JPH06233578A - Device for controlling minimum input operating speed of three-phase induction motor - Google Patents

Device for controlling minimum input operating speed of three-phase induction motor

Info

Publication number
JPH06233578A
JPH06233578A JP5039251A JP3925193A JPH06233578A JP H06233578 A JPH06233578 A JP H06233578A JP 5039251 A JP5039251 A JP 5039251A JP 3925193 A JP3925193 A JP 3925193A JP H06233578 A JPH06233578 A JP H06233578A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
motor
frequency
phase
terminal voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5039251A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kaneo Takaku
銀夫 高久
Wahei Inoue
和平 井上
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.)
Mayekawa Manufacturing Co
Original Assignee
Mayekawa Manufacturing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mayekawa Manufacturing Co filed Critical Mayekawa Manufacturing Co
Priority to JP5039251A priority Critical patent/JPH06233578A/en
Publication of JPH06233578A publication Critical patent/JPH06233578A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To minimize the input of a motor with reference to various loads and to maximize the efficiency of the device wherein the output of a minimum input operation device is input and the motor is driven by its terminal voltage and frequency. CONSTITUTION:When an apparatus is connected to a three-phase induction motor 18 to which a load has been connected, the pressure drop signal of a pressure sensor 22 is input to a minimum output operation device 26 when the discharge amount of a pump 20 as a load for the motor 18 is increased, a corresponding frequency (f) is output to a conversion device 12, the number of revolutions of the motor 18 is increased and a drop in a discharge pressure is supplemented. Then, an increase in a rotational speed is input to the minimum input operation device 26 as the output of an operation device 16 or a detector 8, and it is checked whether set values of a terminal voltage V and the frequency (f) which minimize the input are preserved or not. When they are not preserved, a setting operation is performed, a set value is output to the exchange device, and data is preserved. When the discharge pressure of the pump 20 is increased, a reverse operation is performed, and the motor is always operated in a minimum input state.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】誘導電動機の速度制御に関して、
任意速度の任意軸出力において常に最小入力で運転を行
うための端子電圧と周波数の設定演算とその設定を行
い、同時にそのデータを保存し、またこれまで保存され
たデータから直接端子電圧と周波数の設定を行い、さら
に電動機駆動中の入力、発生トルクおよび軸出力、効率
の演算と表示を、また検出された端子電圧、電流、回転
速度および軸トルクの表示を行わせるようにした入力最
小運転速度制御装置に関するものである。
[Industrial application] Regarding speed control of induction motors,
Set the terminal voltage and frequency to always operate with the minimum input at the arbitrary axis output at the arbitrary speed, perform the calculation and the setting, save the data at the same time, and directly calculate the terminal voltage and the frequency from the saved data. The minimum input operating speed that is set, and calculates and displays the input, generated torque and shaft output, efficiency while driving the motor, and displays the detected terminal voltage, current, rotation speed and shaft torque. The present invention relates to a control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、交流電動機の運転は定電圧、定周
波数の商用電源を対象としており、その定格は全負荷或
は80%負荷状態で最大効率が得られるように設計され
ており、軽負荷状態の運転では効率が甚だしく低下して
しまうことは周知である。 このため一つの方法として
回転速度の制御など、周波数と端子電圧との変換比を一
定状態で行うもので商用電源の思想に基づき制御されて
いるものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, the operation of an AC motor has been targeted at a constant voltage, constant frequency commercial power source, and its rating is designed so that the maximum efficiency can be obtained under a full load or 80% load condition. It is well known that the efficiency is greatly reduced in the operation under load. Therefore, as one method, there is a method such as a control of the rotation speed, in which the conversion ratio between the frequency and the terminal voltage is kept constant and is controlled based on the idea of a commercial power source.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法は最小入力運転の思想では行われていないため、負荷
の変化に対して必ずしも効率の向上が伴わない場合が生
じる。本発明は、種々の負荷に対して電動機入力を最小
にして効率を最大にすることができる三相誘導電動機の
入力最小運転速度制御装置の提供を目的としている。
However, since this method is not carried out based on the idea of the minimum input operation, there are cases in which the efficiency is not necessarily improved with respect to changes in the load. It is an object of the present invention to provide an input minimum operating speed control device for a three-phase induction motor that can minimize the motor input for various loads and maximize the efficiency.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明に係る三相誘導電
動機の入力最小運転速度制御装置は、三相誘導電動機の
固定子巻線の相電流と相電圧を検出する電圧・電流検出
装置と、前記検出装置により検出された相電流と相電圧
とから前記固定子巻線の相磁束を演算する磁束演算装置
または相磁束を直接検出する磁束検出装置と、誘導電動
機の回転速度および軸トルクを検出する検出器と、前記
検出装置により検出された相電流と相電圧および前記磁
束検出装置または磁束演算装置により検出あるいは演算
された磁束から誘導電動機の瞬時入力を演算し、かつ発
生する瞬時トルクを演算するとともに、瞬時トルクと前
記回転速度から軸出力を演算する演算器と、前記演算器
からの瞬時入力,軸出力および負荷に設置されたセンサ
ーの速度指令等に基づき電動機の最小入力端子電圧と周
波数を演算設定し出力する最小入力演算装置と、前記最
小入力演算装置の出力が入力されその端子電圧と周波数
により電動機を駆動する電圧・周波数可変変換装置とを
備えたことを特徴としている。
A minimum input operating speed control device for a three-phase induction motor according to the present invention is a voltage / current detection device for detecting a phase current and a phase voltage of a stator winding of a three-phase induction motor. , A magnetic flux calculation device that calculates the phase magnetic flux of the stator winding from the phase current and the phase voltage detected by the detection device or a magnetic flux detection device that directly detects the phase magnetic flux, and the rotation speed and the shaft torque of the induction motor. A detector for detecting, the phase current and phase voltage detected by the detection device, and the instantaneous input of the induction motor is calculated from the magnetic flux detected or calculated by the magnetic flux detection device or the magnetic flux calculation device, and the instantaneous torque generated is calculated. In addition to the calculation, the calculator that calculates the shaft output from the instantaneous torque and the rotation speed, the instantaneous input from the calculator, the shaft output, the speed command of the sensor installed in the load, etc. A minimum input arithmetic device for arithmetically setting and outputting the minimum input terminal voltage and frequency of the electric motor, and a voltage / frequency variable conversion device for inputting the output of the minimum input arithmetic device and driving the electric motor by the terminal voltage and frequency. It is characterized by that.

