JP5333411B2 - 誘導電動機のベクトル制御装置 - Google Patents
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Description
2 電力変換器
3 誘導電動機
4,5 電流検出器
6 座標変換器(三相−二相変換)
7 電流検出値演算器
8 平均値・位相差演算器
10 q電流PI制御器
11 d電流PI制御器
12 電圧指令演算器
14 速度制御器
Claims (6)
- d軸電流比例積分制御器と、q軸電流比例積分制御器と、d軸電圧指令値およびq軸電圧指令値から電圧指令の大きさv_refと電圧位相θvを演算し、電圧指令の大きさと電圧指令の位相を基に直流を三相交流に変換して誘導電動機へ出力する電力変換器とを備えた、誘導電動機のベクトル制御装置において、
任意の負荷状態、任意の速度で電動機を運転した状態で、任意の時刻において、q軸電圧指令vq_ref、q軸電流検出値iq_fb、出力周波数fphi、d軸電流検出値id_fb、一次抵抗値R1、漏れインダクタンスLから中間値Vqqを、
d軸電圧指令vd_ref、d軸電流検出値id_fb、出力周波数fphi、q軸電流検出値iq_fb、一次抵抗値R1、漏れインダクタンスLから中間値Vddを算出し、
中間値Vqq、Vdd、d軸電流検出値id_fb、q軸電流検出値iq_fbから中間値Qを算出し、
中間値Vqq、Vddから中間値Eを算出し、
中間値E、Qと出力周波数fphiから電動機の相互インダクタンスMを求めるか、または、
漏れインダクタンスL、相互インダクタンスM、基底電圧v_base、基底周波数f_baseから無負荷電流I0を求める
ことを特徴とする、誘導電動機のベクトル制御装置。 - インバータにより三相交流を誘導電動機に供給し、該電動機の可変速運転を行うベクトル制御装置であって、インバータ出力の任意の二相あるいは三相を流れる電流を検出する電流検出器と、電動機に流す一次電流の電流指令値と該電流検出器により検出された電流値から得られた一次電流検出器の一次電流値i_fbとを入力とし、両者の偏差を零とするように出力電圧指令値v_refを制御する比例積分制御器と、電圧指令値v_refと電圧出力位相θvを基に三相交流を出力する電力変換器を有する、誘導電動機のベクトル制御装置において、
電圧出力位相θvは予め設定された任意の位相とし、予め任意に設定された一定値の電流指令値i_ref1を1番目の指令値として与え、前記比例積分制御器を動作させ、予め設定された第1の時間経過した後、前記比例積分制御器の比例ゲインを零とし、この時刻から予め設定された第2の時間経過した後に、この第2の時間内の任意の時間内において記録したv_refの平均値とi_fbの平均値を第1番目のデータv_ref1、i_fb1とし、
次に、前記比例積分制御器のゲインを元の値に戻し、予め任意に設定された一定値の電流指令値i_ref2を2番目の指令値として与え、前記比例積分制御器を動作させ、予め設定された第1の時間経過した後、前記比例積分制御器の比例ゲインを零とし、この時刻から予め設定された第2の時間経過した後に、この第2の時間内の任意の時間内において記録したv_refの平均値とi_fbの平均値を2番目のデータv_ref2、i_fb2とし、
電動機の1次抵抗R1を、v_ref2とv_ref1の差、およびi_fb2とi_fb1の差に基づいて求め、電動機の線間抵抗値をRL-L=2・R1より求めることを特徴とする、誘導電動機のベクトル制御装置。 - 予め任意に設定された一定値の指令値である電流指令値を3種類以上のレベルとし、それぞれの区間において求めた一次抵抗の値の平均値を一次抵抗値として求める、請求項2記載の誘導電動機のベクトル制御装置。
- 計測した値v_ref1、i_fb1、v_ref2、i_fb2から得られる一次方程式から電流検出値if_fbが零のときの電流指令値v_ref0を演算し、電圧オフセット値とする、請求項2記載の誘導電動機のベクトル制御装置。
- インバータにより三相交流を誘導電動機に供給し、該電動機の可変速運転を行うベクトル制御装置であって、インバータ出力の任意の二相あるいは三相に設けられた電流検出器と、電動機に流す一次電流の電流指令値と該電流検出器により検出された電流値から得られた一次電流検出器の一次電流値i_fbを入力し、両者の偏差を零とするように出力電圧指令値v_refを制御する比例積分制御器と、電圧指令値v_refと電圧出力位相θvを基に三相交流を出力する電力変換器を有する、誘導電動機のベクトル制御装置において、
電圧位相θvを予め設定された任意の固定値とし、電圧指令の大きさvrefを、電動機の基底運転周波数の10分の1以上の周波数fh1および電圧の振幅をvampとしてv_ref=vamp・sin(2・π・fh1・t)で与え、電流検出値i_fbが予め任意に設定された電流設定値になるようにi_fbを監視しながらvampを加減調整し、i_fbが前記電流設定値になった後、任意の設定時間を経過した後に、電圧指令の大きさv_refの絶対値の平均値をv_ref_ave1、電流検出値i_fbの大きさの絶対値の平均値をi_fb_ave1、v_refを基準としたi_fbの位相をθdif1とし、
次に、周波数を電動機の基底運転周波数の10分の1以上でfh1とは異なる周波数fh2とし、前記電流設定値になるようにvampを調整し、前記設定時間を経過した後に、電圧指令の大きさv_refの絶対値の平均値をv_ref_ave2、電流検出値i_fbの大きさの絶対値の平均値をi_fb_ave2、v_refを基準としたi_fbの位相をθdif2とし、
v_ref_ave1、i_fb_ave1、位相θdif1に基づく中間値Zxr1、v_ref_ave2、i_fb_ave2、位相θdif2に基づく中間値Zxr2を計算し、
周波数fh1のときのZxr1および周波数fh2のときのZxr2を用いて得られる一次方程式から周波数fhがfh1・fh2/(fh1+fh2)のときのZxrの値を演算し、これと電動機の一次抵抗値R1を用いて電動機の二次抵抗をR2=Zxr−R1により求め、
また、前記周波数fh1およびfh2の高い方の周波数をfh_1とし、この周波数に対する前記電圧指令の大きさv_refの絶対値の平均値をv_ref_ave_1、電流検出値i_fbの大きさの絶対値の平均値をi_fb_ave_1、前記v_refを基準とした電流検出値i_fbの位相をθdif_1とし、v_ref_ave_1、i_fb_ave_1、位相θdif_1に基づく中間値Zxiを計算し、漏れインダクタンスをL=Zxi/(2・π・fh_1)より求めることを特徴とする、誘導電動機のベクトル制御装置。 - 請求項4記載の方法で求めた電圧オフセット値v_ref0を用いて、v_ref_ave1、v_ref0の差をi_fb_ave1で除算したものを中間値Zx1、v_ref_ave2、v_ref0の差をi_fb_ave2で除算したものを中間値Zx2とし、前記中間値Zx1と前記位相θdif1とから前記中間値Zxr1、前記中間値Zx2と前記位相θdif2とから前記中間値Zxr2を計算することにより、前記電動機の二次抵抗R2を求め、前記中間値Zx1、Zx2のうち前記周波数fh_1に対して計算したものを中間値Zx_1とし、前記中間値Zx_1と前記位相θdif_1とから前記中間値Zxiを計算することにより、前記電動機の二次抵抗R2および漏れインダクタンスLを求める、請求項5記載の誘導電動機のベクトル制御装置。
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