JP2598383Y2 - インバ−タ制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は印加電圧及びその周波数
を制御することによつて回転速度等を制御するインバー
タ制御装置に関し，特にフイードバック補正の入・切の
際にも，モータへ与えられる出力周波数の急変を避ける
ことの可能なインバータ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインバータ制御装置では，フィー
ドバック制御を行わずオープン制御のものであったた
め，実際のモータ回転数をインバータへの周波数指令値
と一致させるような制御が出来なかつた。何故ならば，
そのような構成のものでは，モータ負荷の大小に対応し
てすべり周波数が変動し，それによつてモータ回転数が
変動するからである。

【０００３】従って，従来のものでモータの回転数を精
度良く制御する場合には，図３に示すように，回転検出
器としてのパルス発生器（ＰＧ）２をモータ１に連結し
て実際のモータ回転数をフィードバックして回転数の補
正をしていた。図３において，外部周波数指令信号ｆ０
はランプ関数回路３及び相加点ｋ２を介してインバータ
９に周波数指令信号ｆとして与えられる。一方，モータ
１の実際の回転数Ｎａはモータ１と連結されたパルス発
生器（ＰＧ）２とその発生パルス数を計数するカウンタ
（Ｃ）４によって計測される。従って，その計測値Ｎａ
は前記ランプ関数回路３の出力と相引点Ｋ１で減算され
て，外部周波数指令信号ｆ０に対応する回転数の目標値
と実際の回転数Ｎａとの誤差信号Ｅが得られ，その誤差
信号ＥがＰＩ増幅器５と制限値固定の回転数制限用リミ
ッタ（以下単にリミッタと言う）６を介してランプ関数
回路３の出力に相加点Ｋ２で加算されて，前記外部周波
数指令ｆ０に対して，回転数の補正正分を加えた周波数
指令信号ｆとしてインバータ９に与えられる。

【０００４】また，増幅器５の入・出力端子間にはＯＮ
・ＯＦＦスイッチ７が設けられていて，実際のモータ回
転数が外部周波数指令と対応する値（目標値）に到達し
ている時点ではスイッチ７をＯＦＦするために制御信号
Ｓ０が発せられる。即ち，実際のモータ回転数が目標値
に一致している期間，つまり一定速運転期間は増幅器５
を短絡せずに前記誤差信号Ｅを利用して回転数の補正を
しているが，それ以外の期間，即ち運転開始時，目標値
の変更に基づく加速・減速時，及び運転停止時等の期間
ではスイッチがＯＮするために増ゆ器５が短絡され，そ
の期間では回転数の補正が零となるものであった。

【０００５】従来例のものでは，上記のように，実際の
モータ回転数が目標値に一致している期間，つまり一定
速運転期間中はＰＩ増幅器５を短絡せずに前記誤差信号
を利用して補正制御しているが，それ以外の期間，即ち
運転開始時，目標値の変更に基づく加速・減速時，及び
運転停止時等の期間では，増幅器５がＯＮ・ＯＦＦスイ
ッチ７によって短絡されるため，フィードバック制御補
正がその期間停止されていた。このように短絡される理
由は，カウンタ４の遅れ要素や増幅器５の演算遅れ等が
あるため，例えば加・減速時にはそのような制御系の応
答遅れが外乱（不安定状態）を引き起こす虞れがあるか
らである。このような外乱を引き起こさないために，従
来のものでは，一定速運転期間以外はＰＩ増幅器５を短
絡して回転数の補正を零としていたが，このため，回転
数が目標値に到達して増幅器の短絡を解除する時点，あ
るいは運転停止指令が外部周波数指令として入力される
等，目標値が変化して再び増幅器を短絡するような時点
にリミッタ出力が回転数の補正量分だけ急変することに
なり，従ってモータ回転数が急変して，場合によっては
過電流トリップ等を生じるという問題点があった。本考
案は従来のものの上記課題（問題点）を解決するように
したインバータ制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案のインバータ制御
装置は，上記課題を解決するために，モータ回転数検出
用パルス発生器，ＰＩ増幅器及び回転数制限用リミッタ
を使用して回転数の補正を行うインバータ制御装置にお
いて，最大リミッタ固定値と制御信号Ｓ0により操作さ
れる切替スイッチを介して入力されるランプ関数回路
と、このランプ関数回路の出力を制御信号Ｓ1とし、上
記ランプ関数回路の出力をコンパレータを介して制御信
号Ｓ2として出力するように構成した制御回路を備え，
実際のモータ回転数が外部周波数指令と対応する目標値
に到達した時点で，上記制御信号Ｓ1によって前記リミ
ッタの制限値の増加を開始させ，前記実際のモータ回転
数が前記目標値と一致しなくなった時点で前記制限値の
減少を開始させると共に，増，減いづれの場合も，制限
値をなだらかに，ショックレスで連続的に変化させるた
めの制御信号を前記リミッタに出力するように構成し
た。

【０００７】

【実施例】以下，図１及び図２に示す本考案の一実施例
につき詳細に説明する。図１において，図３に述べた従
来例と同一及び同等の構成には同一の参照符号を付して
その詳細な説明を省略する。図３に示す従来例と相違す
る点は，リミッタの制限値が可変可能なリミッタ６Ａが
使用される点と，そのリミッタ６Ａの制限値の制御及び
ＯＮ・ＯＦＦスイッチ７のＯＮ・ＯＦＦタイミング制御
を行う制御回路８を設けた点である。即ち，目標値に到
達した時点ｔ1で発生される制御信号Ｓ0が制御回路８に
入力されると，図２に示すように，リミッタ６Ａの制限
値をなだらかに増加させるための制御信号Ｓ1がリミッ
タ６Ａに与えられ，かつ該制限値が零になった時点ｔ3
で発生する制御信号Ｓ2がＯＮ・ＯＦＦスイッチ７を制
御するための信号として該スイッチ７に与えられる。こ
のような制御を行うための制御回路８は、例えば図４に
示すように電圧レギュレータ等から成る最大リミッタ固
定値８ａ，切替スイッチ８ｂ，ランプ関数回路８ｃ，コ
ンパレータ８ｄを図示のように接続して構成すればよ
い。

【０００８】上記構成において，制御回路８に制御信号
Ｓ0が入力されると，図２に示すように，リミッタ制限
値は例えば約１秒程度の遅れをもってなだらかに所定値
まで増大し，一方該制御信号Ｓ0が消えた時点ｔ2ではリ
ミッタ制限値はなだらかに下降し始め，実質的に零に達
した時点ｔ3で初めて該スイッチ７を短絡するための
（タイミング）制御信号Ｓ2がスイッチ７に与えられ
る。換言すれば，フイードバック補正回路の入・切の際
に，増幅器５の後段のリミッタ制限値をなだらかに制御
し，かつ実際のスイッチＯＮ・ＯＦＦタイミング動作は
常にリミッタ制限値が零となる時点ｔ3で行なわせるも
のである。このように，リミッタ制限値を滑らかに変化
させ，かつリミッタ制限値が実質的に零の時点でスイッ
チ動作させるので，補正回路の入・切の際に出力周波数
の急変が未然に防止される。これらの動作を各波形外部
周波数設定信号ｆ0，ｆ1及び制御信号Ｓ0，Ｓ1，Ｓ2，
電圧信号Ｅ2並びに出力周波数指令値ｆの各波形毎に詳
しく示すと，図５に示すようになる。

【０００９】

【考案の効果】本考案のインバ−タ制御装置は上記のよ
うに構成したものであるから，次に述べるような優れた
効果を有する。モータ速度のフイードバック制御にお
いてフイードバック補正量が滑らかに制御される。ま
た，フイードバック補正の入・切がリミッタ制限値零の
時点で行われるため，モータに与えられる出力周波数の
急激な変化が未然に防止され，円滑なインバータ制御が
達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例としてのインバータ制御装置
の構成を示す接続図である。

【図２】図１のインバ−タ制御装置の制御動作を説明す
るための動作波形図である。

【図３】従来のインバータ制御装置を示す接続図であ
る。

【図４】 本考案の制御回路の構成例を機能的に示す機能
ブロック図である。

【図５】 本考案のインバータ制御装置の動作を示す動作
波形図である。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ回転数検出用パルス発生器，ＰＩ
   増幅器及び回転数制限用リミッタを使用して回転数の補
   正を行うインバータ制御装置において，最大リミッタ固定値と制御信号Ｓ0により操作される切
   替スイッチを介して入力されるランプ関数回路と、この
   ランプ関数回路の出力を制御信号Ｓ1とし、上記ランプ
   関数回路の出力をコンパレータを介して制御信号Ｓ2と
   して出力するように構成した制御回路を備え， 実際のモータ回転数が外部周波数指令と対応する目標値
   に到達した時点で，上記制御信号Ｓ1によって前記リミ
   ッタの制限値の増加を開始させ，前記実際のモータ回転
   数が前記目標値と一致しなくなった時点で前記制限値の
   減少を開始させると共に，増，減いづれの場合も，制限
   値をなだらかに，ショックレスで連続的に変化させるた
   めの制御信号を前記リミッタに出力するようにしたこと
   を特徴とするインバータ制御装置。