JPS5815164A - 誘導性負荷回路の内部変数測定方法 - 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】 本発明は例えば直流電動機等のような誘導性負荷の内部
変数（抵抗、インダクタンス及び逆起電力等のような電
圧源電圧）を運転中、測定する測定方法の提供を目的と
する。第１図は、誘導性負荷の運転中の等価回路図であ
る。図中、ｌは駆動電源・、ｅｓは駆動電圧源電圧ｒｓ
は電源内部抵抗、Ｉｓ　　は電源内部イン身°クタンス
、２は例えば直流電動機のような負荷、ｒｌは負荷内部
抵抗、Ｌは負荷内部インダクタンス、ｅＬは直流電動機
の逆起電力のような負荷電圧源電圧、ＶＲ８は電源内部
抵抗量電圧（内部抵抗による電圧降下）、ｖｒ、ｓは電
源内部インダクタンス間電圧、ｖＲは負荷抵抗間電圧、
ＶＬ　　は負荷インダクタンス間電圧、■は電源１から
負荷２への入力電圧、１は同じく六方電流である。この
等価回路にキルヒホッフの電圧則を適用すると、 Ｖ−Ｖ　Ｂ　＋Ｖ　Ｌ　十ｅ　Ｌ・・・・・・・・曲・
曲−曲西・曲・・・・（１）両辺を時刻ｔ。−ｔ□間に
ついて積分すると時間ｔ。−ｔよで割ると、 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・（２）（２）式右辺第１項にオームの法則ＶＲ”ｌ
’Ｌ　　ｉを代入τ」匂ｆｔ；νＲｄｔ　＝　％ζｆ’
、、’　ｉ　ｄｔ　・＝＝−−−−・・・・・・（３）
（２）式右辺第２項にファラデーの法則ｖＬ−Ｉ！Ｌｄ
、を代入、Ｊゝ”−”（ｔｌ）−１（ｔ。））・・・・
・−・・・・・・・・・・−・・（４ンｔ□−ｔ。

（２）式右辺第３項については、サンプリング期間ｔ。

−ｔ工に比し、内部電圧源九　の変化が十分にゆっくり
している場合や、はとんど変化しない場合はｅＬ一定と
考えてさしつがえなきため、 （３）　（４）　（５）式をＱ）式に代入・・・・・−
・・・・・・−・・・（６）となる。こ＼で、 一！−ｆ　’　ｖ　ｄｔは、Ｖの平均値であるため−Ｖ
（ｔユよ）１、−１゜　　ｔ。

・・・・・−・・・・・・・・・・・・・・（７）　　
　− 脣セ（ｉ（ｔ、）　−ｉ　（ｔ’、’））は１の平均変
化率であるため−Ａｉ（ｔｌ、ｔｏ）・・・・・・・・
（９）と書き替えて（６）式に代入すると、 ’；１−（ｔ、、ｔｏ）＝’７Ｌ・Ａｉ（ｔ、、ｔ（１
）　＋ｒＬ−１（ｔ□、ｔ　ｏ　）　十ｅＬ−・−・−
０のとなる。こ−でｖ　（ｔ工、　１ｏ）は時刻ｔ。及
びｔ、における電圧Ｖを、Ａｉ（’Ｊ、ｔｏ）及び１（
ｔｌ、１．）は、同じく時刻ｔ。及びｔよにおける電流
１をサンプリングして、それぞれ、（６）　（７）　（
８）式で演算すれば求まり、これを（ｌＯ）式に代入す
ると、（１０）式は！１、ｒｏ、ｅＬの３元１次方程式
となる。したがって、同様なサンプリングを６回行えば
３つの３元１次方程式が得られる。この３つの３元１次
方程式を連立させて解くと、内部変１ｋ　ＱＩｆｉｒＬ
、　６Ｂが求まることとなる。

第２図は、時刻ｔｎ−１〜ｔｎ、ｔｎ−揃十２、ｔｎ＋
ｘ〜ｔｎ＋ｇでサンプリングする例を示したものである
。

このサンプリングにより、　　（１０）式より第３図は
、本発明の測定方法を行うための装置例て′ を示す構成図ｔある。本図中、Ａ％Ｂは積分器でそれぞ
れ電流し、電圧■を入力し、積分して出力するもので、
ディジタル演算部りより出力される信号Ｒによって、必
要なタイミングでリセットされ峰積分値零となる。Ｃは
入力信号変換部で、入力アナログ信号を信号Ｒのタイミ
ングでサンプルし、ディジタル信号に変換してディジタ
ル演算部りへ出力するもの。

Ｄはディジタル演算部で、入力データより電圧Ｖと、電
流１の平均値、電流１の平均変化率を求め、これらのデ
ータを過去３回分記憶し、このデータを使って（１２）
式に基づいてｓ　Ａｈ−”ｘ＝、ｅＬ　ヲｉｆ　ＩＸ　
Ｌ、出力装置Ｅへ出力するもので、計算機又は、マイク
ココンピュータを使用する。Ｅは出力装置でディジタル
演算部りの演算結果を入力し、一時記憶して、必要なタ
イミングで出力するものである。

第４図はディジタル演算部りの機能説明図である。

図中、まずＫより一定値のデータ・サンプリング周期信
号Ｔを出力し、それに基づいて、Ｊよりサンプリング信
号Ｒを発生するＯＦは入力信号Ｓ１とサンプリング周期
データＴをサンプリングパルス信号Ｒのタイミングで入
力信号変換部Ｃより人力し、（９）式により電流平均変
化率乙１　を求め、記憶する。このデータは過去３回ま
で記憶しておき、信号Ｒのタイミングで信号Ｘとしてエ
ヘ出力する。

Ｇは入力信号８２とＴを信号Ｒのタイミングで入力し、
（８）式に基づいて電流の平均値丁を求め、記憶する。

このデータは過去３回まで記憶しておき、信号Ｒのタイ
ミングで信号Ｙとしてエヘ出力する。

Ｈは入力信号８．とＴを信号Ｒのタイミングで入力し、
（７）式に基づいて、電圧■の平均値■を求め。

記憶する。このデータは過去３回まで記憶しておき、信
号Ｒのタイミングで信号Ｙとして工へ出力する。工は信
号ｘ１ｙ、ｚを入力し、これにより（１２）式に基づい
てｓ　ｆ！ＩＡ　ｒｃ　ｅＬを計算し、その結畢を信号
Ｓ４．８５．８６　　そしてメモリＬに一時記憶し、必
要により出力するものである。本実施例では積分器Ａ、
Ｂをハード的に示したが、当然、これを計算器り内で演
算させてもよい。又、サンプリングも第２図示のように
連続的にサンプリングしなくとも、第５図示のように不
連続的にサンプリングしてもよい。ざらに又、以上の説
明では、内部変数ＶＲ，ｖＬ％　ｅＬ　　が全て未知の
場合について説明したが、例えばｅＬ　　が既知の場合
については、勿論ＶＲ１ＶＬの２元連立方程式として、
２つの式で求めればよい。

以上説明したように本発明により誘導性負荷回路の内部
変数が運転中でも容易に測定できるという優れた効果が
もたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は誘導性負荷の運転中の等価回路図、第２図は連
続的なサンプリングを示した図、第３図は、本発明を実
施するための装置構成例図、第４図は第３図中のディジ
タル演算部りの機能説明図、第５図は不連続的なサンプ
リングを示した図である。 出願人　神鋼電機株式会社 代理人　弁理士斎藤春弥

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、等測的に抵抗（ＶＲ）、インダクタンス（ｖＬ）、
   電圧源（ｅＬ）の直列回路で構成声れる負荷回路（２）
   を電源（りで駆動し、次の手順によって、負荷の内部変
   数（ｖＲ％　ｖＬｓ　ｅ　Ｌ　）を測定する方法０（１
   ）ある時間間隔（ｔｏ−ｔｌ）における負荷回路（２）
   への入力電ＩＫ（幻の増加分並びに、積分値、及び入力
   電圧（Ｖ）の積分値を求める。 （２）上記（りの入力電流の増加分と時間間隔（ｔｏ〜
   ｔ工）から、その期間の入力電流平均変化率を求める。 （°）上記（”）０人力〒流積分値２時間間隔（゛・〜
   ゛・）”ら・その期間７入力端子平均値を求める・（４
   ）上記（りの入力電圧積分値と時間間隔（ｔ　ｏ−ｔ　
   ｌ　）から、その期間９入力電圧平均値を求める。 （５）上記（２）の入力電流平均変化率と内部インダク
   タンｘ　ＣＩＬ）との積（ＶＬ）、上記（６）の入力電
   流平均値と内部抵抗（？Ｌ）との積（ｖｍ）１及び負荷
   回路のの内部電源電圧（ｅＬ）の和が上記（４）の入力
   電圧平均値に等しいというｎ元１次方程式（但し、Ｊ２
   （４ｓ　ｒＬ％ｅ１．が０でないときｎ＝３、いずれか
   が０のときｎ＝２を導く。 （６）上記（１）〜（５）の手順をｎ回繰り返して得ら
   れるｎ個のｎ元１次方程式を連立方程式として解き負荷
   の内部変数（ｖＲ％　”Ｌｓ：ｅＬ）を求める。