インバータ入力を用いた誘導電動機の速度センサレス制御システムの開発

使用逆变器输入的感应电机无速度传感器控制系统的开发

• 批准号: 14750380
• 负责人: 上町 俊幸
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Sendai National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750380/
• 关键词: 誘導電動機; インバータ; 速度センサレス制御; トルク制御

本研究では,インバータ入力から誘導電動機の回転速度を推定し,速度制御を行う速度センサレス制御システムの開発を行っている。今年度の研究により,以下の成果が得られた。1.本システムでは,インバータ入力情報から誘導電動機の回転速度を演算し,制御を行っている。昨年度までのシステムでは,この演算のためにDSP (Digital Signal Processor)を用いていたが,今年度は,ワンチップ・マイコンを用いて構成し,システムの低コスト化をはかった。構築したシステムで実験を行い,ワンチップ・マイコンによる構成でも,昨年度と同等の制御性が得られることを確認した。2.インバータ入力情報に加え,誘導電動機の効率を用いることで,ある程度の精度で平均トルクを推定することが可能となった。本システムで,この推定トルクを制御するよう構成した結果,定格の40%以上のトルク指令に対し,誤差10%以下の精度で制御が行われ,v/f一定制御で不可能とされてきたトルク制御を実現した。3.昨年度までのシステムは,インバータ入力から推定した速度を制御する,速度フィードバックループのみで構成されていた。今年度は,インバータ入力からトルクを推定することが可能となったため,速度制御ループの内側にトルクのマイナーループを加えた。実験により800rpmから1200rpmまでの速度ステップ応答を観測した結果,速度制御ループのみで構成された従来法では,応答に0.44s要したのに対し,トルク制御ループを加えたシステムは0.31sで応答した。これにより,過渡応答特性が改善されたことを確認した。また,負荷変動に対しても,速度が指令値に回復するまでの時間が短縮され,良好な結果が得られた。

在这项研究中，我们正在开发一个无速度传感器控制系统，该系统估算了逆变器输入的感应电动机的旋转速度并控制速度。今年的研究取得了以下结果：1。在该系统中，从逆变器输入信息计算并控制感应电动机的旋转速度。直到去年，系统使用DSP（数字信号处理器）进行了此计算，但是今年，他们使用单芯片微型计算机来降低系统成本。我们在建造系统上进行了实验，并确认即使是单芯片微型计算机的配置也提供了与去年相同的可控性。 2。通过使用感应电动机的效率，除了逆变器输入信息外，还可以以一定程度的精度估算平均扭矩。由于该系统被配置为控制此估计的扭矩，因此对控制的误差为10％或更少，对于40％或以上的额定值值，导致扭矩控制，这是不可能的，这是恒定的V/F控制。 3。直到去年，该系统仅由一个速度反馈回路组成，该速度循环控制了逆变器输入估计的速度。今年，由于可以从逆变器输入中估算扭矩，因此在速度控制环内添加了一个小扭矩循环。从800 rpm到1200 rpm的速度步骤响应的实验观察表明，在仅由速度控制环组成的常规方法中，响应为0.44 s，而具有扭矩控制回路的系统在0.31 s响应。这证实了瞬态响应特征得到了改善。此外，在负载波动的情况下，缩短了返回命令值所需的时间，并获得了良好的结果。

项目成果

滝口 麻美, 上町 俊幸: "インバータ入力を利用した誘導電動機ドライブにおけるトルク制御"平成15年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 214 (2003)

Asami Takiguchi、Toshiyuki Uemachi：“使用逆变器输入的感应电机驱动器中的扭矩控制”2003 年电气工程学会东北分会会议记录 214 (2003)。