JPH06133582A - Inverter device for driving induction motor - Google Patents

Inverter device for driving induction motor

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Publication number
JPH06133582A
JPH06133582A JP4279712A JP27971292A JPH06133582A JP H06133582 A JPH06133582 A JP H06133582A JP 4279712 A JP4279712 A JP 4279712A JP 27971292 A JP27971292 A JP 27971292A JP H06133582 A JPH06133582 A JP H06133582A
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JP
Japan
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equation
voltage
inverter
induction motor
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP4279712A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Fuchi
啓一 渕
Norio Kusano
憲雄 草野
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.)
M II KAIHATSU GIKEN KK
Original Assignee
M II KAIHATSU GIKEN KK
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH06133582A publication Critical patent/JPH06133582A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To suppress the ripple of a torque generated by an induction motor to a minimum value by operating a DC voltage generating section and inverter section in accordance with a value found from a specific calculating formula. CONSTITUTION:A control section decides voltage vector time widths TW1 and TW2 to be impressed based on a formula and, at the same time, decides the DC stage voltage Vdc1 and Vdc2 of an inverter based on formulae, Vdc1= SQR(3/2).omega1.phi2/cos(pi/6+theta) and Vdc2=SQR(3/2).omega1.phi2/cos(pi/6-theta) (where, phi2, omega1 and theta respectively represent a secondary cross flux, the angular velocity of the secondary cross flux phi2, and the angle indicating the position of the secondary cross flux phi2) and operates a DC voltage generating section and inverter section in accordance with the decided values so that the rotating speed and generating torque of an induction motor can always coincide with commanded values.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、インバータを用いて
誘導電動機を可変速制御する装置に関し、特に、誘導電
動機の速度と発生トルクとを瞬時瞬時に制御して、常に
指令値通りに動作させることのできる誘導電動機駆動用
インバータ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for variable speed control of an induction motor using an inverter, and more particularly, it controls the speed and generated torque of the induction motor instantaneously and instantaneously so that the induction motor always operates according to a command value. The present invention relates to an inverter device for driving an induction motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】誘導電動機を可変速制御するインバータ
装置には各種のものが存在するが、従来のある装置で
は、インバータ部のDCステージの電圧を、整流器出力
として得られるDC非安定電圧として一定値にするか、
希望する電動機速度に対応した電圧に保つことにより、
必要なインバータ出力周波数を得るようにしていた。
2. Description of the Related Art There are various kinds of inverter devices for controlling an induction motor at a variable speed. In a conventional device, the voltage of a DC stage of an inverter unit is fixed as a DC unstable voltage obtained as a rectifier output. Value or
By keeping the voltage corresponding to the desired motor speed,
I was trying to get the required inverter output frequency.

【0003】このような装置では、任意の速度で誘導電
動機を回転させようとする場合に電圧ベクトル(ゼロベ
クトル以外の6種)から最適なものを選んで出力してい
るが、電圧ベクトルを常に出力し続けるようにする為に
ベクトルが時間的に長く続き過ぎ、2次鎖交磁束が本来
必要としている位置を通り越してしまい、過剰なトルク
を発生してしまうという問題点があった。
In such a device, when the induction motor is to be rotated at an arbitrary speed, the optimum one is selected from the voltage vectors (six kinds other than the zero vector) and output, but the voltage vector is always There is a problem that the vector continues for a long time in order to keep outputting, and the secondary interlinkage magnetic flux passes over the position originally required, and excessive torque is generated.

【0004】かかる問題点を解決する為に、ゼロベクト
ルを入れて2次鎖交磁束の待機状態を追加しているが、
この様にすると、発生トルクが指令トルク以下に低下す
ることがある分だけ発生トルクにリップルを生じてしま
い、その為に速度やトルクを高精度には制御できないと
いう欠点があった。
In order to solve such a problem, a zero vector is inserted to add a standby state of secondary interlinkage magnetic flux.
In this case, the generated torque has a drawback that the generated torque may drop below the command torque, causing ripples in the generated torque, which makes it impossible to control the speed and torque with high accuracy.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の装
置の場合、平均的には速度やトルクを希望値に保ち得る
ものの、各瞬時の速度やトルクは希望値と一致しないと
いう問題点がある。すなわち、ある時刻では速度などが
希望値より大きくなる一方、次の時刻では小さくなるな
ど、実際のベクトルの時間積分値は、均一な速度では回
転しないことになる。このことは、とりも直さず発生ト
ルクリップルや速度リップルの原因となるものであり、
誘導電動機を可変速制御する上での重要な問題であり、
特に、回転子角速度ωm を低速で制御したい場合にその
影響が大きい。
In the case of the conventional device described above, the average speed and torque can be maintained, but the instantaneous speed and torque do not match the desired values. . That is, the speed and the like become larger than the desired value at a certain time, but become smaller at the next time, and the actual time integral value of the vector does not rotate at a uniform speed. This causes the generated torque ripple and speed ripple without any correction.
This is an important issue in controlling the induction motor's variable speed,
In particular, when it is desired to control the rotor angular velocity ω m at a low speed, the influence is great.

【0006】なお、トルクリップルの評価関数を用い
て、これを最小にするべく電圧ベクトルの時間的位置を
調整する方法や、インバータの構成素子のスイッチング
周波数を高めてトルクリップルを小さくする方法なども
提案されているが、いずれも根本的な対策とはなってい
ないのが実情である。この発明は、この問題点に着目し
てなされたものであって、誘導電動機の速度及び発生ト
ルクを各瞬時に指令値通りに制御して、発生トルクのリ
ップルを最小値に抑えることのできる誘導電動機駆動用
インバータ装置を提供することを目的とする。
A method of adjusting the temporal position of the voltage vector so as to minimize the torque ripple evaluation function and a method of increasing the switching frequency of the constituent elements of the inverter to reduce the torque ripple are also available. Although proposed, none of them is a fundamental measure. The present invention has been made in view of this problem, and it is possible to control the speed and the generated torque of the induction motor at each instant according to the command value, and to suppress the ripple of the generated torque to the minimum value. An object is to provide an inverter device for driving an electric motor.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する
為、この発明に係る誘導電動機駆動用インバータ装置
は、誘導電動機を可変速制御するインバータ部と、この
インバータ部にDCステージ電圧を供給する直流電圧発
生部と、前記誘導電動機の一次電流や回転子速度などを
検出する動作状態検出部と、この動作状態検出部からの
信号、外部から供給される回転子速度などの指令値を受
け、〔数1〕(式9)(式10)に基づいて電圧ベクト
ル時間幅Tw1,Tw2及びインバータのDCステージ電圧
dc1 ,VdC 2 を決定し、この値に応じて前記直流電圧
発生部とインバータ部を動作させる制御部とを特徴的に
備えている。
In order to achieve the above-mentioned object, an induction motor driving inverter device according to the present invention supplies an inverter section for controlling the induction motor at a variable speed and a DC stage voltage to this inverter section. A DC voltage generation unit, an operation state detection unit that detects the primary current of the induction motor, the rotor speed, and the like, a signal from the operation state detection unit, and a command value such as an externally supplied rotor speed, Based on [Equation 1] (Equation 9) (Equation 10), the voltage vector time widths T w1 and T w2 and the DC stage voltages V dc1 and V dC 2 of the inverter are determined, and the DC voltage generating unit is determined according to these values. And a control unit for operating the inverter unit.

【0008】[0008]

【作用】制御部は、〔数1〕に基づいて電圧ベクトル時
間幅Tw1,Tw2を決定すると共に、(式9)(式10)
に基づいてインバータのDCステージ電圧Vdc1 ,VdC
2 を決定し、決定されたこれらの値に応じて直流電圧発
生部とインバータ部を動作させ、もって誘導電動機の速
度と発生トルクとを常に指令値通りになるようにしてい
る。
The controller determines the voltage vector time widths T w1 and T w2 based on [Equation 1], and at the same time, (Equation 9) and (Equation 10)
Based on the DC stage voltage V dc1 , V dC of the inverter
2 is determined, and the DC voltage generator and the inverter are operated according to these determined values, so that the speed and the generated torque of the induction motor are always in accordance with the command values.

【0009】以下、この制御部の作用を示す〔数1〕、
(式9)(式10)の理論的根拠などを説明する。三相
誘導電動機を三相インバータで駆動する場合、多重形を
除いて電動機に印加できる電圧ベクトルは、ゼロベクト
ルを除くとV1 ,V2 ,V3 ,V4 ,V5,V6 の6種
類に限られる。
Hereinafter, the operation of this control unit will be shown [Equation 1],
The theoretical basis of (Equation 9) and (Equation 10) will be described. When a three-phase induction motor is driven by a three-phase inverter, the voltage vectors that can be applied to the motor except for the multiple type are V 1 , V 2 , V 3 , V 4 , V 5 , and V 6 except for the zero vector. Limited to types.

【0010】図2は、この6種類の電圧ベクトルV1
6 を図示したものである。例えば電圧ベクトルV
1 は、誘導電動機の各相をU相,V相,W相とした場合
にU相にのみインバータのDCステージの電圧が印加さ
れたものであり〔図2では、この状態を(1,0,0)
と表している〕、U相からV相,W相に電流を流して図
示の方向に二次磁束φ2 を生じさせる電圧ベクトルを示
している。
FIG. 2 shows the six types of voltage vectors V 1 to
V 6 is illustrated. For example, voltage vector V
1 indicates that the DC stage voltage of the inverter is applied only to the U phase when the phases of the induction motor are U phase, V phase, and W phase. , 0)
], A voltage vector that causes a secondary magnetic flux φ 2 to flow in the direction shown by flowing a current from the U phase to the V phase and the W phase.

【0011】この発明は、これら6種類の電圧ベクトル
を用いて、ベクトルの種類とその印加時間とを最適に設
計することによってトルクリップルを最小に抑えたイン
バータシステムを実現せんとするものである。そこで次
に、電圧ベクトルの選択法とその電圧ベクトルの印加時
間の決定方法を説明する。 〔電圧ベクトルの選択と、その電圧ベクトルの印加時間
の決定〕二次鎖交磁束φ2 を回転させて誘導電動機に力
行トルク(又は回生トルク)を発生させる場合に必要な
ことは、(1)二次鎖交磁束φ2 が常に円軌道上にある
こと、及び、(2)二次鎖交磁束φ2 をいつも一定速度
で回転させることである。ただし、負荷トルクと電動機
の回転速度は一定であるとする。
The present invention intends to realize an inverter system in which torque ripple is minimized by optimally designing the type of vector and its application time using these six types of voltage vectors. Therefore, next, a method of selecting a voltage vector and a method of determining the application time of the voltage vector will be described. [Selection of voltage vector and determination of application time of the voltage vector] When the secondary interlinking magnetic flux φ 2 is rotated to generate the power running torque (or regenerative torque) in the induction motor, (1) The secondary flux linkage φ 2 is always on a circular orbit, and (2) the secondary flux linkage φ 2 is always rotated at a constant speed. However, it is assumed that the load torque and the rotation speed of the electric motor are constant.

【0012】今、コンピュータ制御方式のインバータを
応用して上記の条件を満足させる為には、サンプル時間
S 毎に二次鎖交磁束φ2 が一定の円軌道上にあり、且
つそのサンプル時間TS の間に移動する距離(又はこの
移動距離が張る中心角)が一定でなければならない。従
って、円軌道上のある点から1サンプル時間TS 後の次
の点に二次鎖交磁束φ2 を移動させるのに、二次鎖交
磁束φ2 の現在位置に対応した相隣れる2つの電圧ベク
トルVx1,Vx2を適宜に選択すると共に、選択された
各電圧ベクトルの印加時間Tw1,Tw2を適当な値に制御
して上記の2条件を満足させれば良いことになる。
Now, in order to satisfy the above conditions by applying a computer-controlled inverter, the secondary interlinkage magnetic flux φ 2 is on a constant circular orbit at every sample time T S , and the sample time is The distance traveled during T S (or the central angle spanned by this travel) must be constant. Therefore, in order to move the secondary interlinkage magnetic flux φ 2 from one point on the circular orbit to the next point after one sampling time T S , two adjacent magnetic fluxes corresponding to the current position of the secondary interlinkage magnetic flux φ 2 are adjacent to each other. It suffices to appropriately select the two voltage vectors V x1 and V x2 and control the application times T w1 and T w2 of the selected voltage vectors to appropriate values to satisfy the above two conditions. .

【0013】図3は、二次鎖交磁束φ2 の1サンプル時
間TS 前後の位置をP1 ,P2 として、P1 の位置から
2 の位置に二次鎖交磁束φ2 を移動させたい場合に、
電圧ベクトルVx1とVx2とを適宜に選択して、電圧ベク
トルVx1を時間TW1だけ印加し、次に電圧ベクトルVx2
を時間TW2だけ印加した状態を示している。つまり、T
S =TW1+TW2であり、ベクトルTW1x1とベクトルT
W2x2とのベクトル和がベクトルP12 =Δλである
ことを示している。
FIG. 3 shows that the positions of the secondary interlinkage magnetic flux φ 2 before and after one sample time T S are P 1 and P 2 , and the secondary interlinkage magnetic flux φ 2 is moved from the position of P 1 to the position of P 2. If you want to
The voltage vectors V x1 and V x2 are appropriately selected, the voltage vector V x1 is applied for the time T W1 , and then the voltage vector V x2.
Is applied for a time T W2 . That is, T
S = T W1 + T W2 , and the vector T W1 V x1 and the vector T
It is shown that the vector sum with W2 V x2 is the vector P 1 P 2 = Δλ.

