JPH06153568A - 誘導電動機の定数計測方法 - Google Patents
誘導電動機の定数計測方法Info
- Publication number
- JPH06153568A JPH06153568A JP4302762A JP30276292A JPH06153568A JP H06153568 A JPH06153568 A JP H06153568A JP 4302762 A JP4302762 A JP 4302762A JP 30276292 A JP30276292 A JP 30276292A JP H06153568 A JPH06153568 A JP H06153568A
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- Japan
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- induction motor
- resistance
- component
- constant
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 巻線抵抗測定と拘束試験のみで、ベクトル制
御用誘導電動機の各定数を容易に計測できるようにした
ものである。 【構成】 まず、合成インピーダンスの抵抗分Ｒおよび
リアクタンス分Ｘを周波数がｆのとき拘束試験にて求め
る。次に、１／２ｆの周波数による拘束試験を行って抵
抗分Ｒ’およびリアクタンスＸ’を求める。その後、Ｉ
Ｍの定数が磁気飽和、表皮効果等の影響により変化しな
いものと仮定して等価回路からＩＭの各定数である励磁
インダクタンスＸm、漏れインダクタンスＸσや二次抵
抗Ｒ2を求める。
御用誘導電動機の各定数を容易に計測できるようにした
ものである。 【構成】 まず、合成インピーダンスの抵抗分Ｒおよび
リアクタンス分Ｘを周波数がｆのとき拘束試験にて求め
る。次に、１／２ｆの周波数による拘束試験を行って抵
抗分Ｒ’およびリアクタンスＸ’を求める。その後、Ｉ
Ｍの定数が磁気飽和、表皮効果等の影響により変化しな
いものと仮定して等価回路からＩＭの各定数である励磁
インダクタンスＸm、漏れインダクタンスＸσや二次抵
抗Ｒ2を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はベクトル制御用誘導電
動機の漏れインダクタンスや励磁インダクタンス等の各
定数計測方法に関するものである。
動機の漏れインダクタンスや励磁インダクタンス等の各
定数計測方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】滑り周波数制御方式のベクトル制御で
は、滑り周波数の演算に誘導電動機の二次抵抗を使用し
ているために、二次抵抗の温度変化によりトルク制御特
性が悪化することが知られている。従来、ベクトル制御
では一定として扱っていたパラメータである励磁インダ
クタンスが、励磁指令に対して磁気飽和の影響により変
動し、高速域のトルク制御精度が低下することも知られ
ている。これらのパラメータ変動補償方式については、
一次電流基準軸によるγ−δ軸電流制御系を用いた一次
抵抗変動にロバストな補償方式を開発し、良好な結果が
得られている（参考文献：電気学会論文誌Ｄ，平成４
年，１１２巻２号，１０７〜１１６）。しかし、従来方
式ではパラメータである励磁インダクタンスと漏れイン
ダクタンスの分離が行われていないために、励磁インダ
クタンス変動補償が正確に実行されていない。
は、滑り周波数の演算に誘導電動機の二次抵抗を使用し
ているために、二次抵抗の温度変化によりトルク制御特
性が悪化することが知られている。従来、ベクトル制御
では一定として扱っていたパラメータである励磁インダ
クタンスが、励磁指令に対して磁気飽和の影響により変
動し、高速域のトルク制御精度が低下することも知られ
ている。これらのパラメータ変動補償方式については、
一次電流基準軸によるγ−δ軸電流制御系を用いた一次
抵抗変動にロバストな補償方式を開発し、良好な結果が
得られている（参考文献：電気学会論文誌Ｄ，平成４
年，１１２巻２号，１０７〜１１６）。しかし、従来方
式ではパラメータである励磁インダクタンスと漏れイン
ダクタンスの分離が行われていないために、励磁インダ
クタンス変動補償が正確に実行されていない。
【０００３】一方、漏れインダクタンスは、回転子スロ
ット形状により変化の傾向が異なることがすでに報告さ
れている（参考文献：電気学会論文誌Ｂ，昭和５３年，
９８巻６号，５０３〜５１０）、全閉スロット回転子機
では、ギャップに面した鉄心肉厚のごく薄い部分が定格
電流以下の小電流で容易に飽和してしまうために、二次
漏れインダクタンスが電流により変化する。しかし、半
