JPH07244099A - Inductance measuring circuit for motor - Google Patents
Inductance measuring circuit for motorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電動機のインダクタンス
測定装置に関し、詳しくは、電圧形インバータにより可
変電圧、可変周波数の電圧を出力する電動機の駆動シス
テムにおいて、トルク演算制御やセンサレスベクトル制
御等の制御アルゴリズムを用いるに当たり、電動機の電
気定数としてのインダクタンス（誘導電動機の主として
漏れインダクタンスまたは同期電動機の電機子インダク
タンス）を測定するためのインダクタンス測定装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor inductance measuring device, and more particularly, to a motor drive system for outputting a variable voltage and a variable frequency voltage by a voltage source inverter, such as torque calculation control and sensorless vector control. The present invention relates to an inductance measuring device for measuring an inductance as an electric constant of a motor (mainly a leakage inductance of an induction motor or an armature inductance of a synchronous motor) when using an algorithm.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、例えば誘導電動機のインダクタン
ス測定には、無負荷試験、拘束試験等が用いられてい
る。これらの試験方法の詳細は、社団法人電気学会発行
の「電気工学ハンドブック」等に記載されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a no-load test, a restraint test, etc. have been used for measuring the inductance of an induction motor, for example. Details of these test methods are described in "Electrical Engineering Handbook" published by The Institute of Electrical Engineers of Japan.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述した無負荷試験や
高速試験を行うには、電圧、電流の測定器や治具が必要
であり、一般的な需要家が簡単に行えることではない。
しかし、インバータと汎用の三相電動機との組合せはメ
ーカや機種、容量などが様々であるため、需要家におい
て初めて組合せが決定される場合が多い。従って、イン
バータに組み合わされた電動機を駆動するに際し、その
インダクタンス測定も需要家が簡単に行えるものでなく
てはならない。In order to perform the above-mentioned no-load test or high-speed test, a measuring instrument or jig for voltage and current is required, which cannot be easily performed by general consumers.
However, since the combination of the inverter and the general-purpose three-phase electric motor varies depending on the manufacturer, the model, the capacity, etc., the combination is often first decided by the customer. Therefore, when driving an electric motor combined with an inverter, it is necessary for a consumer to easily measure the inductance of the electric motor.
【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、組み合わせようとするイ
ンバータと電動機だけを用いて、電動機のインダクタン
スを簡単に測定することができるインダクタンス測定装
置を提供することにある。また、本発明の他の目的とし
ては、必要に応じて電動機巻線抵抗値の同定も可能にし
たインダクタンス測定装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an inductance measuring device capable of simply measuring an inductance of an electric motor by using only an inverter and an electric motor to be combined. To provide. Another object of the present invention is to provide an inductance measuring device that enables identification of the motor winding resistance value as necessary.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明は、可変電圧・可変周波数の電圧を出力
可能な電圧形インバータにより駆動される電動機のイン
ダクタンスを測定する装置において、インバータの出力
電圧指令値を方形波変調する手段と、インバータの出力
電流の時間変化率を検出する手段と、前記時間変化率に
基づいて電動機のインダクタンスを演算するインダクタ
ンス演算手段とを備える。In order to achieve the above object, the first invention is an inverter for measuring the inductance of an electric motor driven by a voltage source inverter capable of outputting a variable voltage / variable frequency voltage. And a means for detecting the time change rate of the output current of the inverter, and an inductance calculation means for calculating the inductance of the electric motor based on the time change rate.
【０００６】第２の発明は、インバータの出力電圧指令
値を方形波変調する手段と、インバータの出力電流を検
出する手段と、前記方形波変調に同期して電流検出値の
変化量を演算する手段と、インバータの出力電圧を検出
する手段と、前記方形波変調に同期して電圧検出値の変
化量を演算する手段と、電圧検出値の変化量及び電流検
出値の変化量に基づいて電動機のインダクタンスを演算
するインダクタンス演算手段とを備える。In a second aspect of the invention, means for square-wave modulating the output voltage command value of the inverter, means for detecting the output current of the inverter, and a change amount of the current detection value in synchronization with the square-wave modulation are calculated. Means, means for detecting the output voltage of the inverter, means for calculating the amount of change in the voltage detection value in synchronization with the square wave modulation, and a motor based on the amount of change in the voltage detection value and the amount of change in the current detection value. And an inductance calculating means for calculating the inductance of the.
【０００７】第３の発明は、インバータの出力電圧指令
値を方形波変調する手段と、インバータの出力電流を検
出する手段と、前記方形波変調に同期して電流検出値の
変化量を演算する手段と、電流検出値の変化量に基づい
て電動機のインダクタンスを演算するインダクタンス演
算手段とを備える。According to a third aspect of the present invention, a means for modulating the output voltage command value of the inverter with a square wave, a means for detecting the output current of the inverter, and a change amount of the current detection value in synchronization with the square wave modulation. And means for calculating the inductance of the electric motor based on the amount of change in the detected current value.
【０００８】第４の発明は、上記第２または第３の発明
において、インバータの出力電圧指令値にオフセットを
加える手段を備える。A fourth aspect of the present invention is the second or third aspect of the present invention, further including means for adding an offset to the output voltage command value of the inverter.
【０００９】更に、第５の発明は、上記第４の発明にお
いて、方形波変調を間歇的に行なう手段と、方形波変調
を行なっていないときのインバータの出力電流検出値を
サンプリングする手段と、サンプリングされた電流検出
値に基づいて電動機巻線抵抗値を同定する抵抗値同定手
段とを備える。A fifth aspect of the invention is based on the fourth aspect of the invention, wherein means for intermittently performing the square wave modulation, means for sampling the output current detection value of the inverter when the square wave modulation is not performed, Resistance value identifying means for identifying the motor winding resistance value based on the sampled current detection value.
【００１０】[0010]
【作用】インバータの出力電圧を高い周波数で方形波変
調すると、インバータの出力電流ｉの波形は図１１の下
段に示すような三角波状になる。この時のｄｉ／ｄｔ
は、方形波変調電圧の振幅と電動機の漏れインダクタン
スとによって決まるため、方形波変調電圧の振幅が判っ
ていれば、ｄｉ／ｄｔを測定することにより漏れインダ
クタンスを求めることができる。なお、図１１は方形波
変調電圧指令値ΔＶ*と出力電流ｉとの関係を示してい
る。When the output voltage of the inverter is square-wave modulated at a high frequency, the waveform of the output current i of the inverter becomes triangular as shown in the lower part of FIG. Di / dt at this time
Is determined by the amplitude of the square wave modulation voltage and the leakage inductance of the electric motor. Therefore, if the amplitude of the square wave modulation voltage is known, the leakage inductance can be obtained by measuring di / dt. Note that FIG. 11 shows the relationship between the square wave modulation voltage command value ΔV * and the output current i.
【００１１】通常、インバータの制御装置には制御用の
電流検出回路が備えられている。従って、直接ｄｉ／ｄ
ｔを測定する回路を追加するよりも、既存の電流検出回
路から得られる電流検出値の差分を用いてｄｉ／ｄｔの
測定に代える方がコスト的に有利である。従って、前述
の方形波変調に同期した電流検出値の差分を利用して漏
れインダクタンスを測定することができる。この電流差
分値をΔｉ、電流検出の周期をΔｔとし、この時の方形
波変調電圧の振幅をΔＶとすると、漏れインダクタンス
値Ｌは数式１により得られる。Usually, the control device of the inverter is provided with a current detection circuit for control. Therefore, directly di / d
It is more cost effective to replace the measurement of di / dt by using the difference between the current detection values obtained from the existing current detection circuit, rather than adding a circuit for measuring t. Therefore, the leakage inductance can be measured by utilizing the difference between the current detection values synchronized with the above-mentioned square wave modulation. Letting this current difference value be Δi, the current detection period be Δt, and the amplitude of the square wave modulation voltage at this time be ΔV, the leakage inductance value L can be obtained by Formula 1.
【００１２】[0012]
【数１】Ｌ＝ΔＶ×Δｔ／Δｉ## EQU1 ## L = ΔV × Δt / Δi
【００１３】インバータの出力電圧を検出しないで方形
波変調電圧の指令値を用いればΔＶ及びΔｔは固定値で
良いため、ΔＶ×Δｔ＝Ｋ（定数）とおけば、数式２に
より電流差分値Δｉの逆数に定数Ｋを乗じることで、漏
れインダクタンスＬを求めることができる。If the command value of the square wave modulation voltage is used without detecting the output voltage of the inverter, ΔV and Δt can be fixed values. Therefore, if ΔV × Δt = K (constant), then the current difference value Δi can be calculated by Equation 2. The leakage inductance L can be obtained by multiplying the reciprocal of X by a constant K.
【００１４】[0014]
【数２】Ｌ＝Ｋ／Δｉ(2) L = K / Δi
【００１５】ここで、インバータにおいては、図１２に
示すスイッチング素子（トランジスタＴｒ+，Ｔｒ-）が
同時にオンして上下アームが短絡してしまうのを防止す
るため、図１３に示すようにトランジスタＴｒ+，Ｔｒ-
の双方がオフする期間、すなわちデッドタイムＴdを設
けている。なお、図１２において、Ａは同一構成の各相
アームを示す。Here, in the inverter, in order to prevent the switching elements (transistors Tr + , Tr − ) shown in FIG. 12 from turning on at the same time and the upper and lower arms from being short-circuited, as shown in FIG. +, Tr -
A dead time Td is provided during which both of them are turned off. In addition, in FIG. 12, A shows each phase arm of the same structure.
【００１６】上記デッドタイムＴdを設けることによ
り、インバータの出力電圧実際値は指令値からずれてし
まい、そのずれは大きさが一定で極性が出力電流の局性
と反対になることが知られている。また、インバータ主
回路のスイッチング素子には主としてトランジスタが用
いられるが、トランジスタにはコレクタ−エミッタ間の
オン電圧と呼ばれるほぼ一定の電圧降下がある。It is known that by providing the dead time T d , the actual value of the output voltage of the inverter deviates from the command value, and the deviation has a constant magnitude and the polarity is opposite to the locality of the output current. ing. Further, a transistor is mainly used as a switching element of the inverter main circuit, but the transistor has a substantially constant voltage drop called an on-voltage between the collector and the emitter.
【００１７】これらの要因により、インバータの出力電
圧指令値と実際値とは通常、一致していない。従って、
この電圧誤差を避けるために、インバータの出力電圧実
際値を検出してΔＶを求め、数式１によって漏れインダ
クタンスを測定することが最良である。すなわち、請求
項２に記載した第２の発明は上記作用をなすものであ
る。Due to these factors, the output voltage command value of the inverter and the actual value do not normally match. Therefore,
In order to avoid this voltage error, it is best to detect the actual value of the output voltage of the inverter, obtain ΔV, and measure the leakage inductance according to Equation 1. That is, the second aspect of the present invention has the above-described function.
【００１８】しかしながら、電圧検出器は通常のインバ
ータ制御では使用されないため、本来具備されていない
ことが多い。このような場合、新たに電圧検出器を用意
することはコストアップの原因となる。従って、電圧検
出器を用いないで済む数式２による演算が望まれること
となり、請求項３に記載した第３の発明がこの作用をな
すものである。However, since the voltage detector is not used in the usual inverter control, it is often not provided originally. In such a case, preparing a new voltage detector causes a cost increase. Therefore, it is desired to perform the calculation according to the equation 2 without using the voltage detector, and the third invention described in claim 3 performs this operation.
【００１９】しかるに、数式２による演算では、前述し
た非線形性のため演算結果に誤差が含まれる。そこで、
請求項４に記載した第４の発明では、数式２の演算結果
に含まれる誤差を低減するため、インバータの出力電圧
指令値に実際値との間の誤差を見込んだオフセットを加
える。インバータの周波数設定値をゼロにすれば直流電
圧となり、インバータの出力電流にも直流分が重畳され
る。この直流分により出力電流の極性が変化しないよう
にすれば、前述の非線形性による電圧誤差はほぼ一定値
となり、ｄｉ／ｄｔに影響を及ぼさなくなる。However, in the calculation by the equation 2, the calculation result includes an error due to the above-mentioned non-linearity. Therefore,
In the fourth invention described in claim 4, in order to reduce the error included in the calculation result of the mathematical expression 2, an offset in consideration of an error from the actual value is added to the output voltage command value of the inverter. If the frequency setting value of the inverter is set to zero, it becomes a DC voltage, and the DC component is also superimposed on the output current of the inverter. If the polarity of the output current is not changed by this direct current component, the voltage error due to the above-mentioned non-linearity becomes a substantially constant value and does not affect di / dt.
【００２０】また、インダクタンス値の測定と同時に電
動機巻線抵抗値の同定を行う場合には、請求項５に記載
した第５の発明において、方形波変調を間歇的に行い、
変調を行っていないときの出力電流をサンプリングする
ことで直流分だけを正しく検出し、この電流検出値に基
づいて電動機の巻線抵抗値を同定する。Further, in the case of identifying the motor winding resistance value at the same time as measuring the inductance value, in the fifth invention described in claim 5, square wave modulation is performed intermittently,
Only the DC component is correctly detected by sampling the output current when no modulation is performed, and the winding resistance value of the motor is identified based on the detected current value.
【００２１】なお、請求項１記載の第１の発明は上記各
発明の上位概念に相当するもので、インバータ出力電圧
指令値を方形波変調した場合の出力電流の時間変化率
（ここではｄｉ／ｄｔ及びΔｉ／Δｔを含む概念として
用いる。）を用いて、演算により電動機のインダクタン
ス値を求める。The first invention according to claim 1 corresponds to a superordinate concept of each of the above inventions, and the rate of change of the output current with time when the inverter output voltage command value is square-wave modulated (here, di / It is used as a concept including dt and Δi / Δt.) to calculate the inductance value of the electric motor.
【００２２】[0022]
【実施例】以下、図に沿って各発明の実施例を説明す
る。図１は第１及び第２の発明の実施例を示している。
図において、１は可変電圧・可変周波数の電圧を出力可
能な電圧形インバータ、２は誘導電動機や同期電動機等
の電動機である。３は方形波変調手段であり、インバー
タ１の出力電圧指令となる方形波変調電圧指令値ΔＶ*
がインバータ１、電流変化率検出手段５及び電圧変化量
検出手段６ｂに入力されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the first and second inventions.
In the figure, 1 is a voltage source inverter capable of outputting a variable voltage / variable frequency voltage, and 2 is an electric motor such as an induction motor or a synchronous motor. Reference numeral 3 denotes a square wave modulation means, which is a square wave modulation voltage command value ΔV * serving as an output voltage command of the inverter 1 .
Is inputted to the inverter 1, the current change rate detecting means 5 and the voltage change amount detecting means 6b.
