JPS63314193A - Method of controlling flux of motor - Google Patents
Method of controlling flux of motorInfo
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- JPS63314193A JPS63314193A JP62147118A JP14711887A JPS63314193A JP S63314193 A JPS63314193 A JP S63314193A JP 62147118 A JP62147118 A JP 62147118A JP 14711887 A JP14711887 A JP 14711887A JP S63314193 A JPS63314193 A JP S63314193A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、可変電圧、可変周波数のインバータにより駆
動される誘導電動機を運転し、エレベータのように起動
から停止まで定まった速度、トルクパターンにより運転
される装置を、低騒音で運転するための制御方法に関す
るものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention operates an induction motor driven by a variable voltage, variable frequency inverter, and operates the motor at a fixed speed and torque pattern from start to stop, like an elevator. The present invention relates to a control method for operating a device with low noise.
従来制御性を必要とする場合に広く用いられていた直流
機に代り、近年は安価で保守性の良い誘導機を、すべり
周波数制御、V/f一定制御あるいはベクトル制御等に
より駆動し、直流機と同等の性能で運転できるようにな
った。In place of DC machines, which were conventionally widely used when controllability was required, in recent years induction machines, which are inexpensive and easy to maintain, have been driven by slip frequency control, constant V/f control, vector control, etc. It is now possible to drive with the same performance.
これらの誘導電動機制御は入力の3相交流電源をコンバ
ータ部で平滑化された直流電源に変換し、その直流電源
をインバータ部で所望の周波数の交流に変換して、誘導
電動機を運転するものである。These induction motor controls operate the induction motor by converting the input three-phase AC power into smoothed DC power at the converter section, and then converting the DC power into AC at the desired frequency at the inverter section. be.
前記のインバータ部はトランジスタや自己消弧形サイリ
スタ(GTO)等の半導体素子から構成され、これらの
半導体素子をオン、オフして交流を得る訳であるが、一
般にパルス幅制御方式が取られており、ここで得られた
交流電流i (t)には所望する周波数の他に次式で表
される高調波が含まれる。The above-mentioned inverter section is composed of semiconductor elements such as transistors and self-extinguishing thyristors (GTOs), and these semiconductor elements are turned on and off to obtain alternating current, but generally a pulse width control method is used. Therefore, the AC current i (t) obtained here includes harmonics expressed by the following equation in addition to the desired frequency.
1(t)J ancosn#t+’f’ bnsinn
a+t ・−・−・−・・・−■rF”I
n”1
であり、#は角周波数、Tはi (t)の1周期の時間
である。1(t) J ancosn#t+'f' bnsinn
a+t ・−・−・−・・・−■rF”I
n''1, # is the angular frequency, and T is the time of one period of i (t).
ところで、V/f一定制御やすべり周波数制御は磁束を
一定に保ってトルクを制御するものであり、発生するト
ルクfは次式に示すように磁束φt=kr・φ・工
・・団・・・団・・・・・・・・・印・・・団・
■ここで、Vd&はインバータの直流側電圧、kφおよ
びに丁はそれぞれ磁束およびトルクに関する定数である
。By the way, V/f constant control and slip frequency control control the torque by keeping the magnetic flux constant, and the generated torque f is expressed as the magnetic flux φt=kr・φ・manufacturing as shown in the following equation.
・・Dan・・Dan・・・Seal・・Dan・
(2) Here, Vd& is the DC side voltage of the inverter, and kφ and Ni are constants related to magnetic flux and torque, respectively.
以下、従来のパルス幅制御(PWM)インバータによる
V/f一定制御の一例について図面を用いて説明する。An example of constant V/f control using a conventional pulse width control (PWM) inverter will be described below with reference to the drawings.
第6図はV/f一定制御PWMインバータの一例のブロ
ック図で、コンバータ部2は3相交流電源1から交流電
力を受けて直流に変換し、コンデンサ等からなる平滑部
3で平滑な直流電圧Vdcの直流電力としてインバータ
部4に供給する。FIG. 6 is a block diagram of an example of a V/f constant control PWM inverter. The converter section 2 receives AC power from a three-phase AC power supply 1, converts it into DC, and smoothes the DC voltage by a smoothing section 3 consisting of a capacitor etc. It is supplied to the inverter section 4 as DC power of Vdc.
インバータ部4はインバータ制御部8からのオン、オフ
信号により内蔵する半導体素子をオン。The inverter section 4 turns on the built-in semiconductor elements in response to on/off signals from the inverter control section 8.
オフし、誘導電動機5に交流電力を給電駆動する。It is turned off and AC power is supplied to the induction motor 5 to drive it.
インバータ制御部8は速度指令部6からの速度指令を受
け、所定の周波数を有する搬送波のパルス幅を調整して
インバータ部4の3相交流出力が指令された速度に見合
う周波数と、その周波数に比例した電圧になるようオン
、オフ信号を発生する。The inverter control unit 8 receives the speed command from the speed command unit 6, adjusts the pulse width of the carrier wave having a predetermined frequency, and adjusts the three-phase AC output of the inverter unit 4 to a frequency corresponding to the commanded speed and that frequency. Generates on and off signals so that the voltage is proportional.
第6図には図示してないが、必要に応じて誘導電動機5
の速度検出を行い、インバータ制御部8へ帰還信号を送
って衆知の手段により周波数とそれに比例する電圧を微
調整し、速度精度の向上と安定化を図っている。Although not shown in FIG. 6, the induction motor 5 may be used as needed.
The speed of the inverter is detected, a feedback signal is sent to the inverter control unit 8, and the frequency and the voltage proportional to the frequency are finely adjusted by well-known means, thereby improving and stabilizing the speed accuracy.
パルス幅制御方式の可変電圧、可変周波数のインバータ
において、搬送波周波数は1〜3kHz程度となること
が多く、との普近の高調波成分が大きくなると特に耳障
りな音が大きくなり、人に不快感を与える。In pulse width control type variable voltage, variable frequency inverters, the carrier frequency is often about 1 to 3 kHz, and when the harmonic components become large, a particularly harsh sound becomes louder, causing discomfort to people. give.
従って、このような誘導機制御をそのままで、例えばエ
レベータの駆動装置として使用すると、一般に誘導電動
機の真下にあるかご内の乗客に不快感を与えることにな
り不都合である。Therefore, if such induction motor control is used as it is, for example, as an elevator driving device, it is generally inconvenient that passengers in the car located directly below the induction motor will feel uncomfortable.
この不快感を伴ういわゆる磁気音を小さくするためには
、0式で求められる磁束φを減らせばよいが、発生する
トルクtは0式で示したように磁束φに比例するため、
単に磁束φを小さくするだけでは加速時の負荷トルクと
加速トルクの合計必要トルクに見合うだけのトルクが発
生せず、エレベータにとっては重大な問題となる。In order to reduce the so-called magnetic noise that causes discomfort, it is necessary to reduce the magnetic flux φ obtained by the equation 0, but since the generated torque t is proportional to the magnetic flux φ as shown in the equation 0,
Simply reducing the magnetic flux φ does not generate enough torque to meet the total required torque of the load torque and acceleration torque during acceleration, which poses a serious problem for elevators.
例えば、鉄鋼ラインのように急激な負荷変動のある所で
使用される誘導機制御では、常に定格トルクあるいは要
求によっては定格以上のトルクを確保しなければならな
い。逆にエレベータのような一定の速度、トルクパター
ンで運転される装置においては、加速、減速時に必要と
されるトルクは大きいが、一定走行中は必要とされるト
ルクは小さくてすみ、この時には磁束量を減らしても問
題はないが、従来は加速、減速時に必要とするトルクを
発生し得る磁束量となるよう、電圧を周波数に比例せし
めて制御していた。すなわち、定速運転時iこ過励磁と
なり、これが不快な磁気音の発生原因となる場合が多か
った。For example, in induction motor control used in places where there are rapid load fluctuations, such as steel lines, it is necessary to always maintain a rated torque or, depending on demand, a torque greater than the rated torque. Conversely, in equipment that operates at a constant speed and torque pattern, such as an elevator, the torque required during acceleration and deceleration is large, but the torque required during constant running is small, and at this time the magnetic flux There is no problem even if the amount is reduced, but in the past, the voltage was controlled in proportion to the frequency so that the amount of magnetic flux could generate the required torque during acceleration and deceleration. That is, during constant speed operation, overexcitation occurs, which often causes unpleasant magnetic noise.
本発明にかかる電動機の磁束制御方法は、制御装置とし
て磁束指令値を制御することによりトルクを任意に変更
できるものを採用し、負荷側から要求されるトルクが電
動機の速度により一義的に定まる場合、その速度とトル
クの関係を記憶して七き、電動機の運転速度に応じて必
要とするトルクを出し得る最小限の磁束指令値を決定す
ることを特徴とするものである。The magnetic flux control method for an electric motor according to the present invention employs a control device that can arbitrarily change the torque by controlling the magnetic flux command value, and when the torque required from the load side is uniquely determined by the speed of the electric motor. The present invention is characterized in that the relationship between speed and torque is memorized and the minimum magnetic flux command value that can produce the required torque according to the operating speed of the electric motor is determined.
本発明にかかる電動機の磁束制御方法は、負荷側から要
求されるトルクが電動機の速度により一義的に定まる場
合にのみ適用されるものではあるが、各速度において常
に必要最小限の磁束で運転するので、耳障りな騒音を発
生する高調波磁束が大きくなる機会が少なくなり、低騒
音で運転することが可能となる。Although the magnetic flux control method for an electric motor according to the present invention is applied only when the torque required from the load side is uniquely determined by the speed of the electric motor, it is possible to always operate with the minimum necessary magnetic flux at each speed. Therefore, there is less opportunity for the harmonic magnetic flux that generates harsh noise to increase, making it possible to operate with low noise.
本発明にかかる電動機の磁束制御方法をエレベータの駆
動に適用する場合について説明する。第2図はエレベー
タ運転における速度とトルクのパターンを示す図で、横
軸はすべて時間とし、(alは速度のパターン、(b)
は各時刻における加速度、(C)は各時刻にセける必要
トルクのパターンを示す。A case will be described in which the magnetic flux control method for an electric motor according to the present invention is applied to driving an elevator. Figure 2 is a diagram showing the speed and torque patterns in elevator operation, where the horizontal axis is all time, (al is the speed pattern, (b)
represents the acceleration at each time, and (C) represents the required torque pattern at each time.
起動時である時刻toにおいては乗客にシヨ、りを与え
ないよう小さい加速度により起動し、起動後時刻11に
おいて速度がv2に達するまで加速度を直線的に増加せ
しめる。速度がv2からvlに達するまでは加速度を一
定とし、時刻t2において速度がvlに達して後は加速
度を直線的に減少せしめ、時刻t3において加速度がO
になり速度がv4に達した後は一部速度v4により運転
する。At time to, which is the start-up time, the engine is started with a small acceleration so as not to cause any shock to the passengers, and after the start-up, the acceleration is linearly increased until the speed reaches v2 at time 11. The acceleration is kept constant until the speed reaches vl from v2, and after the speed reaches vl at time t2, the acceleration decreases linearly, and at time t3 the acceleration becomes O.
After the speed reaches v4, the vehicle partially operates at speed v4.
停止時も起動時の逆の手順−こよるものであり、時刻t
4において減速を開始するが起動時と同様に乗客にシヨ
、りを与えないよう徐々に減速するため、時刻t5にお
いて速度がvlに達するまで減速度を直線的に増加せし
める・速度がvlからv2に達するまでは減速度を一定
とし、時刻t6において速度がV!に達して後は減速度
を直線的に減少せしめ、時刻t7において減速度がOに
なると共に速度も0となって停止する。ここに、最大加
速度と最大減速度の絶対値は等しく、またそれらの変化
率も符号が異なるのみで絶対値は等しいものとする。The procedure for stopping and starting is the reverse, and the time t
At time t5, the deceleration starts, but in order to gradually decelerate so as not to give the passengers any shock, the deceleration is increased linearly until the speed reaches vl at time t5.The speed changes from vl to v2. The deceleration is kept constant until the speed reaches V! at time t6. After reaching this point, the deceleration is decreased linearly, and at time t7, the deceleration reaches O and the speed also becomes 0, and the motor stops. Here, it is assumed that the absolute values of the maximum acceleration and the maximum deceleration are equal, and that their rates of change are also equal in absolute value only with different signs.
このような運転状況において各時刻に必要なトルクtは
第2図(C)に示すごとくである。第2図(e)におい
て正側に実線で示したのはエレベータ上昇運転時に要す
るトルクであり、負側に一点鎖線で示したのはエレベー
タ下降運転時に要するトルクを示す。The torque t required at each time under such operating conditions is as shown in FIG. 2(C). In FIG. 2(e), the solid line on the positive side indicates the torque required when the elevator is running up, and the dashed line on the negative side indicates the torque required when the elevator is running down.
エレベータの自重を支持するために要するトルクをfL
とし、時刻t1〜t2間の最大加速度または時刻1s−
ta間の最大減速度で前記自重を加減速するために要す
るトルクをTLとすると、エレベータの運転に必要なト
ルクは次の通りである。The torque required to support the elevator's own weight is fL
and the maximum acceleration between time t1 and t2 or time 1s-
Assuming that the torque required to accelerate or decelerate the dead weight at the maximum deceleration between ta is TL, the torque required to operate the elevator is as follows.
先ず、エレベータ上昇運転時には、起動時toすなわち
速度Oの時は必要トルクはTLであり、時刻を里におい
て速度がvlに達するまでは加速度が直線的に増加する
ので必要トルクもTLから(rL+tム)まで直線的に
増加する。時刻t1〜t!間は最大加速度のまま一定加
速されるため、速度がv2からVsjこ達するまでの必
要トルクは(rl、−)−tム)と一定である。時刻1
.〜t3間は加速度が直線的に減少するので、速度がv
lからv4に増大するまでの必要トルクは(tl、 +
vム)からvLまで直線的に減少する。First, when the elevator is in ascending operation, the required torque is TL at the time of startup, that is, when the speed is O, and since the acceleration increases linearly until the speed reaches vl when the time is ri, the required torque is also changed from TL to (rL + t m). ) increases linearly up to Time t1~t! Since the acceleration is constant at the maximum acceleration during the period, the required torque from v2 to Vsj is constant (rl,-)-tm). Time 1
.. ~ t3, the acceleration decreases linearly, so the velocity becomes v
The required torque to increase from l to v4 is (tl, +
decreases linearly from vm) to vL.
時刻ts ”w ta間は速度はv4のまま一定であり
加減速しないので、必要トルクもTLのまま一定である
。During the time ts''wta, the speed remains constant at v4 and there is no acceleration or deceleration, so the required torque also remains constant at TL.
時刻t4において減速を開始し、時刻tlにおいて速度
がvlに下がるまで直線的に減速度が増加するので、必
要トルクは1Lから(rz−マム)まで直線的に変化す
る0時刻1.−16間は最大減速度のままで一定減速さ
れるため、速度がvsからv2に下がるまでの間必要ト
ルクは(fl −tム)のまま一定である。Since deceleration starts at time t4 and increases linearly until the speed drops to vl at time tl, the required torque changes linearly from 1L to (rz-mum) at time 01. -16, the maximum deceleration remains constant and the required torque remains constant until the speed decreases from vs to v2.
時刻t・〜t1間は減速度が直線的に減少するので、速
度がv8から停止にいたるまでの必要トルクは、(TL
−Yム)からrLまで直線的に変化する。Since the deceleration decreases linearly between times t and t1, the required torque for the speed to reach a stop from v8 is (TL
-Ym) to rL.
エレベータ下降運動時にも同様の考え方で、停止から速
度v2にいたるまでの必要トルクは−tLから−(TL
−TL)まで直線的に変化し、速度v2からvsまで増
速中の必要トルクは−(1L−fL)で一定、速度v3
からv4まで増速中の必要トルクは−(Q、−tム)か
ら−fpまで直線的に変化する。速度がv4一定で運転
中の必要トルクは一1L一定であり、速度がv4からv
sへ減速中の必要トルクは−tLから−(’L+tム)
まで直線的に変化し、速度がVlからv2まで減速中の
必要トルクは−(tL+rム)で一定、速度がv2から
停止までの減速中の必要トルクは−(r)−1−rム)
から−fLまで直線的に変化する◎
すなわち、必要トルクの絶対値が1Lを超えるのは、エ
レベータ上昇運転時は速度が0からv4に達するまでの
加速時のみであり、ニレ漏−タ下降運転時は速度がv4
から0に達するまでの減速時のみである。Using the same concept when the elevator is moving downward, the required torque from stop to speed v2 is from -tL to -(TL
-TL), the required torque during speed increase from speed v2 to vs is constant at -(1L-fL), speed v3
The required torque during speed increase from -(Q, -t) to v4 changes linearly from -(Q, -t) to -fp. When the speed is constant v4, the required torque during operation is constant 1L, and when the speed changes from v4 to v
The required torque during deceleration to s is from -tL to -('L+tm)
The required torque while decelerating from Vl to V2 is constant at -(tL+rm), and the required torque while decelerating from V2 to stop is -(r)-1-rm)
It changes linearly from -fL◎ In other words, the absolute value of the required torque exceeds 1L only during acceleration from 0 to V4 when the elevator is running up, and when the elevator is running down the elevator Time is speed v4
Only during deceleration from to 0.
このように特に大きいトルクを必要とする場合のみ、誘
導電動機の磁束を増大せしめるのが本考案の主旨であり
、前記のエレベータ運転の場合には速度と必要磁束の関
係は第3図のグラフのごとくなる。The gist of the present invention is to increase the magnetic flux of the induction motor only when a particularly large torque is required, and in the case of elevator operation mentioned above, the relationship between speed and required magnetic flux is as shown in the graph in Figure 3. It becomes like this.
一定速度運転時に必要なトルク?Lを発生するに要する
磁束を4丁、最大加減速時に必要な最大トルク(rL+
vム)を発生するに要する磁束をφMとすると、第3図
に示した各速度Vにおける必要磁束φから、各速度指令
値−における磁束指令値φ8は次式によって求めること
ができる。What torque is required for constant speed operation? Four magnetic fluxes are required to generate L, and the maximum torque required at maximum acceleration/deceleration (rL+
Letting φM be the magnetic flux required to generate V.
速度が0〜v2の間
φ* =kv*+φ丁 ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・■速度がv2〜
v3の間
φ*二φM ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・■速度がV3− V
4の間
φ*=φy1−k (v*−v3 ) ・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・■ここIこ、k
は通常磁束φT、最大磁束φMおよび速度v2により決
まる定数で、
φM−φT
k =
である。When the speed is between 0 and v2, φ* = kv* + φd ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ■Speed is v2 ~
Between v3 φ*2φM ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・■Speed is V3-V
During 4, φ*=φy1-k (v*-v3)...
・・・・・・・・・・・・・・・・・・■Here I, k
is a constant determined by the normal magnetic flux φT, the maximum magnetic flux φM, and the speed v2, and φM−φT k = .
第1図は従来形のPWMインバータに本発明にかかる電
動機の磁束制御方法を適用した一実施例のブロック図で
、第6図と同一の符号は同一または同一機能を有する部
分を示す。第6図に示した従来のV/f一定制御PWM
インバータによる場合と異なるところは、磁束演算部7
が追加されたことである。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment in which the magnetic flux control method for an electric motor according to the present invention is applied to a conventional PWM inverter, and the same reference numerals as in FIG. 6 indicate parts that are the same or have the same functions. Conventional V/f constant control PWM shown in Fig. 6
The difference from the case using an inverter is that the magnetic flux calculation unit 7
has been added.
速度指令部6には第2図(a)に示したエレベータの速
度パターンを内蔵し、各時点の速度指令値V*を発生し
て磁束演算部7へ送る。磁束演算部7では、エレベータ
上昇運転で加速中かまたは下降運転の減速中の大トルク
が必要な時のみ、0〜0式のいずれかにより速度指令値
Vから磁束指令値φ8*
を算出し、その他の場合は磁束指令値φ8を通常磁束φ
Tとする。算出された磁束指令値φ3と速度指令値−と
をインバータ制御部8′に送る。The speed command section 6 incorporates the speed pattern of the elevator shown in FIG. The magnetic flux calculation unit 7 calculates the magnetic flux command value φ8* from the speed command value V using one of formulas 0 to 0 only when a large torque is required during acceleration in elevator ascending operation or deceleration in descending operation. In other cases, the magnetic flux command value φ8 is the normal magnetic flux φ
Let it be T. The calculated magnetic flux command value φ3 and speed command value - are sent to the inverter control section 8'.
*
インバータ制御部8′は速度指令値Vと磁束指令値φ8
から、所定の周波数を有する搬送波のパルス幅を調整し
て、インバータ部4の3相交流出力が速度指令値V*に
見合う周波数と、その周波数にお*
ける電動機磁束がφとなる電圧になるよう、インバータ
部4ヘオン、オフ信号を発生する。*The inverter control unit 8' controls the speed command value V and the magnetic flux command value φ8.
By adjusting the pulse width of the carrier wave having a predetermined frequency, the three-phase AC output of the inverter section 4 becomes a frequency corresponding to the speed command value V* and a voltage at which the motor magnetic flux at that frequency becomes φ. Thus, the inverter section 4 generates on/off signals.
このような電動機の磁束制御方法をとることにより、特
に大きい磁束を必要とする時以外は小さい磁束(こより
て電動機を運転することが可能となり、低騒音運転を行
うことができる。By adopting such a magnetic flux control method for the electric motor, it is possible to operate the electric motor using a small magnetic flux (except when a particularly large magnetic flux is required), and low-noise operation can be performed.
近年は、昭和61年1月発行の電気学会論文誌Bの10
6巻1号第9ページ以下に掲載された「瞬時すべり周波
数制御に基づく誘導電動機の新高速トルク制御法」なる
論文でも解説されているが、3相インバータの出力電圧
および出力電流をいずれもd−q2軸に変換して瞬時空
間ベクトルを得。In recent years, 10 of IEEJ Transactions B published in January 1986
As explained in the paper titled "New high-speed torque control method for induction motors based on instantaneous slip frequency control" published in Vol. -Convert to q2 axis to obtain instantaneous space vector.
これら電圧、電流から直接瞬時空間磁束ベクトルを演算
して磁束を制御するインバータの制御方法も開発された
。An inverter control method has also been developed in which the instantaneous spatial magnetic flux vector is calculated directly from these voltages and currents to control the magnetic flux.
この瞬時空間ベクトル制御に本発明iこかかる電動機の
磁束制御方法を適用した場合の一実施例のブロック図を
第4図に示す。第6図と同一の符号は同一または同一機
能を有する部分を示す・瞬時空間ベクトル制御は過渡応
答などの制御性は極めでよいが、低速時における磁束演
算精度が若干悪*
い点を考慮し、低速域における磁束指令値φを必要磁束
より高く設定する。FIG. 4 shows a block diagram of an embodiment in which the motor magnetic flux control method according to the present invention is applied to this instantaneous space vector control. The same symbols as in Fig. 6 indicate parts that are the same or have the same functions.・Instantaneous space vector control has excellent controllability such as transient response, but the magnetic flux calculation accuracy at low speeds is slightly poor*. , the magnetic flux command value φ in the low speed range is set higher than the required magnetic flux.
*
第5図は本実施例における各速度指令値Vにおける磁束
指令値φを示すグラフである。磁束演算精度の良くない
低速範囲において、停止から柩め1べ
て抵速度のvlまでの範囲では磁束指令値φゝを特別磁
束φL一定とし、速度v1からv2までは直線的に減少
せしめて速度V!における磁束指令値φを最大磁束φM
とする。速度v2からv4の間は第3図に示した先の実
施例におけるものと同一とする。* FIG. 5 is a graph showing the magnetic flux command value φ at each speed command value V in this embodiment. In the low speed range where magnetic flux calculation accuracy is poor, the magnetic flux command value φゝ is set to a special magnetic flux φL constant in the range from stop to the resistive speed vl, and from speed v1 to v2, the magnetic flux is decreased linearly to set the speed. V! The magnetic flux command value φ at the maximum magnetic flux φM
shall be. The speeds between v2 and v4 are the same as in the previous embodiment shown in FIG.
これを式で表すと
速度がQ−y*の間
φ9=φL ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・■速度がV!〜v2の
間
φ=φL −k’ (v*−Vl )・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・■木
ここにに′は特別磁束φL、最大磁束φMおよび速度v
1. V2により決まる定数で、
である。Expressing this as a formula, φ9=φL while the speed is Q-y* ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・■Speed is V! ~v2 φ=φL −k' (v*−Vl)・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・■ Tree here ′ is special magnetic flux φL, maximum magnetic flux φM and speed v
1. A constant determined by V2.
第4図iこ示したブロック図により本実施例のにおける
磁束制御方法を説明する。10は起動停止信号発生器で
あり、速度パターン発生器の動作開始および終了を指示
するもので、速度パターン発生器11は開始指令が来る
と、予め定められた通り速度指令値Vを順次発生させ、
磁束演算器12と速度偏差演算器13へ送る。The magnetic flux control method in this embodiment will be explained with reference to the block diagram shown in FIG. Reference numeral 10 denotes a start/stop signal generator, which instructs the speed pattern generator to start and end its operation. When the speed pattern generator 11 receives a start command, it sequentially generates speed command values V as predetermined. ,
It is sent to the magnetic flux calculator 12 and speed deviation calculator 13.
磁束演算器12は速度パターン発生器11より得た速度
指令値Vと式■〜■の磁束演算上の分岐点速度Ml +
V2 + vlとを比較し、いずれかの演算式により
磁束指令値φを算出する。例えば速度指令値V*が速度
v1より大き(v2より小さい場合は0式により磁束指
令値φを算出する0算出した磁束指令値φゝはベクトル
制御部14へ出力する・15は誘導電動機5の回転速度
を検出する回転速度検出器であり、検出した回転速度を
実速度演算器9へ送る。実速度演算器9は誘導電動機の
回転速度からエレベータの移動速度Vを演算し、速度偏
差演算器13へ出力する。The magnetic flux calculator 12 calculates the speed command value V obtained from the speed pattern generator 11 and the branching point speed Ml + on the magnetic flux calculation of formulas 1 to 3.
V2 + vl is compared, and a magnetic flux command value φ is calculated using one of the arithmetic expressions. For example, if the speed command value V* is larger than the speed v1 (less than v2, the magnetic flux command value φ is calculated by the formula 0. The calculated magnetic flux command value φ is output to the vector control section 14. 15 is the induction motor 5. This is a rotational speed detector that detects the rotational speed, and sends the detected rotational speed to the actual speed calculator 9.The actual speed calculator 9 calculates the moving speed V of the elevator from the rotational speed of the induction motor, and converts it into a speed deviation calculator. Output to 13.
速度偏差演算器13は速度パターン発生器11からの速
度指令値Vと実速度演算器9からの検出移動速度を受は
取り、それらを比較すると共に第2図(Clに示した必
要トルクパターン力1らトルク指令値*
Tを算出し、ベクトル制御部14へ出力する。The speed deviation calculator 13 receives the speed command value V from the speed pattern generator 11 and the detected moving speed from the actual speed calculator 9, compares them, and calculates the required torque pattern force shown in FIG. 2 (Cl). 1, a torque command value *T is calculated and output to the vector control unit 14.
ベクトル制御部ではインバータ4の入力電圧Vdcおよ
び誘導電動機の各相電流Iu、 Iv、 Iwを基に■
。In the vector control section, based on the input voltage Vdc of the inverter 4 and the phase currents Iu, Iv, and Iw of the induction motor,
.
0式により演算して瞬時磁束φおよび瞬時トルクtを算
出し、これらが指令値に合致するようにインバータを構
成する牛導体素子をオン、オフする信号をインバータ部
4へ送る。The instantaneous magnetic flux φ and the instantaneous torque t are calculated using the equation 0, and a signal is sent to the inverter unit 4 to turn on and off the conductive elements constituting the inverter so that these match the command values.
以上詳細に説明したように、定まった速度−トルクパタ
ーンを有する例えばエレベータ駆動のような場合、速度
に応じて磁束を制御することにより誘導電動機の発生す
る騒音を小さくすることができる。更に、誘導電動機電
流のうち励磁電流はトルクの発生に直接には寄与しない
電流であり、発生トルクが小さくてよい時に磁束を小さ
くすることは力率の向上にもつながる。As described in detail above, in a case where the motor has a fixed speed-torque pattern, such as an elevator drive, the noise generated by the induction motor can be reduced by controlling the magnetic flux according to the speed. Furthermore, the excitation current among the induction motor currents is a current that does not directly contribute to the generation of torque, and reducing the magnetic flux when the generated torque may be small also leads to an improvement in the power factor.
尚、以上の説明では誘導電動機をインバータで駆動する
場合について述べたが、励磁電流を制御できる他種の電
動機2例えば直流電動機とその界磁制御についても本発
明を適用できることは轟然である。In the above description, the case where an induction motor is driven by an inverter has been described, but it is obvious that the present invention can be applied to other types of motors 2 whose excitation current can be controlled, such as DC motors and their field control.
