JPH0928099A - 誘導モータのベクトル制御装置 - Google Patents
誘導モータのベクトル制御装置Info
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- JPH0928099A JPH0928099A JP7177548A JP17754895A JPH0928099A JP H0928099 A JPH0928099 A JP H0928099A JP 7177548 A JP7177548 A JP 7177548A JP 17754895 A JP17754895 A JP 17754895A JP H0928099 A JPH0928099 A JP H0928099A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】出力電圧が飽和した場合にも良好な電流制御を
行えるＰＷＭインバータを介する誘導モータのベクトル
制御装置を提供することにある。 【解決手段】インバータの出力電圧を飽和しない値に制
限する電圧リミッターと、インバータの直流電源電圧と
出力電圧指令とから電圧が飽和することを検出する出力
電圧飽和検出手段と、電圧飽和時に積分電流制御により
作成される出力電圧指令値の更新を中止し、飽和から回
復した後に更新を再開する積分電流制御による出力電圧
作成手段とを設け、また、電圧飽和時には、出力電圧を
飽和しない上限電圧以下に制限すると共に積分電流制御
により作成される電圧指令値の更新を中止し、出力電圧
が飽和から回復すると積分電流制御により作成される出
力電圧指令値の更新を再開することにした。
行えるＰＷＭインバータを介する誘導モータのベクトル
制御装置を提供することにある。 【解決手段】インバータの出力電圧を飽和しない値に制
限する電圧リミッターと、インバータの直流電源電圧と
出力電圧指令とから電圧が飽和することを検出する出力
電圧飽和検出手段と、電圧飽和時に積分電流制御により
作成される出力電圧指令値の更新を中止し、飽和から回
復した後に更新を再開する積分電流制御による出力電圧
作成手段とを設け、また、電圧飽和時には、出力電圧を
飽和しない上限電圧以下に制限すると共に積分電流制御
により作成される電圧指令値の更新を中止し、出力電圧
が飽和から回復すると積分電流制御により作成される出
力電圧指令値の更新を再開することにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は積分電流制御系を
備えた誘導モータのベクトル制御装置に係り、詳しく
は、出力電圧が飽和した場合にも良好な電流制御を実現
できる誘導モータのベクトル制御装置に関する。
備えた誘導モータのベクトル制御装置に係り、詳しく
は、出力電圧が飽和した場合にも良好な電流制御を実現
できる誘導モータのベクトル制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４にＰＩ電流制御系を備えた誘導モー
タのベクトル制御装置の従来の例を示す。この図に示し
た従来例では、電流制御をモータに印加する電源周波数
に同期して回転する直交座標系（γ-δ座標系）で行う
技術を用いている。外部より与えられるトルク指令Ｔe*
と磁束指令φγr*からベクトル制御則により演算された
励磁電流指令ｉγs*、トルク指令電流ｉδs*とそれぞれ
に対応する電流検出値ｉγs、ｉδsの誤差から通常は比
例積分によりそれぞれ電圧指令値ｖγs*、ｖδs*を演算
する。この２つの電圧成分を３相電圧成分ｖu*、ｖv*、
ｖw*に変換し、この指令に基づきＰＷＭインバータが誘
導モータに電圧を印加する構成となっている。インバー
タは直流電圧を逆変換することにより交流電圧を作成す
るため、出力可能な交流電圧は直流電源電圧以下であ
る。従って、出力電圧指令値が直流電源電圧より大きい
場合には、指令値と異なる電圧が出力されることにな
る。この場合、電流指令値に基づく電圧とは異なる電圧
がモータに印加されることになるので、電圧が飽和して
いる間のモータ電流は指令値と異なってしまう。また、
一旦、電圧が飽和したのち、トルク指令が小さくなるな
どして電圧飽和から回復した場合は、その直後の電圧指
令には、電圧が飽和していた間の電流偏差が積分電流制
御に反映されて、過渡的に必要以上に電圧指令が大きく
なってしまうため、モータ電流が指令値に追従しなくな
る。
タのベクトル制御装置の従来の例を示す。この図に示し
た従来例では、電流制御をモータに印加する電源周波数
に同期して回転する直交座標系（γ-δ座標系）で行う
技術を用いている。外部より与えられるトルク指令Ｔe*
と磁束指令φγr*からベクトル制御則により演算された
励磁電流指令ｉγs*、トルク指令電流ｉδs*とそれぞれ
に対応する電流検出値ｉγs、ｉδsの誤差から通常は比
例積分によりそれぞれ電圧指令値ｖγs*、ｖδs*を演算
する。この２つの電圧成分を３相電圧成分ｖu*、ｖv*、
ｖw*に変換し、この指令に基づきＰＷＭインバータが誘
導モータに電圧を印加する構成となっている。インバー
タは直流電圧を逆変換することにより交流電圧を作成す
るため、出力可能な交流電圧は直流電源電圧以下であ
る。従って、出力電圧指令値が直流電源電圧より大きい
場合には、指令値と異なる電圧が出力されることにな
る。この場合、電流指令値に基づく電圧とは異なる電圧
がモータに印加されることになるので、電圧が飽和して
いる間のモータ電流は指令値と異なってしまう。また、
一旦、電圧が飽和したのち、トルク指令が小さくなるな
どして電圧飽和から回復した場合は、その直後の電圧指
令には、電圧が飽和していた間の電流偏差が積分電流制
御に反映されて、過渡的に必要以上に電圧指令が大きく
なってしまうため、モータ電流が指令値に追従しなくな
る。
【０００３】誘導モータのベクトル制御装置を設計する
際には、通常の使用状態では出力電圧が飽和しないよう
に設計するが、例えばモータ電流の検出値にノイズが重
畳された場合や、直流電源としてバッテリーを使用し直
流電源電圧が低下した場合等には、出力電圧が飽和する
ことが生じ得る。特に、電流をデジタル制御するシステ
ムにおいては、一般にアナログ制御するシステムに比較
して電流制御能力が劣るため、出力電圧が飽和から回復
した後には出力電流が電流指令値と大きく異なってしま
う。
際には、通常の使用状態では出力電圧が飽和しないよう
に設計するが、例えばモータ電流の検出値にノイズが重
畳された場合や、直流電源としてバッテリーを使用し直
流電源電圧が低下した場合等には、出力電圧が飽和する
ことが生じ得る。特に、電流をデジタル制御するシステ
ムにおいては、一般にアナログ制御するシステムに比較
して電流制御能力が劣るため、出力電圧が飽和から回復
した後には出力電流が電流指令値と大きく異なってしま
う。
【０００４】従来、これらの事態に対する対策として、
特開平５−５６６５５号公報に開示されている方法があ
る。これは、出力電圧が飽和した場合には、電圧指令値
を実現する隣接する２つの電圧ベクトルの大きさの比を
保持したまま、両出力電圧ベクトルの大きさを小さくし
て飽和しない新しい電圧指令を作成することにより、出
力電圧飽和が発生した場合の出力電圧位相誤差を小さく
している。また、電圧指令値が飽和した場合に、電流指
令値を小さくすることにより電圧指令値を下げるように
して電圧の飽和を防止し、電流制御が不可能となるのを
防止する方法も容易に考えられる。
特開平５−５６６５５号公報に開示されている方法があ
る。これは、出力電圧が飽和した場合には、電圧指令値
を実現する隣接する２つの電圧ベクトルの大きさの比を
保持したまま、両出力電圧ベクトルの大きさを小さくし
て飽和しない新しい電圧指令を作成することにより、出
力電圧飽和が発生した場合の出力電圧位相誤差を小さく
している。また、電圧指令値が飽和した場合に、電流指
令値を小さくすることにより電圧指令値を下げるように
して電圧の飽和を防止し、電流制御が不可能となるのを
防止する方法も容易に考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した２対
策のうち第１の方法では、電圧指令が飽和している間は
安定したトルクが出力される制御を実現できるが、電圧
指令が飽和から回復した直後には積分電流制御により作
成された電圧成分が過大となってしまうため、過渡的に
過大な電流が流れてしまい、出力トルクが指令値とは大
きく異なってしまったりする。また、第２の方法では、
下記のような理由で、過渡的に電圧指令値が大きくなっ
てしまい電流制御が正しく行われなくなってしまう。す
なわち、ベクトル制御された誘導モータの電流から出力
電圧までの伝達関数には微分項が含まれているため、飽
和した時に電流指令値を下げると電圧が過渡的に更に大
きくなってしまい、モータ電流が指令値から大きく異な
った値となる。
策のうち第１の方法では、電圧指令が飽和している間は
安定したトルクが出力される制御を実現できるが、電圧
指令が飽和から回復した直後には積分電流制御により作
成された電圧成分が過大となってしまうため、過渡的に
