(57)【要約】      （修正有）【課題】トルク特性を損なうことなくインバータの電流制限ギリギリまで出力を使うことができ、かつ、モータ温度の変化に伴う内部抵抗の変化で大電流が流れ、インバータ容量をオーバーしてしまったり、トルク不足が生じたりするのを防ぐことのできる、誘導モータ制御方法と装置を提供する。【解決手段】予め誘導モータ内部抵抗が高い状態で規定トルクが得られる電圧と一次角周波数指令とからなる電圧・一次角周波数テーブルを用意すると共に、最大電流用閾値と、最小電流用閾値とを記憶し、電圧・一次角周波数テーブルに基づいてＶＶＶＦ制御で電圧指令と一次角周波数指令を出力して誘導モータを駆動する。誘導モータに流れる３相電流の測定結果が最大電流用閾値を越えた状態で一次角周波数指令を低減させ、一次角周波数指令が低減限界に達した状態で前記電圧指令を低減させて３相電流を抑制する。【選択図】図２
2010136559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相電力を生成するインバータにより駆動する誘導モータの負荷に応じたトルクに対応する目標速度を算出し、該目標速度と前記誘導モータの回転数とによって一次角周波数指令を生成してＶＶＶＦ制御（Variable  Voltage  Variable  Frequency）により電圧指令を生成し、前記３相電力の周波数と前記誘導モータの回転周波数との差で定義されるすべりを所定範囲内に保つ制御を行ないながら、前記一次角周波数指令と電圧指令とに基づいて前記インバータを制御して前記誘導モータを駆動する誘導モータ制御方法において、
予め、環境温度によって変化する誘導モータ内部抵抗が高い状態で規定トルクが得られる電圧と一次角周波数指令とからなる電圧・一次角周波数テーブルを用意すると共に、前記誘導モータに流れる３相電流が誘導モータを駆動するインバータ容量をオーバーする電流値を電流値制御開始用閾値とし、必要トルクが得られなくなる３相電流を電流値制御戻し閾値としてそれぞれ記憶し、
前記電圧・一次角周波数テーブルに基づいてＶＶＶＦ制御（Variable  Voltage  Variable  Frequency）により電圧指令と一次角周波数指令を出力して前記誘導モータを駆動すると共に、前記誘導モータに流れる３相電流の測定結果が前記電流値制御開始用閾値を越えた状態で前記一次角周波数指令を低減させ、該一次角周波数指令が低減限界に達した状態で前記電圧指令を低減させて前記３相電流を抑制し、前記３相電流測定結果が前記電流値制御戻し閾値を下回った状態で、前記電圧指令、一次角周波数指令の順で増加させて駆動することを特徴とする誘導モータ制御方法。
【請求項２】
前記３相電流の測定結果が前記電流値制御開始用閾値を越えた状態で低減する前記一次角周波数指令と電圧指令の切換は、前記一次角周波数指令の低減で前記誘導モータのすべりが所定値になった状態でおこなうことを特徴とする請求項１に記載した誘導モータ制御方法。
【請求項３】
３相電力を生成するインバータにより駆動される誘導モータと、該誘導モータの負荷に応じたトルクに対応する目標速度を算出する目標速度算出部と、該目標速度算出部からの目標速度と前記誘導モータの回転数とに基づき、一次角周波数指令を生成する周波数指令生成部、及び該周波数指令生成部からの一次角周波数指令を受けてＶＶＶＦ制御（Variable  Voltage  Variable  Frequency）により電圧指令を生成する電圧指令生成部を有し、前記３相電力の周波数と前記誘導モータの回転周波数との差で定義されるすべりを、所定範囲内に保つ制御を行うＶＶＶＦ制御部と、該ＶＶＶＦ制御部からの電圧指令と一次角周波数指令とを受け、前記インバータへ供給する３相電力の電圧指令を出力する電圧指令変換部と、該電圧指令変換部からの３相電圧指令を受け、前記インバータを制御するＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）信号を生成するＰＷＭ制御部とを有する誘導モータ制御装置において、
前記電圧指令生成部は、予め環境温度によって変化する誘導モータ内部抵抗が高い状態で規定トルクが得られる電圧と一次角周波数指令とからなる電圧・一次角周波数テーブルに基づいて電圧指令を生成するよう構成され、前記インバータから誘導モータへ送られる電流を検知する電流検知手段と、前記インバータに許容される最大電流を閾値とした電流値制御開始用閾値と、制限した電流を戻す電流値制御戻し閾値とを記憶し、前記電流検知手段の検知した誘導モータ駆動電流が前記電流値制御開始用閾値を越えた状態で前記ＶＶＶＦ制御部が出力した一次角周波数指令を低減し、該一次角周波数指令が低減限界に達した状態で、前記ＶＶＶＦ制御部が出力した電圧指令の電圧値を低減させ、前記誘導モータ駆動電流が前記電流値制御戻し閾値を下回った状態で電圧指令、一次角周波数指令の順で低減を元に戻す制御を行う電圧・周波数指令補正値演算部と、を有していることを特徴とする誘導モータ制御装置。
【請求項４】
前記電圧・周波数指令補正値演算部は、前記誘導モータ駆動電流の測定結果が前記電流値制御開始用閾値を越えた状態で低減する前記一次角周波数指令と電圧指令の切換を、前記一次角周波数指令の低減で前記誘導モータのすべりが所定値になった状態でおこなうことを特徴とする請求項３に記載した誘導モータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導モータ制御方法と装置に係り、特に、モータ駆動のフォークリフトなどに用いられてＶＶＶＦ（Variable Voltage Variable Frequency）制御により駆動される誘導モータ制御方法と装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フォークリフトなどの駆動用モータには制御が簡単な直流モータが使用されていたが、直流モータに比較し、小型、軽量、構造や取扱いが簡単で大量生産が可能、かつ、摩耗が少ないためにメンテナンスフリーにでき、１回の充電に対する走行距離が大きいために高効率、等の特徴を有すると共に、指令値制御を行なうことで直流モータのように車両のトルクに近いトルクを発生することができるため、交流誘導モータが多用されるようになっている。
【０００３】
こういった交流モータの制御装置としては、例えば特許文献１に、モータ駆動指令信号により変換駆動手段を制御して直流電力を交流電力に変換し、該交流電力を交流モータに印加して駆動制御する交流モータの制御装置においては、変換駆動手段を構成する電力用スイッチングトランジスタには連続使用最大定格と絶対最大定格とがあり、従来のトランジスタ保護回路は、連続使用最大定格を越えても交流電力を遮断するようにしていたため、モータで駆動される車輛が停止するなどの不具合があった。そのため連続使用最大定格と絶対最大定格とを検出する比較手段を設け、連続使用最大定格を越えた場合は交流モータに流れる電流を低減させ、絶対最大定格を越えた場合のみ交流モータに流れる電流を遮断するようにした。
【０００４】
また特許文献２には、フォークリフトなどの電気車の走行輪駆動用電動機として交流電動機、操舵補助用電動機及び荷役装置駆動用電動機として直流電動機を用い、電源から供給された電力を変換し、走行輪駆動用電動機、舵取輪の操舵補助用電動機、及び荷役装置駆動用電動機に供給する複数の電力変換回路を電源に対して並列接続し、複数の電力変換回路の少なくとも２つに対して容量性素子を並列接続して、複数の電力変換回路のいずれか一つに異常が発生しても、その電力変換回路に影響されずに残りの電力変換回路を正常に動作させることができるようにした、電気車及びその制御装置が示されている。
【０００５】
一方、フォークリフトなどの駆動源として誘導モータを利用した場合、その制御にベクトル制御を採用することが提案されたが、ベクトル制御は外乱に反応しやすく、例えば、ユーザが荷役装置の爪を上げるように荷役装置を操作したとき、荷役装置が多段マストを備えている場合にマストの段差切り換えが起こると、誘導モータの制御系はその段差切り換えに反応して荷役装置のユーザの操作に対する応答性を低下させる。また、誘導モータのベクトル制御のソフトウェアは、誘導モータの特性パラメータに大きく依存して汎用性が乏しいため、ある誘導モータに合わせてベクトル制御のソフトウェアを作成しても、そのソフトウェアは他の誘導モータの制御に採用できない場合が多く、フォークリフトの生産性を向上には不向きである。
【０００６】
そのため本願出願人は特許文献３において、荷役装置操作レバーの操作に応答して周波数指令ｆ＊を生成し、その周波数指令ｆ＊によって電圧指令Ｖ＊を生成すると共に、その電圧指令Ｖ＊からインバータ制御信号を生成するＶＶＶＦ制御（Variable Voltage Variable Frequency）を用いることを提案した。すなわちＶＶＶＦ制御は、基本的にオープンループ制御であり、荷役装置のユーザの操作に対する応答性を向上することができ、また、誘導モータの特性パラメータが必要でないために制御ソフトウェアの汎用性を高めることができる。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６２−２１７８０５号公報
【特許文献２】特開２００２−１７６７０６号公報
【特許文献３】特開２００６−２３２４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
誘導電動機は、かける電圧、一次角周波数、その時の回転数により、流れる電流、発生するトルクが変化する。この特許文献３に示されたＶＶＶＦ制御を用いると、電流の制御は行わないが、電圧、一次角周波数指自由に決定することができる。しかしフォークリフト等の荷役作業用車輌で誘導モータを使う場合、インバータの電流制限ギリギリまで出力を使いたい場合があり、そういった場合は何らかの電流制限処理をして使うことになるが、安易に電流制限を入れてしまうとモータのトルク特性を大きく損なう場合がある。
【０００９】
また誘導電動機は、モータの温度が変わると内部抵抗が変化し、同じ電圧、一次角周波数、回転数でも、流れる電流、発生するトルクが変わるが、前記したようにＶＶＶＦ制御はオープンループ制御であるため、内部抵抗が変わった場合に対応できない、という問題もある。すなわち誘導モータは、低温ではモータの抵抗が減るために電流が流れ過ぎてトルクが大きくなるが、この場合、大電流が流れてインバータ容量をオーバーしてしまう恐れがあり、逆に高温では、抵抗が大きくなるために電流が抑制されてトルクが小さくなり、トルク不足の心配が生じる。
【００１０】
そのため、トルク不足とならないようモータを高温環境で調整すると、低温環境においてトルクと電流が増加し、インバータ容量をオーバーしてしまう恐れがある。逆にインバータ容量をオーバーしないように低温環境で調整すると、電流増加の心配はなくなるがトルク不足となってしまう。
【００１１】
しかしながら、特許文献１に示された交流モータの制御装置は、連続使用最大定格と絶対最大定格とを検出し、それぞれに対応した制御を行っているだけであり、また特許文献２の電気車及びその制御装置も、複数の電力変換回路のいずれか一つに異常が発生した場合の対応に関するもので、こういった内部抵抗の変化に対する問題点を解決するものではない。
【００１２】
さらに特許文献３に示された技術も、トルク制御でないため一般的に負荷の変化にさらされる誘導モータの制御として不向きである、と考えられていたＶＶＶＦ制御（Variable Voltage Variable Frequency）を用い、周波数指令の生成を最適化することによって、あるいは、周波数指令と電圧指令との比を適切に制御することで、ＶＶＶＦ制御をフォークリフトの荷役装置に油圧を供給する油圧ポンプを駆動する誘導モータに適用することを可能にしてはいるが、こういったモータの内部抵抗の変化に対する問題点を解決するものではない。
【００１３】
なお、このような温度の変化で変化する内部抵抗に対応するためには、
１．例えばベクトル制御などで温度特性を改善する方法
２．容量の大きなインバータを用いる方法
３．温度が高いときと低いときに流れる電流のマップを持ち、現在の温度に合わせて最適な制御を行う方法
４．電流増加に合わせて電圧を下げる方法
５．電流増加に合わせて一次角周波数を下げる方法
などがある。
【００１４】
しかしながら１のベクトル制御で温度特性を改善する方法は、アルゴリズムが複雑になる。２の容量の大きなインバータを用いる方法は、トルク不足になる高温の状態で調整を行い、低温時に電流が増加しても大丈夫なように余裕を持った設計を行うわけであるが、ハード的に大きな容量の素子を用いるためにコストアップとなってしまう。
【００１５】
３の温度に応じて流れる電流のマップからなるテーブルを持ち、現在の温度に合わせて最適な制御を行う方法は、モータの温度を変化させながらどの程度の電流が流れるかテストをおこなう必要がある。しかしながら誘導モータを構成する固定子と回転子は、トルクや電流に大きく影響するのが回転子であるにもかかわらず、回転子の回転中の温度を正確に測定するのは難しい。その上、制御の精度がテーブルの精度に依存し、さらにテーブルを記憶しておくためのＲＯＭなどが必要になる。 
【００１６】
