JP4076268B2 - インバータ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，誘導電動機の高速・高精度トルク制御システムに関するもので，誘導電動機の温度変化に伴う二次抵抗値変動によるトルク制御特性劣化に対してロバスト化を行うものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３に従来技術の一例のブロック線図を示し，以下この図に基づいて説明を行う。誘導電動機２に電力変換器１から電力が供給される。トルク・磁束制御器５は，誘導電動機２のトルクＴと磁束φ１が所定のトルク指令値Ｔ＊と磁束指令値φ１＊に追従するように電力変換器１を制御する一次電圧指令値ｖ１＊を出力する。トルク・磁束制御器５に入力される誘導電動機２のトルクＴと磁束φ１は，トルク・磁束演算器７で演算される。トルク・磁束演算器７には電流検出器４の出力である誘導電動機２の一次電流ｉ１と，二次磁束演算器６の出力である誘導電動機２の二次磁束φ２が入力される。二次磁束φ２は，速度検出器３の出力である誘導電動機２の回転速度ωｍと，電流検出器４の出力である誘導電動機２の一次電流ｉ１と，誘導電動機２の二次抵抗値Ｒ２を用いて二次磁束演算器６で演算される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術のトルク・磁束制御器５では，誘導電動機２のトルクＴと磁束φ１を所定のトルク指令値Ｔ＊と磁束指令値φ１＊に追従させるように制御を行なっている。この時，誘導電動機２のトルクＴと磁束φ１の演算を行う上で誘導電動機２の二次磁束φ２の情報が必要となる。二次磁束φ２は二次磁束演算器６で演算される。二次磁束演算器６では誘導電動機２の二次抵抗値Ｒ２を用いている。二次抵抗値Ｒ２は誘導電動機２の温度変化により変動してしまうが，二次磁束演算器６の二次抵抗値Ｒ２にはインバータ制御装置の初期運転時の自動計測値が設定される。従って，その後の運転での温度変化による二次抵抗値Ｒ２の変動によって二次磁束演算器６の出力である二次磁束φ２に演算誤差を生じる。二次磁束演算器６の出力である二次磁束φ２に生じた演算誤差によって，誘導電動機２のトルクＴと磁束φ１の演算にも誤差を生じる。そのため，トルク・磁束制御器５の出力は所定のトルク指令値Ｔ＊と磁束指令値φ１＊に見合ったものではなく，誘導電動機２において所定の出力トルクが得られない。
本発明は上述した点に鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、これらの欠点を解決し，所定のトルクが得られるインバータ制御装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
つまり、その目的を達成するための手段は、
１）請求項１において，
電流検出器４の出力である一次電流ｉ１から一次角速度を演算する第一一次角速度演算器と，二次磁束演算器６の出力である二次磁束φ２から一次角速度を演算する第二一次角速度演算器と，第一一次角速度演算器の一次角速度情報と第二一次角速度演算器の一次角速度情報の差が零となるように二次磁束演算器６の二次抵抗値Ｒ２を調整する二次抵抗調整器を具備するものである。
【０００５】
２）請求項２において、
誘導電動機２の一次電圧を検出または一次電圧指令値ｖ１＊から推定する電圧検出器の一次電圧情報から一次角速度を演算する第三一次角速度演算器と，二次磁束演算器６の出力である二次磁束φ２から一次角速度を演算する第二一次角速度演算器と，第三一次角速度演算器の一次角速度情報と第二一次角速度演算器の一次角速度情報の差が零となるように二次磁束演算器６の二次抵抗値Ｒ２を調整する二次抵抗調整器を具備するものである。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の請求項１記載の一実施例を示すブロック図，図２は本発明の請求項２記載の一実施例を示すブロック図であり，図１においては，第一一次角速度演算器８と第二一次角速度演算器９と二次抵抗調整器１０が具備されている点と二次磁束演算器６の二次抵抗値Ｒ２に二次抵抗調整器１０の出力を用いていることが従来技術と異なる。第一一次角速度演算器８は電流検出器４の一次電流ｉ１を用いて，一次角速度ω１１を
により求める。ここでｉ１ｄとｉ１ｑは一次電流ｉ１の成分であり，ｐ（）は（）内量の時間微分を表わす。
【０００７】
第二一次角速度演算器９は二次磁束演算器６の二次磁束φ２を用いて，一次角速度ω１２を
により求める。ここでφ２ｄとφ２ｑは二次磁束φ２の成分であり，ｐ（）は（）内量の時間微分を表わす。
【０００８】
二次磁束演算器６は電流検出器４の一次電流ｉ１と速度検出器３の回転速度ωｍを用いて，二次磁束φ２を
φ２＝∫｛（１／Ｌ２）
＊（Ｍ＊Ｒ２＊ｉ１−Ｒ２＊φ２＋ｊ＊ωｍ＊Ｌ２＊φ２）｝ｄｔ （３）
により求める。ここで二次抵抗値Ｒ２に二次抵抗調整器１０の出力を用いる。また，Ｍは相互インダクタンスでＬ２は二次自己インダクタンスである。
【０００９】
二次抵抗調整器１０は第一一次角速度演算器８の一次角速度ω１１と第二一次角速度演算器９の一次角速度ω１２を用いて，
Ｒ２＝（Ｋｉ／ｓ＋Ｋｐ）＊（ω１１−ω１２） （４）
により二次抵抗値Ｒ２を求める。ここでＫｉは積分ゲインでＫｐは比例ゲインである。また，１／ｓは積分を表わす。
【００１０】
第一一次角速度演算器８の一次角速度ω１１は電流検出器４の一次電流ｉ１の情報のみを用いて求められており，誘導電動機２の温度変化による演算誤差は生じないので真値と考えることができる。第二一次角速度演算器９の一次角速度ω１２の演算には二次抵抗値Ｒ２の情報を用いるので誘導電動機２の温度変化による二次抵抗値Ｒ２の変動によって演算誤差を生じる。一次角速度ω１２がその真値と考える一次角速度ω１１と等しくなるように二次抵抗調整器１０によって二次磁束演算器６の二次抵抗値Ｒ２を調整することで誘導電動機２の温度変化によって生じる演算誤差をなくし，トルク・磁束制御器５による高精度なトルク制御を実現する。
【００１１】
次に，本発明の請求項２記載の実施例を図２に基づいて説明する。
図２においては，第一一次角速度演算器８に代わって第三一次角速度演算器１１と電圧検出器１２が具備されている点が実施例１と異なる。電圧検出器１２は誘導電動機２の一次電圧ｖ１を検出または一次電圧指令値ｖ１＊から推定する。第三一次角速度演算器１１は電圧検出器１２の一次電圧ｖ１を用いて，一次角速度ω１３を，
により求める。ここでｖ１ｄとｖ１ｑは一次電圧ｖ１の成分であり，ｐ（）は（）内量の時間微分を表わす。二次磁束演算器６と第二一次角速度演算器９と二次抵抗調整器１０のアルゴリズムは図１で説明した通りである。
【００１２】
第三一次角速度演算器１１の一次角速度ω１３は電圧検出器１２の一次電圧ｖ１の情報のみを用いて求められており，誘導電動機２の温度変化による演算誤差は生じないので真値と考えることができる。
図１で述べたように，第二一次角速度演算器９の一次角速度ω１２の演算には二次抵抗値Ｒ２の情報を用いるので誘導電動機２の温度変化による二次抵抗値Ｒ２の変動によって演算誤差を生じる。一次角速度ω１２がその真値と考える一次角速度ω１３と等しくなるように二次抵抗調整器１０によって二次磁束演算器６の二次抵抗値Ｒ２を調整することで誘導電動機２の温度変化によって生じる演算誤差をなくし，実施例１と同様にトルク・磁束制御器５による高精度なトルク制御を実現する。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、誘導電動機２の温度変化による二次抵抗値Ｒ２の変動に対して本発明による補償を行うことで, トルク・磁束制御器５によって誘導電動機２では所定の出力トルクが得られ，高精度なトルク制御が実現でき，実用上、極めて有用性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインバータ制御装置の実施例１を示すブロック線図である。
【図２】本発明のインバータ制御装置の実施例２を示すブロック線図である。
【図３】従来技術の一例を示すブロック線図である。
【符号の説明】
１ 電力変換器
２ 誘導電動機
３ 速度検出器
４ 電流検出器
５ トルク・磁束制御器
６ 二次磁束演算器
７ トルク・磁束演算器
８ 第一一次角速度演算器
９ 第二一次角速度演算器
１０ 二次抵抗調整器
１１ 第三一次角速度演算器
１２ 電圧検出器
【発明の属する技術分野】
本発明は，誘導電動機の高速・高精度トルク制御システムに関するもので，誘導電動機の温度変化に伴う二次抵抗値変動によるトルク制御特性劣化に対してロバスト化を行うものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３に従来技術の一例のブロック線図を示し，以下この図に基づいて説明を行う。誘導電動機２に電力変換器１から電力が供給される。トルク・磁束制御器５は，誘導電動機２のトルクＴと磁束φ１が所定のトルク指令値Ｔ＊と磁束指令値φ１＊に追従するように電力変換器１を制御する一次電圧指令値ｖ１＊を出力する。トルク・磁束制御器５に入力される誘導電動機２のトルクＴと磁束φ１は，トルク・磁束演算器７で演算される。トルク・磁束演算器７には電流検出器４の出力である誘導電動機２の一次電流ｉ１と，二次磁束演算器６の出力である誘導電動機２の二次磁束φ２が入力される。二次磁束φ２は，速度検出器３の出力である誘導電動機２の回転速度ωｍと，電流検出器４の出力である誘導電動機２の一次電流ｉ１と，誘導電動機２の二次抵抗値Ｒ２を用いて二次磁束演算器６で演算される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術のトルク・磁束制御器５では，誘導電動機２のトルクＴと磁束φ１を所定のトルク指令値Ｔ＊と磁束指令値φ１＊に追従させるように制御を行なっている。この時，誘導電動機２のトルクＴと磁束φ１の演算を行う上で誘導電動機２の二次磁束φ２の情報が必要となる。二次磁束φ２は二次磁束演算器６で演算される。二次磁束演算器６では誘導電動機２の二次抵抗値Ｒ２を用いている。二次抵抗値Ｒ２は誘導電動機２の温度変化により変動してしまうが，二次磁束演算器６の二次抵抗値Ｒ２にはインバータ制御装置の初期運転時の自動計測値が設定される。従って，その後の運転での温度変化による二次抵抗値Ｒ２の変動によって二次磁束演算器６の出力である二次磁束φ２に演算誤差を生じる。二次磁束演算器６の出力である二次磁束φ２に生じた演算誤差によって，誘導電動機２のトルクＴと磁束φ１の演算にも誤差を生じる。そのため，トルク・磁束制御器５の出力は所定のトルク指令値Ｔ＊と磁束指令値φ１＊に見合ったものではなく，誘導電動機２において所定の出力トルクが得られない。
本発明は上述した点に鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、これらの欠点を解決し，所定のトルクが得られるインバータ制御装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
つまり、その目的を達成するための手段は、
１）請求項１において，
電流検出器４の出力である一次電流ｉ１から一次角速度を演算する第一一次角速度演算器と，二次磁束演算器６の出力である二次磁束φ２から一次角速度を演算する第二一次角速度演算器と，第一一次角速度演算器の一次角速度情報と第二一次角速度演算器の一次角速度情報の差が零となるように二次磁束演算器６の二次抵抗値Ｒ２を調整する二次抵抗調整器を具備するものである。
【０００５】
２）請求項２において、
誘導電動機２の一次電圧を検出または一次電圧指令値ｖ１＊から推定する電圧検出器の一次電圧情報から一次角速度を演算する第三一次角速度演算器と，二次磁束演算器６の出力である二次磁束φ２から一次角速度を演算する第二一次角速度演算器と，第三一次角速度演算器の一次角速度情報と第二一次角速度演算器の一次角速度情報の差が零となるように二次磁束演算器６の二次抵抗値Ｒ２を調整する二次抵抗調整器を具備するものである。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の請求項１記載の一実施例を示すブロック図，図２は本発明の請求項２記載の一実施例を示すブロック図であり，図１においては，第一一次角速度演算器８と第二一次角速度演算器９と二次抵抗調整器１０が具備されている点と二次磁束演算器６の二次抵抗値Ｒ２に二次抵抗調整器１０の出力を用いていることが従来技術と異なる。第一一次角速度演算器８は電流検出器４の一次電流ｉ１を用いて，一次角速度ω１１を
【０００７】
第二一次角速度演算器９は二次磁束演算器６の二次磁束φ２を用いて，一次角速度ω１２を
【０００８】
二次磁束演算器６は電流検出器４の一次電流ｉ１と速度検出器３の回転速度ωｍを用いて，二次磁束φ２を
φ２＝∫｛（１／Ｌ２）
＊（Ｍ＊Ｒ２＊ｉ１−Ｒ２＊φ２＋ｊ＊ωｍ＊Ｌ２＊φ２）｝ｄｔ （３）
により求める。ここで二次抵抗値Ｒ２に二次抵抗調整器１０の出力を用いる。また，Ｍは相互インダクタンスでＬ２は二次自己インダクタンスである。
【０００９】
二次抵抗調整器１０は第一一次角速度演算器８の一次角速度ω１１と第二一次角速度演算器９の一次角速度ω１２を用いて，
Ｒ２＝（Ｋｉ／ｓ＋Ｋｐ）＊（ω１１−ω１２） （４）
により二次抵抗値Ｒ２を求める。ここでＫｉは積分ゲインでＫｐは比例ゲインである。また，１／ｓは積分を表わす。
【００１０】
第一一次角速度演算器８の一次角速度ω１１は電流検出器４の一次電流ｉ１の情報のみを用いて求められており，誘導電動機２の温度変化による演算誤差は生じないので真値と考えることができる。第二一次角速度演算器９の一次角速度ω１２の演算には二次抵抗値Ｒ２の情報を用いるので誘導電動機２の温度変化による二次抵抗値Ｒ２の変動によって演算誤差を生じる。一次角速度ω１２がその真値と考える一次角速度ω１１と等しくなるように二次抵抗調整器１０によって二次磁束演算器６の二次抵抗値Ｒ２を調整することで誘導電動機２の温度変化によって生じる演算誤差をなくし，トルク・磁束制御器５による高精度なトルク制御を実現する。
【００１１】
次に，本発明の請求項２記載の実施例を図２に基づいて説明する。
図２においては，第一一次角速度演算器８に代わって第三一次角速度演算器１１と電圧検出器１２が具備されている点が実施例１と異なる。電圧検出器１２は誘導電動機２の一次電圧ｖ１を検出または一次電圧指令値ｖ１＊から推定する。第三一次角速度演算器１１は電圧検出器１２の一次電圧ｖ１を用いて，一次角速度ω１３を，
【００１２】
第三一次角速度演算器１１の一次角速度ω１３は電圧検出器１２の一次電圧ｖ１の情報のみを用いて求められており，誘導電動機２の温度変化による演算誤差は生じないので真値と考えることができる。
図１で述べたように，第二一次角速度演算器９の一次角速度ω１２の演算には二次抵抗値Ｒ２の情報を用いるので誘導電動機２の温度変化による二次抵抗値Ｒ２の変動によって演算誤差を生じる。一次角速度ω１２がその真値と考える一次角速度ω１３と等しくなるように二次抵抗調整器１０によって二次磁束演算器６の二次抵抗値Ｒ２を調整することで誘導電動機２の温度変化によって生じる演算誤差をなくし，実施例１と同様にトルク・磁束制御器５による高精度なトルク制御を実現する。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、誘導電動機２の温度変化による二次抵抗値Ｒ２の変動に対して本発明による補償を行うことで, トルク・磁束制御器５によって誘導電動機２では所定の出力トルクが得られ，高精度なトルク制御が実現でき，実用上、極めて有用性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインバータ制御装置の実施例１を示すブロック線図である。
【図２】本発明のインバータ制御装置の実施例２を示すブロック線図である。
【図３】従来技術の一例を示すブロック線図である。
【符号の説明】
１ 電力変換器
２ 誘導電動機
３ 速度検出器
４ 電流検出器
５ トルク・磁束制御器
６ 二次磁束演算器
７ トルク・磁束演算器
８ 第一一次角速度演算器
９ 第二一次角速度演算器
１０ 二次抵抗調整器
１１ 第三一次角速度演算器
１２ 電圧検出器
Claims (2)
- 誘導電動機に電力を供給する電力変換器と，該電動機の回転速度を検出する速度検出器と，該電動機の一次電流を検出する電流検出器と，前記速度検出器の速度情報と前記電流検出器の一次電流情報から前記電動機の二次抵抗値によって二次磁束を演算する二次磁束演算器と，該二次磁束演算器の二次磁束情報と前記電流検出器の一次電流情報から前記電動機のトルクと磁束を演算するトルク・磁束演算器と，該トルク・磁束演算器の演算トルク情報と演算磁束情報が所定のトルク指令値と磁束指令値に追従するように前記電力変換器を制御するトルク・磁束制御器からなるインバータ制御装置において，
前記電流検出器の一次電流情報から一次角速度を演算する第一一次角速度演算器と，前記二次磁束演算器の二次磁束情報から一次角速度を演算する第二一次角速度演算器と，前記第一一次角速度演算器の一次角速度情報と前記第二一次角速度演算器の一次角速度情報の差が零となるように前記二次磁束演算器の二次抵抗値を調整する二次抵抗調整器を具備することを特徴とするインバータ制御装置。 - 前記第一一次角速度演算器に代わって，前記電動機の一次電圧を検出または一次電圧指令値から推定する電圧検出器の一次電圧情報から一次角速度を演算する第三一次角速度演算器を具備することを特徴とする請求項１記載のインバータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11439998A JP4076268B2 (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | インバータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11439998A JP4076268B2 (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | インバータ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11299300A JPH11299300A (ja) | 1999-10-29 |
| JP4076268B2 true JP4076268B2 (ja) | 2008-04-16 |
Family
ID=14636717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11439998A Expired - Lifetime JP4076268B2 (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | インバータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4076268B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120079169A (ko) | 2009-12-28 | 2012-07-11 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 전기차의 전력 변환 장치 |
| JP5921031B2 (ja) * | 2012-02-16 | 2016-05-24 | 東洋電機製造株式会社 | 誘導機制御装置 |
-
1998
- 1998-04-10 JP JP11439998A patent/JP4076268B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11299300A (ja) | 1999-10-29 |
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