値を前記磁化電流補正手段
に与えるようにしたことを特徴とする誘導電動機
の制御方法。
[Scope of Claims] 1. A current model type magnetic flux calculation means for calculating a motor magnetic flux vector from the torque target value, magnetic flux target value, and rotor position information of the induction motor; and calculating a back electromotive force from the motor terminal voltage and stator current. a voltage model type magnetic flux calculation means that calculates a motor magnetic flux vector by calculating and integrating the magnetic flux vector; In the vector control method for an induction motor, the vector control method for an induction motor performs control by correcting a magnetic flux vector calculated by the current model type magnetic flux calculation means, wherein the separately detected motor rotation speed is set. When in a mode (referred to as the first mode) in which the value of the quantity representative of the motor current or load size, which is detected separately, is higher than the set value and smaller than the set value, the adjustment output of the adjustment means is changed to the magnetizing current. When in a mode other than the first mode (referred to as the second mode), the initial value is stored in advance, and after passing through the first mode, the 2. A method for controlling an induction motor, characterized in that a value stored in a storage means for storing the adjustment output of the adjustment means immediately before shifting to the second mode is given to the magnetizing current correction means.
JP15840284A 1984-07-28 1984-07-28 Control system of induction motor Granted JPS6139888A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15840284A JPS6139888A (en) 1984-07-28 1984-07-28 Control system of induction motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15840284A JPS6139888A (en) 1984-07-28 1984-07-28 Control system of induction motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6139888A JPS6139888A (en) 1986-02-26
JPH0413954B2 true JPH0413954B2 (en) 1992-03-11

Family

ID=15670960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15840284A Granted JPS6139888A (en) 1984-07-28 1984-07-28 Control system of induction motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6139888A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101297603B1 (en) * 2013-01-21 2013-08-19 신우공조 주식회사 Fan coil unit

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2755011B2 (en) * 1992-02-13 1998-05-20 三菱電機株式会社 Motor drive control device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101297603B1 (en) * 2013-01-21 2013-08-19 신우공조 주식회사 Fan coil unit

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6139888A (en) 1986-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5003243A (en) Control apparatus for induction machine
CN102349230B (en) Controller of AC rotating machine
US4503376A (en) Control method for induction motors
US4593240A (en) Method and apparatus for determining the flux vector of a rotating-field machine from the stator current and the stator voltage, and the application thereof
US5144216A (en) High speed flux feedback for tuning a universal field oriented controller capable of operating in direct and indirect field orientation modes
US6417650B1 (en) Method of controlling an induction generator
US5204607A (en) Process for correcting the reference flux of a converter-powered multi-phase machine and circuit for implementing the process
JPH11187699A (en) Speed control method for induction motor
JPH0775399A (en) Variable speed device
JP2005287148A (en) Vector controller of winding field type synchronous machine
JPH0413954B2 (en)
WO2007063766A1 (en) Motor controller
JPH09182499A (en) Controller of synchronous motor
JPH11275900A (en) Controller of synchronous motor
US20230216439A1 (en) Motor iron-loss calculation device and motor control device comprising same
JPH0226476B2 (en)
JPS6139887A (en) Control system of induction motor
JP3067660B2 (en) Control method of induction motor
JPH06335278A (en) Tuning of vector control inverter for induction motor
JP3252634B2 (en) Inverter circuit output voltage control method
JPH03222686A (en) Torque detecting method for synchronous motor
JP2730017B2 (en) Inverter device
US20230299700A1 (en) Power Conversion Device
JP3770286B2 (en) Vector control method for induction motor
JPS62135288A (en) Flux vector operation unit for induction motor