JPS60131088A - 誘導電動機の制御装置 - Google Patents
誘導電動機の制御装置Info
- Publication number
- JPS60131088A JPS60131088A JP58238732A JP23873283A JPS60131088A JP S60131088 A JPS60131088 A JP S60131088A JP 58238732 A JP58238732 A JP 58238732A JP 23873283 A JP23873283 A JP 23873283A JP S60131088 A JPS60131088 A JP S60131088A
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- JP
- Japan
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- temperature
- induction motor
- secondary conductor
- angular frequency
- control device
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- Pending
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- 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
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
- H02P21/08—Indirect field-oriented control; Rotor flux feed-forward control
-
- 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
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
- H02P21/16—Estimation of constants, e.g. the rotor time constant
-
- 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
- H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
- H02P2207/01—Asynchronous machines
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- 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。
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〕
本発明は誘導電動機の制御装置に係り、特に超低速運転
に好適な、すべり角周波数を演算にてめるベクトル制御
装置に関する。
に好適な、すべり角周波数を演算にてめるベクトル制御
装置に関する。
誘導電動機のベクトル制御方式として、現在層も一般的
なものは、電動機の定数を用℃・てすべり角周波数ω５
を下記（１）式により演算にてめる方式である。
なものは、電動機の定数を用℃・てすべり角周波数ω５
を下記（１）式により演算にてめる方式である。
ω８＝ Ｒ２Ｘ Ｉ′ｔ／・Φ２・・・・・・・・・・
・・・・・・・・ （１）ここで、Ｒ２は誘導電動機の
二次導体の抵抗値、■ｔ はトルク成分電流指令、Φ２
は二次導体鎖交磁束である。
・・・・・・・・ （１）ここで、Ｒ２は誘導電動機の
二次導体の抵抗値、■ｔ はトルク成分電流指令、Φ２
は二次導体鎖交磁束である。
このベクトル制御方式の場合、（１）式からも判るよう
に、二次導体の抵抗値Ｒ２を正確に模擬する必要がある
。しかし、二次導体の抵抗値Ｒ２は二次導体の温度によ
って大きく変化する。すなわち、Ｒｔ＝ Ｒｏ（１＋α
（Ｔ、−Ｔ。））・・川・・・・・・（すここで、Ｒ
ｔ は温度Ｔｔ のときの抵抗値、Ｒｏは基準温度Ｔ。
に、二次導体の抵抗値Ｒ２を正確に模擬する必要がある
。しかし、二次導体の抵抗値Ｒ２は二次導体の温度によ
って大きく変化する。すなわち、Ｒｔ＝ Ｒｏ（１＋α
（Ｔ、−Ｔ。））・・川・・・・・・（すここで、Ｒ
ｔ は温度Ｔｔ のときの抵抗値、Ｒｏは基準温度Ｔ。
のときの抵抗値、αは二次導体の抵抗温度係数（銅の場
合、α＝Ｏ，００３１）である。
合、α＝Ｏ，００３１）である。
もし、制御系で設定した二次導体の抵抗値が実際の抵抗
値と異なった場合には、周知のよ５Ｋ、電動機の発生す
るトルクが必要トルクに対して変化したり、トルク脈動
が発生する。
値と異なった場合には、周知のよ５Ｋ、電動機の発生す
るトルクが必要トルクに対して変化したり、トルク脈動
が発生する。
そこで、この二次導体の抵抗値の温度変化に起因する発
生トルクの誤差を補正するため、種々提案されているが
、電動機の端子電圧と一次電流より２次導体錯交磁束位
置をめて、二次導体の抵抗値を補正するなど、電動機の
端子電圧、−次電流の検出値を用いるものが多い。しか
し、このように電動機の端子電圧、−次電流を用いる方
式では、回転速度が定格回転速度の１０％以下の超低速
運転時には、端子電圧、−次電流の値が小さいため、検
出値に誤差を含み易く、二次導体の抵抗値の温度変化に
起因する電動機の発生トルクの誤差を満足に補正できな
いという問題があった。
生トルクの誤差を補正するため、種々提案されているが
、電動機の端子電圧と一次電流より２次導体錯交磁束位
置をめて、二次導体の抵抗値を補正するなど、電動機の
端子電圧、−次電流の検出値を用いるものが多い。しか
し、このように電動機の端子電圧、−次電流を用いる方
式では、回転速度が定格回転速度の１０％以下の超低速
運転時には、端子電圧、−次電流の値が小さいため、検
出値に誤差を含み易く、二次導体の抵抗値の温度変化に
起因する電動機の発生トルクの誤差を満足に補正できな
いという問題があった。
また、電動機の二次導体の温度上昇を約４０℃以下に抑
えて二次導体の抵抗値の温度変化を小さくする方式もあ
るが、二次導体の温度上昇を約４０℃以下に抑えるため
には、電動機の体格を不当に大きくしなければならず、
不経済である。
えて二次導体の抵抗値の温度変化を小さくする方式もあ
るが、二次導体の温度上昇を約４０℃以下に抑えるため
には、電動機の体格を不当に大きくしなければならず、
不経済である。
さらに、二次導体の温度を二次導体に埋設した検出素子
により直接検出し、この検出値を回転部から静止部に導
出して、これにより二次導体の桓抗値を補正する方式も
扮案されて−・るが、検出値を回転部から静止部に導出
するたｙ）の装置が複雑になるという欠点があった。
により直接検出し、この検出値を回転部から静止部に導
出して、これにより二次導体の桓抗値を補正する方式も
扮案されて−・るが、検出値を回転部から静止部に導出
するたｙ）の装置が複雑になるという欠点があった。
本発明の目的は、超低速運転時にお℃・ても二次導体の
抵抗値の温度変化に起因する電動機の発生〔発明の概要
〕 この目的を達成するため、本発明は、トルク成分指令と
、磁束成分指令と、誘導電動機の回転角周波数とすべり
角周波数の和で与えられる一次角周波数と、誘導電動機
の一次電流とに応じて、交流電鍵より誘導電動機に供給
する電力の周波数および電圧を制御する誘導電動機の制
御装置ａにおいて、−次巻線の温度を検出し、この−次
巻線温度から二次導体温度をめ、この二次導体温度に応
じて前記すべり角周波数を補正するようにしたこ明する
。
抵抗値の温度変化に起因する電動機の発生〔発明の概要
〕 この目的を達成するため、本発明は、トルク成分指令と
、磁束成分指令と、誘導電動機の回転角周波数とすべり
角周波数の和で与えられる一次角周波数と、誘導電動機
の一次電流とに応じて、交流電鍵より誘導電動機に供給
する電力の周波数および電圧を制御する誘導電動機の制
御装置ａにおいて、−次巻線の温度を検出し、この−次
巻線温度から二次導体温度をめ、この二次導体温度に応
じて前記すべり角周波数を補正するようにしたこ明する
。
図において、１は交流電源、２は可変周波可変電圧変換
装置、３は三相誘導電動機、４は三相誘導電動機３の回
転速度を検出する速度検出器である。
装置、３は三相誘導電動機、４は三相誘導電動機３の回
転速度を検出する速度検出器である。
５は速度制御装置で、速度指令ωす と速度検出器４の
検出出力である誘導電動機３０回転角周波数ω、の偏差
に応じてトルク成分電流指令■↑を出力する。６は磁束
制御装置で、界磁指令Φｉと二次導体鎖交磁束Φ２の偏
差に応じて磁束成分電流指令■爪を出力する。
検出出力である誘導電動機３０回転角周波数ω、の偏差
に応じてトルク成分電流指令■↑を出力する。６は磁束
制御装置で、界磁指令Φｉと二次導体鎖交磁束Φ２の偏
差に応じて磁束成分電流指令■爪を出力する。
７は磁束演算回路で、下記（り式の演算を行なって磁束
成分電流指令Ｉ：ｎＫ相当する２次導体鎖交磁束Φ２を
出力する。
成分電流指令Ｉ：ｎＫ相当する２次導体鎖交磁束Φ２を
出力する。
ここで、ＴＭ＝ （Ｍ ＋ １． ）／Ｒ，、Ｍは一次
、二次間相互インダクタンス、ｔ２ は２次漏れインダ
クタンス、Ｒ２は二次導体の抵抗値、Ｐは演算子ｄ／ｄ
ｔ である。
、二次間相互インダクタンス、ｔ２ は２次漏れインダ
クタンス、Ｒ２は二次導体の抵抗値、Ｐは演算子ｄ／ｄ
ｔ である。
８はすべり角周波数演邊°回路で、前記のトルク成分電
流指令Ｉ↑ と二次導体鎖交磁束Φ２ を入力し、予め
設定された二次導体の抵抗値Ｒ２を用いて前記（＋）式
の演算を行なし・、すべり角周波数ω、を出力する。
流指令Ｉ↑ と二次導体鎖交磁束Φ２ を入力し、予め
設定された二次導体の抵抗値Ｒ２を用いて前記（＋）式
の演算を行なし・、すべり角周波数ω、を出力する。
９は二次導体温度模擬装置で、温度測定累子工０にて検
出された誘導電動機３の一次（固定子）巻線の温度Ｔ１
から二次（回転子）導体の温度Ｔ２を模擬する。模擬の
方法は、誘導電動機の特性に合わせて演算などにより模
擬するが、その詳細につ℃・では後述する。
出された誘導電動機３の一次（固定子）巻線の温度Ｔ１
から二次（回転子）導体の温度Ｔ２を模擬する。模擬の
方法は、誘導電動機の特性に合わせて演算などにより模
擬するが、その詳細につ℃・では後述する。
ところで、二次導体の抵抗値）７，２ と温度Ｔ２の関
係は前記（り式で与えられる。したがって、すべり角周
波数は、２！！：準温度１′ｏにおける二次導体の抵抗
値Ｒ６（予め設定されている）にて演算したすべり角周
波数をω８とすると、二次導体の温度がＴｔ （二次導
体の抵抗値はＲｔ ）のときの真のすべり角周波数ω５
ｔは下記（り式で与えられる。
係は前記（り式で与えられる。したがって、すべり角周
波数は、２！！：準温度１′ｏにおける二次導体の抵抗
値Ｒ６（予め設定されている）にて演算したすべり角周
波数をω８とすると、二次導体の温度がＴｔ （二次導
体の抵抗値はＲｔ ）のときの真のすべり角周波数ω５
ｔは下記（り式で与えられる。
ω８、＝ＲｔｘＩ＊ｔ／Φ１
＝１（、。（１＋α（Ｔｔ−Ｔｏ））Ｉ↑／Φ、＝ ω
Ｊｌ＋α”ｔ−Ｔｏ））−、、、、、、、、（すすなわ
ち、すべり角周波数補正回路１１により（４）式の演算
を行なうことにより、任意の二次導体温度Ｔ０における
すべり角周波数ω８、をめることができる。
Ｊｌ＋α”ｔ−Ｔｏ））−、、、、、、、、（すすなわ
ち、すべり角周波数補正回路１１により（４）式の演算
を行なうことにより、任意の二次導体温度Ｔ０における
すべり角周波数ω８、をめることができる。
したがって、この補正されたすべり角周波数へ、と速度
検出器４から得られる誘導電動機３の回転角周波数ω、
との和で与えられる一次角周波数ω１を基準に、電流検
出器１２で検出された誘導電動機３の各相電流より電流
成分検出回路１３にて、トルク成分電流■１．磁束成分
電漬■。を検出■２、これらの各電流Ｉ、、Ｉｍ をそ
れぞハ指令仙Ｉ↑、■爪と比鮫し、これらが互に一致す
るように、−次電流演算回路１４にて各相電流指令を演
算し、この各相電流指令に基づき、可変周波可変電圧変
換装置２にて、交流電源ｌから誘導電ＩＪ機３に供給す
る電力の周波数および電圧を変化させて誘導室ＩＪＩ機
３の一次電流を制御することができる、４次に、ｎ１■
述の一次巻線浬度Ｔ１から二次導体温度Ｔ２を模擬する
だめの手段を説明する。
検出器４から得られる誘導電動機３の回転角周波数ω、
との和で与えられる一次角周波数ω１を基準に、電流検
出器１２で検出された誘導電動機３の各相電流より電流
成分検出回路１３にて、トルク成分電流■１．磁束成分
電漬■。を検出■２、これらの各電流Ｉ、、Ｉｍ をそ
れぞハ指令仙Ｉ↑、■爪と比鮫し、これらが互に一致す
るように、−次電流演算回路１４にて各相電流指令を演
算し、この各相電流指令に基づき、可変周波可変電圧変
換装置２にて、交流電源ｌから誘導電ＩＪ機３に供給す
る電力の周波数および電圧を変化させて誘導室ＩＪＩ機
３の一次電流を制御することができる、４次に、ｎ１■
述の一次巻線浬度Ｔ１から二次導体温度Ｔ２を模擬する
だめの手段を説明する。
模擬するためには、下記（５）式を用いればよい。
Ｔ、 （℃） ＝ 、ｆ（Ｔ＋〜２０） ＋ ２０（’
Ｃ）・・−・・・・・（５）ここで、ｆは一次巻線温度
上昇と二次導体温度上昇との関係をあられす関数である
。なお、２０（’Ｃ）は最低温度ｏ （’ｃ）と最高温
度４０ （’Ｃ） の中間をとって平均温度としだもの
である。
Ｃ）・・−・・・・・（５）ここで、ｆは一次巻線温度
上昇と二次導体温度上昇との関係をあられす関数である
。なお、２０（’Ｃ）は最低温度ｏ （’ｃ）と最高温
度４０ （’Ｃ） の中間をとって平均温度としだもの
である。
まだ、−次巻線温度Ｔ１のほかに、周囲温度あるいは冷
却風温度Ｔａ を測定し、下記（Ｇ）式により周囲温度
あるいは冷却風温度′ｒａ を考慮してより■碇に二次
導体温度Ｔ、を模擬することができる。
却風温度Ｔａ を測定し、下記（Ｇ）式により周囲温度
あるいは冷却風温度′ｒａ を考慮してより■碇に二次
導体温度Ｔ、を模擬することができる。
Ｔ’、ｃｃ＞ ＝ ｆ （Ｔ、−Ｔａ）十Ｔａｃｃ＞
−−−−−−−・−（りさらに、導体の抵抗値は絶対温
度（０Ｋ）に比例するので、すべり角周波数補正回路１
１により、前記（４）式の演算に代えて、下記（７）式
の演算を行なうことによっても、任意の二次導体温度に
おけるすべり角周波数をめることができる。
−−−−−−−・−（りさらに、導体の抵抗値は絶対温
度（０Ｋ）に比例するので、すべり角周波数補正回路１
１により、前記（４）式の演算に代えて、下記（７）式
の演算を行なうことによっても、任意の二次導体温度に
おけるすべり角周波数をめることができる。
ｃｏ、＝ ｍ５（２３５＋ Ｔり ／ （２３５＋Ｔ。
） −−−−−−（ｙ）ここで、（２３５＋Ｔ、）、
（２３５＋Ｔ。）は二次導体温度Ｔ２．基準温度Ｔ。を
それぞれ絶対温度に直したものである。
（２３５＋Ｔ。）は二次導体温度Ｔ２．基準温度Ｔ。を
それぞれ絶対温度に直したものである。
以上説明したように、本発明によれば、−次巻線温度を
検出し、この−次巻線温度から二次導体温度をめ、この
二次導体温度に応じてすべり角周波数を修正するように
しだので、簡単な構成により、超低速運転時においても
二次導体の抵抗値の温度変化に起因する誘導電動機の発
生トルクの誤差を良好に補正することができる。
検出し、この−次巻線温度から二次導体温度をめ、この
二次導体温度に応じてすべり角周波数を修正するように
しだので、簡単な構成により、超低速運転時においても
二次導体の抵抗値の温度変化に起因する誘導電動機の発
生トルクの誤差を良好に補正することができる。
図は本発明の一実施例に係る制御装置のブロック図であ
る。 ２・・・・・・可変周波町変電圧変換装ｒ、３・・・・
・・三相誘動電動機、４・・・・・・速度検出器、５・
・・用速度制御装夛、６・・・・・・Φ束制御装置、７
・・・・・・磁束演算回路、８・・・・・・すべり角周
波数演算回路、９・・・・・・二次導体温度模擬装置、
１０・・・・・・温度測定麦子、１１・・・・・・ずベ
リ角周波数補正回路、１２・・・・・・電流検出器、１
３・・・・・・電流成分検出回路、１４・・・・・・−
次電流演算回路、Ｉ↑・・・・・・トルク成分電流指令
、■雷・・・・・・・・・清書成分電流指令、ω、・・
・・・・すべり角周波数、ω３、・・・・・・補正され
たすべり角周波数、ω、・・山・回転角周波数−１ω１
・・・・・・−次角周波数、Ｔ１・・・・・・−次巻Ｐ
？！温度、Ｔ２・・・・・・二次導体温度。
る。 ２・・・・・・可変周波町変電圧変換装ｒ、３・・・・
・・三相誘動電動機、４・・・・・・速度検出器、５・
・・用速度制御装夛、６・・・・・・Φ束制御装置、７
・・・・・・磁束演算回路、８・・・・・・すべり角周
波数演算回路、９・・・・・・二次導体温度模擬装置、
１０・・・・・・温度測定麦子、１１・・・・・・ずベ
リ角周波数補正回路、１２・・・・・・電流検出器、１
３・・・・・・電流成分検出回路、１４・・・・・・−
次電流演算回路、Ｉ↑・・・・・・トルク成分電流指令
、■雷・・・・・・・・・清書成分電流指令、ω、・・
・・・・すべり角周波数、ω３、・・・・・・補正され
たすべり角周波数、ω、・・山・回転角周波数−１ω１
・・・・・・−次角周波数、Ｔ１・・・・・・−次巻Ｐ
？！温度、Ｔ２・・・・・・二次導体温度。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、トルク成分指令と、磁束成分指令と、誘導電動機の
回転角周波数とすべり角周波数の和で与えられる一次角
周波数と、誘導電動機の一次電流とに応じて、交流電源
より誘導電動機の一次巻線に供給する電力の周波数およ
び電圧を制御する誘導電動機の制御装置において、前記
−次巻線の温度を検出する手段と、この−次巻線温度か
ら誘導電動機の二次導体温度をめる手段と、この二次導
体温度に応じて前記すべり角周波数を補正する手段とを
備えたことを特徴とする誘導電動機の制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、誘導電動機の周囲
温度を検出する手段を備え、前記二次導体温度をめる手
段は、前記−次巻線温度とこの周囲温度から二次導体温
度をめるものであることを特徴とする誘導電動機の制御
装置。 ３ 特許請求の範囲第１項において、誘導電動機の冷却
風温度を検出する手段を備え、前記二次導体温度をめる
手段は、前記−次巻線温度とこの冷却風温度から二次導
体温度をめるものであることを特徴とする誘導電動機の
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58238732A JPS60131088A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 誘導電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58238732A JPS60131088A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 誘導電動機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60131088A true JPS60131088A (ja) | 1985-07-12 |
Family
ID=17034432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58238732A Pending JPS60131088A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 誘導電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60131088A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62135288A (ja) * | 1985-12-06 | 1987-06-18 | Fuji Electric Co Ltd | 誘導電動機の磁束ベクトル演算器 |
| EP0241853A2 (en) * | 1986-04-12 | 1987-10-21 | Nec Corporation | Apparatus for detecting abnormality of primary current for vector control |
| JPH02211087A (ja) * | 1989-02-09 | 1990-08-22 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 誘導電動機の速度演算装置及び速度制御装置 |
| JPH053607A (ja) * | 1991-06-26 | 1993-01-08 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | リニア誘導モータカーの推力補償方式 |
| JP2007185025A (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Hitachi Ltd | インバータ制御装置 |
-
1983
- 1983-12-20 JP JP58238732A patent/JPS60131088A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62135288A (ja) * | 1985-12-06 | 1987-06-18 | Fuji Electric Co Ltd | 誘導電動機の磁束ベクトル演算器 |
| EP0241853A2 (en) * | 1986-04-12 | 1987-10-21 | Nec Corporation | Apparatus for detecting abnormality of primary current for vector control |
| JPH02211087A (ja) * | 1989-02-09 | 1990-08-22 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 誘導電動機の速度演算装置及び速度制御装置 |
| JPH053607A (ja) * | 1991-06-26 | 1993-01-08 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | リニア誘導モータカーの推力補償方式 |
| JP2007185025A (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Hitachi Ltd | インバータ制御装置 |
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