JPH0799799A - 誘導電動機のベクトル制御装置 - Google Patents
誘導電動機のベクトル制御装置Info
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- JPH0799799A JPH0799799A JP5238151A JP23815193A JPH0799799A JP H0799799 A JPH0799799 A JP H0799799A JP 5238151 A JP5238151 A JP 5238151A JP 23815193 A JP23815193 A JP 23815193A JP H0799799 A JPH0799799 A JP H0799799A
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 トルク制御を行なうベクトル制御装置におい
て、誘導電動機が減速したとき、これを検出して前記誘
導電動機のトルクを増大させ、これによって車両駆動時
の操作感を向上させる。 【構成】 センサ部２および演算部４、１次電流基準発
生部５、電流制御インバータ部６によって構成される周
知のベクトル制御装置に、微分回路１１および補正トル
ク演算回路１３、加算回路１４によって構成されるトル
ク演算部３を付加し、このトルク演算部３によって誘導
電動機７の回転数が急激に低下したとき、これを検出し
て補正トルク指令Ｔ* f を生成し、この補正トルク指令
Ｔ* f に基づいてトルク指令Ｔ* を補正する。
て、誘導電動機が減速したとき、これを検出して前記誘
導電動機のトルクを増大させ、これによって車両駆動時
の操作感を向上させる。 【構成】 センサ部２および演算部４、１次電流基準発
生部５、電流制御インバータ部６によって構成される周
知のベクトル制御装置に、微分回路１１および補正トル
ク演算回路１３、加算回路１４によって構成されるトル
ク演算部３を付加し、このトルク演算部３によって誘導
電動機７の回転数が急激に低下したとき、これを検出し
て補正トルク指令Ｔ* f を生成し、この補正トルク指令
Ｔ* f に基づいてトルク指令Ｔ* を補正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気自動車などに設けら
れた誘導電動機をベクトル制御する誘導電動機のベクト
ル制御装置に関する。
れた誘導電動機をベクトル制御する誘導電動機のベクト
ル制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】誘導電動機をベクトル制御する誘導電動
機のベクトル制御装置として、従来、図３に示す装置が
知られている。
機のベクトル制御装置として、従来、図３に示す装置が
知られている。
【０００３】この図に示すベクトル制御装置１０１は、
センサ部１０２と、演算部１０３と、１次電流基準発生
部１０４と、電流制御インバータ部１０５とを備えてお
り、入力されたトルク指令Ｔ* と、２次励磁指令Φ* 2
と、センサ部１０２の検出結果とに基づいて誘導電動機
１０６をベクトル制御する。
センサ部１０２と、演算部１０３と、１次電流基準発生
部１０４と、電流制御インバータ部１０５とを備えてお
り、入力されたトルク指令Ｔ* と、２次励磁指令Φ* 2
と、センサ部１０２の検出結果とに基づいて誘導電動機
１０６をベクトル制御する。
【０００４】センサ部１０２は、誘導電動機１０６の回
転速度を検出して回転検出信号ωrを生成する回転検出
器１０７と、誘導電動機１０６に供給される各相の駆動
電流（線電流）を検出して電流検出信号を生成する２つ
の電流センサ１０８、１０９とを備えており、誘導電動
機１０６に供給される各相の駆動電流を検出して電流検
出信号を生成し、これを電流制御インバータ部１０５に
フィードバックするとともに、誘導電動機１０６の回転
速度を検出して回転検出信号ωr を生成し、これを演算
部１０３に供給する。
転速度を検出して回転検出信号ωrを生成する回転検出
器１０７と、誘導電動機１０６に供給される各相の駆動
電流（線電流）を検出して電流検出信号を生成する２つ
の電流センサ１０８、１０９とを備えており、誘導電動
機１０６に供給される各相の駆動電流を検出して電流検
出信号を生成し、これを電流制御インバータ部１０５に
フィードバックするとともに、誘導電動機１０６の回転
速度を検出して回転検出信号ωr を生成し、これを演算
部１０３に供給する。
【０００５】演算部１０３は、誘導電動機１０６の制御
内容となる２次励磁指令Φ* 2 を取り込んで励磁電流指
令ｉ* dsを演算する励磁電流演算回路１１０と、この励
磁電流演算回路１１０から出力される励磁電流指令ｉ*
dsと誘導電動機１０６の制御内容となるトルク指令Ｔ*
とに基づいて誘導電動機１０６に供給される１次電流の
ベクトル振幅値｜Ｉ1 ｜を演算する振幅演算回路１１１
と、励磁電流演算回路１１０から出力される励磁電流指
令ｉ* dsと誘導電動機１０６の制御内容となるトルク指
令Ｔ* とに基づいて誘導電動機１０６に供給される１次
電流のベクトル位相角Δθを演算する位相角演算回路１
１２と、誘導電動機１０６の制御内容となる２次励磁指
令Φ* 2 と誘導電動機１０６の制御内容となるトルク指
令Ｔ* とに基づいて誘導電動機１０６のすべり周波数ω
s を演算するすべり周波数演算回路１１３と、このすべ
り周波数演算回路１１３から出力されるすべり周波数ω
sとセンサ部１０２の回転検出器１０７から出力される
回転検出信号ωr とを加算して１次電流の周波数ω0 を
演算する加算回路１１４とを備えている。
内容となる２次励磁指令Φ* 2 を取り込んで励磁電流指
令ｉ* dsを演算する励磁電流演算回路１１０と、この励
磁電流演算回路１１０から出力される励磁電流指令ｉ*
dsと誘導電動機１０６の制御内容となるトルク指令Ｔ*
とに基づいて誘導電動機１０６に供給される１次電流の
ベクトル振幅値｜Ｉ1 ｜を演算する振幅演算回路１１１
と、励磁電流演算回路１１０から出力される励磁電流指
令ｉ* dsと誘導電動機１０６の制御内容となるトルク指
令Ｔ* とに基づいて誘導電動機１０６に供給される１次
電流のベクトル位相角Δθを演算する位相角演算回路１
１２と、誘導電動機１０６の制御内容となる２次励磁指
令Φ* 2 と誘導電動機１０６の制御内容となるトルク指
令Ｔ* とに基づいて誘導電動機１０６のすべり周波数ω
s を演算するすべり周波数演算回路１１３と、このすべ
り周波数演算回路１１３から出力されるすべり周波数ω
sとセンサ部１０２の回転検出器１０７から出力される
回転検出信号ωr とを加算して１次電流の周波数ω0 を
演算する加算回路１１４とを備えている。
【０００６】そして、誘導電動機１０６の制御内容とな
るトルク指令Ｔ* と、２次励磁指令Φ* 2 と、センサ部
１０２の回転検出器１０７から出力される回転検出信号
ωrとに基づいて誘導電動機１０６に供給すべき１次電
流のベクトル振幅値｜Ｉ1 ｜と、前記１次電流のベクト
ル位相角Δθと、１次電流の周波数ω0 とを演算してこ
れらを１次電流基準発生部１０４に供給する。
るトルク指令Ｔ* と、２次励磁指令Φ* 2 と、センサ部
１０２の回転検出器１０７から出力される回転検出信号
ωrとに基づいて誘導電動機１０６に供給すべき１次電
流のベクトル振幅値｜Ｉ1 ｜と、前記１次電流のベクト
ル位相角Δθと、１次電流の周波数ω0 とを演算してこ
れらを１次電流基準発生部１０４に供給する。
【０００７】１次電流基準発生部１０４は、演算部１０
３から出力される１次電流のベクトル振幅値｜Ｉ1 ｜
と、前記１次電流のベクトル位相角Δθと、１次電流の
周波数ω0 とに基づいて電流制御インバータ部１０５に
対する電流指令となるＵ相電流指令Ｉ* usと、Ｖ相電流
指令Ｉ* vsとを演算してこれらを電流制御インバータ部
１０５に供給する。
３から出力される１次電流のベクトル振幅値｜Ｉ1 ｜
と、前記１次電流のベクトル位相角Δθと、１次電流の
周波数ω0 とに基づいて電流制御インバータ部１０５に
対する電流指令となるＵ相電流指令Ｉ* usと、Ｖ相電流
指令Ｉ* vsとを演算してこれらを電流制御インバータ部
１０５に供給する。
【０００８】電流制御インバータ部１０５は、１次電流
基準発生部１０４から出力されるＵ相電流指令Ｉ
* usと、Ｖ相電流指令Ｉ* vsと、センサ部１０２の各電
流センサ１０８、１０９から出力される各電流検出信号
とに基づいて交流の駆動電流（線電流）を生成するとと
もに、これらの駆動電流を前記誘導電動機１０６に供給
して、これを回転駆動する。
基準発生部１０４から出力されるＵ相電流指令Ｉ
* usと、Ｖ相電流指令Ｉ* vsと、センサ部１０２の各電
流センサ１０８、１０９から出力される各電流検出信号
とに基づいて交流の駆動電流（線電流）を生成するとと
もに、これらの駆動電流を前記誘導電動機１０６に供給
して、これを回転駆動する。
【０００９】このようにこのベクトル制御装置１０１で
は、前記トルク指令Ｔ* および２次励磁指令Φ* 2 に応
じて誘導電動機１０６を駆動することにより、誘導電動
機１０６の回転が変わっても、この誘導電動機１０６に
よって生成される回転力のトルクを一定にする。
は、前記トルク指令Ｔ* および２次励磁指令Φ* 2 に応
じて誘導電動機１０６を駆動することにより、誘導電動
機１０６の回転が変わっても、この誘導電動機１０６に
よって生成される回転力のトルクを一定にする。
【００１０】一方、このようなベクトル制御装置１０１
以外にも、例えば特開昭６４−２３７８４号公報に示さ
れるように、誘導電動機に対する外乱の影響を少なくす
るように工夫されたベクトル制御装置も開発されてい
る。
以外にも、例えば特開昭６４−２３７８４号公報に示さ
れるように、誘導電動機に対する外乱の影響を少なくす
るように工夫されたベクトル制御装置も開発されてい
る。
【００１１】図４はこのような誘導電動機に対する外乱
の影響を少なくするように工夫されたベクトル制御装置
の一例を示すブロック図である。
の影響を少なくするように工夫されたベクトル制御装置
の一例を示すブロック図である。
【００１２】この図に示すベクトル制御装置１２１は、
センサ部１２２と、速度演算部１２３と、演算部１２４
と、１次電流基準発生部１２５と、電流制御インバータ
部１２６とを備えており、装置全体として速度サーボ系
を構成し、入力された速度指令ω* r と、２次励磁指令
Φ* 2 と、センサ部１２２の検出結果とに基づいて誘導
電動機１２７をベクトル制御する。
センサ部１２２と、速度演算部１２３と、演算部１２４
と、１次電流基準発生部１２５と、電流制御インバータ
部１２６とを備えており、装置全体として速度サーボ系
を構成し、入力された速度指令ω* r と、２次励磁指令
Φ* 2 と、センサ部１２２の検出結果とに基づいて誘導
電動機１２７をベクトル制御する。
【００１３】センサ部１２２は、誘導電動機１２７の回
転速度を検出して回転検出信号ωrを生成する回転検出
器１２８と、誘導電動機１２７に供給される各相の駆動
電流（線電流）を検出して電流検出信号を生成する２つ
の電流センサ１２９、１３０とを備えており、誘導電動
機１２７に供給される各相の駆動電流を検出して電流検
出信号を生成し、これを電流制御インバータ部１２６に
フィードバックするとともに、誘導電動機１２７の回転
速度を検出して回転検出信号ωr を生成し、これを速度
演算部１２３と、演算部１２４とに供給する。
転速度を検出して回転検出信号ωrを生成する回転検出
器１２８と、誘導電動機１２７に供給される各相の駆動
電流（線電流）を検出して電流検出信号を生成する２つ
の電流センサ１２９、１３０とを備えており、誘導電動
機１２７に供給される各相の駆動電流を検出して電流検
出信号を生成し、これを電流制御インバータ部１２６に
フィードバックするとともに、誘導電動機１２７の回転
速度を検出して回転検出信号ωr を生成し、これを速度
演算部１２３と、演算部１２４とに供給する。
【００１４】速度演算部１２３は、誘導電動機１２７の
制御内容となる速度指令ω* r とセンサ部１２２の回転
検出器１２８から出力される回転検出信号ωr との差分
信号Δωr を演算する減算回路１３１と、この減算回路
１３１から出力される差分信号Δωr に基づいて積分項
のオフセット値を演算する速度ループ積分項オフセット
加算回路１３２と、減算回路１３１から出力される差分
信号Δωr に基づいてＰＩ演算を行なうとともに、速度
ループ積分項オフセット加算回路１３２から出力される
オフセット値に基づいてＰＩ演算値の積分項を補正し速
度指令ｉ* gsを演算するＰＩ制御回路１３３とを備えて
おり、誘導電動機１２７の制御内容となる速度指令ω*
r とセンサ部１２７の回転検出器１２８から出力される
回転検出信号ωr との差分信号Δωr に基づいてＰＩ演
算を行なうとともに、積分項を補正して速度指令ｉ* gs
を生成し、これを演算部１２４に供給する。
制御内容となる速度指令ω* r とセンサ部１２２の回転
検出器１２８から出力される回転検出信号ωr との差分
信号Δωr を演算する減算回路１３１と、この減算回路
１３１から出力される差分信号Δωr に基づいて積分項
のオフセット値を演算する速度ループ積分項オフセット
加算回路１３２と、減算回路１３１から出力される差分
信号Δωr に基づいてＰＩ演算を行なうとともに、速度
ループ積分項オフセット加算回路１３２から出力される
オフセット値に基づいてＰＩ演算値の積分項を補正し速
度指令ｉ* gsを演算するＰＩ制御回路１３３とを備えて
おり、誘導電動機１２７の制御内容となる速度指令ω*
r とセンサ部１２７の回転検出器１２８から出力される
回転検出信号ωr との差分信号Δωr に基づいてＰＩ演
算を行なうとともに、積分項を補正して速度指令ｉ* gs
を生成し、これを演算部１２４に供給する。
【００１５】演算部１２４は、誘導電動機１２７の制御
内容となる２次励磁指令Φ* 2 を取り込んで励磁電流指
令ｉ* dsを演算する励磁電流演算回路１３４と、この励
磁電流演算回路１３４から出力される励磁電流指令ｉ*
dsと速度演算部１２３から出力される速度指令ｉ* gsと
に基づいて誘導電動機１２７に供給される１次電流のベ
クトル振幅値｜Ｉ1 ｜を演算する振幅演算回路１３５
と、励磁電流演算回路１３４から出力される励磁電流指
令ｉ* dsと速度演算部１２３から出力される速度指令ｉ
* gsとに基づいて誘導電動機１２７に供給される１次電
流のベクトル位相角Δθを演算する位相角演算回路１３
６と、誘導電動機１２７の制御内容となる２次励磁指令
Φ* 2 と速度演算部１２３から出力される速度指令ｉ*
gsとに基づいて誘導電動機１２７のすべり周波数ωs を
演算するすべり周波数演算回路１３７と、このすべり周
波数演算回路１３７から出力されるすべり周波数ωs と
センサ部１２２の回転検出器１２８から出力される回転
検出信号ωr とを加算して１次電流の周波数ω0 を演算
する加算回路１３８とを備えている。
内容となる２次励磁指令Φ* 2 を取り込んで励磁電流指
令ｉ* dsを演算する励磁電流演算回路１３４と、この励
磁電流演算回路１３４から出力される励磁電流指令ｉ*
dsと速度演算部１２３から出力される速度指令ｉ* gsと
に基づいて誘導電動機１２７に供給される１次電流のベ
クトル振幅値｜Ｉ1 ｜を演算する振幅演算回路１３５
と、励磁電流演算回路１３４から出力される励磁電流指
令ｉ* dsと速度演算部１２３から出力される速度指令ｉ
* gsとに基づいて誘導電動機１２７に供給される１次電
流のベクトル位相角Δθを演算する位相角演算回路１３
６と、誘導電動機１２７の制御内容となる２次励磁指令
Φ* 2 と速度演算部１２３から出力される速度指令ｉ*
gsとに基づいて誘導電動機１２７のすべり周波数ωs を
演算するすべり周波数演算回路１３７と、このすべり周
波数演算回路１３７から出力されるすべり周波数ωs と
センサ部１２２の回転検出器１２８から出力される回転
検出信号ωr とを加算して１次電流の周波数ω0 を演算
する加算回路１３８とを備えている。
【００１６】そして、速度演算部１２３から出力される
速度指令ｉ* gsと、２次励磁指令Φ* 2 と、センサ部１
２２の回転検出器１２８から出力される回転検出信号ω
r とに基づいて誘導電動機１２７に供給すべき１次電流
のベクトル振幅値｜Ｉ1 ｜と、前記１次電流のベクトル
位相角Δθと、１次電流の周波数ω0 とを演算してこれ
らを１次電流基準発生部１２５に供給する。
速度指令ｉ* gsと、２次励磁指令Φ* 2 と、センサ部１
２２の回転検出器１２８から出力される回転検出信号ω
r とに基づいて誘導電動機１２７に供給すべき１次電流
のベクトル振幅値｜Ｉ1 ｜と、前記１次電流のベクトル
位相角Δθと、１次電流の周波数ω0 とを演算してこれ
らを１次電流基準発生部１２５に供給する。
【００１７】１次電流基準発生部１２５は、演算部１２
４から出力される１次電流のベクトル振幅値｜Ｉ1 ｜
と、前記１次電流のベクトル位相角Δθと、１次電流の
周波数ω0 とに基づいて電流制御インバータ部１２６に
対する電流指令となるＵ相電流指令Ｉ* usと、Ｖ相電流
指令Ｉ* vsとを演算してこれらを電流制御インバータ部
１２６に供給する。
４から出力される１次電流のベクトル振幅値｜Ｉ1 ｜
と、前記１次電流のベクトル位相角Δθと、１次電流の
周波数ω0 とに基づいて電流制御インバータ部１２６に
対する電流指令となるＵ相電流指令Ｉ* usと、Ｖ相電流
指令Ｉ* vsとを演算してこれらを電流制御インバータ部
１２６に供給する。
【００１８】電流制御インバータ部１２６は、１次電流
基準発生部１２５から出力されるＵ相電流指令Ｉ
* usと、Ｖ相電流指令Ｉ* vsと、センサ部１２２の各電
流センサ１２９、１３０から出力される各電流検出信号
とに基づいて交流の駆動電流を生成するとともに、これ
らの駆動電流を前記誘導電動機１２７に供給して、これ
を回転駆動する。
基準発生部１２５から出力されるＵ相電流指令Ｉ
* usと、Ｖ相電流指令Ｉ* vsと、センサ部１２２の各電
流センサ１２９、１３０から出力される各電流検出信号
とに基づいて交流の駆動電流を生成するとともに、これ
らの駆動電流を前記誘導電動機１２７に供給して、これ
を回転駆動する。
【００１９】この場合、センサ部１２２と、演算部１２
４と、１次電流基準発生部１２５と、電流制御インバー
タ部１２６とによって構成される通常のベクトル制御装
置に対し、減算回路１３１と、ＰＩ制御回路１３３とを
付加して通常の速度サーボ型のベクトル制御装置を構成
した場合には、図５（ａ）に示す如く誘導電動機１２７
の負荷が急変してこの誘導電動機１２７の回転速度が変
化したとき、図５（ｃ）に示す如くＰＩ制御回路１３３
のＰＩ制御定数に対応してこのＰＩ制御回路１３３から
出力される速度指令ｉ* gsが変化して、図５（ｂ）に示
す如く誘導電動機１２７の回転速度の変化を小さくする
ことができるものの、回転速度の変化が大きい。
４と、１次電流基準発生部１２５と、電流制御インバー
タ部１２６とによって構成される通常のベクトル制御装
置に対し、減算回路１３１と、ＰＩ制御回路１３３とを
付加して通常の速度サーボ型のベクトル制御装置を構成
した場合には、図５（ａ）に示す如く誘導電動機１２７
の負荷が急変してこの誘導電動機１２７の回転速度が変
化したとき、図５（ｃ）に示す如くＰＩ制御回路１３３
のＰＩ制御定数に対応してこのＰＩ制御回路１３３から
出力される速度指令ｉ* gsが変化して、図５（ｂ）に示
す如く誘導電動機１２７の回転速度の変化を小さくする
ことができるものの、回転速度の変化が大きい。
【００２０】これに対し、図４に示すベクトル制御装置
１２１では、センサ部１２２と、演算部１２４と、１次
電流基準発生部１２５と、電流制御インバータ部１２６
とによって構成される通常のベクトル制御装置に対し、
減算回路１３１と、速度ループ積分項オフセット加算回
路１３２と、ＰＩ制御回路１３３とによって構成される
速度演算部１２３を付加して誘導電動機１２７の回転数
を指令値に追随させる速度サーボ型のベクトル制御装置
にしているので、図６（ａ）に示す如く誘導電動機１２
７の負荷が急変してこの誘導電動機１２７の回転速度が
変化し、この速度低下が予め設定されている値以下にな
ったとき、図６（ｃ）に示す如く速度ループ積分項オフ
セット加算回路１３２によってオフセット値が生成され
てＰＩ制御回路１３３のＰＩ演算値に加算するので、こ
のＰＩ制御回路１３３から出力される速度指令ｉ* gsが
大きく変化して、図６（ｂ）に示す如く誘導電動機１２
７の回転速度の変化を小さくことができる。
１２１では、センサ部１２２と、演算部１２４と、１次
電流基準発生部１２５と、電流制御インバータ部１２６
とによって構成される通常のベクトル制御装置に対し、
減算回路１３１と、速度ループ積分項オフセット加算回
路１３２と、ＰＩ制御回路１３３とによって構成される
速度演算部１２３を付加して誘導電動機１２７の回転数
を指令値に追随させる速度サーボ型のベクトル制御装置
にしているので、図６（ａ）に示す如く誘導電動機１２
７の負荷が急変してこの誘導電動機１２７の回転速度が
変化し、この速度低下が予め設定されている値以下にな
ったとき、図６（ｃ）に示す如く速度ループ積分項オフ
セット加算回路１３２によってオフセット値が生成され
てＰＩ制御回路１３３のＰＩ演算値に加算するので、こ
のＰＩ制御回路１３３から出力される速度指令ｉ* gsが
大きく変化して、図６（ｂ）に示す如く誘導電動機１２
７の回転速度の変化を小さくことができる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のベクトル制御装置においては、次に述べるよう
な問題があった。
た従来のベクトル制御装置においては、次に述べるよう
な問題があった。
【００２２】すなわち、電気自動車の駆動システムで
は、アクセルの踏み込み量に基づいてトルクを指令する
のが一般的であるが、このようなシステムに対し、図３
に示すベクトル制御装置１０１を適用しようすると、路
面の突起を乗り越えようとしたとき、誘導電動機１０６
が同じトルクを出力し続けるので、誘導電動機１０６の
出力に粘りがなくなり、ストールし易いという問題があ
った。
は、アクセルの踏み込み量に基づいてトルクを指令する
のが一般的であるが、このようなシステムに対し、図３
に示すベクトル制御装置１０１を適用しようすると、路
面の突起を乗り越えようとしたとき、誘導電動機１０６
が同じトルクを出力し続けるので、誘導電動機１０６の
出力に粘りがなくなり、ストールし易いという問題があ
った。
【００２３】また、図４に示すベクトル制御装置１２１
では、装置全体として速度サーボ系の制御装置となって
いるので、このベクトル制御装置１２１を電気自動車の
駆動システムに適用しようすると、速度指令を基本とす
る電気自動車になってしまい、極めて使い勝手が悪いも
のになってしまうという問題があった。
では、装置全体として速度サーボ系の制御装置となって
いるので、このベクトル制御装置１２１を電気自動車の
駆動システムに適用しようすると、速度指令を基本とす
る電気自動車になってしまい、極めて使い勝手が悪いも
のになってしまうという問題があった。
【００２４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、トルク制御を行なうベクトル制御
装置において、誘導電動機が減速したとき、これを検出
して前記誘導電動機のトルクを増大させ、これによって
車両駆動時の操作感を向上させることができる誘導電動
機のベクトル制御装置を提供することにある。
であり、その目的は、トルク制御を行なうベクトル制御
装置において、誘導電動機が減速したとき、これを検出
して前記誘導電動機のトルクを増大させ、これによって
車両駆動時の操作感を向上させることができる誘導電動
機のベクトル制御装置を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明に係る誘導電動機のベクトル制御装置は、電
