JPS5856426B2 - 電磁トルク脈動成分測定方法及び回路 - Google Patents
電磁トルク脈動成分測定方法及び回路Info
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- JPS5856426B2 JPS5856426B2 JP53087817A JP8781778A JPS5856426B2 JP S5856426 B2 JPS5856426 B2 JP S5856426B2 JP 53087817 A JP53087817 A JP 53087817A JP 8781778 A JP8781778 A JP 8781778A JP S5856426 B2 JPS5856426 B2 JP S5856426B2
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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
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/06—Controlling the motor in four quadrants
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Induction Machinery (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電流源インバータで作動される交流電動機の脈
動トルクを測定する回路および方法、特に機械内に探知
もしくは磁束感知コイルを必要としない電磁トルクの瞬
時脈動成分のオンライン計算方式に関するものである。
動トルクを測定する回路および方法、特に機械内に探知
もしくは磁束感知コイルを必要としない電磁トルクの瞬
時脈動成分のオンライン計算方式に関するものである。
牽引駆動装置を含む多くの用途では電動機トルクの正確
な調整を必要とする。
な調整を必要とする。
電動機巻線に非正弦状の矩形波電流を供給する電流源即
ち電流制御式インバータの発達により、この装置を可変
速度交流誘導電動機駆動装置に応用する努力が行われる
ようになった。
ち電流制御式インバータの発達により、この装置を可変
速度交流誘導電動機駆動装置に応用する努力が行われる
ようになった。
現在の制御方式の弱点は電磁トルクの高調波即ちコギン
グ(cogging)成分によるトルク脈動が機械の非
常に低い周波数にお(・てきびしく、不安定と不均一運
転の原因となることである。
グ(cogging)成分によるトルク脈動が機械の非
常に低い周波数にお(・てきびしく、不安定と不均一運
転の原因となることである。
6パルス多相全波ブリツジインバータではトルクリップ
ルは、電動機基本周波数の他に非正弦波電動機電流内に
第6、第12、第18高調波成分が存在することにより
生じる。
ルは、電動機基本周波数の他に非正弦波電動機電流内に
第6、第12、第18高調波成分が存在することにより
生じる。
トルク脈動は起動時およびゼロ速度を通過して回転方向
を変える時に特に問題であり、インバータに供給される
入力直流電流を変調することにより除去することができ
る。
を変える時に特に問題であり、インバータに供給される
入力直流電流を変調することにより除去することができ
る。
実際上電動機パラメータは温度および周波数と共に変動
するため、トルクの正確な制御には開ループ補償に依存
するよりもむしろ脈動トルクの実際の実時間測定及び閉
ループ帰還制御が必要である。
するため、トルクの正確な制御には開ループ補償に依存
するよりもむしろ脈動トルクの実際の実時間測定及び閉
ループ帰還制御が必要である。
感知した電動機電圧および電流からトルクを連続的に計
算する必要のあるトルクリップル低減用閉ループ技術は
米国特許第3919609号に開示されているが、この
場合に計算されたトルクは軸トルクと脈動トルクとの合
計トルクである。
算する必要のあるトルクリップル低減用閉ループ技術は
米国特許第3919609号に開示されているが、この
場合に計算されたトルクは軸トルクと脈動トルクとの合
計トルクである。
トルクを計算するその他の従来の技術は機械の固定子ス
ロットに磁束コイルを埋込むことである。
ロットに磁束コイルを埋込むことである。
本発明は正確で、電動機パラメータの変化に依存しない
