JPH06217584A - 誘導電動機のベクトル制御装置 - Google Patents
誘導電動機のベクトル制御装置Info
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- JPH06217584A JPH06217584A JP50A JP508893A JPH06217584A JP H06217584 A JPH06217584 A JP H06217584A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 508893 A JP508893 A JP 508893A JP H06217584 A JPH06217584 A JP H06217584A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 運転開始時の応答を迅速に行うことができ、
しかも停止時の消費電力、マイコンの演算負担を比較的
に小さくすること。 【構成】 停止から速度制御開始状態までの動作におい
て、運転指令装置１３は、停止時の消費電力、始動頻度
を考慮して停止中には励磁成分電流指令信号ｉlds ＊を
出力するよう励磁電流指令発生装置１０へ励磁電流制御
信号１３ｂを出力する。停止中の励磁成分電流指令信号
ｉlds ＊が小さければ、停止中の消費電力は小さくなる
が、励磁成分電流ｉldは運転中の励磁電流指令値ｉld＊
に到達する時間を要し、速度制御装置８の制御開始が遅
くなる。逆に、停止中の励磁成分電流指令信号ｉlds ＊
が大きければ、速度制御装置８の制御開始は速くなる
が、消費電力は大きくなる。
しかも停止時の消費電力、マイコンの演算負担を比較的
に小さくすること。 【構成】 停止から速度制御開始状態までの動作におい
て、運転指令装置１３は、停止時の消費電力、始動頻度
を考慮して停止中には励磁成分電流指令信号ｉlds ＊を
出力するよう励磁電流指令発生装置１０へ励磁電流制御
信号１３ｂを出力する。停止中の励磁成分電流指令信号
ｉlds ＊が小さければ、停止中の消費電力は小さくなる
が、励磁成分電流ｉldは運転中の励磁電流指令値ｉld＊
に到達する時間を要し、速度制御装置８の制御開始が遅
くなる。逆に、停止中の励磁成分電流指令信号ｉlds ＊
が大きければ、速度制御装置８の制御開始は速くなる
が、消費電力は大きくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一次電流を励磁成分電
流とトルク成分電流とのベクトル和として演算制御する
誘導電動機のベクトル制御装置に関するものである。
流とトルク成分電流とのベクトル和として演算制御する
誘導電動機のベクトル制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】誘導電動機のベクトル制御では、周知の
如く一次電流を直流機の界磁電流に相当する励磁成分電
流ｉｄと、電機子電流に相当するトルク成分電流ｉｑと
にベクトル的に分解して考え、両成分電流を別個に演算
処理した後、両者を再びベクトル合成して得た操作信号
により一次電流を制御する。
如く一次電流を直流機の界磁電流に相当する励磁成分電
流ｉｄと、電機子電流に相当するトルク成分電流ｉｑと
にベクトル的に分解して考え、両成分電流を別個に演算
処理した後、両者を再びベクトル合成して得た操作信号
により一次電流を制御する。
【０００３】このような誘導電動機のベクトル制御の原
理を図４及び図５を用いて簡単に説明する。図４（ａ）
は誘導電動機の一般等価回路で、１次／２次の巻線比α
を２次の漏れインダクタンスを削除するように選ぶと、
図４（ｂ）の等価回路が得られる。図５に電動機電圧と
電流のベクトル図を示す。ｄ−ｑ軸は同期速度ωｌにて
回転する直交座標である。誘起電力Ｅの向きがｑ軸に一
致する条件においては、検出した電流を以下に示す
（１）式に従い座標変換して得られる各軸電流成分ｉl
d，ｉlqは励磁電流Ｉ０，２次電流Ｉ２’に一致し、発
生トルクＴは以下の（２）式で示される。
理を図４及び図５を用いて簡単に説明する。図４（ａ）
は誘導電動機の一般等価回路で、１次／２次の巻線比α