気自動車に設けられた誘導電動機の回転数を検出する回
転検出器と、前記回転検出器により前記誘導電動機の回
転急変が検出されたとき、前記誘導電動機の制御内容と
して入力されたトルク指令の値を補正するトルク補正演
算部と、このトルク補正演算部から出力される補正済み
のトルク指令、前記誘導電動機の制御内容として入力さ
れた２次励磁指令および前記回転検出器の出力に基づい
て前記誘導電動機に供給すべき１次電流のベクトルの振
幅値と前記１次電流のベクトルの位相角と１次電流の周
波数とを演算する演算部と、この演算部の出力に基づい
てＵ相電流指令とＶ相電流指令とを演算する１次電流基
準発生部と、この１次電流基準発生部の出力に基づいて
交流の駆動電流を生成し、これらの駆動電流を前記誘導
電動機に供給して、これを回転駆動する電流制御インバ
ータ部とを備えたことを特徴としている。
めに本発明に係る誘導電動機のベクトル制御装置は、電
気自動車に設けられた誘導電動機の回転数を検出する回
転検出器と、前記回転検出器により前記誘導電動機の回
転急変が検出されたとき、前記誘導電動機の制御内容と
して入力されたトルク指令の値を補正するトルク補正演
算部と、このトルク補正演算部から出力される補正済み
のトルク指令、前記誘導電動機の制御内容として入力さ
れた２次励磁指令および前記回転検出器の出力に基づい
て前記誘導電動機に供給すべき１次電流のベクトルの振
幅値と前記１次電流のベクトルの位相角と１次電流の周
波数とを演算する演算部と、この演算部の出力に基づい
てＵ相電流指令とＶ相電流指令とを演算する１次電流基
準発生部と、この１次電流基準発生部の出力に基づいて
交流の駆動電流を生成し、これらの駆動電流を前記誘導
電動機に供給して、これを回転駆動する電流制御インバ
ータ部とを備えたことを特徴としている。
【００２６】
【作用】上記の構成において、誘導電動機の回転が急変
したとき、前記誘導電動機に設けられた回転検出器の出
力に基づき、トルク補正演算部によって前記誘導電動機
の制御内容として入力されたトルク指令の値が補正され
るとともに、演算部によって前記トルク補正演算部から
出力される補正済みのトルク指令および前記誘導電動機
の制御内容として入力された２次励磁指令、前記回転検
出器の出力に基づき、前記誘導電動機に供給すべき１次
電流のベクトルの振幅値と前記１次電流のベクトルの位
相角と１次電流の周波数とが演算される。
したとき、前記誘導電動機に設けられた回転検出器の出
力に基づき、トルク補正演算部によって前記誘導電動機
の制御内容として入力されたトルク指令の値が補正され
るとともに、演算部によって前記トルク補正演算部から
出力される補正済みのトルク指令および前記誘導電動機
の制御内容として入力された２次励磁指令、前記回転検
出器の出力に基づき、前記誘導電動機に供給すべき１次
電流のベクトルの振幅値と前記１次電流のベクトルの位
相角と１次電流の周波数とが演算される。
【００２７】そして、前記演算部の出力に基づき、１次
電流基準発生部によってＵ相電流指令と、Ｖ相電流指令
とが演算されるとともに、前記１次電流基準発生部の出
力に基づき、電流制御インバータ部によって交流の駆動
電流が生成され、これらの駆動電流が前記誘導電動機に
供給されて、これが回転駆動される。
電流基準発生部によってＵ相電流指令と、Ｖ相電流指令
とが演算されるとともに、前記１次電流基準発生部の出
力に基づき、電流制御インバータ部によって交流の駆動
電流が生成され、これらの駆動電流が前記誘導電動機に
供給されて、これが回転駆動される。
【００２８】
【実施例】図１は本発明による誘導電動機のベクトル制
御装置の一実施例を示すブロック図である。
御装置の一実施例を示すブロック図である。
【００２９】この図に示す誘導電動機のベクトル制御装
置１は、センサ部２と、トルク演算部３と、演算部４
と、１次電流基準発生部５と、電流制御インバータ部６
とを備えており、入力されたトルク指令Ｔ* と、２次励
磁指令Φ* 2 と、センサ部２の検出結果とに基づいて誘
導電動機７をベクトル制御する。
置１は、センサ部２と、トルク演算部３と、演算部４
と、１次電流基準発生部５と、電流制御インバータ部６
とを備えており、入力されたトルク指令Ｔ* と、２次励
磁指令Φ* 2 と、センサ部２の検出結果とに基づいて誘
導電動機７をベクトル制御する。
【００３０】センサ部２は、誘導電動機７の回転速度を
検出して回転検出信号ωr を生成する回転検出器８と、
誘導電動機７に供給される各相の駆動電流（線電流）を
検出して電流検出信号を生成する２つの電流センサ９、
１０とを備えており、誘導電動機７に供給される各相の
駆動電流（１次電流）を検出して電流検出信号を生成
し、これを電流制御インバータ部６にフィードバックす
るとともに、前記誘導電動機７の回転速度を検出して回
転検出信号ωr を生成し、これをトルク演算部３と、演
算部４とに供給する。
検出して回転検出信号ωr を生成する回転検出器８と、
誘導電動機７に供給される各相の駆動電流（線電流）を
検出して電流検出信号を生成する２つの電流センサ９、
１０とを備えており、誘導電動機７に供給される各相の
駆動電流（１次電流）を検出して電流検出信号を生成
し、これを電流制御インバータ部６にフィードバックす
るとともに、前記誘導電動機７の回転速度を検出して回
転検出信号ωr を生成し、これをトルク演算部３と、演
算部４とに供給する。
【００３１】トルク演算部３は、センサ部２の回転検出
器８から出力される回転検出信号ωr を微分して回転変
化率信号ωreを生成する微分回路１１と、トルク補正テ
ーブル１２を有し、微分回路１１から出力される回転変
化率信号ωreと誘導電動機７の制御内容として入力され
たトルク指令Ｔ* とに基づいてトルク補正テーブル１２
をアクセスし、回転変化率信号ωreとトルク指令Ｔ* と
に対応する補正トルク指令Ｔ* f を生成する補正トルク
演算回路１３と、この補正トルク演算回路１３から出力
される補正トルク指令Ｔ* f と誘導電動機７の制御内容
