JPH0716320B2 - 誘導電動機の可変速制御装置 - Google Patents
誘導電動機の可変速制御装置Info
- Publication number
- JPH0716320B2 JPH0716320B2 JP63166677A JP16667788A JPH0716320B2 JP H0716320 B2 JPH0716320 B2 JP H0716320B2 JP 63166677 A JP63166677 A JP 63166677A JP 16667788 A JP16667788 A JP 16667788A JP H0716320 B2 JPH0716320 B2 JP H0716320B2
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- Japan
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- torque
- induction motor
- iron loss
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、いわゆるベクトル制御装置を用いた誘導電
動機の可変速制御装置に関する。
動機の可変速制御装置に関する。
第５図はかゝる可変速制御装置の従来例を示すブロツク
図である。
図である。
同図において、１は直流電源PNを３相交流電源に変換す
るインバータ、２は制御対象である誘導電動機、３は例
えばパルス発振器からなる速度検出器である。制御装置
は速度設定器４、速度調節器５、磁化電流設定器８、す
べり演算器９、積分器10、３相/2相変換器11、座標回転
器（VD）12,15、電流調節器13,14および点弧パルス発生
器16等で構成される。
るインバータ、２は制御対象である誘導電動機、３は例
えばパルス発振器からなる速度検出器である。制御装置
は速度設定器４、速度調節器５、磁化電流設定器８、す
べり演算器９、積分器10、３相/2相変換器11、座標回転
器（VD）12,15、電流調節器13,14および点弧パルス発生
器16等で構成される。
速度設定器４で設定された速度設定値ω２ ＊は速度調節
器５に入力される。速度調節器５は速度設定値ω２ ＊と
速度検出器３の出力から求まる速度実際値ω２との偏差
を増幅し、その出力はトルク電流の目標値ｉＴ ＊とな
る。８は磁化（励磁）電流の目標値ｉＭ ＊を与える磁化
電流設定値であり、９は磁化電流目標値ｉＭ ＊とトルク
電流目標値ｉＴ ＊とから、下記（１）式に従つて電動機
の磁束ベクトルの角速度ωＳを演算するすべり演算器で
ある。なお、磁束ベクトルの角速度ωＳは、実常状態で
は誘動電導機のすべり周波数に相当する。
器５に入力される。速度調節器５は速度設定値ω２ ＊と
速度検出器３の出力から求まる速度実際値ω２との偏差
を増幅し、その出力はトルク電流の目標値ｉＴ ＊とな
る。８は磁化（励磁）電流の目標値ｉＭ ＊を与える磁化
電流設定値であり、９は磁化電流目標値ｉＭ ＊とトルク
電流目標値ｉＴ ＊とから、下記（１）式に従つて電動機
の磁束ベクトルの角速度ωＳを演算するすべり演算器で
ある。なお、磁束ベクトルの角速度ωＳは、実常状態で
は誘動電導機のすべり周波数に相当する。
磁束ベクトルの角速度ωＳと電動機の速度実際値ω２は
加算された後積分器10で積分され、回転子に対する磁束
ベクトルの位相角を得る。11はすでに述べたように、
電動機電流を直交した２相電流ｉα,iβに変換する３相
/2相変換器で、その値を座標回転器12で座標軸をだけ
回転することにより、磁化電流ｉＭとトルク電流ｉＴを
得る。磁化電流ｉＭ，トルク電流ｉＴはそれぞれ電流調
節器13,14に入力され、該電流調節器13,14はそれぞれｉ
Ｍ ＊と、ｉＭ,iＴ ＊とｉＴの偏差を増幅する。それぞれ
の出力は電動機の２軸電圧目標値ＶＭ ＊,VＴ ＊となり、
ＶＭ ＊,VＴ ＊は座標変換器15で２相の電圧目標値
Ｖα ＊,Vβ ＊に変換される。Ｖα ＊,Vβ ＊より点弧パル
ス発生器16によりインバータのスイツチングが行われ