を２次の漏れインダクタンスを削除するように選ぶと、
図４（ｂ）の等価回路が得られる。図５に電動機電圧と
電流のベクトル図を示す。ｄ−ｑ軸は同期速度ωｌにて
回転する直交座標である。誘起電力Ｅの向きがｑ軸に一
致する条件においては、検出した電流を以下に示す
（１）式に従い座標変換して得られる各軸電流成分ｉl
d，ｉlqは励磁電流Ｉ０，２次電流Ｉ２’に一致し、発
生トルクＴは以下の（２）式で示される。
【０００４】 ｉld COSθ SIN SQR(3/2) 0 ｉｕ ｉlq -SINθ COS 1/SQR(1/2) SQR(2) ｉｖ （１） ｉｗ＝−ｉｕ−ｉｖ θ：ｄ軸と固定子巻線ｕ相軸との角度 ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ：電動機一次電流 Ｔ＝３・Ｐ・Ｍ／Ｌ２・（φ2d・ｉlq−φ2q・ｉld） （２） Ｐ：極対数 Ｌ２：回転子（２次）インダクタンス Ｍ：相互インダクタンス φ2d：２次側磁束のｄ軸成分 φ2q：２次側磁束のｑ軸成分 ここで、φ2d一定、φ2q＝０が常に成立すれば、トルク
Ｔは電流ｉlqに比例する。
Ｔは電流ｉlqに比例する。
【０００５】インバータ出力電圧を以下の（３）〜
（５）式に従って制御すると誘起起電力Ｅの向きはｑ軸
に一致し、また、磁束の定常動作点を求めると、
（６）、（７）式に示すように磁束φ2qは零となり、φ
lqはｉldと相互インダクタンスＭで表される。 ｖld＝ｒｌ・ｉld−ωｌ・（Ｉ１＋Ｉ２’）・ｉlq （３） ｖlq＝ｒｌ・ｉlq＋ωｌ・（Ｉ１＋Ｉ２’）・ｉlq＋Ｅ１ （４） Ｅ１＝ωｌ・Ｍ／Ｌ２・φ2d （５） φ2d＝Ｍ・ｉld （６） φ2q＝０ （７） ωｌ＝電源角速度 Ｉ１，Ｉ２’＝１次、２次漏れインダクタンス ｒｌ：巻線抵抗 実際には、（３）、（４）式で得られた各軸の電圧成分
を（８）式に従って３相交流に変換し、誘導電動機へ印
加する。
（５）式に従って制御すると誘起起電力Ｅの向きはｑ軸
に一致し、また、磁束の定常動作点を求めると、
（６）、（７）式に示すように磁束φ2qは零となり、φ
lqはｉldと相互インダクタンスＭで表される。 ｖld＝ｒｌ・ｉld−ωｌ・（Ｉ１＋Ｉ２’）・ｉlq （３） ｖlq＝ｒｌ・ｉlq＋ωｌ・（Ｉ１＋Ｉ２’）・ｉlq＋Ｅ１ （４） Ｅ１＝ωｌ・Ｍ／Ｌ２・φ2d （５） φ2d＝Ｍ・ｉld （６） φ2q＝０ （７） ωｌ＝電源角速度 Ｉ１，Ｉ２’＝１次、２次漏れインダクタンス ｒｌ：巻線抵抗 実際には、（３）、（４）式で得られた各軸の電圧成分
を（８）式に従って３相交流に変換し、誘導電動機へ印
加する。
【０００６】 ｖu SQR(3/2) 0 COSθ - SIN0 ｖld ｖv -SQR(1/6) 1/SQR(2) SINθ COS ｖlq ｖw ＝−ｖu −ｖv 従来のベクトル制御装置においては、特開昭６１−１０
２１８４号公報では、停止時に一次電流を流さず、運転
開始するとともに電流を供給し、２次磁束のｄ軸成分φ
2dが確立後、電動機制御を開始していた。
２１８４号公報では、停止時に一次電流を流さず、運転
開始するとともに電流を供給し、２次磁束のｄ軸成分φ
2dが確立後、電動機制御を開始していた。
【０００７】また、特開平１−１１００８１号公報で
は、停止中でも２次磁束のｄ軸成分（励磁成分）の一次
電流を供給していた。
は、停止中でも２次磁束のｄ軸成分（励磁成分）の一次
電流を供給していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、運転開始と
共に誘導電動機に一次電流を流した場合、誘導電動機に
インダクタンスが存在するために、励磁成分電流の立ち
上がりが遅れ、制御状態になるまでに時間を要する。停
止中でも２次磁束の励磁成分を確立しておくと電力を消
費して効率が低下する。また、制御演算をマイコンで行
った場合、停止中でもマイコンは制御演算を実行し、他
の演算処理を行えないという問題点がある。
共に誘導電動機に一次電流を流した場合、誘導電動機に
インダクタンスが存在するために、励磁成分電流の立ち
上がりが遅れ、制御状態になるまでに時間を要する。停
止中でも２次磁束の励磁成分を確立しておくと電力を消