第1図は従来のPWMインバータに本発明にがかる電動
機の磁束制御方法を連用した一実施例のブロック図、第
2図はエレベータ運転における速度とトルクのパターン
を示す図で(11)は速度のパターン、(b)は各時刻
における加速度、(C)は各時刻における必要トルクの
パターンを示し、第3図は各速度における必要トルクを
示すグラフ、第4図は瞬時空間ベクトル制御に本発明に
かかる電動機の磁束制御方法を適用した場合の一実施例
のプロ。
り図、第5図は本実施例における各速度指令値に対する
磁束指令値を示すグラフ、第6図はV/f一定制御PW
Mインバータの一例のプロ、り図である。
l・・・・・・3相交流電源、2・・団・コンバータ部
、3・・・・・・平滑部、4・・・・・・インバータ部
、5・・・・・・誘導電動機、6・・・・・・速度指令
部、7・・・・・・磁束演算部、8・・・・・・インバ
ータ制御部、9・・・・・・実速度演算部、10・・・
・・・起動停止信号発生器、11・・・・・・速度パタ
ーン発生器、12・・・・・・磁束演算器、13・・・
・・・速度偏差演算器、14・・・・・・ベクトル制御
部、15・・・・・・回転速度検出器。Fig. 1 is a block diagram of an embodiment in which the magnetic flux control method for an electric motor according to the present invention is applied to a conventional PWM inverter, and Fig. 2 is a diagram showing speed and torque patterns in elevator operation. (b) shows the acceleration at each time, (C) shows the required torque pattern at each time, FIG. 3 is a graph showing the required torque at each speed, and FIG. 4 shows the instantaneous space vector control according to the present invention. This is an example of a case where such a magnetic flux control method for an electric motor is applied. Figure 5 is a graph showing the magnetic flux command value for each speed command value in this example, and Figure 6 is a graph showing the V/f constant control PW.
It is a professional diagram of an example of an M inverter. l...3-phase AC power supply, 2...group converter section, 3...smoothing section, 4...inverter section, 5...induction motor, 6... Speed command unit, 7... Magnetic flux calculation unit, 8... Inverter control unit, 9... Actual speed calculation unit, 10...
... Start/stop signal generator, 11... Speed pattern generator, 12... Magnetic flux calculator, 13...
. . . Speed deviation calculator, 14 . . . Vector control unit, 15 . . . Rotation speed detector.
Claims (1)
きる電動機の回転数制御装置において、負荷側から要求
されるトルクが電動機の速度により一義的に定まる場合
、その速度とトルクの関係を記憶しておき、電動機の運
転速度に応じて必要とするトルクを出し得る最小限の磁
束指令値を決定することを特徴とする電動機の磁束制御
方法。In a motor rotation speed control device that can arbitrarily change the torque by controlling the magnetic flux command value, when the torque required from the load side is uniquely determined by the speed of the motor, the relationship between the speed and torque is memorized. 1. A magnetic flux control method for an electric motor, comprising: determining a minimum magnetic flux command value that can produce a required torque according to the operating speed of the electric motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62147118A JPS63314193A (en) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | Method of controlling flux of motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62147118A JPS63314193A (en) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | Method of controlling flux of motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63314193A true JPS63314193A (en) | 1988-12-22 |
Family
ID=15422938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62147118A Pending JPS63314193A (en) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | Method of controlling flux of motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63314193A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009112131A (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Induction machine controller |
JP2017189103A (en) * | 2016-04-05 | 2017-10-12 | シュネーデル、トウシバ、インベーター、ヨーロッパ、ソシエテ、パル、アクション、セプリフエSchneider Toshiba Inverter Europe Sas | Method for controlling non-synchronous motor |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60257790A (en) * | 1984-05-31 | 1985-12-19 | Fujitec Co Ltd | Controller of ac elevator |
-
1987
- 1987-06-15 JP JP62147118A patent/JPS63314193A/en active Pending
Patent Citations (1)
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CN107294445A (en) * | 2016-04-05 | 2017-10-24 | 施耐德东芝换流器欧洲公司 | Method for controlling asynchronous machine |
CN107294445B (en) * | 2016-04-05 | 2022-07-08 | 施耐德东芝换流器欧洲公司 | Method for controlling an asynchronous machine |
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