【0005】また、本発明に係る三相誘導電動機の入力
最小運転速度制御装置は、前記最小入力演算装置に対
し、電動機の種々の負荷に対して演算された軸出力にお
ける最小入力の端子電圧と周波数のデータ保存を行う学
習機能を持たせたことを特徴としている。
Further, in the minimum input operating speed control device for a three-phase induction motor according to the present invention, a minimum input terminal voltage at the shaft output calculated for various loads of the motor is supplied to the minimum input calculation device. It is characterized by having a learning function that saves frequency data.

【0006】また、本発明に係る三相誘導電動機の入力
最小運転速度制御装置は、前記最小入力演算装置に対
し、電動機の同じ負荷に対して演算された軸出力におけ
る最小入力の端子電圧と周波数のデータ保存を行う学習
機能を持たせたことを特徴としている。
Further, the minimum input operating speed control device for a three-phase induction motor according to the present invention is such that the minimum input terminal device and frequency at the shaft output calculated for the same load of the electric motor with respect to the minimum input arithmetic device. The feature is that it has a learning function to save the data.

【0007】更にまた、本発明に係る三相誘導電動機の
入力最小運転速度制御装置は、誘導電動機の種々の負荷
に対し、前記最小入力演算装置によって各回転速度と電
動機出力に対して前記演算入力を最少とするための端子
電圧と周波数の保存されたデータから直接端子電圧と周
波数の設定を行わせるようにし、データの保存がされて
いない電動機の負荷については演算されたデータの保存
を行わせ、また電動機の同じ負荷に対し、前記最小入力
演算装置によって各回転速度に対して前記演算入力を最
小とするための端子電圧と周波数の保存されたデータか
ら直接端子電圧と周波数の設定を行わせるようにしたも
のであり、データの保存がなされていない電動機の負荷
については演算されたデータの保存を行わせ、更に電動
機の入力、発生トルク、および電動機軸出力、効率の演
算と表示を、また検出された端子電圧、電流、回転速度
および軸トルクの表示を行わせること特徴としている。
Furthermore, the minimum input operating speed control device for a three-phase induction motor according to the present invention is such that, for various loads of the induction motor, the minimum input calculating device calculates the calculation input for each rotation speed and the motor output. The terminal voltage and frequency should be set directly from the saved data of the terminal voltage and frequency to minimize the above, and the calculated data should be saved for the load of the motor where the data is not saved. Also, for the same load of the electric motor, the terminal voltage and frequency are directly set from the stored data of the terminal voltage and frequency for minimizing the operation input for each rotation speed by the minimum input operation device. For the load of the motor for which the data is not saved, the calculated data is saved, and the input and Click, and motor shaft output, the display and operation efficiency and the detected terminal voltage, current, is characterized by causing the display of the rotational speed and the shaft torque.

