JPS60256074A - Method and device for determining vector of magnetic flux ofrevolving field machine - Google Patents
Method and device for determining vector of magnetic flux ofrevolving field machineInfo
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- JPS60256074A JPS60256074A JP60105725A JP10572585A JPS60256074A JP S60256074 A JPS60256074 A JP S60256074A JP 60105725 A JP60105725 A JP 60105725A JP 10572585 A JP10572585 A JP 10572585A JP S60256074 A JPS60256074 A JP S60256074A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、固定子電流および固定子電圧から回転磁界機
の磁束ベクトルを決定するための方法であ、て、
a)電流および電圧から回転機の起電力ベクトルが形成
される過程と、
b)起電力ベクトルが磁束ベクトルから導き出された帰
還信号により修正される過程と、C)修正された起電力
ベクトルの積分により磁束ベクトルが形成される過程と
を含んでいる方法に関する。さらに、本発明は、この方
法を実施するための装置およびその応用に関する。Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention is a method for determining the magnetic flux vector of a rotating magnetic field machine from a stator current and a stator voltage, comprising: a) rotating magnetic flux vector from the current and voltage; A process in which the electromotive force vector of the machine is formed; b) a process in which the electromotive force vector is modified by a feedback signal derived from the magnetic flux vector; and C) a magnetic flux vector is formed by integrating the modified electromotive force vector. and a method comprising: Furthermore, the invention relates to a device for carrying out this method and its application.
このような方法はドイツ連邦共和国特許出願公開第30
26202号明細書による装置において、周波数変換装
置により給電される回転磁界機の磁界オリエンテーショ
ンによる運転に用いられている。磁界オリエンテーショ
ンでは磁束ベクトルの状態が検出され、また回転機に給
電する変換装置が磁束ベクトルの状態に関係して、磁束
に対して平行な固定子電流成分と磁束に対して垂直な固
定子電流成分とが独立に影響可能であるように制御され
る。磁束に対して平行な固定子電流成分(磁化電流)の
制御を介して磁束の絶対値に対する1つの所与の値が設
定され、他方磁束に対して垂直な電流成分(有効電流)
はトルクに比例し、直接に回転数またはトクの減結合制
御のために使用され得る。Such a method is described in Patent Application No. 30 of the Federal Republic of Germany.
In the device according to No. 26202, it is used for operating a rotating magnetic field machine powered by a frequency conversion device by means of magnetic field orientation. In the magnetic field orientation, the state of the magnetic flux vector is detected, and the converter that supplies power to the rotating machine, in relation to the state of the magnetic flux vector, divides the stator current component parallel to the magnetic flux and the stator current component perpendicular to the magnetic flux. and are controlled so that they can be influenced independently. One given value for the absolute value of the magnetic flux is set through the control of the stator current component parallel to the magnetic flux (magnetizing current), and the other perpendicular to the magnetic flux (active current)
is proportional to the torque and can be used directly for decoupling control of speed or torque.
しかし、この磁界オリエンテーションのためには磁束状
態を知る必要がある。その際、磁束をホール素子により
直接に測定せずに、計算モデル回路により電気的量から
計算するのが有利である。However, for this magnetic field orientation, it is necessary to know the magnetic flux state. In this case, it is advantageous not to directly measure the magnetic flux using a Hall element, but to calculate it from electrical quantities using a calculation model circuit.
そのための最も簡単な方法は、1つの起電力検出器によ
り電動機の入力電圧から固定子における抵抗性電圧降下
および誘導性漏洩電圧を差し引いて誘導起電力を決定す
るいわゆる“電圧モデル”を使用する方法である。この
場合、磁束は起電力の積分により得られる。The simplest way to do this is to use a so-called "voltage model" in which the induced emf is determined by subtracting the resistive voltage drop and inductive leakage voltage in the stator from the input voltage of the motor using a single emf detector. It is. In this case, the magnetic flux is obtained by integrating the electromotive force.
回転機電流、回転機電圧、起電力および磁束を記述する
ために、それぞれ2つの決定量、たとえば静止(すなわ
ち固定子基準または”空間固定”)座標系または回転子
軸と共に回転するじ回転子基準”)座標系または磁界軸
と共に回転する(“磁界基準”)座標系における直交座
標成分または極座標成分、により与えられている平面ベ
クトルが使用され得る。前記の“電圧モデル”に対して
は固定子基準の直交座標系での考察が最も簡単である。To describe the rotating machine current, rotating machine voltage, emf, and magnetic flux, each has two determinants, e.g., a stationary (i.e., stator-referenced or "space-fixed") coordinate system or a rotor-referenced coordinate system that rotates with the rotor axis. ”) coordinate system or a coordinate system rotating with the magnetic field axis (“field reference”), a plane vector given by a rectangular coordinate component or a polar coordinate component in a coordinate system rotating with the magnetic field axis (“field reference”) may be used. It is easiest to consider using a standard orthogonal coordinate system.
なぜならば、たとえば三相回転機において互いに120
°位相のずれた3つの相の電圧および電流から1つの“
3/2°座標変換器により相応の固定子電流ベクトル±
、および固定子電圧ベクトル且Sの空間固定直交成分(
このような“固定子基準”のベクトル成分はここでは添
字S、およびs2を付されている)を形成するだけでよ
いからである。その際に起電力のベクトル1sは固定子
抵抗r5 および漏洩インダクタンス11 を考慮に入
れて!、−且、−rS −土、−1′ ・dt。This is because, for example, in a three-phase rotating machine, the
° From three out-of-phase voltages and currents to one “
The corresponding stator current vector ±
, and the space-fixed orthogonal component of the stator voltage vector and S (
This is because such "stator-based" vector components need only form the subscripts S and s2). At that time, the electromotive force vector 1s takes into account the stator resistance r5 and leakage inductance 11! , -and, -rS -Sat, -1' ·dt.
/dtに従って成分ごとの加算により計算される。磁束
ベクトル且Sの固定子基準の直交成分は起電力ベクトル
の相応の成分の積分により得られる。磁界に対して平行
な座標軸φ1および磁界に対して垂直な座標軸φ2を有
し磁束ベクトルと共に回転する座標系内で起電力ベクト
ルは“磁界基準“の成分e ?+およびe 92を有し
、また物理的ベクトル関係ヱ=S−・dtから
甲q+= 0 (e 〒++$ S °甲y2)dt’
Pn= X(e4?+$ s ・甲、、)dtに従って
、磁束周波数−5(すなわち軸φ1とSlとの間の角度
φ、の導関数)に対応づけられる回転成分が生ずる。従
って電圧モデルは常に固定子基準で作動している。/dt by component-wise addition. The orthogonal stator-based components of the magnetic flux vector S are obtained by integrating the corresponding components of the electromotive force vector. In a coordinate system that has a coordinate axis φ1 parallel to the magnetic field and a coordinate axis φ2 perpendicular to the magnetic field and rotates together with the magnetic flux vector, the electromotive force vector is the component e of the "magnetic field reference"? + and e 92, and from the physical vector relation ヱ=S−・dt,
According to Pn= Therefore, the voltage model always operates with respect to the stator.
起電力の積分のために必要な開いた積分器はドリフトを
生ずる傾向があり、たとえば積分器の帰還導線内に位置
する零点調節器を介して安定化されなければならない。The open integrator required for integrating the electromotive force is prone to drift and must be stabilized, for example via a zero adjuster located in the return conductor of the integrator.
しかし積分の零点ドリフトにより低い周波数では磁束
ベクトルの相応に遅い変化も抑制される。さらに、定常
運転中に、固定子電流に対する目標値が磁界基準で予め
与えられるならば、同じく特に低い周波数において現れ
て誤った磁界オリエンテーションに通ずる角度誤差も生
ずる。しかし、この欠点の反面において電圧モデルは良
好な動的特性を有する。However, the zero point drift of the integral also suppresses correspondingly slow changes in the flux vector at low frequencies. Furthermore, during steady-state operation, if the setpoint value for the stator current is predetermined in terms of the magnetic field, angular errors also occur which appear particularly at low frequencies and lead to an incorrect magnetic field orientation. However, despite this drawback, the voltage model has good dynamic properties.
しかし、回転機磁束に対する1つのモデル値を回転機電
流(すなわち固定子電流ベクトル±Sおよび同期機の場
合には励磁機電流1 )および測定された回転子位置λ
または、測定技術的にしばしば有利であるように、回転
子回転数1からめることも可能である。この“電流モデ
ル”は回転機内に生ずる過程を、それらが磁束の形成に
通ずるかぎり、電子的にシミュレートする。この電流モ
デルに対しては磁界基準の座標系を使用するのがを利で
あり、その際に回転子時定数が1つの平滑化要素の時定
数として考慮に入れられ、また電流モデルが1つのモデ
ル磁束周波数を形成し、それから積分により磁束角度が
形成され得る。However, one model value for the rotor flux is defined as the rotor current (i.e. the stator current vector ±S and the exciter current 1 in the case of a synchronous machine) and the measured rotor position λ
Alternatively, it is also possible to start with a rotor speed of 1, which is often advantageous in terms of measurement technology. This "current model" electronically simulates the processes occurring in the rotating machine, insofar as they lead to the formation of magnetic flux. For this current model it is advantageous to use a magnetic field-based coordinate system, in which the rotor time constant is taken into account as the time constant of one smoothing element, and the current model is A model flux frequency is formed from which a flux angle can be formed by integration.
1つの座標系から所与の角度だけ回転された他の座標系
への変換は、変換すべきベクトルの相応の成分を、角度
入力端に回転角度の1つの相応の角度信号たとえばサイ
ンおよびコサインを与えられる1つのいわゆる1ベクト
ル回転器”に与えることにより行われる。The transformation from one coordinate system to another coordinate system rotated by a given angle involves inputting the corresponding components of the vector to be transformed and one corresponding angle signal of the rotation angle at the angle input, such as the sine and cosine. This is done by applying one so-called "one-vector rotator".
電流モデルでは回転機パラメータに対するできるかぎり
精密なモデルパラメータが設定されなければならない。In the current model, model parameters for rotating machine parameters must be set as accurately as possible.
たとえば回転子抵抗の温度による変化が静的過程におい
ても動的過程においてもモデル磁束の娯りに通ずる。従
って高い運転周波数に対しては電圧モデルが有利である
が、低い周波数では電流モデルが、その静的な不正確さ
にもがかわらず、磁束に対する一層良好なモデル値に通
ずる。For example, changes in rotor resistance due to temperature lead to fluctuations in the model magnetic flux in both static and dynamic processes. For high operating frequencies, therefore, the voltage model is advantageous, whereas at low frequencies the current model, despite its static inaccuracies, leads to better model values for the magnetic flux.
従って前記ドイツ連邦共和国特許出願公開第30262
02号明細書には、両モデルを組み合わせて用いる方法
が示されている。電圧モデルに相応して回転機電流およ
び回転機電圧から電圧モデルに対応づけられている1つ
のモデル起電力ベクトル+Its(u)の2つの成分が
形成され、これらの成分から次いでこの電圧モデルに対
応づけられている磁束ベクトルの相応の成分が零点調節
器に対する指令ベクトル且′とじて形成される。この場
合、回路は固定子基準で作動し、また磁束の形成のため
に各直交起電力成分に対する各1つの積分器を含んでい
る。この積分の安定化のためには、この磁束ベクトルの
それぞれ1つの成分が1つの帰還導線内で1つの調節器
に与えられ、その出力信号がモデル起電力ベクトルの相
応の成分を補正するための補正量として積分器入力端に
与えられている。その際、この調節器の目榎値入力端に
は、電流モデル内で固定子電流および回転子位置λから
形成されたモデル磁束ベクトルの相応の成分が指令量ヱ
0として供給される。Therefore, the said Federal Republic of Germany Patent Application No. 30262
The 02 specification describes a method of using both models in combination. Correspondingly to the voltage model, two components of a model electromotive force vector +Its(u) are formed from the rotating machine current and the rotating machine voltage, which are assigned to the voltage model, and from these components the components are then assigned to this voltage model. The corresponding component of the assigned magnetic flux vector is formed as a command vector for the zero adjuster. In this case, the circuit operates with reference to the stator and includes one integrator for each quadrature emf component for the formation of the magnetic flux. For the stabilization of this integral, each component of this flux vector is applied in one return conductor to one regulator, the output signal of which is used to correct the corresponding component of the model emf vector. It is given to the integrator input terminal as a correction amount. The corresponding component of the model flux vector, which is formed from the stator current and the rotor position λ in the current model, is then supplied as command variable 0 to the target value input of the regulator.
こうして調節器はその入力端において差ベクトル’I’
s (u) ’P”sの空間固定直交成分を受け、また
1つの補正ベクトルの空間固定直交成分を供給し、それ
を電圧モデルに与えることにより差ベクトルが平均して
零に調節される。それにより、電圧モデルが少なくとも
その定常的挙動に関しては電流モデルに追従させられ、
従って電圧モデルの良好な動的特性を保ち、しかも低い
周波数では電流モデルの一層良好な定常的磁束決定が利
用されるようにすることができる。Thus the regulator has at its input the difference vector 'I'
The difference vector is adjusted to zero on average by receiving the space-fixed orthogonal component of s (u) 'P''s and providing the space-fixed orthogonal component of one correction vector and feeding it to the voltage model. Thereby the voltage model is made to follow the current model, at least with respect to its steady-state behavior,
It is thus possible to maintain good dynamic properties of the voltage model, while at low frequencies a better steady-state flux determination of the current model is utilized.
2つの公知の補正調節器の出力は、本質的にベクトルヱ
$の周波数で回転する1つの補正ベクトルの直交する固
定子基準の成分である。すなわち調節器は常に交流量を
処理しなければならず、このことは高い運転周波数にお
いて不利であり得るだけでなく、特に本方法がマイクロ
プロセッサにより実行されるべき場合には困難を生ずる
。The outputs of the two known correction adjusters are essentially orthogonal stator reference components of one correction vector rotating at the frequency of the vector ヾ. The regulator thus has to process alternating current at all times, which can not only be disadvantageous at high operating frequencies, but also creates difficulties, especially if the method is to be implemented by a microprocessor.
従ワて、本発明の目的は、回転磁界機の磁束ベクトルを
めるための改良された方法および装置を提供することで
ある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an improved method and apparatus for determining the magnetic flux vector of a rotating field machine.
この目的は、本発明によれば、特許請求の範囲第1項、
第11項に記載の方法または同第21項に記載の装置に
より達成される。本発明の好ましい実施態様は特許請求
の範囲第2項ないし第10項、第12項ないし第20項
、第22項ないし第31項に示されている。According to the invention, this objective is achieved according to claim 1:
This is achieved by the method described in item 11 or the apparatus described in item 21. Preferred embodiments of the invention are set out in claims 2 to 10, 12 to 20, and 22 to 31.
本発明は同じく、先ず1つの起電力検出器により電圧お
よび電流から回転磁界機の起電力ベクトルが形成され、
次いでこの起電力ベクトルが請求められた磁束ベクトル
から導き出された1つの帰還信号により修正され、この
修正された起電力ベクトルの積分により磁束ベクトルが
形成されることを出発点としている。Similarly, in the present invention, first, an electromotive force vector of a rotating magnetic field machine is formed from voltage and current by one electromotive force detector,
The starting point is that this electromotive force vector is then modified by a feedback signal derived from the requested magnetic flux vector, and the flux vector is formed by the integration of this modified electromotive force vector.
2つの基礎となる実施態様によれば、起電力ベクトルを
修正するために1つの回転する直交座標系から出発され
、この座標系内で起電力ベクトルがその後の処理をされ
る。その際に一方の座標軸が最終的に、後でまた説明さ
れるように、磁束ベクトルの方向を示すので、変換され
た起電力ベクトルは直交成分e ?lおよびe 92を
有する。磁束ベクトルがいまやこの修正された起電力か
ら1つの特別な積分方法より形成される。According to two basic embodiments, to modify the electromotive force vector one starts from a rotating Cartesian coordinate system, in which the electromotive force vector is subsequently processed. One of the coordinate axes then ultimately indicates the direction of the magnetic flux vector, as will be explained later, so that the transformed emf vector has an orthogonal component e? l and e with 92. A magnetic flux vector is now formed from this modified emf by a special integration method.
この方法を説明するため、第1図には、非常に迅速に作
用する調節器として理解される演算増幅器1を有する1
つの調節ループが示されており、その出力量2が増幅率
yを有する1つの負帰還ループを介して調節器入力量X
に加えられている。In order to explain this method, FIG.
Two regulating loops are shown, the output quantity 2 of which is passed through one negative feedback loop with an amplification factor y to the regulator input quantity X
has been added to.
開いた積分増幅器の増幅率が■により示されてもするの
で、この回路の数学的構造は第1図の中央に示されてい
るようになり、下式が成り立つ。Since the amplification factor of the open integrating amplifier is also represented by , the mathematical structure of this circuit is as shown in the center of FIG. 1, and the following equation holds true.
(x−y−z) ・V=z
または z=x/ (y+1/V)
その際、増幅率が十分に大きければ、
1im z=x/y
Yゆ^
であり、最終的に第1図の右側に示されているように1
つの除算と等価である。(x-y-z) ・V=z or z=x/ (y+1/V) In that case, if the amplification factor is large enough, 1im z=x/y Yyu^, and finally Fig. 1 1 as shown on the right side of
is equivalent to one division.
第2図には、(先ず任意の)周波数−3で回転する基準
系内の磁束成分甲95、甲!ンを形成するための回路が
示されており、その際、空間固定の座標系(軸上1、s
2)と回転する座標系(11、jL2)との間のそのつ
どの回転角度を定める角度信号φSが1つの相応の周波
数信号−sから1つの積分器2により形成される。この
角度信号φSにより1つのベクトル回転器3が固定子基
準の起電力成分e 1+、e 52から変換された成分
e〒いe、2を形成し、その際に、角度φ、から1つの
角度関数発生器4により角度関数cosφ3、sinφ
3、すなわち1つの相応の単位ベクトルの固定子基準の
直交成分を形成して、ベクトル回転器3に相応の回転角
度信号対として供給し、ベクトル3が少数の簡単な代数
演算を行えばよいようにすることは特に有利である。In FIG. 2, the magnetic flux components A95, A! in the reference frame rotating at an (first arbitrary) frequency -3 are shown. A circuit is shown for forming a spatially fixed coordinate system (axis 1, s
2) and the rotating coordinate system (11, jL2) is generated by an integrator 2 from a corresponding frequency signal -s. With this angle signal φS, one vector rotator 3 forms a component e〒e,2 converted from the electromotive force component e 1+, e 52 based on the stator, and at this time, one angle is changed from the angle φ. The function generator 4 generates angle functions cosφ3, sinφ
3, i.e. the stator-based orthogonal component of one corresponding unit vector is formed and fed to the vector rotator 3 as a corresponding rotation angle signal pair, so that the vector 3 only needs to perform a small number of simple algebraic operations. It is particularly advantageous to do so.
起電力から磁束をめるためには、変換された成分e〒1
. e〒2を積分する(積分器5.6)だけでは十分で
なく、これらの積分器に前記ベクトル関係に相応して回
転子成分eゝ!1=鼻S−甲S2およびeRvr =
’14 s・甲、1が供給されなければならない。第2
図には、乗算器7および8を有する相応の帰還ループが
示されている。In order to calculate the magnetic flux from the electromotive force, the converted component e〒1
.. It is not enough to integrate e〒2 (integrators 5.6), but also to integrate the rotor components eも! in these integrators corresponding to the vector relationships mentioned above. 1 = Nasal S - Arch S2 and eRvr =
'14 s.A, 1 must be supplied. Second
A corresponding feedback loop with multipliers 7 and 8 is shown in the figure.
いま回転座標系は、座標軸L1が実際に磁束ベクトルの
方向を指すとき、磁界オリエンテーションをされる。そ
の後にe v+およびey2は磁界基準の起電力成分を
示し、また!〒1=11デ1、!!?−〇が成り立つ。The rotating coordinate system is now magnetically oriented when the coordinate axis L1 actually points in the direction of the magnetic flux vector. After that, e v+ and ey2 indicate the electromotive force component based on the magnetic field, and! 〒1=11de1,! ! ? −〇 holds true.
このことは、非常に迅速に作動しなければならない1つ
の零点調節器9が成分甲、?を零に調節することにより
周波数−3を予め与えることによって達成される。とう
して第2図には、いかにして起電力ベクトルを磁界基準
の座標系内で、°回転子成分を考慮に入れて積分すべき
かが示されている。This means that one zero point regulator 9, which has to operate very quickly, is component A, ? This is achieved by pre-giving the frequency -3 by adjusting to zero. Finally, FIG. 2 shows how the electromotive force vector is to be integrated in a coordinate system based on the magnetic field, taking into account the rotor component.
しかし迅速な調節器9は常にできるかぎり正確にP、=
Qを強制するので、第2図中の乗算器7は省略され得る
。このことは第3図に示されている回路に通ずる。第3
図には、直交成分により与えられるそれぞれ1つのベク
トルが、その直交成分に対する信号導線に相応して、二
重矢印により示されている。However, the quick regulator 9 always makes sure that P,=
Since Q is forced, multiplier 7 in FIG. 2 can be omitted. This leads to the circuit shown in FIG. Third
In the figure, each vector provided by orthogonal components is indicated by a double arrow, corresponding to the signal line for the orthogonal component.
第2図中の構成部分と同一の構成部分には同一の参照符
号が付されている。この図かられかるように、積分器6
および非常に迅速な調節器9から成る構成グループ10
の増幅率が十分に高ければ、第1図で既に説明した構造
が生じ、第3図の要素6.8および9または第2図の要
素6ないし9は単一の除算器11により置換可能である
(第4図)。Components that are the same as those in FIG. 2 are given the same reference numerals. As you can see from this figure, the integrator 6
and a configuration group 10 consisting of a very fast regulator 9
If the amplification factor of is sufficiently high, the structure already described in FIG. 1 results, and elements 6.8 and 9 in FIG. Yes (Figure 4).
こうして、・回転する直交座標系(φ1、φ2)を定め
る信号(φS)が形成され、それによって1つの起電力
検出″a←より固定子基準の座標系内で定められた起電
力ベクトル1.が回転座標系に変換される(ベクトル回
転53)、こうして起電力ベクトルの磁界基準の成分e
□およびa nは修正された起電力ベクトルを表す。In this way, a signal (φS) is formed that defines the rotating orthogonal coordinate system (φ1, φ2), and thereby one electromotive force detection ``a←'' causes the electromotive force vector 1. is transformed into a rotating coordinate system (vector rotation 53), thus the magnetic field-based component e of the electromotive force vector
□ and a n represent the modified electromotive force vector.
いま磁束ベクトルの絶対値1ヱ、Iが第1の修正された
起電力成分e 91の積分により形成される(積分器5
)。比8yt/’Fから磁束ベクトルの周波数−8が形
成される(除算器11)。この周波数の積分により(積
分器2)、同時に回転座標系の回転角度および磁束ベク
トルの方向を定める帰還信号φSが生ずる。それによっ
て既に磁束ベクトルの固定子基準の極座標成分がめられ
ている第5図には、この方法がどのように、周波数変換
装置により給電される回転磁界機21、ここでは非同期
機、の磁界オリ、エンチージョンによる制御部に組み込
まれ得るかが示されている。372座標変換器により電
流および電圧に対する測定値から相応の固定子基準のベ
クトルi3および且。Now the absolute value of the magnetic flux vector 1, I is formed by integrating the first modified electromotive force component e91 (integrator 5
). The frequency of the magnetic flux vector -8 is formed from the ratio 8yt/'F (divider 11). Integration of this frequency (integrator 2) produces a feedback signal φS that simultaneously determines the rotation angle of the rotating coordinate system and the direction of the magnetic flux vector. FIG. 5, in which the stator-based polar coordinate component of the magnetic flux vector has already been determined, shows how this method can be used to determine the magnetic field orientation of a rotating field machine 21, here an asynchronous machine, which is powered by a frequency converter. It is shown how it can be incorporated into the control section by encroachment. A 372 coordinate transformer converts the measured values for current and voltage into the corresponding stator reference vector i3 and.
が形成され、それらから起電力検出器24が固定子基準
の起電力ベクトル!、を形成する。このことは第5図で
、乗算器25.26および1つの微分器27により抵抗
性電圧降下のベクトル戸 ・土、および漏洩電圧降下の
ベクトルl −diS/dtが形成されて、加算点28
および29において電圧ベクトルから差し引かれること
により達成される。is formed, and from these, the electromotive force detector 24 detects the stator-based electromotive force vector! , form. This is illustrated in FIG. 5, where the multipliers 25, 26 and one differentiator 27 form the resistive voltage drop vector d, and the leakage voltage drop vector l-diS/dt, forming the summing point 28.
and 29 by subtraction from the voltage vector.
ベクトル回転器3、要素2.5および11から成る回路
グループ30および角度関数発生器4がそれから磁束絶
対値1ヱ、1と磁束ベクトルの方向を指す単位ベクトル
USの固定子基準の直交成分′とを形成する。磁界基準
の座標系内では1ヱ!1=甲7.かつ甲??=0とすべ
きであり、また固定子基準の座標系内では極座標の磁束
成分lヱ、1=!およびφSまたは単位ベクトル成分と
磁束絶対値型との乗算によりベクトルヱS=甲・isの
固定子基準の直交成分” sl =甲・cosφSおよ
び甲、2=甲・sinφ$が生ずる。The vector rotator 3, the circuit group 30 consisting of elements 2.5 and 11 and the angle function generator 4 then generate the magnetic flux absolute value 1ヱ, 1 and the stator-referenced quadrature component of the unit vector US pointing in the direction of the magnetic flux vector. form. 1ヱ in the magnetic field reference coordinate system! 1 = instep 7. Katsu? ? = 0, and in the stator-based coordinate system, the polar coordinate magnetic flux component lヱ, 1 =! The multiplication of φS or the unit vector component by the magnetic flux absolute type produces the stator-based orthogonal component of the vector 〈S=A・is, ``sl=A・cosφS and A, 2=A・sinφ$.
