JP2822638B2 - インバータ駆動誘導電動機の電流振動抑制方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電圧形インバータにより駆動制御される誘
導電動機に発生する電流振動抑制方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の電圧形インバータにより駆動制御され
る誘導電動機の電流振動抑制方法としては、電動機の入
力電流中の振動電流成分の比例値によるインバータ出力
電圧の負帰還補正制御を行うもの、或いは電動機の入力
電流における振動の発生と共に電動機をその許容域内で
過励磁運転するか或いはインバータのスイッチング周波
数の低減を行うもの等の方法が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の各電流振動抑制方法に関
し、先ず前記振動電流成分によるインバータ出力電圧の
負帰還補正制御においては、一般的にインバータの負荷
軽減と共に顕著となる電動機入力電流の振動発生状態に
対し、インバータ出力電圧に対する補正量が低負荷域に
て不足し負荷増大時に過大となり前記振動状態の消滅安
定化を阻害する危険性がある。また、電動機の過励磁運
転或いはインバータのスイッチング周波数の低減運転に
おいては電動機或いはインバータの運転特性の悪化は避
け得なかった。

上記に鑑み本発明は、前記のインバータ駆動誘導電動
機の負荷電流振動の抑制に関する負荷特性の改善を行い
得る電流振動抑制方法の提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、電圧形インバータにより
駆動制御される誘導電動機の入力電流における振動電流
成分を負帰還して前記インバータの出力電圧を補正制御
するインバータ駆動誘導電動機の電流振動抑制方法にお
いて、電動機入力電流の実効値又は平均値を検出する電
流演算回路と、前記振動電流成分の検出信号を入力信号
となしその出力制限レベルを前記電流演算回路の出力信
号の増大と共に小とするように可変としたリミッタとを
設け、該リミッタの出力信号を前記インバータの出力電
圧指令信号に対する減算補正信号とし、前記インバータ
の出力電圧に対する前記振動電流成分による減算補正量
を前記電動機入力電流の実効値又は平均値の増大と共に
小とするものである。

〔作用〕

電圧形インバータによる誘導電動機の駆動系において
は、インバータの出力電圧（Ｖ）対出力周波数（ｆ）特
性に関しV/f比一定特性線近辺のある範囲においてイン
バータの出力電流，すなわち電動機の入力電流の振幅が
振動する不安定域の発生をみることがあり、この状態が
インバータに対する負荷の軽減と共に顕著になることは
周知の通りである。

このような振動状態のインバータの出力電流は，その
運転状態に対応する定態電流上に複数の周波数成分と振
幅成分とを有する振動電流成分が重畳したものとなる。

従って、インバータの出力電流，すなわち電動機の入
力電流の振動抑制は、前記振動電流成分を打ち消すよう
にインバータ出力電圧を補正制御することにより電動機
の電流振動の抑制が可能となる。

すなわち、振動電流成分検出回路により振動電流成分
を検出し、この振動電流成分が前記定態電流と同一方
向，すなわち振動電流成分が正の時はその値に比例した
電圧だけインバータ出力電圧を低減し、また振動電流成
分が前記定態電流と逆方向，すなわち振動電流成分が負
の時はその値に比例した電圧だけインバータ出力電圧を
増加する制御を行うことにより電動機の電流振動の抑制
が可能となるものである。

一方、電動機入力電流の振動発生状態はインバータに
対する負荷の増大と共に消滅する傾向にあるため、負荷
の増大と共にインバータ出力電圧の補正量を小さくする
ことにより、インバータの負荷変動域の全域にわたり円
滑な負荷電流振動の抑制が可能となるものである。

本発明は、前記のようにインバータの出力電圧制御に
よりその負荷誘導電動機の入力電流の振動抑制を行うも
のであり、電動機の入力電流の実効値又は平均値をイン
バータの定態負荷状態を示す値として検出する電流演算
回路と、その正負両極性をとる入力信号に対する出力応
答が直線状比例部と出力一定の出力制限部とからなる折
線特性により規定されかつ出力制限部の制限レベルが外
部バイアス信号によりこの外部バイアス信号の増大と共
に低下するように可変となるリミッタとを設け、次に別
途作成された電動機入力電流中の振動電流成分の検出値
を前記リミッタの入力信号とすると共に前記電流演算回
路の出力信号を前記リミッタのバイアス信号としてその
出力制限レベルを可変させ、インバータ出力電圧の指令
値から前記リミッタの出力信号値を減算させるように回
路構成を行うものである。

上記によりインバータの出力電圧は、インバータの負
荷誘導電動機の入力電流における振動発生時、振動電流
成分が正の時には降圧補正され、逆に振動電流成分が負
の時には昇圧補正され、かつその補正量はインバータの
負荷増大と共に減少して過補正の防止が行われ、その結
果前記のような負荷誘導電動機の入力電流における電流
振動は抑制されることになる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を第１図に示す回路図に従って説
明する。

第１図において、１は交流電動機、２はインバータ、
３は誘導電動機、４は誘導電動機３の入力電流を１次電
流とする変流器、５は変流器４の出力を全波整流する整
流回路、６は整流回路５の出力を受け電動機３の入力電
流中の振動成分を検出する振動電流成分検出回路、７は
振動電流成分検出回路６の出力を受け所定の変換係数を
乗じて信号変換を行う変換演算回路、８は整流回路５の
出力を受けインバータ２の定態負荷状態を示す値として
用いる電動機３の入力電流の平均値を検出する電流演算
回路である。また９はリミッタであり、変換演算回路７
の正負両極性をとる出力を入力とし、所定値以上の大き
さの入力に対してはその出力を出力制限レベルにて一定
値に制限し、かつ出力制限レベルがそのバイアス信号と
して入力される電流演算回路８の出力により該出力の増
大と共にその制限レベルを低くするように変更するもの
である。更に10は減算器であり、インバータ２に対する
出力電圧指令値よりリミッタ９の出力値を減算させるも
のである。

このような第１図の構成において、振動電流成分検出
回路６は整流回路５の出力を受けて電動機３の入力電流
中の振動電流成分を検出し、変換演算回路７を介して正
負両極性をとる信号をリミッタ９に入力する。一方、電
流演算回路８は電動機の入力電流の平均値を検出し、イ
ンバータの定態負荷状態を示す値としてリミッタ９に入
力する。

リッミタ９は変換演算回路７の出力を入力とし、所定
値以上の大きさの入力に対してはその出力を出力制限レ
ベルにて一定値に制限し、かつ電流演算回路８の出力信
号をリミッタ９のバイアス信号としてその出力制限レベ
ルを該出力の増大と共にその制限レベルを低くするよう
に可変させる。このリッミタ９の出力信号は減算器10に
入力され、インバータの出力電圧指令を減算補正する。

上記によりインバータの出力電圧は、インバータの負
荷誘導電動機の入力電流における振動発生時、振動電流
成分が正の時には降圧補正され、逆に振動電流成分が負
の時には昇圧補正され、かつその補正量はインバータの
負荷増大と共に減少して過補正の防止が行われ、負荷増
大と共に消滅する傾向にある前記の電流振動現象に適合
して円滑な電流振動の抑制制御を行うことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、電圧形インバータにより駆動制御さ
れる誘導電動機の入力電流における電流振動の抑制に関
し、インバータの出力電圧指令値に対する減算補正用信
号として与えられる電動機入力電流中の振動電流成分の
検出値を電動機入力電流の実効値又は平均値の増大と共
に低減させることにより、インバータの負荷変動域の全
域にわたり円滑な負荷電流振動の抑制が可能となり、ま
たインバータ制御装置においては上記機能はほとんどソ
フトウエア処理にて実現可能であり専用回路の設置を要
せず、負荷電流振動の抑制を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す回路図である。 １……交流電動機、２……インバータ、３……誘導電動
機、４……変流器、５……整流回路、６……振動電流成
分検出回路、７……変換演算回路、８……電流演算回
路、９……リミッタ、10……減算器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電圧形インバータにより駆動制御される誘
   導電動機の入力電流における振動電流成分を負帰還して
   前記インバータの出力電圧を補正制御するインバータ駆
   動誘導電動機の電流振動抑制方法において、電動機入力
   電流の実効値又は平均値を検出する電流演算回路と、前
   記振動電流成分の検出信号を入力信号となしその出力制
   限レベルを前記電流演算回路の出力信号の増大と共に小
   とするように可変としたリミッタとを設け、該リミッタ
   の出力信号を前記インバータの出力電圧指令信号に対す
   る減算補正信号とし、前記インバータの出力電圧に対す
   る前記振動電流成分による減算補正量を前記電動機入力
   電流の実効値又は平均値の増大と共に小とすることを特
   徴とするインバータ駆動誘導電動機の電流振動抑制方
   法。