JPH0574769B2 - - Google Patents
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- JPH0574769B2 JPH0574769B2 JP60008174A JP817485A JPH0574769B2 JP H0574769 B2 JPH0574769 B2 JP H0574769B2 JP 60008174 A JP60008174 A JP 60008174A JP 817485 A JP817485 A JP 817485A JP H0574769 B2 JPH0574769 B2 JP H0574769B2
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- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 3
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、可変周波数電源により給電される交
流電動機のトルク検出方法に関するものである。
流電動機のトルク検出方法に関するものである。
従来、交流電動機のトルク検出の方法として、
端子電圧の積分値から抵抗降下分とリアクタンス
降下分を差し引いて得られる２次磁束と電流の外
積から求める方法がある。しかしこの方法では、
以下に求べるように、１次抵抗による誤差を本質
的に含む。
端子電圧の積分値から抵抗降下分とリアクタンス
降下分を差し引いて得られる２次磁束と電流の外
積から求める方法がある。しかしこの方法では、
以下に求べるように、１次抵抗による誤差を本質
的に含む。
第３図に誘導電動機の等価回路を、第４図にべ
クトル図をそれぞれ示す。説明の簡単化のため
に、２次もれインダクタンスを１次側に変換した
回路で示した。ここでR1，R2は各々１次及び２
次抵抗、ｌは全もれインダクタンス、Ｍは励磁イ
ンダクタンスである。
クトル図をそれぞれ示す。説明の簡単化のため
に、２次もれインダクタンスを１次側に変換した
回路で示した。ここでR1，R2は各々１次及び２
次抵抗、ｌは全もれインダクタンス、Ｍは励磁イ
ンダクタンスである。
いま、真の２次磁束をφ2、その演算値をφ2sと
するとφ2sは次のように表される。
するとφ2sは次のように表される。
φ2s＝∫vdt−∫（R* 1i1＋l*di1／dt）dt
＝φ2＋（R1−R*／1）／jωi1＋（ｌ−l*）i1……(1)
式 ここで□*は設定値を示し、□→はベクトル量を
示す。また、ω＝2π1（1：１次周波数、ｊ：虚
数単位）である。
式 ここで□*は設定値を示し、□→はベクトル量を
示す。また、ω＝2π1（1：１次周波数、ｊ：虚
数単位）である。
従つて電流との外積をとるとトルクの演算値
Tsは、 Ts＝K1（φ2si1）＝K1φ2I1sinγ＋K1（R1−R*／1
）／ωI2 1 ＝K1φ2I2＋K1（R1−R*／1）／ωI2 1 ……(2)式 ここで、（Ａ→Ｂ→）：ベクトルＡとＢの外
積、 K1：定数 I1I2φ2：それぞれi1，i2φ2の振幅となる。(2)式
の第１項は真のトルク、第２項は１次抵抗R1の
設定誤差項で、R1＝R1 *ならば理想的に真のトル
クが検出できる。
Tsは、 Ts＝K1（φ2si1）＝K1φ2I1sinγ＋K1（R1−R*／1
）／ωI2 1 ＝K1φ2I2＋K1（R1−R*／1）／ωI2 1 ……(2)式 ここで、（Ａ→Ｂ→）：ベクトルＡとＢの外
積、 K1：定数 I1I2φ2：それぞれi1，i2φ2の振幅となる。(2)式
の第１項は真のトルク、第２項は１次抵抗R1の
設定誤差項で、R1＝R1 *ならば理想的に真のトル
クが検出できる。
しかし一般に１次抵抗値R1は温度の変化と共
に変動するため、完全な１次抵抗補償は困難で、
１次抵抗の設定誤差によるトルク誤差は残留し、
特に低周波域で顕著になる。このため全範囲で精
度よくトルクを検出することはできなかつた。
に変動するため、完全な１次抵抗補償は困難で、
１次抵抗の設定誤差によるトルク誤差は残留し、
特に低周波域で顕著になる。このため全範囲で精
度よくトルクを検出することはできなかつた。
本発明は、上記の問題点を解決して、１次抵抗
の設定誤差の影響を受けない全範囲で精度の良い
トルク検出を行うことのできる方法を提供するこ
とを目的とするものである。
の設定誤差の影響を受けない全範囲で精度の良い
トルク検出を行うことのできる方法を提供するこ
とを目的とするものである。
さて、１次抵抗の設定誤差のため２次磁束の演
算値は次のような振幅誤差と位相誤差を生じる
（もれインダクタンス降下分は温度などの物理的
要因の影響を受けないため、理想的にｌ＝l*とす
ることが可能である（第５図参照）。
算値は次のような振幅誤差と位相誤差を生じる
（もれインダクタンス降下分は温度などの物理的
要因の影響を受けないため、理想的にｌ＝l*とす
ることが可能である（第５図参照）。
φ2s＝φ2（１＋ΔR1／ωφ2I1sinγ）ε-j〓……(3)式
ただしΔR1＝R1−R1 *
δ＝tan-1（ΔR1I1cosγ）／ωφ2／１＋｛（ΔR1I1s
inγ）／ωφ2｝） 一般に、位相誤差の影響は小さいため、磁束演
算値の振幅誤差を補償することがトルク検出精度
の向上につながる。
inγ）／ωφ2｝） 一般に、位相誤差の影響は小さいため、磁束演
算値の振幅誤差を補償することがトルク検出精度
の向上につながる。
ここで、磁束と電流の内積で定まる磁気エネル
ギーを考える。
ギーを考える。
φU＝K2（φ2s・i1
＝K2φ2I1cosγ＋K2（ｌ−l*）I2 1
＝K2φ2In＋K2（ｌ−l*）I2 1
＝K2φ2 2／Ｍ＋K2（ｌ−l*）I2 1 ……(4)式
ここでK2＝定数、Ｍ：励磁インダクタンスで
ある。
ある。
この(4)式の第１項は励磁エネルギーを表し、第
２項はもれインダクタンスの設定誤差を表すが、
先に述べたようにもれインダクタンスは温度変動
などの影響を受けないため第２項は理想的にｌ＝
l*とでき、零とできる。
２項はもれインダクタンスの設定誤差を表すが、
