JP2906636B2 - 誘導電動機用インバータの制御装置 - Google Patents
誘導電動機用インバータの制御装置Info
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- JP2906636B2 JP2906636B2 JP2282170A JP28217090A JP2906636B2 JP 2906636 B2 JP2906636 B2 JP 2906636B2 JP 2282170 A JP2282170 A JP 2282170A JP 28217090 A JP28217090 A JP 28217090A JP 2906636 B2 JP2906636 B2 JP 2906636B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、誘導電動機用インバータを使用するシステ
ムにおいて、停電または瞬時停電の発生に対処する誘導
電動機用インバータの制御装置に関するものである。
ムにおいて、停電または瞬時停電の発生に対処する誘導
電動機用インバータの制御装置に関するものである。
従来の技術 一般に誘導電動機用インバータは、単相または三相の
交流電源を整流し直流電圧を得るコンバータ部と、パワ
ートランジスタ等のスイッチング素子から成り直流を再
び交流に変換するインバータ部と、インバータ部のスイ
ッチング素子を制御する制御回路部で構成されている。
交流電源を整流し直流電圧を得るコンバータ部と、パワ
ートランジスタ等のスイッチング素子から成り直流を再
び交流に変換するインバータ部と、インバータ部のスイ
ッチング素子を制御する制御回路部で構成されている。
このように構成されたインバータにおいて、制御回路
部の電源はコンバータ部よりDC−DCコンバータを経て供
給されるのが普通であり、例えば停電や瞬時停電などに
よりコンバータ部の直流電圧が低下した場合、制御回路
部の電源電圧も低下する。このとき、コンバータ部の直
流電圧がある基準電圧値（以後不足電圧レベルと記す）
を下回ると、制御回路部はインバータ部への駆動信号の
出力を停止する。したがって、インバータ部のスイッチ
ング素子も動作を停止し、誘導電動機はいわゆるフリー
ラン状態となる。
部の電源はコンバータ部よりDC−DCコンバータを経て供
給されるのが普通であり、例えば停電や瞬時停電などに
よりコンバータ部の直流電圧が低下した場合、制御回路
部の電源電圧も低下する。このとき、コンバータ部の直
流電圧がある基準電圧値（以後不足電圧レベルと記す）
を下回ると、制御回路部はインバータ部への駆動信号の
出力を停止する。したがって、インバータ部のスイッチ
ング素子も動作を停止し、誘導電動機はいわゆるフリー
ラン状態となる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、例えばインバー
タがシーケンサ等の上位コントローラによって制御され
ているようなシステムにおいては、停電あるいは瞬時停
電が起こると、平滑用コンデンサの容量の違い等の理由
により、上位コントローラ側は正常に動作しているにも
かかわらずインバータは不足電圧レベルを検出して動作
を停止してしまうといった場合が発生し、このとき上位
コントローラが誘導電動機の停止を指令しても、インバ
ータはそれを受け付けず誘導電動機はフリーラン状態と
なってしまうという問題を有していた。
タがシーケンサ等の上位コントローラによって制御され
ているようなシステムにおいては、停電あるいは瞬時停
電が起こると、平滑用コンデンサの容量の違い等の理由
により、上位コントローラ側は正常に動作しているにも
かかわらずインバータは不足電圧レベルを検出して動作
を停止してしまうといった場合が発生し、このとき上位
コントローラが誘導電動機の停止を指令しても、インバ
ータはそれを受け付けず誘導電動機はフリーラン状態と
なってしまうという問題を有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、停電時あるいは瞬時停電
時にインバータの制御回路部の電源電圧の低下を抑制
し、上位コントローラからの指令を受け付ける期間を延
長し誘導電動機がフリーラン状態になるのを防止する誘
導電動機用インバータの制御装置を提供するものであ
る。
時にインバータの制御回路部の電源電圧の低下を抑制
し、上位コントローラからの指令を受け付ける期間を延
長し誘導電動機がフリーラン状態になるのを防止する誘
導電動機用インバータの制御装置を提供するものであ
る。
課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の誘導電動機用イ
ンバータの制御装置は、コンバータ部の直流電圧を監視
する電圧監視手段と、直流電圧がある基準電圧以下にな
ると停電であると判断する停電検出手段と、停電検出手
段からの信号に基づいて停電検出時の出力周波数からそ
の周波数に反比例した周波数だけ減速して出力する周波
数出力手段とを備えたものである。
ンバータの制御装置は、コンバータ部の直流電圧を監視
する電圧監視手段と、直流電圧がある基準電圧以下にな
ると停電であると判断する停電検出手段と、停電検出手
段からの信号に基づいて停電検出時の出力周波数からそ
の周波数に反比例した周波数だけ減速して出力する周波
数出力手段とを備えたものである。
作用 一般に誘導電動機は、その極数をＰ、印加される電圧
の周波数をｆ、回転数をＮ、すべり率をＳとすると、 Ｎ＝２×ｆ×（１−Ｓ）/P ……（１） の関係が成り立つ。“Ｓ＞0"のときは誘導電動機として
動作しているが、“Ｓ＜0"のときは誘導発電機として動
作する。例えば、インバータを用いて誘導電動機を駆動
中に出力電圧の周波数を下げたとき、誘導電動機の回転
子や負荷の慣性によって回転数の変化が少なかった場合
には“Ｓ＜0"となり発電機として働く。このとき発生す
る電力は、誘導電動機内で鉄損および銅損として消費さ
れるが、その消費量以上の電力が発生すると、インバー
タ部を経てコンバータ部へ供給される。
の周波数をｆ、回転数をＮ、すべり率をＳとすると、 Ｎ＝２×ｆ×（１−Ｓ）/P ……（１） の関係が成り立つ。“Ｓ＞0"のときは誘導電動機として
動作しているが、“Ｓ＜0"のときは誘導発電機として動
作する。例えば、インバータを用いて誘導電動機を駆動
中に出力電圧の周波数を下げたとき、誘導電動機の回転
子や負荷の慣性によって回転数の変化が少なかった場合
には“Ｓ＜0"となり発電機として働く。このとき発生す
る電力は、誘導電動機内で鉄損および銅損として消費さ
れるが、その消費量以上の電力が発生すると、インバー
タ部を経てコンバータ部へ供給される。
本発明は上記の原理によって、停電時あるいは瞬時停
電時にコンバータ部の直流電圧が下がると、出力電圧の
周波数を下げることによって誘導電動機側から回生電力
を供給し、コンバータ部の直流電圧すなわち制御回路部
の電源電圧の低下を抑制をするものである。これによ
り、上位コントローラからの指令を受け付ける期間を延
長し誘導電動機がフリーラン状態になるのを防止するこ
とができる。
電時にコンバータ部の直流電圧が下がると、出力電圧の
周波数を下げることによって誘導電動機側から回生電力
を供給し、コンバータ部の直流電圧すなわち制御回路部
の電源電圧の低下を抑制をするものである。これによ
り、上位コントローラからの指令を受け付ける期間を延
長し誘導電動機がフリーラン状態になるのを防止するこ
とができる。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。
る。
第１図は、本発明の一実施例を示す構成図である。第
１図において、１は交流電源である。２はダイオードブ
リッジから成る整流回路、３は平滑用コンデンサでこれ
らによりコンバータ部４を構成している。５はインバー
タ部、６はDC−DCコンバータ、13は誘導電動機である。
また、７は制御回路部であり制御回路部電源8,電圧監視
手段9,停電検出手段10,周波数出力手段11,駆動信号出力
回路12から構成されている。
１図において、１は交流電源である。２はダイオードブ
リッジから成る整流回路、３は平滑用コンデンサでこれ
らによりコンバータ部４を構成している。５はインバー
タ部、６はDC−DCコンバータ、13は誘導電動機である。
また、７は制御回路部であり制御回路部電源8,電圧監視
手段9,停電検出手段10,周波数出力手段11,駆動信号出力
回路12から構成されている。
通常、周波数出力手段11は外部から入力された周波数
指令にしたがって周波数を出力し、駆動信号出力回路12
はその周波数に基づいた駆動信号をインバータ部５に伝
達してスイッチング素子を駆動し誘導電動機13を回転さ
せる。
指令にしたがって周波数を出力し、駆動信号出力回路12
はその周波数に基づいた駆動信号をインバータ部５に伝
達してスイッチング素子を駆動し誘導電動機13を回転さ
せる。
ここで、停電または瞬時停電が発生するとコンバータ
部４の直流電圧は序々に低下し始める。コンバータ部４
の直流電圧は電圧監視手段９によって監視され、あらか
じめ決められた基準電圧以下に下がると停電検出手段10
によって停電であると判断される。周波数出力手段11は
停電検出手段10から停電検出信号が出力されると、下記
の（２），（３）式によって得られる新たな周波数f2ま
で、あらかじめ決められた減速レートにしたがって減速
する。ただしf1は停電検出時の周波数、Ｃは定数とす
る。
部４の直流電圧は序々に低下し始める。コンバータ部４
の直流電圧は電圧監視手段９によって監視され、あらか
じめ決められた基準電圧以下に下がると停電検出手段10
によって停電であると判断される。周波数出力手段11は
停電検出手段10から停電検出信号が出力されると、下記
の（２），（３）式によって得られる新たな周波数f2ま
で、あらかじめ決められた減速レートにしたがって減速
する。ただしf1は停電検出時の周波数、Ｃは定数とす
る。
f2＝f1−Δｆ ……（２） Δｆ＝C/f1 ……（３） 周波数が下がると、誘導電動機13は前記（１）式にお
ける“Ｓ＜0"の状態すなわち誘導発電機となり、インバ
ータ部５を経由してコンバータ部４へ電力を返還し、そ
の結果コンバータ部４の直流電圧は上昇する。
ける“Ｓ＜0"の状態すなわち誘導発電機となり、インバ
ータ部５を経由してコンバータ部４へ電力を返還し、そ
の結果コンバータ部４の直流電圧は上昇する。
周波数出力手段11は、周波数f2に減速した後はそのま
まの周波数を出力し続けるが、交流電源１の停電が回復
していない場合は、コンバータ部４の直流電圧は再び低
下し始め前記基準電圧以下になると停電検出手段10が停
電であると判断し、周波数出力手段11は現在の周波数f2
をf1に置き換え前記の（２），（３）式によって得られ
る新たな周波数f2まで減速する。上記の動作を繰り返し
て交流電源１の停電の回復を待つわけである。
まの周波数を出力し続けるが、交流電源１の停電が回復
していない場合は、コンバータ部４の直流電圧は再び低
下し始め前記基準電圧以下になると停電検出手段10が停
電であると判断し、周波数出力手段11は現在の周波数f2
をf1に置き換え前記の（２），（３）式によって得られ
る新たな周波数f2まで減速する。上記の動作を繰り返し
て交流電源１の停電の回復を待つわけである。
このとき、コンバータ部４の直流電圧の上昇値を一定
にするためには、前記のΔｆに適当な値を選び誘導電動
機の出力を一定に保つことが必要である。一般に、誘導
電動機の出力Ｗは下記の（４）式で表される。
にするためには、前記のΔｆに適当な値を選び誘導電動
機の出力を一定に保つことが必要である。一般に、誘導
電動機の出力Ｗは下記の（４）式で表される。
Ｗ＝Ｋ×ｆ×Ｔ ……（４） ただし、ｆは周波数、Ｔはトルク、Ｋは定数である。
トルクＴは誘導電動機のすべり量に比例し、減速時のす
べり量は前記の“f1−f2"で決るので（４）式は下記の
（５）式のように書き替えることができる。
トルクＴは誘導電動機のすべり量に比例し、減速時のす
べり量は前記の“f1−f2"で決るので（４）式は下記の
（５）式のように書き替えることができる。
Ｗ＝Ｋ×f1×（f1−f2） ＝Ｋ×f1×Δｆ ……（５） したがって、出力Ｗを一定とすると前記の（３）式が
導かれる。
導かれる。
交流電源１の停電が回復せず直流電圧が不足電圧レベ
ルをも下回った場合には周波数出力手段11は出力を停止
し誘導電動機13はフリーラン状態となるが、その前に上
位コントローラより停止指令が入力された場合には誘導
電動機13を速やかに停止させる。第２図の（Ａ）にその
ときのコンバータ部４の直流電圧と出力周波数の推移の
一例を示す。
ルをも下回った場合には周波数出力手段11は出力を停止
し誘導電動機13はフリーラン状態となるが、その前に上
位コントローラより停止指令が入力された場合には誘導
電動機13を速やかに停止させる。第２図の（Ａ）にその
ときのコンバータ部４の直流電圧と出力周波数の推移の
一例を示す。
また、第２図の（Ｂ）に示すようにコンバータ部４の
直流電圧が最初の停電検出時よりある一定時間T1後に基
準電圧を上回っている場合には、交流電源１の停電は回
復していると見なし、周波数出力手段11は停電検出時の
周波数まであらかじめ決められた加速レートにしたがっ
て加速する。
直流電圧が最初の停電検出時よりある一定時間T1後に基
準電圧を上回っている場合には、交流電源１の停電は回
復していると見なし、周波数出力手段11は停電検出時の
周波数まであらかじめ決められた加速レートにしたがっ
て加速する。
なお、（３）式における定数Ｃは誘導電動機や負荷の
慣性などで決る値であり、マイコンのROM等にある決っ
た値を記憶させておいても良いが、あらかじめ数種類の
値を用意しておき、誘導電動機と負荷の組み合わせによ
って最適な値を選択し、不揮発性メモリー等に記憶させ
ることも可能である。
慣性などで決る値であり、マイコンのROM等にある決っ
た値を記憶させておいても良いが、あらかじめ数種類の
値を用意しておき、誘導電動機と負荷の組み合わせによ
って最適な値を選択し、不揮発性メモリー等に記憶させ
ることも可能である。
発明の効果 以上のように本発明によれば、インバータの制御回路
部に電圧監視手段，停電検出手段，周波数出力手段を設
け、停電時または瞬時停電時に誘導電動機を発電機とし
て動作させ回生電力を供給することにより、停電または
瞬時停電時に誘導電動機がフリーラン状態になるのを防
止することができる。
部に電圧監視手段，停電検出手段，周波数出力手段を設
け、停電時または瞬時停電時に誘導電動機を発電機とし
て動作させ回生電力を供給することにより、停電または
瞬時停電時に誘導電動機がフリーラン状態になるのを防
止することができる。
第１図は本発明の一実施例におけるインバータの構成
図、第２図は実施例においてコンバータ部の直流電圧と
出力周波数の推移を示す図であり、（Ａ）は停電が回復
しない場合、（Ｂ）は停電が回復した場合をそれぞれ示
す。 １……交流電源、４……コンバータ部、５……インバー
タ部、６……DC−DCコンバータ、７……制御回路部、９
……電圧監視手段、10……停電検出手段、11……周波数
出力手段、13……誘導電動機。
図、第２図は実施例においてコンバータ部の直流電圧と
出力周波数の推移を示す図であり、（Ａ）は停電が回復
しない場合、（Ｂ）は停電が回復した場合をそれぞれ示
す。 １……交流電源、４……コンバータ部、５……インバー
タ部、６……DC−DCコンバータ、７……制御回路部、９
……電圧監視手段、10……停電検出手段、11……周波数
出力手段、13……誘導電動機。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 佳子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−231685（ＪＰ，Ａ) (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 (1)
- 【請求項１】コンバータ部の直流電圧を監視する電圧監
視手段と、前記電圧監視手段によって得られた直流電圧
が、あらかじめ決められた基準電圧以下ならば停電ある
と判断する停電検出手段と、前記停電検出手段から停電
検出信号が入力されると、その時点の出力周波数からそ
の周波数に反比例した値だけ減じた周波数まであらかじ
め決められた減速レートにしたがって減速させ、停電検
出時よりある一定時間後に前記直流電圧が前記基準電圧
以上に復帰していれば停電検出時の周波数まであらかじ
め決められた加速レートにしたがって再び加速させる周
波数を出力する周波数出力手段とを備えた誘導電動機用
インバータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2282170A JP2906636B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 誘導電動機用インバータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2282170A JP2906636B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 誘導電動機用インバータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04161096A JPH04161096A (ja) | 1992-06-04 |
| JP2906636B2 true JP2906636B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=17649007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2282170A Expired - Fee Related JP2906636B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 誘導電動機用インバータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2906636B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7122988B2 (en) | 2002-09-13 | 2006-10-17 | Tokyo Electron Limited | Rotation drive device and rotation drive method |
| JP2006197715A (ja) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 交流電動機の制御装置 |
| JP5050485B2 (ja) * | 2006-10-30 | 2012-10-17 | パナソニック株式会社 | 電動機制御装置およびそれを備えた空気調和機 |
| JP5355976B2 (ja) * | 2008-09-24 | 2013-11-27 | 三菱重工印刷紙工機械株式会社 | 輪転印刷機および輪転印刷機の停電制御方法 |
| JP5724933B2 (ja) * | 2012-04-06 | 2015-05-27 | ダイキン工業株式会社 | 制御装置及びヒートポンプ装置 |
-
1990
- 1990-10-19 JP JP2282170A patent/JP2906636B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04161096A (ja) | 1992-06-04 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |