JP3161904B2 - 誘導電動機のベクトル制御方法及びその装置 - Google Patents

誘導電動機のベクトル制御方法及びその装置

Info

Publication number
JP3161904B2
JP3161904B2 JP11995394A JP11995394A JP3161904B2 JP 3161904 B2 JP3161904 B2 JP 3161904B2 JP 11995394 A JP11995394 A JP 11995394A JP 11995394 A JP11995394 A JP 11995394A JP 3161904 B2 JP3161904 B2 JP 3161904B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
voltage
induction motor
current
primary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP11995394A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07143800A (ja
Inventor
裕明 湯浅
幸彦 岡村
忠吉 向井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP11995394A priority Critical patent/JP3161904B2/ja
Priority to EP94306990A priority patent/EP0645879B1/en
Priority to DE69404927T priority patent/DE69404927T2/de
Priority to US08/310,762 priority patent/US5598081A/en
Publication of JPH07143800A publication Critical patent/JPH07143800A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3161904B2 publication Critical patent/JP3161904B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、誘導電動機の一次電流
から検出される励磁電流とトルク電流、及び励磁電流指
令値と回転速度指令値とに基づいて、周波数変換器の電
圧指令値を決定して周波数変換器の出力周波数を制御
し、周波数変換器の出力で駆動される誘導電動機の速度
制御を行う誘導電動機のベクトル制御方法及びベクトル
制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】誘導電動機をインバータあるいはサイク
ロコンバータなどの周波数変換器を用いて駆動して、周
波数変換器の出力周波数を制御して誘導電動機の速度制
御を行う方法として、高速応答で高精度の制御を可能と
するベクトル制御が知られている。ベクトル制御は、か
ご形誘導電動機により直流電動機と同等の性能を得る制
御方式として発展してきたものであり、いわば直流電動
機の整流機能を電気的な制御により行い、励磁ベクトル
と電流ベクトルとの直交関係を作って回転速度を制御し
ようとするものである。
【0003】上記周波数変換器を用いたベクトル制御方
式では、すべり角周波数制御を基本とし、誘導電動機の
回転速度に応じて周波数変換器の出力周波数を制御する
方法であるので、速度検出器が必要であった。そこで、
電圧検出器を用いて誘導電動機の一次電圧を検出して磁
束を演算し、これに従って誘導電動機の一次電流と周波
数を制御する速度検出器を用いないベクトル制御方法
が、例えば昭和59年電気学会全国大会予稿集p.73
1,「すべり周波数を用いた誘導電動機のPGレスベク
トル制御方式」、昭和57年電気学会全国大会予稿集
p.709,「誘導電動機の二次鎖交磁束演算による磁
界オリエント制御方式(TGを用いないベクトル制
御)」などで発表されている。
【0004】しかし、上述の速度検出器を用いないベク
トル制御方法においては、誘導電動機の一次電圧を検出
するための絶縁変圧器における鉄心飽和現象、あるいは
磁束演算のための積分器におけるドリフトの問題が内在
し、特に低周波運転時における十分な検出演算精度が得
られず、安定な運転が行えないという不具合があった。
【0005】そこで、上述の点をさらに改善したベクト
ル制御方法として、誘導電動機の一次電流を検出し、そ
の検出された一次電流を回転座標系に変換してトルク電
流及び励磁電流を求め、誘導電動機の回転速度の推定値
を演算して速度制御を行う速度検出器及び電圧検出器を
用いない誘導電動機のベクトル制御方法が、例えば特公
平3−44509号あるいは特開平2−262887号
において提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
公平3−44509号では、一次周波数を決定する演算
において、回転速度指令と回転速度の推定値との差を零
とする演算を行ってトルク電流指令値を求め、さらにそ
のトルク電流指令と誘導電動機の一次電流から検出され
たトルク電流との差を零とする演算により一次周波数を
決定しているため、つまりは速度制御演算と電流制御演
算とを行う必要があるため、制御演算が複雑になるとい
う問題があった。
【0007】また、特開平2−262887号の方法で
は、制御演算で扱った誘導電動機の定数が実際の誘導電
動機と異なった場合の特性変化に対する対策がなされて
おらず、十分な推定速度の精度が得られないという問題
があった。本発明は上述の点に鑑みて為されたものであ
り、請求項1乃至4の発明の目的とするところは、速度
検出器や電圧検出器を用いない誘導電動機のベクトル制
御方法及びその装置において、制御演算を簡単にした誘
導電動機のベクトル制御方法及びその装置を提供するに
ある。
【0008】請求項5乃至請求項8の発明の目的とする
ところは、速度検出器や電圧検出器を用いない誘導電動
機のベクトル制御方法及びその装置において、速度指令
値の急激な変化による一次周波数の急激な変化を防止
し、すべり角周波数課題による過電流を防止できるベク
トル制御方法及びその装置を提供するにある。請求項9
乃至請求項11の発明の目的とするところは、速度検出
器や電圧検出器を用いない誘導電動機のベクトル制御方
法及びその装置において、制御演算を簡単にした誘導電
動機のベクトル制御方法及びその装置を提供するにあ
る。
【0009】請求項12乃至請求項15の発明の目的と
するところは、速度検出器や電圧検出器を用いない誘導
電動機のベクトル制御方法及びその装置において、誘導
電動機の定数の設定誤差による特性劣化を抑えることが
できる誘導電動機のベクトル制御方法及びその装置を提
供するにある。請求項16及び請求項17の発明の目的
とするところは、速度検出器や電圧検出器を用いない誘
導電動機のベクトル制御方法及びその装置において、負
荷が加わったときの速度応答特性を良くすることができ
る誘導電動機のベクトル制御方法及びその装置を提供す
るにある。
【0010】請求項18乃至請求項23の発明の目的す
るところは、速度検出器や電圧検出器を用いない誘導電
動機のベクトル制御方法及びその装置において、誘導電
動機の回転速度が速くなった時でも安定に且つ速度応答
特性も良好な誘導電動機のベクトル制御方法及びその装
置を提供するにある。請求項24及び請求項25の発明
の目的とするところは、速度検出器や電圧検出器を用い
ない誘導電動機のベクトル制御方法及びその装置におい
て、誘導電動機の回転速度や負荷に関係なく、一次電圧
及び出力電圧の飽和を防いで、制御の誤動作を防止する
ことができる誘導電動機のベクトル制御方法及びその装
置を提供するにある。
【0011】請求項26及び請求項28の発明の目的と
するところは、速度検出器や電圧検出器を用いない誘導
電動機のベクトル制御方法及びその装置において、速度
精度の劣化を防ぐことができる誘導電動機のベクトル制
御方法及びその装置を提供するにある。請求項27の発
明の目的とするところは、請求項26の発明において、
回転速度の振動を防ぐことができる誘導電動機のベクト
ル制御方法を提供するにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項1の発明では、誘導電動機を電圧形インバ
ータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分
電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を得るとと
もに、上記誘導電動機の一次電流から検出されるトルク
電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次周波数及
び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル制御装置
に用いられ、上記トルク電流に上記誘導電動機で予め定
まった定数を乗じてすべり角周波数を推定し、すべり角
周波数指令値から上記すべり角周波数の推定値を減算
し、この減算値を与えられる速度指令値に加算して上記
誘導電動機の回転速度の推定値を求め、この速度推定値
と上記速度指令値との差に基づいてトルク電流指令値を
求め、このトルク電流指令値に上記誘導電動機の定数か
ら求められた定数を乗算して上記すべり角周波数指令値
を求め、このすべり角周波数指令値と上記速度指令値と
を加算して一次周波数を求めることを特徴とする。
【0013】請求項2の発明では、誘導電動機を電圧形
インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧とト
ルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を得
るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検出される
トルク電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次周
波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル制
御装置において、上記一次電流からトルク電流を検出す
る検出手段と、この検出手段で検出されるトルク電流値
に上記誘導電動機で予め定まった定数を乗じてすべり角
周波数を推定する推定手段と、すべり角周波数指令値か
ら上記推定手段で求めたすべり角周波数の推定値を減算
する減算手段と、この減算手段で求まった減算値と与え
られる速度指令値とを加算して上記誘導電動機の回転速
度の推定値を求める第1の加算手段と、この第1の加算
手段で求めた速度推定値と上記速度指令値との差に基づ
いてトルク電流指令値を求める手段と、この手段で求め
られたトルク電流指令値に上記誘導電動機の定数から求
められた定数を乗算して上記すべり角周波数指令値を求
める乗算手段と、この乗算手段で求めたすべり角周波数
指令値と上記速度指令値とを加算して一次周波数を求め
る第2の加算手段とを備えたことを特徴とする。
【0014】請求項3の発明では、誘導電動機を電圧形
インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧とト
ルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を得
るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検出される
トルク電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次周
波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル制
御装置に用いられ、一次電流から検出されたトルク電流
をトルク電流指令から減算し、この減算値に誘導電動機
で予め定まった定数を乗じ、その乗算値を与えられる速
度指令値に加算して上記誘導電動機の回転速度の推定値
を求め、この速度推定値と上記速度指令値との差に基づ
いて上記トルク電流指令値を求め、このトルク電流指令
値に上記誘導電動機の定数から求められた定数を乗算し
てすべり角周波数指令値を求め、このすべり角周波数指
令と上記速度指令値とを加算して一次周波数を求めるこ
とを特徴とする。
【0015】請求項4の発明では、誘導電動機を電圧形
インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧とト
ルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を得
るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検出される
トルク電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次周
波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル制
御装置において、上記一次電流からトルク電流で検出す
る検出手段と、この検出手段で検出されるトルク電流値
をトルク電流指令値から減算する減算手段と、この減算
手段で求まった減算値と誘導電動機で予め定まった定数
を乗じる乗算手段と、この乗算手段の乗算値を与えられ
る速度指令値に加算して上記誘導電動機の回転速度の推
定値を求める第1の加算手段と、この第1の加算手段で
求めた速度推定値と上記速度指令値との差に基づいて上
記トルク電流指令値を求める手段と、この手段で求めた
トルク電流指令値に上記誘導電動機の定数から求められ
た定数を乗算してすべり角周波数指令値を求める乗算手
段と、この乗算手段で求めたすべり角周波数指令と上記
速度指令値とを加算して一次周波数を求める第2の加算
手段とを備えたものである。
【0016】請求項5の発明では、誘導電動機を電圧形
インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧とト
ルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を得
るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検出される
トルク電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次周
波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル制
御装置に用いられ、上記トルク電流に上記誘導電動機で
予め定まった定数を乗じてすべり角周波数を推定し、す
べり角周波数指令値から上記すべり角周波数の推定値を
減算し、この減算値を与えられる速度指令値に加算して
上記誘導電動機の回転速度の推定値を求め、この速度推
定値と上記速度指令値との差に基づいてトルク電流指令
値を求め、このトルク電流指令値に上記誘導電動機の定
数から求められた定数を乗算して上記すべり角周波数指
令値を求め、このすべり角周波数指令値と上記速度推定
値とを加算して一次周波数を求めることを特徴とする。
【0017】請求項6の発明では、誘導電動機を電圧形
インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧とト
ルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を得
るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検出される
トルク電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次周
波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル制
御装置において、上記一次電流からトルク電流を検出す
る検出手段と、この検出手段で検出されるトルク電流値
上記誘導電動機で予め定まった定数を乗じてすべり角
周波数を推定する推定手段と、すべり角周波数指令値か
ら上記推定手段で求めたすべり角周波数の推定値を減算
する減算手段と、この減算手段で求まった減算値と与え
られる速度指令値とを加算して上記誘導電動機の回転速
度の推定値を求める第1の加算手段と、この第1の加算
手段で求めた速度推定値と上記速度指令値との差に基づ
いてトルク電流指令値を求める手段と、この手段で求め
られたトルク電流指令値に上記誘導電動機の定数から求
められた定数を乗算して上記すべり角周波数指令値を求
める乗算手段と、この乗算手段で求めた上記すべり角周
波数指令値と上記速度推定値とを加算して一次周波数を
求める第2の加算手段とを備えたことを特徴とする。
【0018】請求項7の発明では、誘導電動機を電圧形
インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧とト
ルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を得
るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検出される
トルク電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次周
波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル制
御装置に用いられ、上記一次電流から検出されたトルク
電流に上記誘導電動機で予め定まった定数を乗じてすべ
り角周波数を推定し、すべり角周波数指令値から上記す
べり角周波数の推定値を減算し、この減算値を与えられ
る速度指令値に加算して上記誘導電動機の回転速度の推
定値を求め、この速度推定値と上記速度指令値との差に
基づいてトルク電流指令値を求め、このトルク電流指令
値に上記誘導電動機の定数から求められた定数を乗算し
て上記すべり角周波数指令値を求め、上記すべり角周波
数指令値と上記すべり角周波数推定値の偏差に上記誘導
電動機の定数から求められた定数を乗算して得た値を、
上記すべり角周波数指令値と上記速度指令値との加算値
に加算して一次周波数を求めることを特徴とする。
【0019】請求項8の発明では、誘導電動機を電圧形
インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧とト
ルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を得
るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検出される
トルク電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次周
波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル制
御装置において、上記一次電流からトルク電流を検出す
る検出手段と、この検出手段で検出されるトルク電流値
に上記誘導電動機で予め定まった定数を乗じてすべり角
周波数を推定する推定手段と、すべり角周波数指令値か
ら上記推定手段で求めたすべり角周波数の推定値を減算
する減算手段と、この減算手段で求まった減算値と与え
られる速度指令値とを加算して上記誘導電動機の回転速
度の推定値を求める第1の加算手段と、この第1の加算
手段で求めた速度推定値と上記速度指令値との差に基づ
いてトルク電流指令値を求める手段と、この手段で求め
られたトルク電流指令値に上記誘導電動機の定数から求
められた定数を乗算して上記すべり角周波数指令値を求
める乗算手段と、この乗算手段で求めた上記すべり角周
波数指令値と上記速度指令値とを加算する第2の加算手
段と、上記すべり角周波数指令値とすべり角周波数推定
値との偏差を求める手段と、この手段で求めた偏差値に
上記誘導電動機の定数から求められた定数を乗算した値
を、上記第2の加算手段で求めた値に加算して一次周波
数を求める手段とを備えたことを特徴とする。
【0020】請求項9の発明では、誘導電動機を電圧形
インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧とト
ルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を得
るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検出される
トルク電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次周
波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル制
御装置に用いられ、上記トルク電流を遅延させた値に上
記誘導電動機で予め定まった定数を乗じてこの乗算値と
与えられる速度指令値とを加算して一次周波数を求める
ことを特徴とする。
【0021】請求項10の発明では、請求項9におい
て、トルク電流値とトルク電流の遅延値との差に基づい
てトルク電流の遅延値を変化させることを特徴とする。
請求項11の発明では。誘導電動機を電圧形インバータ
で駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧
から上記電圧形インバータの指令電圧値を得るととも
に、上記誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電
流及び励磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び
上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル制御装置に
おいて、上記一次電流からトルク電流を検出する検出手
段と、検出されたトルク電流を遅延させる手段と、この
手段で遅延させて得られるトルク電流の遅延値に上記誘
導電動機で予め定まった定数を乗じる乗算手段と、この
乗算手段で求めた乗算値と与えられる速度指令値とを加
算して一次周波数を求める手段とを備えたことを特徴と
する。
【0022】請求項12の発明では、請求項1乃至9の
何れかの発明において、誘導電動機を電圧形インバータ
で駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧
から上記電圧形インバータの指令電圧値を得るととも
に、上記誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電
流及び励磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び
上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル制御装置に
用いられ、上記一次電流から検出される励磁電流と励磁
電流指令値との差を無くすように励磁電流指令値を補正
することを特徴とする。
【0023】請求項13の発明では、誘導電動機を電圧
形インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧と
トルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を
得るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検出され
るトルク電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次
周波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル
制御装置に用いられ、誘導電動機の一次抵抗の初期設定
値及び励磁電流指令値の初期指令値を外部から与え、誘
導電動機を停止して励磁電流のみ通電する状態におい
て、誘導電動機の一次電流から検出される励磁電流と励
磁電流指令との差を零とする誘導電動機の一次抵抗の補
正値を求め、この補正値を一次抵抗の初期設定値に加算
して一次抵抗の設定値を求め、誘導電動機を回転させた
状態において、誘導電動機の一次電流から検出される励
磁電流と励磁電流指令との差を零とする励磁電流指令値
の補正値を求め、その補正値を励磁電流指令値の初期指
令値から減算して、励磁電流指令値を求めることを特徴
とする。
【0024】請求項14の発明では、誘導電動機を電圧
形インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧と
トルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を
得るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検出され
るトルク電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次
周波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル
制御装置に用いられ、誘導電動機の一次抵抗の初期設定
値及び励磁電流指令値の初期指令値を外部から与え、誘
導電動機を停止して励磁電流のみ通電する状態におい
て、誘導電動機の一次電流から検出される励磁電流と励
磁電流指令との差を零とする誘導電動機の一次抵抗の補
正値を求め、この補正値を一次抵抗の初期設定値に加算
して一次抵抗の設定値を求め、誘導電動機を回転させた
状態において、誘導電動機の一次電流から検出される励
磁電流と励磁電流指令との差を零とする励磁電流指令値
の補正値を求め、その補正値を励磁電流指令値の初期指
令値から減算して、励磁電流指令値を求め、励磁電流指
令値の補正後に上記一次抵抗の設定値の補正を行うこと
を特徴とする。
【0025】請求項15の発明では、請求項12乃至請
求項14の発明において、誘導電動機の二次抵抗の初期
設定値を外部から与え、誘導電動機を回転させた状態
で、誘導電動機の一次電流から検出される励磁電流と励
磁電流指令との差を零とする励磁電流指令値の補正値を
求め、その補正値から誘導電動機の二次抵抗の補正値を
求め、この補正値を二次抵抗の初期設定値に加算して二
次抵抗の設定値を求めて成ることを特徴とする。
【0026】請求項16の発明では、誘導電動機を電圧
形インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧と
トルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を
得るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検出され
るトルク電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次
周波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル
制御装置に用いられ、励磁電流指令値と一次抵抗の設定
値とを乗算し、その乗算値から、漏れ係数、一次インダ
クタンス値、一次周波数及びトルク電流指令値の乗算値
を減算することで上記誘導電動機の励磁分電圧を求め、
一次インダクタンス値と励磁電流指令値とを乗算して励
磁指令値を求めとともに、上記誘導電動機の一次電流か
ら検出されるトルク電流と一次抵抗の設定値とを乗算
し、この乗算値と、上記励磁指令値と一次周波数との乗
算値とを加算して上記トルク分電圧を求めることを特徴
とする。
【0027】請求項17の発明では、誘導電動機を電圧
形インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧と
トルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を
得るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検出され
るトルク電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次
周波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル
制御装置において、上記一次電流からトルク電流を検出
する検出手段と、一次抵抗の設定値と励磁電流指令値と
を乗算する第1の乗算手段と、トルク電流指令値と等価
漏れインダクタンス値の設定値と上記一次周波数とを乗
算する第2の乗算手段と、第2の乗算手段の乗算値から
励磁分電圧を求める第1の演算手段と、上記一次抵抗の
設定値とトルク電流とを乗算する第3の乗算手段と、一
次インダクタンスの設定値と励磁電流指令値とを乗算し
て磁束指令値を求める第4の乗算手段と、第4の乗算手
段で求めた磁束指令値と上記一次周波数とを乗算する第
5の乗算手段と、この第3、第5の乗算手段の乗算値か
らトルク分電圧を求める第2の演算手段とを備え、励磁
分電圧の演算に使用するトルク電流をトルク電流指令値
とし、トルク分電圧の演算に使用するトルク電流をトル
ク電流検出値若しくはその遅延値とすることを特徴とす
る。
【0028】請求項18の発明では、誘導電動機を電圧
形インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧と
トルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を
得るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検出され
るトルク電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次
周波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル
制御装置に用いられ、一次抵抗の設定値と励磁電流指令
値とを乗算して求められた乗算値と、トルク電流指令値
と等価漏れインダクタンス値の設定値と上記一次周波数
とを乗算して求められた値とから励磁分電圧を求め、上
記一次抵抗の設定値とトルク電流とを乗算して求められ
た乗算値と、一次インダクタンスの設定値と励磁電流指
令値とを乗算して得られた磁束指令値と上記一次周波数
とを乗算して求められた乗算値とからトルク分電圧を求
め、上記一次電流から検出されたトルク電流と上記一次
周波数に応じて、トルク分電圧の演算に使用するトルク
電流をトルク電流指令値とトルク電流検出値若しくはそ
の遅延値とに切り換えることを特徴とする。
【0029】請求項19の発明では、請求項17の発明
において、上記一次周波数が低周波のときは、トルク分
電圧に使用するトルク電流をトルク電流検出値若しくは
その遅延値とし、高周波のときは、トルク電流指令値と
することを特徴とする。請求項20の発明では、誘導電
動機を電圧形インバータで駆動し、上記誘導電動機の励
磁分電圧とトルク分電圧から上記電圧形インバータの指
令電圧値を得るとともに、上記誘導電動機の一次電流か
ら検出されるトルク電流及び励磁電流とこれらの指令値
により一次周波数及び上記電圧が制御される誘導電動機
のベクトル制御装置において、上記一次電流からトルク
電流を検出する検出手段と、一次抵抗の設定値と励磁電
流指令値とを乗算する第1の乗算手段と、トルク電流指
令値と等価漏れインダクタンス値の設定値と上記一次周
波数とを乗算する第2の乗算手段と、第1、第2の乗算
手段の乗算値から励磁分電圧を求める第1の演算手段
と、上記一次抵抗の設定値とトルク電流とを乗算して求
める第3の乗算手段と、一次インダクタンスの設定値と
励磁電流指令値とを乗算して磁束指令値を求める第4の
乗算手段と、第4の乗算手段で求めた磁束指令値と上記
一次周波数とを乗算する第5の乗算手段と、この第3、
第5の乗算手段の乗算値からトルク分電圧を求める第2
の演算手段と、上記一次周波数に応じて、トルク分電圧
の演算に使用するトルク電流をトルク電流指令値とトル
ク電流検出値若しくはその遅延値とに切り換える手段と
を備えたことを特徴とする。
【0030】請求項21の発明では、誘導電動機を電圧
形インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧と
トルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を
得るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検出され
るトルク電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次
周波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル
制御装置に用いられ、一次抵抗の設定値と励磁電流指令
値とを乗算して求められた乗算値と、トルク電流指令値
と等価漏れインダクタンス値の設定値と上記一次周波数
とを乗算して求められた値とから励磁分電圧を求め、上
記一次抵抗の設定値とトルク電流とを乗算して求められ
た乗算値と、一次インダクタンスの設定値と励磁電流指
令値とを乗算して得られた磁束指令値と上記一次周波数
とを乗算して求められた乗算値とからトルク分電圧を求
め、上記励磁分電圧とトルク分電圧から求めた一次電圧
に応じて、トルク分電圧の演算に使用するトルク電流を
トルク電流指令値と、トルク電流検出値若しくはその遅
延値とで切り換えることを特徴とする。
【0031】請求項22の発明では、請求項21の発明
において、上記励磁分電圧とトルク分電圧から求めた一
次電圧が、所定値未満のときは、トルク分電圧の演算に
使用するトルク電流をトルク電流検出値若しくはその遅
延値とし、上記所定値以上のときはトルク電流指令値と
することを特徴とする。請求項23の発明では、誘導電
動機を電圧形インバータで駆動し、上記誘導電動機の励
磁分電圧とトルク分電圧から上記電圧形インバータの指
令電圧値を得るとともに、上記誘導電動機の一次電流か
ら検出されるトルク電流及び励磁電流とこれらの指令値
により一次周波数及び上記電圧が制御される誘導電動機
のベクトル制御装置において、上記一次電流からトルク
電流を検出する検出手段と、一次抵抗の設定値と励磁電
流指令値とを乗算する第1の乗算手段と、トルク電流指
令値と等価漏れインダクタンス値の設定値と上記一次周
波数とを乗算する第2の乗算手段と、第1、第2の乗算
手段の乗算値から励磁分電圧を求める第1の演算手段
と、上記一次抵抗の設定値とトルク電流とを乗算して求
める第3の乗算手段と、一次インダクタンスの設定値と
励磁電流指令値とを乗算して磁束指令値を求める第4の
乗算手段と、第4の乗算手段で求めた磁束指令値と上記
一次周波数とを乗算する第5の乗算手段と、この第3、
第5の乗算手段の乗算値からトルク分電圧を求める第2
の演算手段と、上記励磁分電圧とトルク分電圧から求め
た一次電圧に応じて、トルク分電圧の演算に使用するト
ルク電流をトルク電流指令値と、トルク電流検出値若し
くはその遅延値とで切り換える手段とを備えたことを特
徴とする。
【0032】請求項24の発明では、誘導電動機を電圧
形インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧と
トルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を
得るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検出され
るトルク電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次
周波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル
制御装置に用いられ、一次抵抗の設定値と励磁電流指令
値とを乗算して求められた乗算値と、トルク電流指令値
と等価漏れインダクタンス値の設定値と上記一次周波数
とを乗算して求められた値とから励磁分電圧を求め、上
記一次抵抗の設定値とトルク電流指令値とを乗算して求
められた乗算値と、一次インダクタンスの設定値と励磁
電流指令値とを乗算して得られた磁束指令値と上記一次
周波数とを乗算して求められた乗算値とからトルク分電
圧を求め、上記励磁分電圧と上記トルク分電圧から求め
た一次電圧によって、一次インダクタンスの設定値と励
磁電流指令値とを乗算して求めた磁束指令値を変化させ
ることを特徴とする。
【0033】請求項25の発明では、誘導電動機を電圧
形インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧と
トルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を
得るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検出され
るトルク電流及び励磁電流とこれらの指令値により一次
周波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル
制御装置において、上記一次電流からトルク電流を検出
する検出手段と、一次抵抗の設定値と励磁電流指令値と
を乗算する第1の乗算手段と、トルク電流指令値と等価
漏れインダクタンス値の設定値と上記一次周波数とを乗
算する第2の乗算手段と、第1、第2の乗算手段の乗算
値から励磁分電圧を求める第1の演算手段と、上記一次
抵抗の設定値とトルク電流指令値とを乗算して求める第
3の乗算手段と、一次インダクタンスの設定値と励磁電
流指令値とを乗算して磁束指令値を求める第4の乗算手
段と、第4の乗算手段で求めた磁束指令値と上記一次周
波数とを乗算する第5の乗算手段と、この第3、第5の
乗算手段の乗算値からトルク分電圧を求める第2の演算
手段と、上記励磁分電圧とトルク分電圧から求めた一次
電圧によって、一次インダクタンスの設定値と励磁電流
指令値とを乗算して求めた磁束指令値を変化させる手段
とを備えたことを特徴とする。
【0034】請求項26の発明では、請求項24又は請
求項25の発明において、誘導電動機を電圧形インバー
タで駆動し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電
圧から上記電圧形インバータの指令電圧値を得るととも
に、上記誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電
流及び励磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び
上記電圧が制御される誘導電動機のベクトル制御装置に
用いられ、一次抵抗の設定値と励磁電流指令値とを乗算
して求められた乗算値と、トルク電流指令値と等価漏れ
インダクタンス値の設定値と上記一次周波数とを乗算し
て求められた値とから励磁分電圧を求め、上記一次抵抗
の設定値とトルク電流指令値とを乗算して求められた乗
算値と、一次インダクタンスの設定値と励磁電流指令値
とを乗算して得られた磁束指令値と上記一次周波数とを
乗算して求められた乗算値とからトルク分電圧を求め、
上記励磁分電圧とトルク分電圧から求めた一次電圧によ
って、上記一次インダクタンスの設定値と励磁電流指令
値とを乗算して得られた磁束指令値を変化させる手段を
備え、上記磁束指令値に応じて、誘導電動機で定まった
定数を変化させることを特徴とする。
【0035】請求項27の発明では、請求項26の発明
において、誘導電動機で予め定まった定数の変化を、緩
やかにすることを特徴とする。請求項28の発明では、
請求項24又は請求項25の発明において、誘導電動機
を電圧形インバータで駆動し、上記誘導電動機の励磁分
電圧とトルク分電圧から上記電圧形インバータの指令電
圧値を得るとともに、上記誘導電動機の一次電流から検
出されるトルク電流及び励磁電流とこれらの指令値によ
り一次周波数及び上記電圧が制御される誘導電動機のベ
クトル制御装置において、上記一次電流からトルク電流
を検出する検出手段と、一次抵抗の設定値と励磁電流指
令値とを乗算する第1の乗算手段と、トルク電流指令値
と等価漏れインダクタンス値の設定値と上記一次周波数
とを乗算する第2の乗算手段と、第1、第2の乗算手段
の乗算値から励磁分電圧を求める第1の演算手段と、上
記一次抵抗の設定値とトルク電流指令値とを乗算して求
める第3の乗算手段と、一次インダクタンスの設定値と
励磁電流指令値とを乗算して磁束指令値を求める第4の
乗算手段と、第4の乗算手段で求めた磁束指令値と上記
一次周波数とを乗算する第5の乗算手段と、この第3、
第5の乗算手段の乗算値からトルク分電圧を求める第2
の演算手段と、上記励磁分電圧とトルク分電圧から求め
た一次電圧によって、上記一次インダクタンスの設定値
と励磁電流指令値とを乗算して得られた磁束指令値を変
化させる手段と、上記磁束指令値に応じて、誘導電動機
で定まった定数を変化させる手段とを備えたことを特徴
とする。
【0036】
【作用】請求項1、請求項2の発明は、トルク電流に上
記誘導電動機で予め定まった定数を乗じてすべり角周波
数を推定し、すべり角周波数指令値から上記すべり角周
波数の推定値を減算し、この減算値を与えられる速度指
令値に加算して上記誘導電動機の回転速度の推定値を求
め、この速度推定値と上記速度指令値との差に基づいて
トルク電流指令値を求め、このトルク電流指令値に上記
誘導電動機の定数から求められた定数を乗算して上記す
べり角周波数指令値を求め、このすべり角周波数指令値
と上記速度指令値とを加算して一次周波数を求めるの
で、速度検出器や電圧検出器などを用いずに、高速且つ
高精度で誘導電動機の回転速度を制御でき、速度制御器
に対してマイナーループに当たり高速処置が要求される
電流制御器を用いずに構成することができる。また、一
次電流から検出されたトルク電流に誘導電動機で予め定
まった定数を乗じてすべり角周波数を推定し、すべり角
周波数指令から上記すべり角周波数の推定値を減算し、
この減算値を与えられる速度指令値から減算して上記誘
導電動機の回転速度の推定値を求めているので、乗算及
び減算処理のみで速度推定値が求まり、制御演算が簡単
になる。
【0037】請求項3、請求項4の発明は、請求項1の
発明におけるトルク電流に誘導電動機で予め定まった定
数を乗じてすべり角周波数を推定し、このすべり角周波
数の推定値とすべり角周波数指令との差を算出する演算
に代えて、トルク電流をトルク電流指令から減算し、そ
の差に誘導電動機で予め定まった定数を乗じて行うもの
である。つまりは、トルク電流とすべり角周波数とは比
例関係にあるので、すべり角周波数の代わりにトルク電
流を用いても、請求項1の発明と同様にして誘導電動機
の速度制御が行える。
【0038】請求項5、請求項6の発明は、トルク電流
に上記誘導電動機で予め定まった定数を乗じてすべり角
周波数を推定し、すべり角周波数指令値から上記すべり
角周波数の推定値を減算し、この減算値を与えられる速
度指令値に加算して上記誘導電動機の回転速度の推定値
を求め、この速度推定値と上記速度指令値との差に基づ
いてトルク電流指令値を求め、このトルク電流指令値に
上記誘導電動機の定数から求められた定数を乗算して上
記すべり角周波数指令値を求め、このすべり角周波数指
令値と上記速度推定値とを加算して一次周波数を求める
ので、回転速度推定値の変化率が回転速度指令値の変化
率に比べて小さいので、すべり角周波数指令値と、速度
推定値との加算値である一次周波数の変化率も小さくな
り、すべり角周波数過大による過電流を抑制できる。
【0039】請求項7,8の発明は、トルク電流に上記
誘導電動機で予め定まった定数を乗じてすべり角周波数
を推定し、すべり角周波数指令値から上記すべり角周波
数の推定値を減算し、この減算値を与えられる速度指令
値に加算して上記誘導電動機の回転速度の推定値を求
め、この速度推定値と上記速度指令値との差に基づいて
トルク電流指令値を求め、このトルク電流指令値に上記
誘導電動機の定数から求められた定数を乗算して上記す
べり角周波数指令値を求め、上記すべり角周波数指令値
と上記すべり角周波数推定値の偏差値に上記誘導電動機
の定数から求められた定数を乗算した値を、上記第2の
加算手段で求めた値に加算して一次周波数を求めるの
で、一次周波数の急変により一次電流のすべり角周波数
の指令値と検出値が増加し、この偏差に応じて一次周波
数の変化を抑えるように機能することになり、その結果
すべり角周波数過大による過電流を抑制でき、更に偏差
による一次周波数補正の度合いを調節することで一次電
流の波形を細かく調節することも可能となる。請求項
9、請求項11の発明は、トルク電流を遅延させた値に
上記誘導電動機で予め定まった定数を乗じてこの乗算値
と与えられる速度指令値とを加算して一次周波数を求め
るので、電流制御器を用いずに構成することができ、し
かも制御演算が簡単なベクトル制御方法及び装置を得る
ことができ、また一次周波数の増加率を抑制できて、す
べり過大を防止することができる。
【0040】請求項10の発明は、請求項9の発明にお
いて、トルク電流値とトルク電流の遅延値との差に基づ
いてトルク電流の遅延値を変化させるので、トルク電流
の遅延特性を細かく設計することが可能となり、最適な
速度制御特性を持つベクトル制御方法及び装置を得るこ
とができる。請求項12の発明は、請求項1乃至9の何
れかの発明において、誘導電動機の一次電流から検出さ
れる励磁電流と励磁電流指令値との差を無くすように励
磁電流指令値を補正するので、誘導電動機のインダクタ
ンスの設定誤差を補正し、ベクトル演算における誘導電
動機のインダクタンスの設定誤差による影響を無くし、
速度精度の劣化を防止することができ、しかも誘導電動
機の定格が等しければ、その磁束が電動機の種類に依ら
ずにほぼ等しく、また磁束がインダクタンスと励磁電流
の積で得られるので、励磁電流指令値と励磁電流値の誤
差に基づいて、励磁電流を補正することで、インダクタ
ンスの設定誤差を補正することができる。
【0041】請求項13の発明は、誘導電動機の一次抵
抗の初期設定値及び励磁電流指令値の初期指令値を外部
から与え、誘導電動機を停止して励磁電流のみ通電する
状態において、誘導電動機の一次電流から検出される励
磁電流と励磁電流指令との差を零とする誘導電動機の一
次抵抗の補正値を求め、この補正値を一次抵抗の初期設
定値に加算して一次抵抗の設定値を求め、誘導電動機を
回転させた状態において、誘導電動機の一次電流から検
出される励磁電流と励磁電流指令との差を零とする励磁
電流指令値の補正値を求め、その補正値を励磁電流指令
値の初期指令値から減算して、励磁電流指令値を求める
ので、ベクトル演算を行うために設定された一次抵抗及
びインダクタンスが、駆動される誘導電動機の一次抵抗
及びインダクタンスと異なる場合に、ベクトル演算のた
めに設定された一次抵抗及びインダクタンスの補正を行
うことができ、速度精度の劣化を防止することができ
る。
【0042】請求項14の発明は、誘導電動機の一次抵
抗の初期設定値及び励磁電流指令値の初期指令値を外部
から与え、誘導電動機を停止して励磁電流のみ通電する
状態において、誘導電動機の一次電流から検出される励
磁電流と励磁電流指令との差を零とする誘導電動機の一
次抵抗の補正値を求め、この補正値を一次抵抗の初期設
定値に加算して一次抵抗の設定値を求め、誘導電動機を
回転させた状態において、誘導電動機の一次電流から検
出される励磁電流と励磁電流指令との差を零とする励磁
電流指令値の補正値を求め、その補正値を励磁電流指令
値の初期指令値から減算して、励磁電流指令値を求め、
励磁電流指令値の補正後に上記一次抵抗の設定値の補正
を行うので、ベクトル演算を行うために設定された一次
抵抗及びインダクタンスが、駆動される誘導電動機の一
次抵抗及びインダクタンスと異なる場合に、ベクトル演
算のために設定された一次抵抗及びインダクタンスの補
正を行う機能に加えて、誘導電動機の温度による一次抵
抗の変化に応じても、一次抵抗の設定値を補正し、速度
精度の劣化を防止することができる。
【0043】請求項15の発明は、請求項12乃至請求
項14の発明において、誘導電動機の二次抵抗の初期設
定値を外部から与え、誘導電動機を回転させた状態にお
いて、誘導電動機の一次電流から検出される励磁電流と
励磁電流指令との差を零とする励磁電流指令値の補正値
を求め、その補正値から誘導電動機の二次抵抗の補正値
を求め、この補正値を二次抵抗の初期設定値に加算して
二次抵抗の設定値を求めるので、励磁電流指令値の変化
に伴い変化する二次抵抗の設定値を補正し、これに応じ
て例えばすべり角周波数の推定を行うために用いられる
誘導電動機の比例定数の補正を行うなどにより、さらに
速度精度の劣化を少なくできる。
【0044】請求項16の発明は、一次抵抗の設定値と
励磁電流指令値とを乗算して求められた乗算値と、トル
ク電流指令値と等価漏れインダクタンス値の設定値と上
記一次周波数とを乗算して求められた値とから励磁分電
圧を求め、また請求項17の発明は、次抵抗の設定値
と励磁電流指令値とを乗算して求められた乗算値と、ト
ルク電流と等価漏れインダクタンス値の設定値と上記一
次周波数とを乗算して求められた値とから励磁分電圧を
求め、上記一次抵抗の設定値とトルク電流とを乗算して
求められた乗算値と、一次インダクタンスの設定値と励
磁電流指令値とを乗算して得られた磁束指令値と上記一
次周波数とを乗算して求められた乗算値とからトルク分
電圧を求め、励磁分電圧の演算に使用するトルク電流を
トルク電流指令値とし、トルク分電圧の演算に使用する
トルク電流をトルク電流検出値若しくはその遅延値とす
るので、負荷トルクが加えられたときの速度応答性を改
善することができる。
【0045】請求項18、請求項20の発明は、一次抵
抗の設定値と励磁電流指令値とを乗算して求められた乗
算値と、トルク電流指令値と等価漏れインダクタンス値
の設定値と上記一次周波数とを乗算して求められた値と
から励磁分電圧を求め、上記一次抵抗の設定値とトルク
電流とを乗算して求められた乗算値と、一次インダクタ
ンスの設定値と励磁電流指令値とを乗算して得られた磁
束指令値と上記一次周波数とを乗算して求められた乗算
値とからトルク分電圧を求め、上記一次電流から検出さ
れたトルク電流と上記一次周波数に応じて、トルク分電
圧の演算に使用するトルク電流をトルク電流指令値とト
ルク電流検出値若しくはその遅延値とに切り換えるの
で、設定周波数に関係なく回転速度が安定し、しかも速
度応答性を改善することができる。
【0046】請求項19の発明は、請求項18の発明に
おいて、一次周波数が低周波のときは、トルク分電圧に
使用するトルク電流をトルク電流検出値若しくはその遅
延値とし、高周波のときは、トルク電流指令値とするの
で、誘導電動機の回転速度が速くなったときのトルク電
流の振動を抑えることができる。請求項21、請求項2
3の発明は、一次抵抗の設定値と励磁電流指令値とを乗
算して求められた乗算値と、トルク電流指令値と等価漏
れインダクタンス値の設定値と上記一次周波数とを乗算
して求められた値とから励磁分電圧を求め、上記一次抵
抗の設定値とトルク電流とを乗算して求められた乗算値
と、一次インダクタンスの設定値と励磁電流指令値とを
乗算して得られた磁束指令値と上記一次周波数とを乗算
して求められた乗算値とからトルク分電圧を求め、上記
励磁分電圧とトルク分電圧から求めた一次電圧に応じ
て、トルク分電圧の演算に使用するトルク電流をトルク
電流指令値と、トルク電流検出値若しくはその遅延値と
で切り換えるので、請求項18、請求項20の発明と同
様に、設定周波数に関係なく回転速度が安定し、しかも
速度応答性を改善することができる。
【0047】請求項22の発明は請求項21の発明にお
いて、上記励磁分電圧とトルク分電圧から求めた一次電
圧が、所定値未満のときは、トルク分電圧の演算に使用
するトルク電流をトルク電流検出値若しくはその遅延値
とし、上記所定値以上のときはトルク電流指令値とする
ので、誘導電動機の回転速度が速くなったときのトルク
電流の振動を抑えることができる。
【0048】請求項24、請求項25の発明は、一次抵
抗の設定値と励磁電流指令値とを乗算して求められた乗
算値と、トルク電流指令値と等価漏れインダクタンス値
の設定値と上記一次周波数とを乗算して求められた値と
から励磁分電圧を求め、上記一次抵抗の設定値とトルク
電流指令値とを乗算して求められた乗算値と、一次イン
ダクタンスの設定値と励磁電流指令値とを乗算して得ら
れた磁束指令値と上記一次周波数とを乗算して求められ
た乗算値とからトルク分電圧を求め、上記励磁分電圧と
上記トルク分電圧から求めた一次電圧によって、一次イ
ンダクタンスの設定値と励磁電流指令値とを乗算して求
めた磁束指令値を変化させるので、誘導電動機の回転速
度が一定で出力電圧が飽和していない状態で大きな負荷
が加わって、トルク電流指令値が大きくなり、トルク分
電圧が大きくなったとき、また励磁分電圧が大きくなっ
たときに、一次電圧及び3相の出力電圧の飽和を確実に
検出することができ、磁束指令値を小さくすることによ
って、一次電圧V1及び3相の出力電圧の飽和を防ぎ、
ベクトル制御の劣化を防ぐことができる。
【0049】請求項26、請求項28の発明は、請求項
24又は請求項25の発明において、一次抵抗の設定値
と励磁電流指令値とを乗算して求められた乗算値と、ト
ルク電流指令値と等価漏れインダクタンス値の設定値と
上記一次周波数とを乗算して求められた値とから励磁分
電圧を求め、上記一次抵抗の設定値とトルク電流とを乗
算して求められた乗算値と、一次インダクタンスの設定
値と励磁電流指令値とを乗算して得られた磁束指令値と
上記一次周波数とを乗算して求められた乗算値とからト
ルク分電圧を求め、上記励磁分電圧とトルク分電圧から
求めた一次電圧によって、上記一次インダクタンスの設
定値と励磁電流指令値とを乗算して得られた磁束指令値
に応じて、誘導電動機で定まった定数を変化させるの
で、速度推定ゲインの実際と、定数とのずれとを改善す
ることができ、そのため回転設定速度と実際の回転速度
が一致し、速度精度の良いベクトル制御ができる。
【0050】請求項27の発明は、請求項26の発明に
おいて、誘導電動機で予め定まった定数の変化を、緩や
かにするので、推定回転速度の変化も緩やかになり、回
転速度の振動を抑えることができる。
【0051】
【実施例】(実施例1)図1に請求項1、2の発明に対
応する実施例を示す。本実施例は、誘導電動機4をPW
M(パルス幅変調)方式のインバータ3で駆動制御する
装置に適用したものである。なお、以下の説明はPWM
方式のインバータ3に適用した場合について説明する
が、その他の方式のインバータやサイクロコンバータな
どの他の周波数変換器を用いた装置にも適用できるもの
である。
【0052】本実施例では、励磁電流指令値i1d * 、ト
ルク電流指令値i1q * 及び一次周波数ωに基づいて、ベ
クトル演算部1で回転座標系の一次電圧(後述するd−
q座標系における一次電圧のd軸及びq軸成分)
1d * ,V1q * を演算する。このベクトル演算部1から
与えられる電圧指令としての一次電圧のd軸及びq軸成
分V 1d * ,V1q * を、座標変換器2において二次鎖交磁
束ベクトルの位相角指令値θに従って固定座標系の電圧
指令値Vu* ,Vv* ,Vw* に変換する。そして、座
標変換器2から与えられる電圧指令値Vu* ,Vv*
Vw* によってインバータ3が誘導電動機4への印加電
圧を制御し、誘導電動機4の速度制御を行う。なお、*
の記号は指令値であることを示し、以下の表記もこれに
準じて行う。
【0053】上記ベクトル演算部1に与えられるトルク
電流指令値i1q * 及び一次周波数ωは、電流検出器5で
検出される誘導電動機4の相電流iu,iv,iwと、
回転速度指令値ωr * とに応じて求める。なお、回転速
度指令値ωr * が外部から与えられ、励磁電流指令値i
1d * も外部から与えられる。まず、トルク電流指令値i
1q * は次のようにして求める。上記電流検出器5で検出
される誘導電動機4の相電流iu,iv,iwを、座標
変換器6で二次鎖交磁束ベクトルの位相角指令値θに従
って回転座標系に変換し、励磁電流i1dとトルク電流1q
とを求める。このようにして求めたトルク電流i1qと、
誘導電動機4により定まるで比例定数(K)を乗算器7
で乗算し、すべり角周波数の推定値^ωs を求める。こ
のすべり角周波数の推定値^ωS を、減算器8で後述す
る方法で求めるすべり角周波数指令値ωS * と減算し、
その差ΔωS を求める。その差ΔωS を加算器9で回転
速度指令値ωr * に加算して、回転速度の推定値^ωr
を求める。この回転速度の推定値^ωr を減算器10で
回転速度指令値ωr * から減算して、実際の回転速度ω
r (但し、推定値^ωr )と回転速度指令値ωr * の差
Δωr を求める。この差Δωr を零とするトルク電流指
令値i1q * を速度制御器11で求める。速度制御器11
でトルク電流指令値i1q * を求める方法としては、例え
ばPI(比例・積分)制御がある。なお、^の記号は推
定値であることを示し、以下の表記もこれに準じて行
う。
【0054】ところで、すべり角周波数の推定値^ωS
とすべり角周波数指令値ωS * との差ΔωS を回転速度
指令値ωr * とを加算して、回転速度の推定値^ωr
求め、回転速度の推定値^ωr と回転速度指令値ωr *
とを減算した差Δωr は、結果的にはすべり角周波数の
推定値^ωS とすべり角周波数指令値ωS * との差Δω
S と一致する。従って、加算器9及び減算器10を用い
ず、すべり角周波数の推定値^ωS とすべり角周波数指
令値ωS * との差ΔωS を直接に速度制御器11に入力
し、その差ΔωS を零とするトルク電流指令値i1q *
速度制御器11で求めても結果は同じになる。但し、本
実施例では速度制御器11が回転速度指令値ωr * と実
際の回転速度ωr とを零とするように動作する点を明ら
かにするために、上記ブロック線図で示した。
【0055】次に、一次周波数ωは次のようにして求め
る。上述の方法で求めたトルク電流指令値i1q * を、乗
算器12において誘導電動機4で予め定まった比例定数
(K)を乗算し、すべり角周波数指令値ωS * を求め
る。この場合に求められたすべり角周波数指令値ωS *
が、減算器8におけるすべり角周波数の推定値^ωS
の減算に用いられる。そして、上記すべり角周波数指令
値ωS * を回転速度指令値ωr * に加算器13で加算し
て、一次周波数ωを求める。なお、この一次周波数ωを
積分器14で積分することにより、座標変換器2,6で
用いる二次鎖交磁束ベクトルの位相角指令値θを求め
る。
【0056】以下に、本実施例のベクトル制御方法の原
理について説明する。誘導電動機の電圧方程式は、二次
鎖交磁束の角周波数(一次周波数)ωで回転する直交座
標系(d−q座標系)において、次式で与えられる。
【0057】
【数1】
【0058】…(1) ここで、r1 ,r2 :夫々誘導電動機の一次及び二次抵
抗値 L1 ,L2 :夫々漏れインダクタンス分を含んだ一次及
び二次インダクタンス値 M:一次巻線と二次巻線との間の相互インダクタンス値 σ:1−M2 /L1 2 である漏れ係数 ωS :すべり角周波数 p:d/dtである微分演算子 V1d,V1q:夫々一次電圧のd軸及びq軸成分 i1d,i1q:夫々一次電流のd軸及びq軸成分、すなわ
ち励磁電流及トルク電流 φ2d,φ2q:夫々二次鎖交磁束のd軸及びq軸成分 また、二次鎖交磁束は以下のように表される。
【0059】φ2d=Mi1d+L2 2d φ2q=Mi1q+L2 2q …(2) ベクトル制御とは、φ2d=Mi1d(一定)、φ2q=0と
なるように一次電圧あるいは一次電流を制御することで
あり、この条件が成立すれば、すべり角周波数ωS
(3)式で与えられる。
【0060】
【数2】
【0061】しかし、φ2d=Mi1d(一定)、φ2q=0
でない場合には、すべり角周波数ω S は(4)式のよう
になる。
【0062】
【数3】
【0063】言い換えれば、(4)式の誤差成分が零と
なるように、トルク電流i1qと一次周波数ωとを制御す
れば良い。回転速度指令値ωr * と推定回転速度^ωr
との差が零となるように求めたトルク電流指令値i1q *
に、誘導電動機4で決まる定数K=Mr2 /(L
2 φ2d)を乗算すれば、すべり角周波数指令値ωS *
得られる。このすべり角周波数指令値ωS * に回転速度
指令値ωr * を加算すれば、一次周波数ωが得られる。
ここで、すべり角周波数指令値ωS * とすべり角周波数
ωS が等しくなれば、回転速度指令値ωr * と誘導電動
機の回転速度ωr が一致し、速度検出器を用いない速度
制御が実現できる。
【0064】そこで、すべり角周波数指令値ωS * とす
べり角周波数ωS が等しいと仮定し、すべり角周波数の
推定値^ωS を(5)式で与えると、すべり角周波数指
令値ωS * とすべり角周波数の推定値^ωS の差ΔωS
は(4)式における誤差成分を表す。
【0065】
【数4】
【0066】推定回転速度^ωr は回転速度指令値ωr
* にすべり角周波数指令値ωs * と滑り角周波数の推定
値^ωS を減算して得られたΔωs を加算して得られる
ので、回転速度指令値ωr * と回転速度の推定値^ωr
との差は、すべり角周波数指令値ωS * とすべり角周波
数の推定値^ωS との差ΔωS に相当する。従ってトル
ク電流指令値i1q * は上記差ΔωS を零とするように機
能する。
【0067】すなわち、上述のようにすべり角周波数指
令値ωS * とすべり角周波数の実際値が一致していると
仮定すると、すべり角周波数指令値ωS * とすべり角周
波数の推定値^ωS との差ΔωS は、制御磁束軸と実磁
束軸との位相差による誤差成分を表し、この差ΔωS
零となるようにトルク電流指令値i1d * を制御すると、
すべり角周波数指令値ωS * 、及びすべり角周波数の推
定値^ωS は共に実際値と一致する。即ち、誘導電動機
4の回転速度ωr を回転速度指令値ωr * に一致させる
ことができる。
【0068】ここで、ベクトル演算部1は、φ2d=Mi
1d(一定)、φ2q=0となるように、励磁電流指令値i
1d * 、トルク電流指令値i1q * 、及び一次周波数ωから
一次電圧のd軸及びq軸成分V1d * ,V1q * を演算す
る。具体的には、定常状態(微分項が零)において、
(1)式にφ2d=Mi1d(一定)、φ2q=0を代入して
次式で与えられる。
【0069】
【数5】
【0070】…(9) 上記(9)式をブロック線図で示すと、図1に示すよう
になる。ここで、図1ではL1 ・i1dをφとしてある。
本実施例のベクトル制御方法によれば、求められたトル
ク電流i1qに誘導電動機4で予め定まった定数Kを乗じ
てすべり角周波数の推定値^ωS を求め、そのすべり角
周波数の推定値^ωS とすべり角周波数指令値ωS *
の差ΔωS を算出し、さらにその差ΔωS を零とする演
算を行ってトルク電流指令値i1d * を求め、トルク電流
指令値i1d * に誘導電動機4で予め定まった定数Kを乗
じてすべり角周波数指令値ωS * を求め、回転速度指令
値ωr * をすべり角周波数指令値ωS * に加算して一次
周波数ωを求めるので、制御演算が簡単になる。すなわ
ち、ベクトル演算部1に与えられるトルク電流指令値i
1d * 及び一次周波数ωの演算を、電流制御器を用いず
に、速度制御器11、乗算器7,12、減算器8,1
0、加算器9,13で達成でき、制御演算が簡単にな
る。
【0071】ところで、上記ベクトル演算部1には、内
部設定された誘導電動機4のインダクタンスL1 と、実
際の誘導電動機4のインダクタンスとが異なる場合を考
慮し、インダクタンスL1 の補正機能を持たせることが
望ましい。すなわち、ベクトル演算部1において設定さ
れた誘導電動機のインダクタンスL1 と、実際の誘導電
動機のインダクタンスとが異なれば、励磁電流指令値i
1d * と実際の励磁電流i1dとに誤差を生じ、電圧指令値
が変動し、その結果、励磁電流及びトルク電流はその指
令値から変動する。このため、φ2d=Mi1d(一定)、
φ2q=0が成立しなくなり、回転速度の推定値ωr *
も誤差を生じ、誘導電動機4の速度精度が劣化する。
【0072】そこで、励磁電流指令値i1d * と実際の誘
導電動機4の励磁電流i1dとの誤差を無くすように励磁
電流指令値i1d * を補正することにより、誘導電動機の
インダクタンスL1 の設定誤差を補正する。具体的に
は、ベクトル演算部1に励磁電流指令値i1d * と、座標
変換器2で求めた励磁電流i1dとを減算器15で減算し
て差Δi1dを求め、その差Δi1dを無くすように電流制
御器16で一次電圧のd軸成分V1d * を調節する。
【0073】ここで、誘導電動機4は定格が等しけれ
ば、その磁束は電動機の種類に依らずにほぼ等しい。ま
た、磁束はインダクタンスと励磁電流の積で得られるの
で、励磁電流指令値i1d * と励磁電流i1dとの誤差に基
づいて、一次電圧のd軸成分V 1d * を調節して、励磁電
流i1dが励磁電流指令値i1d * に一致するように補正す
れば、インダクタンスの設定誤差を補正できることにな
る。このようにすれば、ベクトル演算部1における誘導
電動機のインダクタンスL1 の設定誤差による影響を無
くし、速度精度の劣化を防止できる。
【0074】(実施例2)本実施例は、請求項3、4の
発明に対応するもので、図2に構成を示す。本実施例
は、基本的には実施例1と同じであるので、実施例1と
共通の構成には同じ番号、記号を付し以下の説明は異な
る点についてのみ行う。なお実施例1と共通の構成の動
作、役割については実施例1の説明を参照する。
【0075】本実施例は、トルク電流とすべり角周波数
とは比例関係にあるので、すべり角周波数の代わりにト
ルク電流を用い、実施例1と同様にして誘導電動機の速
度制御を行うものである。すべり角周波数ωS は、トル
ク電流i1qに誘導電動機の比例定数(K)を乗じて求め
られる。そこで本実施例では、トルク電流指令値i1q *
とトルク電流i1qとの差Δi1qを求め(減算器17でト
ルク電流指令値i1q * とトルク電流i1qとの減算を行
い)、この差Δi1qに比例定数(K)を乗じて(乗算器
18で差Δi 1qにKを乗じて)、すべり角周波数指令値
ωS * と実際のすべり角周波数との差ΔωS (実施例1
におけるすべり角周波数指令値ωS * とすべり角周波数
の推定値^ωS との差ΔωS に相当する)を求めるよう
にしたものである。このようにしても、実施例1の場合
と同様にして速度制御が行える。
【0076】(実施例3)本実施例は、請求項13乃至
15の発明に対応するもので、図3にその実施例構成を
示す。まず、本実施例の達成する課題について説明す
る。汎用のインバータにおいては、駆動する誘導電動機
に応じてその電動機定数の設定を使用者に要求できない
ため、予め平均的な電動機定数を設定してある。ところ
が、ベクトル演算部1は所望の励磁電流及びトルク電流
となるように電動機定数に基づいて電圧指令値を演算す
る。このため、ベクトル演算部1に予め設定されている
電動機定数と駆動される電動機定数が異なれば、電圧指
令が変動し、その結果、励磁電流及びトルク電流はその
指令値から変動する。このため、φ2d=Mi1d(一
定)、φ2q=0が成立しなくなり、回転速度の推定値ω
r * にも誤差を生じ、誘導電動機の速度精度が劣化す
る。
【0077】電動機定数の設定誤差による電圧指令値の
変動は(9)式から次のように求められる。 ΔV1d * =Δr1 1d * −σΔL1 ωi1q * ΔV1q * =ΔL1 ωi1d * −Δr1 1q * …(10) ここで、Δr1 =r1 −r1 * ΔL1 =L1 −L1 * (10)式から明らかなように、その変動分には設定誤
差Δr1 ,ΔL1 の影響が混在している。また、一次周
波数ωが小さいときには、ΔL1 の影響が小さく、Δr
1 による影響が大きくなる。逆に、一次周波数ωが大き
いときには、ΔL1 による影響が大きくなる。さらに、
停止状態(ω=0)においては、インダクタンスL1
よる影響は全く現れないことが分かる。なお、設定値も
* で表示する。
【0078】図4に一次抵抗r1 の設定値と電動機定数
の誤差による励磁電流i1dの変化を示す。図より電動機
定数r1 が設定値r1 * より大きければ、励磁電流i1d
はその指令値i1d * より小さくなる。図5にインダクタ
ンスの設定値L1 * と電動機定数L1 との誤差による励
磁出電流i1dの変化を示す。このインダクタンスも、電
動機定数L1 が設定値L1 * より大きければ、励磁電流
1dはその指令値i1d * より小さくなる。
【0079】そこで、本実施例ではベクトル演算部1に
おける一次抵抗の設定値r1 * とインダクタンスの設定
値L1 * を実際の電動機定数である一次抵抗r1 ,一次
インダクタンスL1 に応じて補正するようにしたもので
ある。本実施例の構成は、基本的には、実施例1と同じ
である。但し、本実施例では後述するように、電動機の
比例定数K、一次抵抗の設定値r1 * の補正を行うの
で、乗算器7、12として補正された比例定数Kを乗算
するものを用いると共に、ベクトル演算部1の一次抵抗
を乗算する乗算器として補正された一次抵抗r1 * を乗
算するものを用いてある。
【0080】本実施例では、ベクトル演算部1の一次抵
抗の設定値r1 * とインダクタンスの設定値L1 を補正
するための構成として次の構成を付加してある。なお、
本実施例においても、インダクタンスの補正を励磁電流
指令値i1d * を補正することにより行うようにしてあ
る。そして、一次抵抗の設定値r1 * 及び励磁電流指令
値i1d * の補正のために、一次抵抗の初期設定値
1 * ’と励磁電流指令値の初期指令値i1d * ’を外部
から与えるようにしてある。
【0081】一次抵抗の設定値r1 * の補正のために、
減算器15で求められた励磁電流指令値i1d * と励磁電
流i1dとの差Δi1dを零とするように一次抵抗の補正値
Δr 1 * を求める同定器20と、その同定器20で求め
た一次抵抗の補正値Δr1 *と一次抵抗の初期設定値r
1 * ’との加算を行う加算器23とを設けてある。ま
た、励磁電流指令値i1d * の補正のために、減算器15
で求められた励磁電流指令値i1d * と励磁電流i1dとの
差Δi1dを零とするように励磁電流指令値の補正値Δi
1d * を求める同定器24と、その同定器24で求めた励
磁電流指令値の補正値Δi1d * を励磁電流指令値の初期
指令値i1d * ’から減算する減算器26とを設けてあ
る。
【0082】なお、一次抵抗の設定値r1 * の補正及び
励磁電流指令値i1d * の補正期間を制御するために、同
定器20と加算器23との間に挿入されたスイッチ21
と、同定器24と減算器26との間に挿入されたスイッ
チ25と、回転速度指令値ω r * に基づいて夫々のスイ
ッチ21,25の開閉を制御するスイッチ制御回路22
とを設けてある。
【0083】さらに、本実施例では励磁電流指令値i1d
* を補正することに伴い補正しなければならない誘導電
動機4の二次抵抗r2 を補正し、さらにその二次抵抗r
2 に応じて比例定数Kを補正するために、誘導電動機4
の二次抵抗の初期設定値r2 * ’を外部から与え、同定
器24で求めた励磁電流指令値の補正値Δi1d * から二
次抵抗の補正値Δr2 * を求める同定器28と、二次抵
抗の初期設定値r2 *’に励磁電流指令値の補正値Δi
1d * を加算して二次抵抗の設定値r2 * を求める加算器
29と、加算器29で求めた二次抵抗の設定値r2 *
1/φを乗算して比例定数Kを求める乗算器30とを設
けてある。
【0084】以下、上記付加された構成の動作を説明す
る。回転速度指令値ωr * が零で励磁電流のみを通電す
る期間、つまりは誘導電動機を停止状態(ω=0)とし
た図6に示す期間T1 においては、インダクタンスL1
の影響が全く現れない。そこで、この期間T1 において
は、スイッチ制御回路22が、スイッチ21を閉じると
共に、スイッチ25を開いて、一次抵抗の設定値r1 *
の補正を行う。この一次抵抗の設定値r1 * の補正は、
同定器20によって、減算器15で求めた励磁電流指令
値i1d * と励磁電流i1dとの差Δi1dを零とする一次抵
抗の補正値Δr1 * を求め、その補正値Δr1 * を加算
器23で一次抵抗の初期設定値r 1 * ’に加算し、一次
抵抗の設定値r1 * を求めることにより行う。上記同定
器20としては、例えば、比例・積分器で構成すること
ができる。
【0085】次に、回転速度指令値ωr * を変化させる
図6に示す期間T2 における励磁電流の変動はインダク
タンスの設定誤差のみによると言えるので、この期間T
2 においてインダクタンスの設定誤差による補正を行
う。但し、上述したように電動機の磁束φ(=L1 ・i
1d)は電動機定格が同じであれば、電動機の種類に依ら
ずにほぼ等しいので、インダクタンスL1 を補正するこ
とに代えて、励磁電流i 1d * を補正するようにしてあ
る。
【0086】この期間T2 では、スイッチ25を閉じる
と共に、スイッチ21を開いて、励磁電流指令値i1d *
の補正を行う。この励磁電流指令値i1d * の補正は、同
定器24よって、減算器15で求めた励磁電流指令値i
1d * と励磁電流i1dとの差Δi1dを零とする励磁電流指
令値の補正値Δi1d * を求め、その補正値Δi1d * を減
算器26で励磁電流の初期指令値i1d * ’から減算し
て、励磁電流指令値i1d * を求める。
【0087】このようにすれば、ベクトル演算部1の一
次抵抗の設定値r1 * 及びインダクタンスの設定値L1
* が、駆動される誘導電動機の一次抵抗r1 及びインダ
クタンスL1 と異なる場合にも、一次抵抗の設定値r1
* 及びインダクタンスの設定値L1 * を誘導電動機の一
次抵抗r1 及びインダクタンスL1 と一致させるように
補正することができ、速度精度の劣化を防止することが
できる。
【0088】ところで、上記一次抵抗の設定値r1 *
誘導電動機4の一次抵抗r1 との誤差を生じる要因とし
て、誘導電動機4の温度変化がある。そこで、本実施例
では、この誘導電動機4の温度変化に伴って一次抵抗r
1 が変化しても、それに伴って一次抵抗の設定値r1 *
を補正できるようにしてある。ここで、上記補正後の例
えば図6の期間T3 における励磁電流の変動は、一次抵
抗r1 の温度による変動のみと言える。そこで、この期
間T3 には、期間T1と同様に、スイッチ制御回路22
が、スイッチ21を閉じると共に、スイッチ25を開い
て、一次抵抗r1 の補正を行う。このようにすれば、誘
導電動機4の温度による一次抵抗r1 の変化に対して
も、速度精度が劣化しないようにできる。
【0089】なお、上記各期間T1 〜T3 の長さ(期
間)は誘導電動機4の定格、駆動条件などにより予め設
定しておいても良いし、運転中に変更してもよい。とこ
ろで、誘導電動機のインダクタンスと二次抵抗r2 は相
関関係がある。このため、上述のように励磁電流指令値
1d * の補正によるインダクタンスの設定値の補正を行
うと、それに伴って二次抵抗r2 も変化する。そこで、
本実施例では二次抵抗の設定値r2 * も補正し、さらに
それに伴い二次抵抗の設定値r2 *の補正に応じて誘導
電動機4の比例定数Kを補正するようにしてある。
【0090】本実施例では、同定器28でインダクタン
スの設定誤差による励磁電流指令値の補正量Δi1d *
ら二次抵抗の補正値Δr2 * を求める。その演算は次式
を用いればよい。 Δr2 * =αΔi1d * …(11) α:相関係数 そして、同定器28でこの求めた二次抵抗の補正値Δr
2 * を加算器29において二次抵抗の初期設定値
2 * ’と加算し、二次抵抗の設定値r2 * を求める。
ここで、トルク電流i1qをすべり角周波数ωS に変換す
る比例定数Kは、K=r2 /φと近似できるので、乗算
器30で1/φを乗算して比例定数Kを求める。この比
例定数Kを乗算器7,12に与えることにより、インダ
クタンスの設定誤差に応じて補正した比例定数Kにより
すべり角周波数指令値ωS * 及びすべり角周波数の推定
値^ωS が求められる。このようにすれば、さらに速度
精度の劣化を少なくできる。
【0091】尚本実施例における一次周波数ωを求める
構成は実施例1と基本的に同じ方法により求めるられる
が、乗算器7,12の比例定数Kが上記のように乗算器
30で求められる点で相違する。ところで、上記実施例
1乃至3では一次周波数ωを回転速度推定値^ωr とす
べり角周波数指令値ωs * とを加算して求めているが、
回転速度指令値ωr * が急激に変化したときの各値は図
7に示すようになる。尚ωr は実際の回転速度を示す。
この図7から分かるように回転速度指令値ωr * が急激
に変化すると一次周波数ωも急激に変化し、誘導電動機
4に過大な電流が流れて回路破壊や、保護回路の動作に
より誘導電動機4の回転停止が起きることがある。
【0092】この点に鑑みて為されたのが以下に説明す
る実施例4、5である。 (実施例4)本実施例は、請求項5、6の発明に対応す
るもので、図8はその構成を示す。本実施例では実施例
3と同様にベクトル演算部1に電流制御器16を設けて
一次電圧のd軸成分V1d * を調整し、また上記(9)式
のL1 ・i1d * をφとしている。そして回転速度指令値
ωr * とすべり角周波数指令値ωs * とを加算器13で
加算する代わりに、回転速度推定値^ωr とすべり角周
波数指令値ωs * とを加算器13で加算することにより
一次周波数ωを求めるようにした点に特徴がある。
【0093】而して本実施例において回転速度指令値ω
r * を急激に増加させて各値のシュミュレーション結果
を取ると図9に示すようになった。ここで起動時の過渡
状態においては、すべり角周波数指令値ωs * とすべり
角周波数の推定値^ωs がずれるために回転速度推定値
^ωr は実際の回転速度ωr と一致しないが、回転速度
指令値ωr * に比べて緩やかに増加し、一次電流の最大
値は小さくなっていることがわかる。
【0094】つまり回転速度推定値^ωr の変化率は回
転速度指令値ωr * の変化率に比べ小さく、そのためす
べり角周波数指令値ωs * と回転速度推定値^ωr との
加算値である一次周波数ωの変化率も小さくなり、すべ
り角周波数過大による渦電流を抑制することができるの
である。 (実施例5)本実施例は、請求項7、8の発明に対応す
るもので、図10はその構成を示す。本実施例は基本的
には実施例4と同じであるが、本実施例ではすべり角周
波数指令値ωs * とすべり角周波数の推定値^ωs との
偏差Δωs を減算器8で求めた後、この偏差偏差Δωs
と予め求めてある比例定数Kとの乗算を乗算器31で行
って一次周波数補正値を求め、この一次周波数補正値と
回転速度推定値^ωrとすべり角周波数指令値ωs *
を加算器13’で加算して、一次周波数ωを求めるよう
にした点に特徴がある。
【0095】而して本実施例において回転速度指令値ω
r * を急激に増加させて各値のシュミュレーション結果
を取ると図11に示すようになった。ここで起動時の過
渡状態においては、トルク電流i1qが急激に増加するた
め、すべり角周波数の推定値^ωs がすべり角周波数指
令値ωs * より大きくなり偏差Δωs は負の値となる。
この負の偏差Δωs に適当な比例定数(ゲイン)Kを乗
算して一次周波数指令値に加えることで一次周波数ωの
変化率が小さくなり一次電流の最大値は小さくなる。
【0096】つまり一次周波数ωの急変により一次電流
のすべり角周波数指令値ωs * とすべり角周波数の推定
値^ωs との偏差Δωs が増加し、この偏差Δωs に応
じて一次周波数ωの変化を抑えるように機能するのです
べり角周波数過大による渦電流を抑制できる。更に偏差
Δωs による一次周波数補正の度合いを調節することで
一次電流の波形を細かく調節できる。
【0097】(実施例6)本実施例は次の点に鑑みて為
されたものである。つまり過渡状態においては、微分項
が現れ、すべり角周波数ωs は(12)式に示すように
なる。
【0098】
【数6】
【0099】…(12) これは、(1)式の状態方程式を変形した式(13)式
に(9)を代入し、すべり角周波数ωs について解くこ
とで得られる。
【0100】
【数7】
【0101】…(13) l1 ,l2 ;一次及び二次漏れインダクタンス r2 ’=r2 (M/L2 22 ’=l2 M/L2 回転速度指令値ωr をステップ状に変化させたときのす
べり角周波数ωs の設定値、実際値の関係を図12に示
す。(12)式よりトルク電流i1qの微分値の極性によ
りすべり角周波数ωsの実際値と設定値の大小関係が変
化する。
【0102】このような点に対応して本実施例では図1
3に示すように上記実施例1乃至5において用いていた
速度制御器11を用いず、遅延回路32を用いた点に特
徴がある。つまり遅延回路32は、トルク電流i1qを遅
延させて遅延トルク電流i1q’を出力させるためのもの
で、減算器32aと、制御器32bとで構成され、減算
器32aはトルク電流i1qから遅延トルク電流i1q’を
減算し、その減算値を制御器32bに出力し、制御器3
2bはその差が零となるように遅延トルク電流i1qを出
力するもので、例えば比例・積分器により構成される。
【0103】制御器32bはその比例及び積分ゲインの
調節によって図14に示すように遅延特性を任意に設計
することができる。回転速度指令値ωr をステップ状に
変化させた時のトルク電流、一次周波数ωの関係を図1
5に示す。この図から分かるように一次周波数ωの増加
率が抑制されすべり過大を防止されている。イは遅延さ
れない一次周波数ω、ロは遅延された一次周波数ωを示
す。
【0104】ここで、ベクトル演算部1はφ2d=Mi1d
(一定)、φ2d=0となるように励磁電流指令値
1d * 、検出したトルク電流i1q及び一次周波数ωより
一次電圧のd軸及びq軸成分V1d * ,V1q * を演算する
もので、具体的には上記(9)式で与えられる。また本
実施例では、励磁電流i1dを励磁電流指令値i1d * に一
致させるため励磁電流i1d * の差に基づいて一次電圧の
d軸成分V1d * を調節する電流制御器16を他の実施例
と同様に付加し、また上記(9)式のL1 ・i1d * をφ
としている。
【0105】(実施例7)本実施例は、請求項16、請
求項17の発明に対応するもので、図16は本実施例の
構成を示す。本実施例の構成は一次周波数ωs を求める
構成は図1の実施例1と同じ構成を持つものであるが、
ベクトル演算部1の構成が相違している。つまりベクト
ル演算部1は、ベクトル演算部1aと1bとに別れ、一
方のベクトル演算部1aは励磁電流指令値i1d * と一次
抵抗r1 の設定値とを乗算したものから、漏れ係数σ、
一次インダクタンスL1 、一次周波数ω及びトルク電流
指令値i1q * を乗算したものを、減算することによって
励磁分電圧V1d * を求める。また他方のベクトル演算部
1bは、まず一次インダクタンスL1 と励磁電流指令値
1d * とを乗算して励磁指令値φを求め、次いで検出さ
れたトルク電流i1qと一次抵抗r1 の設定値を乗算した
ものと、磁束指令値φと一次周波数ωを乗算器40で乗
算したものを、加算器41で加算することによりトルク
分電圧V1q *を求める。座標変換器2ではインバータ3
の3相の出力電圧を求めるために(14)式のような演
算を行い、一次電圧V1 を求める。この一次電圧V
1 と、一次周波数ωから演算を行い、3相の出力電圧を
求める。
【0106】
【数8】
【0107】これにより、負荷トルクが加わったときの
速度応答特性の改善ができることになる。 (実施例8)上記実施例7のトルク電流指令値i1q *
代わりに、本実施例は図17に示すように図13で用い
た遅延回路32と同じ遅延回路を用いてトルク電流の遅
延値i1q’を使用するようにしたものである。遅延回路
32の動作、及び構成は図13の遅延回路32と同じあ
り、乗算器12はこの遅延値i1q’と比例定数Kとを乗
算してすべり角周波数指令値ωs * を求める。ベクトル
演算部1aでは励磁電流指令値i1d * と一次抵抗r1
設定値とを乗算したものから、漏れ係数σ、一次インダ
クタンスL1 、一次周波数ω及びトルク電流の遅延値i
1q ’を乗算したものを、減算することによって励磁分
電圧V1d * を求める。
【0108】尚その他の構成は実施例1、実施例7の構
成と同じであるためその構成及び動作についての説明は
省略する。 (実施例9)本実施例は、請求項18乃至20の発明に
対応するもので、図18は本実施例の構成を示す。本実
施例の構成は実施例7と同様に二つのベクトル演算部1
a,1bを備えているが、ベクトル演算部1bの構成が
実施例7とは相違する。
【0109】つまりベクトル演算部1bは、一次周波数
ωが或る周波数よりも大きいかどうかを判断する判断器
42と、判断器42から送られてきた信号から、トルク
分電圧V1q * の演算に使用するトルク電流をトルク電流
指令値i1q * か検出したトルク電流i1qかをスイッチS
Wa,SWbによって切り換える切換装置43と、切換
装置43によって切り換えられたトルク電流(トルク電
流指令値i1q * か検出したトルク電流i1qのどちらか)
と一次抵抗r1 の設定値を乗算する乗算器44と、乗算
器44の出力と磁束指令値φと一次周波数ωを乗算する
乗算器40の出力を加算する加算器41とで構成され
る。
【0110】ここで、励磁分電圧V1d * とトルク分電圧
1q * の演算の方法を説明する。まず励磁分電圧V1d *
の演算は、励磁電流指令値i1d * と一次抵抗r1 の設定
値とを乗算器40で乗算したものから、漏れ係数σ、一
次インダクタンスL1 、一次周波数ω及びトルク電流指
令値i1q * を乗算したものを、減算することによって行
われる。またトルク分電圧V1q * の演算は、ベクトル演
算部1bで行われ、一次周波数ωが或る周波数よりも大
きいがどうかを判断器42で判断し、切換装置43にお
いて、小さいときはスイッチSWaを、大きいときはス
イッチSWbを閉じる。このことによって、トルク分電
圧V1q * の演算に使用するトルク電流をトルク電流指令
値i1q * か検出したトルク電流i1qかに決定する。この
決定されたトルク電流を乗算器44に送り、一次抵抗r
1 の設定値と乗算し、その出力と乗算器40で求めた磁
束指令値φと一次周波数ωを乗算したものを加算器41
で加算することで、トルク分電圧V1q * を求める。この
ことにより、誘導電動機4の回転速度が速くなったとき
のトルク電流の振動を抑えることができるようになり、
設定速度に関係のない安定した速度応答性の良い制御が
できる。
【0111】(実施例10)上記実施例9のトルク電流
指令値i1q * の代わりに、本実施例は図19に示すよう
に図13で用いた遅延回路32と同じ遅延回路を用いて
トルク電流の遅延値i1q’を使用するようにしたもので
ある。遅延回路32の動作、及び構成は図13の遅延回
路32と同じあり、乗算器12はこの遅延値i1q’と比
例定数Kとを乗算してすべり角周波数指令値ωs * を求
める。ベクトル演算部1aでは励磁電流指令値i1d *
一次抵抗r1 の設定値とを乗算したものから、漏れ係数
σ、一次インダクタンスL1 、一次周波数ω及びトルク
電流の遅延値i1q ’を乗算したものを、減算することに
よって励磁分電圧V1d * を求める。
【0112】またベクトル演算部1bでは一次周波数ω
が或る周波数よりも大きいがどうかを判断器42で判断
し、切換装置43において、小さいときはスイッチSW
aを、大きいときはスイッチSWbを閉じる。このこと
によって、トルク分電圧V1q * の演算に使用するトルク
電流をトルク電流の遅延値i1q’か検出したトルク電流
1qかに決定する。
【0113】尚その他の構成は実施例9の構成と同じで
あるためその構成及び動作についての説明は省略する。 (実施例11)本実施例は請求項9に対応する発明であ
って、請求項21乃至請求項23の発明に対応するもの
で、基本的な構成は実施例7、8と同じであるが、図2
0に示すようにベクトル演算部1bには一次電圧V1
ある電圧よりも大きいがどうかを判断する判断器45を
設け、切換装置43はこの判断器45から送られてきた
信号からトルク分電圧V1q * の演算に使用するトルク電
流をトルク電流指令値i 1q * か検出したトルク電流i1q
かをスイッチSWa,SWbによって切り換えるように
なっている点に特徴がある。
【0114】切換装置43によって切り換えられたトル
ク電流(トルク電流指令値i1q * か検出したトルク電流
1qのどちらか)は一次抵抗r1 の設定値と乗算器44
で乗算され、乗算器44の出力は磁束指令値φと一次周
波数ωを乗算する乗算器40の出力に加算器41で加算
される。ここで、励磁分電圧V1d * とトルク分電圧V1q
* の演算の方法を説明する。まず励磁分電圧V1d * の演
算は、励磁電流指令値i1d * と一次抵抗r1 の設定値と
を40で乗算したものから、漏れ係数σ、一次インダク
タンスL1 、一次周波数ω及びトルク電流指令値i1q *
をで乗算したものを、減算することによって行われる。
またトルク分電圧V1q * の演算は、ベクトル演算部1b
で行われ、一次電圧V1 がある電圧よりも大きいかどう
か判断器45で判断し、切換装置43において、小さい
ときはスイッチSWaを、大きいときはスイッチSWb
を閉じる。このことによって、トルク分電圧V1q * の演
算に使用するトルク電流をトルク電流指令値i1q * か検
出したトルク電流i1qかに決定する。この決定されたト
ルク電流を乗算器44に送り、一次抵抗r1 の設定値と
乗算し、その出力と乗算器40で求めた磁束指令値φと
一次周波数ωを乗算したものを加算器41で加算するこ
とで、トルク分電圧V1q * を求める。このことにより、
誘導電動機4の回転速度が速くなったときのトルク電流
の振動を抑えることができるようになり、設定速度に関
係のない安定した速度応答性の良い制御ができる。
【0115】(実施例12)上記実施例9のトルク電流
指令値i1q * の代わりに、本実施例は図21に示すよう
に図13で用いた遅延回路32と同じ遅延回路を用いて
トルク電流の遅延値i1q’を使用するようにしたもので
ある。遅延回路32の動作、及び構成は図13の遅延回
路32と同じあり、乗算器12はこの遅延値i1q’と比
例定数Kとを乗算してすべり角周波数指令値ωs * を求
める。ベクトル演算部1aでは励磁電流指令値i1d *
一次抵抗r1 の設定値とを乗算したものから、漏れ係数
σ、一次インダクタンスL1 、一次周波数ω及びトルク
電流の遅延値i1q ’を乗算したものを、減算することに
よって励磁分電圧V1d * を求める。
【0116】またベクトル演算部1bでは一次電圧V1
がある電圧よりも大きいかどうか判断器45で判断し、
切換装置43において、小さいときはスイッチSWa
を、大きいときはスイッチSWbを閉じる。このことに
よって、トルク分電圧V1q * の演算に使用するトルク電
流をトルク電流指令値i1q * か検出したトルク電流i1q
かに決定する。
【0117】尚その他の構成は実施例11の構成と同じ
であるためその構成及び動作についての説明は省略す
る。 (実施例13)誘導電動機4は回転速度が大きくなった
り、負荷が加わってくると、トルク分電圧V1q * が大き
くなり、実施例7の説明で示した(4)式より求められ
る一次電圧V1 及びインバータ3の出力電圧が飽和して
しまうという問題がある。
【0118】この点に鑑みて為されたものが本実施例で
あって、請求項24、請求項25及び請求項26、請求
項28の発明に対応する。図22は本実施例を示してお
り、本実施例は一次周波数ωを求める構成及びベクトル
演算部1の構成は基本的には実施例3に対応している
が、次のような特徴がある。
【0119】つまり座標変換器2で求めた一次電圧V1
が飽和しているかどうかを検出器50で検出し、一次電
圧V1 が飽和していると、ベクトル演算部1の乗算器4
0に送って磁束指令値φを小さくし、トルク分電圧V1q
* を小さくする。換言すれば一次電圧V1 がインバータ
3の直流電圧すなわち図23に示すインバータ3の基本
的回路構成における直流電源電圧Eを越えないように磁
束指令値φを小さくし、トルク分電圧V1q * を小さくす
るのである。これにより一次電圧V1 及びインバータ3
の3相の出力電圧の飽和を防止する。そのため誘導電動
機4の回転速度だけでなく、負荷によるトルク分電圧V
1q * の変動及び励磁分電圧V1d * の変動による一次電圧
1 及び3相の出力電圧の飽和を確実に検出することが
でき、結果それらの飽和を防止できることになる。
【0120】また一次電圧V1 及び3相の出力電圧の飽
和を防いでも、速度精度においては、速度推定ゲイン
(Km)がずれることにより悪くなる。この特性を改善
するために、検出器50で一次電圧V1 が飽和したかを
検出し、飽和の場合磁束指令値φを変化させたときに乗
算器7、12に変化した磁束指令値φを送り、誘導電動
機4で決まる定数Km=Mr2 /(L2 φ2d)を変化さ
せれば良い。その方法は、φ2d=Mi1d * よりKm=r
2 /(L2 1d * )となる。また一次インダクタスL1
と二次インダクタンスL2 とは略等しいから、Km=r
2 /(L1 1d *)となる。ここで、L1 1d * は一次
インダクタンスL1 と励磁電流指令値i1d * を乗算した
もの、つまり、磁束指令値φそのものである。従ってK
m=r2 /φとなり、そのため磁束指令値φが変化した
ときに、Km=r2 /φの式に基づいて、誘導電動機4
で決まる定数Km(速度推定ゲイン)を変化させること
になる。これにより速度推定ゲインの実際とのずれを改
善でき、最終的に一次周波数ωを最適な形で求めること
ができるため、設定速度と実際の回転速度とが一致し
れ、速度精度の良いベクトル制御が行える。
【0121】(実施例14)上記実施例13のトルク電
流指令値i1q * の代わりに、本実施例は図24に示すよ
うに図13で用いた遅延回路32と同じ遅延回路を用い
てトルク電流の遅延値i1q’を使用するようにしたもの
である。遅延回路32の動作、及び構成は図13の遅延
回路32と同じあり、乗算器12はこの遅延値i1q’と
比例定数Kmとを乗算してすべり角周波数指令値ωs *
を求める。ベクトル演算部1aでは励磁電流指令値i1d
* と一次抵抗r1 の設定値とを乗算したものから、漏れ
係数σ、一次インダクタンスL1 、一次周波数ω及びト
ルク電流の遅延値i1q ’を乗算したものを、減算するこ
とによって励磁分電圧V1d * を求める。
【0122】尚その他の構成は実施例13の構成と同じ
であるためその構成及び動作についての説明は省略す
る。 (実施例15)本実施例は、実施例10と同様に一次電
圧V1 及びインバータ3の出力電圧の飽和に対応させた
もので、請求項27の発明にかかる実施例である。図2
5に示す本実施例の構成は基本的には実施例10と同じ
あり、検出器50で一次電圧V1 が飽和しているかどう
かを検出し、それにより、乗算器40に送って磁束指令
値φを変化させるが、その変化させた磁束指令値φを積
分器51に送り、積分器51により磁束指令値φを緩や
かに変化する磁束指令値φ’に変える。この磁束指令値
φ’を乗算器7,12に送り、実施例10と同様に、誘
導電動機4で決まる定数Km=r2 /φ’を変化させ
る。従って本実施例では、誘導電動機4で決まる定数K
mを緩やかに変化させることができるので、回転速度の
振動を抑えて速度精度の特性が改善できる。
【0123】(実施例16)上記実施例13のトルク電
流指令値i1q * の代わりに、本実施例は図26に示すよ
うに図13で用いた遅延回路32と同じ遅延回路を用い
てトルク電流の遅延値i1q’を使用するようにしたもの
である。遅延回路32の動作、及び構成は図13の遅延
回路32と同じあり、乗算器12はこの遅延値i1q’を
乗算器12の送るようになっている。またベクトル演算
部1aでは励磁電流指令値i1d * と一次抵抗r1 の設定
値とを乗算したものから、漏れ係数σ、一次インダクタ
ンスL 1 、一次周波数ω及びトルク電流の遅延値i1q
を乗算したものを、減算することによって励磁分電圧V
1d * を求める。
【0124】尚その他の構成は実施例15の構成と同じ
であるためその構成及び動作についての説明は省略す
る。
【0125】
【発明の効果】請求項1、請求項2の発明は、トルク電
流に上記誘導電動機で予め定まった定数を乗じてすべり
角周波数を推定し、すべり角周波数指令値から上記すべ
り角周波数の推定値を減算し、この減算値を与えられる
速度指令値に加算して上記誘導電動機の回転速度の推定
値を求め、この速度推定値と上記速度指令値との差に基
づいてトルク電流指令値を求め、このトルク電流指令値
に上記誘導電動機の定数から求められた定数を乗算して
上記すべり角周波数指令値を求め、このすべり角周波数
指令値と上記速度指令値とを加算して一次周波数を求め
るので、速度検出器や電圧検出器などを用いずに、高速
且つ高精度で誘導電動機の回転速度を制御でき、速度制
御器に対してマイナーループに当たり高速処置が要求さ
れる電流制御器を用いずに構成することができるという
効果がある。また、一次電流から検出されたトルク電流
に誘導電動機で予め定まった定数を乗じてすべり角周波
数を推定し、すべり角周波数指令から上記すべり角周波
数の推定値を減算し、この減算値を与えられる速度指令
値から減算して上記誘導電動機の回転速度の推定値を求
めているので、乗算及び減算処理のみで速度推定値が求
まり、制御演算が簡単になるという効果がある。
【0126】請求項3、請求項4の発明は、請求項1の
発明におけるトルク電流に誘導電動機で予め定まった定
数を乗じてすべり角周波数を推定し、このすべり角周波
数の推定値とすべり角周波数指令との差を算出する演算
に代えて、トルク電流をトルク電流指令から減算し、そ
の差に誘導電動機で予め定まった定数を乗じて行うもの
であるという効果がある。つまりは、トルク電流とすべ
り角周波数とは比例関係にあるので、すべり角周波数の
代わりにトルク電流を用いても、請求項1の発明と同様
にして誘導電動機の速度制御が行える。
【0127】請求項5、請求項6の発明は、トルク電流
に上記誘導電動機で予め定まった定数を乗じてすべり角
周波数を推定し、すべり角周波数指令値から上記すべり
角周波数の推定値を減算し、この減算値を与えられる速
度指令値に加算して上記誘導電動機の回転速度の推定値
を求め、この速度推定値と上記速度指令値との差に基づ
いてトルク電流指令値を求め、このトルク電流指令値に
上記誘導電動機の定数から求められた定数を乗算して上
記すべり角周波数指令値を求め、このすべり角周波数指
令値と上記速度推定値とを加算して一次周波数を求める
ので、回転速度推定値の変化率が回転速度指令値の変化
率に比べて小さいので、すべり角周波数指令値と、速度
推定値との加算値である一次周波数の変化率も小さくな
り、すべり角周波数過大による過電流を抑制できるとい
う効果がある。
【0128】請求項7,8の発明は、トルク電流に上記
誘導電動機で予め定まった定数を乗じてすべり角周波数
を推定し、すべり角周波数指令値から上記すべり角周波
数の推定値を減算し、この減算値を与えられる速度指令
値に加算して上記誘導電動機の回転速度の推定値を求
め、この速度推定値と上記速度指令値との差に基づいて
トルク電流指令値を求め、このトルク電流指令値に上記
誘導電動機の定数から求められた定数を乗算して上記す
べり角周波数指令値を求め、上記すべり角周波数指令値
と上記すべり角周波数推定値の偏差値に上記誘導電動機
の定数から求められた定数を乗算した値を、上記第2の
加算手段で求めた値に加算して一次周波数を求めるの
で、一次周波数の急変により一次電流のすべり角周波数
の指令値と検出値が増加し、この偏差に応じて一次周波
数の変化を抑えるように機能することになり、その結果
すべり角周波数過大による過電流を抑制でき、更に偏差
による一次周波数補正の度合いを調節することで一次電
流の波形を細かく調節することも可能となるという効果
がある。
【0129】請求項9、請求項11の発明は、トルク電
流を遅延させた値に上記誘導電動機で予め定まった定数
を乗じてこの乗算値と与えられる速度指令値とを加算し
て一次周波数を求めるので、電流制御器を用いずに構成
することができ、しかも制御演算が簡単なベクトル制御
方法及び装置を得ることができ、また一次周波数の増加
率を抑制できて、すべり過大を防止することができると
いう効果がある。
【0130】請求項10の発明は、請求項9の発明にお
いて、トルク電流値とトルク電流の遅延値との差に基づ
いてトルク電流の遅延値を変化させるので、トルク電流
の遅延特性を細かく設計することが可能となり、最適な
速度制御特性を持つベクトル制御方法及び装置を得るこ
とができるという効果がある。請求項12の発明は、
求項1乃至9の何れかの発明において、誘導電動機の一
次電流から検出される励磁電流と励磁電流指令値との差
を無くすように励磁電流指令値を補正するので、誘導電
動機のインダクタンスの設定誤差を補正し、ベクトル演
算における誘導電動機のインダクタンスの設定誤差によ
る影響を無くし、速度精度の劣化を防止することがで
き、しかも誘導電動機の定格が等しければ、その磁束が
電動機の種類に依らずにほぼ等しく、また磁束がインダ
クタンスと励磁電流の積で得られるので、励磁電流指令
値と励磁電流値の誤差に基づいて、励磁電流を補正する
ことで、インダクタンスの設定誤差を補正することがで
きるという効果がある。
【0131】請求項13の発明は、誘導電動機の一次抵
抗の初期設定値及び励磁電流指令値の初期指令値を外部
から与え、誘導電動機を停止して励磁電流のみ通電する
状態において、誘導電動機の一次電流から検出される励
磁電流と励磁電流指令との差を零とする誘導電動機の一
次抵抗の補正値を求め、この補正値を一次抵抗の初期設
定値に加算して一次抵抗の設定値を求め、誘導電動機を
回転させた状態において、誘導電動機の一次電流から検
出される励磁電流と励磁電流指令との差を零とする励磁
電流指令値の補正値を求め、その補正値を励磁電流指令
値の初期指令値から減算して、励磁電流指令値を求める
ので、ベクトル演算を行うために設定された一次抵抗及
びインダクタンスが、駆動される誘導電動機の一次抵抗
及びインダクタンスと異なる場合に、ベクトル演算のた
めに設定された一次抵抗及びインダクタンスの補正を行
うことができ、速度精度の劣化を防止することができる
という効果がある。
【0132】請求項14の発明は、誘導電動機の一次抵
抗の初期設定値及び励磁電流指令値の初期指令値を外部
から与え、誘導電動機を停止して励磁電流のみ通電する
状態において、誘導電動機の一次電流から検出される励
磁電流と励磁電流指令との差を零とする誘導電動機の一
次抵抗の補正値を求め、この補正値を一次抵抗の初期設
定値に加算して一次抵抗の設定値を求め、誘導電動機を
回転させた状態において、誘導電動機の一次電流から検
出される励磁電流と励磁電流指令との差を零とする励磁
電流指令値の補正値を求め、その補正値を励磁電流指令
値の初期指令値から減算して、励磁電流指令値を求め、
励磁電流指令値の補正後に上記一次抵抗の設定値の補正
を行うので、ベクトル演算を行うために設定された一次
抵抗及びインダクタンスが、駆動される誘導電動機の一
次抵抗及びインダクタンスと異なる場合に、ベクトル演
算のために設定された一次抵抗及びインダクタンスの補
正を行う機能に加えて、誘導電動機の温度による一次抵
抗の変化に応じても、一次抵抗の設定値を補正し、速度
精度の劣化を防止することができるという効果がある。
【0133】請求項15の発明は、請求項12乃至請求
項14の発明において、誘導電動機の二次抵抗の初期設
定値を外部から与え、誘導電動機を回転させた状態にお
いて、誘導電動機の一次電流から検出される励磁電流と
励磁電流指令との差を零とする励磁電流指令値の補正値
を求め、その補正値から誘導電動機の二次抵抗の補正値
を求め、この補正値を二次抵抗の初期設定値に加算して
二次抵抗の設定値を求めるので、励磁電流指令値の変化
に伴い変化する二次抵抗の設定値を補正し、これに応じ
て例えばすべり角周波数の推定を行うために用いられる
誘導電動機の比例定数の補正を行うなどにより、さらに
速度精度の劣化を少なくできるという効果がある。
【0134】請求項16の発明は、一次抵抗の設定値と
励磁電流指令値とを乗算して求められた乗算値と、トル
ク電流指令値と等価漏れインダクタンス値の設定値と上
記一次周波数とを乗算して求められた値とから励磁分電
圧を求め、また請求項17の発明は、次抵抗の設定値
と励磁電流指令値とを乗算して求められた乗算値と、ト
ルク電流と等価漏れインダクタンス値の設定値と上記一
次周波数とを乗算して求められた値とから励磁分電圧を
求め、上記一次抵抗の設定値とトルク電流とを乗算して
求められた乗算値と、一次インダクタンスの設定値と励
磁電流指令値とを乗算して得られた磁束指令値と上記一
次周波数とを乗算して求められた乗算値とからトルク分
電圧を求め、励磁分電圧の演算に使用するトルク電流を
トルク電流指令値とし、トルク分電圧の演算に使用する
トルク電流をトルク電流検出値若しくはその遅延値とす
るので、負荷トルクが加えられたときの速度応答性を改
善することができるという効果がある。
【0135】請求項18、請求項20の発明は、一次抵
抗の設定値と励磁電流指令値とを乗算して求められた乗
算値と、トルク電流指令値と等価漏れインダクタンス値
の設定値と上記一次周波数とを乗算して求められた値と
から励磁分電圧を求め、上記一次抵抗の設定値とトルク
電流とを乗算して求められた乗算値と、一次インダクタ
ンスの設定値と励磁電流指令値とを乗算して得られた磁
束指令値と上記一次周波数とを乗算して求められた乗算
値とからトルク分電圧を求め、上記一次電流から検出さ
れたトルク電流と上記一次周波数に応じて、トルク分電
圧の演算に使用するトルク電流をトルク電流指令値とト
ルク電流検出値若しくはその遅延値とに切り換えるの
で、設定周波数に関係なく回転速度が安定し、しかも速
度応答性を改善することができる。
【0136】請求項19の発明は、請求項18の発明に
おいて、一次周波数が低周波のときは、トルク分電圧に
使用するトルク電流をトルク電流検出値若しくはその遅
延値とし、高周波のときは、トルク電流指令値とするの
で、誘導電動機の回転速度が速くなったときのトルク電
流の振動を抑えることができるという効果がある。請求
項21、請求項23の発明は、一次抵抗の設定値と励磁
電流指令値とを乗算して求められた乗算値と、トルク電
流指令値と等価漏れインダクタンス値の設定値と上記一
次周波数とを乗算して求められた値とから励磁分電圧を
求め、上記一次抵抗の設定値とトルク電流とを乗算して
求められた乗算値と、一次インダクタンスの設定値と励
磁電流指令値とを乗算して得られた磁束指令値と上記一
次周波数とを乗算して求められた乗算値とからトルク分
電圧を求め、上記励磁分電圧とトルク分電圧から求めた
一次電圧に応じて、トルク分電圧の演算に使用するトル
ク電流をトルク電流指令値と、トルク電流検出値若しく
はその遅延値とで切り換えるので、請求項18、請求項
20の発明と同様に、設定周波数に関係なく回転速度が
安定し、しかも速度応答性を改善することができるとい
う効果がある。
【0137】請求項22の発明は請求項21の発明にお
いて、上記励磁分電圧とトルク分電圧から求めた一次電
圧が、所定値未満のときは、トルク分電圧の演算に使用
するトルク電流をトルク電流検出値若しくはその遅延値
とし、上記所定値以上のときはトルク電流指令値とする
ので、誘導電動機の回転速度が速くなったときのトルク
電流の振動を抑えることができるという効果がある。
【0138】請求項24、請求項25の発明は、一次抵
抗の設定値と励磁電流指令値とを乗算して求められた乗
算値と、トルク電流指令値と等価漏れインダクタンス値
の設定値と上記一次周波数とを乗算して求められた値と
から励磁分電圧を求め、上記一次抵抗の設定値とトルク
電流指令値とを乗算して求められた乗算値と、一次イン
ダクタンスの設定値と励磁電流指令値とを乗算して得ら
れた磁束指令値と上記一次周波数とを乗算して求められ
た乗算値とからトルク分電圧を求め、上記励磁分電圧と
上記トルク分電圧から求めた一次電圧によって、一次イ
ンダクタンスの設定値と励磁電流指令値とを乗算して求
めた磁束指令値を変化させるので、誘導電動機の回転速
度が一定で出力電圧が飽和していない状態で大きな負荷
が加わって、トルク電流指令値が大きくなり、トルク分
電圧が大きくなったとき、また励磁分電圧が大きくなっ
たときに、一次電圧及び3相の出力電圧の飽和を確実に
検出することができ、磁束指令値を小さくすることによ
って、一次電圧V1及び3相の出力電圧の飽和を防ぎ、
ベクトル制御の劣化を防ぐことができるという効果があ
る。
【0139】請求項26、請求項28の発明は、請求項
24又は請求項25の発明において、一次抵抗の設定値
と励磁電流指令値とを乗算して求められた乗算値と、ト
ルク電流指令値と等価漏れインダクタンス値の設定値と
上記一次周波数とを乗算して求められた値とから励磁分
電圧を求め、上記一次抵抗の設定値とトルク電流とを乗
算して求められた乗算値と、一次インダクタンスの設定
値と励磁電流指令値とを乗算して得られた磁束指令値と
上記一次周波数とを乗算して求められた乗算値とからト
ルク分電圧を求め、上記励磁分電圧とトルク分電圧から
求めた一次電圧によって、上記一次インダクタンスの設
定値と励磁電流指令値とを乗算して得られた磁束指令値
に応じて、誘導電動機で定まった定数を変化させるの
で、速度推定ゲインの実際と、定数とのずれとを改善す
ることができ、そのため回転設定速度と実際の回転速度
が一致し、速度精度の良いベクトル制御ができる。
【0140】請求項27の発明は、請求項26の発明に
おいて、誘導電動機で予め定まった定数の変化を、緩や
かにするので、推定回転速度の変化も緩やかになり、回
転速度の振動を抑えることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】実施例2の構成を示すブロック図である。
【図3】実施例3の構成を示すブロック図である。
【図4】一次抵抗の設定誤差と、励磁電流指令及び励磁
電流との関係を示す説明図である。
【図5】インダクタンスの設定誤差と、励磁電流指令及
び励磁電流との関係を示す説明図である。
【図6】実施例3のスイッチ制御回路の動作説明図であ
る。
【図7】回転速度指令値の急激変化の問題点の説明図で
ある。
【図8】実施例4の構成を示すブロック図である。
【図9】実施例4による回転速度指令値の急激変化時の
シュミュレーション結果の説明図である。
【図10】実施例5の構成を示すブロック図である。
【図11】実施例5による回転速度指令値の急激変化時
のシュミュレーション結果の説明図である。
【図12】トルク電流とすべり角周波数の実際値と設定
値の関係及び回転速度指令値と実際の回転速度の関係説
明図である。
【図13】実施例6の構成を示すブロック図である。
【図14】実施例6の動作説明図である。
【図15】実施例6によるトルク電流とすべり角周波数
の実際値と設定値の関係及び回転速度指令値と実際の回
転速度の関係説明図である。
【図16】実施例7の構成を示すブロック図である。
【図17】実施例8の構成を示すブロック図である。
【図18】実施例9の構成を示すブロック図である。
【図19】実施例10の構成を示すブロック図である。
【図20】実施例11の構成を示すブロック図である。
【図21】実施例12の構成を示すブロック図である。
【図22】実施例13の構成を示すブロック図である。
【図23】インバータの主回路の概略回路図である。
【図24】実施例14の構成を示すブロック図である。
【図25】実施例15の構成を示すブロック図である。
【図26】実施例16の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 ベクトル演算部 2,6 座標変換器 3 インバータ 4 誘導電動機 5 電流検出器 11 速度制御器 7,12 乗算器 8,10,15 減算器 9,13,29 加算器 16 電流制御器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−197284(JP,A) 特開 平5−92875(JP,A) 特開 平7−75399(JP,A) 特開 平5−260755(JP,A) 特開 平6−315291(JP,A) 特開 平4−79785(JP,A) 特開 平6−233576(JP,A) 特開 平6−113591(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 5/408 - 5/412 H02P 7/628 - 7/632 H02P 21/00

Claims (28)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】誘導電動機を電圧形インバータで駆動し、
    上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上記電
    圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記誘導
    電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励磁電
    流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧が制
    御される誘導電動機のベクトル制御装置に用いられ、上
    記一次電流から検出されたトルク電流に上記誘導電動機
    で予め定まった定数を乗じてすべり角周波数を推定し、
    すべり角周波数指令値から上記すべり角周波数の推定値
    を減算し、この減算値を与えられる速度指令値に加算し
    て上記誘導電動機の回転速度の推定値を求め、この速度
    推定値と上記速度指令値との差に基づいてトルク電流指
    令値を求め、このトルク電流指令値に上記誘導電動機の
    定数から求められた定数を乗算して上記すべり角周波数
    指令値を求め、このすべり角周波数指令値と上記速度指
    令値とを加算して一次周波数を求めることを特徴とする
    誘導電動機のベクトル制御方法。
  2. 【請求項2】誘導電動機を電圧形インバータで駆動し、
    上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上記電
    圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記誘導
    電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励磁電
    流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧が制
    御される誘導電動機のベクトル制御装置において、上記
    一次電流からトルク電流を検出する検出手段と、該検出
    手段で検出されるトルク電流値に上記誘導電動機で予め
    定まった定数を乗じてすべり角周波数を推定する推定手
    段と、すべり角周波数指令値から上記推定手段で求めた
    すべり角周波数の推定値を減算する減算手段と、この減
    算手段で求まった減算値と与えられる速度指令値とを加
    算して上記誘導電動機の回転速度の推定値を求める第1
    の加算手段と、この第1の加算手段で求めた速度推定値
    と上記速度指令値との差に基づいてトルク電流指令値を
    求める手段と、この手段で求められたトルク電流指令値
    に上記誘導電動機の定数から求められた定数を乗算して
    上記すべり角周波数指令値を求める乗算手段と、この乗
    算手段で求めたすべり角周波数指令値と上記速度指令値
    とを加算して一次周波数を求める第2の加算手段とを備
    えたことを特徴とする誘導電動機のベクトル制御装置。
  3. 【請求項3】誘導電動機を電圧形インバータで駆動し、
    上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上記電
    圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記誘導
    電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励磁電
    流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧が制
    御される誘導電動機のベクトル制御装置に用いられ、上
    記一次電流から検出されたトルク電流をトルク電流指令
    から減算し、この減算値に誘導電動機で予め定まった定
    数を乗じ、その乗算値を与えられる速度指令値に加算し
    て上記誘導電動機の回転速度の推定値を求め、この速度
    推定値と上記速度指令値との差に基づいて上記トルク電
    流指令値を求め、このトルク電流指令値に上記誘導電動
    機の定数から求められた定数を乗算してすべり角周波数
    指令値を求め、このすべり角周波数指令と上記速度指令
    値とを加算して一次周波数を求めることを特徴とする誘
    導電動機のベクトル制御方法。
  4. 【請求項4】誘導電動機を電圧形インバータで駆動し、
    上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上記電
    圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記誘導
    電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励磁電
    流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧が制
    御される誘導電動機のベクトル制御装置において、上記
    一次電流からトルク電流を検出する検出手段と、この検
    出手段で検出されるトルク電流値をトルク電流指令値か
    ら減算する減算手段と、この減算手段で求まった減算値
    と誘導電動機で予め定まった定数を乗じる乗算手段と、
    この乗算手段の乗算値を与えられる速度指令値に加算し
    て上記誘導電動機の回転速度の推定値を求める第1の加
    算手段と、この第1の加算手段で求めた速度推定値と上
    記速度指令値との差に基づいて上記トルク電流指令値を
    求める手段と、この手段で求めたトルク電流指令値に上
    記誘導電動機の定数から求められた定数を乗算してすべ
    り角周波数指令値を求める乗算手段と、この乗算手段で
    求めたすべり角周波数指令と上記速度指令値とを加算し
    て一次周波数を求める第2の加算手段とを備えたことを
    特徴とする誘導電動機のベクトル制御装置。
  5. 【請求項5】誘導電動機を電圧形インバータで駆動し、
    上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上記電
    圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記誘導
    電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励磁電
    流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧が制
    御される誘導電動機のベクトル制御装置に用いられ、上
    記トルク電流に上記誘導電動機で予め定まった定数を乗
    じてすべり角周波数を推定し、すべり角周波数指令値か
    ら上記すべり角周波数の推定値を減算し、この減算値を
    与えられる速度指令値に加算して上記誘導電動機の回転
    速度の推定値を求め、この速度推定値と上記速度指令値
    との差に基づいてトルク電流指令値を求め、このトルク
    電流指令値に上記誘導電動機の定数から求められた定数
    を乗算して上記すべり角周波数指令値を求め、このすべ
    り角周波数指令値と上記速度推定値とを加算して一次周
    波数を求めることを特徴とする誘導電動機のベクトル制
    御方法。
  6. 【請求項6】誘導電動機を電圧形インバータで駆動し、
    上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上記電
    圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記誘導
    電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励磁電
    流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧が制
    御される誘導電動機のベクトル制御装置において、上記
    一次電流からトルク電流を検出する検出手段と、この検
    出手段で検出されるトルク電流値上記誘導電動機で予
    め定まった定数を乗じてすべり角周波数を推定する推定
    手段と、すべり角周波数指令値から上記推定手段で求め
    たすべり角周波数の推定値を減算する減算手段と、この
    減算手段で求まった減算値と与えられる速度指令値とを
    加算して上記誘導電動機の回転速度の推定値を求める第
    1の加算手段と、この第1の加算手段で求めた速度推定
    値と上記速度指令値との差に基づいてトルク電流指令値
    を求める手段と、この手段で求められたトルク電流指令
    値に上記誘導電動機の定数から求められた定数を乗算し
    て上記すべり角周波数指令値を求める乗算手段と、この
    乗算手段で求めた上記すべり角周波数指令値と上記速度
    推定値とを加算して一次周波数を求める第2の加算手段
    とを備えたことを特徴とする誘導電動機のベクトル制御
    装置。
  7. 【請求項7】誘導電動機を電圧形インバータで駆動し、
    上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上記電
    圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記誘導
    電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励磁電
    流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧が制
    御される誘導電動機のベクトル制御装置に用いられ、上
    記一次電流から検出されたトルク電流に上記誘導電動機
    で予め定まった定数を乗じてすべり角周波数を推定し、
    すべり角周波数指令値から上記すべり角周波数の推定値
    を減算し、この減算値を与えられる速度指令値に加算し
    て上記誘導電動機の回転速度の推定値を求め、この速度
    推定値と上記速度指令値との差に基づいてトルク電流指
    令値を求め、このトルク電流指令値に上記誘導電動機の
    定数から求められた定数を乗算して上記すべり角周波数
    指令値を求め、上記すべり角周波数指令値と上記すべり
    角周波数推定値の偏差に上記誘導電動機の定数から求め
    られた定数を乗算して得た値を、上記すべり角周波数指
    令値と上記速度指令値との加算値に加算して一次周波数
    を求めることを特徴とする誘導電動機のベクトル制御方
    法。
  8. 【請求項8】誘導電動機を電圧形インバータで駆動し、
    上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上記電
    圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記誘導
    電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励磁電
    流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧が制
    御される誘導電動機のベクトル制御装置において、上記
    一次電流からトルク電流を検出する検出手段と、この検
    出手段で検出されるトルク電流値に上記誘導電動機で予
    め定まった定数を乗じてすべり角周波数を推定する推定
    手段と、すべり角周波数指令値から上記推定手段で求め
    たすべり角周波数の推定値を減算する減算手段と、この
    減算手段で求まった減算値と与えられる速度指令値とを
    加算して上記誘導電動機の回転速度の推定値を求める第
    1の加算手段と、この第1の加算手段で求めた速度推定
    値と上記速度指令値との差に基づいてトルク電流指令値
    を求める手段と、この手段で求められたトルク電流指令
    値に上記誘導電動機の定数から求められた定数を乗算し
    て上記すべり角周波数指令値を求める乗算手段と、この
    乗算手段で求めた上記すべり角周波数指令値と上記速度
    指令値とを加算する第2の加算手段と、上記すべり角周
    波数指令値とすべり角周波数推定値との偏差を求める手
    段と、この手段で求めた偏差値に上記誘導電動機の定数
    から求められた定数を乗算した値を、上記第2の加算手
    段で求めた値に加算して一次周波数を求める手段とを備
    えたことを特徴とする誘導電動機のベクトル制御装置。
  9. 【請求項9】誘導電動機を電圧形インバータで駆動し、
    上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上記電
    圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記誘導
    電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励磁電
    流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧が制
    御される誘導電動機のベクトル制御装置に用いられ、上
    記トルク電流を遅延させた値に上記誘導電動機で予め定
    まった定数を乗じてこの乗算値と与えられる速度指令値
    とを加算して一次周波数を求めることを特徴とする誘導
    電動機のベクトル制御方法。
  10. 【請求項10】トルク電流値とトルク電流の遅延値との
    差に基づいてトルク電流の遅延値を変化させることを特
    徴とする請求項9記載の誘導電動機のベクトル制御方
    法。
  11. 【請求項11】誘導電動機を電圧形インバータで駆動
    し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上
    記電圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記
    誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励
    磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧
    が制御される誘導電動機のベクトル制御装置において、
    上記一次電流からトルク電流を検出する検出手段と、検
    出されたトルク電流を遅延させる手段と、この手段で遅
    延させて得られるトルク電流の遅延値に上記誘導電動機
    で予め定まった定数を乗じる乗算手段と、この乗算手段
    で求めた乗算値と与えられる速度指令値とを加算して一
    次周波数を求める手段とを備えたことを特徴とする誘導
    電動機のベクトル制御装置。
  12. 【請求項12】誘導電動機を電圧形インバータで駆動
    し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上
    記電圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記
    誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励
    磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧
    が制御される誘導電動機のベクトル制御装置に用いら
    れ、上記一次電流から検出される励磁電流と励磁電流指
    令値との差を無くすように励磁電流指令値を補正するこ
    とを特徴とする請求項1乃至9の何れか記載の誘導電動
    機のベクトル制御方法。
  13. 【請求項13】誘導電動機を電圧形インバータで駆動
    し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上
    記電圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記
    誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励
    磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧
    が制御される誘導電動機のベクトル制御装置に用いら
    れ、誘導電動機の一次抵抗の初期設定値及び励磁電流指
    令値の初期指令値を外部から与え、誘導電動機を停止し
    て励磁電流のみ通電する状態において、誘導電動機の一
    次電流から検出される励磁電流と励磁電流指令との差を
    零とする誘導電動機の一次抵抗の補正値を求め、この補
    正値を一次抵抗の初期設定値に加算して一次抵抗の設定
    値を求め、誘導電動機を回転させた状態において、誘導
    電動機の一次電流から検出される励磁電流と励磁電流指
    令との差を零とする励磁電流指令値の補正値を求め、そ
    の補正値を励磁電流指令値の初期指令値から減算して、
    励磁電流指令値を求めることを特徴とする誘導電動機の
    ベクトル制御方法。
  14. 【請求項14】誘導電動機を電圧形インバータで駆動
    し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上
    記電圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記
    誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励
    磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧
    が制御される誘導電動機のベクトル制御装置に用いら
    れ、誘導電動機の一次抵抗の初期設定値及び励磁電流指
    令値の初期指令値を外部から与え、誘導電動機を停止し
    て励磁電流のみ通電する状態において、誘導電動機の一
    次電流から検出される励磁電流と励磁電流指令との差を
    零とする誘導電動機の一次抵抗の補正値を求め、この補
    正値を一次抵抗の初期設定値に加算して一次抵抗の設定
    値を求め、誘導電動機を回転させた状態において、誘導
    電動機の一次電流から検出される励磁電流と励磁電流指
    令との差を零とする励磁電流指令値の補正値を求め、そ
    の補正値を励磁電流指令値の初期指令値から減算して、
    励磁電流指令値を求め、励磁電流指令値の補正後に上記
    一次抵抗の設定値の補正を行うことを特徴とする誘導電
    動機のベクトル制御方法。
  15. 【請求項15】誘導電動機の二次抵抗の初期設定値を外
    部から与え、誘導電動機を回転させた状態において、誘
    導電動機の一次電流から検出される励磁電流と励磁電流
    指令との差を零とする励磁電流指令値の補正値を求め、
    その補正値から誘導電動機の二次抵抗の補正値を求め、
    この補正値を二次抵抗の初期設定値に加算して二次抵抗
    の設定値を求めて成ることを特徴とする請求項12乃至
    請求項14のいずれかに記載の誘導電動機のベクトル制
    御方法。
  16. 【請求項16】誘導電動機を電圧形インバータで駆動
    し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上
    記電圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記
    誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励
    磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧
    が制御される誘導電動機のベクトル制御装置に用いら
    れ、励磁電流指令値と一次抵抗の設定値とを乗算し、その乗
    算値から、漏れ係数、一次インダクタンス値、一次周波
    数及びトルク電流指令値の乗算値を減算することで上記
    誘導電動機の励磁分電圧を求め、 一次インダクタンス値と励磁電流指令値とを乗算して励
    磁指令値を求めとともに、上記誘導電動機の一次電流か
    ら検出されるトルク電流と一次抵抗の設定値とを乗算
    し、この乗算値と、上記励磁指令値と一次周波数との乗
    算値とを加算して上記トルク分電圧を求める ことを特徴
    とする誘導電動機のベクトル制御方法。
  17. 【請求項17】誘導電動機を電圧形インバータで駆動
    し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上
    記電圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記
    誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励
    磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧
    が制御される誘導電動機のベクトル制御装置において、
    上記一次電流からトルク電流を検出する検出手段と、一
    次抵抗の設定値と励磁電流指令値とを乗算する第1の乗
    算手段と、トルク電流指令値と等価漏れインダクタンス
    値の設定値と上記一次周波数とを乗算する第2の乗算手
    段と、第2の乗算手段の乗算値から励磁分電圧を求める
    第1の演算手段と、上記一次抵抗の設定値とトルク電流
    とを乗算する第3の乗算手段と、一次インダクタンスの
    設定値と励磁電流指令値とを乗算して磁束指令値を求め
    る第4の乗算手段と、第4の乗算手段で求めた磁束指令
    値と上記一次周波数とを乗算する第5の乗算手段と、こ
    の第3、第5の乗算手段の乗算値からトルク分電圧を求
    める第2の演算手段とを備え、励磁分電圧の演算に使用
    するトルク電流をトルク電流指令値とし、トルク分電圧
    の演算に使用するトルク電流をトルク電流検出値若しく
    はその遅延値とすることを特徴とする誘導電動機のベク
    トル制御装置。
  18. 【請求項18】誘導電動機を電圧形インバータで駆動
    し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上
    記電圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記
    誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励
    磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧
    が制御される誘導電動機のベクトル制御装置に用いら
    れ、一次抵抗の設定値と励磁電流指令値とを乗算して求
    められた乗算値と、トルク電流指令値と等価漏れインダ
    クタンス値の設定値と上記一次周波数とを乗算して求め
    られた値とから励磁分電圧を求め、上記一次抵抗の設定
    値とトルク電流とを乗算して求められた乗算値と、一次
    インダクタンスの設定値と励磁電流指令値とを乗算して
    得られた磁束指令値と上記一次周波数とを乗算して求め
    られた乗算値とからトルク分電圧を求め、上記一次電流
    から検出されたトルク電流と上記一次周波数に応じて、
    トルク分電圧の演算に使用するトルク電流をトルク電流
    指令値とトルク電流検出値若しくはその遅延値とに切り
    換えることを特徴とする誘導電動機のベクトル制御方
    法。
  19. 【請求項19】上記一次周波数が低周波のときは、トル
    ク分電圧に使用するトルク電流をトルク電流検出値若し
    くはその遅延値とし、高周波のときは、トルク電流指令
    値とすることを特徴とする請求項18記載の誘導電動機
    のベクトル制御方法。
  20. 【請求項20】誘導電動機を電圧形インバータで駆動
    し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上
    記電圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記
    誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励
    磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧
    が制御される誘導電動機のベクトル制御装置において、
    上記一次電流からトルク電流を検出する検出手段と、一
    次抵抗の設定値と励磁電流指令値とを乗算する第1の乗
    算手段と、トルク電流指令値と等価漏れインダクタンス
    値の設定値と上記一次周波数とを乗算する第2の乗算手
    段と、第1、第2の乗算手段の乗算値から励磁分電圧を
    求める第1の演算手段と、上記一次抵抗の設定値とトル
    ク電流とを乗算して求める第3の乗算手段と、一次イン
    ダクタンスの設定値と励磁電流指令値とを乗算して磁束
    指令値を求める第4の乗算手段と、第4の乗算手段で求
    めた磁束指令値と上記一次周波数とを乗算する第5の乗
    算手段と、この第3、第5の乗算手段の乗算値からトル
    ク分電圧を求める第2の演算手段と、上記一次周波数に
    応じて、トルク分電圧の演算に使用するトルク電流をト
    ルク電流指令値とトルク電流検出値若しくはその遅延値
    とに切り換える手段とを備えたことを特徴とする誘導電
    動機のベクトル制御装置。
  21. 【請求項21】誘導電動機を電圧形インバータで駆動
    し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上
    記電圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記
    誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励
    磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧
    が制御される誘導電動機のベクトル制御装置に用いら
    れ、一次抵抗の設定値と励磁電流指令値とを乗算して求
    められた乗算値と、トルク電流指令値と等価漏れインダ
    クタンス値の設定値と上記一次周波数とを乗算して求め
    られた値とから励磁分電圧を求め、上記一次抵抗の設定
    値とトルク電流とを乗算して求められた乗算値と、一次
    インダクタンスの設定値と励磁電流指令値とを乗算して
    得られた磁束指令値と上記一次周波数とを乗算して求め
    られた乗算値とからトルク分電圧を求め、上記励磁分電
    圧とトルク分電圧から求めた一次電圧に応じて、トルク
    分電圧の演算に使用するトルク電流をトルク電流指令値
    と、トルク電流検出値若しくはその遅延値とで切り換え
    ることを特徴とする誘導電動機のベクトル制御方法。
  22. 【請求項22】上記励磁分電圧とトルク分電圧から求め
    た一次電圧が、所定値未満のときは、トルク分電圧の演
    算に使用するトルク電流をトルク電流検出値若しくはそ
    の遅延値とし、上記所定値以上のときはトルク電流指令
    値とすることを特徴とする請求項21記載の誘導電動機
    のベクトル制御方法。
  23. 【請求項23】誘導電動機を電圧形インバータで駆動
    し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上
    記電圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記
    誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励
    磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧
    が制御される誘導電動機のベクトル制御装置において、
    上記一次電流からトルク電流を検出する検出手段と、一
    次抵抗の設定値と励磁電流指令値とを乗算する第1の乗
    算手段と、トルク電流指令値と等価漏れインダクタンス
    値の設定値と上記一次周波数とを乗算する第2の乗算手
    段と、第1、第2の乗算手段の乗算値から励磁分電圧を
    求める第1の演算手段と、上記一次抵抗の設定値とトル
    ク電流とを乗算して求める第3の乗算手段と、一次イン
    ダクタンスの設定値と励磁電流指令値とを乗算して磁束
    指令値を求める第4の乗算手段と、第4の乗算手段で求
    めた磁束指令値と上記一次周波数とを乗算する第5の乗
    算手段と、この第3、第5の乗算手段の乗算値からトル
    ク分電圧を求める第2の演算手段と、上記励磁分電圧と
    トルク分電圧から求めた一次電圧に応じて、トルク分電
    圧の演算に使用するトルク電流をトルク電流指令値と、
    トルク電流検出値若しくはその遅延値とで切り換える手
    段とを備えたことを特徴とする誘導電動機のベクトル制
    御装置。
  24. 【請求項24】誘導電動機を電圧形インバータで駆動
    し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上
    記電圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記
    誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励
    磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧
    が制御される誘導電動機のベクトル制御装置に用いら
    れ、一次抵抗の設定値と励磁電流指令値とを乗算して求
    められた乗算値と、トルク電流指令値と等価漏れインダ
    クタンス値の設定値と上記一次周波数とを乗算して求め
    られた値とから励磁分電圧を求め、上記一次抵抗の設定
    値とトルク電流指令値とを乗算して求められた乗算値
    と、一次インダクタンスの設定値と励磁電流指令値とを
    乗算して得られた磁束指令値と上記一次周波数とを乗算
    して求められた乗算値とからトルク分電圧を求め、上記
    励磁分電圧と上記トルク分電圧から求めた一次電圧によ
    って、一次インダクタンスの設定値と励磁電流指令値と
    を乗算して求めた磁束指令値を変化させることを特徴と
    する誘導電動機のベクトル制御方法。
  25. 【請求項25】誘導電動機を電圧形インバータで駆動
    し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上
    記電圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記
    誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励
    磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧
    が制御される誘導電動機のベクトル制御装置において、
    上記一次電流からトルク電流を検出する検出手段と、一
    次抵抗の設定値と励磁電流指令値とを乗算する第1の乗
    算手段と、トルク電流指令値と等価漏れインダクタンス
    値の設定値と上記一次周波数とを乗算する第2の乗算手
    段と、第1、第2の乗算手段の乗算値から励磁分電圧を
    求める第1の演算手段と、上記一次抵抗の設定値とトル
    ク電流指令値とを乗算して求める第3の乗算手段と、一
    次インダクタンスの設定値と励磁電流指令値とを乗算し
    て磁束指令値を求める第4の乗算手段と、第4の乗算手
    段で求めた磁束指令値と上記一次周波数とを乗算する第
    5の乗算手段と、この第3、第5の乗算手段の乗算値か
    らトルク分電圧を求める第2の演算手段と、上記励磁分
    電圧とトルク分電圧から求めた一次電圧によって、一次
    インダクタンスの設定値と励磁電流指令値とを乗算して
    求めた磁束指令値を変化させる手段とを備えたことを特
    徴とする誘導電動機のベクトル制御装置。
  26. 【請求項26】誘導電動機を電圧形インバータで駆動
    し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上
    記電圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記
    誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励
    磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧
    が制御される誘導電動機のベクトル制御装置に用いら
    れ、一次抵抗の設定値と励磁電流指令値とを乗算して求
    められた乗算値と、トルク電流指令値と等価漏れインダ
    クタンス値の設定値と上記一次周波数とを乗算して求め
    られた値とから励磁分電圧を求め、上記一次抵抗の設定
    値とトルク電流指令値とを乗算して求められた乗算値
    と、一次インダクタンスの設定値と励磁電流指令値とを
    乗算して得られた磁束指令値と上記一次周波数とを乗算
    して求められた乗算値とからトルク分電圧を求め、上記
    励磁分電圧とトルク分電圧から求めた一次電圧によっ
    て、上記一次インダクタンスの設定値と励磁電流指令値
    とを乗算して得られた磁束指令値を変化させる手段を備
    え、上記磁束指令値に応じて、誘導電動機で定まった定
    数を変化させることを特徴とする請求項24又は請求項
    25記載の誘導電動機のベクトル制御方法。
  27. 【請求項27】誘導電動機で予め定まった定数の変化
    を、緩やかにすることを特徴とする請求項26記載の誘
    導電動機のベクトル制御方法。
  28. 【請求項28】誘導電動機を電圧形インバータで駆動
    し、上記誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から上
    記電圧形インバータの指令電圧値を得るとともに、上記
    誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電流及び励
    磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び上記電圧
    が制御される誘導電動機のベクトル制御装置において、
    上記一次電流からトルク電流を検出する検出手段と、一
    次抵抗の設定値と励磁電流指令値とを乗算する第1の乗
    算手段と、トルク電流指令値と等価漏れインダクタンス
    値の設定値と上記一次周波数とを乗算する第2の乗算手
    段と、第1、第2の乗算手段の乗算値から励磁分電圧を
    求める第1の演算手段と、上記一次抵抗の設定値とトル
    ク電流指令値とを乗算して求める第3の乗算手段と、一
    次インダクタンスの設定値と励磁電流指令値とを乗算し
    て磁束指令値を求める第4の乗算手段と、第4の乗算手
    段で求めた磁束指令値と上記一次周波数とを乗算する第
    5の乗算手段と、この第3、第5の乗算手段の乗算値か
    らトルク分電圧を求める第2の演算手段と、上記励磁分
    電圧とトルク分電圧から求めた一次電圧によって、上記
    一次インダクタンスの設定値と励磁電流指令値とを乗算
    して得られた磁束指令値を変化させる手段と、上記磁束
    指令値に応じて、誘導電動機で定まった定数を変化させ
    る手段とを備えたことを特徴とする請求項24又は請求
    項25記載の誘導電動機のベクトル制御装置。
JP11995394A 1993-09-27 1994-06-01 誘導電動機のベクトル制御方法及びその装置 Expired - Fee Related JP3161904B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11995394A JP3161904B2 (ja) 1993-09-27 1994-06-01 誘導電動機のベクトル制御方法及びその装置
EP94306990A EP0645879B1 (en) 1993-09-27 1994-09-26 Vector and apparatus control method for controlling a rotor speed of an induction motor
DE69404927T DE69404927T2 (de) 1993-09-27 1994-09-26 Verfahren und Anordnung für Vektorsteuerung zum Steuern der Rotorgeschwindigkeit eines Induktionsmotor
US08/310,762 US5598081A (en) 1993-09-27 1994-09-27 Vector control method for controlling a rotor speed of an induction motor

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5-239945 1993-09-27
JP23994593 1993-09-27
JP11995394A JP3161904B2 (ja) 1993-09-27 1994-06-01 誘導電動機のベクトル制御方法及びその装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07143800A JPH07143800A (ja) 1995-06-02
JP3161904B2 true JP3161904B2 (ja) 2001-04-25

Family

ID=26457601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11995394A Expired - Fee Related JP3161904B2 (ja) 1993-09-27 1994-06-01 誘導電動機のベクトル制御方法及びその装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3161904B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6075337A (en) * 1998-06-30 2000-06-13 Fuji Electric Co., Ltd. Speed control apparatus for induction motor
JP4731133B2 (ja) * 2004-06-29 2011-07-20 東洋電機製造株式会社 誘導機制御装置
JP4948183B2 (ja) * 2007-01-17 2012-06-06 東洋電機製造株式会社 誘導機制御装置
JP6633399B2 (ja) 2016-01-27 2020-01-22 サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 モータ制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07143800A (ja) 1995-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH1127999A (ja) 誘導電動機の誘導起電力推定方法、速度推定方法、軸ずれ補正方法及び誘導電動機制御装置
JP2585376B2 (ja) 誘導電動機の制御方法
JPH11187699A (ja) 誘導電動機の速度制御方法
JP2001238499A (ja) 誘導電動機の速度制御方法
JP3161904B2 (ja) 誘導電動機のベクトル制御方法及びその装置
JP7183740B2 (ja) インバータ装置
JP3067659B2 (ja) 誘導電動機の制御方法
WO2007063766A1 (ja) 電動機の制御装置
JP3070391B2 (ja) 誘導電動機のベクトル制御装置
JP3337039B2 (ja) 誘導電動機のベクトル制御インバータのチューニング方法
JPH06225574A (ja) 電動機の制御方法及び装置
JP3351244B2 (ja) 誘導電動機の速度制御方法
US5734251A (en) Control apparatus for AC motor
JP3716347B2 (ja) 誘導電動機駆動装置、誘導電動機制御装置及び誘導電動機制御方法
JP3160778B2 (ja) インバータ駆動電動機の速度推定方法及び装置並びにその速度推定方法を用いてなる電動機のベクトル制御装置
JP3446557B2 (ja) 誘導電動機の速度制御方法
JPH11285299A (ja) 誘導電動機のベクトル制御装置および方法
JP3555965B2 (ja) インバータの制御方法
JP4839552B2 (ja) 誘導電動機の制御方法
JP3056977B2 (ja) 誘導電動機のベクトル制御装置
JP3602938B2 (ja) 誘導電動機の速度制御方法
JPH03135389A (ja) 電圧形インバータの制御方法及びその装置
JP3316118B2 (ja) 誘導電動機の駆動装置
JP3322088B2 (ja) 誘導電動機の制御装置
JPH07143798A (ja) 速度センサレスベクトル制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010206

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080223

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090223

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090223

Year of fee payment: 8

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090223

Year of fee payment: 8

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100223

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100223

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110223

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120223

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120223

Year of fee payment: 11

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120223

Year of fee payment: 11

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120223

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130223

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130223

Year of fee payment: 12

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130223

Year of fee payment: 12

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140223

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees