新しい瞬時空間ベクトルインバータの制御法を用いた高性能誘導機サーボシステムの開発

采用新型瞬时空间矢量逆变控制方法开发高性能感应电机伺服系统

• 批准号: 17760239
• 负责人: 上町 俊幸
• 金额: $ 1.15万
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760239/
• 关键词: 誘導電動機; インバータ; 瞬時空間ベクトルインバータ

本研究では,瞬時空間ベクトルインバータの新しいスイッチング制御法を提案し,これに基づいた高性能な誘導電動機サーボ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.提案する瞬時空間ベクトルィンバータの新スイッチング制御法と,インバータの電圧飽和を考慮した制御法を組み合わせた誘導電動機のサーボシステムを,DSP(Digital Signal Processor)を用いて構築した。瞬時空間ベクトルインバータの新スイッチング制御法により制御遅れ時間が短縮されたことで,電流リプルを抑えた安定な電流制御が実現された。また,従来法に比べ,より高いゲインでの制御が可能となったことで,オーバーシュートのない高速な電流制御が実現された。さらに,インバータ電圧飽和を考慮した制御法を組み合わせたことで,速度リプルを従来法の1/10以下に抑えることができ,速度制御系,電流制御系ともに安定した動作が実現された。2.DSPにより構築していた瞬時空間ベクトルインバータのスイッチング制御演算を,FPGA(Field Programmable Gate Array)を用いて構築した。DSPを用いた場合は,電流検出から電圧指令の出力までに103[μs]の遅れ時間があったが,FPGAを用いたことで遅れ時間が20[μs]と約1/5に短縮された。これにより,制御遅れ時間の影響を抑えることができ,より高速で安定した電流制御が実現された。3.FPGAを用いた新しい瞬時空間ベクトルインバータと,インバータの電圧飽和を考慮した制御法を組み合わせた。これにより,誘導電動機のサーボシステムにおいて,電流制御系,速度制御系ともに安定した制御特性が得られるようになった。

This study で は, instantaneous space ベ ク ト ル イ ン バ ー タ の new し い ス イ ッ チ ン グ を proposal し suppression method, こ れ に base づ い た high-performance な induction motor サ ー ボ シ ス テ ム の open 発 を line っ て い る. This year, <s:1> research によ によ, and the following <s:1> results が られた. 1. Proposal す る instantaneous space ベ ク ト ル ィ ン バ ー タ の new ス イ ッ チ ン グ と suppression method, イ ン バ ー タ の electric 圧 saturated を consider し た を group み suppression method combined わ せ た induction motor の サ ー ボ シ ス テ ム を, DSP (Digital Signal Processor) を with い て build し た. Instantaneous space ベ ク ト ル イ ン バ ー タ の new ス イ ッ チ ン グ suppression method に よ り suppression 遅 れ shortening time が さ れ た こ と で, current リ プ ル を え suppression た settle な current suppression が be presently さ れ た. に ま た 従 to method than べ, よ り high い ゲ イ ン で の suppression が may と な っ た こ と で, オ ー バ ー シ ュ ー ト の な い high-speed な current suppression が be presently さ れ た. さ ら に, イ ン バ ー タ electric 圧 saturated を consider し た を group み suppression method combined わ せ た こ と で, speed リ プ ル を 従 to below 1/10 の に え suppression る こ と が で き, speed imperial system, current suppression system と も に settle し た action が be presently さ れ た. 2. DSP に よ り build し て い た instantaneous space ベ ク ト ル イ ン バ ー タ の ス イ ッ チ ン グ suppression calculus を, FPGA (Field Programmable Gate Array) を with い て build し た. DSP を with い は た situations, current 検 out か ら electric 圧 instruction の output ま で に 103 [mu s] の 遅 れ time が あ っ た が, FPGA を with い た こ と で 遅 れ about 1/5 of that time が 20 [mu s] と に shortening さ れ た. こ れ に よ り, suppression 遅 れ time の を え suppression る こ と が で き, よ り で high-speed stability し た current suppression が be presently さ れ た. 3. The FPGA を with い た new し い instantaneous space ベ ク ト ル イ ン バ ー タ と, イ ン バ ー タ の electric 圧 saturated を consider し た suppression method を group み close わ せ た. こ れ に よ り, induction motor の サ ー ボ シ ス テ ム に お い て, current suppression system, speed system of imperial system と も に settle し た suppression characteristics が must ら れ る よ う に な っ た.

项目成果

瞬時空間ベクトルインバータの新スイッチング制御法による誘導電動機ベクトル制御の電流制御特性の改善

采用瞬时空间矢量逆变器的新型开关控制方法改善感应电机矢量控制的电流控制特性

• 发表时间: 2006
• 期刊: 平成18年電気学会産業応用部門大会講演論文集 I
• 作者: 高橋健治;上町俊幸;大石潔
• 通讯作者: 大石潔

瞬時空間ベクトルインバータの新スイッチング制御法による誘導電動機の高速電流制御

采用瞬时空间矢量逆变器新型开关控制方法的感应电机高速电流控制

• 发表时间: 2005
• 期刊: 平成17年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集
• 作者: 高橋健治;上町俊幸;大石潔
• 通讯作者: 大石潔

New Space Voltage Vector Modulation Inverter Considering Voltage Saturation for Speed Servo System of Induction Motor

考虑电压饱和的感应电机速度伺服系统新型空间电压矢量调制逆变器

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc. of IEEE. International Conference on Industrial Technology 2006
• 作者: Toshiyuki Kanmachi;Kenji Takahashi;Kiyoshi Ohishi
• 通讯作者: Kiyoshi Ohishi