JPH0222637B2 - - Google Patents
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- JPH0222637B2 JPH0222637B2 JP4666483A JP4666483A JPH0222637B2 JP H0222637 B2 JPH0222637 B2 JP H0222637B2 JP 4666483 A JP4666483 A JP 4666483A JP 4666483 A JP4666483 A JP 4666483A JP H0222637 B2 JPH0222637 B2 JP H0222637B2
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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
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、交流電動機制御、特にベクトル制御
において、１次電流を滑らかにしてトルクの脈動
などを減少させるための波形発生装置を備えた交
流電動機制御装置に関する。
において、１次電流を滑らかにしてトルクの脈動
などを減少させるための波形発生装置を備えた交
流電動機制御装置に関する。
ベクトル制御は、誘導電動機または同期電動機
に対して行われるものであるが、ここでは同期電
動機への応用について述べる。
に対して行われるものであるが、ここでは同期電
動機への応用について述べる。
まず、同期電動機へベクトル制御を適用する場
合の基本的な制御系を第１図に示す。
合の基本的な制御系を第１図に示す。
第１図において、同期電動機１の回転子に直結
された速度検出器２の回転速度信号NFBと速度基
準値Nrefとを加算器３で図示の極性で加算し、こ
の速度誤差を増幅する速度増幅器４により１次電
流指令の増幅値｜ia｜を得る。ベクトル制御回路
５は前記速度増幅器４の出力｜ia｜と、前記同期
電動機１の回転子に直結された磁束位置検出器６
から出力される磁束位置信号φにより１次電流指
令値iaを出力する。電流増幅器７は前記同期電動
機１の１次電流を電流検出器８で検出して前記ベ
クトル制御回路５の出力信号iaに相当する１次電
流を同期電動機１に供給する。
された速度検出器２の回転速度信号NFBと速度基
準値Nrefとを加算器３で図示の極性で加算し、こ
の速度誤差を増幅する速度増幅器４により１次電
流指令の増幅値｜ia｜を得る。ベクトル制御回路
５は前記速度増幅器４の出力｜ia｜と、前記同期
電動機１の回転子に直結された磁束位置検出器６
から出力される磁束位置信号φにより１次電流指
令値iaを出力する。電流増幅器７は前記同期電動
機１の１次電流を電流検出器８で検出して前記ベ
クトル制御回路５の出力信号iaに相当する１次電
流を同期電動機１に供給する。
以上のようにして速度基準値Nrefに相当する同
期電動機１の回転速度を得る装置である。
期電動機１の回転速度を得る装置である。
一方、これらの制御にマイクロプロセツサを適
用したものが出現している。この特徴として、デ
ジタル処理であるため、情報に温度等によるドリ
フトの問題がない、マイクロプロセツサのもつ優
れた機能を容易に付加できる、新しい制御理論が
容易に付加できる、プログラマブルであるため適
用範囲が広くなる、などの利点が挙げられる。こ
の適用例を第２図に示す。
用したものが出現している。この特徴として、デ
ジタル処理であるため、情報に温度等によるドリ
フトの問題がない、マイクロプロセツサのもつ優
れた機能を容易に付加できる、新しい制御理論が
容易に付加できる、プログラマブルであるため適
用範囲が広くなる、などの利点が挙げられる。こ
の適用例を第２図に示す。
第２図について説明すると、マイクロプロセツ
サ処理ブロツク２５は同期電動機に直結された磁
極位置検出器レゾルバ信号から磁極位置に相当す
るデジタル量およびそのタイミングを出力する磁
束位置検出ブロツク２６と、同期電動機に直結さ
れた回転子回転速度検出器レゾルバ信号から速度
に相当するデジタル量およびそのタイミングを出
力する速度検出ブロツク２７と、２８で表される
速度指令値Nrefと、２９で表される比例・積分定
数値入力と、３０で表されるトルク制限指令値、
のそれぞれのデジタル量とタイミング信号
（CPU割込み処理信号）を入力情報として同期電
