JPH06284771A - 誘導電動機の速度制御装置 - Google Patents
誘導電動機の速度制御装置Info
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- JPH06284771A JPH06284771A JP5068398A JP6839893A JPH06284771A JP H06284771 A JPH06284771 A JP H06284771A JP 5068398 A JP5068398 A JP 5068398A JP 6839893 A JP6839893 A JP 6839893A JP H06284771 A JPH06284771 A JP H06284771A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 速度制御系及びｑ軸電流制御系の出力値とは
無関係な物理量から誘導電動機の速度を推定することが
できること。 【構成】 インバータ２のパルス幅制御によって誘導電
動機１が回転されると、電流検出器３の検出電流と電圧
検出器４の検出電圧が演算部１９に入力される。演算部
１９では各検出器３，４の検出出力を基にｑ軸電圧成分
Ｖｑとｑ軸電流成分Ｉｑが算出される。そして速度推定
部２０においてｑ軸電圧成分Ｖｑとｑ軸電流成分Ｉｑに
従って速度推定値が算出され、この速度推定値と速度指
令値に基づいてインバータ２の運転が制御される。すな
わち速度制御部６及びｑ軸電流制御部１４の出力値とは
無関係なｑ軸電圧成分Ｖｑとｑ軸電流成分Ｉｑに従って
速度推定値が算出され、この速度推定値に基づいてイン
バータ２が制御されるので、応答性の高い速度制御系が
実現できる。
無関係な物理量から誘導電動機の速度を推定することが
できること。 【構成】 インバータ２のパルス幅制御によって誘導電
動機１が回転されると、電流検出器３の検出電流と電圧
検出器４の検出電圧が演算部１９に入力される。演算部
１９では各検出器３，４の検出出力を基にｑ軸電圧成分
Ｖｑとｑ軸電流成分Ｉｑが算出される。そして速度推定
部２０においてｑ軸電圧成分Ｖｑとｑ軸電流成分Ｉｑに
従って速度推定値が算出され、この速度推定値と速度指
令値に基づいてインバータ２の運転が制御される。すな
わち速度制御部６及びｑ軸電流制御部１４の出力値とは
無関係なｑ軸電圧成分Ｖｑとｑ軸電流成分Ｉｑに従って
速度推定値が算出され、この速度推定値に基づいてイン
バータ２が制御されるので、応答性の高い速度制御系が
実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は誘導電動機の速度制御装
置に係り、特に、誘導電動機の速度を直接検出せずに、
誘導電動機の速度を推定し、この速度推定値に基づいて
誘導電動機の速度を制御するに好適な誘導電動機の速度
制御装置に関する。
置に係り、特に、誘導電動機の速度を直接検出せずに、
誘導電動機の速度を推定し、この速度推定値に基づいて
誘導電動機の速度を制御するに好適な誘導電動機の速度
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電流制御形インバータを用いて誘
導電動機を駆動し、この誘導電動機の速度を速度センサ
を用いずに推定する方法として、例えば、特開昭６２−
２３３９０号公報に記載されているように、誘導電動機
の出力電圧及び出力電流から電動機電流のｑ軸電流成分
（トルク電流成分）を検出し、この検出値と指令値との
偏差に応じて電動機の回転速度を推定する方式が知られ
ている。
導電動機を駆動し、この誘導電動機の速度を速度センサ
を用いずに推定する方法として、例えば、特開昭６２−
２３３９０号公報に記載されているように、誘導電動機
の出力電圧及び出力電流から電動機電流のｑ軸電流成分
（トルク電流成分）を検出し、この検出値と指令値との
偏差に応じて電動機の回転速度を推定する方式が知られ
ている。
【０００３】速度センサを用いずに誘導電動機の回転速
度を推定する原理は、以下に説明する理論に基づいてい
る。すなわち、インバータは任意の電流値を与える電流
源と考えられる。従って、一次電流のｄ，ｑ軸電流成分
Ｉｄ，Ｉｑが与えられると、一次角周波数ω1で回転す
るｄ−ｑ軸上での誘導電動機の電圧、電流の方程式は次
の（１）式で表せる。
度を推定する原理は、以下に説明する理論に基づいてい
る。すなわち、インバータは任意の電流値を与える電流
源と考えられる。従って、一次電流のｄ，ｑ軸電流成分
Ｉｄ，Ｉｑが与えられると、一次角周波数ω1で回転す
るｄ−ｑ軸上での誘導電動機の電圧、電流の方程式は次
の（１）式で表せる。
【０００４】
【数１】
【０００５】但し、 Ｖｄ：ｄ軸電圧 Ｖｑ：ｑ軸電圧 Ｒ1 ：一次抵抗値 Ｒ2 ：二次抵抗値 Ｍ ：相互インダクタンス Ｌ2 ：二次インダ
クタンス Ｌσ：漏れインダクタンス ｓ ：ラプラス演
算子 φｄ：ｄ軸二次磁束 φｑ：ｑ軸二次磁
束 ここで、電流制御形インバータを用いて誘導電動機を駆
動した場合、ｑ軸電流Ｉｑはｑ軸電流指令値Ｉｑ＊によ
って制御できる。このため（１）式より、Ｉｑは次の
（２）式で求められる。
クタンス Ｌσ：漏れインダクタンス ｓ ：ラプラス演
算子 φｄ：ｄ軸二次磁束 φｑ：ｑ軸二次磁
束 ここで、電流制御形インバータを用いて誘導電動機を駆
動した場合、ｑ軸電流Ｉｑはｑ軸電流指令値Ｉｑ＊によ
って制御できる。このため（１）式より、Ｉｑは次の
（２）式で求められる。
【０００６】 Ｉｑ＝（ω1-ωr)（Ｌ2／Ｍ）（φd／Ｒ2） ＝ωｓ（Ｌ2／Ｍ）（φd／Ｒ2） ……………（２） ここで、ωｒは回転速度である。
【０００７】上記式から、一次角周波数ω1を変化させ
ることにより、滑り周波数ωｓが変化し、ｑ軸電流Ｉｑ
を制御することができる。従って、Ｉｑ＊とＩｑの偏差
を増幅した信号によって一次角周波数ω1を制御すれ
ば、Ｉｑ＊とＩｑを一致させることができる。このよう
な原理に従ってインバータを制御するに際して、実際に
は、ｑ軸電流制御部の出力値を用いて一次角周波数ω1
を制御することが行なわれている。この場合、滑り周波
数ωｓとｑ軸電流Ｉｑは比例関係が成立するので、一次
角周波数ω1から滑り周波数ωｓ相当を減算した結果が
速度推定値に相当することとなる。そこで、ｑ軸電流制
御部の出力値を速度推定値として速度制御部にフィード
バックすることによって速度センサを不要としている。
ることにより、滑り周波数ωｓが変化し、ｑ軸電流Ｉｑ
を制御することができる。従って、Ｉｑ＊とＩｑの偏差
を増幅した信号によって一次角周波数ω1を制御すれ
ば、Ｉｑ＊とＩｑを一致させることができる。このよう
な原理に従ってインバータを制御するに際して、実際に
は、ｑ軸電流制御部の出力値を用いて一次角周波数ω1
を制御することが行なわれている。この場合、滑り周波
数ωｓとｑ軸電流Ｉｑは比例関係が成立するので、一次
角周波数ω1から滑り周波数ωｓ相当を減算した結果が
速度推定値に相当することとなる。そこで、ｑ軸電流制
御部の出力値を速度推定値として速度制御部にフィード
バックすることによって速度センサを不要としている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、速度指令値と速度推定値に基づいてｑ軸電流指令値
Ｉｑ＊を速度制御系において生成し、ｑ軸電流指令値Ｉ
ｑ＊とｑ軸電流Ｉｑとの偏差に応じて一次角周波数ω1
をｑ軸電流制御部において生成し、ｑ軸電流制御部の出
力値を速度推定値として用いているため、速度推定値の
応答が、速度制御系の応答に依存し、速度制御系の応答
を高めると速度推定値の応答が下がり、速度制御系の応
答が低く制限されると言い問題点がある。すなわち、速
度制御系の応答が低いときには、誘導電動機の回転速度
が高くてもｑ軸電流制御部の応答を高くすれば速度制御
系の応答に追従することができる。しかし、誘導電動機
の応答を高めるには、速度制御系の応答を高くしなけれ
ばならない。ところが、速度制御系の応答が高くなる
と、インバータを駆動するための系の伝達関数が変わ
り、速度推定値の応答が低くなり、ｑ軸電流制御部の出
力値を速度推定値として用いたのでは制御が不安定とな
る。
は、速度指令値と速度推定値に基づいてｑ軸電流指令値
Ｉｑ＊を速度制御系において生成し、ｑ軸電流指令値Ｉ
ｑ＊とｑ軸電流Ｉｑとの偏差に応じて一次角周波数ω1
をｑ軸電流制御部において生成し、ｑ軸電流制御部の出
力値を速度推定値として用いているため、速度推定値の
応答が、速度制御系の応答に依存し、速度制御系の応答
を高めると速度推定値の応答が下がり、速度制御系の応
答が低く制限されると言い問題点がある。すなわち、速
度制御系の応答が低いときには、誘導電動機の回転速度
が高くてもｑ軸電流制御部の応答を高くすれば速度制御
系の応答に追従することができる。しかし、誘導電動機
の応答を高めるには、速度制御系の応答を高くしなけれ
ばならない。ところが、速度制御系の応答が高くなる
と、インバータを駆動するための系の伝達関数が変わ
り、速度推定値の応答が低くなり、ｑ軸電流制御部の出
力値を速度推定値として用いたのでは制御が不安定とな
る。
【０００９】本発明の目的は、速度制御系及びｑ軸電流
制御系の出力値とは無関係な物理量から誘導電動機の速
度を推定することができる誘導電動機の速度制御装置を
提供することにある。
制御系の出力値とは無関係な物理量から誘導電動機の速
度を推定することができる誘導電動機の速度制御装置を
提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、第１の装置として、交流電圧指令値に従
って誘導電動機を回転駆動するインバータと、速度指令
値と速度推定値に基づいて交流電流指令値を生成する交
流電流指令値生成手段と、インバータの出力電流を検出
する電流検出手段と、電流検出手段の検出電流と交流電
流指令値に基づいて交流電圧指令値を生成してインバー
タへ出力する交流電流制御手段と、インバータの出力電
圧を検出する電圧検出手段と、電圧検出手段の検出電圧
と電流検出手段の検出電流を基に電動機磁束と直交する
ｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分を生成する演算手段と、演
算手段により生成されたｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分と
から速度推定値を生成して速度制御手段へ出力する速度
推定値生成手段とを備えている誘導電動機の速度制御装
置を構成したものである。
に、本発明は、第１の装置として、交流電圧指令値に従
って誘導電動機を回転駆動するインバータと、速度指令
値と速度推定値に基づいて交流電流指令値を生成する交
流電流指令値生成手段と、インバータの出力電流を検出
する電流検出手段と、電流検出手段の検出電流と交流電
流指令値に基づいて交流電圧指令値を生成してインバー
タへ出力する交流電流制御手段と、インバータの出力電
圧を検出する電圧検出手段と、電圧検出手段の検出電圧
と電流検出手段の検出電流を基に電動機磁束と直交する
ｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分を生成する演算手段と、演
算手段により生成されたｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分と
から速度推定値を生成して速度制御手段へ出力する速度
推定値生成手段とを備えている誘導電動機の速度制御装
置を構成したものである。
【００１１】第２の装置として、交流電圧指令値に従っ
て誘導電動機を回転駆動するインバータと、速度指令値
と速度推定値との偏差を零に抑制するためのｑ軸電流指
令値を生成する速度制御手段と、ｑ軸電流指令値と演算
により得られたｑ軸電流成分との偏差を零に抑制するた
めのｑ軸電流制御信号を生成するｑ軸電流制御信号生成
手段と、ｑ軸電流制御信号と速度推定値とを加算する加
算手段と、加算手段の出力信号とｑ軸電流指令値に基づ
いて交流電流指令値を出力する交流電流出力手段と、イ
ンバータの出力電流を検出する電流検出手段と、電流検
出手段の検出電流と交流電流指令値に基づいて交流電圧
指令値を生成してインバータへ出力する交流電流制御手
段と、インバータの出力電圧を検出する電圧検出手段
と、電圧検出手段の検出電圧と電流検出手段の検出電流
を基に電動機磁束と直交するｑ軸電流成分とｑ軸電圧成
分を生成する演算手段と、演算手段により生成されたｑ
軸電流成分とｑ軸電圧成分とから速度推定値を生成して
速度制御手段と加算手段へ出力する速度推定値生成手段
とを備えている誘導電動機の速度制御装置を構成したも
のである。
て誘導電動機を回転駆動するインバータと、速度指令値
と速度推定値との偏差を零に抑制するためのｑ軸電流指
令値を生成する速度制御手段と、ｑ軸電流指令値と演算
により得られたｑ軸電流成分との偏差を零に抑制するた
めのｑ軸電流制御信号を生成するｑ軸電流制御信号生成
手段と、ｑ軸電流制御信号と速度推定値とを加算する加
算手段と、加算手段の出力信号とｑ軸電流指令値に基づ
いて交流電流指令値を出力する交流電流出力手段と、イ
ンバータの出力電流を検出する電流検出手段と、電流検
出手段の検出電流と交流電流指令値に基づいて交流電圧
指令値を生成してインバータへ出力する交流電流制御手
段と、インバータの出力電圧を検出する電圧検出手段
と、電圧検出手段の検出電圧と電流検出手段の検出電流
を基に電動機磁束と直交するｑ軸電流成分とｑ軸電圧成
分を生成する演算手段と、演算手段により生成されたｑ
軸電流成分とｑ軸電圧成分とから速度推定値を生成して
速度制御手段と加算手段へ出力する速度推定値生成手段
とを備えている誘導電動機の速度制御装置を構成したも
のである。
【００１２】第３の装置として、交流電圧指令値に従っ
て誘導電動機を回転駆動するインバータと、ｑ軸電流制
御信号を含む速度推定値と速度指令値との偏差を零に抑
制するためのｑ軸電流指令値を生成する速度制御手段
と、ｑ軸電流指令値と演算により得られたｑ軸電流成分
との偏差を零に抑制するためのｑ軸電流制御信号を生成
するｑ軸電流制御信号生成手段と、ｑ軸電流制御信号と
速度推定値とを加算してｑ軸電流制御信号を含む速度推
定値を速度制御手段へ出力する加算手段と、加算手段の
出力信号とｑ軸電流指令値に基づいて交流電流指令値を
出力する交流電流出力手段と、インバータの出力電流を
検出する電流検出手段と、電流検出手段の検出電流と交
流電流指令値に基づいて交流電圧指令値を生成してイン
バータへ出力する交流電流制御手段と、インバータの出
力電圧を検出する電圧検出手段と、電圧検出手段の検出
電圧と電流検出手段の検出電流を基に電動機磁束と直交
するｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分を生成する演算手段
と、演算手段により生成されたｑ軸電流成分とｑ軸電圧
成分とから速度推定値を生成して加算手段へ出力する速
度推定値生成手段とを備えている誘導電動機の速度制御
装置を構成したものである。
て誘導電動機を回転駆動するインバータと、ｑ軸電流制
御信号を含む速度推定値と速度指令値との偏差を零に抑
制するためのｑ軸電流指令値を生成する速度制御手段
と、ｑ軸電流指令値と演算により得られたｑ軸電流成分
との偏差を零に抑制するためのｑ軸電流制御信号を生成
するｑ軸電流制御信号生成手段と、ｑ軸電流制御信号と
速度推定値とを加算してｑ軸電流制御信号を含む速度推
定値を速度制御手段へ出力する加算手段と、加算手段の
出力信号とｑ軸電流指令値に基づいて交流電流指令値を
出力する交流電流出力手段と、インバータの出力電流を
検出する電流検出手段と、電流検出手段の検出電流と交
