JP2668914B2 - Induction motor speed control device - Google Patents
Induction motor speed control deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は誘導電動機の入力電流、即ち1次電流を制
御して同電動機の回転速度を制御する速度制御装置に関
するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speed controller for controlling an input current of an induction motor, that is, a primary current to control a rotation speed of the motor.
[従来の技術] 従来、例えば第2図に示すように、直流電源1から供
給される電力を平滑コンデンサ2を介してインバータ回
路3にて3相交流に変換して3相誘導電動機(以下、単
に電動機という)4を駆動する制御装置にはすべり周波
数制御に基く速度制御装置がある。[Prior Art] Conventionally, for example, as shown in FIG. 2, electric power supplied from a DC power supply 1 is converted into three-phase AC by an inverter circuit 3 via a smoothing capacitor 2 to convert the electric power into a three-phase AC. As a control device for driving the electric motor 4), there is a speed control device based on slip frequency control.
一般に、この速度制御装置は電動機4の実際の回転速
度を検出する速度検出器5が検出した検出信号に基くそ
の時の電動機4の回転速度fmと速度指令設定器6からの
電動機4の回転速度を指令する速度指令値fm*とを減算
器7に出力する。そして、減算器7は速度指令値fm*回
転速度fmで減算し偏差Δfm(=fm*−fm)を求め、その
偏差Δfmをすべり周波数設定器8に出力する。すべり周
波数設定器8は予め用意された偏差Δfmに対して一義的
に決まるすべり周波数fsを加算器9及び電流振幅演算回
路10に出力する。この加算器9は速度検出器5が検出し
た電動機4の回転速度fmを入力し、この回転速度fmとす
べり周波数fsとを加算し、この加算値を、即ち電動機4
の入力電流(一次電流)の一次周波数f(=fm+fs)と
して電流振幅演算回路10及び指令電流演算器11に出力す
る。前記電流振幅演算回路10はこの一次周波数fと前記
すべり周波数fsとに基いて電動機4の一次電流の振幅値
I1を演算し、次段の指令電流演算器11に出力する。指令
電流演算器11は電動機4の振幅値I1及び一次周波数fと
に基いて前記速度指令設定器6が指令した速度指令値fm
*で電動機4を回転させるための2相分の瞬時値電流
(以下、指令電流という)ia*,ib*を演算する。そし
て、指令電流演算器11で演算された指令電流ia*,ib*
は減算器12a,12bに出力される。Generally, this speed control device determines the rotation speed fm of the motor 4 at that time and the rotation speed of the motor 4 from the speed command setting device 6 based on a detection signal detected by a speed detector 5 which detects the actual rotation speed of the motor 4. The speed command value fm * to be commanded is output to the subtractor 7. Then, the subtracter 7 subtracts by the speed command value fm * rotation speed fm to obtain a deviation Δfm (= fm * −fm), and outputs the deviation Δfm to the slip frequency setting device 8. The slip frequency setting unit 8 outputs a slip frequency fs uniquely determined with respect to the deviation Δfm prepared in advance to the adder 9 and the current amplitude calculation circuit 10. The adder 9 receives the rotation speed fm of the electric motor 4 detected by the speed detector 5 and adds the rotation speed fm and the slip frequency fs.
Is output to the current amplitude calculation circuit 10 and the command current calculator 11 as the primary frequency f (= fm + fs) of the input current (primary current). The current amplitude calculation circuit 10 calculates the amplitude value of the primary current of the motor 4 based on the primary frequency f and the slip frequency fs.
Calculates the I 1, and outputs to the next stage of the command current calculator 11. The command current calculator 11 calculates a speed command value fm commanded by the speed command setting device 6 based on the amplitude value I 1 of the motor 4 and the primary frequency f.
In *, instantaneous value currents (hereinafter referred to as command currents) ia *, ib * for two phases for rotating the motor 4 are calculated. Then, the command currents ia *, ib * calculated by the command current calculator 11
Is output to the subtracters 12a and 12b.
減算器12a,12bはそれぞれ電動機4に入力される3相
入力電流のうち2相の入力電流の瞬時値を検出する電流
検出器13a,13bからその時の電流検出値ia,ibを入力し、
同検出値ia,ibと指令電流ia*,ib*とから偏差Δia(=
ia*−ia),Δib(=ib*−ib)を求め、それぞれ電流
制御部14に出力される。The subtracters 12a and 12b input current detection values ia and ib at that time from current detectors 13a and 13b that detect instantaneous values of two-phase input currents among three-phase input currents input to the motor 4, respectively.
Deviation Δia (=) from the detected values ia, ib and command currents ia *, ib *
ia * -ia) and Δib (= ib * -ib) are obtained and output to the current control unit 14, respectively.
電流制御部14は第3図に示すようにオペアンプ15、コ
ンデンサC及び抵抗R1,R2,R3とから構成された3つの各
相に対応した比例積分回路(以下、PI回路という)16a,
16b,16cと1つの演算器17とから構成されている。そし
て、PI回路16a,16bはそれぞれ偏差Δia,Δibを比例積分
して増幅し、その比例積分した出力信号Sa,Sbを出力す
る。又、PI回路16cは偏差Δia及びΔibを演算器17にて
求めた残りの1相の偏差Δic(=−(Δia+Δib))を
同じく比例積分して増幅し、その比例積分した出力信号
Scを出力する。As shown in FIG. 3, the current control unit 14 includes a proportional integration circuit (hereinafter, referred to as a PI circuit) 16a, corresponding to each of the three phases composed of an operational amplifier 15, a capacitor C, and resistors R1, R2, and R3.
It is composed of 16b, 16c and one computing unit 17. Then, the PI circuits 16a and 16b proportionally integrate and amplify the deviations Δia and Δib, respectively, and output the proportionally integrated output signals Sa and Sb. Further, the PI circuit 16c also proportionally integrates and amplifies the deviation Δic (= − (Δia + Δib)) of the remaining one phase obtained by the calculator 17 for the deviations Δia and Δib, and outputs the proportionally integrated output signal.
Output Sc.
パルス幅変調回路(以下、PWM回路という)18はそれ
ぞれ各相の前記出力信号Sa,Sb,Scをキャリア三角波と比
較してパルス幅変調、即ちインバータ回路3中のインバ
ータ素子のスイッチングパターンを決定し、その各相の
パルス列信号をドライブ回路19に出力する。A pulse width modulation circuit (hereinafter referred to as a PWM circuit) 18 compares the output signals Sa, Sb, Sc of each phase with a carrier triangular wave to determine pulse width modulation, that is, a switching pattern of an inverter element in the inverter circuit 3. , And outputs a pulse train signal of each phase to the drive circuit 19.
そして、ドライブ回路19はこの各相のパルス列信号に
基いてインバータ回路3の各インバータ素子をオン・オ
フ制御して各相の入力電流を前記指令電流演算器11で指
定した指令電流ia*,ib*,ic*(=−(ia*+ib*))
にして電動機4の回転速度fmを速度指令設定器6で指令
した速度指令値fm*に制御する。The drive circuit 19 controls ON / OFF of each inverter element of the inverter circuit 3 based on the pulse train signal of each phase, and inputs the input current of each phase to the command current ia *, ib designated by the command current calculator 11. *, Ic * (=-(ia * + ib *))
Then, the rotation speed fm of the electric motor 4 is controlled to the speed command value fm * commanded by the speed command setter 6.
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、前記電流制御部14を構成する各PI回路
16a〜16cにおける抵抗R2及びコンデンサCの値は一義的
に決定され固定であるので、この抵抗R2とコンデンサC
で決定される比例積分定数(以下、これらをPI定数とい
う)も固定となり広い速度領域で良好なモータ制御特性
を得ることは難かしかった。即ち、例えば高回転速度領
域でのモータ制御特性を確保すべくPI定数を設定する
と、低回転速度領域ではゲインが高くなりオペアンプ15
のオフセットの影響が大きくあらわれPI回路16a〜16cの
出力バランスが悪くなる問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, each PI circuit constituting the current control unit 14
Since the values of the resistor R2 and the capacitor C in 16a to 16c are uniquely determined and fixed, the resistor R2 and the capacitor C are fixed.
The proportional integral constants (hereinafter referred to as PI constants) determined by are fixed, and it is difficult to obtain good motor control characteristics in a wide speed range. That is, for example, if the PI constant is set to ensure the motor control characteristics in the high rotation speed region, the gain increases in the low rotation speed region and the operational amplifier 15
There was a problem that the output balance of the PI circuits 16a to 16c was badly affected by the offset of the.
この発明は上記問題点を解決すべく低回転速度から高
回転速度までの広い範囲の速度領域で良好な制御特性を
得ることができる誘導電動機の速度制御装置を提供する
ことを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a speed control device for an induction motor capable of obtaining good control characteristics in a wide speed range from a low rotation speed to a high rotation speed in order to solve the above problems.
[課題を解決するための手段] この発明は上記目的を達成すべく、ドライブ回路にて
インバータ回路内の各インバータ素子がオン・オフ制御
されて駆動制御される誘導電動機の回転速度を速度検出
器にて検出するとともに、誘導電動機の入力電流を電流
検出器にて検出し、速度指令設定器にて設定された速度
指令値と速度検出器が検出した実際の回転速度とに基い
てその速度指令値の回転速度になるための誘導電動機の
各相の指令電流値を求め、その指令電流値と電流検出器
が検出した実際の入力電流との偏差を求め、比例積分回
路にてその偏差を比例積分した後、パルス幅変調回路に
て比例積分された出力信号と予め定められた基準波と比
較して同出力信号をパルス幅変調させ、パルス幅変調信
号をドライブ回路に出力して誘導電動機を回転制御する
ようにした誘導電動機の速度制御装置において、 前記比例積分回路に、速度検出器からの検出信号を入
力し誘導電動機の回転速度が予め3段階以上に区分され
た回転速度領域中のどの回転速度領域に属するかを判別
する判別回路と、区分した回転速度領域ごとに設けら
れ、その回転速度領域のための比例積分定数が設定され
た比例積分定数設定回路と、判別回路が判別したその時
の回転速度領域に対応する比例積分定数回路を各比例積
分定数設定回路の中から選択する選択回路とを備えた誘
導電動機の速度制御装置をその要旨とするものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a speed detector for detecting the rotational speed of an induction motor whose drive is controlled by turning on and off each inverter element in an inverter circuit. And the input current of the induction motor is detected by the current detector, and the speed command is set based on the speed command value set by the speed command setter and the actual rotation speed detected by the speed detector. Calculate the command current value of each phase of the induction motor to obtain the rotation speed of the value, calculate the deviation between the command current value and the actual input current detected by the current detector, and proportionally calculate the deviation by the proportional integration circuit. After the integration, the output signal proportionally integrated by the pulse width modulation circuit is compared with a predetermined reference wave, the output signal is pulse width modulated, and the pulse width modulation signal is output to the drive circuit to drive the induction motor. Times In a speed control device for an induction motor configured to perform rotation control, a detection signal from a speed detector is input to the proportional-integral circuit, and the rotation speed of the induction motor is classified into three or more stages. A discriminating circuit for discriminating whether the motor belongs to the rotation speed region, a proportional integration constant setting circuit provided for each of the divided rotation speed regions, and a proportional integration constant for the rotation speed region being set; And a selection circuit for selecting a proportional integration constant circuit corresponding to the rotation speed region from among the respective proportional integration constant setting circuits.
[作用] 判別回路にて判別されたその時の誘導電動機の回転速
度領域に基いて選択回路はその回転速度領域に対応する
比例積分定数回路を各比例積分定数設定回路の中から選
択する。ここで、誘導電動機の回転速度領域は3段階以
上に区分されており、各領域において最適な比例積分定
数が割付けられている。その結果、比例積分回路はその
選択によってその回転速度領域に対応した最適な比例積
分定数に変更され、その定数にて指令電流値と実際の入
力電流との偏差を比例積分してパルス幅変調回路に出力
する。[Operation] Based on the rotation speed region of the induction motor determined by the determination circuit at that time, the selection circuit selects a proportional integration constant circuit corresponding to the rotation speed region from the respective proportional integration constant setting circuits. Here, the rotational speed region of the induction motor is divided into three or more stages, and an optimum proportional integral constant is assigned to each region. As a result, the proportional integration circuit is changed to an optimum proportional integration constant corresponding to the rotation speed region by the selection, and the deviation between the command current value and the actual input current is proportionally integrated by the constant to perform the pulse width modulation circuit. Output to
[実施例] 以下、この発明を具体化した一実施例を説明する。
尚、本実施例では説明の便宜上前記電流制御部14を除い
て他は従来と同じ構成にしたので、その特徴を有する電
流制御部14についてのみ説明する。又、以下に説明する
電流制御部14の各相のPI回路16a〜16cは実質的に同じな
ので、説明の便宜上前記減算器12aにて求められた指令
電流値ia*とその時の電流検出値iaとの偏差Δiaを入力
するPI回路16aについてのみ説明する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below.
In this embodiment, for the sake of convenience of explanation, the configuration is the same as that of the conventional configuration except for the current control unit 14, and only the current control unit 14 having the features will be described. Further, since the PI circuits 16a to 16c of each phase of the current control unit 14 described below are substantially the same, the command current value ia * obtained by the subtractor 12a and the current detection value ia at that time are described for convenience of description. Only the PI circuit 16a that inputs the deviation Δia from and will be described.
第1図において、PI回路16aを構成するオペアンプOP
の反転入力端子は抵抗Raを介して前記偏差Δiaを入力す
るとともに、非反転入力端子は抵抗Rcを介して接地され
ている。又、オペアンプOPの反転入力端子と出力端子間
には低、中、及び高回転速度領域用の3種のPI定数設定
回路K1〜K3が互いに並列に接続されている。各設定回路
K1〜K3はそれぞれ抵抗Rb1,Rb2,Rb3とコンデンサC1,C2,C
3及びアナログスイッチSw1,Sw2,Sw3の直列回路で構成さ
れている。各PI定数設定回路K1〜K3の抵抗Rb1,Rb2,Rb3
の抵抗値及びコンデンサC1,C2,C3の容量はオペアンプOP
のPI定数を決定するもので、それぞれ異なる値が予め設
定されている。In FIG. 1, an operational amplifier OP constituting a PI circuit 16a
The inverting input terminal of is input with the deviation Δia via the resistor Ra, and the non-inverting input terminal is grounded via the resistor Rc. Further, between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier OP, three types of PI constant setting circuits K1 to K3 for low, middle, and high rotation speed regions are connected in parallel with each other. Each setting circuit
K1 to K3 are resistors Rb1, Rb2, Rb3 and capacitors C1, C2, C, respectively.
3 and analog switches Sw1, Sw2, Sw3. Resistance Rb1, Rb2, Rb3 of each PI constant setting circuit K1 to K3
Resistance and the capacitance of capacitors C1, C2, C3 are operational amplifier OP
The PI constant is determined, and different values are set in advance.
そして、本実施例では第1のPI定数設定回路K1の抵抗
Rb1及びコンデンサC1の値は電動機4を後記する低回転
速度領域(0<fm≦fm1)で回転制御するときに適したP
I定数となるように、第2のPI定数設定回路K2の抵抗Rb2
及びコンデンサC2の値は電動機4を中回転速度領域(fm
1<fm≦fm2)で回転制御するときに適したPI定数となる
ように予め設定されている。又、第3のPI定数設定回路
K3の抵抗Rb3及びコンデンサC3の値は電動機4を高回転
速度領域(fm2<fm)で回転制御するときに適したPI定
数となるように設定されている。即ち、各PI定数は低、
中、高回転速度速領域の順でオペアンプOPの増幅率が大
きくなるようにしている。In this embodiment, the resistance of the first PI constant setting circuit K1
The values of Rb1 and the capacitor C1 are suitable for controlling the rotation of the motor 4 in a low rotation speed region (0 <fm ≦ fm1) described later.
The resistance Rb2 of the second PI constant setting circuit K2 is set so that it becomes the I constant.
And the value of the capacitor C2 are set so that the electric motor 4
It is set in advance so that the PI constant is suitable for rotation control when 1 <fm ≦ fm2). Also, the third PI constant setting circuit
The values of the resistor Rb3 and the capacitor C3 of K3 are set to be PI constants suitable for controlling the rotation of the motor 4 in a high rotation speed region (fm2 <fm). That is, each PI constant is low,
The amplification rate of the operational amplifier OP is increased in the order of the middle and high rotational speed regions.
従って、電動機4が回転速度fmに応じて、前記アナロ
グスイッチSw1〜Sw3を適宜選択してオンさせれば、オペ
アンプOPは最適なPI定数が設定され、PI回路16aは電動
機4の回転速度に影響され難い比例積分を行ない、その
出力信号Saを次段のPWM回路18に出力することになる。Therefore, if the electric motor 4 appropriately selects and turns on the analog switches Sw1 to Sw3 according to the rotational speed fm, the operational amplifier OP is set to an optimum PI constant, and the PI circuit 16a affects the rotational speed of the electric motor 4. It is difficult to carry out proportional integration, and the output signal Sa is output to the PWM circuit 18 in the next stage.
第1及び第2のヒステリシスコンパレータ(以下、単
に第1及び第2のコンパレータという)21,22は前記速
度検出器5からの検出信号(即ち、電動機4の回転速度
fm)を入力するとともに、第1のコンパレータ21は、第
1の速度領域設定器23にて予め設定された第1の速度基
準値fm1を入力し、第2のコンパレータ22は第2の速度
領域設定器24にて予め設定された前記第1の速度基準値
fm1より大きな値の第2の速度基準値fm2(>fm1)を入
力する。第1の速度基準値fm1は電動機4の低回転速度
領域と中回転速度領域を区分する回転速度で、第2の速
度基準値fm2は電動機4の中回転速度領域と高回転速度
領域を区分する回転速度であって、制御する電動機4に
応じてその値が適宜選択されるようになっている。First and second hysteresis comparators (hereinafter, simply referred to as first and second comparators) 21 and 22 detect signals from the speed detector 5 (that is, the rotational speed of the motor 4).
fm), the first comparator 21 inputs a first speed reference value fm1 preset by the first speed region setting unit 23, and the second comparator 22 inputs the second speed region The first speed reference value preset by the setter 24
A second speed reference value fm2 (> fm1) larger than fm1 is input. The first speed reference value fm1 is a rotation speed that separates the low rotation speed region and the middle rotation speed region of the electric motor 4, and the second speed reference value fm2 separates the middle rotation speed region and the high rotation speed region of the electric motor 4. It is the rotation speed, and its value is appropriately selected according to the electric motor 4 to be controlled.
そして、第1のコンパレータ21は回転速度fmと第1の
速度基準値fm1とを比較し、その時の電動機4の回転速
度fmが第1の速度基準値fm1以下の時(0<fm≦fm1)、
論理値「L」(本実施例ではゼロボルト)の信号を出力
し、反対に回転速度fmが同速度基準値fm1より大きい時
(fm>fm1)、論理値「H」(本実施例では5ボル
ト))の信号を出力する。Then, the first comparator 21 compares the rotation speed fm with the first speed reference value fm1, and when the rotation speed fm of the electric motor 4 at that time is less than or equal to the first speed reference value fm1 (0 <fm ≦ fm1) ,
A signal having a logical value “L” (zero volt in this embodiment) is output. On the contrary, when the rotation speed fm is larger than the reference speed value fm1 (fm> fm1), the logical value “H” (5 volt in this embodiment) is output. )) Is output.
一方、第2のコンパレータ22は回転速度fmと第2の速
度基準値fm2とを比較し、回転速度fmが第2の速度基準
値fm2以下の時(0<fm≦fm2)、論理値「L」の信号を
出力し、反対に回転速度fmが同速度基準値fm2より大き
い時(fm2<fm)、論理値「H」の信号を出力する。On the other hand, the second comparator 22 compares the rotation speed fm with the second speed reference value fm2, and when the rotation speed fm is equal to or less than the second speed reference value fm2 (0 <fm ≦ fm2), the logical value “L” is set. And outputs a signal of logical value "H" when the rotation speed fm is greater than the reference speed value fm2 (fm2 <fm).
そして、本実施例ではこの両コンパレータ21,22と両
速度領域設定器23,24とで判別回路を構成し、電動機4
が低回転速度領域(0<fm≦fm1)で回転している時に
は両コンパレータ21,22は共に「L」の信号を、電動機
4が高回転速度領域(fm2<fm)で回転している時には
両コンパレータ21,22は共に「H」の信号を出力するこ
とになる。又、電動機4が中回転速度領域(fm1<fm≦f
m2)で回転している時には第1及び第2のコンパレータ
21は「H」、第2のコンパレータ22は「L」の信号を出
力することになる。In the present embodiment, the comparator 21 and 22 and the speed region setters 23 and 24 constitute a discrimination circuit, and the electric motor 4
Is rotating in the low rotation speed region (0 <fm ≦ fm1), both comparators 21 and 22 output a signal of “L”, and when the electric motor 4 is rotating in the high rotation speed region (fm2 <fm). Both comparators 21 and 22 will output the signal of "H". In addition, the electric motor 4 has a medium rotation speed range (fm1 <fm ≦ f
When rotating at m2) the first and second comparators
21 outputs an "H" signal, and the second comparator 22 outputs an "L" signal.
選択回路としてデコーダ25はその2つの入力端子x1,x
2が前記コンパレータ21,22の出力端子に接続され、3つ
の出力端子Y1,Y2,Y3が前記アナログスイッチSw1,Sw2,Sw
3に接続されている。デコーダ25は入力端子x1,x2から入
力される前記コンパレータ21,22の論理値によって、そ
の時の電動機4の回転速度領域を判別し、アナログスイ
ッチSw1,Sw2,Sw3のうち対応する1つをオンさせる。即
ち、両コンパレータ21,22が共に「L」であって電動機
4が低回転速度領域(0<fm≦fm1)で回転している時
には、前記第1のPI定数設定回路K1のアナログスイッチ
Sw1をオンさせ、コンパレータ21が「H」、コンパレー
タ22が「L」であって電動機4が中回転速度領域(fm1
<fm≦fm2)で回転している時には、前記第2のPI定数
設定回路K2のアナログスイッチSw2をオンさせる。又、
両コンパレータ21,22が共に「H」であって電動機4が
高回転速度領域(fm2<fm)で回転している時には、前
記第3のPI定数設定回路K3のアナログスイッチSw3をオ
ンさせる。As a selection circuit, the decoder 25 has two input terminals x1, x
2 is connected to the output terminals of the comparators 21 and 22, and three output terminals Y1, Y2 and Y3 are connected to the analog switches Sw1, Sw2 and Sw.
Connected to 3. The decoder 25 determines the rotation speed region of the electric motor 4 at that time based on the logical values of the comparators 21 and 22 input from the input terminals x1 and x2, and turns on a corresponding one of the analog switches Sw1, Sw2 and Sw3. . That is, when both the comparators 21 and 22 are "L" and the motor 4 is rotating in the low rotation speed region (0 <fm≤fm1), the analog switch of the first PI constant setting circuit K1
Sw1 is turned on, the comparator 21 is “H”, the comparator 22 is “L”, and the motor 4 is in the middle rotation speed region (fm1
When rotating at <fm ≦ fm2), the analog switch Sw2 of the second PI constant setting circuit K2 is turned on. or,
When both the comparators 21 and 22 are at "H" and the motor 4 is rotating in the high rotation speed region (fm2 <fm), the analog switch Sw3 of the third PI constant setting circuit K3 is turned on.
尚、デコーダ25の出力端子Y1,Y2,Y3は他の2相の各PI
定数設定回路の各アナログスイッチにも接続され同様に
これらアナログスイッチを制御している。The output terminals Y1, Y2, and Y3 of the decoder 25 are connected to the other two-phase PIs.
It is connected to each analog switch of the constant setting circuit and controls these analog switches in the same manner.
このように本実施例においてはオペアンプOPが偏差Δ
iaを入力し比例積分を行なって次の段のPWM回路18に出
力信号Saを出力するとき、その時の電動機4の回転速度
fmが低、中、高回転速度領域のうちどの領域にあるかに
よって、オペアンプOPのPI定数がその回転速度fmに最も
適したPI定数に選択設定されるので、広い回転速度領域
に亘って偏差Δiaが良好に出力バランスが保たれて比例
積分されPWM回路18に出力される。その結果、個々の回
転速度fmでモータ制御特性が変動することなく、広い回
転速度領域で良好なモータ制御特性を得ることができ
る。As described above, in this embodiment, the operational amplifier OP has the deviation Δ
When ia is input, proportional integration is performed, and the output signal Sa is output to the PWM circuit 18 of the next stage, the rotation speed of the motor 4 at that time is output.
The PI constant of the operational amplifier OP is selected and set to a PI constant most suitable for the rotational speed fm depending on which of the low, medium, and high rotational speed regions the fm is in. Δia is proportionally integrated while the output balance is well maintained, and output to the PWM circuit 18. As a result, good motor control characteristics can be obtained in a wide rotation speed range without changing the motor control characteristics at individual rotation speeds fm.
尚、前記実施例では低、中、高回転速度領域を決定す
る基準値fm1,fm2及び各PI定数設定回路K1〜K3の各抵抗R
b1〜Rb3及びコンデンサC1〜C3の値は特に限定しなかっ
たが、電動機4の種類、制御範囲等に応じて実験又は理
論的に求めて決定してもよい。In the above embodiment, the reference values fm1 and fm2 for determining the low, middle and high rotational speed regions and the respective resistors R of the PI constant setting circuits K1 to K3 are used.
The values of b1 to Rb3 and the capacitors C1 to C3 are not particularly limited, but may be determined experimentally or theoretically according to the type of the electric motor 4, the control range, and the like.
又、前記実施例では3つの速度領域を設定したが、そ
の数を4つ以上に変更してもよい。その場合、PI定数回
路もその数に応じて変更されることになる。そして、数
を増加させるに相対してより良好なモータ制御特性を得
ることができる。Further, although three speed regions are set in the above embodiment, the number may be changed to four or more. In that case, the PI constant circuit is also changed according to the number. Then, better motor control characteristics can be obtained as the number is increased.
[発明の効果] 以上詳述したように、この発明によれば低回転速度か
ら高回転速度までの広い範囲速度領域で誘導電動機を良
好に制御することができる。[Effects of the Invention] As described above in detail, according to the present invention, an induction motor can be favorably controlled in a wide speed range from a low rotation speed to a high rotation speed.
第1図はこの発明を具体化した比例積分回路の電気的構
成を示す電気ブロック回路図、第2図は誘導電動機の速
度制御装置の電気ブロック回路図、第3図は従来の比例
積分回路の電気的構成を示す電気ブロック回路図であ
る。 1は直流電源、3はインバータ回路、4は誘導電動機と
しての3相誘導電動機、5は速度検出器、6は速度指令
設定器、10は電流振幅演算回路、11は指令電流演算器、
13a,13bは電流検出器、14は電流制御部、16a〜16cは比
例積分回路(PI回路)、17は演算器、18はPWM回路、19
はドライブ回路、21は判別回路を構成する第1のヒステ
リシスコンパレータ、22は同じく第2のヒステリシスコ
ンパレータ、23は同じく第1の速度領域設定器、24は同
じく第2の速度領域設定器、25は選択回路としてのデコ
ーダ、K1〜K3は第1〜第3の比例積分(PI)定数設定
器、Rb1〜Rb3は抵抗、C1〜C3はコンデンサ、Sw1〜Sw3は
アナログスイッチ、OPはオペアンプ、fmは回転速度、fm
*は速度指令値、Δia,Δib,Δicは偏差、fsはすべり周
波数、fは一次周波数、ia*,ib*,ic*は瞬時値電流
(指令電流)、ia,ibは電流検出値、fm1,fm2は第1及び
第2の速度基準値である。FIG. 1 is an electric block circuit diagram showing an electric configuration of a proportional integration circuit embodying the present invention, FIG. 2 is an electric block circuit diagram of a speed control device of an induction motor, and FIG. It is an electric block circuit diagram which shows an electric constitution. 1 is a DC power supply, 3 is an inverter circuit, 4 is a three-phase induction motor as an induction motor, 5 is a speed detector, 6 is a speed command setting device, 10 is a current amplitude calculation circuit, 11 is a command current calculation device,
13a and 13b are current detectors, 14 is a current control unit, 16a to 16c are proportional integration circuits (PI circuits), 17 is a calculator, 18 is a PWM circuit, 19
Is a drive circuit, 21 is a first hysteresis comparator forming a discrimination circuit, 22 is also a second hysteresis comparator, 23 is also a first speed region setting device, 24 is a second speed region setting device, and 25 is A decoder as a selection circuit, K1 to K3 are first to third proportional integral (PI) constant setters, Rb1 to Rb3 are resistors, C1 to C3 are capacitors, Sw1 to Sw3 are analog switches, OP is an operational amplifier, and fm is Rotation speed, fm
* Is speed command value, Δia, Δib, Δic is deviation, fs is slip frequency, f is primary frequency, ia *, ib *, ic * is instantaneous value current (command current), ia, ib is current detection value, fm1 , fm2 are first and second speed reference values.
Claims (1)
ンバータ素子がオン・オフ制御されて駆動制御される誘
導電動機の回転速度を速度検出器にて検出するととも
に、同誘導電動機の入力電流を電流検出器にて検出し、
速度指令設定器にて設定された速度指令値と前記速度検
出器が検出した実際の回転速度とに基いてその速度指令
値の回転速度になるための誘導電動機の各相の指令電流
値を求め、その指令電流値と前記電流検出器が検出した
実際の入力電流との偏差を求め、比例積分回路にてその
偏差を比例積分した後、パルス幅変調回路にてその比例
積分された出力信号と予め定められた基準波と比較して
同出力信号をパルス幅変調させ、パルス幅変調信号を前
記ドライブ回路に出力して前記誘導電動機を回転制御す
るようにした誘導電動機の速度制御装置において、 前記比例積分回路に、 前記速度検出器からの検出信号を入力し誘導電動機の回
転速度が予め3段階以上に区分された回転速度領域中の
どの回転速度領域に属するかを判別する判別回路と、 前記区分した回転速度領域ごとに設けられ、その回転速
度領域のための比例積分定数が設定された比例積分定数
設定回路と、 前記判別回路が判別したその時の回転速度領域に対応す
る比例積分定数回路を各比例積分定数設定回路の中から
選択する選択回路と を備え、誘導電動機のその時の回転速度に応じて比例積
分回路の比例積分定数を3段階以上に変更するようにし
た誘導電動機の速度制御装置。A drive circuit detects the rotation speed of an induction motor whose drive is controlled by turning on and off each inverter element in the inverter circuit by a speed detector, and detects an input current of the induction motor by a current detector. Detected by the detector
Based on the speed command value set by the speed command setting device and the actual rotation speed detected by the speed detector, a command current value of each phase of the induction motor for obtaining the rotation speed of the speed command value is determined. A deviation between the command current value and the actual input current detected by the current detector is obtained, the deviation is proportionally integrated by a proportional integration circuit, and the proportionally integrated output signal is output by a pulse width modulation circuit. In the speed control device for an induction motor, the output signal is pulse width modulated in comparison with a predetermined reference wave, and a pulse width modulation signal is output to the drive circuit to control the rotation of the induction motor. A discriminating circuit for inputting a detection signal from the speed detector to a proportional-integral circuit and discriminating to which of a plurality of rotation speed regions the rotation speed of the induction motor belongs in advance; A proportional integral constant setting circuit provided for each of the divided rotational speed regions, and a proportional integral constant for the rotational speed region is set; and a proportional integral constant circuit corresponding to the rotational speed region at the time determined by the determination circuit. And a selection circuit that selects from among the proportional-integral-constant setting circuits, and the speed control of the induction motor is such that the proportional-integral constant of the proportional-integral circuit is changed in three or more stages in accordance with the current speed of the induction motor. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63031106A JP2668914B2 (en) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | Induction motor speed control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63031106A JP2668914B2 (en) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | Induction motor speed control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01206889A JPH01206889A (en) | 1989-08-21 |
| JP2668914B2 true JP2668914B2 (en) | 1997-10-27 |
Family
ID=12322149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63031106A Expired - Fee Related JP2668914B2 (en) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | Induction motor speed control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2668914B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113890281A (en) * | 2021-10-15 | 2022-01-04 | 华北理工大学 | Electric locomotive with speed-regulating storage type switch reluctance motor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS633679A (en) * | 1986-06-24 | 1988-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | Inverter apparatus |
-
1988
- 1988-02-12 JP JP63031106A patent/JP2668914B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01206889A (en) | 1989-08-21 |
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