【0014】固定子座標系d,q(図2参照)におけ
る、電圧ベクトルVxi(但し、VxiはV1 〜V6 のいず
れか)のd,q座標値をVdxi ,Vqxi と表し、電圧ベ
クトル時間積分値Δλのd,q座標値をΔλd ,Δλq
と表すことにすると、 Δλd =VdX1 ・Tw1+Vdx2 ・Tw2 ……(式1) Δλq =Vqx1 ・Tw1+Vqx2 ・Tw2 ……(式2) の関係式が成立する。(式1)(式2)を解いて、各電
圧ベクトルVxiの印加時間Tw1,Tw2を算出すると、前
記した〔数1〕となる。
The d and q coordinate values of the voltage vector V xi (where V xi is any of V 1 to V 6 ) in the stator coordinate system d and q (see FIG. 2) are represented as V dxi and V qxi. , The d and q coordinate values of the voltage vector time integration value Δλ are Δλ d and Δλ q
If expressed, Δλ d = V dX1 · T w1 + V dx2 · T w2 (Equation 1) Δλ q = V qx1 · T w1 + V qx2 · T w2 (Equation 2) . By solving (Equation 1) and (Equation 2) and calculating the application times T w1 and T w2 of each voltage vector V xi , the above [Equation 1] is obtained.

【0015】1サンプル時間TS の間に必要とされる電
圧ベクトル時間積分値Δλが決まれば、Δλのd,q座
標値Δλd ,Δλq は、各サンプル時間毎に決まり、ま
た、Δλ(=ベトクルP1 2 )をはさみこむ2つの相
隣れる電圧ベクトルVx1,V x2を選択することにすれ
ば、選択された電圧ベクトルVx1,Vx2のd,q座標値
dx1 ,Vqx1 及びVdx2 ,Vqx2 も決まることにな
る。
1 sample time TSElectric power needed between
If the pressure vector time integration value Δλ is determined, the d and q coordinates of Δλ
Standard value Δλd, ΔλqIs determined at each sample time,
In addition, Δλ (= vector P1P2) Two phases sandwiching
Adjacent voltage vector Vx1, V x2Choose to
, The selected voltage vector Vx1, Vx2D and q coordinate values of
Vdx1, Vqx1And Vdx2, Vqx2Will also be decided
It

【0016】従って、制御部は、電圧ベクトル時間積分
値Δλを決定した後、Vdx1 ,Vqx 1 ,Vdx2 ,Vqx2
の値を上記〔数1〕に代入して、選択された各電圧ベク
トルVx1,Vx2の印加時間Tw1,Tw2を算出するのであ
る。 〔DCステージ電圧の決定〕次に、インバータのDCス
テージ電圧の決定方法を図4を参照しつつ説明する。図
4において、ベクトルOP1 は二次鎖交磁束φ2 を示し
ており、ベクトルP 1 2 は二次鎖交磁束φ2 を1サン
プル時間TS 後にP1 点からP2 点に移動させるに必要
な電圧ベクトル時間積Δλを示している。また、ベクト
ルP1 P' は第1電圧ベクトル時間積を示しており、ベ
クトルP1 P''は第2電圧ベクトル時間積を示してい
る。なお、図4の場合には、第1電圧ベクトルとしてV
2 が選択され、第2電圧ベクトルとしてV3 が選択され
ている。
Therefore, the control unit controls the voltage vector time integration.
After determining the value Δλ, Vdx1, Vqx 1, Vdx2, Vqx2
Substituting the value of the above into [Equation 1] above, each voltage vector selected
Toru Vx1, Vx2Application time Tw1, Tw2To calculate
It [Determination of DC stage voltage] Next, the DC voltage of the inverter
A method of determining the tage voltage will be described with reference to FIG. Figure
In 4, the vector OP1Is the secondary flux linkage φ2Shows
And the vector P 1P2Is the secondary flux linkage φ2A sun
Pull time TSLater P1P from the point2Needed to move to a point
The voltage vector time product Δλ is shown. Also, vector
Le P1P'represents the first voltage vector time product,
Cutle P1P ″ represents the second voltage vector time product
It In the case of FIG. 4, the first voltage vector is V
2Is selected and V is set as the second voltage vector.3Is selected
ing.

【0017】二次鎖交磁束φ2 が、ベクトルOP0 (図
4では電圧ベクトルV1 と一致している)となす角度を
θとすると、第1電圧ベクトルの時間積P1 ' と電圧
ベクトル時間積P1 2 とのなす角度はπ/6+θ+δ
θ/2となる。ここで、δθは1サンプル時間TS にお
ける角度θの変位を示すが、変位δθはほぼ零であるの
で、電圧ベクトル時間積P1 2 の方向はP1 点におけ
る接線方向とほぼ一致する。そこで、二次鎖交磁束φ2
の接線方向(円周方向)での移動距離、移動速度を検討
する。
[0017] Secondary interlinkage magnetic flux phi 2 is the vector OP 0 when the angle formed by the (consistent with the voltage vector V 1 in FIG. 4) and theta, time product P 1 P 'and the voltage of the first voltage vector The angle formed by the vector time product P 1 P 2 is π / 6 + θ + δ
θ / 2. Here, δθ represents the displacement of the angle θ in one sample time T S, but since the displacement δθ is almost zero, the direction of the voltage vector time product P 1 P 2 substantially coincides with the tangential direction at the point P 1 . Therefore, the secondary flux linkage φ 2
Consider the movement distance and movement speed in the tangential direction (circumferential direction) of.

【0018】第1電圧ベクトル時間積P1 P' による、
二次鎖交磁束φ2 の円周方向への移動距離は、P1 '
・COS(π/6+θ) によって与えられる。そして、第1
電圧ベクトルの印加時間はTw1であるので、二次鎖交磁
束φ2 のP1 点での円周方向の速度は、P1 ' ・COS
(π/6+θ) /Tw1となる。一方、第2電圧ベクトル
時間積P1 ''は、P1 点に於ける円周の接線とπ/6
−θの角度をなしているので、二次鎖交磁束φ2 の円周
方向の移動距離はP1''・COS(π/6−θ) であり、
二次鎖交磁束φ2 のP1 点での円周方向の速度はP1
''・COS(π/6−θ) /Tw2となる。
According to the first voltage vector time product P 1 P ',
The moving distance of the secondary interlinkage magnetic flux φ 2 in the circumferential direction is P 1 P '
-It is given by COS (π / 6 + θ). And the first
Since the application time of the voltage vector is T w1 , the velocity of the secondary interlinkage flux φ 2 in the circumferential direction at the point P 1 is P 1 P · COS.
(π / 6 + θ) / T w1 . On the other hand, the second voltage vector time product P 1 P is π / 6 with the tangent to the circumference at the point P 1.
Since the angle is −θ, the moving distance in the circumferential direction of the secondary interlinkage magnetic flux φ 2 is P 1 P · COS (π / 6−θ),
The velocity in the circumferential direction at the point P 1 of the secondary flux linkage φ 2 is P 1 P
· COS (π / 6−θ) / T w2 .

【0019】ところで、第1電圧ベクトルが印加されて
いる状態でのインバータのDCステージ電圧をVdc1
し、第2電圧ベクトルが印加されている状態でのインバ
ータのDCステージ電圧をVdc2 とすると、ベクトルP
1 ' ,P1 ''は、夫々 P1 ' =SQR(2/3) ・Vdc1 ・Tw1 ……(式3) P1 ''=SQR(2/3) ・Vdc2 ・Tw2 ……(式4)
で与えられる。
By the way, when the DC stage voltage of the inverter when the first voltage vector is applied is V dc1 and the DC stage voltage of the inverter when the second voltage vector is applied is V dc2 , Vector p
1 P and P 1 P are respectively P 1 P = SQR (2/3) · V dc1 · T w1 (Equation 3) P 1 P = SQR (2/3) · V dc2・ T w2 (Equation 4)
Given in.

【0020】トルクリップルを防止する為には、第1電
圧ベクトルが印加されている時と第2電圧ベクトルが印
加されている時とで、二次鎖交磁束φ2 の円周方向の速
度が一致しなければならないので、 P1 ' ・COS(π/6+θ) /Tw1=P1 ''・COS(π/6−θ) /Tw2 ……(式5) でなければならず、この等式に(式3)と(式4)とを
代入すると、 SQR(2/3) ・Vdc1 ・COS(π/6+θ) =SQR(2/3) ・Vdc2 ・COS(π/6 −θ) ……(式6) の関係が求まる。
In order to prevent torque ripple, the circumferential velocity of the secondary interlinkage magnetic flux φ 2 is different between when the first voltage vector is applied and when the second voltage vector is applied. Since they must match, P 1 P ' · COS (π / 6 + θ) / T w1 = P 1 P · COS (π / 6−θ) / T w2 (Equation 5) Substituting (Equation 3) and (Equation 4) into this equation, SQR (2/3) * Vdc1 * COS (π / 6 + θ) = SQR (2/3) * Vdc2 * COS (π / 6-θ) ... (Equation 6) is obtained.

【0021】(式6)の両辺で与えられる二次鎖交磁束
φ2 の円周方向の速度より、二次鎖交磁束φ2 の角速度
をω1 とすると、 ω1 =SQR(2/3) ・Vdc1 ・COS(π/6+θ) /φ2 ……(式7) ω1 =SQR(2/3) ・Vdc2 ・COS(π/6−θ) /φ2 ……(式8) と求まる。従って、二次鎖交磁束φ2 の角速度ω1 が決
まれば、インバータのDCステージ電圧Vdc1 ,Vdc2
は、 Vdc1 =SQR(3/2) ・ω1 ・φ2 /COS(π/6+θ) ……(式9) Vdc2 =SQR(3/2) ・ω1 ・φ2 /COS(π/6−θ) ……(式10) と与えられる。
[0021] than the speed of the circumferential-direction twin given by both sides primary interlinkage magnetic flux phi 2 of the equation (6), when the angular velocity of the secondary flux linkage phi 2 and ω 1, ω 1 = SQR ( 2/3 ) ・ V dc1・ COS (π / 6 + θ) / φ 2 …… (Equation 7) ω 1 = SQR (2/3) ・ V dc2・ COS (π / 6−θ) / φ 2 …… (Equation 8) Is asked. Therefore, if the angular velocity ω 1 of the secondary interlinkage magnetic flux φ 2 is determined, the DC stage voltages V dc1 and V dc2 of the inverter are determined .
Is V dc1 = SQR (3/2) · ω 1 · φ 2 / COS (π / 6 + θ) (Equation 9) V dc2 = SQR (3/2) · ω 1 · φ 2 / COS (π / 6-θ) (Equation 10) is given.

【0022】つまり、制御部は、二次鎖交磁束φ2 の位
置(図4では電圧ベクトルV1 からの角度θ)に応じ
て、インバータのDCステージの電圧を、(式9),
(式10)で与えられる値に制御して、誘導電動機のト
ルクリップルの発生を最小値に抑えるのである。 〔その他〕ところで、第1電圧ベクトルから第2ベクト
ルへの切り替えが、図4のP' 点で行われるということ
は、P1 点からP2 点に移動するに当たり、二次鎖交磁
束φ2 が円周上からずれることを意味する。しかし、二
次鎖交磁束φ2 の大きさは、その時定数のために瞬時に
は変化しないので、最初のサンプル時間では第1の電圧
ベクトルを印加した後に第2の電圧ベクトルを印加する
ようにし、次のサンプル時間では第2の電圧ベクトルを
印加した後に第1の電圧ベクトルを印加するようにすれ
ば、二次鎖交磁束φ2 の大きさを殆ど変化させることな
く円周上を移動させることができる。つまり、第1電圧
ベクトルと第2電圧ベクトルとの印加順序を次々と逆に
してゆけば、トルクリップルを殆ど発生させないで済む
ことになる。
That is, the controller determines the voltage of the DC stage of the inverter according to the position of the secondary interlinkage magnetic flux φ 2 (angle θ from the voltage vector V 1 in FIG. 4) (Equation 9),
By controlling to the value given by (Equation 10), the torque ripple of the induction motor is suppressed to the minimum value. [Others] By the way, the fact that the switching from the first voltage vector to the second vector is performed at the point P ′ in FIG. 4 means that when moving from the point P 1 to the point P 2 , the secondary interlinkage magnetic flux φ 2 Means deviating from the circumference. However, since the magnitude of the secondary interlinkage magnetic flux φ 2 does not change instantaneously due to its time constant, it is necessary to apply the second voltage vector after applying the first voltage vector at the first sample time. , If the first voltage vector is applied after the second voltage vector is applied at the next sample time, the secondary interlinkage magnetic flux φ 2 is moved on the circumference with almost no change. be able to. That is, if the order of applying the first voltage vector and the second voltage vector is reversed one after another, it is possible to generate almost no torque ripple.

【0023】尚、上記の説明では、二次鎖交磁束の位置
を表す角度θは、V1 ベクトルを基準にしたが、θ=−
π/6からθ=+π/6の範囲ではV1 ベクトルを基準
にするが、θが+π/6を越えれば基準ベクトルをV2
に移行させ、それ以降もθの大きさに応じてV3 〜V6
へと基準を移行させるので、前記の説明はそのまま適用
できる。
In the above description, the angle θ representing the position of the secondary interlinkage magnetic flux is based on the V 1 vector, but θ = −
In the range of π / 6 to θ = + π / 6, the V 1 vector is used as the reference, but when θ exceeds + π / 6, the reference vector is V 2
To V 3 to V 6 depending on the value of θ.
Since the standard is shifted to, the above description can be applied as it is.

【0024】[0024]

【実施例】以下、実施例に基づいて、この発明を更に詳
細に説明する。図1は、この発明の一実施例である誘導
電動機駆動用インバータ装置のブロック図を示したもの
である。この装置は、コンバータ1と、DC/DCコン
バータ2と、ブレーキ回路3と、インバータ4と、誘導
電動機5と、ロータリーエンコーダ6と、DCステージ
電圧決定部7と、演算処理部8と、印加電圧ベクトル決
定部9とで構成されている。尚、DCステージ電圧決定
部7と演算処理部8と印加電圧ベクトル決定部9とは、
全体としてコンピュータによる制御装置10を構成して
いる。
The present invention will be described in more detail based on the following examples. FIG. 1 is a block diagram of an induction motor driving inverter device according to an embodiment of the present invention. This device includes a converter 1, a DC / DC converter 2, a brake circuit 3, an inverter 4, an induction motor 5, a rotary encoder 6, a DC stage voltage determination unit 7, an arithmetic processing unit 8, and an applied voltage. It is composed of a vector decision unit 9. The DC stage voltage determination unit 7, the arithmetic processing unit 8, and the applied voltage vector determination unit 9 are
As a whole, the control device 10 using a computer is configured.

【0025】図1において、コンバータ1は、商用交流
電源を直流に変換する回路であり、DC/DCコンバー
タ2は、コンバータ1の直流出力を受け、インバータ4
にその時々の回転数及び負荷トルクに最も適合したDC
ステージ電圧を出力する回路である。ブレーキ回路3
は、誘導電動機5が回生トルクを負荷から要求された時
に、その回生トルクを発生させてそのブレーキ力を吸収
するための回路であり、ロータリーエンコーダ6は、誘
導電動機5の回転速度や、回転子の位置或いは回転移動
距離などを実測するためのものである。
In FIG. 1, a converter 1 is a circuit for converting a commercial AC power supply into a direct current, and a DC / DC converter 2 receives a direct current output of the converter 1 and receives an inverter 4
DC most suitable for the speed and load torque
It is a circuit that outputs a stage voltage. Brake circuit 3
Is a circuit for generating the regenerative torque and absorbing the braking force of the induction motor 5 when the induction motor 5 is requested to generate the regenerative torque by the load. It is for actually measuring the position or rotational movement distance.

【0026】DCステージ電圧決定部7は、外部から加
えられる電動機の速度指令ωm * と、演算処理部8で算
出される滑り角速度指令値ωS * 及び二次鎖交磁束φ2
と、ロータリーエンコーダ6の信号とを受け、インバー
タ4のDCステージ電圧の最適値Vdc1 ,Vdc2 を決定
する部分である。演算処理部8は、二次鎖交磁束指令φ
2 * と、誘導電動機の速度指令ωm * と、ロータリーエ
ンコーダ6からの信号と、誘導電動機5に流れている一
次電流の検出値i1 とを受けて、二次鎖交磁束の指令値
φ2 * と、二次鎖交磁束の現在値φ2 と、誘導電動機の
発生トルク指令値τ* と、滑り角速度指令値ωS * と、
これらの指令値に従うに必要な誘導電動機の一次側電流
指令値i1 * とを演算し、最後にこれらを使って次のサ
ンプル時点で必要とされる誘導電動機への印加電圧ベク
トル時間積Δλ* を演算する部分である。
The DC stage voltage determination unit 7 receives the speed command ω m * of the electric motor applied from the outside, the slip angular speed command value ω S * calculated by the arithmetic processing unit 8, and the secondary interlinkage magnetic flux φ 2.
And a signal from the rotary encoder 6 to determine the optimum values V dc1 and V dc2 of the DC stage voltage of the inverter 4. The arithmetic processing unit 8 determines the secondary flux linkage command φ.
2 * , the speed command ω m * of the induction motor, the signal from the rotary encoder 6, and the detected value i 1 of the primary current flowing in the induction motor 5, the command value φ of the secondary interlinkage magnetic flux. 2 * , the current value φ 2 of the secondary interlinkage magnetic flux, the generated torque command value τ * of the induction motor, the slip angular velocity command value ω S * ,
The primary side current command value i 1 * of the induction motor necessary to comply with these command values is calculated, and finally these are used to apply the vector voltage product Δλ * of the voltage applied to the induction motor at the next sampling time . Is a part for calculating.

【0027】印加電圧ベクトル決定部9は、DCステー
ジ電圧決定部7と演算処理部8の演算結果を受けて、ど
の電圧ベクトルVxiをどれだけの時間Tw1,Tw2、誘導
電動機5に印加すべきかを決定する部分である。 以上の
構成からなる誘導電動機駆動用インバータ装置につい
て、以下、各部の動作内容を説明する。
The applied voltage vector determination unit 9 is a DC
After receiving the calculation results of the voltage determination unit 7 and the calculation processing unit 8,
Voltage vector VxiHow long Tw1, Tw2, Induction
This is a part for determining whether to apply to the electric motor 5. More than
About the induction motor drive inverter device consisting of
The operation contents of each unit will be described below.

【0028】誘導電動機5を速度制御する場合には、そ
の電動機の運転における速度指令値ωm * が制御装置1
0に与えられる。一方、電動機の実際の速度ωm は、ロ
ータリーエンコーダ6の発信するパルス数を実測して単
位時間当たりのパルス数を演算すれば求まるので、速度
指令値ωm * と実際の速度ωm との偏差ωm * −ωm
自ずと計算できる。この値をPI増幅して得られる出力
は、とりも直さずその時に電動機5に必要とされるトル
クであり、これがトルク指令値τ* となる。なお、電動
機5をトルク制御する場合には、トルク指令値τ* が制
御装置に与えられる。
When the speed of the induction motor 5 is controlled, the speed command value ω m * in the operation of the motor is determined by the control device 1.
Given to 0. On the other hand, the actual speed ω m of the electric motor can be obtained by actually measuring the number of pulses transmitted by the rotary encoder 6 and calculating the number of pulses per unit time. Therefore, the speed command value ω m * and the actual speed ω m are The deviation ω m * −ω m can be calculated naturally. The output obtained by PI-amplifying this value is the torque required for the electric motor 5 at that time, and this becomes the torque command value τ * . When controlling the torque of the electric motor 5, the torque command value τ * is given to the control device.