それによって、回転磁界機の磁界オリエンテーションに
よる運転のために必要な回転磁界機の磁束に関する情報
が得られる。このような磁界オリエンテーシジンによる
運転では、たとえば、回転数λ、すなわち回転角度発信
器32から供給された回転角度の導関数を相応の目標値
i′に調節する回転数調節(回転数調節531)が行わ
れ得る。回転数調節器31の出力信号は、回転機が回転
数維持のために生ずるべきトルクに対する目標値または
それに比例する目標有効電流17を供給する。ここで“
有効電流”とは、磁束に対して垂直でありトルクを生ず
る成分を意味する。この有効電流に対する指令量は勿論
トルク制御部または調節部によっても、または他の仕方
でも予め与えられ得る。Thereby, information regarding the magnetic flux of the rotating magnetic field machine required for operation by magnetic field orientation of the rotating magnetic field machine can be obtained. In operation with such a magnetic field orientation system, for example, a rotation speed adjustment (rotation speed adjustment 531 ) may be performed. The output signal of the rotational speed regulator 31 supplies a setpoint value for the torque that the rotating machine must produce in order to maintain the rotational speed, or a setpoint effective current 17 proportional thereto. here"
By "active current" is meant the component which is perpendicular to the magnetic flux and which produces a torque. The command quantity for this active current can of course also be predetermined by a torque control or adjustment or in other ways.
さらに第5図には1つの磁束角度調節器33により、回
転磁界機の磁束が1つの予め与えられている目標値1甲
1″に調節可能であることが示されている。この磁束調
節器33の出力信号は“磁化電流”すなわち磁束に対し
て平行な固定子電流の成分に対する指令量i ?+を供
給する。しかし、しばしば磁束調節は省略され、磁化電
流は定格運転の際の一定の磁束および磁界弱め範囲内の
減少された磁束に相応して予め与えられる。こうして有
効電流および磁化電流に対する指令量は磁界基準の座標
系内の目標固定子電流の直交成分を表しくベクトル−、
Z)、また、この磁界基準の指令量から磁束角度に関す
る情報を用いて、回転機に周波数変換装置20およびそ
の制御装置34を介して与える固定子電流に対する適当
な固定子基準の指令量を形成することのみが必要である
。Furthermore, FIG. 5 shows that the magnetic flux of the rotating magnetic field machine can be adjusted to a predetermined target value 1A and 1'' by means of a magnetic flux angle adjuster 33.This magnetic flux adjuster The output signal of 33 provides a command quantity i ?+ for the "magnetizing current", i.e. the component of the stator current parallel to the magnetic flux. However, often the flux adjustment is omitted and the magnetizing current remains at a constant value during rated operation. The magnetic flux and the reduced magnetic flux in the field weakening range are predetermined accordingly, so that the command quantities for the active current and the magnetizing current are represented by a vector representing the orthogonal component of the target stator current in the coordinate system of the magnetic field reference.
Z) Also, from this magnetic field-based command amount, information about the magnetic flux angle is used to form an appropriate stator-based command amount for the stator current given to the rotating machine via the frequency converter 20 and its control device 34. All you need to do is
制御装置34は第5図による実施例では固定子電流ベク
トルの絶対値および方向(位相)に対する2つの別々の
入力端を有する。電流絶対値に対する操作量は磁界基準
の目標ベクトル±〒から1つのベクトルアナライザ35
により形成され得る。このベクトルアナライザはその絶
対値出力端に目標絶対値11じを、またその角度信号出
力端に固定子電流ベクトルと軸11=15(磁束軸)と
の間の目標角度α”!に対する角度関数対cosα4〒
、Sinα0!を生ずる。In the embodiment according to FIG. 5, the control device 34 has two separate inputs for the absolute value and direction (phase) of the stator current vector. The manipulated variable for the absolute current value is calculated from the target vector ±〒 based on the magnetic field using one vector analyzer 35.
can be formed by This vector analyzer has a target absolute value 11 on its absolute value output terminal, and an angular function pair for the target angle α''! between the stator current vector and the axis 11=15 (magnetic flux axis) on its angle signal output terminal. cosα4〒
, Sinα0! will occur.
この′磁界基準”の座標系内で予め与えられている目標
電流ベクトルは電流調節部に対する目標値として使用さ
れ得る。この電流調節部には実際電流ベクトルの相応の
磁界基準の成分が与えられる。そのために1つのベクト
ル回転器36が実際電流ベクトル上、を磁束角度φ、に
より磁界基準の座標系に変換し、その際に1つの続くベ
クトルアナライザ37が実際絶対値litおよび磁界基
準の電流角度α、(磁束と電流との間の角度)を供給す
る。このようにしてめられた電流絶対値の調節(絶対値
調節器38)により制御装置34に対する絶対値操作量
が形成され、他方、相応の角度調節器39が周波数操作
量を、磁界基準の電流角度αマが相応の目標値α、と等
しくなるように予め与える。この磁界基準の角度調節に
対しては角度α9、この角度のタンジェントまたはこの
角度の他の関数が使用され得る。第5図では、ベクトル
アナライザ35および37のベクトル出力端に実際値お
よび目標値として現れる磁界基準の直交成分sinα!
が使用されている。A setpoint current vector predetermined in this ``field reference'' coordinate system can be used as a setpoint value for a current regulator, which is provided with a corresponding magnetic field reference component of the actual current vector. For this purpose, a vector rotator 36 transforms the actual current vector into a coordinate system referenced to the magnetic field by means of the flux angle φ, and a subsequent vector analyzer 37 converts the actual current vector by means of the magnetic flux angle φ, while a subsequent vector analyzer 37 converts the actual current vector with the actual absolute value lit and the current angle α , (angle between magnetic flux and current).The adjustment of the absolute value of the current determined in this way (absolute value regulator 38) forms an absolute value manipulated variable for the control device 34, while correspondingly An angle adjuster 39 provides the frequency control variable in advance in such a way that the current angle α with reference to the magnetic field is equal to the corresponding target value α.For this angle adjustment with reference to the magnetic field, the angle α9, the tangent of this angle Or other functions of this angle can be used.In FIG. 5, the orthogonal component sin α! of the magnetic field reference appears at the vector outputs of vector analyzers 35 and 37 as actual and setpoint values.
is used.
第5図に示されているのは磁界基準の調節部の一例であ
り、この場合、磁界基準で予め与えられている目標値へ
の電流の調節は磁界基準の座標系内で行われる。すなわ
ち、調節器38および39に直流量を予め与え得るよう
に、電流実際値はベクトル回転器36により磁界基準の
座標系に変換される。その際、後に接続されている加算
点40に磁界周波数を予制御の意味で与えることによっ
て、調IB器39の負担が大幅に軽減され得る。FIG. 5 shows an example of a magnetic field reference adjustment unit, in which the adjustment of the current to a predetermined target value with the magnetic field reference takes place within the coordinate system of the magnetic field reference. That is, the actual current value is transformed by the vector rotator 36 into a magnetic field-based coordinate system so that the regulators 38 and 39 can be preloaded with a DC flow. At this time, by giving the magnetic field frequency to the summing point 40 connected later in the sense of preliminary control, the burden on the adjuster IB unit 39 can be significantly reduced.
回転機の磁界オリエンチーシランによる調節により最終
的に磁束絶対値!および磁束角度φ、の本発明により決
定された値が回転機の制御を決定する。しかし、低い周
波数では、磁束決定のために必要とされる電圧測定値の
レベルが、磁束決定の際の不正確さを生じ得るほど低い
。これら不正確さは特に低い周波数による定常運転の際
に認められ、他方において動的挙動は装置によりなお比
較的正確に検出可能である。従って第6図には、回路が
磁束の絶対値および角度により、定常的誤差はほぼ零に
調節されるが、動的挙動の検出は保たれるように指令さ
れる。The absolute value of the magnetic flux is finally determined by adjusting the rotating machine's magnetic field using orienting silane! The values determined according to the invention of the magnetic flux angle φ, and the magnetic flux angle φ determine the control of the rotating machine. However, at low frequencies, the level of voltage measurements required for flux determination is low enough to cause inaccuracies in flux determination. These inaccuracies are particularly noticeable during steady-state operation with low frequencies, while dynamic behavior can still be detected relatively accurately by the device. Thus, in FIG. 6, the circuit is commanded by the absolute value of the magnetic flux and the angle so that the steady-state error is adjusted to approximately zero, but the detection of dynamic behavior is maintained.
すなわち低い周波数では磁束角度は1つの指令量、この
場合には1つの磁束指令ベクトルヱsの単位ベクトルJ
)、により決定されるので、1つの追従調節器40によ
り角度φSまたはその単位ベクトル1sを相応に追従す
れば十分である。第6図では、指令量φ、をめるために
、電流実際値および回転子位置角度を与えられる電流モ
デル41を使用し、また−φ−8を1つのベクトル回転
器42により磁界基準の座標系に変換している。この変
換は1つの角度差形成に相当する。電流モデルによる代
わりに指令量φ″sは他の仕方でも、たとえば磁界オリ
エンテーションをされる制御部内で形成される目標値か
らも決定され得る。That is, at low frequencies, the magnetic flux angle is a unit vector J of one command quantity, in this case one magnetic flux command vector s.
), it is sufficient to follow the angle φS or its unit vector 1s accordingly with one tracking adjuster 40. In FIG. 6, in order to calculate the command amount φ, a current model 41 given the actual current value and the rotor position angle is used, and −φ−8 is set to the coordinates of the magnetic field reference by one vector rotator 42. It is converted into a system. This transformation corresponds to one angular difference formation. Instead of using a current model, the command variable φ″s can also be determined in other ways, for example from a setpoint value that is formed in a magnetically oriented control.
こうして角度追従調節器40は、検出された磁界ベクト
ルの方向が平均的にφ′、により予め与えられている方
向に一致するように周波数を供給する。従って磁界周波
数が調節器40の出力端から取り出され得る。他方、磁
界方向(すなわち磁界基準の座標系の一方の座標軸)は
積分(積分器43)およびそれに続く角度関数cosφ
5SsinφSの形成により形成される(関数発生器4
4)。第6図にはその際に、このようにして得られた方
向情報が、回転機の磁界オリエンテーションによる制御
に必要であれば(ベクトル回転器36)、たとえば固定
子電圧ベクトルまたは他の量を固定子基準の座標系から
磁界基準の座標系へ変換するために利用され得ることが
示されている。The angle tracking adjuster 40 thus supplies a frequency such that the direction of the detected magnetic field vector on average corresponds to the direction pregiven by φ'. The magnetic field frequency can thus be extracted from the output of regulator 40. On the other hand, the magnetic field direction (i.e. one coordinate axis of the magnetic field reference coordinate system) is determined by the integral (integrator 43) and the subsequent angle function cosφ
5SsinφS (function generator 4
4). FIG. 6 shows that if the directional information obtained in this way is required for controlling the rotating machine by magnetic field orientation (vector rotator 36), for example the stator voltage vector or other variables can be fixed. It has been shown that it can be used to transform from a child reference coordinate system to a magnetic field reference coordinate system.
角度追従調節器40が既に磁束ベクトルの磁界基準の方
向を供給するので、第5図中でこの方向の決定のために
必要な要素2および11は第6図の回路では省略され得
る。しかし、このことは、それによって積分器5の出力
から導き出される帰還信号がもはや不作用となり、従っ
てまたもはや必要とされないことに通ずる。しかし積分
器5はいま、磁束に対して平行な起電力成分のみを供給
し、この成分は数学的に磁束絶対値に等しくない。しか
し、この誤差は定常的に、積分器出力が、絶対値指令量
!′を目標値として与えられている1つの絶対値追従調
節器46に対する制御偏差を供給する1つの差し引き点
45に供給されることにより零に調節され得る。この絶
対値追従調節器46の出力信号は積分器5の入力端に磁
界基準の起電力成分e v+と共に加えられている。Since the angle tracking adjuster 40 already provides the field reference direction of the magnetic flux vector, the elements 2 and 11 necessary for determining this direction in FIG. 5 can be omitted in the circuit of FIG. 6. However, this leads to the fact that the feedback signal derived from the output of the integrator 5 no longer has any effect and is therefore also no longer needed. However, the integrator 5 now supplies only an electromotive force component parallel to the magnetic flux, which component is not mathematically equal to the absolute value of the magnetic flux. However, this error is constant, and the integrator output is the absolute value command amount! ' can be adjusted to zero by being fed to a subtraction point 45 which supplies the control deviation for an absolute value follow-up regulator 46 which is given as setpoint value. The output signal of the absolute value follow-up adjuster 46 is applied to the input end of the integrator 5 together with the electromotive force component e v+ based on the magnetic field.