【００２３】４はインバータの各相出力電流ｉU,V,Wを
検出する電流検出器であり、その出力信号は電流変化率
検出手段５に入力されている。更に、６ａはインバータ
の各相出力電圧ｖU,V,Wを検出する電圧検出器であり、
その出力信号は電圧変化量検出手段６ｂに入力されてい
る。Reference numeral 4 is a current detector for detecting the output current i U, V, W of each phase of the inverter, and the output signal thereof is inputted to the current change rate detecting means 5. Further, 6a is a voltage detector for detecting the output voltage v U, V, W of each phase of the inverter,
The output signal is input to the voltage change amount detecting means 6b.
【００２４】電流変化率検出手段５は、方形波変調電圧
指令値ΔＶ*及び出力電流検出値ｉU,V,Wに基づきインバ
ータ１の出力電流の時間変化率を検出するもので、例え
ば図２のように構成されている。図２において、三相の
電流検出値ｉU,V,Wは、例えばｄ−ｑ変換のように固定
子座標系の物理量を回転座標系の物理量に変換する座標
変換器５１により、回転座標系に変換される。回転座標
系に変換された電流検出値ｉU,V,Wは三角波状の信号で
あり、微分器５２によって時間変化率が演算される。The current change rate detecting means 5 detects the time change rate of the output current of the inverter 1 on the basis of the square wave modulation voltage command value ΔV * and the output current detection values i U, V, W. It is configured like. In FIG. 2, the three-phase current detection values i U, V, W are converted into a rotary coordinate system by a coordinate converter 51 that converts a physical quantity of a stator coordinate system into a physical quantity of a rotary coordinate system, such as dq conversion. Is converted to. The detected current values i U, V, W converted into the rotating coordinate system are triangular wave signals, and the differentiator 52 calculates the rate of change over time.
【００２５】一方、方形波変調電圧指令値ΔＶ*は符号
化器５４により単位化され、乗算器５３にて微分器５２
の出力との積をとることにより、電流の時間変化率ｄｉ
／ｄｔが直流信号として出力される。ここで、微分器５
２は入力信号のサンプリングシステムにおいては差分器
となり、サンプリングの周期Δｔにおける電流変化量Δ
ｉが検出される。On the other hand, the square wave modulation voltage command value ΔV * is unitized by the encoder 54, and the multiplier 53 differentiates it.
By taking the product with the output of
/ Dt is output as a DC signal. Here, differentiator 5
2 is a differencer in the sampling system of the input signal, and the current variation Δ in the sampling cycle Δt
i is detected.
【００２６】また、図１における電圧変化量検出手段６
ｂは、例えば図３のように構成されている。図３におい
て、三相の電圧検出値ｖU,V,Wは前記同様に回転座標系
に変換され、方形波状の信号となる。この信号は高域通
過フィルタ６２を通ることにより直流分が除去される。
更に、図２と同様に、方形波変調電圧指令値ΔＶ*は符
号化器６４により単位化され、乗算器６３にて高域通過
フィルタ６２の出力との積をとることにより、電圧変化
量ΔＶが直流信号として出力される。Further, the voltage change amount detecting means 6 in FIG.
b is configured as shown in FIG. 3, for example. In FIG. 3, the three-phase voltage detection values v U, V, W are converted into a rotating coordinate system in the same manner as described above to form a square wave signal. The DC component of this signal is removed by passing through the high pass filter 62.
Further, as in FIG. 2, the square wave modulation voltage command value ΔV * is unitized by the encoder 64 and is multiplied by the output of the high pass filter 62 by the multiplier 63 to obtain the voltage change amount ΔV. Is output as a DC signal.
【００２７】電流変化率検出手段５から出力される電流
変化率ｄｉ／ｄｔ（Δｉ／Δｔ）と電圧変化量出力手段
６ｂから出力される電圧変化量ΔＶとは図１におけるイ
ンダクタンス演算手段７に入力される。この演算手段７
では、前述した数式１の演算を行ない、電動機２のイン
ダクタンスを求めて出力する。The current change rate di / dt (Δi / Δt) output from the current change rate detection means 5 and the voltage change amount ΔV output from the voltage change amount output means 6b are input to the inductance calculation means 7 in FIG. To be done. This calculation means 7
Then, the calculation of the above-mentioned formula 1 is performed to obtain and output the inductance of the electric motor 2.
【００２８】なお、図２及び図３では座標変換器５１，
６１を用いているが、電動機２の二相間にのみ通流する
場合には座標変換器５１，６１は不要となる。また、上
記電流変化率検出手段５や電圧変化量出力手段６ｂ、イ
ンダクタンス演算手段７は、インバータ１の制御装置に
設けられたマイクロコンピュータ等により容易に実現可
能である。2 and 3, the coordinate converters 51,
Although 61 is used, the coordinate converters 51 and 61 are not necessary when the electric current flows only between the two phases of the electric motor 2. Further, the current change rate detection means 5, the voltage change amount output means 6b, and the inductance calculation means 7 can be easily realized by a microcomputer or the like provided in the control device of the inverter 1.
