JPH10174500A - Vector control inverter for induction motor - Google Patents
Vector control inverter for induction motorInfo
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- JPH10174500A JPH10174500A JP8332371A JP33237196A JPH10174500A JP H10174500 A JPH10174500 A JP H10174500A JP 8332371 A JP8332371 A JP 8332371A JP 33237196 A JP33237196 A JP 33237196A JP H10174500 A JPH10174500 A JP H10174500A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、誘導電動機を制
御するベクトル制御インバータ装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vector control inverter for controlling an induction motor.
【0002】[0002]
【従来の技術】図7は、誘導電動機を駆動制御する従来
におけるベクトル制御インバータ装置の概略構成を示し
ている。2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a schematic configuration of a conventional vector control inverter device for driving and controlling an induction motor.
【0003】このベクトル制御インバータ装置は、三相
交流電源1から直流電圧を得るダイオード等で構成され
た整流回路2と、直流電圧平滑用フィルタ3と、トラン
ジスタ等のスイッチング素子で構成され、負荷の誘導電
動機5(以下、モータと称す)に与える電流を制御する
インバータ回路4と、モータ5の速度基準(指令値)を
与える速度指令回路8と、速度指令回路8の指令値ωr
* とモータ5に接続されている位置検出器6により検出
される位置検出値Xrおよび電流検出器7により検出さ
れる各相の電流検出値Iu、Iv、Iwを入力してモー
タ5に与える各相の1次電圧指令値Vu* 、Vv* 、V
w* を演算するベクトル制御演算回路9と、1次電圧指
令値Vu* 、Vv* 、Vw* に基づいてインバータ回路
4のスイッチング素子をオン/オフさせるための信号を
発生するパルス幅変調制御回路(以下、PWM回路と称
す)10とを有している。This vector control inverter device is composed of a rectifier circuit 2 composed of a diode or the like for obtaining a DC voltage from a three-phase AC power supply 1, a DC voltage smoothing filter 3, and a switching element such as a transistor. An inverter circuit 4 for controlling a current supplied to an induction motor 5 (hereinafter referred to as a motor); a speed command circuit 8 for providing a speed reference (command value) of the motor 5;
* , The position detection value Xr detected by the position detector 6 connected to the motor 5 and the current detection values Iu, Iv, Iw of each phase detected by the current detector 7 are input and given to the motor 5 Phase primary voltage command values Vu * , Vv * , V
a vector control operation circuit 9 for calculating w *, and a pulse width modulation control circuit for generating a signal for turning on / off the switching element of the inverter circuit 4 based on the primary voltage command values Vu * , Vv * , Vw * (Hereinafter, referred to as a PWM circuit) 10.
【0004】なお、トルク分電流検出値に応じた磁束指
令のバイアス値はベクトル制御演算回路9に付属する記
憶装置40にて記憶している。また、電流検出器7の出
力は必ずしも3相すべてが必要ではなく、いずれか2相
を検出して、Iu+Iv+Iw=0の関係から残りの1
相電流を求めてもよい。[0004] The bias value of the magnetic flux command according to the detected current value of the torque is stored in a storage device 40 attached to the vector control operation circuit 9. Further, the output of the current detector 7 does not necessarily need to have all three phases, but detects any two phases, and the remaining 1 is obtained from the relationship of Iu + Iv + Iw = 0.
The phase current may be determined.
【0005】図8は、従来におけるベクトル制御インバ
ータ装置におけるベクトル制御演算回路9の内部構成を
示している。FIG. 8 shows an internal configuration of a vector control operation circuit 9 in a conventional vector control inverter device.
【0006】このベクトル制御演算回路9は、位置検出
器6からの位置検出値Xrを微分して回転速度ωrを演
算する回転速度演算器11と、速度指令回路8からの指
令値ωr* と回転速度演算器11が出力する回転速度ω
rの偏差を増幅してPI制御によるトルク分電流指令値
Iq* を出力する速度PI演算器12と、電流検出器7
からの交流3相検出値Iu、Iv、Iwを直流の2相電
流Iq(トルク分電流検出値)およびId(励磁分電流
検出値)に変換する電流3相→2相変換器13と、励磁
分電流検出値Idからモータ5の2次磁束値Ф2 を演算
する2次磁束演算器14と、回転速度演算器11が出力
する回転速度ωrに応じて磁束指令値Ф 2 * を演算する
磁束指令演算器15と、磁束指令値Ф2 * と2次磁束検
出値Ф2との偏差を増幅してPI制御による励磁分電流
指令値Id* を演算する2次磁束PI演算器16と、ト
ルク分電流指令値Iq* とトルク分電流検出値Iqとの
偏差を増幅してPI制御によるトルク分電圧指令値Vq
* を演算するトルク分電流PI演算器17と、励磁分電
流指令値Id* と励磁分電流検出値Idとの偏差を増幅
してPI制御による励磁分電圧指令値Vd* を演算する
励磁分電流PI演算器18とを有している。This vector control arithmetic circuit 9 is used for position detection.
