JP3246840B2 - インバータ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス機械のレシプロ
機構等のようにフライホイールを有する負荷を駆動する
交流電動機に交流電力を供給するインバータ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、プレス機械においては、負荷た
るレシプロ機構を駆動する交流電動機にインバータ装置
により可変電圧可変周波数の交流電力を供給するように
したものがある。この場合、レシプロ機構は、下死点か
ら上死点に上昇（力行）し、更に、上死点から下死点に
下降（回生）するように上下運動を行なうので、急激な
負荷変動を生ずるものである。このため、通常は、レシ
プロ機構の回転軸にフライホイールを設けて、急激な負
荷変動に対して回転速度の変動を抑制するようにしてい
る。

【０００３】ところが、このような構成にすると、回生
時の回生エネルギーによりインバータ装置のインバータ
主回路の直流主回路電圧が急上昇するので、インバータ
装置に通常設けられている過電圧保護装置が作動して運
転を停止させてしまう。このため、従来では、負荷たる
フライホイールからの回生エネルギーを発電制動抵抗器
で消費する発電制動装置、或いは、回生エネルギーを電
源に回生する回生制動装置を設けるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の構成では、負荷
からの回生エネルギーをインバータ主回路外に放出する
ために、発電制動装置或いは回生制動装置等の回生エネ
ルギー処理装置を特別に設けているので、それだけ価格
が高くなる不具合があった。又、回生エネルギーは交流
電動機を通して回生電流としてインバータ主回路に戻さ
れるので、回生電流による電動機損失，インバータ主回
路損失が増大し、交流電動機，インバータ主回路の発熱
が大きくなる不具合もあった。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、発電制動装置或いは回生制動装置等の
特別な回生エネルギー処理装置を設けなくても、負荷の
回生エネルギーの処理を行なうことができるインバータ
装置を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のインバー
タ装置は、フライホイールを有する負荷を駆動する交流
電動機に交流電力を供給するインバータ主回路と、この
インバータ主回路の出力電流を検出しその出力電流を座
標変換してトルク電流成分と励磁電流成分とに分離しこ
れらのトルク電流成分と励磁電流成分との乗算によりト
ルク成分を検出するトルク成分検出手段と、前記負荷が
回生状態のときの前記トルク成分検出手段によるトルク
成分の検出値が設定値以上となった場合に前記インバー
タ主回路の出力周波数を増加させる保護手段とを具備し
てなる構成に特徴を有する。

【０００７】請求項２記載のインバータ装置は、フライ
ホイールを有する負荷を駆動する交流電動機に交流電力
を供給するインバータ主回路と、このインバータ主回路
の出力電流を検出し、その出力電流を座標変換してトル
ク電流成分と励磁電流成分とに分離し、これらのトルク
電流成分と励磁電流成分との乗算によりトルク成分を検
出するトルク成分検出手段と、前記負荷が回生状態のと
きの前記トルク成分検出手段によるトルク成分の検出値
が設定値以上となった場合に前記インバータ主回路の出
力周波数を増加させ、前記トルク成分の検出値が設定値
未満で且つ前記負荷が力行状態のときの前記トルク成分
検出手段によるトルク成分の検出値が所定値以上の場合
に前記インバータ主回路の出力周波数を減少させ、前記
回生状態でのトルク成分の検出値が設定値未満で且つ前
記力行状態でのトルク成分の検出値が所定値未満の場合
に前記インバータ主回路の出力周波数を現状の出力周波
数に保持し若しくは出力周波数指令値まで戻す保護手段
とを具備してなる構成に特徴を有する。

【０００８】請求項３記載のインバータ装置は、トルク
成分検出手段を、励磁電流成分の代わりに励磁電流指令
値を用いて、トルク電流成分と励磁電流指令値との乗算
によりトルク成分を検出するように構成するところに特
徴を有する。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【作用】請求項１記載のインバータ装置によれば、保護
手段は、負荷が回生状態のときのトルク成分の検出値が
設定値以上となった場合にインバータ主回路の出力周波
数を増加させるので、回生エネルギーは再び回転エネル
ギーとしてフライホイールに蓄積されるようになって、
電動機，インバータ主回路には戻されない。

【００１２】請求項２記載のインバータ装置によれば、
保護手段は、請求項１と同様の作用を有するとともに、
更に、負荷が回生状態のときのトルク成分の検出値が設
定値未満で且つ前記負荷が力行状態のときのトルク成分
の検出値が所定値以上の場合に、インバータ主回路の出
力周波数を減少させるので、回生エネルギーの処理のた
めにインバータ主回路の出力周波数が増加されたことに
ともなって交流電動機が過負荷状態になった場合に、こ
れを解消することができる。

【００１３】又、保護手段は、前記回生状態でのトルク
成分の検出値が設定値未満で且つ力行状態でのトルク成
分の検出値が所定値未満の場合に、インバータ主回路の
出力周波数を現状の出力周波数に保持するか若しくは出
力周波数指令値まで戻すので負荷を安定して制御するこ
とができる。

【００１４】請求項３記載のインバータ装置によれば、
トルク成分検出手段は、トルク電流成分と励磁電流指令
値との乗算によりトルク成分を検出するので、実電流検
出の変動による制御の不安定性を改善することができ
る。

【００１５】

【００１６】

【実施例】以下、本発明をプレス機械に適用した第１の
実施例につき、図１及び図２を参照しながら説明する。
全体の構成を示す図２において、交流電動機１の回転軸
２は、負荷たるレシプロ機構３におけるフライホイール
４の軸５の一端部に連結されており、その軸５の他端部
には、歯車６が固定されている。歯車６と噛合する歯車
７の軸８には、クランク軸９が連結されており、このク
ランク軸９には、ラム１０が連接棒１１によって連結さ
れている。

【００１７】直流電源回路１２は、ダイオードを三相ブ
リッジ接続してなる全波整流回路１３と、その直流出力
端子間に接続された平滑用コンデンサ１４とから構成さ
れており、その全波整流回路１３の交流入力端子は、三
相の交流電源に接続されている。インバータ主回路１５
は、フリーホイールダイオードを有するトランジスタを
三相ブリッジ接続して構成されたもので、その入力端子
は、平滑用コンデンサ１４の両端子に接続され、出力端
子は、給電線１６，１７及び１８を介して交流電動機１
のＵ，Ｖ及びＷ相入力端子に接続されている。そして、
給電線１６及び１８には、電流検出器１９及び２０が配
設されている。

【００１８】直流電源回路１２及びインバータ主回路１
５とともにインバータ装置を構成する制御装置２１は、
マイクロコンピュータを主体として構成されたものであ
るが、図２では、説明の便宜上、主要部分を機能別のブ
ロック線図として示す。以下、この制御装置２１につい
て述べる。

【００１９】出力周波数（速度）設定器２２は、例えば
可変抵抗器により構成されたもので、その出力端子は、
加減速制御回路２３の入力端子に接続されている。この
加減速制御回路２３は、出力周波数設定器２２から与え
られる設定値ＦＲＨを基に加速及び減速時間を加味した
出力周波数指令値Ｆｒを出力するもので、その出力端子
は、加算器２４の一方の正（＋）入力端子に接続されて
いる。この加算器２４は、他方の正（＋）入力端子に後
述するような出力周波数変化量ｄＦが与えられるように
なっていて、出力周波数指令値Ｆｒに出力周波数変化量
ｄＦを加算して出力端子から出力周波数制御値Ｆ０を出
力するようになっており、その出力端子は、ＰＷＭ（パ
ルス幅変調）制御回路２５の入力端子に接続されてい
る。

【００２０】ＰＷＭ制御回路２５は、各出力端子がイン
バータ主回路１５の各トランジスタのベースに接続され
ていて、出力周波数制御値Ｆ０に基づいた出力周波数及
び出力電圧の交流電力を出力させるべくインバータ主回
路１５のトランジスタにＰＷＭ制御による通電タイミン
グ信号を与えるようになっている。尚、出力周波数設定
器２２，加減速制御回路２３，加算器２４及びＰＷＭ制
御回路２５は、速度制御手段２６を構成するようになっ
ている。

【００２１】さて、前記電流検出器１９及び２０の出力
端子は、座標変換器２７の各入力端子に接続されてい
る。この座標変換器２７は、１つの入力端子がＰＷＭ制
御回路２５の１つの出力端子に接続されて、そのＰＷＭ
制御回路２５からインバータ出力位相信号θが与えられ
るようになっており、電流検出器１９及び２０が検出す
るＵ相出力電流Ｉｕ及びＷ相出力電流Ｉｗをインバータ
出力位相信号θを基に座標変化して、トルク電流成分Ｉ
ｑと励磁電流成分Ｉｄとに分離し、これらを２つの出力
端子から出力するようになっている。

【００２２】乗算器２８は、両入力端子が座標変換器２
７の２つの出力端子に接続されていて、座標変換器２７
から与えられるトルク電流成分Ｉｑと励磁電流成分Ｉｄ
とを乗算することによりその乗算値たるトルク成分Ｔを
検出して出力端子から出力するようになっている。尚、
電流検出器１９，２０，座標変換器２７及び乗算器２８
は、トルク成分検出手段２９を構成する。

【００２３】一方、保護手段３０は、比較変換器３１及
び積分器３２から構成されている。比較変換器３１は、
その入力端子が乗算器２８の出力端子に接続されてい
て、負荷たるレシプロ機構３のクランク軸９（ハブ１
０）が下死点から上死点に向かって移動する状態（力行
状態）と上死点から下死点に向かって移動する状態（回
生状態）とによって後述するように出力端子からの出力
信号Ｏｕｔを変化させるようになっている。

【００２４】積分器３２は、オペアンプ３２ａの入，出
力端子間にコンデンサ３２ｂが接続され、このコンデン
サ３２ｂに互いに逆方向となる定電圧ダイオード３２
ｃ，３２ｄの直列回路が接続されて構成されていて、そ
の入力端子は比較変換器３１の出力端子に接続され、出
力端子は加算器２４の他方の正（＋）入力端子に接続さ
れている。この場合、積分器３２は、比較変換器３１の
出力信号Ｏｕｔを積分することにより出力周波数変化量
ｄＦを得て出力するようになっている。

【００２５】次に、本実施例の作用につき、図１のフロ
ーチャートをも参照しながら説明する。制御装置２１
は、出力周波数設定器２２により設定値ＦＲＨが設定さ
れると制御動作を開始（スタート）し、以下のような制
御を行なう。即ち、加減速制御回路２３は、設定値ＦＲ
Ｈに加速時間及び減速時間を加味した出力周波数指令値
Ｆｒを出力し、これが加算器２４を経て出力周波数制御
値Ｆ０としてＰＷＭ制御回路２５に与えられる。これに
より、ＰＷＭ制御回路２５は、インバータ主回路１５の
トランジスタに通電タイミング信号を与えることによ
り、そのインバータ主回路１５から交流電動機１に交流
電力を供給して、交流電動機１を設定された加速時間を
もって設定値ＦＲＨによって設定された速度まで上昇さ
せる。

【００２６】従って、交流電動機１の回転軸２によって
レシプロ機構３のフライホイール４が回転されるととも
に、歯車６及び８を介してクランク軸９が回転されるよ
うになり、連接棒１１を介してラム１０が上下往復移動
される。この場合、交流電動機１は、クランク軸９（ラ
ム１０）が下死点から上死点間で移動する間は動力を多
く必要とする力行状態になり、逆に、クランク軸９が上
死点から下死点間で移動する間に動力をそれほど必要と
しない回生状態になる。そして、この回生状態において
は、フライホイール４の回生エネルギーが交流電動機１
に伝達されて、交流電動機１が回生電流を生ずる状態に
なる。

【００２７】交流電動機１が負荷たるレシプロ機構３を
駆動するようになると、制御装置２１は「トルク検出」
の処理ステップＳ１に移行する。この処理ステップＳ１
では、制御装置２１の座標変換器２７は、電流検出器１
９及び２０を介してインバータ主回路１５のＵ相出力電
流Ｉｕ及びＷ相出力電流Ｉｗを検出し、これらのＵ相出
力電流Ｉｕ及びＷ相出力電流ＩｗをＰＷＭ制御回路２５
からの位相信号θを基にトルク電流成分Ｉｑと励磁電流
成分Ｉｄに分離し、これらのトルク電流成分Ｉｑ及び励
磁電流成分Ｉｄを乗算器２８に与える。乗算器２８にお
いては、トルク電流成分Ｉｑと励磁電流成分Ｉｄとを乗
算してその乗算値たるトルク成分Ｔを出力し、これを比
較変換器３１に与える。

【００２８】制御装置２１は、次に、「回生トルク設定
値以上か？」の判断ステップＳ２に移行する。この判断
ステップＳ２では、比較変換器３１は、トルク成分Ｔが
レシプロ機構３（交流電動機１）が力行状態であるか回
生状態であるかを判別し、その回生状態におけるトルク
成分Ｔの検出値が設定値Ｔａ以上か否かを判断する。そ
して、比較変換器３１において、判断ステップＳ２で
「ＹＥＳ」（Ｔ≧Ｔａ）と判断したときには、「出力周
波数を上げる」の処理ステップＳ３に移行し、ここで
は、出力信号Ｏｕｔを一定の正（＋）信号とする。これ
により、積分器３２は、正（＋）信号の出力信号Ｏｕｔ
を積分してその積分値たる出力周波数変換量ｄＦを出力
し、これを加算器２４に与える。

【００２９】従って、加算器２４は、加減速制御回路２
３からの出力周波数指令値Ｆｒに出力周波数変換量ｄＦ
を加算して出力周波数制御値Ｆ０（＝Ｆｒ＋ｄＦ）を出
力し、これをＰＷＭ制御回路２５に与えるようになる。
このＰＷＭ制御回路２５は、出力周波数制御値Ｆ０が前
回よりも出力周波数変換量ｄＦ分だけ増加したことによ
り、その増加分だけインバータ主回路１５の出力周波数
が増加するようにそのインバータ主回路１５のトランジ
スタに対するＰＷＭ制御による通電タイミング信号を変
化させる。この結果、交流電動機１の回転速度が上昇
し、負荷たるレシプロ機構３の回生エネルギーは、フラ
イホイール４の回転エネルギーとして蓄積されるように
なる。そして、制御装置２１は、次のステップに移行す
る。

【００３０】制御装置２１は、次に「回生トルク設定値
以上か？」の判断ステップＳ２になったときに、「Ｎ
Ｏ」（Ｔ＜Ｔａ）と判断した場合には、「力行トルク所
定値以上か？」の判断ステップＳ４に移行する。この判
断ステップＳ４では、比較変換器３１は、レシプロ機構
３（交流電動機１）の力行状態でのトルク成分Ｔの検出
値が所定値Ｔｂ以上か否かを判断し、ＹＥＳ（Ｔ≧Ｔ
ｂ）と判断したときには「出力周波数を下げる」の処理
ステップＳ５に移行する。そして、比較制御器３１は、
ここでは、出力信号Ｏｕｔを一定の負（−）信号とす
る。これにより、積分器３２は、負（−）信号の出力信
号Ｏｕｔを積分してその積分値たる出力周波数変換量ｄ
Ｆを出力し、これを加算器２４に与える。

【００３１】従って、加算器２４は、加減速制御回路２
３からの出力周波数指令値Ｆｒに出力周波数変換量ｄＦ
を加算して出力周波数制御値Ｆ０（＝Ｆｒ−ｄＦ）を出
力し、これをＰＷＭ制御回路２５に与えるようになる。
このＰＷＭ制御回路２５は、出力周波数制御値Ｆ０が前
回よりも出力周波数変換量ｄＦ分だけ減少したことによ
り、その減少分だけインバータ主回路１５の出力周波数
が減少するようにそのインバータ主回路１５のトランジ
スタに対するＰＷＭ制御による通電タイミング信号を変
化させる。この結果、交流電動機１の回転速度が下降
し、交流電動機１の回転速度上昇によるその交流電動機
１の過負荷状態（トルク不足）を解消するようになる。

【００３２】制御装置２１は、次に判断ステップＳ４で
「ＮＯ」（Ｔ＜Ｔｂ）と判断したときには、「出力周波
数が出力周波数指令値と同一か？」の判断ステップＳ６
に移行する。この判断ステップＳ６では、比較制御器３
１は、出力信号Ｏｕｔを零とするようになり、積分器３
２は出力周波数変化量ｄＦを零とする。従って、加算器
２４は、加減速制御回路２３からの出力周波数指令値Ｆ
ｒを出力周波数制御値Ｆ０として出力してＰＷＭ制御回
路２５に与えるようになり、インバータ主回路１５の出
力周波数（交流電動機１の回転速度）は現状の出力周波
数（回転速度）に保持される。

【００３３】制御装置２１は、次に判断ステップＳ６に
移行したときに「ＮＯ」と判断したときには、「出力周
波数を徐々に出力周波数指令値に戻す」の処理ステップ
Ｓ７に移行する。判断ステップＳ７で「ＮＯ」と判断し
たときには、インバータ主回路１５の出力周波数は、本
来の出力周波数指令値Ｆｒが示す出力周波数になってい
なくて、増加若しくは減少していることであり、比較変
換器３１を介して積分器３２は、出力周波数変化量ｄＦ
を負（−）方向に増大させるか若しくは正（＋）方向に
増大させて、インバータ主回路１５の出力周波数を本来
の出力周波数指令値Ｆｒに徐々に一致させるようにな
る。

【００３４】このように、本実施例によれば、制御装置
２１はインバータ主回路１５の２相の出力電流たるＵ相
出力電流Ｉｕ及びＷ相出力電流Ｉｗから交流電動機１の
トルク成分Ｔを検出して、回生状態でのトルク成分Ｔの
検出値が設定値Ｔａ以上のときには、インバータ主回路
１５の出力周波数を増加させて交流電動機１の回転速度
を上昇させるようにした。従って、負荷たるレシプロ機
構３の回生エネルギーはフライホイール４の回転エネル
ギーとして蓄積されるように処理される。

【００３５】これにより、従来のような発電制動装置，
回生制動装置等の回生エネルギー処理装置を用いなくて
も、レシプロ機構３の回生エネルギーを処理できるの
で、それだけ価格を安くすることができる。又、回生エ
ネルギーがフライホイール４の回転エネルギーとして蓄
積されるので、交流電動機１が回生電流を発生すること
は極力抑制され、回生電流がインバータ主回路１５に流
れることも極力抑制されることになって、交流電動機１
の損失及びインバータ主回路１５の損失がほとんどなく
なり、これらの交流電動機１及びインバータ主回路１５
の発熱が小さくなる。

【００３６】更に、制御装置２１は、回生状態でのトル
ク成分Ｔの検出値が設定値Ｔａ未満で且つ力行状態での
トルク成分Ｔの検出値が所定値Ｔｂ以上のときには、イ
ンバータ主回路１５の出力周波数を減少させるようにし
たので、回生エネルギー処理のためにインバータ主回路
１５の出力周波数が増加されたことにともなって交流電
動機１が過負荷状態になった場合には、これを解消する
ことができる。

【００３７】そして、制御装置２１は、回生状態でのト
ルク成分Ｔの検出値が設定値Ｔａ未満で且つ力行状態で
のトルク成分Ｔの検出値が所定値Ｔｂ未満のときには、
インバータ主回路１５の出力周波数を現状の出力周波数
に保持するか若しくは出力周波数指令値Ｆｒに徐々に戻
すようにしたので、回生エネルギーの処理を電気的なソ
フトウエアにより行なっても、レシプロ機構３を安定し
て制御することができる。

【００３８】図３は本発明の第２の実施例であり、図２
と同一部分には同一符号を付して示し、以下、異なる部
分について説明する。即ち、乗算器２８においては、そ
の一方の正（＋）入力端子には、座標変換器２７からの
トルク電流成分Ｉｑが与えられるが、他方の正（＋）入
力端子には、励磁電流成分Ｉｄの代わりに一定の励磁電
流指令値Ｉｄ＊が与えられるようになっている。そし
て、乗算器２８は、トルク電流成分Ｉｑと励磁電流指令
値Ｉｄ＊とを乗算してトルク成分Ｔ´を出力するように
なっている。このトルク成分Ｔ´は比較変換器３１に代
わる比較変換器３３の入力端子に与えられるようになっ
ており、この比較変換器３３は、比較変換器３１のトル
ク成分Ｔをトルク成分Ｔ´に置き換えてその比較変換器
３１と同様の動作を行なうようになっている。尚、この
場合には、トルク成分検出手段２９は、単なるトルク電
流成分検出手段として作用することになる。

【００３９】従って、この第２の実施例によれば、前記
第１の実施例と同様の作用効果が得られるとともに、特
に、実電流による励磁電流成分Ｉｄの代わりに一定の励
磁電流指令値Ｉｄ＊を用いたことによって、実電流検出
の変動による制御の不安定性を改善することができる利
点がある。

【００４０】図４は本発明の第３の実施例であり、図２
と同一部分には同一符号を付して示し、以下、異なる部
分について説明する。即ち、比較変換器３４は、比較変
換器３１に代わるもので、回生状態でのトルク成分Ｔの
検出値が設定値Ｔａ以上となったときには、その検出値
の大きさに比例して正（＋）方向に直線的に増加する出
力信号Ｏｕｔを出力し、力行状態でのトルク成分Ｔの検
出値が所定値Ｔｂ以上となったときには、その検出値の
大きさに比例して負（−）方向に直線的に増加する出力
信号Ｏｕｔを出力するように設定されている。これによ
り、積分器３２は、トルク成分Ｔの検出値に応じた量の
出力周波数変化量ｄＦを出力するようになる。

【００４１】従って、この第３の実施例によれば、前記
第１の実施例と同様の作用効果が得られるとともに、特
に、出力周波数変化量ｄＦがトルク成分Ｔの検出値の大
きさに応じた量となるので、負荷たるレシプロ機構３の
変動の大小の変化に対応し易くなる利点がある。

【００４２】図５は本発明の第４の実施例であり、図２
と同一部分には同一符号を付して示し、以下、異なる部
分について説明する。この第４の実施例では、乗算器２
８を省略するとともに、座標変換器２７からのトルク電
流成分Ｉｑを比較変換器３１に代わる比較変換器３５の
入力端子に与えるようにしたものである。この比較変換
器３５は、比較変換器３１のトルク成分Ｔをトルク電流
成分Ｉｑに置き換えてその比較変換器３１と同様の動作
を行なうものである。尚、この場合にも、トルク成分検
出手段２９は、単なるトルク電流成分検出手段として作
用する。

【００４３】この比較変換器３５の動作を概略的に述べ
れば、次の通りである。即ち、回生状態のときのトルク
電流成分Ｉｑの検出値が設定値Ｉａ´以上となった場合
には、インバータ主回路１５（図２参照）の出力周波数
を増加させ、回生状態でのトルク電流成分Ｉｑの検出値
が設定値Ｉａ´未満で且つ力行状態でのトルク電流成分
Ｉｑの検出値が所定値Ｉｂ´以上の場合には、前記イン
バータ主回路１５の出力周波数を減少させ、前記回生状
態でのトルク電流成分Ｉｑの検出値が設定値Ｉａ´未満
で且つ前記力行状態でのトルク電流成分Ｉｑの検出値が
所定値Ｉｂ´未満の場合には、前記インバータ主回路１
５の出力周波数を現状の出力周波数に保持し若しくは出
力周波数指令値Ｆｒ（図２参照）まで戻すようになる。

【００４４】従って、この第４の実施例によっても、前
記第１の実施例と同様の作用効果が得られ、特に、この
第４の実施例においては、乗算器２８（図２参照）の乗
算処理が不必要になるので、ソフトウエアの処理が簡単
になる利点がある。

【００４５】尚、本発明は、上記し且つ図面に示す各実
施例に限定されるものではなく、次のような拡張，変形
が可能である。第３の実施例の比較変換器３４を第１の
実施例の比較変換器３１の代わりに用いてもよく、又、
比較変換器３４の技術を第２及び第４の実施例の比較変
換器３３及び３５に応用してもよい。制御装置２１は、
マイクロコンピュータを主体としたソフトウエアのもの
でなくとも、ハードウエアによって構成してもよい。プ
レス機械のみならず、負荷にフライホイールを有するも
の全般に適用可能である。

【００４６】

【発明の効果】本発明は、以上説明した通りであるの
で、次のような効果を奏する。請求項１記載のインバー
タ装置によれば、保護手段は、負荷が回生状態のときの
トルク成分の検出値が設定値以上となった場合に、イン
バータ主回路の出力周波数を増加させるので、回生エネ
ルギーは、再び回転エネルギーとしてフライホイールに
蓄積されるようになって、電動機，インバータ主回路に
は戻されることがない。したがって、従来のような発電
制動装置，回生制動装置等のような特別な回生エネルギ
ー処理装置を設けなくて済み、価格を安くすることがで
きる。又、回生電流による電動機損失及びインバータ主
回路損失を極力少なくなし得て、交流電動機及びインバ
ータ主回路の発熱を極力防止することができる。

【００４７】請求項２記載のインバータ装置によれば、
保護手段は、請求項１と同様の作用を有するとともに、
更に、負荷が回生状態のときのトルク成分の検出値が設
定値未満で且つ前記負荷が力行状態のときのトルク成分
の検出値が所定値以上の場合に、インバータ主回路の出
力周波数を減少させるので、回生エネルギーの処理のた
めにインバータ主回路の出力周波数が増加されたことに
ともなって交流電動機が過負荷状態になった場合に、こ
れを解消することができる。

【００４８】又、保護手段は、前記回生状態でのトルク
成分の検出値が設定値未満で且つ力行状態でのトルク成
分の検出値が所定値未満の場合に、インバータ主回路の
出力周波数を現状の出力周波数に保持するか若しくは出
力周波数指令値まで戻すので負荷を安定して制御するこ
とができる。

【００４９】請求項３記載のインバータ装置によれば、
トルク成分検出手段は、トルク電流成分と励磁電流指令
値との乗算によりトルク成分を検出するので、実電流検
出の変動による制御の不安定性を改善することができ
る。

【００５０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す作用説明用のフロ
ーチャート

【図２】全体の構成図

【図３】本発明の第２の実施例を示す要部の構成図

【図４】本発明の第３の実施例を示す図３相当図

【図５】本発明の第４の実施例を示す図３相当図

【符号の説明】

図面中、１は交流電動機、３はレシプロ機構（負荷）、
４はフライホイール、１５はインバータ主回路、２６は
速度制御手段、２７は座標変換器、２８は乗算器、２９
はトルク成分検出手段（トルク電流成分検出手段）、３
０は保護手段、３１は比較変換器、３２は積分器、３３
乃至３５は比較変換器を示す。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フライホイールを有する負荷を駆動する
   交流電動機に交流電力を供給するインバータ主回路と、 このインバータ主回路の出力電流を検出し、その出力電
   流を座標変換してトルク電流成分と励磁電流成分とに分
   離し、これらのトルク電流成分と励磁電流成分との乗算
   によりトルク成分を検出するトルク成分検出手段と、 前記負荷が回生状態のときの前記トルク成分検出手段に
   よるトルク成分の検出値が設定値以上となった場合に前
   記インバータ主回路の出力周波数を増加させる保護手段
   とを具備してなるインバータ装置。
2. 【請求項２】 フライホイールを有する負荷を駆動する
   交流電動機に交流電力を供給するインバータ主回路と、 このインバータ主回路の出力電流を検出し、その出力電
   流を座標変換してトルク電流成分と励磁電流成分とに分
   離し、これらのトルク電流成分と励磁電流成分との乗算
   によりトルク成分を検出するトルク成分検出手段と、 前記負荷が回生状態のときの前記トルク成分検出手段に
   よるトルク成分の検出値が設定値以上となった場合に前
   記インバータ主回路の出力周波数を増加させ、前記トル
   ク成分の検出値が設定値未満で且つ前記負荷が力行状態
   のときの前記トルク成分検出手段によるトルク成分の検
   出値が所定値以上の場合に前記インバータ主回路の出力
   周波数を減少させ、前記回生状態でのトルク成分の検出
   値が設定値未満で且つ前記力行状態でのトルク成分の検
   出値が所定値未満の場合に前記インバータ主回路の出力
   周波数を現状の出力周波数に保持し若しくは出力周波数
   指令値まで戻す保護手段とを具備してなるインバータ装
   置。
3. 【請求項３】 トルク成分検出手段は、励磁電流成分の
   代わりに励磁電流指令値を用いて、トルク電流成分と励
   磁電流指令値との乗算によりトルク成分を検出するよう
   に構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載
   のインバータ装置。