JPH06273496A - 電動機定数測定方法及びその装置 - Google Patents
電動機定数測定方法及びその装置Info
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- JPH06273496A JPH06273496A JP5705693A JP5705693A JPH06273496A JP H06273496 A JPH06273496 A JP H06273496A JP 5705693 A JP5705693 A JP 5705693A JP 5705693 A JP5705693 A JP 5705693A JP H06273496 A JPH06273496 A JP H06273496A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電動機の回転を停止した状態で電動機定数を
正確に測定することができること。 【構成】 電動機定数演算器７からの測定信号により、
ω1＊及びＶ1ｑ＊が０に設定し、ｄ軸の指令値として交
流信号に直流バイアスが重畳された信号が出力される。
この信号が座標変換器３に入力されて三相電圧指令信号
に変換されると、インバータ２からは交流電動機１に単
相交流電流を流す信号が出力される。すなわち交流電動
機１の回転が停止された状態で電動機１に電流が流れ
る。この電流が電流検出器４ａ，４ｂで検出され、この
検出電流が座標変換器５に入力されると、座標変換器５
から電流成分Ｉ1ｑ，Ｉ1ｄが出力される。そしてｄ軸の
電流成分Ｉ1ｄをフーリエ展開により分析し、その基本
波成分のフーリエ級数と指令値に従って電動機定数が演
算される。
正確に測定することができること。 【構成】 電動機定数演算器７からの測定信号により、
ω1＊及びＶ1ｑ＊が０に設定し、ｄ軸の指令値として交
流信号に直流バイアスが重畳された信号が出力される。
この信号が座標変換器３に入力されて三相電圧指令信号
に変換されると、インバータ２からは交流電動機１に単
相交流電流を流す信号が出力される。すなわち交流電動
機１の回転が停止された状態で電動機１に電流が流れ
る。この電流が電流検出器４ａ，４ｂで検出され、この
検出電流が座標変換器５に入力されると、座標変換器５
から電流成分Ｉ1ｑ，Ｉ1ｄが出力される。そしてｄ軸の
電流成分Ｉ1ｄをフーリエ展開により分析し、その基本
波成分のフーリエ級数と指令値に従って電動機定数が演
算される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電動機定数測定方法及び
その装置に係り、特に、交流電動機をベクトル制御する
制御装置において必要な電動機定数を測定するに好適な
電動機定数測定方法及びその装置に関する。
その装置に係り、特に、交流電動機をベクトル制御する
制御装置において必要な電動機定数を測定するに好適な
電動機定数測定方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ベクトル制御装置を用いて交流電動機を
制御するに際しては、対象となる交流電動機の定数に基
づいて制御定数を設定することが必要である。このた
め、従来、電動機定数の設計値に基づいて制御定数を設
定したり、または抵抗測定試験、無負荷試験、拘束試験
により必要な電動機定数を測定し、この測定結果から制
御定数を設定する方法が採用されている。
制御するに際しては、対象となる交流電動機の定数に基
づいて制御定数を設定することが必要である。このた
め、従来、電動機定数の設計値に基づいて制御定数を設
定したり、または抵抗測定試験、無負荷試験、拘束試験
により必要な電動機定数を測定し、この測定結果から制
御定数を設定する方法が採用されている。
【０００３】しかし、電動機の設計値に基づいて設定す
る前者の方法では、設計値と実際の値の不一致により制
御演算誤差が生じ、制御定数を設定したあと再調整を余
儀なくされている。
る前者の方法では、設計値と実際の値の不一致により制
御演算誤差が生じ、制御定数を設定したあと再調整を余
儀なくされている。
【０００４】一方、各種の測定試験によって得られた測
定結果に基づいて設定する後者の方法では、拘束試験で
電動機を固定する器具が必要となるなど、各種の測定を
行なう上での条件を満足するための準備作業が煩雑とな
る。
定結果に基づいて設定する後者の方法では、拘束試験で
電動機を固定する器具が必要となるなど、各種の測定を
行なう上での条件を満足するための準備作業が煩雑とな
る。
【０００５】そこで、これらの問題点に対処するものと
して、特開昭６２−２６２６９７号公報に記載されてい
るものがある。これは、インバータ制御装置に電動機を
接続した状態で、各種測定条件を与えたときの定常状態
での電圧指令値と電流検出値を求め、これらの値と電動
機のｄ，ｑ軸の電圧方程式に従って電動機定数を測定
し、この測定結果に従って制御定数を設定するものであ
る。
して、特開昭６２−２６２６９７号公報に記載されてい
るものがある。これは、インバータ制御装置に電動機を
接続した状態で、各種測定条件を与えたときの定常状態
での電圧指令値と電流検出値を求め、これらの値と電動
機のｄ，ｑ軸の電圧方程式に従って電動機定数を測定
し、この測定結果に従って制御定数を設定するものであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、測定時に電動機に三相の交流電流が流れ、トルクが
発生するため、電動機を回転停止状態に維持することが
できない。測定時に電動機が回転すると、測定精度が劣
下し電動機定数として正確な値が得られない。また電動
機が回転しない程度の微少信号で測定を行なうと、イン
バータの高調波成分やノイズの影響によって同様に測定
精度が劣下する。
は、測定時に電動機に三相の交流電流が流れ、トルクが
発生するため、電動機を回転停止状態に維持することが
できない。測定時に電動機が回転すると、測定精度が劣
下し電動機定数として正確な値が得られない。また電動
機が回転しない程度の微少信号で測定を行なうと、イン
バータの高調波成分やノイズの影響によって同様に測定
精度が劣下する。
【０００７】本発明の目的は、電動機の回転を停止した
状態で電動機定数を正確に測定することができる電動機
定数測定方法及びその装置を提供することにある。
状態で電動機定数を正確に測定することができる電動機
定数測定方法及びその装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、ｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令及び一次角
周波数指令に従って三相電圧指令信号を生成し、これに
比例して電力変換器の出力電圧を制御して電動機に印加
するとともに、インバータの出力電流を検出し、この検
出電流と一次角周波数指令に従ってｄ軸電流成分とｑ軸
電流成分を検出するに際して、一次角周波数指令とｑ軸
電圧指令の各指令値をそれぞれ零とする条件下で、ｄ軸
電圧指令の指令値として交流信号を与え、これに基づい
て生成された三相電圧指令信号に従う変換器出力電圧を
電動機に印加し、このとき電動機に流れるｄ軸電流成分
を検出し、この検出値に基づいて電動機の定数を求める
ことを特徴とする電動機定数測定方法を採用したもので
ある。
に、本発明は、ｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令及び一次角
周波数指令に従って三相電圧指令信号を生成し、これに
比例して電力変換器の出力電圧を制御して電動機に印加
するとともに、インバータの出力電流を検出し、この検
出電流と一次角周波数指令に従ってｄ軸電流成分とｑ軸
電流成分を検出するに際して、一次角周波数指令とｑ軸
電圧指令の各指令値をそれぞれ零とする条件下で、ｄ軸
電圧指令の指令値として交流信号を与え、これに基づい
て生成された三相電圧指令信号に従う変換器出力電圧を
電動機に印加し、このとき電動機に流れるｄ軸電流成分
を検出し、この検出値に基づいて電動機の定数を求める
ことを特徴とする電動機定数測定方法を採用したもので
ある。
【０００９】また本発明は、ｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指
令及び一次角周波数指令に従って三相電圧指令信号を生
成し、これに比例して電力変換器の出力電圧を制御して
電動機に印加するとともに、インバータの出力電流を検
出し、この検出電流と一次角周波数指令に従ってｄ軸電
流成分とｑ軸電流成分を検出するに際して、一次角周波
数指令とｄ軸電圧指令の各指令値をそれぞれ零とする条
件下で、ｑ軸電圧指令の指令値として交流信号を与え、
これに基づいて生成された三相電圧指令信号に従う変換
器出力電圧を電動機に印加し、このとき電動機に流れる
ｑ軸電流成分を検出し、この検出値に基づいて電動機の
定数を求めることを特徴とする電動機定数測定方法を採
用したものである。
令及び一次角周波数指令に従って三相電圧指令信号を生
成し、これに比例して電力変換器の出力電圧を制御して
電動機に印加するとともに、インバータの出力電流を検
出し、この検出電流と一次角周波数指令に従ってｄ軸電
流成分とｑ軸電流成分を検出するに際して、一次角周波
数指令とｄ軸電圧指令の各指令値をそれぞれ零とする条
件下で、ｑ軸電圧指令の指令値として交流信号を与え、
これに基づいて生成された三相電圧指令信号に従う変換
器出力電圧を電動機に印加し、このとき電動機に流れる
ｑ軸電流成分を検出し、この検出値に基づいて電動機の
定数を求めることを特徴とする電動機定数測定方法を採
用したものである。
【００１０】前記各測定方法において、指令値として交
流信号を与え、これに基づいて生成された三相電圧指令
信号に従う変換器出力電圧を電動機に印加した際に、電
動機に流れるｄ軸電流成分またはｑ軸電流成分を検出
し、この検出値を前記交流信号を基準とする三角関数に
よるフーリエ展開に従って分析し、この基本波成分のフ
ーリエ係数と前記交流信号値に基づいて電動機の定数を
求めることが望ましい。
流信号を与え、これに基づいて生成された三相電圧指令
信号に従う変換器出力電圧を電動機に印加した際に、電
動機に流れるｄ軸電流成分またはｑ軸電流成分を検出
し、この検出値を前記交流信号を基準とする三角関数に
よるフーリエ展開に従って分析し、この基本波成分のフ
ーリエ係数と前記交流信号値に基づいて電動機の定数を
求めることが望ましい。
【００１１】また前記各測定方法においては、電圧の指
令値として、交流信号に直流バイアスが重畳された信号
を用いることが望ましい。
令値として、交流信号に直流バイアスが重畳された信号
を用いることが望ましい。
【００１２】また前記いずれかの測定方法により求めら
れた電動機定数に基づいて、ｑ軸電流指令と励磁電流指
令とｑ軸電流成分及びｄ軸電流成分を基にｄ軸電圧指令
とｑ軸電圧指令及び一次角周波数指令を生成するための
ベクトル制御器の制御定数を設定する。
れた電動機定数に基づいて、ｑ軸電流指令と励磁電流指
令とｑ軸電流成分及びｄ軸電流成分を基にｄ軸電圧指令
とｑ軸電圧指令及び一次角周波数指令を生成するための
ベクトル制御器の制御定数を設定する。
【００１３】また本発明は、第１の装置として、ｄ軸電
圧指令とｑ軸電圧指令及び一次角周波数指令に従って三
相電圧指令信号を生成する三相電圧指令信号生成手段
と、前記三相電圧指令に比例した交流電圧を電動機に印
加する電力変換器と、該電力変換器の出力電流を検出す
る出力電流検出手段と、出力電流検出手段の検出電流と
一次角周波数指令に従ってｄ軸電流成分とｑ軸電流成分
を生成する電流成分生成手段と、一次角周波数指令とｑ
軸電圧指令の各指令値をそれぞれ零に設定するとともに
ｄ軸電圧指令の指令値として交流信号を与える測定信号
発生手段と、前記交流信号に従って変化する三相交流電
圧が電動機に印加された結果として、電流成分生成手段
で検出されたｄ軸電流成分に基づいて電動機の定数を算
出する電動機定数算出手段とを備えている電動機定数測
定装置を構成したものである。
圧指令とｑ軸電圧指令及び一次角周波数指令に従って三
相電圧指令信号を生成する三相電圧指令信号生成手段
と、前記三相電圧指令に比例した交流電圧を電動機に印
加する電力変換器と、該電力変換器の出力電流を検出す
る出力電流検出手段と、出力電流検出手段の検出電流と
一次角周波数指令に従ってｄ軸電流成分とｑ軸電流成分
を生成する電流成分生成手段と、一次角周波数指令とｑ
軸電圧指令の各指令値をそれぞれ零に設定するとともに
ｄ軸電圧指令の指令値として交流信号を与える測定信号
発生手段と、前記交流信号に従って変化する三相交流電
圧が電動機に印加された結果として、電流成分生成手段
で検出されたｄ軸電流成分に基づいて電動機の定数を算
出する電動機定数算出手段とを備えている電動機定数測
定装置を構成したものである。
【００１４】また第２の装置として、ｄ軸電圧指令とｑ
軸電圧指令及び一次角周波数指令に従って三相電圧指令
信号を生成する三相電圧指令信号生成手段と、前記三相
電圧指令に比例した交流電圧を電動機に印加する電力変
換器と、該電力変換器の出力電流を検出する出力電流検
出手段と、出力電流検出手段の検出電流と一次角周波数
指令に従ってｄ軸電流成分とｑ軸電流成分を生成する電
流成分生成手段と、一次角周波数指令とｄ軸電圧指令の
各指令値をそれぞれ零に設定するとともにｑ軸電圧指令
の指令値として交流信号を与える測定信号発生手段と、
前記交流信号に従って変化する三相交流電圧が電動機に
印加された結果として、電流成分生成手段で検出された
ｑ軸電流成分に基づいて電動機の定数を算出する電動機
定数算出手段とを備えている電動機定数測定装置を構成
したものである。
軸電圧指令及び一次角周波数指令に従って三相電圧指令
信号を生成する三相電圧指令信号生成手段と、前記三相
電圧指令に比例した交流電圧を電動機に印加する電力変
換器と、該電力変換器の出力電流を検出する出力電流検
出手段と、出力電流検出手段の検出電流と一次角周波数
指令に従ってｄ軸電流成分とｑ軸電流成分を生成する電
流成分生成手段と、一次角周波数指令とｄ軸電圧指令の
各指令値をそれぞれ零に設定するとともにｑ軸電圧指令
の指令値として交流信号を与える測定信号発生手段と、
前記交流信号に従って変化する三相交流電圧が電動機に
印加された結果として、電流成分生成手段で検出された
ｑ軸電流成分に基づいて電動機の定数を算出する電動機
定数算出手段とを備えている電動機定数測定装置を構成
したものである。
【００１５】前記各測定装置において、測定信号発生手
段は、電圧指令の指令値として、交流信号に直流バイア
スが重畳された信号を発生するもので構成することが望
ましい。
段は、電圧指令の指令値として、交流信号に直流バイア
スが重畳された信号を発生するもので構成することが望
ましい。
【００１６】
【作用】前記した手段によれば、一次角周波数指令とｑ
軸電圧指令の各指令値をそれぞれ零とし、ｄ軸電圧指令
の指令値として交流信号を与えること、あるいは一次角
周波数指令とｄ軸電圧指令の各指令値をそれぞれ零と
し、ｑ軸電圧指令の指令値として交流信号を与えること
を測定条件としている。いずれかの測定条件に従って測
定を行なうと、電動機巻線には三相交流電流が流れず、
Ｖ相とＷ相の電流が同相となり、単相交流電流が流れる
ため、電動機は回転せずに停止状態を維持することがで
きる。そして電動機の回転が停止されているときに、電
動機に流れるｄ軸電流成分またはｑ軸電流成分を検出
し、この検出値を前記交流信号を基準とする三角関数に
よるフーリエ展開に従って分析し、この基本波成分のフ
ーリエ係数と前記交流信号値に基づいて電動機の定数を
求めているため、正確な電動機定数を求めることができ
る。この場合、電動機に流れるｄ軸電流成分またはｑ軸
電流成分の検出値を基づいて電動機の定数を求めること
ができる。
軸電圧指令の各指令値をそれぞれ零とし、ｄ軸電圧指令
の指令値として交流信号を与えること、あるいは一次角
周波数指令とｄ軸電圧指令の各指令値をそれぞれ零と
し、ｑ軸電圧指令の指令値として交流信号を与えること
を測定条件としている。いずれかの測定条件に従って測
定を行なうと、電動機巻線には三相交流電流が流れず、
Ｖ相とＷ相の電流が同相となり、単相交流電流が流れる
ため、電動機は回転せずに停止状態を維持することがで
きる。そして電動機の回転が停止されているときに、電
動機に流れるｄ軸電流成分またはｑ軸電流成分を検出
し、この検出値を前記交流信号を基準とする三角関数に
よるフーリエ展開に従って分析し、この基本波成分のフ
ーリエ係数と前記交流信号値に基づいて電動機の定数を
求めているため、正確な電動機定数を求めることができ
る。この場合、電動機に流れるｄ軸電流成分またはｑ軸
電流成分の検出値を基づいて電動機の定数を求めること
ができる。
【００１７】一方、電動機定数を求める際に、電圧指令
の指令値として、交流信号に直流バイアスが重畳された
信号を用いると、電力変換器のオンデレイによるｄ軸ま
たはｑ軸の電圧歪みの影響を除去することができる。
の指令値として、交流信号に直流バイアスが重畳された
信号を用いると、電力変換器のオンデレイによるｄ軸ま
たはｑ軸の電圧歪みの影響を除去することができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１はＰＷＭインバータにより交流電動機を駆
動するシステムに本発明の電動機定数測定方法を適用し
たときの一実施例を示す回路構成図である。図１におい
て、測定対象となる交流電動機１にはＰＷＭインバータ
２が接続されている。ＰＷＭインバータ２はサイリスタ
などのスイッチング素子を備えていると共に、三相電圧
指令信号Ｖ1ｕ＊，Ｖ1ｖ＊，Ｖ1ｗ＊と搬送波とを比較
して三相ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段を備
えており、ＰＷＭ信号に従って可変周波数の交流信号を
交流電動機１に供給するようになっている。三相電圧指
令信号Ｖ1ｕ＊〜Ｖ1ｗ＊は座標変換器３で生成されるよ
うになっている。この座標変換器３は、次の（１）式に
従って、ｄ軸電圧指令としての一次電圧指令Ｖ1ｄ＊と
ｑ軸電圧指令としてのＶ1ｑ＊及び一次角周波数指令ω1
＊から三相電圧指令信号Ｖ1ｕ＊，Ｖ1ｖ＊，Ｖ1ｗ＊を
演算するように構成されている。
明する。図１はＰＷＭインバータにより交流電動機を駆
動するシステムに本発明の電動機定数測定方法を適用し
たときの一実施例を示す回路構成図である。図１におい
て、測定対象となる交流電動機１にはＰＷＭインバータ
２が接続されている。ＰＷＭインバータ２はサイリスタ
などのスイッチング素子を備えていると共に、三相電圧
指令信号Ｖ1ｕ＊，Ｖ1ｖ＊，Ｖ1ｗ＊と搬送波とを比較
して三相ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段を備
えており、ＰＷＭ信号に従って可変周波数の交流信号を
交流電動機１に供給するようになっている。三相電圧指
令信号Ｖ1ｕ＊〜Ｖ1ｗ＊は座標変換器３で生成されるよ
うになっている。この座標変換器３は、次の（１）式に
従って、ｄ軸電圧指令としての一次電圧指令Ｖ1ｄ＊と
ｑ軸電圧指令としてのＶ1ｑ＊及び一次角周波数指令ω1
＊から三相電圧指令信号Ｖ1ｕ＊，Ｖ1ｖ＊，Ｖ1ｗ＊を
演算するように構成されている。
【００１９】
【数１】
【００２０】一方、ＰＷＭインバータ２と交流電動機１
とを結ぶ線路中にはＵ相の電流を検出する電流検出器４
ａとＷ相の電流を検出する電流検出器４ｂが設けられて
おり、各検出器の検出電流が座標変換器５に供給されて
いる。座標変換器５は、次の（２）式に従って、電流検
出器４ａ，４ｂの検出電流と一次角周波数指令ω1＊か
らｄ，ｑ軸で表わされる二軸のｄ軸電流成分Ｉ1ｄ、ｑ
軸電流成分Ｉ1ｑを生成する電流成分生成手段として構
成されており、各電流成分に関する信号がオートチュニ
ング機能付きベクトル制御装置６に供給されている。
とを結ぶ線路中にはＵ相の電流を検出する電流検出器４
ａとＷ相の電流を検出する電流検出器４ｂが設けられて
おり、各検出器の検出電流が座標変換器５に供給されて
