JPS60194791A - 誘導電動機の可変速制御装置 - Google Patents
誘導電動機の可変速制御装置Info
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- JPS60194791A JPS60194791A JP59047689A JP4768984A JPS60194791A JP S60194791 A JPS60194791 A JP S60194791A JP 59047689 A JP59047689 A JP 59047689A JP 4768984 A JP4768984 A JP 4768984A JP S60194791 A JPS60194791 A JP S60194791A
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- inverter
- voltage
- torque
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- 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
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements 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
- H02P27/06—Arrangements 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 dc to ac converters or inverters
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
１ （技術分野）
本発明は、電圧形インバータによる誘導電動機の可変速
制御方式に関する。
制御方式に関する。
（従来技術と問題点）
この種の制御方式として、第１図に示すＰＷＭ（メルフ
１１１Ｍ変謂）方式インバータがよく知られている。整
流器１に得る直流電力をコンデンサ２で平滑してインバ
ータ３の直流入力とし、インバータ３の各相スイッチ素
子τ正弦波ＰＷＭ波形に従って制御することで負荷とし
ての誘導電動機４に周波数と電圧化を一定にした交流の
一次電圧を供給する。制御装ｍはオープンループ方式と
され、速度設定器６の速度指令電圧を速度１ｆｌ−電圧
■）の比にした係数器６を通して電圧制御発振器７の正
弦波出力周波数制＃信号とし、一方速度指令電圧をイン
バータ３の出力電圧検出器８の検出値と比較しその偏差
金電圧制御増１１＠器９で演算して発娠器７の正弦波出
力電圧制御イば号とし、戴送彼としての三角波発生器１
１からの三角波入力とするＰＷＭ波形演算器１０の変調
人力Ｅして正弦波を与えることで周波数と電圧の比（ｒ
／ｖ）一定のＰＷＭ波形を得、このＰＷＭ波形をインバ
ータ３の各相スイッチ素子のオン・オフ制御１ぎ号にす
る。
１１１Ｍ変謂）方式インバータがよく知られている。整
流器１に得る直流電力をコンデンサ２で平滑してインバ
ータ３の直流入力とし、インバータ３の各相スイッチ素
子τ正弦波ＰＷＭ波形に従って制御することで負荷とし
ての誘導電動機４に周波数と電圧化を一定にした交流の
一次電圧を供給する。制御装ｍはオープンループ方式と
され、速度設定器６の速度指令電圧を速度１ｆｌ−電圧
■）の比にした係数器６を通して電圧制御発振器７の正
弦波出力周波数制＃信号とし、一方速度指令電圧をイン
バータ３の出力電圧検出器８の検出値と比較しその偏差
金電圧制御増１１＠器９で演算して発娠器７の正弦波出
力電圧制御イば号とし、戴送彼としての三角波発生器１
１からの三角波入力とするＰＷＭ波形演算器１０の変調
人力Ｅして正弦波を与えることで周波数と電圧の比（ｒ
／ｖ）一定のＰＷＭ波形を得、このＰＷＭ波形をインバ
ータ３の各相スイッチ素子のオン・オフ制御１ぎ号にす
る。
このようなａｌＩＪ機のｆ／Ｖ一定の可変速制御装置に
おいては出力トルクが感動的になる不安定領域が存在す
る問題があった。第２図はその態様を示し％ （／ ｖ
＝＝ Ｋの一定制御において、破線領域Ｕ１ ＋ Ｕ
ｔで示すような不安定領域が存在し、この領域Ｕ、、
Ｕ、は負荷のＧＤ２．電動機定数、負荷の大きさなどで
変り１％に軽いＧＤ２ｅ軽負荷のときに不安定になり易
い傾向がある。このため、従来はｆ／ｖの値Ｋを個別に
調整したり、ＧＤ’ を追加することが行なわれている
が、ｌ整に手間取るしコスト高になる問題があった。
おいては出力トルクが感動的になる不安定領域が存在す
る問題があった。第２図はその態様を示し％ （／ ｖ
＝＝ Ｋの一定制御において、破線領域Ｕ１ ＋ Ｕ
ｔで示すような不安定領域が存在し、この領域Ｕ、、
Ｕ、は負荷のＧＤ２．電動機定数、負荷の大きさなどで
変り１％に軽いＧＤ２ｅ軽負荷のときに不安定になり易
い傾向がある。このため、従来はｆ／ｖの値Ｋを個別に
調整したり、ＧＤ’ を追加することが行なわれている
が、ｌ整に手間取るしコスト高になる問題があった。
上述の不安定状態は、−ｍ機の一次電圧１ト制御に電＃
機の二次磁束と二次電流（トルク分電流）が過渡状態に
おいて互に干渉することによる。即ち、電動機の発生ト
ルクは磁束と直流とがなす角度θが一定であれば両者の
積に比例し、ｐ４ｉｆθが９０’（ｌｉＨ束と二次電流
が直交）であれば最大トルクになるし相互干渉が無くな
るのに対し、上記誘導電動機制御では磁束分とトル分電
流を一緒にした一次電圧として供給するために可変速過
渡状態で角度θの一定性がくずれて発生トルクに変動を
生じる。
機の二次磁束と二次電流（トルク分電流）が過渡状態に
おいて互に干渉することによる。即ち、電動機の発生ト
ルクは磁束と直流とがなす角度θが一定であれば両者の
積に比例し、ｐ４ｉｆθが９０’（ｌｉＨ束と二次電流
が直交）であれば最大トルクになるし相互干渉が無くな
るのに対し、上記誘導電動機制御では磁束分とトル分電
流を一緒にした一次電圧として供給するために可変速過
渡状態で角度θの一定性がくずれて発生トルクに変動を
生じる。
この間１ｉｃｋ解消するものとして、磁束とトルク地流
分を常に直交させようとするベクトル制御があり、その
うち４動機の一次亀圧制御方式で一次′喧圧の大きさと
位相の制御に二って磁束と電流分を非干渉に常に直交さ
せる非干渉ベクトル制御方式が提案されている（例えば
特願昭５８−３９４３４号）、この制御方式はトルク指
令に対し一次電圧の大きさ、位相、周波数ｔ−制御する
が、複雑な演算金必要とするし電動機速度を検出するこ
とｔ−必要とする。
分を常に直交させようとするベクトル制御があり、その
うち４動機の一次亀圧制御方式で一次′喧圧の大きさと
位相の制御に二って磁束と電流分を非干渉に常に直交さ
せる非干渉ベクトル制御方式が提案されている（例えば
特願昭５８−３９４３４号）、この制御方式はトルク指
令に対し一次電圧の大きさ、位相、周波数ｔ−制御する
が、複雑な演算金必要とするし電動機速度を検出するこ
とｔ−必要とする。
（発明の目的）
本発明は、上述までの事情に鑑みてなされたもので、負
荷態様に拘らず比較的簡単な演算処理でオープンループ
方式のインバータによるな足運転を可能にした制御方式
ｔ″提供ることを目的とする。
荷態様に拘らず比較的簡単な演算処理でオープンループ
方式のインバータによるな足運転を可能にした制御方式
ｔ″提供ることを目的とする。
（発明の概４Ｍ）
本発明は、インバータの直流電流からトルク分゛電流を
検出し、このトルク分電流の変化量でインバータ運転周
波数及び′磁圧τ補正することを特徴とする。
検出し、このトルク分電流の変化量でインバータ運転周
波数及び′磁圧τ補正することを特徴とする。
（発明の詳細な説明）
電圧制御によるベクトル制御ではトルクｔ−変える際に
電圧の位相全制御するが等制約に周波数ωａｔ過渡的に
制御しても良い。これを以下に説明する。まず位相ψと
角周波数ω。には次の関係がある。
電圧の位相全制御するが等制約に周波数ωａｔ過渡的に
制御しても良い。これを以下に説明する。まず位相ψと
角周波数ω。には次の関係がある。
一万、を動機の一矢鑞圧を２軸に分け、磁束軸紙圧ｅ０
、トルク軸電圧ｅＴとすると１両４圧には非干渉制御
のためには前述の制御方式に説明されるように仄の関係
にする必要がある。
、トルク軸電圧ｅＴとすると１両４圧には非干渉制御
のためには前述の制御方式に説明されるように仄の関係
にする必要がある。
ここで、ｒ、は１動機の一次抵抗、ｔｏは磁束゛電流分
、Ｌσは尋価面れインダクタンス、１Ｔはトルク１流分
、Ｌ、ｌま一次インダクタンスである。
、Ｌσは尋価面れインダクタンス、１Ｔはトルク１流分
、Ｌ、ｌま一次インダクタンスである。
Ｃれら閾電圧８６ ＋ ８ ’Ｉ’にするときの一択一
圧位相 ψ ｔよ となり、トルク電流分ｔＴに対する角周波数ω。
圧位相 ψ ｔよ となり、トルク電流分ｔＴに対する角周波数ω。
の変化分Δω。は
ＡＬＴ ・・・・・・（４１
２
但し、ｖｖ′ｉ−次電圧ベクトルＶの大きさでｖ＝ＧΣ
５更 ・・・・・・１５； 上述の（４）式から、トルク峨流ＬＴの変化に対しては
周波数ω。の変化に相関し、位相ψの変匿に代えて周波
数ω。を過渡的に制御して出東と二次′ｖＬ流を直交さ
せるすなわち干渉分のない安定運転全可能にする。そし
て、ωｏ（Ｄ制御における制御遣は１４１式に従って鯛
整すれば艮いＯとになる。
５更 ・・・・・・１５； 上述の（４）式から、トルク峨流ＬＴの変化に対しては
周波数ω。の変化に相関し、位相ψの変匿に代えて周波
数ω。を過渡的に制御して出東と二次′ｖＬ流を直交さ
せるすなわち干渉分のない安定運転全可能にする。そし
て、ωｏ（Ｄ制御における制御遣は１４１式に従って鯛
整すれば艮いＯとになる。
ここで、トルク゛電流分ＬＴの検出としてはインバータ
３の直流電流から検出できる。本発明の一実施例として
の７Ａ３図に示す工うに、インバータ３の直流゛醒圧ｖ
ｄ、直流嶋流Ｌｄとすると、インバータ３及び厄動愼４
の変換動車１００％として電動′４ｉ！ｉの出力Ｐ及び
トルクＴはの関係にあり、トルク′＃１１流分ｔＴは電
圧ｖｄを一定とすると次の１８）式の１１係にある。
