JP3484047B2 - 速度センサレス制御装置 - Google Patents
速度センサレス制御装置Info
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- JP3484047B2 JP3484047B2 JP20538897A JP20538897A JP3484047B2 JP 3484047 B2 JP3484047 B2 JP 3484047B2 JP 20538897 A JP20538897 A JP 20538897A JP 20538897 A JP20538897 A JP 20538897A JP 3484047 B2 JP3484047 B2 JP 3484047B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、速度センサの付い
ていない誘導電動機を駆動するインバータの制御に関す
るもので、電動機の磁束ベクトルの大きさが小さく回転
している時の電動機のトルク制御を可能とするものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】図２に従来の速度センサレス制御装置の
ブロック線図を示し、これに基づいて従来の技術を説明
する。 【０００３】磁束演算器１は、電流検出器６と電圧検出
器７の出力である誘導電動機８の電流ベクトルと電圧ベ
クトルから該電動機の磁束ベクトルの演算を行う。 【０００４】速度演算器３は、まず磁束演算器１の出力
の磁束ベクトルφと電流検出器６の出力の電流ベクトル
ｉから誘導電動機８のすべり周波数ωｓ１を、 ωｓ１＝Ｒ２Ｍ（φ×ｉ）／（Ｌ２Ａ） （１） で演算する。ここで、Ｒ２は二次抵抗、Ｍは相互インダ
クタンス、×はベクトル積、Ｌ２は二次自己インダクタ
ンス、Ａは磁束ベクトルφの大きさの２乗である。その
後、誘導電動機８の回転速度ωｍｃを、 ωｍｃ＝ω２−ωｓ１ （２） で演算する。ここで、ω２は磁束ベクトルの周波数であ
る。 【０００５】すべり周波数形ベクトル制御器５は、所望
のトルク指令Ｔｃ通りのトルクを誘導電動機８が出力す
るための電流を前記速度演算器３の出力の回転速度ωｍ
ｃを用いて演算し、電動機８に供給する。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上述した従来の速度演
算器では、誘導電動機の起動時の磁束ベクトルφの大き
さが０や小さい値では、式（１）からわかるようにすべ
り周波数ωｓ１は演算できなかったり非常に大きな値に
なることから、電動機の回転速度ωｍｃは演算できな
い。よって、このように磁束ベクトルの大きさがある一
定の値より小さい場合には、電動機の回転速度はωｍｃ
＝０としている。すると電動機に供給される電流は、０
かそれに近い低い周波数となる。このことは、電動機が
高速に回転している時も同様で、回転しているにも関わ
らず、電流の周波数は０かそれに近い低い値なので，回
転している周波数と電流の周波数との差で表される実際
のすべり周波数ωｓは大きくなる。一方、磁束ベクトル
φの大きさФと電流ベクトルｉの大きさＩの関係式は Ф＝ＭＩ／（１＋ＢＣ） （３） である。ここで、Ｂは実際のすべり周波数ωｓの２乗、
Ｃは（Ｌ２／Ｒ２）の２乗である。よって、式（３）よ
り、実際のすべり周波数ωｓが大きければ、電流の大き
さＩをいくら大きくしても磁束の大きさФは大きくなら
ず、電動機の回転速度はωｍｃ＝０の状態が続き，所定
のトルクがでないことがわかる。本発明は、この問題を
解決するためのものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、磁束演算器の出力と電流検出器の出力のベクトル
積の時間積分から、誘導電動機の回転速度を推定する速
度推定器と、磁束ベクトルの大きさから速度推定器の出
力か速度演算器の出力を選択して選択した回転速度を出
力する速度切換器を具備する。 【０００８】 【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施例を示す。
従来技術の図２と同一部分の説明は省略する。速度推定
器２は、磁束演算器１からの磁束ベクトルφと電流検出
器６からの電流ベクトルｉから、誘導電動機８の回転速
度ωｍｅを、 ωｍｅ＝Ｋ∫（ｉ×φ）ｄｔ （６） で推定する演算を行う。ここで、Ｋは積分ゲインであ
る。速度切換器４は、磁束ベクトルφの大きさが所定の
値以下の間は推定速度ωｍｅを選択し、磁束ベクトルの
大きさがその所定の値を超えたら演算速度ωｍｃに選択
してその選択した回転速度を出力する。 【０００９】 【発明の効果】本発明により、演算した磁束ベクトルの
大きさが小さくても、誘導電動機の回転速度を推定する
ことにより磁束ベクトルの大きさを大きくすることがで
き、電動機をトルク制御することが可能となる。
ていない誘導電動機を駆動するインバータの制御に関す
るもので、電動機の磁束ベクトルの大きさが小さく回転
している時の電動機のトルク制御を可能とするものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】図２に従来の速度センサレス制御装置の
ブロック線図を示し、これに基づいて従来の技術を説明
する。 【０００３】磁束演算器１は、電流検出器６と電圧検出
器７の出力である誘導電動機８の電流ベクトルと電圧ベ
クトルから該電動機の磁束ベクトルの演算を行う。 【０００４】速度演算器３は、まず磁束演算器１の出力
の磁束ベクトルφと電流検出器６の出力の電流ベクトル
ｉから誘導電動機８のすべり周波数ωｓ１を、 ωｓ１＝Ｒ２Ｍ（φ×ｉ）／（Ｌ２Ａ） （１） で演算する。ここで、Ｒ２は二次抵抗、Ｍは相互インダ
クタンス、×はベクトル積、Ｌ２は二次自己インダクタ
ンス、Ａは磁束ベクトルφの大きさの２乗である。その
後、誘導電動機８の回転速度ωｍｃを、 ωｍｃ＝ω２−ωｓ１ （２） で演算する。ここで、ω２は磁束ベクトルの周波数であ
る。 【０００５】すべり周波数形ベクトル制御器５は、所望
のトルク指令Ｔｃ通りのトルクを誘導電動機８が出力す
るための電流を前記速度演算器３の出力の回転速度ωｍ
ｃを用いて演算し、電動機８に供給する。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上述した従来の速度演
算器では、誘導電動機の起動時の磁束ベクトルφの大き
さが０や小さい値では、式（１）からわかるようにすべ
り周波数ωｓ１は演算できなかったり非常に大きな値に
なることから、電動機の回転速度ωｍｃは演算できな
い。よって、このように磁束ベクトルの大きさがある一
定の値より小さい場合には、電動機の回転速度はωｍｃ
＝０としている。すると電動機に供給される電流は、０
かそれに近い低い周波数となる。このことは、電動機が
高速に回転している時も同様で、回転しているにも関わ
らず、電流の周波数は０かそれに近い低い値なので，回
転している周波数と電流の周波数との差で表される実際
のすべり周波数ωｓは大きくなる。一方、磁束ベクトル
φの大きさФと電流ベクトルｉの大きさＩの関係式は Ф＝ＭＩ／（１＋ＢＣ） （３） である。ここで、Ｂは実際のすべり周波数ωｓの２乗、
Ｃは（Ｌ２／Ｒ２）の２乗である。よって、式（３）よ
り、実際のすべり周波数ωｓが大きければ、電流の大き
さＩをいくら大きくしても磁束の大きさФは大きくなら
ず、電動機の回転速度はωｍｃ＝０の状態が続き，所定
のトルクがでないことがわかる。本発明は、この問題を
解決するためのものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、磁束演算器の出力と電流検出器の出力のベクトル
積の時間積分から、誘導電動機の回転速度を推定する速
度推定器と、磁束ベクトルの大きさから速度推定器の出
力か速度演算器の出力を選択して選択した回転速度を出
力する速度切換器を具備する。 【０００８】 【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施例を示す。
従来技術の図２と同一部分の説明は省略する。速度推定
器２は、磁束演算器１からの磁束ベクトルφと電流検出
器６からの電流ベクトルｉから、誘導電動機８の回転速
度ωｍｅを、 ωｍｅ＝Ｋ∫（ｉ×φ）ｄｔ （６） で推定する演算を行う。ここで、Ｋは積分ゲインであ
る。速度切換器４は、磁束ベクトルφの大きさが所定の
値以下の間は推定速度ωｍｅを選択し、磁束ベクトルの
大きさがその所定の値を超えたら演算速度ωｍｃに選択
してその選択した回転速度を出力する。 【０００９】 【発明の効果】本発明により、演算した磁束ベクトルの
大きさが小さくても、誘導電動機の回転速度を推定する
ことにより磁束ベクトルの大きさを大きくすることがで
き、電動機をトルク制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の速度センサレス制御装置の一実施例を
表すブロック図である。 【図２】従来例の速度センサレス制御装置の一実施例を
表すブロック図である。 【符号の説明】 １ 磁束演算器 ２ 速度推定器 ３ 速度演算器 ４ 速度切換器 ５ すべり周波数形ベクトル制御器 ６ 電流検出器 ７ 電圧検出器 ８ 誘導電動機
表すブロック図である。 【図２】従来例の速度センサレス制御装置の一実施例を
表すブロック図である。 【符号の説明】 １ 磁束演算器 ２ 速度推定器 ３ 速度演算器 ４ 速度切換器 ５ すべり周波数形ベクトル制御器 ６ 電流検出器 ７ 電圧検出器 ８ 誘導電動機
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フロントページの続き
(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
H02P 6/00 - 6/24
H02M 7/42 - 7/98
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】誘導電動機に入力する電流ベクトルを検出
する電流検出器と、該電動機に入力する電圧ベクトルを
検出する電圧検出器と、電流ベクトルと電圧ベクトルか
ら該電動機の磁束ベクトルを演算する磁束演算器と、電
流ベクトルと磁束ベクトルから磁束ベクトルの周波数と
該電動機のすべり周波数を演算して前記磁束ベクトルの
周波数とすべり周波数の差を該電動機の回転速度とする
演算を行う速度演算器と、前記速度演算器の出力の該電
動機の回転速度を入力して該電動機の出力トルクが所定
のトルクになるような電流を該電動機に供給するすべり
周波数形ベクトル制御器、からなる速度センサレス制御
装置において、磁束ベクトルと電流ベクトルのベクトル
積を時間積分して該電動機の回転速度を推定する速度推
定器と、前記磁束演算器の出力の磁束ベクトルの大きさ
がある所定の値以下では速度推定器からの出力の回転速
度を選択し磁束ベクトルがその所定の値を超えると速度
演算器からの出力の回転速度を選択しその選択した回転
速度を出力する速度切換器を具備することを特徴とする
速度センサレス制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20538897A JP3484047B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 速度センサレス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20538897A JP3484047B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 速度センサレス制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1141997A JPH1141997A (ja) | 1999-02-12 |
| JP3484047B2 true JP3484047B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=16506004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20538897A Expired - Lifetime JP3484047B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 速度センサレス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3484047B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101494436B (zh) * | 2008-01-21 | 2011-01-05 | 台达电子工业股份有限公司 | 感应电动机的无感测控制装置及方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4420170B2 (ja) | 2000-03-27 | 2010-02-24 | 三菱電機株式会社 | 同期機の回転状態検出装置および同期機の回転状態検出方法 |
| JP7090498B2 (ja) * | 2018-08-01 | 2022-06-24 | 東洋電機製造株式会社 | 速度センサレス電動機制御装置 |
-
1997
- 1997-07-15 JP JP20538897A patent/JP3484047B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101494436B (zh) * | 2008-01-21 | 2011-01-05 | 台达电子工业股份有限公司 | 感应电动机的无感测控制装置及方法 |
Also Published As
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|---|---|
| JPH1141997A (ja) | 1999-02-12 |
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