【0008】[0008]

【作用】上述のように構成されているので、本装置を負
荷が接続された三相誘導電動機に接続すると、電圧・電
流検出装置によって固定子巻線の相電流と相電圧が検出
され、この相電流と相電圧とから磁束演算装置によって
固定子巻線の相磁束が演算される。なお、磁束検出装置
の場合には直接相磁束が検出される。更に、演算器によ
って、先に検出された相電流と相電圧および演算された
磁束から誘導電動機の瞬時入力が演算され、かつ発生す
る瞬時トルクも演算されるとともに、ここで求められた
瞬時トルクと検出器によって検出された誘導電動機の回
転速度から軸出力が演算される。次に、演算器からの瞬
時入力,軸出力および負荷に設置されたセンサーの速度
指令等に基づき最小入力演算装置が電動機の最小入力端
子電圧と周波数を演算設定し出力する。この出力は、電
圧・周波数可変変換装置に入力されて、その端子電圧と
周波数により電動機が駆動される。
With the configuration described above, when this device is connected to a three-phase induction motor to which a load is connected, the voltage / current detection device detects the phase current and phase voltage of the stator winding. The magnetic flux calculator calculates the phase magnetic flux of the stator winding from the phase current and the phase voltage. In the case of the magnetic flux detection device, the phase magnetic flux is directly detected. Furthermore, the calculator calculates the instantaneous input of the induction motor from the previously detected phase current and phase voltage and the calculated magnetic flux, and also calculates the generated instantaneous torque. The shaft output is calculated from the rotation speed of the induction motor detected by the detector. Next, the minimum input arithmetic unit calculates and sets the minimum input terminal voltage and frequency of the electric motor based on the instantaneous input from the arithmetic unit, the shaft output, and the speed command of the sensor installed in the load, and outputs. This output is input to the voltage / frequency variable converter, and the motor is driven by the terminal voltage and frequency.

【0009】前記最小入力演算装置は、電動機の最小入
力端子電圧と周波数を演算設定するほか、学習機能を有
しており、電動機の種々の負荷に対して演算された軸出
力における最小入力の端子電圧と周波数のデータ保存を
行い、また電動機の同じ負荷に対して演算された軸出力
における最小入力の端子電圧と周波数のデータ保存も行
う。そして、保存されたデータから直接端子電圧と周波
数の設定を行い、更に電動機の入力、発生トルク、およ
び電動機軸出力、効率の演算と表示を、また検出された
端子電圧、電流、回転速度および軸トルクの表示を行
う。
The minimum input arithmetic unit has a learning function in addition to arithmetically setting the minimum input terminal voltage and frequency of the electric motor, and has a minimum input terminal in the shaft output calculated for various loads of the electric motor. It stores voltage and frequency data, and also saves the minimum input terminal voltage and frequency data for the shaft output calculated for the same load of the motor. Then, the terminal voltage and frequency are set directly from the stored data, and the calculation and display of the motor input, generated torque, and motor shaft output, efficiency, and the detected terminal voltage, current, rotation speed and shaft are also performed. The torque is displayed.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例について
説明する。図1において、初め電源周波数f1 を一定と
し回転速度N1 の速度制御を行い、誘導電動機はTL1
の負荷トルクが負荷されているとする。この誘導電動機
の入力Pは通常の正常動作時において零相電圧と零相電
流は存在しないので、固定子巻線の各相電圧va (t) ,
b (t) , vc (t) 中の二つの相電圧va (t) , v
b (t) と各相電流ia (t) , ib (t) , ic (t) 中の二
つの相電流ia (t) , ib (t) の瞬時値を検出し、下記
に示す(1)式に基づいて直接演算を行い求めることが
できる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In Figure 1, initially the power frequency f 1 and a constant performs speed control of the rotational speed N 1, the induction motor is TL 1
It is assumed that the load torque of is applied. Since the zero phase voltage and zero phase current do not exist in the input P of this induction motor during normal normal operation, each phase voltage v a (t) of the stator winding,
Two phase voltages v a (t), v in v b (t), v c (t)
The instantaneous values of the two phase currents i a (t) and i b (t) in b (t) and each phase current i a (t), i b (t) and i c (t) are detected and It is possible to directly perform the calculation based on the equation (1) shown in FIG.

【0011】 P=va (t) ・ia (t) +vb (t) ・ib (t) +vc (t) ・ic (t) =va (t) 〔2ia (t) +ib (t) 〕+vb (t) 〔ia (t) +2ib (t) 〕 ・・・・・(1)[0011] P = v a (t) · i a (t) + v b (t) · i b (t) + v c (t) · i c (t) = v a (t) [2i a (t) + i b (t)] + v b (t) [i a (t) + 2i b (t) ] ..... (1)

【0012】従って、回転速度N1 が一定時に、入力P
が最小となる端子電圧と周波数を設定することができ
る。この場合、図1において端子電圧がV3 以下のV4
では回転速度N1 で速度制御することが不可能となり回
転速度は低下する。このように電動機の負荷がTL1
たはTL2 の同じ負荷で使用される場合には、軸出力を
検出することなく、各回転速度に対し最小入力となる端
子電圧Vと周波数fの設定演算とその設定を行い、さら
にそのデータが保存される。また、電動機が同じ負荷で
負荷されている場合には保存されたデータから直接端子
電圧Vと周波数fの設定を行い最小入力での速度制御が
可能となる。
Therefore, when the rotation speed N 1 is constant, the input P
It is possible to set the terminal voltage and frequency that minimize the In this case, in FIG. 1, the terminal voltage of V 4 is V 3 or less.
Then, it becomes impossible to control the speed at the rotation speed N 1 , and the rotation speed decreases. Thus, when the load of the motor is used with the same load of TL 1 or TL 2 , the terminal voltage V and the frequency f which are the minimum input for each rotation speed are calculated without detecting the shaft output. The setting is made and the data is saved. Further, when the electric motor is loaded with the same load, the terminal voltage V and the frequency f are directly set from the stored data to enable speed control with the minimum input.

【0013】しかし、種々の負荷TL1 、TL2 ・・・
および変動負荷等が同じ誘導電動機に負荷された場合に
は、初め電源周波数f1 を一定とし、回転速度N1 一定
の速度制御を行う。次に各負荷に対する軸出力を求めそ
れぞれの軸出力の入力が最小となる端子電圧Vと周波数
fの設定演算とその設定を行い、さらにそのデータの保
存を行う。また、電動機が任意の負荷で負荷されている
場合には、保存されたデータから直接端子電圧Vと周波
数fの設定を行い最小入力での速度を行う。データの保
存がなされていない負荷については入力が最小となる端
子電圧Vと周波数fの設定演算とその設定、さらにその
データの保存を行う。ここで、軸出力は電動機トルク
(τ)と角速度(ω)との積(ωτ)から求められ、電
動機のトルクは電動機の軸トルク検出器の他に通常の零
相電流や零相磁束の存在しない正常動作時の瞬時トルク
は下記の(2)式から求めることができる。
However, various loads TL 1 , TL 2, ...
When a variable load and the like are applied to the same induction motor, the power supply frequency f 1 is first made constant and speed control is performed so that the rotation speed N 1 is constant. Next, the axis output for each load is calculated, the terminal voltage V and the frequency f at which the input of each axis output is minimized are calculated and set, and the data is saved. Further, when the electric motor is loaded with an arbitrary load, the terminal voltage V and the frequency f are directly set from the stored data to perform the speed with the minimum input. For a load for which data has not been saved, the terminal voltage V and frequency f for which the input is minimized are calculated and set, and the data is saved. Here, the shaft output is obtained from the product (ωτ) of the motor torque (τ) and the angular velocity (ω), and the torque of the motor is determined by the existence of normal zero-phase current and zero-phase magnetic flux in addition to the shaft torque detector of the motor. The instantaneous torque during normal operation that cannot be obtained can be obtained from the following equation (2).

【0014】 τe (t)=√3n×〔Ψa (t)・ib (t) −Ψb (t)・ia (t) 〕 ・・・・・(2) 但し、n:極対数[0014] τ e (t) = √3n × [Ψ a (t) · i b (t) -Ψ b (t) · i a (t) ] ..... (2) where, n: very Logarithm

【0015】即ち、固定捲線の三相の磁束Ψa (t),
Ψb (t) ,Ψc (t)の中の二相の磁束Ψ
a (t),Ψb (t)と、三相の電流中の二相の電流i
a (t) ,ib(t) の各瞬時値を検出し、(2)式に基づ
いて直接演算を行い求めることができる。固定子巻線の
各相磁束を得る方法として、サーチコイルやホール素子
等から直接求める方法と誘導電動機の各相電圧と各相磁
束との間に下記の(31,2,3 )式の電圧方程式が成り立
つので(41,2,3 )式が誘出され、この(4)式の演算
から各相磁束を求める方法が可能である。
That is, the three-phase magnetic flux Ψ a (t) of the fixed winding,
Ψ b (t) , Ψ c (t) of two-phase magnetic flux Ψ
a (t), Ψ b (t) and the two-phase current i among the three-phase currents
The instantaneous values of a (t) and ib (t) can be detected and directly calculated based on the equation (2). As a method of obtaining each phase magnetic flux of the stator winding, a method of directly obtaining from a search coil or a Hall element, etc. and the following (3 1,2,3 ) between the phase voltage of the induction motor and each phase magnetic flux Since the voltage equation holds, the equation (4 1,2,3 ) is derived, and a method of obtaining the magnetic flux of each phase from the calculation of the equation (4) is possible.

【0016】 va (t) =RS ・ia (t) +pΨa (t)・・・・・(31 ) vb (t) =RS ・ib (t) +pΨb (t)・・・・・(32 ) vc (t) =RS ・ic (t) +pΨc (t)・・・・・(33 ) 但しここで、RS :固定子巻線の各相抵抗、 p:微分
演算子
V a (t) = R S · i a (t) + p Ψ a (t) (3 1 ) v b (t) = R S · i b (t) + p Ψ b (t) (3 2 ) v c (t) = R S · i c (t) + p Ψ c (t) (3 3 ) where R S : each of the stator windings Phase resistance, p: Differential operator

【0017】上式より、 Ψa (t)=∫{va (t) −RS ・ia (t) }dt・・・・(41 ) Ψb (t)=∫{vb (t) −RS ・ib (t) }dt・・・・(42 ) Ψc (t)=∫{vc (t) −RS ・ic (t) }dt・・・・(43 ) が求まり、(4)式に基づいて二相の磁束Ψa (t),
Ψb (t)の演算を行い、(2)式から電動機の瞬時発
生トルクを求める。
[0017] From the above equation, Ψ a (t) = ∫ {v a (t) -R S · i a (t)} dt ···· (4 1) Ψ b (t) = ∫ {v b ( t) -R S · i b ( t)} dt ···· (4 2) Ψ c (t) = ∫ {v c (t) -R S · i c (t)} dt ···· ( 4 3 ) is obtained, and the two-phase magnetic flux Ψ a (t), based on the equation (4),
Ψ b (t) is calculated, and the instantaneous torque generated by the electric motor is obtained from equation (2).

【0018】図2は負荷を接続した状態の三相誘導電動
機に、本発明実施例の入力最小運転速度制御装置を接続
したブロック図を示したものである。図において、10
は商用電源、12は電圧、周波数可変変換装置、14は
誘導電動機の各相電圧と各相電流の電圧・電流検出装
置、16は検出装置14の検出値から入力Pと瞬時トル
クτe を求めるとともに、瞬時トルクと検出器24で検
出された電動機の回転速度とから軸出力を求める演算器
である。また、18は電圧、周波数可変変換装置12を
電源として運転される誘導電動機であり、20は前記電
動機18の軸出力で駆動される負荷で、例えばポンプと
し、吐出される水量が使用状態で変化するものとすれ
ば、これは吐圧力に影響をおよぼし、定圧力に維持する
ことが必要となり、このための圧力センサー22で速度
指令が発せられるようになっている。24は電動機の回
転速度と軸トルクを検出し、軸出力の演算を行う検出器
である。
FIG. 2 shows a block diagram in which the input minimum operating speed control device of the embodiment of the present invention is connected to a three-phase induction motor in a state where a load is connected. In the figure, 10
Is a commercial power supply, 12 is a voltage / frequency variable converter, 14 is a voltage / current detector for each phase voltage and each phase current of the induction motor, 16 is an input P and an instantaneous torque τ e from the detection values of the detector 14. Along with this, it is an arithmetic unit for obtaining the shaft output from the instantaneous torque and the rotation speed of the electric motor detected by the detector 24. Reference numeral 18 is an induction motor that is operated by using the voltage / frequency variable conversion device 12 as a power source, and 20 is a load that is driven by the shaft output of the electric motor 18, such as a pump, and the amount of water discharged changes depending on the usage state. If so, this affects the discharge pressure, and it is necessary to maintain a constant pressure, and the pressure sensor 22 for this purpose issues a speed command. Reference numeral 24 is a detector that detects the rotation speed and the shaft torque of the electric motor and calculates the shaft output.