閉スロット回転子機では、ギャップに面した鉄心肉厚の
ごく薄い部分がないために飽和の影響が少なく、電流に
よる二次漏れインダクタンスの変化は少ない。また、一
般用電動機では固定子スロットは通常半閉スロットであ
るので、半閉スロット回転子機と同様に飽和の影響は少
ない。このため、一次漏れインダクタンスは電流により
あまり変化しない。
ット形状により変化の傾向が異なることがすでに報告さ
れている（参考文献：電気学会論文誌Ｂ，昭和５３年，
９８巻６号，５０３〜５１０）、全閉スロット回転子機
では、ギャップに面した鉄心肉厚のごく薄い部分が定格
電流以下の小電流で容易に飽和してしまうために、二次
漏れインダクタンスが電流により変化する。しかし、半
閉スロット回転子機では、ギャップに面した鉄心肉厚の
ごく薄い部分がないために飽和の影響が少なく、電流に
よる二次漏れインダクタンスの変化は少ない。また、一
般用電動機では固定子スロットは通常半閉スロットであ
るので、半閉スロット回転子機と同様に飽和の影響は少
ない。このため、一次漏れインダクタンスは電流により
あまり変化しない。
【０００４】ベクトル制御に用いられている誘導電動機
のＴ−１形等価回路（後述する）では無負荷運転時に励
磁電流指令に対する励磁インダクタンスと漏れインダク
タンスの和の変動分を計測することが可能である。しか
し、励磁インダクタンスと漏れインダクタンスを分離す
ることはできない。
のＴ−１形等価回路（後述する）では無負荷運転時に励
磁電流指令に対する励磁インダクタンスと漏れインダク
タンスの和の変動分を計測することが可能である。しか
し、励磁インダクタンスと漏れインダクタンスを分離す
ることはできない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述したベクトル制御
に用いられている誘導電動機のＴ−１形等価回路は図５
に示すようになっている。図５において、Ｒ1は一次抵
抗、Ｘσは漏れインダクタンス、Ｘmは励磁インダクタ
ンス、Ｒ2／Ｓは二次抵抗である。この図５に示す各定
数は、巻線抵抗測定と無負荷試験および拘束試験により
決定される。しかし、一般的に漏れインダクタンスＸσ
と励磁インダクタンスＸmを分離することはできないた
め、特願平４−１８５５９号に示すように別の等価回路
の定数を求め、等価交換によって、図５に示す各定数を
求める手段もある。この手段は無負荷試験で行うことが
前提であるが、設備として設置された場合には無負荷運
転が不可能となり、各定数の決定が困難となる問題があ
る。
に用いられている誘導電動機のＴ−１形等価回路は図５
に示すようになっている。図５において、Ｒ1は一次抵
抗、Ｘσは漏れインダクタンス、Ｘmは励磁インダクタ
ンス、Ｒ2／Ｓは二次抵抗である。この図５に示す各定
数は、巻線抵抗測定と無負荷試験および拘束試験により
決定される。しかし、一般的に漏れインダクタンスＸσ
と励磁インダクタンスＸmを分離することはできないた
め、特願平４−１８５５９号に示すように別の等価回路
の定数を求め、等価交換によって、図５に示す各定数を
求める手段もある。この手段は無負荷試験で行うことが
前提であるが、設備として設置された場合には無負荷運
転が不可能となり、各定数の決定が困難となる問題があ
る。
【０００６】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、巻線抵抗測定と拘束試験のみで、ベクトル制御用
誘導電動機の各定数を容易に計測できるようにした誘導
電動機の定数計測方法を提供することを目的とする。
ので、巻線抵抗測定と拘束試験のみで、ベクトル制御用
誘導電動機の各定数を容易に計測できるようにした誘導
電動機の定数計測方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】この発明は上
記の目的を達成するために、漏れインダクタンスと二次
抵抗との共通接続点に励磁インダクタンスが接続された
拘束試験時の誘導電動機のＴ−１形等価回路の各定数を
計測する方法において、巻線抵抗測定および任意の異な
った２つの周波数のうち第１の周波数にてまず拘束試験
を行って合成インピーダンスの抵抗分Ｒおよびリアクタ
ンス分Ｘを求めた後、次に第２の周波数にて再び拘束試
験を行って合成インピーダンスの抵抗分Ｒ’およびリア
クタンス分Ｘ’を求め、これら抵抗分およびリアクタン
ス分を演算して誘導電動機の各定数を計測するようにし
たものである。
記の目的を達成するために、漏れインダクタンスと二次
抵抗との共通接続点に励磁インダクタンスが接続された
拘束試験時の誘導電動機のＴ−１形等価回路の各定数を
計測する方法において、巻線抵抗測定および任意の異な
った２つの周波数のうち第１の周波数にてまず拘束試験
を行って合成インピーダンスの抵抗分Ｒおよびリアクタ