として入力された前記トルク指令Ｔ* とを加算して補正
済みのトルク指令ｉ* gsを生成する加算回路１４とを備
えており、誘導電動機７の制御内容となるトルク指令Ｔ
* とセンサ部２の回転検出器８から出力される回転検出
信号ωr とに基づいてトルク補正テーブル１２をアクセ
スして補正トルク指令Ｔ* f を算出するとともに、この
補正トルク指令Ｔ* f に基づき、トルク指令Ｔ* を補正
して補正済みのトルク指令ｉ* gsを生成し、これを演算
部４に供給する。
器８から出力される回転検出信号ωr を微分して回転変
化率信号ωreを生成する微分回路１１と、トルク補正テ
ーブル１２を有し、微分回路１１から出力される回転変
化率信号ωreと誘導電動機７の制御内容として入力され
たトルク指令Ｔ* とに基づいてトルク補正テーブル１２
をアクセスし、回転変化率信号ωreとトルク指令Ｔ* と
に対応する補正トルク指令Ｔ* f を生成する補正トルク
演算回路１３と、この補正トルク演算回路１３から出力
される補正トルク指令Ｔ* f と誘導電動機７の制御内容
として入力された前記トルク指令Ｔ* とを加算して補正
済みのトルク指令ｉ* gsを生成する加算回路１４とを備
えており、誘導電動機７の制御内容となるトルク指令Ｔ
* とセンサ部２の回転検出器８から出力される回転検出
信号ωr とに基づいてトルク補正テーブル１２をアクセ
スして補正トルク指令Ｔ* f を算出するとともに、この
補正トルク指令Ｔ* f に基づき、トルク指令Ｔ* を補正
して補正済みのトルク指令ｉ* gsを生成し、これを演算
部４に供給する。
【００３２】この場合、補正トルク演算回路１３に格納
されているトルク補正テーブル１２は、微分回路１１か
ら出力される回転変化率信号ωreが負方向に変化し、か
つ前記回転変化率信号ωreの値が予め設定されている回
転変化率基準値ωre0 より大きくなったとき、すなわち
誘導電動機７が減速し、このときの減速率が予め設定さ
れた値以上になったとき、誘導電動機７の制御内容とし
て入力されたトルク指令Ｔ* に対応し、微分回路１１か
ら出力される回転変化率信号ωreに比例した値の補正ト
ルク指令Ｔ* f を出力するように設定されている。
されているトルク補正テーブル１２は、微分回路１１か
ら出力される回転変化率信号ωreが負方向に変化し、か
つ前記回転変化率信号ωreの値が予め設定されている回
転変化率基準値ωre0 より大きくなったとき、すなわち
誘導電動機７が減速し、このときの減速率が予め設定さ
れた値以上になったとき、誘導電動機７の制御内容とし
て入力されたトルク指令Ｔ* に対応し、微分回路１１か
ら出力される回転変化率信号ωreに比例した値の補正ト
ルク指令Ｔ* f を出力するように設定されている。
【００３３】演算部４は、誘導電動機７の制御内容とな
る２次励磁指令Φ* 2 を取り込んで励磁電流指令ｉ* ds
を演算する励磁電流演算回路１５と、この励磁電流演算
回路１５から出力される励磁電流指令ｉ* dsとトルク演
算部３から出力されるトルク指令ｉ* gsとに基づいて誘
導電動機７に供給される１次電流のベクトル振幅値｜Ｉ
1 ｜を演算する振幅演算回路１６と、励磁電流演算回路
１５から出力される励磁電流指令ｉ* dsとトルク演算部
３から出力されるトルク指令ｉ* gsとに基づいて誘導電
動機７に供給される１次電流のベクトル位相角Δθを演
算する位相角演算回路１７と、誘導電動機７の制御内容
となる２次励磁指令Φ* 2 とトルク演算部３から出力さ
れるトルク指令ｉ* gsとに基づいて誘導電動機７のすべ
り周波数ωs を演算するすべり周波数演算回路１８と、
このすべり周波数演算回路１８から出力されるすべり周
波数ωs とセンサ部２の回転検出器８から出力される回
転検出信号ωr とを加算して１次電流の周波数ω0 を演
算する加算回路１９とを備えている。
る２次励磁指令Φ* 2 を取り込んで励磁電流指令ｉ* ds
を演算する励磁電流演算回路１５と、この励磁電流演算
回路１５から出力される励磁電流指令ｉ* dsとトルク演
算部３から出力されるトルク指令ｉ* gsとに基づいて誘
導電動機７に供給される１次電流のベクトル振幅値｜Ｉ
1 ｜を演算する振幅演算回路１６と、励磁電流演算回路
１５から出力される励磁電流指令ｉ* dsとトルク演算部
３から出力されるトルク指令ｉ* gsとに基づいて誘導電
動機７に供給される１次電流のベクトル位相角Δθを演
算する位相角演算回路１７と、誘導電動機７の制御内容
となる２次励磁指令Φ* 2 とトルク演算部３から出力さ
れるトルク指令ｉ* gsとに基づいて誘導電動機７のすべ
り周波数ωs を演算するすべり周波数演算回路１８と、
このすべり周波数演算回路１８から出力されるすべり周
波数ωs とセンサ部２の回転検出器８から出力される回
転検出信号ωr とを加算して１次電流の周波数ω0 を演
算する加算回路１９とを備えている。
【００３４】そして、トルク演算部３から出力されるト
ルク指令ｉ* gsと、２次励磁指令Φ* 2 と、センサ部２
の回転検出器８から出力される回転検出信号ωr とに基
づいて誘導電動機７に供給すべき１次電流のベクトル振
幅値｜Ｉ1 ｜と、前記１次電流のベクトル位相角Δθ
と、１次電流の周波数ω0 とを演算してこれらを１次電
流基準発生部５に供給する。
ルク指令ｉ* gsと、２次励磁指令Φ* 2 と、センサ部２
の回転検出器８から出力される回転検出信号ωr とに基
づいて誘導電動機７に供給すべき１次電流のベクトル振
幅値｜Ｉ1 ｜と、前記１次電流のベクトル位相角Δθ
と、１次電流の周波数ω0 とを演算してこれらを１次電
流基準発生部５に供給する。
【００３５】１次電流基準発生部５は、演算部４から出
力される１次電流のベクトル振幅値｜Ｉ1 ｜と、前記１
次電流のベクトル位相角Δθと、１次電流の周波数ω0
とに基づいて電流制御インバータ部６に対する電流指令
となるＵ相電流指令Ｉ* usと、Ｖ相電流指令Ｉ* vsとを
演算してこれらを電流制御インバータ部６に供給する。
