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JPH10191677A - Speed control apparatus for ac motor - Google Patents

Speed control apparatus for ac motor

Info

Publication number
JPH10191677A
JPH10191677A JP8345078A JP34507896A JPH10191677A JP H10191677 A JPH10191677 A JP H10191677A JP 8345078 A JP8345078 A JP 8345078A JP 34507896 A JP34507896 A JP 34507896A JP H10191677 A JPH10191677 A JP H10191677A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
motor
phase
speed
signal
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
Application number
JP8345078A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhisa Inagaki
垣 克 久 稲
Kazuo Shimane
根 一 夫 嶋
Akira Sawada
田 彰 澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP8345078A priority Critical patent/JPH10191677A/en
Publication of JPH10191677A publication Critical patent/JPH10191677A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce thrust pulsation due to the end effect of a linear motor when the linear motor is used as an AC motor for drive and by which the three-phase unbalance of a motor constant and a torque pulsation due to an irregularity in an amplitude at every phase of a current detector when an ordinary rotation-type AC motor is used as the AC motor for drive. SOLUTION: A torque current reference from a speed controller 7 and a flux current reference from a flux-current-reference generator 10 are output to a stationary/rotatory coordinate converter 16 so as to be converted into a three-phase-current reference signal at a rotary coordinate system. Gain- constant setters 17a, 17c, 17b are installed as adjusting means by which the amplitude and the phase of an output current at respective phases of a three- phase current source 15 as a power converter are adjusted at the respective phase. That is to say, every current reference signal from the coordinate converter 16 is multiplied by fixed gain constants KU, KV, KW so as to be output to the respective phases of the three-phase current source 15.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電力変換器を介し
て交流電動機の速度制御をベクトル制御に基づいて行う
交流電動機速度制御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 an AC motor speed controller for controlling the speed of an AC motor via a power converter based on vector control.

【0002】[0002]

【従来の技術】交流電動機の可変速制御にベクトル制御
が取り入れられて制御特性が大幅に向上した結果、交流
電動機も直流電動機と同様に、種々の可変速制御装置に
用いられるようになった。そして、交流電動機の一種で
あるリニアモータについての開発も大きく進んでおり、
リニアモータは、エレベータを始めとする種々の装置の
駆動用電動機として使用されている。
2. Description of the Related Art As a result of adopting vector control in variable speed control of an AC motor and greatly improving control characteristics, an AC motor has been used in various variable speed control devices, like a DC motor. The development of linear motors, which are a type of AC motors, has been greatly advanced.
2. Description of the Related Art Linear motors are used as drive motors for various devices such as elevators.

【0003】図10は、このようなリニアモータを用い
た従来の交流電動機速度制御装置の構成を示すブロック
図である。この図において、交流電動機としての3相リ
ニアモータ3の速度制御を行う制御装置は、直流電源
1、電力変換器2、速度検出器4、速度基準発生器5、
比較器6、速度制御器7、電流検出器8a,8b、回転
/静止座標変換器9、磁束電流基準発生器10、比較器
11a,11b、電流制御器12、静止/回転座標変換
器13、及びPWMパターン発生器14により構成され
ている。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional AC motor speed control device using such a linear motor. In this figure, a control device for controlling the speed of a three-phase linear motor 3 as an AC motor includes a DC power supply 1, a power converter 2, a speed detector 4, a speed reference generator 5,
Comparator 6, speed controller 7, current detectors 8a and 8b, rotating / stationary coordinate converter 9, magnetic flux current reference generator 10, comparators 11a and 11b, current controller 12, stationary / rotating coordinate converter 13, And a PWM pattern generator 14.

【0004】次に、このように構成された従来装置の動
作につき説明する。直流電源1からの直流電力は電力変
換器2に入力され、電力変換器2は可変振幅・可変周波
数の交流電力を交流電動機としての3相リニアモータ3
に出力する。そして、リニアモータ3には、その速度を
検出するための速度検出器4が取り付けられており、そ
の検出信号が比較器6に出力される。
[0004] Next, the operation of the conventional device configured as described above will be described. DC power from a DC power supply 1 is input to a power converter 2, which converts AC power of variable amplitude and frequency into a three-phase linear motor 3 as an AC motor.
Output to A speed detector 4 for detecting the speed is attached to the linear motor 3, and a detection signal is output to the comparator 6.

【0005】一方、速度基準発生器5はリニアモータ3
に対する速度基準を比較器6に出力する。比較器6は、
速度基準発生器5からの速度基準と速度検出器4からの
検出速度との偏差を速度制御器7に出力する。速度制御
器7及び磁束電流基準発生器10はそれぞれ、ベクトル
制御の静止座標系でのトルク電流基準及び磁束電流基準
を出力する。
On the other hand, the speed reference generator 5 is a linear motor 3
Is output to the comparator 6. The comparator 6
The deviation between the speed reference from the speed reference generator 5 and the detected speed from the speed detector 4 is output to the speed controller 7. The speed controller 7 and the flux current reference generator 10 output a torque current reference and a flux current reference in a vector control stationary coordinate system, respectively.

【0006】電流検出器8a,8bは、電力変換器2の
2相の出力電流を検出し、その検出信号を回転/静止座
標変換器9に出力する。回転/静止座標変換器9は、こ
の検出信号の入力に基づき、ベクトル制御の静止座標系
でのトルク電流成分検出信号及び磁束電流成分検出信号
を比較器11a,11bに出力する。比較器11aは、
磁束電流基準発生器10からの磁束電流基準と回転/静
止座標変換器9からの磁束電流成分検出信号との偏差を
電流制御器12に出力し、比較器11bは、速度制御器
7からのトルク電流基準と回転/静止座標変換器9から
のトルク電流成分検出信号との偏差を電流制御器12に
出力する。
The current detectors 8 a and 8 b detect two-phase output currents of the power converter 2 and output detection signals to the rotating / stationary coordinate converter 9. Based on the input of the detection signal, the rotation / stationary coordinate converter 9 outputs a torque current component detection signal and a magnetic flux current component detection signal in the vector control stationary coordinate system to the comparators 11a and 11b. The comparator 11a
The deviation between the magnetic flux current reference from the magnetic flux current reference generator 10 and the magnetic flux current component detection signal from the rotating / stationary coordinate converter 9 is output to the current controller 12, and the comparator 11 b outputs the torque from the speed controller 7. The deviation between the current reference and the torque current component detection signal from the rotating / stationary coordinate converter 9 is output to the current controller 12.

【0007】電流制御器12は、比較器11a,11b
の各偏差がゼロになるように電力変換器2の出力電流を
制御するための電圧指令信号を出力する。静止/回転座
標変換器13は、この電圧指令信号を回転座標系での信
号に変換し、これをPWMパターン発生器14に出力す
る。そして、PWMパターン発生器14は、この電圧指
令信号に基づきPWM信号を電力変換器2に出力する。
The current controller 12 includes comparators 11a and 11b
And outputs a voltage command signal for controlling the output current of the power converter 2 so that each deviation becomes zero. The stationary / rotating coordinate converter 13 converts the voltage command signal into a signal in a rotating coordinate system, and outputs the signal to the PWM pattern generator 14. Then, the PWM pattern generator 14 outputs a PWM signal to the power converter 2 based on the voltage command signal.

【0008】上記の構成では、速度制御器7及び磁束電
流基準発生器10からのトルク電流基準及び磁束電流基
準、並びに回転/静止座標変換器9からのトルク電流成
分検出信号及び磁束電流成分検出信号は直流量として与
えられている。したがって、電流制御器12は、この直
流量を制御すればよいので、電流制御器12の負担は交
流量である3相交流をそのまま制御する場合と比較して
小さくなっており、設計上も容易なものとなっている。
In the above configuration, the torque current reference and the flux current reference from the speed controller 7 and the flux current reference generator 10, and the torque current component detection signal and the flux current component detection signal from the rotating / stationary coordinate converter 9 Is given as a DC quantity. Therefore, the current controller 12 only has to control the DC amount, so that the burden on the current controller 12 is smaller than in the case where the three-phase AC, which is the AC amount, is directly controlled, and the design is easy. It has become something.

【0009】そして、静止/回転座標変換器13を介し
てPWMパターン発生器14に与えられる電圧指令値は
3相対称となっており、電力変換器2から出力される電
流も3相対称の正弦波となる。
The voltage command value supplied to the PWM pattern generator 14 via the stationary / rotary coordinate converter 13 is three-phase symmetric, and the current output from the power converter 2 is also three-phase symmetric sine. It becomes a wave.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】通常の回転型の交流電
動機の場合、電力変換器2から出力される電流が3相対
称の正弦波であれば、トルク脈動が発生することはな
い。ところが、交流電動機がリニアモータの場合には、
電力変換器2から出力される電流が3相対称の正弦波で
あったとしても、リニアモータのいわゆる「端効果」の
ために、推力が電源周波数の2倍の周波数で脈動するこ
とになる(端効果についての資料としては、例えば、昭
和45年3月号の電気学会会報(Vol.90,No.
3)の「誘導形リニアモータの端効果について」があ
る。)。したがって、エレベータ制御装置の駆動用交流
電動機としてリニアモータを用いた場合には、この脈動
により乗り心地を悪化させてしまうことになる。なお、
「電源周波数」の「電源」とは、交流電動機側から見た
場合の電源であり、「電源周波数」とは電力変換器2の
出力周波数を指している。
In the case of a normal rotary AC motor, if the current output from the power converter 2 is a three-phase symmetric sine wave, torque pulsation does not occur. However, when the AC motor is a linear motor,
Even if the current output from the power converter 2 is a three-phase symmetric sine wave, the thrust pulsates at twice the power supply frequency due to the so-called "end effect" of the linear motor ( Examples of data on the end effect include, for example, a report of the Institute of Electrical Engineers of Japan, March, 1970, Vol.
3) There is "About the end effect of the induction type linear motor". ). Therefore, when a linear motor is used as the AC motor for driving the elevator control device, the pulsation deteriorates the riding comfort. In addition,
The “power supply” of the “power supply frequency” is a power supply as viewed from the AC motor side, and the “power supply frequency” indicates an output frequency of the power converter 2.

【0011】また、実際にトルク脈動が発生していない
場合でも、電流検出器8a,8bの出力信号の振幅にば
らつきがあった場合には、トルク電流成分に電源周波数
の2倍の周波数成分が重畳し、この変動を除去するよう
に電流制御器12が動作するため、電力変換器2の出力
電流は3相非対称となりトルク脈動が発生する。
Further, even when torque pulsation does not actually occur, if the amplitudes of the output signals of the current detectors 8a and 8b fluctuate, a frequency component twice the power supply frequency is included in the torque current component. Since the current controller 12 operates to superimpose and remove this fluctuation, the output current of the power converter 2 becomes three-phase asymmetric and torque pulsation occurs.

【0012】さらに、通常の回転型の交流電動機を使用
した場合でも、電動機の回路定数が3相非対称である場
合には、上記と同様の現象が発生する。
Further, even when a normal rotary type AC motor is used, the same phenomenon as described above occurs when the circuit constant of the motor is three-phase asymmetric.

【0013】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、駆動用交流電動機としてリニアモータを用いた場
合に、リニアモータの端効果による推力脈動を低減さ
せ、また、駆動用交流電動機として通常の回転型交流電
動機を用いた場合に、電動機定数の3相不平衡や電流検
出器の各相毎の振幅のばらつきに起因するトルク脈動を
低減させることが可能な交流電動機制御装置を提供する
ことを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when a linear motor is used as a driving AC motor, the thrust pulsation due to the end effect of the linear motor is reduced. To provide an AC motor control device capable of reducing torque pulsation caused by three-phase imbalance of motor constants and variation in amplitude of each phase of a current detector when a rotary AC motor is used. It is an object.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項1記載の発明は、N相の交流電動
機に対する速度基準とこの交流電動機の検出速度との偏
差に基づいて、静止座標系でのトルク電流基準信号を出
力する速度制御器と、前記静止座標系でのトルク電流基
準と直交する方向の磁束電流基準信号を生成する磁束電
流基準発生器と、前記速度制御器及び磁束電流基準発生
器からのトルク電流基準信号及び磁束電流基準信号を、
回転座標系でのN個の電流基準信号に変換する静止/回
転座標変換器と、前記N個の電流基準信号に基づき前記
N相の交流電動機に可変振幅・可変周波数の交流電流を
供給する電力変換器と、を備え、前記交流電動機に対す
る速度制御をベクトル制御に基づいて行う交流電動機速
度制御装置において、前記電力変換器の各相の出力電流
の振幅及び位相を各相毎に調整する調整手段を設けた、
ことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a motor control system comprising: a controller for detecting a stationary state based on a deviation between a speed reference for an N-phase AC motor and a detected speed of the AC motor; A speed controller that outputs a torque current reference signal in a coordinate system, a flux current reference generator that generates a flux current reference signal in a direction orthogonal to the torque current reference in the stationary coordinate system, the speed controller and a magnetic flux The torque current reference signal and the magnetic flux current reference signal from the current reference generator are
Stationary / rotary coordinate converter for converting into N current reference signals in a rotating coordinate system, and electric power for supplying an alternating current of variable amplitude and variable frequency to the N-phase AC motor based on the N current reference signals A converter for controlling the speed of the AC motor based on vector control, wherein the adjusting means adjusts the amplitude and phase of the output current of each phase of the power converter for each phase. ,
It is characterized by the following.

【0015】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記N相を3相とした、ことを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the N phase is three phases.

【0016】請求項3記載の発明は、請求項2記載の発
明において、前記調整手段は、前記静止/回転座標変換
器からの各電流基準信号に所定のゲイン定数を乗じるゲ
イン定数設定器である、ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the adjusting means is a gain constant setting unit for multiplying each current reference signal from the stationary / rotary coordinate converter by a predetermined gain constant. , Characterized in that.

【0017】請求項4記載の発明は、請求項3記載の発
明において、前記電力変換器の各相の出力電流を検出す
る3つの電流検出器と、前記3つのゲイン定数設定器か
らの電流基準信号と前記3つの電流検出器からの電流検
出信号との偏差に基づいて、前記電力変換器の出力電流
を制御するための電圧指令信号を演算してこれを前記電
力変換器に出力する電流制御器と、を備えたことを特徴
とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, three current detectors for detecting the output current of each phase of the power converter, and a current reference from the three gain constant setting devices. Current control for calculating a voltage command signal for controlling an output current of the power converter based on a difference between a signal and a current detection signal from the three current detectors and outputting the signal to the power converter And a container.

【0018】請求項5記載の発明は、請求項4記載の発
明において、いずれか1相分の前記電流検出器及び前記
ゲイン定数設定器を省略すると共に、前記電流制御器の
出力側に、この電流制御器が演算した2相分の前記偏差
同士を減算する減算器を設け、これら電流制御器及び減
算器により3相分の前記電圧指令信号を前記電力変換器
に出力させるようにした、ことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the current detector and the gain constant setting device for any one of the phases are omitted, and the output of the current controller is A subtractor for subtracting the deviations of the two phases calculated by the current controller is provided, and the current controller and the subtractor output the voltage command signals of the three phases to the power converter. It is characterized by.

【0019】請求項6記載の発明は、請求項5記載の発
明において、前記電流検出器の出力側に設けられた検出
電流用回転/静止座標変換器と、前記ゲイン定数設定器
の出力側に設けられた電流基準用回転/静止座標変換器
と、前記電流制御器の出力側に設けられた第2の静止/
回転座標変換器と、を備え、前記電流制御器は、前記検
出電流用回転/静止座標変換器からの信号と前記電流基
準用回転/静止座標変換器からの信号との偏差に基づい
て前記電圧指令信号を演算し、これを前記第2の静止/
回転座標変換器を介して前記電力変換器に出力するもの
である、ことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, there is provided a rotating / stationary coordinate converter for detecting current provided on the output side of the current detector and an output side of the gain constant setting device. A current reference rotary / stationary coordinate converter provided, and a second stationary / stationary converter provided on the output side of the current controller.
A rotating coordinate converter, wherein the current controller determines the voltage based on a deviation between a signal from the detected current rotating / stationary coordinate converter and a signal from the current reference rotating / stationary coordinate converter. A command signal is calculated, and this is calculated by the second stationary /
The electric power is output to the power converter via a rotary coordinate converter.

【0020】請求項7記載の発明は、N相の交流電動機
に対する速度基準とこの交流電動機の検出速度との偏差
に基づいて、静止座標系でのトルク電流基準信号を出力
する速度制御器と、前記静止座標系でのトルク電流基準
と直交する方向の磁束電流基準信号を生成する磁束電流
基準発生器と、前記N個の電流基準信号に基づき前記N
相の交流電動機に可変振幅・可変周波数の交流電流を供
給する電力変換器と、を備え、前記交流電動機に対する
速度制御をベクトル制御に基づいて行う交流電動機速度
制御装置において、前記電力変換器のいずれか2相の出
力電流を検出する2つの電流検出器と、前記各電流検出
器からの各検出信号に所定のゲイン定数を乗じる2つの
ゲイン定数設定器と、前記2つのゲイン定数設定器から
の各検出信号を入力し、静止座標系でのトルク電流成分
検出信号及び磁束電流成分検出信号を出力する回転/静
止座標変換器と、前記トルク電流基準信号とトルク電流
成分検出信号との偏差、及び前記磁束電流基準信号と磁
束電流成分検出信号との偏差に基づいて、前記電力変換
器の出力電流を制御するための電圧指令信号を出力する
電流制御器と、前記電流制御器から出力される静止座標
系での電圧指令信号を回転座標系での各相ごとの電圧指
令信号に変換し、これを前記電力変換器に出力する静止
/回転座標変換器と、を備えたことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a speed controller for outputting a torque current reference signal in a stationary coordinate system based on a deviation between a speed reference for an N-phase AC motor and a detected speed of the AC motor. A magnetic flux current reference generator for generating a magnetic flux current reference signal in a direction orthogonal to the torque current reference in the stationary coordinate system, and the N current reference signal based on the N current reference signals;
A power converter for supplying an alternating current having a variable amplitude and a variable frequency to the AC motor of the phase, and an AC motor speed control device that performs speed control on the AC motor based on vector control. Two current detectors for detecting the two-phase output currents; two gain constant setting devices for multiplying each detection signal from each of the current detectors by a predetermined gain constant; A rotation / stationary coordinate converter that inputs each detection signal and outputs a torque current component detection signal and a magnetic flux current component detection signal in a stationary coordinate system, a deviation between the torque current reference signal and the torque current component detection signal, and A current controller that outputs a voltage command signal for controlling an output current of the power converter based on a deviation between the magnetic flux current reference signal and the magnetic flux current component detection signal; A static / rotary coordinate converter that converts a voltage command signal in a stationary coordinate system output from the current controller into a voltage command signal for each phase in a rotary coordinate system and outputs the voltage command signal to the power converter. It is characterized by having.

【0021】請求項8記載の発明は、請求項7記載の発
明において、前記交流電動機の加速度を検出する加速度
検出器と、前記加速度検出器からの検出信号の入力に基
づいて、前記電力変換器の電源周波数の2倍周波数成分
の振幅を検出する電源2倍周波数振動振幅検出器と、前
記電源2倍周波数振動振幅検出器からの検出信号に基づ
いて、前記交流電動機の脈動を防止するための補償量を
演算する補償量演算回路と、を備えており、前記2つの
ゲイン定数設定器は、前記補償量演算回路で演算された
補償量に対応するゲイン定数を前記各電流検出器からの
各検出信号に乗じるものである、ことを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein an acceleration detector for detecting acceleration of the AC motor and the power converter based on a detection signal input from the acceleration detector. A power double frequency vibration amplitude detector for detecting the amplitude of a double frequency component of the power frequency of the power supply, and a pulsation of the AC motor based on a detection signal from the power double frequency vibration amplitude detector. A compensation amount calculation circuit for calculating a compensation amount, wherein the two gain constant setting units each set a gain constant corresponding to the compensation amount calculated by the compensation amount calculation circuit from each of the current detectors. It is characterized by multiplying the detection signal.

【0022】請求項9記載の発明は、請求項8記載の発
明において、前記電源2倍周波数振動振幅検出器は、前
記加速度検出器からの検出信号に代え、前記交流電動機
の速度を検出する速度検出器からの速度検出信号の入力
に基づいて、前記2倍周波数成分の振幅を検出するもの
である、ことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the invention of the eighth aspect, the power double frequency vibration amplitude detector detects the speed of the AC motor instead of the detection signal from the acceleration detector. The amplitude of the double frequency component is detected based on an input of a speed detection signal from a detector.

【0023】請求項10記載の発明は、請求項9記載の
発明において、前記電源2倍周波数振動振幅検出器を省
略し、前記補償量演算回路は、前記速度検出器からの速
度検出信号を直接入力して前記補償量を演算するもので
ある、ことを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect of the present invention, the power supply double frequency vibration amplitude detector is omitted, and the compensation amount calculation circuit directly outputs a speed detection signal from the speed detector. The compensation amount is input to calculate the compensation amount.

【0024】請求項11記載の発明は、請求項10記載
の発明において、前記補償量演算回路は、前記速度検出
器からの速度検出信号の入力に代え、前記静止/回転座
標変換器からの電圧指令信号の入力に基づいて、前記補
償量を演算するものである、ことを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the invention of the tenth aspect, the compensation amount calculating circuit replaces the input of the speed detection signal from the speed detector with a voltage from the stationary / rotary coordinate converter. The compensation amount is calculated based on the input of the command signal.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1乃
至図9に基づき説明する。但し、図10と同様の構成要
素には同一符号を付し、重複した説明を省略することと
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. However, the same components as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0026】図1は第1の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。この図において、リニアモータ3には3相
電流源15から可変振幅・可変周波数の3相交流電流が
供給されるようになっている。この3相電流源15は、
例えば、電流型3相インバータ、又は3台の電流型単相
インバータ等により構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment. In this figure, a three-phase alternating current having a variable amplitude and a variable frequency is supplied to a linear motor 3 from a three-phase current source 15. This three-phase current source 15
For example, it is constituted by a current type three-phase inverter, three current type single-phase inverters, or the like.

【0027】速度制御器7からのトルク電流基準及び磁
束電流基準発生器10からの磁束電流基準は静止/回転
座標変換器16に出力され、静止座標系でのこれらの基
準信号は、回転座標系での3相電流基準信号に変換され
る。ゲイン定数設定器17a,17c,17bは、電力
変換器である3相電流源15の各相の出力電流の振幅及
び位相を各相毎に調整する調整手段として設けられたも
のであり、静止/回転座標変換器16からの各電流基準
信号に固定のゲイン定数KU ,KV ,KW を乗じて、こ
れを3相電流源15の各相に出力する。
The torque current reference from the speed controller 7 and the magnetic flux current reference from the magnetic flux current reference generator 10 are output to the stationary / rotary coordinate converter 16, and these reference signals in the stationary coordinate system are converted into the rotational coordinate system. Is converted to a three-phase current reference signal. The gain constant setting units 17a, 17c and 17b are provided as adjusting means for adjusting the amplitude and phase of the output current of each phase of the three-phase current source 15 as a power converter for each phase. Each current reference signal from the rotary coordinate converter 16 is multiplied by a fixed gain constant KU, KV, KW, and this is output to each phase of the three-phase current source 15.

【0028】これらのゲイン定数KU ,KV ,KW の値
は、予め実施したテスト運転において、脈動を最も効果
的に低減させることができる値として試行錯誤的に求め
られたものである。
The values of these gain constants KU, KV, and KW have been determined by trial and error as values that can most effectively reduce pulsation in a test operation performed in advance.

【0029】本実施形態では、静止/回転座標変換器1
6から出力される各相の電流基準信号にゲイン定数KU
,KV ,KW が乗じられるため、3相電流源15から
リニアモータ3に供給される電流が3相非対称となっ
て、リニアモータ3に対して故意に推力脈動を発生させ
ることになる。しかし、この故意に発生させた推力脈動
は、リニアモータ3の端効果により発生する推力脈動と
逆相となっているため、これらの推力脈動は互いに相殺
される。したがって、結果として、リニアモータ3の端
効果に起因する推力脈動は低減されることになる。
In this embodiment, the stationary / rotary coordinate converter 1
The gain constant KU is added to the current reference signal of each phase output from
, KV, and KW, the current supplied from the three-phase current source 15 to the linear motor 3 becomes asymmetrical in three phases, and a thrust pulsation is intentionally generated in the linear motor 3. However, the thrust pulsations intentionally generated are in opposite phase to the thrust pulsations generated by the end effect of the linear motor 3, and therefore, these thrust pulsations cancel each other. Therefore, as a result, thrust pulsation due to the end effect of the linear motor 3 is reduced.

【0030】図2は第2の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。この図において、電力変換器2の各相の出
力電流は電流検出器8a,8c,8bにより検出され、
その電流検出信号は比較器11a,11c,11bに出
力される。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment. In this figure, the output current of each phase of the power converter 2 is detected by current detectors 8a, 8c, 8b,
The current detection signal is output to comparators 11a, 11c, 11b.

【0031】一方、速度制御器7からのトルク電流基準
及び磁束電流基準発生器10からの磁束電流基準は静止
/回転座標変換器16により3相電流基準信号に変換さ
れる。ゲイン定数設定器17a,17c,17bは、静
止/回転座標変換器16から出力される各電流基準信号
にゲイン定数KU ,KV ,KW を乗じ、これを比較器1
1a,11c,11bに出力する。比較器11a,11
c,11bは、ゲイン定数設定器17a,17c,17
bからの各電流基準信号と電流検出器8a,8c,8b
からの電流検出信号との偏差を電流制御器12に出力す
る。電流制御器12は、これらの偏差がゼロになるよう
に電力変換器2の出力電流を制御するための電圧指令信
号をPWMパターン発生器14に出力する。
On the other hand, the torque current reference from the speed controller 7 and the magnetic flux current reference from the magnetic flux current reference generator 10 are converted into a three-phase current reference signal by the stationary / rotary coordinate converter 16. The gain constant setting units 17a, 17c and 17b multiply the respective current reference signals output from the stationary / rotary coordinate converter 16 by gain constants KU, KV and KW, and multiply them by the comparator 1
Output to 1a, 11c and 11b. Comparators 11a, 11
c and 11b are gain constant setting devices 17a, 17c and 17
b and the current detectors 8a, 8c, 8b
And outputs a deviation from the current detection signal to the current controller 12. The current controller 12 outputs a voltage command signal for controlling the output current of the power converter 2 to the PWM pattern generator 14 so that these deviations become zero.

【0032】本実施形態においても、第1の実施形態の
場合と同様に、ゲイン定数KU ,KV ,KW を最適に設
定することによりリニアモータ3に供給される電流を故
意に3相非対称とすることができ、リニアモータの端効
果による推力脈動を低減させることができる。
In this embodiment, similarly to the first embodiment, the current supplied to the linear motor 3 is intentionally made three-phase asymmetric by setting the gain constants KU, KV, KW optimally. Therefore, thrust pulsation due to the end effect of the linear motor can be reduced.

【0033】図3は第3の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。リニアモータ3への電力供給が3相3線式
で行われる場合、電力変換器2の出力電流及び出力電圧
の総和はゼロとなるため、いずれか2相の検出電流がわ
かれば残りの1相の電流もわかることになる。本実施形
態は、このことを利用して構成を簡略化したものであ
る。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment. When power is supplied to the linear motor 3 by a three-phase three-wire system, the sum of the output current and the output voltage of the power converter 2 becomes zero. Will also be known. In the present embodiment, the configuration is simplified utilizing this fact.

【0034】すなわち、図2における電流検出器8c、
ゲイン定数設定器17c、及び比較器11cを省略する
と共に、電流制御器12の出力側に減算器19を設けた
ものである。
That is, the current detector 8c in FIG.
In this configuration, the gain constant setting unit 17c and the comparator 11c are omitted, and a subtractor 19 is provided on the output side of the current controller 12.

【0035】本実施形態においては、静止/回転座標変
換器16はトルク電流基準及び磁束電流基準の入力に基
づいてU相及びW相の2相分の電流基準信号を出力し、
また、電流検出器8a,8bはU相及びW相の2相分の
電流検出信号を出力する。比較器11a,11bは、こ
れら電流基準信号と電流検出信号との偏差をPWMパタ
ーン発生器14に出力する。そして、電流制御器12の
出力側に設けられている減算器19はU相及びW相の偏
差から残りのV相の偏差を演算し、これをPWMパター
ン発生器14に出力する。
In this embodiment, the stationary / rotary coordinate converter 16 outputs a current reference signal for two phases of U phase and W phase based on the input of the torque current reference and the magnetic flux current reference,
Further, the current detectors 8a and 8b output current detection signals for two phases of U-phase and W-phase. The comparators 11a and 11b output the deviation between the current reference signal and the current detection signal to the PWM pattern generator 14. Then, a subtractor 19 provided on the output side of the current controller 12 calculates the remaining V-phase deviation from the U-phase and W-phase deviations, and outputs this to the PWM pattern generator 14.

【0036】図4は第4の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。図4が図3と異なる点は、ゲイン定数設定
器17a,17bの出力側に電流基準用回転/静止座標
変換器18が設けられていると共に、電流検出器8a,
8bからの電流検出信号が検出電流用回転/静止座標変
換器24を介して比較器11a,11bに出力され、さ
らに、電流制御器12の出力側に第2の静止/回転座標
変換器25が設けられている点である。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the fourth embodiment. 4 is different from FIG. 3 in that a current reference rotating / stationary coordinate converter 18 is provided on the output side of the gain constant setting units 17a and 17b, and the current detectors 8a and
8b is output to the comparators 11a and 11b via the detected current rotating / stationary coordinate converter 24, and a second stationary / rotating coordinate converter 25 is provided on the output side of the current controller 12. It is a point provided.

【0037】本実施形態では、速度制御器7で生成した
トルク電流基準及び磁束電流基準発生器10で生成した
磁束電流基を静止/回転座標変換器16により座標変換
し、ゲイン定数設定器17a,17bによりゲイン定数
KU ,KW を乗じた後、さらに電流基準用回転/静止座
標変換器18により座標変換を行っている。また、電流
検出器8a,8bからの電流検出信号も検出電流用回転
/静止座標変換器24により座標変換されている。比較
器11a,11bは、このように静止座標系に変換され
た磁束電流基準と磁束電流成分検出信号との偏差、及び
トルク電流基準とトルク電流成分検出信号との偏差を電
流制御器12に出力する。電流制御器12は、これらの
偏差に基づき電力変換器2に対する電圧指令信号を生成
し、これを第2の静止/回転座標変換器25でもう一度
回転座標系に戻してからPWMパターン発生器14に出
力する。
In this embodiment, the torque current reference generated by the speed controller 7 and the magnetic flux current base generated by the magnetic flux current reference generator 10 are coordinate-transformed by the stationary / rotary coordinate converter 16, and gain constant setting units 17a, After multiplying the gain constants KU and KW by 17b, coordinate conversion is further performed by the current reference rotating / stationary coordinate converter 18. The current detection signals from the current detectors 8a and 8b are also subjected to coordinate conversion by the detected current rotation / stationary coordinate converter 24. The comparators 11a and 11b output to the current controller 12 the deviation between the magnetic flux current reference and the magnetic flux current component detection signal converted into the stationary coordinate system and the deviation between the torque current reference and the torque current component detection signal. I do. The current controller 12 generates a voltage command signal for the power converter 2 on the basis of these deviations, returns the voltage command signal to the rotating coordinate system again by the second stationary / rotary coordinate converter 25, and then transmits the voltage command signal to the PWM pattern generator 14. Output.

【0038】図4における電流制御器12は、図1乃至
図3における電流制御器12と異なり、回転座標系上の
偏差(交流値)ではなく、静止座標系上の偏差(直流
値)に基づいて演算を行っているので、少ない負担で制
御動作を行うことができ制御特性を向上させることがで
きる。なお、電流制御器12の入力を直流量にする構成
としたことにより、座標変換器が増えているが、座標変
換器はソフトウエア上で構成することができるため特に
問題となることはない。
The current controller 12 shown in FIG. 4 is different from the current controller 12 shown in FIGS. 1 to 3 in that it is not based on a deviation on a rotating coordinate system (AC value) but on a deviation on a stationary coordinate system (DC value). Since the calculation is performed by the calculation, the control operation can be performed with a small load, and the control characteristics can be improved. Although the number of coordinate converters is increased by adopting a configuration in which the input of the current controller 12 is a DC amount, there is no particular problem because the coordinate converter can be configured on software.

【0039】図5は第5の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。これまでの実施形態では、ゲイン定数設定
器が速度制御器7及び磁束電流基準発生器10の出力側
以降に設けられた構成であったが、本実施形態では電流
検出器の出力側にゲイン定数設定器を設けた構成として
ある。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the fifth embodiment. In the embodiments described above, the gain constant setting device is provided on the output side of the speed controller 7 and the output side of the magnetic flux current reference generator 10 and thereafter. In the present embodiment, the gain constant is set on the output side of the current detector. The configuration is provided with a setting device.

【0040】すなわち、電流検出器8a,8bの出力側
にゲイン定数設定器20a,20bを設け、電流検出信
号にゲイン定数KU ,KW を乗じた後、これを検出電流
用回転/静止座標変換器24により静止座標系に変換し
て比較器11a,11bに出力している。電流制御器1
2は、ゲイン定数設定器20a,20bによりゲイン補
償されたトルク電流成分検出信号及び磁束電流成分検出
信号にトルク電流基準及び磁束電流基準が一致するよう
に制御を行うので、ゲイン定数KU ,KW を適切に設定
することにより、リニアモータ3に供給される電流を故
意に3相非対称とすることができ、リニアモータ3の端
効果による推力脈動を低減することが可能になる。
That is, gain constant setting units 20a and 20b are provided on the output side of the current detectors 8a and 8b, and after multiplying the current detection signals by the gain constants KU and KW, the detected current is converted into a rotational / stationary coordinate converter for detected current. The data is converted into a stationary coordinate system by 24 and output to the comparators 11a and 11b. Current controller 1
2 controls the torque current component detection signal and the magnetic flux current component detection signal gain-compensated by the gain constant setting devices 20a and 20b so that the torque current reference and the magnetic flux current reference match, so that the gain constants KU and KW are set. By appropriately setting, the current supplied to the linear motor 3 can be intentionally made three-phase asymmetric, and thrust pulsation due to the end effect of the linear motor 3 can be reduced.

【0041】図6は第6の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。これまでの実施形態では、ゲイン定数が固
定値の場合について説明してきたが本実施形態ではゲイ
ン定数を可変できる構成となっている。すなわち、電流
検出器8a,8bの出力側に可変のゲイン定数を設定す
ることが可能なゲイン定数設定器20a,20bを設け
ると共に、リニアモータ3に加速度検出器21を取り付
け、さらに、電源2倍周波数振動振幅検出器22及び補
償量演算回路23を設けた構成となっている。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the sixth embodiment. In the above embodiments, the case where the gain constant is a fixed value has been described, but in the present embodiment, the gain constant is configured to be variable. That is, gain constant setting devices 20a and 20b capable of setting variable gain constants are provided on the output side of the current detectors 8a and 8b, the acceleration detector 21 is attached to the linear motor 3, and the power source is doubled. The configuration is such that a frequency vibration amplitude detector 22 and a compensation amount calculation circuit 23 are provided.

【0042】電流検出器8a,8bからの電流検出信号
は、ゲイン定数設定器20a,20bによりゲイン定数
KU ,KW を乗じられて検出電流用回転/静止座標変換
器24に送られる。この時、加速度検出器21はリニア
モータ3の加速度を検出し、その検出信号を電源2倍周
波数振動振幅検出器22に出力する。電源2倍周波数振
動振幅検出器22は、この加速度検出信号から電源周波
数の2倍の周波数成分の振幅を得て、これを補償量演算
回路23に出力する。補償量演算回路23は、電源2倍
周波数振動振幅検出器22の出力に基づいてリニアモー
タ3の端効果による推力脈動を防止するための補償ゲイ
ンを演算する。ゲイン定数設定器20a,20bは、こ
のように補償量演算回路23により演算された補償ゲイ
ンに対応するゲイン定数KU ,KW を電流検出器8a,
8bからの電流検出信号に乗じている。
The current detection signals from the current detectors 8a and 8b are multiplied by the gain constants KU and KW by the gain constant setting units 20a and 20b, and sent to the detected current rotation / stationary coordinate converter 24. At this time, the acceleration detector 21 detects the acceleration of the linear motor 3 and outputs a detection signal to the power double frequency vibration amplitude detector 22. The power double frequency vibration amplitude detector 22 obtains the amplitude of a frequency component twice as high as the power frequency from the acceleration detection signal, and outputs the amplitude to the compensation amount calculation circuit 23. The compensation amount calculation circuit 23 calculates a compensation gain for preventing thrust pulsation due to the end effect of the linear motor 3 based on the output of the power double frequency vibration amplitude detector 22. The gain constant setting units 20a and 20b determine the gain constants KU and KW corresponding to the compensation gains calculated by the compensation amount calculation circuit 23 in this manner by the current detectors 8a and 20b.
8b is multiplied by the current detection signal.

【0043】本実施形態では、これまでの実施形態のよ
うにゲイン定数を固定値とせずに、リニアモータ3の状
態に対応させた可変値としているので、推力脈動をより
効果的に低減させることができる。そして、本実施形態
では電源2倍周波数振動振幅検出器22を設けてリニア
モータ特有の推力脈動を低減させることを主要目的とし
ている。電源周波数の2倍の周波数成分の発生により脈
動が生じるという現象は、必ずしもリニアモータだけで
なく通常の回転型交流電動機においても生じ得るが、こ
の現象はリニアモータにおいて最も顕著に現れるため、
本実施形態の構成は交流電動機がリニアモータの場合に
適用するのがより効果的である。
In this embodiment, the gain constant is not a fixed value as in the previous embodiments, but a variable value corresponding to the state of the linear motor 3, so that thrust pulsation can be reduced more effectively. Can be. In the present embodiment, the main object is to provide a power double frequency vibration amplitude detector 22 to reduce the thrust pulsation peculiar to the linear motor. The phenomenon that pulsation occurs due to the generation of a frequency component twice the power supply frequency can occur not only in a linear motor but also in a normal rotary AC motor, but since this phenomenon appears most prominently in a linear motor,
The configuration of the present embodiment is more effectively applied when the AC motor is a linear motor.

【0044】図7は第7の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。図7が図6と異なる点は、図6における加
速度検出器21を省略し、速度検出器4からの速度検出
信号を電源2倍周波数振動振幅検出器22に入力させる
ようにしている点である。電源周波数の2倍の周波数成
分は、加速度検出信号ばかりでなく速度検出信号からも
得ることができるので、本実施形態のように加速度検出
器21を省略して構成を簡単化することができる。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the seventh embodiment. FIG. 7 differs from FIG. 6 in that the acceleration detector 21 in FIG. 6 is omitted and the speed detection signal from the speed detector 4 is input to the power double frequency vibration amplitude detector 22. . Since the frequency component twice as high as the power supply frequency can be obtained not only from the acceleration detection signal but also from the speed detection signal, the configuration can be simplified by omitting the acceleration detector 21 as in the present embodiment.

【0045】図8は第8の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。本実施形態は、図7の構成からさらに電源
2倍周波数振動振幅検出器22を省略したものである。
本実施形態では補償量演算回路23が速度検出器4から
速度検出信号を直接入力して補償ゲインを演算している
が、これはリニアモータの端効果による推力脈動の現象
が電動機速度の関数により表わされることを利用したも
のである。したがって、本実施形態も交流電動機がリニ
アモータである場合に特に有効である。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the eighth embodiment. In this embodiment, the power double frequency vibration amplitude detector 22 is further omitted from the configuration of FIG.
In the present embodiment, the compensation amount calculation circuit 23 directly inputs the speed detection signal from the speed detector 4 to calculate the compensation gain. This is because the phenomenon of thrust pulsation due to the end effect of the linear motor is determined by a function of the motor speed. It is based on what is expressed. Therefore, the present embodiment is also particularly effective when the AC motor is a linear motor.

【0046】図9は第9の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。図8の構成では、補償量演算回路23が速
度検出器4からの速度検出信号の入力に基づいて補償ゲ
インの演算を行っているが、本実施形態の補償量演算回
路23は静止/回転座標変換器25からの電圧指令信号
を入力し、これに基づき補償ゲインを演算している。リ
ニアモータの端効果による推力脈動は電源周波数の2倍
の周波数成分に起因して発生し、電源周波数とは前述し
たように電力変換器2の出力周波数に他ならないから、
結局、補償量演算回路23は、電力変換器2の出力を制
御するための電圧指令信号に基づいて補償ゲインを演算
することができる。本実施形態も交流電動機がリニアモ
ータである場合に特に有効である。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the ninth embodiment. In the configuration of FIG. 8, the compensation amount calculation circuit 23 calculates the compensation gain based on the input of the speed detection signal from the speed detector 4. A voltage command signal from the converter 25 is input, and a compensation gain is calculated based on the voltage command signal. The thrust pulsation due to the end effect of the linear motor occurs due to a frequency component that is twice the power supply frequency, and the power supply frequency is nothing but the output frequency of the power converter 2 as described above.
As a result, the compensation amount calculation circuit 23 can calculate the compensation gain based on the voltage command signal for controlling the output of the power converter 2. This embodiment is also particularly effective when the AC motor is a linear motor.

【0047】以上、繰り返し述べたように、本発明の技
術は交流電動機がリニアモータの場合に特に効果的であ
るが、回転型の交流電動機に対しても有効である。ま
た、上記各実施形態の構成は、基本的にはリニアモータ
を採用したエレベータ制御装置に適用することを想定し
ているが、エレベータ制御装置に限定されることなく、
リニアモータを用いた種々の駆動装置に対して適用する
ことが可能である。さらに、上記各実施形態では、3相
のリニアモータの場合を例にとり説明したが、本発明は
N相(Nは2以上の整数)の交流電動機に対して適用可
能である。但し、2相の場合には直交2相交流であるこ
とが好ましい。
As described above, the technique of the present invention is particularly effective when the AC motor is a linear motor, but is also effective for a rotary AC motor. In addition, the configuration of each of the above embodiments is basically assumed to be applied to an elevator control device employing a linear motor, but is not limited to an elevator control device.
It can be applied to various driving devices using a linear motor. Furthermore, in each of the above embodiments, the case of a three-phase linear motor has been described as an example, but the present invention is applicable to an N-phase (N is an integer of 2 or more) AC motor. However, in the case of two phases, it is preferable that the two-phase current is an orthogonal two-phase alternating current.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、駆動用
交流電動機としてリニアモータを用いた場合に、リニア
モータの端効果による推力脈動を低減させ、また、駆動
用交流電動機として通常の回転型交流電動機を用いた場
合に、電動機定数の3相不平衡や電流検出器の各相毎の
振幅のばらつきに起因するトルク脈動を低減させること
ができる。
As described above, according to the present invention, when a linear motor is used as a driving AC motor, thrust pulsation due to the end effect of the linear motor is reduced, and a normal driving AC motor is used. When a rotary AC motor is used, it is possible to reduce torque pulsation due to three-phase imbalance of the motor constant and variation in the amplitude of each phase of the current detector.

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

【図1】本発明の第1の実施形態の構成を示すブロック
図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態の構成を示すブロック
図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施形態の構成を示すブロック
図。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施形態の構成を示すブロック
図。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5の実施形態の構成を示すブロック
図。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第6の実施形態の構成を示すブロック
図。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a sixth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第7の実施形態の構成を示すブロック
図。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a seventh embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第8の実施形態の構成を示すブロック
図。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an eighth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第9の実施形態の構成を示すブロック
図。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a ninth embodiment of the present invention.

【図10】従来装置の構成を示すブロック図。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直流電源 2 電力変換器 3 リニアモータ 4 速度検出器 5 速度基準発生器 6 比較器 7 速度制御器 8a,8b,8c 電流検出器 9 回転/静止座標変換器 10 磁束電流基準発生器 11a,11b 比較器 12 電流制御器 13 静止/回転座標変換器 14 PWMパターン発生器 15 3相電流源 16 静止/回転座標変換器 17a,17b,17c ゲイン定数設定器 18 電流基準用回転/静止座標変換器 19 減算器 20a,20b ゲイン定数設定器 21 加速度検出器 22 電源2倍周波数振動振幅検出器 23 補償量演算回路 24 検出電流用回転/静止座標変換器 25 第2の静止/回転座標変換器 Reference Signs List 1 DC power supply 2 Power converter 3 Linear motor 4 Speed detector 5 Speed reference generator 6 Comparator 7 Speed controller 8a, 8b, 8c Current detector 9 Rotation / stationary coordinate converter 10 Magnetic flux current reference generator 11a, 11b Comparator 12 Current controller 13 Stationary / rotary coordinate converter 14 PWM pattern generator 15 Three-phase current source 16 Stationary / rotary coordinate converter 17a, 17b, 17c Gain constant setting unit 18 Current reference rotary / stationary coordinate converter 19 Subtractors 20a, 20b Gain constant setting unit 21 Acceleration detector 22 Power double frequency vibration amplitude detector 23 Compensation amount operation circuit 24 Rotation / stationary coordinate converter for detected current 25 Second stationary / rotary coordinate converter

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】N相の交流電動機に対する速度基準とこの
交流電動機の検出速度との偏差に基づいて、静止座標系
でのトルク電流基準信号を出力する速度制御器と、 前記静止座標系でのトルク電流基準と直交する方向の磁
束電流基準信号を生成する磁束電流基準発生器と、 前記速度制御器及び磁束電流基準発生器からのトルク電
流基準信号及び磁束電流基準信号を、回転座標系でのN
個の電流基準信号に変換する静止/回転座標変換器と、 前記N個の電流基準信号に基づき前記N相の交流電動機
に可変振幅・可変周波数の交流電流を供給する電力変換
器と、 を備え、前記交流電動機に対する速度制御をベクトル制
御に基づいて行う交流電動機速度制御装置において、 前記電力変換器の各相の出力電流の振幅及び位相を各相
毎に調整する調整手段を設けた、 ことを特徴とする交流電動機速度制御装置。
A speed controller for outputting a torque current reference signal in a stationary coordinate system based on a deviation between a speed reference for the N-phase AC motor and a detected speed of the AC motor; A magnetic flux current reference generator that generates a magnetic flux current reference signal in a direction orthogonal to the torque current reference, and a torque current reference signal and a magnetic flux current reference signal from the speed controller and the magnetic flux current reference generator in a rotating coordinate system. N
A stationary / rotary coordinate converter for converting the current reference signals into a plurality of current reference signals; and a power converter for supplying a variable amplitude / variable frequency AC current to the N-phase AC motor based on the N current reference signals. An AC motor speed control device that performs speed control on the AC motor based on vector control, wherein an adjusting unit that adjusts the amplitude and phase of the output current of each phase of the power converter for each phase is provided. Characteristic AC motor speed control device.
【請求項2】請求項1記載の交流電動機制御装置におい
て、 前記N相を3相とした、 ことを特徴とする交流電動機速度制御装置。
2. The AC motor control device according to claim 1, wherein the N phase is three phases.
【請求項3】請求項2記載の交流電動機制御装置におい
て、 前記調整手段は、前記静止/回転座標変換器からの各電
流基準信号に所定のゲイン定数を乗じるゲイン定数設定
器である、 ことを特徴とする交流電動機速度制御装置。
3. The AC motor control device according to claim 2, wherein said adjusting means is a gain constant setting device for multiplying each current reference signal from said stationary / rotary coordinate converter by a predetermined gain constant. Characteristic AC motor speed control device.
【請求項4】請求項3記載の交流電動機制御装置におい
て、 前記電力変換器の各相の出力電流を検出する3つの電流
検出器と、 前記3つのゲイン定数設定器からの電流基準信号と前記
3つの電流検出器からの電流検出信号との偏差に基づい
て、前記電力変換器の出力電流を制御するための電圧指
令信号を演算してこれを前記電力変換器に出力する電流
制御器と、 を備えたことを特徴とする交流電動機速度制御装置。
4. The AC motor control device according to claim 3, wherein: three current detectors for detecting output current of each phase of the power converter; a current reference signal from the three gain constant setting devices; A current controller that calculates a voltage command signal for controlling the output current of the power converter based on a deviation from the current detection signals from the three current detectors and outputs the signal to the power converter; An AC motor speed control device comprising:
【請求項5】請求項4記載の交流電動機制御装置におい
て、 いずれか1相分の前記電流検出器及び前記ゲイン定数設
定器を省略すると共に、前記電流制御器の出力側に、こ
の電流制御器が演算した2相分の前記偏差同士を減算す
る減算器を設け、これら電流制御器及び減算器により3
相分の前記電圧指令信号を前記電力変換器に出力させる
ようにした、 ことを特徴とする交流電動機速度制御装置。
5. The AC motor control device according to claim 4, wherein the current detector and the gain constant setting device for any one of the phases are omitted, and the current controller is provided on the output side of the current controller. Is provided with a subtractor for subtracting the deviations of the two phases calculated by the current controller and the subtractor.
An AC motor speed control device, wherein the voltage command signal for each phase is output to the power converter.
【請求項6】請求項5記載の交流電動機制御装置におい
て、 前記電流検出器の出力側に設けられた検出電流用回転/
静止座標変換器と、 前記ゲイン定数設定器の出力側に設けられた電流基準用
回転/静止座標変換器と、 前記電流制御器の出力側に設けられた第2の静止/回転
座標変換器と、 を備え、前記電流制御器は、前記検出電流用回転/静止
座標変換器からの信号と前記電流基準用回転/静止座標
変換器からの信号との偏差に基づいて前記電圧指令信号
を演算し、これを前記第2の静止/回転座標変換器を介
して前記電力変換器に出力するものである、 ことを特徴とする交流電動機速度制御装置。
6. The AC motor control device according to claim 5, wherein the detection current rotation / reception provided on the output side of the current detector.
A stationary coordinate converter, a current reference rotating / stationary coordinate converter provided on the output side of the gain constant setting device, and a second stationary / rotating coordinate converter provided on the output side of the current controller. The current controller calculates the voltage command signal based on a deviation between a signal from the detected current rotating / stationary coordinate converter and a signal from the current reference rotating / stationary coordinate converter. And outputting the same to the power converter via the second stationary / rotary coordinate converter.
【請求項7】N相の交流電動機に対する速度基準とこの
交流電動機の検出速度との偏差に基づいて、静止座標系
でのトルク電流基準信号を出力する速度制御器と、 前記静止座標系でのトルク電流基準と直交する方向の磁
束電流基準信号を生成する磁束電流基準発生器と、 前記N個の電流基準信号に基づき前記N相の交流電動機
に可変振幅・可変周波数の交流電流を供給する電力変換
器と、 を備え、前記交流電動機に対する速度制御をベクトル制
御に基づいて行う交流電動機速度制御装置において、 前記電力変換器のいずれか2相の出力電流を検出する2
つの電流検出器と、 前記各電流検出器からの各検出信号に所定のゲイン定数
を乗じる2つのゲイン定数設定器と、 前記2つのゲイン定数設定器からの各検出信号を入力
し、静止座標系でのトルク電流成分検出信号及び磁束電
流成分検出信号を出力する回転/静止座標変換器と、 前記トルク電流基準信号とトルク電流成分検出信号との
偏差、及び前記磁束電流基準信号と磁束電流成分検出信
号との偏差に基づいて、前記電力変換器の出力電流を制
御するための電圧指令信号を出力する電流制御器と、 前記電流制御器から出力される静止座標系での電圧指令
信号を回転座標系での各相ごとの電圧指令信号に変換
し、これを前記電力変換器に出力する静止/回転座標変
換器と、 を備えたことを特徴とする交流電動機速度制御装置。
7. A speed controller for outputting a torque current reference signal in a stationary coordinate system based on a deviation between a speed reference for the N-phase AC motor and a detected speed of the AC motor; A magnetic flux current reference generator for generating a magnetic flux current reference signal in a direction orthogonal to the torque current reference; and power for supplying an alternating current of variable amplitude and variable frequency to the N-phase AC motor based on the N current reference signals. A speed converter for controlling the speed of the AC motor based on vector control, wherein an output current of any two phases of the power converter is detected.
Two current detectors, two gain constant setting devices for multiplying each detection signal from each of the current detectors by a predetermined gain constant, and inputting each detection signal from the two gain constant setting devices to a stationary coordinate system A rotation / stationary coordinate converter for outputting a torque current component detection signal and a magnetic flux current component detection signal, a deviation between the torque current reference signal and the torque current component detection signal, and a detection of the magnetic flux current reference signal and the magnetic flux current component A current controller that outputs a voltage command signal for controlling an output current of the power converter based on a deviation from the signal, a voltage command signal in a stationary coordinate system that is output from the current controller and a rotation coordinate. And a stationary / rotary coordinate converter for converting a voltage command signal for each phase in the system and outputting the voltage command signal to the power converter.
【請求項8】請求項7記載の交流電動機速度制御装置に
おいて、 前記交流電動機の加速度を検出する加速度検出器と、 前記加速度検出器からの検出信号の入力に基づいて、前
記電力変換器の電源周波数の2倍周波数成分の振幅を検
出する電源2倍周波数振動振幅検出器と、 前記電源2倍周波数振動振幅検出器からの検出信号に基
づいて、前記交流電動機の脈動を防止するための補償量
を演算する補償量演算回路と、 を備えており、 前記2つのゲイン定数設定器は、前記補償量演算回路で
演算された補償量に対応するゲイン定数を前記各電流検
出器からの各検出信号に乗じるものである、 ことを特徴とする交流電動機速度制御装置。
8. The AC motor speed control device according to claim 7, wherein an acceleration detector for detecting acceleration of the AC motor, and a power supply for the power converter based on a detection signal input from the acceleration detector. A power double frequency vibration amplitude detector for detecting the amplitude of a double frequency component of the frequency; and a compensation amount for preventing pulsation of the AC motor based on a detection signal from the power double frequency vibration amplitude detector. And a compensation amount calculation circuit for calculating the compensation amount. The two gain constant setting units set a gain constant corresponding to the compensation amount calculated by the compensation amount calculation circuit in each detection signal from each of the current detectors. An AC motor speed control device, characterized by multiplying by:
【請求項9】請求項8記載の交流電動機制御装置におい
て、 前記電源2倍周波数振動振幅検出器は、前記加速度検出
器からの検出信号に代え、前記交流電動機の速度を検出
する速度検出器からの速度検出信号の入力に基づいて、
前記2倍周波数成分の振幅を検出するものである、 ことを特徴とする交流電動機速度制御装置。
9. The AC motor control device according to claim 8, wherein the power double frequency vibration amplitude detector detects a speed of the AC motor instead of a detection signal from the acceleration detector. Based on the input of the speed detection signal of
An AC motor speed control device for detecting the amplitude of the double frequency component.
【請求項10】請求項9記載の交流電動機制御装置にお
いて、 前記電源2倍周波数振動振幅検出器を省略し、 前記補償量演算回路は、前記速度検出器からの速度検出
信号を直接入力して前記補償量を演算するものである、 ことを特徴とする交流電動機速度制御装置。
10. The AC motor control device according to claim 9, wherein the power double frequency vibration amplitude detector is omitted, and the compensation amount calculation circuit directly inputs a speed detection signal from the speed detector. An AC motor speed control device for calculating the compensation amount.
【請求項11】請求項10記載の交流電動機制御装置に
おいて、 前記補償量演算回路は、前記速度検出器からの速度検出
信号の入力に代え、前記静止/回転座標変換器からの電
圧指令信号の入力に基づいて、前記補償量を演算するも
のである、 ことを特徴とする交流電動機速度制御装置。
11. The AC motor control device according to claim 10, wherein the compensation amount calculation circuit is configured to receive a voltage command signal from the stationary / rotary coordinate converter instead of inputting a speed detection signal from the speed detector. An AC motor speed control device for calculating the compensation amount based on an input.
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