JP2757712B2 - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
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- JP2757712B2 JP2757712B2 JP4259600A JP25960092A JP2757712B2 JP 2757712 B2 JP2757712 B2 JP 2757712B2 JP 4259600 A JP4259600 A JP 4259600A JP 25960092 A JP25960092 A JP 25960092A JP 2757712 B2 JP2757712 B2 JP 2757712B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、インバータ装置の出
力電流を制限する電流制限手段をインバータ装置の状態
によって入り切りするインバータ装置に関するものであ
る。
力電流を制限する電流制限手段をインバータ装置の状態
によって入り切りするインバータ装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来のインバータ装置の回路構成
を示す図である。図において、２０はダイオ−ドと組み
合わせたトランジスタをブリッジ接続することにより形
成したインバ−タ回路、２１は交流電圧を直流電圧に変
換するコンバータ、２２は直流電圧を平滑するコンデン
サ、２３はインバータ回路２０の出力側に接続された交
流電動機、例えば誘導電動機、２４はインバータ回路２
０の出力側に設けられ、インバータ回路２０の出力電流
を検出する電流検出器、２５は電流検出器２４で検出さ
れたインバータ回路２０の出力電流から誘導電動機２３
への励磁電流とトルク電流を計算し、出力電流の大きさ
を計算する電流値計算手段、２６は電流の大きさによっ
て出力周波数を補正する電流制限手段、２７は電流値計
算手段２５で計算された出力電流が過電流かどうかを判
別し、過電流の時は異常信号を出力する過電流検出手
段、２８は電流制限手段２６で補正された出力周波数に
基づいてインバータ回路２０の出力電圧を計算する出力
周波数／電圧計算手段であり、上記電流値計算手段２
５、電流制限手段２６、過電流検出手段２７、出力周波
数／電圧計算手段２８は予めソフトウェアにて構成され
マイクロコンピュータ７０に格納されている。また、３
１は出力周波数／電圧計算手段２８の出力電圧に応じた
インバータ回路２０のトランジスタを駆動する駆動信号
を生成するＰＷＭ生成部で、このＰＷＭ生成部３１はゲ
ートアレイ７１により構成されている。また、図７にお
いては、電流制限手段２６と過電流検出手段２７とを直
列とし、過電流検出手段２７を電流制限手段２６の後段
として、電流値計算手段２５で計算された出力電流およ
び電流制限手段２６で補正された出力周波数をデータと
して入力する例を示したが、電流値計算手段２５の後段
において電流制限手段２６と過電流検出手段２７を分岐
するようにしてもよい。
を示す図である。図において、２０はダイオ−ドと組み
合わせたトランジスタをブリッジ接続することにより形
成したインバ−タ回路、２１は交流電圧を直流電圧に変
換するコンバータ、２２は直流電圧を平滑するコンデン
サ、２３はインバータ回路２０の出力側に接続された交
流電動機、例えば誘導電動機、２４はインバータ回路２
０の出力側に設けられ、インバータ回路２０の出力電流
を検出する電流検出器、２５は電流検出器２４で検出さ
れたインバータ回路２０の出力電流から誘導電動機２３
への励磁電流とトルク電流を計算し、出力電流の大きさ
を計算する電流値計算手段、２６は電流の大きさによっ
て出力周波数を補正する電流制限手段、２７は電流値計
算手段２５で計算された出力電流が過電流かどうかを判
別し、過電流の時は異常信号を出力する過電流検出手
段、２８は電流制限手段２６で補正された出力周波数に
基づいてインバータ回路２０の出力電圧を計算する出力
周波数／電圧計算手段であり、上記電流値計算手段２
５、電流制限手段２６、過電流検出手段２７、出力周波
数／電圧計算手段２８は予めソフトウェアにて構成され
マイクロコンピュータ７０に格納されている。また、３
１は出力周波数／電圧計算手段２８の出力電圧に応じた
インバータ回路２０のトランジスタを駆動する駆動信号
を生成するＰＷＭ生成部で、このＰＷＭ生成部３１はゲ
ートアレイ７１により構成されている。また、図７にお
いては、電流制限手段２６と過電流検出手段２７とを直
列とし、過電流検出手段２７を電流制限手段２６の後段
として、電流値計算手段２５で計算された出力電流およ
び電流制限手段２６で補正された出力周波数をデータと
して入力する例を示したが、電流値計算手段２５の後段
において電流制限手段２６と過電流検出手段２７を分岐
するようにしてもよい。
【０００３】従来装置は上記のように構成されており、
次にその動作を図８および図９を参照して説明する。コ
ンバータ２１に入力した交流電圧は直流電圧に変換さ
れ、コンデンサ２２により平滑されて、インバータ回路
２０に入力される。インバータ回路２０ではＰＷＭ生成
部３１から出力される駆動信号に基づいてブリッジ接続
されたトランジスタが駆動し、直流電圧を所定の周波
数、電圧を有する交流電圧に変換して誘導電動機２３に
印加する。
次にその動作を図８および図９を参照して説明する。コ
ンバータ２１に入力した交流電圧は直流電圧に変換さ
れ、コンデンサ２２により平滑されて、インバータ回路
２０に入力される。インバータ回路２０ではＰＷＭ生成
部３１から出力される駆動信号に基づいてブリッジ接続
されたトランジスタが駆動し、直流電圧を所定の周波
数、電圧を有する交流電圧に変換して誘導電動機２３に
印加する。
【０００４】このとき、インバータ回路２０の出力電流
を電流検出器２４で検出し、電流値計算手段２５では次
の式より固定子座標から回転子座標（ｄ−ｑ直行座標）
に変換することで励磁電流ｉｄとトルク電流ｉｑを計算
する。
を電流検出器２４で検出し、電流値計算手段２５では次
の式より固定子座標から回転子座標（ｄ−ｑ直行座標）
に変換することで励磁電流ｉｄとトルク電流ｉｑを計算
する。
【０００５】
【数１】
【０００６】その後、次の式より出力電流の大きさ｜Ｉ
｜を計算する。
｜を計算する。
【０００７】
【数２】
【０００８】電流制限手段２６ではこの出力電流の大き
さ｜Ｉ｜が予め設定された値よりも大きい場合にはｉｑ
の符号により誘導電動機２３の力行・回生状態を判別
し、力行状態の場合には出力周波数を下げ、回生状態の
場合には出力周波数を上げることにより、誘導電動機２
３とのすべりを減らすように出力周波数を補正して出力
電流を減少させている。
さ｜Ｉ｜が予め設定された値よりも大きい場合にはｉｑ
の符号により誘導電動機２３の力行・回生状態を判別
し、力行状態の場合には出力周波数を下げ、回生状態の
場合には出力周波数を上げることにより、誘導電動機２
３とのすべりを減らすように出力周波数を補正して出力
電流を減少させている。
【０００９】そして、この計算された出力周波数から、
出力周波数／電圧計算手段２８で出力電圧が計算され、
ＰＷＭ生成部３１がこの電圧を出力するようインバータ
回路２０を構成するトランジスタの駆動信号を生成す
る。
出力周波数／電圧計算手段２８で出力電圧が計算され、
ＰＷＭ生成部３１がこの電圧を出力するようインバータ
回路２０を構成するトランジスタの駆動信号を生成す
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来のインバータ装置
は以上のように構成され、インバータ装置の出力周波数
は出力電流の大きさにより補正されている。しかしなが
ら、停止位置精度が要求される制御対象機械で、インバ
ータ装置が停止指令を受け減速過電流となって電流制限
手段が働くと、力行減速の場合は走行距離が短くなり停
止位置よりも早く止まってしまうという問題点がある。
また、回生減速状態の場合は、走行距離が延び、停止距
離をオーバーしてしまうという問題点がある。
は以上のように構成され、インバータ装置の出力周波数
は出力電流の大きさにより補正されている。しかしなが
ら、停止位置精度が要求される制御対象機械で、インバ
ータ装置が停止指令を受け減速過電流となって電流制限
手段が働くと、力行減速の場合は走行距離が短くなり停
止位置よりも早く止まってしまうという問題点がある。
また、回生減速状態の場合は、走行距離が延び、停止距
離をオーバーしてしまうという問題点がある。
【００１１】また、クレーン装置など減速時以外でも回
生状態が起こり、走行距離が有限長のものでは、回生過
電流状態となって電流制限手段が働くと走行距離が延
び、停止距離をオーバーしてしまうという問題点があっ
た。
生状態が起こり、走行距離が有限長のものでは、回生過
電流状態となって電流制限手段が働くと走行距離が延
び、停止距離をオーバーしてしまうという問題点があっ
た。
【００１２】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、出力電流の大きさが予め設定さ
れた値よりも大きい場合に出力周波数を補正する電流制
限手段の要否を選択することにより、インバータ装置の
出力電流の大きさが予め設定された値よりも大きい場合
にも設定距離通りの動作をさせることができ、また過電
流状態が起きた場合には異常信号を出力することにより
異常を知らせることができるインバータ装置を得ること
を目的とするものである。
ためになされたもので、出力電流の大きさが予め設定さ
れた値よりも大きい場合に出力周波数を補正する電流制
限手段の要否を選択することにより、インバータ装置の
出力電流の大きさが予め設定された値よりも大きい場合
にも設定距離通りの動作をさせることができ、また過電
流状態が起きた場合には異常信号を出力することにより
異常を知らせることができるインバータ装置を得ること
を目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明に係るインバー
タ装置は、直流を交流に変換するインバータ装置の出力
電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段によ
り検出された少なくとも２相の電流より励磁電流とトル
ク電流に変換し、出力電流の大きさを計算する電流値計
算手段と、この電流値計算手段により計算された出力電
流の大きさにより出力周波数を補正する電流制限手段
と、前記電流値計算手段により計算されたトルク電流に
基づき力行・回生状態を判別し、回生状態の場合には前
記電流制限手段における出力周波数の補正を行わないよ
うにする力行・回生判別手段と、を備えたものである。
タ装置は、直流を交流に変換するインバータ装置の出力
電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段によ
り検出された少なくとも２相の電流より励磁電流とトル
ク電流に変換し、出力電流の大きさを計算する電流値計
算手段と、この電流値計算手段により計算された出力電
流の大きさにより出力周波数を補正する電流制限手段
と、前記電流値計算手段により計算されたトルク電流に
基づき力行・回生状態を判別し、回生状態の場合には前
記電流制限手段における出力周波数の補正を行わないよ
うにする力行・回生判別手段と、を備えたものである。
【００１４】
【００１５】
【作用】この発明に係るインバータ装置における力行・
回生判別手段は、電流値計算手段により計算されたトル
ク電流に基づき力行・回生状態を判別し、回生状態の場
合には電流制限手段における出力周波数の補正を行わな
いようにするものである。
回生判別手段は、電流値計算手段により計算されたトル
ク電流に基づき力行・回生状態を判別し、回生状態の場
合には電流制限手段における出力周波数の補正を行わな
いようにするものである。
【００１６】
【００１７】
【実施例】実施例１． この発明の第１の実施例を図について説明する。図１は
第１の実施例によるインバータ装置の構成を示す図であ
る。図において、２０はダイオ−ドと組み合わせたトラ
ンジスタをブリッジ接続することにより形成したインバ
−タ回路、２１は交流電圧を直流電圧に変換するコンバ
ータ、２２は直流電圧を平滑するコンデンサ、２３はイ
ンバータ回路２０の出力側に接続された交流電動機、例
えば誘導電動機、２４はインバータ回路２０の出力側に
設けた出力電流を検出する電流検出器、２５は電流検出
器２４で検出された出力電流から誘導電動機２３への励
磁電流とトルク電流を計算し、出力電流の大きさを計算
する電流値計算手段、２６は出力電流の大きさによって
出力周波数を補正する電流制限手段、２７は電流値計算
手段２５で計算された出力電流が過電流かどうかを判別
し、過電流の時は異常信号を出力する過電流検出手段、
２８は電流制限手段２６で補正された出力周波数に基づ
いてインバータ回路２０の出力電圧を計算する出力周波
数／電圧計算手段、２９は周波数指令値と出力周波数を
比較し、加速・定速・減速状態を判別するモード判別手
段で、電流値計算手段２５、電流制限手段２６、過電流
検出手段２７、出力周波数／電圧計算手段２８、モ−ド
判別手段２９は予めソフトウェアにて構成されマイクロ
コンピュータ１００に格納されている。また、３１は出
力周波数／電圧計算手段２８の出力電圧に応じたインバ
ータ回路２０のトランジスタを駆動する駆動信号を生成
するＰＷＭ生成部で、このＰＷＭ生成部はゲートアレイ
７１により構成されている。また、従来例の図７同様、
過電流検出手段２７を電流値計算手段２５の後段におい
て電流制限手段２６と過電流検出手段２７を分岐するよ
うにしてもよい。
第１の実施例によるインバータ装置の構成を示す図であ
る。図において、２０はダイオ−ドと組み合わせたトラ
ンジスタをブリッジ接続することにより形成したインバ
−タ回路、２１は交流電圧を直流電圧に変換するコンバ
ータ、２２は直流電圧を平滑するコンデンサ、２３はイ
ンバータ回路２０の出力側に接続された交流電動機、例
えば誘導電動機、２４はインバータ回路２０の出力側に
設けた出力電流を検出する電流検出器、２５は電流検出
器２４で検出された出力電流から誘導電動機２３への励
磁電流とトルク電流を計算し、出力電流の大きさを計算
する電流値計算手段、２６は出力電流の大きさによって
出力周波数を補正する電流制限手段、２７は電流値計算
手段２５で計算された出力電流が過電流かどうかを判別
し、過電流の時は異常信号を出力する過電流検出手段、
２８は電流制限手段２６で補正された出力周波数に基づ
いてインバータ回路２０の出力電圧を計算する出力周波
数／電圧計算手段、２９は周波数指令値と出力周波数を
比較し、加速・定速・減速状態を判別するモード判別手
段で、電流値計算手段２５、電流制限手段２６、過電流
検出手段２７、出力周波数／電圧計算手段２８、モ−ド
判別手段２９は予めソフトウェアにて構成されマイクロ
コンピュータ１００に格納されている。また、３１は出
力周波数／電圧計算手段２８の出力電圧に応じたインバ
ータ回路２０のトランジスタを駆動する駆動信号を生成
するＰＷＭ生成部で、このＰＷＭ生成部はゲートアレイ
７１により構成されている。また、従来例の図７同様、
過電流検出手段２７を電流値計算手段２５の後段におい
て電流制限手段２６と過電流検出手段２７を分岐するよ
うにしてもよい。
【００１８】この発明の第１の実施例は上記のように構
成されており、次に、その動作を図２および図３を参照
して説明する。コンバータ２１に入力した交流電圧は直
流電圧に変換され、コンデンサ２２により平滑されて、
インバータ回路２０に入力される。インバータ回路２０
ではＰＷＭ生成部３１から出力される駆動信号に基づい
てブリッジ接続されたトランジスタが駆動し、直流電圧
を所定の周波数、電圧を有する交流電圧に変換して誘導
電動機２３に印加する。
成されており、次に、その動作を図２および図３を参照
して説明する。コンバータ２１に入力した交流電圧は直
流電圧に変換され、コンデンサ２２により平滑されて、
インバータ回路２０に入力される。インバータ回路２０
ではＰＷＭ生成部３１から出力される駆動信号に基づい
てブリッジ接続されたトランジスタが駆動し、直流電圧
を所定の周波数、電圧を有する交流電圧に変換して誘導
電動機２３に印加する。
【００１９】まず、モード判別手段２９では、停止指令
を受けた場合を減速状態と判別する（Ｓ４０）。そして
減速状態であると判別された場合（Ｓ４１）には出力周
波数の補正は行わずに出力周波数／電圧計算手段２８に
よって出力電圧を計算する。その他の状態では減速以外
の状態と考え、電流値計算手段２５に基づいて電流値を
計算し電流制限を行う。電流制限手段２６は従来例と同
様であり、補正された出力周波数により出力周波数／電
圧計算手段２８で出力電圧が計算される。そして、この
計算された出力電圧に基づき、ＰＷＭ生成部３１がこの
電圧を出力するようインバータ回路２０のトランジスタ
への駆動信号を生成する。
を受けた場合を減速状態と判別する（Ｓ４０）。そして
減速状態であると判別された場合（Ｓ４１）には出力周
波数の補正は行わずに出力周波数／電圧計算手段２８に
よって出力電圧を計算する。その他の状態では減速以外
の状態と考え、電流値計算手段２５に基づいて電流値を
計算し電流制限を行う。電流制限手段２６は従来例と同
様であり、補正された出力周波数により出力周波数／電
圧計算手段２８で出力電圧が計算される。そして、この
計算された出力電圧に基づき、ＰＷＭ生成部３１がこの
電圧を出力するようインバータ回路２０のトランジスタ
への駆動信号を生成する。
【００２０】実施例２．次に、この発明の第２の実施例
を説明する。図４は第２の実施例に基づくインバータ装
置を示す構成図である。図において、３０は電流値計算
手段２５により計算されたトルク電流より力行・回生状
態を判別する力行・回生判別手段で、ソフトウェアにて
構成され、マイクロコンピュータ４００内に格納されて
いる。その他の構成は上記第１の実施例で説明したもの
と同一符号を付すことによりその説明を省略する。
を説明する。図４は第２の実施例に基づくインバータ装
置を示す構成図である。図において、３０は電流値計算
手段２５により計算されたトルク電流より力行・回生状
態を判別する力行・回生判別手段で、ソフトウェアにて
構成され、マイクロコンピュータ４００内に格納されて
いる。その他の構成は上記第１の実施例で説明したもの
と同一符号を付すことによりその説明を省略する。
【００２１】この発明の第２の実施例は上記のように構
成されており、次にその動作について図５および図６を
参照して説明する。コンバータ２１に入力した交流電圧
は直流電圧に変換され、コンデンサ２２により平滑され
て、インバータ回路２０に入力される。インバータ回路
２０ではＰＷＭ生成部３１から出力される駆動信号に基
づいてブリッジ接続されたトランジスタが駆動し、直流
電圧を所定の周波数、電圧を有する交流電圧に変換して
誘導電動機２３に印加する。
成されており、次にその動作について図５および図６を
参照して説明する。コンバータ２１に入力した交流電圧
は直流電圧に変換され、コンデンサ２２により平滑され
て、インバータ回路２０に入力される。インバータ回路
２０ではＰＷＭ生成部３１から出力される駆動信号に基
づいてブリッジ接続されたトランジスタが駆動し、直流
電圧を所定の周波数、電圧を有する交流電圧に変換して
誘導電動機２３に印加する。
【００２２】このとき、インバータ回路２０の出力電流
を電流検出器２４で検出し、電流値計算手段２５では次
の式より固定子座標から回転子座標（ｄ−ｑ直行座標）
に変換することで励磁電流ｉｄとトルク電流ｉｑを計算
する。
を電流検出器２４で検出し、電流値計算手段２５では次
の式より固定子座標から回転子座標（ｄ−ｑ直行座標）
に変換することで励磁電流ｉｄとトルク電流ｉｑを計算
する。
【００２３】
【数３】
【００２４】その後、次の式より、出力電流の大きさ｜
Ｉ｜を計算する。
Ｉ｜を計算する。
【００２５】
【数４】
【００２６】力行・回生判別手段３０ではｉｑの符号に
より力行・回生状態を判別し（Ｓ５０）、回生状態であ
ると判別された場合（Ｓ５１）には出力周波数の補正は
行わずに出力周波数／電圧計算手段２８によって出力電
圧を計算する。力行状態では電流制限を行う。電流制限
手段２６は従来例と同様であり、補正された出力周波数
により出力周波数／電圧計算手段２８で出力電圧が計算
される。そして、この計算された出力電圧に基づき、Ｐ
ＷＭ生成部３１がこの電圧を出力するようインバータ回
路２０のトランジスタへの駆動信号を生成する。
より力行・回生状態を判別し（Ｓ５０）、回生状態であ
ると判別された場合（Ｓ５１）には出力周波数の補正は
行わずに出力周波数／電圧計算手段２８によって出力電
圧を計算する。力行状態では電流制限を行う。電流制限
手段２６は従来例と同様であり、補正された出力周波数
により出力周波数／電圧計算手段２８で出力電圧が計算
される。そして、この計算された出力電圧に基づき、Ｐ
ＷＭ生成部３１がこの電圧を出力するようインバータ回
路２０のトランジスタへの駆動信号を生成する。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電流
値計算手段で、電流検出手段により検出された少なくと
も２相の電流より励磁電流とトルク電流に変換し、出力
電流の大きさを計算し、力行・回生判別手段でこの電流
値計算手段により計算されたトルク電流に基づき力行・
回生状態を判別し、回生状態の場合には電流制限手段に
おける出力周波数の補正を行わないようにしたので、設
定距離通りの動作をさせ、制御対象機械の停止位置精度
を向上させることができる。
値計算手段で、電流検出手段により検出された少なくと
も２相の電流より励磁電流とトルク電流に変換し、出力
電流の大きさを計算し、力行・回生判別手段でこの電流
値計算手段により計算されたトルク電流に基づき力行・
回生状態を判別し、回生状態の場合には電流制限手段に
おける出力周波数の補正を行わないようにしたので、設
定距離通りの動作をさせ、制御対象機械の停止位置精度
を向上させることができる。
【００２８】
【図１】この発明による第１の実施例におけるインバー
タ装置の概略構成を示す図である。
タ装置の概略構成を示す図である。
【図２】この発明による第１の実施例におけるモード判
別手段のフローチャートである。
別手段のフローチャートである。
【図３】この発明による第１の実施例における時間と出
力周波数との関係を示すグラフである。
力周波数との関係を示すグラフである。
【図４】この発明による第２の実施例におけるインバー
タ装置の概略構成を示す図である。
タ装置の概略構成を示す図である。
【図５】この発明による第２の実施例における力行・回
生判別手段のフローチャートである。
生判別手段のフローチャートである。
【図６】この発明による第２の実施例における時間と出
力周波数との関係を示すグラフである。
力周波数との関係を示すグラフである。
【図７】従来におけるインバータ装置の電流制限手段の
概略構成を示す図である。
概略構成を示す図である。
【図８】従来における時間と出力周波数との関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図９】従来における時間と出力周波数との関係を示す
グラフである。
グラフである。
２０ インバータ回路 ２１ コンバータ ２２ コンデンサ ２３ 誘導電動機 ２４ 電流検出器 ２５ 電流値検出手段 ２６ 電流制限手段 ２７ 過電流検出手段 ２８ 出力周波数／電圧計算手段 ２９ モード判別手段 ３０ 力行・回生判別手段 ３１ ＰＷＭ生成部
Claims (1)
- 【請求項１】 直流を交流に変換するインバータ装置の
出力電流を検出する電流検出手段と、 前記電流検出手段により検出された少なくとも２相の電
流より励磁電流とトルク電流に変換し、出力電流の大き
さを計算する電流値計算手段と、 この電流値計算手段により計算された出力電流の大きさ
により出力周波数を補正する電流制限手段と、 前記電流値計算手段により計算されたトルク電流に基づ
き力行・回生状態を判別し、回生状態の場合には前記電
流制限手段における出力周波数の補正を行わないように
する力行・回生判別手段と、 を備えたことを特徴とする インバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4259600A JP2757712B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4259600A JP2757712B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | インバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06113577A JPH06113577A (ja) | 1994-04-22 |
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Also Published As
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| JPH06113577A (ja) | 1994-04-22 |
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