JPH0222639B2 - - Google Patents
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- JPH0222639B2 JPH0222639B2 JP58250395A JP25039583A JPH0222639B2 JP H0222639 B2 JPH0222639 B2 JP H0222639B2 JP 58250395 A JP58250395 A JP 58250395A JP 25039583 A JP25039583 A JP 25039583A JP H0222639 B2 JPH0222639 B2 JP H0222639B2
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- current
- torque
- transformer
- magnetic flux
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- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
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- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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、交流電動機の電流検出信号に位相進
み補償回路を備えたトルク検出装置に関するもの
である。
み補償回路を備えたトルク検出装置に関するもの
である。
従来、交流電動機の端子電圧と電流から演算に
よりトルクを導出する方法があるが、検出電圧の
絶縁のために用いられるトランスの検出位相特性
が低周波では悪化し、満足なトルク検出ができな
いという問題があつた。
よりトルクを導出する方法があるが、検出電圧の
絶縁のために用いられるトランスの検出位相特性
が低周波では悪化し、満足なトルク検出ができな
いという問題があつた。
一般に誘導電動機の発生トルクは、２次鎖交磁
束ベクトルとモータ電流のベクトル外積として表
すことができる。既ち、トルクＴは、 Ｔ＝Ｋ・ｉ・×φ〓 ………(1)式 ここで、 ｉ・：線路電流ベクトル φ〓：２次鎖交磁束ベクトル Ｋ：定数 で表すことができる。従つて、線路電流及び２次
鎖交磁束ベクトルを検出し、外積演算をすること
により、電気的トルクを検出することが可能とな
る。
束ベクトルとモータ電流のベクトル外積として表
すことができる。既ち、トルクＴは、 Ｔ＝Ｋ・ｉ・×φ〓 ………(1)式 ここで、 ｉ・：線路電流ベクトル φ〓：２次鎖交磁束ベクトル Ｋ：定数 で表すことができる。従つて、線路電流及び２次
鎖交磁束ベクトルを検出し、外積演算をすること
により、電気的トルクを検出することが可能とな
る。
(1)式より明らかなように、精度良くトルクを演
算するためには、電流、磁束の振幅及び位相差の
検出精度が要求される。
算するためには、電流、磁束の振幅及び位相差の
検出精度が要求される。
ここで、従来のトルク検出器の構成例を第１図
に示す。図において１１は電動機、１２は電動機
制御装置、１３はトルク検出器、１４は電圧検出
用絶縁トランス、１５は電流検出器、１６は磁束
ベクトル演算回路、１７は３相から２相に電流及
び磁束を変換する変換器である。
に示す。図において１１は電動機、１２は電動機
制御装置、１３はトルク検出器、１４は電圧検出
用絶縁トランス、１５は電流検出器、１６は磁束
ベクトル演算回路、１７は３相から２相に電流及
び磁束を変換する変換器である。
第１図の中で磁束ベクトル演算回路１６は、一
般に相電圧の積分回路及び電動機の１次インピー
ダンス降下補償回路より構成される。
般に相電圧の積分回路及び電動機の１次インピー
ダンス降下補償回路より構成される。
第１図で示される従来のトルク検出器１３の欠
点は、低周波では検出精度が低下することであ
る。その理由は、モータ電圧の絶縁のため用いて
いるトランス１４の周波数特性により低周波では
伝達特性が悪化するためである。トランスは等価
的に第２図ａで表すことができる。２次側に負荷
電流をほとんど流さない（２次開放）時の入力電
圧E〓1に対するE〓2の関係式は、 E〓2（ｓ）＝sTt／１＋sTtE〓1（ｓ） ………(2)式 ここで、Tt＝L1／R1（トランス１次時定数）で
あり、トランスの電圧比は１：１とする。（L1＝
L2） となり（第２図ｂ参照）、ボード線図より明らか
なように低周波になると入力電圧E1に対し、検
出電圧E2の位相が進む。このため、演算磁束ベ
クトルが、真の磁束ベクトルに対し位相進みの誤
差が生じることとなり、検出電流と検出磁束の位
相差に誤差が生じ、(1)式より分かるように演算ト
ルク誤差となる。
点は、低周波では検出精度が低下することであ
る。その理由は、モータ電圧の絶縁のため用いて
いるトランス１４の周波数特性により低周波では
伝達特性が悪化するためである。トランスは等価
的に第２図ａで表すことができる。２次側に負荷
電流をほとんど流さない（２次開放）時の入力電
圧E〓1に対するE〓2の関係式は、 E〓2（ｓ）＝sTt／１＋sTtE〓1（ｓ） ………(2)式 ここで、Tt＝L1／R1（トランス１次時定数）で
あり、トランスの電圧比は１：１とする。（L1＝
L2） となり（第２図ｂ参照）、ボード線図より明らか
なように低周波になると入力電圧E1に対し、検
出電圧E2の位相が進む。このため、演算磁束ベ
クトルが、真の磁束ベクトルに対し位相進みの誤
差が生じることとなり、検出電流と検出磁束の位
相差に誤差が生じ、(1)式より分かるように演算ト
ルク誤差となる。
第３図はこの演算トルク誤差をベクトル図で表
したものであり、φ〓tは真の２次鎖交磁束、ｉ・dは
電流検出信号（＝真の電流ｉ・d）であつて、真の
トルクは第３図のＡで示されるようにｉ・dを対角
線とする長方形の面積として表されるのに対し、
絶縁トランス１４の位相誤差δにより現実に検出
される誘起電圧信号（絶縁トランス１４の２次
側）e〓dは、真の誘起電圧e〓tよりもδだけ進んだも
のとなり、磁束ベクトル演算回路１３で演算され
た検出トルクは第３図のＢのように、検出した２
次鎖交磁束φ〓dと電流検出信号ｉ・dのベクトル積に
応じた面積となり、Ａの面積と比べて誤差が大き
くなる。
したものであり、φ〓tは真の２次鎖交磁束、ｉ・dは
電流検出信号（＝真の電流ｉ・d）であつて、真の
トルクは第３図のＡで示されるようにｉ・dを対角
線とする長方形の面積として表されるのに対し、
絶縁トランス１４の位相誤差δにより現実に検出
される誘起電圧信号（絶縁トランス１４の２次
側）e〓dは、真の誘起電圧e〓tよりもδだけ進んだも
のとなり、磁束ベクトル演算回路１３で演算され
た検出トルクは第３図のＢのように、検出した２
次鎖交磁束φ〓dと電流検出信号ｉ・dのベクトル積に
応じた面積となり、Ａの面積と比べて誤差が大き
くなる。
本発明は、このような従来の問題点を解消し、
電流検出信号に位相補償を行なつて、低周波まで
精度良くトルクを検出することを目的とするもの
である。
電流検出信号に位相補償を行なつて、低周波まで
精度良くトルクを検出することを目的とするもの
である。
本発明の交流機のトルク検出装置は、交流機の
３相の線路電流のうち２相の線路電流を検出する
電流検出器と、同交流機の３相の線路電圧のうち
２相の線路電圧を該線路と絶縁して検出するトラ
ンスと、前記電流検出器により検出した線路電流
と前記トランスを介して検出した電圧に基づいて
２次鎖交磁束ベクトルを演算する磁束ベクトル演
算回路と、得られた２次鎖交磁束ベクトルに基づ
いて前記交流機のトルクを演算する演算回路とを
備えた交流機のトルク検出装置において、前記電
流検出器と前記磁束ベクトル演算回路との間に、
前記トランスの一次巻線時定数と同等の時定数を
持つ位相進み補償回路を設けたことを特徴とす
る。
３相の線路電流のうち２相の線路電流を検出する
電流検出器と、同交流機の３相の線路電圧のうち
２相の線路電圧を該線路と絶縁して検出するトラ
ンスと、前記電流検出器により検出した線路電流
と前記トランスを介して検出した電圧に基づいて
２次鎖交磁束ベクトルを演算する磁束ベクトル演
算回路と、得られた２次鎖交磁束ベクトルに基づ
いて前記交流機のトルクを演算する演算回路とを
備えた交流機のトルク検出装置において、前記電
流検出器と前記磁束ベクトル演算回路との間に、
前記トランスの一次巻線時定数と同等の時定数を
持つ位相進み補償回路を設けたことを特徴とす
る。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説
明する。第４図は本発明のトルク検出器の構成を
示すブロツク図であり、１は電動機、２は電動機
制御装置、３はトルク検出器、４は絶縁トラン
ス、５は電流検出器、６は磁束ベクトル演算回
路、７は３相／２相変換回路、８は位相進み補償
回路である。ここで、位相進み補償回路８は、低
周波時にも磁束検出信号と、電流検出信号の相対
位相関係を正しく保つ役割を果たす。即ち、第５
図のベクトル図に示すように、磁束ベクトルφ〓d
が絶縁トランス４の周波数特性により、位相が進
む分δだけ電流検出信号の位相を進めれば、電流
と磁束の相対位相関係が保たれ、正しくトルクを
演算することができる。即ち、第５図においてδ
＝δ′（δ′は位相進み補償回路８による位相差）と
すれば、Ａ部の面積で表される検出トルクとＢ部
で表される真のトルクとは等しくなる。
明する。第４図は本発明のトルク検出器の構成を
示すブロツク図であり、１は電動機、２は電動機
制御装置、３はトルク検出器、４は絶縁トラン
ス、５は電流検出器、６は磁束ベクトル演算回
路、７は３相／２相変換回路、８は位相進み補償
回路である。ここで、位相進み補償回路８は、低
周波時にも磁束検出信号と、電流検出信号の相対
位相関係を正しく保つ役割を果たす。即ち、第５
図のベクトル図に示すように、磁束ベクトルφ〓d
が絶縁トランス４の周波数特性により、位相が進
む分δだけ電流検出信号の位相を進めれば、電流
と磁束の相対位相関係が保たれ、正しくトルクを
演算することができる。即ち、第５図においてδ
＝δ′（δ′は位相進み補償回路８による位相差）と
すれば、Ａ部の面積で表される検出トルクとＢ部
で表される真のトルクとは等しくなる。
以上より、トランスの１次巻線時定数をTtと
するとき、位相進み補償回路の入出力伝達関数
を、 sTt／（１＋sTt） とすることにより、δ＝δ′となり、低周波まで精
度良く演算することができる。
するとき、位相進み補償回路の入出力伝達関数
を、 sTt／（１＋sTt） とすることにより、δ＝δ′となり、低周波まで精
度良く演算することができる。
この位相進み補償器は直流分を通さないため、
電流検出器（ホール素子を用いたCT等）のオフ
セツトをカツトする効果もある。
電流検出器（ホール素子を用いたCT等）のオフ
セツトをカツトする効果もある。
上述したように本発明によれば、トランスによ
る電圧検出の位相誤差を電流の位相補償によつて
相対的に打ち消すことができ、低周波まで精度よ
くトルクを検出することができるという効果を奏
するものである。
る電圧検出の位相誤差を電流の位相補償によつて
相対的に打ち消すことができ、低周波まで精度よ
くトルクを検出することができるという効果を奏
するものである。
第１図は従来のトルク検出器の構成を示すブロ
ツク図、第２図は絶縁トランスの等価回路及び伝
達関数を示す説明図、第３図は低周波における真
のトルクと検出トルクの関係を示す説明図、第４
図は本発明のトルク検出器の構成を示すブロツク
図、第５図は本発明による真のトルクと検出トル
クとの関係を示す説明図である。 １：電動機、２：電動機制御装置、３：トルク
検出器、４：絶縁トランス、５：電流検出器、
６：磁束ベクトル演算回路、７：３相／２相変換
回路、８：位相進み補償回路。
ツク図、第２図は絶縁トランスの等価回路及び伝
達関数を示す説明図、第３図は低周波における真
のトルクと検出トルクの関係を示す説明図、第４
図は本発明のトルク検出器の構成を示すブロツク
図、第５図は本発明による真のトルクと検出トル
クとの関係を示す説明図である。 １：電動機、２：電動機制御装置、３：トルク
検出器、４：絶縁トランス、５：電流検出器、
６：磁束ベクトル演算回路、７：３相／２相変換
回路、８：位相進み補償回路。
Claims (1)
- １ 交流機の３相の線路電流のうち２相の線路電
流を検出する電流検出器と、同交流機の３相の線
路電圧のうち２相の線路電圧を該線路と絶縁して
検出するトランスと、前記電流検出器により検出
した線路電流と前記トランスを介して検出した電
圧に基づいて２次鎖交磁束ベクトルを演算する磁
束ベクトル演算回路と、得られた２次鎖交磁束ベ
クトルに基づいて前記交流機のトルクを演算する
演算回路とを備えた交流機のトルク検出装置にお
いて、前記電流検出器と前記磁束ベクトル演算回
路との間に、前記トランスの一次巻線時定数と同
等の時定数を持つ位相進み補償回路を設けたこと
を特徴とする交流機のトルク検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58250395A JPS60139185A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 交流機のトルク検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58250395A JPS60139185A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 交流機のトルク検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60139185A JPS60139185A (ja) | 1985-07-23 |
| JPH0222639B2 true JPH0222639B2 (ja) | 1990-05-21 |
Family
ID=17207273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58250395A Granted JPS60139185A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 交流機のトルク検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60139185A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120004432A (ko) | 2009-04-03 | 2012-01-12 | 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 | ａ-히드록시카르복시산 에스테르의 제조 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010146663A1 (ja) * | 2009-06-16 | 2010-12-23 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 同期機起動装置 |
-
1983
- 1983-12-23 JP JP58250395A patent/JPS60139185A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120004432A (ko) | 2009-04-03 | 2012-01-12 | 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 | ａ-히드록시카르복시산 에스테르의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60139185A (ja) | 1985-07-23 |
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