JPS62272889A - 電動機のベクトル制御演算装置 - Google Patents

電動機のベクトル制御演算装置

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JPS62272889A
JPS62272889A JP61114062A JP11406286A JPS62272889A JP S62272889 A JPS62272889 A JP S62272889A JP 61114062 A JP61114062 A JP 61114062A JP 11406286 A JP11406286 A JP 11406286A JP S62272889 A JPS62272889 A JP S62272889A
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JP
Japan
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transient state
speed
circuit
flux pattern
magnetic flux
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Pending
Application number
JP61114062A
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English (en)
Inventor
Shoichi Sakazaki
坂崎 正一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 五 発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は誘導電動機を町変速創御するインバータ装置
に用いられるベクトル制御演算装置に関するものである
〔従来の技術〕
工作機の主軸などの駆動用に用いられる誘導電動機では
、基底速度以下の回転数領域ではトルクを一定とする定
出力特性、基底回転数以上の回転数領域では、回転数に
比例してトルクを低減させ出力を一定とする定出力特性
が一般に採用されている。
第5図はこのような誘導電動機の出力特性を示す図で、
基底回転数NB□以下ではトルク一定であるから、出力
は定格出力P工まで比例的に増加し、基底回転数NB□
以上では出カ一定となる。
しかして、このような制御を行うベクトル制御演算装置
ではトルクは、トルク分電流1 と2次磁束φ2に比例
するため、トルク分電流指令1°、8の飽和値は第6図
に示すように、回転数Nに対して一定の値11.s1に
制限されている。ま7’C2次磁束φ2は第7図に示す
ように基底回転数NB1以下では一定の値、基底回転数
NB工以上では回転数に反比例して減少するパターンと
して第5図のような出力特性を得ている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のベクトル制御演算装置は以上のように構成されて
いるので、ギヤを使った変速機構を持つ工作機主軸に使
用される場合、電動機の加減速時二次磁束φ2が急激に
変化する基底回転数付近では、電動機の二次磁束が指令
に追従できなくなり、速度変動を生じるtめ、ギヤのバ
ックラッシュ等による不快なギヤ騒音を発生するなどの
問題があつ之O この発明は、上記のような問題点全解消するためになさ
れtもので、速度指令が変化し、電動機の速度が速度指
令に追従し、一定速度になるまでの過渡状態と、速度指
令が変化しない定常状態を判別する判別回路を設け、過
渡状態においては二次磁束φ2が一定値の領域では、φ
2を下げて発生トルクTMヲ下げるとともに基底回転数
付近のφ2の急激な変化を抑制して、電動機が加減速す
る過渡状態に発生する不快なギヤ騒音全抑制することを
目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係るベクトル制御演算装置は、速度指令が変
化し、電動機の速度が速度指令に追従し、一定速度にな
るまでの過渡状態と、速度指令が変化しない定常状態を
判別する判別回路と、判別回路の判別信号により切換わ
る二つの二次磁束パターン発生回路を持つようにし几も
のである。
〔作用〕
この発明においては、過渡状態での二次磁束パターン発
生回路により電動機の加減速時の不快なギヤ騒音を抑制
する。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はベクトル制御演算装置ilk持った誘導電動機のイ
ンバータ駆動装置のブロック図を示している。(1)は
三相交流商用電源、(2)は電源(1)を整流する之め
のダイオード等を用い次コンバータ、(8)はコンバー
タ(2)により整流され比電圧を平滑する之めの平滑コ
ンデンサ、(4)は直流電圧を電動機に与える三相交流
電圧に変換する念めのトランジスタ等から成るインバー
タ、(6)ハインバータ出力により駆動される電動機、
(6)に電動機(5LK取付けられ、その速度に見合つ
比信号全出力する速度検出器、(γ)は電動15! (
5)の速度を指令する速度指令回路、(8)は電動機(
5)の速度指令回路ω1rおよび速度検出信号ωrから
、ベクトル制御演算を行い、電動機に与える一次電流の
振幅口□11角速度ω。、位相角Δθを出力するベクト
ル制御演算回路、(9)はl工、I 。
ω。、Δθからσ相の一次電流指令1□8とV相の一次
電流指令1°v8を作る一次電流基準発生回路、(11
1IlはOFFを決定する電流制御回路である。
また、第2図は第1図のベクトル制御演算回路(8)の
内部ブロック図を示している。αnh速度指令信号ω0
rと速度検出信号ωrとの差を比例および積分制御演算
するP工制御回路、f121はP工制御回路(2)の出
力を一定の飽和値1°qs m1lXで制限するリミッ
タ回路、a(支)は速度指令信号ω@rの変化をみて過
渡状態か、定常状態かの判断をする判別回路、(1Sa
)は定常状態での速度検出信号ωrに対する二次磁束パ
ターンを発生する第1の二次磁束パターン発生回路、(
13b)は過渡状態での第2の二次磁束パターン発生回
路、Q4)i二次磁束φ2から二次磁動機相互リアクタ
ンスMを発生する相互リアクタンスパターン発生回路、
α6)ハφ2とMからトルク分子流指令vdsを出力す
るトルク分電流演算回路、α7)は1°qsおよび1′
a8から一次電流の振幅1工、1を演算する振幅演算回
路、 (18:は1°qsおよびビ。Sから一次電流の
位相角Δθを演算する位相角演算回路、(瑚は16q、
3とφ0□からすべり角周波数ωl]を演算するすべり
角筒波数演算回路である。
次に動作について説明する。周知のベクトル制御理論に
よれば、電動機の所要発生トルクを7M1極対数をPに
次抵抗k R2s二次リアクタンスをL2、トルク分電
流を qs 、励磁分電流をd8、微分演算子を8とす
れば次の関係式が成り立つ。
T、  =  P  m  ・  −・  φ 2 1
1 1qS             ・  ・  魯
 に)・  争  ・ (8) L2    φ2 ベクトル制御では速度指令信号ω0rと速度検出信号ω
rとの誤差をPI制御回路(2)で増幅し、リミッタ回
路(121で一定の制限をかけてトルク分電流指令1°
、Sとする。ま几、トルク分電流演算回路α6)は式(
2)より判別回路α慟によって切換えられる二次磁束パ
ターン発生回路(13a )または(16b)から得ら
れる速度検出信号ωrに見合つ几二次磁束φ2に耳を定
数とした模擬的な一次進み演算を行い、相互リアクタン
スパターン発生回路邸)から得られる相互リアクタンス
Mi乗じてトルク分電流指令1・0金得る。次にすべり
角周波数ωaは式(8)より、すべり角周波数演算回路
α鴫からトルク分電流指令111q=を二次磁束指令φ
02で除して、■・Mなる係数をかけることによって得
られる。
一次電流指令の振幅l111%角周波数ω。、位相角Δ
θは次の式で求められる。
ω0 = ω1+ω8         ・a@(5)
Δθ  =     1an−1(、i”   /土”
4s   )     ・  ・ ・ (6)q8′ 従って、振幅演算回路α力では式(4)の演算を、位相
角演算回路眞では式(6)の演算を行っている。
第4図は、第1と第2の二次磁束パターン発生回路(1
3a)と(13b)のパターンを示す図である。
定常状態で選択される第1の二次磁束パターン発生回路
(1Sa)のパターンは点線で示しており、従来方式の
二次磁束発生回路のパターンと同一である。実線は過渡
状態で選択される第2の二次磁束パターン発生回路(1
sb)の発生パターンで、従来方式よりも低い値でクラ
ンプされ、ま友変曲点の変化が抑制され次形となってい
る。
第3図は電動機の出力特性を示す図である。トルク分電
流の飽和値1”4.mazが回転数Nに対して一定値と
すれば、式(1)からトルクTMはトルク分電流1°q
8と二次磁束φ2に比例する几め、第4図の点線で示さ
れる定常状態での二次磁束パターンが選択され九時は、
出力特性は第4図の点線で示すように基底回数NB□以
上の回転数で定出力特性となる。また、過渡状態では第
4図の実線で示される二次磁束パターンとなるtめ、出
力特性は第5図の実線で示されるように回転数NB2以
上で定出力特性となり回転数NB2以下の定トルク特性
領域では、定常状態に比べ、出力が抑制されている。
なお、上記実施例では、二次磁束パターンを回転数Nに
対する予め計算し九パターンとして求めているが、加減
算器、乗算器などの演算回路でもよく、上記実施例と同
様の効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、二次磁束パターン発
生回路を速度指令の変化する過渡状態と速度指令の変化
しない定常状態とに分けて、定常状態では、定格出力を
保障しつつ過渡状態では二次磁束φ2の急激な変化を抑
制しかつ二次磁束φ2が一定の領域では発生トルクTM
ft下げることにより電動機が加減速する過渡状態での
、ギヤなどの機械系に発生するギヤ騒音を抑制できる装
置が安価にでき、ま几信頼性の高いものが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に適用されるインバータ駆動装置のブ
ロック図、第2図は第1図の実施例に用いられるベクト
ル制御演算装置のブロック図、第5図は第1図のインバ
ータ出力特性を示すグラフ、第4図は第2図の第1と第
2の二次磁束パターン発生回路(13a )と(13b
)の特性を示すグラフ、第5図は従来のインバータ装置
の出力特性のグラフ、第6図は従来のトルク分電流指令
のIJ ミッタ回路の特性を示すグラフ、第7図は二次
磁束φ2の特注を示すグラフである。 図において、(6)は誘導電動機v(6)は速度検出器
、(γ)は速度指令回路、(8)はベクトル制御演算回
路、(13a)は第1の二次磁束パターン発生回路、(
16b)は第2の二次磁束パターン発生回路である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電動機に与える一次電流を、トルク分電流と励磁分電流
    とに分けて制御するベクトル制御演算装置において、速
    度指令が変化し、電動機の速度が速度指令に追随して一
    定速度になるまでの過渡状態と速度指令が変化しない定
    常状態かを判別する判別回路と、判別回路の判別信号に
    より切換わる二つの二次磁束パターン発生回路を有する
    ことを特徴とする電動機のベクトル制御演算装置。
JP61114062A 1986-05-19 1986-05-19 電動機のベクトル制御演算装置 Pending JPS62272889A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6434197A (en) * 1987-07-29 1989-02-03 Yaskawa Denki Seisakusho Kk Flux control system for vector control
JP2007520987A (ja) * 2004-02-05 2007-07-26 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 電気式ブーストアプリケーション用電動機制御およびドライバ
JP2009236872A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Fuji Electric Systems Co Ltd 速度検出装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59201690A (ja) * 1983-04-30 1984-11-15 Toshiba Corp 交流電動機の制御装置

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