JPS60197182A - 電動機のベクトル制御装置 - Google Patents
電動機のベクトル制御装置Info
- Publication number
- JPS60197182A JPS60197182A JP59051222A JP5122284A JPS60197182A JP S60197182 A JPS60197182 A JP S60197182A JP 59051222 A JP59051222 A JP 59051222A JP 5122284 A JP5122284 A JP 5122284A JP S60197182 A JPS60197182 A JP S60197182A
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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
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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】
〔技術分野〕
本発明は、励磁電流成分とトルク電流成分を独立して指
令する電動機のベクトル制御装置に関する。
令する電動機のベクトル制御装置に関する。
工作機主軸用ベクトル制御装置等では、基底速度以下に
おいて定トルク特性、基底速度以上では速度の増加と共
にトルクが減少する定出力特性が採用されている。
おいて定トルク特性、基底速度以上では速度の増加と共
にトルクが減少する定出力特性が採用されている。
第１図は、このようなベクトル制御装置における励磁電
流成分、トルク電流成分、１次電流、トルクの特性を示
す図である。励磁電流成分１ｍは基底速度ＮＢ以下では
一定で、基底速度Ｎ８以上でさ些ている。トルクＴはベ
クトル制御時、励磁電流成分１ｍとトルク電流成分１丁
の積に比例するので、トルクＴは基底速度ＮＢ以下では
一定、基底速度Ｎ８以上では速度Ｎの増加に反比例して
減少する特性となっている。また、励磁電流成分１ｍと
トルク電流成分ｉ７は直交して制御されるために、１次
電流ｉ＋は、次式、 １、−百ζ口Ｎ ・・・・・・・・・・・・（１１で与
えられる。
流成分、トルク電流成分、１次電流、トルクの特性を示
す図である。励磁電流成分１ｍは基底速度ＮＢ以下では
一定で、基底速度Ｎ８以上でさ些ている。トルクＴはベ
クトル制御時、励磁電流成分１ｍとトルク電流成分１丁
の積に比例するので、トルクＴは基底速度ＮＢ以下では
一定、基底速度Ｎ８以上では速度Ｎの増加に反比例して
減少する特性となっている。また、励磁電流成分１ｍと
トルク電流成分ｉ７は直交して制御されるために、１次
電流ｉ＋は、次式、 １、−百ζ口Ｎ ・・・・・・・・・・・・（１１で与
えられる。
ところで、トルク電流成分ｉ７は従来は、式（１）で与
えられる１次電流１皿が基底速度Ｎｎ以下ではベクトル
制御用のインバータの電流容量ｉｐに等シくなるように
設定されていた。すなわち、式（１）において １ｌ＝
ｉｐとして得られる。
えられる１次電流１皿が基底速度Ｎｎ以下ではベクトル
制御用のインバータの電流容量ｉｐに等シくなるように
設定されていた。すなわち、式（１）において １ｌ＝
ｉｐとして得られる。
ＩＴｍａｙ ”” ｎ ：”””””’ （２）がトル
ク電流成分ｉＴの制限値となる。
ク電流成分ｉＴの制限値となる。
この場合、基底速度ＮＢ以下７の速度ではインバータの
電流容量ｉｐをフルに活用したトルクＴを発生させるこ
とができる。しかしながら、基底速度Ｎｓ以上では速度
Ｎの増加と共に励磁電流成分１ｍが減少して１次電流１
１が速度Ｎの増加と共に減少し、その結果、インバータ
の電流容量ｉｐ以下で使用されることになり不経済であ
った。
電流容量ｉｐをフルに活用したトルクＴを発生させるこ
とができる。しかしながら、基底速度Ｎｓ以上では速度
Ｎの増加と共に励磁電流成分１ｍが減少して１次電流１
１が速度Ｎの増加と共に減少し、その結果、インバータ
の電流容量ｉｐ以下で使用されることになり不経済であ
った。
したがって、本発明の目的は、基底速度以上におい４て
もインバータの電流容量まで１次電流を高めてインバー
タの能力を最大限に利用できるようにした電動機のベク
トル制御装置を提供することにある。
もインバータの電流容量まで１次電流を高めてインバー
タの能力を最大限に利用できるようにした電動機のベク
トル制御装置を提供することにある。
本発明は、基底速度Ｎｓ以上においても電動機の１次電
流１１がインバータの電流容量ｉｐに等しくなるように
、すなわち式（２）を満たすようにトルク電流成分の制
限値ｉｔｍａｘ を速度Ｎの増加（励磁電流成分１ｍの
減少）に従って増加させるようにしたものである。第２
図は本発明における１次電流ｉ＋とトルクＴ（基底速度
以上は破線）を従来（第１図の実線）と比較したもので
ある。
流１１がインバータの電流容量ｉｐに等しくなるように
、すなわち式（２）を満たすようにトルク電流成分の制
限値ｉｔｍａｘ を速度Ｎの増加（励磁電流成分１ｍの
減少）に従って増加させるようにしたものである。第２
図は本発明における１次電流ｉ＋とトルクＴ（基底速度
以上は破線）を従来（第１図の実線）と比較したもので
ある。
このために、本発明の電動機のベクトル制御装置は、電
動機の基底速度以下では一定で、基底速度以上では速度
の増加とともに減少する励磁電流成分指令（ｉｍ）を出
力する第１のパターン発生回路と、前記励磁電流成分指
令（ｉ、、、）を入力し、ｊＴｍａｘ中ｆＴｖ−Ｓ（ｔ
ｐ ：インバータの電流容量） ′なるトルク電流成分
制限信号（ｊＴｍｉｘ ）を出力する第２のパターン発
生回路と、速度制御器の出力信号を入力し、前記トルク
電流成分制限信号（ｊＴｍａｙ）を制限値とするトルク
電流成分指令（ｉ丁）を出力する愛児回路を備える。
動機の基底速度以下では一定で、基底速度以上では速度
の増加とともに減少する励磁電流成分指令（ｉｍ）を出
力する第１のパターン発生回路と、前記励磁電流成分指
令（ｉ、、、）を入力し、ｊＴｍａｘ中ｆＴｖ−Ｓ（ｔ
ｐ ：インバータの電流容量） ′なるトルク電流成分
制限信号（ｊＴｍｉｘ ）を出力する第２のパターン発
生回路と、速度制御器の出力信号を入力し、前記トルク
電流成分制限信号（ｊＴｍａｙ）を制限値とするトルク
電流成分指令（ｉ丁）を出力する愛児回路を備える。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第６図
は本発明の一実施例に係る電動機のベクトル制御装置を
有する誘導電動機の駆動系のブロック図である。
は本発明の一実施例に係る電動機のベクトル制御装置を
有する誘導電動機の駆動系のブロック図である。
１は３相交流電流、２は誘導電動機、６はタコジェネレ
ータ、４は瞬時電流制御インバータ（電流容量ｉｐ）、
５は速度指令器である。６はベクトル制御回路、７は速
度制御器、８は第１のパターン発生回路、９は第２のパ
ターン発生回路、１０は優先回路で、これらはベクトル
制御装置を構成する。
ータ、４は瞬時電流制御インバータ（電流容量ｉｐ）、
５は速度指令器である。６はベクトル制御回路、７は速
度制御器、８は第１のパターン発生回路、９は第２のパ
ターン発生回路、１０は優先回路で、これらはベクトル
制御装置を構成する。
第１のパターン発生回路８は、タコジェネレータ６の出
力である誘導電動機２の速度Ｎを人力し、第１図のＮ−
１ｍ特性になるような励磁電流成分指令１ｎｌを発生し
、これをベクトル制御回路６および第２のパターン発生
回路９に出力する。第２のパターン発生回路９は、式（
２）をパターン化した励磁するトルク電流成分の制限値
ＩＴｍａｘ Ｉｆ発生し。
力である誘導電動機２の速度Ｎを人力し、第１図のＮ−
１ｍ特性になるような励磁電流成分指令１ｎｌを発生し
、これをベクトル制御回路６および第２のパターン発生
回路９に出力する。第２のパターン発生回路９は、式（
２）をパターン化した励磁するトルク電流成分の制限値
ＩＴｍａｘ Ｉｆ発生し。
これを優先回路１０に出力する。優先回路１０は、速度
指令器５の速度指令Ｎｒｅｆとタコジェネレータ６の検
出速度Ｎの差がとられ増幅された速度制御器７の出力ａ
を人力し、第４図に示すようなパタ ′−ンのトルク電
流成分指令１丁、すなわち、速度制御器７の出力ａの絶
対値１ａｌが、トルク電流成分の制限値ｊＴｍａｘより
小さければ速度制御器７の出力ａに等しく、大きければ
トルク電流成分上！Ｔ＋ｎａｘに等しいトルり電流成分
指令ｉＴを発生する。この鏝先回路１０は通常のサイリ
スタレオナード等で使用されている周知の回路で構成で
きる。このようにして得られたトルク電流成分指令ｉｔ
は、励磁電流成分指令１ｍとともにベクトル制御回路乙
に入力され、瞬時電流制御インバータ４によって誘導電
動機２の瞬時電流が制ｍ＋され°Ｃベクトル制御が行な
われる。この場合、瞬時電流制御インバータ４に従来設
けられていた電流制御回路は不要で、トルク電流成分指
令ｉｔと励磁電流成分指令ｊｍにより瞬時電流制御イン
バータ４の出力電流を制御している。
指令器５の速度指令Ｎｒｅｆとタコジェネレータ６の検
出速度Ｎの差がとられ増幅された速度制御器７の出力ａ
を人力し、第４図に示すようなパタ ′−ンのトルク電
流成分指令１丁、すなわち、速度制御器７の出力ａの絶
対値１ａｌが、トルク電流成分の制限値ｊＴｍａｘより
小さければ速度制御器７の出力ａに等しく、大きければ
トルク電流成分上！Ｔ＋ｎａｘに等しいトルり電流成分
指令ｉＴを発生する。この鏝先回路１０は通常のサイリ
スタレオナード等で使用されている周知の回路で構成で
きる。このようにして得られたトルク電流成分指令ｉｔ
は、励磁電流成分指令１ｍとともにベクトル制御回路乙
に入力され、瞬時電流制御インバータ４によって誘導電
動機２の瞬時電流が制ｍ＋され°Ｃベクトル制御が行な
われる。この場合、瞬時電流制御インバータ４に従来設
けられていた電流制御回路は不要で、トルク電流成分指
令ｉｔと励磁電流成分指令ｊｍにより瞬時電流制御イン
バータ４の出力電流を制御している。
このように、励磁電流成分１ｍの値に応じてトルク電流
成分指令１丁の制限値ｊＴｍａｘが変化し、瞬時電流制
御インバータ４の出力電流はその電流容量■ｐまで使用
される。
成分指令１丁の制限値ｊＴｍａｘが変化し、瞬時電流制
御インバータ４の出力電流はその電流容量■ｐまで使用
される。
実施例では、式（２）を予め計算したパターンを利用し
てトルク電流制限指令信号ｉＴｍａｘ 請求めているが
、二乗器、開平器、加減算器等のアナログ回路により式
（２）を演算してトルク電流成分の制限値ｉＴｍａｘを
めてもよい。
てトルク電流制限指令信号ｉＴｍａｘ 請求めているが
、二乗器、開平器、加減算器等のアナログ回路により式
（２）を演算してトルク電流成分の制限値ｉＴｍａｘを
めてもよい。
本発明によれは、電動機のいかなる回転速度においても
インバータの能力を最大限に活用することができるので
径外的である。その結果、インバータ容量を小さくでき
る。あるいは、インバータ容量を従来装置のままとした
場合には、基底速度以上において発生可能な最大トルク
が大きくなり、過負荷耐量の大きなベクトル制御装置が
得られる。
インバータの能力を最大限に活用することができるので
径外的である。その結果、インバータ容量を小さくでき
る。あるいは、インバータ容量を従来装置のままとした
場合には、基底速度以上において発生可能な最大トルク
が大きくなり、過負荷耐量の大きなベクトル制御装置が
得られる。
第１図は、従来のベクトル制御装置における励磁電流成
分、トルク電流成分、１次電流、トルクの特性を示す図
、第２図は本発明による１次電流とトルクの特性を従来
と比較した図、第６図は本発明の一実施例に係る、電動
機のベクトル制御装置を有する電動機の駆動系のブロッ
ク図、第４図は優先回路１０におけるトルク電流成分指
令ｉ７の出力を示す図である。 ６：ベクトル制御回路、 ７：速度制御器、 ８・第１のパターン発生回路、 ９：第２のパターン発生回路、 １０：優先回路。 第１図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図
分、トルク電流成分、１次電流、トルクの特性を示す図
、第２図は本発明による１次電流とトルクの特性を従来
と比較した図、第６図は本発明の一実施例に係る、電動
機のベクトル制御装置を有する電動機の駆動系のブロッ
ク図、第４図は優先回路１０におけるトルク電流成分指
令ｉ７の出力を示す図である。 ６：ベクトル制御回路、 ７：速度制御器、 ８・第１のパターン発生回路、 ９：第２のパターン発生回路、 １０：優先回路。 第１図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 励磁電流成分とトルク電流成分を独立して指令する電動
機のベクトル制御装置において、電動機の基底速度以下
では一定で、基底速度以上では速度の増加とともに減少
する励磁電流成分指令（ｉＪを出力する第１のパターン
発生回路と。 前記励磁電流成分指令（ｉｍ）を入力し、 ｉＴｍａｘ
中ｎ （’ｐ：インバータの電流容量）なるトルク電流
成分制限信号（ｊＴｍａｘ ） ＝に出力する第２のパ
ターン発生回路と、 速度制御器の出力信号を人力し、前記トルク電流成分制
限信号（ｉｔｍａｘ ）を制限値とするトルク電流成分
指令（ｉｔ ）を出力する優先回路を備えることを特徴
とする電動機のベクトル制御、装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59051222A JPS60197182A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 電動機のベクトル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59051222A JPS60197182A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 電動機のベクトル制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60197182A true JPS60197182A (ja) | 1985-10-05 |
Family
ID=12880905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59051222A Pending JPS60197182A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 電動機のベクトル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60197182A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58136288A (ja) * | 1982-02-08 | 1983-08-13 | Hitachi Ltd | 誘導電動機の制御方法 |
-
1984
- 1984-03-19 JP JP59051222A patent/JPS60197182A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58136288A (ja) * | 1982-02-08 | 1983-08-13 | Hitachi Ltd | 誘導電動機の制御方法 |
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