JPH09201100A - Induction motor vector control device and method thereof - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】出力電圧がPWMインバータの最大値で固定と
したままでも制御可能な誘導電動機のベクトル制御装置
およびその方法を提供する。
【構成】誘導電動機の磁束とトルクとを電力変換装置を
介して制御する誘導電動機のベクトル制御方法におい
て、電力変換装置の電圧を所定の値で固定するときに
は、トルク指令と磁束指令とからトルク電流指令と磁束
電流指令とを演算し、このトルク電流指令と磁束電流指
令とから電圧ベクトル指令値を演算し、この電圧ベクト
ル指令値の大きさと電力変換装置の電圧を所定の値で固
定するときの電圧ベクトルとの差から演算した磁束補正
値を前記磁束指令に加えることを特徴とする。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To provide an induction motor vector control device and method capable of controlling even when the output voltage is fixed at the maximum value of the PWM inverter. In a vector control method for an induction motor that controls a magnetic flux and torque of an induction motor through a power converter, when a voltage of the power converter is fixed at a predetermined value, a torque current is calculated from a torque command and a magnetic flux command. A command and a magnetic flux current command are calculated, a voltage vector command value is calculated from the torque current command and the magnetic flux current command, and the magnitude of this voltage vector command value and the voltage of the power converter are fixed at a predetermined value. The magnetic flux correction value calculated from the difference from the voltage vector is added to the magnetic flux command.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、誘導電動機のベクトル
制御装置およびその方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an induction motor vector control device and method.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の電圧形PWMインバータを電力変
換装置として用いた誘導電動機のベクトル制御装置のベ
クトル制御演算部の一例を図14に示す。ベクトル制御
演算部1は、ベクトル制御指令値演算部11と、d軸電
流制御部12と、q軸電流制御部13と、すべり周波数
積分部14と、座標変換部15と、三角波比較部16と
からなる。2. Description of the Related Art FIG. 14 shows an example of a vector control calculation unit of a vector controller for an induction motor using a conventional voltage source PWM inverter as a power converter. The vector control calculation unit 1 includes a vector control command value calculation unit 11, a d-axis current control unit 12, a q-axis current control unit 13, a slip frequency integration unit 14, a coordinate conversion unit 15, and a triangular wave comparison unit 16. Consists of.
【0003】ベクトル制御指令値演算部11は、磁束指
令ΦRef とトルク指令TorqRefとが入力され、演算
により磁束電流指令IdRef とトルク電流指令IqRef
とすべり周波数指令ωsRef とを出力する。The magnetic flux command ΦRef and the torque command TorqRef are input to the vector control command value calculation unit 11, and the magnetic flux current command IdRef and the torque current command IqRef are calculated.
And slip frequency command ωsRef are output.
【0004】磁束電流指令IdRef とトルク電流指令I
qRef とは、負荷電流を直交するdq軸に変換したId
とIqと比較され偏差が求められる。d軸電流制御部1
2は、磁束電流指令IdRef とフィードバック値Idと
の偏差を零にするような磁束電圧指令VdRef を求め、
出力する。Flux current command IdRef and torque current command I
qRef is the Id obtained by converting the load current into orthogonal dq axes.
And Iq are compared to obtain the deviation. d-axis current controller 1
2 obtains the magnetic flux voltage command VdRef that makes the deviation between the magnetic flux current command IdRef and the feedback value Id zero,
Output.
【0005】q軸電流制御部13は、トルク電流指令I
qRef とフィードバック値Iqとの偏差を零にするよう
なトルク電圧指令VqRef を求め、出力する。すべり周
波数積分部14は、すべり周波数指令ωsRef が入力さ
れ、その積分値をすべり周波数位相θsとして出力す
る。The q-axis current controller 13 controls the torque current command I
A torque voltage command VqRef that makes the deviation between qRef and the feedback value Iq zero is obtained and output. The slip frequency integrator 14 receives the slip frequency command ωsRef and outputs the integrated value as the slip frequency phase θs.
【0006】座標変換部15は、磁束電圧指令VdRef
とトルク電圧指令VqRef とを、すべり周波数位相θs
と回転子位相θrとの和を基に2相3相変換し、3相電
流制御信号VuRef 、VvRef 、VvRef に変換し、出
力する。三角波比較部16は、3相電流制御信号VuRe
f 、VvRef 、VvRef と三角波とを比較し、パルス幅
変調を行なう。The coordinate conversion unit 15 uses the magnetic flux voltage command VdRef.
And torque voltage command VqRef, slip frequency phase θs
And two-phase three-phase conversion based on the sum of the rotor phase θr and three-phase current control signals VuRef, VvRef, VvRef and output. The triangular wave comparison unit 16 uses the three-phase current control signal VuRe.
Pulse width modulation is performed by comparing f, VvRef, and VvRef with a triangular wave.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来、電圧形PWMイ
ンバータを電力変換装置として用いた誘導電動機のベク
トル制御装置においては、出力トルクと電動機磁束を制
御するために、PWM電圧の大きさと周波数がそれぞれ
可変であることが必要である。Conventionally, in a vector controller for an induction motor using a voltage-type PWM inverter as a power converter, the magnitude and frequency of the PWM voltage are different in order to control the output torque and the magnetic flux of the motor. It must be variable.
【0008】しかしながら、PWMインバータの容量を
低減するためには、出力電圧を最大限に利用することが
必要であり、ベクトル制御用に出力電圧を可変にするた
めに出力電圧に余裕を持たせることは、PWMインバー
タの容量増加を招き好ましくない。However, in order to reduce the capacity of the PWM inverter, it is necessary to maximize the use of the output voltage, and it is necessary to allow the output voltage to have a margin in order to make the output voltage variable for vector control. Is not preferable because it increases the capacity of the PWM inverter.
【0009】よって、本発明は、出力電圧がPWMイン
バータの最大値で固定としたままでも制御可能な誘導電
動機のベクトル制御装置およびその方法を提供すること
を目的とする。It is therefore an object of the present invention to provide an induction motor vector control device and method capable of controlling the output voltage even when the output voltage is fixed at the maximum value of the PWM inverter.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に本発明の請求項1記載の誘導電動機のベクトル制御装
置では、誘導電動機の磁束とトルクとを電力変換装置を
介して制御する誘導電動機のベクトル制御装置におい
て、磁束指令とトルク指令とを基に、トルク電流指令と
磁束電流指令と滑り周波数指令とを演算するベクトル制
御指令値演算部と、このベクトル制御指令値演算部の出
力である磁束電流指令とトルク電流指令とを入力とし、
磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを演算する電
圧指令演算部と、この電圧指令演算部の出力である磁束
方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを入力とし、電圧
ベクトルの大きさと磁束軸方向に対する電圧ベクトルの
角度とを演算する極座標変換部と、この極座標変換部か
ら出力された電圧ベクトルの大きさと前記電力変換装置
の直流リンク電圧とを入力とし、前記電力変換装置の変
調率を演算する変調率演算部と、前記ベクトル制御指令
値演算部から出力されたトルク電流指令とトルク成分電
流フィードバック値とを入力として、滑り周波数補正値
を演算するトルク電流制御部と、前記ベクトル制御指令
値演算部から出力される滑り周波数指令と前記トルク電
流制御部から出力される滑り周波数補正値との和を積分
し、その値を滑り周波数位相として出力する滑り周波数
積分部と、パルスモード指令と、前記変調率演算部から
出力される変調率と、前記極座標変換部から出力される
電圧ベクトルの角度と前記滑り周波数積分部から出力さ
れる滑り周波数位相との和を入力とし、前記電力変換装
置のPWM電圧指令を出力するPWM電圧発生部とを具
備したことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, in a vector control device for an induction motor according to claim 1 of the present invention, an induction motor for controlling magnetic flux and torque of the induction motor via a power converter. In the vector control device, the vector control command value calculation unit for calculating the torque current command, the magnetic flux current command, and the slip frequency command based on the magnetic flux command and the torque command, and the output of the vector control command value calculation unit. Input the magnetic flux current command and the torque current command,
The voltage command calculation unit that calculates the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage that are the outputs of the voltage command calculation unit as input, and the magnitude of the voltage vector and the magnetic flux axis direction. And a polar coordinate converter for calculating the angle of the voltage vector, and the magnitude of the voltage vector output from the polar coordinate converter and the DC link voltage of the power converter are input, and the modulation factor of the power converter is calculated. A modulation factor calculation unit, a torque current control unit that calculates a slip frequency correction value by inputting a torque current command and a torque component current feedback value output from the vector control command value calculation unit, and the vector control command value calculation The slip frequency command output from the section and the sum of the slip frequency correction value output from the torque current control section are integrated, and the value is slipped. A slip frequency integrator that outputs as a wave number phase, a pulse mode command, a modulation factor that is output from the modulation factor calculator, an angle of a voltage vector that is output from the polar coordinate converter, and the slip frequency integrator. And a PWM voltage generator for outputting a PWM voltage command of the power converter, the input being the sum of the slip frequency phase.
【0011】本発明の請求項2記載の誘導電動機のベク
トル制御装置では、誘導電動機の磁束とトルクとを電力
変換装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御装
置において、磁束指令とトルク指令とを基に、トルク電
流指令と磁束電流指令と滑り周波数指令とを演算するベ
クトル制御指令値演算部と、このベクトル制御指令値演
算部の出力である磁束電流指令とトルク電流指令とを入
力とし、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを演
算する電圧指令演算部と、この電圧指令演算部の出力で
ある磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを入力と
し、第1の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対する
電圧ベクトルの角度とを演算する極座標変換部と、この
極座標変換部の出力である第1の電圧ベクトルの大きさ
と、所定の固定電圧ベクトルの大きさと、第1の電圧ベ
クトルの大きさにするか固定電圧ベクトルの大きさにす
るかを決定する電圧固定指令とを入力として、この電圧
固定指令に従って新たな第2の電圧ベクトルの大きさを
出力する電圧固定部と、この電圧固定部から出力される
第2の電圧ベクトルの大きさと、前記極座標変換部から
出力される電圧ベクトルの角度と、前記電圧指令演算部
から出力されるトルク方向成分電圧と、インバータ角周
波数とを入力として、第2の電圧ベクトルの大きさが固
定電圧ベクトルの大きさに固定されたことによって生じ
る磁束指令との誤差を補正する磁束補正値を演算し、前
記ベクトル制御指令値演算部に出力する磁束補正値演算
部と、前記電圧固定部から出力された第2の電圧ベクト
ルの大きさと前記電力変換装置の直流リンク電圧とを入
力とし、前記電力変換装置の変調率を演算する変調率演
算部と、前記ベクトル制御指令値演算部から出力された
トルク電流指令とトルク成分電流フィードバック値とを
入力として、滑り周波数補正値を演算するトルク電流制
御部と、前記ベクトル制御指令値演算部から出力される
滑り周波数指令と前記トルク電流制御部から出力される
滑り周波数補正値との和を積分し、その値を滑り周波数
位相として出力する滑り周波数積分部と、パルスモード
指令と、前記変調率演算部から出力される変調率と、前
記極座標変換部から出力される電圧ベクトルの角度と前
記滑り周波数積分部から出力される滑り周波数位相との
和を入力とし、前記電力変換装置のPWM電圧指令を出
力するPWM電圧発生部とを具備したことを特徴とす
る。According to a second aspect of the present invention, there is provided a vector control device for an induction motor, wherein the magnetic flux command and the torque command are controlled by the vector control device for the induction motor which controls the magnetic flux and the torque of the induction motor through the power converter. Based on the above, a vector control command value calculation unit that calculates a torque current command, a magnetic flux current command, and a slip frequency command, and a magnetic flux current command and a torque current command that are the outputs of this vector control command value calculation unit are input, and the magnetic flux A voltage command calculation unit that calculates the direction component voltage and the torque direction component voltage, and the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage that are the outputs of the voltage command calculation unit as input, and the magnitude of the first voltage vector and the magnetic flux. A polar coordinate conversion unit that calculates the angle of the voltage vector with respect to the axial direction, the magnitude of the first voltage vector that is the output of this polar coordinate conversion unit, and a predetermined fixed voltage. The magnitude of the vector and the voltage fixing command for determining whether to make the magnitude of the first voltage vector or the magnitude of the fixed voltage vector are input, and the magnitude of the new second voltage vector is changed according to the voltage fixing instruction. Voltage output from the voltage fixing unit, the magnitude of the second voltage vector output from the voltage fixing unit, the angle of the voltage vector output from the polar coordinate conversion unit, and the torque output from the voltage command calculation unit. The direction component voltage and the inverter angular frequency are input, and a magnetic flux correction value for correcting an error between the magnetic flux command generated when the magnitude of the second voltage vector is fixed to the magnitude of the fixed voltage vector is calculated, The magnetic flux correction value calculation unit that outputs the vector control command value calculation unit, the magnitude of the second voltage vector that is output from the voltage fixing unit, and the direct current of the power conversion device. A link voltage is input, a modulation factor calculation unit that calculates the modulation factor of the power conversion device, and a torque current command and a torque component current feedback value output from the vector control command value calculation unit are input, and a slip frequency is input. A torque current control unit that calculates a correction value, a sum of a slip frequency command output from the vector control command value calculation unit and a slip frequency correction value output from the torque current control unit are integrated, and the value is slipped. A slip frequency integrator that outputs as a frequency phase, a pulse mode command, a modulation factor that is output from the modulation factor calculator, an angle of a voltage vector that is output from the polar coordinate converter, and the slip frequency integrator. And a PWM voltage generator for outputting a PWM voltage command of the power converter, the sum of the slip frequency and phase being input. .
【0012】本発明の請求項3記載の誘導電動機のベク
トル制御装置では、誘導電動機の磁束とトルクとを電力
変換装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御装
置において、磁束指令と、トルク指令と、回転子角周波
数と、電圧ベクトルの大きさを固定するかしないかを決
定する電圧固定指令と、所定の固定電圧ベクトルの大き
さとを入力とし、電圧ベクトルの大きさを固定するとき
にはトルク指令と回転子角周波数と固定電圧ベクトルの
大きさとを基にトルク電流指令と磁束電流指令と滑り周
波数指令とを出力し、電圧ベクトルの大きさを固定しな
いときには磁束指令とトルク指令とを基にトルク電流指
令と磁束電流指令と滑り周波数指令とを出力するベクト
ル制御指令値演算部と、このベクトル制御指令値演算部
の出力である磁束電流指令とトルク電流指令とを入力と
し、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを演算す
る電圧指令演算部と、この電圧指令演算部の出力である
磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを入力とし、
電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対する電圧ベクト
ルの角度とを演算する極座標変換部と、この極座標変換
部から出力された電圧ベクトルの大きさと前記電力変換
装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記電力変換装置
の変調率を演算する変調率演算部と、前記ベクトル制御
指令値演算部から出力されたトルク電流指令とトルク成
分電流フィードバック値とを入力として、滑り周波数補
正値を演算するトルク電流制御部と、前記ベクトル制御
指令値演算部から出力される滑り周波数指令と前記トル
ク電流制御部から出力される滑り周波数補正値との和を
積分し、その値を滑り周波数位相として出力する滑り周
波数積分部と、パルスモード指令と、前記変調率演算部
から出力される変調率と、前記極座標変換部から出力さ
れる電圧ベクトルの角度と前記滑り周波数積分部から出
力される滑り周波数位相との和を入力とし、前記電力変
換装置のPWM電圧指令を出力するPWM電圧発生部と
を具備したことを特徴とする。In a vector controller for an induction motor according to a third aspect of the present invention, in the vector controller for an induction motor for controlling the magnetic flux and torque of the induction motor via a power converter, a magnetic flux command and a torque command are given. , The rotor angular frequency, a voltage fixing command that determines whether or not the voltage vector size is fixed, and a predetermined fixed voltage vector size are input, and a torque command is used to fix the voltage vector size. The torque current command, the magnetic flux current command, and the slip frequency command are output based on the rotor angular frequency and the size of the fixed voltage vector, and when the size of the voltage vector is not fixed, the torque current is based on the magnetic flux command and the torque command. Command, magnetic flux current command and slip frequency command output vector control command value calculation unit, and the magnetic flux output from this vector control command value calculation unit The voltage command calculation unit that calculates the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage by inputting the flow command and the torque current command, and the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage that are the outputs of the voltage command calculation unit. As input,
A polar coordinate conversion unit that calculates the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction, the magnitude of the voltage vector output from this polar coordinate conversion unit, and the DC link voltage of the power conversion device as input, and the power A modulation factor calculation unit that calculates the modulation factor of the conversion device, and a torque current control unit that calculates the slip frequency correction value by inputting the torque current command and the torque component current feedback value output from the vector control command value calculation unit. And a slip frequency integrating unit that integrates the sum of the slip frequency command output from the vector control command value calculation unit and the slip frequency correction value output from the torque current control unit, and outputs that value as the slip frequency phase. A pulse mode command, a modulation rate output from the modulation rate calculation section, and a voltage vector output from the polar coordinate conversion section. The sum of the slip frequency phase output from the angle and the slip frequency integration unit as an input, characterized by comprising a PWM voltage generation unit for outputting a PWM voltage command of the power converter.
【0013】本発明の請求項4記載の誘導電動機のベク
トル制御装置では、誘導電動機の磁束とトルクとを電力
変換装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御装
置において、磁束指令とトルク指令とを基に、トルク電
流指令と磁束電流指令と滑り周波数指令とを演算するベ
クトル制御指令値演算部と、このベクトル制御指令値演
算部の出力である磁束電流指令とトルク電流指令とを入
力とし、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを演
算する電圧指令演算部と、インバータ角周波数を入力と
して第1の重み係数と第2の重み係数とを演算する重み
係数演算部と、前記ベクトル制御指令値演算部から出力
される磁束電流指令と磁束電流実際値との差に前記重み
係数演算部から出力された第1の重み係数を乗じた値を
入力とし、磁束方向電圧補正値を演算するd軸電圧制御
部と、前記ベクトル制御指令値演算部から出力されるト
ルク電流指令とトルク電流実際値との差に前記重み係数
演算部から出力された第1の重み係数を乗じた値を入力
とし、トルク方向電圧補正値を演算して出力するq軸電
圧制御部と、前記電圧指令演算部の出力である磁束方向
成分電圧と前記d軸電流制御部の出力である磁束方向電
圧補正値との和と、前記電圧指令演算部の出力であるト
ルク方向成分電圧と前記q軸電流制御部の出力であるト
ルク方向成分電圧補正値の和とを入力とし、第1の電圧
ベクトルの大きさと磁束軸方向に対する電圧ベクトルの
角度を演算する極座標変換部と、この極座標変換部の出
力である第1の電圧ベクトルの大きさと、所定の固定電
圧ベクトルの大きさと、第1の電圧ベクトルの大きさに
するか固定電圧ベクトルの大きさにするかを決定する電
圧固定指令とを入力として、電圧固定指令に従って新た
な第2の電圧ベクトルの大きさを出力する電圧固定部
と、この電圧固定部から出力される第2の電圧ベクトル
の大きさと、前記極座標変換部から出力される電圧ベク
トルの角度と、前記電圧指令演算部から出力されるトル
ク方向成分電圧と、インバータ角周波数とを入力とし
て、第2の電圧ベクトルの大きさが固定電圧ベクトルの
大きさに固定されたことによって生じる磁束指令との誤
差を補正する磁束補正値を演算し、前記ベクトル制御指
令値演算部に出力する磁束補正値演算部と、前記電圧固
定部から出力された第2の電圧ベクトルの大きさと前記
電力変換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記電力
変換装置の変調率を演算する変調率演算部と、前記ベク
トル制御指令値演算部から出力されたトルク電流指令と
トルク成分電流実際値との差に前記重み係数演算部の出
力である第2の重み係数を乗じた値を入力とし、滑り周
波数補正値を演算するトルク電流制御部と、前記ベクト
ル制御指令値演算部から出力される滑り周波数指令と前
記トルク電流制御部から出力される滑り周波数補正値と
の和を積分し、その値を滑り周波数位相として出力する
滑り周波数積分部と、パルスモード指令と、前記変調率
演算部から出力される変調率と、前記極座標変換部から
出力される電圧ベクトルの角度と前記滑り周波数積分部
から出力される滑り周波数位相との和を入力とし、前記
電力変換装置のPWM電圧指令を出力するPWM電圧発
生部とを具備したことを特徴とする。In a vector controller for an induction motor according to a fourth aspect of the present invention, a magnetic flux command and a torque command are supplied to the vector controller for an induction motor which controls the magnetic flux and torque of the induction motor via a power converter. Based on the above, a vector control command value calculation unit that calculates a torque current command, a magnetic flux current command, and a slip frequency command, and a magnetic flux current command and a torque current command that are the outputs of this vector control command value calculation unit are input, and the magnetic flux A voltage command calculation unit that calculates a direction component voltage and a torque direction component voltage, a weight coefficient calculation unit that calculates a first weight coefficient and a second weight coefficient by using an inverter angular frequency as an input, and the vector control command value. The value obtained by multiplying the difference between the magnetic flux current command output from the arithmetic unit and the actual magnetic flux current value by the first weighting coefficient output from the weighting factor arithmetic unit is input, and the magnetic flux direction A d-axis voltage control unit that calculates a voltage correction value, and a first weighting factor output from the weighting factor calculation unit to the difference between the torque current command output from the vector control command value calculation unit and the actual torque current value. A q-axis voltage control unit for calculating and outputting a torque direction voltage correction value, and a magnetic flux direction component voltage output from the voltage command calculation unit and an output of the d-axis current control unit. The sum of the magnetic flux direction voltage correction value and the sum of the torque direction component voltage output from the voltage command calculation unit and the torque direction component voltage correction value output from the q-axis current control unit are input, and the first A polar coordinate conversion unit that calculates the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction, the magnitude of the first voltage vector that is the output of this polar coordinate transformation unit, the magnitude of the predetermined fixed voltage vector, and the first Voltage A voltage fixing command for determining whether to set the size of the cutler or the fixed voltage vector, and a new voltage fixing unit that outputs a new second voltage vector according to the voltage fixing command; The magnitude of the second voltage vector output from the voltage fixing unit, the angle of the voltage vector output from the polar coordinate conversion unit, the torque direction component voltage output from the voltage command calculation unit, and the inverter angular frequency are As an input, a magnetic flux correction value that corrects an error from the magnetic flux command generated by the size of the second voltage vector being fixed to the fixed voltage vector is calculated, and is output to the vector control command value calculation unit. The magnetic flux correction value calculation unit, the magnitude of the second voltage vector output from the voltage fixing unit, and the DC link voltage of the power conversion device are input, and the power conversion is performed. A modulation factor calculator for calculating the modulation factor of the device, and a second weight output from the weighting factor calculator for the difference between the torque current command output from the vector control command value calculator and the actual torque component current value. A value obtained by multiplying a coefficient is input, a torque current control unit that calculates a slip frequency correction value, a slip frequency command output from the vector control command value calculation unit, and a slip frequency correction value output from the torque current control unit. And a slip frequency integrator that outputs the value as a slip frequency phase, a pulse mode command, a modulation ratio output from the modulation ratio calculator, and a voltage vector output from the polar coordinate converter. And a PWM voltage generator that outputs the PWM voltage command of the power conversion device by using the sum of the slip frequency phase output from the slip frequency integration unit as an input. And it features.
