JPS6277894A - Magnetic flux calculation method for induction motor - Google Patents

Magnetic flux calculation method for induction motor

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JPS6277894A
JPS6277894A JP60218760A JP21876085A JPS6277894A JP S6277894 A JPS6277894 A JP S6277894A JP 60218760 A JP60218760 A JP 60218760A JP 21876085 A JP21876085 A JP 21876085A JP S6277894 A JPS6277894 A JP S6277894A
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induction motor
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Eiji Watanabe
英司 渡辺
Tsugutoshi Otani
大谷 継利
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Yaskawa Electric Corp
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Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、誘導電動機の磁束、2次電流及びすべり周波
数を高精度に演算する装置と、これらの演算値を用いて
誘導電動機をベクトル制御する装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention provides a device that calculates magnetic flux, secondary current, and slip frequency of an induction motor with high precision, and vector control of the induction motor using these calculated values. related to a device for

〔従来の技術〕[Conventional technology]

すべり周波数を検出することは、誘導電動機のベクトル
制御にとって必要なことである。
Detecting the slip frequency is necessary for vector control of induction motors.

従来は、タコジェネレータやパルスジェネレータにより
検出する方法が一般的であったが、これらの検出器なし
にすべり周波数を演算する研究が行われている。
Conventionally, detection using a tachometer generator or a pulse generator has been common, but research is being conducted to calculate the slip frequency without using these detectors.

+11式に示すように、すべり角周波数ω5は、2次磁
束(振幅)φ2と2次電流(振幅)シ2により表される
As shown in equation +11, the slip angular frequency ω5 is expressed by the secondary magnetic flux (amplitude) φ2 and the secondary current (amplitude) shi2.

ω、=R2シ2/φ2−・−・・・−・−・・−・−・
−(11式ここで、R2は2次抵抗である。
ω,=R2shi2/φ2−・−・−・−・・−・−・
-(Formula 11, where R2 is a secondary resistance.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところが、2次磁束φ2と2次電流ヱ2の演算には以下
の問題点があり、精度の良いすべり周波数の演算が困難
であった。
However, the calculation of the secondary magnetic flux φ2 and the secondary current E2 has the following problems, making it difficult to calculate the slip frequency with high accuracy.

1)磁束演算の問題点・ 従来、誘導電動機(以下電動機と略称する)の2次磁束
の振幅は、第6図に示すように、電動機端子電圧より1
次抵抗及びもれインダクタンスによる電圧降下分を差し
引いて求めた内部誘起電圧を時間積分して求めていた。
1) Problems with magnetic flux calculation ・ Conventionally, the amplitude of the secondary magnetic flux of an induction motor (hereinafter abbreviated as motor) is 1
The internal induced voltage was obtained by subtracting the voltage drop due to the secondary resistance and leakage inductance, and was obtained by integrating over time.

(2)式にこの演算式を示す。This calculation formula is shown in equation (2).

φz= l f(u+ R+、LI j! ’at −
LI) dtl=1f(び+  R+ LI) dt−
1、l+ l  −・−・(2)式ここに、φ2は2次
磁束の振幅、ひ、は電動機1子電圧ベクトル、上、は電
動機1次電流ベクトル、R1は1次抵抗値、lは全もれ
インダクタンスである。
φz= l f(u+ R+, LI j!'at −
LI) dtl=1f(bi+R+LI) dt-
1, l+ l −・−・Formula (2), where φ2 is the amplitude of the secondary magnetic flux, H, is the motor 1 child voltage vector, A is the motor primary current vector, R1 is the primary resistance value, and l is the Total leakage inductance.

しかし、この演算により求められる2次磁束は、以下に
示す問題点があり、実用性に欠けていた。
However, the secondary magnetic flux obtained by this calculation has the following problems and lacks practicality.

a)ドリフト、オフセントにより低周波まで精度良く積
分できる積分器が作れない。
a) Due to drift and offset, it is not possible to create an integrator that can integrate accurately down to low frequencies.

b)積分器は過渡的に、その積分値に過渡現象を生じる
ため、得られる磁束にも誤りが発生する。
b) Since the integrator transiently causes a transient phenomenon in its integral value, errors also occur in the obtained magnetic flux.

c)1次抵抗の設定値と実際値に差異があると、低IJ
波域で磁束の演算精度が大きく低下する問題がある。
c) If there is a difference between the set value and the actual value of the primary resistance, low IJ
There is a problem that the calculation accuracy of magnetic flux decreases significantly in the wave region.