The rotational speed ωr is obtained by differentiating the position detection value Xr from the heater 6.
And a finger from the speed command circuit 8.
Order price ωr*And the rotation speed ω output by the rotation speed calculator 11
Amplify the deviation of r and torque command current value by PI control
Iq*PI calculator 12 for outputting the current and the current detector 7
From the AC three-phase detection values Iu, Iv, Iw
Current Iq (current value of torque component detection) and Id (excitation component current
Current to convert to detected value), and three-phase to two-phase converter 13 and excitation
From the detected partial current value Id, the secondary magnetic flux value of the motor 5 ФTwoCalculate
Output from the secondary magnetic flux calculator 14 and the rotation speed calculator 11
Magnetic flux command value 応 じ according to the rotating speed ωr Two *Calculate
Magnetic flux command calculator 15, magnetic flux command value ФTwo *And secondary magnetic flux detection
Outgoing priceФTwoExcitation current by PI control
Command value Id*And a secondary magnetic flux PI calculator 16 for calculating
Luc current command value Iq*And the torque component current detection value Iq
Amplify the deviation and torque command voltage value Vq by PI control
*, A torque component current PI calculator 17 for calculating
Flow command value Id*Amplification of deviation between current and excitation current detection value Id
And the excitation component voltage command value Vd by PI control*Calculate
An excitation component current PI calculator 18 is provided.
【0007】またベクトル制御演算回路9は、2次磁束
演算器14が出力する2次磁束値Ф 2 と速度PI演算器
12が出力するトルク分電流指令値Iq* とからすべり
角速度θs* を演算するすべり角速度演算器19と、回
転速度ωrより回転角速度θrを計算する回転角速度演
算器20と、2次磁束演算器14が出力する2次磁束値
Ф2 と速度PI演算器12が出力するトルク分電流指令
値Iq* とからトルク分電圧の誘起電圧補償値Vqcと
励磁分電圧の誘起電圧補償値Vdcとを演算する誘起電
圧補償器21と、電圧2相→3相変換器22とを有して
いる。The vector control operation circuit 9 is provided with a secondary magnetic flux.
Secondary magnetic flux value output by arithmetic unit 14 TwoAnd speed PI calculator
12 outputs the torque current command value Iq*Tokara slide
Angular velocity θs*And a slip angular velocity calculator 19 for calculating
Rotational angular velocity performance that calculates rotational angular velocity θr from rotational velocity ωr
The secondary magnetic flux value output by the calculator 20 and the secondary magnetic flux calculator 14
ФTwoAnd current command for torque output by speed PI calculator 12
Value Iq*From the induced voltage compensation value Vqc of the torque divided voltage,
An induced voltage for calculating an induced voltage compensation value Vdc of the excitation component voltage
Including a pressure compensator 21 and a voltage two-phase to three-phase converter 22
I have.
【0008】この電圧2相→3相変換器22は、誘起電
圧補償値Vqc、Vdcにより補償されたトルク分電圧
指令値Vq* および励磁分電圧指令値Vd* と、すべり
角速度演算器19が出力するすべり角速度θs* と回転
角速度演算器20からの回転角速度θrとの偏差を入力
し、トルク分電圧指令値Vq* と励磁分電圧指令値Vd
* を交流3相の1次電圧指令Vu* 、Vv* 、Vw* に
変換する。The voltage two-phase to three-phase converter 22 outputs the torque component voltage command value Vq * and the excitation component voltage command value Vd * compensated by the induced voltage compensation values Vqc and Vdc, and outputs the slip angular velocity calculator 19. The deviation between the slip angular velocity θs * to be performed and the rotational angular velocity θr from the rotational angular velocity calculator 20 is input, and the torque component voltage command value Vq * and the excitation component voltage command value Vd are input.
* Is converted into AC three-phase primary voltage commands Vu * , Vv * , Vw * .
【0009】上述のようなインバータ装置によるベクト
ル制御では、磁束指令値Ф2 * は、図9に示されている
ように、モータの定格回転速度以下では一定で、それ以
上では回転速度の2乗に反比例して変化する。また、励
磁分電流指令値Id* は、図10に示されているよう
に、モータの定格回転速度以下では一定で、それ以上で
は回転速度の2乗に反比例して変化する。トルク分電流
指令値Iq* は、モータの出力トルクに比例した値にな
り、図7に示されているような構成による速度制御では
固定のパターンは存在しない。In the above-described vector control by the inverter device, as shown in FIG. 9, the magnetic flux command value 以下2 * is constant below the rated rotation speed of the motor, and above it is the square of the rotation speed. Changes in inverse proportion to. As shown in FIG. 10, the excitation component current command value Id * is constant below the rated rotation speed of the motor, and changes in inverse proportion to the square of the rotation speed above it. The torque current command value Iq * is a value proportional to the output torque of the motor, and there is no fixed pattern in the speed control by the configuration shown in FIG.
【0010】モータが発生するトルクは下記式により
表すことができる。[0010] The torque generated by the motor can be expressed by the following equation.
【0011】すなわち、 T=Pm・M・φ2 ・iqs/L2 ・・・ φ2 =M・ids/(T2 ・S+1) ・・・ である。ここで、Tはモータが発生するトルク、Pmは
モータの極対、Mは相互リアクタンス、φ2 は2次巻線
側の磁束、iqsはトルク分電流、L2 は2次巻線のリア
クタンス、idsは励磁分電流、Sは微分演算子である。That is, T = Pm · M · φ 2 · iqs / L 2 ... Φ 2 = M · ids / (T 2 · S + 1). Here, T is the torque generated by the motor, Pm is the pole pair of the motor, M is the mutual reactance, φ 2 is the magnetic flux on the secondary winding side, iqs is the torque component current, and L 2 is the reactance of the secondary winding. , Ids are excitation currents and S is a differential operator.
【0012】上記式よりモータが発生するトルクT
は、励磁分電流idsとトルク分電流i qsの積に比例する
ことがわかる。また、式よりモータの2次磁束φ
2 は、励磁分電流idsに比例することがわかる。From the above equation, the torque T generated by the motor is given by
Is the excitation current idsAnd torque current i qsIs proportional to the product of
You can see that. Also, from the equation, the secondary magnetic flux φ of the motor
TwoIs the excitation current idsIt turns out that it is proportional to.
【0013】さらに、定常的には、 φ2 =M・ids ・・・ であるため、式と式より、 T=Pm・M2 ・ids・iqs/L2 ・・・ となり、,式からも、モータが発生するトルクTは、
励磁分電流idsとトルク分電流iqsの積に比例すること
がわかる。Further, since φ 2 = M · ids ... Steadily, T = Pm · M 2 · ids · iqs / L 2 ··· From the equation, the torque T generated by the motor is
It can be seen that it is proportional to the product of the exciting component current ids and the torque component current iqs .
【0014】従来、上述の式をもとにしてトルク制御を
行う場合には、励磁分電流指令は予めインバータ内部に
図10に示されているような固定の制御特性パターンを
設定され、トルク分電流指令値Iq* のみを外部よりの
速度指令ωr* によって与えている。この時の励磁分電
流idsの特性パターンは、モータの回転速度により依存
し、トルク分電流のフィードバック値に関しては無関係
であった。Conventionally, when torque control is performed on the basis of the above equation, a fixed control characteristic pattern as shown in FIG. Only the current command value Iq * is given by an external speed command ωr * . The characteristic pattern of the exciting component current ids at this time depends on the rotation speed of the motor, and has no relation to the feedback value of the torque component current.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】従来のベクトル制御方
式のインバータ装置は、上述のように構成されているた
め、例えば、モータにトルク指令を与えてモータの出力
トルクを直接制御するトルク制御において、0速度から
モータの最高回転速度まで出力トルクをモータ定格の5
0%で一定に制御する場合、励磁分電流指令は図10に
示されているような特性をもって与えられ、トルク分電
流指令は図11に示されているような特性をもって与え
られることになる。Since the conventional vector control type inverter device is configured as described above, for example, in the torque control for directly controlling the output torque of the motor by giving a torque command to the motor, Output torque from 0 speed to the maximum rotation speed of the motor
In the case of constant control at 0%, the excitation current command is given with the characteristics shown in FIG. 10 and the torque current command is given with the characteristics shown in FIG.
【0016】このため、モータの定格回転速度におい
て、磁束指令が急変し、またインバータ装置内部のソフ
トウェアにより決まる電流制御ループの応答遅れによ
り、定格回転速度において、図12に例示されているよ
うに、実際の出力トルクTが脈動してしまうと云う問題
点があった。Therefore, at the rated rotational speed of the motor, the magnetic flux command changes abruptly, and due to the response delay of the current control loop determined by software inside the inverter device, at the rated rotational speed, as shown in FIG. There is a problem that the actual output torque T pulsates.
【0017】このため、例えば、製紙プロセスにおい
て、紙に一定の張力を与えて紙を送るような場合、紙を
巻いたロールの回転速度が、そのローラを駆動するモー
タの定格回転速度を通過する際に、脈動変動し、この脈
動変動に応じて張力が変動し、紙の形状が変化してしま
うと云う問題が生じる。For this reason, for example, in the papermaking process, when feeding paper with a given tension applied to the paper, the rotation speed of the roll around which the paper is wound passes the rated rotation speed of the motor that drives the roller. In this case, there is a problem that the pulsation fluctuates, the tension fluctuates in accordance with the pulsation fluctuation, and the shape of the paper changes.
【0018】また、磁束指令がモータの回転速度にのみ
依存し、トルク分電流のフィードバック値に関しては無
関係であるため、軽負荷時に必要以上の電流が流れ、モ
ータ損失が大きくなり、効率が低下すると云う問題点も
あった。Further, since the magnetic flux command depends only on the rotation speed of the motor and has no relation to the feedback value of the current for the torque, an excessive current flows at a light load, the motor loss increases, and the efficiency decreases. There was also a problem.
【0019】この発明は、上述のような問題点を解決す
るためになされたものであり、モータの定格回転速度付
近で出力トルクが脈動することを回避し、トルク制御に
より駆動されるモータを使用した機械によって生産され
る製品の品質を向上させ、また軽負荷時のモータ効率を
最大限に向上できる誘導電動機のベクトル制御インバー
タ装置を得ることを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and uses a motor driven by torque control to avoid pulsation of output torque near the rated rotation speed of the motor. It is an object of the present invention to obtain a vector control inverter device for an induction motor, which can improve the quality of a product produced by the machine and improve the motor efficiency at light load.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明による誘導電動機のベクトル制御インバ
ータ装置は、インバータ回路によって駆動される誘導電
動機の1次電流を電流検出器によって検出し、前記電流
検出器による1次電流検出値をトルク分電流検出値と励
磁分電流検出値とに分割し、1次電流指令値をトルク分
電流指令値と励磁分電流指令値とに分割して誘導電動機
を制御するベクトル制御インバータ装置において、回転
速度に関係なく出力トルクを一定に制御するために、励
磁分電流指令のもとになる磁束指令と、トルク分電流指
令とをそれぞれ個別に外部より指令信号で入力するもの
である。In order to achieve the above object, a vector control inverter device for an induction motor according to the present invention detects a primary current of the induction motor driven by the inverter circuit by a current detector. The primary current detection value by the current detector is divided into a torque component current detection value and an excitation component current detection value, and the primary current command value is divided into a torque component current command value and an excitation component current command value to induce the current. In a vector control inverter device that controls an electric motor, in order to control the output torque to be constant regardless of the rotation speed, a magnetic flux command as a source of an excitation component current command and a torque component current command are individually commanded from outside. It is input as a signal.
【0021】この発明による誘導電動機のベクトル制御
インバータ装置では、外部より入力された磁束指令と、
同じく外部より入力されたトルク分電流指令に基づいて
モータが出力するトルクが制御される。In the vector control inverter device for an induction motor according to the present invention, a magnetic flux command input from the outside,
Similarly, the torque output by the motor is controlled based on a torque current command externally input.
【0022】つぎの発明による誘導電動機のベクトル制
御インバータ装置は、トルク分電流検出値に応じた磁束
指令のバイアス値をベクトル演算回路に付属する記憶装
置にて記憶しているものである。A vector control inverter device for an induction motor according to the present invention stores a bias value of a magnetic flux command according to a detected current value of a torque in a storage device attached to a vector operation circuit.
【0023】この発明による誘導電動機のベクトル制御
インバータ装置では、トルク分電流検出値に応じて磁束
指令のバイアス値が設定される。In the vector control inverter device for an induction motor according to the present invention, the bias value of the magnetic flux command is set according to the detected current value for the torque.
【0024】つぎの発明による誘導電動機のベクトル制
御インバータ装置は、記憶された磁束指令のバイアス値
を、インバータ内部の制御定数を変更可能なパラメータ
設定装置により変更可能であることを詳細な特徴として
いる。The vector control inverter device for an induction motor according to the next invention is characterized in that the stored bias value of the magnetic flux command can be changed by a parameter setting device capable of changing a control constant inside the inverter. .
【0025】この発明による誘導電動機のベクトル制御
インバータ装置では、記憶された磁束指令のバイアス値
をパラメータ設定装置により変更することができる。In the vector control inverter device for an induction motor according to the present invention, the stored bias value of the magnetic flux command can be changed by the parameter setting device.
【0026】つぎの発明による誘導電動機のベクトル制
御インバータ装置は、記憶された磁束指令のバイアス値
を外部よりの設定用信号により変更可能であることを詳
細な特徴としている。The vector control inverter device for an induction motor according to the next invention is characterized in that the bias value of the stored magnetic flux command can be changed by an external setting signal.
【0027】この発明による誘導電動機のベクトル制御
インバータ装置では、記憶された磁束指令のバイアス値
を外部よりの設定用信号により変更することができる。In the vector control inverter device for an induction motor according to the present invention, the bias value of the stored magnetic flux command can be changed by an external setting signal.
【0028】つぎの発明による誘導電動機のベクトル制
御インバータ装置は、前記指令信号あるいは前記設定用
信号が、電圧信号、電流信号、パルス信号の何れかであ
ることを詳細な特徴としている。The vector control inverter device for an induction motor according to the next invention is characterized in that the command signal or the setting signal is any one of a voltage signal, a current signal and a pulse signal.
【0029】この発明による誘導電動機のベクトル制御
インバータ装置では、外部入力の磁束指令、トルク分電
流指令、あるいは磁束指令のバイアス値の設定が、電圧
信号、電流信号、パルス信号の何れかにより行われる。In the vector control inverter device for an induction motor according to the present invention, the setting of the externally input magnetic flux command, the torque current command, or the bias value of the magnetic flux command is performed by any of a voltage signal, a current signal, and a pulse signal. .
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明に係る誘導電動機のベクトル制御インバータ装置の実
施の形態を詳細に説明する。なお、以下に説明するこの
発明の実施の形態において、上述の従来例と同一構成の
部分は、上述の従来例に付した符号と同一の符号を付し
てその説明を省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a vector control inverter device for an induction motor according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the embodiments of the present invention described below, portions having the same configurations as those of the above-described conventional example are denoted by the same reference numerals as those of the above-described conventional example, and description thereof will be omitted.
【0031】図1はこの発明による誘導電動機のベクト
ル制御インバータ装置の全体構成を、図2はベクトル制
御演算回路の内部構成をそれぞれ示している。この発明
によるベクトル制御インバータ装置は、トルク分電流指
令を出力するトルク指令手段30と、励磁束指令を出力
する磁束指令手段31とを個別に有し、トルク指令手段
30と磁束指令手段31とは、それぞれ外部より個別に
指令可能になっており、回転速度に関係なく出力トルク
を一定に制御するためのトルク分電流指令と磁束指令を
設定する。FIG. 1 shows the overall configuration of a vector control inverter device for an induction motor according to the present invention, and FIG. 2 shows the internal configuration of a vector control operation circuit. The vector control inverter device according to the present invention has a torque commanding means 30 for outputting a torque component current command and a magnetic flux commanding means 31 for outputting an excitation magnetic flux command separately. Each of them can be individually commanded from outside, and sets a torque current command and a magnetic flux command for controlling the output torque to be constant regardless of the rotation speed.
【0032】このベクトル制御インバータ装置では、励
磁分電流指令のもととなる磁束指令を、トルク分電流指
令とは別に独立した指令として、磁束指令手段31より
入力することが重要である。In this vector control inverter, it is important that the magnetic flux command, which is the source of the excitation current command, is input from the magnetic flux command means 31 as a command independent of the torque current command.
【0033】これにより、2次磁束PI演算器16は、
トルク分電流指令とは別に、磁束指令手段31が出力す
る磁束指令値Ф2 * と2次磁束検出値Ф2 との偏差を増
幅してPI制御による励磁分電流指令値Id* を演算
し、トルク分電流PI演算器17は、トルク指令手段3
0が出力するトルク分電流指令値Iq* とトルク分電流
検出値Iqとの偏差を増幅してPI制御によるトルク分
電圧指令値Vq* を演算する。As a result, the secondary magnetic flux PI calculator 16
Apart from the torque current command, the deviation between the magnetic flux command value Ф 2 * output from the magnetic flux command means 31 and the secondary magnetic flux detection value Ф 2 is amplified to calculate the excitation current command value Id * by PI control, The torque component current PI calculator 17 is provided with the torque command means 3
A deviation between the torque component current command value Iq * output by the zero and the torque component current detection value Iq is amplified to calculate a torque component voltage command value Vq * by PI control.
【0034】上述のように構成されたベクトル制御イン
バータ装置において、0速度からモータの最高回転速度
まで出力トルクをモータ定格の50%で一定に制御する
場合を考える。Consider a case in which the output torque is controlled to be constant at 50% of the motor rating from 0 speed to the maximum rotation speed of the motor in the vector control inverter device configured as described above.
【0035】従来におけるインバータ装置では、磁束指
令が図9、トルク分電流指令が図11、出力トルクが図
12に表されているのに対して、この発明によるインバ
ータ装置では、磁束指令が図3、トルク分電流指令が図
4、出力トルクが図5のように表される。In the conventional inverter device, the magnetic flux command is shown in FIG. 9, the torque current command is shown in FIG. 11, and the output torque is shown in FIG. 12, whereas in the inverter device according to the present invention, the magnetic flux command is shown in FIG. 4 shows the torque current command, and FIG. 5 shows the output torque.
【0036】図3に示されているように、磁束指令をモ
ータの回転速度に関係なく50%一定で外部より電圧信
号で与え、図4に示されているように、トルク分電流指
令をモータの回転速度に関係なく50%一定で外部より
与えているから、モータの出力トルクは、図5に示され
ているように、有害な脈動を生じることなく、全速度域
で、50%一定に保たれる。As shown in FIG. 3, a magnetic flux command is externally given as a voltage signal at a constant 50% irrespective of the rotation speed of the motor, and as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the output torque of the motor is constant at 50% over the entire speed range without causing harmful pulsation, as shown in FIG. Will be kept.
【0037】磁束指令は、電圧信号以外に、電流信号、
パルス信号によって同様に、外部より与えることが可能
であり、磁束指令の信号形態は電圧信号に限定されるこ
とはない。The magnetic flux command includes a current signal,
Similarly, a pulse signal can be applied from the outside, and the signal form of the magnetic flux command is not limited to a voltage signal.
【0038】また、図6に示されているように、トルク
電流分のフィードバック値(トルク分電流検出値Iq)
が、モータ定格の100%以下の場合には、励磁をモー
タの特性により決まる100%の値まで上げる必要がな
いから、トルク電流分のフィードバック値に比例して磁
束指令を下げることを行う。Further, as shown in FIG. 6, the feedback value for the torque current (the detected current value Iq for the torque).
However, when the motor rating is 100% or less, it is not necessary to increase the excitation to a value of 100% determined by the characteristics of the motor. Therefore, the magnetic flux command is reduced in proportion to the feedback value of the torque current.
【0039】トルク電流分のフィードバック値が0の時
の磁束指令のバイアス値Фbは、インバータ装置の内部
に記憶されており、インバータ装置に付属したパラメー
タ設定装置50により変更することが可能である。The bias value Фb of the magnetic flux command when the feedback value for the torque current is 0 is stored inside the inverter device and can be changed by the parameter setting device 50 attached to the inverter device.
【0040】また、バイアス値Фbは、個々のモータの
特性や制御対象である機械の諸条件に合わせて、外部よ
り電圧信号、電流信号、パルス信号などによる設定用信
号により変更することができる。The bias value Δb can be externally changed by a setting signal such as a voltage signal, a current signal, or a pulse signal in accordance with the characteristics of each motor and the conditions of the machine to be controlled.
【0041】これによりインバータ装置を各種指令装置
に接続することができ、インバータ装置の汎用性が向上
する。Thus, the inverter device can be connected to various command devices, and the versatility of the inverter device is improved.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による誘導電動機のベクトル制御インバータ装置によ
れば、磁束指令を、トルク分電流指令とは別に、外部よ
り指令信号によって与えるから、モータの出力トルクが
回転速度に関係なく安定して制御でき、このインバータ
装置を使用した機械により製造される製品の品質を向上
させることができる。As will be understood from the above description, according to the vector control inverter device for an induction motor according to the present invention, the magnetic flux command is given by a command signal from the outside in addition to the torque current command. The output torque can be stably controlled irrespective of the rotation speed, and the quality of a product manufactured by a machine using the inverter device can be improved.
【0043】つぎの発明による誘導電動機のベクトル制
御インバータ装置によれば、トルク分電流検出値に応じ
て磁束指令のバイアス値が設定されるから、軽負荷の場
合にはモータ電流を低減でき、モータ効率を向上させる
ことができる。According to the vector control inverter device for an induction motor according to the next invention, the bias value of the magnetic flux command is set in accordance with the detected current value of the torque, so that the motor current can be reduced in the case of a light load and the motor current can be reduced. Efficiency can be improved.
【0044】つぎの発明による誘導電動機のベクトル制
御インバータ装置によれば、記憶された磁束指令のバイ
アス値をパラメータ設定装置により変更できるから、モ
ータ電流の低減度合いをモータの特性や機械の諸条件に
合わせることができ、あらゆる機械に対応することが可
能になる。According to the vector control inverter device for an induction motor according to the next invention, since the stored bias value of the magnetic flux command can be changed by the parameter setting device, the degree of reduction of the motor current can be changed according to the characteristics of the motor and various machine conditions. They can be combined and can be used with any machine.
【0045】つぎの発明による誘導電動機のベクトル制
御インバータ装置によれば、記憶された磁束指令のバイ
アス値を外部よりの設定用信号により変更することがで
きるから、モータ電流の低減度合いをモータの特性や機
械の諸条件に合わせることができ、あらゆる機械に対応
することが可能になる。According to the vector control inverter device for an induction motor according to the next invention, the stored bias value of the magnetic flux command can be changed by an external setting signal, so that the degree of reduction of the motor current is determined by the characteristic of the motor. It can be adapted to various conditions of machines and machines, and can be used for all kinds of machines.
【0046】つぎの発明による誘導電動機のベクトル制
御インバータ装置によれば、外部入力の磁束指令、トル
ク分電流指令、あるいは磁束指令のバイアス値の設定
が、例えば、安価、汎用性を目的として電圧信号、ノイ
ズ耐量の向上を目的として電流信号、制御精度の向上を
目的としてパルス信号の何れかにより行われるから、イ
ンバータ装置を各種指令装置に接続することができ、イ
ンバータ装置の汎用性が向上する。According to the vector control inverter apparatus for an induction motor according to the next invention, setting of a bias value of an externally input magnetic flux command, a torque component current command, or a magnetic flux command is performed, for example, by using a voltage signal for the purpose of low cost and versatility. In addition, since it is performed by either a current signal for the purpose of improving noise tolerance or a pulse signal for the purpose of improving control accuracy, the inverter device can be connected to various command devices, and the versatility of the inverter device is improved.
【図1】 この発明による誘導電動機のベクトル制御イ
ンバータ装置の全体構成を示すブロック線図である。FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a vector control inverter device for an induction motor according to the present invention.
【図2】 この発明による誘導電動機のベクトル制御イ
ンバータ装置のベクトル制御演算回路の内部構成の一つ
の実施の形態を示すブロック線図である。FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of an internal configuration of a vector control operation circuit of the vector control inverter device for the induction motor according to the present invention.
【図3】 この発明による誘導電動機のベクトル制御イ
ンバータ装置における磁束指令の特性パターンの一例を
示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing an example of a characteristic pattern of a magnetic flux command in the vector control inverter device for an induction motor according to the present invention.
【図4】 この発明による誘導電動機のベクトル制御イ
ンバータ装置におけるトルク分電流指令の特性パターン
の一例を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing an example of a characteristic pattern of a torque current command in the vector control inverter device for an induction motor according to the present invention.
【図5】 この発明による誘導電動機のベクトル制御イ
ンバータ装置における出力トルクの特性パターンの一例
を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing an example of a characteristic pattern of an output torque in a vector control inverter device for an induction motor according to the present invention.
【図6】 この発明による誘導電動機のベクトル制御イ
ンバータ装置における磁束指令の特性パターンの一例を
示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing an example of a magnetic flux command characteristic pattern in the vector control inverter device for an induction motor according to the present invention.
【図7】 従来における誘導電動機のベクトル制御イン
バータ装置の全体構成を示すブロック線図である。FIG. 7 is a block diagram showing the entire configuration of a conventional vector control inverter device for an induction motor.
【図8】 従来における誘導電動機のベクトル制御イン
バータ装置のベクトル制御演算回路の内部構成を示すブ
ロック線図である。FIG. 8 is a block diagram showing an internal configuration of a vector control operation circuit of a conventional vector control inverter device for an induction motor.
【図9】 従来の誘導電動機のベクトル制御インバータ
装置における磁束指令の特性パターンの一例を示すグラ
フである。FIG. 9 is a graph showing an example of a characteristic pattern of a magnetic flux command in a conventional vector control inverter device for an induction motor.
【図10】 従来の誘導電動機のベクトル制御インバー
タ装置における励磁分電流指令の特性パターンの一例を
示すグラフである。FIG. 10 is a graph illustrating an example of a characteristic pattern of an excitation current command in a conventional vector control inverter device for an induction motor.
【図11】 従来の誘導電動機のベクトル制御インバー
タ装置におけるトルク分電流指令の特性パターンの一例
を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing an example of a characteristic pattern of a torque current command in a conventional vector control inverter device for an induction motor.
【図12】 従来の誘導電動機のベクトル制御インバー
タ装置における出力トルクの特性パターンの一例を示す
グラフである。FIG. 12 is a graph showing an example of a characteristic pattern of an output torque in a conventional vector control inverter device for an induction motor.
1 三相交流電源,2 整流回路,3 直流電圧平滑用
フィルタ,4 インバータ回路,5 誘導電動機,6
位置検出器,7 電流検出器,9 ベクトル制御演算回
路,10 パルス幅変調制御回路,11 回転速度演算
器,13 電流3相→2相変換器,14 2次磁束演算
器,16 2次磁束PI演算器,17トルク分電流PI
演算器,18 励磁分電流PI演算器,19 すべり角
速度演算器,20 回転角速度演算器,21 誘起電圧
補償器,22 電圧2相→3相変換器,30 トルク指
令手段,31 磁束指令手段,40 記憶装置,50パ
ラメータ設定装置。1 three-phase AC power supply, 2 rectifier circuit, 3 DC voltage smoothing filter, 4 inverter circuit, 5 induction motor, 6
Position detector, 7 Current detector, 9 Vector control arithmetic circuit, 10 Pulse width modulation control circuit, 11 Rotational speed arithmetic unit, 13 Current 3-phase to 2-phase converter, 14 Secondary magnetic flux arithmetic unit, 16 Secondary magnetic flux PI Calculator, 17 torque current PI
Calculator, 18 excitation current PI calculator, 19 slip angular velocity calculator, 20 rotation angular velocity calculator, 21 induced voltage compensator, 22 voltage 2 phase → 3 phase converter, 30 torque command means, 31 magnetic flux command means, 40 Storage device, 50 parameter setting device.
Claims (5)
電動機の1次電流を電流検出器によって検出し、前記電
流検出器による1次電流検出値をトルク分電流検出値と
励磁分電流検出値とに分割し、1次電流指令値をトルク
分電流指令値と励磁分電流指令値とに分割して誘導電動
機を制御するベクトル制御インバータ装置において、 回転速度に関係なく出力トルクを一定に制御するため
に、励磁分電流指令のもとになる磁束指令と、トルク分
電流指令とをそれぞれ個別に外部より指令信号で入力す
ることを特徴とする誘導電動機のベクトル制御インバー
タ装置。1. A primary current of an induction motor driven by an inverter circuit is detected by a current detector, and a primary current detection value by the current detector is divided into a torque component current detection value and an excitation component current detection value. Then, in a vector control inverter device that controls the induction motor by dividing the primary current command value into a torque current command value and an excitation current command value, in order to control the output torque to be constant regardless of the rotation speed, A vector control inverter device for an induction motor, wherein a magnetic flux command as a source of an excitation component current command and a torque component current command are individually input as command signals from outside.
令のバイアス値を記憶していることを特徴とする請求項
1に記載の誘導電動機のベクトル制御インバータ装置。2. The vector control inverter device for an induction motor according to claim 1, wherein a bias value of a magnetic flux command according to the detected torque current value is stored.
パラメータ設定装置により変更可能であることを特徴と
する請求項2に記載の誘導電動機のベクトル制御インバ
ータ装置。3. The vector control inverter device for an induction motor according to claim 2, wherein the bias value of the stored magnetic flux command can be changed by a parameter setting device.
外部よりの設定用信号により変更可能であることを特徴
とする請求項2に記載の誘導電動機のベクトル制御イン
バータ装置。4. The vector control inverter device for an induction motor according to claim 2, wherein the bias value of the stored magnetic flux command can be changed by an external setting signal.
は、電圧信号、電流信号、パルス信号の何れかであるこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の誘
導電動機のベクトル制御インバータ装置。5. The vector of the induction motor according to claim 1, wherein the command signal or the setting signal is any one of a voltage signal, a current signal, and a pulse signal. Control inverter device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8332371A JPH10174500A (en) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | Vector control inverter for induction motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8332371A JPH10174500A (en) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | Vector control inverter for induction motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10174500A true JPH10174500A (en) | 1998-06-26 |
Family
ID=18254223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8332371A Pending JPH10174500A (en) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | Vector control inverter for induction motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10174500A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010252435A (en) * | 2009-04-10 | 2010-11-04 | J P Ii Kk | Torque controller |
KR101192199B1 (en) * | 2011-01-04 | 2012-10-17 | 엘지전자 주식회사 | Motor controlling apparatus, electronic vehicle having the apparatus, and motor controlling method of the same |
KR101530543B1 (en) * | 2014-02-13 | 2015-06-19 | 경상대학교산학협력단 | Induction motor and controlling apparatus for induction motor |
-
1996
- 1996-12-12 JP JP8332371A patent/JPH10174500A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010252435A (en) * | 2009-04-10 | 2010-11-04 | J P Ii Kk | Torque controller |
KR101192199B1 (en) * | 2011-01-04 | 2012-10-17 | 엘지전자 주식회사 | Motor controlling apparatus, electronic vehicle having the apparatus, and motor controlling method of the same |
KR101530543B1 (en) * | 2014-02-13 | 2015-06-19 | 경상대학교산학협력단 | Induction motor and controlling apparatus for induction motor |
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