JPH0454890A - Apparatus for controlling induction motor and driving method thereof - Google Patents
Apparatus for controlling induction motor and driving method thereofInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は一般産業機械、工作機等に使用される誘導電動
機の制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a control device for an induction motor used in general industrial machinery, machine tools, etc.
[従来の技術]
従来より工作機等で使われるサーボ制御装置では、回転
数制御および位置決め制御のため極低速から高速回転ま
で安定した速度制御が必要であり、高速高応答制御のた
め、電流値および速度値をフィードバックしてベクトル
制御するサーボ制御装置が使われていた。ところが最近
アルミ材の加工性等により、より高速回転が要求される
ようになってきた。[Conventional technology] Servo control devices conventionally used in machine tools, etc. require stable speed control from extremely low speeds to high speeds for rotational speed control and positioning control. A servo control device was used to perform vector control by feeding back speed values. However, recently, higher speed rotation has become required due to the workability of aluminum materials.
この場合フィードバック制御により誘導電動機の制御を
行っているサーボ制御装置では、出力電流検出妙ンブリ
ング時閏が低速から高速まで同一であるため、高速にな
るにしたがって出力電流の一周期内の検出値も離散的と
なり、フィードバック制御可能な上限の周波数が制限さ
れ、これ以上の回転数にしようとしても、制御不可能で
あった。In this case, in a servo control device that controls an induction motor using feedback control, the output current detection timing leap is the same from low speed to high speed, so as the speed increases, the detected value within one cycle of the output current also decreases. The frequency becomes discrete, and the upper limit of the frequency that can be controlled by feedback is limited, and even if you try to increase the rotation speed above this, it is impossible to control it.
このようにサーボ制御H1lLが適用できない超高速回
転傾城では、従来よりインバータ(誘導電動機の端子電
圧Vと駆動周波数Fとの比を予め決められた比に設定し
てオープンループ制御で運転するインバータ装置)が適
用されていたが、インバータであると、低速制御や高精
度位置決めができなかった。In this way, for ultra-high-speed rotating tilted walls to which servo control H1L cannot be applied, an inverter (an inverter device that operates under open-loop control by setting the ratio between the terminal voltage V of the induction motor and the drive frequency F to a predetermined ratio) has been used. ) was applied, but with an inverter, low-speed control and high-precision positioning were not possible.
またサーボ制wst装置において、運転中、フィードバ
ック検出器に異常が生じた場合、例えば回転検出器に異
常が生じた場合は、実際の速度あるいは回転位置が正し
く検出できず誘導電動機が暴走あるいは焼損するなどの
異常が生じるので、インバータ回路部のパワートランジ
スタのベース駆動信号を遮断してフリーラン停止してい
た。このように従来は運転中、フィードバック検出器に
異常が生じた場合、運転を継続させることは考えていな
かった。In addition, in the servo control WST device, if an abnormality occurs in the feedback detector during operation, for example, if an abnormality occurs in the rotation detector, the actual speed or rotational position cannot be detected correctly, and the induction motor may run out of control or burn out. Because of these abnormalities, the base drive signal of the power transistor in the inverter circuit was cut off and the system stopped running. As described above, in the past, if an abnormality occurred in the feedback detector during operation, no consideration was given to continuing operation.
さらに、これら誘導電動機および制御装置を多数台使用
して材料加工ラインを構成する場合、この中のどれかに
フィードバック検出器の異常が生じた場合は、フリーラ
ン停止処理を行っていたため、紙やフィルムの巻取りラ
インの制御においては、材料切れ等が発生し不良品とな
ることが余儀なくされていた。これらについては運転継
続する方法がなく、不良品を見込んで対処する以外方法
はなかった。Furthermore, when constructing a material processing line using a large number of these induction motors and control devices, if an abnormality occurs in the feedback detector of any of them, a free-run stop process is performed. In controlling the film winding line, material shortages occur, which inevitably results in defective products. There was no way to continue operating these products, and the only option was to anticipate and deal with defective products.
[発明が解決しようとする課題]
本発明の目的は、劃−状態に応じて制御装置の運転モー
ドを切り替えて、より広い領域で運転継続できる誘導電
動機制御装置を提供することにある。より具体的には次
の点にある。[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide an induction motor control device that can switch the operation mode of the control device depending on the field condition and continue operation in a wider range. More specifically, there are the following points.
l)低速で応答性のすぐれたサーボ性能が得られ、しか
も超高速でも運転継続できる誘導電動機制御装置を提供
すること。l) To provide an induction motor control device that provides servo performance with excellent responsiveness at low speeds and can continue operating even at ultra-high speeds.
2)フィードバック検出器が異常となっても運転停止さ
せずに、運転継続できる誘導電動機制御装置を提供する
こと。2) To provide an induction motor control device that can continue operation without stopping even if a feedback detector becomes abnormal.
3)材料加工ラインに誘導電動機制御装置を多数台使用
している場合、その内のどれかにフィードバック検出器
異常が生じた場合でも、他の制御装置の運転モードを切
り替え、ラインを停止せずに運転継続できる誘導電動機
制御システムを提供すること。3) When multiple induction motor control devices are used in a material processing line, even if a feedback detector error occurs in one of them, the operation mode of the other control devices can be switched without stopping the line. To provide an induction motor control system that allows continuous operation.
[課題を解決するための手段]
上記技術を達成するため、
フィードバック制御演算部とV/F制御演算部の2つの
制御演算部を設け、誘導電動機制御装置の運転状態を検
知して切替指令信号を出力する運転状態検知部と、前記
運転状態検知部の出力により、フィードバック制御とV
/F制御の切替えを制御する切替制御手段を備えるよう
にしたものである。[Means for solving the problem] In order to achieve the above technology, two control calculation units, a feedback control calculation unit and a V/F control calculation unit, are provided to detect the operating state of the induction motor control device and generate a switching command signal. The feedback control and V
A switching control means for controlling switching of the /F control is provided.
[作用]
前記運転状態検知部により、誘導電動機およびその制御
装置の制御状態が監視され、その運転状態に応じて切替
指令信号を出力されるので、前記切替制御手段は運転状
態に応じて安定に運転できる運転モード(フィードバッ
ク制御またはV/F制御)に自動的に切り替わる。[Operation] The operating state detection section monitors the control state of the induction motor and its control device, and outputs a switching command signal according to the operating state, so that the switching control means can be stably controlled depending on the operating state. Automatically switches to a possible operating mode (feedback control or V/F control).
[実施例]
第7図は本発明の一実施例をブロック図で示したもので
ある。】0】は任意の可変周波数を出力する電力変換装
置、4は電力変換装置の出力に接続された誘導電動機、
5は誘導電動機4の電流を検出する電流検出器、6は誘
導電動機4の回転を検出する回転回転検出器、7は誘導
電動機4の回転数を指令する回転速度指令部、8は誘導
電動機4をオープンループ制御するV/F制御演算部、
9は誘導電動機4の回転数を指令する速度指令部7の値
と電流検出器5で検出されたフィードバック信号と回転
検出器6で検出されたフィードバック信号を入力して誘
導電動機4をフィードバック制御するフィードバック制
御演算部、33は誘導電動機制御装置の運転状態(誘導
電動機4の回転数、電流、電力変換装置出力周波数等の
状態)を検知する運転状態検知部で102はフィードバ
ック制御演算部9とV/F制御演算部8の信号を入力し
、運転状態検知llB53の出力に基づいて、前記フィ
ードバック制御演算部と前記V/F制御演算部の信号を
切り替えて、前記電力変換装置101へ出力する切替制
御手段である。[Embodiment] FIG. 7 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. ]0] is a power converter that outputs an arbitrary variable frequency; 4 is an induction motor connected to the output of the power converter;
5 is a current detector that detects the current of the induction motor 4; 6 is a rotation detector that detects the rotation of the induction motor 4; 7 is a rotation speed command section that commands the rotation speed of the induction motor 4; 8 is the induction motor 4; A V/F control calculation unit that performs open-loop control of the
Reference numeral 9 inputs the value of the speed command unit 7 that commands the rotation speed of the induction motor 4, the feedback signal detected by the current detector 5, and the feedback signal detected by the rotation detector 6, and performs feedback control of the induction motor 4. 102 is a feedback control calculation unit 9 and V /F control calculation unit 8 signal is input, and based on the output of the operating state detection 11B 53, the signals of the feedback control calculation unit and the V/F control calculation unit are switched, and the signals are output to the power conversion device 101. It is a control means.
このように構成することにより、誘導電動機制御装置4
の運転状態を監視する運転状態検出部33は出力周波数
領域、フィードバック制御信号の異常等の信号からフィ
ードバック制御演算部9とV/F制御演算部8の切替え
を判断し切替指令信号を切替制御手段102に出力する
。切替制御手段102は運転状態検出部33の信号によ
り運転モートを切替えることができる。このように運転
状態に応じて運転モード(フィードバック制御またはV
/ F i’J II )に自動的に切り替えること
ができるので運転を安定に継続することができる。With this configuration, the induction motor control device 4
The operating state detecting section 33 that monitors the operating state of the feedback control calculating section 9 and the V/F control calculating section 8 determines switching between the feedback control calculating section 9 and the V/F control calculating section 8 based on signals such as the output frequency range and abnormality of the feedback control signal, and sends a switching command signal to the switching control means. 102. The switching control means 102 can switch the operating mode based on the signal from the operating state detection section 33. In this way, the operation mode (feedback control or V
/F i'J II), so operation can be continued stably.
なお切替え時に電力変換装置の出力が連続するようにデ
ータの設定を行うため、V/F制御演算部8、フィード
バック制御演算部9の信号を切替制御手段102を通し
てやり取りする。Note that in order to set data so that the output of the power conversion device is continuous during switching, signals from the V/F control calculation section 8 and the feedback control calculation section 9 are exchanged through the switching control means 102.
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
誘導電動機4に電力を供給する主回路は三相交流電fi
lを直流に変換するコンバータ部2と、コンバータ部2
の直流出力を可変周波数の交流に変換し誘導電動機へ電
力を供給するインバータ部3より構成される。コンバー
タ部2は、三相交流を全波整流する6個の整流素子りと
、三相交流電源投入時の電流を制限する限流抵抗R5と
、R5を通して接続された平滑コンデンサCおよび電磁
接触器84とから構成される。電磁接触器84は平滑コ
ンデンサCが電源投入後限流抵抗R3を通してチャージ
アップ後、接点の動作遅れ時閉を利用して限流抵抗を短
絡し、通電運転時は84の接点を通して電力を供給する
ために設けられている。The main circuit that supplies power to the induction motor 4 is a three-phase AC power fi
converter section 2 that converts l into direct current, and converter section 2
The inverter section 3 converts the direct current output of the converter into variable frequency alternating current and supplies power to the induction motor. The converter section 2 includes six rectifier elements that perform full-wave rectification of three-phase AC, a current-limiting resistor R5 that limits the current when the three-phase AC power is turned on, and a smoothing capacitor C and a magnetic contactor connected through R5. It consists of 84. After the smoothing capacitor C is charged up through the current limiting resistor R3 after the power is turned on, the electromagnetic contactor 84 short-circuits the current limiting resistor by using the closing of the contact when the operation is delayed, and supplies power through the contact of 84 during energized operation. It is provided for.
インバータ部3は、6個のスイッチング素子Qとフライ
ホイルダイオードDFにより構成され、コンバータ部2
の直流出力を可変周波数の交流に変換する。誘導電動機
4の電流は電流検出器5により制御回路へフィードバッ
クされる。The inverter section 3 is composed of six switching elements Q and a flywheel diode DF, and the converter section 2
Converts DC output to variable frequency AC. The current of the induction motor 4 is fed back to the control circuit by a current detector 5.
まず、回転検出器6が正常時で誘導電動機4が低速時の
フィードバック制御演算部の動作について説明する。First, the operation of the feedback control calculation section when the rotation detector 6 is normal and the induction motor 4 is at a low speed will be described.
ブロック図内のソフト的なスイッチSWI、SW2はオ
フ状態(第1図の状態通り)である、誘導電動機4の回
転数は回転検出器6により検出され、また電流は電流検
出器5により検出されてフィードバック制御演算Jl!
9に送られる。フィードバック制御演算部9は速度設定
117の指令値、前記速度検出値および前記電流検出値
に基づいて速度および電流の演算を行ない、誘導電動W
4の出力電圧■、の大きさと、出力角周波数ω、を出力
するための1サンプリング当たりの回転角Δθを出力す
る。このω2、Δθは3相PWM発生演算部10へ入力
され6個のスイッチング素子Qのオンオフ状態を制御す
る信号が出力される。このオンオフ状態信号はスイッチ
ング業子駆動回路IIで信号増幅されてインバータ部3
へ送られる。この信号によりスイッチング素子Qがオン
オフしてコンバータ部2の直流出力が可変周波数の交流
に変換される。The software switches SWI and SW2 in the block diagram are in the off state (as shown in FIG. 1).The rotation speed of the induction motor 4 is detected by the rotation detector 6, and the current is detected by the current detector 5. Feedback control calculation Jl!
Sent to 9th. The feedback control calculation section 9 calculates the speed and current based on the command value of the speed setting 117, the speed detection value, and the current detection value, and
4, and the rotation angle Δθ per sampling for outputting the output angular frequency ω. These ω2 and Δθ are input to the three-phase PWM generation calculation unit 10, and a signal for controlling the on/off states of the six switching elements Q is output. This on/off state signal is amplified by the switching element drive circuit II and then transferred to the inverter section 3.
sent to. This signal turns the switching element Q on and off, converting the DC output of the converter section 2 into alternating current with a variable frequency.
次に、変速範囲が大きく、回転数が敵方rpmという高
速運転が要求される場合は、誘導電動機の一次出力周波
数が高くなるので、フィードバック制御では電流制御が
困難となる。このため、第3図の速度−トルク特性(N
−Tカーブ)に制御領域を示すように低速ではフィード
バック制御し、回転数N0以上の高速域ではV/F制御
に切替えてオープンループ制御とする。ただし回転数、
電流検出のみはフィードバック制御演算部9で継続して
検出する。Next, when the speed change range is large and high-speed operation is required with the rotational speed at opposite rpm, the primary output frequency of the induction motor becomes high, making it difficult to control the current using feedback control. For this reason, the speed-torque characteristic (N
-T curve), feedback control is performed at low speeds, and open loop control is performed by switching to V/F control at high speeds above the rotational speed N0. However, the rotation speed,
Only current detection is continuously performed by the feedback control calculation unit 9.
低速から高速への切替動作は、第2図の検出器異常と同
様の手順である。第2図ではアラーム処理の起動を回転
検出器異常発生でかけるようにしているが、今の場合、
ある所定の回転数以下ではフィードバック制御運転、所
定の回転数を紐える回転数ではV/P制御運転に切替え
制御する運転状態検出部33の出力により起動をかけれ
ばよい。The switching operation from low speed to high speed is the same procedure as that for the detector abnormality shown in FIG. In Figure 2, the alarm process is activated when an abnormality occurs in the rotation detector, but in this case,
Activation may be performed by the output of the operating state detection section 33, which switches to feedback control operation when the rotation speed is below a certain predetermined rotation speed, and to V/P control operation when the rotation speed is equal to the predetermined rotation speed.
逆に高速から低速への切替動作は次の通りである。第1
図V/F制御演算部8の出力電圧の大きさ1v11と出
カー次角周波数ω、の1サンプリング当たりの回転角Δ
θのデータをソフトスイッチSW2よりフィードバック
制御演算部9に移し、■/F制御運転中においても継続
検出していた回転数、電流値よりフィードバック制御に
切替えるための初朗値を演算し、各値を第5図で示した
該当する演算部ヘセットした後ソフトスイッチSWIを
フィードバック制御側に切替える。なお、第4図はフィ
ードバック制御とV/F制御を切替える回転数N0にヒ
ステリシス特性(回転数が上昇するとき回転数N0□で
スイ・ンチオン、回転数が下降するとき回転数N02で
スイッチオフとなる)を持たせる場合で、こうすればN
oでの切替えチャタリングを生じないので、スムーズに
制御状態の切替えを行うことが可能となる。Conversely, the switching operation from high speed to low speed is as follows. 1st
The rotation angle Δ per sampling of the output voltage magnitude 1v11 of the V/F control calculation unit 8 and the output car order angular frequency ω
The data of θ is transferred from the soft switch SW2 to the feedback control calculation unit 9, and the initial positive value for switching to feedback control is calculated from the rotation speed and current value that were continuously detected even during ■/F control operation, and each value is is set in the corresponding calculation section shown in FIG. 5, and then the soft switch SWI is switched to the feedback control side. In addition, Figure 4 shows the hysteresis characteristic of the rotation speed N0 for switching between feedback control and V/F control (when the rotation speed increases, the switch is turned on at the rotation speed N0□, and when the rotation speed decreases, it is switched off at the rotation speed N02). ), and if you do this, N
Since switching chattering does not occur at o, it is possible to smoothly switch the control state.
第1図の詳細ブロック図を第5図に示す。第6図でフィ
ードバック制御演算部9の詳細動作を説明をする。A detailed block diagram of FIG. 1 is shown in FIG. The detailed operation of the feedback control calculation unit 9 will be explained with reference to FIG.
回転検出器6の出力N、ゎを速度演算部12に入力し回
転数フィードバック信号N、を演算し、このNtと速度
設定器7の出力との差を減算部】7により演算して比例
演算部13、積分演算部14に送る。これらの信号は加
算部15で加算されリミッタ16でリミットされ、トル
ク指令すなわちトルク電流指令信号夏q11が得られる
。一方、回転数フィードバック信号N、と磁束φの関係
が1伊された磁束設定部20により励磁磁束指令信号φ
が出力され、励磁電流設定部で係数1(□を乗して磁束
電流指令信号1d”が得られる。また誘導電動機4に流
れるUIIIW相の実電流■。、Iwを電流検出器6で
検出し、28のサンプルホールド回路でそれぞれホール
トした後、切り替えスイッチ31で交互にA/Dコンバ
ータ29でディジタル値に変換される。更にこの値は回
転角演算部27の出力Δθ0.信号により、交流量から
直流量へ3相/2相変換演算部30で変換し、励磁電流
フィードバックIdfおよびトルク電流フィードバック
Iqfに分離して出力される。このIdf、 Iqf
は減算部17でそれぞれ前記の指令電流IQ”、Id”
と突き合わされ、それらの差分が出力される。これらの
信号の内、トルク電流差分は比例演算部22および積分
演算部23で比例積分演算され加算11115、リミッ
タ部16で演算した後、誘起電圧演算部32により誘起
電圧を加算しq軸電圧指令■q1を得てベクトル演算部
26へ送られる。また励磁電流差分は比例演算部24、
積分演算M25で比例積分演算し加算部15、リミッタ
16によりd軸励磁電圧指令Vd”を出力し、ベクトル
演算部26へ送られる。The output N, ゎ of the rotation detector 6 is input to the speed calculation unit 12 to calculate the rotation speed feedback signal N, and the difference between this Nt and the output of the speed setting device 7 is calculated by the subtraction unit 7 to perform a proportional calculation. section 13 and the integral calculation section 14. These signals are added by an adder 15 and limited by a limiter 16 to obtain a torque command, that is, a torque current command signal q11. On the other hand, the excitation magnetic flux command signal φ is generated by the magnetic flux setting unit 20 in which the relationship between the rotation speed feedback signal N and the magnetic flux φ is set to 1.
is output, and the magnetic flux current command signal 1d'' is obtained by multiplying by a coefficient 1 (□) in the excitation current setting section.In addition, the actual current of the UIIIW phase flowing through the induction motor 4, ■., Iw is detected by the current detector 6. , 28 sample and hold circuits, and then converted to a digital value by the A/D converter 29 alternately by the changeover switch 31. Furthermore, this value is converted from the alternating current amount by the output Δθ0. signal of the rotation angle calculation unit 27. The 3-phase/2-phase conversion calculation unit 30 converts it into a DC amount, and outputs it separately into an excitation current feedback Idf and a torque current feedback Iqf.This Idf, Iqf
are the command currents IQ" and Id", respectively, in the subtraction section 17.
and the difference between them is output. Among these signals, the torque current difference is subjected to proportional integral calculation by the proportional calculation section 22 and the integral calculation section 23, and is added 11115. After calculation is performed by the limiter section 16, the induced voltage is added by the induced voltage calculation section 32 to obtain the q-axis voltage command. (2) Obtain q1 and send it to the vector calculation section 26. Further, the excitation current difference is calculated by a proportional calculation section 24,
An integral calculation M25 performs a proportional-integral calculation, and the adder 15 and limiter 16 output a d-axis excitation voltage command Vd'', which is sent to the vector calculation unit 26.
ベクトル演算部26ではVd”、■q1よりIV1al
= + qを演算し、ソフトスイッチ
SWIへ出力し、さらにld”、■q$より電流位相θ
を下のように演算して回転角演算部27にθを出力する
。In the vector calculation unit 26, Vd'', IV1al from q1
Calculate = + q, output to the soft switch SWI, and further calculate the current phase θ from ld”, ■q$
is calculated as shown below, and θ is output to the rotation angle calculation section 27.
一方トルク電流信号Iq11は、すべり角周波数演算部
18によりすべり角周波数ωSを出力し、速度フィード
バックNfより、回転角周波数出力演算部19により回
転角周波数ωrを出力する。ωSとω「は加算部15に
より一次角周波数ω1を出力し、すでに述べた誘起電圧
演算部32と、回転角演算部27へ送られ、回転角演算
部27では1サンプリング当たりの回転角を出力する。On the other hand, as for the torque current signal Iq11, the slip angular frequency calculation unit 18 outputs the slip angular frequency ωS, and the rotation angular frequency output calculation unit 19 outputs the rotation angular frequency ωr from the speed feedback Nf. The adder 15 outputs the primary angular frequency ω1 for ωS and ω, which is sent to the already mentioned induced voltage calculation unit 32 and the rotation angle calculation unit 27, and the rotation angle calculation unit 27 outputs the rotation angle per sampling. do.
また第5図の8は、第1図のV / F II御演算部
8の詳細を示す。Reference numeral 8 in FIG. 5 shows details of the V/F II control calculation unit 8 in FIG.
速度指令信号は回転角演算部8−1と電圧演算部8−2
に分けられ、電圧演算部8−2では誘導電動機4の電圧
+ Vl、 l 、回転角演算部ではΔθ□、を出力す
る。33は制御状態検出部で、低速、高速か、検出器異
常かどうかを常に監視し、状態に応じてソフトスイッチ
SWI、SW2を切り替える信号を出力する。The speed command signal is sent to the rotation angle calculation section 8-1 and the voltage calculation section 8-2.
The voltage calculation unit 8-2 outputs the voltage +Vl, l of the induction motor 4, and the rotation angle calculation unit outputs Δθ□. Reference numeral 33 denotes a control state detection section that constantly monitors whether the speed is low or high and whether the detector is abnormal or not, and outputs a signal to switch the soft switches SWI and SW2 depending on the state.
次に切り替え時の動作を説明する。Next, the operation at the time of switching will be explained.
0) 低速域のフィードバックfli’J御から、高速
域のV/F制御へ切り替える場合の動作は後述する検出
器異常で切替える場合(第2図)とほぼ同じ動作となる
。この場合、切り替えタイミングを検出器異常信号の代
わりに所定周波数の検知信号によれば良い、このように
すれば出力電圧、周波数、位相を切替え前後で一致させ
ることが出来るので、衝撃無く切り替えることができる
。0) The operation when switching from low-speed range feedback fli'J control to high-speed range V/F control is almost the same as when switching due to detector abnormality (FIG. 2), which will be described later. In this case, the switching timing can be set using a detection signal of a predetermined frequency instead of the detector abnormality signal. In this way, the output voltage, frequency, and phase can be matched before and after switching, so switching can be performed without shock. can.
(2)高速域のV/F制御から、低速域のフィードバッ
クループへの切替えを以下(イ)〜(ホ)の順で説明す
る。(2) Switching from V/F control in a high speed range to a feedback loop in a low speed range will be explained below in the order of (a) to (e).
(イ) V/F制御の最終サンプリングでの一次角周
波数ω、と実回転角周波数ω「よりすべり角周波数は
ωS=ω、−ω「
で求める。(a) From the primary angular frequency ω at the final sampling of V/F control and the actual rotational angular frequency ω, the slip angular frequency is calculated as ωS=ω, -ω.
(ロ)速度制御系の比例積分演算出力すなわちトルク電
流指令■q1′は
I q”cx:ωS
より求める。(b) The proportional integral calculation output of the speed control system, that is, the torque current command ■q1' is obtained from Iq''cx:ωS.
誘導電動機が定トルクの場合であるが、定トルクにおい
ても演算式は異なるが同様で考えられる。This is a case where the induction motor has constant torque, but the same calculation formula can be used for constant torque, although the calculation formula is different.
(ハ)次に速度制御系の比例演算部13と積分演算部1
4の初期値は速度制御系が飽和している場合と、不飽和
の運転状態に分は下記の様に設定する。(c) Next, the proportional calculation section 13 and the integral calculation section 1 of the speed control system.
The initial value of 4 is set as follows when the speed control system is saturated and when the speed control system is in an unsaturated operating state.
a)速度制御系が飽和している場合(回転数の変化が急
激な場合)
比例演算部13の設定値=Iq11
積分演算部14の設定値=O
b)速度制御系が不飽和の場合(回転数の変化が緩やか
な場合)
比例演算部】3の設定値=0
積分演算部14の設定値=l q*
と初期値を設定してフィードバック制御を行う。a) When the speed control system is saturated (when the rotation speed changes rapidly) Setting value of proportional calculation section 13 = Iq11 Setting value of integral calculation section 14 = O b) When speed control system is unsaturated ( When the change in rotational speed is gradual) Feedback control is performed by setting the initial values such that the setting value of proportional calculation section 3 = 0 and the setting value of integral calculation section 14 = l q *.
以上のように運転状態によって比例演算部13と積分演
算部14の初期値が異なるが、これは過度状態において
は比例部が支配的であるため、積分部をゼロにし、逆に
定常状態では、定常偏差を積分部で補正しているので比
例部をゼロと設定する。As mentioned above, the initial values of the proportional calculation section 13 and the integral calculation section 14 differ depending on the operating state, but this is because the proportional section is dominant in the transient state, so the integral section is set to zero, and conversely, in the steady state, Since the steady-state error is corrected in the integral part, the proportional part is set to zero.
次に電流制御系の比例演算部22、積分演算部23の初
期設定を説明する。Next, the initial settings of the proportional calculation section 22 and the integral calculation section 23 of the current control system will be explained.
(ニ) 出力電流位相θは、V/F制御運転での最終サ
ンプリングでの出力電流検出値(フィードバック値)よ
り
として得られる。(d) The output current phase θ is obtained from the output current detection value (feedback value) at the final sampling in the V/F control operation.
(ホ) 出力電圧(指令値VX)の位相と上記(ニ)で
検出した出力電流の位相より出力の力率角ψを得る。(e) Obtain the output power factor angle ψ from the phase of the output voltage (command value VX) and the phase of the output current detected in (d) above.
(へ) 電流位相θε力率角ψの和(θ+ψ)より一次
電圧V□の値をd軸電圧Vid 、Q軸電圧■1.″に
分解する。(Go) From the sum of the current phase θε and the power factor angle ψ (θ+ψ), the value of the primary voltage V□ is determined as the d-axis voltage Vid and the Q-axis voltage ■1. ″
Vx、”=V、 c o s (θ+ψ)vl、”=
v、 s i n (θ + ψ)このv、
d 、V1@”を電流の状態により比例演算部22と積
分演算部23に次のように設定する。Vx,”=V, cos (θ+ψ)vl,”=
v, sin (θ + ψ) this v,
d, V1@'' are set in the proportional calculation section 22 and the integral calculation section 23 as follows depending on the current state.
a〉電流制御系が飽和している場合(電流変化が急激な
場合)
q軸の比例演算部22の設定値=■。a> When the current control system is saturated (when the current change is rapid) Setting value of the q-axis proportional calculation unit 22 =■.
〃 積分演算部23の設定値=O d軸の比例演算部24の設定値=■、。〃 Setting value of integral calculation section 23 = O Setting value of the d-axis proportional calculation unit 24 = ■.
〃 積分演算部25の設定値;O
b)電流制御系が不飽和の場合(電流変化が緩やかな場
合)
q軸の比例演算部22の設定値=0
〃 積分演算部23の設定値=■1−
d軸の比例演算部24の設定値=0
〃 積分演算部25の設定値=V□。〃 Setting value of the integral calculation unit 25; O b) When the current control system is unsaturated (when the current change is gradual) Setting value of the q-axis proportional calculation unit 22 = 0 〃 Setting value of the integral calculation unit 23 = ■ 1- Setting value of d-axis proportional calculation unit 24 = 0 Setting value of integral calculation unit 25 = V□.
と初期値を設定してV/F制御からフィードバッり制御
へ切替えを行うもので、電流位相についてはV/F制御
より継続して行うため、衝撃等の問題は発生しない。な
お、電流の状態より比例と積分の初朋値が異なるのは速
度制御系の比例積分の時と同じ理由である。The initial value is set to switch from V/F control to feedback control, and since the current phase is performed continuously from V/F control, problems such as shock do not occur. The reason why the initial values of proportional and integral values are different depending on the state of the current is the same as that of the proportional integral value of the speed control system.
この実施例によれば、フィードバック制御からV/F制
御に切り替える事ができ、またその逆も可能なため、変
速範囲の大きな場合、例えば高速時V/F制御で敵方r
pmの高速まて、また低速は工作機のツール交換等の位
置決めで使用するオリエンテーション制御の0.5rp
m等、変速範囲が1 : 100000のように広い変
速範囲でも連続して運転することができる効果がある。According to this embodiment, it is possible to switch from feedback control to V/F control, and vice versa, so when the speed change range is large, for example, V/F control at high speeds
pm high speed machining, and low speed 0.5rp orientation control used for positioning when changing tools on machine tools, etc.
This has the effect of allowing continuous operation even in a wide speed change range such as 1:100000.
またこのサーボコントローラを使用すれば、速度検出ケ
ーブルなしでもV/F制御のインバータ運転も可能とな
る。精度の必要な場合はフィードバック制御、不要の場
合はV/F制御と、1台で兼用する事が可能となる優れ
た効果がある。Furthermore, by using this servo controller, inverter operation under V/F control is also possible without a speed detection cable. An excellent effect is that a single unit can be used for both feedback control when accuracy is required, and V/F control when accuracy is not required.
次に、誘導電動機4の速度を検出している回転検出器6
が故障または、フィードバック演算部9への配線が開放
またはショートされた場合の運転について説明する。Next, a rotation detector 6 detecting the speed of the induction motor 4
The operation in the case where the feedback calculation section 9 is broken or the wiring to the feedback calculation section 9 is opened or shorted will be described.
誘導電動機のようにパワーを出力する所に取り付けられ
た回転検出器、たとえば90°位相差をもつAB相を出
力する検出器は、電子部品で構成されており雰囲気の悪
い場所に取り付けられたり、また機械からの振動、熱等
も加えられたりするため故障することがある。このとき
誘導電動機4の回転は不明となる0通常配線がオーブン
またはショートの場合、信号が送られて来ないためフィ
ードバック制御演算部9では回転数が零と検出する。A rotation detector installed in a place that outputs power such as an induction motor, for example a detector that outputs AB phase with a 90° phase difference, is made of electronic components and may be installed in a place with a poor atmosphere, In addition, vibrations and heat from machinery may also be applied, which may cause failures. At this time, the rotation of the induction motor 4 is unknown. If the normal wiring is open or short-circuited, no signal is sent, so the feedback control calculation section 9 detects that the rotation speed is zero.
このため、ある一定の速度設定が与えられている場合は
、誘導電動機4の回転、を一定に保とうとして、最大ト
ルクを出すようにフィードバック制御が働く。このため
誘導電動機4には最大電流が流れやがて焼損する可能性
が生ずる。これを防止するためには制御状態検出部33
により異常検出後、スイッチング素子Qをオフして誘導
電動機4をフリーランさせれば良いが、負荷によっては
問題が発生する0例えば紙、フィルム等の巻取制御の中
で一台の電動機が異常でフリーランした場合、前後の流
れラインとの関係で材料切れが発生し、材料が後で使え
ない不良品となる事がある。Therefore, when a certain speed setting is given, feedback control works to keep the rotation of the induction motor 4 constant and to generate the maximum torque. For this reason, there is a possibility that the maximum current will flow through the induction motor 4 and it will eventually burn out. In order to prevent this, the control state detection section 33
After an abnormality is detected by When free-running occurs, material may run out due to the relationship between the front and rear flow lines, resulting in a defective product that cannot be used later.
本発明では、第2図に示すようにサンプリング1n時間
で回転検出器異常発生検知後、誘導電動機4に与える信
号を、フィードバック制御演算部9で演算した最終サン
プリングtn−xでの値を第1図のソフトスイッチSW
2を通して、V/F制御演算部8に初期設定値として出
力し、内部演算データを移した後ソフトスイッチSWI
をオンする事により、V/F制御演算部8に切替える。In the present invention, as shown in FIG. 2, after detecting the occurrence of an abnormality in the rotation detector at sampling time 1n, the signal given to the induction motor 4 is changed to the value at the final sampling tn-x calculated by the feedback control calculation section 9. Soft switch SW in the diagram
2 to the V/F control calculation section 8 as an initial setting value, and after transferring the internal calculation data, the soft switch SWI
By turning on, it switches to the V/F control calculation section 8.
出力の電圧v1およびΔθが同一値より切替わるために
、特に異常衝撃等発生することはない。この後そのまま
運転継続か、または緊急運転に切替えて、速度設定器7
の値をゆっくりと下げて全体のラインを下げ、材料切れ
などせずに停止させ、その後異常箇所を対策後再びフィ
ードバック制御演算部9により運転再開する事も可能で
ある。なお特にラインを停止させなくてよい場合は運転
継続可能である。Since the output voltages v1 and Δθ are switched from the same value, no abnormal shock or the like will occur. After this, continue the operation or switch to emergency operation and set the speed setting device 7.
It is also possible to slowly lower the value of , lower the entire line, stop the line without running out of material, and then resume operation by the feedback control calculation unit 9 after taking measures to correct the abnormal location. In particular, if there is no need to stop the line, it is possible to continue operation.
この動作をさらに詳しく以下(1)〜(3)に説明する
。This operation will be explained in more detail below in (1) to (3).
(+) フィードバック制御時の最終サンプリングt
n−iでの出力周波数ω□′と速度指令N′との関係
より比例定数
を求める。(+) Final sampling t during feedback control
A proportionality constant is determined from the relationship between the output frequency ω□' and the speed command N' at n-i.
(2)V/F制御に切り替えた後の出力缶周波数ω1は
、任意の速度指令N 111に対しω1=に1・N、8
として−次角周波数を与える。(2) The output can frequency ω1 after switching to V/F control gives a -order angular frequency as ω1=1·N,8 for an arbitrary speed command N111.
(3) 次に誘導電動機の一次電圧V□は、フィード
バック制御時の最終サンプリングでの出力電圧■1′と
速度指令N′より比例定数
を求める。(3) Next, for the primary voltage V□ of the induction motor, a proportional constant is determined from the output voltage 1' at the final sampling during feedback control and the speed command N'.
次に任意の速度指令Nユ′に対し
V1= k、・N1″
として−次電圧を求める。なお、切替える際の電流位相
は当然ながら、フィードバック制御ループ時の位相に合
わせて制御を行うのでトルク衝撃なとの恐れは生じない
。Next, calculate the negative voltage by setting V1 = k, ・N1'' for an arbitrary speed command N'. Note that the current phase at the time of switching is naturally controlled in accordance with the phase in the feedback control loop, so the torque There is no fear of shock.
この実施例によれば検出器を使わないV/F制御運転に
自動的に切替え、連続運転できるのでシステムとしての
安全性・信願性が向上する優れた効果がある。According to this embodiment, it is possible to automatically switch to V/F control operation without using a detector and to perform continuous operation, which has an excellent effect of improving the safety and reliability of the system.
またコントローラ部と誘導電動機が別置され、しかも、
いずれかがトロリー上の場合は誘導電動機はパンタグラ
フまたはブラシによりパワーは給電するが、回転検出器
出力信号は弱電線のため、ブラシ構成では接触不良が発
生し頻繁に断線検出しフリーランとなる。このような場
合でもV/F制御に切替えるので、その!tま継続でき
るのみならず、接続状態が正常に戻れば再びフィート゛
バック制御に戻すことが可能なため、このような運転が
可能となる優れた効果がある。In addition, the controller part and induction motor are placed separately, and
If either is on the trolley, power is supplied to the induction motor by a pantograph or brushes, but since the rotation detector output signal is a weak electric wire, poor contact occurs in the brush configuration, resulting in frequent disconnection detection and free running. Even in such a case, switch to V/F control, so! Not only can this operation be continued for up to 30 seconds, but it is also possible to return to feedback control once the connection status returns to normal, which has the excellent effect of making this type of operation possible.
なおこの実施例では回転検出器異常の場合について述べ
たが、電流検出器の異常、さらにトルクフィードバック
制御を行っている場合のトルク検出器J!常等にも同様
に考えることができ、回転検出器異常に限るものではな
い。In this embodiment, the case where the rotation detector is abnormal has been described, but the current detector is abnormal and the torque detector J! when torque feedback control is being performed. This can be considered in the same way for normal situations, and is not limited to rotation detector abnormalities.
次に本発明を適用した多数台運転のライン制御の実施例
を第6図に示す。Next, FIG. 6 shows an embodiment of line control for multi-unit operation to which the present invention is applied.
第6図はフィルムの磁性体塗布または処理ラインで、3
4は送り出し機、35は巻き取り機、36はピンチa−
ラである。Figure 6 shows the magnetic coating or processing line for film.
4 is a feeding machine, 35 is a winding machine, 36 is a pinch a-
It is la.
全体のライン速度はライン速度設定器43で設定し、ソ
フトスタート回路41でランプ関数で加減速指令を与え
る。速度指令は制&Il!装置39−2に入力され、誘
導電動機4−2を駆動する。なお誘導電動機4−2の速
度は回転検出器8−2によりフィードバックされ、ピン
チローラ36によりラインの速度を決定する。次に巻き
取り11135ではダンサロールの信号をセルシン等の
検出器38で検出し、ダンサロールが上昇した場合誘導
電動機4−3は遅く、下降した場合は迷くするように減
算11B17でフィードバック制御を行う0巻き取り機
35では、巻き太りにより周速が速くなるため、ダンサ
ロールは上昇しその結果誘導電動機4−3を遅くなるよ
う制御する。送り出し34では、テンション検出器37
によりテンションを検出し、テンション増幅器40より
テンション設定器42との差を減算部17で演算し、制
御j*1t39−1へ送られる。誘導電動機4−1はパ
ックテンション制御として駆動される。ここで、誘導電
動機4−2の回転検出器が故障し制御装置39−2が■
/F制御に切り替わった場合、第6図で示す破線のV/
F制御制御性信号出力9−3の制御装置のV/P外部切
り替え信号へ入力し、誘導電動機4−3をV/F制御に
強制的に切り替えるものである。なおこの破線の接続を
しなければ切り替えは39−2の制御装置のみで、それ
ぞれの応答の差はダンサロールの上下として表われ、応
答の遅い誘導電動機4−2に追従するよう巻き取り機3
5の誘導電動機4−3が制御される。The overall line speed is set by a line speed setter 43, and a soft start circuit 41 gives acceleration/deceleration commands using a ramp function. Speed command is controlled & Il! The signal is input to the device 39-2 and drives the induction motor 4-2. Note that the speed of the induction motor 4-2 is fed back by the rotation detector 8-2, and the speed of the line is determined by the pinch roller 36. Next, in the winding 11135, the signal of the dancer roll is detected by a detector 38 such as Selsin, and feedback control is performed by subtraction 11B17 so that the induction motor 4-3 is slow when the dancer roll goes up, and is lost when it goes down. In the zero winding machine 35, the circumferential speed increases due to the thickening of the winding, so the dancer roll rises, and as a result, the induction motor 4-3 is controlled to slow down. At the sending out 34, the tension detector 37
The tension is detected by the tension amplifier 40, and the difference with the tension setter 42 is calculated by the subtraction unit 17, and the result is sent to the control j*1t39-1. The induction motor 4-1 is driven for pack tension control. Here, the rotation detector of the induction motor 4-2 fails and the control device 39-2
When switching to /F control, the broken line V/F shown in Figure 6
It is input to the V/P external switching signal of the control device of the F control controllability signal output 9-3, and forcibly switches the induction motor 4-3 to V/F control. Note that if this broken line connection is not made, switching will be done only by the control device 39-2, and the difference in response will appear as the upper and lower parts of the dancer roll, and the winder 3 will be switched to follow the slow-response induction motor 4-2.
The induction motor 4-3 of No. 5 is controlled.
なお応用例として、検出器に異常が生じてV/F制御に
切り替わった制御装置のV/Fiti’1ill応答性
に、他の正常な制御装置で駆動している誘導電動機の応
答性を合わせるようにすることもできる。As an application example, it is possible to match the response of an induction motor driven by another normal control device to the V/Fiti'ill response of a control device that has switched to V/F control due to an abnormality in the detector. It can also be done.
これは正常な制御装置がV / F II御中信号を受
信することによりフィードバック制御の応答性を変更し
、複数台の誘導電動機の回転が全体として一致するよう
にするものである。この場合、正常な制御装置はV/F
制御に切り替えない、このようにするとV/F制御運転
では調整しきれない微妙な調整まですることができる。This is to change the responsiveness of the feedback control when the normal control device receives the V/F II control signal, so that the rotations of the plurality of induction motors coincide as a whole. In this case, the normal control device is V/F
By doing this without switching to V/F control operation, you can make even subtle adjustments that cannot be made with V/F control operation.
[発明(考案)の効果]
本発明によれば、
l)低速で応答性のすぐれたサーボ性能が得られ、しか
も超高速でも運転可能な、変速範囲の広い誘導電動機の
制御装置を供給できる。[Effects of the Invention] According to the present invention: l) It is possible to provide a control device for an induction motor with a wide speed change range, which can obtain servo performance with excellent responsiveness at low speeds, and can also be operated at ultra-high speeds.
2〉回転検出器が異常となっても運転停止させずに運転
継続できる。2> Even if the rotation detector becomes abnormal, the operation can be continued without stopping.
3)材料加工ラインに誘導電動機制御装置を多数台使用
している場合、その内のどれかに回転検出器異常が生じ
た場合でも、すべての制御装置を同様モードに切り習え
、ラインを停止せずに運転継続させることができる。3) When many induction motor control devices are used in a material processing line, even if a rotation detector error occurs in one of them, all control devices can be set to the same mode and the line can be stopped. It is possible to continue operation without any problems.
なとの優れた効果がある。It has excellent effects.
第1図は本発明の一実施例を示す全体ブロック図、第2
図は第1図の検出器異常時のソフトウェア処理図、第3
図は変速範囲における制御状態切替傾城を示す図、第4
図は切替タイミングのヒステリシス特性を示す図、第5
図は第1図の制御回路の詳細図、第6図は本発明の一実
施例を示す図、第7図は本発明の一実施例を示す図であ
る。
符号の説明
1・・・三相交流電源、2・・・コンバータ部、3・・
・インバータ部、4・・・誘導電動機、5・・・電流検
出器、6・・・回転検出器、7・・・速度設定器、8・
・・V/F制御演算部、9・・・フィードバック制御演
算部、10・・・PWM発生演算部、11・・・スイッ
チング素子駆動回路、12・・・速度演算部、13・・
・速度制御部比例演算部、14・・・速度制御部積分演
算部15・・・加算演算部、16・・・リミッタ、17
・・・滅罪演算部、18・・・すべり角周波数演算部、
19・・・回転角周波数演算部、20・・・磁束設定部
、21・・・励磁電流設定部、22・・・電流制御q軸
比例演算部、23・・・電流制御q@積分演算部、24
・・・電流制御d軸比例演算部、25・・・電流制御d
軸積分演算部、26・・・ヘクトル演算部、27・・・
回転角演算部、28・・・サンプルホールド回路、29
・・・A/Dコンバータ、30・・・3相/2相変換演
算部、31・・・切替えスイッチ、32・・・誘起電圧
演算部、33・・・運転状態検知部、34・・・送り出
し機、35・・・巻き取り機、36・・・ピンチローラ
、37・・・テンション検出器、38・・・角度検出器
、39・・・制御装置、40・・・テンション増幅器、
41・・・ソフトスタート回路、42・・・テンション
設定器、43・・・ライン速度設定器、D・・・M流素
子、84・・・電磁接触器、101・・・電力変換装置
、102・・・切替制御手段、R5・・・限流抵抗、C
・・・平滑コンデンサ、Q・・・スイッチング素子、D
F・・・フライホイルダイオード、SWI・・・ソフト
スイッチ、SW2・・・ソフトスイッチ
亡面の浄書(内容に変更なし)
第1図
第 2 図
!・・三@交i室源
3−コンバータ部
6−・−支流検土羞
7−・−iL度龜赫
2・・コンバータ部
4−・・誘導tS擁
6・・速度検出温
矛 3 図
図面の浄書(内容に変更なし)
第 5 図
第
凹
第
図
冨
手続補正書
(方式)
%式%
誘導電動機制御装置およびその運転方法補正をする者
事件との関係FIG. 1 is an overall block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG.
The diagrams are the software processing diagram when the detector is abnormal in Figure 1, and Figure 3.
The figure is a diagram showing the control state switching slope in the shift range.
Figure 5 shows the hysteresis characteristics of switching timing.
The drawings are detailed diagrams of the control circuit of FIG. 1, FIG. 6 is a diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing one embodiment of the present invention. Explanation of symbols 1... Three-phase AC power supply, 2... Converter section, 3...
・Inverter section, 4... Induction motor, 5... Current detector, 6... Rotation detector, 7... Speed setting device, 8...
...V/F control calculation unit, 9...Feedback control calculation unit, 10...PWM generation calculation unit, 11...Switching element drive circuit, 12...Speed calculation unit, 13...
・Speed control section proportional calculation section, 14...Speed control section integral calculation section 15...Addition calculation section, 16...Limiter, 17
... Extermination calculation section, 18... Slip angle frequency calculation section,
19... Rotation angular frequency calculation section, 20... Magnetic flux setting section, 21... Excitation current setting section, 22... Current control q-axis proportional calculation section, 23... Current control q@integral calculation section , 24
...Current control d-axis proportional calculation section, 25...Current control d
Axis integral calculation unit, 26... Hector calculation unit, 27...
Rotation angle calculation unit, 28... Sample hold circuit, 29
. . . A/D converter, 30 . . . 3-phase/2-phase conversion calculation section, 31 . Feeding machine, 35... Winding machine, 36... Pinch roller, 37... Tension detector, 38... Angle detector, 39... Control device, 40... Tension amplifier,
41... Soft start circuit, 42... Tension setting device, 43... Line speed setting device, D... M flow element, 84... Magnetic contactor, 101... Power converter, 102 ...Switching control means, R5...Current limiting resistor, C
...Smoothing capacitor, Q...Switching element, D
F...Flywheel diode, SWI...Soft switch, SW2...Soft switch. ...3@AC i room source 3 - converter part 6 - - tributary soil detection 7 - -iL degree 2... converter part 4 - - induction tS support 6 - speed detection heat exchanger 3 Figure drawing (no change in content) Figure 5 Figure 5 Concave diagram Rich procedure amendment (method) % formula % Relationship to the case of the person who amends the induction motor control device and its operating method
Claims (1)
電力変換装置の出力に接続され回転制御される誘導電動
、と、前記誘導電動機の回転を検出する回転検出器と、
回転指令に応じて前記電力変換装置の出力周波数を可変
して前記誘導電動機を制御する制御回路からなる誘導電
動機制御装置において、 前記制御回路は、 前記回転指令と前記回転検出器の出力信号を入力してフ
ィードバック制御信号を発生するフィードバック制御演
算部と、 前記回転指令を入力してオープンループ制御信号を発生
するV/F制御演算部と、 前記誘導電動機制御装置の運転状態を検知して切替指令
信号を出力する運転状態検知部と、前記運転状態検知部
の出力に基づいて前記フィードバック制御演算部と前記
V/F制御演算部の信号を切替えて前記電力変換装置へ
出力する切替制御手段 を備えたことを特徴とする誘導電動機制御装置。 2、任意の可変周波数に変換する電力変換装置と、前記
電力変換装置の出力に接続され回転制御される誘導電動
機と、前記誘導電動機の回転を検出する回転検出器と、
回転指令に応じて前記電力変換装置の出力周波数を可変
して前記誘導電動機を制御する制御回路からなる誘導電
動機制御装置において、 前記制御回路は、 前記回転指令と前記回転検出器の出力信号を入力してフ
ィードバック制御信号を発生するフィードバック制御演
算部と、 前記回転指令を入力してオープンループ制御信号を発生
するV/F制御演算部と、 前記電力変換装置の出力周波数に応じた信号を入力し予
め定められた所定の切替基準周波数との大小を比較して
切替指令信号を出力する運転状態検知部と、 前記運転状態検知部の出力に応じて前記フィードバック
制御演算部の出力と前記V/F制御演算部の出力を切替
えて前記電力変換装置へ出力する切替制御手段 を備えたことを特徴とする誘導電動機制御装置。 3、任意の可変周波数に変換する電力変換装置と、前記
電力変換装置の出力に接続され回転制御される誘導電動
機と、前記誘導電動機の回転を検出する回転検出器と、
回転指令に応じて前記電力変換装置の出力周波数を可変
して前記誘導電動機を制御する制御回路からなる誘導電
動機制御装置において、 前記制御回路は、 前記回転指令と前記回転検出器の出力信号を入力してフ
ィードバック制御信号を発生するフィードバック制御演
算部と、 前記回転指令を入力してオープンループ制御信号を発生
するV/F制御演算部と、 前記回転検出器の異常を検知して切替指令信号を出力す
る運転状態検知部と、 前記フィードバック制御演算の出力と前記V/F制御演
算部の出力および前記運転状態検知部の出力を入力し、
前記運転状態検知部の異常検知信号受信時はV/F制御
演算部の出力を前記電力変換装置へ出力する切替制御手
段 を備えたことを特徴とする誘導電動機制御装置。 4、任意の可変周波数に変換する電力変換装置と、前記
電力変換装置の出力に接続され回転制御される誘導電動
機と、前記誘導電動機の回転を検出する回転検出器と、
前記回転指令と前記回転検出器の出力信号を入力してフ
ィードバック制御信号を発生するフィードバック制御演
算部と、前記回転指令を入力してオープンループ制御信
号を発生するV/F制御演算部と、V/F制御運転を外
部から指令できるV/F外部切替信号受信部と、前記V
/F外部切替信号と前記回転検出器の信号を入力して前
記回転検出器異常時または前記V/F外部切替信号受信
時にV/F制御へ切替える切替指令信号を出力する運転
状態検知部と、前記フィードバック制御演算の出力と前
記V/F制御演算部の出力および前記運転状態検知部の
出力を入力し前記運転状態検知部の切替指令信号に応じ
V/F制御演算部の出力を前記電力変換装置へ出力する
切替制御手段と、前記回転検出器が異常でかつV/F制
御運転時にV/F制御中信号を出力するV/F制御中信
号出力部を有する誘導電動機制御装置を複数台備え、 前記複数台制御装置の少なくとも一つの制御装置の前記
V/F制御中信号出力部を、前記複数台制御装置の少な
くとも一つの他の制御装置のV/F外部切替え信号受信
部に接続したことを特徴とする誘導電動機の制御システ
ム。 5、任意の可変周波数に変換する電力変換装置と、前記
電力変換装置の出力に接続されて回転制御される誘導電
動機と、前記誘導電動機の回転を検出する回転検出器と
、前記回転指令と前記回転検出器の出力信号を入力して
フィードバック制御信号を発生するフィードバック制御
演算部と、前記回転指令を入力してオープンループ制御
信号を発生するV/F制御演算部と、前記誘導電動機制
御装置の運転状態を検知して切替指令信号を出力する運
転状態検知部と、前記運転状態検知部の出力に基づいて
前記フィードバック制御演算部と前記V/F制御演算部
の信号を切替えて前記電力変換装置へ出力する切替制御
手段を有する誘導電動機制御装置を運転する際に、 前記運転状態検知部の出力変化を認知するステップと、 前記電力変換装置の出力電圧、周波数、位相が連続する
為のデータを切替え先の前記フィードバック制御演算部
または前記V/F制御演算部へ初期セットするステップ
と、 初期セット完了後に切替え先の制御演算部の演算結果を
前記電力変換装置へ出力開始するステップ を有することを特徴とする誘導電動機制御装置の運転方
法。[Claims] 1. A power converter that converts to an arbitrary variable frequency, an induction motor that is connected to the output of the power converter and whose rotation is controlled, and a rotation detector that detects the rotation of the induction motor. ,
An induction motor control device comprising a control circuit that controls the induction motor by varying the output frequency of the power converter according to a rotation command, wherein the control circuit receives the rotation command and the output signal of the rotation detector. a feedback control calculation unit that generates a feedback control signal by inputting the rotation command; a V/F control calculation unit that receives the rotation command and generates an open-loop control signal; and detects the operating state of the induction motor control device and issues a switching command. A driving state detecting section that outputs a signal, and a switching control means that switches the signals of the feedback control calculating section and the V/F control calculating section based on the output of the driving state detecting section and outputs the signal to the power conversion device. An induction motor control device characterized by: 2. A power conversion device that converts to an arbitrary variable frequency, an induction motor that is connected to the output of the power conversion device and whose rotation is controlled, and a rotation detector that detects the rotation of the induction motor;
An induction motor control device comprising a control circuit that controls the induction motor by varying the output frequency of the power converter according to a rotation command, wherein the control circuit receives the rotation command and the output signal of the rotation detector. a feedback control calculation unit that receives the rotation command and generates a feedback control signal; a V/F control calculation unit that receives the rotation command and generates an open-loop control signal; and a V/F control calculation unit that receives a signal corresponding to the output frequency of the power converter. a driving state detection section that compares the magnitude with a predetermined switching reference frequency and outputs a switching command signal; and an output of the feedback control calculation section and the V/F according to the output of the driving state detection section. An induction motor control device comprising a switching control means for switching the output of the control calculation section and outputting the same to the power conversion device. 3. a power conversion device that converts to an arbitrary variable frequency; an induction motor that is connected to the output of the power conversion device and whose rotation is controlled; and a rotation detector that detects the rotation of the induction motor;
An induction motor control device comprising a control circuit that controls the induction motor by varying the output frequency of the power converter according to a rotation command, wherein the control circuit receives the rotation command and the output signal of the rotation detector. a feedback control calculation unit that generates a feedback control signal by inputting the rotation command; a V/F control calculation unit that receives the rotation command and generates an open-loop control signal; and a V/F control calculation unit that detects an abnormality in the rotation detector and generates a switching command signal. a driving state detecting section to output; an output of the feedback control calculation, an output of the V/F control calculating section, and an output of the driving state detecting section;
An induction motor control device comprising a switching control means for outputting an output of the V/F control calculation section to the power conversion device when an abnormality detection signal from the operating state detection section is received. 4. A power conversion device that converts to an arbitrary variable frequency, an induction motor that is connected to the output of the power conversion device and whose rotation is controlled, and a rotation detector that detects the rotation of the induction motor;
a feedback control calculation unit that inputs the rotation command and the output signal of the rotation detector to generate a feedback control signal; a V/F control calculation unit that inputs the rotation command and generates an open loop control signal; A V/F external switching signal receiving section that can command the /F control operation from the outside;
/F external switching signal and a signal from the rotation detector, and outputting a switching command signal for switching to V/F control when the rotation detector is abnormal or when the V/F external switching signal is received; The output of the feedback control calculation, the output of the V/F control calculation section, and the output of the operating state detection section are input, and the output of the V/F control calculation section is converted into the power according to the switching command signal of the operation state detection section. A plurality of induction motor control devices each having a switching control means for outputting an output to the device, and a V/F control in progress signal output unit that outputs a V/F control in progress signal when the rotation detector is abnormal and the V/F control is in operation. , the V/F control signal output section of at least one control device of the plurality of control devices is connected to the V/F external switching signal receiving section of at least one other control device of the plurality of control devices; An induction motor control system featuring: 5. a power converter that converts to an arbitrary variable frequency; an induction motor that is connected to the output of the power converter and whose rotation is controlled; a rotation detector that detects the rotation of the induction motor; a feedback control calculation section that inputs the output signal of the rotation detector and generates a feedback control signal; a V/F control calculation section that inputs the rotation command and generates an open loop control signal; and the induction motor control device. The power conversion device includes an operating state detection section that detects an operating state and outputs a switching command signal, and switches signals from the feedback control calculation section and the V/F control calculation section based on the output of the operation state detection section. When operating an induction motor control device having a switching control means for outputting an output to the step of initially setting the feedback control calculation unit or the V/F control calculation unit to which the switch is to be made; and the step of starting to output the calculation result of the control calculation unit to which the switch is to be made to the power conversion device after the initial setting is completed. A method of operating a featured induction motor control device.
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1990
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| JP2685631B2 (en) | 1997-12-03 |
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