流電流指令値に基づいて交流電圧指令値を生成してイン
バータへ出力する交流電流制御手段と、インバータの出
力電圧を検出する電圧検出手段と、電圧検出手段の検出
電圧と電流検出手段の検出電流を基に電動機磁束と直交
するｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分を生成する演算手段
と、演算手段により生成されたｑ軸電流成分とｑ軸電圧
成分とから速度推定値を生成して加算手段へ出力する速
度推定値生成手段とを備えている誘導電動機の速度制御
装置を構成したものである。
【００１３】前記各誘導電動機の速度制御装置におい
て、演算手段として、交流電流制御手段の生成による交
流電圧指令値と電流検出手段の検出電流を基に電動機磁
束と直交するｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分を生成するも
のを用いることができる。更に、ＰＷＭ信号生成手段の
生成によるＰＷＭ信号と電流検出手段の検出電流を基に
電動機磁束と直交するｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分を生
成するものを用いることができる。
て、演算手段として、交流電流制御手段の生成による交
流電圧指令値と電流検出手段の検出電流を基に電動機磁
束と直交するｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分を生成するも
のを用いることができる。更に、ＰＷＭ信号生成手段の
生成によるＰＷＭ信号と電流検出手段の検出電流を基に
電動機磁束と直交するｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分を生
成するものを用いることができる。
【００１４】前記各誘導電動機の速度制御装置に用いら
れる速度推定値生成手段としては、演算手段により生成
されたｑ軸電流成分と誘導電動機の漏れインピーダンス
要素とを乗算して漏れインピーダンス電圧降下を算出す
る電圧降下算出手段と、電圧降下算出手段の算出値と演
算手段により生成されたｑ軸電圧成分との差から速度起
電力の推定値を算出する速度起電力算出手段と、速度起
電力算出手段の算出による速度起電力の推定値を誘導電
動機のインダクタンスと磁束に従って速度推定値に変換
する推定値変換手段と、推定値変換手段により得られた
速度推定値を一次遅れ要素で積分して出力するフィルタ
手段とから構成されているものが望ましい。
れる速度推定値生成手段としては、演算手段により生成
されたｑ軸電流成分と誘導電動機の漏れインピーダンス
要素とを乗算して漏れインピーダンス電圧降下を算出す
る電圧降下算出手段と、電圧降下算出手段の算出値と演
算手段により生成されたｑ軸電圧成分との差から速度起
電力の推定値を算出する速度起電力算出手段と、速度起
電力算出手段の算出による速度起電力の推定値を誘導電
動機のインダクタンスと磁束に従って速度推定値に変換
する推定値変換手段と、推定値変換手段により得られた
速度推定値を一次遅れ要素で積分して出力するフィルタ
手段とから構成されているものが望ましい。
【００１５】また同じく速度推定値生成手段としては、
速度推定値生成手段は、誘導電動機の漏れインダクタン
スを所定の時定数で除算した値から誘導電動機の一次換
算抵抗を減算した値と演算手段により生成されたｑ軸電
流成分とを乗算する第１乗算手段と、誘導電動機の漏れ
インダクタンスを前記時定数で除算した値と演算手段に
より生成されたｑ軸電流成分とを乗算する第２乗算手段
と、第１乗算手段の出力と演算手段により生成されたｑ
軸電圧成分とを加算する加算手段と、加算手段の出力を
前記時定数を有する一次遅れ要素で積分して出力するフ
ィルタ手段と、フィルタ手段の出力と第２乗算手段の出
力との差から速度起電力の推定値を算出する速度起電力
算出手段と、速度起電力算出手段の算出による速度起電
力の推定値を誘導電動機のインダクタンスと磁束に従っ
て速度推定値に変換する推定値変換手段とから構成され
ているものが望ましい。
速度推定値生成手段は、誘導電動機の漏れインダクタン
スを所定の時定数で除算した値から誘導電動機の一次換
算抵抗を減算した値と演算手段により生成されたｑ軸電
流成分とを乗算する第１乗算手段と、誘導電動機の漏れ
インダクタンスを前記時定数で除算した値と演算手段に
より生成されたｑ軸電流成分とを乗算する第２乗算手段
と、第１乗算手段の出力と演算手段により生成されたｑ
軸電圧成分とを加算する加算手段と、加算手段の出力を
前記時定数を有する一次遅れ要素で積分して出力するフ
ィルタ手段と、フィルタ手段の出力と第２乗算手段の出
力との差から速度起電力の推定値を算出する速度起電力
算出手段と、速度起電力算出手段の算出による速度起電
力の推定値を誘導電動機のインダクタンスと磁束に従っ
て速度推定値に変換する推定値変換手段とから構成され
ているものが望ましい。
【００１６】
【作用】前記した手段によれば、インバータの出力電流
と出力電圧を基に算出されたｑ軸電流成分とｑ軸電圧成
分に従って速度推定値を求め、この速度推定値を速度制
御系へ入力することとしている。この速度推定値は速度
制御系及びｑ軸電流制御系の出力値とは無関係な物理量
から得られるため、速度制御系の応答に影響されること
なく誘導電動機の回転速度を推定することができる。従
って速度制御系の応答を高めることができ、高速応答の
速度制御が可能となる。
と出力電圧を基に算出されたｑ軸電流成分とｑ軸電圧成
分に従って速度推定値を求め、この速度推定値を速度制
御系へ入力することとしている。この速度推定値は速度
制御系及びｑ軸電流制御系の出力値とは無関係な物理量
から得られるため、速度制御系の応答に影響されること
なく誘導電動機の回転速度を推定することができる。従
って速度制御系の応答を高めることができ、高速応答の
速度制御が可能となる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【００１８】図１は、本発明の一実施例を示す速度セン
サレスベクトル制御装置の全体構成を示す。図１におい
て、誘導電動機１はＰＷＭインバータ２に接続されてお
り、ＰＷＭインバータ２のベクトル制御によって誘導電
動機１が回転駆動されるようになっている。ＰＷＭイン
バータ２は、交流電源からの交流電力を直流電力に変換
するコンバータ（図示省略）から直流電力を受け、交流
電流制御部２２からの交流電圧指令値Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊に
従って交流電力に変換し、この交流電力を電動機１に出
力するように構成されている。
サレスベクトル制御装置の全体構成を示す。図１におい
て、誘導電動機１はＰＷＭインバータ２に接続されてお
り、ＰＷＭインバータ２のベクトル制御によって誘導電
動機１が回転駆動されるようになっている。ＰＷＭイン
バータ２は、交流電源からの交流電力を直流電力に変換
するコンバータ（図示省略）から直流電力を受け、交流
電流制御部２２からの交流電圧指令値Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊に
従って交流電力に変換し、この交流電力を電動機１に出
力するように構成されている。
【００１９】すなわち、このインバータ２は、三角波発
生器及び比較器を含むＰＷＭ信号生成手段を備えてお
り、交流電流制御部２２からの交流電圧指令値Ｖｕ＊〜
Ｖｗ＊に従ったＰＷＭ信号を生成し、このＰＷＭ信号に
従って直流電力を交流電力に変換し、三相交流電圧を誘
導電動機１に印加するように構成されている。そしてイ
ンバータ２と誘導電動機１とを結ぶ回路中にはインバー
タ２の出力電流を検出する電流検出手段としての電流検
出器３とインバータ２の出力電圧を検出する電圧検出手
