JPS593119B2 - Control method of inverter device - Google Patents

Control method of inverter device

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JPS593119B2
JPS593119B2 JP54116525A JP11652579A JPS593119B2 JP S593119 B2 JPS593119 B2 JP S593119B2 JP 54116525 A JP54116525 A JP 54116525A JP 11652579 A JP11652579 A JP 11652579A JP S593119 B2 JPS593119 B2 JP S593119B2
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JP
Japan
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current
vector
torque
field
induction machine
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JP54116525A
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Japanese (ja)
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雅徳 宮崎
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication of JPS593119B2 publication Critical patent/JPS593119B2/en
Expired legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/045Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直流を交流に変換して誘導機を駆動するイン
バータ装置の制御方式に係り、特に誘導機の界磁発生に
寄与する電流と、トルク発生に寄与する電流とを独立し
て制御しうるインバータ装 。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a control system for an inverter device that converts direct current to alternating current to drive an induction machine, and particularly relates to a control system for an inverter device that converts direct current into alternating current to drive an induction machine, and in particular controls current that contributes to field generation of an induction machine and current that contributes to torque generation. An inverter system that can control both independently.

置の制御方式に関する。第1図に本発明を適用するイン
バータ装置の一例の路線図を示す。
Regarding the control method of the FIG. 1 shows a route map of an example of an inverter device to which the present invention is applied.

第1図において、1は交流電源、2はトランジスタ、サ
イリスタ等によつて構成される位相制御可能な整流器、
3は電流を平滑化する直流リアク5 トル、4はトラン
ジスタ、サイリスタ等によつて構成される直流を可変周
波数の交流に変換する逆変換器、5は制御対象となる誘
導機、6は誘導機の回転数検出装置、7は速度制御回路
、8は界磁制御回路、9は電流基準演算回路、10は電
流制御0 御回路、11は整流器ゲート信号発生回路、
12は電流基準ベクトル演算回路、13は電流ベクトル
演算回路、14は転流信号発生回路、15は逆変換器ゲ
ート信号発生回路、16は界磁演算回路である。
In FIG. 1, 1 is an AC power supply, 2 is a phase-controllable rectifier composed of transistors, thyristors, etc.;
3 is a DC reactor 5 that smoothes the current, 4 is an inverter that converts DC to variable frequency AC, which is composed of transistors, thyristors, etc., 5 is an induction machine to be controlled, and 6 is an induction machine. , 7 is a speed control circuit, 8 is a field control circuit, 9 is a current reference calculation circuit, 10 is a current control circuit, 11 is a rectifier gate signal generation circuit,
12 is a current reference vector calculation circuit, 13 is a current vector calculation circuit, 14 is a commutation signal generation circuit, 15 is an inverter gate signal generation circuit, and 16 is a field calculation circuit.

15以下に、第1図のインバータ装置の動作について、
その概略を説明する。
15 Below, regarding the operation of the inverter device shown in Fig. 1,
The outline will be explained below.

整流器2は交流電源1より供給される交流電流を整流し
て直流電流を得る。
The rectifier 2 rectifies the alternating current supplied from the alternating current power supply 1 to obtain a direct current.

直流電流の大きさは整流器2を位相制御することにより
、変えること’0 ができる。直流リアクトル3により
直流電流を平滑化した後、逆変換器4により交流に変換
して誘導機5に供給する。逆変換器4により誘導機5に
供給される電流ベクトルの回転数ωおよび位相を制御す
ることができる。誘導機5の回転数ωにをフ5 軸に直
結したタコジエネ、パルスジェネレータ等*の回転数検
出装置6&Cより検出し、回転数基準ωにと比較してそ
の偏差を速度制御回路Tにより求める。
The magnitude of the direct current can be changed by controlling the phase of the rectifier 2. After the direct current is smoothed by the direct current reactor 3, it is converted into alternating current by the inverter 4 and supplied to the induction machine 5. The rotation speed ω and phase of the current vector supplied to the induction machine 5 can be controlled by the inverter 4. The rotational speed ω of the induction machine 5 is detected by a rotational speed detection device 6&C such as a tachometer or a pulse generator directly connected to the axis of the induction machine 5, and compared with the rotational speed reference ω, the deviation thereof is determined by a speed control circuit T.

