JPS6310673B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6310673B2 JPS6310673B2 JP54077280A JP7728079A JPS6310673B2 JP S6310673 B2 JPS6310673 B2 JP S6310673B2 JP 54077280 A JP54077280 A JP 54077280A JP 7728079 A JP7728079 A JP 7728079A JP S6310673 B2 JPS6310673 B2 JP S6310673B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- differentiator
- torque
- inverter
- divider
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/045—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2205/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the control loops
- H02P2205/01—Current loop, i.e. comparison of the motor current with a current reference
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はインバータによる誘導電動機の可変速
電動機駆動装置に係り、特にトルクー電流効率が
最大となるすべり周波数に自動調整するインバー
タ制御装置に関するものである。
電動機駆動装置に係り、特にトルクー電流効率が
最大となるすべり周波数に自動調整するインバー
タ制御装置に関するものである。
一般に誘導電動機のトルクーすべり周波数関係
は第１図の如くに示され、一次電流Ｉをパラメー
タとしたすべり周波数FSのもとでトルクＴはある
ピーク値をもつものとなる。すなわち一次電流Ｉ
＝I1、のときにすべり周波数FS＝FS1でトルクＴ
は最大値T1となり、また一次電流Ｉ＝I2＞I1のと
きにはすべり周波数FS＝FS2＞FS1で最大値T2をと
るという具合である。したがつて一次電流Ｉの値
に応じて最高トルクを発生するすべり周波数FSの
もとで使用することが望しい。この目的を達成す
るために、従来一次電流Ｉに応じたすべり周波数
FSをパターン発生器で予めプログラムしておき、
使用電流によつて適当なすべり周波数FSを発生さ
せる方法が用いられていた。しかしてこの方法に
よれば、使用する電動機の特性を予め把握しこれ
に適するようにパターン発生器をプログラムして
おかねばならず、広い範囲の電動機に適用するこ
とは不便なものとなつていた。さらにこのような
適用においては、インバータ周波数や電動機の温
度特性などによるマシン定数の変化のために、前
述の特性を実用上適当なものに選定することがで
きなく、最適値から幾分ずれたところで使用する
ことが避けられなかつた。
は第１図の如くに示され、一次電流Ｉをパラメー
タとしたすべり周波数FSのもとでトルクＴはある
ピーク値をもつものとなる。すなわち一次電流Ｉ
＝I1、のときにすべり周波数FS＝FS1でトルクＴ
は最大値T1となり、また一次電流Ｉ＝I2＞I1のと
きにはすべり周波数FS＝FS2＞FS1で最大値T2をと
るという具合である。したがつて一次電流Ｉの値
に応じて最高トルクを発生するすべり周波数FSの
もとで使用することが望しい。この目的を達成す
るために、従来一次電流Ｉに応じたすべり周波数
FSをパターン発生器で予めプログラムしておき、
使用電流によつて適当なすべり周波数FSを発生さ
せる方法が用いられていた。しかしてこの方法に
よれば、使用する電動機の特性を予め把握しこれ
に適するようにパターン発生器をプログラムして
おかねばならず、広い範囲の電動機に適用するこ
とは不便なものとなつていた。さらにこのような
適用においては、インバータ周波数や電動機の温
度特性などによるマシン定数の変化のために、前
述の特性を実用上適当なものに選定することがで
きなく、最適値から幾分ずれたところで使用する
ことが避けられなかつた。
本発明は上述したような欠点を改善するもの
で、電動機運転中常に特性チエツクを行い最適な
すべり周波数に自動調整するものである。
で、電動機運転中常に特性チエツクを行い最適な
すべり周波数に自動調整するものである。
第２図は本発明の一実施例を示すもので、１は
トルク設定器、２はトルク設定量を電流指令値に
変換するトルクー電流変換器、３は電動機一次電
流を整流・濾波して直流電圧に変換する電流検出
回路、４は電流指令から電流検出回路３の出力を
減算する減算器、５は減算器４出力を増巾する電
流制御増巾器、６はトルク検出回路である。この
トルク検出回路６は電動機のトルクを検出するも
のであればよく、ストレーンゲージなどの機械的
検出素子を用いて得られる検出値をトルクー電圧
変換するもの、電動機回転数や一次電流より演算
によつて求めるものなどいずれであつてもよい。
トルク設定器、２はトルク設定量を電流指令値に
変換するトルクー電流変換器、３は電動機一次電
流を整流・濾波して直流電圧に変換する電流検出
回路、４は電流指令から電流検出回路３の出力を
減算する減算器、５は減算器４出力を増巾する電
流制御増巾器、６はトルク検出回路である。この
トルク検出回路６は電動機のトルクを検出するも
のであればよく、ストレーンゲージなどの機械的
検出素子を用いて得られる検出値をトルクー電圧
変換するもの、電動機回転数や一次電流より演算
によつて求めるものなどいずれであつてもよい。
７はトルク検出回路６出力を時間微分する微分
器、９は微分器７出力を微分器８の出力で除する
割算器、１０は割算器９出力を時間積分する積分
器、１１は電動機回転数に応じた直流電圧を出力
する速度検出回路、１２は積分器１０出力と速度
検出回路１１出力を加算する加算器、１３はイン
バータ制御回路である。このインバータ制御回路
１３は電流制御増巾器５出力を電圧指令として、
加算器１２出力を周波数指令としてそれぞれ入力
し、これに応じた出力電圧・出力周波数となるよ
うにインバータのサイリスタへゲートパルスを供
給するものである。
器、９は微分器７出力を微分器８の出力で除する
割算器、１０は割算器９出力を時間積分する積分
器、１１は電動機回転数に応じた直流電圧を出力
する速度検出回路、１２は積分器１０出力と速度
検出回路１１出力を加算する加算器、１３はイン
バータ制御回路である。このインバータ制御回路
１３は電流制御増巾器５出力を電圧指令として、
加算器１２出力を周波数指令としてそれぞれ入力
し、これに応じた出力電圧・出力周波数となるよ
うにインバータのサイリスタへゲートパルスを供
給するものである。
１５は電源装置１４からの電力をインバータ制
御回路１３によつて可変周波・可変電圧に変換す
るインバータで、インバータ１５は電源装置１４
が交流の場合交流−直流変換用のコンバータを含
むものとする。１６は電動機一次電流を絶縁・電
流変換して電流検出回路３へ信号発生する変流
器、１７はインバータ１５により可変速運転され
る誘導電動機、１８は誘導電動機１７の出力軸に
結合された歯車装置、１９は歯車装置１８の回転
に応じてパルスを発生し速度検出回路１１へ出力
するパルスピツクアツプである。これら歯車装置
１８、パルスピツクアツプ１９はこの例に限定さ
れることなく誘導電動機１７の回転速度を検出す
るものであればよい。またここで例示したインバ
ータ１５およびインバータ制御回路１３は周波数
と電圧をそれぞれ独立して制御するものであれば
よく、公知のPWMインバータや電流形インバー
タなどであつてよい。
御回路１３によつて可変周波・可変電圧に変換す
るインバータで、インバータ１５は電源装置１４
が交流の場合交流−直流変換用のコンバータを含
むものとする。１６は電動機一次電流を絶縁・電
流変換して電流検出回路３へ信号発生する変流
器、１７はインバータ１５により可変速運転され
る誘導電動機、１８は誘導電動機１７の出力軸に
結合された歯車装置、１９は歯車装置１８の回転
に応じてパルスを発生し速度検出回路１１へ出力
するパルスピツクアツプである。これら歯車装置
１８、パルスピツクアツプ１９はこの例に限定さ
れることなく誘導電動機１７の回転速度を検出す
るものであればよい。またここで例示したインバ
ータ１５およびインバータ制御回路１３は周波数
と電圧をそれぞれ独立して制御するものであれば
よく、公知のPWMインバータや電流形インバー
タなどであつてよい。
このようにしてなる回路構成の動作をつぎに説
明する。
明する。
トルク設定器１の出力はトルクー電流変換器２
により電流指令に変換され、電流検出回路３出力
と減算増巾されてインバータ出力電圧をコントロ
ールする。この電流制御ループの作用で電動機一
次電流はトルク設定に応じた所定の一定値に制御
される。
により電流指令に変換され、電流検出回路３出力
と減算増巾されてインバータ出力電圧をコントロ
ールする。この電流制御ループの作用で電動機一
次電流はトルク設定に応じた所定の一定値に制御
される。
一方積分器１０の出力はすべり周波数指令とし
て速度検出回路１１出力と加算されてインバータ
出力周波数をコントロールする。これらすべり周
波数FS、インバータ周波数FINV、電動機周波数FM
間には、 FS＋FM＝FINV の関係があり、速度検出回路１１出力をFMに、
加算器１２出力の周波数指令をFINVにそれぞれ対
応させておくことによつて誘導電動機１７はすべ
り周波数指令であるFSに等しいすべり周波数運転
を行うことになる。
て速度検出回路１１出力と加算されてインバータ
出力周波数をコントロールする。これらすべり周
波数FS、インバータ周波数FINV、電動機周波数FM
間には、 FS＋FM＝FINV の関係があり、速度検出回路１１出力をFMに、
加算器１２出力の周波数指令をFINVにそれぞれ対
応させておくことによつて誘導電動機１７はすべ
り周波数指令であるFSに等しいすべり周波数運転
を行うことになる。
またトルク検出回路６の出力は、微分器７で微
分されてやはり微分器８で微分されたすべり周波
数指令により割算器９で除され、積分器１０に加
えられる。
分されてやはり微分器８で微分されたすべり周波
数指令により割算器９で除され、積分器１０に加
えられる。
いま第１図に示される特性曲線上一次電流Ｉ＝
I2、すべり周波数FS＝FS1の点を考える。
I2、すべり周波数FS＝FS1の点を考える。
積分器１０の出力FSが増加中であれば微分器８
出力は正であり、微分器７出力はすべり周波数が
増加すればトルクＴも増加する領域にあるので正
となり、割算器９出力つまり積分器１０入力は正
となつてFSは増加を続ける。このFSが減少したと
すると、微分器８出力は負でありトルクＴの減少
により微分器７出力も負となり、やはり割算器９
出力は正となつてFSは増加に転じる。このように
してFSが増加してゆき、仮にFS＝FS3附近まで増
加したとすると、今度はFSの増加にしたがつてト
ルクＴが減少する領域となり、割算器９出力は常
に負となりFSは減少する。このようにFSは一次電
流I2のもとでのトルクＴの最大値T2を発生する
FS2に収束する。またFS2附近ではFSに対するトル
クＴの傾斜がFS2から遠くなるほど急になり、割
算器９の出力も大きくなつて速やかに収束するよ
うに作用する。
出力は正であり、微分器７出力はすべり周波数が
増加すればトルクＴも増加する領域にあるので正
となり、割算器９出力つまり積分器１０入力は正
となつてFSは増加を続ける。このFSが減少したと
すると、微分器８出力は負でありトルクＴの減少
により微分器７出力も負となり、やはり割算器９
出力は正となつてFSは増加に転じる。このように
してFSが増加してゆき、仮にFS＝FS3附近まで増
加したとすると、今度はFSの増加にしたがつてト
ルクＴが減少する領域となり、割算器９出力は常
に負となりFSは減少する。このようにFSは一次電
流I2のもとでのトルクＴの最大値T2を発生する
FS2に収束する。またFS2附近ではFSに対するトル
クＴの傾斜がFS2から遠くなるほど急になり、割
算器９の出力も大きくなつて速やかに収束するよ
うに作用する。
なおこのように作用する本実施のものは、微分
器７，８と割算器９を用いた自動調整回路例のも
のであるが、これを例えばサンプルーホールド回
路となし現トルクと一定時間前のトルクを比較し
て大きい方のFSになるよう順次修正する方法を用
いる如くに設計変更させることもできる。またこ
のようにして所定の一次電流値のもとでトルク値
が最大となるようにすべり周波数を調整する方法
であればいずれを適用しても全く同一の効果を有
することは明らかである。
器７，８と割算器９を用いた自動調整回路例のも
のであるが、これを例えばサンプルーホールド回
路となし現トルクと一定時間前のトルクを比較し
て大きい方のFSになるよう順次修正する方法を用
いる如くに設計変更させることもできる。またこ
のようにして所定の一次電流値のもとでトルク値
が最大となるようにすべり周波数を調整する方法
であればいずれを適用しても全く同一の効果を有
することは明らかである。
上述したように本発明によれば、マシン定数を
問わず一定電流のもとで実測トルクが最高となる
すべり周波数における運転を行う装置を提供で
き、実用効果は極めて大きい。
問わず一定電流のもとで実測トルクが最高となる
すべり周波数における運転を行う装置を提供で
き、実用効果は極めて大きい。
第１図は誘導電動機のトルクーすべり周波数特
性を示す図、第２図は本発明の一実施例を示す回
路図である。 １……トルク設定器、６……トルク検出回路、
７，８……微分器、９……割算器、１０……積分
器、１３……インバータ制御回路、１５……イン
バータ、１７……誘導電動機、Ｔ……トルク、FS
……すべり周波数、I1，I2，I3……一次電流。
性を示す図、第２図は本発明の一実施例を示す回
路図である。 １……トルク設定器、６……トルク検出回路、
７，８……微分器、９……割算器、１０……積分
器、１３……インバータ制御回路、１５……イン
バータ、１７……誘導電動機、Ｔ……トルク、FS
……すべり周波数、I1，I2，I3……一次電流。
Claims (1)
- １ 可変周波数・可変電圧の交流電力を出力する
インバータと該インバータ出力に接続される誘導
電動機とを備えてなる可変速電動機駆動装置にお
いて、電流指令に応じて所定の一次電流値に制御
を行う電流制御回路を具備し、検出トルク信号を
微分する第１の微分器と、該第１の微分器出力を
一方の入力とする割算器と、該割算器出力を積分
する積分器と、該積分器出力を微分する第２の微
分器とを設けるとともに、該第２の微分器出力を
他方の入力として前記割算器に与えかつ該割算器
により第１の微分器出力を第２の微分器出力で除
する構成をなし、最大トルクを得るすべりに調整
された前記積分器出力のすべり周波数信号を得る
ようにしたことを特徴とするインバータ制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7728079A JPS561794A (en) | 1979-06-18 | 1979-06-18 | Apparatus for controlling inverter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7728079A JPS561794A (en) | 1979-06-18 | 1979-06-18 | Apparatus for controlling inverter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS561794A JPS561794A (en) | 1981-01-09 |
| JPS6310673B2 true JPS6310673B2 (ja) | 1988-03-08 |
Family
ID=13629446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7728079A Granted JPS561794A (en) | 1979-06-18 | 1979-06-18 | Apparatus for controlling inverter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS561794A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19711414A1 (de) * | 1997-03-19 | 1998-09-24 | Philips Patentverwaltung | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Regelung eines Motors |
| JP5942958B2 (ja) * | 2013-10-29 | 2016-06-29 | トヨタ自動車株式会社 | 電動車両 |
| JP2015116092A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | 電動車両 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5527560B2 (ja) * | 1973-10-22 | 1980-07-21 |
-
1979
- 1979-06-18 JP JP7728079A patent/JPS561794A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS561794A (en) | 1981-01-09 |
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