JPS58139693A - 交流電動機の磁束を表わす信号を発生する方法および装置 - Google Patents
交流電動機の磁束を表わす信号を発生する方法および装置Info
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- JPS58139693A JPS58139693A JP57227824A JP22782482A JPS58139693A JP S58139693 A JPS58139693 A JP S58139693A JP 57227824 A JP57227824 A JP 57227824A JP 22782482 A JP22782482 A JP 22782482A JP S58139693 A JPS58139693 A JP S58139693A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は一般的に電動機制御装置、更に具体的に云え
ば、電動機の電圧並びに電流を感知することによって電
動機磁束の値を表わす信号を発生する方法並びに装置に
関する。
ば、電動機の電圧並びに電流を感知することによって電
動機磁束の値を表わす信号を発生する方法並びに装置に
関する。
交流電動機に対する多くの制御装置は、電動機磁束に比
例する信号を用いている。 その例として米国特許第幻
２３０，９７９号及び同第乞０ざζ９３グ号がある。
この他にもいろいろな例を引用することが出来る。 −
例として、制御には合計電動機磁束しか必要としていな
い。 別の例では、トルク、滑り及び内部力率を表わす
様な他の制御信号を発生するのに使う為、少なくとも中
間的な意味で磁束の直軸及び横軸成分が使われる。 こ
の例が、前掲米国特許第乞０とと９３９号並びに係属中
の／９！／年／２月りざ日出願の米国特許出願通し番号
筒３３．２１ｒＯ号に記載されている。
例する信号を用いている。 その例として米国特許第幻
２３０，９７９号及び同第乞０ざζ９３グ号がある。
この他にもいろいろな例を引用することが出来る。 −
例として、制御には合計電動機磁束しか必要としていな
い。 別の例では、トルク、滑り及び内部力率を表わす
様な他の制御信号を発生するのに使う為、少なくとも中
間的な意味で磁束の直軸及び横軸成分が使われる。 こ
の例が、前掲米国特許第乞０とと９３９号並びに係属中
の／９！／年／２月りざ日出願の米国特許出願通し番号
筒３３．２１ｒＯ号に記載されている。
大抵の場合、磁束信号を発生することは大しだ問題では
ない。 電動機トルク等に対する付加的な感知装置と同
じく、磁束感知装置が使われている。 然し、状況によ
っては、この様な付加的な感知装置を使うと、著しく費
用がか＼ると共に問題が生ずる。 ７例として、普通の
掘削ショベルでは、装置を推進源せるのに使われる電動
機、よ棺進装置（例えば踏面（トレッド））の近くに配
置さオ］、それに対する基本的な電源並びに制御装置は
、推進装置に対して旋回し得る車室内に設けら第１てい
る。 この為、電動機に対する全ての電気接続はスリッ
プリングを通じて行なうのが普通である。 こういうス
リップリングは初期の費用として余分であるだけでなく
、特に掘削ショベルが受ける極めて悪い環境では、その
保守も相当のものである。 この保守の問題は、電動機
に配置した「磁束コイル」から取出される様な低電力帰
還信号の場合に存在する低電力レベルの場合、特に著し
い。
ない。 電動機トルク等に対する付加的な感知装置と同
じく、磁束感知装置が使われている。 然し、状況によ
っては、この様な付加的な感知装置を使うと、著しく費
用がか＼ると共に問題が生ずる。 ７例として、普通の
掘削ショベルでは、装置を推進源せるのに使われる電動
機、よ棺進装置（例えば踏面（トレッド））の近くに配
置さオ］、それに対する基本的な電源並びに制御装置は
、推進装置に対して旋回し得る車室内に設けら第１てい
る。 この為、電動機に対する全ての電気接続はスリッ
プリングを通じて行なうのが普通である。 こういうス
リップリングは初期の費用として余分であるだけでなく
、特に掘削ショベルが受ける極めて悪い環境では、その
保守も相当のものである。 この保守の問題は、電動機
に配置した「磁束コイル」から取出される様な低電力帰
還信号の場合に存在する低電力レベルの場合、特に著し
い。
所謂磁束コイルを使わない時、電動機磁束を表わす信号
を求める周知の７つの方法は、電動機の端子電圧から電
動機の電流と抵抗の積（ＩＲ降下）を差し引いた項を積
分することである。 特定の電動機の抵抗値は、電動機
を運転していない時には容易に測定することが出来るが
、電動機の抵抗値が温度と共に変化し、場合によって電
動機の経年変化傾よっても変化することを承知していな
ければならない。 運転状態で電動機の抵抗値を測定す
る実際的で確実な手段は容易に利用し得ない１゜電動機
磁束を決定するのに積分方法を使う場合、電動機の抵抗
値を正確に表わすことが必要であることは、大抵の制御
装置では、電動機の抵抗値として使う値が低すぎると、
電動機制御装置が負荷トルクを実際に許容し得る値より
小さい値（例えば半分）に制限することがあることを考
えれば明白である。 逆に、使う抵抗値が実際の抵抗値
より大きいと、トルクが不正確になるだけでなく、電動
機制御装置が忽ち不安定になる惧れがある。 後の場合
の結果は容易に明らかであるが、最初の場合の難点は、
そうなった時、前に述べたショベルの様な場合電動機が
低速で一杯の定格トルクを送出さなければならないこと
である。
を求める周知の７つの方法は、電動機の端子電圧から電
動機の電流と抵抗の積（ＩＲ降下）を差し引いた項を積
分することである。 特定の電動機の抵抗値は、電動機
を運転していない時には容易に測定することが出来るが
、電動機の抵抗値が温度と共に変化し、場合によって電
動機の経年変化傾よっても変化することを承知していな
ければならない。 運転状態で電動機の抵抗値を測定す
る実際的で確実な手段は容易に利用し得ない１゜電動機
磁束を決定するのに積分方法を使う場合、電動機の抵抗
値を正確に表わすことが必要であることは、大抵の制御
装置では、電動機の抵抗値として使う値が低すぎると、
電動機制御装置が負荷トルクを実際に許容し得る値より
小さい値（例えば半分）に制限することがあることを考
えれば明白である。 逆に、使う抵抗値が実際の抵抗値
より大きいと、トルクが不正確になるだけでなく、電動
機制御装置が忽ち不安定になる惧れがある。 後の場合
の結果は容易に明らかであるが、最初の場合の難点は、
そうなった時、前に述べたショベルの様な場合電動機が
低速で一杯の定格トルクを送出さなければならないこと
である。
従って、この発明の目的は、交流電動機の磁束を表わす
信号を発生する改良された方法並びに装置を提供するこ
とである。
信号を発生する改良された方法並びに装置を提供するこ
とである。
別の目的は、電動機の端子電圧並びに電動機電流を感知
することによって、電動機磁束に比例する信号を発生す
る装置を提供することである。
することによって、電動機磁束に比例する信号を発生す
る装置を提供することである。
別の目的は、端子電圧並びに電動機電流を感知すること
によって、電動機磁束並びにその成分を表わす信号を発
生する方法並びに装置を提供することである。
によって、電動機磁束並びにその成分を表わす信号を発
生する方法並びに装置を提供することである。
別の目的は、磁束を直接的に感知することを必要とせず
、電動機の電圧並びに電流を感知することによって、電
動機の抵抗値を表わす信号を発生することにより、磁束
並びにその成分を表わす信号を発生する方法並びに装置
を提供することである。
、電動機の電圧並びに電流を感知することによって、電
動機の抵抗値を表わす信号を発生することにより、磁束
並びにその成分を表わす信号を発生する方法並びに装置
を提供することである。
この発明では、上記並びにその他の目的が、交流電動機
制御装置に使う為に、電動機端子電圧並びに多相交流電
動機に送出される各々の相電流を感知することによって
達成される。 こうして感知した値から、端子電圧の直
軸及び横軸成分、電動機電流の直軸及び横軸成分、及び
合計電動機電流を表わす夫々の中間信号を発生する。
こういう中間信号を使って、電動機の瞬時抵抗値に比例
する信号を発生し、この信号を前述の中間信号と共に使
って、電動機の端子電圧から電動機のＩＲ降下を差し引
いた値の積分に磁束が比例するという公知の基本関係を
利用して、電動機磁束を表わす信号を発生する。
制御装置に使う為に、電動機端子電圧並びに多相交流電
動機に送出される各々の相電流を感知することによって
達成される。 こうして感知した値から、端子電圧の直
軸及び横軸成分、電動機電流の直軸及び横軸成分、及び
合計電動機電流を表わす夫々の中間信号を発生する。
こういう中間信号を使って、電動機の瞬時抵抗値に比例
する信号を発生し、この信号を前述の中間信号と共に使
って、電動機の端子電圧から電動機のＩＲ降下を差し引
いた値の積分に磁束が比例するという公知の基本関係を
利用して、電動機磁束を表わす信号を発生する。
この発明は特許請求の範囲に具体的に記載しであるが、
この発明自体は以下図面について説明する所から、更に
よく理解されよう。
この発明自体は以下図面について説明する所から、更に
よく理解されよう。
第７図はこの発明を使う典型的な状況を概念的なブロッ
ク図で示している。 第１図に示す様に、端子り１．
Ｌ２で表わした任意の適当な形式の直流源が電力変換器
１０に対して直流電流ＩＤＣを供給する。 直流源がど
ういう性格のものであるかは、この発明にとってあまり
重要ではなく、全体的な装置に応じて、一定の直流電流
又は可変の直流電流のいずれを供給するものであっても
よい。
ク図で示している。 第１図に示す様に、端子り１．
Ｌ２で表わした任意の適当な形式の直流源が電力変換器
１０に対して直流電流ＩＤＣを供給する。 直流源がど
ういう性格のものであるかは、この発明にとってあまり
重要ではなく、全体的な装置に応じて、一定の直流電流
又は可変の直流電流のいずれを供給するものであっても
よい。
可変直流電流の場合、直流源は例えば、一定の直流電圧
が供給されて時間比制御形で動作するチョッパ回路にす
ることが出来る。 然し、この源は、交流源に接続され
た位相制御形整流器ブリッジにするのがごく普通であり
、これが周知の様に、整流器の制御によって可変の直流
電流を供給する様に作用する。 同様に、変換器１０の
細部はこの発明にとって問題ではなく、現在普通に行な
われている様に、この変換器は、逆変換様式で動作して
、入力制御信号の関数として、可変周波数の交流電力を
その出力に発生するサイリ支夕・ブリッジであってよい
。 こういう種類の変換器は普通インバータと呼ばれ、
周知である。
が供給されて時間比制御形で動作するチョッパ回路にす
ることが出来る。 然し、この源は、交流源に接続され
た位相制御形整流器ブリッジにするのがごく普通であり
、これが周知の様に、整流器の制御によって可変の直流
電流を供給する様に作用する。 同様に、変換器１０の
細部はこの発明にとって問題ではなく、現在普通に行な
われている様に、この変換器は、逆変換様式で動作して
、入力制御信号の関数として、可変周波数の交流電力を
その出力に発生するサイリ支夕・ブリッジであってよい
。 こういう種類の変換器は普通インバータと呼ばれ、
周知である。
変換器１０の出力が第１図では３相出力として示されて
おり、線路１２．１４．１６並びにスリップ・リングの
電力接続部１８を介して交流電動機２０に印加される。
おり、線路１２．１４．１６並びにスリップ・リングの
電力接続部１８を介して交流電動機２０に印加される。
３本の線路１２．１４．１６の電圧が磁束計算装置２
２に供給されるが、第７図には３つの電圧信号Ｖ１．
Ｖ２． Ｖ、 として示されている。 各軸の３本の
線路１２．１４．１６の電流が適当な電流感知装置２４
によって感知され、同じ計算装置２２に電流信号Ｉ１．
Ｉ２． Ｉ、を供給する。
２に供給されるが、第７図には３つの電圧信号Ｖ１．
Ｖ２． Ｖ、 として示されている。 各軸の３本の
線路１２．１４．１６の電流が適当な電流感知装置２４
によって感知され、同じ計算装置２２に電流信号Ｉ１．
Ｉ２． Ｉ、を供給する。
電流感知装置は、図示の実施例では、抵抗値の小さい分
路装置である。 これはこの発明の予想される主な用途
の７つでは、電動機２０を低速で運転することを必要と
するからである。 その他の場合には、変流器の様な他
の電流感知装置を使うことが出来ることは明らかである
。
路装置である。 これはこの発明の予想される主な用途
の７つでは、電動機２０を低速で運転することを必要と
するからである。 その他の場合には、変流器の様な他
の電流感知装置を使うことが出来ることは明らかである
。
磁束計算装置２２がこの発明を構成するものであって、
これを第一図について詳しく説明する。
これを第一図について詳しく説明する。
こ＼では、計算装置が出力２４に、適当な変換器制御装
置２６を作動するのに必要な磁束信号を供給することだ
けを述べておけば十分である。 変換器制御装置２６が
どういう性格のものであるかは、この発明にとって重要
ではなく、変換器１゜の性格によって決定されることは
勿論である。然し、７例として云うと、変換器１０が電
流制御形インバータである場合、制御装置２６は米国特
許第４ｔ、２３０，９７９号に記載されているものにす
ることが出来る。
置２６を作動するのに必要な磁束信号を供給することだ
けを述べておけば十分である。 変換器制御装置２６が
どういう性格のものであるかは、この発明にとって重要
ではなく、変換器１゜の性格によって決定されることは
勿論である。然し、７例として云うと、変換器１０が電
流制御形インバータである場合、制御装置２６は米国特
許第４ｔ、２３０，９７９号に記載されているものにす
ることが出来る。
° 磁束計算装置２２が第２図に詳しく示されている。
第２図に示したのはアナログ形式であるが、当業者で
あれば、同じ様に所望の結果を達成する為に、適当なマ
イクロプロセッサ（又はその他の処理装置）を用いてデ
ィジタル形で構成し得ることは容易に明らかであろう。
あれば、同じ様に所望の結果を達成する為に、適当なマ
イクロプロセッサ（又はその他の処理装置）を用いてデ
ィジタル形で構成し得ることは容易に明らかであろう。
第２図につい−て説明すると、３つの電圧信号Ｖ＋
＋ Ｖ２ ＋ Ｖｘ、が、減算様式に接続された３つの
演算増幅器３０．３２゜３４の入力となる。信号Ｖ１が
適当な入力抵抗３６を介して演算増幅器３０の反転入力
に印加される。 信号Ｖ２が入力抵抗３８を介してこの
演算増幅器の非反転入力に印加され、この入力は更に抵
抗４２を介して大地に結合されている。 帰還抵抗４０
が演算増幅器３０の出力と反転入力の間に接続されてい
て、その出力が２つの入力信号の差、即ち信号Ｖ２−１
になる。典型的には、この種の構成では、抵抗３６．３
８は同じ値を持つ。 抵抗４０．４２も同じ値であるが
、抵抗３６．３８の値の大体／／１００である。 演算
増幅器３２．３４にも同様な関連した回路があり、これ
を詳しく説明することは不要と考えられる。 然し、簡
単に云うと、信号ｖ５が演算増幅器３２０反転入力に印
加され、信号ｖ１がその非反転入力の入力となって、増
幅器３２の出力はＶ、及び■３の差、即ちＶ、、になる
。 同様に、信号ｖ２が演算増幅器３４の反転入力に印
加され、信号ｖ３がその非反転入力に印加されて、その
出力は信号Ｖ３−２になる。 演算増幅器３４の出力は
電動機電圧の横軸成分をも表わし、】へと表わす。
＋ Ｖ２ ＋ Ｖｘ、が、減算様式に接続された３つの
演算増幅器３０．３２゜３４の入力となる。信号Ｖ１が
適当な入力抵抗３６を介して演算増幅器３０の反転入力
に印加される。 信号Ｖ２が入力抵抗３８を介してこの
演算増幅器の非反転入力に印加され、この入力は更に抵
抗４２を介して大地に結合されている。 帰還抵抗４０
が演算増幅器３０の出力と反転入力の間に接続されてい
て、その出力が２つの入力信号の差、即ち信号Ｖ２−１
になる。典型的には、この種の構成では、抵抗３６．３
８は同じ値を持つ。 抵抗４０．４２も同じ値であるが
、抵抗３６．３８の値の大体／／１００である。 演算
増幅器３２．３４にも同様な関連した回路があり、これ
を詳しく説明することは不要と考えられる。 然し、簡
単に云うと、信号ｖ５が演算増幅器３２０反転入力に印
加され、信号ｖ１がその非反転入力の入力となって、増
幅器３２の出力はＶ、及び■３の差、即ちＶ、、になる
。 同様に、信号ｖ２が演算増幅器３４の反転入力に印
加され、信号ｖ３がその非反転入力に印加されて、その
出力は信号Ｖ３−２になる。 演算増幅器３４の出力は
電動機電圧の横軸成分をも表わし、】へと表わす。
演算増幅器３０からの信号■２−４が適当な入力抵抗４
６を介して演算増幅器４４の非反転入力に印加され、こ
の増幅器の非反転入力が抵抗５２を介して大地にも結合
されている。 演算増幅器３２の出力■１−３が抵抗４
８を介して増幅器４４の反転入力に印加され、この演算
増幅器の出力と反転入力の間に帰還抵抗５０が接続され
ている。この場合、抵抗４６．４８は同じ値であって、
これをＲで表わしてあり、抵抗５０．５２はＲ／ｖ′７
で表わした比例的な値を持つ。 演算増幅器４４の出力
は電動機電圧の直軸成分である信号Ｖゎである。
６を介して演算増幅器４４の非反転入力に印加され、こ
の増幅器の非反転入力が抵抗５２を介して大地にも結合
されている。 演算増幅器３２の出力■１−３が抵抗４
８を介して増幅器４４の反転入力に印加され、この演算
増幅器の出力と反転入力の間に帰還抵抗５０が接続され
ている。この場合、抵抗４６．４８は同じ値であって、
これをＲで表わしてあり、抵抗５０．５２はＲ／ｖ′７
で表わした比例的な値を持つ。 演算増幅器４４の出力
は電動機電圧の直軸成分である信号Ｖゎである。
信号ｖ９が正の符号で適当な加算点５４に供給され、演
算増幅器３４からの信号Ｖ、が正の符号で加算点５６に
供給される。
算増幅器３４からの信号Ｖ、が正の符号で加算点５６に
供給される。
信号工、が反転様式に接続された演算増幅器５８の反転
入力に供給され、その出力は電動ａｔ流の直軸成分を表
わす信号■ゎになる。 信号Ｉ２が適当な抵抗を介して
演算増幅器６０の反転入力に供給され、信号工、がこの
演算増幅器の非反転入力に供給される。 演算増幅器は
関連した回路部品に対し、演算増幅器４４と同じ様−に
接続されている。 演算増幅器６０の出力は電動機電流
の横軸成分を表わす信号Ｉ、である。
入力に供給され、その出力は電動ａｔ流の直軸成分を表
わす信号■ゎになる。 信号Ｉ２が適当な抵抗を介して
演算増幅器６０の反転入力に供給され、信号工、がこの
演算増幅器の非反転入力に供給される。 演算増幅器は
関連した回路部品に対し、演算増幅器４４と同じ様−に
接続されている。 演算増幅器６０の出力は電動機電流
の横軸成分を表わす信号Ｉ、である。
増幅器５８からの信号ＩＤが適当な掛算器６２の一方の
入力になり、その２番目の入力は電動機の抵抗値を表わ
す信号ＲＭである。この信号の発生の仕方は後で説明す
る。 同様に、信号■、が掛算器６４の一方の入力に供
給され、その２番目の入力は信号−ＲＭである。
入力になり、その２番目の入力は電動機の抵抗値を表わ
す信号ＲＭである。この信号の発生の仕方は後で説明す
る。 同様に、信号■、が掛算器６４の一方の入力に供
給され、その２番目の入力は信号−ＲＭである。
掛算器６２の出力は電動機電流の直軸成分と電動機の抵
抗値との積を表わし、負の符号で加算点５４に印加され
る。 この加算点の出力が適当な積分回路６６に供給さ
れ、回路６６の出力が、電動機の電力直軸成分に帰因す
る電動機磁束を表わす様にする。 この信号ＷＤが磁束
計算装置２２の利用し得る７つの出力になる。 積分器
６６の出力は、掛算器６８の両方の入力にも印加され、
この掛算器の出力が信号ｖつの自乗ｍｌになる。これと
同様に、掛算器６４の出力が負の符号で加算点５６に印
加される。 その他方の入力は信号Ｖ。
抗値との積を表わし、負の符号で加算点５４に印加され
る。 この加算点の出力が適当な積分回路６６に供給さ
れ、回路６６の出力が、電動機の電力直軸成分に帰因す
る電動機磁束を表わす様にする。 この信号ＷＤが磁束
計算装置２２の利用し得る７つの出力になる。 積分器
６６の出力は、掛算器６８の両方の入力にも印加され、
この掛算器の出力が信号ｖつの自乗ｍｌになる。これと
同様に、掛算器６４の出力が負の符号で加算点５６に印
加される。 その他方の入力は信号Ｖ。
である。 加算点５６の出力が積分器７０に印加され、
その出力は磁束の横軸成分−を表わす。
その出力は磁束の横軸成分−を表わす。
出力Ｖ、が掛算器７２の両方の入力に印加され、その出
力には横軸磁束信号の自乗ＷＪが発生される。
力には横軸磁束信号の自乗ＷＪが発生される。
λつの掛算器６８．１２の出力が夫々正の符号で加算点
７４に供給され、従って、この加算点は電動機磁束の自
乗ｖ２に比′例する出力を発生する。 信号Ｗ２が適当
な関数ブロック７６に印加されると、これが平方根関数
を発生し、その出力は電動機磁束の絶対値１ｖ／１に等
しい出力を発生する。
７４に供給され、従って、この加算点は電動機磁束の自
乗ｖ２に比′例する出力を発生する。 信号Ｗ２が適当
な関数ブロック７６に印加されると、これが平方根関数
を発生し、その出力は電動機磁束の絶対値１ｖ／１に等
しい出力を発生する。
信号ＩＰ＋が線７８を介して割算器８０に印加される。
割算器の２番目の入力は電動機電流の絶対値ＩＩＭＩ
に比例する信号である。信号ＩＩＭ１が整流器８２の
出力として取出されることが示されている。 この整流
器は３つの各相電流信号Ｉ、、Ｉ、、Ｉ３を入力とする
。 この為、割算器８０の出力は、電流の絶対値に対す
る磁束の絶対値の比に比例する比信号である。 一定の
制御方式では、所定の大きさの電流から成る磁束しか得
られないので、これは信号−ＲＭが小さいことを決定し
得る信号である。 信号−ＲＭが、続く回路によって負
の向きに増加させられる。 この比信号が正の符号で加
算点８４に供給され、この加算点は線８５から外部の源
からのバイアス信号を受取る。
に比例する信号である。信号ＩＩＭ１が整流器８２の
出力として取出されることが示されている。 この整流
器は３つの各相電流信号Ｉ、、Ｉ、、Ｉ３を入力とする
。 この為、割算器８０の出力は、電流の絶対値に対す
る磁束の絶対値の比に比例する比信号である。 一定の
制御方式では、所定の大きさの電流から成る磁束しか得
られないので、これは信号−ＲＭが小さいことを決定し
得る信号である。 信号−ＲＭが、続く回路によって負
の向きに増加させられる。 この比信号が正の符号で加
算点８４に供給され、この加算点は線８５から外部の源
からのバイアス信号を受取る。
このバイアス信号は比信号の予想される値を表わす値を
持つ。 バイアス信号は、電動機の全動作範囲にわたっ
て、双曲線関数であるから、種々の方法で発生すること
が出来る。 然し、最も簡単な形では、バイアス信号は
、この発明が最も使われる範囲、即ち最大動作電流の５
０チより高い所で、次の式で表わされる様に、合計電動
機電流ｌ ｒＭｌの関数として近似することが出来る。
持つ。 バイアス信号は、電動機の全動作範囲にわたっ
て、双曲線関数であるから、種々の方法で発生すること
が出来る。 然し、最も簡単な形では、バイアス信号は
、この発明が最も使われる範囲、即ち最大動作電流の５
０チより高い所で、次の式で表わされる様に、合計電動
機電流ｌ ｒＭｌの関数として近似することが出来る。
バイアス二に、十に２１１Ｍ１
こ＼でに１及びに２は経験的に導き出される定数である
。 従って、加算点８４の出力は、予想される比からの
実際の比の偏差に従って変化する誤差信号である。 こ
の誤差信号が適当なダイオード８６及び入力抵抗８０を
介して、演算増幅器８日の反転入力に印加される。 こ
の増幅器は積分様式に接続されている。 この為、増幅
器８８の出力と反転入力の間には、コンデンサ９２及び
抵抗９４の並列の組合せが接続され、この積分器が時定
数の遅い減衰をも含む様になっている。 図示の様に、
外部の源からのクランプ信号が線９６を介して演算増幅
器８８に印加される。 この信号は、利用する特定の電
動機の低温時抵抗に比例する値を持ち、その値は測定に
よって導き出すことが出来る。 このクランプ信号は、
増幅器８８の出力信号、即ち前に述べた信号ＲＭが、電
動機の低温時抵抗より下がらない様に保証するのに役立
つ。
。 従って、加算点８４の出力は、予想される比からの
実際の比の偏差に従って変化する誤差信号である。 こ
の誤差信号が適当なダイオード８６及び入力抵抗８０を
介して、演算増幅器８日の反転入力に印加される。 こ
の増幅器は積分様式に接続されている。 この為、増幅
器８８の出力と反転入力の間には、コンデンサ９２及び
抵抗９４の並列の組合せが接続され、この積分器が時定
数の遅い減衰をも含む様になっている。 図示の様に、
外部の源からのクランプ信号が線９６を介して演算増幅
器８８に印加される。 この信号は、利用する特定の電
動機の低温時抵抗に比例する値を持ち、その値は測定に
よって導き出すことが出来る。 このクランプ信号は、
増幅器８８の出力信号、即ち前に述べた信号ＲＭが、電
動機の低温時抵抗より下がらない様に保証するのに役立
つ。
従って、信号ＲＭはクランプされた値より上の所で、磁
束／電流比の誤差に従って変化し、２つの掛算器６２．
６４に対して抵抗値信号を供給する。 電動機が運転さ
れていて、それに伴って温度変°化があると、信号ＲＭ
が抵抗値の実際の変化に従って且つそれを近似する様に
変化し、こうして回路２２の出力には、種々の電動機磁
束信号ｖ９． ｖＱ、 ＩＦＩ及びＶの正確な表示を発
生する。 これらの信号の内任意のもの又は全てを、制
御装置全体の条件に従って利用することが出来る。
束／電流比の誤差に従って変化し、２つの掛算器６２．
６４に対して抵抗値信号を供給する。 電動機が運転さ
れていて、それに伴って温度変°化があると、信号ＲＭ
が抵抗値の実際の変化に従って且つそれを近似する様に
変化し、こうして回路２２の出力には、種々の電動機磁
束信号ｖ９． ｖＱ、 ＩＦＩ及びＶの正確な表示を発
生する。 これらの信号の内任意のもの又は全てを、制
御装置全体の条件に従って利用することが出来る。
以上この発明の好ましい実施例と考えられるものを図示
し且つ説明したが、当業者にはいろいろな変更が考えら
れよう。 前に述べた様に、この発明のアナログ形式の
場合を示したが、この発明のディジタル形式の方法並び
に装置も同じ様に用いることが出来ることは容易に明ら
かである。
し且つ説明したが、当業者にはいろいろな変更が考えら
れよう。 前に述べた様に、この発明のアナログ形式の
場合を示したが、この発明のディジタル形式の方法並び
に装置も同じ様に用いることが出来ることは容易に明ら
かである。
更に、３相系の場合を例示したが、この発明は任童の多
相系に同じ様に使うことが出来る。 従って、この発明
はこ＼に示し且つ説明した特定の構成に制約されるもの
ではなく、特許請求の範囲の記載に含まれる全ての変更
を包括するものと承知されたい。
相系に同じ様に使うことが出来る。 従って、この発明
はこ＼に示し且つ説明した特定の構成に制約されるもの
ではなく、特許請求の範囲の記載に含まれる全ての変更
を包括するものと承知されたい。
第１図はこの発明を用いる状況を示す基本的な交流電動
機制御装置のブロック図、第２図はこの発明の好ましい
実施例をアナログ形式で示す回路図である。 主な符号の説明 ２０ ：電動機 ３０．３２，３４．４４，５８．６０ ： 演算増幅
器５４．５６．７４ ： 加算点 ６２．６４，６８．７２ ： 掛算器６６、ＴＯ：
積分器 ８０ ：割算器 ８２ ：整流器 ８４ ：加算点
機制御装置のブロック図、第２図はこの発明の好ましい
実施例をアナログ形式で示す回路図である。 主な符号の説明 ２０ ：電動機 ３０．３２，３４．４４，５８．６０ ： 演算増幅
器５４．５６．７４ ： 加算点 ６２．６４，６８．７２ ： 掛算器６６、ＴＯ：
積分器 ８０ ：割算器 ８２ ：整流器 ８４ ：加算点
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）多相交流電源から電力が供給される交流電動機の
電動機磁束に比例する信号を導き出す装置に於て、前記
電源から電動機に供給された電圧の直軸成分及び横軸成
分を表わ°ｊＵ圧信号を発生する手段と、前記電源から
電動機に供給された電流の直軸成分及び横軸成分を表わ
す電流信号を発生する手段と、前記電源から電動機に供
給された合計電流を表わす合計電流信号を発生する手段
と、電動機の合計電流の絶対値に対する電動機磁束の絶
対値の予想される比に比例するバイアス信号を供給する
手段と、前記電圧信号、電流信号、合計電流信号及びバ
イアス信号に応答して、電動機磁束に比例する磁束信号
を発生する手段とを有する装置。 ＋２１ 特許請求の範囲（１）に記載した装置に於て
、前記磁束信号を発生する手段が、前記合計電流信号及
び磁束信号に応答して、該磁束信号を発生するのに使わ
れた電動機抵抗値を補正するのに用いられる信号を発生
する手段を含む装置。 （３）特許請求の範囲（１１に記載した装置に於て、前
記磁束信号を発生する手段が、合計電流信号の絶対値に
対する磁束信号の絶対値の比に比例する値を持つ比信号
を発生する手段と、該比信号に応答して、前記磁束信号
を発生するのに使う電動機抵抗値の瞬時値を表わす抵抗
値信号を発生する積分手段とを含む装置。 （４）特許請求の範囲（１）に記載した装置に於て、前
記磁束信号を発生する手段が、合計電流信号の絶対値に
対する磁束信号の絶対値の比に比例する値を持つ比信号
を発生する手段と、前記比信号を、合せ手段と、該組合
せ信号に応答して、磁束信号を発生するのに使う電動機
抵抗値の瞬時値を表わす抵抗値信号を発生する積分手段
とを含む装置。 （５） 特許請求の範囲（３）又は（４）に記載した
装置に於て、前記積分手段に外部クランプ信号を供給す
る手段を有１．、こうして該積分手段の出力の最小値が
電動機の低温時の抵抗値を表わす値になる様にする装置
。 （６）交流電源から給電される交流電動機の制御に使う
為に、電動機磁束に比例する信号を取出す装置に於て、
前記電源から電動機に供給される端子電圧の直軸成分及
び横軸成分を夫々表わす第１及び第ユの電圧信号を発生
する手段と、前記電源から電動機に供給される電流の直
軸成分及び横軸成分を夫々表わす第１及び第２の電流信
号を発生する手段と、前記電源から電動機に供給される
合計電流に比例する第３の電流信号を発生する手段と、
前記第１及び第一の電圧信号並びに前記第１、第２及び
第３の電流信号の関数として、電動機磁束に比例する合
計磁束信号を含めた信号を発生する手段とを有し、該信
号を発生する手段は、前記第３の電流信号及び合計磁束
信号の関数として電動機の瞬時抵抗値に比例する抵抗値
信号を発生する手段、前記第１の電圧信号、前記第１の
電流信号及び前記抵抗値信号に応答して電動機磁束の直
軸成分に比例する直軸磁束信号を発生する手段、前記第
２の電圧信号、前記第２の電流信号及び前記抵抗値信号
に応答して、電動機磁束の横軸成分に比例する横軸磁束
信号を発生する手段、及び前記直軸及び横軸磁束信号に
応答して、電動機の合計磁束に比例する合計磁束信号を
発生する手段を含んでいる装置。 （７）特許請求の範囲（６）に記載した装置に於て、前
記抵抗値信号を発生する手段が、合計電流信号の絶対値
に対する合計磁束信号の絶対値の比に比例する値を持つ
比信号を発生する手段と、前記比信号を、該比信号の予
想される値に対応する値を持つ外部から供給される信号
と組合せて、組合せ信号を発生する組合せ手段と、該組
合せ信号に応答して、磁束信号を発生するのに使う電動
機の抵抗値の瞬時値を表わす抵抗値信号を発生する積分
手段とを含んでいる装置。 （８）特許請求の範囲（７）に記載した装置に於て、前
記積分手段に外部クランプ信号を供給する手段を有し、
この為該積分手段の出力が、電動機の低温時抵抗値を表
わす最小値に抑えられる様にした装置。 （９）多相交流源から電力が供給される交流電動機で電
動機磁束に比例する信号を導き出す方法に於て、前記交
流源から電動機に供給される電圧の直軸及び横軸成分を
表わす電圧信号を発生し、前記交流源から電動機に供給
される電流の直軸及び横軸成分を表わす電流信号を発生
し、前記交流源から電動機に供給される合計電流を表わ
す合計電流信号を発生し、電動機電流の絶対値に対する
電動機磁束の絶対値の予想される比を表わすバイアス信
号を供給し、前記電圧信号、前記電流信号及び合計電流
信号に応答して、電動機磁束に比例する磁束信号を発生
する工程から成る方法。 （１０）特許請求の範囲（９）に記載した方法に於て、
磁束信号を発生する工程が、合計電流信号及び磁束信号
の関数とＩ−て、電動機の瞬時抵抗値に比例する信号を
発生する工程を含み、該信号が磁束信号を発生するのに
使われる電動機の瞬時抵抗値を表していることがら々る
方法。 （１１）特許請求の範囲（９）に記載した方法に於て、
磁束信号を発生する工程が、電流信号の絶対値に対する
磁束信号の絶対値の比に比例する比信号を発生し、前記
比信号の予想される値に対応する値を持つ外部から供給
されるバイアス信号によって前記比信号を修正して修正
比信号を作り、前記修正比信号を積分して、磁束信号を
発生するのに使う電動機の抵抗値の瞬時値を表わす抵抗
値信号を発生する工程を含む方法。 Ｑ２１ 特許請求の範囲旧）に記載した方法に於て、
積分する工程を、電動機の低温時抵抗値を表わす最小値
に制限する工程を含む方法。 ０３）多相交流源から電力が供給される交流電動機を制
御するのに使う為に電動機磁束に比例する信号を導き出
す方法に於て、前記交流源から電動機に供給される端子
電圧の直軸成分及び横軸成分を夫々表わす第１及び第一
の電圧信号を発生し、前記交流源から電動機に供給され
る電流の直軸成分及び横軸成分を表わす第１及び第２の
電流信号を発生し、前記交流源から電動機に供給される
合計電流に比例する第３の電流信号を発生し、前記第１
及び第２の電圧信号並びに前記第１、第２及び第３の電
流信号の関数として、電動機磁束に比例する合計磁束信
号を含めた信号を発生する工程を含み、該信号を発生す
る工程は、前記第３の電流信号及び合計磁束信号の関数
として電動機の抵抗値の瞬時値に比例する抵抗値信号を
発生し、前記第１の電圧信号、前記第１の電流信号及び
前記抵抗値信号の関数として、電動機磁束の直軸成分に
比例する直軸磁束信号を発生し、前記第２の電圧信号、
前記第２の電流信号及び前記抵抗値信号の関数として、
電動機磁束の横軸成分を表わす横軸磁束信号を発生し、
前記直軸及び横軸磁束信号の関数として電動機の合計磁
束に比例する合計磁束信号を発生する工程を含６方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US335344 | 1981-12-29 | ||
| US06/335,344 US4431957A (en) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | Method and apparatus for generating signals representing motor flux in an AC motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58139693A true JPS58139693A (ja) | 1983-08-19 |
Family
ID=23311383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57227824A Pending JPS58139693A (ja) | 1981-12-29 | 1982-12-28 | 交流電動機の磁束を表わす信号を発生する方法および装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4431957A (ja) |
| JP (1) | JPS58139693A (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6016184A (ja) * | 1983-07-06 | 1985-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | エレベ−タの制御装置 |
| US4616179A (en) * | 1984-05-11 | 1986-10-07 | Eaton Corporation | Method of measuring torque of an AC motor |
| JPS60261382A (ja) * | 1984-06-07 | 1985-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | エレベ−タの制御装置 |
| DE3438504A1 (de) * | 1984-10-20 | 1986-04-24 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Verfahren und einrichtung zur regelung einer drehfeldmaschine |
| US4600874A (en) * | 1985-01-26 | 1986-07-15 | General Electric Company | Excitation current control for induction motor drive using load commutated inverter circuit |
| GB8603800D0 (en) * | 1986-02-15 | 1986-03-19 | Brown J E | Vector control system |
| US4724373A (en) * | 1986-02-20 | 1988-02-09 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Method and apparatus for flux and torque sensing in electrical machines |
| EP0298290B1 (de) * | 1987-07-07 | 1992-04-15 | BBC Brown Boveri AG | Verfahren und Einrichtung zum Betrieb einer Drehfeldmaschine |
| JP2646633B2 (ja) * | 1988-03-26 | 1997-08-27 | 株式会社安川電機 | 誘導電動機の磁束演算方法 |
| FR2665588B1 (fr) * | 1990-08-01 | 1992-10-16 | Alsthom Gec | Procede et dispositif de commande de moteur asynchrone par regulation de flux d'induction magnetique. |
| FR2665589B1 (fr) * | 1990-08-01 | 1992-10-09 | Alsthom Gec | Procede et dispositif d'estimation de flux d'induction magnetique d'un moteur asynchrone, en vue notamment de la commande de ce moteur par regulation de flux. |
| US5510689A (en) * | 1990-10-01 | 1996-04-23 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Air gap flux measurement using stator third harmonic voltage |
| US5272429A (en) * | 1990-10-01 | 1993-12-21 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Air gap flux measurement using stator third harmonic voltage and uses |
| US5334923A (en) * | 1990-10-01 | 1994-08-02 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Motor torque control method and apparatus |
| US5136228A (en) * | 1990-12-11 | 1992-08-04 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Induction motor vector control |
| JP3501559B2 (ja) * | 1995-06-27 | 2004-03-02 | キヤノン株式会社 | リニア・モータ装置 |
| US6633144B2 (en) | 2001-12-27 | 2003-10-14 | General Electric Co. | System and method for measuring parameters of a DC motor field |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54121921A (en) * | 1978-03-14 | 1979-09-21 | Toshiba Corp | Induction motor controller |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3907687A (en) * | 1968-12-07 | 1975-09-23 | Baxter Laboratories Inc | Plate dialyzer |
| US4088934A (en) * | 1976-10-04 | 1978-05-09 | General Electric Company | Means for stabilizing an a-c electric motor drive system |
| US4230979A (en) * | 1978-04-10 | 1980-10-28 | General Electric Company | Controlled current inverter and motor control system |
| US4245181A (en) * | 1979-02-26 | 1981-01-13 | General Electric Company | Method and apparatus for generating an air gap flux signal for an AC machine from AC line voltage and current values |
| DE2919852A1 (de) * | 1979-05-16 | 1980-12-04 | Siemens Ag | Lastzustandsregelung einer umrichtergespeisten asynchronmaschine |
-
1981
- 1981-12-29 US US06/335,344 patent/US4431957A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-12-28 JP JP57227824A patent/JPS58139693A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54121921A (en) * | 1978-03-14 | 1979-09-21 | Toshiba Corp | Induction motor controller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4431957A (en) | 1984-02-14 |
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