JPS6185089A - 誘導電動機の制御装置 - Google Patents
誘導電動機の制御装置Info
- Publication number
- JPS6185089A JPS6185089A JP59206313A JP20631384A JPS6185089A JP S6185089 A JPS6185089 A JP S6185089A JP 59206313 A JP59206313 A JP 59206313A JP 20631384 A JP20631384 A JP 20631384A JP S6185089 A JPS6185089 A JP S6185089A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- torque
- induction motor
- magnetic flux
- command signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
- H02P21/08—Indirect field-oriented control; Rotor flux feed-forward control
- H02P21/09—Field phase angle calculation based on rotor voltage equation by adding slip frequency and speed proportional frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は誘導電動機の制御装置に保り、省電力と低駆音
を実現するのに好適な誘導電動機の制御装置に関する。
を実現するのに好適な誘導電動機の制御装置に関する。
誘導電動機の高応答可変速駆動方式としてベクトル制御
方式良くか知られている。さらにこのベクトル制御を発
展させ比形として特開昭５７−１５１２９０号では速度
指令と実速度との偏差をもとにして、トルク電流と励磁
電流の比を一定に制御して軽負荷時の静音化を実現する
提案がなされている。しかし、この方式では低トルク領
域で励磁電流の時間変化率が大きくなるため、動的線形
性を確保する上で２次磁束制御系に対し相当の電流７オ
ーシングをかけて磁束の応答を早めなければならないと
いう省電力上の改善項目があった。
方式良くか知られている。さらにこのベクトル制御を発
展させ比形として特開昭５７−１５１２９０号では速度
指令と実速度との偏差をもとにして、トルク電流と励磁
電流の比を一定に制御して軽負荷時の静音化を実現する
提案がなされている。しかし、この方式では低トルク領
域で励磁電流の時間変化率が大きくなるため、動的線形
性を確保する上で２次磁束制御系に対し相当の電流７オ
ーシングをかけて磁束の応答を早めなければならないと
いう省電力上の改善項目があった。
本発明の目的は省電力化を実現しつつ、軽負荷時の静音
化を実現することができる誘導′電動機の制御装置を提
供することにある。
化を実現することができる誘導′電動機の制御装置を提
供することにある。
本発明の特徴は、トルク電流ポ１ｊ御系に与えるトルク
電流指令を誘導電動機の２次時定数に相当する遅れ回路
を通すことにある。
電流指令を誘導電動機の２次時定数に相当する遅れ回路
を通すことにある。
第１図に本発明の一実施例を示す。
第１図において、周波数変換器２は整流器、平滑用のコ
ンデンサ、インバータから構成されるＰＷＭインバータ
で、交流電源ｌから電力を受け、誘導電動機３の駆動に
必要な周波数及び電圧の交流を流を出力する。誘導電動
機３は周波数変換器２に接続され、周波数変換器２から
交流電流の供給をうけて駆動される。速度検出器４は誘
導電動機３の軸端に機械的に直結され、その回転速度を
検出する。速度指令回路５の速度指令信号Ｎ”と速度検
出器４の速度検出信号Ｎの偏差信号が速度制御回路６に
入力される。速度制御回路６は速度偏差に応じてトルク
指令信号工ｒ啼出力する。トルク指令信号Ｉ、４Ｊは磁
束用関数発生器７、時定数調整回路１６に入力される。
ンデンサ、インバータから構成されるＰＷＭインバータ
で、交流電源ｌから電力を受け、誘導電動機３の駆動に
必要な周波数及び電圧の交流を流を出力する。誘導電動
機３は周波数変換器２に接続され、周波数変換器２から
交流電流の供給をうけて駆動される。速度検出器４は誘
導電動機３の軸端に機械的に直結され、その回転速度を
検出する。速度指令回路５の速度指令信号Ｎ”と速度検
出器４の速度検出信号Ｎの偏差信号が速度制御回路６に
入力される。速度制御回路６は速度偏差に応じてトルク
指令信号工ｒ啼出力する。トルク指令信号Ｉ、４Ｊは磁
束用関数発生器７、時定数調整回路１６に入力される。
磁束用関数発生器７はその入力信号に応じて磁束指令信
号φ″′を出力する。磁束指令信号φ車は磁束制御回路
８に入力される。磁束制御回路８は磁束指令信号φ”Ｋ
応じて磁束を作る友めの１次電流の励磁成分（以下、励
磁電流と略す）の指令（を号１ 、＊を演算する。励磁
電流指令信号■どはベクトル演算回路１２に入力される
。時定数調整回路１６はその入力信号工？に応じてトル
ク電流指令工、申を出力する。このトルク電流指令エビ
はベクトル演算回路１２に入力される一方割算器９にお
いて磁束指令信号φ９で除せられる。割算器９の出力信
号は誘導電動機３のすペシ角周波数信号ω８となって加
算器１０に入力される。加算器ｌＯではすべり角周波数
信号ω８と速度検出信号Ｎが加算され、１次角周波数信
号ωｌとなる。１次角周波数信号ω１は発振器１１に入
力され、発振器１１からは７定損幅で、゛角周波数のｌ
の正弦信号と余弦信号が出力される。この両信号はベク
トル演算回路１２に入力される。ベクトル演算回路１２
では正弦、余弦信号を基準にして、トルク電流指令信号
エビと励磁電流指令信号Ｉｒ＊のベクトル加算を行い、
誘導電動機３に流れる交流の１次電流指令信号五申を演
算する。１次電流指令信号ｉ串と電流検出器１３の電流
検出信号ｉの偏差に応じた信号が電流制御回路１４に入
力される。電流制御回路１４は電流偏差に応じた信号を
出力する。その信号はＰＷＭ制御回路１５に入力される
。
号φ″′を出力する。磁束指令信号φ車は磁束制御回路
８に入力される。磁束制御回路８は磁束指令信号φ”Ｋ
応じて磁束を作る友めの１次電流の励磁成分（以下、励
磁電流と略す）の指令（を号１ 、＊を演算する。励磁
電流指令信号■どはベクトル演算回路１２に入力される
。時定数調整回路１６はその入力信号工？に応じてトル
ク電流指令工、申を出力する。このトルク電流指令エビ
はベクトル演算回路１２に入力される一方割算器９にお
いて磁束指令信号φ９で除せられる。割算器９の出力信
号は誘導電動機３のすペシ角周波数信号ω８となって加
算器１０に入力される。加算器ｌＯではすべり角周波数
信号ω８と速度検出信号Ｎが加算され、１次角周波数信
号ωｌとなる。１次角周波数信号ω１は発振器１１に入
力され、発振器１１からは７定損幅で、゛角周波数のｌ
の正弦信号と余弦信号が出力される。この両信号はベク
トル演算回路１２に入力される。ベクトル演算回路１２
では正弦、余弦信号を基準にして、トルク電流指令信号
エビと励磁電流指令信号Ｉｒ＊のベクトル加算を行い、
誘導電動機３に流れる交流の１次電流指令信号五申を演
算する。１次電流指令信号ｉ串と電流検出器１３の電流
検出信号ｉの偏差に応じた信号が電流制御回路１４に入
力される。電流制御回路１４は電流偏差に応じた信号を
出力する。その信号はＰＷＭ制御回路１５に入力される
。
ＰＷＭ制御回路１５は電流制御回路１４の出力信号と三
角波信号（搬送波）とを比較し、周波数変換器２のスイ
ッチング素子を制御するＰＶＶＭパルスを作成する。Ｐ
ＷＭ制御回路１５のＰＷＭパルスは周波数変換器２の点
弧制御を行う。
角波信号（搬送波）とを比較し、周波数変換器２のスイ
ッチング素子を制御するＰＶＶＭパルスを作成する。Ｐ
ＷＭ制御回路１５のＰＷＭパルスは周波数変換器２の点
弧制御を行う。
次に動作を説明する。
速度制御回路６はトルク指令信号工Ｉを出力する。磁束
指令信号φ傘、トルク指令電流工、率はトルク指令信号
工Ｉ に応じて２つの関数発生回路７と１６で決められ
るうまず時定数調整回路１６に入力されたトルク指令信
号工、牢は誘導電動機の２次抵抗Ｒ２，２次インダクタ
ンスＬ２で次のように表わされる伝達要素 を通ってトルク電流指令■Ｉを作成する。一方、磁束用
関数発生器７はトルク指令信号Ｉｒ牢にリンクして変化
する時間遅れのない回路であるから、磁束指令信号φ９
はトルク指令（ｇ号工ｓを時間遅れなく加工したものと
なる。
指令信号φ傘、トルク指令電流工、率はトルク指令信号
工Ｉ に応じて２つの関数発生回路７と１６で決められ
るうまず時定数調整回路１６に入力されたトルク指令信
号工、牢は誘導電動機の２次抵抗Ｒ２，２次インダクタ
ンスＬ２で次のように表わされる伝達要素 を通ってトルク電流指令■Ｉを作成する。一方、磁束用
関数発生器７はトルク指令信号Ｉｒ牢にリンクして変化
する時間遅れのない回路であるから、磁束指令信号φ９
はトルク指令（ｇ号工ｓを時間遅れなく加工したものと
なる。
こうしてトルク電流指令信号Ｉｓ”、磁束指令信号φ拳
が演算されると、すべり角周波数ω８は次式によって求
められる。
が演算されると、すべり角周波数ω８は次式によって求
められる。
１“°１ ・・・・・・・・・（２）φ
寧 ただしこむでは実際の２送磁束φの代シに磁束指令信号
φ傘を利用しており、ｋは係数であろう（２）式の演算
は演算器９で行なわれる。次に加算器１０では、すベカ
角周波数信号ω８と速度検出信号Ｎにより１次角周波数
信号ω１を演算する。
寧 ただしこむでは実際の２送磁束φの代シに磁束指令信号
φ傘を利用しており、ｋは係数であろう（２）式の演算
は演算器９で行なわれる。次に加算器１０では、すベカ
角周波数信号ω８と速度検出信号Ｎにより１次角周波数
信号ω１を演算する。
ω１＝ωｓ十Ｎ ・・・・・・・・
・（３）発振器１１は次式に示す正弦信号ｐと余弦信号
ｑを出力する。
・（３）発振器１１は次式に示す正弦信号ｐと余弦信号
ｑを出力する。
ｐ＝ｓｉＩＩω１１
・・・・・・・・・（４）
ｑ＝ｃＯ３ω１ｔ
ベクトル演算回路１２では信号ｐ、ｑを基準にしてトル
ク電流指令信号■１−励礎電流指令信号１、率のベクト
ル和をとり、３相の交流の１次電流指令ｉ傘を演算する
。そのうち、１相分について記すと次式のようになる。
ク電流指令信号■１−励礎電流指令信号１、率のベクト
ル和をとり、３相の交流の１次電流指令ｉ傘を演算する
。そのうち、１相分について記すと次式のようになる。
直重＝工、′ ・ｐ＋Ｉｔ” ・ｑ
・・・・・・・・・（５）＝１１串ｓｉｎ （ω、
１＋θ）・・・・・・・・・（６）ここで、 である。第２図に（５）式を実行する次めの構成例を示
す。掛算器１０３，１０４及び加算器１０５によって（
５）式の演算が行なわれる。発振器１１およびベクトル
演算回路１２の構成はアナログ回路で実現する場合に便
利であるが、マイクロコンピュータを用いたディジタル
回路で実現する場合には、トルク電流指令信号Ｉｓ”、
励磁電流指令信号工、、傘および１次角周波数信号ω１
を入力として、（７）弐ついで（６）式の演算を実行し
て交流の１次電流Ｊｆｊ名ｉ率を演算してもよい。この
ようにして１次屯＋ｉＦ ＋ｌｉイ、ｉ事が出′：３ｔ
′１．ると、１流制御回路１４の働きにより電流検出信
号ｉ、すなわち誘導電導機３の１次電流はその指令ｉｓ
に比例するように制御される。
・・・・・・・・・（５）＝１１串ｓｉｎ （ω、
１＋θ）・・・・・・・・・（６）ここで、 である。第２図に（５）式を実行する次めの構成例を示
す。掛算器１０３，１０４及び加算器１０５によって（
５）式の演算が行なわれる。発振器１１およびベクトル
演算回路１２の構成はアナログ回路で実現する場合に便
利であるが、マイクロコンピュータを用いたディジタル
回路で実現する場合には、トルク電流指令信号Ｉｓ”、
励磁電流指令信号工、、傘および１次角周波数信号ω１
を入力として、（７）弐ついで（６）式の演算を実行し
て交流の１次電流Ｊｆｊ名ｉ率を演算してもよい。この
ようにして１次屯＋ｉＦ ＋ｌｉイ、ｉ事が出′：３ｔ
′１．ると、１流制御回路１４の働きにより電流検出信
号ｉ、すなわち誘導電導機３の１次電流はその指令ｉｓ
に比例するように制御される。
以上のような構成によシ制御すると、トルク指令信号工
２から実際のトルク電流工、までの応答と、トルク指令
信号Ｉｒ＊から実際の磁束φまでの応答を磁束制御回路
の電流フォーシングなしに一致させることができる。（
漏れインダクタンスによる遅れは十分に小さく（１）式
の遅れ時間がそのままトルク電流の遅れになると考えて
よい。）第３図に時定数調整回路１６の回路図を示す。
２から実際のトルク電流工、までの応答と、トルク指令
信号Ｉｒ＊から実際の磁束φまでの応答を磁束制御回路
の電流フォーシングなしに一致させることができる。（
漏れインダクタンスによる遅れは十分に小さく（１）式
の遅れ時間がそのままトルク電流の遅れになると考えて
よい。）第３図に時定数調整回路１６の回路図を示す。
抵抗孔ｔｏ ｍ Ｒ２０ｍ Ｒ＋ｉｏ ％ コンデンｆ
ｃ１ｏｓオペアンプＯＡから構成された１次遅れ回路で
１、その定数は 几、。”＆。 ・・・・・・・・
・０）（２） 、 （３）より算出すればよい。なお、
ここではアナログ回路の実施例を示したが、マイコン内
部で（１）式の１次遅れをノアトウエア化してもよいの
は言うまでもない。
ｃ１ｏｓオペアンプＯＡから構成された１次遅れ回路で
１、その定数は 几、。”＆。 ・・・・・・・・
・０）（２） 、 （３）より算出すればよい。なお、
ここではアナログ回路の実施例を示したが、マイコン内
部で（１）式の１次遅れをノアトウエア化してもよいの
は言うまでもない。
以上、本発明によれば、磁束制御付ベクトル制御で、消
費電力を早う磁束制御系の電流フォーシングなしに、線
形なトルク特性を有するベクトル制御系を構成し得る効
果がある。
費電力を早う磁束制御系の電流フォーシングなしに、線
形なトルク特性を有するベクトル制御系を構成し得る効
果がある。
第１図は本発明の一実施例の全体構成図、第２図、第３
図は部分回路図でるる。 ２・・・周波数変換器、３・・・誘導電動機、６・・・
速度制御回路、７・・・関数発生器、８・・・磁束制御
回路、１２・・・ベクトル演算回路、１６・・・時定数
調整回路。
図は部分回路図でるる。 ２・・・周波数変換器、３・・・誘導電動機、６・・・
速度制御回路、７・・・関数発生器、８・・・磁束制御
回路、１２・・・ベクトル演算回路、１６・・・時定数
調整回路。
Claims (1)
- １、出力電圧と周波数が制御可能な周波数変換器と、前
記周波数変換器によって駆動される誘導電動機と、前記
誘導電動機の回転速度を制御する速度制御手段と、前記
電動機の磁束を制御する磁束制御手段を有し、前記誘導
電動機の１次電流の励磁成分とそれに直交するトルク成
分を独立に制御すると共に前記速度制御手段のトルク指
令信号に応じて前記誘導電動機の磁束を制御するように
した誘導電動機の制御装置において、前記トルク成分の
指令に前記励磁成分の動作遅れと同程度の遅れを与える
伝達要素を設けたことを特徴とする誘導電動機の制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59206313A JPS6185089A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | 誘導電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59206313A JPS6185089A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | 誘導電動機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6185089A true JPS6185089A (ja) | 1986-04-30 |
Family
ID=16521229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59206313A Pending JPS6185089A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | 誘導電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6185089A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04183290A (ja) * | 1990-11-15 | 1992-06-30 | Nippon Reliance Kk | 誘導電動機の定出力制御方式 |
-
1984
- 1984-10-03 JP JP59206313A patent/JPS6185089A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04183290A (ja) * | 1990-11-15 | 1992-06-30 | Nippon Reliance Kk | 誘導電動機の定出力制御方式 |
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