JP2641568B2 - 電動機の制御装置 - Google Patents

電動機の制御装置

Info

Publication number
JP2641568B2
JP2641568B2 JP1156800A JP15680089A JP2641568B2 JP 2641568 B2 JP2641568 B2 JP 2641568B2 JP 1156800 A JP1156800 A JP 1156800A JP 15680089 A JP15680089 A JP 15680089A JP 2641568 B2 JP2641568 B2 JP 2641568B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
output
inverter
control device
command
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1156800A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0327794A (ja
Inventor
洋 藤井
敦彦 中村
孝次 神原
敏 井堀
賢一 長倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP1156800A priority Critical patent/JP2641568B2/ja
Publication of JPH0327794A publication Critical patent/JPH0327794A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2641568B2 publication Critical patent/JP2641568B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は出力周波数の遷移プログラムを記憶する記憶
手段を、それ自体が有しており、このプログラムに基づ
いて出力周波数を制御できるようにしたインバータやサ
イクロコンバータなどの周波数変換手段に関するもので
あり、更にこの周波数変換手段によって制御する電動機
の制御装置に関するものである。
[従来の技術] 周波数変換手段とは別個にシーケンサを有しており、
このシーケンサに出力周波数の遷移プログラムを記憶さ
せて、このプログラムに基づいて出力周波数を制御する
ことが提案されている。
なお、電動機のプログラムによる制御装置としては、
特開昭61−156308号、特開昭61−241806号に示すものが
有る。
[発明が解決しようとする課題] 従来提案されたものは、周波数を次第に高くしたり、
低くしたりするパターンが予めいくつか用意してあり、
その中から適当なものを選択するように成っていたの
で、きめの細かい制御を行なうことが難しかった。
その理由は、出力周波数の遷移プログラムを記憶する
シーケンサが周波数変換手段とは別個独立したものとし
て構成して有った為である。
本発明の目的は、周波数を次第に高くしたり低くした
りする制御を、きめ細く行なうことができる周波数変換
手段、及び加速、減速特性をきめ細かく制御できるよう
にした電動機の制御装置を提供することに有る。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、周波数変換手段は、出力
周波数の遷移プログラムを記憶する周波数記憶手段と、
該記憶手段から前記プログラムを読みだし、次に出力す
る出力周波数指令値を一定時間毎に演算して更新し出力
する周波数指令手段と、該周波数指令手段の出力に基ず
いて前記周波数変換手段の主スイッチング素子を制御す
るスイッチング制御手段とで構成する。
周波数指令手段は、記憶手段から前記プログラムを読
みだし、次に出力する出力周波数指令の増分値を一定時
間毎に演算する周波数増分値演算手段と、該周波数増分
値演算手段の出力を基に、周波数指令を更新して出力す
る周波数演算手段とで構成することができる。
周波数指令手段は周波数指令の増分値を演算すること
なく、一定時間毎に速度指令値を直接求めることも勿論
可能である。
出力周波数の遷移プログラムは、出力周波数を変える
ときの時間に対する周波数変化情報を含ませることがで
きる。
更に、次のように構成してもよい。つまり誘導電動機
を可変速運転するインバータ装置に於いて、インバータ
が運転すべき周波数をN個記憶する手段と、正転・逆転
・停止・加速・減速時間などのインバータの運転状態を
設定、及び記憶する記憶手段と、一つの周波数での運転
継続時間、若しくは周波数を変化させることを指示する
外部インターフェイス情報等の運転条件判断を設定、及
び記憶する手段とを持ち、運転条件が成立すると自動的
に設定されたインバータの運転状態にしたがい、運転周
波数を変化させるように構成する。
前記記憶手段は不揮発性メモリにすることができる。
また、上記設定条件は外部設定器、若しくはパーソナル
コンピュータなどの通信機能により設定することができ
る。
[作用] 以上のように構成することにより、記憶手段は勿論、
周波数指令手段も周波数変換手段のなかに一体に組み込
まれるので、周波数指令をきめ細かく制御することがで
きる。
[実施例] 以下、第1図から第9図に示す本発明の実施例につい
て説明する。全体を100で示す周波数変換手段の主回路
は、交流電源10の出力を直流に変換するコンバータ11
と、コンバータ11の出力を平滑する平滑コンデンサ12
と、この平滑コンデンサに依って平滑した直流を交流に
変換するインバータ13とで構成する。インバータ13はブ
リッジに組んだ図示しない主スイッチング素子を有して
おり、このスイッチング素子全体を200で示すスイッチ
ング制御手段の出力で制御するように構成してある。
インバータ13の出力は三相誘導電動機14に与えられ、
これの速度を制御する。
20は周波数指令手段であり、記憶手段20cと、周波数
増分演算手段20bと周波数演算手段20aとで構成してあ
る。
記憶手段20Cは、第2図に示すように工程1、−−−
工程5−−−−で示したように複数工程分の記憶エリア
を有しており、それぞれの記憶エリアにはfnで示すよう
な設定周波数、Tnで示すその設定周波数での運転時間、
TMnで示すターミナル種別、及びTanで示す次の工程で設
定されている設定周波数へ至らせる迄の時間を記憶する
部分を有している。ターミナル種別TMnは外部から該当
するターミナルに信号が入ったときにそのターミナル信
号が書いてある記憶エリアを呼び出し、その記憶エリア
に記憶してある条件で運転をするのに用いる命令であ
る。
ターミナル種別に変えて、図示しないパーソナルコンピ
ュータのような外部装置から複数種類の信号をだし、そ
の信号に合わせて所定の記憶エリアを読みだし実行させ
ることも勿論可能である。ターミナル種別TMnが記憶し
ている場合は、多くの場合Tn命令は書き込まれない。し
かし、両方の条件のアンド、オア、或いは優先命令が別
途書き込まれることが有り、この様なときには両方の命
令が書き込まれる。
つまり、記憶手段20Cには、電動機14を所望の条件で
運転するためのプログラムが書き込まれる。
この記憶手段20Cは不揮発性のメモリにすることが望ま
しい。
周波数指令手段20では、工程を変更する指令Opが入る
と、インバータの運転状態を記憶している運転状態記憶
手段20cから目標周波数f1と加減速時間Taが読み出さ
れ、周波数増分値演算手段20bへ送られる。周波数増分
値演算手段20bでは、周波数増分値Δfを(1)式で演
算し、周波数演算手段20aへ送られる。
Δf=f1/Tan/Pt2 ……(1) 周波数演算手段20aでは第2タミング信号発生手段25
が出力するタイミングパルスPt2ごとに(2)式のよう
に周波数増分値Δfを加算して、インバータが出力する
べき周波数を決定する。
fm+1=fm+Δf ……(2) この周波数はデジタル値で出力される。
第1ディジタル信号発生手段1の出力D(f)は周波
数指令手段20の出力に対して第7図に(a)で示す特性
を示す。なお第7図の横軸に非同期運転領域と同期運転
領域との関係も示してある。第1ディジタル信号発生回
路1から与えられた設定周波数ディジタル信号D(f)
はタイマ等のタイミング発生手段4が出力するタイミン
グパルスp1ごとに加算手段2により加算される。なお、
タイミング信号発生手段4の出力パルス周期は第7図の
(b)に示す特性とする。従って非同期運転領域内では
一定周期毎に第1デイジタル信号発生手段1の出力D
(f)が加算されることになる。同期運転領域に入る
と、D(f)の値は段階的に切り変わり、一方タイミン
グ発生手段4が出力するタイミングパルスpの周期Δt
は鋸歯状に変化する。D(f)の値が段階的に切り変わ
った後は、インバータ13の出力の、一周期間のPWMの切
り込み数が変化し、その数は周波数指令手段20の出力が
大きくなるに連れて、段階的に少なくなる。
加算手段21の加算結果θにより正弦波データ発生手段
3は正弦波データSinθを出力する。つまり、加算手段
2の加算結果θが正弦波の位相となり、この位相に応じ
た正弦波データを引き出す。加算手段は正弦波360°分
を越えると、ここから360°分を差し引いた値を初期値
として持つ。一方、第2ディジタル信号発生回路5は周
波数指令手段20の出力に応じた大きさの出力電圧指令の
ディジタルデータを出力する。この出力電圧指令は設定
周波数に対応し、これが大きければ大きいほど出力も大
きくなる。
第2デジィタル信号発生手段5はメモリ等の記憶素子に
より実現できる。
タイミング発生手段4により発生したタイミングパル
スがはいるたびに、ディジタル演算手段6は正弦波発生
手段3より出力された正弦波ディジタルデータと第2デ
ジィタル信号発生手段5より出力された出力電圧指令値
(デジィタル)とに基づいて、下式を演算する。
Tp1=Tc/2+Tc/2・V・Sinθ ……(3) Tp2=Tc/2+Tc/2・V・Sinθ ……(3′) これによりPWM信号の発生するタイミング、つまり、第
8図の搬送波の頂点からPWM信号の立上り、及び立下り
までの時間TP1,TP2を演算する。この演算結果を利用し
てPWM信号合成手段7によりPWM信号を合成する。このPW
M信号は駆動回路9を通して増幅され、インバータ13の
主スイッチング素子に信号が与えられる。
第9図に前記のPWM波形合計のフローチャートを示
す。つまりプロセスブロックP1では、運転状態記憶手
段、つまり不揮発性メモリから目標周波数fと加減速時
間Taを引き出す。プロセスブロックP2では周波数増分値
Δfが(1)式に従い演算される。プロセスブロックP3
では前回周波数増分値Δfを加算し、出力すべき周波数
指令fを演算する。
次のプロセスブロックP4では、第1デイジタル信号発
