JPS6315694A - 電動機の制御装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電動機の速度制御を界磁弱め制御方式で行う
制−装置に関し、特に制御の安定化を実現した電動機の
制ｗＪ装置に関する。

（従来の技術） この種の電動機の制御装置としては、従来、第６図のよ
うに、電動機の磁束を速度帰還信号を用いて演算して求
めるベクトル制御方式のものがある。すなわち、第６図
において、主回路系としては、電動機としてｖ４導電動
１１１には交流′Ｒ源２からめ交流電力が変換器部３を
介して供給され、また、この誘導電動ｔｒｉには速度検
出器４が設けられて速度帰還信号が検出される。また、
通電路中には変流器等の電流検出漠５が設けられ、負荷
電流が検出されるようになっている。

制御回路系としては、速度制御部６で速度検出器４から
の速度帰還信号と速度基準信号とを加算入力し誘導電動
８１１のトルクを求め、磁束演鐸部７では速度帰還信号
を入力して誘導雷１７１機１の二次磁束φを求める。除
募部８モは速度制御部６の出力であるトルクｉ二次磁束
φで除算し、トルク電流基準［を求め、フォーシング電
流演算部９では磁束演算部７の出力である二次磁束φの
時間偏位を演算し、フォーシング電流１　ｆｏｒを求め
る。

定格励磁電流設定部１０では定格励磁電流１０を与え、
電流制御部１１ではフォーシング電流ｌ　ｆｏｒ及び定
格励磁電流ＩＯを加算して求まる磁束電流基準Ｉｄと、
トルク電流基準Ｉｑ及び電流検出器５の出力を３／２相
変換部１２を介して求めた電流帰還信号とを入力し位相
基準を求めて、位相制御部１２にて′Ｒ流制御部１１の
位相基準を変換器部３に与えるべく点弧制卸を行うよう
になっている。

（発明が解決しようとする問題点） 第６図に示す従来の自動界磁弱め制御を実施する制御装
置では、誘導電動８１１の磁束φは、速度帰還信号から
演算により求めるようにしているため、界磁強め領域で
の加減速等の運転を行う場合、磁束一定にもかかわらず
、ベース速度（基準速度）でのオーバーシュートにより
速度帰還信号が弱め領域に入ってしまう。このため、速
度帰還信号から演算される磁束は弱められてしまい、不
必要なフォーシング電流が発生することになる。

従って、この不必要なフォーシング電流の発生のために
トルク成分電流が制限され、発生トルクが異なってくる
ことがあった。

そこで本発明の目的は、界磁強め領域における加減速及
び定速運転においては、界磁が弱まることがないように
することにより、安定な界磁強め領域の運転特性を得る
ことができる電動機のＩｌｌ　Ｉ（ｌ装置を提供するこ
とにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決し且つ目的を達成するために
次のような手段を講じたことを特徴としている。すなわ
ち、本発明は、自動界磁弱め制御を行う電動機の制御装
置において、速度基準信号が継続して基準速度以下にあ
ることを検出する第１の検出手段と、この第１の検出手
段により基準速度以下であると検出されたきは自動界磁
弱め制御を行わずに界磁強め制御を行う第１の制御手段
と、実速度が前記基準速度よりも所定値だけ超えたこと
を検出する第２の検出手段と、この第２の検出手段によ
り実速度が前記基準速度よりも所定値だけ超えたことを
検出し且つ前記第１の検出手段にて速度基準信号が継続
して基準速度以下にあることを検出しているときは自動
界磁弱め制御を行う第２の制御手段とを具備した構成に
しである。

（作用） 上記のような構成にしたことにより、第１図に示すよう
に、通常の速度帰還信号から磁束を求めるには、検出部
２１に速度帰還信号と速度基準信号とを入力して演算部
２２で磁束演算を行ない、電動１１２３に磁束φを与え
、固定磁束！！１１１１とする。

界磁強め領域の運転において加速完了時及び外乱により
速度基準に対し速度帰還信号が大幅に異なる場合は、速
度帰還信号とベース速度子α（αはオーバーシュートと
系の安定を考慮して任意に設定する。）とを比較して、
第２図（ａ）に示すように、速度帰還信号≦ベース速度
子αの場合は、第２図（ｂ）に示すように固定磁界制御
とする。

従って、速度基準で界磁弱め制御を行うため界磁が固定
され、ベース速度までの加速完了時及びペース速度以上
のオーバーシュートに対しても、不要なフォーシング電
流の発生や磁束を弱めることによるトルク不足等の不安
定要素を抑制することができるものである。

一方、第３図（ａ）に示すように、速度基準に対して大
幅に速度帰還信号が追従せずオーバーシュートするよう
な速度帰還信号≧ベース速度子αの場合は、速度基準と
速度帰還信号との偏差に応じた界磁弱め制御・を行なう
ことにより、実電圧の上昇等の不具合を抑制す、ること
ができるものである。

（実画例） 以下本発明にかかる電動機の制ｔＩｌ装置の一実施例を
第６図と同一部分には同一符号を付した第４図を参照し
て説明する。

第４因が第６図と異なるのは、速度基準信号と速度帰還
信号とを入力する検出部１４を設け、この検出部１４の
出力を磁束演算部７に与える構成としていることである
。

この検出部１４では、磁束演算部７において界磁強め領
域での運転と、速度帰還＋α（αは予め決められた固定
界磁制御で安定なベース速度からの偏差速度）の条件及
び界磁弱め領域での運転とを判断して固定界磁制御又は
界磁弱めの制御を行わせるもので、その判定内容として
は、速度基準とベース速度又はベース速度子αとの大小
関係を比較判定するもので、速ａ基準〉ベース速度の場
合、速度基準≦ベース速度の場合、′ａ度基準≧ベース
速度十αの場合を判定するものであり、その具体的な構
成はたとえば第５図に示される。

第５図において、論理積回路１５にはその二人力として
、速度基準≦ベース速度の検出信号と速度基準≧ベース
速度子αの検出信号とが与えられ、論理和回路１６には
その二人力として論理積回路１５の論理出力と速度基準
〉ベース速度の検出信号とが与えれ、フリップフロップ
１７のセット信号としては論理和回路１６の論理出力が
与えられ、リセット信号としては速度帰還≦低速の検出
信号が与えられ、その出力として界磁弱め制御指令と界
磁強め制御指令とが出力されるようになっている。

第５図の構成で、界磁弱め制御を実施する条件は、速度
基準がベース速度以下で且つ速度帰還がベース速度子α
より大きい場合、若しくは速度基準がベース速度より大
きい場合には、フリップフロップ１７をセットし、界磁
弱め制御を実施し、速度帰還がベース速度以下で十分低
速になった場合（ベース速度以下の速度になり且つ界磁
弱め制御から界磁強め１ＩＩＩｌＮの領域となって磁束
が一定に安定する速度）には、フリップフロップ１７を
リセットする。他の場合は、固定界Ｉ　ＩＩ　ａｌｌと
する。

上記の如くの本実施例によれば、界磁強め領域の運転に
おいて加速完了時及び外乱により速度基準に対し速度帰
還信号が大幅に異なる場合は、第２図（ａ）に示すよう
に、速度帰還信号≦ベース速度子αの場合は、第２図（
ｂ）に示すように固定磁界ＩＩＩ　ｌｉｔとする。従っ
て、速度基準で界磁弱め制御を行うため界磁が固定され
、ベース速度までの加速完了時及びベース速度以上のオ
ーバーシュートに対しても、不要なフォーシング電流の
発生や磁束を弱めることによるトルク不足等の不安定要
素を抑制することができるものである。

一方、第３因（ａ）に示すように、速度基準に対して大
幅に速度帰還信号が追従せずオーバーシュートするよう
な速度帰還信号≧ベース速度子αの場合は、速度基準と
速度帰還信号との偏差に応じた界磁弱め制御を行なうこ
とにより、実電圧の上昇等の不具合を抑ｉｌｌすること
ができるものである。

よって、本実施例によれば、不必要なフォーシング電流
が発生せず、発生トルクが異なることがなく、安定した
制御が実現されるものである。

本発明は次のように変形して実施してもよい。

すなわち、界磁強め制御信号が上位コントローラから送
られてくる場合は、その信号を磁束演算部７に入力する
ことで、通常の界磁弱め制御から固定界磁１ｉＱ　Ｉｔ
に容易に切Ｕえることが可能となる。

また、上記実施例では、電動機として誘導電動機ついて
適用した例を説明したが、直流電動機についても適用で
きるものあり、この他に本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々変形して実施できるものである。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、界磁強め領域の運
転において加速完了時及び外乱により速度基準に対し速
度帰還信号が大幅に異なる場合は、速度帰還信号とベー
ス速度子αとを比較して、速度帰還信号≦ベース速度子
αの場合は、固定磁界制御とするようにしたことで、速
度基準で界磁弱め制御を行うため界磁が固定され、ベー
ス速度までの加速完了時及びベース速度以上のオーバー
シュートに対しても、不要なフォーシングＮ流の発生や
磁束を弱めることによるトルク不足等の不安定要素を抑
制することができるものであり、一方、速度基準に対し
て大幅に速度９！遠信号が追従せずオーバーシュートす
るような速度帰還信号≧ベース速度子αの場合は、速度
基準と速度帰還信号との偏差に応じた界磁弱めＩＩＩ　
ＩＩＩを行なうことにより、実電圧の上昇等の不具合を
抑制することができるものである。

よって、本発明によれば、界磁強めＷＡ域における加減
速及び定速運転においては、界磁が弱まることがないよ
うにすることにより、安定な界磁強め領域の運転特性を
得ることができる８１７７機の制御装置が提供できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は°本発明における磁束演算部のｍ要を示すブロ
ック図、第２図（ａ）（ｂ）及び第３図（ａ）（ｂ）は
本発明に−よる界磁強め領域運転でのベース速度から速
度帰還のオーバーシュート分に伴う界磁制御の動作を示
す時間と速度又は界磁との特性図、時間と速度との関係
を示す特性図、第２図（ｂ）及び第３図（ｂ）は時間と
界磁との関係を示す特性図、第４図は本発明の一実施例
を示すブロック図、第５図は第４図における検出部及び
磁束演算部の具体例を示す回路図、第６図は従来例を示
すブロック図である。 １・・・誘導電動機、２・・・交流電源、３・・・変換
器部、４・・・速度検出器、５・・・電流検出器、６・
・・速度制御部、７・・・磁束演算部、８・・・除算部
、９・・・フォーシング電流演算部、１０・・・定格励
磁電流設定部、１１・・・電流制御部、１２・・・３／
２相変換部、１３・・・位相制御部、１４・・・検出部
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動界磁弱め制御を行う電動機の制御装置において、速
   度基準信号が継続して基準速度以下にあることを検出す
   る第１の検出手段と、この第１の検出手段により基準速
   度以下であると検出されたきは自動界磁弱め制御を行わ
   ずに界磁強め制御を行う第１の制御手段と、実速度が前
   記基準速度よりも所定値だけ超えたことを検出する第２
   の検出手段と、この第２の検出手段により実速度が前記
   基準速度よりも所定値だけ超えたことを検出し且つ前記
   第１の検出手段にて速度基準信号が継続して基準速度以
   下にあることを検出しているときは自動界磁弱め制御を
   行う第２の制御手段とを具備したことを特徴とする電動
   機の制御装置。