WO1986001654A1 - System for digitally controlling an induction motor - Google Patents

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WO1986001654A1
WO1986001654A1 PCT/JP1985/000477 JP8500477W WO8601654A1 WO 1986001654 A1 WO1986001654 A1 WO 1986001654A1 JP 8500477 W JP8500477 W JP 8500477W WO 8601654 A1 WO8601654 A1 WO 8601654A1
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current
obtaining
induction motor
speed
phase
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PCT/JP1985/000477
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshiki Fujioka
Shinichi Kouno
Original Assignee
Fanuc Ltd
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    • 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
    • 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
    • H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/01—Asynchronous machines

Definitions

  • the present invention relates to a digital control method for an induction motor, and more particularly to a digital control method for an induction motor suitable for digital control of an induction motor based on an excitation current.
  • VZF voltage Z frequency
  • the cell frequency control method and the vector control method uses the magnetic flux detection vector system.
  • the control method and the slip frequency vector control method are broadly classified. Recently, control with high responsiveness in consideration of transient development using a microprocessor has been demanded, and vector control has been attracting attention.
  • voltage and current are treated as scalar quantities having amplitude and frequency, whereas two phases are formed by instantaneous values of three-phase voltage and current.
  • the instantaneous value of each phase is controlled by treating it as a vector having components. According to the vector control method, instability and response limit due to scalar treatment are eliminated, and the same control as a DC motor can be achieved.
  • the vector control method performs control based on the secondary magnetic flux (the secondary magnetic east is defined as d ⁇ , and the vector based on q ⁇ that is orthogonal to it). (Cutle control method). Therefore, in such a control method, the secondary magnetic flux is detected. At present, the system had problems with control responsiveness and had to be cost-effective.
  • An object of the present invention is to provide a digital control method for an induction motor that can achieve the same level of control as a DC motor and can achieve cost reduction.
  • Kishimo The other purpose of Kishimo is to provide a digital control method for induction motors suitable for digital control by a micro-computer.
  • the present invention determines the difference between the actual speed and the finger speed of an induction motor.
  • the digital motor of an induction motor having a current negative feedback loop while making the actual speed follow the finger speed.
  • a means for obtaining an exciting current from the actual speed of the induction motor and the torque finger of the difference is used, and a torque finger of the difference j and a load current from now on.
  • Means for obtaining a secondary current means for obtaining a primary current amplitude and a current phase based on the excitation current and the secondary current, means for obtaining an actual speed and a torque frequency, Means for obtaining the excitation phase of the rotating magnetic field from slip frequency and actual speed Means for obtaining each phase current reference based on the primary current amplitude and the current phase; and a voltage reference based on a current deviation between each phase current command and a feedback current from a current negative feedback loop.
  • Means for obtaining an electromotive force for correcting the back electromotive voltage based on the exciting current and means for generating the electromotive force for correcting the back electromotive voltage based on the exciting current.
  • the means for generating the electromotive voltage is constituted by a memory table, and the means for obtaining the exciting current from the actual speed of the induction motor and the torque finger of the difference, and the actual speed and torque
  • the output from the means for obtaining the slip frequency and the means for generating an electromotive force for back electromotive force correction based on the exciting current is the reverse of the induction motor above the base speed. Outputs a signal that keeps the electromotive force constant.
  • the primary current value of each phase is determined based on the exciting current and the secondary current output from the exciting current generating section and the secondary current generating section.
  • Fig. 1 is a block diagram of the digital control system of the induction motor according to the present invention.
  • Fig. 2 is an equivalent circuit diagram of one phase of the induction motor.
  • Fig. 3 is a vector diagram based on Fig. 2
  • Fig. 4 is a characteristic diagram of speed vs. exciting current
  • Fig. 5 is a characteristic diagram of speed vs. electromotive voltage
  • Fig. 6 is a characteristic diagram of speed vs. Bery frequency.
  • Figure 7 shows the speed vs. torque characteristics
  • Figure 8 ' shows the table memory for the primary current amplitude
  • Figure 9 shows the table memory for phase 0c. It is a figure.
  • the current of the induction motor is given as the primary current obtained by combining the secondary current and the excitation current.
  • FIG. 2 shows a simplified equivalent circuit for one phase of this induction motor.
  • V 1 is the terminal voltage
  • E i is the back electromotive voltage
  • I i is the primary current
  • 'I 2 is the secondary current
  • iL m is the inductance
  • ⁇ 2 is the secondary resistance
  • S is the level.
  • E... C 1 1 s c ... (2)
  • FIG. 3 which is shown in a vector diagram as shown in FIG.
  • the torque ⁇ indicates the torque of the phase.
  • the induction motor has an exciting current below the base speed Nb.
  • the swell frequency f s is constant up to the base speed N b, and the base speed N b or more changes in proportion to the output.
  • the equation for S is
  • the figure is an overall configuration diagram of such a control system.
  • the figure is an overall configuration diagram of such a control system.
  • 1 is a three-phase induction motor
  • 2 is no. 3 is a quadruple circuit
  • 3 is a frequency-to-voltage converter
  • 5 is an analog / digital converter
  • 6 is an arithmetic circuit
  • 7 is a proportional integration circuit
  • 8 is a classifier.
  • 9 is an exciting current generating section
  • 10 is a secondary current generating section
  • 11 is a soybean frequency oscillating section
  • 12 is a primary current amplitude and phase oscillating section
  • 13 is a cow section.
  • Counter, 14 is an arithmetic circuit
  • 15 is an IL command execution section
  • 16 to 18 are arithmetic circuits
  • 1 9 to 21 are blocks having a gain K i
  • 22 to 24 are arithmetic circuits
  • 25 is a pulse width modulation (PWM) circuit
  • 6 and 27 are analog Z digital circuits.
  • a calculation circuit, and 29 a correction electromotive voltage generator.
  • a voltage loop for back electromotive force correction is formed inside the current loop, and this can be performed by digital processing. are doing .
  • the excitation current I In the excitation current generating section 9, a table shown in FIG. 4 corresponding to the speed N is prepared as a table in the memory, and the speed N is stored in the memory drain. As a result, the exciting current I0 is read out as the data of the memory.
  • the secondary current 12 is determined by the secondary current generator 10 as a value proportional to the required output (multiplication of coefficients).
  • the slip frequency is determined as a value proportional to the output in the slip frequency generator 11. Actually, it is obtained by dividing a constant clock panorama.
  • the primary current amplitude I I i I is returned to the primary current amplitude and phase angle generator 12 by
  • the counter ⁇ s output from the sub-frequency generator 11 and the speed noise ⁇ ⁇ output from the quadrupler 3 are counted by the counter 13.
  • the excitation phase ⁇ 0 of the rotating magnetic field is obtained.
  • I c- ⁇ ⁇ ; ⁇ ( ⁇ .
  • K 0 and ⁇ 1 are coefficients.
  • the primary current command for each phase is as shown in the above equation (10).
  • the pulse width modulation (PWM) circuit 25 receives the current deviation from the feedback current from the current loop with respect to the primary current index, and the gain block (1 The voltage command is passed through 9 to 21), and an electromotive voltage for back electromotive force correction is superimposed on this voltage command. That is, the superimposed voltage value is as follows.
  • VWE Ew10 Ki X i Iwa- IwF)
  • JT, JVF, and IWP are actual currents
  • Km is a coefficient
  • electromotive voltage generator 29 These voltages are generated in the electromotive voltage generator 29. That is, the actual speed TSA, the exciting current I 0, and the exciting phase of the rotating magnetic field> 0 output from the analog Z digital converter 5 are input to the electromotive voltage generator 29, and internally.
  • digital processing is used to create an electromotive force for back electromotive force correction. be able to.
  • the correction voltage for this correction rises in proportion to the rotation speed up to the base speed, and becomes constant regardless of the rotation speed from the base speed.
  • the digital motor control system of the induction motor according to the invention is a servo motor for machine tools because the operation is smooth and the pressure following the primary current finger can be accurately controlled. It can be applied to electric motors for robot pressure in addition to motors and spindle motors, and achieves almost complete control of induction motors for induction motors. .

Description

発 明 の 名 称
導電動機のディ ジ タ ル制镩方式
技 術 分 野
本発明は、 誘導電動機のデ ィ ジタル制御方式に係 リ 、 特に励磁電流を基準 と して誘導電動機のデ ィ ジタ ル制御 に好適な誘導電動機のデ ィ ジ タ ル制御方式に関する 。
背 景 技 術
従来、 誘導電動機の速度制御方法と し ては、 各種の方 式が あ る 。 代表的 な方法 と し て 、 電圧 Z周波数 （ V Z F ) 制御方式、 すベ リ 周波数制御方式及びぺ ク ト ル制御 方式がぁ リ 、 べ ク ト ル制御方式は磁束検出形べ ク ト ル制 - 御方式 と すべ り 周波数べ ク ト ル制御方式 と に大別 され る 。 最近、 マ イ ク ロ プ ロ セ ッ サを用いた過渡現像を も 考 慮 した応答性の速い制御が要求されて き てぉ リ 、 べ ク ト ル制御が注 目 されて き ている。 こ の方式は、 電圧や電流 を振幅 と 周波数を持つ ス カ ラ 的な量 と し て扱 っ たの に対 し て 3 相の電圧や電流の瞬時値に よ り 形づ く られる 2 つ の成分 を持つべ ク ト ル量 と し て扱い各相の瞬時値を制御 す る 方式であ る 。 そ し てベク ト ル制御方式に よ る と ス カ ラ 的 な扱い に起因す る 不安定 さ 、 応答の限界がな く な り 、 直流電動機 と 同等な制街が可能と な る 。
し か し なが ら 、 ベ ク ト ル制御方式は、 2 次磁束を基準 と し て制御を 行な う （ 2 次磁東を d 轴 と し 、 それに直行 する q 轴を基礎 と し たベ ク ト ル制御方式） も の であ る 。 従 っ て 、 かか る 制御方式においては、 2 次磁束 を検出 し なければな らず、 シ ステム と しては、 制御のための応答 性に問題があ る と共に コ ス ト ア ッ プ と な ら ざる を得ない のが現状であ っ た。
末癸明の 目 的は、 上記の問題点を解消する ため に 、 励 磁電流を基礎に し てぺ ク ト ル的に制御を行な う こ と に よ リ 、 制御のた めの応答性を高めそ直流電動機 と 同等な制 御を可能にする と 共 に コ ス ト ダ ウ ン を 図 り 得る誘導電動 機のデ ィ ジ タ ル制御方式を提供する こ と に あ る 。
*癸萌 の他 の 目 的 は 、 マ イ ク ロ コ ン ビ ュ ー タ に よ る デ ィ ジ タ ル制御に適 した誘導電動機のデ ィ ジ タ ル制御方 式を提供する こ と に あ る
*癸明の も ラ 1 つ他の 目的は、 誘導電動機の逆起電圧 の補正 を行い、 1 次電流指令に基いた適確なデ ィ ジ タ ル 制御を行い う る誘導電動機のデ ィ ジ タ レ制御方式を提供
"9 る » め る o
発 明 の 開 示
本発明は、 誘導電動機の実速度と指 ·速度 と の差を襦 正 し て実速度を指今速度に追従せ しめ る と と も に電流負 帰還ル - プを有する 誘導電動機のデ ィ ジ タ ル制御方式で あ っ て 、 誘導電動機の実速度 と前記差の ト ル ク 指今 と か ら励磁電流を得る手段 と 、 j記差の ト レ ク 指,今か ら 負荷 電流で あ る 2 次電流 を得る手段 と、 該励磁電流 と 2 次電 流に基づい て 1 次電流振幅及び電流位相 を得る 手段 と 、 実速度 と ト ル ク 指今か らすベ リ 周波数を得る手段 と 、 す ベ り 周波数 と 実速度か ら回転磁界の励磁位相を得 る手段 と 、 該 1 次電流振幅及び電流位相に基づいて各相電流指 今を得 る手段 と 、 該各相電流指令と電流負帰還ルー プか ら の帰還電流 と の電流偏差に基づいて電圧指今を得る手 段 と 、 励磁電流に基づ く 逆起電圧補正のための起電圧を 癸生す る手段 と 、 該電圧指今に前記励磁電流に基づ く 逆 起電圧補正のた め の起電圧を重畳する手段 と を有する 。 そ し て、 誘導電動機の実速度と前記差の ト ル ク 指令 と か ら励磁電流を得る手段 と 、 前記差の ト ルク指令か ら負荷 電流で あ る 2 次電流 を得る手段と 、 該励磁電流 と 2 次電 流に基づい て 1 次電流振幅及び電流位相 を得る 手段と 、 実速度 と ト ル ク 指令か らすべ り 周波数を得る手段 と 、 励 磁電流に基づ く 逆 電圧補正のための起電圧を発生す る 手段は メ モ リ テ ー ブルにて構成 し、 さ ら に誘導電動機の 実速度 と 前記差の ト ル ク指今と から励磁電流を得る手段 と 実速度 と ト ル ク 指今か らすべ り 周波数 を得る 手段 と 励 磁電流 に基づ く 逆起電圧補正のための起電圧を発生す る 手段か ら の出力は基底速度よ リ 上側において、 誘導電動 機の逆起電力 を一定 にする よ う な信号を 出力す る 。
*発明 に よれば、 各相の 1 次電流指今を 、 励磁電流発 生部、 2 次電流発生部か ら出力される励磁電流及び 2 次 電流に基づい て 、 1 次振幅及び位相発生部か ら 出力 され る i 次振幅及び位相 に よ っ て創生する と 共に 、 電流ル 一 プの内側に逆起電圧補正のためのデ ィ ジ タ ル化 された電 圧ルー プを設け る よ う に したので、 1 次電流指今の作成 が迅速化され る と 共 に 1 次電流指今通 り の的確 な追従制 御を実現 させ る こ と ができ る 。 つま り 、 過渡時の応答性 を 円滑 に し 直流電動機 と 同等の制镩 を達成で き る 。 ま た、 誘導電動機の制镩のディ ジタル化を一段 と 進展 させ る こ と がで き る の で、 シ ステム全体と し て の応答性が高 ま る と 共に省エネルギー化を図る こ とがで き る 。
図面の簡単な説 ¾ - 1 図は本癸明に係る誘導電動機のデ ィ ジ タ ル制御方 式の ブ ロ ッ ク 図、 第 2 図は誘導電動機の 1 相分の等価回 路図、 第 3 図は第 2 図に基づいたべク ト ル図、 第 4 図が 速度対励磁電流の特性図、 第 5 図は速度対起電圧の特性 図、 第 6 図は速度対すベ リ 周波数の特性図、 第 7 図は速 度対 ト ル ク の特性図 、 第 8 '図は一次電流振幅の テ ー ブル メ モ リ の説明 図、 第 9 図は位相 0 c のテ — ブル メ モ リ の 説明図であ る 。
発明 を実施するための最良の形態 以下、 *発明の実 ¾例につい て図面を参照 し なが ら詳 細 に説明する 。
誘導電動機の電流は 2次電流 と励磁電琉が合成 された 1 次電流 と し て与え られる。
2 図は こ の誘導電動機の簡略化された 1 相分の等価 回路であ る 。 第 2 図 において、 V 1 は端子電圧、 E i は 逆起電圧、 I i は 1 次電流、 I 。 は励磁電流、 ' I 2 は 2 次電流、 iL mは イ ン ダ ク タ ン ス 、 Γ 2 は 2 次抵抗、 S は すベ リ を示 し て い る 。 こ こ で、 E … C 1 ) 一 s ハ ··· ( 2 )
1 = ίο + I 2 … （ 3 ) こ れ を べ ク ト ル図 で示す と 第 3 図の よ う に な る 第 3 図 に おい て 、 .
-I 丄 2
Θ C = Lan … ( )
出力 ト ル ク ほ、
Figure imgf000007_0001
で表わ す こ と がで き る 。
な お 、 こ こ では ト ル ク τは 相分の ト ル ク を 示 し て い る 。
そ こ で、 誘導電勢機は基底速度 N b 以下では励磁電流
I 0 を一疋、 基底速度以上では逆起電圧が一定 に な る よ う に制御す る
す る と 、 速度 に対 し て次に示 される よ う な特性 を示す こ と に な る
( 1 ) 励磁電流 I 0
第 4 図か ら 明 ら か な よ う に 、 励磁電流 I 。 は 、 基底速 度 N b 以下 で は一定 、 基底速度 N b 以上 では逆起電圧 E 1 を一定 に す る よ う に励磁電流 I 。 は速度 N が上昇す る に従 つ て減少 さ せ る 。 これを式で表わす と 、
N ≤ N b に おい て は I 0 = K (—定） … （ 6 ) N ^ N b に おい て ほ Nb
0 = 1 ^ ズ ( 7 )
N
と な る
C 2 ) 逆起電圧 に つ い て 第 5 図か ら 明 らか な よ う に、 逆起電圧 は基底速度 N b ま では上昇させ、 基底速度 N b に達 した ら そ の値が 一定に なる よ う に制御する。 そのために励磁電流 I 。 は 第 4 図 に示 される よ う に制御される。 逆起電圧の式は、 E i = ω 1 m I 0 - ( 8 )
であ る 。
( 3 ) すベ リ 周波数につい て
第 6 図か ら 明 らか な よ う に、 すベ リ 周波数 f s ほ、 基 底速度 N b ま では一定であ り 、 基底速度 N b 以上は出力 に比例 し て変化する 。 すベ リ S の式は、
1
S = I 2 X r X C 9 )
£,
であ る 。
C 4 ) ト ル ク につい て
第 7 図か ら 明 らかな よ う に、 基底速度 N b ま では一定 であ リ 、 基底速度 N b 以上は減少する こ と に な る 。
そ こ で、 *発明 に係る誘導電動機のデ ィ ジ タ ル制御方 式について説明する
図はかかる制御方式の全体構成図であ る 。 図中 、
1 は 3 相誘導電動機、 2 はノ、。ル スジェ ネ レ ー タ 、 3 は 4 倍回路、 は周波数ノ電圧変換器、 5 ほ ア ナ ロ グ /デ ィ ジ タ ル変換器、 6 は演算回路、 7 は比例積分回路、 8 は ク ラ ン プ回路、 9 は励磁電流発生部、 1 0 は 2 次電流発 生部、 1 1 はすベ リ 周波数癸生部、 1 2 は 1 次電流振幅 及び位相癸生部、 1 3 はカ ウ ン タ 、 1 4 は演算回路、 1 5 は各 ¾ ¾ ¾IL指令演箕部、 1 6 乃至 1 8 は演算回路、 1 9 乃至 2 1 はゲ イ ン K i を有する ブロ ッ ク 、 2 2 乃至 2 4 は演算回路、 2 5 はパルス幅変調 （ P W M ) 回路、 6 、 2 7 はア ナ ロ グ Zデ ィ ジ タ ル変換器、 2 8 は演算回 路、 2 9 は補正起電圧発生部である。
*癸明 に おいては 、
C I ) 各相の 1 次電流指令をデ ィ ジ タル処理に よ り 創生 する こ と 、
C II ) 電流ル 一 プ の 内側 に 逆起電圧補正のた めの電圧 ルー プ を形成 し 、 こ れをデ ィ ジ タル処理 に よ っ て遂行 し 得る よ う にす る こ と を特徴と し てい る 。
そ こ で、 上記 ( I ) 項の 1 次電流指今のデ ィ ジ タ ル処 理に よ る創生手法.に ついて説明する 。
① まず、 励磁電流 I 。 は、 励磁電流発生'部 9 に おい て 、 速度 N に対応 した第 4 図に示される表を メ モ リ にテー プ ル と し て用意 し て お き 、 速度 N を メ モ リ ア ド レ ス と し て 励磁電流 I 0 を そ の メ モ リ のデー タ と し て読出 す よ う に す る 。
② 2 次電流 1 2 は、 2 次電流発生部 1 0 に お い て 、 必要 な出力 に比例する値 （係数の乗算） と し て求め る 。
③すべ リ 周波数は、 すべ り 周波数発生部 1 1 に おい て 、 出力に比例 し た値 と し て求め る。 実際に は一定 ク ロ ッ ク パノレ ス を分周す る こ と に よ リ 求める。
④ 1 次電流の振幅 I I i I は、 1 次電流振幅及び位相角 発生部 1 2 に おレゝ て 、
i r = /r ； ΊΙ の式 に基づいて、 ェ + 7/ を演算 した結果を メ モ リ ア ド レ ス と し て 、 デー タ に平方根の値を用意する こ と に よ り 、 第 8 図に示 される よ う に 1 次電流指令振幅
を求め る 。
⑤ 1 次電流の位相 0 c は、
Θ tu ，
よ り 、 求め られる 。 即ち、 1 2 I 。 を演算 し た結果を メ モ リ ア ド レ ス と し て、 デー タ に を用意する こ と に よ り 、 第 9 図に示 される よ う に位相 Θ c を求める 。
一方、 すベ リ 周波数発生部 1 1 か ら出力 され るすベ リ ω s と 4倍回路 3 か ら 出力ざれる速度ノぐル ス ω Γ は カ ウ ン タ 1 3 で カ ウ ン ト ざれ、 回転磁界の励磁位相 ω 0 が得 られる 。 そ し て、 回転磁界の励磁位相 ω 0 と 1 次電流の 位相 0 c は演算回路 1 4 で加え られ、 位相 0 = ω 0 t + Θ c が出力 される 。
そ こ で、 各相電流指令演箕部 1 5 におい て は 、 一次電流 指令 I I 1 I 、 位相 0 = ω 0 t + Θ c に基づレ， て、 各相 の一次電流指令 ヽ
I c - = Χ≤;η (Θ。 ャ
J I丄 I 1I1I Λ X S sIiMn- (θ den Γ
( 1 0 ) ίί,ί X 5)η ( θο十 -f^) を求め る 。 尚 、 こ こ では正弦波 （ s ： n ) の テ 一 プル メ モ リ を備え る よ う に する。
こ の よ う に 構成す る こ と に よ り 、 次電流指令を デ ジ ィ タ ル処理する こ と ができ る。 次に 、 上記 （ Π ) 項の逆起電圧補正の手法に ついて説 明する 。
こ こ では、 1 相分について考察する。 前記第 5 図の説 明か ら 明 らかであ る が、 速度 Νが基底速度 N b 以上の時 は、 逆起電圧 I E 1 I は、
I E 1 I = K 0 X N
速度 N が基底速度 N b 以下の時は、
I E 1 I = K 1
と し て求め る こ と ができ る。
こ こ で 、 K 0 、 Κ 1 は係数である。
また、 各相の 1 次電流指令は前記 （ 1 0 ) 式の通 リ で あ る 。
そ こ で、 パル ス幅変調 （ P W M) 回路 2 5 へは、 こ の 1 次電流指今に対 し て電流ルー プからの帰還電流 と の電 流偏差 をゲ イ ン の ブロ ッ ク （ 1 9 〜 2 1 ) を通 し て 電圧指令 と し 、 こ の電圧指令に逆起電圧補正のた め の起 電圧を 重畳 さ せる よ う にする。 即ち、 重畳 された電圧値 は次の よ う に な る 。
Vリ - Ευ ャ x ( ェリ — luF )
VyE - 十 Kl X [ IvC - IvF )
VWE = Ew十 Ki X i Iwa- IwF )
こ こ で 、 JT , JVF 、 IWP は実電流、 Km は 係 数 で あ る 。
また 、 上式 に おけ る逆起電圧補正電圧は 0 一
E E i I X s i n ( + + )
E E i I X s i n ( Θ a ± +子
E E i I X s i n C θ 0 士 "I"十 + ） であ リ 、 こ れ ら の電圧は起電圧発生部 2 9 に て創生 され る 。 つま リ 、 アナ ロ グ Zデ イ ジ タ ル変換器 5 か ら 出力 さ れる実速度 T S A 、 励磁電流 I 0 、 回転磁界の励磁位相 > 0 が起電圧発生部 2 9 に入力され、 内部には正弦波 を 作 り 出すの テ ー ブル メ モ リ を備える よ う にする こ と に よ リ 、 デ ィ ジ タ ル処理 に よ っ て逆起電圧補正のた めの起電 圧を創生する こ と が で き る。 そ して、 こ の補正 の為の補 正電圧は、 基底速度ま では回転数に比例 し て上昇 し 、 基 底.速度か ら は 、 回転数にかかわ らず一定 と な る 。
なお、 本発明 を一実施例に よ つ て説明 したが、 本発明 は これ ら の実施例だけに限定される も の では な く 、 太 癸明の主旨 に従い、 種 々 の変形が可能で あ り 、 .これ ら を 太発明 の範囲か ら铼除する も のでは ない 。
産業上の利用可能性
*発明 に係 る誘導電動機のデ イ ジ タル制铟方式は、 動 作が円滑で、 1 次電流指今通 リ の適確な追従制褥が可能 であ る ので、 工作機械のサー ボモー タや ス ピ ン ド ル モ ー タ の外、 ロ ボ ッ ト 壓勖用の電動機に適用 で き 、 かつ、 誘 導電動機 の ほ ぼ完全 な コ ン ピ X - タ 制锢化を 達成で き る 。

Claims

求 の 範 囲
C 1 ) 誘導電動機の実速度と指令速度と の差を補正 し て 実速度を指令速度に追従せ しめる と と も に電流負帰還ル ー プを有する 誘導電動機のデ ィ ジタ ル制御方式は次を含 む ：
誘導電動機の実速度 と前記差の ト ル ク 指令 と か ら励磁
主目
電流を得る手段 と ； .
刖記差の ト ル ク 指今か ら負荷電流であ る 2次電流を得 る 手段
該励磁電流 と 2 次電流に基づいて 1 次電流振幅及び電 流位相を得る 手段 と ；
実速度 と ト ル ク 指令か らすべ り 周波数 を得る 手段 と ； すベ り 周波数 と 実速度から回転磁界の励磁位相を得 る 手段 と
該 1 次電流振幅及び電流位相に基づい て各相電流指令 を得る 手段 と ；
該各相電流指令 と 電流負帰還ルー プか ら の帰還電流 と の電流偏差に基づい て電圧指令を得る手段 と ；
励磁電流に基づ く 逆起電圧補正のため の起電圧を発生 す る 手段 と ；
圧指今 に前記励磁電流に基づ く 逆起電圧補正のた め の起電圧を重畳す 'る 手段。
( 2 ) 誘導電動機の実速度と前記差の ト ル ク 指今 と か ら 励磁電流を得 る 手段は、 基底速度よ リ 下では一定で、 基 底速度 よ リ 上では Nb/Nに比例 して減 じ られ る励磁電流 を 得る手段であ る こ と を特徴と する請求の範囲第 （ 1 ) 項 記載の誘導電動機のデ ィ ジタ ル制御方式。 ( 3 ) 誘導電動機の実速度と前記差の ト ル ク指今 と か ら 励磁電流を得 る手段は、 実速度 と ト ル ク 指令を メ モ リ ア ド レ ス と し て励磁電流を読み出せる記億手段であ る こ と を特徵 と する 請求の範囲第 （ 1 ) 項記載の誘導電動機の デ ィ ジ タ ル制镩方式。
( ) ト ル ク 指令か ら 負荷電流であ る 2 次電流を得る手 段は 、 ト ル ク 指令を メ モ リ ア ド レ ス と し て 2 次電流を読 み出せ る記憶手段で あ る こ と を特徴と す る請求の範囲第
( 1 ) 項記載の誘導電動機のデ ィ ジ タ ル制御方式。
( 5 ) 実速度 と ト ル ク 指令からすベ リ 周波数を得る手段 は、 基底速度 よ り 下では一定で、 基底速度 よ り 上では誘 導電動機の出力に比例 して増加 される信号を 出力する す ベ り 周波数を得る手段である こ と を特徴 と ずる 請求の範 囲 第 （ 1 ) 項 記 載 の 誘導電 動機 の デ ィ ジ タ ル制網方 式。
( 6 ) 実速度 と ト ル ク 指今か らすベ リ 周波数を得る 手段 は、 実速度 と ト ル ク 指令を メ モ リ ア ド レ ス と し てすベ リ 周波数を読み出せる 記億手段である こ と を特徵 と す る 請 求の範囲第 （ 1 ) 項記載の誘導電動機のデ ィ ジ タ ル制御 3 一
o 方式
( 7 ) 励磁電流 と 2 次電流に基づいて I 次電流振幅及び 電流位相を得 る手段は、 励磁電流と 2 次電流を メ モ リ ア ド レ ス と し て I 次電流振幅及び電流位相 を読み出せる 記 憶手段であ る こ と を特徴 とする請求の範囲第 （ I ) 項記 載の誘導電動機のデ ィ ジ タ ル制镩方式。
( 8 ) 逆起電圧補正のための起電圧を発生する 手段は、 基底速度以下では速度に比例 し、 基底速度以上では一定 で あ る 起電圧を発生 さ せる起電圧の癸生手段で あ る こ と を特徴 と す る 請求の範囲第 （ I ) 項記載の誘導電動機の デ ィ ジ タ ル制御方式。 5 ( 9 ) 励磁電流に基づ く 逆起電圧補正の ための起電圧 を 発生す る手段は、 励磁位相と励磁電流 と 実速度か ら逆起 電圧補正のた め の起電圧を読み出せる記憶手段であ る こ と を特徴 と す る 請求の範囲第 （ I ) 項記載の誘導電動機 のデ ィ ジ タ ル制御方式。 '
0
5 一
要 約 書
末癸明に係 る誘導電動機のデ ィ ジタ ル制御方式は、 誘 導電動機の実速度 と 指令速度と の差を補正 し て実速度を 指令速度に追従せ し め る と と も に電流負帰還ル ー プを有 する誘導電動機のデ ィ ジタル制御方式であ っ て、 誘導電 動機の実速度 と前記差の ト ル ク指今とか ら励磁電流を得 る手段 （ 9 ) と 、 前記差の ト ル ク指令か ら負荷電流であ る 2 次電流を得る手段 （ 1 0 ) と、 該励磁電流 と 2 次電 流に基づいて 1 次電流振幅及び電流位相を得る手段 （ 1 2 ) と 、 実速度 と ト ル ク指令か らすベ リ 周波数を得る 手 段 （ 1 1 ) と 、 すベ リ 周波数と実速度か ら 回転磁界の励 磁位相 を得る 手段 .（ 1' 3') と、 該 1 次電流振幅及び電流 位相に基づい て各相電流指令を得る手段 （ 1 5 ) と 、 該 各相電流指今 と 電流負帰還ル ー プか ら の帰還電流 と の電 流偏差 に 基づ い て電圧指今 を 得 る 手段 （ 1 6 〜 2 1 ) と 、 励磁電流に基づ く 逆起電圧補正のた めの起電圧を発 生する 手段 （ 2 9 ) と 、 該電圧指令に前記励磁電流に基 づ く 逆起電圧補正の ための起電圧を重畳する手段 （ 2 2 〜 2 4 ) と を有す る 。 そ して さ らに誘導電動機の実速度 と 前記差の ト ル ク 指令 と から励磁電流を得る手段 （ 9 ) と 実速度 と ト ル ク 指今か らすべ り 周波数 を得 る 手段 （ 1 1 ) と 励磁電流に基づ く 逆起電圧補正のための起電圧を 発生す る手段 （ 2 9 ) か ら の出力は基底速度 よ リ 上側 に おいて 、 誘導電動機の逆起電圧を一定に す る よ う な信号 を 出力する 。
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