JPS5970194A - 誘導電動機の制御方法 - Google Patents

誘導電動機の制御方法

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JPS5970194A
JPS5970194A JP57178359A JP17835982A JPS5970194A JP S5970194 A JPS5970194 A JP S5970194A JP 57178359 A JP57178359 A JP 57178359A JP 17835982 A JP17835982 A JP 17835982A JP S5970194 A JPS5970194 A JP S5970194A
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JP
Japan
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Pending
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JP57178359A
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English (en)
Inventor
Koji Miki
孝司 三木
Toshiaki Okuyama
奥山 俊明
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Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5970194A publication Critical patent/JPS5970194A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/048Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using AC supply for only the rotor circuit or only the stator circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2207/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/01Asynchronous machines

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、周波数変換器を用いて誘導電動機全ベクトル
制御する制御方法に関する。
〔従来技術〕
一般に誘導電動機をベクトル制御にて制御する場合、停
止している電動機にあらかじめ直流励磁をしておいて起
動時のトルクを大きくすることが行なわれている。電動
機の磁束は、ある時定数をもっている為、起動時には磁
束は小さくトルクが小さくなってしまうからである。
誘導亀゛動投・をj項繁に起動・停止させる場合、電動
機停止直後から次の起動に備えて直流励磁しておかなけ
れば、十分なトルクを発生させて運転することが困難で
ある。
その為、従来このような場合を考えて、停止直後から各
相に所定′電流([iを界磁に流し磁束を確保していた
。しかし乍ら、このような方法では、以下のようが不都
合が生じる。
第1図は、電動機が時刻t8に於いて停止指令(電動機
Ω同期周波数を定格の約1%から強制的に0%にしてし
まう指令。)を受は直流励磁に移行した場合の、−次域
流It、励磁電流IN、)ルク電流ITの1相分の過渡
現象を示した図である。
尚、同期周波数を零(直流)までしぼることは、回路の
ドリフト等により困難である為、適当な周波数まで下が
ったら強制的に周波数を零(直流)にしてしまう。
時刻tsにおいて、この相には所定直流電流11が流さ
れ直流励磁が開始されるが、その時の電流値工lによシ
亀動機は不規則な動きをして、停止指令を受けた時点か
ら実際に停止するまでに回転する回転角度がまちまちと
なる。
第2図に上記現象が起こる理由を示す。同図は3相分を
合成した一次屯流11.励磁電流IM。
トルク電流IT、、磁束φをベクトルで示した図である
。図中破線” t + I M + I ′rは停止指
令を受けた直後の位相関係を示している。磁束φは停止
指令発生直後に於いぞも、直前の方向を保持している。
時定数かめる為、急激に方向は変化しないからである。
さて、停止指令が発生し直流励磁妬れた場合の直流電流
の向きは破線11である為、磁束φに対し垂直方向成分
であるトルク電流I′r ((fIl線)を有すること
になる。このトルク電流I/r (破線)は、停止指令
直前のトルク電流It(実際)と逆方向に発生する為、
電動機回転方向の逆方向にトルクが発生する。
第3図は、電動機が定格回転速度(100%)から、停
止するまでの回転速度を示している。
時刻tl・で電動機速度を減速させる場合、速度指令を
減少させる。電動機は同期周波数が減少する為、回生制
動によ#)減速する。停止指令は、速度指令及び実際の
回転速度が定格の1%になった時に発生するように設計
してあったとすると、時刻tsで停止指令が発生する。
時刻t9の直後から各相には所定電流値により直流励磁
が開始されるが、このとき第1図で示した位相で直配励
磁されていると、逆トルクが発生し回転速度は急□□□
に減少し期間aの間逆転状態となってしまう。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、停止指令発生直後の上記のよりな′電
動機の不規則動作を防止することである。
〔発明の概要〕
本発明は、停止指令発生直前の励磁電流位相によシ直流
励磁を行なえば上記のようなトルク成分が発生しなハこ
とに着目し、停止指令発生直前の励磁電流位相によシ、
電動機を直流励磁したことである。
〔発明の実施例〕
1、本発明の第一番目の実施例を詳細に説明する。
第4図は本実施例の構成図である。
同図に於いて、誘導′電動機2はPWMインバータ1(
図面では一相分のみを示した。)により駆動される。−
次゛電流指令回路100は、速度指令回路4から速度指
令fを、速度検出器3から誘導電動機の速度検出値f、
を、励磁電流指令回路19から励磁電流指令値ryを夫
々入力し、電流値フィードバック系110に一次電流指
令を出力する。各相に設けられる電流フィードバック系
110(図面では一相分のみを示した。)は、PWMイ
ンバータ1の出力電流を電流検出器22(この検出器は
、交直両電流を検出するもので、例えばホールカレント
トランス等を使用する。)から入力し、−次電流値指令
と比較し、PWMインバータ1の出力電流が該指令とな
るようにpwMインバータを制御する。
一次電流指令回路100は、以下のように動作する。
速度指令fを入力した速度偏差増巾器5は、速度指令f
と速度検出値f、との偏差を求めトルク電流指令ITと
[2て出力する。シーサイド回路6は、停止指令(後述
)によりトルク電流指令ITを遮断する。すべり周波数
調節回路8は、トルク電流指令ITをすべり周波数指令
f8に変換する。
加算器9は、すべり周波数指令f8と速度検出値f、と
の和を求め同期周波数指令foとして出力する。V−f
変換器10は、同期周波数指令f。
全周波数変換してパルス列を出力する。アンド回路11
は、停止指令(後述)によシ該パルス列を遮断する。正
弦波発生口M12.余弦波発生回路13ば、夫々該パル
スを入力し正弦波Y、余弦波)1発生させる。正弦波発
生回路12.余弦波発生回路13は、第5図、のように
溝成される。カウンタ31は、アンド回路11から出力
されるパルスをカウントし、オーバーフローすると最初
からカカウントを開始する。110M32は、カウンタ
31がカウントを開始してオーバーフローするまでの間
に、正弦波若しくは余弦波の一周期分のデータを出力す
る。D−A変換器32は、[(、Oiν132から出力
される正弦波若しくは余弦波データをアナログ信号とし
て出力する。
第4図にもどシ、−次d流指令回路の、説明を続ける。
第一の掛算器15はトルク電流指令ITと正弦波Yとの
撰を求め、第二の掛算器16はトルク電流指令ITと余
弦波Xとの積を求め、第三の掛算器17は励磁電流指令
IMと正弦波Yとの積を求め、第四の掛算器18は励磁
電流指令IMと余弦波Xとの積を求め、夫々の掛算器1
5〜18で求めた積を二相三相変換回路20に入力して
いる。
二相三相変換回路20は電動機の界磁を作る各相−次心
流指令を作っている。
尚、本実施例では停止指令を、速度指仝f及び速度検出
1[f、が定格の1%以下になつ7ζことを停止指令発
生回路7により判定して出力している。
次に停止指令発生回路が停止指令を出力した場合の動作
を説明する。
停止指令が発生すると、正弦波発生回路12及び余弦波
発生回路13へ伝達される)(バスはアンド回路11に
より遮断される。その為、正弦波・余弦波発生回路内の
カウンタ31の出力が固定し、その時点のカウント値に
より、正弦波Y、余弦波Xの波高1的はホールドされる
このとき、シーサイド回路6の出力(トルク電流指令■
τ)は零になるので、乗算器15.16の出力は零とな
る。一方、励磁電流指令は変化しないので、乗算器17
.18の出力は停止指令が発生する直前の画を保持し続
ける。この為、二相 ゛三相変換回路の出力(−次電流
値指令)は、停止指令発生回路の励磁電流の大きさと位
相となる。
電流値フィードバック系110は、該保持さりまた一次
電流値指令により、担当した相に該−次電流饋指令に相
当した直流電流を流す。実際には直流電流といっても定
電流値が与えられるのではなく、−次電流1直指令を中
心とした脈流状態となっている。
2、本発明の第二番目の実施例を詳細に説明する。
第6図は本実施例の構成図である。
同図は第4図の一次′屯流指令回路100としてマイク
ロコンピュータを用いた場合の一次厄流指令回路100
′を示したものである。同図において、掛算器15〜1
8及び二相三相変換回路2゜は第4図に示されたものと
同じ機能を有する。本実施例では、他にC)’LJ20
0.11.AM201.几0M202゜CTC204、
バス203.l10205を設けた。
本実施例の動作をROM202 に格納されたプログラ
ム(第7図、第8図)によシ説明する。
第7図は、電動機の運転時から停止・直流励磁に至るま
でのメインプログラムフローである。
本プログラム実行開始時にCTC(Counter/T
imer C7rcLIft ) 204からの割込み
を許可する。
ステップ210において速度指令fをl10205を介
して入力する。
ステップ211においてl電動機の速度検出値f−をl
10205を介して入力する。
ステップ212に5おいて、トルク電流Itを計算する
( Ir=に+・(f−f、a)Hktは比例定数)。
ステップ213において、トルク電流■τをI / 0
205を介して掛算器1’5.16に出力する。
ステップ214において、すべり周波数指令f、を計算
する( fs=ka・It:に2は比例定数)。
ステップ215において、すべり周波数指令f8と速度
検出値f1とを加算して同期周波数foを求める。
nは適当な整数)をcrczo4に時間定数として書き
込む。
ステップ217,218において、速度検出値f−およ
び速度指令fが定格の1%以下になった場合にステップ
220に分枝し、そうでなければステップ219へゆく
ステップ219において時間待ちをして、ステップ21
0へ戻る。
ステップ217,218からステップ220へ分枝した
場合(停止指令が発生した場合)、ステップ220でC
T’C2O4の割込みを禁止する。
ステップ222において、トルク電流指令ITを零とし
て、ステップ223において、l10205を介して出
力する。
第8図は、CTC204からCPU200に割込みが発
生した場合の処理プログラムフローである。
同、CTC204から割込みが発生するタイミングは、
ステップ216(第7図)で指定される時間定数To 
/nで定まる。
割込みが発生すると、メインプログラム(第7図)のル
ープを出て、ステップ230にジャンプする。この時、
自動的にCTC204からの割込みが禁止される。
ステップ230において、位相θが計算される2π 。
(θ= −・1 : nはステップ216のn、iはO
から(n−1)までの整数)。
ステップ231において、正弦波¥1余弦波Xが求めら
れる。この計算はあらかじめ几0M202に記憶させて
おい友正弦波若しくは余弦波の波尚イ―を、θを引数と
して求め1いQ0 ステン・プ232において、正弦波Y、余弦波XをIl
oを介して掛算器15〜18に出力する。
ステップ233〜235は、i?f:o 〜(n−1)
の範囲で1つずつ増加させるステップである。
ステップ236においてCTC204がらの割込みを許
可し、ステップ237においてメインプログラム(第7
図)にリターンする。
本実捲例において、ステップ218(第7図)で、ye
s  と判断すると(停止指令が発生したことと等価で
ある。)CTC204からの割込みを禁止する為、削込
み処理プログラムにはジャンプしなくなる。その為、l
10205のレジスタには、正弦波Y、余弦波Xの波高
値の書き換えがされず、停止指令発生直前の波高値がホ
ールドされることになる。又、このとき、トルク電流指
令ITは、ステップ222.233で零となシl102
05のレジスタを書き換える為、掛算器15.16の出
力は零となる。
尚、励磁電流指令INは、常に掛算器17゜18に与え
られておシ、二相三相変換回路2oの出力(−成型流値
指令)は、停止指令発生直後から、発生直前の励磁電流
の大きさと位相となる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、停止指令発生直前の磁束の向きに保つ
ように直流励磁を行なうので、電動機の不規則な動きを
生じさせることがないという効果がある。
内、実施例では、速度指令fと速度検出1+i f 。
との両方が定格の1%に達したときに停止指令が発生す
るしuを示したが、装置によって1%の値を゛任意に変
えても差しつかえない。又、速度指令fと速度検出値f
3との両方が定格の1%に達したことをみずに、片方だ
けが定格の1%となったことによって停止指令を発生さ
せてもよい。この場合、停止指令fだけをみたときは実
際の電動機速度に関係なく停止指令が発生してしまうが
、速度指令に電動機速度がよく追従していれば問題がな
い。又、速度検出値f7だけをみたときは、心動磯が停
止している間はf、、が零なので、再起動する為に速度
指令を出力しても停止指令が継続し、て出力されるので
電動機が再起動しないことが考えられるが、再起動する
場合は該停止指令を運転パター/(電動機をいつ起動す
るかあらかじめ定めであるパターン)あるいは速度指令
等によりリセットすれば問題なく再起動することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は停止指令発生前後の一相分の電流波形図、第2
図は停止指令発生前後の界磁電流(−成型流)及び磁束
の位相関係を示す図、第3図は減速時の電動機速度の変
化を示す図、化4図は本発明の第一番目の実施例□構成
図、第5図は正弦波。 余弦波発生回路構成図、第6図は第2番目の実施例構成
図、第7図はメインプログラムフロー、第8図は割込み
処理プログラムフローである。 1・・・PWMインバータ、2・・・誘導電動機、10
0・・・−成型流指令回路、110・・・区流フイード
バツお3 図 め6良 消7m 500 鵠8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、誘導電動機をベクトル制御する方法において、停止
    指令が発生した場合、該停止指令が発生する直前の励磁
    電流位相をホールドし、該励磁電流位相にて該指令発生
    直後から、該電動機を直流励磁することを特徴とする誘
    導電動機の制御方法。
JP57178359A 1982-10-13 1982-10-13 誘導電動機の制御方法 Pending JPS5970194A (ja)

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JP57178359A JPS5970194A (ja) 1982-10-13 1982-10-13 誘導電動機の制御方法

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JP57178359A JPS5970194A (ja) 1982-10-13 1982-10-13 誘導電動機の制御方法

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JPS5970194A true JPS5970194A (ja) 1984-04-20

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5480513A (en) * 1977-12-10 1979-06-27 Toshiba Corp Dc braking system for ac motor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5480513A (en) * 1977-12-10 1979-06-27 Toshiba Corp Dc braking system for ac motor

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