JPH0789759B2 - ベクトル制御の電流指令発生回路 - Google Patents
ベクトル制御の電流指令発生回路Info
- Publication number
- JPH0789759B2 JPH0789759B2 JP60207824A JP20782485A JPH0789759B2 JP H0789759 B2 JPH0789759 B2 JP H0789759B2 JP 60207824 A JP60207824 A JP 60207824A JP 20782485 A JP20782485 A JP 20782485A JP H0789759 B2 JPH0789759 B2 JP H0789759B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current command
- rotation speed
- induction motor
- command value
- counter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電動機のベクトル制御における電流指令発生
回路に関する。
回路に関する。
電動機のインバータドライブの高精度化，高応答性の要
求に伴って、ベクトル制御が一般的になってきた。
求に伴って、ベクトル制御が一般的になってきた。
第４図に、直交座標方式によるベクトル制御のブロック
図を示す。これは次の（１式）〜（４式）をブロック図
化したものである。
図を示す。これは次の（１式）〜（４式）をブロック図
化したものである。
Ｔ＝K1×Im×I2 ……（１式） f1＝fr＋fs ……（３式） i1＝im＋i2 ……（４式） すなわち、（１式）は入力指令I2REF（２次電流指令）,
ImREF（励磁電流指令）に比例してトクルが発生するこ
とを表わしたものであり、この（１式）を成立させるめ
に（２式）〜（４式）が必要である。なお、K1は定数を
示す。
ImREF（励磁電流指令）に比例してトクルが発生するこ
とを表わしたものであり、この（１式）を成立させるめ
に（２式）〜（４式）が必要である。なお、K1は定数を
示す。
（２式）はすべり周波数fSが、I2REFに比例しImREFに反
比例することを表わしたものであり、第４図のすべり周
波数発生器１がこれに相当する。
比例することを表わしたものであり、第４図のすべり周
波数発生器１がこれに相当する。
（３式）は、誘導電動機の特性であるすべり周波数fS,1
次電流周波数f1,回転周波数frの関係を示したものであ
り、１次周波数発生器２がこれに相当する。１次周波数
発生器２の出力は、ベクトル演算に使用する振幅一定の
２相正弦波信号である。
次電流周波数f1,回転周波数frの関係を示したものであ
り、１次周波数発生器２がこれに相当する。１次周波数
発生器２の出力は、ベクトル演算に使用する振幅一定の
２相正弦波信号である。
（４式）は、第４図の掛算器3,4でベクトル量になったi
mREF,i2REFをベクトル加算して、１次電流指令i1REFに
なることを示している。
mREF,i2REFをベクトル加算して、１次電流指令i1REFに
なることを示している。
電流制御器６は、１次電流が電流指令i1REFに従って流
れるように制御しており、そのための信号をCT（電流変
流器）８で検出している。７は誘導電動機、９は誘導電
動機７と直結された速度検出器である。
れるように制御しており、そのための信号をCT（電流変
流器）８で検出している。７は誘導電動機、９は誘導電
動機７と直結された速度検出器である。
以上のように、モータ定数によって決まる（２式）の定
数K2を与え、指令どうりに電流が流れるように制御すれ
ば、誘導電動機７は（１式）のトルクを発生する。
数K2を与え、指令どうりに電流が流れるように制御すれ
ば、誘導電動機７は（１式）のトルクを発生する。
また、直流機ドライブのように、定出力制御のために弱
め界磁制御を行なう場合、（１式）のトルクを回転数比
N/N0（ただしＮ＞N0）で減じれば良いから、ImREFを第
５図のように与えれば良い。
め界磁制御を行なう場合、（１式）のトルクを回転数比
N/N0（ただしＮ＞N0）で減じれば良いから、ImREFを第
５図のように与えれば良い。
これを具体化する場合、弱め界磁の関数発生器10と掛算
器3,4にアナログ掛算器を要すれば、精度は良いが、調
整個所が増えて、保守性，安定性は悪くなる。
器3,4にアナログ掛算器を要すれば、精度は良いが、調
整個所が増えて、保守性，安定性は悪くなる。
また、関数発生器10に折れ線近似を使用すると精度が悪
くなり、掛算器3,4にスイッチを使用したPWM（パルス幅
変調）方式を用いると、調整はなくなるが、精度の低下
とリップル電圧を生じる。
くなり、掛算器3,4にスイッチを使用したPWM（パルス幅
変調）方式を用いると、調整はなくなるが、精度の低下
とリップル電圧を生じる。
このため、精度，リップルを改善し、かつ、保守性を良
くした電流指令発生回路が必要である。
くした電流指令発生回路が必要である。
ここにおいて、本発明は、従来装置の難点を克服し、精
度と保守性を改善した電流指令回路を提供することを、
その目的とする。
度と保守性を改善した電流指令回路を提供することを、
その目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、 電動機の速度検出器に多極レゾルバを用いた弱め界磁制
御付ベクトル制御において、 カウントとDAコンバータを用いて、 無調整かつ高精度の１次電流指令を得ることを特徴とす
る電流指令発生回路である。
御付ベクトル制御において、 カウントとDAコンバータを用いて、 無調整かつ高精度の１次電流指令を得ることを特徴とす
る電流指令発生回路である。
まず、本発明の基本的考え方を示す。
精度と保守性の改善をはかるためにデジタル化す
る。
る。
I2REF,Nなどの入力信号はすべてデジタルとし出力
はDAコンバータでアナログ信号とする。
はDAコンバータでアナログ信号とする。
以上の考え方に基づき、本発明のベクトル制御の電流指
令回路を構成する。
令回路を構成する。
本発明の一実施例における回路構成を表わすブロック図
を第１図に示す。
を第１図に示す。
すべての図面において、同一符号は同一もしくは相当部
分を表わす。
分を表わす。
すべり周波数発生器１はI2REF,ImREFが定格指令時に、
モータの定格すべり周波数fSのパルス信号を発生する。
10は第５図の特性を発生する関数発生器、11,12はデジ
タル8BITの信号をアナログに変換するDAコンバータ、13
〜16は第４図の掛算器3,4を構成するDAコンバータ、17
はすべり周波数発生器の出力信号A,の平均電圧を発生
する混合器、19は出力信号A,に対応した基本波成分を
出力する２組のローパスフィルタ、20はローパスフィル
タ19の出力信号B,とレゾルバからの検出信号C,Dを周
波数加算する１次周波数発生器である。
モータの定格すべり周波数fSのパルス信号を発生する。
10は第５図の特性を発生する関数発生器、11,12はデジ
タル8BITの信号をアナログに変換するDAコンバータ、13
〜16は第４図の掛算器3,4を構成するDAコンバータ、17
はすべり周波数発生器の出力信号A,の平均電圧を発生
する混合器、19は出力信号A,に対応した基本波成分を
出力する２組のローパスフィルタ、20はローパスフィル
タ19の出力信号B,とレゾルバからの検出信号C,Dを周
波数加算する１次周波数発生器である。
関数発生器10の回路図を第２図に示す。21は回転数パル
スＮをクロックに同期化す回路、22は8BITバイナリカウ
ンタ、23はラッチ回路、24は分周器、25,26はアンドゲ
ートである。
スＮをクロックに同期化す回路、22は8BITバイナリカウ
ンタ、23はラッチ回路、24は分周器、25,26はアンドゲ
ートである。
カウンタ22はカウントアップして、信号Ｅが“L"にな
り、アンドゲート25の出力が“L"になるまでカウント動
作を続ける。また、回転数パルスＮを同期化した信号
Ｎ′が“H"になると、カウンタ22はクリヤ動作を行ない
出力をすべて“L"にする。
り、アンドゲート25の出力が“L"になるまでカウント動
作を続ける。また、回転数パルスＮを同期化した信号
Ｎ′が“H"になると、カウンタ22はクリヤ動作を行ない
出力をすべて“L"にする。
この結果、低速度では、信号Ｎよりもカウントアップが
早いので、カウンタ22の出力はすべて“H"となり、この
カウントアップ時の出力がアンドゲート26の制御により
ラッチ回路23を通じてDAコンバータ11,13,14に与えられ
るが、高速度では、その速度が大きいほど早いタイミン
グでカウントアップする前にクリアパルスが出力され
る。よって、この際には、その速度が大きいほど早くな
るタイミングでカウンタ22の出力がアンドゲート26の制
御によりラッチ回路23を通じてDAコンバータ11,13,14に
与えられる。すなわち、同期化回路21、ラッチ回路23、
分周器24及びアンドゲート25,26は、誘導電動機の回転
数が境界回転数N0以下のときにはカウンタ22をカウント
アップさせ、そのカウントアップ時のカウント値をデジ
タル励磁電流指令値としてDAコンバータ11,13,14に与え
る第１のカウンタ制御回路として機能し、誘導電動機の
回転数が境界回転数N0より大きいときには、カウンタ22
がカウントアップする前であって、かつ誘導電動機の回
転数が大きいほど早くなるタイミングでのカウンタ22の
カウント値をデジタル励磁電流指令値としてDAコンバー
タ11,13,14に与える第２のカウンタ制御回路として機能
することとなる。
早いので、カウンタ22の出力はすべて“H"となり、この
カウントアップ時の出力がアンドゲート26の制御により
ラッチ回路23を通じてDAコンバータ11,13,14に与えられ
るが、高速度では、その速度が大きいほど早いタイミン
グでカウントアップする前にクリアパルスが出力され
る。よって、この際には、その速度が大きいほど早くな
るタイミングでカウンタ22の出力がアンドゲート26の制
御によりラッチ回路23を通じてDAコンバータ11,13,14に
与えられる。すなわち、同期化回路21、ラッチ回路23、
分周器24及びアンドゲート25,26は、誘導電動機の回転
数が境界回転数N0以下のときにはカウンタ22をカウント
アップさせ、そのカウントアップ時のカウント値をデジ
タル励磁電流指令値としてDAコンバータ11,13,14に与え
る第１のカウンタ制御回路として機能し、誘導電動機の
回転数が境界回転数N0より大きいときには、カウンタ22
がカウントアップする前であって、かつ誘導電動機の回
転数が大きいほど早くなるタイミングでのカウンタ22の
カウント値をデジタル励磁電流指令値としてDAコンバー
タ11,13,14に与える第２のカウンタ制御回路として機能
することとなる。
例えば、回転数パルスＮを3.6KHz/6000rpm,分周器24の
出力信号を230.4KHzとすると第５図の回転数N0（界磁一
定領域と界磁弱め領域の境界回転数）は となる。またＮ＞N0でのカウンタ22の出力は となり第５図の特性は満足する。
出力信号を230.4KHzとすると第５図の回転数N0（界磁一
定領域と界磁弱め領域の境界回転数）は となる。またＮ＞N0でのカウンタ22の出力は となり第５図の特性は満足する。
１次周波数発生回路20はすべり周波数の信号B,とレゾ
ルバからの信号C,Dで、第３図のような信号E,Fを出力す
る。この信号は、次のように表わされる。
ルバからの信号C,Dで、第３図のような信号E,Fを出力す
る。この信号は、次のように表わされる。
また、混合器17の出力信号ＧはVcc/2となる。
次に、掛算器を構成する励磁電流指令用DAコンバータ1
1,13,14について説明する。
1,13,14について説明する。
DAコンバータ11,13,14の電圧基準に信号G,F,Eを与える
と、その出力は（５式）を用いて となり、α相，β相励磁電流Ｉｍα,IｍβはＮ＞1500rp
mで となる。（11式）（12式）はDAコンバータ11,13,14を用
いて掛算器を構成することができることを示している。
と、その出力は（５式）を用いて となり、α相，β相励磁電流Ｉｍα,IｍβはＮ＞1500rp
mで となる。（11式）（12式）はDAコンバータ11,13,14を用
いて掛算器を構成することができることを示している。
α相，β相２次源流Ｉ２α,I２βについても、同様にし
てDIコンバータ12,15,16の出力信号を使用して Ｉ２α＝VDA12−VDA16 ＝−I2REFV0sinωｔ ……（13式） Ｉ２β＝VDA15−VDA12 ＝−I2REFV0sinωｔ ……（14式） となり、２次電流指令値I2REFに比例した２相正弦波信
号を得ることができる。
てDIコンバータ12,15,16の出力信号を使用して Ｉ２α＝VDA12−VDA16 ＝−I2REFV0sinωｔ ……（13式） Ｉ２β＝VDA15−VDA12 ＝−I2REFV0sinωｔ ……（14式） となり、２次電流指令値I2REFに比例した２相正弦波信
号を得ることができる。
以上の結果、本発明により、次にあげる効果が認められ
る。
る。
調整および設定を必要とする所がなくなり、回路の
信頼性が向上できる。
信頼性が向上できる。
信号処理のデジタル化と、DAコンバータを使用する
ことで、低リップル、高精度の電流指令回路が構成でき
る。とりわけ、本願発明によれば、カウンタのビット数
及びそのカウント動作を行わせるクロックの周波数を十
分に大きく取れば高精度の電流指令回路が構成できる。
ことで、低リップル、高精度の電流指令回路が構成でき
る。とりわけ、本願発明によれば、カウンタのビット数
及びそのカウント動作を行わせるクロックの周波数を十
分に大きく取れば高精度の電流指令回路が構成できる。
かくして本発明は、当該分野に寄与するところ大きい。
第１図本発明の実施例の構成を示すブロック図、第２図
は関数発生器10の詳細図、第３図はすべり周波数信号の
タイムチャート、第４図は直交座標方式ベクトル制御の
ブロック図、第５図は弱め界磁制御時の励磁電流指令と
回転数との特性図、第６図は関数発生器の入出力信号関
係図である。 １……すべり周波数発生器、２……１次周波数発生器、
3,4……掛算器、５……90゜移相回路、６……電流制御
器、７……誘導電動機、８……CT、９……速度検出器、
10……関数発生器、11〜16……DAコンバータ、17……混
合器、19……ローパスフィルタ、20……１次周波数発生
器、21……同期化回路、22……カウンタ、23……ラッチ
回路、24……分周器、25,26……アンドゲート。
は関数発生器10の詳細図、第３図はすべり周波数信号の
タイムチャート、第４図は直交座標方式ベクトル制御の
ブロック図、第５図は弱め界磁制御時の励磁電流指令と
回転数との特性図、第６図は関数発生器の入出力信号関
係図である。 １……すべり周波数発生器、２……１次周波数発生器、
3,4……掛算器、５……90゜移相回路、６……電流制御
器、７……誘導電動機、８……CT、９……速度検出器、
10……関数発生器、11〜16……DAコンバータ、17……混
合器、19……ローパスフィルタ、20……１次周波数発生
器、21……同期化回路、22……カウンタ、23……ラッチ
回路、24……分周器、25,26……アンドゲート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高崎 秀紀 福岡県行橋市西宮市２丁目13番１号 株式 会社安川電機製作所行橋工場内 (56)参考文献 特開 昭59−110394（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】励磁電流指令ベクトルと２次電流指令ベク
トルとを加算した１次電流指令ベクトルにしたがって誘
導電動機の１次電流を制御する弱め界磁制御付ベクトル
制御装置において、 前記誘導電動機の回転速度を検出する多極レゾルバの出
力信号を入力し、前記誘導電動機の弱め界磁制御時の励
磁電流指令値と回転数との特性における界磁一定領域と
界磁弱め領域との境界回転数N0より大きい回転数でその
回転数に反比例し、該境界回転数N0以下の回転数で一定
値となるデジタル励磁電流指令値を出力する関数発生器
と、 デジタル２次電流指令値と前記デジタル励磁電流指令値
をそれぞれDA変換した２次電流指令値I2REFおよび励磁
電流指令値ImREFから演算したすべり周波数信号と前記
多極レゾルバの出力信号とから１次周波数信号を演算す
る１次周波数発生器と、 この１次周波数発生器の出力信号と前記デジタル２次電
流指令値および励磁電流指令値とをそれぞれ乗算して前
記２次電流指令ベクトルおよび励磁電流指令ベクトルを
送出するDAコンバータと を備え、 前記関数発生器は、 前記誘導電動機の回転速度よりも高い一定周波数のクロ
ックによりカウント動作するカウンタと、 前記誘導電動機の回転数が前記境界回転数N0以下のとき
前記カウンタをカウントアップさせ、そのカウントアッ
プ時のカウント値を前記デジタル励磁電流指令値として
前記DAコンバータに与える第１のカウンタ制御回路と、 前記誘導電動機の回転数が前記境界回転数N0より大きい
とき、前記カウンタがカウントアップする前であって、
かつ該誘導電動機の回転数が大きいほど早くなるタイミ
ングでの該カウンタのカウント値を前記デジタル励磁電
流指令値としてDAコンバータに与える第２のカウンタ制
御回路と を有することを特徴とするベクトル制御の電流指令発生
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207824A JPH0789759B2 (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | ベクトル制御の電流指令発生回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207824A JPH0789759B2 (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | ベクトル制御の電流指令発生回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6268084A JPS6268084A (ja) | 1987-03-27 |
| JPH0789759B2 true JPH0789759B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=16546115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60207824A Expired - Fee Related JPH0789759B2 (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | ベクトル制御の電流指令発生回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0789759B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59110394A (ja) * | 1982-12-16 | 1984-06-26 | Hitachi Ltd | 誘導電動機のベクトル制御方式 |
-
1985
- 1985-09-20 JP JP60207824A patent/JPH0789759B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6268084A (ja) | 1987-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4223261A (en) | Multi-phase synchronous machine system | |
| US4358722A (en) | Speed detector using resolver | |
| EP0157202A1 (en) | Digital PWMed pulse generator | |
| EP0010981B1 (en) | Induction motor drive apparatus | |
| JPH0667205B2 (ja) | Ｐｗｍパルス発生装置 | |
| US4357569A (en) | Control device for a synchronous motor | |
| JPS6031196B2 (ja) | 誘導電動機の可変速運転装置 | |
| US4763057A (en) | Control for improving induction transient response by excitation angle control | |
| US4072884A (en) | Brushless phase locked servo drive | |
| US4282570A (en) | Method and apparatus for controlling an output current of a controlled rectifier | |
| EP0150472B1 (en) | Control system for improving induction motor transient response by excitation angle control | |
| JPH02159993A (ja) | 同期型交流サーボモータ駆動装置の基準電流波形発生回路 | |
| JPS6268084A (ja) | ベクトル制御の電流指令発生回路 | |
| JP3314793B2 (ja) | 位置決め制御装置 | |
| JPH0336236Y2 (ja) | ||
| JPH0628520B2 (ja) | Ｐｗｍパルス発生装置 | |
| JPH022398B2 (ja) | ||
| JP2688370B2 (ja) | インバータ制御装置 | |
| SU734607A1 (ru) | Цифровой след щий привод | |
| JPH0317595Y2 (ja) | ||
| JPH07112152B2 (ja) | 信号パタ−ン発生装置 | |
| SU809055A1 (ru) | Дискретный электропривод | |
| JPH0777519B2 (ja) | Ｐｗｍ制御インバータの制御方法 | |
| JPS5915266Y2 (ja) | 誘導電動機のスリツプ周波数制御装置 | |
| JPH0775473B2 (ja) | Ｐｗｍインバータのパルス数切換装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |