JPS6268084A

JPS6268084A - ベクトル制御の電流指令発生回路

Info

Publication number: JPS6268084A
Application number: JP60207824A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Sawa; 俊裕沢; Tsuneo Kume; 常生久米; Kichiji Tone; 刀根　吉治; Hidenori Takasaki; 高崎　秀紀
Original assignee: Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 1985-09-20
Filing date: 1985-09-20
Publication date: 1987-03-27
Anticipated expiration: 2010-09-27
Also published as: JPH0789759B2

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〕本発明は、電動機のベクトル制御にお番ノる電流指令発
生回路に関する。

（従来技術と問題点）電動機のインバータドライブの高精度化、高応答性の要
求に伴って、ベタ１ヘル制御が一般的になってきた。

第４図に、直交座標方式によるベクトル制御のブロック
図を示す。これは次の（１式）〜（４式）をブロック図
化したものである。

Ｔ＝に１ＸＩ、ＸＴ２　　　・・・・・・（１式）ｆ１
＝ｆ、＋ｆＳ　　　　　・・・・・・（３式）１１＝１
．＋１２　　　　　・・・・・・（４式）すなわち、（
１式）は入力指令１　　　（２次電ＲＥＦ流指令）、’５ＲＥＦ（励磁電流指令）に比例してトク
ルが発生することを表わしたものであり、この（１式）
を成立させるために（２式）〜（４式）が必要である。

なお、Ｋ、は定数を示す。

（２式）はすべり周波数ｆ　が、■　　に比例ｓ　　　
　２ＲＥＦしＩ　　に反比例することを表わしたものであり、ｇＲ
ＥＦ第４図のすべり周波数発生器１がこれに相当する。

（３式）は、誘導電動機の特性であるすべり周波数ｆ　
　、１次電流周波数ｆ１１回転周波数ｆ。

の関係を示したものであり、１次周波数発生器２がこれ
に相当する。１次周波数発生器２の出力は、ベタ１ヘル
演ｎに使用する振幅一定の２相正弦波信シ５′ｃある。

（／Ｉ式）は、第４図の掛算器３，４でベクトル吊にな
−）だ’　ｍＲ［Ｆ、”　２ＲＥＦをベクトル加算して
、１次市流指令ｔ　　になることを示している。

１Ｒ「ト電流制御器６は、１次電流が電流指令’　ＩＲＥＦに従
っ（流れるように制御しており、そのための信号をＣＴ
（電流変流器）８で検出している。７は誘導電動機、９
は誘導電動機７と直結された速度検出器である。

以し−のように、モータ定数によって決まる（２式）の
定数に２を与え、指令どうりに電流が流れるように制御
すれば、誘導電動機７は（１式）のトルクを発生りる。

また、直流機ドライブのように、定出力制御のために弱
め界磁制御を行なう場合、（１式）のトルクを回転数比
Ｎ／Ｎｏ　（ただしＮ＞Ｎｏ）で減じれば良いから、■
　　を第５図の３にうに与えれｍＲ［Ｆば良い。

これを具体化する場合、弱め界磁の関数発／１器１０と
掛算器３，４にアノ−ログ掛算器を使用すれば、精度は
良いが、調整個所が増えて、保守性。

安定性は悪くなる。

また、関数発生器１０に折れ線近似を使用すると精度が
悪くなり、掛算器３．／Ｉにスイッチを使用したＰＷＭ
　（パルス幅変調）方式を用いると、調整はなくなるが
、精度の低下とリップル電圧を生じる。

このため、精度、リップルを改善し、かつ、保守性を良
くした電流指令発生回路が必要である。

〔発明の目的〕

ここにおいて、本発明は、従来装置の難点を克服し、精
度と保守性を改善した電流指令回路を提供することを、
その［］的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成覆るために、電Ｖ）機の速度
検出器に多極レゾルバを用いた弱め界（赴制御付ベク１
−ル制御において、力ｒシンクとＤ△］ンバータを用い
て、無調整かつ高精度の１次電流指令を得ることを特徴
とづる電流指令発生回路である。

（実施例）まず、本発明の基本的考え方を示す。

■　精１１と保守性の改善をはかるためにデジタル化す
る。

■　Ｉ　　　、Ｎなどの入力信号は寸べてデジタルＲＥ
Ｆとし出力はＤＡ］ンバータでアナログ信号とする。

以上の考え方に基づき、本発明のベクトル制御の電流指
令回路を構成する。

本発明の−・実施例における回路構成を表わすブロック
図を第１図に示す。

すべての図面において、同一符号は同一もしくは相当部
分を表わす。

すべり周波数発生器１は■２ＲＥＩ”　　ＩｍＲＥＦが
定格指令時に、モータの定格すべり周波数ｆＳのパルス
信号を発生する。１０は第５図の特性を発生ずる関数発
生器、１１．１２はデジタル８１−３１　Ｔの信号をア
ナログに変換するＤΔ＝］ンバータ、１３〜１６は第４
図の掛算器３．４を構成するＤ　Ａ　＝ｊンバータ、１
７はすべり周波数発生器の出力信号Ａ、Ａの平均電圧を
発９Ｊる混合器、１９は出力信号Ａ、Ａに対応し基本波
成分を出力する２組のローパスフィルタ、２０はローパ
スフィルタ１９の出力信号Ｂ、Ｂとレゾルバからの検出
信号Ｃ２Ｄを周波数加算する１次周波数発生器である。

関数発生器１０の回路図を第２図に示す。２１は回転数
パルスＮをり［１ツクに同期化する回路、２２は８ＢＩ
Ｔバイナリカ［シンク、２３はラップ−回路、２４は分
周器、２５．２６はアンドゲートである。

カウンタ２２はカウンＩ〜アップして、信号Ｅが１１１
１１になるまでカウント動作を続【）る。また、回転数
パルスＮを同期化した信号Ｎ′がパトビ′になると、カ
ウンタ２２はクリヤ動作を行ない出力をすべてＬ″にす
る。

この結果、低速麿では、信号Ｎよりもカウントアップが
早いので、カウンタ２２の出力はずべて“Ｉ−１”であ
るが、高速疫では、カウントアツプする前にクリアパル
スが出力される。

例えば、回転数パルスＮを３．６Ｋｌ（Ｚ／６ｏｏｏｒ
ｐｍ、分周器２４の出力信号を２３０．４ＫＨｚ、！：
′？ｌると第５図の回転数Ｎ。は３．６　　　　　　２
５６とイする。またＮＵＮｏでのカウンタ２２の出力はとな
り第５図の特性は満足する。

１次周波数発生回路２０はすべり周波数の信号Ｂ、Ｂと
レゾルバからの信号で、第３図のような信号Ｅ、Ｆを出
力する。この信号は、次のように表わされる。

次に、掛算器を構成する励磁電流指令用ＯＡコンバータ
ー１．１３．１４について説明する。

ＯＡコンバーター１．１３．１４の電圧Ｍ準に信号Ｇ、
Ｅ、Ｆを与えると、その出力は（５式）となり、α相、
β相励磁電流１ｍ（ｘ、■□βはＮ＞１５０Ｏｒ１１ｍ
でＩ　　　＝Ｖ　　−Ｖ　　−−ｘＶｏＣＯ３ωｔ　・・
・・・・（１１式）％式％となる。（１１式）（１２式）はＤＡコンバータ１１．
１３．１４を用いて掛算器を構成することができること
を示している。

α相、β相２次電流Ｉ２ａ、■２βについても、同様に
してＤＡコンバータ１２．１５．１６の出力信号を使用
してＩ　　　＝Ｖ　　　−Ｖ２α　　０＾１２　　　ＤＡ１６＝−ＩＶｓｉｎωｔ・・・・・・（１３式）％式％ −ＩＶＣＯ３ωｔ・・・・・・・・・（１４式）２ＲＥ
Ｆ　　Ｏとなり、２次電流指令値■　　に比例した２相正ＲＥＦ弦波信号を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上の結果、本発明により、次にあげる効果が認められ
る。

■　調整および設定を必要とする所がなくなり、回路の
信頼性が向上できる。

■　信号処即のデジタル化と、ＤＡコンバータを使用す
ることで、低リップル、高精度の電流指令回路が構成で
きる。

かくして本発明は、当該分野に寄与するところ大きい。

【図面の簡単な説明】第１図本発明の実施例の構成を示すブロック図、第２図
は関数発生器１０の詳細図、第３図は１べり周波数信号
のタイムチャート、第４図は直交座標方式ベクトル制御
のブロック図、第５図は弱め界磁制御時の励磁電流指令
と回転数との特性図、第６図は関数発生器の入出力信号
関係図である。１・・・すべり周波数発生器、２・・・１次周波数発生
器、３．４・・・掛算器、５・・・９０°移相回路、６
・・・電流制御器、７・・・誘導電動機、８・・・ＣＴ
、９・・・速度検出器、１０・・・関数発生器、１１〜
１６・・・ＤＡ＝１ンバータ、１７・・・混合器、１９
・・・ローパスフィルタ、２０・・・１次周波数発生器
、２１・・・同期化回路、２２・・・カウンタ、２３・
・・ラッヂ回路、２４・・・分周器、２５．２６・・・
アンドゲート。

Claims

【特許請求の範囲】速度検出器に多極レゾルバを用いた弱め界磁制御付ベク
トル制御において、カウンタによる計数演算手段と、ＤＡコンバータを用いたデジタルからアナログへの変換
手段と、をそなえ無調整の１次電流指令を得ることを特徴とするベクトル制御の電流指令発生回路。