JPH1175400A - 同期機械の安定性を保証するための方法 - Google Patents
同期機械の安定性を保証するための方法Info
- Publication number
- JPH1175400A JPH1175400A JP10204223A JP20422398A JPH1175400A JP H1175400 A JPH1175400 A JP H1175400A JP 10204223 A JP10204223 A JP 10204223A JP 20422398 A JP20422398 A JP 20422398A JP H1175400 A JPH1175400 A JP H1175400A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quadrant
- stator
- torque
- magnetic flux
- coordinates
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/12—Stator flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】同期機械を制御する際の安定性を保証するため
の方法を提供することを目的とする。 【解決手段】固定子磁束ベクトル（Ψｓ）を回転子座標
（ｄｑ）内で決定し、そして固定子磁束を回転子座標の
中で必要なだけ回転させることにより、固定子磁束ベク
トル（Ψｓ）を回転子座標の第一象限および第四象限
（Ｑ１，Ｑ４）内に強制的に留まらせることで同期機械
の安定性を保証する。
の方法を提供することを目的とする。 【解決手段】固定子磁束ベクトル（Ψｓ）を回転子座標
（ｄｑ）内で決定し、そして固定子磁束を回転子座標の
中で必要なだけ回転させることにより、固定子磁束ベク
トル（Ψｓ）を回転子座標の第一象限および第四象限
（Ｑ１，Ｑ４）内に強制的に留まらせることで同期機械
の安定性を保証する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は同期機械で生成され
るトルクの増／減が固定子磁束の瞬時角速度を増／減さ
せることによってなされる、同期機械を磁束およびトル
クを直接制御することに基づいて制御する際の、同期機
械の安定性を保証するための方法に関わる。従って本発
明は同期機械を磁束及びトルクを直接制御する事に基づ
いて制御する際の、同期機械の安定性を保証しかつ維持
することに関し、これは例えば米国特許第４，９１８，
３６７で知られており、これは本明細書でも参考として
組み込まれている。この制御方法で提供される特長は優
れた動特性とトルクの基準値に非常に正確に追従するこ
とである。
るトルクの増／減が固定子磁束の瞬時角速度を増／減さ
せることによってなされる、同期機械を磁束およびトル
クを直接制御することに基づいて制御する際の、同期機
械の安定性を保証するための方法に関わる。従って本発
明は同期機械を磁束及びトルクを直接制御する事に基づ
いて制御する際の、同期機械の安定性を保証しかつ維持
することに関し、これは例えば米国特許第４，９１８，
３６７で知られており、これは本明細書でも参考として
組み込まれている。この制御方法で提供される特長は優
れた動特性とトルクの基準値に非常に正確に追従するこ
とである。
【０００２】説明を簡略化するために、固定子磁束結合
を参照する際に、固定子磁束または単に磁束という用語
を以下の明細書および上記で使用している。
を参照する際に、固定子磁束または単に磁束という用語
を以下の明細書および上記で使用している。
【０００３】添付図の図１は同期機械の回転子座標、す
なわちｄｑ座標を示す。これらの座標は回転子基準系に
固定されており、ｄ軸（正軸）の正方向が励起電流（Ｉ
ｆ）の磁化方向である。上記の制御方法に於いて正方向
に働くトルクは固定子磁束（Ψｓ）の瞬時角速度を増加
（減少）させることにより増加（減少）され、ここで負
荷角度δが増加（減少）する。速度およびトルクの正方
向は反時計回りである。
なわちｄｑ座標を示す。これらの座標は回転子基準系に
固定されており、ｄ軸（正軸）の正方向が励起電流（Ｉ
ｆ）の磁化方向である。上記の制御方法に於いて正方向
に働くトルクは固定子磁束（Ψｓ）の瞬時角速度を増加
（減少）させることにより増加（減少）され、ここで負
荷角度δが増加（減少）する。速度およびトルクの正方
向は反時計回りである。
【０００４】同期機械制御の安定性は添付図の図２によ
って調べることが出来るが、これは同期機械で生成され
る静止トルクを曲線Ｔ（δ）で示す負荷角度の関数とし
て示している。安定性を調べる際に静止トルク曲線が使
用されるが、これはある動作点に於いて連続動作が可能
であるということが基本にあるからである。トルク基準
点Tref,1に於いて、動作は点δ１で安定であるがそれは
負荷角度が増方向に振れると生成されるトルクが基準値
を越え、結果として負荷角度を減少させる制御動作とな
るからである。点δ２は安定ではない、何故ならば負荷
角度が僅かに増方向に振れると結果として負荷角度を更
に増加させる制御動作となるからである。この結果同期
運転が失われる。提案されている制御方法は、もしも負
荷角度が生成されるトルクがその最大値Tmaxに達する負
荷角度値を越えると連続動作が行えない。これはTmaxを
越えるトルク基準値Tref,2は全く安定運転が行えないこ
とを意味する。
って調べることが出来るが、これは同期機械で生成され
る静止トルクを曲線Ｔ（δ）で示す負荷角度の関数とし
て示している。安定性を調べる際に静止トルク曲線が使
用されるが、これはある動作点に於いて連続動作が可能
であるということが基本にあるからである。トルク基準
点Tref,1に於いて、動作は点δ１で安定であるがそれは
負荷角度が増方向に振れると生成されるトルクが基準値
を越え、結果として負荷角度を減少させる制御動作とな
るからである。点δ２は安定ではない、何故ならば負荷
角度が僅かに増方向に振れると結果として負荷角度を更
に増加させる制御動作となるからである。この結果同期
運転が失われる。提案されている制御方法は、もしも負
荷角度が生成されるトルクがその最大値Tmaxに達する負
荷角度値を越えると連続動作が行えない。これはTmaxを
越えるトルク基準値Tref,2は全く安定運転が行えないこ
とを意味する。
【０００５】
【従来の技術】上記の制御方法は２つのやり方で安定化
出来る。従来の安定化方法はトルク基準値を不安定運転
に導く様な状態とならないように制限する事である。こ
の方法は２つの基本的な問題を有する： １）最大トルクTmaxの計算は常に不確かであること、す
なわち機械のモデルパラメータ及び固定子磁束予測に誤
差が含まれるからである。加えて、制御システムで計算
されたトルク予測も誤差を含む。これはトルク基準値の
最大許容値、Tlimitが計算された最大値Tmaxよりも下の
十分安全余裕を見た値にセットされなければならないと
言うことである、これもまた図２より理解できることで
ある。 ２）上限値Tlimitを低い値にセットして、機械が遷移現
象に伴って変動しても不安定運転とならないようにしな
ければならない。
出来る。従来の安定化方法はトルク基準値を不安定運転
に導く様な状態とならないように制限する事である。こ
の方法は２つの基本的な問題を有する： １）最大トルクTmaxの計算は常に不確かであること、す
なわち機械のモデルパラメータ及び固定子磁束予測に誤
差が含まれるからである。加えて、制御システムで計算
されたトルク予測も誤差を含む。これはトルク基準値の
最大許容値、Tlimitが計算された最大値Tmaxよりも下の
十分安全余裕を見た値にセットされなければならないと
言うことである、これもまた図２より理解できることで
ある。 ２）上限値Tlimitを低い値にセットして、機械が遷移現
象に伴って変動しても不安定運転とならないようにしな
ければならない。
【０００６】問題点１）および２）があるため、最大許
容トルク基準値Tlimitは、典型的には計算された最大値
Tmaxより２０から３０％低くセットされなければならな
い。この様に広い領域でトルク余裕を使用出来ないこと
は、弱め界磁範囲を著しく縮めることになる。弱め界磁
範囲が長いことこそが同期機械を使用する明確な競争力
のある特長である。
容トルク基準値Tlimitは、典型的には計算された最大値
Tmaxより２０から３０％低くセットされなければならな
い。この様に広い領域でトルク余裕を使用出来ないこと
は、弱め界磁範囲を著しく縮めることになる。弱め界磁
範囲が長いことこそが同期機械を使用する明確な競争力
のある特長である。
【０００７】安定化させるための別の方法は、現行トル
クに注意を払わずに負荷角度を直接制御する事である。
この方法は上記の問題は生じない。たとえ負荷角度の実
際値が誤差のために不安定範囲に遷移したとしても、制
御システムで計算された負荷角度予測は未だ安定範囲内
にあるので、雪崩型負荷角度の増加従って同期運転の喪
失は避けられる。この理由により、トルク制限に基づく
方法で必要であった安全余裕は、負荷角度制限では不要
である。負荷角度制限は一般的に負荷角度そして／また
はｄおよびｑ成分（Ψｓｄ，Ψｄｑ）が制御対象変数で
ある同期機械駆動装置を制御する際に使用される。
クに注意を払わずに負荷角度を直接制御する事である。
この方法は上記の問題は生じない。たとえ負荷角度の実
際値が誤差のために不安定範囲に遷移したとしても、制
御システムで計算された負荷角度予測は未だ安定範囲内
にあるので、雪崩型負荷角度の増加従って同期運転の喪
失は避けられる。この理由により、トルク制限に基づく
方法で必要であった安全余裕は、負荷角度制限では不要
である。負荷角度制限は一般的に負荷角度そして／また
はｄおよびｑ成分（Ψｓｄ，Ψｄｑ）が制御対象変数で
ある同期機械駆動装置を制御する際に使用される。
【０００８】磁束およびトルクの直接制御に基づく制御
に於いて、機械の固定子磁束の負荷角度およびｄおよび
ｑ成分は制御対象変数としては使用されない、代わりに
制御対象変数となるのはトルクと固定子磁束の強度（空
間ベクトルの長さ）である。
に於いて、機械の固定子磁束の負荷角度およびｄおよび
ｑ成分は制御対象変数としては使用されない、代わりに
制御対象変数となるのはトルクと固定子磁束の強度（空
間ベクトルの長さ）である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は同期機
械を磁束とトルクとを直接制御する事に基づいて制御す