【0019】また、26は最小入力演算装置で、圧力セ
ンサー22からの速度指令と、検出器24の電動機回転
速度と軸出力および16の電動機入力と軸出力を入力さ
せ、初め周波数f1 でその速度指令N1 の速度制御を行
い入力Pが最少となる端子電圧Vと周波数fの保存され
てあるデータからその検索を行い、入力が最小となる端
子電圧Vと周波数fの設定値を変換装置12に出力する
ものである。データが保存されていない場合には、電動
機入力が最小となる端子電圧Vと周波数fの設定演算を
行い、その設定値を変換装置12に出力すると共にデー
タの保存を行う。さらに、最小入力で電動機が運転中の
電動機の入力、発生トルク、および軸出力、効率の演算
と表示を、また検出された端子電圧、電流、回転速度お
よび軸トルクの表示をも兼ね備えたものである。
Reference numeral 26 is a minimum input arithmetic unit for inputting the speed command from the pressure sensor 22, the motor rotation speed and the shaft output of the detector 24, and the motor input and the shaft output of 16 and initially at the frequency f 1 . The converter controls the set values of the terminal voltage V and the frequency f at which the input is minimized by performing the speed control of the speed command N 1 and searching the stored data of the terminal voltage V and the frequency f at which the input P is minimized. 12 is output. If the data is not stored, the terminal voltage V and the frequency f at which the electric motor input is minimized are set and calculated, the set values are output to the converter 12, and the data is stored. In addition, it also has the function of calculating and displaying the input, generated torque, shaft output, and efficiency of the motor when the motor is operating with the minimum input, and also displaying the detected terminal voltage, current, rotation speed and shaft torque. is there.

【0020】次にこの動作を説明する。今電動機18の
負荷のポンプ20の吐出量が増加したものとすれば圧力
センサー22の圧力低下の信号が速度指令上昇方向の信
号となり最小出力演算装置26に入力される。これに対
応した周波数fが演算装置26から変換装置12に出力
される。このため電動機18の回転速度は上昇し、吐出
量増加に伴う吐出圧の低下を補うことになる。この場合
に勿論、前記変換装置12の周波数と電圧との変化割合
は従来この種の装置で行われているような一定比で行わ
れることが望ましい。次に回転速度の増加は軸出力の変
化となって演算器16または検出器8の出力となり、最
小入力演算装置26に入力される。演算装置26は現在
の速度指令の速度制御に際して、電動機入力が最小とな
る端子電圧Vと周波数fの設定値が保存されているかど
うかを検索し、保存されていない場合には最小入力とな
る端子電圧Vと周波数fの設定演算を行い、その設定値
を変換装置12に出力すると共にデータの保存を行う。
さらに、最小入力で電動機が運転中の電動機の入力、発
生トルク、および軸出力、効率の演算と表示を、また検
出された端子電圧、電流、回転速度および軸トルクの表
示がなされる。
Next, this operation will be described. If it is assumed that the discharge amount of the pump 20 of the load of the electric motor 18 has increased, the signal of the pressure decrease of the pressure sensor 22 becomes a signal in the speed command increasing direction and is input to the minimum output computing device 26. The frequency f corresponding to this is output from the arithmetic unit 26 to the converter 12. For this reason, the rotation speed of the electric motor 18 increases, and the decrease in discharge pressure due to the increase in discharge amount is compensated. In this case, of course, it is desirable that the rate of change between the frequency and the voltage of the converter 12 be set at a constant ratio as is conventionally done in this type of apparatus. Next, the increase of the rotation speed changes the output of the shaft and becomes the output of the calculator 16 or the detector 8 and is input to the minimum input calculator 26. In the speed control of the current speed command, the arithmetic unit 26 searches whether or not the set values of the terminal voltage V and the frequency f at which the motor input becomes the minimum are stored, and when not stored, the terminal having the minimum input is obtained. The setting calculation of the voltage V and the frequency f is performed, the set values are output to the conversion device 12, and the data is saved.
Further, calculation and display of the input, generated torque, shaft output, and efficiency of the motor while the motor is operating with the minimum input, and the detected terminal voltage, current, rotation speed and shaft torque are displayed.

【0021】もし使用水量が減少してポンプ20の吐出
圧が上昇した場合には以上と逆の動作が行われ、誘導電
動機18は常に最小入力状態で運転が行われることにな
る。従って、誘導電動機18の熱損失は常に最小で省エ
ネルギー運転には最適なものである。
If the amount of water used decreases and the discharge pressure of the pump 20 rises, the reverse operation is performed and the induction motor 18 is always operated in the minimum input state. Therefore, the heat loss of the induction motor 18 is always the minimum, which is optimum for energy saving operation.

【0022】以上のように電圧・周波数可変変換装置に
よる電動機の可変速度運転は電力用半導体素子の開発に
より経済的にも使用が容易となり負荷による電源周波数
の制御と共にその端子電圧制御による最小入力における
運転は電力消費を大いに節減することが可能である。な
お、商用電源で周波数一定の場合でも可変電圧調整装置
で上記のような端子電圧の制御を行わせることにより常
に最小入力で運転の行われることはいうまでもない。
As described above, the variable speed operation of the electric motor by the voltage / frequency variable converter is economically easy to use due to the development of the power semiconductor element, and the power source frequency is controlled by the load and the minimum input is controlled by the terminal voltage control. Driving can save a lot of power consumption. Needless to say, even if the frequency is constant with the commercial power supply, the variable voltage regulator controls the terminal voltage as described above, so that the operation is always performed with the minimum input.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
負荷による電源周波数の制御と共にその端子電圧制御に
よる最小入力における運転が行えるので、電力消費を大
いに節減することが可能である。
As described above, according to the present invention,
Since the operation at the minimum input can be performed by controlling the power supply frequency by the load and controlling the terminal voltage, it is possible to greatly reduce the power consumption.

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

【図1】電動機の各端子電圧についてのトルク─速度曲
線を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a torque-speed curve for each terminal voltage of an electric motor.

【図2】本発明の実施例のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 商用電源 12 電圧・周波数可変変換装置 14 電圧・電流検出装置 16 電動機入力と瞬時トルクの軸出力の演算器 18 誘導電動機 20 電動機の負荷 22 圧力センサーと速度指令装置 24 電動機の回転速度,軸トルクの検出と軸出力の演
算をする検出器 26 最小入力演算装置
10 Commercial power supply 12 Voltage / frequency variable converter 14 Voltage / current detector 16 Calculator of motor input and shaft output of instantaneous torque 18 Induction motor 20 Load of motor 22 Pressure sensor and speed command device 24 Rotation speed and shaft torque of motor For detecting the axis and computing the axis output 26 Minimum input computing device

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 三相誘導電動機の固定子巻線の相電流と
相電圧を検出する電圧・電流検出装置と、 前記検出装置により検出された相電流と相電圧とから前
記固定子巻線の相磁束を演算する磁束演算装置または相
磁束を直接検出する磁束検出装置と、 誘導電動機の回転速度および軸トルクを検出するととも
に軸出力を演算する検出器と、 前記検出装置により検出された相電流と相電圧および前
記磁束検出装置または磁束演算装置により検出あるいは
演算された磁束から誘導電動機の瞬時入力を演算し、か
つ発生する瞬時トルクを演算するとともに、瞬時トルク
と前記回転速度から軸出力を演算する演算器と、 前記演算器からの瞬時入力,軸出力および負荷に設置さ
れたセンサーの速度指令等に基づき電動機の最小入力端
子電圧と周波数を演算設定し出力する最小入力演算装置
と、 前記最小入力演算装置の出力が入力されその端子電圧と
周波数により電動機を駆動する電圧・周波数可変変換装
置とを備えたことを特徴とする三相誘導電動機の入力最
小運転速度制御装置。
1. A voltage / current detecting device for detecting a phase current and a phase voltage of a stator winding of a three-phase induction motor; and a stator winding of the stator winding based on the phase current and the phase voltage detected by the detecting device. A magnetic flux calculation device that calculates the phase magnetic flux or a magnetic flux detection device that directly detects the phase magnetic flux, a detector that detects the rotation speed and shaft torque of the induction motor and that calculates the shaft output, and a phase current detected by the detection device. And the phase voltage and the magnetic flux detected or calculated by the magnetic flux detection device or the magnetic flux calculation device to calculate the instantaneous input of the induction motor and the generated instantaneous torque, and the shaft output from the instantaneous torque and the rotational speed. The minimum input terminal voltage and frequency of the motor are calculated based on the calculation unit, the instantaneous input from the calculation unit, the shaft output, and the speed command of the sensor installed in the load. A three-phase induction motor characterized by comprising: a minimum input arithmetic unit for setting and outputting; and a voltage / frequency variable conversion unit for inputting the output of the minimum input arithmetic unit and driving the motor by the terminal voltage and frequency thereof. Input minimum operating speed controller.
【請求項2】 前記最小入力演算装置に対し、電動機の
種々の負荷に対して演算された軸出力における最小入力
の端子電圧と周波数のデータ保存を行う学習機能を持た
せたことを特徴とする請求項1記載の三相誘導電動機の
入力最小運転速度制御装置。
2. The minimum input calculation device is provided with a learning function for storing data of a minimum input terminal voltage and a frequency at a shaft output calculated for various loads of an electric motor. An input minimum operating speed control device for a three-phase induction motor according to claim 1.
【請求項3】 前記最小入力演算装置に対し、電動機の
同じ負荷に対して演算された軸出力における最小入力の
端子電圧と周波数のデータ保存を行う学習機能を持たせ
たことを特徴とする請求項1記載の三相誘導電動機の入
力最小運転速度制御装置。
3. The minimum input computing device is provided with a learning function for storing data of the minimum input terminal voltage and frequency of the shaft output calculated for the same load of the electric motor. Item 3. A minimum input operating speed control device for a three-phase induction motor according to item 1.
【請求項4】 誘導電動機の種々の負荷に対し、前記最
小入力演算装置によって各回転速度と電動機出力に対し
て前記演算入力を最少とするための端子電圧と周波数の
保存されたデータから直接端子電圧と周波数の設定を行
わせるようにし、データの保存がされていない電動機の
負荷については演算されたデータの保存を行わせ、また
電動機の同じ負荷に対し、前記最小入力演算装置によっ
て各回転速度に対して前記演算入力を最小とするための
端子電圧と周波数の保存されたデータから直接端子電圧
と周波数の設定を行わせるようにしたものであり、デー
タの保存がなされていない電動機の負荷については演算
されたデータの保存を行わせ、更に電動機の入力、発生
トルク、および電動機軸出力、効率の演算と表示を、ま
た検出された端子電圧、電流、回転速度および軸トルク
の表示を行わせること特徴とする請求項1記載の三相誘
導電動機の入力最小運転速度制御装置。
4. For various loads of an induction motor, the minimum input arithmetic device directly outputs the stored terminal voltage and frequency data to minimize the arithmetic input for each rotation speed and motor output. Set the voltage and frequency, save the calculated data for the load of the motor that has not saved the data, and use the minimum input calculation device for each rotation speed for the same load of the motor. With respect to the load of the motor for which the data is not saved, the terminal voltage and frequency are set directly from the saved data of the terminal voltage and frequency for minimizing the calculation input. Saves the calculated data, calculates and displays the motor input, generated torque, motor shaft output, efficiency, and detected terminal voltage. The minimum input operating speed control device for a three-phase induction motor according to claim 1, wherein the display of pressure, current, rotational speed and shaft torque is performed.
JP5039251A 1993-02-04 1993-02-04 Device for controlling minimum input operating speed of three-phase induction motor Pending JPH06233578A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5039251A JPH06233578A (en) 1993-02-04 1993-02-04 Device for controlling minimum input operating speed of three-phase induction motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5039251A JPH06233578A (en) 1993-02-04 1993-02-04 Device for controlling minimum input operating speed of three-phase induction motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06233578A true JPH06233578A (en) 1994-08-19

Family

ID=12547924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5039251A Pending JPH06233578A (en) 1993-02-04 1993-02-04 Device for controlling minimum input operating speed of three-phase induction motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06233578A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU728824B2 (en) * 1997-10-31 2001-01-18 Hitachi Limited Power converter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU728824B2 (en) * 1997-10-31 2001-01-18 Hitachi Limited Power converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5259303B2 (en) Inverter device
JP3341826B2 (en) PWM / PAM control type motor control device and air conditioner and motor control method using the same
JP6307168B2 (en) Winding switching motor driving apparatus, winding switching motor driving control method, and refrigeration air conditioning equipment using them
CN103828221A (en) Method and system for controlling an electric motor with variable switching frequency at variable operating speeds
US5754026A (en) Induction motor control method
JPH07107772A (en) Drive control circuit of permanent magnet-type synchronous motor
JPH08289588A (en) Power converter
US7679311B2 (en) System and method for dynamic field weakening
JPH06233578A (en) Device for controlling minimum input operating speed of three-phase induction motor
JP2001314095A (en) Motor driving device and air conditioner using the same
JP2003033071A (en) Motor controller
JP2004187460A (en) Inverter control device, induction motor control device, and induction motor system
JP3307122B2 (en) Induction motor control device
JP3161237B2 (en) Induction motor control device
US11658596B2 (en) Motor control device and air conditioner
JP2831189B2 (en) Induction motor control device
JPH08130900A (en) Method and device for controlling induction motor
JPH07274600A (en) Method and apparatus for controlling acceleration/ deceleration of induction motor
Metwally et al. Proposed torque optimized behavior for digital speed control of induction motors
JP2833426B2 (en) Induction motor control device
JP3754740B2 (en) Torque control method and torque control device for induction motor
JPH10164881A (en) Controller of reluctance motor
JPH0746872A (en) Speed controller for single phase induction motor
JP2833422B2 (en) Induction motor control device
JP2914106B2 (en) Induction motor control device