JPH06153585A - Control apparatus for induction motor - Google Patents
Control apparatus for induction motorInfo
- Publication number
- JPH06153585A JPH06153585A JP4319397A JP31939792A JPH06153585A JP H06153585 A JPH06153585 A JP H06153585A JP 4319397 A JP4319397 A JP 4319397A JP 31939792 A JP31939792 A JP 31939792A JP H06153585 A JPH06153585 A JP H06153585A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- induction motor
- command value
- primary
- value
- component
- 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
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばエアコンのコン
プレッサのように回転数に同期した脈動トルクを発生す
る負荷機械を駆動するための、誘導電動機の制御装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an induction motor for driving a load machine such as a compressor of an air conditioner which produces a pulsating torque in synchronization with the number of revolutions.
【0002】[0002]
【従来の技術】周知のように、コンプレッサは回転部を
回転させることによって吸気及び排気を繰返し、主に気
体を循環させるためのエネルギーを原動機から気体に伝
達する機能を持つ。このコンプレッサに使用される原動
機としては、制御が容易であり、かつ、安価な誘導電動
機が一般に使用されている。この誘導電動機にとってコ
ンプレッサ負荷は、同一回転数においても吸気と排気に
より負荷トルクが大きく変化する脈動負荷となる。この
ような脈動トルクの脈動のタイミングは、コンプレッサ
の構造により決まるので、回転速度に同期するという特
徴を有している。2. Description of the Related Art As is well known, a compressor has a function of repeating intake and exhaust by rotating a rotating portion, and mainly transmitting energy for circulating gas from a prime mover to the gas. As a prime mover used for this compressor, an inexpensive and easy-to-control induction motor is generally used. For this induction motor, the compressor load becomes a pulsating load in which the load torque largely changes due to intake air and exhaust gas even at the same rotation speed. Since the timing of such pulsating torque pulsation is determined by the structure of the compressor, it has the characteristic of being synchronized with the rotational speed.
【0003】一方、原動機である誘導電動機の制御方式
としては、印加する一次電圧と一次周波数との比を一定
に制御して運転する、いわゆるV/f制御が広く用いら
れている。図6は、誘導電動機のV/f制御の制御ブロ
ックと主回路構成を示す一例である。脈動トルクを生じ
るコンプレッサCPを負荷とする誘導電動機IMは、例
えばPWMインバータのような可変電圧、可変周波数を
出力可能な電力変換器INVによって駆動される。電力
変換器INVの制御回路100’は、誘導電動機IMの
一次電圧周波数f*を指令する周波数設定器10、周波
数指令値f*から誘導電動機IMの一次電圧の振幅指令
値|v*|を出力するV/fパターン発生器20、周波
数指令値f*を積分器30により積分した位相と一次電
圧の振幅指令値|v*|とに基づき交流の一次電圧指令
値を演算する座標変換器40から構成されている。On the other hand, a so-called V / f control is widely used as a control method for an induction motor, which is a prime mover, in which the ratio of applied primary voltage to primary frequency is controlled to be constant. FIG. 6 is an example showing a control block and a main circuit configuration of V / f control of the induction motor. The induction motor IM having a load of a compressor CP that produces pulsating torque is driven by a power converter INV capable of outputting a variable voltage and a variable frequency, such as a PWM inverter. The control circuit 100 ′ of the power converter INV outputs the amplitude command value | v * | of the primary voltage of the induction motor IM from the frequency setter 10 that commands the primary voltage frequency f * of the induction motor IM and the frequency command value f *. From the V / f pattern generator 20, the coordinate converter 40 that calculates the AC primary voltage command value based on the phase obtained by integrating the frequency command value f * by the integrator 30 and the primary voltage amplitude command value | v * | It is configured.
【0004】この方式によれば、速度検出器なしで誘導
電動機IMを可変速駆動することが可能であるが、回転
速度に対して開ループ制御であることから、脈動トルク
を有する負荷機械では回転むらを生じる。V/f制御で
は、負荷状態には無関係に一定の指令値に基づく周波数
及び電圧を誘導電動機IMに印加するので、前記回転む
らは、誘導電動機IMにとってすべりを変化させること
になる。その結果、誘導電動機IMの発生トルクの変動
と電流リプルを発生させ、この電流リプルは更に発生ト
ルクの変動を引き起こす。ところが、この発生トルクの
変動分の位相は、コンプレッサの脈動トルクの位相とは
必ずしも一致しないので回転むらは増加し、負荷の脈動
トルクのみによって生じる回転むらに対して極めて大き
い回転むらを定常的に生じることになる。According to this method, it is possible to drive the induction motor IM at a variable speed without a speed detector. However, since it is an open loop control with respect to the rotation speed, the load machine having the pulsating torque is rotated. It causes unevenness. In the V / f control, the frequency and the voltage based on the constant command value are applied to the induction motor IM regardless of the load state, so that the rotation unevenness causes the induction motor IM to change the slip. As a result, the generated torque of the induction motor IM fluctuates and the current ripple is generated, and this current ripple further causes the generated torque fluctuation. However, since the phase of the fluctuation of the generated torque does not necessarily match the phase of the pulsating torque of the compressor, the rotation unevenness increases, and an extremely large rotation unevenness is constantly generated with respect to the rotation unevenness caused only by the pulsating torque of the load. Will occur.
【0005】図7は、図6に示す駆動システムにおける
定常状態のシミュレーション結果を示す図である。この
図7において、(1)はコンプレッサCPが発生する脈
動トルク(負荷トルク)、(2)は誘導電動機IMの回
転むら、(3)はU相電流iu及び一次電流ベクトルの
振幅|i1|(便宜上、“i1”は一次電流ベクトルとす
る)、(4)は誘導電動機IMの発生トルクを示してい
る。FIG. 7 is a diagram showing a simulation result of a steady state in the drive system shown in FIG. In FIG. 7, (1) is the pulsating torque (load torque) generated by the compressor CP, (2) is the rotation unevenness of the induction motor IM, and (3) is the amplitude | i 1 of the U-phase current i u and the primary current vector. | (For convenience, “i 1 ” is a primary current vector), and (4) indicates the torque generated by the induction motor IM.
【0006】ここでのシミュレーション条件は、定格5
0〔Hz〕、1500〔rpm〕、4極の誘導電動機I
Mに10〔Hz〕の周波数を設定し、コンプレッサCP
の負荷トルクは、図7の脈動トルク(1)に示すよう
に、誘導電動機IMの定格トルク(1.0とする)の5
0〔%〕を中心値として振幅が25〔%〕で回転数に同
期した正弦波状の脈動分を有するとしている。このシミ
ュレーションからも明らかなように、コンプレッサ自体
の脈動トルク以上に、発生トルク(4)のリプルが生じ
ている。The simulation condition here is a rating of 5
0 [Hz], 1500 [rpm], 4-pole induction motor I
Set the frequency of 10 [Hz] to M and set the compressor CP
The load torque of the induction motor IM is 5 of the rated torque (1.0) of the induction motor IM as shown in the pulsating torque (1) of FIG.
It is assumed that there is a sinusoidal pulsating component having an amplitude of 25% with 0% as a central value and synchronized with the rotation speed. As is clear from this simulation, the ripple of the generated torque (4) occurs more than the pulsating torque of the compressor itself.
【0007】また、図7の(5)は、座標変換器40と
は逆の変換を行う座標変換器を用いた場合の、回転して
直交する2つのd−q軸座標上における誘導電動機IM
の一次電流id,iqを示している。図示するごとく一次
電流にリプル分があるため、電流id,iqにもリプルが
生じている。図7の(6)は、誘導電動機IMの一次電
流と電圧指令値とから演算した誘導電動機IMの入力電
力であり、これにも脈動の影響が現れている。Further, FIG. 7 (5) shows an induction motor IM on two dq axis coordinates which are rotated and orthogonal to each other when a coordinate converter which performs the reverse conversion to the coordinate converter 40 is used.
The primary currents i d and i q are shown. As shown in the figure, since the primary current has a ripple component, the currents i d and i q also have ripples. (6) of FIG. 7 is the input power of the induction motor IM calculated from the primary current and the voltage command value of the induction motor IM, and the influence of pulsation also appears in this.
【0008】次に、図8は、図7のシミュレーション結
果に示した電流ベクトルの振幅、回転座標上での電流及
び入力電力を検出または演算するブロックを図6に付加
したものである。すなわち、誘導電動機IMの一次電流
を電流検出器CTを用いて検出し、それを制御回路10
0”内の座標変換器41により一次電圧と同期して回転
する直交座標の二成分id、iqに分解する。この二つの
電流成分の2乗和の平方根を一次電流振幅演算回路50
によって演算すると、一次電流ベクトルの振幅|i1|
を演算することができる。また、演算回路60は、電流
検出器CTにより検出した一次電流と一次電圧の指令値
または実際値とを用いて誘導電動機IMの入力電力を演
算する。その演算方式は通常の3相電力の演算であるた
め、詳細な説明は省略する。Next, FIG. 8 is a diagram in which a block for detecting or calculating the amplitude of the current vector, the current on the rotating coordinates, and the input power shown in the simulation result of FIG. 7 is added to FIG. That is, the primary current of the induction motor IM is detected by using the current detector CT, and the detected current is detected by the control circuit 10.
The coordinate converter 41 in 0 "decomposes into two orthogonal coordinate components i d and i q that rotate in synchronization with the primary voltage. The square root of the sum of squares of these two current components is calculated by the primary current amplitude calculation circuit 50.
When calculated by, the amplitude of the primary current vector | i 1 |
Can be calculated. Further, the arithmetic circuit 60 calculates the input power of the induction motor IM using the primary current detected by the current detector CT and the command value or actual value of the primary voltage. Since the calculation method is a normal calculation of three-phase power, detailed description will be omitted.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
V/f制御によって駆動される誘導電動機IMに脈動ト
ルクを発生するコンプレッサCP等の負荷を接続する
と、一次電流にリプルを生じ、極端な場合には電力変換
器INVの電流制限値を越えて運転不能となる場合があ
る。また、この電流リプルを考慮して電力変換器INV
を設計する場合には使用部品の電流定格を大きくする必
要があり、装置が高価かつ大型化するという問題もあ
る。更に、コンプレッサCP自体も大きな回転むらによ
って振動し、この回転むらの周波数が負荷機械の共振周
波数に近付くと負荷機械全体が極めて大きな振動を発生
するおそれがある。As described above, when a load such as a compressor CP that generates pulsating torque is connected to the induction motor IM driven by the conventional V / f control, ripples occur in the primary current, resulting in extreme fluctuations. In such a case, the current limit value of the power converter INV may be exceeded and operation may not be possible. In addition, considering this current ripple, the power converter INV
When designing a device, it is necessary to increase the current rating of the parts used, and there is also the problem that the device becomes expensive and large. Further, the compressor CP itself also vibrates due to large rotation unevenness, and if the frequency of this rotation unevenness approaches the resonance frequency of the load machine, the entire load machine may generate extremely large vibration.
【0010】本発明は上記問題を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、従来のV/f制御
が有する利点であるところの、速度検出器なしで可変速
駆動できる点を活かしつつ、誘導電動機の一次電流リプ
ルを低減し、電力変換器の高価格化、大型化を防止する
と共に負荷機械の振動を抑制するようにした誘導電動機
の制御装置を提供することにある。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a variable speed drive without a speed detector, which is an advantage of the conventional V / f control. It is an object of the present invention to provide a control device for an induction motor that reduces the primary current ripple of the induction motor, prevents the power converter from being expensive and large, and suppresses the vibration of the load machine while making full use of it.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、電力変換器から誘導電動機へ入力される
電気的物理量のなかで、本来、定常状態ならば直流量と
なる入力電力や一次電流振幅等に着目してなされたもの
で、脈動トルクによって発生し、かつ誘導電動機によっ
て増幅されている電気的物理量の交流分を検出し、その
交流分から誘導電動機に印加する一次周波数を操作する
閉ループを構成することで、回転むらを抑制し、電流リ
プルの増大を防止するものである。ここで、検出した電
気的物理量の交流分から操作する一次周波数の量を決め
るゲインは、その最適値が電動機の極対数、負荷機械の
イナーシャ等で決まるだけでなく、回転数等の運転条件
によっても変化することより、調整可能な可変ゲインと
する。In order to achieve the above object, the present invention relates to an electric physical quantity input from an electric power converter to an induction motor, in which an input power which is originally a direct current quantity in a steady state. It was made by paying attention to the primary current amplitude, etc., and detects the AC component of the electrical physical quantity that is generated by pulsating torque and is amplified by the induction motor, and operates the primary frequency applied to the induction motor from the AC component. By forming a closed loop, uneven rotation is suppressed and an increase in current ripple is prevented. Here, the gain that determines the amount of the primary frequency to be operated from the detected alternating current component of the electrical physical quantity is not only determined by the optimum number of pole pairs of the motor, inertia of the load machine, etc., but also by operating conditions such as the number of revolutions. Adjustable variable gain is used because it changes.
【0012】すなわち、第1の発明は、電力変換器の制
御回路に、誘導電動機の一次電流検出値と一次電圧検出
値または指令値とから誘導電動機の入力電力を演算する
手段と、この手段により演算された入力電力から直流分
を除去する手段と、この手段により直流分が除去された
入力電力に係数を乗じた値を前記周波数指令値に加算す
る手段とを備えたことを特徴とする。That is, the first aspect of the present invention provides a control circuit of the power converter with a means for calculating the input power of the induction motor from the primary current detection value and the primary voltage detection value or the command value of the induction motor, and this means. It is characterized by comprising means for removing a direct current component from the calculated input power, and means for adding a value obtained by multiplying the input power from which the direct current component has been removed by this means by a coefficient to the frequency command value.
【0013】第2の発明は、電力変換器の制御回路に、
誘導電動機の一次電流検出値に基づいて一次電流の振幅
を演算する手段と、この手段により演算された一次電流
の振幅から直流分を除去する手段と、この手段により直
流分が除去された一次電流の振幅に係数を乗じた値を前
記周波数指令値に加算する手段とを備えたことを特徴と
する。A second invention is a control circuit for a power converter,
Means for calculating the amplitude of the primary current based on the detected primary current of the induction motor, means for removing the direct current component from the amplitude of the primary current calculated by this means, and primary current from which the direct current component has been removed by this means Means for adding to the frequency command value a value obtained by multiplying the amplitude of 1 by a coefficient.
【0014】第3の発明は、電力変換器の制御回路に、
誘導電動機の一次電流検出値を一次電圧に同期して回転
する直交座標軸の電流成分に座標変換する手段と、この
手段により座標変換された電流成分のうちの一方から直
流分を除去する手段と、この手段により直流分が除去さ
れた電流成分に係数を乗じた値を前記周波数指令値に加
算する手段とを備えたことを特徴とする。A third invention is a control circuit for a power converter,
A means for coordinate-converting the primary current detection value of the induction motor into a current component on a rectangular coordinate axis that rotates in synchronization with the primary voltage; and means for removing a DC component from one of the current components coordinate-transformed by this means, Means for adding a value obtained by multiplying the current component from which the direct current component is removed by this means by a coefficient to the frequency command value.
【0015】[0015]
【作用】負荷機械の脈動トルクによる回転むらに起因す
るすべりの変動によって誘導電動機の一次電流が歪み、
この電流歪みによって更に回転むらが増大し、その結果
として電流リプルも更に大きくなる。本発明ではこの現
象を誘導電動機の入力電力や一次電流により検出し、す
べりの変動を減少させるように誘導電動機に印加する電
圧の周波数を操作する閉ループを設けて誘導電動機の発
生トルクを変動させ、回転むらを減少させる。その結果
として、電流リプルの発生を抑制する。[Function] The primary current of the induction motor is distorted by the fluctuation of the slip caused by the uneven rotation due to the pulsating torque of the load machine,
Due to this current distortion, the rotation unevenness further increases, and as a result, the current ripple also increases. In the present invention, this phenomenon is detected by the input power or primary current of the induction motor, and the generated torque of the induction motor is changed by providing a closed loop for operating the frequency of the voltage applied to the induction motor so as to reduce the fluctuation of the slip, Reduces rotation irregularity. As a result, the generation of current ripple is suppressed.
【0016】[0016]
【実施例】以下、図に沿って各発明の実施例を説明す
る。図1は、第1の発明の実施例を示している。図にお
いて、脈動トルクを発生するコンプレッサCPを負荷と
する誘導電動機IMは、従来と同様に例えばPWMイン
バータのような電力変換器INVによって駆動される。
この電力変換器INVの制御回路100のうち、誘導電
動機一次電圧の周波数(印加周波数)f*を設定する周
波数設定器10、周波数指令値f*から誘導電動機IM
の一次電圧の振幅指令値|v*|を出力するV/fパタ
ーン発生器20、周波数指令値f*を積分器30によっ
て積分した位相及び一次電圧の振幅指令値|v*|から
交流の一次電圧指令値を演算する座標変換器40、並び
に、誘導電動機IMに印加される電圧と電流の検出値か
ら電動機IMの入力電力を演算する電力演算回路60
は、図8に示した従来の制御回路100”と同一の構成
である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the first invention. In the figure, an induction motor IM having a load of a compressor CP that generates pulsating torque is driven by a power converter INV such as a PWM inverter as in the conventional case.
In the control circuit 100 of the power converter INV, the frequency setter 10 for setting the frequency (applied frequency) f * of the induction motor primary voltage, the induction motor IM from the frequency command value f *.
V / f pattern generator 20 that outputs the amplitude command value | v * | of the primary voltage, the phase obtained by integrating the frequency command value f * by the integrator 30, and the amplitude command value | v * | A coordinate converter 40 that calculates a voltage command value, and a power calculation circuit 60 that calculates the input power of the electric motor IM from the detected values of the voltage and current applied to the induction motor IM.
Has the same configuration as the conventional control circuit 100 ″ shown in FIG.
【0017】図8と異なる点として、この実施例では、
上記構成に、電力演算回路60により演算した入力電力
の交流分のみを通過させるハイパスフィルタ70と、入
力電力の交流分に予め設定されたゲインKfを乗じる係
数器80と、その乗算結果を加算器90によって周波数
指令値f*に加算するループとが新たに付加されてい
る。The difference from FIG. 8 is that in this embodiment,
A high-pass filter 70 that passes only the AC component of the input power calculated by the power calculation circuit 60, a coefficient unit 80 that multiplies the AC component of the input power by a preset gain K f , and the multiplication result are added to the above configuration. A loop for adding to the frequency command value f * by the device 90 is newly added.
【0018】次に、この実施例の動作を説明する。ま
ず、コンプレッサCPの運転によって脈動トルクが生じ
ると、電流リプルが発生し、定常状態においても誘導電
動機IMに入力される電力は一定とはならず交流分を有
する。この入力電力は電力演算回路60により検出され
る。次いで、ハイパスフィルタ70によって直流分を除
去することで上記入力電力の交流分のみを取り出す。こ
の交流分は脈動トルクとそれによって生じる回転むらに
より増幅されているので、比較的安価な電流検出器CT
を使用し、かつ電力演算回路60やハイパスフィルタ7
0も特に精度が高くなくても十分に検出可能である。Next, the operation of this embodiment will be described. First, when pulsating torque is generated by the operation of the compressor CP, current ripple occurs, and the electric power input to the induction motor IM is not constant even in a steady state and has an AC component. This input power is detected by the power calculation circuit 60. Then, the high-pass filter 70 removes the direct current component to extract only the alternating current component of the input power. This alternating current component is amplified by the pulsating torque and the rotational unevenness caused thereby, so that the current detector CT which is relatively inexpensive
Using the power calculation circuit 60 and the high-pass filter 7
Even if 0 is not particularly high in accuracy, it can be sufficiently detected.
【0019】ハイパスフィルタ70を経た入力電力の交
流分には、係数器80によりゲインKfが乗じられ、入
力電力の交流分と逆位相で印加周波数(一次周波数指令
値f*)を増減させる。例えば、入力電力の交流分が正
の場合はすべりが大きくなっており、これは回転むらに
よって誘導電動機IMの速度が低下していることを示し
ている。そこで、これと逆位相すなわち印加周波数を下
げるように、係数器80の出力を加算器90により本来
の一次周波数指令値f*に加え、いわば負の周波数補正
を加える。The AC component of the input power that has passed through the high-pass filter 70 is multiplied by the gain K f by the coefficient unit 80, and the applied frequency (primary frequency command value f * ) is increased or decreased in a phase opposite to the AC component of the input power. For example, when the AC component of the input power is positive, the slip is large, which indicates that the speed of the induction motor IM is reduced due to the uneven rotation. Therefore, the output of the coefficient unit 80 is added to the original primary frequency command value f * by the adder 90, so to speak, so to speak, so as to reduce the opposite phase, that is, the applied frequency.
【0020】ここで、係数器80のゲインKfは、例え
ば、誘導電動機IMが定格速度で入力電力の交流分が定
格値の場合に定格すべりに相当する周波数を補正するよ
うに設定すれば良い。また、同じトルクリプルでも、回
転数によって入力電力に現れる交流分が変化するので、
このゲインKfは予め設定した一定値とするよりも、回
転数に応じて変化させた方が速度に関係なく安定した効
果を期待することができる。この場合、ゲインKfは、
周波数指令値f*に逆比例させるのが望ましい。Here, the gain K f of the coefficient unit 80 may be set so as to correct the frequency corresponding to the rated slip when the induction motor IM is at the rated speed and the AC component of the input power is at the rated value. . Also, even with the same torque ripple, the AC component that appears in the input power changes depending on the rotational speed,
It is possible to expect a stable effect regardless of speed by changing the gain K f according to the number of revolutions, rather than by setting a constant value set in advance. In this case, the gain K f is
It is desirable to make it inversely proportional to the frequency command value f * .
【0021】そのための構成を図2に示す。図2におい
て、係数器80’は、印加周波数(周波数指令値f*)
の逆数を演算する回路81、一定のゲインKf’を乗じ
る乗算器82、その出力に入力電力の交流分ΔPを乗算
する乗算器83により構成される。FIG. 2 shows a configuration for that purpose. In FIG. 2, the coefficient unit 80 'has an applied frequency (frequency command value f * ).
It is composed of a circuit 81 for calculating the reciprocal of R, a multiplier 82 for multiplying a constant gain K f ', and a multiplier 83 for multiplying the output by the AC component ΔP of the input power.
【0022】なお、図1においては、入力電力の交流分
を得るためにハイパスフィルタ70を用いているが、交
流分の位相を全く変化させずに交流分のみを除去するの
は通常困難である。そこで、交流分の位相を全く変化さ
せずに最も簡単に直流分を除去する方式として次の方式
が考えられる。つまり、入力電力の直流分すなわち定常
状態の入力電力値を予め用意しておき、これを電力演算
回路60により演算した入力電力値から差し引けば良
い。特にコンプレッサでは、指令した周波数によって誘
導電動機IMの回転数が決まると、負荷トルクの定常値
は他の条件にほとんど影響されずに一定値となるので、
これを印加周波数に例えば比例させるような(周波数の
増加と共に設定値も増加するような)関数とすること
で、入力電力の直流値にほぼ等しい値を設定できる。Although the high-pass filter 70 is used to obtain the AC component of the input power in FIG. 1, it is usually difficult to remove only the AC component without changing the phase of the AC component at all. . Therefore, the following method is conceivable as the simplest method for removing the DC component without changing the phase of the AC component at all. That is, the DC component of the input power, that is, the input power value in the steady state is prepared in advance, and this may be subtracted from the input power value calculated by the power calculation circuit 60. In particular, in the compressor, when the rotation speed of the induction motor IM is determined by the commanded frequency, the steady value of the load torque is a constant value that is hardly affected by other conditions.
By making this a function that is proportional to the applied frequency (that is, the set value increases as the frequency increases), a value substantially equal to the DC value of the input power can be set.
【0023】そのための構成を図3に示す。図3に示す
ハイパスフィルタ70’は、印加周波数(周波数指令値
f*)と入力電力指令値P*との関係を示す関数71と、
電力演算回路60により演算した入力電力値Pから入力
電力指令値P*を差し引くための減算器72とから構成
されている。なお、このような構成をとるとしても、入
力電力の直流分に完全に一致する入力電力指令値P*を
設定することは不可能である。しかるに、除去できなか
った直流分が小さければ、印加電圧は変化させていない
ので動作周波数とV/f比が若干変化するだけであるた
め、誘導電動機IMの回転が不安定になることはない。FIG. 3 shows a structure for that purpose. The high-pass filter 70 ′ shown in FIG. 3 has a function 71 showing the relationship between the applied frequency (frequency command value f * ) and the input power command value P * ,
And a subtracter 72 for subtracting the input power command value P * from the input power value P calculated by the power calculation circuit 60. Even with such a configuration, it is impossible to set the input power command value P * that completely matches the DC component of the input power. However, if the DC component that could not be removed is small, the applied voltage is not changed and the operating frequency and the V / f ratio are only slightly changed. Therefore, the rotation of the induction motor IM is not unstable.
【0024】図4は上記実施例に基づいたシミュレーシ
ョン結果の一例である。ここでは、図7に示したシミュ
レーションと同一条件において、シミュレーション開始
後、0.25秒から印加周波数を補正するループを付加
した。図4から明らかなように、本実施例の補正ループ
を付加することで発生トルク及び入力電力のリプルがな
くなり、一次電流もほぼ正弦波になることが確認され
た。FIG. 4 shows an example of a simulation result based on the above embodiment. Here, under the same conditions as the simulation shown in FIG. 7, a loop for correcting the applied frequency was added from 0.25 seconds after the simulation was started. As is clear from FIG. 4, it was confirmed that the addition of the correction loop of this embodiment eliminates the ripple of the generated torque and the input power, and the primary current also becomes a substantially sine wave.
【0025】更に、図5は第2及び第3の発明の実施例
である。図1の実施例では、入力電力の交流分ΔPによ
り印加周波数の補正を行っているのに対し、図5におい
ては一次電流ベクトルの振幅|i1|を用いており、こ
れが第2の発明の実施例に相当する。すなわちその構成
としては、図8と同様に積分器30の出力及び一次電流
検出値が入力される座標変換器41と、その出力である
直交座標の二成分id,iqが入力される一次電流振幅演
算回路50とを備えており、一次電流ベクトルの振幅|
i1|がハイパスフィルタ70に入力されて直流分が除
去されるようになっている。なお、その動作は図1の実
施例と概略同様であるため、説明を省略する。Further, FIG. 5 shows an embodiment of the second and third inventions. In the embodiment of FIG. 1, the applied frequency is corrected by the AC component ΔP of the input power, whereas in FIG. 5, the amplitude | i 1 | of the primary current vector is used, which is the second invention. It corresponds to the embodiment. That is, as its configuration, as in the case of FIG. 8, the coordinate converter 41 to which the output of the integrator 30 and the primary current detection value are input, and the primary to which the two components i d and i q of the orthogonal coordinates, which are the output thereof, are input. Current amplitude calculation circuit 50, and the amplitude of the primary current vector |
i 1 | is input to the high-pass filter 70 to remove the DC component. The operation is similar to that of the embodiment shown in FIG.
【0026】図4のシミュレーション結果からも明らか
なように、一次電圧と同期して回転する座標軸上の直交
座標の一次電流の成分を用いても同様の補正を行うこと
が可能であり、これが第3の発明の実施例に相当する。
図4の場合ではiqを使用することができる。この実施
例についても、その動作は図1の実施例と概略同様であ
るため、説明を省略する。As is clear from the simulation result of FIG. 4, the same correction can be performed by using the component of the primary current of the Cartesian coordinates on the coordinate axis rotating in synchronization with the primary voltage. 3 corresponds to the embodiment of the invention.
In the case of FIG. 4, i q can be used. The operation of this embodiment is also similar to that of the embodiment of FIG.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上のように第1ないし第3の発明で
は、負荷機械の脈動トルクに起因する回転むらの影響か
ら駆動機である誘導電動機の発生トルクが脈動トルク以
上に振動するという問題を、定常状態では直流量となる
入力電力や一次電流振幅等の電気的物理量に着目し、こ
れらの交流分に所定のゲインを乗じて印加周波数の補正
を行い、回転むらから生じるすべりの変動を抑制するこ
とで解決するようにした。As described above, in the first to third inventions, there is a problem in that the torque generated by the induction motor, which is the drive machine, vibrates more than the pulsating torque due to the influence of the rotational unevenness caused by the pulsating torque of the load machine. , In the steady state, pay attention to the electrical physical quantities such as the input power and the primary current amplitude, which are direct current, and correct the applied frequency by multiplying these alternating current components with a predetermined gain to suppress the fluctuation of slip caused by uneven rotation. I tried to solve it.
【0028】これにより、従来では、脈動トルクに起因
して電流歪みのために電流容量の増大が必要とされ、構
成部品ないし装置の小型化、低価格化が困難であった
が、本発明により、これらの問題を解消することができ
る。また、本発明を適用すれば脈動トルクによって回転
むらが増幅されることが無くなるので、負荷機械におけ
る大きな振動を抑制することができる。As a result, conventionally, it was necessary to increase the current capacity due to the current distortion due to the pulsating torque, and it was difficult to reduce the size and cost of the component parts or apparatus. , These problems can be solved. Further, when the present invention is applied, the rotational unevenness is not amplified by the pulsating torque, so that large vibration in the load machine can be suppressed.
【0029】更に、定常状態では直流量となる電気的物
理量の交流分を検出するために、検出量から印加周波数
に応じて変化する値を差し引くようにすれば、交流分の
位相を全く変化させることなく簡単に交流分を検出可能
になる。加えて、誘導電動機の入力電力の交流量を用い
て印加周波数の補正を行う場合、交流分から補正周波数
を決定するゲインを、印加周波数または印加電圧指令値
の振幅に応じて可変とすれば、全動作領域において安定
した効果を得ることが可能となる。Further, in order to detect the AC component of the electrical physical quantity which is the DC amount in the steady state, if the value which changes according to the applied frequency is subtracted from the detected amount, the phase of the AC component is changed at all. The AC component can be easily detected without any need. In addition, when the applied frequency is corrected using the AC amount of the input power of the induction motor, if the gain that determines the correction frequency from the AC component is made variable according to the applied frequency or the amplitude of the applied voltage command value, It is possible to obtain a stable effect in the operation region.
【図1】第1の発明の実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a first invention.
【図2】係数器の他の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing another example of a coefficient unit.
【図3】ハイパスフィルタの他の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another example of a high-pass filter.
【図4】図1の実施例によるシミュレーション結果を示
す図である。FIG. 4 is a diagram showing simulation results according to the embodiment of FIG.
【図5】第2及び第3の発明の実施例を示すブロック図
である。FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of second and third inventions.
【図6】従来の技術を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a conventional technique.
【図7】図6の構成における問題点を説明するためのシ
ミュレーション結果を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a simulation result for explaining a problem in the configuration of FIG.
【図8】図6に入力電力演算回路、一次電流ベクトルの
振幅を演算する回路を付加した図である。FIG. 8 is a diagram in which an input power calculation circuit and a circuit for calculating the amplitude of a primary current vector are added to FIG.
10 周波数設定器 20 V/fパターン発生器 30 積分器 40,41 座標変換器 50 一次電流振幅演算回路 60 電力演算回路 70,70’ ハイパスフィルタ 80,80’ 係数器 90 加算器 100,100A 制御回路 INV 電力変換器 CT 電流検出器 IM 誘導電動機 CP コンプレッサ 10 frequency setting device 20 V / f pattern generator 30 integrator 40, 41 coordinate converter 50 primary current amplitude calculation circuit 60 power calculation circuit 70, 70 'high pass filter 80, 80' coefficient unit 90 adder 100, 100A control circuit INV Power converter CT Current detector IM Induction motor CP Compressor
Claims (6)
る負荷機械に接続された誘導電動機の制御装置であっ
て、前記誘導電動機を駆動する電力変換器とその制御回
路とを備え、この制御回路が、誘導電動機一次電圧の周
波数指令値に基づき一次電圧指令値を生成して電力変換
器に与えるように構成された誘導電動機の制御装置にお
いて、 前記制御回路は、 誘導電動機の一次電流検出値と一次電圧検出値または指
令値とから誘導電動機の入力電力を演算する手段と、 この手段により演算された入力電力から直流分を除去す
る手段と、 この手段により直流分が除去された入力電力に係数を乗
じた値を前記周波数指令値に加算する手段と、 を備えたことを特徴とする誘導電動機の制御装置。1. A control device for an induction motor connected to a load machine that generates a pulsating torque in synchronization with a rotation speed, the control device including a power converter for driving the induction motor and a control circuit therefor. In the controller of the induction motor configured to generate a primary voltage command value based on the frequency command value of the induction motor primary voltage and give the primary voltage command value to the power converter, the control circuit includes a primary current detection value of the induction motor and Means for calculating the input power of the induction motor from the detected primary voltage value or command value, means for removing the direct current component from the input power calculated by this means, and a coefficient for the input power from which the direct current component has been removed by this means A control device for an induction motor, comprising: a unit that adds a value obtained by multiplying the frequency command value to the frequency command value.
る負荷機械に接続された誘導電動機の制御装置であっ
て、前記誘導電動機を駆動する電力変換器とその制御回
路とを備え、この制御回路が、誘導電動機一次電圧の周
波数指令値に基づき一次電圧指令値を生成して電力変換
器に与えるように構成された誘導電動機の制御装置にお
いて、 前記制御回路は、 誘導電動機の一次電流検出値に基づいて一次電流の振幅
を演算する手段と、 この手段により演算された一次電流の振幅から直流分を
除去する手段と、 この手段により直流分が除去された一次電流の振幅に係
数を乗じた値を前記周波数指令値に加算する手段と、 を備えたことを特徴とする誘導電動機の制御装置。2. A control device for an induction motor connected to a load machine that generates a pulsating torque synchronized with a rotation speed, the control device including a power converter for driving the induction motor and a control circuit therefor. In the controller of the induction motor configured to generate a primary voltage command value based on the frequency command value of the induction motor primary voltage and give the primary voltage command value to the power converter, the control circuit sets the primary current detection value to the induction motor. Means for calculating the amplitude of the primary current based on the means, means for removing the direct current component from the amplitude of the primary current calculated by this means, and a value obtained by multiplying the amplitude of the primary current for which the direct current component has been removed by this means by a coefficient. Is added to the frequency command value, and a control device for an induction motor, comprising:
る負荷機械に接続された誘導電動機の制御装置であっ
て、前記誘導電動機を駆動する電力変換器とその制御回
路とを備え、この制御回路が、誘導電動機一次電圧の周
波数指令値に基づき一次電圧指令値を生成して電力変換
器に与えるように構成された誘導電動機の制御装置にお
いて、 前記制御回路は、 誘導電動機の一次電流検出値を一次電圧に同期して回転
する直交座標軸の電流成分に座標変換する手段と、 この手段により座標変換された電流成分のうちの一方か
ら直流分を除去する手段と、 この手段により直流分が除去された電流成分に係数を乗
じた値を前記周波数指令値に加算する手段と、 を備えたことを特徴とする誘導電動機の制御装置。3. A control device for an induction motor connected to a load machine that generates a pulsating torque synchronized with a rotation speed, the control device including a power converter for driving the induction motor and a control circuit therefor. In the controller of the induction motor configured to generate a primary voltage command value based on the frequency command value of the induction motor primary voltage and give the primary voltage command value to the power converter, the control circuit controls the primary current detection value of the induction motor. Means for coordinate conversion to a current component on a rectangular coordinate axis that rotates in synchronization with the primary voltage, means for removing a DC component from one of the current components coordinate-converted by this means, and this component for removing a DC component. And a unit for adding a value obtained by multiplying the current component by a coefficient, to the frequency command value, and a controller for an induction motor.
た値を差し引く手段により構成した請求項1,2または
3記載の誘導電動機の制御装置。4. The induction motor control device according to claim 1, wherein the means for removing the direct current component is constituted by means for subtracting a preset value.
圧の周波数指令値に応じて変化する値である請求項4記
載の誘導電動機の制御装置。5. The control device for an induction motor according to claim 4, wherein the preset value is a value that changes according to a frequency command value of the induction motor primary voltage.
誘導電動機一次電圧の周波数指令値に応じて可変とした
請求項1,2,3,4または5記載の誘導電動機の制御
装置。6. A coefficient for multiplying a value obtained by removing a direct current component,
The control device for an induction motor according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein the control is variable according to a frequency command value of the induction motor primary voltage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4319397A JPH06153585A (en) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | Control apparatus for induction motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4319397A JPH06153585A (en) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | Control apparatus for induction motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06153585A true JPH06153585A (en) | 1994-05-31 |
Family
ID=18109725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4319397A Pending JPH06153585A (en) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | Control apparatus for induction motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06153585A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002034288A (en) * | 2000-07-19 | 2002-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | Controlling device of induction motor |
JP2008109826A (en) * | 2006-10-27 | 2008-05-08 | Mitsubishi Electric Corp | Motor controller and freezing and air-conditioning apparatus |
JP2009065764A (en) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Toshiba Corp | Rotating machine controller and washing machine |
JP2009232591A (en) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Mitsubishi Electric Corp | Motor driving device and air conditioner |
JP2012210057A (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Fujitsu General Ltd | Control device of motor |
JP2016167925A (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 富士電機株式会社 | Three-phase inverter device and control method therefor |
EP3203628A1 (en) * | 2002-02-25 | 2017-08-09 | Daikin Industries, Ltd. | Motor controlling method and apparatus thereof |
CN109874397A (en) * | 2016-09-30 | 2019-06-11 | 大金工业株式会社 | The control device of electric power converter |
CN111064410A (en) * | 2019-12-27 | 2020-04-24 | 天津瑞能电气有限公司 | V/F stability control method for permanent magnet synchronous motor |
-
1992
- 1992-11-04 JP JP4319397A patent/JPH06153585A/en active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4730997B2 (en) * | 2000-07-19 | 2011-07-20 | 三菱電機株式会社 | Induction motor control device |
JP2002034288A (en) * | 2000-07-19 | 2002-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | Controlling device of induction motor |
EP3203628A1 (en) * | 2002-02-25 | 2017-08-09 | Daikin Industries, Ltd. | Motor controlling method and apparatus thereof |
JP2008109826A (en) * | 2006-10-27 | 2008-05-08 | Mitsubishi Electric Corp | Motor controller and freezing and air-conditioning apparatus |
JP4679487B2 (en) * | 2006-10-27 | 2011-04-27 | 三菱電機株式会社 | Motor control device and refrigeration air conditioner |
US8245545B2 (en) | 2007-09-05 | 2012-08-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Motor controller and washing machine |
JP2009065764A (en) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Toshiba Corp | Rotating machine controller and washing machine |
JP2009232591A (en) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Mitsubishi Electric Corp | Motor driving device and air conditioner |
JP2012210057A (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Fujitsu General Ltd | Control device of motor |
JP2016167925A (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 富士電機株式会社 | Three-phase inverter device and control method therefor |
CN109874397A (en) * | 2016-09-30 | 2019-06-11 | 大金工业株式会社 | The control device of electric power converter |
CN109874397B (en) * | 2016-09-30 | 2023-04-04 | 大金工业株式会社 | Control device for power converter |
CN111064410A (en) * | 2019-12-27 | 2020-04-24 | 天津瑞能电气有限公司 | V/F stability control method for permanent magnet synchronous motor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3813637B2 (en) | AC motor control device | |
JP6343037B1 (en) | Motor drive device and refrigeration equipment | |
JP5877733B2 (en) | Electric motor control device | |
JP5359245B2 (en) | Motor drive device | |
JP3239426B2 (en) | Drive device for brushless DC motor | |
KR20180111896A (en) | Method for determining angle, device and control device | |
JP3684793B2 (en) | Inverter device | |
JP3586078B2 (en) | Power converter | |
JPH06153585A (en) | Control apparatus for induction motor | |
JP5591215B2 (en) | Power converter | |
JPH09215398A (en) | Inverter controller | |
JP5361452B2 (en) | Sensorless control device for synchronous motor | |
JP3656944B2 (en) | Control method of synchronous motor | |
JP6388542B2 (en) | Motor control device | |
JP2018109859A (en) | Control device, power conversion equipment, motor driving device and refrigerator using the same | |
JP3310193B2 (en) | Power converter | |
JP2001031339A (en) | Elevator controller | |
CN112713832B (en) | Control method and device of variable frequency driving device and storage medium | |
CN112600485B (en) | Control method and device of variable frequency drive device and storage medium | |
JP4219362B2 (en) | Rotating machine control device | |
Agrawal et al. | A review of speed control methods of induction motor | |
CN104218872B (en) | The control method that motor is powered and device, motor and compressor | |
JPH11103600A (en) | Method of controlling voltage of induction generator | |
JP2891030B2 (en) | Secondary excitation device for AC excitation synchronous machine | |
JP5990970B2 (en) | Motor drive device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000425 |