ンス分Ｘを求めた後、次に第２の周波数にて再び拘束試
験を行って合成インピーダンスの抵抗分Ｒ’およびリア
クタンス分Ｘ’を求め、これら抵抗分およびリアクタン
ス分を演算して誘導電動機の各定数を計測するようにし
たものである。
【０００８】
【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は拘束時の誘導電動機（ＩＭ）の等価回路を
示すもので、この等価回路は図５の等価回路よりＳ＝１
としたときのものである。図１の等価回路において、ベ
クトルＥ1の点から見た右側の合成インピーダンスの抵
抗分をＲ、リアクタンス分をＸとすると、図１の等価回
路は図２のようになる。図３は図２の等価回路のベクト
ル図である。図２において、抵抗Ｒ1は直流励磁によ
り、拘束試験の各計測ポイント前ごとに計測して温度変
化の影響を除去するためのものである。
する。図１は拘束時の誘導電動機（ＩＭ）の等価回路を
示すもので、この等価回路は図５の等価回路よりＳ＝１
としたときのものである。図１の等価回路において、ベ
クトルＥ1の点から見た右側の合成インピーダンスの抵
抗分をＲ、リアクタンス分をＸとすると、図１の等価回
路は図２のようになる。図３は図２の等価回路のベクト
ル図である。図２において、抵抗Ｒ1は直流励磁によ
り、拘束試験の各計測ポイント前ごとに計測して温度変
化の影響を除去するためのものである。
【０００９】図４は拘束試験時の抵抗とリアクタンス分
の計測回路を示すもので、図４において、１１は第１偏
差部で、この第１偏差部１１のプラス端には電流指令値
ｉ1γ＊が入力され、そのマイナス端には電流ｉ1γが入
力される。第１偏差部１１の偏差出力はγ軸ＡＣＲ１２
に入力されると、その出力にはγ軸電圧成分Ｖ1γを得
る。このＶ1γはＰＷＭ回路１３に入力される。１４は
第２偏差部で、この第２偏差部１４のプラス入力端には
電流指令値ｉ1δ＊＝０が入力され、そのマイナス入力
端には電流ｉ1δが入力される。第２偏差部１４の偏差
出力はδ軸ＡＣＲ１５に入力されると、その出力にはδ
軸電圧成分Ｖ1δを得る。このＶ1δはＰＷＭ回路１３に
入力される。１６は３φ−γδ軸変換部で、この変換部
１６の入力にはＵ相とＷ相の電流ｉU，ｉWが供給され、
出力にはｉ1γ，ｉ1δが送出される。このうちｉ1γと
前記Ｖ1γ，Ｖ1δがＲ，Ｘ計測部１７に供給される。こ
のＲ，Ｘ計測部１７には一次抵抗Ｒ1も供給されて、こ
こで抵抗分Ｒとリアクタンス分Ｘが計測される。
の計測回路を示すもので、図４において、１１は第１偏
差部で、この第１偏差部１１のプラス端には電流指令値
ｉ1γ＊が入力され、そのマイナス端には電流ｉ1γが入
力される。第１偏差部１１の偏差出力はγ軸ＡＣＲ１２
に入力されると、その出力にはγ軸電圧成分Ｖ1γを得
る。このＶ1γはＰＷＭ回路１３に入力される。１４は
第２偏差部で、この第２偏差部１４のプラス入力端には
電流指令値ｉ1δ＊＝０が入力され、そのマイナス入力
端には電流ｉ1δが入力される。第２偏差部１４の偏差
出力はδ軸ＡＣＲ１５に入力されると、その出力にはδ
軸電圧成分Ｖ1δを得る。このＶ1δはＰＷＭ回路１３に
入力される。１６は３φ−γδ軸変換部で、この変換部
１６の入力にはＵ相とＷ相の電流ｉU，ｉWが供給され、
出力にはｉ1γ，ｉ1δが送出される。このうちｉ1γと
前記Ｖ1γ，Ｖ1δがＲ，Ｘ計測部１７に供給される。こ
のＲ，Ｘ計測部１７には一次抵抗Ｒ1も供給されて、こ
こで抵抗分Ｒとリアクタンス分Ｘが計測される。
【００１０】上記のように構成したＲ，Ｘ計測回路にお
いて、一次電流を基準軸とするγ−δ軸電流制御系を構
成し、δ軸電圧成分Ｖ1δをδ軸ＡＣＲ１５の出力に、
γ軸電圧成分Ｖ1γをγ軸ＡＣＲ１２の出力に得ること
により、合成インピーダンスの抵抗分Ｒおよびリアクタ
ンス分Ｘが次のようにして求められる。まず、図３のベ
クトル図よりｅ1γとｅ1δを求めると、次式のようにな
る。
いて、一次電流を基準軸とするγ−δ軸電流制御系を構
成し、δ軸電圧成分Ｖ1δをδ軸ＡＣＲ１５の出力に、
γ軸電圧成分Ｖ1γをγ軸ＡＣＲ１２の出力に得ること
により、合成インピーダンスの抵抗分Ｒおよびリアクタ
ンス分Ｘが次のようにして求められる。まず、図３のベ
クトル図よりｅ1γとｅ1δを求めると、次式のようにな
る。
【００１１】 ｅ1γ＝Ｖ1γ−Ｒ1Ｉ1＝ＲＩ1・・・・・（１） ｅ1δ＝Ｖ1δ＝ＸＩ1・・・・・（２） （１），（２）式を変形すると、次の（３），（４）式
のようになる。
のようになる。
【００１２】 Ｒ＝ｅ1γ／Ｉ1＝（Ｖ1γ−ｅ1γ）／Ｉ1・・・・・（３） Ｘ＝ｅ1δ／Ｉ1＝Ｖ1δ／Ｉ1・・・・・（４） いま、任意の周波数ｆにて拘束試験を行い、上記の手順
に従えば、この周波数に対するＲ1を除く合成インピー
ダンスの抵抗分Ｒ、リアクタンスＸが求められる。しか
し、これだけでは図１の各定数を決定できないので、更
に１／２ｆの周波数による拘束試験を行い、上記の手順
により、このときの抵抗分Ｒ’およびリアクタンス分
Ｘ’を求める。
に従えば、この周波数に対するＲ1を除く合成インピー
ダンスの抵抗分Ｒ、リアクタンスＸが求められる。しか
し、これだけでは図１の各定数を決定できないので、更
に１／２ｆの周波数による拘束試験を行い、上記の手順
により、このときの抵抗分Ｒ’およびリアクタンス分
Ｘ’を求める。
【００１３】ここで、ＩＭの定数が磁気飽和、表皮効果
等の影響により変化しないものと仮定すると、図１の等
価回路から、Ｒ1を除いた合成インピーダンスの抵抗分
Ｒおよびリアクタンス分Ｘは、周波数がｆのときには次
の（５）式、（６）式のように表わせる。
等の影響により変化しないものと仮定すると、図１の等
価回路から、Ｒ1を除いた合成インピーダンスの抵抗分
Ｒおよびリアクタンス分Ｘは、周波数がｆのときには次
の（５）式、（６）式のように表わせる。
【００１４】
【数１】
【００１５】また、周波数が１／２ｆのときには、
（５）式および（６）式にて、リアクタンス分のみ１／
２となるから次の（７）式および（８）式になる。
（５）式および（６）式にて、リアクタンス分のみ１／
２となるから次の（７）式および（８）式になる。
【００１６】
【数２】
【００１７】従って、（５）式〜（８）式を連立させた
方程式により、周波数ｆに対する各定数が（９）式〜
（１１）式から求められる。
方程式により、周波数ｆに対する各定数が（９）式〜
（１１）式から求められる。
【００１８】
【数３】
【００１９】上記のような方法を用いれば、ＩＭの各定
数は無負荷試験が不要となるため、定数決定が容易にで
きる。また、負荷設備に直結されている場合でもＩＭの
各定数の計測ができる。
数は無負荷試験が不要となるため、定数決定が容易にで
きる。また、負荷設備に直結されている場合でもＩＭの
各定数の計測ができる。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
誘導電動機の励磁インダクタンス、漏れインダクタンス
等の各定数が無負荷試験を行なわずに計測できる。ま
た、負荷設備に直結されている場合でも同様に各定数の
計測を行うことができる。
誘導電動機の励磁インダクタンス、漏れインダクタンス
等の各定数が無負荷試験を行なわずに計測できる。ま
た、負荷設備に直結されている場合でも同様に各定数の
計測を行うことができる。
【図１】この発明の実施例を述べるための等価回路図で
ある。
ある。
【図２】合成インピーダンスを用いた等価回路図であ
る。
る。
【図３】図２のベクトル図である。
【図４】拘束試験時の計測回路を示すブロック図であ
る。
る。
【図５】誘導電動機のＴ−１形等価回路図である。
Ｒ1…一次抵抗 Ｒ2…二次抵抗 Ｘσ…漏れインダクタンス Ｘm…励磁インダクタンス
Claims (1)
- 【請求項１】 漏れインダクタンスと二次抵抗との共通
接続点に励磁インダクタンスが接続された拘束試験時の
誘導電動機のＴ−１形等価回路の各定数を計測する方法
において、巻線抵抗測定および任意の異なった２つの周
波数のうち第１の周波数にてまず拘束試験を行って合成
インピーダンスの抵抗分Ｒおよびリアクタンス分Ｘを求
めた後、次に第２の周波数にて再び拘束試験を行って合
成インピーダンスの抵抗分Ｒ’およびリアクタンス分
Ｘ’を求め、これら抵抗分およびリアクタンス分を演算
して誘導電動機の各定数を計測するようにしたことを特
徴とする誘導電動機の定数計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4302762A JPH06153568A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 誘導電動機の定数計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4302762A JPH06153568A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 誘導電動機の定数計測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06153568A true JPH06153568A (ja) | 1994-05-31 |
Family
ID=17912842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4302762A Pending JPH06153568A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 誘導電動機の定数計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06153568A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0790701A3 (en) * | 1996-02-15 | 1997-11-12 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Apparatus and method for controlling torque of induction motor through vector control type inverter |
| US5861728A (en) * | 1996-05-09 | 1999-01-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for measuring motor parameters of induction motor and control apparatus |
| US7423401B2 (en) | 2004-07-21 | 2008-09-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | AC rotary machine constant measuring apparatus for measuring constants of stationary AC rotary machine |
| US7852022B2 (en) | 2007-01-12 | 2010-12-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Control apparatus for electric car |
| CN110703028A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-01-17 | 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所 | 一种磁场线圈对有界波模拟器空间场影响的等效电路分析模型 |
-
1992
- 1992-11-13 JP JP4302762A patent/JPH06153568A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0790701A3 (en) * | 1996-02-15 | 1997-11-12 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Apparatus and method for controlling torque of induction motor through vector control type inverter |
| US5861728A (en) * | 1996-05-09 | 1999-01-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for measuring motor parameters of induction motor and control apparatus |
| US7423401B2 (en) | 2004-07-21 | 2008-09-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | AC rotary machine constant measuring apparatus for measuring constants of stationary AC rotary machine |
| US7852022B2 (en) | 2007-01-12 | 2010-12-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Control apparatus for electric car |
| CN110703028A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-01-17 | 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所 | 一种磁场线圈对有界波模拟器空间场影响的等效电路分析模型 |
| CN110703028B (zh) * | 2019-11-01 | 2021-11-05 | 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所 | 一种磁场线圈对有界波模拟器空间场影响的等效电路分析模型 |
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