JPH0667256B2 - サイクロコンバ−タの制御装置 - Google Patents
サイクロコンバ−タの制御装置Info
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- JPH0667256B2 JPH0667256B2 JP62089557A JP8955787A JPH0667256B2 JP H0667256 B2 JPH0667256 B2 JP H0667256B2 JP 62089557 A JP62089557 A JP 62089557A JP 8955787 A JP8955787 A JP 8955787A JP H0667256 B2 JPH0667256 B2 JP H0667256B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はサイクロコンバータの制御装置に関するもの
である。
である。
第２図は従来の非循環電流方式サイクロコンバータの制
御装置の回路構成を示すブロック図であり、図におい
て、１は速度設定器、２は速度調節器、３は磁束指令演
算器、４は磁束調節器であり、これらにより、第２の信
号発生回路52を構成している。
御装置の回路構成を示すブロック図であり、図におい
て、１は速度設定器、２は速度調節器、３は磁束指令演
算器、４は磁束調節器であり、これらにより、第２の信
号発生回路52を構成している。
７はベクトル回転器、９は演算増幅器よりなる二相／三
相座標変換器であり、この両者により、第４の信号発生
回路54を構成している。11は電機子電流用ゲート制御装
置（以下、ゲート制御装置と略称する）、12は交流電
源、13は三相の非循環電流方式正弦波サイクロコンバー
タ（以下三相サイクロコンバータという）、22は比例積
分増幅器で構成されるトルク分電流調節器、23は比例積
分増幅器で構成される励磁分電流調節器、24は一次遅れ
演算器、25,27,28は掛算器、5,26,30、40は固定ゲイ
ン、29は割算器、31は積分器、32は誘導電動機36のロー
タの速度−位相検出回路にして、ロータの速度フィード
バック値ωγおよび位相θγがレゾルバ37を介して得ら
れる。
相座標変換器であり、この両者により、第４の信号発生
回路54を構成している。11は電機子電流用ゲート制御装
置（以下、ゲート制御装置と略称する）、12は交流電
源、13は三相の非循環電流方式正弦波サイクロコンバー
タ（以下三相サイクロコンバータという）、22は比例積
分増幅器で構成されるトルク分電流調節器、23は比例積
分増幅器で構成される励磁分電流調節器、24は一次遅れ
演算器、25,27,28は掛算器、5,26,30、40は固定ゲイ
ン、29は割算器、31は積分器、32は誘導電動機36のロー
タの速度−位相検出回路にして、ロータの速度フィード
バック値ωγおよび位相θγがレゾルバ37を介して得ら
れる。
33は正弦波および余弦波発生回路、34,38はベクトル回
転器、35は三相／三相変換回路、39は二相／三相変換回
路である。このベクトル回転器34と三相／二相変換回路
35は第１の信号発生回路51を構成し、上記ベクトル回転
器38と二相／三相交換回路39は第３の信号発生回路53を
構成している。
転器、35は三相／三相変換回路、39は二相／三相変換回
路である。このベクトル回転器34と三相／二相変換回路
35は第１の信号発生回路51を構成し、上記ベクトル回転
器38と二相／三相交換回路39は第３の信号発生回路53を
構成している。
第３図は上記三相サイクロコンバータ13のゲートを制御
するための一相分のゲート制御装置11を示す回路構成図
であり、図において、41は交流電流設定地を入力する比
較器、42は交流電圧設定値を入力するゲートパルス発生
回路、43,44はアンド回路、45はインバータ、46,47はゲ
ートアンプ回路、48は三相サイクロコンバータ13の正群
コンバータ、49は三相サイクロコンバータ13の負群コン
バータである。
するための一相分のゲート制御装置11を示す回路構成図
であり、図において、41は交流電流設定地を入力する比
較器、42は交流電圧設定値を入力するゲートパルス発生
回路、43,44はアンド回路、45はインバータ、46,47はゲ
ートアンプ回路、48は三相サイクロコンバータ13の正群
コンバータ、49は三相サイクロコンバータ13の負群コン
バータである。
次に動作について説明する。レゾルバ37およびロータの
速度一位相検出回路32により検出されたロータの速度フ
ィードバック量ωγが、速度調節器２および磁束指令演
算器３に入る。速度調節器２では、ロータの速度フィー
ドバック値ωγが目標値ωγ ＊となるような信号をトル
