JP2848605B2 - インバータによる電動機の速度制御装置 - Google Patents
インバータによる電動機の速度制御装置Info
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- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
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Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は電圧制御形インバータの制御装置に係り、特
に負荷に対応したトルクブースト量を制御するようにし
た速度制御装置に関するものである。
に負荷に対応したトルクブースト量を制御するようにし
た速度制御装置に関するものである。
B.発明の概要 本発明は、PWMインバータの速度制御装置において、
負荷の一定速度時に負荷電流を検出して負荷トルクに見
合つたすべり周波数補正を行ない、補正量一定のまま減
速させたときにすべり補正量に見合つた電圧を加算する
ことにより減速距離を一定に制御するようにしたもので
ある。
負荷の一定速度時に負荷電流を検出して負荷トルクに見
合つたすべり周波数補正を行ない、補正量一定のまま減
速させたときにすべり補正量に見合つた電圧を加算する
ことにより減速距離を一定に制御するようにしたもので
ある。
C.従来の技術 PWMによる電圧制御形インバータで誘導電動機を駆動
する場合、インバータの出力周波数Ｆと出力電圧Ｖの比
F/Vは一定となるよう制御されるが、電動機の低速運転
時において、必要とする負荷トルクが大きい場合にはイ
ンバータの出力電圧が低いために負荷が駆動されないこ
ととなる。そこで一般には第４図で示すようにトルクブ
ーストと称して、F/V一定の線Ａよりインバータ出力周
波数の低領域において出力電圧が高くなるような線Ｂの
特性となして、低速運転領域でも充分なトルクが得られ
るように制御される。
する場合、インバータの出力周波数Ｆと出力電圧Ｖの比
F/Vは一定となるよう制御されるが、電動機の低速運転
時において、必要とする負荷トルクが大きい場合にはイ
ンバータの出力電圧が低いために負荷が駆動されないこ
ととなる。そこで一般には第４図で示すようにトルクブ
ーストと称して、F/V一定の線Ａよりインバータ出力周
波数の低領域において出力電圧が高くなるような線Ｂの
特性となして、低速運転領域でも充分なトルクが得られ
るように制御される。
D.発明が解決しようとする問題点 誘導電動機の駆動時において、トルクブーストの設定
による低速回転時の電動機の出力トルクは、負荷が変動
した場合においても一定であり、励磁電流分とトルク電
流分の割合が負荷の変動により変化してしまう問題を有
している。このため、例えばオープンループで制御され
るエレベータ用インバータにトルクブーストによる設定
値を適用した場合には次の如き問題が生ずる。すなわ
ち、負荷の大小にかかわらず一定速運転時のかごの速度
を常に一定に保とうとするために検出した負荷トルクよ
りすべり周波数を演算して出力周波数に補正を加えよう
とすると、低速時にはトルクブーストのためにインバー
タ出力電圧が適正な値でないためかごの速度を負荷によ
らず一定に保つことは非常に困難となり、その結果減速
距離が一定にならない問題点を有していた。本発明はか
かる問題点の除去を目的としてなされたものである。
による低速回転時の電動機の出力トルクは、負荷が変動
した場合においても一定であり、励磁電流分とトルク電
流分の割合が負荷の変動により変化してしまう問題を有
している。このため、例えばオープンループで制御され
るエレベータ用インバータにトルクブーストによる設定
値を適用した場合には次の如き問題が生ずる。すなわ
ち、負荷の大小にかかわらず一定速運転時のかごの速度
を常に一定に保とうとするために検出した負荷トルクよ
りすべり周波数を演算して出力周波数に補正を加えよう
とすると、低速時にはトルクブーストのためにインバー
タ出力電圧が適正な値でないためかごの速度を負荷によ
らず一定に保つことは非常に困難となり、その結果減速
距離が一定にならない問題点を有していた。本発明はか
かる問題点の除去を目的としてなされたものである。
E.問題点を解決するための手段 本発明は、トルクブースト設定値を用いて誘導電動機
をオープンループ制御する電圧制御形インバータにおい
て、インバータを流れる電流より誘導電動機のトルクを
求める。求められたトルク信号をもとにトルクブースト
設定値を可変し、このトルクブースト信号とF/V一定時
の電圧指令値とを加算し、加算信号に基いてインバータ
の出力電圧を制御するように構成したものである。
をオープンループ制御する電圧制御形インバータにおい
て、インバータを流れる電流より誘導電動機のトルクを
求める。求められたトルク信号をもとにトルクブースト
設定値を可変し、このトルクブースト信号とF/V一定時
の電圧指令値とを加算し、加算信号に基いてインバータ
の出力電圧を制御するように構成したものである。
F.作用 電動機が高速の一定速走行状態で負荷トルクに見合つ
たすべり周波数補正を行ない、補正量が一定のまま減速
させたときに補正量に見合つた電圧を加算する。
たすべり周波数補正を行ない、補正量が一定のまま減速
させたときに補正量に見合つた電圧を加算する。
G.実施例 第１図は本発明の構成図を示したもので、１はコンバ
ータで交流を直流に変換する。２はインバータで直流を
交流に変換して誘導電動機３に交流電力を供給する。４
は電流検出器、５は電流検出回路で、これらでインバー
タ電流（負荷電流）を検出する。６は変換部で、この変
換部６によつて電流−誘導電動機トルク変換を行なう。
７は設定変換部で、電動機トルク信号をトルクブースト
設定値に変換する。８はF/V一定の電圧指令部で、この
指令値とトルクブースト設定値とは加算部９にて加算さ
れてインバータの出力電圧制御部10に印加される。11は
マイクロコンピユータなどの演算部で、この演算部11に
