Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS6011553B2 - Induction machine vector control device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS6011553B2 - Induction machine vector control device - Google Patents

Induction machine vector control device

Info

Publication number
JPS6011553B2
JPS6011553B2 JP53148496A JP14849678A JPS6011553B2 JP S6011553 B2 JPS6011553 B2 JP S6011553B2 JP 53148496 A JP53148496 A JP 53148496A JP 14849678 A JP14849678 A JP 14849678A JP S6011553 B2 JPS6011553 B2 JP S6011553B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vector
phase
signal
command
current vector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP53148496A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5574392A (en
Inventor
武夫 嶋村
良一 黒沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP53148496A priority Critical patent/JPS6011553B2/en
Publication of JPS5574392A publication Critical patent/JPS5574392A/en
Publication of JPS6011553B2 publication Critical patent/JPS6011553B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に電流形ィンバータ等の周波数変換器を用
いた誘導機のベクトル制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention particularly relates to a vector control device for an induction machine using a frequency converter such as a current source inverter.

近年、誘導機の制御方式でベクトル制御方式と呼ばれる
制御方式が注目されている。
In recent years, a control method called a vector control method has been attracting attention as a control method for induction machines.

この制御方式については特公昭50−34725号公報
、袴関昭52−149314号公報にも述べられている
。この方式は、要約すると、誘導機内の回転子電流ベク
トルを回転子磁束ベクトルに対して常に直交して流すよ
うに固定子電流ベクトルを制御しようとするものである
。すなわち、第4図にベクトル制御を行なった時の誘導
機内部の電流ベクトル図を示す。
This control method is also described in Japanese Patent Publication No. 50-34725 and Hakama-Seki No. 52-149314. In summary, this method attempts to control the stator current vector so that the rotor current vector in the induction machine always flows perpendicular to the rotor magnetic flux vector. That is, FIG. 4 shows a current vector diagram inside the induction machine when vector control is performed.

図中において、弦ま励磁電流ベクトルで回転子磁束ベク
トル春をっくる。この励磁電流べクト′広は、回転子角
周波数のrと定常すべり角周波数叫,との和の角間波数
のo、の。
In the figure, the rotor magnetic flux vector spring is represented by the string excitation current vector. This excitation current vector' width is the interangular wave number o, which is the sum of the rotor angular frequency r and the steady slip angular frequency .

ニのr+のSゞ”…【11で回転し、さらにべクト′戊
の静止軸o−川こ対する角度8oは、8。
The angle 8o that rotates at 2 r+Sゞ"...[11 and then the vector's stationary axis o-kawa is 8.

:′のぷtこJ(のr+■s,)dt……■である。1
2は回転子爵流に関係した電流ベクトルで、誘導機の発
生トルクまたは定常すべり角周波数のS.に比例する。
:' no putko J (no r+■s,) dt...■. 1
2 is a current vector related to the rotating Viscount flow, which is the generated torque of the induction machine or the S.sub.2 of the steady slip angle frequency. is proportional to.

了‘ょ固定子電流ベクトルで・励磁蟹流べクト′広と電
流ベクトル12との剛こ次の‘3’式、つまり位相角0
錨岬肌制.....【3, (但し、12がLより進んでいる場合の値は正、逆に遅
れている場合は負となる。
Now, with the stator current vector, the following '3' equation between the excitation current vector 'wide' and the current vector 12, that is, the phase angle 0.
Anchor Misaki skin system. .. .. .. .. [3, (However, if 12 is ahead of L, the value will be positive, and if it is behind, it will be negative.

)および、 『ー=R。)and, 『ー=R.

ー2十ー毛−2・・・・・・【4}なる関係を有する。
さて、周波数変換器と議導機を組み合わせてベクトル制
御を行なう場合には、【a} 回転子の回転角周波数の
rを検出し、‘b} これにベクトル演算器内で計算し
た定常すべり角周波数のs,とから、ヱベクトルの回転
角度8。
-20-hair-2...[4] has the following relationship.
Now, when vector control is performed by combining a frequency converter and an inductor, [a] detects the rotational angular frequency r of the rotor, and 'b} adds the steady slip angle calculated in the vector calculator to this. From the frequency s, the rotation angle of the Evector is 8.

(=Jの。dt=J(のr+のS.)dt……■式)を
求め、‘C’この角度ひoに‘3’式の8鱗を加算した
角度8・、すなわち0,=8。
(=J's.dt=J(r+S.)dt...■Formula) is calculated, and 'C' is the angle 8 which is obtained by adding the 8 scales of the '3' formula to this angle, i.e. 0, = 8.

十os2、の所に‘41式のl1,lなる大きさの電流
を流して電流ベクトル1,を作るようにしている。した
がって、周波数変換器としては任意の時点で要求された
固定子電流ベクトル1,を誘導機内に確立することがで
きるものでなければならない。周波数変換器には、正弦
波電流サィクロコンバ−夕、電圧形ィンバータで電流制
御を行なうもの、および電流形ィンバータなどがあるが
、実際には電流の転流に時間がかかるため、要求された
時点で必ずしも指令した方向に固定子電流ベクトルを確
立することができない場合がある。特に電流形ィンバー
タを用いた場合には、転流に伴う電流の重なり時間が長
くなるため制御範囲が狭くなる。例えば、第1図におい
て、a図は電流形ィンバータの代表的な回路、b図は固
定子電流ベクトルの動きを描いたもの、c図はb図の電
流ベクトルの動きに対応するィンバータ回路(a図)の
転流シーケンスをそれぞれ示したものである。
A current of magnitude l1, l according to the '41 formula is caused to flow at point os2, to create a current vector 1. Therefore, the frequency converter must be capable of establishing the required stator current vector 1 in the induction machine at any given time. Frequency converters include sine wave current cycloconverters, voltage source inverters that perform current control, and current source inverters, but in reality commutation of current takes time, so it is not possible to convert current at the required time. It may not always be possible to establish a stator current vector in the commanded direction. In particular, when a current source inverter is used, the control range becomes narrower because the overlap time of currents due to commutation becomes longer. For example, in Figure 1, figure a is a typical circuit of a current source inverter, figure b is a diagram depicting the movement of the stator current vector, and figure c is an inverter circuit corresponding to the movement of the current vector in figure b (a The commutation sequences in Figure 1) are shown respectively.

以上の各図において、QU,Qv,Qw,Qx,QY,
Q2はサイリスタ、DU,Dv,Dw,Dx,DY,D
2はダイオード、1u, lv,lwは各相の電流、I
M‘ま誘導機、L〜t,4は電流ベクトルの転流順序に
従って示した時点である。いま、c図における時点5で
、QuからQvへの転流が起こり、時間Tuののちに転
流を終了するが、時点7で固定子電流ベクトルを後へ戻
すように指令されたため、再びQv→QUへの転流が行
なわれる。
In each of the above figures, QU, Qv, Qw, Qx, QY,
Q2 is a thyristor, DU, Dv, Dw, Dx, DY, D
2 is a diode, 1u, lv, lw are currents of each phase, I
M'ma induction machine, L~t, 4 is the time point shown according to the commutation order of the current vector. Now, at time 5 in diagram c, commutation occurs from Qu to Qv, and the commutation ends after time Tu, but at time 7, the stator current vector is commanded to return to the rear, so Qv again →Transfer to QU is performed.

ベクトル制御を行わない場合であれば、転流はQリ→Q
v→Qwというような前向き転流だけで済むが、ベクト
ル制御の場合には負荷の要求によっては、例えばc図の
ように−旦QU→Qvへ移した電流を、逆にQv→QU
へ移すというような後向きの転流が起こることがあるな
ど複雑な転流動作を繰り返すこととなる。このため制御
回路が複雑になり、また、電流重なり期間TUが比較的
長いために指令が来てもこの期間TUの間は固定子爵流
ベクトルを動かすことができない不都合があった。この
問題は、固定子爵流ベクトルを“後ろへ戻す”という指
令に素直に従ってインバータを動作させていることに原
因がある。そこで本発明は、電流形ィンバータを用いて
誘導機のベクトル制御を行うに際して、ィンバータの転
流を前向き方向にだけ限定しても良好なべクトル制御が
可能な制御装置を提供することを目的とする。
If vector control is not performed, commutation is Qli→Q
Only a forward commutation such as v → Qw is sufficient, but in the case of vector control, depending on the load requirements, for example, as shown in diagram c, the current transferred from QU → Qv may be reversed from Qv → QU.
This results in repeated complicated commutation operations, such as backward commutation such as transfer to Therefore, the control circuit becomes complicated, and since the current overlap period TU is relatively long, even if a command is received, the fixed Viscount flow vector cannot be moved during this period TU. This problem is caused by the fact that the inverter is operated obediently to the command to "return" the fixed Viscount flow vector. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a control device that can perform vector control of an induction machine using a current source inverter, even if the commutation of the inverter is limited only to the forward direction. .

以下本発明を図示する一実施例によって説明する。The present invention will be explained below with reference to an illustrated embodiment.

まず、第2図に本発明にかかる誘導電動機肌の駆動回路
を示す。図中、1は電流制御器で、入力指令信号2によ
り指令された直流電流値を端子3,4に流す作用をなし
、構成は図示回路の態様が代表的である。鰭流制御器1
において、5は三相交流電源、6は整流器で、サィリス
タブリッジにより構成され、三相交流5を整流して直流
出力を端子3,4に供給する。7は電流検出器、8は調
整器で、電流検出器7により検出された電流値を制御回
路に都合のよい制御信号9に変換する。
First, FIG. 2 shows a drive circuit for an induction motor according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a current controller, which functions to cause a DC current value commanded by an input command signal 2 to flow through terminals 3 and 4, and its configuration is typically in the form of the illustrated circuit. Fin flow controller 1
, 5 is a three-phase AC power supply, and 6 is a rectifier, which is constituted by a thyristor bridge, rectifies the three-phase AC 5 and supplies DC output to the terminals 3 and 4. 7 is a current detector, and 8 is a regulator, which converts the current value detected by the current detector 7 into a control signal 9 suitable for the control circuit.

10は誤差検出器で、電流指令信号2と検出電流信号(
制御信号)9との誤差を信号11に出力する。
10 is an error detector which detects the current command signal 2 and the detected current signal (
The error with control signal) 9 is output as signal 11.

12は誤差増幅器、13は誤差増幅出力、14は整流制
御器で、この整流制御器14は例えば適当な点弧パルス
を信号15を通して整流器6に送り、整流器6の導通制
御を行なう。
12 is an error amplifier, 13 is an error amplification output, and 14 is a rectification controller. The rectification controller 14 sends, for example, a suitable firing pulse to the rectifier 6 through a signal 15 to control the conduction of the rectifier 6.

以上が電流制御器1の構成である。次に、16は直流リ
アクトル、17はィンバータであり、この組合わせによ
って例えば第1図aのような電流形ィンバータを構成し
、直流電流を可変周波数三相交流に変換する。
The above is the configuration of the current controller 1. Next, 16 is a DC reactor, and 17 is an inverter, and this combination constitutes, for example, a current source inverter as shown in FIG. 1A, and converts DC current into variable frequency three-phase AC.

18,19,20は三相交流の出力端子、21は制御対
象となる三相誘導電動機(以下誘電機と略記する。
18, 19, and 20 are three-phase AC output terminals, and 21 is a three-phase induction motor (hereinafter abbreviated as dielectric machine) to be controlled.

)である。22はパルス発振器で、議導機21の回転子
の回転角周波数に比例した周波数のパルス列のr′を信
号23に出力する。
). A pulse oscillator 22 outputs a pulse train r' having a frequency proportional to the rotational angular frequency of the rotor of the promoter 21 as a signal 23.

24は回転速度指令器で、指令信号25を出力する。24 is a rotation speed command device which outputs a command signal 25.

26はベクトル演算器であり、回転数指令信号25、誘
導機21の回転角周波数信号23、および誘導機21の
電気定数などから、次のような指令信号を演算し出力す
る。
A vector calculator 26 calculates and outputs the following command signal from the rotational speed command signal 25, the rotational angular frequency signal 23 of the induction machine 21, the electrical constant of the induction machine 21, etc.

すなわち、固定子電流旨令ーミー (固定子亀流べクト
/鰭の絶対側として信号2、固定子亀流べクト′あと励
磁電流ベクトル玉との間のトルク角指令os2として例
えば2進化した信号27、信号23のパルスを整形した
回転角周波数指令の「として信号28、定常すべり周波
数に比例した周波数のパルス列のすべり角周波数指令の
s,′として信号29をそれぞれ出力する。これらのベ
クトル演算器26の指令出力に従って誘導機21の固定
子電流ベクトルを制御すればベクトル制御が行なわれる
ことになる。30‘ま位相演算器であり、ベクトル演算
器26からの指令信号(のり、29(のs,′)、27
(8鰍)を受け、固定子電流ベクトルをの位相指令o.
の信号31を出力し、かつ発振器(図示せず)を内蔵し
て適当な周波数のパルス列からなる進めパルスの日の信
号32を出力する。
In other words, stator current command (stator tortoise current vector/signal 2 as the absolute side of the fin, for example, a binary signal as the torque angle command os2 between the stator tortoise current vector and the excitation current vector ball) 27, a signal 28 is output as a rotation angular frequency command obtained by shaping the pulse of the signal 23, and a signal 29 is output as a slip angular frequency command s,' of a pulse train with a frequency proportional to the steady slip frequency. Vector control is performed by controlling the stator current vector of the induction machine 21 according to the command output from the vector calculator 26. ,'), 27
(8), and the stator current vector is changed to the phase command o.
It outputs a signal 31 of , and also has a built-in oscillator (not shown) to output an advance pulse signal 32 consisting of a pulse train of an appropriate frequency.

33は本発明にかかる位相調整器で、位相演算器30か
らの信号31(0,)、32(ひげ)を受けて内部で信
号処理し、その出力34に固定子電流ベクトルの主回路
位相指令8,.を出力するが、入力の固定子爵流ベクト
ルの位相指令8,31に主回路位相指令0,.34が増
加方向にだけ変化して追従する点に特徴を有する。
33 is a phase adjuster according to the present invention, which receives signals 31 (0,) and 32 (whiskers) from the phase calculator 30, processes the signals internally, and outputs the main circuit phase command of the stator current vector to its output 34. 8,. However, main circuit phase commands 0, . 34 is characterized in that it follows by changing only in the increasing direction.

これまでに述べた位相演算器30と位相調整器33とを
合わせて位相指令器35と呼び、その詳細は第3図を参
照にして後述する。36はィンバータ制御器であり、固
定子爵流べクト′あの主回路位柵旨令8,.34を受け
て指令a,.34で指示される位相に固定子電流ベクト
ル1,を作るよう、例えばィンバータ17のスイッチン
グ素子を点弧制御する。
The phase calculator 30 and phase adjuster 33 described above are collectively referred to as a phase command unit 35, the details of which will be described later with reference to FIG. 36 is an inverter controller, and the fixed Viscount's position fence is connected to the main circuit. 34, commands a, . For example, the switching elements of the inverter 17 are controlled to fire so as to create the stator current vector 1 in the phase indicated by 34.

このィンバータ制御器36と前述の位相指令器35を合
わせて固定子爵流位相制御器37と呼び、この制御器3
7は指令器28(のど′)、29(のs,′)、27(
as2)を処理して、例ぇば第4図の固定子電流べクト
′庵をつくるために電流制御器1で決められた固定子爵
流絶対値『ーを位相角で8,の位置‘こ流すように作用
する。以上が第2図に示した回路の構成である。次に、
本発明にかかる位相調整器33を位相演算器30と関連
付けながら説明する。
This inverter controller 36 and the above-mentioned phase controller 35 are collectively called a fixed viscount flow phase controller 37, and this controller 3
7 is the command unit 28 (throat'), 29 (s,'), 27 (
As2), for example, in order to create the stator current vector shown in FIG. It acts like flowing. The above is the configuration of the circuit shown in FIG. next,
The phase adjuster 33 according to the present invention will be explained in association with the phase calculator 30.

第3図は、位相演算器30と位相調整器33の構成を示
すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the phase calculator 30 and the phase adjuster 33.

なお、同図の入出力信号で第2図と同一もしくは相当す
る信号は同一符号を付してある。位相演算器30におい
て、38はパルス合成回路であって、回転角周波数指令
のr′28のパルス列とすべり角周波数指令のs,′2
9のパルス列を加算し、の。
It should be noted that input/output signals in the same figure that are the same as or corresponding to those in FIG. 2 are given the same reference numerals. In the phase calculator 30, 38 is a pulse synthesis circuit, which combines the pulse train of rotation angular frequency command r'28 and the slip angular frequency command s,'2.
9 pulse trains are added and the result is .

ニので十のSI′……{5}なるパルス周波数のパルス
、すなわち励磁電流べクトル衣の回転角周波数こ比例し
た励磁電流ベクトル角周波数のo′の信号39を出力す
る。
It outputs a pulse with a pulse frequency of {5}, that is, a signal 39 with an excitation current vector angular frequency o' proportional to the rotation angular frequency of the excitation current vector.

この角周波数のo′39を適当な時間で積分すれば、第
4図の励磁電流ベクトル衣の静止座標0一Uに対する回
転角度つまり励磁電流ベクトル位相oo を得ることが
できる。40は計数器であり、例えば2進計数器などで
よく、信号39(のo′)の入力パルスを2進計数する
ものである。
By integrating this angular frequency o'39 over an appropriate time, it is possible to obtain the rotation angle of the exciting current vector in FIG. 4 with respect to the stationary coordinates 01U, that is, the exciting current vector phase oo. Reference numeral 40 denotes a counter, which may be, for example, a binary counter, which counts the input pulses of the signal 39 (o') in binary.

したがって、計数器40を一種の積分器と考えれば、計
数器40の出力には、8。
Therefore, if the counter 40 is considered as a kind of integrator, the output of the counter 40 is 8.

=ノの′幻上=ノ(の′r+ws,′)dt.・・.
・・‘6’なる2進化された励磁電流ベクトル位相ひ。
=No's illusion=ノ('r+ws,')dt.・・・.
...The phase of the binary excitation current vector is '6'.

({6}式)の出力信号41が得られる。42は加算器
で、例えば2進数の加算器などを用いる。
An output signal 41 of (formula {6}) is obtained. 42 is an adder, for example, a binary adder or the like is used.

この加算器42の入力には、励磁電流ベクトル位相8。
41とトルク角指令8s227が導びかれ、両者の値8
。 41と8227とを加算し、その代数和81ニ80
十8舷”””{7,を固定子電流ベクトルの位相指令8
,の信号31を出力する。
The input of this adder 42 is the excitation current vector phase 8.
41 and torque angle command 8s227 are derived, and the value of both is 8.
. Add 41 and 8227 and get the algebraic sum 81 d 80
18 """ {7, is the phase command of the stator current vector 8
, outputs a signal 31.

さらに43は進めパルス発振器で充分に高い繰返し周波
数のパルス列の進めパルスの日の信号32を出力する。
次に、本発明にかかる位相調整器33において、44は
比較器で、例えば2つの2進数の大小を比較してその結
果を論理信号として出力する。
Furthermore, 43 is a leading pulse oscillator which outputs a signal 32 on the day of the leading pulse of a pulse train having a sufficiently high repetition frequency.
Next, in the phase adjuster 33 according to the present invention, a comparator 44 compares the magnitude of two binary numbers, for example, and outputs the result as a logic signal.

比較器44には固定子爵流ベクトルの位相指令0,31
と後述の計数器48の出力すなわち固定子電流ベクトル
の主回路の実際の位相指令a,.34が導入されており
、この8,31と8,.34との大小関係により、例え
ば8,>8,.(位相指令8,の方が実際の位相ひ,.
より進んでいる状態)のときには出力45に“論理1”
を出力し、OS8,.(位相指令0,の方が実際位相ひ
,.より遅れているか、あるいは等しい状態)のときは
出力45に“論理0”を出す。46はゲート回路であり
、信号32の進めパルスの日は信号45の論理が1のと
きに端子47に出力され、信号45が論理0のときには
出力されない。
The comparator 44 receives phase commands 0 and 31 of the fixed Viscount flow vector.
and the output of the counter 48 (described later), that is, the actual phase commands a, . . . of the main circuit of the stator current vector. 34 has been introduced, and these 8, 31 and 8, . For example, 8,>8, . (The phase command 8, is higher than the actual phase.
When the state is in a more advanced state), a “logic 1” is output to output 45.
Output OS8, . When the phase command 0, lags behind or is equal to the actual phase HI, ., a logic 0 is output to the output 45. 46 is a gate circuit, and the advance pulse of the signal 32 is output to the terminal 47 when the logic of the signal 45 is 1, and is not output when the signal 45 is logic 0.

48は計数器であり、例えば2進計数器などで構成され
、ゲート回路46で“通過、不通過”の制御をされたパ
ルス信号47を2進計数する。
A counter 48 is composed of, for example, a binary counter, and performs binary counting of the pulse signal 47 which is controlled to be "passed or not passed" by the gate circuit 46.

この計数器48の出力は固定子爵流ベクトルの実際の位
相を表わす指令、つまり固定子爵流ベクトルの主回路位
相指令8,.34となり、この位相指令0,.341ま
第2図のインバータ制御器36に入力される。以上の位
相調整器33の動作を要約すると、例えば位相指令仇と
8,.との関係が“0,>0,.”のときには信号45
の論理は“1”で、ゲート46が“開”となり、進めパ
ルスの日32が計数器481こ入力されて0,.が増加
して行き、ついには、“8.=ひ,rとなる。また、“
0,くa,.”のときには信号45は論理“0”で〜ゲ
ート46が“開”となるため、進めパルスの日32は計
数器48に入力されなくなり、8,.は増加を停止する
、一方では、8,の方が例えば8。が増加し続けるため
、その結果0,も増加し、ついには“0,=0,.’1
となる。したがって、進めパルスの日の周波数を充分高
くとっておくことにより、8,≠0,.の近傍において
も動作が安定し、a,.は8・にほぼ追従して動くこと
になる。つまり、位相指令a,に対して主回路位相指令
8,.は増加方向にだけ動いて追従し、たとえ位相指令
仇 が逆戻りしたような場合でも8,.が逆戻りするよ
うなことがなく、その結果この指令8,.で制御される
インバータ17も従来のような後ろ向きの転流がなくな
るのである。このことは転流回路の複雑化を防ぎ回路設
計を容易にしうる。次に、本発明の現解をさらに助ける
ため、位相調整器39を用いて誘導機をベクトル制御す
る際の動作について簡単に説瀕する。
The output of this counter 48 is a command representing the actual phase of the fixed Viscount flow vector, that is, the main circuit phase commands 8, . 34, and this phase command is 0, . 341 is input to the inverter controller 36 in FIG. To summarize the above operation of the phase adjuster 33, for example, the phase controller 8, . When the relationship is “0,>0,.”, the signal 45
The logic of is "1", the gate 46 is "open", the advance pulse day 32 is input to the counter 481, and 0, . increases, and finally becomes "8.=hi,r. Also, "
0,kua,. ”, the signal 45 is logic “0” and the gate 46 is “open”, so the advance pulse day 32 is no longer input to the counter 48 and 8,. stops increasing; on the other hand, 8,. For example, since 8. continues to increase, 0, also increases, and finally "0, = 0, . '1
becomes. Therefore, by setting the frequency of the advance pulse sufficiently high, 8,≠0, . The operation is stable even in the vicinity of a, . will move almost following 8. That is, for the phase command a, the main circuit phase commands 8, . 8, . As a result, these commands 8, . The inverter 17 controlled by the above also eliminates backward commutation as in the conventional case. This can prevent the commutation circuit from becoming complicated and facilitate circuit design. Next, in order to further facilitate understanding of the present invention, the operation of vector control of the induction machine using the phase adjuster 39 will be briefly explained.

いま、誘導機の負荷が定常的であり、第4図のようなベ
クトル関係が求められているとする。
Assume now that the load on the induction machine is steady and a vector relationship as shown in FIG. 4 is required.

ここで、ベクトル演算器26(第2図)からは回転角周
波数指令のr′28、すべり角周波数指令のs,′29
、トルク角指令as227、および固定子電流指令IL
l2が出力されている。これらの各指令出力は位相演算
器30で処理され、励磁電流ベクトル位相oo 41、
および81:oo +OS2なる固定子電流ベクトル位
相指令8,31となる。一方、位相調整器33において
定常状態では位相指令ひ,31と主回路位相指令0,.
34が等しくなっており、この8,.34を受けてイン
バータ制御器36は位相角8,.の方向に固定子爵流ベ
クトルをつくるべく制御される。また、電流制御器1は
電流指令『ー2を受けて誘導機21に1可なる大きさの
電流を流し込んでし・るため、誘導機21では第4図の
ようなベクトル関係が成立している。次に、負荷がステ
ップ状に増加した場合を考える。
Here, from the vector calculator 26 (Fig. 2), the rotation angular frequency command r'28, the slip angular frequency command s, '29
, torque angle command as227, and stator current command IL
l2 is being output. Each of these command outputs is processed by the phase calculator 30, and the excitation current vector phase oo 41,
and 81:oo +OS2, which becomes the stator current vector phase command 8,31. On the other hand, in the steady state in the phase adjuster 33, the phase commands HI, 31 and the main circuit phase commands 0, .
34 are equal, and these 8, . 34, the inverter controller 36 adjusts the phase angles 8, . is controlled to create a fixed Viscount flow vector in the direction of . In addition, since the current controller 1 receives the current command "-2" and injects a current of a certain magnitude into the induction machine 21, the vector relationship as shown in Fig. 4 is established in the induction machine 21. There is. Next, consider a case where the load increases stepwise.

このときのベクトル図を第6図に示す。第6図において
、実線で示したベクトル図(0一上,一ら)は変化前、
破線で示したベクトル図(0一t,一V)は変化後にと
るべき状態である。さて、負様の変化前にはベクトル演
算器26(第2図)の出力信号27には第6図の8s2
なるトルク角指令が出ている。いま、負補が急増し、ト
ルク角指令8s2が急増すると位相演算器30(第3図
)ではトルク角8s2の急増により6,も急増する。そ
して位相調整器33において、位相指令8,の急増によ
り0,>8,.の関係となり、このため計数器48‘ま
進めパルスの日32を計数して8,.を増加させ、ただ
ちに仇 に追従する。その結果、先にも述べたように、
ほとんど遅れずして第6図の破線のベクトル図(0一L
−t2′)の関係が誘導機内に確立されることとなる。
次に、上述とは逆に誘導機の負荷がステップ状に減少し
た場合を考える。
A vector diagram at this time is shown in FIG. In Figure 6, the vector diagram (01 above, 1 etc.) indicated by the solid line is before the change,
The vector diagram (01t, 1V) indicated by a broken line is the state to be taken after the change. Now, before the negative change, the output signal 27 of the vector calculator 26 (Fig. 2) is 8s2 in Fig. 6.
A torque angle command is issued. Now, when the negative complement increases rapidly and the torque angle command 8s2 increases rapidly, the phase calculator 30 (FIG. 3) also increases rapidly by 6 due to the rapid increase in the torque angle 8s2. Then, in the phase adjuster 33, due to the sudden increase in the phase command 8, 0,>8, . Therefore, the counter 48' advances to count the pulse day 32 and 8, . increase and immediately follow the enemy. As a result, as mentioned earlier,
Almost immediately, the dashed line vector diagram in Figure 6 (01L
-t2') will be established within the induction machine.
Next, consider a case where the load on the induction machine decreases in steps, contrary to the above.

このときのベクトル図を第7図に示す。第7図において
、実線のベクトル図(0ームーt2)は負荷の変化前、
破線のベクトル図(0ーt′,一t′2)は変化後に到
達しようとするベクトルの状態である。いま、負荷が急
減し、その結果トルク角指令8s2が急減すると、位相
演算器30ではトルク角急減のために、a,も急減する
。位相調整器33では位相指令8,の急減により、8,
く8,.の関係となり、このため計数48は計数動作を
停止してa,.の増加を停止する。一方、励磁電流ベク
トル位相ao は誘導機の回転の継続に伴なつての「パ
ルスも出力を続けるので増加を続け、その結果a,も増
加してゆき、ついには、a,.と等しくなり、再び計数
器48は計数を開始して8,に追従してa,.も動くよ
うになる。また、電流制御器1も動作しており、結局、
励磁電流ベクトル衣の回転の早さに関係した遅れ時間だ
け遅れるが、第7図の破線のベクトル図(0一t′,一
t′2)を譲導機21に確立することができる。ここで
重要なのは、通常のベクトル制御であれば、負荷急減の
場合に固定子電流ベクトルの位相を一次的に後進させて
、たとえば第5図の(0一ら−r2)なる所望のベクト
ル状態を実現するが、本発明では、固定子電流ベクトル
の位相8,を止めておき、電動機の励磁電流べクト′広
が回転してきて(第7図参照ao→8′。へ増加してい
る点に注目)、所望のベクトル状態を実現している点で
ある。ところで、本発明の実施態様はこれまで述べてま
た実施例には限定されない。
A vector diagram at this time is shown in FIG. In Fig. 7, the solid line vector diagram (0-mu t2) is before the load change,
The broken line vector diagram (0-t', -t'2) is the state of the vector that is about to be reached after the change. Now, when the load suddenly decreases and as a result, the torque angle command 8s2 suddenly decreases, in the phase calculator 30, due to the sudden decrease in the torque angle, a also suddenly decreases. In the phase adjuster 33, due to the sudden decrease in the phase command 8, 8,
8,. Therefore, the counter 48 stops the counting operation and a, . stop increasing. On the other hand, as the induction machine continues to rotate, the excitation current vector phase ao continues to increase as pulses continue to be output, and as a result, a also increases, and finally becomes equal to a. The counter 48 starts counting again, and following 8, a,. starts to move as well.The current controller 1 is also operating, and as a result,
The vector diagram (01t', 1t'2) indicated by the broken line in FIG. 7 can be established in the transfer machine 21, although it is delayed by a delay time related to the speed of rotation of the exciting current vector. What is important here is that in normal vector control, when the load suddenly decreases, the phase of the stator current vector is temporarily moved backwards to achieve the desired vector state, for example (01 to -r2) in Fig. 5. However, in the present invention, phase 8 of the stator current vector is stopped, and the excitation current vector of the motor is expanded and rotated (see Fig. 7, where it increases from ao to 8'. Note) The point is that the desired vector state is achieved. However, the embodiments of the present invention are not limited to the examples described above.

たとえば、第8図は本発明にかかる位相調整器の他の例
である。第8図において第3図と同一もしくは相当部分
は同一の符号としてある。比較器44は2つの論理出力
45,49を備えており、一方の出力49はィンバータ
50を介して論理を反転し出力51を得ている。46,
52はゲート回路であり、一方のゲート回路46には進
めパルスの日32が、他方の52には励磁電流ベクトル
の回転角周波数の′o 39がそれぞれ入力されており
、それぞれ信号47,49でゲート制御されている。
For example, FIG. 8 shows another example of the phase adjuster according to the present invention. In FIG. 8, the same or corresponding parts as in FIG. 3 are given the same reference numerals. The comparator 44 has two logic outputs 45 and 49, and one output 49 has its logic inverted via an inverter 50 to obtain an output 51. 46,
52 is a gate circuit, one gate circuit 46 is inputted with the advance pulse date 32, and the other 52 is inputted with the rotational angular frequency 'o 39 of the excitation current vector, and the signals 47 and 49 are inputted, respectively. Gate controlled.

ゲート回路45,52の出力は合成回路53でパルス加
算され、その出力が計数器48に入力される。その動作
は、例えば0,=8,.のときは信号45が論理0、信
号49も論理0、即ち出力51が論理1となるため、計
数器48は計数器40と同様励磁電流ベクトルの回転角
周波数のo′39を計数し、同じ早さで計数してゆく。
また、0・>8,.のときには、信号45が論理1、信
号49が論理0、即ち出力51が論理1となるため、計
数器48はのH=の′o+の日なるパルスを計数して行
き8.=8,.の平衡状態となる。さらに、仇<011
のときは、信号45が論理0、49が論理1、即ち出力
51が論理0となり、計数器48が入力パルスがなくな
って計数を停止するが、一方の計数器40のooが増加
し、その結果8,が増加して8,=8,.の平衡状態に
到る。いずれにせよ第8図の回路では8,.が増加方向
にだけ動いて8,に追従する。 「
一なお、進めパルスの日32のつくり方には種々の方法
があり、一例として励磁電流ベクトルの回転角周波数の
o′を基準とし、少なくとものo′の2倍以上の周波数
信号を作ってこれをの日として用いることができる。
The outputs of the gate circuits 45 and 52 are pulse-added in a synthesis circuit 53, and the output is input to a counter 48. The operation is, for example, 0,=8,. When , the signal 45 is logic 0, the signal 49 is also logic 0, that is, the output 51 is logic 1, so the counter 48 counts o'39 of the rotational angular frequency of the excitation current vector in the same way as the counter 40, and the same Count quickly.
Also, 0・>8, . At this time, the signal 45 becomes logic 1, the signal 49 becomes logic 0, that is, the output 51 becomes logic 1, so the counter 48 counts the pulses corresponding to 'o+' of H=. =8,. It becomes an equilibrium state. Furthermore, the enemy <011
At this time, the signal 45 becomes logic 0, the signal 49 becomes logic 1, that is, the output 51 becomes logic 0, and the counter 48 stops counting because there is no input pulse, but oo of one counter 40 increases and its As a result, 8, increases and 8,=8,. An equilibrium state is reached. In any case, in the circuit of Fig. 8, 8, . moves only in the increasing direction and follows 8. "
There are various ways to create the advance pulse 32. One example is to create a signal with a frequency that is at least twice as high as o', using o', the rotational angular frequency of the excitation current vector, as a reference. It can be used as the day of the day.

かくして本発明によれば、誘導機の負荷の状態がいかよ
うに変化しようとも、固定子電流ベクトルは停止かある
いは前向き方向のみ回転させることができ、したがって
ィンバータとしては前向きの転流のみを考慮するだけで
よく、これによって制御回路が非常に簡単な機成となり
、設計、製作が容易となる等の利点を有する。
Thus, according to the invention, no matter how the load condition of the induction machine changes, the stator current vector can be stopped or rotated only in the forward direction, and therefore only forward commutation is considered for the inverter. This has the advantage that the control circuit has a very simple structure and is easy to design and manufacture.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は電流形ィンバータによる誘導機のベクトル制御
動作の説明図で、aは電流形ィンバータと誘導機の結線
図、bは固定子電流ベクトルの動きを示した説明図、c
はb図に対応したィンバータの転流シーケンスを示した
説明図、第2図は本発明を適用した電動機駆動回路図、
第3図は本発明にかかる位相調整器の主要構成を示すブ
ロック図、第4図、第5図は誘導機のベクトル制御説明
用ベクトル図、第6図、第7図は本発明を適用した場合
の誘導機のベクトル制御動作説明用ベクトル図、第8図
は本発明の他の実施例を示すブロック図である。 1・・・・・・電流制御器、2・・・・・・入力指令信
号、3,4……様子、5……三相交流電源、6……整流
器、7…・・・電流検出器、8・・・・・・調整器、9
・・・・・・制御信号、10・・・・・・誤差検出器、
11・・・・・・誤差信号、12……誤差増幅器、13
…・・・誤差増幅出力、14・・・・・・整流制御器、
15・・・・・・点弧信号、16・・・・・・直流リヤ
クトル、17…・・・ィンバータ、18,19,20・
・・・・・出力端子、21・・・・・・誘導機、22…
…パルス発振器、23・・…・回転角周波数信号ので、
24…・・・回転速度指令器、25・・・・・・指令信
号、26・・・・・・ベクトル演算器、27・・・・・
・トルク角指令信号8s2、28・・・・・・回転角周
波数指令信号のr′、29・・・・・・すべり角周波数
指令のs,′、30・・・・・・位相演算器、31・・
・・・・固定子電流ベクトルの位相指令信号8,、32
・・・・・・進めパルスの日、33・・・・・・位相調
整器、34・・・・・・主回路位相指令8.,、35…
…位相指令器、36…・・・ィンバータ制御器、37・
…・・固定子爵流位相制御器、38・・・・・・パルス
合成回路、39…・・・励磁電流ベクトル角周波数信号
の′o 、40・・・・・・計数器、41・・・・・・
励磁ベクトル位相信号oo、42・・・・・・加算器、
43・…・・進めパルス発振器、44・・・・・・比較
器、45・・・・・・比較器出力、46・・・・・・ゲ
ート回路、47・・・・・・端子、48・…・・計数器
、49・・・・・・比較器出力、50・・・・・・イン
バータ、51……インバ−夕出力、52……ゲート回路
、53・・・・・・合成回路。 条1図 業2図 第4図 第3図 第5図 第6図 第7図 第8図
Figure 1 is an explanatory diagram of the vector control operation of an induction machine using a current source inverter, where a is a connection diagram between the current source inverter and the induction machine, b is an explanatory diagram showing the movement of the stator current vector, and c
is an explanatory diagram showing the commutation sequence of the inverter corresponding to diagram b, FIG. 2 is a motor drive circuit diagram to which the present invention is applied,
Fig. 3 is a block diagram showing the main configuration of the phase adjuster according to the present invention, Figs. 4 and 5 are vector diagrams for explaining vector control of an induction machine, and Figs. 6 and 7 are diagrams showing the main configuration of the phase adjuster according to the present invention. FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. 1... Current controller, 2... Input command signal, 3, 4... Condition, 5... Three-phase AC power supply, 6... Rectifier, 7... Current detector , 8...Adjuster, 9
...Control signal, 10...Error detector,
11...Error signal, 12...Error amplifier, 13
...Error amplification output, 14... Rectification controller,
15...Ignition signal, 16...DC reactor, 17...Inverter, 18, 19, 20.
...Output terminal, 21...Induction machine, 22...
...Pulse oscillator, 23...Rotation angle frequency signal, so
24...Rotation speed command device, 25...Command signal, 26...Vector calculator, 27...
・Torque angle command signal 8s2, 28...Rotation angle frequency command signal r', 29...Slip angle frequency command s,', 30...Phase calculator, 31...
...Stator current vector phase command signal 8, 32
... Advance pulse day, 33 ... Phase adjuster, 34 ... Main circuit phase command 8. ,,35...
...Phase command device, 36...Inverter controller, 37.
...Fixed Viscount flow phase controller, 38...Pulse synthesis circuit, 39...'o of excitation current vector angular frequency signal, 40...Counter, 41... ...
Excitation vector phase signal oo, 42...adder,
43... Advance pulse oscillator, 44... Comparator, 45... Comparator output, 46... Gate circuit, 47... Terminal, 48 ......Counter, 49...Comparator output, 50...Inverter, 51...Inverter output, 52...Gate circuit, 53...Composition circuit . Article 1 Business Figure 2 Figure 4 Figure 3 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 周波数変換器を用いて誘導機の固定子電流ベクトル
を制御するベクトル制御装置において、前記固定子電流
ベクトルの位相指令を一方の比較入力とする比較器、固
定子電流ベクトルの位相指令がもつ周波数よりも大なる
周波数のパルス列信号を入力として前記比較器の出力に
よりパルス列信号の通過制御を行うゲート回路、ゲート
回路を通過した信号を計数しその計数出力を前記比較器
の他方の比較入力に与えると共に固定子電流ベクトルの
実際位相指令として出力する計数器、を備え、前記比較
器は固定子電流ベクトルの位相指令と計数器の出力とを
比較して位相指令値が計数値よりも大なるとき出力する
ようにしてなり、前記計数器の計数値が固定子電流ベク
トルの位相指令に対し増加方向にのみ追従して動くよう
に構成された誘導機のベクトル制御装置。
1. In a vector control device that controls the stator current vector of an induction machine using a frequency converter, a comparator that uses the phase command of the stator current vector as one comparison input, and a frequency that the phase command of the stator current vector has. A gate circuit that receives a pulse train signal of a higher frequency as input and controls the passage of the pulse train signal using the output of the comparator, counts the signal that has passed through the gate circuit, and applies the counted output to the other comparison input of the comparator. and a counter that outputs an actual phase command of the stator current vector, and the comparator compares the phase command of the stator current vector with the output of the counter and determines when the phase command value is larger than the count value. A vector control device for an induction machine, wherein the count value of the counter moves only in an increasing direction with respect to a phase command of a stator current vector.
JP53148496A 1978-11-30 1978-11-30 Induction machine vector control device Expired JPS6011553B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP53148496A JPS6011553B2 (en) 1978-11-30 1978-11-30 Induction machine vector control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP53148496A JPS6011553B2 (en) 1978-11-30 1978-11-30 Induction machine vector control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5574392A JPS5574392A (en) 1980-06-04
JPS6011553B2 true JPS6011553B2 (en) 1985-03-26

Family

ID=15454044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP53148496A Expired JPS6011553B2 (en) 1978-11-30 1978-11-30 Induction machine vector control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6011553B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5574392A (en) 1980-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5012172A (en) Control system for switched reluctance motor operating as a power generator
US4227138A (en) Reversible variable frequency oscillator for smooth reversing of AC motor drives
JPS58133177A (en) Method and device for controlling ac load
CA1312116C (en) Method and device for braking a squirrel-cage motor
Nonaka et al. Quick regulation of sinusoidal output current in PWM converter-inverter system
JPS6011553B2 (en) Induction machine vector control device
WO2020141569A1 (en) Thyristor starting device
EP0231315A1 (en) Induction motor drive arrangement
JPS5812596A (en) Power factor regulating method for wound-rotor induction motor
US5260863A (en) Control of a discontinuous current by a thyristor rectifier with inductive load
JPS5914393A (en) Control system for inverter
JPS6038956B2 (en) Variable speed control device for AC motor
JPS5927198B2 (en) Static variable speed reversible AC motor drive device
JPH0474958B2 (en)
JPH0118445B2 (en)
SU955508A1 (en) Method of lochkng inverter gates with two-stage compensation
JPS6362984B2 (en)
JPS6077695A (en) Drive device of ac motor
JPS5967870A (en) Operation control system for cycloconverter
JPH01190283A (en) Switch controlling method for forward/reverse power converter
JPS6160677B2 (en)
JPS6066687A (en) Control system of commutatorless motor
JPS5869497A (en) Motor control system by current pwm inverter
JPS5928895A (en) Speed controller for 3-phase induction motor
JPS6343583A (en) AC excitation generator motor device