JPH10229687A - 誘導電動機の可変速制御装置 - Google Patents
誘導電動機の可変速制御装置Info
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- JPH10229687A JPH10229687A JP9030155A JP3015597A JPH10229687A JP H10229687 A JPH10229687 A JP H10229687A JP 9030155 A JP9030155 A JP 9030155A JP 3015597 A JP3015597 A JP 3015597A JP H10229687 A JPH10229687 A JP H10229687A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
- H02P21/08—Indirect field-oriented control; Rotor flux feed-forward control
- H02P21/09—Field phase angle calculation based on rotor voltage equation by adding slip frequency and speed proportional frequency
Abstract
(57)【要約】
【課題】 速度センサのない交流電動機における磁束の
推定演算誤差を簡単に求められるようにし、この誤差を
補正することで良好な制御を可能とする。 【解決手段】 電力変換回路１を介して誘導電動機２を
可変速制御する際、例えば磁化電流指令に交流信号を加
算することで電動機磁束を変調し、これにより引き起こ
される電圧，電流または磁束の変化分のうちの少なくと
も１種類から、例えば電動機のすべり周波数に依存する
成分を抽出手段５０により抽出し、その出力にもとづき
電動機に供給する電圧または電流の大きさ等を調節手段
５１，制御手段３を介して制御することで、掲記課題の
達成を図る。
推定演算誤差を簡単に求められるようにし、この誤差を
補正することで良好な制御を可能とする。 【解決手段】 電力変換回路１を介して誘導電動機２を
可変速制御する際、例えば磁化電流指令に交流信号を加
算することで電動機磁束を変調し、これにより引き起こ
される電圧，電流または磁束の変化分のうちの少なくと
も１種類から、例えば電動機のすべり周波数に依存する
成分を抽出手段５０により抽出し、その出力にもとづき
電動機に供給する電圧または電流の大きさ等を調節手段
５１，制御手段３を介して制御することで、掲記課題の
達成を図る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、誘導電動機（単
に電動機または誘導機ともいう）等を可変速制御するた
めの可変速制御装置に関する。
に電動機または誘導機ともいう）等を可変速制御するた
めの可変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の誘導電動機駆動装置は、電動機の
磁束軸方向とこれに直交するトルク軸方向の回転座標上
で電圧または電流を制御して、電動機の磁束とトルクを
制御するために、電動機に速度センサを取り付けるか、
または電動機に印加される電圧および電流から電動機の
磁束位置を推定演算している（例えば、電気学会誌、１
０８巻２号、ｐｐ１４２〜１４６「センサレスベクトル
制御インバータ」の記載参照）。つまり、電動機に速度
センサを取り付けられない場合や、速度センサのない安
価な電動機を使用する場合には、後者のように電圧・電
流から電動機の磁束位置を推定演算するようにしている
のが、普通である。
磁束軸方向とこれに直交するトルク軸方向の回転座標上
で電圧または電流を制御して、電動機の磁束とトルクを
制御するために、電動機に速度センサを取り付けるか、
または電動機に印加される電圧および電流から電動機の
磁束位置を推定演算している（例えば、電気学会誌、１
０８巻２号、ｐｐ１４２〜１４６「センサレスベクトル
制御インバータ」の記載参照）。つまり、電動機に速度
センサを取り付けられない場合や、速度センサのない安
価な電動機を使用する場合には、後者のように電圧・電
流から電動機の磁束位置を推定演算するようにしている
のが、普通である。
【０００３】その従来例を図１６に示す。同図におい
て、１は電力変換回路、２は誘導電動機（ＩＭ）、６は
電圧指令値演算回路、８，１１は座標変換回路、１２は
積分器、２１は電流検出器である。すなわち、積分器１
２において一次角周波数指令値ω1 * から磁束位置θ*
を求め、座標変換回路１１にてこれを用い、電流検出器
２１により検出される電流値を、回転座標上の電流値ｉ
M ，ｉT に変換する。電圧指令値演算回路６はこの座標
変換回路１１からの出力，一次角周波数指令値ω1 * よ
り電圧指令値ｖM * ，ｖT * を求める。座標変換回路８
はこの電圧指令値演算回路６からの出力ｖM *，ｖT *
を電圧指令ｖ1 * に変換し、これによって電力変換回路
１を制御することで誘導電動機２を駆動する。
て、１は電力変換回路、２は誘導電動機（ＩＭ）、６は
電圧指令値演算回路、８，１１は座標変換回路、１２は
積分器、２１は電流検出器である。すなわち、積分器１
２において一次角周波数指令値ω1 * から磁束位置θ*
を求め、座標変換回路１１にてこれを用い、電流検出器
２１により検出される電流値を、回転座標上の電流値ｉ
M ，ｉT に変換する。電圧指令値演算回路６はこの座標
変換回路１１からの出力，一次角周波数指令値ω1 * よ
り電圧指令値ｖM * ，ｖT * を求める。座標変換回路８
はこの電圧指令値演算回路６からの出力ｖM *，ｖT *
を電圧指令ｖ1 * に変換し、これによって電力変換回路
１を制御することで誘導電動機２を駆動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、速度センサの
ない誘導電動機の駆動装置においては、磁束位置の推定
に誤差を生じ動作点がずれることがある。特に、一次周
波数が低くなる運転領域ではこの傾向が顕著となる。し
たがって、この発明の課題は動作点のずれに応じて変化
する誤差信号を求められるようにし、その誤差信号にも
とづいて動作点のずれを修正して良好な制御を実現する
ことにある。
ない誘導電動機の駆動装置においては、磁束位置の推定
に誤差を生じ動作点がずれることがある。特に、一次周
波数が低くなる運転領域ではこの傾向が顕著となる。し
たがって、この発明の課題は動作点のずれに応じて変化
する誤差信号を求められるようにし、その誤差信号にも
とづいて動作点のずれを修正して良好な制御を実現する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、請求項１の発明では誘導電動機に電圧，電流を