こうして第6図により、起電力検出器24から供給され
た固定子基準の起電力ベクトル1.が、回転直交座標系
を定める信号φ、により起電力へクトル!、が回転座標
系に変換され(ベクトル回転器3)、また帰還信号Δ″
F’ (絶対値追従調節器46の出力信号)が変換され
た起電力ベクトルの磁界に対して平行な成分e〒1に加
算されることにより修正される。磁束ベクトルの絶対値
が次いでこの修正された起電力成分の積分により形成さ
れ、また絶対値と絶対値指令量′P″との間の制御偏差
から絶対値帰還信号自体がめられる。回転座標系の回転
角度を定める信号と磁束ベクトルの方向に対する指令信
号φSとの間の制御偏差から磁束ベクトルの周波数φS
が形成され、またこの周波数の積分により、同時に回転
角度および磁束ベクトルの方向を定める信号isが形成
される。In this way, according to FIG. 6, the stator-based electromotive force vector 1. However, due to the signal φ, which defines the rotating orthogonal coordinate system, the electromotive force is Hector! , is transformed into a rotating coordinate system (vector rotator 3), and the feedback signal Δ″
F' (the output signal of the absolute value tracking adjuster 46) is corrected by being added to the component e1 of the converted electromotive force vector parallel to the magnetic field. The absolute value of the magnetic flux vector is then formed by the integration of this modified electromotive force component, and the absolute value feedback signal itself is determined from the control deviation between the absolute value and the absolute value command quantity 'P''. The frequency φS of the magnetic flux vector is determined from the control deviation between the signal that determines the rotation angle and the command signal φS for the direction of the magnetic flux vector.
is formed, and the integration of this frequency forms a signal is which simultaneously determines the angle of rotation and the direction of the magnetic flux vector.
起電力検出器内でベクトルI −d±、/dtの形成は
困難に通ずる。なぜならば、迅速に変化する量の数学的
に正確な微分は実行可能でないからである。しかし、ド
イツ連邦共和国特許出願公開第3034275号明細書
の第12図および第13図には、1つの量aの積分と、
それに続く積分定数tを有する1つの量すの差し引きと
により、負の符号で積分器入力端に加えられる場合にc
= (a+db/d t)/ (1+s t)ここで、
1/(1+st)は時定数tを有する事情化要素の時間
的挙動を示す
により与えられている量τの計算を行う回路が記載され
ている。The formation of the vector I −d±,/dt in an electromotive force detector can lead to difficulties. This is because mathematically exact differentiation of rapidly changing quantities is not feasible. However, in FIGS. 12 and 13 of German Patent Application No. 3,034,275, the integral of one quantity a,
The subsequent subtraction of one quantity with integral constant t results in c
= (a+db/dt)/(1+st) where,
A circuit is described for calculating the quantity τ given by 1/(1+st), which indicates the temporal behavior of a situational element with a time constant t.
この回路をベクトル且、および±Sの成分に応用するこ
とにより、第7図のように、積分器50と、固定子抵抗
パラメータr およびインダクタンスパラメータl を
与えられる乗算器51および52と、差し引き点53お
よび54とにより、時定数tにより平涜化された回転機
の起電力を示すベクトル
es= (u3 r ・13 1 ・dls/d t−
) / (1+s t)
の計算を行う回路が得られる。By applying this circuit to the vector and ±S components, as shown in FIG. 53 and 54, a vector es= (u3 r ・13 1 ・dls/d t−
) / (1+s t) is obtained.
構成グループ55により形成された平滑化されたこの起
電力ベクトルI]はいまや、起電力ベクトルの積分とし
ての磁束ベクトルの形成を誤らせるであろう時間的挙動
を有する。しかし、この積分が成分ごとに積分器56に
より実行され、その出力が加算点57において、平滑化
の時定数t (または時定数の比t /T)を乗算され
た平滑化された起電力ベクトルの成分を加えられるなら
ば、出力信号として1つのベクトル(1/Tles・d
t=’Ps/T、すなわち回転磁界機の磁束ベクトルが
得られる。すべての積分の際に正規化を行う積分時定数
Tは、考察の対象であるすべての回路において、単に比
例係数であり、これについて詳細に説明する必要はない
。This smoothed electromotive force vector I] formed by the constituent group 55 now has a temporal behavior that would mislead the formation of the flux vector as an integral of the electromotive force vector. However, this integration is performed by an integrator 56 for each component, and the output is obtained at a summing point 57 as a smoothed electromotive force vector multiplied by a smoothing time constant t (or time constant ratio t /T). can be added, one vector (1/Tles・d
t='Ps/T, that is, the magnetic flux vector of the rotating magnetic field machine is obtained. The integration time constant T, which normalizes during all integrations, is simply a proportionality factor in all circuits under consideration and does not need to be explained in detail.
構成グループ58内での積分は、既に第1図ないし第4
図に関連して説明した仕方で、平滑化さた起電力ベクト
ルを回転基準系に変換しくベクトル回転器3)、その後
にこの回転基準系内で積分することによっても形成され
得る。これは第8図に示されている。Integrations within the configuration group 58 have already been performed in Figures 1 to 4.
It can also be formed by converting the smoothed emf vector into a rotating reference frame (vector rotator 3) and subsequent integration within this rotating reference frame in the manner described in connection with the figure. This is shown in FIG.
その際、ベクトル回転器3の角度信号入力端における変
換のために必要とされる回転角度は、端子60から取り
出された修正された起電力ベクトルの第2の成分と積分
a5により積分された第1の成分との比として除算器1
1により形成された帰還信号の積分から形成されている
。要素2ないし5および11がベクトル】コの積分を形
成するので、積分器5の出力信号は平滑化された起電力
に属する平滑化された磁束ベクトルヱsの絶対値である
。同様に積分器2または関数発生器4は、動的過程にお
いて構成グループ55の平滑化作用の結果として実際の
(平滑化されない)磁束ベクトルの方向から偏差してい
る平滑化された磁束ベクトルの方向角度φSまたは付属
の単位へクトルjコを供給する。従って、端子60に生
ずる第1の回転する起電力成分e v+は平滑化された
起電力の平滑化された磁束に対して垂直な成分に相当し
、他方、第2の成分e v+は平滑化された起電力の平
滑化された磁束ベクトルヱ、に対して垂直な成分に相当
する。In this case, the rotation angle required for the conversion at the angle signal input terminal of the vector rotator 3 is the second component of the corrected electromotive force vector taken out from the terminal 60 and the second component integrated by the integral a5. divider 1 as the ratio of the component of 1
1 is formed from the integral of the feedback signal formed by . Since elements 2 to 5 and 11 form the integral of the vector , the output signal of the integrator 5 is the absolute value of the smoothed magnetic flux vector s, which belongs to the smoothed electromotive force. Similarly, the integrator 2 or the function generator 4 detects the direction of the smoothed flux vector, which in the dynamic process deviates from the direction of the actual (unsmoothed) flux vector as a result of the smoothing action of the component group 55. Supply the angle φS or the attached unit hector j. Therefore, the first rotating electromotive force component e v+ occurring at the terminal 60 corresponds to the component of the smoothed electromotive force perpendicular to the smoothed magnetic flux, while the second rotating electromotive force component e v+ It corresponds to the component perpendicular to the smoothed magnetic flux vector ヱ of the electromotive force.
いま平滑化の作用は乗算器61および加算要素62によ
り、平滑化された磁束ベクトルの絶対値として平滑化さ
れた磁束ベクトルに対して平行なこのベクトルの成分に
等しい積分器5から供給された貴重が量(t /T)
・il、すなわち平滑化時定数tと修正された起電力ベ
クトルの第1の成分(7I)とに比例する信号、を加算
されることによって、補償され得る。それにより座標系
jゴ、φ2内の磁束ベクトルの第1の成分′P?+が形
成される。この座標系内の平滑化された磁束ベクトルの
第2の成分は零であるので、平滑化されない磁束ベクト
ルの第2の成分は直接に乗算器63の出力端において、
平滑化時定数と修正された起電力ベクトルの第2の成分
7Mとに比例する1つの信号として取り出され得る。The smoothing action is now carried out by the multiplier 61 and the summing element 62 to calculate the value supplied from the integrator 5 which is equal to the component of this vector parallel to the smoothed flux vector as the absolute value of the smoothed flux vector. is the amount (t/T)
can be compensated for by adding il, a signal proportional to the smoothing time constant t and the first component (7I) of the modified emf vector. Thereby, the first component 'P? of the magnetic flux vector in the coordinate system jgo, φ2? + is formed. Since the second component of the smoothed flux vector in this coordinate system is zero, the second component of the unsmoothed flux vector is directly at the output of the multiplier 63,
It can be taken out as one signal proportional to the smoothing time constant and the second component 7M of the modified electromotive force vector.
平滑化された磁束ベクトル(回転角度Ss)と実際の磁
束角度(φS)との間の方向差の結果として構成グルー
プ58の出力端に、平滑化された磁束ベクトルの方向を
基準とする座標系内の実際の磁束ベクトルの直交成分が
得られる。それから1つのベクトルアナライザ64が実
際の磁束絶対値と、実際の磁束ベクトルと平滑化された
磁束ベクトルとの間の角度差すなわち角度φ〒またはそ
の平滑化された磁束角度を基準とする直交成分CO8φ
Tおよびsin$〒をめ得る。固定子基準の実際の磁束
方向φSが次いで角度和φv+17として生ずる(ベク
トル回転器65)。As a result of the directional difference between the smoothed flux vector (rotation angle Ss) and the actual flux angle (φS), at the output of the configuration group 58 there is a coordinate system referenced to the direction of the smoothed flux vector. The orthogonal components of the actual flux vector within are obtained. One vector analyzer 64 then calculates the actual magnetic flux absolute value and the orthogonal component CO8φ with respect to the angular difference or angle φ between the actual magnetic flux vector and the smoothed magnetic flux vector or the smoothed magnetic flux angle.
T and sin$〒 can be obtained. The actual magnetic flux direction φS with reference to the stator then occurs as the angular sum φv+17 (vector rotator 65).
その際に実際の周波数が必要とされるならば、それは平
滑化された磁束ベクトルの周波数置と角度φTの導関数
とから決定されなければならない。しかし、この導関数
に相当する周波数が、平滑化された周波数の0.1%を
越えることは稀である。この周波数がたとえば第5図に
相応する角度調節の予制御のため、または後で説明する
減衰回路のためにのみ必要とされるならば、この追加周
波数は無視され得るので、良好な近似をもって磁束周波
数として、平滑化された磁束ベクトルの周波数が利用さ
れ得る。If the actual frequency is then required, it must be determined from the frequency position of the smoothed flux vector and the derivative of the angle φT. However, the frequency corresponding to this derivative rarely exceeds 0.1% of the smoothed frequency. If this frequency is required only, for example, for the precontrol of the angle adjustment according to FIG. As the frequency, the frequency of the smoothed magnetic flux vector can be used.
積分器は一般に、特に低い周波数(回転磁界機の定常ま
たは準定常状態)では有害な作用をする零点ドリフトお
よび他の積分誤差を生ずる傾向がある。第9図には固定
子基準の座標系S1、S2内で、回転磁界機が定常的に
作動しているが、使用されている積分器が零点のずれを
有する場合について、磁束ベクトルヱsのベクトル軌跡
が示されている請求められた磁束ベクトルのベクトル軌
跡は偏心している。すなわち、ベクトル軌跡の中心点O
が座標原点Qoに対して1つのベクトルA、磁束ベクト
ルの“直流分”、だけずらされている。この場合、回路
によって計算によりめられた磁束ベクトル成分は、実際
の回転機磁束の固定子基準の直交座標のサイン状運動が
直流分ベクトルAのそれぞれの直交成分に重畳されてい
る混合量である。この直流分を定常的な場合に抑制する
ため、起電力ベクトルに1つの補正へクトル且が加算さ
れることは有利である。この補正ベクトルは磁束ベクト
ルから、磁束ベクトルヱsの均等な回転の際には零にな
り、また回転磁界機の定常的運転中は磁束ベクトルの空
間固定のベクトル軌跡内の直流分を抑制するように導き
出されている。すなわち、補正ベクトルの絶対値は磁束
ベクトルの1つの“揮発性量”に比例していなければな
らず、ここで揮発性量とは、磁束ベクトルのベクトル軌
跡が偏心していない(均等な回転の)場合に消滅する量
を意味している。Integrators are generally prone to zero point drift and other integration errors that can be detrimental, especially at low frequencies (steady or quasi-steady conditions for rotating field machines). Fig. 9 shows the vector of the magnetic flux vector s in the stator-based coordinate system S1, S2, in the case where the rotating magnetic field machine is operating steadily, but the integrator used has a zero point deviation. The vector trajectory of the claimed magnetic flux vector whose trajectory is shown is eccentric. That is, the center point O of the vector locus
is shifted by one vector A, the "DC component" of the magnetic flux vector, with respect to the coordinate origin Qo. In this case, the magnetic flux vector components calculated by the circuit are mixture quantities in which the sine-like motion of the stator-based orthogonal coordinates of the actual rotating machine magnetic flux is superimposed on each orthogonal component of the DC component vector A. . In order to suppress this DC component in the stationary case, it is advantageous that a correction hector is added to the electromotive force vector. This correction vector changes from the magnetic flux vector to zero when the magnetic flux vector is rotated uniformly, and during steady operation of the rotating magnetic field machine, it suppresses the DC component in the space-fixed vector locus of the magnetic flux vector. It is being led out. That is, the absolute value of the correction vector must be proportional to one "volatile quantity" of the magnetic flux vector, where the volatile quantity is defined as one in which the vector locus of the magnetic flux vector is not eccentric (uniform rotation). It means the amount that disappears when
このような揮発性量はたとえば、第9図中に破線で記入
されている直線00−0の上側では正の回転の際に正で
あり、また直線0o−0の下側では負である磁束ベクト
ルの角加速度φSである。Such a volatile quantity is, for example, a magnetic flux that is positive during positive rotation above the straight line 00-0 drawn with a broken line in FIG. 9, and negative below the straight line 0o-0. The angular acceleration of the vector is φS.
他の1つの好ましい揮発性量は磁束絶対値の時間導関数
φであり、その際に符号は反転した関係にある。Another preferred volatile quantity is the time derivative φ of the magnetic flux absolute value, the sign of which is inverted.
いま補正ベクトルに磁束自体の方向に対して垂直な方向
を予め与えれば、たとえば磁界基準の座標系内で
δ平9.=0、 δ甲、2=−宇
が成り立つ。この場合、固定子方向を基準として、第1
0図に示されているように、補正ベクトルが磁束ベクト
ルヱ、から、φの負の符号すなわちδvnの正の符号に
相応して、εマ=+π/2だけの回転により形成されて
いる。直線00−0を通過する際にはd甲/dt=Qが
成り立ち、従ってこの通過の際には補正ベクトル亘は零
になり、その後は右下の半年面内でφの符号反転に相応
してベクトルヱsに対して角度−ε、−−π/2だけ回
転されている。If we give the correction vector in advance a direction perpendicular to the direction of the magnetic flux itself, then, for example, in the coordinate system based on the magnetic field, δ square 9. =0, δK, 2=-U holds true. In this case, the first
As shown in FIG. 0, the correction vector is formed by rotating the magnetic flux vector 〉 by εma=+π/2, corresponding to the negative sign of φ, that is, the positive sign of δvn. When passing through the straight line 00-0, dK/dt=Q holds true, so the correction vector W becomes zero when passing through the straight line 00-0, and after that, it corresponds to the sign reversal of φ within the half-year plane at the bottom right. is rotated by angles -ε, -π/2 with respect to the vector s.
第10図に示されているように、補正ベクトルの直流分
ベクトルAに対して垂直な成分はベクトル軌跡に沿う1
回転の際に平均化されて零となり、他方、直流分に対し
て平行な成分δ甲Δは常に直流分ベクトルに対して反対
向きの同一の方向を有する。As shown in Fig. 10, the DC component of the correction vector perpendicular to the vector A is 1 along the vector locus.
The components δ≈Δ that are averaged to zero during rotation, while the components parallel to the DC component always have the same direction, opposite to the DC component vector.
磁界基準の座標系内の積分のために設けられている回路
の入力端において、この補正ベクトルを変換された起電
力のベクトルに加えることにより、積分により得られた
磁束ベクトルのベクトル軌跡は、この直流分ベクトルが
大きいほど強く直流分ベクトルに対して反対向きにずら
される。しかし、定常状態では補正ベクトルは完全に消
滅し、従って磁束を定常的に誤ってめることはない。By adding this correction vector to the transformed electromotive force vector at the input of the circuit provided for integration in the coordinate system of the magnetic field reference, the vector locus of the magnetic flux vector obtained by integration is The larger the DC component vector is, the more strongly it is shifted in the opposite direction to the DC component vector. However, in a steady state, the correction vector completely disappears, so the magnetic flux is not constantly erroneously distorted.
このような回路が第11図に示されている。Such a circuit is shown in FIG.
この回路には新しい要素として1つの絶対値追従調節器
70および1つの角度追従調節器71ならびに1つの切
換器72が導入されている。両関節器70.71がそれ
らのスイッチの閉路により不作用化され、また切換器7
2が図示の位置におかれれば、第8図に示した構成とな
る。電流および電圧の測定値から起電力ベクトルまたは
平滑化されたベクトルiを形成する起電力検出器55の
前に、比較的低い増幅率により電圧ベクトルの成分内の
直流分をめて成分ごとに電圧ベクトルから差し引く直流
分調節部が接続されている。この直流分調節部73は、
実際上電圧ベクトルの位相ひずみを惹起しないように、
弱い作用をするものとして設計されている。As new elements, one absolute value follow-up regulator 70 and one angle follow-up regulator 71 and one switch 72 are introduced in this circuit. Both articulators 70, 71 are inactivated by closing their switches, and the switching device 7
2 is placed in the position shown, the configuration shown in FIG. 8 is obtained. Before the electromotive force detector 55 which forms an electromotive force vector or a smoothed vector i from measured values of current and voltage, the DC component in the components of the voltage vector is collected using a relatively low amplification factor and the voltage is calculated for each component. A DC component adjustment unit that is subtracted from the vector is connected. This DC component adjustment section 73 is
In order to avoid actually causing phase distortion of the voltage vector,
It is designed to have a weak effect.
起電力検出器の後に、修正された起電力ベクトルを供給
する計算回路74が接続されている。この計算回路は、
固定子基準の座標系に対して回転角度[だけ回転されて
いる回転座標系内で直交起電力成分を形成するベクトル
回転器3を含んでいる。計算回路74に積分回路58が
続いており、その°積分器5は磁束ベクトルの絶対値(
この場合には先ず平滑化された磁束ベクトルの絶対値)
を供給する。回転角度iは、第2の積分器2と、角度信
号として常に角度関数対が使用される場合には、関数形
成器4とを含んでいる1つの角度信号形成器から供給さ
れる。この積分器の入力信号は、平滑化された磁束ベク
トルの周波数を示す信号として積分回路58から帰還さ
れる信号φSである。A calculation circuit 74 is connected after the electromotive force detector, which supplies the modified electromotive force vector. This calculation circuit is
It includes a vector rotator 3 that forms an orthogonal electromotive force component in a rotating coordinate system that is rotated by a rotation angle with respect to a stator reference coordinate system. The calculating circuit 74 is followed by an integrating circuit 58, whose integrator 5 calculates the absolute value of the magnetic flux vector (
In this case, first the absolute value of the smoothed magnetic flux vector)
supply. The rotation angle i is supplied by an angle signal former which includes a second integrator 2 and, if angle function pairs are always used as the angle signal, a function former 4. The input signal of this integrator is the signal φS fed back from the integrating circuit 58 as a signal indicating the frequency of the smoothed magnetic flux vector.
前記の補正ベクトルd’Pは1つの補正ベクトル形成器
から供給される。μ卒が磁束ベクトルまたは平滑化され
た磁束ベクトルと直交しており、従ってまた磁束に対し
て垂直なただ1つの成分δ!、tまたはδ”?tを含ん
でいる前記の簡単な場合には、補正ベクトル形成器は単
に、1つの微分器76′を有しベクトルアナライザ64
の絶対値出力端で分岐する1つの信号導線を含んでいれ
ばよい。またこの微分は一最には不要である。なぜなら
ば、磁束絶対値の導関数は本質的に積分器5の入力信号
と一致しており、従ってまた補正ベクトルの絶対値が十
分な精度をもって、変換された起電力ベクトルまたは修
正された起電力ベクトルの相応の成分から取り出され得
るからである。Said correction vector d'P is provided by one correction vector former. μ is orthogonal to the flux vector or the smoothed flux vector, and therefore there is only one component δ that is also perpendicular to the flux! , t or δ''?t, the correction vector former simply has one differentiator 76' and a vector analyzer 64.
It is only necessary to include one signal conductor branching at the absolute value output terminal of . Moreover, this differentiation is not necessary in the first place. This is because the derivative of the absolute value of the magnetic flux essentially coincides with the input signal of the integrator 5, and therefore also the absolute value of the correction vector can be calculated with sufficient accuracy by the converted emf vector or the corrected emf This is because it can be extracted from the corresponding components of the vector.
補正ベクトルにより最^的に直流分調節だけでなく磁束
決定装置全体の減衰も達成される。それにより確かに磁
束決定の動的特性は悪化される。The correction vector ultimately achieves not only a direct current adjustment but also a damping of the entire flux determining device. The dynamic properties of the magnetic flux determination are thereby adversely affected.
しかし、このことは、補正ベクトルの絶対値が申のみに
よらずに差φ−ψ゛ (ここでφ′は磁束の変化に対す
る指令量)により決定されることによって回避され得る
。特にφ′は菅頭に記載した電流モデルから、または回
転磁界機制御部の目標値から取り出され得る。However, this can be avoided by determining the absolute value of the correction vector by the difference φ-ψ゛ (here φ' is the command amount for the change in magnetic flux) rather than by the value alone. In particular, φ' can be taken from the current model described at the top or from the target value of the rotating field machine control.
さらに、補正ベクトルは、場合によっては、磁束ベクト
ルまたは平滑化された磁束ベクトルに対して正確に垂直
ではないことが有利であることが実証されている。なか
んずく、低い周波数では、補正ベクトルが磁束ベクトル
に対して平行な成分をも有することが有利である。第1
21!Iには、磁束周波数asまたは1τの種々の値に
対して予め与えられた有利な制御ベクトル土!の磁界基
準のベクトル軌跡が示されている。Furthermore, it has proven advantageous in some cases that the correction vector is not exactly perpendicular to the magnetic flux vector or the smoothed magnetic flux vector. Particularly at low frequencies, it is advantageous for the correction vector to also have a component parallel to the magnetic flux vector. 1st
21! I is a predetermined advantageous control vector for various values of the magnetic flux frequency as or 1τ! The vector locus of the magnetic field reference is shown.
この図かられかるように、0. 1を越える周波数では
磁界に対して垂直な成分は磁界に対して平行な成分を著
しく凌駕している。低い周波数では確かに角度εマは約
90°から約180°にずれるが、磁界に対して垂直な
成分が完全に消滅するであろう周波敷写に属する値は到
達されない。なぜならば、それは磁束ベクトルがもはや
回転せずに静止する特異状態士あるからである。装置が
静止状態での磁束の決定も行うべきであれば、補正ベク
トルの重畳は不作用化される。As you can see from this figure, 0. At frequencies above 1, the component perpendicular to the magnetic field significantly exceeds the component parallel to the magnetic field. Although at low frequencies the angle ε ma does deviate from about 90° to about 180°, values belonging to the frequency spread, at which the component perpendicular to the magnetic field would completely disappear, are not reached. This is because there is a singular state in which the magnetic flux vector no longer rotates but remains stationary. If the device is also to determine the magnetic flux at rest, the superposition of correction vectors is disabled.
第12図に従ってプログラムされたベクトル軌跡により
補正ベクトル軌跡と磁束ベクトルとの間の角度ε、を予
め与えることは、揮発性量を乗算することにより絶対値
を修正される制御ベクトル1ノが回転座標系内の補正ベ
クトルの基礎とされることを意味する。こうして、それ
により形成される補正ベクトルは↓またはjに関係する
角度を有するだけでなく、その絶対値力月つの同じく−
に関係する比例係数(すなわち関数に関係して予め与え
られた制御ベクトルの絶対値)を介して揮発性量に比例
している。Providing in advance the angle ε between the corrected vector trajectory and the magnetic flux vector by the vector trajectory programmed according to FIG. This means that it is the basis of the correction vector within the system. Thus, the correction vector thereby formed not only has an angle related to ↓ or j, but also has its absolute value equal to −
is proportional to the volatile quantity via a proportionality coefficient (i.e. the absolute value of a pre-given control vector in relation to the function).
