交流機の速度制御について

質問

交流機の速度制御を行う時用いる式と操作する物理量を教えて下さい。また誘導機の場合汎用インバータを用いて簡単に速度制御ができる理由と、すべり回転数に相当する分の制御誤差とは何かどなたか教えてください。

回答No.1

foobar

操作する物理量
・駆動電源の周波数または位相
・駆動電源の電圧または電流
周波数と位相のどちらを使うか、電圧と電流のどちらを使うかは、使う制御方法によって変わります

用いる式
制御対象のモータの形式(同期電動機(永久磁石界磁、巻線界磁、リラクタンス etc.)、誘導機(かご型、巻線型)）、利用できる情報は何か(速度、角度、電圧、電流のセンサーの有無）、どういう制御則（誘導機の場合でも磁束検出(推定)型ベクトル制御、すべり周波数がたベクトル制御、単純なすべり周波数制御、E/f一定制御etc.)使うか、によって様々です。
（回転座標(d-q座標)上で表わした誘導機の電圧方程式とトルクの式を元にして、それにいろんな制御方式適用して、最終的な制御則決定することが多いような）

誘導機の速度制御
汎用インバータに組み込まれている制御則によりますが、
・準同期電動機なので、回転数と駆動周波数がほぼ一致しているとみなしての制御が可能(E/f一定制御、V/ｆ一定制御)
・(ある程度のパラメータ同定が必要だけど）電圧,電流,駆動周波数から軸速度の推定が可能になって,軸速度のフィードバック制御ができる(速度センサレスベクトル制御)

すべり回転数に相当する分
制御則によって異なります。
・V/f一定やE/f一定制御(をベースにした制御)を使ったオープンループ制御の場合には、すべり周波数分だけ軸速度がずれます
・(速度センサレス)ベクトル制御を適用した場合には、速度制御ループを持っていて、負荷トルク増大に応じて駆動周波数が変わりますので、すべり周波数起因の誤差はあまりありません。(速度センサレス制御では、二次抵抗の推定誤差が速度推定の誤差に反映されるので、その分速度誤差が残りますが）