JPH07203697A - 籠型誘導電動機における滑り補償方法 - Google Patents
籠型誘導電動機における滑り補償方法Info
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- JPH07203697A JPH07203697A JP6228335A JP22833594A JPH07203697A JP H07203697 A JPH07203697 A JP H07203697A JP 6228335 A JP6228335 A JP 6228335A JP 22833594 A JP22833594 A JP 22833594A JP H07203697 A JPH07203697 A JP H07203697A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/08—Controlling based on slip frequency, e.g. adding slip frequency and speed proportional frequency
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 計算精度を向上させた籠型誘導電動機におけ
る滑り補償方法を提供する。 【構成】 籠型誘導電動機(2)と負荷装置とによって
形成される組み合わせの機械時定数に少なくとも等しい
時間期間にわたって、定格周波数の50パーセントを超
える周波数で、最初に前記電動機に給電した後に、前記
電動機の定格供給周波数の20パーセント未満の供給周
波数でフィードバックなしにインバータ(1)によって
前記電動機に給電する際、前記電動機のトルクに比例す
る項(kT)を決定し、回転速度(n)の設定値に加算
することにより、滑り補償を行う。定格周波数の50パ
ーセントを超える周波数から定格周波数の50パーセン
ト未満の周波数への遷移の前に、前記補償項の値をメモ
リに記憶し、前記電動機の供給周波数が定格周波数の2
0パーセント未満となった時に、前記記憶された補償項
自体を滑り補償に用いることによって、計算精度に対す
る散逸電力の影響がなくなるので、補償精度を向上させ
ることができる
る滑り補償方法を提供する。 【構成】 籠型誘導電動機(2)と負荷装置とによって
形成される組み合わせの機械時定数に少なくとも等しい
時間期間にわたって、定格周波数の50パーセントを超
える周波数で、最初に前記電動機に給電した後に、前記
電動機の定格供給周波数の20パーセント未満の供給周
波数でフィードバックなしにインバータ(1)によって
前記電動機に給電する際、前記電動機のトルクに比例す
る項(kT)を決定し、回転速度(n)の設定値に加算
することにより、滑り補償を行う。定格周波数の50パ
ーセントを超える周波数から定格周波数の50パーセン
ト未満の周波数への遷移の前に、前記補償項の値をメモ
リに記憶し、前記電動機の供給周波数が定格周波数の2
0パーセント未満となった時に、前記記憶された補償項
自体を滑り補償に用いることによって、計算精度に対す
る散逸電力の影響がなくなるので、補償精度を向上させ
ることができる
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、籠型誘導電動機におけ
る滑り補償方法に関し、更に特定すれば、電動機が最初
に定格周波数の50パーセントより高い周波数で、少な
くとも電動機と負荷装置とによって形成される組み合わ
せの機械時定数に等しい時間期間にわたって給電された
後に、電動機の定格供給周波数の20パーセントより低
い供給周波数で、フィードバックなしにインバータによ
って給電される際、電動機のトルクに比例する項を決定
し、回転速度の設定値に加算することによって滑り補償
を行う、滑り補償方法に関するものである。
る滑り補償方法に関し、更に特定すれば、電動機が最初
に定格周波数の50パーセントより高い周波数で、少な
くとも電動機と負荷装置とによって形成される組み合わ
せの機械時定数に等しい時間期間にわたって給電された
後に、電動機の定格供給周波数の20パーセントより低
い供給周波数で、フィードバックなしにインバータによ
って給電される際、電動機のトルクに比例する項を決定
し、回転速度の設定値に加算することによって滑り補償
を行う、滑り補償方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上述の種類の技術は、特にエレベータ、
コンベア、クレーン、列車等の籠型誘導電動機の補償に
用いられている。これらは、電動機が典型的にその定格
周波数の50パーセントを超える周波数で通常駆動され
るが、電動機のスイッチが切られる前は低い流動速度(d
rift speed)で駆動され、そのため電動機の供給周波数
が典型的に電動機の定格周波数の20パーセント未満と
なるものである。こうして、停止が円滑に行われるので
ある。例えば、電動機の回転速度を測定するタコメータ
からの位置フィードバックまたは速度フィードバック機
構を含まないシステムの場合、電動機の滑りによって起
こる速度のばらつきは、電気的に補償しなければならな
い。このようなシステムには、例えば、電動機のシャフ
トからフィードバック情報が得られない位置決め装置が
あり、負荷には依存しない低い接近速度で短い距離の駆
動を位置決め前に行うことによって、精度を向上させて
いる。
コンベア、クレーン、列車等の籠型誘導電動機の補償に
用いられている。これらは、電動機が典型的にその定格
周波数の50パーセントを超える周波数で通常駆動され
るが、電動機のスイッチが切られる前は低い流動速度(d
rift speed)で駆動され、そのため電動機の供給周波数
が典型的に電動機の定格周波数の20パーセント未満と
なるものである。こうして、停止が円滑に行われるので
ある。例えば、電動機の回転速度を測定するタコメータ
からの位置フィードバックまたは速度フィードバック機
構を含まないシステムの場合、電動機の滑りによって起
こる速度のばらつきは、電気的に補償しなければならな
い。このようなシステムには、例えば、電動機のシャフ
トからフィードバック情報が得られない位置決め装置が
あり、負荷には依存しない低い接近速度で短い距離の駆
動を位置決め前に行うことによって、精度を向上させて
いる。
【0003】1989年ニューヨークでジョン ウイリ
ー アンド サン(John Wiley & Sons)から出版され
た、モーハン、アンデレンド、ロビンズ著「パワーエレ
クトロニクス」には、籠型誘導電動機のトルク(T)に
比例する項を、設定された回転速度値に加算することに
よって、負荷には依存せずに、当該電動機の回転速度の
維持を図った、籠型誘導電動機の滑りを電気的に補償す
る方法が記載されている。この場合、固定子周波数(sta
tor frequency)(fs)は、次の(1)式によって決定
することができる。
ー アンド サン(John Wiley & Sons)から出版され
た、モーハン、アンデレンド、ロビンズ著「パワーエレ
クトロニクス」には、籠型誘導電動機のトルク(T)に
比例する項を、設定された回転速度値に加算することに
よって、負荷には依存せずに、当該電動機の回転速度の
維持を図った、籠型誘導電動機の滑りを電気的に補償す
る方法が記載されている。この場合、固定子周波数(sta
tor frequency)(fs)は、次の(1)式によって決定
することができる。
【0004】
【数1】 fs=(p/2)(n+kT)/60 (1)
【0005】ここで、pは電動機の極数、nは回転速度
設定値(回転/分)、kは機械の励磁度に依存する定
数、fsは固定子周波数(Hz)である。
設定値(回転/分)、kは機械の励磁度に依存する定
数、fsは固定子周波数(Hz)である。
【0006】(1)式のkT項は、整流子とインバータ
との間の中間回路において測定される電力によって得ら
れるエア・ギャップ電力Paによって、以下の(2)式
から得られる。
との間の中間回路において測定される電力によって得ら
れるエア・ギャップ電力Paによって、以下の(2)式
から得られる。
【0007】
【数2】 Pa=Pdc−Pinv−Ps (2)
【0008】ここで、Pdcは中間回路において測定さ
れる電力、Pinvはインバータの散逸電力、Psは電
動機の固定子の散逸電力である。
れる電力、Pinvはインバータの散逸電力、Psは電
動機の固定子の散逸電力である。
【0009】一方、電動機のトルクは、以下の(3)式
によって、空隙電力Paから得られる。
によって、空隙電力Paから得られる。
【0010】
【数3】 T=Pa/Ws (3)
【0011】ここで、Wsは固定子の角周波数である。
【0012】しかしながら、上述の方法では、負荷が一
定の時、中間回路の測定電力における散逸電力Pinv
およびPsの割合が周波数の低下と共に増大するので、
周波数の低下によって精度が低下する。周波数がゼロの
時、機械の空隙電力Paがゼロとなるので、損失によっ
て中間回路の全電力が失われる。更に、実際には、固定
子抵抗の電圧損失が原因で生じる励磁度の変化によっ
て、定数kの値が変化し、周波数が低い程項kTの精度
が劣化することになる。
定の時、中間回路の測定電力における散逸電力Pinv
およびPsの割合が周波数の低下と共に増大するので、
周波数の低下によって精度が低下する。周波数がゼロの
時、機械の空隙電力Paがゼロとなるので、損失によっ
て中間回路の全電力が失われる。更に、実際には、固定
子抵抗の電圧損失が原因で生じる励磁度の変化によっ
て、定数kの値が変化し、周波数が低い程項kTの精度
が劣化することになる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述の方法において、
周波数低下に伴う滑り計算の精度劣化が起こる結果、負
荷が異なると接近速度が変動するという問題が生じる。
本発明による方法の目的は、このような接近速度の変動
を大幅に減少させる解決法を提供することである。これ
を達成するために、本発明による方法は、定格周波数の
50パーセントを越える周波数から定格周波数の50パ
ーセント未満の周波数への遷移の前に、補償項の値をメ
モリに記憶し、電動機の供給周波数が定格周波数の20
パーセント未満になった時に、この記憶した補償項自体
を滑り補償のために用いることを特徴とする。
周波数低下に伴う滑り計算の精度劣化が起こる結果、負
荷が異なると接近速度が変動するという問題が生じる。
本発明による方法の目的は、このような接近速度の変動
を大幅に減少させる解決法を提供することである。これ
を達成するために、本発明による方法は、定格周波数の
50パーセントを越える周波数から定格周波数の50パ
ーセント未満の周波数への遷移の前に、補償項の値をメ
モリに記憶し、電動機の供給周波数が定格周波数の20
パーセント未満になった時に、この記憶した補償項自体
を滑り補償のために用いることを特徴とする。
【0014】本発明によれば、電動機が低い接近周波数
(電動機の定格周波数の20パーセント未満)で駆動し
ている時の電動機の回転速度に加算される補償値を、よ
り高い一定周波数(電動機の定格周波数の50パーセン
トを越える)で計算し、補償値の計算精度に及ぼす散逸
電力の影響をなくすことによって、滑り補償の精度を向
上させている。特に、本発明は、上述の種類の駆動装置
では電動機のスイッチを完全に切るまでは負荷を交換す
ることができない、という現実に基づいている。これ
は、エレベータや列車は、停止する前に放置することは
できない、即ち、電動機が最初に高い定格周波数で駆動
され次に停止前に低い流動速度が適用される時間期間に
わたって、電動機は一定の負荷を保っているからであ
る。
(電動機の定格周波数の20パーセント未満)で駆動し
ている時の電動機の回転速度に加算される補償値を、よ
り高い一定周波数(電動機の定格周波数の50パーセン
トを越える)で計算し、補償値の計算精度に及ぼす散逸
電力の影響をなくすことによって、滑り補償の精度を向
上させている。特に、本発明は、上述の種類の駆動装置
では電動機のスイッチを完全に切るまでは負荷を交換す
ることができない、という現実に基づいている。これ
は、エレベータや列車は、停止する前に放置することは
できない、即ち、電動機が最初に高い定格周波数で駆動
され次に停止前に低い流動速度が適用される時間期間に
わたって、電動機は一定の負荷を保っているからであ
る。
【0015】
【実施例】以下に本発明による方法を、添付図面を参照
しながら詳細に説明する。図1は、本発明による方法を
適用可能な位置決め駆動の速度分布を示すグラフであ
る。この速度分布図では、電動機を時点0で起動し、時
刻t1 まで電動機の定格周波数の少なくとも約50パー
セントの周波数で動作させるように、その回転速度を調
整する。本発明による方法を適用可能にするために、時
点0からt1までの時間間隔は、電動機と負荷装置とに
よって形成される組み合わせの機械時定数に少なくとも
等しくしなければならない。t1 以降、電動機の定格周
波数の20パーセント以下の周波数で動作するよう電動
機に命令する。電動機は時点t 2 まで、このような低速
で駆動され、その後電動機のスイッチが切られる。本発
明による方法によれば、電動機の回転速度設定値に加算
される項kTは、先に示した式(1)ないし(3)によ
って、t1 において計算される。本発明によれば、項k
Tはt2 までの滑り補償のために用いられる。この値は
メモリに記憶されるので、以後の位置決め駆動中変わる
ことはない。
しながら詳細に説明する。図1は、本発明による方法を
適用可能な位置決め駆動の速度分布を示すグラフであ
る。この速度分布図では、電動機を時点0で起動し、時
刻t1 まで電動機の定格周波数の少なくとも約50パー
セントの周波数で動作させるように、その回転速度を調
整する。本発明による方法を適用可能にするために、時
点0からt1までの時間間隔は、電動機と負荷装置とに
よって形成される組み合わせの機械時定数に少なくとも
等しくしなければならない。t1 以降、電動機の定格周
波数の20パーセント以下の周波数で動作するよう電動
機に命令する。電動機は時点t 2 まで、このような低速
で駆動され、その後電動機のスイッチが切られる。本発
明による方法によれば、電動機の回転速度設定値に加算
される項kTは、先に示した式(1)ないし(3)によ
って、t1 において計算される。本発明によれば、項k
Tはt2 までの滑り補償のために用いられる。この値は
メモリに記憶されるので、以後の位置決め駆動中変わる
ことはない。
【0016】図2は、本発明による方法を実現するのに
適した装置の概略を示すブロック図である。この構成で
は、三相ネットワークから得られる電力が、例えばダイ
オードブリッジ3によって整流され、その後整流された
電圧はコンデンサ4でフィルタ処理され、インバータ1
に印加される。次に、インバータ1が電動機に電力を供
給する。インバータ1は、パルス幅変調器5によって制
御される。パルス幅変調器5は、電気固定子周波数fs
を周波数命令としてインバータ1に供給する。電動機の
滑りが補償されないとすると、この周波数は単に電動機
の回転速度nの設定値から計算されるだけである。滑り
が補償されるためには、前記構成に滑り補償回路6を更
に備え、整流器3とインバータ1との間の中間回路から
のDC電力pdcを測定する。滑り補償回路6は、次に
このDC電力に基づき電動機のトルクTを計算し、それ
に適切な定数Kを乗算する。これによって補償項kTが
得られ、加算器7において回転速度nの設定値に加算さ
れ、式(1)に応じて滑り補償された固定子周波数fs
が得られる。本発明による方法では、図2に示した滑り
計算回路6は、図1に示した位置決め駆動グラフの時点
t1 において項kTをメモリに記憶し、電動機の定格周
波数の20パーセント未満の周波数で電動機に供給する
ことを、回転速度nの設定値が要求する時、この値のみ
を加算器7に印加する。このようにして、低い接近周波
数で駆動する間に用いられる補償値kTを、高い一定周
波数において計算することによって、この値の計算精度
に対する散逸電力の影響がなくなるので、補償精度を向
上させることができる。
適した装置の概略を示すブロック図である。この構成で
は、三相ネットワークから得られる電力が、例えばダイ
オードブリッジ3によって整流され、その後整流された
電圧はコンデンサ4でフィルタ処理され、インバータ1
に印加される。次に、インバータ1が電動機に電力を供
給する。インバータ1は、パルス幅変調器5によって制
御される。パルス幅変調器5は、電気固定子周波数fs
を周波数命令としてインバータ1に供給する。電動機の
滑りが補償されないとすると、この周波数は単に電動機
の回転速度nの設定値から計算されるだけである。滑り
が補償されるためには、前記構成に滑り補償回路6を更
に備え、整流器3とインバータ1との間の中間回路から
のDC電力pdcを測定する。滑り補償回路6は、次に
このDC電力に基づき電動機のトルクTを計算し、それ
に適切な定数Kを乗算する。これによって補償項kTが
得られ、加算器7において回転速度nの設定値に加算さ
れ、式(1)に応じて滑り補償された固定子周波数fs
が得られる。本発明による方法では、図2に示した滑り
計算回路6は、図1に示した位置決め駆動グラフの時点
t1 において項kTをメモリに記憶し、電動機の定格周
波数の20パーセント未満の周波数で電動機に供給する
ことを、回転速度nの設定値が要求する時、この値のみ
を加算器7に印加する。このようにして、低い接近周波
数で駆動する間に用いられる補償値kTを、高い一定周
波数において計算することによって、この値の計算精度
に対する散逸電力の影響がなくなるので、補償精度を向
上させることができる。
【図1】本発明による方法が適用可能な位置決め装置の
速度分布を示す図。
速度分布を示す図。
【図2】本発明による方法の実現に適した装置を示すブ
ロック図。
ロック図。
1 インバータ 2 籠型誘導電動機 3 ダイオードブリッジ 4 コンデンサ 5 パルス幅変調器 6 滑り補償回路 7 加算器
Claims (1)
- 【請求項1】 籠型誘導電動機(2)と負荷装置とによ
って形成される組み合わせの機械時定数に少なくとも等
しい時間期間にわたって、定格周波数の50パーセント
を超える周波数で、最初に前記電動機に給電した後に、
前記電動機の定格供給周波数の20パーセント未満の供
給周波数でフィードバックなしにインバータ(1)によ
って前記電動機に給電する際、前記電動機のトルクに比
例する項(kT)を決定し、回転速度(n)の設定値に
加算することにより滑り補償を行う、籠型誘導電動機に
おける滑り補償方法において、定格周波数の50パーセ
ントを超える周波数から定格周波数の50パーセント未
満の周波数への遷移の前に、前記補償項の値をメモリに
記憶し、前記電動機の供給周波数が定格周波数の20パ
ーセント未満となった時に、前記記憶された補償項自体
を滑り補償に用いることを特徴とする滑り補償方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI934200 | 1993-09-24 | ||
FI934200A FI94200C (fi) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Menetelmä oikosulkumoottorin jättämän kompensoimiseksi |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07203697A true JPH07203697A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=8538657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6228335A Pending JPH07203697A (ja) | 1993-09-24 | 1994-09-22 | 籠型誘導電動機における滑り補償方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5463302A (ja) |
JP (1) | JPH07203697A (ja) |
DE (1) | DE4432700A1 (ja) |
FI (1) | FI94200C (ja) |
GB (1) | GB2282282B (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5747963A (en) * | 1996-09-23 | 1998-05-05 | Motorola, Inc. | Method for controlling an electric motor and electric apparatus |
EP1561144B1 (en) | 2002-11-05 | 2015-09-23 | Magna Mirrors of America, Inc. | Electro-optic reflective element assembly |
WO2008127752A2 (en) | 2007-01-25 | 2008-10-23 | Magna Electronics | Radar sensing system for vehicle |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1292769C (en) * | 1986-11-12 | 1991-12-03 | Errol E. Wallingford | Three-phase pwm inverter with speed control and load compensation for aninduction motor |
FR2614481B1 (fr) * | 1987-02-13 | 1990-08-31 | Pk I | Procede de commande d'un moteur asynchrone et entrainement electrique mettant ce procede en application |
EP0423384B1 (de) * | 1989-10-16 | 1993-07-28 | Otis Elevator Company | Steuerungsvorrichtung für Aufzuganlage ohne Geschwindigkeitsfühler |
JPH0433584A (ja) * | 1990-05-30 | 1992-02-04 | Toshiba Corp | すべり検出装置およびこれを用いた圧縮機の制御装置 |
US5272429A (en) * | 1990-10-01 | 1993-12-21 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Air gap flux measurement using stator third harmonic voltage and uses |
-
1993
- 1993-09-24 FI FI934200A patent/FI94200C/fi active
-
1994
- 1994-09-09 US US08/303,756 patent/US5463302A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-09-14 DE DE4432700A patent/DE4432700A1/de not_active Withdrawn
- 1994-09-15 GB GB9418552A patent/GB2282282B/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-09-22 JP JP6228335A patent/JPH07203697A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2282282B (en) | 1997-08-13 |
GB9418552D0 (en) | 1994-11-02 |
FI94200B (fi) | 1995-04-13 |
US5463302A (en) | 1995-10-31 |
DE4432700A1 (de) | 1995-03-30 |
GB2282282A (en) | 1995-03-29 |
FI94200C (fi) | 1995-07-25 |
FI934200A0 (fi) | 1993-09-24 |
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