は電圧制御部10よりの出力信号の他に、周波数指令信号
が入力されてPWM演算処理が行なわれる。12はベースド
ライブ回路、13は平滑用のコンデンサである。
ータで交流を直流に変換する。２はインバータで直流を
交流に変換して誘導電動機３に交流電力を供給する。４
は電流検出器、５は電流検出回路で、これらでインバー
タ電流（負荷電流）を検出する。６は変換部で、この変
換部６によつて電流−誘導電動機トルク変換を行なう。
７は設定変換部で、電動機トルク信号をトルクブースト
設定値に変換する。８はF/V一定の電圧指令部で、この
指令値とトルクブースト設定値とは加算部９にて加算さ
れてインバータの出力電圧制御部10に印加される。11は
マイクロコンピユータなどの演算部で、この演算部11に
は電圧制御部10よりの出力信号の他に、周波数指令信号
が入力されてPWM演算処理が行なわれる。12はベースド
ライブ回路、13は平滑用のコンデンサである。
以上のように構成された本発明においてその動作を説
明する。
明する。
第２図はエレベータ駆動用にインバータを適用したと
きの時間に対する出力周波数（または出力電圧）のパタ
ーン例を示したものである。時刻t0にてインバータ２を
始動させ、時刻t1までは演算部11よりのパターン指令に
基いてインバータの出力周波数は上昇し、誘導電動機3,
すなわちエレベータのカゴは増速される。電流検出器４
および電流検出回路５を介して、インバータ２の直流回
路を流れる電流を検出するが、しかし電流検出回路５は
その検出電流を出力しない。すなわち演算部11よりのパ
ターン信号によりベースドライブ回路12を介してインバ
ータ２は制御されているが、演算部11ではメモリ（図示
省略）より出力されるパターン信号が第２図で示す時刻
t0〜t1で示すように時々刻々変化しているか否かをサン
プリングし、前回と今回の値を比較しながら判断してお
り、時刻t1以降となつて前後のサンプリング値に変化が
生じなくなつたとき、換言すればエレベータのかご速度
が高速の一定走行状態となつたとき（電流検出誤差がな
い）変換部６に対して負荷電流の取込指令を与える。変
換部６は取込んだ負荷電流をもとに誘導電動機のトルク
変換を行ない、その出力を設定変換部７に送つてトルク
ブースト設定値に変換される。トルクブースト設定値
は、加算部７において電圧指令部８の設定値と加算され
出力電圧制御部10を通して演算部11に送られる。演算部
11ではエレベータのかごが高速一定状態で負荷トルクに
見合つたすべり周波数補正を行ない、その信号をもとに
インバータ２を制御する。
きの時間に対する出力周波数（または出力電圧）のパタ
ーン例を示したものである。時刻t0にてインバータ２を
始動させ、時刻t1までは演算部11よりのパターン指令に
基いてインバータの出力周波数は上昇し、誘導電動機3,
すなわちエレベータのカゴは増速される。電流検出器４
および電流検出回路５を介して、インバータ２の直流回
路を流れる電流を検出するが、しかし電流検出回路５は
その検出電流を出力しない。すなわち演算部11よりのパ
ターン信号によりベースドライブ回路12を介してインバ
ータ２は制御されているが、演算部11ではメモリ（図示
省略）より出力されるパターン信号が第２図で示す時刻
t0〜t1で示すように時々刻々変化しているか否かをサン
プリングし、前回と今回の値を比較しながら判断してお
り、時刻t1以降となつて前後のサンプリング値に変化が
生じなくなつたとき、換言すればエレベータのかご速度
が高速の一定走行状態となつたとき（電流検出誤差がな
い）変換部６に対して負荷電流の取込指令を与える。変
換部６は取込んだ負荷電流をもとに誘導電動機のトルク
変換を行ない、その出力を設定変換部７に送つてトルク
ブースト設定値に変換される。トルクブースト設定値
は、加算部７において電圧指令部８の設定値と加算され
出力電圧制御部10を通して演算部11に送られる。演算部
11ではエレベータのかごが高速一定状態で負荷トルクに
見合つたすべり周波数補正を行ない、その信号をもとに
インバータ２を制御する。
時刻t2となり、図示省略されたシーケンス回路より減
速指令が出されると、変換部６は、負荷電流の取込みは
中止するが、第２図点線で示すように、すべり補正量が
一定のまま減速させたときにすべり補正量に見合つた電
圧を加算していく。
速指令が出されると、変換部６は、負荷電流の取込みは
中止するが、第２図点線で示すように、すべり補正量が
一定のまま減速させたときにすべり補正量に見合つた電
圧を加算していく。
第３図の斜線部が負荷を補償するためのバイアス分で
あり、このバイアス分によつて第２図で示すインバータ
の出力電圧パターンが斜線で示すように補正される。
あり、このバイアス分によつて第２図で示すインバータ
の出力電圧パターンが斜線で示すように補正される。
H.発明の効果 以上のように本発明は、インバータの電流検出から誘
導電動機の負荷トルクを検出し、この負荷トルクに見合
つたすべり周波数，出力電圧を制御することによつて、
オープンループ制御の電圧形インバータにおいても負荷
の影響を補償した速度制御を行うことが可能となるもの
である。また、低速運転時におけるすべり周波数，出力
電圧が制御されることによつて、高速運転から低速運転
へ減速する場合、負荷の大小にかかわらず減速距離が一
定となり、エレベータの場合には高精度着床が可能とな
る。しかも減速距離一定制御は、特別なハードウエアを
追加しなくとも、ソフトウエアでの処理が可能となるた
め、然程のコストアツプを伴なわずに性能アツプが可能
となるものである。
導電動機の負荷トルクを検出し、この負荷トルクに見合
つたすべり周波数，出力電圧を制御することによつて、
オープンループ制御の電圧形インバータにおいても負荷
の影響を補償した速度制御を行うことが可能となるもの
である。また、低速運転時におけるすべり周波数，出力
電圧が制御されることによつて、高速運転から低速運転
へ減速する場合、負荷の大小にかかわらず減速距離が一
定となり、エレベータの場合には高精度着床が可能とな
る。しかも減速距離一定制御は、特別なハードウエアを
追加しなくとも、ソフトウエアでの処理が可能となるた
め、然程のコストアツプを伴なわずに性能アツプが可能
となるものである。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図はイン
バータの出力電圧の一つのパターン図、第３図は負荷に
対応した補償電圧を説明するための出力電圧−出力周波
数特性図、第４図はトルクブースト説明図である。 １……コンパレータ、２……インバータ、５……電流検
出回路、６……変換部、７……設定変換部、８……電圧
指令部、10……電圧制御部、11……演算部、12……ベー
スドライブ回路。
バータの出力電圧の一つのパターン図、第３図は負荷に
対応した補償電圧を説明するための出力電圧−出力周波
数特性図、第４図はトルクブースト説明図である。 １……コンパレータ、２……インバータ、５……電流検
出回路、６……変換部、７……設定変換部、８……電圧
指令部、10……電圧制御部、11……演算部、12……ベー
スドライブ回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02P 5/408 - 5/412 H02P 7/628 - 7/632 H02P 21/00
Claims (2)
- 【請求項１】トルクブースト設定手段を有して誘導電動
機をオープンループで制御するインバータによる電動機
の速度制御装置において、前記インバータを流れる負荷
電流を検出して電流値安定期における検出電流値を、誘
導電動機のトルクに変換する変換部と、この変換部にて
変換された信号をもとにトルクブースト設定値を可変す
る設定変換部と、この設定変換部の出力値と周波数／電
圧一定時の電圧指令値とを加算し、加算信号に基いてイ
ンバータの出力電圧を制御する出力電圧制御部と、該出
力電圧制御部の出力信号を入力し、出力周波数のパター
ン信号によりベースドライブ回路を介して前記インバー
タの出力周波数を制御するか、若しくは出力電圧のパタ
ーン信号によりベースドライブ回路を介して前記インバ
ータの出力電圧を制御する演算部とを備え、前記変換部
は、演算部の指令に基づいてインバータの出力周波数若
しくは出力電圧が一定となる安定期に入ったことを確認
した後、負荷電流を検出してトルクに変換するようにし
たことを特徴とするインバータによる電動機の速度制御
装置。 - 【請求項２】インバータの出力周波数若しくは出力電圧
の安定期の検出は、演算部においてパターン信号を時々
刻々メモリに記憶されたデータを読み出し、前回と今回
のサンプリング値を比較してサンプリング値に変化が生
じなくなることを検出して行うことを特徴とする請求項
１項記載のインバータによる電動機の速度制御装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63076986A JP2848605B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | インバータによる電動機の速度制御装置 |
| DE89302919T DE68910361T2 (de) | 1988-03-30 | 1989-03-23 | Geschwindigkeitsregelgerät mit einem Umrichter. |
| EP89302919A EP0335599B1 (en) | 1988-03-30 | 1989-03-23 | Inverter speed control unit |
| MX015420A MX171404B (es) | 1988-03-30 | 1989-03-28 | Unidad inversora de control de velocidad |
| FI891464A FI100440B (fi) | 1988-03-30 | 1989-03-28 | Vaihtosuuntaajan nopeudensäätöyksikkö |
| PT90152A PT90152B (pt) | 1988-03-30 | 1989-03-29 | Unidade de controlo da velocidade de um inversor |
| BR898901464A BR8901464A (pt) | 1988-03-30 | 1989-03-29 | Controle de velocidade para um inversor,aparelhagem para um acionador de inversor e sistema de controle de velocidade |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63076986A JP2848605B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | インバータによる電動機の速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01252193A JPH01252193A (ja) | 1989-10-06 |
| JP2848605B2 true JP2848605B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=13621099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63076986A Expired - Lifetime JP2848605B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | インバータによる電動機の速度制御装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0335599B1 (ja) |
| JP (1) | JP2848605B2 (ja) |
| BR (1) | BR8901464A (ja) |
| DE (1) | DE68910361T2 (ja) |
| FI (1) | FI100440B (ja) |
| MX (1) | MX171404B (ja) |
| PT (1) | PT90152B (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2512197B2 (ja) * | 1990-04-18 | 1996-07-03 | 株式会社日立製作所 | 電気車制御装置及びインバ―タ制御装置 |
| JPH0496687A (ja) * | 1990-08-09 | 1992-03-30 | Syst Hoomuzu:Kk | 周波数変換装置 |
| JPH05161374A (ja) * | 1991-12-04 | 1993-06-25 | Mitsubishi Electric Corp | インバータ装置及びインバータ装置の制御方法 |
| US5325036A (en) * | 1992-06-15 | 1994-06-28 | Otis Elevator Company | Elevator speed sensorless variable voltage variable frequency induction motor drive |
| EP0826621A3 (en) * | 1996-08-27 | 1998-08-19 | Otis Elevator Company | Adaptive load compensation for an elevator system |
| US5777280A (en) * | 1996-08-27 | 1998-07-07 | Otis Elevator Company | Calibration routine with adaptive load compensation |
| KR101750609B1 (ko) * | 2015-03-10 | 2017-06-23 | 엘에스산전 주식회사 | 부하적응형 부스트 전압을 제공하는 인버터 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6028796A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-13 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導電動機の制御装置 |
| DE3517694A1 (de) * | 1984-05-21 | 1985-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | Steuerschaltung fuer einen inverter |
| JPH0681549B2 (ja) * | 1985-02-26 | 1994-10-12 | 株式会社東芝 | インバータ制御方法 |
| JPS6328290A (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-05 | Fuji Electric Co Ltd | 電動機駆動用インバ−タの制御方式 |
-
1988
- 1988-03-30 JP JP63076986A patent/JP2848605B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-03-23 DE DE89302919T patent/DE68910361T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-23 EP EP89302919A patent/EP0335599B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-28 FI FI891464A patent/FI100440B/fi not_active IP Right Cessation
- 1989-03-28 MX MX015420A patent/MX171404B/es unknown
- 1989-03-29 PT PT90152A patent/PT90152B/pt not_active IP Right Cessation
- 1989-03-29 BR BR898901464A patent/BR8901464A/pt not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR8901464A (pt) | 1989-11-14 |
| FI891464A0 (fi) | 1989-03-28 |
| FI100440B (fi) | 1997-11-28 |
| EP0335599A3 (en) | 1990-04-25 |
| MX171404B (es) | 1993-10-25 |
| DE68910361T2 (de) | 1994-03-03 |
| FI891464A (fi) | 1989-10-01 |
| JPH01252193A (ja) | 1989-10-06 |
| EP0335599A2 (en) | 1989-10-04 |
| PT90152A (pt) | 1989-11-10 |
| EP0335599B1 (en) | 1993-11-03 |
| PT90152B (pt) | 1995-03-01 |
| DE68910361D1 (de) | 1993-12-09 |
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|---|---|---|
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| JPS5928146B2 (ja) | 誘導電動機の駆動制御方式 | |
| JPH0817599B2 (ja) | エレベータの速度制御装置 | |
| JP2848605B2 (ja) | インバータによる電動機の速度制御装置 | |
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