ク分電流設定値iq＊として出力する。
速度一位相検出回路32により検出されたロータの速度フ
ィードバック量ωγが、速度調節器２および磁束指令演
算器３に入る。速度調節器２では、ロータの速度フィー
ドバック値ωγが目標値ωγ ＊となるような信号をトル
ク分電流設定値iq＊として出力する。
そして、誘導電動機36の三相出力電流iR,iS,iTを三相／
二相変換回路35により二相交流電流ｉα,iβに変換後、
ベクトル回転器34により二次磁束回転座標系の値として
二次磁束に平行な直流量として与えられるトルク分電流
フィードバック値iq-と前記トルク分電流設定値iq＊と
の偏差εｑトルク分電流設節器22に入る。
二相変換回路35により二相交流電流ｉα,iβに変換後、
ベクトル回転器34により二次磁束回転座標系の値として
二次磁束に平行な直流量として与えられるトルク分電流
フィードバック値iq-と前記トルク分電流設定値iq＊と
の偏差εｑトルク分電流設節器22に入る。
次いで、トルク分電流調節器22では、ゲインKqと時定数
Tqにより、（１）式のように比例積分演算を行なった結
果をVq＊として出力する。
Tqにより、（１）式のように比例積分演算を行なった結
果をVq＊として出力する。
ここで、Ｓはラプラス演算子を表す。
磁束調節器４には、磁束指令演算器３の出力Φ＊と、励
磁分電流フィードバック値id-に対する一次遅れ演算器2
4の出力Φ−との偏差が入力し、励磁分電流設定値id＊
を出力する。この励磁分電流設定値id＊と、 そして、誘導電動機36の三相出力電流iR,iS,iTを三相／
二相変換回路35により二相交流電流ｉα,iβに変換後、
ベクトル回転器34により、二次磁束回転座標系の値とし
て二次磁束に直角な直流量として与えられる励磁分電流
フィードバック値id-と前記励磁分電流設定値id＊との
偏差εｄが励磁分電流調節器23に入る。
磁分電流フィードバック値id-に対する一次遅れ演算器2
4の出力Φ−との偏差が入力し、励磁分電流設定値id＊
を出力する。この励磁分電流設定値id＊と、 そして、誘導電動機36の三相出力電流iR,iS,iTを三相／
二相変換回路35により二相交流電流ｉα,iβに変換後、
ベクトル回転器34により、二次磁束回転座標系の値とし
て二次磁束に直角な直流量として与えられる励磁分電流
フィードバック値id-と前記励磁分電流設定値id＊との
偏差εｄが励磁分電流調節器23に入る。
次いで、励磁分電流調節器23ではゲインKdと時定数Tdに
より、（２）式のように比例積分演算を行なった結果を
Vd＊として出力する。
より、（２）式のように比例積分演算を行なった結果を
Vd＊として出力する。
既知の如く、励磁分電圧Vdとトルク分電圧Vqはそれぞれ
（３）式，（４）式で表わされる。
（３）式，（４）式で表わされる。
ここで、R1はスターター側の抵抗、L1はステータ側イン
ダクタンス、σは磁束の漏れ率、ω０はステータが作る
回転磁界の角周波数であり、固定ゲイン30の出力である
すべり角周波数ωＳと速度−位相検出回路32の出力であ
るロータの角周波数ωγの和で与えられる。また、Ｍは
ステータとロータの相互インダクタンスであり、R2はロ
ータ側の抵抗、L2はロータ側のインダクタンスを示す。
ダクタンス、σは磁束の漏れ率、ω０はステータが作る
回転磁界の角周波数であり、固定ゲイン30の出力である
すべり角周波数ωＳと速度−位相検出回路32の出力であ
るロータの角周波数ωγの和で与えられる。また、Ｍは
ステータとロータの相互インダクタンスであり、R2はロ
ータ側の抵抗、L2はロータ側のインダクタンスを示す。
（３）式の第２項，（４）式の第１項は干渉項であり、
（４）式の第３項は誘起電圧を示している。前記励磁分
電流調節器23の出力Vd＊に前記干渉項の補償を行ないvd
＊として出力し、また前記トルク分電流調節器22の出力
Vq＊に対して、前記干渉項および誘起電圧項の補償を行
ないvq＊として出力する。
（４）式の第３項は誘起電圧を示している。前記励磁分
電流調節器23の出力Vd＊に前記干渉項の補償を行ないvd
＊として出力し、また前記トルク分電流調節器22の出力
Vq＊に対して、前記干渉項および誘起電圧項の補償を行
ないvq＊として出力する。
前記で求められた各パラメータからゲート信号を得るた
めに必要な三相交流電圧設定値および三相交流電流設定
値を得るには、二次磁束方向信号sinθ0,cosθ０を求め
る必要がある。
めに必要な三相交流電圧設定値および三相交流電流設定
値を得るには、二次磁束方向信号sinθ0,cosθ０を求め
る必要がある。
前記誘導電動機36のロータの位相θγはレゾルバ37およ
びロータの速度−位相検出回路32により電気角として検
