JP2002209399A - センサレス誘導機の制御方法とその装置 - Google Patents
センサレス誘導機の制御方法とその装置Info
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- JP2002209399A JP2002209399A JP2001003218A JP2001003218A JP2002209399A JP 2002209399 A JP2002209399 A JP 2002209399A JP 2001003218 A JP2001003218 A JP 2001003218A JP 2001003218 A JP2001003218 A JP 2001003218A JP 2002209399 A JP2002209399 A JP 2002209399A
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- Japan
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- magnetic flux
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- induction motor
- frequency
- torque
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ０周波数を回避して速度演算を可能とするも
のである。 【解決手段】 大小２つの磁束指令を用意しておき，ト
ルク指令が正の時は１，負の時は−１を誘導電動機２の
一次電流の周波数に乗じた値ｆｘを求め，この値が所定
の周波数ｆ０よりも小さい場合は，前記大きい方の磁束
指令を選択し，前記ｆｘが前記ｆ０以上の場合は，前記
小さい方の磁束指令を選択する磁束指令選択器５を具備
する制御方法とその装置である。
のである。 【解決手段】 大小２つの磁束指令を用意しておき，ト
ルク指令が正の時は１，負の時は−１を誘導電動機２の
一次電流の周波数に乗じた値ｆｘを求め，この値が所定
の周波数ｆ０よりも小さい場合は，前記大きい方の磁束
指令を選択し，前記ｆｘが前記ｆ０以上の場合は，前記
小さい方の磁束指令を選択する磁束指令選択器５を具備
する制御方法とその装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，誘導電動機の磁束
調整方法とその装置に関するものである。
調整方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に誘導電動機の速度を，検出された
一次電圧と一次電流とから演算する場合，誘導電動機の
定常状態の特性方程式（１），（２）式によって以下の
ように説明できる。
一次電圧と一次電流とから演算する場合，誘導電動機の
定常状態の特性方程式（１），（２）式によって以下の
ように説明できる。
【０００３】
【０００４】ここで，Ｒ１：一次抵抗，Ｒ２：二次抵
抗，Ｍ：相互インダクタンス，Ｌ１：一次自己インダク
タンス，Ｌ２：二次自己インダクタンス，ω：一次角周
波数，ωｓ：すべり角周波数，Ｖ：一次電圧ベクトル，
Ｉ１：一次電流ベクトル，Ｉ２：二次電流ベクトルであ
る。一次電圧ベクトルＶ，一次電流ベクトルＩ１，一次
角周波数ωが得られれば，（１）式より二次電流Ｉ２を
求めることができ，（２）式に代入してすべり角周波数
ωｓが得られる。よって誘導電動機の回転速度ωｍは
（３）式によって求めることができる。 ωｍ＝ω−ωｓ （３）
抗，Ｍ：相互インダクタンス，Ｌ１：一次自己インダク
タンス，Ｌ２：二次自己インダクタンス，ω：一次角周
波数，ωｓ：すべり角周波数，Ｖ：一次電圧ベクトル，
Ｉ１：一次電流ベクトル，Ｉ２：二次電流ベクトルであ
る。一次電圧ベクトルＶ，一次電流ベクトルＩ１，一次
角周波数ωが得られれば，（１）式より二次電流Ｉ２を
求めることができ，（２）式に代入してすべり角周波数
ωｓが得られる。よって誘導電動機の回転速度ωｍは
（３）式によって求めることができる。 ωｍ＝ω−ωｓ （３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように誘導電動機
に供給される一次電圧と一次電流とを検出して誘導電動
機の回転速度を求めるとき，一次角周波数ωが０の場合
は，（１）式より二次電流ベクトルＩ２を求めることが
できなくなり，（２）式よりすべり角周波数ωｓも求め
られず，よって（３）式より回転速度ωｍが求められな
いという欠点がある。本発明は上述した点に鑑みて創案
されたもので、その目的とするところは、回転速度が演
算できない状態を速やかに回避できるセンサレス誘導機
の制御方法とその装置を提供するものである。
に供給される一次電圧と一次電流とを検出して誘導電動
機の回転速度を求めるとき，一次角周波数ωが０の場合
は，（１）式より二次電流ベクトルＩ２を求めることが
できなくなり，（２）式よりすべり角周波数ωｓも求め
られず，よって（３）式より回転速度ωｍが求められな
いという欠点がある。本発明は上述した点に鑑みて創案
されたもので、その目的とするところは、回転速度が演
算できない状態を速やかに回避できるセンサレス誘導機
の制御方法とその装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】つまり，その目的を達成
するための手段は， １）請求項１において，誘導電動機の回転速度の情報を
用いなくて前記誘導電動機のトルクと磁束を制御するセ
ンサレス誘導機の制御方法であって，大小２つの磁束指
令を用意しておき，トルク指令が正の時は１，負の時は
−１のいずれかを前記誘導電動機の一次電流の周波数に
乗じた値ｆｘを算出し，この値ｆｘが所定の周波数ｆ０
よりも小さい場合は前記大きい方の磁束指令を選択し，
前記ｆｘが前記ｆ０以上の場合は前記小さい方の磁束指
令を選択し，該磁束指令と前記トルク指令に基づいて前
記誘導電動機のトルクと磁束を制御することを特徴とし
たセンサレス誘導機の制御方法である。
するための手段は， １）請求項１において，誘導電動機の回転速度の情報を
用いなくて前記誘導電動機のトルクと磁束を制御するセ
ンサレス誘導機の制御方法であって，大小２つの磁束指
令を用意しておき，トルク指令が正の時は１，負の時は
−１のいずれかを前記誘導電動機の一次電流の周波数に
乗じた値ｆｘを算出し，この値ｆｘが所定の周波数ｆ０
よりも小さい場合は前記大きい方の磁束指令を選択し，
前記ｆｘが前記ｆ０以上の場合は前記小さい方の磁束指
令を選択し，該磁束指令と前記トルク指令に基づいて前
記誘導電動機のトルクと磁束を制御することを特徴とし
たセンサレス誘導機の制御方法である。
【０００７】２）請求項２において，誘導電動機の回転
速度の情報を用いなくて前記誘導電動機のトルクと磁束
を制御するセンサレス誘導機の制御装置であって，大小
２つの磁束指令を備え，トルク指令が正の時は１，負の
時は−１を前記誘導電動機の一次電流の周波数に乗じた
値ｆｘが得られる乗算器と，該乗算器の出力である値ｆ
ｘが所定の周波数ｆ０よりも小さい場合は前記大きい方
の磁束指令を選択し，前記ｆｘが前記ｆ０以上の場合は
前記小さい方の磁束指令を選択する磁束指令選択器とを
具備し，該磁束指令選択器の出力の磁束指令と前記トル
ク指令に基づいて前記誘導電動機のトルクと磁束を制御
することを特徴としたセンサレス誘導機の制御装置であ
る。以下，本発明の制御方法とその装置の一実施例を図
面に基づいて詳述する。
速度の情報を用いなくて前記誘導電動機のトルクと磁束
を制御するセンサレス誘導機の制御装置であって，大小
２つの磁束指令を備え，トルク指令が正の時は１，負の
時は−１を前記誘導電動機の一次電流の周波数に乗じた
値ｆｘが得られる乗算器と，該乗算器の出力である値ｆ
ｘが所定の周波数ｆ０よりも小さい場合は前記大きい方
の磁束指令を選択し，前記ｆｘが前記ｆ０以上の場合は
前記小さい方の磁束指令を選択する磁束指令選択器とを
具備し，該磁束指令選択器の出力の磁束指令と前記トル
ク指令に基づいて前記誘導電動機のトルクと磁束を制御
することを特徴としたセンサレス誘導機の制御装置であ
る。以下，本発明の制御方法とその装置の一実施例を図
面に基づいて詳述する。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の請求項１及び２記
載の一実施例を示し，以下この図に基づいて説明する。
本発明の制御装置においては，大小２つの磁束指令を備
え，トルク指令が正の時は１，負の時は−１を前記誘導
電動機２の一次電流の周波数に乗じた値ｆｘが得られる
乗算器５３と，該乗算器５３の出力である値ｆｘが所定
の周波数ｆ０よりも小さい場合は前記大きい方の磁束指
令を選択し，前記ｆｘが前記ｆ０以上の場合は前記小さ
い方の磁束指令を選択する磁束指令選択器５とを具備
し，該磁束指令選択器５の出力の磁束指令と前記トルク
指令に基づいて前記誘導電動機２のトルクと磁束を制御
することを特徴としたセンサレス誘導機の制御装置であ
る。
載の一実施例を示し，以下この図に基づいて説明する。
本発明の制御装置においては，大小２つの磁束指令を備
え，トルク指令が正の時は１，負の時は−１を前記誘導
電動機２の一次電流の周波数に乗じた値ｆｘが得られる
乗算器５３と，該乗算器５３の出力である値ｆｘが所定
の周波数ｆ０よりも小さい場合は前記大きい方の磁束指
令を選択し，前記ｆｘが前記ｆ０以上の場合は前記小さ
い方の磁束指令を選択する磁束指令選択器５とを具備
し，該磁束指令選択器５の出力の磁束指令と前記トルク
指令に基づいて前記誘導電動機２のトルクと磁束を制御
することを特徴としたセンサレス誘導機の制御装置であ
る。
【０００９】以下にこの制御装置を参照してその制御方
法について説明する。すなわち，電力変換器１は誘導電
動機２に電力を供給する。トルク磁束制御器３は，入力
したトルク指令Ｔ＊や磁束指令φ＊に誘導電動機の出力
トルクと磁束が追従するような制御信号を電力変換器１
へ出力する。電流周波数演算器４は誘導電動機２の検出
した電流の周波数ｆを求めて出力する。これは電流の周
波数の代わりに電圧の周波数ｆでも磁束の周波数でもよ
い。またトルク磁束制御器３の内部に定常的に電流の周
波数と同等な信号を有するのであればその信号を用いて
もよい。
法について説明する。すなわち，電力変換器１は誘導電
動機２に電力を供給する。トルク磁束制御器３は，入力
したトルク指令Ｔ＊や磁束指令φ＊に誘導電動機の出力
トルクと磁束が追従するような制御信号を電力変換器１
へ出力する。電流周波数演算器４は誘導電動機２の検出
した電流の周波数ｆを求めて出力する。これは電流の周
波数の代わりに電圧の周波数ｆでも磁束の周波数でもよ
い。またトルク磁束制御器３の内部に定常的に電流の周
波数と同等な信号を有するのであればその信号を用いて
もよい。
【００１０】磁束指令選択器５において，極性判別器５
５によってトルク指令Ｔ＊の極性を判別し，周波数ｆと
の積を乗算器５３で計算して値ｆｘを得る。加減算器５
４と極性判別器５１と選択器５２によって所定の周波数
ｆ０よりもｆｘが小さい場合はφ１＊を選択して磁束指
令φ＊として出力する。またｆ０＜ｆｘの場合は，φ２
＊を選択して磁束指令φ＊として出力する。この場合φ
１＊＞φ２＊の関係がある。一般にｆ０は−０．１Ｈｚ
のように負で非常に小さな値とする。
５によってトルク指令Ｔ＊の極性を判別し，周波数ｆと
の積を乗算器５３で計算して値ｆｘを得る。加減算器５
４と極性判別器５１と選択器５２によって所定の周波数
ｆ０よりもｆｘが小さい場合はφ１＊を選択して磁束指
令φ＊として出力する。またｆ０＜ｆｘの場合は，φ２
＊を選択して磁束指令φ＊として出力する。この場合φ
１＊＞φ２＊の関係がある。一般にｆ０は−０．１Ｈｚ
のように負で非常に小さな値とする。
【００１１】以下に，本発明によって従来技術の欠点を
解決できる理由を説明する。例えばＴ＊＞０の場合で周
波数ｆがｆ＜ｆ０の場合を考える。この場合は大きい磁
束指令φ１＊が選択されている。一般にすべり周波数
は，磁束の大きさの２乗に反比例する。よってφ１＊が
選択されている場合はすべり周波数が小さいことにな
る。この状態で減速し，周波数ｆが０＞ｆ＞ｆ０となる
と小さい磁束指令φ２＊が選択され，すべり周波数ｆｓ
が大きくなる。
解決できる理由を説明する。例えばＴ＊＞０の場合で周
波数ｆがｆ＜ｆ０の場合を考える。この場合は大きい磁
束指令φ１＊が選択されている。一般にすべり周波数
は，磁束の大きさの２乗に反比例する。よってφ１＊が
選択されている場合はすべり周波数が小さいことにな
る。この状態で減速し，周波数ｆが０＞ｆ＞ｆ０となる
と小さい磁束指令φ２＊が選択され，すべり周波数ｆｓ
が大きくなる。
【００１２】このことにより，ｆ＝ｆｍ＋ｆｓであり，
回転速度は急には変化しないので周波数ｆが正の方に急
変することになり，この変化量がｆ０の絶対値よりも大
きければｆ＝ｆ０であったものをｆ＞０とすることがで
きる。つまり，周波数ｆ＝０を速やかに通過することが
できるのである。ここでｆｍは回転速度相当周波数であ
る。以上より周波数ｆ＝０の状態が非常に短くなり，つ
まり一次角周波数ω＝０の状態が非常に短くなるので，
ω＝０で回転速度の演算ができない状態を速やかに回避
できることになる。
回転速度は急には変化しないので周波数ｆが正の方に急
変することになり，この変化量がｆ０の絶対値よりも大
きければｆ＝ｆ０であったものをｆ＞０とすることがで
きる。つまり，周波数ｆ＝０を速やかに通過することが
できるのである。ここでｆｍは回転速度相当周波数であ
る。以上より周波数ｆ＝０の状態が非常に短くなり，つ
まり一次角周波数ω＝０の状態が非常に短くなるので，
ω＝０で回転速度の演算ができない状態を速やかに回避
できることになる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明により，回転
速度が演算できない状態を速やかに回避でき，実用上，
極めて有用性の高いものである。
速度が演算できない状態を速やかに回避でき，実用上，
極めて有用性の高いものである。
【図１】本発明の一実施例を表すブロック線図である。
１・・・電力変換器 ２・・・誘導電動機 ３・・・トルク磁束制御器 ４・・・電流周波数演算器 ５・・・磁束指令選択器 ５１・・・極性判別器 ５２・・・選択器 ５３・・・乗算器 ５４・・・加減算器 ５５・・・極性判別器
Claims (2)
- 【請求項１】 誘導電動機の回転速度の情報を用いなく
て前記誘導電動機のトルクと磁束を制御するセンサレス
誘導機の制御方法において，大小２つの磁束指令を用意
しておき，トルク指令が正の時は１，負の時は−１のい
ずれかを前記誘導電動機の一次電流の周波数に乗じた値
ｆｘを算出し，この値ｆｘが所定の周波数ｆ０よりも小
さい場合は前記大きい方の磁束指令を選択し，前記ｆｘ
が前記ｆ０以上の場合は前記小さい方の磁束指令を選択
し，該磁束指令と前記トルク指令に基づいて前記誘導電
動機のトルクと磁束を制御することを特徴としたセンサ
レス誘導機の制御方法。 - 【請求項２】 誘導電動機の回転速度の情報を用いなく
て前記誘導電動機のトルクと磁束を制御するセンサレス
誘導機の制御装置において，大小２つの磁束指令を備
え，トルク指令が正の時は１，負の時は−１を前記誘導
電動機の一次電流の周波数に乗じた値ｆｘが得られる乗
算器と，該乗算器の出力である値ｆｘが所定の周波数ｆ
０よりも小さい場合は前記大きい方の磁束指令を選択
し，前記ｆｘが前記ｆ０以上の場合は前記小さい方の磁
束指令を選択する磁束指令選択器とを具備し，該磁束指
令選択器の出力の磁束指令と前記トルク指令に基づいて
前記誘導電動機のトルクと磁束を制御することを特徴と
したセンサレス誘導機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001003218A JP3431601B2 (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | センサレス誘導機の制御方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001003218A JP3431601B2 (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | センサレス誘導機の制御方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002209399A true JP2002209399A (ja) | 2002-07-26 |
| JP3431601B2 JP3431601B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=18871594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001003218A Expired - Fee Related JP3431601B2 (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | センサレス誘導機の制御方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3431601B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1796260A1 (en) * | 2004-09-24 | 2007-06-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vector controller of induction motor |
| KR102426117B1 (ko) * | 2021-11-25 | 2022-07-28 | 주식회사 바바텍 | 전동기 제어 시스템 및 그에 대한 방법 |
-
2001
- 2001-01-11 JP JP2001003218A patent/JP3431601B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1796260A1 (en) * | 2004-09-24 | 2007-06-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vector controller of induction motor |
| EP1796260A4 (en) * | 2004-09-24 | 2013-06-26 | Mitsubishi Electric Corp | VECTOR CONTROL UNIT OF ASYNCHRONOUS MOTOR |
| KR102426117B1 (ko) * | 2021-11-25 | 2022-07-28 | 주식회사 바바텍 | 전동기 제어 시스템 및 그에 대한 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3431601B2 (ja) | 2003-07-28 |
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