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JPH0222637B2 - - Google Patents
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JPH0222637B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0222637B2
JPH0222637B2 JP4666483A JP4666483A JPH0222637B2 JP H0222637 B2 JPH0222637 B2 JP H0222637B2 JP 4666483 A JP4666483 A JP 4666483A JP 4666483 A JP4666483 A JP 4666483A JP H0222637 B2 JPH0222637 B2 JP H0222637B2
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JP
Japan
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digital
magnetic flux
output
flux position
speed
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Application number
JP4666483A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS59172989A (en
Inventor
Junji Matsumura
Tooru Kai
Takanobu Iwagane
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.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Manufacturing 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 Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication of JPS59172989A publication Critical patent/JPS59172989A/en
Publication of JPH0222637B2 publication Critical patent/JPH0222637B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、交流電動機制御、特にベクトル制御
において、1次電流を滑らかにしてトルクの脈動
などを減少させるための波形発生装置を備えた交
流電動機制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is an AC motor equipped with a waveform generator for smoothing a primary current and reducing torque pulsations in AC motor control, particularly vector control. This invention relates to a motor control device.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

ベクトル制御は、誘導電動機または同期電動機
に対して行われるものであるが、ここでは同期電
動機への応用について述べる。
Vector control is performed on induction motors or synchronous motors, and here we will discuss its application to synchronous motors.

まず、同期電動機へベクトル制御を適用する場
合の基本的な制御系を第1図に示す。
First, FIG. 1 shows a basic control system when vector control is applied to a synchronous motor.

第1図において、同期電動機1の回転子に直結
された速度検出器2の回転速度信号NFBと速度基
準値Nrefとを加算器3で図示の極性で加算し、こ
の速度誤差を増幅する速度増幅器4により1次電
流指令の増幅値|ia|を得る。ベクトル制御回路
5は前記速度増幅器4の出力|ia|と、前記同期
電動機1の回転子に直結された磁束位置検出器6
から出力される磁束位置信号φにより1次電流指
令値iaを出力する。電流増幅器7は前記同期電動
機1の1次電流を電流検出器8で検出して前記ベ
クトル制御回路5の出力信号iaに相当する1次電
流を同期電動機1に供給する。
In FIG. 1, the rotation speed signal N FB of the speed detector 2 directly connected to the rotor of the synchronous motor 1 and the speed reference value N ref are added by the adder 3 with the polarity shown, and this speed error is amplified. The speed amplifier 4 obtains the amplified value |i a | of the primary current command. A vector control circuit 5 connects the output |i a | of the speed amplifier 4 and a magnetic flux position detector 6 directly connected to the rotor of the synchronous motor 1.
The primary current command value i a is output based on the magnetic flux position signal φ output from the magnetic flux position signal φ. A current amplifier 7 detects the primary current of the synchronous motor 1 with a current detector 8 and supplies the synchronous motor 1 with a primary current corresponding to the output signal i a of the vector control circuit 5 .

以上のようにして速度基準値Nrefに相当する同
期電動機1の回転速度を得る装置である。
As described above, this device obtains the rotational speed of the synchronous motor 1 corresponding to the speed reference value Nref .

一方、これらの制御にマイクロプロセツサを適
用したものが出現している。この特徴として、デ
ジタル処理であるため、情報に温度等によるドリ
フトの問題がない、マイクロプロセツサのもつ優
れた機能を容易に付加できる、新しい制御理論が
容易に付加できる、プログラマブルであるため適
用範囲が広くなる、などの利点が挙げられる。こ
の適用例を第2図に示す。
On the other hand, devices that apply microprocessors to these controls are emerging. As this is a digital process, there is no problem of information drift due to temperature, etc., the excellent functions of a microprocessor can be easily added, new control theories can be easily added, and it is programmable, so it has a wide range of applications. Benefits include a wider space. An example of this application is shown in FIG.

第2図について説明すると、マイクロプロセツ
サ処理ブロツク25は同期電動機に直結された磁
極位置検出器レゾルバ信号から磁極位置に相当す
るデジタル量およびそのタイミングを出力する磁
束位置検出ブロツク26と、同期電動機に直結さ
れた回転子回転速度検出器レゾルバ信号から速度
に相当するデジタル量およびそのタイミングを出
力する速度検出ブロツク27と、28で表される
速度指令値Nrefと、29で表される比例・積分定
数値入力と、30で表されるトルク制限指令値、
のそれぞれのデジタル量とタイミング信号
(CPU割込み処理信号)を入力情報として同期電
動機の電機子電流指令値(2相出力)を電流増幅
器(第1図7)へ出力する。
Explaining FIG. 2, the microprocessor processing block 25 includes a magnetic flux position detection block 26 that outputs a digital quantity corresponding to the magnetic pole position and its timing from a magnetic pole position detector resolver signal directly connected to the synchronous motor, and a magnetic flux position detection block 26 that outputs a digital quantity corresponding to the magnetic pole position and its timing. A speed detection block 27 outputs a digital amount corresponding to the speed and its timing from the directly connected rotor rotational speed detector resolver signal, a speed command value Nref represented by 28, and a proportional/integral value represented by 29. Constant value input and torque limit command value expressed as 30,
The armature current command value (two-phase output) of the synchronous motor is output to the current amplifier (FIG. 1, 7) using the respective digital quantities and the timing signal (CPU interrupt processing signal) as input information.

各ブロツクを説明する前に、説明を容易にする
ためにレゾルバの動作原理を第3図を用いて説明
する。
Before explaining each block, the operating principle of the resolver will be explained with reference to FIG. 3 for ease of explanation.

同図において、2相励磁巻線200,201は
それぞれcosω0t、sinω0tの2相の電流で励磁され
ているので、同期電動機の回転子に直結された検
出巻線202にはV〓の信号が得られる。
In the same figure, since two-phase excitation windings 200 and 201 are excited with two-phase currents of cosω 0 t and sinω 0 t, respectively, the detection winding 202 directly connected to the rotor of the synchronous motor has V signal is obtained.

V〓=Esin(ω0t+φe(t)) ………第1式 ここでφe=Pφn/2、 P :レゾルバ極数 φe(t):ロータ電気角度 φn(t):ロータ機械角度 第1式より磁極位置は、レゾルバ出力信号と励
磁信号の位相差から検出することができる。第4
図のt1,t2が磁束位置に相当する情報であるの
で、t1,t2を基準クロツクでデジタルカウントす
れば、磁極位置のデジタル量情報が得られる。
V = Esin (ω 0 t + φ e (t)) ......Equation 1, where φ e = Pφ n /2, P: Number of resolver poles φ e (t): Rotor electrical angle φ n (t): Rotor Mechanical angle According to the first equation, the magnetic pole position can be detected from the phase difference between the resolver output signal and the excitation signal. Fourth
Since t 1 and t 2 in the figure are information corresponding to the magnetic flux position, digital quantity information of the magnetic pole position can be obtained by digitally counting t 1 and t 2 using the reference clock.

またレゾルバ出力信号と、励磁信号の周波数を
それぞれf,f0とすると、この偏差Δfは、 Δf=f−f0 ………第2式 で表される。この第2式から同期電動機の回転数
NFBは第3式として得られる。
Further, when the frequencies of the resolver output signal and the excitation signal are respectively f and f 0 , this deviation Δf is expressed by the following equation: Δf=f−f 0 . From this second equation, the rotation speed of the synchronous motor is
N FB is obtained as the third equation.

NFB=120Δf/P =120(f−f0)/P =120(T-1−f0)/PM ………第3式 但し、T=f-1、PM:モータ極数である。 N FB = 120Δf/P = 120 (f - f 0 )/P = 120 (T -1 - f 0 )/P M ......3rd formula However, T = f -1 , P M is the number of motor poles be.

よつて速度NFBは励磁周波数があらかじめ明ら
かであるため、レゾルバ出力信号の周期Tを検出
すれば第3式より知ることができる。
Therefore, since the excitation frequency is known in advance, the speed N FB can be determined from the third equation by detecting the period T of the resolver output signal.

また、レゾルバ出力信号をn分周して周期Tを
検出すればNFBは第4式で与えられることは明ら
かである。
Furthermore, it is clear that if the resolver output signal is frequency-divided by n and the period T is detected, NFB is given by the fourth equation.

NFB=120(n/T−f0)/PM ………第4式 よつて、Tを基準クロツクでデジタルカウント
したデジタル量情報から同期電動機の回転速度を
知ることができる。
N FB = 120 (n/T-f 0 )/P M . . . 4th equation Therefore, the rotational speed of the synchronous motor can be known from the digital amount information obtained by digitally counting T using the reference clock.

次に、第2図の各ブロツクとその構成について
説明する。磁束位置検出ブロツク26は、磁束位
置検出用レゾルバの励磁信号のゼロクロスパルス
信号をスタート信号として基準クロツクパルスを
カウントして、カウント値をデジタル量として出
力するカウンタ10と、レゾルバ出力信号V〓の
ゼロクロスパルス信号をラツチ信号として前記カ
ウンタ10のデジタル量を出力するラツチ11
と、このラツチ回路11が新しいデジタル量をラ
ツテしたことを、マイクロプロセツサ処理ブロツ
ク25に知らせる割込み信号とから構成される。
Next, each block in FIG. 2 and its configuration will be explained. The magnetic flux position detection block 26 includes a counter 10 that counts reference clock pulses using the zero-cross pulse signal of the excitation signal of the resolver for magnetic flux position detection as a start signal, and outputs the count value as a digital quantity, and a zero-cross pulse of the resolver output signal V〓. A latch 11 outputs the digital amount of the counter 10 by using the signal as a latch signal.
and an interrupt signal that notifies microprocessor processing block 25 that latch circuit 11 has latched a new digital quantity.

磁束位置検出ブロツク26は、磁束位置の情報
をデジタル量として時分割でマイクロプロセツサ
処理ブロツクに出力する。
The magnetic flux position detection block 26 outputs magnetic flux position information as a digital quantity to the microprocessor processing block in a time-division manner.

速度検出ブロツク27は、レゾルバ出力信号
V〓をnで分周する分周回路14、このパルスを
スタートリセツトパルスとして基準クロツクパル
スをカウントしてデジタル量を出力するカウンタ
12、前記分周回路14の出力パルスをラツチ信
号とし、前記カウンタ12のカウント値をラツチ
出力するラツチ回路13、このラツチ回路13が
新しいデジタル量をラツチしたことをマイクロプ
ロセツサ処理ブロツク25へ知らせる割込み信号
から構成される。
The speed detection block 27 receives the resolver output signal
A frequency divider circuit 14 which divides the frequency of V〓 by n, a counter 12 which uses this pulse as a start reset pulse to count the reference clock pulse and outputs a digital quantity, and a counter 12 which uses the output pulse of the frequency divider circuit 14 as a latch signal. A latch circuit 13 latches and outputs the count value of , and an interrupt signal notifies the microprocessor processing block 25 that the latch circuit 13 has latched a new digital quantity.

速度検出ブロツク27は、マイクロプロセツサ
処理ブロツク25で速度検出を行うのに必要な第
4式の周期Tの情報をデジタル量として時分割で
マイクロプロセツサ処理ブロツクに出力する。
The speed detection block 27 outputs information on the period T of the fourth equation necessary for the microprocessor processing block 25 to detect the speed as a digital quantity to the microprocessor processing block in a time-division manner.

次に、マイクロプロセツサ処理ブロツク25に
ついて説明する。T/NFB変換回路16は速度検
出ブロツク27から第4式のデジタル量Tを、割
込みパルスによつて時分割で入力し、第4式に従
つて速度NFBに相当するデジタル量を演算する。
加算器17は、速度指令28のデジタル量Nref
と、前記T/NFB変換回路16のデジタル量NFB
を図示の符号で加算して、この誤差を速度増幅器
18で増幅し、1次電流の振幅指令|i〓a|′に相
当するデジタル量を演算する。この増幅は、外部
から与えられる比例・積分定数29の情報を用い
て行われる。
Next, the microprocessor processing block 25 will be explained. The T/N FB conversion circuit 16 inputs the digital quantity T of the fourth equation from the speed detection block 27 in a time-division manner using an interrupt pulse, and calculates the digital quantity corresponding to the speed N FB according to the fourth equation. .
The adder 17 receives the digital quantity N ref of the speed command 28
and the digital quantity N FB of the T/N FB conversion circuit 16
are added with the sign shown in the figure, this error is amplified by the speed amplifier 18, and a digital quantity corresponding to the amplitude command |i〓 a |' of the primary current is calculated. This amplification is performed using information on the proportionality/integral constant 29 given from the outside.

トルク制限回路19は外部から与えられたトル
ク制限指令を情報として、|i〓a|′の制限を行な
つた|i〓a|を出力する。一方、T/φ変換回路
15は、磁束位置検出ブロツク26から磁束位置
に相当するデジタル量を入力し、sinφ、cosφの
データをもつメモリ・テーブル20のアドレス情
報となるように変換し、メモリ・テーブル20
は、このアドレス情報に対応した2相のデジタル
情報を出力する。
The torque limiting circuit 19 uses a torque limiting command given from the outside as information, and outputs |i〓 a | in which |i〓 a |' is limited. On the other hand, the T/φ conversion circuit 15 inputs the digital quantity corresponding to the magnetic flux position from the magnetic flux position detection block 26, converts it into address information of the memory table 20 having data of sinφ and cosφ, and converts it into memory table 20 having data of sinφ and cosφ. table 20
outputs two-phase digital information corresponding to this address information.

乗算器21,22は、前記トルク制限回路19
の出力である1次電流振幅指令|ia|と、前記メ
モリ・テーブル20の出力である2相の1次電流
指令のデジタル情報iaをD/A変換回路23,2
4へ出力する。D/A変換回路23,24は、2
相のアナログ量に変換し、第1図の電流増幅器7
へ出力する。
The multipliers 21 and 22 are connected to the torque limiting circuit 19.
The primary current amplitude command |i a | which is the output of
Output to 4. The D/A conversion circuits 23 and 24 are
The phase is converted into an analog quantity, and the current amplifier 7 in FIG.
Output to.

第5図にマイクロプロセツサ処理ブロツク25
のフローチヤートの例を示す。この図の主プログ
ラムのコントローラの内では、右側の3つの主な
ルーチンが必要である。第1は磁束位置を検出し
て1次電流指令の2相の位相情報を得るルーチ
ン、第2はレゾルバ出力周波数の周期から速度情
報を得るルーチン、第3は速度情報からトルク、
1次電流振幅を演算して位相情報から1次電流指
令情報を得るルーチンである。
Figure 5 shows the microprocessor processing block 25.
An example of a flowchart is shown below. Within the controller of the main program in this diagram, the three main routines on the right are required. The first is a routine that detects the magnetic flux position and obtains phase information of two phases of the primary current command, the second is a routine that obtains speed information from the period of the resolver output frequency, and the third is a routine that obtains torque from the speed information.
This is a routine that calculates the primary current amplitude and obtains the primary current command information from the phase information.

第1、第2のルーチンは、第2図の磁束位置検
出ブロツク26あるいは速度検出ブロツク27か
ら新しいデジタル情報が発生したことを知らせる
マイクロプロセツサ処理ブロツクへの割込み信号
により時分割サンプリングごとに実行され、第3
のルーチンは第1、第2のルーチンで新しい情報
を基に処理された後、これを基に実行される。
The first and second routines are executed for each time-division sampling by an interrupt signal to the microprocessor processing block that indicates that new digital information has been generated from the magnetic flux position detection block 26 or velocity detection block 27 in FIG. , 3rd
The routine is executed based on new information after it is processed in the first and second routines.

更に各ルーチンには、除算、乗算などの演算や
処理が要求されるので、ある時間T1でデータを
サンプリングして1次電流指令ia1を制御してか
ら、次の時間T2でia2を制御するまでの時間Δt
(T2−T1)には数msecを必要とする。つまり、
T1でデータをサンプリングして制御されたia1
T2でデータをサンプリングして制御されるまで
固定され、いわゆる不連続な制御が行われること
になる。
Furthermore, each routine requires calculations and processing such as division and multiplication, so data is sampled at a certain time T1 to control the primary current command i a1 , and then at the next time T2 , the primary current command i a2 is Time to control Δt
(T 2 −T 1 ) requires several milliseconds. In other words,
i a1 controlled by sampling the data at T 1 is
It is fixed until data is sampled and controlled at T 2 , resulting in so-called discontinuous control.

従つて、同期電動機が低速運転時には、1次電
流の周期に対してΔtが充分小さいので、さほど
問題とならないが、高速運転時には1次電流の周
期に対してΔtが無視できなくなつて、次のよう
な問題が生じる。
Therefore, when the synchronous motor is operating at low speed, Δt is sufficiently small with respect to the period of the primary current, so it is not a big problem, but when the synchronous motor is operating at high speed, Δt cannot be ignored with respect to the period of the primary current, and the next The following problems arise.

磁束と1次電流の直交関係を保持することが
できなくなり、トルク脈動、トルク減少、応答
遅れが生じる。
It becomes impossible to maintain the orthogonal relationship between magnetic flux and primary current, resulting in torque pulsation, torque reduction, and response delay.

1次電流の高調波成分が大きくなり、損失増
大、力率低下、振動騒音が生じる。
The harmonic components of the primary current increase, resulting in increased loss, decreased power factor, and vibration noise.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、このような従来の問題点を解消し、
従来のアナログ制御方式の滑らかな特性をそのま
まに、かつアナログ回路の欠点であつた温度ドリ
フトや調整の煩わしさなどを持たないマイクロプ
ロセツサを適用し、マイクロプロセツサが本来持
つている優れた機能を充分発揮させることを目的
とするものである。
The present invention solves these conventional problems and
While retaining the smooth characteristics of the conventional analog control method, it also uses a microprocessor that does not have the drawbacks of analog circuits, such as temperature drift and troublesome adjustments, to achieve the excellent functions inherent in microprocessors. The purpose is to fully demonstrate the

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

本発明は、第1には、交流電動機の回転子に直
結された検出器により、速度、磁束位置をデジタ
ル量として検出し、これらの検出値と速度指令及
び位置指令との偏差に応じて前記交流電動機の1
次電流指令値を演算し、この1次電流指令値を電
動増幅器に与えて交流電動機を制御する交流電動
機制御装置において、前記検出器によつて検出さ
れた交流電動機の回転速度に対応した2進デジタ
ル量を分周比とし基準クロツクパルスを分周した
パルス列を出力するパルス発生器と、このパルス
発生器の出力パルス列をカウントしてデジタル量
として出力し、磁束位置のサンプリングごとに入
力するリセツト信号によりデジタル出力をリセツ
トするカウンタと、このカウンタ出力と磁束位置
のサンプリングごとに出力される磁束位置に対応
するデジタル量とを加算するデジタル加算器と、
このデジタル加算器出力をアドレス入力として2
相波形のデジタル量を出力するメモリ・テーブル
と、このメモリ・テーブルのそれぞれの出力と1
次電流振幅に対応したデジタル量とを乗算する乗
算器1,2と、この乗算器1,2によつて得られ
たデジタル量で表された1次電流指令値をアナロ
グ量に変換して前記電流増幅器に出力するD/A
変換器とを備えたことを特徴とする交流電動機制
御装置に係るものであり、 第2には、交流電動機の回転子に直結された検
出器により、速度、磁束位置をデジタル量として
検出し、これらの検出値と速度指令及び位置指令
との偏差に応じて前記交流電動機の1次電流指令
値を演算し、この1次電流指令値を電動増幅器に
与えて交流電動機を制御する交流電動機制御装置
において、交流電動機の磁束位置サンプリング周
期Δtのn分の1周期のパルスを発生するパルス
発生器と、前記パルス発生器のパルスをカウント
し、磁束位置のサンプリングごとにリセツトされ
るカウンタと、このカウンタの出力と回転速度に
対応したデジタル量とをデジタル乗算するデジタ
ル乗算器と、前記カウンタ出力と磁束位置検出サ
ンプリングごとに出力される磁束位置のデジタル
量とを加算するデジタル加算器と、このデジタル
加算器出力をアドレス入力としてΔtの期間にn
回速度情報を検出し、この速度情報からΔt周期
の間にn回磁束位置を補間した2相波形のデジタ
ル量を出力するメモリ・テーブルと、このメモ
リ・テーブルのそれぞれの出力と1次電流振幅に
対応したデジタル量とを乗算する乗算回路1,2
と、この乗算器1,2によつて得られたデジタル
量で表された1次電流指令値をアナログ量に変換
して前記電流増幅器に出力するD/A変換器とを
備えたことを特徴とする交流電動機制御装置に係
るものである。
First, the present invention detects speed and magnetic flux position as digital quantities by a detector directly connected to the rotor of an AC motor, and adjusts the speed and magnetic flux position according to the deviation between these detected values and a speed command and a position command. AC motor 1
In an AC motor control device that calculates a primary current command value and applies this primary current command value to an electric amplifier to control an AC motor, a binary value corresponding to the rotational speed of the AC motor detected by the detector is used. A pulse generator that outputs a pulse train obtained by dividing a reference clock pulse using a digital quantity as a frequency division ratio, and a reset signal that is input every time the magnetic flux position is sampled. a counter that resets the digital output; a digital adder that adds the counter output to a digital amount corresponding to the magnetic flux position output every time the magnetic flux position is sampled;
This digital adder output is used as the address input for 2
A memory table that outputs the digital quantity of the phase waveform, and each output of this memory table and 1
Multipliers 1 and 2 multiply the primary current amplitude by a digital quantity corresponding to the primary current amplitude, and the primary current command value expressed by the digital quantity obtained by the multipliers 1 and 2 is converted into an analog quantity and the D/A output to current amplifier
The second aspect of the invention relates to an AC motor control device characterized by comprising a converter, and a second aspect of the invention is to detect speed and magnetic flux position as digital quantities by a detector directly connected to the rotor of the AC motor; An AC motor control device that calculates a primary current command value of the AC motor according to deviations between these detected values and a speed command and a position command, and controls the AC motor by giving this primary current command value to an electric amplifier. , a pulse generator that generates a pulse with a period of 1/n of the magnetic flux position sampling period Δt of the AC motor, a counter that counts the pulses of the pulse generator and is reset each time the magnetic flux position is sampled, and this counter. a digital multiplier that digitally multiplies the output of the counter by a digital amount corresponding to the rotation speed; a digital adder that adds the counter output and the digital amount of the magnetic flux position output for each magnetic flux position detection sampling; n in a period of Δt using the device output as address input.
A memory table that detects rotational speed information and outputs a digital quantity of a two-phase waveform obtained by interpolating the magnetic flux position n times during a Δt period from this speed information, and the respective outputs of this memory table and the primary current amplitude. Multiplying circuits 1 and 2 that multiply by a digital quantity corresponding to
and a D/A converter that converts the primary current command value expressed in digital quantities obtained by the multipliers 1 and 2 into an analog quantity and outputs it to the current amplifier. This relates to an AC motor control device.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明を第7図に示す実施例に基いて説明
する。同図において、第2図の構成と同一あるい
は同様の機能を有する部分は同一の符号をもつて
記した。第7図の磁束位置補間ブロツク36は、
T/φ変換回路15から、磁束位置に相当するデ
ータが時分割されたデジタル量と、新しいデータ
が入力されるタイミングと、更にT/NFB変換回
路16から時分割された速度NFBに相当するデジ
タル量を入力して、磁束位置に相当する2相デー
タをもつメモリ・テーブル20のアドレス情報を
Δtより更に小さく時分割して出力する。
The present invention will be explained below based on the embodiment shown in FIG. In this figure, parts having the same or similar functions as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. The magnetic flux position interpolation block 36 in FIG.
From the T/φ conversion circuit 15, data corresponding to the magnetic flux position is time-divided into a digital quantity, the timing at which new data is input, and the T/N FB conversion circuit 16 is further time-divided into a digital quantity corresponding to the speed N FB . The address information of the memory table 20 having two-phase data corresponding to the magnetic flux position is time-divided and outputted in a time-divided manner smaller than Δt.

1次電流指令演算ブロツク37は、前記磁束位
置補間ブロツク36の出力と、1次電流振幅指令
値|ia|を入力とし2相の1次電流指令値をデジ
タル量で演算する。
The primary current command calculation block 37 inputs the output of the magnetic flux position interpolation block 36 and the primary current amplitude command value | ia |, and calculates the two-phase primary current command value as a digital quantity.

本発明の要旨である磁束位置補間ブロツク36
及び1次電流指令演算ブロツク37についてこれ
らの動作を説明する。
Magnetic flux position interpolation block 36 which is the gist of the present invention
The operations of the primary current command calculation block 37 will be explained.

磁束位置補間ブロツク36は、回転速度NFB
応じて基準クロツク発生器33のクロツクを分周
し、NFBのデジタル量に比例した周波数のパルス
を発生するパルス発生器32のパルスをカウンタ
34でカウントする。カウンタ34は、T/φ変
換器から新しい磁束位置のデジタル量を出力する
度に出力されるタイミング信号31によつてカウ
ンタの内容はリセツトされる。デジタル加算器3
5はカウンタ34とT/φ変換器15のデジタル
量をデジタル加算する。つまり磁束位置補間ブロ
ツク36はT/φ変換器15のデジタル量が出力
されてから次の新しいデジタル量が出力される
Δtの間、速度一定とし、T/φ変換器15のデ
ジタル量をベース分とし、カウンタ34のデジタ
ル量をオフセツト分として磁束位置を補間してい
る。
The magnetic flux position interpolation block 36 divides the clock of the reference clock generator 33 according to the rotational speed NFB , and uses the counter 34 to generate pulses from the pulse generator 32, which generates pulses with a frequency proportional to the digital amount of NFB . Count. The contents of the counter 34 are reset by the timing signal 31 output every time a new digital quantity of magnetic flux position is output from the T/φ converter. Digital adder 3
5 digitally adds the digital amounts of the counter 34 and the T/φ converter 15. In other words, the magnetic flux position interpolation block 36 maintains a constant speed during the period Δt from when the digital quantity of the T/φ converter 15 is output to when the next new digital quantity is output, and uses the digital quantity of the T/φ converter 15 as the base. The magnetic flux position is interpolated using the digital value of the counter 34 as an offset.

1次電流指令演算ブロツク37は、前記磁束位
置補間ブロツク36の補間された磁束位置情報を
アドレス情報として、メモリ・テーブル20へ取
り込む。
The primary current command calculation block 37 takes in the magnetic flux position information interpolated by the magnetic flux position interpolation block 36 into the memory table 20 as address information.

以下、第2図に基いて説明したと同様に1次電
流指令値が発生される。
Hereinafter, the primary current command value is generated in the same manner as explained based on FIG.

第8図に、磁束位置補間ブロツク36の他の実
施例を示す。これは、T/φ変換器15の磁束位
置検出の周期Δtについてn個の補間を行うもの
であり、動作を簡単に説明すれば、τ=Δt/n
のパルスを発生するパルス発生器42のパルスを
カウンタ41でカウントし、デジタル量を出力
し、第7図のT/φ変換器15からの信号31で
リセツトされる。更に速度信号NFBと前記カウン
タ41の出力を乗算器40で乗算し、磁束位置補
間のオフセツト分を得ることができる。
FIG. 8 shows another embodiment of the magnetic flux position interpolation block 36. This is to perform n interpolations for the cycle Δt of magnetic flux position detection of the T/φ converter 15, and to briefly explain the operation, τ=Δt/n
The counter 41 counts the pulses of the pulse generator 42 which generates the pulses, outputs a digital value, and is reset by the signal 31 from the T/φ converter 15 in FIG. Furthermore, the speed signal NFB and the output of the counter 41 are multiplied by a multiplier 40 to obtain an offset for magnetic flux position interpolation.

また磁束位置補間ブロツク36、1次電流指令
演算回路37は、マイクロプロセツサ処理ブロツ
ク25と別のマイクロプロセツサ処理で行なつて
もよい。
Further, the magnetic flux position interpolation block 36 and the primary current command calculation circuit 37 may be performed by a microprocessor separate from the microprocessor processing block 25.

上記実施例は、同期電動機についてであるが、
誘導電動機についても同様に補間を行なえば同じ
効果を得ることができる。
The above embodiment is about a synchronous motor, but
The same effect can be obtained for induction motors by performing interpolation in a similar manner.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述したように、本発明によれば、磁束位置が
サンプリングされる周期Δt間に速度情報から磁
束位置を予想し補間することによつて、1次電流
指令値も補間され、1次電流の滑らかな制御がで
き、従つて、従来マイクロプロセツサを適用した
制御で欠点とされていた、1次電流歪、トルク脈
動、損失、トルク減少、振動騒音、力率低下など
の問題を解決することができる。
As described above, according to the present invention, the primary current command value is also interpolated by predicting and interpolating the magnetic flux position from the speed information during the period Δt in which the magnetic flux position is sampled, and the primary current is smoothed. Therefore, it is possible to solve problems such as primary current distortion, torque pulsation, loss, torque reduction, vibration noise, and power factor drop, which were considered drawbacks of conventional control using a microprocessor. can.

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

第1図は同期電動機にベクトル制御を適用する
場合の基本的な制御系を示すブロツク図、第2図
はマイクロプロセツサを使用したベクトル制御系
の構成例を示すブロツク図、第3図は位置検出器
としてのレゾルバによる検出原理を示す説明図、
第4図はレゾルバの励磁電流の2つの相の位相関
係を示す波形図、第5図はマイクロプロセツサに
よる制御ルーチンを示すフローチヤート、第6図
は従来のマイクロプロセツサ制御による検出波形
とアナログ制御による検出波形の比較を示す波形
図、第7図は本発明の構成例を示すブロツク図、
第8図はマイクロプロセツサの他の例を示すブロ
ツク図である。 1:同期電動機、2:速度検出器、3:加算
器、4:速度増幅器、5:ベクトル制御器、6:
磁束位置検出器、7:電流増幅器、8:電流検出
器、10,12:カウンタ、11,13:ラツチ
回路、14:分周回路、15:T/φ変換回路、
16:T/NFB変換回路、17:加算器、18:
速度増幅器、19:トルク制限回路、20:メモ
リ・テーブル、21,22:乗算器、23,2
4:D/A変換器、25:マイクロプロセツサ処
理ブロツク、26:磁束位置検出ブロツク、2
7:速度検出ブロツク、28:速度指令値、2
9:比例・積分定数値入力、30:トルク制限指
令値、31:タイミング信号、32:パルス発生
器、33:基準クロツク発生器、34:カウン
タ、35:デジタル加算器、36:磁束位置補間
ブロツク、37:1次電流指令演算ブロツク、3
8:マイクロプロセツサ処理ブロツク、40:乗
算器、41:カウンタ、42:パルス発生器。
Figure 1 is a block diagram showing a basic control system when vector control is applied to a synchronous motor, Figure 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a vector control system using a microprocessor, and Figure 3 is a position diagram. An explanatory diagram showing the principle of detection by a resolver as a detector,
Figure 4 is a waveform diagram showing the phase relationship between the two phases of the excitation current of the resolver, Figure 5 is a flowchart showing the control routine by the microprocessor, and Figure 6 is the detected waveform and analog waveform by conventional microprocessor control. A waveform diagram showing a comparison of detected waveforms by control, FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of the present invention,
FIG. 8 is a block diagram showing another example of the microprocessor. 1: Synchronous motor, 2: Speed detector, 3: Adder, 4: Speed amplifier, 5: Vector controller, 6:
Magnetic flux position detector, 7: Current amplifier, 8: Current detector, 10, 12: Counter, 11, 13: Latch circuit, 14: Frequency dividing circuit, 15: T/φ conversion circuit,
16: T/N FB conversion circuit, 17: Adder, 18:
Speed amplifier, 19: Torque limiting circuit, 20: Memory table, 21, 22: Multiplier, 23, 2
4: D/A converter, 25: Microprocessor processing block, 26: Magnetic flux position detection block, 2
7: Speed detection block, 28: Speed command value, 2
9: Proportional/integral constant value input, 30: Torque limit command value, 31: Timing signal, 32: Pulse generator, 33: Reference clock generator, 34: Counter, 35: Digital adder, 36: Magnetic flux position interpolation block , 37: Primary current command calculation block, 3
8: Microprocessor processing block, 40: Multiplier, 41: Counter, 42: Pulse generator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 交流電動機の回転子に直結された検出器によ
り、速度、磁束位置をデジタル量として検出し、
これらの検出値と速度指令及び位置指令との偏差
に応じて前記交流電動機の1次電流指令値を演算
し、この1次電流指令値を電流増幅器に与えて交
流電動機を制御する交流電動機制御装置におい
て、 前記検出器によつて検出された交流電動機の回
転速度に対応した2進デジタル量を分周比とし基
準クロツクパルスを分周したパルス列を出力する
パルス発生器と、 このパルス発生器の出力パルス列をカウントし
てデジタル量として出力し、磁束位置のサンプリ
ングごとに入力するリセツト信号によりデジタル
出力をリセツトするカウンタと、 このカウンタ出力と磁束位置のサンプリングご
とに出力される磁束位置に対応するデジタル量と
を加算するデジタル加算器と、 このデジタル加算器出力をアドレス入力として
2相波形のデジタル量を出力するメモリ・テーブ
ルと、 このメモリ・テーブルのそれぞれの出力と1次
電流振幅に対応したデジタル量とを乗算する乗算
器1,2と、 この乗算器1,2によつて得られたデジタル量
で表された1次電流指令値をアナログ量に変換し
て前記電流増幅器に出力するD/A変換器とを備
えたことを特徴とする交流電動機制御装置。 2 交流電動機の回転子に直結された検出器によ
り、速度、磁束位置をデジタル量として検出し、
これらの検出値と速度指令及び位置指令との偏差
に応じて前記交流電動機の1次電流指令値を演算
し、この1次電流指令値を電流増幅器に与えて交
流電動機を制御する交流電動機制御装置におい
て、 交流電動機の磁束位置サンプリング周期Δtの
n分の1周期のパルスを発生するパルス発生器
と、 前記パルス発生器のパルスをカウントし、磁束
位置のサンプリングごとにリセツトされるカウン
タと、 このカウンタの出力と回転速度に対応したデジ
タル量とをデジタル乗算するデジタル乗算器と、 前記カウンタ出力と磁束位置検出サンプリング
ごとに出力される磁束位置のデジタル量とを加算
するデジタル加算器と、 このデジタル加算器出力をアドレス入力として
Δtの期間にn回速度情報を検出し、この速度情
報からΔt周期の間にn回磁束位置を補間した2
相波形のデジタル量を出力するメモリ・テーブル
と、 このメモリ・テーブルのそれぞれの出力と1次
電流振幅に対応したデジタル量とを乗算する乗算
回路1,2と、 この乗算器1,2によつて得られたデジタル量
で表された1次電流指令値をアナログ量に変換し
て前記電流増幅器に出力するD/A変換器とを備
えたことを特徴とする交流電動機制御装置。
[Claims] 1. Speed and magnetic flux position are detected as digital quantities by a detector directly connected to the rotor of an AC motor,
An AC motor control device that calculates a primary current command value for the AC motor according to deviations between these detected values and a speed command and a position command, and controls the AC motor by supplying this primary current command value to a current amplifier. a pulse generator that outputs a pulse train obtained by dividing a reference clock pulse using a binary digital quantity corresponding to the rotational speed of the AC motor detected by the detector as a frequency division ratio; and an output pulse train of this pulse generator. A counter that counts and outputs it as a digital quantity and resets the digital output by a reset signal input every time the magnetic flux position is sampled, and a digital quantity that corresponds to the output of this counter and the magnetic flux position that is output every time the magnetic flux position is sampled. a digital adder that adds up the output of the digital adder, a memory table that uses the output of this digital adder as an address input and outputs a digital amount of a two-phase waveform, and a digital amount that corresponds to each output of this memory table and the primary current amplitude. multipliers 1 and 2 for multiplying the value of An AC motor control device characterized by comprising: 2 A detector directly connected to the rotor of the AC motor detects the speed and magnetic flux position as digital quantities,
An AC motor control device that calculates a primary current command value for the AC motor according to deviations between these detected values and a speed command and a position command, and controls the AC motor by supplying this primary current command value to a current amplifier. , a pulse generator that generates a pulse with a period of 1/n of the magnetic flux position sampling period Δt of the AC motor; a counter that counts the pulses of the pulse generator and is reset each time the magnetic flux position is sampled; a digital multiplier that digitally multiplies the output of the counter by a digital amount corresponding to the rotation speed; a digital adder that adds the counter output and the digital amount of the magnetic flux position output for each magnetic flux position detection sampling; The speed information is detected n times during the Δt period using the device output as the address input, and the magnetic flux position is interpolated n times during the Δt period from this speed information.
A memory table that outputs a digital amount of a phase waveform, multiplier circuits 1 and 2 that multiply each output of this memory table by a digital amount corresponding to the primary current amplitude, and these multipliers 1 and 2. an AC motor control device comprising: a D/A converter that converts a primary current command value expressed in a digital quantity obtained by the above-described method into an analog quantity and outputs the converted quantity to the current amplifier;
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