費して効率が低下する。また、制御演算をマイコンで行
った場合、停止中でもマイコンは制御演算を実行し、他
の演算処理を行えないという問題点がある。
【０００９】本発明は上述の点に鑑みて提供したもので
あって、運転開始時の応答を迅速に行うことができ、し
かも停止時の消費電力、マイコンの演算負担を比較的に
小さくすることを目的とした誘導電動機のベクトル制御
装置を提供するものである。
あって、運転開始時の応答を迅速に行うことができ、し
かも停止時の消費電力、マイコンの演算負担を比較的に
小さくすることを目的とした誘導電動機のベクトル制御
装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、一次電流を励
磁成分電流とトルク成分電流とのベクトル和として演算
制御する誘導電動機のベクトル制御装置において、停止
時に誘導電動機へ供給する一次電流を、励磁電流成分の
みで、且つ、停止状態により励磁電流値を選択的に変化
させることを特徴とするものである。
磁成分電流とトルク成分電流とのベクトル和として演算
制御する誘導電動機のベクトル制御装置において、停止
時に誘導電動機へ供給する一次電流を、励磁電流成分の
みで、且つ、停止状態により励磁電流値を選択的に変化
させることを特徴とするものである。
【００１１】また、請求項２においては、停止時に誘導
電動機へ供給する一次電流を、励磁電流成分のみで、且
つ、一定の一次電圧を印加することで供給し、制御演算
を行わないことを特徴とするものである。
電動機へ供給する一次電流を、励磁電流成分のみで、且
つ、一定の一次電圧を印加することで供給し、制御演算
を行わないことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】本発明によれば、停止中でも一次電流の励磁成
分を供給すれば運転開始時の２次磁束が確立するまでの
遅れ時間が短縮できる。しかも、停止後直ちに再始動す
る場合は、運転中と同じ一次電流を供給、停止後しばら
く後に始動する場合は、一次電流は必要な電流値の約半
分、停止後当分の間始動しない場合は、一次電流を供給
しない、等の始動頻度、あるいは要求される始動時の速
度応答性に従って停止中に供給する一次電流の励磁電流
成分を変化させることで、運転開始時の応答性、停止時
の消費電力を考慮した適当な停止時の一次電流の励磁成
分を供給できる。
分を供給すれば運転開始時の２次磁束が確立するまでの
遅れ時間が短縮できる。しかも、停止後直ちに再始動す
る場合は、運転中と同じ一次電流を供給、停止後しばら
く後に始動する場合は、一次電流は必要な電流値の約半
分、停止後当分の間始動しない場合は、一次電流を供給
しない、等の始動頻度、あるいは要求される始動時の速
度応答性に従って停止中に供給する一次電流の励磁電流
成分を変化させることで、運転開始時の応答性、停止時
の消費電力を考慮した適当な停止時の一次電流の励磁成
分を供給できる。
【００１３】また、請求項２によれば、停止中では誘導
電動機の速度及びトルク成分電流は零で変化しないこと
から、一次電流の励磁電流成分が設定値となる一次電圧
は一定の値となる。停止中にはこの一定電圧を誘導電動
機に印加してベクトル演算等の制御演算を停止可能とな
るので、制御演算をマイコン等で実施する場合、停止中
マイコンは別の処理を実行できる。あるいは、プログラ
ム容量に限りがあるマイコンでは、停止中と運転中とで
異なったプログラムをロード、実行できるものである。
電動機の速度及びトルク成分電流は零で変化しないこと
から、一次電流の励磁電流成分が設定値となる一次電圧
は一定の値となる。停止中にはこの一定電圧を誘導電動
機に印加してベクトル演算等の制御演算を停止可能とな
るので、制御演算をマイコン等で実施する場合、停止中
マイコンは別の処理を実行できる。あるいは、プログラ
ム容量に限りがあるマイコンでは、停止中と運転中とで
異なったプログラムをロード、実行できるものである。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１及び図２は実施例１を示すものであり、図１
は本発明の実施例の構成例をブロック的に示したもので
ある。１は誘導電動機、２は誘導電動機１の電流を検出
する電流検出器、３は誘導電動機１の印加電圧の制御を
行う電圧制御装置である。４は誘導電動機１の一次電圧
指令値を演算し上記電圧制御装置３に指令値を出力する
ベクトル演算装置、５は誘導電動機１の検出された電流
を励磁成分ｉldとトルク成分ｉlqに変換する座標変換装
置である。
する。図１及び図２は実施例１を示すものであり、図１
は本発明の実施例の構成例をブロック的に示したもので
ある。１は誘導電動機、２は誘導電動機１の電流を検出
する電流検出器、３は誘導電動機１の印加電圧の制御を
行う電圧制御装置である。４は誘導電動機１の一次電圧
指令値を演算し上記電圧制御装置３に指令値を出力する
ベクトル演算装置、５は誘導電動機１の検出された電流
を励磁成分ｉldとトルク成分ｉlqに変換する座標変換装
置である。
【００１５】一方、６は誘導電動機１の速度指令信号ω
ｒ＊を発生する速度指令発生装置、７は誘導電動機１の
速度を検出し速度信号ωｒを出力する速度検出器、８は
上記速度指令信号ωｒ＊とωｒとの偏差に応じてトルク
成分電流指令値ｉlq＊を出力する速度制御装置である。
９は上記トルク成分電流指令値ｉlq＊と検出したトルク
成分電流ｉlqとの偏差に応じて周波数指令値ω＊を出力
するトルク電流制御装置である。１０は誘導電動機１の
励磁成分電流指令信号ｉld＊を発生する励磁電流指令発
生装置、１１は上記励磁成分電流指令信号ｉld＊と励磁
成分電流ｉldとの偏差に応じて励磁分電圧指令値Ｖld＊
を出力する励磁電流制御装置、１２は励磁成分電流ｉld
から磁束確立信号１２ａを出力する磁束確立検出装置で
ある。
ｒ＊を発生する速度指令発生装置、７は誘導電動機１の
速度を検出し速度信号ωｒを出力する速度検出器、８は
上記速度指令信号ωｒ＊とωｒとの偏差に応じてトルク
成分電流指令値ｉlq＊を出力する速度制御装置である。
９は上記トルク成分電流指令値ｉlq＊と検出したトルク
成分電流ｉlqとの偏差に応じて周波数指令値ω＊を出力
するトルク電流制御装置である。１０は誘導電動機１の
励磁成分電流指令信号ｉld＊を発生する励磁電流指令発
生装置、１１は上記励磁成分電流指令信号ｉld＊と励磁
成分電流ｉldとの偏差に応じて励磁分電圧指令値Ｖld＊
を出力する励磁電流制御装置、１２は励磁成分電流ｉld
から磁束確立信号１２ａを出力する磁束確立検出装置で
ある。
【００１６】１３は始動、停止、反転等の操作信号１３
ａを入力し、上述の各装置６，１０に制御信号１３ｂ，
１３ｃを出力する運転指令装置である。次に、上記の如
く構成された誘導電動機の制御装置の動作について説明
する。運転指令装置１３に操作信号１３ａとして誘導電
動機１を始動する指令が与えられると、この運転指令装
置１３は励磁電流指令発生装置１０に励磁電流制御信号
１３ｂを出力する。
ａを入力し、上述の各装置６，１０に制御信号１３ｂ，
１３ｃを出力する運転指令装置である。次に、上記の如
く構成された誘導電動機の制御装置の動作について説明
する。運転指令装置１３に操作信号１３ａとして誘導電
動機１を始動する指令が与えられると、この運転指令装
置１３は励磁電流指令発生装置１０に励磁電流制御信号
１３ｂを出力する。
【００１７】励磁電流指令発生装置１０は、励磁電流制
御信号１３ｂに応じて励磁成分電流指令信号ｉld＊を励
磁電流制御装置１１に出力する。励磁電流制御装置１１
は、励磁成分電流指令信号ｉld＊と座標変換装置５より
（１）式に従って演算して得られる検出したトルク成分
電流ｉlqとの偏差を比例・積分・微分等の制御演算（Ｐ
ＩＤ制御）した結果を励磁分電圧指令値Ｖld＊としてベ
クトル演算装置４に出力する。
御信号１３ｂに応じて励磁成分電流指令信号ｉld＊を励
磁電流制御装置１１に出力する。励磁電流制御装置１１
は、励磁成分電流指令信号ｉld＊と座標変換装置５より
（１）式に従って演算して得られる検出したトルク成分
電流ｉlqとの偏差を比例・積分・微分等の制御演算（Ｐ
ＩＤ制御）した結果を励磁分電圧指令値Ｖld＊としてベ
クトル演算装置４に出力する。
【００１８】ベクトル演算装置４は、（２），（３），
（８）式に基づいて励磁分及びトルク分の電圧値ｖld、
ｖlqを演算し、３相交流に座標変換して電圧制御装置３
に電圧指令値ｖv 、ｖu 、ｖw を出力する。一方、磁束
確立検出装置１２は、座標変換装置５より（１）式に従
って演算して得られる励磁成分電流ｉldと励磁成分電流
指令信号ｉld＊の偏差がある値以下となれば、磁束確立
信号１２ａを運転指令装置１３に出力する。
（８）式に基づいて励磁分及びトルク分の電圧値ｖld、
ｖlqを演算し、３相交流に座標変換して電圧制御装置３
に電圧指令値ｖv 、ｖu 、ｖw を出力する。一方、磁束
確立検出装置１２は、座標変換装置５より（１）式に従
って演算して得られる励磁成分電流ｉldと励磁成分電流
指令信号ｉld＊の偏差がある値以下となれば、磁束確立
信号１２ａを運転指令装置１３に出力する。
【００１９】運転指令装置１３は、磁束確立信号１２ａ
が入力されたなら、速度指令発生装置６に速度制御信号
１３ｃを出力する。速度指令発生装置６は、速度制御信
号１３ｃに応じて速度指令信号ωｒ＊を速度制御装置８
に出力する。速度制御装置８は、速度指令信号ωｒ＊と
検出した誘導電動機１の速度信号ωｒとの偏差を比例・
積分・微分等の制御演算（ＰＩＤ制御）した結果をトル
ク成分電流指令値ｉlq＊としてトルク電流制御装置９に
出力する。
が入力されたなら、速度指令発生装置６に速度制御信号
１３ｃを出力する。速度指令発生装置６は、速度制御信
号１３ｃに応じて速度指令信号ωｒ＊を速度制御装置８
に出力する。速度制御装置８は、速度指令信号ωｒ＊と
検出した誘導電動機１の速度信号ωｒとの偏差を比例・
積分・微分等の制御演算（ＰＩＤ制御）した結果をトル
ク成分電流指令値ｉlq＊としてトルク電流制御装置９に
出力する。
【００２０】トルク電流制御装置９は、同様にトルク成
分電流指令値ｉlq＊と検出したトルク成分電流ｉlqとの
偏差を比例・積分・微分等の制御演算（ＰＩＤ制御）し
た結果を周波数指令値ω＊としてベクトル制御装置４に
出力する。上述のように、ベクトル制御方式の誘導電動
機制御装置では、一次電流の励磁成分とトルク成分を独
立して制御できる。また、励磁成分電流ｉldが確立して
いる状態では、（６）式より２次磁束も確立されてお
り、その結果、（２）式からトルク成分電流ｉlqに比例
して速やかにトルクが発生する。
分電流指令値ｉlq＊と検出したトルク成分電流ｉlqとの
偏差を比例・積分・微分等の制御演算（ＰＩＤ制御）し
た結果を周波数指令値ω＊としてベクトル制御装置４に
出力する。上述のように、ベクトル制御方式の誘導電動
機制御装置では、一次電流の励磁成分とトルク成分を独
立して制御できる。また、励磁成分電流ｉldが確立して
いる状態では、（６）式より２次磁束も確立されてお
り、その結果、（２）式からトルク成分電流ｉlqに比例
して速やかにトルクが発生する。
【００２１】一般に、電流制御応答速度は非常に速いの
で、速度制御装置８の出力であるトルク成分電流指令値
ｉlq＊にトルク成分電流ｉlqは速やかに追従し、速度制
御を開始すると、トルクが即座に発生して誘導電動機１
の速度ωｒは速度指令値ωｒ＊に即座に到達する。さら
に、停止から速度制御開始状態までの動作を図に従って
説明する。運転指令装置１３は、停止時の消費電力、始
動頻度を考慮して停止中には励磁成分電流指令信号ｉld
s ＊を出力するよう励磁電流指令発生装置１０へ励磁電
流制御信号１３ｂを出力する。
で、速度制御装置８の出力であるトルク成分電流指令値
ｉlq＊にトルク成分電流ｉlqは速やかに追従し、速度制
御を開始すると、トルクが即座に発生して誘導電動機１
の速度ωｒは速度指令値ωｒ＊に即座に到達する。さら
に、停止から速度制御開始状態までの動作を図に従って
説明する。運転指令装置１３は、停止時の消費電力、始
動頻度を考慮して停止中には励磁成分電流指令信号ｉld
s ＊を出力するよう励磁電流指令発生装置１０へ励磁電
流制御信号１３ｂを出力する。
【００２２】停止中の励磁成分電流指令信号ｉlds ＊が
小さければ、停止中の消費電力は小さくなるが、励磁成
分電流ｉldは運転中の励磁電流指令値ｉld＊に到達する
時間を要し、速度制御装置８の制御開始が遅くなる。逆
に、停止中の励磁成分電流指令信号ｉlds ＊が大きけれ
ば、速度制御装置８の制御開始は速くなるが、消費電力
は大きくなる。
小さければ、停止中の消費電力は小さくなるが、励磁成
分電流ｉldは運転中の励磁電流指令値ｉld＊に到達する
時間を要し、速度制御装置８の制御開始が遅くなる。逆
に、停止中の励磁成分電流指令信号ｉlds ＊が大きけれ
ば、速度制御装置８の制御開始は速くなるが、消費電力
は大きくなる。
【００２３】図２（ａ）は停止中の励磁成分電流指令信
号ｉlds ＊が零の場合で、図２（ｂ）は停止中の励磁成
分電流指令信号ｉlds ＊は運転中の励磁成分電流指令信
号ｉld＊の約半分、図２（ｃ）は、停止中の励磁成分電
流指令信号ｉlds ＊が運転中の励磁成分電流指令信号ｉ
ld＊と等しい場合のタイミングチャートである。図２
（ａ）から図２（ｃ）となるに従って運転開始から速度
制御装置８の制御開始までの時間ｔは小さくなるが、停
止中の消費電力に相当する斜線部は大きくなる。
号ｉlds ＊が零の場合で、図２（ｂ）は停止中の励磁成
分電流指令信号ｉlds ＊は運転中の励磁成分電流指令信
号ｉld＊の約半分、図２（ｃ）は、停止中の励磁成分電
流指令信号ｉlds ＊が運転中の励磁成分電流指令信号ｉ
ld＊と等しい場合のタイミングチャートである。図２
（ａ）から図２（ｃ）となるに従って運転開始から速度
制御装置８の制御開始までの時間ｔは小さくなるが、停
止中の消費電力に相当する斜線部は大きくなる。
【００２４】（実施例２）実施例２を図３に示す。１４
は電圧指令発生装置で、運転指令装置１３から制御信号
１３ｄを受けて電圧指令値ｖv1，ｖu2を出力選択装置１
５に出力する。１５は出力選択装置で、運転指令装置１
３からの制御信号１３ｅに従って電圧制御装置３へ入力
する指令電圧値を選択する。
は電圧指令発生装置で、運転指令装置１３から制御信号
１３ｄを受けて電圧指令値ｖv1，ｖu2を出力選択装置１
５に出力する。１５は出力選択装置で、運転指令装置１
３からの制御信号１３ｅに従って電圧制御装置３へ入力
する指令電圧値を選択する。
【００２５】電圧指令発生装置１４は、停止時の励磁成
分電流ｉlds の電流値を指令するものであって、次にそ
の動作を説明する。始動時の速度応答性を迅速にするた
め、上述したように、停止中であっても励磁成分電流ｉ
lds を供給する。そこで、運転指令装置１３は、速度指
令発生装置６及び励磁電流指令発生装置１０に各制御信
号ｉlds ＊、ωｒ＊の出力を停止し、電圧指令発生装置
１４に電圧指令値ｖv1，ｖu2を出力するよう制御信号１
３ｂ〜ｄを出力する。
分電流ｉlds の電流値を指令するものであって、次にそ
の動作を説明する。始動時の速度応答性を迅速にするた
め、上述したように、停止中であっても励磁成分電流ｉ
lds を供給する。そこで、運転指令装置１３は、速度指
令発生装置６及び励磁電流指令発生装置１０に各制御信
号ｉlds ＊、ωｒ＊の出力を停止し、電圧指令発生装置
１４に電圧指令値ｖv1，ｖu2を出力するよう制御信号１
３ｂ〜ｄを出力する。
【００２６】また、出力選択装置１５に電圧指令装置１
４の出力を電圧制御装置３の入力とするように制御信号
１３ｅを出力する。電圧指令値ｖv1，ｖu2は以下のよう
に求められる。停止中であることから前記周波数指令値
ω＊、トルク成分電流指令値ｉlq＊は各々零で一定とな
る。従って、（３）、（４）式は（９）、（１０）式と
なる。
４の出力を電圧制御装置３の入力とするように制御信号
１３ｅを出力する。電圧指令値ｖv1，ｖu2は以下のよう
に求められる。停止中であることから前記周波数指令値
ω＊、トルク成分電流指令値ｉlq＊は各々零で一定とな
る。従って、（３）、（４）式は（９）、（１０）式と
なる。
【００２７】 ｖld＝ｒｌ・ｉlds ＊ （９） ｖlq＝０ （１０） この各成分の電圧を（８）式に従って３相交流に変換し
た電圧値を電圧制御装置３に入力すれば、励磁電流成分
はｉlds 一定となる。なお、停止中はベクトル演算装置
４、速度制御装置８等の制御装置は、各指令値が入力さ
れないので動作していない。
た電圧値を電圧制御装置３に入力すれば、励磁電流成分
はｉlds 一定となる。なお、停止中はベクトル演算装置