供給する供給手段と、その供給する電圧または電流を制
御する制御手段とを備えた誘導電動機の可変速制御装置
において、前記誘導電動機の磁束に過渡現象を発生させ
る変調手段と、その過渡現象によって引き起こされる電
圧または電流もしくは磁束の変化分のうちの少なくとも
１つから誘導電動機のすべり周波数または回転速度に依
存する成分を抽出する抽出手段とを設け、この抽出手段
からの出力にもとづき前記制御手段の操作量を決定する
ようにしている。
るため、請求項１の発明では誘導電動機に電圧，電流を
供給する供給手段と、その供給する電圧または電流を制
御する制御手段とを備えた誘導電動機の可変速制御装置
において、前記誘導電動機の磁束に過渡現象を発生させ
る変調手段と、その過渡現象によって引き起こされる電
圧または電流もしくは磁束の変化分のうちの少なくとも
１つから誘導電動機のすべり周波数または回転速度に依
存する成分を抽出する抽出手段とを設け、この抽出手段
からの出力にもとづき前記制御手段の操作量を決定する
ようにしている。
【０００６】上記請求項１の発明では、前記変調手段は
誘導電動機の回転磁束と同期した回転座標上における磁
束に対して交流的な変化を生じさせるものであり、前記
抽出手段は前記磁束の交流的変化の方向と直交する方向
に発生する電圧または電流もしくは磁束の変化のうちの
少なくとも１つから誘導電動機のすべり周波数に依存す
る成分を抽出するものであることができ（請求項２の発
明）、または、前記変調手段は誘導電動機の固定子座標
上における磁束に対して交流的な変化を生じさせるもの
であり、前記抽出手段は前記磁束の交流的変化の方向と
直交する方向に発生する電圧または電流もしくは磁束の
変化のうちの少なくとも１つから誘導電動機の回転速度
に依存する成分を抽出するものであることができる（請
求項３の発明）。上記請求項１〜３の発明では、前記制
御手段の操作量は、誘導電動機に供給する電圧または電
流の大きさもしくは位相であることができ（請求項４の
発明）、または誘導電動機に供給する電圧または電流の
周波数であることができる（請求項５の発明）。
誘導電動機の回転磁束と同期した回転座標上における磁
束に対して交流的な変化を生じさせるものであり、前記
抽出手段は前記磁束の交流的変化の方向と直交する方向
に発生する電圧または電流もしくは磁束の変化のうちの
少なくとも１つから誘導電動機のすべり周波数に依存す
る成分を抽出するものであることができ（請求項２の発
明）、または、前記変調手段は誘導電動機の固定子座標
上における磁束に対して交流的な変化を生じさせるもの
であり、前記抽出手段は前記磁束の交流的変化の方向と
直交する方向に発生する電圧または電流もしくは磁束の
変化のうちの少なくとも１つから誘導電動機の回転速度
に依存する成分を抽出するものであることができる（請
求項３の発明）。上記請求項１〜３の発明では、前記制
御手段の操作量は、誘導電動機に供給する電圧または電
流の大きさもしくは位相であることができ（請求項４の
発明）、または誘導電動機に供給する電圧または電流の
周波数であることができる（請求項５の発明）。
【０００７】また、請求項６の発明では、誘導電動機の
一次電流を、誘導電動機の磁束軸（Ｍ軸）方向の成分
（磁化電流成分）とこれに直交する軸（Ｔ軸）方向の成
分（トルク電流成分）とに分解して出力するベクトル回
転器と、これらの各成分に基づき所定の制御演算を行な
い、それぞれを独立に調節して少なくとも電動機トルク
を制御するために、一次角周波数の積分により磁束軸位
置を求める磁束位置演算手段とを備え、電力変換回路を
介して駆動される誘導電動機の可変速制御装置におい
て、交流信号発生回路と、その発生した交流信号を磁化
電流の指令値に加算する加算器と、誘導電動機の電圧を
検出する電圧検出回路と、電圧検出値と電流検出値とか
ら誘起電圧を演算する誘起電圧演算回路と、この誘起電
圧と磁化電流または前記交流信号を入力として誘導電動
機の実際の磁束ベクトルと前記磁束位置演算手段による
座標軸の向きの不一致に起因する誤差信号を演算する誤
差信号演算回路とを設けるようにしている。
一次電流を、誘導電動機の磁束軸（Ｍ軸）方向の成分
（磁化電流成分）とこれに直交する軸（Ｔ軸）方向の成
分（トルク電流成分）とに分解して出力するベクトル回
転器と、これらの各成分に基づき所定の制御演算を行な
い、それぞれを独立に調節して少なくとも電動機トルク
を制御するために、一次角周波数の積分により磁束軸位
置を求める磁束位置演算手段とを備え、電力変換回路を
介して駆動される誘導電動機の可変速制御装置におい
て、交流信号発生回路と、その発生した交流信号を磁化
電流の指令値に加算する加算器と、誘導電動機の電圧を
検出する電圧検出回路と、電圧検出値と電流検出値とか
ら誘起電圧を演算する誘起電圧演算回路と、この誘起電
圧と磁化電流または前記交流信号を入力として誘導電動
機の実際の磁束ベクトルと前記磁束位置演算手段による
座標軸の向きの不一致に起因する誤差信号を演算する誤
差信号演算回路とを設けるようにしている。
【０００８】さらに、請求項７の発明では、誘導電動機
の一次電流を、誘導電動機の磁束軸（Ｍ軸）方向の成分
（磁化電流成分）とこれに直交する軸（Ｔ軸）方向の成
分（トルク電流成分）とに分解して出力するベクトル回
転器と、これらの各成分に基づき所定の制御演算を行な
い、それぞれを独立に調節して少なくとも電動機トルク
を制御するために、一次角周波数の積分により磁束軸位
置を求める磁束位置演算手段とを備え、電力変換回路を
介して駆動される誘導電動機の可変速制御装置におい
て、交流信号発生回路と、その発生した交流信号を磁化
電流の指令値に加算する加算器と、トルク電流と磁化電
流または前記交流信号を入力として誘導電動機の実際の
磁束ベクトルと前記磁束位置演算手段による座標軸の向
きの不一致に起因する誤差信号を演算する誤差信号演算
回路とを設けるようにしている。
の一次電流を、誘導電動機の磁束軸（Ｍ軸）方向の成分
（磁化電流成分）とこれに直交する軸（Ｔ軸）方向の成
分（トルク電流成分）とに分解して出力するベクトル回
転器と、これらの各成分に基づき所定の制御演算を行な
い、それぞれを独立に調節して少なくとも電動機トルク
を制御するために、一次角周波数の積分により磁束軸位
置を求める磁束位置演算手段とを備え、電力変換回路を
介して駆動される誘導電動機の可変速制御装置におい
て、交流信号発生回路と、その発生した交流信号を磁化
電流の指令値に加算する加算器と、トルク電流と磁化電
流または前記交流信号を入力として誘導電動機の実際の
磁束ベクトルと前記磁束位置演算手段による座標軸の向
きの不一致に起因する誤差信号を演算する誤差信号演算
回路とを設けるようにしている。
【０００９】また、請求項８の発明では、誘導電動機の
一次電流を、誘導電動機の磁束軸（Ｍ軸）方向の成分
（磁化電流成分）とこれに直交する軸（Ｔ軸）方向の成
分（トルク電流成分）とに分解して出力するベクトル回
転器と、これらの各成分に基づき所定の制御演算を行な
い、それぞれを独立に調節して少なくとも電動機トルク
を制御するために、一次角周波数の積分により磁束軸位
置を求める磁束位置演算手段とを備え、電力変換回路を
介して駆動される誘導電動機の可変速制御装置におい
て、交流信号発生回路と、その発生した交流信号を磁化
電流の指令値に加算する加算器と、前記交流信号によっ
て変動する磁束に対応する電圧分をＴ軸の電圧指令値に
加算する演算回路と、トルク電流と磁化電流または前記
交流信号を入力として誘導電動機の実際の磁束ベクトル
と前記磁束位置演算手段による座標軸の向きの不一致に
起因する誤差信号を演算する誤差信号演算回路とを設け
るようにしている。
一次電流を、誘導電動機の磁束軸（Ｍ軸）方向の成分
（磁化電流成分）とこれに直交する軸（Ｔ軸）方向の成
分（トルク電流成分）とに分解して出力するベクトル回
転器と、これらの各成分に基づき所定の制御演算を行な
い、それぞれを独立に調節して少なくとも電動機トルク
を制御するために、一次角周波数の積分により磁束軸位
置を求める磁束位置演算手段とを備え、電力変換回路を
介して駆動される誘導電動機の可変速制御装置におい
て、交流信号発生回路と、その発生した交流信号を磁化
電流の指令値に加算する加算器と、前記交流信号によっ
て変動する磁束に対応する電圧分をＴ軸の電圧指令値に
加算する演算回路と、トルク電流と磁化電流または前記
交流信号を入力として誘導電動機の実際の磁束ベクトル
と前記磁束位置演算手段による座標軸の向きの不一致に
起因する誤差信号を演算する誤差信号演算回路とを設け
るようにしている。
【００１０】請求項６ないし８に記載の発明では、前記
誤差信号演算回路によって演算される誤差信号を入力と
してＴ軸の電圧補正値を演算する調節回路と、このＴ軸
の電圧補正値をＴ軸の電圧指令値に加算する他の加算器
とを付加し、誘導電動機の実際の磁束ベクトルと前記磁
束位置演算手段による座標軸の向きの不一致に起因する
誤差信号の修正を行なうことができる（請求項９の発
明）。また、請求項１ないし９に記載の発明では、磁束
を変調する周波数を誘導電動機の二次回路のカットオフ
周波数近傍以下に設定することができる（請求項１０の
発明）。
誤差信号演算回路によって演算される誤差信号を入力と
してＴ軸の電圧補正値を演算する調節回路と、このＴ軸
の電圧補正値をＴ軸の電圧指令値に加算する他の加算器
とを付加し、誘導電動機の実際の磁束ベクトルと前記磁
束位置演算手段による座標軸の向きの不一致に起因する
誤差信号の修正を行なうことができる（請求項９の発
明）。また、請求項１ないし９に記載の発明では、磁束
を変調する周波数を誘導電動機の二次回路のカットオフ
周波数近傍以下に設定することができる（請求項１０の
発明）。
【００１１】発明の実施の形態を説明する前にその作用
原理について説明する。一般に、回転座標上（Ｍ−Ｔ
軸）から観測される誘導電動機の電圧方程式は、次の数
１に示す（１）式で表わされる。
原理について説明する。一般に、回転座標上（Ｍ−Ｔ
軸）から観測される誘導電動機の電圧方程式は、次の数
１に示す（１）式で表わされる。
【数１】
【００１２】（１）式の第１，第２行より、Ｍ軸電圧ｖ
M ，Ｔ軸電圧ｖT は、次の（２）’式，（３）’式のよ
うに示され、 ｖM ＝（Ｒ1 ＋ｐＬσ）ｉM −ω1 ＬσｉT ＋ｐφ2M−ω1 φ2T…（２）’ ｖT ＝（Ｒ1 ＋ｐＬσ）ｉT ＋ω1 ＬσｉM ＋ω1 φ2M＋ｐφ2T…（３）’ これらの式より、誘起電圧ｅM ，ｅT は、次の（２）
式，（３）式のように表わされる。 ｅM ＝ｐφ2M−ω1 φ2T …（２） ｅT ＝ω1 φ2M＋ｐφ2T …（３）
M ，Ｔ軸電圧ｖT は、次の（２）’式，（３）’式のよ
うに示され、 ｖM ＝（Ｒ1 ＋ｐＬσ）ｉM −ω1 ＬσｉT ＋ｐφ2M−ω1 φ2T…（２）’ ｖT ＝（Ｒ1 ＋ｐＬσ）ｉT ＋ω1 ＬσｉM ＋ω1 φ2M＋ｐφ2T…（３）’ これらの式より、誘起電圧ｅM ，ｅT は、次の（２）
式，（３）式のように表わされる。 ｅM ＝ｐφ2M−ω1 φ2T …（２） ｅT ＝ω1 φ2M＋ｐφ2T …（３）
【００１３】上記φ2Mに交流信号φ2MACを加算して磁束
の変調を行なった場合、ｅT は次の（４）式で表わされ
る。 ｅT ＝ω1 （φ2M＋φ2MAC）＋ｐφ2T …（４） また、（１）式の第４行より、ｐφ2Tは次の数２のよう
な（５）式で表わされる。
の変調を行なった場合、ｅT は次の（４）式で表わされ
る。 ｅT ＝ω1 （φ2M＋φ2MAC）＋ｐφ2T …（４） また、（１）式の第４行より、ｐφ2Tは次の数２のよう
な（５）式で表わされる。
【数２】
【００１４】ここで、動作点にずれがない場合の磁束ベ
クトル図は図１４のようになり、 φ2T＝０，ωS ＝Ｒ2 ｉT ／φ2M …（６） となるが、動作点にずれがある場合の磁束ベクトル図は
図１５のようになり、 φ2T≠０，ωS ≠Ｒ2 ｉT ／φ2M …（７） となる。なお、図１４，図１５のＭ−Ｔ軸は制御系によ
って決められる座標軸、Ｍ’−Ｔ’軸は電動機の実際の
磁束ベクトルの方向に基づく座標軸を示す。
クトル図は図１４のようになり、 φ2T＝０，ωS ＝Ｒ2 ｉT ／φ2M …（６） となるが、動作点にずれがある場合の磁束ベクトル図は
図１５のようになり、 φ2T≠０，ωS ≠Ｒ2 ｉT ／φ2M …（７） となる。なお、図１４，図１５のＭ−Ｔ軸は制御系によ
って決められる座標軸、Ｍ’−Ｔ’軸は電動機の実際の
磁束ベクトルの方向に基づく座標軸を示す。
【００１５】さらに、磁束を交流信号で変調している場
合はｐφ2M≠０であるから、ｐφ2Tには（ωS −Ｒ2 ｉ
T ／φ2M）に依存した成分が表われる。これは、ｐφ2T
がすべり周波数ωS の制御誤差に依存する誤差信号とな
っていることを意味する。また、上記（４）式の右辺に
おいては、磁束の変調分φ2MACを除けばｐφ2Tのみが交
流量であるため、交流抽出等の演算により分離して取り
出すことができる。以上のことから、回転座標上で二次
磁束を変調すると、すべり周波数に依存する誤差信号ε
（ｐφ2Tに比例する）が得られることが分かる（請求項
２相当）。そこで、この誤差信号を利用して電圧，電流
または周波数を調節してやれば、動作点のずれがなくな
り、制御誤差のない状態に戻すことができる（請求項
４，５相当）。
合はｐφ2M≠０であるから、ｐφ2Tには（ωS −Ｒ2 ｉ
T ／φ2M）に依存した成分が表われる。これは、ｐφ2T
がすべり周波数ωS の制御誤差に依存する誤差信号とな
っていることを意味する。また、上記（４）式の右辺に
おいては、磁束の変調分φ2MACを除けばｐφ2Tのみが交
流量であるため、交流抽出等の演算により分離して取り
出すことができる。以上のことから、回転座標上で二次
磁束を変調すると、すべり周波数に依存する誤差信号ε
（ｐφ2Tに比例する）が得られることが分かる（請求項
２相当）。そこで、この誤差信号を利用して電圧，電流
または周波数を調節してやれば、動作点のずれがなくな
り、制御誤差のない状態に戻すことができる（請求項
４，５相当）。
【００１６】次に、磁束を変調する具体的な手段とし
て、例えばＭ軸電流指令値に交流信号ΔｉM * ＝ｉMdｓ
ｉｎωd ｔ（ｉMdはΔｉM * の振幅，ωd は角周波数）
を加算し、電流調節器によってＭ軸電流実際値が指令値
に一致するように、制御を行なう場合を考える。このと
き、 ｉM ＝ｉM * ＋ｉMdｓｉｎωd ｔ …（８） となるから、二次磁束φ2Mは次式のようになる。 φ2M＝φ2M0 ＋φ2Md ｓｉｎ（ωd ｔ−θd ） …（９） ただし、 φ2Md ＝ＬM ｉMd／｛１＋（ωd τ2 ）2 ｝1/2 θd ＝ｔａｎ-1（ωd τ2 ） である。上式より、変調周波数ωd の周波数が二次回路
のカットオフ周波数１／τ2 に比較して高すぎると、磁
束変調分の振幅が減衰して十分な変調が掛けられないこ
とになる。これを防ぐためには、ωd を１／τ2 付近以
下に設定する必要がある（請求項１０相当）。
て、例えばＭ軸電流指令値に交流信号ΔｉM * ＝ｉMdｓ
ｉｎωd ｔ（ｉMdはΔｉM * の振幅，ωd は角周波数）
を加算し、電流調節器によってＭ軸電流実際値が指令値
に一致するように、制御を行なう場合を考える。このと
き、 ｉM ＝ｉM * ＋ｉMdｓｉｎωd ｔ …（８） となるから、二次磁束φ2Mは次式のようになる。 φ2M＝φ2M0 ＋φ2Md ｓｉｎ（ωd ｔ−θd ） …（９） ただし、 φ2Md ＝ＬM ｉMd／｛１＋（ωd τ2 ）2 ｝1/2 θd ＝ｔａｎ-1（ωd τ2 ） である。上式より、変調周波数ωd の周波数が二次回路
のカットオフ周波数１／τ2 に比較して高すぎると、磁
束変調分の振幅が減衰して十分な変調が掛けられないこ
とになる。これを防ぐためには、ωd を１／τ2 付近以
下に設定する必要がある（請求項１０相当）。
【００１７】次に、（９）式を（３）式に代入すると、
逆起電圧のＴ軸成分ｅT は、次式のようになる。 ｅT ＝ω1 ｛φ2M0 ＋φ2Md ｓｉｎ（ωd ｔ−θd ）｝＋ｐφ2T…（１０） ここで、制御演算の誤差により動作点にずれのある、図
１５のような場合を考える。つまり、動作点にずれがあ
ると磁束の向きがＭ軸に一致しないので、φ2Mは直流誤
差を持ち、なおかつｐφ2T≠０となる。いま、φ2Mの誤
差をΔφ2Mとすると、φ2Mは次式で表わされる。 φ2M＝φ2M0 ＋φ2Md ｓｉｎ（ωd ｔ−θd ）＋Δφ2M …（１１） これを（３）式に代入すると、ｅT は次式となる。 ｅT ＝ω1 ｛φ2M0 ＋φ2Md ｓｉｎ（ωd ｔ−θd ）｝＋ω1 Δφ2M＋ｐφ2T …（１２）
逆起電圧のＴ軸成分ｅT は、次式のようになる。 ｅT ＝ω1 ｛φ2M0 ＋φ2Md ｓｉｎ（ωd ｔ−θd ）｝＋ｐφ2T…（１０） ここで、制御演算の誤差により動作点にずれのある、図
１５のような場合を考える。つまり、動作点にずれがあ
ると磁束の向きがＭ軸に一致しないので、φ2Mは直流誤
差を持ち、なおかつｐφ2T≠０となる。いま、φ2Mの誤
差をΔφ2Mとすると、φ2Mは次式で表わされる。 φ2M＝φ2M0 ＋φ2Md ｓｉｎ（ωd ｔ−θd ）＋Δφ2M …（１１） これを（３）式に代入すると、ｅT は次式となる。 ｅT ＝ω1 ｛φ2M0 ＋φ2Md ｓｉｎ（ωd ｔ−θd ）｝＋ω1 Δφ2M＋ｐφ2T …（１２）
【００１８】このように、ｅT には制御誤差による成分
ｐφ2Tが含まれる。この成分は交流信号ΔｉM * を磁化
電流指令値に加算することによって得られる変調分であ
り、交流量である。その他の項は直流量である。したが
って、交流分の抽出と検波等の手段を用いることによ
り、抽出することが可能である。以上のことから、電動
機の実際の磁束ベクトルと座標軸の向きの不一致に起因
する誤差信号ε（ｐφ2Tに比例）を得ることができる
（請求項６相当）。
ｐφ2Tが含まれる。この成分は交流信号ΔｉM * を磁化
電流指令値に加算することによって得られる変調分であ
り、交流量である。その他の項は直流量である。したが
って、交流分の抽出と検波等の手段を用いることによ
り、抽出することが可能である。以上のことから、電動
機の実際の磁束ベクトルと座標軸の向きの不一致に起因
する誤差信号ε（ｐφ2Tに比例）を得ることができる
（請求項６相当）。
【００１９】ところで、トルク電流ｉT はＴ軸電圧ｖT
と誘起電圧ｅT との差によって流れる。ここで、Ｔ軸電
圧指令値ｖT * を次の（１３）式のように与える場合に
ついて考える。 ｖT * ＝（Ｒ1 ＋ｐＬσ）ｉT −ω1 ＬσｉM −ω1 φ2M0 …（１３） このとき、トルク電流は、 ｉT ＝（ｖT −ｅT ）／（Ｒ1 ＋ｐＬσ） ＝｛ω1 φ2Md ｓｉｎ（ωd ｔ−θd ）−ω1 Δφ2M−ｐφ2T｝／（Ｒ1 ＋ｐＬσ） …（１４） となり、制御誤差に起因する項ｐφ2Tが含まれる。上記
（１４）式から、ΔｉM * による磁束変動分φ2Md ｓｉ
ｎ（ωd ｔ−θd）による項を差し引けば、交流成分は
ｐφ2Tだけとなるため、この成分を抽出することで誤差
信号εを得ることができる（請求項７相当）。
と誘起電圧ｅT との差によって流れる。ここで、Ｔ軸電
圧指令値ｖT * を次の（１３）式のように与える場合に
ついて考える。 ｖT * ＝（Ｒ1 ＋ｐＬσ）ｉT −ω1 ＬσｉM −ω1 φ2M0 …（１３） このとき、トルク電流は、 ｉT ＝（ｖT −ｅT ）／（Ｒ1 ＋ｐＬσ） ＝｛ω1 φ2Md ｓｉｎ（ωd ｔ−θd ）−ω1 Δφ2M−ｐφ2T｝／（Ｒ1 ＋ｐＬσ） …（１４） となり、制御誤差に起因する項ｐφ2Tが含まれる。上記
（１４）式から、ΔｉM * による磁束変動分φ2Md ｓｉ
ｎ（ωd ｔ−θd）による項を差し引けば、交流成分は
ｐφ2Tだけとなるため、この成分を抽出することで誤差
信号εを得ることができる（請求項７相当）。
【００２０】ΔｉM * による磁束変動分φ2Md ｓｉｎ
（ωd ｔ−θd ）による項を差し引く代わりに、Ｔ軸電
圧指令値を次の（１５）式のように与えると、 ｖT * ＝（Ｒ1 ＋ｐＬσ）ｉT −ω1 ＬσｉM ＋ω1 ｛φ2M0 ＋φ2Md ｓｉｎ（ωd ｔ−θd ）｝ …（１５） トルク電流は、 ｉT ＝（ｖT −ｅT ）／（Ｒ1 ＋ｐＬσ） ＝（−ω1 Δφ2M−ｐφ2T）／（Ｒ1 ＋ｐＬσ） …（１６） となる。この場合、ｉT の交流成分は制御誤差に比例す
る項ｐφ2Tのみとなり、この成分を抽出することで誤差
信号εを得ることができる（請求項８相当）。以上のよ
うにして得られる誤差信号εを用いてＴ軸電圧を調節し
てやれば、トルク電流が適切に調整され動作点のずれが
解消される結果、実際の磁束と座標軸のずれが解消され
て制御誤差のない状態にすることができる（請求項９相
当）。
（ωd ｔ−θd ）による項を差し引く代わりに、Ｔ軸電
圧指令値を次の（１５）式のように与えると、 ｖT * ＝（Ｒ1 ＋ｐＬσ）ｉT −ω1 ＬσｉM ＋ω1 ｛φ2M0 ＋φ2Md ｓｉｎ（ωd ｔ−θd ）｝ …（１５） トルク電流は、 ｉT ＝（ｖT −ｅT ）／（Ｒ1 ＋ｐＬσ） ＝（−ω1 Δφ2M−ｐφ2T）／（Ｒ1 ＋ｐＬσ） …（１６） となる。この場合、ｉT の交流成分は制御誤差に比例す
る項ｐφ2Tのみとなり、この成分を抽出することで誤差
信号εを得ることができる（請求項８相当）。以上のよ
うにして得られる誤差信号εを用いてＴ軸電圧を調節し
てやれば、トルク電流が適切に調整され動作点のずれが
解消される結果、実際の磁束と座標軸のずれが解消され
て制御誤差のない状態にすることができる（請求項９相
当）。
【００２１】次に、固定子座標系で磁束の変調を行なう
場合について説明する。固定子座標上（α−β軸）から
観測される誘導機の電圧方程式は、次の数３で示す（１
７）式で表わされる。ここに、α軸は任意の静止座標
軸、β軸はα軸に直交する座標軸である。
場合について説明する。固定子座標上（α−β軸）から
観測される誘導機の電圧方程式は、次の数３で示す（１
７）式で表わされる。ここに、α軸は任意の静止座標
軸、β軸はα軸に直交する座標軸である。
【数３】 この場合の誘起電圧ｅα，ｅβは次式で表わされる。 ｅα＝ｐφ２α …（１８） ｅβ＝ｐφ２β …（１９）
【００２２】回転座標系の場合と同様にしてｐφ２βに
ついて解析すると、次の数４で示す（２０）式が得られ
る。同式より、ｐφ２βは回転速度に依存する誤差信号
となっていることが分かる。
ついて解析すると、次の数４で示す（２０）式が得られ
る。同式より、ｐφ２βは回転速度に依存する誤差信号
となっていることが分かる。
【数４】 ここで、φ２α，φ２βは回転座標系の場合と異なり交
流量であるが、一次角周波数が極めて小さい動作点にお
いては、直流量またはゆっくり変化する量とみなすこと
ができる。このとき、φ２αを少なくとも１種類以上の
周波数成分を持つ交流で変調すれば、（２０）式から回
転信号に依存する誤差信号のみが交流分として現れるこ
とになる。以上のことから、磁束を交流信号で変調すれ
ば、直交する座標の誘起電圧に回転速度に依存する誤差
信号が現れることが分かる（請求項３相当）。この請求
項３と先の請求項２より、請求項１を導出することがで
きる。また、上記誤差信号を利用して電圧，電流または
周波数を調節してやれば、動作点のずれが解消され、制
御誤差のない状態とすることができる（請求項４，５相
当）。
流量であるが、一次角周波数が極めて小さい動作点にお
いては、直流量またはゆっくり変化する量とみなすこと
ができる。このとき、φ２αを少なくとも１種類以上の
周波数成分を持つ交流で変調すれば、（２０）式から回
転信号に依存する誤差信号のみが交流分として現れるこ
とになる。以上のことから、磁束を交流信号で変調すれ
ば、直交する座標の誘起電圧に回転速度に依存する誤差
信号が現れることが分かる（請求項３相当）。この請求
項３と先の請求項２より、請求項１を導出することがで
きる。また、上記誤差信号を利用して電圧，電流または
周波数を調節してやれば、動作点のずれが解消され、制
御誤差のない状態とすることができる（請求項４，５相
当）。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の第１の実施の形
態（請求項２，４相当）を示すブロック図である。同図
において、１は電力変換回路、２は誘導機（ＩＭ）、３
は制御手段、４は変調手段、５はθ* 演算手段、５０は
抽出手段、５１は調節手段、８，１１は座標変換回路で
ある。すなわち、変調手段４と制御手段３により、誘導
機２の回転磁束と同期した回転座標上において磁束に交
流的な変化を生じさせるような電圧指令、または電流指
令を座標変換回路８に入力する。座標変換回路８は上記
電圧指令または電流指令を、磁束の位相角θ* にもとづ
き回転座標変換を行ない、固定子座標上の電圧指令値ｖ
* u,v,w または電流指令値ｉ* u,v,w を電力変換回路１
へ出力する。電力変換回路１は上記指令値に基づいて電
力変換を行ない、誘導機２を駆動する。
態（請求項２，４相当）を示すブロック図である。同図
において、１は電力変換回路、２は誘導機（ＩＭ）、３
は制御手段、４は変調手段、５はθ* 演算手段、５０は
抽出手段、５１は調節手段、８，１１は座標変換回路で
ある。すなわち、変調手段４と制御手段３により、誘導
機２の回転磁束と同期した回転座標上において磁束に交
流的な変化を生じさせるような電圧指令、または電流指
令を座標変換回路８に入力する。座標変換回路８は上記
電圧指令または電流指令を、磁束の位相角θ* にもとづ
き回転座標変換を行ない、固定子座標上の電圧指令値ｖ
* u,v,w または電流指令値ｉ* u,v,w を電力変換回路１
へ出力する。電力変換回路１は上記指令値に基づいて電
力変換を行ない、誘導機２を駆動する。
【００２４】固定子座標上で検出される誘導機２の電
圧，電流または磁束の検出値の少なくとも１種類が、座
標変換回路１１にて回転座標上の量に座標変換され、抽
出手段５０に入力される。抽出手段５０は磁束の交流的
な変化により発生する電圧，電流または磁束の変化分の
少なくとも１種類から、誘導機のすべり周波数に依存す
る成分を抽出し、誤差信号εとして出力する。調節手段
５１はこのεを入力として所定の制御演算を行ない、電
圧指令値ｖM * ，ｖT * または電流指令値ｉM *，ｉT
* を出力する。これは、制御手段３の入力として用いら
れる。図２は図１の変形例（請求項２，５相当）を示す
ブロック図である。図１との相違点は、調節手段５１が
周波数指令値ω1 * を出力し、これが制御手段３とθ*
演算手段５の入力となる点だけなので、詳細は省略す
る。
圧，電流または磁束の検出値の少なくとも１種類が、座
標変換回路１１にて回転座標上の量に座標変換され、抽
出手段５０に入力される。抽出手段５０は磁束の交流的
な変化により発生する電圧，電流または磁束の変化分の
少なくとも１種類から、誘導機のすべり周波数に依存す
る成分を抽出し、誤差信号εとして出力する。調節手段
５１はこのεを入力として所定の制御演算を行ない、電
圧指令値ｖM * ，ｖT * または電流指令値ｉM *，ｉT
* を出力する。これは、制御手段３の入力として用いら
れる。図２は図１の変形例（請求項２，５相当）を示す
ブロック図である。図１との相違点は、調節手段５１が
周波数指令値ω1 * を出力し、これが制御手段３とθ*
演算手段５の入力となる点だけなので、詳細は省略す
る。
【００２５】図３はこの発明の第２の実施の形態（請求
項３，４相当）を示すブロック図である。図１との相違
点は、変調手段４を座標変換回路８と電力変換回路１の
間に入れた点、固定子座標上で検出される誘導機２の電
圧，電流または磁束の検出値の少なくとも１種類を直接
抽出手段５０に入力している点、および抽出手段５０は
磁束の交流的変化により発生する電圧または電流もしく
は磁束の変化分の少なくとも１種類から、誘導機の回転
速度に依存する成分を抽出し、誤差信号εとして出力す
る点、などである。図４は図３の変形例（請求項３，５
相当）を示すブロック図である。図３との相違点は、調
節手段５１が周波数指令値ω1 * を出力し、これが制御
手段３とθ* 演算手段５の入力となる点だけなので、詳
細は省略する。
項３，４相当）を示すブロック図である。図１との相違
点は、変調手段４を座標変換回路８と電力変換回路１の
間に入れた点、固定子座標上で検出される誘導機２の電
圧，電流または磁束の検出値の少なくとも１種類を直接
抽出手段５０に入力している点、および抽出手段５０は
磁束の交流的変化により発生する電圧または電流もしく
は磁束の変化分の少なくとも１種類から、誘導機の回転
速度に依存する成分を抽出し、誤差信号εとして出力す
る点、などである。図４は図３の変形例（請求項３，５
相当）を示すブロック図である。図３との相違点は、調
節手段５１が周波数指令値ω1 * を出力し、これが制御
手段３とθ* 演算手段５の入力となる点だけなので、詳
細は省略する。
【００２６】図５はこの発明の第３の実施の形態（請求
項６相当）を示すブロック構成図である。交流信号発生
回路３３が発生する交流信号ΔｉM * は、加算器３４に
おいて演算回路３５からの出力である磁化電流指令値ｉ
M * に加算され、電流調節器３１に入力される。電流調
節器３１は加算器３４の出力と、磁化電流ｉM とが一致
するように調節演算を行なう。また、Ｔ軸電圧指令演算
回路３０ａは、先の（１３）式に基づきＴ軸電圧指令ｖ
T * を演算する。誤差信号演算回路４０ａは、（１）一
次角周波数指令値ω1 * 、（２）誘起電圧ｅT 、（３）
ΔｉM * または（ｉM −ｉM * ）、（４）ｉM またはΔ
ｉM * の４つの信号を入力として誤差信号εを出力す
る。
項６相当）を示すブロック構成図である。交流信号発生
回路３３が発生する交流信号ΔｉM * は、加算器３４に
おいて演算回路３５からの出力である磁化電流指令値ｉ
M * に加算され、電流調節器３１に入力される。電流調
節器３１は加算器３４の出力と、磁化電流ｉM とが一致
するように調節演算を行なう。また、Ｔ軸電圧指令演算
回路３０ａは、先の（１３）式に基づきＴ軸電圧指令ｖ
T * を演算する。誤差信号演算回路４０ａは、（１）一
次角周波数指令値ω1 * 、（２）誘起電圧ｅT 、（３）
ΔｉM * または（ｉM −ｉM * ）、（４）ｉM またはΔ
ｉM * の４つの信号を入力として誤差信号εを出力す
る。
【００２７】図１１に、誤差信号演算回路４０ａ（第１
の誤差信号演算回路）の具体例を示す。すなわち、交流
分抽出回路４１ａは演算回路４４ａが出力するｅTdの交
流分を抽出して出力し、交流分抽出回路４２ａはｉM ま
たはΔｉM * の交流分を抽出して出力する。検波回路４
３ａはこれら２つの交流分を入力として検波演算を行な
い、誤差信号εを出力する。なお、ΔｉM * はもともと
直流分を含まないので、誤差信号演算回路４０ａの第４
入力としてΔｉM * を用いる場合は、交流分抽出回路４
２ａを省略することもできる。なお、ｅTdの演算は次の
（２１）式により行なう。 ｅTd＝ｅT −ω1 * ｛φ2M0 ＋φ2MD ｓｉｎ（ωd ｔ−θd ）｝ …（２１） このとき、演算回路４５ａと掛算器４６ａによって、上
記（２１）式の第２項が導出される。
の誤差信号演算回路）の具体例を示す。すなわち、交流
分抽出回路４１ａは演算回路４４ａが出力するｅTdの交
流分を抽出して出力し、交流分抽出回路４２ａはｉM ま
たはΔｉM * の交流分を抽出して出力する。検波回路４
３ａはこれら２つの交流分を入力として検波演算を行な
い、誤差信号εを出力する。なお、ΔｉM * はもともと
直流分を含まないので、誤差信号演算回路４０ａの第４
入力としてΔｉM * を用いる場合は、交流分抽出回路４
２ａを省略することもできる。なお、ｅTdの演算は次の
（２１）式により行なう。 ｅTd＝ｅT −ω1 * ｛φ2M0 ＋φ2MD ｓｉｎ（ωd ｔ−θd ）｝ …（２１） このとき、演算回路４５ａと掛算器４６ａによって、上
記（２１）式の第２項が導出される。
【００２８】図６はこの発明の第４の実施の形態（請求
項６，９相当）を示すブロック図である。図５に示すも
のに対し、誤差信号εを入力としてＴ軸電圧補正値Δｖ
T * を出力する調節回路６０と、ΔｖT * をｖT * に加
算する加算器３２とを付加し、誤差の補正を行なうよう
にしたものである。
項６，９相当）を示すブロック図である。図５に示すも
のに対し、誤差信号εを入力としてＴ軸電圧補正値Δｖ
T * を出力する調節回路６０と、ΔｖT * をｖT * に加
算する加算器３２とを付加し、誤差の補正を行なうよう
にしたものである。
【００２９】図７はこの発明の第５の実施の形態（請求
項７相当）を示すブロック構成図である。図５に示すも
のから電圧検出回路２０、座標変換回路２２および誘起
電圧演算回路２２を省略し、誤差信号εを誤差信号演算
回路４０ｂにて演算するようにした点が特徴である。す
なわち、誤差信号演算回路４０ｂは、（１）一次角周波
数指令値ω1 * 、（２）トルク電流ｉT 、（３）ΔｉM
* または（ｉM −ｉM * ）、（４）ｉM またはΔｉM *
の４つの信号を入力として誤差信号εを出力する。
項７相当）を示すブロック構成図である。図５に示すも
のから電圧検出回路２０、座標変換回路２２および誘起
電圧演算回路２２を省略し、誤差信号εを誤差信号演算
回路４０ｂにて演算するようにした点が特徴である。す
なわち、誤差信号演算回路４０ｂは、（１）一次角周波
数指令値ω1 * 、（２）トルク電流ｉT 、（３）ΔｉM
* または（ｉM −ｉM * ）、（４）ｉM またはΔｉM *
の４つの信号を入力として誤差信号εを出力する。
【００３０】図１２に、誤差信号演算回路（第２の誤差
信号演算回路）４０ｂの具体例を示す。図１１との相違
点は、交流分抽出回路４１ｂの入力が、演算回路４４ｂ
が出力するｉTdとなっている点である。なお、このｉTd
の演算は次の（２２）式により行なわれる。 ｉTd＝ｉT −ω1 * φ2MD ｓｉｎ（ωd ｔ−θd ）／（Ｒ1 ＋ｐＬσ） …（２２） このとき、演算回路４５ｂと掛算器４６ｂによって、上
記（２２）式の第２項の分子が導出される。なお、Δｉ
M * はもともと直流分を含まないので、誤差信号演算回
路４０ｂの第４入力としてΔｉM * を用いる場合は、交
流分抽出回路４２ｂを省略することも可能である。
信号演算回路）４０ｂの具体例を示す。図１１との相違
点は、交流分抽出回路４１ｂの入力が、演算回路４４ｂ
が出力するｉTdとなっている点である。なお、このｉTd
の演算は次の（２２）式により行なわれる。 ｉTd＝ｉT −ω1 * φ2MD ｓｉｎ（ωd ｔ−θd ）／（Ｒ1 ＋ｐＬσ） …（２２） このとき、演算回路４５ｂと掛算器４６ｂによって、上
記（２２）式の第２項の分子が導出される。なお、Δｉ
M * はもともと直流分を含まないので、誤差信号演算回
路４０ｂの第４入力としてΔｉM * を用いる場合は、交
流分抽出回路４２ｂを省略することも可能である。
【００３１】図８はこの発明の第６の実施の形態（請求
項７，９相当）を示すブロック構成図である。図７に示
すものに対し、誤差信号εを入力としてＴ軸電圧補正値
ΔｖT * を出力する調節回路６０と、ΔｖT * をｖT *
に加算する加算器３２とを付加し、誤差の補正を行なう
ようにしたものである。
項７，９相当）を示すブロック構成図である。図７に示
すものに対し、誤差信号εを入力としてＴ軸電圧補正値
ΔｖT * を出力する調節回路６０と、ΔｖT * をｖT *
に加算する加算器３２とを付加し、誤差の補正を行なう
ようにしたものである。
【００３２】図９はこの発明の第７の実施の形態（請求
項８相当）を示すブロック構成図である。図７との相違
点は、Ｔ軸電圧指令値ｖT * を先の（１５）式に基づく
演算回路３０ｂで演算する点、および誤差信号εを誤差
信号演算回路４０ｃにより演算する点にある。誤差信号
演算回路４０ｃは、（１）トルク電流ｉT 、（２）ｉM
またはΔｉM * の２つの信号を入力として誤差信号εを
出力する。
項８相当）を示すブロック構成図である。図７との相違
点は、Ｔ軸電圧指令値ｖT * を先の（１５）式に基づく
演算回路３０ｂで演算する点、および誤差信号εを誤差
信号演算回路４０ｃにより演算する点にある。誤差信号
演算回路４０ｃは、（１）トルク電流ｉT 、（２）ｉM
またはΔｉM * の２つの信号を入力として誤差信号εを
出力する。
【００３３】図１３に、誤差信号演算回路（第３の誤差
信号演算回路）４０ｃの具体例を示す。図１２との相違
点は、交流分抽出回路４１ｃの入力としてトルク電流ｉ
T を用いている点である。なお、ΔｉM * はもともと直
流分を含まないので、誤差信号演算回路４０ｃの第２入
力としてΔｉM * を用いる場合は、交流分抽出回路４２
ｃを省略することも可能である。
信号演算回路）４０ｃの具体例を示す。図１２との相違
点は、交流分抽出回路４１ｃの入力としてトルク電流ｉ
T を用いている点である。なお、ΔｉM * はもともと直
流分を含まないので、誤差信号演算回路４０ｃの第２入
力としてΔｉM * を用いる場合は、交流分抽出回路４２
ｃを省略することも可能である。
【００３４】図１０はこの発明の第８の実施の形態（請
求項８，９相当）を示すブロック図である。図９に示す
ものに対し、誤差信号εを入力としてＴ軸電圧補正値Δ
ｖT * を出力する調節回路６０と、ΔｖT * をｖT * に
加算する加算器３２とを付加し、誤差の補正を行なうよ
うにしたものである。
求項８，９相当）を示すブロック図である。図９に示す
ものに対し、誤差信号εを入力としてＴ軸電圧補正値Δ
ｖT * を出力する調節回路６０と、ΔｖT * をｖT * に
加算する加算器３２とを付加し、誤差の補正を行なうよ
うにしたものである。
【００３５】
【発明の効果】この発明によれば、動作点のずれによる
制御誤差に応じて変化する誤差信号を演算する演算手
段、この誤差信号を用いて制御誤差を修正する修正手段
等を設けるようにしたので、誤差信号を容易に得ること
ができ、制御誤差のない良好な制御を実現することが可
能になるという利点が得られる。
制御誤差に応じて変化する誤差信号を演算する演算手
段、この誤差信号を用いて制御誤差を修正する修正手段
等を設けるようにしたので、誤差信号を容易に得ること
ができ、制御誤差のない良好な制御を実現することが可
能になるという利点が得られる。
【図１】この発明の第１の実施の形態を示すブロック図
である。
である。
【図２】図１の変形例を示すブロック図である。
【図３】この発明の第２の実施の形態を示すブロック図
である。
である。
【図４】図３の変形例を示すブロック図である。
【図５】この発明の第３の実施の形態を示すブロック図
である。
である。
【図６】この発明の第４の実施の形態を示すブロック図
である。
である。
【図７】この発明の第５の実施の形態を示すブロック図
である。
である。
【図８】この発明の第６の実施の形態を示すブロック図
である。
である。
【図９】この発明の第７の実施の形態を示すブロック図
である。
である。
【図１０】この発明の第８の実施の形態を示すブロック
図である。
図である。
【図１１】誤差演算回路の第１の具体例を示すブロック
図である。
図である。
【図１２】誤差演算回路の第２の具体例を示すブロック
図である。
図である。
【図１３】誤差演算回路の第３の具体例を示すブロック
図である。
図である。
【図１４】動作点にずれのない場合の磁束ベクトル図で
ある。
ある。
【図１５】動作点にずれのある場合の磁束ベクトル図で
ある。
ある。
【図１６】従来例を示すブロック図である。
１…電力変換回路、２…誘導電動機（ＩＭ）、３…制御
手段、４…変調手段、５…θ* 演算手段、６…電圧指令
値演算回路、８，１１，２４…座標変換回路、１２…積
分器、２０…電圧検出回路、２１…電流検出器、２２…
誘起電圧演算回路、３０ａ，３０ｂ…Ｔ軸電圧指令値演
算回路、３１…電流調節器、３３…交流信号発生回路、
３４…加算器、３５…磁化電流指令値演算回路、４０
ａ，４０ｂ，４０ｃ…誤差信号演算回路、４４ａ…ｅTd
演算回路、４４ｂ…ｉTd演算回路、４５ａ，４５ｂ，４
５ｃ…磁束変動分演算回路、４６ａ，４６ｂ…掛算器、
５０…抽出手段、５１…調節手段、６０…調節回路。
手段、４…変調手段、５…θ* 演算手段、６…電圧指令
値演算回路、８，１１，２４…座標変換回路、１２…積
分器、２０…電圧検出回路、２１…電流検出器、２２…
誘起電圧演算回路、３０ａ，３０ｂ…Ｔ軸電圧指令値演
算回路、３１…電流調節器、３３…交流信号発生回路、
３４…加算器、３５…磁化電流指令値演算回路、４０
ａ，４０ｂ，４０ｃ…誤差信号演算回路、４４ａ…ｅTd
演算回路、４４ｂ…ｉTd演算回路、４５ａ，４５ｂ，４
５ｃ…磁束変動分演算回路、４６ａ，４６ｂ…掛算器、
５０…抽出手段、５１…調節手段、６０…調節回路。
Claims (10)
- 【請求項１】 誘導電動機に電圧，電流を供給する供給
手段と、その供給する電圧または電流を制御する制御手
段とを備えた誘導電動機の可変速制御装置において、 前記誘導電動機の磁束に過渡現象を発生させる変調手段
と、その過渡現象によって引き起こされる電圧または電
流もしくは磁束の変化分のうちの少なくとも１つから誘
導電動機のすべり周波数または回転速度に依存する成分
を抽出する抽出手段とを設け、この抽出手段からの出力
にもとづき前記制御手段の操作量を決定することを特徴
とする誘導電動機の可変速制御装置。 - 【請求項２】 前記変調手段は誘導電動機の回転磁束と
同期した回転座標上における磁束に対して交流的な変化
を生じさせるものであり、前記抽出手段は前記磁束の交
流的変化の方向と直交する方向に発生する電圧または電
流もしくは磁束の変化のうちの少なくとも１つから誘導
電動機のすべり周波数に依存する成分を抽出するもので
あることを特徴とする請求項１に記載の誘導電動機の可
変速制御装置。 - 【請求項３】 前記変調手段は誘導電動機の固定子座標
上における磁束に対して交流的な変化を生じさせるもの
であり、前記抽出手段は前記磁束の交流的変化の方向と
直交する方向に発生する電圧または電流もしくは磁束の
変化のうちの少なくとも１つから誘導電動機の回転速度
に依存する成分を抽出するものであることを特徴とする
請求項１に記載の誘導電動機の可変速制御装置。 - 【請求項４】 前記制御手段の操作量は誘導電動機に供
給する電圧または電流の大きさもしくは位相であること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の誘導
電動機の可変速制御装置。 - 【請求項５】 前記制御手段の操作量は誘導電動機に供
給する電圧または電流の周波数であることを特徴とする
請求項１ないし３のいずれかに記載の誘導電動機の可変
速制御装置。 - 【請求項６】 誘導電動機の一次電流を、誘導電動機の
磁束軸（Ｍ軸）方向の成分（磁化電流成分）とこれに直
交する軸（Ｔ軸）方向の成分（トルク電流成分）とに分
解して出力するベクトル回転器と、これらの各成分に基
づき所定の制御演算を行ない、それぞれを独立に調節し
て少なくとも電動機トルクを制御するために、一次角周
波数の積分により磁束軸位置を求める磁束位置演算手段
とを備え、電力変換回路を介して駆動される誘導電動機
の可変速制御装置において、 交流信号発生回路と、その発生した交流信号を磁化電流
の指令値に加算する加算器と、誘導電動機の電圧を検出
する電圧検出回路と、電圧検出値と電流検出値とから誘
起電圧を演算する誘起電圧演算回路と、この誘起電圧と
磁化電流または前記交流信号を入力として誘導電動機の
実際の磁束ベクトルと前記磁束位置演算手段による座標
軸の向きの不一致に起因する誤差信号を演算する誤差信
号演算回路とを設けたことを特徴とする誘導電動機の可
変速制御装置。 - 【請求項７】 誘導電動機の一次電流を、誘導電動機の
磁束軸（Ｍ軸）方向の成分（磁化電流成分）とこれに直
交する軸（Ｔ軸）方向の成分（トルク電流成分）とに分
解して出力するベクトル回転器と、これらの各成分に基
づき所定の制御演算を行ない、それぞれを独立に調節し
て少なくとも電動機トルクを制御するために、一次角周
波数の積分により磁束軸位置を求める磁束位置演算手段
とを備え、電力変換回路を介して駆動される誘導電動機
の可変速制御装置において、 交流信号発生回路と、その発生した交流信号を磁化電流
の指令値に加算する加算器と、トルク電流と磁化電流ま
たは前記交流信号を入力として誘導電動機の実際の磁束
ベクトルと前記磁束位置演算手段による座標軸の向きの
不一致に起因する誤差信号を演算する誤差信号演算回路
とを設けたことを特徴とする誘導電動機の可変速制御装
置。 - 【請求項８】 誘導電動機の一次電流を、誘導電動機の
磁束軸（Ｍ軸）方向の成分（磁化電流成分）とこれに直
交する軸（Ｔ軸）方向の成分（トルク電流成分）とに分
解して出力するベクトル回転器と、これらの各成分に基
づき所定の制御演算を行ない、それぞれを独立に調節し
て少なくとも電動機トルクを制御するために、一次角周
波数の積分により磁束軸位置を求める磁束位置演算手段
とを備え、電力変換回路を介して駆動される誘導電動機
の可変速制御装置において、 交流信号発生回路と、その発生した交流信号を磁化電流
の指令値に加算する加算器と、前記交流信号によって変
動する磁束に対応する電圧分をＴ軸の電圧指令値に加算
する演算回路と、トルク電流と磁化電流または前記交流
信号を入力として誘導電動機の実際の磁束ベクトルと前
記磁束位置演算手段による座標軸の向きの不一致に起因
する誤差信号を演算する誤差信号演算回路とを設けたこ
とを特徴とする誘導電動機の可変速制御装置。 - 【請求項９】 前記誤差信号演算回路によって演算され
る誤差信号を入力としてＴ軸の電圧補正値を演算する調
節回路と、このＴ軸の電圧補正値をＴ軸の電圧指令値に
加算する他の加算器とを設け、誘導電動機の実際の磁束
ベクトルと前記磁束位置演算手段による座標軸の向きの
不一致に起因する誤差信号の修正を行なうことを特徴と
する請求項６ないし８のいずれかに記載の誘導電動機の
可変速制御装置。 - 【請求項１０】 磁束を変調する周波数を誘導電動機の
二次回路のカットオフ周波数近傍以下に設定することを
特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の誘導電
動機の可変速制御装置。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP9030155A JPH10229687A (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 誘導電動機の可変速制御装置 |
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| JP9030155A JPH10229687A (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 誘導電動機の可変速制御装置 |
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- 1998-02-13 KR KR1019980004287A patent/KR19980071325A/ko not_active Application Discontinuation
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