るための方法を提供することであり、この方法は先に説
明した最大トルク基準値の制限に関係する種類の欠点は
含まない。これは本発明の方法によって実現され、この
特徴は固定子磁束ベクトルの方向を回転子座標内で決定
し、固定子磁束ベクトルを強制的に回転子座標の第一お
よび第四象限内に、回転子座標内の固定子磁束を必要な
程度回転させることによって留まらせるステップを含
む。
械を磁束とトルクとを直接制御する事に基づいて制御す
るための方法を提供することであり、この方法は先に説
明した最大トルク基準値の制限に関係する種類の欠点は
含まない。これは本発明の方法によって実現され、この
特徴は固定子磁束ベクトルの方向を回転子座標内で決定
し、固定子磁束ベクトルを強制的に回転子座標の第一お
よび第四象限内に、回転子座標内の固定子磁束を必要な
程度回転させることによって留まらせるステップを含
む。
【００１０】回転子座標内の固定子磁束の向きは座標変
換によって決定することができ、これは固定子磁束の固
定子座標内で与えられる直交（ｘおよびｙ）成分を開始
点とし、磁束およびトルクの直接制御に基づく制御の中
で既知変数とすることにより行われる。
換によって決定することができ、これは固定子磁束の固
定子座標内で与えられる直交（ｘおよびｙ）成分を開始
点とし、磁束およびトルクの直接制御に基づく制御の中
で既知変数とすることにより行われる。
【００１１】固定子磁束ベクトルは好適に次の方法で希
望する象限内に強制的に留まらせることが出来る、すな
わち決定された固定子磁束ベクトルが回転子座標の第二
象限内に配置されている時、この固定子磁束は回転子座
標の中で時計回り方向に、この固定子磁束ベクトルが第
一象限内に移動するまで回転される、また決定された固
定子磁束ベクトルが回転子座標の第三象限内に配置され
ている時、この固定子磁束は回転子座標の中で反時計回
り方向に、この固定子磁束ベクトルが第四象限内に移動
するまで回転される。
望する象限内に強制的に留まらせることが出来る、すな
わち決定された固定子磁束ベクトルが回転子座標の第二
象限内に配置されている時、この固定子磁束は回転子座
標の中で時計回り方向に、この固定子磁束ベクトルが第
一象限内に移動するまで回転される、また決定された固
定子磁束ベクトルが回転子座標の第三象限内に配置され
ている時、この固定子磁束は回転子座標の中で反時計回
り方向に、この固定子磁束ベクトルが第四象限内に移動
するまで回転される。
【００１２】固定子磁束は好適に希望する方向に回転さ
れるが、トルク制御に負のトルク基準値を与えることに
より回転子座標内で時計回りに回転され、固定子磁束は
トルク制御に正のトルク基準値を与えることにより回転
子座標内で反時計回りに回転される。この場合、正およ
び負のトルク基準値は一定の絶対値を持つこともまた
は、決定された固定子磁束ベクトルの角度、すなわち負
荷角度またはそれに関連する何らか別の変数、例えば負
荷角度の三角関数などに依存するようにすることも可能
である。
れるが、トルク制御に負のトルク基準値を与えることに
より回転子座標内で時計回りに回転され、固定子磁束は
トルク制御に正のトルク基準値を与えることにより回転
子座標内で反時計回りに回転される。この場合、正およ
び負のトルク基準値は一定の絶対値を持つこともまた
は、決定された固定子磁束ベクトルの角度、すなわち負
荷角度またはそれに関連する何らか別の変数、例えば負
荷角度の三角関数などに依存するようにすることも可能
である。
【００１３】更に好適なのは、決定された固定子磁束ベ
クトルが予め定められた領域内、それぞれ第一象限また
は第四象限に配置されていて、第一象限と第二象限の間
の境界に制限されているか、または同様に第三象限と第
四象限の間の境界に制限されている時には、トルク制御
のトルク基準値は固定子磁束ベクトルの関数として制限
され、これはそれぞれ第一象限と第二象限または第三象
限と第四象限の間の境界に近いほどトルク基準値をより
小さくするようにして行われる。トルク基準値は好適に
次のように制限される、すなわち決定された固定子磁束
ベクトルが第一象限と第二象限または第三象限と第四象
限それぞれの間の境界上に配置されている時には、トル
ク基準値をゼロとする。以下に本発明を添付図を参照し
て説明する。
クトルが予め定められた領域内、それぞれ第一象限また
は第四象限に配置されていて、第一象限と第二象限の間
の境界に制限されているか、または同様に第三象限と第
四象限の間の境界に制限されている時には、トルク制御
のトルク基準値は固定子磁束ベクトルの関数として制限
され、これはそれぞれ第一象限と第二象限または第三象
限と第四象限の間の境界に近いほどトルク基準値をより
小さくするようにして行われる。トルク基準値は好適に
次のように制限される、すなわち決定された固定子磁束
ベクトルが第一象限と第二象限または第三象限と第四象
限それぞれの間の境界上に配置されている時には、トル
ク基準値をゼロとする。以下に本発明を添付図を参照し
て説明する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の方法に於いて、
同期機械の安定性は磁束およびトルクの直接制御に基づ
く制御システムにより保証および維持され、これは固定
子磁束をｄｑ座標、すなわち回転子座標の第一または第
四象限（Ｑ１およびＱ４）内に強制的に留めることによ
って実現される、すなわち機械の負荷角度をこれらの象
限内に制限することにより実現される。この基本的な考
え方が図３に図示されており、この中で象限Ｑ１および
Ｑ４は許容範囲として印が付けられ、象限Ｑ２およびＱ
３は禁止範囲として印が付けられている。もしも第二象
限Ｑ２へのシフトが生じると、固定子磁束は回転子座標
の中で時計回りに象限Ｑ１、すなわち許容範囲に達する
まで回転される。もしもシフトが象限Ｑ３で生じると、
固定子磁束は回転子座標内で反時計回りに象限Ｑ４に達
するまで回転される。
同期機械の安定性は磁束およびトルクの直接制御に基づ
く制御システムにより保証および維持され、これは固定
子磁束をｄｑ座標、すなわち回転子座標の第一または第
四象限（Ｑ１およびＱ４）内に強制的に留めることによ
って実現される、すなわち機械の負荷角度をこれらの象
限内に制限することにより実現される。この基本的な考
え方が図３に図示されており、この中で象限Ｑ１および
Ｑ４は許容範囲として印が付けられ、象限Ｑ２およびＱ
３は禁止範囲として印が付けられている。もしも第二象
限Ｑ２へのシフトが生じると、固定子磁束は回転子座標
の中で時計回りに象限Ｑ１、すなわち許容範囲に達する
まで回転される。もしもシフトが象限Ｑ３で生じると、
固定子磁束は回転子座標内で反時計回りに象限Ｑ４に達
するまで回転される。
【００１５】固定子磁束を時計回りに回転または戻すこ
とは、例えば負のトルク基準値により実現できる、同様
に反時計回りは正のトルク基準値により実現できる。ト
ルク基準値の大きさは、一定であってもまたは負荷角度
の関数であっても構わない。
とは、例えば負のトルク基準値により実現できる、同様
に反時計回りは正のトルク基準値により実現できる。ト
ルク基準値の大きさは、一定であってもまたは負荷角度
の関数であっても構わない。
【００１６】もしも負荷角度制限が滅多に行われないの
で有れば、すなわち実行間隔が長すぎる場合は、生成さ
れたトルクは負荷角度制限、すなわち事象制限Ｑ１−Ｑ
２またはＱ４−Ｑ３に達した際に激しく発振する。もし
もこの負荷角度を非常に短い実行時間（例えば、２５マ
イクロ秒）に制限できる場合は、上記の問題は回避でき
る。
で有れば、すなわち実行間隔が長すぎる場合は、生成さ
れたトルクは負荷角度制限、すなわち事象制限Ｑ１−Ｑ
２またはＱ４−Ｑ３に達した際に激しく発振する。もし
もこの負荷角度を非常に短い実行時間（例えば、２５マ
イクロ秒）に制限できる場合は、上記の問題は回避でき
る。
【００１７】トルクの発振は負荷角度制限に達した際に
トルク基準値を制限することで低減できる、すなわち負
荷角度制限Ｑ１−Ｑ２およびＱ３−Ｑ４それぞれによ
り、制限されて象限Ｑ１およびＱ４のそれぞれ範囲Ｑ１
ｒおよびＱ４ｒに達した際にである。この場合、トルク
基準値が制限される必要の無い第一象限および第四象限
の残りの範囲はＱ１ｓおよびＱ４ｓで表されている。そ
れぞれ範囲Ｑ１ｒおよびＱ４ｒ内では、それぞれ負荷角
度δ≧δｒまたはδ≦−δｒである。トルク基準値は、
例えば図４に示す方法により、トルク基準値にウィンド
ウ関数Ｃｒをかけ算することにより低減することが出来
る、この関数はそれぞれ範囲Ｑ１ｒおよびＱ４ｒの境界
から象限間の境界Ｑ１−Ｑ２およびＱ３−Ｑ４に移動す
る際にトルク基準値をゼロまで減少させることが出来
る。図４は象限Ｑ１とＱ２の間の境界に関する状況のみ
を示している。安定動作点は点Ｐに見いだせて、ここで
はトルク基準値とウィンドウ関数で形成された前記曲線
が、同期機械の静止トルク曲線と交差する。
トルク基準値を制限することで低減できる、すなわち負
荷角度制限Ｑ１−Ｑ２およびＱ３−Ｑ４それぞれによ
り、制限されて象限Ｑ１およびＱ４のそれぞれ範囲Ｑ１
ｒおよびＱ４ｒに達した際にである。この場合、トルク
基準値が制限される必要の無い第一象限および第四象限
の残りの範囲はＱ１ｓおよびＱ４ｓで表されている。そ
れぞれ範囲Ｑ１ｒおよびＱ４ｒ内では、それぞれ負荷角
度δ≧δｒまたはδ≦−δｒである。トルク基準値は、
例えば図４に示す方法により、トルク基準値にウィンド
ウ関数Ｃｒをかけ算することにより低減することが出来
る、この関数はそれぞれ範囲Ｑ１ｒおよびＱ４ｒの境界
から象限間の境界Ｑ１−Ｑ２およびＱ３−Ｑ４に移動す
る際にトルク基準値をゼロまで減少させることが出来
る。図４は象限Ｑ１とＱ２の間の境界に関する状況のみ
を示している。安定動作点は点Ｐに見いだせて、ここで
はトルク基準値とウィンドウ関数で形成された前記曲線
が、同期機械の静止トルク曲線と交差する。
【００１８】トルク基準値を制限すること、すなわちト
ルク低減を使用すると、使用される最大トルクを減少さ
せるが、実際はこの低減は大きくない。例えば円筒形回
転子同期機械では、最大トルクは負荷角度値δ＝９０度
のところで得られる。この場合負荷角度δｒ＝８０度で
の開始トルク低減は、使用される最大トルクの最大で係
数sin(80度)/sin(90度) ＝０．９８５分，すなわち約
１．５％となる。
ルク低減を使用すると、使用される最大トルクを減少さ
せるが、実際はこの低減は大きくない。例えば円筒形回
転子同期機械では、最大トルクは負荷角度値δ＝９０度