第11図による装置が請求められた磁束ベクトルにより
回転磁界機の制御部に作用するために利用される場合に
は、制御ベクトル6〒のこのベクトル軌跡運転に関係し
て変更することが有利であり得る。特に制御ベクトル土
、を負荷状態、たとえば回転磁界機の電流と電圧との間
の角度または回転機の他の状態量Wの関数として変更す
ることが有利であり得る。If the device according to FIG. 11 is used to act on the control of a rotating field machine with a claimed magnetic flux vector, it may be advantageous to modify the control vector 6 in relation to this vector trajectory operation. could be. In particular, it may be advantageous to vary the control vector Δ as a function of the load state, for example the angle between current and voltage of the rotating field machine or other state variables W of the rotating machine.
状態量Wを介しての作用は、場合によっては、補正ベク
トルがベクトル軌跡上の磁束ベクトルの1回転にわたる
平均化の後に直流分ベクトルに対してもはや逆平行では
なく、従ってまたこの直流分ベクトルが正しく零に調節
されず、しかしそれにもかかわらず回転機およびその制
御部との交互作用により安定な定常的な回転機運転が達
成されるように作用し得る。The action via the state quantity W is such that in some cases the correction vector is no longer antiparallel to the DC component vector after averaging over one revolution of the magnetic flux vector on the vector locus, so that this DC component vector also It may not be properly zeroed, but the interaction with the rotary machine and its control may nevertheless act in such a way that a stable steady-state rotary machine operation is achieved.
第12図によるベクトル軌跡中の負の枝路(εr〈0)
は、磁束が数学的に負の符号で回転する場合に咳画する
。この場合、第1θ図による偏心しているベクトル軌跡
内で左上の半平面内では貴重は正であり、また他の半平
面内では負であり、従ってこの場合にも前半平面内で制
御ベクトルの方向は同一である。Negative branch (εr〈0) in the vector trajectory according to Fig. 12
is calculated when the magnetic flux rotates with a negative sign mathematically. In this case, in the eccentric vector locus according to the first theta diagram, the value is positive in the upper left half-plane and negative in the other half-plane, so that in this case also the direction of the control vector is in the first-half plane. are the same.
第12図に相応して制御へクトル土!または土マを予め
与えることは、第11図による装置では、第2の積分器
2の入力信号式により、また場合によっては回転磁界機
の負荷角度または回転磁界機の他の運転量Wによりアク
セスされる1つの関数メモリ75 (FROM)により
行われ得る。Control hector soil corresponding to Figure 12! Alternatively, in the device according to FIG. 11, the presetting of the earth mass can be accessed by the input signal formula of the second integrator 2 and possibly also by the load angle of the rotating field machine or other operating variables W of the rotating field machine. This can be done by one function memory 75 (FROM).
この制御ベクトルは成分ごとに−φまたはe〒を、また
は指令量φ゛により形成された差を乗算され、続いて計
算回路74内の加算点77に供給され得る。その際、場
合によっては、電動機運転または発電機運転に応じて角
度1土v l<90°も可能である。This control vector can be multiplied component by component by -φ or e〒 or by the difference formed by the command variable φ′ and then fed to a summing point 77 in calculation circuit 74 . In this case, depending on the motor or generator operation, angles <90° are also possible.
積分回路58の出力は、前記のように、平滑化された磁
束ベクトルの方向を基準とする平滑化されていない磁束
ベクトルの直交成分である。極座標への直交成分の換算
または他の座標系への換算には困難を伴わない。ベクト
ルアナライザ64がたとえば絶対値座標!および(単位
ベクトルとして処理される)角度座標φTをめる。ベク
トル回転器65がそれから固定子基準の角度座標φS=
Tτ+φTを形成し、また乗算器80がこの単位ベクト
ルとして示された角度座標および絶対値指令量からベク
トルヱ$の固定子基準の直交座標を供給する。さらに、
第11図には、1つの実際ベクトルまたは1つの目標ベ
クトル(たとえば第6図による回転磁界機制御部では固
定子電流ベクトル±S)が、回転磁界機制御部内でのそ
の後の処理のために、7玉を与えられるベクトル回転器
81によりφ座標系に、またベクトル回転器82により
固定子基準の座標系に変換され得ることが示されている
。The output of the integrating circuit 58 is, as described above, the orthogonal component of the unsmoothed magnetic flux vector with respect to the direction of the smoothed magnetic flux vector. There is no difficulty in converting the orthogonal components to polar coordinates or to other coordinate systems. For example, the vector analyzer 64 calculates absolute value coordinates! and the angular coordinate φT (treated as a unit vector). The vector rotator 65 then sets the stator-based angular coordinate φS=
Tτ+φT is formed, and a multiplier 80 supplies the stator-based orthogonal coordinates of the vector 〈$ from the angular coordinates and absolute value commands expressed as unit vectors. moreover,
FIG. 11 shows that one actual vector or one setpoint vector (for example, the stator current vector ±S in the rotating field machine control according to FIG. 6) is determined for further processing in the rotating field machine control. It is shown that the vector rotator 81 provided with seven beads can transform the φ coordinate system, and the vector rotator 82 can transform the coordinate system into a stator-based coordinate system.
いま切換器72を図示されている位置から他の位置へ切
換えれば、除算器11がもはや不作用化されている第6
図の構成が得られる。いま回転角度φSを形成するため
の角度形成器としては常に積分器2が作用するが、いま
はこの積分器の前に角度追従関節器71が接続されてい
る。この角度追従調節器は、そのスイッチにより能動化
されると、積分器2により形成された回転角度7肩に対
する周波数17をずらすことによって、回転角度φSを
(たとえば電流モデルから予め与えられている)指令角
度φ4.に調節する。この配置では角度は角度信号対と
して使用されるので、角度差は1つのベクトル回転器8
3により形成される。しかし、角度追従調節器71の制
御のために角度差の1つの成分、たとえば成分5in(
φ′、−[)のみが必要とされる。If the switch 72 is now switched from the position shown to another position, the divider 11 will no longer be activated.
The configuration shown in the figure is obtained. Although the integrator 2 always acts as an angle generator for forming the rotation angle φS, the angle following joint 71 is currently connected in front of this integrator. This angle tracking regulator, when activated by its switch, adjusts the rotation angle φS by shifting the frequency 17 relative to the rotation angle 7 formed by the integrator 2 (pregiven, for example, from the current model). Command angle φ4. Adjust to In this arrangement the angles are used as angle signal pairs, so the angular difference is determined by one vector rotator 8
Formed by 3. However, for the control of the angle tracking regulator 71 one component of the angular difference, e.g.
Only φ′, −[) is required.
前記のように、この場合には、絶対値追従調節器70を
その短絡スイッチの開路により能動化するように構成さ
れている。この調節器は差甲2−甲を1つの絶対値指令
量と積分器5の出力端において取り出された磁束絶対値
!とに相応して、修正された起電力ベクトルの成分e
?+にその調節器出力信号を重畳することにより零に調
節する。As mentioned above, in this case the absolute value tracking regulator 70 is configured to be activated by opening its shorting switch. This regulator has a difference between A2 and A of one absolute value command amount and the absolute value of the magnetic flux taken out at the output end of the integrator 5! The component of the modified electromotive force vector e
? is adjusted to zero by superimposing the regulator output signal on +.
このスイッチ位置では、第11図に従って行われる起電
力の平滑化とそれに続く積分回路58内での補正とがさ
らに作用する。同じく、所望であれば、補正ベクトルに
より行われる減衰が継続され得る。スイッチは、特に回
転磁界機の周波数が低い際に、この位置におかれる。こ
の場合にも本質的に指令量が磁束の計算を決定する。電
圧測定値の低いレベルに起因する誤差は定常的な場合に
は著しくなり、°他方において電圧モデルの良好な動的
特性が実際上保たれている。In this switch position, the smoothing of the electromotive force carried out according to FIG. 11 and the subsequent correction in the integrating circuit 58 also take effect. Similarly, the attenuation performed by the correction vector can be continued if desired. The switch is placed in this position, especially when the frequency of the rotating field machine is low. In this case as well, the command quantity essentially determines the magnetic flux calculation. The errors due to low levels of voltage measurements become significant in the stationary case, while on the other hand the good dynamic properties of the voltage model are practically preserved.
本発明による装置は回転磁界機の制御に無関係に調整お
よび検査の目的で回転磁界機の磁束を監視するためにも
利用され得る。また本発明による装置は、上側周波数範
囲内で回転機制御部に作用し、回転機が他の仕方で(た
とえば電流モデルにより)制御される下側回転数範囲内
では準備運転で同時進行するために応用され得る。指令
量φ□、平°およびφ′を適当に予め与えることにより
、電圧測定値のレベルが低いためにそれ自体では電圧モ
デルの使用が困難な下側回転数範囲内で電圧モデルを定
常的に指令量(たとえば電流モデル)により決定するこ
とができ、その際に電圧モデルが定常状態からの動的偏
差を動的に正しく検出する。その際に指令量により指令
される状態から指令されない状態への移行は不連続的に
、単にスイッチ72を第11図中に示されている状態に
切換えることにより行われ得る。しかし、スイッチを周
波数に関係する時比率で交互に切換えることにより連続
的な移行も可能である。The device according to the invention can also be used for monitoring the magnetic flux of a rotating field machine for adjustment and testing purposes independently of the control of the rotating field machine. The device according to the invention also acts on the rotary machine control in the upper frequency range and simultaneously runs in a preparatory run in the lower speed range in which the rotary machine is controlled in another way (e.g. by a current model). It can be applied to By appropriately pre-giving the command quantities φ□, normal°, and φ′, the voltage model can be stably maintained within the lower rotational speed range, where it is difficult to use the voltage model by itself due to the low level of the voltage measurement value. It can be determined by a command variable (for example a current model), with the voltage model dynamically correctly detecting dynamic deviations from the steady state. In this case, the transition from the state commanded by the command amount to the state not commanded can be effected discontinuously, simply by switching the switch 72 to the state shown in FIG. However, continuous transitions are also possible by switching the switches alternately with frequency-related duty ratios.
第1図は本発明による方法を説明するための回路図およ
びその等価回路図、第2図ないし第8図は本発明による
装置の各部の実施例の接続図、第9図および第10図は
本発明を説明するためのベクトルilLm図、第11図
は本発明による装置の他の実施例の接続図、第12図は
本発明を説明するためのベクトル軌跡図である。
1・・・演算増幅器、2・・・積分器、3・・・ベクト
ル回転器、4・・・角度関数発生器、5.6・・・積分
器、7、・8・・・乗算器、9・・・調節器、11・・
・除算器、20・・・周波数変換装置、21・・・回転
磁界機、24・・・起電力検出器、25.26・・・乗
算器、27・・・微分器、28.29・・・加算点、3
1・・・回転数調節器、33・・・磁束調節器、34・
・・周波数変換装置の制御装置、35・・・ベクトルア
ナライザ、36・・・ベクトル回転器、37・・・ベク
トルアナライザ、38・・・絶対値調節器、39・・・
角度調節器、40・・・角度追従調節器、43・・・積
分器、46・・・絶対値追従調節器、50・・・積分器
、51.52・・・乗算器、56・・・積分器、58・
・・積分回路、64・・・ベクトルアナライザ、65・
・・ベクトル回転器、71・・・角度追従関節器、72
・・・切換器、74・・・計算回路、80・・・乗算器
、81・・・ベクトル回転器。FIG. 1 is a circuit diagram and its equivalent circuit diagram for explaining the method according to the present invention, FIGS. 2 to 8 are connection diagrams of embodiments of each part of the apparatus according to the present invention, and FIGS. 9 and 10 are FIG. 11 is a vector ilLm diagram for explaining the present invention, FIG. 11 is a connection diagram of another embodiment of the apparatus according to the present invention, and FIG. 12 is a vector locus diagram for explaining the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Operational amplifier, 2... Integrator, 3... Vector rotator, 4... Angle function generator, 5.6... Integrator, 7, 8... Multiplier, 9...Adjuster, 11...
- Divider, 20... Frequency converter, 21... Rotating magnetic field machine, 24... Electromotive force detector, 25.26... Multiplier, 27... Differentiator, 28.29...・Additional points, 3
1... Rotation speed regulator, 33... Magnetic flux regulator, 34.
...Control device for frequency conversion device, 35... Vector analyzer, 36... Vector rotator, 37... Vector analyzer, 38... Absolute value adjuster, 39...
Angle adjuster, 40... Angle follow-up adjuster, 43... Integrator, 46... Absolute value follow-up adjuster, 50... Integrator, 51.52... Multiplier, 56... Integrator, 58・
...Integrator circuit, 64...Vector analyzer, 65.
... Vector rotator, 71 ... Angle following joint device, 72
. . . Switching device, 74 . . . Calculation circuit, 80 . . . Multiplier, 81 . . . Vector rotator.
Claims (1)
回転磁界機(21)の磁束ベクトル(’Ps−甲・土、
)を決定するための方法であって、a)電流(±S)お
よび電圧(且S)の測定値から回転機の起電力ベクトル
(±S)が形成される過程と、 b)起電力ベクトルが請求められた磁束ベクトルから導
き出された帰還信号(↓S)により修正される過程と、 C)修正された起電力ベクトル(土りの積分により磁束
ベクトル(ヱS)が形成されろ過程と を含んでいる方法において、 d)修正された起電力ベクトルが回転座標系内の直交す
る起電力成分により定められろ過程と、 e)磁束ベクトルの絶対値(′V)が第1の回転する起
電力成分(eve)の積分により形成される過程と、 r)帰還信号が第2の回転する起電力成分(en)と磁
束ベクトルの絶対値(’(’)との比から磁束ベクトル
(ヱ、)の周波数(小$)として形成され、また周波数
(鼻s)の積分により回転する座標系の回転角度(φS
)および磁束ベクトルの方向を同時に定める角度信号(
−ψ−S)が形成される過程とを含んでいることを特徴
とする回転磁界機の磁束ベクトル決定方法。 2)電流および電圧の測定値から形成され1つの平滑化
された起電力に相応するベクトルの変換により回転座標
系内の直交する起電力成分が形成され、また修正された
起電力ベクトルの積分された第1の成分(8i)と事情
化時定数(t)および修正された起電力ベクトルの第1
の成分に比例する1つの信号(乗算器61)との加算(
加算要素62)により回転座標系内の磁束ベクトル(ヱ
層)の第1の直交成分(甲■)が形成され、また平滑化
時定数(1)および修正された起電力ベクトルの第2の
直交成分(宜)に比例する1つの信号(乗算器63)か
ら前記磁束ベクトルの第2の直交成分(甲i)が形成さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法
。 3)変換された起電力ベクトルに、磁束ベクトルから導
き出されており回転磁界機の定常運転の際には磁束ベク
トルの空間固定のベクトル軌跡内の直流分を抑制する補
正ベクトル(aV)が加算されることを特徴とする特許
請求の範囲第1項または第2項記載の方法。 4)補正ベクトル(aV)に、磁束ベクトルに対する1
つの予め決定された方向差と、磁束ベクトルのベクトル
軌跡が偏心していない際には消滅する量(−φまたは一
8??)に比例している1つの絶対値とが予め与えられ
ることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の方法。 5)補正ベクトルが、ベクトル軌跡上で1回転にわたり
平均化されて空間固定のベクトル軌跡内の直流分と反対
向きになるように予め与えられることを特徴とする特許
請求の範囲第4項記載の方法。 6)所与の比例係数、特に磁束ベクトルの周波数一一一 (φS)および(または)回転磁界機の状態量(W)の
関数として定められた比例係数、を有する補正ベクトル
の絶対値が磁束絶対値(φ)の導関数に比例し、または
変換された起1カベクトルの第1の直交する起電力成分
(T1)に比例し、または前記の導関数または変換され
た起電力ベクトルの第1の成分と非定常な指令量(φ“
)との差(+−φ1またはv〒−φ′)に比例している
ことを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の方法。 7)補正ベクトルの方向に、磁束ベクトルに対して垂直
な成分であって、磁束ベクトルの周波数に、特に磁束ベ
クトルの周波数および回転磁界機の状態量に関係してお
り、零に等しくない周波数に対しては消滅しない成分が
予め与えられることを特徴とする特許請求の範囲第4項
記載の方法。 8)磁束に対して垂直な成分が磁束周波数と補正ベクト
ルの絶対値との積の符号に関係して正または負であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第5項または第6項記載
の方法。 9)指令量が回転機の目標値から、または磁束のシミュ
レーションにより回転機の電流および回転子位置の実際
値から形成されることを特徴とする特許請求の範囲第5
項記載の方法。 10)周波数変換装置により給電される回転磁界機の磁
界オリエンテーションによる運転に応用され、磁束の位
置が決定され、また周波数変換装置が決定された磁束位
置に関係して、固定子電流の磁束に対して平行な成分お
よびそれに対して垂直な成分が互いに無関係に影響され
得るように制御されることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の方法。 11)固定子電流(±S)および固定子電圧(基。 )から回転磁界機の磁束ベクトル(’Ps)を決定する
ための方法であって、 a)電流(±S)および電圧(且S)の測定値から回転
機の起電力ベクトル(互、)が形成される過程と、 b)起電力ベクトル(土、)が請求められた磁束ベクト
ルから導き出された帰還信号(iS)により修正される
過程と、 C)修正された起電力ベクトル(至))の積分により磁
束ベクトル(’Ps)が形成される過程と を含んでいる方法において、 d)修正された起電力ベクトルが回転座標系内の第1の
直交する起電力成分(ev+)と第1の帰還信号(Δ’
P″)との和(e!、+Δ甲″)と回転座標系内の第2
の直交成分(eT2)とにより定められる過程と、 e)磁束ベクトルの絶対値(′f)が第1の修正された
起電力成分(+3y++Δ甲″)の積分により形成され
、また第1の帰還信号が絶対値指令量(’P”)からの
絶対値の制御偏差(甲”−v)から形成される過程と、
f)第2の帰還信号(φ$)が、磁束ベクトルの方向に
対する角度指令信号(7,)からの、回転座標系の回転
角度(φS)を定める信号(f s )の制御偏差から
、磁束ベクトルの周波数(−5)として形成され、また
前記周波数の積分により、回転角度(φ、)および磁束
ベクトルの方向を同時に定める1つの角度信号(j−s
)が形成される過程と を含んでいることを特徴とする回転磁界機の磁束ベクト
ルの決定方法。 12)電流および電圧の測定値から形成され1つの平滑
化された起電力に相応するベクトルの変換により回転座
標系内の直交する起電力成分が形成され、また修正され
た起電力ベクトルの積分された第1の成分(eve)と
事情化時定数(t)および修正された起電力ベクトルの
第1の成分に比例する1つの信号(乗算器61)との加
算(加算要素62)により回転座標系内の磁束ベクトル
(ヱ7)の第1の直交成分(甲i)が形成され、また事
情化時定数(1)および修正された起電力ベクトルの第
2の直交成分(11)に比例する1つの信号(乗算器6
3)から前記磁束ベクトルの第2の直交成分(甲i)が
形成されることを特徴とする特許請求の範囲第11項記
載の方法。 13)変換された起電力ベクトルに、磁束ベクトルから
導き出されており回転磁界機の定常運転の際には磁束ベ
クトルの空間固定のベクトル軌跡内の直流分を抑制する
補正ベクトル(土工)が加算されることを特徴とする特
許請求の範囲第11項または第12項記載の方法。 14)補正ベクトル(ay)に、磁束ベクトルに対する
1つの予め決定された方向差と、磁束ベクトルのベクト
ル軌跡が偏心していない際には消滅する量(−!または
−1)に比例している1つの絶対値とが予め与えられる
ことを特徴とする特許請求の範囲第13項記載の方法。 15)補正ベクトルが、ベクトル軌夏上で1回転にわた
り平均化されて空間固定のベクトル軌跡内の直流分と反
対向きになるように予め与えられることを特徴とする特
許請求の範囲第14項記載の方法。 16)所与の比例係数、特に磁束ベクトルの周波数($
”s)および(または)回転磁界機の状態量(W)の関
数として定められた比例係数、を有する補正ベクトルの
絶対値がi束絶対値(φ)の導関数に比例し、または変
換された起1カベクトルの第1の直交する起電力成分(
″”?+)に比例し、または前記の導関数または変換さ
れた起電力ベクトルの第1の成分と非定常な指令置くφ
′)との差(φ−φ′またはeR−ψ゛)に比例してい
ることを特徴とする特許請求の範囲第14項記載の方法
。 17)補正ベクトルの方向に、磁束ベクトルに対して垂
直な成分であって、磁束ベクトルの周波数に、特に磁束
ベクトルの周波数および回転磁界機の状態量に関係して
おり、零に等しくない周波数に対しては消滅しない成分
が予め与えられることを特徴とする特許請求の範囲第1
4項記載の方法。 18)磁束に対して垂直な成分が磁束周波数と補正ベク
トルの絶対値との積の符号に関係して正または負である
ことを特徴とする特許請求の範囲第15項または第16
項記載の方法。 19)指令量が回転機の目標値から、または磁束のシミ
ユレーシヨンにより回転機の電流および回転子位置の実
際値から形成されることを特徴とする特許請求の範囲第
11項または第12項記載の方法。 20)周波数変換装置により給電される回転磁界機の磁
界オリエンテーションによる運転に応用され、磁束の位
置が決定され、また周波数変換装置が決定された磁束位
置に関係して、固定子電流の磁束に対して平行な成分お
よびそれに対して垂直な成分が互いに無関係に影響され
得るように制御されることを特徴とする特許請求の範囲
第11項記載の方法。 21)電圧および電流から回転磁界機の磁束ベクトルを
決定するための装置であって、 a)電流(±S)および電圧(us)の測定値から起電
力ベクトル(1s)を形成する1つの起電力検出器(5
5)と、 b)磁束ベクトルから導き出された1つの帰還信号(m
l’s)により1つの修正された起電力ベクトル(±7
)を形成する1つの計算回路(74)と、 C)修正された起電力ベクトルの積分として磁束ベクト
ル(!7)を形成する1つの積分回路(58)と を含んでいる装置において、 d)計算回路が、回転座標系内の起電力ベクトルの直交
する成分を形成するための手段(3,79)を含んでお
り、 e)積分回路が第1の積分器信号(’P j+ )を形
成するため第1の積分器(5)を含んでおり、この積分
器に第1の直交する起電力成分(e ’6)が供給され
、またその出力信号が回転座標系内の磁束ベクトルの第
1の成分を、または磁束に対して座標軸が平行であれば
ベクトルの絶対値座標を決定し、f) 1つの角度信号
形成器(2,4)が第2の積分信号を形成するための第
2の積分器(2)を設けられており、第2の積分器(2
)は請求められた磁束ベクトルの1つの量(asまたは
土、)から導き出され、また磁束ベクトルの周波数に対
応づけられている帰還信号(T〒)を与えられており、
また第2の積分器信号(is)が回転座標系の回転角度
として計算回路(74)に供給されている ことを特徴とする回転磁界機の磁束ベクトル決定装置。 22)積分回路(58)が第2の直交する起電力成分と
第1の積分信号との比を形成するための除算器(11)
を含んでおり、またこの除算器の出力信号(欝)が第2
の積分器(2)の入力端に、また第2の積分器信号が磁
束ベクトルの角度または直交成分に対する1つの出力装
置(65,85)に供給されていることを特徴とする特
許請求の範囲第21項記載の装置。 23)磁束ベクトルに対して回転しており、特に磁束ベ
クトルに対して平行でなく、また定常状態では消滅する
1つの補正ベクトル(ay)を予め与えるための1つの
補正ベクトル形成器(75,76)と、起電力ベクトル
と補正ベクトルとを加算するための手段(77)とが設
けられていることを特徴とする特許請求の範囲第21項
または第22項記載の装置。 24)修正された起電力ベクトルの第1の成分または磁
束ベクトルの絶対値から磁束の導関数(甲)にほぼ比例
する量を形成するための手段と、その後に対応づけられ
ており補正ベクトルの絶対値を決定するための絶対値形
成手段(76)とを含んでいることを特徴とする特許請
求の範囲第23項記載の装置。 25)磁束ベクトルまたは回転基準系の周波数および好
ましくは回転機の負荷状態を示す量(W)を与えられる
制御ベクトル形成器(75)が設けられており、この制
御ベクトル形成器がその入力量の関数関係で回転基準系
内の制御ベクトルの成分を定め、また制御ベクトルと絶
対値を決定する量との乗算により補正ベクトルを供給す
る1つの乗算回路(76)が設けられていることを特徴
とする特許請求の範囲第23項または第24項記載の装
置。 26)角度信号形成器(2,4)が、第2の積分器(2
)の前に接続されており回転角度i])と1つの指令回
転角度(φ%S)との間の差を与えられている角度追従
調節器(71)を帰還信号(φS)の形成のために含ん
でおり、第1の積分器信号および1つの指令絶対値(V
′)を与えられる絶対値追従調節器(70)がもう1つ
の帰還信号(Δ%F)を形成し、また計算回路(74)
が上記帰還信号および第1の直交する起電力成分に対す
る1つの加算要素を含んでいることを特徴とする特許請
求の範囲第21項記載の装置。 27)第2の積分器の入力を除算器(11)の出力と角
度追従調節器(71)の出力との間で切換え得る切換手
段(72)が設けられていることを特徴とする特許請求
の範囲第26項および第22項ないし第25項のいずれ
かに記載の装置。 28)起電力検出器(55)が、回転基準系内への変換
のための計算回路(74)に供給される平滑化された起
電力ベクトル(jT)を形成するための手段を含んでお
り、第1の積分器信号(’Pi)と、第1の直交する起
電力成分に対する計算回路出力端において取り出され且
つ平滑化時定数(1)に比例する信号(乗算器61)と
から、回転基準系内の磁束ベクトルの第1の直交成分(
’P v+ )と、第2の直交する起電力成分に対する
計算回路出力端において取り出され且つ平滑化時定数に
比例する信号(乗算器63)とが回転基準系内の磁束ベ
クトルの第2の直交成分(甲i)として形成されること
を特徴とする特許請求の範囲第21項ないし第27項の
いずれかに記載の装置。 29)磁束ベクトルを固定子基準の座標系に変換するた
めの手段(65,80)が設けられていることを特徴と
する特許請求の範囲第27項記載の装置。 30)直流電圧を抑制するための装置(23)が起電力
検出器の電圧入力端の前に接続されていることを特徴と
する特許請求の範囲第2】項ないし第28項のいずれか
に記載の装置。 31)回転座標系の回転角度iゴ)が実際ベクトルおよ
び(または)目標ベクトルの座標変換のための手段(8
1,82)に供給されており、また変換された実際ベク
トルおよび(またはン目標ベクトルが、回転磁界機の固
定子電流に給電する周波数変換装置に供給されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第21項ないし第29項
のいずれかに記載の装置。[Claims] 1) From the stator current (±S) and stator voltage (and), the magnetic flux vector of the rotating magnetic field machine (21) ('Ps-A・Sat,
), the method includes: a) a process in which an electromotive force vector (±S) of a rotating machine is formed from measured values of current (±S) and voltage (and S); and b) an electromotive force vector. C) A process in which the magnetic flux vector (↓S) is modified by the feedback signal (↓S) derived from the requested magnetic flux vector; d) a modified emf vector is defined by orthogonal emf components in a rotating coordinate system; and e) the absolute value ('V) of the magnetic flux vector is determined by a first rotation. r) The feedback signal is formed by the integration of the electromotive force component (eve), and the magnetic flux vector (e , ) as the frequency (small $), and the rotation angle (φS) of the coordinate system rotated by the integral of the frequency (nose s)
) and an angular signal that simultaneously determines the direction of the magnetic flux vector (
-ψ-S) is formed. 2) Transformation of the vector formed from the current and voltage measurements and corresponding to one smoothed emf to form orthogonal emf components in the rotating coordinate system and the integration of the modified emf vector. The first component (8i), the circumstantial time constant (t) and the first component of the modified electromotive force vector
addition with one signal (multiplier 61) proportional to the component of (
The addition element 62) forms the first orthogonal component (A) of the magnetic flux vector (layer 2) in the rotating coordinate system, and also the smoothing time constant (1) and the second orthogonal component of the modified electromotive force vector. 2. Method according to claim 1, characterized in that the second orthogonal component (Ai) of the magnetic flux vector is formed from a signal (multiplier 63) proportional to the component (i). 3) A correction vector (aV) is added to the converted electromotive force vector, which is derived from the magnetic flux vector and suppresses the DC component in the space-fixed vector locus of the magnetic flux vector during steady operation of the rotating magnetic field machine. A method according to claim 1 or 2, characterized in that: 4) In the correction vector (aV), 1 for the magnetic flux vector
It is characterized in that two predetermined directional differences and one absolute value that is proportional to the amount (-φ or -8??) that disappears when the vector locus of the magnetic flux vector is not eccentric are given in advance. The method according to claim 3. 5) The correction vector is given in advance so as to be averaged over one rotation on the vector locus and to be in the opposite direction to the direct current component in the spatially fixed vector locus. Method. 6) the absolute value of the correction vector with a given proportionality coefficient, in particular a proportionality coefficient determined as a function of the frequency of the magnetic flux vector (φS) and/or of the state quantity (W) of the rotating field machine; proportional to the derivative of the magnetic flux absolute value (φ) or proportional to the first orthogonal emf component (T1) of the transformed emf vector; 1 component and an unsteady command amount (φ“
5. The method according to claim 4, characterized in that the method is proportional to the difference between (+-φ1 or v〒-φ'). 7) A component perpendicular to the magnetic flux vector in the direction of the correction vector, which is related to the frequency of the magnetic flux vector, in particular to the frequency of the magnetic flux vector and to the state quantity of the rotating magnetic field machine, and which is not equal to zero. 5. The method according to claim 4, wherein a component that does not disappear is provided in advance. 8) The component perpendicular to the magnetic flux is positive or negative in relation to the sign of the product of the magnetic flux frequency and the absolute value of the correction vector. Method. 9) The command quantity is formed from a setpoint value of the rotating machine or from the actual values of the current of the rotating machine and the rotor position by simulation of the magnetic flux.
The method described in section. 10) Applied to the operation by magnetic field orientation of a rotating magnetic field machine powered by a frequency converter, the position of the magnetic flux is determined, and the frequency converter is applied to the magnetic flux of the stator current in relation to the determined magnetic flux position. 2. A method as claimed in claim 1, characterized in that the components parallel to and perpendicular thereto are controlled in such a way that they can be influenced independently of each other. 11) A method for determining the magnetic flux vector ('Ps) of a rotating magnetic field machine from the stator current (±S) and the stator voltage (base), comprising: a) the current (±S) and the voltage (and S); b) The process in which the electromotive force vector (mut, ) of the rotating machine is formed from the measured values of C) a magnetic flux vector ('Ps) is formed by integration of the modified electromotive force vector (to)), d) the modified electromotive force vector is in a rotating coordinate system. The first orthogonal electromotive force component (ev+) and the first feedback signal (Δ'
P'') and the second in the rotating coordinate system (e!, +ΔA'')
e) the absolute value of the magnetic flux vector ('f) is formed by the integration of the first modified electromotive force component (+3y++ΔA'') and the first feedback A process in which the signal is formed from the absolute value control deviation (A"-v) from the absolute value command quantity ('P");
f) The second feedback signal (φ$) determines the magnetic flux from the control deviation of the signal (f s ) defining the rotation angle (φS) of the rotating coordinate system from the angle command signal (7,) with respect to the direction of the magnetic flux vector. One angular signal (j-s
) is formed. 12) Transformation of the vector formed from current and voltage measurements and corresponding to one smoothed emf to form orthogonal emf components in the rotating coordinate system, and integration of the modified emf vector. The rotating coordinate is determined by addition (addition element 62) of the first component (eve), the circumstantial time constant (t), and one signal (multiplier 61) proportional to the first component of the modified electromotive force vector. A first orthogonal component (Ai) of the magnetic flux vector (E7) in the system is formed and is also proportional to the situational time constant (1) and the second orthogonal component (11) of the modified electromotive force vector 1 signal (multiplier 6
12. A method according to claim 11, characterized in that the second orthogonal component (Ai) of the magnetic flux vector is formed from 3). 13) A correction vector (earthwork) is added to the converted electromotive force vector, which is derived from the magnetic flux vector and suppresses the DC component in the space-fixed vector locus of the magnetic flux vector during steady operation of the rotating magnetic field machine. 13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that: 14) Add to the correction vector (ay) one predetermined directional difference to the flux vector and 1 proportional to the amount (-! or -1) that disappears when the vector trajectory of the flux vector is not eccentric. 14. The method according to claim 13, wherein the two absolute values are given in advance. 15) Claim 14, characterized in that the correction vector is averaged over one rotation on the vector trajectory and is given in advance so as to be in the opposite direction to the direct current component in the spatially fixed vector trajectory. the method of. 16) Given the proportionality coefficient, especially the frequency of the magnetic flux vector ($
``s) and (or) a proportionality coefficient determined as a function of the state quantity (W) of the rotating magnetic field machine, the absolute value of the correction vector is proportional to or transformed to the derivative of the i flux absolute value (φ). The first orthogonal electromotive force component (
“”? +) or put an unsteady command with the derivative or the first component of the transformed emf vector
15. The method according to claim 14, characterized in that the method is proportional to the difference (φ - φ' or eR - ψ゛). 17) A component perpendicular to the magnetic flux vector in the direction of the correction vector, which is related to the frequency of the magnetic flux vector, in particular to the frequency of the magnetic flux vector and to the state quantity of the rotating magnetic field machine, and which is not equal to zero. Claim 1 characterized in that a component that does not disappear is provided in advance for the
The method described in Section 4. 18) Claim 15 or 16, characterized in that the component perpendicular to the magnetic flux is positive or negative in relation to the sign of the product of the magnetic flux frequency and the absolute value of the correction vector.
The method described in section. 19) The command according to claim 11 or 12, characterized in that the command quantity is formed from the setpoint value of the rotating machine or from the actual values of the current and rotor position of the rotating machine by magnetic flux simulation. Method. 20) Applied to the operation by magnetic field orientation of a rotating magnetic field machine powered by a frequency converter, the position of the magnetic flux is determined, and the frequency converter is applied to the magnetic flux of the stator current in relation to the determined magnetic flux position. 12. A method as claimed in claim 11, characterized in that the components parallel to and perpendicular thereto are controlled in such a way that they can be influenced independently of each other. 21) A device for determining the magnetic flux vector of a rotating magnetic field machine from voltage and current, comprising: a) one electromotive force vector (1s) forming an electromotive force vector (1s) from the measured values of current (±S) and voltage (us); Power detector (5
5) and b) one feedback signal derived from the magnetic flux vector (m
l's) by one modified emf vector (±7
) and C) one integrating circuit (58) forming a magnetic flux vector (!7) as an integral of the modified electromotive force vector, d) the calculation circuit comprises means (3, 79) for forming orthogonal components of the electromotive force vector in a rotating coordinate system; e) the integrating circuit forms a first integrator signal ('P j+ ); In order to 1 component or, if the coordinate axes are parallel to the magnetic flux, the absolute value coordinates of the vector; The second integrator (2) is provided with two integrators (2).
) is derived from one quantity (as or , ) of the claimed magnetic flux vector and is given a feedback signal (T〒) which is associated with the frequency of the magnetic flux vector,
A magnetic flux vector determining device for a rotating magnetic field machine, characterized in that the second integrator signal (is) is supplied to a calculation circuit (74) as a rotation angle of a rotating coordinate system. 22) a divider (11) for the integrator circuit (58) to form a ratio between the second orthogonal electromotive force component and the first integral signal;
, and the output signal (depression) of this divider is the second
and a second integrator signal is supplied to an output device (65, 85) for the angular or orthogonal component of the magnetic flux vector. Apparatus according to clause 21. 23) One correction vector former (75, 76) for pre-giving one correction vector (ay) that rotates with respect to the magnetic flux vector, is not particularly parallel to the magnetic flux vector, and disappears in a steady state. ) and means (77) for adding the electromotive force vector and the correction vector. 24) means for forming a quantity approximately proportional to the derivative (A) of the magnetic flux from the first component of the corrected electromotive force vector or the absolute value of the magnetic flux vector; 24. Device according to claim 23, characterized in that it comprises absolute value forming means (76) for determining the absolute value. 25) A control vector former (75) is provided which is fed with a quantity (W) indicative of the frequency of the magnetic flux vector or rotational reference system and preferably the load condition of the rotating machine; characterized in that a multiplication circuit (76) is provided which determines the components of the control vector in the rotating reference frame in a functional relationship and which supplies a correction vector by multiplying the control vector by a quantity determining the absolute value. An apparatus according to claim 23 or 24. 26) The angle signal former (2, 4) is connected to the second integrator (2
) and is provided with the difference between the rotation angle i]) and one commanded rotation angle (φ%S) for the formation of the feedback signal (φS). includes a first integrator signal and one command absolute value (V
′) forms another feedback signal (Δ%F) and a calculation circuit (74)
22. The apparatus of claim 21, wherein includes one summing element for the feedback signal and the first orthogonal emf component. 27) A patent claim characterized in that a switching means (72) is provided which can switch the input of the second integrator between the output of the divider (11) and the output of the angle tracking adjuster (71). The apparatus according to any one of the ranges 26 and 22 to 25. 28) the electromotive force detector (55) comprises means for forming a smoothed electromotive force vector (jT) which is fed to a calculation circuit (74) for transformation into a rotating reference frame; , from the first integrator signal ('Pi) and the signal (multiplier 61) taken out at the calculation circuit output for the first orthogonal electromotive force component and proportional to the smoothing time constant (1). The first orthogonal component of the magnetic flux vector in the reference frame (
'Pv+) and a signal (multiplier 63) taken out at the calculation circuit output end for the second orthogonal electromotive force component and proportional to the smoothing time constant 28. Device according to any of claims 21 to 27, characterized in that it is formed as component (Ai). 29) Device according to claim 27, characterized in that means (65, 80) are provided for converting the magnetic flux vector into a stator-based coordinate system. 30) Any one of claims 2 to 28, characterized in that the device (23) for suppressing the DC voltage is connected in front of the voltage input terminal of the electromotive force detector. The device described. 31) The rotation angle i of the rotating coordinate system is the means (8) for coordinate transformation of the actual vector and/or the target vector.
1,82) and the transformed actual vector and/or target vector are supplied to a frequency conversion device feeding the stator current of the rotating field machine. Apparatus according to any of the ranges 21 to 29.
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