電磁トルクの瞬時脈動成分のみを計算する装置を実現す
るものであり、容易に利用出来る電流および電動機端子
電圧を感知することにより実施される。
電磁トルクの瞬時脈動成分のみを計算する装置を実現す
るものであり、容易に利用出来る電流および電動機端子
電圧を感知することにより実施される。
低周波数において交流電動機を安定化するコギング帰還
信号として使用されるトルクの瞬時脈動成分を計算する
回路を提供することが本発明の目的である。
信号として使用されるトルクの瞬時脈動成分を計算する
回路を提供することが本発明の目的である。
固定子巻線に非正弦状矩形波電流を供給する多相電流源
インバータにより作動される誘導機においては、開路し
た固定子相巻線の両端間には空隙電圧に対応する瞬時電
圧が存在し、この電圧を積分すると電動機空隙磁束とな
る。
インバータにより作動される誘導機においては、開路し
た固定子相巻線の両端間には空隙電圧に対応する瞬時電
圧が存在し、この電圧を積分すると電動機空隙磁束とな
る。
瞬時トルクは互いに直交する空隙磁束と固定子電流との
積であり、固定子電流は電流源インバータの場合は直流
リンク電流即ちインバータ入力電流(もしくはインバー
タ出力電流)を感知することにより容易に測定すること
ができる。
積であり、固定子電流は電流源インバータの場合は直流
リンク電流即ちインバータ入力電流(もしくはインバー
タ出力電流)を感知することにより容易に測定すること
ができる。
こうして機械内に探知コイルを必要とせずにトルクの脈
動成分のオンライン計が実現される。
動成分のオンライン計が実現される。
リップルトルクを測定する方法および回路は同期機およ
び負荷転流式同期機にも応用できる。
び負荷転流式同期機にも応用できる。
模範的実施例において脈動トルク測定回路はインバータ
入力電流、各相巻線内のゼロ電流期間、および電動機端
子で感知される各相巻線の両端間の瞬時電圧を夫々表わ
す信号を発生する装置を有する。
入力電流、各相巻線内のゼロ電流期間、および電動機端
子で感知される各相巻線の両端間の瞬時電圧を夫々表わ
す信号を発生する装置を有する。
脈動トルク計算回路は巻線内の電流がゼロである期間中
各相巻線電圧を順次積分して電動機空隙磁束を表わす信
号を発生する装置と、反対極性の磁束信号を交互に反転
加算する装置と、加算された磁束信号を高域r波して直
流分を除去する装置と、r波された磁束信号に直流リン
ク電流信号を乗じて電磁トルクの瞬時脈動成分を表わす
出力を発生する装置とを有する。
各相巻線電圧を順次積分して電動機空隙磁束を表わす信
号を発生する装置と、反対極性の磁束信号を交互に反転
加算する装置と、加算された磁束信号を高域r波して直
流分を除去する装置と、r波された磁束信号に直流リン
ク電流信号を乗じて電磁トルクの瞬時脈動成分を表わす
出力を発生する装置とを有する。
計算回路に於けるスイッチングを制御するため、インバ
ータサイリスタのゲート信号がサイリスタの導通期間に
対応する信号を導き出すように処理され、後者の信号が
論理回路に印加される。
ータサイリスタのゲート信号がサイリスタの導通期間に
対応する信号を導き出すように処理され、後者の信号が
論理回路に印加される。
電磁トルクの式を与え理論的観点から発明の詳細な説明
する前に、平衡3相誘導電動機の定常および過度動作の
解析を、3相交流量を2つの直交軸即ち直軸dおよび横
軸qK沿った等価2相変数に変換することにより簡単化
できることを簡単に述べる。
する前に、平衡3相誘導電動機の定常および過度動作の
解析を、3相交流量を2つの直交軸即ち直軸dおよび横
軸qK沿った等価2相変数に変換することにより簡単化
できることを簡単に述べる。
こうして第1図において誘導電動機のY結線3相固定子
巻線&気相巻線aが開路しており相巻線す、cが電流を
通しているものと仮定すれば、qおよびd軸に沿った2
個の互いに直交する相巻線に置き換えることができる。
巻線&気相巻線aが開路しており相巻線す、cが電流を
通しているものと仮定すれば、qおよびd軸に沿った2
個の互いに直交する相巻線に置き換えることができる。
電磁トルクはq軸起磁力と交差結合するd軸磁界および
d軸起磁力と交差結合するq軸磁界の重畳相互作用によ
り生じる。
d軸起磁力と交差結合するq軸磁界の重畳相互作用によ
り生じる。
更に詳細な情報については米国特許第4088934号
を参照されたい。
を参照されたい。
単位当りで表わした、瞬時電磁トルクは次式で示すこと
ができる。
ができる。
ここに福4.λ□、は互いに固定子および回転子巻線に
鎖交するdおよびq軸空隙磁束鎖交数であり、i およ
びidsはdおよびq軸固定予電流である。
鎖交するdおよびq軸空隙磁束鎖交数であり、i およ
びidsはdおよびq軸固定予電流である。
(1)式は同期的に回転する基準座標系もしくはその他
の回転基準座標系に対して有効であるが、基準座標系が
固定である場合に特に有効である。
の回転基準座標系に対して有効であるが、基準座標系が
固定である場合に特に有効である。
である。
肩文字Sは固定基準座標系を示す。この基準座標系にお
いてd軸は最大電流即ち最大起磁力の軸に配置できるこ
とが判るであろう。
いてd軸は最大電流即ち最大起磁力の軸に配置できるこ
とが判るであろう。
電流源インバータ電動機駆動装置において、これらイン
バータ出力相の一相は正電流を通しており、一相は負電
流を通しており、一相は浮いている″即ち導通していな
(・。
バータ出力相の一相は正電流を通しており、一相は負電
流を通しており、一相は浮いている″即ち導通していな
(・。
例えば第4.5,6図の300゜から360の典型的な
期間中1 a”” Ot I B−I 、3 tic=
■4である。
期間中1 a”” Ot I B−I 、3 tic=
■4である。
第1図に示すようにq軸がa相に一致している場合、
とすることが出来る。
Idは直流リンク電流即ちインバータ入力電流である。
この場合この方向に垂直な軸即ちq軸の電流は実質的に
ゼロとなる。
ゼロとなる。
となる。
(5)式は電磁トルクの瞬時脈動成分を計算する手段を
示している。
示している。
定義により固定子電流のd軸(q軸に直交)成分はId
である。
である。
一般に3つの固定予相の一つは常にゼロであり、その結
果この相の開路電圧はこの軸の磁束の時間溝函数となる
。
果この相の開路電圧はこの軸の磁束の時間溝函数となる
。
この開路電圧を積分するとq軸磁束となり、これにd軸
電流節ち直流リンク電流即ちインバータ入力電流を乗じ
るとトルクとなる。
電流節ち直流リンク電流即ちインバータ入力電流を乗じ
るとトルクとなる。
本発明をより簡単に直観的に説明すると次のようになる
。
。
60間隔で変化するが、任意の時点において2個の相巻
線は導通しており、もう一つの相巻線の電流はゼロであ
る。
線は導通しており、もう一つの相巻線の電流はゼロであ
る。
成る相巻線の電流がゼロであるとき、該巻線には正弦波
電圧が印加されており、これは空隙電圧に対応する。
電圧が印加されており、これは空隙電圧に対応する。
この電圧を積分すると電動機空隙磁束となる。
瞬時トルクは互いに直交する空隙磁束と固定子電流の積
であり、固定子電流は直流リンク電流に対応する。
であり、固定子電流は直流リンク電流に対応する。
この技術では積分開始点がインバータサイリスクのスイ
ッチングの関数とであり任意であるため、トルクの瞬時
脈動成分のみが計算され平均トルクは計算されない。
ッチングの関数とであり任意であるため、トルクの瞬時
脈動成分のみが計算され平均トルクは計算されない。
積分の形を取るが、それは脈動成分であり、トルクの平
均値とは無関係である。
均値とは無関係である。
第2図および第3図は周波数が調節可能な電流源インバ
ータ誘導電動機駆動装置のコギング帰還変数として使用
される電磁トルクの瞬時脈動成分を測定する回路および
方法の好ましく・実施例を示す。
ータ誘導電動機駆動装置のコギング帰還変数として使用
される電磁トルクの瞬時脈動成分を測定する回路および
方法の好ましく・実施例を示す。
第2図におい゛て電流源は3相60Hz交流電圧源から
給電される位相制御整流器10であり、直流リンクの平
滑インダクタに可変整流出力電圧を供給してインバータ
入力電流■、を制御する。
給電される位相制御整流器10であり、直流リンクの平
滑インダクタに可変整流出力電圧を供給してインバータ
入力電流■、を制御する。
電流インバータ12は米国特許第3980941号に開
示された改良型自動順次転流インバータの様な多相サイ
リスタブリッジ・インバータである。
示された改良型自動順次転流インバータの様な多相サイ
リスタブリッジ・インバータである。
従来設計のインバータゲート回路13はゲート信号を発
生しサイリスタT□〜T6を番号順に順次点弧する。
生しサイリスタT□〜T6を番号順に順次点弧する。
転流の詳細は示さないが、自動順次転流インバータにお
いては並列コンデンサ転流機構によって正または負バン
ク内の順番が次のサイリスタにゲートパルスを供給した
時に導通しているサイリスタがオフに転ぜられ、サイリ
スタと直列の阻止ダイオードが3相誘導電動機もしくは
他の多相電動機からなる負荷14から転流コンデンサを
隔離する。
いては並列コンデンサ転流機構によって正または負バン
ク内の順番が次のサイリスタにゲートパルスを供給した
時に導通しているサイリスタがオフに転ぜられ、サイリ
スタと直列の阻止ダイオードが3相誘導電動機もしくは
他の多相電動機からなる負荷14から転流コンデンサを
隔離する。
このインバータは軽負荷の下で転流する能力を有し、相
順を変えることにより電動機を逆転させることができ、
位相制御整流器10が線路転流インバータとして動作す
る場合制動モード下において回生動作を行って電源に電
力を戻すことができる。
順を変えることにより電動機を逆転させることができ、
位相制御整流器10が線路転流インバータとして動作す
る場合制動モード下において回生動作を行って電源に電
力を戻すことができる。
その他の既知の電流制御インバータを本発明の実施にお
いて使用することができ、それには一個の転流コンデン
サを有する第3調波補助転流インバータおよび3個の転
流コンデンサを有する補助インパルス転流インバータも
含まれる。
いて使用することができ、それには一個の転流コンデン
サを有する第3調波補助転流インバータおよび3個の転
流コンデンサを有する補助インパルス転流インバータも
含まれる。
第4図は直流リンク電流即ち入力電流■6が一定と仮定
して、理想化された3相非正弦状インバータ出力電流i
a、ib、ioを示す。
して、理想化された3相非正弦状インバータ出力電流i
a、ib、ioを示す。
実際上インバータサイリスタは3本の出力線間で直流リ
ンク電流を切換えるように動作するため、誘導電動機の
各相巻線14Sに供給される固定子電流はインバータ出
力電流に対応し、直流リンク電流■、と同じ大きさを持
つ。
ンク電流を切換えるように動作するため、誘導電動機の
各相巻線14Sに供給される固定子電流はインバータ出
力電流に対応し、直流リンク電流■、と同じ大きさを持
つ。
整流器出力電圧を調整すると直流リンク電流従って固定
子電流の大きさが変化し、インバータ動作周波数を調整
すると固定子励磁周波数が変化することは明白である。
子電流の大きさが変化し、インバータ動作周波数を調整
すると固定子励磁周波数が変化することは明白である。
これを達成する帰還ループは図示していない。
理想的には各相の出力電流は、転流を無視した場合、各
半サイクル毎に120の持続期間の矩形波形を有する。
半サイクル毎に120の持続期間の矩形波形を有する。
各相の矩形波出力電流は互い[120変位しているため
、常[2個の固定子巻線14Sが導通しており残りの相
が開路されている。
、常[2個の固定子巻線14Sが導通しており残りの相
が開路されている。
導通相と開路相の組合せは60毎即ち1サイクルVC6
回変る。
回変る。
相間転流のため電動機電流は120の方形もしくは矩形
波であるので、電動機電流には電動機基本周波数の他に
電動機周波数の第5および第7高調波が存在し、第11
.第13高調波等も同様に存在する。
波であるので、電動機電流には電動機基本周波数の他に
電動機周波数の第5および第7高調波が存在し、第11
.第13高調波等も同様に存在する。
第3.第9.第15高調波を含む高調波はインバータ構
成により除去され、それより高次の高調波は大きさが小
さいため問題とはならない。
成により除去され、それより高次の高調波は大きさが小
さいため問題とはならない。
逆方向相順の第5高調波と順方向相順の第7高調波が基
本波と相互作用して電動機発生トルクに第6高調波トル
ク成分を生じ、同様に第11゜第13高調波が相互作用
して第12高調波トルク成分を発生する。
本波と相互作用して電動機発生トルクに第6高調波トル
ク成分を生じ、同様に第11゜第13高調波が相互作用
して第12高調波トルク成分を発生する。
6パルスインバータのe、これら高調波即ちコギングト
ルクの次数はパルス数の整数倍により与えられる。
ルクの次数はパルス数の整数倍により与えられる。
機械が電動機電流内の高調波に応答できるのは非常に低
い周波の場合であるため、コギングトルク脈動はこれら
の非常に低い周波において障害となる。
い周波の場合であるため、コギングトルク脈動はこれら
