JP2000102297A - 交流電動機の制御装置 - Google Patents
交流電動機の制御装置Info
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- JP2000102297A JP2000102297A JP10265202A JP26520298A JP2000102297A JP 2000102297 A JP2000102297 A JP 2000102297A JP 10265202 A JP10265202 A JP 10265202A JP 26520298 A JP26520298 A JP 26520298A JP 2000102297 A JP2000102297 A JP 2000102297A
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- axis
- current
- phase current
- voltage signal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 相電流検出手段が1個故障してもインバータ
のベクトル制御を行うことができる。 【解決手段】 相電流検出手段16〜18により検出さ
れた各相電流の内いずれかの2相分を使用してd軸電流
成分及びq軸電流成分に座標変換するd−q軸変換手段
22と、d−q軸変換手段22に相電流を供給している
相電流検出手段16、17の故障を検出する故障検出手
段19と、この故障検出手段19により故障が検出され
た一方の相電流検出手段16からの相電流の出力を止め
て、他方の健全な相電流検出手段17からの相電流と、
各相電流の内残りの1相分を検出している相電流検出手
段18の相電流とをd−q軸変換手段22に供給する健
全相選択手段20とを備えたものである。
のベクトル制御を行うことができる。 【解決手段】 相電流検出手段16〜18により検出さ
れた各相電流の内いずれかの2相分を使用してd軸電流
成分及びq軸電流成分に座標変換するd−q軸変換手段
22と、d−q軸変換手段22に相電流を供給している
相電流検出手段16、17の故障を検出する故障検出手
段19と、この故障検出手段19により故障が検出され
た一方の相電流検出手段16からの相電流の出力を止め
て、他方の健全な相電流検出手段17からの相電流と、
各相電流の内残りの1相分を検出している相電流検出手
段18の相電流とをd−q軸変換手段22に供給する健
全相選択手段20とを備えたものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ベクトル制御さ
れるインバータにより電気車の駆動用交流電動機等の交
流電動機を制御する交流電動機の制御装置に関するもの
である。
れるインバータにより電気車の駆動用交流電動機等の交
流電動機を制御する交流電動機の制御装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図2は、例えば特開平7−107783
号公報に記載された従来の交流電動機の制御装置の構成
を示すブロック図である。図2において、指令発生手段
1がd軸指令電圧信号Vd*とq軸指令電圧信号Vq*
からなる回転直交座標における2軸電圧指令信号及び指
令周波数信号ωを発生する。指令周波数信号ωを積分器
2で演算処理して位相を算出し、位相が相電圧変換手段
3及びd−q軸変換手段4へ入力される。各軸指令電圧
信号Vd*、Vq*は相電圧変換手段3により座標変換
され、各相電圧指令信号Vu*、Vv*、Vw*が生成
されてインバータ5に入力される。そして、インバータ
5では各電圧指令信号Vu*、Vv*、Vw*に基づい
て各相電圧Vu、Vv、Vwを生成して交流電動機5に
供給する。一方、相電流検出手段7〜9により検出され
た各相電流iu、iv、iwはd−q軸変換手段4にお
いて式(1)に示すように、回転直交座標のd軸電流成
分id及びq軸電流成分iqの2軸電流成分に座標変換
される。
号公報に記載された従来の交流電動機の制御装置の構成
を示すブロック図である。図2において、指令発生手段
1がd軸指令電圧信号Vd*とq軸指令電圧信号Vq*
からなる回転直交座標における2軸電圧指令信号及び指
令周波数信号ωを発生する。指令周波数信号ωを積分器
2で演算処理して位相を算出し、位相が相電圧変換手段
3及びd−q軸変換手段4へ入力される。各軸指令電圧
信号Vd*、Vq*は相電圧変換手段3により座標変換
され、各相電圧指令信号Vu*、Vv*、Vw*が生成
されてインバータ5に入力される。そして、インバータ
5では各電圧指令信号Vu*、Vv*、Vw*に基づい
て各相電圧Vu、Vv、Vwを生成して交流電動機5に
供給する。一方、相電流検出手段7〜9により検出され
た各相電流iu、iv、iwはd−q軸変換手段4にお
いて式(1)に示すように、回転直交座標のd軸電流成
分id及びq軸電流成分iqの2軸電流成分に座標変換
される。
【0003】
【数1】
【0004】各軸電流成分id、iqは演算手段10に
おいて処理され、d軸フィードバック電圧信号10d及
