JPH09191697A - Vector controlling device for ac motor - Google Patents

Vector controlling device for ac motor

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JPH09191697A
JPH09191697A JP7343960A JP34396095A JPH09191697A JP H09191697 A JPH09191697 A JP H09191697A JP 7343960 A JP7343960 A JP 7343960A JP 34396095 A JP34396095 A JP 34396095A JP H09191697 A JPH09191697 A JP H09191697A
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vector
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秀幸 清水
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the response speed of a torque control in an AC motor and let the output torque of an induction motor follow up a torque command value precisely. SOLUTION: In a vector control command value calculating means 1, a magnetizing current command value IdRef and a torque current command value IqRef are calculated, based on a flux command value ΦRef and a torque command value TqRef. Based on these magnetizing current command value and torque current command value, voltage vector command values VdRef, VqRef are calculated by a voltage command value calculating means 2. By adding the angle of the voltage vector command value against a flux direction to the output voltage phase angle of an electric power converter by the feedforward control, the response speed of a current control is increased. Also, by correcting the magnetizing current command value IdRef and the torque current command value IqRef using a flux corrected value ΔΦcalculated by a flux corrected value calculating means 9, the output torque of an induction motor is caused to follow up the torque command value TqRef in consideration of an actual flux change.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は交流誘導電動機又は
永久磁石同期電動機のベクトル制御を行う交流電動機の
ベクトル制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vector control device for an AC electric motor which performs vector control of an AC induction motor or a permanent magnet synchronous motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】直流電力を交流電力に変換するインバー
タのような電力変換装置を介して交流電動機を制御する
方式において、特に高速な制御応答を目的とする方式と
して電動機の一次電流を磁束方向と平行な磁化電流とこ
れと直交する方向のトルク電流とに分離して制御を行う
ベクトル制御方式が知られている。
2. Description of the Related Art In a method of controlling an AC electric motor through a power conversion device such as an inverter that converts DC electric power into AC electric power, the primary current of the electric motor is changed to a magnetic flux direction in order to achieve a high-speed control response. A vector control method is known in which control is performed by separating into a parallel magnetizing current and a torque current in a direction orthogonal to the magnetizing current.

【0003】図23は従来の誘導電動機を制御対象とす
る交流電動機のベクトル制御装置の一例を示している。
この従来のベクトル制御装置100は、ベクトル制御指
令演算手段101、d軸電流制御手段102、q軸電流
制御手段103、すべり角周波数積分手段104、電圧
座標変換手段105及び三角波発生手段106、パルス
幅変調(PWM)電圧発生手段107で構成される。な
お、インバータは相電圧が3レベル出力の3相出力PW
Mインバータとして説明する。
FIG. 23 shows an example of a conventional AC motor vector control device for which an induction motor is controlled.
This conventional vector control device 100 includes vector control command calculation means 101, d-axis current control means 102, q-axis current control means 103, slip angle frequency integration means 104, voltage coordinate conversion means 105, triangular wave generation means 106, and pulse width. It is composed of a modulation (PWM) voltage generating means 107. The inverter has a three-phase output PW with a three-phase output of phase voltage.
This will be described as an M inverter.

【0004】そしてベクトル制御指令値演算手段101
は、磁束指令値ΦRefとトルク指令値TqRefを入力とし
て、次の数1式の演算によって磁化電流指令値IdRef、
トルク電流指令値IqRef、すべり角周波数指令値ωsRef
を出力する。
Vector control command value calculation means 101
Input the magnetic flux command value ΦRef and the torque command value TqRef, and calculate the magnetizing current command value IdRef,
Torque current command value IqRef, slip angular frequency command value ωsRef
Is output.

【0005】[0005]

【数1】 ただし、M:電動機の相互インダクタンス L2:電動機の二次インダクタンス R2:電動機の二次抵抗 またd軸電流制御手段102は、ベクトル制御指令値演
算手段101から出力される磁化電流指令値IdRefから
磁化電流実際値Idを差引いた値を入力とし、次の数2式
で表わされる比例積分制御により磁束軸電圧指令値VdRe
fを出力する。
[Equation 1] However, M: Mutual inductance of the electric motor L2: Secondary inductance of the electric motor R2: Secondary resistance of the electric motor Further, the d-axis current control means 102 calculates the magnetizing current from the magnetizing current command value IdRef output from the vector control command value calculating means 101. The value obtained by subtracting the actual value Id is input, and the magnetic flux axis voltage command value VdRe
Output f.

【0006】[0006]

【数2】 ただし、s:微分演算子 Gp:比例ゲイン Gi:積分ゲイン q軸電流制御手段103は、ベクトル制御指令値演算手
段101から出力されるトルク電流指令値IqRefからト
ルク電流実際値Iqを差引いた値を入力とし、次の数3式
で表わされる比例積分制御によりトルク軸電圧指令値Vq
Refを出力する。
[Equation 2] However, s: differential operator Gp: proportional gain Gi: integral gain The q-axis current control means 103 subtracts the torque current actual value Iq from the torque current command value IqRef output from the vector control command value calculation means 101. The torque axis voltage command value Vq is input by the proportional-plus-integral control expressed by the following Equation 3.
Output Ref.

【0007】[0007]

【数3】 ただし、s:微分演算子 Gp:比例ゲイン Gi:積分ゲイン さらにすべり角周波数積分手段104は、ベクトル制御
指令値演算手段101から出力されたすべり角周波数指
令値ωsRefを入力として、入力の積分値をすべり周波数
位相角θsとして出力する。すなわち、次の数4式の演
算を実行するのである。
(Equation 3) However, s: Differential operator Gp: Proportional gain Gi: Integral gain Further, the slip angular frequency integrator 104 receives the slip angular frequency command value ωsRef output from the vector control command value calculator 101 as an input, and calculates the integrated value of the input. Output as slip frequency phase angle θs. That is, the operation of the following equation 4 is executed.

【0008】[0008]

【数4】 ただし、s:微分演算子 さらに電圧座標変換手段105は、d軸電流制御手段1
02から出力される磁束軸電圧指令値VdRefと、q軸電
流制御手段103から出力されるトルク軸電圧指令値Vq
Refと、すべり角周波数積分手段104から出力される
すべり周波数位相角θs及び電動機回転子位相角θrの和
であるインバータ出力電圧位相角θ1とを入力として、
次の数5式の演算によりU相、V相、W相それぞれの電
圧指令値VuRef,VvRef,VwRefを出力する。
(Equation 4) However, s: differential operator, and the voltage coordinate conversion means 105 is the d-axis current control means 1
02 and the torque axis voltage command value Vq output from the q-axis current control means 103.
Ref and the inverter output voltage phase angle θ1 which is the sum of the slip frequency phase angle θs and the motor rotor phase angle θr output from the slip angle frequency integrating means 104 are input,
The voltage command values VuRef, VvRef, and VwRef of the U phase, V phase, and W phase are output by the calculation of the following formula 5.

【0009】[0009]

【数5】 三角波発生手段106は、次の数6式に示した3レベル
出力のインバータ用の正負2つの一定角周波数ωswの三
角波TRIp,TRImを発生して出力する。
(Equation 5) The triangular wave generating means 106 generates and outputs triangular waves TRIp and TRIm having two positive and negative constant angular frequencies ωsw for a three-level output inverter shown in the following equation (6).

【0010】[0010]

【数6】 ここで、θsw=ωsw・tであり、かつ2π>θsw≧0であ
る。
(Equation 6) Here, θsw = ωsw · t and 2π> θsw ≧ 0.

【0011】そしてPWM電圧発生手段107は、これ
らの電圧座標変換手段105からの各相の電圧指令値Vu
Ref,VvRef,VwRefと、三角波発生手段106からの三角
波TRIp,TRImを入力として、次の数7式の演算によって
各相のPWM電圧指令VuPWM,VvPWM,VwPWMを出力する。
Then, the PWM voltage generating means 107 outputs the voltage command value Vu of each phase from the voltage coordinate converting means 105.
Ref, VvRef, VwRef and the triangular waves TRIp, TRIm from the triangular wave generating means 106 are input, and the PWM voltage commands VuPWM, VvPWM, VwPWM of each phase are output by the operation of the following formula 7.

【0012】[0012]

【数7】U相の場合: VuRef≧TRIpのとき: VuPWM=Vdc/2 TRIp>VuRef>TRImのとき: VuPWM=0 VuRef≦TRImのとき: VuPWM=−Vdc/2 V相の場合: VvRef≧TRIpのとき: VvPWM=Vdc/2 TRIp>VvRef>TRImのとき: VvPWM=0 VvRef≦TRImのとき: VvPWM=−Vdc/2 W相の場合: VwRef≧TRIpのとき: VwPWM=Vdc/2 TRIp>VwRef>TRImのとき: VwPWM=0 VwRef≦TRImのとき: VwPWM=−Vdc/2 また従来の永久磁石同期電動機を制御対象とする交流電
動機のベクトル制御装置は、図24に示すような構成で
ある。この従来の交流電動機のベクトル制御装置110
は、ベクトル制御指令演算手段111、d軸電流制御手
段112、q軸電流制御手段113、電圧座標変換手段
115及び三角波発生手段106、パルス幅変調(PW
M)電圧発生手段117で構成される。なお、ここでも
インバータは相電圧が3レベル出力の3相出力PWMイ
ンバータとする。
[Equation 7] For U phase: When VuRef ≧ TRIp: VuPWM = Vdc / 2 When TRIp>VuRef> TRIm: VuPWM = 0 When VuRef ≦ TRIm: VuPWM = −Vdc / 2 For V phase: VvRef ≧ TRIp: VvPWM = Vdc / 2 TRIp>VvRef> TRIm: VvPWM = 0 VvRef ≦ TRIm: VvPWM = −Vdc / 2 W phase: VwRef ≧ TRIp: VwPWM = Vdc / 2 TRIp> When VwRef> TRIm: VwPWM = 0 When VwRef ≦ TRIm: VwPWM = −Vdc / 2 Further, the conventional vector controller for an AC electric motor, which controls a permanent magnet synchronous motor, has a configuration shown in FIG. . This conventional AC motor vector controller 110
Are vector control command calculation means 111, d-axis current control means 112, q-axis current control means 113, voltage coordinate conversion means 115, triangular wave generation means 106, pulse width modulation (PW).
M) Comprised of voltage generation means 117. In this case also, the inverter is a three-phase output PWM inverter with three-phase output of phase voltage.

【0013】ベクトル制御指令値演算手段111は、磁
束電流指令値ΦRefとトルク指令値TqRefを入力として、
次の数8式の演算によって磁束方向電流指令値IdRef、
トルク電流指令値IqRefを出力する。ただし、永久磁石
の磁束方向をd軸、磁束方向と直交する方向をq軸とす
る。
The vector control command value calculation means 111 receives the magnetic flux current command value ΦRef and the torque command value TqRef as inputs,
The magnetic flux direction current command value IdRef,
Outputs the torque current command value IqRef. However, the magnetic flux direction of the permanent magnet is the d-axis, and the direction orthogonal to the magnetic flux direction is the q-axis.

【0014】[0014]

【数8】 ただし、Φf:永久磁石磁束 Ld:電動機のd軸インダクタンス Lq:電動機のq軸インダクタンス またd軸電流制御手段112は、ベクトル制御指令値演
算手段111から出力される磁束方向電流指令値IdRef
から磁束方向電流実際値Idを差引いた値を入力とし、次
の数9式で表わされる比例積分制御により磁束軸電圧指
令値VdRefを出力する。
(Equation 8) However, Φf: Permanent magnet magnetic flux Ld: Electric motor d-axis inductance Lq: Electric motor q-axis inductance Further, the d-axis current control means 112 outputs the magnetic flux direction current command value IdRef output from the vector control command value calculation means 111.
The value obtained by subtracting the actual magnetic flux direction current value Id from is input, and the magnetic flux axis voltage command value VdRef is output by the proportional-plus-integral control expressed by the following equation (9).

【0015】[0015]

【数9】 ただし、s:微分演算子 Gp:比例ゲイン Gi:積分ゲイン q軸電流制御手段113は、ベクトル制御指令値演算手
段111から出力されるトルク電流指令値IqRefからト
ルク電流実際値Iqを差引いた値を入力とし、次の数10
式で表わされる比例積分制御によりトルク軸電圧指令値
VqRefを出力する。
[Equation 9] However, s: differential operator Gp: proportional gain Gi: integral gain The q-axis current control unit 113 subtracts the torque current actual value Iq from the torque current command value IqRef output from the vector control command value calculation unit 111. As input, the following number 10
Torque axis voltage command value by proportional-plus-integral control expressed by the formula
Output VqRef.

【0016】[0016]

【数10】 ただし、s:微分演算子 Gp:比例ゲイン Gi:積分ゲイン さらに電圧座標変換手段115は、d軸電流制御手段1
12から出力される磁束軸電圧指令値VdRefとq軸電流
制御手段113から出力されるトルク軸電圧指令値VdRe
fと電動機回転子位相角θrとを入力として、次の数11
式の演算によりU相、V相、W相それぞれの電圧指令値
VuRef,VvRef,VwRefを出力する。
(Equation 10) However, s: differential operator Gp: proportional gain Gi: integral gain Furthermore, the voltage coordinate conversion means 115 is the d-axis current control means 1.
12 and the torque axis voltage command value VdRe output from the q-axis current control means 113.
Inputting f and the motor rotor phase angle θr, the following equation 11
Voltage command value for each of U-phase, V-phase, and W-phase calculated by the formula
Output VuRef, VvRef, VwRef.

【0017】[0017]

【数11】 三角波発生手段106は、上記の誘導電動機を制御対象
とする場合と同様に数6式に示した3レベル出力のイン
バータ用の正負2つの一定角周波数ωswの三角波TRIp,T
RImを発生して出力する。
[Equation 11] The triangular wave generating means 106 is a triangular wave TRIp, T having two positive and negative constant angular frequencies ωsw for a three-level output inverter shown in the equation (6) as in the case of controlling the induction motor.
Generate and output RIm.

【0018】そしてPWM電圧発生手段117は、これ
らの電圧座標変換手段115からの各相の電圧指令値Vu
Ref,VvRef,VwRefと、三角波発生手段106からの三角
波TRIp,TRImを入力として、次の数12式の演算によっ
て各相のPWM電圧指令VuPWM,VvPWM,VwPWMを出力す
る。
The PWM voltage generating means 117 then outputs the voltage command value Vu of each phase from the voltage coordinate converting means 115.
Ref, VvRef, VwRef and the triangular waves TRIp, TRIm from the triangular wave generating means 106 are input, and the PWM voltage commands VuPWM, VvPWM, VwPWM for each phase are output by the operation of the following formula (12).

【0019】[0019]

【数12】U相の場合: VuRef≧TRIpのとき: VuPWM=Vdc/2 TRIp>VuRef>TRImのとき: VuPWM=0 VuRef≦TRImのとき: VuPWM=−Vdc/2 V相の場合: VvRef≧TRIpのとき: VvPWM=Vdc/2 TRIp>VvRef>TRImのとき: VvPWM=0 VvRef≦TRImのとき: VvPWM=−Vdc/2 W相の場合: VwRef≧TRIpのとき: VwPWM=Vdc/2 TRIp>VwRef>TRImのとき: VwPWM=0 VwRef≦TRImのとき: VwPWM=−Vdc/2 このようなベクトル制御方式を採用した交流電動機のベ
クトル制御装置は、電動機出力トルクと電動機磁束とを
制御するために電動機の電流、電圧などをベクトル量と
見なし、電動機の固定子巻線上から見ると交流量である
これらの値を回転磁界上から見て直流量に変換し、これ
を磁束と平行な成分とこれと直交する成分とに分離して
それぞれを電流瞬時値制御によって独立に制御するよう
にしている。
[Equation 12] For U phase: When VuRef ≥ TRIp: VuPWM = Vdc / 2 When TRIp>VuRef> TRIm: VuPWM = 0 When VuRef ≤ TR Im: VuPWM = -Vdc / 2 For V phase: VvRef ≥ TRIp: VvPWM = Vdc / 2 TRIp>VvRef> TRIm: VvPWM = 0 VvRef ≦ TRIm: VvPWM = −Vdc / 2 W phase: VwRef ≧ TRIp: VwPWM = Vdc / 2 TRIp> When VwRef> TRIm: VwPWM = 0 When VwRef ≦ TRIm: VwPWM = −Vdc / 2 The vector control device of the AC electric motor adopting such a vector control method controls the electric motor output torque and the electric motor magnetic flux. The current and voltage of the motor are regarded as vector quantities, and when viewed from the stator winding of the motor, these values, which are AC quantities, are converted into DC quantities when viewed from the rotating magnetic field, and this is converted into a component parallel to the magnetic flux and this. And the components orthogonal to each other are separated so that they are independently controlled by instantaneous current value control.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の交流電動機のベクトル制御装置では、次のような
問題点があった。すなわち、交流電動機のベクトル制御
装置では、電力変換装置の出力周波数が可変であると共
に、電流制御の高速応答性を実現するためにパルス幅変
調(PWM)を行って出力電圧の大きさを可変制御する
必要がある。
However, such a conventional AC motor vector control device has the following problems. That is, in the vector control device of the AC motor, the output frequency of the power converter is variable, and the magnitude of the output voltage is variably controlled by performing pulse width modulation (PWM) to realize high-speed response of current control. There is a need to.

【0021】しかしながら、電力変換装置の出力容量を
低減するためには、出力電圧を最大限に利用することが
必要であり、ベクトル制御のために出力電圧を可変にし
て出力電圧の上限に余裕を持たせることは、電力変換装
置の出力容量の増加、さらにはこの結果として装置の体
積、重量の増加を招くことになる問題点があった。
However, in order to reduce the output capacity of the power converter, it is necessary to maximize the use of the output voltage, and the output voltage is made variable for vector control so that there is a margin in the upper limit of the output voltage. There is a problem in that the use of the power converter causes an increase in the output capacity of the power conversion device and, as a result, an increase in the volume and weight of the device.

【0022】また永久磁石同期電動機のベクトル制御を
行う場合には、電動機の回転数が高い領域では端子電圧
が電力変換装置の最大出力電圧に近づいて電流瞬時値制
御が不安定になるため、電動機の端子電圧が電力変換装
置の最大出力電圧を超えないように磁束方向に弱め磁束
電流を流すが、この電流は電動機トルクに寄与しないも
のであるので、上記の課題に加えて、必要以上の弱め磁
束電流を流すことによって電動機の発熱量の増加と電力
変換装置の出力容量の増加を招くことになる問題点があ
った。
When performing vector control of the permanent magnet synchronous motor, the terminal voltage approaches the maximum output voltage of the power converter and the instantaneous current value control becomes unstable in a region where the rotation speed of the motor is high. In order to prevent the terminal voltage of the power supply from exceeding the maximum output voltage of the power converter, a magnetic flux current is weakened in the direction of the magnetic flux, but this current does not contribute to the motor torque. There is a problem that the heat generation amount of the electric motor and the output capacity of the power conversion device increase due to the flow of the magnetic flux current.

【0023】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、交流電圧を交流電動機に供給する電力
変換装置の出力電圧の大きさを最大値で固定したままで
も電動機トルクの高速な制御が可能な交流電動機のベク
トル制御装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. Even when the magnitude of the output voltage of the power converter for supplying the AC voltage to the AC motor is fixed at the maximum value, the motor torque is high. An object of the present invention is to provide a vector control device for an AC electric motor capable of various controls.

【0024】本発明の他の目的は、永久磁石同期電動機
のベクトル制御において、弱め磁束電流を必要最小限に
しつつ制御系の安定性を確保することにある。
Another object of the present invention is to ensure the stability of the control system while minimizing the weakening magnetic flux current in the vector control of the permanent magnet synchronous motor.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、誘導
電動機を制御対象として、出力電圧の大きさと周波数及
び位相の制御が可能な電力変換装置を介して前記誘導電
動機に供給される一次電流を前記誘導電動機の磁束と平
行な磁束方向成分(磁化電流)とこれに直交するトルク
方向成分(トルク電流)とに分離し、各々を独立に制御
する交流電動機のベクトル制御装置において、磁束指令
値とトルク指令値と磁束補正値とを入力とし、磁化電流
指令値とトルク電流指令値とすべり角周波数指令値とを
算出するベクトル制御指令値演算手段と、前記ベクトル
制御指令値演算手段からの磁化電流指令値とトルク電流
指令値とを入力とし、磁束方向成分電圧指令値と前記磁
束と直交する方向のトルク方向成分電圧指令値とを算出
する電圧指令値演算手段と、前記電圧指令値演算手段か
らの磁束方向成分電圧指令値とトルク方向成分電圧指令
値とを入力とし、電圧ベクトルの大きさと前記磁束方向
に対する電圧ベクトルの角度とを算出する極座標変換手
段と、前記電力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、
電圧ベクトルの大きさの指令値を算出する電圧ベクトル
の大きさ指令値演算手段と、前記極座標変換手段からの
電圧ベクトルの大きさと前記電圧ベクトルの大きさ指令
値演算手段からの電圧ベクトルの大きさの指令値と、電
圧固定指令とを入力とし、前記電圧固定指令に基づいて
新たな電圧ベクトルの大きさを算出する電圧固定手段
と、前記電圧固定手段からの新たな電圧ベクトルの大き
さと前記電力変換装置の直流リンク電圧とを入力とし、
前記電力変換装置の出力電圧の変調率を算出する変調率
演算手段と、前記ベクトル制御指令値演算手段からのす
べり角周波数指令値を積分してすべり周波数位相角とし
て出力するすべり角周波数積分手段と、前記ベクトル制
御指令値演算手段からの磁化電流指令値と、磁化電流実
際値とを入力とし、前記磁束補正値を算出して前記ベク
トル制御指令値演算手段に入力として与える磁束補正値
演算手段と、前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの
角度、前記すべり角周波数積分手段からのすべり周波数
位相角及び前記誘導電動機の回転子位相角の和である電
力変換装置の出力電圧位相角と、前記変調率演算手段か
らの変調率とを入力とし、前記電力変換装置の出力のパ
ルス幅変調電圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発生
手段とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, an induction motor is controlled by a primary power source which is supplied to the induction motor through a power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of an output voltage. In the vector controller of the AC motor, which separates the current into a magnetic flux direction component (magnetizing current) parallel to the magnetic flux of the induction motor and a torque direction component (torque current) orthogonal to the magnetic flux direction component, a magnetic flux command A vector control command value calculating means for calculating a magnetizing current command value, a torque current command value, and a slip angular frequency command value by inputting a value, a torque command value, and a magnetic flux correction value, and the vector control command value calculating means. A voltage command value operation for inputting a magnetizing current command value and a torque current command value and calculating a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux. Means and polar coordinate conversion means for inputting the magnetic flux direction component voltage command value and the torque direction component voltage command value from the voltage command value calculation means, and calculating the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction. , Using the DC link voltage of the power converter as an input,
A voltage vector magnitude command value calculating means for calculating a voltage vector magnitude command value, a voltage vector magnitude from the polar coordinate converting means, and a voltage vector magnitude from the voltage vector magnitude command value computing means , And a voltage fixing means for calculating a magnitude of a new voltage vector based on the voltage fixing instruction, and a magnitude of the new voltage vector from the voltage fixing means and the power. Input the DC link voltage of the converter,
Modulation factor calculating means for calculating the modulation factor of the output voltage of the power converter, and slip angle frequency integrating means for integrating the slip angle frequency command value from the vector control command value calculating means and outputting it as a slip frequency phase angle. A magnetic flux correction value calculating means for inputting a magnetizing current command value and a magnetizing current actual value from the vector control command value calculating means, calculating the magnetic flux correction value and giving the calculated magnetic flux correction value as an input to the vector control command value calculating means, An output voltage phase angle of the power converter which is the sum of the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means, the slip frequency phase angle from the slip angle frequency integration means and the rotor phase angle of the induction motor, and the modulation factor. And a pulse width modulation voltage generating means for inputting the modulation rate from the computing means and outputting a pulse width modulation voltage command value of the output of the power converter. It is.

【0026】この請求項1の発明では、磁束指令値とト
ルク指令値とをもとにして磁化電流指令値とトルク電流
指令値を算出し、これらの磁化電流指令値とトルク電流
指令値とをもとにして電圧ベクトル指令値を算出する。
そしてこの電圧ベクトル指令値の磁束方向に対する角度
を電力変換装置の出力電圧位相角にフィードフォワード
で加えることによって電流制御の応答速度を速める。
According to the invention of claim 1, the magnetizing current command value and the torque current command value are calculated based on the magnetic flux command value and the torque command value, and the magnetizing current command value and the torque current command value are calculated. Based on this, the voltage vector command value is calculated.
Then, the angle of the voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction is feedforwardly added to the output voltage phase angle of the power converter to speed up the response speed of the current control.

【0027】また磁束補正値を用いて磁化電流指令値、
トルク電流指令値を補正することにより、実際の磁束の
変化を考慮して誘導電動機の出力トルクをトルク指令値
に追従させる。
Further, using the magnetic flux correction value, the magnetizing current command value,
By correcting the torque current command value, the output torque of the induction motor is made to follow the torque command value in consideration of the actual change in magnetic flux.

【0028】請求項2の発明は、請求項1の発明の交流
電動機のベクトル制御装置において、さらに、前記ベク
トル制御指令値演算手段からのトルク電流指令値と、ト
ルク電流実際値とを入力とし、すべり周波数位相角補正
値を算出して前記電力変換装置の出力電圧位相角に加算
するトルク電流制御手段を備えたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the vector control device for an AC electric motor according to the first aspect of the present invention, the torque current command value from the vector control command value calculating means and the actual torque current value are input. Torque current control means for calculating a slip frequency phase angle correction value and adding it to the output voltage phase angle of the power converter is provided.

【0029】この請求項2の発明では、トルク電流指令
値とトルク電流実際値との差から算出したすべり周波数
位相角補正値によって電力変換装置の出力電圧位相角を
補正することにより、電動機出力トルクをトルク指令値
に正確に追従させる。
According to the second aspect of the present invention, the output voltage phase angle of the power converter is corrected by the slip frequency phase angle correction value calculated from the difference between the torque current command value and the actual torque current value. Accurately follows the torque command value.

【0030】請求項3の発明は、誘導電動機を制御対象
として、出力電圧の大きさと周波数及び位相の制御が可
能な電力変換装置を介して前記誘導電動機に供給される
一次電流を前記誘導電動機の磁束と平行な磁束方向成分
(磁化電流)とこれに直交するトルク方向成分(トルク
電流)とに分離し、各々を独立に制御する交流電動機の
ベクトル制御装置において、磁束指令値とトルク指令値
と磁束補正値とを入力とし、磁化電流指令値とトルク電
流指令値とすべり角周波数指令値とを算出するベクトル
制御指令値演算手段と、前記ベクトル制御指令値演算手
段からの磁化電流指令値とトルク電流指令値とを入力と
し、磁束方向成分電圧指令値と前記磁束と直交する方向
のトルク方向成分電圧指令値とを算出する電圧指令値演
算手段と、前記電力変換装置の出力電圧の角周波数を入
力とし、第1重み係数と第2重み係数とを算出する重み
係数演算手段と、前記ベクトル制御指令値演算手段から
の磁化電流指令値と、磁化電流実際値との差に前記重み
係数演算手段からの第1重み係数を乗じた値を入力と
し、磁束方向成分電圧補正値を算出するd軸電流制御手
段と、前記ベクトル制御指令値演算手段からのベクトル
電流指令値とベクトル電流実際値との差に前記重み係数
演算手段からの第1重み係数を乗じた値を入力とし、ト
ルク方向成分電圧補正値を算出するq軸電流制御手段
と、前記電圧指令値演算手段からの磁束方向成分電圧指
令値に前記d軸電流制御手段からの磁束方向成分電圧補
正値を加算して新たな磁束方向成分電圧指令値とし、前
記電圧指令値演算手段からのトルク方向成分電圧指令値
に前記q軸電流制御手段からのトルク方向成分電圧補正
値を加算して新たなトルク方向成分電圧指令値とし、こ
れらの新たな磁束方向成分電圧指令値とトルク方向成分
電圧指令値とを入力とし、電圧ベクトルの大きさと前記
磁束方向に対する電圧ベクトルの角度とを算出する極座
標変換手段と、前記電力変換装置の直流リンク電圧を入
力とし、電圧ベクトルの大きさの指令値を算出する電圧
ベクトルの大きさ指令値演算手段と、前記極座標変換手
段からの電圧ベクトルの大きさと前記電圧ベクトルの大
きさ指令値演算手段からの電圧ベクトルの大きさの指令
値と、電圧固定指令とを入力とし、前記電圧固定指令に
基づいて新たな電圧ベクトルの大きさを算出する電圧固
定手段と、前記新たな電圧ベクトルの大きさと前記電力
変換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記電力変換
装置の出力電圧の変調率を算出する変調率演算手段と、
前記ベクトル制御指令値演算手段からのすべり角周波数
指令値を積分してすべり周波数位相角として出力するす
べり角周波数積分手段と、前記ベクトル制御指令値演算
手段からの磁化電流指令値と、磁化電流実際値との差に
前記重み係数演算手段からの第2重み係数を乗じた値を
入力とし、前記磁束補正値を算出して前記ベクトル制御
指令値演算手段に入力として与える磁束補正値演算手段
と、前記ベクトル制御指令値演算手段からのトルク電流
指令値と、トルク電流実際値との差に前記重み係数演算
手段からの第2重み係数を乗じた値を入力とし、すべり
周波数位相角補正値を算出するトルク電流制御手段と、
前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの角度、前記す
べり角周波数積分手段からのすべり周波数位相角、前記
トルク電流制御手段からのすべり周波数位相角補正値及
び前記誘導電動機の回転子位相角の和である電力変換装
置の出力電圧位相角と、前記変調率演算手段からの変調
率とを入力とし、前記電力変換装置の出力のパルス幅変
調電圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発生手段とを
備えたものである。
According to a third aspect of the present invention, a primary current supplied to the induction motor via the power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of the output voltage is controlled by the induction motor. In a vector control device for an AC motor that separates a magnetic flux direction component (magnetizing current) parallel to the magnetic flux and a torque direction component (torque current) orthogonal to the magnetic flux direction component and controls each independently, the magnetic flux command value and the torque command value A vector control command value calculating means for calculating a magnetizing current command value, a torque current command value, and a slip angular frequency command value using the magnetic flux correction value as an input, and a magnetizing current command value and torque from the vector control command value calculating means. Voltage command value calculating means for calculating a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux, using the current command value as an input; Weighting coefficient calculation means for calculating the first weighting coefficient and the second weighting coefficient by using the angular frequency of the output voltage of the converter, the magnetizing current command value from the vector control command value calculating means, and the magnetizing current actual value. And a vector current from the vector control command value computing means, with a value obtained by multiplying the difference from the above by the first weighting coefficient from the weighting factor computing means as an input, and calculating a magnetic flux direction component voltage correction value. The q-axis current control means for calculating the torque direction component voltage correction value, and the voltage command value, with a value obtained by multiplying the difference between the command value and the actual vector current value by the first weight coefficient from the weight coefficient calculation means as an input. A new magnetic flux direction component voltage command value is obtained by adding the magnetic flux direction component voltage correction value from the d-axis current control means to the magnetic flux direction component voltage command value from the calculation means, and the torque direction from the voltage command value calculation means is obtained. The torque direction component voltage correction value from the q-axis current control means is added to the divided voltage command value to obtain a new torque direction component voltage command value, and these new magnetic flux direction component voltage command value and torque direction component voltage command value are added. And the polar coordinate conversion means for calculating the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction, and the DC link voltage of the power conversion device as input, and calculating the command value of the magnitude of the voltage vector. Input voltage vector magnitude command value computing means, voltage vector magnitude from the polar coordinate transformation means and voltage vector magnitude command value from the voltage vector magnitude command value computing means, and voltage fixed command Voltage fixing means for calculating the magnitude of a new voltage vector based on the voltage fixing command, and the magnitude of the new voltage vector and the power conversion. A DC link voltage of the device, and a modulation factor calculating means for calculating a modulation factor of the output voltage of the power converter,
A slip angle frequency integrating means for integrating the slip angular frequency command value from the vector control command value calculating means and outputting it as a slip frequency phase angle, a magnetizing current command value from the vector control command value calculating means, and a magnetizing current actual A value obtained by multiplying the difference from the value by a second weighting coefficient from the weighting coefficient calculating means as an input, calculating the magnetic flux correction value, and giving it to the vector control command value calculating means as an input; The slip frequency phase angle correction value is calculated by inputting a value obtained by multiplying the difference between the torque current command value from the vector control command value calculation means and the actual torque current value by the second weighting coefficient from the weighting coefficient calculation means. Torque current control means for
It is the sum of the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means, the slip frequency phase angle from the slip angle frequency integration means, the slip frequency phase angle correction value from the torque current control means, and the rotor phase angle of the induction motor. The output voltage phase angle of the power converter and the modulation factor from the modulation factor calculator are input, and a pulse width modulation voltage generator that outputs a pulse width modulation voltage command value of the output of the power converter is provided. It is a thing.

【0031】この請求項3の発明では、磁束指令値とト
ルク指令値とをもとにして磁化電流指令値とトルク電流
指令値を算出し、これらの磁化電流指令値とトルク電流
指令値とをもとにして電圧ベクトル指令値を算出する。
そしてこの電圧ベクトル指令値の磁束方向に対する角度
を電力変換装置の出力電圧位相角にフィードフォワード
で加えることによって電流制御の応答速度を速める。
According to the third aspect of the present invention, the magnetizing current command value and the torque current command value are calculated based on the magnetic flux command value and the torque command value, and the magnetizing current command value and the torque current command value are calculated. Based on this, the voltage vector command value is calculated.
Then, the angle of the voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction is feedforwardly added to the output voltage phase angle of the power converter to speed up the response speed of the current control.

【0032】また磁束補正値を用いて磁化電流指令値、
トルク電流指令値を補正し、またd軸電流補正値、q軸
電流補正値を用いて電圧ベクトル指令値を補正し、さら
にすべり周波数位相角補正値によって電力変換装置の出
力電圧位相角を補正することにより、実際の磁束の変化
を考慮して誘導電動機の出力トルクをトルク指令値に正
確に追従させる。
Further, using the magnetic flux correction value, the magnetizing current command value,
The torque current command value is corrected, the voltage vector command value is corrected using the d-axis current correction value and the q-axis current correction value, and the output voltage phase angle of the power conversion device is corrected by the slip frequency phase angle correction value. This allows the output torque of the induction motor to accurately follow the torque command value in consideration of the actual change in magnetic flux.

【0033】請求項4の発明は、誘導電動機を制御対象
として、出力電圧の大きさと周波数及び位相の制御が可
能な電力変換装置を介して前記誘導電動機に供給される
一次電流を前記誘導電動機の磁束と平行な磁束方向成分
(磁化電流)とこれに直交するトルク方向成分(トルク
電流)とに分離し、各々を独立に制御する交流電動機の
ベクトル制御装置において、磁束指令値とトルク指令値
と磁束補正値と二次抵抗補正値とを入力とし、磁化電流
指令値とトルク電流指令値とすべり角周波数指令値とを
算出するベクトル制御指令値演算手段と、前記ベクトル
制御指令値演算手段からの磁化電流指令値及びトルク電
流指令値と前記二次抵抗補正値とを入力とし、磁束方向
成分電圧指令値と前記磁束と直交する方向のトルク方向
成分電圧指令値とを算出する電圧指令値演算手段と、前
記電圧指令値演算手段からの磁束方向成分電圧指令値と
トルク方向成分電圧指令値とを入力とし、電圧ベクトル
の大きさと前記磁束方向に対する電圧ベクトルの角度と
を算出する極座標変換手段と、前記電力変換装置の直流
リンク電圧を入力とし、電圧ベクトルの大きさの指令値
を算出する電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段と、前
記極座標変換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記電
圧ベクトルの大きさ指令値演算手段からの電圧ベクトル
の大きさの指令値と、電圧固定指令とを入力とし、前記
電圧固定指令に基づいて新たな電圧ベクトルの大きさを
算出する電圧固定手段と、前記電圧固定手段からの新た
な電圧ベクトルの大きさと前記電力変換装置の直流リン
ク電圧とを入力とし、前記電力変換装置の出力電圧の変
調率を算出する変調率演算手段と、前記ベクトル制御指
令値演算手段からのすべり角周波数指令値を積分してす
べり周波数位相角として出力するすべり角周波数積分手
段と、前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁化電流
指令値と、磁化電流実際値と前記二次抵抗補正値とを入
力とし、前記磁束補正値を算出して前記ベクトル制御指
令値演算手段に入力として与える磁束補正値演算手段
と、前記ベクトル制御指令値演算手段からのトルク電流
指令値と、トルク電流実際値と前記トルク指令値とを入
力とし、前記二次抵抗補正値を算出して前記ベクトル制
御指令値演算手段と電圧指令値演算手段と磁束補正値演
算手段とに入力として与える二次抵抗補正値演算手段
と、前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの角度、前
記すべり角周波数積分手段からのすべり周波数位相角及
び前記誘導電動機の回転子位相角の和である電力変換装
置の出力電圧位相角と、前記変調率演算手段からの変調
率とを入力とし、前記電力変換装置の出力のパルス幅変
調電圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発生手段とを
備えたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, a primary current supplied to the induction motor is supplied to the induction motor via a power conversion device capable of controlling the magnitude, frequency and phase of the output voltage for the induction motor as a control target. In a vector control device for an AC motor that separates a magnetic flux direction component (magnetizing current) parallel to the magnetic flux and a torque direction component (torque current) orthogonal to the magnetic flux direction component and controls each independently, the magnetic flux command value and the torque command value A magnetic flux correction value and a secondary resistance correction value are input, and a vector control command value calculating means for calculating a magnetizing current command value, a torque current command value and a slip angular frequency command value, and the vector control command value calculating means A magnetizing current command value, a torque current command value, and the secondary resistance correction value are input, and a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux. The voltage command value calculating means for calculating, the magnetic flux direction component voltage command value and the torque direction component voltage command value from the voltage command value calculating means are input, and the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction are set. Polar coordinate conversion means for calculating, the DC link voltage of the power conversion device as an input, voltage vector magnitude command value calculation means for calculating the command value of the voltage vector magnitude, and the voltage vector from the polar coordinate conversion means A voltage for calculating the size of a new voltage vector based on the voltage fixing command, with the command value of the magnitude of the voltage vector and the command value of the magnitude of the voltage vector from the voltage vector calculating means and the voltage fixing command as inputs. The power conversion unit receives the magnitude of the new voltage vector from the voltage fixing unit and the DC link voltage of the power conversion device as inputs, Modulation rate calculating means for calculating the modulation rate of the output voltage of the storage unit, a slip angle frequency integrating means for integrating the slip angle frequency command value from the vector control command value calculating means and outputting it as a slip frequency phase angle, and the vector. A magnetic flux correction value given from the control command value calculation means, the actual magnetization current value, and the secondary resistance correction value is input, and the magnetic flux correction value is calculated and given to the vector control command value calculation means as an input. Value calculation means, the torque current command value from the vector control command value calculation means, the actual torque current value and the torque command value are input, and the secondary resistance correction value is calculated to calculate the vector control command value. Means, voltage command value calculation means, and magnetic flux correction value calculation means as input, secondary resistance correction value calculation means, the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means, The output voltage phase angle of the power converter which is the sum of the slip frequency phase angle from the slip angle frequency integration means and the rotor phase angle of the induction motor, and the modulation rate from the modulation rate calculation means are input, and the power And a pulse width modulation voltage generating means for outputting a pulse width modulation voltage command value output from the converter.

【0034】この請求項4の発明では、磁束指令値、ト
ルク指令値から算出した磁化電流指令値、トルク電流指
令値をもとにして電圧ベクトル指令値を算出し、この電
圧ベクトル指令値の磁束方向に対する角度を電力変換装
置の出力電圧位相角にフィードフォワードで加えること
によって出力電流の応答速度を速める。
According to the invention of claim 4, the voltage vector command value is calculated based on the magnetizing current command value and the torque current command value calculated from the magnetic flux command value and the torque command value, and the magnetic flux of the voltage vector command value is calculated. The response speed of the output current is increased by adding the angle to the direction to the output voltage phase angle of the power converter by feedforward.

【0035】また磁化電流指令値と磁化電流実際値との
差から算出した磁束補正値を用いて磁化電流指令値、ト
ルク電流指令値を補正し、さらにトルク電流指令値とト
ルク電流実際値との差から算出した二次抵抗補正値を用
いてすべり角周波数指令値、電圧ベクトル指令値を補正
することによって電動機出力トルクをトルク指令値に正
確に追従させる。
Further, the magnetic flux correction value calculated from the difference between the magnetizing current command value and the magnetizing current actual value is used to correct the magnetizing current command value and the torque current command value. By correcting the slip angular frequency command value and the voltage vector command value by using the secondary resistance correction value calculated from the difference, the motor output torque accurately follows the torque command value.

【0036】請求項5の発明は、誘導電動機を制御対象
として、出力電圧の大きさと周波数及び位相の制御が可
能な電力変換装置を介して前記誘導電動機に供給される
一次電流を前記誘導電動機の磁束と平行な磁束方向成分
(磁化電流)とこれに直交するトルク方向成分(トルク
電流)とに分離し、各々を独立に制御する交流電動機の
ベクトル制御装置において、磁束指令値とトルク指令値
と磁束補正値と二次抵抗補正値とを入力とし、磁化電流
指令値とトルク電流指令値とすべり角周波数指令値とを
算出するベクトル制御指令値演算手段と、前記ベクトル
制御指令値演算手段からの磁化電流指令値及びトルク電
流指令値と前記二次抵抗補正値とを入力とし、磁束方向
成分電圧指令値と前記磁束と直交する方向のトルク方向
成分電圧指令値とを算出する電圧指令値演算手段と、前
記電力変換装置の出力電圧の角周波数を入力とし、第1
重み係数と第2重み係数とを算出する重み係数演算手段
と、前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁化電流指
令値と、磁化電流実際値との差に前記重み係数演算手段
からの第1重み係数を乗じた値を入力とし、磁束方向成
分電圧補正値を算出するd軸電流制御手段と、前記ベク
トル制御指令値演算手段からのベクトル電流指令値とベ
クトル電流実際値との差に前記重み係数演算手段からの
第1重み係数を乗じた値を入力とし、トルク方向成分電
圧補正値を算出するq軸電流制御手段と、前記電圧指令
値演算手段からの磁束方向成分電圧指令値に前記d軸電
流制御手段からの磁束方向成分電圧補正値を加算して新
たな磁束方向成分電圧指令値とし、前記電圧指令値演算
手段からのトルク方向成分電圧指令値に前記q軸電流制
御手段からのトルク方向成分電圧補正値を加算して新た
なトルク方向成分電圧指令値とし、これらの新たな磁束
方向成分電圧指令値とトルク方向成分電圧指令値とを入
力とし、電圧ベクトルの大きさと前記磁束方向に対する
電圧ベクトルの角度とを算出する極座標変換手段と、前
記電力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベク
トルの大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大きさ
指令値演算手段と、前記極座標変換手段からの電圧ベク
トルの大きさと前記電圧ベクトルの大きさ指令値演算手
段からの電圧ベクトルの大きさの指令値と、電圧固定指
令とを入力とし、前記電圧固定指令に基づいて新たな電
圧ベクトルの大きさを算出する電圧固定手段と、前記新
たな電圧ベクトルの大きさと前記電力変換装置の直流リ
ンク電圧とを入力とし、前記電力変換装置の出力電圧の
変調率を算出する変調率演算手段と、前記ベクトル制御
指令値演算手段からのすべり角周波数指令値を積分して
すべり周波数位相角として出力するすべり角周波数積分
手段と、前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁化電
流指令値と、磁化電流実際値と前記二次抵抗補正値と前
記重み係数演算手段からの第2重み係数とを入力とし、
前記磁束補正値を算出して前記ベクトル制御指令値演算
手段に入力として与える磁束補正値演算手段と、前記ベ
クトル制御指令値演算手段からのトルク電流指令値と、
トルク電流実際値との差に前記重み係数演算手段からの
第2重み係数を乗じた値と、前記トルク指令値と前記q
軸電流制御手段からのトルク方向成分電圧補正値とを入
力とし、前記二次抵抗補正値を算出して前記ベクトル制
御指令値演算手段と電圧指令値演算手段と磁束補正値演
算手段とに入力として与える二次抵抗補正値演算手段
と、
According to a fifth aspect of the present invention, a primary current supplied to the induction motor via the power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of the output voltage is controlled by the induction motor. In a vector control device for an AC motor that separates a magnetic flux direction component (magnetizing current) parallel to the magnetic flux and a torque direction component (torque current) orthogonal to the magnetic flux direction component and controls each independently, the magnetic flux command value and the torque command value A magnetic flux correction value and a secondary resistance correction value are input, and a vector control command value calculating means for calculating a magnetizing current command value, a torque current command value and a slip angular frequency command value, and the vector control command value calculating means A magnetizing current command value, a torque current command value, and the secondary resistance correction value are input, and a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux. A voltage command value calculating means for calculating, as an input the angular frequency of the output voltage of the power converter, the first
The weighting factor calculating means for calculating the weighting factor and the second weighting factor, the difference between the magnetizing current command value from the vector control command value calculating means, and the actual magnetizing current value is the first weight from the weighting factor calculating means. The weight coefficient is applied to the difference between the vector current command value and the vector current actual value from the d-axis current control means for calculating the magnetic flux direction component voltage correction value and the value multiplied by the coefficient. A q-axis current control means for calculating a torque direction component voltage correction value by inputting a value multiplied by the first weighting coefficient from the calculation means, and a magnetic flux direction component voltage command value from the voltage command value calculation means for the d axis The magnetic flux direction component voltage correction value from the current control means is added to obtain a new magnetic flux direction component voltage command value, and the torque direction component voltage command value from the voltage command value calculation means is added to the torque from the q-axis current control means. A new torque direction component voltage command value is added by adding the direction component voltage correction values, and these new magnetic flux direction component voltage command value and torque direction component voltage command value are input, and the magnitude of the voltage vector and the magnetic flux direction Polar coordinate conversion means for calculating the angle of the voltage vector, voltage vector magnitude command value computing means for calculating the command value of the voltage vector magnitude by inputting the DC link voltage of the power converter, and the polar coordinate transformation The magnitude of the voltage vector from the means and the magnitude command value of the voltage vector command value of the magnitude of the voltage vector from the means, and the voltage fixing command as an input, based on the voltage fixing command of the new voltage vector The voltage fixing means for calculating the magnitude, the magnitude of the new voltage vector, and the DC link voltage of the power conversion device are input, and the power variation is performed. Modulation factor calculating means for calculating the modulation factor of the output voltage of the device, slip angle frequency integrating means for integrating the slip angle frequency command value from the vector control command value calculating means and outputting as a slip frequency phase angle, and the vector The magnetizing current command value from the control command value calculating means, the actual magnetizing current value, the secondary resistance correction value, and the second weighting coefficient from the weighting coefficient calculating means are input,
A magnetic flux correction value calculation means for calculating the magnetic flux correction value and giving it to the vector control command value calculation means as an input; and a torque current command value from the vector control command value calculation means,
A value obtained by multiplying the difference between the actual torque current value and the second weighting coefficient from the weighting coefficient calculation means, the torque command value, and the q value.
The torque direction component voltage correction value from the axis current control means is input, the secondary resistance correction value is calculated, and the vector control command value calculation means, the voltage command value calculation means, and the magnetic flux correction value calculation means are input. A secondary resistance correction value calculation means for giving,

【0037】前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの
角度、前記すべり角周波数積分手段からのすべり周波数
位相角及び前記誘導電動機の回転子位相角の和である電
力変換装置の出力電圧位相角と、前記変調率演算手段か
らの変調率とを入力とし、前記電力変換装置の出力のパ
ルス幅変調電圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発生
手段とを備えたものである。
The output voltage phase angle of the power converter which is the sum of the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means, the slip frequency phase angle from the slip angle frequency integration means and the rotor phase angle of the induction motor; A pulse width modulation voltage generating means for inputting the modulation rate from the modulation rate calculating means and outputting a pulse width modulation voltage command value of the output of the power converter is provided.

【0038】この請求項5の発明では、磁束指令値とト
ルク指令値とをもとにして磁化電流指令値とトルク電流
指令値を算出し、これらの磁化電流指令値とトルク電流
指令値とをもとにして電圧ベクトル指令値を算出する。
そしてこの電圧ベクトル指令値の磁束方向に対する角度
を電力変換装置の出力電圧位相角にフィードフォワード
で加えることによって電流制御の応答速度を速める。
According to the invention of claim 5, the magnetizing current command value and the torque current command value are calculated based on the magnetic flux command value and the torque command value, and the magnetizing current command value and the torque current command value are calculated. Based on this, the voltage vector command value is calculated.
Then, the angle of the voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction is feedforwardly added to the output voltage phase angle of the power converter to speed up the response speed of the current control.

【0039】また磁束補正値を用いて磁化電流指令値、
トルク電流指令値を補正し、またd軸電流補正値、q軸
電流補正値を用いて電圧ベクトル指令値を補正し、さら
に二次抵抗補正値を用いてすべり角周波数指令値と電圧
ベクトル指令値とを補正することにより、誘導電動機の
出力トルクをトルク指令値に正確に追従させる。
Further, using the magnetic flux correction value, the magnetizing current command value,
The torque current command value is corrected, the voltage vector command value is corrected using the d-axis current correction value and the q-axis current correction value, and the slip angular frequency command value and the voltage vector command value are further corrected using the secondary resistance correction value. By correcting and, the output torque of the induction motor accurately follows the torque command value.

【0040】請求項6の発明は、誘導電動機を制御対象
として、出力電圧の大きさと周波数及び位相の制御が可
能な電力変換装置を介して前記誘導電動機に供給される
一次電流を前記誘導電動機の磁束と平行な磁束方向成分
(磁化電流)とこれに直交するトルク方向成分(トルク
電流)とに分離し、各々を独立に制御する交流電動機の
ベクトル制御装置において、磁束指令値とトルク指令値
と前記磁束推定値演算手段からの磁束推定値とを入力と
し、磁化電流指令値とトルク電流指令値とすべり角周波
数指令値とを算出するベクトル制御指令値演算手段と、
前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁化電流指令値
とトルク電流指令値とを入力とし、磁束方向成分電圧指
令値と前記磁束と直交する方向のトルク方向成分電圧指
令値とを算出する電圧指令値演算手段と、前記電圧指令
値演算手段からの磁束方向成分電圧指令値とトルク方向
成分電圧指令値とを入力とし、電圧ベクトルの大きさと
前記磁束方向に対する電圧ベクトルの角度とを算出する
極座標変換手段と、前記電力変換装置の直流リンク電圧
を入力とし、電圧ベクトルの大きさの指令値を算出する
電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段と、前記極座標変
換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記電圧ベクトル
の大きさ指令値演算手段からの電圧ベクトルの大きさの
指令値と、電圧固定指令とを入力とし、前記電圧固定指
令に基づいて新たな電圧ベクトルの大きさを算出する電
圧固定手段と、前記電圧固定手段からの新たな電圧ベク
トルの大きさと前記電力変換装置の直流リンク電圧とを
入力とし、前記電力変換装置の出力電圧の変調率を算出
する変調率演算手段と、前記ベクトル制御指令値演算手
段からのすべり角周波数指令値を積分してすべり周波数
位相角として出力するすべり角周波数積分手段と、磁化
電流実際値を入力とし、前記磁束推定値を算出して前記
ベクトル制御指令値演算手段に入力として与える磁束推
定値演算手段と、前記極座標変換手段からの電圧ベクト
ルの角度、前記すべり角周波数積分手段からのすべり周
波数位相角及び前記誘導電動機の回転子位相角の和であ
る電力変換装置の出力電圧位相角と、前記変調率演算手
段からの変調率とを入力とし、前記電力変換装置の出力
のパルス幅変調電圧指令値を出力するパルス幅変調電圧
発生手段とを備えたものである。
According to a sixth aspect of the present invention, a primary current supplied to the induction motor is supplied to the induction motor via a power conversion device capable of controlling the magnitude, frequency and phase of the output voltage for the induction motor as a control target. In a vector control device for an AC motor that separates a magnetic flux direction component (magnetizing current) parallel to the magnetic flux and a torque direction component (torque current) orthogonal to the magnetic flux direction component and controls each independently, the magnetic flux command value and the torque command value A vector control command value calculation unit that receives a magnetic flux estimation value from the magnetic flux estimation value calculation unit and calculates a magnetizing current command value, a torque current command value, and a slip angular frequency command value,
A voltage command value for inputting a magnetizing current command value and a torque current command value from the vector control command value calculation means and calculating a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux. Polar coordinate conversion means for calculating the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction by inputting the magnetic flux direction component voltage command value and the torque direction component voltage command value from the voltage command value calculation means. And a voltage vector magnitude command value computing means for calculating a command value of the magnitude of the voltage vector by inputting the DC link voltage of the power converter, the magnitude of the voltage vector from the polar coordinate transformation means and the voltage vector. The command value of the magnitude of the voltage vector from the magnitude command value calculating means and the voltage fixing command are input, and a new value is generated based on the voltage fixing command. A voltage fixing means for calculating the magnitude of the voltage vector, a new voltage vector magnitude from the voltage fixing means and a DC link voltage of the power converter are input, and the modulation factor of the output voltage of the power converter is set. Modulation factor calculating means for calculating, slip angle frequency integrating means for integrating the slip angle frequency command value from the vector control command value calculating means and outputting as a slip frequency phase angle, and magnetizing current actual value as an input, the magnetic flux A magnetic flux estimation value calculation means for calculating an estimation value and giving it as an input to the vector control command value calculation means, an angle of a voltage vector from the polar coordinate conversion means, a slip frequency phase angle from the slip angle frequency integration means, and the induction. The output voltage phase angle of the electric power converter, which is the sum of the rotor phase angles of the electric motor, and the modulation factor from the modulation factor calculation means are input, It is obtained by a pulse width modulated voltage generating means for outputting a pulse width modulation voltage command value of the output of the force transducer device.

【0041】この請求項6の発明では、磁束指令値、ト
ルク指令値から算出した磁化電流指令値、トルク電流指
令値をもとにして電圧ベクトル指令値を算出し、この電
圧ベクトル指令値の磁束方向に対する角度を電力変換装
置の出力電圧位相角にフィードフォワードで加えること
によって出力電流の応答速度を速める。
According to the sixth aspect of the present invention, the voltage vector command value is calculated based on the magnetizing current command value and the torque current command value calculated from the magnetic flux command value and the torque command value, and the magnetic flux of this voltage vector command value is calculated. The response speed of the output current is increased by adding the angle to the direction to the output voltage phase angle of the power converter by feedforward.

【0042】また電力変換装置の出力電圧ベクトルの大
きさを固定するモードでは、磁化電流実際値から算出し
た磁束推定値を用いて磁化電流指令値、トルク電流指令
値、すべり角周波数指令値を算出することによって電動
機の出力トルクをトルク指令値に正確に追従させる。
In the mode in which the magnitude of the output voltage vector of the power converter is fixed, the magnetizing current command value, the torque current command value, and the slip angular frequency command value are calculated using the estimated magnetic flux value calculated from the actual magnetizing current value. By doing so, the output torque of the electric motor accurately follows the torque command value.

【0043】請求項7の発明は、請求項6の交流電動機
のベクトル制御装置において、前記ベクトル制御指令値
演算手段からのトルク電流指令値と、トルク電流実際値
とを入力とし、すべり周波数位相角補正値を算出して前
記電力変換装置の出力電圧位相角に加算するトルク電流
制御手段を備えたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the vector control device for an AC electric motor according to the sixth aspect, the slip frequency phase angle is inputted with the torque current command value and the torque current actual value from the vector control command value calculating means as inputs. Torque current control means for calculating a correction value and adding it to the output voltage phase angle of the power converter is provided.

【0044】この請求項7の発明では、電力変換の出力
電圧ベクトルの大きさを固定するモードでは、磁束推定
値を用いて磁化電流指令値、トルク電流指令値、すべり
角周波数指令値を算出し、さらにすべり周波数位相角補
正値を用いて電力変換装置の出力電圧位相角を補正する
ことによって電動機出力トルクをトルク指令値に正確に
追従させる。
According to the seventh aspect of the invention, in the mode in which the magnitude of the output voltage vector of the power conversion is fixed, the magnetizing current command value, the torque current command value, and the slip angular frequency command value are calculated using the estimated magnetic flux value. Further, by correcting the output voltage phase angle of the power converter using the slip frequency phase angle correction value, the motor output torque accurately follows the torque command value.

【0045】請求項8の発明は、誘導電動機を制御対象
として、出力電圧の大きさと周波数及び位相の制御が可
能な電力変換装置を介して前記誘導電動機に供給される
一次電流を前記誘導電動機の磁束と平行な磁束方向成分
(磁化電流)とこれに直交するトルク方向成分(トルク
電流)とに分離し、各々を独立に制御する交流電動機の
ベクトル制御装置において、磁束指令値とトルク指令値
と磁束推定値と二次抵抗補正値とを入力とし、磁化電流
指令値とトルク電流指令値とすべり角周波数指令値とを
算出するベクトル制御指令値演算手段と、前記ベクトル
制御指令値演算手段からの磁化電流指令値及びトルク電
流指令値と前記二次抵抗補正値とを入力とし、磁束方向
成分電圧指令値と前記磁束と直交する方向のトルク方向
成分電圧指令値とを算出する電圧指令値演算手段と、前
記電圧指令値演算手段からの磁束方向成分電圧指令値と
トルク方向成分電圧指令値とを入力とし、電圧ベクトル
の大きさと前記磁束方向に対する電圧ベクトルの角度と
を算出する極座標変換手段と、前記電力変換装置の直流
リンク電圧を入力とし、電圧ベクトルの大きさの指令値
を算出する電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段と、前
記極座標変換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記電
圧ベクトルの大きさ指令値演算手段からの電圧ベクトル
の大きさの指令値と、電圧固定指令とを入力とし、前記
電圧固定指令に基づいて新たな電圧ベクトルの大きさを
算出する電圧固定手段と、前記電圧固定手段からの新た
な電圧ベクトルの大きさと前記電力変換装置の直流リン
ク電圧とを入力とし、前記電力変換装置の出力電圧の変
調率を算出する変調率演算手段と、前記ベクトル制御指
令値演算手段からのすべり角周波数指令値を積分してす
べり周波数位相角として出力するすべり角周波数積分手
段と、磁化電流実際値と前記二次抵抗補正値とを入力と
し、前記磁束推定値を算出して前記ベクトル制御指令値
演算手段に入力として与える磁束推定値演算手段と、前
記ベクトル制御指令値演算手段からのトルク電流指令値
と、トルク電流実際値と前記トルク指令値とを入力と
し、前記二次抵抗補正値を算出して前記ベクトル制御指
令値演算手段と電圧指令値演算手段と磁束推定値演算手
段とに入力として与える二次抵抗補正値演算手段と、前
記極座標変換手段からの電圧ベクトルの角度、前記すべ
り角周波数積分手段からのすべり周波数位相角及び前記
誘導電動機の回転子位相角の和である電力変換装置の出
力電圧位相角と、前記変調率演算手段からの変調率とを
入力とし、前記電力変換装置の出力のパルス幅変調電圧
指令値を出力するパルス幅変調電圧発生手段とを備えた
ものである。
According to an eighth aspect of the present invention, a primary current supplied to the induction motor is supplied to the induction motor via a power conversion device capable of controlling the magnitude, frequency and phase of the output voltage for the induction motor as a control target. In a vector control device of an AC motor that separates a magnetic flux direction component (magnetizing current) parallel to the magnetic flux and a torque direction component (torque current) orthogonal to the magnetic flux direction component and controls each independently, the magnetic flux command value and the torque command value A magnetic flux estimated value and a secondary resistance correction value are input, and a vector control command value calculating means for calculating a magnetizing current command value, a torque current command value, and a slip angular frequency command value, and the vector control command value calculating means A magnetizing current command value, a torque current command value, and the secondary resistance correction value are input, and a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux. The voltage command value calculating means for calculating, the magnetic flux direction component voltage command value and the torque direction component voltage command value from the voltage command value calculating means are input, and the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction are set. Polar coordinate conversion means for calculating, the DC link voltage of the power conversion device as an input, voltage vector magnitude command value calculation means for calculating the command value of the voltage vector magnitude, and the voltage vector from the polar coordinate conversion means A voltage for calculating the size of a new voltage vector based on the voltage fixing command, with the command value of the magnitude of the voltage vector and the command value of the magnitude of the voltage vector from the voltage vector calculating means and the voltage fixing command as inputs. The power conversion unit receives the magnitude of the new voltage vector from the voltage fixing unit and the DC link voltage of the power conversion device as inputs, Ratio calculation means for calculating the modulation ratio of the output voltage of the storage unit, a slip angle frequency integration means for integrating the slip angle frequency command value from the vector control command value calculation means and outputting it as a slip frequency phase angle, and a magnetizing current. The actual value and the secondary resistance correction value are input, and the estimated magnetic flux value is calculated and applied to the vector control command value calculation means as an input, and the torque from the vector control command value calculation means is calculated. A current command value, a torque current actual value, and the torque command value are input, and the secondary resistance correction value is calculated to provide the vector control command value calculation means, the voltage command value calculation means, and the magnetic flux estimated value calculation means. Secondary resistance correction value calculation means given as an input, the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means, the slip frequency phase angle from the slip angle frequency integration means, and the derivative The output voltage phase angle of the power converter, which is the sum of the rotor phase angles of the conductive motor, and the modulation factor from the modulation factor calculator are input, and the pulse width modulation voltage command value of the output of the power converter is output. And a pulse width modulation voltage generating means.

【0046】この請求項8の発明では、磁束指令値、ト
ルク指令値から算出した磁化電流指令値、トルク電流指
令値をもとにして電圧ベクトル指令値を算出し、この電
圧ベクトル指令値の磁束方向に対する角度を電力変換装
置の出力電圧位相角にフィードフォワードで加えること
によって出力電流の応答速度を速める。
According to the invention of claim 8, the voltage vector command value is calculated based on the magnetizing current command value and the torque current command value calculated from the magnetic flux command value and the torque command value, and the magnetic flux of the voltage vector command value is calculated. The response speed of the output current is increased by adding the angle to the direction to the output voltage phase angle of the power converter by feedforward.

【0047】またトルク電流指令値とトルク電流実際値
との差から算出した二次抵抗補正値を用いて磁化電流指
令値、トルク電流指令値、電圧ベクトル指令値を補正
し、さらに電力変換装置の出力電圧ベクトルの大きさを
固定するモードでは、磁束推定値を用いて磁化電流指令
値、トルク電流指令値、すべり角周波数指令値を算出す
ることによって電動機出力トルクをトルク指令値に正確
に追従させる。
The magnetizing current command value, the torque current command value, and the voltage vector command value are corrected using the secondary resistance correction value calculated from the difference between the torque current command value and the actual torque current value. In the mode in which the magnitude of the output voltage vector is fixed, the motor output torque accurately follows the torque command value by calculating the magnetizing current command value, torque current command value, and slip angular frequency command value using the estimated magnetic flux value. .

【0048】請求項9の発明は、請求項8の交流電動機
のベクトル制御装置において、前記磁束推定値演算手段
が、電動機回転子角周波数と前記ベクトル制御指令値演
算手段からのすべり角周波数指令値と前記極座標変換手
段からの電圧ベクトルの角度と前記電圧固定手段からの
電圧ベクトルの大きさとを入力とし、前記磁束推定値を
算出して前記ベクトル制御指令値演算手段に入力として
与えるようにしたものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the vector control device for an AC electric motor according to the eighth aspect, the magnetic flux estimated value calculation means is a motor rotor angular frequency and a slip angular frequency command value from the vector control command value calculation means. And the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means and the magnitude of the voltage vector from the voltage fixing means are input, and the estimated magnetic flux value is calculated and given to the vector control command value calculation means as input. Is.

【0049】この請求項9の発明では、すべり角周波数
指令値と電圧ベクトルの角度と電圧ベクトルの大きさと
電動機回転子角周波数とをもとにして算出した磁束推定
値を用いて磁化電流指令値、トルク電流指令値、すべり
角周波数指令値を算出することによって電動機出力トル
クをトルク指令値に正確に追従させる。
According to the ninth aspect of the invention, the magnetizing current command value is calculated using the magnetic flux estimation value calculated based on the slip angular frequency command value, the angle of the voltage vector, the magnitude of the voltage vector, and the motor rotor angular frequency. By accurately calculating the torque current command value and the slip angular frequency command value, the motor output torque accurately follows the torque command value.

【0050】請求項10の発明は、請求項8の交流電動
機のベクトル制御装置において、前記磁束推定値演算手
段が、電動機回転子角周波数と前記ベクトル制御指令値
演算手段からのすべり角周波数指令値と前記極座標変換
手段からの電圧ベクトルの角度と前記電圧固定手段から
の電圧ベクトルの大きさと前記二次抵抗補正値演算手段
からの二次抵抗補正値とを入力とし、前記磁束推定値を
算出して前記ベクトル制御指令値演算手段に入力として
与えるようにしたものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the vector control device for an AC electric motor according to the eighth aspect, the magnetic flux estimated value calculation means is a motor rotor angular frequency and a slip angular frequency command value from the vector control command value calculation means. And the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means, the magnitude of the voltage vector from the voltage fixing means, and the secondary resistance correction value from the secondary resistance correction value calculation means are input to calculate the estimated magnetic flux value. And is given as an input to the vector control command value calculating means.

【0051】この請求項10の発明では、トルク電流指
令値とトルク電流実際値との差から算出した二次抵抗補
正値を用いて磁化電流指令値、トルク電流指令値、電圧
ベクトル指令値、磁束推定値を補正し、さらに電力変換
装置の出力電圧ベクトルの大きさを固定するモードで
は、磁束推定値を用いて磁化電流指令値、トルク電流指
令値、すべり角周波数指令値を算出することによって電
動機出力トルクをトルク指令値に正確に追従させる。
According to the tenth aspect of the invention, the magnetizing current command value, torque current command value, voltage vector command value, and magnetic flux are calculated using the secondary resistance correction value calculated from the difference between the torque current command value and the actual torque current value. In the mode in which the estimated value is corrected and the magnitude of the output voltage vector of the power converter is fixed, the magnetic flux estimated value is used to calculate the magnetizing current command value, the torque current command value, and the slip angular frequency command value. The output torque accurately follows the torque command value.

【0052】請求項11の発明は、永久磁石同期電動機
を制御対象として、出力電圧の大きさと周波数及び位相
の制御が可能な電力変換装置を介して前記永久磁石同期
電動機に供給される一次電流を前記永久磁石同期電動機
の磁束と平行な方向の成分(磁束方向電流)とこれに直
交する方向の成分(トルク電流)とに分離し、各々を独
立に制御する交流電動機のベクトル制御装置において、
磁束指令値とトルク指令値と磁束補正値とを入力とし、
磁束方向電流指令値とトルク電流指令値とを算出するベ
クトル制御指令値演算手段と、前記ベクトル制御指令値
演算手段からの磁束方向電流指令値とトルク電流指令値
とを入力とし、磁束方向成分電圧指令値と前記磁束と直
交する方向のトルク方向成分電圧指令値とを算出する電
圧指令値演算手段と、前記電圧指令値演算手段からの磁
束方向成分電圧指令値とトルク方向成分電圧指令値とを
入力とし、電圧ベクトルの大きさと前記磁束方向に対す
る電圧ベクトルの角度とを算出する極座標変換手段と、
前記電力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベ
クトルの大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大き
さ指令値演算手段と、前記極座標変換手段からの電圧ベ
クトルの大きさと前記電圧ベクトルの大きさ指令値演算
手段からの電圧ベクトルの大きさの指令値と、電圧固定
指令とを入力とし、前記電圧固定指令に基づいて新たな
電圧ベクトルの大きさを算出する電圧固定手段と、前記
電圧固定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさと前記
電力変換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記電力
変換装置の出力電圧の変調率を算出する変調率演算手段
と、前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁束方向電
流指令値と磁束方向電流実際値とを入力とし、前記磁束
補正値を算出して前記ベクトル制御指令値演算手段に入
力として与える磁束補正値演算手段と、前記極座標変換
手段からの電圧ベクトルの角度及び前記永久磁石同期電
動機の回転子位相角の和である電力変換装置の出力電圧
位相角と、前記変調率演算手段からの変調率とを入力と
し、前記電力変換装置の出力のパルス幅変調電圧指令値
を出力するパルス幅変調電圧発生手段とを備えたもので
ある。
In the eleventh aspect of the present invention, the primary current supplied to the permanent magnet synchronous motor via the power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of the output voltage is controlled by the permanent magnet synchronous motor. In a vector control device for an AC electric motor, which is separated into a component in the direction parallel to the magnetic flux of the permanent magnet synchronous motor (current in the magnetic flux direction) and a component in the direction orthogonal thereto (torque current), and controls each independently,
Input the magnetic flux command value, torque command value and magnetic flux correction value,
A vector control command value calculating means for calculating the magnetic flux direction current command value and the torque current command value, and the magnetic flux direction current command value and the torque current command value from the vector control command value calculating means are input, and the magnetic flux direction component voltage is input. A voltage command value calculating means for calculating a command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux; and a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value from the voltage command value calculating means. Polar coordinates conversion means for calculating the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction as an input,
A voltage vector magnitude command value calculating means for calculating a command value of a voltage vector magnitude by inputting a DC link voltage of the power converter, and a magnitude of the voltage vector and the magnitude of the voltage vector from the polar coordinate transforming means. Voltage fixing means for inputting the command value of the voltage vector magnitude from the command value computing means and the voltage fixing instruction, and calculating a new voltage vector magnitude based on the voltage fixing instruction; and the voltage fixing means. From a new voltage vector from the means and a DC link voltage of the power conversion device as an input, a modulation rate calculation means for calculating the modulation rate of the output voltage of the power conversion device, and the vector control command value calculation means The magnetic flux direction current command value and the actual magnetic flux direction current value are input, and the magnetic flux correction value is calculated and given to the vector control command value calculation means as an input. A correction value calculation means, an output voltage phase angle of the power converter which is the sum of the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means and the rotor phase angle of the permanent magnet synchronous motor, and the modulation rate from the modulation rate calculation means. And pulse width modulation voltage generating means for outputting a pulse width modulation voltage command value of the output of the power conversion device.

【0053】この請求項11の発明では、磁束指令値、
トルク指令値から算出した磁束方向電流指令値、トルク
電流指令値をもとにして電圧ベクトル指令値を算出し、
この電圧ベクトル指令値をもとにして永久磁石同期電動
機の電圧フィードフォワード制御を行うことによって電
動機の回転数が高い領域でも電動機制御を安定させる。
According to the invention of claim 11, the magnetic flux command value,
Calculate the voltage vector command value based on the magnetic flux direction current command value and the torque current command value calculated from the torque command value,
By performing the voltage feedforward control of the permanent magnet synchronous motor based on this voltage vector command value, the motor control is stabilized even in the region where the rotation speed of the motor is high.

【0054】また磁束方向電流指令値と磁束方向電流電
流実際値との差から算出した磁束補正値を用いて磁束方
向電流指令値、トルク電流指令値を補正することによっ
て電動機出力トルクをトルク指令値に正確に追従させ
る。
Further, by correcting the magnetic flux direction current command value and the torque current command value by using the magnetic flux correction value calculated from the difference between the magnetic flux direction current command value and the actual magnetic flux direction current current value, the motor output torque is changed to the torque command value. To follow exactly.

【0055】請求項12の発明は、請求項11の交流電
動機のベクトル制御装置において、前記ベクトル制御指
令値演算手段からのトルク電流指令値と、トルク電流実
際値とを入力とし、前記トルク電流実際値が前記トルク
電流指令値に追従するようなトルク角補正値を算出し
て、前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの角度と前
記永久磁石同期電動機の回転子位相角との和に加算する
トルク電流制御手段を備えたものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the vector control device for an AC electric motor according to the eleventh aspect, the torque current command value and the torque current actual value from the vector control command value computing means are input, and the torque current actual value is input. A torque current that calculates a torque angle correction value such that its value follows the torque current command value and adds it to the sum of the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means and the rotor phase angle of the permanent magnet synchronous motor. It is provided with a control means.

【0056】この請求項12の発明では、磁束補正値を
用いて磁束方向電流指令値、トルク電流指令値を補正
し、さらにトルク電流指令値とトルク電流実際値との差
から算出したトルク角補正値によって電力変換装置の出
力電圧位相角を補正することによって電動機出力トルク
をトルク指令値に正確に追従させる。
According to the invention of claim 12, the magnetic flux direction current command value and the torque current command value are corrected using the magnetic flux correction value, and the torque angle correction calculated from the difference between the torque current command value and the actual torque current value. By correcting the output voltage phase angle of the electric power converter according to the value, the motor output torque accurately follows the torque command value.

【0057】請求項13の発明は、永久磁石同期電動機
を制御対象として、出力電圧の大きさと周波数及び位相
の制御が可能な電力変換装置を介して前記永久磁石同期
電動機に供給される一次電流を前記永久磁石同期電動機
の磁束と平行な方向の成分(磁束方向電流)とこれに直
交する方向の成分(トルク電流)とに分離し、各々を独
立に制御する交流電動機のベクトル制御装置において、
磁束指令値とトルク指令値と磁束補正値と永久磁石磁束
補正値とを入力とし、磁束方向電流指令値とトルク電流
指令値とを算出するベクトル制御指令値演算手段と、前
記ベクトル制御指令値演算手段からの磁束方向電流指令
値及びトルク電流指令値と前記永久磁石磁束補正値とを
入力とし、磁束方向成分電圧指令値と前記磁束と直交す
る方向のトルク方向成分電圧指令値とを算出する電圧指
令値演算手段と、前記電圧指令値演算手段からの磁束方
向成分電圧指令値とトルク方向成分電圧指令値とを入力
とし、電圧ベクトルの大きさと前記磁束方向に対する電
圧ベクトルの角度とを算出する極座標変換手段と、前記
電力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベクト
ルの大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大きさ指
令値演算手段と、前記極座標変換手段からの電圧ベクト
ルの大きさと前記電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段
からの電圧ベクトルの大きさの指令値と、電圧固定指令
とを入力とし、前記電圧固定指令に基づいて新たな電圧
ベクトルの大きさを算出する電圧固定手段と、前記電圧
固定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさと前記電力
変換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記電力変換
装置の出力電圧の変調率を算出する変調率演算手段と、
前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁束方向電流指
令値と磁束方向電流実際値とを入力とし、前記磁束補正
値を算出して前記ベクトル制御指令値演算手段に入力と
して与える磁束補正値演算手段と、前記ベクトル制御指
令値演算手段からのトルク電流指令値と、トルク電流実
際値と前記トルク指令値とを入力とし、前記永久磁石磁
束補正値を算出して前記ベクトル制御指令値演算手段と
電圧指令値演算手段と磁束補正値演算手段とに入力とし
て与える永久磁石磁束補正値演算手段と、前記極座標変
換手段からの電圧ベクトルの角度及び前記永久磁石同期
電動機の回転子位相角の和である電力変換装置の出力電
圧位相角と、前記変調率演算手段からの変調率とを入力
とし、前記電力変換装置の出力のパルス幅変調電圧指令
値を出力するパルス幅変調電圧発生手段とを備えたもの
である。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the primary current supplied to the permanent magnet synchronous motor via the power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of the output voltage is controlled by the permanent magnet synchronous motor. In a vector control device for an AC electric motor, which separates a component in a direction parallel to the magnetic flux of the permanent magnet synchronous motor (current in the magnetic flux direction) and a component in the direction orthogonal thereto (torque current) and controls each independently,
Vector control command value calculation means for calculating the magnetic flux direction current command value and the torque current command value by inputting the magnetic flux command value, the torque command value, the magnetic flux correction value, and the permanent magnet magnetic flux correction value, and the vector control command value calculation A voltage for inputting a magnetic flux direction current command value and a torque current command value from the means and the permanent magnet magnetic flux correction value, and calculating a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux. Polar coordinates for calculating the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction by inputting the magnetic flux direction component voltage command value and the torque direction component voltage command value from the voltage command value calculating means A voltage conversion means and a voltage vector magnitude command value calculation means for calculating the command value of the voltage vector magnitude by inputting the DC link voltage of the power conversion device; The voltage vector magnitude from the polar coordinate conversion means, the voltage vector magnitude command value from the voltage vector magnitude command value computing means, and the voltage fixing instruction are input, and a new voltage fixing instruction is generated based on the voltage fixing instruction. A voltage fixing means for calculating the magnitude of the voltage vector, a new voltage vector magnitude from the voltage fixing means and a DC link voltage of the power converter are input, and the modulation factor of the output voltage of the power converter is set. Modulation factor calculating means for calculating,
Magnetic flux correction value calculation means for inputting the magnetic flux direction current command value and actual magnetic flux direction current value from the vector control command value calculation means, calculating the magnetic flux correction value, and giving it as input to the vector control command value calculation means; , The torque control command value from the vector control command value calculating means, the actual torque current value and the torque command value are input, and the permanent magnet magnetic flux correction value is calculated to calculate the vector control command value calculating means and the voltage command. A power conversion which is the sum of the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means and the rotor phase angle of the permanent magnet synchronous motor, and the permanent magnet magnetic flux correction value calculation means given as an input to the value calculation means and the magnetic flux correction value calculation means. The output voltage phase angle of the device and the modulation factor from the modulation factor calculation means are input, and the pulse width modulation voltage command value of the output of the power conversion device is output. It is obtained by a width-modulated voltage generating means.

【0058】この請求項13の発明では、磁束指令値、
トルク指令値から算出した磁束方向電流指令値、トルク
電流指令値をもとにして電圧ベクトル指令値を算出し、
この電圧ベクトル指令値をもとにして永久磁石同期電動
機の電圧フィードフォワード制御を行うことによって電
動機の回転数が高い領域でも電動機制御を安定させる。
According to the thirteenth aspect of the invention, the magnetic flux command value,
Calculate the voltage vector command value based on the magnetic flux direction current command value and the torque current command value calculated from the torque command value,
By performing the voltage feedforward control of the permanent magnet synchronous motor based on this voltage vector command value, the motor control is stabilized even in the region where the rotation speed of the motor is high.

【0059】また磁束方向電流指令値と磁束方向電流電
流実際値との差から算出した磁束補正値を用いて磁束方
向電流指令値、トルク電流指令値を補正し、さらにトル
ク電流指令値とトルク電流実際値との差から算出した永
久磁石磁束補正値によってトルク電流指令値、電圧ベク
トル指令値を補正することによって電動機出力トルクを
トルク指令値に正確に追従させる。
The magnetic flux direction current command value and the torque current command value are corrected using the magnetic flux correction value calculated from the difference between the magnetic flux direction current command value and the actual magnetic flux direction current current value. By correcting the torque current command value and the voltage vector command value by the permanent magnet magnetic flux correction value calculated from the difference from the actual value, the motor output torque accurately follows the torque command value.

【0060】請求項14の発明は、永久磁石同期電動機
を制御対象として、出力電圧の大きさと周波数及び位相
の制御が可能な電力変換装置を介して前記永久磁石同期
電動機に供給される一次電流を前記永久磁石同期電動機
の磁束と平行な方向の成分(磁束方向電流)とこれに直
交する方向の成分(トルク電流)とに分離し、各々を独
立に制御する交流電動機のベクトル制御装置において、
磁束指令値とトルク指令値と磁束推定値とを入力とし、
磁束方向電流指令値とトルク電流指令値とを算出するベ
クトル制御指令値演算手段と、前記ベクトル制御指令値
演算手段からの磁束方向電流指令値とトルク電流指令値
とを入力とし、磁束方向成分電圧指令値と前記磁束と直
交する方向のトルク方向成分電圧指令値とを算出する電
圧指令値演算手段と、前記電圧指令値演算手段からの磁
束方向成分電圧指令値とトルク方向成分電圧指令値とを
入力とし、電圧ベクトルの大きさと前記磁束方向に対す
る電圧ベクトルの角度とを算出する極座標変換手段と、
前記電力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベ
クトルの大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大き
さ指令値演算手段と、前記極座標変換手段からの電圧ベ
クトルの大きさと前記電圧ベクトルの大きさ指令値演算
手段からの電圧ベクトルの大きさの指令値と、電圧固定
指令とを入力とし、前記電圧固定指令に基づいて新たな
電圧ベクトルの大きさを算出する電圧固定手段と、前記
電圧固定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさと前記
電力変換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記電力
変換装置の出力電圧の変調率を算出する変調率演算手段
と、磁束方向電流実際値を入力とし、前記磁束推定値を
算出して前記ベクトル制御指令値演算手段に入力として
与える磁束推定値演算手段と、前記極座標変換手段から
の電圧ベクトルの角度及び前記永久磁石同期電動機の回
転子位相角の和である電力変換装置の出力電圧位相角
と、前記変調率演算手段からの変調率とを入力とし、前
記電力変換装置の出力のパルス幅変調電圧指令値を出力
するパルス幅変調電圧発生手段とを備えたものである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, the primary current supplied to the permanent magnet synchronous motor via the power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of the output voltage is controlled by the permanent magnet synchronous motor. In a vector control device for an AC electric motor, which separates a component in a direction parallel to the magnetic flux of the permanent magnet synchronous motor (current in the magnetic flux direction) and a component in the direction orthogonal thereto (torque current) and controls each independently,
Input the magnetic flux command value, torque command value and magnetic flux estimated value,
A vector control command value calculating means for calculating the magnetic flux direction current command value and the torque current command value, and the magnetic flux direction current command value and the torque current command value from the vector control command value calculating means are input, and the magnetic flux direction component voltage is input. A voltage command value calculating means for calculating a command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux; and a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value from the voltage command value calculating means. Polar coordinates conversion means for calculating the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction as an input,
A voltage vector magnitude command value computing means for calculating a command value of the magnitude of the voltage vector by inputting the DC link voltage of the power conversion device, the magnitude of the voltage vector from the polar coordinate transformation means, and the magnitude of the voltage vector. Voltage commanding means for calculating the new voltage vector magnitude based on the voltage fixing command, and the voltage fixing command from the command value computing means and the voltage fixing command. A new voltage vector magnitude from the means and the DC link voltage of the power converter are input, and a modulation factor calculation means for calculating the modulation factor of the output voltage of the power converter and the actual magnetic flux direction current value are input. , A magnetic flux estimation value calculation means for calculating the magnetic flux estimation value and giving it as an input to the vector control command value calculation means, and a voltage vector from the polar coordinate conversion means. Degree and the output voltage phase angle of the power converter, which is the sum of the rotor phase angle of the permanent magnet synchronous motor, and the modulation factor from the modulation factor calculation means, and pulse width modulation of the output of the power converter. And a pulse width modulation voltage generating means for outputting a voltage command value.

【0061】この請求項14の発明では、磁束指令値、
トルク指令値から算出した磁束方向電流指令値、トルク
電流指令値をもとにして電圧ベクトル指令値を算出し、
この電圧ベクトル指令値をもとにして永久磁石同期電動
機の電圧フィードフォワード制御を行うことによって電
動機の回転数が高い領域でも電動機制御を安定させる。
In the fourteenth aspect of the invention, the magnetic flux command value,
Calculate the voltage vector command value based on the magnetic flux direction current command value and the torque current command value calculated from the torque command value,
By performing the voltage feedforward control of the permanent magnet synchronous motor based on this voltage vector command value, the motor control is stabilized even in the region where the rotation speed of the motor is high.

【0062】また電力変換装置の出力電圧ベクトルの大
きさを固定するモードでは、磁束方向電流実際値から算
出した磁束推定値を用いて磁束方向電流指令値、トルク
電流指令値を算出することによって電動機出力トルクを
トルク指令値に正確に追従させる。
In the mode in which the magnitude of the output voltage vector of the electric power converter is fixed, the magnetic flux estimated current value calculated from the actual magnetic flux direction current value is used to calculate the magnetic flux direction current command value and the torque current command value, whereby the motor is driven. The output torque accurately follows the torque command value.

【0063】請求項15の発明は、請求項14の交流電
動機のベクトル制御装置において、前記ベクトル制御指
令値演算手段からのトルク電流指令値と、トルク電流実
際値とを入力とし、前記トルク電流実際値が前記トルク
電流指令値に追従するようなトルク角補正値を算出し
て、前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの角度と前
記永久磁石同期電動機の回転子位相角との和に加算する
トルク電流制御手段を備えたものである。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the vector control device for an AC electric motor according to the fourteenth aspect, the torque current command value and the torque current actual value from the vector control command value calculating means are input, and the torque current actual value is input. A torque current that calculates a torque angle correction value such that its value follows the torque current command value and adds it to the sum of the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means and the rotor phase angle of the permanent magnet synchronous motor. It is provided with a control means.

【0064】この請求項15の発明では、電力変換装置
の出力電圧ベクトルの大きさを固定するモードでは、磁
束方向電流実際値から算出した磁束推定値を用いて磁束
方向電流指令値、トルク電流指令値を算出し、さらにト
ルク電流指令値とトルク電流実際値との差をもとにして
算出したトルク角補正値によって電力変換装置の出力電
圧位相角を補正することによって電動機出力トルクをト
ルク指令値に正確に追従させる。
According to the fifteenth aspect of the present invention, in the mode in which the magnitude of the output voltage vector of the power converter is fixed, the magnetic flux direction current command value and the torque current command are calculated using the estimated magnetic flux value calculated from the actual magnetic flux direction current value. Value is calculated, and the output voltage phase angle of the power converter is corrected by the torque angle correction value calculated based on the difference between the torque current command value and the actual torque current value. To follow exactly.

【0065】請求項16の発明は、永久磁石同期電動機
を制御対象として、出力電圧の大きさと周波数及び位相
の制御が可能な電力変換装置を介して前記永久磁石同期
電動機に供給される一次電流を前記永久磁石同期電動機
の磁束と平行な方向の成分(磁束方向電流)とこれに直
交する方向の成分(トルク電流)とに分離し、各々を独
立に制御する交流電動機のベクトル制御装置において、
磁束指令値とトルク指令値と磁束補正値と永久磁石磁束
補正値とを入力とし、磁束方向電流指令値とトルク電流
指令値とを算出するベクトル制御指令値演算手段と、前
記ベクトル制御指令値演算手段からの磁束方向電流指令
値とトルク電流指令値と前記永久磁石磁束補正値とを入
力とし、磁束方向成分電圧指令値と前記磁束と直交する
方向のトルク方向成分電圧指令値とを算出する電圧指令
値演算手段と、前記電圧指令値演算手段からの磁束方向
成分電圧指令値とトルク方向成分電圧指令値とを入力と
し、電圧ベクトルの大きさと前記磁束方向に対する電圧
ベクトルの角度とを算出する極座標変換手段と、前記電
力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベクトル
の大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大きさ指令
値演算手段と、前記極座標変換手段からの電圧ベクトル
の大きさと前記電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段か
らの電圧ベクトルの大きさの指令値と、電圧固定指令と
を入力とし、前記電圧固定指令に基づいて新たな電圧ベ
クトルの大きさを算出する電圧固定手段と、前記電圧固
定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさと前記電力変
換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記電力変換装
置の出力電圧の変調率を算出する変調率演算手段と、前
記極座標変換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記電
圧固定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさとを入力
とし、前記磁束補正値を算出して前記ベクトル制御指令
値演算手段に入力として与える磁束補正値演算手段と、
前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁束方向電流指
令値と磁束方向電流実際値とを入力とし、前記永久磁石
磁束補正値を算出して前記ベクトル制御指令値演算手段
と前記電圧指令値演算手段とに入力として与える永久磁
石磁束補正値演算手段と、前記ベクトル制御指令値演算
手段からのトルク電流指令値と、トルク電流実際値とを
入力とし、前記トルク電流実際値が前記トルク電流指令
値に追従するようなトルク角補正値を算出するトルク電
流制御手段と、前記極座標変換手段からの電圧ベクトル
の角度、前記トルク電流制御手段からのトルク角補正値
及び前記永久磁石同期電動機の回転子位相角の和である
電力変換装置の出力電圧位相角と、前記変調率演算手段
からの変調率とを入力とし、前記電力変換装置の出力の
パルス幅変調電圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発
生手段とを備えたものである。
According to the sixteenth aspect of the present invention, the primary current supplied to the permanent magnet synchronous motor via the power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of the output voltage is controlled by the permanent magnet synchronous motor. In a vector control device for an AC electric motor, which separates a component in a direction parallel to the magnetic flux of the permanent magnet synchronous motor (current in the magnetic flux direction) and a component in the direction orthogonal thereto (torque current) and controls each independently,
Vector control command value calculation means for calculating the magnetic flux direction current command value and the torque current command value by inputting the magnetic flux command value, the torque command value, the magnetic flux correction value, and the permanent magnet magnetic flux correction value, and the vector control command value calculation A voltage for inputting the magnetic flux direction current command value, the torque current command value, and the permanent magnet magnetic flux correction value from the means, and calculating the magnetic flux direction component voltage command value and the torque direction component voltage command value in the direction orthogonal to the magnetic flux. Polar coordinates for calculating the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction by inputting the magnetic flux direction component voltage command value and the torque direction component voltage command value from the voltage command value calculating means Converting means, voltage vector magnitude command value computing means for calculating the command value of the voltage vector magnitude by inputting the DC link voltage of the power converter, and The voltage vector magnitude from the polar coordinate conversion means and the voltage vector magnitude command value from the voltage vector magnitude command value computing means, and the voltage fixing command are input, and a new voltage is generated based on the voltage fixing command. The voltage fixing means for calculating the magnitude of the vector, the new voltage vector magnitude from the voltage fixing means and the DC link voltage of the power converter are input, and the modulation factor of the output voltage of the power converter is calculated. Inputting the magnitude of the voltage vector from the polar coordinate conversion means and the magnitude of the new voltage vector from the voltage fixing means, the magnetic flux correction value is calculated, and the vector control command value computing means Magnetic flux correction value calculation means to be given as an input to
The magnetic flux direction current command value and the magnetic flux direction current actual value from the vector control command value calculation means are input, and the permanent magnet magnetic flux correction value is calculated to calculate the vector control command value calculation means and the voltage command value calculation means. Inputting the permanent magnet magnetic flux correction value calculating means, the torque current command value from the vector control command value calculating means, and the actual torque current value, and the actual torque current value follows the torque current command value. Torque current control means for calculating such a torque angle correction value, the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means, the torque angle correction value from the torque current control means, and the rotor phase angle of the permanent magnet synchronous motor. A pulse width modulation voltage of the output of the power conversion device, which is input with the output voltage phase angle of the power conversion device and the modulation ratio from the modulation ratio calculation means. It is obtained by a pulse width modulated voltage generating means for outputting a decree value.

【0066】この請求項16の発明では、磁束指令値、
トルク指令値から算出した磁束方向電流指令値、トルク
電流指令値をもとにして電圧ベクトル指令値を算出し、
この電圧ベクトル指令値をもとにして永久磁石同期電動
機の電圧フィードフォワード制御を行うことによって電
動機の回転数が高い領域でも電動機制御を安定させる。
According to the sixteenth aspect of the invention, the magnetic flux command value,
Calculate the voltage vector command value based on the magnetic flux direction current command value and the torque current command value calculated from the torque command value,
By performing the voltage feedforward control of the permanent magnet synchronous motor based on this voltage vector command value, the motor control is stabilized even in the region where the rotation speed of the motor is high.

【0067】またトルク電流指令値とトルク電流実際値
との差をもとにして算出したトルク角補正値によって電
力変換装置の出力電圧位相角を補正し、さらに電圧指令
値ベクトルの大きさと出力電圧ベクトルの大きさとの差
をもとにして算出した磁束補正値と、磁束方向電流指令
値と磁束方向電流実際値との差から算出した永久磁石磁
束補正値とを用いて磁束方向電流指令値、トルク電流指
令値、電圧ベクトル指令値を補正することによって電動
機出力トルクをトルク指令値に正確に追従させる。
Further, the output voltage phase angle of the power conversion device is corrected by the torque angle correction value calculated based on the difference between the torque current command value and the actual torque current value, and the magnitude of the voltage command value vector and the output voltage are corrected. A magnetic flux correction value calculated based on the difference between the vector size and the magnetic flux direction current command value using the permanent magnet magnetic flux correction value calculated from the difference between the magnetic flux direction current command value and the actual magnetic flux direction current value. By correcting the torque current command value and the voltage vector command value, the motor output torque accurately follows the torque command value.

【0068】請求項17の発明は、永久磁石同期電動機
を制御対象として、出力電圧の大きさと周波数及び位相
の制御が可能な電力変換装置を介して前記永久磁石同期
電動機に供給される一次電流を前記永久磁石同期電動機
の磁束と平行な方向の成分(磁束方向電流)とこれに直
交する方向の成分(トルク電流)とに分離し、各々を独
立に制御する交流電動機のベクトル制御装置において、
磁束指令値とトルク指令値と磁束補正値と永久磁石磁束
補正値とを入力とし、磁束方向電流指令値とトルク電流
指令値とを算出するベクトル制御指令値演算手段と、前
記ベクトル制御指令値演算手段からの磁束方向電流指令
値とトルク電流指令値と前記永久磁石磁束補正値とを入
力とし、磁束方向成分電圧指令値と前記磁束と直交する
方向のトルク方向成分電圧指令値とを算出する電圧指令
値演算手段と、前記電圧指令値演算手段からの磁束方向
成分電圧指令値とトルク方向成分電圧指令値とを入力と
し、電圧ベクトルの大きさと前記磁束方向に対する電圧
ベクトルの角度とを算出する極座標変換手段と、前記電
力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベクトル
の大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大きさ指令
値演算手段と、前記極座標変換手段からの電圧ベクトル
の大きさと前記電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段か
らの電圧ベクトルの大きさの指令値と、電圧固定指令と
を入力とし、前記電圧固定指令に基づいて新たな電圧ベ
クトルの大きさを算出する電圧固定手段と、前記電圧固
定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさと前記電力変
換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記電力変換装
置の出力電圧の変調率を算出する変調率演算手段と、前
記ベクトル制御指令値演算手段からの磁束方向電流指令
値と磁束方向電流実際値とを入力とし、前記磁束補正値
を算出して前記ベクトル制御指令値演算手段に入力とし
て与える磁束補正値演算手段と、前記極座標変換手段か
らの電圧ベクトルの大きさと前記電圧固定手段からの新
たな電圧ベクトルの大きさとを入力とし、前記永久磁石
磁束補正値を算出して前記ベクトル制御指令値演算手段
と前記電圧指令値演算手段とに入力として与える永久磁
石磁束補正値演算手段と、前記ベクトル制御指令値演算
手段からのトルク電流指令値と、トルク電流実際値とを
入力とし、前記トルク電流実際値が前記トルク電流指令
値に追従するようなトルク角補正値を算出するトルク電
流制御手段と、前記極座標変換手段からの電圧ベクトル
の角度、前記トルク電流制御手段からのトルク角補正値
及び前記永久磁石同期電動機の回転子位相角の和である
電力変換装置の出力電圧位相角と、前記変調率演算手段
からの変調率とを入力とし、前記電力変換装置の出力の
パルス幅変調電圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発
生手段とを備えたものである。
According to a seventeenth aspect of the present invention, the primary current supplied to the permanent magnet synchronous motor via the power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of the output voltage is controlled by the permanent magnet synchronous motor. In a vector control device for an AC electric motor, which separates a component in a direction parallel to the magnetic flux of the permanent magnet synchronous motor (current in the magnetic flux direction) and a component in the direction orthogonal thereto (torque current) and controls each independently,
Vector control command value calculation means for calculating the magnetic flux direction current command value and the torque current command value by inputting the magnetic flux command value, the torque command value, the magnetic flux correction value, and the permanent magnet magnetic flux correction value, and the vector control command value calculation A voltage for inputting the magnetic flux direction current command value, the torque current command value, and the permanent magnet magnetic flux correction value from the means, and calculating the magnetic flux direction component voltage command value and the torque direction component voltage command value in the direction orthogonal to the magnetic flux. Polar coordinates for calculating the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction by inputting the magnetic flux direction component voltage command value and the torque direction component voltage command value from the voltage command value calculating means Converting means, voltage vector magnitude command value computing means for calculating the command value of the voltage vector magnitude by inputting the DC link voltage of the power converter, and The voltage vector magnitude from the polar coordinate conversion means and the voltage vector magnitude command value from the voltage vector magnitude command value computing means, and the voltage fixing command are input, and a new voltage is generated based on the voltage fixing command. The voltage fixing means for calculating the magnitude of the vector, the new voltage vector magnitude from the voltage fixing means and the DC link voltage of the power converter are input, and the modulation factor of the output voltage of the power converter is calculated. And a magnetic flux direction current command value and a magnetic flux direction current actual value from the vector control command value calculation means are input, and the magnetic flux correction value is calculated and input to the vector control command value calculation means. Input the magnetic flux correction value calculation means to be given, the magnitude of the voltage vector from the polar coordinate conversion means, and the magnitude of the new voltage vector from the voltage fixing means. Then, the permanent magnet magnetic flux correction value calculation means for calculating the permanent magnet magnetic flux correction value and giving it to the vector control command value calculation means and the voltage command value calculation means, and the torque from the vector control command value calculation means. A current from a current command value and a torque current actual value are inputted, and a torque current control means for calculating a torque angle correction value such that the torque current actual value follows the torque current command value, and a voltage from the polar coordinate conversion means. A vector angle, a torque angle correction value from the torque current control means, and an output voltage phase angle of the power converter which is a sum of a rotor phase angle of the permanent magnet synchronous motor, and a modulation rate from the modulation rate calculation means. And a pulse width modulation voltage generating means for outputting a pulse width modulation voltage command value of the output of the power conversion device.

【0069】この請求項17の発明では、磁束指令値、
トルク指令値から算出した磁束方向電流指令値、トルク
電流指令値をもとにして電圧ベクトル指令値を算出し、
この電圧ベクトル指令値をもとにして永久磁石同期電動
機の電圧フィードフォワード制御を行うことによって電
動機の回転数が高い領域でも電動機制御を安定させる。
In the seventeenth aspect of the invention, the magnetic flux command value,
Calculate the voltage vector command value based on the magnetic flux direction current command value and the torque current command value calculated from the torque command value,
By performing the voltage feedforward control of the permanent magnet synchronous motor based on this voltage vector command value, the motor control is stabilized even in the region where the rotation speed of the motor is high.

【0070】またトルク電流指令値とトルク電流実際値
との差をもとにして算出したトルク角補正値によって電
力変換装置の出力電圧位相角を補正し、さらに磁束方向
電流指令値と磁束方向電流実際値との差をもとにして算
出した磁束補正値と、電圧指令値ベクトルの大きさと出
力電圧ベクトルの大きさとの差をもとにして算出した永
久磁石磁束補正値とを用いて磁束方向電流指令値、トル
ク電流指令値、電圧ベクトル指令値を補正することによ
って電動機出力トルクをトルク指令値に正確に追従させ
る。
Further, the output voltage phase angle of the power converter is corrected by the torque angle correction value calculated based on the difference between the torque current command value and the actual torque current value, and the magnetic flux direction current command value and the magnetic flux direction current are further corrected. The magnetic flux direction is calculated using the magnetic flux correction value calculated based on the difference from the actual value and the permanent magnet magnetic flux correction value calculated based on the difference between the voltage command value vector size and the output voltage vector size. By correcting the current command value, the torque current command value, and the voltage vector command value, the motor output torque accurately follows the torque command value.

【0071】[0071]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0072】<実施の形態1>図1は本発明の交流電動
機のベクトル制御装置の実施の形態1を示している。こ
の実施の形態1の交流電動機のベクトル制御装置201
は、電力変換装置(以下、インバータと称する)として
相電圧が3レベル出力の3相出力パルス幅変調(PW
M)方式インバータのベクトル制御を行うことによって
3相交流誘導電動機の駆動制御するもので、ベクトル制
御指令値演算手段1、電圧指令値演算手段2、極座標変
換手段3、電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段4、電
圧固定手段5、変調率演算手段6、PWM電圧発生手段
7、すべり角周波数積分手段8及び磁束補正値演算手段
9から構成されている。
<First Embodiment> FIG. 1 shows a first embodiment of a vector controller for an AC motor according to the present invention. Vector control device 201 for AC electric motor according to the first embodiment
Is a three-phase output pulse width modulation (PW) with a three-level phase voltage output as a power converter (hereinafter referred to as an inverter).
M) drive control of a three-phase AC induction motor by performing vector control of a system inverter. Vector control command value calculation means 1, voltage command value calculation means 2, polar coordinate conversion means 3, voltage vector magnitude command value. The calculation unit 4, the voltage fixing unit 5, the modulation factor calculation unit 6, the PWM voltage generation unit 7, the slip angular frequency integration unit 8, and the magnetic flux correction value calculation unit 9 are included.

【0073】ベクトル制御指令値演算手段1は、外部か
ら入力されるトルク指令値TqRefと、外部から入力され
る磁束指令値ΦRefと磁束補正値演算手段9が後述する
演算処理に基づいて出力する磁束補正値ΔΦとの差とを
用いて、次の数13式の演算によって磁化電流指令値Id
Ref、トルク電流指令値IqRef、すべり角周波数指令値ω
sRefを出力する。
The vector control command value calculation means 1 outputs the torque command value TqRef input from the outside, the magnetic flux command value ΦRef input from the outside, and the magnetic flux output by the magnetic flux correction value calculation means 9 based on the calculation processing described later. Using the difference from the correction value ΔΦ, the magnetizing current command value Id
Ref, torque current command value IqRef, slip angle frequency command value ω
Output sRef.

【0074】[0074]

【数13】 ただし、M:電動機の相互インダクタンス L2:電動機の二次インダクタンス R2:電動機の二次抵抗 電圧指令値演算手段2は、ベクトル制御指令値演算手段
1から出力される磁化電流指令値IdRefとトルク電流指
令値IqRefを入力として、次の数14式の演算によって
磁束軸電圧指令値VdRefとトルク軸電圧指令値VqRefを出
力する。
(Equation 13) However, M: Mutual inductance of the electric motor L2: Secondary inductance of the electric motor R2: Secondary resistance of the electric motor The value IqRef is input, and the magnetic flux axis voltage command value VdRef and the torque axis voltage command value VqRef are output by the calculation of the following equation (14).

【0075】[0075]

【数14】 ただし、R1:電動機の一次抵抗 R2:電動機の二次抵抗 L1:電動機の一次インダクタンス L2:電動機の二次インダクタンス M:電動機の相互インダクタンス ω1 :インバータ出力電圧角周波数 ωr :電動機回転子角周波数 極座標変換手段3は、電圧指令値演算手段2から出力さ
れる磁束軸電圧指令値VdRefとトルク軸電圧指令値VqRef
を入力として、次の数15式に基づく演算により、電圧
ベクトルの大きさ|V|と電圧ベクトルの磁束軸に対する
角度δを出力する。
[Equation 14] However, R1: Primary resistance of the motor R2: Secondary resistance of the motor L1: Primary inductance of the motor L2: Secondary inductance of the motor M: Mutual inductance of the motor ω1: Inverter output voltage angular frequency ωr: Motor rotor angular frequency Polar coordinate conversion The means 3 is the magnetic flux axis voltage command value VdRef and the torque axis voltage command value VqRef output from the voltage command value calculation means 2.
Using as input, the magnitude | V | of the voltage vector and the angle δ of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis are output by calculation based on the following equation 15.

【0076】[0076]

【数15】 電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段4は、インバータ
の直流リンク電圧Vdcを入力として電圧固定モードでの
電圧ベクトルの大きさの指令値|V|Refを出力する。例え
ば、|V|Refがインバータの最大出力電圧の場合は次の数
16式で表される。
(Equation 15) The voltage vector magnitude command value calculation means 4 receives the DC link voltage Vdc of the inverter as an input and outputs a voltage vector magnitude command value | V | Ref in the voltage fixed mode. For example, when | V | Ref is the maximum output voltage of the inverter, it is expressed by the following Expression 16.

【0077】[0077]

【数16】 電圧固定手段5は、極座標変換手段3の出力である電圧
ベクトルの大きさ|V|と、電圧ベクトルの大きさ指令値
演算手段4の出力である電圧ベクトルの大きさの指令値
|V|Refを入力として、電圧固定指令Vfixに従って新たな
電圧ベクトルの大きさ|V|fixを出力する。
(Equation 16) The voltage fixing means 5 has a voltage vector magnitude | V | output from the polar coordinate conversion means 3 and a command value of the voltage vector magnitude output from the voltage vector magnitude command value calculation means 4.
Inputs | V | Ref and outputs a new voltage vector magnitude | V | fix according to the voltage fixing command Vfix.

【0078】ここで、電圧固定指令Vfixは、 インバータ出力電圧ベクトルの大きさを固定するとき:
Vfix=1 インバータ出力電圧ベクトルの大きさを固定しないと
き:Vfix=0 の値をとる。そして、電圧固定手段5は、この電圧固定
指令Vfixの値に従って、 電圧固定指令Vfix=1のとき:|V|fix=|V|Ref 電圧固定指令Vfix=0のとき:|V|fix=|V|(入力をそ
のまま出力する)の形の出力を行う。
Here, the voltage fixing command Vfix is for fixing the magnitude of the inverter output voltage vector:
Vfix = 1 When the magnitude of the inverter output voltage vector is not fixed: The value of Vfix = 0 is taken. Then, according to the value of the voltage fixing command Vfix, the voltage fixing means 5: When the voltage fixing command Vfix = 1: | V | fix = | V | Ref When the voltage fixing command Vfix = 0: | V | fix = | Output in the form of V | (output the input as it is).

【0079】すべり角周波数積分手段8は、ベクトル制
御指令値演算手段1から出力されたすべり角周波数指令
値ωsRefを入力として、入力の積分値をすべり周波数位
相角θsとして出力する。すなわち、次の数17式の演
算を行ってすべり周波数位相角θsを出力するのであ
る。
The slip angle frequency integration means 8 receives the slip angle frequency command value ωsRef output from the vector control command value calculation means 1, and outputs the integrated value of the input as the slip frequency phase angle θs. That is, the slip frequency phase angle θs is output by performing the operation of the following Expression 17.

【0080】[0080]

【数17】 ただし、s:微分演算子 次に、変調率演算手段6は、電圧固定手段5から出力さ
れる電圧ベクトルの大きさ|V|fixと、インバータ直流リ
ンク電圧Vdcを入力として、次の数18式の演算によっ
てインバータ出力電圧の変調率αを出力する。
[Equation 17] However, s: differential operator Next, the modulation factor calculation means 6 inputs the magnitude | V | fix of the voltage vector output from the voltage fixing means 5 and the inverter DC link voltage Vdc, and the following equation 18 The modulation factor α of the inverter output voltage is output by the calculation of.

【0081】[0081]

【数18】 PWM電圧発生手段7においては、すべり角周波数積分
手段8から出力されるすべり周波数位相角θs、極座標
変換手段3から出力される電圧ベクトルの角度δ及び電
動機回転子位相角θrの和であるインバータ出力電圧位
相角θ1と、変調率演算手段6から出力される変調率α
とを入力として、次の数20式の演算によってU,V,
W3相のPWM電圧指令VuPWM,VvPWM,VwPWMを出力す
る。
(Equation 18) In the PWM voltage generation means 7, the inverter output which is the sum of the slip frequency phase angle θs output from the slip angle frequency integration means 8, the angle δ of the voltage vector output from the polar coordinate conversion means 3 and the motor rotor phase angle θr The voltage phase angle θ1 and the modulation rate α output from the modulation rate calculation means 6
By inputting and, U, V,
W3 phase PWM voltage command VuPWM, VvPWM, VwPWM is output.

【0082】ただし、数20式におけるU,V,W各相
の出力電圧位相角θu,θv,θwは、インバータ出力電圧
位相角θ1を用いて次の数19式の演算に基づいて得た
ものである。
However, the output voltage phase angles θu, θv, θw of the U, V, and W phases in the equation (20) are obtained based on the calculation of the following equation (19) using the inverter output voltage phase angle θ1. Is.

【0083】[0083]

【数19】 またインバータ出力相電圧は、例えば、図2に示す1周
期当り正負1つずつのパルスを有する3レベル出力のP
WM波形であり、各相の出力電圧位相角θu,θv,θwを
用いて次の数20式の演算によってU相、V相、W相そ
れぞれのPWM電圧指令を出力する。そしてこのPWM
電圧指令に基づいて、インバータは出力電圧の制御を行
うのである。
[Equation 19] The inverter output phase voltage is, for example, a three-level output P having one positive and one negative pulse per cycle shown in FIG.
This is a WM waveform, and the PWM voltage commands for the U phase, V phase, and W phase are output by the calculation of the following formula 20 using the output voltage phase angles θu, θv, and θw of each phase. And this PWM
The inverter controls the output voltage based on the voltage command.

【0084】[0084]

【数20】θa=arccos(α)として、 U相の場合: θa>θu≧0のとき: VuPWM=0 (π−θa)>θu≧θaのとき: VuPWM=Vdc/2 (π+θa)>θu≧(π−θa)のとき: VuPWM=0 (2π−θa)>θu≧(π+θa)のとき: VuPWM=−Vdc/
2 2π>θu≧(2π−θa)のとき: VuPWM=0 V相の場合: θa>θv≧0のとき: VvPWM=0 (π−θa)>θv≧θaのとき: VvPWM=Vdc/2 (π+θa)>θv≧(π−θa)のとき: VvPWM=0 (2π−θa)>θv≧(π+θa)のとき: VvPWM=−Vdc/
2 2π>θv≧(2π−θa)のとき: VvPWM=0 W相の場合: θa>θw≧0のとき: VwPWM=0 (π−θa)>θw≧θaのとき: VwPWM=Vdc/2 (π+θa)>θw≧(π−θa)のとき: VwPWM=0 (2π−θa)>θw≧(π+θa)のとき: VwPWM=−Vdc/
2 2π>θw≧(2π−θa)のとき: VwPWM=0 さて磁束補正値演算手段9は、ベクトル制御指令値演算
手段1の出力である磁化電流指令値IdRefと、磁化電流
実際値Idの差を入力とし、数21式に基づく比例積分制
御により磁束補正値ΔΦを出力する。そしてこの磁束補
正値ΔΦによってベクトル制御指令値演算手段1は磁化
電流指令値IdRef、トルク電流指令値IqRefを補正して電
動機出力トルクをトルク指令値TqRefに追従させるので
ある。
[Mathematical formula-see original document] If θa = arccos (α), for U phase: When θa> θu ≥ 0: VuPWM = 0 (π-θa)> θu ≥ θa: VuPWM = Vdc / 2 (π + θa)> θu When ≧ (π−θa): VuPWM = 0 (2π−θa)> θu ≧ (π + θa): VuPWM = −Vdc /
2 When 2π> θu ≧ (2π−θa): VuPWM = 0 For V phase: θa> θv ≧ 0: For VvPWM = 0 (π−θa)> θv ≧ θa: VvPWM = Vdc / 2 ( When π + θa)> θv ≧ (π−θa): VvPWM = 0 (2π−θa)> θv ≧ (π + θa): VvPWM = −Vdc /
2 When 2π> θv ≧ (2π−θa): VvPWM = 0 W phase: θa> θw ≧ 0: VwPWM = 0 (π−θa)> θw ≧ θa: VwPWM = Vdc / 2 ( When π + θa)> θw ≧ (π−θa): VwPWM = 0 (2π−θa)> θw ≧ (π + θa): VwPWM = −Vdc /
2 When 2π> θw ≧ (2π−θa): VwPWM = 0 Now, the magnetic flux correction value calculation means 9 is the difference between the magnetization current command value IdRef output from the vector control command value calculation means 1 and the actual magnetization current value Id. Is input and the magnetic flux correction value ΔΦ is output by the proportional-plus-integral control based on the equation (21). Then, the vector control command value calculation means 1 corrects the magnetizing current command value IdRef and the torque current command value IqRef by the magnetic flux correction value ΔΦ and causes the motor output torque to follow the torque command value TqRef.

【0085】[0085]

【数21】 このようにして、この実施の形態1の交流電動機のベク
トル制御装置201によれば、磁束指令値ΦRef、トル
ク指令値TqRefから算出した磁化電流指令値IdRef、トル
ク電流指令値IqRefをもとにして電圧ベクトル指令値VdR
ef,VqRefを算出し、電圧ベクトル指令値の磁束方向に対
する角度をインバータの出力電圧位相角θ1にフィード
フォワードで加えることによって出力電流の応答速度を
速めることができる。
(Equation 21) Thus, according to the vector control device 201 for an AC electric motor of the first embodiment, based on the magnetic flux command value ΦRef, the magnetizing current command value IdRef calculated from the torque command value TqRef, and the torque current command value IqRef. Voltage vector command value VdR
The response speed of the output current can be increased by calculating ef and VqRef and adding the angle of the voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction to the output voltage phase angle θ1 of the inverter by feedforward.

【0086】また磁化電流指令値IdRefと磁化電流実際
値Idとの差から算出した磁束補正値ΔΦを用いて磁化電
流指令値IdRef、トルク電流指令値IqRefを補正すること
によって、電動機出力トルクをトルク指令値TqRefに正
確に追従させることができる。
Further, by correcting the magnetizing current command value IdRef and the torque current command value IqRef by using the magnetic flux correction value ΔΦ calculated from the difference between the magnetizing current command value IdRef and the actual magnetizing current value Id, the motor output torque is changed to the torque. It is possible to accurately follow the command value TqRef.

【0087】なお、この実施の形態1の交流電動機のベ
クトル制御装置において、磁束補正値演算手段9を図3
に示す構成の磁束補正値演算手段9−1に変更すること
ができる。この図3に示す磁束補正値演算手段9−1
は、一次遅れフィルタ演算手段91と、積分演算手段9
2とで構成され、磁化電流実際値Idを一次遅れフィルタ
演算手段91に入力し、その出力とベクトル制御指令値
演算手段1の出力である磁化電流指令値IdRefとの差ΔI
dを積分演算手段92に入力し、さらにその出力に電動
機の相互インダクタンスMを乗じた値を磁束補正値ΔΦ
として出力する。ここで、一次遅れフィルタ演算手段9
1の一次遅れ時定数Tと積分演算手段92の積分ゲイン
Giは次の数22式によって表される。
In the vector controller for the AC motor according to the first embodiment, the magnetic flux correction value calculating means 9 is shown in FIG.
The magnetic flux correction value calculation means 9-1 having the configuration shown in FIG. The magnetic flux correction value calculation means 9-1 shown in FIG.
Is a first-order lag filter calculation means 91 and an integration calculation means 9
2, the actual magnetizing current value Id is input to the first-order lag filter calculating means 91, and the difference ΔI between its output and the magnetizing current command value IdRef which is the output of the vector control command value calculating means 1.
d is input to the integral calculation means 92, and the value obtained by multiplying the output by the mutual inductance M of the electric motor is the magnetic flux correction value ΔΦ.
Output as Here, the first-order lag filter computing means 9
First-order lag time constant T of 1 and integral gain of integral calculation means 92
Gi is expressed by the following equation 22.

【0088】[0088]

【数22】 ただし、Ti:積分ゲインの時定数 R2:電動機の二次抵抗 L2:電動機の二次インダクタンス この構成によって、ベクトル制御指令値演算手段1に入
力される磁束指令値ΦRefとΔΦとの差(ΦRef−ΔΦ)
は制御の対象である誘導電動機の実際の二次磁束の値、
及びその変化と一致する。このため、電動機の出力トル
クをトルク指令値TqRefに容易に追従させることができ
る。
(Equation 22) However, Ti: time constant of integral gain R2: secondary resistance of electric motor L2: secondary inductance of electric motor With this configuration, the difference between the magnetic flux command values ΦRef and ΔΦ input to the vector control command value calculation means 1 (ΦRef− ΔΦ)
Is the value of the actual secondary magnetic flux of the induction motor that is the target of control,
And its changes. Therefore, the output torque of the electric motor can easily follow the torque command value TqRef.

【0089】<実施の形態2>次に、本発明の実施の形
態2について、図4に基づいて説明する。この実施の形
態2の交流電動機のベクトル制御装置は、図1に示した
ベクトル制御装置に対してさらに、トルク電流演算手段
10を新たに付加した点を特徴とし、その他の構成は図
1に示した実施の形態1のものと共通する。
<Second Embodiment> Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The vector control device for an AC electric motor according to the second embodiment is characterized in that a torque current calculation means 10 is newly added to the vector control device shown in FIG. 1, and other configurations are shown in FIG. The same as that of the first embodiment.

【0090】トルク電流制御手段10は、ベクトル制御
指令値演算手段1から出力されるトルク電流指令値IqRe
fとトルク電流実際値Iqとの差を入力として、この値に
ゲインG(s)を乗じた値をすべり周波数位相角補正値Δθ
sとして出力する。つまり、次の数23式を実行して、
すべり角周波数積分手段8からの出力であるすべり周波
数位相角θsに加えるのである。
The torque current control means 10 outputs the torque current command value IqRe output from the vector control command value calculation means 1.
The difference between f and the actual torque current value Iq is input, and the value obtained by multiplying this value by the gain G (s) is the slip frequency phase angle correction value Δθ.
Output as s. In other words, by executing the following equation 23,
It is added to the slip frequency phase angle θs which is the output from the slip angular frequency integrating means 8.

【0091】[0091]

【数23】Δθs=G(s)・(IqRef−Iq) ただし、s:微分演算子 したがって、PWM電圧発生手段7は、すべり角周波数
積分手段8から出力されるすべり周波数位相角θs、ト
ルク電流制御手段10から出力されるすべり周波数位相
角補正値Δθs、極座標変換手段3から出力される電圧
ベクトルの角度δ及び電動機回転子位相角θrの和とし
て与えられるインバータ出力電圧位相角θ1と、変調率
演算手段6から出力される変調率αとを入力とし、上記
数19式、数20式の演算によってU,V,W3相のP
WM電圧指令VuPWM,VvPWM,VwPWMを出力することにな
る。
[Mathematical formula-see original document] [Delta] [theta] s = G (s) * (IqRef-Iq) However, s: differential operator Therefore, the PWM voltage generating means 7 outputs the slip frequency phase angle [theta] s and the torque current output from the slip angular frequency integrating means 8. The inverter output voltage phase angle θ1 given as the sum of the slip frequency phase angle correction value Δθs output from the control means 10, the angle δ of the voltage vector output from the polar coordinate conversion means 3 and the motor rotor phase angle θr, and the modulation rate. The modulation factor α output from the computing means 6 is used as an input, and P of U, V, W3 phases is calculated by the equations (19) and (20).
The WM voltage command VuPWM, VvPWM, VwPWM will be output.

【0092】この実施の形態2の交流電動機のベクトル
制御装置202によれば、磁束指令値ΦRef、トルク指
令値TqRefから算出した磁化電流指令値IdRef、トルク電
流指令値IqRefをもとにして電圧ベクトル指令値VdRef,V
qRefを算出し、電圧ベクトル指令値の磁束方向に対する
角度をインバータの出力電圧位相角θ1にフィードフォ
ワードで加えることによって出力電流の応答速度を速め
ることができる。
According to the vector control device 202 for an AC motor of the second embodiment, the voltage vector based on the magnetic flux command value ΦRef, the magnetizing current command value IdRef calculated from the torque command value TqRef, and the torque current command value IqRef. Command value VdRef, V
The response speed of the output current can be increased by calculating qRef and adding the angle of the voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction to the output voltage phase angle θ1 of the inverter by feedforward.

【0093】また磁化電流指令値IdRefと磁化電流実際
値Idとの差から算出した磁束補正値ΔΦを用いて磁化電
流指令値IdRef、トルク電流指令値IqRefを補正し、さら
にトルク電流指令値IqRefとトルク電流実際値Iqとの差
から算出したすべり周波数位相角補正値Δθsによって
インバータ出力電圧位相角θ1を補正することによっ
て、電動機出力トルクをトルク指令値TqRefに正確に追
従させることができる。
Further, the magnetic flux correction value ΔΦ calculated from the difference between the magnetizing current command value IdRef and the magnetizing current actual value Id is used to correct the magnetizing current command value IdRef and the torque current command value IqRef. By correcting the inverter output voltage phase angle θ1 with the slip frequency phase angle correction value Δθs calculated from the difference with the actual torque current value Iq, the motor output torque can accurately follow the torque command value TqRef.

【0094】<実施の形態3>次に、本発明の実施の形
態3の交流電動機のベクトル制御装置203について、
図5に基づいて説明する。この実施の形態3の交流電動
機のベクトル制御装置203は、実施の形態1と同様
に、相電圧が3レベル出力の3相出力PWM方式インバ
ータのベクトル制御を行うことによって3相交流誘導電
動機の駆動制御するもので、ベクトル制御指令値演算手
段1、電圧指令値演算手段2、極座標変換手段3、電圧
ベクトルの大きさ指令値演算手段4、電圧固定手段5、
変調率演算手段6、PWM電圧発生手段7、すべり角周
波数積分手段8、磁束補正値演算手段9−2、トルク電
流制御手段10−1、重み係数演算手段11、d軸電流
制御手段12及びq軸電流制御手段13から構成されて
いる。
<Third Embodiment> Next, a vector control device 203 for an AC electric motor according to a third embodiment of the present invention will be described.
A description will be given based on FIG. Like the first embodiment, the vector control device 203 for an AC electric motor according to the third embodiment drives the three-phase AC induction motor by performing the vector control of the three-phase output PWM inverter with the phase voltage of three-level output. Vector control command value calculation means 1, voltage command value calculation means 2, polar coordinate conversion means 3, voltage vector magnitude command value calculation means 4, voltage fixing means 5,
Modulation factor calculation means 6, PWM voltage generation means 7, slip angle frequency integration means 8, magnetic flux correction value calculation means 9-2, torque current control means 10-1, weight coefficient calculation means 11, d-axis current control means 12 and q. It is composed of the axial current control means 13.

【0095】重み係数演算手段11は、図6に示すよう
に絶対値演算手段111と制御モード切替判別手段11
2と変化率リミット部113とで構成される。制御モー
ド切替判別手段112は、インバータ出力電圧角周波数
ω1の絶対値|ω1|を入力として、次の条件判別により
制御モードCmodeを出力する。
As shown in FIG. 6, the weighting coefficient calculating means 11 includes an absolute value calculating means 111 and a control mode switching judging means 11.
2 and the change rate limit unit 113. The control mode switching determination means 112 inputs the absolute value | ω1 | of the inverter output voltage angular frequency ω1 and outputs the control mode Cmode according to the following condition determination.

【0096】 Cmode=1のとき:|ω1|≧ωCHG2ならば、Cmode=0 |ω1|<ωCHG2ならば、Cmode=1 Cmode=0のとき:|ω1|≧ωCHG1ならば、Cmode=0 |ω1|<ωCHG1ならば、Cmode=1 ただし、ωCHG2≧ωCHG1 変化率リミット部113は制御モード切替判別手段11
2から出力される制御モードCmodeを入力とし、この制
御モードCmodeの値の上昇、下降速度に制限を与えた値
を重み係数K1として出力する。
When Cmode = 1: | ω1 | ≧ ωCHG2, Cmode = 0 | ω1 | <ωCHG2, Cmode = 1 When Cmode = 0: | ω1 | ≧ ωCHG1, Cmode = 0 | ω1 | <ΩCHG1, Cmode = 1 However, ωCHG2 ≧ ωCHG1 The change rate limit unit 113 includes the control mode switching determination unit 11
The control mode Cmode output from 2 is input, and a value that limits the rising and falling speeds of the value of this control mode Cmode is output as the weighting coefficient K1.

【0097】制御モードCmodeがタイミングt=0にお
いて1から0に変化した場合を例にして説明すると、変
化率の制限値をaとするとき、重み係数K1は次のように
変化する。
The case where the control mode Cmode changes from 1 to 0 at the timing t = 0 will be described as an example. When the limit value of the change rate is a, the weighting coefficient K1 changes as follows.

【0098】t<0のとき: K1=0 1/a≧t>0のとき:K1=a×t t≧1/aのとき: K1=1 また制御モードCmodeがタイミングt=0で0から1に
変化した場合には、重み係数K1は次のように変化する。
When t <0: K1 = 0 1 / a ≧ t> 0: K1 = a × t When t ≧ 1 / a: K1 = 1 Further, the control mode Cmode changes from 0 at timing t = 0. When it changes to 1, the weighting coefficient K1 changes as follows.

【0099】t<0のとき: K1=1 1/a≧t>0のとき:K1=1−a×t t≧1/aのとき: K1=0 そしてこれらの各場合の重み係数K1に対して、もう一つ
の重み係数K2は、 K2=1−K1 として出力される。
When t <0: When K1 = 1 / a ≧ t> 0: When K1 = 1−a × t t ≧ 1 / a: K1 = 0 And the weighting coefficient K1 in each of these cases On the other hand, another weighting coefficient K2 is output as K2 = 1-K1.

【0100】d軸電流制御手段12は、ベクトル制御指
令値演算手段1から出力される磁化電流指令値IdRefか
ら磁化電流実際値Idを差引いた値に、重み係数演算手段
11から出力される重み係数K1を乗じた値を入力とし、
次の数24式で表される比例積分制御によって磁束軸電
圧補正値ΔVdを出力する。
The d-axis current control means 12 outputs a weighting coefficient output from the weighting coefficient calculation means 11 to a value obtained by subtracting the actual magnetization current value IdRef from the magnetization current command value IdRef output from the vector control command value calculation means 1. Input the value multiplied by K1,
The magnetic flux axis voltage correction value ΔVd is output by the proportional-plus-integral control expressed by the following equation (24).

【0101】[0101]

【数24】 ただし、s:微分演算子 Gp:比例ゲイン Gi:積分ゲイン このd軸電流制御手段12で算出された磁束軸電圧補正
値ΔVdは電圧指令値演算手段2から出力される磁束軸電
圧指令値VdRefに加算されて新たな磁束軸電圧指令値VdR
efとして極座標変換手段3に入力される。
(Equation 24) However, s: Derivative operator Gp: Proportional gain Gi: Integral gain The magnetic flux axis voltage correction value ΔVd calculated by the d-axis current control means 12 becomes the magnetic flux axis voltage command value VdRef output from the voltage command value calculation means 2. New flux axis voltage command value VdR added
It is input to the polar coordinate conversion means 3 as ef.

【0102】q軸電流制御手段13は、ベクトル制御指
令値演算手段1から出力されるトルク電流指令値IqRef
からトルク電流実際値Iqを差引いた値に、重み係数演算
手段11から出力される重み係数K1を乗じた値を入力と
し、次の数25式で表される比例積分制御によってトル
ク軸電圧補正値ΔVqを出力する。
The q-axis current control means 13 controls the torque current command value IqRef output from the vector control command value calculation means 1.
The value obtained by subtracting the actual torque current value Iq from is multiplied by the weighting coefficient K1 output from the weighting coefficient calculating means 11 is input, and the torque axis voltage correction value is obtained by the proportional integral control expressed by the following equation 25. Output ΔVq.

【0103】[0103]

【数25】 ただし、s:微分演算子 Gp:比例ゲイン Gi:積分ゲイン このq軸電流制御手段13で算出されたトルク軸電圧補
正値ΔVqは電圧指令値演算手段2から出力されるトルク
軸電圧指令値VqRefに加算されて新たなトルク軸電圧指
令値VqRefとして極座標変換手段3に入力される。
(Equation 25) However, s: Derivative operator Gp: Proportional gain Gi: Integral gain The torque axis voltage correction value ΔVq calculated by this q-axis current control means 13 becomes the torque axis voltage command value VqRef output from the voltage command value calculation means 2. The added value is input to the polar coordinate conversion means 3 as a new torque axis voltage command value VqRef.

【0104】トルク電流制御手段10−1は、ベクトル
制御指令値演算手段1から出力されるトルク電流指令値
IqRefからトルク電流実際値Iqを差引いた値に、重み係
数演算手段11から出力される上記の重み係数K2を乗じ
た値を入力とし、この値にゲインG(s)を乗じた値をすべ
り周波数位相角補正値Δθsとして出力する。つまり、
次の数26式を実行するのである。
The torque current control means 10-1 is a torque current command value output from the vector control command value calculation means 1.
The value obtained by subtracting the actual torque current value Iq from IqRef is multiplied by the above weighting coefficient K2 output from the weighting coefficient calculation means 11, and the value obtained by multiplying this value by the gain G (s) is set as the slip frequency. Output as the phase angle correction value Δθs. That is,
The following equation 26 is executed.

【0105】[0105]

【数26】Δθs=G(s)・K2・(IqRef−Iq) ただし、s:微分演算子 こうして得られるすべり周波数位相角補正値Δθsは、
極座標変換手段3から出力される電圧ベクトルの角度δ
とすべり角周波数積分手段8から出力されるすべり周波
数位相角θsと電動機の回転子位相角θrとの和に加算さ
れて、インバータ出力電圧位相角θ1としてPWM電圧
発生手段7に入力される。
[Mathematical formula-see original document] Δθs = G (s) · K2 · (IqRef−Iq) where s: differential operator The slip frequency phase angle correction value Δθs thus obtained is
The angle δ of the voltage vector output from the polar coordinate conversion means 3.
Is added to the sum of the slip frequency phase angle θs output from the slip angle frequency integration means 8 and the rotor phase angle θr of the electric motor, and input to the PWM voltage generation means 7 as the inverter output voltage phase angle θ1.

【0106】磁束補正値演算手段9−2は、ベクトル制
御指令値演算手段1の出力である磁化電流指令値IdRef
から磁化電流実際値Idを差引いた値に、重み係数演算手
段11から出力される重み係数K2を乗じた値を入力と
し、次の数27式で表される比例積分制御により磁束補
正値ΔΦを出力する。
The magnetic flux correction value calculating means 9-2 outputs the magnetizing current command value IdRef output from the vector control command value calculating means 1.
The value obtained by subtracting the actual magnetizing current value Id from is multiplied by the weighting coefficient K2 output from the weighting coefficient calculating means 11 is input, and the magnetic flux correction value ΔΦ is obtained by the proportional-plus-integral control represented by the following equation 27. Output.

【0107】[0107]

【数27】 ただし、s:微分演算子 Gp:比例ゲイン Gi:積分ゲイン そしてベクトル制御指令値演算手段1は、この磁束補正
値演算手段9−2の出力する磁束補正値ΔΦによって磁
化電流指令値IdRef、トルク電流指令値IqRefを補正して
電動機出力トルクをトルク指令値TqRefに追従させるの
である。
[Equation 27] However, s: differential operator Gp: proportional gain Gi: integral gain, and the vector control command value calculation means 1 uses the magnetic flux correction value ΔΦ output from the magnetic flux correction value calculation means 9-2 to set the magnetizing current command value IdRef and the torque current. The command value IqRef is corrected so that the motor output torque follows the torque command value TqRef.

【0108】この実施の形態3の交流電動機のベクトル
制御装置203によれば、磁束指令値ΦRef、トルク指
令値TqRefから算出した磁化電流指令値IdRef、トルク電
流指令値IqRefをもとにして電圧ベクトル指令値VdRef,V
qRefを算出し、電圧ベクトル指令値の磁束方向に対する
角度をインバータの出力電圧位相角θ1にフィードフォ
ワードで加えることによって出力電流の応答速度を速め
ることができる。
According to the vector control device 203 for an AC electric motor of the third embodiment, the voltage vector based on the magnetic flux command value ΦRef, the magnetizing current command value IdRef calculated from the torque command value TqRef, and the torque current command value IqRef. Command value VdRef, V
The response speed of the output current can be increased by calculating qRef and adding the angle of the voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction to the output voltage phase angle θ1 of the inverter by feedforward.

【0109】また磁束補正値ΔΦを用いて磁化電流指令
値IdRef、トルク電流指令値IqRefを補正し、またすべり
周波数位相角補正値Δθsによってインバータ出力電圧
位相角θ1を補正し、さらには磁束軸電圧補正値ΔVd、
トルク軸電圧補正値ΔVqそれぞれを用いて電圧指令値演
算手段2から出力される磁束軸電圧指令値VdRefとトル
ク軸電圧指令値VqRefとを補正することによって、電動
機出力トルクをトルク指令値TqRefに正確に追従させる
ことができる。
Further, the magnetizing current command value IdRef and the torque current command value IqRef are corrected using the magnetic flux correction value ΔΦ, the inverter output voltage phase angle θ1 is corrected using the slip frequency phase angle correction value Δθs, and the magnetic flux axis voltage is further corrected. Correction value ΔVd,
By correcting the magnetic flux axis voltage command value VdRef and the torque axis voltage command value VqRef output from the voltage command value calculation means 2 using each of the torque axis voltage correction values ΔVq, the motor output torque is accurately converted into the torque command value TqRef. Can be followed.

【0110】<実施の形態4>次に、本発明の実施の形
態4の交流電動機のベクトル制御装置204について、
図7に基づいて説明する。この実施の形態4の交流電動
機のベクトル制御装置204は、実施の形態1と同様
に、相電圧が3レベル出力の3相出力PWM方式インバ
ータのベクトル制御を行うことによって3相交流誘導電
動機の駆動制御するもので、ベクトル制御指令値演算手
段1−1、電圧指令値演算手段2−1、極座標変換手段
3、電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段4、電圧固定
手段5、変調率演算手段6、PWM電圧発生手段7、す
べり角周波数積分手段8、磁束補正値演算手段9−3及
び二次抵抗補正値演算手段14を備えている。
<Fourth Embodiment> Next, a vector control device 204 for an AC motor according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
It will be described with reference to FIG. Like the first embodiment, the vector control device 204 for an AC electric motor according to the fourth embodiment drives a three-phase AC induction motor by performing vector control of a three-phase output PWM system inverter having a three-level phase voltage output. The vector control command value calculation means 1-1, the voltage command value calculation means 2-1, the polar coordinate conversion means 3, the voltage vector magnitude command value calculation means 4, the voltage fixing means 5, the modulation factor calculation means 6 are controlled. , PWM voltage generation means 7, slip angular frequency integration means 8, magnetic flux correction value calculation means 9-3, and secondary resistance correction value calculation means 14.

【0111】ベクトル制御指令値演算手段1−1は、外
部から入力されるトルク指令値TqRefと、外部から入力
される磁束指令値ΦRefと磁束補正値演算手段9が後述
する演算処理に基づいて出力する磁束補正値ΔΦとの差
と、二次抵抗補正値演算手段14が後述する演算処理に
基づいて出力する二次抵抗補正値ΔR2とを用いて、次の
数28式の演算によって磁化電流指令値IdRef、トルク
電流指令値IqRef、すべり角周波数指令値ωsRefを出力
する。
The vector control command value calculation means 1-1 outputs the torque command value TqRef inputted from the outside, the magnetic flux command value ΦRef inputted from the outside, and the magnetic flux correction value calculation means 9 based on the calculation processing described later. Of the magnetic flux correction value ΔΦ and the secondary resistance correction value ΔR2 output by the secondary resistance correction value calculation means 14 based on the calculation process described later, and the magnetizing current command is calculated by the following equation 28. The value IdRef, the torque current command value IqRef, and the slip angular frequency command value ωsRef are output.

【0112】[0112]

【数28】 ただし、M:電動機の相互インダクタンス L2:電動機の二次インダクタンス R2:電動機の二次抵抗 電圧指令値演算手段2は、ベクトル制御指令値演算手段
1から出力される磁化電流指令値IdRefとトルク電流指
令値IqRefと、二次抵抗補正値演算手段14から出力さ
れる二次抵抗補正値ΔR2とを入力として、次の数29式
の演算によって磁束軸電圧指令値VdRefとトルク軸電圧
指令値VqRefを出力する。
[Equation 28] However, M: Mutual inductance of the electric motor L2: Secondary inductance of the electric motor R2: Secondary resistance of the electric motor The voltage command value calculating means 2 has a magnetizing current command value IdRef and a torque current command output from the vector control command value calculating means 1. Input the value IqRef and the secondary resistance correction value ΔR2 output from the secondary resistance correction value calculation means 14, and output the magnetic flux axis voltage command value VdRef and the torque axis voltage command value VqRef by the calculation of the following formula 29. To do.

【0113】[0113]

【数29】 ただし、R1:電動機の一次抵抗 R2:電動機の二次抵抗 L1:電動機の一次インダクタンス L2:電動機の二次インダクタンス M:電動機の相互インダクタンス ω1 :インバータ出力電圧角周波数 ωr :電動機回転子角周波数 磁束補正値演算手段9−3は図8に示すように、一次遅
れフィルタ演算手段91と、積分演算手段92とで構成
され、磁化電流実際値Idを一次遅れフィルタ演算手段9
1に入力し、この出力と、ベクトル制御指令値演算手段
1の出力である磁化電流指令値IdRefとの差ΔIdと、二
次抵抗補正値演算手段14からの二次抵抗補正値ΔR2と
を積分演算手段92に入力し、この積分演算手段92の
出力に電動機の相互インダクタンスMを乗じた値を磁束
補正値ΔΦとして出力する。ここで、一次遅れフィルタ
演算手段91の一次遅れ時定数Tと積分演算手段92の
積分ゲインGiは次の数30式によって表される。
(Equation 29) However, R1: primary resistance of the motor R2: secondary resistance of the motor L1: primary inductance of the motor L2: secondary inductance of the motor M: mutual inductance of the motor ω1: inverter output voltage angular frequency ωr: motor rotor angular frequency magnetic flux correction As shown in FIG. 8, the value calculation means 9-3 includes a first-order lag filter calculation means 91 and an integration calculation means 92, and the magnetizing current actual value Id is calculated as the first-order lag filter calculation means 9
1 and inputs this output and the difference ΔId between the output of the vector control command value calculation means 1 and the magnetizing current command value IdRef and the secondary resistance correction value ΔR2 from the secondary resistance correction value calculation means 14. The value is input to the calculation means 92, and the value obtained by multiplying the output of the integration calculation means 92 by the mutual inductance M of the electric motor is output as the magnetic flux correction value ΔΦ. Here, the first-order lag time constant T of the first-order lag filter calculating means 91 and the integral gain Gi of the integral calculating means 92 are expressed by the following formula 30.

【0114】[0114]

【数30】 ただし、Ti:積分ゲインの時定数 R2:電動機の二次抵抗 L2:電動機の二次インダクタンス 二次抵抗補正値演算手段14は、ベクトル制御指令値演
算手段1−1から出力されるトルク電流指令値IqRefか
らトルク電流実際値Iqとの差と、トルク指令TqRefを入
力とし、次の数31式で表される比例積分制御により二
次抵抗補正値ΔR2を算出して、ベクトル制御指令値演算
手段1−1、電圧指令値演算手段2−1及び磁束補正値
演算手段9−3それぞれに出力する。
[Equation 30] However, Ti: time constant of integral gain R2: secondary resistance of electric motor L2: secondary inductance of electric motor Secondary resistance correction value calculating means 14 is a torque current command value output from vector control command value calculating means 1-1. A vector control command value calculation means 1 calculates the secondary resistance correction value ΔR2 by the proportional-integral control represented by the following formula 31 using the difference between IqRef and the actual torque current value Iq and the torque command TqRef as input. -1, the voltage command value calculation means 2-1 and the magnetic flux correction value calculation means 9-3.

【0115】[0115]

【数31】 ただし、s:微分演算子 Grp:比例ゲイン Gri:積分ゲイン なお、その他の構成部分は図1に示した実施の形態1と
同様であるので、その詳しい説明は省略する。
(Equation 31) However, s: Differential operator Grp: Proportional gain Gri: Integral gain Since the other components are the same as those in the first embodiment shown in FIG. 1, detailed description thereof will be omitted.

【0116】以上の構成によって、この実施の形態4に
よれば、磁束指令値ΦRefとトルク指令値TqRefから算出
した磁化電流指令値IdRef、トルク電流指令値IqRefをも
とにして電圧ベクトル指令値VdRef,VqRefを算出し、電
圧ベクトル指令値の磁束方向に対する角度をインバータ
の出力電圧位相角θ1にフィードフォワードで加えるこ
とにより出力電流応答速度を速めることができる。
With the above configuration, according to the fourth embodiment, the voltage vector command value VdRef is calculated based on the magnetizing current command value IdRef and the torque current command value IqRef calculated from the magnetic flux command value ΦRef and the torque command value TqRef. , VqRef is calculated, and the angle of the voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction is added to the output voltage phase angle θ1 of the inverter by feedforward, so that the output current response speed can be increased.

【0117】また磁化電流指令値IdRefと磁化電流実際
値Idとの差から求めた磁束補正値ΔΦを用いて磁化電流
指令値IdRef、トルク電流指令値IqRefを補正し、さらに
トルク電流指令値IqRefとトルク電流実際値Iqとの差及
びトルク指令値TqRefから求めた二次抵抗補正値ΔR2を
用いてすべり角周波数指令値ωsRef、電圧ベクトル指令
値VdRef,VqRef、さらには磁束補正値ΔΦを補正するこ
とによって電動機出力トルクをトルク指令値TqRefに正
確に追従させることができる。
Further, the magnetizing current command value IdRef and the torque current command value IqRef are corrected by using the magnetic flux correction value ΔΦ obtained from the difference between the magnetizing current command value IdRef and the actual magnetizing current value Id, and further the torque current command value IqRef is obtained. Correct the slip angle frequency command value ωsRef, the voltage vector command values VdRef and VqRef, and the magnetic flux correction value ΔΦ by using the difference from the actual torque current value Iq and the secondary resistance correction value ΔR2 obtained from the torque command value TqRef. Thus, the motor output torque can be made to accurately follow the torque command value TqRef.

【0118】<実施の形態5>次に、本発明の実施の形
態5の交流電動機のベクトル制御装置を図9に基づいて
説明する。この実施の形態5の交流電動機のベクトル制
御装置205は、ベクトル制御指令値演算手段1−1、
電圧指令値演算手段2−1、極座標変換手段3、電圧ベ
クトルの大きさ指令値演算手段4、電圧固定手段5、変
調率演算手段6、PWM電圧発生手段7、すべり角周波
数積分手段8、磁束補正値演算手段9−4、重み係数演
算手段11、d軸電流制御手段12、q軸電流制御手段
13及び二次抵抗補正値演算手段14−1から構成され
ている。
<Fifth Embodiment> Next, a vector controller for an AC electric motor according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The vector control device 205 for an AC electric motor according to the fifth embodiment includes vector control command value calculation means 1-1,
Voltage command value calculation means 2-1, polar coordinate conversion means 3, voltage vector magnitude command value calculation means 4, voltage fixing means 5, modulation factor calculation means 6, PWM voltage generation means 7, slip angular frequency integration means 8, magnetic flux The correction value calculation means 9-4, the weight coefficient calculation means 11, the d-axis current control means 12, the q-axis current control means 13, and the secondary resistance correction value calculation means 14-1 are included.

【0119】二次抵抗補正値演算手段14−1は、ベク
トル制御指令値演算手段1−1から出力されるトルク電
流指令値IqRefとトルク電流実際値Iqとの差に重み係数
演算手段11から出力される重み係数K2を乗じた値と、
q軸電流制御手段13の出力であるトルク軸電圧補正値
ΔVqと、トルク指令値TqRefとを入力とし、トルク指令
値TqRefと電圧指令値演算手段2−1の出力であるトル
ク軸電圧指令値VqRefとの条件判別により、次の数32
式で表わされる比例積分制御によって二次抵抗補正値Δ
R2を出力する。
The secondary resistance correction value calculation means 14-1 outputs from the weighting coefficient calculation means 11 the difference between the torque current command value IqRef output from the vector control command value calculation means 1-1 and the torque current actual value Iq. Value multiplied by the weighting factor K2
The torque axis voltage correction value ΔVq which is the output of the q-axis current control means 13 and the torque command value TqRef are input, and the torque command value TqRef and the torque axis voltage command value VqRef which is the output of the voltage command value calculation means 2-1. By the condition judgment with
The secondary resistance correction value Δ
Output R2.

【0120】[0120]

【数32】 ただし、s:微分演算子 Gr1p,Gr2p:比例ゲイン Gr1i,Gr2i:積分ゲイン 磁束補正値演算手段9−4は図10に示した構成であ
り、一次遅れフィルタ演算手段91と、積分演算手段9
2とで構成され、磁化電流実際値Idを一次遅れフィルタ
演算手段91に入力し、その出力とベクトル制御指令値
演算手段1−1の出力である磁化電流指令値IdRefとの
差ΔIdに重み係数K2を乗じた値とを積分演算手段92に
入力し、さらにその出力に電動機の相互インダクタンス
Mを乗じた値を磁束補正値ΔΦとして出力する。つま
り、次の数33式に従う演算によって磁束補正値ΔΦを
算出するのである。ここで、一次遅れフィルタ演算手段
91の一次遅れ時定数Tと積分演算手段92の積分ゲイ
ンGiは前述数30式によって表される。
(Equation 32) However, s: differential operator Gr1p, Gr2p: proportional gain Gr1i, Gr2i: integral gain The magnetic flux correction value calculation means 9-4 has the configuration shown in FIG. 10, and the first-order lag filter calculation means 91 and the integration calculation means 9
2, the actual magnetizing current value Id is input to the first-order lag filter calculating means 91, and the weighting coefficient is added to the difference ΔId between the output thereof and the magnetizing current command value IdRef which is the output of the vector control command value calculating means 1-1. The value obtained by multiplying K2 is input to the integral calculation means 92, and the value obtained by multiplying the output by the mutual inductance M of the electric motor is output as the magnetic flux correction value ΔΦ. That is, the magnetic flux correction value ΔΦ is calculated by the calculation according to the following formula 33. Here, the first-order lag time constant T of the first-order lag filter calculating means 91 and the integral gain Gi of the integral calculating means 92 are expressed by the above-mentioned formula 30.

【0121】[0121]

【数33】 ただし、s:微分演算子 M:電動機の相互インダクタンス ベクトル制御指令値演算手段1−1は、磁束指令値ΦRe
fと磁束補正値演算手段9−4の出力である磁束補正値
ΔΦとの差と、トルク指令値TqRefと、二次抵抗補正値
演算手段14−1の出力である二次抵抗補正値ΔR2とを
入力とし、前述の数28式によって磁化電流指令値IdRe
f、トルク電流指令値IqRef、すべり角周波数指令値ωsR
efを算出する。
[Equation 33] However, s: differential operator M: mutual inductance vector control command value calculation means 1-1 of the electric motor, magnetic flux command value ΦRe
The difference between f and the magnetic flux correction value ΔΦ which is the output of the magnetic flux correction value calculation means 9-4, the torque command value TqRef, and the secondary resistance correction value ΔR2 which is the output of the secondary resistance correction value calculation means 14-1. Is input and the magnetizing current command value IdRe
f, torque current command value IqRef, slip angular frequency command value ωsR
Calculate ef.

【0122】電圧指令値演算手段2−1は、ベクトル制
御指令値演算手段1−1からの磁化電流指令値IdRefと
トルク電流指令値IqRef及び二次抵抗補正値演算手段1
4−1からの二次抵抗補正値ΔR2を入力とし、前述の数
29式によって磁束軸電圧指令値VdRefとトルク軸電圧
指令値VqRefとを算出する。
The voltage command value calculation means 2-1 includes the magnetizing current command value IdRef, the torque current command value IqRef, and the secondary resistance correction value calculation means 1 from the vector control command value calculation means 1-1.
The secondary resistance correction value ΔR2 from 4-1 is input, and the magnetic flux axis voltage command value VdRef and the torque axis voltage command value VqRef are calculated by the above-mentioned formula 29.

【0123】なお、その他の構成部分、すなわち、極座
標変換手段3、電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段
4、電圧固定手段5、変調率演算手段6及びPWM電圧
発生手段7は図1に示した実施の形態1と同様の構成で
あり、また重み係数演算手段11、d軸電流制御手段1
2及びq軸電流制御手段13は図5に示した実施の形態
3と同様の構成である。
The other components, that is, the polar coordinate conversion means 3, the voltage vector magnitude command value calculation means 4, the voltage fixing means 5, the modulation factor calculation means 6 and the PWM voltage generation means 7 are shown in FIG. The configuration is similar to that of the first embodiment, and the weighting factor calculation means 11 and the d-axis current control means 1 are used.
The 2 and q-axis current control means 13 have the same configuration as that of the third embodiment shown in FIG.

【0124】したがって、重み係数演算手段11は、図
6に示すように絶対値演算手段111と制御モード切替
判別手段112と変化率リミット部113とで構成さ
れ、重み係数K1,K2を出力する。
Therefore, the weighting coefficient calculating means 11 is composed of the absolute value calculating means 111, the control mode switching judging means 112 and the change rate limiting section 113 as shown in FIG. 6, and outputs the weighting coefficients K1 and K2.

【0125】d軸電流制御手段12は、ベクトル制御指
令値演算手段1から出力される磁化電流指令値IdRefか
ら磁化電流実際値Idを差引いた値に、重み係数演算手段
11から出力される重み係数K1を乗じた値を入力とし、
前述の数24式で表される比例積分制御によって磁束軸
電圧補正値ΔVdを出力し、この磁束軸電圧補正値ΔVdを
電圧指令値演算手段2−1から出力される磁束軸電圧指
令値VdRefに加算して新たな磁束軸電圧指令値VdRefとし
て極座標変換手段3に入力する。
The d-axis current control means 12 outputs a weighting coefficient output from the weighting coefficient calculation means 11 to a value obtained by subtracting the actual magnetization current value Id from the magnetization current command value IdRef output from the vector control command value calculation means 1. Input the value multiplied by K1,
The magnetic flux axis voltage correction value ΔVd is output by the proportional-plus-integral control represented by the above-mentioned equation 24, and this magnetic flux axis voltage correction value ΔVd is used as the magnetic flux axis voltage command value VdRef output from the voltage command value calculation means 2-1. The new magnetic flux axis voltage command value VdRef is added and input to the polar coordinate conversion means 3.

【0126】またq軸電流制御手段13は、ベクトル制
御指令値演算手段1から出力されるトルク電流指令値Iq
Refからトルク電流実際値Iqを差引いた値に、重み係数
演算手段11から出力される重み係数K1を乗じた値を入
力とし、前述の数25式で表される比例積分制御によっ
てトルク軸電圧補正値ΔVqを出力し、このトルク軸電圧
補正値ΔVqを電圧指令値演算手段2−1から出力される
トルク軸電圧指令値VqRefに加算して新たなトルク軸電
圧指令値VqRefとして極座標変換手段3に入力する。
Further, the q-axis current control means 13 controls the torque current command value Iq output from the vector control command value calculation means 1.
A value obtained by subtracting the actual torque current value Iq from Ref is multiplied by a weighting coefficient K1 output from the weighting coefficient calculating means 11, and the torque axis voltage correction is performed by the proportional-plus-integral control represented by the equation (25). The value ΔVq is output, and this torque axis voltage correction value ΔVq is added to the torque axis voltage command value VqRef output from the voltage command value calculation means 2-1 to give a new torque axis voltage command value VqRef to the polar coordinate conversion means 3. input.

【0127】以上の構成により、この実施の形態5の交
流電動機のベクトル制御装置205では、磁束指令値Φ
Refとトルク指令値TqRefから算出した磁化電流指令値Id
Ref、トルク電流指令値IqRefをもとにして電圧ベクトル
指令値VdRef,VqRefを算出し、電圧ベクトル指令値の磁
束方向に対する角度をインバータの出力電圧位相角θ1
にフィードフォワードで加えることにより出力電流応答
速度を速めることができる。
With the above configuration, in the vector control device 205 for the AC electric motor according to the fifth embodiment, the magnetic flux command value Φ
Magnetizing current command value Id calculated from Ref and torque command value TqRef
The voltage vector command values VdRef and VqRef are calculated based on Ref and the torque current command value IqRef, and the angle of the voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction is calculated as the output voltage phase angle θ1 of the inverter.
The output current response speed can be increased by adding the feed forward to the output current.

【0128】また磁化電流指令値IdRefと磁化電流実際
値Idとの差から求めた磁束補正値ΔΦを用いて磁化電流
指令値IdRefとトルク電流指令値IqRefとを補正し、トル
ク電流指令値IqRefとトルク電流実際値Iqとの差とトル
ク指令値TqRefとから求めた二次抵抗補正値ΔR2を用い
てすべり角周波数指令値ωsRef、電圧ベクトル指令値Vd
Ref,VqRef、磁束補正値ΔΦそれぞれを補正し、さらに
磁束軸電圧補正値ΔVdを用いて磁束軸電圧指令値VdRef
を補正すると共に、トルク軸電圧補正値ΔVqを用いてト
ルク軸電圧指令値VqRefを補正することによって電動機
出力トルクをトルク指令値TqRefに正確に追従させるこ
とができる。
Further, the magnetizing current command value IdRef and the torque current command value IqRef are corrected using the magnetic flux correction value ΔΦ obtained from the difference between the magnetizing current command value IdRef and the actual magnetizing current value Id to obtain the torque current command value IqRef. Using the secondary resistance correction value ΔR2 obtained from the difference between the actual torque current value Iq and the torque command value TqRef, the slip angle frequency command value ωsRef, the voltage vector command value Vd
Ref, VqRef, magnetic flux correction value ΔΦ are corrected, and the magnetic flux axis voltage command value VdRef is used by using the magnetic flux axis voltage correction value ΔVd.
And the torque axis voltage correction value ΔVq are used to correct the torque axis voltage command value VqRef, the motor output torque can accurately follow the torque command value TqRef.

【0129】<実施の形態6>次に、本発明の実施の形
態6の交流電動機のベクトル制御装置を図11に基づい
て説明する。この実施の形態6の交流電動機のベクトル
制御装置206は、ベクトル制御指令値演算手段1−
2、電圧指令値演算手段2、極座標変換手段3、電圧ベ
クトルの大きさ指令値演算手段4、電圧固定手段5、変
調率演算手段6、PWM電圧発生手段7、すべり角周波
数積分手段8及びこの実施の形態6の特徴をなす磁束推
定値演算手段15から構成されている。
<Sixth Embodiment> Next, a vector controller for an AC electric motor according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The vector control device 206 for an AC electric motor according to the sixth embodiment includes a vector control command value calculation means 1-.
2, voltage command value calculation means 2, polar coordinate conversion means 3, voltage vector magnitude command value calculation means 4, voltage fixing means 5, modulation factor calculation means 6, PWM voltage generation means 7, slip angular frequency integration means 8 and this It is composed of a magnetic flux estimated value calculating means 15 which is a feature of the sixth embodiment.

【0130】磁束推定値演算手段15は内部を一次遅れ
フィルタで構成し、電動機の磁化電流実際値Idを入力と
し、次の数34式に基づく演算によって、一次遅れフィ
ルタの出力に電動機の相互インダクタンスMを乗じた値
を電動機の磁束推定値Φ_Hとして出力する。
The estimated magnetic flux value calculating means 15 has a first-order lag filter inside, receives the actual magnetizing current value Id of the electric motor as an input, and calculates the mutual inductance of the electric motor at the output of the first-order lag filter by calculation based on the following equation 34. The value obtained by multiplying M is output as the magnetic flux estimated value Φ_H of the electric motor.

【0131】[0131]

【数34】 ただし、R2:電動機の二次抵抗 L2:電動機の二次インダクタンス M:電動機の相互インダクタンス s:微分演算子 ベクトル制御指令値演算手段1−2は、磁束指令値ΦRe
fとトルク指令値TqRef、磁束推定値演算手段15からの
磁束推定値Φ_H及び電圧固定指令Vfixを入力とし、次の
数35式の演算によって磁化電流指令値IdRef、トルク
電流指令値IqRef、すべり角周波数指令値ωsRefを出力
する。ここで、電圧固定指令Vfixは、次の値をとるもの
である。
(Equation 34) However, R2: secondary resistance of the electric motor L2: secondary inductance of the electric motor M: mutual inductance of the electric motor s: differential operator vector control command value calculation means 1-2, the magnetic flux command value ΦRe
Using f and the torque command value TqRef, the estimated magnetic flux value Φ_H from the estimated magnetic flux value calculation means 15 and the voltage fixed command Vfix as inputs, the magnetization current command value IdRef, the torque current command value IqRef, and the slip angle are calculated by the following equation 35. The frequency command value ωsRef is output. Here, the voltage fixing command Vfix has the following values.

【0132】インバータ出力電圧ベクトルの大きさを固
定するとき:Vfix=1 インバータ出力電圧ベクトルの大きさを固定しないと
き:Vfix=0 そして、これらの電圧固定指令Vfixの値が0又は1かを
判別条件として、次の数35式に基づいて、磁化電流指
令値IdRef、トルク電流指令値IqRef、すべり角周波数指
令値ωsRefを出力する。
When the magnitude of the inverter output voltage vector is fixed: Vfix = 1 When the magnitude of the inverter output voltage vector is not fixed: Vfix = 0 And it is determined whether the value of these voltage fixing commands Vfix is 0 or 1. As a condition, the magnetizing current command value IdRef, the torque current command value IqRef, and the slip angular frequency command value ωsRef are output based on the following Expression 35.

【0133】[0133]

【数35】 ただし、M:電動機の相互インダクタンス L2:電動機の二次インダクタンス R2:電動機の二次抵抗 なお、その他の構成部分は図1に示した実施の形態1と
同様の構成であり、その詳しい説明を省略する。
(Equation 35) However, M: mutual inductance of the electric motor L2: secondary inductance of the electric motor R2: secondary resistance of the electric motor Since the other components are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1, detailed description thereof will be omitted. To do.

【0134】以上の構成により、この実施の形態6の交
流電動機のベクトル制御装置206では、磁束指令値Φ
Refとトルク指令値TqRefとから算出した磁化電流指令値
IdRef及びトルク電流指令値IqRefをもとに電圧ベクトル
指令値VdRef,VqRefを算出し、電圧ベクトル指令値の磁
束方向に対する角度δをインバータの出力電圧位相角θ
1にフィードフォワードで加えることにより出力電流の
応答速度を速めることができる。
With the above configuration, the vector control device 206 for the AC electric motor according to the sixth embodiment has the magnetic flux command value Φ.
Magnetizing current command value calculated from Ref and torque command value TqRef
The voltage vector command values VdRef and VqRef are calculated based on IdRef and the torque current command value IqRef, and the angle δ of the voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction is calculated as the output voltage phase angle θ of the inverter.
By adding 1 to feed forward, the response speed of the output current can be increased.

【0135】またインバータ出力電圧ベクトルの大きさ
を固定するモードでは、磁化電流実際値Idに基づいて算
出した磁束推定値Φ_Hを用いて磁化電流指令値IdRef、
トルク電流指令値IqRef及びすべり角周波数指令値ωsRe
fを算出することにより、電動機出力トルクをトルク指
令値Tqrefに正確に追従させることができる。
In the mode in which the magnitude of the inverter output voltage vector is fixed, the magnetic flux estimated value Φ_H calculated based on the actual magnetizing current value Id is used to generate the magnetizing current command value IdRef,
Torque current command value IqRef and slip angular frequency command value ωsRe
By calculating f, the motor output torque can accurately follow the torque command value Tqref.

【0136】<実施の形態7>次に、本発明の実施の形
態7の交流電動機のベクトル制御装置を図12に基づい
て説明する。この実施の形態7の交流電動機のベクトル
制御装置207は、図11に示した実施の形態6の交流
電動機のベクトル制御装置206において、さらにトル
ク電流制御手段10を付加したことを特徴するものであ
り、その他の構成部分は図11に示した実施の形態6と
同様である。
<Seventh Embodiment> Next, a vector controller for an AC electric motor according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The AC motor vector control device 207 according to the seventh embodiment is characterized in that the torque current control means 10 is further added to the AC motor vector control device 206 according to the sixth embodiment shown in FIG. The other components are the same as those in the sixth embodiment shown in FIG.

【0137】この実施の形態7の特徴をなすトルク電流
制御手段10は、ベクトル制御指令値演算手段1−2か
ら出力されるトルク電流指令値IqRefとトルク電流実際
値Iqとの差を入力とし、実施の形態2の場合と同様に数
23式に基づいてすべり周波数位相角補正値Δθs を算
出する。
The torque current control means 10 that characterizes this seventh embodiment receives the difference between the torque current command value IqRef output from the vector control command value calculation means 1-2 and the actual torque current value Iq as input. Similar to the case of the second embodiment, the slip frequency phase angle correction value Δθs is calculated based on the equation (23).

【0138】そしてPWM電圧発生手段7は、変調率演
算手段6から出力される変調率αと、すべり角周波数積
分手段8から出力されるすべり周波数位相角θs と、ト
ルク電流制御手段10から出力される電圧ベクトルの角
度δと、電動機の回転子位相角θr との和をインバータ
出力電圧位相角θ1 として入力し、前述の数19,20
式に基づいてU,V,W3相のPWM電圧指令VvPWM,V
vPWM,VwPWMを出力する。
The PWM voltage generating means 7 outputs the modulation rate α output from the modulation rate calculating means 6, the slip frequency phase angle θs output from the slip angle frequency integrating means 8, and the torque current control means 10. Input the sum of the angle δ of the voltage vector and the rotor phase angle θr of the motor as the inverter output voltage phase angle θ1,
Based on the formula, U, V, W three-phase PWM voltage command VvPWM, V
Outputs vPWM and VwPWM.

【0139】以上の構成により、この実施の形態7の交
流電動機のベクトル制御装置207では、磁束指令値Φ
Refとトルク指令値TqRefとから算出した磁化電流指令値
IdRef及びトルク電流指令値IqRefをもとに電圧ベクトル
指令値VdRef,VqRefを算出し、電圧ベクトル指令値の磁
束方向に対する角度δをインバータの出力電圧位相角θ
1にフィードフォワードで加えることにより出力電流の
応答速度を速めることができる。
With the above configuration, in the vector control device 207 for the AC electric motor of the seventh embodiment, the magnetic flux command value Φ
Magnetizing current command value calculated from Ref and torque command value TqRef
The voltage vector command values VdRef and VqRef are calculated based on IdRef and the torque current command value IqRef, and the angle δ of the voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction is calculated as the output voltage phase angle θ of the inverter.
By adding 1 to feed forward, the response speed of the output current can be increased.

【0140】またインバータ出力電圧ベクトルの大きさ
を固定するモードでは、磁化電流実際値Idに基づいて算
出した磁束推定値Φ_Hを用いて磁化電流指令値IdRef、
トルク電流指令値IqRef及びすべり角周波数指令値ωsRe
fを算出し、さらにすべり周波数位相角補正値Δθsによ
ってインバータ出力電圧位相角θ1を補正することによ
り、電動機出力トルクをトルク指令値TqRefに正確に追
従させることができる。
In the mode in which the magnitude of the inverter output voltage vector is fixed, the magnetizing current command value IdRef, using the magnetic flux estimated value Φ_H calculated based on the magnetizing current actual value Id,
Torque current command value IqRef and slip angular frequency command value ωsRe
By calculating f and further correcting the inverter output voltage phase angle θ1 with the slip frequency phase angle correction value Δθs, the motor output torque can accurately follow the torque command value TqRef.

【0141】<実施の形態8>次に、本発明の実施の形
態8の交流電動機のベクトル制御装置について、図13
に基づいて説明する。この実施の形態8の交流電動機の
ベクトル制御装置208は、ベクトル制御指令値演算手
段1−3、電圧指令値演算手段2−1、極座標変換手段
3、電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段4、電圧固定
手段5、変調率演算手段6、PWM電圧発生手段7、す
べり角周波数積分手段8、二次抵抗補正値演算手段14
及び磁束推定値演算手段15−1から構成されている。
<Embodiment 8> Next, a vector controller for an AC electric motor according to Embodiment 8 of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described based on. The vector control device 208 for an AC electric motor according to the eighth embodiment includes vector control command value calculation means 1-3, voltage command value calculation means 2-1, polar coordinate conversion means 3, voltage vector magnitude command value calculation means 4, Voltage fixing means 5, modulation factor calculating means 6, PWM voltage generating means 7, slip angle frequency integrating means 8, secondary resistance correction value calculating means 14
And a magnetic flux estimated value calculation means 15-1.

【0142】二次抵抗補正値演算手段14は図7に示し
た実施の形態4のものと同様で、ベクトル制御指令値演
算手段1−3から出力されトルク電流指令値IqRefから
トルク電流実際値Iqを差引いた値と、トルク指令値TqRe
fとを入力とし、前述の数31式で表わされる比例積分
制御によって二次抵抗補正値ΔR2を得て、ベクトル制御
指令値演算手段1−3、電圧指令値演算手段2−1及び
磁束推定値演算手段15−1に出力する。
The secondary resistance correction value calculation means 14 is the same as that of the fourth embodiment shown in FIG. 7, and the vector control command value calculation means 1-3 outputs the torque current command value IqRef to the actual torque current value Iq. And the torque command value TqRe
Using f and as input, the secondary resistance correction value ΔR2 is obtained by the proportional-plus-integral control expressed by the above-mentioned formula 31, and the vector control command value calculation means 1-3, the voltage command value calculation means 2-1 and the magnetic flux estimation value are obtained. It outputs to the calculation means 15-1.

【0143】磁束推定値演算手段15−1は内部を一次
遅れフィルタで構成し、電動機の磁化電流実際値Idと、
二次抵抗補正値演算手段14の出力である二次抵抗補正
値ΔR2とを入力とし、次の数36式に基づき、磁化電流
実際値Idを入力とした一次遅れフィルタの出力に電動機
の相互インダクタンスMを乗じた値を電動機の磁束推定
値Φ_Hとして出力する。
The estimated magnetic flux value calculation means 15-1 has a first-order lag filter inside, and the actual magnetizing current value Id of the motor and
The secondary resistance correction value ΔR2 which is the output of the secondary resistance correction value calculation means 14 is input, and the mutual inductance of the electric motor is output to the output of the primary lag filter in which the actual magnetizing current value Id is input based on the following formula 36. The value obtained by multiplying M is output as the magnetic flux estimated value Φ_H of the electric motor.

【0144】[0144]

【数36】 ただし、s:微分演算子 R2:電動機の二次抵抗 L2:電動機の二次インダクタンス M:電動機の相互インダクタンス ベクトル制御指令値演算手段1−3は、磁束指令値ΦRe
fとトルク指令値TqRefと、二次抵抗補正値演算手段14
からの二次抵抗補正値ΔR2と、磁束推定値演算手段15
−1からの磁束推定値Φ_Hと、電圧固定指令Vfixとを入
力とし、次の数37式の演算によって磁化電流指令値Id
Ref、トルク電流指令値IqRef、すべり角周波数指令値ω
sRefを出力する。
[Equation 36] However, s: differential operator R2: secondary resistance of electric motor L2: secondary inductance of electric motor M: mutual inductance of electric motor Vector control command value calculation means 1-3 is a magnetic flux command value ΦRe.
f, torque command value TqRef, and secondary resistance correction value calculation means 14
Secondary resistance correction value ΔR2 from the magnetic flux estimated value calculation means 15
The magnetic flux estimated value Φ_H from −1 and the voltage fixed command Vfix are input, and the magnetizing current command value Id is calculated by the following equation 37.
Ref, torque current command value IqRef, slip angle frequency command value ω
Output sRef.

【0145】ここでも、電圧固定指令Vfixは、次の値を
とる。
Also here, the voltage fixing command Vfix takes the following values.

【0146】インバータ出力電圧ベクトルの大きさを固
定するとき:Vfix=1 インバータ出力電圧ベクトルの大きさを固定しないと
き:Vfix=0 そして、これらの電圧固定指令Vfixの値が0又は1かを
判別条件として、次の数37式に基づいて、磁化電流指
令値IdRef、トルク電流指令値IqRef、すべり角周波数指
令値ωsRefを出力する。
When the magnitude of the inverter output voltage vector is fixed: Vfix = 1 When the magnitude of the inverter output voltage vector is not fixed: Vfix = 0 Then, it is determined whether the value of these voltage fixing commands Vfix is 0 or 1. As a condition, the magnetizing current command value IdRef, the torque current command value IqRef, and the slip angular frequency command value ωsRef are output based on the following formula 37.

【0147】[0147]

【数37】 ただし、M:電動機の相互インダクタンス L2:電動機の二次インダクタンス R2:電動機の二次抵抗 さらに電圧指令値演算手段2−1は、ベクトル制御指令
値演算手段1−3からの磁化電流指令値IdRefとトルク
電流指令値IqRef及び二次抵抗補正値演算手段14から
の二次抵抗補正値ΔR2を入力とし、前述の数29式に基
づいて磁束軸電圧指令値VdRefとトルク軸電圧指令値VqR
efを算出する。
(37) However, M: mutual inductance of the electric motor L2: secondary inductance of the electric motor R2: secondary resistance of the electric motor Further, the voltage command value calculation means 2-1 and the magnetizing current command value IdRef from the vector control command value calculation means 1-3. Using the torque current command value IqRef and the secondary resistance correction value ΔR2 from the secondary resistance correction value calculating means 14 as inputs, the magnetic flux axis voltage command value VdRef and the torque axis voltage command value VqR are calculated based on the above-mentioned formula 29.
Calculate ef.

【0148】なお、その他の構成部分は図1に示した実
施の形態1と同様の構成であり、その詳しい説明を省略
する。
The other components are the same as those in the first embodiment shown in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted.

【0149】以上の構成により、この実施の形態8の交
流電動機のベクトル制御装置208では、磁束指令値Φ
Refとトルク指令値TqRefとから算出した磁化電流指令値
IdRef及びトルク電流指令値IqRefをもとに電圧ベクトル
指令値VdRef,VqRefを算出し、電圧ベクトル指令値の磁
束方向に対する角度δをインバータの出力電圧位相角θ
1にフィードフォワードで加えることにより出力電流の
応答速度を速めることができる。
With the above configuration, the vector control device 208 for the AC electric motor according to the eighth embodiment has the magnetic flux command value Φ.
Magnetizing current command value calculated from Ref and torque command value TqRef
The voltage vector command values VdRef and VqRef are calculated based on IdRef and the torque current command value IqRef, and the angle δ of the voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction is calculated as the output voltage phase angle θ of the inverter.
By adding 1 to feed forward, the response speed of the output current can be increased.

【0150】また二次抵抗補正値ΔR2を用いて磁化電流
指令値IdRef、トルク電流指令値IqRef、電圧ベクトル指
令値VdRef,VqRefを補正し、さらにインバータ出力電圧
ベクトルの大きさを固定するモードでは、磁化電流実際
値Idと二次抵抗補正値ΔR2とに基づいて算出した磁束推
定値Φ_Hを用いて磁化電流指令値IdRef、トルク電流指
令値IqRef及びすべり角周波数指令値ωsRefを算出する
ことにより、電動機出力トルクをトルク指令値TqRefに
正確に追従させることができる。
In the mode in which the magnetizing current command value IdRef, the torque current command value IqRef, the voltage vector command values VdRef and VqRef are corrected using the secondary resistance correction value ΔR2, and the magnitude of the inverter output voltage vector is fixed, By calculating the magnetizing current command value IdRef, the torque current command value IqRef, and the slip angular frequency command value ωsRef using the estimated magnetic flux value Φ_H calculated based on the actual magnetizing current value Id and the secondary resistance correction value ΔR2, the electric motor The output torque can be made to accurately follow the torque command value TqRef.

【0151】<実施の形態9>次に、本発明の実施の形
態9の交流電動機のベクトル制御装置について、図14
に基づいて説明する。この実施の形態9の交流電動機の
ベクトル制御装置209は、ベクトル制御指令値演算手
段1−2、電圧指令値演算手段2、極座標変換手段3、
電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段4、電圧固定手段
5、変調率演算手段6、PWM電圧発生手段7、すべり
角周波数積分手段8及びこの実施の形態9の特徴をなす
磁束推定値演算手段15−2から構成されている。
<Ninth Embodiment> Next, a vector controller for an AC electric motor according to a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described based on. The vector control device 209 for an AC electric motor according to the ninth embodiment includes a vector control command value calculation means 1-2, a voltage command value calculation means 2, a polar coordinate conversion means 3,
Voltage vector magnitude command value calculating means 4, voltage fixing means 5, modulation factor calculating means 6, PWM voltage generating means 7, slip angle frequency integrating means 8, and magnetic flux estimated value calculating means 15 which is a feature of the ninth embodiment. -2.

【0152】磁束推定値演算手段15−2はベクトル制
御指令値演算手段1−2から出力されるすべり角周波数
指令値ωsRefと、極座標変換手段3から出力される電圧
ベクトルの角度δと、電圧固定手段5から出力される電
圧ベクトルの大きさ|V|fixと、電動機回転子角周波数ω
r とを入力とし、次の数38式に従って磁化電流推定値
Id_Hとトルク電流推定値Iq_Hとを算出し、さらにこれら
の値から磁束推定値Φ_Hを算出してベクトル制御指令値
演算手段1−2に出力する。
The estimated magnetic flux value calculation means 15-2 has a slip angle frequency command value ωsRef output from the vector control command value calculation means 1-2, an angle δ of the voltage vector output from the polar coordinate conversion means 3, and a fixed voltage. The magnitude of the voltage vector output from the means 5 | V | fix and the motor rotor angular frequency ω
Input r and, and estimate the magnetizing current according to the following formula 38
Id_H and torque current estimated value Iq_H are calculated, and magnetic flux estimated value Φ_H is calculated from these values and output to vector control command value calculation means 1-2.

【0153】[0153]

【数38】 ただし、R1:電動機の一次抵抗 R2:電動機の二次抵抗 L1:電動機の一次インダクタンス L2:電動機の二次インダクタンス M:電動機の相互インダクタンス s:微分演算子 ベクトル制御指令値演算手段1−2は、図11に示した
実施の形態6のベクトル制御装置206の場合と同様
に、磁束指令値ΦRefとトルク指令値TqRef、磁束推定値
演算手段15−2からの磁束推定値Φ_H及び電圧固定指
令Vfixを入力とし、前述の数35式の演算によって磁化
電流指令値IdRef、トルク電流指令値IqRef、すべり角周
波数指令値ωsRefを出力する。
(38) However, R1: primary resistance of the motor R2: secondary resistance of the motor L1: primary inductance of the motor L2: secondary inductance of the motor M: mutual inductance of the motor s: differential operator vector control command value computing means 1-2, Similar to the case of the vector controller 206 of the sixth embodiment shown in FIG. 11, the magnetic flux command value ΦRef, the torque command value TqRef, the magnetic flux estimated value Φ_H from the magnetic flux estimated value calculation means 15-2, and the voltage fixed command Vfix are set. The magnetizing current command value IdRef, the torque current command value IqRef, and the slip angular frequency command value ωsRef are output by using the above-mentioned equation 35 as an input.

【0154】なお、その他の構成部分は図1に示した実
施の形態1と同様の構成であり、その詳しい説明を省略
する。
The other components are the same as those in the first embodiment shown in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted.

【0155】以上の構成により、この実施の形態9の交
流電動機のベクトル制御装置209では、磁束指令値Φ
Refとトルク指令値TqRefとから算出した磁化電流指令値
IdRef及びトルク電流指令値IqRefをもとに電圧ベクトル
指令値VdRef,VqRefを算出し、電圧ベクトル指令値の磁
束方向に対する角度δをインバータの出力電圧位相角θ
1にフィードフォワードで加えることにより出力電流の
応答速度を速めることができる。
With the above configuration, in the vector control device 209 for the AC motor according to the ninth embodiment, the magnetic flux command value Φ
Magnetizing current command value calculated from Ref and torque command value TqRef
The voltage vector command values VdRef and VqRef are calculated based on IdRef and the torque current command value IqRef, and the angle δ of the voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction is calculated as the output voltage phase angle θ of the inverter.
By adding 1 to feed forward, the response speed of the output current can be increased.

【0156】またインバータ出力電圧ベクトルの大きさ
を固定するモードでは、数38式に基づく演算によって
得られた磁束推定値Φ_Hを用いて磁化電流指令値IdRe
f、トルク電流指令値IqRef及びすべり角周波数指令値ω
sRefを算出することにより、電動機出力トルクをトルク
指令値TqRefに正確に追従させることができる。
In the mode in which the magnitude of the inverter output voltage vector is fixed, the magnetizing current command value IdRe is calculated using the magnetic flux estimated value Φ_H obtained by the calculation based on the equation (38).
f, torque current command value IqRef and slip angular frequency command value ω
By calculating sRef, the motor output torque can accurately follow the torque command value TqRef.

【0157】<実施の形態10>次に、本発明の実施の
形態10の交流電動機のベクトル制御装置について、図
15に基づいて詳説する。この実施の形態10の交流電
動機のベクトル制御装置210は実施の形態8のベクト
ル制御装置208とほぼ同様の構成であって、ベクトル
制御指令値演算手段1−3、電圧指令値演算手段2−
1、極座標変換手段3、電圧ベクトルの大きさ指令値演
算手段4、電圧固定手段5、変調率演算手段6、PWM
電圧発生手段7、すべり角周波数積分手段8、二次抵抗
補正値演算手段14及び磁束推定値演算手段15−3か
ら構成されている。
<Embodiment 10> Next, a vector controller for an AC electric motor according to Embodiment 10 of the present invention will be described in detail with reference to FIG. The vector controller 210 for an AC electric motor according to the tenth embodiment has substantially the same configuration as the vector controller 208 according to the eighth embodiment, and has a vector control command value calculating means 1-3 and a voltage command value calculating means 2-.
1, polar coordinate conversion means 3, voltage vector magnitude command value calculation means 4, voltage fixing means 5, modulation factor calculation means 6, PWM
It is composed of a voltage generation means 7, a slip angular frequency integration means 8, a secondary resistance correction value calculation means 14 and a magnetic flux estimation value calculation means 15-3.

【0158】二次抵抗補正値演算手段14は図13に示
した実施の形態8のものと同様で、ベクトル制御指令値
演算手段1−3から出力されトルク電流指令値IqRefか
らトルク電流実際値Iqを差引いた値と、トルク指令値Tq
Refとを入力とし、前述の数31式で表わされる比例積
分制御によって二次抵抗補正値ΔR2を得て、ベクトル制
御指令値演算手段1−3、電圧指令値演算手段2−1及
び磁束推定値演算手段15−3に出力する。
The secondary resistance correction value calculation means 14 is similar to that of the eighth embodiment shown in FIG. 13, and the vector control command value calculation means 1-3 outputs the torque current command value IqRef to the actual torque current value Iq. And the torque command value Tq
Ref is used as an input, the secondary resistance correction value ΔR2 is obtained by the proportional-plus-integral control represented by the above-mentioned formula 31, and the vector control command value calculation means 1-3, the voltage command value calculation means 2-1 and the magnetic flux estimation value are obtained. It outputs to the calculating means 15-3.

【0159】この実施の形態10の特徴をなす磁束推定
値演算手段15−3は、図13に示した実施の形態8に
おける磁束推定値演算手段15−1と入力が異なってお
り、ベクトル制御指令値演算手段1−3から出力される
すべり角周波数指令値ωsRefと、極座標変換手段3から
出力される電圧ベクトルの角度δと、電圧固定手段5か
ら出力される電圧ベクトルの大きさ|V|fixと、電動機回
転子角周波数ωrと、二次抵抗補正値演算手段14から
出力される二次抵抗補正値ΔR2とを入力とし、次の数3
9式に基づき、磁化電流推定値Id_Hとトルク電流推定値
Iq_Hとを算出し、さらにこれらの値から磁束推定値Φ_H
を算出して出力する。
The magnetic flux estimation value calculating means 15-3, which is a feature of the tenth embodiment, has a different input from the magnetic flux estimation value calculating means 15-1 in the eighth embodiment shown in FIG. The slip angular frequency command value ωsRef output from the value calculation means 1-3, the angle δ of the voltage vector output from the polar coordinate conversion means 3, and the magnitude of the voltage vector output from the voltage fixing means 5 | V | fix , The motor rotor angular frequency ωr, and the secondary resistance correction value ΔR2 output from the secondary resistance correction value calculation means 14 are input, and the following equation 3
Estimated magnetizing current Id_H and estimated torque current based on Equation 9
Iq_H is calculated and the estimated magnetic flux value Φ_H is calculated from these values.
Is calculated and output.

【0160】[0160]

【数39】 ただし、R1:電動機の一次抵抗 R2:電動機の二次抵抗 L1:電動機の一次インダクタンス L2:電動機の二次インダクタンス M:電動機の相互インダクタンス s:微分演算子 ベクトル制御指令値演算手段1−3は、磁束指令値ΦRe
fとトルク指令値TqRefと、二次抵抗補正値演算手段14
からの二次抵抗補正値ΔR2と、磁束推定値演算手段15
−3からの磁束推定値Φ_Hと、電圧固定指令Vfixとを入
力とし、前述の数37式の演算によって磁化電流指令値
IdRef、トルク電流指令値IqRef、すべり角周波数指令値
ωsRefを出力する。
[Equation 39] However, R1: primary resistance of the motor R2: secondary resistance of the motor L1: primary inductance of the motor L2: secondary inductance of the motor M: mutual inductance of the motor s: differential operator The vector control command value computing means 1-3 is Magnetic flux command value ΦRe
f, torque command value TqRef, and secondary resistance correction value calculation means 14
Secondary resistance correction value ΔR2 from the magnetic flux estimated value calculation means 15
The magnetic flux estimated value Φ_H from -3 and the voltage fixing command Vfix are input, and the magnetizing current command value is calculated by the above-described formula 37.
Outputs IdRef, torque current command value IqRef, and slip angular frequency command value ωsRef.

【0161】さらに電圧指令値演算手段2−1は、ベク
トル制御指令値演算手段1−3からの磁化電流指令値Id
Refとトルク電流指令値IqRef、二次抵抗補正値演算手段
14からの二次抵抗補正値ΔR2を入力とし、前述の数2
9式に基づいて磁束軸電圧指令値VdRefとトルク軸電圧
指令値VqRefを算出する。
Further, the voltage command value calculation means 2-1 is configured so that the magnetizing current command value Id from the vector control command value calculation means 1-3.
Ref, the torque current command value IqRef, and the secondary resistance correction value ΔR2 from the secondary resistance correction value calculation means 14 are input, and the above-mentioned equation 2 is used.
The magnetic flux axis voltage command value VdRef and the torque axis voltage command value VqRef are calculated based on the equation (9).

【0162】なお、その他の構成部分は図1に示した実
施の形態1と同様の構成であり、その詳しい説明を省略
する。
The other components are the same as those in the first embodiment shown in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted.

【0163】以上の構成により、この実施の形態10の
交流電動機のベクトル制御装置210では、磁束指令値
ΦRefとトルク指令値TqRefとから算出した磁化電流指令
値IdRef及びトルク電流指令値IqRefをもとに電圧ベクト
ル指令値VdRef,VqRefを算出し、電圧ベクトル指令値の
磁束方向に対する角度δをインバータの出力電圧位相角
θ1にフィードフォワードで加えることにより出力電流
の応答速度を速めることができる。
With the above configuration, in the vector control device 210 for an AC electric motor according to the tenth embodiment, the magnetizing current command value IdRef and the torque current command value IqRef calculated from the magnetic flux command value ΦRef and the torque command value TqRef are used. By calculating the voltage vector command values VdRef and VqRef and adding the angle δ of the voltage vector command value to the magnetic flux direction to the output voltage phase angle θ1 of the inverter by feedforward, the response speed of the output current can be increased.

【0164】また二次抵抗補正値ΔR2を用いて磁化電流
指令値IdRef、トルク電流指令値IqRef、電圧ベクトル指
令値VdRef,VqRef及び磁束推定値Δ_Hを補正し、さらに
インバータ出力電圧ベクトルの大きさを固定するモード
では、数39式に基づいて算出した磁束推定値Φ_Hを用
いて磁化電流指令値IdRef、トルク電流指令値IqRef及び
すべり角周波数指令値ωsRefを算出することにより、電
動機出力トルクをトルク指令値TqRefに正確に追従させ
ることができる。
Further, the secondary resistance correction value ΔR2 is used to correct the magnetizing current command value IdRef, the torque current command value IqRef, the voltage vector command values VdRef, VqRef, and the magnetic flux estimation value Δ_H, and the magnitude of the inverter output voltage vector is further corrected. In the fixed mode, the motor output torque is set to the torque command by calculating the magnetizing current command value IdRef, the torque current command value IqRef, and the slip angular frequency command value ωsRef using the magnetic flux estimated value Φ_H calculated based on the equation 39. The value TqRef can be accurately followed.

【0165】<実施の形態11>次に、本発明の実施の
形態11の交流電動機のベクトル制御装置について、図
16に基づいて説明する。この実施の形態11の交流電
動機のベクトル制御装置211は、インバータとして相
電圧が3レベル出力の3相出力PWM方式インバータの
ベクトル制御を行うことによって永久磁石同期電動機を
駆動制御するもので、ベクトル制御指令値演算手段1−
4、電圧指令値演算手段2−2、極座標変換手段3、電
圧ベクトルの大きさ指令値演算手段4、電圧固定手段
5、変調率演算手段6、PWM電圧発生手段7及び磁束
補正値演算手段9−5から構成されている。
<Eleventh Preferred Embodiment> Next, a vector controller for an AC electric motor according to an eleventh preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The vector controller 211 for an AC electric motor according to the eleventh embodiment drives and controls a permanent magnet synchronous motor by performing vector control of a three-phase output PWM type inverter having a phase voltage of three-level output as an inverter. Command value calculation means 1-
4, voltage command value calculation means 2-2, polar coordinate conversion means 3, voltage vector magnitude command value calculation means 4, voltage fixing means 5, modulation factor calculation means 6, PWM voltage generation means 7 and magnetic flux correction value calculation means 9 -5.

【0166】ベクトル制御指令値演算手段1−4は、磁
束指令値ΦRefと磁束補正値演算手段9−5から出力さ
れる磁束補正値ΔΦとの差と、トルク指令値TqRefとを
入力とし、次の数40式に基づく演算によって、磁束方
向電流指令値IdRefとトルク電流指令値IqRefとを算出す
る。ここで永久磁石の磁束方向をd軸、磁束方向と直交
する方向をq軸とする。
The vector control command value calculation means 1-4 receives the difference between the magnetic flux command value ΦRef and the magnetic flux correction value ΔΦ output from the magnetic flux correction value calculation means 9-5 and the torque command value TqRef as input, and The magnetic flux direction current command value IdRef and the torque current command value IqRef are calculated by the calculation based on the equation (40). Here, the magnetic flux direction of the permanent magnet is the d axis, and the direction orthogonal to the magnetic flux direction is the q axis.

【0167】[0167]

【数40】 ただし、Φf:永久磁石の磁束 Ld:電動機のd軸インダクタンス Lq:電動機のq軸インダクタンス 電圧指令値演算手段2−2は、ベクトル制御指令値演算
手段1−4から出力される磁束方向電流指令値IdRefと
トルク電流指令値IqRefとを入力とし、次の数41式に
基づく演算によって磁束軸電圧指令値VdRefとトルク軸
電圧指令値VqRefとを出力する。
(Equation 40) However, Φf: magnetic flux of permanent magnet Ld: d-axis inductance of electric motor Lq: q-axis inductance of electric motor The voltage command value calculation means 2-2 outputs the magnetic flux direction current command value output from the vector control command value calculation means 1-4. IdRef and torque current command value IqRef are input, and the magnetic flux axis voltage command value VdRef and the torque axis voltage command value VqRef are output by the calculation based on the following equation 41.

【0168】[0168]

【数41】VdRef=Rd・IdRef−ωr・Lq・IqRef VqRef=Rq・IqRef+ωr・(Ld・IdRef+Φf) ただし、Φf:永久磁石の磁束 ωr:電動機の回転子角周波数 Ld:電動機のd軸インダクタンス Lq:電動機のq軸インダクタンス Rd:電動機のd軸抵抗 Rq:電動機のq軸抵抗 磁束補正値演算手段9−5は、ベクトル制御指令値演算
手段1−4から出力される磁束方向電流指令値IdRefと
電動機の磁束方向電流実際値Idとの差を入力とし、次の
数42式の演算によって磁束補正値ΔΦを算出し、ベク
トル制御指令値演算手段1−4に与える。
[Formula 41] VdRef = Rd · IdRef−ωr · Lq · IqRef VqRef = Rq · IqRef + ωr · (Ld · IdRef + Φf) where Φf: magnetic flux of permanent magnet ωr: rotor angular frequency of motor Ld: d-axis inductance of motor Lq : Q-axis inductance Rd of electric motor: d-axis resistance of electric motor Rq: q-axis resistance of electric motor The magnetic flux correction value calculation means 9-5 and the magnetic flux direction current command value IdRef output from the vector control command value calculation means 1-4. The difference from the actual value Id of the electric current in the magnetic flux direction of the electric motor is input, and the magnetic flux correction value ΔΦ is calculated by the calculation of the following equation 42 and given to the vector control command value calculation means 1-4.

【0169】[0169]

【数42】 ただし、T:一次遅れ時定数 そしてPWM電圧発生手段7は、極座標変換手段3から
の電圧ベクトルの角度δと電動機回転子位相角θrとの
和としてのインバータ出力電圧位相角θ1と、変調率演
算手段6からの変調率αとを入力とし、前述した数1
9,20式の演算によりU,V,W各相のインバータ出
力PWM電圧VuPWM,VvPWM,VwPWMを出力する。
(Equation 42) However, T: first-order lag time constant, and the PWM voltage generation means 7 calculates the modulation rate by the inverter output voltage phase angle θ1 as the sum of the angle δ of the voltage vector from the polar coordinate conversion means 3 and the motor rotor phase angle θr. Using the modulation factor α from the means 6 as an input,
The inverter output PWM voltages VuPWM, VvPWM, and VwPWM for each of the U, V, and W phases are output by the calculation of equations 9 and 20.

【0170】なお、その他の構成部分については、図1
に示した実施の形態1のものと同様であるので、その詳
しい説明を省略する。
The other components are shown in FIG.
Since it is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

【0171】以上の構成により、この実施の形態11の
交流電動機のベクトル制御装置211では、磁束指令値
ΦRefとトルク指令値TqRefから算出した磁束方向電流指
令値IdRefとトルク電流指令値IqRefとをもとにして電圧
ベクトル指令値VdRef,VqRefを演算し、電圧フィードフ
ォワード制御を行うことにより電動機の回転数が高い領
域でも電動機制御を安定させることができる。
With the above configuration, the vector control device 211 for an AC electric motor according to the eleventh embodiment also includes the magnetic flux direction current command value IdRef and the torque current command value IqRef calculated from the magnetic flux command value ΦRef and the torque command value TqRef. By calculating the voltage vector command values VdRef and VqRef and performing the voltage feedforward control, it is possible to stabilize the motor control even in a region where the rotation speed of the motor is high.

【0172】また磁束方向電流指令値IdRefと磁束方向
電流実際値Idとの差から算出した磁束補正値ΔΦを用い
て磁束方向電流指令値IdRef、トルク電流指令値IqRefを
補正することにより電動機出力トルクをトルク指令値Tq
Refに正確に追従させることができる。
Further, by correcting the magnetic flux direction current command value IdRef and the torque current command value IqRef using the magnetic flux correction value ΔΦ calculated from the difference between the magnetic flux direction current command value IdRef and the actual magnetic flux direction current value Id, the motor output torque is corrected. Is the torque command value Tq
It is possible to accurately follow Ref.

【0173】<実施の形態12>次に、本発明の実施の
形態12の交流電動機のベクトル制御装置について、図
17に基づいて説明する。この実施の形態12の交流電
動機のベクトル制御装置212は、実施の形態11のベ
クトル制御装置211に対して、さらにトルク電流制御
手段10−2を付加した構成である。したがって、その
他の構成部分については実施の形態11と共通する。
<Twelfth Preferred Embodiment> Next, a vector controller for an AC electric motor according to a twelfth preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The AC motor vector control device 212 of the twelfth embodiment has a configuration in which a torque current control means 10-2 is further added to the vector control device 211 of the eleventh embodiment. Therefore, the other components are common to the eleventh embodiment.

【0174】この実施の形態12において付加されたト
ルク電流制御手段10−2は、ベクトル制御指令値演算
手段1−4から出力されるトルク電流指令値IqRefとト
ルク電流実際値Iqとの差を入力とし、次の数43式で表
わされる比例積分制御によってトルク角補正値Δθを求
め、これを電動機回転子位相角θrに加算する形で出力
する。
The torque current control means 10-2 added in the twelfth embodiment inputs the difference between the torque current command value IqRef output from the vector control command value calculation means 1-4 and the actual torque current value Iq. Then, the torque angle correction value Δθ is obtained by the proportional-plus-integral control represented by the following formula 43, and this is output in the form of being added to the motor rotor phase angle θr.

【0175】[0175]

【数43】 ただし、s:微分演算子 Gtp:比例ゲイン Gti:積分ゲイン PWM電圧発生手段7は、極座標変換手段3からの出力
である電圧ベクトルの角度δとトルク電流制御手段10
−2からの出力であるトルク角補正値Δθと外部からの
電動機回転子位相角θrとの和としてのインバータ出力
電圧位相角θ1と、変調率演算手段6からの出力である
変調率αとを入力とし、前述の数19,20式に基づい
てU,V,W各相のインバータ出力PWM電圧VuPWM,V
vPWM,VwPWMを出力する。
[Equation 43] However, s: Derivative operator Gtp: Proportional gain Gti: Integral gain The PWM voltage generation means 7 has an angle δ of the voltage vector output from the polar coordinate conversion means 3 and the torque current control means 10.
-2, the inverter output voltage phase angle θ1 as the sum of the torque angle correction value Δθ and the external motor rotor phase angle θr, and the modulation rate α which is the output from the modulation rate calculation means 6. Inverter output PWM voltage VuPWM, V for each phase of U, V, W based on the above equations 19 and 20
Outputs vPWM and VwPWM.

【0176】以上の構成により、この実施の形態12の
交流電動機のベクトル制御装置212では、磁束指令値
ΦRefとトルク指令値TqRefから算出した磁束方向電流指
令値IdRefとトルク電流指令値IqRefとをもとにして電圧
ベクトル指令値VdRef,VqRefを演算し、電圧フィードフ
ォワード制御を行うことにより電動機の回転数が高い領
域でも電動機制御を安定させることができる。
With the above configuration, the vector control device 212 for an AC electric motor according to the twelfth embodiment also includes the magnetic flux direction current command value IdRef and the torque current command value IqRef calculated from the magnetic flux command value ΦRef and the torque command value TqRef. By calculating the voltage vector command values VdRef and VqRef and performing the voltage feedforward control, it is possible to stabilize the motor control even in a region where the rotation speed of the motor is high.

【0177】また磁束補正値ΔΦを用いて磁束方向電流
指令値IdRef、トルク電流指令値IqRefを補正し、さらに
トルク電流指令値IqRefとトルク電流実際値Iqとの差か
ら算出したトルク角補正値Δθによってインバータ出力
電圧位相角θ1を補正することにより電動機出力トルク
をトルク指令値TqRefに正確に追従させることができ
る。
The magnetic flux direction current command value IdRef and the torque current command value IqRef are corrected using the magnetic flux correction value ΔΦ, and the torque angle correction value Δθ calculated from the difference between the torque current command value IqRef and the actual torque current value Iq. By correcting the inverter output voltage phase angle θ1 with, the motor output torque can accurately follow the torque command value TqRef.

【0178】<実施の形態13>次に、本発明の実施の
形態13の交流電動機のベクトル制御装置について、図
18に基づいて説明する。この実施の形態13の交流電
動機のベクトル制御装置213は、相電圧が3レベル出
力の3相出力PWM方式インバータのベクトル制御を行
うことによって永久磁石同期電動機を駆動制御するもの
で、ベクトル制御指令値演算手段1−5、電圧指令値演
算手段2−3、極座標変換手段3、電圧ベクトルの大き
さ指令値演算手段4、電圧固定手段5、変調率演算手段
6、PWM電圧発生手段7、磁束補正値演算手段9−5
及び永久磁石磁束補正値演算手段16から構成されてい
る。
<Thirteenth Preferred Embodiment> Next, a vector controller for an AC electric motor according to a thirteenth preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. An AC motor vector control device 213 according to the thirteenth embodiment drives and controls a permanent magnet synchronous motor by performing vector control of a three-phase output PWM system inverter having a phase voltage of three-level output. Calculation means 1-5, voltage command value calculation means 2-3, polar coordinate conversion means 3, voltage vector magnitude command value calculation means 4, voltage fixing means 5, modulation factor calculation means 6, PWM voltage generation means 7, magnetic flux correction. Value calculation means 9-5
And a permanent magnet magnetic flux correction value calculation means 16.

【0179】この実施の形態13の特徴をなす永久磁石
磁束補正値演算手段16は、ベクトル制御指令値演算手
段1−5から出力されるトルク電流指令値IqRefとトル
ク電流実際値Iqとの差と、トルク指令値TqRefとを入力
として、次の数44式で表わされる比例積分制御によっ
て永久磁石磁束補正値ΔΦfを出力する。
The permanent magnet magnetic flux correction value calculation means 16, which is a feature of this thirteenth embodiment, calculates the difference between the torque current command value IqRef output from the vector control command value calculation means 1-5 and the actual torque current value Iq. , And the torque command value TqRef as input, the permanent magnet magnetic flux correction value ΔΦf is output by the proportional-plus-integral control represented by the following formula 44.

【0180】[0180]

【数44】 ただし、s:微分演算子 Gfp:比例ゲイン Gfi:積分ゲイン ベクトル制御指令値演算手段1−5は、磁束指令値ΦRe
fと磁束補正値演算手段9−5から出力される磁束補正
値ΔΦとの差と、トルク指令値TqRefと、永久磁石磁束
補正値演算手段16の出力である永久磁石磁束補正値Δ
Φfとを入力とし、次の数45式に基づく演算によっ
て、磁束方向電流指令値IdRefとトルク電流指令値IqRef
とを算出する。ここでも永久磁石の磁束方向をd軸、磁
束方向と直交する方向をq軸とする。
[Equation 44] However, s: Differential operator Gfp: Proportional gain Gfi: Integral gain Vector control command value calculation means 1-5 determines the magnetic flux command value ΦRe
The difference between f and the magnetic flux correction value ΔΦ output from the magnetic flux correction value calculation means 9-5, the torque command value TqRef, and the permanent magnet magnetic flux correction value Δ output from the permanent magnet magnetic flux correction value calculation means 16.
By inputting Φf, the magnetic flux direction current command value IdRef and the torque current command value IqRef are calculated by the following equation 45.
And calculate. Also in this case, the magnetic flux direction of the permanent magnet is the d-axis, and the direction orthogonal to the magnetic flux direction is the q-axis.

【0181】[0181]

【数45】 ただし、Φf:永久磁石の磁束 Ld:電動機のd軸インダクタンス Lq:電動機のq軸インダクタンス 電圧指令値演算手段2−3は、ベクトル制御指令値演算
手段1−5から出力される磁束方向電流指令値IdRefと
トルク電流指令値IqRef及び永久磁石磁束補正値演算手
段16からの出力である永久磁石磁束補正値ΔΦfを入
力とし、次の数46式に基づく演算によって磁束軸電圧
指令値VdRefとトルク軸電圧指令値VqRefとを出力する。
[Equation 45] However, Φf: magnetic flux of permanent magnet Ld: d-axis inductance of electric motor Lq: q-axis inductance of electric motor The voltage command value calculation means 2-3 is a magnetic flux direction current command value output from the vector control command value calculation means 1-5. IdRef, torque current command value IqRef, and permanent magnet magnetic flux correction value ΔΦf which is the output from the permanent magnet magnetic flux correction value calculation means 16 are input, and the magnetic flux axis voltage command value VdRef and the torque axis voltage are calculated by the following equation 46. Output the command value VqRef.

【0182】[0182]

【数46】VdRef=Rd・IdRef−ωr・Lq・IqRef VqRef=Rq・IqRef+ωr・(Ld・IdRef+Φf+ΔΦf) ただし、Φf:永久磁石の磁束 ωr:電動機の回転子角周波数 Ld:電動機のd軸インダクタンス Lq:電動機のq軸インダクタンス Rd:電動機のd軸抵抗 Rq:電動機のq軸抵抗 なお、その他の構成部分については、図16に示した実
施の形態11のものと同様であるので、その詳しい説明
を省略する。
[Formula 46] VdRef = Rd ・ IdRef−ωr ・ Lq ・ IqRef VqRef = Rq ・ IqRef + ωr ・ (Ld ・ IdRef + Φf + ΔΦf) where Φf: magnetic flux of permanent magnet ωr: rotor angular frequency Ld of motor: d-axis inductance Lq of motor : Q-axis inductance of electric motor Rd: d-axis resistance of electric motor Rq: q-axis resistance of electric motor Since the other components are the same as those of the eleventh embodiment shown in FIG. 16, detailed description thereof will be given. Omit it.

【0183】以上の構成により、この実施の形態13の
交流電動機のベクトル制御装置213では、磁束指令値
ΦRefとトルク指令値TqRefから算出した磁束方向電流指
令値IdRefとトルク電流指令値IqRefとをもとにして電圧
ベクトル指令値VdRef,VqRefを演算し、電圧フィードフ
ォワード制御を行うことにより電動機の回転数が高い領
域でも電動機制御を安定させることができる。
With the above configuration, in the vector control device 213 for the AC electric motor of the thirteenth embodiment, the magnetic flux direction current command value IdRef and the torque current command value IqRef calculated from the magnetic flux command value ΦRef and the torque command value TqRef are also stored. By calculating the voltage vector command values VdRef and VqRef and performing the voltage feedforward control, it is possible to stabilize the motor control even in a region where the rotation speed of the motor is high.

【0184】また磁束補正値ΔΦを用いて磁束方向電流
指令値IdRef、トルク電流指令値IqRefを補正し、またト
ルク電流指令値IqRefとトルク電流実際値Iqとの差から
算出した永久磁石磁束補正値ΔΦfによってトルク電流
指令値IqRef、電圧ベクトル指令値VdRef,VqRefを補正
することにより電動機出力トルクをトルク指令値TqRef
に正確に追従させることができる。
Further, the magnetic flux correction value ΔΦ is used to correct the magnetic flux direction current command value IdRef and the torque current command value IqRef, and the permanent magnet magnetic flux correction value calculated from the difference between the torque current command value IqRef and the actual torque current value Iq. By correcting the torque current command value IqRef and the voltage vector command values VdRef and VqRef by ΔΦf, the motor output torque is corrected to the torque command value TqRef.
Can be accurately followed.

【0185】<実施の形態14>次に、本発明の実施の
形態14の交流電動機のベクトル制御装置について、図
19に基づいて説明する。この実施の形態14の交流電
動機のベクトル制御装置214は、相電圧が3レベル出
力の3相出力PWM方式インバータのベクトル制御を行
うことによって永久磁石同期電動機を駆動制御するもの
で、ベクトル制御指令値演算手段1−6、電圧指令値演
算手段2−2、極座標変換手段3、電圧ベクトルの大き
さ指令値演算手段4、電圧固定手段5、変調率演算手段
6、PWM電圧発生手段7及び磁束推定値演算手段15
−4から構成されている。
<Fourteenth Embodiment> Next, a vector controller for an AC electric motor according to a fourteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The AC motor vector control device 214 of the fourteenth embodiment drives and controls the permanent magnet synchronous motor by performing vector control of a three-phase output PWM system inverter with a phase voltage of three-level output. Calculation means 1-6, voltage command value calculation means 2-2, polar coordinate conversion means 3, voltage vector magnitude command value calculation means 4, voltage fixing means 5, modulation factor calculation means 6, PWM voltage generation means 7 and magnetic flux estimation. Value calculation means 15
-4.

【0186】磁束推定値演算手段15−4は、磁束方向
電流実際値Idを入力とし、次の数47式によって磁束推
定値Φ_Hを出力する。
The estimated magnetic flux value calculating means 15-4 receives the actual magnetic flux direction value Id as an input and outputs the estimated magnetic flux value Φ_H according to the following equation (47).

【0187】[0187]

【数47】Φ_H=Ld・Id+Φf ただし、Ld:電動機のd軸インダクタンス Φf:永久磁石の磁束 ベクトル制御指令値演算手段1−6は、磁束指令値ΦRe
fと磁束推定値演算手段15−4の出力である磁束推定
値Φ_Hとトルク指令値TqRefと電圧固定指令Vfixとを入
力とし、次の数48式の演算によって磁束方向電流指令
値IdRefとトルク電流指令値IqRefとを出力する。ここで
電圧固定指令Vfixは、 インバータ出力電圧ベクトルの大きさを固定するとき:
Vfix=1 インバータ出力電圧ベクトルの大きさのを固定しないと
き:Vfix=0 の値をとる。
Φ_H = Ld · Id + Φf where Ld: d-axis inductance of the motor Φf: magnetic flux vector control command value calculation means 1-6 of the permanent magnet, the magnetic flux command value ΦRe
Inputting f, the estimated magnetic flux value Φ_H which is the output of the estimated magnetic flux value calculation means 15-4, the torque command value TqRef, and the voltage fixed command Vfix, the magnetic flux direction current command value IdRef and the torque current are calculated by the following formula 48: The command value IqRef and is output. Here, the voltage fixing command Vfix is for fixing the magnitude of the inverter output voltage vector:
Vfix = 1 When the size of the inverter output voltage vector is not fixed: The value of Vfix = 0 is taken.

【0188】[0188]

【数48】 ただし、Φf:永久磁石の磁束 Ld:電動機のd軸インダクタンス Lq:電動機のq軸インダクタンス なお、その他の構成部分については、図16に示した実
施の形態11のものと同様であるので、その詳しい説明
を省略する。
[Equation 48] However, Φf: magnetic flux of permanent magnet Ld: d-axis inductance of electric motor Lq: q-axis inductance of electric motor Since the other components are the same as those of the eleventh embodiment shown in FIG. The description is omitted.

【0189】以上の構成により、この実施の形態14の
交流電動機のベクトル制御装置214では、磁束指令値
ΦRefとトルク指令値TqRefから算出した磁束方向電流指
令値IdRefとトルク電流指令値IqRefとをもとにして電圧
ベクトル指令値VdRef,VqRefを演算し、電圧フィードフ
ォワード制御を行うことにより電動機の回転数が高い領
域でも電動機制御を安定させることができる。
With the above configuration, the vector controller 214 for an AC electric motor according to the fourteenth embodiment also stores the magnetic flux direction current command value IdRef and the torque current command value IqRef calculated from the magnetic flux command value ΦRef and the torque command value TqRef. By calculating the voltage vector command values VdRef and VqRef and performing the voltage feedforward control, it is possible to stabilize the motor control even in a region where the rotation speed of the motor is high.

【0190】またインバータ出力電圧ベクトルの大きさ
を固定するモードでは、磁束方向電流実際値から算出し
た磁束推定値Φ_Hを用いて磁束方向電流指令値IdRef、
トルク電流指令値IqRefを算出することにより電動機出
力トルクをトルク指令値TqRefに正確に追従させること
ができる。
In the mode in which the magnitude of the inverter output voltage vector is fixed, the estimated magnetic flux direction value Φ_H calculated from the actual magnetic flux direction current value is used to determine the magnetic flux direction current command value IdRef,
By calculating the torque current command value IqRef, the motor output torque can accurately follow the torque command value TqRef.

【0191】<実施の形態15>次に、本発明の実施の
形態15の交流電動機のベクトル制御装置について、図
20に基づいて説明する。この実施の形態15の交流電
動機のベクトル制御装置215は、図19に示した実施
の形態14のベクトル制御装置214に対して、さらに
トルク電流制御手段10−2を付加した構成である。し
たがって、その他の構成部分については実施の形態14
と共通する。
<Fifteenth Preferred Embodiment> Next, a vector controller for an AC electric motor according to a fifteenth preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The AC motor vector control device 215 of the fifteenth embodiment has a configuration in which torque current control means 10-2 is further added to the vector control device 214 of the fourteenth embodiment shown in FIG. Therefore, the other components are described in the fourteenth embodiment.
Common with.

【0192】この実施の形態15において付加されたト
ルク電流制御手段10−2は、ベクトル制御指令値演算
手段1−4から出力されるトルク電流指令値IqRefとト
ルク電流実際値Iqとの差を入力とし、前述の数43式で
表わされる比例積分制御によってトルク角補正値Δθを
求め、これを電動機回転子位相角θrに加算する形で出
力する。
The torque current control means 10-2 added in the fifteenth embodiment inputs the difference between the torque current command value IqRef output from the vector control command value calculation means 1-4 and the actual torque current value Iq. Then, the torque angle correction value Δθ is obtained by the proportional-plus-integral control represented by the above-mentioned formula 43, and this is output in the form of being added to the motor rotor phase angle θr.

【0193】PWM電圧発生手段7は、極座標変換手段
3からの出力である電圧ベクトルの角度δとトルク電流
制御手段10−2からの出力であるトルク角補正値Δθ
と外部からの電動機回転子位相角θrとの和としてのイ
ンバータ出力電圧位相角θ1と、変調率演算手段6から
の出力である変調率αとを入力とし、前述の数19,2
0式に基づいてU,V,W各相のインバータ出力PWM
電圧VuPWM,VvPWM,VwPWMを出力する。
The PWM voltage generating means 7 outputs the angle δ of the voltage vector output from the polar coordinate conversion means 3 and the torque angle correction value Δθ output from the torque current control means 10-2.
The inverter output voltage phase angle θ1 as the sum of the motor rotor phase angle θr from the outside and the modulation rate α which is the output from the modulation rate calculation means 6 are input, and the above-mentioned mathematical expressions 19 and 2 are used.
Inverter output PWM for each phase of U, V, W based on formula 0
Output voltage VuPWM, VvPWM, VwPWM.

【0194】以上の構成により、この実施の形態15の
交流電動機のベクトル制御装置215では、磁束指令値
ΦRefとトルク指令値TqRefから算出した磁束方向電流指
令値IdRefとトルク電流指令値IqRefとをもとにして電圧
ベクトル指令値VdRef,VqRefを演算し、電圧フィードフ
ォワード制御を行うことにより電動機の回転数が高い領
域でも電動機制御を安定させることができる。
With the above configuration, the vector control device 215 for the AC electric motor according to the fifteenth embodiment also includes the magnetic flux direction current command value IdRef and the torque current command value IqRef calculated from the magnetic flux command value ΦRef and the torque command value TqRef. By calculating the voltage vector command values VdRef and VqRef and performing the voltage feedforward control, it is possible to stabilize the motor control even in a region where the rotation speed of the motor is high.

【0195】またインバータ出力電圧ベクトルの大きさ
を固定するモードでは、磁束補正値ΔΦを用いて磁束方
向電流指令値IdRef、トルク電流指令値IqRefを補正し、
さらにトルク電流指令値IqRefとトルク電流実際値Iqと
の差から算出したトルク角補正値Δθによってインバー
タ出力電圧位相角θ1を補正することにより電動機出力
トルクをトルク指令値TqRefに正確に追従させることが
できる。
Further, in the mode in which the magnitude of the inverter output voltage vector is fixed, the magnetic flux direction current command value IdRef and the torque current command value IqRef are corrected using the magnetic flux correction value ΔΦ,
Furthermore, by correcting the inverter output voltage phase angle θ1 with the torque angle correction value Δθ calculated from the difference between the torque current command value IqRef and the actual torque current value Iq, the motor output torque can accurately follow the torque command value TqRef. it can.

【0196】<実施の形態16>次に、本発明の実施の
形態16の交流電動機のベクトル制御装置について、図
21に基づいて詳説する。この実施の形態16の交流電
動機のベクトル制御装置216は、永久磁石同期電動機
を制御対象とするベクトル制御装置であって、ベクトル
制御指令値演算手段1−5、電圧指令値演算手段2−
3、極座標変換手段3、電圧ベクトルの大きさ指令値演
算手段4、電圧固定手段5、変調率演算手段6、PWM
電圧発生手段7、磁束補正値演算手段9−6、トルク電
流制御手段10−2及び永久磁石磁束補正値演算手段1
6−1から構成されている。
<Sixteenth Embodiment> Next, a vector control device for an AC electric motor according to a sixteenth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. An AC motor vector control device 216 according to the sixteenth embodiment is a vector control device for controlling a permanent magnet synchronous motor, and includes a vector control command value calculation means 1-5 and a voltage command value calculation means 2-.
3, polar coordinate conversion means 3, voltage vector magnitude command value calculation means 4, voltage fixing means 5, modulation factor calculation means 6, PWM
Voltage generation means 7, magnetic flux correction value calculation means 9-6, torque current control means 10-2 and permanent magnet magnetic flux correction value calculation means 1
It is composed of 6-1.

【0197】磁束補正値演算手段9−6は、極座標変換
手段3から出力される電圧ベクトルの大きさ|V|と、電
圧固定手段5から出力される新たな電圧ベクトルの大き
さ|V|fixとを入力とし、次の数49式で表わされる比例
積分制御によって磁束補正値ΔΦを求めてベクトル制御
指令値演算手段1−5に与える。
The magnetic flux correction value calculation means 9-6 has a magnitude | V | of the voltage vector output from the polar coordinate transformation means 3 and a magnitude | V | fix of a new voltage vector output from the voltage fixing means 5. Using as input, the magnetic flux correction value ΔΦ is obtained by the proportional-plus-integral control represented by the following formula 49 and given to the vector control command value calculation means 1-5.

【0198】[0198]

【数49】 ただし、s:微分演算子 Gp:比例ゲイン Gi:積分ゲイン 永久磁石磁束補正手段16−1は、ベクトル制御指令値
演算手段1−5から出力される磁束方向電流指令値IdRe
fと磁束方向電流実際値Idとの差を入力とし、次の数5
0式で表わされる比例積分制御によって永久磁石磁束補
正値ΔΦfを求めてベクトル制御指令値演算手段1−5
と電圧指令値演算手段2−3に与える。
[Equation 49] However, s: differential operator Gp: proportional gain Gi: integral gain The permanent magnet magnetic flux correction means 16-1 outputs the magnetic flux direction current command value IdRe output from the vector control command value calculation means 1-5.
Using the difference between f and the actual magnetic flux direction current value Id as the input,
Vector control command value calculation means 1-5 by obtaining the permanent magnet magnetic flux correction value ΔΦf by proportional-plus-integral control represented by equation (0).
And the voltage command value calculation means 2-3.

【0199】[0199]

【数50】 ただし、s:微分演算子 Gfp:比例ゲイン Gfi:積分ゲイン ベクトル制御指令値演算手段1−5は、磁束指令値ΦRe
fと磁束補正値演算手段9−6からの磁束補正値ΔΦと
永久磁石磁束補正値演算手段16−1からの永久磁石磁
束補正値ΔΦfとトルク指令値TqRefとを入力とし、前述
の数45式に基づく演算によって磁束方向電流指令値Id
Refとトルク電流指令値IqRefとを出力する。
[Equation 50] However, s: Differential operator Gfp: Proportional gain Gfi: Integral gain Vector control command value calculation means 1-5 determines the magnetic flux command value ΦRe
f, the magnetic flux correction value ΔΦ from the magnetic flux correction value calculation means 9-6, the permanent magnet magnetic flux correction value ΔΦf from the permanent magnet magnetic flux correction value calculation means 16-1 and the torque command value TqRef are input, and the above equation 45 is used. Based on the calculation based on
The Ref and the torque current command value IqRef are output.

【0200】電圧指令値演算手段2−3は、ベクトル制
御指令値演算手段1−5からの磁束方向電流指令値IdRe
fとトルク電流指令値IqRef、及び永久磁石磁束補正値演
算手段16−1からの永久磁石磁束補正値ΔΦfを入力
とし、前述の数46式に基づく演算によって磁束軸電圧
指令値VdRefとトルク軸電圧指令値VqRefとを出力する。
The voltage command value calculating means 2-3 has a magnetic flux direction current command value IdRe from the vector control command value calculating means 1-5.
f, the torque current command value IqRef, and the permanent magnet magnetic flux correction value ΔΦf from the permanent magnet magnetic flux correction value calculation means 16-1 are input, and the magnetic flux axis voltage command value VdRef and the torque axis voltage are calculated by the calculation based on the above equation (46). Output the command value VqRef.

【0201】トルク電流制御手段10−2は、ベクトル
制御指令値演算手段1−5から出力されるトルク電流指
令値IqRefとトルク電流実際値Iqとの差を入力とし、前
述の数43式で表わされる比例積分制御によってトルク
角補正値Δθを求め、電動機回転子位相角θrに加算す
る形で出力する。
The torque current control means 10-2 receives the difference between the torque current command value IqRef output from the vector control command value calculation means 1-5 and the actual torque current value Iq, and is expressed by the above equation (43). The torque angle correction value Δθ is obtained by the proportional-plus-integral control and is output in the form of addition to the motor rotor phase angle θr.

【0202】PWM電圧発生手段7は、極座標変換手段
3からの電圧ベクトルの角度δとトルク電流制御手段1
0−2からのトルク角補正値Δθと電動機回転子位相角
θrとの和であるインバータ出力電圧位相角θ1と、変調
率演算手段6からの変調率αとを入力とし、前述の数1
9,20式に基づく演算によってU,V,W各相のイン
バータ出力PWM電圧VuPWM,VvPWM,VwPWMを出力す
る。
The PWM voltage generating means 7 includes the angle δ of the voltage vector from the polar coordinate converting means 3 and the torque current controlling means 1.
The inverter output voltage phase angle θ1, which is the sum of the torque angle correction value Δθ from 0-2 and the motor rotor phase angle θr, and the modulation rate α from the modulation rate calculation means 6 are input, and the above-mentioned equation 1 is used.
Inverter output PWM voltages VuPWM, VvPWM, and VwPWM of U, V, and W phases are output by calculation based on Equations 9 and 20.

【0203】なお、その他の構成部分については、図1
6に示した実施の形態11のものと同様であるので、そ
の詳しい説明を省略する。
The other components are shown in FIG.
Since it is the same as that of the eleventh embodiment shown in FIG. 6, detailed description thereof will be omitted.

【0204】以上の構成により、この実施の形態16の
交流電動機のベクトル制御装置216では、磁束指令値
ΦRefとトルク指令値TqRefから算出した磁束方向電流指
令値IdRefとトルク電流指令値IqRefとをもとにして電圧
ベクトル指令値VdRef,VqRefを演算し、電圧フィードフ
ォワード制御を行うことにより電動機の回転数が高い領
域でも電動機制御を安定させることができる。
With the above configuration, in the vector control device 216 for the AC electric motor according to the sixteenth embodiment, the magnetic flux direction current command value IdRef and the torque current command value IqRef calculated from the magnetic flux command value ΦRef and the torque command value TqRef are also stored. By calculating the voltage vector command values VdRef and VqRef and performing the voltage feedforward control, it is possible to stabilize the motor control even in a region where the rotation speed of the motor is high.

【0205】またトルク角補正値Δθによってインバー
タ出力電圧位相角θ1を補正し、また電圧ベクトル指令
値の大きさ|V|と出力電圧ベクトルの大きさ|V|fixとの
差から求めた磁束補正値ΔΦと、磁束方向電流指令値Id
Refと磁束方向電流実際値Idとの差から求めた永久磁石
磁束補正値ΔΦfとを用いて磁束方向電流指令値IdRef、
トルク電流指令値IqRef、電圧ベクトル指令値Vdref,Vq
Refを補正することにより電動機出力トルクをトルク指
令値TqRefに正確に追従させることができる。
Further, the inverter output voltage phase angle θ1 is corrected by the torque angle correction value Δθ, and the magnetic flux correction obtained from the difference between the magnitude | V | of the voltage vector command value and the magnitude | V | fix of the output voltage vector. Value ΔΦ and magnetic flux direction current command value Id
Using the permanent magnet magnetic flux correction value ΔΦf obtained from the difference between Ref and the actual magnetic flux direction current value Id, the magnetic flux direction current command value IdRef,
Torque current command value IqRef, voltage vector command value Vdref, Vq
By correcting Ref, the motor output torque can accurately follow the torque command value TqRef.

【0206】<実施の形態17>次に、本発明の実施の
形態17の交流電動機のベクトル制御装置を図22に基
づいて説明する。この実施の形態17の交流電動機のベ
クトル制御装置217は、永久磁石同期電動機を制御対
象とするベクトル制御装置であって、ベクトル制御指令
値演算手段1−5、電圧指令値演算手段2−3、極座標
変換手段3、電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段4、
電圧固定手段5、変調率演算手段6、PWM電圧発生手
段7、磁束補正値演算手段9−6、トルク電流制御手段
10−2及び永久磁石磁束補正値演算手段16−1から
構成されている。この実施の形態17のベクトル制御装
置217は、図21に示した実施の形態16のベクトル
制御装置216に対して、磁束補正値演算手段9−5,
9−6と永久磁石磁束補正値演算手段16−2,16−
1との間で入力を交換した形になっている。
<Embodiment 17> Next, a vector controller for an AC electric motor according to Embodiment 17 of the present invention will be described with reference to FIG. An AC motor vector control device 217 according to the seventeenth embodiment is a vector control device for controlling a permanent magnet synchronous motor, and includes a vector control command value calculation means 1-5, a voltage command value calculation means 2-3, Polar coordinate conversion means 3, voltage vector magnitude command value calculation means 4,
It is composed of voltage fixing means 5, modulation factor calculating means 6, PWM voltage generating means 7, magnetic flux correction value calculating means 9-6, torque current control means 10-2 and permanent magnet magnetic flux correction value calculating means 16-1. The vector control device 217 of the seventeenth embodiment is different from the vector control device 216 of the sixteenth embodiment shown in FIG.
9-6 and permanent magnet magnetic flux correction value calculation means 16-2, 16-
The input is exchanged with 1.

【0207】したがって、磁束補正値演算手段9−5
は、ベクトル制御指令値演算手段1−5から出力される
磁束方向電流指令値IdRefと磁束方向電流実際値Idとの
差を入力とし、前述の数42式に基づく演算によって磁
束補正値ΔΦを求めてベクトル制御指令値演算手段1−
5に与える。
Therefore, the magnetic flux correction value calculation means 9-5
Is the input of the difference between the magnetic flux direction current command value IdRef output from the vector control command value calculation means 1-5 and the actual magnetic flux direction current value Id, and the magnetic flux correction value ΔΦ is obtained by the calculation based on the above-mentioned formula 42. Vector control command value calculation means 1-
Give 5

【0208】永久磁石磁束補正値演算手段16−2は、
極座標変換手段3から出力される電圧ベクトルの大きさ
|V|と、電圧固定手段5から出力される新たな電圧ベク
トルの大きさ|V|fixとを入力とし、次の数51式で表わ
される比例積分制御によって永久磁石磁束補正値ΔΦf
を求めてベクトル制御指令値演算手段1−5と電圧指令
値演算手段2−3に与える。
The permanent magnet magnetic flux correction value calculation means 16-2 is
Magnitude of voltage vector output from polar coordinate transformation means 3
| V | and the magnitude | V | fix of the new voltage vector output from the voltage fixing means 5 are input, and the permanent magnet magnetic flux correction value ΔΦf is obtained by the proportional-plus-integral control expressed by the following equation 51.
Is calculated and given to the vector control command value calculation means 1-5 and the voltage command value calculation means 2-3.

【0209】[0209]

【数51】 ただし、s:微分演算子 Gfp:比例ゲイン Gfi:積分ゲイン ベクトル制御指令値演算手段1−5は、磁束指令値ΦRe
fと磁束補正値演算手段9−5からの磁束補正値ΔΦと
永久磁石磁束補正値演算手段16−2からの永久磁石磁
束補正値ΔΦfとトルク指令値TqRefとを入力とし、前述
の数45式に基づく演算によって磁束方向電流指令値Id
Refとトルク電流指令値IqRefとを出力する。
(Equation 51) However, s: Differential operator Gfp: Proportional gain Gfi: Integral gain Vector control command value calculation means 1-5 determines the magnetic flux command value ΦRe
f, the magnetic flux correction value ΔΦ from the magnetic flux correction value calculation means 9-5, the permanent magnet magnetic flux correction value ΔΦf from the permanent magnet magnetic flux correction value calculation means 16-2, and the torque command value TqRef are input, and the above-mentioned equation 45 is used. Based on the calculation based on
The Ref and the torque current command value IqRef are output.

【0210】電圧指令値演算手段2−3は、ベクトル制
御指令値演算手段1−5からの磁束方向電流指令値IdRe
fとトルク電流指令値IqRef及び永久磁石磁束補正値演算
手段16−2からの永久磁石磁束補正値ΔΦfを入力と
し、前述の数46式に基づく演算によって磁束軸電圧指
令値VdRefとトルク軸電圧指令値VqRefとを出力する。
The voltage command value calculation means 2-3 has the magnetic flux direction current command value IdRe from the vector control command value calculation means 1-5.
Using f, the torque current command value IqRef, and the permanent magnet magnetic flux correction value ΔΦf from the permanent magnet magnetic flux correction value calculating means 16-2 as inputs, the magnetic flux axis voltage command value VdRef and the torque axis voltage command are calculated by the equation (46). Output the value VqRef.

【0211】なお、その他の構成部分については、図2
1に示した実施の形態16のものと同様であるので、そ
の詳しい説明を省略する。
The other components are shown in FIG.
Since it is the same as that of the sixteenth embodiment shown in 1, the detailed description thereof will be omitted.

【0212】以上の構成により、この実施の形態17の
交流電動機のベクトル制御装置217では、磁束指令値
ΦRefとトルク指令値TqRefから算出した磁束方向電流指
令値IdRefとトルク電流指令値IqRefとをもとにして電圧
ベクトル指令値VdRef,VqRefを演算し、電圧フィードフ
ォワード制御を行うことにより電動機の回転数が高い領
域でも電動機制御を安定させることができる。
With the above configuration, the vector control device 217 for an AC electric motor according to the seventeenth embodiment also includes the magnetic flux direction current command value IdRef and the torque current command value IqRef calculated from the magnetic flux command value ΦRef and the torque command value TqRef. By calculating the voltage vector command values VdRef and VqRef and performing the voltage feedforward control, it is possible to stabilize the motor control even in a region where the rotation speed of the motor is high.

【0213】またトルク角補正値Δθによってインバー
タ出力電圧位相角θ1を補正し、電圧ベクトル指令値の
大きさ|V|と出力電圧ベクトルの大きさ|V|fixとの差か
ら求めた永久磁石磁束補正値ΔΦfと、磁束方向電流指
令値IdRefと磁束方向電流実際値Idとの差から求めた磁
束補正値ΔΦとを用いて磁束方向電流指令値IdRef、ト
ルク電流指令値IqRef、電圧ベクトル指令値Vdref,VqRe
fを補正することにより電動機出力トルクをトルク指令
値TqRefに正確に追従させることができる。
Further, the inverter output voltage phase angle θ1 is corrected by the torque angle correction value Δθ, and the permanent magnet magnetic flux obtained from the difference between the magnitude of the voltage vector command value | V | and the magnitude of the output voltage vector | V | fix. The magnetic flux direction current command value IdRef, torque current command value IqRef, voltage vector command value Vdref is calculated using the correction value ΔΦf and the magnetic flux correction value ΔΦ obtained from the difference between the magnetic flux direction current command value IdRef and the actual magnetic flux direction current value Id. , VqRe
By correcting f, the motor output torque can accurately follow the torque command value TqRef.

【0214】[0214]

【発明の効果】以上のように請求項1〜請求項10のい
ずれかの発明によれば、磁束指令値とトルク指令値とを
もとにして磁化電流指令値とトルク電流指令値を算出
し、これらの磁化電流指令値とトルク電流指令値とをも
とにして電圧ベクトル指令値を算出し、この電圧ベクト
ル指令値の磁束方向に対する角度を電力変換装置の出力
電圧位相角にフィードフォワードで加えることによって
誘導電動機のトルク制御の応答速度を速めることができ
る。
As described above, according to any one of claims 1 to 10, the magnetizing current command value and the torque current command value are calculated based on the magnetic flux command value and the torque command value. , A voltage vector command value is calculated based on these magnetizing current command value and torque current command value, and the angle of this voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction is added to the output voltage phase angle of the power converter by feedforward. As a result, the response speed of the torque control of the induction motor can be increased.

【0215】また磁束補正値あるいは磁束推定値を用い
て磁化電流指令値、トルク電流指令値を補正することに
より、実際の磁束の変化を考慮して誘導電動機の出力ト
ルクをトルク指令値に正確に追従させることができる。
Further, by correcting the magnetizing current command value and the torque current command value by using the magnetic flux correction value or the magnetic flux estimated value, the output torque of the induction motor can be accurately converted into the torque command value in consideration of the actual change of the magnetic flux. Can be followed.

【0216】またすべり周波数位相角補正値を用いて電
力変換装置の出力電圧位相角を補正することにより、誘
導電動機の出力トルクをトルク指令値にいっそう正確に
追従させることができる。
By correcting the output voltage phase angle of the power converter using the slip frequency phase angle correction value, the output torque of the induction motor can more accurately follow the torque command value.

【0217】請求項11〜請求項17のいずれかの発明
によれば、磁束指令値とトルク指令値とをもとにして磁
束方向電流指令値とトルク電流指令値を算出し、これら
の磁束方向電流指令値とトルク電流指令値とをもとにし
て電圧ベクトル指令値を算出して電圧フィードフォワー
ド制御を行うことによって永久磁石同期電動機の回転速
度が高い領域でも電動機制御の安定性を確保することが
できる。
According to the invention of any one of claims 11 to 17, the magnetic flux direction current command value and the torque current command value are calculated based on the magnetic flux command value and the torque command value, and these magnetic flux directions are calculated. To secure the stability of the motor control even in the high rotation speed region of the permanent magnet synchronous motor by calculating the voltage vector command value based on the current command value and the torque current command value and performing the voltage feedforward control. You can

【0218】また磁束補正値あるいは磁束推定値、さら
には永久磁石磁束補正値を用いて磁束方向電流指令値、
トルク電流指令値を補正することにより、磁束方向電流
を必要最小限として永久磁石動議電動機の出力トルクを
トルク指令値に正確に追従させることができる。
Further, a magnetic flux direction current command value using the magnetic flux correction value or the magnetic flux estimation value, and further the permanent magnet magnetic flux correction value,
By correcting the torque current command value, it is possible to make the output torque of the permanent magnet motion motor accurately follow the torque command value by minimizing the magnetic flux direction current.

【0219】またトルク角補正値を用いて電力変換装置
の出力電圧位相角を補正することにより電動機出力トル
クをトルク指令値に正確に追従させることができる。
Further, by correcting the output voltage phase angle of the power converter using the torque angle correction value, the motor output torque can be made to accurately follow the torque command value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1の回路ブロック図。FIG. 1 is a circuit block diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】上記の実施の形態1におけるPWM波形を示す
タイミングチャート。
FIG. 2 is a timing chart showing a PWM waveform according to the first embodiment.

【図3】上記の実施の形態1における磁束補正値演算手
段の他の例を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing another example of magnetic flux correction value calculation means in the first embodiment.

【図4】本発明の実施の形態2の回路ブロック図。FIG. 4 is a circuit block diagram according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態3の回路ブロック図。FIG. 5 is a circuit block diagram of a third embodiment of the present invention.

【図6】上記の実施の形態3における重み係数演算手段
の構成を示すブロック図。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a weighting factor calculation means according to the third embodiment.

【図7】本発明の実施の形態4の回路ブロック図。FIG. 7 is a circuit block diagram according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】上記の実施の形態4における磁束補正値演算手
段の構成を示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a magnetic flux correction value calculation means according to the fourth embodiment.

【図9】本発明の実施の形態5の回路ブロック図。FIG. 9 is a circuit block diagram according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】上記の実施の形態5における磁束補正値演算
手段の構成を示すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of magnetic flux correction value calculation means in the fifth embodiment.

【図11】本発明の実施の形態6の回路ブロック図。FIG. 11 is a circuit block diagram according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施の形態7の回路ブロック図。FIG. 12 is a circuit block diagram of a seventh embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施の形態8の回路ブロック図。FIG. 13 is a circuit block diagram of an eighth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施の形態9の回路ブロック図。FIG. 14 is a circuit block diagram according to a ninth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の実施の形態10の回路ブロック図。FIG. 15 is a circuit block diagram according to a tenth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の実施の形態11の回路ブロック図。FIG. 16 is a circuit block diagram according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図17】本発明の実施の形態12の回路ブロック図。FIG. 17 is a circuit block diagram according to a twelfth embodiment of the present invention.

【図18】本発明の実施の形態13の回路ブロック図。FIG. 18 is a circuit block diagram according to a thirteenth embodiment of the present invention.

【図19】本発明の実施の形態14の回路ブロック図。FIG. 19 is a circuit block diagram according to a fourteenth embodiment of the present invention.

【図20】本発明の実施の形態15の回路ブロック図。FIG. 20 is a circuit block diagram according to a fifteenth embodiment of the present invention.

【図21】本発明の実施の形態16の回路ブロック図。FIG. 21 is a circuit block diagram according to a sixteenth embodiment of the present invention.

【図22】本発明の実施の形態17の回路ブロック図。FIG. 22 is a circuit block diagram of a seventeenth embodiment of the present invention.

【図23】従来例の回路ブロック図。FIG. 23 is a circuit block diagram of a conventional example.

【図24】他の従来例の回路ブロック図。FIG. 24 is a circuit block diagram of another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1−1〜1−6 ベクトル制御指令値演算手段 2,2−1〜2−3 電圧指令値演算手段 3 極座標変換手段 4 電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段 5 電圧固定手段 6 変調率演算手段 7 パルス幅変調(PWM)電圧発生手段 8 すべり角周波数積分手段 9,9−1〜9−6 磁束補正値演算手段 10,10−1〜10−2 トルク電流制御手段 11 重み係数演算手段 12 d軸電流制御手段 13 q軸電流制御手段 14,14−1 二次抵抗補正値演算手段 15,15−1〜15−4 磁束推定値演算手段 16,16−1,16−2 永久磁石磁束補正値演算手
段 201〜217 ベクトル制御装置
1, 1-1 to 1-6 Vector control command value calculation means 2, 2-1 to 2-3 Voltage command value calculation means 3 Polar coordinate conversion means 4 Voltage vector magnitude command value calculation means 5 Voltage fixing means 6 Modulation factor Calculation means 7 Pulse width modulation (PWM) voltage generation means 8 Slip angle frequency integration means 9, 9-1 to 9-6 Magnetic flux correction value calculation means 10, 10-1 to 10-2 Torque current control means 11 Weighting coefficient calculation means 12 d-axis current control means 13 q-axis current control means 14, 14-1 Secondary resistance correction value calculation means 15, 15-1 to 15-4 Magnetic flux estimated value calculation means 16, 16-1, 16-2 Permanent magnet magnetic flux Correction value calculation means 201-217 Vector control device

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Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 誘導電動機を制御対象として、出力電圧
の大きさと周波数及び位相の制御が可能な電力変換装置
を介して前記誘導電動機に供給される一次電流を前記誘
導電動機の磁束と平行な磁束方向成分(磁化電流)とこ
れに直交するトルク方向成分(トルク電流)とに分離
し、各々を独立に制御する交流電動機のベクトル制御装
置において、 磁束指令値とトルク指令値と磁束補正値とを入力とし、
磁化電流指令値とトルク電流指令値とすべり角周波数指
令値とを算出するベクトル制御指令値演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁化電流指令値
とトルク電流指令値とを入力とし、磁束方向成分電圧指
令値と前記磁束と直交する方向のトルク方向成分電圧指
令値とを算出する電圧指令値演算手段と、 前記電圧指令値演算手段からの磁束方向成分電圧指令値
とトルク方向成分電圧指令値とを入力とし、電圧ベクト
ルの大きさと前記磁束方向に対する電圧ベクトルの角度
とを算出する極座標変換手段と、 前記電力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベ
クトルの大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大き
さ指令値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記
電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段からの電圧ベクト
ルの大きさの指令値と、電圧固定指令とを入力とし、前
記電圧固定指令に基づいて新たな電圧ベクトルの大きさ
を算出する電圧固定手段と、 前記電圧固定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさと
前記電力変換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記
電力変換装置の出力電圧の変調率を算出する変調率演算
手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からのすべり角周波数
指令値を積分してすべり周波数位相角として出力するす
べり角周波数積分手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁化電流指令値
と、磁化電流実際値とを入力とし、前記磁束補正値を算
出して前記ベクトル制御指令値演算手段に入力として与
える磁束補正値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの角度、前記す
べり角周波数積分手段からのすべり周波数位相角及び前
記誘導電動機の回転子位相角の和である電力変換装置の
出力電圧位相角と、前記変調率演算手段からの変調率と
を入力とし、前記電力変換装置の出力のパルス幅変調電
圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発生手段とを備え
て成る交流電動機のベクトル制御装置。
1. A primary current supplied to the induction motor through a power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of an output voltage for an induction motor as a control target, and a magnetic flux parallel to the magnetic flux of the induction motor. In the vector controller of the AC motor that separates the directional component (magnetizing current) and the torque directional component (torque current) orthogonal to this, and controls each independently, the magnetic flux command value, the torque command value, and the magnetic flux correction value are As input,
A vector control command value calculating means for calculating a magnetizing current command value, a torque current command value, and a slip angular frequency command value, and a magnetizing current command value and a torque current command value from the vector control command value calculating means as inputs, A voltage command value calculation means for calculating a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux, and a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage from the voltage command value calculation means. With the command value as an input, polar coordinate conversion means for calculating the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction, and the DC link voltage of the power conversion device as an input, the command value of the magnitude of the voltage vector is input. Voltage vector magnitude command value calculation means for calculating, voltage vector magnitude from the polar coordinate transformation means and voltage vector magnitude command value computation A command value of the magnitude of the voltage vector from the means and a voltage fixing command, and a voltage fixing means for calculating a new voltage vector magnitude based on the voltage fixing command; and a new voltage fixing means from the voltage fixing means. Of the voltage vector and the DC link voltage of the power converter, the modulation factor calculator for calculating the modulation factor of the output voltage of the power converter, and the slip angular frequency from the vector control command value calculator. A slip angle frequency integrating means for integrating the command value and outputting it as a slip frequency phase angle, a magnetizing current command value from the vector control command value calculating means, and a magnetizing current actual value are input, and the magnetic flux correction value is calculated. And a magnetic flux correction value calculating means to be given as an input to the vector control command value calculating means, an angle of the voltage vector from the polar coordinate converting means, and the slip angular frequency. The output voltage phase angle of the power conversion device, which is the sum of the slip frequency phase angle from the number integration means and the rotor phase angle of the induction motor, and the modulation factor from the modulation factor calculation means are input, and the power conversion device is input. And a pulse width modulation voltage generating means for outputting a pulse width modulation voltage command value of the output of 1.
【請求項2】 前記ベクトル制御指令値演算手段からの
トルク電流指令値と、トルク電流実際値とを入力とし、
すべり周波数位相角補正値を算出して前記電力変換装置
の出力電圧位相角に加算するトルク電流制御手段を備え
て成る請求項1記載の交流電動機のベクトル制御装置。
2. The torque current command value from the vector control command value calculation means and the actual torque current value are input,
The vector control device for an AC electric motor according to claim 1, further comprising a torque current control means for calculating a slip frequency phase angle correction value and adding it to an output voltage phase angle of the power converter.
【請求項3】 誘導電動機を制御対象として、出力電圧
の大きさと周波数及び位相の制御が可能な電力変換装置
を介して前記誘導電動機に供給される一次電流を前記誘
導電動機の磁束と平行な磁束方向成分(磁化電流)とこ
れに直交するトルク方向成分(トルク電流)とに分離
し、各々を独立に制御する交流電動機のベクトル制御装
置において、 磁束指令値とトルク指令値と磁束補正値とを入力とし、
磁化電流指令値とトルク電流指令値とすべり角周波数指
令値とを算出するベクトル制御指令値演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁化電流指令値
とトルク電流指令値とを入力とし、磁束方向成分電圧指
令値と前記磁束と直交する方向のトルク方向成分電圧指
令値とを算出する電圧指令値演算手段と、 前記電力変換装置の出力電圧の角周波数を入力とし、第
1重み係数と第2重み係数とを算出する重み係数演算手
段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁化電流指令値
と、磁化電流実際値との差に前記重み係数演算手段から
の第1重み係数を乗じた値を入力とし、磁束方向成分電
圧補正値を算出するd軸電流制御手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からのベクトル電流指
令値とベクトル電流実際値との差に前記重み係数演算手
段からの第1重み係数を乗じた値を入力とし、トルク方
向成分電圧補正値を算出するq軸電流制御手段と、 前記電圧指令値演算手段からの磁束方向成分電圧指令値
に前記d軸電流制御手段からの磁束方向成分電圧補正値
を加算して新たな磁束方向成分電圧指令値とし、前記電
圧指令値演算手段からのトルク方向成分電圧指令値に前
記q軸電流制御手段からのトルク方向成分電圧補正値を
加算して新たなトルク方向成分電圧指令値とし、これら
の新たな磁束方向成分電圧指令値とトルク方向成分電圧
指令値とを入力とし、電圧ベクトルの大きさと前記磁束
方向に対する電圧ベクトルの角度とを算出する極座標変
換手段と、 前記電力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベ
クトルの大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大き
さ指令値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記
電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段からの電圧ベクト
ルの大きさの指令値と、電圧固定指令とを入力とし、前
記電圧固定指令に基づいて新たな電圧ベクトルの大きさ
を算出する電圧固定手段と、 前記新たな電圧ベクトルの大きさと前記電力変換装置の
直流リンク電圧とを入力とし、前記電力変換装置の出力
電圧の変調率を算出する変調率演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からのすべり角周波数
指令値を積分してすべり周波数位相角として出力するす
べり角周波数積分手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁化電流指令値
と、磁化電流実際値との差に前記重み係数演算手段から
の第2重み係数を乗じた値を入力とし、前記磁束補正値
を算出して前記ベクトル制御指令値演算手段に入力とし
て与える磁束補正値演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からのトルク電流指令
値と、トルク電流実際値との差に前記重み係数演算手段
からの第2重み係数を乗じた値を入力とし、すべり周波
数位相角補正値を算出して前記すべり角周波数積分手段
からのすべり周波数位相角に加算するトルク電流制御手
段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの角度、前記す
べり角周波数積分手段からのすべり周波数位相角、前記
トルク電流制御手段からのすべり周波数位相角補正値及
び前記誘導電動機の回転子位相角の和である電力変換装
置の出力電圧位相角と、前記変調率演算手段からの変調
率とを入力とし、前記電力変換装置の出力のパルス幅変
調電圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発生手段とを
備えて成る交流電動機のベクトル制御装置。
3. A primary current supplied to the induction motor through a power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of the output voltage for the induction motor as a control target, and a magnetic flux parallel to the magnetic flux of the induction motor. In the vector controller of the AC motor that separates the directional component (magnetizing current) and the torque directional component (torque current) orthogonal to this, and controls each independently, the magnetic flux command value, the torque command value, and the magnetic flux correction value are As input,
A vector control command value calculating means for calculating a magnetizing current command value, a torque current command value, and a slip angular frequency command value, and a magnetizing current command value and a torque current command value from the vector control command value calculating means as inputs, A voltage command value calculating means for calculating a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux, and an input of an angular frequency of an output voltage of the power conversion device, and a first weighting factor. A weighting factor calculating means for calculating a second weighting factor, a difference between a magnetizing current command value from the vector control command value calculating means, and an actual magnetizing current value is multiplied by a first weighting factor from the weighting factor calculating means. Input value, the d-axis current control means for calculating the magnetic flux direction component voltage correction value, and the difference between the vector current command value from the vector control command value calculation means and the vector current actual value Q-axis current control means for calculating a torque direction component voltage correction value by inputting a value multiplied by the first weight coefficient from the weight coefficient calculation means, and the magnetic flux direction component voltage command value from the voltage command value calculation means The magnetic flux direction component voltage correction value from the d-axis current control means is added to obtain a new magnetic flux direction component voltage command value, and the torque direction component voltage command value from the voltage command value calculation means is added to the q-axis current control means. The torque direction component voltage correction value is added to form a new torque direction component voltage command value, and these new magnetic flux direction component voltage command value and torque direction component voltage command value are input, and the magnitude of the voltage vector and the magnetic flux direction A polar coordinate conversion means for calculating the angle of the voltage vector with respect to, and a voltage vector for calculating a command value of the magnitude of the voltage vector by inputting the DC link voltage of the power conversion device. Magnitude command value computing means, the magnitude of the voltage vector from the polar coordinate transforming means and the command value of the magnitude of the voltage vector from the magnitude command value computing means of the voltage vector, and the voltage fixed command as input, Voltage fixing means for calculating the magnitude of the new voltage vector based on the voltage fixing command, and the input of the magnitude of the new voltage vector and the DC link voltage of the power converter, the output voltage of the power converter Modulation rate calculating means for calculating a modulation rate, slip angle frequency integrating means for integrating the slip angle frequency command value from the vector control command value calculating means and outputting it as a slip frequency phase angle, and vector control command value calculating means The magnetic flux correction is made by inputting a value obtained by multiplying the difference between the magnetizing current command value from Magnetic flux correction value computing means for calculating and giving as an input to the vector control command value computing means, the weighting factor computing means for the difference between the torque current command value from the vector control command value computing means and the actual torque current value. A value multiplied by the second weighting factor from the input, a slip frequency phase angle correction value is calculated, and added to the slip frequency phase angle from the slip angle frequency integrating means; Of the voltage vector, the slip frequency phase angle from the slip angle frequency integration means, the slip frequency phase angle correction value from the torque current control means, and the rotor phase angle of the induction motor, the output of the power converter. A pulse for inputting the voltage phase angle and the modulation rate from the modulation rate calculation means and outputting a pulse width modulation voltage command value of the output of the power conversion device Vector controller for an AC motor comprising a modulation voltage generating means.
【請求項4】 誘導電動機を制御対象として、出力電圧
の大きさと周波数及び位相の制御が可能な電力変換装置
を介して前記誘導電動機に供給される一次電流を前記誘
導電動機の磁束と平行な磁束方向成分(磁化電流)とこ
れに直交するトルク方向成分(トルク電流)とに分離
し、各々を独立に制御する交流電動機のベクトル制御装
置において、 磁束指令値とトルク指令値と磁束補正値と二次抵抗補正
値とを入力とし、磁化電流指令値とトルク電流指令値と
すべり角周波数指令値とを算出するベクトル制御指令値
演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁化電流指令値
及びトルク電流指令値と前記二次抵抗補正値とを入力と
し、磁束方向成分電圧指令値と前記磁束と直交する方向
のトルク方向成分電圧指令値とを算出する電圧指令値演
算手段と、 前記電圧指令値演算手段からの磁束方向成分電圧指令値
とトルク方向成分電圧指令値とを入力とし、電圧ベクト
ルの大きさと前記磁束方向に対する電圧ベクトルの角度
とを算出する極座標変換手段と、 前記電力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベ
クトルの大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大き
さ指令値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記
電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段からの電圧ベクト
ルの大きさの指令値と、電圧固定指令とを入力とし、前
記電圧固定指令に基づいて新たな電圧ベクトルの大きさ
を算出する電圧固定手段と、 前記電圧固定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさと
前記電力変換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記
電力変換装置の出力電圧の変調率を算出する変調率演算
手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からのすべり角周波数
指令値を積分してすべり周波数位相角として出力するす
べり角周波数積分手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁化電流指令値
と、磁化電流実際値と前記二次抵抗補正値とを入力と
し、前記磁束補正値を算出して前記ベクトル制御指令値
演算手段に入力として与える磁束補正値演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からのトルク電流指令
値と、トルク電流実際値と前記トルク指令値とを入力と
し、前記二次抵抗補正値を算出して前記ベクトル制御指
令値演算手段と電圧指令値演算手段と磁束補正値演算手
段とに入力として与える二次抵抗補正値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの角度、前記す
べり角周波数積分手段からのすべり周波数位相角及び前
記誘導電動機の回転子位相角の和である電力変換装置の
出力電圧位相角と、前記変調率演算手段からの変調率と
を入力とし、前記電力変換装置の出力のパルス幅変調電
圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発生手段とを備え
て成る交流電動機のベクトル制御装置。
4. A magnetic flux parallel to a magnetic flux of the induction motor, wherein a primary current supplied to the induction motor via an electric power conversion device capable of controlling the magnitude, frequency and phase of an output voltage for an induction motor as a control target. In a vector controller for an AC motor that separates a direction component (magnetizing current) and a torque direction component (torque current) orthogonal to the direction component and controls each independently, a magnetic flux command value, a torque command value, and a magnetic flux correction value A vector control command value calculating means for calculating a magnetizing current command value, a torque current command value, and a slip angular frequency command value with the next resistance correction value as an input, and a magnetizing current command value from the vector control command value calculating means and A voltage finger for inputting a torque current command value and the secondary resistance correction value and calculating a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux. Polar coordinate conversion for calculating the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction by inputting the magnetic flux direction component voltage command value and the torque direction component voltage command value from the voltage command value calculation means Means, a voltage vector magnitude command value computing means for calculating the command value of the magnitude of the voltage vector by inputting the DC link voltage of the power converter, and the magnitude and the voltage of the voltage vector from the polar coordinate transformation means. A voltage fixing means for inputting a command value of the voltage vector magnitude from the vector magnitude command value calculating means and a voltage fixing instruction, and calculating a new voltage vector magnitude based on the voltage fixing instruction, The voltage of the new voltage vector from the voltage fixing means and the DC link voltage of the power converter are input, and the output voltage of the power converter is input. Modulation rate calculating means for calculating a modulation rate, slip angle frequency integrating means for integrating the slip angle frequency command value from the vector control command value calculating means and outputting it as a slip frequency phase angle, and vector control command value calculating means A magnetizing current command value from, a magnetizing current actual value and the secondary resistance correction value as an input, a magnetic flux correction value calculating means for calculating the magnetic flux correction value and giving as an input to the vector control command value calculating means, The torque control command value from the vector control command value calculating means, the actual torque current value and the torque command value are input, and the secondary resistance correction value is calculated to calculate the vector control command value calculating means and the voltage command value. Secondary resistance correction value calculation means given as an input to the calculation means and the magnetic flux correction value calculation means, the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means, and the slip angular frequency The output voltage phase angle of the power converter, which is the sum of the slip frequency phase angle from the integrator and the rotor phase angle of the induction motor, and the modulation factor from the modulation factor calculator, are input to the power converter. A vector control device for an AC motor, comprising: a pulse width modulation voltage generating means for outputting an output pulse width modulation voltage command value.
【請求項5】 誘導電動機を制御対象として、出力電圧
の大きさと周波数及び位相の制御が可能な電力変換装置
を介して前記誘導電動機に供給される一次電流を前記誘
導電動機の磁束と平行な磁束方向成分(磁化電流)とこ
れに直交するトルク方向成分(トルク電流)とに分離
し、各々を独立に制御する交流電動機のベクトル制御装
置において、 磁束指令値とトルク指令値と磁束補正値と二次抵抗補正
値とを入力とし、磁化電流指令値とトルク電流指令値と
すべり角周波数指令値とを算出するベクトル制御指令値
演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁化電流指令値
及びトルク電流指令値と前記二次抵抗補正値とを入力と
し、磁束方向成分電圧指令値と前記磁束と直交する方向
のトルク方向成分電圧指令値とを算出する電圧指令値演
算手段と、 前記電力変換装置の出力電圧の角周波数を入力とし、第
1重み係数と第2重み係数とを算出する重み係数演算手
段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁化電流指令値
と、磁化電流実際値との差に前記重み係数演算手段から
の第1重み係数を乗じた値を入力とし、磁束方向成分電
圧補正値を算出するd軸電流制御手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からのベクトル電流指
令値とベクトル電流実際値との差に前記重み係数演算手
段からの第1重み係数を乗じた値を入力とし、トルク方
向成分電圧補正値を算出するq軸電流制御手段と、 前記電圧指令値演算手段からの磁束方向成分電圧指令値
に前記d軸電流制御手段からの磁束方向成分電圧補正値
を加算して新たな磁束方向成分電圧指令値とし、前記電
圧指令値演算手段からのトルク方向成分電圧指令値に前
記q軸電流制御手段からのトルク方向成分電圧補正値を
加算して新たなトルク方向成分電圧指令値とし、これら
の新たな磁束方向成分電圧指令値とトルク方向成分電圧
指令値とを入力とし、電圧ベクトルの大きさと前記磁束
方向に対する電圧ベクトルの角度とを算出する極座標変
換手段と、 前記電力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベ
クトルの大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大き
さ指令値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記
電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段からの電圧ベクト
ルの大きさの指令値と、電圧固定指令とを入力とし、前
記電圧固定指令に基づいて新たな電圧ベクトルの大きさ
を算出する電圧固定手段と、 前記新たな電圧ベクトルの大きさと前記電力変換装置の
直流リンク電圧とを入力とし、前記電力変換装置の出力
電圧の変調率を算出する変調率演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からのすべり角周波数
指令値を積分してすべり周波数位相角として出力するす
べり角周波数積分手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁化電流指令値
と、磁化電流実際値と前記二次抵抗補正値と前記重み係
数演算手段からの第2重み係数とを入力とし、前記磁束
補正値を算出して前記ベクトル制御指令値演算手段に入
力として与える磁束補正値演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からのトルク電流指令
値と、トルク電流実際値との差に前記重み係数演算手段
からの第2重み係数を乗じた値と、前記トルク指令値と
前記q軸電流制御手段からのトルク方向成分電圧補正値
とを入力とし、前記二次抵抗補正値を算出して前記ベク
トル制御指令値演算手段と電圧指令値演算手段と磁束補
正値演算手段とに入力として与える二次抵抗補正値演算
手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの角度、前記す
べり角周波数積分手段からのすべり周波数位相角及び前
記誘導電動機の回転子位相角の和である電力変換装置の
出力電圧位相角と、前記変調率演算手段からの変調率と
を入力とし、前記電力変換装置の出力のパルス幅変調電
圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発生手段とを備え
て成る交流電動機のベクトル制御装置。
5. A primary current supplied to the induction motor through a power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of the output voltage for the induction motor as a control target is a magnetic flux parallel to the magnetic flux of the induction motor. In a vector controller for an AC motor that separates a direction component (magnetizing current) and a torque direction component (torque current) orthogonal to the direction component and controls each independently, a magnetic flux command value, a torque command value, and a magnetic flux correction value A vector control command value calculating means for calculating a magnetizing current command value, a torque current command value, and a slip angular frequency command value with the next resistance correction value as an input, and a magnetizing current command value from the vector control command value calculating means and A voltage finger for inputting a torque current command value and the secondary resistance correction value and calculating a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux. A value calculating means, a weighting coefficient calculating means for calculating a first weighting coefficient and a second weighting coefficient with the angular frequency of the output voltage of the power converter as an input, and a magnetizing current command from the vector control command value calculating means. A d-axis current control means for calculating a magnetic flux direction component voltage correction value by inputting a value obtained by multiplying the difference between the value and the actual magnetizing current value by the first weighting coefficient from the weighting coefficient calculation means, and the vector control command. A q-axis current control for calculating a torque direction component voltage correction value by inputting a value obtained by multiplying the difference between the vector current command value from the value calculation means and the actual vector current value by the first weight coefficient from the weight coefficient calculation means. Means, and a magnetic flux direction component voltage command value from the voltage command value calculation means, and a magnetic flux direction component voltage correction value from the d-axis current control means is added to obtain a new magnetic flux direction component voltage command value. The torque direction component voltage command value from the calculating means is added with the torque direction component voltage correction value from the q-axis current control means to obtain a new torque direction component voltage command value, and these new magnetic flux direction component voltage command values are added. A torque direction component voltage command value is input, polar coordinate conversion means for calculating the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction, and a DC link voltage of the power conversion device is input, and the magnitude of the voltage vector is input. A voltage vector magnitude command value calculating means for calculating the command value of, and a voltage vector magnitude command value from the polar coordinate converting means and the voltage vector magnitude command value computing means, A voltage fixing command for inputting the voltage fixing command and calculating the magnitude of a new voltage vector based on the voltage fixing command; and the new voltage vector. A tor size and a DC link voltage of the power converter, and a modulation factor calculating means for calculating a modulation factor of the output voltage of the power converter, and a slip angular frequency command value from the vector control command value calculating means. A slip angle frequency integrating means for integrating and outputting as a slip frequency phase angle, a magnetizing current command value from the vector control command value calculating means, a magnetizing current actual value, the secondary resistance correction value, and the weighting coefficient calculating means. And a torque current command value from the vector control command value calculation unit, the magnetic flux correction value calculation unit calculating the magnetic flux correction value and giving it to the vector control command value calculation unit as an input. And a value obtained by multiplying the difference between the actual torque current value and the second weighting factor from the weighting factor computing means, the torque command value and the torque from the q-axis current control means. A secondary resistance correction value calculation that receives the direction component voltage correction value as an input, calculates the secondary resistance correction value, and gives the vector control command value calculation means, the voltage command value calculation means, and the magnetic flux correction value calculation means as inputs. Means, the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means, the slip frequency phase angle from the slip angle frequency integration means and the output voltage phase angle of the power converter which is the sum of the rotor phase angle of the induction motor, and A vector control device for an AC electric motor, comprising: a pulse width modulation voltage generating means for inputting a modulation ratio from a modulation ratio calculating means and outputting a pulse width modulation voltage command value of an output of the power converter.
【請求項6】 誘導電動機を制御対象として、出力電圧
の大きさと周波数及び位相の制御が可能な電力変換装置
を介して前記誘導電動機に供給される一次電流を前記誘
導電動機の磁束と平行な磁束方向成分(磁化電流)とこ
れに直交するトルク方向成分(トルク電流)とに分離
し、各々を独立に制御する交流電動機のベクトル制御装
置において、 磁束指令値とトルク指令値と前記磁束推定値演算手段か
らの磁束推定値とを入力とし、磁化電流指令値とトルク
電流指令値とすべり角周波数指令値とを算出するベクト
ル制御指令値演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁化電流指令値
とトルク電流指令値とを入力とし、磁束方向成分電圧指
令値と前記磁束と直交する方向のトルク方向成分電圧指
令値とを算出する電圧指令値演算手段と、 前記電圧指令値演算手段からの磁束方向成分電圧指令値
とトルク方向成分電圧指令値とを入力とし、電圧ベクト
ルの大きさと前記磁束方向に対する電圧ベクトルの角度
とを算出する極座標変換手段と、 前記電力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベ
クトルの大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大き
さ指令値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記
電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段からの電圧ベクト
ルの大きさの指令値と、電圧固定指令とを入力とし、前
記電圧固定指令に基づいて新たな電圧ベクトルの大きさ
を算出する電圧固定手段と、 前記電圧固定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさと
前記電力変換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記
電力変換装置の出力電圧の変調率を算出する変調率演算
手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からのすべり角周波数
指令値を積分してすべり周波数位相角として出力するす
べり角周波数積分手段と、 磁化電流実際値を入力とし、前記磁束推定値を算出して
前記ベクトル制御指令値演算手段に入力として与える磁
束推定値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの角度、前記す
べり角周波数積分手段からのすべり周波数位相角及び前
記誘導電動機の回転子位相角の和である電力変換装置の
出力電圧位相角と、前記変調率演算手段からの変調率と
を入力とし、前記電力変換装置の出力のパルス幅変調電
圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発生手段とを備え
て成る交流電動機のベクトル制御装置。
6. A magnetic flux parallel to a magnetic flux of the induction motor, wherein a primary current supplied to the induction motor via an electric power conversion device capable of controlling the magnitude, frequency and phase of an output voltage for an induction motor as a control target. In a vector control device of an AC motor that separates a direction component (magnetizing current) and a torque direction component (torque current) orthogonal to the direction component and controls each independently, a magnetic flux command value, a torque command value, and the estimated magnetic flux value are calculated. A magnetic flux estimation value from the means, and a vector control command value calculation means for calculating a magnetization current command value, a torque current command value, and a slip angular frequency command value; and a magnetization current command from the vector control command value calculation means. The voltage command value calculator for calculating the magnetic flux direction component voltage command value and the torque direction component voltage command value in the direction orthogonal to the magnetic flux by inputting the value and the torque current command value. A polar coordinate conversion means for calculating the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction by inputting the magnetic flux direction component voltage command value and the torque direction component voltage command value from the voltage command value calculation means. A voltage vector magnitude command value calculating means for calculating a command value of a voltage vector magnitude by inputting a DC link voltage of the power converter, a magnitude of the voltage vector from the polar coordinate transforming means and a magnitude of the voltage vector. Voltage fixing means for inputting the command value of the voltage vector magnitude from the command value computing means and the voltage fixing instruction, and calculating a new voltage vector magnitude based on the voltage fixing instruction; and the voltage fixing means. The new voltage vector from the means and the DC link voltage of the power converter are input, and the modulation factor of the output voltage of the power converter is set. Modulation factor calculating means for outputting, slip angle frequency integrating means for integrating the slip angle frequency command value from the vector control command value calculating means and outputting as a slip frequency phase angle, and magnetizing current actual value as an input, the magnetic flux A magnetic flux estimation value calculation means for calculating an estimation value and giving it as an input to the vector control command value calculation means, an angle of a voltage vector from the polar coordinate conversion means, a slip frequency phase angle from the slip angle frequency integration means, and the induction. The output voltage phase angle of the power conversion device, which is the sum of the rotor phase angles of the electric motor, and the modulation factor from the modulation factor calculation means are input, and the pulse width modulation voltage command value of the output of the power conversion device is output. A vector control device for an AC electric motor, comprising: a pulse width modulation voltage generating means.
【請求項7】 前記ベクトル制御指令値演算手段からの
トルク電流指令値と、トルク電流実際値とを入力とし、
すべり周波数位相角補正値を算出して前記電力変換装置
の出力電圧位相角に加算するトルク電流制御手段を備え
て成る請求項6記載の交流電動機のベクトル制御装置。
7. The torque current command value from the vector control command value calculation means and the actual torque current value are input,
7. The vector controller for an AC electric motor according to claim 6, further comprising torque current control means for calculating a slip frequency phase angle correction value and adding it to the output voltage phase angle of the power converter.
【請求項8】 誘導電動機を制御対象として、出力電圧
の大きさと周波数及び位相の制御が可能な電力変換装置
を介して前記誘導電動機に供給される一次電流を前記誘
導電動機の磁束と平行な磁束方向成分(磁化電流)とこ
れに直交するトルク方向成分(トルク電流)とに分離
し、各々を独立に制御する交流電動機のベクトル制御装
置において、 磁束指令値とトルク指令値と磁束推定値と二次抵抗補正
値とを入力とし、磁化電流指令値とトルク電流指令値と
すべり角周波数指令値とを算出するベクトル制御指令値
演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁化電流指令値
及びトルク電流指令値と前記二次抵抗補正値とを入力と
し、磁束方向成分電圧指令値と前記磁束と直交する方向
のトルク方向成分電圧指令値とを算出する電圧指令値演
算手段と、 前記電圧指令値演算手段からの磁束方向成分電圧指令値
とトルク方向成分電圧指令値とを入力とし、電圧ベクト
ルの大きさと前記磁束方向に対する電圧ベクトルの角度
とを算出する極座標変換手段と、 前記電力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベ
クトルの大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大き
さ指令値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記
電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段からの電圧ベクト
ルの大きさの指令値と、電圧固定指令とを入力とし、前
記電圧固定指令に基づいて新たな電圧ベクトルの大きさ
を算出する電圧固定手段と、 前記電圧固定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさと
前記電力変換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記
電力変換装置の出力電圧の変調率を算出する変調率演算
手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からのすべり角周波数
指令値を積分してすべり周波数位相角として出力するす
べり角周波数積分手段と、 磁化電流実際値と前記二次抵抗補正値とを入力とし、前
記磁束推定値を算出して前記ベクトル制御指令値演算手
段に入力として与える磁束推定値演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からのトルク電流指令
値と、トルク電流実際値と前記トルク指令値とを入力と
し、前記二次抵抗補正値を算出して前記ベクトル制御指
令値演算手段と電圧指令値演算手段と磁束推定値演算手
段とに入力として与える二次抵抗補正値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの角度、前記す
べり角周波数積分手段からのすべり周波数位相角及び前
記誘導電動機の回転子位相角の和である電力変換装置の
出力電圧位相角と、前記変調率演算手段からの変調率と
を入力とし、前記電力変換装置の出力のパルス幅変調電
圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発生手段とを備え
て成る交流電動機のベクトル制御装置。
8. A primary current supplied to the induction motor through a power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of the output voltage with the induction motor as a control target, and a magnetic flux parallel to the magnetic flux of the induction motor. In a vector control device for an AC motor that separates a direction component (magnetizing current) and a torque direction component (torque current) orthogonal to the direction component and controls each independently, a magnetic flux command value, a torque command value, and a magnetic flux estimated value A vector control command value calculating means for calculating a magnetizing current command value, a torque current command value, and a slip angular frequency command value with the next resistance correction value as an input, and a magnetizing current command value from the vector control command value calculating means and A voltage finger for inputting a torque current command value and the secondary resistance correction value and calculating a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux. Polar coordinate conversion for calculating the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction by inputting the magnetic flux direction component voltage command value and the torque direction component voltage command value from the voltage command value calculation means Means, a voltage vector magnitude command value computing means for calculating the command value of the magnitude of the voltage vector by inputting the DC link voltage of the power converter, and the magnitude and the voltage of the voltage vector from the polar coordinate transformation means. A voltage fixing means for inputting a command value of the voltage vector magnitude from the vector magnitude command value calculating means and a voltage fixing instruction, and calculating a new voltage vector magnitude based on the voltage fixing instruction, The voltage of the new voltage vector from the voltage fixing means and the DC link voltage of the power converter are input, and the output voltage of the power converter is input. Modulation factor calculating means for calculating the modulation factor, slip angle frequency integrating means for integrating the slip angle frequency command value from the vector control command value calculating means and outputting it as a slip frequency phase angle, magnetizing current actual value and the two With a next resistance correction value as an input, a magnetic flux estimated value calculating means for calculating the magnetic flux estimated value and giving it as an input to the vector control command value calculating means, and a torque current command value from the vector control command value calculating means, A secondary input using the actual torque current value and the torque command value as input, calculating the secondary resistance correction value, and giving the vector control command value calculation means, the voltage command value calculation means, and the magnetic flux estimated value calculation means as inputs. Resistance correction value calculation means, the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means, the slip frequency phase angle from the slip angle frequency integration means, and the induction motor A pulse width that outputs the pulse width modulation voltage command value of the output of the power conversion device by inputting the output voltage phase angle of the power conversion device that is the sum of the trochanter phase angles and the modulation ratio from the modulation ratio calculation means. A vector control device for an AC electric motor, comprising: a modulation voltage generating means.
【請求項9】 前記磁束推定値演算手段が、ベクトル制
御指令値演算手段からのすべり角周波数指令値と前記極
座標変換手段からの電圧ベクトルの角度と前記電圧固定
手段からの電圧ベクトルの大きさと電動機回転子角周波
数とを入力とし、前記磁束推定値を算出して前記ベクト
ル制御指令値演算手段に入力として与えることを特徴と
する請求項8記載の交流電動機のベクトル制御装置。
9. The motor for estimating the magnetic flux estimation value, the slip angular frequency command value from the vector control command value calculation means, the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means, the magnitude of the voltage vector from the voltage fixing means, and the electric motor. 9. The vector control device for an AC electric motor according to claim 8, wherein the rotor angular frequency is input, and the estimated magnetic flux value is calculated and given to the vector control command value calculation means as an input.
【請求項10】 前記磁束推定値演算手段が、電動機回
転子角周波数と前記ベクトル制御指令値演算手段からの
すべり角周波数指令値と前記極座標変換手段からの電圧
ベクトルの角度と前記電圧固定手段からの電圧ベクトル
の大きさと前記二次抵抗補正値演算手段からの二次抵抗
補正値とを入力とし、前記磁束推定値を算出して前記ベ
クトル制御指令値演算手段に入力として与えることを特
徴とする請求項8記載の交流電動機のベクトル制御装
置。
10. The magnetic flux estimation value calculation means includes: a motor rotor angular frequency; a slip angle frequency command value from the vector control command value calculation means; a voltage vector angle from the polar coordinate conversion means; and the voltage fixing means. Of the voltage vector and the secondary resistance correction value from the secondary resistance correction value calculating means are input, and the magnetic flux estimated value is calculated and given to the vector control command value calculating means as input. A vector control device for an AC electric motor according to claim 8.
【請求項11】 永久磁石同期電動機を制御対象とし
て、出力電圧の大きさと周波数及び位相の制御が可能な
電力変換装置を介して前記永久磁石同期電動機に供給さ
れる一次電流を前記永久磁石同期電動機の磁束と平行な
方向の成分(磁束方向電流)とこれに直交する方向の成
分(トルク電流)とに分離し、各々を独立に制御する交
流電動機のベクトル制御装置において、 磁束指令値とトルク指令値と磁束補正値とを入力とし、
磁束方向電流指令値とトルク電流指令値とを算出するベ
クトル制御指令値演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁束方向電流指
令値とトルク電流指令値とを入力とし、磁束方向成分電
圧指令値と前記磁束と直交する方向のトルク方向成分電
圧指令値とを算出する電圧指令値演算手段と、 前記電圧指令値演算手段からの磁束方向成分電圧指令値
とトルク方向成分電圧指令値とを入力とし、電圧ベクト
ルの大きさと前記磁束方向に対する電圧ベクトルの角度
とを算出する極座標変換手段と、 前記電力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベ
クトルの大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大き
さ指令値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記
電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段からの電圧ベクト
ルの大きさの指令値と、電圧固定指令とを入力とし、前
記電圧固定指令に基づいて新たな電圧ベクトルの大きさ
を算出する電圧固定手段と、 前記電圧固定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさと
前記電力変換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記
電力変換装置の出力電圧の変調率を算出する変調率演算
手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁束方向電流指
令値と磁束方向電流実際値とを入力とし、前記磁束補正
値を算出して前記ベクトル制御指令値演算手段に入力と
して与える磁束補正値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの角度及び前記
永久磁石同期電動機の回転子位相角の和である電力変換
装置の出力電圧位相角と、前記変調率演算手段からの変
調率とを入力とし、前記電力変換装置の出力のパルス幅
変調電圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発生手段と
を備えて成る交流電動機のベクトル制御装置。
11. The permanent magnet synchronous motor is a primary current supplied to the permanent magnet synchronous motor via a power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of an output voltage, with the permanent magnet synchronous motor as a control target. In the vector controller of the AC motor, which separates the component in the direction parallel to the magnetic flux of the magnetic flux (current in the magnetic flux direction) and the component in the direction perpendicular to this (torque current) and controls each independently, the magnetic flux command value and the torque command Input the value and the magnetic flux correction value,
A vector control command value calculating means for calculating the magnetic flux direction current command value and the torque current command value, and the magnetic flux direction current command value and the torque current command value from the vector control command value calculating means are input, and the magnetic flux direction component voltage is input. A voltage command value calculating means for calculating a command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux; and a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value from the voltage command value calculating means. A polar coordinate conversion means for calculating the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction as an input, and a voltage vector for calculating the command value of the magnitude of the voltage vector by inputting the DC link voltage of the power conversion device. Of the voltage vector from the polar coordinate conversion means and the voltage from the magnitude command value calculation means of the voltage vector A command value of the magnitude of the vector and a voltage fixing command are input, voltage fixing means for calculating the magnitude of the new voltage vector based on the voltage fixing command, and a new voltage vector from the voltage fixing means. Modulation factor calculating means for calculating the modulation factor of the output voltage of the power converter by inputting the magnitude and the DC link voltage of the power converter, and the magnetic flux direction current command value and the magnetic flux from the vector control command value calculating means. A directional current actual value is used as an input, and the magnetic flux correction value is calculated and given to the vector control command value calculation means as an input; an angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means and the permanent magnet synchronization. The output voltage phase angle of the power converter, which is the sum of the rotor phase angles of the electric motor, and the modulation factor from the modulation factor calculation means are input, and the output of the power converter is calculated. Vector controller for an AC motor comprising a pulse width modulated voltage generating means for outputting a pulse width modulation voltage command value.
【請求項12】 前記ベクトル制御指令値演算手段から
のトルク電流指令値と、トルク電流実際値とを入力と
し、前記トルク電流実際値が前記トルク電流指令値に追
従するようなトルク角補正値を算出して、前記極座標変
換手段からの電圧ベクトルの角度と前記永久磁石同期電
動機の回転子位相角との和に加算するトルク電流制御手
段を備えて成る請求項11記載の交流電動機のベクトル
制御装置。
12. A torque angle correction value such that the torque current actual value follows the torque current instruction value by inputting the torque current instruction value and the torque current actual value from the vector control instruction value calculating means. 12. The vector control device for an AC electric motor according to claim 11, further comprising torque current control means for calculating and adding to the sum of the angle of the voltage vector from said polar coordinate conversion means and the rotor phase angle of said permanent magnet synchronous motor. .
【請求項13】 永久磁石同期電動機を制御対象とし
て、出力電圧の大きさと周波数及び位相の制御が可能な
電力変換装置を介して前記永久磁石同期電動機に供給さ
れる一次電流を前記永久磁石同期電動機の磁束と平行な
方向の成分(磁束方向電流)とこれに直交する方向の成
分(トルク電流)とに分離し、各々を独立に制御する交
流電動機のベクトル制御装置において、 磁束指令値とトルク指令値と磁束補正値と永久磁石磁束
補正値とを入力とし、磁束方向電流指令値とトルク電流
指令値とを算出するベクトル制御指令値演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁束方向電流指
令値及びトルク電流指令値と前記永久磁石磁束補正値と
を入力とし、磁束方向成分電圧指令値と前記磁束と直交
する方向のトルク方向成分電圧指令値とを算出する電圧
指令値演算手段と、 前記電圧指令値演算手段からの磁束方向成分電圧指令値
とトルク方向成分電圧指令値とを入力とし、電圧ベクト
ルの大きさと前記磁束方向に対する電圧ベクトルの角度
とを算出する極座標変換手段と、 前記電力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベ
クトルの大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大き
さ指令値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記
電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段からの電圧ベクト
ルの大きさの指令値と、電圧固定指令とを入力とし、前
記電圧固定指令に基づいて新たな電圧ベクトルの大きさ
を算出する電圧固定手段と、 前記電圧固定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさと
前記電力変換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記
電力変換装置の出力電圧の変調率を算出する変調率演算
手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁束方向電流指
令値と磁束方向電流実際値とを入力とし、前記磁束補正
値を算出して前記ベクトル制御指令値演算手段に入力と
して与える磁束補正値演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からのトルク電流指令
値と、トルク電流実際値と前記トルク指令値とを入力と
し、前記永久磁石磁束補正値を算出して前記ベクトル制
御指令値演算手段と電圧指令値演算手段と磁束補正値演
算手段とに入力として与える永久磁石磁束補正値演算手
段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの角度及び前記
永久磁石同期電動機の回転子位相角の和である電力変換
装置の出力電圧位相角と、前記変調率演算手段からの変
調率とを入力とし、前記電力変換装置の出力のパルス幅
変調電圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発生手段と
を備えて成る交流電動機のベクトル制御装置。
13. The permanent magnet synchronous motor is provided with a primary current supplied to the permanent magnet synchronous motor via a power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of an output voltage for the permanent magnet synchronous motor. In the vector controller of the AC motor, which separates the component in the direction parallel to the magnetic flux of the magnetic flux (current in the magnetic flux direction) and the component in the direction perpendicular to this (torque current) and controls each independently, the magnetic flux command value and the torque command A vector control command value calculation means for calculating a magnetic flux direction current command value and a torque current command value by inputting a value, a magnetic flux correction value and a permanent magnet magnetic flux correction value, and a magnetic flux direction current from the vector control command value calculation means. A command value, a torque current command value, and the permanent magnet magnetic flux correction value are input, and a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux. And a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value from the voltage command value calculation unit are input, and the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction. A polar coordinate conversion means for calculating, a voltage vector magnitude command value calculation means for calculating a command value of a voltage vector magnitude by inputting a DC link voltage of the power conversion device, and a voltage vector from the polar coordinate transformation means. And a command value of the voltage vector size from the voltage vector size command value computing means and a voltage fixing command are input, and a new voltage vector size is calculated based on the voltage fixing command. The voltage fixing means, the magnitude of the new voltage vector from the voltage fixing means and the DC link voltage of the power converter are input, and the power Modulation factor calculating means for calculating the modulation factor of the output voltage of the switching device, the magnetic flux direction current command value and the magnetic flux direction current actual value from the vector control command value calculating means are input, and the magnetic flux correction value is calculated. The magnetic flux correction value calculation means given as an input to the vector control command value calculation means, the torque current command value from the vector control command value calculation means, the actual torque current value and the torque command value are input, and the permanent magnet is used. A permanent magnet magnetic flux correction value calculation means for calculating a magnetic flux correction value and giving it as an input to the vector control command value calculation means, voltage command value calculation means, and magnetic flux correction value calculation means, and an angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means. And an output voltage phase angle of the power converter which is a sum of rotor phase angles of the permanent magnet synchronous motor, and a modulation factor from the modulation factor calculating means, AC motor vector control device comprising a pulse width modulated voltage generating means for outputting a pulse width modulation voltage command value of the output of the force transducer device.
【請求項14】 永久磁石同期電動機を制御対象とし
て、出力電圧の大きさと周波数及び位相の制御が可能な
電力変換装置を介して前記永久磁石同期電動機に供給さ
れる一次電流を前記永久磁石同期電動機の磁束と平行な
方向の成分(磁束方向電流)とこれに直交する方向の成
分(トルク電流)とに分離し、各々を独立に制御する交
流電動機のベクトル制御装置において、 磁束指令値とトルク指令値と磁束推定値とを入力とし、
磁束方向電流指令値とトルク電流指令値とを算出するベ
クトル制御指令値演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁束方向電流指
令値とトルク電流指令値とを入力とし、磁束方向成分電
圧指令値と前記磁束と直交する方向のトルク方向成分電
圧指令値とを算出する電圧指令値演算手段と、 前記電圧指令値演算手段からの磁束方向成分電圧指令値
とトルク方向成分電圧指令値とを入力とし、電圧ベクト
ルの大きさと前記磁束方向に対する電圧ベクトルの角度
とを算出する極座標変換手段と、 前記電力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベ
クトルの大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大き
さ指令値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記
電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段からの電圧ベクト
ルの大きさの指令値と、電圧固定指令とを入力とし、前
記電圧固定指令に基づいて新たな電圧ベクトルの大きさ
を算出する電圧固定手段と、 前記電圧固定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさと
前記電力変換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記
電力変換装置の出力電圧の変調率を算出する変調率演算
手段と、 磁束方向電流実際値を入力とし、前記磁束推定値を算出
して前記ベクトル制御指令値演算手段に入力として与え
る磁束推定値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの角度及び前記
永久磁石同期電動機の回転子位相角の和である電力変換
装置の出力電圧位相角と、前記変調率演算手段からの変
調率とを入力とし、前記電力変換装置の出力のパルス幅
変調電圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発生手段と
を備えて成る交流電動機のベクトル制御装置。
14. The permanent magnet synchronous motor is a primary current supplied to the permanent magnet synchronous motor via a power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of an output voltage for the permanent magnet synchronous motor. In the vector controller of the AC motor, which separates the component in the direction parallel to the magnetic flux of the magnetic flux (current in the magnetic flux direction) and the component in the direction perpendicular to this (torque current) and controls each independently, the magnetic flux command value and the torque command Input the value and the estimated magnetic flux,
A vector control command value calculating means for calculating the magnetic flux direction current command value and the torque current command value, and the magnetic flux direction current command value and the torque current command value from the vector control command value calculating means are input, and the magnetic flux direction component voltage is input. A voltage command value calculating means for calculating a command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux; and a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value from the voltage command value calculating means. A polar coordinate conversion means for calculating the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction as an input, and a voltage vector for calculating the command value of the magnitude of the voltage vector by inputting the DC link voltage of the power conversion device. Of the voltage vector from the polar coordinate conversion means and the voltage from the magnitude command value calculation means of the voltage vector A command value of the magnitude of the vector and a voltage fixing command are input, voltage fixing means for calculating the magnitude of the new voltage vector based on the voltage fixing command, and a new voltage vector from the voltage fixing means. Inputting the magnitude and the DC link voltage of the power converter, the modulation factor calculating means for calculating the modulation factor of the output voltage of the power converter, and the actual value of the magnetic flux direction current as the input to calculate the estimated value of the magnetic flux. And a magnetic flux estimation value calculation means to be given as an input to the vector control command value calculation means, and the output voltage of the power converter which is the sum of the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means and the rotor phase angle of the permanent magnet synchronous motor. Pulse width modulation voltage generation means for inputting the phase angle and the modulation rate from the modulation rate calculation means and outputting a pulse width modulation voltage command value of the output of the power conversion device; Vector controller for an AC motor comprising equipped.
【請求項15】 前記ベクトル制御指令値演算手段から
のトルク電流指令値と、トルク電流実際値とを入力と
し、前記トルク電流実際値が前記トルク電流指令値に追
従するようなトルク角補正値を算出して、前記極座標変
換手段からの電圧ベクトルの角度と前記永久磁石同期電
動機の回転子位相角との和に加算するトルク電流制御手
段を備えて成る請求項14記載の交流電動機のベクトル
制御装置。
15. A torque angle correction value for inputting a torque current command value and a torque current actual value from said vector control command value calculating means and for making said torque current actual value follow said torque current command value. The vector control device for an AC electric motor according to claim 14, further comprising a torque current control means for calculating and adding to the sum of the angle of the voltage vector from said polar coordinate conversion means and the rotor phase angle of said permanent magnet synchronous motor. .
【請求項16】 永久磁石同期電動機を制御対象とし
て、出力電圧の大きさと周波数及び位相の制御が可能な
電力変換装置を介して前記永久磁石同期電動機に供給さ
れる一次電流を前記永久磁石同期電動機の磁束と平行な
方向の成分(磁束方向電流)とこれに直交する方向の成
分(トルク電流)とに分離し、各々を独立に制御する交
流電動機のベクトル制御装置において、 磁束指令値とトルク指令値と磁束補正値と永久磁石磁束
補正値とを入力とし、磁束方向電流指令値とトルク電流
指令値とを算出するベクトル制御指令値演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁束方向電流指
令値とトルク電流指令値と前記永久磁石磁束補正値とを
入力とし、磁束方向成分電圧指令値と前記磁束と直交す
る方向のトルク方向成分電圧指令値とを算出する電圧指
令値演算手段と、 前記電圧指令値演算手段からの磁束方向成分電圧指令値
とトルク方向成分電圧指令値とを入力とし、電圧ベクト
ルの大きさと前記磁束方向に対する電圧ベクトルの角度
とを算出する極座標変換手段と、 前記電力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベ
クトルの大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大き
さ指令値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記
電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段からの電圧ベクト
ルの大きさの指令値と、電圧固定指令とを入力とし、前
記電圧固定指令に基づいて新たな電圧ベクトルの大きさ
を算出する電圧固定手段と、 前記電圧固定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさと
前記電力変換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記
電力変換装置の出力電圧の変調率を算出する変調率演算
手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記
電圧固定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさとを入
力とし、前記磁束補正値を算出して前記ベクトル制御指
令値演算手段に入力として与える磁束補正値演算手段
と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁束方向電流指
令値と磁束方向電流実際値とを入力とし、前記永久磁石
磁束補正値を算出して前記ベクトル制御指令値演算手段
と前記電圧指令値演算手段とに入力として与える永久磁
石磁束補正値演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からのトルク電流指令
値と、トルク電流実際値とを入力とし、前記トルク電流
実際値が前記トルク電流指令値に追従するようなトルク
角補正値を算出するトルク電流制御手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの角度、前記ト
ルク電流制御手段からのトルク角補正値及び前記永久磁
石同期電動機の回転子位相角の和である電力変換装置の
出力電圧位相角と、前記変調率演算手段からの変調率と
を入力とし、前記電力変換装置の出力のパルス幅変調電
圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発生手段とを備え
て成る交流電動機のベクトル制御装置。
16. The permanent magnet synchronous motor is provided with a primary current supplied to the permanent magnet synchronous motor via a power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of an output voltage for the permanent magnet synchronous motor. In the vector controller of the AC motor, which separates the component in the direction parallel to the magnetic flux of the magnetic flux (current in the magnetic flux direction) and the component in the direction perpendicular to this (torque current) and controls each independently, the magnetic flux command value and the torque command A vector control command value calculation means for calculating a magnetic flux direction current command value and a torque current command value by inputting a value, a magnetic flux correction value and a permanent magnet magnetic flux correction value, and a magnetic flux direction current from the vector control command value calculation means. A command value, a torque current command value, and the permanent magnet magnetic flux correction value are input, and a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux. The voltage command value calculating means for calculating and the magnetic flux direction component voltage command value and the torque direction component voltage command value from the voltage command value calculating means are input, and the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction are set. Polar coordinate conversion means for calculating, the DC link voltage of the power conversion device as an input, the voltage vector magnitude command value calculation means for calculating the command value of the voltage vector magnitude, of the voltage vector from the polar coordinate conversion means A voltage for calculating a size of a new voltage vector based on the voltage fixing command by inputting a size and a command value of the voltage vector size from the voltage value commanding means and a voltage fixing command. The fixing means, the magnitude of the new voltage vector from the voltage fixing means, and the DC link voltage of the power conversion device are input, and the power conversion is performed. Modulation factor calculating means for calculating the modulation factor of the output voltage of the device, the magnitude of the voltage vector from the polar coordinate conversion means and the magnitude of the new voltage vector from the voltage fixing means are input, and the magnetic flux correction value is calculated. Then, the magnetic flux correction value calculation means for giving as an input to the vector control command value calculation means, and the magnetic flux direction current command value and the actual magnetic flux direction current value from the vector control command value calculation means are input, and the permanent magnet magnetic flux correction is performed. A permanent magnet magnetic flux correction value calculation means for calculating a value and giving it as an input to the vector control command value calculation means and the voltage command value calculation means; a torque current command value from the vector control command value calculation means; Torque current control means for inputting an actual value and calculating a torque angle correction value such that the actual torque current value follows the torque current command value An output voltage phase angle of the power converter which is the sum of the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means, the torque angle correction value from the torque current control means and the rotor phase angle of the permanent magnet synchronous motor, and the modulation A vector control device for an AC electric motor, comprising: a pulse width modulation voltage generating means that outputs a pulse width modulation voltage command value of the output of the power conversion device, with the modulation ratio from the ratio calculating means as an input.
【請求項17】 永久磁石同期電動機を制御対象とし
て、出力電圧の大きさと周波数及び位相の制御が可能な
電力変換装置を介して前記永久磁石同期電動機に供給さ
れる一次電流を前記永久磁石同期電動機の磁束と平行な
方向の成分(磁束方向電流)とこれに直交する方向の成
分(トルク電流)とに分離し、各々を独立に制御する交
流電動機のベクトル制御装置において、 磁束指令値とトルク指令値と磁束補正値と永久磁石磁束
補正値とを入力とし、磁束方向電流指令値とトルク電流
指令値とを算出するベクトル制御指令値演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁束方向電流指
令値とトルク電流指令値と前記永久磁石磁束補正値とを
入力とし、磁束方向成分電圧指令値と前記磁束と直交す
る方向のトルク方向成分電圧指令値とを算出する電圧指
令値演算手段と、 前記電圧指令値演算手段からの磁束方向成分電圧指令値
とトルク方向成分電圧指令値とを入力とし、電圧ベクト
ルの大きさと前記磁束方向に対する電圧ベクトルの角度
とを算出する極座標変換手段と、 前記電力変換装置の直流リンク電圧を入力とし、電圧ベ
クトルの大きさの指令値を算出する電圧ベクトルの大き
さ指令値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記
電圧ベクトルの大きさ指令値演算手段からの電圧ベクト
ルの大きさの指令値と、電圧固定指令とを入力とし、前
記電圧固定指令に基づいて新たな電圧ベクトルの大きさ
を算出する電圧固定手段と、 前記電圧固定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさと
前記電力変換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記
電力変換装置の出力電圧の変調率を算出する変調率演算
手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からの磁束方向電流指
令値と磁束方向電流実際値とを入力とし、前記磁束補正
値を算出して前記ベクトル制御指令値演算手段に入力と
して与える磁束補正値演算手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの大きさと前記
電圧固定手段からの新たな電圧ベクトルの大きさとを入
力とし、前記永久磁石磁束補正値を算出して前記ベクト
ル制御指令値演算手段と前記電圧指令値演算手段とに入
力として与える永久磁石磁束補正値演算手段と、 前記ベクトル制御指令値演算手段からのトルク電流指令
値と、トルク電流実際値とを入力とし、前記トルク電流
実際値が前記トルク電流指令値に追従するようなトルク
角補正値を算出するトルク電流制御手段と、 前記極座標変換手段からの電圧ベクトルの角度、前記ト
ルク電流制御手段からのトルク角補正値及び前記永久磁
石同期電動機の回転子位相角の和である電力変換装置の
出力電圧位相角と、前記変調率演算手段からの変調率と
を入力とし、前記電力変換装置の出力のパルス幅変調電
圧指令値を出力するパルス幅変調電圧発生手段とを備え
て成る交流電動機のベクトル制御装置。
17. The permanent magnet synchronous motor is provided with a primary current supplied to the permanent magnet synchronous motor via a power converter capable of controlling the magnitude, frequency and phase of an output voltage for the permanent magnet synchronous motor. In the vector controller of the AC motor, which separates the component in the direction parallel to the magnetic flux of the magnetic flux (current in the magnetic flux direction) and the component in the direction perpendicular to this (torque current) and controls each independently, the magnetic flux command value and the torque command A vector control command value calculation means for calculating a magnetic flux direction current command value and a torque current command value by inputting a value, a magnetic flux correction value and a permanent magnet magnetic flux correction value, and a magnetic flux direction current from the vector control command value calculation means. A command value, a torque current command value, and the permanent magnet magnetic flux correction value are input, and a magnetic flux direction component voltage command value and a torque direction component voltage command value in a direction orthogonal to the magnetic flux. The voltage command value calculating means for calculating and the magnetic flux direction component voltage command value and the torque direction component voltage command value from the voltage command value calculating means are input, and the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux direction are set. Polar coordinate conversion means for calculating, the DC link voltage of the power conversion device as an input, the voltage vector magnitude command value calculation means for calculating the command value of the voltage vector magnitude, of the voltage vector from the polar coordinate conversion means A voltage for calculating a size of a new voltage vector based on the voltage fixing command by inputting a size and a command value of the voltage vector size from the voltage value commanding means and a voltage fixing command. The fixing means, the magnitude of the new voltage vector from the voltage fixing means, and the DC link voltage of the power conversion device are input, and the power conversion is performed. Modulation factor calculating means for calculating the modulation factor of the output voltage of the device, and the magnetic flux direction current command value and the magnetic flux direction current actual value from the vector control command value calculating means are input, and the magnetic flux correction value is calculated to calculate the magnetic flux correction value. The magnetic flux correction value calculation means given as an input to the vector control command value calculation means, the magnitude of the voltage vector from the polar coordinate transformation means and the magnitude of the new voltage vector from the voltage fixing means are input, and the permanent magnet flux correction is performed. A permanent magnet magnetic flux correction value calculation means for calculating a value and giving it as an input to the vector control command value calculation means and the voltage command value calculation means; a torque current command value from the vector control command value calculation means; Torque current control means for inputting an actual value and calculating a torque angle correction value such that the actual torque current value follows the torque current command value An output voltage phase angle of the power converter which is the sum of the angle of the voltage vector from the polar coordinate conversion means, the torque angle correction value from the torque current control means and the rotor phase angle of the permanent magnet synchronous motor, and the modulation A vector control device for an AC electric motor, comprising: a pulse width modulation voltage generating means that outputs a pulse width modulation voltage command value of the output of the power conversion device, with the modulation ratio from the ratio calculating means as an input.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007147702A1 (en) * 2006-06-23 2007-12-27 Continental Automotive Gmbh Regulator and method for regulating a continuously variable electrical gearbox
JP2009124811A (en) * 2007-11-13 2009-06-04 Fuji Electric Systems Co Ltd Control device of permanent magnet type synchronous motor
JP2011036099A (en) * 2009-08-05 2011-02-17 Denso Corp Control apparatus for electric rotating machine
CN104348393A (en) * 2013-07-23 2015-02-11 广东美的制冷设备有限公司 Air conditioner, variable-frequency speed regulation system and control method thereof
WO2015019905A1 (en) * 2013-08-08 2015-02-12 日産自動車株式会社 Control device for induction motor and method for controlling induction motor
CN113381656A (en) * 2021-06-10 2021-09-10 上海晟矽微电子股份有限公司 Motor control method and device, motor and electric tool

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102542770B1 (en) * 2021-07-07 2023-06-14 윤대성 Study noteapad

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007147702A1 (en) * 2006-06-23 2007-12-27 Continental Automotive Gmbh Regulator and method for regulating a continuously variable electrical gearbox
JP2009124811A (en) * 2007-11-13 2009-06-04 Fuji Electric Systems Co Ltd Control device of permanent magnet type synchronous motor
JP2011036099A (en) * 2009-08-05 2011-02-17 Denso Corp Control apparatus for electric rotating machine
US8288985B2 (en) 2009-08-05 2012-10-16 Denso Corporation Control apparatus for electric rotating machine
CN104348393A (en) * 2013-07-23 2015-02-11 广东美的制冷设备有限公司 Air conditioner, variable-frequency speed regulation system and control method thereof
WO2015019905A1 (en) * 2013-08-08 2015-02-12 日産自動車株式会社 Control device for induction motor and method for controlling induction motor
CN113381656A (en) * 2021-06-10 2021-09-10 上海晟矽微电子股份有限公司 Motor control method and device, motor and electric tool
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