力される１次電流のベクトル振幅値｜Ｉ1 ｜と、前記１
次電流のベクトル位相角Δθと、１次電流の周波数ω0
とに基づいて電流制御インバータ部６に対する電流指令
となるＵ相電流指令Ｉ* usと、Ｖ相電流指令Ｉ* vsとを
演算してこれらを電流制御インバータ部６に供給する。
【００３６】電流制御インバータ部６は、１次電流基準
発生部５から出力されるＵ相電流指令Ｉ* usと、Ｖ相電
流指令Ｉ* vsと、センサ部２の各電流センサ９、１０か
ら出力される各電流検出信号とに基づいて交流の駆動電
流を生成するとともに、これらの駆動電流を前記誘導電
動機７に供給して、これを回転駆動する。
発生部５から出力されるＵ相電流指令Ｉ* usと、Ｖ相電
流指令Ｉ* vsと、センサ部２の各電流センサ９、１０か
ら出力される各電流検出信号とに基づいて交流の駆動電
流を生成するとともに、これらの駆動電流を前記誘導電
動機７に供給して、これを回転駆動する。
【００３７】この場合、センサ部２および演算部４、１
次電流基準発生部５、電流制御インバータ部６によって
構成される部分は周知のベクトル制御装置であり、すべ
り周波数ωs を、
次電流基準発生部５、電流制御インバータ部６によって
構成される部分は周知のベクトル制御装置であり、すべ
り周波数ωs を、
【数１】 但し、Ｒs ：誘導電動機７の２次抵抗 Ｌs ：誘導電動機７の２次インダクタンス Ｍ：誘導電動機７の固定子側と回転子側との間の相互イ
ンダクタンス と制御し、１次電流の周波数ω0 を、 ω0 ＝ωr ＋ωs …（２） と制御し、２次励磁指令Φ* 2 を、
ンダクタンス と制御し、１次電流の周波数ω0 を、 ω0 ＝ωr ＋ωs …（２） と制御し、２次励磁指令Φ* 2 を、
【数２】 但し、ｓ：ラプラスの演算子 と制御することにより、誘導電動機７の出力トルクＴ
を、
を、
【数３】 但し、Ｐ：誘導電動機７の極数 と制御することができる。
【００３８】そして、この実施例においては、上述した
センサ部２および演算部４、１次電流基準発生部５、電
流制御インバータ部６によって構成される周知のベクト
ル制御装置に、微分回路１１および補正トルク演算回路
１３、加算回路１４によって構成されるトルク演算部３
を付加しているので、図２（ａ）に示す如く誘導電動機
７の制御内容として入力されたトルク指令Ｔ* が一定で
あっても、図２（ｂ）に示す如く電気自動車が突起など
に乗り上げて、誘導電動機７の回転数が急変したとき、
図２（ｃ）に示す如く微分回路１１によってこれが検出
されて回転変化率信号ωreが変化し、この回転変化率信
号ωreが回転変化率基準値ωre0 を越えたとき（例え
ば、時刻ｔ1 ）、補正トルク演算回路１３によって図２
（ｄ）に示す如く前記回転変化率信号ωreの大きさおよ
びトルク指令Ｔ* の大きさに応じた補正トルク指令Ｔ*
f が生成され、これが加算回路１４によってトルク指令
Ｔ*に加算され、図２（ｅ）に示す如くこの加算回路１
４から出力されている補正済みのトルク指令ｉ* gsの値
が大きくなるように、この補正済みのトルク指令ｉ* gs
の値が補正される。
センサ部２および演算部４、１次電流基準発生部５、電
流制御インバータ部６によって構成される周知のベクト
ル制御装置に、微分回路１１および補正トルク演算回路
１３、加算回路１４によって構成されるトルク演算部３
を付加しているので、図２（ａ）に示す如く誘導電動機
７の制御内容として入力されたトルク指令Ｔ* が一定で
あっても、図２（ｂ）に示す如く電気自動車が突起など
に乗り上げて、誘導電動機７の回転数が急変したとき、
図２（ｃ）に示す如く微分回路１１によってこれが検出
されて回転変化率信号ωreが変化し、この回転変化率信
号ωreが回転変化率基準値ωre0 を越えたとき（例え
ば、時刻ｔ1 ）、補正トルク演算回路１３によって図２
（ｄ）に示す如く前記回転変化率信号ωreの大きさおよ
びトルク指令Ｔ* の大きさに応じた補正トルク指令Ｔ*
f が生成され、これが加算回路１４によってトルク指令
Ｔ*に加算され、図２（ｅ）に示す如くこの加算回路１
４から出力されている補正済みのトルク指令ｉ* gsの値
が大きくなるように、この補正済みのトルク指令ｉ* gs
の値が補正される。
【００３９】これによって、誘導電動機７の回転数の低
下を直ちに補正して、ストールなどが発生しないように
することができる。
下を直ちに補正して、ストールなどが発生しないように
することができる。
【００４０】さらに、トルク指令Ｔ* の値が大きいとき
には、回転変化率信号ωreの値が同じであっても、補正
トルク演算回路１３のゲインを小さくしてこの補正トル
ク演算回路１３から出力される補正トルク指令Ｔ* f の
値を小さくしているので、時刻ｔ2 のようにトルク指令
Ｔ* の値が大きいとき、同一の外乱であっても、誘導電
動機７のトルク変動を小さくすることができる。
には、回転変化率信号ωreの値が同じであっても、補正
トルク演算回路１３のゲインを小さくしてこの補正トル
ク演算回路１３から出力される補正トルク指令Ｔ* f の
値を小さくしているので、時刻ｔ2 のようにトルク指令
Ｔ* の値が大きいとき、同一の外乱であっても、誘導電
動機７のトルク変動を小さくすることができる。
【００４１】このようにこの実施例においては、センサ
部２および演算部４、１次電流基準発生部５、電流制御
インバータ部６によって構成される周知のベクトル制御
装置に、微分回路１１および補正トルク演算回路１３、
加算回路１４によって構成されるトルク演算部３を付加
し、このトルク演算部３によって誘導電動機７の回転数
が急激に低下したとき、これを検出して補正トルク指令
Ｔ* f を生成し、この補正トルク指令Ｔ* f に基づいて
トルク指令Ｔ* を補正するようにしているので、電気自
動車が突起などに乗り上げて誘導電動機７が減速したと
き、これを検出して誘導電動機７のトルクを増大させ、
これによって車両駆動時の操作感を向上させることがで
きる。
部２および演算部４、１次電流基準発生部５、電流制御
