JPS58144589A - 誘導電動機の制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は誘導電動機の制御・装置に係り、特に、車両駆
動用として好適な制御装置に関する。

第１図は誘導電動機の制御装置の従来例を示すものであ
る。第１図において、誘導観＠ｍ１は、直流電源２から
町変奄圧町変周波数インバータ３を介して駆動される。

誘導゛電動機１の回転周波数ｆＭは、速度発電機４によ
って検出され、すべり周波数摺合ｆｓとθ目算器５によ
ってＩｌｌされて、インバータ３の周波数指％ｆ、とな
る。一方、誘導電動機の暖流ＩＭは電流検出器６によっ
て検出され、篭＃、調整器７によって、暖流指令ＩＭＰ
とモータ電流ＩＭとの差が比較増幅される。暖流調整器
７の出力はインバータの出力電圧のＩＩＩ御信号となり
、ＩＭ＝ＩＭＦとなるように、インバータ３の出力電圧
ＶＭを制御する。

モータ電流ＩＭは励磁電流Ｉｘと１次側に換算され；＆
２次（ロータ）電流■、のベクトル和である。Ｉｘと１
．との位相差は９０度に近いので、次式の関係にある。

■Ｍζｍ　　　　　・・・叩・・（１）一方、モータの
トルクＴは、１次側に換算された２次（ロータ）抵抗を
ｒ２　とすれば、次式で表される。

Ｔ＝−４［・・・・旧・・（２） ｆ。

（２）式は、すべり周波数ｆ、および２次電流■。

を与えれば、トルクＴが定まることを示している。

第１図の従来例は、すべり周波数ｆ、およびモータ電流
ＩＭを宿合して、インバータ３の周波数および電流を制
御する方式であるので、例えば電気車の如く大幅に電源
電圧が変動する用途に灼して、電源電圧変動の影響を受
けにくいという点で、好適な方式である。

しかし、（２）式から明らかなように、この従来方式は
、２次砥抗ｒ、の抵抗値の温度変化が直接トルク変化に
つながるという欠点がある。

本発明の目的は、誘導電動機の温度上昇によるトルク変
化を軽減した制御方式を提供することにある。

本発明は、誘導電動機のすべり周波数およびモータ電流
を所定の値に制御した時、２次抵抗値の変化に内応して
モータ電圧が変化することに着目し、モータ電圧の変化
により２次抵抗値の変化を検出して、すべり周波数を補
正することを特徴とする。

以下、本発明の一実施例を第２図により説明する。

第２図において、第１図の従来し０と同一部分は同一記
号で表しである。第１図と異なる部分は、−ｔ−−夕ｔ
ｉｔ　Ｖ　Ｍの恢出器８、モータを圧Ｖ　Ｍ　、　モー
タｔｉＩｙ、すべり周波数ｆ、およびインバータ周波数
ｆ、を人力として、すべり周波数ｆ、の補正率を計算す
る補正率演算器９、およびすべり周波数標準値ｆ、。を
補正して実際のすべり周波数ｆ、を与える乗算器１０で
ある。

１次側に侯其された２次インダクタンスをｔ。

とし、１次リアクタンスを無視すれば、次式が成立する
。

（’、　”　ＶＭ　端Ｌ　１石丁［（２πｆ、・ｄＹ・
・・・・・（３）（３）式よりｒ、を求めるさ、 となる。

■、とＩＭとけ（１）式の関係があるのぞ、（４）式は
となる。励磁電流ＩｘはＩＭ／ｆｌによって決まり、は
ホＶＭ　／ｆ　ｔに比例する。（５）式は、ＶＭ、ｆ、
。

ｆ＋、Ｉｎが与えられると、その時の２次抵抗値ｒ２が
計算により求まることを意味している。

いま、２次抵抗ｒ、が標準値ｒｔｏの時、所定の電流ト
ルク特性が得られるように、すべり周波数標準値ｆ、。

が設定しであるものとする。誘導電動機３の運転により
、誘導電動機３の温度が上昇し、２次抵抗ｒ、が標準値
ｒｈｏより大きくなったとすれば、同一周波数、同一電
流におけるモータ賦圧ＶＭが高くなる。その時の２次抵
抗値は（５）式によって推定することができる。

第２図の演算器９は、Ｖｙ＋　ｆｓ＋　’ｌ＋　ＩＭが
ら運転時の２次抵抗値ｒ、を演算し、すべり周波数の補
正係数 α−与　　　　　　　　・・・・・・・・・（６）２０ を出力する。このような演算はマイクロプロセッサによ
り容易に行うことができる。

演算器９によって求められた補正係数αけ、乗算器１０
に入力され、 ｆ、−αｆ、。　　　　　　　　　　・・・・・・・・
・（７）なる乗算が行われる。その結果、トルクＴは、
’ｌ’＝　ｒ、・工２ ｆｌ　　！ α・ｒｔｏ　　　ｔ　　　ｒｔｏ　　　２＝□・■　−
□・Ｉ　　・・・・・・・・・（８）α・ｆ、。　　１
　　　ｆ、。　　２ となり、１流トルク特性は２次抵抗値ｒ、の変化に無関
係となる。

第２図の実施例は２次抵抗ｒ１の温度変化を常時監視し
て、すべり周波数ｆ、を補正するようになっているが、
誘導電動機の温度上昇時定数は通常数１０分程度と長い
ので、必ずしもすべり周波数を連続的に補正してやる必
要はない。

例えば、電気車の如く、起動時から大きなトルクが要求
されるため、極低周波数域から大きなモータ電流を流す
必要がある。このような場合、起動時の低周波数制御域
においては、モータの２次誘導電圧に比べて、１次リア
クタンス降下が無視できない程度の値を持つので、２次
抵抗値の演算１差が大きくなる。このような演算誤差の
影響を少なくするために、リアクタンス降下に比べて十
分大きな誘導電圧が生ずる高い周波数域でのみ演算を行
わせて、すべり周波数を補正させればよい。

このようにしても、運転サイクルに比べて、温度上昇時
定数が十分長いので、補正効果は十分発揮できる。

本発明によれば、誘導電動機の２次抵抗値が温度上昇に
よって変化しても、設定通りのトルク特性が得られるの
で、常に安定した運転性能が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例、第２図は本発明の一実施例を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、誘導電動機、該誘導電動機に給電する可変電圧可変
   周波数インバータ、前記誘導電動機のすべり周波数を制
   御する系、前記誘導電動機の電流を制御する系を有する
   ものにおいて、前記誘導電動機の２次抵抗の温度上昇に
   よる変化址を演算する補正率演算器を計け、前記誘導電
   動機のすべり周波数を補正することを特徴とする誘導電
   動機の制御装置。