る。なお、主制御対象がトルクの場合には速度設定器お
よび速度調節器５は不要であり、トルクの所望値に対応
してｉＴ ＊を与えればよい。以上が、交流電動機の高性
能なトルク制御技術として知られるベクトル制御の概要
である。
加算された後積分器10で積分され、回転子に対する磁束
ベクトルの位相角を得る。11はすでに述べたように、
電動機電流を直交した２相電流ｉα,iβに変換する３相
/2相変換器で、その値を座標回転器12で座標軸をだけ
回転することにより、磁化電流ｉＭとトルク電流ｉＴを
得る。磁化電流ｉＭ，トルク電流ｉＴはそれぞれ電流調
節器13,14に入力され、該電流調節器13,14はそれぞれｉ
Ｍ ＊と、ｉＭ,iＴ ＊とｉＴの偏差を増幅する。それぞれ
の出力は電動機の２軸電圧目標値ＶＭ ＊,VＴ ＊となり、
ＶＭ ＊,VＴ ＊は座標変換器15で２相の電圧目標値
Ｖα ＊,Vβ ＊に変換される。Ｖα ＊,Vβ ＊より点弧パル
ス発生器16によりインバータのスイツチングが行われ
る。なお、主制御対象がトルクの場合には速度設定器お
よび速度調節器５は不要であり、トルクの所望値に対応
してｉＴ ＊を与えればよい。以上が、交流電動機の高性
能なトルク制御技術として知られるベクトル制御の概要
である。
ベクトル制御はこのように、交流電動機の磁束や電流等
をベクトル量として取り扱い、磁束ベクトルに平行で磁
束発生に寄与する電流成分（磁化電流）と、同ベクトル
に直交しトルク発生に寄与する電流成分（トルク電流）
を互いに制御することにより、交流電動機の高性能なト
ルク制御を可能にするものである。
をベクトル量として取り扱い、磁束ベクトルに平行で磁
束発生に寄与する電流成分（磁化電流）と、同ベクトル
に直交しトルク発生に寄与する電流成分（トルク電流）
を互いに制御することにより、交流電動機の高性能なト
ルク制御を可能にするものである。
しかるに、これまでのベクトル制御においては、交流電
動機の鉄損に関しては言及されておらず、鉄損は微少で
あるとの仮定のもとに無視されているのが一般的であ
る。このため、所望トルクに対し、実際に発生するトル
クに誤差を生じる。特に、張力制御を行う用途では良好
なトルク制御精度が必要とされるが、鉄損に起因するト
ルク制御誤差は数％に達することもあり、鉄損は無視で
きるとは云い難い。
動機の鉄損に関しては言及されておらず、鉄損は微少で
あるとの仮定のもとに無視されているのが一般的であ
る。このため、所望トルクに対し、実際に発生するトル
クに誤差を生じる。特に、張力制御を行う用途では良好
なトルク制御精度が必要とされるが、鉄損に起因するト
ルク制御誤差は数％に達することもあり、鉄損は無視で
きるとは云い難い。
そこで、出願人は先に鉄損を考慮することを提案してい
るが（特願昭63−50607号（特開平１−227681号参
照））、こゝでは鉄損は一次周波数ω１のみの関数で与
られ、必ずしも厳密な鉄損補償がなされていない。なぜ
ならば、一次周波数ω１が“0"であつても、制動時の如
く電動機が回転していれば回転子の磁束は変化してお
り、回転子において鉄損が発生しているからである。
るが（特願昭63−50607号（特開平１−227681号参
照））、こゝでは鉄損は一次周波数ω１のみの関数で与
られ、必ずしも厳密な鉄損補償がなされていない。なぜ
ならば、一次周波数ω１が“0"であつても、制動時の如
く電動機が回転していれば回転子の磁束は変化してお
り、回転子において鉄損が発生しているからである。
したがつて、この発明は二次周波数を含めて誘導電動機
の鉄損を考慮し、鉄損分を予め見込んだトルク電流目標
値を設定することにより、誘導電動機の高応答，高精度
なトルク制御を実現し得る誘導電動機の可変速制御装置
を提供することを目的とする。
の鉄損を考慮し、鉄損分を予め見込んだトルク電流目標
値を設定することにより、誘導電動機の高応答，高精度
なトルク制御を実現し得る誘導電動機の可変速制御装置
を提供することを目的とする。
従来の誘導電動機可変速制御装置に対し、１次周波数と
磁束,2次周波数と磁束の関数としてそれぞれ表わされる
