JPH1142000A - 誘導電動機のベクトル制御装置 - Google Patents
誘導電動機のベクトル制御装置Info
- Publication number
- JPH1142000A JPH1142000A JP9205389A JP20538997A JPH1142000A JP H1142000 A JPH1142000 A JP H1142000A JP 9205389 A JP9205389 A JP 9205389A JP 20538997 A JP20538997 A JP 20538997A JP H1142000 A JPH1142000 A JP H1142000A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘導電動機のベクトル制御装置で制御電圧が
飽和しても電流制御を可能とし，所望の出力トルクが得
られるようにすることにある。 【解決手段】 電圧飽和検出器で電圧の飽和を検出し，
電圧が飽和したときは磁束分電流調整器で磁束分電流指
令を徐々に減少させる。フィルタで磁束分電流指令を二
次時定数の一次遅れフィルタに通し，その出力でトルク
分電流指令やすべり角周波数指令を演算するものであ
る。
飽和しても電流制御を可能とし，所望の出力トルクが得
られるようにすることにある。 【解決手段】 電圧飽和検出器で電圧の飽和を検出し，
電圧が飽和したときは磁束分電流調整器で磁束分電流指
令を徐々に減少させる。フィルタで磁束分電流指令を二
次時定数の一次遅れフィルタに通し，その出力でトルク
分電流指令やすべり角周波数指令を演算するものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】誘導電動機のトルク制御に関
するもので，特に電力変換器の電圧飽和による不安定現
象を抑制するものである。
するもので，特に電力変換器の電圧飽和による不安定現
象を抑制するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２で従来の技術を説明する。電力変換
器１は，誘導電動機２に電力を供給する。電流検出器３
は，誘導電動機２の一次電流ｉを検出して成分分配器６
に出力する。成分分配器６は，速度検出器４で検出され
た誘導電動機２の回転角周波数ωｍとすべり演算器７の
出力のすべり角周波数指令ωｓを入力して，電動機２の
磁束の位相を推定し，その位相で一次電流ｉを座標変換
して，トルク分電流ｉｔと磁束分電流ｉｆを出力する。
すべり演算器７は，トルク分電流指令ｉｔｃと磁束分電
流指令ｉｆｃを入力してすべり角周波数指令ωｓを演算
する。トルク指令Ｔｃと磁束分電流指令ｉｆｃよりトル
ク指令変換器８で演算されるトルク分電流指令ｉｔｃと
磁束分電流指令ｉｆｃにそれぞれトルク分電流ｉｔと磁
束分電流ｉｆが追従するような電圧指令Ｖｃを電流制御
器５は出力する。電力変換器１はその電圧指令通りの電
圧を誘導電動機２に印加する。この様にすることで，誘
導電動機２の出力トルクは，トルク指令Ｔｃに追従する
ように制御される。
器１は，誘導電動機２に電力を供給する。電流検出器３
は，誘導電動機２の一次電流ｉを検出して成分分配器６
に出力する。成分分配器６は，速度検出器４で検出され
た誘導電動機２の回転角周波数ωｍとすべり演算器７の
出力のすべり角周波数指令ωｓを入力して，電動機２の
磁束の位相を推定し，その位相で一次電流ｉを座標変換
して，トルク分電流ｉｔと磁束分電流ｉｆを出力する。
すべり演算器７は，トルク分電流指令ｉｔｃと磁束分電
流指令ｉｆｃを入力してすべり角周波数指令ωｓを演算
する。トルク指令Ｔｃと磁束分電流指令ｉｆｃよりトル
ク指令変換器８で演算されるトルク分電流指令ｉｔｃと
磁束分電流指令ｉｆｃにそれぞれトルク分電流ｉｔと磁
束分電流ｉｆが追従するような電圧指令Ｖｃを電流制御
器５は出力する。電力変換器１はその電圧指令通りの電
圧を誘導電動機２に印加する。この様にすることで，誘
導電動機２の出力トルクは，トルク指令Ｔｃに追従する
ように制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電力変換器１が誘導電
動機２に印加できる電圧には限界があり，電流制御器５
の出力する電圧指令Ｖｃがその限界の電圧より大きくな
った場合，電流制御に必要な電圧が誘導電動機２に印加
されないので，トルク分電流ｉｔや磁束分電流ｉｆがそ
れらの指令のｉｔｃやｉｆｃに追従しなくなり，誘導電
動機２の出力トルクがトルク指令Ｔｃに追従しなくな
る。本発明は，上記問題点を解決するためになされたも
のである。
動機２に印加できる電圧には限界があり，電流制御器５
の出力する電圧指令Ｖｃがその限界の電圧より大きくな
った場合，電流制御に必要な電圧が誘導電動機２に印加
されないので，トルク分電流ｉｔや磁束分電流ｉｆがそ
れらの指令のｉｔｃやｉｆｃに追従しなくなり，誘導電
動機２の出力トルクがトルク指令Ｔｃに追従しなくな
る。本発明は，上記問題点を解決するためになされたも
のである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに，電力変換器に入力される電圧指令の大きさが電力
変換器が該電動機に印加することのできる最大電圧を越
えた時１となり，そうでない時０となる電圧飽和信号を
出力する電圧飽和検出器と，前記飽和検出器の出力の電
圧飽和信号が０の時は磁束分電流を所定の値まで徐々に
増加させ，前記電圧飽和信号が１の時は磁束分電流を所
定の下限値まで徐々に減少させる磁束分電流調整器と，
磁束分電流または磁束分電流指令を該電動機の二次時定
数と同じ時定数の一次遅れフィルタを通すフィルタと，
前記フィルタの出力とトルク分電流指令からすべり角周
波数指令を演算するすべり演算器と，トルク指令と前記
フィルタの出力よりトルク分電流指令を演算するトルク
指令変換器を具備する。
めに，電力変換器に入力される電圧指令の大きさが電力
変換器が該電動機に印加することのできる最大電圧を越
えた時１となり，そうでない時０となる電圧飽和信号を
出力する電圧飽和検出器と，前記飽和検出器の出力の電
圧飽和信号が０の時は磁束分電流を所定の値まで徐々に
増加させ，前記電圧飽和信号が１の時は磁束分電流を所
定の下限値まで徐々に減少させる磁束分電流調整器と，
磁束分電流または磁束分電流指令を該電動機の二次時定
数と同じ時定数の一次遅れフィルタを通すフィルタと，
前記フィルタの出力とトルク分電流指令からすべり角周
波数指令を演算するすべり演算器と，トルク指令と前記
フィルタの出力よりトルク分電流指令を演算するトルク
指令変換器を具備する。
【０００５】また，前記磁束分電流調整器において，磁
束分電流を増加させるときはゆっくりと増加させ，減少
させるときは速く減少させる。
束分電流を増加させるときはゆっくりと増加させ，減少
させるときは速く減少させる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施例を示し，
以下図１について説明する。従来技術と同様に，電流制
御器５は，成分分配器６の出力のトルク分電流ｉｔや磁
束分電流ｉｆがそれぞれそれらの指令値ｉｔｃとｉｆｃ
に追従するような電圧指令Ｖｃを電力変換器１に出力す
る。電圧飽和検出器９は，電力変換器１が出力できる最
大電圧よりも入力した電圧指令Ｖｃの大きさが大きい場
合に電圧飽和信号Ｓａｔを１として出力する。そうでな
い場合は電圧飽和信号Ｓａｔを０とする。磁束分電流調
整器１０は，電圧飽和信号Ｓａｔを入力してＳａｔ＝１
の場合磁束分電流指令ｉｆｃを徐々に所定の値まで増加
して出力する。Ｓａｔ＝０の場合は，ｉｆｃを徐々に所
定の下限値まで減少させて出力する。ここで，ｉｆｃの
増加より減少の方を速くする。フィルタ１１は，磁束分
電流指令ｉｆｃを誘導電動機２の二次時定数と同じ時定
数の一次遅れフィルタに通して出力する。フィルタ１１
の出力のフィルタ出力ｉｆｆは，トルク指令変換器８や
すべり演算器７に入力されそれぞれトルク分電流指令ｉ
ｔｃやすべり角周波数指令ωｓを演算して出力する。他
の部分の説明は，従来技術と同じなので省略する。
以下図１について説明する。従来技術と同様に，電流制
御器５は，成分分配器６の出力のトルク分電流ｉｔや磁
束分電流ｉｆがそれぞれそれらの指令値ｉｔｃとｉｆｃ
に追従するような電圧指令Ｖｃを電力変換器１に出力す
る。電圧飽和検出器９は，電力変換器１が出力できる最
大電圧よりも入力した電圧指令Ｖｃの大きさが大きい場
合に電圧飽和信号Ｓａｔを１として出力する。そうでな
い場合は電圧飽和信号Ｓａｔを０とする。磁束分電流調
整器１０は，電圧飽和信号Ｓａｔを入力してＳａｔ＝１
の場合磁束分電流指令ｉｆｃを徐々に所定の値まで増加
して出力する。Ｓａｔ＝０の場合は，ｉｆｃを徐々に所
定の下限値まで減少させて出力する。ここで，ｉｆｃの
増加より減少の方を速くする。フィルタ１１は，磁束分
電流指令ｉｆｃを誘導電動機２の二次時定数と同じ時定
数の一次遅れフィルタに通して出力する。フィルタ１１
の出力のフィルタ出力ｉｆｆは，トルク指令変換器８や
すべり演算器７に入力されそれぞれトルク分電流指令ｉ
ｔｃやすべり角周波数指令ωｓを演算して出力する。他
の部分の説明は，従来技術と同じなので省略する。
【０００７】
【発明の効果】電流制御器５の出力の電圧指令Ｖｃが電
力変換器１の出力可能最大電圧Ｖｍよりも大きくなると
電圧飽和検出器９と磁束分電流調整器１０により磁束分
電流指令ｉｆｃを減少させて電圧指令Ｖｃを小さくさせ
るように動作する。またＶｃがＶｍより小さくなると磁
束分電流指令ｉｆｃが所定の値より小さいならばｉｆｃ
増加させてＶｃを増加させるように動作する。つまり自
動的に磁束分電流指令ｉｆｃの大きさが調整されて電圧
指令Ｖｃが電力変換器１の出力可能最大電圧Ｖｍを越え
ないようにすることができ，必ずトルク分電流や磁束分
電流をそれらの電流指令にそれぞれ追従させることがで
きる。磁束分電流調整器１０において磁束分電流指令の
増加よりも減少の方を速くすることで磁束分電流指令を
操作することによる不安定性を抑制することができる。
また従来技術で示したようにトルク指令変換器８やすべ
り演算器７に磁束分電流指令ｉｆｃを用いたのでは，磁
束分電流指令ｉｆｃが変化したときにトルク指令通りの
誘導電動機２の出力トルクが得られないが，本発明のよ
うにフィルタ１１の出力をトルク指令変換器８やすべり
演算器７に用いることにより，磁束分電流調整器１０に
よって磁束分電流指令ｉｆｃが変化してもトルク指令通
りの誘導電動機２の出力トルクが得られるようになる。
力変換器１の出力可能最大電圧Ｖｍよりも大きくなると
電圧飽和検出器９と磁束分電流調整器１０により磁束分
電流指令ｉｆｃを減少させて電圧指令Ｖｃを小さくさせ
るように動作する。またＶｃがＶｍより小さくなると磁
束分電流指令ｉｆｃが所定の値より小さいならばｉｆｃ
増加させてＶｃを増加させるように動作する。つまり自
動的に磁束分電流指令ｉｆｃの大きさが調整されて電圧
指令Ｖｃが電力変換器１の出力可能最大電圧Ｖｍを越え
ないようにすることができ，必ずトルク分電流や磁束分
電流をそれらの電流指令にそれぞれ追従させることがで
きる。磁束分電流調整器１０において磁束分電流指令の
増加よりも減少の方を速くすることで磁束分電流指令を
操作することによる不安定性を抑制することができる。
また従来技術で示したようにトルク指令変換器８やすべ
り演算器７に磁束分電流指令ｉｆｃを用いたのでは，磁
束分電流指令ｉｆｃが変化したときにトルク指令通りの
誘導電動機２の出力トルクが得られないが，本発明のよ
うにフィルタ１１の出力をトルク指令変換器８やすべり
演算器７に用いることにより，磁束分電流調整器１０に
よって磁束分電流指令ｉｆｃが変化してもトルク指令通
りの誘導電動機２の出力トルクが得られるようになる。
【図１】本発明の一実施例のブロック線図。
【図２】従来技術のブロック線図。
１ 電力変換器 ２ 誘導電動機 ３ 電流検出器 ４ 速度検出器 ５ 電流制御器 ６ 成分分配器 ７ すべり演算器 ８ トルク指令変換器 ９ 電圧飽和検出器 １０ 磁束分電流調整器 １１ フィルタ
Claims (3)
- 【請求項１】 電力変換器を介して給電される誘導電動
機の一次電流を該電動機の磁束と平行な成分である磁束
分電流と磁束に直交する成分であるトルク分電流とに分
離し，各々を独立に調整して該電動機のトルクと磁束の
大きさを制御するための電圧指令を該電力変換器に出力
する誘導電動機のベクトル制御装置において，前記電力
変換器に入力される電圧指令の大きさが前記電力変換器
が該電動機に印加することのできる最大電圧を越えた時
１となり，そうでない時０となる電圧飽和信号を出力す
る電圧飽和検出器と，前記電圧飽和検出器の出力の電圧
飽和信号が０の時は前記磁束分電流を所定の値まで徐々
に増加させ，前記電圧飽和信号が１の時は前記磁束分電
流を所定の下限値まで徐々に減少させる磁束分電流調整
器とを具備する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２】 前記飽和検出器の出力の電圧飽和信号が
０の時に前記磁束分電流を所定の値まで徐々に増加させ
る速さよりも，前記電圧飽和信号が１の時に前記磁束分
電流を所定の下限値まで徐々に減少させる速さの方を速
くした磁束分電流調整器を具備することを特徴とする請
求項１記載の誘導電動機のベクトル制御装置。 - 【請求項３】 該電動機の前記トルク分電流と前記磁束
分電流とを独立に調整する手段として，該電動機の一次
電流を検出する電流検出器と，すべり角周波数指令と該
電動機の回転角周波数を入力して前記電流検出器の出力
の一次電流をトルク分電流と磁束分電流に分ける成分分
配器と，前記成分分配器の出力のトルク分電流と磁束分
電流がそれぞれトルク分電流指令と磁束分電流指令に追
従するような電圧指令を出力する電流制御器とを具備す
る誘導電動機のベクトル制御装置において，前記磁束分
電流または前記磁束分電流指令を該電動機の二次時定数
と同じ時定数の一次遅れフィルタを通すフィルタと，前
記フィルタの出力と前記トルク分電流指令から前記すべ
り角周波数指令を演算して前記成分分配器に出力するす
べり演算器と，所望のトルク指令と前記フィルタの出力
よりトルク分電流指令を演算するトルク指令変換器を具
備し，前記磁束分電流指令は請求項１および請求項２記
載の磁束分電流調整器の出力を用いる事を特徴とする誘
導電動機のベクトル制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20538997A JP3476176B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 誘導電動機のベクトル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20538997A JP3476176B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 誘導電動機のベクトル制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1142000A true JPH1142000A (ja) | 1999-02-12 |
| JP3476176B2 JP3476176B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=16506022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20538997A Expired - Lifetime JP3476176B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 誘導電動機のベクトル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3476176B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002142483A (ja) * | 2000-11-06 | 2002-05-17 | Daikin Ind Ltd | 同期モータ制御方法およびその装置 |
-
1997
- 1997-07-15 JP JP20538997A patent/JP3476176B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002142483A (ja) * | 2000-11-06 | 2002-05-17 | Daikin Ind Ltd | 同期モータ制御方法およびその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3476176B2 (ja) | 2003-12-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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