JPH0937599A - 誘導電動機のベクトル制御方法及びその装置 - Google Patents
誘導電動機のベクトル制御方法及びその装置Info
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- JPH0937599A JPH0937599A JP7178929A JP17892995A JPH0937599A JP H0937599 A JPH0937599 A JP H0937599A JP 7178929 A JP7178929 A JP 7178929A JP 17892995 A JP17892995 A JP 17892995A JP H0937599 A JPH0937599 A JP H0937599A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な構成で正確に二次抵抗を測定する誘導電
動機のベクトル制御方法及び装置を提供することを目的
する。 【解決手段】設定周波数指令器１３は設定周波数を第
１、第２の設定周波数と変換させ、第１の設定周波数で
誘導電動機ＩＭを駆動させて、励磁電流記憶器１４でそ
のときの励磁電流を記憶させ、第２の設定周波数で誘導
電動機ＩＭを駆動する。二次抵抗測定器１２は第２の設
定周波数で誘導電動機ＩＭの駆動中に電源側を急に開路
した時の誘導電動機ＩＭの端子電圧の減衰時間と、磁束
指令値と、励磁電流記憶器１４で記憶した励磁電流とに
基づいて二次抵抗の測定値を求めてすべり定数Ｋｍを乗
算器８に設定する。
動機のベクトル制御方法及び装置を提供することを目的
する。 【解決手段】設定周波数指令器１３は設定周波数を第
１、第２の設定周波数と変換させ、第１の設定周波数で
誘導電動機ＩＭを駆動させて、励磁電流記憶器１４でそ
のときの励磁電流を記憶させ、第２の設定周波数で誘導
電動機ＩＭを駆動する。二次抵抗測定器１２は第２の設
定周波数で誘導電動機ＩＭの駆動中に電源側を急に開路
した時の誘導電動機ＩＭの端子電圧の減衰時間と、磁束
指令値と、励磁電流記憶器１４で記憶した励磁電流とに
基づいて二次抵抗の測定値を求めてすべり定数Ｋｍを乗
算器８に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導電動機のベク
トル制御方法及びその装置に関する。
トル制御方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ベクトル制御方法では誘導電動機の等価
回路を制御モデルとして制御するため等価回路の定数を
正確に設定する必要がある。特にすべり角周波数ωｓは
二次抵抗、磁束指令、トルク電流指令から（１）式より
演算し、
回路を制御モデルとして制御するため等価回路の定数を
正確に設定する必要がある。特にすべり角周波数ωｓは
二次抵抗、磁束指令、トルク電流指令から（１）式より
演算し、
【０００３】
【数１】
【０００４】…（１） ωｓ：すべり角周波数 ｒ2 ：二次抵抗 φ2d：磁束指令 Ｌ2 ：二次インダクタンス Ｍ ：相互インダクタンス このすべり角周波数ωｓを速度指令値に加算して一次周
波数として制御するため二次抵抗の設定誤差は速度精度
に大きく影響する。
波数として制御するため二次抵抗の設定誤差は速度精度
に大きく影響する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例において
は、二次抵抗及びそれに準ずる要素を自動検出するとき
に、一次電圧が電源電圧以上になると一次インダクタン
スの設定値と励磁電流指令値を乗算して求めた磁束指令
値を小さく（弱めの磁界制御）することによって、一次
電圧を下げ、これにより一次電圧の飽和を防ぎ、ベクト
ル制御の劣化を防ぐことができる。しかし、磁束指令値
を小さくすると励磁電流が小さくなってしまう。
は、二次抵抗及びそれに準ずる要素を自動検出するとき
に、一次電圧が電源電圧以上になると一次インダクタン
スの設定値と励磁電流指令値を乗算して求めた磁束指令
値を小さく（弱めの磁界制御）することによって、一次
電圧を下げ、これにより一次電圧の飽和を防ぎ、ベクト
ル制御の劣化を防ぐことができる。しかし、磁束指令値
を小さくすると励磁電流が小さくなってしまう。
【０００６】そこで、この励磁電流を二次抵抗またはそ
れに準ずる要素の演算に用いると、正確な値が求められ
ないという問題点がある。また、二次抵抗及びそれに準
ずる要素を自動検出する際において、誘導電動機の回転
速度を残留電圧がなくなるまでに遅くならないものとし
て検出しているので、誘導電動機に負荷が接続されてい
ると、回転速度が減速してしまう。
れに準ずる要素の演算に用いると、正確な値が求められ
ないという問題点がある。また、二次抵抗及びそれに準
ずる要素を自動検出する際において、誘導電動機の回転
速度を残留電圧がなくなるまでに遅くならないものとし
て検出しているので、誘導電動機に負荷が接続されてい
ると、回転速度が減速してしまう。
【０００７】本発明は、上記の点に鑑みて為されたもの
で、その目的とするところは、簡単な構成で正確に二次
抵抗を測定する誘導電動機のベクトル制御方法及び装置
を提供するにある。
で、その目的とするところは、簡単な構成で正確に二次
抵抗を測定する誘導電動機のベクトル制御方法及び装置
を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では、誘導電動機をインバータによ
り制御し、誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から
求めた一次電圧によって電圧形インバータの指令電圧を
得るとともに、誘導電動機の一次電流から検出される励
磁電流及びトルク電流により一次周波数及び一次電圧が
制御され、一次抵抗の設定値と、励磁電流とトルク電流
とを乗算して求められた値とから励磁分電圧を求め、一
次抵抗値の設定値とトルク電流とを乗算して求められた
乗算値と、磁束指令値と一次周波数とを乗算して求めら
れた乗算値とからトルク分電圧を求め、励磁分電圧とト
ルク分電圧から求めた一次電圧によって制御する誘導電
動機のベクトル制御装置に用いられ、運転中の誘導電動
機の電源側を開路したときに誘導電動機の端子間電圧が
基準電圧に減衰するまでの時間を検出する手段と、磁束
指令値、励磁電流、減衰時間、開路直前の印加電圧、基
準電圧から二次抵抗又はそれに準ずる要素を求める演算
手段とを備え、第１の設定周波数で誘導電動機を駆動し
てそのときの励磁電流を記憶し、その後、第２の設定周
波数で誘導電動機を駆動した後、誘導電動機の電源側を
開路して端子間電圧が基準電圧に減衰するまでの時間を
検出し、該検出時間と記憶していた励磁電流とで二次抵
抗又はそれに準ずる要素を求めるもので、第１の設定周
波数を、その設定周波数で得られた一次電圧が電源電圧
以下になる設定周波数とし、第２の設定周波数は、第２
の設定周波数で得られた一次電圧が電源電圧となる設定
周波数としたことを特徴とし、一次電圧が飽和を起こさ
ないので、正碓な励磁謁流を記憶することができ、正碓
な二次抵抗またはそれに準ずる要素を求めることができ
る。
に、請求項１の発明では、誘導電動機をインバータによ
り制御し、誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から
求めた一次電圧によって電圧形インバータの指令電圧を
得るとともに、誘導電動機の一次電流から検出される励
磁電流及びトルク電流により一次周波数及び一次電圧が
制御され、一次抵抗の設定値と、励磁電流とトルク電流
とを乗算して求められた値とから励磁分電圧を求め、一
次抵抗値の設定値とトルク電流とを乗算して求められた
乗算値と、磁束指令値と一次周波数とを乗算して求めら
れた乗算値とからトルク分電圧を求め、励磁分電圧とト
ルク分電圧から求めた一次電圧によって制御する誘導電
動機のベクトル制御装置に用いられ、運転中の誘導電動
機の電源側を開路したときに誘導電動機の端子間電圧が
基準電圧に減衰するまでの時間を検出する手段と、磁束
指令値、励磁電流、減衰時間、開路直前の印加電圧、基
準電圧から二次抵抗又はそれに準ずる要素を求める演算
手段とを備え、第１の設定周波数で誘導電動機を駆動し
てそのときの励磁電流を記憶し、その後、第２の設定周
波数で誘導電動機を駆動した後、誘導電動機の電源側を
開路して端子間電圧が基準電圧に減衰するまでの時間を
検出し、該検出時間と記憶していた励磁電流とで二次抵
抗又はそれに準ずる要素を求めるもので、第１の設定周
波数を、その設定周波数で得られた一次電圧が電源電圧
以下になる設定周波数とし、第２の設定周波数は、第２
の設定周波数で得られた一次電圧が電源電圧となる設定
周波数としたことを特徴とし、一次電圧が飽和を起こさ
ないので、正碓な励磁謁流を記憶することができ、正碓
な二次抵抗またはそれに準ずる要素を求めることができ
る。
【０００９】請求項２の発明では、誘導電動機をインバ
ータにより制御し、誘導電動機の励磁分電圧とトルク分
電圧から求めた一次電圧によって電圧形インバータの指
令電圧を得るとともに、誘導電動機の一次電流から検出
される励磁電流及びトルク電流により一次周波数及び一
次電圧が制御され、一次抵抗の設定値と、励磁電流とト
ルク電流とを乗算して求められた値とから励磁分電圧を
求め、一次抵抗値の設定値とトルク電流とを乗算して求
められた乗算値と、磁束指令値と一次周波数とを乗算し
て求められた乗算値とからトルク分電圧を求め、励磁分
電圧とトルク分電圧から求めた一次電圧によって制御す
る誘導電動機のベクトル制御装置に用いられ、運転中の
誘導電動機の電源側を開路したときに誘導電動機の端子
間電圧が基準電圧に減衰するまでの時間を検出する手段
と、磁束指令値、励磁電流、減衰時間、開路直前の印加
電圧、基準電圧から二次抵抗又はそれに準ずる要素を求
める演算手段とを備えるとともに、第１の設定周波数で
誘導電動機を駆動してそのときの励磁電流を記憶し、そ
の後、第２の設定周波数で誘導電動機を駆動した後、誘
導電動機の電源側を開路して端子間電圧が基準電圧に減
衰するまでの時間を検出し、該検出時間と記憶していた
励磁電流とで二次抵抗又はそれに準ずる要素を求め手段
と、誘導電動機に負荷が接続されているかどうかを検出
する負荷検出手段とを設けて、負荷が接続されていれば
二次抵抗又はそれに準ずる要素を設定しないことを特徴
とし、二次抵抗又はそれに準ずる要素を自動検出する際
において、誘導電動機に負荷が接続されているかどうか
を検出できるので、誘導電動機の回転速度が遅くなるこ
とによる二次抵抗及びそれに準ずる要素の演算誤差を無
くすことができる。
ータにより制御し、誘導電動機の励磁分電圧とトルク分
電圧から求めた一次電圧によって電圧形インバータの指
令電圧を得るとともに、誘導電動機の一次電流から検出
される励磁電流及びトルク電流により一次周波数及び一
次電圧が制御され、一次抵抗の設定値と、励磁電流とト
ルク電流とを乗算して求められた値とから励磁分電圧を
求め、一次抵抗値の設定値とトルク電流とを乗算して求
められた乗算値と、磁束指令値と一次周波数とを乗算し
て求められた乗算値とからトルク分電圧を求め、励磁分
電圧とトルク分電圧から求めた一次電圧によって制御す
る誘導電動機のベクトル制御装置に用いられ、運転中の
誘導電動機の電源側を開路したときに誘導電動機の端子
間電圧が基準電圧に減衰するまでの時間を検出する手段
と、磁束指令値、励磁電流、減衰時間、開路直前の印加
電圧、基準電圧から二次抵抗又はそれに準ずる要素を求
める演算手段とを備えるとともに、第１の設定周波数で
誘導電動機を駆動してそのときの励磁電流を記憶し、そ
の後、第２の設定周波数で誘導電動機を駆動した後、誘
導電動機の電源側を開路して端子間電圧が基準電圧に減
衰するまでの時間を検出し、該検出時間と記憶していた
励磁電流とで二次抵抗又はそれに準ずる要素を求め手段
と、誘導電動機に負荷が接続されているかどうかを検出
する負荷検出手段とを設けて、負荷が接続されていれば
二次抵抗又はそれに準ずる要素を設定しないことを特徴
とし、二次抵抗又はそれに準ずる要素を自動検出する際
において、誘導電動機に負荷が接続されているかどうか
を検出できるので、誘導電動機の回転速度が遅くなるこ
とによる二次抵抗及びそれに準ずる要素の演算誤差を無
くすことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】まず本発明の基本であるベクトル
制御方式の原理について図４に基づいて述べる。誘導電
動機の電圧方程式は、二次鎖交磁束の角周波数（一次周
波数）ωで回転する直交座標系（以下ｄ−ｑ座標系とす
る）において（２）式で与えられる。
制御方式の原理について図４に基づいて述べる。誘導電
動機の電圧方程式は、二次鎖交磁束の角周波数（一次周
波数）ωで回転する直交座標系（以下ｄ−ｑ座標系とす
る）において（２）式で与えられる。
【００１１】
【数２】
【００１２】…（２） （２）式において、ｒ1 、ｒ2 は夫々誘導電動機の一次
及び二次抵抗値を、Ｌ 1 、Ｌ2 は夫々漏れインダクタン
ス分を含んだ一次及び二次インダクタンス値を、Ｍは一
次巻線と二次巻線間の相互インタクタンス値を、σは１
−Ｍ2 ／（Ｌ1Ｌ2 ）なる漏れ係数を、ωｓはすべり角
周波数を、ｐはｄ／ｄｔなる微分演算子を、Ｖ1d、Ｖ1q
は夫々一次電圧のｄ軸及びｑ軸成分を、ｉ1d、ｉ1qは夫
々一次電流のｄ軸及びｑ軸成分すなわち励磁電流、トル
ク電流を、φ2d、φ2qは夫々二次鎖交磁束のｄ軸及びｑ
軸成分を表す。
及び二次抵抗値を、Ｌ 1 、Ｌ2 は夫々漏れインダクタン
ス分を含んだ一次及び二次インダクタンス値を、Ｍは一
次巻線と二次巻線間の相互インタクタンス値を、σは１
−Ｍ2 ／（Ｌ1Ｌ2 ）なる漏れ係数を、ωｓはすべり角
周波数を、ｐはｄ／ｄｔなる微分演算子を、Ｖ1d、Ｖ1q
は夫々一次電圧のｄ軸及びｑ軸成分を、ｉ1d、ｉ1qは夫
々一次電流のｄ軸及びｑ軸成分すなわち励磁電流、トル
ク電流を、φ2d、φ2qは夫々二次鎖交磁束のｄ軸及びｑ
軸成分を表す。
【００１３】また、二次鎖交磁束は以下のように表せ
る。 φ2d＝Ｍｉ1d＋Ｌ2 ｉ2d φ2q＝Ｍｉ1q＋Ｌ2 ｉ2q …（３） ｉ2d、ｉ2qは夫々二次電流のｄ軸及びｑ軸成分を示す。
ベクトル制御とは、φ2d＝Ｍｉ1d（一定）、φ2q＝０と
なるように一次電圧或いは一次電流を制御することであ
り、この条件が成立すればすべり角周波数ωｓは（１）
式で与えられる。
る。 φ2d＝Ｍｉ1d＋Ｌ2 ｉ2d φ2q＝Ｍｉ1q＋Ｌ2 ｉ2q …（３） ｉ2d、ｉ2qは夫々二次電流のｄ軸及びｑ軸成分を示す。
ベクトル制御とは、φ2d＝Ｍｉ1d（一定）、φ2q＝０と
なるように一次電圧或いは一次電流を制御することであ
り、この条件が成立すればすべり角周波数ωｓは（１）
式で与えられる。
【００１４】電圧形インバータでベクトル制御を行う場
合には、定常状態（微分項が零）において、上記（２）
式にφ2d＝Ｍｉ1d（一定）、φ2q＝０を代入して、
（４）式で与えられる電圧を印加することで実現でき
る。
合には、定常状態（微分項が零）において、上記（２）
式にφ2d＝Ｍｉ1d（一定）、φ2q＝０を代入して、
（４）式で与えられる電圧を印加することで実現でき
る。
【００１５】
【数３】
【００１６】…（４） しかし、過渡状態においては、微分項による誤差項が現
れ、すべり角周波数ωｓは（５）式のようになる。
れ、すべり角周波数ωｓは（５）式のようになる。
【００１７】
【数４】
【００１８】…（５） これは上記（２）式を状態方程式に変形した（６）式に
（４）式を代入してωｓについて解くことで得られる。
（４）式を代入してωｓについて解くことで得られる。
【００１９】
【数５】
【００２０】…（６） ｌ1 、ｌ2 ＝１次及び二次漏れインダクタンス ｒ2 ’＝ｒ2 （Ｍ／Ｌ2 ）2 ｌ2 ’＝ｌ2 Ｍ／Ｌ2 次に、ベクトル演算装置１で行っている演算の概略を説
明する。ベクトル演算装置１は励磁電流指令ｉ1d * と一
次抵抗ｒ1 の設定値を乗算したものに励磁電流指令ｉ1d
* から励磁電流ｉ1dを減算して得た補正値Δｉ1dを電流
制御器１2 を通じて得た値とを加算し、その加算値から
漏れ係数σと一次インタクタンスＬ1 の乗算値σＬ1 と
一次周波数ωとを乗算器１3 で乗算したものを、減算す
ることによって励磁分電圧Ｖ1d * を求める。ベクトル演
算装置１は、一次インダクタンスＬ1 と励磁電流指令を
乗算して励磁指令値φを求める。
明する。ベクトル演算装置１は励磁電流指令ｉ1d * と一
次抵抗ｒ1 の設定値を乗算したものに励磁電流指令ｉ1d
* から励磁電流ｉ1dを減算して得た補正値Δｉ1dを電流
制御器１2 を通じて得た値とを加算し、その加算値から
漏れ係数σと一次インタクタンスＬ1 の乗算値σＬ1 と
一次周波数ωとを乗算器１3 で乗算したものを、減算す
ることによって励磁分電圧Ｖ1d * を求める。ベクトル演
算装置１は、一次インダクタンスＬ1 と励磁電流指令を
乗算して励磁指令値φを求める。
【００２１】次に、トルク電流値ｉ1qと一次抵抗ｒ1 の
設定値を乗算したものと、乗算器１ 1 で磁束指令値φと
一次周波数ωを乗算したものとを加算することによりト
ルク分電圧Ｖ1q * を求める。座標変換器３は、インバー
タ２の３相の出力電圧を求めるところで、（７）式のよ
うな演算を行い、一次電圧Ｖ1 を求め、またこの一次電
圧Ｖ1 と、一次周波数ωから演算を行い、３相の出力電
圧を求める。
設定値を乗算したものと、乗算器１ 1 で磁束指令値φと
一次周波数ωを乗算したものとを加算することによりト
ルク分電圧Ｖ1q * を求める。座標変換器３は、インバー
タ２の３相の出力電圧を求めるところで、（７）式のよ
うな演算を行い、一次電圧Ｖ1 を求め、またこの一次電
圧Ｖ1 と、一次周波数ωから演算を行い、３相の出力電
圧を求める。
【００２２】
【数６】
【００２３】…（７） 更に図４の回路構成について詳説すると、ベクトル演算
装置１はφ2d＝Ｍｉ1d（一定）、φ2q＝０となるように
励磁電流指令ｉ1d * 、トルク電流ｉ1q及び一次周波数ω
より一次電圧のｄ軸及びｑ軸成分Ｖ1d * 、Ｖ1q * を上述
のように演算し、具体的には（４）式により与えられ
る。座標変換器３は演算装置１よりの電圧指令Ｖ1d * 、
Ｖ1q * を二次鎖交磁束ベクトルの位相角指令θに従って
固定座標系に変換するものであり、インバータ２は座標
変換器３よりの電圧指令Ｖｕ* 、Ｖｖ* 、Ｖｗ* によっ
て誘導電動機ＩＭへの印加電圧を制御するＰＷＭインバ
ータからなり、誘導電動機ＩＭはインバータ２により速
度制御される。電流検出器５は誘導電動機ＩＭの相電流
ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを検出するものである。座標変換器６
は相電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを二次鎖交磁束ベクトルの位
相角指令θに従って回転座標系に変換し励磁電流ｉ1d、
トルク電流ｉ1qを出力する。遅延回路７はトルク電流ｉ
1qを遅延させて遅延トルク電流ｉ1q’を出力する。乗算
器８は遅延トルク電流ｉ1q’とすべり定数（Ｋｍ）を乗
算してすべり角周波数ωｓを出力する。加算器９はすべ
り角周波数ωｓに回転速度ωｒ* を加算して一次周波数
ωを出力する。積分器１０は一次周波数ωを積分して二
次鎖交磁束ベクトルの位相角指令θを出力する。乗算器
１1 は一次インダクタンスＬ1 と励磁電流指令ｉ1d * を
乗算して得られる磁束指令値φとして初期値が設定され
ており、この磁束指令値φに一次周波数ωを乗算して出
力する。インダクタンス同定器１１は励磁電流ｉ1dと励
磁電流指令ｉ1d * の差を入力としてその差Δｉ1dが零と
なるように励磁電流指令の初期値ｉ1d **から補正量を減
算して励磁電流指令ｉ1d * を求める。二次抵抗測定器１
２は、二次抵抗演算器１２1 と端子電圧検出回路１２2
とで構成され、誘導電動機ＩＭの端子電圧からすべり定
数（Ｋｍ）を求め乗算器８に設定する。
装置１はφ2d＝Ｍｉ1d（一定）、φ2q＝０となるように
励磁電流指令ｉ1d * 、トルク電流ｉ1q及び一次周波数ω
より一次電圧のｄ軸及びｑ軸成分Ｖ1d * 、Ｖ1q * を上述
のように演算し、具体的には（４）式により与えられ
る。座標変換器３は演算装置１よりの電圧指令Ｖ1d * 、
Ｖ1q * を二次鎖交磁束ベクトルの位相角指令θに従って
固定座標系に変換するものであり、インバータ２は座標
変換器３よりの電圧指令Ｖｕ* 、Ｖｖ* 、Ｖｗ* によっ
て誘導電動機ＩＭへの印加電圧を制御するＰＷＭインバ
ータからなり、誘導電動機ＩＭはインバータ２により速
度制御される。電流検出器５は誘導電動機ＩＭの相電流
ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを検出するものである。座標変換器６
は相電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを二次鎖交磁束ベクトルの位
相角指令θに従って回転座標系に変換し励磁電流ｉ1d、
トルク電流ｉ1qを出力する。遅延回路７はトルク電流ｉ
1qを遅延させて遅延トルク電流ｉ1q’を出力する。乗算
器８は遅延トルク電流ｉ1q’とすべり定数（Ｋｍ）を乗
算してすべり角周波数ωｓを出力する。加算器９はすべ
り角周波数ωｓに回転速度ωｒ* を加算して一次周波数
ωを出力する。積分器１０は一次周波数ωを積分して二
次鎖交磁束ベクトルの位相角指令θを出力する。乗算器
１1 は一次インダクタンスＬ1 と励磁電流指令ｉ1d * を
乗算して得られる磁束指令値φとして初期値が設定され
ており、この磁束指令値φに一次周波数ωを乗算して出
力する。インダクタンス同定器１１は励磁電流ｉ1dと励
磁電流指令ｉ1d * の差を入力としてその差Δｉ1dが零と
なるように励磁電流指令の初期値ｉ1d **から補正量を減
算して励磁電流指令ｉ1d * を求める。二次抵抗測定器１
２は、二次抵抗演算器１２1 と端子電圧検出回路１２2
とで構成され、誘導電動機ＩＭの端子電圧からすべり定
数（Ｋｍ）を求め乗算器８に設定する。
【００２４】遅延回路７は減算器７1 と制御器７2 とで
構成され、減算器７1 はトルク電流ｉ1qから遅延トルク
電流ｉ1q’との差を制御器７2 に出力し、制御器７2 は
その差が零となるように遅延トルク電流ｉ1q’を出力す
るものである。図５は端子電圧検出回路１２2 の具体回
路を示しており、この回路では抵抗Ｒ 1 、ツェナーダイ
オードＺＤ1 で図６（ａ）に示す誘導電動機ＩＭの端子
電圧Ｖａをツェナー電圧以下に制限された電圧Ｖａ’
と、直流電源Ｅの電源電圧を抵抗Ｒ2 、Ｒ3 を分圧して
得られる基準電圧Ｖref とをコンパーレータＱ1 で比較
してパルス電圧に変換し、フォトカプラＱ2 で絶縁して
二次抵抗演算器１２1 ヘ図６（ｂ）に示すパルス電圧Ｖ
out を出力する。図６は端子電圧Ｖａ、パルス電圧Ｖ
out の関係を示し、この図から端子電圧Ｖａが低くなる
と、パルス電圧Ｖoutの周期がｔ2 、ｔ3 というように
変化していることが分かる。そして端子電圧Ｖａの振幅
が基準電圧Ｖref より小さくなればパルス電圧Ｖout の
出力は停止する。二次抵抗演算器１２1 の構成を図７に
示す。この二次抵抗演算器１２1 のパルス幅測定器ａは
パルス電圧Ｖout から誘導電動機ＩＭの電源側回路から
パルス電圧Ｖout の出力が停止するまでの減衰時間ｔ1
を求める。次段の演算器ｂは、演算器ｄで磁束指令値φ
を励磁電流ｉ1dで除算した除算値Ｌ2 ’を開路直前の印
加電圧Ｖ０を基準電圧Ｖref で除算した除算値の対数演
第佃Ｋ及び前記減衰時間ｔ 1 で除算して二次抵抗測定値
ｒ2 を求める。演算器ｃは求まった二次抵抗測定値ｒ2
を磁束指令値φで除算してすべり定数Ｋｍを求めて乗算
器８の乗算値を設定する。尚図５における制御回路ＣＴ
は二次抵抗測定器１２とインバータ２のスイッチング回
路部２ａを除いた図４の他の回路を含むものである。ま
たＥは電源を示す。
構成され、減算器７1 はトルク電流ｉ1qから遅延トルク
電流ｉ1q’との差を制御器７2 に出力し、制御器７2 は
その差が零となるように遅延トルク電流ｉ1q’を出力す
るものである。図５は端子電圧検出回路１２2 の具体回
路を示しており、この回路では抵抗Ｒ 1 、ツェナーダイ
オードＺＤ1 で図６（ａ）に示す誘導電動機ＩＭの端子
電圧Ｖａをツェナー電圧以下に制限された電圧Ｖａ’
と、直流電源Ｅの電源電圧を抵抗Ｒ2 、Ｒ3 を分圧して
得られる基準電圧Ｖref とをコンパーレータＱ1 で比較
してパルス電圧に変換し、フォトカプラＱ2 で絶縁して
二次抵抗演算器１２1 ヘ図６（ｂ）に示すパルス電圧Ｖ
out を出力する。図６は端子電圧Ｖａ、パルス電圧Ｖ
out の関係を示し、この図から端子電圧Ｖａが低くなる
と、パルス電圧Ｖoutの周期がｔ2 、ｔ3 というように
変化していることが分かる。そして端子電圧Ｖａの振幅
が基準電圧Ｖref より小さくなればパルス電圧Ｖout の
出力は停止する。二次抵抗演算器１２1 の構成を図７に
示す。この二次抵抗演算器１２1 のパルス幅測定器ａは
パルス電圧Ｖout から誘導電動機ＩＭの電源側回路から
パルス電圧Ｖout の出力が停止するまでの減衰時間ｔ1
を求める。次段の演算器ｂは、演算器ｄで磁束指令値φ
を励磁電流ｉ1dで除算した除算値Ｌ2 ’を開路直前の印
加電圧Ｖ０を基準電圧Ｖref で除算した除算値の対数演
第佃Ｋ及び前記減衰時間ｔ 1 で除算して二次抵抗測定値
ｒ2 を求める。演算器ｃは求まった二次抵抗測定値ｒ2
を磁束指令値φで除算してすべり定数Ｋｍを求めて乗算
器８の乗算値を設定する。尚図５における制御回路ＣＴ
は二次抵抗測定器１２とインバータ２のスイッチング回
路部２ａを除いた図４の他の回路を含むものである。ま
たＥは電源を示す。
【００２５】図４の回路における二次抵抗測定に基づい
たすべり定数Ｋｍを求める原理を採用した本発明の実施
形態を図１乃至図３により説明する。本実施形態で用い
る装置の構成は、上記図４及び図７に示す構成と基本的
には同じであるが、図１に示すように定常運転モードと
二次抵抗測定モードの設定周波数を加算器９に出力する
ことと、二次抵抗測定中において第１の設定周波数で誘
導電動機ＩＭを駆動した後、そのときの励磁電流を記憶
するように励磁電流記憶器１４に指令することと、第２
の設定周波数で誘導電動機ＩＭを駆動する設定周波数指
令器１３と、設定周波数指令器１３からの信号を受けて
励磁電流値を記憶し、その記憶した励磁電流値を二次抵
抗測定器１２に出力する前記励磁電流記憶器と、トルク
電流ｉ1qがある値を越えたかどうかを判断し、越えた場
合に二次抵抗測定器１２に信号を出力する判断器１５
と、三相電流が一つでもある値を越えたかどうかを判断
し、越えた場合に二次抵抗測定器１２に信号を出力する
判断器１６とを追加したものである。
たすべり定数Ｋｍを求める原理を採用した本発明の実施
形態を図１乃至図３により説明する。本実施形態で用い
る装置の構成は、上記図４及び図７に示す構成と基本的
には同じであるが、図１に示すように定常運転モードと
二次抵抗測定モードの設定周波数を加算器９に出力する
ことと、二次抵抗測定中において第１の設定周波数で誘
導電動機ＩＭを駆動した後、そのときの励磁電流を記憶
するように励磁電流記憶器１４に指令することと、第２
の設定周波数で誘導電動機ＩＭを駆動する設定周波数指
令器１３と、設定周波数指令器１３からの信号を受けて
励磁電流値を記憶し、その記憶した励磁電流値を二次抵
抗測定器１２に出力する前記励磁電流記憶器と、トルク
電流ｉ1qがある値を越えたかどうかを判断し、越えた場
合に二次抵抗測定器１２に信号を出力する判断器１５
と、三相電流が一つでもある値を越えたかどうかを判断
し、越えた場合に二次抵抗測定器１２に信号を出力する
判断器１６とを追加したものである。
【００２６】而して設定周波数指令器１３で図３（ａ）
のように設定周波数を変化させる。つまり第１の設定周
波数は、その設定周波数で得られた図３（ｂ）に示すよ
うに一次電圧が電源電圧未満になる設定周波数、第２の
設定周波数は、その設定周波数で得られた一次電圧が電
源電圧以上となるものである。ここで、第１の設定周波
数で誘導電動機ＩＭを駆動させて、励磁電流記憶器１４
でそのとき（ｔａ）の励磁電流を記憶させ、第２の設定
周波数で誘導電動機ＩＭを駆動する。そこで、誘導電動
機ＩＭの電源側を急に開路（ｔｂ）し、誘導電動機ＩＭ
の電源側開路からパルス電圧Ｖout の出力が停止するま
での減衰時間ｔ1 をパルス電圧Ｖout から求める。演算
器ｄは磁束指令値φを励磁電流記憶器１４で記憶された
励磁電流ｉ1dで除算し、そのた除算値Ｌ2 ’を演算器ｂ
に与える。演算器ｂは、開路直前の印加電圧Ｖ０を基準
電圧Ｖref で除算した除算値の対数演算値Ｋと前記減衰
時間ｔ1 とを乗算し、その乗算値で上記除算値Ｌ2 ’を
除算して二次抵抗ｒ2 の測定値を求める。演算器ｃは二
次抵抗ｒ2 の測定値を磁束指令値φで除算してすべり定
数Ｋｍを求めて乗算器８の乗算値を設定する。ここで、
トルク電流ｉ1qがある値を越えていると判断器１５が判
断した場合は、演算で求めたすべり定数Ｋｍを乗算器８
に設定せず、乗算器８の乗算の乗算値のままにしてお
く。また判断器１６が、三相電流の−つでもある値を越
えていると判断した場合、同様に、演算で求めたすべり
定数Ｋｍを乗算器８に設定せず、乗算器８の乗算値のま
まにしておく。つまりこれら判断器１５、１６が負荷検
出手段を構成する。
のように設定周波数を変化させる。つまり第１の設定周
波数は、その設定周波数で得られた図３（ｂ）に示すよ
うに一次電圧が電源電圧未満になる設定周波数、第２の
設定周波数は、その設定周波数で得られた一次電圧が電
源電圧以上となるものである。ここで、第１の設定周波
数で誘導電動機ＩＭを駆動させて、励磁電流記憶器１４
でそのとき（ｔａ）の励磁電流を記憶させ、第２の設定
周波数で誘導電動機ＩＭを駆動する。そこで、誘導電動
機ＩＭの電源側を急に開路（ｔｂ）し、誘導電動機ＩＭ
の電源側開路からパルス電圧Ｖout の出力が停止するま
での減衰時間ｔ1 をパルス電圧Ｖout から求める。演算
器ｄは磁束指令値φを励磁電流記憶器１４で記憶された
励磁電流ｉ1dで除算し、そのた除算値Ｌ2 ’を演算器ｂ
に与える。演算器ｂは、開路直前の印加電圧Ｖ０を基準
電圧Ｖref で除算した除算値の対数演算値Ｋと前記減衰
時間ｔ1 とを乗算し、その乗算値で上記除算値Ｌ2 ’を
除算して二次抵抗ｒ2 の測定値を求める。演算器ｃは二
次抵抗ｒ2 の測定値を磁束指令値φで除算してすべり定
数Ｋｍを求めて乗算器８の乗算値を設定する。ここで、
トルク電流ｉ1qがある値を越えていると判断器１５が判
断した場合は、演算で求めたすべり定数Ｋｍを乗算器８
に設定せず、乗算器８の乗算の乗算値のままにしてお
く。また判断器１６が、三相電流の−つでもある値を越
えていると判断した場合、同様に、演算で求めたすべり
定数Ｋｍを乗算器８に設定せず、乗算器８の乗算値のま
まにしておく。つまりこれら判断器１５、１６が負荷検
出手段を構成する。
【００２７】尚二次抵抗ｒ2 の代わりにそれに準ずる要
素を求めるようにしても良い。
素を求めるようにしても良い。
【００２８】
【発明の効果】請求項１の発明は、誘導電動機をインバ
ータにより制御し、誘導電動機の励磁分電圧とトルク分
電圧から求めた一次電圧によって電圧形インバータの指
令電圧を得るとともに、誘導電動機の一次電流から検出
される励磁電流及びトルク電流により一次周波数及び一
次電圧が制御され、一次抵抗の設定値と、励磁電流とト
ルク電流とを乗算して求められた値とから励磁分電圧を
求め、一次抵抗値の設定値とトルク電流とを乗算して求
められた乗算値と、磁束指令値と一次周波数とを乗算し
て求められた乗算値とからトルク分電圧を求め、励磁分
電圧とトルク分電圧から求めた一次電圧によって制御す
る誘導電動機のベクトル制御装置に用いられ、運転中の
誘導電動機の電源側を開路したときに誘導電動機の端子
間電圧が基準電圧に減衰するまでの時間を検出する手段
と、磁束指令値、励磁電流、減衰時間、開路直前の印加
電圧、基準電圧から二次抵抗又はそれに準ずる要素を求
める演算手段とを備え、第１の設定周波数で誘導電動機
を駆動してそのときの励磁電流を記憶し、その後、第２
の設定周波数で誘導電動機を駆動した後、誘導電動機の
電源側を開路して端子間電圧が基準電圧に減衰するまで
の時間を検出し、該検出時間と記憶していた励磁電流と
で二次抵抗又はそれに準ずる要素を求めるもので、第１
の設定周波数を、その設定周波数で得られた一次電圧が
電源電圧以下になる設定周波数とし、第２の設定周波数
は、第２の設定周波数で得られた一次電圧が電源電圧と
なる設定周波数としたので、一次電圧が飽和を起こさな
いので、正碓な励磁謁流を記憶することができ、正碓な
二次抵抗またはそれに準ずる要素を求めることができる
という効果を奏する。
ータにより制御し、誘導電動機の励磁分電圧とトルク分
電圧から求めた一次電圧によって電圧形インバータの指
令電圧を得るとともに、誘導電動機の一次電流から検出
される励磁電流及びトルク電流により一次周波数及び一
次電圧が制御され、一次抵抗の設定値と、励磁電流とト
ルク電流とを乗算して求められた値とから励磁分電圧を
求め、一次抵抗値の設定値とトルク電流とを乗算して求
められた乗算値と、磁束指令値と一次周波数とを乗算し
て求められた乗算値とからトルク分電圧を求め、励磁分
電圧とトルク分電圧から求めた一次電圧によって制御す
る誘導電動機のベクトル制御装置に用いられ、運転中の
誘導電動機の電源側を開路したときに誘導電動機の端子
間電圧が基準電圧に減衰するまでの時間を検出する手段
と、磁束指令値、励磁電流、減衰時間、開路直前の印加
電圧、基準電圧から二次抵抗又はそれに準ずる要素を求
める演算手段とを備え、第１の設定周波数で誘導電動機
を駆動してそのときの励磁電流を記憶し、その後、第２
の設定周波数で誘導電動機を駆動した後、誘導電動機の
電源側を開路して端子間電圧が基準電圧に減衰するまで
の時間を検出し、該検出時間と記憶していた励磁電流と
で二次抵抗又はそれに準ずる要素を求めるもので、第１
の設定周波数を、その設定周波数で得られた一次電圧が
電源電圧以下になる設定周波数とし、第２の設定周波数
は、第２の設定周波数で得られた一次電圧が電源電圧と
なる設定周波数としたので、一次電圧が飽和を起こさな
いので、正碓な励磁謁流を記憶することができ、正碓な
二次抵抗またはそれに準ずる要素を求めることができる
という効果を奏する。
【００２９】請求項２の発明は、誘導電動機をインバー
タにより制御し、誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電
圧から求めた一次電圧によって電圧形インバータの指令
電圧を得るとともに、誘導電動機の一次電流から検出さ
れる励磁電流及びトルク電流により一次周波数及び一次
電圧が制御され、一次抵抗の設定値と、励磁電流とトル
ク電流とを乗算して求められた値とから励磁分電圧を求
め、一次抵抗値の設定値とトルク電流とを乗算して求め
られた乗算値と、磁束指令値と一次周波数とを乗算して
求められた乗算値とからトルク分電圧を求め、励磁分電
圧とトルク分電圧から求めた一次電圧によって制御する
誘導電動機のベクトル制御装置に用いられ、運転中の誘
導電動機の電源側を開路したときに誘導電動機の端子間
電圧が基準電圧に減衰するまでの時間を検出する手段
と、磁束指令値、励磁電流、減衰時間、開路直前の印加
電圧、基準電圧から二次抵抗又はそれに準ずる要素を求
める演算手段とを備えるとともに、第１の設定周波数で
誘導電動機を駆動してそのときの励磁電流を記憶し、そ
の後、第２の設定周波数で誘導電動機を駆動した後、誘
導電動機の電源側を開路して端子間電圧が基準電圧に減
衰するまでの時間を検出し、該検出時間と記憶していた
励磁電流とで二次抵抗又はそれに準ずる要素を求め手段
と、誘導電動機に負荷が接続されているかどうかを検出
する負荷検出手段とを設けて、負荷が接続されていれば
二次抵抗又はそれに準ずる要素を設定しないので、二次
抵抗又はそれに準ずる要素を自動検出する際において、
誘導電動機に負荷が接続されているかどうかを検出でき
るので、誘導電動機の回転速度が遅くなることによる二
次抵抗及びそれに準ずる要素の演算誤差を無くすことが
できるという効果を奏する。
タにより制御し、誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電
圧から求めた一次電圧によって電圧形インバータの指令
電圧を得るとともに、誘導電動機の一次電流から検出さ
れる励磁電流及びトルク電流により一次周波数及び一次
電圧が制御され、一次抵抗の設定値と、励磁電流とトル
ク電流とを乗算して求められた値とから励磁分電圧を求
め、一次抵抗値の設定値とトルク電流とを乗算して求め
られた乗算値と、磁束指令値と一次周波数とを乗算して
求められた乗算値とからトルク分電圧を求め、励磁分電
圧とトルク分電圧から求めた一次電圧によって制御する
誘導電動機のベクトル制御装置に用いられ、運転中の誘
導電動機の電源側を開路したときに誘導電動機の端子間
電圧が基準電圧に減衰するまでの時間を検出する手段
と、磁束指令値、励磁電流、減衰時間、開路直前の印加
電圧、基準電圧から二次抵抗又はそれに準ずる要素を求
める演算手段とを備えるとともに、第１の設定周波数で
誘導電動機を駆動してそのときの励磁電流を記憶し、そ
の後、第２の設定周波数で誘導電動機を駆動した後、誘
導電動機の電源側を開路して端子間電圧が基準電圧に減
衰するまでの時間を検出し、該検出時間と記憶していた
励磁電流とで二次抵抗又はそれに準ずる要素を求め手段
と、誘導電動機に負荷が接続されているかどうかを検出
する負荷検出手段とを設けて、負荷が接続されていれば
二次抵抗又はそれに準ずる要素を設定しないので、二次
抵抗又はそれに準ずる要素を自動検出する際において、
誘導電動機に負荷が接続されているかどうかを検出でき
るので、誘導電動機の回転速度が遅くなることによる二
次抵抗及びそれに準ずる要素の演算誤差を無くすことが
できるという効果を奏する。
【００３０】請求項３及び請求項４の発明は請求項２の
実施態様であり、請求項２の発明と同様な効果を奏す
る。
実施態様であり、請求項２の発明と同様な効果を奏す
る。
【図１】本発明の一実施形態の全体構成図である。
【図２】同上の二次抵抗演算器の構成図である。
【図３】同上の設定周波数の設定説明図である。
【図４】本発明の基本例の全体構成図である。
【図５】同上の二次抵抗測定器の構成図である。
【図６】同上の端子電圧検出回路の動作説明図である。
【図７】同上の二次抵抗演算器の構成図である。
１ ベクトル演算装置 ２ インバータ ３ 座標変換器 ５ 電流検出器 ６ 座標変換器 ７ 遅延回路 ８ 乗算器 ９ 加算器 １０ 積分器 １１ インダクタンス同定器 １２ 二次抵抗測定器 １３ 設定周波数指令器 １４ 励磁電流記憶器 １５ 判断器 １６ 判断器 ＩＭ 誘導電動機
Claims (4)
- 【請求項１】誘導電動機をインバータにより制御し、誘
導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から求めた一次電
圧によって電圧形インバータの指令電圧を得るととも
に、誘導電動機の一次電流から検出される励磁電流及び
トルク電流により一次周波数及び一次電圧が制御され、
一次抵抗の設定値と、励磁電流とトルク電流とを乗算し
て求められた値とから励磁分電圧を求め、一次抵抗値の
設定値とトルク電流とを乗算して求められた乗算値と、
磁束指令値と一次周波数とを乗算して求められた乗算値
とからトルク分電圧を求め、励磁分電圧とトルク分電圧
から求めた一次電圧によって制御する誘導電動機のベク
トル制御装置に用いられ、運転中の誘導電動機の電源側
を開路したときに誘導電動機の端子間電圧が基準電圧に
減衰するまでの時間を検出する手段と、磁束指令値、励
磁電流、減衰時間、開路直前の印加電圧、基準電圧から
二次抵抗又はそれに準ずる要素を求める演算手段とを備
え、第１の設定周波数で誘導電動機を駆動してそのとき
の励磁電流を記憶し、その後、第２の設定周波数で誘導
電動機を駆動した後、誘導電動機の電源側を開路して端
子間電圧が基準電圧に減衰するまでの時間を検出し、該
検出時間と記憶していた励磁電流とで二次抵抗又はそれ
に準ずる要素を求めるもので、第１の設定周波数を、そ
の設定周波数で得られた一次電圧が電源電圧以下になる
設定周波数とし、第２の設定周波数は、第２の設定周波
数で得られた一次電圧が電源電圧となる設定周波数とし
たことを特徴とする誘導電動機のベクトル制御方法。 - 【請求項２】誘導電動機をインバータにより制御し、誘
導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から求めた一次電
圧によって電圧形インバータの指令電圧を得るととも
に、誘導電動機の一次電流から検出される励磁電流及び
トルク電流により一次周波数及び一次電圧が制御され、
一次抵抗の設定値と、励磁電流とトルク電流とを乗算し
て求められた値とから励磁分電圧を求め、一次抵抗値の
設定値とトルク電流とを乗算して求められた乗算値と、
磁束指令値と一次周波数とを乗算して求められた乗算値
とからトルク分電圧を求め、励磁分電圧とトルク分電圧
から求めた一次電圧によって制御する誘導電動機のベク
トル制御装置に用いられ、運転中の誘導電動機の電源側
を開路したときに誘導電動機の端子間電圧が基準電圧に
減衰するまでの時間を検出する手段と、磁束指令値、励
磁電流、減衰時間、開路直前の印加電圧、基準電圧から
二次抵抗又はそれに準ずる要素を求める演算手段とを備
えるとともに、第１の設定周波数で誘導電動機を駆動し
てそのときの励磁電流を記憶し、その後、第２の設定周
波数で誘導電動機を駆動した後、誘導電動機の電源側を
開路して端子間電圧が基準電圧に減衰するまでの時間を
検出し、該検出時間と記憶していた励磁電流とで二次抵
抗又はそれに準ずる要素を求め手段と、誘導電動機に負
荷が接続されているかどうかを検出する負荷検出手段と
を設けて、負荷が接続されていれば二次抵抗及びそれに
準ずる要素を設定しないことを特徴とする誘導電動機の
ベクトル制御装置。 - 【請求項３】前記負荷検出手段が、一次電流で負荷を検
出することを特徴とする請求項２記載の誘導電動機のベ
クトル制御装置。 - 【請求項４】負荷検出手段が、トルク電流で負荷を検出
することを特徴とする請求項２記載の誘導電動機のベク
トル制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07178929A JP3121525B2 (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 誘導電動機のベクトル制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07178929A JP3121525B2 (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 誘導電動機のベクトル制御方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0937599A true JPH0937599A (ja) | 1997-02-07 |
| JP3121525B2 JP3121525B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=16057117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07178929A Expired - Fee Related JP3121525B2 (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 誘導電動機のベクトル制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3121525B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108196121A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-06-22 | 天津瑞能电气有限公司 | 一种智能微电网动态频率检测方法 |
-
1995
- 1995-07-14 JP JP07178929A patent/JP3121525B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108196121A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-06-22 | 天津瑞能电气有限公司 | 一种智能微电网动态频率检测方法 |
| CN108196121B (zh) * | 2018-01-16 | 2020-05-19 | 天津瑞能电气有限公司 | 一种智能微电网动态频率检测方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3121525B2 (ja) | 2001-01-09 |
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