のところで得られる。この場合負荷角度δｒ＝８０度で
の開始トルク低減は、使用される最大トルクの最大で係
数sin(80度)/sin(90度) ＝０．９８５分，すなわち約
１．５％となる。
【００１９】要求されているトルク削減範囲の拡張、す
なわちトルク基準曲線のスロープは、負荷角度境界で動
作する際の許容されるトルク変動および負荷角度制限が
実施される際の実行間隔に依存する。
なわちトルク基準曲線のスロープは、負荷角度境界で動
作する際の許容されるトルク変動および負荷角度制限が
実施される際の実行間隔に依存する。
【００２０】図５は本発明の方法を流れ図で図示してい
る。図中、参照番号５１は負荷角度、すなわち回転子座
標内の固定子磁束の方向、すなわちｄｑ座標が決定され
るステップを表す。負荷角度が決定された後、次のステ
ップは５２で、ここで負荷角度が象限Ｑ１またはＱ４内
に有るかを確認するための試験が行われる。もしも存在
しない場合は、ステップ５３が実行され負荷角度が象限
Ｑ２内に有るかの試験が行われる。もしもそうであれ
ば、ブロック５５で固定子磁束が回転子座標内で時計回
りに回転され、これを象限Ｑ１に移動させる。この回転
は先に説明したように完了される。もしもステップ５３
で固定子磁束が象限Ｑ２内に見つけらけれない場合は、
象限Ｑ３に存在するはずなので固定子磁束はブロック５
４で回転子座標内で反時計回りに回転されて象限Ｑ４に
強制的に移される。ブロック５４および５５からこの処
理工程はブロック５１に移動し、負荷角度を再定義す
る。
る。図中、参照番号５１は負荷角度、すなわち回転子座
標内の固定子磁束の方向、すなわちｄｑ座標が決定され
るステップを表す。負荷角度が決定された後、次のステ
ップは５２で、ここで負荷角度が象限Ｑ１またはＱ４内
に有るかを確認するための試験が行われる。もしも存在
しない場合は、ステップ５３が実行され負荷角度が象限
Ｑ２内に有るかの試験が行われる。もしもそうであれ
ば、ブロック５５で固定子磁束が回転子座標内で時計回
りに回転され、これを象限Ｑ１に移動させる。この回転
は先に説明したように完了される。もしもステップ５３
で固定子磁束が象限Ｑ２内に見つけらけれない場合は、
象限Ｑ３に存在するはずなので固定子磁束はブロック５
４で回転子座標内で反時計回りに回転されて象限Ｑ４に
強制的に移される。ブロック５４および５５からこの処
理工程はブロック５１に移動し、負荷角度を再定義す
る。
【００２１】もしも負荷角度がブロック５２の前に象限
Ｑ１またはＱ４内に発見された場合は、追加の試験がブ
ロック５６で実施され負荷角度が図３および図４で図示
された範囲Ｑ１ｒまたはＱ４ｒに存在するかの確認が行
われる。もしもそうであった場合、トルク基準値はブロ
ック５７で図４に関連して説明されたように制限され
る。ブロック５７および同様にブロック５６からこの処
理工程はブロック５１に戻り、もしも負荷角度が範囲Ｑ
１ｒまたはＱ４ｒに存在しない場合はこれを再定義す
る。
Ｑ１またはＱ４内に発見された場合は、追加の試験がブ
ロック５６で実施され負荷角度が図３および図４で図示
された範囲Ｑ１ｒまたはＱ４ｒに存在するかの確認が行
われる。もしもそうであった場合、トルク基準値はブロ
ック５７で図４に関連して説明されたように制限され
る。ブロック５７および同様にブロック５６からこの処
理工程はブロック５１に戻り、もしも負荷角度が範囲Ｑ
１ｒまたはＱ４ｒに存在しない場合はこれを再定義す
る。
【００２２】本発明の方法に於いて、固定子磁束は空気
間隙磁束（Ψｍ）またはダンパー巻き線磁束（ΨD ＋ｊ
ΨQ ）で置き換えることが出来る。負荷角度δを引数と
して有する関数を、引数cos(δ)=Ψsd/ Ψs,sin(δ)=Ψ
sq/ Ψs として有する関数または必要な相互関係が得ら
れるその他の対応する形式で置き換えることが出来る。
間隙磁束（Ψｍ）またはダンパー巻き線磁束（ΨD ＋ｊ
ΨQ ）で置き換えることが出来る。負荷角度δを引数と
して有する関数を、引数cos(δ)=Ψsd/ Ψs,sin(δ)=Ψ
sq/ Ψs として有する関数または必要な相互関係が得ら
れるその他の対応する形式で置き換えることが出来る。
【００２３】当業者には明らかなように、本発明および
その実施例は上記の例に制限されるものではなく、添付
の特許請求の範囲内で変わり得るものである。
その実施例は上記の例に制限されるものではなく、添付
の特許請求の範囲内で変わり得るものである。
【図１】図１は同期機械の回転子座標、すなわちｄｑ座
標内の固定子磁束ベクトルを示す；
標内の固定子磁束ベクトルを示す；
【図２】図２は同期機械で生成される静止トルクを負荷
角度の関数として示す；
角度の関数として示す；
【図３】図３は回転子座標の象限とその中のトルク基準
値制限範囲を示す；
値制限範囲を示す；
【図４】図４はウィンドウ機能によるトルク基準値の制
限例を示す；そして
限例を示す；そして
【図５】図５は本発明に基づく方法の実施に関連するス
テップの流れ図を示す。
テップの流れ図を示す。
Claims (8)
- 【請求項１】 同期機械で生成されるトルクが固定磁束
の瞬時角速度を増／減することにより増／減される、磁
束およびトルクを直接制御することに基づく同期機械の
制御に於いて同期機械の安定性を保証するための方法で
あって、 固定子磁束ベクトル（Ψｓ）を回転子座標（ｄｑ）内で
決定し、そして固定子磁束を回転子座標の中で必要なだ
け回転させることにより、固定子磁束ベクトル（Ψｓ）
を回転子座標の第一象限および第四象限（Ｑ１，Ｑ４）
内に強制的に留まらせる、以上のステップを含むことを
特徴とする前記方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法に於いて、回転子座
標内の固定子磁束（Ψｓ）の回転が固定子座標内で測定
された固定子磁束の角速度および方向を制御することを
含むことを特徴とする前記方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の方法に於いて、決定され
た固定子磁束ベクトル（Ψｓ）が回転子座標の第二象限
（Ｑ２）に配置されている時、この固定子磁束が回転子
座標内でこの固定子磁束ベクトルが第一象限（Ｑ１）に
移動するまで時計回りに回転され、そして決定された固
定子磁束ベクトル（Ψｓ）が回転子座標の第三象限（Ｑ
３）に配置されている時、この固定子磁束が回転子座標
内でこの固定子磁束ベクトルが第四象限（Ｑ４）に移動
するまで反時計回りに回転されることを特徴とする前記
方法。 - 【請求項４】 請求項３記載の方法に於いて、固定子磁
束（Ψｓ）を回転子座標内で時計回りに回転させること
が、トルク制御に負のトルク基準値を与えることを含
み、また固定子磁束を回転子座標内で反時計回りに回転
させることがトルク制御に正のトルク基準値を与えるこ
とを含むことを特徴とする前記方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の方法に於いて、前記正お
よび負のトルク基準値が一定の絶対値を有することを特
徴とする前記方法。 - 【請求項６】 請求項４記載の方法に於いて、前記正お
よび負のトルク基準値が決定された固定子磁束の角度、
すなわち負荷角度（δ）に依存した絶対値、または例え
ばtan （δ）または同様のこれに関連するその他の変数
であることを特徴とする前記方法。 - 【請求項７】 請求項２記載の方法に於いて、決定され
た固定子磁束がそれぞれ第一象限（Ｑ１）または第四象
限（Ｑ４）内に配置される予め定められた範囲（Ｑ１
ｒ，Ｑ２ｒ）内に配置されていて、第一象限と第二象限
間の境界（Ｑ１−Ｑ２）または第三象限と第四象限の間
の境界（Ｑ３−Ｑ４）にそれぞれ制限されている時に、
トルク制御のトルク基準値が固定子磁束ベクトル（Ψ
ｓ）の関数として、この固定子磁束ベクトルが第一象限
と第二象限、および第三象限と第四象限それぞれの間の
境界に近いと、そのトルク基準値をより小さくするよう
に制限することを特徴とする前記方法。 - 【請求項８】 請求項７記載の方法に於いて、決定され
た固定子磁束ベクトルがそれぞれ第一象限と第二象限ま
たは第三象限と第四象限の境界（Ｑ１−Ｑ２；Ｑ３−Ｑ
４）に配置されている時、トルク基準値をゼロとするこ
とを特徴とする前記方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI972534A FI106081B (fi) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | Menetelmä tahtikoneen stabiilisuuden varmistamiseksi |
| FI972534 | 1997-06-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1175400A true JPH1175400A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=8549051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10204223A Pending JPH1175400A (ja) | 1997-06-13 | 1998-06-15 | 同期機械の安定性を保証するための方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5942874A (ja) |
| EP (1) | EP0887921B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1175400A (ja) |
| AT (1) | ATE207260T1 (ja) |
| DE (1) | DE69802042T2 (ja) |
| FI (1) | FI106081B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005057990A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-03-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ制御装置及びそれを用いた洗濯機、乾燥機 |
| KR101097644B1 (ko) * | 2003-07-23 | 2011-12-22 | 파나소닉 주식회사 | 모터 제어 장치, 및 그것을 이용하는 세탁기 및 건조기 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI112299B (fi) * | 2000-12-22 | 2003-11-14 | Abb Industry Oy | Menetelmä taajuusmuuttajan yhteydessä |
| JP5626469B2 (ja) * | 2011-07-14 | 2014-11-19 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の駆動装置および車両の駆動方法 |
| US9906176B2 (en) | 2015-06-04 | 2018-02-27 | General Electric Company | Dynamic calculation and control of synchronous machines |
| CN117464393B (zh) * | 2023-12-13 | 2026-03-06 | 超同步股份有限公司 | 一种双a轴转台电气并联调同步的方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3568025A (en) * | 1969-08-07 | 1971-03-02 | Gen Electric | Protective circuit for controlled rectifiers of a motor control system |
| US3786331A (en) * | 1972-12-11 | 1974-01-15 | Hyper Loop | Digital tracer |
| US4088934A (en) * | 1976-10-04 | 1978-05-09 | General Electric Company | Means for stabilizing an a-c electric motor drive system |
| US4697131A (en) * | 1985-12-11 | 1987-09-29 | Westinghouse Electric Corp. | Voltage source inverter and variable frequency, constant voltage AC motor drive embodying the same |
| US4652806A (en) * | 1986-01-23 | 1987-03-24 | Aerotech, Inc. | Micro-stepping translator controller |
| US4788635A (en) * | 1987-02-04 | 1988-11-29 | Westinghouse Electric Corp. | Converter system combining a two-quadrant voltage-source rectifier and a four-quadrant voltage-source inverter, and a motor drive embodying the same |
| FI81467C (fi) * | 1987-08-07 | 1990-10-10 | Abb Stroemberg Drives Oy | Foerfarande foer styrning av vridmomentet hos en av en frekvensomvandlare matad synkronmaskin. |
| US5495160A (en) * | 1993-12-06 | 1996-02-27 | Reliance Electric Company | Digital sine wave generator and motor controller |
| FR2724789A1 (fr) * | 1994-09-19 | 1996-03-22 | Minimotor Sa | Dispositif de commande d'un moteur synchrone |
| JP3236983B2 (ja) * | 1995-04-17 | 2001-12-10 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置 |
-
1997
- 1997-06-13 FI FI972534A patent/FI106081B/fi not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-06-12 EP EP98660056A patent/EP0887921B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-12 DE DE69802042T patent/DE69802042T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-12 AT AT98660056T patent/ATE207260T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-06-15 JP JP10204223A patent/JPH1175400A/ja active Pending
- 1998-06-15 US US09/094,815 patent/US5942874A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005057990A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-03-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ制御装置及びそれを用いた洗濯機、乾燥機 |
| KR101097644B1 (ko) * | 2003-07-23 | 2011-12-22 | 파나소닉 주식회사 | 모터 제어 장치, 및 그것을 이용하는 세탁기 및 건조기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE207260T1 (de) | 2001-11-15 |
| FI972534A0 (fi) | 1997-06-13 |
| DE69802042T2 (de) | 2002-03-14 |
| US5942874A (en) | 1999-08-24 |
| FI972534L (fi) | 1998-12-14 |
| EP0887921A1 (en) | 1998-12-30 |
| EP0887921B1 (en) | 2001-10-17 |
| FI106081B (fi) | 2000-11-15 |
| DE69802042D1 (de) | 2001-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3566163B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| US9991829B2 (en) | Direct-axis current protection method and device for permanent magnet synchronous motor drive system | |
| JP6188931B2 (ja) | 交流回転機の制御装置および制御方法、並びに電動パワーステアリング装置 | |
| US20060108967A1 (en) | Synchronous motor control method and synchronous motor control system | |
| US7728536B2 (en) | Servomotor current control method and servomotor | |
| JP5285246B2 (ja) | リラクタンス型同期電動機の制御装置 | |
| CN104700979B (zh) | 压缩机电机的退磁电流检测方法、装置 | |
| CA1231378A (en) | Method and apparatus for stabilizing the locus of a vector formed by intergration | |
| US5467000A (en) | Method and apparatus for current regulating in a voltage-injecting converter | |
| JP2000116198A (ja) | 永久磁石リラクタンスモータの制御装置 | |
| JPH1175400A (ja) | 同期機械の安定性を保証するための方法 | |
| CN111162712B (zh) | 直驱永磁同步电机的控制方法、牵引控制器及存储介质 | |
| WO1997011525A1 (fr) | Procede de commande d'intensite dans un servo-moteur | |
| JP3707251B2 (ja) | 同期電動機の制御装置 | |
| JP7194320B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| WO2022126838A1 (zh) | 电压极限圆的标定方法、装置、终端及存储介质 | |
| CN113489407A (zh) | 一种电机的控制方法、装置、电机、存储介质及处理器 | |
| JP7159704B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| CN107733308B (zh) | 一种异步电机弱磁控制方法和装置 | |
| WO2020066995A1 (ja) | モータ制御装置 | |
| US6552510B2 (en) | Method for frequency converter | |
| JP3653437B2 (ja) | 永久磁石式同期モータの制御方式 | |
| JP2005110354A (ja) | モータの制御方法及びモータの制御装置 | |
| JP3680605B2 (ja) | 同期電動機の制御装置 | |
| JPH1118498A (ja) | サーボモータ制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20031211 |