JP3168231B2 - 交流電動機の制御方式 - Google Patents
交流電動機の制御方式Info
- Publication number
- JP3168231B2 JP3168231B2 JP29193592A JP29193592A JP3168231B2 JP 3168231 B2 JP3168231 B2 JP 3168231B2 JP 29193592 A JP29193592 A JP 29193592A JP 29193592 A JP29193592 A JP 29193592A JP 3168231 B2 JP3168231 B2 JP 3168231B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- command
- amplitude
- motor
- limit value
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/20—Controlling the acceleration or deceleration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流電動機の制御方式
に関する。特に、交流電動機の電流制御方式に関する。
に関する。特に、交流電動機の電流制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】誘導電動機や同期電動機等の交流で制御
される電動機の場合、電動機の各励磁巻線に流れる電流
は交流であり、電動機の回転数と各巻線に流す交流電流
の周波数は比例し、電動機の回転数が上昇すれば、励磁
巻線への指令電流の周波数及び各巻線の実電流の周波数
も増大する。実電流の周波数が高くなれば、指令に対し
て実電流の振幅は小さくなり、位相が遅れ力率が低下す
る。
される電動機の場合、電動機の各励磁巻線に流れる電流
は交流であり、電動機の回転数と各巻線に流す交流電流
の周波数は比例し、電動機の回転数が上昇すれば、励磁
巻線への指令電流の周波数及び各巻線の実電流の周波数
も増大する。実電流の周波数が高くなれば、指令に対し
て実電流の振幅は小さくなり、位相が遅れ力率が低下す
る。
【０００３】図１は、従来から行われている３相交流電
動機を速度制御するときの速度ループ処理のブロック図
である。図１において、１は速度ループ補償回路で、速
度指令Ｖｃから電動機に取付けられ該電動機の実速度を
検出する速度検出器からの速度フィードバック信号ｖｆ
を減じて速度偏差を求め、該速度偏差を積分した値に積
分定数Ｋ１を乗じた値と上記速度偏差に比例定数Ｋ２を
乗じた値を加算し、その値をトルク指令Ｔcmd1として出
力する。すなわち、速度に対してＰＩ（比例，積分）制
御を行いトルク指令Ｔcmd1を求める。次に、電動機を制
御するトランジスタ等の素子を保護するため、さらには
電動機自体を保護するために、上記トルク指令Ｔcmd1を
電流リミッタ２に通し、該トルク指令Ｔcmd1の±上限値
を所定リミット値にクランプして各相の巻線に流す電流
を制御する各相電流ループ回路へのトルク指令（電流ル
ープ処理における電流指令の振幅）Ｔcmd2とする。な
お、速度ループ制御を行わない場合には、電流リミッタ
２に直接トルク指令が入力される。そして、電流リミッ
タ２を通ったトルク指令Ｔcmd2に、検出器で検出した電
動機のロータの位置θ及び、電動機の回転速度によって
決まる位相進み量ｐｈを補正して、２π／３位相のずれ
た正弦値を乗じて（３Ｒ，３Ｓ，３Ｔ）、Ｒ，Ｓ，Ｔの
各相巻線へのトルク指令（電流指令）Ｔcmd(R)，Ｔcmd
(S)，Ｔcmd(T)，を求める。
動機を速度制御するときの速度ループ処理のブロック図
である。図１において、１は速度ループ補償回路で、速
度指令Ｖｃから電動機に取付けられ該電動機の実速度を
検出する速度検出器からの速度フィードバック信号ｖｆ
を減じて速度偏差を求め、該速度偏差を積分した値に積
分定数Ｋ１を乗じた値と上記速度偏差に比例定数Ｋ２を
乗じた値を加算し、その値をトルク指令Ｔcmd1として出
力する。すなわち、速度に対してＰＩ（比例，積分）制
御を行いトルク指令Ｔcmd1を求める。次に、電動機を制
御するトランジスタ等の素子を保護するため、さらには
電動機自体を保護するために、上記トルク指令Ｔcmd1を
電流リミッタ２に通し、該トルク指令Ｔcmd1の±上限値
を所定リミット値にクランプして各相の巻線に流す電流
を制御する各相電流ループ回路へのトルク指令（電流ル
ープ処理における電流指令の振幅）Ｔcmd2とする。な
お、速度ループ制御を行わない場合には、電流リミッタ
２に直接トルク指令が入力される。そして、電流リミッ
タ２を通ったトルク指令Ｔcmd2に、検出器で検出した電
動機のロータの位置θ及び、電動機の回転速度によって
決まる位相進み量ｐｈを補正して、２π／３位相のずれ
た正弦値を乗じて（３Ｒ，３Ｓ，３Ｔ）、Ｒ，Ｓ，Ｔの
各相巻線へのトルク指令（電流指令）Ｔcmd(R)，Ｔcmd
(S)，Ｔcmd(T)，を求める。
【０００４】 Ｔcmd(R)＝Ｔcmd2・ｓｉｎ（θ＋ｐｈ） Ｔcmd(S)＝Ｔcmd2・ｓｉｎ｛θ＋（２π／３）＋ｐｈ｝ Ｔcmd(T)＝Ｔcmd2・ｓｉｎ｛θ−（２π／３）＋ｐｈ｝ 各相の電流ループでは、通常ＩＰ（積分比例）制御か、
ＰＩ（比例積分）制御が実行されて各相の巻線に流す電
流が制御される。図２は電流ループをＩＰ制御で構成し
たときの制御系のブロック図でＲ相の制御系を示してい
る。他の相の制御系も同等である。図中４は積分要素で
ｋ１は積分ゲイン、５は比例要素でｋ２は比例ゲインで
ある。また、６は電動機のＲ相巻線の伝達関数の項で、
Ｌは巻線のインダクタンス、Ｒは巻線の抵抗を示す。Ｅ
は電動機から発生する逆起電力である。
ＰＩ（比例積分）制御が実行されて各相の巻線に流す電
流が制御される。図２は電流ループをＩＰ制御で構成し
たときの制御系のブロック図でＲ相の制御系を示してい
る。他の相の制御系も同等である。図中４は積分要素で
ｋ１は積分ゲイン、５は比例要素でｋ２は比例ゲインで
ある。また、６は電動機のＲ相巻線の伝達関数の項で、
Ｌは巻線のインダクタンス、Ｒは巻線の抵抗を示す。Ｅ
は電動機から発生する逆起電力である。
【０００５】トルク指令Ｔcmd(R)から実電流Ｉｒを減じ
た電流偏差を要素４で積分し、その積分値に積分ゲイン
ｋ１を乗じた値から、実電流Ｉｒに比例定数ｋ２を乗じ
た値を減じ、さらには逆起電力Ｅを減じた値が電流指令
としてＲ相巻線に供給され、Ｒ相巻線には電流Ｉｒが流
れる。この図２に示されるように、電流ループでは２次
の制御系で構成されており、電動機の回転数が高くなる
につれて各電流ループに対する入力周波数が高くなる
と、ゲインが低下し位相遅れが生じる。位相遅れは上述
した位相進め補正量ｐｈによる位相進め制御によって補
償している。しかし、ゲインの低下は補償されず、電流
の振幅は回転数が高くなるにつれて低下し、最大トルク
を減少させている。
た電流偏差を要素４で積分し、その積分値に積分ゲイン
ｋ１を乗じた値から、実電流Ｉｒに比例定数ｋ２を乗じ
た値を減じ、さらには逆起電力Ｅを減じた値が電流指令
としてＲ相巻線に供給され、Ｒ相巻線には電流Ｉｒが流
れる。この図２に示されるように、電流ループでは２次
の制御系で構成されており、電動機の回転数が高くなる
につれて各電流ループに対する入力周波数が高くなる
と、ゲインが低下し位相遅れが生じる。位相遅れは上述
した位相進め補正量ｐｈによる位相進め制御によって補
償している。しかし、ゲインの低下は補償されず、電流
の振幅は回転数が高くなるにつれて低下し、最大トルク
を減少させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、電流
ループでは電動機の高速回転時の高周波の領域では位相
の遅れとゲインの低下を招く。位相遅れは上述したよう
に電動機の回転数からほぼ予想できるので指令位相を進
める位相進め制御によって補償しているが、ゲインの低
下は補償されない。そのため、指令に対して実電流の振
幅は小さくなり、実電流の振幅が電流リミッタのリミッ
ト値より小さい場合でも指令がリミットされるという場
合が生じる。また、減速時には電動機の逆起電力が電動
機の電圧の印加方向と同じ向きに働き、電流リミッタの
リミット値を越える場合が生じる。減速時には、電動機
へ流す電流の方向は電動機の回転方向と逆であり、逆起
電力の方向と同一となるために、指令に逆起電力が加算
されて実電流の最大値がリミット値を越える場合が生
じ、トランジスタ等の制御素子，電動機自体を破損させ
る恐れがある。そこで、本願発明の目的は、加速時に最
大トルクを増大させ、減速時の最大電流がリミッタを越
えることがないように制御する制御方式を提供すること
にある。
ループでは電動機の高速回転時の高周波の領域では位相
の遅れとゲインの低下を招く。位相遅れは上述したよう
に電動機の回転数からほぼ予想できるので指令位相を進
める位相進め制御によって補償しているが、ゲインの低
下は補償されない。そのため、指令に対して実電流の振
幅は小さくなり、実電流の振幅が電流リミッタのリミッ
ト値より小さい場合でも指令がリミットされるという場
合が生じる。また、減速時には電動機の逆起電力が電動
機の電圧の印加方向と同じ向きに働き、電流リミッタの
リミット値を越える場合が生じる。減速時には、電動機
へ流す電流の方向は電動機の回転方向と逆であり、逆起
電力の方向と同一となるために、指令に逆起電力が加算
されて実電流の最大値がリミット値を越える場合が生
じ、トランジスタ等の制御素子，電動機自体を破損させ
る恐れがある。そこで、本願発明の目的は、加速時に最
大トルクを増大させ、減速時の最大電流がリミッタを越
えることがないように制御する制御方式を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、各相の実電流
を測定し実電流の振幅を求め、電流ループの電流指令と
実電流の振幅の比によって実電流が本来のクランプ値に
なるような電流リミット値を求め、該電流リミット値に
よってトルク指令をクランプして電流ループへの電流指
令の振幅とする。
を測定し実電流の振幅を求め、電流ループの電流指令と
実電流の振幅の比によって実電流が本来のクランプ値に
なるような電流リミット値を求め、該電流リミット値に
よってトルク指令をクランプして電流ループへの電流指
令の振幅とする。
【０００８】
【作用】電流ループの電流指令と実電流の振幅の比によ
ってリミット値が決まるから、高速回転時に実電流の振
幅が小さくなり出力トルクが減少するような場合には、
トルク指令の上限を規制するリミット値が増大して電流
指令の振幅を増大するから、実電流の振幅は減少せず、
所定リミット値に保持され出力トルクは減少しない。ま
た、減速時においては、指令方向と電動機の回転方向と
が逆転し、実電流の大きさが所定リミット値を越えるよ
うになっても、実電流の振幅が大きくなることによって
上記電流指令と実電流の振幅の比が小さくなることによ
って指令が小さく押さえられ、実電流の振幅が本来のリ
ミット値になるように制御される。
ってリミット値が決まるから、高速回転時に実電流の振
幅が小さくなり出力トルクが減少するような場合には、
トルク指令の上限を規制するリミット値が増大して電流
指令の振幅を増大するから、実電流の振幅は減少せず、
所定リミット値に保持され出力トルクは減少しない。ま
た、減速時においては、指令方向と電動機の回転方向と
が逆転し、実電流の大きさが所定リミット値を越えるよ
うになっても、実電流の振幅が大きくなることによって
上記電流指令と実電流の振幅の比が小さくなることによ
って指令が小さく押さえられ、実電流の振幅が本来のリ
ミット値になるように制御される。
【０００９】
【実施例】本発明の一実施例を三相交流電動機の制御の
場合を例にとって説明する。三相交流電動機のＲ，Ｓ，
Ｔ相の各巻線に流れる電流は次のように表される。な
お、Ｉo は振幅である。 Ｉｒ＝Ｉo ｓｉｎθ Ｉｓ＝Ｉo ｓｉｎ｛θ＋（２π／３）｝ Ｉｔ＝Ｉo ｓｉｎ｛θ−（２π／３）｝ Ｉ2 ＝Ｉｒ2 ＋Ｉｓ2 ＋Ｉｔ2 とおくと、 Ｉ2 ＝Ｉo 2 ［ｓｉｎ2 θ＋ｓｉｎ2 ｛θ＋（２π／３）｝ ＋ｓｉｎ2 ｛θ−（２π／３）｝］ ＝（３／２）Ｉo 2 …（１） 上記１式より、実電流の振幅Ｉo はロータの回転角θに
関係せず、 Ｉo ＝（２・Ｉ2 ／３）1/2 …（２） 電流ループへの入力であるトルク指令Ｔcmd2の大きさ
（電流ループの電流指令の振幅）をＴo とすると、電流
ループのゲインはＩo ／Ｔo となる。該電動機の電流の
リミット値（図１の電流リミッタにおけるリミット値）
をＫo とすれば、実電流の振幅をＫo とするには、電流
指令Ｔcmd2の大きさをＫo ・Ｔo ／Ｉo にすればよい。
すなわち、トルク指令Ｔcmd2の大きさＴo と実電流の振
幅Ｉo から電流リミッタのリミット値Ｌを、 Ｌ＝Ｋo ・Ｔo ／Ｉo …（３） と常時変化させれば、実電流の振幅Ｉo は高速回転領域
でも小さくならず、トルクの低下を防ぐことができる。
場合を例にとって説明する。三相交流電動機のＲ，Ｓ，
Ｔ相の各巻線に流れる電流は次のように表される。な
お、Ｉo は振幅である。 Ｉｒ＝Ｉo ｓｉｎθ Ｉｓ＝Ｉo ｓｉｎ｛θ＋（２π／３）｝ Ｉｔ＝Ｉo ｓｉｎ｛θ−（２π／３）｝ Ｉ2 ＝Ｉｒ2 ＋Ｉｓ2 ＋Ｉｔ2 とおくと、 Ｉ2 ＝Ｉo 2 ［ｓｉｎ2 θ＋ｓｉｎ2 ｛θ＋（２π／３）｝ ＋ｓｉｎ2 ｛θ−（２π／３）｝］ ＝（３／２）Ｉo 2 …（１） 上記１式より、実電流の振幅Ｉo はロータの回転角θに
関係せず、 Ｉo ＝（２・Ｉ2 ／３）1/2 …（２） 電流ループへの入力であるトルク指令Ｔcmd2の大きさ
（電流ループの電流指令の振幅）をＴo とすると、電流
ループのゲインはＩo ／Ｔo となる。該電動機の電流の
リミット値（図１の電流リミッタにおけるリミット値）
をＫo とすれば、実電流の振幅をＫo とするには、電流
指令Ｔcmd2の大きさをＫo ・Ｔo ／Ｉo にすればよい。
すなわち、トルク指令Ｔcmd2の大きさＴo と実電流の振
幅Ｉo から電流リミッタのリミット値Ｌを、 Ｌ＝Ｋo ・Ｔo ／Ｉo …（３） と常時変化させれば、実電流の振幅Ｉo は高速回転領域
でも小さくならず、トルクの低下を防ぐことができる。
【００１０】各相の実電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔを検出し１
式の演算を行って実電流の大きさＩo を求め、この大き
さＩo とトルク指令Ｔcmd2より、実電流の大きさがリミ
ット値Ｋo になるような電流リミット値Ｌを求めて、ト
ルク指令Ｔcmd1をこのリミット値Ｌにクランプすれば、
高速回転領域においても、実電流の振幅は低下せず、所
定の電流リミット値Ｋo に近い振幅となり、トルクの低
下を招くことはない（高速回転で実電流の振幅Ｉo が小
さくなるとリミット値Ｌが大きくなりトルク指令Ｔcmd2
は増大することになるから実電流の振幅は増大し電流リ
ミット値Ｋo に近い振幅となる）。また、減速時におい
て、実電流が電流リミット値より大きくなるような場合
でも、電流指令のリミット値（電流リミッタ２のリミッ
ト値）が小さくなることから（Ｉo が大きくなればＬは
小さくなる）、実電流をリミット内に押さえることがで
きる。
式の演算を行って実電流の大きさＩo を求め、この大き
さＩo とトルク指令Ｔcmd2より、実電流の大きさがリミ
ット値Ｋo になるような電流リミット値Ｌを求めて、ト
ルク指令Ｔcmd1をこのリミット値Ｌにクランプすれば、
高速回転領域においても、実電流の振幅は低下せず、所
定の電流リミット値Ｋo に近い振幅となり、トルクの低
下を招くことはない（高速回転で実電流の振幅Ｉo が小
さくなるとリミット値Ｌが大きくなりトルク指令Ｔcmd2
は増大することになるから実電流の振幅は増大し電流リ
ミット値Ｋo に近い振幅となる）。また、減速時におい
て、実電流が電流リミット値より大きくなるような場合
でも、電流指令のリミット値（電流リミッタ２のリミッ
ト値）が小さくなることから（Ｉo が大きくなればＬは
小さくなる）、実電流をリミット内に押さえることがで
きる。
【００１１】図３は本発明の一実施例を実施する交流電
動機（三相）の制御系のブロック図である。７はプロセ
ッサ（ＣＰＵ），ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるモータ制御
装置で、８はアンプ、９は電動機、１０は該電動機の速
度，ロータ位置を検出する検出器である。モータ制御装
置７のプロセッサは指令速度と検出器１０で検出される
電動機の速度のフィードバック値により前述した速度ル
ープ処理を行いトルク指令Ｔcmd1を求め、かつ後述する
電流リミッタの処理を行ってリミット処理がされたトル
ク指令Ｔcmd2を求め、さらに、検出器１０で検出される
ロータ位置θ及び電動機の実速度より位相進み量ｐｈを
求めＲ，Ｓ，Ｔの各相のトルク指令（電流指令）をＴcm
d(R)，Ｔcmd(S)，Ｔcmd(T)を求める。そして、該各トル
ク指令と電流検出器で検出された各相の実電流Ｉｒ，Ｉ
ｓ，Ｉｔにより前述した電流ループ処理を行い各相の駆
動電流を求め電動機を駆動制御する。
動機（三相）の制御系のブロック図である。７はプロセ
ッサ（ＣＰＵ），ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるモータ制御
装置で、８はアンプ、９は電動機、１０は該電動機の速
度，ロータ位置を検出する検出器である。モータ制御装
置７のプロセッサは指令速度と検出器１０で検出される
電動機の速度のフィードバック値により前述した速度ル
ープ処理を行いトルク指令Ｔcmd1を求め、かつ後述する
電流リミッタの処理を行ってリミット処理がされたトル
ク指令Ｔcmd2を求め、さらに、検出器１０で検出される
ロータ位置θ及び電動機の実速度より位相進み量ｐｈを
求めＲ，Ｓ，Ｔの各相のトルク指令（電流指令）をＴcm
d(R)，Ｔcmd(S)，Ｔcmd(T)を求める。そして、該各トル
ク指令と電流検出器で検出された各相の実電流Ｉｒ，Ｉ
ｓ，Ｉｔにより前述した電流ループ処理を行い各相の駆
動電流を求め電動機を駆動制御する。
【００１２】以上のべた三相交流電動機の制御系の構成
及びその差動は、従来とほぼ同一であり、相違する点
は、電流リミッタによる電流指令のリミット処理が相違
するのみである。図４は上記モータ制御装置７のプロセ
ッサが実施する電動機制御における電流リミット処理の
フローチャートである。
及びその差動は、従来とほぼ同一であり、相違する点
は、電流リミッタによる電流指令のリミット処理が相違
するのみである。図４は上記モータ制御装置７のプロセ
ッサが実施する電動機制御における電流リミット処理の
フローチャートである。
【００１３】モータ制御装置７のプロセッサは図４に示
す処理を所定周期毎実施し、先ず、指令されている指令
速度Ｖｃと検出器１０からの速度フィードバックｖｆよ
り従来と同様に速度ループ処理を行いトルク指令Ｔcmd1
を求める（ステップＳ１）。次に、減速中か否かを判断
し（ステップＳ２）、減速中でないならば、ステップＳ
１で求めたトルク指令Ｔcmd1が所定の電流リミット値Ｋ
o より大きいか否か判断する（ステップＳ３）。駆動開
始時ではトルク指令値Ｔcmd1は電流リミット値Ｋo より
小さいので、トルク指令値Ｔcmd1は制限されず電流ルー
プへのトルク指令Ｔcmd2として出力される（ステップＳ
９，Ｓ１０）。そして、出力されたトルク指令値Ｔcmd2
の絶対値をレジスタＲ（Ｔ）に記憶し、当該周期の電流
リミット処理は終了する。
す処理を所定周期毎実施し、先ず、指令されている指令
速度Ｖｃと検出器１０からの速度フィードバックｖｆよ
り従来と同様に速度ループ処理を行いトルク指令Ｔcmd1
を求める（ステップＳ１）。次に、減速中か否かを判断
し（ステップＳ２）、減速中でないならば、ステップＳ
１で求めたトルク指令Ｔcmd1が所定の電流リミット値Ｋ
o より大きいか否か判断する（ステップＳ３）。駆動開
始時ではトルク指令値Ｔcmd1は電流リミット値Ｋo より
小さいので、トルク指令値Ｔcmd1は制限されず電流ルー
プへのトルク指令Ｔcmd2として出力される（ステップＳ
９，Ｓ１０）。そして、出力されたトルク指令値Ｔcmd2
の絶対値をレジスタＲ（Ｔ）に記憶し、当該周期の電流
リミット処理は終了する。
【００１４】一方、ステップＳ３でトルク指令値Ｔcmd1
が電流リミット値Ｋo を越えると、電流検出器で検出さ
れる各相の実電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔを読み取り、上記２
式の演算を行い実電流の振幅Ｉo を求める（ステップＳ
４，Ｓ５）。次に、前周期に求めレジスタＲ（Ｔ）に記
憶するトルク指令Ｔcmd2（各相のトルク指令の振幅）の
大きさに、設定されている電流リミット値Ｋo を乗じ、
得られた値をステップＳ５で求めた実電流の振幅Ｉo で
除して電流リミット値Ｌを求める。すなわち、上記３式
の演算である次の演算を行って電流リミット値を求める
（ステップＳ６）。 Ｌ＝Ｋo Ｒ（Ｔ）／Ｉo ＝Ｋo Ｔo ／Ｉo 次に、ステップＳ１で求めたトルク指令値Ｔcmd1を上記
ステップＳ６で求めた電流リミット値Ｌでクランプして
電流ループへのトルク指令Ｔcmd2として出力する（ステ
ップＳ７）。そして、レジスタＲ（Ｔ）に出力したトル
ク指令Ｔcmd2の大きさを格納し（ステップＳ８）、電流
リミット処理は終了する。なお、トルク指令値Ｔcmd2が
出力されると、従来と同様に、ロータの位置θ及び電動
機の回転速度に応じた位相進め量ｐｈに基づいて、各相
のトルク指令を求め各相の電流ループ処理が実行され
る。
が電流リミット値Ｋo を越えると、電流検出器で検出さ
れる各相の実電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔを読み取り、上記２
式の演算を行い実電流の振幅Ｉo を求める（ステップＳ
４，Ｓ５）。次に、前周期に求めレジスタＲ（Ｔ）に記
憶するトルク指令Ｔcmd2（各相のトルク指令の振幅）の
大きさに、設定されている電流リミット値Ｋo を乗じ、
得られた値をステップＳ５で求めた実電流の振幅Ｉo で
除して電流リミット値Ｌを求める。すなわち、上記３式
の演算である次の演算を行って電流リミット値を求める
（ステップＳ６）。 Ｌ＝Ｋo Ｒ（Ｔ）／Ｉo ＝Ｋo Ｔo ／Ｉo 次に、ステップＳ１で求めたトルク指令値Ｔcmd1を上記
ステップＳ６で求めた電流リミット値Ｌでクランプして
電流ループへのトルク指令Ｔcmd2として出力する（ステ
ップＳ７）。そして、レジスタＲ（Ｔ）に出力したトル
ク指令Ｔcmd2の大きさを格納し（ステップＳ８）、電流
リミット処理は終了する。なお、トルク指令値Ｔcmd2が
出力されると、従来と同様に、ロータの位置θ及び電動
機の回転速度に応じた位相進め量ｐｈに基づいて、各相
のトルク指令を求め各相の電流ループ処理が実行され
る。
【００１５】以上のようにして、トルク指令値が固有の
電流リミット値Ｋo を越えると、各電流ループ処理にお
ける電流指令（トルク指令）Ｔcmd(R)，Ｔcmd(S)，Ｔcm
d(T)の振幅であるトルク指令Ｔcmd2の大きさ（レジスタ
Ｒ（Ｔ）に記憶する大きさ）と実電流の振幅Ｉo の比に
よって時々刻々電流リミット値Ｌが変更され、実電流の
振幅が固有の電流リミット値Ｋo に等しくなるように制
御されることになる。
電流リミット値Ｋo を越えると、各電流ループ処理にお
ける電流指令（トルク指令）Ｔcmd(R)，Ｔcmd(S)，Ｔcm
d(T)の振幅であるトルク指令Ｔcmd2の大きさ（レジスタ
Ｒ（Ｔ）に記憶する大きさ）と実電流の振幅Ｉo の比に
よって時々刻々電流リミット値Ｌが変更され、実電流の
振幅が固有の電流リミット値Ｋo に等しくなるように制
御されることになる。
【００１６】一方、減速が開始されると、ステップＳ２
からステップＳ４〜Ｓ８の処理を実行することになる。
この場合、電動機の逆起電力によって実電流の振幅Ｉo
が増大すると、ステップＳ６で求められる電流リミット
値Ｌは小さくなるため、トルク指令値Ｔcmd2、すなわち
各電流ループの電流指令の振幅は小さくなり、実電流が
リミット値をこえることを防止することになる。
からステップＳ４〜Ｓ８の処理を実行することになる。
この場合、電動機の逆起電力によって実電流の振幅Ｉo
が増大すると、ステップＳ６で求められる電流リミット
値Ｌは小さくなるため、トルク指令値Ｔcmd2、すなわち
各電流ループの電流指令の振幅は小さくなり、実電流が
リミット値をこえることを防止することになる。
【００１７】上記実施例では、減速中でない時で速度ル
ープ処理で求めたトルク指令Ｔcmd1が所定のリミット値
Ｋo を越えてない時にはステップＳ９，Ｓ１０の処理を
行い、リミット値Ｌを変更しないようにしたが、常にリ
ミット値Ｌを変更するようにしてもよい。この場合には
ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ９，Ｓ１０の処理は必要なく、
ステップＳ１からステップＳ４に進み、ステップＳ５で
求められる実電流の振幅Ｉo が「０」の時、すなわち、
電動機が駆動されてない時には、ステップＳ１で求めた
トルク指令Ｔcmd1をトルク指令Ｔcmd2として出力しステ
ップＳ８に以降するようにする。そして、振幅Ｉo が
「０」でないときには、ステップＳ６〜Ｓ８の処理を実
行するようにすればよい。
ープ処理で求めたトルク指令Ｔcmd1が所定のリミット値
Ｋo を越えてない時にはステップＳ９，Ｓ１０の処理を
行い、リミット値Ｌを変更しないようにしたが、常にリ
ミット値Ｌを変更するようにしてもよい。この場合には
ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ９，Ｓ１０の処理は必要なく、
ステップＳ１からステップＳ４に進み、ステップＳ５で
求められる実電流の振幅Ｉo が「０」の時、すなわち、
電動機が駆動されてない時には、ステップＳ１で求めた
トルク指令Ｔcmd1をトルク指令Ｔcmd2として出力しステ
ップＳ８に以降するようにする。そして、振幅Ｉo が
「０」でないときには、ステップＳ６〜Ｓ８の処理を実
行するようにすればよい。
【００１８】図５は、従来の電流リミット値を固定した
制御方式と、本発明の電流リミット値を変化させる制御
方式による加速時の最大トルクを電動機の回転数に対し
て得た実験結果である。縦軸はトルク（ｋｇｆｃｍ）、
横軸は電動機の回転数（ｒｐｍ）である。図５（イ）は
従来方式で得た実験結果であり、（ロ）は本発明の方式
による実験結果である。この実験結果を比較して分るよ
うに、本発明の方式の方がより高速回転までトルクの低
下が起きていない。
制御方式と、本発明の電流リミット値を変化させる制御
方式による加速時の最大トルクを電動機の回転数に対し
て得た実験結果である。縦軸はトルク（ｋｇｆｃｍ）、
横軸は電動機の回転数（ｒｐｍ）である。図５（イ）は
従来方式で得た実験結果であり、（ロ）は本発明の方式
による実験結果である。この実験結果を比較して分るよ
うに、本発明の方式の方がより高速回転までトルクの低
下が起きていない。
【００１９】図６は、回転数を３０００ｒｐｍから０ｒ
ｐｍへ減速したときにおける本発明の方式と従来の方式
による制御での実電流を測定した実験結果である。図６
（イ）は従来の方式、図６（ロ）は本発明の方式であ
る。電流リミット値Ｋo は１００Ａであり、図６（イ）
の従来方式で減速時に電流リミット値Ｋo とトルク指令
値Ｔcmd2が一致していないのはスケールの違いによるも
のである。図６（イ）に示す従来方式では実電流が電流
リミット値Ｋo を越えているが、本発明の方式では実電
流は電流リミット値Ｋo を越えていないことが分る。
ｐｍへ減速したときにおける本発明の方式と従来の方式
による制御での実電流を測定した実験結果である。図６
（イ）は従来の方式、図６（ロ）は本発明の方式であ
る。電流リミット値Ｋo は１００Ａであり、図６（イ）
の従来方式で減速時に電流リミット値Ｋo とトルク指令
値Ｔcmd2が一致していないのはスケールの違いによるも
のである。図６（イ）に示す従来方式では実電流が電流
リミット値Ｋo を越えているが、本発明の方式では実電
流は電流リミット値Ｋo を越えていないことが分る。
【００２０】
【発明の効果】本発明の方式によると、電流指令（トル
ク指令）と実電流の振幅比から実電流の振幅が所定のリ
ミット値に等しくなるように電流指令（トルク指令）を
制限するリミット値を時々刻々変化させるようにしたか
ら、高速回転時における電流ループゲインの低下により
実電流の振幅が小さくなるような場合には、電流指令
（トルク指令）のリミット値が大きくなり、電流指令
（トルク指令）が増大し、実電流の振幅を大きくする。
その結果、高速回転時においても出力トルクの減少を防
止し、高速回転時の最大トルクを増大することができ
る。
ク指令）と実電流の振幅比から実電流の振幅が所定のリ
ミット値に等しくなるように電流指令（トルク指令）を
制限するリミット値を時々刻々変化させるようにしたか
ら、高速回転時における電流ループゲインの低下により
実電流の振幅が小さくなるような場合には、電流指令
（トルク指令）のリミット値が大きくなり、電流指令
（トルク指令）が増大し、実電流の振幅を大きくする。
その結果、高速回転時においても出力トルクの減少を防
止し、高速回転時の最大トルクを増大することができ
る。
【００２１】また、減速時において、逆起電力により実
電流が増大した場合には、電流指令（トルク指令）のリ
ミット値が小さくなることから、電流指令（トルク指
令）が小さくなり、結局、実電流の振幅は小さくなり、
所定の電流リミット値をこえることがなく、過電流が流
れて制御系のトランジスタや電動機自体を損傷させるこ
とはない。
電流が増大した場合には、電流指令（トルク指令）のリ
ミット値が小さくなることから、電流指令（トルク指
令）が小さくなり、結局、実電流の振幅は小さくなり、
所定の電流リミット値をこえることがなく、過電流が流
れて制御系のトランジスタや電動機自体を損傷させるこ
とはない。
【図１】速度制御を行う三相交流電動機の制御系の要部
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】交流電動機に電流制御系のブロック図である。
【図３】本発明の制御方式を実施する一実施例の交流電
動機制御系のブロック図である。
動機制御系のブロック図である。
【図４】同実施例のプロセッサが実施する処理のフロー
チャートである。
チャートである。
【図５】従来制御方式と本発明の制御方式における回転
速度に対する最大出力トルクの関係を求めた実験結果を
表す図である。
速度に対する最大出力トルクの関係を求めた実験結果を
表す図である。
【図６】従来制御方式と本発明の制御方式における減速
時の実電流の状態を求めた実験結果を表す図である。
時の実電流の状態を求めた実験結果を表す図である。
１ 速度ループ補償回路 ２ 電流リミッタ ７ モータ制御装置 ８ アンプ ９ 三相交流電動機 １０ 検出器
Claims (1)
- 【請求項１】 電流リミッタでトルク指令をリミッタ値
以上はリミッタ値にクランプし、該リミット処理された
後のトルク指令を各相の電流ループの電流指令の振幅と
する交流電動機の制御方式において、各相の実電流を測
定し実電流の振幅を求め、電流ループの電流指令と実電
流の振幅の比によって実電流が本来のクランプ値になる
ような電流リミット値を求め、該電流リミット値によっ
てトルク指令をクランプして電流ループへの電流指令の
振幅とする交流電動機の制御方式。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29193592A JP3168231B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 交流電動機の制御方式 |
| PCT/JP1993/001420 WO1994008389A1 (en) | 1992-10-07 | 1993-10-04 | Method for control of ac motor |
| EP93921109A EP0616417B1 (en) | 1992-10-07 | 1993-10-04 | Method for control of ac motor |
| US08/244,636 US5467001A (en) | 1992-10-07 | 1993-10-04 | Control method for an alternating current motor |
| DE69315818T DE69315818T2 (de) | 1992-10-07 | 1993-10-04 | Regelungsverfahren für einen wechselstrommotor |
| KR1019940701937A KR0127677B1 (ko) | 1992-10-07 | 1993-10-04 | 교류 전동기의 제어방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29193592A JP3168231B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 交流電動機の制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06121570A JPH06121570A (ja) | 1994-04-28 |
| JP3168231B2 true JP3168231B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=17775366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29193592A Expired - Fee Related JP3168231B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 交流電動機の制御方式 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5467001A (ja) |
| EP (1) | EP0616417B1 (ja) |
| JP (1) | JP3168231B2 (ja) |
| KR (1) | KR0127677B1 (ja) |
| DE (1) | DE69315818T2 (ja) |
| WO (1) | WO1994008389A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6335268A (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-15 | マルマンゴルフ株式会社 | ゴルフクラブのヘツド |
| JP3655378B2 (ja) * | 1995-11-28 | 2005-06-02 | ファナック株式会社 | サーボモータの外乱負荷推定方法 |
| SG84531A1 (en) * | 1999-05-20 | 2001-11-20 | Univ Singapore | Disturbance attenuation in a precision servomechanism by a frequency-separated acceleration soft sensor |
| JP2002238293A (ja) * | 2001-02-14 | 2002-08-23 | Mitsubishi Electric Corp | モータ制御装置 |
| US7458928B2 (en) * | 2002-06-13 | 2008-12-02 | Kendro Laboratory Products, Lp | Centrifuge energy management system and method |
| US7161314B2 (en) * | 2002-10-07 | 2007-01-09 | Denso Corporation | Motor control apparatus having current supply phase correction |
| US6943509B2 (en) * | 2003-07-09 | 2005-09-13 | Kendro Laboratory Products, Lp | Rotor speed control device and method |
| JP5341531B2 (ja) * | 2009-01-16 | 2013-11-13 | 株式会社東芝 | 編成車両制御装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4270164A (en) * | 1979-02-28 | 1981-05-26 | Contraves Goerz Corporation | Short circuit protection for switching type power processors |
| US4281276A (en) * | 1979-04-24 | 1981-07-28 | General Electric Company | Dual mode AC motor drive system |
| US4443750A (en) * | 1980-04-30 | 1984-04-17 | Zero-Max Industries, Incorporated | Energy saving motor speed controller |
| US4375047A (en) * | 1981-07-23 | 1983-02-22 | General Signal Corporation | Torque compensated electrical motor |
| JPS5996891A (ja) * | 1982-11-25 | 1984-06-04 | Fanuc Ltd | 交流モ−タの制御方式 |
| US4843297A (en) * | 1984-11-13 | 1989-06-27 | Zycron Systems, Inc. | Microprocessor speed controller |
| JPS6380789A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-11 | Hitachi Ltd | 直流サ−ボモ−タの制御装置 |
| JP2514669B2 (ja) * | 1987-10-14 | 1996-07-10 | ファナック株式会社 | サ―ボモ―タの制御方式 |
| JPH037084A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-14 | Brother Ind Ltd | 交流回転機の制御装置 |
| JP2839603B2 (ja) * | 1989-12-28 | 1998-12-16 | 株式会社東芝 | テープ走行装置 |
| JPH04172981A (ja) * | 1990-11-05 | 1992-06-19 | Nec Corp | 位相補償回路 |
-
1992
- 1992-10-07 JP JP29193592A patent/JP3168231B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-10-04 DE DE69315818T patent/DE69315818T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-04 WO PCT/JP1993/001420 patent/WO1994008389A1/ja active IP Right Grant
- 1993-10-04 KR KR1019940701937A patent/KR0127677B1/ko active
- 1993-10-04 EP EP93921109A patent/EP0616417B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-10-04 US US08/244,636 patent/US5467001A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0127677B1 (ko) | 1997-12-30 |
| US5467001A (en) | 1995-11-14 |
| WO1994008389A1 (en) | 1994-04-14 |
| EP0616417B1 (en) | 1997-12-17 |
| DE69315818D1 (de) | 1998-01-29 |
| DE69315818T2 (de) | 1998-04-09 |
| JPH06121570A (ja) | 1994-04-28 |
| EP0616417A4 (en) | 1995-10-04 |
| EP0616417A1 (en) | 1994-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5206575A (en) | Device for controlling an AC motor | |
| US4767976A (en) | Control system for PWM inverter | |
| JPH08182398A (ja) | 永久磁石形同期電動機の駆動装置 | |
| JP3168231B2 (ja) | 交流電動機の制御方式 | |
| JPH0984400A (ja) | サーボモータの電流制御方法 | |
| KR920010103B1 (ko) | 서어보 모터의 제어방식 | |
| US5955863A (en) | Electric current control method for a servomotor | |
| JP2003033097A (ja) | 同期電動機の制御装置及び制御方法 | |
| JP3333442B2 (ja) | ブラシレスモータの駆動装置 | |
| JP3383682B2 (ja) | Ａｃサーボモータの電流制御方法 | |
| JPH0923700A (ja) | サーボモータの電流制御方式 | |
| JPH1080180A (ja) | 同期電動機の制御方法及び装置 | |
| JP2000312497A (ja) | 交流電動機の制御方法 | |
| JP3751991B2 (ja) | Ａｃサーボモータの電流制御方法 | |
| JPH09140187A (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2002325498A (ja) | 交流電動機の制御装置 | |
| JP2856564B2 (ja) | 同期電動機の制御装置 | |
| JPH07274600A (ja) | 誘導電動機の加減速制御方法及び制御装置 | |
| JP3752804B2 (ja) | 交流機の制御装置 | |
| JPH03253291A (ja) | 電動機駆動装置 | |
| JPH04281387A (ja) | ブラシレス直流モータの制御装置 | |
| JP2001112299A (ja) | 交流電動機駆動用ベクトル制御インバータの制御装置 | |
| JPH10286000A (ja) | 同期電動機の制御装置 | |
| JP3683371B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の速度制御方法 | |
| JPH0946814A (ja) | 電気自動車の電気システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080309 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090309 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |