JPH08126400A - 誘導電動機のベクトル制御装置 - Google Patents

誘導電動機のベクトル制御装置

Info

Publication number
JPH08126400A
JPH08126400A JP6257230A JP25723094A JPH08126400A JP H08126400 A JPH08126400 A JP H08126400A JP 6257230 A JP6257230 A JP 6257230A JP 25723094 A JP25723094 A JP 25723094A JP H08126400 A JPH08126400 A JP H08126400A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
induction motor
gain
acr
vector
control
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.)
Pending
Application number
JP6257230A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatoshi Koketsu
正寿 纐纈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP6257230A priority Critical patent/JPH08126400A/ja
Publication of JPH08126400A publication Critical patent/JPH08126400A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定出力範囲での急減速状態において、故障発
生することなく安定に運転できる誘導電動機のベクトル
制御装置を提供する。 【構成】 ベクトル制御における一次電流の目標値に制
御するACR部10、11のゲインを可変とする。この
ACRゲインを、速度検出部8による誘導電動機IMの
検出速度に対応して、補正係数発生部15、ACRゲイ
ン制御部16により、高速域では高ゲインに、低速域で
は一定ゲインに切り換える。これにより、誘導電動機I
Mが定出力範囲を急減速しているような場合に、高速域
では応答を早め、低速域ではハンチングを防止すること
で、ベクトル制御はずれを防止し良好な制御を実現す
る。また、駆動/回生判別器18の出力により、PWM
信号発生部4に出力する一次電圧V1に一定のリミット
を回生時に与える。これにより、同期はずれ状態で発生
する過電流を防止し、故障発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、誘導電動機に対しイン
バータによるベクトル制御を行い、その回転数をコント
ロールする誘導電動機のベクトル制御装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】二次磁束とそれに直交する二次電流を非
干渉に制御するベクトル制御理論に基づいた誘導電動機
のベクトル制御装置が、広く適用されてきている(特開
平3−135388号公報の従来技術参照)。この公報
に記載のベクトル制御は、3相誘導電動機の場合、電流
や磁束を、電源による回転磁界と同速度で回転する直交
2軸のd−q座標系のベクトルとして取り扱い、演算結
果を3相電源の各相の電流指令値に換算して制御する方
法である。
【0003】なお、この演算結果には一次抵抗と二次抵
抗の変化による電圧変動分が共に含まれている。このた
め、一次抵抗変化による電圧変動を含まない成分を求め
ることにより二次抵抗変化の補償を行えば、一次抵抗変
化に影響されない補償が可能となる。そこで、一次電流
のベクトル上に基準軸γを置いた回転座標γ−δ軸をと
り、このδ軸の一次電圧変動分Δv1δを求めて、Δv1
δを一次抵抗を含まない式で表し、一次抵抗変化の影響
を受けないようにする方法を採用したベクトル制御装置
も提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術による誘導電動機のベクトル制御装置では、ベ
クトル制御理論を用いてインバータにより誘導電動機の
速度を制御しており、誘導電動機が負荷のエネルギーを
吸収しながら定出力範囲を急速に速度が下がっている場
合、2次時定数の変化、速度検出誤差等の影響により、
インバータ出力電圧演算に誤差を生じる。特に上記の負
荷状態においては、制御が困難となるという問題点があ
った。
【0005】その理由としては、次のことがあげられ
る。
【0006】(1)速度が急速に下がる場合の回生電流
を抑制するためにインバータは電圧を上げようとする
が、上記の誤差があるため、ベクトル制御からはずれ、
励磁分電流に流れる比率が多くなり、その結果、誘導電
動機の電圧が上昇し、回生電流を制御できなくなる。
【0007】(2)上記状態において、インバータの制
御は増磁作用を考慮し運転するが、2次の時定数の誤差
により、その値が適正でなくなる。そのため、(1)の
理由と同様に回生電流を制御できなくなる。
【0008】通常のベクトル制御では、一次電流を検出
して目標値に制御するために、ACR(オート カレン
ト レギュレーション)制御が用いられているが、この
ACR制御はどの状態においても一定のゲインである。
上記の様な問題においては、ACR制御におけるゲイン
を上げる事が有効ではあるが、漏れインダクタンスが周
波数等により変化する事もあり、常時一定の定数では、
ACR制御のハンチング(過補償等)になる。
【0009】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、定出力範囲での急減速
状態において、故障発生することなく安定に運転できる
誘導電動機のベクトル制御装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の誘導電動機のベクトル制御装置では、誘導
電動機の電源角周波数と同期して回転する回転座標系で
誘導電動機の一次電流を励磁分電流とトルク分電流に分
けてそれらの各目標値を算出し誘導電動機の速度を制御
するベクトル制御装置において、前記一次電流の検出値
を前記目標値と比較して該目標値に制御する制御手段の
ゲインを可変とし、前記誘導電動機の検出速度が大きい
ほど前記制御手段のゲインを高く変化させるか又は切り
換える手段を設けることを特徴とする。
【0011】上記の誘導電動機のベクトル制御装置にお
いては、誘導電動機の回生時に一次電流を制限するリミ
ット手段を設けるのが、ベクトル制御において同期はず
れが発生した場合に過電流を防止する上で好適である。
【0012】
【作用】本発明の誘導電動機のベクトル制御装置では、
誘導電動機が負荷のエネルギーを吸収しながら、定出力
範囲を急速に速度を下げている場合、検出速度に対応し
て一次電流を目標値に制御する制御手段のゲインを適正
な値に変化もしくは切り換えることにより、高速域では
ゲインを上げて応答を早め、低速域ではゲインを下げて
ハンチング(過補償等)を防止することで、ベクトル制
御はずれを防止し良好な制御を実現する。
【0013】また、回生時に一次電流に一定のリミット
を与えることにより、ベクトル制御の同期はずれ状態に
おいて発生する過電流を防止し、過電流による事故発生
を防止する。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳
細に説明する。
【0015】図1は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。図中、1はdq軸−γδ軸座標変換部
(以下第1の座標変換部と記す)、2はγδ軸非干渉制
御部、3は極座標変換部、4はPWM(パルス幅制御)
信号生成部、5はベース信号発生部、6はパワートラン
ジスタを用いたインバータ、HCTは電流センサ、IM
は3相誘導電動機、ppは回転速度検出センサ、7は電
流検出部、8は速度検出部、9は3φ(3相)−γδ軸
座標変換部(以下、第2の座標変換部と記す)、10は
γ軸ACR(オート カレント レギュレーション)
部、11はδ軸ACR部、12は定出力励磁制御部、1
3は界磁一次進み回路、14は積分器である。以上まで
の構成が従来とほぼ同様の構成である。
【0016】まず、上記の構成による基本的な動作を説
明する。
【0017】第1の座標変換部1に対して2次磁束を基
準軸としたd−q軸座標系における一次電流ベクトルの
励磁分電流指令値I1d*とトルク分電流指令値I1q*
が投入されると、第1の座標変換部1では一次電流の指
令値を一次電流を基準軸としたγ−δ軸座標系に座標変
換してI1,sinφ,cosφを出力する。なお、I1
d*は回転速度検出センサppと速度検出部8とで検出
した回転速度を定出力励磁制御部12、界磁一次進み回
路13を介して与えられる。
【0018】第1の座標変換部1からの出力を受けてγ
−δ軸非干渉制御部2は、一次電流を流すための理想一
次電圧V1γ*,V1δ*を演算で求めて出力する。一
方、電流センサHCT、電流検出部7によって検出され
た誘導電動機IMに流れる3相電流は、第2の座標変換
部9によりγ−δ軸座標系の各軸成分i1γ,i1δに変
換され、それぞれ目標値i1γ*(=I1),i1δ*
(=0)と比較され、その偏差分がγ軸ACR部10、
δ軸ACR部11のそれぞれに入力される。
【0019】γ軸ACR部10、δ軸ACR部11は、
入力された偏差分に基づいて出力にそれぞれ一次電圧変
動分ΔV1γ,ΔV1δを得る。得られたΔV1γ,ΔV1
δは目標値V1γ*,V1δ*にそれぞれ加算されて、V
1γ,V1δが極座標変換部3へ入力される。
【0020】座標変換部3はV1γとV1δから出力に一
次電圧のベクトルの大きさV1と、γ軸との位相角φと
を出力する。この位相角φは後記するθと加算され、こ
れら加算値とV1とがPWM信号生成部4に入力されて
3相のU、V、W相に対応する一次電圧指令値に変換さ
れる。これによりインバータ6のベース信号がベース信
号発生部5で生成されて、インバータ6が制御され、誘
導電動機IMが速度制御される。
【0021】上記におけるθは、γ−δ軸非干渉制御部
2で得られたφと速度検出部8で検出された角速度を積
分器14で積分して得られた信号を加算したものであ
る。
【0022】以上の構成に対し、本実施例では、各AC
R部10,11を構成するアンプに可変ゲインアンプを
用い、ACRゲイン補正係数発生部15と、ACRゲイ
ン制御部16を付加してACRゲインを検出速度状態に
より切り換える。すなわち、ACRゲイン補正係数発生
部15は、速度検出部8の検出速度(角速度)を例えば
図2のグラフに示される補正係数関数を用いて補正係数
を出力し、この補正係数に従ってACRゲイン制御部1
6は、リニアにもしくは複数のしきい値で段階的にAC
Rゲインを変化させ又は切り換える。図2の例では、低
速域ではACRゲインを一定として過補償が発生しない
ようにし、高速域においては高速なほどACRゲインを
高めに変化させ又は切り換えて応答を速めることで、ベ
クトル制御はずれを防止する。このように、常に、周波
数による漏れインダクタンスの変化に応じた適正なゲイ
ンをもたせるために、ACRゲインを検出速度状態によ
り切り換えることにより、良好な制御となる。
【0023】また、上記のようなベクトル制御では、何
らかの理由でベクトル制御状態から同期はずれが生じる
と、回生状態では過電流が発生する。これを抑制するた
めに、回生時に一次電流をリミットする手段を設けるの
が好適である。本実施例では、このリミット手段とし
て、回生時リミット回路17を極座標変換部3からPW
M信号生成部4に出力されるV1の信号線に介設する。
そして、トルク分電流指令値I1q*等から回生時を判
別する駆動/回生判別器18の回生時判別出力で回生時
のみV1にリミットをかける。それ以外の駆動時には、
リミットがかけられることなくそのまま出力されるよう
にする。
【0024】これにより、本発明が解決しようとする課
題で述べた様な問題の場合において、結果的にインバー
タ電圧を過補償にならない値にリミットすることにより
励磁分電流をリミットして、過電流の発生を抑制する。
【0025】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
誘導電動機のベクトル制御装置によれば、定出力範囲で
の急減速状態においても、適正なACRゲインにして応
答を早めることで、ベクトル制御における同期はずれを
防止することができるとともに、低速時には対応した適
正なACRゲインとしてハンチングを防止することがで
き、安定なベクトル制御が実現できる。
【0026】また、回生時に一次電圧を一定の値に制限
する場合では、何らかの原因でベクトル制御時に同期は
ずれが生じたとき、過電流が発生するのを防止すること
ができ、過電流による事故発生を防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図
【図2】上記実施例においてACRゲインの変化または
切り換えを行う際の補正係数関数の一例を示す図
【符号の説明】
1…dg軸−γδ軸座標変換部(第1の座標変換部) 2…γδ軸非干渉制御部 3…極座標変換部 4…PWM信号生成部 6…インバータ 7…電流検出部 8…速度検出部 9…3相−γδ軸座標変換部(第2の座標変換部) 10…γ軸ACR部 11…δ軸ACR部 15…ACRゲイン補正係数発生部 16…ACRゲイン制御部 17…回生時リミット回路 18…駆動/回生判別器 IM…誘導電動機

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘導電動機の電源角周波数と同期して回
    転する回転座標系で誘導電動機の一次電流を励磁分電流
    とトルク分電流に分けてそれらの各目標値を算出し誘導
    電動機の速度を制御するベクトル制御装置において、 前記一次電流の検出値を前記目標値と比較して該目標値
    に制御する制御手段のゲインを可変とし、 前記誘導電動機の検出速度が大きいほど前記制御手段の
    ゲインを高く変化させるか又は切り換える手段を設ける
    ことを特徴とする誘導電動機のベクトル制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の誘導電動機のベクトル制
    御装置において、誘導電動機の回生時に一次電流を制限
    するリミット手段を設けることを特徴とする誘導電動機
    のベクトル制御装置。
JP6257230A 1994-10-24 1994-10-24 誘導電動機のベクトル制御装置 Pending JPH08126400A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6257230A JPH08126400A (ja) 1994-10-24 1994-10-24 誘導電動機のベクトル制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6257230A JPH08126400A (ja) 1994-10-24 1994-10-24 誘導電動機のベクトル制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08126400A true JPH08126400A (ja) 1996-05-17

Family

ID=17303488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6257230A Pending JPH08126400A (ja) 1994-10-24 1994-10-24 誘導電動機のベクトル制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08126400A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004064902A (ja) * 2002-07-30 2004-02-26 Hitachi Ltd 同期モータの制御装置とこれを用いた機器
WO2007097183A1 (ja) * 2006-02-24 2007-08-30 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki 電動機制御装置
JP2007282496A (ja) * 2007-05-16 2007-10-25 Hitachi Ltd 同期モータ制御装置及びそれを用いた機器
JP2011093676A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Murata Machinery Ltd 走行車とその走行制御方法
JP2018014809A (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 株式会社明電舎 誘導電動機の制御装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004064902A (ja) * 2002-07-30 2004-02-26 Hitachi Ltd 同期モータの制御装置とこれを用いた機器
WO2007097183A1 (ja) * 2006-02-24 2007-08-30 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki 電動機制御装置
JPWO2007097183A1 (ja) * 2006-02-24 2009-07-09 株式会社安川電機 電動機制御装置
JP4671181B2 (ja) * 2006-02-24 2011-04-13 株式会社安川電機 電動機制御装置
US7977901B2 (en) 2006-02-24 2011-07-12 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Electromechanical machine control system
JP2007282496A (ja) * 2007-05-16 2007-10-25 Hitachi Ltd 同期モータ制御装置及びそれを用いた機器
JP4512611B2 (ja) * 2007-05-16 2010-07-28 株式会社日立製作所 同期モータ制御装置及びそれを用いた機器
JP2011093676A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Murata Machinery Ltd 走行車とその走行制御方法
JP2018014809A (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 株式会社明電舎 誘導電動機の制御装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4767976A (en) Control system for PWM inverter
US5656911A (en) Circuit for driving permanent-magnet synchronous motor using proportional controller
JP3396440B2 (ja) 同期電動機の制御装置
KR900007111B1 (ko) 3상 유도 전동기의 제어방법
US4019105A (en) Controlled current induction motor drive
CN110943665B (zh) 有失控发电故障保护的直流调磁记忆电机控制方法及***
JP4529113B2 (ja) 電圧形インバータ及びその制御方法
US8134316B2 (en) Method for braking an AC motor
US4766360A (en) Induction generator/motor system
JP3674323B2 (ja) 電力変換器の制御装置
JP2002233180A (ja) 電力変換装置
JPH08126400A (ja) 誘導電動機のベクトル制御装置
EP2243214B1 (en) Method and system for braking an ac motor
JP3468123B2 (ja) サーボモータ制御装置
Cervone et al. A Constrained Optimal Model Predictive Control for Mono Inverter Dual Parallel PMSM Drives
JPH0880098A (ja) 電動機のベクトル制御装置
JPH06261585A (ja) インバータ装置
JP3982091B2 (ja) 同期電動機の制御装置
JP4224740B2 (ja) 同期電動機の制御装置
JP2004320853A (ja) 電力変換装置
JP4655405B2 (ja) 誘導電動機のベクトル制御方法とベクトル制御装置
JP3752804B2 (ja) 交流機の制御装置
US20240120842A1 (en) Drive equipment and control method
JP3824206B2 (ja) リニアインダクションモータ電気車の制御装置
JPH07250496A (ja) 誘導電動機の制御装置