段としての電圧検出器４が設けられている。電流検出器
３の検出電流は演算部１９と加算器２１に入力されてお
り、電圧検出器４の検出電圧は演算部１９に入力されて
いる。演算部１９は、電流検出器３の検出電流と電圧検
出器４の検出電圧及び基準位相信号発生部１８からの磁
束位相指令θに従って電動機磁束を基準とした座標変換
を行なって、ｄ軸磁束φｄ、ｑ軸電流成分Ｉｑ、ｑ軸電
圧成分Ｖｑを生成する演算手段として構成されており、
ｄ軸磁束φｄが加算器７に入力され、ｑ軸電流成分Ｉｑ
が速度推定部２０及び加算器１３に入力され、ｑ軸電圧
成分Ｖｑが速度推定部２０に入力されている。
生器及び比較器を含むＰＷＭ信号生成手段を備えてお
り、交流電流制御部２２からの交流電圧指令値Ｖｕ＊〜
Ｖｗ＊に従ったＰＷＭ信号を生成し、このＰＷＭ信号に
従って直流電力を交流電力に変換し、三相交流電圧を誘
導電動機１に印加するように構成されている。そしてイ
ンバータ２と誘導電動機１とを結ぶ回路中にはインバー
タ２の出力電流を検出する電流検出手段としての電流検
出器３とインバータ２の出力電圧を検出する電圧検出手
段としての電圧検出器４が設けられている。電流検出器
３の検出電流は演算部１９と加算器２１に入力されてお
り、電圧検出器４の検出電圧は演算部１９に入力されて
いる。演算部１９は、電流検出器３の検出電流と電圧検
出器４の検出電圧及び基準位相信号発生部１８からの磁
束位相指令θに従って電動機磁束を基準とした座標変換
を行なって、ｄ軸磁束φｄ、ｑ軸電流成分Ｉｑ、ｑ軸電
圧成分Ｖｑを生成する演算手段として構成されており、
ｄ軸磁束φｄが加算器７に入力され、ｑ軸電流成分Ｉｑ
が速度推定部２０及び加算器１３に入力され、ｑ軸電圧
成分Ｖｑが速度推定部２０に入力されている。
【００２０】ここで、演算部１９において生成されたｑ
軸電圧Ｖｑは次の（３）式で表わされる。
軸電圧Ｖｑは次の（３）式で表わされる。
【００２１】 Vq＝ω1 LσId＋(R1＋R2′＋Lσ・s）Iq＋ωr（M／L2）φｄ …………（３） ここで、（３）式の右辺第１項は実質的に小さいので、
（３）式は次の（４）式で近似することができる。
（３）式は次の（４）式で近似することができる。
【００２２】 Vq＝(R1＋R2′＋Lσ・s）Iq＋ωr（M／L2）φｄ ………（４） 但し、 Ｒ1 ：一次抵抗値 Ｒ2′：一次換算二次抵抗値 Ｌσ ：漏れインダクタンス値 Ｍ ：相互インダクタンス値 Ｌ2 ：二次インダクタンス値 φｄ：二次磁束値 速度推定部２０は、後述するように、ｑ軸電流成分Ｉｑ
とｑ軸電圧成分Ｖｑとから速度推定値ωｒを生成する速
度推定値生成手段として構成されており、速度推定値ω
ｒが加算器５に入力されている。
とｑ軸電圧成分Ｖｑとから速度推定値ωｒを生成する速
度推定値生成手段として構成されており、速度推定値ω
ｒが加算器５に入力されている。
【００２３】加算器５は速度指令値ωｒ＊と速度推定値
ωｒとの偏差に応じた信号を速度制御部６へ出力するよ
うになっている。速度制御部６は加算器５からの信号を
零に抑制するためのｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を生成し、生
成したｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を指令演算部９、滑り周波
数発生部１５、減算部１３へ出力するようになってい
る。すなわち、減算部５と速度制御部６は速度制御系を
形成するための速度制御手段として構成されている。減
算部１３ではｑ軸電流指令値Ｉｑ＊と演算により求めら
れたｑ軸電流成分Ｉｑとの差が求められ、この差がｑ軸
電流制御部１４に入力されている。ｑ軸電流制御部１４
は減算部１３からの信号を零に抑制するためのｑ軸電流
制御信号を生成し、生成したｑ軸電流制御信号を加算器
１７へ出力するｑ軸電流制御信号生成手段として構成さ
れている。そしてｑ軸電流制御部１４で生成されたｑ軸
電流制御信号は、インバータ２に対する出力周波数指令
値ω 1＊を決定するための基本制御量として設定されて
いる。すなわち、滑り周波数発生部１５にはｑ軸電流指
令値Ｉｑ＊が入力されており、滑り周波数発生部１５か
らはｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に基づいた滑り周波数ωｓが
加算器１７に入力されている。そして加算器１７におい
て滑り周波数ωｓとｑ軸電流制御信号とが加算され、加
算器１７から出力周波数指令値ω1＊が出力されるよう
になっている。この出力周波数指令値ω1＊は基準位相
信号発生部１８に入力されて積分され、磁束位相指令θ
として加算器１１と演算部１９に入力されている。
ωｒとの偏差に応じた信号を速度制御部６へ出力するよ
うになっている。速度制御部６は加算器５からの信号を
零に抑制するためのｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を生成し、生
成したｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を指令演算部９、滑り周波
数発生部１５、減算部１３へ出力するようになってい
る。すなわち、減算部５と速度制御部６は速度制御系を
形成するための速度制御手段として構成されている。減
算部１３ではｑ軸電流指令値Ｉｑ＊と演算により求めら
れたｑ軸電流成分Ｉｑとの差が求められ、この差がｑ軸
電流制御部１４に入力されている。ｑ軸電流制御部１４
は減算部１３からの信号を零に抑制するためのｑ軸電流
制御信号を生成し、生成したｑ軸電流制御信号を加算器
１７へ出力するｑ軸電流制御信号生成手段として構成さ
れている。そしてｑ軸電流制御部１４で生成されたｑ軸
電流制御信号は、インバータ２に対する出力周波数指令
値ω 1＊を決定するための基本制御量として設定されて
いる。すなわち、滑り周波数発生部１５にはｑ軸電流指
令値Ｉｑ＊が入力されており、滑り周波数発生部１５か
らはｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に基づいた滑り周波数ωｓが
加算器１７に入力されている。そして加算器１７におい
て滑り周波数ωｓとｑ軸電流制御信号とが加算され、加
算器１７から出力周波数指令値ω1＊が出力されるよう
になっている。この出力周波数指令値ω1＊は基準位相
信号発生部１８に入力されて積分され、磁束位相指令θ
として加算器１１と演算部１９に入力されている。
【００２４】一方、減算部７には磁束指令値φｄ＊と演
算により得られたｄ軸磁束φｄが入力されており、減算
部７からは磁束指令値φｄ＊とｄ軸磁束φｄとの偏差に
応じた信号が磁束制御器８に入力されている。磁束制御
器８は減算部７からの信号を零に抑制するためのｄ軸電
流指令値Ｉｄ＊を生成し、生成したｄ軸電流指令値Ｉｄ
＊を指令演算部９と位相演算部１０へそれぞれ入力する
ようになっている。指令演算部９は、誘導電動機１のト
ルクを制御するために、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｄ軸電
流指令値Ｉｄ＊に従って出力電流指令値Ｉ＊を生成し、
生成した出力電流指令値Ｉ＊を座標変換部１２へ入力す
るようになっている。位相演算部１０はｑ軸電流指令値
Ｉｑ＊とｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とに基づいて出力電流位
相値γを算出し、算出した出力電流位相値γを加算器１
１へ入力するようになっている。加算器１１は出力電流
位相値γと磁束位相指令θとを加算して出力電流の位相
指令値を求め、この出力電流の位相指令値を座標変換部
１２へ入力するようになっている。座標変換部１２は、
出力電流指令値Ｉ＊と出力電流位相指令値（θ＋γ）に
従って、固定座標系の三相出力電流指令値Ｉｕ＊〜Ｉｗ
＊を求め、三相出力電流指令値Ｉｕ＊〜Ｉｗ＊を減算部
