JP2952971B2 - ベクトル制御特性の判定方法 - Google Patents
ベクトル制御特性の判定方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、ベクトル制御方式インバータによる誘導電
動機の速度制御装置に係り、特にベクトル制御特性の判
定方法に関する。
動機の速度制御装置に係り、特にベクトル制御特性の判
定方法に関する。
B.発明の概要 本発明は、ベクトル制御特性の適否を判定するにおい
て、 誘導電動機にフライホイール負荷を結合して一定加速
又は減速するときのインバータ出力周波数と電圧の変化
を比較することにより、 容易に判定できるようにしたものである。
て、 誘導電動機にフライホイール負荷を結合して一定加速
又は減速するときのインバータ出力周波数と電圧の変化
を比較することにより、 容易に判定できるようにしたものである。
C.従来の技術 ベクトル制御方式インバータは、トルク電流分と磁束
電流分を個別に制御することで応答性を高めるように
し、例えば第４図に示す構成にされる。整流器１と逆変
換器２とからインバータ主回路によって誘導電動機３に
電圧，周波数を制御した交流電力を供給する。電動機３
の角速度ωｍはパルスピックアップ４とF/V変換器５に
よって検出される。この角速度ωｍと速度設定値ωＮと
は速度制御アンプ６で比較演算することでトルク電流指
令ITとして取り出される。一方、角速度ωｍは減磁演算
部７を通して基底速度までは一定の励磁電流指令IGとし
て取り出される。
電流分を個別に制御することで応答性を高めるように
し、例えば第４図に示す構成にされる。整流器１と逆変
換器２とからインバータ主回路によって誘導電動機３に
電圧，周波数を制御した交流電力を供給する。電動機３
の角速度ωｍはパルスピックアップ４とF/V変換器５に
よって検出される。この角速度ωｍと速度設定値ωＮと
は速度制御アンプ６で比較演算することでトルク電流指
令ITとして取り出される。一方、角速度ωｍは減磁演算
部７を通して基底速度までは一定の励磁電流指令IGとし
て取り出される。
一時電流演算部８はトルク電流指令ITと励磁電流指令
IGとから電動機３の一次電流I1を求め、この電流I1から
電流制御アンプ９をマイナーループとしてパルス幅制御
回路10の電圧制御信号V1にする。11は電流検出器であ
る。
IGとから電動機３の一次電流I1を求め、この電流I1から
電流制御アンプ９をマイナーループとしてパルス幅制御
回路10の電圧制御信号V1にする。11は電流検出器であ
る。
すべり演算部12はトルク電流指定ITと励磁電流指令IG
及び電動機３の二次時定数τ２からすべり角速度ωＳを
求め、位相角演算部13はトルク電流指令ITを過渡変化さ
せるための電圧V1に位相変化し得るよう該指令ITを使っ
て位相角ΔφをΔωとして求め、加算器14は各量ωS,ω
m,Δωを加算することで電動機３の一次周波数に対応す
る量を求め、これをV/F変換器15で周波数信号ｆにして
パルス幅制御回路10の周波数制御信号にする。
及び電動機３の二次時定数τ２からすべり角速度ωＳを
求め、位相角演算部13はトルク電流指令ITを過渡変化さ
せるための電圧V1に位相変化し得るよう該指令ITを使っ
て位相角ΔφをΔωとして求め、加算器14は各量ωS,ω
m,Δωを加算することで電動機３の一次周波数に対応す
る量を求め、これをV/F変換器15で周波数信号ｆにして
パルス幅制御回路10の周波数制御信号にする。
D.発明が解決しようとする課題 従来の構成において、すべり角速度はωＳは電動機の
等価回路から r2:二次抵抗 2:二次インダクタンス M:相互インダクタンス となり、すべり角速度ωＳがトルク分電流ITに比例し、
二次時定数τ２に反比例する。
等価回路から r2:二次抵抗 2:二次インダクタンス M:相互インダクタンス となり、すべり角速度ωＳがトルク分電流ITに比例し、
二次時定数τ２に反比例する。
ベクトル制御では二次時定数τ２として、電動機の温
度による二次抵抗r2の変化を補償して適正な値をすべり
演算部12に設定することが要求される。この二次時定数
が適正が値であることを判定するため、従来では誘導電
動機３に直流電動機を直結して負荷を与え、各温度に対
する負荷電流，出力電圧，すべり角速度の関係を測定す
るものであった。これら各項目について、ベクトル制御
が適正に行われている場合には誘導電動機の温度に関係
なく同一の負荷トルク（直流電動機で設定）に対しては
トルク分電流ITが等しくなり、励磁電流IGが一定である
ことから負荷電流が一定になるか否かで二次時定数τ２
の適正をチェックする。また、すべり角速度は誘導電動
機の温度（二次抵抗r2の温度）に比例して変化するか否
かで二次時定数τ２の適正をチェックする。さらに、電
動機の誘起電圧は温度に関係なく一定となり、誘導電動
機の端子電圧V1（出力電圧）も一次インピーダンスの温
度特性のわずかの影響を除いてほぼ等しくなることから
二次時定数τ２の適正をチェックする。
度による二次抵抗r2の変化を補償して適正な値をすべり
演算部12に設定することが要求される。この二次時定数
が適正が値であることを判定するため、従来では誘導電
動機３に直流電動機を直結して負荷を与え、各温度に対
する負荷電流，出力電圧，すべり角速度の関係を測定す
るものであった。これら各項目について、ベクトル制御
が適正に行われている場合には誘導電動機の温度に関係
なく同一の負荷トルク（直流電動機で設定）に対しては
トルク分電流ITが等しくなり、励磁電流IGが一定である
ことから負荷電流が一定になるか否かで二次時定数τ２
の適正をチェックする。また、すべり角速度は誘導電動
機の温度（二次抵抗r2の温度）に比例して変化するか否
かで二次時定数τ２の適正をチェックする。さらに、電
動機の誘起電圧は温度に関係なく一定となり、誘導電動
機の端子電圧V1（出力電圧）も一次インピーダンスの温
度特性のわずかの影響を除いてほぼ等しくなることから
二次時定数τ２の適正をチェックする。
従って、従来のベクトル制御特性の判定方法では、多
くの測定項目と測定内容になり、測定に手間がかかると
共に、測定中に誘導電動機に温度変化を起こして正確な
測定を難しくする問題があった。
くの測定項目と測定内容になり、測定に手間がかかると
共に、測定中に誘導電動機に温度変化を起こして正確な
測定を難しくする問題があった。
本発明の目的は、ベクトル制御特性の適正チェックを
容易にする判定方法を提供することにある。
容易にする判定方法を提供することにある。
E.課題を解決するための手段 本発明は、前記目的を達成するため、ベクトル制御方
式インバータによって誘導電動機を速度制御する速度制
御装置において、前記誘導電動機の負荷としてフライホ
イールを結合し、前記インバータの速度指令に一定傾斜
で加速又は減速する速度パターンを与え、前記インバー
タの出力周波数ｆの変化に対して出力電圧Ｖの変化が相
似するか否かによって前記インバータのベクトル制御特
性の適否を判定することを特徴とする。
式インバータによって誘導電動機を速度制御する速度制
御装置において、前記誘導電動機の負荷としてフライホ
イールを結合し、前記インバータの速度指令に一定傾斜
で加速又は減速する速度パターンを与え、前記インバー
タの出力周波数ｆの変化に対して出力電圧Ｖの変化が相
似するか否かによって前記インバータのベクトル制御特
性の適否を判定することを特徴とする。
F.作用 誘導電動機は、第３図に示すような定トルク特性によ
る制御になり、インバータ出力電圧Ｖと出力周波数ｆと
の間にV/f＝一定の関係を成立させて磁束を一定に保
つ。このため、誘導電動機を無負荷運転したときの出力
電圧Ｖのパターンと出力周波数ｆのパターンが相似にな
る。
る制御になり、インバータ出力電圧Ｖと出力周波数ｆと
の間にV/f＝一定の関係を成立させて磁束を一定に保
つ。このため、誘導電動機を無負荷運転したときの出力
電圧Ｖのパターンと出力周波数ｆのパターンが相似にな
る。
ここで、誘導電動機に負荷が接続される場合には、電
動機の誘起電圧EOはすべりＳと電圧Ｖとの間に EO∝SV の比例関係にあり、さらに誘起電圧EOは二次電流I2とも
比例関係にある。
動機の誘起電圧EOはすべりＳと電圧Ｖとの間に EO∝SV の比例関係にあり、さらに誘起電圧EOは二次電流I2とも
比例関係にある。
I2∝EO また、負荷トルクＴが二次電流（トルク電流）I2に比
例すること Ｔ∝I2 から負荷トルクＴとインバータ出力電圧Ｖには Ｔ∝SV の関係が成り立つ。
例すること Ｔ∝I2 から負荷トルクＴとインバータ出力電圧Ｖには Ｔ∝SV の関係が成り立つ。
従って、すべりＳが適正値に対して小さければ電圧Ｖ
が増加して必要とするトルク電流I2を発生し、逆にすべ
りＳが大きい場合には電圧Ｖが減少して負荷とつり合
う。
が増加して必要とするトルク電流I2を発生し、逆にすべ
りＳが大きい場合には電圧Ｖが減少して負荷とつり合
う。
上流のことから、誘導電動機にフライホイールを接続
して負荷を与え、加速時又は減速時の周波数ｆのパター
ンと電圧Ｖのパターンを比較することによりすべりＳの
適否、即ち二次時定数τ２の設定の適否を判定する。
して負荷を与え、加速時又は減速時の周波数ｆのパター
ンと電圧Ｖのパターンを比較することによりすべりＳの
適否、即ち二次時定数τ２の設定の適否を判定する。
G.実施例 第１図は本発明の一実施例を示す装置構成図である。
ベクトル制御方式インバータ20は、例えば第４図に示す
ブロック構成のインバータにされ、本実施例ではベクト
ル制御特性の判定対象になる。このインバータ20の出力
が供給される誘導電動機３にはフライホイール21が負荷
として結合され、速度指令発生手段として一定領域の加
減速パターンを発生するパターン発生器22が接続され
る。
ベクトル制御方式インバータ20は、例えば第４図に示す
ブロック構成のインバータにされ、本実施例ではベクト
ル制御特性の判定対象になる。このインバータ20の出力
が供給される誘導電動機３にはフライホイール21が負荷
として結合され、速度指令発生手段として一定領域の加
減速パターンを発生するパターン発生器22が接続され
る。
波形測定装置23はインバータ20の出力電圧波形を検出
する変成器24の出力を入力とし、カウンタ回路25によっ
て入力波形の周期をクロック計数することでインバータ
20の出力周波数ｆを求め、交流−直流変換器26によって
入力波形のピーク値等を求めることでインバータ20の出
力電圧Ｖを求め、波形表示器27によって出力周波数ｆと
出力電圧Ｖの状態変化を表示する。
する変成器24の出力を入力とし、カウンタ回路25によっ
て入力波形の周期をクロック計数することでインバータ
20の出力周波数ｆを求め、交流−直流変換器26によって
入力波形のピーク値等を求めることでインバータ20の出
力電圧Ｖを求め、波形表示器27によって出力周波数ｆと
出力電圧Ｖの状態変化を表示する。
上述の構成において、ベクトル制御特性の判定には、
パターン発生器22から一定傾斜で加速又は減速する速度
指令を与え、この速度指令におけるインバータ20の出力
周波数ｆと出力電圧Ｖの変化を波形表示器27で表示さ
せ、周波数ｆと電圧Ｖの変化から判定する。
パターン発生器22から一定傾斜で加速又は減速する速度
指令を与え、この速度指令におけるインバータ20の出力
周波数ｆと出力電圧Ｖの変化を波形表示器27で表示さ
せ、周波数ｆと電圧Ｖの変化から判定する。
第２図は測定波形図を例示する。パターン発生器22か
ら時刻t1までの加速とt1以降の定速になる速度指令をイ
ンバータ20に与えたとき、インバータ20の出力周波数ｆ
の変化に対して、フライホイール負荷になるため定速領
域では無負荷状態になってV/f比例の電圧となり、出力
電圧ＶがVaのようになるとき、電動機のすべりＳが適正
すべりよりも小さいと判定される。逆に、出力電圧Ｖが
Vbのようになるとき、すべりＳが適正すべりよりも大き
いと判定される。これら判定から二次時定数τ２の設定
を再調整し、出力電圧ＶがVcのように出力周波数ｆの変
化と相似するときにすべりＳの適正即ち二次時定数τ２
の設定が適正と判定される。
ら時刻t1までの加速とt1以降の定速になる速度指令をイ
ンバータ20に与えたとき、インバータ20の出力周波数ｆ
の変化に対して、フライホイール負荷になるため定速領
域では無負荷状態になってV/f比例の電圧となり、出力
電圧ＶがVaのようになるとき、電動機のすべりＳが適正
すべりよりも小さいと判定される。逆に、出力電圧Ｖが
Vbのようになるとき、すべりＳが適正すべりよりも大き
いと判定される。これら判定から二次時定数τ２の設定
を再調整し、出力電圧ＶがVcのように出力周波数ｆの変
化と相似するときにすべりＳの適正即ち二次時定数τ２
の設定が適正と判定される。
従って、ベクトル制御特性の適否判定には、電動機に
フライホイール負荷を結合し、一定傾斜の加速になる速
度パターンでインバータを運転し、このときの出力電圧
Ｖと出力周波数ｆの変化を比較することで済み、測定装
置構成を簡単にすると共に短時間での判定ができる。
フライホイール負荷を結合し、一定傾斜の加速になる速
度パターンでインバータを運転し、このときの出力電圧
Ｖと出力周波数ｆの変化を比較することで済み、測定装
置構成を簡単にすると共に短時間での判定ができる。
なお、実施例において、波形測定装置23の構成は適宜
設計変更できるもので、例えば波形表示にかえて出力電
圧と周波数の相似性をサンプル信号からマイクロコンピ
ュータによってデータ比較することでも良い。
設計変更できるもので、例えば波形表示にかえて出力電
圧と周波数の相似性をサンプル信号からマイクロコンピ
ュータによってデータ比較することでも良い。
また、速度指令を減速させるときの電圧Ｖと周波数ｆ
の比較によって判定することもできる。
の比較によって判定することもできる。
H.発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、インバータに加速又
は減速制御したときの出力電圧と周波数の変化を比較す
ることでベクトルの制御特性の適否を判定するため、従
来の方法に比べて測定を簡便にして測定時間も大幅に短
縮することができ、温度による影響も受けることが無く
なる。
は減速制御したときの出力電圧と周波数の変化を比較す
ることでベクトルの制御特性の適否を判定するため、従
来の方法に比べて測定を簡便にして測定時間も大幅に短
縮することができ、温度による影響も受けることが無く
なる。
第１図は本発明の一実施例を示す装置構成図、第２図は
実施例における測定波形図、第３図は電動機の定トルク
制御特性図、第４図はベクトル制御方式インバータのブ
ロック図である。 20……インバータ、21……フライホイール、22……パタ
ーン発生器、23……波形測定装置、25……カウンタ回
路、26……交流−直流変換器、27……波形表示器。
実施例における測定波形図、第３図は電動機の定トルク
制御特性図、第４図はベクトル制御方式インバータのブ
ロック図である。 20……インバータ、21……フライホイール、22……パタ
ーン発生器、23……波形測定装置、25……カウンタ回
路、26……交流−直流変換器、27……波形表示器。
Claims (1)
- 【請求項１】ベクトル制御方式インバータによって誘導
電動機を速度制御する速度制御装置において、前記誘導
電動機の負荷としてフライホイールを結合し、前記イン
バータの速度指令に一定傾斜で加速又は減速する速度パ
ターンを与え、前記インバータの出力周波数ｆの変化に
対して出力電圧Ｖの変化が相似するか否かによって前記
インバータのベクトル制御特性の適否を判定することを
特徴とするベクトル制御特性の判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2163735A JP2952971B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | ベクトル制御特性の判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2163735A JP2952971B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | ベクトル制御特性の判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0454889A JPH0454889A (ja) | 1992-02-21 |
| JP2952971B2 true JP2952971B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=15779678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2163735A Expired - Fee Related JP2952971B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | ベクトル制御特性の判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2952971B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100551106B1 (ko) * | 2004-07-16 | 2006-02-09 | 엘에스산전 주식회사 | 온라인상의 부하 상태변동 식별 및 벡터형 인버터 제어기재조절을 위한 장치 및 방법 |
-
1990
- 1990-06-21 JP JP2163735A patent/JP2952971B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0454889A (ja) | 1992-02-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |