(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電動機の電流を回転する直交２軸座標上の二つの成分である励磁分電流とトルク分電流とに分けてそれぞれを比例積分制御する電流制御器を有する交流電動機の速度制御装置において、
トルク分電流を比例積分制御するトルク分電流制御器から出力されるトルク分電圧成分を所定の値以下になるように制限するトルク分電圧リミッタと、
前記トルク分電流制御器から出力されるトルク分電圧成分と前記トルク分電圧リミッタから出力されるトルク分電圧指令とからトルク分電圧飽和量を求める第１の減算器と、
このトルク分電圧飽和量を保持する第１の積分器と、
この保持されたトルク分電圧飽和量と直交２軸座標の回転角速度とから磁束指令修正量を出力する磁束指令修正器と、
磁束指令からこの磁束指令修正量を減算し磁束修正指令を出力する第２の減算器と、
を備えたことを特徴とする交流電動機の速度制御装置。
【請求項２】
交流電動機の電流を回転する直交２軸座標上の二つの成分である励磁分電流とトルク分電流とに分けてそれぞれを比例積分制御する電流制御器を有する交流電動機の速度制御装置において、
トルク分電流を比例積分制御するトルク分電流制御器から出力されるトルク分電圧成分を所定の値以下になるように制限するトルク分電圧リミッタと、
前記トルク分電流制御器から出力されるトルク分電圧成分と前記トルク分電圧リミッタから出力されるトルク分電圧指令とからトルク分電圧飽和量を求める第１の減算器と、
このトルク分電圧飽和量を保持する第１の積分器と、
この保持されたトルク分電圧飽和量と直交２軸座標の回転角速度とから励磁分電流指令修正量を出力する励磁分電流指令修正器と、
励磁分電流指令からこの励磁分電流指令修正量を減算し励磁分電流指令修正指令を出力する第３の減算器と、
を備えたことを特徴とする交流電動機の速度制御装置。
【請求項３】
磁束指令を生成する磁束指令生成部に前記交流電動機の回転速度を入力し、前記交流電動機の回転速度に応じて磁束指令を生成するようにしたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の交流電動機の速度制御装置。
【請求項４】
励磁分電流指令を生成する励磁分電流指令生成部に前記交流電動機の回転速度を入力し、前記交流電動機の回転速度に応じて励磁分電流指令を生成するようにしたことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の交流電動機の速度制御装置。
【請求項５】
励磁分電流を比例積分制御する励磁分電流制御器から出力される励磁分電圧成分を所定の値以下になるように制限する励磁分電圧リミッタと、
前記励磁分電流制御器から出力される励磁分電圧成分と前記励磁分電圧リミッタから出力される励磁分電圧飽和量を求める第４の減算器と、
この励磁分電圧飽和量を保持する第２の積分器と、
この保持された励磁分電圧飽和量と直交２軸座標の回転角速度とからトルク分電流指令修正量を出力する励磁分電流指令修正器と、
トルク分電流指令からこのトルク分電流指令修正量を減算しトルク分電流修正指令を出力する第５の減算器と、
を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項ないし請求の範囲第４項のいずれかに記載の交流電動機の速度制御装置。
【請求項６】
速度指令と交流電動機の回転速度との速度偏差を比例積分制御する速度制御器から出力されるトルク分電流指令を所定の値以下になるように制限するトルク分電流リミッタにおいて、トルク分電流指令を制限する制限値を前記交流電動機の回転速度に応じて変動させるようにしたことを特徴とする請求の範囲第５項に記載の交流電動機の速度制御装置。
【請求項７】
交流電動機の電流を回転する直交２軸座標上の二つの成分である励磁分電流とトルク分電流とに分けてそれぞれを比例積分制御する電流制御器を有する交流電動機の速度制御装置において、
トルク分電流を比例積分制御するトルク分電流制御器を、トルク分電圧成分が飽和しても内部の積分器の演算を継続するように構成するとともに、
トルク分電流を比例積分制御するトルク分電流制御器から出力されるトルク分電圧成分を所定の値以下になるように制限するトルク分電圧リミッタと、
前記トルク分電流制御器から出力されるトルク分電圧成分と前記トルク分電圧リミッタから出力されるトルク分電圧指令とからトルク分電圧飽和量を求める第１の減算器と、
このトルク分電圧飽和量と直交２軸座標の回転角速度とから磁束指令修正量を出力する磁束指令修正器と、
磁束指令からこの磁束指令修正量を減算し磁束修正指令を出力する第２の減算器と、
を備えたことを特徴とする交流電動機の速度制御装置。
【請求項８】
交流電動機の電流を回転する直交２軸座標上の二つの成分である励磁分電流とトルク分電流とに分けてそれぞれを比例積分制御する電流制御器を有する交流電動機の速度制御装置において、
トルク分電流を比例積分制御するトルク分電流制御器を、トルク分電圧成分が飽和しても内部の積分器の演算を継続するように構成するとともに、
トルク分電流を比例積分制御するトルク分電流制御器から出力されるトルク分電圧成分を所定の値以下になるように制限するトルク分電圧リミッタと、
前記トルク分電流制御器から出力されるトルク分電圧成分と前記トルク分電圧リミッタから出力されるトルク分電圧指令とからトルク分電圧飽和量を求める第１の減算器と、
このトルク分電圧飽和量と直交２軸座標の回転角速度とから励磁分電流指令修正量を出力する励磁分電流指令修正器と、
励磁分電流指令からこの励磁分電流指令修正量を減算し励磁分電流指令修正指令を出力する第３の減算器と、
を備えたことを特徴とする交流電動機の速度制御装置。
【請求項９】
磁束指令を生成する磁束指令生成部に前記交流電動機の回転速度を入力し、前記交流電動機の回転速度に応じて磁束指令を生成するようにしたことを特徴とする請求の範囲第７項に記載の交流電動機の速度制御装置。
【請求項１０】
励磁分電流指令を生成する励磁分電流指令生成部に前記交流電動機の回転速度を入力し、前記交流電動機の回転速度に応じて励磁分電流指令を生成するようにしたことを特徴とする請求の範囲第８項に記載の交流電動機の速度制御装置。
【請求項１１】
励磁分電流を比例積分制御する励磁分電流制御器を、励磁分電圧成分が飽和しても内部の積分器の演算を継続するように構成するとともに、
励磁分電流を比例積分制御する励磁分電流制御器から出力される励磁分電圧成分を所定の値以下になるように制限する励磁分電圧リミッタと、
前記励磁分電流制御器から出力される励磁分電圧成分と前記励磁分電圧リミッタから出力される励磁分電圧飽和量を求める第４の減算器と、
この励磁分電圧飽和量と直交２軸座標の回転角速度とからトルク分電流指令修正量を出力する励磁分電流指令修正器と、
トルク分電流指令からこのトルク分電流指令修正量を減算しトルク分電流修正指令を出力する第５の減算器と、
を備えたことを特徴とする請求の範囲第７項ないし請求の範囲第１０項のいずれかに記載の交流電動機の速度制御装置。
【請求項１２】
速度指令と交流電動機の回転速度との速度偏差を比例積分制御する速度制御器から出力されるトルク分電流指令を所定の値以下になるように制限するトルク分電流リミッタにおいて、トルク分電流指令を制限する制限値を前記交流電動機の回転速度に応じて変動させるようにしたことを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の交流電動機の速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、交流電動機の速度制御装置に関するものであり、特に定格速度より高速領域での特性を改善するものである。
背景技術
交流電動機の電流制御では、交流電動機の電流を回転する直交２軸座標（以下、ｄｑ軸座標と記す）上の成分である励磁分（以下、ｄ軸と記す）とトルク分（以下、ｑ軸と記す）とに分解して、それぞれ制御するベクトル制御を行うことが多い。従来技術として、以下に誘導電動機の場合について説明する。
第１６図は従来の誘導電動機の速度制御装置の構成を示す図である。図において、３１は誘導電動機、３２は後述する電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に基づいて誘導電動機３１に電力を供給するＰＷＭインバータ、３３ａ，３３ｂ，３３ｃは誘導電動機３１の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを検出する電流検出器、３４は誘導電動機３１の回転速度ωｒを検出する速度検出器である。また、３５は後述するｄ軸電流ｉ１ｄに基づいて磁束φ２ｄを演算する二次磁束演算器、３６は後述するｑ軸電流ｉ１ｑと磁束φ２ｄとに基づいて滑り角周波数ωｓを演算する滑り周波数演算器、３７は滑り周波数演算器３６が演算した滑り角周波数ωｓと速度検出器３４が検出した誘導電動機３１の回転速度ωｒとに基づいてｄｑ軸座標の回転角速度ωを演算する座標回転角速度演算器、３８は回転角速度ωを積分してｄｑ軸座標の位相角θを出力する積分器である。また、３９はｄｑ軸座標の位相角θに基づいて電流検出器３３ａ，３３ｂ，３３ｃの電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗをｄｑ軸座標上のｄ軸電流ｉ１ｄとｑ軸電流ｉ１ｑとに分解して出力する三相二相座標変換器である。
また、４０は磁束指令φ２ｄ＊と二次磁束演算器３５の出力である磁束φ２ｄとの磁束偏差ｅｆを出力する減算器、４１は磁束偏差ｅｆが０になるように比例積分（以下、ＰＩと記す）制御してｄ軸電流成分ｉ１ｄ’を出力する磁束制御器、４２は速度指令ωｒ＊と速度検出器３４の出力である誘導電動機３１の回転速度ωｒとの速度偏差ｅｗを出力する減算器、４３は速度偏差ｅｗが０になるようにＰＩ制御してｑ軸電流成分ｉ１ｑ’を出力する速度制御器である。
また、４４はｄ軸電流指令ｉ１ｄ＊とｄ軸電流ｉ１ｄとの電流偏差ｅｉｄを出力する減算器、４５ｂは電流偏差ｅｉｄが０になるようにＰＩ制御してｄ軸電圧成分Ｖｄ’を出力するｄ軸電流制御器、４６はｑ軸電流指令ｉ１ｑ＊とｑ軸電流ｉ１ｑとの電流偏差ｅｉｑを出力する減算器、４７ｂは電流偏差ｅｉｑが０になるようにＰＩ制御してｑ軸電圧成分Ｖｑ’を出力するｑ軸電流制御器、４８はｄｑ軸座標の位相角θに基づいてｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊とを三相交流座標上の電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に変換してＰＷＭインバータ３２の電圧指令として出力する二相三相座標変換器である。
また、５１はｄ軸電流成分ｉ１ｄ’を所定の範囲内に制限しｄ軸電流指令ｉ１ｄ＊を出力するｄ軸電流リミッタ、５２はｑ軸電流成分ｉ１ｑ’を所定の範囲内に制限しｑ軸電流指令ｉ１ｑ＊を出力するｑ軸電流リミッタである。また、５３ｂはｄ軸電圧成分Ｖｄ’を所定の範囲内に制限しｄ軸電圧指令Ｖｄ＊を出力するｄ軸電圧リミッタ、５４ｂはｑ軸電圧成分Ｖｑ’を所定の範囲内に制限しｑ軸電圧指令Ｖｑ＊を出力するｑ軸電圧リミッタである。
また、５５は誘導電動機の磁束指令φ２ｄ＊を任意に与える磁束指令生成部である。また、速度指令ωｒ＊は、外部より任意に与えられるものである。
第１７図は、第１６図の磁束制御器４１、速度制御器４３、ｄ軸電流制御器４５ｂ、ｑ軸電流制御器４７ｂなどのＰＩ制御器の構成を示す図である。図において、６１はＰＩ制御器の比例ゲインＫＰに相当する係数器、６２はＰＩ制御器の積分ゲインＫＩに相当する係数器、６３ｂは演算を停止する機能を有する積分器、６４は比例成分と積分成分を加算する加算器である。
また、ｅはＰＩ制御器に入力される偏差、Ｕ’はＰＩ制御器から出力される操作量である。磁束制御器４１の場合、ｅは磁束指令φ２ｄ＊と二次磁束演算器３５の出力である磁束φ２ｄとの磁束偏差ｅｆ、またＵ’はｄ軸電流成分ｉ１ｄ’に相当、速度制御器４３の場合、ｅは速度指令ωｒ＊と速度検出器３４の出力である誘導電動機３１の回転速度ωｒとの速度偏差ｅｗ、またＵ’はｑ軸電流成分ｉ１ｑ’に相当、ｄ軸電流制御器４５ｂの場合、ｅはｄ軸電流指令ｉ１ｄ＊とｄ軸電流ｉ１ｄとの電流偏差ｅｉｄ、またＵ’はｄ軸電圧成分Ｖｄ’に相当、ｑ軸電流制御器４７ｂの場合、ｅはｑ軸電流指令ｉ１ｑ＊とｑ軸電流ｉ１ｑとの電流偏差ｅｉｑ、またＵ’はｑ軸電圧成分Ｖｑ’に相当する。
第１６図および第１７図を用いて誘導電動機におけるベクトル制御の基本動作を説明する。
第１６図に示すように、ベクトル制御は磁束制御器４１、速度制御器４３、ｄ軸電流制御器４５ｂ、ｑ軸電流制御器４７ｂなどの複数のＰＩ制御器が組み合わされて構成されている。
また、各ＰＩ制御器の前段となる減算器（減算器４０、減算器４２、減算器４４、減算器４６）は、それぞれの指令値と実際に検出された値からその偏差ｅ（ｅｆ，ｅω，ｅｉｄ，ｅｉｑ）を出力する。
ＰＩ制御器は、前段となる減算器から出力された偏差を０にする（指令値と実際に検出された値を一致させる）ためのコントローラであり、各ＰＩ制御器は前段となる減算器から出力された偏差ｅを入力として、下式（１）に基づいて偏差ｅを０にするような操作量Ｕ’（ｉ１ｄ’、ｉ１ｑ’、Ｖｄ’、Ｖｑ’）を出力する。
Ｕ’＝（ＫＰ＋（ＫＩ／ｓ））・ｅ  ・・・・・（１）
式（１）のブロック線図は第１７図で示される。ここで、ＫＰはＰＩ制御器の比例ゲイン、ＫＩはＰＩ制御器の積分ゲインである。第１６図で使用するＰＩ制御器（磁束制御器４１、速度制御器４３、ｄ軸電流制御器４５ｂ、ｑ軸電流制御器４７ｂ）は、第１７図に示したものであるが、ＫＰ，ＫＩの値は各ＰＩ制御器において異なる。
磁束制御器４１や速度制御器４３において、操作量Ｕ’に相当するのはｄ軸電流成分ｉ１ｄ’やｑ軸電流成分ｉ１ｑ’であるが、ｄ軸電流成分ｉ１ｄ’やｑ軸電流成分ｉ１ｑ’はＰＷＭインバータ３２が許容している最大出力電流値ｉｍａｘ以上の値にすることはできない。そこで、ｄ軸電流リミッタ５１、ｑ軸電流リミッタ５２により、磁束制御器４１、速度制御器４３から出力される操作量Ｕ’（ｄ軸電流成分ｉ１ｄ’，ｑ軸電流成分ｉ１ｑ’）が、ＰＷＭインバータ３２が許容している最大出力電流値ｉｍａｘを越えないように制限する。
また、ｄ軸電流制御器４５ｂやｑ軸電流制御器４７ｂにおいて、操作量Ｕ’に相当するのはｄ軸電圧成分Ｖｄ’やｑ軸電圧成分Ｖｑ’であるが、ｄ軸電圧成分Ｖｄ’やｑ軸電圧成分Ｖｑ’はＰＷＭインバータ３２の母線電圧ＶＤＣ以上の値にすることはできないため、ｄ軸電圧リミッタ５３ｂ，ｑ軸電圧リミッタ５４ｂにより、ｄ軸電流制御器４５ｂやｑ軸電流制御器４７ｂから出力される操作量Ｕ’（ｄ軸電圧成分Ｖｄ’，ｑ軸電圧成分Ｖｑ’）が、ＰＷＭインバータ３２の母線電圧ＶＤＣを越えないように制限する。
ただし、ｄ軸電流リミッタ５１、ｑ軸電流リミッタ５２、ｄ軸電圧リミッタ５３ｂおよびｑ軸電圧リミッタ５４ｂの制限値は、必ずしも同一である必要はない。
上述のように、従来の誘導電動機の速度制御装置は、各ＰＩ制御器４１，４３，４５ｂ，４７ｂの出力に対して各リミッタ５１，５２，５３ｂ，５４ｂを設けており、各リミッタ５１，５２，５３ｂ，５４ｂにより操作量Ｕ’が制限された場合には、いつまでたっても入力の偏差ｅが０にならず、そのＰＩ制御器内部にある積分器６３ｂに偏差ｅが蓄積され続ける操作量飽和と呼ばれる現象となり、オーバーシュートやハンチングと呼ばれる振動的な出力応答を引き起こす原因となるという問題点があった。
このため、操作量Ｕ’が各リミッタ５１，５２，５３ｂ，５４ｂの制限値を越えた場合に、そのＰＩ制御器内部にある積分器６３ｂの積分演算を停止させることにより、偏差ｅが蓄積され続けるのを回避し、操作量飽和をなくすことで、安定した応答が得ることが経験的に行われてきた。
第１８図は、後述する誘導電動機における定常状態での端子間電圧を求める式に基づいてｄ軸電圧成分Ｖｄ’とｑ軸電圧成分Ｖｑ’をプロットしたグラフである。図において、（ａ），（ｃ），（ｅ）はｄ軸電圧成分Ｖｄ’を、（ｂ），（ｄ），（ｆ）はｑ軸電圧成分Ｖｑ’を示している。
また、第１９図は回転速度ωｒに対してｑ軸電流リミッタの制限値を示したグラフである。
また、第２０図は回転速度ωｒに対して磁束指令生成部から任意に出力することができる磁束指令φ２ｄ＊の最大許容値を示したグラフである。
第１８図と第１９図、第２０図とは対応しており、第１９図において制限値を（ａ），（ｃ），（ｅ）と変化させた場合、第１８図におけるグラフは（ａ），（ｃ），（ｅ）のようになる。また、第２０図において最大許容値を（ｂ），（ｄ），（ｆ）と変化させた場合、第１８図におけるグラフは（ｂ），（ｄ），（ｆ）のようになる。
誘導電動機を定格速度以上で運転する場合、ｄ軸電流制御器４５ｂおよびｑ軸電流制御器４７ｂから出力されるｄ軸電圧成分Ｖｄ’やｑ軸電圧成分Ｖｑ’は、定常的にｄ軸電圧リミッタ５３ｂ、ｑ軸電圧リミッタ５４ｂの制限値を越え続けてしまう。上述の、操作量が制限値を越えた場合に積分演算を停止する方法は、操作量飽和という制御不能な状態を一時的に回避する手段であり、過渡的な操作量飽和に対しては効果があるが、誘導電動機を定格速度以上で運転する場合のように定常的に操作量飽和が発生し続けるような場合には使用できない。
定格速度以上で定常的に発生する電圧成分Ｖｄ’およびＶｑ’の操作量飽和をなくすために行なっている従来の方法を、第１８図〜第２０図を用いて説明する。なお、このような高速領域でのＶｄ’およびＶｑ’の操作量飽和のことを特に電圧飽和という。
誘導電動機の場合、定常状態におけるｄ軸電圧成分Ｖｄ’とｑ軸電圧成分Ｖｑ’は、下式（２），下式（３）で与えられる。
Ｖｄ’＝Ｒ１・ｉ１ｄ−Ｌ１・σ・ω・ｉ１ｑ  ・・・・・（２）
Ｖｑ’＝Ｒ１・ｉ１ｑ＋（Ｌ１／Ｍ）・ω・φ２ｄ  ・・・・・（３）
ここで、Ｒ１は誘導電動機３１の１次抵抗、Ｌ１は１次側自己インダクタンス、Ｍは相互インダクタンス、σは漏れ係数である。
誘導電動機を定格速度以上で運転する場合、式（２），式（３）の第２項成分は第１項成分より非常に大きくなるため、式（２），式（３）を下式（４），下式（５）で近似することができる。
Ｖｄ’＝−Ｌ１・σ・ω・ｉ１ｑ  ・・・・・（４）
Ｖｑ’＝（Ｌ１／Ｍ）・ω・φ２ｄ  ・・・・・（５）
ｑ軸電流リミッタ５２は固定リミッタであり、ｑ軸電流リミッタ値は第１９図（ａ）で示される。ここで、ｑ軸電流ｉ１ｑが制限値と同じだけ流れたとすると、式（４）よりＶｄ’は第１８図（ａ）のグラフとなる。また、磁束指令生成部５５から任意に出力できるφ２ｄ＊の最大許容値は、第２０図（ｂ）で示される。ここで、磁束φ２ｄがその最大許容値と同じ値を取ったとすると、式（５）よりＶｑ’は第１８図（ｂ）のグラフとなる。
第１８図（ａ），（ｂ）より、回転速度ωｂａｓｅ以上で運転する場合には電圧成分Ｖｑ’がＰＷＭインバータ３２の出力制限値±Ｖｍａｘを越えて飽和すること、また回転速度ωｂａｓｅ２以上で運転する場合には電圧成分Ｖｄ’とＶｑ’の両方がＰＷＭインバータ３２の出力制限値±Ｖｍａｘを越えて飽和することが分かる。
このような定格速度以上の領域では定常的に電圧飽和が発生してしまうので、磁束指令生成部５５のφ２ｄ＊の最大許容値とｑ軸電流リミッタ５２の制限値を、速度に応じて変化させるようにする。例えば、ｑ軸電流リミッタの制限値を第１９図（ｃ）に示すようにｄ軸成分の電圧飽和が発生する回転速度ωｂａｓｅ２から速度に反比例する形で変化させる可変リミッタにした場合、ｑ軸電流ｉ１ｑが制限値と同じだけ流れたとしても、式（４）よりＶｄ’は第１８図（ｃ）のグラフとなる。また、磁束指令生成部５５から任意に出力できるφ２ｄ＊の最大許容値を、第２０図（ｄ）に示すようにｑ軸成分の電圧飽和が発生する回転速度ωｂａｓｅから速度に反比例した関数で制限した場合、磁束φ２ｄがその最大許容値と同じ値を取ったとしても、式（５）よりＶｑ’は第１８図（ｄ）のグラフとなる。
上述のように、ｑ軸電流リミッタの制限値やφ２ｄ＊の最大許容値を速度に応じて変化させることで、定格速度以上の領域でもｄ軸電圧成分Ｖｄ’やｑ軸電圧成分Ｖｑ’がＰＷＭインバータ３２の出力制限値±Ｖｍａｘを越えることがなくなくなり、電圧飽和の発生を抑えることができるために安定した応答を実現できる。
ところが、実際に誘導電動機を回した場合には、負荷や母線電圧の大きさの変動によって、電圧成分Ｖｄ’，Ｖｑ’が第１８図（ｃ），（ｄ）より大きくなることがあり、電圧飽和が発生して不安定な応答になる。
そこで、第１９図（ｅ），第２０図（ｆ）のようにｑ軸電流リミッタの制限値やφ２ｄ＊の最大許容値をさらに下方に設定し、電圧成分Ｖｄ’，Ｖｑ’を第１８図（ｅ），（ｆ）のようにＰＷＭインバータ３２の出力制限値±Ｖｍａｘに対して余裕を持たせて電圧飽和を発生しにくくすることができる。
しかし、この場合にはＰＷＭインバータの能力をフルに発揮することができなくなり、得られる出力トルクの低下などを招いてしまうという問題点があった。
出力トルクを低下させることなく電圧飽和を発生しにくくするため、電圧飽和が発生した場合に、磁束指令や電流指令をフィードバックして修正する方法が提案されている。この方法は、電圧飽和が発生したときにその飽和量を検出し、それより電圧飽和をなくすための最適な修正量を求め、各指令を修正するというものである。このようなフィードバック制御を行うことで、負荷や母線電圧といった諸条件に左右されることなく、電圧飽和の発生を抑えて制御の安定性を向上させることができ、またＰＷＭインバータの能力を最大限に発揮することも可能となる。
例えば、特開２０００−９２８９９号公報には、電流制御系からの電圧指令値とＰＷＭインバータの母線電圧値とを比較し積分して、前記母線電圧値が前記電圧指令値を上回った場合は磁束指令を前記積分した出力で差し引き、下回った場合には差し引く量を０とする電圧飽和補償回路を備えた誘導電動機の制御装置が示されている。
この方法は、電圧飽和量に応じて修正量を導出し各指令を修正しているので、電圧飽和をなくすことはできるが、修正量を決定する際に電動機の速度を考慮していないために、急激な速度変化などに対しては、例えば、加速時は修正を素早く行うために修正量を大きくし、減速時には安定性を上げるために修正量を抑えるといったように修正量の演算などを工夫しなければならないという問題点があった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、急激な速度変化などに対しても特別な操作をすることなく、電圧飽和の発生を抑えることができる交流電動機の速度制御装置を得ることを目的とする。
発明の開示
この発明に係る交流電動機の速度制御装置は、交流電動機の電流を回転する直交２軸座標上の二つの成分である励磁分電流とトルク分電流とに分けてそれぞれを比例積分制御する電流制御器を有する交流電動機の速度制御装置において、
トルク分電流を比例積分制御するトルク分電流制御器から出力されるトルク分電圧成分を所定の値以下になるように制限するトルク分電圧リミッタと、前記トルク分電流制御器から出力されるトルク分電圧成分と前記トルク分電圧リミッタから出力されるトルク分電圧指令とからトルク分電圧飽和量を求める第１の減算器と、このトルク分電圧飽和量を保持する第１の積分器と、この保持されたトルク分電圧飽和量と直交２軸座標の回転角速度とから磁束指令修正量を出力する磁束指令修正器と、磁束指令からこの磁束指令修正量を減算し磁束修正指令を出力する第２の減算器と、を備えたので、
速度が急激に変化した場合などにも常に最適な修正量を得ることができ、電圧飽和の発生を抑えることができる。
また、交流電動機の電流を回転する直交２軸座標上の二つの成分である励磁分電流とトルク分電流とに分けてそれぞれを比例積分制御する電流制御器を有する交流電動機の速度制御装置において、
トルク分電流を比例積分制御するトルク分電流制御器から出力されるトルク分電圧成分を所定の値以下になるように制限するトルク分電圧リミッタと、前記トルク分電流制御器から出力されるトルク分電圧成分と前記トルク分電圧リミッタから出力されるトルク分電圧指令とからトルク分電圧飽和量を求める第１の減算器と、このトルク分電圧飽和量を保持する第１の積分器と、この保持されたトルク分電圧飽和量と直交２軸座標の回転角速度とから励磁分電流指令修正量を出力する励磁分電流指令修正器と、励磁分電流指令からこの励磁分電流指令修正量を減算し励磁分電流修正指令を出力する第３の減算器と、を備えたので、
速度が急激に変化した場合などにも常に最適な修正量を得ることができ、電圧飽和の発生を抑えることが可能である。
また、磁束指令を生成する磁束指令生成部に前記交流電動機の回転速度を入力し、前記交流電動機の回転速度に応じて磁束指令を生成するようにしたので、トルク分電圧飽和量の大きさをある程度小さくすることができ、交流電動機の制御の安定性を向上させることが可能となる。
また、励磁分電流指令を生成する励磁分電流指令生成部に前記交流電動機の回転速度を入力し、前記交流電動機の回転速度に応じて励磁分電流指令を生成するようにしたので、トルク分電圧飽和量の大きさをある程度小さくすることができ、交流電動機の制御の安定性を向上させることが可能となる。
また、励磁分電流を比例積分制御する励磁分電流制御器から出力される励磁分電圧成分を所定の値以下になるように制限する励磁分電圧リミッタと、前記励磁分電流制御器から出力される励磁分電圧成分と前記励磁分電圧リミッタから出力される励磁分電圧飽和量を求める第４の減算器と、この励磁分電圧飽和量を保持する第２の積分器と、この保持された励磁分電圧飽和量と直交２軸座標の回転角速度とからトルク分電流指令修正量を出力する励磁分電流指令修正器と、トルク分電流指令からこのトルク分電流指令修正量を減算しトルク分電流修正指令を出力する第５の減算器と、を備えたので、
交流電動機を定格速度から大きく越えた領域で運転する場合においても、電圧飽和の発生を抑えることができ、安定した制御を行うことが可能である。
また、速度指令と交流電動機の回転速度との速度偏差を比例積分制御する速度制御器から出力されるトルク分電流指令を所定の値以下になるように制限するトルク分電流リミッタにおいて、トルク分電流指令を制限する制限値を前記交流電動機の回転速度に応じて変動させるようにしたので、
励磁分電圧飽和量の大きさをある程度小さくすることができ、交流電動機の制御の安定性を向上させることが可能となる。
また、この発明に係る交流電動機の速度制御装置は、交流電動機の電流を回転する直交２軸座標上の二つの成分である励磁分電流とトルク分電流とに分けてそれぞれを比例積分制御する電流制御器を有する交流電動機の速度制御装置において、
トルク分電流を比例積分制御するトルク分電流制御器を、トルク分電圧成分が飽和しても内部の積分器の演算を継続するように構成するとともに、トルク分電流を比例積分制御するトルク分電流制御器から出力されるトルク分電圧成分を所定の値以下になるように制限するトルク分電圧リミッタと、前記トルク分電流制御器から出力されるトルク分電圧成分と前記トルク分電圧リミッタから出力されるトルク分電圧指令とからトルク分電圧飽和量を求める第１の減算器と、このトルク分電圧飽和量と直交２軸座標の回転角速度とから磁束指令修正量を出力する磁束指令修正器と、磁束指令からこの磁束指令修正量を減算し磁束修正指令を出力する第２の減算器と、を備えたので、
簡単な構成で電圧飽和の発生を抑えることができる。
また、交流電動機の電流を回転する直交２軸座標上の二つの成分である励磁分電流とトルク分電流とに分けてそれぞれを比例積分制御する電流制御器を有する交流電動機の速度制御装置において、
トルク分電流を比例積分制御するトルク分電流制御器を、トルク分電圧成分が飽和しても内部の積分器の演算を継続するように構成するとともに、トルク分電流を比例積分制御するトルク分電流制御器から出力されるトルク分電圧成分を所定の値以下になるように制限するトルク分電圧リミッタと、前記トルク分電流制御器から出力されるトルク分電圧成分と前記トルク分電圧リミッタから出力されるトルク分電圧指令とからトルク分電圧飽和量を求める第１の減算器と、このトルク分電圧飽和量と直交２軸座標の回転角速度とから励磁分電流指令修正量を出力する励磁分電流指令修正器と、励磁分電流指令からこの励磁分電流指令修正量を減算し励磁分電流修正指令を出力する第３の減算器と、を備えたので、簡単な構成で電圧飽和の発生を抑えることができる。
また、磁束指令を生成する磁束指令生成部に前記交流電動機の回転速度を入力し、前記交流電動機の回転速度に応じて磁束指令を生成するようにしたので、トルク分電圧飽和量の大きさをある程度小さくすることができ、簡単な構成で交流電動機の制御の安定性を向上させることが可能となる。
また、励磁分電流指令を生成する励磁分電流指令生成部に前記交流電動機の回転速度を入力し、前記交流電動機の回転速度に応じて励磁分電流指令を生成するようにしたので、トルク分電圧飽和量の大きさをある程度小さくすることができ、簡単な構成で交流電動機の制御の安定性を向上させることが可能となる。
また、励磁分電流を比例積分制御する励磁分電流制御器を、励磁分電圧成分が飽和しても内部の積分器の演算を継続するように構成するとともに、
励磁分電流を比例積分制御する励磁分電流制御器から出力される励磁分電圧成分を所定の値以下になるように制限する励磁分電圧リミッタと、前記励磁分電流制御器から出力される励磁分電圧成分と前記励磁分電圧リミッタから出力される励磁分電圧飽和量を求める第４の減算器と、この励磁分電圧飽和量と直交２軸座標の回転角速度とからトルク分電流指令修正量を出力する励磁分電流指令修正器と、トルク分電流指令からこのトルク分電流指令修正量を減算しトルク分電流修正指令を出力する第５の減算器と、を備えたので、
交流電動機を定格速度から大きく越えた領域で運転する場合においても、電圧飽和の発生を抑えることができ、簡単な構成で安定した制御を行うことが可能である。
また、速度指令と交流電動機の回転速度との速度偏差を比例積分制御する速度制御器から出力されるトルク分電流指令を所定の値以下になるように制限するトルク分電流リミッタにおいて、トルク分電流指令を制限する制限値を前記交流電動機の回転速度に応じて変動させるようにしたので、
励磁分電圧飽和量の大きさをある程度小さくすることができ、簡単な構成で交流電動機の制御の安定性を向上させることが可能となる。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態１．
第１図はこの発明の実施の形態１に係る誘導電動機の速度制御装置の構成を示す図である。図において、３１〜３９、４０〜４４、４５ｂ、４６、４８、５１、５２、５３ｂ、５５は、第１６図と同様であり、その説明を省略する。また、１はｑ軸電圧成分Ｖｑ’とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊とからｑ軸電圧飽和量ΔＶｑを出力する第１の減算器、２はｑ軸電圧飽和量ΔＶｑを保持し、保持されたｑ軸電圧飽和量ΔＶｑ’を出力する積分器、３ａは保持されたｑ軸電圧飽和量ΔＶｑ’とｄｑ軸座標の回転角速度ωとから磁束指令修正量Δφ２ｄを出力する磁束指令修正器、４は磁束指令φ２ｄ＊から磁束指令修正量Δφ２ｄを減じた磁束修正指令φ２ｄ＊ｃｍｄを出力する第２の減算器である。
また、４７ａは電流偏差ｅｉｑが０になるようにＰＩ制御してｑ軸電圧成分Ｖｑ’を出力するｑ軸電流制御器、５４ａはｑ軸電圧成分Ｖｑ’を所定の範囲内に制限しｑ軸電圧指令Ｖｑ＊を出力するｑ軸電圧リミッタである。
第２図は上述の誘導電動機における定常状態での端子間電圧を求める式（４）および式（５）に基づいてｄ軸電圧成分Ｖｄ’とｑ軸電圧成分Ｖｑ’をプロットしたグラフで、（ａ）は実施の形態１により修正される前のｄ軸電圧指令Ｖｄ＊のグラフ、（ｂ）は実施の形態１により修正される前のｑ軸電圧指令Ｖｑ＊のグラフ、（ｃ）は実施の形態１により修正された後のｑ軸電圧指令Ｖｑ＊のグラフを示している。
第３図はこの発明の実施の形態１に係る誘導電動機の速度制御装置における磁束指令修正器３ａの構成を示す図である。図において、２１は保持されたｑ軸電圧飽和量ΔＶｑ’をｄｑ軸座標の回転角速度ωで除算する除算器、２２は除算器２１の出力を入力し磁束指令修正量Δφ２ｄを出力する係数器である。ただし、後述の磁束指令修正器３ｂにおいては、除算器２１はｑ軸電圧飽和量ΔＶｑをｄｑ軸座標の回転角速度ωで除算する。
第１図〜第３図、第１９図、第２０図を用いて、実施の形態１に係る誘導電動機の速度制御装置の動作を説明する。電圧飽和が発生しない場合は従来の技術と同様の動作であり、その説明を省略する。
上述の従来例で説明したように、定常状態における誘導電動機の端子間電圧は、式（４）および式（５）で与えられる。
ｑ軸電流リミッタ５２は、制限値が第１９図（ａ）で示される固定リミッタで、ｑ軸電流ｉ１ｑが制限値と同じだけ流れたとすると、Ｖｄ’は式（４）より第２図（ａ）のグラフとなる。また、磁束指令生成部５５から任意に出力できるφ２ｄ＊の最大許容値は、第２０図（ｂ）で示され、磁束φ２ｄがその最大許容値と同じ値を取ったとすると、Ｖｑ’は式（５）より第２図（ｂ）のグラフとなる。
誘導電動機を定格速度（回転速度ωｂａｓｅ）の２倍程度の領域で運転する場合、第２図（ａ）で示されるようにｄ軸電圧成分Ｖｄ’は出力制限値±Ｖｍａｘを越えることはない。しかし、ｑ軸電圧成分Ｖｑ’は回転速度ωｂａｓｅ以上の領域で運転する場合に出力制限値±Ｖｍａｘを越え、電圧飽和が発生する。電圧飽和が発生した場合、ｑ軸電圧成分Ｖｑ’はｑ軸電圧リミッタ５４ａによって±Ｖｍａｘに制限される。ｑ軸電圧リミッタ５４ａの入出力の値を減算器１に通すことにより、その偏差（以後、ｑ軸電圧飽和量ΔＶｑと記す）を求めることができる。ｑ軸電圧飽和量ΔＶｑはどれだけ電圧飽和をしているかを示すパラメータであり、第２図（ｂ）、（ｃ）で示されているＶｑ’の差に相当する。
ここで、式（５）において、Ｌ１、Ｍは誘導電動機のパラメータで固定であり、また速度ωは速度制御装置である以上指令通りにする必要があり修正を行うことができないことから、ｑ軸電圧成分Ｖｑ’による電圧飽和が発生したとき、Ｖｑ’を抑えるためには磁束φ２ｄを下方修正するしかないことが分かる。つまり、保持されたｑ軸電圧飽和量ΔＶｑ’から磁束に対する修正量Δφ２ｄを求め、その修正量に基づいて磁束を下方修正することにより、電圧飽和をなくす。
保持されたｑ軸電圧飽和量ΔＶｑ’と電圧飽和をなくすための磁束指令修正量Δφ２ｄの関係は、式（５）と同様の式（６）で表される。
ΔＶｑ’＝（Ｌ１／Ｍ）・ω・Δφ２ｄ  ・・・・・（６）
さらに、式（６）を磁束指令修正量Δφ２ｄについて変形すると、式（７）となる。
Δφ２ｄ＝（Ｍ／Ｌ１）・ΔＶｑ’／ω  ・・・・・（７）
式（７）が、保持されたｑ軸電圧飽和量ΔＶｑ’から磁束に対する修正量Δφ２ｄを求める式となり、第１図の磁束指令修正器３ａに相当し、その具体的なブロック線図は第３図で示されている。
上記で得られた磁束指令修正量Δφ２ｄは減算器４に入力され、磁束指令φ２ｄ＊を磁束修正指令φ２ｄ＊ｃｍｄに下方修正する。この修正により端子間電圧の式に基づいてプロットしたｑ軸電圧成分Ｖｑ’のグラフは第２図（ｃ）となり、ｑ軸成分の電圧飽和の発生を抑えることができる。
実施の形態１では、ｑ軸電圧飽和が発生した場合にその度合いをｑ軸電圧飽和量として検出し、その量に応じて電圧飽和をなくすための最適な磁束指令修正量を決定し、フィードバック的に磁束指令を修正する。
その修正量を決定する際に電動機の速度が考慮されているため、速度が急激に変化した場合などにも常に最適な修正量を得ることができ、電圧飽和の発生を抑えることが可能である。
また、負荷や母線電圧といった条件の変化に左右されることなく安定した制御を行うことができ、常にＰＷＭインバータの能力を最大限に引き出すことができるので、出力トルクなどを増大させることが可能となる。
なお、上述では交流電動機として誘導電動機の例を説明したが、誘導電動機に限らず、磁束制御が可能な同期電動機に対しても、同様の手段を用いることができることは言うまでもない。
実施の形態２．
第４図はこの発明の実施の形態２に係る永久磁石電動機の速度制御装置の構成を示す図である。図において、１、２、３２〜３４、３８、３９、４２〜４４、４５ｂ、４７ａ、４８、５２、５３ｂ、５４ａは、第１図と同様であり、その説明を省略する。
また、５ａは保持されたｑ軸電圧飽和量ΔＶｑ’とｄｑ軸座標の回転角速度ωとを入力しｄ軸電流指令修正量Δｉ１ｄを出力するｄ軸電流指令修正器、６はｄ軸電流指令ｉ１ｄ＊からｄ軸電流指令修正量Δｉ１ｄを減じることで修正されるｄ軸電流修正指令ｉ１ｄ＊ｃｍｄを出力する第３の減算器である。また、５６は永久磁石電動機、５７は任意のｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令生成部、５８は座標回転角速度を演算するための係数器である。
実施の形態１は誘導電動機を制御する速度制御装置の例を示したが、実施の形態２は交流電動機として永久磁石電動機を制御する速度制御装置に関するものである。
第４図は、誘導電動機を制御する速度制御装置の構成を示した第１図と比べ、制御対象となる交流電動機を誘導電動機３１から永久磁石電動機５６に置き換えるとともに、磁束指令生成部５５、減算器４、磁束指令修正器３ａ、二次磁束演算器３５、滑り周波数演算器３６、座標回転角速度演算器３７、減算器４０、磁束制御器４１、電流リミッタ５１を削除し、新たに任意のｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令生成部５７、座標回転角速度を演算するための係数器５８、減算器６を追加したものとなる。誘導電動機と比べて基本構成が多少異なるが基本動作は同じであり、解決しようとする課題も同一である。
第５図はこの発明の実施の形態２に係るｄ軸電流指令修正器５ａの構成を示す図である。図において、２３は保持されたｑ軸電圧飽和量ΔＶｑ’をｄｑ軸座標の回転角速度ωで除算する除算器、２４は除算器２３の出力を入力しｄ軸電流指令修正量Δｉ１ｄを出力する係数器である。ただし、後述のｄ軸電流指令修正器５ｂにおいては、除算器２３はｑ軸電圧飽和量ΔＶｑをｄｑ軸座標の回転角速度ωで除算する。
永久磁石電動機の場合、定常状態におけるｄ軸電圧成分Ｖｄ’とｑ軸電圧成分Ｖｑ’は、式（８）、式（９）で与えられる。
Ｖｄ’＝Ｒ１・ｉ１ｄ−Ｌｑ・ω・ｉ１ｑ  ・・・・・（８）
Ｖｑ’＝Ｒ１・ｉ１ｑ＋ω（Ｌｄ・ｉ１ｄ＋φｆ）  ・・・・・（９）
ここで、Ｒ１は永久磁石電動機５６の１次抵抗、Ｌｄはｄ軸成分インダクタンス、Ｌｑはｑ軸成分インダクタンス、φｆは永久磁石による鎖交磁束の最大値である。
永久磁石電動機を定格速度以上で運転する場合、それぞれの第２項成分は第１項成分より非常に大きくなるため、式（８）は式（１０）で，式（９）は式（１１）で近似できる。
Ｖｄ’＝−Ｌｑ・ω・ｉ１ｑ  ・・・・・（１０）
Ｖｑ’＝ω（Ｌｄ・ｉ１ｄ＋φｆ）  ・・・・・（１１）
第４図および第５図を用いてこの発明の実施の形態２に係る動作を説明する。電圧飽和が発生しない場合は従来の技術と同様の動作であり、その説明を省略する。
実施の形態１では、ｑ軸電圧成分Ｖｑ’による電圧飽和が発生した際に、それをなくすために磁束指令に対して修正を行ったが、実施の形態２では永久磁石電動機という磁束制御系を備えていない交流電動機を対象としているため、修正の方法は以下のようになる。
電圧飽和が発生した場合は、ｑ軸電圧成分Ｖｑ’はｑ軸電圧リミッタ５４ａによって±Ｖｍａｘに制限される。ｑ軸電圧リミッタ５４ａの入出力の値を減算器１に通すことにより、その偏差（以後、ｑ軸電圧飽和量ΔＶｑと記す）を求めることができる。ｑ軸電圧飽和量ΔＶｑはどれだけ電圧飽和をしているかを示すパラメータである。
ここで、式（１１）において、Ｌｄ，φｆは永久磁石電動機のパラメータで固定であり、また速度ωは速度制御装置である以上指令通りにする必要があり修正を行うことができないことから、ｑ軸電圧成分Ｖｑ’による電圧飽和が発生したとき、Ｖｑ’を抑えるためにはｄ軸電流ｉ１ｄを下方修正するしかないことが分かる。つまり、保持されたｑ軸電圧飽和量ΔＶｑ’からｄ軸電流に対する修正量Δｉ１ｄを求め、その修正量に基づいてｄ軸電流を下方修正することにより、電圧飽和をなくす。
保持されたｑ軸電圧飽和量ΔＶｑ’と電圧飽和をなくすためのｄ軸電流指令修正量Δｉ１ｄの関係は、式（１２）より考えることができる。
ΔＶｑ’＝ω・Ｌｄ・Δｉ１ｄ  ・・・・・（１２）
式（１２）をｄ軸電流指令修正量Δｉ１ｄについて変形すると、式（１３）式を得る。
Δｉ１ｄ＝ΔＶｑ’／（ω・Ｌｄ）  ・・・・・（１３）
式（１３）が保持されたｑ軸電圧飽和量ΔＶｑ’からｄ軸電流に対する修正量Δｉ１ｄを導きだす式となり、第４図のｄ軸電流指令修正器５ａに相当し、その具体的なブロック線図は第５図で示されている。
このようにして得られたｄ軸電流指令修正量Δｉ１ｄは減算器６に入力され、ｄ軸電流指令ｉ１ｄ＊をｄ軸電流修正指令ｉ１ｄ＊ｃｍｄに下方修正する。この修正によりｑ軸成分の電圧飽和の発生を抑えることができる。
上述のように実施の形態２によれば、磁束制御系を備えていない交流電動機においても、実施の形態１と同様に速度が急激に変化した場合などにも電圧飽和の発生を抑えることができ、負荷や母線電圧といった条件の変化に左右されることなく安定した制御を行うことができ、常にＰＷＭインバータの能力を最大限に引き出すことができるので出力トルクなどを増大させることが可能となる。
なお、永久磁石電動機に限らず磁束制御系を備えていない誘導電動機に対しても、同様の手段を用いることができることは言うまでもない。また永久磁石電動機には、Ｌｄ＝Ｌｑである突極性を持たないＳＰＭモータや、Ｌｄ＜Ｌｑである突極性を有するＩＰＭモータなどがあるが、本発明においては突極性の有無は関係なく、どのような永久磁石電動機にもこの方式を適用することができる。
実施の形態３．
第６図はこの発明の実施の形態４に係る誘導電動機の速度制御装置の構成を示す図である。図において、１、２、３ａ、４、３１〜３９、４０〜４４、４５ｂ、４６、４７ａ、４８、５１、５２、５３ｂ、５４ａは、第１図と同様であり、その説明は省略する。また、７は誘導電動機３１の回転速度ωｒを入力し、それに応じて誘導電動機の磁束指令φ２ｄ＊を出力する磁束指令生成部である。
第６図および第２図を用いて実施の形態３に係る交流電動機の速度制御装置の動作を説明する。
実施の形態１では、ｑ軸電圧飽和が発生した場合に、保持されたｑ軸電圧飽和量ΔＶｑ’とｄｑ軸座標の回転角速度ωとから求めた磁束指令修正量Δφ２ｄを、磁束指令生成部５５から出力される磁束指令φ２ｄ＊から減じて、磁束修正指令φ２ｄ＊ｃｍｄとした例を示した。電圧飽和の発生を抑えるためには、回転速度ωｒの増加に対応して、この磁束修正指令φ２ｄ＊ｃｍｄが小さくなればよい。
また、磁束指令生成部５５は、一般には一定値（磁束指令φ２ｄ＊）を出力しているために、回転速度ωｒが大きくなったときに磁束指令修正量Δφ２ｄを大きくしないと、電圧飽和の発生を抑えられなくなる。第２図に示すように、回転速度ωｒが大きくなるに従いｑ軸電圧飽和量ΔＶｑは増大するが、安定した制御を行うためには、フィードバックされる修正量が大きくなりすぎることはあまり好ましくない。
実施の形態３は、磁束指令生成部９に回転速度ωｒを入力し、回転速度ωｒに応じて磁束指令φ２ｄ＊を変動させるようにしたものである。例えば、回転速度ωｒの増加に対して磁束指令φ２ｄ＊を反比例で弱めるといった方法で磁束指令φ２ｄ＊を変動させる。
回転速度ωｒの増加に対して磁束指令生成部９から出力される磁束指令φ２ｄ＊を変化させることで、ｑ軸電圧飽和量ΔＶｑを小さくすることができ、修正量としてフィードバックされる磁束指令修正量Δφ２ｄを抑えることができる。
上述のように実施の形態３によれば、磁束指令生成部７に回転速度ωｒを入力し、それに応じて出力する磁束指令φ２ｄ＊を変動させるようにしたので、フィードバックされる磁束指令修正量Δφ２ｄの大きさをある程度小さくすることができ、交流電動機の制御の安定性を向上させることが可能となる。
また、第７図はこの発明の実施の形態３に係る永久磁石電動機の速度制御装置の構成を示す図である。上述の第６図では実施の形態１の誘導電動機の速度制御装置における一定値（磁束指令φ２ｄ＊）を出力する磁束指令生成部５５を、回転速度ωｒに応じて磁束指令φ２ｄ＊を変動させる磁束指令生成部７に置き換えた例を示したが、第７図は実施の形態２における任意のｄ軸電流指令ｉ１ｄ＊を出力するｄ軸電流指令生成部５７を、回転速度ωｒに応じてｄ軸電流指令ｉ１ｄ＊を変動させるｄ軸電流指令生成部８に置き換えたものである。
永久磁石電動機の制御においても、フィードバックされるｄ軸電流指令修正量Δｉ１ｄの大きさをある程度小さくすることができ、誘導電動機同様に安定性を向上させることが可能となる。
実施の形態４．
第８図はこの発明の実施の形態４に係る誘導電動機の速度制御装置の構成を示す図である。図において、１、２、３ａ、４、３１〜３９、４０〜４４、４６、４７ａ、４８、５１、５２、５４ａ、５５は、第１図と同様であり、その説明を省略する。
また、１１はｄ軸電圧成分Ｖｄ’とｄ軸電圧指令Ｖｄ＊からｄ軸電圧飽和量ΔＶｄを出力する第４の減算器、１２はｄ軸電圧飽和量ΔＶｄを保持し、保持されたｄ軸電圧飽和量ΔＶｄ’を出力する積分器、１３ａは保持されたｄ軸電圧飽和量ΔＶｄ’とｄｑ軸座標の回転角速度ωとを入力しｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑを出力するｑ軸電流指令修正器、１４はｑ軸電流指令ｉ１ｑ＊からｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑを減じることで修正されるｑ軸電流修正指令ｉ１ｑ＊ｃｍｄを出力する第５の減算器である。また、４５ａは電流偏差ｅｉｄが０になるようにＰＩ制御してｄ軸電圧成分Ｖｄ’を出力するｄ軸電流制御器、５３ａはｄ軸電圧成分Ｖｄ’を所定の範囲内に制限しｄ軸電圧指令Ｖｄ＊を出力するｄ軸電圧リミッタである。
第９図は、誘導電動機における定常状態での端子間電圧を求める式（４）および式（５）に基づいてｄ軸電圧成分Ｖｄ’とｑ軸電圧成分Ｖｑ’をプロットしたグラフで、（ａ）は実施の形態４により修正される前のｄ軸電圧成分Ｖｄ’、（ｂ）は実施の形態４により修正される前のｑ軸電圧成分Ｖｑ’、（ｃ）は実施の形態４により修正された後のｑ軸電圧成分Ｖｑ’、（ｄ）は実施の形態４により修正された後のｄ軸電圧成分Ｖｄ’のグラフである。
第１０図はこの発明の実施の形態４に係るｑ軸電流指令修正器１３ａの構成を示す図である。図において、２５は保持されたｄ軸電圧飽和量ΔＶｄ’をｄｑ軸座標の回転角速度ωで除算する除算器、２６は除算器２５の出力を入力しｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑを出力する係数器である。ただし、後述のｑ軸電流指令修正器１３ｂにおいては、除算器２５はｄ軸電圧飽和量ΔＶｄをｄｑ軸座標の回転角速度ωで除算する。
実施の形態１から実施の形態３では、定格速度（回転速度ωｂａｓｅ）の２倍程度の領域で運転する例を示したが、実施の形態４はさらに定格速度から大きく越えた領域で運転する場合に対応できるようにするものである。
第８図〜第１０図、第１９図、第２０図を用いて、実施の形態４に係る誘導電動機の速度制御装置の動作を説明する。また、電圧飽和が発生しない場合は従来の技術と同様の動作であり、その説明を省略する。
定常状態における誘導電動機の端子間電圧は、従来の技術で説明したように、式（４）および式（５）で与えられる。ｑ軸電流リミッタ５２は固定リミッタなので、そのｑ軸電流制限値は第１９図（ａ）で示され、ｑ軸電流ｉ１ｑが制限値と同じだけ流れたとすると、式（４）よりＶｄ’は第９図（ａ）のグラフとなる。また、磁束指令生成部５５から任意に出力できるφ２ｄ＊の最大許容値は、第２０図（ｂ）で示され、磁束φ２ｄがその最大許容値と同じ値を取ったとすると、式（５）よりＶｑ’は第９図（ｂ）のグラフとなる。
第９図（ａ）、（ｂ）に示されるように、誘導電動機を定格速度から大きく越えた領域で運転する場合、回転速度ωｂａｓｅ以上の領域ではｑ軸電圧成分Ｖｑ’が出力制限値±Ｖｍａｘを越え電圧飽和し、さらに回転速度ωｂａｓｅ２以上の高速領域ではｄ軸電圧成分Ｖｄ’も出力制限値±Ｖｍａｘを越え、電圧飽和を発生する。ここで、回転速度ωｂａｓｅ以上（ただし、回転速度ωｂａｓｅ２未満）の領域でｑ軸電圧成分Ｖｑ’の電圧飽和が発生する場合は、上述の実施の形態１から実施の形態３で示した交流電動機の速度制御装置の動作と同様であり、その説明を省略する。実施の形態１から実施の形態３における端子間電圧の式に基づいてプロットしたｑ軸電圧成分Ｖｑ’は、第８図（ｃ）のグラフで示され、ｑ軸成分の電圧飽和の発生を抑えることができる。
さらに、回転速度ωｂａｓｅ２以上の領域でｄ軸電圧指令Ｖｄ＊の電圧飽和が発生した場合は、ｄ軸電圧成分Ｖｄ’はｄ軸電圧リミッタ５３ａによって±Ｖｍａｘに制限される。ｄ軸電圧リミッタ５３ａの入出力の値を減算器１１に通すことにより、その偏差（以後、ｄ軸電圧飽和量ΔＶｄと記す）を求めることができる。ｄ軸電圧飽和量ΔＶｄはどれだけ電圧飽和をしているかを示すパラメータであり、第９図（ｄ）、（ａ）で示されているＶｄ’の差に相当する。
ここで、式（４）よりＬ１、σは誘導電動機のパラメータで固定であり、また速度ωは速度制御装置である以上指令通りにする必要があり修正を行うことができないため、ｄ軸電圧成分Ｖｄ’による電圧飽和が発生したとき、Ｖｄ’を抑えるためにはｑ軸電流ｉ１ｑを下方修正するしかないことが分かる。つまり、保持されたｄ軸電圧飽和量ΔＶｄ’からｑ軸電流に対する修正量Δｉ１ｑを導きだし、その修正量に基づいてｑ軸電流を下方修正することで、電圧飽和をなくす。
保持されたｄ軸電圧飽和量ΔＶｄ’と電圧飽和をなくすためのｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑとの関係は、式（４）と同様に式（１４）で与えられる。
ΔＶｄ’＝−Ｌ１・σ・ω・Δｉ１ｑ  ・・・・・（１４）
式（１４）をｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑについて変形すると式（１５）となる。
Δｉ１ｑ＝−ΔＶｄ’／（Ｌ１・σ・ω）  ・・・・・（１５）
式（１５）が保持されたｄ軸電圧飽和量ΔＶｄ’からｑ軸電流に対する修正量Δｉ１ｑを導きだす式となり、第８図のｑ軸電流指令修正器１３ａに相当し、その具体的なブロック線図は第１０図で示される。
このようにして得られたｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑは減算器８に入力され、ｑ軸電流指令ｉ１ｑ＊をｑ軸電流修正指令ｉ１ｑ＊ｃｍｄに下方修正する。この修正により端子間電圧の理論式に基づいてプロットしたｄ軸電圧成分Ｖｄ’のグラフは、第９図（ｄ）となりｄ軸成分の電圧飽和の発生を抑えることができる。
上述のように実施の形態４によれば、ｄ軸電圧飽和が発生した場合にその度合いをｄ軸電圧飽和量として検出し、その量に応じて電圧飽和をなくすための最適なｑ軸電流指令修正量を決定し、フィードバックしてｑ軸電流指令を修正する。
その修正量を決定する際に電動機の速度が考慮されているため、速度が急激に変化した場合などにも常に最適な修正量を得ることができ、電圧飽和の発生を抑えることが可能である。
また、交流電動機を定格速度から大きく越えた領域で運転する場合においても、負荷や母線電圧といった条件の変化に左右されることなく安定した制御を行うことができ、常にＰＷＭインバータの能力を最大限に引き出すことができるので出力トルクなどを増大させることが可能となる。
また、第１１図はこの発明の実施の形態４に係る永久磁石電動機の速度制御装置の構成を示す図である。図において、１、２、５ａ、６、３２〜３４、３８、３９、４２〜４４、４６、４７ａ、４８、５４ａ、５６〜５８は、実施の形態２で示した第４図と同様であり、その説明を省略する。また、１１はｄ軸電圧成分Ｖｄ’とｄ軸電圧指令Ｖｄ＊からｄ軸電圧飽和量ΔＶｄを出力する第４の減算器、１２はｄ軸電圧飽和量ΔＶｄを保持し、保持されたｄ軸電圧飽和量ΔＶｄ’を出力する積分器、１３ａは保持されたｄ軸電圧飽和量ΔＶｄ’とｄｑ軸座標の回転角速度ωとを入力しｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑを出力するｑ軸電流指令修正器、１４はｑ軸電流指令ｉ１ｑ＊からｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑを減じることで修正されるｑ軸電流修正指令ｉ１ｑ＊ｃｍｄを出力する第５の減算器である。また、４５ａは電流偏差ｅｉｄが０になるようにＰＩ制御してｄ軸電圧成分Ｖｄ’を出力するｄ軸電流制御器、５３ａはｄ軸電圧成分Ｖｄ’を所定の範囲内に制限しｄ軸電圧指令Ｖｄ＊を出力するｄ軸電圧リミッタである。
第１１図はこの発明の実施の形態４を永久磁石電動機の速度制御装置に使用した例であり、動作は上述の第８図の誘導電動機の速度制御装置と同様であり、その説明を省略する。
実施の形態５．
第１２図はこの発明の実施の形態５に係る誘導電動機の速度制御装置の構成を示す図である。図において、１、２、３ａ、４、１１、１２、１３ａ、１４、３１〜３９、４０〜４４、４５ａ、４６、４７ａ、４８、５１、５３ａ、５４ａ、５５は第８図と同様であり、その説明を省略する。また、１５は誘導電動機３１の回転速度ωｒを入力し、回転速度ωｒに応じて制限値を可変にするｑ軸電流リミッタである。
第１２図および第９図を用いて実施の形態５に係る交流電動機の速度制御装置の動作を説明する。
実施の形態４では、ｄ軸電圧飽和が発生した場合にその度合いをｄ軸電圧飽和量ΔＶｄとして検出し、その量に応じて電圧飽和をなくすための最適なｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑを決定し、ｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑをフィードバックしてｑ軸電流指令ｉ１ｑ＊を修正している。ここで、実施の形態４の第９図に示すように、回転速度ωｒが大きくなるにつれてｄ軸電圧飽和量ΔＶｄが増大するが、安定した制御を行うためには、このようにフィードバックされる修正量が大きくなりすぎることはあまり好ましくない。
実施の形態４においては、ｑ軸電流リミッタ５２から出力されるｑ軸電流指令ｉ１ｑ＊から修正量としてフィードバックされるｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑを引いたものが、最終的なｑ軸電流修正指令ｉ１ｑ＊ｃｍｄとなる。電圧飽和の発生を抑えるためには、回転速度ωｒの増加に対してこのｑ軸電流修正指令ｉ１ｑ＊ｃｍｄが小さくなっていればよい。
しかしながら、実施の形態４におけるｑ軸電流リミッタ５２は固定リミッタであり、常に一定値で制限をかけるので、回転速度ωｒが大きくなりかつｑ軸電流指令が制限値いっぱいに出力されたとき、ｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑを大きくしないと、電圧飽和の発生を抑えられなくなる。
実施の形態５では、実施の形態４における固定リミッタであるｑ軸電流リミッタ５２を、回転速度ωｒに応じて制限値を変動させる可変リミッタであるｑ軸電流リミッタ１５に置き換えたものである。例えば、回転速度ωｒの増加に対して制限値を反比例で弱めるといった方法で制限値を変動させる。
回転速度ωｒの増加に対して、ｑ軸電流リミッタ１５から出力されるｑ軸電流指令ｉ１ｑ＊を可変的に制限することで、ｄ軸電圧飽和量ΔＶｄを小さくすることができ、修正量としてフィードバックされるｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑを抑えることができる。
なお、上述は誘導電動機の例を示したが、第１１図の永久磁石電動機の速度制御装置において、固定リミッタであるｑ軸電流リミッタ５２を、回転速度ωｒに応じて制限値を変動させる可変リミッタであるｑ軸電流リミッタ１５に置き換えることにより、永久磁石電動機の制御においても安定性を向上させることができる。
上述のように実施の形態５によれば、ｑ軸電流リミッタ１５を回転速度ωｒに応じて制限値を変動させる可変リミッタにしたので、ｄ軸電圧飽和量ΔＶｄの大きさをある程度小さくすることができ、交流電動機の制御の安定性を向上させることが可能となる。
なお、実施の形態５と、実施の形態３を併用し、ｄ軸電圧飽和量ΔＶｄとｑ軸電圧飽和量ΔＶｑの両方をある程度小さくし、交流電動機の制御の安定性を著しく向上させることも可能である。
実施の形態６．
第１３図はこの発明の実施の形態６に係る誘導電動機の速度制御装置の構成を示す図である。図において、１、４、１１、１４、３１〜３９、４０〜４４、４６、４８、５１、５２、５５は第８図と同様であり、その説明を省略する。また、３ｂはｑ軸電圧飽和量ΔＶｑとｄｑ軸座標の回転角速度ωとから磁束指令修正量Δφ２ｄを出力する磁束指令修正器、１３ｂはｄ軸電圧飽和量ΔＶｄとｄｑ軸座標の回転角速度ωとを入力しｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑを出力するｑ軸電流指令修正器、１６は電流偏差ｅｉｄが０になるようにＰＩ制御してｄ軸電圧成分Ｖｄ’を出力するｄ軸電流制御器、１７は電流偏差ｅｉｑが０になるようにＰＩ制御してｑ軸電圧成分Ｖｑ’を出力するｑ軸電流制御器、１８はｄ軸電圧成分Ｖｄ’を所定の範囲内に制限しｄ軸電圧指令Ｖｄ＊を出力するｄ軸電圧リミッタ、１９はｑ軸電圧成分Ｖｑ’を所定の範囲内に制限しｑ軸電圧指令Ｖｄ＊を出力するｑ軸電圧リミッタである。
また、第１４図はこの発明の実施の形態６に係る誘導電動機の速度制御装置で使用する電流制御器１６、１７のＰＩ制御器の構成を示す図である。図において、６１、６２、６４は従来例である第１７図と同様であり、その説明を省略する。また、６３ａは積分器である。
また、ｅはＰＩ制御器に入力される偏差、Ｕ’はＰＩ制御器から出力される操作量である。ｄ軸電流制御器１６の場合、ｅはｄ軸電流指令ｉ１ｄ＊とｄ軸電流ｉ１ｄとの電流偏差ｅｉｄ、またＵ’はｄ軸電圧成分Ｖｄ’に相当、ｑ軸電流制御器１７の場合、ｅはｑ軸電流指令ｉ１ｑ＊とｑ軸電流ｉ１ｑとの電流偏差ｅｉｑ、またＵ’はｑ軸電圧成分Ｖｑ’に相当する。
上述の、従来例および実施の形態１〜５で使用したｄ軸電流制御器４５ａ，４５ｂ、ｑ軸電流制御器４７ａ，４７ｂは、操作量Ｕ’がｄ軸電圧リミッタ５３ａ，５３ｂ、ｑ軸電圧リミッタ５４ａ，５４ｂの制限値を越えた場合には、そのＰＩ制御する電流制御器内部にある積分器６３ａの演算を停止する構成となっていたため、ｄ軸電圧飽和量ΔＶｄを保持するための積分器１２、ｑ軸電圧飽和量ΔＶｑを保持するための積分器２を追加したが、実施の形態６で使用するｄ軸電流制御器１６およびｑ軸電流制御器１７は、操作量Ｕ’がｄ軸電圧リミッタ１８、ｑ軸電圧リミッタ１９の制限値を越えた場合でも、そのＰＩ制御する電流制御器内部にある積分器６３ａの演算を停止せずに、内部の積分器６３ａに制限値以上の値を保持させるようにしたものである。
実施の形態６は、上述の実施の形態４におけるｄ軸電流制御器４５ａ、ｑ軸電流制御器４７ａを、ｄ軸電流制御器１６、ｑ軸電流制御器１７に置き換え、またｄ軸電圧飽和量ΔＶｄを保持するための積分器１２、ｑ軸電圧飽和量ΔＶｑを保持するための積分器２を省略するとともに、積分器２で保持されたｑ軸電圧飽和量ΔＶｑ’とｄｑ軸座標の回転角速度ωとから磁束指令修正量Δφ２ｄを出力する磁束指令修正器３ａを、ｑ軸電圧飽和量ΔＶｑとｄｑ軸座標の回転角速度ωとから磁束指令修正量Δφ２ｄを出力する磁束指令修正器３ｂに置き換え、また積分器１２で保持されたｄ軸電圧飽和量ΔＶｄ’とｄｑ軸座標の回転角速度ωとを入力しｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑを出力するｑ軸電流指令修正器１３ａを、ｄ軸電圧飽和量ΔＶｄとｄｑ軸座標の回転角速度ωとを入力しｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑを出力するｑ軸電流指令修正器１３ｂに置き換え同等の動作をするようにしたものであり、動作は上述の実施の形態４と同様であるので、その説明を省略する。
また、上述では第８図の電流制御器４５ａ、４７ａを電流制御器１６、１７に置き換えた例を説明したが、第１２図の電流制御器４５ａ、４７ａを電流制御器１６、１７に置き換えるようにしてもよい。また、第６図の電流制御器４７ａを電流制御器１７に置き換えるようにしてもよい。
操作量Ｕ’が制限値を越えた場合でも、そのＰＩ制御器内部にある積分器６３ａの演算を停止しないようにしたＰＩ制御器であるｄ軸電流制御器１６、ｑ軸電流制御器１７を使用するようにしたので、簡単な構成で電圧飽和の発生を抑えることができる。
また、第１５図は、この発明の実施の形態６に係る永久磁石電動機の速度制御装置の構成を示す図である。図において、１、１１、３２〜３４、３８、３９、４２〜４４、４６、４８、５１、５２、５６〜５８は第１１図と同様であり、その説明を省略する。また、５ｂはｑ軸電圧飽和量ΔＶｑとｄｑ軸座標の回転角速度ωとを入力しｄ軸電流指令修正量Δｉ１ｄを出力するｄ軸電流指令修正器、１３ｂはｄ軸電圧飽和量ΔＶｄとｄｑ軸座標の回転角速度ωとを入力しｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑを出力するｑ軸電流指令修正器、１６は電流偏差ｅｉｄが０になるようにＰＩ制御してｄ軸電圧成分Ｖｄ’を出力するｄ軸電流制御器、１７は電流偏差ｅｉｑが０になるようにＰＩ制御してｑ軸電圧成分Ｖｑ’を出力するｑ軸電流制御器、１８はｄ軸電圧成分Ｖｄ’を所定の範囲内に制限しｄ軸電圧指令Ｖｄ＊を出力するｄ軸電圧リミッタ、１９はｑ軸電圧成分Ｖｑ’を所定の範囲内に制限しｑ軸電圧指令Ｖｑ＊を出力するｑ軸電圧リミッタである。
第１５図は、第１１図におけるｄ軸電流制御器４５ａ、ｑ軸電流制御器４７ａを、操作量Ｕ’がｄ軸電圧リミッタ１８、ｑ軸電圧リミッタ１９の制限値を越えた場合でも、そのＰＩ制御する電流制御器内部にある積分器６３ａの演算を停止せずに、内部の積分器６３ａに制限値以上の値を保持させるようにしたｄ軸電流制御器１６、ｑ軸電流制御器１７に置き換えるとともに、ｄ軸電圧飽和量ΔＶｄを保持するための積分器１２、ｑ軸電圧飽和量ΔＶｑを保持するための積分器２を省略し、積分器２で保持されたｑ軸電圧飽和量ΔＶｑ’とｄｑ軸座標の回転角速度ωとから磁束指令修正量Δφ２ｄを出力する磁束指令修正器３ａを、ｑ軸電圧飽和量ΔＶｑとｄｑ軸座標の回転角速度ωとから磁束指令修正量Δφ２ｄを出力する磁束指令修正器３ｂに置き換え、また積分器１２で保持されたｄ軸電圧飽和量ΔＶｄ’とｄｑ軸座標の回転角速度ωとを入力しｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑを出力するｑ軸電流指令修正器１３ａを、ｄ軸電圧飽和量ΔＶｄとｄｑ軸座標の回転角速度ωとを入力しｑ軸電流指令修正量Δｉ１ｑを出力するｑ軸電流指令修正器１３ｂに置き換え同等の動作をするようにしたものであり、動作は上述の実施の形態４と同様であるので、その説明を省略する。
また、上述では第１１図の電流制御器４５ａ、４７ａを電流制御器１６、１７に置き換えた例を説明したが、第４図の電流制御器４７ａを電流制御器１７に置き換えるようにしてもよい。
操作量Ｕ’が制限値を越えた場合でも、そのＰＩ制御器内部にある積分器６３ａの演算を停止しないようにしたＰＩ制御器であるｄ軸電流制御器１６、ｑ軸電流制御器１７を使用するようにしたので、簡単な構成で電圧飽和の発生を抑えることができる。
産業上の利用可能性
以上のように、交流電動機の速度制御装置において電圧飽和が発生した場合に、電圧飽和の度合いとして検出した電圧飽和量を基に、電圧飽和をなくすための最適な修正量を求めてフィードバックして各指令を修正するようにしたので、
定格速度以上の高速運転または急激な速度変化のある用途において用いられるのに適している。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施の形態１に係る誘導電動機の速度制御装置の構成を示す図である。
第２図は上述の誘導電動機における定常状態での端子間電圧を求める式（４）および式（５）に基づいてｄ軸電圧成分Ｖｄ’とｑ軸電圧成分Ｖｑ’をプロットしたグラフである。
第３図はこの発明の実施の形態１に係る誘導電動機の速度制御装置における磁束指令修正器３ａ，３ｂの構成を示す図である。
第４図はこの発明の実施の形態２に係る永久磁石電動機の速度制御装置の構成を示す図である。
第５図はこの発明の実施の形態２に係るｄ軸電流指令修正器５ａ，５ｂの構成を示す図である。
第６図はこの発明の実施の形態３に係る誘導電動機の速度制御装置の構成を示す図である。
第７図はこの発明の実施の形態３に係る永久磁石電動機の速度制御装置の構成を示す図である。
第８図はこの発明の実施の形態４に係る誘導電動機の速度制御装置の構成を示す図である。
第９図は、誘導電動機における定常状態での端子間電圧を求める式（４）および式（５）に基づいてｄ軸電圧成分Ｖｄ’とｑ軸電圧成分Ｖｑ’をプロットしたグラフである。
第１０図はこの発明の実施の形態４に係るｑ軸電流指令修正器１３ａ，１３ｂの構成を示す図である。
第１１図はこの発明の実施の形態４に係る永久磁石電動機の速度制御装置の構成を示す図である。
第１２図はこの発明の実施の形態５に係る誘導電動機の速度制御装置の構成を示す図である。
第１３図はこの発明の実施の形態６に係る誘導電動機の速度制御装置の構成を示す図である。
第１４図は、第１３図のｄ軸電流制御器１５、ｑ軸電流制御器１６などのＰＩ制御器の構成を示す図である。
第１５図はこの発明の実施の形態６に係る永久磁石電動機の速度制御装置の構成を示す図である。
第１６図は従来の誘導電動機の速度制御装置の構成を示す図である。
第１７図は、第１６図の磁束制御器４１、速度制御器４３、ｄ軸電流制御器４５ｂ、ｑ軸電流制御器４７ｂなどのＰＩ制御器の構成を示す図である。
第１８図は、後述する誘導電動機における定常状態での端子間電圧を求める式に基づいてｄ軸電圧成分Ｖｄ’とｑ軸電圧成分Ｖｑ’をプロットしたグラフである。
第１９図は回転速度ωｒに対してｑ軸電流リミッタの制限値を示したグラフである。
第２０図は回転速度ωｒに対して磁束指令生成部から任意に出力することができる磁束指令φ２ｄ＊の最大許容値を示したグラフである。
第２図はこの発明の実施の形態１に係る誘導電動機の速度制御装置における電流制御器４５，４７の構成を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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