【0014】本発明の請求項5記載の誘導電動機のベク
トル制御装置では、誘導電動機の磁束とトルクとを電力
変換装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御装
置において、磁束指令とトルク指令とを基に、トルク電
流指令と磁束電流指令と滑り周波数指令とを演算するベ
クトル制御指令値演算部と、このベクトル制御指令値演
算部の出力である磁束電流指令とトルク電流指令とを入
力とし、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを演
算する電圧指令演算部と、この電圧指令演算部の出力で
ある磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを入力と
し、第1の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対する
電圧ベクトルの角度とを演算する極座標変換部と、この
極座標変換部の出力である第1の電圧ベクトルの大きさ
と、所定の固定電圧ベクトルの大きさと、第1の電圧ベ
クトルの大きさにするか固定電圧ベクトルの大きさにす
るかを決定する電圧固定指令とを入力として、この電圧
固定指令に従って新たな第2の電圧ベクトルの大きさを
出力する電圧固定部と、前記極座標変換部から出力され
る第1の電圧ベクトルの大きさと、前記電圧固定部から
出力される第2の電圧ベクトルの大きさと、インバータ
角周波数とを入力として、第2の電圧ベクトルの大きさ
が固定電圧ベクトルの大きさに固定されたことによって
生じる磁束指令との誤差を補正する磁束補正値を演算
し、前記ベクトル制御指令値演算部に出力する磁束補正
値演算部と、前記電圧固定部から出力された第2の電圧
ベクトルの大きさと前記電力変換装置の直流リンク電圧
とを入力とし、前記電力変換装置の変調率を演算する変
調率演算部と、前記ベクトル制御指令値演算部から出力
されたトルク電流指令とトルク成分電流フィードバック
値とを入力として、滑り周波数補正値を演算するトルク
電流制御部と、前記ベクトル制御指令値演算部から出力
される滑り周波数指令と前記トルク電流制御部から出力
される滑り周波数補正値との和を積分し、その値を滑り
周波数位相として出力する滑り周波数積分部と、パルス
モード指令と、前記変調率演算部から出力される変調率
と、前記極座標変換部から出力される電圧ベクトルの角
度と前記滑り周波数積分部から出力される滑り周波数位
相との和を入力とし、前記電力変換装置のPWM電圧指
令を出力するPWM電圧発生部とを具備したことを特徴
とする。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an induction motor vector control device, wherein the induction motor vector control device controls the magnetic flux and torque of the induction motor via a power conversion device. Based on the above, a vector control command value calculation unit that calculates a torque current command, a magnetic flux current command, and a slip frequency command, and a magnetic flux current command and a torque current command that are the outputs of this vector control command value calculation unit are input, and the magnetic flux A voltage command calculation unit that calculates the direction component voltage and the torque direction component voltage, and the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage that are the outputs of the voltage command calculation unit as input, and the magnitude of the first voltage vector and the magnetic flux. A polar coordinate conversion unit that calculates the angle of the voltage vector with respect to the axial direction, the magnitude of the first voltage vector that is the output of this polar coordinate conversion unit, and a predetermined fixed voltage. The magnitude of the vector and the voltage fixing command for determining whether to make the magnitude of the first voltage vector or the magnitude of the fixed voltage vector are input, and the magnitude of the new second voltage vector is changed according to the voltage fixing instruction. Voltage output from the polar coordinate converter, the magnitude of the second voltage vector output from the voltage clamp, and the inverter angular frequency. , A magnetic flux correction value which calculates a magnetic flux correction value for correcting an error from a magnetic flux command generated when the size of the second voltage vector is fixed to the size of the fixed voltage vector, and outputs the magnetic flux correction value to the vector control command value calculation unit. The value calculation unit, the magnitude of the second voltage vector output from the voltage fixing unit, and the DC link voltage of the power conversion device are used as inputs, and the conversion of the power conversion device is performed. A modulation factor calculation unit for calculating a ratio, a torque current command output from the vector control command value calculation unit and a torque component current feedback value as inputs, and a torque current control unit for calculating a slip frequency correction value, and the vector A slip frequency integration unit that integrates the sum of the slip frequency command output from the control command value calculation unit and the slip frequency correction value output from the torque current control unit, and outputs that value as the slip frequency phase, and a pulse mode A command, a modulation rate output from the modulation rate calculation unit, a sum of the angle of the voltage vector output from the polar coordinate conversion unit and the slip frequency phase output from the slip frequency integration unit as an input, and the power And a PWM voltage generation unit that outputs a PWM voltage command of the conversion device.
【0015】本発明の請求項6記載の誘導電動機のベク
トル制御装置では、電動機の磁束とトルクとを電力変換
装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御装置に
おいて、磁束指令とトルク指令と後述する磁束補正値と
を基に、トルク電流指令と磁束電流指令と滑り周波数指
令とを演算するベクトル制御指令値演算部と、このベク
トル制御指令値演算部の出力である磁束電流指令とトル
ク電流指令とを入力とし、磁束方向成分電圧とトルク方
向成分電圧とを演算する電圧指令演算部と、この電圧指
令演算部の出力である磁束方向成分電圧とトルク方向成
分電圧とを入力とし、第1の電圧ベクトルの大きさと磁
束軸方向に対する電圧ベクトルの角度とを演算する極座
標変換部と、この極座標変換部の出力である第1の電圧
ベクトルの大きさと、所定の固定電圧ベクトルの大きさ
と、第1の電圧ベクトルの大きさにするか固定電圧ベク
トルの大きさにするかを決定する電圧固定指令とを入力
として、この電圧固定指令に従って新たな第2の電圧ベ
クトルの大きさを出力する電圧固定部と、前記極座標変
換部の出力である第1の電圧ベクトルの大きさと、前記
電圧固定部から出力される第2の電圧ベクトルの大きさ
とを入力として、第2の電圧ベクトルの大きさが固定電
圧ベクトルの大きさに固定されたことによって生じる磁
束指令との誤差を補正する磁束補正値を演算し、前記ベ
クトル制御指令値演算部に出力する磁束補正値演算部
と、前記電圧固定部から出力された第2の電圧ベクトル
の大きさと前記電力変換装置の直流リンク電圧とを入力
とし、前記電力変換装置の変調率を演算する変調率演算
部と、前記ベクトル制御指令値演算部から出力されたト
ルク電流指令とトルク成分電流実際値とを入力として、
磁束角度補正値を演算するトルク電流制御部と、前記ベ
クトル制御指令値演算部から出力される滑り周波数指令
を積分し、その値を滑り周波数位相として出力する滑り
周波数積分部と、パルスモード指令と、前記変調率演算
部から出力される変調率と、前記極座標変換部から出力
される電圧ベクトルの角度と前記滑り周波数積分部から
出力される滑り周波数位相と前記トルク電流制御部から
出力される磁束角度補正値と回転子位相との和を入力と
し、前記電力変換装置のPWM電圧指令を出力するPW
M電圧発生部とを具備したことを特徴とする。In a vector controller for an induction motor according to a sixth aspect of the present invention, the magnetic flux command and the torque command will be described later in the vector controller for the induction motor which controls the magnetic flux and the torque of the motor through the power converter. Based on the magnetic flux correction value, a vector control command value calculation unit that calculates a torque current command, a magnetic flux current command, and a slip frequency command, and a magnetic flux current command and a torque current command that are the outputs of this vector control command value calculation unit. Is input, the voltage command calculation unit that calculates the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage that are the outputs of the voltage command calculation unit are input, and the first voltage Polar coordinate conversion unit that calculates the magnitude of the vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction, and the magnitude of the first voltage vector that is the output of this polar coordinate conversion unit , A predetermined fixed voltage vector and a voltage fixing command for determining whether to make the size of the first voltage vector or the size of the fixed voltage vector are input, and a new second voltage is set in accordance with the voltage fixing command. A voltage fixing unit that outputs the magnitude of the voltage vector, a magnitude of the first voltage vector that is the output of the polar coordinate conversion unit, and a magnitude of the second voltage vector that is output from the voltage fixing unit as inputs. , A magnetic flux correction value which calculates a magnetic flux correction value for correcting an error from a magnetic flux command generated when the size of the second voltage vector is fixed to the size of the fixed voltage vector, and outputs the magnetic flux correction value to the vector control command value calculation unit. The value calculation unit, the magnitude of the second voltage vector output from the voltage fixing unit, and the DC link voltage of the power conversion device are input, and the modulation factor of the power conversion device is calculated. A modulation factor calculating unit, and an output torque current command and the torque component current actual value from the vector-control-command-value calculating section as an input to,
A torque current control unit that calculates a magnetic flux angle correction value, a slip frequency integrator that integrates the slip frequency command output from the vector control command value calculator, and outputs the value as a slip frequency phase, and a pulse mode command. A modulation rate output from the modulation rate calculation section, an angle of a voltage vector output from the polar coordinate conversion section, a slip frequency phase output from the slip frequency integration section, and a magnetic flux output from the torque current control section. PW which inputs the sum of the angle correction value and the rotor phase and outputs the PWM voltage command of the power converter
An M voltage generator is provided.
【0016】本発明の請求項7記載の誘導電動機のベク
トル制御装置では、誘導電動機の磁束とトルクとを電力
変換装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御装
置において、磁束指令とトルク指令と後述する磁束補正
値と後述する2次抵抗補正値とを基に、トルク電流指令
と磁束電流指令と滑り周波数指令とを演算するベクトル
制御指令値演算部と、このベクトル制御指令値演算部の
出力であるトルク電流指令とトルク成分電流実際値とを
入力として、2次抵抗補正値を演算する2次抵抗補正値
演算部と、前記ベクトル制御指令値演算部の出力である
磁束電流指令とトルク電流指令とを入力とし、磁束方向
成分電圧とトルク方向成分電圧とを演算する電圧指令演
算部と、この電圧指令演算部の出力である磁束方向成分
電圧とトルク方向成分電圧とを入力とし、第1の電圧ベ
クトルの大きさと磁束軸方向に対する電圧ベクトルの角
度とを演算する極座標変換部と、この極座標変換部の出
力である第1の電圧ベクトルの大きさと、所定の固定電
圧ベクトルの大きさと、第1の電圧ベクトルの大きさに
するか固定電圧ベクトルの大きさにするかを決定する電
圧固定指令とを入力として、この電圧固定指令に従って
新たな第2の電圧ベクトルの大きさを出力する電圧固定
部と、前記極座標変換部の出力である第1の電圧ベクト
ルの大きさと、前記電圧固定部から出力される第2の電
圧ベクトルの大きさとを入力として、第2の電圧ベクト
ルの大きさが固定電圧ベクトルの大きさに固定されたこ
とによって生じる磁束指令との誤差を補正する磁束補正
値を演算し、前記ベクトル制御指令値演算部に出力する
磁束補正値演算部と、前記電圧固定部から出力された第
2の電圧ベクトルの大きさと前記電力変換装置の直流リ
ンク電圧とを入力とし、前記電力変換装置の変調率を演
算する変調率演算部と、前記ベクトル制御指令値演算部
から出力される滑り周波数指令を積分し、その値を滑り
周波数位相として出力する滑り周波数積分部と、パルス
モード指令と、前記変調率演算部から出力される変調率
と、前記極座標変換部から出力される電圧ベクトルの角
度と前記滑り周波数積分部から出力される滑り周波数位
相と回転子位相との和を入力とし、前記電力変換装置の
PWM電圧指令を出力するPWM電圧発生部とを具備し
たことを特徴とする。In a vector controller for an induction motor according to a seventh aspect of the present invention, in the vector controller for an induction motor for controlling the magnetic flux and torque of the induction motor via the power converter, a magnetic flux command, a torque command, and a later-described command. Based on the magnetic flux correction value and the secondary resistance correction value to be described later, a vector control command value calculation unit for calculating a torque current command, a magnetic flux current command, and a slip frequency command, and an output of this vector control command value calculation unit. A secondary resistance correction value calculation unit for calculating a secondary resistance correction value by inputting a certain torque current command and a torque component current actual value, and a magnetic flux current command and a torque current command output from the vector control command value calculation unit. And a voltage command calculation unit that calculates a magnetic flux direction component voltage and a torque direction component voltage, and a magnetic flux direction component voltage and a torque direction output from the voltage command calculation unit. A polar coordinate conversion unit that receives the divided voltage as an input and calculates the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction; the magnitude of the first voltage vector that is the output of this polar coordinate conversion unit; Of the fixed voltage vector and a voltage fixing command for determining whether to set the size of the first voltage vector or the size of the fixed voltage vector as input, and a new second voltage according to the voltage fixing command. A voltage fixing unit that outputs the magnitude of the vector, a magnitude of the first voltage vector that is the output of the polar coordinate conversion unit, and a magnitude of the second voltage vector that is output from the voltage fixing unit are input, The vector control command is calculated by calculating a magnetic flux correction value for correcting an error from the magnetic flux command generated when the size of the voltage vector of 2 is fixed to the size of the fixed voltage vector. The magnetic flux correction value calculation unit for outputting to the calculation unit, the magnitude of the second voltage vector output from the voltage fixing unit, and the DC link voltage of the power conversion device are input, and the modulation factor of the power conversion device is calculated. And a slip frequency integrator that integrates the slip frequency command output from the vector control command value calculator and outputs the value as a slip frequency phase, a pulse mode command, and the modulation ratio calculator. PWM of the power conversion device, which receives the sum of the modulation rate output from the power converter, the angle of the voltage vector output from the polar coordinate conversion unit, and the slip frequency phase and the rotor phase output from the slip frequency integration unit. And a PWM voltage generator that outputs a voltage command.
【0017】本発明の請求項8記載の誘導電動機のベク
トル制御装置では、誘導電動機の磁束とトルクとを電力
変換装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御装
置において、磁束指令とトルク指令と後述する磁束補正
値とを基に、トルク電流指令と磁束電流指令と滑り周波
数指令とを演算するベクトル制御指令値演算部と、この
ベクトル制御指令値演算部の出力である磁束電流指令と
トルク電流指令とを入力とし、磁束方向成分電圧とトル
ク方向成分電圧とを演算する電圧指令演算部と、インバ
ータ角周波数を入力として第1の重み係数と第2の重み
係数とを演算する重み係数演算部と、前記ベクトル制御
指令値演算部から出力される磁束電流指令と磁束電流実
際値との差に前記重み係数演算部から出力された第1の
重み係数を乗じた値を入力とし、磁束方向電圧補正値を
演算するd軸電圧制御部と、前記ベクトル制御指令値演
算部から出力されるトルク電流指令とトルク電流実際値
との差に前記重み係数演算部から出力された第1の重み
係数を乗じた値を入力とし、トルク方向電圧補正値を演
算して出力するq軸電圧制御部と、前記電圧指令演算部
の出力である磁束方向成分電圧と前記d軸電流制御部の
出力である磁束方向電圧補正値との和と、前記電圧指令
演算部の出力であるトルク方向成分電圧と前記q軸電流
制御部の出力であるトルク方向成分電圧補正値の和とを
入力とし、第1の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に
対する電圧ベクトルの角度を演算する極座標変換部と、
この極座標変換部の出力である第1の電圧ベクトルの大
きさと、所定の固定電圧ベクトルの大きさと、第1の電
圧ベクトルの大きさにするか固定電圧ベクトルの大きさ
にするかを決定する電圧固定指令とを入力として、電圧
固定指令に従って新たな第2の電圧ベクトルの大きさを
出力する電圧固定部と、前記極座標変換部から出力され
る第1の電圧ベクトルの大きさと、前記電圧固定部から
出力される第2の電圧ベクトルの大きさとを入力とし
て、第2の電圧ベクトルの大きさが固定電圧ベクトルの
大きさに固定されたことによって生じる磁束指令との誤
差を補正する磁束補正値を演算し、前記ベクトル制御指
令値演算部に出力する磁束補正値演算部と、前記電圧固
定部から出力された第2の電圧ベクトルの大きさと前記
電力変換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記電力
変換装置の変調率を演算する変調率演算部と、前記ベク
トル制御指令値演算部から出力されたトルク電流指令と
トルク成分電流実際値との差に前記重み係数演算部の出
力である第2の重み係数を乗じた値を入力とし、磁束角
度補正値を演算するトルク電流制御部と、前記ベクトル
制御指令値演算部から出力される滑り周波数指令を積分
し、その値を滑り周波数位相として出力する滑り周波数
積分部と、パルスモード指令と、前記変調率演算部から
出力される変調率と、前記極座標変換部から出力される
電圧ベクトルの角度と前記滑り周波数積分部から出力さ
れる滑り周波数位相と前記トルク電流制御部から出力さ
れる磁束角度補正値と回転子位相との和を入力とし、前
記電力変換装置のPWM電圧指令を出力するPWM電圧
発生部とを具備したことを特徴とする。In the vector controller for an induction motor according to claim 8 of the present invention, in the vector controller for an induction motor for controlling the magnetic flux and the torque of the induction motor through the power converter, the magnetic flux command, the torque command, and a later-described command. Based on the magnetic flux correction value, a vector control command value calculation unit that calculates a torque current command, a magnetic flux current command, and a slip frequency command, and a magnetic flux current command and a torque current command that are the outputs of this vector control command value calculation unit. And a voltage command calculation unit that calculates the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and a weight coefficient calculation unit that calculates the first weight coefficient and the second weight coefficient by inputting the inverter angular frequency. , The difference between the magnetic flux current command output from the vector control command value calculation unit and the actual magnetic flux current value is multiplied by the first weighting coefficient output from the weighting coefficient calculation unit. Is input to the d-axis voltage control unit for calculating the magnetic flux direction voltage correction value, and the difference between the torque current command output from the vector control command value calculation unit and the actual torque current value is output from the weighting coefficient calculation unit. And a q-axis voltage control unit for calculating and outputting a torque direction voltage correction value, and a magnetic flux direction component voltage and the d-axis current output from the voltage command calculation unit. The sum of the magnetic flux direction voltage correction value that is the output of the control unit, the sum of the torque direction component voltage that is the output of the voltage command calculation unit and the torque direction component voltage correction value that is the output of the q-axis current control unit, and A polar coordinate converter that receives as input the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction;
The magnitude of the first voltage vector that is the output of the polar coordinate converter, the magnitude of a predetermined fixed voltage vector, and the voltage that determines whether the magnitude of the first voltage vector or the magnitude of the fixed voltage vector is determined. A voltage fixing unit that inputs a fixed command and outputs a new magnitude of the second voltage vector according to the voltage fixing command, a magnitude of the first voltage vector output from the polar coordinate conversion unit, and the voltage fixing unit. With the magnitude of the second voltage vector output from the input as the input, a magnetic flux correction value for correcting an error from the magnetic flux command generated when the magnitude of the second voltage vector is fixed to the fixed voltage vector is set. The magnetic flux correction value calculation unit that calculates and outputs the vector control command value calculation unit, the magnitude of the second voltage vector output from the voltage fixing unit, and the direct current of the power conversion device. Input voltage and a modulation factor calculator for calculating the modulation factor of the power converter, and the weighting factor for the difference between the torque current command output from the vector control command value calculator and the actual torque component current value. A torque current control unit for calculating a magnetic flux angle correction value and a slip frequency command output from the vector control command value calculation unit are integrated with a value obtained by multiplying the second weighting coefficient, which is the output of the calculation unit, as an input, A slip frequency integrator that outputs the value as a slip frequency phase, a pulse mode command, a modulation factor output from the modulation factor calculator, an angle of a voltage vector output from the polar coordinate converter, and the slip frequency integral. Of the slip frequency phase output from the electric power converter, the magnetic flux angle correction value output from the torque current control unit, and the rotor phase, and outputs a PWM voltage command for the power converter. Characterized by comprising a PWM voltage generation unit for.
【0018】本発明の請求項9記載の誘導電動機のベク
トル制御方法では、誘導電動機の磁束とトルクとを電力
変換装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御方
法において、トルク指令と磁束指令とからトルク電流指
令と磁束電流指令とを演算し、このトルク電流指令と磁
束電流指令とから電圧ベクトル指令値を演算し、この電
圧ベクトル指令値の磁束方向に対する角度をインバータ
電圧指令位相に加えることを特徴とする。According to a ninth aspect of the vector control method for an induction motor of the present invention, in the vector control method for an induction motor for controlling a magnetic flux and a torque of the induction motor through a power converter, a torque command and a magnetic flux command are used. A characteristic is that a torque current command and a magnetic flux current command are calculated, a voltage vector command value is calculated from the torque current command and the magnetic flux current command, and the angle of the voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction is added to the inverter voltage command phase. And
【0019】本発明の請求項10記載の誘導電動機のベ
クトル制御方法では、誘導電動機の磁束とトルクとを電
力変換装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御
方法において、前記電力変換装置の電圧を所定の値で固
定するときには、トルク指令と磁束指令とからトルク電
流指令と磁束電流指令とを演算し、このトルク電流指令
と磁束電流指令とから電圧ベクトル指令値を演算し、こ
の電圧ベクトル指令値の大きさと電力変換装置の電圧を
所定の値で固定するときの電圧ベクトルとの差から演算
した磁束補正値を前記磁束指令に加えることを特徴とす
る。A vector control method for an induction motor according to a tenth aspect of the present invention is the vector control method for an induction motor, wherein the magnetic flux and torque of the induction motor are controlled via the power conversion device. When fixing at a predetermined value, a torque current command and a magnetic flux current command are calculated from the torque command and the magnetic flux command, a voltage vector command value is calculated from this torque current command and the magnetic flux current command, and this voltage vector command value is calculated. And the magnetic flux correction value calculated from the difference between the voltage vector when the voltage of the power converter is fixed at a predetermined value and the magnetic flux correction value is added to the magnetic flux command.
