JPH05268787A - Controller for induction motor - Google Patents

Controller for induction motor

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Publication number
JPH05268787A
JPH05268787A JP3083205A JP8320591A JPH05268787A JP H05268787 A JPH05268787 A JP H05268787A JP 3083205 A JP3083205 A JP 3083205A JP 8320591 A JP8320591 A JP 8320591A JP H05268787 A JPH05268787 A JP H05268787A
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JP
Japan
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speed
polarity
output
value
command
Prior art date
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Pending
Application number
JP3083205A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Takahashi
潤一 高橋
Shigeru Sugiyama
繁 椙山
Keiji Kunii
啓次 国井
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05268787A publication Critical patent/JPH05268787A/en
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to prevent positive feedback from taking place in a control loop by disabling the integration operation of a speed estimating/ operating unit upon occurrence of a difference in the rotational direction polarity between a speed command and an estimated speed while furthermore limiting the upper and lower limits of estimated speed so that the rotational direction polarity is not reverse to an actual rotational direction polarity. CONSTITUTION:If a speed command omegar has + polarity and a comparator 24 produces an ON output while a speed estimation operating unit 8 produces an output in the direction of + polarity during forward rotation of an induction motor, a comparator 25 produces an ON output, a SW30 is turned OFF while SW31, SW32 are turned ON and a sum of signals from a proportional operating circuit 21 and an integrating operation circuit 22 is outputted, as a speed estimation value bar omegar having + polarity, through a limiter circuit 16. Upon inversion of the output from the speed estimation operating unit 8 to - polarity due to variation of load or abrupt deceleration, output of the comparator 25 is turned OFF thus turning the SW32 OFF. Consequently, the speed estimation value bar omegar is limited to the lower limit of a limiter circuit 23 and a '0' is outputted to disable an integrating circuit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、周波数変換器を用いて
可変速制御する誘導電動機の速度制御に係り、特に、速
度検出器を用いることなく、十分な精度で速度制御可能
な誘導電動機の制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speed control of an induction motor which controls a variable speed by using a frequency converter, and more particularly, to an induction motor which can control the speed with sufficient accuracy without using a speed detector. Regarding the control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の技術として、誘導電動機の1次電
流をトルク成分と励磁成分電流に分離し、独立に制御す
ることにより速い応答で速度制御可能なベクトル制御方
法がある。ベクトル制御方法には磁界オリエンテーショ
ン型とすべり周波数型があり、すべり周波数型ベクトル
制御方法については、例えば特公昭62ー26271号
公報に記載されている。ところが、すべり周波数型は誘
導電動機の速度を検出する速度検出器が必要であり、そ
のため、取付が面倒であり、電動機廻りの構造が複雑に
なると共に、速度検出器からの信号伝送用に長距離ケー
ブルが必要であるなどの不都合がある。このような不都
合を解決する方法として、特公昭63ー34718号公
報に、速度検出器を用いることなく、すべり周波数型ベ
クトル制御方法と同等の速度応答性を実現し得る制御方
式が提案されている。この制御方式は速度検出器が無い
ということで速度センサーレスベクトル制御方式と称さ
れている。速度センサーレスベクトル制御方式は、誘導
電動機の1次電流検出値からトルク電流成分を求め、ト
ルク電流指令と前記トルク電流成分検出値に基づいて誘
導電動機の速度推定値を演算により求める。そして、速
度指令値と速度推定値を比較してトルク電流指令値を決
定すると共に、前記トルク電流指令とトルク電流成分の
偏差によって誘導電動機の1次周波数を制御するもので
ある。
2. Description of the Related Art As a conventional technique, there is a vector control method in which a primary current of an induction motor is separated into a torque component and an excitation component current, and they are independently controlled to enable speed control with a fast response. Vector control methods include a magnetic field orientation type and a slip frequency type. The slip frequency type vector control method is described in, for example, Japanese Patent Publication No. 62-26271. However, the slip frequency type requires a speed detector that detects the speed of the induction motor, which makes installation difficult and complicates the structure around the motor, and also requires a long distance for signal transmission from the speed detector. There are inconveniences such as the need for a cable. As a method for solving such an inconvenience, Japanese Patent Publication No. 63-34718 proposes a control method capable of realizing a speed response equivalent to that of a slip frequency vector control method without using a speed detector. .. This control method is called a speed sensorless vector control method because there is no speed detector. In the speed sensorless vector control method, the torque current component is obtained from the primary current detection value of the induction motor, and the speed estimation value of the induction motor is calculated based on the torque current command and the torque current component detection value. Then, the speed command value and the speed estimated value are compared to determine the torque current command value, and the primary frequency of the induction motor is controlled by the deviation between the torque current command and the torque current component.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記速度センサーレス
ベクトル制御方式においては、トルク電流指令とトルク
電流成分検出値との偏差を比例+積分演算することによ
って速度推定値を求め、この速度推定値をもとに出力周
波数を制御している。このため、速度推定値の回転方向
と実際の電動機の回転方向が異なると、周波数の変化方
向に対してトルク電流成分の変化方向が逆になり、トル
ク電流指令とトルク電流成分検出値との偏差により出力
周波数を制御するループが正帰還ループとなり、安定に
電流を制御出来ない問題がある。特に、低速運転中に過
大負荷が印加された場合、また、高速度領域から極低速
や零速度に減速させた場合に、上記問題が顕著に現われ
る。本発明の目的は、速度センサーレスベクトル制御に
おいて、上記問題を解決し、広範囲の速度領域で安定に
速度制御可能な誘導電動機の制御装置を提供することに
ある。
In the above speed sensorless vector control method, a speed estimated value is obtained by performing a proportional + integral operation on the deviation between the torque current command and the torque current component detection value, and this speed estimated value is calculated. The output frequency is controlled based on it. Therefore, if the rotation direction of the estimated speed value and the actual rotation direction of the motor are different, the direction of change of the torque current component is opposite to the direction of change of the frequency, and the deviation between the torque current command and the detected value of the torque current component is As a result, the loop that controls the output frequency becomes a positive feedback loop, and there is a problem that the current cannot be controlled stably. In particular, when an excessive load is applied during low speed operation, or when the high speed region is decelerated to an extremely low speed or zero speed, the above-mentioned problem appears remarkably. An object of the present invention is to solve the above problems in speed sensorless vector control and to provide a control device for an induction motor capable of stable speed control in a wide speed range.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ためには、トルク電流指令とトルク電流成分の偏差を比
例+積分演算して求めた速度推定値に応じて出力周波数
が制御される速度センサーレスベクトル制御であって、
誘導電動機の回転方向を速度指令の極性より求め、この
速度指令の極性より求めた回転方向極性と速度推定値と
して出力された回転方向極性に差が発生したとき、また
は、トルク電流指令が制限手段のリミット値になってい
る状態にあり、このトルク電流指令の極性より求めた回
転方向極性と速度推定値として出力された回転方向極性
に差が発生したとき、速度推定演算の積分動作を停止さ
せる。また、速度推定値は、リミッタ回路を有する切替
回路によって上限値または下限値に制限され、速度指令
の極性またはトルク電流指令の極性より求めた回転方向
極性と逆極性にならないようにする。
In order to achieve the object of the present invention, the output frequency is controlled in accordance with the speed estimated value obtained by the proportional plus integral calculation of the deviation between the torque current command and the torque current component. Speed sensorless vector control,
The direction of rotation of the induction motor is obtained from the polarity of the speed command, and when there is a difference between the polarity of the direction of rotation obtained from the polarity of the speed command and the polarity of the direction of rotation output as the speed estimation value, or when the torque current command is the limiting means When there is a difference between the rotation direction polarity obtained from the polarity of the torque current command and the rotation direction polarity output as the speed estimation value, the integral operation of the speed estimation calculation is stopped. .. Further, the estimated speed value is limited to the upper limit value or the lower limit value by the switching circuit having the limiter circuit so as not to become the reverse polarity to the rotation direction polarity obtained from the polarity of the speed command or the polarity of the torque current command.

【0005】[0005]

【作用】トルク電流指令とトルク電流成分の偏差に基づ
いて演算された速度推定値に応じて出力周波数が制御さ
れる速度センサーレスベクトル制御において、正常運転
時、即ち、速度推定値の回転方向と実電動機の回転方向
が同一の場合、出力周波数指令を増加させれば、トルク
電流成分も増加する。したがって、周波数指令の増減の
方向とトルク電流成分の増減の方向は一致している。し
かし、低速運転中に過大負荷が印加されたり、高速領域
から極低速領域に減速させた場合には、過渡的に速度推
定値と実際の速度の間には大きな誤差が発生する。即
ち、負荷トルクが過大なことにより、電動機の実速度が
低下し、トルク電流成分が大きく流れるため、速度推定
値はさらに低下し、実速度以上に減少する場合がある。
速度推定値の極性が実速度の回転方向と反対の極性にな
ると、出力周波数の変化方向に対してトルク電流の変化
方向が反対となり、出力周波数指令がさらに増加すると
言う正帰還ループが構成され、電流が制御できなくな
り、過電流等の不具合が発生する。そこで、速度推定値
の極性変化より、実回転方向と速度推定値の回転方向が
異なったことを検出し、速度推定値を演算する積分動作
を停止する。また、速度推定値は、上限値または下限値
に制限され、実回転方向極性と逆極性にならないように
する。このようにして、出力周波数を制御するループが
正帰還ループとなることを防止し、過電流等の不具合を
発生することなく、安定に制御を続行する。
In the speed sensorless vector control in which the output frequency is controlled according to the speed estimated value calculated based on the deviation between the torque current command and the torque current component, during normal operation, that is, in the rotation direction of the speed estimated value, When the rotation directions of the actual electric motor are the same, if the output frequency command is increased, the torque current component also increases. Therefore, the increasing / decreasing direction of the frequency command and the increasing / decreasing direction of the torque current component are the same. However, when an excessive load is applied during low speed operation or when the speed is reduced from the high speed range to the extremely low speed range, a large error transiently occurs between the estimated speed value and the actual speed. That is, since the load torque is excessively large, the actual speed of the electric motor is reduced and a large torque current component flows. Therefore, the estimated speed value may be further reduced and may be reduced to more than the actual speed.
If the polarity of the estimated speed value is opposite to the direction of rotation of the actual speed, the direction of change of the torque current becomes opposite to the direction of change of the output frequency, and a positive feedback loop that the output frequency command further increases is configured. The current cannot be controlled, and problems such as overcurrent occur. Therefore, the fact that the actual rotation direction and the rotation direction of the speed estimation value are different is detected from the polarity change of the speed estimation value, and the integration operation for calculating the speed estimation value is stopped. Further, the estimated speed value is limited to the upper limit value or the lower limit value so as not to have a polarity opposite to the actual rotation direction polarity. In this way, the loop that controls the output frequency is prevented from becoming a positive feedback loop, and control is continued stably without causing problems such as overcurrent.

【0006】[0006]

【実施例】図1に本発明の一実施例を示す。同図におい
て、PWMインバータ1は直流電源よりの直流電圧を可
変電圧可変周波数の交流出力に変換し、この交流出力が
誘導電動機2に供給される。誘導電動機2の1次電流
は、PWMインバータ1の出力端に設けられた電流検出
器3U、3V、3Wによって検出され、電流ベクトル成
分検出器4により、トルク電流成分Iqと励磁電流成分
Idにそれぞれ分離して検出される。トルク電流成分I
qをフィードバック信号とし、このフィードバック信号
とトルク電流指令信号It*との偏差を速度推定演算器
8に入力し、速度推定値ω⌒rを出力する。一方、前記
速度推定値ω⌒rをフィードバック信号とし、このフィ
ードバック信号と速度指令回路5からの速度指令ωr*
との偏差を速度制御回路6に入力し、速度制御回路6の
出力信号を制限回路7により制限された信号がトルク電
流指令信号It*として出力される。1次周波数指令ω1
*は、前記トルク電流指令It*を入力とし、すべり周
波数演算回路10において演算されたすべり周波数指令
ωs*と、前述の速度推定演算器8の出力を加算するこ
とにより求める。励磁電流指令12よりの出力信号Im
*とトルク電流指令It*及び1次周波数指令ω1*よ
り、電圧指令演算回路13からd、q軸成分電圧指令V
d*、Vq*が出力され、前記Vd*、Vq*と2相正弦波
発生器11の出力信号を入力とし、交流電圧指令演算回
路14から3相交流電圧指令が出力され、前記交流電圧
指令に応じた交流電圧がPWMパルス発生回路15を介
してPWMインバータ1より出力される。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In the figure, a PWM inverter 1 converts a DC voltage from a DC power supply into an AC output having a variable voltage and a variable frequency, and this AC output is supplied to the induction motor 2. The primary current of the induction motor 2 is detected by the current detectors 3U, 3V, 3W provided at the output end of the PWM inverter 1, and the current vector component detector 4 produces a torque current component Iq and an exciting current component Id, respectively. Separately detected. Torque current component I
Using q as a feedback signal, the deviation between this feedback signal and the torque current command signal It * is input to the speed estimation calculator 8 and the estimated speed value ω⌒r is output. On the other hand, the estimated speed value ω⌒r is used as a feedback signal, and this feedback signal and the speed command ωr * from the speed command circuit 5 are used.
The deviation of the above is input to the speed control circuit 6, and a signal obtained by limiting the output signal of the speed control circuit 6 by the limiting circuit 7 is output as the torque current command signal It *. Primary frequency command ω 1
* Is obtained by adding the torque current command It * as an input and adding the slip frequency command ωs * calculated in the slip frequency calculation circuit 10 and the output of the speed estimation calculator 8 described above. Output signal Im from excitation current command 12
Based on *, the torque current command It *, and the primary frequency command ω 1 *, the voltage command calculation circuit 13 outputs d, q-axis component voltage command V
d *, Vq * are output, and the Vd *, Vq * and the output signal of the two-phase sine wave generator 11 are input, and a three-phase AC voltage command is output from the AC voltage command calculation circuit 14 to generate the AC voltage command. The AC voltage corresponding to is output from the PWM inverter 1 via the PWM pulse generation circuit 15.

【0007】以上説明した回路構成は、従来の速度セン
サーレスベクトル制御方式として知られている回路構成
である。本発明の特徴は、前述の回路構成において、速
度推定演算器8の出力である速度推定値ω⌒rを切替回
路16によって制限するところにある。
The circuit configuration described above is a circuit configuration known as a conventional speed sensorless vector control system. A feature of the present invention is that the switching circuit 16 limits the estimated speed value ω⌒r which is the output of the speed estimation calculator 8 in the above-described circuit configuration.

【0008】図2に、本発明の特徴である速度推定演算
器8と切替回路16の詳細回路構成を示す。図2におい
て、速度推定演算器8は、比例ゲインKPを有する比例
演算回路21と積分時定数TIを有する積分演算回路2
2によって構成され、切替回路16は、リミッタ回路2
3と、切替信号により回路を切替える回路切替スイッチ
素子SW30、31、32と、速度指令ωr*の極性を
判別する比較器24と、速度推定演算器8の出力の極性
を判別する比較器25と、EOR論理回路26と、信号
反転回路27によって構成されている。従来、速度推定
演算器8の出力がそのまま速度推定値ω⌒rとして出力
されているものに対し、本発明では、速度推定演算器8
の出力にリミッタ回路23を追加し、リミッタ回路23
の上限値と下限値をSW30、31で切替るとともに、
積分演算回路22の出力をSW32で切替、積分動作を
停止させるようにしたところにある。
FIG. 2 shows a detailed circuit configuration of the speed estimation calculator 8 and the switching circuit 16 which are features of the present invention. In FIG. 2, the speed estimation calculator 8 includes a proportional calculation circuit 21 having a proportional gain KP and an integral calculation circuit 2 having an integral time constant TI.
2 and the switching circuit 16 includes a limiter circuit 2
3, circuit changeover switch elements SW30, 31, 32 for switching circuits by a switching signal, a comparator 24 for discriminating the polarity of the speed command ωr *, and a comparator 25 for discriminating the polarity of the output of the speed estimation calculator 8. , EOR logic circuit 26 and signal inversion circuit 27. Conventionally, the output of the speed estimation calculator 8 is directly output as the speed estimation value ω⌒r, whereas in the present invention, the speed estimation calculator 8 is output.
The limiter circuit 23 is added to the output of the
While switching the upper and lower limit values of SW30, 31,
The output of the integration calculation circuit 22 is switched by the SW 32 to stop the integration operation.

