JPH0419799B2 - - Google Patents
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- JPH0419799B2 JPH0419799B2 JP60281204A JP28120485A JPH0419799B2 JP H0419799 B2 JPH0419799 B2 JP H0419799B2 JP 60281204 A JP60281204 A JP 60281204A JP 28120485 A JP28120485 A JP 28120485A JP H0419799 B2 JPH0419799 B2 JP H0419799B2
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- 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、電流形インバータにて駆動される誘
導電動機の電流ベクトル制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a current vector control device for an induction motor driven by a current source inverter.
従来、この種の誘導電動機の制御装置は、誘導
電動機の一次、二次巻線間のインダクタンス値、
二次巻線の自己インダクタンス値、二次巻線の抵
抗値にもとづいて、トルス指令値と磁束指令値か
ら誘導電動機に供給すべき一次電流の瞬時基準値
(大きさと位相)を演算し、周波数変換装置によ
り誘導電動機の一次電流を前記基準値に従い、そ
の誘導電動機を制御するものであつた。
Conventionally, this type of induction motor control device has been designed to control the inductance value between the primary and secondary windings of the induction motor,
Based on the self-inductance value of the secondary winding and the resistance value of the secondary winding, the instantaneous reference value (magnitude and phase) of the primary current to be supplied to the induction motor is calculated from the torse command value and magnetic flux command value, and the frequency The conversion device controls the induction motor by controlling the primary current of the induction motor according to the reference value.
第3図は上述した従来の誘導電動機の制御装置
を示すブロツク図、第4図はそのタイムチヤート
である。 FIG. 3 is a block diagram showing the conventional induction motor control device mentioned above, and FIG. 4 is a time chart thereof.
交流電源1の入力は順変換器2により直流に変
換される。該直流出力は直流リアクトル3を介し
て逆変換器3に供給され、逆変換器3により所望
の周波数の交流出力に変換されて誘導電動機5を
駆動する。誘導電動機6に直結された速度検出器
6の速度検出値Nと速度指令値N*で速度制御を
行なう速度調整器7よりトルク電流指令I2 *を出
力する。一方、速度検出値Nに対応して磁束指令
器8から磁束指令φ*を出力して、該出力を増幅
器9でK1倍して励磁電流指令In *を出力する。前
記トルク電流指令I2 *と前記励磁電流指令In *をル
ート関数器12により一次電流指令I1 *に変換し、
該出力と電流検出器18の一次電流検出値I1によ
り電流制御を電流調整器15で行ない、該出力を
ゲート信号発生器16に出力して順変換器2の位
相制御を行なう。 The input of AC power supply 1 is converted into DC by forward converter 2 . The DC output is supplied to an inverter 3 via a DC reactor 3, and is converted by the inverter 3 into an AC output of a desired frequency to drive an induction motor 5. A torque current command I 2 * is output from a speed regulator 7 that performs speed control using a speed detection value N of a speed detector 6 directly connected to the induction motor 6 and a speed command value N * . On the other hand, the magnetic flux command 8 outputs a magnetic flux command φ * corresponding to the detected speed value N, and the output is multiplied by K1 by the amplifier 9 to output an excitation current command I n * . converting the torque current command I 2 * and the excitation current command I n * into a primary current command I 1 * by a root function generator 12;
Current control is performed by the current regulator 15 based on this output and the primary current detection value I1 of the current detector 18, and the output is outputted to the gate signal generator 16 to perform phase control of the forward converter 2.
前記トルク電流指令I2 *と前記磁束指令φ*より
すべり周波数演算器10ですべり周波数fSに変換
する。該出力と前記速度検出値Nを増幅器11に
よりK3倍された回転周波数frとを加算した出力周
波数f1を積分器14へ出力し、該出力を前記トル
ク電流指令I2 *と前記励磁電流指令In *より逆正接
関数器13で変換された電流位相θ(前記一次電
流指令I1 *と前記励磁電流指令In *のなす角)に加
算する。該出力をゲート信号発生器17に出力し
逆変換器4により一次電流の周波数および位相を
制御する。 A slip frequency calculator 10 converts the torque current command I 2 * and the magnetic flux command φ * into a slip frequency f S . An output frequency f 1 obtained by adding the output and the rotational frequency f r obtained by multiplying the speed detection value N by K 3 by the amplifier 11 is output to the integrator 14 , and this output is used as the torque current command I 2 * and the excitation. It is added to the current phase θ (the angle formed by the primary current command I 1 * and the excitation current command I n * ) converted by the arctangent function unit 13 from the current command I n * . The output is sent to the gate signal generator 17, and the inverse converter 4 controls the frequency and phase of the primary current.
上述した従来の制御装置は、一次電流指令通り
に実際の電流が流れていれば誘導電動機の発生す
るトルクまたは出力は高速応答が得られるが、第
4図に示すように、時刻t0に負荷が急激に変化し
た場合、実電流(一次電流検出値I1)は直流リア
クトル3および誘導電動機5の種々のインダクタ
ンスによつて一次電流指令I1 *に達していないに
もかかわらず、電流位相θを急変させるので、そ
の結果、励磁電流Inが減少し、これにより電動機
5の磁束φも変化してトルクTが出なくなり、ま
た振動を起こすようになるという欠点がある。
In the conventional control device described above, if the actual current flows according to the primary current command, the torque or output generated by the induction motor can have a fast response, but as shown in Fig. 4, the load at time t 0 If there is a sudden change in the current phase θ, even though the actual current (primary current detection value I 1 ) has not reached the primary current command I 1 * due to various inductances of the DC reactor 3 and induction motor 5. As a result, the excitation current I n decreases, and as a result, the magnetic flux φ of the motor 5 also changes, causing the torque T to no longer be produced and vibrations to occur.
本発明の、誘導電動機の制御装置は、
誘導電動機の一次電流指令I1 *と一次電流検出
値I1あるいはその相当値の偏差を設定値xと比較
し、前記偏差が前記設定値xを越えたとき、一定
量y(ただし、0<y<x)と切換信号を出力す
る偏差レベル検出器と、
一次電流検出値I1に前記一定量yを加算した値
I′と励磁電流指令In *より、電流位相θ=cos-1(In
*/I′)を求める逆余弦関数器と、
通常は逆正接関数器から出力された電流位相θ
を出力し、前記切換信号が出力されると、逆余弦
関数器で求められた電流位相θを出力する位相角
切換器とを備えている。
The induction motor control device of the present invention compares the deviation between the induction motor's primary current command I 1 * and the primary current detection value I 1 or its equivalent value with a set value x, and determines whether the deviation exceeds the set value x. a deviation level detector that outputs a constant amount y (however, 0<y<x) and a switching signal, and a value obtained by adding the above-mentioned constant amount y to the primary current detection value I1.
From I' and excitation current command I n * , current phase θ = cos -1 (I n
* /I′) and the current phase θ output from the arctangent function unit.
and a phase angle switch that outputs the current phase θ determined by the inverse cosine function generator when the switching signal is output.
電流形サイリスタインバータにおいては直流リ
アクトル等のl分により電流指令に対し実電流の
追随が遅れる。本発明は、この実電流の遅れはあ
るという前提のもとで検出電流の立上りに応じ
て、電流位相を制御するものである。
In a current source thyristor inverter, there is a delay in the actual current following the current command due to the presence of a DC reactor, etc. The present invention controls the current phase in accordance with the rise of the detected current on the premise that there is a delay in the actual current.
すなわち、本発明では、同上条件で励磁電流成
分を変化させないように電流位相を制御するの
で、電動機の磁束変化が生じず、したがつて、ト
ルクの高速応答が可能になり、振動も生じない。 That is, in the present invention, since the current phase is controlled so as not to change the excitation current component under the same conditions as above, no change in the magnetic flux of the motor occurs, and therefore, high-speed torque response is possible and no vibration occurs.
次に、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の誘導電動機の制御装置の一実
施例を示すブロツク図、第2図はそのタイムチヤ
ートである。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the control device for an induction motor according to the present invention, and FIG. 2 is a time chart thereof.
本実施例は、第3図の従来例の装置に、偏差レ
ベル検出器20と位相角切換器21と逆余弦関数
器19を付加した構成となつている。 This embodiment has a configuration in which a deviation level detector 20, a phase angle switch 21, and an arc cosine function unit 19 are added to the conventional device shown in FIG.
偏差レベル検出器20は、一次電流指令I1 *と
一次電流検出値I1の偏差ΔI(=|I1 *−I1|)が比
較レベルxより大きくなつたとき一定量y(0<
y<x)を出力するとともに、位相角切換器21
に切換信号を出力する。逆余弦関数器19は一次
電流検出値I1に前記一定量yを加算した値I1′と励
磁電流指令In *より電流位相θの変換、すなわち
θ=cos-1(In */I1′) ……(1)
を求める。位相角切換器21は、通常は逆正接関
数器13の出力θを選択し、一次電流指令I1 *と
一次電流検出値I1の偏差ΔIが比較レベルx以上の
時はI′1と励磁電流指令値Im*より逆余弦関数器1
9で変換された電流位相θを選択する。 The deviation level detector 20 detects a certain amount y ( 0 <
y<x), and the phase angle switch 21
Outputs a switching signal to. The inverse cosine function unit 19 converts the current phase θ using the value I 1 ' obtained by adding the above-mentioned constant amount y to the detected primary current value I 1 and the excitation current command I n * , that is, θ=cos -1 (I n * /I 1 ′) …(1) is found. The phase angle switch 21 normally selects the output θ of the arctangent function unit 13, and when the deviation ΔI between the primary current command I 1 * and the detected primary current value I 1 is equal to or higher than the comparison level x, it selects I' 1 and excitation. Inverse cosine function unit 1 from current command value Im *
9, select the converted current phase θ.
次に、本実施例の動作を第2図のタイムチヤー
トを参照して説明する。 Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to the time chart of FIG.
時刻t0に急激に負荷が変化したものとすると、
一次電流検出値I1は一次電流指令I*に達していな
い。このとき、一次電流指令I*の一次電流検出値
I1の偏差ΔIは比較レベルxより大きいので一定量
yを出力するとともに、位相角切換器21を逆正
接関数器13から逆余弦関数器19へ切り換え
る。そして、逆余弦関数器19では(1)式より電流
位相θが求められ、電流位相θは図に示すように
θ1 *からθ2 *へと滑らかに変化する。したがつて、
励磁電流Inはほぼ一定で、電動機5の磁束φもほ
ぼ一定となり、トルクTは図に示すように上昇し
ていく。 Assuming that the load suddenly changes at time t 0 ,
The primary current detection value I1 has not reached the primary current command I * . At this time, primary current command I * primary current detection value
Since the deviation ΔI of I 1 is larger than the comparison level x, a constant amount y is output, and the phase angle switch 21 is switched from the arctangent function unit 13 to the arc cosine function unit 19. Then, the arc cosine function unit 19 calculates the current phase θ from equation (1), and the current phase θ smoothly changes from θ 1 * to θ 2 * as shown in the figure. Therefore,
The excitation current I n is approximately constant, the magnetic flux φ of the motor 5 is also approximately constant, and the torque T increases as shown in the figure.
なお、偏差レベル検出器20に入力される偏差
は本実施例に限定されるものではなく、逆変換器
4の出力電流と一次電流指令I1 *との偏差でもよ
い。 Note that the deviation input to the deviation level detector 20 is not limited to this embodiment, and may be the deviation between the output current of the inverter 4 and the primary current command I 1 * .
以上説明したように本発明は、一次電流指令と
検出値の差が大きくなつた時に検出値より電流位
相を演算して、電流位相を実際の電流の大きさの
変化に合わせることにより、負荷変動や指令変化
等の過渡特性におけるトルクの高度応答性および
安定姓が得られるという効果がある。
As explained above, the present invention calculates the current phase from the detected value when the difference between the primary current command and the detected value becomes large, and adjusts the current phase to the change in the actual current magnitude. This has the effect of providing high torque responsiveness and stability in transient characteristics such as command changes and command changes.
第1図は本発明の誘導電動機の制御装置の一実
施例を示すブロツク図、第2図はそのタイムチヤ
ート、第3図は従来例を示すブロツク図、第4図
はそのタイムチヤートである。
1……交流電源、2……順変換器(コンバー
タ)、3……直流リアクトル、4……逆変換器
(インバータ)、5……誘導電動機、6……速度検
出器、7……速度調整器、8……磁束指令器、
9,11……増幅器、10……すべり周波数演算
器、12……ルート関数器、13……逆正接関数
器、14……積分器、15……電流調整器、1
6,17……ゲート信号発生器、18……電流検
出器、19……逆余弦関数器、20……偏差レベ
ル検出器、21……位相角切換器。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the induction motor control device of the present invention, FIG. 2 is a time chart thereof, FIG. 3 is a block diagram showing a conventional example, and FIG. 4 is a time chart thereof. 1... AC power supply, 2... Forward converter (converter), 3... DC reactor, 4... Inverse converter (inverter), 5... Induction motor, 6... Speed detector, 7... Speed adjustment device, 8...magnetic flux command device,
9, 11... Amplifier, 10... Slip frequency calculator, 12... Root function unit, 13... Arctangent function unit, 14... Integrator, 15... Current regulator, 1
6, 17... Gate signal generator, 18... Current detector, 19... Inverse cosine function unit, 20... Deviation level detector, 21... Phase angle switch.
Claims (1)
ク電流成分をおのおの指令する信号に基づいて、
誘導電動機に可変周波数の交流電流を供給する電
力変換装置の出力電流の大きさと位相を制御す
る、誘導電動機の制御装置において、 誘導電動機の一次電流指令I1 *と一次電流検出
値I1あるいはその相当値の偏差を設定値xを比較
し、前記偏差が前記設定値xを越えたとき、一定
量y(ただし、0<y<x)と切換信号を出力す
る偏差レベル検出器と、 前記一次電流検出値I1に前記一定量yを加算し
た値I′と励磁電流指令In *より、電流位相θ=
cos-1(In */I′)を求める逆余弦関数器と、 通常は逆正接関数器から出力された電流位相θ
を出力し、前記切換信号が出力されると、前記逆
余弦関数器で求められた電流位相θを出力する位
相角切換器とを備えたことを特徴とする、誘導電
動機の制御装置。[Claims] 1. Based on signals that respectively command the excitation current component and torque current component of the primary current of the induction motor,
In an induction motor control device that controls the magnitude and phase of the output current of a power conversion device that supplies variable frequency alternating current to the induction motor, the induction motor's primary current command I 1 * and primary current detection value I 1 or its a deviation level detector that compares the deviation of an equivalent value with a set value x, and outputs a certain amount y (however, 0<y<x) and a switching signal when the deviation exceeds the set value x; From the value I′, which is the sum of the current detection value I 1 and the above-mentioned constant amount y, and the exciting current command I n * , the current phase θ=
cos -1 (I n * /I′) and the current phase θ output from the arctangent function unit.
and a phase angle switch that outputs the current phase θ determined by the arc cosine function generator when the switching signal is output.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60281204A JPS62141989A (en) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | Induction motor control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60281204A JPS62141989A (en) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | Induction motor control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62141989A JPS62141989A (en) | 1987-06-25 |
| JPH0419799B2 true JPH0419799B2 (en) | 1992-03-31 |
Family
ID=17635802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60281204A Granted JPS62141989A (en) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | Induction motor control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62141989A (en) |
-
1985
- 1985-12-16 JP JP60281204A patent/JPS62141989A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62141989A (en) | 1987-06-25 |
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