JPH0843462A - 交流機器の定数測定法及びその装置 - Google Patents
交流機器の定数測定法及びその装置Info
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- JPH0843462A JPH0843462A JP6197259A JP19725994A JPH0843462A JP H0843462 A JPH0843462 A JP H0843462A JP 6197259 A JP6197259 A JP 6197259A JP 19725994 A JP19725994 A JP 19725994A JP H0843462 A JPH0843462 A JP H0843462A
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の測定条件及び無負荷試験を必要とせ
ず、電動機の回転停止の条件のみで必要な全ての電動機
定数を測定することにある。 【構成】 電動機定数演算器７によりｑ軸電圧指令値を
零に、一次角周波数指令とｄ軸電圧指令を所定値に、ま
たは、ｄ軸電圧指令値を零に、一次角周波数指令とｑ軸
電圧指令を所定値に設定し、この信号を座標変換器３に
入力して三相電圧指令信号に変換すると、この三相電圧
指令信号によりインバータ２から交流電動機１に電流が
流れる。この電流を電流検出器４ａ，４ｂで検出し、座
標変換器５に入力すると、座標変換器５からｄ軸電流成
分とｑ軸電流成分が出力される。これらの出力値と前記
電圧指令値に基づいて交流機器の抵抗分とインダクタン
ス分を演算し、これを異なる二つの一次角周波数を用い
て行い、各周波数に対する抵抗分及びインダクタンス分
の演算結果から交流機器の定数を求める。
ず、電動機の回転停止の条件のみで必要な全ての電動機
定数を測定することにある。 【構成】 電動機定数演算器７によりｑ軸電圧指令値を
零に、一次角周波数指令とｄ軸電圧指令を所定値に、ま
たは、ｄ軸電圧指令値を零に、一次角周波数指令とｑ軸
電圧指令を所定値に設定し、この信号を座標変換器３に
入力して三相電圧指令信号に変換すると、この三相電圧
指令信号によりインバータ２から交流電動機１に電流が
流れる。この電流を電流検出器４ａ，４ｂで検出し、座
標変換器５に入力すると、座標変換器５からｄ軸電流成
分とｑ軸電流成分が出力される。これらの出力値と前記
電圧指令値に基づいて交流機器の抵抗分とインダクタン
ス分を演算し、これを異なる二つの一次角周波数を用い
て行い、各周波数に対する抵抗分及びインダクタンス分
の演算結果から交流機器の定数を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流機器の定数測定方
法及びその装置に係わり、特に、交流電動機のベクトル
制御装置において、制御定数設定に用いる電動機定数を
測定する交流機器の定数測定方法及びその装置に関す
る。
法及びその装置に係わり、特に、交流電動機のベクトル
制御装置において、制御定数設定に用いる電動機定数を
測定する交流機器の定数測定方法及びその装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ベクトル制御装置を用いて交流電動機を
制御するに際しては、対象となる交流電動機の定数に基
づいて制御定数を設定することが必要である。このた
め、従来、電動機定数の設計値に基づいて制御定数を設
定したり、または、抵抗測定試験、無負荷試験、拘束試
験により必要な電動機定数を測定し、この測定結果から
制御定数を設定する方法が採用されている。しかし、電
動機の設計値を用いる前者の方法では、設計値と実際値
の不一致により制御演算誤差が生じ、制御定数を設定し
たあと、再調整を余儀なくされている。一方、各種の測
定試験によって得られた測定結果を用いる後者の方法で
は、電動機を無負荷で運転することが必要となるなど複
数の異なる試験を行わねばならず、各種測定を行うため
の準備作業が煩雑となる。そこで、これらの問題点に対
処するものとして、特開昭６２−２６２６９７号公報に
記載されているものがある。これは、インバータ制御装
置に電動機を接続した状態で、各種測定条件を与えたと
きの電圧指令値と電流検出値から電動機定数を測定し、
この測定結果に従って制御定数を設定するものであり、
直流励滋により一次抵抗（ｒ1）を、三相交流励磁によ
り一次と二次の合成抵抗（ｒσ=ｒ1＋ｒ2’）及び一次
と二次の合成漏れインダクタンス（Ｌσ=ｌ1+ｌ2’）
を、さらに無負荷一定速運転により相互インダクタンス
（Ｍ’）を測定している。
制御するに際しては、対象となる交流電動機の定数に基
づいて制御定数を設定することが必要である。このた
め、従来、電動機定数の設計値に基づいて制御定数を設
定したり、または、抵抗測定試験、無負荷試験、拘束試
験により必要な電動機定数を測定し、この測定結果から
制御定数を設定する方法が採用されている。しかし、電
動機の設計値を用いる前者の方法では、設計値と実際値
の不一致により制御演算誤差が生じ、制御定数を設定し
たあと、再調整を余儀なくされている。一方、各種の測
定試験によって得られた測定結果を用いる後者の方法で
は、電動機を無負荷で運転することが必要となるなど複
数の異なる試験を行わねばならず、各種測定を行うため
の準備作業が煩雑となる。そこで、これらの問題点に対
処するものとして、特開昭６２−２６２６９７号公報に
記載されているものがある。これは、インバータ制御装
置に電動機を接続した状態で、各種測定条件を与えたと
きの電圧指令値と電流検出値から電動機定数を測定し、
この測定結果に従って制御定数を設定するものであり、
直流励滋により一次抵抗（ｒ1）を、三相交流励磁によ
り一次と二次の合成抵抗（ｒσ=ｒ1＋ｒ2’）及び一次
と二次の合成漏れインダクタンス（Ｌσ=ｌ1+ｌ2’）
を、さらに無負荷一定速運転により相互インダクタンス
（Ｍ’）を測定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来方法で
は、複数の条件での測定が必要で煩雑である。特にＭ’
の測定では無負荷運転を行わねばならず、電動機は負荷
と切り離して単体で運転する必要があることから、測定
の準備作業が煩雑である。
は、複数の条件での測定が必要で煩雑である。特にＭ’
の測定では無負荷運転を行わねばならず、電動機は負荷
と切り離して単体で運転する必要があることから、測定
の準備作業が煩雑である。
【０００４】本発明の目的は、電動機の回転停止の条件
のみで必要な全ての電動機定数を測定することができる
電動機定数測定方法及びその装置を提供することにあ
る。
のみで必要な全ての電動機定数を測定することができる
電動機定数測定方法及びその装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ｑ軸電圧指
令値を零とする条件下で、一次角周波数指令とｄ軸電圧
指令に所定値の信号を与え、または、ｄ軸電圧指令値を
零とする条件下で、一次角周波数指令とｑ軸電圧指令に
所定値の信号を与え、これに従い交流機器に印加する三
相電圧を制御し、このとき交流機器に流れるｄ軸電流成
分とｑ軸電流成分を検出し、これらの検出値と前記電圧
指令値に基づいて交流機器の抵抗分とインダクタンス分
を演算し、これを異なる二つの一次角周波数を用いて行
い、各周波数に対する抵抗分及びインダクタンス分の演
算結果から交流機器の定数を求めることによって、達成
される。
令値を零とする条件下で、一次角周波数指令とｄ軸電圧
指令に所定値の信号を与え、または、ｄ軸電圧指令値を
零とする条件下で、一次角周波数指令とｑ軸電圧指令に
所定値の信号を与え、これに従い交流機器に印加する三
相電圧を制御し、このとき交流機器に流れるｄ軸電流成
分とｑ軸電流成分を検出し、これらの検出値と前記電圧
指令値に基づいて交流機器の抵抗分とインダクタンス分
を演算し、これを異なる二つの一次角周波数を用いて行
い、各周波数に対する抵抗分及びインダクタンス分の演
算結果から交流機器の定数を求めることによって、達成
される。
【０００６】
【作用】本発明は、ｑ軸電圧指令値を零とし、一次角周
波数指令とｄ軸電圧指令に所定値の信号を与えると、ま
たは、ｄ軸電圧指令値を零とし、一次角周波数指令とｑ
軸電圧指令に所定値の信号を与えると、電動機巻線には
三相交流電流が流れ、このときのｄ軸電流成分とｑ軸電
流成分を検出し、この検出値に基づいて電動機定数の測
定値を得ることができる。この場合、ｄ軸電流成分及び
ｑ軸電流成分と指令電圧との関係は電動機定数と励磁周
波数の関数で表される。そこで、異なる二つの周波数を
用いて測定を行い、この関係式に基づき連立方程式を解
くことにより、回転停止の条件のみで必要な全ての電動
機定数を求めることができる。
波数指令とｄ軸電圧指令に所定値の信号を与えると、ま
たは、ｄ軸電圧指令値を零とし、一次角周波数指令とｑ
軸電圧指令に所定値の信号を与えると、電動機巻線には
三相交流電流が流れ、このときのｄ軸電流成分とｑ軸電
流成分を検出し、この検出値に基づいて電動機定数の測
定値を得ることができる。この場合、ｄ軸電流成分及び
ｑ軸電流成分と指令電圧との関係は電動機定数と励磁周
波数の関数で表される。そこで、異なる二つの周波数を
用いて測定を行い、この関係式に基づき連立方程式を解
くことにより、回転停止の条件のみで必要な全ての電動
機定数を求めることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、ＰＷＭインバータにより交流電動機を駆
動するシステムに本発明を適用したときの一実施例を示
す交流機器の定数測定装置の回路構成図である。図１に
おいて、交流電動機１は測定対象となる交流機器であ
り、ＰＷＭインバータ２が接続されている。ＰＷＭイン
バータ２は、トランジスタなどのスイッチング素子（図
示せず）を備えていると共に、三相電圧指令信号Ｖ
1u*、Ｖ1v*、Ｖ1w*と搬送波とを比較して三相ＰＷＭ信
号を生成するＰＷＭ信号生成手段（図示せず）を備えて
おり、ＰＷＭ信号に従って可変周波数の交流電圧を交流
電動機１に供給するようになっている。三相電圧指令信
号Ｖ1u*、Ｖ1v*、Ｖ1w*は、座標変換器３で生成される
ようになっている。この座標変換器３は、ｄ軸電圧指令
Ｖ1d*とｑ軸電圧指令Ｖ1q*及び一次角周波数指令ω1*か
ら三相電圧指令信号Ｖ1u*、Ｖ1v*、Ｖ1w*を演算するよ
うに構成されている。一方、ＰＷＭインバータ２と交流
電動機１とを結ぶ線路中にはＵ相の電流を検出する電流
検出器４ａとＷ相の電流を検出する電流検出器４ｂが設
けられており、各検出器の検出電流が座標変換器５に供
給されている。座標変換器５は、電流検出器４ａ、４ｂ
の検出電流と一次角周波数指令ω1*からｄ，ｑ軸で表さ
れる二軸のｄ軸電流成分Ｉ1d、ｑ軸電流成分Ｉ1qを生成
する電流成分生成手段として構成されており、各電流成
分に関する信号がオートチューニング機能付きベクトル
制御装置６に供給されている。ベクトル制御装置６は、
電動機定数演算器７、制御定数演算器８、ベクトル制御
器９を備えて構成される。電動機定数演算器７は、座標
変換器５からの電流成分Ｉ1dとＩ1qに基づいて電動機の
定数を算出する電動機定数算出手段を構成すると共に、
ｑ軸電圧指令Ｖ1q*を零に設定すると共に、一次角周波
数指令ω1*とｄ軸電圧指令Ｖ1d*を所定値に設定する測
定信号発生手段として構成されている。制御定数演算器
８は、電動機定数演算器７で演算された電動機定数に基
づいてベクトル制御器９の制御定数を演算するように構
成されている。ベクトル制御器９は、制御定数演算器８
で演算された制御定数に従って一次電圧指令Ｖ1d*、Ｖ
1q*、一次角周波数指令ω1*などの信号を制御するよう
に構成されている。本実施例においては、測定時にベク
トル制御器９を切り離し、電動機定数演算器７から測定
条件としてｑ軸電圧指令Ｖ1q*を零とし、一次角周波数
指令ω1*とｄ軸電圧指令Ｖ1d*として信号を与え、座標
変換器３に入力する。
する。図１は、ＰＷＭインバータにより交流電動機を駆
動するシステムに本発明を適用したときの一実施例を示
す交流機器の定数測定装置の回路構成図である。図１に
おいて、交流電動機１は測定対象となる交流機器であ
り、ＰＷＭインバータ２が接続されている。ＰＷＭイン
バータ２は、トランジスタなどのスイッチング素子（図
示せず）を備えていると共に、三相電圧指令信号Ｖ
1u*、Ｖ1v*、Ｖ1w*と搬送波とを比較して三相ＰＷＭ信
号を生成するＰＷＭ信号生成手段（図示せず）を備えて
おり、ＰＷＭ信号に従って可変周波数の交流電圧を交流
電動機１に供給するようになっている。三相電圧指令信
号Ｖ1u*、Ｖ1v*、Ｖ1w*は、座標変換器３で生成される
ようになっている。この座標変換器３は、ｄ軸電圧指令
Ｖ1d*とｑ軸電圧指令Ｖ1q*及び一次角周波数指令ω1*か
ら三相電圧指令信号Ｖ1u*、Ｖ1v*、Ｖ1w*を演算するよ
うに構成されている。一方、ＰＷＭインバータ２と交流
電動機１とを結ぶ線路中にはＵ相の電流を検出する電流
検出器４ａとＷ相の電流を検出する電流検出器４ｂが設
けられており、各検出器の検出電流が座標変換器５に供
給されている。座標変換器５は、電流検出器４ａ、４ｂ
の検出電流と一次角周波数指令ω1*からｄ，ｑ軸で表さ
れる二軸のｄ軸電流成分Ｉ1d、ｑ軸電流成分Ｉ1qを生成
する電流成分生成手段として構成されており、各電流成
分に関する信号がオートチューニング機能付きベクトル
制御装置６に供給されている。ベクトル制御装置６は、
電動機定数演算器７、制御定数演算器８、ベクトル制御
器９を備えて構成される。電動機定数演算器７は、座標
変換器５からの電流成分Ｉ1dとＩ1qに基づいて電動機の
定数を算出する電動機定数算出手段を構成すると共に、
ｑ軸電圧指令Ｖ1q*を零に設定すると共に、一次角周波
数指令ω1*とｄ軸電圧指令Ｖ1d*を所定値に設定する測
定信号発生手段として構成されている。制御定数演算器
８は、電動機定数演算器７で演算された電動機定数に基
づいてベクトル制御器９の制御定数を演算するように構
成されている。ベクトル制御器９は、制御定数演算器８
で演算された制御定数に従って一次電圧指令Ｖ1d*、Ｖ
1q*、一次角周波数指令ω1*などの信号を制御するよう
に構成されている。本実施例においては、測定時にベク
トル制御器９を切り離し、電動機定数演算器７から測定
条件としてｑ軸電圧指令Ｖ1q*を零とし、一次角周波数
指令ω1*とｄ軸電圧指令Ｖ1d*として信号を与え、座標
変換器３に入力する。
【０００８】次に、前記測定条件における電動機定数の
一次と二次の合成抵抗ｒσ、一次と二次の合成漏れイン
ダクタンスＬσ、二次抵抗ｒ2’、二次側時定数Ｔ2の測
定方法について説明する。なお、以下の数式において、 Ｉ1d：ｄ軸電流成分、 Ｉ1q：ｑ軸電流成分 Ｖ1d：ｄ軸電圧成分、 Ｖ1q：ｑ軸電圧成分 φ2d：ｄ軸ニ次磁束成分 φ2q：ｑ軸ニ次磁束成分 ω1 ：一次角周波数 ωre：電動機速度 ωs ：すべり角周波数 Ｔ2 ：二次側時定数 ｒσ ：一次と二次の合成抵抗 ｒ2’：二次抵抗 Ｌσ ：一次と二次の合成漏れインダクタンス Ｍ’：相互インダクタンス Ｌ2 ：二次自己インダクタンス を示す。先ず、誘導電動機の状態方程式は、次の（１）
式となる。
一次と二次の合成抵抗ｒσ、一次と二次の合成漏れイン
ダクタンスＬσ、二次抵抗ｒ2’、二次側時定数Ｔ2の測
定方法について説明する。なお、以下の数式において、 Ｉ1d：ｄ軸電流成分、 Ｉ1q：ｑ軸電流成分 Ｖ1d：ｄ軸電圧成分、 Ｖ1q：ｑ軸電圧成分 φ2d：ｄ軸ニ次磁束成分 φ2q：ｑ軸ニ次磁束成分 ω1 ：一次角周波数 ωre：電動機速度 ωs ：すべり角周波数 Ｔ2 ：二次側時定数 ｒσ ：一次と二次の合成抵抗 ｒ2’：二次抵抗 Ｌσ ：一次と二次の合成漏れインダクタンス Ｍ’：相互インダクタンス Ｌ2 ：二次自己インダクタンス を示す。先ず、誘導電動機の状態方程式は、次の（１）
式となる。
【数１】 （１）式において定常状態における関係式は、（２）式
となる。
となる。
【数２】 ここで、二次磁束は測定できないので、（２）式よりこ
れを消去すると、次の（３）、（４）式が得られる。
れを消去すると、次の（３）、（４）式が得られる。
【数３】
【数４】 測定条件として、Ｖ1q＝Ｖ1q*＝０、Ｖ1d＝Ｖ1d*、ω1
＝ω1*、ωre＝０(ωs＝ω1−ωre＝ω1)、即ち、回転
停止にて三相交流励磁となる条件を設定した場合、次の
（５）、（６）式が成り立つ。
＝ω1*、ωre＝０(ωs＝ω1−ωre＝ω1)、即ち、回転
停止にて三相交流励磁となる条件を設定した場合、次の
（５）、（６）式が成り立つ。
【数５】
【数６】 ＾ ＾ここで、媒介変数ｒσ、Ｌσを次の（７）、
（８）式とおく。
（８）式とおく。
【数７】
【数８】 Ｍ’＝ｒ2’ Ｔ2であることから、（５）、（６）式は
（７）、（８）式を用いると、次の（９）、（１０）式
となる。
（７）、（８）式を用いると、次の（９）、（１０）式
となる。
【数９】
【数１０】 ＾ ＾（９）、（１０）式を連立させることにより、
ｒσ、Ｌσの測定式は、次の（１１）、（１２）式とな
る。
ｒσ、Ｌσの測定式は、次の（１１）、（１２）式とな
る。
【数１１】
【数１２】
【０００９】次に、異なる二つの周波数を用いて三相交
流励磁を行い、各周波数における 異なる二つの周波数、ω1*α、ω1*βを用いて（１
１）、（１２）式より測定 式となる。
流励磁を行い、各周波数における 異なる二つの周波数、ω1*α、ω1*βを用いて（１
１）、（１２）式より測定 式となる。
【数１３】 この（１３）式で表される連立方程式を解くことによ
り、必要な電動機定数を求めることができる。先ず、求め
られた各媒介変数の値の差分をとることにより、次の
（１４）、（１５）式で示される値が求まる。
り、必要な電動機定数を求めることができる。先ず、求め
られた各媒介変数の値の差分をとることにより、次の
（１４）、（１５）式で示される値が求まる。
【数１４】
【数１５】 （１４）、（１５）式をみると、Ｔ2、ｒ2’のみを含む
ので、（１４）、（１５）式から成り立つ連立方程式を
解くことにより、Ｔ2、ｒ2’が次の（１６）、（１７）
式で表される。
ので、（１４）、（１５）式から成り立つ連立方程式を
解くことにより、Ｔ2、ｒ2’が次の（１６）、（１７）
式で表される。
【数１６】
【数１７】 そして、得られたＴ2、ｒ2’を用いて、ｒσ、Ｌσを求
めると、次の（１８）、（１９）式で表される。
めると、次の（１８）、（１９）式で表される。
【数１８】
【数１９】 また、Ｍ’＝ｒ2’ Ｔ2であるため、得られたＴ2、
ｒ2’を用いて、Ｍ’を求めることができる。
ｒ2’を用いて、Ｍ’を求めることができる。
【００１０】以上述べた電動機定数の演算は、電動機定
数演算器７において行われる。これらの演算は、マイク
ロプロセッサを用いて自動的に行うため、次にそのプロ
グラムの内容を図２のフローチャートより説明する。図
２では、先ず、ブロック２１にてＶ1q*＝０、ω1*、Ｖ
1d*に所定値を設定し、これに従い変換器出力電圧を制
御し、電動機に電圧を印加する。次に、ブロック 、 、 にて（１６）式よりＴ2を（１７）式よりｒ2’を演算
し、ブロック２５にて（１８）式よりｒσを、（１９）
式よりＬσを演算する。以上が測定原理である。従っ
て、三相交流励磁という測定状態の下で、任意の異なる
二つの周波数の測定信号を用いて測定を行い、連立方程
式を解くことにより、必要な電動機定数ｒσ、Ｌσ、ｒ
2’、Ｔ2を測定することができる。なお、本実施例にお
いては、ｑ軸電圧指令値を零とし、ｄ軸電圧指令値に信
号を与えるものについて述べたが、本発明における測定
条件を適用したとき、ｄ軸とｑ軸の電圧と電流の関係式
は同様な式で表されるため、ｄ軸電圧指令値を零とし、
ｑ軸電圧指令値に信号を与えても同様な方法で各種電動
機定数を測定することができる。
数演算器７において行われる。これらの演算は、マイク
ロプロセッサを用いて自動的に行うため、次にそのプロ
グラムの内容を図２のフローチャートより説明する。図
２では、先ず、ブロック２１にてＶ1q*＝０、ω1*、Ｖ
1d*に所定値を設定し、これに従い変換器出力電圧を制
御し、電動機に電圧を印加する。次に、ブロック 、 、 にて（１６）式よりＴ2を（１７）式よりｒ2’を演算
し、ブロック２５にて（１８）式よりｒσを、（１９）
式よりＬσを演算する。以上が測定原理である。従っ
て、三相交流励磁という測定状態の下で、任意の異なる
二つの周波数の測定信号を用いて測定を行い、連立方程
式を解くことにより、必要な電動機定数ｒσ、Ｌσ、ｒ
2’、Ｔ2を測定することができる。なお、本実施例にお
いては、ｑ軸電圧指令値を零とし、ｄ軸電圧指令値に信
号を与えるものについて述べたが、本発明における測定
条件を適用したとき、ｄ軸とｑ軸の電圧と電流の関係式
は同様な式で表されるため、ｄ軸電圧指令値を零とし、
ｑ軸電圧指令値に信号を与えても同様な方法で各種電動
機定数を測定することができる。
【００１１】また、上述した測定方法によって得られた
各種電動機定数は、記憶要素に記憶され、図３に示すよ
うなベクトル制御装置の制御演算定数の設定に使用され
る。図３に示すベクトル制御装置においては、図１に示
すＰＷＭインバータ２、座標変換器３、５、電流検出器
４ａ、４ｂの他に速度検出器１０、速度指令器１１、速
度制御器１２、励磁電流指令器１３、電流制御器１４、
１５、すべり角周波数制御器１６、非干渉制御器１７を
備えて構成されている。速度制御器１２は、速度指令器
１１からの速度指令と速度検出器１０からの検出速度ω
rmとの差に応じたｑ軸電流指令Ｉ1q*を生成するように
なっている。電流制御器１５は、速度制御器１２からの
ｑ軸電流指令値Ｉ1q*とｑ軸電流成分Ｉ1 qとの偏差に応
じたｑ軸電圧指令Ｖ1q*を出力するようになっている。
電流制御器１４は、励磁電流指令器１３からの励磁電流
指令Ｉ1d*とｄ軸電流成分Ｉ1dとの偏差に応じたｄ軸電
圧指令Ｖ1d*を生成するようになっている。すべり角周
波数制御器１６は、速度制御器１２からのｑ軸電流指令
値Ｉ1q*を励磁電流指令Ｉ1d*で割算してすべり角周波数
指令ωs*を生成するようになっている。そして、このす
べり角周波数指令ωs*は、速度検出器１０で検出された
回転速度ωrmと加算され、一次角周波数指令ω1*として
出力されるようになっている。また、非干渉制御器１７
は、電流成分Ｉ1d*、Ｉ1q*、一次角周波数指令ω1*を用
いてｄｑ軸間の干渉成分を除去するように構成されてい
る。上記構成におけるベクトル制御装置において、例え
ばすべり角周波数制御器１６で、すべり角周波数指令ω
s*を求めるに際しては、次の（２０）式が用いられる。
各種電動機定数は、記憶要素に記憶され、図３に示すよ
うなベクトル制御装置の制御演算定数の設定に使用され
る。図３に示すベクトル制御装置においては、図１に示
すＰＷＭインバータ２、座標変換器３、５、電流検出器
４ａ、４ｂの他に速度検出器１０、速度指令器１１、速
度制御器１２、励磁電流指令器１３、電流制御器１４、
１５、すべり角周波数制御器１６、非干渉制御器１７を
備えて構成されている。速度制御器１２は、速度指令器
１１からの速度指令と速度検出器１０からの検出速度ω
rmとの差に応じたｑ軸電流指令Ｉ1q*を生成するように
なっている。電流制御器１５は、速度制御器１２からの
ｑ軸電流指令値Ｉ1q*とｑ軸電流成分Ｉ1 qとの偏差に応
じたｑ軸電圧指令Ｖ1q*を出力するようになっている。
電流制御器１４は、励磁電流指令器１３からの励磁電流
指令Ｉ1d*とｄ軸電流成分Ｉ1dとの偏差に応じたｄ軸電
圧指令Ｖ1d*を生成するようになっている。すべり角周
波数制御器１６は、速度制御器１２からのｑ軸電流指令
値Ｉ1q*を励磁電流指令Ｉ1d*で割算してすべり角周波数
指令ωs*を生成するようになっている。そして、このす
べり角周波数指令ωs*は、速度検出器１０で検出された
回転速度ωrmと加算され、一次角周波数指令ω1*として
出力されるようになっている。また、非干渉制御器１７
は、電流成分Ｉ1d*、Ｉ1q*、一次角周波数指令ω1*を用
いてｄｑ軸間の干渉成分を除去するように構成されてい
る。上記構成におけるベクトル制御装置において、例え
ばすべり角周波数制御器１６で、すべり角周波数指令ω
s*を求めるに際しては、次の（２０）式が用いられる。
【数２０】 （２０）式を用いるに際しては、前述した方法で測定さ
れた二次側時定数Ｔ2が用いられる。このように演算定
数の設定を行うときは、前述した方法で測定された電動
機定数に基づいて制御定数演算器８で制御定数を演算
し、ベクトル制御器９の演算プログラムの定数設定を行
うことにより可能である。また、電流制御器１４、１
５、非干渉制御器１７においても同様に、測定された電
動機定数に基づいて演算定数を設定することができる。
電流制御器１４、１５には、前述した方法で測定された
一次と二次の合成抵抗ｒσと一次と二次の合成漏れイン
ダクタンスＬσが用いられ、非干渉制御器１７には、一
次と二次の合成漏れインダクタンスＬσと二次抵抗
ｒ2’、二次側時定数Ｔ2が用いられる。
れた二次側時定数Ｔ2が用いられる。このように演算定
数の設定を行うときは、前述した方法で測定された電動
機定数に基づいて制御定数演算器８で制御定数を演算
し、ベクトル制御器９の演算プログラムの定数設定を行
うことにより可能である。また、電流制御器１４、１
５、非干渉制御器１７においても同様に、測定された電
動機定数に基づいて演算定数を設定することができる。
電流制御器１４、１５には、前述した方法で測定された
一次と二次の合成抵抗ｒσと一次と二次の合成漏れイン
ダクタンスＬσが用いられ、非干渉制御器１７には、一
次と二次の合成漏れインダクタンスＬσと二次抵抗
ｒ2’、二次側時定数Ｔ2が用いられる。
【００１２】次に、図４は、本発明の他の実施例を示す
交流機器の定数測定装置の回路構成図である。図１に示
す実施例においては、電動機定数演算器７と制御定数演
算器８を内部に組み込んだベクトル制御装置６を使用し
ているが、図４の実施例では、ベクトル制御装置６とは
別個に、電動機定数演算器７と制御定数演算器８でオー
トチューニング装置１８を構成する点で異なる。図４に
おいて、電動機定数演算器７より所定の測定条件となる
ようベクトル制御器９に設定信号が送られ、ベクトル制
御器９は、設定信号に従って電圧指令値を出力する。そ
して、その時のｄ軸電流検出値とｑ軸電流検出値がベク
トル制御器９から電動機定数演算器７に送られ、これら
の検出値より電動機定数が電動機定数演算器７において
前述した方法で測定される。そして、測定された電動機
定数に基づいて制御定数演算器８で制御定数を演算し、
その制御定数値がベクトル制御器９へ送られ、ベクトル
制御器の演算プログラムの定数設定が行われる。なお、
上記までに示した本発明の実施例では、交流電動機の定
数測定法及びその装置について説明したが、交流発電機
や変圧器においても同様の等価回路で示されることよ
り、同様の方法で発電機や変圧器の定数測定が可能であ
る。
交流機器の定数測定装置の回路構成図である。図１に示
す実施例においては、電動機定数演算器７と制御定数演
算器８を内部に組み込んだベクトル制御装置６を使用し
ているが、図４の実施例では、ベクトル制御装置６とは
別個に、電動機定数演算器７と制御定数演算器８でオー
トチューニング装置１８を構成する点で異なる。図４に
おいて、電動機定数演算器７より所定の測定条件となる
ようベクトル制御器９に設定信号が送られ、ベクトル制
御器９は、設定信号に従って電圧指令値を出力する。そ
して、その時のｄ軸電流検出値とｑ軸電流検出値がベク
トル制御器９から電動機定数演算器７に送られ、これら
の検出値より電動機定数が電動機定数演算器７において
前述した方法で測定される。そして、測定された電動機
定数に基づいて制御定数演算器８で制御定数を演算し、
その制御定数値がベクトル制御器９へ送られ、ベクトル
制御器の演算プログラムの定数設定が行われる。なお、
上記までに示した本発明の実施例では、交流電動機の定
数測定法及びその装置について説明したが、交流発電機
や変圧器においても同様の等価回路で示されることよ
り、同様の方法で発電機や変圧器の定数測定が可能であ
る。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、従来技術では、複
数の条件における測定が必要であるため、煩雑であり、
特に、相互インダクタンスＭ’の測定では無負荷運転を
行うため、電動機は負荷と切り離して単体で運転する必
要があることから、測定の準備が煩雑であったのに対
し、本発明によれば、電動機の回転停止の条件のみで必
要な電動機定数を測定することができる。
数の条件における測定が必要であるため、煩雑であり、
特に、相互インダクタンスＭ’の測定では無負荷運転を
行うため、電動機は負荷と切り離して単体で運転する必
要があることから、測定の準備が煩雑であったのに対
し、本発明によれば、電動機の回転停止の条件のみで必
要な電動機定数を測定することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す交流機器の定数測定装
置の回路構成図
置の回路構成図
【図２】本発明における電動機定数測定フローチャート
図
図
【図３】誘導電動機ベクトル制御装置の回路構成図
【図４】本発明の他の実施例を示す交流機器の定数測定
装置の回路構成図
装置の回路構成図
１ 交流電動機 ２ ＰＷＭインバータ ３ 座標変換器 ４ａ，４ｂ 電流検出器 ５ 座標変換器 ７ 電動機定数演算器 ８ 制御定数演算器 ９ ベクトル制御器
Claims (3)
- 【請求項１】 ｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令及び一次角
周波数指令に従って三相電圧指令信号を生成し、該三相
電圧指令に比例した三相電圧を交流機器に印加するとと
もに、該交流機器の出力電流を検出し、この検出電流と
一次角周波数指令に従ってｄ軸電流成分とｑ軸電流成分
を検出するに際して、ｑ軸電圧指令値を零とする条件下
で、一次角周波数指令とｄ軸電圧指令に所定値の信号を
与え、または、ｄ軸電圧指令値を零とする条件下で、一
次角周波数指令とｑ軸電圧指令に所定値の信号を与え、
これに従い前記三相電圧を制御し、このとき交流機器に
流れるｄ軸電流成分とｑ軸電流成分を検出し、これらの
検出値と前記電圧指令値に基づいて交流機器の抵抗分と
インダクタンス分を演算し、これを異なる二つの一次角
周波数を用いて行い、各周波数に対する抵抗分及びイン
ダクタンス分の演算結果から交流機器の定数を求めるこ
とを特徴とする交流機器の定数測定法。 - 【請求項２】 ｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令及び一次角
周波数指令に従って三相電圧指令信号を生成する三相電
圧指令信号生成手段と、前記三相電圧指令に比例した交
流電圧を交流機器に印加し、該交流機器の出力電流を検
出する出力電流検出手段と、出力電流検出手段の検出電
流と一次角周波数指令に従ってｄ軸電流成分とｑ軸電流
成分を検出する電流成分検出手段と、前記電流成分検出
手段で検出されたｄ軸電流成分とｑ軸電流成分及び前記
電圧指令に基づいて、交流機器の定数を算出する交流機
器の定数算出手段とを備え、前記ｑ軸電圧指令の値を零
に設定すると共に前記一次角周波数指令及び前記ｄ軸電
圧指令に所定値の信号を与え、または、前記ｄ軸電圧指
令値を零に設定すると共に前記一次角周波数指令及び前
記ｑ軸電圧指令に所定値の信号を与え、これに従い交流
機器の入力電圧を制御し、このとき前記電流成分検出手
段で検出されたｄ軸電流成分とｑ軸電流成分及び前記電
圧指令値に基づいて、交流機器の抵抗分とインダクタン
ス分を演算し、これを異なる二つの一次角周波数を用い
て行い、各周波数に対する抵抗分及びインダクタンス分
の演算結果から交流機器の定数を算出することを特徴と
する交流機器の定数測定装置。 - 【請求項３】 請求項２において、算出した交流機器の
定数に基づいて、ｑ軸電流指令とｑ軸電流検出値の差及
びｄ軸電流指令とｑ軸電流検出値の差に基づいてｑ軸電
圧指令及びｄ軸電圧指令を生成する電流制御器と、ｄ軸
電流指令とｑ軸電流指令に基づいてすべり角周波数指令
を生成するすべり角周波数制御器と、ｄ軸電流指令とｑ
軸電流指令及び一次角周波数指令に基づいてｄｑ軸間の
干渉成分を除去する非干渉制御器を備えたベクトル制御
器の制御定数を設定する制御定数演算手段を備えること
特徴とする交流機器の定数測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6197259A JPH0843462A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 交流機器の定数測定法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6197259A JPH0843462A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 交流機器の定数測定法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843462A true JPH0843462A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16371494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6197259A Pending JPH0843462A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 交流機器の定数測定法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0843462A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000342000A (ja) * | 1999-03-24 | 2000-12-08 | Yaskawa Electric Corp | 誘導電動機の制御装置およびその制御方法 |
| JP2002536669A (ja) * | 1999-02-08 | 2002-10-29 | アイ．イー．イー．インターナショナル エレクトロニクス アンド エンジニアリング エス．エイ アール．エル． | 容量測定システムのための測定方法 |
| JP2016096688A (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 日産自動車株式会社 | 誘導モータの制御装置 |
| WO2016199444A1 (ja) * | 2015-06-12 | 2016-12-15 | 株式会社 日立産機システム | 誘導機の電力変換装置と二次時定数測定方法及び速度制御方法 |
| WO2023132114A1 (ja) * | 2022-01-05 | 2023-07-13 | 株式会社日立産機システム | 誘導電動機の駆動装置 |
| JP2024080883A (ja) * | 2022-12-05 | 2024-06-17 | 東芝シュネデール・インバータ株式会社 | 誘導電動機駆動装置 |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP6197259A patent/JPH0843462A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002536669A (ja) * | 1999-02-08 | 2002-10-29 | アイ．イー．イー．インターナショナル エレクトロニクス アンド エンジニアリング エス．エイ アール．エル． | 容量測定システムのための測定方法 |
| JP2000342000A (ja) * | 1999-03-24 | 2000-12-08 | Yaskawa Electric Corp | 誘導電動機の制御装置およびその制御方法 |
| JP2016096688A (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 日産自動車株式会社 | 誘導モータの制御装置 |
| WO2016199444A1 (ja) * | 2015-06-12 | 2016-12-15 | 株式会社 日立産機システム | 誘導機の電力変換装置と二次時定数測定方法及び速度制御方法 |
| JP2017005920A (ja) * | 2015-06-12 | 2017-01-05 | 株式会社日立産機システム | 誘導機の電力変換装置と二次時定数測定方法及び速度制御方法 |
| CN107615641A (zh) * | 2015-06-12 | 2018-01-19 | 株式会社日立产机系统 | 感应电机的功率转换装置、二次时间常数测量方法和速度控制方法 |
| WO2023132114A1 (ja) * | 2022-01-05 | 2023-07-13 | 株式会社日立産機システム | 誘導電動機の駆動装置 |
| JPWO2023132114A1 (ja) * | 2022-01-05 | 2023-07-13 | ||
| JP2024080883A (ja) * | 2022-12-05 | 2024-06-17 | 東芝シュネデール・インバータ株式会社 | 誘導電動機駆動装置 |
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