JPH02273097A - Motor controller - Google Patents
Motor controllerInfo
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- JPH02273097A JPH02273097A JP1091930A JP9193089A JPH02273097A JP H02273097 A JPH02273097 A JP H02273097A JP 1091930 A JP1091930 A JP 1091930A JP 9193089 A JP9193089 A JP 9193089A JP H02273097 A JPH02273097 A JP H02273097A
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- secondary current
- voltage
- command
- converter
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) この発明は、電鉄用電気車の電動機制御装置に関する。[Detailed description of the invention] [Purpose of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a motor control device for an electric railway car.
(従来の技術)
一般に電鉄用電気車の電動機制御装置は第2図に示すよ
うな構成を備えている。この第2図において、カ行時に
架線1からき電された電力はバンタグラフ2を通して主
トランス3の一次巻線に供給される。主トランス3の二
次巻線は、ACリアクトル4を介してコンバータ5に接
続されている。そしてコンバータ5の出力はコンデンサ
6に接続され平滑化されてインバータ7に供される。(Prior Art) Generally, a motor control device for an electric railway car has a configuration as shown in FIG. In FIG. 2, electric power fed from the overhead wire 1 during the vehicle is supplied to the primary winding of the main transformer 3 through the vantograph 2. A secondary winding of the main transformer 3 is connected to a converter 5 via an AC reactor 4. The output of the converter 5 is connected to a capacitor 6, smoothed, and supplied to an inverter 7.
インバータ7は誘導電動機8を駆動する。Inverter 7 drives induction motor 8 .
前記コンバータ5は、コンバータ制御装置9により直流
電圧Edを一定にすると共にコンバータ5の入力電流I
sの力率が1になるように制御される。The converter 5 maintains a constant DC voltage Ed by a converter control device 9, and also maintains an input current I of the converter 5.
The power factor of s is controlled to be 1.
第3図はこのような電動機制御装置におけるコンバータ
制御装置9の従来例のブロック線図であり、第2図にお
ける電圧検出器10により検出された直流電圧Edは一
定の直流電圧指令値Edゝとの差をとり、フィードバッ
ク補償11を通してコンバータ5の入力としての二次電
流Isとして流すべき電流指令値Is*の波高値指令1
m”の補正骨Δ1.m となる。FIG. 3 is a block diagram of a conventional converter control device 9 in such a motor control device, and the DC voltage Ed detected by the voltage detector 10 in FIG. 2 is a constant DC voltage command value Ed. The peak value command 1 of the current command value Is* to be passed as the secondary current Is as an input to the converter 5 through the feedback compensation 11 is calculated by taking the difference between
m'' correction bone Δ1.m.
波高値指令1m は、直流負荷電流ttctのフィー
ドフォワード補償12により得られるIm。The peak value command 1m is Im obtained by feedforward compensation 12 of the DC load current ttct.
9と前記補正骨Δ1m との和として与えられる。9 and the corrected bone Δ1m.
位相0食は、主トランス3の二次電圧Esにより第2図
に示すように生成される。つまり、第2図において、二
次電圧検出器13により検出された二次電圧に対してゼ
ロクロスコンパレータ14によりゼロ点を検知される。The phase 0 eclipse is generated by the secondary voltage Es of the main transformer 3 as shown in FIG. That is, in FIG. 2, the zero point of the secondary voltage detected by the secondary voltage detector 13 is detected by the zero cross comparator 14.
そしてこのゼロクロスコンパレータ14からの出力はカ
ウンタ15のクリア入力に与えられる。また、このカウ
ンタ15のクロック入力には、一定周波数の発振器16
により発生するパルス信号が入力され、カウンタ15は
ゼロクロスコンパレータ14の出力がHの時にゼロとな
り、以後、順次クロックパルスの入力ごとにインクリメ
ントし、主トランス3の二次電圧Esの位相に相当する
信号ωtを出力する。The output from this zero-cross comparator 14 is given to the clear input of the counter 15. In addition, a constant frequency oscillator 16 is connected to the clock input of this counter 15.
A pulse signal generated by the counter 15 is inputted, and the counter 15 becomes zero when the output of the zero cross comparator 14 is H. Thereafter, the counter 15 sequentially increments each time a clock pulse is input, and receives a signal corresponding to the phase of the secondary voltage Es of the main transformer 3. Output ωt.
この位相信号ωtを第3図に示す正弦波発生器17に入
力することにより二次電圧Esに同期した正弦波信号s
inを得ることができ、この正弦波信号sinと波高値
指令1m*とを掛算器18で掛は合わせて二次電流指令
値Is とする。そして、この二次電流指令値Is*
と実二次電流Isとの差をとり、フィードバック補償1
9を通し、さらに二次電圧Esにより補正を行なってコ
ンバータ出力電圧ECとするようにしていた。By inputting this phase signal ωt to the sine wave generator 17 shown in FIG. 3, a sine wave signal s synchronized with the secondary voltage Es is generated.
This sine wave signal sin and the peak value command 1m* are multiplied by the multiplier 18 to obtain the secondary current command value Is. Then, this secondary current command value Is*
and the actual secondary current Is, and feedback compensation 1
9 and further corrected using the secondary voltage Es to obtain the converter output voltage EC.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、このような従来の誘導電動機制御装置で
は、コンバータ5の二次電流Igの力率を1にしようと
すれば二次電流Isを振動、発散させない範囲でフィー
ドバック補償19のゲインを大きくするか、ACリアク
トル4のインピーダンス(1/ (L s +R) )
を補償するかのいずれかの方法しかなかったが、前者の
方法では力率を完全に1にすることができず、後者の方
法では実二次電流!Sの微分をとるためノイズなどに弱
く、かえって外乱となる問題点があった。(Problem to be Solved by the Invention) However, in such a conventional induction motor control device, in order to make the power factor of the secondary current Ig of the converter 5 1, the power factor must be within a range that does not cause the secondary current Is to oscillate or diverge. Either increase the gain of the feedback compensation 19 or increase the impedance of the AC reactor 4 (1/(L s +R))
There was only one way to compensate for the power factor, but the former method could not make the power factor completely 1, and the latter method could not reduce the actual secondary current! Since it takes the derivative of S, it is vulnerable to noise and has the problem of causing disturbance.
この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、制御の安定を保てる範囲のフィードバックゲイ
ンの下で、実二次電流の微分を用いることなく二次電流
の力率が1となる制御を実現することのできる誘導電動
機制御装置を提供することを目的とする。This invention was made in view of these conventional problems, and it is possible to reduce the power factor of the secondary current to 1 without using differentiation of the actual secondary current under the feedback gain within a range that maintains control stability. An object of the present invention is to provide an induction motor control device that can realize the following control.
[発明の構成コ
(課題を解決するための手段)
この発明の誘導電動機制御装置は、主トランスの二次側
にACリアクトルとコンバータが直列に接続され、前記
コンバータの出力側にコンデンサとインバータとが並列
に接続された主回路を備え、前記コンデンサの両端電圧
を一定電圧とし、前記主トランスの二次側電力の力率が
1となるように二次電流を制御するために、コンデンサ
電圧指令とコンデンサ実電圧との差を0とするフィード
バックループと、負荷電流のフィードフォワード手段と
、前記フィードバックループの出力とフィードフォワー
ド手段の出力との和により二次電流波高値指令を演算す
る加算手段と、前記主トランスの二次電圧の位相を検出
する位相検出手段と、前記二次電流波高値指令に比例し
た位相補正を演算する手段と、この位相補正手段からの
位相補正信号を前記位相検出手段からの位相信号に加算
する加算手段と、この加算手段からのらの位を目信号に
同期した正弦波信号を発生する正弦波発生手段と、この
正弦波発生手段からの正弦波信号と前記加算手段からの
二次電流波高値指令との積により二次電流指令を演算す
る二次電流指令演算手段と、この二次電流指令演算手段
からの二次電流指令と前記主トランスの実二次電流との
差を0とするフィードバックループと、このフィードバ
ックループの出力と前記主トランスの実二次電圧との差
によりコンバータ出力電圧を演算するコンバータ出力電
圧演算手段とを備えたものである。[Configuration of the Invention (Means for Solving the Problem) The induction motor control device of the present invention includes an AC reactor and a converter connected in series on the secondary side of a main transformer, and a capacitor and an inverter on the output side of the converter. A capacitor voltage command is provided in order to control the secondary current so that the voltage across the capacitor is a constant voltage and the power factor of the secondary power of the main transformer is 1. a feedback loop that sets the difference between the voltage and the capacitor actual voltage to 0, a load current feedforward means, and an addition means that calculates a secondary current peak value command by the sum of the output of the feedback loop and the output of the feedforward means. , a phase detection means for detecting the phase of the secondary voltage of the main transformer, a means for calculating a phase correction proportional to the secondary current peak value command, and a phase correction signal from the phase correction means to be detected by the phase detection means. an addition means for adding to the phase signal from the addition means, a sine wave generation means for generating a sine wave signal synchronized with the eye signal from the addition means, and a sine wave signal from the sine wave generation means and the addition a secondary current command calculating means for calculating a secondary current command by multiplying the secondary current command by a secondary current peak value command from the means; and a secondary current command from the secondary current command calculating means and the actual secondary current of the main transformer. , and converter output voltage calculation means for calculating a converter output voltage based on the difference between the output of the feedback loop and the actual secondary voltage of the main transformer.
(作用)
この発明の誘導電動機制御装置では、コンデンサの両端
電圧Edを一定電圧にし、主トランス二次側電力の力率
を1とするように二次電流Isを制御するために、電圧
指令Ed”と実電圧Edとの差をゼロとするフィードバ
ックループの出力と、負荷電流11dのフィードフォワ
ード項との和により二次電流波高値指令Im”を演算す
る。(Function) In the induction motor control device of the present invention, in order to control the secondary current Is so that the voltage Ed across the capacitor is constant and the power factor of the secondary power of the main transformer is 1, the voltage command Ed is The secondary current peak value command Im'' is calculated by the sum of the output of the feedback loop that makes the difference between `` and the actual voltage Ed zero, and the feedforward term of the load current 11d.
そして二次電圧Esのゼロ点に同期した正弦波信号sl
nと前記二次電流波高値指令1m との積により二次
電流指令Is を得るが、ここで二次電圧Esのゼロ
点に同期した正弦波信号sinの位相0口こ対して、前
記二次電流波高値指令1m*に比例した位相補正Δωt
を演算して加算し、この補正後の位相(ωt+Δωt)
に対して正弦波信号sinを生成し、これを前記二次電
流波高値指令1m に掛は合わせて二次電流指令Is
”を得る。And a sine wave signal sl synchronized with the zero point of the secondary voltage Es
The secondary current command Is is obtained by multiplying n by the secondary current peak value command 1m. Phase correction Δωt proportional to current peak value command 1m*
is calculated and added, and the phase after this correction (ωt + Δωt)
A sine wave signal sin is generated, and this is multiplied by the secondary current peak value command 1m to obtain the secondary current command Is.
”
そしてこの二次電流指令Is*と実二次電流ISとの差
をゼロとするフィードバックループの出力と、実二次電
圧Esとの差によりコンバータ出力電圧を演算し、この
コンバータ出力電圧に基づいてコンバータの電圧制御を
行なう。Then, the converter output voltage is calculated based on the difference between the output of the feedback loop that makes the difference between the secondary current command Is* and the actual secondary current IS zero, and the actual secondary voltage Es, and based on this converter output voltage, Performs voltage control of the converter.
(実施例) 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。(Example) Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained in detail based on the drawings.
第1図はこの発明の一実施例のコンバータ制御装置を示
しており、このコンバータ制御装置は第2図に示した一
般的な電動機制御装置のコンバータ5に対する制御装置
9として用いられるものである。FIG. 1 shows a converter control device according to an embodiment of the present invention, and this converter control device is used as a control device 9 for a converter 5 of a general electric motor control device shown in FIG.
第1図に示す実施例において、従来例として示した第3
図のコンバータ制御装置と同一の部分については同一の
符号を付して示しである。そして、この実施例の特徴は
、正弦波発生器17に人力する二次電圧位相ωtに対し
て、波高値指令Im*に比例した補正Δωtを与える位
相補正20を設けたところにある。In the embodiment shown in FIG. 1, the third
The same parts as those in the converter control device shown in the figure are designated by the same reference numerals. The feature of this embodiment is that a phase correction 20 is provided which gives a correction Δωt proportional to the peak value command Im* to the secondary voltage phase ωt manually input to the sine wave generator 17.
したがって、この実施例の電動機制御装置におけるコン
バータ制御装置9は、次のように動作することになる。Therefore, converter control device 9 in the motor control device of this embodiment operates as follows.
第2図における電圧検出器10により検出されたコンデ
ンサ6の両端電圧Edは、一定の直流電圧指令Ed*と
の差をとり、フィードバック補償11に人力され、この
フィードバック補償11は、コンバータ5の入力として
の二次電流Isとして流すべき電流指令値Is の波
高値指令1m の補正骨Δ1m を出力する。The voltage Ed across the capacitor 6 detected by the voltage detector 10 in FIG. A correction bone Δ1m of the peak value command 1m of the current command value Is to be passed as the secondary current Is is output.
フィードフォワード補償12は、負荷電流11dの入力
に対してこれに比例した電流波高値指令Imo*を出力
し、この波高値指令1mo はフィードバック補償1
1からの出力Δ1m と加算され、これが二次電流指
令Is に対する波高値。The feedforward compensation 12 outputs a current peak value command Imo* proportional to the input of the load current 11d, and this peak value command 1mo is based on the feedback compensation 1
This is the peak value for the secondary current command Is.
指令1m とされる。The command is 1m.
正弦波発生器17には、第2図におけるカウンタ15か
らの二次電圧の位相ωtと、位相補正20により波高値
指令1m に比例した補正値Δωtとの和信号が入力
され、この正弦波発生器17により正弦波信号sfn
(ωt+Δωt)が出力され、これが掛算器18に与え
られることなる。The sine wave generator 17 receives a sum signal of the phase ωt of the secondary voltage from the counter 15 in FIG. The sine wave signal sfn is generated by the
(ωt+Δωt) is output, and this is given to the multiplier 18.
掛算器18は、二次電流波高値指令1m*と、前記正弦
波発生器17からの正弦波信号sinとを掛は合わせ、
二次電流指令Is*を出力する。The multiplier 18 multiplies the secondary current peak value command 1m* and the sine wave signal sin from the sine wave generator 17,
Outputs secondary current command Is*.
そして、この二次電流指令Is*は実二次電流Isと比
較され、その差がフィードバック補償19に与えられ、
このフィードバック補償19の出力が二次電圧指令ΔE
s となり、実二次電圧ESとの差出力がコンバータ
5の出力電圧Ecとされる。This secondary current command Is* is then compared with the actual secondary current Is, and the difference is given to the feedback compensation 19,
The output of this feedback compensation 19 is the secondary voltage command ΔE
s, and the difference output from the actual secondary voltage ES is taken as the output voltage Ec of the converter 5.
このようにして、フィードバックゲインを安定な範囲に
保ちながら、実二次電流Isの微分を用いることなく力
率が1となるように制御することができるのである。In this way, it is possible to control the power factor to 1 without using differentiation of the actual secondary current Is while keeping the feedback gain within a stable range.
[発明の効果]
以上のようにこの発明によれば、主トランスの二次電流
波高値指令に比例した位相補正を演算し、主トランス二
次電圧のゼロ点に同期した正弦波の位相に加え、これを
二次電流波高値指令と掛は合わせて二次電流指令とし、
実二次電流との比較によりフィードバック制御すること
によりコンバータの出力電圧制御を行なうようにしてい
るため、電流フィードバックの安定性に影響を与えるこ
となく主トランスの二次電流の力率を1とする制御が行
なうことができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a phase correction proportional to the secondary current peak value command of the main transformer is calculated, and in addition to the phase of the sine wave synchronized with the zero point of the main transformer secondary voltage. , This is combined with the secondary current peak value command to form the secondary current command,
Since the output voltage of the converter is controlled through feedback control based on comparison with the actual secondary current, the power factor of the secondary current of the main transformer can be set to 1 without affecting the stability of current feedback. control can be carried out.
第1図はこの発明の一実施例のフィードバックブロック
図、第2図は一般的な電鉄用電気車の主回路のブロック
図、第3図は従来例のフィードバックブロック図である
。
1・・・交流架線 2・・・パンタグラフ3・
・・主トランス 4・・・リアクトル5・・・コ
ンバータ 6・・・コンデンサ7・・・インバー
タ 8・・・誘導電動機9・・・コンバータ制御
装置
10・・・電圧検出器
11・・・フィードバック補償
12・・・フィードフォワード項
13・・・電圧検出器
14・・・ゼロクロスコンパレータ
15・・・カウンタ 16・・・発振器17・・
・正弦波発生器 18・・・掛算器19・・・フィー
ドバック補償
20・・・位相補正FIG. 1 is a feedback block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the main circuit of a general electric railway car, and FIG. 3 is a feedback block diagram of a conventional example. 1... AC overhead wire 2... Pantograph 3.
... Main transformer 4 ... Reactor 5 ... Converter 6 ... Capacitor 7 ... Inverter 8 ... Induction motor 9 ... Converter control device 10 ... Voltage detector 11 ... Feedback compensation 12... Feedforward term 13... Voltage detector 14... Zero cross comparator 15... Counter 16... Oscillator 17...
・Sine wave generator 18... Multiplier 19... Feedback compensation 20... Phase correction
Claims (1)
列に接続され、前記コンバータの出力側にコンデンサと
インバータとが並列に接続された主回路を備え、前記コ
ンデンサの両端電圧を一定電圧とし、前記主トランスの
二次側電力の力率が1となるように二次電流を制御する
ために、コンデンサ電圧指令とコンデンサ実電圧との差
を0とするフィードバックループと、負荷電流のフィー
ドフォワード手段と、前記フィードバックループの出力
とフィードフォワード手段の出力との和により二次電流
波高値指令を演算する加算手段と、前記主トランスの二
次電圧の位相を検出する位相検出手段と、前記二次電流
波高値指令に比例した位相補正を演算する手段と、この
位相補正手段からの位相補正信号を前記位相検出手段か
らの位相信号に加算する加算手段と、この加算手段から
のらの位相信号に同期した正弦波信号を発生する正弦波
発生手段と、この正弦波発生手段からの正弦波信号と前
記加算手段からの二次電流波高値指令との積により二次
電流指令を演算する二次電流指令演算手段と、この二次
電流指令演算手段からの二次電流指令と前記主トランス
の実二次電流との差を0とするフィードバックループと
、このフィードバックループの出力と前記主トランスの
実二次電圧との差によりコンバータ出力電圧を演算する
コンバータ出力電圧演算手段とを備えて成る電動機制御
装置。An AC reactor and a converter are connected in series on the secondary side of the main transformer, and a main circuit is provided on the output side of the converter in which a capacitor and an inverter are connected in parallel. In order to control the secondary current so that the power factor of the secondary power of the transformer becomes 1, a feedback loop that sets the difference between the capacitor voltage command and the capacitor actual voltage to 0, and a load current feedforward means; addition means for calculating a secondary current peak value command based on the sum of the output of the feedback loop and the output of the feedforward means; a phase detection means for detecting the phase of the secondary voltage of the main transformer; means for calculating a phase correction proportional to the high value command; addition means for adding the phase correction signal from the phase correction means to the phase signal from the phase detection means; A sine wave generating means for generating a sine wave signal; and a secondary current command calculation for calculating a secondary current command by multiplying the sine wave signal from the sine wave generating means and a secondary current peak value command from the adding means. means, a feedback loop that sets the difference between the secondary current command from the secondary current command calculation means and the actual secondary current of the main transformer to 0, and an output of this feedback loop and an actual secondary voltage of the main transformer. converter output voltage calculation means for calculating a converter output voltage based on the difference between the converter output voltage and the converter output voltage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091930A JPH02273097A (en) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | Motor controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091930A JPH02273097A (en) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | Motor controller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02273097A true JPH02273097A (en) | 1990-11-07 |
Family
ID=14040305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1091930A Pending JPH02273097A (en) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | Motor controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02273097A (en) |
-
1989
- 1989-04-13 JP JP1091930A patent/JPH02273097A/en active Pending
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