JPH07135800A - 誘導機の制御装置 - Google Patents

誘導機の制御装置

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JPH07135800A
JPH07135800A JP5279980A JP27998093A JPH07135800A JP H07135800 A JPH07135800 A JP H07135800A JP 5279980 A JP5279980 A JP 5279980A JP 27998093 A JP27998093 A JP 27998093A JP H07135800 A JPH07135800 A JP H07135800A
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JP
Japan
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command
induction machine
current
voltage
control device
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JP5279980A
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English (en)
Inventor
Susumu Tadakuma
進 多田隈
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘導機のパラメータが変動しても高精度の制
御を行うようにすること。 【構成】 トルク成分電流と励磁成分電流をベクトル的
に制御して誘導機1を駆動するインバータ2を備えた誘
導機の制御装置において、トルク指令及び前記誘導機の
回転速度に応じて励磁電圧指令を生成する模擬手段40
と、前記誘導機の電圧と電流から実際の励磁電圧を得る
演算手段14と、前記励磁電圧指令を2次電流指令及び励
磁電流指令に変換して前記インバータを介して前記誘導
機を駆動すると共に、時々、実際の励磁電圧を読み込
み、指令値と実際値の励磁電圧から2次電流及び励磁電
流への変換が等しくなるように学習しながら変換係数を
修正する電流指令発生手段30〜32を設けたもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は誘導機の制御にニューラ
ルネットワークの学習機能を取り入れ、誘導機のパラメ
ータが変化しても指令値通りのトルクを発生させる誘導
機の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】誘導機のベクトル制御方式は可変速電動
機として優れた応答特性が得られることから、採用され
ることが多い。従来のすべり周波数形のベクトル制御方
式においては、励磁電流やすべり周波数が電動機パラメ
ータを利用して決められるため、稼働中にパラメータが
変化して特性が変化することが多い。この傾向は等価回
路上でシステムを組んでも、回転座標上で考えても同じ
傾向を示す。図3〜図5を用いてその問題点を説明す
る。
【0003】図3は誘導機の一般的な等価回路である。
この等価回路において定数αを適当に選ぶといろいろな
等価回路が得られる。α=1は最も一般的に使われる等
価回路であるが、実際には最も目的にあったαを選んで
等価回路を作り実際のシステムを組むことになる。
【0004】
【数1】 α=xm /(x2 +xm ) (1) αの値が(1)式で与えられる場合、等価的な2次漏れ
インダクタンスが零になり、等価回路は図4のようにな
る。図4の等価回路2は2次回路が純粋な抵抗だけにな
るため励磁電流と2次電流が常に直行しており、内部電
圧e1 ′が決まると特性が完全に決まるという特徴があ
る。
【0005】この特徴的な等価回路をベースに駆動シス
テムを構成したのが図5である。1は誘導機、2は電力
変換器であるインバータ、3は速度センサー、4はベク
トル回転器、5はベクトル加算器、11と12は図4の等価
回路の定数によって与えられる係数でそれぞれ次のよう
ものを表す。
【0006】
【数2】 20は加算器を示す。図4の等価回路においては電圧と電
流の表示は瞬時値を表す意味で小文字が使用され、図5
においてはそれらはベクトルを意味する大文字で表され
ている。
【0007】I0* は励磁電流指令であり、最初に与
えられる。トルク指令Tc * は速度制御回路から与えら
れるのが一般的である。11の定数Kはトルク係数の逆数
に相当し、トルク指令Tc * はKを介すことにより2次
電流指令I2* に変換される。I2* はI0*
対して90°進んでおり、両者をベクトル的に加算すると
1次電流指令I1* が得られる。一方、トルク指令T
c * を定数KT を介することにより、すべり周波数fs
が求められる。このすべり周波数fs は加算器20におい
て速度センサーによって得られる回転周波数fr に加え
られ、1次周波数f0 が得られる。この1次周波数f0
が1次回路に与えられるべき電流の周波数である。そこ
でベクトル回転器4において電流の大きさI1 ′を角周