２１へ入力するようになっている。減算部２１は三相電
流出力指令値Ｉｕ＊〜Ｉｗ＊と電流検出器３の検出電流
Ｉｕ〜Ｉｗとの偏差に応じた信号を交流電流制御部２２
へ入力するようになっている。交流電流制御部２２は減
算部２１からの信号を零に抑制するための交流電圧指令
値Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊を生成してインバータ２へ出力するよ
うになっている。すなわち減算部２１と交流電流制御部
２２は検出電流と交流電流指令値に基づいて交流電圧指
令値を生成する交流電流制御手段として構成されてい
る。そして交流電流制御部２２からインバータ２に交流
電圧指令値Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊が入力されると、インバータ
２は交流電圧指令値Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊に出力電圧が比例す
るようにパルス幅制御される。そしてこのパルス幅制御
によって誘導電動機１の回転速度が制御されることにな
る。
算により得られたｄ軸磁束φｄが入力されており、減算
部７からは磁束指令値φｄ＊とｄ軸磁束φｄとの偏差に
応じた信号が磁束制御器８に入力されている。磁束制御
器８は減算部７からの信号を零に抑制するためのｄ軸電
流指令値Ｉｄ＊を生成し、生成したｄ軸電流指令値Ｉｄ
＊を指令演算部９と位相演算部１０へそれぞれ入力する
ようになっている。指令演算部９は、誘導電動機１のト
ルクを制御するために、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｄ軸電
流指令値Ｉｄ＊に従って出力電流指令値Ｉ＊を生成し、
生成した出力電流指令値Ｉ＊を座標変換部１２へ入力す
るようになっている。位相演算部１０はｑ軸電流指令値
Ｉｑ＊とｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とに基づいて出力電流位
相値γを算出し、算出した出力電流位相値γを加算器１
１へ入力するようになっている。加算器１１は出力電流
位相値γと磁束位相指令θとを加算して出力電流の位相
指令値を求め、この出力電流の位相指令値を座標変換部
１２へ入力するようになっている。座標変換部１２は、
出力電流指令値Ｉ＊と出力電流位相指令値（θ＋γ）に
従って、固定座標系の三相出力電流指令値Ｉｕ＊〜Ｉｗ
＊を求め、三相出力電流指令値Ｉｕ＊〜Ｉｗ＊を減算部
２１へ入力するようになっている。減算部２１は三相電
流出力指令値Ｉｕ＊〜Ｉｗ＊と電流検出器３の検出電流
Ｉｕ〜Ｉｗとの偏差に応じた信号を交流電流制御部２２
へ入力するようになっている。交流電流制御部２２は減
算部２１からの信号を零に抑制するための交流電圧指令
値Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊を生成してインバータ２へ出力するよ
うになっている。すなわち減算部２１と交流電流制御部
２２は検出電流と交流電流指令値に基づいて交流電圧指
令値を生成する交流電流制御手段として構成されてい
る。そして交流電流制御部２２からインバータ２に交流
電圧指令値Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊が入力されると、インバータ
２は交流電圧指令値Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊に出力電圧が比例す
るようにパルス幅制御される。そしてこのパルス幅制御
によって誘導電動機１の回転速度が制御されることにな
る。
【００２５】次に、速度推定部２０の具体的構成を図２
に従って説明する。速度推定部２０を構成するに際して
は、以下の点が考慮されている。すなわち、ｑ軸電圧Ｉ
ｑが誘導電動機１に印加されて誘導電動機が回転する
と、誘導電動機１内部で速度起電力Ｅ0が発生し、ｑ軸
電圧Ｖｑと速度起電力Ｅ0との差（Ｖｑ−Ｅ0）と誘導電
動機１の漏れインピーダンス要素（１／（Ｒ＋Ｌρ・
ｓ））に応じてｑ軸電流Ｉｑが流れる。なお、抵抗Ｒは
誘導電動機の一次側から見た一次と二次の抵抗の合成値
である。
に従って説明する。速度推定部２０を構成するに際して
は、以下の点が考慮されている。すなわち、ｑ軸電圧Ｉ
ｑが誘導電動機１に印加されて誘導電動機が回転する
と、誘導電動機１内部で速度起電力Ｅ0が発生し、ｑ軸
電圧Ｖｑと速度起電力Ｅ0との差（Ｖｑ−Ｅ0）と誘導電
動機１の漏れインピーダンス要素（１／（Ｒ＋Ｌρ・
ｓ））に応じてｑ軸電流Ｉｑが流れる。なお、抵抗Ｒは
誘導電動機の一次側から見た一次と二次の抵抗の合成値
である。
【００２６】上記の内容が考慮された速度推定部２０は
４ブロック２０ａ〜２０ｄから構成されている。まずブ
ロック２０ａでは、漏れインピーダンス要素の逆モデル
として予め設定された漏れインピーダンス要素（Ｒ＋Ｌ
ρ・ｓ）とｑ軸電流成分Ｉｑとを乗算して漏れインピー
ダンス電圧降下を算出するようになっている。すなわち
ブロック２０ａは電圧降下算出手段として構成されてい
る。ブロック２０ｂでは、ｑ軸電圧成分Ｖｑと漏れイン
ピーダンス電圧降下との差（Ｖｑ−Ｖｚ）を演算して速
度起電力の推定値Ｅ1を算出するようになっている。す
なわちブロック２０ｂは速度起電力算出手段として構成
されている。またブロック２０ｃは、ブロック２０ｂで
算出された速度起電力の推定値Ｅ1にＬ2／（Ｍ・φｄ）
を乗算して周波数の信号を生成するようになっている。
ブロック２０ｄは時定数Ｔの一次遅れ要素を含むフィル
タ手段として構成されており、ブロック２０ｄにブロッ
ク２０ｃの信号が入力されると、ｑ軸電流成分Ｉｑなど
に含まれるリプル、ノイズ成分が除去された速度推定値
ωｒが得られる。
４ブロック２０ａ〜２０ｄから構成されている。まずブ
ロック２０ａでは、漏れインピーダンス要素の逆モデル
として予め設定された漏れインピーダンス要素（Ｒ＋Ｌ
ρ・ｓ）とｑ軸電流成分Ｉｑとを乗算して漏れインピー
ダンス電圧降下を算出するようになっている。すなわち
ブロック２０ａは電圧降下算出手段として構成されてい
る。ブロック２０ｂでは、ｑ軸電圧成分Ｖｑと漏れイン
ピーダンス電圧降下との差（Ｖｑ−Ｖｚ）を演算して速
度起電力の推定値Ｅ1を算出するようになっている。す
なわちブロック２０ｂは速度起電力算出手段として構成
されている。またブロック２０ｃは、ブロック２０ｂで
算出された速度起電力の推定値Ｅ1にＬ2／（Ｍ・φｄ）
を乗算して周波数の信号を生成するようになっている。
ブロック２０ｄは時定数Ｔの一次遅れ要素を含むフィル
タ手段として構成されており、ブロック２０ｄにブロッ
ク２０ｃの信号が入力されると、ｑ軸電流成分Ｉｑなど
に含まれるリプル、ノイズ成分が除去された速度推定値
ωｒが得られる。
【００２７】このように、本実施例によれば、速度制御
部６及びｑ軸電流制御部１４の出力値とは無関係なｑ軸
電圧成分Ｖｑとｑ軸電流成分Ｉｑに従って速度推定値ω
ｒを算出するようにしたため、速度制御系の応答を高く
しても速度の推定に遅れが生じるのを防止することがで
き、高い応答の速度制御系を実現することができる。
部６及びｑ軸電流制御部１４の出力値とは無関係なｑ軸
電圧成分Ｖｑとｑ軸電流成分Ｉｑに従って速度推定値ω
ｒを算出するようにしたため、速度制御系の応答を高く
しても速度の推定に遅れが生じるのを防止することがで
き、高い応答の速度制御系を実現することができる。
【００２８】また速度推定部２０を構成するに際して
は、図３に示すように、６個のブロック２０ｂ〜２０ｇ
によって構成することができる。
は、図３に示すように、６個のブロック２０ｂ〜２０ｇ
によって構成することができる。
【００２９】本実施例における速度推定部２０と図２に
示す速度推定部２０との相異点は、一次遅れ要素を含む
ブロック２０ｄをブロック２０ｂとブロック２０ｇとの
間に設け、ブロック２０ａをブロック２０ｆ，２０ｅに
分割し、ブロック２０ａに含まれていた微分要素（ｓ）
を無くし、ｑ軸電流成分Ｉｑに含まれるリプル成分によ
る演算誤差の発生を抑えるようにしたことに特徴があ
る。そしてブロック２０ｆは、誘導電動機１の漏れイン
ダクタンスを所定の時定数Ｔで除算した値から誘導電動
機の一次換算抵抗Ｒを減算し、この演算により得られた
値にｑ軸電流成分Ｉｑを乗算する第１乗算手段として構
成されている。ブロック２０ｅは誘導電動機１の漏れイ
ンダクタンスを時定数Ｔで乗算した値とｑ軸電流成分Ｉ
ｑとを乗算する第２乗算手段として構成されている。ブ
ロック２０はｑ軸電圧成分Ｖｑとブロック２０ｆの出力
とを加算する加算手段として構成されている。ブロック
２０ｄはブロック２０ｂの出力を時定数Ｔを有する一次
遅れ要素で積分するフィルタ手段として構成されてい
る。ブロック２０ｇは、ブロック２０ｄの出力とブロッ
ク２０ｅの出力の差から速度起電力の推定値Ｅ1を算出
する速度起電力算出手段として構成されている。ブロッ
ク２０ｃは、ブロック２０ｇで算出された速度起電力の
推定値Ｅ1にＬ2／（Ｍ・φｄ）を乗算し、速度起電力の
推定値Ｅ1を速度推定値ωｒに変換する推定値変換手段
として構成されている。
示す速度推定部２０との相異点は、一次遅れ要素を含む
ブロック２０ｄをブロック２０ｂとブロック２０ｇとの
間に設け、ブロック２０ａをブロック２０ｆ，２０ｅに
分割し、ブロック２０ａに含まれていた微分要素（ｓ）
を無くし、ｑ軸電流成分Ｉｑに含まれるリプル成分によ
る演算誤差の発生を抑えるようにしたことに特徴があ
る。そしてブロック２０ｆは、誘導電動機１の漏れイン
ダクタンスを所定の時定数Ｔで除算した値から誘導電動
機の一次換算抵抗Ｒを減算し、この演算により得られた
値にｑ軸電流成分Ｉｑを乗算する第１乗算手段として構
成されている。ブロック２０ｅは誘導電動機１の漏れイ
ンダクタンスを時定数Ｔで乗算した値とｑ軸電流成分Ｉ
ｑとを乗算する第２乗算手段として構成されている。ブ
ロック２０はｑ軸電圧成分Ｖｑとブロック２０ｆの出力
とを加算する加算手段として構成されている。ブロック
２０ｄはブロック２０ｂの出力を時定数Ｔを有する一次
遅れ要素で積分するフィルタ手段として構成されてい
る。ブロック２０ｇは、ブロック２０ｄの出力とブロッ
ク２０ｅの出力の差から速度起電力の推定値Ｅ1を算出
する速度起電力算出手段として構成されている。ブロッ
ク２０ｃは、ブロック２０ｇで算出された速度起電力の
推定値Ｅ1にＬ2／（Ｍ・φｄ）を乗算し、速度起電力の
推定値Ｅ1を速度推定値ωｒに変換する推定値変換手段
として構成されている。
【００３０】本実施例においても、前記実施例と同様
に、速度制御部６及びｑ軸電流制御部１４の出力値とは
無関係なｑ軸電圧成分Ｖｑとｑ軸電流成分Ｉｑに従って
速度推定値ωｒを算出しているため、高い応答の速度制
御系を実現することができる。
に、速度制御部６及びｑ軸電流制御部１４の出力値とは
無関係なｑ軸電圧成分Ｖｑとｑ軸電流成分Ｉｑに従って
速度推定値ωｒを算出しているため、高い応答の速度制
御系を実現することができる。
【００３１】また前記実施例では、速度推定部２０で算
出された速度推定値ωｒを減算部５にのみフィードバッ
クするものについて述べたが、図１の波線で示すよう
に、ｑ軸電流制御部１４と加算器１７との間に加算器１
６を設け、速度推定部２０で算出された速度推定値ωｒ
を加算器１６に入力し、加算器１６の出力を加算器１７
に入力するように構成することもできる。
出された速度推定値ωｒを減算部５にのみフィードバッ
クするものについて述べたが、図１の波線で示すよう
に、ｑ軸電流制御部１４と加算器１７との間に加算器１
６を設け、速度推定部２０で算出された速度推定値ωｒ
を加算器１６に入力し、加算器１６の出力を加算器１７
に入力するように構成することもできる。
【００３２】この場合、速度推定値ωｒは速度変化（速
度起電力の変化）に対する応答遅れがほとんどないた
め、ｑ軸電流制御部１４の出力値の変化よりも早く速度
推定値ωｒが変化することから、速度変化時の電流偏差
が減少し、電流のオーバシュートを防止することができ
る。
度起電力の変化）に対する応答遅れがほとんどないた
め、ｑ軸電流制御部１４の出力値の変化よりも早く速度
推定値ωｒが変化することから、速度変化時の電流偏差
が減少し、電流のオーバシュートを防止することができ
る。
【００３３】次に、本発明の他の実施例を図４に従って
説明する。本実施例は、図１に示すｑ軸電流制御部１４
と加算器１７との間に加算器１６を設け、速度推定部２
０で算出された速度推定値ωｒを加算器１６のみに入力
し、加算器１６の出力を速度推定値として減算部５に入
力するようにしたものであり、他の構成は図１のものと
同様であるので、同一のものには同一符号を付してそれ
らの説明は省略する。
説明する。本実施例は、図１に示すｑ軸電流制御部１４
と加算器１７との間に加算器１６を設け、速度推定部２
０で算出された速度推定値ωｒを加算器１６のみに入力
し、加算器１６の出力を速度推定値として減算部５に入
力するようにしたものであり、他の構成は図１のものと
同様であるので、同一のものには同一符号を付してそれ
らの説明は省略する。
【００３４】本実施例においても、前記実施例と同様
に、速度制御部６及びｑ軸電流制御部１４の出力値とは
無関係なｑ軸電圧成分Ｖｑとｑ軸電流成分Ｉｑに従って
速度推定値ωｒを算出するようにしたため、応答の高い
速度制御系を実現することができる。
に、速度制御部６及びｑ軸電流制御部１４の出力値とは
無関係なｑ軸電圧成分Ｖｑとｑ軸電流成分Ｉｑに従って
速度推定値ωｒを算出するようにしたため、応答の高い
速度制御系を実現することができる。
【００３５】また、前記各実施例においては、ｑ軸電圧
成分Ｖｑとｑ軸電流成分Ｉｑを求めるに際して、電流検
出器３の検出電流と電圧検出器４の検出電圧を基に座標
変換するものについて述べたが、電圧検出器４の検出電
圧を用いる代わりに、交流電流制御部２２の出力値Ｖｕ
＊〜Ｖｗ＊を用いることができると共に、交流電流制御
部２２の出力値Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊に応じたパルス幅のＰＷ
Ｍ信号を用い、これらの信号を基に座標変換して求めた
ｑ軸電圧成分Ｖｑを用いることもできる。
成分Ｖｑとｑ軸電流成分Ｉｑを求めるに際して、電流検
出器３の検出電流と電圧検出器４の検出電圧を基に座標
変換するものについて述べたが、電圧検出器４の検出電
圧を用いる代わりに、交流電流制御部２２の出力値Ｖｕ
＊〜Ｖｗ＊を用いることができると共に、交流電流制御
部２２の出力値Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊に応じたパルス幅のＰＷ
Ｍ信号を用い、これらの信号を基に座標変換して求めた
ｑ軸電圧成分Ｖｑを用いることもできる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
速度制御系及びｑ軸電流制御系の出力値とは無関係な物
理量に従って速度推定値を算出するようにしたため、高
い応答の速度制御系を実現することができ、誘導電動機
の応答速度を高めることができる。
速度制御系及びｑ軸電流制御系の出力値とは無関係な物
理量に従って速度推定値を算出するようにしたため、高
い応答の速度制御系を実現することができ、誘導電動機
の応答速度を高めることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す速度センサレスベクト
ル制御装置の全体構成図である。
ル制御装置の全体構成図である。
【図２】速度推定部の具体的構成図である。
【図３】速度推定部の他の実施例を示す具体的構成図で
ある。
ある。
【図４】本発明の他の実施例を示す全体構成図である。
１ 誘導電動機 ２ ＰＷＭインバータ ３ 電流検出器 ４ 電圧検出器 ５ 減算部 ６ 速度制御部 ７ 減算部 ８ 磁束制御器 ９ 指令演算部 １０ 位相制御部 １３ 減算部 １４ ｑ軸電流制御部 １５ 滑り周波数発生部 １６，１７ 加算器 １８ 基準位相信号発生部 １９ 演算部 ２０ 速度推定部 ２１ 減算部 ２２ 交流電流制御部
Claims (11)
- 【請求項１】 交流電圧指令値に従って誘導電動機を回
転駆動するインバータと、速度指令値と速度推定値に基
づいて交流電流指令値を生成する交流電流指令値生成手
段と、インバータの出力電流を検出する電流検出手段
と、電流検出手段の検出電流と交流電流指令値に基づい
て交流電圧指令値を生成してインバータへ出力する交流
電流制御手段と、インバータの出力電圧を検出する電圧
検出手段と、電圧検出手段の検出電圧と電流検出手段の
検出電流を基に電動機磁束と直交するｑ軸電流成分とｑ
軸電圧成分を生成する演算手段と、演算手段により生成
されたｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分とから速度推定値を
生成して速度制御手段へ出力する速度推定値生成手段と
を備えている誘導電動機の速度制御装置。 - 【請求項２】 交流電圧指令値に従って誘導電動機を回
転駆動するインバータと、速度指令値と速度推定値に基
づいて交流電流指令値を生成する交流電流指令値生成手
段と、インバータの出力電流を検出する電流検出手段
と、電流検出手段の検出電流と交流電流指令値に基づい
て交流電圧指令値を生成してインバータへ出力する交流
電流制御手段と、交流電流制御手段の生成による交流電
圧指令値と電流検出手段の検出電流を基に電動機磁束と
直交するｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分を生成する演算手
段と、演算手段により生成されたｑ軸電流成分とｑ軸電
圧成分とから速度推定値を生成して速度制御手段へ出力
する速度推定値生成手段とを備えている誘導電動機の速
度制御装置。 - 【請求項３】 ＰＷＭ信号により誘導電動機を回転駆動
するインバータと、速度指令値と速度推定値に基づいて
交流電流指令値を生成する交流電流指令値生成手段と、
インバータの出力電流を検出する電流検出手段と、電流
検出手段の検出電流と交流電流指令値に基づいて交流電
圧指令値を生成する交流電流制御手段と、交流電流制御
手段の生成による交流電圧指令値に従ってＰＷＭ信号を
生成してインバータへ出力するＰＷＭ信号生成手段と、
ＰＷＭ信号生成手段の生成によるＰＷＭ信号と電流検出
手段の検出電流を基に電動機磁束と直交するｑ軸電流成
分とｑ軸電圧成分を生成する演算手段と、演算手段によ
り生成されたｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分とから速度推
定値を生成して速度制御手段へ出力する速度推定値生成
手段とを備えている誘導電動機の速度制御装置。 - 【請求項４】 交流電圧指令値に従って誘導電動機を回
転駆動するインバータと、速度指令値と速度推定値との
偏差を零に抑制するためのｑ軸電流指令値を生成する速
度制御手段と、ｑ軸電流指令値と演算により得られたｑ
軸電流成分との偏差を零に抑制するためのｑ軸電流制御
信号を生成するｑ軸電流制御信号生成手段と、ｑ軸電流
制御信号と速度推定値とを加算する加算手段と、加算手
段の出力信号とｑ軸電流指令値に基づいて交流電流指令
値を出力する交流電流出力手段と、インバータの出力電
流を検出する電流検出手段と、電流検出手段の検出電流
と交流電流指令値に基づいて交流電圧指令値を生成して
インバータへ出力する交流電流制御手段と、インバータ
の出力電圧を検出する電圧検出手段と、電圧検出手段の
検出電圧と電流検出手段の検出電流を基に電動機磁束と
直交するｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分を生成する演算手
段と、演算手段により生成されたｑ軸電流成分とｑ軸電
圧成分とから速度推定値を生成して速度制御手段と加算
手段へ出力する速度推定値生成手段とを備えている誘導
電動機の速度制御装置。 - 【請求項５】 交流電圧指令値に従って誘導電動機を回
転駆動するインバータと、速度指令値と速度推定値との
偏差を零に抑制するためのｑ軸電流指令値を生成する速
度制御手段と、ｑ軸電流指令値と演算により得られたｑ
軸電流成分との偏差を零に抑制するためのｑ軸電流制御
信号を生成するｑ軸電流制御信号生成手段と、ｑ軸電流
制御信号と速度推定値とを加算する加算手段と、加算手
段の出力信号とｑ軸電流指令値に基づいて交流電流指令
値を出力する交流電流出力手段と、インバータの出力電
流を検出する電流検出手段と、電流検出手段の検出電流
と交流電流指令値に基づいて交流電圧指令値を生成して
インバータへ出力する交流電流制御手段と、交流電流制
御手段の生成による交流電圧指令値と電流検出手段の検
出電流を基に電動機磁束と直交するｑ軸電流成分とｑ軸
電圧成分を生成する演算手段と、演算手段により生成さ
れたｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分とから速度推定値を生
成して速度制御手段と加算手段へ出力する速度推定値生
成手段とを備えている誘導電動機の速度制御装置。 - 【請求項６】 ＰＷＭ信号により誘導電動機を回転駆動
するインバータと、速度指令値と速度推定値との偏差を
零に抑制するためのｑ軸電流指令値を生成する速度制御
手段と、ｑ軸電流指令値と演算により得られたｑ軸電流
成分との偏差を零に抑制するためのｑ軸電流制御信号を
生成するｑ軸電流制御信号生成手段と、ｑ軸電流制御信
号と速度推定値とを加算する加算手段と、加算手段の出
力信号とｑ軸電流指令値に基づいて交流電流指令値を出
力する交流電流出力手段と、インバータの出力電流を検
出する電流検出手段と、電流検出手段の検出電流と交流
電流指令値に基づいて交流電圧指令値を生成する交流電
流制御手段と、交流電流制御手段の生成による交流電圧
指令値に従ってＰＷＭ信号を生成してインバータへ出力
するＰＷＭ信号生成手段と、ＰＷＭ信号生成手段の生成
によるＰＷＭ信号と電流検出手段の検出電流を基に電動
機磁束と直交するｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分を生成す
る演算手段と、演算手段により生成されたｑ軸電流成分
とｑ軸電圧成分とから速度推定値を生成して速度制御手
段と加算手段へ出力する速度推定値生成手段とを備えて
いる誘導電動機の速度制御装置。 - 【請求項７】 交流電圧指令値に従って誘導電動機を回
転駆動するインバータと、ｑ軸電流制御信号を含む速度
推定値と速度指令値との偏差を零に抑制するためのｑ軸
電流指令値を生成する速度制御手段と、ｑ軸電流指令値
と演算により得られたｑ軸電流成分との偏差を零に抑制
するためのｑ軸電流制御信号を生成するｑ軸電流制御信
号生成手段と、ｑ軸電流制御信号と速度推定値とを加算
してｑ軸電流制御信号を含む速度推定値を速度制御手段
へ出力する加算手段と、加算手段の出力信号とｑ軸電流
指令値に基づいて交流電流指令値を出力する交流電流出
力手段と、インバータの出力電流を検出する電流検出手
段と、電流検出手段の検出電流と交流電流指令値に基づ
いて交流電圧指令値を生成してインバータへ出力する交
流電流制御手段と、インバータの出力電圧を検出する電
圧検出手段と、電圧検出手段の検出電圧と電流検出手段
の検出電流を基に電動機磁束と直交するｑ軸電流成分と
ｑ軸電圧成分を生成する演算手段と、演算手段により生
成されたｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分とから速度推定値
を生成して加算手段へ出力する速度推定値生成手段とを
備えている誘導電動機の速度制御装置。 - 【請求項８】 交流電圧指令値に従って誘導電動機を回
転駆動するインバータと、ｑ軸電流成分を含む速度推定
値と速度指令値との偏差を零に抑制するためのｑ軸電流
指令値を生成する速度制御手段と、ｑ軸電流指令値と演
算により得られたｑ軸電流成分との偏差を零に抑制する
ためのｑ軸電流制御信号を生成するｑ軸電流制御信号生
成手段と、ｑ軸電流制御信号と速度推定値とを加算して
ｑ軸電流成分を含む速度推定値を速度制御手段へ出力す
る加算手段と、加算手段の出力信号とｑ軸電流指令値に
基づいて交流電流指令値を出力する交流電流出力手段
と、インバータの出力電流を検出する電流検出手段と、
電流検出手段の検出電流と交流電流指令値に基づいて交
流電圧指令値を生成してインバータへ出力する交流電流
制御手段と、交流電流制御手段の生成による交流電圧指
令値と電流検出手段の検出電流を基に電動機磁束と直交
するｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分を生成する演算手段
と、演算手段により生成されたｑ軸電流成分とｑ軸電圧
成分とから速度推定値を生成して加算手段へ出力する速
度推定値生成手段とを備えている誘導電動機の速度制御
装置。 - 【請求項９】 ＰＷＭ信号により誘導電動機を回転駆動
するインバータと、ｑ軸電流制御信号を含む速度推定値
と速度指令値との偏差を零に抑制するためのｑ軸電流指
令値を生成する速度制御手段と、ｑ軸電流指令値と演算
により得られたｑ軸電流成分との偏差を零に抑制するた
めのｑ軸電流制御信号を生成するｑ軸電流制御信号生成
手段と、ｑ軸電流制御信号と速度推定値とを加算してｑ
軸電流成分を含む速度推定値を速度制御手段へ出力する
加算手段と、加算手段の出力信号とｑ軸電流指令値に基
づいて交流電流指令値を出力する交流電流出力手段と、
インバータの出力電流を検出する電流検出手段と、電流
検出手段の検出電流と交流電流指令値に基づいて交流電
圧指令値を生成する交流電流制御手段と、交流電流制御
手段の生成による交流電圧指令値に従ってＰＷＭ信号を
生成してインバータへ出力するＰＷＭ信号生成手段と、
ＰＷＭ信号生成手段の生成によるＰＷＭ信号と電流検出
手段の検出電流を基に電動機磁束と直交するｑ軸電流成
分とｑ軸電圧成分を生成する演算手段と、演算手段によ
り生成されたｑ軸電流成分とｑ軸電圧成分とから速度推
定値を生成して加算手段へ出力する速度推定値生成手段
とを備えている誘導電動機の速度制御装置。 - 【請求項１０】 速度推定値生成手段は、演算手段によ
り生成されたｑ軸電流成分と誘導電動機の漏れインピー
ダンス要素とを乗算して漏れインピーダンス電圧降下を
算出する電圧降下算出手段と、電圧降下算出手段の算出
値と演算手段により生成されたｑ軸電圧成分との差から
速度起電力の推定値を算出する速度起電力算出手段と、
速度起電力算出手段の算出による速度起電力の推定値を
誘導電動機のインダクタンスと磁束に従って速度推定値
に変換する推定値変換手段と、推定値変換手段により得
られた速度推定値を一次遅れ要素で積分して出力するフ
ィルタ手段とから構成されている請求項１、２、３、
４、５、６、７、８または９記載の誘導電動機の速度制
御装置。 - 【請求項１１】 速度推定値生成手段は、誘導電動機の
漏れインダクタンスを所定の時定数で除算した値から誘
導電動機の一次換算抵抗を減算した値と演算手段により
生成されたｑ軸電流成分とを乗算する第１乗算手段と、
誘導電動機の漏れインダクタンスを前記時定数で除算し
た値と演算手段により生成されたｑ軸電流成分とを乗算
する第２乗算手段と、第１乗算手段の出力と演算手段に
より生成されたｑ軸電圧成分とを加算する加算手段と、
加算手段の出力を前記時定数を有する一次遅れ要素で積
分して出力するフィルタ手段と、フィルタ手段の出力と
第２乗算手段の出力との差から速度起電力の推定値を算
出する速度起電力算出手段と、速度起電力算出手段の算
出による速度起電力の推定値を誘導電動機のインダクタ
ンスと磁束に従って速度推定値に変換する推定値変換手
段とから構成されている請求項１、２、３、４、５、
６、７、８または９記載の誘導電動機の速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5068398A JP2946157B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 誘導電動機の速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5068398A JP2946157B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 誘導電動機の速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06284771A true JPH06284771A (ja) | 1994-10-07 |
| JP2946157B2 JP2946157B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=13372556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5068398A Expired - Lifetime JP2946157B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 誘導電動機の速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2946157B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6611124B2 (en) | 2000-02-29 | 2003-08-26 | Hitachi, Ltd. | Control apparatus of induction motor |
| EP1944862A2 (en) | 2007-01-15 | 2008-07-16 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co. Ltd. | Induction motor controller |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP5068398A patent/JP2946157B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6611124B2 (en) | 2000-02-29 | 2003-08-26 | Hitachi, Ltd. | Control apparatus of induction motor |
| EP1944862A2 (en) | 2007-01-15 | 2008-07-16 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co. Ltd. | Induction motor controller |
| US7671558B2 (en) | 2007-01-15 | 2010-03-02 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Induction motor controller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2946157B2 (ja) | 1999-09-06 |
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