４の電流増加に合わせて電圧を下げる方法は、電流は抑制されるが一次角周波数がずれてしまうため、トルク自体も下がってトルク特性が悪くなってしまう。また５の電流増加に合わせて一次角周波数を下げる方法は、誘導モータの特徴としてすべりを下げすぎると、逆に過励磁現象が起きて電流が急激に大きくなる現象が起こることがあり、電流大となってしまう可能性がある。
【００１７】
そのため本発明においては、複雑なアルゴリズムやコストアップとなる大容量の素子を用いたりせず、また、正確に測定するのが難しいモータの温度による制御や、トルク特性が悪化する電流増加に合わせて電圧を下げる方法、電流増加に合わせて一次角周波数を下げることで過励磁現象により電流が急激に大きくなる心配のある方法、などを用いずに、モータのトルク特性を大きく損なうことなくインバータの電流制限ギリギリまで出力を使うことができ、それにもかかわらずモータの温度が変わることで変化する内部抵抗により、大電流が流れてインバータ容量をオーバーしてしまったり、電流が抑制されてトルク不足が生じたりするのを防ぐことのできる、誘導モータ制御方法と装置を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するため本発明になる誘導モータ制御方法は、
３相電力を生成するインバータにより駆動する誘導モータの負荷に応じたトルクに対応する目標速度を算出し、該目標速度と前記誘導モータの回転数とによって一次角周波数指令を生成してＶＶＶＦ制御（Variable Voltage Variable
Frequency）により電圧指令を生成し、前記３相電力の周波数と前記誘導モータの回転周波数との差で定義されるすべりを所定範囲内に保つ制御を行ないながら、前記一次角周波数指令と電圧指令とに基づいて前記インバータを制御して前記誘導モータを駆動する誘導モータ制御方法において、
予め、環境温度によって変化する誘導モータ内部抵抗が高い状態で規定トルクが得られる電圧と一次角周波数指令とからなる電圧・一次角周波数テーブルを用意すると共に、前記誘導モータに流れる３相電流が誘導モータを駆動するインバータ容量をオーバーする電流値を電流値制御開始用閾値とし、必要トルクが得られなくなる３相電流を電流値制御戻し閾値としてそれぞれ記憶し、
前記電圧・一次角周波数テーブルに基づいてＶＶＶＦ制御（Variable  Voltage  Variable  Frequency）により電圧指令と一次角周波数指令を出力して前記誘導モータを駆動すると共に、前記誘導モータに流れる３相電流の測定結果が前記電流値制御開始用閾値を越えた状態で前記一次角周波数指令を低減させ、該一次角周波数指令が低減限界に達した状態で前記電圧指令を低減させて前記３相電流を抑制し、前記３相電流測定結果が前記電流値制御戻し閾値を下回った状態で、前記電圧指令、一次角周波数指令の順で増加させて駆動することを特徴とする。
【００１９】
また、この誘導モータ制御方法を実施する装置は、
３相電力を生成するインバータにより駆動される誘導モータと、該誘導モータの負荷に応じたトルクに対応する目標速度を算出する目標速度算出部と、該目標速度算出部からの目標速度と前記誘導モータの回転数とに基づき、一次角周波数指令を生成する周波数指令生成部、及び該周波数指令生成部からの一次角周波数指令を受けてＶＶＶＦ制御（Variable  Voltage  Variable  Frequency）により電圧指令を生成する電圧指令生成部を有し、前記３相電力の周波数と前記誘導モータの回転周波数との差で定義されるすべりを、所定範囲内に保つ制御を行うＶＶＶＦ制御部と、該ＶＶＶＦ制御部からの電圧指令と一次角周波数指令とを受け、前記インバータへ供給する３相電力の電圧指令を出力する電圧指令変換部と、該電圧指令変換部からの３相電圧指令を受け、前記インバータを制御するＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）信号を生成するＰＷＭ制御部とを有する誘導モータ制御装置において、
前記電圧指令生成部は、予め環境温度によって変化する誘導モータ内部抵抗が高い状態で規定トルクが得られる電圧と一次角周波数指令とからなる電圧・一次角周波数テーブルに基づいて電圧指令を生成するよう構成され、前記インバータから誘導モータへ送られる電流を検知する電流検知手段と、前記インバータに許容される最大電流を閾値とした電流値制御開始用閾値と、制限した電流を戻す電流値制御戻し閾値とを記憶し、前記電流検知手段の検知した誘導モータ駆動電流が前記電流値制御開始用閾値を越えた状態で前記ＶＶＶＦ制御部が出力した一次角周波数指令を低減し、該一次角周波数指令が低減限界に達した状態で、前記ＶＶＶＦ制御部が出力した電圧指令の電圧値を低減させ、前記誘導モータ駆動電流が前記電流値制御戻し閾値を下回った状態で電圧指令、一次角周波数指令の順で低減を元に戻す制御を行う電圧・周波数指令補正値演算部と、を有していることを特徴とする。
【００２０】
このように予め、環境温度によって変化する誘導モータ内部抵抗が高い状態で、規定トルクが得られる電圧指令と一次角周波数指令とからなる電圧・一次角周波数テーブルを用意して、この電圧・一次角周波数テーブルに基づいてＶＶＶＦ制御を行うことで、例え温度環境が高温になって誘導モータの内部抵抗が増加しても、規定トルクが得られるからトルク不足になる心配がない。また、誘導モータに流れる３相電流が誘導モータを駆動するインバータ容量をオーバーする電流値を電流値制御開始用閾値とし、必要トルクが得られなくなる３相電流を電流値制御戻し閾値としてそれぞれ記憶しておき、電圧・一次角周波数テーブルに基づいてＶＶＶＦ制御を行うことで、常温環境、低温環境でモータの内部抵抗が低下し、電流が増加した場合も電流値制御開始用閾値を越えたときに一次角周波数指令、電圧指令の順で低減し、電流を制限するからインバータ容量をオーバーする心配がない。
【００２１】
すなわち本発明によれば、複雑なアルゴリズムやコストアップとなる大容量の素子を用いたりせず、また、正確に測定するのが難しいモータの温度による制御や、トルク特性が悪化する電流増加に合わせて電圧を下げる方法、電流増加に合わせて一次角周波数を下げることで過励磁現象により電流が急激に大きくなる心配のある方法、などを用いずに、モータのトルク特性を大きく損なうことなくインバータの電流制限ギリギリまで出力を使うことができ、それにもかかわらずモータの温度が変わることで変化する内部抵抗により、大電流が流れてインバータ容量をオーバーしてしまったり、電流が抑制されてトルク不足が生じ足りするのを防ぐことができ、誘導モータを効率的に、コスト的にも安価に制御することができる。
【００２２】
そして、前記３相電流の測定結果が前記電流値制御開始用閾値を越えた状態で低減する前記一次角周波数指令と電圧指令の切換は、前記一次角周波数指令の低減で前記誘導モータのすべりが所定値になった状態でおこない、そのため、前記電圧・周波数指令補正値演算部は、前記誘導モータ駆動電流の測定結果が前記電流値制御開始用閾値を越えた状態で低減する前記一次角周波数指令と電圧指令の切換を、前記一次角周波数指令の低減で前記誘導モータのすべりが所定値になった状態でおこなうことで、一次角周波数指令をあまり低減すると、過励磁を起こす心配があるが、このように制御することでその心配もなくなる。
【発明の効果】
【００２３】
以上記載のごとく本発明になる誘導モータ制御方法と装置は、モータ温度が変化しても出力変動を抑える事ができ、温度が変化しても一定の操作感覚を提供できる。しかもその際、インバータの容量を最大まで使うことができるから、低温環境における電流増大を心配して大容量の素子を用いる、などの過剰品質を抑える事ができ、コストダウンを達成することができる。また本発明の制御は、電流を下げる方向のみに限定して制御しているので、安全性・安定性・ロバスト性が高いシステムを構成でき、さらに、本発明のアルゴリズムは非常に簡単に構成できるため、安価なマイコンでも実施が可能であるからコスト的にも有利な誘導モータ制御方法と装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００２５】
図１は、ＶＶＶＦ（Variable Voltage Variable Frequency）制御を用いた本発明の誘導モータ制御方法を実施する、誘導モータ制御装置のブロック図である。図中１０は例えばフォークリフトなどの操作手段や、誘導モータ１２で駆動される荷役装置を駆動する油圧ポンプなどからの信号を元に、負荷に対応した誘導モータの目標速度を算出する目標速度算出部、１４、１６、１８、２０は前記特許文献３の構成要素と同様、１４が目標速度算出部１０からの目標速度と、誘導モータ１２の回転軸に設けられた回転センサからの信号を受けて回転速度を算出する回転速度計算部２２からの回転数信号とに基づき、ＶＶＶＦ制御によって電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とを出力するＶＶＶＦ制御部、１６がＶＶＶＦ制御部１４からの電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とを３相電力の電圧指令に変換する電圧指令変換部、１８が電圧指令変換部１６からの３相電圧指令により、インバータ２０を制御するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成するＰＷＭ制御部、２０がこのＰＷＭ制御部１８に制御されて３相交流電力を生成して誘導モータ１２に供給するインバータである。２４は本発明の誘導モータ制御方法において中心的役割を担う電圧・周波数指令補正値演算部、２６ｕ、２６ｖ、２６ｗはインバータ２０から誘導モータ１２へ供給される電流を検出する電流センサ、２８は乗算器、３０は加算器である。
【００２６】
目標速度算出部１０は、前記したように例えばフォークリフトなどの操作手段や、誘導モータ１２で駆動される荷役装置や操作手段を駆動する油圧ポンプなどからの信号に基づき、誘導モータ１２の回転数の目標値である回転数指令Ｎ＊、ＶＶＶＦ制御部１４が生成する周波数指令ｆ＊の変化率の許容最大値である周波数指令変化率制限値ｒａｍｐ＿ｆ＊、フォークリフトなどの操作手段に応答して生成される信号ＳＰＳなどを生成する。
【００２７】
ＶＶＶＦ制御部１４は、目標速度算出部１０が生成した回転数指令Ｎ＊、周波数指令変化率制限値ｒａｍｐ＿ｆ＊、及び、操作手段に応答して生成される信号ＳＰＳなどに応答して電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とを生成する。電圧指令変換部１６は、ＶＶＶＦ制御部１４が生成した電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とを、三相の電圧指令、すなわちｕ相電圧指令ｖｕ＊、ｖ相電圧指令ｖｖ＊、ｗ相電圧指令ｖｗ＊に変換し、ＰＷＭ制御部１８に与えてこれらｕ相電圧指令ｖｕ＊、ｖ相電圧指令ｖｖ＊、ｗ相電圧指令ｖｗ＊からＰＷＭ信号ＳＰＷＭを生成する。
【００２８】
電圧・周波数指令補正値演算部２４は、前記したように、誘導モータの環境温度がどのように変化しても出力変動を抑え、誘導モータ１２を駆動するインバータ２０の容量を最大まで使ってトルクを発生することを可能とすると共に、大電流が流れてインバータ容量をオーバーしてしまったり、電流が抑制されてトルク不足が生じ足りすることのないよう、ＶＶＶＦ制御部１４が生成した電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とを制御する。
【００２９】
以上が本発明の誘導モータ制御装置を構成するブロック図であるが、本発明の詳細を説明する前に、本発明の概略を簡単に説明する。図１に示した誘導モータの制御装置は目標速度算出部１０が、例えばフォークリフトなど設けられた操作手段や、誘導モータ１２で駆動される荷役装置や操作手段を駆動する油圧ポンプなどからの信号を元に、誘導モータ１２の回転数の目標値である回転数指令Ｎ＊、ＶＶＶＦ制御部が生成する周波数指令ｆ＊の変化率の許容最大値である周波数指令変化率制限値ｒａｍｐ＿ｆ＊、フォークリフトなどの操作手段に応答して生成される信号ＳＰＳなどを生成してＶＶＶＦ制御部１４に送る。
【００３０】
ＶＶＶＦ制御部１４は、この送られてきた回転数指令Ｎ＊、周波数指令変化率制限値ｒａｍｐ＿ｆ＊、操作手段に応答して生成される信号ＳＰＳなどを元に、電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とを生成し、電圧指令変換部１６がこの電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とを三相の電圧指令、すなわちｕ相電圧指令ｖｕ＊、ｖ相電圧指令ｖｖ＊、ｗ相電圧指令ｖｗ＊に変換する。そしてＰＷＭ制御部１８が、これらｕ相電圧指令ｖｕ＊、ｖ相電圧指令ｖｖ＊、ｗ相電圧指令ｖｗ＊からＰＷＭ信号ＳＰＷＭを生成してインバータ２０を制御し、その制御に基づいて誘導モータ１２が駆動される。
【００３１】
このように構成した誘導モータの制御装置において、前記したように環境温度が高温になると誘導モータは内部抵抗が大きくなり、低温になると内部抵抗が小さくなる。しかしＶＶＶＦ制御は基本的にオープンループ制御であるため、そのままでは高温環境では流れる電流が少なくなってトルク不足を起こし、低温環境では電流が流れすぎてトルクは大きくなるが、インバータ２０の容量をオーバーしてしまう危険性がある。
【００３２】
そのため本発明においては、まず、高温環境においても必要なトルクが得られるように、高温環境において誘導モータ１２を規定の回転数で運転し、規定のトルクを出すような電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とを計測し、それを必要な回転数分だけ繰り返して電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とからなるテーブルを作成して、ＶＶＶＦ制御部１４に記憶させておく。
【００３３】
また、予め、誘導モータに流れる３相電流が、誘導モータを駆動するインバータ容量をオーバーする電流値を電流値制御開始用閾値として、また、使用する電流が少なくなって電流制限の必要がなくなったことを判断するため、電流値制御を戻すための閾値を電流値制御戻し閾値としてそれぞれ定め、これら定めた電流値制御開始用閾値と電流値制御を戻すための閾値とを、電圧・周波数指令補正値演算部２４の記憶部に記憶させておく。
【００３４】
そしてこの電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とからなるテーブルに基づき、ＶＶＶＦ制御部１４が決定した電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とに基づいて誘導モータ１２を駆動するわけであるが、前記したように電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とからなるテーブルは、高温環境における誘導モータ１２内部の抵抗が増えた環境で作成したものであるから、例え誘導モータ１２内部の抵抗が増えても必要なトルクが得られる。
【００３５】
しかし環境温度が低下して常温環境や低温環境となった状態で、このテーブルに基づいて最大トルクを得るような電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とを生成すると、誘導モータ１２の内部抵抗が高温環境に比較して小さくなっているから、当然のことながらトルクは大きくなるが電流が流れすぎ、インバータ２０の容量をオーバーする可能性がある。
【００３６】
そのため本発明においては、誘導モータ１２に流れる電流を電流センサ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗで検知し、電流が電圧・周波数指令補正値演算部２４に記憶させた電流値制御開始用閾値を越えたら、電圧・周波数指令補正値演算部２４はＶＶＶＦ制御部１４から出力されている一次角周波数指令θ＊を低減する値を加算器３０に送り、一次角周波数指令θ＊を低減する。すると誘導モータ１２の特性により、流れる電流が少なくなるから、インバータの容量オーバーの心配は少なくなる。しかしながら、ある一定以上周波数を下げてもまだ電流が流れすぎ、一次角周波数指令θ＊を低減できる限界の周波数、すなわち一次角周波数指令θ＊の低減で前記誘導モータ１２のすべりが所定値になったら、次に電圧・周波数指令補正値演算部２４は、ＶＶＶＦ制御部１４から出力されている電圧指令Ｖ＊の電圧を下げる値を乗算器２８に送り、電圧指令Ｖ＊の電圧を低減させる。
【００３７】
このようにすることで、高温環境において誘導モータ１２の内部抵抗が大きくなっても、必要なトルクを得られるだけの電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とがＶＶＶＦ制御部１４から出力され、また、環境温度が低下して常温や低温環境となり、そのままだとインバータ２０に流れる電流がインバータ２０の容量をオーバーする場合、電圧・周波数指令補正値演算部２４が一次角周波数指令θ＊を低減させ、それだけでは必要な電流低減量が得られない場合、さらに電圧指令Ｖ＊を低減させるから、そういった問題は生じない。
【００３８】
一方、誘導モータ１２が回転で高温になることで電流が少なくる場合があるが、電圧・周波数指令補正値演算部２４は、これも予め記憶してある電流値制御を戻すための閾値と電流値とを比較し、誘導モータ１２の電流値がこの電流値制御を戻すための閾値より小さくなったら、今度はまず電圧指令Ｖ＊の電圧を上げてゆく。そしてある一定以上電圧を上げてもまだ電流が少ない場合、次に一次角周波数指令をθ＊増やして電流を増加させるようにする。そのため、この場合も必要なトルクを常時得ることができ、また、電流がインバータ２０の容量をオーバーするといったことも生じない。
【００３９】
すなわちこのように制御することで、インバータ２０の容量を最大まで使うことができ、過剰品質を抑えることができてコストダウンにつながる。しかも、電流を下げる方向のみに限定して制御しているので、安全性、安定性、ロバスト性が高いシステムを構成でき、さらにこのアルゴリズムは非常に簡単に構成できるため、安価なマイコンにも実装できるから、コストダウンすることもできる。
【００４０】
以上が本発明の概略であるが、以下、本発明を図面に従って詳細に説明する。図３はＶＶＶＦ制御部１４の機能ブロック図である。図１に示したＶＶＶＦ制御部１４は、周波数指令生成部３２と、電圧指令生成部３４と、一次角周波数指令生成部３６とからなっている。周波数指令生成部３２は、目標速度算出部１０から供給される回転数指令Ｎ＊と周波数指令変化率制限値ｒａｍｐ＿ｆ＊、及び、操作手段に応答して生成される信号ＳＰＳに応答し、インバータ２０が出力する３相交流電力の周波数の目標値である周波数指令ｆ＊を生成する。
【００４１】
電圧指令生成部３４は、周波数指令ｆ＊からＶＶＶＦ制御によって電圧指令Ｖ＊を生成する。一次角周波数指令生成部３６は、周波数指令ｆ＊を積算することによって一次角周波数指令θ＊を生成する。周波数指令生成部３２、電圧指令生成部３４、及び一次角周波数指令生成部３６にはクロック信号が供給され、これら各部の演算はこのクロック信号に同期して行われる。これら周波数指令生成部３２、電圧指令生成部３４、及び一次角周波数指令生成部３６は、ハードウエア、ソフトウェア、及びこれらの組み合わせのいずれによって実現されてもよいが、以下の説明ではハードウエアによって実現されているとして説明する。
【００４２】
周波数指令生成部３２は、基本的には、目標速度算出部１０から供給される回転数指令Ｎ＊に応答し、周波数指令ｆ＊を生成するように構成されている。この周波数指令ｆ＊は、インバータ２０が出力する３相交流電力の周波数から、前記誘導モータ１２の実際の回転周波数ｆを減じた差で定義されるすべりｓを、所定の範囲に維持するように決定することである。すべりｓの回生側の許容値ｓＤＥＣ（＞０）、力行側の許容値ｓＡＣＣ（＞０）とすると、周波数指令ｆ＊はすべりｓを−ｓＤＥＣ以上、ｓＡＣＣ以下に保つように生成される。
【００４３】
ＶＶＶＦ制御はトルク制御を行わず速度制御を行うため、負荷が急変すると電圧指令の急変が起こって過電流が発生しやすい。そのため一般的には、負荷が安定している用途、即ち、一定の回転数で誘導モータを動作させるような用途に向いていると考えられているが、このように、周波数指令ｆ＊がすべりｓに応じて生成されることで、例えば荷役装置に用いられて負荷が増大し、誘導モータ１２の負荷が増大するとすべりｓが増大するが、周波数指令ｆ＊は、すべりｓが所定範囲内に収まるように制限されるから、これによって負荷の変化に対処できる。
【００４４】
次に、周波数指令生成部３２の機能を詳細に説明する。周波数指令生成部３２は、乗算器３８と、ｆランプ演算器４０と、すべりリミット演算器４２と、オンデマンドテーブル演算器４４と、切替器４６とを備えている。乗算器３８は回転数指令Ｎ＊に所定の係数をかけて周波数指令ｆｒｅｆ＊を生成し、ｆランプ演算器４０は周波数指令ｆ＊の変化率を、目標速度算出部１０から供給される周波数指令変化率制限値ｒａｍｐ＿ｆ＊よりも小さくする役割を有している。すなわちｆランプ演算器４０は、乗算器３８から出力される周波数指令ｆｒｅｆ＊に追随するように、且つ、その変化率が周波数指令変化率制限値ｒａｍｐ＿ｆ＊よりも小さくなるように、周波数指令ｆｒａｍｐ＊を生成する。
【００４５】
周波数指令ｆｒａｍｐ＊の変化率の制限値は、周波数指令ｆｒａｍｐ＊が増大される場合と減少される場合とで異ならせることも可能である。この場合、目標速度算出部１０は、それぞれの場合に対応する一組の周波数指令変化率制限値ｒａｍｐ＿ｆ＊を周波数指令生成部３２に供給する。すべりリミット演算器４２は、ｆランプ演算器４０から出力される周波数指令ｆｒｅｆ＊に追随するように、且つ、すべりｓを−ｓＤＥＣ以上ｓＡＣＣ以下に保つように周波数指令ｆｌｉｍ＊を生成する。
【００４６】
オンデマンドテーブル演算器４４は、操作手段に応答して生成される信号ＳＰＳの活性化されて以後の経過時間と、出力されるべき周波数指令ｆ＊との対応を記述したテーブルを備えており、操作手段に応答して生成される信号ＳＰＳが活性化された後の所定の期間の周波数指令ｆＰＳ＊を生成する。切替器４６は、操作手段に応答して生成される信号ＳＰＳに応答して、すべりリミット演算器４２によって生成された周波数指令ｆｌｉｍ＊と、オンデマンドテーブル演算器４４によって生成された周波数指令ｆＰＳ＊の一方を、最終的に生成されるべき周波数指令ｆ＊として選択する。切替器４６は、操作手段に応答して生成される信号ＳＰＳが活性化されていない場合には周波数指令ｆｌｉｍ＊を周波数指令ｆ＊として選択し、操作手段に応答して生成される信号ＳＰＳが活性化されている場合には周波数指令ｆＰＳ＊を周波数指令ｆ＊として選択する。
【００４７】
図４はすべりリミット演算器の機能ブロック図である。すべりリミット演算器４２は、回生側すべり許容値生成器４８と、力行側すべり許容値生成器５０と、減算器５２と、加算器５４と、リミッタ５６とを備えている。
【００４８】
回生側すべり許容値生成器４８は、１クロック周期前の周波数指令ｆ＊から回生側のすべりｓの許容値ｓＤＥＣ（＞０）を生成する。回生側すべりｓの許容値ｓＤＥＣは、周波数指令ｆ＊に対して単調に増加するように生成される。同様に力行側すべり許容値生成器５０は、１クロック周期前の周波数指令ｆ＊から力行側のすべりｓの許容値ｓＡＣＣ（＞０）を生成する。力行側のすべりｓの許容値ｓＡＣＣも、周波数指令ｆ＊に対して単調に増加するように生成される。すべりｓの許容範囲の最小値は−ｓＤＥＣであり、最大値はｓＡＣＣであるから、すべりｓの許容範囲は、インバータ２０が出力する３相交流電力の周波数の増大とともに広くなる。
【００４９】
減算器５２は、誘導モータ１２の回転周波数ｆから回生側のすべりｓの許容値ｓＤＥＣを減じることによって、周波数指令ｆ＊の許容最小値ｆｍｉｎ＊を生成する。同様にして加算器５４は、誘導モータ１２の回転周波数ｆから回生側のすべりｓの許容値ｓＡＣＣを減じることによって周波数指令ｆ＊の許容最大値ｆｍａｘ＊を生成する。
【００５０】
リミッタ５６は、周波数指令ｆｌｉｍ＊が周波数指令ｆｒａｍｐ＊を追随しつつ、許容最小値ｆｍｉｎ＊以上、許容最大値ｆｍａｘ＊以下の値をとるように、周波数指令ｆｌｉｍ＊を生成する。より詳細には、ｆランプ演算器４０から出力される周波数指令ｆｒｅｆ＊が許容最小値ｆｍｉｎ＊以上、許容最大値ｆｍａｘ＊以下である場合には、周波数指令ｆｒｅｆ＊をそのまま周波数指令ｆｌｉｍ＊として出力する。一方、周波数指令ｆｒｅｆ＊が許容最小値ｆｍｉｎ＊よりも小さい場合、リミッタ５６は、許容最小値ｆｍｉｎ＊を周波数指令ｆｌｉｍ＊として出力する。更に、周波数指令ｆｒｅｆ＊が許容最大値ｆｍａｘ＊よりも大きい場合には、リミッタ５６は、許容最大値ｆｍａｘ＊を周波数指令ｆｌｉｍ＊として出力する。
【００５１】
このようにして周波数指令ｆｌｉｍ＊を生成することにより、周波数指令ｆ＊は、最終的に、すべりｓが許容範囲内（即ち、最小値−ｓＤＥＣ以上、最大値ｓＡＣＣ以下の範囲）になるように生成される。すなわちこの図３、図４に示されているように周波数指令生成部３２を構成することにより、すべりｓがある許容範囲内になるように周波数指令ｆ＊を生成でき、ＶＶＶＦ制御を採用しながら負荷の変動に対応した制御ができるわけである。さらにすべりｓのとり得る範囲が、インバータ２０が出力する３相交流電力の周波数に応じて最適に調整されるから、操作手段の操作によって負荷が増加しても、速やかに周波数指令ｆ＊が増大されるように周波数指令ｆ＊を生成することができる。
【００５２】
電圧指令生成部３４は、前記したように周波数指令ｆ＊から、ＶＶＶＦ制御によって電圧指令Ｖ＊を生成する機能を有している。ただし図３に示されているように、この電圧指令生成部３４は、一般的なＶＶＶＦ制御とは異なって周波数指令ｆ＊と電圧指令Ｖ＊との対応関係が、すべりｓに応じて可変であるように電圧指令Ｖ＊を生成する。すべりｓの大きさ（即ち、すべりｓの絶対値）が大きい場合には、周波数指令ｆ＊と電圧指令Ｖ＊との比Ｖ＊／ｆ＊が増大される。逆に、すべりｓの大きさが小さい場合には、比Ｖ＊／ｆ＊が減少される。
【００５３】
加えてこのように制御することで、誘導モータ１２としてすべりが０である場合の励磁電流が、すべりがある場合の励磁電流より大きくなる特性を有する誘導モータ、すなわち過励磁特性を有する誘導モータを採用可能にすることができる。一般的に、誘導モータ１２の容積を小さくすると充分なインダクタンスを取ることができないため、誘導モータ１２が過励磁特性を有するようになってしまうが、このような誘導モータを通常のＶＶＶＦ制御で制御しようとすると、すべりが小さいにも拘わらず大きな電流で制御することを余儀なくされ、誘導モータの駆動力発生効率が著しく低下する。
【００５４】
しかし、前記した形態の制御を行うと、すべりｓの大きさが大きい場合に周波数指令ｆ＊と電圧指令Ｖ＊との比Ｖ＊／ｆ＊が増大されるため、すべりが小さいときには小さな電流で、すべりが大きいときには大きな電流で制御するという関係を維持することができる。従って、誘導モータ１２が過励磁特性を有する場合でも、誘導モータ１２の駆動力発生効率が顕著に低下することを防ぐことができる。
【００５５】
電圧指令生成部３４は、高負荷用テーブル部５８と、無負荷用テーブル部６０と、補間演算器６２と、一次遅れフィルタ６４と、切替器６６と、オーバーライド値発生部６８と、Ｖランプ７０とを備えている。
【００５６】
高負荷用テーブル部５８は、前記概略で述べた高温環境においても必要なトルクが得られるよう、高温環境において誘導モータ１２を規定の回転数で運転し、規定のトルクを出すような電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とを計測して、それを必要な回転数分だけ繰り返し、電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とを対応づけたテーブルである。すなわちこのテーブルは、高温環境において誘導モータ１２の負荷が最も高い場合に出力されるべき電圧指令ＶＭＡＸ＊と周波数指令ｆ＊との対応関係を示すテーブルであり、当該高負荷用テーブルを用いて電圧指令ＶＭＡＸ＊が生成される。同様に無負荷用テーブル部６０は、誘導モータ１２の負荷が最も低い場合（即ち、無負荷時）に出力されるべき電圧指令ＶＭＩＮ＊と周波数指令ｆ＊との対応関係を示すテーブルである。高負荷用テーブルと低負荷用テーブルは、高負荷用テーブルにおいて、同一の周波数指令ｆ＊に対応付けられている高負荷用テーブルの電圧指令ＶＭＡＸ＊が、低負荷用テーブルの電圧指令ＶＭＩＮ＊よりも大きくなるように決められている。
【００５７】
補間演算器６２は、オーバーライド値発生部６８から供給されるオーバーライド値α（ｓ）を用い、補間演算を行って電圧指令ＶＩＮＴ＊を生成する。後述されるように、オーバーライド値α（ｓ）は、すべりｓの絶対値の増大とともに増加する、０以上１以下の値である。より具体的には、補間演算器６２は、下記式に従って電圧指令ＶＩＮＴ＊を生成する。
ＶＩＮＴ＊＝α（ｓ）ＶＭＡＸ＊＋｛１−α（ｓ）｝ＶＭＡＸ＊
このようにして決定された電圧指令ＶＩＮＴ＊は、すべりｓの増大とともに増大し、これは、比Ｖ＊／ｆ＊もすべりｓの増大とともに増大されることを意味している。
【００５８】
一次遅れフィルタ６４と、切替器６６とオーバーライド値発生部６８とは、すべりｓに応じてオーバーライド値α（ｓ）を生成するための機能ブロックである。すべりｓは一次遅れフィルタ６４に供給され、切替器６６は、すべりｓの変化に応じてすべりｓそのものと、一次遅れフィルタ６４の出力のうちの一方をオーバーライド値発生部６８に供給する。詳細には切替器６６は、すべりｓの絶対値が増大しているときに一次遅れフィルタ６４の出力をオーバーライド値発生部６８に供給し、すべりｓの絶対値が減少しているときにはすべりｓをそのままオーバーライド値発生部６８に供給する。切替器６６からオーバーライド値発生部６８に供給される値は、以下、すべりｓ’と記載され、オーバーライド値発生部６８は、すべりｓ’とオーバーライド値α（ｓ）との間の対応関係を記述したテーブル（又は、関数）を有しており、そのテーブル（又は、関数）を用いてオーバーライド値α（ｓ）を生成する。
【００５９】
Ｖランプ７０は、補間演算器６２から出力される電圧指令ＶＩＮＶ＊に追随し、且つ、その変化率が所定の変化率よりも小さくなるよう、最終的に出力されるべき電圧指令Ｖ＊を生成する。電圧指令Ｖ＊の変化率が抑制されていることは、あまりにも急激に誘導モータ１２のトルクが変動することを防止する。電圧指令Ｖ＊の変化率の制限値は、電圧指令Ｖ＊が増大される場合と、減少される場合とで異なることも可能である。
【００６０】
このように構成された電圧指令生成部３４は、周波数指令ｆ＊と電圧指令Ｖ＊との対応関係が、すべりｓに応じて可変であるように電圧指令Ｖ＊を生成していることで、負荷が変動しても対応が可能となる。また、周波数指令ｆ＊と電圧指令Ｖ＊との比Ｖ＊／ｆ＊が、すべりｓの増大とともに増大するように電圧指令Ｖ＊を生成しているので、過励磁特性を有する誘導モータ１２を採用しても対応が可能であり、誘導モータ１２の小型化を実現することができる。
【００６１】
このように誘導モータ１２を制御することで、前記したように周波数指令ｆ＊がすべりｓに応じて生成されていることと、電圧指令Ｖ＊もすべりｓに応じて可変であるように生成されていることにより、負荷が増大して誘導モータ１２のすべりｓが増大した場合も、周波数指令ｆ＊、電圧指令Ｖ＊はすべりｓが所定範囲内に収まるように制限されるから、負荷の変化に対処できるわけである。
【００６２】
次に図２のフロー図を用い、本発明の誘導モータ制御方法について説明する。前記したように本発明の誘導モータ制御方法では、高温環境においても必要なトルクが得られるように、高温環境において誘導モータ１２を規定の回転数で運転し、規定のトルクを出すような電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とを計測し、それを必要な回転数分だけ繰り返して電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とからなる、高負荷用テーブル部５８、無負荷用テーブル部６０を作成してＶＶＶＦ制御部１４に記憶させておく。
【００６３】
そのためステップＳ１０で処理が開始されると、前記図１の目標速度算出部１０が、例えばフォークリフトなどの操作手段や、誘導モータ１２で駆動される荷役装置や操作手段を駆動する油圧ポンプなどからの信号を元に、誘導モータ１２の回転数の目標値である回転数指令Ｎ＊、周波数指令変化率制限値ｒａｍｐ＿ｆ＊、操作手段に応答して生成される信号ＳＰＳをＶＶＶＦ制御部１４に送る。そのためＶＶＶＦ制御部１４は、高負荷用テーブル部５８、無負荷用テーブル部６０を参照し、電圧指令Ｖ＊と一次角周波数指令θ＊とを電圧指令変換部１６に送り、この電圧指令変換部１６で三相の電圧指令、すなわちｕ相電圧指令ｖｕ＊、ｖ相電圧指令ｖｖ＊、ｗ相電圧指令ｖｗ＊に変換する。そしてＰＷＭ制御部１８が、これらｕ相電圧指令ｖｕ＊、ｖ相電圧指令ｖｖ＊、ｗ相電圧指令ｖｗ＊からＰＷＭ信号ＳＰＷＭを生成してインバータ２０で指令された電圧を生成して誘導モータ１２を駆動する。
【００６４】
そしてこのとき、電圧・周波数指令補正値演算部２４は、ステップＳ１２に記したように、電流センサ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗが測定した誘導モータ１２に流れる電流値の信号を受け取る。そして電圧・周波数指令補正値演算部２４は、ステップＳ１４でまずこの受け取った誘導モータ１２に流れる電流値と電流値制御戻し閾値（制御を戻す閾値）とを比較し、電流値が電流値制御戻し閾値より小さければステップＳ２４に、大きければステップＳ１６に進む。
【００６５】
今、電流値が電流値制御戻し閾値より大きくてステップＳ１６に進んだとすると、電圧・周波数指令補正値演算部２４は、ステップＳ１６でさらにこの電流値が電流値制御開始用閾値（制御開始閾値）を越えているか否かを判断し、越えていない場合はステップＳ３４に、越えている場合はステップＳ１８に進む。
【００６６】
そしてステップＳ１８で電圧・周波数指令補正値演算部２４は、前記図４で説明したＶＶＶＦ制御部１４における周波数指令生成部３２のすべりリミット演算器４２を用いて、一次角周波数指令θ＊の下げ量が一次角周波数指令θ＊を低減できる限界の周波数、すなわち一次角周波数指令θ＊の低減で前記誘導モータ１２のすべりが所定値以上になっているか否かを判断し、所定値以上である場合はステップＳ２０に、所定値を越えていない場合はステップＳ２２に進む。
【００６７】
ステップＳ２２に進んだ場合は前記したように、一次角周波数指令θ＊を低減する値を算出し、ステップＳ３２で、周波数の下げ量が０〜１００％の間にあるかどうかを調べ、問題なければステップＳ３４を通過し、ステップＳ３６で前記ステップＳ２２で算出した一次角周波数指令θ＊の下げ量を図１の加算器３０に送り、一次角周波数指令θ＊を低減する。すると誘導モータ１２の特性により、流れる電流が少なくなるから、インバータの容量オーバーの心配は少なくなる。
【００６８】
一方、ステップＳ１８で一次角周波数指令θ＊の下げ量が一次角周波数指令θ＊を低減できる限界の周波数、すなわち一次角周波数指令θ＊の低減で前記誘導モータ１２のすべりが所定値以上になっている、と判断された場合はステップＳ２０に進み、今度は電圧指令Ｖ＊を低減する下げ量を算出する。そしてステップＳ３０で電圧下げ量が０〜１００％の間にあるかどうかを調べ、問題なければステップＳ３４で電圧下げ量を図１の乗算器２８に送り、電圧指令Ｖ＊を低減させる。このとき、ステップＳ３６は通過するだけである。
【００６９】
こうして一次角周波数指令θ＊、電圧指令Ｖ＊の値が低減されたらステップＳ３８に進み、誘導モータ１２がまだ駆動されているか否かを判断し、駆動されている場合はステップＳ１２に戻り、駆動を終了している場合はステップＳ４０で終了する。
【００７０】
一方、ステップＳ１４で誘導モータ１２に流れる電流値と電流値制御戻し閾値（制御を戻す閾値）とを比較した結果、電流値が電流値制御戻し閾値より小さい場合はステップＳ２４に進み、現在、電圧下げを行っているか否かを判断する。電圧下げを行っている場合はステップＳ２８に進んで電圧指令Ｖ＊の値が増加するよう、すなわち電圧下げ量を減らし、行っていない場合はステップＳ２６で一次角周波数指令θ＊の値が増加するよう、すなわち周波数下げ量を減らす。そして前記したようにステップＳ３０で電圧下げ量リミッタ処理を、ステップＳ３２で周波数下げ量リミッタ処理を実施し、ステップＳ３４では増加させた電圧下げ量を図１の乗算器２８に、ステップＳ３６では一次角周波数指令θ＊を増加させた周波数下げ量を図１の加算器３０にそれぞれ送り、一次角周波数指令θ＊、電圧指令Ｖ＊の値を増加させる。以下の処理は前記したとおりである。
【００７１】
このようにすることで、複雑なアルゴリズムやコストアップとなる大容量の素子を用いたりせず、また、正確に測定するのが難しいモータの温度による制御や、トルク特性が悪化する電流増加に合わせて電圧を下げる方法、電流増加に合わせて一次角周波数指令θ＊を下げることで過励磁現象により電流が急激に大きくなる心配のある方法、などを用いずに、モータのトルク特性を大きく損なうことなくインバータの電流制限ギリギリまで出力を使うことができ、それにもかかわらずモータの温度が変わることで変化する内部抵抗により、大電流が流れてインバータ容量をオーバーしてしまったり、電流が抑制されてトルク不足が生じ足りするのを防ぐことのできる誘導モータ制御方法と装置とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明によれば、モータ温度が変化しても出力変動を抑える事ができて一定の操作感覚を維持しながら、インバータ容量を最大まで使うことができ、しかも安価な誘導モータ制御方法と装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】ＶＶＶＦ（Variable Voltage Variable Frequency）制御を用いた本発明の誘導モータ制御方法を実施する、誘導モータ制御装置のブロック図である。
【図２】本発明の誘導モータ制御方法のフロー図である。
【図３】ＶＶＶＦ制御部の機能ブロック図である。
【図４】すべりリミット演算器の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０目標速度算出部
１２誘導モータ
１４ＶＶＶＦ制御部
１６電圧指令変換部
１８ＰＷＭ制御部
２０インバータ
２２回転数計算装置
２４電圧・周波数指令補正値演算部
２６ｕ、２６ｖ、２６ｗ電流センサ
２８乗算器
３０加算器
３２周波数指令生成部
３４電圧指令生成部
３６一次角周波数指令生成部
３８乗算器
４０ｆランプ演算器
４２すべりリミット演算器
４４オンデマンドテーブル演算器
４６切替器
４８回生側すべり許容値生成器
５０力行側すべり許容値生成器
５２減算器
５４加算器
５６リミッタ
５８高負荷用テーブル部
６０無負荷用テーブル部
６２補間演算器
６４一次遅れフィルタ
６６切替器
６８オーバーライド値発生部
７０Ｖランプ
【図１】
2010136559.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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