JPS59209085A - 同期電動機の制御装置 - Google Patents
同期電動機の制御装置Info
- Publication number
- JPS59209085A JPS59209085A JP58081001A JP8100183A JPS59209085A JP S59209085 A JPS59209085 A JP S59209085A JP 58081001 A JP58081001 A JP 58081001A JP 8100183 A JP8100183 A JP 8100183A JP S59209085 A JPS59209085 A JP S59209085A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- voltage
- speed
- angle
- command value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/03—Synchronous motors with brushless excitation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、同期電動機の制御装置に係り、当該電動機の
電流位相を検出することなく、その速度制御を行うよう
にした同期電動機の制御装置に関するものである。
電流位相を検出することなく、その速度制御を行うよう
にした同期電動機の制御装置に関するものである。
ンバータ装置の普及とともに、同期電動機の高性能な可
変速駆動装置が開発されつつある。
変速駆動装置が開発されつつある。
そのなかで、同期電動機の回転子位相を検出し、それに
見合った正弦波電流を供給する駆動装置が、小形モータ
を中心に開発されている。
見合った正弦波電流を供給する駆動装置が、小形モータ
を中心に開発されている。
しかして、同期電動機の交流理論に基づくベクトル図は
、第１図に示すとおりである。
、第１図に示すとおりである。
ここで、回転子磁束による誘起電圧Ｅ０と電流Ｉとの位
相角γは零としである。
相角γは零としである。
このときのモータトルクＴは次式で示される。
Ｔ＝Ｋｘ−ｘＥ、ｘ：［ｘ（ト）γ
＝ＫＸ−ＸＥｏＸＩ ・・・・・・・・
・（１）ω ここで、Ｋは定数、ωは回転速度である。
・（１）ω ここで、Ｋは定数、ωは回転速度である。
々お、第１図で、Ｅｌは端子電圧、ＩＸは、リアクタン
ス分のインピーダンス電圧、δは負荷角である。
ス分のインピーダンス電圧、δは負荷角である。
上記の（１）式で、位相角γを常に一定とすると、トル
クの制御は、電流の大きさにより、一義的に行うことが
できる。
クの制御は、電流の大きさにより、一義的に行うことが
できる。
しかしながら、この電流を測定する電流検出器を必要と
し、安価なものができ難い欠点を有するものである。
し、安価なものができ難い欠点を有するものである。
本発明は、上記従来技術に係るものの欠点を解消し、電
流位相を検出することがない、すなわち電流検出器を不
要とした、同期電動機の制御装置の提供を、その目的と
するものである。
流位相を検出することがない、すなわち電流検出器を不
要とした、同期電動機の制御装置の提供を、その目的と
するものである。
本発明に係る同期電動機の制御装置の構成は、点弧角を
調整されるインバータ回路により電圧を制御されるよう
にした同期電動機において、その回転子に磁極検出手段
と速度検出手段とを設けるとともに、その速度検出手段
からの速度検出値に基づいて負荷角を、まだ速度検出手
段からの速度検出値と速度調整手段からのトルク指令値
とに基づいて電圧指令値をそれぞれ演算する演算手段と
、前記負荷角と磁極検出手段からの回転子の位相検出角
との加算値に基づいて正弦波を発生せしめる正弦波演算
手段とを設け、前記電圧指令値と正弦波演算値との乗算
値によシ点弧角を調整して電圧を制御せしめるように構
成したものである。
調整されるインバータ回路により電圧を制御されるよう
にした同期電動機において、その回転子に磁極検出手段
と速度検出手段とを設けるとともに、その速度検出手段
からの速度検出値に基づいて負荷角を、まだ速度検出手
段からの速度検出値と速度調整手段からのトルク指令値
とに基づいて電圧指令値をそれぞれ演算する演算手段と
、前記負荷角と磁極検出手段からの回転子の位相検出角
との加算値に基づいて正弦波を発生せしめる正弦波演算
手段とを設け、前記電圧指令値と正弦波演算値との乗算
値によシ点弧角を調整して電圧を制御せしめるように構
成したものである。
なお詳しくは、下記に基づいて構成したものである。
すなわち、本発明は、同期電動機の電流位相を検出する
ことなく、その電動機の速度制御を行うようにしたもの
であり、さきの第１図で、端子電圧Ｅ ｔと誘起電圧Ｅ
。との負荷角δを所定の値とし、端子電圧Ｅｔの大きさ
を、速度指令と実際の回転速度の差、すなわち速度偏差
により変化させるようにしだものである。
ことなく、その電動機の速度制御を行うようにしたもの
であり、さきの第１図で、端子電圧Ｅ ｔと誘起電圧Ｅ
。との負荷角δを所定の値とし、端子電圧Ｅｔの大きさ
を、速度指令と実際の回転速度の差、すなわち速度偏差
により変化させるようにしだものである。
さきの第１図に示すように、位相角γ＝０で、かつ電動
機の電流によるインピーダンス電圧が、リアクタンス分
ＩＸのみであれば１．ＥｔＣＯ８δ＝Ｅｏとなり、トル
クは次式で決捷る。
機の電流によるインピーダンス電圧が、リアクタンス分
ＩＸのみであれば１．ＥｔＣＯ８δ＝Ｅｏとなり、トル
クは次式で決捷る。
■
Ｔ＝ＫＸ−ＸＥｔ艶Ｓδ×１ ・旧・・・・・（２
）ω 次に、トルクＴを変化させるときに、位相角γを零とし
、負荷角δおよび端子電圧Ｅ、を変化させて制御するよ
うにする。その様子を示すものが第２図である。
）ω 次に、トルクＴを変化させるときに、位相角γを零とし
、負荷角δおよび端子電圧Ｅ、を変化させて制御するよ
うにする。その様子を示すものが第２図である。
同図（１）の正トルクの場合、負荷角δは進み方向、す
なわち、誘起電圧Ｅ０より端子電圧Ｅｔを適寸せ、逆に
、同図（２）の負トルクの場合は、いずれも遅らせる（
δ＋、 Ｅｉｌ＞ δ２ ＋ Ｅｌ２、δ３ ＋
Ｅｌ３、δ４．Ｅｔ４）。
なわち、誘起電圧Ｅ０より端子電圧Ｅｔを適寸せ、逆に
、同図（２）の負トルクの場合は、いずれも遅らせる（
δ＋、 Ｅｉｌ＞ δ２ ＋ Ｅｌ２、δ３ ＋
Ｅｌ３、δ４．Ｅｔ４）。
このときの負荷角δは次式で求まる。
ＩＸ
シー−−１□ ・・・・・・・・（３
）０ いま、電流を速度調整部（ＡＩ’ｌ、）からのトルク指
令値をＴ、とし、制御すべき負荷角δ。を割算すると、
次式となる。
）０ いま、電流を速度調整部（ＡＩ’ｌ、）からのトルク指
令値をＴ、とし、制御すべき負荷角δ。を割算すると、
次式となる。
Ｅ ｏ−ωに、、Ｘ二ωＬだから
ここで、Ｋｏは、電動機の誘起電圧定数、Ｌは電動機の
リアクアンスである。
リアクアンスである。
一方、端子電圧Ｅ ｔは、次式で求捷る。
Ｅｉ＝ＥｏＣｉＯ３δ＋ｌＸ５ｉｎδ ・−
・・−＝ （５）いま、回転速度の測定値をωｆとする
と、制御すべき電圧Ｅｔｃは、次式で求まる。
・・−＝ （５）いま、回転速度の測定値をωｆとする
と、制御すべき電圧Ｅｔｃは、次式で求まる。
Ｅ ｔ ｃ ”” ωｌ Ｘ （Ｋ 、００１；δ＋’
［”ｅＸＩ、Ｘ５ｉｎδ）・・・・・・・・・（６）以
上のごとく、トルク指令値Ｔ。から負荷角δを計算し、
次いで制御すべき電圧を計算することによシ、常に位相
角γ＝０とした制御装置を作ることができ、これに従っ
て構成したのである。すなわち、ここで必要な位相とし
ては負荷角δのみであり、電流位相の検出を必要としな
いものである。
［”ｅＸＩ、Ｘ５ｉｎδ）・・・・・・・・・（６）以
上のごとく、トルク指令値Ｔ。から負荷角δを計算し、
次いで制御すべき電圧を計算することによシ、常に位相
角γ＝０とした制御装置を作ることができ、これに従っ
て構成したのである。すなわち、ここで必要な位相とし
ては負荷角δのみであり、電流位相の検出を必要としな
いものである。
本発明に係る同期電動機の制御装置の一実施例を、第３
，４図により説明する。
，４図により説明する。
ここで、第３図は、本発明の一実施例に係る同勘定動機
の制御装置の構成ブロック図、第４図は、その動作の応
用を示すベクトル図である。
の制御装置の構成ブロック図、第４図は、その動作の応
用を示すベクトル図である。
図で、１は交流電源、２は整流器、３は平滑コンデンサ
で、４は、３相のＰＷＭ（パルス幅変調）出力電圧を発
生し、電圧の位相と大きさを変える機能を有するインバ
ータ回路、５は同期電動機（以下、電動機という。）、
６は、電動機５に直結して磁極の位置を検出する磁極検
出手段に係る磁極検出器、７は、速度を検出する速度検
出手段に係る速度発電機である。
で、４は、３相のＰＷＭ（パルス幅変調）出力電圧を発
生し、電圧の位相と大きさを変える機能を有するインバ
ータ回路、５は同期電動機（以下、電動機という。）、
６は、電動機５に直結して磁極の位置を検出する磁極検
出手段に係る磁極検出器、７は、速度を検出する速度検
出手段に係る速度発電機である。
壕だ、１０は、速度指令値ω。と速度発電機７からの出
力である速度検出値ω、とを付き合せて速度偏差をとり
、トルク指令値Ｔ。を計算する速度調整手段に係る速度
調整部（Ａ３Ｂ部）、１１は、速度検出値ωｆに基づい
て負荷角指令値δ。
力である速度検出値ω、とを付き合せて速度偏差をとり
、トルク指令値Ｔ。を計算する速度調整手段に係る速度
調整部（Ａ３Ｂ部）、１１は、速度検出値ωｆに基づい
て負荷角指令値δ。
および、トルク指令値Ｔ、と速度検出値ωｆとに基づい
て電圧指令値ｅＬ５とを演算する演算手段に係る演算部
、１２は、磁極検出器６の出力である位相検出角θと負
荷角指令値δ。との加算値δ。
て電圧指令値ｅＬ５とを演算する演算手段に係る演算部
、１２は、磁極検出器６の出力である位相検出角θと負
荷角指令値δ。との加算値δ。
を計算する加算器、１３は、加算器１２の出力である加
算値δ。を基にして３相の正弦波信号５ａｌＳ ｂ、、
Ｓ ｅを計算９発生せしめる正弦波演算手段に係る正
弦波演算部、１４〜１６は、正弦波信号Ｓ、〜Ｓｏを電
圧指令値ｅｔｃに乗算し、３相の電圧指令値ｅ”＋
ｅｂ、ｅ。を演算する乗算部、１７〜１９は、点弧角調
整器である。
算値δ。を基にして３相の正弦波信号５ａｌＳ ｂ、、
Ｓ ｅを計算９発生せしめる正弦波演算手段に係る正
弦波演算部、１４〜１６は、正弦波信号Ｓ、〜Ｓｏを電
圧指令値ｅｔｃに乗算し、３相の電圧指令値ｅ”＋
ｅｂ、ｅ。を演算する乗算部、１７〜１９は、点弧角調
整器である。
以上の構成により、乗算部１４〜１６から、パルス幅の
デユーティ幅を決める電圧指令値ｅａ〜ｅｅを点弧角調
整器１７〜１９に入力し、点弧角を調整して電圧を制御
せしめるようにしたものである。
デユーティ幅を決める電圧指令値ｅａ〜ｅｅを点弧角調
整器１７〜１９に入力し、点弧角を調整して電圧を制御
せしめるようにしたものである。
以上によって、電動機５の電圧を回転子に同期させて正
弦波的に変えることができるものである。
弦波的に変えることができるものである。
寸だ、速度調整部１０の出力に応じて、電動機５の電圧
の大きさと位相とを変化させて、電流と誘起電圧の位相
角γを、常に一定の値に保つことができ、安定な運転が
可能となる。
の大きさと位相とを変化させて、電流と誘起電圧の位相
角γを、常に一定の値に保つことができ、安定な運転が
可能となる。
その反面、演算部１１で演算する内容は、電動機の機器
定数を用いているだめ、演算誤差が生じ、場合によって
は、誘起電圧の位相角γが一定でないという現象が生じ
る。
定数を用いているだめ、演算誤差が生じ、場合によって
は、誘起電圧の位相角γが一定でないという現象が生じ
る。
しかし、この場合でも、金体としての速度制御系は成り
立ち、多少の効率低下が生じるだけのものである。
立ち、多少の効率低下が生じるだけのものである。
以上の本実施例によるものの効果は、電流位相を検出す
ることなく、電流位相を一定に保つ制御ができることで
ある。
ることなく、電流位相を一定に保つ制御ができることで
ある。
これは、電流検出器を不要とすることで装置の低価格化
に貢献することが大きいものである。
に貢献することが大きいものである。
また、他の効果としては、誘起電圧Ｅ０が回転数ととも
に上昇し、電源電圧を越えた場合でも、スムーズに高速
運転が実現できることである。この関係を第４図によシ
説明する。
に上昇し、電源電圧を越えた場合でも、スムーズに高速
運転が実現できることである。この関係を第４図によシ
説明する。
端子電圧Ｅ Ｌ ＩとＥｔ２とは、大きさが同じで、位
相〃がδ１．δ２というように異なるものである。
相〃がδ１．δ２というように異なるものである。
これに対し、誘起電圧は、Ｅｏｌ＋ Ｅｏ２というよう
に、回転数の増加に比例して大きくなっている。
に、回転数の増加に比例して大きくなっている。
これは、回転速度ωがωＩでは電流位相角γに係るγ１
＝０で、それ以上の回転速度ω２では、電動機の端子電
圧ＥＬが電源電圧以上にならないことから、さきの第３
図の構成で、実際に変化するのは、負荷角δ。のみであ
り、この結果、電流位相角γが自然と誘起電圧Ｅ０の位
相より進み、高速運転ができることになるものである。
＝０で、それ以上の回転速度ω２では、電動機の端子電
圧ＥＬが電源電圧以上にならないことから、さきの第３
図の構成で、実際に変化するのは、負荷角δ。のみであ
り、この結果、電流位相角γが自然と誘起電圧Ｅ０の位
相より進み、高速運転ができることになるものである。
しかして、第３図に示しだ実施例では、電動機の電圧を
発生させるときに、電源電圧の大きさを測定していない
が、電源電圧を測定し、上記電圧の大きさを決めると、
さらに精度良く制御できるものである。
発生させるときに、電源電圧の大きさを測定していない
が、電源電圧を測定し、上記電圧の大きさを決めると、
さらに精度良く制御できるものである。
本発明によるときは、電流検出器を不要として生産性を
高めることができる、速度制御に係る、同期電動機の制
御装置を得ることができ、実用的効果にすぐれた発明と
いうことができる。
高めることができる、速度制御に係る、同期電動機の制
御装置を得ることができ、実用的効果にすぐれた発明と
いうことができる。
第１図は、同期電動機のベクトル図、第２図は、本発明
に係るものの制御原理説明図、第３図は、本発明の一実
施例に係る同期電動機の制御装置の構成ブロック図、第
４図は、その動作の応用を示すベクトル図である。 １・・交流電源、２・・・整流器、３・・・平滑コンデ
ンサ、４・・・インバータ回路、５・・・同期電動機、
６・・磁極検出器、７・・・速度発電機、１ｏ・・・速
度調整部、１１・・・演算部、１２・・・加算器、１３
・・・正弦波演算部、１４〜１６・・・乗算部、１７〜
１９・・・点弧角調整器。 代理人 弁理士 福田幸作 （ほか１名） 第 １ 回 ネ ２ 回 （１） 正トル７ （２）逆トルク
に係るものの制御原理説明図、第３図は、本発明の一実
施例に係る同期電動機の制御装置の構成ブロック図、第
４図は、その動作の応用を示すベクトル図である。 １・・交流電源、２・・・整流器、３・・・平滑コンデ
ンサ、４・・・インバータ回路、５・・・同期電動機、
６・・磁極検出器、７・・・速度発電機、１ｏ・・・速
度調整部、１１・・・演算部、１２・・・加算器、１３
・・・正弦波演算部、１４〜１６・・・乗算部、１７〜
１９・・・点弧角調整器。 代理人 弁理士 福田幸作 （ほか１名） 第 １ 回 ネ ２ 回 （１） 正トル７ （２）逆トルク
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、点弧角を調整されるインバータ回路により電圧を制
御されるようにした同期電動機において、その回転子に
磁極検出手段と速度検出手段とを設速度検出値と速度調
整手段からのトルク指令値とに基づいて電圧指令値をそ
れぞれ演算する演算手段と、前記負荷角と磁極検出手段
からの回転子の位相検出角との加算値に基づいて正弦波
を発生せしめる正弦波演算手段とを設け、前記電圧指令
値と正弦波浪値との乗算値により点弧角を調整して電圧
を制御せしめるように構成したことを特徴とする同期電
動機の制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、正弦波
演算値と電圧指令値とが入力されて乗算する乗算部と、
その乗算値が入力されてインバータ回路の点弧角を調整
する点弧角調整器を設けたものである同期電動機の制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58081001A JPH0650953B2 (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 同期電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58081001A JPH0650953B2 (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 同期電動機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59209085A true JPS59209085A (ja) | 1984-11-27 |
| JPH0650953B2 JPH0650953B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=13734263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58081001A Expired - Lifetime JPH0650953B2 (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 同期電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650953B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003516703A (ja) * | 1999-09-17 | 2003-05-13 | デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 低リップル永久磁石モータ制御 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS514516A (ja) * | 1974-07-01 | 1976-01-14 | Mitsubishi Electric Corp | |