【００２９】この実施例によれば、インバータ１の出力
電圧を検出し、数式１に基づいて電動機２のインダクタ
ンスを測定するので、出力電圧指令値と実際値との誤差
による非線形性の影響を受けることなくインダクタンス
を求めることができる。According to this embodiment, since the output voltage of the inverter 1 is detected and the inductance of the electric motor 2 is measured based on the mathematical formula 1, it is affected by the non-linearity due to the error between the output voltage command value and the actual value. The inductance can be obtained without
【００３０】次に、図４は第１及び第３の発明の一実施
例を示している。図１の実施例と同一の構成要素には同
一の符号を付し、以下では異なる部分を中心に説明す
る。この実施例では、図１における電圧検出器６ａ及び
電圧変化量検出手段６ｂが除去されており、インダクタ
ンス演算手段７は、電流変化率ｄｉ／ｄｔのみを取り込
んでインダクタンスを演算する。具体的には、電流変化
量Δｉと、（ΔＶ*×Δｔ）を置き換えた定数Ｋとを用
いて、数式２に従ってインダクタンスを演算する。Next, FIG. 4 shows an embodiment of the first and third inventions. The same components as those of the embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and different portions will be mainly described below. In this embodiment, the voltage detector 6a and the voltage change amount detecting means 6b in FIG. 1 are removed, and the inductance calculating means 7 calculates only the current change rate di / dt to calculate the inductance. Specifically, the inductance is calculated according to Equation 2 using the current change amount Δi and the constant K that replaces (ΔV * × Δt).
【００３１】この実施例によれば、電圧検出器及び電圧
変化量検出手段が不要になる分、回路構成の簡略化、コ
ストの低減を図ることができ、電圧検出器を備えていな
いインバータ制御システムに適用すれば効果的である。According to this embodiment, since the voltage detector and the voltage change amount detecting means are not required, the circuit structure can be simplified and the cost can be reduced, and the inverter control system having no voltage detector is provided. It is effective when applied to.
【００３２】図５は、第４の発明の一実施例を示してい
る。この実施例は、方形波変調電圧指令値ΔＶ*にオフ
セット電圧指令値Ｖ0 *を加算するようにしたものであ
り、その他の構成は図１と同一である。ここで、オフセ
ット電圧指令値Ｖ0 *は前述の非線形性による電圧指令値
と実際値との誤差を補償するための直流分である。ま
た、インダクタンス演算手段７は数式１によりインダク
タンスを演算する。この実施例によれば、図１の実施例
と同一の効果が得られるほか、オフセット電圧指令値Ｖ
0 *を加算することでインバータ１の出力電圧実際値を指
令値に正確に一致させることができる。FIG. 5 shows an embodiment of the fourth invention. In this embodiment, the offset voltage command value V 0 * is added to the square wave modulation voltage command value ΔV * , and other configurations are the same as those in FIG. 1. Here, the offset voltage command value V 0 * is a DC component for compensating the error between the voltage command value and the actual value due to the above-mentioned non-linearity. Further, the inductance calculation means 7 calculates the inductance according to Equation 1. According to this embodiment, the same effect as the embodiment of FIG. 1 can be obtained, and the offset voltage command value V
By adding 0 * , the actual output voltage value of the inverter 1 can be exactly matched with the command value.
【００３３】図６は、第４の発明の他の実施例を示して
いる。この実施例は図４の実施例の構成に対し、図５と
同様にオフセット電圧指令値Ｖ0 *を加算するようにした
ものであり、その他の構成は図４と同一である。インダ
クタンス演算手段７は数式２によりインダクタンスを演
算する。FIG. 6 shows another embodiment of the fourth invention. In this embodiment, the offset voltage command value V 0 * is added to the structure of the embodiment of FIG. 4 as in the case of FIG. 5, and the other structures are the same as those of FIG. The inductance calculation means 7 calculates the inductance according to Equation 2.
【００３４】オフセット電圧指令値Ｖ0 *は前述のように
電圧指令値と実際値との誤差を補償するための直流分で
あり、インバータ１を介し出力電流に直流分を重畳させ
てその極性変化を防ぐことにより、非線形性に起因する
電圧誤差をほぼ一定値とし、ｄｉ／ｄｔへの影響を除去
するように作用している。この実施例によれば、図４の
実施例と同様の効果があるほか、ｄｉ／ｄｔの測定精度
が高まるため、一層正確にインダクタンスを測定するこ
とができる。The offset voltage command value V 0 * is a DC component for compensating the error between the voltage command value and the actual value as described above, and the DC component is superimposed on the output current via the inverter 1 to change its polarity. By preventing this, the voltage error due to the non-linearity is set to a substantially constant value, and the effect on di / dt is removed. According to this embodiment, in addition to the effect similar to that of the embodiment of FIG. 4, the measurement accuracy of di / dt is increased, so that the inductance can be measured more accurately.
【００３５】図７は第５の発明の一実施例を示してい
る。同時にこの実施例は第４の発明の実施例にも相当す
る。図７の実施例は、図５の実施例に、電動機２の巻線
抵抗値の同定を行なう抵抗値同定手段９を付加したもの
である。FIG. 7 shows an embodiment of the fifth invention. At the same time, this embodiment corresponds to the embodiment of the fourth invention. In the embodiment of FIG. 7, resistance value identifying means 9 for identifying the winding resistance value of the electric motor 2 is added to the embodiment of FIG.
【００３６】図７において、電圧検出値ｖU,V,W及び電
流検出値ｉU,V,Wは各々サンプルホールダ１１ａ，１１
ｂを介して抵抗値同定手段９に入力されている。この同
定手段からはサンプル指令ａが出力され、このサンプル
指令ａにより方形波変調手段３の出力側のスイッチ１０
をオンオフさせて方形波変調電圧指令値をインバータ１
に間歇的に入力すると共に、スイッチ１０がオフされて
実質的に方形波変調が行なわれていないときの電圧検出
値ｖU,V,W及び電流検出値ｉU,V,W（何れも直流分とな
る）を各々サンプルホールダ１１ａ，１１ｂによりサン
プリングして取り込むように構成されている。In FIG. 7, the detected voltage values v U, V, W and the detected current values i U, V, W are sample holders 11a, 11 respectively.
It is input to the resistance value identification means 9 via b. A sample command a is output from this identifying means, and the switch 10 on the output side of the square wave modulating means 3 is output by this sample command a.
The square wave modulation voltage command value is turned on and off by the inverter 1
To the voltage detection value v U, V, W and the current detection value i U, V, W when the switch 10 is turned off and substantially no square wave modulation is performed. (Samples) are sampled and taken in by the sample holders 11a and 11b, respectively.
【００３７】この実施例において、インダクタンス演算
手段７は前記数式１に従ってインダクタンスを演算す
る。また、抵抗値同定手段９は、サンプリングデータに
基づき数式３に従って抵抗値Ｒを演算する。In this embodiment, the inductance computing means 7 computes the inductance according to the equation (1). In addition, the resistance value identifying means 9 calculates the resistance value R according to Formula 3 based on the sampling data.
【００３８】[0038]
【数３】Ｒ＝Ｖ／Ｉ[Equation 3] R = V / I
【００３９】この実施例によれば、図５の実施例と同様
の効果が得られるほか、電動機のインダクタンスと共に
巻線抵抗値を簡単に同定することができる。According to this embodiment, the same effect as that of the embodiment of FIG. 5 can be obtained, and the winding resistance value can be easily identified together with the inductance of the electric motor.
【００４０】図８は第５の発明の他の実施例を示してい
る。同時に、この実施例は第４の発明の実施例にも相当
する。図８の実施例は、図６の実施例に抵抗値同定手段
９を付加したもので、インダクタンス演算手段７は前記
数式２に従ってインダクタンスを演算する。この実施例
の主たる動作は図６または図７から容易に理解されるた
め説明を省略するが、本実施例ではインバータ１の出力
電圧を検出していないので、オフセット電圧指令値Ｖ0 *
を係数とし、スイッチ１０がオフであるときのサンプリ
ングデータｉU,V,Wを用いて数式４により抵抗値Ｒを演
算する。FIG. 8 shows another embodiment of the fifth invention. At the same time, this embodiment corresponds to the embodiment of the fourth invention. In the embodiment shown in FIG. 8, resistance value identifying means 9 is added to the embodiment shown in FIG. 6, and the inductance calculating means 7 calculates the inductance according to the equation (2). The main operation of this embodiment will be omitted because it is easily understood from FIG. 6 or FIG. 7, but since the output voltage of the inverter 1 is not detected in this embodiment, the offset voltage command value V 0 *.
Is used as a coefficient, and the resistance value R is calculated by Equation 4 using the sampling data i U, V, W when the switch 10 is off.
【００４１】[0041]
【数４】Ｒ＝Ｖ0／Ｉ(4) R = V 0 / I
【００４２】この実施例によれば、図６の実施例と同様
の効果が得られるほか、電動機の巻線抵抗値を簡単に同
定することができる。According to this embodiment, the same effect as that of the embodiment of FIG. 6 can be obtained, and the winding resistance value of the electric motor can be easily identified.
【００４３】次に、図９は第５の発明の更に別の実施例
を示している。同時に、この実施例は第４の発明の実施
例にも相当する。その構成の主要部は図８と同様である
が、図９では、オフセット電圧指令値Ｖ0 *を抵抗値同定
手段９’から与えるように構成されている。抵抗値同定
手段９’は、例えば図１０のように構成される。Next, FIG. 9 shows still another embodiment of the fifth invention. At the same time, this embodiment corresponds to the embodiment of the fourth invention. The main part of the configuration is the same as that in FIG. 8, but in FIG. 9, the offset voltage command value V 0 * is provided from the resistance value identifying means 9 ′. The resistance value identification means 9'is configured as shown in FIG. 10, for example.
【００４４】図１０において、電流検出値ｉU,V,Wは座
標変換器９１によりｄ−ｑ変換され、励磁電流（ｄ軸電
流）ｉdが検出される。ｄ軸電流指令値ｉd *と検出値ｉd
との偏差が加算器９２ａにより算出され、偏差はゲイン
アンプ９３により増幅されて電圧指令値となる。一方、
ｄ軸電流指令値ｉd *は可変ゲインアンプ９４により増幅
されてフィードフォワード的に電圧指令値が演算され、
加算器９２ｂによりゲインアンプ９３の出力と加算され
てオフセット電圧指令値Ｖ0 *が算出される。このオフセ
ット電圧指令値Ｖ0 *が図９の加算器８に入力されること
となる。In FIG. 10, the detected current values i U, V, W are dq converted by the coordinate converter 91, and the exciting current (d-axis current) i d is detected. d-axis current command value i d * and detection value i d
The deviation between and is calculated by the adder 92a, and the deviation is amplified by the gain amplifier 93 to become the voltage command value. on the other hand,
The d-axis current command value i d * is amplified by the variable gain amplifier 94, and the voltage command value is calculated in a feedforward manner.
The adder 92b adds the output of the gain amplifier 93 and the offset voltage command value V 0 * is calculated. This offset voltage command value V 0 * is input to the adder 8 in FIG.
【００４５】前記可変ゲインアンプ９４は、電流の制御
偏差である加算器９２ａの出力を取り込み、これがゼロ
になるように自身のゲインの大きさを調節する。このよ
うな構成としたとき、可変ゲインアンプ９４のゲインは
電動機及び配線の抵抗値に一致する。The variable gain amplifier 94 takes in the output of the adder 92a, which is the control deviation of the current, and adjusts the magnitude of its own gain so that it becomes zero. With such a configuration, the gain of the variable gain amplifier 94 matches the resistance values of the electric motor and the wiring.
【００４６】図９の実施例によれば、図８の実施例と同
様の効果が得られるほか、オフセット電圧指令値Ｖ0 *を
独立して設定し出力する回路を設けなくても抵抗値同定
手段９’を共用できるので、全体的な回路構成の簡略化
及びコストの低減が可能になる。According to the embodiment of FIG. 9, the same effect as that of the embodiment of FIG. 8 can be obtained, and the resistance value identification can be performed without providing a circuit for independently setting and outputting the offset voltage command value V 0 *. Since the means 9'can be shared, it is possible to simplify the overall circuit configuration and reduce the cost.
【００４７】なお、上記各実施例は誘導電動機のみなら
ず同期電動機等のインダクタンス測定にも適用可能であ
る。The above embodiments can be applied not only to induction motors but also to inductance measurement of synchronous motors and the like.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、方形波電
圧の電源や電流検出器等がインダクタンス測定に必要と
されるが、これらは一般的なインバータ制御装置に予め
具備されているものを利用でき、各種の演算も制御用の
マイクロコンピュータ等により容易に実現可能であるか
ら、回路構成の複雑化やコスト上昇を招くことなく簡単
にインダクタンスを測定することができる。更に、この
インダクタンス測定装置を用いて、必要に応じ巻線抵抗
値の同定も可能であり、トルク演算制御やセンサレスベ
クトル制御を行なう際の電気定数の測定が容易になる。As described above, according to the present invention, the power supply of the square wave voltage, the current detector and the like are required for the inductance measurement, but these are provided in advance in the general inverter control device. Since various calculations can be easily realized by a control microcomputer or the like, the inductance can be easily measured without causing the circuit configuration to be complicated and increasing the cost. Further, by using this inductance measuring device, it is possible to identify the winding resistance value if necessary, and it becomes easy to measure the electric constant when performing torque calculation control or sensorless vector control.
【図１】第１及び第２の発明の一実施例を示すブロック
図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the first and second inventions.
【図２】図１の実施例における電流変化率検出手段の構
成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a current change rate detecting means in the embodiment of FIG.
【図３】図１の実施例における電圧変化量検出手段の構
成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a voltage change amount detection means in the embodiment of FIG.
【図４】第１及び第３の発明の一実施例を示すブロック
図である。FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the first and third inventions.
【図５】第４の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of the fourth invention.
【図６】第４の発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the fourth invention.
【図７】第５の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 7 is a block diagram showing an embodiment of the fifth invention.
【図８】第５の発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of the fifth invention.
【図９】第５の発明の更に別の実施例を示すブロック図
である。FIG. 9 is a block diagram showing still another embodiment of the fifth invention.
【図１０】図９の実施例における抵抗値同定手段の主要
部の構成図である。10 is a configuration diagram of a main part of a resistance value identifying means in the embodiment of FIG.
【図１１】方形波変調電圧指令値とインバータ出力電流
の波形図である。FIG. 11 is a waveform diagram of a square wave modulation voltage command value and an inverter output current.
【図１２】インバータの主回路構成図である。FIG. 12 is a main circuit configuration diagram of an inverter.
【図１３】デッドタイムの説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of dead time.