２つの鉄損電流成分の和を演算する演算手段を設け、こ
の演算手段の出力に所望トルク対応のトルク電流値を加
算してトルク電流目標値を得る。
磁束,2次周波数と磁束の関数としてそれぞれ表わされる
２つの鉄損電流成分の和を演算する演算手段を設け、こ
の演算手段の出力に所望トルク対応のトルク電流値を加
算してトルク電流目標値を得る。
〔作用〕 鉄損電流の２次周波数に依存する成分も考慮することに
より、高精度，高応答のトルク制御を可能にする。
より、高精度，高応答のトルク制御を可能にする。
第１図はこの発明の実施例を示すブロツク図である。
同図において、速度調節器５は速度設定値ω２ ＊と速度
検出器３の出力から求まる速度実際値ω２との偏差を増
幅するが、その出力は所望トルクに対応した第２のトル
ク電流の目標値（ｉＴ ＊）′となる。６は電動機特性で
決まる鉄損電流値を与える鉄損電流演算器で、その出力
値i0 ＊と（ｉＴ ＊）′は加算器７に入力され第１のトル
ク電流の目標値ｉＴ ＊を得る。
検出器３の出力から求まる速度実際値ω２との偏差を増
幅するが、その出力は所望トルクに対応した第２のトル
ク電流の目標値（ｉＴ ＊）′となる。６は電動機特性で
決まる鉄損電流値を与える鉄損電流演算器で、その出力
値i0 ＊と（ｉＴ ＊）′は加算器７に入力され第１のトル
ク電流の目標値ｉＴ ＊を得る。
次に、鉄損電流演算器について説明すると、一般に鉄損
は磁束Ψの変化に起因して生じ、その値はｄΨ/dtに依
存する。いま、一相の磁束を ωｔとすると、ｄΨ/dtは次の（２）式で与えられる。
は磁束Ψの変化に起因して生じ、その値はｄΨ/dtに依
存する。いま、一相の磁束を ωｔとすると、ｄΨ/dtは次の（２）式で与えられる。
なお、ωが両極性の場合は、鉄損電流の極性も変化す
る。
る。
第２図は鉄損電流演算器の構成例を示すブロツク図であ
る。同図において、一次周波数ω１は、従来の鉄損に対
応した鉄損電流のω１に対する関数が記憶された関数発
生器6A1に入力される。磁束の大きさ に対する関数が記憶された関数発生器6B1に入力され
る。各関数発生器の出力は乗算器6C1で乗算され、第１
の鉄損電流i01 ＊を得る。別の電流i02 ＊はこの発明で特
に提起する第２の鉄損電流分であり、回転速度に対応し
た二次周波数ω２の関数で与えられ、上記i01 ＊と同様
な回路によつて得られる。各々の鉄損電流分i01 ＊,i02
＊は加算器6Dで加算され、全鉄損電流成分i0 ＊となる。
る。同図において、一次周波数ω１は、従来の鉄損に対
応した鉄損電流のω１に対する関数が記憶された関数発
生器6A1に入力される。磁束の大きさ に対する関数が記憶された関数発生器6B1に入力され
る。各関数発生器の出力は乗算器6C1で乗算され、第１
の鉄損電流i01 ＊を得る。別の電流i02 ＊はこの発明で特
に提起する第２の鉄損電流分であり、回転速度に対応し
た二次周波数ω２の関数で与えられ、上記i01 ＊と同様
な回路によつて得られる。各々の鉄損電流分i01 ＊,i02
＊は加算器6Dで加算され、全鉄損電流成分i0 ＊となる。
第３図は関数発生器6A1および6A2に記憶された関数の例
を示すグラフである。第４図は関数発生器6B1および6B2
に記憶された関数の例を示すグラフである。
を示すグラフである。第４図は関数発生器6B1および6B2
に記憶された関数の例を示すグラフである。
〔発明の効果〕 この発明によれば、ベクトル制御による誘導電動機の可
変速制御装置において、誘導電動機の一次周波数だけで
なく二次周波数に依存する鉄損を考慮して各種制御量を
求めるようにしたので、トルクの制御精度がより一層向
上するという利点が得られる。
変速制御装置において、誘導電動機の一次周波数だけで
なく二次周波数に依存する鉄損を考慮して各種制御量を
求めるようにしたので、トルクの制御精度がより一層向
上するという利点が得られる。
第１図はこの発明の実施例を示すブロツク図、第２図は
鉄損電流演算器の具体例を示すブロツク図、第３図は第
２図の関数発生器6A1,6A2の関数例を示すグラフ、第４