波数ω0=2πf0 で回転させて1次電流指令i1 *
作られる。i1 * は電流制御形のインバータ2の指令に
なり、誘導機の1次電流がi1 * に一致するように制御
される。
【0008】この駆動システムにおいては、定数K,K
T は(2)(3)式に表されるように電動機パラメータ
M′,R2 ′を含んでおり、この値が真値と違ったり、
稼働中に変化したりすると、正確な2次電流指令やすべ
り周波数指令を得ることができない。
【0009】励磁インダクタンスM′が飽和したりして
変わることも考えられる。こういう状況では速度制御回
路からトルク指令Tc * が与えられてもそれに精度良く
応答できなくなるという問題がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来の誘導機の制御装
置においては、電動機のパラメータが正確でなかったり
変化したりするとすべり周波数指令ほかの計算に大きな
誤差を生じる。また、すべり周波数指令は励磁電流にも
影響を与え、相互インダクタンスMも変化することにな
る。その結果として所定のトルクが得られないことにな
る。
【0011】本発明は、上記問題を解決しようとしてな
されたもので、誘導機の電流に関する情報を得て、プリ
セットされた2次抵抗R2 ″及び相互インダクタンスM
を修正し、精度良く誘導機の制御を行うことを目的とし
ている。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次の構成とする。 (1)トルク成分電流と励磁成分電流をベクトル的に制
御して誘導機を駆動するインバータを備えた誘導機の制
御装置において、トルク指令及び前記誘導機の回転速度
に応じて励磁電圧指令を生成する模擬手段と、前記誘導
機の電圧と電流から実際の励磁電圧を得る演算手段と、
前記励磁電圧指令を2次電流指令及び励磁電流指令に変
換して前記インバータを介して前記誘導機を駆動すると
共に、時々、実際の励磁電圧を読み込み、指令値と実際
値の励磁電圧から2次電流及び励磁電流への変換が等し
くなるように学習しながら変換係数を修正する電流指令
発生手段を設ける。
【0013】(2)前項(1)の構成において、前記誘
導機の回転速度の代りに速度指令を用いる構成とする。 (3)前項(1)の構成に、更に、前記誘導機の回転速
度と速度指令を比較して前記トルク指令を定める速度制
御手段を設ける。
【0014】(4)前項(1)及び(2)に記載のいず
れかの誘導機の制御装置において、前記インバータとし
て電流形インバータを用いる。 (5)前項(1)及び(2)に記載のいずれかの誘導機
の制御装置において、前記2次電流指令と励磁電流指令
から予想される電圧降下を前記励磁電圧指令に加算して
1次電圧指令とし、前記インバータとして電圧形インバ
ータを用いる。
【0015】
【作用】(1)トルク指令が与えられると模擬手段は誘
導機の回転速度に応じて瞬時値の励磁電圧指令を出力
し、電流指令発生手段は上記励磁電圧指令を瞬時値の2
次電流指令と励磁電流指令に変換して前記インバータを
介して誘導機を駆動する。また、電流指令発生手段は時
々、演算手段で得られた実際の励磁電圧を読み込み、短
時間の間に、指令値と実際値の励磁電圧による2次電流
と励磁電流への変換が等しくなるように変換係数(制御
パラメータ)を学習しながら修正する。
【0016】(2)誘導機の回転速度の代りに速度指令
が模擬手段に与えられ、前記(1)項と同様に作用す
る。 (3)前記速度制御手段は、前記誘導機の回転速度が速
度指令に一致するようにトルク指令を与える。
【0017】(4)前記電流形インバータは、前記電流
指令発生手段から与えられる瞬時値の電流指令に応じて
前記誘導機に供給する電流を制御する。 (5)前記電圧形インバータは、瞬時値の1次電圧指令
に応じて前記誘導機に供給する電圧を制御する。
【0018】
【実施例】図1は、本発明の第1実施例を示すもので、
電流形インバータを使用する場合の例を示したものであ
る。図1において、演算器14は、検出器によって検出さ
れたインバータ2の実際の出力電圧v1 と電流i1 を用
いて端子電圧v1 から一次インピーダンスによるドロッ
プ電圧を減算し、誘導機1における実際の内部電圧e
1 ′を求めるものである。
【0019】ベクトル加算器15は、瞬時値で与えられる
2次電流指令i2 * と励磁電流指令i0 * をベクトル的
に加算して瞬時値の1次電流指令i1 * を出力するもの
である。
【0020】モデル40は、稼働前に予め測定等で求めた
等価回路定数をもつモデルであり、速度センサー3から
の信号fr が加えられ、トルク指令Tc * が与えられる
とモデル40において必要な磁束指令と2次電流を決定
し、すべり周波数と回転周波数を考慮して内部電圧e
1* が指令として送出するもので、これらの変数はす
べて瞬時値で模擬される。
【0021】スイッチ31,32は通常は下側に切り換えら
れており、必要に応じて高速で短時間だけ上側に切り換
えられる。ニューラルネットワーク(NNW)30は、モ
デル40からの内部電圧指令e1* の値を読み込み、モ
デルと同じ等価回路定数で瞬時値の励磁電流指令i0 *
と2次電流指令i2 * に変換して出力し、その信号をス
イッチ32を介してベクトル加算器5に与える。
【0022】また、スイッチ31と32が上側に切り換えら
れたとき、ニューラルネットワーク30は短時間の間に演
算器14から出力される実際の内部電圧e1 ′を読み込
み、前述と同様に励磁電流指令i0 * と2次電流指令i
2 * に変換すると共に、変換係数(等価回路定数)を学
習しながら修正する。
【0023】上記構成において、スイッチ31,32は通
常、下側に切り換えられており、トルク指令Tc * が与
えられるとモデル40から回転(周波)数fr に応じた瞬
時値の内部電圧指令e1* が出力される。ニューラル
ネットワーク30は、このe1* を瞬時値の2次電流指
令i2 * と励磁電流指令i0 * に変換し、その信号をU
1 ,U2 として出力する。ベクトル加算器15は、i2 *
とi0 * をベクトル的に加算して瞬時値の1次電流指令
1 * 出力し、インバータ2を介して誘導機1を駆動す
る。
【0024】誘導機1の稼働中に励磁インダクタンスM
や2次抵抗R2 が変化すると、励磁電流I0 ′、2次電
流I2 ′それにすべり周波数fs が変化し所定のトルク
が得られなくなる。これを解決するためにニューラルネ
ットワーク30、演算器14、スイッチ31,32が後述の作用
を行う。
【0025】トルク特性は図4の等価回路から分かるよ
うに内部電圧e1 ′で決まる。e1′は励磁電流を決め
るので励磁電圧ともいえる。1次電流i1 が一定に制御
されている状態で、e1 ′が決まり、MとR2 が変化し
ていなければ、励磁電流i0′は指令通りの大きさにな
り、2次電流i2 (=i1 −i0 )も指令通りの大きさ
となる。しかし、MとR2 の値が変化していると、励磁
電流i0 ′と2次電流i2 は指令と異なる大きさにな
り、その結果として発生トルクも指令値とは異なる値と
なる。
【0026】スイッチ31と32は必要に応じて時々、上側
に切り換えられ、演算器14を介して検出された誘導機1
の実際の内部電圧e1 ′をニューラルネットワーク30に
フィードバックして読み込ませ、前述と同様にして2次
電流指令i2 * と励磁電流指令i0 * に変換して出力
し、その値をV1 ,V2 とする。このときU1 =V1
2 =V2 になっていれば所定の磁束と2次電流が得ら
れていると判定するが、異なる場合は、i0 とi2 の指
令値と実際値が相違していると判定し、U1 =V1 ,U
2 =V2 になるようにニューラルネットにおけるすべり
周波数fs や相互インダクタンスM、2次抵抗R2 を含
む変換係数を学習しながら修正する。
【0027】スイッチ32が上側に切り換えられたとき、
ベクトル加算器15はその時点のi2 * とi0 * の瞬時値
を保持する機能を有し、ニューラルネットワーク30は瞬
時値がそれほど変化しない短時間の間に前述の学習を行
う。
【0028】最終的にニューラルネットワーク30の学習
が完了すると、モデル40の出力e1* を読み込んだと
きも、実際の誘導機の電圧と電流により演算器14で検出
されたe1 ′を読み込んだときも、同じ励磁電流と2次
電流の値が得られる。従って、e1 ′のフィードバック
は実質的に作動しなくなる。また学習結果を用いてすべ
り周波数fs も計算することができる。この状態を違っ
た角度から考えると、モデル40によって与えられた磁束
及び2次電流指令が実際の誘導機においても得られてい
ることになり、ほぼ予定された駆動が行われ、高精度の
制御を行うことができる。
【0029】図2は本発明の第2実施例を示すもので、
電圧形インバータを使用する場合の構成図である。電圧
形インバータ2は、誘導機1の1次電圧v1 を制御する
ので、1次電圧指令v1 * を与えなければならない。従
って、第2実施例では、ベクトル加算器15から出力され
る電流指令i1 * の後に1次インピーダンス降下を求め
るインピーダンス要素16と内部電圧指令(励磁電圧指
令)e1* に上記1次インピーダンス降下を加え1次
電圧指令v1 * を出力する加算器20が設けられており、
電圧形インバータ2は、この1次電圧指令(瞬時値)v
1 * に応じて誘導機1の1次電圧を制御する。この第2
実施例の場合においても、前述と同様の作用、効果が得
られる。
【0030】図1、図2の実施例は、誘導機1の速度f
r を速度センサー3によって検出しモデル40に導いてい
る。モデル40内においては、このfr にトルク指令Tc
* によって決められるすべり周波数fs を加えて1次周
波数指令f0 * を得ている。回転速度を一定に保ちたい
場合には、このfr を図示しないパターン発生器の速度
指令値fr * に合わせるようにトルク指令Tc * を与え
るPI制御等の速度制御ループを追加して実施すること
ができる。また、場合によっては速度センサーを取り付
けることができず、速度制御の精度はそこそこであって
も、速度センサー無しでシステムを構成したいことがし
ばしば見受けられる。このような場合は速度センサーを
除去し、パターン発生器の速度指令値fr * を直接電動
機速度fr として与えて実施することができる。この場
合、速度指令fr * はパターン発生器等で自由に設定す
ることができる。