出され、この位相θγとすべり位相θＳの和が二次磁束
位相θ０となる。そして、前記二次磁束位相θ０を入力
とする正弦波および余弦波発生回路33により、二次磁束
方向信号sinθ0,cosθ０が得られる。
びロータの速度−位相検出回路32により電気角として検
出され、この位相θγとすべり位相θＳの和が二次磁束
位相θ０となる。そして、前記二次磁束位相θ０を入力
とする正弦波および余弦波発生回路33により、二次磁束
方向信号sinθ0,cosθ０が得られる。
前記トルク分電流調節器22の出力Vq＊に干渉項と誘起電
圧項の補償を行なったvq＊および励磁分電流調節器23の
出力Vd＊に干渉項の補償を行なったvd＊は、前記二次磁
束方向信号sinθ0,cosθ０をパラメータにしてベクトル
回転器７により二相交流電圧Ｖα ＊,Vβ ＊に変換され
る。二相／三相変換器９は上記二相交流電圧Ｖα ＊,Vβ
＊により、三相交流電圧設定値vR ＊,vS ＊,vT ＊を得る。
圧項の補償を行なったvq＊および励磁分電流調節器23の
出力Vd＊に干渉項の補償を行なったvd＊は、前記二次磁
束方向信号sinθ0,cosθ０をパラメータにしてベクトル
回転器７により二相交流電圧Ｖα ＊,Vβ ＊に変換され
る。二相／三相変換器９は上記二相交流電圧Ｖα ＊,Vβ
＊により、三相交流電圧設定値vR ＊,vS ＊,vT ＊を得る。
一方、前記トルク分電流設定器iq＊および励磁分電流設
定値id＊は、二次磁束方向信号sinθ0,cosθ０をパラメ
ータにして、ベクトル回転数38により二相交流電流ｉα
＊,iβ ＊に変換される。二相／三相変換回路39は上記二
相交流電流ｉα ＊,iβ ＊により三相交流電流設定値
iR ＊,iS ＊,iT ＊を得る。
定値id＊は、二次磁束方向信号sinθ0,cosθ０をパラメ
ータにして、ベクトル回転数38により二相交流電流ｉα
＊,iβ ＊に変換される。二相／三相変換回路39は上記二
相交流電流ｉα ＊,iβ ＊により三相交流電流設定値
iR ＊,iS ＊,iT ＊を得る。
ゲート制御装置11には、前記三相交流電圧設定値vR ＊,v
S ＊,vT ＊がそれぞれ各相のゲートパルス発生回路への操
作量として供給され、前記三相交流電流設定値iR ＊,iS
＊,iT ＊の正負により、R,S,T各相がそれぞれ正群コンバ
ータ48又は負群コンバータ49のゲートをONにすることに
より、三相サイクロコンバータ13はその出力電圧VR ＊,V
S ＊,VT ＊が三相交流電圧設定値VR ＊,VS ＊,VT ＊と一致す
るように動作する。
S ＊,vT ＊がそれぞれ各相のゲートパルス発生回路への操
作量として供給され、前記三相交流電流設定値iR ＊,iS
＊,iT ＊の正負により、R,S,T各相がそれぞれ正群コンバ
ータ48又は負群コンバータ49のゲートをONにすることに
より、三相サイクロコンバータ13はその出力電圧VR ＊,V
S ＊,VT ＊が三相交流電圧設定値VR ＊,VS ＊,VT ＊と一致す
るように動作する。
従来のサイクロコンバータの制御装置は以上のように構
成されているので、ゲイン等は無負荷時の設計データを
元に調節されているために、負荷時のデータとは若干異
なる。また、磁束フィードバック値を実際に検出せず、
励磁分電流フィードバック値から算出しているために生
じる誤差などから、三相サイクロコンバータの出力電圧
が計算値と異なってしまい、負荷時の電圧不足等を生じ
る問題点があった。
成されているので、ゲイン等は無負荷時の設計データを
元に調節されているために、負荷時のデータとは若干異
なる。また、磁束フィードバック値を実際に検出せず、
励磁分電流フィードバック値から算出しているために生
じる誤差などから、三相サイクロコンバータの出力電圧
が計算値と異なってしまい、負荷時の電圧不足等を生じ
る問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、負荷時の出力電圧を計算値と合致させること
ができるサイクロコンバータの制御装置を得ることを目
的とする。
たもので、負荷時の出力電圧を計算値と合致させること
ができるサイクロコンバータの制御装置を得ることを目
的とする。
この発明に係るサイクロコンバータの制御装置は、速度
フィードバック値をパラメータにしてトルク分電流フィ
ードバック値にゲインを掛け、その出力ですべり周波数
を演算することにより、コンバータ出力電圧を計算値と
合致させるすべり周波数補正回路を具備したものであ
る。
フィードバック値をパラメータにしてトルク分電流フィ
ードバック値にゲインを掛け、その出力ですべり周波数
を演算することにより、コンバータ出力電圧を計算値と
合致させるすべり周波数補正回路を具備したものであ
る。
この発明におけるサイクロコンバータの制御装置はトル
ク分電流フィードバックに速度に対して可変のゲインを
掛けてすべり周波数を変化させることにより、ロータの
角周波数とすべり周波数の和から算出される回転磁界の
角周波数を変化させることになり、結果的に三相サイク
ロコンバータの出力電圧を調整することを可能とする。
ク分電流フィードバックに速度に対して可変のゲインを
掛けてすべり周波数を変化させることにより、ロータの
角周波数とすべり周波数の和から算出される回転磁界の
角周波数を変化させることになり、結果的に三相サイク
ロコンバータの出力電圧を調整することを可能とする。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。前記
第３図と同一構成部分には同一符号を付した第１図にお
いて、50はロータの速度フィードバック値をパラメータ
としたすべり周波数補正回路である。
第３図と同一構成部分には同一符号を付した第１図にお
いて、50はロータの速度フィードバック値をパラメータ
としたすべり周波数補正回路である。
次に動作について説明する。全体の動作は前記第２図と
同じであるから、第２図にはないすべり周波数補正回路
50の動作を中心に説明する。
同じであるから、第２図にはないすべり周波数補正回路
50の動作を中心に説明する。
第１図において、トルク分電流フィードバック値iqに対
して、その時のロータの角周波数ωγ、即ち、速度フィ
ードバック値に対応する前もって設定された補正ゲイン
を乗じる。
して、その時のロータの角周波数ωγ、即ち、速度フィ
ードバック値に対応する前もって設定された補正ゲイン
を乗じる。
次に、補正ゲインを乗じた上記トルク分電流フィードバ
ック値iqを割算器29で前記二次磁束フィードバックΦに
より割った結果が補正されたすべり周波数ωＳとして得
られ、このすべり周波数ωＳを積分して得られたすべり
位相θＳも補正される。
ック値iqを割算器29で前記二次磁束フィードバックΦに
より割った結果が補正されたすべり周波数ωＳとして得
られ、このすべり周波数ωＳを積分して得られたすべり
位相θＳも補正される。
電圧と回転磁界の角周波数ω０の関係は前記（３），
（４）式で与えらたすべり周波数ωＳを補正すれば、こ
のすべり周波数ωＳとロータの角周波数ωγの和として
得られる角周波数ω０も補正されることになり、その結
果として電圧が計算値と合致する。
（４）式で与えらたすべり周波数ωＳを補正すれば、こ
のすべり周波数ωＳとロータの角周波数ωγの和として
得られる角周波数ω０も補正されることになり、その結
果として電圧が計算値と合致する。
また、トルク分電流フィードバック値に乗じるゲイン
は、速度フィードバック値をパラメータとして可変に適
切なゲインを供給するようにしているため、出力周波数
に関わらず希望する電圧を得ることができる。
は、速度フィードバック値をパラメータとして可変に適
切なゲインを供給するようにしているため、出力周波数
に関わらず希望する電圧を得ることができる。
なお、上記実施例では非循環電流方式の場合について説
明したが、循環電流方式であってもよく、上記実施例と
同様の効果を奏する。
明したが、循環電流方式であってもよく、上記実施例と
同様の効果を奏する。
〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、すべり周波数の補正
ゲインを速度フィードバック値をパラメータとして可変
するように構成したので、全周波数域で制御を安定にす
る効果があり、マイクロコンピュータ等を使えば容易に
精度の高いものが得られる効果がある。
ゲインを速度フィードバック値をパラメータとして可変
するように構成したので、全周波数域で制御を安定にす
る効果があり、マイクロコンピュータ等を使えば容易に
精度の高いものが得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による非循環電流方式サイ
クロコンバータの制御装置を示す回路構成図、第２図は
従来の非循環電流方式サイクロコンバータの制御装置を
示す回路構成図、第３図は第２図の非循環電流方式サイ
クロコンバータのゲート制御回路の一相分を示す回路構
成図である。 11はゲート制御装置、22はトルク分電流調節器、23は励
磁分電流調節器、24は一次遅れ演算器、29は割算器、30
は積分器、32は速度一位相検出回路、33は正弦波、余弦
波発生回路、36は電動機、51〜54は第１〜第４の信号発
生回路。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