１ 電圧形インバータ ２ 電動機 ３ 方形波変調手段 ４ 電流検出器 ５ 電流変化率検出手段 ６ａ 電圧検出器 ６ｂ 電圧変化量検出手段 ７ インダクタンス演算手段 ８，９２ａ，９２ｂ 加算器 ９，９’ 抵抗値同定手段 １０ スイッチ １１ａ，１１ｂ サンプルホールダ ５１，６１，９１ 座標変換器 ５２ 微分器 ５３，６３ 乗算器 ５４，６４ 符号化器 ６２ 高域通過フィルタ ９３ ゲインアンプ ９４ 可変ゲインアンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 voltage source inverter 2 electric motor 3 square wave modulating means 4 current detector 5 current change rate detecting means 6a voltage detector 6b voltage change amount detecting means 7 inductance calculating means 8, 92a, 92b adder 9, 9'resistance value identifying means 10 switch 11a, 11b sample holder 51, 61, 91 coordinate converter 52 differentiator 53, 63 multiplier 54, 64 encoder 62 high-pass filter 93 gain amplifier 94 variable gain amplifier
Claims (5)
な電圧形インバータにより駆動される電動機のインダク
タンスを測定する装置において、 インバータの出力電圧指令値を方形波変調する手段と、 インバータの出力電流の時間変化率を検出する手段と、 前記時間変化率に基づいて電動機のインダクタンスを演
算するインダクタンス演算手段と、 を備えたことを特徴とする電動機のインダクタンス測定
装置。1. A device for measuring the inductance of a motor driven by a voltage source inverter capable of outputting a variable voltage / variable frequency voltage, means for modulating an inverter output voltage command value with a square wave, and an inverter output current. An inductance measuring device for an electric motor, comprising: a means for detecting a time change rate of the motor; and an inductance calculating means for calculating an inductance of the motor based on the time change rate.
な電圧形インバータにより駆動される電動機のインダク
タンスを測定する装置において、 インバータの出力電圧指令値を方形波変調する手段と、 インバータの出力電流を検出する手段と、 前記方形波変調に同期して電流検出値の変化量を演算す
る手段と、 インバータの出力電圧を検出する手段と、 前記方形波変調に同期して電圧検出値の変化量を演算す
る手段と、 電圧検出値の変化量及び電流検出値の変化量に基づいて
電動機のインダクタンスを演算するインダクタンス演算
手段と、 を備えたことを特徴とする電動機のインダクタンス測定
装置。2. A device for measuring the inductance of a motor driven by a voltage source inverter capable of outputting a variable voltage / variable frequency voltage, a means for modulating an output voltage command value of the inverter with a square wave, and an output current of the inverter. A means for detecting the change amount of the detected current value in synchronization with the square wave modulation, a means for detecting the output voltage of the inverter, and a change amount of the detected voltage value in synchronization with the square wave modulation. An inductance measuring device for an electric motor, comprising: a means for calculating the electric current; and an inductance calculating means for calculating the inductance of the electric motor based on the amount of change in the detected voltage value and the amount of change in the detected current value.
な電圧形インバータにより駆動される電動機のインダク
タンスを測定する装置において、 インバータの出力電圧指令値を方形波変調する手段と、 インバータの出力電流を検出する手段と、 前記方形波変調に同期して電流検出値の変化量を演算す
る手段と、 電流検出値の変化量に基づいて電動機のインダクタンス
を演算するインダクタンス演算手段と、 を備えたことを特徴とする電動機のインダクタンス測定
装置。3. A device for measuring the inductance of an electric motor driven by a voltage source inverter capable of outputting a variable voltage / variable frequency voltage, a means for modulating an inverter output voltage command value with a square wave, and an inverter output current. And means for calculating the amount of change in the detected current value in synchronism with the square wave modulation, and inductance calculating means for calculating the inductance of the electric motor based on the amount of change in the detected current value. An inductance measuring device for an electric motor.
測定装置において、 インバータの出力電圧指令値にオフセットを加える手段
を備えたことを特徴とする電動機のインダクタンス測定
装置。4. The inductance measuring device according to claim 2, further comprising means for adding an offset to the output voltage command value of the inverter.
において、 方形波変調を間歇的に行なう手段と、 方形波変調を行なっていないときのインバータの出力電
流検出値をサンプリングする手段と、 サンプリングされた電流検出値に基づいて電動機巻線抵
抗値を同定する抵抗値同定手段と、 を備えたことを特徴とする電動機のインダクタンス測定
装置。5. The inductance measuring apparatus according to claim 4, wherein the means for intermittently performing the square wave modulation, the means for sampling the output current detection value of the inverter when the square wave modulation is not performed, and the means for sampling are sampled. A resistance value identifying means for identifying a resistance value of a motor winding based on a detected current value, and an inductance measuring device for a motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5809694A JPH07244099A (en) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | Inductance measuring circuit for motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5809694A JPH07244099A (en) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | Inductance measuring circuit for motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07244099A true JPH07244099A (en) | 1995-09-19 |
Family
ID=13074430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5809694A Pending JPH07244099A (en) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | Inductance measuring circuit for motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07244099A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1257049A2 (en) * | 2001-05-09 | 2002-11-13 | Hitachi, Ltd. | Control apparatus for alternating-current source |
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| CN103743955A (en) * | 2013-12-27 | 2014-04-23 | 北京京诚瑞达电气工程技术有限公司 | Method for measuring inductance of motor |
-
1994
- 1994-03-03 JP JP5809694A patent/JPH07244099A/en active Pending
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| US9166519B2 (en) | 2011-01-25 | 2015-10-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Motor control device |
| CN103743955A (en) * | 2013-12-27 | 2014-04-23 | 北京京诚瑞达电气工程技术有限公司 | Method for measuring inductance of motor |
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