JPS5843198A - Induction motor control system - Google Patents

Induction motor control system

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Publication number
JPS5843198A
JPS5843198A JP57140475A JP14047582A JPS5843198A JP S5843198 A JPS5843198 A JP S5843198A JP 57140475 A JP57140475 A JP 57140475A JP 14047582 A JP14047582 A JP 14047582A JP S5843198 A JPS5843198 A JP S5843198A
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JP
Japan
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stator
signal
torque
magnetomotive force
rotor
Prior art date
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Pending
Application number
JP57140475A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
コリン・デイビド・シヤウダ−
ロイ・キヤデイ
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JII II SHII ERIOTSUTO AUTOMATI
JII II SHII ERIOTSUTO AUTOMATION Ltd
Original Assignee
JII II SHII ERIOTSUTO AUTOMATI
JII II SHII ERIOTSUTO AUTOMATION Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by JII II SHII ERIOTSUTO AUTOMATI, JII II SHII ERIOTSUTO AUTOMATION Ltd filed Critical JII II SHII ERIOTSUTO AUTOMATI
Publication of JPS5843198A publication Critical patent/JPS5843198A/en
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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はモータ制御方式、特に誘導モータのトルク制御
用モータ制御方式に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a motor control system, particularly to a motor control system for torque control of an induction motor.

工業用用の殆んどの速度被制御装−は、速度制御帯域幅
および動作範囲の面から需要がないが、対照的に高速か
つ精確な4象限制御(すなわち、駆−およびブレーキが
両方向とな−っている)は、重要ないくつかの用途があ
る。これらの用途は設型工作機械駆動装置から鋼工業に
おける大型反転圧□延主駆動装置にまたがっているが、
それらの要件は静的羨換機から供給される゛直流機を用
い本1)駆動装置により十分遣合黒るも・ ′i、。
Most industrial speed controlled equipment is not demanding in terms of speed control bandwidth and operating range, but in contrast, fast and accurate four-quadrant control (i.e., drive and brake are bidirectional) is required. - have several important uses. These applications range from forming machine tool drives to large-scale reversing presses and rolling main drives in the steel industry.
These requirements can be fully met by the 1) drive system using a DC machine supplied by a static converter.

のであった0整流器と関連した同様な問題を別にしても
、直流駆動装置は優れた応答を与えるものであり、トル
ク制御帯域幅5ooラジアン/秒および速度制御帯域幅
約30ラジアン/秒で曽通に利用できる。
Apart from similar problems associated with zero rectifiers, DC drives provide excellent response, with a torque control bandwidth of 500 rad/sec and a speed control bandwidth of approximately 30 rad/sec. available to the public.

静的パワー装置により交流モータを賄いる別の装置は、
これぺの特殊な用途領域で直流駆動に対する深廁な挑戦
を今日まで与えてなく、その理由もそれらが比較的高価
であり、それらの性能についても仕様に適合しい細力め
なさによるものである。しかしながら、現在の経済的な
傾向によって、交流駆動装置□は**C*一方式と比し
て゛全体的な価格の利点が終局□的に現われなければな
らないことを示している。この点からして、等価な性−
を備えた交流モーター動装置用の制御能力を見開す□る
ことがますます重要噂1 同期モータと使用する方式が提案されてい葛が本発明は
特に誘導モータi利用しかつ直流方式での性能に匹敵す
る交流駆動方式に岡するものである。
Another device that powers an AC motor with a static power device is
To date, DC drives have not been seriously challenged in these specialized application areas, due to their relatively high cost and the lack of care in meeting their performance specifications. . However, current economic trends indicate that the ``overall price advantage'' of AC drives over **C* one-way systems must eventually emerge. From this point of view, the equivalent gender −
It is becoming increasingly important to expand the control capabilities of AC motor-driven devices with This is based on an AC drive system that has comparable performance.

したがって本発明の目的は、現行の直流方式による性能
に匹敵可能でありかつ同時に経済的に実用的な交流モー
タ制御方式を提供するものである〇 本発明によれば、誘導モータ制御方式は固定子電流振幅
および生じたスリップ角の所望の値を表わす信号を発生
する手段と、回転子角位置に応答して回転子角度信号を
発生する手段と、一定子電流振幅信号を、生じたスリッ
プ角信号の正弦□およ、び余弦に比例する直角要求成分
にし分解する手段と、および前記要求成分(目標成分)
′および前記回転子角度信号に応答して等価な固定子*
m駆動信号゛を発生する順方向変換手゛段とを備えてい
る。
Therefore, it is an object of the present invention to provide an AC motor control system that is comparable in performance to the current DC system and at the same time is economically practical.According to the present invention, the induction motor control system is means for generating signals representative of desired values of current amplitude and resulting slip angle; means for generating a rotor angle signal in response to rotor angular position; and means for generating a rotor angle signal in response to rotor angular position; means for decomposing into orthogonal required components proportional to the sine □ and cosine of, and said required component (target component)
′ and the equivalent stator * in response to said rotor angle signal.
and forward conversion means for generating the m drive signal.

□それセれの前記駆動信号は各固定子位相巻線から発生
される負帰還信号°と組合わされる(合成される)よう
に構成して固定子の起磁力の直接制御を行なうこともで
きる。
□The separate drive signals can be configured to be combined (synthesized) with negative feedback signals generated from each stator phase winding to directly control the magnetomotive force of the stator. .

回転子角信号に応答する゛逆方向変換手段が設けられる
ことが好ましいが、該変換手段が実際の固定子位相電流
を表わす信号を、回転子と同期して回転しかつ生じたス
リップ角の余弦および余弦として変換する略画な直角方
向の実際の成分に変換しているが、これらの実際の成分
は閉制御ループ中で負帰還信号を構成している。
Preferably, reverse conversion means are provided which are responsive to the rotor angle signal, said conversion means converting a signal representative of the actual stator phase current into a signal representing the actual stator phase current by rotating synchronously with the rotor and converting the cosine of the resulting slip angle into a signal representing the actual stator phase current. and a cosine, and these actual components constitute a negative feedback signal in a closed control loop.

モータの固定子が零シーケンス成分をもっていない装置
においては、固定子巻線駆動信号の1つは、好ましくは
、残りの負の和として発生される。したがって順方向変
換を行、なう固定子位相電流値gas、icsは直角方
向の回転子基準成分1ds 、  iqsに換算して、
下記の行列積、すなわち を組込み、そして逆変換は下記の行列積1゜ を組込むことができる。   □゛ 固定子の起磁力に対する実際の成分から計算する手段と
、固定子および回転子の実際の成分から実際のトルクを
表わす信号を発生する手段と、および閉制御ループ中で
この実際のトルク信号とFルク基準信号−とを比較する
手段が備えられることが好ましい。
In systems where the stator of the motor does not have a zero-sequence component, one of the stator winding drive signals is preferably generated as the negative sum of the remaining. Therefore, a forward transformation is performed, and the stator phase current values gas, ics are converted into rotor reference components 1ds, iqs in the orthogonal direction, as follows:
We can incorporate the following matrix product, i.e., and the inverse transformation can incorporate the following matrix product 1°. □゛Means for calculating from the actual components of the magnetomotive force of the stator, means for generating a signal representing the actual torque from the actual components of the stator and rotor, and means for calculating this actual torque signal in a closed control loop. Preferably, means are provided for comparing the F-lux reference signal and the F-lux reference signal.

次に添付の図面を参照して、具体例としていくつかのモ
ータ制御方式を説明する。
Next, several motor control methods will be described as specific examples with reference to the accompanying drawings.

第1図は、順方向のみにおいて、起磁力回転軸変換を採
用する三相a誘導モータ用の直接制御系のブ田ツク図を
示す。
FIG. 1 shows a block diagram of a direct control system for a three-phase a-induction motor that employs magnetomotive rotation axis conversion only in the forward direction.

誘s%−夕においては、他の電動モータの場合のように
瞬時トルクを制御するのに、固定子と回転子の起磁力間
の振幅と位相関係を制御することが必要である。本発明
の根本的な特徴は固定子起磁力が固定した基準フレーム
内で回転子に対して任意ににゾルプ(分解)されること
である。回転子は固定子起磁力とスリップ周波;ハ: 数だけ異なる速度ア、・、、・即転するのモ、固定子の
起磁カL−4@@−F7.−ム軸、75、ゎっ8゜ツブ
周波数ωの正弦および余弦にしたがう大きさで変托する
直角成゛分の合成により定められる。
In the magnetic field, as in other electric motors, it is necessary to control the amplitude and phase relationship between the stator and rotor magnetomotive forces to control the instantaneous torque. A fundamental feature of the invention is that the stator magnetomotive force is arbitrarily resolved relative to the rotor within a fixed reference frame. The rotor has a stator magnetomotive force and a slip frequency; C: Speeds that differ by the number A...Mo, instant rotation, stator magnetomotive force L-4@@-F7. -It is determined by the synthesis of the mine, 75, ゎ 8 ° frequency Ω ω and the synthesis of the right angle that is varied in size.

一定スリップ屑波数でωtは生じた角度値であると見る
ことができ、その角だけ回転子は固定子起磁力に対して
スリップし・たことになる。このスリップ角をφとする
・ 2つの直角成分を直接成分および直角成分と称しids
、 jqsで表わし、かつ回転子起磁力の対応成分をi
ds、 iqs″C”表わすと(同じ軸に対して)sd
s=i億φ ’QS  =  I  stm φ 但し、■は合成固定子起磁力である。
With a constant slip wave number, ωt can be seen as the resulting angle value, and the rotor slips by that angle with respect to the stator magnetomotive force. Let this slip angle be φ.The two orthogonal components are called the direct component and the orthogonal component, and ids
, jqs, and the corresponding component of the rotor magnetomotive force is expressed as i
ds, iqs″C” (for the same axis) sd
s=i billion φ 'QS = I stm φ However, ■ is the composite stator magnetomotive force.

必要なトルクは、したがって、固定子電流の振幅■とス
リップ周波数を制御することにより、かつ直接成分id
sおよび直角成分−$とスリッ・ および−3と称し、実際に上昇している成分の値と区別
する。
The required torque can therefore be determined by controlling the amplitude of the stator current and the slip frequency, and directly by controlling the component id
s and the orthogonal component -$ and slit. They are called s and -3 to distinguish them from the values of the components that are actually rising.

一度、値’1daと飯qSが成立してしまうと、個々の
固定子位相電流Is、 il)、 16は下記の変換式
によって得られる。
Once the value '1da and qS are established, the individual stator phase currents Is, il), 16 can be obtained by the following conversion formula.

−したがって、1as = s/T7T (lds  
ocis # −jqs siaθ)、および同様にi
bsおよびlcsに対しても当てはまる。更に1 となる。角度θは上記の固定子の位−角度であり、モー
タシャフト上に取付けられた位置符号化器によって決定
される〇 第1図において、誘導モータは厘状接続になっている3
相’H1a* be cがあり、これらの巻線はプ四ツ
ク−3て示したサイリスタ電力増幅/変換器により供給
される。各モータ栢電流1as等は電流トランス5、単
位利得帰還路7、差動回路9および増幅器11を含む閉
ループによって制御され、上記増幅器11は順方向路の
補償を行なっている。
- Therefore, 1as = s/T7T (lds
ocis # −jqs siaθ), and similarly i
This also applies to bs and lcs. Furthermore, it becomes 1. The angle θ is the position-angle of the stator mentioned above and is determined by a position encoder mounted on the motor shaft.
There are phases 'H1a*bec, and these windings are fed by a thyristor power amplifier/converter shown as block 3. Each motor draw current 1as etc. is controlled by a closed loop including a current transformer 5, a unity gain feedback path 7, a differential circuit 9 and an amplifier 11, the amplifier 11 performing forward path compensation.

差動回路9に対する基準、すなわち駆動信号入力は順方
向変換回路13から発生される。この回路には回転子角
度信号−および直角方向要求成分1ds、 iqsが与
えられ、上記した変換を生ずる。
The reference or drive signal input to the differential circuit 9 is generated from the forward conversion circuit 13. This circuit is supplied with the rotor angle signal and the orthogonal demand components 1ds, iqs to produce the transformations described above.

この直接制御系においては、各制御ループは、許されう
る程度の小さな誤差でその発振基準信号を追尾するため
に必要である。
In this direct control system, each control loop is required to track its oscillating reference signal with acceptably small errors.

第2図は相電流の帰還を備えた同様なモーフの構成を示
しているが、この−合にはζ帰還信号は回転基準7レー
ムにおける帰還値に対する逆変換(ブロック15て婢□
Cとして示す)により変換される。変換し呵・禰還値i
ds、 lqsは差動回路17において、対応する要求
値IJs、 i5sから減算され順方向の信号を与えて
いる。この場合に、これらの誤差信号は電力増幅器3へ
の電圧入力として生じ、該電圧信号は下記の行列式で与
えられ、ループ成分の一連の効果と見ることができる。
FIG. 2 shows a similar morph configuration with phase current feedback, but in this case the ζ feedback signal is inversely transformed (block 15) to the feedback value in the rotating reference 7 frames.
(denoted as C). Conversion value i
ds and lqs are subtracted from the corresponding required values IJs and i5s in the differential circuit 17 to provide a forward direction signal. In this case, these error signals arise as voltage inputs to the power amplifier 3, which voltage signals are given by the determinant below and can be viewed as a series of effects of the loop components.

1合の悪いことには、モータ相電圧のこの誘導に必要な
実時間計算量は行き過ぎであると見なしうる。この場合
に、上記誘導は下記の限走式 %式% を用いることによって、かなり簡素化することができる
Unfortunately, the real-time complexity required for this induction of motor phase voltages may be considered excessive. In this case, the above derivation can be considerably simplified by using the following limited run type % formula %.

これは、相電流には瞬時零シーケンス成分を何ら含まな
いと見なし、この条件のもとで逆変を 換は下記のよう1になる。
This assumes that the phase current does not include any instantaneous zero sequence component, and under this condition, the inverse transformation becomes 1 as shown below.

・、” そして、順方向の変換は下記のようになる。・、” Then, the forward transformation is as follows.

これを展開すれば下記のようになる。If you expand this, it will look like this:

残りの相電流ibsは次式になる。The remaining phase current ibs is expressed by the following equation.

1bs=−(量as+1cs) これらの簡素化した変換式は第3図の制御装置に組込ま
れており、該制御系は各電力増幅器3に電圧信号Vcm
およびWasを与え、残りの電圧信号Vbsは、vCI
およびWasの負の和として得られる◇ トルク要求はrおよびφ、すなわち合成固定子起磁力お
よび生じたスリップ角から特定される。φの正弦および
余弦関数はアナpグまたはディジタルルックアップ(索
引)テーブル19−と2・1によって発生され、結果は
回路23と25のI*で乗算され1q8およびidaを
それぞれ与えている。
1bs=-(quantity as+1cs) These simplified conversion equations are incorporated into the control device shown in FIG.
and Was, and the remaining voltage signal Vbs is vCI
◇ The torque demand is determined from r and φ, the resultant stator magnetomotive force and the resulting slip angle. The sine and cosine functions of φ are generated by analog or digital lookup tables 19- and 2.1, and the results are multiplied by I* in circuits 23 and 25 to give 1q8 and ida, respectively.

および1mlの2つが与えられる。また、アナリフ回路
またはディジタルルックアップテーブル(これは対応す
る入出力信号を有する)27゜29、31.53が用い
られ、(#−g15) の正弦および余弦、それにOの
正弦および余弦を与えている。
and 1 ml. Also, an analysis circuit or digital look-up table (which has corresponding input and output signals) is used to give the sine and cosine of (#-g15) and the sine and cosine of O. There is.

上式(3)からの積は乗算器35.57.59.41で
与えられる。乗算器65と37は加算増幅器43(Pと
Iは比例および積分を示す)中の要求値lds”から減
算される帰還値idsを与えるもので、ある。同様に、
lqsは加算“増幅器45中の−30から減算される。
The product from equation (3) above is given by multiplier 35.57.59.41. Multipliers 65 and 37 provide a feedback value ids that is subtracted from the desired value lds'' in summing amplifier 43 (P and I denote proportional and integral).Similarly,
lqs is subtracted from -30 in the summing amplifier 45.

これらの増幅器45と45は、第2図の差動回路17に
対応する。
These amplifiers 45 and 45 correspond to the differential circuit 17 in FIG.

式(4)の順方向変換が次いで乗算器47.49゜51
.55によって得られるが、これらの乗算器はそれぞれ
、ids sm e 、  lqs cm L、  i
ds su (θ串 w15) * オJ: IJ lqg+ am (#−
w15)を与える0更に増幅器とイン。バークを組合わ
せることによって、電力増幅器3に印加するための必要
な相電圧Vcs、 Vbi、 Wisヲ与t ”Cイル
The forward transformation of equation (4) is then performed by the multiplier 47.49°51
.. 55, these multipliers are obtained by ids sm e , lqs cm L, i
ds su (θskewer w15) * OJ: IJ lqg+ am (#-
w15) gives 0 further amplifier and in. By combining the voltages, the required phase voltages Vcs, Vbi, Wis to be applied to the power amplifier 3 are given.

全3×3行列の代りに、2×2行列(式(1)と(2)
 )を用いる制御装置の実施例(第5図)では、マイク
ロプロセッサを収容しうる非常に実用的な装置としてい
る。該マイク田プロセッサは、ルーフアップテーブルか
らめ正弦および余弦値を与える外に上記装置の組mをす
べて行な□うことができる。また、スリブ″□″9周波
数の分解能を処理すると共に、誘導モータ制御装置と関
連した他の゛ルツクアツプテニープルも処理する。  
−第4図および第5図は第3図に示したような制御系に
基づく別の誘導モータのトルク制御方法を示しているら
第4図においては、トルク基準入力によって、固定子起
磁力要求値を制御し、次いで上述のように固定子相電圧
をも制御している。トルク基準入力55はスリップ周波
数に対応するが、その人力55が一定固定子磁束リーケ
ージ(漏洩)で全固定子起磁力Iをスリップ周波数に関
連づけている伝達回路57へ印加される。
Instead of a total 3 × 3 matrix, a 2 × 2 matrix (Equations (1) and (2)
) (FIG. 5) is a very practical device capable of accommodating a microprocessor. The microphone processor can perform all of the above device sets in addition to providing the sine and cosine values from the roof-up table. It also handles the 9-frequency resolution of the sleeve "□" as well as other clock up needles associated with the induction motor controller.
- Figures 4 and 5 show another induction motor torque control method based on the control system shown in Figure 3. value and then also the stator phase voltage as described above. The torque reference input 55, which corresponds to the slip frequency, is applied to a transfer circuit 57 that relates the total stator magnetomotive force I to the slip frequency with constant stator flux leakage.

更に、スリップ周波数ωが積分され、積分器59によっ
て生じたスリップ角ω+またはφを与えている。■0お
よびφについてのこれらの要求値は第3図に示す、よう
に起磁力制御装置61へ与えられる。モータ65は第2
図の電力増幅□器3により駆動され、制御装置によって
要求される如き相電流−1asとlclおよび回転子角
度0の帰還を与え・+′キする。
Additionally, the slip frequency ω is integrated to give the slip angle ω+ or φ produced by an integrator 59. (2) These required values for 0 and φ are given to the magnetomotive force control device 61 as shown in FIG. The motor 65 is the second
It is driven by the power amplifier 3 shown in the figure and provides feedback for the phase currents -1as and lcl and rotor angle 0 as required by the control system.

第4(b)図は達成されたトルク値と対応する発振値l
dsおよびtq魯を示す。この方法によるトルク制御は
、ある面の用達には十分であるが不足なところもまだ残
している。
Figure 4(b) shows the achieved torque value and the corresponding oscillation value l.
ds and tq Lu are shown. Torque control using this method is sufficient for certain purposes, but there are still some deficiencies.

第5図においては、同様な内部制御が利用されているが
直角方向の成分値14s 、 iqsは実際には上昇し
、かつ第5[の増幅器45と45の入力において発生さ
れるが、それらの成分値がトルク計算機65で用いられ
、実際のトルク値を与えている。この値が差動回路67
の要求トルク値と比較され、それから減算される。次い
で誤差信号が、全起磁力に変換され第4図に示すように
、角度値を生ずる。
In FIG. 5, a similar internal control is utilized, but the orthogonal component values 14s, iqs actually rise and are generated at the inputs of the fifth amplifiers 45 and 45, but their The component values are used in torque calculator 65 to provide the actual torque value. This value is the differential circuit 67
is compared with the required torque value of and subtracted from it. The error signal is then converted to a total magnetomotive force to produce an angular value as shown in FIG.

第5(b)図は定常トルクを得るための改良であって起
磁力成分の発振がないものの改良例を示す。第5図の改
良トルク制御装置は本発明のこの実施例の特徴であり、
回転子に基づく基準フレームにおける固定子起磁力およ
び回転□子起磁力成分間に存在する比較的簡単な関係を
生ずる。すなわち関係式は これらの関係式によって非常に簡素なトルク計算が可能
になる。すなわち、 T = K (iq@idr −ids iqr )と
なり、回転子の基準フレームのみにおいて、トルク計算
が非常に容易に行なえる。
FIG. 5(b) shows an example of an improvement for obtaining steady torque without oscillation of the magnetomotive force component. The improved torque control system of FIG. 5 is a feature of this embodiment of the invention.
This results in a relatively simple relationship existing between the stator magnetomotive force and the rotating rotor magnetomotive force components in a rotor-based reference frame. In other words, these relational expressions enable very simple torque calculation. That is, T = K (iq@idr - ids iqr), and torque calculation can be performed very easily only in the reference frame of the rotor.

このようにしてトルクを計算したあとでは、第5図に示
すようにトルクループに近似させることは簡単なことに
なり、これによって上記起磁力制御に関連したスリップ
周波数を除央する。
After calculating the torque in this manner, it is simple to approximate the torque loop as shown in FIG. 5, thereby centering the slip frequency associated with the magnetomotive force control.

第6図はリング接続されたサイクロ変換器を用いる完全
な誘導モータ駆動回路のブロック図を示す。同図で、3
相電源がサイクロ変換器に接続されており、該サイクロ
変換器は前記電源から並列に供給される5相サイリスク
ブリツジ67.68.69を備えている。該ブリッジの
直流出力は直列に接続され、鳳状接続固定子相巻線a、
 b、 cはブリッジ相互接続点に接続されている。ブ
リッジサイリスタは、リングインターフェース制御回路
73から制御される点火回路71によって点火される。
FIG. 6 shows a block diagram of a complete induction motor drive circuit using ring-connected cycloconverters. In the same figure, 3
A phase power supply is connected to the cycloconverter, which comprises a 5-phase silis bridge 67, 68, 69 fed in parallel from said power supply. The DC output of the bridge is connected in series with the porcelain-connected stator phase winding a,
b, c are connected to the bridge interconnection point. The bridge thyristor is fired by an ignition circuit 71 controlled from a ring interface control circuit 73.

前記制御回路73は起磁力制御部61からの固定子相電
圧Was、Vbs、Yesを受け、実際の固定子相電流
1ml 、 icI  を中継するか、後者はブリッジ
電流監視回路77を介して電流トランス75から発生さ
れる。従来の零電流検出器79とブリッジ禁止回路81
も設けられている。
The control circuit 73 receives the stator phase voltages Was, Vbs, Yes from the magnetomotive force control unit 61 and either relays the actual stator phase current 1ml, icI or the latter is connected to the current transformer via the bridge current monitoring circuit 77. Generated from 75. Conventional zero current detector 79 and bridge inhibition circuit 81
Also provided.

回転千鳥θは、シャフト角変換器83によって判定され
、回転子の速度はシャフト速度羨換器85によって判走
される。回転子角度信号0−は起磁力制御回路61へ与
え社れ、シャ7シ速度信号は差動回路87へ憂えられ、
そこで該シャフト速度信号は速度基−・1信号から減算
される。
The rotation stagger θ is determined by a shaft angle converter 83 and the speed of the rotor is determined by a shaft speed converter 85. The rotor angle signal 0- is given to the magnetomotive force control circuit 61, the chassis 7 speed signal is sent to the differential circuit 87,
The shaft speed signal is then subtracted from the speed base -.1 signal.

回路87の誤差出力は速度制御回路89へ与えられ必要
なスリップ周波数信号を発生し、これが伝達回路57と
積分回路59へ午えられ、第4図について述べたような
働きを行なっている。これらの回路によって、全起磁力
要求信号■0および起磁力制御回路61に対して生ずる
スリップ角信号φを′発生するO 第6図の回路は第4図にしたがって作動し、固定子相電
圧、したがって固定子相電圧についそ直接起磁力制御を
行なっている。
The error output of circuit 87 is applied to speed control circuit 89 to generate the necessary slip frequency signal, which is sent to transfer circuit 57 and integration circuit 59 to perform the function described in connection with FIG. These circuits generate the total magnetomotive force request signal 0 and the slip angle signal φ which is generated for the magnetomotive force control circuit 61. The circuit of FIG. 6 operates according to FIG. Therefore, direct magnetomotive force control is performed on the stator phase voltage.

第7図は、同様・な誘導モータ駆動回路ではあるが、第
5図にしたがって変更したものを示す。
FIG. 7 shows a similar induction motor drive circuit, but modified according to FIG. 5.

ブロック65からの計算されたトルク帰還量が差動回路
67において、速度比較から発生された必要な゛トルク
信号またはトルク基準信号と比較される。
The calculated torque feedback from block 65 is compared in differential circuit 67 with the required torque signal or torque reference signal generated from the speed comparison.

″したがって、該駆動回路によって、本発明による種々
の利44を与え、トルク要件に対して応答速度の早い輯
済的な駆動が可能となる。
``Therefore, the drive circuit provides the various benefits 44 of the present invention and allows for an mechanical drive with fast response speed to torque requirements.

4図面の簡単な、−\、− 第1図4を順方向のみにおける起磁力回転軸変換を利用
する3相誘導モータ用直接制御系であり、第2図は帰還
が反転回転軸変換によって与えられる同様なプルツク図
であり、第5図は第2図に関連する順方向と逆方向変換
を組入れた変換回路のプルツク図であり、第4Ja) 
<b)図は第2図および第3Nと関連する系および起磁
力成分とモータトルクの対応する波影を示し第5 (a
) (b)図は直角固定子起磁力成分がトルク計算およ
び直接トルク制御のため粁引出される対照的な系とその
特性を示し、第6図および第7図はそれぞれ第4図と第
5図にしたが′う制御装置を備えたサイクロ変換器誘導
モータ駆動装置を示す。
-\,- Fig. 4 shows a direct control system for a three-phase induction motor that uses magnetomotive force rotational axis conversion only in the forward direction, and Fig. 2 shows a direct control system for a three-phase induction motor that uses magnetomotive force rotational axis conversion in the forward direction only, and Fig. 2 shows a system in which feedback is given by reverse rotational axis conversion. FIG. 5 is a pull diagram of a transformer circuit incorporating forward and reverse transforms related to FIG. 2; FIG.
<b) The figure shows the system related to Figures 2 and 3N and the corresponding wave shadows of the magnetomotive force component and motor torque.
) (b) shows a contrasting system and its characteristics in which the right-angle stator magnetomotive force component is extracted for torque calculation and direct torque control; 1 shows a cycloconverter induction motor drive with a control device according to the figure; FIG.

図中、(S)はサイリスタ電力増幅器/変換器、(at
 b、 c)は誘導モータの3相巻線、(5)は電流ト
ランス、(9)は差動回路、(11)は増幅器、(15
)は逆蛮換回路、を夫々示す。
In the figure, (S) is a thyristor power amplifier/converter, (at
b, c) are the three-phase windings of the induction motor, (5) are the current transformers, (9) are the differential circuits, (11) are the amplifiers, (15)
) indicate the reverse conversion circuit, respectively.

特許出願人代理人 飯 1)伸 行 図面の浄yj(内’)’i’に変針な1.)Fig、1
゜ Fカ、2 手続補正書c目発) 昭和57 年 9月ル2日 特許庁長官 若 杉 和 夫°殿 特願昭57−140475号 2発明の名称 誘導モータ制御方式 3補正をする者 事件との関係  特許出願人 名 称  ジ−イージー−エリオツド オートメイショ
ンリミテッド 4、代 理 人 郵便誉号 100
Patent applicant's agent Mei 1) Nobuyuki The yj (inside') 'i' in the drawing has an unusual point 1. )Fig, 1
゜Fka, 2 Procedural Amendment C Item) September 2nd, 1981 Kazuo Wakasugi, Commissioner of the Patent Office, Patent Application No. 140475/1982 2. Name of Invention Induction Motor Control System 3. Case of Person Who Makes Amendment Relationship with Patent Applicant Name G-Eazy Eliot Automation Limited 4, Agent Postal Honor Number 100

Claims (1)

【特許請求の範囲】 り 所望のトルクまたは速度表示出力に応答し信号(り
を発生する手段(83)と、前記固定子電流振幅信号を
分解して、生じたスリップ角信号の正弦および余弦に比
例する直角要求成分にする手段(61)と、および前記
要求成分お −よび前記回転子角度信号(りに応答して
等価な固定子巻線駆動信号を発生する順方向変゛換手段
(13)とを備えたことを特徴とする誘導モータ制御方
式。 2、特許請求の範囲第1項に記載の制御方式において、
前記各駆動信号は各固定予相49!1から発生される負
帰還信号と合成され固定子起磁力の直接制御を行なうよ
うに構成されたことを特徴とする誘導モータ制御方式。 3)特許請求の範囲第1項に記載の制御方式において、
前記回転子角度信号(#)に応答して実際の固定子I電
流を、前記回転子と同期して回転しかつ生じたスリップ
角(φ)の正弦および余弦として変化する等価な直角の
実際の固定子相電流に変換する逆変換手段(15)を備
え、前記実際の成分は閉制御ループの負帰還信号を構成
していることを特徴とする誘導モニタ制御方式0 4)゛特許請求の範囲第5項に記載の制御方式臀おいて
、前記モータ固定子は何らの零シーケンス成分もなく、
かつ前記固定子巻線駆動電流は残りの負の和として発生
されることを特徴とする誘導モータ制御方式。 5)特許請求の範囲第4項に記載の制御方式において、
順方向変換(13)を与える固定子電流iaiおよびi
tsは直角回転子基準成分idsおよび1qsに換算し
て下記の行列式 となっており、かつ逆変換(15)は下記の行列式の積 となっていることを特徴とする誘導モータ制御方式。 6)特許請求の範囲第3項に記載の制御方式において、
固定子起磁力について実際の成分から回転子起磁力につ
いての対応する成分を計算する手段(6りと、および前
記実際のトルク信号を前記閉制御ループにおけるトルク
基準信号と比較する手段(67)とを備えたことを特徴
とする誘導モータ制御方式。 7)実際のモータトルクを表わす帰還信号讐モータから
発生する手段(is、 45)と、所望のモニタトルク
を表わす要−”信′号を発生する手段・:・鴨)5・、
:。 (57,49)とを備えた交流誘導モータの動作を制御
する装置であって、帰還信号と合成固定子起磁力の瞬時
振幅(りおよびモータの回転子に固定された任意の軸に
関する前記合成起磁力の角度(φ)を制御する要求信号
との間の差に応答して前記差を最小にすることを特徴と
する誘導モータの動作制御装置。
[Claims] Means (83) for generating a signal in response to a desired torque or speed indicating output; and means (83) for decomposing the stator current amplitude signal into the sine and cosine of the resulting slip angle signal. means (61) for producing a proportional quadrature demand component; and forward converting means (13) for generating an equivalent stator winding drive signal in response to said demand component and said rotor angle signal. ). 2. In the control method according to claim 1,
An induction motor control system characterized in that each of the drive signals is combined with a negative feedback signal generated from each fixed prephase 49!1 to directly control the stator magnetomotive force. 3) In the control method according to claim 1,
In response to said rotor angle signal (#), the actual stator I current rotates synchronously with said rotor and changes as the sine and cosine of the resulting slip angle (φ). An induction monitor control system comprising an inverse conversion means (15) for converting into a stator phase current, and the actual component constitutes a negative feedback signal of a closed control loop.4) Claims: In the control method according to clause 5, the motor stator is free of any zero sequence component;
and the stator winding drive current is generated as a remaining negative sum. 5) In the control method according to claim 4,
Stator currents iai and i giving forward transformation (13)
An induction motor control system characterized in that ts is converted into the right-angle rotor reference components ids and 1qs and becomes the following determinant, and the inverse transformation (15) is a product of the following determinants. 6) In the control method according to claim 3,
means (67) for calculating a corresponding component for the rotor magnetomotive force from the actual component for the stator magnetomotive force; and means (67) for comparing said actual torque signal with a torque reference signal in said closed control loop. 7) Means (IS, 45) for generating a feedback signal from the motor representing the actual motor torque, and means for generating a feedback signal representing the desired monitor torque. Means to do: Duck) 5.
:. (57, 49) A device for controlling the operation of an AC induction motor, comprising: a feedback signal and an instantaneous amplitude of a composite stator magnetomotive force; An operation control device for an induction motor, characterized in that the angle (φ) of magnetomotive force is minimized in response to a difference between the angle (φ) and a request signal for controlling said difference.
JP57140475A 1981-08-12 1982-08-12 Induction motor control system Pending JPS5843198A (en)

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GB8124625 1981-08-12
GB8124625 1981-08-12
GB8205942 1982-03-01

Publications (1)

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JPS5843198A true JPS5843198A (en) 1983-03-12

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JP57140475A Pending JPS5843198A (en) 1981-08-12 1982-08-12 Induction motor control system

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ZA (1) ZA825627B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60121073A (en) * 1983-12-05 1985-06-28 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Automatic welding system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5629485A (en) * 1979-08-13 1981-03-24 Toshiba Corp Controlling system for induction motor

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5629485A (en) * 1979-08-13 1981-03-24 Toshiba Corp Controlling system for induction motor

Cited By (1)

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JPS60121073A (en) * 1983-12-05 1985-06-28 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Automatic welding system

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Publication number Publication date
ZA825627B (en) 1983-06-29

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