【0020】[0020]
【作用】本発明の請求項1記載の誘導電動機のベクトル
制御装置は、磁束指令とトルク指令とからトルク電流指
令と磁束電流指令とを演算し、磁束電流指令とトルク電
流指令とから磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧と
を演算し、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とか
ら磁束軸方向に対する電圧ベクトルの角度を演算し、こ
の電圧ベクトルの角度を滑り周波数位相に加えることに
よって電流応答速度を速くすることができる。The vector controller for an induction motor according to claim 1 of the present invention calculates the torque current command and the magnetic flux current command from the magnetic flux command and the torque command, and calculates the magnetic flux direction component from the magnetic flux current command and the torque current command. The current response speed is calculated by calculating the voltage and the torque direction component voltage, calculating the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and adding the angle of this voltage vector to the slip frequency phase. Can be faster.
【0021】本発明の請求項2記載の誘導電動機のベク
トル制御装置は、磁束指令とトルク指令とからトルク電
流指令と磁束電流指令とを演算し、磁束電流指令とトル
ク電流指令とから磁束方向成分電圧とトルク方向成分電
圧とを演算し、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧
とから第1の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対す
る電圧ベクトルの角度を演算し、電圧ベクトルの大きさ
を固定するときには第2の電圧ベクトルの大きさとして
所定の固定電圧ベクトルの大きさを出力し、前記電圧ベ
クトルの角度を滑り周波数位相に加えることによって電
流応答速度を速くすることができ、第2の電圧ベクトル
の大きさと前記電圧ベクトルの角度と前記トルク方向成
分電圧とインバータ角周波数とから、第2の電圧ベクト
ルの大きさが固定電圧ベクトルの大きさに固定されたこ
とによって生じる磁束指令との誤差を補正する磁束補正
値を演算し、その磁束補正値を磁束指令に加えることに
よって出力トルクを指令値に追従させることができる。A vector controller for an induction motor according to a second aspect of the present invention calculates a torque current command and a magnetic flux current command from a magnetic flux command and a torque command, and calculates a magnetic flux direction component from the magnetic flux current command and the torque current command. The voltage and the torque direction component voltage are calculated, the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction are calculated from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and the magnitude of the voltage vector is fixed. Occasionally, the magnitude of a predetermined fixed voltage vector is output as the magnitude of the second voltage vector, and the current response speed can be increased by adding the angle of the voltage vector to the slip frequency phase. , The angle of the voltage vector, the torque direction component voltage, and the inverter angular frequency, the magnitude of the second voltage vector is fixed. Calculating a magnetic flux correction value for correcting the error between the magnetic flux command generated by fixed to the magnitude of the pressure vector, it can be made to follow the output torque command value by adding the flux correction value to the magnetic flux instruction.
【0022】本発明の請求項3記載の誘導電動機のベク
トル制御装置は、磁束指令とトルク指令と回転子角周波
数と電圧ベクトルの大きさを固定するかしないかを決定
する電圧固定指令と所定の固定電圧ベクトルの大きさと
から、電圧ベクトルの大きさを固定するときにはトルク
指令と回転子角周波数と固定電圧ベクトルの大きさとを
基にトルク電流指令と磁束電流指令とを演算し、固定電
圧ベクトルの大きさに固定されたことによって生じる磁
束指令との誤差を補正し出力トルクを指令値に追従させ
る。電圧ベクトルの大きさを固定しないときには磁束指
令とトルク指令とを基にトルク電流指令と磁束電流指令
とを演算する。According to a third aspect of the present invention, there is provided a vector control device for an induction motor, which includes a magnetic flux command, a torque command, a rotor angular frequency, and a voltage fixing command for deciding whether or not to fix the magnitude of the voltage vector. From the magnitude of the fixed voltage vector, when fixing the magnitude of the voltage vector, the torque current instruction and the magnetic flux current instruction are calculated based on the torque instruction, the rotor angular frequency, and the magnitude of the fixed voltage vector, and the fixed voltage vector The output torque is made to follow the command value by correcting the error with the magnetic flux command caused by the fixed size. When the magnitude of the voltage vector is not fixed, the torque current command and the magnetic flux current command are calculated based on the magnetic flux command and the torque command.
【0023】また、磁束電流指令とトルク電流指令とか
ら磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを演算し、
磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とから磁束軸方
向に対する電圧ベクトルの角度を演算し、この電圧ベク
トルの角度を滑り周波数位相に加えることによって電流
応答速度を速くすることができる。Further, the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage are calculated from the magnetic flux current command and the torque current command,
The current response speed can be increased by calculating the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage and adding the angle of the voltage vector to the slip frequency phase.
【0024】本発明の請求項4記載の誘導電動機のベク
トル制御装置は、可変電圧制御と固定電圧制御との移行
時にその重みを徐々に変化させることによって可変電圧
制御と固定電圧制御との移行をスムースに行う。According to a fourth aspect of the present invention, in the vector controller for an induction motor, the variable voltage control and the fixed voltage control are changed by gradually changing the weight when the variable voltage control and the fixed voltage control are changed. Do it smoothly.
【0025】本発明の請求項5記載の誘導電動機のベク
トル制御装置は、磁束指令とトルク指令とからトルク電
流指令と磁束電流指令とを演算し、磁束電流指令とトル
ク電流指令とから磁束方向成分電圧とトルク方向成分電
圧とを演算し、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧
とから第1の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対す
る電圧ベクトルの角度を演算し、電圧ベクトルの大きさ
を固定するときには第2の電圧ベクトルの大きさとして
所定の固定電圧ベクトルの大きさを出力し、前記電圧ベ
クトルの角度を滑り周波数位相に加えることによって電
流応答速度を速くすることができ、第1の電圧ベクトル
の大きさと第2の電圧ベクトルの大きさとから、第2の
電圧ベクトルの大きさが固定電圧ベクトルの大きさに固
定されたことによって生じる磁束指令との誤差を補正す
る磁束補正値を演算し、その磁束補正値を磁束指令に加
えることによって出力トルクを指令値に追従させること
ができる。A vector controller for an induction motor according to a fifth aspect of the present invention calculates a torque current command and a magnetic flux current command from a magnetic flux command and a torque command, and calculates a magnetic flux direction component from the magnetic flux current command and the torque current command. The voltage and the torque direction component voltage are calculated, the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction are calculated from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and the magnitude of the voltage vector is fixed. Sometimes, the magnitude of a predetermined fixed voltage vector is output as the magnitude of the second voltage vector, and the current response speed can be increased by adding the angle of the voltage vector to the slip frequency phase. , And the magnitude of the second voltage vector, the magnitude of the second voltage vector is fixed to the magnitude of the fixed voltage vector. The error between the magnetic flux command calculating a flux correction value for correcting occurring Te, can be made to follow the output torque command value by adding the flux correction value to the magnetic flux instruction.
【0026】本発明の請求項6記載の誘導電動機のベク
トル制御装置は、磁束指令とトルク指令とからトルク電
流指令と磁束電流指令とを演算し、磁束電流指令とトル
ク電流指令とから磁束方向成分電圧とトルク方向成分電
圧とを演算し、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧
とから第1の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対す
る電圧ベクトルの角度を演算し、電圧ベクトルの大きさ
を固定するときには第2の電圧ベクトルの大きさとして
所定の固定電圧ベクトルの大きさを出力し、前記電圧ベ
クトルの角度を回転子回転角位相に加えることによって
電流応答速度を速くすることができ、第2の電圧ベクト
ルの大きさと前記電圧ベクトルの角度と前記トルク方向
成分電圧とインバータ角周波数とから、第2の電圧ベク
トルの大きさが固定電圧ベクトルの大きさに固定された
ことによって生じる磁束指令との誤差を補正する磁束補
正値を演算し、その磁束補正値を磁束指令に加えること
によって出力トルクを指令値に追従させることができ
る。A vector controller for an induction motor according to a sixth aspect of the present invention calculates a torque current command and a magnetic flux current command from a magnetic flux command and a torque command, and calculates a magnetic flux direction component from the magnetic flux current command and the torque current command. The voltage and the torque direction component voltage are calculated, the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction are calculated from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and the magnitude of the voltage vector is fixed. Occasionally, the magnitude of a predetermined fixed voltage vector is output as the magnitude of the second voltage vector, and the angle of the voltage vector is added to the rotor rotation angle phase to increase the current response speed. From the magnitude of the voltage vector, the angle of the voltage vector, the torque direction component voltage, and the inverter angular frequency, the magnitude of the second voltage vector is fixed. Calculating a magnetic flux correction value for correcting the error between the magnetic flux command generated by fixed to the magnitude of the voltage vector, it is possible to follow the output torque command value by adding the flux correction value to the magnetic flux instruction.
【0027】本発明の請求項7記載の誘導電動機のベク
トル制御装置は、磁束指令とトルク指令とからトルク電
流指令と磁束電流指令とを演算し、磁束電流指令とトル
ク電流指令とから磁束方向成分電圧とトルク方向成分電
圧とを演算し、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧
とから第1の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対す
る電圧ベクトルの角度を演算し、電圧ベクトルの大きさ
を固定するときには第2の電圧ベクトルの大きさとして
所定の固定電圧ベクトルの大きさを出力し、前記電圧ベ
クトルの角度を回転子回転角位相に加えることによって
電流応答速度を速くすることができ、第2の電圧ベクト
ルの大きさと前記電圧ベクトルの角度と前記トルク方向
成分電圧とインバータ角周波数とから、第2の電圧ベク
トルの大きさが固定電圧ベクトルの大きさに固定された
ことによって生じる磁束指令との誤差を補正する磁束補
正値を演算し、その磁束補正値を磁束指令に加えること
によって出力トルクを指令値に追従させることができ
る。A vector controller for an induction motor according to a seventh aspect of the present invention calculates a torque current command and a magnetic flux current command from a magnetic flux command and a torque command, and calculates a magnetic flux direction component from the magnetic flux current command and the torque current command. The voltage and the torque direction component voltage are calculated, the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction are calculated from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and the magnitude of the voltage vector is fixed. Occasionally, the magnitude of a predetermined fixed voltage vector is output as the magnitude of the second voltage vector, and the angle of the voltage vector is added to the rotor rotation angle phase to increase the current response speed. From the magnitude of the voltage vector, the angle of the voltage vector, the torque direction component voltage, and the inverter angular frequency, the magnitude of the second voltage vector is fixed. Calculating a magnetic flux correction value for correcting the error between the magnetic flux command generated by fixed to the magnitude of the voltage vector, it is possible to follow the output torque command value by adding the flux correction value to the magnetic flux instruction.
【0028】本発明の請求項8記載の誘導電動機のベク
トル制御装置は、磁束指令とトルク指令とからトルク電
流指令と磁束電流指令とを演算し、磁束電流指令とトル
ク電流指令とから磁束方向成分電圧とトルク方向成分電
圧とを演算し、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧
とから第1の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対す
る電圧ベクトルの角度を演算し、電圧ベクトルの大きさ
を固定するときには第2の電圧ベクトルの大きさとして
所定の固定電圧ベクトルの大きさを出力し、前記電圧ベ
クトルの角度を回転子回転角位相に加えることによって
電流応答速度を速くすることができ、第2の電圧ベクト
ルの大きさと前記電圧ベクトルの角度と前記トルク方向
成分電圧とインバータ角周波数とから、第2の電圧ベク
トルの大きさが固定電圧ベクトルの大きさに固定された
ことによって生じる磁束指令との誤差を補正する磁束補
正値を演算し、その磁束補正値を磁束指令に加えること
によって出力トルクを指令値に追従させることができ
る。A vector controller for an induction motor according to claim 8 of the present invention calculates a torque current command and a magnetic flux current command from a magnetic flux command and a torque command, and calculates a magnetic flux direction component from the magnetic flux current command and the torque current command. The voltage and the torque direction component voltage are calculated, the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction are calculated from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and the magnitude of the voltage vector is fixed. Occasionally, the magnitude of a predetermined fixed voltage vector is output as the magnitude of the second voltage vector, and the angle of the voltage vector is added to the rotor rotation angle phase to increase the current response speed. From the magnitude of the voltage vector, the angle of the voltage vector, the torque direction component voltage, and the inverter angular frequency, the magnitude of the second voltage vector is fixed. Calculating a magnetic flux correction value for correcting the error between the magnetic flux command generated by fixed to the magnitude of the voltage vector, it is possible to follow the output torque command value by adding the flux correction value to the magnetic flux instruction.
【0029】また、可変電圧制御と固定電圧制御との移
行時にその重みを徐々に変化させることによって可変電
圧制御と固定電圧制御との移行をスムースに行うことが
できる。Further, when the variable voltage control and the fixed voltage control are shifted, the weight is gradually changed, so that the variable voltage control and the fixed voltage control can be smoothly shifted.
【0030】本発明の請求項9記載の誘導電動機のベク
トル制御方法は、トルク指令と磁束指令とからトルク電
流指令と磁束電流指令とを演算し、このトルク電流指令
と磁束電流指令とから電圧ベクトル指令値を演算し、こ
の電圧ベクトル指令値の磁束方向に対する角度をインバ
ータ電圧指令位相に加えることによって電流応答速度を
速くすることができる。A vector control method for an induction motor according to a ninth aspect of the present invention calculates a torque current command and a magnetic flux current command from a torque command and a magnetic flux command, and calculates a voltage vector from the torque current command and the magnetic flux current command. The current response speed can be increased by calculating the command value and adding the angle of this voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction to the inverter voltage command phase.
【0031】本発明の請求項10記載の誘導電動機のベ
クトル制御方法は、電力変換装置の電圧を所定の値で固
定するときには、トルク指令と磁束指令とからトルク電
流指令と磁束電流指令とを演算し、このトルク電流指令
と磁束電流指令とから電圧ベクトル指令値を演算し、こ
の電圧ベクトル指令値の大きさと電力変換装置の電圧を
所定の値で固定するときの電圧ベクトルとの差から演算
した磁束補正値を前記磁束指令に加えることによって出
力トルクを指令値に追従させることができる。In the vector control method for an induction motor according to claim 10 of the present invention, when the voltage of the power converter is fixed at a predetermined value, the torque current command and the magnetic flux current command are calculated from the torque command and the magnetic flux command. Then, the voltage vector command value is calculated from the torque current command and the magnetic flux current command, and is calculated from the difference between the magnitude of this voltage vector command value and the voltage vector when the voltage of the power converter is fixed at a predetermined value. By adding the magnetic flux correction value to the magnetic flux command, the output torque can be made to follow the command value.
【0032】[0032]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本発明の第1の実施例を図1乃至図4を用いて説
明する。図1は、第1の実施例の誘導電動機のベクトル
制御装置のベクトル制御演算部の構成図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of a vector control calculation unit of a vector control device for an induction motor according to the first embodiment.
【0033】ベクトル制御演算部20は、ベクトル制御
指令演算部21と、電圧指令演算部22と、極座標変換
部23と電圧固定部24と、変調率演算部25と、磁束
補正値演算部26と、トルク電流制御部27と、すべり
周波数積分部28と、PWM電圧発生部29とで構成さ
れる。The vector control calculation unit 20 includes a vector control command calculation unit 21, a voltage command calculation unit 22, a polar coordinate conversion unit 23, a voltage fixing unit 24, a modulation factor calculation unit 25, and a magnetic flux correction value calculation unit 26. A torque current controller 27, a slip frequency integrator 28, and a PWM voltage generator 29 are included.
【0034】ベクトル制御指令値演算部21では、磁束
指令ΦRef と後述する磁束補正値演算部26の出力であ
る磁束補正値ΔΦとの和と、トルク指令値TorqRef
を入力として、次式の演算により、磁束電流指令IdRe
f 、トルク電流指令IqRef、すべり周波数指令ωsRef
を出力する。In the vector control command value calculation unit 21, the sum of the magnetic flux command ΦRef and the magnetic flux correction value ΔΦ output from the magnetic flux correction value calculation unit 26, which will be described later, and the torque command value TorqRef.
Is input, and the magnetic flux current command IdRe is calculated by the following equation.
f, torque current command IqRef, slip frequency command ωsRef
Is output.
【0035】[0035]
【数1】 [Equation 1]
【0036】ただし、 M:相互インダクタンス L2 :2次インダクタンス R2 :2次抵抗 電圧指令演算部22においては、ベクトル制御指令値演
算部21から出力される磁束電流指令IdRef とトルク
電流指令IqRef を入力として、次式の演算により、磁
束軸電圧指令VdRef 、トルク軸電圧指令VqRef を求
めて出力する。However, M: mutual inductance L 2 : secondary inductance R 2 : secondary resistance In the voltage command calculation unit 22, the magnetic flux current command IdRef and the torque current command IqRef output from the vector control command value calculation unit 21 are calculated. As an input, the magnetic flux axis voltage command VdRef and the torque axis voltage command VqRef are obtained and output by the calculation of the following equations.
【0037】[0037]
【数2】 ただし、R12:R1 +R2 *(M/L2 )2 R1 :一次抵抗 、R2 :二次抵抗 L1 :一次インダクタンス、L2 :二次インダクタンス M :相互インダクタンス σ :1−M2 /(L1 *L2 ) ω1 :インバータ角周波数、ωr:回転子角周波数 極座標変換部23においては、電圧指令演算部22から
出力される磁束方向電圧指令VdRef とトルク方向電圧
指令VqRef を入力として、次式の演算により、電圧ベ
クトルの大きさ|V|と電圧ベクトルの磁束軸方向に対
する角度δを出力する。[Equation 2] However, R 12 : R 1 + R 2 * (M / L 2 ) 2 R 1 : primary resistance, R 2 : secondary resistance L 1 : primary inductance, L 2 : secondary inductance M: mutual inductance σ: 1-M 2 / (L 1 * L 2 ) ω 1 : Inverter angular frequency, ωr: Rotor angular frequency In the polar coordinate conversion unit 23, the magnetic flux direction voltage command VdRef and the torque direction voltage command VqRef output from the voltage command calculation unit 22 are calculated. As an input, the magnitude | V | of the voltage vector and the angle δ of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction are output by the calculation of the following equation.
【0038】[0038]
【数3】 電圧固定部24においては、極座標変換部23の出力で
ある電圧ベクトルの大きさ|V|と電圧ベクトルの大き
さの指令値|V|Ref と電圧固定指令Vfix とを入力と
して、電圧固定指令Vfix に従って新たな電圧ベクトル
の大きさ|V|´を演算して出力する。(Equation 3) The voltage fixing unit 24 receives the voltage vector magnitude | V | output from the polar coordinate converter 23, the command value | V | Ref of the voltage vector magnitude, and the voltage fixing command Vfix as input, and the voltage fixing command Vfix. Then, the magnitude | V | 'of the new voltage vector is calculated and output.
【0039】電圧固定部24は、電圧ベクトルの大きさ
|V|が所定値を越えると電圧ベクトルの大きさの指令
値|V|Ref に固定するように動作する。電圧固定指令
Vfix は、電圧ベクトルの大きさを指令値|V|Ref に
固定するときは”1“であり、電圧ベクトルの大きさを
指令値|V|Ref に固定しないときは”0“であり、電
圧固定部24は、電圧固定指令Vfix の値によって、 電圧固定指令Vfix が1の時、|V|´=|V|Ref 電圧固定指令Vfix が0の時、|V|´=|V| を出力する。The voltage fixing unit 24 operates so as to fix the command value | V | Ref of the voltage vector size when the voltage vector size | V | exceeds a predetermined value. The voltage fixing command Vfix is "1" when the magnitude of the voltage vector is fixed to the command value | V | Ref, and "0" when the magnitude of the voltage vector is not fixed to the command value | V | Ref. If the voltage fixing command Vfix is 1, | V | '= | V | Ref If the voltage fixing command Vfix is 0, | V |' = | V depending on the value of the voltage fixing command Vfix. Output |.
【0040】磁束補正値演算部26を図2を用いて説明
する。磁束補正値演算部26は、電圧固定部24から出
力される電圧ベクトルの大きさ|V|´と、極座標変換
部23から出力される電圧ベクトル角度δと、電圧指令
演算部22から出力されるトルク軸方向電圧VqRef と
インバータ角周波数ω1 を入力として次の演算により磁
束補正値ΔΦを演算する。The magnetic flux correction value calculation unit 26 will be described with reference to FIG. The magnetic flux correction value calculation unit 26 outputs the magnitude | V | ′ of the voltage vector output from the voltage fixing unit 24, the voltage vector angle δ output from the polar coordinate conversion unit 23, and the voltage command calculation unit 22. The magnetic flux correction value ΔΦ is calculated by the following calculation using the torque axis direction voltage VqRef and the inverter angular frequency ω 1 .
【0041】[0041]
【数4】 トルク電流制御部27は、ベクトル制御指令値演算部2
1から出力されるトルク電流指令IqRef とトルク電流
実際値Iqを入力として次式で表される比例積分制御に
よりすべり周波数補正値Δωsを出力する。(Equation 4) The torque current control unit 27 includes the vector control command value calculation unit 2
The slip frequency correction value Δωs is output by the proportional-integral control represented by the following equation using the torque current command IqRef and the actual torque current value Iq output from 1 as input.
【0042】[0042]
【数5】 ただし、 s:微分演算子 Kp:比例ゲイン Ki:積分ゲイン すべり周波数積分部28においては、ベクトル制御指令
値演算部21から出力されるすべり周波数指令値ωsRe
f とトルク電流制御部27から出力されるすべり周波数
補正値Δωsの和を入力として、入力の積分値をすべり
周波数位相θsとして出力する。(Equation 5) However, s: differential operator Kp: proportional gain Ki: integral gain In the slip frequency integrator 28, the slip frequency command value ωsRe output from the vector control command value calculator 21.
The sum of f and the slip frequency correction value Δωs output from the torque current controller 27 is input, and the input integrated value is output as the slip frequency phase θs.
【0043】[0043]
【数6】 ただし、s:微分演算子 変調率演算部25においては、電圧固定部24から出力
される電圧ベクトルの大きさ|V|´とPWMインバー
タ直流リンク電圧Vdcを入力として、次の演算によ
り、変調率αを演算する。(Equation 6) However, s: differential operator In the modulation factor calculation unit 25, the magnitude | V | 'of the voltage vector output from the voltage fixing unit 24 and the PWM inverter DC link voltage Vdc are input, and the modulation factor is calculated by the following calculation. Calculate α.
【0044】[0044]
【数7】 PWM電圧発生部29を図3と図4を用いて説明する。
PWM電圧発生部29においては、すべり周波数積分部
28から出力されるすべり周波数位相θsと、回転子位
相θrと、極座標変換部23から出力される電圧ベクト
ル角度δとの和であるインバータ位相θ1 と、変調率演
算部25から出力される変調率αと、パルスモード指令
Pmodeを入力として次の演算により3相PWM電圧指令
VuPWM、VvPWM 、VwPWM を出力する。(Equation 7) The PWM voltage generator 29 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
In the PWM voltage generation unit 29, the inverter phase θ 1 that is the sum of the slip frequency phase θs output from the slip frequency integration unit 28, the rotor phase θr, and the voltage vector angle δ output from the polar coordinate conversion unit 23. Then, the three-phase PWM voltage commands VuPWM, VvPWM, and VwPWM are output by the following calculation using the modulation ratio α output from the modulation ratio calculator 25 and the pulse mode command Pmode as input.
【0045】パルスモード指令が1であった場合の動作
を説明する。入力されたインバータ位相θ1 を用いて、
UVW各相のインバータ位相θu、θv、θwを次式の
ように演算する。The operation when the pulse mode command is 1 will be described. Using the input inverter phase θ 1 ,
The inverter phases θu, θv, and θw of each UVW phase are calculated by the following equation.
【0046】[0046]
【数8】θu=θ1 +π/2 θv=θ1 +π/2−2π/3 θw=θ1 +π/2−4π/3 U相インバータ位相θuは、相PWM電圧発生部31に
入力されて次式の演算によりU相PWM電圧指令VuPW
M を出力する。[Formula 8] θu = θ 1 + π / 2 θv = θ 1 + π / 2-2π / 3 θw = θ 1 + π / 2-4π / 3 The U-phase inverter phase θu is input to the phase PWM voltage generator 31. U phase PWM voltage command VuPW
Output M.
【0047】[0047]
【数9】 同様にV相PWM電圧指令VvPWM 、W相電圧指令Vw
PWM は相PWM電圧発生部31により次のように出力さ
れる。[Equation 9] Similarly, V-phase PWM voltage command VvPWM, W-phase voltage command Vw
The PWM is output by the phase PWM voltage generator 31 as follows.
【0048】[0048]
【数10】 (Equation 10)
【0049】このときの、パルス波形は、図4に示す様
になる。次に、パルスモード指令が3の場合の、相PW
M電圧発生部31の動作を説明する。The pulse waveform at this time is as shown in FIG. Next, the phase PW when the pulse mode command is 3
The operation of the M voltage generator 31 will be described.
【0050】あらかじめ計算し記憶しておいた、PWM
電圧のオンオフ位相θSWと変調率αの関係に従って、変
調率αにより異なるオンオフ位相θSWを用いて相PWM
電圧を演算する。変調率αとPWM電圧のオンオフ位相
θSWは例えば次のようになる。PWM calculated and stored in advance
According to the relationship between voltage on / off phase θ SW and modulation rate α, phase PWM is performed using on / off phase θ SW that varies depending on modulation rate α.
Calculate the voltage. The modulation rate α and the on / off phase θ SW of the PWM voltage are as follows, for example.
【0051】[0051]
【数11】 そして、θSWとU相電圧位相θuとの位相比較により、
U相PWM電圧指令は次のように求められる。[Equation 11] Then, by comparing the phase of θ SW with the U-phase voltage phase θu,
The U-phase PWM voltage command is obtained as follows.
【0052】[0052]
【数12】 同様にV相PWM電圧指令VvPWM 、W相電圧指令Vw
PWM は相PWM電圧発生部31により次のように出力さ
れる。(Equation 12) Similarly, V-phase PWM voltage command VvPWM, W-phase voltage command Vw
The PWM is output by the phase PWM voltage generator 31 as follows.
【0053】[0053]
【数13】 (Equation 13)
【0054】同様にして、他のパルスモードにおいて
も、変調率に対応して記憶しておいたPWM電圧オンオ
フ位相と各相電圧位相との比較により相PWM電圧指令
を決定して出力する。Similarly, in other pulse modes, the phase PWM voltage command is determined and output by comparing the PWM voltage ON / OFF phase stored corresponding to the modulation rate with each phase voltage phase.
【0055】この様に構成されたベクトル制御装置で
は、磁束指令とトルク指令とからトルク電流指令と磁束
電流指令とを演算し、磁束電流指令とトルク電流指令と
から磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを演算
し、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とから第1
の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対する電圧ベク
トルの角度を演算し、電圧ベクトルの大きさを固定する
ときには第2の電圧ベクトルの大きさとして所定の固定
電圧ベクトルの大きさを出力し、前記電圧ベクトルの角
度を滑り周波数位相に加えることによって電流応答速度
を速くすることができ、第2の電圧ベクトルの大きさと
前記電圧ベクトルの角度と前記トルク方向成分電圧とイ
ンバータ角周波数とから、第2の電圧ベクトルの大きさ
が固定電圧ベクトルの大きさに固定されたことによって
生じる磁束指令との誤差を補正する磁束補正値を演算
し、その磁束補正値を磁束指令に加えることによって出
力トルクを指令値に追従させることができる。In the vector controller thus constructed, the torque current command and the magnetic flux current command are calculated from the magnetic flux command and the torque command, and the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component are calculated from the magnetic flux current command and the torque current command. The first voltage is calculated from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage.
Of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the direction of the magnetic flux axis, and when fixing the voltage vector size, a predetermined fixed voltage vector size is output as the second voltage vector size. The current response speed can be increased by adding the angle of the vector to the slip frequency phase. From the magnitude of the second voltage vector, the angle of the voltage vector, the torque direction component voltage, and the inverter angular frequency, the second The output torque is commanded by calculating the magnetic flux correction value that corrects the error from the magnetic flux command generated when the size of the voltage vector is fixed to the fixed voltage vector, and adding the magnetic flux correction value to the magnetic flux command. Can be followed.
【0056】次に、本発明の第2の実施例を図5を用い
て説明する。第2の実施例において、ベクトル制御演算
部40は、ベクトル制御指令値演算部41と、電圧指令
演算部22と、極座標変換部23と、変調率演算部25
と、トルク電流制御部27とすべり周波数積分部28
と、PWM電圧発生部29とで構成される。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the vector control calculation unit 40 includes a vector control command value calculation unit 41, a voltage command calculation unit 22, a polar coordinate conversion unit 23, and a modulation factor calculation unit 25.
, Torque current control unit 27 and slip frequency integration unit 28
And a PWM voltage generator 29.
【0057】この構成において、電圧指令演算部22
と、極座標変換部23と、変調率演算部25と、トルク
電流制御部27と、すべり周波数積分部28と、PWM
電圧発生部29の動作は第1の実施例と同様であるの
で、説明は省略する。In this configuration, the voltage command calculator 22
A polar coordinate converter 23, a modulation factor calculator 25, a torque current controller 27, a slip frequency integrator 28, and a PWM.
The operation of the voltage generator 29 is the same as that of the first embodiment, so the description thereof is omitted.
【0058】ベクトル制御指令値演算部41において
は、磁束指令ΦRef とトルク指令TorqRef と、回転
子角周波数ωrと、電圧ベクトルの大きさ指令値|V|
Ref と電圧固定指令Vfix を入力として、電圧固定指令
Vfixの値に従って次の2通りの演算方法で、軸電流指令
IdRef 、トルク電流指令IqRef 、すべり周波数指令
ωsRef を出力する。In the vector control command value calculation unit 41, the magnetic flux command ΦRef, the torque command TorqRef, the rotor angular frequency ωr, and the voltage vector magnitude command value | V |
Input the voltage fixing command with Ref and the voltage fixing command Vfix
The axis current command IdRef, the torque current command IqRef, and the slip frequency command ωsRef are output by the following two calculation methods according to the value of Vfix.
【0059】電圧固定指令Vfix は、 電圧ベクトルの大きさを固定するとき :Vfix =1 電圧ベクトルの大きさを固定しないとき:Vfix =0 をとる。The voltage fixing command Vfix takes Vfix = 1 when the magnitude of the voltage vector is fixed and Vfix = 0 when the magnitude of the voltage vector is not fixed.
【0060】まず、電圧固定指令Vfix =1の時のとき
には、トルク指令TorqRef と、電圧ベクトルの大き
さ指令|V|Ref と、回転子角周波数ωrとをパラメー
タとして、あらかじめ記憶しておいたd軸電流指令Id
Ref 、q軸電流指令IqRef、すべり周波数指令ωsRef
を出力する。このときの、IdRef 、IqRef 、ωsR
ef の満たすべき条件は、First, when the voltage fixing command Vfix = 1, the torque command TorqRef, the voltage vector magnitude command | V | Ref, and the rotor angular frequency ωr are stored in advance as parameters. Axis current command Id
Ref, q-axis current command IqRef, slip frequency command ωsRef
Is output. IdRef, IqRef, ωsR at this time
The conditions that ef must satisfy are
【0061】[0061]
【数14】 [Equation 14]
【0062】R12:R1 +R2 ×(M/L2 )2 R1 :一次抵抗 、R2 :二次抵抗 L1 :一次インダクタンス、L2 :二次インダクタンス M :相互インダクタンス σ :1−M2 /(L1 ×L2 ) ωr:回転子角周波数 である。また、電圧固定指令Vfix =0の時のときに
は、磁束指令ΦRef と、トルク指令値TorqRef を入
力として、次式の計算により、磁束電流指令IdRef 、
トルク電流指令IqRef 、すべり周波数指令ωsRef を
出力する。R 12 : R 1 + R 2 × (M / L 2 ) 2 R 1 : Primary resistance, R 2 : Secondary resistance L 1 : Primary inductance, L 2 : Secondary inductance M: Mutual inductance σ: 1- M 2 / (L 1 × L 2 ) ωr: Rotor angular frequency. When the voltage fixing command Vfix = 0, the magnetic flux command ΦRef and the torque command value TorqRef are input, and the magnetic flux current command IdRef,
The torque current command IqRef and the slip frequency command ωsRef are output.
【0063】[0063]
【数15】 (Equation 15)
【0064】ただし、 M:相互インダクタンス L2 :2次インダクタンス R2 :2次抵抗 この様に構成されたベクトル制御装置では、磁束指令と
トルク指令と回転子角周波数と電圧ベクトルの大きさを
固定するかしないかを決定する電圧固定指令と所定の固
定電圧ベクトルの大きさとから、電圧ベクトルの大きさ
を固定するときにはトルク指令と回転子角周波数と固定
電圧ベクトルの大きさとを基にトルク電流指令と磁束電
流指令とを演算し、固定電圧ベクトルの大きさに固定さ
れたことによって生じる磁束指令との誤差を補正し出力
トルクを指令値に追従させる。電圧ベクトルの大きさを
固定しないときには磁束指令とトルク指令とを基にトル
ク電流指令と磁束電流指令とを演算する。However, M: Mutual inductance L 2 : Secondary inductance R 2 : Secondary resistance In the vector control device thus constructed, the magnetic flux command, the torque command, the rotor angular frequency and the magnitude of the voltage vector are fixed. From the voltage fixed command that decides whether to do or not and the size of the predetermined fixed voltage vector, when fixing the size of the voltage vector, the torque current command based on the torque command, the rotor angular frequency and the size of the fixed voltage vector. And a magnetic flux current command are calculated, and an error from the magnetic flux command generated due to the fixed voltage vector being fixed is corrected, and the output torque follows the command value. When the magnitude of the voltage vector is not fixed, the torque current command and the magnetic flux current command are calculated based on the magnetic flux command and the torque command.
【0065】また、磁束電流指令とトルク電流指令とか
ら磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを演算し、
磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とから磁束軸方
向に対する電圧ベクトルの角度を演算し、この電圧ベク
トルの角度を滑り周波数位相に加えることによって電流
応答速度を速くすることができる。Further, the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage are calculated from the magnetic flux current command and the torque current command,
The current response speed can be increased by calculating the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage and adding the angle of the voltage vector to the slip frequency phase.
【0066】次に、本発明の第3の実施例を図6および
図7を用いて説明する。第3の実施例において、ベクト
ル制御演算部50は、ベクトル制御指令値演算部21
と、電圧指令演算部22と、極座標変換部23と、電圧
固定部24と、変調率演算部25と、磁束補正値演算部
26と、トルク電流制御部53と、すべり周波数積分部
28と、PWM電圧発生部29と、重み係数演算部54
と、d軸電流制御部55と、q軸電流制御部56とで構
成される。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In the third embodiment, the vector control calculation unit 50 includes the vector control command value calculation unit 21.
A voltage command calculation unit 22, a polar coordinate conversion unit 23, a voltage fixing unit 24, a modulation rate calculation unit 25, a magnetic flux correction value calculation unit 26, a torque current control unit 53, a slip frequency integration unit 28, PWM voltage generator 29 and weighting factor calculator 54
And a d-axis current control unit 55 and a q-axis current control unit 56.
【0067】ベクトル制御指令値演算部21と、電圧指
令演算部22と、極座標変換部23と、電圧固定部24
と、変調率演算部25と、磁束補正値演算部26と、す
べり周波数積分部28と、PWM電圧発生部29の動作
は第1の実施例と同様であるので、説明を省略する。The vector control command value calculation unit 21, the voltage command calculation unit 22, the polar coordinate conversion unit 23, and the voltage fixing unit 24.
The operations of the modulation factor calculation unit 25, the magnetic flux correction value calculation unit 26, the slip frequency integration unit 28, and the PWM voltage generation unit 29 are the same as those in the first embodiment, and therefore description thereof will be omitted.
【0068】重み係数演算部54を図7を用いて説明す
る。重み係数演算部54は、制御モード切替判別部57
と変化率リミット部58とから構成される。The weighting factor calculator 54 will be described with reference to FIG. The weighting factor calculation unit 54 includes a control mode switching determination unit 57.
And a change rate limiter 58.
【0069】制御モード切替判別部57においては、イ
ンバータ角周波数ω1 の絶対値|ω1 |を入力として、
次の条件判別により制御モードCmode を出力する。制
御モードは、一定電圧制御のときCmode =0で、可変
電圧制御のときCmode =1とする。現在の制御モード
が、Cmode =0の時には、In the control mode switching discrimination unit 57, the absolute value | ω 1 | of the inverter angular frequency ω 1 is input,
The control mode Cmode is output according to the following condition determination. The control mode is Cmode = 0 in the constant voltage control, and Cmode = 1 in the variable voltage control. When the current control mode is Cmode = 0,
【0070】[0070]
【数16】|ω1 |≧ωCHG1ならば、Cmode =0 |ω1 |<ωCHG1ならば、Cmode =1 となる。現在の制御モードが、Cmode =1の時には、If | ω 1 | ≧ ωCHG1, then Cmode = 1 if Cmode = 0 | ω 1 | <ωCHG 1. When the current control mode is Cmode = 1,
【0071】[0071]
【数17】|ω1 |≧ωCHG2ならば、Cmode =0 |ω1 |<ωCHG2ならば、Cmode =1 となる。ただし、ωCHG1≦ωCHG2とする。If | ω 1 | ≧ ωCHG2, then Cmode = 1 if Cmode = 0 | ω 1 | <ωCHG 2. However, ωCHG1 ≦ ωCHG2.
【0072】変化率リミット部58においては、制御モ
ード切替判別部57から出力される制御モードCmode
を入力とし、Cmode の上昇・下降速度に制限を与えた
値を重み係数K1として出力する。重み係数K2は、重
み係数K1の上昇・下降速度に応じて、下降・上昇す
る。制御モードCmode がt=0に0から1に変化した
場合は、変化率の制限値をaとすると、重み係数K1と
重み係数K2とは次のように変化する。In the rate-of-change limit unit 58, the control mode Cmode output from the control mode switching determination unit 57 is output.
Is input, and a value limiting the rising / falling speed of Cmode is output as the weighting coefficient K1. The weight coefficient K2 descends / rises according to the rising / falling speed of the weight coefficient K1. When the control mode Cmode changes from 0 to 1 at t = 0, the weight coefficient K1 and the weight coefficient K2 change as follows, where the limit value of the change rate is a.
【0073】[0073]
【数18】 t<0の時 :K1=0 K2=1 0≦t<1/aの時 :K1=a*t K2=1−a*t 1/a≦tの時 :K1=1 K2=0 制御モードCmode がt=0に1から0に変化した場合
も同様にして、When t <0: K1 = 0 K2 = 1 0 ≦ t <1 / a: K1 = a * t K2 = 1−a * t 1 / a ≦ t: K1 = 1 K2 = 0 Similarly when the control mode Cmode changes from 1 to 0 at t = 0,
【0074】[0074]
【数19】 t<0の時 :K1=1 K2=0 0≦t<1/aの時 :K1=1−a*t K2=a*t 1/a≦tの時 :K1=0 K2=1 d軸電流制御部55においては、ベクトル制御指令値演
算部21から出力される磁束電流指令値IdRef から磁
束電流実際値Idを差し引いた値に、重み係数演算部5
4から出力される重み係数K1を乗じた値を入力とし、
次の式で表される比例積分制御により磁束方向電圧補正
値ΔVdを出力する。When t <0: K1 = 1 K2 = 0 When 0 ≦ t <1 / a: K1 = 1−a * t K2 = a * t 1 / a ≦ t: K1 = 0 K2 = 1 In the d-axis current controller 55, the weighting factor calculator 5 is added to the value obtained by subtracting the actual magnetic flux current value Id from the magnetic flux current command value IdRef output from the vector control command value calculator 21.
The value multiplied by the weighting coefficient K1 output from 4 is input,
The magnetic flux direction voltage correction value ΔVd is output by the proportional-plus-integral control represented by the following equation.
【0075】[0075]
【数20】 ただし、s :微分演算子 Gp:比例ゲイン、Gi:積分ゲイン d軸電流制御部55の出力ΔVdは、電圧指令演算部2
2から出力される磁束方向電圧指令VdRef に加算され
て新たな磁束方向電圧指令VdRef として極座標変換部
23に入力される。(Equation 20) However, s: differential operator Gp: proportional gain, Gi: integral gain The output ΔVd of the d-axis current control unit 55 is the voltage command calculation unit 2
It is added to the magnetic flux direction voltage command VdRef output from 2 and input to the polar coordinate converter 23 as a new magnetic flux direction voltage command VdRef.
【0076】q軸電流制御部56においては、ベクトル
制御指令値演算部21から出力されるトルク電流指令値
IqRef からトルク電流実際値Iqを差し引いた値に、
重み係数演算部54から出力される重み係数K1を乗じ
た値を入力とし、次の式で表される比例積分制御により
トルク方向電圧補正値ΔVqを出力する。In the q-axis current control unit 56, a value obtained by subtracting the actual torque current value Iq from the torque current command value IqRef output from the vector control command value calculation unit 21
A value obtained by multiplying the weighting coefficient K1 output from the weighting coefficient calculation unit 54 is input, and the torque direction voltage correction value ΔVq is output by the proportional-plus-integral control represented by the following equation.
【0077】[0077]
【数21】 ただし、s :微分演算子 Gp:比例ゲイン、Gi:積分ゲイン q軸電流制御部56の出力ΔVqは、電圧指令演算部2
2から出力されるトルク方向電圧指令VqRef に加算さ
れて新たなトルク方向電圧指令VqRef として極座標変
換部23に入力される。(Equation 21) However, s: differential operator Gp: proportional gain, Gi: integral gain, the output ΔVq of the q-axis current control unit 56 is the voltage command calculation unit 2
It is added to the torque direction voltage command VqRef output from 2 and input to the polar coordinate conversion unit 23 as a new torque direction voltage command VqRef.
【0078】トルク電流制御部53においては、ベクト
ル制御指令値演算部21から出力されるトルク電流指令
値IqRef からトルク電流実際値Iqを差し引いた値
に、重み係数演算部54から出力される重み係数K2を
乗じた値を入力とし、次の式で表される比例積分制御に
よりすべり周波数補正値Δωsを出力する。In the torque current control unit 53, the weighting coefficient output from the weighting coefficient calculation unit 54 is obtained by subtracting the actual torque current value Iq from the torque current command value IqRef output from the vector control command value calculation unit 21. A value obtained by multiplying K2 is input, and the slip frequency correction value Δωs is output by the proportional-plus-integral control represented by the following equation.
【0079】[0079]
【数22】 ただし、s :微分演算子 Kp:比例ゲイン、Ki:積分ゲイン この様に構成されたベクトル制御装置では、可変電圧制
御と固定電圧制御との移行時にその重みを徐々に変化さ
せることによって可変電圧制御と固定電圧制御との移行
をスムースに行うことができる。(Equation 22) However, s: differential operator Kp: proportional gain, Ki: integral gain In the vector controller configured in this way, the variable voltage control is performed by gradually changing the weight at the time of transition between the variable voltage control and the fixed voltage control. And the fixed voltage control can be smoothly transferred.
【0080】次に、本発明の第4の実施例を図8を用い
て説明する。第4の実施例は、第1の実施例の磁束補正
値演算部26の入力および演算が異なること以外は第1
の実施例と同様である。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is the first embodiment except that the input and calculation of the magnetic flux correction value calculation unit 26 of the first embodiment are different.
This is the same as the embodiment.
【0081】第4の実施例のベクトル制御演算部60
は、ベクトル制御指令値演算部21と、電圧指令演算部
22と、極座標変換部23と電圧固定部24と、変調率
演算部25と、磁束補正値演算部61と、トルク電流制
御部27と、すべり周波数積分部28と、PWM電圧発
生部29とで構成される。The vector control arithmetic unit 60 of the fourth embodiment.