過大な電流が流れてしまい、出力トルクが指令値とは大
きく異なってしまったりする。また、第２の方法では、
下記のような理由で、過渡的に電圧指令値が大きくなっ
てしまい電流制御が正しく行われなくなってしまう。す
なわち、ベクトル制御された誘導モータの電流から出力
電圧までの伝達関数には微分項が含まれているため、飽
和した時に電流指令値を下げると電圧が過渡的に更に大
きくなってしまい、モータ電流が指令値から大きく異な
った値となる。
【０００６】つまり、第１の方法では電圧が飽和から回
復した直後の電流制御が正しく行われず、第２の方法で
は電圧が飽和した直後の電流制御が正しく行われない。
復した直後の電流制御が正しく行われず、第２の方法で
は電圧が飽和した直後の電流制御が正しく行われない。
【０００７】本発明は上記した従来の対策のような不具
合が発生せず、出力電圧飽和が生じた場合に、飽和して
いる期間中のモータの出力トルクを安定させながら、飽
和した直後および飽和から回復した直後の電流制御性能
を改善できる誘導モータのベクトル制御装置を提供する
ことを課題とする。
合が発生せず、出力電圧飽和が生じた場合に、飽和して
いる期間中のモータの出力トルクを安定させながら、飽
和した直後および飽和から回復した直後の電流制御性能
を改善できる誘導モータのベクトル制御装置を提供する
ことを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、少なくとも積分電流フィードバッ
ク制御ループを備える誘導モータのベクトル制御装置に
おいて、インバータの出力電圧を飽和しない値に制限す
る電圧リミッターと、インバータの直流電源電圧と出力
電圧指令とから電圧が飽和することを検出する出力電圧
飽和検出手段と、出力電圧飽和時に積分電流制御により
作成される出力電圧指令値の更新を中止し、飽和から回
復した後に更新を再開する積分電流制御出力電圧作成手
段とを設け、出力電圧飽和時には出力電圧を飽和しない
上限電圧以下に制限すると共に積分電流制御により作成
される出力電圧指令値の更新を中止し、出力電圧が飽和
から回復すると積分電流制御により作成される出力電圧
指令値の更新を再開することにより、電圧が飽和してい
る間の出力トルクを安定させると共に、飽和から回復し
た後の電流追従性と改善するようにした。
に本発明においては、少なくとも積分電流フィードバッ
ク制御ループを備える誘導モータのベクトル制御装置に
おいて、インバータの出力電圧を飽和しない値に制限す
る電圧リミッターと、インバータの直流電源電圧と出力
電圧指令とから電圧が飽和することを検出する出力電圧
飽和検出手段と、出力電圧飽和時に積分電流制御により
作成される出力電圧指令値の更新を中止し、飽和から回
復した後に更新を再開する積分電流制御出力電圧作成手
段とを設け、出力電圧飽和時には出力電圧を飽和しない
上限電圧以下に制限すると共に積分電流制御により作成
される出力電圧指令値の更新を中止し、出力電圧が飽和
から回復すると積分電流制御により作成される出力電圧
指令値の更新を再開することにより、電圧が飽和してい
る間の出力トルクを安定させると共に、飽和から回復し
た後の電流追従性と改善するようにした。
【０００９】更に具体的には、出力電圧指令を空間ベク
トルにより演算する誘導モータのベクトル制御装置に、
ベクトルの変調度を１以下に制限する変調度リミッター
と、この変調度から出力電圧が飽和することを検出する
出力電圧飽和検出手段と、出力電圧飽和時に積分電流制
御により作成される出力電圧指令値の更新を中止し、飽
和から回復した後に更新を再開する積分電流制御手段と
を設けた。
トルにより演算する誘導モータのベクトル制御装置に、
ベクトルの変調度を１以下に制限する変調度リミッター
と、この変調度から出力電圧が飽和することを検出する
出力電圧飽和検出手段と、出力電圧飽和時に積分電流制
御により作成される出力電圧指令値の更新を中止し、飽
和から回復した後に更新を再開する積分電流制御手段と
を設けた。
【００１０】また、出力電圧指令を３相交流で演算する
誘導モータのベクトル制御装置に、この装置のインバー
タの直流電源電圧と出力電圧指令とから変調度を演算す
る手段と、この変調度から出力電圧が飽和することを検
出する出力電圧飽和検出手段と、出力電圧飽和を検出し
たときには、３相の出力電圧指令に変調度の逆数以下の
値をかけることにより新たな出力電圧指令値を作成して
変調度を１以下に制限する係数器と、出力電圧が飽和し
た時には積分電流制御により作成される出力電圧指令値
の更新を中止し飽和から回復した後に更新を再開する積