| JPS59148589A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-25 | Sanyo Denki Kk | ブラシレス電動機の制御装置 |
-
1983
- 1983-05-11 JP JP58081001A patent/JPH0650953B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS514516A (ja) * | 1974-07-01 | 1976-01-14 | Mitsubishi Electric Corp | |
| JPS59148589A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-25 | Sanyo Denki Kk | ブラシレス電動機の制御装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003516703A (ja) * | 1999-09-17 | 2003-05-13 | デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 低リップル永久磁石モータ制御 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0650953B2 (ja) | 1994-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4137489A (en) | Feedback control for reduction of cogging torque in controlled current AC motor drives | |
| JP3611492B2 (ja) | インバータの制御方法および装置 | |
| JPS58123394A (ja) | 交流電動機の制御装置 | |
| JPS6024676B2 (ja) | 永久磁石同期電動機を制御する装置 | |
| JPS59209085A (ja) | 同期電動機の制御装置 | |
| JP3985210B2 (ja) | 誘導電動機の制御装置 | |
| JPH089697A (ja) | 誘導電動機のベクトル制御装置 | |
| JPS619185A (ja) | 同期電動機の制御装置 | |
| JPS63144795A (ja) | 誘導電動機の速度制御装置 | |
| JPS58172989A (ja) | 誘導電動機のトルク制御装置 | |
| JP3425438B2 (ja) | 誘導電動機の駆動装置 | |
| JP3944659B2 (ja) | 誘導電動機の制御装置 | |
| JP3276220B2 (ja) | 交流電動機の制御方式 | |
| JP3770286B2 (ja) | 誘導電動機のベクトル制御方法 | |
| JP2003102177A (ja) | 電力変換器の制御方法 | |
| JPH0412698A (ja) | 電圧形ｐｗｍインバータの制御方法 | |
| JPS6330236Y2 (ja) | ||
| JPH0213555B2 (ja) | ||
| SU904178A1 (ru) | Устройство дл управлени асинхронизированной синхронной машиной | |
| JPS5851788A (ja) | 誘導電動機の制御装置 | |
| JPH0734066Y2 (ja) | 交流エレベータの速度制御装置 | |
| JPS6166581A (ja) | 誘導電動機の制御装置 | |
| JP3178974B2 (ja) | 二軸励磁発電機の制御装置 | |
| JPH05227791A (ja) | インバータの制御装置 | |
| JPH0526435B2 (ja) |