４、速度制御装置８等の制御装置は、各指令値が入力さ
れないので動作していない。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、一次電流を励磁成分電
流とトルク成分電流とのベクトル和として演算制御する
誘導電動機のベクトル制御装置において、停止時に誘導
電動機へ供給する一次電流を、励磁電流成分のみで、且
つ、停止状態により励磁電流値を選択的に変化させるよ
うにしたものであるから、停止中でも一次電流の励磁成
分を供給すれば運転開始時の２次磁束が確立するまでの
遅れ時間が短縮できる。しかも、停止後直ちに再始動す
る場合は、運転中と同じ一次電流を供給、停止後しばら
く後に始動する場合は、一次電流は必要な電流値の約半
分、停止後当分の間始動しない場合は、一次電流を供給
しない、等の始動頻度、あるいは要求される始動時の速
度応答性に従って停止中に供給する一次電流の励磁電流
成分を変化させることで、運転開始時の応答性、停止時
の消費電力を考慮した適当な停止時の一次電流の励磁成
分を供給できるという効果を奏するものである。
流とトルク成分電流とのベクトル和として演算制御する
誘導電動機のベクトル制御装置において、停止時に誘導
電動機へ供給する一次電流を、励磁電流成分のみで、且
つ、停止状態により励磁電流値を選択的に変化させるよ
うにしたものであるから、停止中でも一次電流の励磁成
分を供給すれば運転開始時の２次磁束が確立するまでの
遅れ時間が短縮できる。しかも、停止後直ちに再始動す
る場合は、運転中と同じ一次電流を供給、停止後しばら
く後に始動する場合は、一次電流は必要な電流値の約半
分、停止後当分の間始動しない場合は、一次電流を供給
しない、等の始動頻度、あるいは要求される始動時の速
度応答性に従って停止中に供給する一次電流の励磁電流
成分を変化させることで、運転開始時の応答性、停止時
の消費電力を考慮した適当な停止時の一次電流の励磁成
分を供給できるという効果を奏するものである。
【００２９】また、請求項２によれば、停止時に誘導電
動機へ供給する一次電流を、励磁電流成分のみで、且
つ、一定の一次電圧を印加することで供給し、制御演算
を行わないことを特徴とするものであるから、停止中で
は誘導電動機の速度及びトルク成分電流は零で変化しな
いことから、一次電流の励磁電流成分が設定値となる一
次電圧は一定の値となる。停止中にはこの一定電圧を誘
導電動機に印加してベクトル演算等の制御演算を停止可
能となるので、制御演算をマイコン等で実施する場合、
停止中マイコンは別の処理を実行できる。あるいは、プ
ログラム容量に限りがあるマイコンでは、停止中と運転
中とで異なったプログラムをロード、実行できる効果が
ある。
動機へ供給する一次電流を、励磁電流成分のみで、且
つ、一定の一次電圧を印加することで供給し、制御演算
を行わないことを特徴とするものであるから、停止中で
は誘導電動機の速度及びトルク成分電流は零で変化しな
いことから、一次電流の励磁電流成分が設定値となる一
次電圧は一定の値となる。停止中にはこの一定電圧を誘
導電動機に印加してベクトル演算等の制御演算を停止可
能となるので、制御演算をマイコン等で実施する場合、
停止中マイコンは別の処理を実行できる。あるいは、プ
ログラム容量に限りがあるマイコンでは、停止中と運転
中とで異なったプログラムをロード、実行できる効果が
ある。
【図１】本発明の実施例のベクトル制御装置のブロック
図である。
図である。
【図２】同上の動作説明図である。
【図３】同上の実施例２のブロック図である。
【図４】（ａ）（ｂ）はそれぞれ誘導電動機の等価回路
図である。
図である。
【図５】誘導電動機の電動機電圧と電流のベクトル図で
ある。
ある。
１ 誘導電動機 ２ 電流検出器 ３ 電圧制御装置 ４ ベクトル演算装置 ５ 座標変換装置 ６ 速度指令発生装置 ７ 速度検出器 ８ 速度制御装置 ９ トルク電流制御装置 １０ 励磁電流指令発生装置 １１ 励磁電流制御装置 １２ 磁束確立検出装置 １３ 運転指令装置 １４ 電圧指令発生装置 １５ 出力選択装置
【手続補正書】
【提出日】平成５年５月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】
【数１】 θ：ｄ軸と固定子巻線ｕ相軸との角度 ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ：電動機一次電流 Ｔ＝３・Ｐ・Ｍ／Ｌ２・（φ2d・ｉlq−φ2q・ｉld） （２） Ｐ：極対数 Ｌ２：回転子（２次）インダクタンス Ｍ：相互インダクタンス φ2d：２次側磁束のｄ軸成分 φ2q：２次側磁束のｑ軸成分 ここで、φ2d＝一定、φ2q＝０が常に成立すれば、トル
クＴは電流ｉlqに比例する。
クＴは電流ｉlqに比例する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【数２】 従来のベクトル制御装置においては、特開昭６１−１０
２１８４号公報では、停止時に一次電流を流さず、運転
開始するとともに電流を供給し、２次磁束のｄ軸成分φ
2dが確立後、電動機制御を開始していた。
２１８４号公報では、停止時に一次電流を流さず、運転
開始するとともに電流を供給し、２次磁束のｄ軸成分φ
2dが確立後、電動機制御を開始していた。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
Claims (2)
- 【請求項１】 一次電流を励磁成分電流とトルク成分電
流とのベクトル和として演算制御する誘導電動機のベク
トル制御装置において、停止時に誘導電動機へ供給する
一次電流を、励磁電流成分のみで、且つ、停止状態によ
り励磁電流値を選択的に変化させることを特徴とする誘
導電動機のベクトル制御装置。 - 【請求項２】 停止時に誘導電動機へ供給する一次電流
を、励磁電流成分のみで、且つ、一定の一次電圧を印加
することで供給し、制御演算を行わないことを特徴とす
る請求項１記載の誘導電動機のベクトル制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06217584A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 誘導電動機のベクトル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06217584A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 誘導電動機のベクトル制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06217584A true JPH06217584A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=11601645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50A Pending JPH06217584A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 誘導電動機のベクトル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06217584A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012034462A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Hitachi Ltd | 電力変換器制御装置とその制御方法 |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP50A patent/JPH06217584A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012034462A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Hitachi Ltd | 電力変換器制御装置とその制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990406 |