(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導電動機のトルクや速度を制御する誘導電動機制御装置であって、停止した前記誘導電動機に単相の交流電流を流して検出された前記誘導電動機の電流や電圧の情報より前記誘導電動機を抵抗とインダクタンスとの直列回路と見なして前記抵抗とインダクタンスを求める単相試験を、前記交流電流の大きさを異にして複数回実行して各電流の大きさに対する前記インダクタンスを求める電流対複数単相試験手段と、該電流対複数単相試験手段で得られた各電流の大きさに対するインダクタンスより電流の大きさの変化量に対するインダクタンスの変化量を求める変化量算出手段と、該変化量算出手段によるインダクタンスの変化量が所定値より大きい場合は前記誘導電動機の回転子のスロットが閉じていると判断し、前記変化量が前記所定値以下の場合は前記スロットが開いていると判断するスロット開閉判断手段と、前記単相試験を前記交流電流の周波数を異にして複数回実行して前記各周波数に対する前記インダクタンスと抵抗を求める周波数対複数単相試験手段とを具備する誘導電動機制御装置において、前記スロット開閉判断手段の出力と前記周波数対複数単相試験手段との出力を入力して、前記誘導電動機の電気的定数である二次抵抗と漏れインダクタンスを求める電気定数演算手段を具備することを特徴とする誘導電動機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導電動機に電力を供給する電力変換器に係わり、前記誘導電動機の各種定数を該電力変換器により計測する技術に関する誘導機制御装置である。
【０００２】
【従来の技術】
誘導電動機の電気的定数である漏れインダクタンスや二次抵抗を前記誘導電動機に電力を供給する電力変換器により自動的に計測する技術の一例のブロック図を図２に示し、この図に基づいて従来の技術を説明する。
通常運転の際は、スイッチ６は通常制御器５の出力を選択して電力変換器１へ出力し、電力変換器１は誘導電動機４に電力を供給して例えば誘導電動機４のトルクや速度を制御することになる。その際に通常制御器５は、誘導電動機４の電気的定数である二次抵抗Ｒ２と漏れインダクタンスＬを用いるのでそれらが記憶されている記憶器９の出力である二次抵抗Ｒ２と漏れインダクタンスＬを入力する。記憶器９に誘導電動機４の二次抵抗Ｒ２と漏れインダクタンスＬが記憶されていない場合は、誘導電動機４が停止した状態でスイッチ６が周波数対複数単相試験器７の出力Ｓ２を選択して電力変換器１に出力する。周波数対複数単相試験器７は、誘導電動機４に単相の交流電流が流れるような信号Ｓ２を出力し、誘導電動機４の入力電圧を推定または検出する電圧検出器２と誘導電動機４の入力電流を検出する電流検出器３との出力を入力して、誘導電動機４を抵抗とインダクタンスの直列回路と見なして前記抵抗とインダクタンスの値を求める単相試験手段を具備し、前記交流電流の周波数を異にして前記単相試験手段を所定回数のｎ回実行する。例えば前記交流電流の周波数がｆ１の時の前記単相試験手段によって得られた前記抵抗とインダクタンスの値をそれぞれＲｆ１、Ｌｆ１とし、周波数がｆ２の場合はＲｆ２、Ｌｆ２とすると、Ｒｆ１からＲｆｎのｎ個の前記抵抗値とＬｆ１からＬｆｎのｎ個の前記インダクタンス値が周波数対複数単相試験器７から電気定数演算器８に出力される。電気定数演算器８では、次ぎに示す式
【０００３】
【数１】
Ｒ２＝Ｇ１・Ｒｆ１＋Ｇ２・Ｒｆ２＋．．．＋Ｇｎ・Ｒｆｎ        （１）
Ｌ＝Ｈ１・Ｌｆ１＋Ｈ２・Ｌｆ２＋．．．＋Ｈｎ・Ｌｆｎ          （２）
【０００４】
により誘導電動機４の電気的定数である二次抵抗Ｒ２と漏れインダクタンスＬを求める。ここでＧ１、Ｇ２、・・・ＧｎとＨ１、Ｈ２、・・・Ｈｎは定数であり、様々な誘導電動機による実験結果より経験的に与えられるものである。
電気定数演算器８で求められた二次抵抗Ｒ２と漏れインダクタンスＬは記憶器９で記憶され、その後は前述した通常運転へと移行する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の説明において電気定数演算器８で用いる定数Ｇ１、Ｇ２、・・・ＧｎとＨ１、Ｈ２、・・・Ｈｎは、実験結果より経験的に与えられるものとしており、それぞれが固定値としている。しかし、実験的検証により誘導電動機の回転子のスロットが開いている場合（スロットに備えられているロータバーが回転子外部から見える場合）と閉じている場合（スロットに備えられているロータバーが回転子外部から見えない場合）では異なる値としなければならないことが判明した。
つまりスロットが開いている場合は［数１］のＧ１、Ｇ２、・・・ＧｎやＨ１、Ｈ２、・・・Ｈｎの変わりにＧｏ１、Ｇｏ２、・・・ＧｏｎやＨｏ１、Ｈｏ２、・・・Ｈｏｎを用い、スロットが閉じている場合はＧｃ１、Ｇｃ２、・・・ＧｃｎやＨｃ１、Ｈｃ２、・・・Ｈｃｎを用いる必要性がでてきたわけである。
しかし、一般に誘導電動機を外から見て回転子のスロットが開いてるかどうかは判断することはできないので上記のような定数の選択ができず、例えば電気定数演算器８で用いる定数にスロットが閉じている場合の値を用いているならば、スロットが開いている誘導電動機を適用した場合に、電気定数演算器８で求められる二次抵抗や漏れインダクタンスの値は実際の値から大きくずれることがある。通常制御器５では記憶器９を通じて電気定数演算器８で求められた二次抵抗や漏れインダクタンスを用いてトルクや速度を制御するために、二次抵抗や漏れインダクタンスに誤差があると正確なトルクや速度の制御ができなくなる恐れがある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の問題点を解決するためになされたものであり、誘導電動機のトルクや速度を制御する誘導機制御装置であって、停止した前記誘導電動機に単相の交流電流を流して検出された前記誘導電動機の電流や電圧の情報より前記誘導電動機を抵抗とインダクタンスとの直列回路と見なして前記抵抗とインダクタンスを求めることを、前記交流電流の大きさを異にして複数回実行して各電流の大きさに対する前記インダクタンスを求める電流対複数単相試験手段と、該電流対複数単相試験手段で得られた各電流の大きさに対するインダクタンスより電流の大きさの変化量に対するインダクタンスの変化量を求める変化量算出手段と、該変化量算出手段によるインダクタンスの変化量が所定値より大きい場合は前記誘導電動機の回転子のスロットが閉じていると判断し、前記変化量が前記所定値以下の場合は前記スロットが開いていると判断するスロット開閉判断手段とを具備することを特徴とする誘導機制御装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図１に示し、以下この図に基づいて説明する。なお従来技術の図２と同じ部分については説明を省略する。
記憶器９が誘導電動機４の電気的定数である二次抵抗Ｒ２と漏れインダクタンスＬを記憶していない場合において、誘導電動機４が停止した状態でスイッチ６は電流対複数単相試験器１０の出力Ｓ３を選択して電力変換器１に出力する。電流対複数単相試験器１０は、誘導電動機４に単相の交流電流が流れるような信号Ｓ３を出力し、電圧検出器２と電流検出器３との出力を入力して、誘導電動機４を抵抗とインダクタンスの直列回路と見なして前記抵抗とインダクタンスの値を求める単相試験手段を具備し、前記交流電流の大きさを異にして前記単相試験手段を所定回数のｍ回実行する。例えば前記交流電流の大きさがＩ１の時の前記単相試験手段によって得られた前記インダクタンスの値をＬｉ１とし、電流の大きさがＩ２の場合はＬｉ２とし電流の大きさがＩｍの場合はＬｉｍとすると、Ｌｉ１からＬｉｍのｍ個の前記インダクタンス値が電流対複数単相試験器１０からスロット開閉判断器１１に出力される。
【０００８】
スロット開閉判断器１１では、Ｌｉ１〜Ｌｉｍの値とそれらの値を得た電流の大きさＩ１〜Ｉｍをもちいて、電流の大きさの変化量に対するインダクタンスの変化量を求め、該変化量が所定値より大きい場合は誘導電動機４の回転子のスロットが閉じていると判断して信号Ａを「閉」とし、前記変化量が前記所定値以下の場合は前記スロットが開いていると判断して信号Ａを「開」とする。
【０００９】
次にスイッチ６は、周波数対複数単相試験器７の出力Ｓ２を選択して電力変換器１に出力する。周波数対複数単相試験器７は従来の技術と同じなので説明を省略する。
電気定数演算器８’は、周波数対複数単相試験器７出力であるＲｆ１〜Ｒｆｎのｎ個の抵抗値とＬｆ１〜Ｌｆｎのｎ個のインダクタンス値とスロット開閉判断器１１出力信号Ａを入力し、信号Ａが「閉」ならば［数１］のＧ１、Ｇ２、・・・ＧｎやＨ１、Ｈ２、・・・Ｈｎの変わりに、前述したＧｃ１、Ｇｃ２、・・・ＧｃｎやＨｃ１、Ｈｃ２、・・・Ｈｃｎを用い、信号Ａが「開」ならば、前述したＧｏ１、Ｇｏ２、・・・ＧｏｎやＨｏ１、Ｈｏ２、・・・Ｈｏｎを用いて、誘導電動機４の電気的定数である二次抵抗Ｒ２と漏れインダクタンスＬを求める。
電気定数演算器８’で求められた二次抵抗Ｒ２と漏れインダクタンスＬは記憶器９で記憶される。
【００１０】
【発明の効果】
本発明により、誘導電動機の回転子のスロットが開いているかどうかが容易に判断できるので、電気定数演算器８’においてスロット開閉に応じた定数を選択して、正確な二次抵抗や漏れインダクタンスを求めることができ、スイッチ６が通常制御器５の出力を選択している通常運転時において正確なトルクや速度の制御ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施例を表したブロック線図である。
【図２】図２は、従来の技術を表したブロック線図である。
【符号の説明】
１・・・電力変換器
２・・・電圧検出器
３・・・電流検出器
４・・・誘導電動機
５・・・通常制御器
６・・・スイッチ
７・・・周波数対複数単相試験器
８、８’・・・電気定数演算器
９・・・記憶器
１０・・・電流対複数単相試験器
１１・・・スロット開閉判断器
【図１】
0004076370.tif 000002
【図２】
0004076370.tif 000003