JPS63245291A - 誘導機の制御装置 - Google Patents

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】 ？ ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、誘ＩＪ様を可変速制御する制ｍ＋装置に関し
、特に誘導機サーボ装置における誘導機の二次抵抗変動
を補償する手段に関する。

〔従来の技術〕

従来の一般的な誘導機の駆動法は、定速駆動法であった
。しかるに最近は、可変速駆動法の利用が始まり、ベク
トル制御が応用されるようになった。可変速駆動を行な
う場合、二次抵抗の変動に対する対処手段が必要である
。これまでの対処手段としては、サーミスタ等の温度検
出素子によって検出された温度変化を用いて二次抵抗の
変動を補償する手段、あるいは−次電圧の大きさの変化
を用いて二次抵抗の変動を補償する手段等が知られてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

サーミスタ等の温度検出素子によって検出された。８度
変化を用いて二次抵抗の変動を補償する手段は、誘導機
本体に加工を施す必要がある。このため、安価、堅牢と
いう誘導機本来の特徴を生かせない欠点がある。また−
次電圧の大きさの変化を用いて二次抵抗の変動を補償す
る手段は、高速時には利用できるが低速時には利用でき
ないという欠点がある。

そこで本発明は、安価、堅牢という誘導機の特徴を生か
しながら、全運転領域に亙り二次抵抗の変動を補償可能
な誘導機のυノ御装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決し目的を達成するために次の
ような手段を講じた。すなわち、電圧及び周波数を制御
して誘導機を駆動する変換器に、前記誘′＃機の一次電
流を励磁電流成分とこの励磁電流成分と直交する電流成
分とに分けて入力し、１ｌＩＩ！御を行なう装置におい
て、前記誘導医の一次電流と一次電圧の位相差を位相差
検出器で検出し、前記ｙ、誘導機一次電流から一次電圧
との位相差を位相差推定器で推定し、前記位相差検出器
の出力と前記位相差推定器の出力との偏差を減算器で得
、この減算器の出力すなわち前記偏差に基づいて補償回
路により前記誘導機の二次抵抗変動を補償するようにし
た。

〔作用〕

このような手段を閘じたことにより、次のような作用を
呈する。電圧と電流の位相差から二次抵抗変動を検出し
、これを補償するようにしたので、誘導機には何等加工
を施す必要がなく、誘４Ｉａ本来の安価、堅牢という特
徴を生かし得る上、全運転領域にわたり補償可能となる
。　′ （実施例） 第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック線図で
ある。先ず主回路について説明する。１は変換器として
の電圧形インバータであり、電圧及び周波数を制御して
誘導様２を駆動する。誘導機２の速度はパルスエンコー
ダ３によって検出されるものとなっている。４は電流検
出器であり、誘導機２の一次電流を検出する。

次に制御系について説明する。破線で囲まれていない部
分が一般的なベクトル制御ブロック１０であり、破線で
囲まれている部分が二次抵抗補償ブロック２０である。

先ず一般的なベクトル制御ブロック１０について説明す
る。パルスエンコーダ３から出力された誘導１２の速度
信号、すなわち誘導機２の回転数に比例した周波数を持
つパルス信号は、Ｆ／Ｖコンバータ１１に入力する。Ｆ
／Ｖコンバータ１１は、入力周波数に比例した電圧ｗｒ
を出力する。

この出力電圧ｗｒは、速度指令器１２の速度指令値ｗｒ
ｏと比較器１３で比較される。この比較により生じたＷ
Ａ差Δｗｒは、指令値設定回路１４に入力する。指令値
設定回路１４では、入力した速度誤差ΔｗｒＧ−基づい
て、すべり周波数指令ＷＳと電流指令とを設定する。す
べり周波数指令ＷＳは加算器１５を介して２相発振器１
６に与えられ、電流指令はベクトル演算器１７に与えら
れる。２相発振器１６は、すべり周波数指令ＷＳのほか
に回転数指令、すべり周波数補正指令を加算器１５を介
して供給され、これらに基づいて一次周波数指令を作り
、２相正弦波信号としてベクトル演算器１７に出力する
。ベクトル演算器１７は、上記２相正弦波信号と前記電
流指令についてベクトル演算を行ない、２相の電流指令
信号を得、これを２相／３相変換器１８に出力する。２
相／３相変換器１８は、２相で入力した電流指令信号を
３相に変換し、ＰＷＭ電流制御回路１９に出力する。

ＰＷＭ電流制御回路１９は電流指令信号に実電流が一致
する様に、ＰＷＭ変調により電圧形インバータ１に対し
てゲート指令を出力する。

次に破線で囲まれた補償ブロック２０につりで説明する
。−次電圧信号発生回路２１は、前記ＰＷＭ電流制御回
路から一次電圧信号を取出す回路であり、位相差検出器
２２は、前記電流検出器４の電流信号と一次電圧発生回
路２１の電圧信号の位相差θを検出する検出器である。

位相差推定器２３は、前記電流検出器４からの電流信号
と、指令値設定回路１４からのすべり周波数指令ＷＳと
から、ベクトル制御に用いられている誘導機モデルを用
いて、−次電流と一次電圧との推定位相差０口を得、こ
れを出力する。減算器２４は、位相差検出器２２からの
位相差θと、位相差推定器２３からの位相差θ０との偏
差値を求める。補償口　　・路２５は、減算器２４から
の位相偏差値信号Δ０を用いて、すべりを補正する。か
くして等価的に二次抵抗変動分の補償が行なわれる。

次に作用について説明するが、本発明の詳細な説明する
に前に、まず本発明の基礎をなす理論について説明する
。

第２図は誘導ｎ２の一相分の簡易等価回路である。一般
にベクトル制御は、励ｖｎ電流Ｉｌの大きさ一定という
条件下において、トルク電流Ｉ２を変化させる事により
、トルク制御を行なっている。

この場合、外部から操作できる但は一次電流の大きさと
周波数のみであり、ＩｌとＩ２を独立に制御するにはモ
ータ定数が必要である。

しかし、モータ定数の一つである二次抵抗Ｒ２は、トル
ク決定において重要なパラメータであるが、その値は温
度上昇と共に変化し、その変化幅は４０〜５０％にもな
る。

次に本発明の作用について説明する。第３図は電流・電
圧ベクトルを示す図である。実線は各指令値ＶＳ、ＩＩ
Ｓ、１２　Ｓを示す。第２図の等何回路から明らかな様
に、温度上昇につれて二次抵抗Ｒ２が大きくなると、Ｉ
２が減少し、Ｉ２が増加して１１’、１２’の様な関係
となり、電圧も増加しＶ′となる。また逆に、Ｒ２が減
少すれば、Ｉ２が増加しＩ１が減少するので、電圧も■
“と減少する。

この時の電圧、電流の位相について考えると、Ｒ２が増
加した場合には位相差も増加するが、逆にＲ２が減少し
た場合には位相差も減少する。したがって実電圧、実電
流の位相差と、ベクトル制御に用いたモデルにおける電
圧、電流の位相差とのずれを、Ｒ２の変動の検出量とみ
なし冑る。したがって第１図のように構成し、位相差が
「正」となったとき、すべりを増加させ、位相差が「負
」となったとき、すべりを減少さぜる事により、二次抵
抗Ｒ２の変動が補償される事になる。

なお本発明は前記実施例に限定されるものではない。例
えば前記実施例では主回路の変換器として電圧形インバ
ータ１を用いた場合を例示したが、電流形インバータ、
サイクロコンバータ等であってもよい。また前記実施例
では、ベクトル制御方式として直交座標方式を用いた例
を示したが、極座標方式であってもよい。このほか本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるの
は勿論である。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、安価、堅牢という
誘導機の特徴を生かしながら、全運転領域に亙り二次抵
抗の変動を補償可能な誘導様の副部装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック線図、
第２図および第３図は同実施例の作用を説明するための
図で、第２図は誘導様の簡易的な等価回路図、第３図は
電圧・電流のベクトル図である。 １・・・電圧形インバータ（変換器）、２・・・誘導機
、３・・・パルスエンコーダ、４・・・電流検出器、１
０・・・一般的なベクトル制御ブロック、１１・・・Ｆ
／Ｖ変換器、１２・・・速度指令器、１３・・・比較器
、１４・・・指令値設定回路、１５・・・加算器、１６
・・・２相発振器、１７・・・ベクトル演算器、１８・
・・２相／３相変換器、１９・・・ＰＷＭ電流制御回路
、２０・・・二次抵抗補償ブロック、２１・・・−数置
圧信号発生回路、２２・・・位相差検出器、２３・・・
位相差推定器、２４・・・減算器、２５・・・補償回路
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電圧及び周波数を制御して誘導機を駆動する変換器に、
   前記誘導機の一次電流を励磁電流成分とこの励磁電流成
   分と直交する電流成分とに分けて入力し、制御を行なう
   誘導機の制御装置において、前記誘導機の一次電流と一
   次電圧の位相差を検出する位相差検出器と、前記誘導機
   の一次電流から一次電圧との位相差を推定する位相差推
   定器と、前記位相差検出器の出力と前記位相差推定器の
   出力との偏差を得る減算器と、この減算器の出力に基づ
   いて前記誘導機の二次抵抗変動を補償する補償回路とを
   具備したことを特徴とする誘導機の制御装置。