Is a vector control command value calculation unit 21, a voltage command calculation unit 22, a polar coordinate conversion unit 23, a voltage fixing unit 24, a modulation factor calculation unit 25, a magnetic flux correction value calculation unit 61, and a torque current control unit 27. , A slip frequency integrator 28 and a PWM voltage generator 29.
【0082】磁束補正値演算部61においては、極座標
変換部23から出力される電圧ベクトルの大きさ|V|
と、電圧固定部24から出力される電圧ベクトルの大き
さ|V|´と、インバータ角周波数ω1 を入力とし、次
の演算により、磁束補正値ΔΦを出力する。In the magnetic flux correction value calculation unit 61, the magnitude | V | of the voltage vector output from the polar coordinate conversion unit 23.
Then, the magnitude | V | 'of the voltage vector output from the voltage fixing unit 24 and the inverter angular frequency ω 1 are input, and the magnetic flux correction value ΔΦ is output by the following calculation.
【0083】[0083]
【数23】 他の構成要素での演算は、第1の実施例と同様である。
この様に構成されたベクトル制御装置では、磁束指令と
トルク指令とからトルク電流指令と磁束電流指令とを演
算し、磁束電流指令とトルク電流指令とから磁束方向成
分電圧とトルク方向成分電圧とを演算し、磁束方向成分
電圧とトルク方向成分電圧とから第1の電圧ベクトルの
大きさと磁束軸方向に対する電圧ベクトルの角度を演算
し、電圧ベクトルの大きさを固定するときには第2の電
圧ベクトルの大きさとして所定の固定電圧ベクトルの大
きさを出力し、前記電圧ベクトルの角度を滑り周波数位
相に加えることによって電流応答速度を速くすることが
でき、第1の電圧ベクトルの大きさと第2の電圧ベクト
ルの大きさとから、第2の電圧ベクトルの大きさが固定
電圧ベクトルの大きさに固定されたことによって生じる
磁束指令との誤差を補正する磁束補正値を演算し、その
磁束補正値を磁束指令に加えることによって出力トルク
を指令値に追従させることができる。(Equation 23) The calculation in other components is the same as in the first embodiment.
In the vector control device configured in this manner, the torque current command and the magnetic flux current command are calculated from the magnetic flux command and the torque command, and the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage are calculated from the magnetic flux current command and the torque current command. The magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction are calculated from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and when the magnitude of the voltage vector is fixed, the magnitude of the second voltage vector is calculated. By outputting the magnitude of a predetermined fixed voltage vector and adding the angle of the voltage vector to the slip frequency phase, the current response speed can be increased, and the magnitude of the first voltage vector and the second voltage vector can be increased. Error from the magnetic flux command generated when the magnitude of the second voltage vector is fixed to the magnitude of the fixed voltage vector. Calculating a magnetic flux correction value for correcting, it is possible to follow the output torque command value by adding the flux correction value to the magnetic flux instruction.
【0084】本発明の第5の実施例を図9乃至図10を
用いて説明する。図9は、第5の実施例の誘導電動機の
ベクトル制御装置のベクトル制御演算部の構成図であ
る。A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 10. FIG. 9 is a block diagram of the vector control calculation unit of the vector control device for the induction motor of the fifth embodiment.
【0085】ベクトル制御演算部70は、ベクトル制御
指令演算部21と、電圧指令演算部71と、極座標変換
部23と電圧固定部24と、変調率演算部25と、磁束
補正値演算部72と、トルク電流制御部73と、すべり
周波数積分部74と、PWM電圧発生部75とで構成さ
れる。The vector control calculation unit 70 includes a vector control command calculation unit 21, a voltage command calculation unit 71, a polar coordinate conversion unit 23, a voltage fixing unit 24, a modulation factor calculation unit 25, and a magnetic flux correction value calculation unit 72. A torque current control unit 73, a slip frequency integration unit 74, and a PWM voltage generation unit 75.
【0086】ベクトル制御指令値演算部21では、磁束
指令ΦRef と後述する磁束補正値演算部72の出力であ
る磁束補正値ΔΦとの和と、トルク指令値TorqRef
を入力として、次式の演算により、磁束電流指令IdRe
f 、トルク電流指令IqRef、すべり周波数指令ωsRef
を出力する。In the vector control command value calculation unit 21, the sum of the magnetic flux command ΦRef and the magnetic flux correction value ΔΦ output from the magnetic flux correction value calculation unit 72, which will be described later, and the torque command value TorqRef.
Is input, and the magnetic flux current command IdRe is calculated by the following equation.
f, torque current command IqRef, slip frequency command ωsRef
Is output.
【0087】[0087]
【数24】 (Equation 24)
【0088】ただし、 M:相互インダクタンス L2 :2次インダクタンス R2 :2次抵抗 電圧指令演算部71においては、ベクトル制御指令値演
算部21から出力される磁束電流指令IdRef とトルク
電流指令IqRef を入力として、次式の演算により、磁
束軸電圧指令VdRef 、トルク軸電圧指令VqRef を求
めて出力する。However, M: mutual inductance L 2 : secondary inductance R 2 : secondary resistance In the voltage command calculation unit 71, the magnetic flux current command IdRef and the torque current command IqRef output from the vector control command value calculation unit 21 are calculated. As an input, the magnetic flux axis voltage command VdRef and the torque axis voltage command VqRef are obtained and output by the calculation of the following equations.
【0089】[0089]
【数25】 VdRef =R1 *IdRef −ω1 *σ*L1 *IqRef VqRef =R1 *IqRef +ω1 *L1 *IqRef ただし、R1 :一次抵抗 、R2 :二次抵抗 L1 :一次インダクタンス、L2 :二次インダクタンス M :相互インダクタンス σ :1−M2 /(L1 *L2 ) ω1 :インバータ角周波数 極座標変換部23においては、電圧指令演算部71から
出力される磁束方向電圧指令VdRef とトルク方向電圧
指令VqRef を入力として、次式の演算により、電圧ベ
クトルの大きさ|V|と電圧ベクトルの磁束軸方向に対
する角度δを出力する。VdRef = R 1 * IdRef −ω 1 * σ * L 1 * IqRef VqRef = R 1 * IqRef + ω 1 * L 1 * IqRef where R 1 : primary resistance, R 2 : secondary resistance L 1 : Primary inductance, L 2 : Secondary inductance M: Mutual inductance σ: 1-M 2 / (L 1 * L 2 ) ω 1 : Inverter angular frequency In the polar coordinate converter 23, the magnetic flux output from the voltage command calculator 71. By inputting the directional voltage command VdRef and the torque directional voltage command VqRef, the magnitude | V | of the voltage vector and the angle δ of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction are output by the calculation of the following equation.
【0090】[0090]
【数26】 電圧固定部24においては、極座標変換部23の出力で
ある電圧ベクトルの大きさ|V|と電圧ベクトルの大き
さの指令値|V|Ref と電圧固定指令Vfix とを入力と
して、電圧固定指令Vfix に従って新たな電圧ベクトル
の大きさ|V|´を演算して出力する。(Equation 26) The voltage fixing unit 24 receives the voltage vector magnitude | V | output from the polar coordinate converter 23, the command value | V | Ref of the voltage vector magnitude, and the voltage fixing command Vfix as input, and the voltage fixing command Vfix. Then, the magnitude | V | 'of the new voltage vector is calculated and output.
【0091】電圧固定部24は、電圧ベクトルの大きさ
|V|が所定値を越えると電圧ベクトルの大きさの指令
値|V|Ref に固定するように動作する。電圧固定指令
Vfix は、電圧ベクトルの大きさを指令値|V|Ref に
固定するときは”1“であり、電圧ベクトルの大きさを
指令値|V|Ref に固定しないときは”0“であり、電
圧固定部24は、電圧固定指令Vfix の値によって、 電圧固定指令Vfix が1の時、|V|´=|V|Ref 電圧固定指令Vfix が0の時、|V|´=|V| を出力する。The voltage fixing unit 24 operates so as to fix the command value | V | Ref of the voltage vector size when the voltage vector size | V | exceeds a predetermined value. The voltage fixing command Vfix is "1" when the magnitude of the voltage vector is fixed to the command value | V | Ref, and "0" when the magnitude of the voltage vector is not fixed to the command value | V | Ref. If the voltage fixing command Vfix is 1, | V | '= | V | Ref If the voltage fixing command Vfix is 0, | V |' = | V depending on the value of the voltage fixing command Vfix. Output |.
【0092】磁束補正値演算部72は、電圧固定部24
から出力される電圧ベクトルの大きさ|V|´と、極座
標変換部23から出力される電圧ベクトルの大きさ|V
|とを入力として次の演算により磁束補正値ΔΦを演算
する。The magnetic flux correction value calculation unit 72 includes a voltage fixing unit 24.
Magnitude | V | 'of the voltage vector output from the polar coordinate converter 23 and the magnitude | V of the voltage vector output from the polar coordinate converter 23.
Using | and as inputs, the magnetic flux correction value ΔΦ is calculated by the following calculation.
【0093】[0093]
【数27】 ただし、 s:微分演算子 Gp:比例ゲイン Gi:積分ゲイン トルク電流制御部73は、ベクトル制御指令値演算部2
1から出力されるトルク電流指令IqRef とトルク電流
実際値Iqを入力として次式で表される比例積分制御に
より磁束角度補正値Δθrを出力する。[Equation 27] However, s: differential operator Gp: proportional gain Gi: integral gain The torque current control unit 73 is a vector control command value calculation unit 2
The torque current command IqRef output from 1 and the actual torque current value Iq are input, and the magnetic flux angle correction value Δθr is output by the proportional-plus-integral control represented by the following equation.
【0094】[0094]
【数28】 ただし、 s:微分演算子 Kp:比例ゲイン Ki:積分ゲイン すべり周波数積分部74においては、ベクトル制御指令
値演算部21から出力されるすべり周波数指令値ωsRe
f を入力として、入力の積分値をすべり周波数位相θs
として出力する。[Equation 28] However, s: differential operator Kp: proportional gain Ki: integral gain In the slip frequency integrator 74, the slip frequency command value ωsRe output from the vector control command value calculator 21.
With f as input, the integrated value of the slip frequency phase θs
Output as
【0095】[0095]
【数29】 ただし、s:微分演算子 変調率演算部25においては、電圧固定部24から出力
される電圧ベクトルの大きさ|V|´とPWMインバー
タ直流リンク電圧Vdcを入力として、次の演算によ
り、変調率αを演算する。(Equation 29) However, s: differential operator In the modulation factor calculation unit 25, the magnitude | V | 'of the voltage vector output from the voltage fixing unit 24 and the PWM inverter DC link voltage Vdc are input, and the modulation factor is calculated by the following calculation. Calculate α.
【0096】[0096]
【数30】 PWM電圧発生部75を図10を用いて説明する。PW
M電圧発生部75においては、すべり周波数積分部74
から出力されるすべり周波数位相θsと、トルク電流制
御部73から出力される磁束角度補正値Δθrと、回転
子位相θrと、極座標変換部23から出力される電圧ベ
クトル角度δとの4値の和であるインバータ位相θ1
と、変調率演算部25から出力される変調率αと、パル
スモード指令Pmodeを入力として次の演算により3相P
WM電圧指令VuPWM 、VvPWM 、VwPWM を出力す
る。[Equation 30] The PWM voltage generator 75 will be described with reference to FIG. PW
In the M voltage generator 75, the slip frequency integrator 74
From the slip frequency phase θs, the magnetic flux angle correction value Δθr output from the torque current control unit 73, the rotor phase θr, and the voltage vector angle δ output from the polar coordinate conversion unit 23. Inverter phase θ 1
And the modulation factor α output from the modulation factor calculator 25 and the pulse mode command Pmode as input, the three-phase P
It outputs WM voltage commands VuPWM, VvPWM, VwPWM.
【0097】パルスモード指令が1であった場合の動作
を説明する。入力されたインバータ位相θ1 を用いて、
UVW各相のインバータ位相θu、θv、θwを次式の
ように演算する。The operation when the pulse mode command is 1 will be described. Using the input inverter phase θ 1 ,
The inverter phases θu, θv, and θw of each UVW phase are calculated by the following equation.
【0098】[0098]
【数31】θu=θ1 +π/2 θv=θ1 +π/2−2π/3 θw=θ1 +π/2−4π/3 U相インバータ位相θuは、相PWM電圧発生部31に
入力されて次式の演算によりU相PWM電圧指令VuPW
M を出力する。Θu = θ 1 + π / 2 θv = θ 1 + π / 2-2π / 3 θw = θ 1 + π / 2-4π / 3 U-phase inverter phase θu is input to the phase PWM voltage generator 31. U phase PWM voltage command VuPW
Output M.
【0099】[0099]
【数32】 同様にV相PWM電圧指令VvPWM 、W相電圧指令Vw
PWM は相PWM電圧発生部31により次のように出力さ
れる。(Equation 32) Similarly, V-phase PWM voltage command VvPWM, W-phase voltage command Vw
The PWM is output by the phase PWM voltage generator 31 as follows.
【0100】[0100]
【数33】 [Equation 33]
【0101】次に、パルスモード指令が3の場合の、相
PWM電圧発生部31の動作を説明する。あらかじめ計
算し記憶しておいた、PWM電圧のオンオフ位相θSWと
変調率αの関係に従って、変調率αにより異なるオンオ
フ位相θSWを用いて相PWM電圧を演算する。変調率α
とPWM電圧のオンオフ位相θSWは例えば次のようにな
る。Next, the operation of the phase PWM voltage generator 31 when the pulse mode command is 3 will be described. According to the relationship between the on / off phase θ SW of the PWM voltage and the modulation rate α, which is calculated and stored in advance, the phase PWM voltage is calculated using the on / off phase θ SW that differs depending on the modulation rate α. Modulation rate α
And the on / off phase θ SW of the PWM voltage are as follows, for example.
【0102】[0102]
【数34】 そして、θSWとU相電圧位相θuとの位相比較により、
U相PWM電圧指令は次のように求められる。(Equation 34) Then, by comparing the phase of θ SW with the U-phase voltage phase θu,
The U-phase PWM voltage command is obtained as follows.
【0103】[0103]
【数35】 同様にV相PWM電圧指令VvPWM 、W相電圧指令Vw
PWM は相PWM電圧発生部31により次のように出力さ
れる。(Equation 35) Similarly, V-phase PWM voltage command VvPWM, W-phase voltage command Vw
The PWM is output by the phase PWM voltage generator 31 as follows.
【0104】[0104]
【数36】 [Equation 36]
【0105】同様にして、他のパルスモードにおいて
も、変調率に対応して記憶しておいたPWM電圧オンオ
フ位相と各相電圧位相との比較により相PWM電圧指令
を決定して出力する。Similarly, also in other pulse modes, the phase PWM voltage command is determined and output by comparing the PWM voltage on / off phase stored corresponding to the modulation rate with each phase voltage phase.
【0106】この様に構成されたベクトル制御装置で
は、磁束指令とトルク指令とからトルク電流指令と磁束
電流指令とを演算し、磁束電流指令とトルク電流指令と
から磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを演算
し、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とから第1
の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対する電圧ベク
トルの角度を演算し、電圧ベクトルの大きさを固定する
ときには第2の電圧ベクトルの大きさとして所定の固定
電圧ベクトルの大きさを出力し、前記電圧ベクトルの角
度を回転子回転角位相に加えることによって電流応答速
度を速くすることができ、第2の電圧ベクトルの大きさ
と前記電圧ベクトルの角度と前記トルク方向成分電圧と
インバータ角周波数とから、第2の電圧ベクトルの大き
さが固定電圧ベクトルの大きさに固定されたことによっ
て生じる磁束指令との誤差を補正する磁束補正値を演算
し、その磁束補正値を磁束指令に加えることによって出
力トルクを指令値に追従させることができる。In the vector controller thus constructed, the torque current command and the magnetic flux current command are calculated from the magnetic flux command and the torque command, and the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component are calculated from the magnetic flux current command and the torque current command. The first voltage is calculated from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage.
Of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the direction of the magnetic flux axis, and when fixing the voltage vector size, a predetermined fixed voltage vector size is output as the second voltage vector size. The current response speed can be increased by adding the angle of the vector to the rotor rotation angle phase, and from the magnitude of the second voltage vector, the angle of the voltage vector, the torque direction component voltage, and the inverter angular frequency, The output torque is calculated by calculating the magnetic flux correction value that corrects the error from the magnetic flux command generated when the size of the voltage vector of 2 is fixed to the fixed voltage vector, and adding the magnetic flux correction value to the magnetic flux command. The command value can be followed.
【0107】本発明の第6の実施例を図11を用いて説
明する。図11は、第6の実施例の誘導電動機のベクト
ル制御装置のベクトル制御演算部の構成図である。The sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a configuration diagram of the vector control calculation unit of the vector control device for the induction motor of the sixth embodiment.
【0108】ベクトル制御演算部80は、ベクトル制御
指令演算部81と、電圧指令演算部71と、極座標変換
部23と電圧固定部24と、変調率演算部25と、磁束
補正値演算部72と、2次抵抗補正値演算部82と、す
べり周波数積分部74と、PWM電圧発生部75とで構
成される。The vector control calculation unit 80 includes a vector control command calculation unit 81, a voltage command calculation unit 71, a polar coordinate conversion unit 23, a voltage fixing unit 24, a modulation factor calculation unit 25, and a magnetic flux correction value calculation unit 72. It is composed of a secondary resistance correction value calculation unit 82, a slip frequency integration unit 74, and a PWM voltage generation unit 75.
【0109】この構成において、電圧指令演算部71
と、極座標変換部23と電圧固定部24と、変調率演算
部25と、磁束補正値演算部72と、すべり周波数積分
部74と、PWM電圧発生部75の動作は第5の実施例
と同様であるので、説明は省略する。In this configuration, the voltage command calculator 71
The polar coordinate conversion unit 23, the voltage fixing unit 24, the modulation rate calculation unit 25, the magnetic flux correction value calculation unit 72, the slip frequency integration unit 74, and the PWM voltage generation unit 75 operate in the same manner as in the fifth embodiment. Therefore, the description is omitted.
【0110】ベクトル制御指令値演算部81では、磁束
指令ΦRef と磁束補正値演算部72の出力である磁束補
正値ΔΦとの和と、トルク指令値TorqRef と、後述
する2次抵抗補正値演算部82の出力である2次抵抗補
正値ΔR2とを入力として、次式の演算により、磁束電
流指令IdRef 、トルク電流指令IqRef 、すべり周波
数指令ωsRef を出力する。In the vector control command value calculation unit 81, the sum of the magnetic flux command ΦRef and the magnetic flux correction value ΔΦ output from the magnetic flux correction value calculation unit 72, the torque command value TorqRef, and the secondary resistance correction value calculation unit described later. The secondary resistance correction value ΔR2, which is the output of 82, is input, and the magnetic flux current command IdRef, the torque current command IqRef, and the slip frequency command ωsRef are output by the following equations.
【0111】[0111]
【数37】 (37)
【0112】ただし、 M:相互インダクタンス L2 :2次インダクタンス R2 :2次抵抗 2次抵抗補正値演算部82は、ベクトル制御指令値演算
部81から出力されるトルク電流指令IqRef とトルク
電流実際値Iqを入力として次式で表される比例積分制
御により2次抵抗補正値ΔR2を出力する。However, M: Mutual inductance L 2 : Secondary inductance R 2 : Secondary resistance The secondary resistance correction value calculation unit 82 calculates the torque current command IqRef and the actual torque current output from the vector control command value calculation unit 81. The secondary resistance correction value ΔR2 is output by the proportional-integral control represented by the following equation using the value Iq as an input.
【0113】[0113]
【数38】 ただし、 s:微分演算子 Kp:比例ゲイン Ki:積分ゲイン この様に構成されたベクトル制御装置では、磁束指令と
トルク指令とからトルク電流指令と磁束電流指令とを演
算し、磁束電流指令とトルク電流指令とから磁束方向成
分電圧とトルク方向成分電圧とを演算し、磁束方向成分
電圧とトルク方向成分電圧とから第1の電圧ベクトルの
大きさと磁束軸方向に対する電圧ベクトルの角度を演算
し、電圧ベクトルの大きさを固定するときには第2の電
圧ベクトルの大きさとして所定の固定電圧ベクトルの大
きさを出力し、前記電圧ベクトルの角度を回転子回転角
位相に加えることによって電流応答速度を速くすること
ができ、第2の電圧ベクトルの大きさと前記電圧ベクト
ルの角度と前記トルク方向成分電圧とインバータ角周波
数とから、第2の電圧ベクトルの大きさが固定電圧ベク
トルの大きさに固定されたことによって生じる磁束指令
との誤差を補正する磁束補正値を演算し、その磁束補正
値を磁束指令に加えることによって出力トルクを指令値
に追従させることができる。(38) However, s: Derivative operator Kp: Proportional gain Ki: Integral gain In the vector controller configured in this way, the torque current command and the magnetic flux current command are calculated from the magnetic flux command and the torque command, and the magnetic flux current command and the torque are calculated. The magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage are calculated from the current command, the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction are calculated from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and the voltage is calculated. When fixing the magnitude of the vector, a predetermined magnitude of the fixed voltage vector is output as the magnitude of the second voltage vector, and the angle of the voltage vector is added to the rotor rotation angle phase to increase the current response speed. From the magnitude of the second voltage vector, the angle of the voltage vector, the torque direction component voltage, and the inverter angular frequency, The output torque is calculated by calculating a magnetic flux correction value that corrects an error between the second voltage vector and the magnetic flux command caused by the fixed voltage vector being fixed, and adding the magnetic flux correction value to the magnetic flux command. Can be made to follow the command value.
【0114】次に、本発明の第7の実施例を図12およ
び図13を用いて説明する。第7の実施例において、ベ
クトル制御演算部90は、ベクトル制御指令値演算部2
1と、電圧指令演算部71と、極座標変換部23と、電
圧固定部24と、変調率演算部25と、磁束補正値演算
部72と、トルク電流制御部91と、すべり周波数積分
部74と、PWM電圧発生部75と、重み係数演算部9
2と、d軸電流制御部93と、q軸電流制御部94とで
構成される。Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the seventh embodiment, the vector control calculation unit 90 includes a vector control command value calculation unit 2
1, a voltage command calculation unit 71, a polar coordinate conversion unit 23, a voltage fixing unit 24, a modulation rate calculation unit 25, a magnetic flux correction value calculation unit 72, a torque current control unit 91, and a slip frequency integration unit 74. , PWM voltage generator 75 and weighting factor calculator 9
2, a d-axis current control unit 93, and a q-axis current control unit 94.
