JPS63310398A - 誘導電動機の速度制御装置 - 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】 人、　産業上の利用分野 本発明は誘導電動機の速度制御装置に関し、誘導電動機
（以下ｒ　Ｉ　Ｍｌと略す）の回転速度を検出する速度
センサを用いることなく高速に速度制御ができるよう企
図したものである。

Ｂ、　発明の概要 本発明は、インバータの出力電流の実効値から誘導電動
機のすべり周波数を求め、このすべり周波数を基にベク
トル制御や非干渉制御を用いて速度制御する速度制御装
置である。

Ｃ１従来の技術 １Ｍの回転数Ｎ　（ｒｐＪは次式（１）によって与えら
れる。

１２０ｆ Ｎ　＝　−（１−Ｓ　）　　　　　　　・・・・・・・
・（１）但し ｆ：　　ＩＭに加えられる周波数 Ｐ：極数 Ｓ：すべり 上式（ｌｌよゆ、周波数ｆを変えることにより回転数を
変えられることが理解される。かかる知見に基づき周波
数ｆを変えてＩＭｃ′＞速度制御をする場合、負荷が変
動すると「すべり分」だけ速度が変動する。そこで、第
３図に示すように、インバーターで給電されて駆動する
１Ｍ２の回転速度をタコゼネレータ３により検出し、検
出した回転速度ａと速度指令すとを比較して増幅し「す
べり分」の補正を行うことにより速度端度を向上させて
いる。

これをすべり周波数制御という。

Ｄ　発明が解決しようとする問題点 一方、応答よく制御するためには、ベクトル制御法や非
干渉制御法など二次鎖交磁束を過渡時一定にする制御方
法が採用される。このような°制御法では高速にすべり
周波数を検出する必要があるが、現状では第３図に示す
ようなタコゼネレータ等の速度センサを用ｔ）ているた
め、すべり周波数の検出速度に限度がある。この結果、
ベクトル制御を採用しても応答性に限界があった。なお
、非干渉制御法とは、磁束分電流とトルク分電流が互い
に非干渉になるように一次電圧を制御する方法であり、
昭和５９年電気学会全国大会、５９５などで発表されて
いる。

本発明は、上記従来技術に鑑み、応答性のきわめて良い
誘導電動機の速度制御装置を提供するものである。

Ｅ、　問題点を解決するための手段 上記問題点を解決する本発明の構成は、インバータによ
り誘導電動機に電力を供給し、しかも誘導電動機のすべ
り周波数を基に速度制御をする装置において、 インバータの出力電流の値を検出する電流検出器と、 電流検出器により検出した検出値からインバータの出力
電流の実効値を求める実効電流検出回路と、 求めた実効値から誘導電動機のすべり周波数を算出し、
このすべゆ周波数を基にインノ（−夕を駆動制御して誘
導電動機を速度制御させる制御回路と、を有することを
特徴とする。

Ｆ、実施例 以下本発明の実施例を図面に基づき詳細ζこ説明する・
。

第１図は本発明の実施例を示す。同図に示すようにコン
バータ１１で順変換された電力は、電圧形インバータ１
２により逆変換されて誘導電動機（ＩＭ）１３に供給さ
れる。電圧形インバータ１２は、トランジスタＴｒ。

Ｔｒｇｌ、　Ｔｒ、、　Ｔｒ４．　Ｔｒ、、　Ｔｒ、及
びダイオードＤ、、　Ｄ、、　Ｄ、、　Ｄ、、　ＤＳ、
　Ｄ、並びに平滑コンデンサＣにより構成されている。

電圧形インバータ１２は、ドライブ回路１４から出力さ
れるドライブ指令ｅにより各トランジスタＴｒ＝Ｔｒが
オン・オフされＩ　Ｍ１３をベクトル制御する。このと
き′ｅａＩｌｌｔｓ電流を正弦波に近似させるため、Ｐ
　Ｗ　Ｍ　（Ｐｕ１ｓｅ　ＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉ
ｏｎ）　ｉ制御も併用している。もちろんドライブ指令
ｅは、制御図＄Ｉｓから出力される制御指令ｄに基づき
発生する。

本実施例では電圧形インパーク１２の出力電流の値を検
出するため、電流検出器１６を備えている。この＠滴検
出器１６は直流を含め双方向の１１流を検出することが
できる。電流検出器１６で検出した検出信号ｆは、ＰＷ
Ｍ制御をしているため、周波数が交い。

実効電流検出回路１７は、オペアンプ、抵抗及びコンデ
ンサで形成したフィルタである。

よって高周波となっている検出信号ｆが実効電流検出口
＠１７を通過することにより実効電流１１．となる。こ
の実効電流ＩＩｍは制御回路１５に入力されろ。

制園回路１５は、実効電流！ＩｓからＩＭＩ　３のすべ
り周波数を算出する（詳細は後述する）。

そして算出したすべり周波数と速度指令Ｃとから制御指
令ｄを求めて出力し、１Ｍ１３を速度制御する。

なお１８は直流過電流表示器であり、インバータ１２が
故障して過電流が発生したときに故障表示をする。

ここで、実施電流■ＩｓからＩＭＩ　３のすべり周波数
を算出する方法を説明する。第２図はＩＭＩ　３の等両
回路であり、同図において、Ｅば１次電圧、Ｉは１次漏
れリアクタンス、ｒは１次抵抗、Ｉは２次漏れリアクタ
ンス、ｒ２は２次抵抗、ζは励磁リアクタンス、ｒ−は
励磁抵抗、Ｉｌｅは１次実効電流、■２は２次電流、１
２ｍは２次実効電流、■。、は実効励磁電流、Ｚ２は２
次インピーダンス、Ｓはすべり、ｆ、は１次周波数であ
る。

一般に誘導電動機では次式（２）が成立する。

したがって、 一方、２次実効電流■２．は次式で与えられる。

Ｅ。

１　　＝１　−１　　＝１　−一　　　　　　　・・・
・・・（５）式（５）を式（４）に代入すると次式が得
られる。

・・・・・・（６） 〔但し　Ｋ＝工＝一定〕 ｒ、ｎ 上式（６）にｆ、を掛けるとすべ９周波数Ｓｆ。

が求まる。

・・・・・・（７） 式（７）から実効−大電流ｌ４．がわれば他の値は既知
であるのですべり周波数が算出できる。

上述したように本実施例では、速度センサを用いること
なく、インバータ出力電流から迅速にすべり周波数を求
めることができる。

このため１Ｍ１３の速度ｆｌｌｊｉａ＋の応答性が極め
てよくある。

なお本発明はＧＴＯインバータや、サイリスタインバー
タ、更には電流形インバータにも適用できることは当然
である。

Ｇ、　発明の効果 以上実施例とともに具体的に説明したように本発明によ
れば、インバータ出力電流から迅速に誘導電動機のすべ
り周波数を求めているため、速度制御の応答性がきわめ
て良（なり、また、速度制御精度は従来に比べ数倍〜数
十倍向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す回路図、第２図は誘導電
動機の等両回路を示す回路図、第３図は従来技術を示す
ブロック図である。 図　面　中、 １１はコンバータ、 １２は電圧形インバータ、 １３は誘導電動機、 １４はドライバ回路、 １５は１１１１１１ｇ回路、 １６ば電流検出器、 １７は実効電流検出回路である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）インバータにより誘導電動機に電力を供給し、し
   かも誘導電動機のすべり周波数を基に速度制御をする装
   置において、 インバータの出力電流の値を検出する電流 検出器と、 電流検出器により検出した検出値からイン バータの出力電流の実効値を求める実効電流検出回路と
   、 求めた実効値から誘導電動機のすべり周波 数を算出し、このすべり周波数を基にインバータを駆動
   制御して誘導電動機を速度制御させる制御回路と、を有
   することを特徴とする誘導電動機の速度制御装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、速度制御をベク
   トル制御により行なうことを特徴とする誘導電動機の速
   度制御装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項において、速度制御を非干
   渉制御により行なうことを特徴とする誘導電動機の速度
   制御装置。