JPH07118960B2 - 誘導電動機の制御装置 - Google Patents
誘導電動機の制御装置Info
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- JPH07118960B2 JPH07118960B2 JP2013947A JP1394790A JPH07118960B2 JP H07118960 B2 JPH07118960 B2 JP H07118960B2 JP 2013947 A JP2013947 A JP 2013947A JP 1394790 A JP1394790 A JP 1394790A JP H07118960 B2 JPH07118960 B2 JP H07118960B2
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Description
る。
巻2号P161『大容量誘導電動機の高性能制御法』に示さ
れた従来のベクトル制御装置よりトルク分電流指令、iq
*と励磁分電流指令id*との発生過程までを抜粋して示
した誘導電動機の制御装置の構成を示すブロック図であ
り、図において、1は速度コントロール手段、2は磁束
設定手段としての磁束設定器、3は磁束コントロール手
段である。
クトル制御においては誘導電動機への速度指令N*と実
際の回転速度である実検出速度Nとの速度偏差ΔNを速
度コントローラ1によって増幅し、誘導電動機の必要な
発生トルクに相当するトルク分電流指令iq*を発生す
る。また、磁束設定器2によって誘導電動機内部に発生
させる磁束の磁束指令値φ2 *が出力され、演算によっ
て求められた内部磁束推定値φ2とつき合わされその磁
束偏差Δφ2を磁束コントロール手段3によって増幅す
ることにより誘導電動機の励磁電流に相当する励磁分電
流指令id*が出力される。第4図はベクトル制御構成図
を簡単化して示しているために記載していないが、上記
トルク分電流指令iq*と励磁分電流指令id*とにより、
誘導電動機の1次電流ベクトル の振幅 と位相θとが決定され、結果的に直流機の他励システム
と同等のベクトル制御が実現される。
ているので、ベクトル制御の軽負荷時においても励磁分
電流指令id*が一定であるため力率が悪く、また、一時
電流振幅が大きく、運転効率が悪いという課題があっ
た。
もので、軽負荷時においても同一トルクの出力する時に
は銅損、鉄損共に従来の制御装置に比較して少なくか
つ、一次電流振幅幅が最小となるように電流ベクトルを
制御して高効率の運転が可能な誘導電動機の制御装置を
得ることを目的とする。
ール手段の入力として所定の時定数をもって変化する信
号を出力する積分手段と、前記積分手段の入力として一
定速度を検出する一定速度検出手段と、前記トルク分電
流指令iq*と励磁分電流指令id*との比が1となるよう
に励磁分電流を調節する励磁分電流調節手段と、前記一
定速度検出手段と励磁分電流調節手段の出力を取込み、
結果を前記積分手段に与える乗算手段とをもって構成し
たものである。
令iq*と励磁分電流指令id*との比が|iq*/id*|=1
となるように励磁分電流idの指令値を変更してフィード
ハック制御し、同一トルクを得るのに一次電流振幅が最
小の電流ベクトルとなるように動作する。
中、第4図と同一の部分は同一の符号をもって図示した
第1図において、4は速度偏差ΔNにより一定速度を検
出する一定速度検出手段としてのヒステリシス・コンパ
レータ(以下、コンパレータ)、5はiq*/id*の比を
求める除算手段としての除算器、6は除算器5の結果が
|iq*/id*|>1の時に負出力、また、|iq*/id*|<
1の時に正出力を発生する2値のヒステリシス・コンパ
レータ(以下、コンパレータ)、7は乗算手段としての
乗算器、8はある時定数を有する積分手段としての反転
増幅器を用いた積分器である。9は磁束指令値φ2 *の
上下限リミッタである。また、10は相互インダクタンス
の変化を表わす係数Mである。第2図は、同一トルク
(T=const=k・iq・id)を発生するiq/idの関係を示
した説明図で誘導電動機の一次電流振幅 は同図c点で示すようにiq/id=1のπ/4の場合が最小
となることがわかる。ここで、除算器5、コンパレータ
6及び係数10を総称して励磁分電流調節手段と呼ぶ。
励磁分電流idとの相関関数を示す図である。
ンパレータ4にて、速度指令N*と実検出速度Nとの速
度偏差ΔNがある範囲内に入っている場合には、定常運
転状態であると判断して除算器5によりトルク分電流指
令iq*と係数Mを含んだ励磁分電流指令id*′(=M・
id*)との比iq*/id*′を演算して上、下限2値のコ
ンパレータ6で以下の判定を行う。すなわち、|iq*/id
*′|<1の時には第2図に示すように一次電流振幅|i
1|はB点にあり、コンパレータ6からは正が出力され
て、乗算器7によってコンパレータ4の出力と乗算し正
の出力を積分器8に出力する。積分器8ではこの入力を
積算し,その後で正出力を磁束設定器2の出力である磁
束指令値φ2 *から減算する。この演算制御は磁束コン
トローラ3から見ると、第3図に示すように内部磁束指
定値φ2が減少したことに等しく、結果としてその出力
である励磁分電流指令id*は減少する。こうして、|iq
*/id*′|は増加し,その値が1にほぼ等しくなった
状態でコンパレータ6の出力が反転し、負出力を発生
し、励磁電流指令id*のそれ以上の減少を抑える。ま
た、|iq*/id*′|>1の時には、第2図に示すよう
に、一次電流振幅|i1|はA点にあり、逆の動作となる。
また、積分器8の時定数が、誘導電動機の2次回路時定
数T2より小であると磁束コントロール手段3の出力にフ
ォーシング項が過大に現われ、安定動作しないために積
分器8の時定数は2次回路時定数T2より十分大きく設定
される。このようにして除算器5の結果が|iq*/id*′
|≒1に制御されると軽負荷時においては第2図に示す
ように、一次電流振幅|i1|がiqc=idcの同一トルク出力
時において最小(c点)となるため、銅損も最小とな
る。また、定格の励磁分電流idよりも更に減少すると内
部磁束も減少するため鉄損等も減少方向となり高効率運
転が可能となる。上下限リミッタ9は、最終段の磁束基
準に対し、上限は磁束設定器2の出力となり実検出速度
Nによる可変リミッタとして作用し、誘導電動機の過励
磁を防止する。又、下限値は不足励磁による脱調を防止
するための制限値として作用する。
ス係数Mは、以上のように作用し、出力トルクTは鉄心
の磁気飽和が無い場合、トルク電流iqと励磁分電流idの
積に比例して、iq/id=1の時に、|i1|が最小となる
が、磁気飽和が一般的には存在し、その影響を補償する
ため、第3図に示すような相互インダクタンスの係数M
が設けられている。この理由は、出力トルクT∝iq・φ
2で定常状態においてφ2=M・idとなり、磁気飽和が
なく係数Mが一定なら、上記説明(T∝iq・id)が成立
する。又,磁気飽和が存在し、該相互インダクタンスの
係数Mが一定でなければ第3図に示すような係数Mの変
化を励磁分電流指令id*に乗じM・id*=id*′とし、
第1図のdi*′とすることにより、該相互インダクタン
スの係数Mの変化の影響を補償して、|iq*/id*′|=
1とすることにより|i1|を最小とすることが可能とな
る。
加減速時のような大きな出力トルクが必要な場合には、
第1図に示すコンパレータ4の出力が零となり、積分器
8の電荷をある時定数(誘導電動機の2次回路時定数T2
より十分長い)で放電することにより、最終的には、磁
束設定器2の出力で磁束を発生するよう動作し、十分な
出力トルクが得られることになる。
6を用いた例について説明したが、これと同等の動作を
する機能素子であれば他の手段であってもよく、上記実
施例と同様の効果を奏する。また、コンパレータ6は入
力の絶対値をとって片側のコンパレータとしても良い。
ついて説明したが、ソフトウエア的にCPUの演算によっ
て実行するように構成しても良く、上記実施例と同様の
効果を奏する。
の入力としての積分手段と、その積分手段としての一定
速度検出手段と、前記トルク分電流指令と励磁分電流指
令との比が1となるように励磁分電流を調節する励磁分
電流調節手段と、前記一定速度検出手段と励磁分電流調
節手段の出力を乗算して結果を積分手段に入力する乗算
手段とをもって制御装置を構成したので、定常時におけ
る一定速軽負荷時の高効率運転が可能となる他、加減速
時の過渡時にも自動的に磁束が強まり、十分な出力トル
クを得ることができる効果がある。
装置の一部ブロック構成図、第2図は同一トルク発生時
の電流ベクトル説明図、第3図は励磁分電流idと相互イ
ンダクタンスMの相関図,第4図は従来の誘導電動機の
制御装置の一部ブロック図である。 図において、1は速度コントローラ(速度コントロール
手段)、2は磁束設定器(磁束設定手段)、3は磁束コ
ントローラ(磁束コントロール手段、4はコンパレータ
(一定速度検出手段)、7は乗算器(乗算手段)、8は
積分器(積分手段),5,6,10は励磁分電流調節手段であ
る. 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】指示された速度と実検出速度との偏差とし
て速度コントロール手段により増幅され出力される当該
誘導電動機の必要な発生トルクに相当するトルク分電流
指令と、磁束設定手段により設定された設定値と内部磁
束推定値との偏差として磁束コントロール手段で増幅さ
れ出力される当該誘導電動機の励磁電流に相当する励磁
分電流指令とを夫々独立にベクトル制御する誘導電動機
の制御装置において、前記指示された速度と実検出速度
との偏差が一定速度範囲内に入っているか検出する一定
速度検出手段と、前記励磁分電流指令に該励磁分電流指
令の変化に応じて変化する相互インダクタンス係数を乗
算し、該乗算後の励磁分電流指令と前記トルク分電流指
令との比が1となるように調節する励磁分電流調節手段
と、前記一定速度検出手段と励磁分電流調節手段との出
力を乗算する乗算手段と、前記乗算手段の出力を積算し
前記磁束コントロール手段の入力の調整量として出力す
る積分手段とを備えたことを特徴とする誘導電動機の制
御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013947A JPH07118960B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 誘導電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013947A JPH07118960B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 誘導電動機の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03218291A JPH03218291A (ja) | 1991-09-25 |
JPH07118960B2 true JPH07118960B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=11847402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013947A Expired - Fee Related JPH07118960B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 誘導電動機の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07118960B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
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JP7479128B2 (ja) | 2019-06-25 | 2024-05-08 | 株式会社日立産機システム | 電力変換装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57151291A (en) * | 1981-03-11 | 1982-09-18 | Fanuc Ltd | Controlling system and device for induction motor |
-
1990
- 1990-01-24 JP JP2013947A patent/JPH07118960B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03218291A (ja) | 1991-09-25 |
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