【0115】ベクトル制御指令値演算部21と、電圧指
令演算部71と、極座標変換部23と、電圧固定部24
と、変調率演算部25と、磁束補正値演算部72と、す
べり周波数積分部74と、PWM電圧発生部75の動作
は第5の実施例と同様であるので、説明を省略する。The vector control command value calculation unit 21, the voltage command calculation unit 71, the polar coordinate conversion unit 23, and the voltage fixing unit 24.
The operations of the modulation rate calculation unit 25, the magnetic flux correction value calculation unit 72, the slip frequency integration unit 74, and the PWM voltage generation unit 75 are the same as those in the fifth embodiment, and therefore description thereof will be omitted.
【0116】重み係数演算部92を図13を用いて説明
する。重み係数演算部92は、制御モード切替判別部9
5と変化率リミット部96とから構成される。The weighting factor calculator 92 will be described with reference to FIG. The weighting factor calculation unit 92 includes a control mode switching determination unit 9
5 and a change rate limiter 96.
【0117】制御モード切替判別部95においては、イ
ンバータ角周波数ω1 の絶対値|ω1 |を入力として、
次の条件判別により制御モードCmode を出力する。制
御モードは、一定電圧制御のときCmode =0で、可変
電圧制御のときCmode =1とする。現在の制御モード
が、Cmode =0の時には、In the control mode switching discrimination section 95, the absolute value | ω 1 | of the inverter angular frequency ω 1 is input,
The control mode Cmode is output according to the following condition determination. The control mode is Cmode = 0 in the constant voltage control, and Cmode = 1 in the variable voltage control. When the current control mode is Cmode = 0,
【0118】[0118]
【数39】|ω1 |≧ωCHG1ならば、Cmode =0 |ω1 |<ωCHG1ならば、Cmode =1 となる。現在の制御モードが、Cmode =1の時には、If | ω 1 | ≧ ωCHG1, then Cmode = 1 if Cmode = 0 | ω 1 | <ωCHG1. When the current control mode is Cmode = 1,
【0119】[0119]
【数40】|ω1 |≧ωCHG2ならば、Cmode =0 |ω1 |<ωCHG2ならば、Cmode =1 となる。ただし、ωCHG1≦ωCHG2とする。If | ω 1 | ≧ ωCHG2, then Cmode = 1 if Cmode = 0 | ω 1 | <ωCHG2. However, ωCHG1 ≦ ωCHG2.
【0120】変化率リミット部96においては、制御モ
ード切替判別部95から出力される制御モードCmode
を入力とし、Cmode の上昇・下降速度に制限を与えた
値を重み係数K1として出力する。重み係数K2は、重
み係数K1の上昇・下降速度に応じて、下降・上昇す
る。制御モードCmode がt=0に0から1に変化した
場合は、変化率の制限値をaとすると、重み係数K1と
重み係数K2とは次のように変化する。In the change rate limiter 96, the control mode Cmode output from the control mode switching determiner 95 is output.
Is input, and a value limiting the rising / falling speed of Cmode is output as the weighting coefficient K1. The weight coefficient K2 descends / rises according to the rising / falling speed of the weight coefficient K1. When the control mode Cmode changes from 0 to 1 at t = 0, the weight coefficient K1 and the weight coefficient K2 change as follows, where the limit value of the change rate is a.
【0121】[0121]
【数41】 t<0の時 :K1=0 K2=1 0≦t<1/aの時 :K1=a*t K2=1−a*t 1/a≦tの時 :K1=1 K2=0 制御モードCmode がt=0に1から0に変化した場合
も同様にして、When t <0: K1 = 0 K2 = 1 0 ≦ t <1 / a: K1 = a * t K2 = 1−a * t 1 / a ≦ t: K1 = 1 K2 = 0 Similarly when the control mode Cmode changes from 1 to 0 at t = 0,
【0122】[0122]
【数42】 t<0の時 :K1=1 K2=0 0≦t<1/aの時 :K1=1−a*t K2=a*t 1/a≦tの時 :K1=0 K2=1 d軸電流制御部93においては、ベクトル制御指令値演
算部21から出力される磁束電流指令値IdRef から磁
束電流実際値Idを差し引いた値に、重み係数演算部9
2から出力される重み係数K1を乗じた値を入力とし、
次の式で表される比例積分制御により磁束方向電圧補正
値ΔVdを出力する。When t <0: K1 = 1 K2 = 0 When 0 ≦ t <1 / a: K1 = 1−a * t K2 = a * t 1 / a ≦ t: K1 = 0 K2 = 1 In the d-axis current controller 93, the weighting factor calculator 9 is added to the value obtained by subtracting the actual magnetic flux current value Id from the magnetic flux current command value IdRef output from the vector control command value calculator 21.
The value multiplied by the weighting coefficient K1 output from 2 is input,
The magnetic flux direction voltage correction value ΔVd is output by the proportional-plus-integral control represented by the following equation.
【0123】[0123]
【数43】 ただし、s :微分演算子 Gp:比例ゲイン、Gi:積分ゲイン d軸電流制御部93の出力ΔVdは、電圧指令演算部7
1から出力される磁束方向電圧指令VdRef に加算され
て新たな磁束方向電圧指令VdRef として極座標変換部
23に入力される。[Equation 43] However, s: differential operator Gp: proportional gain, Gi: integral gain The output ΔVd of the d-axis current controller 93 is the voltage command calculator 7
1 is added to the magnetic flux direction voltage command VdRef output from the first magnetic flux direction voltage command VdRef and is input to the polar coordinate converter 23 as a new magnetic flux direction voltage command VdRef.
【0124】q軸電流制御部94においては、ベクトル
制御指令値演算部21から出力されるトルク電流指令値
IqRef からトルク電流実際値Iqを差し引いた値に、
重み係数演算部92から出力される重み係数K1を乗じ
た値を入力とし、次の式で表される比例積分制御により
トルク方向電圧補正値ΔVqを出力する。In the q-axis current control unit 94, a value obtained by subtracting the actual torque current value Iq from the torque current command value IqRef output from the vector control command value calculation unit 21
A value obtained by multiplying the weighting coefficient K1 output from the weighting coefficient calculation unit 92 is input, and the torque direction voltage correction value ΔVq is output by the proportional-plus-integral control represented by the following equation.
【0125】[0125]
【数44】 ただし、s :微分演算子 Gp:比例ゲイン、Gi:積分ゲイン q軸電流制御部94の出力ΔVqは、電圧指令演算部7
1から出力されるトルク方向電圧指令VqRef に加算さ
れて新たなトルク方向電圧指令VqRef として極座標変
換部23に入力される。[Equation 44] However, s: differential operator Gp: proportional gain, Gi: integral gain, and the output ΔVq of the q-axis current control unit 94 is the voltage command calculation unit 7.
1 is added to the torque direction voltage command VqRef output from No. 1 and is input to the polar coordinate conversion unit 23 as a new torque direction voltage command VqRef.
【0126】トルク電流制御部91においては、ベクト
ル制御指令値演算部21から出力されるトルク電流指令
値IqRef からトルク電流実際値Iqを差し引いた値
に、重み係数演算部92から出力される重み係数K2を
乗じた値を入力とし、次の式で表される比例積分制御に
より磁束角度補正値Δθrを出力する。In the torque current control section 91, the weighting coefficient output from the weighting coefficient calculation section 92 is a value obtained by subtracting the actual torque current value Iq from the torque current command value IqRef output from the vector control command value calculation section 21. A value obtained by multiplying K2 is input, and the magnetic flux angle correction value Δθr is output by the proportional-plus-integral control represented by the following equation.
【0127】[0127]
【数45】 ただし、s :微分演算子 Kp:比例ゲイン、Ki:積分ゲイン この様に構成されたベクトル制御装置では、磁束指令と
トルク指令とからトルク電流指令と磁束電流指令とを演
算し、磁束電流指令とトルク電流指令とから磁束方向成
分電圧とトルク方向成分電圧とを演算し、磁束方向成分
電圧とトルク方向成分電圧とから第1の電圧ベクトルの
大きさと磁束軸方向に対する電圧ベクトルの角度を演算
し、電圧ベクトルの大きさを固定するときには第2の電
圧ベクトルの大きさとして所定の固定電圧ベクトルの大
きさを出力し、前記電圧ベクトルの角度を回転子回転角
位相に加えることによって電流応答速度を速くすること
ができ、第2の電圧ベクトルの大きさと前記電圧ベクト
ルの角度と前記トルク方向成分電圧とインバータ角周波
数とから、第2の電圧ベクトルの大きさが固定電圧ベク
トルの大きさに固定されたことによって生じる磁束指令
との誤差を補正する磁束補正値を演算し、その磁束補正
値を磁束指令に加えることによって出力トルクを指令値
に追従させることができる。[Equation 45] However, s: Derivative operator Kp: Proportional gain, Ki: Integral gain In the vector controller configured in this way, a torque current command and a magnetic flux current command are calculated from the magnetic flux command and the torque command, and the magnetic flux current command is calculated. The magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage are calculated from the torque current command, and the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction are calculated from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage. When fixing the magnitude of the voltage vector, the magnitude of the predetermined fixed voltage vector is output as the magnitude of the second voltage vector, and the angle of the voltage vector is added to the rotor rotation angle phase to increase the current response speed. The second voltage vector, the angle of the voltage vector, the torque direction component voltage, and the inverter angular frequency. The output torque is calculated by calculating a magnetic flux correction value that corrects an error between the second voltage vector and the magnetic flux command caused by the fixed voltage vector being fixed, and adding the magnetic flux correction value to the magnetic flux command. Can be made to follow the command value.
【0128】また、可変電圧制御と固定電圧制御との移
行時にその重みを徐々に変化させることによって可変電
圧制御と固定電圧制御との移行をスムースに行うことが
できる。Further, when the variable voltage control and the fixed voltage control are changed, the weight is gradually changed, so that the variable voltage control and the fixed voltage control can be smoothly changed.
【0129】[0129]
【発明の効果】従って、本発明の請求項1記載の誘導電
動機のベクトル制御装置は、磁束指令とトルク指令とか
らトルク電流指令と磁束電流指令とを演算し、磁束電流
指令とトルク電流指令とから磁束方向成分電圧とトルク
方向成分電圧とを演算し、磁束方向成分電圧とトルク方
向成分電圧とから磁束軸方向に対する電圧ベクトルの角
度を演算し、この電圧ベクトルの角度を滑り周波数位相
に加えることによって電流応答速度を速くすることがで
きる。Therefore, the vector control device for an induction motor according to claim 1 of the present invention calculates a torque current command and a magnetic flux current command from the magnetic flux command and the torque command to generate the magnetic flux current command and the torque current command. Magnetic flux direction component voltage and torque direction component voltage are calculated, the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction is calculated from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and the angle of this voltage vector is added to the slip frequency phase. Can increase the current response speed.
【0130】本発明の請求項2記載の誘導電動機のベク
トル制御装置は、磁束指令とトルク指令とからトルク電
流指令と磁束電流指令とを演算し、磁束電流指令とトル
ク電流指令とから磁束方向成分電圧とトルク方向成分電
圧とを演算し、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧
とから第1の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対す
る電圧ベクトルの角度を演算し、電圧ベクトルの大きさ
を固定するときには第2の電圧ベクトルの大きさとして
所定の固定電圧ベクトルの大きさを出力し、前記電圧ベ
クトルの角度を滑り周波数位相に加えることによって電
流応答速度を速くすることができ、第2の電圧ベクトル
の大きさと前記電圧ベクトルの角度と前記トルク方向成
分電圧とインバータ角周波数とから、第2の電圧ベクト
ルの大きさが固定電圧ベクトルの大きさに固定されたこ
とによって生じる磁束指令との誤差を補正する磁束補正
値を演算し、その磁束補正値を磁束指令に加えることに
よって出力トルクを指令値に追従させることができる。A vector controller for an induction motor according to a second aspect of the present invention calculates a torque current command and a magnetic flux current command from a magnetic flux command and a torque command, and calculates a magnetic flux direction component from the magnetic flux current command and the torque current command. The voltage and the torque direction component voltage are calculated, the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction are calculated from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and the magnitude of the voltage vector is fixed. Occasionally, the magnitude of a predetermined fixed voltage vector is output as the magnitude of the second voltage vector, and the current response speed can be increased by adding the angle of the voltage vector to the slip frequency phase. , The angle of the voltage vector, the torque direction component voltage, and the inverter angular frequency, the magnitude of the second voltage vector is fixed. Calculating a magnetic flux correction value for correcting the error between the magnetic flux command generated by fixed to the magnitude of the pressure vector, it can be made to follow the output torque command value by adding the flux correction value to the magnetic flux instruction.
【0131】本発明の請求項3記載の誘導電動機のベク
トル制御装置は、磁束指令とトルク指令と回転子角周波
数と電圧ベクトルの大きさを固定するかしないかを決定
する電圧固定指令と所定の固定電圧ベクトルの大きさと
から、電圧ベクトルの大きさを固定するときにはトルク
指令と回転子角周波数と固定電圧ベクトルの大きさとを
基にトルク電流指令と磁束電流指令とを演算し、固定電
圧ベクトルの大きさに固定されたことによって生じる磁
束指令との誤差を補正し出力トルクを指令値に追従させ
る。電圧ベクトルの大きさを固定しないときには磁束指
令とトルク指令とを基にトルク電流指令と磁束電流指令
とを演算する。A vector controller for an induction motor according to claim 3 of the present invention includes a magnetic flux command, a torque command, a rotor angular frequency, and a voltage fixing command for determining whether or not to fix the magnitude of the voltage vector. From the magnitude of the fixed voltage vector, when fixing the magnitude of the voltage vector, the torque current instruction and the magnetic flux current instruction are calculated based on the torque instruction, the rotor angular frequency, and the magnitude of the fixed voltage vector, and the fixed voltage vector The output torque is made to follow the command value by correcting the error with the magnetic flux command caused by the fixed size. When the magnitude of the voltage vector is not fixed, the torque current command and the magnetic flux current command are calculated based on the magnetic flux command and the torque command.
【0132】また、磁束電流指令とトルク電流指令とか
ら磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを演算し、
磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とから磁束軸方
向に対する電圧ベクトルの角度を演算し、この電圧ベク
トルの角度を滑り周波数位相に加えることによって電流
応答速度を速くすることができる。Further, the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage are calculated from the magnetic flux current command and the torque current command,
The current response speed can be increased by calculating the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage and adding the angle of the voltage vector to the slip frequency phase.
【0133】本発明の請求項4記載の誘導電動機のベク
トル制御装置は、可変電圧制御と固定電圧制御との移行
時にその重みを徐々に変化させることによって可変電圧
制御と固定電圧制御との移行をスムースに行う。In the vector controller for an induction motor according to the fourth aspect of the present invention, the transition between the variable voltage control and the fixed voltage control is performed by gradually changing the weight at the transition between the variable voltage control and the fixed voltage control. Do it smoothly.
【0134】本発明の請求項5記載の誘導電動機のベク
トル制御装置は、磁束指令とトルク指令とからトルク電
流指令と磁束電流指令とを演算し、磁束電流指令とトル
ク電流指令とから磁束方向成分電圧とトルク方向成分電
圧とを演算し、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧
とから第1の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対す
る電圧ベクトルの角度を演算し、電圧ベクトルの大きさ
を固定するときには第2の電圧ベクトルの大きさとして
所定の固定電圧ベクトルの大きさを出力し、前記電圧ベ
クトルの角度を滑り周波数位相に加えることによって電
流応答速度を速くすることができ、第1の電圧ベクトル
の大きさと第2の電圧ベクトルの大きさとから、第2の
電圧ベクトルの大きさが固定電圧ベクトルの大きさに固
定されたことによって生じる磁束指令との誤差を補正す
る磁束補正値を演算し、その磁束補正値を磁束指令に加
えることによって出力トルクを指令値に追従させること
ができる。A vector controller for an induction motor according to a fifth aspect of the present invention calculates a torque current command and a magnetic flux current command from a magnetic flux command and a torque command, and calculates a magnetic flux direction component from the magnetic flux current command and the torque current command. The voltage and the torque direction component voltage are calculated, the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction are calculated from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and the magnitude of the voltage vector is fixed. Sometimes, the magnitude of a predetermined fixed voltage vector is output as the magnitude of the second voltage vector, and the current response speed can be increased by adding the angle of the voltage vector to the slip frequency phase. , And the magnitude of the second voltage vector, the magnitude of the second voltage vector is fixed to the magnitude of the fixed voltage vector. The error between the magnetic flux command calculating a flux correction value for correcting occurring Te, can be made to follow the output torque command value by adding the flux correction value to the magnetic flux instruction.
【0135】本発明の請求項6記載の誘導電動機のベク
トル制御装置は、磁束指令とトルク指令とからトルク電
流指令と磁束電流指令とを演算し、磁束電流指令とトル
ク電流指令とから磁束方向成分電圧とトルク方向成分電
圧とを演算し、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧
とから第1の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対す
る電圧ベクトルの角度を演算し、電圧ベクトルの大きさ
を固定するときには第2の電圧ベクトルの大きさとして
所定の固定電圧ベクトルの大きさを出力し、前記電圧ベ
クトルの角度を回転子回転角位相に加えることによって
電流応答速度を速くすることができ、第2の電圧ベクト
ルの大きさと前記電圧ベクトルの角度と前記トルク方向
成分電圧とインバータ角周波数とから、第2の電圧ベク
トルの大きさが固定電圧ベクトルの大きさに固定された
ことによって生じる磁束指令との誤差を補正する磁束補
正値を演算し、その磁束補正値を磁束指令に加えること
によって出力トルクを指令値に追従させることができ
る。A vector controller for an induction motor according to a sixth aspect of the present invention calculates a torque current command and a magnetic flux current command from a magnetic flux command and a torque command, and calculates a magnetic flux direction component from the magnetic flux current command and the torque current command. The voltage and the torque direction component voltage are calculated, the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction are calculated from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and the magnitude of the voltage vector is fixed. Occasionally, the magnitude of a predetermined fixed voltage vector is output as the magnitude of the second voltage vector, and the angle of the voltage vector is added to the rotor rotation angle phase to increase the current response speed. From the magnitude of the voltage vector, the angle of the voltage vector, the torque direction component voltage, and the inverter angular frequency, the magnitude of the second voltage vector is fixed. Calculating a magnetic flux correction value for correcting the error between the magnetic flux command generated by fixed to the magnitude of the voltage vector, it is possible to follow the output torque command value by adding the flux correction value to the magnetic flux instruction.
【0136】本発明の請求項7記載の誘導電動機のベク
トル制御装置は、磁束指令とトルク指令とからトルク電
流指令と磁束電流指令とを演算し、磁束電流指令とトル
ク電流指令とから磁束方向成分電圧とトルク方向成分電
圧とを演算し、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧
とから第1の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対す
る電圧ベクトルの角度を演算し、電圧ベクトルの大きさ
を固定するときには第2の電圧ベクトルの大きさとして
所定の固定電圧ベクトルの大きさを出力し、前記電圧ベ
クトルの角度を回転子回転角位相に加えることによって
電流応答速度を速くすることができ、第2の電圧ベクト
ルの大きさと前記電圧ベクトルの角度と前記トルク方向
成分電圧とインバータ角周波数とから、第2の電圧ベク
トルの大きさが固定電圧ベクトルの大きさに固定された
ことによって生じる磁束指令との誤差を補正する磁束補
正値を演算し、その磁束補正値を磁束指令に加えること
によって出力トルクを指令値に追従させることができ
る。A vector controller for an induction motor according to a seventh aspect of the present invention calculates a torque current command and a magnetic flux current command from a magnetic flux command and a torque command, and calculates a magnetic flux direction component from the magnetic flux current command and the torque current command. The voltage and the torque direction component voltage are calculated, the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction are calculated from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and the magnitude of the voltage vector is fixed. Occasionally, the magnitude of a predetermined fixed voltage vector is output as the magnitude of the second voltage vector, and the angle of the voltage vector is added to the rotor rotation angle phase to increase the current response speed. From the magnitude of the voltage vector, the angle of the voltage vector, the torque direction component voltage, and the inverter angular frequency, the magnitude of the second voltage vector is fixed. Calculating a magnetic flux correction value for correcting the error between the magnetic flux command generated by fixed to the magnitude of the voltage vector, it is possible to follow the output torque command value by adding the flux correction value to the magnetic flux instruction.
【0137】本発明の請求項8記載の誘導電動機のベク
トル制御装置は、磁束指令とトルク指令とからトルク電
流指令と磁束電流指令とを演算し、磁束電流指令とトル
ク電流指令とから磁束方向成分電圧とトルク方向成分電
圧とを演算し、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧
とから第1の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対す
る電圧ベクトルの角度を演算し、電圧ベクトルの大きさ
を固定するときには第2の電圧ベクトルの大きさとして
所定の固定電圧ベクトルの大きさを出力し、前記電圧ベ
クトルの角度を回転子回転角位相に加えることによって
電流応答速度を速くすることができ、第2の電圧ベクト
ルの大きさと前記電圧ベクトルの角度と前記トルク方向
成分電圧とインバータ角周波数とから、第2の電圧ベク
トルの大きさが固定電圧ベクトルの大きさに固定された
ことによって生じる磁束指令との誤差を補正する磁束補
正値を演算し、その磁束補正値を磁束指令に加えること
によって出力トルクを指令値に追従させることができ
る。A vector controller for an induction motor according to claim 8 of the present invention calculates a torque current command and a magnetic flux current command from a magnetic flux command and a torque command, and calculates a magnetic flux direction component from the magnetic flux current command and the torque current command. The voltage and the torque direction component voltage are calculated, the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction are calculated from the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage, and the magnitude of the voltage vector is fixed. Occasionally, the magnitude of a predetermined fixed voltage vector is output as the magnitude of the second voltage vector, and the angle of the voltage vector is added to the rotor rotation angle phase to increase the current response speed. From the magnitude of the voltage vector, the angle of the voltage vector, the torque direction component voltage, and the inverter angular frequency, the magnitude of the second voltage vector is fixed. Calculating a magnetic flux correction value for correcting the error between the magnetic flux command generated by fixed to the magnitude of the voltage vector, it is possible to follow the output torque command value by adding the flux correction value to the magnetic flux instruction.
【0138】また、可変電圧制御と固定電圧制御との移
行時にその重みを徐々に変化させることによって可変電
圧制御と固定電圧制御との移行をスムースに行うことが
できる。Further, when the variable voltage control and the fixed voltage control are changed, the weight is gradually changed, so that the variable voltage control and the fixed voltage control can be smoothly changed.
【0139】本発明の請求項9記載の誘導電動機のベク
トル制御方法は、トルク指令と磁束指令とからトルク電
流指令と磁束電流指令とを演算し、このトルク電流指令
と磁束電流指令とから電圧ベクトル指令値を演算し、こ
の電圧ベクトル指令値の磁束方向に対する角度をインバ
ータ電圧指令位相に加えることによって電流応答速度を
速くすることができる。A vector control method for an induction motor according to a ninth aspect of the present invention calculates a torque current command and a magnetic flux current command from a torque command and a magnetic flux command, and calculates a voltage vector from the torque current command and the magnetic flux current command. The current response speed can be increased by calculating the command value and adding the angle of this voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction to the inverter voltage command phase.
【0140】本発明の請求項10記載の誘導電動機のベ
クトル制御方法は、電力変換装置の電圧を所定の値で固
定するときには、トルク指令と磁束指令とからトルク電
流指令と磁束電流指令とを演算し、このトルク電流指令
と磁束電流指令とから電圧ベクトル指令値を演算し、こ
の電圧ベクトル指令値の大きさと電力変換装置の電圧を
所定の値で固定するときの電圧ベクトルとの差から演算
した磁束補正値を前記磁束指令に加えることによって出
力トルクを指令値に追従させることができる。In the vector control method for an induction motor according to claim 10 of the present invention, when the voltage of the power converter is fixed at a predetermined value, the torque current command and the magnetic flux current command are calculated from the torque command and the magnetic flux command. Then, the voltage vector command value is calculated from the torque current command and the magnetic flux current command, and is calculated from the difference between the magnitude of this voltage vector command value and the voltage vector when the voltage of the power converter is fixed at a predetermined value. By adding the magnetic flux correction value to the magnetic flux command, the output torque can be made to follow the command value.
【図1】第1の実施例のベクトル制御演算部の機能ブロ
ック図。FIG. 1 is a functional block diagram of a vector control calculation unit according to a first embodiment.
【図2】第1の実施例における磁束補正値演算部の機能
ブロック図。FIG. 2 is a functional block diagram of a magnetic flux correction value calculation unit in the first embodiment.
【図3】第1の実施例におけるPWM電圧発生部の機能
ブロック図。FIG. 3 is a functional block diagram of a PWM voltage generator according to the first embodiment.
【図4】第1の実施例におけるパルス波形図FIG. 4 is a pulse waveform diagram in the first embodiment.
【図5】第2の実施例のベクトル制御演算部の機能ブロ
ック図。FIG. 5 is a functional block diagram of a vector control calculation unit according to a second embodiment.
【図6】第3の実施例のベクトル制御演算部の機能ブロ
ック図。FIG. 6 is a functional block diagram of a vector control calculation unit according to a third embodiment.
【図7】第3の実施例における重み係数演算部の機能ブ
ロック図。FIG. 7 is a functional block diagram of a weight coefficient calculation unit in the third embodiment.
【図8】第4の実施例のベクトル制御演算部の機能ブロ
ック図。FIG. 8 is a functional block diagram of a vector control calculation unit according to a fourth embodiment.
【図9】第5の実施例のベクトル制御演算部の機能ブロ
ック図。FIG. 9 is a functional block diagram of a vector control calculation unit according to a fifth embodiment.
【図10】第5の実施例におけるPWM電圧発生部の機
能ブロック図。FIG. 10 is a functional block diagram of a PWM voltage generator in the fifth embodiment.
【図11】第6の実施例のベクトル制御演算部の機能ブ
ロック図。FIG. 11 is a functional block diagram of a vector control calculation unit according to a sixth embodiment.
【図12】第7の実施例のベクトル制御演算部の機能ブ
ロック図。FIG. 12 is a functional block diagram of a vector control calculation unit according to a seventh embodiment.
【図13】第7の実施例における重み係数演算部の機能
ブロック図。FIG. 13 is a functional block diagram of a weight coefficient calculation unit in the seventh embodiment.
【図14】従来の誘導電動機のベクトル制御演算部の機
能ブロック図。FIG. 14 is a functional block diagram of a vector control calculation unit of a conventional induction motor.
20、40、50、60、70、80、90、…ベクト
ル制御演算部 21、81…ベクトル制御指令値演算部 22、71…電圧指令演算部 23…極座標変換部 24…電圧固定部 25…変調率演算部 26、72…磁束補正値演算部 27、53、73、91…トルク電流制御部 28、74…すべり周波数積分部 29、75…PWM電圧発生部 54、92…重み係数演算部 55、93…d軸電流制御部 56、94…q軸電流制御部 82…2次抵抗補正値演算部20, 40, 50, 60, 70, 80, 90, ... Vector control calculation unit 21, 81 ... Vector control command value calculation unit 22, 71 ... Voltage command calculation unit 23 ... Polar coordinate conversion unit 24 ... Voltage fixing unit 25 ... Modulation Rate calculation unit 26, 72 ... Magnetic flux correction value calculation unit 27, 53, 73, 91 ... Torque current control unit 28, 74 ... Slip frequency integration unit 29, 75 ... PWM voltage generation unit 54, 92 ... Weighting coefficient calculation unit 55, 93 ... d-axis current control unit 56, 94 ... q-axis current control unit 82 ... secondary resistance correction value calculation unit
Claims (10)
装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御装置に
おいて、磁束指令とトルク指令とを基に、トルク電流指
令と磁束電流指令と滑り周波数指令とを演算するベクト
ル制御指令値演算部と、このベクトル制御指令値演算部
の出力である磁束電流指令とトルク電流指令とを入力と
し、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを演算す
る電圧指令演算部と、この電圧指令演算部の出力である
磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを入力とし、
電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対する電圧ベクト
ルの角度とを演算する極座標変換部と、この極座標変換
部から出力された電圧ベクトルの大きさと前記電力変換
装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記電力変換装置
の変調率を演算する変調率演算部と、前記ベクトル制御
指令値演算部から出力されたトルク電流指令とトルク成
分電流実際値とを入力として、滑り周波数補正値を演算
するトルク電流制御部と、前記ベクトル制御指令値演算
部から出力される滑り周波数指令と前記トルク電流制御
部から出力される滑り周波数補正値との和を積分し、そ
の値を滑り周波数位相として出力する滑り周波数積分部
と、パルスモード指令と、前記変調率演算部から出力さ
れる変調率と、前記極座標変換部から出力される電圧ベ
クトルの角度と前記滑り周波数積分部から出力される滑
り周波数位相と回転子位相との和を入力とし、前記電力
変換装置のPWM電圧指令を出力するPWM電圧発生部
とを具備したことを特徴とする誘導電動機のベクトル制
御装置。1. A vector controller for an induction motor for controlling magnetic flux and torque of an induction motor via a power converter, wherein a torque current command, a magnetic flux current command and a slip frequency command are based on a magnetic flux command and a torque command. And a vector control command value calculation unit for calculating the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage with the magnetic flux current command and the torque current command output from the vector control command value calculation unit as inputs. The calculation unit and the magnetic flux direction component voltage and the torque direction component voltage which are the outputs of the voltage command calculation unit are input,
A polar coordinate conversion unit that calculates the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction, the magnitude of the voltage vector output from this polar coordinate conversion unit, and the DC link voltage of the power conversion device as input, and the power A modulation rate calculation unit for calculating the modulation rate of the conversion device, and a torque current control unit for calculating a slip frequency correction value by inputting the torque current command and the torque component current actual value output from the vector control command value calculation unit. And a slip frequency integrating unit that integrates the sum of the slip frequency command output from the vector control command value calculation unit and the slip frequency correction value output from the torque current control unit, and outputs that value as the slip frequency phase. A pulse mode command, the modulation rate output from the modulation rate calculation unit, the angle of the voltage vector output from the polar coordinate conversion unit, and A vector of an induction motor, comprising: a PWM voltage generation unit that inputs a sum of a slip frequency phase output from a slip frequency integration unit and a rotor phase and outputs a PWM voltage command of the power conversion device. Control device.
装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御装置に
おいて、磁束指令とトルク指令と後述する磁束補正値と
を基に、トルク電流指令と磁束電流指令と滑り周波数指
令とを演算するベクトル制御指令値演算部と、このベク
トル制御指令値演算部の出力である磁束電流指令とトル
ク電流指令とを入力とし、磁束方向成分電圧とトルク方
向成分電圧とを演算する電圧指令演算部と、この電圧指
令演算部の出力である磁束方向成分電圧とトルク方向成
分電圧とを入力とし、第1の電圧ベクトルの大きさと磁
束軸方向に対する電圧ベクトルの角度とを演算する極座
標変換部と、この極座標変換部の出力である第1の電圧
ベクトルの大きさと、所定の固定電圧ベクトルの大きさ
と、第1の電圧ベクトルの大きさにするか固定電圧ベク
トルの大きさにするかを決定する電圧固定指令とを入力
として、この電圧固定指令に従って新たな第2の電圧ベ
クトルの大きさを出力する電圧固定部と、この電圧固定
部から出力される第2の電圧ベクトルの大きさと、前記
極座標変換部から出力される電圧ベクトルの角度と、前
記電圧指令演算部から出力されるトルク方向成分電圧
と、インバータ角周波数とを入力として、第2の電圧ベ
クトルの大きさが固定電圧ベクトルの大きさに固定され
たことによって生じる磁束指令との誤差を補正する磁束
補正値を演算し、前記ベクトル制御指令値演算部に出力
する磁束補正値演算部と、前記電圧固定部から出力され
た第2の電圧ベクトルの大きさと前記電力変換装置の直
流リンク電圧とを入力とし、前記電力変換装置の変調率
を演算する変調率演算部と、前記ベクトル制御指令値演
算部から出力されたトルク電流指令とトルク成分電流実
際値とを入力として、滑り周波数補正値を演算するトル
ク電流制御部と、前記ベクトル制御指令値演算部から出
力される滑り周波数指令と前記トルク電流制御部から出
力される滑り周波数補正値との和を積分し、その値を滑
り周波数位相として出力する滑り周波数積分部と、パル
スモード指令と、前記変調率演算部から出力される変調
率と、前記極座標変換部から出力される電圧ベクトルの
角度と前記滑り周波数積分部から出力される滑り周波数
位相と回転子位相との和を入力とし、前記電力変換装置
のPWM電圧指令を出力するPWM電圧発生部とを具備
したことを特徴とする誘導電動機のベクトル制御装置。2. A vector controller for an induction motor for controlling a magnetic flux and a torque of an induction motor via a power converter, wherein a torque current command and a magnetic flux command are generated based on a magnetic flux command, a torque command and a magnetic flux correction value described later. A vector control command value calculation unit that calculates a current command and a slip frequency command, and a magnetic flux current command and a torque current command that are outputs of the vector control command value calculation unit are input, and a magnetic flux direction component voltage and a torque direction component voltage are input. And a magnetic flux direction component voltage and a torque direction component voltage, which are outputs of the voltage command calculation unit, as inputs, and the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction. , A magnitude of a first voltage vector output from the polar coordinate transformation unit, a magnitude of a predetermined fixed voltage vector, and a first voltage vector. A voltage fixing command for determining whether to set the size of the torque or the size of the fixed voltage vector, and a voltage fixing unit that outputs a new second voltage vector size according to the voltage fixing command; The magnitude of the second voltage vector output from the voltage fixing unit, the angle of the voltage vector output from the polar coordinate conversion unit, the torque direction component voltage output from the voltage command calculation unit, and the inverter angular frequency. Is input to calculate a magnetic flux correction value for correcting an error between the second voltage vector and the magnetic flux command caused by the fixed voltage vector being fixed to the vector control command value calculation unit. And a DC link voltage of the power converter, which are input to the power converter. A modulation factor calculation unit for calculating the modulation factor of the device, and a torque current control unit for calculating the slip frequency correction value by inputting the torque current command and the torque component current actual value output from the vector control command value calculation unit. A slip frequency integrator that integrates the sum of the slip frequency command output from the vector control command value calculator and the slip frequency correction value output from the torque current controller, and outputs that value as the slip frequency phase. A pulse mode command, a modulation rate output from the modulation rate calculation unit, an angle of a voltage vector output from the polar coordinate conversion unit, and a slip frequency phase and a rotor phase output from the slip frequency integration unit. A vector control device for an induction motor, comprising: a PWM voltage generator that receives a sum as an input and outputs a PWM voltage command for the power converter.
装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御装置に
おいて、磁束指令と、トルク指令と、回転子角周波数
と、電圧ベクトルの大きさを固定するかしないかを決定
する電圧固定指令と、所定の固定電圧ベクトルの大きさ
とを入力とし、電圧ベクトルの大きさを固定するときに
はトルク指令と回転子角周波数と固定電圧ベクトルの大
きさとを基にトルク電流指令と磁束電流指令と滑り周波
数指令とを出力し、電圧ベクトルの大きさを固定しない
ときには磁束指令とトルク指令とを基にトルク電流指令
と磁束電流指令と滑り周波数指令とを出力するベクトル
制御指令値演算部と、このベクトル制御指令値演算部の
出力である磁束電流指令とトルク電流指令とを入力と
し、磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを演算す
る電圧指令演算部と、この電圧指令演算部の出力である
磁束方向成分電圧とトルク方向成分電圧とを入力とし、
電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対する電圧ベクト
ルの角度とを演算する極座標変換部と、この極座標変換
部から出力された電圧ベクトルの大きさと前記電力変換
装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記電力変換装置
の変調率を演算する変調率演算部と、前記ベクトル制御
指令値演算部から出力されたトルク電流指令とトルク成
分電流実際値とを入力として、滑り周波数補正値を演算
するトルク電流制御部と、前記ベクトル制御指令値演算
部から出力される滑り周波数指令と前記トルク電流制御
部から出力される滑り周波数補正値との和を積分し、そ
の値を滑り周波数位相として出力する滑り周波数積分部
と、パルスモード指令と、前記変調率演算部から出力さ
れる変調率と、前記極座標変換部から出力される電圧ベ
クトルの角度と前記滑り周波数積分部から出力される滑
り周波数位相と回転子位相との和を入力とし、前記電力
変換装置のPWM電圧指令を出力するPWM電圧発生部
とを具備したことを特徴とする誘導電動機のベクトル制
御装置。3. A vector controller for an induction motor for controlling magnetic flux and torque of an induction motor via a power converter, wherein a magnetic flux command, a torque command, a rotor angular frequency and a magnitude of a voltage vector are fixed. Input voltage fixed command to decide whether to do or not, and the size of the predetermined fixed voltage vector.When fixing the size of the voltage vector, based on the torque command, the rotor angular frequency and the size of the fixed voltage vector. A vector that outputs the torque current command, the magnetic flux current command, and the slip frequency command, and outputs the torque current command, the magnetic flux current command, and the slip frequency command based on the magnetic flux command and the torque command when the magnitude of the voltage vector is not fixed. The control command value calculation unit and the magnetic flux current command and the torque current command output from the vector control command value calculation unit are input, and the magnetic flux direction component voltage and A voltage command calculation unit that calculates a torque direction component voltage, and a magnetic flux direction component voltage and a torque direction component voltage that are outputs of the voltage command calculation unit are input,
A polar coordinate conversion unit that calculates the magnitude of the voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction, the magnitude of the voltage vector output from this polar coordinate conversion unit, and the DC link voltage of the power conversion device as input, and the power A modulation rate calculation unit for calculating the modulation rate of the conversion device, and a torque current control unit for calculating a slip frequency correction value by inputting the torque current command and the torque component current actual value output from the vector control command value calculation unit. And a slip frequency integrating unit that integrates the sum of the slip frequency command output from the vector control command value calculation unit and the slip frequency correction value output from the torque current control unit, and outputs that value as the slip frequency phase. A pulse mode command, the modulation rate output from the modulation rate calculation unit, the angle of the voltage vector output from the polar coordinate conversion unit, and A vector of an induction motor, comprising: a PWM voltage generation unit that inputs a sum of a slip frequency phase output from a slip frequency integration unit and a rotor phase and outputs a PWM voltage command of the power conversion device. Control device.
装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御装置に
おいて、磁束指令とトルク指令と後述する磁束補正値と
を基に、トルク電流指令と磁束電流指令と滑り周波数指
令とを演算するベクトル制御指令値演算部と、このベク
トル制御指令値演算部の出力である磁束電流指令とトル
ク電流指令とを入力とし、磁束方向成分電圧とトルク方
向成分電圧とを演算する電圧指令演算部と、インバータ
角周波数を入力として第1の重み係数と第2の重み係数
とを演算する重み係数演算部と、前記ベクトル制御指令
値演算部から出力される磁束電流指令と磁束電流実際値
との差に前記重み係数演算部から出力された第1の重み
係数を乗じた値を入力とし、磁束方向電圧補正値を演算
するd軸電圧制御部と、前記ベクトル制御指令値演算部
から出力されるトルク電流指令とトルク電流実際値との
差に前記重み係数演算部から出力された第1の重み係数
を乗じた値を入力とし、トルク方向電圧補正値を演算し
て出力するq軸電圧制御部と、前記電圧指令演算部の出
力である磁束方向成分電圧と前記d軸電流制御部の出力
である磁束方向電圧補正値との和と、前記電圧指令演算
部の出力であるトルク方向成分電圧と前記q軸電流制御
部の出力であるトルク方向成分電圧補正値の和とを入力
とし、第1の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対す
る電圧ベクトルの角度を演算する極座標変換部と、この
極座標変換部の出力である第1の電圧ベクトルの大きさ
と、所定の固定電圧ベクトルの大きさと、第1の電圧ベ
クトルの大きさにするか固定電圧ベクトルの大きさにす
るかを決定する電圧固定指令とを入力として、電圧固定
指令に従って新たな第2の電圧ベクトルの大きさを出力
する電圧固定部と、この電圧固定部から出力される第2
の電圧ベクトルの大きさと、前記極座標変換部から出力
される電圧ベクトルの角度と、前記電圧指令演算部から
出力されるトルク方向成分電圧と、インバータ角周波数
とを入力として、第2の電圧ベクトルの大きさが固定電
圧ベクトルの大きさに固定されたことによって生じる磁
束指令との誤差を補正する磁束補正値を演算し、前記ベ
クトル制御指令値演算部に出力する磁束補正値演算部
と、前記電圧固定部から出力された第2の電圧ベクトル
の大きさと前記電力変換装置の直流リンク電圧とを入力
とし、前記電力変換装置の変調率を演算する変調率演算
部と、前記ベクトル制御指令値演算部から出力されたト
ルク電流指令とトルク成分電流実際値との差に前記重み
係数演算部の出力である第2の重み係数を乗じた値を入
力とし、滑り周波数補正値を演算するトルク電流制御部
と、前記ベクトル制御指令値演算部から出力される滑り
周波数指令と前記トルク電流制御部から出力される滑り
周波数補正値との和を積分し、その値を滑り周波数位相
として出力する滑り周波数積分部と、パルスモード指令
と、前記変調率演算部から出力される変調率と、前記極
座標変換部から出力される電圧ベクトルの角度と前記滑
り周波数積分部から出力される滑り周波数位相と回転子
位相との和を入力とし、前記電力変換装置のPWM電圧
指令を出力するPWM電圧発生部とを具備したことを特
徴とする誘導電動機のベクトル制御装置。4. A vector controller for an induction motor for controlling the magnetic flux and torque of an induction motor via a power converter, wherein a torque current command and a flux current command are generated based on a magnetic flux command, a torque command and a magnetic flux correction value described later. A vector control command value calculation unit that calculates a current command and a slip frequency command, and a magnetic flux current command and a torque current command that are outputs of the vector control command value calculation unit are input, and a magnetic flux direction component voltage and a torque direction component voltage are input. And a voltage command calculation unit that calculates a first weighting coefficient and a second weighting coefficient by using the inverter angular frequency as an input, and a magnetic flux current output from the vector control command value calculation unit. A d-axis voltage control unit that calculates a magnetic flux direction voltage correction value by inputting a value obtained by multiplying the difference between the command and the actual magnetic flux current value by the first weighting coefficient output from the weighting coefficient calculation unit And a value obtained by multiplying the difference between the torque current command output from the vector control command value calculation unit and the actual torque current value by the first weighting coefficient output from the weighting coefficient calculation unit, as input. A q-axis voltage control unit for calculating and outputting a correction value; a sum of a magnetic flux direction component voltage output by the voltage command calculation unit and a magnetic flux direction voltage correction value output by the d-axis current control unit; The torque direction component voltage output from the voltage command calculation unit and the sum of the torque direction component voltage correction values output from the q-axis current control unit are input, and the magnitude of the first voltage vector and the voltage vector in the magnetic flux axis direction are input. Of the polar coordinate conversion unit, the magnitude of the first voltage vector output from the polar coordinate transformation unit, the magnitude of a predetermined fixed voltage vector, and the magnitude of the first voltage vector or the fixed voltage vector. As an input and a voltage fixing command to determine whether the magnitude of the Le, a voltage fixing section for outputting the magnitude of the second voltage vector new in accordance with the voltage fixing command, the output from the voltage clamp unit 2
Of the second voltage vector, the magnitude of the voltage vector of the second voltage vector, the angle of the voltage vector output from the polar coordinate conversion unit, the torque direction component voltage output from the voltage command calculation unit, and the inverter angular frequency. A magnetic flux correction value calculation unit that calculates a magnetic flux correction value that corrects an error from the magnetic flux command that occurs when the size is fixed to the size of the fixed voltage vector and outputs the calculated value to the vector control command value calculation unit; A modulation factor calculation unit that calculates the modulation factor of the power conversion device by inputting the magnitude of the second voltage vector output from the fixed unit and the DC link voltage of the power conversion device, and the vector control command value calculation unit The value obtained by multiplying the difference between the torque current command output from the above and the actual torque component current value by the second weighting coefficient output from the weighting coefficient calculation unit is input, and the slip frequency A torque current control unit that calculates a positive value, a sum of a slip frequency command output from the vector control command value calculation unit and a slip frequency correction value output from the torque current control unit are integrated, and the value is slipped. A slip frequency integrator that outputs as a frequency phase, a pulse mode command, a modulation factor that is output from the modulation factor calculator, an angle of a voltage vector that is output from the polar coordinate converter, and the slip frequency integrator. A vector control device for an induction motor, comprising: a PWM voltage generator that receives a sum of a slip frequency phase and a rotor phase and outputs a PWM voltage command of the power converter.
装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御装置に
おいて、磁束指令とトルク指令と後述する磁束補正値と
を基に、トルク電流指令と磁束電流指令と滑り周波数指
令とを演算するベクトル制御指令値演算部と、このベク
トル制御指令値演算部の出力である磁束電流指令とトル
ク電流指令とを入力とし、磁束方向成分電圧とトルク方
向成分電圧とを演算する電圧指令演算部と、この電圧指
令演算部の出力である磁束方向成分電圧とトルク方向成
分電圧とを入力とし、第1の電圧ベクトルの大きさと磁
束軸方向に対する電圧ベクトルの角度とを演算する極座
標変換部と、この極座標変換部の出力である第1の電圧
ベクトルの大きさと、所定の固定電圧ベクトルの大きさ
と、第1の電圧ベクトルの大きさにするか固定電圧ベク
トルの大きさにするかを決定する電圧固定指令とを入力
として、この電圧固定指令に従って新たな第2の電圧ベ
クトルの大きさを出力する電圧固定部と、前記極座標変
換部から出力される第1の電圧ベクトルの大きさと、前
記電圧固定部から出力される第2の電圧ベクトルの大き
さと、インバータ角周波数とを入力として、第2の電圧
ベクトルの大きさが固定電圧ベクトルの大きさに固定さ
れたことによって生じる磁束指令との誤差を補正する磁
束補正値を演算し、前記ベクトル制御指令値演算部に出
力する磁束補正値演算部と、前記電圧固定部から出力さ
れた第2の電圧ベクトルの大きさと前記電力変換装置の
直流リンク電圧とを入力とし、前記電力変換装置の変調
率を演算する変調率演算部と、前記ベクトル制御指令値
演算部から出力されたトルク電流指令とトルク成分電流
実際値とを入力として、滑り周波数補正値を演算するト
ルク電流制御部と、前記ベクトル制御指令値演算部から
出力される滑り周波数指令と前記トルク電流制御部から
出力される滑り周波数補正値との和を積分し、その値を
滑り周波数位相として出力する滑り周波数積分部と、パ
ルスモード指令と、前記変調率演算部から出力される変
調率と、前記極座標変換部から出力される電圧ベクトル
の角度と前記滑り周波数積分部から出力される滑り周波
数位相と回転子位相との和を入力とし、前記電力変換装
置のPWM電圧指令を出力するPWM電圧発生部とを具
備したことを特徴とする誘導電動機のベクトル制御装
置。5. A vector controller for an induction motor for controlling the magnetic flux and torque of an induction motor via a power converter, wherein a torque current command and a magnetic flux command are generated based on a magnetic flux command, a torque command and a magnetic flux correction value described later. A vector control command value calculation unit that calculates a current command and a slip frequency command, and a magnetic flux current command and a torque current command that are outputs of the vector control command value calculation unit are input, and a magnetic flux direction component voltage and a torque direction component voltage are input. And a magnetic flux direction component voltage and a torque direction component voltage, which are outputs of the voltage command calculation unit, as inputs, and the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction. , A magnitude of a first voltage vector output from the polar coordinate transformation unit, a magnitude of a predetermined fixed voltage vector, and a first voltage vector. A voltage fixing command for determining whether to set the size of the torque or the size of the fixed voltage vector, and a voltage fixing unit that outputs a new second voltage vector size according to the voltage fixing command; The magnitude of the first voltage vector output from the polar coordinate conversion unit, the magnitude of the second voltage vector output from the voltage fixing unit, and the inverter angular frequency are input, and the magnitude of the second voltage vector is input. , A magnetic flux correction value calculating unit for calculating a magnetic flux correction value for correcting an error from a magnetic flux command generated by being fixed to the magnitude of the fixed voltage vector, and outputting it to the vector control command value calculating unit; and the voltage fixing unit. A magnitude of the second voltage vector output from the power converter and a DC link voltage of the power converter, and a modulation factor calculator for calculating a modulation factor of the power converter; A torque current control unit that calculates a slip frequency correction value by inputting a torque current command and a torque component current actual value output from the torque control command value calculation unit, and a slip frequency output from the vector control command value calculation unit. The sum of the command and the slip frequency correction value output from the torque current control unit is integrated, and the slip frequency integration unit that outputs the value as the slip frequency phase, the pulse mode command, and the modulation ratio calculation unit are output. Modulation ratio, the angle of the voltage vector output from the polar coordinate converter, and the sum of the slip frequency phase and the rotor phase output from the slip frequency integrator, and the PWM voltage command of the power converter is input. A vector control device for an induction motor, comprising: a PWM voltage generator for outputting.
装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御装置に
おいて、磁束指令とトルク指令と後述する磁束補正値と
を基に、トルク電流指令と磁束電流指令と滑り周波数指
令とを演算するベクトル制御指令値演算部と、このベク
トル制御指令値演算部の出力である磁束電流指令とトル
ク電流指令とを入力とし、磁束方向成分電圧とトルク方
向成分電圧とを演算する電圧指令演算部と、この電圧指
令演算部の出力である磁束方向成分電圧とトルク方向成
分電圧とを入力とし、第1の電圧ベクトルの大きさと磁
束軸方向に対する電圧ベクトルの角度とを演算する極座
標変換部と、この極座標変換部の出力である第1の電圧
ベクトルの大きさと、所定の固定電圧ベクトルの大きさ
と、第1の電圧ベクトルの大きさにするか固定電圧ベク
トルの大きさにするかを決定する電圧固定指令とを入力
として、この電圧固定指令に従って新たな第2の電圧ベ
クトルの大きさを出力する電圧固定部と、前記極座標変
換部の出力である第1の電圧ベクトルの大きさと、前記
電圧固定部から出力される第2の電圧ベクトルの大きさ
とを入力として、第2の電圧ベクトルの大きさが固定電
圧ベクトルの大きさに固定されたことによって生じる磁
束指令との誤差を補正する磁束補正値を演算し、前記ベ
クトル制御指令値演算部に出力する磁束補正値演算部
と、前記電圧固定部から出力された第2の電圧ベクトル
の大きさと前記電力変換装置の直流リンク電圧とを入力
とし、前記電力変換装置の変調率を演算する変調率演算
部と、前記ベクトル制御指令値演算部から出力されたト
ルク電流指令とトルク成分電流実際値とを入力として、
磁束角度補正値を演算するトルク電流制御部と、前記ベ
クトル制御指令値演算部から出力される滑り周波数指令
を積分し、その値を滑り周波数位相として出力する滑り
周波数積分部と、パルスモード指令と、前記変調率演算
部から出力される変調率と、前記極座標変換部から出力
される電圧ベクトルの角度と前記滑り周波数積分部から
出力される滑り周波数位相と前記トルク電流制御部から
出力される磁束角度補正値と回転子位相との和を入力と
し、前記電力変換装置のPWM電圧指令を出力するPW
M電圧発生部とを具備したことを特徴とする誘導電動機
のベクトル制御装置。6. A vector controller for an induction motor for controlling a magnetic flux and a torque of an induction motor via a power converter, wherein a torque current command and a flux current command are generated based on a magnetic flux command, a torque command and a magnetic flux correction value described later. A vector control command value calculation unit that calculates a current command and a slip frequency command, and a magnetic flux current command and a torque current command that are outputs of the vector control command value calculation unit are input, and a magnetic flux direction component voltage and a torque direction component voltage are input. And a magnetic flux direction component voltage and a torque direction component voltage, which are outputs of the voltage command calculation unit, as inputs, and the magnitude of the first voltage vector and the angle of the voltage vector with respect to the magnetic flux axis direction. , A magnitude of a first voltage vector output from the polar coordinate transformation unit, a magnitude of a predetermined fixed voltage vector, and a first voltage vector. A voltage fixing command for determining whether to set the size of the torque or the size of the fixed voltage vector, and a voltage fixing unit that outputs a new second voltage vector size according to the voltage fixing command; With the magnitude of the first voltage vector output from the polar coordinate conversion unit and the magnitude of the second voltage vector output from the voltage fixing unit as inputs, the magnitude of the second voltage vector is the fixed voltage vector. A magnetic flux correction value calculation unit that calculates a magnetic flux correction value that corrects an error from the magnetic flux command that is generated due to being fixed to a size, and outputs the calculated magnetic flux correction value to the vector control command value calculation unit; 2 is used as an input, the magnitude of the voltage vector and the DC link voltage of the power converter, and a modulation factor calculator for calculating the modulation factor of the power converter, and the vector control command value calculator. As inputs and an output torque current command and the torque component current actual value,
A torque current control unit that calculates a magnetic flux angle correction value, a slip frequency integrator that integrates the slip frequency command output from the vector control command value calculator, and outputs the value as a slip frequency phase, and a pulse mode command. A modulation rate output from the modulation rate calculation section, an angle of a voltage vector output from the polar coordinate conversion section, a slip frequency phase output from the slip frequency integration section, and a magnetic flux output from the torque current control section. PW which inputs the sum of the angle correction value and the rotor phase and outputs the PWM voltage command of the power converter
A vector controller for an induction motor, comprising: an M voltage generator.
装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御装置に
おいて、磁束指令とトルク指令と後述する磁束補正値と
後述する2次抵抗補正値とを基に、トルク電流指令と磁
束電流指令と滑り周波数指令とを演算するベクトル制御
指令値演算部と、このベクトル制御指令値演算部の出力
であるトルク電流指令とトルク成分電流実際値とを入力
として、2次抵抗補正値を演算する2次抵抗補正値演算
部と、前記ベクトル制御指令値演算部の出力である磁束
電流指令とトルク電流指令とを入力とし、磁束方向成分
電圧とトルク方向成分電圧とを演算する電圧指令演算部
と、この電圧指令演算部の出力である磁束方向成分電圧
とトルク方向成分電圧とを入力とし、第1の電圧ベクト
ルの大きさと磁束軸方向に対する電圧ベクトルの角度と
を演算する極座標変換部と、この極座標変換部の出力で
ある第1の電圧ベクトルの大きさと、所定の固定電圧ベ
クトルの大きさと、第1の電圧ベクトルの大きさにする
か固定電圧ベクトルの大きさにするかを決定する電圧固
定指令とを入力として、この電圧固定指令に従って新た
な第2の電圧ベクトルの大きさを出力する電圧固定部
と、前記極座標変換部の出力である第1の電圧ベクトル
の大きさと、前記電圧固定部から出力される第2の電圧
ベクトルの大きさとを入力として、第2の電圧ベクトル
の大きさが固定電圧ベクトルの大きさに固定されたこと
によって生じる磁束指令との誤差を補正する磁束補正値
を演算し、前記ベクトル制御指令値演算部に出力する磁
束補正値演算部と、前記電圧固定部から出力された第2
の電圧ベクトルの大きさと前記電力変換装置の直流リン
ク電圧とを入力とし、前記電力変換装置の変調率を演算
する変調率演算部と、前記ベクトル制御指令値演算部か
ら出力される滑り周波数指令を積分し、その値を滑り周
波数位相として出力する滑り周波数積分部と、パルスモ
ード指令と、前記変調率演算部から出力される変調率
と、前記極座標変換部から出力される電圧ベクトルの角
度と前記滑り周波数積分部から出力される滑り周波数位
相と回転子位相との和を入力とし、前記電力変換装置の
PWM電圧指令を出力するPWM電圧発生部とを具備し
たことを特徴とする誘導電動機のベクトル制御装置。7. A vector controller for an induction motor for controlling a magnetic flux and a torque of an induction motor via a power converter, wherein a magnetic flux command, a torque command, a magnetic flux correction value described later, and a secondary resistance correction value described later are provided. Based on this, a vector control command value calculation unit that calculates a torque current command, a magnetic flux current command, and a slip frequency command, and a torque current command and an actual torque component current value that are the outputs of this vector control command value calculation unit are input. A secondary resistance correction value calculation unit for calculating a secondary resistance correction value, and a magnetic flux current command and a torque current command output from the vector control command value calculation unit are input, and a magnetic flux direction component voltage and a torque direction component voltage are input. And a magnetic flux direction component voltage and a torque direction component voltage, which are outputs of the voltage command calculation unit, as inputs, and the magnitude of the first voltage vector and the magnetic flux axis. A polar coordinate conversion unit that calculates the angle of the voltage vector with respect to the direction, the magnitude of the first voltage vector that is the output of this polar coordinate transformation unit, the magnitude of the predetermined fixed voltage vector, and the magnitude of the first voltage vector. Of the fixed voltage vector and a voltage fixing command for determining whether to set the magnitude of the fixed voltage vector as an input, and a voltage fixing unit that outputs a new second voltage vector size according to the voltage fixing command, and the polar coordinate conversion unit. The magnitude of the second voltage vector is fixed to the magnitude of the fixed voltage vector with the magnitude of the first voltage vector, which is the output, and the magnitude of the second voltage vector output from the voltage fixing unit as inputs. From a magnetic flux correction value calculation unit that calculates a magnetic flux correction value that corrects an error from a magnetic flux command that occurs due to The first has been a force 2
The input of the magnitude of the voltage vector and the DC link voltage of the power converter, a modulation factor calculator for calculating the modulation factor of the power converter, and a slip frequency command output from the vector control command value calculator. The slip frequency integrator that integrates and outputs the value as the slip frequency phase, the pulse mode command, the modulation ratio output from the modulation ratio calculator, the angle of the voltage vector output from the polar coordinate converter, and the A vector of an induction motor, comprising: a PWM voltage generation unit that inputs a sum of a slip frequency phase output from a slip frequency integration unit and a rotor phase and outputs a PWM voltage command of the power conversion device. Control device.
装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御装置に
おいて、磁束指令とトルク指令と後述する磁束補正値と
を基に、トルク電流指令と磁束電流指令と滑り周波数指
令とを演算するベクトル制御指令値演算部と、このベク
トル制御指令値演算部の出力である磁束電流指令とトル
ク電流指令とを入力とし、磁束方向成分電圧とトルク方
向成分電圧とを演算する電圧指令演算部と、インバータ
角周波数を入力として第1の重み係数と第2の重み係数
とを演算する重み係数演算部と、前記ベクトル制御指令
値演算部から出力される磁束電流指令と磁束電流実際値
との差に前記重み係数演算部から出力された第1の重み
係数を乗じた値を入力とし、磁束方向電圧補正値を演算
するd軸電圧制御部と、前記ベクトル制御指令値演算部
から出力されるトルク電流指令とトルク電流実際値との
差に前記重み係数演算部から出力された第1の重み係数
を乗じた値を入力とし、トルク方向電圧補正値を演算し
て出力するq軸電圧制御部と、前記電圧指令演算部の出
力である磁束方向成分電圧と前記d軸電流制御部の出力
である磁束方向電圧補正値との和と、前記電圧指令演算
部の出力であるトルク方向成分電圧と前記q軸電流制御
部の出力であるトルク方向成分電圧補正値の和とを入力
とし、第1の電圧ベクトルの大きさと磁束軸方向に対す
る電圧ベクトルの角度を演算する極座標変換部と、この
極座標変換部の出力である第1の電圧ベクトルの大きさ
と、所定の固定電圧ベクトルの大きさと、第1の電圧ベ
クトルの大きさにするか固定電圧ベクトルの大きさにす
るかを決定する電圧固定指令とを入力として、電圧固定
指令に従って新たな第2の電圧ベクトルの大きさを出力
する電圧固定部と、前記極座標変換部から出力される第
1の電圧ベクトルの大きさと、前記電圧固定部から出力
される第2の電圧ベクトルの大きさとを入力として、第
2の電圧ベクトルの大きさが固定電圧ベクトルの大きさ
に固定されたことによって生じる磁束指令との誤差を補
正する磁束補正値を演算し、前記ベクトル制御指令値演
算部に出力する磁束補正値演算部と、前記電圧固定部か
ら出力された第2の電圧ベクトルの大きさと前記電力変
換装置の直流リンク電圧とを入力とし、前記電力変換装
置の変調率を演算する変調率演算部と、前記ベクトル制
御指令値演算部から出力されたトルク電流指令とトルク
成分電流実際値との差に前記重み係数演算部の出力であ
る第2の重み係数を乗じた値を入力とし、磁束角度補正
値を演算するトルク電流制御部と、前記ベクトル制御指
令値演算部から出力される滑り周波数指令を積分し、そ
の値を滑り周波数位相として出力する滑り周波数積分部
と、パルスモード指令と、前記変調率演算部から出力さ
れる変調率と、前記極座標変換部から出力される電圧ベ
クトルの角度と前記滑り周波数積分部から出力される滑
り周波数位相と前記トルク電流制御部から出力される磁
束角度補正値と回転子位相との和を入力とし、前記電力
変換装置のPWM電圧指令を出力するPWM電圧発生部
とを具備したことを特徴とする誘導電動機のベクトル制
御装置。8. A vector controller for an induction motor for controlling a magnetic flux and a torque of an induction motor via a power converter, wherein a torque current command and a flux current command are generated based on a magnetic flux command, a torque command and a magnetic flux correction value described later. A vector control command value calculation unit that calculates a current command and a slip frequency command, and a magnetic flux current command and a torque current command that are outputs of the vector control command value calculation unit are input, and a magnetic flux direction component voltage and a torque direction component voltage are input. And a voltage command calculation unit that calculates a first weighting coefficient and a second weighting coefficient by using the inverter angular frequency as an input, and a magnetic flux current output from the vector control command value calculation unit. A d-axis voltage control unit that calculates a magnetic flux direction voltage correction value by inputting a value obtained by multiplying the difference between the command and the actual magnetic flux current value by the first weighting coefficient output from the weighting coefficient calculation unit And a value obtained by multiplying the difference between the torque current command output from the vector control command value calculation unit and the actual torque current value by the first weighting coefficient output from the weighting coefficient calculation unit, as input. A q-axis voltage control unit for calculating and outputting a correction value; a sum of a magnetic flux direction component voltage output by the voltage command calculation unit and a magnetic flux direction voltage correction value output by the d-axis current control unit; The torque direction component voltage output from the voltage command calculation unit and the sum of the torque direction component voltage correction values output from the q-axis current control unit are input, and the magnitude of the first voltage vector and the voltage vector in the magnetic flux axis direction are input. Of the polar coordinate conversion unit, the magnitude of the first voltage vector output from the polar coordinate transformation unit, the magnitude of a predetermined fixed voltage vector, and the magnitude of the first voltage vector or the fixed voltage vector. A voltage fixing command for deciding whether or not to set the size of the voltage, a voltage fixing unit that outputs a new second voltage vector size according to the voltage fixing command, and a first voltage output from the polar coordinate conversion unit. Generated by fixing the magnitude of the second voltage vector to the magnitude of the fixed voltage vector by inputting the magnitude of the voltage vector and the magnitude of the second voltage vector output from the voltage fixing unit. A magnetic flux correction value calculating unit that calculates a magnetic flux correction value that corrects an error from the command and outputs the magnetic flux correction value to the vector control command value calculating unit, the magnitude of the second voltage vector output from the voltage fixing unit, and the power conversion. A DC link voltage of the device is input, and a modulation factor calculator for calculating the modulation factor of the power converter, a torque current command and a torque output from the vector control command value calculator. A torque current control unit that calculates a magnetic flux angle correction value by inputting a value obtained by multiplying the difference between the actual divided current value and the second weighting coefficient that is the output of the weighting coefficient calculation unit, and the vector control command value calculation unit A slip frequency integrator that outputs the value as a slip frequency phase, a pulse mode command, a modulation rate output from the modulation rate calculator, and a polar coordinate conversion section. The PWM of the power converter is input with the sum of the angle of the voltage vector, the slip frequency phase output from the slip frequency integration unit, the magnetic flux angle correction value output from the torque current control unit, and the rotor phase as input. A vector control device for an induction motor, comprising: a PWM voltage generator that outputs a voltage command.
装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御方法に
おいて、トルク指令と磁束指令とからトルク電流指令と
磁束電流指令とを演算し、このトルク電流指令と磁束電
流指令とから電圧ベクトル指令値を演算し、この電圧ベ
クトル指令値の磁束方向に対する角度をインバータ電圧
指令位相に加えることを特徴とする誘導電動機のベクト
ル制御方法。9. A vector control method for an induction motor, which controls the magnetic flux and torque of the induction motor via a power converter, calculates a torque current command and a magnetic flux current command from the torque command and the magnetic flux command, and calculates the torque. A vector control method for an induction motor, wherein a voltage vector command value is calculated from a current command and a magnetic flux current command, and an angle of the voltage vector command value with respect to the magnetic flux direction is added to an inverter voltage command phase.
換装置を介して制御する誘導電動機のベクトル制御方法
において、前記電力変換装置の電圧を所定の値で固定す
るときには、トルク指令と磁束指令とからトルク電流指
令と磁束電流指令とを演算し、このトルク電流指令と磁
束電流指令とから電圧ベクトル指令値を演算し、この電
圧ベクトル指令値の大きさと電力変換装置の電圧を所定
の値で固定するときの電圧ベクトルとの差から演算した
磁束補正値を前記磁束指令に加えることを特徴とする誘
導電動機のベクトル制御方法。10. A vector control method for an induction motor for controlling magnetic flux and torque of an induction motor via a power converter, wherein when a voltage of the power converter is fixed at a predetermined value, a torque command and a magnetic flux command are given. Calculate a torque current command and a magnetic flux current command from the torque current command and a magnetic flux current command to calculate a voltage vector command value, and fix the magnitude of the voltage vector command value and the voltage of the power converter at a predetermined value. A vector control method for an induction motor, characterized in that a magnetic flux correction value calculated from a difference from a voltage vector at the time of performing is added to the magnetic flux command.
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