動機の電機子電流指令値（２相出力）を電流増幅
器（第１図７）へ出力する。
サ処理ブロツク２５は同期電動機に直結された磁
極位置検出器レゾルバ信号から磁極位置に相当す
るデジタル量およびそのタイミングを出力する磁
束位置検出ブロツク２６と、同期電動機に直結さ
れた回転子回転速度検出器レゾルバ信号から速度
に相当するデジタル量およびそのタイミングを出
力する速度検出ブロツク２７と、２８で表される
速度指令値Nrefと、２９で表される比例・積分定
数値入力と、３０で表されるトルク制限指令値、
のそれぞれのデジタル量とタイミング信号
（CPU割込み処理信号）を入力情報として同期電
動機の電機子電流指令値（２相出力）を電流増幅
器（第１図７）へ出力する。
各ブロツクを説明する前に、説明を容易にする
ためにレゾルバの動作原理を第３図を用いて説明
する。
ためにレゾルバの動作原理を第３図を用いて説明
する。
同図において、２相励磁巻線２００，２０１は
それぞれcosω0t、sinω0tの２相の電流で励磁され
ているので、同期電動機の回転子に直結された検
出巻線２０２にはV〓の信号が得られる。
それぞれcosω0t、sinω0tの２相の電流で励磁され
ているので、同期電動機の回転子に直結された検
出巻線２０２にはV〓の信号が得られる。
V〓＝Esin（ω0t＋φe（ｔ）） ………第１式
ここでφe＝Pφn／２、
Ｐ ：レゾルバ極数
φe（ｔ）：ロータ電気角度
φn（ｔ）：ロータ機械角度
第１式より磁極位置は、レゾルバ出力信号と励
磁信号の位相差から検出することができる。第４
図のt1，t2が磁束位置に相当する情報であるの
で、t1，t2を基準クロツクでデジタルカウントす
れば、磁極位置のデジタル量情報が得られる。
磁信号の位相差から検出することができる。第４
図のt1，t2が磁束位置に相当する情報であるの
で、t1，t2を基準クロツクでデジタルカウントす
れば、磁極位置のデジタル量情報が得られる。
またレゾルバ出力信号と、励磁信号の周波数を
それぞれｆ，f0とすると、この偏差Δfは、 Δf＝ｆ−f0 ………第２式 で表される。この第２式から同期電動機の回転数
NFBは第３式として得られる。
それぞれｆ，f0とすると、この偏差Δfは、 Δf＝ｆ−f0 ………第２式 で表される。この第２式から同期電動機の回転数
NFBは第３式として得られる。
NFB＝120Δf／Ｐ
＝120（ｆ−f0）／Ｐ
＝120（T-1−f0）／PM ………第３式
但し、Ｔ＝f-1、PM：モータ極数である。
よつて速度NFBは励磁周波数があらかじめ明ら
かであるため、レゾルバ出力信号の周期Ｔを検出
すれば第３式より知ることができる。
かであるため、レゾルバ出力信号の周期Ｔを検出
すれば第３式より知ることができる。
また、レゾルバ出力信号をｎ分周して周期Ｔを
検出すればNFBは第４式で与えられることは明ら
かである。
検出すればNFBは第４式で与えられることは明ら
かである。
NFB＝120（ｎ／Ｔ−f0）／PM ………第４式
よつて、Ｔを基準クロツクでデジタルカウント
したデジタル量情報から同期電動機の回転速度を
知ることができる。
したデジタル量情報から同期電動機の回転速度を
知ることができる。
次に、第２図の各ブロツクとその構成について
説明する。磁束位置検出ブロツク２６は、磁束位
置検出用レゾルバの励磁信号のゼロクロスパルス
信号をスタート信号として基準クロツクパルスを
カウントして、カウント値をデジタル量として出
力するカウンタ１０と、レゾルバ出力信号V〓の
ゼロクロスパルス信号をラツチ信号として前記カ
ウンタ１０のデジタル量を出力するラツチ１１
と、このラツチ回路１１が新しいデジタル量をラ
ツテしたことを、マイクロプロセツサ処理ブロツ
ク２５に知らせる割込み信号とから構成される。
説明する。磁束位置検出ブロツク２６は、磁束位
置検出用レゾルバの励磁信号のゼロクロスパルス
信号をスタート信号として基準クロツクパルスを
カウントして、カウント値をデジタル量として出
力するカウンタ１０と、レゾルバ出力信号V〓の
ゼロクロスパルス信号をラツチ信号として前記カ
ウンタ１０のデジタル量を出力するラツチ１１
と、このラツチ回路１１が新しいデジタル量をラ
ツテしたことを、マイクロプロセツサ処理ブロツ
ク２５に知らせる割込み信号とから構成される。
磁束位置検出ブロツク２６は、磁束位置の情報
をデジタル量として時分割でマイクロプロセツサ
処理ブロツクに出力する。
をデジタル量として時分割でマイクロプロセツサ
処理ブロツクに出力する。
速度検出ブロツク２７は、レゾルバ出力信号
V〓をｎで分周する分周回路１４、このパルスを
スタートリセツトパルスとして基準クロツクパル
スをカウントしてデジタル量を出力するカウンタ
１２、前記分周回路１４の出力パルスをラツチ信
号とし、前記カウンタ１２のカウント値をラツチ
出力するラツチ回路１３、このラツチ回路１３が
新しいデジタル量をラツチしたことをマイクロプ
ロセツサ処理ブロツク２５へ知らせる割込み信号
から構成される。
V〓をｎで分周する分周回路１４、このパルスを
スタートリセツトパルスとして基準クロツクパル
スをカウントしてデジタル量を出力するカウンタ
１２、前記分周回路１４の出力パルスをラツチ信
号とし、前記カウンタ１２のカウント値をラツチ
出力するラツチ回路１３、このラツチ回路１３が
新しいデジタル量をラツチしたことをマイクロプ
ロセツサ処理ブロツク２５へ知らせる割込み信号
から構成される。
速度検出ブロツク２７は、マイクロプロセツサ
処理ブロツク２５で速度検出を行うのに必要な第
４式の周期Ｔの情報をデジタル量として時分割で
マイクロプロセツサ処理ブロツクに出力する。
処理ブロツク２５で速度検出を行うのに必要な第
４式の周期Ｔの情報をデジタル量として時分割で
マイクロプロセツサ処理ブロツクに出力する。
次に、マイクロプロセツサ処理ブロツク２５に
ついて説明する。Ｔ／NFB変換回路１６は速度検
出ブロツク２７から第４式のデジタル量Ｔを、割
込みパルスによつて時分割で入力し、第４式に従
つて速度NFBに相当するデジタル量を演算する。
加算器１７は、速度指令２８のデジタル量Nref
と、前記Ｔ／NFB変換回路１６のデジタル量NFB
を図示の符号で加算して、この誤差を速度増幅器
１８で増幅し、１次電流の振幅指令｜ｉ〓a｜′に相
当するデジタル量を演算する。この増幅は、外部
から与えられる比例・積分定数２９の情報を用い
て行われる。
ついて説明する。Ｔ／NFB変換回路１６は速度検
出ブロツク２７から第４式のデジタル量Ｔを、割
込みパルスによつて時分割で入力し、第４式に従
つて速度NFBに相当するデジタル量を演算する。
加算器１７は、速度指令２８のデジタル量Nref
と、前記Ｔ／NFB変換回路１６のデジタル量NFB
を図示の符号で加算して、この誤差を速度増幅器
１８で増幅し、１次電流の振幅指令｜ｉ〓a｜′に相
当するデジタル量を演算する。この増幅は、外部
から与えられる比例・積分定数２９の情報を用い
て行われる。
トルク制限回路１９は外部から与えられたトル
ク制限指令を情報として、｜ｉ〓a｜′の制限を行な
つた｜ｉ〓a｜を出力する。一方、Ｔ／φ変換回路
１５は、磁束位置検出ブロツク２６から磁束位置
に相当するデジタル量を入力し、sinφ、cosφの
データをもつメモリ・テーブル２０のアドレス情
報となるように変換し、メモリ・テーブル２０
は、このアドレス情報に対応した２相のデジタル
情報を出力する。
ク制限指令を情報として、｜ｉ〓a｜′の制限を行な
つた｜ｉ〓a｜を出力する。一方、Ｔ／φ変換回路
１５は、磁束位置検出ブロツク２６から磁束位置
に相当するデジタル量を入力し、sinφ、cosφの
データをもつメモリ・テーブル２０のアドレス情
報となるように変換し、メモリ・テーブル２０
は、このアドレス情報に対応した２相のデジタル
情報を出力する。
乗算器２１，２２は、前記トルク制限回路１９
の出力である１次電流振幅指令｜ia｜と、前記メ
モリ・テーブル２０の出力である２相の１次電流
指令のデジタル情報iaをＤ／Ａ変換回路２３，２
４へ出力する。Ｄ／Ａ変換回路２３，２４は、２
相のアナログ量に変換し、第１図の電流増幅器７
へ出力する。
の出力である１次電流振幅指令｜ia｜と、前記メ
モリ・テーブル２０の出力である２相の１次電流
指令のデジタル情報iaをＤ／Ａ変換回路２３，２
４へ出力する。Ｄ／Ａ変換回路２３，２４は、２
相のアナログ量に変換し、第１図の電流増幅器７
へ出力する。
第５図にマイクロプロセツサ処理ブロツク２５
のフローチヤートの例を示す。この図の主プログ
ラムのコントローラの内では、右側の３つの主な
ルーチンが必要である。第１は磁束位置を検出し
て１次電流指令の２相の位相情報を得るルーチ
ン、第２はレゾルバ出力周波数の周期から速度情
報を得るルーチン、第３は速度情報からトルク、
１次電流振幅を演算して位相情報から１次電流指
令情報を得るルーチンである。
のフローチヤートの例を示す。この図の主プログ
ラムのコントローラの内では、右側の３つの主な
ルーチンが必要である。第１は磁束位置を検出し
て１次電流指令の２相の位相情報を得るルーチ
ン、第２はレゾルバ出力周波数の周期から速度情
報を得るルーチン、第３は速度情報からトルク、
１次電流振幅を演算して位相情報から１次電流指
令情報を得るルーチンである。
第１、第２のルーチンは、第２図の磁束位置検
出ブロツク２６あるいは速度検出ブロツク２７か
ら新しいデジタル情報が発生したことを知らせる
マイクロプロセツサ処理ブロツクへの割込み信号
により時分割サンプリングごとに実行され、第３
のルーチンは第１、第２のルーチンで新しい情報
を基に処理された後、これを基に実行される。
出ブロツク２６あるいは速度検出ブロツク２７か
ら新しいデジタル情報が発生したことを知らせる
マイクロプロセツサ処理ブロツクへの割込み信号
により時分割サンプリングごとに実行され、第３
のルーチンは第１、第２のルーチンで新しい情報
を基に処理された後、これを基に実行される。
更に各ルーチンには、除算、乗算などの演算や
処理が要求されるので、ある時間T1でデータを
サンプリングして１次電流指令ia1を制御してか
ら、次の時間T2でia2を制御するまでの時間Δt
（T2−T1）には数msecを必要とする。つまり、
T1でデータをサンプリングして制御されたia1は
T2でデータをサンプリングして制御されるまで
固定され、いわゆる不連続な制御が行われること
になる。
処理が要求されるので、ある時間T1でデータを
サンプリングして１次電流指令ia1を制御してか
ら、次の時間T2でia2を制御するまでの時間Δt
（T2−T1）には数msecを必要とする。つまり、
T1でデータをサンプリングして制御されたia1は
T2でデータをサンプリングして制御されるまで
固定され、いわゆる不連続な制御が行われること
になる。
従つて、同期電動機が低速運転時には、１次電
流の周期に対してΔtが充分小さいので、さほど
問題とならないが、高速運転時には１次電流の周
期に対してΔtが無視できなくなつて、次のよう
な問題が生じる。
流の周期に対してΔtが充分小さいので、さほど
問題とならないが、高速運転時には１次電流の周
期に対してΔtが無視できなくなつて、次のよう
な問題が生じる。
磁束と１次電流の直交関係を保持することが
できなくなり、トルク脈動、トルク減少、応答
遅れが生じる。
できなくなり、トルク脈動、トルク減少、応答
遅れが生じる。
１次電流の高調波成分が大きくなり、損失増
大、力率低下、振動騒音が生じる。
大、力率低下、振動騒音が生じる。
本発明は、このような従来の問題点を解消し、
従来のアナログ制御方式の滑らかな特性をそのま
まに、かつアナログ回路の欠点であつた温度ドリ
フトや調整の煩わしさなどを持たないマイクロプ
ロセツサを適用し、マイクロプロセツサが本来持
つている優れた機能を充分発揮させることを目的
とするものである。
従来のアナログ制御方式の滑らかな特性をそのま
まに、かつアナログ回路の欠点であつた温度ドリ
フトや調整の煩わしさなどを持たないマイクロプ
ロセツサを適用し、マイクロプロセツサが本来持
つている優れた機能を充分発揮させることを目的
とするものである。
本発明は、第１には、交流電動機の回転子に直
結された検出器により、速度、磁束位置をデジタ
ル量として検出し、これらの検出値と速度指令及
び位置指令との偏差に応じて前記交流電動機の１
次電流指令値を演算し、この１次電流指令値を電
動増幅器に与えて交流電動機を制御する交流電動
機制御装置において、前記検出器によつて検出さ
れた交流電動機の回転速度に対応した２進デジタ
ル量を分周比とし基準クロツクパルスを分周した
パルス列を出力するパルス発生器と、このパルス
発生器の出力パルス列をカウントしてデジタル量
として出力し、磁束位置のサンプリングごとに入
力するリセツト信号によりデジタル出力をリセツ
トするカウンタと、このカウンタ出力と磁束位置
のサンプリングごとに出力される磁束位置に対応
するデジタル量とを加算するデジタル加算器と、
このデジタル加算器出力をアドレス入力として２
相波形のデジタル量を出力するメモリ・テーブル
と、このメモリ・テーブルのそれぞれの出力と１
次電流振幅に対応したデジタル量とを乗算する乗
算器１，２と、この乗算器１，２によつて得られ
たデジタル量で表された１次電流指令値をアナロ
グ量に変換して前記電流増幅器に出力するＤ／Ａ
変換器とを備えたことを特徴とする交流電動機制
御装置に係るものであり、 第２には、交流電動機の回転子に直結された検
出器により、速度、磁束位置をデジタル量として
検出し、これらの検出値と速度指令及び位置指令
との偏差に応じて前記交流電動機の１次電流指令
値を演算し、この１次電流指令値を電動増幅器に
与えて交流電動機を制御する交流電動機制御装置
において、交流電動機の磁束位置サンプリング周
期Δtのｎ分の１周期のパルスを発生するパルス
発生器と、前記パルス発生器のパルスをカウント
し、磁束位置のサンプリングごとにリセツトされ
るカウンタと、このカウンタの出力と回転速度に
対応したデジタル量とをデジタル乗算するデジタ
ル乗算器と、前記カウンタ出力と磁束位置検出サ
ンプリングごとに出力される磁束位置のデジタル
量とを加算するデジタル加算器と、このデジタル
加算器出力をアドレス入力としてΔtの期間にｎ
回速度情報を検出し、この速度情報からΔt周期
の間にｎ回磁束位置を補間した２相波形のデジタ
ル量を出力するメモリ・テーブルと、このメモ
リ・テーブルのそれぞれの出力と１次電流振幅に
対応したデジタル量とを乗算する乗算回路１，２
と、この乗算器１，２によつて得られたデジタル
量で表された１次電流指令値をアナログ量に変換
して前記電流増幅器に出力するＤ／Ａ変換器とを
備えたことを特徴とする交流電動機制御装置に係
るものである。
結された検出器により、速度、磁束位置をデジタ
ル量として検出し、これらの検出値と速度指令及
び位置指令との偏差に応じて前記交流電動機の１
次電流指令値を演算し、この１次電流指令値を電
動増幅器に与えて交流電動機を制御する交流電動
機制御装置において、前記検出器によつて検出さ
れた交流電動機の回転速度に対応した２進デジタ
ル量を分周比とし基準クロツクパルスを分周した
パルス列を出力するパルス発生器と、このパルス
発生器の出力パルス列をカウントしてデジタル量
として出力し、磁束位置のサンプリングごとに入
力するリセツト信号によりデジタル出力をリセツ
トするカウンタと、このカウンタ出力と磁束位置
のサンプリングごとに出力される磁束位置に対応
するデジタル量とを加算するデジタル加算器と、
このデジタル加算器出力をアドレス入力として２
相波形のデジタル量を出力するメモリ・テーブル
と、このメモリ・テーブルのそれぞれの出力と１
次電流振幅に対応したデジタル量とを乗算する乗
算器１，２と、この乗算器１，２によつて得られ
たデジタル量で表された１次電流指令値をアナロ
グ量に変換して前記電流増幅器に出力するＤ／Ａ
変換器とを備えたことを特徴とする交流電動機制
御装置に係るものであり、 第２には、交流電動機の回転子に直結された検
出器により、速度、磁束位置をデジタル量として
検出し、これらの検出値と速度指令及び位置指令
との偏差に応じて前記交流電動機の１次電流指令
値を演算し、この１次電流指令値を電動増幅器に
与えて交流電動機を制御する交流電動機制御装置
において、交流電動機の磁束位置サンプリング周
期Δtのｎ分の１周期のパルスを発生するパルス
発生器と、前記パルス発生器のパルスをカウント
し、磁束位置のサンプリングごとにリセツトされ
るカウンタと、このカウンタの出力と回転速度に
対応したデジタル量とをデジタル乗算するデジタ
ル乗算器と、前記カウンタ出力と磁束位置検出サ
ンプリングごとに出力される磁束位置のデジタル
量とを加算するデジタル加算器と、このデジタル
加算器出力をアドレス入力としてΔtの期間にｎ
回速度情報を検出し、この速度情報からΔt周期
の間にｎ回磁束位置を補間した２相波形のデジタ
ル量を出力するメモリ・テーブルと、このメモ
リ・テーブルのそれぞれの出力と１次電流振幅に
対応したデジタル量とを乗算する乗算回路１，２
と、この乗算器１，２によつて得られたデジタル
量で表された１次電流指令値をアナログ量に変換
して前記電流増幅器に出力するＤ／Ａ変換器とを
備えたことを特徴とする交流電動機制御装置に係
るものである。
以下本発明を第７図に示す実施例に基いて説明
する。同図において、第２図の構成と同一あるい
は同様の機能を有する部分は同一の符号をもつて
記した。第７図の磁束位置補間ブロツク３６は、
Ｔ／φ変換回路１５から、磁束位置に相当するデ
ータが時分割されたデジタル量と、新しいデータ
が入力されるタイミングと、更にＴ／NFB変換回
路１６から時分割された速度NFBに相当するデジ
タル量を入力して、磁束位置に相当する２相デー
タをもつメモリ・テーブル２０のアドレス情報を
Δtより更に小さく時分割して出力する。
する。同図において、第２図の構成と同一あるい
は同様の機能を有する部分は同一の符号をもつて
記した。第７図の磁束位置補間ブロツク３６は、
Ｔ／φ変換回路１５から、磁束位置に相当するデ
ータが時分割されたデジタル量と、新しいデータ
が入力されるタイミングと、更にＴ／NFB変換回
路１６から時分割された速度NFBに相当するデジ
タル量を入力して、磁束位置に相当する２相デー
タをもつメモリ・テーブル２０のアドレス情報を
Δtより更に小さく時分割して出力する。
１次電流指令演算ブロツク３７は、前記磁束位
置補間ブロツク３６の出力と、１次電流振幅指令
値｜ia｜を入力とし２相の１次電流指令値をデジ
タル量で演算する。
置補間ブロツク３６の出力と、１次電流振幅指令
値｜ia｜を入力とし２相の１次電流指令値をデジ
タル量で演算する。
本発明の要旨である磁束位置補間ブロツク３６
及び１次電流指令演算ブロツク３７についてこれ
らの動作を説明する。
及び１次電流指令演算ブロツク３７についてこれ
らの動作を説明する。
磁束位置補間ブロツク３６は、回転速度NFBに
応じて基準クロツク発生器３３のクロツクを分周
し、NFBのデジタル量に比例した周波数のパルス
を発生するパルス発生器３２のパルスをカウンタ
３４でカウントする。カウンタ３４は、Ｔ／φ変
換器から新しい磁束位置のデジタル量を出力する
度に出力されるタイミング信号３１によつてカウ
ンタの内容はリセツトされる。デジタル加算器３
５はカウンタ３４とＴ／φ変換器１５のデジタル
量をデジタル加算する。つまり磁束位置補間ブロ
ツク３６はＴ／φ変換器１５のデジタル量が出力
されてから次の新しいデジタル量が出力される
Δtの間、速度一定とし、Ｔ／φ変換器１５のデ
ジタル量をベース分とし、カウンタ３４のデジタ
ル量をオフセツト分として磁束位置を補間してい
る。
応じて基準クロツク発生器３３のクロツクを分周
し、NFBのデジタル量に比例した周波数のパルス
を発生するパルス発生器３２のパルスをカウンタ
３４でカウントする。カウンタ３４は、Ｔ／φ変
換器から新しい磁束位置のデジタル量を出力する
度に出力されるタイミング信号３１によつてカウ
ンタの内容はリセツトされる。デジタル加算器３
５はカウンタ３４とＴ／φ変換器１５のデジタル
量をデジタル加算する。つまり磁束位置補間ブロ
ツク３６はＴ／φ変換器１５のデジタル量が出力
されてから次の新しいデジタル量が出力される
Δtの間、速度一定とし、Ｔ／φ変換器１５のデ
ジタル量をベース分とし、カウンタ３４のデジタ
ル量をオフセツト分として磁束位置を補間してい
る。
１次電流指令演算ブロツク３７は、前記磁束位
置補間ブロツク３６の補間された磁束位置情報を
アドレス情報として、メモリ・テーブル２０へ取
り込む。
置補間ブロツク３６の補間された磁束位置情報を
アドレス情報として、メモリ・テーブル２０へ取
り込む。
以下、第２図に基いて説明したと同様に１次電
流指令値が発生される。
流指令値が発生される。
第８図に、磁束位置補間ブロツク３６の他の実
施例を示す。これは、Ｔ／φ変換器１５の磁束位
置検出の周期Δtについてｎ個の補間を行うもの
であり、動作を簡単に説明すれば、τ＝Δt／ｎ
のパルスを発生するパルス発生器４２のパルスを
カウンタ４１でカウントし、デジタル量を出力
し、第７図のＴ／φ変換器１５からの信号３１で
リセツトされる。更に速度信号NFBと前記カウン
タ４１の出力を乗算器４０で乗算し、磁束位置補
間のオフセツト分を得ることができる。
施例を示す。これは、Ｔ／φ変換器１５の磁束位
置検出の周期Δtについてｎ個の補間を行うもの
であり、動作を簡単に説明すれば、τ＝Δt／ｎ
のパルスを発生するパルス発生器４２のパルスを
カウンタ４１でカウントし、デジタル量を出力
し、第７図のＴ／φ変換器１５からの信号３１で
リセツトされる。更に速度信号NFBと前記カウン
タ４１の出力を乗算器４０で乗算し、磁束位置補
間のオフセツト分を得ることができる。
また磁束位置補間ブロツク３６、１次電流指令
演算回路３７は、マイクロプロセツサ処理ブロツ
ク２５と別のマイクロプロセツサ処理で行なつて
もよい。
演算回路３７は、マイクロプロセツサ処理ブロツ
ク２５と別のマイクロプロセツサ処理で行なつて
もよい。
上記実施例は、同期電動機についてであるが、
誘導電動機についても同様に補間を行なえば同じ
効果を得ることができる。
誘導電動機についても同様に補間を行なえば同じ
効果を得ることができる。
上述したように、本発明によれば、磁束位置が
サンプリングされる周期Δt間に速度情報から磁
束位置を予想し補間することによつて、１次電流
指令値も補間され、１次電流の滑らかな制御がで
き、従つて、従来マイクロプロセツサを適用した
制御で欠点とされていた、１次電流歪、トルク脈
動、損失、トルク減少、振動騒音、力率低下など
の問題を解決することができる。
サンプリングされる周期Δt間に速度情報から磁
束位置を予想し補間することによつて、１次電流
指令値も補間され、１次電流の滑らかな制御がで
き、従つて、従来マイクロプロセツサを適用した
制御で欠点とされていた、１次電流歪、トルク脈
動、損失、トルク減少、振動騒音、力率低下など
の問題を解決することができる。
第１図は同期電動機にベクトル制御を適用する
場合の基本的な制御系を示すブロツク図、第２図
はマイクロプロセツサを使用したベクトル制御系
の構成例を示すブロツク図、第３図は位置検出器
としてのレゾルバによる検出原理を示す説明図、
第４図はレゾルバの励磁電流の２つの相の位相関
係を示す波形図、第５図はマイクロプロセツサに
よる制御ルーチンを示すフローチヤート、第６図
は従来のマイクロプロセツサ制御による検出波形
とアナログ制御による検出波形の比較を示す波形
図、第７図は本発明の構成例を示すブロツク図、
第８図はマイクロプロセツサの他の例を示すブロ
ツク図である。 １：同期電動機、２：速度検出器、３：加算
器、４：速度増幅器、５：ベクトル制御器、６：
磁束位置検出器、７：電流増幅器、８：電流検出
器、１０，１２：カウンタ、１１，１３：ラツチ
回路、１４：分周回路、１５：Ｔ／φ変換回路、
１６：Ｔ／NFB変換回路、１７：加算器、１８：
速度増幅器、１９：トルク制限回路、２０：メモ
リ・テーブル、２１，２２：乗算器、２３，２
４：Ｄ／Ａ変換器、２５：マイクロプロセツサ処
理ブロツク、２６：磁束位置検出ブロツク、２
７：速度検出ブロツク、２８：速度指令値、２
９：比例・積分定数値入力、３０：トルク制限指
令値、３１：タイミング信号、３２：パルス発生
器、３３：基準クロツク発生器、３４：カウン
タ、３５：デジタル加算器、３６：磁束位置補間
ブロツク、３７：１次電流指令演算ブロツク、３
８：マイクロプロセツサ処理ブロツク、４０：乗
算器、４１：カウンタ、４２：パルス発生器。
場合の基本的な制御系を示すブロツク図、第２図
はマイクロプロセツサを使用したベクトル制御系
の構成例を示すブロツク図、第３図は位置検出器
としてのレゾルバによる検出原理を示す説明図、
第４図はレゾルバの励磁電流の２つの相の位相関
係を示す波形図、第５図はマイクロプロセツサに
よる制御ルーチンを示すフローチヤート、第６図
は従来のマイクロプロセツサ制御による検出波形
とアナログ制御による検出波形の比較を示す波形
図、第７図は本発明の構成例を示すブロツク図、
第８図はマイクロプロセツサの他の例を示すブロ
ツク図である。 １：同期電動機、２：速度検出器、３：加算
器、４：速度増幅器、５：ベクトル制御器、６：
磁束位置検出器、７：電流増幅器、８：電流検出
器、１０，１２：カウンタ、１１，１３：ラツチ
回路、１４：分周回路、１５：Ｔ／φ変換回路、
１６：Ｔ／NFB変換回路、１７：加算器、１８：
速度増幅器、１９：トルク制限回路、２０：メモ
リ・テーブル、２１，２２：乗算器、２３，２
４：Ｄ／Ａ変換器、２５：マイクロプロセツサ処
理ブロツク、２６：磁束位置検出ブロツク、２
７：速度検出ブロツク、２８：速度指令値、２
９：比例・積分定数値入力、３０：トルク制限指
令値、３１：タイミング信号、３２：パルス発生
器、３３：基準クロツク発生器、３４：カウン
タ、３５：デジタル加算器、３６：磁束位置補間
ブロツク、３７：１次電流指令演算ブロツク、３
８：マイクロプロセツサ処理ブロツク、４０：乗
算器、４１：カウンタ、４２：パルス発生器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 交流電動機の回転子に直結された検出器によ
り、速度、磁束位置をデジタル量として検出し、
これらの検出値と速度指令及び位置指令との偏差
に応じて前記交流電動機の１次電流指令値を演算
し、この１次電流指令値を電流増幅器に与えて交
流電動機を制御する交流電動機制御装置におい
て、 前記検出器によつて検出された交流電動機の回
転速度に対応した２進デジタル量を分周比とし基
準クロツクパルスを分周したパルス列を出力する
パルス発生器と、 このパルス発生器の出力パルス列をカウントし
てデジタル量として出力し、磁束位置のサンプリ
ングごとに入力するリセツト信号によりデジタル
出力をリセツトするカウンタと、 このカウンタ出力と磁束位置のサンプリングご
とに出力される磁束位置に対応するデジタル量と
を加算するデジタル加算器と、 このデジタル加算器出力をアドレス入力として
２相波形のデジタル量を出力するメモリ・テーブ
ルと、 このメモリ・テーブルのそれぞれの出力と１次
電流振幅に対応したデジタル量とを乗算する乗算
器１，２と、 この乗算器１，２によつて得られたデジタル量
で表された１次電流指令値をアナログ量に変換し
て前記電流増幅器に出力するＤ／Ａ変換器とを備
えたことを特徴とする交流電動機制御装置。 ２ 交流電動機の回転子に直結された検出器によ
り、速度、磁束位置をデジタル量として検出し、
これらの検出値と速度指令及び位置指令との偏差
に応じて前記交流電動機の１次電流指令値を演算
し、この１次電流指令値を電流増幅器に与えて交
流電動機を制御する交流電動機制御装置におい
て、 交流電動機の磁束位置サンプリング周期Δtの
ｎ分の１周期のパルスを発生するパルス発生器
と、 前記パルス発生器のパルスをカウントし、磁束
位置のサンプリングごとにリセツトされるカウン
タと、 このカウンタの出力と回転速度に対応したデジ
タル量とをデジタル乗算するデジタル乗算器と、 前記カウンタ出力と磁束位置検出サンプリング
ごとに出力される磁束位置のデジタル量とを加算
するデジタル加算器と、 このデジタル加算器出力をアドレス入力として
Δtの期間にｎ回速度情報を検出し、この速度情
報からΔt周期の間にｎ回磁束位置を補間した２
相波形のデジタル量を出力するメモリ・テーブル
と、 このメモリ・テーブルのそれぞれの出力と１次
電流振幅に対応したデジタル量とを乗算する乗算
回路１，２と、 この乗算器１，２によつて得られたデジタル量
で表された１次電流指令値をアナログ量に変換し
て前記電流増幅器に出力するＤ／Ａ変換器とを備
えたことを特徴とする交流電動機制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58046664A JPS59172989A (ja) | 1983-03-19 | 1983-03-19 | 交流電動機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58046664A JPS59172989A (ja) | 1983-03-19 | 1983-03-19 | 交流電動機制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59172989A JPS59172989A (ja) | 1984-09-29 |
| JPH0222637B2 true JPH0222637B2 (ja) | 1990-05-21 |
Family
ID=12753608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58046664A Granted JPS59172989A (ja) | 1983-03-19 | 1983-03-19 | 交流電動機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59172989A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2539412B2 (ja) * | 1987-03-06 | 1996-10-02 | 株式会社日立製作所 | サ−ボ制御装置 |
| DE102014213199A1 (de) | 2014-07-08 | 2016-01-14 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Elektromotors |
-
1983
- 1983-03-19 JP JP58046664A patent/JPS59172989A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59172989A (ja) | 1984-09-29 |
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