【0009】図2の回路動作を図3の表を用いて説明す
る。例えば、正転方向で誘導電動機2を廻している場
合、速度指令ωr*は+極性となっており、比較器24
の出力がONし、このとき速度推定演算器8の出力の極
性が同一方向の+極性の場合、比較器25の出力がON
し、SW30はOFF、SW31、SW32はONして
いる。この状態では、比例演算回路21と積分演算回路
22の加算信号がリミッタ回路23を介して速度推定値
ω⌒rとして+極性で出力される。前述の運転状態にお
いて、負荷変動、急速減速運転等で速度推定演算の比例
+積分演算出力が−極性となった場合、比較器25の出
力がOFFし、SW32がOFFする。その結果、速度
推定値ω⌒rは、リミッタ回路23の下限リミッタ値に
制限され、’0’を出力し、積分回路動作は停止する。
また、逆転方向で誘導電動機2を廻している場合、速度
指令ωr*は−極性となり、このとき、速度推定演算の
比例+積分演算出力が−極性の場合、SW30、SW3
2はON、SW31はOFFしている。この状態では、
比例+積分演算出力がリミッタ回路23を介して速度推
定値ω⌒rとして−極性で出力される。この状態におい
て、負荷変動、急速減速運転等で比例+積分演算出力が
速度指令ωr*と逆極性になると、SW32がOFFす
る。その結果、速度推定値ω⌒rは、リミッタ回路23
の上限リミッタ値に制限され、’0’を出力し、積分回
路動作は停止する。
The circuit operation of FIG. 2 will be described with reference to the table of FIG. For example, when the induction motor 2 is rotating in the forward rotation direction, the speed command ωr * has a positive polarity and the comparator 24
Is ON, and when the polarity of the output of the speed estimation calculator 8 is + polarity in the same direction, the output of the comparator 25 is ON.
However, SW30 is OFF, and SW31 and SW32 are ON. In this state, the addition signal of the proportional calculation circuit 21 and the integral calculation circuit 22 is output as the speed estimated value ω⌒r with the + polarity via the limiter circuit 23. In the above operating state, when the proportional + integral calculation output of the speed estimation calculation has a negative polarity due to load fluctuation, rapid deceleration operation, etc., the output of the comparator 25 turns off and the SW 32 turns off. As a result, the estimated speed value ω⌒r is limited to the lower limit limiter value of the limiter circuit 23, "0" is output, and the integration circuit operation is stopped.
Further, when the induction motor 2 is rotated in the reverse direction, the speed command ωr * has a negative polarity. At this time, if the proportional + integral calculation output of the speed estimation calculation has a negative polarity, SW30, SW3
2 is ON and SW31 is OFF. In this state,
The proportional + integral operation output is output via the limiter circuit 23 as the speed estimated value ω⌒r with a negative polarity. In this state, when the proportional + integral calculation output has a polarity opposite to that of the speed command ωr * due to load fluctuation, rapid deceleration operation, etc., the SW32 is turned off. As a result, the estimated speed value ω⌒r is calculated by the limiter circuit 23.
Is limited to the upper limit value of 0, '0' is output, and the integration circuit operation is stopped.

【0010】従来制御方式の問題であった低速領域にお
いて過大な負荷外乱が印加された場合を例にして、従来
制御方式と本発明の制御方式の動作について、図4、図
5を用いて説明する。
The operation of the conventional control system and the control system of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5, taking as an example the case where an excessive load disturbance is applied in the low speed region, which has been a problem of the conventional control system. To do.

【0011】図4は従来制御方式により低速度運転中に
過大負荷が印加された場合の動作タイムチャ−トを示
す。時刻t0において負荷が印加され、負荷トルクが増
加した場合、速度センサ−レスベクトル制御において
は、図1の制御構成図において、(1)最初にトルク電
流成分Iqの増加が検出され、(2)速度推定演算器8
の出力である速度推定値ω⌒rが低下、(3)速度制御
回路6が動作し出力であるトルク電流指令It*が増
加、(4)ベクトル制御によりモ−タ出力トルクが増加
する。いま、時刻t1において、トルク電流指令It*が
制限回路7によってリミッタ値に制限されると、負荷ト
ルクが過大であるため、モ−タの実速度がさらに低下
し、トルク電流成分Iqが大きく流れ、速度推定値ω⌒r
がさらに低下する。このとき、実速度以上に速度推定値
ω⌒rが減少する場合もある。時刻t2にて速度推定値ω
⌒rの極性が反転すると、実速度は正転方向に対して速
度推定値ω⌒rは逆方向の極性となる。このような状態
になると、出力周波数ω1の変化方向に対してトルク電
流の変化方向が反対となり、周波数制御ル−プが正帰還
ル−プとなり、過電流が発生し、安定な運転を継続する
ことが出来ないという問題がある。
FIG. 4 shows an operation time chart when an excessive load is applied during low speed operation by the conventional control method. When the load is applied at time t 0 and the load torque increases, in the speed sensor-less vector control, in the control configuration diagram of FIG. 1, (1) an increase in the torque current component Iq is first detected, and (2) ) Speed estimation calculator 8
The estimated speed value ω⌒r, which is the output of the above, decreases, (3) the speed control circuit 6 operates and the output torque current command It * increases, and (4) the vector output increases the motor output torque. Now, at time t 1 , when the torque current command It * is limited to the limiter value by the limiting circuit 7, the load torque is excessive, the actual speed of the motor further decreases, and the torque current component Iq increases. Estimated flow and velocity ω⌒r
Is further reduced. At this time, the estimated speed value ω⌒r may decrease more than the actual speed. Estimated speed value ω at time t 2
When the polarity of ⌒r is reversed, the estimated speed ω⌒r becomes the reverse polarity with respect to the actual speed. In such a state, the direction of change in torque current is opposite to the direction of change in output frequency ω 1 , the frequency control loop becomes a positive feedback loop, overcurrent occurs, and stable operation continues. There is a problem that you cannot do it.

【0012】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものである。本発明を適用した場合の動作を図5
の動作タイムチャ−トにより説明する。図5は図4と同
様に、低速度運転中に過大負荷が印加された場合の動作
を示す。時刻t0〜t2までの動作は、前述の従来制御方
式と同一であり、説明を省略する。いま、時刻t2にお
いて、図2に示す速度推定演算器8の比例+積分演算出
力が−極性になると、SW30、32がOFFし、速度
推定演算の積分動作が停止し、速度推定値ω⌒rは’
0’に制限される。したがって、周波数制御ル−プが正
帰還ル−プとならず、過大負荷が印加されている間(図
5時刻t2〜t3間)は、誘導電動機2は制限回路7のリ
ミッタ値のトルク電流相当のトルクを出力して停止して
いる。次に、時刻t3以後印加された負荷トルクがトル
ク電流リミッタ値以下に低下すると、トルク電流成分I
qが低下し、速度推定値ω⌒rは再度+極性が出力さ
れ、周波数制御ル−プにより実速度及び速度推定値ω⌒
rが速度指令値まで自動的に回復し、安定な運転を継続
することができる。
The present invention has been made to solve the above problems. FIG. 5 shows the operation when the present invention is applied.
The operation time chart will be described. Similar to FIG. 4, FIG. 5 shows the operation when an excessive load is applied during low speed operation. The operation from time t 0 to t 2 is the same as the above-described conventional control method, and the description thereof is omitted. Now, at time t 2, the proportional plus integral operation output estimated speed calculator 8 shown in FIG. 2 - When the polarity, SW30,32 is OFF, the integration operation of the speed estimation calculation is stopped, the speed estimated value ω⌒ r is'
Limited to 0 '. Therefore, while the frequency control loop does not become the positive feedback loop and the overload is applied (time t 2 to t 3 in FIG. 5), the induction motor 2 causes the torque of the limiter value of the limiting circuit 7 to rise. It outputs a torque equivalent to the current and stops. Next, when the load torque applied after time t 3 falls below the torque current limiter value, the torque current component I
q decreases, the estimated speed value ω⌒r is again + polarized, and the actual speed and estimated speed value ω⌒ by the frequency control loop.
r can be automatically restored to the speed command value and stable operation can be continued.

【0013】なお、低速領域において過大負荷外乱が印
加された場合について説明したが、高速領域から極低速
や零速度に減速した場合についても同様であることは云
うまでもない。
Although the case where an excessive load disturbance is applied in the low speed region has been described, it goes without saying that the same applies to the case where the high speed region is decelerated to an extremely low speed or zero speed.