いる。座標変換器５は、次の（２）式に従って、電流検
出器４ａ，４ｂの検出電流と一次角周波数指令ω1＊か
らｄ，ｑ軸で表わされる二軸のｄ軸電流成分Ｉ1ｄ、ｑ
軸電流成分Ｉ1ｑを生成する電流成分生成手段として構
成されており、各電流成分に関する信号がオートチュニ
ング機能付きベクトル制御装置６に供給されている。
【００２１】
【数２】
【００２２】ベクトル制御装置６は電動機定数演算器
７、制御定数演算器８、ベクトル制御器９を備えて構成
されている。電動機定数演算器７は、座標変換器５から
の電流成分Ｉ1ｄに基づいて電動機の定数を算出する電
動機定数算出手段を構成すると共に、一次角周波数指令
ω1＊とｄ軸電圧指令Ｖ1ｄ＊の各指令値を０に設定する
と共に、ｑ軸電圧指令Ｖ1ｑ＊の指令値として、交流信
号に直流バイアスが重畳された信号を発生する測定信号
発生手段として構成されている。制御定数演算器８は、
電動機定数演算器７で演算された電動機定数に基づいて
ベクトル制御器９の制御定数を演算するように構成され
ている。ベクトル制御器９は、制御定数演算器８で演算
された制御定数に従って一次電圧指令Ｖ1ｄ＊，Ｖ1ｑ
＊、一次角周波数指令ω1＊などの信号を制御するよう
に構成されている。
７、制御定数演算器８、ベクトル制御器９を備えて構成
されている。電動機定数演算器７は、座標変換器５から
の電流成分Ｉ1ｄに基づいて電動機の定数を算出する電
動機定数算出手段を構成すると共に、一次角周波数指令
ω1＊とｄ軸電圧指令Ｖ1ｄ＊の各指令値を０に設定する
と共に、ｑ軸電圧指令Ｖ1ｑ＊の指令値として、交流信
号に直流バイアスが重畳された信号を発生する測定信号
発生手段として構成されている。制御定数演算器８は、
電動機定数演算器７で演算された電動機定数に基づいて
ベクトル制御器９の制御定数を演算するように構成され
ている。ベクトル制御器９は、制御定数演算器８で演算
された制御定数に従って一次電圧指令Ｖ1ｄ＊，Ｖ1ｑ
＊、一次角周波数指令ω1＊などの信号を制御するよう
に構成されている。
【００２３】ここで、交流電動機１の電動機定数を測定
するに先だって、ＰＷＭインバータ２について考察する
と、ＰＷＭインバータ２はＰＷＭ信号に従って正側と負
側のスイッチング素子が交互にオンオフ制御される。そ
してこのときスイッチング素子の直流短絡を防止するた
めに、ＰＷＭ信号にはオンデレイ時間が設けられてい
る。このオンデレイ期間中は、出力電流の極性に応じて
正側または負側のダイオードを通して出力電流が流れる
ため、インバータ２内部には、電流の極性に依存した抵
抗降下に類似した電圧降下（以下、これをオンデレイド
ロップ分Ｖ0とする）が存在する。このため、インバー
タの出力電圧はそのままでは電圧指令とは異なった値と
なる。
するに先だって、ＰＷＭインバータ２について考察する
と、ＰＷＭインバータ２はＰＷＭ信号に従って正側と負
側のスイッチング素子が交互にオンオフ制御される。そ
してこのときスイッチング素子の直流短絡を防止するた
めに、ＰＷＭ信号にはオンデレイ時間が設けられてい
る。このオンデレイ期間中は、出力電流の極性に応じて
正側または負側のダイオードを通して出力電流が流れる
ため、インバータ２内部には、電流の極性に依存した抵
抗降下に類似した電圧降下（以下、これをオンデレイド
ロップ分Ｖ0とする）が存在する。このため、インバー
タの出力電圧はそのままでは電圧指令とは異なった値と
なる。
【００２４】そこで、本実施例においては、測定条件と
して、一次角周波数指令ω1＊を０、ｑ軸電圧指令を０
とし、ｄ軸電圧指令の指令値として直流バイアスを加え
た交流信号（Ｖ1ｄ＊＝Ｖｓ＋Ｖｄｓｉｎωｔ）を座標
変換器３に入力し、この信号に従ったＰＷＭ信号をイン
バータ２に印加したときのオンデレイの影響について考
察する。この場合、前記測定条件に従った信号を座標変
換器３に入力すると、座標変換器３における演算式は
（１）式より次の（３）式となる。
して、一次角周波数指令ω1＊を０、ｑ軸電圧指令を０
とし、ｄ軸電圧指令の指令値として直流バイアスを加え
た交流信号（Ｖ1ｄ＊＝Ｖｓ＋Ｖｄｓｉｎωｔ）を座標
変換器３に入力し、この信号に従ったＰＷＭ信号をイン
バータ２に印加したときのオンデレイの影響について考
察する。この場合、前記測定条件に従った信号を座標変
換器３に入力すると、座標変換器３における演算式は
（１）式より次の（３）式となる。
【００２５】
【数３】
【００２６】（３）式よりＶ相とＷ相の電圧が同相であ
ることが理解される。Ｗ相とＶ相の電圧が同相になった
ことによって各相に電流が流れると、Ｖ相とＷ相の電流
も同相となる。このとき三相の電圧指令値に各相の電流
の極性に対応したオンデレイによるドロップ分Ｖ0が加
わるため、例えばＵ相の電流が常に正となるような電圧
Ｖｓ，Ｖｄを設定すると、インバータ２から実際に出力
される電圧は次の（４）式で表わされる。
ることが理解される。Ｗ相とＶ相の電圧が同相になった
ことによって各相に電流が流れると、Ｖ相とＷ相の電流
も同相となる。このとき三相の電圧指令値に各相の電流
の極性に対応したオンデレイによるドロップ分Ｖ0が加
わるため、例えばＵ相の電流が常に正となるような電圧
Ｖｓ，Ｖｄを設定すると、インバータ２から実際に出力
される電圧は次の（４）式で表わされる。
【００２７】
【数４】
【００２８】（４）式で示される三相のインバータ出力
電圧をｄ，ｑ軸上に座標変換すると、次の（５）式で表
わされる。
電圧をｄ，ｑ軸上に座標変換すると、次の（５）式で表
わされる。
【００２９】
【数５】
【００３０】（５）式に示されるように、ｑ軸電圧Ｖ1
ｑにはオンデレイの影響が表われておらず、ｑ軸電圧指
令Ｖ1ｑ＊は設定通り０である。
ｑにはオンデレイの影響が表われておらず、ｑ軸電圧指
令Ｖ1ｑ＊は設定通り０である。
【００３１】上記の関係から、ω1＊が０、Ｖ1ｑ＊が０
のときには、交流電動機１の巻線に三相交流電流が流れ
ず、Ｖ相とＷ相の電流が同相の単相交流電流が流れるこ
とになる。このため、ｄ軸に大きな測定信号を加えて
も、電動機１にトルクは発生せず、電動機１の回転が停
止された状態に維持されることとなる。
のときには、交流電動機１の巻線に三相交流電流が流れ
ず、Ｖ相とＷ相の電流が同相の単相交流電流が流れるこ
とになる。このため、ｄ軸に大きな測定信号を加えて
も、電動機１にトルクは発生せず、電動機１の回転が停
止された状態に維持されることとなる。
【００３２】従って、交流電動機１を等価的にブロック
線図でモデル化すると図２に示されるようなモデルとな
るが、このモデルに上記測定条件を適用すると、電動機
速度ωｒｅは０、滑り角周波数ωｓが０となる。この条
件を図２のモデルに適用すると、ωｒｅが０、ωｓが０
の影響を受けるブロックが省略され、図２のモデルを図
３のモデルで表わすことができる。
線図でモデル化すると図２に示されるようなモデルとな
るが、このモデルに上記測定条件を適用すると、電動機
速度ωｒｅは０、滑り角周波数ωｓが０となる。この条
件を図２のモデルに適用すると、ωｒｅが０、ωｓが０
の影響を受けるブロックが省略され、図２のモデルを図
３のモデルで表わすことができる。
【００３３】ここで、（５）式について見ると、ｄ軸に
はオンデレイの影響（オンデレイによるドロップ分
Ｖ0）があり、ｄ軸電圧指令の指令値として交流信号を
座標変換器３に入力したときには、図４（ａ）に示すよ
うに、電圧歪みが発生する測定結果が得られた。そこ
で、インバータ２の出力電流の極性が変換しないような
直流バイアスＶｓと交流信号の振幅Ｖｄを選択し、この
条件に従った交流信号を座標変換器３に印加して測定を
行なったところ図４の（ｂ）に示すような電圧波形が得
られた。
はオンデレイの影響（オンデレイによるドロップ分
Ｖ0）があり、ｄ軸電圧指令の指令値として交流信号を
座標変換器３に入力したときには、図４（ａ）に示すよ
うに、電圧歪みが発生する測定結果が得られた。そこ
で、インバータ２の出力電流の極性が変換しないような
直流バイアスＶｓと交流信号の振幅Ｖｄを選択し、この
条件に従った交流信号を座標変換器３に印加して測定を
行なったところ図４の（ｂ）に示すような電圧波形が得
られた。
【００３４】次に、前記測定条件に従って電動機定数、
すなわち一次と二次の合成抵抗（ｒσ＝ｒ1＋ｒ2′）、
一次と二次の合成漏れインダクタンス（Ｌσ＝ｌ1＋
ｌ2′）、一次抵抗（ｒ1）、オンデレイドロップ分（Ｖ
0）、二次抵抗（ｒ2′）、二次時定数Ｔ2）の測定方法
について説明する。
すなわち一次と二次の合成抵抗（ｒσ＝ｒ1＋ｒ2′）、
一次と二次の合成漏れインダクタンス（Ｌσ＝ｌ1＋
ｌ2′）、一次抵抗（ｒ1）、オンデレイドロップ分（Ｖ
0）、二次抵抗（ｒ2′）、二次時定数Ｔ2）の測定方法
について説明する。
【００３５】（ｒσ，Ｌσ，ｒ1，Ｖ0の測定方法）ま
ず、測定信号としてＶ1ｄ＊＝Ｖｓ＋Ｖｄｓｉｎωｔを
座標変換器３に入力し、この測定信号に従った電圧を電
動機１に印加し、このとき交流電動機１に流れる電流を
各電流検出器４ａ，４ｂで検出し、この検出電流に従っ
てｄ軸電流成分Ｉ1ｄを生成する。そして、このｄ軸電
流成分Ｉ1ｄを前記交流信号Ｖｄｓｉｎωｔを基準とし
てフーリエ展開し、その直流分と基本波成分に着目して
示すと、次の（６）式となる。
ず、測定信号としてＶ1ｄ＊＝Ｖｓ＋Ｖｄｓｉｎωｔを
座標変換器３に入力し、この測定信号に従った電圧を電
動機１に印加し、このとき交流電動機１に流れる電流を
各電流検出器４ａ，４ｂで検出し、この検出電流に従っ
てｄ軸電流成分Ｉ1ｄを生成する。そして、このｄ軸電
流成分Ｉ1ｄを前記交流信号Ｖｄｓｉｎωｔを基準とし
てフーリエ展開し、その直流分と基本波成分に着目して
示すと、次の（６）式となる。
【００３６】
【数６】
【００３７】ここで、周期Ｔは２π／ωである。なお、
一周期の積分のみでなく任意の周期でフーリエ級数を演
算することも可能である。
一周期の積分のみでなく任意の周期でフーリエ級数を演
算することも可能である。
【００３８】ところで、図３に示すブロック線図から理
解されるように、測定時の電動機モデルは線形であるた
め、重ね合わせの定理により、直流信号に対する出力の
応答と交流信号に対する出力の応答を別々に考えること
ができる。
解されるように、測定時の電動機モデルは線形であるた
め、重ね合わせの定理により、直流信号に対する出力の
応答と交流信号に対する出力の応答を別々に考えること
ができる。
【００３９】そこで、まず交流信号に対する応答につい
て考察する。ここで、測定信号の角周波数ωが１／Ｔ2
に比べて充分高いときには、図３に示すブロック２４の
出力φ2ｄは０とみなすことができ、Ｖ1ｄ＊からＩ1ｄ
までの伝達関数は次の（７）式で表わされる。
て考察する。ここで、測定信号の角周波数ωが１／Ｔ2
に比べて充分高いときには、図３に示すブロック２４の
出力φ2ｄは０とみなすことができ、Ｖ1ｄ＊からＩ1ｄ
までの伝達関数は次の（７）式で表わされる。
【００４０】
【数７】
【００４１】一次遅れ要素を含むブロック２２に交流信
号Ｖｄｓｉｎωｔを加えた場合、ブロック２２から出力
される電流Ｉ1ｄは次の（８）式で表わされる。
号Ｖｄｓｉｎωｔを加えた場合、ブロック２２から出力
される電流Ｉ1ｄは次の（８）式で表わされる。
【００４２】
【数８】
【００４３】（６）式における基本波成分のうちｃｏｓ
ωｔの係数と（８）式のｃｏｓωｔの係数が一致し、
（６）式のｓｉｎωｔの係数と（８）式のｓｉｎωｔの
係数が一致することから、この条件を基に方程式をたて
ると、ｒσ、Ｌσは次の（９），（１０）式で表わされ
る。
ωｔの係数と（８）式のｃｏｓωｔの係数が一致し、
（６）式のｓｉｎωｔの係数と（８）式のｓｉｎωｔの
係数が一致することから、この条件を基に方程式をたて
ると、ｒσ、Ｌσは次の（９），（１０）式で表わされ
る。
【００４４】
【数９】
【００４５】
【数１０】
【００４６】（９），（１０）式において、Ｖｄは設定
値によって求めることができ、Ｉ1ｄは電流検出器４
ａ，４ｂの検出値に従って求めることができる。従って
電動機定数ｒσ，Ｌσは（９），（１０）式に従って測
定することができる。
値によって求めることができ、Ｉ1ｄは電流検出器４
ａ，４ｂの検出値に従って求めることができる。従って
電動機定数ｒσ，Ｌσは（９），（１０）式に従って測
定することができる。
【００４７】次に、直流信号に対する応答について考察
する。Ｖ1ｄ＊からＩ1ｄまでの伝達関数は次の（１１）
式で表わされる。
する。Ｖ1ｄ＊からＩ1ｄまでの伝達関数は次の（１１）
式で表わされる。
【００４８】
【数１１】
【００４９】（１１）式で表わされる伝達関数に直流信
号Ｖｓ（実際に加わる電圧にはオンデレイドロップ分が
含まれている。）を加えた場合、座標変換器５で生成さ
れるｄ軸電流成分Ｉ1ｄは次の（１２）式で表わされ
る。
号Ｖｓ（実際に加わる電圧にはオンデレイドロップ分が
含まれている。）を加えた場合、座標変換器５で生成さ
れるｄ軸電流成分Ｉ1ｄは次の（１２）式で表わされ
る。
【００５０】
【数１２】
【００５１】（１２）式で示される電流Ｉ1ｄは（６）
式の直流成分と一致することから、ｒ1，Ｖ0に関する式
が次の（１３）式で表わされる。
式の直流成分と一致することから、ｒ1，Ｖ0に関する式
が次の（１３）式で表わされる。
【００５２】
【数１３】
【００５３】（１３）式は未知変数が２つあるので、こ
のままではｒ1，Ｖ0を求めることができない。そこで、
Ｖｓの値を変えて合計２回の測定を行なう。そして２回
目の直流信号をＶｓ′、このとき得られる電流成分をＩ
1ｄ′とすると、ｒ1は次の（１４）式で表わされる。
のままではｒ1，Ｖ0を求めることができない。そこで、
Ｖｓの値を変えて合計２回の測定を行なう。そして２回
目の直流信号をＶｓ′、このとき得られる電流成分をＩ
1ｄ′とすると、ｒ1は次の（１４）式で表わされる。
【００５４】
【数１４】
【００５５】（１４）式に従って得られたｒ1を用いて
Ｖ0を表わすと、Ｖ0は次の（１５）式となる。
Ｖ0を表わすと、Ｖ0は次の（１５）式となる。
【００５６】
【数１５】
【００５７】（１４），（１５）式において、Ｖｓ，Ｖ
ｓ′は設定値として求めることができ、Ｉ1ｄ、Ｉ1ｄ′
はそれぞれ測定によって求めることができ、電動機定数
ｒ1，Ｖ0を（１４），（１５）式に従って測定すること
ができる。
ｓ′は設定値として求めることができ、Ｉ1ｄ、Ｉ1ｄ′
はそれぞれ測定によって求めることができ、電動機定数
ｒ1，Ｖ0を（１４），（１５）式に従って測定すること
ができる。
【００５８】（ｒ2′，Ｔ2の測定）次に、上述した方法
で測定されたｒσ，Ｌσに従って電流制御器の制御定数
を設定し、この電流制御器に測定信号として、Ｉ1ｄ＊
＝Ｉｓ＋Ｉｄｓｉｎωｔを入力し、電流制御器によりＩ
1ｄがＩ1ｄ＊となるように制御する。この結果、電流制
御器の出力には電圧指令値Ｖ1ｄ＊が現れる。ここで、
測定信号の角周波数ωが１／Ｔ２に比べて小さい場合、
ブロック２４の出力φ2ｄを０とみなすことはできず、
ブロック２６の出力Ｖｆが影響することになる。このた
めＶ1ｄからＶｆまでの伝達関数は次の（１６）式とな
る。
で測定されたｒσ，Ｌσに従って電流制御器の制御定数
を設定し、この電流制御器に測定信号として、Ｉ1ｄ＊
＝Ｉｓ＋Ｉｄｓｉｎωｔを入力し、電流制御器によりＩ
1ｄがＩ1ｄ＊となるように制御する。この結果、電流制
御器の出力には電圧指令値Ｖ1ｄ＊が現れる。ここで、
測定信号の角周波数ωが１／Ｔ２に比べて小さい場合、
ブロック２４の出力φ2ｄを０とみなすことはできず、
ブロック２６の出力Ｖｆが影響することになる。このた
めＶ1ｄからＶｆまでの伝達関数は次の（１６）式とな
る。
【００５９】
【数１６】
【００６０】但し、
【００６１】
【数１７】
【００６２】電圧信号Ｖｆは、（１６），（１７）式及
び測定信号から次の（１８）式で表わされる。
び測定信号から次の（１８）式で表わされる。
【００６３】
【数１８】
【００６４】（１８）式で表わされる電圧信号Ｖｆは、
電圧指令値Ｖ1ｄ＊、オンデレイドロップ分Ｖ0、電流検
出値Ｉ1ｄ、先に測定されたｒσ，Ｌσから求めること
ができる。
電圧指令値Ｖ1ｄ＊、オンデレイドロップ分Ｖ0、電流検
出値Ｉ1ｄ、先に測定されたｒσ，Ｌσから求めること
ができる。
【００６５】次に、電圧信号Ｖｆを交流信号Ｖｄｓｉｎ
ωｔを基準としてフーリエ展開し、その直流分と基本波
成分に着目して示すと、次の（１９）式となる。
ωｔを基準としてフーリエ展開し、その直流分と基本波
成分に着目して示すと、次の（１９）式となる。
【００６６】
【数１９】
【００６７】ここで、図３のブロック線図から明らかな
ように、測定時の電動機モデルは線形であるため、重ね
合わせの定理により、直流信号に対する出力の応答と交
流信号に対する出力の応答を別々に考えることができ
る。そこで、交流信号に対する応答について考察する
と、一次遅れ要素に交流信号Ｉｄｓｉｎωｔを加えた場
合、ブロック２６から出力される電圧信号Ｖｆは次の
（２０）式で表わされる。
ように、測定時の電動機モデルは線形であるため、重ね
合わせの定理により、直流信号に対する出力の応答と交
流信号に対する出力の応答を別々に考えることができ
る。そこで、交流信号に対する応答について考察する
と、一次遅れ要素に交流信号Ｉｄｓｉｎωｔを加えた場
合、ブロック２６から出力される電圧信号Ｖｆは次の
（２０）式で表わされる。
【００６８】
【数２０】
【００６９】（１９），（２０）式において、ｃｏｓω
ｔ，ｓｉｎωｔの係数は一致することから、各係数を比
較演算することにより、Ｔ2，ｒ2′はそれぞれ次の（２
１），（２２）式で表わされる。
ｔ，ｓｉｎωｔの係数は一致することから、各係数を比
較演算することにより、Ｔ2，ｒ2′はそれぞれ次の（２
１），（２２）式で表わされる。
【００７０】
【数２１】
【００７１】
【数２２】
【００７２】（２１），（２２）式において、電流成分
Ｉ1ｄ、電圧信号Ｖｆはそれぞれ測定によって求めるこ
とができ、電動機定数Ｔ2，ｒ2′は（２１），（２２）
式に従って測定することができる。
Ｉ1ｄ、電圧信号Ｖｆはそれぞれ測定によって求めるこ
とができ、電動機定数Ｔ2，ｒ2′は（２１），（２２）
式に従って測定することができる。
【００７３】このように、電動機定数を測定するに際し
て、オンデレイの影響は直流分にのみ含まれ、電動機定
数に関係の項には含まれないため、測定信号として交流
信号に直流バイアスが重畳された信号を用いると、オン
デレイの影響を受けることなく各種電動機定数を高精度
に測定することができる。
て、オンデレイの影響は直流分にのみ含まれ、電動機定
数に関係の項には含まれないため、測定信号として交流
信号に直流バイアスが重畳された信号を用いると、オン
デレイの影響を受けることなく各種電動機定数を高精度
に測定することができる。
【００７４】なお、前記実施例においては、ｄ軸に測定
信号を与えるものについて述べたが、図３に示すよう
に、ｄ軸とｑ軸はまったく同一モデルであるため、ｑ軸
に測定信号を加えても各種電動機定数を測定することが
できる。この場合、一次角周波数指令ω1＊とｄ軸電圧
指令Ｖ1ｑ＊の各指令値をそれぞれ０にすると共に、ｑ
軸電圧指令の指令値として交流信号に直流バイアスが重
畳された信号を用いる。また、ｄ軸とｑ軸に同位相の測
定信号を加えても、合成ベクトル方向を新たな軸とし、
例えばこの軸をｄ′軸とし、これに直交する軸をｑ′軸
とし、ｄ′，ｑ′軸においては前記実施例と同様な動作
が行なわれるため、等価的に扱うことができる。 また
前記実施例では、直流バイアスとして電流が常に正にな
る電圧を加えるものについて述べたが、電流が常に負に
なるような直流バイアスを加えても同様な構成が得られ
る。
信号を与えるものについて述べたが、図３に示すよう
に、ｄ軸とｑ軸はまったく同一モデルであるため、ｑ軸
に測定信号を加えても各種電動機定数を測定することが
できる。この場合、一次角周波数指令ω1＊とｄ軸電圧
指令Ｖ1ｑ＊の各指令値をそれぞれ０にすると共に、ｑ
軸電圧指令の指令値として交流信号に直流バイアスが重
畳された信号を用いる。また、ｄ軸とｑ軸に同位相の測
定信号を加えても、合成ベクトル方向を新たな軸とし、
例えばこの軸をｄ′軸とし、これに直交する軸をｑ′軸
とし、ｄ′，ｑ′軸においては前記実施例と同様な動作
が行なわれるため、等価的に扱うことができる。 また
前記実施例では、直流バイアスとして電流が常に正にな
る電圧を加えるものについて述べたが、電流が常に負に
なるような直流バイアスを加えても同様な構成が得られ
る。
【００７５】また上述した測定方法によって得られた各
種電動機定数は、記憶要素に記憶され、図５に示すよう
なインバータ制御装置の制御演算定数の設定に使用され
る。
種電動機定数は、記憶要素に記憶され、図５に示すよう
なインバータ制御装置の制御演算定数の設定に使用され
る。
【００７６】図５に示すベクトル制御装置においては、
図１に示すＰＷＭインバータ２、座標変換器３，５、電
流検出器４ａ，４ｂの他に速度検出器１０、速度指令器
１１、速度制御器１２、励磁電流指令器１３、電流制御
器１４，１５、滑り角周波数制御器１６、非干渉制御器
１７などを備えて構成されている。速度制御器１２は、
速度指令器１１からの速度指令と速度検出器１０からの
検出速度との差に応じたｑ軸電流指令Ｖ1ｑ＊を生成す
るようになっている。電流制御器１５は速度制御器１２
からのｑ軸電流指令値Ｉ1ｑ＊とｑ軸電流成分Ｉ1ｑとの
偏差に応じたｑ軸電圧指令Ｖ1ｑ＊を出力するようにな
っている。電流制御器１４は、励磁電流指令器１３から
の励磁電流指令Ｉ1ｄ＊とｄ軸電流成分Ｉ1ｄとの偏差に
応じたｄ軸電圧指令Ｖ1ｄ＊を生成するようになってい
る。滑り角周波数制御器１６は速度制御器１２からのｑ
軸電流指令Ｉ1ｑ＊を電流成分Ｉ1ｄ＊で割算して滑り角
周波数指令ωｓ＊を生成するようになっている。そして
この滑り角周波数指令ωｓ＊は、速度検出器１０で検出
された回転速度ωｍと加算され、一次角周波数指令ω1
＊として出力されるようになっている。また非干渉制御
器１７は、電流成分Ｉ1ｄ＊、Ｉ1ｑ＊、一次角周波数指
令ω1＊を用いて干渉項分を補償するように構成されて
いる。
図１に示すＰＷＭインバータ２、座標変換器３，５、電
流検出器４ａ，４ｂの他に速度検出器１０、速度指令器
１１、速度制御器１２、励磁電流指令器１３、電流制御
器１４，１５、滑り角周波数制御器１６、非干渉制御器
１７などを備えて構成されている。速度制御器１２は、
速度指令器１１からの速度指令と速度検出器１０からの
検出速度との差に応じたｑ軸電流指令Ｖ1ｑ＊を生成す
るようになっている。電流制御器１５は速度制御器１２
からのｑ軸電流指令値Ｉ1ｑ＊とｑ軸電流成分Ｉ1ｑとの
偏差に応じたｑ軸電圧指令Ｖ1ｑ＊を出力するようにな
っている。電流制御器１４は、励磁電流指令器１３から
の励磁電流指令Ｉ1ｄ＊とｄ軸電流成分Ｉ1ｄとの偏差に
応じたｄ軸電圧指令Ｖ1ｄ＊を生成するようになってい
る。滑り角周波数制御器１６は速度制御器１２からのｑ
軸電流指令Ｉ1ｑ＊を電流成分Ｉ1ｄ＊で割算して滑り角
周波数指令ωｓ＊を生成するようになっている。そして
この滑り角周波数指令ωｓ＊は、速度検出器１０で検出
された回転速度ωｍと加算され、一次角周波数指令ω1
＊として出力されるようになっている。また非干渉制御
器１７は、電流成分Ｉ1ｄ＊、Ｉ1ｑ＊、一次角周波数指
令ω1＊を用いて干渉項分を補償するように構成されて
いる。
【００７７】上記構成におけるベクトル制御装置におい
て、例えば滑り角周波数制御器１６で滑り角周波数指令
ωｓ＊を求めるに際しては次の（２３）式が用いられ
る。
て、例えば滑り角周波数制御器１６で滑り角周波数指令
ωｓ＊を求めるに際しては次の（２３）式が用いられ
る。
【００７８】
【数２３】
【００７９】（２３）式を用いるに際しては、前述した
方法で測定されたＴ２が用いられる。このような演算定
数の設定を行なうときは、前述した方法で測定された電
動機定数に基づいて制御定数演算器８で制御定数を演算
し、ベクトル制御器９の演算プログラムの定数設定を行
なうことにより可能である。また電流制御器１４，１
５、非干渉制御器１７においても同様に、測定された電
動機定数に基づいて演算定数を設定することができる。
方法で測定されたＴ２が用いられる。このような演算定
数の設定を行なうときは、前述した方法で測定された電
動機定数に基づいて制御定数演算器８で制御定数を演算
し、ベクトル制御器９の演算プログラムの定数設定を行
なうことにより可能である。また電流制御器１４，１
５、非干渉制御器１７においても同様に、測定された電
動機定数に基づいて演算定数を設定することができる。
【００８０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
交流電動機に測定信号を印加するに際して、交流電動機
に単相交流電流が流れる測定信号を用いているため、電
動機の回転が停止された状態で電動機の定数を測定する
ことができ、電動機定数を高精度に測定することができ
る。また測定信号として交流信号に直流バイアスが重畳
された信号を用いているため、電力変換器のオンデレイ
による電圧歪みの影響を受けることなく電動機定数を高
精度に測定することができる。
交流電動機に測定信号を印加するに際して、交流電動機
に単相交流電流が流れる測定信号を用いているため、電
動機の回転が停止された状態で電動機の定数を測定する
ことができ、電動機定数を高精度に測定することができ
る。また測定信号として交流信号に直流バイアスが重畳
された信号を用いているため、電力変換器のオンデレイ
による電圧歪みの影響を受けることなく電動機定数を高
精度に測定することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す電動機定数測定装置の
回路構成図である。
回路構成図である。
【図２】電動機のブロック線図モデルを示す図である。
【図３】測定時の電動機のブロック線図モデルを示す図
である。
である。
【図４】測定時の電圧波形図である。
【図５】誘導電動機のベクトル制御装置の回路構成図で
ある。
ある。
１ 交流電動機 ２ ＰＷＭインバータ ３ 座標変換器 ４ａ，４ｂ 電流検出器 ５ 座標変換器 ７ 電動機定数演算器 ８ 制御定数演算器 ９ ベクトル制御器
Claims (9)
- 【請求項１】 ｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令及び一次角
周波数指令に従って三相電圧指令信号を生成し、これに
比例して電力変換器の出力電圧を制御して電動機に印加
するとともに、インバータの出力電流を検出し、この検
出電流と一次角周波数指令に従ってｄ軸電流成分とｑ軸
電流成分を検出するに際して、 一次角周波数指令とｑ軸電圧指令の各指令値をそれぞれ
零とする条件下で、ｄ軸電圧指令の指令値として交流信
号を与え、これに基づいて生成された三相電圧指令信号
に従う変換器出力電圧を電動機に印加し、このとき電動
機に流れるｄ軸電流成分を検出し、この検出値に基づい
て電動機の定数を求めることを特徴とする電動機定数測
定方法。 - 【請求項２】 ｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令及び一次角
周波数指令に従って三相電圧指令信号を生成し、これに
比例して電力変換器の出力電圧を制御して電動機に印加
するとともに、インバータの出力電流を検出し、この検
出電流と一次角周波数指令に従ってｄ軸電流成分とｑ軸
電流成分を検出するに際して、 一次角周波数指令とｄ軸電圧指令の各指令値をそれぞれ
零とする条件下で、ｑ軸電圧指令の指令値として交流信
号を与え、これに基づいて生成された三相電圧指令信号
に従う変換器出力電圧を電動機に印加し、このとき電動
機に流れるｑ軸電流成分を検出し、この検出値に基づい
て電動機の定数を求めることを特徴とする電動機定数測
定方法。 - 【請求項３】 ｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令及び一次角
周波数指令に従って三相電圧指令信号を生成し、これに
比例して電力変換器の出力電圧を制御して電動機に印加
するとともに、インバータの出力電流を検出し、この検
出電流と一次角周波数指令に従ってｄ軸電流成分とｑ軸
電流成分を検出するに際して、 一次角周波数指令とｑ軸電圧指令の各指令値をそれぞれ
零とする条件下で、ｄ軸電圧指令の指令値として交流信
号を与え、これに基づいて生成された三相電圧指令信号
に従う変換器出力電圧を電動機に印加し、このとき電動
機に流れるｄ軸電流成分を検出し、この検出値を前記交
流信号を基準とする三角関数によるフーリエ展開に従っ
て分析し、この基本波成分のフーリエ係数と前記交流信
号値に基づいて電動機の定数を求めることを特徴とする
電動機定数測定方法。 - 【請求項４】 ｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令及び一次角
周波数指令に従って三相電圧指令信号を生成し、これに
比例して電力変換器の出力電圧を制御して電動機に印加
するとともに、インバータの出力電流を検出し、この検
出電流と一次角周波数指令に従ってｄ軸電流成分とｑ軸
電流成分を検出するに際して、 一次角周波数指令とｄ軸電圧指令の各指令値をそれぞれ
零とする条件下で、ｑ軸電圧指令の指令値として交流信
号を与え、これに基づいて生成された三相電圧指令信号
に従う変換器出力電圧を電動機に印加し、このとき電動
機に流れるｑ軸電流成分を検出し、この検出値を前記交
流信号を基準とする三角関数によるフーリエ展開に従っ
て分析し、この基本波成分のフーリエ係数と前記交流信
号値に基づいて電動機の定数を求めることを特徴とする
電動機定数測定方法。 - 【請求項５】 電圧指令の指令値として、交流信号に直
流バアイスが重畳された信号を用いることを特徴とする
請求項１、２、３または４記載の電動機定数測定方法。 - 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれかの測定
方法により求められた電動機定数に基づいて、ｑ軸電流
指令と励磁電流指令とｑ軸電流成分及びｄ軸電流成分を
基にｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令及び一次角周波数指令
を生成するためのベクトル制御器の制御定数を設定する
ことを特徴とするベクトル制御器の制御定数設定方法。 - 【請求項７】 ｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令及び一次角
周波数指令に従って三相電圧指令信号を生成する三相電
圧指令信号生成手段と、前記三相電圧指令に比例した交
流電圧を電動機に印加する電力変換器と、該電力変換器
の出力電流を検出する出力電流検出手段と、出力電流検
出手段の検出電流と一次角周波数指令に従ってｄ軸電流
成分とｑ軸電流成分を生成する電流成分生成手段と、一
次角周波数指令とｑ軸電圧指令の各指令値をそれぞれ零
に設定するとともにｄ軸電圧指令の指令値として交流信
号を与える測定信号発生手段と、前記交流信号に従って
変化する三相交流電圧が電動機に印加された結果とし
て、電流成分生成手段で検出されたｄ軸電流成分に基づ
いて電動機の定数を算出する電動機定数算出手段とを備
えている電動機定数測定装置。 - 【請求項８】 ｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令及び一次角
周波数指令に従って三相電圧指令信号を生成する三相電
圧指令信号生成手段と、前記三相電圧指令に比例した交
流電圧を電動機に印加する電力変換器と、該電力変換器
の出力電流を検出する出力電流検出手段と、出力電流検
出手段の検出電流と一次角周波数指令に従ってｄ軸電流
成分とｑ軸電流成分を生成する電流成分生成手段と、一
次角周波数指令とｄ軸電圧指令の各指令値をそれぞれ零
に設定するとともにｑ軸電圧指令の指令値として交流信
号を与える測定信号発生手段と、前記交流信号に従って
変化する三相交流電圧が電動機に印加された結果とし
て、電流成分生成手段で検出されたｑ軸電流成分に基づ
いて電動機の定数を算出する電動機定数算出手段とを備
えている電動機定数測定装置。 - 【請求項９】 測定信号発生手段は、電圧指令の指令値
として、交流信号に直流バイアスが重畳された信号を発
生してなる請求項７または８記載の電動機定数測定装
置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP5705693A JP2929344B2 (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | 電動機定数測定方法及びその装置 |
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| JP2929344B2 JP2929344B2 (ja) | 1999-08-03 |
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ID=13044791
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- 1993-03-17 JP JP5705693A patent/JP2929344B2/ja not_active Expired - Lifetime
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