分電流制御手段とを設けることにした。
誘導モータのベクトル制御装置に、この装置のインバー
タの直流電源電圧と出力電圧指令とから変調度を演算す
る手段と、この変調度から出力電圧が飽和することを検
出する出力電圧飽和検出手段と、出力電圧飽和を検出し
たときには、３相の出力電圧指令に変調度の逆数以下の
値をかけることにより新たな出力電圧指令値を作成して
変調度を１以下に制限する係数器と、出力電圧が飽和し
た時には積分電流制御により作成される出力電圧指令値
の更新を中止し飽和から回復した後に更新を再開する積
分電流制御手段とを設けることにした。
【００１１】上記のような手段をとれば、出力電圧が飽
和している期間や飽和から回復した後の、トルク電流指
令に対する実際のトルク電流の追従性が改善される。
和している期間や飽和から回復した後の、トルク電流指
令に対する実際のトルク電流の追従性が改善される。
【００１２】
【実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１に示
す。図中、１は外部から与えられるトルク指令Ｔｅ*と
２次磁束指令φγｒ*とモータ定数とから、式（数１）
〜式（数３）に基づいて励磁電流指令ｉγs*、トルク指
令ｉδs*、すべり周波数ωseを演算するベクトル制御演
算器である。
す。図中、１は外部から与えられるトルク指令Ｔｅ*と
２次磁束指令φγｒ*とモータ定数とから、式（数１）
〜式（数３）に基づいて励磁電流指令ｉγs*、トルク指
令ｉδs*、すべり周波数ωseを演算するベクトル制御演
算器である。
【００１３】
【数１】
【００１４】
【数２】
【００１５】
【数３】
【００１６】なお、本明細書では、下記の符号はそれぞ
れ下記の内容を表すものとする。
れ下記の内容を表すものとする。
【００１７】 ｉγs：γ軸固定子電流（励磁電流） ｉδs：δ軸固定子電流（トルク電流 ）ｉγr：γ軸回転子電流 ｉδr：δ軸回転子電流 ｖγs：γ軸固定子電圧 ｖδs：δ軸固定子電圧 φγr：γ軸回転子磁束 φδr：δ軸回転子磁束 Ｒs ：固定子抵抗 Ｒr：回転子抵抗 Ｌs ：固定子自己インダクタンス Ｌr：回転子自己インダクタンス Ｍ ：固定子と回転子の間の相互インダクタンス ω ：電源周波数 ωse：すべり周波数 ｐ ：極対数 Ｐ：微分演算子 ２は励磁電流指令ｉγs*と励磁電流ｉγsとの電流偏差
εiγsを求める減算器である。３はトルク電流指令ｉδ
s*とトルク電流ｉδsとの電流偏差εiδsを求める減算
器である。４はγ軸の比例積分電流制御器であり、電圧
指令値ｖγs*を作成する。５はδ軸の比例積分電流制御
器であり、電圧指令値ｖδs*を作成する。γ軸の比例積
分電流制御器４とδ軸の比例積分電流制御器５では、電
圧飽和判断手段２０の出力に基づいて出力電圧が飽和し
た場合と飽和していない場合とで積分制御による電圧指
令値ｖγs-I*、ｖδs-I*の作成方法を変化させるが、こ
の詳細な説明は後に行う。６はγ軸電圧指令値ｖγs*と
δ軸電圧指令値ｖδs*とから、出力電圧の変調度ａと両
電圧指令の合成ベクトルがγ軸となす角αを演算する電
圧ベクトル演算手段である。７は、変調度が１より大き
い場合、つまり出力電圧が飽和する場合に変調度を１に
する変調度リミッターである。８は、変調度リミッター
の出力ａ’と位相θと合成ベクトルがγ軸となす角αと
から３相のＰＷＭ電圧パルス指令Ｖup、Ｖvp、Ｖwpを作
成する電圧パルス作成手段である。９は、直流電源１４
の直流電圧Ｖdcを前記ＰＷＭ電圧パルス指令に従って交
流電圧に変換し誘導モータ１０に電力を供給するＰＷＭ
インバータである。１６はモータ回転速度Ｎを検出する
検出器である。１７、１８、１９により回転速度Ｎとす
べり周波数ωseとから出力電圧の位相θを演算する。１
１、１２はそれぞれＵ相、Ｖ相のモータ電流を検出する
電流センサー、１３は電流センサーからの検出電流信号
をγ−δ座標系に変換する座標変換器である。１５は直
流電源電圧を検出する電圧検出器である。２０は電圧ベ
クトル演算手段６で演算される変調度ａが１より大きい
か否かを判断する比較器である。
εiγsを求める減算器である。３はトルク電流指令ｉδ
s*とトルク電流ｉδsとの電流偏差εiδsを求める減算
器である。４はγ軸の比例積分電流制御器であり、電圧
指令値ｖγs*を作成する。５はδ軸の比例積分電流制御
器であり、電圧指令値ｖδs*を作成する。γ軸の比例積
分電流制御器４とδ軸の比例積分電流制御器５では、電
圧飽和判断手段２０の出力に基づいて出力電圧が飽和し
た場合と飽和していない場合とで積分制御による電圧指
令値ｖγs-I*、ｖδs-I*の作成方法を変化させるが、こ
の詳細な説明は後に行う。６はγ軸電圧指令値ｖγs*と
δ軸電圧指令値ｖδs*とから、出力電圧の変調度ａと両
電圧指令の合成ベクトルがγ軸となす角αを演算する電
圧ベクトル演算手段である。７は、変調度が１より大き
い場合、つまり出力電圧が飽和する場合に変調度を１に
する変調度リミッターである。８は、変調度リミッター
の出力ａ’と位相θと合成ベクトルがγ軸となす角αと
から３相のＰＷＭ電圧パルス指令Ｖup、Ｖvp、Ｖwpを作
成する電圧パルス作成手段である。９は、直流電源１４
の直流電圧Ｖdcを前記ＰＷＭ電圧パルス指令に従って交
流電圧に変換し誘導モータ１０に電力を供給するＰＷＭ
インバータである。１６はモータ回転速度Ｎを検出する
検出器である。１７、１８、１９により回転速度Ｎとす
べり周波数ωseとから出力電圧の位相θを演算する。１
１、１２はそれぞれＵ相、Ｖ相のモータ電流を検出する
電流センサー、１３は電流センサーからの検出電流信号
をγ−δ座標系に変換する座標変換器である。１５は直
流電源電圧を検出する電圧検出器である。２０は電圧ベ
クトル演算手段６で演算される変調度ａが１より大きい
か否かを判断する比較器である。
【００１８】図１に示した第１の実施の形態は、以下述
べるように動作する。変調度ａが１以下の場合（つま
り、出力電圧が飽和しない場合）、電圧飽和判断手段で
ある比較器２０の出力が１となる。従って、γ軸の比例
積分電流制御器４の掛算器４-2と、δ軸の比例積分電流
制御器５の掛算器５-2の出力とは、入力と等しくなる。
そのため、電流偏差が比例積分電流制御器４-1、５-1、
積分電流制御器４-3、５-3のいずれにも入力され電圧指
令値ｖγs*、ｖδs*は比例積分制御により作成されるこ
とになる。変調度が１より大きくなると、電圧位相θを
変化させることなく変調度リミッター７により変調度が
１に制限されるため、安定した出力トルクが得られる。
また、同時に比較器２０の出力が０となるため、掛算器
４-2、５-2の出力は０となって積分電流制御器の値の更
新が中止され、積分電流制御器の出力ｖγsーI*、ｖδsー
I*は、変調度が１より大きくなる直前の値に保持され
る。したがって比例電流制御は、変調度が１以下の場合
と同様に行われる。その後、変調度が再度１以下となる
（電圧飽和から回復する）と、比較器２０の出力が１と
なるため、再度積分電流制御器の値の更新が開始される
が、変調度が１より大きい期間の値の更新は中止されて
いたため、積分電流制御器の出力ｖγsーI*、ｖδsーI*は
変調度が１より大きくなる直前の値が更新を再開する時
の初期値となる。従って、過渡的に出力電圧が大きくな
り過ぎることもなく、電圧飽和から回復した直後から正
確な電流制御、トルク制御が可能となる。
べるように動作する。変調度ａが１以下の場合（つま
り、出力電圧が飽和しない場合）、電圧飽和判断手段で
ある比較器２０の出力が１となる。従って、γ軸の比例
積分電流制御器４の掛算器４-2と、δ軸の比例積分電流
制御器５の掛算器５-2の出力とは、入力と等しくなる。
そのため、電流偏差が比例積分電流制御器４-1、５-1、
積分電流制御器４-3、５-3のいずれにも入力され電圧指
令値ｖγs*、ｖδs*は比例積分制御により作成されるこ
とになる。変調度が１より大きくなると、電圧位相θを
変化させることなく変調度リミッター７により変調度が
１に制限されるため、安定した出力トルクが得られる。
また、同時に比較器２０の出力が０となるため、掛算器
４-2、５-2の出力は０となって積分電流制御器の値の更
新が中止され、積分電流制御器の出力ｖγsーI*、ｖδsー
I*は、変調度が１より大きくなる直前の値に保持され
る。したがって比例電流制御は、変調度が１以下の場合
と同様に行われる。その後、変調度が再度１以下となる
（電圧飽和から回復する）と、比較器２０の出力が１と
なるため、再度積分電流制御器の値の更新が開始される
が、変調度が１より大きい期間の値の更新は中止されて
いたため、積分電流制御器の出力ｖγsーI*、ｖδsーI*は
変調度が１より大きくなる直前の値が更新を再開する時
の初期値となる。従って、過渡的に出力電圧が大きくな
り過ぎることもなく、電圧飽和から回復した直後から正
確な電流制御、トルク制御が可能となる。
【００１９】トルク指令と実際の出力トルク、励磁電流
指令と実際の励磁電流、トルク電流指令と実際のトルク
電流、および変調度の、時間の経過に対する変化をシミ
ュレーションした結果を、本発明による制御方法でモー
タを駆動した場合について図２に、従来の制御方法でモ
ータを駆動した場合について図５に、それぞれ、示して
ある。本発明による制御方法を用いれば電圧飽和中の出
力トルクが安定し、電圧飽和から回復した直後の電流制
御、トルク制御が従来よりも正確に行われていることが
判る。
指令と実際の励磁電流、トルク電流指令と実際のトルク
電流、および変調度の、時間の経過に対する変化をシミ
ュレーションした結果を、本発明による制御方法でモー
タを駆動した場合について図２に、従来の制御方法でモ
ータを駆動した場合について図５に、それぞれ、示して
ある。本発明による制御方法を用いれば電圧飽和中の出
力トルクが安定し、電圧飽和から回復した直後の電流制
御、トルク制御が従来よりも正確に行われていることが
判る。
【００２０】次に本発明の第２の実施の形態を図３に示
す。図１に示す第１の実施の形態の場合と同じ番号を付
けてあるブロックは、同じ機能を有している。この第２
の実施の形態が、第１の実施の形態と異なる点は、変調
度の演算や変調度の制限を３相座標系に変換した後に行
っている点である。第２の実施の形態が、第１の実施の
形態と異なる部分を図３を用いて説明する。６’はγ−
δ軸座標系の２軸成分で表された電圧指令値ｖγs*、ｖ
δs*を３相座標系に変換する座標変換器である。この出
力が３相の電圧指令値ｖu*、ｖv*、ｖw*となる。２１は
電圧位相θと３相中の１相の電圧指令値（本の実施の形
態ではｖw*を使用する場合を示した）とから変調度ａを
演算する演算器である。比較器２０では、変調度演算器
２１の出力から電圧が飽和するか否かを判断する。７’
は、変調度が１以上の場合に電圧指令を１／ａ倍して新
たな電圧指令値を作成する係数回路である。８’は３相
の電圧指令ｖu*’、ｖv*’、ｖw*’からＰＷＭ電圧パル
ス指令を作成するブロックである。以上のように、本の
実施の形態では３相座標系において変調度の演算及び変
調度の制限を行い、変調度が１より大きい場合には第１
の実施の形態と同様に積分電流制御器の出力の更新を中
止し、変調度が１以下に回復した場合には更新を再開す
る。
す。図１に示す第１の実施の形態の場合と同じ番号を付
けてあるブロックは、同じ機能を有している。この第２
の実施の形態が、第１の実施の形態と異なる点は、変調
度の演算や変調度の制限を３相座標系に変換した後に行
っている点である。第２の実施の形態が、第１の実施の
形態と異なる部分を図３を用いて説明する。６’はγ−
δ軸座標系の２軸成分で表された電圧指令値ｖγs*、ｖ
δs*を３相座標系に変換する座標変換器である。この出
力が３相の電圧指令値ｖu*、ｖv*、ｖw*となる。２１は
電圧位相θと３相中の１相の電圧指令値（本の実施の形
態ではｖw*を使用する場合を示した）とから変調度ａを
演算する演算器である。比較器２０では、変調度演算器
２１の出力から電圧が飽和するか否かを判断する。７’
は、変調度が１以上の場合に電圧指令を１／ａ倍して新
たな電圧指令値を作成する係数回路である。８’は３相
の電圧指令ｖu*’、ｖv*’、ｖw*’からＰＷＭ電圧パル
ス指令を作成するブロックである。以上のように、本の
実施の形態では３相座標系において変調度の演算及び変
調度の制限を行い、変調度が１より大きい場合には第１
の実施の形態と同様に積分電流制御器の出力の更新を中
止し、変調度が１以下に回復した場合には更新を再開す
る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
圧が飽和している間の出力トルクを安定させるととも
に、飽和から回復した後の電流応答特性、トルク応答特
性を改善することができる。
圧が飽和している間の出力トルクを安定させるととも
に、飽和から回復した後の電流応答特性、トルク応答特
性を改善することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するためのブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】本発明による制御方法でモータを駆動した場合
に、トルク指令と実際の出力トルク、励磁電流指令と実
際の励磁電流、トルク電流指令と実際のトルク電流、お
よび変調度の、時間の経過に対するシミュレーション結
果を示す特性図である。
に、トルク指令と実際の出力トルク、励磁電流指令と実
際の励磁電流、トルク電流指令と実際のトルク電流、お
よび変調度の、時間の経過に対するシミュレーション結
果を示す特性図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を説明するためのブ
ロック図である。
ロック図である。
【図４】ＰＩ電流制御系を備えた誘導モータのベクトル
制御装置の従来例のブロック図である。
制御装置の従来例のブロック図である。
【図５】従来の制御方法でモータを駆動した場合に、ト
ルク指令と実際の出力トルク、励磁電流指令と実際の励
磁電流、トルク電流指令と実際のトルク電流、および変
調度の、時間の経過に対するシミュレーション結果を示
す特性図である。
ルク指令と実際の出力トルク、励磁電流指令と実際の励
磁電流、トルク電流指令と実際のトルク電流、および変
調度の、時間の経過に対するシミュレーション結果を示
す特性図である。
１…ベクトル制御演算器 ２…電流偏差ε
iγsを求める減算器 ３…電流偏差εiδsを求める減算器 ４…γ軸の比例
積分電流制御器 ５…δ軸の比例積分電流制御器 ６…電圧ベクトル演算手段 ６’…座標変換
器 ７…変調度リミッター ７’…係数回路 ８…ＰＷＭ電圧パルス作成手段 ８’…電圧パル
ス作成ブロック ９…ＰＷＭインバータ １０…誘導モータ １１…ｕ相電流センサー １２…ｖ相電流
センサー １３…座標変換器 １４…直流電源 １５…電圧検出器 １６…検出器 ２０…比較器 ２１…変調度ａ
を演算する演算器
iγsを求める減算器 ３…電流偏差εiδsを求める減算器 ４…γ軸の比例
積分電流制御器 ５…δ軸の比例積分電流制御器 ６…電圧ベクトル演算手段 ６’…座標変換
器 ７…変調度リミッター ７’…係数回路 ８…ＰＷＭ電圧パルス作成手段 ８’…電圧パル
ス作成ブロック ９…ＰＷＭインバータ １０…誘導モータ １１…ｕ相電流センサー １２…ｖ相電流
センサー １３…座標変換器 １４…直流電源 １５…電圧検出器 １６…検出器 ２０…比較器 ２１…変調度ａ
を演算する演算器
Claims (3)
- 【請求項１】トルク指令に基づいて励磁電流指令とトル
ク電流指令とを演算し、これらの電流指令値に出力を追
従させるための電流フィードバック制御系に、少なくと
も積分電流制御器を備えた誘導モータのベクトル制御装
置において、この装置のインバータ出力電圧を飽和しな
いような値に制限する電圧リミッターと、インバータの
直流電源電圧と出力電圧指令とから出力電圧が飽和する
ことを検出する出力電圧飽和検出手段と、出力電圧飽和
時には積分電流制御により作成される出力電圧指令値の
更新を中止し飽和から回復した後に更新を再開する積分
電流制御手段とを有することを特長とする誘導モータの
ベクトル制御装置。 - 【請求項２】トルク指令に基づいて励磁電流指令とトル
ク電流指令とを演算し、これらの電流指令値に出力を追
従させるための電流フィードバック制御系に、少なくと
も積分電流制御器を備え、出力電圧指令を空間ベクトル
により演算する誘導モータのベクトル制御装置におい
て、空間ベクトルの変調度を１以下に制限する変調度リ
ミッターと、出力電圧が飽和することを変調度から検出
する出力電圧飽和検出手段と、出力電圧飽和時には積分
電流制御により作成される出力電圧指令値の更新を中止
し出力電圧が飽和から回復した後に更新を再開する積分
電流制御手段とを有することを特長とする誘導モータの
ベクトル制御装置。 - 【請求項３】トルク指令に基づいて励磁電流指令とトル
ク電流指令とを演算し、これらの電流指令値に出力を追
従させるための電流フィードバック制御系に、少なくと
も積分電流制御器を備え、出力電圧指令を３相交流で演
算する誘導モータのベクトル制御装置において、この装
置のインバータの直流電源電圧と出力電圧指令とから変
調度を演算する手段と、この変調度から出力電圧が飽和
することを検出する出力電圧飽和検出手段と、出力電圧
飽和を検出した時は３相の出力電圧指令に変調度の逆数
以下の値をかけることにより新たな出力電圧指令値を作
成し変調度を１以下に制限する係数器と、飽和時には積
分電流制御手段により作成される出力電圧指令値の更新
を中止し飽和から回復した後に更新を再開する積分電流
制御手段とを有することを特長とする誘導モータのベク
トル制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7177548A JPH0928099A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 誘導モータのベクトル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7177548A JPH0928099A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 誘導モータのベクトル制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0928099A true JPH0928099A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=16032884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7177548A Pending JPH0928099A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 誘導モータのベクトル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0928099A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004229487A (ja) * | 2002-11-29 | 2004-08-12 | Toyoda Mach Works Ltd | モータ制御装置及びモータ制御方法 |
| US6861813B2 (en) | 2001-11-15 | 2005-03-01 | Nissan Motor Co., Ltd. | Motor control apparatus and motor control method |
| JP2006296116A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Kayaba Ind Co Ltd | モータ制御装置 |
| JP2006352957A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Denso Corp | 同期モータの制御装置 |
| EP1768252A1 (en) * | 2004-07-07 | 2007-03-28 | Hitachi, Ltd. | Motor controlling device for mounting on vehicle |
| JP2007089334A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電気自動車用電力変換装置 |
| JP2011072190A (ja) * | 2011-01-12 | 2011-04-07 | Toyota Motor Corp | 交流電動機の制御装置 |
| JP2012016155A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Sinfonia Technology Co Ltd | モータ制御装置 |
| JP2016171732A (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-23 | 株式会社豊田自動織機 | インバータ装置 |
| JP2017175787A (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | インバータ制御装置 |
| CN107437909A (zh) * | 2016-05-25 | 2017-12-05 | 操纵技术Ip控股公司 | Dc电机的电流容量限制 |
-
1995
- 1995-07-13 JP JP7177548A patent/JPH0928099A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1768252A4 (en) * | 2004-07-07 | 2009-01-07 | Hitachi Ltd | ENGINE CONTROL DEVICE FOR MOUNTING ON A VEHICLE |
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| JP2006352957A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Denso Corp | 同期モータの制御装置 |
| JP4706344B2 (ja) * | 2005-06-13 | 2011-06-22 | 株式会社デンソー | 同期モータの制御装置 |
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