(3)式に、−次抵抗ともれインダクタンスの設定値と
実際値が違う場合の、2次磁束の演算式を示す。
Equation (3) shows the calculation formula for the secondary magnetic flux when the set values and actual values of the negative-order resistance and leakage inductance are different.

t、=lf(ぴ、−R″1工、イ肚ム1dtl= l 
f((el +R1,L++″i′柵り、)−マ、上、
 −i” −JJal  dt lt =l f(e−ΔR+ LI −Δ’ LL+l ” 
l=1./’(e−ΔR+J1)dt−Δn、z+1−
−−−−・−−−−−−−−−+31式%式% f2 :演算により得られる2次磁束 R″I+RI’それぞれ1次抵抗の設定値、実際値ff
i”、f:それぞれ全もれインダクタンスの設定値、実
際値 e:内部誘起電圧ベクトル (3)式を複素表現すると(4)式となる。
t.
f((el +R1,L++″i′fence,)-ma, top,
−i” −JJal dt lt =l f(e−ΔR+ LI −Δ′ LL+l ”
l=1. /'(e-ΔR+J1)dt-Δn,z+1-
−−−−・−−−−−−−−+31 formula % formula % f2: Secondary magnetic flux obtained by calculation R″I + RI′ Setting value and actual value of primary resistance respectively ff
i'', f: set value and actual value of total leakage inductance, e: internal induced voltage vector Expression (3) is expressed as a complex expression (4).

tz = l −A−(e−ΔR+j、+l−Δ1工1
1j ω1 =1φ。+jAR+ j仕−Δl工11−・(4)式り
。:真の2次磁束ベクトル ω1 :1次角周波数 j:虚数単位 これより、1次抵抗の設定値と実際値に差異があると、
低周波域において2次磁束の演算精度が低下することが
わかる。さらに、1次抵抗値はモータ温度によって大き
く変化するため、実際上1次抵抗の設定値を実際値に一
致させることは困難である。
tz = l -A-(e-ΔR+j, +l-Δ1k1
1j ω1 = 1φ. +jAR+j-Δl-Work11-・(4) Expression. : True secondary magnetic flux vector ω1 : Primary angular frequency j : Imaginary unit From this, if there is a difference between the set value and the actual value of the primary resistance,
It can be seen that the calculation accuracy of the secondary magnetic flux decreases in the low frequency range. Furthermore, since the primary resistance value varies greatly depending on the motor temperature, it is actually difficult to match the set value of the primary resistance with the actual value.

2)2次電流演算の問題点 電動機の2次電流J2は〔5)式で表される。2) Problems with secondary current calculation The secondary current J2 of the motor is expressed by equation [5].

it =φ2×上、/1φ、1−・・・・・−・・−・
・・(5)式ここでφ2 :2次磁束ベクトル、LI:
1次電流(ベクトル) 2次電流12を演算するのに必要な2次磁束は前記磁束
演算の問題点に示した項目があるため、2次電流も精度
良く演算することができない。
it =φ2×upper, /1φ, 1−・・・・・−・・−・
...Equation (5) where φ2: Secondary magnetic flux vector, LI:
Primary Current (Vector) Since the secondary magnetic flux required to calculate the secondary current 12 includes the items shown in the above-mentioned problems with magnetic flux calculation, the secondary current cannot be calculated with high accuracy either.

本発明は、これら従来の問題点を鑑みて、積分演算器を
用いることなく電動機の電圧と電流から直接演算する方
法を採ることにより、1次抵抗の影響を除去し、これに
よりすべり周波数の演算精度を向上させるとともに電動
機の制御性を高めることを目的とするものである。
In view of these conventional problems, the present invention eliminates the influence of primary resistance by directly calculating from the voltage and current of the motor without using an integral calculator, and thereby calculates the slip frequency. The purpose is to improve accuracy and controllability of the electric motor.

C問題点を解決するための手段〕 本発明は、誘導電動機の端子電圧と電流から有効電力と
無効電力を求め、これらより磁束及び2次電流を演算し
、さらに演算した磁束と2次電流からすべり周波数を演
算するすべり周波数演算装置を備えたことを特徴とする
誘導電動機の制御装置である。
Means for Solving Problem C] The present invention calculates active power and reactive power from the terminal voltage and current of an induction motor, calculates magnetic flux and secondary current from these, and further calculates the calculated magnetic flux and secondary current from the calculated magnetic flux and secondary current. This is a control device for an induction motor, characterized in that it includes a slip frequency calculation device that calculates a slip frequency.

以下、本発明を具体的に説明する。The present invention will be explained in detail below.

1)磁束の演算 第2図に示す電動機の等価回路において、電動機の無効
電力の大きさIP、、1は電圧と電流のベクトル積で求
められ、(6)式で表される。
1) Calculation of magnetic flux In the equivalent circuit of the motor shown in Fig. 2, the magnitude of reactive power IP, 1 of the motor is determined by the vector product of voltage and current, and is expressed by equation (6).

IP−−:=lび、×工、I =l(e+R++jωIffJz)XjJ+l=l e
 X LI”j” ll−J+21−(61式11:1
次電流の振幅 その他は前述の通り(6)式には、1次
抵抗に依存する項は無(、モータ温度に無関係なインダ
クタンス成分しか含まれていない。これより、磁束を誘
導すれば、1次抵抗分に影響されない磁束が検出できる
ことが予想される。
IP--:=lbi,×work,I =l(e+R++jωIffJz)XjJ+l=l e
X LI"j" ll-J+21-(61 formula 11:1
Amplitude of the secondary current As mentioned above, Equation (6) has no term that depends on the primary resistance (and only includes an inductance component that is unrelated to the motor temperature. From this, if magnetic flux is induced, 1 It is expected that magnetic flux that is not affected by the following resistance can be detected.

ここで、6 = j (Ll l M 、Lmより、(
6)式は更ニ(7)式に変形できる。
Here, 6 = j (Ll l M , from Lm, (
Equation 6) can be further transformed into equation (7).

l Pre l = l j ω+M、j、1llx 
Ll+3(r)+1 j+21= l j ω+M j
、”+jω、 l L+” l=1ωIl (Mシs2
+1 j、+ 2)・・・−+71式ここで、L、、:
励磁電流ベクトル、ヱ・ :励磁電流の振幅、M:相互
インダクタンス (7)弐より、2次磁束は(8)式に示すように無効電
力からもれリアクタンスによる成分を除去して得られる
l Pre l = l j ω+M, j, 1llx
Ll+3(r)+1 j+21= l j ω+M j
,”+jω, l L+” l=1ωIl (M s2
+1 j, + 2)...-+71 formula where, L,:
Excitation current vector, ヱ: amplitude of excitation current, M: mutual inductance (7) From 2, the secondary magnetic flux is obtained by removing the component due to leakage reactance from the reactive power as shown in equation (8).

φ2 =Mム この(8)式は、1次抵抗分に影響されず、温度に影響
を受けない磁束を検出できることを示している。
φ2 = M This equation (8) shows that magnetic flux can be detected that is not affected by the primary resistance component and is not affected by temperature.

2)2次電流の演算 次に、2次電流の演算方法について述べる。2) Calculation of secondary current Next, a method for calculating the secondary current will be described.

第2図に示す電動機の等価回路において、(9)式。In the equivalent circuit of the electric motor shown in FIG. 2, equation (9).

00)式、00式が成立する。Equation 00) and Equation 00 hold true.

ここに、vd :d軸の1次電圧、v9 :q軸の1次
電圧、e:2次誘起電圧、v、:1次電圧。
Here, vd: d-axis primary voltage, v9: q-axis primary voltage, e: secondary induced voltage, v: primary voltage.

R,:1次抵抗値、l:もれインダクタンス。R,: Primary resistance value, l: Leakage inductance.

1つ =励磁電流、j、z:2次電流、ω1 :1次角
周波数 001式において、e=ω、Mt、Iより00式はω式
に変形できる。
1 = excitation current, j, z: secondary current, ω1: primary angular frequency In the 001 formula, e = ω, Mt, I, so the 00 formula can be transformed into the ω formula.

vq = R+ i z + (L / M ) e 
 −−−−−−−+1B式ここに、M:励磁インダクタ
ンス、L=M+βまた、2次続起電圧e、  2次電力
P2及び2次電流J2の間にはaj式の関係がある。
vq = R+ i z + (L/M) e
−−−−−−−+1B formula where M: excitation inductance, L=M+β Also, there is a relationship of the aj formula between the secondary electromotive force e, the secondary power P2, and the secondary current J2.

シt = P K/ e   ・・・−・−・・−・−
・−・−・−・−・−・−−−−−・・・α[有]式a
シ式、 031式より2次電流Ltは043弐で表され
る。
Sit = PK/e ・・・−・−・・−・−
・−・−・−・−・−・−−−−−・α [exist] expression a
From the formula 031, the secondary current Lt is expressed as 0432.

−P t  R+−4z+(L/M)ee      
    vQ L    R,L。
-P t R+-4z+(L/M)ee
vQ L R,L.

=」−・I  P2+   Pa+ IIMe =」−・(Pz + R+ Jz”I qM −・・・−・−m−−−・・−・−・・・・・α4J式
また、2次入力P2と1次入力P1との間にはαω式が
成立する。
=”-・I P2+ Pa+ IIMe =”-・(Pz + R+ Jz”I qM −・・−・−m−−−・・−・−・・・α4J formula Also, secondary input P2 and An αω expression is established between the primary input P1 and the primary input P1.

P2=PI   IR+j+2 =P IR+ −Lm”  R+ Lz”  −−−1
51式α5)式をα船式に代入してα0式が誘導される
P2=PI IR+j+2 =P IR+ -Lm" R+ Lz" ---1
By substituting the 51 formula α5) into the α ship formula, the α0 formula is derived.

−・−・−−−一−−−−−・−・・−−−一−−・−
αe式Q61式をさらに変形するとα9式が得られる。
−・−・−−−1−−−−−・−・・−−−1−−・−
Further modification of the αe formula Q61 formula yields the α9 formula.

ココで、00式より vQ=vI八バ下二へ1l−il
である。また通常v、<<v9.−!−・ノ上土2<<
1よM    Vq す、OD式は0ω式に近似できる。
Here, from formula 00, vQ = vI 8ba lower 2 1l-il
It is. Also, normally v, <<v9. -! −・Noue soil 2<<
1, M Vq , the OD equation can be approximated to the 0ω equation.

α0式において、2次電流12は、測定が平易かつ精度
良くできる1次量の検出だけで行えるため、精度の良い
演算を可能にしている。
In the α0 formula, the secondary current 12 can be measured simply by detecting the primary quantity, which can be easily and accurately measured, thus enabling highly accurate calculations.

以上より、抵抗成分に影響されない、磁束と2次電流が
検出できることを示した。
From the above, it has been shown that magnetic flux and secondary current can be detected without being affected by resistance components.

これらより、すべり角周波数ω5は111式で示される
From these, the slip angular frequency ω5 is expressed by equation 111.

ωよ−Rzjz/φ −・−・・−−一−−・・・−・
−・・−・・・・・−・−・・a匂式以下、本発明の実
施例について説明する。第1図は本発明を実施した演算
回路であり、図中1は電源、2は誘導電動機、3.4は
電流検出器、5は電圧検出器、6.7は3相−2相変換
器、8〜15は乗算器、16は絶対値回路、17〜19
は除算器、20.21は開平器、22〜25は増幅器、
26は設定器、27〜32は加減算器である。
ωyo-Rzzz/φ −・−・・−−1−−・・・−・
-------------------------Embodiments of the present invention will be described below. Figure 1 shows an arithmetic circuit implementing the present invention, in which 1 is a power supply, 2 is an induction motor, 3.4 is a current detector, 5 is a voltage detector, and 6.7 is a 3-phase to 2-phase converter. , 8-15 are multipliers, 16 is an absolute value circuit, 17-19
is a divider, 20.21 is a square rooter, 22 to 25 are amplifiers,
26 is a setting device, and 27 to 32 are adders and subtracters.

この図において、3相−2相変換器6は、(2の式に従
い、電流をLoc、Lβの2相交流電流に変換するもの
である。
In this figure, a three-phase to two-phase converter 6 converts current into two-phase alternating currents of Loc and Lβ according to equation (2).

また、3相−2相変換器7は、(21)式に従い、端子
電圧(相電圧)をV、X、Vβの2相交流電圧に変換す
る3相−2相変換器である。
Further, the three-phase to two-phase converter 7 is a three-phase to two-phase converter that converts the terminal voltage (phase voltage) into two-phase AC voltages of V, X, and Vβ according to equation (21).

次に、第1図の回路の動作を説明する。Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be explained.

電圧検出器5で検出された電動機端子電圧(相電圧)は
3相−2相変換器7により2相の交流電圧V仄、Vpに
変換される。
The motor terminal voltage (phase voltage) detected by the voltage detector 5 is converted into two-phase alternating current voltages Vp and Vp by a three-phase to two-phase converter 7.

電圧検出器3.4で検出された1次電流は3相−2相変
換器6により2相の交流電流1tx、ipに変換される
The primary current detected by the voltage detector 3.4 is converted into a two-phase alternating current 1tx, ip by a three-phase to two-phase converter 6.

以下、磁束の演算、2次電流の演算に分けて説明する。In the following, calculation of magnetic flux and calculation of secondary current will be explained separately.

○磁束の演算 (22)式の演算を乗算器8.9、加減算器28で行い
、無効電力Pr1lを求める。
○ Calculation of magnetic flux Calculation of equation (22) is performed by multiplier 8.9 and adder/subtractor 28 to obtain reactive power Pr1l.

P ra−vat t9  ’Iシat −−−−−−
−−−(22)式また、2相電流シα、Jlは乗算器1
2,13、加減算器27により(23)式の演算を行い
、1次電流振幅の平方シーより(24)式の演算を絶対
値回路16、除算器17、加減算器31、増幅器22゜
24、開平器20で行い、2次磁束φ2を求める。
P ra-vat t9 'I seat -------
--- Equation (22) In addition, the two-phase current sh α and Jl are multiplier 1
2, 13, the adder/subtractor 27 calculates the equation (23), and the square C of the primary current amplitude calculates the equation (24) using the absolute value circuit 16, the divider 17, the adder/subtractor 31, the amplifier 22, 24, This is performed using a flattener 20 to obtain the secondary magnetic flux φ2.

φ2=4「四HワーZ Jl”) −曲一曲(24)式
02次電流の演算 乗算器10.11及び加減算器29によって、(29)
式の演算を行い、電動a、1次人力P、が求められる。
(29)
By calculating the equation, electric power a and primary human power P are obtained.

P + ” V(X J(z + vβt p −−−
−−−−−−−−(25)式また、2相電圧V。(、V
llは乗算器14,15、加減算器30及び開閉器21
によって(26)式が演算され、電動機1次振幅値IV
、l  が求められる。
P + ”V(X J(z + vβt p ---
−−−−−−−−Equation (25) Also, two-phase voltage V. (,V
ll is multipliers 14, 15, adder/subtractor 30, and switch 21
Equation (26) is calculated by
, l are obtained.

IV、l=ψ4了7叩ゴー・−・・−・・・・−−−−
−−−−−(26)式次に、無負荷時の電動機電流l、
と1次抵抗値R1で決まる無負荷時の1次銅)JIR,
j、”を、加減算器29の出力である1次入力P1より
加減算器32で差し引いて電力P′を求める。
IV, l = ψ4ryo7 hit go・・・−・・・・−−−−
------- Equation (26) Next, the motor current l at no load,
(primary copper at no load) determined by the primary resistance value R1) JIR,
The adder/subtracter 32 subtracts the power P' from the primary input P1, which is the output of the adder/subtracter 29, to obtain the power P'.

上記の電力P′は、開平器21の出力である1次電圧振
幅値IV、lで割算器18を用いて除算され、さらに増
幅器23によってL’ / M倍され、2次電流12が
求められる。
The above power P' is divided by the primary voltage amplitude value IV, l, which is the output of the square rooter 21, using the divider 18, and then multiplied by L'/M by the amplifier 23 to obtain the secondary current 12. It will be done.

なお、1次電力及び1次電圧増幅値を求めるために、相
電流及び相電圧をα相、β相に変換したが、α、β相に
変換せずに1次入力及び1次電圧振幅値を演算すること
は、勿論可能である。
In addition, in order to obtain the primary power and primary voltage amplification values, the phase current and phase voltage were converted to α phase and β phase, but the primary input and primary voltage amplitude values were calculated without converting to α and β phases. Of course, it is possible to calculate .

以上求めた2次磁束及び2次電流より、(19)式の演
算を増幅器25と除算器19で行い、すべり周波数を求
める。
From the secondary magnetic flux and secondary current obtained above, the calculation of equation (19) is performed by the amplifier 25 and the divider 19 to obtain the slip frequency.

第3図は、本発明のすべり周波数演算装置を用いたベク
トル制御装置のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a vector control device using the slip frequency calculation device of the present invention.

図中、41は速度制御アンプ、42は周波数制御アンプ
、43は磁束制御アンプ、44は電流制御アンプ、45
はベクトル演算器、46は2次電流−2次磁束演算装置
、47はベクトル乗算器、4Bは積分器、49は電流検
出器、50電圧検出器、51は電圧フィルタ、52.5
3は除算器、54は増幅器、55〜60は加減算器、6
1は電源、62はインパーク、63は誘導電動機である
In the figure, 41 is a speed control amplifier, 42 is a frequency control amplifier, 43 is a magnetic flux control amplifier, 44 is a current control amplifier, 45
is a vector calculator, 46 is a secondary current-secondary magnetic flux calculation device, 47 is a vector multiplier, 4B is an integrator, 49 is a current detector, 50 is a voltage detector, 51 is a voltage filter, 52.5
3 is a divider, 54 is an amplifier, 55 to 60 are adders/subtractors, 6
1 is a power source, 62 is an impark, and 63 is an induction motor.

まず、各部の動作について説明する。First, the operation of each part will be explained.

速度制御アンプ41は、速度指令値ω7*と速度推定値
ゐ、が一致するように、所定のトルク指令2−を出力す
るものである。
The speed control amplifier 41 outputs a predetermined torque command 2- so that the speed command value ω7* and the estimated speed value i match.

周波数制御アンプ42はトルク指令り一と磁束指令φ“
の比t2*/φ゛と、2次電流演算値2゜と磁束演算値
tの比’j:z/lが一致するように周波数を制御する
ものである。
The frequency control amplifier 42 outputs a torque command and a magnetic flux command φ"
The frequency is controlled so that the ratio t2*/φ'' and the ratio 'j:z/l between the calculated secondary current value 2° and the calculated magnetic flux value t match.

磁界制御アンプ43は、磁束指令φ2と磁束演算値Fが
一致するように励磁電流指令シ2を制御するものである
The magnetic field control amplifier 43 controls the excitation current command φ2 so that the magnetic flux command φ2 and the magnetic flux calculation value F match.

電流制御アンプ44は、電流指令ベクトルL1*と実電
流ベクトル上、が一致するようにインバータの出力電流
を制御するものである。
The current control amplifier 44 controls the output current of the inverter so that the current command vector L1* and the actual current vector match.

ベクトル演算器45は、(27)式に従い、トルク指令
j?と励磁電流指令i、*を合成し、1次電流指令振幅
ヱ一を出力し、(28)式に従い位相ψ1を演算、出力
するものである。
The vector calculator 45 calculates the torque command j? according to equation (27). and excitation current command i, *, output the primary current command amplitude 1, and calculate and output the phase ψ1 according to equation (28).

” l*= J−8下「乙d  ・・・−一−−−−−
−−・・−・(27)式%式%(28) 2次電流−磁束演算装置46は、前記に記述した演算法
に従い、上、と電圧ひ、より、2次電流2□と磁束Vを
演算するものである。
” l*= J-8 lower “Otsu d...−1−−−−−
--...(27) Formula % Formula % (28) The secondary current-magnetic flux calculation device 46 calculates the above, voltage HI, secondary current 2□ and magnetic flux V according to the calculation method described above. It is used to calculate.

ベクトル乗算器47は、1次電流指令振幅ヱごと加減算
器19の出力である位相ψ4+01をべクトル乗算し、
1次電流指令ベクトルを出力するものである。
The vector multiplier 47 vector multiplies the phase ψ4+01, which is the output of the adder/subtractor 19, for each primary current command amplitude ホ,
It outputs a primary current command vector.

電圧フィルタ51は電圧検出器50で検出した電圧より
基本波成分のみを取り出すものである。
The voltage filter 51 extracts only the fundamental wave component from the voltage detected by the voltage detector 50.

電流制御形インバータ62は、電流制御アンプ44の出
力信号に従い、インバータ出力電流を制御するものであ
る。
The current control type inverter 62 controls the inverter output current according to the output signal of the current control amplifier 44.

