JPS6110986A - 誘導電動機の起動方法 - Google Patents

誘導電動機の起動方法

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JPS6110986A
JPS6110986A JP59132629A JP13262984A JPS6110986A JP S6110986 A JPS6110986 A JP S6110986A JP 59132629 A JP59132629 A JP 59132629A JP 13262984 A JP13262984 A JP 13262984A JP S6110986 A JPS6110986 A JP S6110986A
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torque
current
magnetic flux
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Takumi Yoshida
巧 吉田
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Shinko Electric Co Ltd
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Shinko Electric Co Ltd
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/26Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、戒気車両のように大きな起動トルクを必要
とする機器に用いて好適な誘導電動機の起動方法に関す
るっ 〔従来技術〕 近年、サイリスタ等の電力用牛導体素子の発達によって
インバータが普及し、従来直流電動機が用いられていた
可変速駆動システムの分野において、「インバータ+イ
ンダクショ/モータ」の・らなるOT変速駆動装置が次
々と採用されている。しかし、4気車両のように非常に
大きな起動トルクを必要とする用途においては、その採
用例か少ない。これは、直巻直流電@機に比べて、イン
ダクションモータでは入ぎな起動トルク(静止トルク〕
を出しにくいためであった。
このような背景の中から、最近、インダク/ヨンモータ
において安定した静止トルクを得る方法としてベクトル
側脚が用いられるようVCILつたっCのベクトル制御
は、イングク/ヨンモータリ1次屯流化励磁電流成分i
dと、トルク電流成分Iqとの2つの直交取分に分離し
、各々独立に匍j鐸して頁流亀gth機の特注と同等の
特注を得ようとするものである。
第3図は、従来りベクトル制呻装置の概略形成を示すプ
ロンク図であり、上山直彦編著の「モータドライブエレ
クトロニクス」第り版(オーム社発行)の133頁から
一部変更して引用したものである。この図において、[
は直流′電源、3は直流化交流に変換してインダクショ
ンモータ4を回転制御するインバータ、5aはインダク
ンヨンモータ4の速度検出器、5は速度検出回路である
速度検出回路5の出力(インダクタンモーク4の実回転
数)ω゛mは加え合せ点7、および自動界磁弱め制御9
へ供給され、自動界磁弱め制@9からは、実回転数ωm
によって定まる磁束指令値本  、 f、か出力される。また、加え合せ点7から出力された
パ表−・−(、木はll1liJ転周波数指令値〕は。
速度アンプ[0によって変換されてトルク指令値大  
          火 波数指令1直、)s および励磁電流指令値1dが算用
される(これらの波形については、第4図参照λ涜  
    ネ ojS =〔(τ÷h  )÷5L” ) X kLz
 −・−・・−(21+ (1− ただし、L、:インダクションモータ402次自己イン
ダクタンス M :インダクションモータ4の[仄2次相互インダク
タンス R2:インダクタンモータ4の2?:に、抵抗 木茎本 これら算出された値iQ  、+d  、ωS と、速
度検出回路5より得られた実回転数′ωml(座標変換
回路20に入力し、その結果得られる出力である、3相
゛亀流指令iu* t iv”  + iw” vt流
制御回路・21fK:弁じてインバータ3に供給する。
たうして、インダクションモータ4に供給される′電流
1の振幅と周波数が逐次コントロールされ、インダクシ
ョンモータ4の速度制御が行われる。
なお1図中、22は電流検出器であり、インダクンヨン
モータ4の1次電流を検出するものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、上述した従来のベクトル制御装置においては
、第4図に示すように、モータ内部磁束Nt’  が一
定となるように制御しているため、インバータ3の最大
出力電流I m a xが決定されるト、インダクショ
ンモータ4の出力トルクでの最大値″”7:maxは静
止状態から定常速度まで同じ埴に限定されてしまう。
促って、起動時のみに人ぎなトルク化必要とする負荷系
に2いても、起動に必要なトルク′c10に常時〔トル
クコンスタント領域内でも〕出刃できるようなインダク
ンヨンモータとインバータが必要であったっ丁なわち、
第5図に示すように、定常負荷トルクが小さく・にもか
かわらず、起動必要トルク′11″IOが人ざいとぎに
は、最大定常出力トルク’7:maX75;c10より
大きいインダクタンモータと、これを制御できる人答量
Q)インノく一タとを使用しなければならなかった。
この発明は、上記の問題点火解決しようとするものであ
ろっ 〔問題点化解決するための手段〕 上記問題点を解決するために、この発明は、インバータ
の最大出力内で定常値より大きな励磁電流を流し、定常
時よりも大きな内部磁束を形成する第1の段階と、前記
励磁電流化定常値に戻すと同時にトルク電流を流丁第2
の段階とを壱することを特徴とするっ 〔作用〕 励磁電流を定常値に戻してトルク電流を流した段階では
1大きな内部磁束が残留しているので、これとトルク′
電流によって大きな起動トルクを得ることができる。
さらに詳述すると、この発明は、以下の事実を利用して
いる。
(1)モータ内部磁束fは、励磁電流idに対して所定
の時定数Tだけ遅れろ。丁なわち、インダクンヨンモー
タの1?:K(ステータ)、2i’lX:(ロータ9間
の相互インダクタンス&M、2次もれインダクタンスを
13.2次抵抗を鳥とすると。
次式が成立するっ S:ラブ2ス演算子 (2)モータ発生トルクTはモータ内部磁束fが丁でに
存在しているときには、トルク電流lqに比例する。丁
なわち、インダクションモータの極対数をアとすると、 T = J:’ j i q   ・・・・・・(6)
となる。
(3)  インダクンヨンモータの定格*流に対する励
磁電流の割合は、通常、小型モータで1/3程度であり
、モータ体格が大きくなるに従ってさらに減少する。ま
た、通常使用時、モータコアは飽和まで励磁されておら
ず、内部磁束を増加させ得る。このことは、ベクトル制
御用モータには特に当てはまることである。
以上の理由から、モータ起動時に、インバータ電流答瀘
の許丁限りの大きな励磁電流idを一定時間以上流し続
けることにより、モータ内部磁束φを定常時より大きく
しておぎ、しかる後にトルク電流iqを化工と同時に励
磁′電流!d、化定常値に切換えるようにすると、イン
バータ叱方ぎりぎりの電流によって形成された内S磁束
fと、インバータ本来のトルク電流1qとの積によって
生じるトルクが、内部磁束φが減衰するまで発生し。
大きな起動トルクが得られる。
〔実施例〕
以下1図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は、本発明の一実施例の形成を示すブロック図で
あり、第3図の各部に対応する部分には同一の符号を付
しである。
本実施例が第3図に示す従来の装置と異なる点条 は、モータ起動時の上記指令1直id  化定當時の値
より大す(シている点であるっそして、上記励磁電流指
令値+d  から磁束指令値φ を得るためには、(5
)式の関係1丁なわち、 なる式を用いている。第1図の符号3[は、この演算を
行う演4器であり、演算器310人力には、モータ起動
時の励磁′亀化合合値id4′(以下、これ1ido”
で示す]がスイッチ32(當開接点ンと33b(常閉接
点)とを弁して(渡設定器35から供給される一方、定
常時の励磁電流指令値歌              
      肴+d  (以下、これfp(Id c 
 で示す]がスイッチ33C(常閉接点)を弁じて演算
器15かも供給されている。
また、演算器11と12との間には、スイッチ33a(
片開接点)が介挿され、演算di?31の出力rが演算
器itと13に供給されている。なお、上記スイッチ3
3a〜33cは連動するようになっている。
仄に、第2図の波形図を参照して、上記実施例の動作を
説明する。
今、第2図に示す時刻t、に、スイッチ32をオンする
と、起動時の励磁電流指令値ido“(これは、インバ
ータ3の数人出力電流と寺しくとっであるンが演算器2
0および、3Lに供給される。この場合、スイッチ33
aが開状態にあるため5 トルク成流指令11区iq’
=oとなり・演算器20からはi”−1do”なる電化
合引1 か出力される一方1丁べり周波数指令1面(1
7s’  も苓となる。また、冥回転数ωmも零である
から1回転周波畝指令1直ω も零となり、インダクシ
ョンモータ4内には、回転しない内部磁束f  〔以下
、これをf。とする〕が形成される。この内部磁束fo
は、(5)式の関係により、励磁T4流化合値id。
を積分した形となっており、後者がインバータの准流谷
量ぎりぎりの値にとっであることから、内部磁束f。も
これに対応する大きな値とIよっている。また、磁束指
令匡rも同様の波形となっている。
こうして、定常時に比べて十分に人ぎな内部磁束f。が
形成された後、第2図の時刻t2にスイッチ32をオフ
、スイッチ33 a / 33 b / 33 Cにオ
ン/オフ/オンとすると、励峰底化合令値Id水が定常
値idc  に減少するとともに、トルク指箭値′C”
および磁束指令値ψ に対応するトルク心化合会値iq
 および丁べり周波数指令1直ωS ρ)演算され、こ
れらか、速度検出回路5より得られた実回転数ωmと共
に座標変換回路20に入力され、3相の電流指令iu”
 、iv”。
1W9に変換され、′屯流制両回路21化弁じてインバ
ータ3Vc供給されることによって、指令値iq< 、
+d省に等しいトルク祇流lq、励磁亀流1dがインダ
ク/ヨンモータ4に流れるようにする2゜ ここで、時刻t2には、光に形成された内部磁束f。が
残留しているため、このi。と上記トルク電流1qの積
に等しい起動トルクでか発生し、これが第2図(ト)に
示す最大起動トルクでmaxとなり、インダクションモ
ータ4が起動される。そして、内部磁束fが時定数′r
で減挾するに従って、トルクでが定常1直てCに近づき
、やがて、内部磁束f、トルクでおよび丁ベリ周波ff
m5が”dK値に洛着くっ こうして5本実施例によれば、まずインノく一夕3の′
電流容量ぎりぎりの大きな励磁電流idoを流して、で
きる1波り大きな内部磁束f。?形成し、仄にトルク電
流Iqを化工と同時に励磁電流指令1直をIdOからI
dCVC,I/I替えるので、内部磁束f。が減衰する
まで人さな起動トルク4得ることができる。
〔発明の効果〕
以上B51明したように、この発明は、インノく一タの
通人出力内で定唐埴より人さな動員電流を流して定常時
よりも人ざは内部磁束を形成し、次に。
mJ記励磁、Ji流を定常値に戻すと同時にトルク電流
を流1”ようにしたので、大きな起動トルクを得ろこと
かでさる。
【図面の簡単な説明】 第1図は、不発明の一実施91Jの憫by、に示すブロ
ック図、第2図は、同実施例の動作を説明するための波
形図、第3図は、従来のベクトル制O11装置の構by
、化示すブロック図、第4図は、同装置の動作をi兄明
するための波形図、第5図は、起動必要トルク′T:1
oと定常負荷トルクの関係を示す図である。 3・・インバータ、4・・インダクションモータ(誘導
電動機)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ベクトル制御インバータによつて回転制御される誘導電
    動機において、前記インバータの最大出力内で定常値よ
    り大きな励磁電流を流して定常時よりも大きな内部磁束
    を形成する第1の段階と、前記励磁電流を定常値に戻す
    と同時にトルク電流を流す第2の段階とを有することを
    特徴とする誘導電動機の起動方法。
JP59132629A 1984-06-27 1984-06-27 誘導電動機の起動方法 Granted JPS6110986A (ja)

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JP59132629A JPS6110986A (ja) 1984-06-27 1984-06-27 誘導電動機の起動方法

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JPS6110986A true JPS6110986A (ja) 1986-01-18
JPH0446074B2 JPH0446074B2 (ja) 1992-07-28

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0257628A3 (en) * 1986-08-27 1989-08-09 Allen-Bradley Company, Inc. Flux profile control for startup of an induction motor
EP1289120A1 (de) * 2001-08-24 2003-03-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur impulsartigen Erhöhung des Drehmomentes eines Asynchronmotors
DE10060368B4 (de) * 2000-05-25 2010-01-14 Mitsubishi Denki K.K. Verfahren zum Steuern eines Asynchronmotors und Gerät zum Ausführen desselben
JP2011114894A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Panasonic Corp 動力発生装置
JP2018042387A (ja) * 2016-09-08 2018-03-15 株式会社デンソー 回転電機の制御装置

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DE10060368B4 (de) * 2000-05-25 2010-01-14 Mitsubishi Denki K.K. Verfahren zum Steuern eines Asynchronmotors und Gerät zum Ausführen desselben
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JP2018042387A (ja) * 2016-09-08 2018-03-15 株式会社デンソー 回転電機の制御装置

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JPH0446074B2 (ja) 1992-07-28

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