【0031】
【発明の効果】本発明の誘導機の制御装置によれば、稼
働中に磁気飽和によって相互インダクタンスが変化した
り、2次抵抗が変化してパラメータが変動しても、磁束
及びトルクが指令値に合うように学習するので、高精度
の制御を行う誘導機の制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による誘導機の制御装置の第1実施例を
示すブロック図。
【図2】本発明による誘導機の制御装置の第2実施例を
示すブロック図。
【図3】誘導機の一般的な等価回路。
【図4】2次回路の漏れインダクタンスを零にした等価
回路。
【図5】図4の等価回路を基準にした従来の誘導機の制
御装置ブロック図。
【符号の説明】 1…誘導機、2…インバータ、3…速度センサー、14…
演算器、15…ベクトル加算器、16…インピーダンス要
素、20…加算器、30…ニューラルネットワーク、31,32
…スイッチ、40…モデル。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トルク成分電流と励磁成分電流をベクト
    ル的に制御して誘導機を駆動するインバータを備えた誘
    導機の制御装置において、トルク指令及び前記誘導機の
    回転速度に応じて励磁電圧指令を生成する模擬手段と、
    前記誘導機の電圧と電流から実際の励磁電圧を得る演算
    手段と、前記励磁電圧指令を2次電流指令及び励磁電流
    指令に変換して前記インバータを介して前記誘導機を駆
    動すると共に、時々、実際の励磁電圧を読み込み、指令
    値と実際値の励磁電圧から2次電流及び励磁電流への変
    換が等しくなるように学習しながら変換係数を修正する
    電流指令発生手段を設けたことを特徴とする誘導機の制
    御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の誘導機の制御装置にお
    いて、前記模擬手段は前記誘導機の回転速度の代りに速
    度指令を用いることを特徴とする誘導機の制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の誘導機の制御装置にお
    いて、更に、前記誘導機の回転速度と速度指令を比較し
    て前記トルク指令を定める速度制御手段を設けたことを
    特徴とする誘導機の制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項1及び請求項2に記載のいずれか
    の誘導機の制御装置において、前記インバータとして電
    流形インバータを用いることを特徴とする誘導機の制御
    装置。
  5. 【請求項5】 請求項1及び請求項2に記載のいずれか
    の誘導機の制御装置において、前記2次電流指令と励磁
    電流指令から予想される電圧降下を前記励磁電圧指令に
    加算して1次電圧指令とし、前記インバータとして電圧
    形インバータを用いることを特徴とする誘導機の制御装
    置。
JP5279980A 1993-11-10 1993-11-10 誘導機の制御装置 Pending JPH07135800A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020072077A (ko) * 2001-03-08 2002-09-14 한국전기연구원 신경회로망 추정기를 이용한 매입형 영구자석동기전동기의 제어 방법
WO2005112249A1 (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 同期機制御装置
CN107272410A (zh) * 2017-07-06 2017-10-20 南京航空航天大学 一种基于滑模控制和神经网络的卫星机动自主定轨方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020072077A (ko) * 2001-03-08 2002-09-14 한국전기연구원 신경회로망 추정기를 이용한 매입형 영구자석동기전동기의 제어 방법
WO2005112249A1 (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 同期機制御装置
JPWO2005112249A1 (ja) * 2004-05-14 2008-03-27 三菱電機株式会社 同期機制御装置
US7554281B2 (en) 2004-05-14 2009-06-30 Mitsubishi Electric Corporation Synchronous machine control apparatus
JP4531751B2 (ja) * 2004-05-14 2010-08-25 三菱電機株式会社 同期機制御装置
CN107272410A (zh) * 2017-07-06 2017-10-20 南京航空航天大学 一种基于滑模控制和神经网络的卫星机动自主定轨方法

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