インバータ部６によって構成される周知のベクトル制御
装置に、微分回路１１および補正トルク演算回路１３、
加算回路１４によって構成されるトルク演算部３を付加
し、このトルク演算部３によって誘導電動機７の回転数
が急激に低下したとき、これを検出して補正トルク指令
Ｔ* f を生成し、この補正トルク指令Ｔ* f に基づいて
トルク指令Ｔ* を補正するようにしているので、電気自
動車が突起などに乗り上げて誘導電動機７が減速したと
き、これを検出して誘導電動機７のトルクを増大させ、
これによって車両駆動時の操作感を向上させることがで
きる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ルク制御を行なうベクトル制御装置において、誘導電動
機が減速したとき、これを検出して前記誘導電動機のト
ルクを増大させ、これによって車両駆動時の操作感を向
上させることができる。
ルク制御を行なうベクトル制御装置において、誘導電動
機が減速したとき、これを検出して前記誘導電動機のト
ルクを増大させ、これによって車両駆動時の操作感を向
上させることができる。
【図１】本発明による誘導電動機のベクトル制御装置の
一実施例を示すブロック図である。
一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す誘導電動機のベクトル制御装置の動
作例を示す波形図である。
作例を示す波形図である。
【図３】従来から知られている誘導電動機のベクトル制
御装置の一例を示すブロック図である。
御装置の一例を示すブロック図である。
【図４】従来から知られている誘導電動機のベクトル制
御装置の他の一例を示すブロック図である。
御装置の他の一例を示すブロック図である。
【図５】図４に示す誘導電動機のベクトル制御装置にお
いて速度ループ積分項オフセット加算回路が無いときの
動作例を示す波形図である。
いて速度ループ積分項オフセット加算回路が無いときの
動作例を示す波形図である。
【図６】図４に示す誘導電動機のベクトル制御装置の動
作例を示す波形図である。
作例を示す波形図である。
１ 誘導電動機のベクトル制御装置 ２ センサ部 ３ トルク演算部（トルク補正演算部） ４ 演算部 ５ １次電流基準発生部 ６ 電流制御インバータ部 ７ 誘導電動機 ８ 回転検出器 ９、１０ 電流センサ １１ 微分回路 １２ トルク補正テーブル １３ 補正トルク演算回路 １４ 加算回路 １５ 励磁電流演算回路 １６ 振幅演算回路 １７ 位相角演算回路 １８ すべり周波数演算回路 １９ 加算回路
Claims (1)
- 【請求項１】 電気自動車に設けられた誘導電動機の回
転数を検出する回転検出器と、 前記回転検出器により前記誘導電動機の回転急変が検出
されたとき、前記誘導電動機の制御内容として入力され
たトルク指令の値を補正するトルク補正演算部と、 このトルク補正演算部から出力される補正済みのトルク
指令、前記誘導電動機の制御内容として入力された２次
励磁指令および前記回転検出器の出力に基づいて前記誘
導電動機に供給すべき１次電流のベクトルの振幅値と前
記１次電流のベクトルの位相角と１次電流の周波数とを
演算する演算部と、 この演算部の出力に基づいてＵ相電流指令とＶ相電流指
令とを演算する１次電流基準発生部と、 この１次電流基準発生部の出力に基づいて交流の駆動電
流を生成し、これらの駆動電流を前記誘導電動機に供給
して、これを回転駆動する電流制御インバータ部と、 を備えたことを特徴とする誘導電動機のベクトル制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5238151A JPH0799799A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 誘導電動機のベクトル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5238151A JPH0799799A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 誘導電動機のベクトル制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0799799A true JPH0799799A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=17025955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5238151A Pending JPH0799799A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 誘導電動機のベクトル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799799A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006224820A (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 装軌車輌における操向制御方法及び装置 |
| JP2010207053A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Nissan Motor Co Ltd | 電動車両のモータ制御装置 |
-
1993
- 1993-09-24 JP JP5238151A patent/JPH0799799A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4672387B2 (ja) * | 2005-02-17 | 2011-04-20 | 三菱重工業株式会社 | 装軌車輌における操向制御方法及び装置 |
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