の非常に低い周波において障害となる。
電流■、を変調することにより高調波脈動は実質的に除
去することができる。
去することができる。
開路相巻線にかかる瞬時正弦波電圧の計算に必要な感知
情報は電動機端子で感知され、中性点Nを必要とする。
情報は電動機端子で感知され、中性点Nを必要とする。
適当な電動機端子間に変圧器15a。15b t 15
cが接続されており信号e、e5 。
cが接続されており信号e、e5 。
ecを発生する。
固定子電流の大きさと各電動機相巻線内のゼロ電流期間
は直接インバータ出力電流からIffすることができる
が、適切な感知器16を使用してインバータ入力電流■
、のレベルを感知し、インバータサイリスタゲートパル
スを処理してゼロ電流期間を表わす信号を発生する方が
簡便である。
は直接インバータ出力電流からIffすることができる
が、適切な感知器16を使用してインバータ入力電流■
、のレベルを感知し、インバータサイリスタゲートパル
スを処理してゼロ電流期間を表わす信号を発生する方が
簡便である。
直列接続のサイリスタT1およびT4のいずれかが導通
している時は常に電動機相巻線aK雷電流供給され、各
半サイクルに電流がゼロとなる期間は60である。
している時は常に電動機相巻線aK雷電流供給され、各
半サイクルに電流がゼロとなる期間は60である。
(第5図のタイミング図参照)。
サイリスタT1の導通期間に対応する信号(以後T1’
で示す)を発生するため、フリップフロップ又はラッチ
170セツト入力にはT1用ゲートパルス、リセット入
力にはT3用ゲートパルスが供給される。
で示す)を発生するため、フリップフロップ又はラッチ
170セツト入力にはT1用ゲートパルス、リセット入
力にはT3用ゲートパルスが供給される。
同様に、装置のターンオンと並列転流機構によるターン
オフ開始を表わすゲートパルス対が一連のフリップフロ
ップに供給され信号T2′乃至T6′を発生する。
オフ開始を表わすゲートパルス対が一連のフリップフロ
ップに供給され信号T2′乃至T6′を発生する。
前記したようにゼロ電流期間中、相巻線には電動機空隙
電圧に対応する正弦波電圧が生じ、この電圧を積分する
と空隙磁束となる。
電圧に対応する正弦波電圧が生じ、この電圧を積分する
と空隙磁束となる。
インバータ入力電流■dvC磁束を乗じることにより、
トルクの脈動成分を計算することができるがトルクの平
均値ではない。
トルクの脈動成分を計算することができるがトルクの平
均値ではない。
相巻線電圧ea)e4,5eoは夫々スイッチS1.S
2.S3を介して積分器18へ供給され、積分器18は
各転流後インバータゲート回路13に誘起されるリセッ
ト信号によりリセットされる。
2.S3を介して積分器18へ供給され、積分器18は
各転流後インバータゲート回路13に誘起されるリセッ
ト信号によりリセットされる。
反対極性の空隙磁束信号は直接スイッチS4を介して又
はインバータ回路19とスイッチS5を介して加算回路
20へ供給される。
はインバータ回路19とスイッチS5を介して加算回路
20へ供給される。
加算された磁束信号はコンデンサ21もしくはそれと等
価な機能装置により高域r波されて、信号の直流分が除
去され、r波された磁束信号(jγ)は掛算器22にお
いてインバータ入力電流■dと乗算される。
価な機能装置により高域r波されて、信号の直流分が除
去され、r波された磁束信号(jγ)は掛算器22にお
いてインバータ入力電流■dと乗算される。
この回路出力は電磁トルクの脈動成分JT8どなる。
第6a乃至6d図は計算回路内のいくつがの段における
波形を示す。
波形を示す。
積分器出力の磁束信号は余弦関数であり、積分器がリセ
ットされる60間隔で極性を変える。
ットされる60間隔で極性を変える。
正弦状瞬時相巻線電圧は、その相巻線の電流がゼロであ
る間、順次積分される。
る間、順次積分される。
加算器出力において磁束信号は同じ極性を有し、磁束信
号を高域r波して直流分を除去する。
号を高域r波して直流分を除去する。
直流リンク電流■dが一定でなく変調されている場合、
該変調も脈動トルク成分信号JT、に現われる。
該変調も脈動トルク成分信号JT、に現われる。
第3図において信号T1′とT4′はNOR論理回路2
3へ加えられ、相巻線aが開路となるサイリスタT1.
T4の非導通期間中スイッチS1を閉じる出力を発生す
る。
3へ加えられ、相巻線aが開路となるサイリスタT1.
T4の非導通期間中スイッチS1を閉じる出力を発生す
る。
第5図のタイミング図により動作が明確になろう。
積分器に対し電圧ebを送るためのスイッチS2および
電圧ecを送るためのスイッチS3も同様に他のNOR
回路で制御される。
電圧ecを送るためのスイッチS3も同様に他のNOR
回路で制御される。
積分器出力側において、信号T1′、T3′、T5′が
OR論理回路24への入力となり、その結果スイッチS
4は電動機相巻線へ正極性電流を供給するサイリスタの
導通により閉成される。
OR論理回路24への入力となり、その結果スイッチS
4は電動機相巻線へ正極性電流を供給するサイリスタの
導通により閉成される。
一方インバータ回路19に付随するスイッチS5は相巻
線に負極性電流を供給するサイリスタの導通により閉成
される。
線に負極性電流を供給するサイリスタの導通により閉成
される。
ゲートパルスがサイリスクの導通と同じ長さの期間を持
つ場合、NOR回路23およびOR回路24へ直接ゲー
トパルスを印加できることが認められよう。
つ場合、NOR回路23およびOR回路24へ直接ゲー
トパルスを印加できることが認められよう。
積分器18、加算器20、および掛算器22は演算増幅
器回路で構成することが好ましいが、他の従来の個別の
回路部品を使用して構成することもできる。
器回路で構成することが好ましいが、他の従来の個別の
回路部品を使用して構成することもできる。
コギングトルク即ちトルクの瞬時脈動成分を測定する本
方法と回路は、強制転流インバータ(CCI)もしくは
負荷転流インバータにより給電される同期機にも適用で
きる。
方法と回路は、強制転流インバータ(CCI)もしくは
負荷転流インバータにより給電される同期機にも適用で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は誘導電動機の3相固定子巻線および直軸dと横
軸qK沿った等価2相巻線を示す本発明の詳細な説明の
ための図、第2図は本発明の実施例に従った感知器を付
加した電流制御式誘導電動機駆動装置の回路図、第3図
は望ましい形の脈動トルク計算回路のブロック図、第4
図は入力電流を一定と仮定した場合のインバータ出力お
よび入力電流の理想波形図、第5図は第2図のインバー
タサイリスタおよび第3図のスイッチのタイ□ング図、
第6a図乃至第6d図は第3図の計算回路内のいくつか
の点における磁束信号波形と出力における脈動トルク成
分信号を示す図である。 参照符号の説明、10・・・・・・位相制御整流器、1
2・・・・・・電流源インバータ、13・・・・・・イ
ンバータケート回路、14・・・・・・電動機負荷、1
4S・・・・・・相巻線、16・・・・・・感知器、1
T・・・・・・フリップフロップ、18・・・・・・積
分器、19・・・・・・インバータ回路、20・・・・
・・加算回路、22・・・・・・掛算器、23・・・・
・・NOR論理回路、24・・・・・・OR論理回路。
軸qK沿った等価2相巻線を示す本発明の詳細な説明の
ための図、第2図は本発明の実施例に従った感知器を付
加した電流制御式誘導電動機駆動装置の回路図、第3図
は望ましい形の脈動トルク計算回路のブロック図、第4
図は入力電流を一定と仮定した場合のインバータ出力お
よび入力電流の理想波形図、第5図は第2図のインバー
タサイリスタおよび第3図のスイッチのタイ□ング図、
第6a図乃至第6d図は第3図の計算回路内のいくつか
の点における磁束信号波形と出力における脈動トルク成
分信号を示す図である。 参照符号の説明、10・・・・・・位相制御整流器、1
2・・・・・・電流源インバータ、13・・・・・・イ
ンバータケート回路、14・・・・・・電動機負荷、1
4S・・・・・・相巻線、16・・・・・・感知器、1
T・・・・・・フリップフロップ、18・・・・・・積
分器、19・・・・・・インバータ回路、20・・・・
・・加算回路、22・・・・・・掛算器、23・・・・
・・NOR論理回路、24・・・・・・OR論理回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 多相電流源インバータより作動される電動機の電磁
トルクの脈動成分を測定する回路において前記電流源イ
ンバータから電動機相巻線へ供給される公称矩形波イン
バータ電流の大きさ、各相巻線内のゼロ電流期間、及び
各相巻線の両端間の瞬時電圧を実効的に感知して、夫々
それらを表わす信号を発生する装置と、 相巻線電流がゼロである期間中各相巻線電圧を順次積分
して電動機空隙磁束を表わす信号を発生する装置、並び
に前記磁束信号を1波して直流成分を除去し、磁束信号
にインバータ電流信号を乗じてトルクの瞬時脈動成分を
表わす出力を発生する装置を含む計算回路とを有する電
磁トルク脈動成分測定回路。 2、特許請求の範囲第1項記載の回路において、前記計
算回路は更に前記積分装置により発生された磁束信号を
交互に反転して該磁束信号を加算する装置を含み、前記
磁束信号を1波する前記装置がコンデンサである前記回
路。 3 %許請求の範囲第2項記載の回路において、インバ
ータ電流を実効的に感知してそれを表わす信号を発生す
る前記装置が、前記電流源インバータへの入力端子を感
知する電流感知器で構成されている前記回路。 4 特許請求の範囲第1項記載の回路において、前記イ
ンバータが制御回路に発生されたゲート信号で制御され
る多相サイリスタブリッジ・インバータである前記回路
。 5 特許請求の範囲第4項記載の回路において、電動機
相巻線内のゼロ電流期間を示す信号を発生する前記装置
が、前記電流源インバータ内の、各々の相巻線に反対極
性の電流を供給する各対の直列サイリスタに対するケー
ト信号を処理して両サイリスタの非導通期間に対応する
出力を発生する装置を有し、該出力により前記積分装置
に対する相巻線電圧の結合を制御する前記回路。 6 %許請求の範囲第5項記載の回路において、前記計
算回路は更に、前記積分装置により発生される磁束信号
を選択的に反転して加算装置に印加する装置と、前記ゲ
ート信号を処理して、電動機相巻線に正もしくは負極性
電流を供給するサイリスタの導通に応じて前記加算装置
への前記積分装置の結合を直接におよび前記反転装置を
介して行うかを制御する装置とを有する前記回路。 7 多相電流源インバータより作動される電動機の電磁
トルクの脈動成分を測定する方法において、前記電流源
インバータから固定子相巻線へ供給される非連続公称矩
形波固定子電流の大きさ、各相巻線のゼロ電流期間、並
びに各相巻線の両端間の瞬時電圧を夫々表わす信号を発
生する段階と、相巻線の電流がゼロである期間中各相巻
線電圧を順次積分して電動機空隙磁束を表わす信号を発
生する段階と、 前記磁束信号を高域r波して直流電流成分を除去する段
階と、 1波された磁束信号に固定子電流信号を乗じてトルクの
瞬時脈動成分を表わす出力を発生する段階とを有する電
磁トルク脈動成分測定方法。 8 %許請求の範囲第7項記載の方法において、矩形波
固定子電流を表わす信号を発生する段階が、前記電流源
インバータへの入力端子を感知してそれを表わす信号を
発生することからなる前記方法。 9 %許請求の範囲第8項記載の方法において、前記電
流源インバータが制御回路で発生されるゲート信号によ
り制御される多相サイリスタ・インバータであり、固定
子相巻線内のゼロ電流期間を表わす信号を発生する段階
が、個々の相巻線に反対極性電流を供給する各対の直列
のサイリスタに対するゲート信号を処理して両サイリス
タの非導通期間に対応する出力を発生し、該出力により
積分段階に於ける積分器への相巻線電圧信号の結合を制
御することからなる前記方法。 10 特許請求の範囲第9項記載の方法において、更
に、積分器により発生される磁束信号を交互に反転し全
磁束信号を加算する段階を有し、更にサイリスタゲート
信号を処理して、相巻線へ正もしくは負極性固定電流を
供給するサイリスタの導通に応じて前記反転段階を制御
する段階を有する前記方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US000000817625 | 1977-07-21 | ||
US05/817,625 US4112339A (en) | 1977-07-21 | 1977-07-21 | Measurement of pulsating torque in a current source inverter motor drive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5441416A JPS5441416A (en) | 1979-04-02 |
JPS5856426B2 true JPS5856426B2 (ja) | 1983-12-14 |
Family
ID=25223490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53087817A Expired JPS5856426B2 (ja) | 1977-07-21 | 1978-07-20 | 電磁トルク脈動成分測定方法及び回路 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4112339A (ja) |
EP (1) | EP0000709A1 (ja) |
JP (1) | JPS5856426B2 (ja) |
DE (1) | DE2857215A1 (ja) |
GB (1) | GB2041543B (ja) |
SE (1) | SE7908272L (ja) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54113815A (en) * | 1978-02-27 | 1979-09-05 | Toshiba Corp | Controlling ac motor |
US4401934A (en) * | 1981-08-07 | 1983-08-30 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Adaptive control system for line-commutated inverters |
US4445080A (en) * | 1981-11-25 | 1984-04-24 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | System for indirectly sensing flux in an induction motor |
JPS6052353A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-25 | Nec Corp | インクジェット記録方法および装置 |
US4633157A (en) * | 1984-08-27 | 1986-12-30 | Franklin Electric Co., Inc. | Control system for permanent magnet synchronous motor |
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US5510689A (en) * | 1990-10-01 | 1996-04-23 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Air gap flux measurement using stator third harmonic voltage |
US5272429A (en) * | 1990-10-01 | 1993-12-21 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Air gap flux measurement using stator third harmonic voltage and uses |
US5334923A (en) * | 1990-10-01 | 1994-08-02 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Motor torque control method and apparatus |
US5870292A (en) * | 1996-09-30 | 1999-02-09 | Electric Power Research Institute, Inc. | Series resonant converter for switched reluctance motor drive |
US8579169B2 (en) | 2008-07-31 | 2013-11-12 | Indian Motorcycle Company | Mounting assembly for a vehicle accessory |
US8222855B2 (en) * | 2009-08-28 | 2012-07-17 | General Electric Company | System and method for non-sinusoidal current waveform excitation of electrical machines |
US8115434B2 (en) | 2010-05-28 | 2012-02-14 | General Electric Company | High-speed self-cascaded electric machine |
US8901896B2 (en) | 2010-06-29 | 2014-12-02 | General Electric Company | System and method for non-sinusoidal current waveform excitation of electrical generators |
EP2421146B1 (de) * | 2010-08-16 | 2015-02-11 | Baumüller Nürnberg GmbH | Vorrichtung und Verfahren zur drehgeberlosen Identifikation magnetomechanischer Kenngrößen eines Drehstrom-Synchronmotors |
CN112204874A (zh) * | 2018-06-01 | 2021-01-08 | 日本电产株式会社 | 电动机控制装置、电动机控制方法以及电动机*** |
RU2733920C1 (ru) * | 2019-09-16 | 2020-10-08 | АО "Элпресс" | Коммутатор мощных двуполярных импульсов тока |
JP7443020B2 (ja) * | 2019-10-24 | 2024-03-05 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 制御装置、電動圧縮機、リップル電圧の検出方法及びプログラム |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US3824437A (en) * | 1969-08-14 | 1974-07-16 | Siemens Ag | Method for controlling asynchronous machines |
DE2144422C2 (de) * | 1971-09-04 | 1973-09-20 | Siemens Ag | Einrichtung zum Steuern oder Regeln einer Asynchronmaschine |
DE2234681C3 (de) * | 1972-07-14 | 1975-07-31 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Herabsetzen der Drehmomenten-Welligkeit einer Drehfeldmaschine |
US4011489A (en) * | 1974-11-20 | 1977-03-08 | General Electric Company | Apparatus for regulating magnetic flux in an AC motor |
US4023083A (en) * | 1975-04-14 | 1977-05-10 | General Electric Company | Torque regulating induction motor system |
US4044285A (en) * | 1975-08-19 | 1977-08-23 | General Electric Company | Method and apparatus for controlling variable speed, controlled current induction motor drive systems |
US4041361A (en) * | 1975-10-14 | 1977-08-09 | General Electric Company | Constant torque induction motor drive system |
-
1977
- 1977-07-21 US US05/817,625 patent/US4112339A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-07-18 EP EP78100417A patent/EP0000709A1/en not_active Withdrawn
- 1978-07-18 GB GB7923004A patent/GB2041543B/en not_active Expired
- 1978-07-18 DE DE19782857215 patent/DE2857215A1/de not_active Withdrawn
- 1978-07-20 JP JP53087817A patent/JPS5856426B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-10-05 SE SE7908272A patent/SE7908272L/ not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2041543A (en) | 1980-09-10 |
DE2857215A1 (de) | 1980-01-24 |
US4112339A (en) | 1978-09-05 |
EP0000709A1 (en) | 1979-02-21 |
SE7908272L (sv) | 1979-10-05 |
GB2041543B (en) | 1982-05-19 |
JPS5441416A (en) | 1979-04-02 |
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