次に全体の動作について説明する。Next, the overall operation will be explained.

速度指令値ω−と速度推定値b6の偏差は速度制御アン
プ41を通して、トルク指令五−が出力される。一方、
磁束指令φ9と磁束演算値Fの偏差は、磁束制御アンプ
43を通して励磁電流指令J、*が出力される。
The deviation between the speed command value ω- and the estimated speed value b6 is outputted as a torque command 5- through the speed control amplifier 41. on the other hand,
The deviation between the magnetic flux command φ9 and the magnetic flux calculation value F is output as an excitation current command J, * through the magnetic flux control amplifier 43.

周波数については前記l−/φ0と1″z/Fが一敗す
るように制御されている。
As for the frequency, it is controlled so that the l-/φ0 and 1″z/F are the same.

速度推定値b5は1次間波数ω、より、すべり周波数指
令値ω−を差し引いて求めている(29)式に速度推定
値ゐ、を求める演算式を示す。
The estimated speed value b5 is obtained by subtracting the slip frequency command value ω- from the first-order wave number ω. Equation (29) shows an arithmetic expression for obtaining the estimated speed value ii.

乙、=ω−−ω−=ω−R、$J 、 11 /φ” 
  ・−−(29)弐以上、演算したトルク指令J−2
励磁電流指令J、*、1次周波数ω1より、ベクトル演
算器45、ベクトル乗算器47、積分器48、加減算器
59により、1次電流指令ベクトルLI*が出力される
Otsu, =ω−−ω−=ω−R, $J, 11/φ”
・--(29) 2 or more, calculated torque command J-2
Based on the excitation current command J,* and the primary frequency ω1, the vector calculator 45, vector multiplier 47, integrator 48, and adder/subtractor 59 output a primary current command vector LI*.

電流制御アンプ44、インバータ62、電流検出器49
、加減算器60で構成される電流制御系は、1次電流指
令ベクトルJI*に従い、所定の電流誘導電動機63に
供給している。
Current control amplifier 44, inverter 62, current detector 49
, a current control system including an adder/subtractor 60 supplies a predetermined current to a predetermined induction motor 63 in accordance with a primary current command vector JI*.

本速度制御システムの特徴は、2次電流−磁束演算装置
がモータ温度に影響されることな(精度の良い演算を行
うことができ、それにより、磁束と2次電流で決まるト
ルクがモータ温度に影響されない点である。
The feature of this speed control system is that the secondary current/magnetic flux calculation device is not affected by the motor temperature (it can perform highly accurate calculations, so that the torque determined by the magnetic flux and secondary current changes depending on the motor temperature). This is a point that is not affected.

第4図は、速度制御システムの磁束演算装置を本演算方
式と前述の従来方式で構成し、実際にモータ温度変化に
対するトルク制御特性と速度制御特性を比較したもので
ある。モータ温度約40℃の変化に対し、トルク制御精
度は従来方式が5%であるのに対し、本発明方式では1
%まで改善されている。
FIG. 4 shows a comparison of torque control characteristics and speed control characteristics with respect to changes in motor temperature when a magnetic flux calculation device of a speed control system is constructed using the present calculation method and the conventional method described above. In response to a change in motor temperature of about 40°C, the torque control accuracy is 5% in the conventional method, but is 1% in the method of the present invention.
% has been improved.

また速度制御精度については、本発明の方式でも速度推
定値ゐ、に2次抵抗値R2を用いるためモータ温度によ
って精度は低下するが、トルクが所定通りに出ているた
め、従来方式はど速度制御精度は低下していない。
Regarding speed control accuracy, the method of the present invention also uses the secondary resistance value R2 for the estimated speed value, so the accuracy decreases depending on the motor temperature, but since the torque is output as specified, the conventional method Control accuracy has not decreased.

第5図に2次抵抗の設定値を(30)式に従い、モータ
温度変化に合わせ補正したときのトルク制御特性、速度
制御特性を示す。
FIG. 5 shows torque control characteristics and speed control characteristics when the set value of the secondary resistance is corrected according to the motor temperature change according to equation (30).

R2’= [1+にθ石/(1+sTθ)l R−・−
・(30)式ここで、Kθはモータ熱ゲイン、T、はモ
ーフ熱時定数である。第4図に比べ、速度制御精度も改
善され、0.1%級の精度が得られている。
R2'= [1+ to θ stone/(1+sTθ)l R-・-
・Equation (30) where Kθ is the motor thermal gain, and T is the morph thermal time constant. Compared to FIG. 4, the speed control accuracy has also been improved, and an accuracy of 0.1% level has been obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述したように本発明によれば、誘導電動機の端子電圧
と電流から磁束及び2次電流を演算し、またこれよりす
べり周波数を演算するので、積分器を用いる従来の方法
に比べて、低周波での制御精度が向上し、かつ1次抵抗
の影ツが無くなるので、温度変化に対する誤差を解消す
ることができるなどの効果を奏するものである。
As described above, according to the present invention, the magnetic flux and secondary current are calculated from the terminal voltage and current of the induction motor, and the slip frequency is calculated from this, so compared to the conventional method using an integrator, the low frequency This improves the control accuracy and eliminates the influence of the primary resistance, so that it is possible to eliminate errors due to temperature changes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係るすべり周波数演算回路図、第2図
は誘導電動機の等価回路図、第3図は本発明のすべり周
波数演算装置を用いたベクトル制御装置のブロック図、
第4図及び第5図はそれぞれ本発明と従来方式との制御
特性を比較する説明図、第6図は従来のすべり周波数演
算装置の回路図である。 l:電源 2:誘導電動機 3.4;電流検出器 5:電圧検出器 6.1:3相−2相変換器 8〜15:乗算器 16:絶対値 17〜19:除算器 20.21:開平器 22〜25:増幅器 26:設定器 27〜32:加減算器 41:速度制御アンプ 42:周波数制御アンプ 43:磁束制御アンプ 44:電流制御アンプ 45:ヘクトル演算器 46:2次電流−2次磁束演算装置 47:ベクトル乗算器 48:積分器 49;電流検出器 50:電圧検出器 51:電圧フィルタ 52.53:除算器 54:増幅器 55〜60:加減算器 61:電源 62:インバータ 63:誘導電動機
FIG. 1 is a slip frequency calculation circuit diagram according to the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of an induction motor, and FIG. 3 is a block diagram of a vector control device using the slip frequency calculation device of the present invention.
FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams comparing the control characteristics of the present invention and the conventional system, respectively, and FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional slip frequency calculation device. l: Power supply 2: Induction motor 3.4; Current detector 5: Voltage detector 6.1: 3-phase to 2-phase converter 8-15: Multiplier 16: Absolute value 17-19: Divider 20.21: Square root unit 22 to 25: Amplifier 26: Setting device 27 to 32: Adder/subtractor 41: Speed control amplifier 42: Frequency control amplifier 43: Magnetic flux control amplifier 44: Current control amplifier 45: Hector calculator 46: Secondary current - secondary Magnetic flux calculation device 47: Vector multiplier 48: Integrator 49; Current detector 50: Voltage detector 51: Voltage filter 52, 53: Divider 54: Amplifiers 55 to 60: Adder/subtractor 61: Power supply 62: Inverter 63: Induction Electric motor

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、誘導電動機の端子電圧と電流から有効電力と無効電
力を求め、これらより磁束及び2次電流を演算し、さら
に演算した磁束と2次電流からすべり周波数を演算する
すべり周波数演算装置を備えたことを特徴とする誘導電
動機の制御装置。 2、ベクトル制御方式の誘導電動機の制御にすベり周波
数演算装置の出力を用いることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の誘導電動機の制御装置。
[Claims] 1. A slip method in which active power and reactive power are determined from the terminal voltage and current of an induction motor, magnetic flux and secondary current are calculated from these, and a slip frequency is calculated from the calculated magnetic flux and secondary current. A control device for an induction motor, characterized by comprising a frequency calculation device. 2. The control device for an induction motor according to claim 1, characterized in that the output of the slip frequency calculating device is used to control the vector control type induction motor.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01198292A (en) * 1988-02-01 1989-08-09 Fuji Electric Co Ltd Variable speed controller for induction motor
JPH02211087A (en) * 1989-02-09 1990-08-22 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd Speed calculator and controller for induction motor

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JPS5743586A (en) * 1980-08-27 1982-03-11 Meidensha Electric Mfg Co Ltd Slip angle frequency calculating device for induction motor

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