生手段1が周波数指令値fに対応するD(f)値を出力
する。
次のプロセスブロックP5では、θ=ΣD(f)+D
(f)加算手段2が実行する。
更に加算手段2はプロセスブロックP6でθ>2πを判
断しその結果YESならばプロセスブロックP7へ進み、θ
=θ−2πを出力し、NOならばθ=θを出力する。両プ
ロセスブロックP7,P8も加算手段2が実行する。
次のプロセスブロックP9では、正弦波データ発生手段
3はθに応じたSinθを出力し、デイジタル演算手段6
は、これを取り込む。
次のプロセスブロックP10では、第2デイジタル信号
発生手段5が周波数指令値fに対応した電圧指令Vを出
力し、デイジタル演算手段6は、これを取り込む。
次のプロセスブロックP11では、デイジタル演算手段6
は、前に入力したタイミング信号p1と今回取り込んだダ
イミング信号p1とからTcを求める。
次のプロセスブロックP12では、デイジタル演算手段
6は、P9、P10、P11で取り込んだSinθ1、V、Tcを基
に(3)、(3′)式を演算する。
前記の制御の流れはタイミング信号発生手段4より発
生するタイミングパルスp1を割込とし、この割込ごとに
繰り返される。この割込が一定ならば搬送周波数は一定
となり、出力周波数の変化は位相加算により、つまり、
設定周波数ディジタルデータD(f)により決定され
る。
第3図は運転のタイムチャート例である。この例では
工程1では加速勾配Ta1でf1まで立ち上げ、立ち上げ開
始からの運転時間をT1とし、その後更に加速勾配Ta2でf
2まで加速し、その運転をターミナル種別TM2(工程変更
指令OpとしてTM2)信号が入る迄実行し、TM2が入ったら
今度は減速配Ta3で減速させて更にf3まで逆転させ、−
−−−工程5への移行は、工程4での速度f4つまり零速
度から、ターミナル種別TM4が入ったときにおこなわれ
ることを示している。
第4図は工程の切り換え処理のフローを示す。この図
に於いてS2で判断した結果工程進歩が未設定の場合は、
何も処理しないでS12へ進み、終了する。
S3での判断の結果インバータ13が停止中の場合は、現
在工程No(番号)エリアにゼロを設定する。
S3での判断の結果インバータ13が運転状態であり、且
つS4での判断の結果、現在工程Noがゼロの場合は、運転
開始状態なのでS14に示すように、スタート工程Noを現
在工程Noエリアに設定し、スタート工程から運転する状
態にする。
次に、工程歩進実行状態に於いては、現在実行中の工
程NoエリアをS4に示すように、現在工程Noから読みだ
し、園工程の終了の判定を行なう。終了の判定にはタイ
マによるものとターミナルOpによるものとがある。
S6での判断の結果、タイマの設定時間がゼロの場合
は、S9のターミナルの判定へ行く。S6での判定の結果タ
イマが設定されている場合には、先ずタイマ未動作時
は、S15へ進み、タイマの起動を行なう。
S8出の判断の結果、タイマが動作中でタイムアップ時
は、園工程が終了との判断でS11へ進み、現在工程Noを
次工程のNoに更新する。
S9での判断の結果、ターミナル種別が設定されている
場合は、そのターミナルのON/OっF状態をS10で読みと
り、ON時は、その工程が終了との判断で、S11で現在工
程Noを次工程のNoに更新する。
以上により、タイマのタイムアップ、またはターミナ
ルのON条件で工程の切りかえを行なう。
各工程での周波数の設定、及び加減速時間の設定方法
をそれぞれ第5図、第6図に示す。
第5図に示すように、工程歩進実行中の周波数の設定
は、現在実行中の工程に対応するメモリ上の設定周波数
を読み出すことによって行なう。
第6図に示すように、工程歩進実行中野加減速時間の
設定は、現在実行中の工程に対応するメモリ上の加減速
種別を読み出し、その加減速種別のエリアから加減速時
間を読み出すことによって行なう。
なお、第1図には示していないが周波数指令手段20ス
イッチング制御手段200、第二タイミング信号発生手段2
5などは実際はマイクロコンピュータの中で一機能とし
て実行される。そのために第1図にはこの他にシステム
ROMが設けてある。そして、第4図から第6図に示した
フローは上記したシステムROMに書き込まれているシス
テムプログラムの管理のもとに上記したマイクロコンピ
ュータ内で判断し、実行される。
上記実施例は正弦波変調PWM制御方式を用いた例であ
る。他の実施例としてPWM波形として、空間電圧ベクト
ルを用いる方法が考えられる。空間ベクトルPWM制御方
式は特開昭61−227696と昭59−25592に詳細に述べられ
ている。第12図に空間電圧ベクトルPWM制御方式に用い
た場合を示す。本方式は、指令の磁束に空間電圧ベクト
ルを用いて可能な限り近づくことによりPWM波形をつく
るものである。
上記実施例と違うのは、加算手段21から出力されたθ
により、空間電圧ベクトル選択手段3が出力すべき空間
電圧ベクトルxを選択する。一方、出力すべき周波数f
により第2ディジタル信号発生手段より指令磁束φが出
力する。
ディジタル演算手段6では指令磁束φに空間電圧ベク
トルxが一致するように空間電圧ベクトルxの絶対値を
演算する。空間電圧ベクトルは3層のスイッチングパタ
ーンの情報を全て含んでいるので、pwm信号合成手段7
では空間電圧ベクトルxを時間領域のデータに変換しか
つ、各パワー素子に与える信号に変換する。この様に仕
手創られたpwm信号は駆動回路9を通して増幅され、イ