びq軸フィードバック電圧信号10qが出力される。そ
して、各軸指令電圧信号Vd*、Vq*から各軸フィー
ドバック電圧信号10d、10qがそれぞれ減算器1
1、12において減算されて相電圧変換手段3へ入力さ
れることにより、インバータ5のベクトル制御が行われ
る。
おいて処理され、d軸フィードバック電圧信号10d及
びq軸フィードバック電圧信号10qが出力される。そ
して、各軸指令電圧信号Vd*、Vq*から各軸フィー
ドバック電圧信号10d、10qがそれぞれ減算器1
1、12において減算されて相電圧変換手段3へ入力さ
れることにより、インバータ5のベクトル制御が行われ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の交流電動機の制
御装置は以上のように構成されているので、相電流検出
手段7〜9で検出された3相分の相電流iu、iv、i
wにより座標変換して2軸電流成分を演算するため、相
電流検出手段7〜9のいずれか1個が故障すると、ベク
トル制御されているインバータ5の動作が停止するとい
う問題点があった。この発明は以上のような問題点を解
消するためになされたもので、相電流検出手段が1個故
障してもインバータのベクトル制御を行うことができる
交流電動機の制御装置を提供することを目的とするもの
である。
御装置は以上のように構成されているので、相電流検出
手段7〜9で検出された3相分の相電流iu、iv、i
wにより座標変換して2軸電流成分を演算するため、相
電流検出手段7〜9のいずれか1個が故障すると、ベク
トル制御されているインバータ5の動作が停止するとい
う問題点があった。この発明は以上のような問題点を解
消するためになされたもので、相電流検出手段が1個故
障してもインバータのベクトル制御を行うことができる
交流電動機の制御装置を提供することを目的とするもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる交流電
動機の制御装置は、d軸指令電圧信号及びq軸指令電圧
信号によりベクトル制御された3相用インバータの出力
で3相用交流電動機を駆動し、インバータの相電流を相
電流検出手段により検出してd軸電流成分及びq軸電流
成分に座標変換し、各相電流成分に対応したd軸フィー
ドバック電圧信号及びq軸フィードバック電圧信号を生
成して、各軸指令電圧信号と各軸フィードバック電圧信
号との差によりインバータの相電圧を制御するようにし
た交流電動機の制御装置において、相電流検出手段によ
り検出された各相電流の内いずれかの2相分を使用して
d軸電流成分及びq軸電流成分に座標変換するd−q軸
変換手段と、d−q軸変換手段に相電流を供給している
相電流検出手段の故障を検出する故障検出手段と、この
故障検出手段により故障が検出された一方の相電流検出
手段からの相電流の出力を止めて、他方の健全な相電流
検出手段からの相電流と各相電流の内残りの1相分の相
電流とをd−q軸変換手段に供給する健全相選択手段と
を備えたものである。
動機の制御装置は、d軸指令電圧信号及びq軸指令電圧
信号によりベクトル制御された3相用インバータの出力
で3相用交流電動機を駆動し、インバータの相電流を相
電流検出手段により検出してd軸電流成分及びq軸電流
成分に座標変換し、各相電流成分に対応したd軸フィー
ドバック電圧信号及びq軸フィードバック電圧信号を生
成して、各軸指令電圧信号と各軸フィードバック電圧信
号との差によりインバータの相電圧を制御するようにし
た交流電動機の制御装置において、相電流検出手段によ
り検出された各相電流の内いずれかの2相分を使用して
d軸電流成分及びq軸電流成分に座標変換するd−q軸
変換手段と、d−q軸変換手段に相電流を供給している
相電流検出手段の故障を検出する故障検出手段と、この
故障検出手段により故障が検出された一方の相電流検出
手段からの相電流の出力を止めて、他方の健全な相電流
検出手段からの相電流と各相電流の内残りの1相分の相
電流とをd−q軸変換手段に供給する健全相選択手段と
を備えたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は実施の形態
1の構成を示すブロック図である。図1において、13
は指令発生手段で、回転直交座標におけるd軸指令電圧
信号Vd*、q軸指令電圧信号Vq*及び指令周波数信
号ωを発生する。14は電車線等の直流電源(図示せ
ず)から直流電力が供給される3相用インバータで、後
述の相電圧変換手段26からの相電圧指令値Vu*、V
v*、Vw*に基づいて各相電圧Vu、Vv、Vwを出
力する。15は3相用交流電動機で、インバータ14の
出力により駆動される。16〜18は相電流検出手段
で、それぞれインバータ14の相電流iu、iv、iw
を検出する。19は故障検出手段で、相電流検出手段1
6〜18の故障を検出して検出信号19aを出力する。
なお、故障検出手段19は式(2)に示すように各相電
流の総和が「0」であることから、例えば次のように故
障検出を行う。 iu+iv+iw=0 ・・・・・(2) 即ち、(a)iu=0のとき iv+iw=0 (b)iv=0のとき iu+iw=0 (c)iw=0のとき iu+iv=0 となるので、(a)においてiv+iw=0であるとき
に、iu≠0であれば相電流iuを出力している相電流
検出手段16が故障であると判定する。相電流検出手段
17、18についても同様にして(b)(c)の条件か
ら故障の判定を行う。20は相電流iu、iv、iwの
内2相分の例えば相電流iu、ivを選択して出力する
健全相選択手段で、例えば故障検出手段19で一方の相
電流検出手段16の故障が検出された場合、検出信号1
9aにより相電流検出手段16からの相電流iuの出力
を止める。さらに、健全相選択手段20は他方の健全な
相電流検出手段17からの相電流ivと残りの相電流検
出手段18が検出した相電流iwとを出力する。21は
指令周波数信号ωが入力される積分器で、位相θを出力
する。22は位相θ及び健全相選択手段20の出力であ
る例えば相電流iu、ivが入力されるd−q軸変換手
段で、回転直交座標のd軸電流成分id及びq軸電流成
分iqに座標変換する。23は各軸電流成分id、iq
が入力される演算手段で、それぞれゲインを乗じてd軸
フィードバック電圧信号23d及びq軸フィードバック
電圧信号23qを電圧信号として出力する。24、25
は減算器で、各軸指令電圧信号Vd*、Vq*から各軸
フィードバック電圧信号23d、23qを減算して各軸
制御電圧信号24d、25qを出力する。26は位相θ
及び各軸制御電圧信号24d、25qが入力される相電
圧変換手段で、インバータ14の相電圧を制御する相電
圧指令信号Vu*、Vw*を出力する。
1の構成を示すブロック図である。図1において、13
は指令発生手段で、回転直交座標におけるd軸指令電圧
信号Vd*、q軸指令電圧信号Vq*及び指令周波数信
号ωを発生する。14は電車線等の直流電源(図示せ
ず)から直流電力が供給される3相用インバータで、後
述の相電圧変換手段26からの相電圧指令値Vu*、V
v*、Vw*に基づいて各相電圧Vu、Vv、Vwを出
力する。15は3相用交流電動機で、インバータ14の
出力により駆動される。16〜18は相電流検出手段
で、それぞれインバータ14の相電流iu、iv、iw
を検出する。19は故障検出手段で、相電流検出手段1
6〜18の故障を検出して検出信号19aを出力する。
なお、故障検出手段19は式(2)に示すように各相電
流の総和が「0」であることから、例えば次のように故
障検出を行う。 iu+iv+iw=0 ・・・・・(2) 即ち、(a)iu=0のとき iv+iw=0 (b)iv=0のとき iu+iw=0 (c)iw=0のとき iu+iv=0 となるので、(a)においてiv+iw=0であるとき
に、iu≠0であれば相電流iuを出力している相電流
検出手段16が故障であると判定する。相電流検出手段
17、18についても同様にして(b)(c)の条件か
ら故障の判定を行う。20は相電流iu、iv、iwの
内2相分の例えば相電流iu、ivを選択して出力する
健全相選択手段で、例えば故障検出手段19で一方の相
電流検出手段16の故障が検出された場合、検出信号1
9aにより相電流検出手段16からの相電流iuの出力
を止める。さらに、健全相選択手段20は他方の健全な
相電流検出手段17からの相電流ivと残りの相電流検
出手段18が検出した相電流iwとを出力する。21は
指令周波数信号ωが入力される積分器で、位相θを出力
する。22は位相θ及び健全相選択手段20の出力であ
る例えば相電流iu、ivが入力されるd−q軸変換手
段で、回転直交座標のd軸電流成分id及びq軸電流成
分iqに座標変換する。23は各軸電流成分id、iq
が入力される演算手段で、それぞれゲインを乗じてd軸
フィードバック電圧信号23d及びq軸フィードバック
電圧信号23qを電圧信号として出力する。24、25
は減算器で、各軸指令電圧信号Vd*、Vq*から各軸
フィードバック電圧信号23d、23qを減算して各軸
制御電圧信号24d、25qを出力する。26は位相θ
及び各軸制御電圧信号24d、25qが入力される相電
圧変換手段で、インバータ14の相電圧を制御する相電
圧指令信号Vu*、Vw*を出力する。
【0008】次に動作について説明する。図1におい
て、指令発生手段13の各軸指令電圧信号Vd*、Vq
*及び積分器21の位相θに基づいて相電圧変換手段2
6で演算して相電圧指令信号Vu*、Vv*、Vw*を
出力する。インバータ14は相電圧指令信号Vu*、V
v*、Vw*に応じて制御され、相電圧Vu、Vv、V
wを出力して交流電動機15の駆動を行う。相電流検出
手段16〜18で検出された相電流iu、iv、iwは
健全相選択手段20に入力されて、3相分の相電流i
u、iv、iwの内いずれか2相分を出力する。例え
ば、健全相選択手段20から相電流iu、ivが出力さ
れると、積分器21からの位相と共にd−q軸変換手段
22において、式(3)に示すように回転直交座標のd
軸電流成分id及びq軸電流成分iqに座標変換され
る。なお、式(3)は次のようにして導出できる。すな
わち、3相分の相電流iu、iv、iwを使用して各軸
電流成分に座標変換する式(4)と各相電流iu、i
v、iwの総和が0になる式(5)とから変形する。
て、指令発生手段13の各軸指令電圧信号Vd*、Vq
*及び積分器21の位相θに基づいて相電圧変換手段2
6で演算して相電圧指令信号Vu*、Vv*、Vw*を
出力する。インバータ14は相電圧指令信号Vu*、V
v*、Vw*に応じて制御され、相電圧Vu、Vv、V
wを出力して交流電動機15の駆動を行う。相電流検出
手段16〜18で検出された相電流iu、iv、iwは
健全相選択手段20に入力されて、3相分の相電流i
u、iv、iwの内いずれか2相分を出力する。例え
ば、健全相選択手段20から相電流iu、ivが出力さ
れると、積分器21からの位相と共にd−q軸変換手段
22において、式(3)に示すように回転直交座標のd
軸電流成分id及びq軸電流成分iqに座標変換され
る。なお、式(3)は次のようにして導出できる。すな
わち、3相分の相電流iu、iv、iwを使用して各軸
電流成分に座標変換する式(4)と各相電流iu、i
v、iwの総和が0になる式(5)とから変形する。
【0009】
【数2】
【0010】このようにして得られた各軸電流成分i
d、iqは演算手段23で処理されて、各軸電流成分i
d、iqに対応したd軸フィードバック電圧信号23d
及びq軸フィードバック電圧信号23qの電圧信号とし
て出力される。そして、減算器24、25で各軸指令電
圧信号Vd*、Vq*から各軸フィードバック電圧信号
23d、23qがそれぞれ減算されて各軸制御電圧信号
24d、25qが出力される。この各軸制御電圧信号2
4d、25qにより相電圧変換手段26で各相電圧指令
信号Vu*、Vv*、Vw*が生成されて、インバータ
14の相電圧Vu、Vv、Vwが制御される。この結
果、交流電動機15に適正な3相交流電圧が供給され
る。
d、iqは演算手段23で処理されて、各軸電流成分i
d、iqに対応したd軸フィードバック電圧信号23d
及びq軸フィードバック電圧信号23qの電圧信号とし
て出力される。そして、減算器24、25で各軸指令電
圧信号Vd*、Vq*から各軸フィードバック電圧信号
23d、23qがそれぞれ減算されて各軸制御電圧信号
24d、25qが出力される。この各軸制御電圧信号2
4d、25qにより相電圧変換手段26で各相電圧指令
信号Vu*、Vv*、Vw*が生成されて、インバータ
14の相電圧Vu、Vv、Vwが制御される。この結
果、交流電動機15に適正な3相交流電圧が供給され
る。
【0011】ここで、故障検出手段19が例えば一方の
相電流検出手段16の故障を検出して検出信号19aが
健全相選択手段20へ入力されるとする。この場合、健
全相選択手段20は相電流検出手段16からの相電流i
uの出力を止める。さらに、健全相選択手段20は他方
の健全な相電流検出手段17からの相電流ivを継続し
て出力すると共に、これまで出力していなかった残りの
相電流検出手段18が検出した相電流iwを出力する。
これによりd−q軸変換手段22には相電流iv、iw
が入力され、式(6)により各軸電流成分id、iqに
座標変換される。以降の動作は相電流iu、ivがd−
q軸変換手段22に入力された場合と同様に行われる。
相電流検出手段16の故障を検出して検出信号19aが
健全相選択手段20へ入力されるとする。この場合、健
全相選択手段20は相電流検出手段16からの相電流i
uの出力を止める。さらに、健全相選択手段20は他方
の健全な相電流検出手段17からの相電流ivを継続し
て出力すると共に、これまで出力していなかった残りの
相電流検出手段18が検出した相電流iwを出力する。
これによりd−q軸変換手段22には相電流iv、iw
が入力され、式(6)により各軸電流成分id、iqに
座標変換される。以降の動作は相電流iu、ivがd−
q軸変換手段22に入力された場合と同様に行われる。
【0012】
【数3】
【0013】以上のように、d−q軸変換手段22にお
いて2相分の相電流により回転直交座標のd軸電流成分
id及びq軸電流成分iqに座標変換し、いずれか一方
の相電流検出手段の故障が検出されると、他方の健全な
相電流検出手段からの相電流と、これまで使用していな
かった相電流検出手段からの相電流とにより各軸電流成
分id、iqに座標変換してベクトル制御を継続できる
ため、信頼性の向上を図ることができる。
いて2相分の相電流により回転直交座標のd軸電流成分
id及びq軸電流成分iqに座標変換し、いずれか一方
の相電流検出手段の故障が検出されると、他方の健全な
相電流検出手段からの相電流と、これまで使用していな
かった相電流検出手段からの相電流とにより各軸電流成
分id、iqに座標変換してベクトル制御を継続できる
ため、信頼性の向上を図ることができる。
【0014】
【発明の効果】この発明によれば、故障検出手段により
故障が検出された一方の相電流検出手段からの相電流の
出力を止めて、他方の健全な相電流検出手段からの相電
流と各相電流の内残りの1相分の相電流とをd−q軸変
換手段に供給することにより、各軸電流成分id、iq
に座標変換してベクトル制御を継続できるため、信頼性
の向上を図ることができる。
故障が検出された一方の相電流検出手段からの相電流の
出力を止めて、他方の健全な相電流検出手段からの相電
流と各相電流の内残りの1相分の相電流とをd−q軸変
換手段に供給することにより、各軸電流成分id、iq
に座標変換してベクトル制御を継続できるため、信頼性
の向上を図ることができる。
【図1】 この発明の実施の形態1の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図2】 従来の交流電動機の制御装置の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
14 インバータ、15 交流電動機、16〜18 相
電流検出手段、19 故障検出手段、20 健全相選択
手段、22 d−q軸変換手段。
電流検出手段、19 故障検出手段、20 健全相選択
手段、22 d−q軸変換手段。
Claims (1)
- 【請求項1】 d軸指令電圧信号及びq軸指令電圧信号
によりベクトル制御された3相用インバータの出力で3
相用交流電動機を駆動し、上記インバータの相電流を相
電流検出手段により検出してd軸電流成分及びq軸電流
成分に座標変換し、上記各相電流成分に対応したd軸フ
ィードバック電圧信号及びq軸フィードバック電圧信号
を生成して、上記各軸指令電圧信号と上記各軸フィード
バック電圧信号との差により上記インバータの相電圧を
制御するようにした交流電動機の制御装置において、上
記相電流検出手段により検出された上記各相電流の内い
ずれかの2相分を使用して上記d軸電流成分及びq軸電
流成分に座標変換するd−q軸変換手段と、上記d−q
軸変換手段に上記相電流を供給している上記相電流検出
手段の故障を検出する故障検出手段と、この故障検出手
段により故障が検出された一方の上記相電流検出手段か
らの上記相電流の出力を止めて、他方の健全な上記相電
流検出手段からの上記相電流と上記各相電流の内残りの
1相分の上記相電流とを上記d−q軸変換手段に供給す
る健全相選択手段とを備えたことを特徴とする交流電動
機の制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10265202A JP2000102297A (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | 交流電動機の制御装置 |
CN99118461A CN1248818A (zh) | 1998-09-18 | 1999-08-24 | 交流电动机控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10265202A JP2000102297A (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | 交流電動機の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000102297A true JP2000102297A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=17413962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10265202A Pending JP2000102297A (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | 交流電動機の制御装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000102297A (ja) |
CN (1) | CN1248818A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100666504B1 (ko) | 2004-07-16 | 2007-01-09 | 엘에스산전 주식회사 | 벡터형 인버터 시스템의 전류센서 고장식별 및 오차보상을위한 장치 및 방법 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102320252B (zh) * | 2011-06-27 | 2016-01-27 | 杭州阔博科技有限公司 | 电动自行车控制方法 |
-
1998
- 1998-09-18 JP JP10265202A patent/JP2000102297A/ja active Pending
-
1999
- 1999-08-24 CN CN99118461A patent/CN1248818A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100666504B1 (ko) | 2004-07-16 | 2007-01-09 | 엘에스산전 주식회사 | 벡터형 인버터 시스템의 전류센서 고장식별 및 오차보상을위한 장치 및 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN1248818A (zh) | 2000-03-29 |
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