JPH05308793A - 電力変換装置の制御回路 - Google Patents
電力変換装置の制御回路Info
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- JPH05308793A JPH05308793A JP4154063A JP15406392A JPH05308793A JP H05308793 A JPH05308793 A JP H05308793A JP 4154063 A JP4154063 A JP 4154063A JP 15406392 A JP15406392 A JP 15406392A JP H05308793 A JPH05308793 A JP H05308793A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 モータの励磁電流相当分の振動分を抑制する
ように電圧指令値や磁束指令値を補正し、モータの安定
した運転を確保する。 【構成】 モータ１を駆動する電力変換装置２の制御回
路において、モータ１の一次電流の検出信号から励磁電
流相当分を求める励磁電流演算器２１と、前記励磁電流
相当分から励磁電流振動分を求める手段１１と、この励
磁電流振動分から補正量を求める手段１２と、この補正
量により電圧指令値または磁束指令値を補正して電力変
換装置２に固定子軸電圧指令値を与える手段１３，２０
とを備える。
ように電圧指令値や磁束指令値を補正し、モータの安定
した運転を確保する。 【構成】 モータ１を駆動する電力変換装置２の制御回
路において、モータ１の一次電流の検出信号から励磁電
流相当分を求める励磁電流演算器２１と、前記励磁電流
相当分から励磁電流振動分を求める手段１１と、この励
磁電流振動分から補正量を求める手段１２と、この補正
量により電圧指令値または磁束指令値を補正して電力変
換装置２に固定子軸電圧指令値を与える手段１３，２０
とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘導電動機を駆動する
Ｖ／ｆ制御ＰＷＭインバータ等の電力変換装置の制御回
路に関する。
Ｖ／ｆ制御ＰＷＭインバータ等の電力変換装置の制御回
路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｖ／ｆ制御のＰＷＭインバータに
より駆動される誘導電動機（以下、単にモータという）
において、モータ電流が異常振動を起してモータ振動等
を発生することが知られている（日本電機工業会技術資
料第１４８号「インバータドライブの適用指針」参
照）。このモータ電流の振動を抑制する方式として、モ
ータの一次電流を検出して電流振幅値を求め、この電流
振幅値から抽出した振動分の値を用いて出力電圧指令値
を補正する方式が知られている（平成元年電気学会全国
大会Ｎｏ．１６６５「インバータ・誘導電動機系の電流
振動抑制」参照）。また、Ｖ／ｆ制御されるＰＷＭイン
バータの制御方式として磁束制御方式が知られている。
これは、モータの端子電圧を積分器を通して検出し、そ
の検出信号を一次磁束相当と見なして調節器により磁束
指令値に一致させることでモータの一次磁束を一定に制
御するものであり、この磁束制御によりモータ電流の振
動を抑制しようとするものである（電気学会産業電力応
用研究会ＩＥＡ−８７−６「磁束制御形ＰＷＭ方式によ
る高性能汎用インバータ」参照）。
より駆動される誘導電動機（以下、単にモータという）
において、モータ電流が異常振動を起してモータ振動等
を発生することが知られている（日本電機工業会技術資
料第１４８号「インバータドライブの適用指針」参
照）。このモータ電流の振動を抑制する方式として、モ
ータの一次電流を検出して電流振幅値を求め、この電流
振幅値から抽出した振動分の値を用いて出力電圧指令値
を補正する方式が知られている（平成元年電気学会全国
大会Ｎｏ．１６６５「インバータ・誘導電動機系の電流
振動抑制」参照）。また、Ｖ／ｆ制御されるＰＷＭイン
バータの制御方式として磁束制御方式が知られている。
これは、モータの端子電圧を積分器を通して検出し、そ
の検出信号を一次磁束相当と見なして調節器により磁束
指令値に一致させることでモータの一次磁束を一定に制
御するものであり、この磁束制御によりモータ電流の振
動を抑制しようとするものである（電気学会産業電力応
用研究会ＩＥＡ−８７−６「磁束制御形ＰＷＭ方式によ
る高性能汎用インバータ」参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したようにモータ
電流振幅値の振動分を用いて出力電圧指令値を補正する
方式や、磁束制御方式では、負荷条件やモータの種類、
容量等が変化した場合、モータ電流の振動を十分抑制す
ることができない場合があった。本発明は上記問題点を
解決するためになされたもので、その目的とするところ
は、モータ電流の振動を確実に抑制可能な電力変換装置
の制御回路を提供することにある。
電流振幅値の振動分を用いて出力電圧指令値を補正する
方式や、磁束制御方式では、負荷条件やモータの種類、
容量等が変化した場合、モータ電流の振動を十分抑制す
ることができない場合があった。本発明は上記問題点を
解決するためになされたもので、その目的とするところ
は、モータ電流の振動を確実に抑制可能な電力変換装置
の制御回路を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、 （１）モータ電流検出信号から励磁電流相当分を演算し
てこれから励磁電流振動分を検出し、この振動分を抑制
するように電圧指令値を制御する。 （２）磁束制御方式においては、前記励磁電流振動分を
抑制するように磁束指令値を制御する。 すなわち、第１の発明は、誘導電動機を駆動する電力変
換装置の制御回路において、誘導電動機の一次電流の検
出信号から励磁電流相当分を求める励磁電流演算器と、
前記励磁電流相当分から励磁電流振動分を求める手段
と、この励磁電流振動分から補正量を求める手段と、こ
の補正量により電圧指令値または磁束指令値を補正して
電力変換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段とを備
える。
め、本発明は、 （１）モータ電流検出信号から励磁電流相当分を演算し
てこれから励磁電流振動分を検出し、この振動分を抑制
するように電圧指令値を制御する。 （２）磁束制御方式においては、前記励磁電流振動分を
抑制するように磁束指令値を制御する。 すなわち、第１の発明は、誘導電動機を駆動する電力変
換装置の制御回路において、誘導電動機の一次電流の検
出信号から励磁電流相当分を求める励磁電流演算器と、
前記励磁電流相当分から励磁電流振動分を求める手段
と、この励磁電流振動分から補正量を求める手段と、こ
の補正量により電圧指令値または磁束指令値を補正して
電力変換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段とを備
える。
【０００５】第２の発明は、上記第１の発明において、
励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた
励磁電圧振動分Δｖを電圧補正量として出力し、電力変
換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、前記直交
２軸上のｄ軸電圧指令値をゼロとし、前記電圧補正量に
より補正されたｑ軸電圧指令値と前記ｄ軸電圧指令値と
を固定子軸電圧指令値に変換する座標変換器を備える。
励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた
励磁電圧振動分Δｖを電圧補正量として出力し、電力変
換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、前記直交
２軸上のｄ軸電圧指令値をゼロとし、前記電圧補正量に
より補正されたｑ軸電圧指令値と前記ｄ軸電圧指令値と
を固定子軸電圧指令値に変換する座標変換器を備える。
【０００６】第３の発明は、前記第１の発明において、
励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた
磁束振動分Δφを磁束補正量として出力し、電力変換装
置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、前記直交２軸
上のｑ軸磁束指令値をゼロとし、前記磁束補正量により
補正されたｄ軸磁束指令値と前記ｑ軸磁束指令値とを固
定子軸磁束指令値に変換する座標変換器と、前記固定子
軸磁束指令値及び各相磁束検出値の偏差を入力として固
定子軸電圧指令値を出力する調節器とを備える。
励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた
磁束振動分Δφを磁束補正量として出力し、電力変換装
置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、前記直交２軸
上のｑ軸磁束指令値をゼロとし、前記磁束補正量により
補正されたｄ軸磁束指令値と前記ｑ軸磁束指令値とを固
定子軸磁束指令値に変換する座標変換器と、前記固定子
軸磁束指令値及び各相磁束検出値の偏差を入力として固
定子軸電圧指令値を出力する調節器とを備える。
【０００７】第４の発明は、前記第１の発明において、
励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた
磁束振動分Δφを磁束補正量として出力し、電力変換装
置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、前記直交２軸
上のｑ軸磁束指令値及び前記磁束補正量により補正され
たｄ軸磁束指令値とｄ−ｑ軸磁束検出値との偏差を入力
としてｄ−ｑ軸電圧指令値を出力する調節器と、これら
のｄ−ｑ軸電圧指令値を固定子軸電圧指令値に変換する
座標変換器を備える。
励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた
磁束振動分Δφを磁束補正量として出力し、電力変換装
置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、前記直交２軸
上のｑ軸磁束指令値及び前記磁束補正量により補正され
たｄ軸磁束指令値とｄ−ｑ軸磁束検出値との偏差を入力
としてｄ−ｑ軸電圧指令値を出力する調節器と、これら
のｄ−ｑ軸電圧指令値を固定子軸電圧指令値に変換する
座標変換器を備える。
【０００８】第５の発明は、前記第１の発明において、
励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた
励磁電圧振動分Δｖを電圧補正量として出力し、電力変
換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、前記直交
２軸上のｄ−ｑ軸磁束指令値とｄ−ｑ軸磁束検出値との
偏差を入力としてｄ−ｑ軸電圧指令値を出力する調節器
と、前記電圧補正量により補正されたｑ軸電圧指令値と
ｄ軸電圧指令値とを固定子軸電圧指令値に変換する座標
変換器を備える。
励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた
励磁電圧振動分Δｖを電圧補正量として出力し、電力変
換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、前記直交
２軸上のｄ−ｑ軸磁束指令値とｄ−ｑ軸磁束検出値との
偏差を入力としてｄ−ｑ軸電圧指令値を出力する調節器
と、前記電圧補正量により補正されたｑ軸電圧指令値と
ｄ軸電圧指令値とを固定子軸電圧指令値に変換する座標
変換器を備える。
【０００９】第６の発明は、前記第１の発明において、
励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた
励磁電圧振動分Δｖを電圧補正量として出力し、電力変
換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、周波数指
令値に応じて電圧振幅値を演算する電圧振幅演算器と、
前記電圧振幅値及び前記周波数指令値から固定子軸電圧
指令値を演算する三相発振器と、前記固定子軸電圧指令
値を前記電圧補正量により補正して電力変換装置に与え
る補正器とを備える。
励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた
励磁電圧振動分Δｖを電圧補正量として出力し、電力変
換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、周波数指
令値に応じて電圧振幅値を演算する電圧振幅演算器と、
前記電圧振幅値及び前記周波数指令値から固定子軸電圧
指令値を演算する三相発振器と、前記固定子軸電圧指令
値を前記電圧補正量により補正して電力変換装置に与え
る補正器とを備える。
【００１０】第７の発明は、前記第１の発明において、
励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた
磁束振動分Δφを磁束補正量として出力し、電力変換装
置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、周波数指令値
に応じて磁束振幅値を演算する磁束振幅演算器と、前記
磁束振幅値及び前記周波数指令値から固定子軸磁束指令
値を演算する三相発振器と、前記固定子軸磁束指令値を
前記磁束補正量により補正する補正器と、この補正器か
ら出力された固定子軸磁束指令値と各相磁束検出値の偏
差を入力として固定子軸電圧指令値を出力する調節器と
を備える。
励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた
磁束振動分Δφを磁束補正量として出力し、電力変換装
置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、周波数指令値
に応じて磁束振幅値を演算する磁束振幅演算器と、前記
磁束振幅値及び前記周波数指令値から固定子軸磁束指令
値を演算する三相発振器と、前記固定子軸磁束指令値を
前記磁束補正量により補正する補正器と、この補正器か
ら出力された固定子軸磁束指令値と各相磁束検出値の偏
差を入力として固定子軸電圧指令値を出力する調節器と
を備える。
【００１１】第８の発明は、前記第１の発明において、
励磁電流演算器は、誘導電動機の一次電流からその絶対
値を検出する手段と、誘導電動機の一次電流から固定子
直交軸に対する一次電流の位相角を検出する手段と、誘
導電動機の端子電圧から固定子直交軸に対する端子電圧
の位相角を検出する手段とを備え、前記一次電流の絶対
値、一次電流の位相角及び端子電圧の位相角に基づいて
求めた励磁電流相当分を出力し、補正量を求める手段
は、励磁電流振動分より求めた励磁電圧振動分Δｖを電
圧補正量として出力し、電力変換装置に固定子軸電圧指
令値を与える手段は、周波数指令値に応じて電圧振幅値
を演算する電圧振幅演算器と、前記電圧振幅値及び前記
周波数指令値から固定子軸電圧指令値を演算する三相発
振器と、前記固定子軸電圧指令値を前記電圧補正量によ
り補正して電力変換装置に与える補正器とを備える。
励磁電流演算器は、誘導電動機の一次電流からその絶対
値を検出する手段と、誘導電動機の一次電流から固定子
直交軸に対する一次電流の位相角を検出する手段と、誘
導電動機の端子電圧から固定子直交軸に対する端子電圧
の位相角を検出する手段とを備え、前記一次電流の絶対
値、一次電流の位相角及び端子電圧の位相角に基づいて
求めた励磁電流相当分を出力し、補正量を求める手段
は、励磁電流振動分より求めた励磁電圧振動分Δｖを電
圧補正量として出力し、電力変換装置に固定子軸電圧指
令値を与える手段は、周波数指令値に応じて電圧振幅値
を演算する電圧振幅演算器と、前記電圧振幅値及び前記
周波数指令値から固定子軸電圧指令値を演算する三相発
振器と、前記固定子軸電圧指令値を前記電圧補正量によ
り補正して電力変換装置に与える補正器とを備える。
【００１２】第９の発明は、前記第１の発明において、
励磁電流演算器は、誘導電動機の一次電流からその絶対
値を検出する手段と、誘導電動機の一次電流から固定子
直交軸に対する一次電流の位相角を検出する手段と、固
定子軸電圧指令値から固定子直交軸に対する電圧指令値
の位相角を検出する手段とを備え、前記一次電流の絶対
値、一次電流の位相角及び電圧指令値の位相角に基づい
て求めた励磁電流相当分を出力し、補正量を求める手段
は、励磁電流振動分より求めた励磁電圧振動分Δｖを電
圧補正量として出力し、電力変換装置に固定子軸電圧指
令値を与える手段は、周波数指令値に応じて電圧振幅値
を演算する電圧振幅演算器と、前記電圧振幅値及び前記
周波数指令値から固定子軸電圧指令値を演算する三相発
振器と、前記固定子軸電圧指令値を前記電圧補正量によ
り補正して電力変換装置に与える補正器とを備える。
励磁電流演算器は、誘導電動機の一次電流からその絶対
値を検出する手段と、誘導電動機の一次電流から固定子
直交軸に対する一次電流の位相角を検出する手段と、固
定子軸電圧指令値から固定子直交軸に対する電圧指令値
の位相角を検出する手段とを備え、前記一次電流の絶対
値、一次電流の位相角及び電圧指令値の位相角に基づい
て求めた励磁電流相当分を出力し、補正量を求める手段
は、励磁電流振動分より求めた励磁電圧振動分Δｖを電
圧補正量として出力し、電力変換装置に固定子軸電圧指
令値を与える手段は、周波数指令値に応じて電圧振幅値
を演算する電圧振幅演算器と、前記電圧振幅値及び前記
周波数指令値から固定子軸電圧指令値を演算する三相発
振器と、前記固定子軸電圧指令値を前記電圧補正量によ
り補正して電力変換装置に与える補正器とを備える。
【００１３】第１０の発明は、前記第１の発明におい
て、励磁電流演算器は、誘導電動機の一次電流からその
絶対値を検出する手段と、誘導電動機の一次電流から固
定子直交軸に対する一次電流の位相角を検出する手段
と、誘導電動機の端子電圧から固定子直交軸に対する端
子電圧の位相角を検出する手段とを備え、前記一次電流
の絶対値、一次電流の位相角及び端子電圧の位相角に基
づいて求めた励磁電流相当分を出力し、補正量を求める
手段は、励磁電流振動分より求めた磁束振動分Δφを磁
束補正量として出力し、電力変換装置に固定子軸電圧指
令値を与える手段は、周波数指令値に応じて磁束振幅値
を演算する磁束振幅演算器と、前記磁束振幅値及び前記
周波数指令値から固定子軸磁束指令値を演算する三相発
振器と、前記固定子軸磁束指令値を前記磁束補正量によ
り補正する補正器と、この補正器から出力された固定子
軸磁束指令値と各相磁束検出値の偏差を入力として固定
子軸電圧指令値を出力する調節器とを備える。
て、励磁電流演算器は、誘導電動機の一次電流からその
絶対値を検出する手段と、誘導電動機の一次電流から固
定子直交軸に対する一次電流の位相角を検出する手段
と、誘導電動機の端子電圧から固定子直交軸に対する端
子電圧の位相角を検出する手段とを備え、前記一次電流
の絶対値、一次電流の位相角及び端子電圧の位相角に基
づいて求めた励磁電流相当分を出力し、補正量を求める
手段は、励磁電流振動分より求めた磁束振動分Δφを磁
束補正量として出力し、電力変換装置に固定子軸電圧指
令値を与える手段は、周波数指令値に応じて磁束振幅値
を演算する磁束振幅演算器と、前記磁束振幅値及び前記
周波数指令値から固定子軸磁束指令値を演算する三相発
振器と、前記固定子軸磁束指令値を前記磁束補正量によ
り補正する補正器と、この補正器から出力された固定子
軸磁束指令値と各相磁束検出値の偏差を入力として固定
子軸電圧指令値を出力する調節器とを備える。
【００１４】第１１の発明は、前記第１の発明におい
て、励磁電流演算器は、誘導電動機の一次電流からその
絶対値を検出する手段と、誘導電動機の一次電流から固
定子直交軸に対する一次電流の位相角を検出する手段
と、電力変換装置の入力側の調節器から出力された固定
子軸電圧指令値から固定子直交軸に対する電圧指令値の
位相角を検出する手段とを備え、前記一次電流の絶対
値、一次電流の位相角及び電圧指令値の位相角に基づい
て求めた励磁電流相当分を出力し、補正量を求める手段
は、励磁電流振動分より求めた磁束振動分Δφを磁束補
正量として出力し、電力変換装置に固定子軸電圧指令値
を与える手段は、周波数指令値に応じて磁束振幅値を演
算する磁束振幅演算器と、前記磁束振幅値及び前記周波
数指令値から固定子軸磁束指令値を演算する三相発振器
と、前記固定子軸磁束指令値を前記磁束補正量により補
正する補正器と、この補正器から出力された固定子軸磁
束指令値と各相磁束検出値の偏差を入力として固定子軸
電圧指令値を出力する調節器とを備える。
て、励磁電流演算器は、誘導電動機の一次電流からその
絶対値を検出する手段と、誘導電動機の一次電流から固
定子直交軸に対する一次電流の位相角を検出する手段
と、電力変換装置の入力側の調節器から出力された固定
子軸電圧指令値から固定子直交軸に対する電圧指令値の
位相角を検出する手段とを備え、前記一次電流の絶対
値、一次電流の位相角及び電圧指令値の位相角に基づい
て求めた励磁電流相当分を出力し、補正量を求める手段
は、励磁電流振動分より求めた磁束振動分Δφを磁束補
正量として出力し、電力変換装置に固定子軸電圧指令値
を与える手段は、周波数指令値に応じて磁束振幅値を演
算する磁束振幅演算器と、前記磁束振幅値及び前記周波
数指令値から固定子軸磁束指令値を演算する三相発振器
と、前記固定子軸磁束指令値を前記磁束補正量により補
正する補正器と、この補正器から出力された固定子軸磁
束指令値と各相磁束検出値の偏差を入力として固定子軸
電圧指令値を出力する調節器とを備える。
【００１５】第１２の発明は、前記第６の発明におい
て、固定子軸電圧指令値を電圧補正量により補正して電
力変換装置に与える補正器が、励磁電圧振動分Δｖ及び
固定子軸電圧指令値と同位相の三相信号を演算する関数
発生器を備え、前記励磁電圧振動分Δｖ及び三相信号の
乗算結果により固定子軸電圧指令値を補正するように構
成される。
て、固定子軸電圧指令値を電圧補正量により補正して電
力変換装置に与える補正器が、励磁電圧振動分Δｖ及び
固定子軸電圧指令値と同位相の三相信号を演算する関数
発生器を備え、前記励磁電圧振動分Δｖ及び三相信号の
乗算結果により固定子軸電圧指令値を補正するように構
成される。
【００１６】
【作用】本発明によれば、モータ一次電流から励磁電流
相当分の振動のみを抑制するように電圧指令値を制御す
るので負荷が印加されても安定した運転を継続すること
ができる。また、磁束制御方式においても、上記振動を
抑制するように磁束指令値を制御するので、モータの種
類や容量が変わった場合にも安定した運転を確保するこ
とができる。
相当分の振動のみを抑制するように電圧指令値を制御す
るので負荷が印加されても安定した運転を継続すること
ができる。また、磁束制御方式においても、上記振動を
抑制するように磁束指令値を制御するので、モータの種
類や容量が変わった場合にも安定した運転を確保するこ
とができる。
【００１７】
【実施例】以下、図に沿って各発明の実施例を説明す
る。なお、以下の各実施例は何れも第１の発明を前提と
して構成されている。図１は、第２の発明の実施例を示
すブロック図である。図において、１は三相モータ、２
はこのモータ１を駆動するＰＷＭインバータ等の電力変
換装置である。制御回路において、周波数設定器７によ
り与えられた周波数設定値ｆ1 **は加減速演算器６に与
えられ、ある決められた加減速時間に従って電力変換装
置２の出力周波数指令値ｆ1 *が加減速演算器６から出力
される。この出力周波数指令値ｆ1 *は、電圧指令演算器
５及び積分器１４に与えられる。電圧指令演算器５は、
Ｖ／ｆ一定となるように出力周波数で回転する直交２軸
のｄ軸成分電圧指令値ｖ1ｄ*及びｑ軸成分電圧指令値ｖ
1ｑ**を出力する。積分器１４は、出力周波数指令値ｆ1
*より基準位相角θを演算する。
る。なお、以下の各実施例は何れも第１の発明を前提と
して構成されている。図１は、第２の発明の実施例を示
すブロック図である。図において、１は三相モータ、２
はこのモータ１を駆動するＰＷＭインバータ等の電力変
換装置である。制御回路において、周波数設定器７によ
り与えられた周波数設定値ｆ1 **は加減速演算器６に与
えられ、ある決められた加減速時間に従って電力変換装
置２の出力周波数指令値ｆ1 *が加減速演算器６から出力
される。この出力周波数指令値ｆ1 *は、電圧指令演算器
５及び積分器１４に与えられる。電圧指令演算器５は、
Ｖ／ｆ一定となるように出力周波数で回転する直交２軸
のｄ軸成分電圧指令値ｖ1ｄ*及びｑ軸成分電圧指令値ｖ
1ｑ**を出力する。積分器１４は、出力周波数指令値ｆ1
*より基準位相角θを演算する。
【００１８】モータ一次電流は電流検出器８により各相
ごとに検出され、励磁電流演算器２１に入力される。こ
の励磁電流演算器２１は、３相／２相変換器９と基準位
相角をθとするベクトル回転器１０とにより構成され
る。ベクトル回転器１０のｄ軸成分ｉ1ｄ（励磁電流相
当分）は、振動成分を演算するフィルタ１１に与えら
れ、フィルタ１１の出力Δｉ1ｄは係数器１２を通して
電圧補正量Δｖとなる。電圧補正量Δｖは、加算器１３
においてｑ軸成分電圧指令値ｖ1ｑ**に負極性で加算さ
れ、ｑ軸成分電圧指令値ｖ1ｑ*となる。なお、係数器１
２による係数を、定数ではなく出力周波数や負荷に応じ
て変化させることにより、更に振動抑制効果を高めるこ
とも可能である。回転する直交２軸の電圧指令値ｖ
1ｄ*，ｖ1ｑ*は、ベクトル回転器４及び２相／３相変換
器３から構成される座標変換器２０により固定子軸上の
電圧指令値ｖ1ｕ*〜ｖ1ｗ*に変換される。電力変換装置
２はこれらの電圧指令値ｖ1ｕ*〜ｖ1ｗ*によって制御さ
れ、出力側に接続されたモータ１を駆動する。
ごとに検出され、励磁電流演算器２１に入力される。こ
の励磁電流演算器２１は、３相／２相変換器９と基準位
相角をθとするベクトル回転器１０とにより構成され
る。ベクトル回転器１０のｄ軸成分ｉ1ｄ（励磁電流相
当分）は、振動成分を演算するフィルタ１１に与えら
れ、フィルタ１１の出力Δｉ1ｄは係数器１２を通して
電圧補正量Δｖとなる。電圧補正量Δｖは、加算器１３
においてｑ軸成分電圧指令値ｖ1ｑ**に負極性で加算さ
れ、ｑ軸成分電圧指令値ｖ1ｑ*となる。なお、係数器１
２による係数を、定数ではなく出力周波数や負荷に応じ
て変化させることにより、更に振動抑制効果を高めるこ
とも可能である。回転する直交２軸の電圧指令値ｖ
1ｄ*，ｖ1ｑ*は、ベクトル回転器４及び２相／３相変換
器３から構成される座標変換器２０により固定子軸上の
電圧指令値ｖ1ｕ*〜ｖ1ｗ*に変換される。電力変換装置
２はこれらの電圧指令値ｖ1ｕ*〜ｖ1ｗ*によって制御さ
れ、出力側に接続されたモータ１を駆動する。
【００１９】次に、図２により基本的な動作原理を説明
する。図２は誘導電動機の等価回路を示したもので、モ
ータ端子電圧ベクトルをＶ1（以下、ベクトル量につい
ては明細書の表記上、符号の上に「・（ドット）」を付
せないため、便宜的に「ベクトル量〜」として表すもの
とする。以下、同じ。）、モータ一次電流ベクトルをＩ
1、モータ二次電流ベクトルをＩ2とすると、この時の電
圧方程式は、数式１のようになる。
する。図２は誘導電動機の等価回路を示したもので、モ
ータ端子電圧ベクトルをＶ1（以下、ベクトル量につい
ては明細書の表記上、符号の上に「・（ドット）」を付
せないため、便宜的に「ベクトル量〜」として表すもの
とする。以下、同じ。）、モータ一次電流ベクトルをＩ
1、モータ二次電流ベクトルをＩ2とすると、この時の電
圧方程式は、数式１のようになる。
【００２０】
【数１】
【００２１】但し、数式１において、Ｌ1＝ｌ1＋Ｍ，Ｌ
2＝ｌ2＋Ｍ，Ｓ＝ωsl／ω1であり、また、 ｒ1：一次抵抗，Ｌ1：一次自己インダクタンス，ｒ2：
二次抵抗，Ｌ2：二次自己インダクタンス，ｌ1：一次漏
れインダクタンス ｌ2：二次漏れインダクタンス，Ｍ：相互インダクタン
ス，Ｓ：すべり，ωsl：すべり角速度 である。
2＝ｌ2＋Ｍ，Ｓ＝ωsl／ω1であり、また、 ｒ1：一次抵抗，Ｌ1：一次自己インダクタンス，ｒ2：
二次抵抗，Ｌ2：二次自己インダクタンス，ｌ1：一次漏
れインダクタンス ｌ2：二次漏れインダクタンス，Ｍ：相互インダクタン
ス，Ｓ：すべり，ωsl：すべり角速度 である。
【００２２】数式１は、同期速度ω1で回転する直交軸
（ｄ−ｑ軸）の瞬時空間ベクトルの電圧方程式であり、
一般に公知であるのでその導出過程については説明を省
略する。ここで、磁束ベクトルφ2につき次の数式２を
条件として、数式１は数式３によって表すことができ
る。
（ｄ−ｑ軸）の瞬時空間ベクトルの電圧方程式であり、
一般に公知であるのでその導出過程については説明を省
略する。ここで、磁束ベクトルφ2につき次の数式２を
条件として、数式１は数式３によって表すことができ
る。
【００２３】
【数２】
【００２４】
【数３】
【００２５】ここで、数式４、数式５、数式６により表
される各量を数式３に代入し、定常状態における一次電
圧ベクトルＶ1について考える。このとき、定常状態で
φ2ｑ＝０となることを考慮すると、数式７、数式８と
なる。
される各量を数式３に代入し、定常状態における一次電
圧ベクトルＶ1について考える。このとき、定常状態で
φ2ｑ＝０となることを考慮すると、数式７、数式８と
なる。
【００２６】
【数４】
【００２７】
【数５】
【００２８】
【数６】
【００２９】
【数７】ｖ1ｄ＝ｒ1ｉ1ｄ−ω1（Ｌ1−Ｍ2／Ｌ2）ｉ1ｑ
【００３０】
【数８】 ｖ1ｑ＝ｒ1ｉ1ｑ＋ω1（Ｌ1−Ｍ2／Ｌ2）ｉ1ｄ＋ω1（Ｍ／Ｌ2）φ2ｄ
【００３１】数式７、数式８において、Ｍ≫ｌ1，ｌ2の
関係より（Ｌ1−Ｍ2／Ｌ2）＝０となり、更に一次抵抗
ｒ1を無視すると共に、定常状態での磁束はφ2ｄ＝Ｍｉ
1ｄとなるため、一次電圧ベクトルＶ1は次の数式９、数
式１０に従い簡略化して演算することができる。
関係より（Ｌ1−Ｍ2／Ｌ2）＝０となり、更に一次抵抗
ｒ1を無視すると共に、定常状態での磁束はφ2ｄ＝Ｍｉ
1ｄとなるため、一次電圧ベクトルＶ1は次の数式９、数
式１０に従い簡略化して演算することができる。
【００３２】
【数９】ｖ1ｄ＝０
【００３３】
【数１０】ｖ1ｑ＝ω1Ｍｉ1ｄ
【００３４】モータ一次電流が不安定となった場合、励
磁電流分に相当するｉ1ｄに振動が発生する。従って、
この振動分Δｉ1ｄを検出し、ｑ軸電圧指令値にその変
化が小さくなるような極性で補正をかけることで磁束を
安定にし、モータ一次電流の安定化を図ることができ
る。よって、数式９、数式１０より、電圧指令値ｖ
1ｄ*，ｖ1ｑ*は次の数式１１、数式１２によって与えら
れる。
磁電流分に相当するｉ1ｄに振動が発生する。従って、
この振動分Δｉ1ｄを検出し、ｑ軸電圧指令値にその変
化が小さくなるような極性で補正をかけることで磁束を
安定にし、モータ一次電流の安定化を図ることができ
る。よって、数式９、数式１０より、電圧指令値ｖ
1ｄ*，ｖ1ｑ*は次の数式１１、数式１２によって与えら
れる。
【００３５】
【数１１】ｖ1ｄ*＝０
【００３６】
【数１２】ｖ1ｑ*＝Ｖ1ｑ**−Δｖ
【００３７】但し、数式１２においてｖ1ｑ**＝ω1Ｍｉ
1ｄであり、磁束一定制御の場合にはｉ1ｄは定数とな
る。また、Δｖ＝ＫΔｉ1ｄであり、Ｋは補正ゲインを
示す。なお、Ｋは磁束一定の場合には同期速度ω1に比
例して変化させるが、モータの種類や負荷条件によって
は、Ｋをω1に依存させず一定値とすることも可能であ
る。
1ｄであり、磁束一定制御の場合にはｉ1ｄは定数とな
る。また、Δｖ＝ＫΔｉ1ｄであり、Ｋは補正ゲインを
示す。なお、Ｋは磁束一定の場合には同期速度ω1に比
例して変化させるが、モータの種類や負荷条件によって
は、Ｋをω1に依存させず一定値とすることも可能であ
る。
【００３８】以上のようにこの実施例は、数式１１、数
式１２に従って一次電圧ベクトル指令値Ｖ1 *を演算し制
御することによりモータ内部の磁束を安定にし、モータ
一次電流の安定化を図るものである。
式１２に従って一次電圧ベクトル指令値Ｖ1 *を演算し制
御することによりモータ内部の磁束を安定にし、モータ
一次電流の安定化を図るものである。
【００３９】次に、図３は第３の発明の実施例を示すブ
ロック図である。この実施例は、磁束制御方式に励磁電
流振動分を抑制する機能を付加したものである。この場
合、φ2ｄ＝Ｍｉ1ｄからＫ＝Ｍとすることにより、励磁
電流振動分Δｉ1ｄを磁束の振動分Δφとみなすことが
できる。定常状態における磁束は、数式９、数式１０を
積分することにより数式１３、数式１４によって与えら
れる。
ロック図である。この実施例は、磁束制御方式に励磁電
流振動分を抑制する機能を付加したものである。この場
合、φ2ｄ＝Ｍｉ1ｄからＫ＝Ｍとすることにより、励磁
電流振動分Δｉ1ｄを磁束の振動分Δφとみなすことが
できる。定常状態における磁束は、数式９、数式１０を
積分することにより数式１３、数式１４によって与えら
れる。
【００４０】
【数１３】φｄ＝Ｍｉ1ｄ
【００４１】
【数１４】φｑ＝０
【００４２】そこで、Ｖ／ｆ一定の場合には、磁束指令
値φｄ**に対し励磁電流振動分の場合と同様な補正を行
なうことで磁束の安定化を図るものである。このときの
磁束指令値は、次の数式１５、数式１６となる。なお、
数式１５において、Δφ＝ＫΔｉ1ｄであり、Ｋは補正
ゲインを示す。
値φｄ**に対し励磁電流振動分の場合と同様な補正を行
なうことで磁束の安定化を図るものである。このときの
磁束指令値は、次の数式１５、数式１６となる。なお、
数式１５において、Δφ＝ＫΔｉ1ｄであり、Ｋは補正
ゲインを示す。
【００４３】
【数１５】φｄ*＝φｄ**−Δφ
【００４４】
【数１６】φｑ*＝０
【００４５】図３の構成において、磁束指令演算器１８
は数式１３、数式１４に従って磁束指令値を与える。な
お、定出力範囲において、磁束指令値を出力周波数指令
に反比例させて変化させる点は従来と同様である。電流
振動分Δｉ1ｄを磁束の振動分相当にするため、係数器
１２により磁束補正量Δφを求め、加算器１９において
ｄ軸成分磁束指令φｄ**に負極性で加算（補正）するこ
とによりｄ軸成分磁束指令φｄ*を得る。回転する直交
２軸の磁束指令値φｄ*，φｑ*は、ベクトル回転器４と
２相／３相変換器３からなる座標変換器２０により磁束
指令値φｕ*〜φｗ*に変換される。磁束検出器１６は、
電力変換装置２の出力電圧から各相の磁束φｕ〜φｗを
求める。磁束指令値と磁束検出値は、加算器１７におい
て負極性で加算され、その出力が磁束調節器１５に与え
られる。磁束調節器１５の出力は、電圧指令値ｖ1ｕ*〜
ｖ1ｗ*として電力変換装置２に与えられ、モータ１が駆
動される。
は数式１３、数式１４に従って磁束指令値を与える。な
お、定出力範囲において、磁束指令値を出力周波数指令
に反比例させて変化させる点は従来と同様である。電流
振動分Δｉ1ｄを磁束の振動分相当にするため、係数器
１２により磁束補正量Δφを求め、加算器１９において
ｄ軸成分磁束指令φｄ**に負極性で加算（補正）するこ
とによりｄ軸成分磁束指令φｄ*を得る。回転する直交
２軸の磁束指令値φｄ*，φｑ*は、ベクトル回転器４と
２相／３相変換器３からなる座標変換器２０により磁束
指令値φｕ*〜φｗ*に変換される。磁束検出器１６は、
電力変換装置２の出力電圧から各相の磁束φｕ〜φｗを
求める。磁束指令値と磁束検出値は、加算器１７におい
て負極性で加算され、その出力が磁束調節器１５に与え
られる。磁束調節器１５の出力は、電圧指令値ｖ1ｕ*〜
ｖ1ｗ*として電力変換装置２に与えられ、モータ１が駆
動される。
【００４６】図４は第４の発明の実施例を示すブロック
図であり、この実施例は図３の実施例における磁束制御
を他の構成で実現したものである。すなわち、磁束検出
器１６の出力は３相／２相変換器９′及びベクトル回転
器１０′にて構成される回転座標変換器２２によりｄ−
ｑ軸成分に変換される。そしてｄ−ｑ軸上で加算器２５
ａ，２５ｂにより磁束指令演算器１８の出力と加算さ
れ，調節器２３，２４により磁束制御を行う構成となっ
ている。この構成において、励磁電流振動分は、係数器
１２により補正量となり加算器１９においてｄ軸磁束指
令値に負極性で加算されてｄ軸磁束指令値が補正される
ため、図３の実施例と同等の効果を得ることができる。
図であり、この実施例は図３の実施例における磁束制御
を他の構成で実現したものである。すなわち、磁束検出
器１６の出力は３相／２相変換器９′及びベクトル回転
器１０′にて構成される回転座標変換器２２によりｄ−
ｑ軸成分に変換される。そしてｄ−ｑ軸上で加算器２５
ａ，２５ｂにより磁束指令演算器１８の出力と加算さ
れ，調節器２３，２４により磁束制御を行う構成となっ
ている。この構成において、励磁電流振動分は、係数器
１２により補正量となり加算器１９においてｄ軸磁束指
令値に負極性で加算されてｄ軸磁束指令値が補正される
ため、図３の実施例と同等の効果を得ることができる。
【００４７】図５は第５の発明の実施例を示すブロック
図であり、この実施例は図４の実施例において、励磁電
流振動分による補正を、調節器２４の出力であるｑ軸電
圧指令値に対して加算器２６により実現したもので、図
３の実施例と同等の効果を得ることができる。なお、そ
の他の構成は図４の実施例と同一であるため、詳述を省
略する。
図であり、この実施例は図４の実施例において、励磁電
流振動分による補正を、調節器２４の出力であるｑ軸電
圧指令値に対して加算器２６により実現したもので、図
３の実施例と同等の効果を得ることができる。なお、そ
の他の構成は図４の実施例と同一であるため、詳述を省
略する。
【００４８】図６は第６の発明の実施例を示すブロック
図であり、この実施例は、数式９により示したｖ1ｄ＝
０に着目し、図１の実施例における固定子軸電圧指令値
の演算及び固定子軸電圧指令値の補正を他の構成で実現
したものである。図６において、電圧振幅演算器２９
は、出力周波数指令値ｆ*に対して所望の電圧振幅値｜
Ｖ｜を演算する。ここで、係数器１２の出力は、磁束あ
るいは励磁電流の変動分であり、この信号は励磁電圧に
相当する電圧ｖ1ｑに補正項として負極性で加算される
べきものであることにより、位相をπ／２進める必要が
ある。そこで、移相器３４において位相を進めることと
した。この移相器３４は加算器３４１により構成されて
いる。
図であり、この実施例は、数式９により示したｖ1ｄ＝
０に着目し、図１の実施例における固定子軸電圧指令値
の演算及び固定子軸電圧指令値の補正を他の構成で実現
したものである。図６において、電圧振幅演算器２９
は、出力周波数指令値ｆ*に対して所望の電圧振幅値｜
Ｖ｜を演算する。ここで、係数器１２の出力は、磁束あ
るいは励磁電流の変動分であり、この信号は励磁電圧に
相当する電圧ｖ1ｑに補正項として負極性で加算される
べきものであることにより、位相をπ／２進める必要が
ある。そこで、移相器３４において位相を進めることと
した。この移相器３４は加算器３４１により構成されて
いる。
【００４９】電圧振幅値｜Ｖ｜と移相器３４の出力は、
三相発振器２８に入力されて固定子軸電圧指令値を得
る。この固定子軸電圧指令値は補正器２７により補正さ
れ、これにより図１の実施例と同等の効果を得るもので
ある。ここで補正器２７は、励磁電流振動分の補正量で
ある係数器１２の出力を加算器２７３により“１”と負
極性で加算することにより、固定子軸電圧指令値の係数
を得る。そして乗算器２７０〜２７２により固定子軸電
圧指令値の補正を行う。
三相発振器２８に入力されて固定子軸電圧指令値を得
る。この固定子軸電圧指令値は補正器２７により補正さ
れ、これにより図１の実施例と同等の効果を得るもので
ある。ここで補正器２７は、励磁電流振動分の補正量で
ある係数器１２の出力を加算器２７３により“１”と負
極性で加算することにより、固定子軸電圧指令値の係数
を得る。そして乗算器２７０〜２７２により固定子軸電
圧指令値の補正を行う。
【００５０】図７は第７の発明の実施例を示すブロック
図である。この実施例は、数式１４として示したφｑ＝
０に着目し、図３の実施例における固定子磁束指令値の
演算及び固定子磁束指令値の補正を他の構成によって実
現したものである。すなわち、磁束振幅演算器３０は、
出力周波数指令値ｆ*に対して所望の磁束振幅値｜φ｜
を演算する。そして磁束振幅値｜φ｜と基準位相角θよ
り三相発振器２８により固定子磁束指令値を得る。固定
子磁束指令値は、補正器２７により補正するもので、図
３の実施例と同等の効果を得ることができる。
図である。この実施例は、数式１４として示したφｑ＝
０に着目し、図３の実施例における固定子磁束指令値の
演算及び固定子磁束指令値の補正を他の構成によって実
現したものである。すなわち、磁束振幅演算器３０は、
出力周波数指令値ｆ*に対して所望の磁束振幅値｜φ｜
を演算する。そして磁束振幅値｜φ｜と基準位相角θよ
り三相発振器２８により固定子磁束指令値を得る。固定
子磁束指令値は、補正器２７により補正するもので、図
３の実施例と同等の効果を得ることができる。
【００５１】図８は第８の発明の実施例を示すブロック
図である。この実施例は、図６の実施例における励磁電
流演算器２１を他の構成によって実現したものである。
ここで、励磁電流演算の考え方を図９のベクトル図を用
いて説明する。図９におけるα−β軸は固定子直交座
標、ｄ−ｑ軸は運転周波数で回転する直交座標である。
図９のベクトル図は、数式１１、数式１２によって与え
られる電圧ベクトルＶ1と電流ベクトルＩ1との関係を示
している。この図において励磁電流相当分ｉ1ｄは、次
の数式１７により与えられる。但し、数式１７におい
て、θｖはα軸に対する電圧ベクトルの位相、θｉはα
軸に対する電流ベクトルの位相を示す。
図である。この実施例は、図６の実施例における励磁電
流演算器２１を他の構成によって実現したものである。
ここで、励磁電流演算の考え方を図９のベクトル図を用
いて説明する。図９におけるα−β軸は固定子直交座
標、ｄ−ｑ軸は運転周波数で回転する直交座標である。
図９のベクトル図は、数式１１、数式１２によって与え
られる電圧ベクトルＶ1と電流ベクトルＩ1との関係を示
している。この図において励磁電流相当分ｉ1ｄは、次
の数式１７により与えられる。但し、数式１７におい
て、θｖはα軸に対する電圧ベクトルの位相、θｉはα
軸に対する電流ベクトルの位相を示す。
【００５２】
【数１７】
【００５３】また、上記位相θｖ，θｉ及び電流ベクト
ル絶対値｜Ｉ1｜は、次の数式１８，１９，２０により
与えられる。なお、これらの数式において、ｖ1α，ｖ1
βは電圧ベクトルのα−β軸成分、ｉ1α，ｉ1βは電流
ベクトルのα−β軸成分である。
ル絶対値｜Ｉ1｜は、次の数式１８，１９，２０により
与えられる。なお、これらの数式において、ｖ1α，ｖ1
βは電圧ベクトルのα−β軸成分、ｉ1α，ｉ1βは電流
ベクトルのα−β軸成分である。
【００５４】
【数１８】θｖ＝ｔａｎ-1（ｖ1β／ｖ1α）
【００５５】
【数１９】θｉ＝ｔａｎ-1（ｉ1β／ｉ1α）
【００５６】
【数２０】
【００５７】上記数式１７〜数式２０に従って構成した
のが図８の実施例である。次に、励磁電流演算器３２に
ついて説明する。モータ端子電圧は、絶縁検出器３２０
により検出される。モータ一次電流検出値とモータ端子
電圧検出値とは、それぞれ３相／２相変換器３２１，３
２２によりα−β軸座標に変換される。３相／２相変換
器３２１の出力は絶対値演算器３２３と関数発生器３２
４とに入力され、電流ベクトル絶対値｜Ｉ1｜及びθｉ
が演算される。３相／２相変換器３２２の出力は関数発
生器３２５に入力されてθｖが演算される。θｉとθｖ
は、加算器３２６と関数発生器３２７を介してｓｉｎ
（θｖ−θｉ）が得られる。絶対値演算器３２３と関数
発生器３２７の出力は乗算器３２８により乗算され、励
磁電流相当分ｉ1ｄが得られる。この励磁電流相当分ｉ1
ｄがフィルタ１１及び係数器１２を介して補正器２７に
入力されることになる。
のが図８の実施例である。次に、励磁電流演算器３２に
ついて説明する。モータ端子電圧は、絶縁検出器３２０
により検出される。モータ一次電流検出値とモータ端子
電圧検出値とは、それぞれ３相／２相変換器３２１，３
２２によりα−β軸座標に変換される。３相／２相変換
器３２１の出力は絶対値演算器３２３と関数発生器３２
４とに入力され、電流ベクトル絶対値｜Ｉ1｜及びθｉ
が演算される。３相／２相変換器３２２の出力は関数発
生器３２５に入力されてθｖが演算される。θｉとθｖ
は、加算器３２６と関数発生器３２７を介してｓｉｎ
（θｖ−θｉ）が得られる。絶対値演算器３２３と関数
発生器３２７の出力は乗算器３２８により乗算され、励
磁電流相当分ｉ1ｄが得られる。この励磁電流相当分ｉ1
ｄがフィルタ１１及び係数器１２を介して補正器２７に
入力されることになる。
【００５８】図１０は第９の発明の実施例を示すブロッ
ク図である。この実施例は、図８の実施例においてモー
タ端子電圧が検出できない場合、端子電圧検出値の代わ
りに補正器２７の出力を用いて構成したもので、図３の
実施例と同等の効果を得ることができる。図１１は第１
０の発明の実施例を示すブロック図である。この実施例
は、図７の実施例における励磁電流演算器２１を他の構
成で実現したものである。その構成は図８の実施例で説
明した励磁電流演算器３２と同一であり、図４の実施例
と同等の効果を得ることができる。図１２は第１１の発
明の実施例を示すブロック図である。この実施例は、図
１１の実施例において端子電圧検出値の代わりに磁束調
節器１５の出力を励磁電流演算器３２に入力して構成し
たものであり、図４の実施例と同等の効果を得る方式で
ある。
ク図である。この実施例は、図８の実施例においてモー
タ端子電圧が検出できない場合、端子電圧検出値の代わ
りに補正器２７の出力を用いて構成したもので、図３の
実施例と同等の効果を得ることができる。図１１は第１
０の発明の実施例を示すブロック図である。この実施例
は、図７の実施例における励磁電流演算器２１を他の構
成で実現したものである。その構成は図８の実施例で説
明した励磁電流演算器３２と同一であり、図４の実施例
と同等の効果を得ることができる。図１２は第１１の発
明の実施例を示すブロック図である。この実施例は、図
１１の実施例において端子電圧検出値の代わりに磁束調
節器１５の出力を励磁電流演算器３２に入力して構成し
たものであり、図４の実施例と同等の効果を得る方式で
ある。
【００５９】図１３は、図６の実施例における補正器２
７を他の構成で実現したものであり、第１２の発明の実
施例に相当する。図９のベクトル図により説明する。こ
の図において、電圧ベクトルＶ1に対する励磁電流相当
分ｉ1ｄの関係は、π／２の遅れ位相となる。しかし、
励磁電流振動分による補正量Δｖは、固定子軸電圧指令
値に対して同位相となるため、各相の補正量は数式２
１，２２，２３によって与えられる。なお、これらの数
式において、Δｖは補正値，θv1は電圧指令値の基準位
相角，ΔｖｕはＵ相補正量，ΔｖｖはＶ相補正量，Δｖ
ｗはＷ相補正量である。
７を他の構成で実現したものであり、第１２の発明の実
施例に相当する。図９のベクトル図により説明する。こ
の図において、電圧ベクトルＶ1に対する励磁電流相当
分ｉ1ｄの関係は、π／２の遅れ位相となる。しかし、
励磁電流振動分による補正量Δｖは、固定子軸電圧指令
値に対して同位相となるため、各相の補正量は数式２
１，２２，２３によって与えられる。なお、これらの数
式において、Δｖは補正値，θv1は電圧指令値の基準位
相角，ΔｖｕはＵ相補正量，ΔｖｖはＶ相補正量，Δｖ
ｗはＷ相補正量である。
【００６０】
【数２１】Δｖｕ＝Δｖ×ｓｉｎ（θv1）
【００６１】
【数２２】Δｖｖ＝Δｖ×ｓｉｎ（θv1−２π／３）
【００６２】
【数２３】Δｖｗ＝Δｖ×ｓｉｎ（θv1−４π／３）
【００６３】次に、図１３に従って補正器３３の構成を
説明する。加減速演算器６の出力は、積分器１４を介し
位相器３４に入力されて基準位相角θv1が演算される。
係数器１２の出力Δｖと位相器３４の出力と加算器３３
３，３３４、関数発生器３３２、乗算器３３１により、
各相の補正量Δｖｕ，Δｖｖ，Δｖｗを求める。三相発
振器２８の出力は加算器３３０において上記補正量Δｖ
ｕ，Δｖｖ，Δｖｗにより補正され、補正器２７と同等
な効果を得ることができる。なお図８，図１０等の補正
器２７をこの補正器３３に置き換えることも可能であ
る。
説明する。加減速演算器６の出力は、積分器１４を介し
位相器３４に入力されて基準位相角θv1が演算される。
係数器１２の出力Δｖと位相器３４の出力と加算器３３
３，３３４、関数発生器３３２、乗算器３３１により、
各相の補正量Δｖｕ，Δｖｖ，Δｖｗを求める。三相発
振器２８の出力は加算器３３０において上記補正量Δｖ
ｕ，Δｖｖ，Δｖｗにより補正され、補正器２７と同等
な効果を得ることができる。なお図８，図１０等の補正
器２７をこの補正器３３に置き換えることも可能であ
る。
【００６４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、モータ一
次電流から励磁電流相当分の振動のみを抑制するように
電圧指令値を制御しているため、負荷が印加されても安
定した運転を継続することができる。また、磁束制御方
式においても、励磁電流相当分の振動を抑制するように
磁束指令値を制御するので、モータの種類や容量が変わ
った場合にも安定した運転を確保することができる。
次電流から励磁電流相当分の振動のみを抑制するように
電圧指令値を制御しているため、負荷が印加されても安
定した運転を継続することができる。また、磁束制御方
式においても、励磁電流相当分の振動を抑制するように
磁束指令値を制御するので、モータの種類や容量が変わ
った場合にも安定した運転を確保することができる。
【図１】第２の発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】誘導電動機の等価回路図である。
【図３】第３の発明の実施例を示すブロック図である。
【図４】第４の発明の実施例を示すブロック図である。
【図５】第５の発明の実施例を示すブロック図である。
【図６】第６の発明の実施例を示すブロック図である。
【図７】第７の発明の実施例を示すブロック図である。
【図８】第８の発明の実施例を示すブロック図である。
【図９】励磁電流演算を説明するための電圧、電流ベク
トル図である。
トル図である。
【図１０】第９の発明の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図１１】第１０の発明の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図１２】第１１の発明の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図１３】第１２の発明の主要部を示す構成図である。
１ モータ（誘導電動機） ２ 電力変換装置 ３ ２相／３相変換器 ４，１０，１０′ ベクトル回転器 ５ 電圧指令演算器 ６ 加減速演算器 ７ 周波数設定器 ８ 電流検出器 ９，９′ ３相／２相変換器 １１ フィルタ １２ 係数器 １３，１７，１９，２５ａ，２５ｂ，２６，２７３，３
４１ 加算器 １４ 積分器 １５ 磁束調節器 １６ 磁束検出器 １８ 磁束指令演算器 ２０ 座標変換器 ２１，３２ 励磁電流演算器 ２２ 回転座標変換器 ２３，２４ 調節器 ２７，３３ 補正器 ２８ 三相発振器 ２９ 電圧振幅演算器 ３０ 磁束振幅演算器 ３４ 移相器 ２７０，２７１，２７２ 乗算器
４１ 加算器 １４ 積分器 １５ 磁束調節器 １６ 磁束検出器 １８ 磁束指令演算器 ２０ 座標変換器 ２１，３２ 励磁電流演算器 ２２ 回転座標変換器 ２３，２４ 調節器 ２７，３３ 補正器 ２８ 三相発振器 ２９ 電圧振幅演算器 ３０ 磁束振幅演算器 ３４ 移相器 ２７０，２７１，２７２ 乗算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山添 勝 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内
Claims (12)
- 【請求項１】 誘導電動機を駆動する電力変換装置の制
御回路において、 誘導電動機の一次電流の検出信号から励磁電流相当分を
求める励磁電流演算器と、 前記励磁電流相当分から励磁電流振動分を求める手段
と、 この励磁電流振動分から補正量を求める手段と、 この補正量により電圧指令値または磁束指令値を補正し
て電力変換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段と、 を備えたことを特徴とする電力変換装置の制御回路。 - 【請求項２】 請求項１記載の電力変換装置の制御回路
において、 励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、 補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた励磁
電圧振動分Δｖを電圧補正量として出力し、 電力変換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、前
記直交２軸上のｄ軸電圧指令値をゼロとし、前記電圧補
正量により補正されたｑ軸電圧指令値と前記ｄ軸電圧指
令値とを固定子軸電圧指令値に変換する座標変換器を備
えたことを特徴とする電力変換装置の制御回路。 - 【請求項３】 請求項１記載の電力変換装置の制御回路
において、 励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、 補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた磁束
振動分Δφを磁束補正量として出力し、 電力変換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、前
記直交２軸上のｑ軸磁束指令値をゼロとし、前記磁束補
正量により補正されたｄ軸磁束指令値と前記ｑ軸磁束指
令値とを固定子軸磁束指令値に変換する座標変換器と、
前記固定子軸磁束指令値及び各相磁束検出値の偏差を入
力として固定子軸電圧指令値を出力する調節器とを備え
たことを特徴とする電力変換装置の制御回路。 - 【請求項４】 請求項１記載の電力変換装置の制御回路
において、 励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、 補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた磁束
振動分Δφを磁束補正量として出力し、 電力変換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、前
記直交２軸上のｑ軸磁束指令値及び前記磁束補正量によ
り補正されたｄ軸磁束指令値とｄ−ｑ軸磁束検出値との
偏差を入力としてｄ−ｑ軸電圧指令値を出力する調節器
と、これらのｄ−ｑ軸電圧指令値を固定子軸電圧指令値
に変換する座標変換器を備えたことを特徴とする電力変
換装置の制御回路。 - 【請求項５】 請求項１記載の電力変換装置の制御回路
において、 励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、 補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた励磁
電圧振動分Δｖを電圧補正量として出力し、 電力変換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、前
記直交２軸上のｄ−ｑ軸磁束指令値とｄ−ｑ軸磁束検出
値との偏差を入力としてｄ−ｑ軸電圧指令値を出力する
調節器と、前記電圧補正量により補正されたｑ軸電圧指
令値とｄ軸電圧指令値とを固定子軸電圧指令値に変換す
る座標変換器を備えたことを特徴とする電力変換装置の
制御回路。 - 【請求項６】 請求項１記載の電力変換装置の制御回路
において、 励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、 補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた励磁
電圧振動分Δｖを電圧補正量として出力し、 電力変換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、周
波数指令値に応じて電圧振幅値を演算する電圧振幅演算
器と、前記電圧振幅値及び前記周波数指令値から固定子
軸電圧指令値を演算する三相発振器と、前記固定子軸電
圧指令値を前記電圧補正量により補正して電力変換装置
に与える補正器とを備えたことを特徴とする電力変換装
置の制御回路。 - 【請求項７】 請求項１記載の電力変換装置の制御回路
において、 励磁電流演算器は、電力変換装置の出力周波数と同じ角
速度で回転する基準角を用いて直交２軸（ｄ−ｑ軸）成
分に変換するベクトル回転器により誘導電動機の一次電
流を分解してそのｄ軸成分を励磁電流相当分として出力
し、 補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた磁束
振動分Δφを磁束補正量として出力し、 電力変換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、周
波数指令値に応じて磁束振幅値を演算する磁束振幅演算
器と、前記磁束振幅値及び前記周波数指令値から固定子
軸磁束指令値を演算する三相発振器と、前記固定子軸磁
束指令値を前記磁束補正量により補正する補正器と、こ
の補正器から出力された固定子軸磁束指令値と各相磁束
検出値の偏差を入力として固定子軸電圧指令値を出力す
る調節器とを備えたことを特徴とする電力変換装置の制
御回路。 - 【請求項８】 請求項１記載の電力変換装置の制御回路
において、 励磁電流演算器は、誘導電動機の一次電流からその絶対
値を検出する手段と、誘導電動機の一次電流から固定子
直交軸に対する一次電流の位相角を検出する手段と、誘
導電動機の端子電圧から固定子直交軸に対する端子電圧
の位相角を検出する手段とを備え、前記一次電流の絶対
値、一次電流の位相角及び端子電圧の位相角に基づいて
求めた励磁電流相当分を出力し、 補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた励磁
電圧振動分Δｖを電圧補正量として出力し、 電力変換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、周
波数指令値に応じて電圧振幅値を演算する電圧振幅演算
器と、前記電圧振幅値及び前記周波数指令値から固定子
軸電圧指令値を演算する三相発振器と、前記固定子軸電
圧指令値を前記電圧補正量により補正して電力変換装置
に与える補正器とを備えたことを特徴とする電力変換装
置の制御回路。 - 【請求項９】 請求項１記載の電力変換装置の制御回路
において、 励磁電流演算器は、誘導電動機の一次電流からその絶対
値を検出する手段と、誘導電動機の一次電流から固定子
直交軸に対する一次電流の位相角を検出する手段と、固
定子軸電圧指令値から固定子直交軸に対する電圧指令値
の位相角を検出する手段とを備え、前記一次電流の絶対
値、一次電流の位相角及び電圧指令値の位相角に基づい
て求めた励磁電流相当分を出力し、 補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた励磁
電圧振動分Δｖを電圧補正量として出力し、 電力変換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、周
波数指令値に応じて電圧振幅値を演算する電圧振幅演算
器と、前記電圧振幅値及び前記周波数指令値から固定子
軸電圧指令値を演算する三相発振器と、前記固定子軸電
圧指令値を前記電圧補正量により補正して電力変換装置
に与える補正器とを備えたことを特徴とする電力変換装
置の制御回路。 - 【請求項１０】 請求項１記載の電力変換装置の制御回
路において、 励磁電流演算器は、誘導電動機の一次電流からその絶対
値を検出する手段と、誘導電動機の一次電流から固定子
直交軸に対する一次電流の位相角を検出する手段と、誘
導電動機の端子電圧から固定子直交軸に対する端子電圧
の位相角を検出する手段とを備え、前記一次電流の絶対
値、一次電流の位相角及び端子電圧の位相角に基づいて
求めた励磁電流相当分を出力し、 補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた磁束
振動分Δφを磁束補正量として出力し、 電力変換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、周
波数指令値に応じて磁束振幅値を演算する磁束振幅演算
器と、前記磁束振幅値及び前記周波数指令値から固定子
軸磁束指令値を演算する三相発振器と、前記固定子軸磁
束指令値を前記磁束補正量により補正する補正器と、こ
の補正器から出力された固定子軸磁束指令値と各相磁束
検出値の偏差を入力として固定子軸電圧指令値を出力す
る調節器とを備えたことを特徴とする電力変換装置の制
御回路。 - 【請求項１１】 請求項１記載の電力変換装置の制御回
路において、 励磁電流演算器は、誘導電動機の一次電流からその絶対
値を検出する手段と、誘導電動機の一次電流から固定子
直交軸に対する一次電流の位相角を検出する手段と、電
力変換装置の入力側の調節器から出力された固定子軸電
圧指令値から固定子直交軸に対する電圧指令値の位相角
を検出する手段とを備え、前記一次電流の絶対値、一次
電流の位相角及び電圧指令値の位相角に基づいて求めた
励磁電流相当分を出力し、 補正量を求める手段は、励磁電流振動分より求めた磁束
振動分Δφを磁束補正量として出力し、 電力変換装置に固定子軸電圧指令値を与える手段は、周
波数指令値に応じて磁束振幅値を演算する磁束振幅演算
器と、前記磁束振幅値及び前記周波数指令値から固定子
軸磁束指令値を演算する三相発振器と、前記固定子軸磁
束指令値を前記磁束補正量により補正する補正器と、こ
の補正器から出力された固定子軸磁束指令値と各相磁束
検出値の偏差を入力として固定子軸電圧指令値を出力す
る調節器とを備えたことを特徴とする電力変換装置の制
御回路。 - 【請求項１２】 請求項６記載の電力変換装置の制御回
路において、 固定子軸電圧指令値を電圧補正量により補正して電力変
換装置に与える補正器が、励磁電圧振動分Δｖ及び固定
子軸電圧指令値と同位相の三相信号を演算する関数発生
器を備え、前記励磁電圧振動分Δｖ及び三相信号の乗算
結果により固定子軸電圧指令値を補正することを特徴と
する電力変換装置の制御回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4154063A JP3064671B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 電力変換装置の制御回路 |
| CN93105902A CN1047698C (zh) | 1992-04-27 | 1993-04-24 | 用于控制功率变换装置的控制电路 |
| DE4313545A DE4313545B4 (de) | 1992-04-27 | 1993-04-25 | Steuerschaltung für einen Stromrichter |
| US08/051,944 US5481172A (en) | 1992-04-27 | 1993-04-26 | Circuit for controlling power converting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4154063A JP3064671B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 電力変換装置の制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05308793A true JPH05308793A (ja) | 1993-11-19 |
| JP3064671B2 JP3064671B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=15576092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4154063A Expired - Lifetime JP3064671B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 電力変換装置の制御回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5481172A (ja) |
| JP (1) | JP3064671B2 (ja) |
| CN (1) | CN1047698C (ja) |
| DE (1) | DE4313545B4 (ja) |
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