先に述べたようにもれインダクタンスは温度変動
などの影響を受けないため第２項は理想的にｌ＝
l*とでき、零とできる。
即ち、磁気エネルギーФUは理想的に真の２次
磁束の振幅φ2と対応している。
磁束の振幅φ2と対応している。
φU＝K2φ2 2／Ｍ
K2×φ2×1M ……(5)式
このφUで磁束演算値の振幅を補正すれば、振
幅誤差は除去でき、高精度のトルク検出が可能に
なる。
幅誤差は除去でき、高精度のトルク検出が可能に
なる。
第１図に具体的実施例を示す。
ここでベクトルアナライザ（VA）の出力１お
よび２はそれぞれ入力１、および２と同組で振幅
が入力３で決まるため、VAの出力と電流の外積
をとれば、１次抵抗の誤差の影響を受けないトル
ク検出値が得られる。
よび２はそれぞれ入力１、および２と同組で振幅
が入力３で決まるため、VAの出力と電流の外積
をとれば、１次抵抗の誤差の影響を受けないトル
ク検出値が得られる。
第２図に本発明によるトルク検出法と従来の方
法の比較を示す。特に重負荷領域で精度の改善効
果が大きい。またここでは、磁気エネルギーφU
により磁束演算値の振幅誤差補償を行い高精度の
トルク検出値を得る方法について説明したが、(2)
式で得られたトルクの検出値に磁気エネルギー
φUと磁束検出値φ2sの振幅の比を乗ずることによ
り前述と同様の効果を得ることは明らかである
（(6)式参照）。
法の比較を示す。特に重負荷領域で精度の改善効
果が大きい。またここでは、磁気エネルギーφU
により磁束演算値の振幅誤差補償を行い高精度の
トルク検出値を得る方法について説明したが、(2)
式で得られたトルクの検出値に磁気エネルギー
φUと磁束検出値φ2sの振幅の比を乗ずることによ
り前述と同様の効果を得ることは明らかである
（(6)式参照）。
Ts′＝Ts・ФU／（｜φ2s｜・K2・In） ……(6)式
ここで｜φ2s｜はφ2sの振幅である。
上述したように本発明によれば、抵抗分による
検出誤差を、端子電圧の積分により求まる磁束と
電流の内積から決まる磁気エネルギーにより補償
することにより、高精度のトルク検出を行うこと
ができるという効果を奏するものである。
検出誤差を、端子電圧の積分により求まる磁束と
電流の内積から決まる磁気エネルギーにより補償
することにより、高精度のトルク検出を行うこと
ができるという効果を奏するものである。
第１図は本発明の実施例を示す回路図、第２図
は本発明と従来方式によるトルク検出誤差を示す
グラフ、第３図は誘導電動機の等価回路図、第４
図はベクトル図、第５図は１次抵抗の設定誤差に
よる磁束の演算誤差を示すベクトル図である。
は本発明と従来方式によるトルク検出誤差を示す
グラフ、第３図は誘導電動機の等価回路図、第４
図はベクトル図、第５図は１次抵抗の設定誤差に
よる磁束の演算誤差を示すベクトル図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 可変周波数電源により給電される交流電動機
のトルクを、端子電圧の積分により求まる磁束と
電流の外積により検出する場合において、 抵抗分による検出誤差を、端子電圧の積分によ
り求まる磁束と電流の内積から決まる磁気エネル
ギーにより補償してトルク検出を行うことを特徴
とする誘導電動機のトルク検出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60008174A JPS61167828A (ja) | 1985-01-19 | 1985-01-19 | 誘導電動機のトルク検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60008174A JPS61167828A (ja) | 1985-01-19 | 1985-01-19 | 誘導電動機のトルク検出方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61167828A JPS61167828A (ja) | 1986-07-29 |
| JPH0574769B2 true JPH0574769B2 (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=11685956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60008174A Granted JPS61167828A (ja) | 1985-01-19 | 1985-01-19 | 誘導電動機のトルク検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61167828A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5003252A (en) * | 1989-08-16 | 1991-03-26 | Load Controls Incorporated | Apparatus and method for measuring power factor and torque on the output of variable frequency drives |
| JP2009268268A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ制御装置及び発電機制御装置 |
| JP2009268267A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ制御装置及び発電機制御装置 |
-
1985
- 1985-01-19 JP JP60008174A patent/JPS61167828A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61167828A (ja) | 1986-07-29 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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