３の直流電流から検出できる。本発明の一実施例として
の７Ａ３図に示す工うに、インバータ３の直流゛醒圧ｖ
ｄ、直流嶋流Ｌｄとすると、インバータ３及び厄動愼４
の変換動車１００％として電動′４ｉ！ｉの出力Ｐ及び
トルクＴはの関係にあり、トルク′＃１１流分ｔＴは電
圧ｖｄを一定とすると次の１８）式の１１係にある。
ｔＴｏｃ−−・・・・・・１８）
ωＯ
従って、トルク電流分１Ｔの検出Ｖま直ω１．電流■ｄ
と角周波数ω０の比Ｉｄ／ω０に比例し、直流電流Ｉｄ
からトルク−流分ＬＴを検出できる。
と角周波数ω０の比Ｉｄ／ω０に比例し、直流電流Ｉｄ
からトルク−流分ＬＴを検出できる。
なお、直流１圧ｖｄが定格値ｖｄｏに対して変動する場
合はに流Ｉｄ を次の（９１式かり補正すれば良い。
合はに流Ｉｄ を次の（９１式かり補正すれば良い。
ｖｄ
工ｄ／：工ｄ、−・由・・ （９）
ｖｄ。
こＣで、Ｉ、１’ｒｊ：電流工ｄｆ匍正してトルク電流
分ＬＴ の演ＩＬＩｃ供するｔ流、Ｉｄは直流゛１死検
出噛であり、こノ１９）式は工ｄ” ｖｄｏ ＝ Ｉ
ｄ−Ｖ ｄに基づいている。
分ＬＴ の演ＩＬＩｃ供するｔ流、Ｉｄは直流゛１死検
出噛であり、こノ１９）式は工ｄ” ｖｄｏ ＝ Ｉ
ｄ−Ｖ ｄに基づいている。
（実施例）
第３図は本発明の一実施例を示す装置構成図であり、同
図が第１図と異なる部分は速度指令の補正回路１２を設
けた点にある。この補正回路１２は、インバータ３の直
流′電流検出器１２．と、この検出器１２． の検出電
流工ｄ會角周波数ω。とじて係数器６の入力になる周波
数指令で割算（工ｄ／Ｑ）ｏ ＱＣＬ Ｔ ）する割算
ｒＧ１２ｇ と、コノ側鼻器１２．の出力を微分（ｄｉ
Ｔｌする微分回路１２゜と、この微分回路１２．の出力
を前述の（４）式に従って角周波数変化分へω。に変換
演算する演算回路１２４とで構成される。そして、補正
回路１２の出力へω。を設定器６の出力に加算する。
図が第１図と異なる部分は速度指令の補正回路１２を設
けた点にある。この補正回路１２は、インバータ３の直
流′電流検出器１２．と、この検出器１２． の検出電
流工ｄ會角周波数ω。とじて係数器６の入力になる周波
数指令で割算（工ｄ／Ｑ）ｏ ＱＣＬ Ｔ ）する割算
ｒＧ１２ｇ と、コノ側鼻器１２．の出力を微分（ｄｉ
Ｔｌする微分回路１２゜と、この微分回路１２．の出力
を前述の（４）式に従って角周波数変化分へω。に変換
演算する演算回路１２４とで構成される。そして、補正
回路１２の出力へω。を設定器６の出力に加算する。
このような補正回路１２を設けることにエリ、１１ｉＪ
変速制御のために速度設定器５ケ調整するもその過渡＃
ｉＣｄｄ慎４の磁束外と二次電流分を常に互いに直ダさ
せる補正をし、非干渉ベクトル制御と同様に磁束外と二
次電流分とが互いに非干渉になって不安定運転を無くす
。
変速制御のために速度設定器５ケ調整するもその過渡＃
ｉＣｄｄ慎４の磁束外と二次電流分を常に互いに直ダさ
せる補正をし、非干渉ベクトル制御と同様に磁束外と二
次電流分とが互いに非干渉になって不安定運転を無くす
。
（発明の効果）
以上のとおり、本発明によれば、−天竜圧制御によるオ
ープンループのＴ変速制御においても、トルクの不安定
現象を解消できる効果がある。そして、安定化制御に直
流電流の検出値から演算でめることができ、補正回路構
成を容易にする効果がある。
ープンループのＴ変速制御においても、トルクの不安定
現象を解消できる効果がある。そして、安定化制御に直
流電流の検出値から演算でめることができ、補正回路構
成を容易にする効果がある。
第１図は従来の誘導−動機の可変速制御装置構成図、第
２図は第１図における不安定運転領域を示す図、第３図
は本発明の一実施例を示す装は構成図である。 ３・・・インバータ、４・・・誘導電動機、５・・・速
度設定器、６・・・係数器、フ・・・電圧制御発振器、
９・・・電圧制御増幅器、１０・・・ＰＷＭ波形演算器
、１１・・・三角波発生器、１２・・・補正回路、１２
１・・・電流検出器、１２．・・・ｔｉｌｌ鼻器、１２
．・・・微分回路、１２４・・・演算回路。 第１図 第２図
２図は第１図における不安定運転領域を示す図、第３図
は本発明の一実施例を示す装は構成図である。 ３・・・インバータ、４・・・誘導電動機、５・・・速
度設定器、６・・・係数器、フ・・・電圧制御発振器、
９・・・電圧制御増幅器、１０・・・ＰＷＭ波形演算器
、１１・・・三角波発生器、１２・・・補正回路、１２
１・・・電流検出器、１２．・・・ｔｉｌｌ鼻器、１２
．・・・微分回路、１２４・・・演算回路。 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｉｌ＋ 誘導電動機（ｌ−４圧形インバータで駆動し、
速度設定値に応じて該インバータの運転周波数及び該周
波数と一定の比を持つ電圧を制御する可及速制御におい
て、上記電ｋＩＪ＋ＩＡのトルク電流分を検出して該電
流分の成分値に比例しＹＪ直で上記運転周波数及び電圧
を補正することを特徴とする誘導ｉ！電動機可変速制御
方式。 （２） 上記トルク電流分は上記インバータの直流電流
を運転周波数で浬」真した櫨に比例する値として検出す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の誘導電
動機の可変速制御方式。 （３） 上記インバータの直流直流の検出直を定格直流
電圧でのず直に換算することを特徴とする特許請求の範
囲第１項又は第２項記載の誘導電動機の可変速制御方式
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59047689A JPH082198B2 (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 誘導電動機の可変速制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59047689A JPH082198B2 (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 誘導電動機の可変速制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60194791A true JPS60194791A (ja) | 1985-10-03 |
| JPH082198B2 JPH082198B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=12782252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59047689A Expired - Fee Related JPH082198B2 (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 誘導電動機の可変速制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH082198B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6469292A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-15 | Fuji Electric Co Ltd | Drive controller for induction motor |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56110497A (en) * | 1980-02-01 | 1981-09-01 | Toshiba Corp | Control circuit of inverter for driving motor |
| JPS5749392A (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-23 | Toshiba Corp | Inverter controlling circuit for driving motor |
| JPS5941194A (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-07 | Fuji Electric Co Ltd | 交流電動機の乱調防止方式 |
-
1984
- 1984-03-13 JP JP59047689A patent/JPH082198B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56110497A (en) * | 1980-02-01 | 1981-09-01 | Toshiba Corp | Control circuit of inverter for driving motor |
| JPS5749392A (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-23 | Toshiba Corp | Inverter controlling circuit for driving motor |
| JPS5941194A (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-07 | Fuji Electric Co Ltd | 交流電動機の乱調防止方式 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6469292A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-15 | Fuji Electric Co Ltd | Drive controller for induction motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH082198B2 (ja) | 1996-01-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |