JPH04271297A - Induction motor controller - Google Patents

Induction motor controller

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JPH04271297A
JPH04271297A JP3028126A JP2812691A JPH04271297A JP H04271297 A JPH04271297 A JP H04271297A JP 3028126 A JP3028126 A JP 3028126A JP 2812691 A JP2812691 A JP 2812691A JP H04271297 A JPH04271297 A JP H04271297A
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正人 小山
Masahiko Iwasaki
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To control the rotational speed of induction motor stably at all times without causing deficiency of torque or overcurrent and regardless of the variation rate of primary frequency command or a machine driven through the induction motor. CONSTITUTION:A noload voltage operating circuit 5 outputs the noload voltage of an induction motor 1. An error current component operating circuit 6 outputs an error current component which goes zero when the actual value of primary flux induced in the induction motor matches with a command value of primary flux determined by the product of an exciting current value and the primary self inductance of the induction motor. A correction voltage operating circuit 7 outputs a correction voltage for bringing the error current component close to zero. A primary voltage command operating circuit 8 outputs a primary voltage command value of the induction motor. A variable frequency power converting circuit controls the actual value of the primary voltage to be applied on the induction motor so that it follows up the primary voltage command value.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、誘導電動機の1次周
波数を制御する制御装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】図8は、例えば、文献(パワーエレクト
ロニクス入門,第8,3節,オーム社発行、昭和59年
)に示されている従来の誘導電動機の制御装置を示す構
成図である。図8において、1は誘導電動機、21は誘
導電動機1を可変周波数で駆動するためのトランジスタ
インバータ回路、22は周波数指令発生器、23は周波
数指令発生器22に接続された関数発生器、24は周波
数指令発生器22及び関数発生器23に接続された1次
電圧指令発生回路、25は1次電圧指令発生回路24に
接続されたPWM回路である。 【0003】まず、この制御装置による誘導電動機の周
波数制御の原理について説明する。図9は、公知の誘導
電動機の1相あたりのT形等価回路である。図において
、R1 は1次抵抗、R2 は2次抵抗、リットル1は
1次漏れインダクタンス、リットル2は2次漏れインダ
クタンス、Mは1次2次相互インダクタンス、ω1 は
1次周波数、ωS はすべり周波数、V1 は1次電圧
、E0 は空隙誘起電圧、I1 は1次電流、I2 は
2次電流である。まず、空隙磁束Φ0 は、誘起電圧E
0 と1次周波数ω1 とから決まり、電圧の時間積分
が磁束となるから、(1)式が成り立つ。 【0004】 【数1】 【0005】この磁束Φ0 に作用してトルクを発生す
る電流I2rは、2次電流I2 のうちの有効分、すな
わち、誘起電圧E0 と同相成分であることに注意する
と、I2rは図9より(2)式となる。 【0006】 【数2】 【0007】また、誘導電動機の発生トルクTeは磁束
Φ0 と電流I2rの積に比例するので(3)式が成り
立つ。 【0008】 【数3】 【0009】但し、Kは比例定数である。次に、(1)
式,(2)式を(3)式に代入すると(4)式が得られ
る。 【0010】 【数4】 【0011】(4)式より、E0/ω1を一定に制御す
ると、発生トルクTeはすべり周波数ωSに依存して変
化する。このとき、最大トルクTmax は、(4)式
をすべり周波数ωSで微分し、その分子を零とすれば(
5)式となる。 【0012】 【数5】 【0013】従って、最大トルクTmax は、E0/
ω1が一定であれば、ω1 の変化に無関係となる。と
ころで、実際には、誘起電圧E0 を簡単に検出するこ
とができないので、1次電圧V1 をω1 に比例させ
、V1/ω1の値を一定に制御する、所謂、V/F一定
制御方式が通常、用いられる。この場合、1次周波数ω
1 が低い領域では1次抵抗R1 による電圧降下が1
次電圧V1 に対して無視できなくなるので、低い周波
数領域ではR1I1に相当する電圧分だけ予めV1 を
大きくする方法が用いられる。 【0014】次に、図8の制御装置の動作について説明
する。まず、関数発生器23は、上記の理由により、図
10の実線で示すような関数関係に基づいて、周波数指
令発生器22から出力される1次周波数指令ω1* を
入力して、1次電圧の振幅指令V1* を出力する。次
に、1次電圧指令発生回路24は、1次電圧の振幅指令
V1* と1次周波数指令ω1* とから、(6)式の
演算を行なって誘導電動機の各1次巻線に印加すべき1
次電圧指令V1u*,V1v*,V1w*を出力する。 【0015】 【数6】 【0016】次に、PWM回路25は、これらの1次電
圧指令V1u*,V1v*,V1w*に応じて、トラン
ジスタインバータ回路21を構成するトランジスタ(図
示しない)のオン・オフ動作を制御するベース信号を発
生し、その結果、実際に誘導電動機1に印加される1次
電圧指令V1u,V1v,V1wはそれぞれの指令に追
従するように制御される。従って、1次周波数指令ω1
* に応じて、誘導電動機1の周波数すなわち回転速度
を制御することが可能である。 【0017】 【発明が解決しようとする課題】従来の誘導電動機の制
御装置は以上のように構成されているので、従来回転時
に大きな発生トルクが必要な場合には、1次抵抗R1 
による電圧降下分を補正するために、図10のように1
次電圧の振幅指令V1* を電圧降下分だけ予め高く設
定する必要がある。しかし、1次抵抗R1 は温度によ
って値が変化するため、電圧降下分を正確に補正するこ
とが困難である。そのため、電圧補正分が実際の電圧降
下分より小さい場合、誘導電動機に定常的に負荷トルク
が印加されていると低速回転時の発生トルクが不足する
ので、誘導電動機を起動できず、逆に、電圧補正分が大
きい場合は低速回転時に大きな1次電流が流れ過電流か
らインバータ回路を保護するために、インバータ回路の
動作を停止させねばならないといった問題点があった。 また、発生トルクは同じでも、誘導電動機で駆動される
機械が異なると全体の慣性モーメントが異なるので誘導
電動機の回転速度の変化率が異なる。このため、1次周
波数指令ω1* の変化率を適切に調整しないと誘導電
動機の加減速がω1* に従って正常に行なえないとい
う問題点があった。この発明は上記のような問題点を解
決するためになされたもので、低速回転時において、ト
ルク不足や過電流の問題を生じず、また、誘導電動機に
よって駆動される機械や1次周波数指令ω1* の変化
率によらず、誘導電動機の回転速度を常に安定に制御で
きる誘導電動機の制御装置を得ることを目的とする。 【0018】 【課題を解決するための手段】この発明に係る誘導電動
機の制御装置は、以下に述べるような手段を備えたもの
である。 (1) 無負荷電圧指令を出力する無負荷電圧演算回路
、(2) 励磁電流指令値と誘導電動機の1次電流に基
づいて誤差電流成分を演算する誤差電流成分演算回路、
(3) 上記誤差電流成分を入力して補正電圧を演算す
る補正電圧演算回路、(4) 上記無負荷電圧指令と上
記補正電圧とに基づいて1次電圧指令を出力する1次電
圧指令演算回路、(5) 上記1次電圧指令を入力して
上記誘導電動機の1次電圧を制御する可変周波数電力変
換回路。 【0019】 【作  用】この発明においては、無負荷電圧演算回路
によって、誘導電動機の無負荷電圧が出力される。また
、誤差電流成分演算回路によって、上記誘導電動機の内
部で発生する1次磁束の実際値が励磁電流指令値と上記
誘導電動機の1次自己インダクタンスとの積で与えられ
る1次磁束の指令値と一致したときに零となるような誤
差電流成分が出力される。次に、補正電圧演算回路によ
って、上記誤差電流成分を零に近づけるような補正電圧
が出力される。さらに、1次電圧指令演算回路によって
、上記誘導電動機の1次電圧指令値が出力される。そし
て、可変周波数電力変換回路によって、上記誘導電動機
に印加される1次電圧の実際値が上記1次電圧指令値に
追随するように制御される。 【0020】 【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の一実施例の全体を示すブロック
図であり、1,22は従来装置のものと全く同一のもの
である。図1において、2は電動機1に流れる1次電流
を検出する電流検出器、3は誘導電動機1の前段に設け
られた可変周波数電力変換回路であって、この変換回路
3は例えば従来装置におけるトランジスタインバータ回
路21とPWM回路25とから構成される。4は励磁電
流指令設定器、5は励磁電流指令設定器5及び周波数指
令発生器22に接続され、無負荷電圧指令を出力する無
負荷電圧演算回路、6は電流検出器2、励磁電流指令設
定器4及び周波数指令発生器22に接続され、励磁電流
指令値と誘導電動機1の1次電流に基づいて誤差電流成
分を演算する誤差電流成分演算回路、7は誤差電流成分
演算回路6及び周波数指令発生器22に接続され、補正
電圧を演算する補正電圧演算回路、8は補正電圧演算回
路7、無負荷電圧演算回路5及び周波数指令発生器22
に接続され、無負荷電圧指令に補正電圧とに基づいて1
次電圧指令を出力する1次電圧指令演算回路である。 【0021】図2は上述した無負荷電圧演算回路5の詳
細な構成を示すブロック図である。図2において、無負
荷電圧演算回路5は、周波数指令発生器22に接続され
た入力端子10と、励磁電流指令設定器4に接続された
入力端子11と、入力端子11に接続された係数器12
と、入力端子10と係数器12に接続された乗算器13
と、乗算器13に接続された出力端子14から構成され
ている。図3は、上述した誤差電流成分演算回路6の詳
細な構成を示すブロック図である。図3において、誤差
電流成分演算回路6は、励磁電流指令設定器4に接続さ
れた入力端子30と、電流検出器2に接続された入力端
子31および32と、周波数指令発生器22に接続され
た入力端子33と、係数器34,35,36,47およ
び50と、加算器37,45および52と、V/Fコン
バータ38と、カウンタ39と、ROM40と、乗算形
D/Aコンバータ41〜44と、減算器46,48およ
び53と、乗算器49と、割算器51と、出力端子54
〜56とから構成されている。図4は、上述した補正電
圧演算回路7の詳細な構成を示すブロック図である。図
4において、補正電圧演算回路7は、誤差電流成分演算
回路6に接続された入力端子60,61 および63と
、周波数指令発生器22に接続された入力端子62と、
係数器64,68および71と、増幅器65および67
と、加算器66,70および72と、乗算器69と、出
力端子73および74とから構成されている。図5は、
上述した1次電圧指令演算回路8の詳細な構成を示すブ
ロック図である。図8において、1次電圧指令演算回路
8は、補正電圧演算回路7に接続された入力端子80お
よび81と、、無負荷電圧演算回路5に接続された入力
端子82と、周波数指令発生器22に接続された入力端
子83と、加算器84,93 および96と、V/Fコ
ンバータ85と、カウンタ86と、ROM87と、乗算
形D/Aコンバータ88〜91と、減算器92および9
5と、係数器94,97〜99と、出力端子100〜1
02 とから構成されている。 【0022】さて、実施例の動作の説明に移る前に、こ
の発明における誘導電動機の制御方式について説明する
。公知のように誘導電動機1に印加される1次電圧V1
u,V1v,V1wは直交座標軸(αーβ座標軸とする
)上の成分V1α,V1β に(7)式の関係式を用い
て変換できる。 【0023】 【数7】 【0024】但し、V1α:1次電圧のα軸成分、  
V1β:1次電圧のβ軸成分逆に、V1α,V1β は
(7)式より、(8)式の関係式を用いてV1u,V1
v,V1wに変換できる。 【0025】 【数8】 【0026】また、1次電流I1u,I1v,I1wと
α軸成分I1α、β軸成分I1βとの間にも、同様の関
係式が成り立ち、夫々(9)式,(10)式で示される
。 【0027】 【数9】 【0028】 【数10】 【0029】次に、αーβ座標軸におけるおける誘導電
動機の電圧・電流方程式は公知のように(11)式で示
される。  【0030】 【数11】 【0031】但し、L1,L2はそれぞれ誘導電動機の
1次,2次自己インダクタンス、I2α,I2β はそ
れぞれ2次電流のα軸,β軸成分、ωm は回転速度、
Pは微分演算子(=d/dt)である。次に、(11)
式を1次周波数ω1 で回転する回転座標軸(d−q座
標軸とする)上の関係式に変換するために夫々(12)
式〜(14)式で示される座標回転の式を用いる。 【0032】 【数12】 【0033】 【数13】 【0034】 【数14】 【0035】 【数15】 【0036】(12)式〜(14)式を(11)式に代
入してV1α,V1β,I1α,I1β,I2α,I2
β を消去すると(16)式が得られる。 【0037】 【数16】 【0038】 【数17】 【0039】次に、1次磁束Φ1 のd,q軸成分Φ1
d,Φ1q は公知のように(18)式で示される。 【0040】 【数18】 【0041】(18)式を(16)式に代入してI2d
,I2qを消去すると夫々(19)式及び(20)式が
得られる。 【0042】 【数19】 【0043】 【数20】 【0044】 【数21】 【0045】次に、2次磁束Φ2 のd,q軸成分は(
22)式で示される。 【0046】 【数22】 【0047】(18)式,(22)式からI2d,I2
q を消去すると(23)式が得られる。 【0048】 【数23】 【0049】さらに、(23)式を(20)式に代入し
てI1d,I1q を消去すると(24)式が得られる
。 【0050】 【数24】 【0051】 但し、    T2 =L2 /R2    ;2次時
定数次に、(24)式の両辺を微分すると右辺にPΦ1
d,PΦ1qの項が生じるので、(19)式を用いてP
Φ1d,PΦ1q を消去すると(25)式が得られる
。 【0052】 【数25】 【0053】さらに、(24)式を(25)式に代入し
てΦ1d,Φ1q を消去し、行列式を用いて表現する
と(26)式が得られる。 【0054】 【数26】 【0055】ここで(26)式の特性方程式は(27)
式となり、 【0056】 【数27】 【0057】固有角周波数ωn1,減衰率ζn1は(2
8)式で与えられる。 【0058】 【数28】 【0059】従って、ω1 が大きくなる程、減衰率ζ
n が小さくなるため、PΦ2d,PΦ2q ひいては
2次磁束Φ2d,Φ2q の応答が振動的となる。そこ
で、減衰率を大きくしてこの振動を抑制するために、(
26)式を(29)式のように変形する。 【0060】 【数29】 【0061】すると、特性方程式は(30)式となり、
【0062】 【数30】 【0063】固有角周波数ωn2,減衰率ζn2は(3
1)式で与えられる。 【0064】 【数31】 【0065】従って、制御ゲインKcd,Kcq の値
を調節することにより、 PΦ2d,PΦ2q の応答
のダンピング特性を改善することができる。次に(29
)式において、PΦ2d,PΦ2q が零に収束するた
めには、Aで示された項が零でなければならない。すな
わち、(32)式に従ってV1d,V1q を制御する
必要がある。 【0066】 【数32】 【0067】さて、(32)式の右辺には、Φ2d,Φ
2q などの2次磁束の成分に関する項が含まれるため
、(32)式の演算を行なうためには何らかの方法で2
次磁束を検出する必要があるが、ここでは、1次磁束Φ
1 は設定値通りに一定に制御されているものとし、(
33)式を仮定する。 【0068】 【数33】 【0069】但し、I1d*は励磁電流指令値である。 そして、(33)式を利用してΦ2d,Φ2q を演算
する。まず、(33)式を(23)式に代入すると、(
34)式が得られる。 【0070】 【数34】 【0071】次に、(33)式を(20)式に代入する
と(35)式が得られる。 【0072】 【数35】 【0073】さらに、(33)式,(35)式を(24
)式に代入すると(36)式が得られる。 【0074】 【数36】 【0075】ここで、さらに定常状態を考え、P(ωs
Φ2q) の値を零とみなすと、(34)式,(35)
式,(36)式を(32)式に代入することにより(3
7)式が得られる。 【0076】 【数37】 【0077】但し、 【0078】 【数38】 【0079】 【数39】 【0080】ところで、定常状態においては、PΦ2d
,PI1q の値は零となるので、(36)式より(3
9)式で与えられるIerr の値も零となることがわ
かる。すなわち、(33)式が成立する場合には、Ie
rr の値は零となる。また、(37)式より、I1d
*,I1d,I1qが得られれば、Φ2dやΦ2qを検
出することなしに、V1d,V1q を演算できること
がわかる。さらに(37)式に応じて誘導電動機の1次
電圧を制御する場合の制御系の応答特性は制御ゲインK
cd,Kcq の値を調整することにより決定できるこ
とがわかる。 【0081】次に、上述した一実施例の動作を図2〜図
5を参照しながら説明する。まず、図2で示すように、
無負荷電圧指令V1q0* が、乗算器13によって出
力される。すなわち、励磁電流指令設定器4から入力端
子11を経由して出力された励磁電流指令I1d*を係
数器12に入力した後、この係数器12の出力と周波数
指令発生器22から入力端子10を経由して入力された
1次周波数指令ω1* と乗算器13によって乗算する
と(37)式のV1qの式の右辺の第2項に相当する無
負荷電圧指令V1q0*(=L1ω1*I1d* )が
求められ出力端子14から出力される。 【0082】次に、図3で示すように、誤差電流成分I
err、1次電流のd軸およびq軸成分I1d および
I1q が、誤差電流成分演算回路6から出力される。 すなわち、電流検出器2によって検出された誘導電動機
1の1次電流I1uおよびI1vをそれぞれ入力端子3
1および32に入力すると、係数器34〜36および加
算器37によって(9)式の演算が行われ、係数器34
および加算器37からそれぞれ1次電流のα軸及びβ軸
成分I1α及びI1βが出力される。一方、周波数指令
発生器22から出力されたアナログ量の1次周波数指令
ω1* を入力端子33を経由してV/Fコンバータ3
8に入力すると、周波数が1次周波数指令ω1* に比
例したパルス列の信号が得られ、カウンタ39によって
1次周波数指令ω1* の時間積分値であるディジタル
量の角度指令θ1* が求められ、sinθ1*および
cosθ1*の値が記憶されたROM40のアドレスと
して入力される。すると、ROM40からsinθ1*
およびcosθ1*のディジタル量が出力される。つづ
いて、係数器34および加算器37から出力された1次
電流のα軸及びβ軸成分I1αおよびI1βと、ROM
40から出力されたsinθ1*およびcosθ1*の
ディジタル量を乗算形D/Aコンバータ41〜44に入
力して乗算、アナログ変換した後、加算器45および減
算器46に入力すると(13)式の逆演算式である(4
0)式の演算が行われ、1次電流のd軸およびq軸成分
I1dおよびI1qが求められる。 【0083】 【数40】 【0084】 つづいて、これらのI1dおよびI1q
と、励磁電流指令設定器4から入力端子30を経由して
入力された励磁電流指令I1d*から、係数器47およ
び50と、乗算器49と、割算器51と、加算器52と
減算器53とによって(39)式の演算が行われ、減算
器53の出力として得られる誤差電流成分Ierr が
出力端子54から出力される。 また、加算器45および減算器46の出力として得られ
るI1dおよびI1qがそれぞれ、出力端子55および
56から出力される。 【0085】次に、図4で示すように、d軸およびq軸
の補正電圧成分△V1dおよび△V1qが、補正電圧成
分演算回路7から出力される。すなわち、誤差電流成分
演算回路6から入力端子60,61および63をそれぞ
れ経由して1次電流のd軸成分I1d、誤差電流成分I
err および1次電流のq軸成分I1qが入力される
。すると、係数器64と、増幅器65と加算器66によ
って、(37)式のV1dの式の右辺の演算が行われ、
d軸の補正電圧成分△V1dとして出力端子73から出
力される。一方、誤差電流成分Ierr と、周波数指
令発生器22から入力端子62を経由して入力された1
次周波数指令ω1* とから、増幅器67と、係数器6
8と、乗算器69と加算器70とによって、(37)式
のV1qの式の右辺の第3項の演算が行われ、係数器7
1によって、(37)式のV1qの式の右辺の第1項の
演算が行われる。つづいて、加算器70および係数器7
1の出力を加算器72で加算すると、(37)式のV1
qの式の右辺の第2項の電圧、すなわち、無負荷電圧を
除く電圧成分がq軸の補正電圧成分△V1qとして出力
端子74から出力される。 【0086】次に、図5で示すように、1次電圧指令V
1u*,V1v* およびV1w*が1次電圧指令演算
回路8から出力される。すなわち、補正電圧成分演算回
路7から入力端子80および81を経由して、それぞれ
d軸およびq軸の補正電圧成分△V1d,△V1qが入
力される。ここで、(37)式からわかるように、1次
電圧のd軸成分V1dは無負荷時には零となるので、△
V1dは1次電圧のd軸成分指令V1d*とみなすこと
ができる。一方、加算器84によって、無負荷電圧演算
回路5から入力端子82を経由して入力された無負荷電
圧指令V1q0* と、q軸の補正電圧成分△V1qと
が加算され、(37)式のV1qの式の右辺の演算が行
われ、1次電圧のq軸成分指令V1q*として出力され
る。つづいて、入力端子83を経由して周波数指令発生
器22から1次周波数指令ω1* を入力すると、上述
した補正電流成分演算回路6と同じ動作によって、RO
M87からsinθ1*およびcosθ1*のディジタ
ル値が出力される。そして、入力端子80を経由して入
力された1次電圧のd軸成分指令V1d*および加算器
84から出力された1次電圧のq軸成分指令V1q*と
、ROM87から出力されたsinθ1*およびcos
θ1*のディジタル量を乗算形D/Aコンバータ88〜
91に入力して乗算、アナログ変換した後、減算器92
および加算器93に入力すると、(12)式の演算が行
われ、1次電圧のα軸成分指令V1α*およびβ軸成分
指令V1β*が求められる。つづいて、係数器94,9
7〜99と、減算器95および加算器96によって、(
8)式の演算が行われ、出力端子100〜102からそ
れぞれ、1次電圧指令V1u*,V1v*およびV1w
*が出力される。つづいて、これらの1次電圧指令V1
u*,V1v*およびV1w*を可変周波数電力変換回
路3に入力すると、従来装置と同様の動作によって誘導
電動機1に印加される1次電圧の実際値がそれぞれ、こ
れらの1次電圧指令に追従するように制御される。 【0087】なお、上記の実施例では、1次抵抗R1 
による電圧降下分を1次電流のd軸およびq軸成分I1
d,I1q を用いて補正電圧演算回路中で補正するも
のを示したが、補正電圧演算回路7と1次電圧指令演算
回路8の構成をそれぞれ図6および図7のように変更し
て、上記電圧降下分を電流検出器2により検出された1
次電流I1u,I1v を用いて補正してもよい。すな
わち、図6に示されたブロック図の補正電圧演算回路7
aでは、(37)式の誤差電流成分Ierr に関係す
る電圧成分のみが演算され、d軸,q軸の補正電圧成分
△V1d0,△V1q0として出力される。つまり、△
V1d0,△V1q0は(41)式で与えられる。 【0088】 【数41】 【0089】つづいて、これらの補正電圧成分△V1d
0,△V1q0を入力端子80aおよび81aを付与し
て図7に示されたブロック図の1次電圧指令演算回路8
aに入力すると、係数器97〜99からそれぞれ1次抵
抗R1 による電圧降下分を無視した1次電圧指令V1
u*,V1v*およびV1w*が出力される。次に、入
力端子103 を経由して電流検出器2から出力された
u相の1次電流を係数器107 を入力するとu相の1
次抵抗R1 による電圧降下分VRuが得られるので、
加算器110 によってV1u0* と加算すると出力
端子100 から1次抵抗R1 による電圧降下分を含
むu相の1次電圧指令V1u*が出力される。同様にし
て入力端子104 を経由して電流検出器2から出力さ
れたV相の1次電流を係数器108 に入力すると、加
算器111 によって1次抵抗R1 による抵抗降下分
を含むV相の1次電圧指令V1v*が求められ、出力端
子101 から出力される。次に、w相については、ま
ず、公知の(42)式を利用して、加算器105 およ
び符号反転器106 によって、1次電流I1u,I1
v から、W相の1次電流I1wが求められる。つづい
て係数器109 および加算器112 によって1次抵
抗R1 による電圧降下分を含むw相の1次電圧指令V
1w*が求められ、出力端子102 から出力される。 【0090】 【数42】 【0091】あるいは、他の実施例として1次抵抗R1
 による電圧降下分を1次電流のα軸およびβ軸成分I
1α,I1β を用いて、上記の実施例2と同様に、1
次電圧指令演算回路中で補正してもよい。 【0092】ところで、(39)式で示された誤差電流
Ierr は誘導電動機1の1次磁束の実際値が設定値
L1I1d* に一致しないと零でなくなるので、図4
あるいは図6で示された補正電圧演算回路において増幅
器65および67のゲインKcd,Kcqを充分高く設
定するか、あるいは増幅器としてPI演算形のものを用
いると、1次抵抗R1 による電圧降下分を上述した実
施例のように1次電流を利用して補正しなくても、誤差
電流Ierr の値のほぼ零となるように制御されるの
で、1次磁束の実際値は設定値L1I1d*とほぼ一致
する。従って、この場合には1次抵抗R1 による電圧
降下分を1次電流を利用して補正しなくてもよい。さら
に、無負荷電圧演算回路において従来の装置のように1
次抵抗R1 による電圧降下分を予め補正してもよい。 【0093】 【発明の効果】以上のように、この発明においては、誘
導電動機の内部で発生する1次磁束の実際値が励磁電流
指令値と誘導電動機の1次自己インダクタンスの積で与
えられる1次磁束の設定値と一致したときに零となる誤
差電流成分を誘導電動機の1次電流から演算するととも
に、上記誤差電流成分を零に近づけるように1次電圧指
令値を補正するように構成したので、低速回転時におい
ても1次磁束が設定値と一致するように制御されるので
、トルク不足や過電流が生じるといった従来の装置の問
題点が解決できる。また、低速回転時のみならず全速度
領域において誘導電動機の1次磁束が設定値と一致する
ように制御されるので、誘導電動機によって駆動される
機械や、1次周波数指令ωの変化率によらず、誘導電動
機の回転速度を常に安定に制御できる。さらに、1次磁
束の実際値と設定値との偏差を電流の誤差として演算す
る構成にしたので、1次磁束の実際値を直接検出する必
要がないので、制御回路構成が簡単で、制御装置を安価
にできる効果がある。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for controlling the primary frequency of an induction motor. [0002] FIG. 8 is a block diagram showing a conventional control device for an induction motor, which is shown in, for example, the literature (Introduction to Power Electronics, Section 8, 3, published by Ohm Publishing Co., Ltd., 1982). It is. In FIG. 8, 1 is an induction motor, 21 is a transistor inverter circuit for driving the induction motor 1 at a variable frequency, 22 is a frequency command generator, 23 is a function generator connected to the frequency command generator 22, and 24 is a transistor inverter circuit for driving the induction motor 1 at a variable frequency. A primary voltage command generating circuit 25 is connected to the frequency command generator 22 and the function generator 23, and a PWM circuit 25 is connected to the primary voltage command generating circuit 24. First, the principle of frequency control of an induction motor by this control device will be explained. FIG. 9 shows a T-shaped equivalent circuit per phase of a known induction motor. In the figure, R1 is the primary resistance, R2 is the secondary resistance, liter 1 is the primary leakage inductance, liter 2 is the secondary leakage inductance, M is the primary and secondary mutual inductance, ω1 is the primary frequency, and ωS is the slip frequency. , V1 is the primary voltage, E0 is the air gap induced voltage, I1 is the primary current, and I2 is the secondary current. First, the air gap magnetic flux Φ0 is the induced voltage E
0 and the primary frequency ω1, and the time integral of the voltage becomes the magnetic flux, so equation (1) holds true. ##EQU1## Note that the current I2r that acts on this magnetic flux Φ0 and generates torque is an effective component of the secondary current I2, that is, an in-phase component with the induced voltage E0. From FIG. 9, I2r is expressed as equation (2). ##EQU2## Furthermore, since the torque Te generated by the induction motor is proportional to the product of the magnetic flux Φ0 and the current I2r, equation (3) holds true. ##EQU00003## where K is a proportionality constant. Next, (1)
By substituting equation (2) into equation (3), equation (4) is obtained. ##EQU4## From equation (4), if E0/ω1 is controlled to be constant, the generated torque Te changes depending on the slip frequency ωS. At this time, the maximum torque Tmax can be calculated by differentiating equation (4) with respect to the slip frequency ωS and setting the numerator to zero.
5) Equation becomes. [Equation 5] Therefore, the maximum torque Tmax is E0/
If ω1 is constant, it is irrelevant to changes in ω1. By the way, in reality, it is not possible to easily detect the induced voltage E0, so the so-called constant V/F control method is usually used, in which the primary voltage V1 is made proportional to ω1 and the value of V1/ω1 is controlled to be constant. , used. In this case, the primary frequency ω
In the region where 1 is low, the voltage drop due to the primary resistance R1 is 1
Since the next voltage V1 cannot be ignored, a method is used in which V1 is increased in advance by a voltage corresponding to R1I1 in a low frequency region. Next, the operation of the control device shown in FIG. 8 will be explained. First, for the above-mentioned reason, the function generator 23 inputs the primary frequency command ω1* output from the frequency command generator 22 based on the functional relationship shown by the solid line in FIG. The amplitude command V1* is output. Next, the primary voltage command generation circuit 24 calculates the equation (6) from the primary voltage amplitude command V1* and the primary frequency command ω1* to apply it to each primary winding of the induction motor. Should 1
The next voltage commands V1u*, V1v*, and V1w* are output. ##EQU6## Next, the PWM circuit 25 turns on a transistor (not shown) constituting the transistor inverter circuit 21 according to these primary voltage commands V1u*, V1v*, V1w*. - A base signal for controlling the off operation is generated, and as a result, the primary voltage commands V1u, V1v, and V1w actually applied to the induction motor 1 are controlled to follow the respective commands. Therefore, the primary frequency command ω1
*It is possible to control the frequency, that is, the rotational speed of the induction motor 1, according to the above. [0017] Since the conventional induction motor control device is configured as described above, when a large torque is required to be generated during rotation, the primary resistance R1
In order to correct the voltage drop due to
It is necessary to set the amplitude command V1* of the next voltage higher in advance by the voltage drop. However, since the value of the primary resistance R1 changes depending on the temperature, it is difficult to accurately correct the voltage drop. Therefore, if the voltage correction amount is smaller than the actual voltage drop, if load torque is constantly applied to the induction motor, the generated torque at low speed rotation will be insufficient, so the induction motor cannot be started, and conversely, When the voltage correction amount is large, a large primary current flows during low-speed rotation, and there is a problem that the operation of the inverter circuit must be stopped in order to protect the inverter circuit from overcurrent. Further, even if the generated torque is the same, if the machines driven by the induction motor are different, the overall moment of inertia will be different, so the rate of change in the rotational speed of the induction motor will be different. Therefore, there is a problem in that unless the rate of change of the primary frequency command ω1* is appropriately adjusted, the induction motor cannot be normally accelerated or decelerated according to ω1*. This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and does not cause problems of insufficient torque or overcurrent during low-speed rotation, and is suitable for machines driven by induction motors and primary frequency command ω1. * The purpose of this invention is to obtain a control device for an induction motor that can always stably control the rotational speed of the induction motor regardless of the rate of change of . Means for Solving the Problems A control device for an induction motor according to the present invention is provided with the following means. (1) a no-load voltage calculation circuit that outputs a no-load voltage command; (2) an error current component calculation circuit that calculates an error current component based on the excitation current command value and the primary current of the induction motor;
(3) A correction voltage calculation circuit that inputs the error current component and calculates a correction voltage; (4) A primary voltage command calculation circuit that outputs a primary voltage command based on the no-load voltage command and the correction voltage. , (5) a variable frequency power conversion circuit that inputs the primary voltage command to control the primary voltage of the induction motor. [Operation] In the present invention, the no-load voltage calculation circuit outputs the no-load voltage of the induction motor. Further, an error current component calculation circuit determines that the actual value of the primary magnetic flux generated inside the induction motor is the command value of the primary magnetic flux given by the product of the excitation current command value and the primary self-inductance of the induction motor. An error current component that becomes zero when they match is output. Next, a correction voltage calculation circuit outputs a correction voltage that brings the error current component closer to zero. Furthermore, a primary voltage command value for the induction motor is outputted by a primary voltage command calculation circuit. The variable frequency power conversion circuit controls the actual value of the primary voltage applied to the induction motor to follow the primary voltage command value. [Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an entire embodiment of the present invention, and numerals 1 and 22 are exactly the same as those of the conventional device. In FIG. 1, 2 is a current detector that detects the primary current flowing through the motor 1, and 3 is a variable frequency power conversion circuit provided upstream of the induction motor 1. This conversion circuit 3 is, for example, a transistor in a conventional device. It is composed of an inverter circuit 21 and a PWM circuit 25. 4 is an excitation current command setter, 5 is a no-load voltage calculation circuit connected to the excitation current command setter 5 and the frequency command generator 22 and outputs a no-load voltage command, 6 is a current detector 2, and an excitation current command setting 7 is an error current component calculation circuit connected to the frequency command generator 22 and the excitation current command value and the primary current of the induction motor 1, and 7 is an error current component calculation circuit 6 and a frequency command. A correction voltage calculation circuit 8 is connected to the generator 22 and calculates a correction voltage, a correction voltage calculation circuit 7, a no-load voltage calculation circuit 5, and a frequency command generator 22.
1 based on the correction voltage and the no-load voltage command.
This is a primary voltage command calculation circuit that outputs a secondary voltage command. FIG. 2 is a block diagram showing the detailed configuration of the above-mentioned no-load voltage calculation circuit 5. As shown in FIG. In FIG. 2, the no-load voltage calculation circuit 5 includes an input terminal 10 connected to a frequency command generator 22, an input terminal 11 connected to the excitation current command setting device 4, and a coefficient multiplier connected to the input terminal 11. 12
and a multiplier 13 connected to the input terminal 10 and the coefficient unit 12.
and an output terminal 14 connected to a multiplier 13. FIG. 3 is a block diagram showing the detailed configuration of the error current component calculation circuit 6 described above. In FIG. 3, the error current component calculation circuit 6 is connected to an input terminal 30 connected to the excitation current command setter 4, input terminals 31 and 32 connected to the current detector 2, and a frequency command generator 22. input terminal 33, coefficient multipliers 34, 35, 36, 47 and 50, adders 37, 45 and 52, V/F converter 38, counter 39, ROM 40, and multiplication type D/A converters 41 to 44, subtracters 46, 48 and 53, multiplier 49, divider 51, and output terminal 54
~56. FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of the above-mentioned correction voltage calculation circuit 7. As shown in FIG. In FIG. 4, the correction voltage calculation circuit 7 has input terminals 60, 61 and 63 connected to the error current component calculation circuit 6, and an input terminal 62 connected to the frequency command generator 22.
Coefficient multipliers 64, 68 and 71 and amplifiers 65 and 67
, adders 66, 70, and 72, a multiplier 69, and output terminals 73 and 74. Figure 5 shows
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the above-mentioned primary voltage command calculation circuit 8. FIG. In FIG. 8, the primary voltage command calculation circuit 8 has input terminals 80 and 81 connected to the correction voltage calculation circuit 7, an input terminal 82 connected to the no-load voltage calculation circuit 5, and a frequency command generator 22. , adders 84, 93 and 96, V/F converter 85, counter 86, ROM 87, multiplier D/A converters 88 to 91, and subtracters 92 and 9.
5, coefficient units 94, 97-99, and output terminals 100-1
It is composed of 02. Now, before proceeding to the explanation of the operation of the embodiment, the control system for the induction motor according to the present invention will be explained. As is well known, the primary voltage V1 applied to the induction motor 1
u, V1v, and V1w can be converted into components V1α and V1β on orthogonal coordinate axes (assumed to be α-β coordinate axes) using the relational expression (7). [Equation 7] However, V1α: α-axis component of the primary voltage,
V1β: β-axis component of the primary voltage Conversely, V1α, V1β can be calculated from equation (7) by using the relational expression (8).
It can be converted to v, V1w. ##EQU8## Similar relational expressions also hold between the primary currents I1u, I1v, I1w and the α-axis component I1α and the β-axis component I1β, respectively, as expressed by equations (9) and ( 10) It is shown by the formula. [Equation 9] [Equation 10] Next, the voltage/current equation of the induction motor on the α-β coordinate axis is expressed by equation (11) as is well known. ##EQU11## However, L1 and L2 are the primary and secondary self-inductances of the induction motor, respectively, I2α and I2β are the α-axis and β-axis components of the secondary current, respectively, and ωm is the rotation speed,
P is a differential operator (=d/dt). Next, (11)
In order to convert the equation into a relational equation on a rotating coordinate axis (referred to as a d-q coordinate axis) rotating at a primary frequency ω1, use (12)
The coordinate rotation equations shown in equations (14) to (14) are used. [Equation 12] [Equation 13] [Equation 13] [Equation 14] [Equation 15] [Equation 15] Substituting equations (12) to (14) into equation (11), V1α , V1β, I1α, I1β, I2α, I2
By eliminating β, equation (16) is obtained. [Equation 16] [Equation 17] Next, the d and q axis components Φ1 of the primary magnetic flux Φ1
d, Φ1q are expressed by the formula (18) as is well known. ##EQU18## Substituting equation (18) into equation (16), I2d
, I2q, equations (19) and (20) are obtained, respectively. [Equation 19] [Equation 20] [Equation 21] Next, the d and q axis components of the secondary magnetic flux Φ2 are (
22) It is shown by the formula. [Formula 22] From equations (18) and (22), I2d, I2
By eliminating q, equation (23) is obtained. ##EQU23## Furthermore, by substituting equation (23) into equation (20) and eliminating I1d and I1q, equation (24) is obtained. [Equation 24] [0051] However, T2 = L2 /R2 ; quadratic time constant Next, when both sides of equation (24) are differentiated, PΦ1 is found on the right side.
Since terms of d and PΦ1q are generated, using equation (19), P
Equation (25) is obtained by eliminating Φ1d and PΦ1q. ##EQU25## Furthermore, by substituting equation (24) into equation (25), eliminating Φ1d and Φ1q, and expressing using a determinant, equation (26) is obtained. [0054] Here, the characteristic equation of equation (26) is (27)
The equation becomes: [Equation 27] The natural angular frequency ωn1 and the damping rate ζn1 are (2
8) It is given by Eq. ##EQU28## Therefore, as ω1 becomes larger, the attenuation rate ζ
Since n becomes small, the responses of PΦ2d, PΦ2q and, in turn, the secondary magnetic fluxes Φ2d, Φ2q become oscillatory. Therefore, in order to suppress this vibration by increasing the damping rate (
Transform equation (26) into equation (29). ##EQU29## Then, the characteristic equation becomes equation (30),
##EQU30## The natural angular frequency ωn2 and the damping rate ζn2 are (3
1) Given by Eq. ##EQU31## Therefore, by adjusting the values of the control gains Kcd and Kcq, the damping characteristics of the responses of PΦ2d and PΦ2q can be improved. Next (29
), in order for PΦ2d, PΦ2q to converge to zero, the term indicated by A must be zero. That is, it is necessary to control V1d and V1q according to equation (32). [Equation 32] Now, on the right side of equation (32), Φ2d, Φ
Since terms related to secondary magnetic flux components such as 2q are included, in order to calculate equation (32), 2q must be calculated in some way.
It is necessary to detect the primary magnetic flux, but here, the primary magnetic flux Φ
1 is controlled constant according to the set value, (
33) Assuming Eq. ##EQU33## However, I1d* is the excitation current command value. Then, Φ2d and Φ2q are calculated using equation (33). First, by substituting equation (33) into equation (23), we get (
34) Equation is obtained. ##EQU34## Next, by substituting equation (33) into equation (20), equation (35) is obtained. ##EQU00003## Furthermore, equations (33) and (35) are transformed into (24)
), equation (36) is obtained. ##EQU36## Here, further considering the steady state, P(ωs
If the value of Φ2q) is assumed to be zero, then equations (34) and (35)
By substituting equation (36) into equation (32), we obtain (3
7) Equation is obtained. [Formula 37] [Formula 37] However, [Formula 38] [Formula 39] [Formula 39] By the way, in a steady state, PΦ2d
, PI1q is zero, so from equation (36), (3
It can be seen that the value of Ierr given by equation 9) also becomes zero. That is, if equation (33) holds true, Ie
The value of rr becomes zero. Also, from equation (37), I1d
It can be seen that if *, I1d, and I1q are obtained, V1d and V1q can be calculated without detecting Φ2d and Φ2q. Furthermore, the response characteristic of the control system when controlling the primary voltage of the induction motor according to equation (37) is the control gain K
It can be seen that it can be determined by adjusting the values of cd and Kcq. Next, the operation of the above embodiment will be explained with reference to FIGS. 2 to 5. First, as shown in Figure 2,
No-load voltage command V1q0* is output by multiplier 13. That is, after inputting the excitation current command I1d* output from the excitation current command setting device 4 via the input terminal 11 to the coefficient unit 12, the output of this coefficient unit 12 and the input terminal 10 from the frequency command generator 22 are input. By multiplying the primary frequency command ω1* input via the multiplier 13, the no-load voltage command V1q0* (=L1ω1*I1d*) corresponding to the second term on the right side of the equation for V1q in equation (37) is obtained. It is determined and output from the output terminal 14. Next, as shown in FIG. 3, the error current component I
err, d-axis and q-axis components I1d and I1q of the primary current are output from the error current component calculation circuit 6. That is, the primary currents I1u and I1v of the induction motor 1 detected by the current detector 2 are respectively input to the input terminal 3.
1 and 32, the coefficient multipliers 34 to 36 and the adder 37 calculate equation (9), and the coefficient multiplier 34
The adder 37 outputs α-axis and β-axis components I1α and I1β of the primary current, respectively. On the other hand, the analog primary frequency command ω1* outputted from the frequency command generator 22 is sent to the V/F converter 3 via the input terminal 33.
8, a pulse train signal whose frequency is proportional to the primary frequency command ω1* is obtained, and the counter 39 calculates a digital angle command θ1*, which is the time integral value of the primary frequency command ω1*, and sinθ1 The values of * and cos θ1* are input as addresses of the ROM 40 where they are stored. Then, sin θ1* from ROM40
and cos θ1* are output. Next, the α-axis and β-axis components I1α and I1β of the primary current output from the coefficient unit 34 and the adder 37, and the ROM
When the digital quantities of sin θ1* and cos θ1* outputted from 40 are input to multiplication type D/A converters 41 to 44 for multiplication and analog conversion, they are input to adder 45 and subtracter 46 to obtain the inverse of equation (13). It is an arithmetic expression (4
0) is performed to obtain the d-axis and q-axis components I1d and I1q of the primary current. [0083] [Formula 40] [0084] Next, these I1d and I1q
From the excitation current command I1d* input from the excitation current command setter 4 via the input terminal 30, the coefficient units 47 and 50, the multiplier 49, the divider 51, the adder 52, and the subtracter 53 performs the calculation of equation (39), and the error current component Ierr obtained as the output of the subtracter 53 is output from the output terminal 54. Further, I1d and I1q obtained as outputs of adder 45 and subtracter 46 are output from output terminals 55 and 56, respectively. Next, as shown in FIG. 4, d-axis and q-axis correction voltage components ΔV1d and ΔV1q are output from the correction voltage component calculation circuit 7. That is, the d-axis component I1d and the error current component I of the primary current are transmitted from the error current component calculation circuit 6 through the input terminals 60, 61, and 63, respectively.
err and the q-axis component I1q of the primary current are input. Then, the coefficient unit 64, the amplifier 65, and the adder 66 calculate the right side of the equation for V1d in equation (37),
It is output from the output terminal 73 as a d-axis correction voltage component ΔV1d. On the other hand, the error current component Ierr and 1 input from the frequency command generator 22 via the input terminal 62
From the next frequency command ω1*, the amplifier 67 and the coefficient unit 6
8, a multiplier 69, and an adder 70, the third term on the right side of the equation for V1q in equation (37) is calculated, and the coefficient multiplier 7
1, the first term on the right side of the equation (37) for V1q is calculated. Next, adder 70 and coefficient unit 7
When the outputs of 1 are added by the adder 72, V1 of equation (37) is obtained.
The voltage of the second term on the right side of the equation for q, that is, the voltage component excluding the no-load voltage, is output from the output terminal 74 as the q-axis corrected voltage component ΔV1q. Next, as shown in FIG. 5, the primary voltage command V
1u*, V1v* and V1w* are output from the primary voltage command calculation circuit 8. That is, d-axis and q-axis correction voltage components ΔV1d and ΔV1q are inputted from the correction voltage component calculation circuit 7 via input terminals 80 and 81, respectively. Here, as can be seen from equation (37), the d-axis component V1d of the primary voltage is zero at no load, so △
V1d can be regarded as the d-axis component command V1d* of the primary voltage. On the other hand, the adder 84 adds the no-load voltage command V1q0* inputted from the no-load voltage calculation circuit 5 via the input terminal 82 and the q-axis correction voltage component △V1q, and the equation (37) is The right side of the equation for V1q is calculated and output as a q-axis component command V1q* of the primary voltage. Next, when the primary frequency command ω1* is input from the frequency command generator 22 via the input terminal 83, the RO
Digital values of sin θ1* and cos θ1* are output from M87. Then, the d-axis component command V1d* of the primary voltage inputted via the input terminal 80, the q-axis component command V1q* of the primary voltage outputted from the adder 84, and the sinθ1* and cos
Multiplying digital quantity of θ1* D/A converter 88~
After inputting to 91, multiplication and analog conversion, subtracter 92
When input to the adder 93, the calculation of equation (12) is performed, and the α-axis component command V1α* and the β-axis component command V1β* of the primary voltage are obtained. Next, the coefficient unit 94, 9
7 to 99, the subtracter 95 and the adder 96, (
8) The calculation of the formula is performed, and the primary voltage commands V1u*, V1v* and V1w are obtained from the output terminals 100 to 102, respectively.
* is output. Next, these primary voltage commands V1
When u*, V1v* and V1w* are input to the variable frequency power conversion circuit 3, the actual values of the primary voltages applied to the induction motor 1 follow these primary voltage commands by the same operation as the conventional device. controlled to do so. Note that in the above embodiment, the primary resistance R1
The voltage drop due to the d-axis and q-axis components of the primary current I1
d, I1q in the correction voltage calculation circuit, but by changing the configurations of the correction voltage calculation circuit 7 and the primary voltage command calculation circuit 8 as shown in FIGS. 6 and 7, respectively, the above The voltage drop is detected by current detector 2.
It may be corrected using the next currents I1u and I1v. That is, the correction voltage calculation circuit 7 in the block diagram shown in FIG.
At a, only the voltage component related to the error current component Ierr in equation (37) is calculated and output as d-axis and q-axis correction voltage components ΔV1d0 and ΔV1q0. In other words, △
V1d0 and ΔV1q0 are given by equation (41). [Equation 41] [0089] Next, these correction voltage components △V1d
0, △V1q0 is provided to input terminals 80a and 81a, and the primary voltage command calculation circuit 8 of the block diagram shown in FIG.
When input to a, the primary voltage command V1 is obtained from the coefficient multipliers 97 to 99, ignoring the voltage drop due to the primary resistance R1.
u*, V1v* and V1w* are output. Next, when the u-phase primary current output from the current detector 2 via the input terminal 103 is input to the coefficient unit 107, the u-phase 1
Since the voltage drop VRu due to the next resistance R1 is obtained,
When added to V1u0* by the adder 110, the u-phase primary voltage command V1u* including the voltage drop due to the primary resistor R1 is output from the output terminal 100. Similarly, when the V-phase primary current outputted from the current detector 2 via the input terminal 104 is input to the coefficient unit 108, the V-phase primary current including the resistance drop due to the primary resistance R1 is The next voltage command V1v* is determined and output from the output terminal 101. Next, for the w phase, first, using the well-known equation (42), the primary currents I1u, I1 are
The W-phase primary current I1w is determined from v. Subsequently, the coefficient unit 109 and the adder 112 output the W-phase primary voltage command V including the voltage drop due to the primary resistance R1.
1w* is determined and output from the output terminal 102. [0090] Alternatively, as another embodiment, the primary resistance R1
The voltage drop caused by the α-axis and β-axis components of the primary current I
Using 1α, I1β, 1
The correction may be made in the next voltage command calculation circuit. By the way, since the error current Ierr expressed by equation (39) is not zero unless the actual value of the primary magnetic flux of the induction motor 1 matches the set value L1I1d*,
Alternatively, in the correction voltage calculation circuit shown in FIG. 6, if the gains Kcd and Kcq of amplifiers 65 and 67 are set sufficiently high, or if a PI calculation type amplifier is used, the voltage drop due to the primary resistor R1 can be Even without correction using the primary current as in the example described above, since the error current Ierr is controlled to be almost zero, the actual value of the primary magnetic flux almost matches the set value L1I1d*. do. Therefore, in this case, it is not necessary to correct the voltage drop caused by the primary resistor R1 using the primary current. Furthermore, in the no-load voltage calculation circuit, 1
The voltage drop caused by the secondary resistor R1 may be corrected in advance. As described above, in this invention, the actual value of the primary magnetic flux generated inside the induction motor is given by the product of the excitation current command value and the primary self-inductance of the induction motor. The system is configured to calculate an error current component that becomes zero when it matches a set value of the secondary magnetic flux from the primary current of the induction motor, and to correct the primary voltage command value so that the error current component approaches zero. Therefore, the primary magnetic flux is controlled so as to match the set value even during low-speed rotation, which solves the problems of conventional devices such as insufficient torque and overcurrent. In addition, since the primary magnetic flux of the induction motor is controlled to match the set value not only during low speed rotation but also in the entire speed range, it is possible to First, the rotational speed of the induction motor can always be controlled stably. Furthermore, since the configuration is configured to calculate the deviation between the actual value of the primary magnetic flux and the set value as a current error, there is no need to directly detect the actual value of the primary magnetic flux, so the control circuit configuration is simple and the control device This has the effect of making it cheaper.

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

【図1】この発明の一実施例の全体を示すブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram showing an entire embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例の無負荷電圧演算回路の構
成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a no-load voltage calculation circuit according to an embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一実施例の誤差電流成分演算回路の
構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an error current component calculation circuit according to an embodiment of the present invention.

【図4】この発明の一実施例の補正電圧演算回路の構成
を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a correction voltage calculation circuit according to an embodiment of the present invention.

【図5】この発明の一実施例の1次電圧指令演算回路の
構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a primary voltage command calculation circuit according to an embodiment of the present invention.

【図6】この発明の他の実施例の補正電圧演算回路の構
成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a correction voltage calculation circuit according to another embodiment of the invention.

【図7】この発明の他の実施例の1次電圧指令演算回路
の構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a primary voltage command calculation circuit according to another embodiment of the present invention.

【図8】従来の装置の構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a conventional device.

【図9】誘導電動機の1相あたりのT形等価回路である
FIG. 9 is a T-shaped equivalent circuit per phase of an induction motor.

【図10】従来の装置の関数発生器のパターン図である
FIG. 10 is a pattern diagram of a function generator of a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1    誘導電動機 2    電流検出器 3    可変周波数電力変換回路 4    励磁電流指令設定器 5    無負荷電圧演算回路 6    誤差電流成分演算回路 7    補正電圧演算回路 8    1次電圧指令演算回路 22    周波数指令発生器 1 Induction motor 2 Current detector 3. Variable frequency power conversion circuit 4 Excitation current command setter 5 No-load voltage calculation circuit 6 Error current component calculation circuit 7 Correction voltage calculation circuit 8 Primary voltage command calculation circuit 22 Frequency command generator

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  誘導電動機と、該誘導電動機の1次電
流を検出するための電流検出器と、上記誘導電動機を可
変周波数で駆動する可変周波数電力変換回路と、1次周
波数指令値及び励磁電流指令値を入力して上記誘導電動
機の無負荷電圧指令値を出力する無負荷電圧演算回路と
、上記1次電流と上記1次周波数指令値と上記励磁電流
指令値とを入力して上記誘導電動機内部で発生する1次
磁束の実際値が上記励磁電流指令値と上記誘導電動機の
1次自己インダクタンスとの積で与えられる1次磁束の
設定値と一致したときに零となるような誤差電流成分を
演算する誤差電流成分演算回路と、上記1次周波数指令
値と上記誤差電流成分演算回路の出力を入力して、上記
誤差電流成分の値を零に近づけるような補正電圧を演算
する補正電圧演算回路と、上記1次周波数指令値と上記
無負荷電圧指令値と上記補正電圧とを入力して上記誘導
電動機の1次電圧指令値を演算して上記可変周波数電力
変換回路へ出力する1次電圧指令演算回路とを備えたこ
とを特徴とする誘導電動機の制御装置。
1. An induction motor, a current detector for detecting a primary current of the induction motor, a variable frequency power conversion circuit for driving the induction motor at a variable frequency, and a primary frequency command value and an excitation current. a no-load voltage calculation circuit that inputs a command value and outputs a no-load voltage command value for the induction motor; and a no-load voltage calculation circuit that inputs the primary current, the primary frequency command value, and the excitation current command value and outputs the no-load voltage command value of the induction motor. An error current component that becomes zero when the actual value of the internally generated primary magnetic flux matches the set value of the primary magnetic flux given by the product of the excitation current command value and the primary self-inductance of the induction motor. and a correction voltage calculation circuit that calculates a correction voltage that brings the value of the error current component closer to zero by inputting the primary frequency command value and the output of the error current component calculation circuit. a primary voltage that calculates a primary voltage command value of the induction motor by inputting the primary frequency command value, the no-load voltage command value, and the correction voltage, and outputs it to the variable frequency power conversion circuit; 1. A control device for an induction motor, comprising a command calculation circuit.
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