【0029】演算処理部8では、このトルク指令値τ*
に基づいて、滑り角速度指令値ωS * を、ωS * =R2
/φ2 2・τ* ……(式11) より算出する。ここにR2 は、誘導電動機5の二次抵抗
値である。算出された滑り角速度指令値ωS * より、二
次鎖交磁束φ2 の角速度指令値ω1 * は、 ω1 * =ωm * +ωS * ……(式12) と求まるので、この値に基づいて各サンプル時間TS
の二次鎖交磁束φ2 の位置θを求めることができる。
In the arithmetic processing unit 8, this torque command value τ*
Based on the slip angular velocity command value ωS *To ωS *= R2
/ Φ2 2・ Τ*… Calculated from (Equation 11). R here2Is the secondary resistance of the induction motor 5.
It is a value. Calculated slip angular velocity command value ωS *Than two
Next flux linkage φ2Angular velocity command value ω1 *Is ω1 *= Ωm *+ ΩS *...... (Equation 12) is obtained, so each sample time T is calculated based on this value.Severy
Secondary flux of φ2The position θ can be obtained.

【0030】一方、あるサンプル時点(n−1)での二
次鎖交磁束φ2(n-1)の回転子座標系の値φ2m(n-1) は、
その前のサンプル時点(n−2)での二次鎖交磁束φ
2(n-2)と(n−1)時点の電動機一次電流i1(n-1)とか
ら求められる回転子座標系の値φ2m(n-2) ,i1m(n-1)
を使って φ2m(n-1) =T2 /(T2 +TS )・φ2m(n-2) +M・TS /(T2 +TS )・ i1m(n-1) ……(式13) のように求められる。但し、T2 は二次回路時定数、M
は相互インダクタンスである。なお、(式13)で求ま
るφ2m(n-1) を制御に用いるには、これを固定子座標系
の値φ2(n-1)に変換する必要があるが、ロータリーエン
コーダ6のパルス出力を積分することによって二次鎖交
磁束φ2 の位置θを求めれば、周知の方法によって回転
子座標系から固定子座標系への変換などができるので詳
細な説明は省略する。
On the other hand, the value φ 2m (n-1) in the rotor coordinate system of the secondary interlinkage magnetic flux φ 2 (n-1) at a certain sampling time (n-1) is
Secondary interlinkage magnetic flux φ at the previous sampling time (n-2)
2 (n-2) and (n-1) motor primary current point in time i 1 (n-1) and the value of the rotor coordinate system obtained from φ 2m (n-2), i 1m (n-1)
Φ 2m (n-1) = T 2 / (T 2 + T S ) ・ φ 2m (n-2) + M ・ T S / (T 2 + T S ) ・ i 1m (n-1) …… ( It is calculated as in Expression 13). However, T 2 is the secondary circuit time constant, M
Is the mutual inductance. In order to use φ 2m (n-1) obtained by (Equation 13) for control, it is necessary to convert this into a value φ 2 (n-1) in the stator coordinate system. If the position θ of the secondary interlinkage magnetic flux φ 2 is obtained by integrating the output, conversion from the rotor coordinate system to the stator coordinate system can be performed by a well-known method, so a detailed description will be omitted.

【0031】このようにして(n−1)時点での二次鎖
交磁束φ2(n-1)が求まる一方、上述したトルク指令値τ
* と、外部より演算処理部8に与えられる二次鎖交磁束
の指令値φ2 * とから〔数2〕の演算によって(n+
1)時点に於ける電動機一次電流指令値i1 * (n+1)
求まる。
In this way, the secondary interlinkage magnetic flux φ 2 (n-1) at time (n-1) is obtained, while the torque command value τ described above is obtained.
* And the command value φ 2 * of the secondary interlinkage magnetic flux given to the arithmetic processing unit 8 from the outside by the calculation of [Equation 2] (n +
1) The motor primary current command value i 1 * (n + 1) at the time point is obtained.

【0032】[0032]

【数2】 [Equation 2]

【0033】但し、L2 は二次インダクタンスである。
例えば、現時点が(n−1)時点とn時点との間にある
とすれば、次の時点における制御に必要な諸量は、n時
点での電動機一次電流i1 の実際値i1(n)(この値は一
次電流検出値からの推定したもの)と、n時点での二次
鎖交磁束φ2 の実際値φ2(n)と、(n+1)時点での電
動機一次電流指令値i1 * (n+1) 及び二次鎖交磁束φ2
* (n+1) とである。尚、n時点での二次鎖交磁束φ2
実際値φ 2(n)は、(式13)に於いてi1m(n-1) の代わ
りにi1m(n) を使いφ2m(n-2) の代わりにφ2m(n-1)
使って二次鎖交磁束φ2m(n) を求め、これを固定子座標
に変換して求めたものである。
However, L2Is the secondary inductance.
For example, the current time point is between the (n-1) time point and the n time point.
Then, the quantities required for control at the next time are n hours
Motor primary current i at the point1The actual value of i1 (n)(This value is
(Estimated from the detected value of the next current) and the secondary at time n
Interlink magnetic flux φ2Actual value of φ2 (n)And the power at (n + 1)
Motivation primary current command value i1 * (n + 1)And the secondary flux linkage φ2
* (n + 1)And. The secondary flux linkage φ at time n2of
Actual value φ 2 (n)Is i in (Equation 13)1m (n-1)Instead of
Rini1m (n)Using φ2m (n-2)Instead of φ2m (n-1)To
Use the secondary flux linkage φ2m (n)And find this in the stator coordinates
It was converted to.

【0034】上記の諸量i1(n),φ2(n)
1 * (n+1) ,φ2 * (n+1) によって、n時点で必要と
される電動機の一次電圧ベクトル時間積分値Δλ* (n)
が〔数3〕のように算出される。
The above variables i 1 (n) , φ 2 (n) ,
i 1 * (n + 1) , φ 2 * (n + 1) , the primary voltage vector time integral value Δλ * (n) of the motor required at time n
Is calculated as in [Equation 3].

【0035】[0035]

【数3】 [Equation 3]

【0036】但し、Lσ=L1 −M2 /L2 であり、R
1 は一次抵抗、L1 は一次インダクタンスである。尚、
φ2 * (n+1) の大きさは、外部より制御装置10に指令
値として与えられており、またその角速度ω1 * は(式
12)によって与えられるので、(n+1)時点での二
次鎖交磁束φ2 * (n+1) の大きさや位置は簡単に求めら
れる。尚、以下の〔数4〕,〔数5〕は、〔数3〕を導
出する出発点となる基礎方程式であり、pは微分演算子
である。
However, Lσ = L 1 -M 2 / L 2 and R
1 is a primary resistance and L 1 is a primary inductance. still,
The magnitude of φ 2 * (n + 1) is externally given to the control device 10 as a command value, and its angular velocity ω 1 * is given by (Equation 12). The size and position of the next interlinkage magnetic flux φ 2 * (n + 1) can be easily obtained. The following [Equation 4] and [Equation 5] are basic equations that are the starting points for deriving [Equation 3], and p is a differential operator.

【0037】[0037]

【数4】 [Equation 4]

【0038】[0038]

【数5】 [Equation 5]

【0039】以上が演算処理部8における演算内容であ
る。〔数3〕は、一次電圧ベクトルの時間積分値を離散
値系に直して表現しており、n時点で必要となる一次電
圧ベクトルの時間積分値の指令値を与えるものである。
従って、(式1)(式2)のΔλd ,Δλq に〔数3〕
のΔλd * (n) ,Δλq * (n) を代入すれば、その時点
で必要とされる電圧ベクトルの時間幅Tw1,Tw2が〔数
1〕から求まる。
The above is the contents of the calculation in the calculation processing section 8. [Equation 3] expresses the time integral value of the primary voltage vector by converting it to a discrete value system, and gives a command value of the time integral value of the primary voltage vector required at the time point n.
Therefore, [Formula 3] is added to Δλ d and Δλ q in (Formula 1) and (Formula 2).
By substituting Δλ d * (n) and Δλ q * (n) , the time widths T w1 and T w2 of the voltage vector required at that time can be obtained from [Equation 1].

【0040】Δλ* のd,q座標が求まった段階で、こ
のΔλ* が6種類の電圧ベクトルの中のどの相隣れるベ
クトルの間にあるのかも明確になるので、印加電圧ベク
トル決定部9は、印加すべき電圧ベクトルVxiの種類を
具体的に決定する。また、印加電圧ベクトル決定部9で
の演算には、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルの各
々が電動機に印加される時のDCステージの電圧
dc1 ,Vdc2 が必要となるが、DCステージ電圧決定
部7は、(式9)(式10)のω1 に(式12)のω1
* を代入してDCステージの電圧Vdc1 ,Vdc2 を算出
する。
[0040] [Delta] [lambda] * of d, at the stage of Motoma' is q coordinates, this [Delta] [lambda] * also becomes clear whether the between which the neighbors are vectors in the six voltage vectors, applied voltage vector determining unit 9 Specifically determines the type of voltage vector V xi to be applied. Further, the calculation in the applied voltage vector determination unit 9 requires the voltages V dc1 and V dc2 of the DC stage when each of the first voltage vector and the second voltage vector is applied to the motor. voltage determining unit 7, (equation 9) omega 1 of the omega 1 (equation 10) (equation 12)
By substituting * , the DC stage voltages V dc1 and V dc2 are calculated.

【0041】このようにして算出されたVdc1
dc2 ,Tw1,Tw2は、DC/DCコンバータ2への指
令として与えられ、またインバータ4には、発生させる
べき電圧ベクトルVxi、及びその時間幅Tw1,Tw2を指
令値として与えて速度制御が行われる。なお、回生トル
クが必要な時はブレーキ回路3にもこれらの信号を与
え、小電力システムの場合はブレーキ抵抗を装備して電
動機の回生エネルギーを吸収し、大電力システムの場合
はコンバータ1に電源への電力回生装置を装備してエネ
ルギーを電源に回生する必要がある。
V dc1 calculated in this way,
V dc2 , T w1 and T w2 are given as commands to the DC / DC converter 2, and the inverter 4 is given a voltage vector V xi to be generated and its time widths T w1 and T w2 as command values. Speed control is performed. When regenerative torque is required, these signals are also given to the brake circuit 3. In the case of a small power system, a brake resistor is installed to absorb the regenerative energy of the electric motor, and in the case of a large power system, the power is supplied to the converter 1. It is necessary to equip an electric power regeneration device to regenerate energy into a power source.

【0042】 以上の通り、インバータのDCステージの
電圧を、(式9)(式10)に従って制御すれば、イン
バータシステムのトルクリップルの発生を最小限に抑圧
できることになる。しかし、この方法では、1サンプリ
ング時間Ts のうちで、Tw1の時間はインバータのDC
ステージ電圧をVdc1 に制御し、残りの時間Tw2(=T
S −Tw1)はVdc2 に制御しなければならないので、イ
ンバータの電源の設計がやや複雑になる。そこで、かか
る点を考慮してインバータの電源の設計を簡略化できる
方法を以下に説明する。
[0042] As mentioned above, the DC stage of the inverter
If the voltage is controlled according to (Equation 9) and (Equation 10), the
Minimizes torque ripple in the barter system
You can do it. However, with this method, one sample
Longing time TsOf which, Tw1Time is the DC of the inverter
Stage voltage is Vdc1Control the remaining time Tw2(= T
S-Tw1) Is Vdc2I have to control
The power supply design of the inverter is slightly complicated. There
The power supply design of the inverter can be simplified in consideration of
The method is described below.

【0043】(式9)と(式10)で与えられるインバ
ータのDCステージ電圧Vdc1 ,V dc2 は、二次鎖交磁
束φ2 の位置θによって異なる値となるので、一般には
別々の値になる。しかし、θの絶対値をABS(θ) で表し
て、 VdC1 ≒Vdc2 ≒Vdc=SQR(3/2) ・ω1 ・φ2 /COS(π/6−ABS(θ)) ……(式14) と簡略化しても大きな誤差は生じない。そこで、1サン
プル時間Ts の間、DCステージの電圧を一定値Vdc
制御することにする。
Inverters given by (Equation 9) and (Equation 10)
DC stage voltage Vdc1, V dc2Is the secondary interlinkage
Bundle φ2Since the value varies depending on the position θ of,
Will have different values. However, the absolute value of θ is expressed as ABS (θ).
VdC1≒ Vdc2≒ Vdc= SQR (3/2) ・ ω1・ Φ2/ COS (π / 6-ABS (θ)) (Equation 14) does not cause a large error. So 1 sun
Pull time TsWhile the voltage of the DC stage is constant value VdcTo
I will control it.

【0044】この簡略化法の場合には、(式14)で求
まるインバータのDCステージ電圧Vdcに基づいて、
〔数1〕より第1と第2の電圧ベクトルの印加時間Tw1
とTw2とを求めるので、算出された印加時間Tw1,Tw2
の和は必ずしも1サンプル時間TS に一致しないことに
なる。何故なら、本来、(式9)と(式10)とからイ
ンバータのDCステージ電圧を第1ベクトル及び第2ベ
クトルの大きさとして夫々別々に求めた上で、その結果
を(式3)(式4)のVdx1 ,Vqx1 ,Vdx2 ,Vqx2
に代入して印加時間T w1,Tw2とを求める必要があるに
も拘らず、DCステージ電圧を同じ値Vdcとして(式
3)(式4)から印加時間を算出しているからである。
In the case of this simplification method,
DC stage voltage V of Maru inverterdcOn the basis of,
From [Equation 1], the application time T of the first and second voltage vectorsw1
And Tw2And the calculated application time Tw1, Tw2
Is always 1 sample time TSTo not match
Become. The reason is that originally, from (Equation 9) and (Equation 10),
The DC stage voltage of the inverter is set to the first vector and the second vector.
The results were obtained after individually calculating the size of the kutor.
V in (Equation 3) and (Equation 4)dx1, Vqx1, Vdx2, Vqx2
And apply time T w1, Tw2And need to ask
Nevertheless, the DC stage voltage is set to the same value VdcAs (expression
3) The application time is calculated from (Equation 4).

【0045】また、(式14)の簡略式を用いる場合に
は(式6)の等式が成立せず、その為に、第1電圧ベク
トル時間積P1 ' の二次鎖交磁束の円周方向角速度
と、第2電圧ベクトル時間積P1 ''の二次鎖交磁束の
円周方向速度とが一致しなくなり、結果として、滑り角
速度ωs などが変化して発生トルクτに僅かのトルクリ
ップルが発生する恐れがある。
Further, when the simplified expression of (Equation 14) is used, the equation of (Equation 6) does not hold, and therefore, the secondary flux linkage of the first voltage vector time product P 1 P ' The circumferential angular velocity and the circumferential velocity of the secondary interlinkage magnetic flux of the second voltage vector time product P 1 P do not match, and as a result, the slip angular velocity ω s changes and the generated torque τ changes. A slight torque ripple may occur.

【0046】そこで、以下の方法を採用することによっ
て、ゼロベクトルを用いることなくトルクリップルを抑
制することにする。(式14)、つまり、SQR(3/2)
・ω1 ・φ2 /COS(π/6−ABS(θ))に従ってVdc1
dc2 =VdC を決定し、このVdCの値に基づいて〔数
1〕から算出される第1ベクトルVx1と第2ベクトルV
x2の印加時間を求めてこれ等をTw1 S ,Tw2S とする。
算出された印加時間の和Tw1S +Tw2S が1サンプル時
間T S に必ずしも一致しないのは前述の通りであるが、
現在が(n-1)時点とn 時点の間であるとして、n 時点と
(n+1) 時点間におけるDCステージ電圧VdCS を VdcS =(Tw1S +Tw2S )・Vdc/TS ……(式15) と補正すれば、各サンプル時間毎にゼロベクトルを挿入
することなく、誘導電動機のトルクリップルを大幅に抑
制することが可能となる。
Therefore, by adopting the following method
Torque ripple is suppressed without using the zero vector.
I will control. (Equation 14), that is, SQR (3/2)
・ Ω1・ Φ2/ COS (π / 6-ABS (θ)) Vdc1=
Vdc2= VdC Decide this VdCBased on the value of
1] the first vector V calculated fromx1And the second vector V
x2And apply them to Tw1 S, Tw2SAnd
Sum of calculated application times Tw1S+ Tw2SWhen 1 sample
Interval T SAs mentioned above, it does not always match
Assuming that the current time is between (n-1) time point and n time point,
DC stage voltage V between (n + 1) pointsdCSTo VdcS= (Tw1S+ Tw2S) ・ Vdc/ TS…… (Equation 15) If corrected, insert zero vector at each sample time
Torque ripple of the induction motor
It becomes possible to control.

【0047】このように、この発明においては、簡略化
方式である場合を含め、各サンプル時間TS にゼロベク
トルを発信する必要がないので、インバータのスイッチ
ング周波数も約1/3程度に低減できるという利点があ
る。また、インバータのDCステージの電圧を1サンプ
ル時間の全域にわたって印加しているので、インバータ
の正のアーム部と負のアーム部との短絡減少を防止する
ためのデッドタイムによる特性の劣化を防止することも
できる。
As described above, according to the present invention, since it is not necessary to transmit the zero vector at each sample time T S , including the case of the simplified method, the switching frequency of the inverter can be reduced to about 1/3. There is an advantage. Further, since the voltage of the DC stage of the inverter is applied over the entire sampling time, the deterioration of the characteristics due to the dead time for preventing the short circuit between the positive arm portion and the negative arm portion of the inverter is prevented. You can also

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る誘
導電動機駆動用インバータ装置では、制御部が〔数1〕
(式9)(式10)に基づいて動作するので、速度指令
やトルク指令を極めて忠実に追従するものとなり、実際
の速度リップルやトルクリップルが最小に抑えられた円
滑な制御が実現される。
As described above, in the induction motor driving inverter device according to the present invention, the control unit is represented by [Equation 1].
Since it operates based on (Equation 9) and (Equation 10), it follows the speed command and the torque command extremely faithfully, and realizes smooth control in which actual speed ripples and torque ripples are minimized.

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

【図1】この発明の一実施例である誘導電動機駆動用イ
ンバータ装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an inverter device for driving an induction motor that is an embodiment of the present invention.

【図2】誘導電動機を駆動する為の電圧ベクトルを図示
したものである。
FIG. 2 is a diagram showing voltage vectors for driving an induction motor.

【図3】二次鎖交磁束φ2 を移動させる場合の電圧ベク
トルの選択法を示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a method of selecting a voltage vector when moving a secondary interlinkage magnetic flux φ 2 .

【図4】図3を更に詳細に図示したものである。FIG. 4 is a more detailed illustration of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コンバータ 2 DC/DCコンバータ 3 ブレーキ回路 4 インバータ 5 誘導電動機 6 ロータリエンコーダ 10 制御装置 1 Converter 2 DC / DC Converter 3 Brake Circuit 4 Inverter 5 Induction Motor 6 Rotary Encoder 10 Controller

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】誘導電動機を可変速制御するインバータ部
と、 このインバータ部にDCステージ電圧を供給する直流電
圧発生部と、 前記誘導電動機の一次電流や回転子速度などを検出する
動作状態検出部と、 この動作状態検出部からの信号、外部から供給される回
転子速度指令値などを受け、〔数1〕(式9)(式1
0)に基づいて電圧ベクトル時間幅Tw1,Tw2及びイン
バータのDCステージ電圧Vdc1 ,VdC2 を決定し、こ
の値に応じて前記直流電圧発生部とインバータ部を動作
させる制御部とを備えることを特徴とする誘導電動機駆
動用インバータ装置。 【数1】 dc1 =SQR(3/2) ・ω1 ・φ2 /COS(π/6+θ) ……(式9) Vdc2 =SQR(3/2) ・ω1 ・φ2 /COS(π/6−θ) ……(式10)
1. An inverter section for controlling the induction motor at a variable speed, a DC voltage generating section for supplying a DC stage voltage to the inverter section, and an operation state detecting section for detecting the primary current of the induction motor and the rotor speed. And the rotor speed command value supplied from the outside and the signal from the operation state detection unit, [Equation 1] (Equation 9) (Equation 1)
0), the voltage vector time widths T w1 and T w2 and the DC stage voltages V dc1 and V dC2 of the inverter are determined, and the DC voltage generating unit and the control unit for operating the inverter unit are provided according to these values. An inverter device for driving an induction motor, which is characterized in that [Equation 1] V dc1 = SQR (3/2) ・ ω 1 · φ 2 / COS (π / 6 + θ) (Equation 9) V dc2 = SQR (3/2) ・ ω 1・ φ 2 / COS (π / 6- θ) …… (Equation 10)
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