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JP7620591B2 - Motor Control Device - Google Patents
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Description

本発明の実施形態は、誘導電動機に初速がある状態から起動させる際の回転子速度を推定する電動機制御装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a motor control device that estimates the rotor speed when starting an induction motor from an initial speed state.

電力変換器を用いて電動機を可変速駆動する可変速電動機駆動装置は、各分野に適用されている。電動機の中でも誘導電動機は、構造が比較的簡単で堅牢であることから、幅広く利用されている。加えて、制御装置が万一故障しても、バックアップとして商用電源に直接接続することでも駆動可能であるというメリットもある。 Variable speed motor drive devices that use power converters to drive electric motors at variable speeds are used in a variety of fields. Among electric motors, induction motors are widely used because they have a relatively simple and robust structure. In addition, they have the advantage that they can be driven by directly connecting to a commercial power source as a backup in the unlikely event that the control device breaks down.

このような誘導電動機を、瞬時停電の後の再起動や、商用運転からの切り替えなど、回転子がフリーラン状態となっている期間に再起動する際には、起動時の機械的ショックを軽減するため、回転子の速度を取得して、出力周波数を回転子速度に一致させて再起動することが望ましい。 When restarting such an induction motor during a period when the rotor is in a free-running state, such as after a momentary power outage or when switching from commercial operation, it is desirable to acquire the rotor speed and restart the motor by matching the output frequency to the rotor speed in order to reduce mechanical shock at startup.

フリーラン中の回転子の速度を得るには、回転子に残留している二次磁束により発生している誘起電圧を用いることが考えられる。残留磁束が微小であっても、回転数が高い状態であれば比較的大きな誘起電圧が得られる。しかしながら、運転停止から長時間経過して二次磁束がゼロ近傍まで減少すると、誘起電圧は観測できなくなる。 One way to obtain the rotor speed during free-running is to use the induced voltage generated by the secondary magnetic flux remaining in the rotor. Even if the residual magnetic flux is very small, a relatively large induced voltage can be obtained if the rotation speed is high. However, if a long time has passed since the motor stopped operating and the secondary magnetic flux has decreased to near zero, the induced voltage can no longer be observed.

また、設置環境によっては、スペースの都合上、制御対象の電動機に近接している大電力容量機器の配線等の影響により、電動機の配線に微小な電圧が誘起されることもある。このような電圧が、電動機の残留電圧の振幅より大きく観測される場合には、回転子速度を正しく推定できないおそれもある。 In addition, depending on the installation environment, due to space limitations, a small voltage may be induced in the wiring of the motor due to the influence of wiring of large-capacity power equipment located close to the motor to be controlled. If such a voltage is observed to be larger than the amplitude of the residual voltage of the motor, it may not be possible to accurately estimate the rotor speed.

残留磁束を用いてフリーラン状態の回転子速度を得る方法として、例えば、特許文献1がある。これによると、残留磁束が小さく速度推定が困難と判断されると、電動機に直流電流を印加し、その印加中において、誘導電動機の入力電圧ベクトルを検出又は推定する。そして、電圧ベクトルから誘導電動機の一次抵抗による電圧降下と漏れインダクタンスによる電圧降下とを減算した結果を積分することで二次磁束を得て、3点のベクトルの変化からベクトルの中心を求め、時間経過と位相の関係から回転角周波数を推定する。 For example, Patent Document 1 discloses a method for obtaining the rotor speed in a free-running state using residual magnetic flux. According to this method, when it is determined that the residual magnetic flux is small and speed estimation is difficult, a direct current is applied to the motor, and the input voltage vector of the induction motor is detected or estimated during application of the direct current. The secondary magnetic flux is then obtained by integrating the result of subtracting the voltage drop due to the primary resistance of the induction motor and the voltage drop due to the leakage inductance from the voltage vector, and the center of the vector is found from the changes in the vector at three points, and the rotational angular frequency is estimated from the relationship between the passage of time and the phase.

この方法では、回転子が低速で回転している場合には、二次磁束のベクトル軌跡が得られるまでの時間が長くなる。その間に、誘導電動機に直流電流を流したまま時間が経過してしまうため、回転速度に比例したブレーキトルクが発生してしまうと考えられる。 With this method, when the rotor is rotating at a low speed, it takes a long time for the vector locus of the secondary magnetic flux to be obtained. During this time, time passes with DC current flowing through the induction motor, which is thought to result in the generation of a braking torque proportional to the rotation speed.

このような問題に対し、特許文献2では、印加する直流電流の時間を短縮する手法として、フリーラン状態の誘導電動機に直流電流を流した時の誘起電圧から一次抵抗による電圧降下分を差し引いた値を積分して二次磁束を推定すると共に、二次磁束のq軸成分推定値の2回微分値を用いて回転速度を推定する。誘導電動機を駆動するインバータの動作開始直後にける二次磁束推定値の2回微分値には、回転速度に比例する成分が含まれている。したがって、上記の2回微分値を励磁インダクタンス、二次時定数の逆数、励磁電流の乗算結果で除算することにより、回転速度を推定できる。 In response to this problem, Patent Document 2 proposes a method for shortening the time that DC current is applied by integrating the induced voltage minus the voltage drop due to the primary resistance when DC current is applied to an induction motor in a free-running state to estimate the secondary magnetic flux, and estimating the rotation speed using the second derivative of the estimated q-axis component of the secondary magnetic flux. The second derivative of the estimated secondary magnetic flux immediately after the inverter that drives the induction motor starts operating contains a component that is proportional to the rotation speed. Therefore, the rotation speed can be estimated by dividing the second derivative by the product of the excitation inductance, the reciprocal of the secondary time constant, and the excitation current.

特許第3535735号公報Patent No. 3535735 特許第6447183号公報Patent No. 6447183

これらの特許文献に開示された方法は、何れも電動機に電流を流した際に生じる磁束量を用いるので、初期残留磁束がゼロ近傍であることが前提と考えられる。例えば、二次時定数の比較的長い電動機において、フリーラン後に程なく再起動する時など、比較的大きな磁束量が残留している場合にこれらの方法を用いると、速度の推定に用いる磁束情報を得るために印加する電流と、残留している二次磁束とでトルクの乱れが発生するおそれがある。 The methods disclosed in these patent documents all use the amount of magnetic flux that occurs when a current is passed through the motor, so they are considered to be based on the premise that the initial residual magnetic flux is close to zero. For example, if these methods are used in a motor with a relatively long secondary time constant where a relatively large amount of magnetic flux remains, such as when restarting shortly after coasting, there is a risk of torque disturbance occurring due to the current applied to obtain the magnetic flux information used to estimate the speed and the remaining secondary magnetic flux.

更に、これらの方法は、回転速度及び回転方向のみを推定しており、残留磁束が比較的大きい状態での再起動時には、残留磁束による誘起電圧と、再起動時の初期電圧との差異に応じたラッシュ電流が流れるおそれがある。 Furthermore, these methods only estimate the rotation speed and direction of rotation, and when restarting the motor while the residual magnetic flux is relatively large, there is a risk of a rush current flowing depending on the difference between the induced voltage due to the residual magnetic flux and the initial voltage at the time of restart.

電動機のトルク制御等を行っている時には、運転状態とフリーラン状態とを比較的頻繁に切り替える使い方や、フリーラン状態とした後短時間で再起動することも想定される。再起動時の電流乱調を抑えるためには、残留二次磁束による誘起電圧の大きさ、位相を考慮した出力電圧を初期値として印加し、再起動させる必要がある。 When controlling the torque of a motor, it is expected that the motor will be switched between the operating state and the free-running state relatively frequently, and that it will be restarted in a short time after being placed in the free-running state. In order to suppress current disturbances during restart, it is necessary to apply an output voltage that takes into account the magnitude and phase of the induced voltage due to the residual secondary magnetic flux as the initial value before restarting the motor.

残留電圧をトルクの乱れを生じることなく正確に得るには、電力変換器の出力側に電圧検出器を用意することが望ましい。しかしながら、フリーラン後に時間が経過すると残留電圧が減衰し、設置された環境でのノイズ成分より低い誘起電圧になると、速度を正確に推定することが困難となる。 To obtain the residual voltage accurately without causing torque disturbance, it is desirable to provide a voltage detector on the output side of the power converter. However, as time passes after coasting, the residual voltage attenuates, and when the induced voltage becomes lower than the noise components in the installation environment, it becomes difficult to accurately estimate the speed.

そこで、電力変換器の出力側に電圧検出器を配置する構成において、残留電圧が減衰した場合にも再起動時のショックを最小化し、耐ノイズ性を確保し、運転指令が入力されてから再起動させるまでの時間を短縮化できる電動機制御装置を提供する。 Therefore, we provide a motor control device that has a configuration in which a voltage detector is placed on the output side of the power converter, which can minimize the shock at the time of restart even if the residual voltage has decayed, ensure noise resistance, and shorten the time from input of an operation command to restart.

実施形態の電動機制御装置は、直流電圧を可変電圧可変周波数の三相交流電圧に変換して誘導電動機に供給する電力変換器と、
前記誘導電動機の相間電圧を2相間以上検出する相間電圧検出部と、
前記誘導電動機の相電流を検出する電流検出部と、
前記相電流の検出値を同期座標軸上に変換した成分が、電流指令値に一致するように電圧指令値を演算する電流調節部と、
前記誘導電動機を、初速が生じている状態から起動させる際に、
前記電流調節部に予め定めた大きさのステップ状の電流指令値を、予め定めた時間与える速度推定用励磁動作を実施し、
前記電力変換器の出力を遮断した後に、前記相間電圧の2相間以上の検出値を用いて前記誘導電動機の回転速度及び回転方向、並びに残留二次磁束の位相を得るための収束演算処理を行ない、前記誘導電動機の制御を再起動させる再起動制御部とを備える。
また、実施形態の電動機制御装置は、上記と同様の電力変換器~電流調節部と、
前記誘導電動機が運転状態においてフリーラン運転停止要求が入力されるか、又は前記誘導電動機を駆動する電力変換器の主回路電位が低下して運転困難と判断されてフリーラン状態に移行すると、前記収束演算処理を常時行うようにしておき、
運転指令が再度入力されるか、又は前記主回路電位が復帰した際には、その時に収束演算処理から得られている回転速度及び回転方向並びに残留二次磁束の位相を用いて、前記誘導電動機の制御を再起動させる再起動制御部とを備える。
The motor control device of the embodiment includes: a power converter that converts a DC voltage into a three-phase AC voltage with a variable voltage and variable frequency and supplies the AC voltage to an induction motor;
A phase-to-phase voltage detection unit that detects phase-to-phase voltages between two or more phases of the induction motor;
A current detection unit that detects a phase current of the induction motor;
a current adjusting unit that calculates a voltage command value so that a component obtained by converting the detected value of the phase current onto a synchronous coordinate axis coincides with a current command value;
When starting the induction motor from an initial speed state,
A speed estimation excitation operation is performed to provide a step-like current command value having a predetermined magnitude to the current adjustment unit for a predetermined period of time;
and a restart control unit that, after cutting off the output of the power converter, performs convergence calculation processing to obtain the rotational speed and rotational direction of the induction motor and the phase of residual secondary magnetic flux using detection values of the phase-to-phase voltage between two or more phases, and restarts control of the induction motor.
In addition, the motor control device of the embodiment includes a power converter-current adjustment unit similar to the above,
When a request to stop free-run operation is input while the induction motor is in an operating state, or when a main circuit potential of a power converter that drives the induction motor is reduced and it is determined that operation is difficult, and the induction motor transitions to a free-run state, the convergence calculation process is constantly performed;
and a restart control unit that, when an operation command is input again or the main circuit potential is restored, restarts control of the induction motor using the rotational speed and rotational direction and the phase of the residual secondary magnetic flux obtained from the convergence calculation process at that time.

一実施形態であり、電動機制御装置の構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electric motor control device according to an embodiment. 収束演算処理部の構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the configuration of the convergence calculation processing unit 回転子磁束と誘起電圧との関係を示す図Diagram showing the relationship between rotor magnetic flux and induced voltage DQ同期座標軸とMT同期座標軸とを示す図FIG. 1 shows a DQ synchronous coordinate axis and an MT synchronous coordinate axis. 2つの相間電圧の位相差を観測する方法を説明する図A diagram explaining a method for observing the phase difference between two interphase voltages. 停止モードから初速推定モードに移行する状態を示す信号波形図Signal waveform diagram showing the state of transition from stop mode to initial speed estimation mode 誘導電動機がフリーラン状態から再起動される場合の相間電圧及びトルク電流の波形を示す図A diagram showing waveforms of phase-to-phase voltage and torque current when an induction motor is restarted from a coasting state. 電流指令値を所定時間与えた場合の二次磁束の変化を示す波形図A waveform diagram showing the change in secondary magnetic flux when a current command value is given for a predetermined time. 制御装置の処理内容を示すフローチャートFlowchart showing the processing contents of the control device 起動前速度推定動作:Type1,速度推定用励磁動作:有効、起動前用励磁動作:無効のケースで、相間電圧レベル判定がNGとなった場合を示すタイミングチャートA timing chart showing a case where the pre-start speed estimation operation is Type 1, the speed estimation excitation operation is enabled, and the pre-start excitation operation is disabled, and the phase-to-phase voltage level determination is NG. 起動前速度推定動作:Type1,速度推定用励磁動作:有効、起動前用励磁動作:有効のケースで、相間電圧レベル判定がNGとなった場合を示すタイミングチャートA timing chart showing a case where the interphase voltage level determination is NG in the case of pre-start speed estimation operation: Type 1, speed estimation excitation operation: enabled, and pre-start excitation operation: enabled. 図10と同様のケースにおいて、相間電圧位相差判定がNGとなった場合を示すタイミングチャートA timing chart showing a case where the phase-to-phase voltage phase difference determination is NG in the same case as in FIG. 制御装置の処理内容を示すフローチャートFlowchart showing the processing contents of the control device 起動前速度推定動作:Type2,速度推定用励磁動作:有効、起動前用励磁動作:有効のケースを示すタイミングチャートTiming chart showing the cases of pre-start speed estimation operation: Type 2, speed estimation excitation operation: enabled, and pre-start excitation operation: enabled

以下、一実施形態について説明する。図1に示すように、三相交流電源1の各相端子は、ダイオードブリッジからなる全波整流回路2の交流入力端子に接続されている。全波整流回路2の直流出力端子間には、平滑コンデンサ3及び電力変換器4が接続されている。インバータである電力変換器4の各相出力端子は、誘導電動機5の各相巻線端子に接続されている。 One embodiment will be described below. As shown in FIG. 1, each phase terminal of a three-phase AC power source 1 is connected to an AC input terminal of a full-wave rectifier circuit 2 consisting of a diode bridge. A smoothing capacitor 3 and a power converter 4 are connected between the DC output terminals of the full-wave rectifier circuit 2. Each phase output terminal of the power converter 4, which is an inverter, is connected to each phase winding terminal of an induction motor 5.

再起動制御部である制御装置6は、電力変換器4を制御して、直流電圧を可変電圧可変周波数の三相交流電圧に変換する。電力変換器4のU相、W相出力端子には、電流検出部7U,7Wが配置されており、これらにより検出されるU相、W相電流i,iは、UVW/dq変換器8に入力されている。UVW/dq変換器8は、三相電流をベクトル制御におけるdq軸電流に変換して電流調節部9及び速度推定処理部10に入力する。 The control device 6, which is a restart control section, controls the power converter 4 to convert the DC voltage into a three-phase AC voltage with variable voltage and variable frequency. Current detection sections 7U, 7W are arranged at the U-phase and W-phase output terminals of the power converter 4, and the U-phase and W-phase currents iu , iw detected by these sections are input to a UVW/dq converter 8. The UVW/dq converter 8 converts the three-phase currents into dq-axis currents in vector control and inputs them to a current adjustment section 9 and a speed estimation processing section 10.

電力変換器4の各相出力端子は、相間電圧検出部11の入力端子に接続されている。相間電圧検出部11は、UV相間電圧vuv及びWV相間電圧vwvを検出し、これらを収束演算処理部12、相間電圧レベル判定部13及び相間電圧位相差判定部14に入力する。ゲート駆動許可信号は、NOTゲート15を介してANDゲート16の一方の入力端子に与えられており、ANDゲート16の他方の入力端子には速度推定動作指令が与えられている。ANDゲート16の出力信号は、収束演算実施指令として収束演算処理部12に入力されている。 Each phase output terminal of the power converter 4 is connected to an input terminal of a phase-to-phase voltage detection unit 11. The phase-to-phase voltage detection unit 11 detects a UV-to-phase voltage vuv and a WV-to-phase voltage vwv , and inputs these to a convergence calculation processing unit 12, a phase-to-phase voltage level determination unit 13, and a phase-to-phase voltage phase difference determination unit 14. A gate drive permission signal is provided to one input terminal of an AND gate 16 via a NOT gate 15, and a speed estimation operation command is provided to the other input terminal of the AND gate 16. An output signal of the AND gate 16 is input to the convergence calculation processing unit 12 as a convergence calculation execution command.

収束演算処理部12は、入力された相間電圧に対し、後述する収束演算処理を行うことで、二次磁束指令値初期値φrd_ref_Init、速度指令初期値ωre_ref_Init及び出力電圧位相初期値θre_Initを生成して出力する。二次磁束指令値初期値φrd_set_Initは磁束/電流指令生成部17に入力され、速度指令初期値ωre_ref_Initは速度指令生成部18に入力される。出力電圧位相初期値θre_Initは積分器27に入力される。 The convergence calculation processing unit 12 performs a convergence calculation process, described later, on the input inter-phase voltages to generate and output a secondary flux command value initial value φ rd_ref_Init , a speed command initial value ω re_ref_Init , and an output voltage phase initial value θ re_Init . The secondary flux command value initial value φ rd_set_Init is input to a flux/current command generation unit 17, and the speed command initial value ω re_ref_Init is input to a speed command generation unit 18. The output voltage phase initial value θ re_Init is input to an integrator 27.

相間電圧レベル判定部13は、入力された相間電圧を閾値と比較した判定結果OK/NGを再起動処理部19に出力する。相間電圧位相差判定部14は、入力された相間電圧間の位相差を閾値と比較した判定結果OK/NGを再起動処理部19に出力する。 The phase-to-phase voltage level determination unit 13 compares the input phase-to-phase voltage with a threshold value and outputs the determination result OK/NG to the restart processing unit 19. The phase-to-phase voltage phase difference determination unit 14 compares the input phase difference between the phase voltages with a threshold value and outputs the determination result OK/NG to the restart processing unit 19.

また、磁束/電流指令生成部17には、二次磁束目標値φrd_setと、二次磁束指令値初期値φrd_ref_Initとが入力されている。磁束/電流指令生成部17は、これらの入力値に基づいて、d軸電流目標値isd_set,後述するようにフィルタリングした二次磁束目標値φrd_set_Filt、フィルタリングしたd軸電流目標値isd_set_Filt,を生成して出力する。また、二次磁束目標値φrd_setをそのまま出力する。 Further, a secondary flux target value φ rd_set and a secondary flux command value initial value φ rd_ref_Init are input to the flux/current command generating unit 17. Based on these input values, the flux/current command generating unit 17 generates and outputs a d-axis current target value i sd_set , a secondary flux target value φ rd_set_Filt filtered as described below, and a filtered d-axis current target value i sd_set_Filt . Also, the flux/current command generating unit 17 outputs the secondary flux target value φ rd_set as it is.

また、速度指令生成部18には、速度目標値ωre_setが入力されている。速度指令生成部18は、これらの入力値に基づいて速度指令値ωre_refを生成し、速度制御部20に出力する。速度制御部20には、速度推定処理部10より出力される速度推定値ωre_estが入力されている。 Further, a speed target value ω re_set is input to the speed command generating unit 18. The speed command generating unit 18 generates a speed command value ω re_ref based on these input values and outputs it to a speed control unit 20. The speed control unit 20 receives an input of a speed estimated value ω re_est output from the speed estimation processing unit 10.

また、再起動処理部19には、運転指令「ON/OFF」、起動前速度推定動作「Type1/Type2/無効」、起動前速度推定動作==Type2用動作「有効/無効」、起動前用励磁動作「有効/無効」が入力されている。再起動処理部19は、これらの入力信号に基づいて、速度推定用励磁動作指令「ON/OFF」、起動前用励磁動作指令「ON/OFF」、速度制御動作指令「ON/OFF」、速度推定動作指令「ON/OFF」、速度推定用励磁電流設定imag_1、スイッチ設定選択、といった各信号を生成して出力する。速度推定用励磁動作指令、起動前用励磁動作指令及び速度制御動作指令は、3入力ORゲート21の入力端子に与えられる。ORゲート21の出力信号は、電力変換器4及びNOTゲート15にゲート駆動許可信号として入力される。 Further, the restart processing unit 19 receives an operation command "ON/OFF", a pre-start speed estimation operation "Type 1/Type 2/invalid", a pre-start speed estimation operation==Type 2 operation "valid/invalid", and a pre-start excitation operation "valid/invalid". Based on these input signals, the restart processing unit 19 generates and outputs signals such as a speed estimation excitation operation command "ON/OFF", a pre-start excitation operation command "ON/OFF", a speed control operation command "ON/OFF", a speed estimation operation command "ON/OFF", an excitation current setting for speed estimation i mag_1 , and a switch setting selection. The speed estimation excitation operation command, the pre-start excitation operation command, and the speed control operation command are provided to the input terminals of a three-input OR gate 21. The output signal of the OR gate 21 is input to the power converter 4 and the NOT gate 15 as a gate drive permission signal.

電流調節部9の2つの入力端子には、それぞれ切替スイッチ22,23が接続されている。切替スイッチ22の可動接点は、上述のスイッチ設定選択により固定接点ABと固定接点CDとに切替えられる。固定接点ABには速度推定用励磁電流設定imag_1が与えられ、固定接点CDには、d軸電流目標値isd_setがimag_2として与えられている。固定接点に付されているA,B,C,Dの記号は、図9、図13に示される制御装置の処理において選択するスイッチの接点記号を意味する。 The two input terminals of the current regulator 9 are connected to the changeover switches 22 and 23, respectively. The movable contact of the changeover switch 22 is switched between the fixed contact AB and the fixed contact CD by the switch setting selection described above. The fixed contact AB is provided with the speed estimation excitation current setting i mag_1 , and the fixed contact CD is provided with the d-axis current target value i sd_set as i mag_2 . The symbols A, B, C, and D attached to the fixed contacts represent the contact symbols of the switches selected in the processing of the control device shown in Figs. 9 and 13.

切替スイッチ23の可動接点は、スイッチ設定選択により固定接点ABCと固定接点Dとに切替えられる。固定接点ABCにはゼロ値が与えられ、固定接点Dには速度制御部20の出力信号が与えられている。切替スイッチ22,23を介して電流調節部9に入力される信号は、それぞれD軸電流指令isd_ref、Q軸電流指令isq_refとなる。 The movable contact of the changeover switch 23 is switched between a fixed contact ABC and a fixed contact D by switch setting selection. A zero value is applied to the fixed contact ABC, and an output signal of the speed control unit 20 is applied to the fixed contact D. The signals input to the current adjustment unit 9 via the changeover switches 22 and 23 are a D-axis current command i sd_ref and a Q-axis current command i sq_ref , respectively.

Q軸電流指令isq_refは、すべり演算部24に入力されている。また、すべり演算部24には、二次磁束指令φrd_refが入力されている。すべり演算部24は、これらの入力値に基づいて誘導電動機5のすべり周波数ωslipを演算し、加算器25に出力する。加算器25には、切替スイッチ26の可動接点が接続されており、その可動接点は、スイッチ設定選択により固定接点A,BC,Dに切り替えられる。固定接点Aにはゼロ値が与えられ、固定接点BCには速度指令初期値ωre_ref_Initが与えられ、固定接点Dには速度推定値ωre_estが与えられている。 The Q-axis current command i sq_ref is input to a slip calculator 24. In addition, a secondary magnetic flux command φ rd_ref is input to the slip calculator 24. The slip calculator 24 calculates a slip frequency ω slip of the induction motor 5 based on these input values and outputs the calculated value to an adder 25. A movable contact of a changeover switch 26 is connected to the adder 25, and the movable contact is switched to fixed contacts A, BC, and D by switch setting selection. A zero value is applied to the fixed contact A, a speed command initial value ω re_ref_Init is applied to the fixed contact BC, and a speed estimation value ω re_est is applied to the fixed contact D.

加算器25の加算結果は、出力周波数ωstatとして積分器27に入力されている。積分器27の積分結果は、出力電圧位相θre_cとしてUVW/dq変換器8及びdq/UVW変換器28に入力されている。電流調整部9には、UVW/dq変換器8よりD、Q軸電流i,iが入力されている。電流調整部9は、入力される電流指令値と電流i,iとの差に対して例えば比例積分演算を行うことで補償電圧を生成し電圧演算部29に出力する。電圧演算部29は、補償電圧と、誘導電動機の式に基づいて電圧指令vsd_ref,vsq_refを生成してdq/UVW変換器28に出力する。dq/UVW変換器28は入力された電圧指令を三相電圧指令に変換すると共に、PWM信号を生成して電力変換器4に出力する。 The sum of the adder 25 is input to the integrator 27 as the output frequency ω stat . The integration result of the integrator 27 is input to the UVW/dq converter 8 and the dq/UVW converter 28 as the output voltage phase θ re_c . The current regulator 9 receives D- and Q-axis currents i d and i q from the UVW/dq converter 8. The current regulator 9 generates a compensation voltage by, for example, performing a proportional integral calculation on the difference between the input current command value and the currents i d and i q , and outputs the compensation voltage to the voltage calculator 29. The voltage calculator 29 generates voltage commands v sd_ref and v sq_ref based on the compensation voltage and the induction motor equation, and outputs the voltage commands to the dq/UVW converter 28. The dq/UVW converter 28 converts the input voltage command into a three-phase voltage command, and generates a PWM signal to output to the power converter 4.

図2は、収束演算処理部12の内部構成を示す機能ブロック図である。相間電圧vuv,vwvは、UV,WV/UVW変換器31により三相電圧に変換されると、更にUVW/αβ変換器32、αβ/dq変換器33を介してd軸電圧vdc,q軸電圧vqcに変換される。これらの電圧vdc,vqcは、誤差演算器34及び2乗和演算器35に入力される。誤差演算器34では、(8)式により位相誤差θerrが演算される。位相誤差θerrは、符号器36により符号(-)が付されて、ゲイン付与器37P,37Iにより比例ゲインKP_PLL、KI_PLLが乗じられる。 2 is a functional block diagram showing the internal configuration of the convergence calculation processing unit 12. The interphase voltages v uv , v wv are converted into three-phase voltages by a UV,WV/UVW converter 31, and are further converted into a d-axis voltage v dc and a q-axis voltage v qc via a UVW/αβ converter 32 and an αβ/dq converter 33. These voltages v dc , v qc are input to an error calculator 34 and a square sum calculator 35. The error calculator 34 calculates a phase error θ err by equation (8). The phase error θ err is given a sign (-) by an encoder 36, and is multiplied by proportional gains K P_PLL , K I_PLL by gain assigners 37P, 37I.

ゲイン付与器37Pの出力端子は切替スイッチ38PのSTART側固定接点に接続され、ゲイン付与器37Iの出力端子は、Δt付与器39を介して切替スイッチ38IのSTART側固定接点に接続されている。スイッチ38の固定接点STOP側にはゼロ値が付与されている。スイッチ38Pの可動接点は、加算器41の一方の入力端子に接続されている。スイッチ38Iの可動接点は、もう1つの加算器40を介して加算器41の他方の入力端子に接続されている。 The output terminal of the gain provider 37P is connected to the START fixed contact of the changeover switch 38P, and the output terminal of the gain provider 37I is connected to the START fixed contact of the changeover switch 38I via the Δt provider 39. A zero value is provided to the STOP side fixed contact of the switch 38. The movable contact of the switch 38P is connected to one input terminal of the adder 41. The movable contact of the switch 38I is connected to the other input terminal of the adder 41 via another adder 40.

加算器40の出力信号は、単位遅延素子42を介して加算器40の加算値入力にフィードバックされている。切替スイッチ38の切り替えは、収束演算実施指令信号によって行われる。 The output signal of the adder 40 is fed back to the sum input of the adder 40 via the unit delay element 42. The changeover switch 38 is switched by a convergence calculation execution command signal.

加算器41の出力信号は、推定速度ωre_est_PLLとなり、Δt付与器43を介して加算器44に入力される。加算器44の出力信号は、推定位相θre_est_PLLとなってαβ/dq変換器33に入力されていると共に、出力電圧位相初期値θre_Initとなって外部に出力される。また、加算器44の出力信号は、単位遅延素子45を介して加算器44の加算値入力にフィードバックされている。推定速度ωre_est_PLLは除算器46の入力Bに入力されていると共に、速度指令初期値ωre_ref_Initとして外部に出力される。除算器46には入力Aには、2乗和演算器35の出力信号が入力されている。除算器46は、除算結果A/Bを二次磁束指令初期値φrd_ref_Initとして外部に出力される。 The output signal of the adder 41 becomes the estimated speed ω re_est_PLL , and is input to the adder 44 via the Δt provider 43. The output signal of the adder 44 becomes the estimated phase θ re_est_PLL , which is input to the αβ/dq converter 33, and is also output to the outside as the output voltage phase initial value θ re_Init . The output signal of the adder 44 is fed back to the addition value input of the adder 44 via a unit delay element 45. The estimated speed ω re_est_PLL is input to an input B of a divider 46, and is also output to the outside as a speed command initial value ω re_ref_Init . The output signal of the square sum calculator 35 is input to an input A of the divider 46. The divider 46 outputs the division result A/B to the outside as a secondary magnetic flux command initial value φ rd_ref_Init .

次に、本実施形態における速度の推定方法について説明する。誘導電動機の回転子磁束は、ベクトル制御が行われている場合、図3に示すように、磁束の方向をM軸と定め、そこから90度進んだ位相をT軸と定めると、誘起電圧はT軸方向に生じる。実際の回転子速度;電気角に相当するθreの積分値を、M軸方向を表す位相;位置情報とする。M軸は磁束方向となるのでθfluxとする。 Next, a speed estimation method in this embodiment will be described. When vector control is performed on the rotor magnetic flux of an induction motor, if the direction of the magnetic flux is defined as the M axis and the phase 90 degrees ahead of the M axis is defined as the T axis, as shown in Fig. 3, then an induced voltage is generated in the T axis direction. The integral value of θ re , which corresponds to the actual rotor speed (electrical angle), is set as the phase representing the M axis direction (position information). Since the M axis is the magnetic flux direction, it is set as θ flux .

Figure 0007620591000001
Figure 0007620591000001

初速を有した回転子の速度および残留磁束方向を推定するために、まず、推定のM-T同期座標軸に相当するD-Q同期座標軸を定義する。図4は、制御器内で演算される推定のD-Q同期座標軸と実際の電動機におけるM-T同期座標軸の関係を示している。D-Q同期座標軸は、現在認識している推定速度をωre_est_PLL、及びその時間積分値に相当する推定位相θre_est_PLLの方向をD軸と定める。 In order to estimate the speed and residual magnetic flux direction of a rotor having an initial speed, first, a DQ synchronous coordinate axis corresponding to the estimated MT synchronous coordinate axis is defined. Fig. 4 shows the relationship between the estimated DQ synchronous coordinate axis calculated in the controller and the MT synchronous coordinate axis in an actual motor. The DQ synchronous coordinate axis defines the currently recognized estimated speed as ω re_est_PLL and the direction of the estimated phase θ re_est_PLL corresponding to its time integral as the D axis.

Figure 0007620591000002
Figure 0007620591000002

誘起電圧を観測し、推定位相θre_est_PLLを用いてD-Q同期座標軸に変換する。D-Q同期座標軸の値として、D、Q軸成分であるvdc、vqcが得られる。M-T同期軸とD-Q同期軸が一致している場合はvqcのみが得られるので、vdcが0になるように速度推定を実施すればよい。 The induced voltage is observed and converted to the DQ synchronous coordinate axis using the estimated phase θ re_est_PLL . The D and Q axis components v dc and v qc are obtained as values of the DQ synchronous coordinate axis. When the MT synchronous axis and the DQ synchronous axis are aligned, only v qc is obtained, so speed estimation should be performed so that v dc becomes 0.

次に、収束演算処理部12の上記の演算処理について説明する。相間電圧vuv、vwvの検出は、V相電位を基準にU、W相の電位を検出することになる。 Next, a description will be given of the above-mentioned calculation process of the convergence calculation processing unit 12. The detection of the phase-to-phase voltages vuv and vwv involves detecting the potentials of the U and W phases with the V phase potential as a reference.

Figure 0007620591000003
2相線間電圧(vuv,vwv)から3相静止軸上の電圧(v,v,v)には、以下の式で変換できる。
Figure 0007620591000003
The two-phase line voltage ( vuv , vwv ) can be converted to the three-phase stationary axis voltage ( vu , vv , vw ) using the following formula.

Figure 0007620591000004
3相静止軸上の電圧から2相静止軸上の電圧(vα,vβ)への変換は、以下の式による。
Figure 0007620591000004
The three-phase stationary axis voltage is converted to the two-phase stationary axis voltage (v α , v β ) by the following equation.

Figure 0007620591000005
Figure 0007620591000005

電圧(vα,vβ)を、推定された回転子速度ωre_est_PLLの時間積分値に相当する位置情報θre_est_PLLを用いた変換式により、同期座標軸上の電圧値(vdc,vqc)に変換する。 The voltages (v α , v β ) are converted into voltage values (v dc , v qc ) on the synchronous coordinate axes by a conversion equation using position information θ re_est_PLL corresponding to the time integral value of the estimated rotor speed ω re_est_PLL .

Figure 0007620591000006
Figure 0007620591000006

この推定動作の目的は、演算器内で演算される推定のM-T同期座標軸であるD-Q同期座標軸を、実際の電動機におけるM-T同期座標軸に一致させることである。θre_est_PLLとθfluxとの間に誤差が無い場合は、誘起電圧はQ軸成分のみが観測される。D-Q同期座標軸が、実際の電動機におけるM-T同期座標軸より進み方向に誤差θerrを生じている場合は、制御器内のD軸成分として正の値が観測される。θre_est_PLLとθfluxとの誤差が小さい場合は、誘起電圧は以下の様な近似式が使用できる。 The purpose of this estimation operation is to make the D-Q synchronous coordinate axis, which is the estimated M-T synchronous coordinate axis calculated in the calculator, coincide with the M-T synchronous coordinate axis in the actual motor. If there is no error between θ re_est_PLL and θ flux , only the Q-axis component of the induced voltage is observed. If the D-Q synchronous coordinate axis has an error θ err in the leading direction from the M-T synchronous coordinate axis in the actual motor, a positive value is observed as the D-axis component in the controller. If the error between θ re_est_PLL and θ flux is small, the induced voltage can be calculated using the following approximate formula.

Figure 0007620591000007
または、以下のように近似しても良い。
Figure 0007620591000007
Alternatively, the following approximation may be used:

Figure 0007620591000008
Figure 0007620591000008

PLL(Phase Locked Loop)トラッキング動作を、図2に示すようにPI制御により行う。図4に示されるように、推定のD-Q同期座標軸が、実際の電動機におけるM-T同期座標軸よりθerrだけ進み方向にあるので、推定のD-Q同期座標軸をM-T同期座標軸に近づけるため、θerrの符号を変えてPI補償を行う。 A PLL (Phase Locked Loop) tracking operation is performed by PI control as shown in Fig. 2. As shown in Fig. 4, since the estimated DQ synchronous coordinate axis is ahead of the M-T synchronous coordinate axis of the actual motor by θ err , PI compensation is performed by changing the sign of θ err to bring the estimated DQ synchronous coordinate axis closer to the M-T synchronous coordinate axis.

Figure 0007620591000009
PI制御のゲインKP_PLL、KI_PLLは、以下のように設定する。
P_PLL=2ζωPLL,KI_PLL=ωPLL …(10)
Figure 0007620591000009
The gains K P_PLL and K I_PLL of the PI control are set as follows.
K P_PLL =2ζω PLL , K I_PLLPLL 2 ...(10)

尚、ζは減衰比である。2乗和演算器35では、検出電圧の大きさ|vdq|を算出して相間電圧レベル判定部13へ伝達し、予め定めた電圧判定値より低い場合は、残留電圧を用いた速度推定が安定して実施できないと判断し、NGとする。尚、電圧の大きさは、αβ静止軸上の成分から算出しても良い。 In addition, ζ is a damping ratio. The square sum calculator 35 calculates the magnitude of the detected voltage |v dq | and transmits it to the phase-to-phase voltage level judgment unit 13. If it is lower than a predetermined voltage judgment value, it is judged that the speed estimation using the residual voltage cannot be stably performed, and it is judged as NG. In addition, the magnitude of the voltage may be calculated from the component on the αβ stationary axis.

検出した相間電圧vuv、vwvに、誘導電動機に発生する残留磁束による誘起電圧が観測されている場合、2相の相間電圧の間には、理想的には60度の位相差が生じている。誘起電圧の振幅が小さくなり検出オフセット量との差異がなくなった場合や、ノイズの大きさより誘起電圧の振幅が小さくなった場合には、位相差は60度から大きくかけ離れた値になる。相間電圧位相差判定部14がその状態を検知した場合には、2相線間電圧を用いた速度推定が安定に推定できないと判断し、NGとする。 When an induced voltage caused by residual magnetic flux generated in the induction motor is observed in the detected phase-to-phase voltages vuv , vwv , there is ideally a phase difference of 60 degrees between the two phase-to-phase voltages. When the amplitude of the induced voltage becomes small and there is no difference with the detected offset amount, or when the amplitude of the induced voltage becomes smaller than the magnitude of the noise, the phase difference becomes a value far removed from 60 degrees. When the phase-to-phase voltage phase difference determination unit 14 detects this state, it determines that speed estimation using the two-phase line voltages cannot be stably estimated, and judges it as NG.

図5は、相間電圧位相差判定部14で実施される位相差を検出する方法の概要を示している。WV相の極性が切り替わる時に、CounterValをリセットすることとする。
CNT_A:WV間とUV間の立ち上がりタイミングの時間差
CNT_B:UV間の立ち上がりとWV間の立下りタイミングの時間差
となるように、算出した場合を示している。符号認識の初期値を、検出電圧値の符号に一致させて推定動作を開始すれば、図5に示すように、1回目のWV相の極性切り替わりにおいて、CounterValが0にリセットされ、2回目の極性切り替わりまでのカウント値がCNT_Aに保存される。
5 shows an outline of a method for detecting a phase difference implemented by the interphase voltage phase difference determination unit 14. When the polarity of the WV phase is switched, CounterVal is reset.
CNT_A: Time difference between the rising timing between WV and UV, and CNT_B: Time difference between the rising timing between UV and the falling timing between WV. If the initial value of the sign recognition is made to match the sign of the detected voltage value and the estimation operation is started, CounterVal is reset to 0 at the first polarity change of the WV phase as shown in FIG. 5, and the count value up to the second polarity change is stored in CNT_A.

しかしこの時には、CNT_Bはまだ保存されておらず初期値0であるため、正しく位相Phaseを計算することはできない。3回目の極性切り替わりにおいて、「CNT_A+CNT_B」に相当する「CNT_(A+B)」が保存され、先に得られているCNT_Aを用いてCNT_Bを算出できる。
CNT_B=CNT_(A+B)-CNT_A
よって、2回目の極性切り替わりから3回目の極性切り替わりまでの位相(UVの立ち上がりからWVの立下りの間)が以下の式で算出される。
Phase=180×CNT_B/CNT_(A+B)
However, at this time, the phase Phase cannot be calculated correctly because CNT_B has not yet been saved and is set to the initial value 0. At the third polarity switch, "CNT_(A+B)" equivalent to "CNT_A+CNT_B" is saved, and CNT_B can be calculated using the previously obtained CNT_A.
CNT_B=CNT_(A+B)-CNT_A
Therefore, the phase from the second polarity change to the third polarity change (between the rising edge of UV and the falling edge of WV) is calculated by the following formula.
Phase=180×CNT_B/CNT_(A+B)

4回目の極性切り替わり時には、3回目の極性切り替わりで得られたCNT_Bを使用すれば、CNT_(A+B)は、次の式で得られるので、
CNT_(A+B)=CNT_A+CNT_B
3回目の極性切り替わりから4回目の極性切り替わりまでの位相、つまりUVの立ち下がりからWVの立上がりの間が以下の式で算出される。
Phase=180×CNT_A/CNT_(A+B)
上記の繰り返しの処理を実施することにより、図中の3回目の極性切り替わりから位相差を正しく認識できるようになる。3回目に120[deg]、4回目に60[deg]、5回目に120[deg]というように、2つの値が交互に得られる動作となる。
At the fourth polarity change, if CNT_B obtained at the third polarity change is used, CNT_(A+B) can be obtained by the following formula:
CNT_(A+B)=CNT_A+CNT_B
The phase from the third polarity change to the fourth polarity change, that is, the phase from the falling edge of UV to the rising edge of WV, is calculated by the following formula.
Phase=180×CNT_A/CNT_(A+B)
By repeating the above process, the phase difference can be correctly recognized from the third polarity change in the figure. The operation alternates between two values, such as 120 [deg] at the third change, 60 [deg] at the fourth change, and 120 [deg] at the fifth change.

次に、フリーラン状態のモータに直流励磁を行うことで二次磁束が生成される原理について説明する。誘導電動機の数式モデルは以下のように表現できる。 Next, we will explain the principle by which secondary magnetic flux is generated by DC excitation of a motor in a free-running state. The mathematical model of an induction motor can be expressed as follows.

Figure 0007620591000010
sd[A]:一次電流のD軸成分 R[Ω]:一次抵抗
sq[A]:一次電流のQ軸成分 σL[H]:一次インダクタンス
φrd[Wb]:二次磁束のD軸成分 M[H]:相互インダクタンス
φrq[Wb]:二次磁束のQ軸成分 L[H]:二次インダクタンス
Figure 0007620591000010
i sd [A]: D-axis component of primary current R s [Ω]: Primary resistance i sq [A]: Q-axis component of primary current σL s [H]: Primary inductance φ rd [Wb]: D-axis component of secondary magnetic flux M [H]: Mutual inductance φ rq [Wb]: Q-axis component of secondary magnetic flux L r [H]: Secondary inductance

直流励磁を行う場合には、制御上の位相θre=0,すなわち固定位相として、D-Q同期軸上にて電流制御を実施する。回転子が停止している場合にはωre=0であり、印加する電流の指令値はステップ状に与えられる直流量であるので、出力周波数である一次周波数ωstatも、ωstat=0と考え、ωre=ωstat=0の場合はすべり周波数も0として扱うこととする。また、電流制御器の応答は、二次時定数より十分に速く設定されているので、電流指令値通りの電流値になるように電圧指令が与えられると考えて良い。すなわち、指令電流isdは一定である。 When performing DC excitation, current control is performed on the DQ synchronous axis with the control phase θ re =0, i.e., a fixed phase. When the rotor is stopped, ω re =0, and the command value of the applied current is a DC amount given in steps, so the primary frequency ω stat , which is the output frequency, is also considered to be ω stat =0, and when ω restat =0, the slip frequency is also treated as 0. In addition, since the response of the current controller is set to be sufficiently faster than the secondary time constant, it can be considered that a voltage command is given so that the current value is the same as the current command value. In other words, the command current i sd is constant.

上記のように考えると、直流励磁を実施時の誘導電動機の式は、以下のように表現できる。 Considering the above, the equation for an induction motor when DC excitation is performed can be expressed as follows.

Figure 0007620591000011
直流励磁実施時の二次磁束の挙動を求めるために、3行目と4行目を書き出し整理すると、
Figure 0007620591000011
In order to determine the behavior of the secondary magnetic flux when DC excitation is performed, the third and fourth lines are written out and rearranged as follows:

Figure 0007620591000012
Figure 0007620591000012

電流値については、電流制御により二次磁束の変化に対して十分早く、ほぼステップ状にD軸にのみ一定値isdとして与えられる。(13)式に示すD軸成分の式より、二次磁束初期値をφrd(0)=0としてラプラス変換すると、以下のようになる。 The current value is given to only the D-axis as a constant value i sd in a stepped manner, sufficiently quickly with respect to the change in the secondary magnetic flux, by current control. When a Laplace transform is performed on the D-axis component equation (13) with the secondary magnetic flux initial value φ rd (0) = 0, the following is obtained.

Figure 0007620591000013
これを整理すると(16)式となり、(16)式を逆ラプラス変換すると(17)式となる。
Figure 0007620591000013
Rearranging this gives equation (16), which is then inversely Laplace transformed to give equation (17).

Figure 0007620591000014
Figure 0007620591000014

これから、D軸への電流印加によって、電流値に比例した二次磁束を最終値として、二次時定数の一次遅れ応答として立ち上がることが分かる。無負荷電流相当の電流値を電流指令として与えた場合には、二次磁束は凡そ定格磁束相当になる。Q軸成分については、Q軸電流は0に制御されているので、φrq=0となる。この時の電圧指令値を1行目と2行目より整理すると、D軸電圧指令値は以下のようになる。尚、Q軸側の指令値はisq=0なので省略する。 From this, it can be seen that by applying current to the D-axis, the secondary magnetic flux proportional to the current value becomes the final value, and rises as a first-order lag response of the secondary time constant. When a current value equivalent to the no-load current is given as the current command, the secondary magnetic flux becomes roughly equivalent to the rated magnetic flux. As for the Q-axis component, since the Q-axis current is controlled to 0, φ rq = 0. If the voltage command value at this time is rearranged from the first and second lines, the D-axis voltage command value is as follows. Note that the command value on the Q-axis side is omitted since isq = 0.

Figure 0007620591000015
Figure 0007620591000015

これより、二次磁束φrdがMisdの値に到達するまでは、第2項の分が正の値として生じることから、巻線抵抗により降下する電圧分Rsdより大きな電圧値が電圧指令として印加されることが分かる。 From this, it can be seen that until the secondary magnetic flux φ rd reaches the value of Mi sd , the second term is a positive value, and therefore a voltage value greater than the voltage drop R s i sd due to the winding resistance is applied as the voltage command.

次に、回転子に初速がある場合について示す。回転子が停止していないのでωre≠0である。印加する電流の指令値はステップ状に与えられる直流量であるので、出力周波数である一次周波数はω=0と考え、すべり周波数ωslipは、回転子速度に絶対値が等しく極性が逆であると考えられる。すなわち、ωslip=-ωreである。また、停止しているときと同様に、電流制御器の応答は二次時定数より十分に速く設定されているので、電流指令値通りの電流値になるように電圧指令が与えられると考えて良い。すなわち、指令電流isdは一定である。 Next, we will show the case where the rotor has an initial speed. Since the rotor is not stopped, ω re ≠ 0. Since the command value of the applied current is a DC amount given in steps, the primary frequency, which is the output frequency, is considered to be ω S = 0, and the slip frequency ω slip is considered to have an absolute value equal to the rotor speed and an opposite polarity. In other words, ω slip = -ω re . Also, just as when the rotor is stopped, the response of the current controller is set to be sufficiently faster than the secondary time constant, so it can be considered that a voltage command is given so that the current value is the same as the current command value. In other words, the command current i sd is constant.

上記のように考えると、誘導電動機の式は、以下のように表現できる。 Considering the above, the induction motor equation can be expressed as follows:

Figure 0007620591000016
磁束の挙動を求めるために、3行目と4行目を書き出して整理すると、
Figure 0007620591000016
To determine the behavior of the magnetic flux, we write out and rearrange the third and fourth lines, as follows:

Figure 0007620591000017
Figure 0007620591000017

Figure 0007620591000018
Figure 0007620591000018

(22)式についてラプラス変換する。電流値は、電流制御により二次磁束の変化に対しては略ステップ状に、D軸にのみ一定値isdとして与えられ、回転速度も一定であるとし、二次磁束の初期値を0とすると以下のように整理できる。 Laplace transform is performed on equation (22). If the current value is given to only the D axis as a constant value i sd in an approximately stepped manner by current control in response to the change in the secondary magnetic flux, the rotation speed is also constant, and the initial value of the secondary magnetic flux is 0, then equation (22) can be rearranged as follows:

Figure 0007620591000019

これを具体的に計算すると、以下のようになる。
Figure 0007620591000019

The specific calculation of this is as follows:

Figure 0007620591000020
ラプラス逆変換を行うことで、電流印加後の磁束の挙動を得ることができる。電流は電流制御されているので一定値とする。
Figure 0007620591000020
By performing an inverse Laplace transform, we can obtain the behavior of the magnetic flux after the current is applied. Since the current is controlled, it is assumed to be a constant value.

Figure 0007620591000021
Q軸電流isqは0に制御されているので、生成される二次磁束は以下のように示すことができる。
Figure 0007620591000021
Since the Q-axis current i sq is controlled to zero, the secondary flux generated can be shown as follows:

Figure 0007620591000022
(25)式は、初速ωreで回転子が回転している誘導電動機に対し、直流を印加開始から時刻t[s]経過した時点で生じている磁束を表している。
Figure 0007620591000022
Equation (25) represents the magnetic flux generated at time t [s] after the start of application of direct current to an induction motor whose rotor is rotating at an initial speed ω re .

時刻t=t1にて電流印加を終えたとすると、その時に回転子に生成されている二次磁束は、以下のように示される。 If current application ends at time t = t1, the secondary magnetic flux generated in the rotor at that time is expressed as follows:

Figure 0007620591000023
磁束量を具体的に算出するため、(26)式をオイラーの公式を用いて極座標に書き換える。
Figure 0007620591000023
In order to specifically calculate the amount of magnetic flux, equation (26) is rewritten into polar coordinates using Euler's formula.

Figure 0007620591000024
(27)式を計算すると、
Figure 0007620591000024
Calculating equation (27), we get

Figure 0007620591000025
(27)式と(28)式より、(26)式は以下のように表現できる。
Figure 0007620591000025
From equations (27) and (28), equation (26) can be expressed as follows:

Figure 0007620591000026
時間関数部と、回転子速度依存で変化するゲインと位相に分けて表現すると、以下のようになる。
Figure 0007620591000026
If it is expressed separately as a time function portion and gain and phase that change depending on the rotor speed, it becomes as follows.

Figure 0007620591000027
Figure 0007620591000027

回転子速度は未知数であるが、二次時定数に関してはオフラインチューニング等で得られるので、電流を印加する時間を二次時定数依存で決定することが望ましい。印加する時間の目安としては、回転子が停止している際の磁束の挙動を考えると、(30)式にてωre=0とすれば良いので、 Although the rotor speed is an unknown quantity, the secondary time constant can be obtained by offline tuning, etc., so it is desirable to determine the time for applying the current depending on the secondary time constant. Considering the behavior of the magnetic flux when the rotor is stopped, a guide for the application time can be obtained by setting ω re =0 in equation (30),

Figure 0007620591000028
となり、(31)式より、以下のように求められる。
Figure 0007620591000028
From equation (31), the following can be obtained:

Figure 0007620591000029
Figure 0007620591000029

これは、回転子が停止しているとして求めた磁束の挙動である数式(17)に一致する。回転子速度が0の場合に、磁束のレベルをどの程度まで生成させるかは、印加する時間と印加する電流値で調整できることが分かる。これらの量を予め設定しておく。
次に、電圧指令値の初期値の具体的な算出方法について説明する。(11)式より、定定常項のみとし、左辺に電圧を表記すると、
This coincides with equation (17), which is the behavior of the magnetic flux when the rotor is stopped. It can be seen that the level of magnetic flux generated when the rotor speed is zero can be adjusted by the duration of application and the value of the applied current. These amounts are preset.
Next, a specific method for calculating the initial value of the voltage command value will be described. From equation (11), if only the constant-state term is included and the voltage is written on the left side,

Figure 0007620591000030
電動機がフリーラン中は電流が流れないことに留意し、成分で表すと、
Figure 0007620591000030
Keeping in mind that no current flows when the motor is coasting, the components are as follows:

Figure 0007620591000031
検出電圧のDQ軸上の値の2乗和を計算すると、
Figure 0007620591000031
Calculating the sum of the squares of the detection voltages on the DQ axes gives us the following:

Figure 0007620591000032

これより、残留二次磁束の大きさは、以下のように求められる。
Figure 0007620591000032

From this, the magnitude of the residual secondary magnetic flux can be calculated as follows.

Figure 0007620591000033
電動機に与える理想電圧は、電動機の式から定常状態として算出し、DQ軸の成分で表すと以下のようになる。
Figure 0007620591000033
The ideal voltage to be applied to the motor is calculated from the motor equation in a steady state and expressed in terms of DQ axis components as follows:

Figure 0007620591000034
(35)、(36)式で表される電圧指令値を、再起動時においては、具体的に以下の条件として算出する。
・条件1:速度制御として再起動する場合を想定し、初期トルク指令を0として、トルク電流であるQ軸電流isqの初期値は0と考える。
・条件2:残留二次磁束は定格磁束より低い状態から再起動させることとする。すなわち、励磁電流isdは、残留二次磁束と同等の磁束を生成する励磁電流となるように初期値を設定する。
Figure 0007620591000034
At the time of restart, the voltage command values expressed by the formulas (35) and (36) are calculated under the following conditions:
Condition 1: Assuming a case where restart is performed under speed control, the initial torque command is set to 0, and the initial value of the Q-axis current i sq , which is the torque current, is considered to be 0.
Condition 2: The motor is restarted from a state in which the residual secondary magnetic flux is lower than the rated magnetic flux. In other words, the initial value of the excitation current i sd is set to be an excitation current that generates a magnetic flux equivalent to the residual secondary magnetic flux.

フリーラン状態の電動機を再起動させる際、残留二次磁束による誘起電圧を使用した収束演算処理の結果として、回転子角速度ωre_estの初期値となる回転子速度指令の初期値ωre_est_Initと、出力電圧位相θre_cの初期値となる二次磁束の位相θre_Initが求められる。 When restarting a motor in a free-running state, as a result of a convergence calculation process using the induced voltage due to the residual secondary magnetic flux, an initial value ω re_est_Init of the rotor speed command, which is the initial value of the rotor angular speed ω re_est , and a secondary magnetic flux phase θ re_Init , which is the initial value of the output voltage phase θ re_c, are obtained.

電圧検出値から誘起電圧の大きさが求められ、回転子速度指令の初期値にはωre_ref_Initを使用し、二次磁束指令値の初期値φrd_ref_Initを次のように得ることができる。 The magnitude of the induced voltage is found from the detected voltage value, and ω re_ref_Init is used as the initial value of the rotor speed command, so that the initial value φ rd_ref_Init of the secondary magnetic flux command value can be obtained as follows.

Figure 0007620591000035
回転速度が十分に速い時は、以下のように近似してもよい。
Figure 0007620591000035
When the rotation speed is sufficiently fast, the following approximation can be used:

Figure 0007620591000036
Figure 0007620591000036

また、起動時に流す電流値に関しては、二次磁束を収束演算処理にてD軸側にトラッキングできている条件であれば、残留二次磁束相当を生成するD軸電流isd_ref_Initは以下のように算出できる。
sd_ref_Init=φrd_ref_Init/M …(39)
As for the current value to be applied at startup, if the secondary magnetic flux can be tracked to the D-axis side by convergence calculation processing, the D-axis current i sd_ref_Init that generates the equivalent of the residual secondary magnetic flux can be calculated as follows.
i sd_ref_Initrd_ref_Init /M…(39)

これらの値を用いて、再起動時の出力電圧指令値は以下のように算出することができる。起動直後のトルク指令は0とするのでトルク電流isqは0であり、すべり周波数も0となるので、出力周波数ωstatは、速度指令値初期値ωre_ref_Initと同値になることを勘案すると、以下のように与えれば良い。 Using these values, the output voltage command value at the time of restart can be calculated as follows: Since the torque command immediately after start-up is set to 0, the torque current i sq is 0, and the slip frequency is also 0. Considering that the output frequency ω stat is the same as the speed command value initial value ω re_ref_Init , the output frequency ω stat can be given as follows.

Figure 0007620591000037
Figure 0007620591000037

初期値を与えた後、D軸電流については、電動機の定格磁束相当の磁束で制御される場合は、例えば漏れ時定数Tleak相当のフィルタを通した電流指令isd_set_Filtとして、定格磁束を生成するレベルのD軸電流を与えれば不要な振動要素を排除できる。再起動直後のフィルタの初期値は先に示したisd_ref_Initとすれば良い。尚、Tは制御周期である。 After the initial value is given, if the D-axis current is controlled by the magnetic flux equivalent to the rated magnetic flux of the motor, unnecessary vibration elements can be eliminated by giving a D-axis current of a level that generates the rated magnetic flux as a current command i sd_set_Filt that has passed through a filter equivalent to a leakage time constant T leak . The initial value of the filter immediately after restarting can be set to i sd_ref_Init shown above. Note that Tc is the control period.

Figure 0007620591000038
Figure 0007620591000038

二次磁束の指令値に関しては、再始動時に磁束を目標磁束としないので、二次時定数T相当で徐々に定格磁束に到達させる挙動とさせる場合には、磁束指令値として、二次時定数T相当のフィルタを通した二次磁束指令φrd_set_Filtを用いれば、不要な振動を誘発しない。再起動直後のフィルタの初期値は先に示したφrd_ref_Initとすれば良い。 Regarding the command value of the secondary magnetic flux, since the magnetic flux is not set as the target magnetic flux at the time of restart, in the case where the behavior is such that the rated magnetic flux is gradually reached at a value equivalent to the secondary time constant T r , unnecessary vibrations are not induced if the secondary magnetic flux command φ rd_set_Filt passed through a filter equivalent to the secondary time constant T r is used as the magnetic flux command value. The initial value of the filter immediately after restart can be set to φ rd_ref_Init shown above.

Figure 0007620591000039
Figure 0007620591000039

こうして得られた二次磁束指令と、D軸電流指令とから電圧指令を算出する。回転子速度相当の値は、センサンサレスベクトル制御における速度推定値から得られたωre_estを用いれば良い。その初期値としては、収束演算処理部における推定速度ωre_est_PLLの最終値である速度指令初期値ωre_ref_Initを用いると良い。更に、速度制御より得られたトルク指令からQ軸電流指令が与えられた場合には、Q軸電流指令の成分についてもD軸電流と同様に加算する。Q軸電流が生じると一次周波数はすべり周波数が足された値であるωstatにしておく必要がある。 A voltage command is calculated from the secondary magnetic flux command and the D-axis current command thus obtained. The value equivalent to the rotor speed may be ω re_est obtained from the speed estimated value in the sensorless vector control. As its initial value, the speed command initial value ω re_ref_Init , which is the final value of the estimated speed ω re_est_PLL in the convergence calculation processing unit, may be used. Furthermore, when a Q-axis current command is given from a torque command obtained by speed control, the component of the Q-axis current command is also added in the same way as the D-axis current. When the Q-axis current is generated, the primary frequency must be set to ω stat , which is a value to which the slip frequency has been added.

Figure 0007620591000040
Figure 0007620591000040

図7に、電圧指令の初期値、その後の電圧指令を上記のように与えて再起動させた例を示す。トルク電流が全く乱れずショックのない再起動ができていることが分かる。 Figure 7 shows an example of restarting the motor by giving the initial voltage command value and the subsequent voltage command as described above. It can be seen that the torque current is not disturbed at all and the motor is restarted without any shock.

次に、電流の印加時間の設定について説明する。(25)式から、直流励磁実施時の二次磁束の挙動を求めるために、3行目を書き出すと、 Next, we will explain how to set the current application time. To find the behavior of the secondary magnetic flux when DC excitation is performed, we write out the third line from equation (25):

Figure 0007620591000041
Figure 0007620591000041

この式は、Misdを入力とする時定数Tの一次遅れフィルタと同一である。 This formula is the same as a first-order lag filter with a time constant of T r and with Mi sd as an input.

Figure 0007620591000042
Figure 0007620591000042

電流調節部9においてisdを一定に制御している時の磁束の変化は以下の式で得ることができる。Tを制御周期として離散時間表記すると(43)式と同等になる。 The change in magnetic flux when current regulator 9 controls i sd to a constant value can be obtained by the following equation: When expressed in discrete time with T c as the control period, this becomes equivalent to equation (43).

Figure 0007620591000043
Figure 0007620591000043

図8に示すように、φrd_set_Filtの初期値は、(38)式に示される値と同等で良い。isd_setを印加しながら(48)式に示される二次磁束φrd_set_Filtを計算し、その値が二次磁束の指令値φrd_setに到達するまでの時間Tmag_2、isd_setを印加すれば良い。印加する電流isd_setに無負荷電流相当を設定すれば、二次磁束の増加は二次時定数相当の時間を要する。しかし、無負荷電流より大きくすれば、磁束が目標値に到達する時間は短くできるので、起動までの遅れを短縮することができる。 As shown in FIG. 8, the initial value of φ rd_set_Filt may be equal to the value shown in equation (38). The secondary magnetic flux φ rd_set_Filt shown in equation (48) is calculated while applying i sd_set , and the time T mag_2 until the value reaches the secondary magnetic flux command value φ rd_set is applied, i sd_set . If the applied current i sd_set is set to the equivalent of the no-load current, the increase in the secondary magnetic flux requires a time equivalent to the secondary time constant. However, if it is made larger than the no-load current, the time until the magnetic flux reaches the target value can be shortened, and the delay until start-up can be shortened.

次に、本実施形態の作用について説明する。図9に示すフローチャートには、運転指令OFFの状態から運転指令ONに切り替わり、再起動の要求を受けた際の、再起動処理部における処理を示している。また、図13に示すフローチャートには、運転指令ONの状態から運転指令OFFに切り替わり、フリーラン、つまり電力変換器出力OFFとなった際の、再起動処理部における処理を示している。 Next, the operation of this embodiment will be described. The flowchart shown in FIG. 9 shows the processing in the restart processing unit when the operation command is switched from OFF to ON and a request for restart is received. The flowchart shown in FIG. 13 shows the processing in the restart processing unit when the operation command is switched from ON to OFF and the system is in a free run state, i.e., the power converter output is OFF.

これらのフローチャート内において、速度推定用励磁動作には2つのタイプを設けている。「速度推定用励磁動作Type2」は、運転指令OFFとなった後のフリーラン状態において、相間電圧が閾値より小さいことが検知された場合、または、相間電圧の位相差が閾値よりも小さいことが検知された場合に、速度推定が実施できないと判断されると、速度推定用の励磁動作を自動的に行うことで、再度速度推定を行えるように動作する。一方、「速度推定用励磁動作Type1」は、Type2の機能を有さず、速度推定が実施できないと判断された際には、励磁動作を自動的に行うことを実施せず、速度推定を終了し運転指令ONの待機状態となる。励磁動作は、運転指令ONを受けた後に行う。 In these flowcharts, there are two types of excitation operation for speed estimation. "Speed estimation excitation operation Type 2" operates so that speed estimation can be performed again by automatically performing excitation operation for speed estimation when it is detected that the phase-to-phase voltage is smaller than the threshold value or the phase difference of the phase-to-phase voltage is smaller than the threshold value in the free-run state after the operation command is turned OFF, and it is determined that speed estimation cannot be performed. On the other hand, "speed estimation excitation operation Type 1" does not have the function of Type 2, and when it is determined that speed estimation cannot be performed, it does not automatically perform excitation operation, ends speed estimation, and enters a standby state for the operation command to be turned ON. The excitation operation is performed after the operation command is turned ON.

運転指令OFFの状態から運転指令ONに切り替わった際のフローについて、図9を用いて説明する。初期状態は、再起動処理部19が出力する指令が全てOFFである。先ず、再起動処理部19は、以下の条件1が成立しているか否かを判断する(S1)。
{(起動前速度推定動作==Type1)or
(起動前速度推定動作==Type2)and(速度推定動作カウンタ==0)}
条件1が成立しなければ(no)ステップS13に移行し、条件1が成立すれば(yes)以下の条件2が成立しているか否かを判断する(S2)。
{(速度推定用励磁動作==有効)and
(相間電圧レベル判定==NG)or(相間電圧位相差判定==NG)}
尚、NGは各検出が閾値よりも小さいことを示す。
The flow when the operation command is switched from OFF to ON will be described with reference to Fig. 9. In the initial state, all commands output by the restart processing unit 19 are OFF. First, the restart processing unit 19 determines whether or not the following condition 1 is satisfied (S1).
{(Pre-startup speed estimation operation==Type1)or
(pre-start speed estimation operation==Type2) and (speed estimation operation counter==0)}
If condition 1 is not satisfied (no), the process proceeds to step S13, and if condition 1 is satisfied (yes), it is determined whether or not the following condition 2 is satisfied (S2).
{(Speed estimation excitation operation == enabled) and
(Interphase voltage level determination = NG) or (Interphase voltage phase difference determination = NG)
Note that NG indicates that each detection is smaller than the threshold.

条件2が成立しなければ(no)ステップS8に移行し、条件2が成立すれば(yes)以下の処理A1を実行する(S3)。
スイッチ設定選択 :A
速度推定用励磁時間設定:Timer=Tmag_1
速度推定用励磁電流設定:isd_ref=Imag_1(isq_ref=0)
速度推定用励磁動作指令:ON
そして、ステップS6でΔtだけ減算したTimerがゼロになるまでの間(S4;yes)電流印加処理を行う(S5)。
If condition 2 is not met (no), the process proceeds to step S8, and if condition 2 is met (yes), the following process A1 is executed (S3).
Switch setting selection: A
Excitation time setting for speed estimation: Timer=T mag_1
Excitation current setting for speed estimation: i sd_ref =I mag_1 (i sq_ref =0)
Excitation operation command for speed estimation: ON
Then, current application processing is performed (S5) until the Timer, which has been decremented by Δt in step S6, becomes zero (S4; yes).

Timerがゼロになると(S4;no)、処理A2として速度推定用励磁動作指令をOFFにし(S7)、続いて以下の処理B1を実行する(S8)。
速度推定用時間設定:Timer=Tspdest
速度推定動作指令 :ON
続くステップS9~S11では、ステップS4~S6と同様にして、速度推定処理部10が速度推定処理を行う(S10)。
When the timer reaches zero (S4; no), the speed estimation excitation operation command is turned OFF as process A2 (S7), and then the following process B1 is executed (S8).
Speed estimation time setting: Timer = T spdest
Speed estimation operation command: ON
In subsequent steps S9 to S11, the speed estimation processing unit 10 performs speed estimation processing (S10) in the same manner as in steps S4 to S6.

Timerがゼロになると(S9;no)、以下の処理B2を実行する(S12)。
速度指令初期化 :ωre_ref_Init1=ωre_ref_Init
制御軸位相初期化 :θre_Init1=θre_Init1
二次磁束演算初期化:φr_ref_Init1=φ r_ref_Init1
速度指令初期化 :ωre_ref=ωre_ref_Init1
制御軸位相初期化 :θre_c=θre_Init1
二次磁束演算初期化 :φr_ref=φr_ref_Init1
速度推定動作指令 :OFF
When the timer reaches zero (S9; no), the following process B2 is executed (S12).
Speed command initialization: ω re_ref_Init1 = ω re_ref_Init
Control axis phase initialization: θ re_Init1 = θ re_Init1
Secondary magnetic flux calculation initialization: φ r_ref_Init1 = φ r_ref_Init1
Speed command initialization: ω re_ref = ω re_ref_Init1
Control axis phase initialization: θ re_c = θ re_Init1
Secondary magnetic flux calculation initialization: φ r_ref = φ r_ref_Init1
Speed estimation operation command: OFF

また、ステップS13では、以下の処理B3を実行する。尚、この処理はステップS1で「no」と判断した場合であるから、起動前速度推定動作がType2に対応したものである。
速度指令初期化 :ωre_ref=ωre_ref_Init2
制御軸位相初期化 :θre_c=θre_Init2
二次磁束演算初期化 :φr_ref=φr_ref_Init2
ステップS12又はS13を実行すると、以下の条件3を判断する(S14)。
{(速度指令値初期値<閾値)or(起動前用励磁動作==有効)}
In step S13, the following process B3 is executed. Note that this process is executed when the determination in step S1 is "no," so that the pre-start speed estimation operation corresponds to Type 2.
Speed command initialization: ω re_ref = ω re_ref_Init2
Control axis phase initialization: θ re_c = θ re_Init2
Secondary magnetic flux calculation initialization: φ r_ref = φ r_ref_Init2
After step S12 or S13 is executed, the following condition 3 is judged (S14).
{(initial speed command value < threshold value) or (pre-start excitation operation == enabled)}

条件3が成立しなければ(no)ステップS20に移行し、成立すれば(yes)以下の処理C1を行う(S15)。
スイッチ設定選択 :C
(起動時)励磁時間設定:Timer=Tmag_2
(起動時)励磁電流設定:isd_ref=Imag_2
起動前用励磁動作指令 :ON
If condition 3 is not satisfied (no), the process proceeds to step S20, and if it is satisfied (yes), the following process C1 is performed (S15).
Switch setting selection: C
(At startup) Excitation time setting: Timer = T mag_2
(At startup) Excitation current setting: i sd_ref = I mag_2
Pre-start excitation operation command: ON

続くステップS16~S18は、ステップS4~S6と同様の処理を行う。そして、Timerがゼロになると(S16;no)、処理C2として起動前用励磁動作指令をOFFにする(S19)。それから、スイッチ設定選択をD、速度制御動作指令をONにして速度制御を開始する(S20)。 The following steps S16 to S18 are the same as steps S4 to S6. Then, when the timer reaches zero (S16; no), the pre-start excitation operation command is turned OFF (S19) as process C2. Then, the switch setting selection is set to D and the speed control operation command is turned ON to start speed control (S20).

次に、運転指令ONの状態から運転指令OFFに切り替わった際のフローについて図13を用いて説明する。初期状態は、再起動処理部19が出力する指令が全てOFFである。再起動処理部19は、以下の条件1が成立しているか否かを判断する(S21)。
(起動前速度推定動作==Type1 or Type2)
条件1が成立しなければ(no)ステップS36に移行し、条件1が成立すれば(yes)以下の処理A1を実行する(S22)。
スイッチ設定選択 :A
速度推定用励磁時間設定:Timer=Tspdest
速度推定動作カウンタ :Count=0
速度推定動作指令 :ON
Next, a flow when the operation command is switched from ON to OFF will be described with reference to Fig. 13. In the initial state, all commands output by the restart processing unit 19 are OFF. The restart processing unit 19 determines whether or not the following condition 1 is satisfied (S21).
(Pre-startup speed estimation operation ==Type1 or Type2)
If condition 1 is not met (no), the process proceeds to step S36, and if condition 1 is met (yes), the following process A1 is executed (S22).
Switch setting selection: A
Speed estimation excitation time setting: Timer = T spdest
Speed estimation operation counter: Count = 0
Speed estimation operation command: ON

そして、運転指令がOFFの間は(S23;yes)、ステップS26でΔtだけ減算したTimerがゼロになるまでの間(S24;yes)、速度推定処理部10が速度推定処理を行う(S25)。
Timerがゼロになると(S24;no)以下の処理A2を実行する(S27)。
速度推定動作カウンタ :Count+=1
速度推定用励間設定 :Timer=Δt
Then, while the operation command is OFF (S23; yes), the speed estimation processing unit 10 performs the speed estimation process (S25) until the Timer, which has been decremented by Δt in step S26, becomes zero (S24; yes).
When the timer reaches zero (S24; no), the following process A2 is executed (S27).
Speed estimation operation counter: Count+=1
Speed estimation excitation setting: Timer = Δt

それから、以下の条件2が成立しているか否かを判断する(S28)。
{(相間電圧レベル判定==NG)or(相間電圧位相差判定==NG)}
条件2が成立していなければ(no)ステップS23に戻り、成立していれば(yes)以下の条件3が成立しているか否かを判断する(S29)。
{(速度推定用励磁動作==有効)and(起動前速度推定動作==Type2)}
Then, it is determined whether or not the following condition 2 is satisfied (S28).
{(Interphase voltage level determination = NG) or (Interphase voltage phase difference determination = NG)}
If condition 2 is not satisfied (no), the process returns to step S23. If condition 2 is satisfied (yes), it is determined whether or not the following condition 3 is satisfied (S29).
{(Speed estimation excitation operation==Enabled) and (Pre-start speed estimation operation==Type2)}

条件3が成立していなければ(no)ステップS36に移行し、成立すれば(yes)以下の処理B1を行う(S30)。
スイッチ選択設定 :B
速度推定動作指令 :OFF
速度推定用励磁時間設定:Timer=Tmag_1
速度推定用励磁電流設定:isd_ref=Imag_1
速度推定用励磁動作指令:ON
If condition 3 is not satisfied (no), the process proceeds to step S36, and if it is satisfied (yes), the following process B1 is performed (S30).
Switch selection setting: B
Speed estimation operation command: OFF
Excitation time setting for speed estimation: Timer=T mag_1
Excitation current setting for speed estimation: i sd_ref =I mag_1
Excitation operation command for speed estimation: ON

続くステップS31~S33は、ステップS4~S6と同様に電流印加処理を行う(S32)。Timerがゼロになると(S31;no)、以下の処理B2を実行する(S34)。
速度推定用励磁動作指令:OFF
速度推定用励磁時間設定:Timer=Tspdest
速度推定動作指令 :ON
そして、ステップS23に戻る。
In the following steps S31 to S33, a current application process is performed similarly to steps S4 to S6 (S32). When the timer reaches zero (S31; no), the following process B2 is executed (S34).
Excitation operation command for speed estimation: OFF
Speed estimation excitation time setting: Timer = T spdest
Speed estimation operation command: ON
Then, return to step S23.

運転指令がONになると(S23;no)、以下の処理C1を実行してから(S35)処理を終了する。
速度指令初期化 :ωre_ref_Init2=ωre_ref_Init
制御軸位相初期化 :θre_Init2=θre_Init1
二次磁束演算初期化:φr_ref_Init2=φ r_ref_Init1
速度推定動作指令 :OFF
When the operation command is turned ON (S23; no), the following process C1 is executed (S35) and then the process ends.
Speed command initialization: ω re_ref_Init2 = ω re_ref_Init
Control axis phase initialization: θ re_Init2 = θ re_Init1
Secondary magnetic flux calculation initialization: φ r_ref_Init2 = φ r_ref_Init1
Speed estimation operation command: OFF

また、ステップS36では、以下の処理C2を実行してから処理を終了する。
速度指令初期化 :ωre_ref_Init2=0
制御軸位相初期化 :θre_Init2=0
二次磁束演算初期化 :φr_ref_Init2=0
速度推定動作指令 :OFF
In step S36, the following process C2 is executed, and then the process ends.
Speed command initialization: ω re_ref_Init2 = 0
Control axis phase initialization: θ re_Init2 = 0
Secondary magnetic flux calculation initialization: φ r_ref_Init2 = 0
Speed estimation operation command: OFF

図10から図12は、速度推定用励磁動作Type1を用いた場合の動作例を示す。図10は、起動前速度推定動作:Type1,速度推定用励磁動作:有効、起動前用励磁動作:無効のケースで、相間電圧レベル判定がNGとなった場合を示すタイミングチャートであり、図11は、起動前速度推定動作:Type1,速度推定用励磁動作:有効、起動前用励磁動作:有効のケースを示すタイミングチャートである。また、図12は、図10と同様のケースにおいて、相間電圧位相差判定がNGとなった場合を示す。 Figures 10 to 12 show an example of operation when using Type 1 excitation operation for speed estimation. Figure 10 is a timing chart showing a case where pre-start speed estimation operation: Type 1, excitation operation for speed estimation: enabled, and pre-start excitation operation: disabled, and the phase-to-phase voltage level determination is NG, while Figure 11 is a timing chart showing a case where pre-start speed estimation operation: Type 1, excitation operation for speed estimation: enabled, and pre-start excitation operation: enabled. Also, Figure 12 shows a case where the phase-to-phase voltage phase difference determination is NG in the same case as Figure 10.

以上のように本実施形態によれば、電力変換器4は、直流電圧を可変電圧可変周波数の三相交流電圧に変換して誘導電動機5に供給する。相間電圧検出部11は、誘導電動機5の相間電圧vuv及びvwvを検出し、電流検出部7は、誘導電動機5の相電流i,iを検出する。電流調節部9は、各相電流の検出値をD-Q同期座標軸上に変換した成分が、電流指令値isd_ref、isq_refに一致するように電圧指令値vsd_ref、vsq_refを演算する。 As described above, according to this embodiment, the power converter 4 converts the DC voltage into a three-phase AC voltage with variable voltage and variable frequency and supplies it to the induction motor 5. The phase-to-phase voltage detection unit 11 detects the phase-to-phase voltages v uv and v wv of the induction motor 5, and the current detection unit 7 detects the phase currents i u and i w of the induction motor 5. The current adjustment unit 9 calculates the voltage command values v sd_ref and v sq_ref so that the components obtained by converting the detection values of the respective phase currents onto the D-Q synchronous coordinate axes match the current command values i sd_ref and i sq_ref .

制御装置6は、誘導電動機5が運転状態においてフリーラン運転停止要求が入力されるか、又は誘導電動機5を駆動する電力変換器4の主回路電位が低下して運転困難と判断されてフリーラン状態に移行すると、収束演算処理を常時行うようにしておく。そして、運転指令が再度入力されるか、又は主回路電位が復帰した際には、その時に収束演算処理から得られている回転速度及び回転方向並びに残留二次磁束の位相を用いて、誘導電動機の制御を再起動させる。 The control device 6 is set to constantly perform convergence calculation processing when a request to stop free-run operation is input while the induction motor 5 is in operation, or when the main circuit potential of the power converter 4 that drives the induction motor 5 drops and it is determined that operation is difficult and the control device transitions to a free-run state. Then, when an operation command is input again or the main circuit potential is restored, the control device 6 restarts control of the induction motor using the rotation speed and direction of rotation and the phase of the residual secondary magnetic flux obtained from the convergence calculation processing at that time.

すなわち、上位コントローラからのフリーラン停止要求や瞬停等により、主回路電位が維持できなくなると、電力変換器4が停止してフリーラン状態に移行した際に収束演算処理を開始し、フリーラン中も収束演算を実施し続けることで、運転指令が何時入力されても、又は瞬停状態が解消された際には、その時点で推定している回転速度をそのまま速度指令とすることで直ちに再起動が可能になる。 In other words, if the main circuit potential cannot be maintained due to a free-run stop request from the upper controller or a momentary power outage, the power converter 4 stops and starts the convergence calculation process when it transitions to a free-run state. By continuing to perform the convergence calculation during free-running, no matter when an operation command is input or when the momentary power outage is resolved, the rotation speed estimated at that time is used as the speed command, making it possible to immediately restart the system.

また、速度推定用励磁動作Type1においては、速度推定が実施できないと判断された際には、速度推定を終了し運転指令ONの待機状態となる。運転指令ONを受けると、制御装置6は、誘導電動機5を、初速が生じている状態から起動させる際に、電流調節部9に予め定めた大きさのステップ状の電流指令値を、予め定めた時間与える速度推定用励磁動作を実施し、電力変換器4の出力を遮断した後に、相間電圧vuv及びvwvを用いて誘導電動機5の回転速度及び回転方向、並びに残留二次磁束の位相を得るための収束演算処理を行ない、誘導電動機5の制御を再起動させる。すなわち、残留電圧を推定可能なレベルとするため速度推定用の励磁を行った後に速度推定を行い、誘導電動機5を再起動させる。 In the speed estimation excitation operation Type 1, when it is determined that speed estimation cannot be performed, the speed estimation is terminated and the operation command ON state is entered into a standby state. When the operation command ON is received, the control device 6 performs a speed estimation excitation operation in which a step-like current command value of a predetermined magnitude is given to the current adjustment unit 9 for a predetermined time when starting the induction motor 5 from a state in which the initial speed is generated, and after cutting off the output of the power converter 4, performs a convergence calculation process to obtain the rotation speed and rotation direction of the induction motor 5 and the phase of the residual secondary magnetic flux using the interphase voltages vuv and vwv, and restarts the control of the induction motor 5. That is, after performing excitation for speed estimation to bring the residual voltage to a level at which it can be estimated, speed estimation is performed and the induction motor 5 is restarted.

このように構成すれば、電力変換器4の出力側に相間電圧検出部11を配置する構成において、残留電圧が減衰した状態でも速度推定を行うことで再起動時に発生するショックを最小化し、耐ノイズ性を向上させて、運転指令を受けてから実際に再起動させるまでの時間を短縮化できる。 In this configuration, in a configuration in which the phase-to-phase voltage detection unit 11 is placed on the output side of the power converter 4, speed estimation can be performed even when the residual voltage is attenuated, minimizing shocks that occur during restart, improving noise resistance, and shortening the time from receiving an operation command to actually restarting the system.

また、制御装置6は、相間電圧検出部11により検出された相間電圧の波高値又は実効値が、予め定めた判定値より小さいと判定されたことを条件として速度推定用励磁動作を実施し、電力変換器4の出力を遮断した後に収束演算処理を行ない、誘導電動機5の制御を再起動させる。すなわち、検出された相間電圧が判定値より小さい場合に、速度推定用の励磁を実施することで、電圧検出を用いた速度推定を適切に行うことができる。 The control device 6 also performs an excitation operation for speed estimation on the condition that the peak value or effective value of the phase-to-phase voltage detected by the phase-to-phase voltage detection unit 11 is determined to be smaller than a predetermined judgment value, and performs a convergence calculation process after cutting off the output of the power converter 4, and restarts the control of the induction motor 5. In other words, when the detected phase-to-phase voltage is smaller than the judgment value, excitation for speed estimation is performed, thereby making it possible to appropriately perform speed estimation using voltage detection.

また、制御装置6は、相間電圧位相差判定部14において、2つの相間電圧の位相差が判定値より小さいと判定された際にも速度推定用励磁動作を実施し、同様に誘導電動機5の制御を再起動させるので、この場合も速度推定を適切に行うことができる。 In addition, when the phase difference between the two phase voltages is determined to be smaller than the determination value by the phase difference determination unit 14, the control device 6 also performs the excitation operation for speed estimation and similarly restarts the control of the induction motor 5, so that the speed estimation can be performed appropriately in this case as well.

さらに、制御装置6は、収束演算処理部12において、回転速度ωre_est_PLL、回転方向から速度指令値の初期値ωre_ref_Initを設定し、収束演算処理により得られた残留二次磁束の位相をD軸とし、D軸から90度進んだ位相をQ軸と定めたDQ同期座標軸を、回転速度ωre_est_PLLに基づいた周波数で回転させ、電圧指令vsd,vsqの初期値を、収束演算処理終了直前の相間電圧値、回転速度から算出された、二次磁束の初期値φre_ref_Initを用いて決定する。すなわち、残留二次磁束の方向、つまり位相をD軸と定め、Q軸の電圧指令値vsqを相間電圧に合わせ、トルクの演算や電圧指令値の計算に用いる二次磁束の初期値も合わせて再起動させる。これにより、再起動時の電流の乱れを抑制できる。 Furthermore, the control device 6 sets the initial value ω re_ref_Init of the speed command value from the rotation speed ω re_est_PLL and the rotation direction in the convergence calculation processing unit 12, rotates the DQ synchronous coordinate axis, in which the phase of the residual secondary magnetic flux obtained by the convergence calculation processing is set as the D axis and the phase 90 degrees ahead of the D axis is set as the Q axis, at a frequency based on the rotation speed ω re_est_PLL , and determines the initial values of the voltage commands v sd and v sq using the initial value φ re_ref_Init of the secondary magnetic flux calculated from the interphase voltage value and the rotation speed just before the convergence calculation processing is completed. That is, the direction of the residual secondary magnetic flux, that is, the phase, is set as the D axis, the voltage command value v sq of the Q axis is matched to the interphase voltage, and the initial value of the secondary magnetic flux used for the calculation of the torque and the voltage command value is also matched, and restarts. This makes it possible to suppress current disturbance at the time of restart.

また、制御装置6は、収束演算処理終了直前の相間電圧値、回転速度から算出された、二次磁束の初期値と二次磁束の指令値の偏差、及び予め定めた大きさのD軸電流指令値に基づいて、前記D軸電流指令値の印加時間を決定し、電流調節部9は、当該D軸電流指令値及びその印加時間に従い、D軸方向に電流を印加する時間を設ける。速度推定用に印加する磁束のレベルは、印加時の乱れを極力小さくするため、例えば定格磁束の25%程度に設定される。再起動時に、磁束レベルは更に低下しているので、起動直後から大きなトルクの要求があると、磁束が不足しているため電流値でトルクを稼ぐ動作となり、たとえ小さなトルク指令でも電流が過大になるおそれがある。そこで、再起動時の磁束レベルを定格に近い状態にすることで、電流の増大を抑制できる。 The control device 6 determines the application time of the D-axis current command value based on the phase-to-phase voltage value immediately before the end of the convergence calculation process, the deviation between the initial value of the secondary magnetic flux and the command value of the secondary magnetic flux calculated from the rotation speed, and a D-axis current command value of a predetermined magnitude, and the current adjustment unit 9 provides a time for applying a current in the D-axis direction according to the D-axis current command value and its application time. The level of the magnetic flux applied for speed estimation is set to, for example, about 25% of the rated magnetic flux in order to minimize disturbance during application. At the time of restart, the magnetic flux level is further reduced, so if a large torque is required immediately after start-up, the magnetic flux is insufficient, so the torque is earned by the current value, and even if the torque command is small, the current may become excessive. Therefore, by setting the magnetic flux level at the time of restart to a state close to the rated state, the increase in current can be suppressed.

また、制御装置6は、相間電圧を、速度推定値の時間積分値を座標変換の際の位相として使用するように構成した同期軸上に変換した結果がQ軸成分のみとなるように、速度推定値を調整する。 The control device 6 also adjusts the speed estimate so that the result of converting the interphase voltage onto a synchronous axis configured to use the time integral value of the speed estimate as the phase during coordinate transformation is the Q-axis component only.

図14は、起動前速度推定動作:Type2,速度推定用励磁動作:有効、起動前用励磁動作:有効のケースを示すタイミングチャートである。起動前速度推定動作Type2においては、誘導電動機5が運転状態においてフリーラン運転停止要求が入力されるか、又は誘導電動機5を駆動する電力変換器4の主回路電位が低下して運転困難と判断されてフリーラン状態に移行すると、制御装置6は、収束演算処理を行うが、相間電圧検出部11により検出された相間電圧の波高値又は実効値が、予め定めた判定値より小さいと判定されると収束演算処理を停止させ、電流調節部8に予め定めた大きさのステップ状の電流指令値を予め定めた時間与えさせると、収束演算処理を再開させる。これにより、フリーラン中に速度推定を行い続けている際に、相間電圧のレベルが小さくなると速度推定用の励磁を行い、残留磁束を速度推定が可能なレベルに維持することができる Figure 14 is a timing chart showing the cases of pre-start speed estimation operation: Type 2, speed estimation excitation operation: enabled, and pre-start excitation operation: enabled. In pre-start speed estimation operation Type 2, when the induction motor 5 is in an operating state and a coast-run operation stop request is input, or when the main circuit potential of the power converter 4 driving the induction motor 5 drops and it is judged that operation is difficult and the motor transitions to a coast-run state, the control device 6 performs a convergence calculation process, but when it is judged that the peak value or effective value of the phase-to-phase voltage detected by the phase-to-phase voltage detection unit 11 is smaller than a predetermined judgment value, the convergence calculation process is stopped, and when the current adjustment unit 8 is caused to give a step-like current command value of a predetermined magnitude for a predetermined time, the convergence calculation process is resumed. As a result, when speed estimation is continued during coast-running, if the level of the phase-to-phase voltage becomes small, excitation for speed estimation is performed, and the residual magnetic flux can be maintained at a level at which speed estimation is possible.

更に、制御装置6は、収束演算処理を常時行っている間に、相間電圧検出部11により検出された2つの相間電圧の位相差が予め定めた判定値より小さいと判定されると収束演算処理を停止させ、電流調節部8に予め定めた大きさのステップ状の電流指令値を予め定めた時間与えさせると、収束演算処理を再開させる。これにより、フリーラン中に速度推定を行い続けている際に、相間電圧の位相差が小さくなった際にも、残留磁束を速度推定が可能なレベルに維持することができる Furthermore, when the control device 6 is constantly performing the convergence calculation process, if it is determined that the phase difference between the two phase-to-phase voltages detected by the phase-to-phase voltage detection unit 11 is smaller than a predetermined judgment value, it stops the convergence calculation process, and when it causes the current adjustment unit 8 to give a step-like current command value of a predetermined magnitude for a predetermined time, it resumes the convergence calculation process. As a result, even if the phase difference between the phase-to-phase voltages becomes small while continuing to perform speed estimation during free running, the residual magnetic flux can be maintained at a level that allows speed estimation.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be embodied in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims.

図面中、1は三相交流電源、2は全波整流回路、3は平滑コンデンサ、4は電力変換器、5は誘導電動機、6は制御装置、7は電流検出部、9は電流調節部、10は速度推定処理部、11は相間電圧検出部、12は収束演算処理部、13は相間電圧レベル判定部、14は相間電圧位相差判定部を示す。 In the drawing, 1 indicates a three-phase AC power supply, 2 indicates a full-wave rectifier circuit, 3 indicates a smoothing capacitor, 4 indicates a power converter, 5 indicates an induction motor, 6 indicates a control device, 7 indicates a current detection unit, 9 indicates a current adjustment unit, 10 indicates a speed estimation processing unit, 11 indicates a phase-to-phase voltage detection unit, 12 indicates a convergence calculation processing unit, 13 indicates a phase-to-phase voltage level determination unit, and 14 indicates a phase-to-phase voltage phase difference determination unit.

Claims (10)

直流電圧を可変電圧可変周波数の三相交流電圧に変換して誘導電動機に供給する電力変換器と、
前記誘導電動機の相間電圧を2相間以上検出する相間電圧検出部と、
前記誘導電動機の相電流を検出する電流検出部と、
前記相電流の検出値を同期座標軸上に変換した成分が、電流指令値に一致するように電圧指令値を演算する電流調節部と、
前記誘導電動機を、初速が生じている状態から起動させる際に、
前記電流調節部に予め定めた大きさのステップ状の電流指令値を、予め定めた時間与える速度推定用励磁動作を実施し、
前記電力変換器の出力を遮断した後に、前記相間電圧の2相間以上の検出値を用いて前記誘導電動機の回転速度及び回転方向、並びに残留二次磁束の位相を得るための収束演算処理を行ない、前記誘導電動機の制御を再起動させる再起動制御部とを備える電動機制御装置。
a power converter that converts a DC voltage into a three-phase AC voltage with variable voltage and frequency and supplies the AC voltage to an induction motor;
A phase-to-phase voltage detection unit that detects phase-to-phase voltages between two or more phases of the induction motor;
A current detection unit that detects a phase current of the induction motor;
a current adjusting unit that calculates a voltage command value so that a component obtained by converting the detected value of the phase current onto a synchronous coordinate axis coincides with a current command value;
When starting the induction motor from an initial speed state,
A speed estimation excitation operation is performed to provide a step-like current command value having a predetermined magnitude to the current adjustment unit for a predetermined period of time;
and a restart control unit that, after cutting off the output of the power converter, performs convergence calculation processing to obtain the rotational speed and rotational direction of the induction motor and the phase of residual secondary magnetic flux using detection values of the phase-to-phase voltages between two or more phases, and restarts control of the induction motor.
前記再起動制御部は、前記相間電圧検出部により検出された相間電圧の波高値又は実効値が、予め定めた判定値より小さいと判定されたことを条件として前記速度推定用励磁動作を実施し、前記電力変換器の出力を遮断した後に前記収束演算処理を行ない、前記誘導電動機の制御を再起動させる請求項1記載の電動機制御装置。 The motor control device according to claim 1, wherein the restart control unit performs the speed estimation excitation operation on the condition that the peak value or effective value of the phase-to-phase voltage detected by the phase-to-phase voltage detection unit is determined to be smaller than a predetermined determination value, and performs the convergence calculation process after cutting off the output of the power converter, thereby restarting control of the induction motor. 前記相間電圧検出部により検出された前記相間電圧の2相以上の検出値の位相差を算出し、予め定めた判定値と比較する相間電圧位相差判定部を備え、
前記再起動制御部は、前記相間電圧位相差判定部において、前記位相差が前記判定値より小さいと判定された際にも前記速度推定用励磁動作を実施し、前記電力変換器の出力を遮断した後に前記収束演算処理を行ない、前記誘導電動機の制御を再起動させる請求項2記載の電動機制御装置。
a phase-to-phase voltage phase difference determination unit that calculates a phase difference between detection values of two or more phases of the phase-to-phase voltage detected by the phase-to-phase voltage detection unit and compares the phase difference with a predetermined determination value;
3. The motor control device according to claim 2, wherein the restart control unit performs the speed estimation excitation operation even when the phase-to-phase voltage phase difference determination unit determines that the phase difference is smaller than the determination value, and performs the convergence calculation process after cutting off the output of the power converter, thereby restarting control of the induction motor.
直流電圧を可変電圧可変周波数の三相交流電圧に変換して誘導電動機に供給する電力変換器と、
前記誘導電動機の相間電圧を2相間以上検出する相間電圧検出部と、
前記誘導電動機の相電流を検出する電流検出部と、
前記相電流の検出値を同期座標軸上に変換した成分が、電流指令値に一致するように電圧指令値を演算する電流調節部と、
前記誘導電動機が運転状態においてフリーラン運転停止要求が入力されるか、又は前記誘導電動機を駆動する電力変換器の主回路電位が低下して運転困難と判断されてフリーラン状態に移行すると、前記収束演算処理を常時行うようにしておき、
運転指令が再度入力されるか、又は前記主回路電位が復帰した際には、その時に収束演算処理から得られている回転速度及び回転方向並びに残留二次磁束の位相を用いて、前記誘導電動機の制御を再起動させる再起動制御部とを備える電動機制御装置。
a power converter that converts a DC voltage into a three-phase AC voltage with variable voltage and frequency and supplies the AC voltage to an induction motor;
A phase-to-phase voltage detection unit that detects phase-to-phase voltages between two or more phases of the induction motor;
A current detection unit that detects a phase current of the induction motor;
a current adjusting unit that calculates a voltage command value so that a component obtained by converting the detected value of the phase current onto a synchronous coordinate axis coincides with a current command value;
When a request to stop free-run operation is input while the induction motor is in an operating state, or when a main circuit potential of a power converter that drives the induction motor is reduced and it is determined that operation is difficult, and the induction motor transitions to a free-run state, the convergence calculation process is constantly performed;
and a restart control unit that, when an operation command is input again or the main circuit potential is restored, restarts control of the induction motor using the rotational speed and rotational direction and the phase of the residual secondary magnetic flux obtained from the convergence calculation processing at that time.
前記再起動制御部は、前記収束演算処理を常時行っている間に、前記相間電圧検出部により検出された相間電圧の波高値又は実効値が、予め定めた判定値より小さいと判定されると前記収束演算処理を停止させ、前記電流調節部に予め定めた大きさのステップ状の電流指令値を予め定めた時間与えさせると、前記収束演算処理を再開させる請求項4記載の電動機制御装置。 The motor control device according to claim 4, wherein the restart control unit stops the convergence calculation process when it is determined that the peak value or effective value of the phase-to-phase voltage detected by the phase-to-phase voltage detection unit is smaller than a predetermined determination value while the convergence calculation process is being performed continuously, and resumes the convergence calculation process when it causes the current adjustment unit to provide a step-like current command value of a predetermined magnitude for a predetermined time. 前記相間電圧検出部により検出された前記相間電圧の2相以上の検出値の位相差を算出し、予め定めた判定値と比較する相間電圧位相差判定部を備え、
前記再起動制御部は、前記相間電圧位相差判定部において、前記位相差が前記判定値より小さいと判定された際にも、前記収束演算処理を停止させる請求項5記載の電動機制御装置。
a phase-to-phase voltage phase difference determination unit that calculates a phase difference between detection values of two or more phases of the phase-to-phase voltage detected by the phase-to-phase voltage detection unit and compares the phase difference with a predetermined determination value;
The motor control device according to claim 5 , wherein the restart control unit also stops the convergence calculation process when the interphase voltage phase difference determination unit determines that the phase difference is smaller than the determination value.
前記再起動制御部は、回転速度、回転方向から速度指令値の初期値を設定し、
前記収束演算処理により得られた残留二次磁束の位相をD軸とし、D軸から90度進んだ位相をQ軸と定めたDQ同期座標軸を、前記回転速度に基づいた周波数で回転させ、
電圧指令初期値を、前記収束演算処理終了直前の前記相間電圧値、回転速度から算出された、二次磁束の初期値を用いて決定する請求項1から6の何れか一項に記載の誘導電動機制御装置。
The restart control unit sets an initial value of a speed command value based on a rotation speed and a rotation direction,
a DQ synchronous coordinate axis, in which the phase of the residual secondary magnetic flux obtained by the convergence calculation process is defined as a D axis and a phase 90 degrees ahead of the D axis is defined as a Q axis, is rotated at a frequency based on the rotation speed;
7. The induction motor control device according to claim 1, wherein an initial value of a voltage command is determined using an initial value of a secondary magnetic flux calculated from the interphase voltage value and the rotation speed immediately before the convergence calculation process is completed.
前記再起動制御部は、前記収束演算処理終了直前の前記相間電圧値、回転速度から算出された、二次磁束の初期値と二次磁束の指令値の偏差、及び予め定めた大きさのD軸電流指令値に基づいて、前記D軸電流指令値の印加時間を決定し、
前記電流調節部は、当該D軸電流指令値及びその印加時間に従い、前記D軸方向に電流を印加する時間を設ける請求項7記載の誘導電動機制御装置。
the restart control unit determines an application time of the D-axis current command value based on a deviation between an initial value of a secondary magnetic flux and a command value of a secondary magnetic flux calculated from the interphase voltage value and the rotation speed immediately before the end of the convergence calculation process, and a D-axis current command value of a predetermined magnitude;
8. The induction motor control device according to claim 7, wherein the current adjusting unit sets a time for applying a current in the D-axis direction in accordance with the D-axis current command value and its application time.
前記再起動制御部は、前記相間電圧を、速度推定値の時間積分値を座標変換の際の位相として使用するように構成した同期軸上に変換した結果がQ軸成分のみとなるように、速度推定値を調整する請求項7記載の誘導電動機制御装置。 The induction motor control device according to claim 7, wherein the restart control unit adjusts the speed estimation value so that the result of converting the interphase voltage onto a synchronous axis configured to use the time integral value of the speed estimation value as the phase during coordinate transformation is only the Q-axis component. 前記再起動制御部は、前記相間電圧を、速度推定値の時間積分値を座標変換の際の位相として使用するように構成した同期軸上に変換した結果がQ軸成分のみとなるように、速度推定値を調整する請求項8記載の誘導電動機制御装置。 The induction motor control device according to claim 8, wherein the restart control unit adjusts the speed estimation value so that the result of converting the interphase voltage onto a synchronous axis configured to use the time integral value of the speed estimation value as the phase during coordinate transformation is only the Q-axis component.
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