ンバータ13のパワー素子に信号が与えられる。
なお、切り変え手段22などについては特開昭63−2348
77号公報に詳細な説明が有るので、ここでの説明は省略
する。
[発明の効果] 本発明によれば、以上の説明から明らかなように出力
周波数の遷移プログラムを書き込んだ記憶手段を周波数
変換手段のなかに内蔵させたので、出力周波数をきめ細
かく制御出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例を示すブロック図、第2
図は本発明装置の記憶手段の記憶状態を模擬的に示す
図、第3図は本発明装置による電動機の速度制御遷移を
示すタイムチャート、第4図ないし第6図、及び第9図
は本発明装置の動作を説明するのに用いるフローチャー
ト、第7図は第1図に示した第1デジタル信号発生装置
およびタイミング信号発生装置の入力対出力特性を示す
図、第8図は本発明第1図に示したインバータの動作を
説明するためのタイムチャート、第10図は本発明制御装
置の異なる実施例を示すブロック図である。 200はスイッチング制御手段、100は周波数変換手段、20
は周波数指令手段である。
フロントページの続き (72)発明者 神原 孝次 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所習志野工場内 (72)発明者 井堀 敏 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所習志野工場内 (72)発明者 長倉 賢一 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 日立京葉エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−156308(JP,A) 特開 昭63−224696(JP,A) 特開 昭63−234877(JP,A)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】周波数変換手段の出力で交流電動機を制御
    する電動機の制御装置に於いて、前記周波数変換手段
    は、出力周波数の遷移プログラムを記憶する周波数記憶
    手段と、該記憶手段から前記プログラムを読みだし、次
    に出力する出力周波数指令値を一定時間毎に演算して更
    新し出力する周波数指令手段と、該周波数指令手段の出
    力に基ずいて前記周波数変換手段の主スイッチング素子
    を制御するスイッチング制御手段とを有することを特徴
    とする電動機の制御装置。
  2. 【請求項2】前記周波数指令手段は、前記記憶手段から
    前記プログラムを読みだし、次に出力する出力周波数指
    令の増分値を一定時間毎に演算する周波数増分値演算手
    段と、該周波数増分値演算手段の出力を基に、周波数指
    令を更新して出力する周波数演算手段とを有しているこ
    とを特徴とする請求項第1項記載の周波数変換手段を有
    する電動機の制御装置。
  3. 【請求項3】前記出力周波数の遷移プログラムは、出力
    周波数を変えるときの時間に対する周波数変化情報を含
    んでいることを特徴とする請求項1項、または第2項記
    載の電動機の制御装置。
  4. 【請求項4】誘導電動機を可変速運転するインバータ装
    置に於いて、インバータが運転すべき周波数をN個記憶
    する手段と、正転・逆転・停止・加速・減速時間などの
    インバータの運転状態を設定、及び記憶する記憶手段
    と、一つの周波数での運転継続時間、若しくは周波数を
    変化させることを指示する外部インターフェイス情報等
    の運転条件判断を設定、及び記憶する手段とを持ち、運
    転条件が成立すると自動的に設定されたインバータの運
    転状態にしたがい、運転周波数を変化させることを特徴
    とする自動運転可能なインバータによる電動機の制御装
    置。
  5. 【請求項5】上記インバータの設定周波数、インバータ
    の状態、運転条件判断を不揮発性メモリにすることを特
    徴とする請求項第1項ないし第4項記載の何れか一つの
    電動機の制御装置。
  6. 【請求項6】上記設定条件は外部設定器、若しくはパー
    ソナルコンピュータなどの通信機能により設定できるこ
    とを特徴とする請求項第1項ないし第5項記載の何れか
    一つの電動機の制御装置
JP1156800A 1989-06-21 1989-06-21 電動機の制御装置 Expired - Lifetime JP2641568B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1156800A JP2641568B2 (ja) 1989-06-21 1989-06-21 電動機の制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1156800A JP2641568B2 (ja) 1989-06-21 1989-06-21 電動機の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0327794A JPH0327794A (ja) 1991-02-06
JP2641568B2 true JP2641568B2 (ja) 1997-08-13

Family

ID=15635599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1156800A Expired - Lifetime JP2641568B2 (ja) 1989-06-21 1989-06-21 電動機の制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2641568B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004260997A (ja) * 2004-04-16 2004-09-16 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd モートルの可変速制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0327794A (ja) 1991-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5023538A (en) PWM inverter apparatus for controlling rotating magnetic flux in a.c. motors
US5274317A (en) Single sensor current control of a multiple phase AC machine
US5706186A (en) Hybrid pulse width modulation method and apparatus
US4965504A (en) Control apparatus for inverter for driving AC motor
US3878445A (en) A. C. motor control apparatus and method
KR900000768B1 (ko) 인버어터 구동제어 장치
JPH07108095B2 (ja) インバータ装置及びその制御方法
KR920004905B1 (ko) Pwm 제어장치
US5422557A (en) Method and apparatus for controlling the speed of a single phase induction motor using frequency variation
US5053690A (en) Control method of pulse width modulation inverter and pulse width modulation inverter system
JPH0779551B2 (ja) インバ−タ制御装置
JPH07112360B2 (ja) Pwmインバ−タの制御方法および装置
WO2020217879A1 (ja) 電力変換装置、機械学習器、および学習済みモデルの生成方法
US4312031A (en) Apparatus for controlling current type inverters
US5892348A (en) Matrix interpolation
JP2641568B2 (ja) 電動機の制御装置
US4989128A (en) Pulse width modulation control unit of inverter
US4622628A (en) PWM inverter apparatus with digital control
JPS60174088A (ja) 交流電動機のデジタル制御方式
JPH06197593A (ja) Pwm制御モータ装置
JP3155238B2 (ja) インバータ装置
KR900002421B1 (ko) 인버어터 구동제어장치
JP2582071B2 (ja) パルス幅変調方式インバ−タの制御装置
JP5303903B2 (ja) 電動機の制御装置およびその制御方法
Krah et al. Predictive Current Control with Synchronous Optimal Pulse Patterns

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080502

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090502

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100502

Year of fee payment: 13

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100502

Year of fee payment: 13