前記偏差はトルク発生に寄与する電流(以下*「トルク
成分電流」と呼ぶ)の基準11qとなる。
The deviation becomes a reference 11q for the current that contributes to torque generation (hereinafter referred to as "torque component current").

’j0また、後述する界磁演算回路16より出力される
界磁φと界磁基準φ*とを比較して、その偏差を界磁制
御回路8により求め、界磁発生に寄与する電、*流(以
下「界磁成分電流」と呼ぶ)の基準11d、*とする。
'j0 Also, the field φ outputted from the field arithmetic circuit 16, which will be described later, and the field reference φ* are compared, the deviation thereof is determined by the field control circuit 8, and the electric current, * current ( Hereinafter referred to as "field component current") reference 11d, *.

トルク成分電流基準11qと界磁成分電流、* *■5
基準11dとは直交関係にあるため、電流基準11は
下式により求めることができる。
Torque component current reference 11q and field component current, * *■5
Since there is an orthogonal relationship with the reference 11d, the current reference 11 can be determined by the following formula.

ハ=(i杏d)’+(i書q)’ ハクー * 電流基準1,は電流基準演算回路9により前記演算を行
なつて求める。
Ha=(i杏d)'+(i-shoq)' Haku* The current reference 1 is obtained by performing the above calculation using the current reference calculation circuit 9.

次に、電流基準1Tと電流検出値11とを比較して、電
流制御回路10により位相制御信号PHCを求める。
Next, the current reference 1T and the detected current value 11 are compared, and the current control circuit 10 obtains the phase control signal PHC.

整流器ゲート信号発生回路11は位相制御信号PHCを
入力として、整流器2の制御信号を発生する。一方、電
流基準ベクトル演算回路12は、トルク成分電流基準1
Fqおよび界磁成分電流基準1rdを入力として、電流
基準ベクトルi↑を出力する。電流ベクトル演算回路1
3は、逆変換器4の出力電流を直接検出するか、又は逆
変換器ゲート信号発生回路15の出力信号より演算する
ことにより、電流ベクトルI,を出力する。転流信号発
生回路14は電流基準ベクトルITと電流ベクトルi1
とを比較し、逆変換器の転流タイミングを決定する転流
信号1NVを出力する。逆変換器ゲート信号発生回路1
5は、前記転流信号1NVを入力として逆変換器4の制
御信号を発生する。最後に、界磁演算回路16は誘導機
5の内部に発生する界磁を電流ベクトルi1より演算す
るか、又は、誘導機5内に設置した磁気センサー等によ
り、直接検出することから界磁φを出力する。次に、逆
変換器4の転流信号1NVの決定法を第2図〜第5図を
用いて説明する。
The rectifier gate signal generation circuit 11 receives the phase control signal PHC and generates a control signal for the rectifier 2. On the other hand, the current reference vector calculation circuit 12 uses the torque component current reference 1
With Fq and field component current reference 1rd as input, current reference vector i↑ is output. Current vector calculation circuit 1
3 outputs a current vector I by directly detecting the output current of the inverter 4 or by calculating it from the output signal of the inverter gate signal generation circuit 15. The commutation signal generation circuit 14 has a current reference vector IT and a current vector i1.
A commutation signal 1NV is output which determines the commutation timing of the inverter. Inverter gate signal generation circuit 1
5 generates a control signal for the inverter 4 by inputting the commutation signal 1NV. Finally, the field calculation circuit 16 calculates the field generated inside the induction machine 5 from the current vector i1, or directly detects it with a magnetic sensor installed inside the induction machine 5, so that the field φ Output. Next, a method for determining the commutation signal 1NV of the inverter 4 will be explained using FIGS. 2 to 5.

第2図は前記逆変換器4の一構成例をプロツク図で示し
ている。
FIG. 2 shows an example of the configuration of the inverse converter 4 in a block diagram.

U,V,W,X,Y,Zはサイリスタ、Cは転流コンデ
ンサ、Dは直列ダイオードで、以上により電流形の逆変
換器を構成している。前記構成の逆変換器が出力できる
電流ベクトルI,は、第3図に示す様な6通りの位置が
とれる。第3図において、ベクトルUZは、前記サイリ
スタUおよびZがオンしている時に得られる電流ベクト
ルI,を示す。ベクトルVZ,VX,WX,WY,UY
についてもそれぞれサイリスタとZ,V(5′X,Wと
X,W(!−Y,UとYがオンしている時に得られる電
流ベクトルI,を示す。これらのベクトルは6『の間隔
をもち、第2図に示した様な逆変換器では、前記6つの
ベクトル以外の電流ベクトルi1はとることができない
。従つて前記サイリスタの1つを転流すると、電流ベク
トルI,は6『の跳躍をすることになる。たとえば、前
記サイリスタUからへ転流することにより、電流ベクト
ルi1はUZの位置からVZの位置へ移る。一方、これ
に対し電流基漁ベクトルIPは角速度ωで滑らかに回転
している。これは、誘導機5ωに周波数f(=一)の正
弦波電流を供給すれば、2π実現できることは明らかで
ある。
U, V, W, X, Y, and Z are thyristors, C is a commutating capacitor, and D is a series diode, which constitutes a current-type inverter. The current vector I, which can be output by the inverter having the above configuration, can take six positions as shown in FIG. In FIG. 3, vector UZ indicates the current vector I, which is obtained when the thyristors U and Z are on. Vector VZ, VX, WX, WY, UY
The current vectors I, obtained when the thyristor, Z, V (5' However, in the inverter as shown in Fig. 2, it is not possible to take a current vector i1 other than the above six vectors.Therefore, when one of the above thyristors is commutated, the current vector I, becomes 6'. For example, by commutating from the thyristor U to the thyristor U, the current vector i1 moves from the UZ position to the VZ position.On the other hand, the current base vector IP moves smoothly at the angular velocity ω. It is clear that this can be achieved by 2π by supplying a sinusoidal current of frequency f (=1) to the induction machine 5ω.

以上の動作を、電流基準ベクトルi虐と同じ角速度ωで
回転する座標上(これをd−q座標と呼ぶ)で説明する
と、第4図のようになる。
The above operation will be explained on coordinates rotating at the same angular velocity ω as the current reference vector i (referred to as dq coordinates) as shown in FIG. 4.

d軸は誘導機5の内部にできる界磁φの方向に、またq
軸はd軸より90で進んだ位置にとるものとする。つま
り、界磁φは電流ベクトルI,により作られるから、同
じ角速度ωで回転している。d−q座標と電流基準ベク
トルIFとは同一角速度ωで回転しているため、d−q
座標土では電流基準ベクトルi′Fは静止している。電
流基準ベクトルIFは静止している。電流基準ベクトル
IF(7)d軸成分は界磁発生に寄与する電流、即ち前
述した界磁成分電流基準1Fdであり、q軸成分はトル
ク発生に寄与する電流、つまり、前述したトルク成分電
流基準1Fqである。しかして、電流ベクトルi1は、
第2図に示した様に、前記サイリスタのうち特定の2個
がオンすると、位置が固定されてしまうため、d−q座
標上では角速度ωで回転することになる。
The d axis is in the direction of the field φ created inside the induction machine 5, and the q axis is
The axis is assumed to be at a position 90 degrees ahead of the d-axis. In other words, since the field φ is created by the current vector I, it rotates at the same angular velocity ω. Since the d-q coordinate and the current reference vector IF are rotating at the same angular velocity ω, the d-q
In the coordinate system, the current reference vector i'F is stationary. The current reference vector IF is stationary. Current reference vector IF (7) The d-axis component is the current that contributes to field generation, that is, the aforementioned field component current reference 1Fd, and the q-axis component is the current that contributes to torque generation, that is, the aforementioned torque component current reference. It is 1Fq. Therefore, the current vector i1 is
As shown in FIG. 2, when two specific thyristors are turned on, their positions are fixed, so they rotate at an angular velocity ω on the dq coordinates.

このため電流基準ベクトルIFと電流ベクトルi1との
角度θは常に変化している。前述した様に、第2図の様
ら構成を有する逆変換器の出力電流ベクトル11は6通
りしかないため、ある時刻において電流基準ベクトルi
表に最も近い電流ベクトルI,が選ばれ、所定のサイリ
スタがオンされる。第4図においては電流ベクトルVZ
が電流基準ベクトルIPに最も近く、従つてサイリスタ
VとZがオンされる。
Therefore, the angle θ between the current reference vector IF and the current vector i1 is constantly changing. As mentioned above, since there are only six output current vectors 11 of the inverter having the configuration shown in FIG.
The current vector I, closest to the table is selected and a given thyristor is turned on. In Fig. 4, the current vector VZ
is closest to the current reference vector IP, so thyristors V and Z are turned on.

前述したように電流ベクトルi1は60゜間隔となつて
いるため、前記角度θが30゜に達した時点で、転流信
号1NVを出力することになる。第5図にそのベクトル
図の一例を示す。
As described above, since the current vectors i1 are spaced at 60° intervals, the commutation signal 1NV is output when the angle θ reaches 30°. FIG. 5 shows an example of the vector diagram.

第5図において、電流ベクトルUZが角速度ωで時計方
向に回転しており、電流基準ベクトルi古との角度θ=
3『となつた時点で、転流信号1NVが出力される。こ
の結果、サイリスタUからVへの転流が行なわれ、電流
ベクトルは6『跳躍して電流ベクトルVZへ移る。以下
、電流ベクトルI,の回転lこ伴ない、同様の方法で転
流が行なわれる。ところで、以上の説明から明らかな様
に、第2図の様な構成を有する逆変換装置4によつて、
誘導導5に供給される電流ベクトルi1のd軸成分、q
軸成分は常に変動しており、特に転流時にG↓急変する
。d軸成分、即ち界磁成分電流11dの変動は普通の場
合誘導機5のインダクタ\スが大きく、界磁φにはとん
ど影響を与えない。このため、界磁φは界磁成分電流1
1dの平均値である界磁成分電流基準1古dに応じた一
定値を維持している。しかし、q軸成分、即ちトルク成
分電流11qの変動はそのまま誘導機発生トルクの変動
として現われる。この状態を第6図A,bおよび第7図
A,bに示す。第6図aは比較的誘導機5の発生トル.
*クが大きな場合で、トルク成分電流基準11qが大き
く、トルク成分電流11qの変動は最大1}qから最小
1rqまで変化する。
In Fig. 5, the current vector UZ is rotating clockwise at an angular velocity ω, and the angle θ with the current reference vector i =
3', a commutation signal 1NV is output. As a result, commutation occurs from thyristor U to V, and the current vector jumps 6' to the current vector VZ. Thereafter, commutation is performed in the same manner as the current vector I rotates l. By the way, as is clear from the above explanation, the inverse conversion device 4 having the configuration as shown in FIG.
The d-axis component of the current vector i1 supplied to the induction conductor 5, q
The axial component is constantly changing, and G↓ changes suddenly during commutation. Normally, fluctuations in the d-axis component, that is, the field component current 11d, have a large inductance of the induction machine 5, and have little effect on the field φ. Therefore, the field φ is the field component current 1
A constant value corresponding to the field component current reference 1d, which is the average value of 1d, is maintained. However, fluctuations in the q-axis component, that is, the torque component current 11q, directly appear as fluctuations in the induction machine generated torque. This state is shown in FIGS. 6A, b and 7A, b. FIG. 6a shows comparatively the generated torque of the induction machine 5.
*When the torque component current reference 11q is large and the torque component current reference 11q is large, the fluctuation of the torque component current 11q varies from a maximum of 1}q to a minimum of 1rq.

この変化を時間軸上でみると、第6図bの様になる。一
回の転流lこより6『位相の遅れた正弦波に移る。界磁
φが一定と仮定するならば、第6図bの波形はそのまま
誘動機5の発生トルクでもある。次に、第7図aは誘導
機5の発生トルクが比較的小さな場合で、界磁成分電流
基91Fdに比してトルク成分電流基準1虐qが小さい
ため、トルタ成分電流11qの最小値1τqは負の値と
なつている。
When this change is viewed on the time axis, it becomes as shown in Figure 6b. After one commutation, the transition to a sine wave with a delayed phase occurs. Assuming that the field φ is constant, the waveform shown in FIG. 6b is also the torque generated by the inducer 5. Next, FIG. 7a shows a case where the torque generated by the induction machine 5 is relatively small, and since the torque component current reference q is smaller than the field component current base 91Fd, the minimum value 1τq of the torque component current 11q is is a negative value.

これは第7図bにも示したように誘導機5が一時的に負
トルクを発生することを意味する。負トルクの発生は誘
導機5だけでなく、これに結合された負荷装置にも振動
、騒音等の悪影響を与える。この現象は第1図にて説明
したインバータ装置、あるいは第2図にて説明した逆変
換器に固有のものではなく、正弦波出力を得ることが出
来ないインバータ装置の本質的な欠点である。本発明は
、インバータ装置のかかる欠点に鑑みてなされたもので
、誘導機が一時的にも負トルクを発生することのない状
態を、軽負荷時にまで拡大できる様なインバータ装置の
制御方式を提供することを目的とする。第8図に本発明
の一実施例のプロツクダイアグラムを示す。
This means that the induction machine 5 temporarily generates negative torque as shown in FIG. 7b. The generation of negative torque adversely affects not only the induction machine 5 but also the load device connected thereto, such as vibration and noise. This phenomenon is not unique to the inverter device described in FIG. 1 or the inverter device described in FIG. 2, but is an essential drawback of inverter devices that cannot obtain a sine wave output. The present invention has been made in view of these drawbacks of inverter devices, and provides a control method for inverter devices that can extend the state in which the induction motor does not generate negative torque even temporarily, even during light loads. The purpose is to FIG. 8 shows a process diagram of one embodiment of the present invention.

第8図以下の図面において第1図と同一番号を付した要
素は同一の機能を有するものである。第8図において第
1図と相違する点は、電流基準ベクトルIFを入力とし
界磁基準φ*を出力する弱め界磁制御回路17を設けた
ことである。
In the drawings from FIG. 8 onwards, elements given the same numbers as in FIG. 1 have the same functions. The difference between FIG. 8 and FIG. 1 is that a field weakening control circuit 17 is provided which inputs the current reference vector IF and outputs the field reference φ*.

前述の様に、誘導機5が負トルクを発生するのは、軽負
荷でトルク成分電流基準1Tqが界磁成分電流基準1F
dに比して小さい時であるから、電流基準ベクトルIr
が前記d軸となす角度θ吉が所定の角度より小さくなつ
た時に、界磁成分電流基準1虐dを減少する弱め界磁制
御を行なうことにより、負トルクの発生を防ぐことがで
きる。第9図にこの原理を表わすベクトル図を示す。電
流基準ベクトルIFとd軸とのなす角θ青が小さい時、
前記弱め界磁制御回路17により界磁成分電流基準1′
FdをIF!dまで減少する。この結果、誘導機5の発
生トルクは減少し、これを補うためトルク成分電流基準
1Fqはi′F′qまで増加する。:ル=W:7禎:1
::↓砕=Tことができる。
As mentioned above, the induction machine 5 generates negative torque when the load is light and the torque component current reference 1Tq is the field component current reference 1F.
Since it is small compared to d, the current reference vector Ir
When the angle .theta. between the d-axis and the d-axis becomes smaller than a predetermined angle, the generation of negative torque can be prevented by performing field-weakening control to reduce the field component current reference d. FIG. 9 shows a vector diagram representing this principle. When the angle θ blue between the current reference vector IF and the d-axis is small,
The field component current reference 1' is set by the field weakening control circuit 17.
IF Fd! decreases to d. As a result, the torque generated by the induction machine 5 decreases, and to compensate for this, the torque component current reference 1Fq increases to i'F'q. : Le = W: 7 Tei: 1
::↓Shatter=T can be done.

通常、誘導機5の界磁を弱めることに限界があるため、
極端な軽負荷時には前記角度θ青を大きくすることが困
難となる。
Normally, there is a limit to weakening the field of the induction machine 5, so
When the load is extremely light, it becomes difficult to increase the angle θ.

しかし、この様な軽負荷では電流11が減少しており、
発生トルクも小さく、負トルクが発生しても実用上問題
にならない程度に軽減されている。第10図〜第12図
に本発明の異なる実施例の路線図を示す。
However, under such a light load, the current 11 decreases,
The generated torque is also small, and even if negative torque occurs, it is reduced to such an extent that it does not pose a practical problem. FIGS. 10 to 12 show route maps of different embodiments of the present invention.

第10図において18はトルタ成分電流基準1Fqを入
力とし、基準φ*を出力する弱め界磁制御回路である。
In FIG. 10, 18 is a field weakening control circuit which inputs the tortor component current reference 1Fq and outputs the reference φ*.

トルク成分電流基準1表qを入力として、これが所定値
以下になつた時、弱め界磁制御を行なうことにより、負
トルクの発生を防ぐことができる。第11図において、
19は電流ベクトルi1を入力とし、界磁基準φ*を出
力する弱め界磁制御回路である。
By inputting torque component current reference table 1 q and performing field weakening control when it becomes less than a predetermined value, generation of negative torque can be prevented. In Figure 11,
19 is a field weakening control circuit which inputs the current vector i1 and outputs the field reference φ*.

電流ベクトルi1のq軸成分11qを入力として、これ
が負になつた時、もしくは負に近づいた時、弱め界磁制
御を行なうことにより負トルクの発生を防ぐことができ
る。第12図において、20は誘導機の発生トルクを検
出するトルクセンサー、21は前記トルクセンサーの出
力信号を入力とし界磁基準φ*を出力する弱め界磁制御
回路である。
When the q-axis component 11q of the current vector i1 is input and becomes negative or approaches negative, generation of negative torque can be prevented by performing field weakening control. In FIG. 12, 20 is a torque sensor that detects the torque generated by the induction machine, and 21 is a field weakening control circuit that receives the output signal of the torque sensor and outputs a field reference φ*.

誘導機5の発生トルクを前記トルクセンサー20により
検出し、負トルクが発生した時、もしくは発生トルクが
負に近づいた時、弱め界磁制御を行なうことにより、負
トルクの発生を防ぐことができる。なお、本発明を適用
する逆変換器4は第2図に示す構成を有するものに限定
するものではなく、また、その逆変換器4を構成する主
スイツチング素子としてサイリスタを記したが、本発明
はこれに限定するものではない。
The generated torque of the induction machine 5 is detected by the torque sensor 20, and when a negative torque is generated or when the generated torque approaches a negative value, field weakening control is performed to prevent the generation of negative torque. Note that the inverter 4 to which the present invention is applied is not limited to having the configuration shown in FIG. is not limited to this.

以上で説明した様に、本発明によれば、誘導機を非正弦
波電流により駆動する際の本質的欠点であつた軽負荷時
の負トルク発生を、誘導機のトルク発生に寄与する電流
と界磁発生に寄与する電流とを独立して制御しうるイン
バータ装置を用いて、防止もしくは低減することができ
る。
As explained above, according to the present invention, the generation of negative torque at light loads, which was an essential drawback when driving an induction machine with a non-sinusoidal current, can be replaced with a current that contributes to the torque generation of the induction machine. This can be prevented or reduced by using an inverter device that can independently control the current that contributes to field generation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明を適用するインバータ装置の一例の路線
図、第2図は逆変換器の一例のプロツク図、第3図は第
2図に示した逆変換器が出力できる電流のベクトル図、
第4図および第5図はd−q座標上でみた出力電流のベ
クトル図、第6図A,bは重負荷時の出力電流ベクトル
図およびトルク成分電流波形、第7図a−bは軽負荷時
の出力電流ベクトル図およびトルク成分電流波形、第8
図は本発明の一実施例のプロツクダイアグラム、第9図
は本発明の原理を説明するためのベクトル図、第10図
〜第12図は本発明の異なる実施例の路線図である。 1・・・・・・交流電源、2・・・・・・位相制御可能
な整流器、3・・・・・・直流リアクトル、4・・・・
・・逆変換器、5・・・・・・誘導機、6・・・・・・
回転数検出装置、7・・・・・・速度制御回路、8・・
・・・・界磁制御回路、9・・・・・・電流基準演算回
路、10・・・・・・電流制御回路、11・・・・・・
整流器ゲート信号発生回路、12・・・・・・電流基準
ベクトル演算回路、13・・・・・・電流ベクトル演算
回路、14・・・・・・転流信号発生回路、15・・・
・・・逆変換器ゲート信号発生回路、16・・・・・・
界磁演算回路、17,18,19・・・・・・弱め界磁
制御回路、20・・・・・・トルクセンサー、21・・
・・・・弱め界磁制御回路、ωr・・・・・・誘導*機
回転数、ωr・・・・・・誘導機回転数基準、φ・・・
・・・界*磁、φ ・・・・・・界磁基準、Ilq・・
・・・・トルク成分電流、IFq・・・・・・トルク成
分電流基準、Ild・・・・・・界磁成分電流、IFd
・・・・・・界磁成分電流基準、i1・・・・・・電流
ベクトル、i沓・・・・・電流基準ベクトル、I,・・
・・・・電流(絶対値)、IF・・・・・・電流(絶対
値)基準、PHC・・・一・・位相制御信号、INV・
・・・・・転流信号、U,,W,X,Y,Z・・・・・
・逆変換器を構成するサイリスタ、D・・・・・・逆変
換器を構成する直列ダイオード、C・・・・・・逆変換
器を構成する転流コンデンサ、UZ・・・・・・サイリ
スタU,Zのオンにより得られるi1ベクトル、VZ・
・・・・・サイリスタV,Zのオンにより得られるI,
ベクトル、VX・・・・・・サイリスタV,Xのオンに
より得られるi1ベクトル、WX・・・・・・サイリス
タW,Xのオンにより得られるi1ベクトル、WY・・
・・・・サイリスタW,Yのオンにより得られるi1ベ
クトル、UY・・・・・・サイリスタU,Yのオンによ
り得られるI,ベクトル、θ・・・・・・i虐ベクトル
とI,ベクトルとの角度、ω・・・・・・i1ベクトル
の回転角速度、i/,Ir・・・・・・i1ベクトルの
変化範囲を示すベクトル、i/Q,irq・・・・・・
Ilqの最大値および最小値、IT(・・・・・Ird
を弱めた時の新電流基準ベクトル、i/D,iどq・・
・・・・i店のd軸、q軸成分、 :―゜】::゛1゛
゜01゛軸との角度、θ*d・・・・・・i1*とd軸
との角度。
Figure 1 is a route diagram of an example of an inverter device to which the present invention is applied, Figure 2 is a block diagram of an example of an inverter, and Figure 3 is a vector diagram of the current that can be output by the inverter shown in Figure 2. ,
Figures 4 and 5 are vector diagrams of output current seen on the d-q coordinates, Figures 6A and b are output current vector diagrams and torque component current waveforms at heavy loads, and Figures 7 a and b are for light loads. Output current vector diagram and torque component current waveform during load, 8th
9 is a vector diagram for explaining the principle of the present invention, and FIGS. 10 to 12 are route diagrams of different embodiments of the present invention. 1... AC power supply, 2... Phase controllable rectifier, 3... DC reactor, 4...
...Inverse converter, 5...Induction machine, 6...
Rotation speed detection device, 7...Speed control circuit, 8...
...Field control circuit, 9...Current reference calculation circuit, 10...Current control circuit, 11...
Rectifier gate signal generation circuit, 12... Current reference vector calculation circuit, 13... Current vector calculation circuit, 14... Commutation signal generation circuit, 15...
...Inverse converter gate signal generation circuit, 16...
Field calculation circuit, 17, 18, 19... Field weakening control circuit, 20... Torque sensor, 21...
...field weakening control circuit, ωr...induction*machine rotation speed, ωr...induction machine rotation speed reference, φ...
...Field*Magnetic, φ ...Field reference, Ilq...
...Torque component current, IFq...Torque component current reference, Ild...Field component current, IFd
......Field component current reference, i1...Current vector, i...Current reference vector, I,...
...Current (absolute value), IF...Current (absolute value) reference, PHC...1...Phase control signal, INV...
... Commutation signal, U,, W, X, Y, Z...
・Thyristor that makes up the inverter, D...Series diode that makes up the inverter, C...Commuting capacitor that makes up the inverter, UZ...Thyristor The i1 vector obtained by turning on U and Z, VZ・
...I obtained by turning on thyristors V and Z,
Vector, VX... i1 vector obtained by turning on thyristors V and X, WX... i1 vector obtained by turning on thyristors W and X, WY...
... i1 vector obtained by turning on thyristors W and Y, UY ... I vector obtained by turning on thyristors U and Y, θ ... i vector and I vector angle with, ω...Rotational angular velocity of i1 vector, i/, Ir...vector indicating the change range of i1 vector, i/Q, irq...
The maximum and minimum values of Ilq, IT(...Ird
New current reference vector when weakening, i/D, i doq...
...The d-axis and q-axis components of the i store, :-゜]::Angle with the ゛1゛゜01゛ axis, θ*d...Angle between i1* and the d-axis.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 誘導機のトルク発生に寄与する電流と界磁発生に寄
与する電流とを独立に制御するように構成したインバー
タ装置を用いて、界磁発生に寄与する電流を低減するこ
とにより、軽負荷時誘導機が発生する負トルクを防止も
しくは低減することを特徴とするインバータ装置の制御
方式。 2 誘導機に供給する電流のうちトルク発生に寄与する
電流成分の基準値、もしくは検出値が所定値以下に低下
した時、界磁発生に寄与する電流を低減するように構成
した特許請求の範囲第1項記載のインバータ装置の制御
方式。 3 誘導機の発生トルクを検出し、負トルクが発生した
時、もしくは発生トルクが負トルクに近づいた時、界磁
発生に寄与する電流を低減するように構成した特許請求
の範囲第1項記載のインバータ装置の制御方式。
[Claims] 1. Reduce the current that contributes to field generation by using an inverter device configured to independently control the current that contributes to torque generation of the induction machine and the current that contributes to field generation. A control method for an inverter device that is characterized by preventing or reducing negative torque generated by an induction machine during light loads. 2 Claims that are configured to reduce the current that contributes to field generation when the reference value or detected value of the current component that contributes to torque generation among the current supplied to the induction machine falls below a predetermined value A control method for the inverter device according to item 1. 3. Claim 1 is configured to detect the generated torque of the induction machine and reduce the current contributing to field generation when negative torque is generated or when the generated torque approaches negative torque. control method for inverter equipment.
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