図は第２図の関数発生器6B1,6B2の関数例を示すグラ
フ、第５図は誘動電動機可変速制御装置の従来例を示す
ブロツク図である。 符号説明 １……インバータ、２……誘導電動機、３……速度検出
器、４……速度設定器、５……速度調節器、６……鉄損
電流演算器、6A1,6A2,6B1,6B2……関数発生器、6C1,6C2
……乗算器、6D,7……加算器、８……磁化電流設定器、
９……すべり演算器、10……積分器、11……３相/2相変
換器、12,15……座標回転器、13……磁化電流調節器、1
4……トルク電流調節器、16……点弧パルス発生器。
鉄損電流演算器の具体例を示すブロツク図、第３図は第
２図の関数発生器6A1,6A2の関数例を示すグラフ、第４
図は第２図の関数発生器6B1,6B2の関数例を示すグラ
フ、第５図は誘動電動機可変速制御装置の従来例を示す
ブロツク図である。 符号説明 １……インバータ、２……誘導電動機、３……速度検出
器、４……速度設定器、５……速度調節器、６……鉄損
電流演算器、6A1,6A2,6B1,6B2……関数発生器、6C1,6C2
……乗算器、6D,7……加算器、８……磁化電流設定器、
９……すべり演算器、10……積分器、11……３相/2相変
換器、12,15……座標回転器、13……磁化電流調節器、1
4……トルク電流調節器、16……点弧パルス発生器。
Claims (1)
- 【請求項１】出力電圧の大きさ，周波数および位相の制
御が可能な電力変換器を介して駆動される誘導電動機の
一次電流を該電動機の磁束と平行な成分（磁化電流）と
これに直交する成分（トルク電流）とに分離して各々を
独立に調整すべく、少なくとも磁化電流調節器およびト
ルク電流調節器を備えてなる誘導電動機の可変速制御装
置において、 １次周波数と磁束,2次周波数と磁束の関数としてそれぞ
れ表わされる２つの鉄損電流成分の和を演算する演算手
段を設け、 該演算手段の出力に所望トルク対応のトルク電流値を加
算したものをトルク電流目標値として前記トルク電流調
節器に与えることを特徴とする誘導電動機の可変速制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63166677A JPH0716320B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 誘導電動機の可変速制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63166677A JPH0716320B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 誘導電動機の可変速制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0217888A JPH0217888A (ja) | 1990-01-22 |
| JPH0716320B2 true JPH0716320B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=15835677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63166677A Expired - Lifetime JPH0716320B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 誘導電動機の可変速制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0716320B2 (ja) |
-
1988
- 1988-07-06 JP JP63166677A patent/JPH0716320B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0217888A (ja) | 1990-01-22 |
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