クロコンバータの制御装置を示す回路構成図、第２図は
従来の非循環電流方式サイクロコンバータの制御装置を
示す回路構成図、第３図は第２図の非循環電流方式サイ
クロコンバータのゲート制御回路の一相分を示す回路構
成図である。 11はゲート制御装置、22はトルク分電流調節器、23は励
磁分電流調節器、24は一次遅れ演算器、29は割算器、30
は積分器、32は速度一位相検出回路、33は正弦波、余弦
波発生回路、36は電動機、51〜54は第１〜第４の信号発
生回路。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】電動機の出力電流よりトルク分電流フィー
ドバック値と励磁分電流フィードバック値を得る第１の
信号発生回路と、前記励磁分電流フィードバック値の一
次遅れ演算を行う一次遅れ演算器と、前記一次遅れ演算
器の出力である二次磁束フィードバック値で前記トルク
分電流フィードバック値を割算してすべり周波数を得る
割算器と、前記すべり周波数を積分してすべり位相を得
る積分器と、前記電動機のロータの速度フィードバック
値および位相を検出する速度−位相検出回路と、前記す
べり位相に前記ロータ位相を加算して得た二次磁束位相
に基づいて二次磁束方向信号を出力する正弦波・余弦波
発生回路と、前記速度フィードバック値に基づいてトル
ク分電流設定値および励磁分電流設定値を出力する第２
の信号発生回路と、前記二次磁束方向信号をパラメータ
として前記トルク分電流設定値および励磁分電流設定値
を制御し三相交流電流設定値を得る第３の信号発生回路
と、前記トルク分電流設定値と前記トルク分電流フィー
ドバック値との偏差を入力とするトルク分電流調節器
と、前記励磁分電流設定値と前記励磁分電流フィードバ
ック値との偏差を入力とする励磁分電流調節器と、前記
二次磁束方向信号をパラメータとして前記トルク分電流
調節器の出力および前記励磁分電流調節器の出力を制御
し三相交流電圧設定値を得る第４の信号発生回路と、前
記三相交流電流設定値および前記三相交流電圧設定値と
からゲート信号を得るゲート制御装置とを有するサイク
ロコンバータの制御装置において、前記速度フィードバ
ック値をパラメータとして前記トルク分電流フィードバ
ック値を可変して前記割算器に供給するすべり周波数補
正回路を具備したことを特徴とするサイクロコンバータ
の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62089557A JPH0667256B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | サイクロコンバ−タの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62089557A JPH0667256B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | サイクロコンバ−タの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63257466A JPS63257466A (ja) | 1988-10-25 |
| JPH0667256B2 true JPH0667256B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=13974123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62089557A Expired - Fee Related JPH0667256B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | サイクロコンバ−タの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667256B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04121091A (ja) * | 1990-09-07 | 1992-04-22 | Fanuc Ltd | インダクションモータの駆動方式 |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP62089557A patent/JPH0667256B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63257466A (ja) | 1988-10-25 |
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