【0014】以上説明した実施例は、実際の電動機の回
転方向を速度指令の極性より求め、指令の回転方向と速
度推定値の回転方向とに差が発生したことを検出し、速
度推定値を’0’に制限し、速度推定値を演算する積分
動作を停止させることにより、出力周波数を制御するル
ープが正帰還ループとなることを防止することにある。
これは、速度指令の極性を実際の電動機の回転方向と見
なした場合であるが、他の方法として、図1における制
限回路7のリミット値以上の過大負荷が印加され、トル
ク電流指令がリミッタ値になっている状態において、速
度推定値の極性が反転した場合、実速度の回転方向と速
度推定値の回転方向が異なると見なしても前述と同様の
機能を発揮する。この場合、図2において速度指令ωr
*に替えてトルク電流指令I*のリミッタ値を用いれば
よい。
In the embodiment described above, the actual rotation direction of the electric motor is obtained from the polarity of the speed command, it is detected that a difference has occurred between the rotation direction of the command and the rotation direction of the speed estimation value, and the speed estimation value is calculated. This is to prevent the loop for controlling the output frequency from becoming a positive feedback loop by limiting the value to “0” and stopping the integration operation for calculating the speed estimation value.
This is a case where the polarity of the speed command is regarded as the actual rotation direction of the electric motor, but as another method, an overload exceeding the limit value of the limiting circuit 7 in FIG. 1 is applied and the torque current command is limited by the limiter. When the polarity of the speed estimation value is reversed in the state where the value is a value, even if it is considered that the rotation direction of the actual speed and the rotation direction of the speed estimation value are different, the same function as described above is exerted. In this case, the speed command ωr in FIG.
The limiter value of the torque current command I * may be used instead of *.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明によれば、低速領域において過大
な負荷外乱が印加された場合、また、高速領域から極低
速や零速度に減速した場合等、過酷な運転に対して安定
した運転を継続することができる。また、このため、速
度センサ−レスベクトル制御における速度制御範囲を実
質的に拡大することができる。そして、速度制御範囲が
拡大することにより、速度センサ−レスのメリットが一
段と拡大するので、広範かつ種々の用途に適用可能とな
る。さらには、起動初期よりトルク電流指令に応じたト
ルクを出力することが可能となり、インバ−タ容量に余
裕を持たせる必要がなく、最小限のインバ−タ容量を選
択でき、経済的効果が格段に向上する。
According to the present invention, stable operation can be performed against severe operation, such as when an excessive load disturbance is applied in the low speed region, or when the high speed region is decelerated to an extremely low speed or zero speed. You can continue. Therefore, the speed control range in the speed sensor-less vector control can be substantially expanded. Since the speed control range is expanded, the merit of speed sensor-less is further expanded, so that the speed control range can be applied to a wide variety of uses. Furthermore, since it is possible to output torque according to the torque current command from the initial stage of startup, it is not necessary to give a margin to the inverter capacity, the minimum inverter capacity can be selected, and the economic effect is significantly improved. To improve.

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

【図1】本発明の一実施例を示す回路構成図FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の回路構成中、本発明の特徴とする部分の
詳細回路
FIG. 2 is a detailed circuit of a characteristic part of the present invention in the circuit configuration of FIG.

【図3】図2の回路動作を説明するための図FIG. 3 is a diagram for explaining the circuit operation of FIG.

【図4】従来制御方式における装置の動作を説明するた
めの図
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the device in the conventional control method.

【図5】本発明の動作を説明するための図FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 PWMインバ−タ 2 誘導電動機 4 電流ベクトル成分検出器 6 速度制御回路 7 制限回路 8 速度推定演算器 11 2相正弦波発生器 13 電圧指令演算回路 14 交流電圧指令演算回路 16 切替回路 21 比例演算回路 22 積分演算回路 23 リミッタ回路 24、25 比較器 26 EOR論理回路 30、31、32 回路切替スイッチ素子(SW) 1 PWM Inverter 2 Induction Motor 4 Current Vector Component Detector 6 Speed Control Circuit 7 Limiting Circuit 8 Speed Estimation Calculator 11 Two-Phase Sine Wave Generator 13 Voltage Command Calculation Circuit 14 AC Voltage Command Calculation Circuit 16 Switching Circuit 21 Proportional Calculation Circuit 22 Integral arithmetic circuit 23 Limiter circuit 24, 25 Comparator 26 EOR logic circuit 30, 31, 32 Circuit changeover switch element (SW)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 可変電圧・可変周波の交流を出力する周
波数変換器と、該周波数変換器によって駆動される誘導
電動機と、該周波数変換器から前記誘導電動機に供給さ
れる1次電流のトルク電流成分を検出する電流検出手段
と、トルク電流指令と前記トルク電流成分検出値の偏差
に基づいて前記誘導電動機の速度推定値を比例+積分演
算する速度推定演算手段と、速度指令値と前記速度推定
値を比較して前記トルク電流指令を出力する速度制御手
段と、前記速度推定値と前記トルク電流指令より求めた
周波数指令によって、前記周波数変換器の出力周波数を
制御する速度制御装置において、前記速度指令の極性よ
り求めた回転方向極性と前記速度推定値として出力され
た回転方向極性に差が発生したとき、前記速度推定演算
の積分動作を停止させることを特徴とする誘導電動機の
制御装置。
1. A frequency converter that outputs a variable voltage / variable frequency alternating current, an induction motor driven by the frequency converter, and a torque current of a primary current supplied from the frequency converter to the induction motor. Current detection means for detecting a component, speed estimation calculation means for calculating a speed estimated value of the induction motor proportionally and integrally based on a deviation between the torque current command and the detected value of the torque current component, speed command value and the speed estimation A speed control means for comparing the values and outputting the torque current command; and a speed control device for controlling the output frequency of the frequency converter by a frequency command obtained from the speed estimated value and the torque current command. When there is a difference between the rotation direction polarity obtained from the command polarity and the rotation direction polarity output as the speed estimation value, the integration operation of the speed estimation calculation is stopped. A control device for an induction motor, which is characterized by:
【請求項2】 請求項1記載の速度制御装置において、
速度制御手段の出力にトルク電流指令を制限する制限手
段を設け、前記トルク電流指令が前記制限手段のリミッ
ト値になっている状態であって、前記トルク電流指令の
極性より求めた回転方向極性と前記速度推定値として出
力された回転方向極性に差が発生したとき、前記速度推
定演算の積分動作を停止させることを特徴とする誘導電
動機の制御装置。
2. The speed control device according to claim 1,
Limiting means for limiting the torque current command is provided at the output of the speed control means, and in the state where the torque current command is the limit value of the limiting means, the rotation direction polarity obtained from the polarity of the torque current command and A control device for an induction motor, characterized in that, when a difference occurs in the polarity in the rotation direction output as the speed estimated value, the integral operation of the speed estimation calculation is stopped.
【請求項3】 前記速度推定値は、リミッタ回路を有す
る切替回路によって上限値または下限値に制限され、前
記速度指令の極性または前記トルク電流指令の極性より
求めた回転方向極性と逆極性にならないようにすること
を特徴とする請求項1または請求項2記載の誘導電動機
の制御装置。
3. The estimated speed value is limited to an upper limit value or a lower limit value by a switching circuit having a limiter circuit, and does not have a polarity opposite to the rotation direction polarity obtained from the polarity of the speed command or the polarity of the torque current command. The control device for an induction motor according to claim 1 or 2, characterized in that.
【請求項4】 前記切替回路は、速度指令の極性を判別
する比較器と、この比較器の出力によりリミッタ回路の
上限値または下限値に切替る回路切替スイッチと、速度
推定演算値の極性を判別する比較器と、これら両比較器
の出力に基づいて積分動作を停止させる回路切替スイッ
チを具備することを特徴とする請求項3記載の誘導電動
機の制御装置。
4. The switching circuit includes a comparator that determines the polarity of the speed command, a circuit switch that switches the limiter circuit to an upper limit value or a lower limit value based on the output of the comparator, and a polarity of the speed estimation calculation value. 4. The control device for an induction motor according to claim 3, further comprising a comparator for judging and a circuit changeover switch for stopping the integration operation based on the outputs of both comparators.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002335700A (en) * 2001-05-10 2002-11-22 Fuji Electric Co Ltd Vector control method and vector control device for induction motor
JP2003088154A (en) * 2001-09-10 2003-03-20 Fuji Electric Co Ltd Control method of ac motor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002335700A (en) * 2001-05-10 2002-11-22 Fuji Electric Co Ltd Vector control method and vector control device for induction motor
JP4655405B2 (en) * 2001-05-10 2011-03-23 富士電機システムズ株式会社 Vector control method and vector control apparatus for induction motor
JP2003088154A (en) * 2001-09-10 2003-03-20 Fuji Electric Co Ltd Control method of ac motor
JP4677697B2 (en) * 2001-09-10 2011-04-27 富士電機システムズ株式会社 AC motor control method

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