JPH02184285A - Limiting system of output voltage of instantaneous space vector controlling inverter - Google Patents
Limiting system of output voltage of instantaneous space vector controlling inverterInfo
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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、瞬時空間ベクトル制御の可変電圧可変周波数
インバータによる3相誘導電動機の瞬時トルク、1次磁
束制御方式における電圧制限に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to voltage limitation in the instantaneous torque and primary flux control system of a three-phase induction motor using a variable voltage variable frequency inverter under instantaneous space vector control.
本発明によって従来欠点となっていた電源電圧低下時の
出力電圧の飽和による制御不良を改善することが可能と
なる。According to the present invention, it is possible to improve the control failure caused by the saturation of the output voltage when the power supply voltage drops, which has been a drawback in the past.
(従来の技術)
本発明にかかる瞬時空間ベクトル制御インバータによる
誘導電動機駆動の基本動作は、昭和61年1月発行の電
気学会論文誌Bの106巻1号第9頁以下に記載された
「瞬時すべり周波数制御に基づく誘導電動機の高速トル
ク制御法」なる論文に記載されているが、その基本原理
は空間ベクトルで表された誘導電動機の1次電流i+お
よび1次磁束φ、ベクトルのベクトル積として瞬時発生
トルクを演算し、これとトルク指令T9との偏差、及び
1次磁束ベクトル長φ1と磁束指令値φ1′との偏差に
応じて、予めテーブル化されているインバータのスイッ
チングパターンを選び、インバータの出力電圧を時々刻
々更新して瞬時トルク及び1次磁束を瞬時制御するもの
である。(Prior art) The basic operation of driving an induction motor by the instantaneous space vector control inverter according to the present invention is described in "Instantaneous The basic principle is that the primary current i+ and the primary magnetic flux φ of the induction motor are expressed as space vectors, and the vector product of the vectors is Calculate the instantaneous generated torque, select a pre-tabled inverter switching pattern according to the deviation between this and the torque command T9, and the deviation between the primary magnetic flux vector length φ1 and the magnetic flux command value φ1', and select the inverter switching pattern. The output voltage of the magnet is updated every moment to instantaneously control the instantaneous torque and primary magnetic flux.
第2図は、前記論文に記載された制御法を応用した一例
のブロック図である。インバータ3はトランジスタ等の
スイッチング素子とダイオードとをそれぞれ逆並列接続
してなる6個のアームから構成されるが、図では3個の
切換スイッチ5urSv、S、、によって簡略化して示
しである。FIG. 2 is a block diagram of an example to which the control method described in the paper is applied. The inverter 3 is composed of six arms each having a switching element such as a transistor and a diode connected in antiparallel, but is simplified in the figure by three changeover switches 5urSv, S, .
3相電圧形のインバータ3には直流電圧源1から正母線
1a及び負母線1bを介して給電され、制御回路7によ
りインバータ3の各切換スイッチSu。The three-phase voltage type inverter 3 is supplied with power from the DC voltage source 1 via the positive bus 1a and the negative bus 1b, and the control circuit 7 controls each changeover switch Su of the inverter 3.
Sv、S、が正、負母線1b、 lb側へ倒されること
により変換された交流電圧が、電流検出器5ul 5v
+5詩を経て3相誘電電動機6の各相端子u、v、wに
給電される。直流電圧源1の電圧は正、負母線間に挿入
された電圧検出器2により検出する。The AC voltage converted by Sv, S being pushed to the positive and negative bus bars 1b, lb side is detected by the current detector 5ul 5v.
Power is supplied to each phase terminal u, v, and w of the three-phase dielectric motor 6 through +5 lines. The voltage of the DC voltage source 1 is detected by a voltage detector 2 inserted between the positive and negative buses.
この制御方法では電磁力を直交するd−q 2軸で表さ
れる瞬時ベクトルとして取り扱う。すなわ12=i2d
+ j jzQ
φ1 =φId十jφ1q
で表される。ここにjはベクトル積を表す。In this control method, electromagnetic force is handled as an instantaneous vector expressed by two orthogonal d-q axes. That is 12=i2d
+ j jzQ φ1 = φId + jφ1q. Here, j represents a vector product.
iv、iwから、1次電圧V、及び1次電流i、がそれ
ぞれ次式によって算出できる。From iv and iw, the primary voltage V and primary current i can be calculated using the following equations.
1次電圧V、同じく電流を1次電流i、とし、電動機の
回転子側に誘導される電流を2次電流12+固定子側の
1次磁束をφ、とすると、
V、=V、d 十j V、q
L = ild + J 1 +Q
ここに
R+:1次巻線抵抗
LII: 1次インダクタンス
R2:2次巻線抵抗
LB:2次インダクタンス
M :相互インダクタンス
であり、θ、は回転各速度、pは微分演算子を表す。If the primary voltage is V, the current is primary current i, and the current induced on the rotor side of the motor is secondary current 12 + the primary magnetic flux on the stator side is φ, then V, = V, d j V, q L = ild + J 1 +Q where R+: Primary winding resistance LII: Primary inductance R2: Secondary winding resistance LB: Secondary inductance M: Mutual inductance, θ is each rotation speed , p represents a differential operator.
1次磁束φ1はその定義により
φ電 −L+ r L +Mtz
・・・・・・■L R11+=Pφ1
・旧・・■両辺を積分し
φ+ =f (V+ R+i+) dt
−=■すなわち、誘導電動機の1次磁束φ1は弐〇の
積分演算により求められる。By definition, the primary magnetic flux φ1 is φ electric −L+ r L +Mtz
・・・・・・■L R11+=Pφ1
・Old...■ Integrate both sides and get φ+ = f (V+ R+i+) dt
-=■ That is, the primary magnetic flux φ1 of the induction motor is obtained by the integral calculation of 2〇.
一方、瞬時トルクTは弐〇により求めた1次磁束φ1と
1次電流11とのベクトル積として式■により求められ
る。On the other hand, the instantaneous torque T is determined by equation (2) as the vector product of the primary magnetic flux φ1 determined by 20 and the primary current 11.
T=φHX11=φ、dXi、q−φ、qxi、cl
t+t++■インバータ3を構成する各切換スイッチS
u。T=φHX11=φ, dXi, q-φ, qxi, cl
t+t++■Each changeover switch S that makes up the inverter 3
u.
SV、S、がそれぞれ、正母線la側へ倒れた場合を1
で、負母線側へ倒れた場合を0で表すと、3個の切換ス
イッチS、、Sv、S、の組み合わせから、8通りのス
イッチ状態ができるが、これらのスイッチ状態における
インバータ3の出力電圧ベクトルvlを式■から算出す
ると、次の電圧ベクトル表のごとくである。但し、実際
のvldvIqの値は表中の数値にQ万と電圧検出器2
で検出した直流電圧源1の電圧Eとを乗じた値である。1 represents the case where SV and S each fall toward the positive genera la side.
If the case where it falls to the negative bus side is expressed as 0, there are 8 switch states from the combination of the three changeover switches S, , Sv, S, but the output voltage of the inverter 3 in these switch states is When the vector vl is calculated from equation (2), it is as shown in the following voltage vector table. However, the actual value of vldvIq is based on the value in the table, Q0000, and voltage detector 2.
This is the value multiplied by the voltage E of the DC voltage source 1 detected in .
電圧ベクトル表
前記の電圧ベクトル表のように各スイッチ状態の組み合
わせに対するスイッチ状態番号をkとしたとき、各スイ
ッチ状態におけるインバータ3の出力電圧νI(2)は
、第3図に示した電圧ベクトル図第2図の制御回路7内
に有するブロック701及び703bは、切換スイッチ
Su、Sv、S、、状態と電圧検出器2で検出した直流
電圧源1の電圧Eとから、式■により1次電圧V、を算
出するブロックである。Voltage vector table As shown in the voltage vector table above, when the switch state number for each combination of switch states is k, the output voltage νI(2) of the inverter 3 in each switch state is calculated as shown in the voltage vector diagram shown in FIG. Blocks 701 and 703b included in the control circuit 7 in FIG. This is a block that calculates V.
ブロック702は直流検出器5u、 5v、 5−によ
り検出された3相電流iu、iv、i、、から式■によ
り1次電流11を算出するブロックである。A block 702 is a block that calculates the primary current 11 from the three-phase currents iu, iv, i, .
ブロック703aにおいてこの1次電流i1に1次巻す
る。A primary winding is applied to this primary current i1 in block 703a.
ブロック705は弐〇に従って磁束を積分演算するブロ
ックであり、1次磁束φ1のd、q両軸成分が求められ
る。Block 705 is a block that performs an integral calculation of the magnetic flux according to 2〇, and both d and q axis components of the primary magnetic flux φ1 are obtained.
ブロック710では1次磁束φ、のd軸を基準とする時
計方向の回転角θが、境界線として30°。In block 710, the clockwise rotation angle θ of the primary magnetic flux φ with respect to the d-axis is 30° as a boundary line.
90°、150°、 210’ 、 270’ 、 3
30’ (7)60°毎に仕切られるどの領域に属して
いるかによって、制御フラグfθを次のように発生する
。90°, 150°, 210', 270', 3
30' (7) A control flag fθ is generated as follows depending on which region partitioned by 60 degrees belongs to.
−30@≦θ<306:fθ=1
30″≦θ<908:fθ=2
90@≦θ〈150° :fθ=3
150”≦θ< 210’ : fθ=4210’≦θ
〈270° :fθ−5
270’≦θ<330°:fθ−6
ブロツク706は磁束ベクトル長φ、を次式により算出
するブロックである。-30@≦θ<306: fθ=1 30″≦θ<908: fθ=2 90@≦θ<150°: fθ=3 150”≦θ<210': fθ=4210'≦θ
<270°: fθ-5 270'≦θ<330°: fθ-6 Block 706 is a block that calculates the magnetic flux vector length φ using the following equation.
φ+ = $+d” +$+マ ・・・・
・・■ブロック708において外部から与えられる磁束
指令値φI′から磁束ベクトル長φ、を減算し、磁束の
偏差を算出する。φ+ = $+d" +$+ma...
. . . In block 708, the magnetic flux vector length φ is subtracted from the magnetic flux command value φI' given from the outside to calculate the magnetic flux deviation.
ブロック711はヒステリシスコンパレータであり、ブ
ロック708から送られる磁束の偏差が正で所定値を超
えたとき、すなわち磁束を増加せしめる必要があるとき
fφ=+1とし、磁束の偏差が負で所定値を超えたとき
、すなわち磁束を減少せしめる必要があるときfφ=−
1とする。Block 711 is a hysteresis comparator, and when the deviation of the magnetic flux sent from block 708 is positive and exceeds a predetermined value, that is, when it is necessary to increase the magnetic flux, fφ = +1, and when the deviation of the magnetic flux is negative and exceeds a predetermined value. When it is necessary to reduce the magnetic flux, fφ=-
Set to 1.
ブロック707はブロック702及び705の再出力の
ベクトル積を式■により演算し、瞬時トルクTを算出す
るブロックであり、ブロック709において外部から与
えられるトルク指令T0から瞬時トルクTを減算し、ト
ルクの偏差を算出する。Block 707 is a block that calculates the instantaneous torque T by calculating the vector product of the re-outputs of blocks 702 and 705 using equation (2).In block 709, the instantaneous torque T is subtracted from the torque command T0 given from the outside, and the torque Calculate the deviation.
ブロック712は瞬時トルクTに対するヒステリシスコ
ンパレータであり、多重ヒステリシスコンパレータの構
造を持っている。トルクの偏差が所定の誤差範囲内であ
るときは内側のコンパレータのみが動作し、外部トルク
指令T0が急変したときなどトルクの偏差が所定の誤差
範囲を超えた場合には外側のコンパレータも動作し、再
びトルクの偏差が小さくなると内側のコンパレータのみ
が動作するようになる。この内側のヒステリシスコンパ
レータは零ベクトルとその他の電圧ベクトルとの選択を
する制御フラグf、。を発生し、外側のヒステリシスコ
ンパレータはカ行又は回生のいずれのトルクを発生すべ
きか、すなわち瞬時すべり周波数をどちらの方向に与え
なければならないかを選択する制御フラグfTIを発生
する。従って、電圧ベクトルはこの2つの制御フラグf
ア。+fTIの組み合わせによって選択され、次のトル
ク制御フラグ表に示すごとき電圧ベクトルが出力される
。Block 712 is a hysteresis comparator for instantaneous torque T, and has the structure of a multiple hysteresis comparator. When the torque deviation is within a predetermined error range, only the inner comparator operates, and when the torque deviation exceeds the predetermined error range, such as when the external torque command T0 changes suddenly, the outer comparator also operates. , when the torque deviation becomes small again, only the inner comparator starts operating. This inner hysteresis comparator controls a control flag f, which selects between the zero vector and other voltage vectors. The outer hysteresis comparator generates a control flag fTI that selects whether the power or regenerative torque should be generated, that is, in which direction the instantaneous slip frequency should be applied. Therefore, the voltage vector is the value of these two control flags f
a. It is selected by the combination of +fTI, and a voltage vector as shown in the following torque control flag table is output.
トルク制御フラグ表
ブロック713はブロック710.711.712から
出力される各制御フラグfθ、fφ、f□+fT+1の
各組み合わせに最も適したインバータ出力電圧を決定す
るブロックであり、次に示す電圧ベクトル選択表から制
御フラグrθ、fφ+ f’l’l+ f7゜に従
って前記の電圧ベクトル表に示したスイッチ状態番号k
を知り、インバータ3ヘスイツチング信号を送り、磁束
及びトルクの瞬時制御が行われる。Torque control flag table block 713 is a block that determines the most suitable inverter output voltage for each combination of control flags fθ, fφ, f□+fT+1 output from blocks 710, 711, and 712, and selects the following voltage vector. From the table, switch state number k shown in the voltage vector table above according to control flag rθ, fφ + f'l'l + f7°
Knowing this, a switching signal is sent to the inverter 3, and instantaneous control of magnetic flux and torque is performed.
以上、詳細に説明したように、このような磁束演算形の
制御方式によれば、誘導電動機の内部定数をほとんど使
用しないで演算しながら、各瞬時における1次磁束φ1
の磁束ベクトル長φ、をほぼ一定に保ち、磁束ベクトル
成分φId+ φ、qの描くリサージュ図形はほぼ円
を描きつつ、且つ高速トルク制御を行うことができる。As explained above in detail, according to such a magnetic flux calculation type control method, the primary magnetic flux φ1 at each instant is calculated while hardly using the internal constants of the induction motor.
By keeping the magnetic flux vector length φ substantially constant, the Lissajous figure drawn by the magnetic flux vector component φId+φ, q can draw a substantially circular shape, and high-speed torque control can be performed.
(発明が解決しようとする課題)
一般に誘導電動機を可変電圧可変周波数インバータによ
り可変速駆動する場合は、電圧と周波数とは比例関係に
あるようにするのが普通である。(Problems to be Solved by the Invention) Generally, when an induction motor is driven at variable speed by a variable voltage variable frequency inverter, the voltage and frequency are usually in a proportional relationship.
瞬時空間ベクトル制御インバータにおいても、磁束指令
値φ9を一定として制御しようとするが、誘導電動機が
定格回転付近で負荷を取っている場合に電源電圧が低下
すると、インバータ出力電圧が飽和してしまって必要な
回転速度が得られなくなり、制御の誤動作やそれに起因
する事故を生じかねない。The instantaneous space vector control inverter also attempts to control the magnetic flux command value φ9 by keeping it constant, but if the power supply voltage drops while the induction motor is taking a load near its rated rotation, the inverter output voltage will become saturated. The necessary rotational speed may not be obtained, leading to control malfunctions and accidents resulting therefrom.
そのために、電源電圧の変動に応じたインバータの出力
電圧制限が必要となるが、単に誘導電動機の回転速度N
1のみによる制限や、インバータの直流電圧すなわち直
流電圧源1の電圧Eのみによる制御では、通常の運転時
にも影響を与えてしまう。Therefore, it is necessary to limit the output voltage of the inverter according to fluctuations in the power supply voltage, but it is simply necessary to limit the rotational speed N of the induction motor.
1 or control based only on the DC voltage of the inverter, that is, the voltage E of the DC voltage source 1, this will have an effect even during normal operation.
本発明にかかる瞬時ベクトル制御インバータの出力電圧
制限方式は、真に必要な場合のみに磁束指令値を必要な
だけ変更することにより好適に出力電圧を制限すること
を目的とする。The output voltage limiting method of the instantaneous vector control inverter according to the present invention aims to suitably limit the output voltage by changing the magnetic flux command value by the necessary amount only when it is truly necessary.
(課題を解決するための手段)
本発明にかかる瞬時ベクトル制御インバータの出力電圧
制限方式は、3相誘導電動機の瞬時トルク、瞬時1次磁
束を制御して該誘導電動機を可変速駆動する瞬時空間ベ
クトル制御インバータにおいて、所定の磁束指令値に誘
導電動機の回転速度を乗じた値がインバータの直流電圧
に一定常数を乗じた値より大きい場合には、磁束指令値
をその回転速度における誘導電動機の逆起電力がインバ
ータの直流電圧以下となる値に変更することを特徴とす
る。(Means for Solving the Problems) The output voltage limiting method of the instantaneous vector control inverter according to the present invention provides an instantaneous space for controlling the instantaneous torque and instantaneous primary magnetic flux of a three-phase induction motor to drive the induction motor at variable speed. In a vector control inverter, if the value obtained by multiplying the predetermined magnetic flux command value by the rotational speed of the induction motor is larger than the value obtained by multiplying the DC voltage of the inverter by a constant, the magnetic flux command value is It is characterized in that the electromotive force is changed to a value that is less than or equal to the DC voltage of the inverter.
(作 用)
瞬時トルク、瞬時1次磁束を制御して誘導電動機を可変
速駆動する瞬時空間ベクトル制御インバータにおいては
、磁束指令値φ9と誘導電動機の逆起電力がEl、及び
インバータ周波数r、の間には次の関係式が成立する。(Function) In an instantaneous space vector control inverter that controls instantaneous torque and instantaneous primary magnetic flux to drive an induction motor at variable speed, the magnetic flux command value φ9 and the back electromotive force of the induction motor are determined by El and the inverter frequency r. The following relational expression holds true between them.
φ“×f五−kE0f (kは比例定数)誘導電動機の
逆起電力E0.はインバータの直流電圧すなわち直流電
圧源1の電圧Eを超えることはできないので、
φ1×f、≦kE
となる。φ"×f5-kE0f (k is a proportional constant) Since the back electromotive force E0 of the induction motor cannot exceed the DC voltage of the inverter, that is, the voltage E of the DC voltage source 1, φ1×f, ≦kE.
今、可変速駆動のためのインバータの出力電圧と周波数
との比を一定とするために設定した磁束指令値をφ、E
?′としたとき、インバータの周波数出力周波数f、と
誘電電動機の回転速度とは比例関係にあるので
φ、ア′×N、≦に’ E (k’は比例定数)・・・
■と表すことができる。Now, the magnetic flux command values set to keep the ratio of the inverter's output voltage and frequency constant for variable speed drive are φ and E.
? ′, the frequency output frequency f of the inverter and the rotational speed of the dielectric motor are in a proportional relationship, so φ, a′ × N, ≦′ E (k′ is a constant of proportionality)...
It can be expressed as ■.
すなわち、設定した磁束指令値φSET′と誘導電動機
の回転速度N7との積が、直流電圧源1の電圧Eに一定
常数を乗じた値を超える場合には磁束指令値を下げる必
要がある。That is, if the product of the set magnetic flux command value φSET' and the rotation speed N7 of the induction motor exceeds a value obtained by multiplying the voltage E of the DC voltage source 1 by a constant constant, it is necessary to lower the magnetic flux command value.
最高定格運転時の磁束指令値、誘導電動機の回転速度及
び直流電圧源の電圧をそれぞれφSET*N s r
a f及びE r a fとするとφSET ” X
N、、、、= k ’ Eraf ”・・・・(
mが成立する。The magnetic flux command value, rotational speed of the induction motor, and voltage of the DC voltage source at the maximum rated operation are each φSET*N s r
If a f and E r a f, φSET ”X
N,,,,=k'Eraf''...(
m holds true.
従って、実際の運転時における磁束指令値φ0誘導電動
機の回転速度N1及び直流電圧源の電圧Eの間に
φ“XN、≦に’E ・・・・・・■
を成立させるためには、式[相]及び■からとしなけれ
ばならない。この弐〇の等号を用いたときの磁束指令値
φ1を与えた場合に、誘導電動機が実現可能な最大磁束
で運転され得る。Therefore, during actual operation, between the magnetic flux command value φ0, the rotational speed N1 of the induction motor, and the voltage E of the DC voltage source, φ"XN, ≦ 'E......■
In order to hold, it must be from the equation [phase] and ■. When the magnetic flux command value φ1 is given using this equal sign, the induction motor can be operated with the maximum realizable magnetic flux.
本発明の電圧制御方式は、インバータの直流電圧すなわ
ち直流電圧源1の電圧Eと誘導電動機の回転速度N1と
の両者をパラメータとしているので、電源電圧が低下し
ても起動時や低速時ならばその制限はかからず、運転に
何らの影響もない。The voltage control method of the present invention uses both the DC voltage of the inverter, that is, the voltage E of the DC voltage source 1, and the rotational speed N1 of the induction motor as parameters, so even if the power supply voltage decreases, it can be used at startup or at low speeds. There are no restrictions and there is no effect on driving.
又、定格回転数付近でも電源電圧が正常であれば制限は
かからず、必要時のみ電圧制限ができる。Furthermore, if the power supply voltage is normal even when the rotational speed is around the rated speed, there is no restriction, and the voltage can be restricted only when necessary.
またその制限を磁束指令値φ9で与えているため、ベク
トル制御ループに対し演算時間の増加などの影響を与え
ることなく実現が可能である。Moreover, since the limit is given by the magnetic flux command value φ9, it can be realized without affecting the vector control loop such as increasing the calculation time.
(実施例)
以下、本発明の瞬時空間ベクトル制御インバータの出力
電圧制限方式の一実施例を図面を用いて説明する。第1
図は本発明による出力電圧制御方式を用いた誘導電動機
の瞬時トルク、磁束制御系のブロック図であり、磁束制
限部8を追加した以外は第2図のブロック図の同じであ
る。(Example) Hereinafter, an example of the output voltage limiting method of the instantaneous space vector control inverter of the present invention will be described with reference to the drawings. 1st
The figure is a block diagram of an instantaneous torque and magnetic flux control system of an induction motor using the output voltage control method according to the present invention, and is the same as the block diagram of FIG. 2 except that a magnetic flux limiting section 8 is added.
従来は制御回路7に先に説明した設定磁束指令値φ、7
′が直接磁束指令値φ0として入力されていた。本実施
例では制御回路7の磁束指令値φ9の入力部分に磁束制
御部8を接続し、設定磁束指令値φ30.。をこの磁束
制限部8に入力して本発明により処理を施して磁束指令
値φ“に変換して後制御回路7へ送るものである。Conventionally, the control circuit 7 has the previously explained set magnetic flux command value φ, 7.
' was directly input as the magnetic flux command value φ0. In this embodiment, the magnetic flux control unit 8 is connected to the input portion of the control circuit 7 for the magnetic flux command value φ9, and the set magnetic flux command value φ30. . is input to the magnetic flux limiting section 8, processed according to the present invention, converted into a magnetic flux command value φ'', and sent to the post-control circuit 7.
磁束制限部8は判定部分81と信号発生部分82とから
構成され、判定部分81及び信号発生部分82の画部分
にはいずれも設定磁束指令値φ、T′、インバータ直流
電圧E及び誘導電動機の回転速度N。The magnetic flux limiting section 8 is composed of a determination section 81 and a signal generation section 82, and the determination section 81 and the signal generation section 82 each contain set magnetic flux command values φ, T', inverter DC voltage E, and the induction motor. Rotational speed N.
が入力される。インバータ直流電圧Eは電圧検出器2で
検出された直流電圧源1の電圧であるが、誘導電動機の
回転速度N、、は3相誘導電動機6に接続される速度セ
ンサによる他、種々の方法により検出された値を用いれ
ばよい。is input. The inverter DC voltage E is the voltage of the DC voltage source 1 detected by the voltage detector 2, but the rotation speed N of the induction motor is determined by a speed sensor connected to the three-phase induction motor 6, as well as by various methods. The detected value may be used.
判定部分81は掛算器811と演算器812とから構成
され、掛算器811は入力された誘導電動機の回転速度
N、と設定磁束指令値φ、1′とを乗算し、その積を演
算器812へ送る。演算器812へはインバータ直流電
圧Eも入力され、弐〇に従った比較を行うために、イン
バータ直流電圧已に一定常数に′を乗じた上で掛算器8
11から送られた値と比較し、この誘導電動機の回転速
度N、と設定磁束指令値φ、ア1との積の方が大きい場
合は“1゛を、小さい場合には“0”を出力して信号発
生部分82へ送る。The determination section 81 is composed of a multiplier 811 and a calculation unit 812. send to The inverter DC voltage E is also input to the arithmetic unit 812, and in order to perform the comparison according to
Compare it with the value sent from 11, and if the product of the rotational speed N of this induction motor and the set magnetic flux command value φ, A1 is larger, output “1”, and if smaller, output “0”. and sends it to the signal generation section 82.
信号発生部分82は反転入力端子材AND回路821゜
演算回路822及びOR回路823から構成される0反
転入力端子材AND回路821の反転入力端子には判定
部分81から送られた信号が入力され、非反転入力端子
には設定磁束指令値φ、、*が入力される。The signal generation section 82 has an inverted input terminal AND circuit 821. The signal sent from the determination section 81 is input to the inverted input terminal of the 0 inverted input terminal AND circuit 821, which is composed of an arithmetic circuit 822 and an OR circuit 823. The set magnetic flux command values φ, * are input to the non-inverting input terminal.
従ってこの反転入力端子材AND回路821は、判定部
分81から送られた信号が“1”の場合は“0″を出力
し、逆に“0パの場合には設定磁束指令値中φ、?。を
出力してOR回路823へ送る。演算回路822には判
定部分81の出力信号と共にインバータ直流電圧Eと誘
導電動機の回転速度N、とが入力され、判定部分81か
ら送られた信号が“0”の場合には“0″を出力し、逆
に“1″の場合には式@の等号の場合に従って磁束指令
値φ8を演算出力してOR回路823へ送る。 OR回
路823の両入力端子のうちいずれか一方の入力は常に
0″であり、他方の入力を出力として制御回路7へ送る
。Therefore, this inverting input terminal material AND circuit 821 outputs "0" when the signal sent from the determination section 81 is "1", and conversely, when the signal sent from the determination section 81 is "0", the set magnetic flux command value φ, ? is output and sent to the OR circuit 823.The arithmetic circuit 822 receives the output signal of the determination section 81, the inverter DC voltage E, and the rotational speed N of the induction motor, and the signal sent from the determination section 81 is " 0”, it outputs “0”, and conversely, when it is “1”, it calculates and outputs the magnetic flux command value φ8 according to the equal sign in the formula @, and sends it to the OR circuit 823. The input of one of the input terminals is always 0'', and the input of the other is sent to the control circuit 7 as an output.
すなわち、信号発生部分82は判定部分81の出力が“
0”の場合は設定磁束指令値φ、ア“をそのまま磁束指
令値φ1とし、逆に、′1”の場合には弐@によって算
出した値を磁束指令値φ9として制御回路7へ送ること
になり、結果として、磁束制御部8は式■が成立してい
る場合は設定磁束指令値φ8.′のそのままを、また弐
〇が成立しない場合には式@で算出した値を磁束指令値
φ“として制御回路7へ送ることになる。That is, the signal generating section 82 determines that the output of the determining section 81 is "
0'', the set magnetic flux command value φ, A'' is used as the magnetic flux command value φ1, and conversely, when it is '1'', the value calculated by 2@ is sent to the control circuit 7 as the magnetic flux command value φ9. As a result, the magnetic flux control unit 8 uses the set magnetic flux command value φ8.' as is when the formula ■ holds true, and uses the value calculated by the formula @ when the formula 2 does not hold as the magnetic flux command value φ. " is sent to the control circuit 7 as ".
なお、式@中の誘導電動機の定格回転速度N s r
m fとインバータの定格直流電圧E rsfの比はそ
の都度入力せずに演算回路822内に記憶しておけばよ
い。In addition, the rated rotational speed of the induction motor in the formula @ is
The ratio between m f and the rated DC voltage E rsf of the inverter may be stored in the arithmetic circuit 822 without being input each time.
また、本実施例では式@の等号の条件で磁束指令値φ1
を算出したが、この式を満足する一定の計算様式であれ
ば変形することも可能である。In addition, in this embodiment, the magnetic flux command value φ1 is
has been calculated, but it is possible to modify this formula as long as it satisfies a certain calculation style.
(発明の効果)
前述のごとく、本発明の電圧制限方式は電源電圧が低下
しても起動時や低速時にはその制限がかからず、また誘
導電動機の回転速度が定格に近くすなわちインバータの
出力電圧が入力電圧に近い領域で電源電圧が低下しても
、出力電圧が入力電圧に比例して抑えられるので瞬時空
間ベクトル制御の磁束は正常に円軌跡を描き、制御は正
常に行われる。(Effects of the Invention) As mentioned above, the voltage limiting method of the present invention does not apply the limitation at startup or at low speeds even if the power supply voltage drops, and when the rotational speed of the induction motor is close to the rated value, that is, the output voltage of the inverter Even if the power supply voltage drops in a region where is close to the input voltage, the output voltage is suppressed in proportion to the input voltage, so the magnetic flux of instantaneous space vector control normally follows a circular locus, and control is performed normally.
更に、この制限のための演算はベクトル制御ループ外で
算出し、その対象が磁束指令値φ9であるため、ベクト
ル制御の演算時間を延ばすことなく制限することが可能
である。Furthermore, since the calculation for this restriction is calculated outside the vector control loop and the target is the magnetic flux command value φ9, it is possible to perform the restriction without prolonging the calculation time of vector control.
第1図は本発明による出力電圧制御方式を用いた誘導電
動機の瞬時トルク、磁束制御系の一実施例のブロック図
、
第2図は従来の誘導電動機の瞬時トルク、磁束制御系の
一例のブロック図、
第3図はインバータの出力電圧ベクトル図である。
1・・・直流電圧源 1a・・・正母線1b・・
・負母線 2・・・電圧検出器3・・・イン
バータ 5u、5v、5−・・・電流検出器6・
・・3相誘導電動機 7・・・制御回路8・・・磁束
制限部
82・・・信号発生部分
81・・・判定部分Fig. 1 is a block diagram of an example of an instantaneous torque and magnetic flux control system of an induction motor using the output voltage control method according to the present invention. Fig. 2 is a block diagram of an example of an instantaneous torque and magnetic flux control system of a conventional induction motor. Figure 3 is an inverter output voltage vector diagram. 1... DC voltage source 1a... Positive bus 1b...
・Negative bus 2... Voltage detector 3... Inverter 5u, 5v, 5-... Current detector 6.
...Three-phase induction motor 7...Control circuit 8...Magnetic flux limiting section 82...Signal generation section 81...Judgment section
Claims (1)
して該誘導電動機を可変速駆動する瞬時空間ベクトル制
御インバータにおいて、所定の磁束指令値に誘導電動機
の回転速度 を乗じた値がインバータの直流電圧に一定常数を乗じた
値より大きい場合には、磁束指令値をその回転速度にお
ける誘導電動機の逆起電力がインバータの直流電圧以下
となる値に変更することを特徴とする瞬時空間ベクトル
制御インバータの出力電圧制限方式。[Claims] In an instantaneous space vector control inverter that controls the instantaneous torque and instantaneous primary magnetic flux of a 1- and 3-phase induction motor to drive the induction motor at variable speed, the rotational speed of the induction motor is adjusted to a predetermined magnetic flux command value. If the value multiplied by Features an output voltage limiting method for instantaneous space vector control inverters.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP64000128A JPH02184285A (en) | 1989-01-05 | 1989-01-05 | Limiting system of output voltage of instantaneous space vector controlling inverter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP64000128A JPH02184285A (en) | 1989-01-05 | 1989-01-05 | Limiting system of output voltage of instantaneous space vector controlling inverter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02184285A true JPH02184285A (en) | 1990-07-18 |
Family
ID=11465392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP64000128A Pending JPH02184285A (en) | 1989-01-05 | 1989-01-05 | Limiting system of output voltage of instantaneous space vector controlling inverter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02184285A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100383174B1 (en) * | 1997-01-23 | 2003-07-10 | 엘지산전 주식회사 | Method for modulating space voltage vector suitable for inverter |
JP2009273193A (en) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Daikin Ind Ltd | Inverter apparatus and air conditioner equipped with the same |
-
1989
- 1989-01-05 JP JP64000128A patent/JPH02184285A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100383174B1 (en) * | 1997-01-23 | 2003-07-10 | 엘지산전 주식회사 | Method for modulating space voltage vector suitable for inverter |
JP2009273193A (en) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Daikin Ind Ltd | Inverter apparatus and air conditioner equipped with the same |
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