JP3261913B2 - 誘導電動機の制御装置 - Google Patents

誘導電動機の制御装置

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JP3261913B2
JP3261913B2 JP03128395A JP3128395A JP3261913B2 JP 3261913 B2 JP3261913 B2 JP 3261913B2 JP 03128395 A JP03128395 A JP 03128395A JP 3128395 A JP3128395 A JP 3128395A JP 3261913 B2 JP3261913 B2 JP 3261913B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、周波数設定値と、該
周波数設定値に基づく電圧設定値とに対応した交流を出
力する電圧形インバータにより駆動制御される誘導電動
機の制御装置に関し、特に前記誘導電動機の減速停止処
理に関する。
【0002】
【従来の技術】図5に、この種の誘導電動機の制御装置
の従来例を示す。図5において、1は商用電源、2は電
圧形インバータ、3は誘導電動機、10は加減速演算器
11,周波数・電圧変換器12から構成される制御装置
である。通常の運転状態では、制御装置10は外部から
指令される周波数指令値fS を加減速演算器11で所定
の加減速時間で追従した周波数設定値f* に演算し、こ
の周波数設定値f* を電圧形インバータ2に入力して電
圧形インバータ2の出力周波数を決定し、周波数・電圧
変換器12に入力された前記周波数設定値f* に基づく
電圧設定値v* に変換し、この電圧設定値v* を電圧形
インバータ2に入力して電圧形インバータ2の出力電圧
を決定することで誘導電動機3が駆動制御される。
【0003】上述の状態で運転中に、周波数指令値fS
が零に指令変更された時、または外部からの停止指令が
指令された時に加減速演算器11がこれを検知し、加減
速演算器11は予め設定された減速停止時間に基づく減
速度により周波数設定値f*を零に向かって徐々に減少
させることで誘導電動機3を減速停止させていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の誘導電動機
の制御装置によると、誘導電動機が減速停止時に前記減
速停止時間に基づく減速勾配が大きいと誘導電動機の発
生トルクが過大になり、その結果、電圧形インバータに
過大な回生電流が流れ、該電圧形インバータが過電流ま
たは過負荷を検知して非常停止に至るという問題があっ
た。
【0005】この発明の目的は、上記問題点を解決する
誘導電動機の制御装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、周波数設
定値と、該周波数設定値に基づく電圧設定値とに対応し
た交流を出力する電圧形インバータにより駆動制御され
る誘導電動機の制御装置において、周波数指令値が入力
され、該周波数指令値を加減速演算して前記周波数設定
値を出力する加減速演算器と、前記誘導電動機の減速停
止時間を設定する減速停止時間設定器と、前記誘導電動
機の制動トルク制限値を設定する制動トルク設定器と、
前記誘導電動機の発生トルク値を演算するトルク演算器
と、前記制動トルク制限値と前記発生トルク値との偏差
から前記発生トルクが前記制動トルク制限値より大きく
ならないよう前記周波数設定値を補正する周波数補正器
と、前記誘導電動機が運転中に前記周波数指令値が零と
指令された時、または前記誘導電動機の停止指令が発せ
られた時より前記減速停止時間に基づく所定の時限を計
測するタイマー回路と、該タイマー回路が前記所定の時
限以内のときには、前記周波数補正器が出力する補正さ
れた周波数設定値により減速を行い、前記タイマー回路
が前記所定の時限に達したときには、前記加減速演算器
が出力する前記周波数設定値により減速を行う設定値切
換回路とを備えるものとする。
【0007】また、第2の発明は、周波数設定値と、該
周波数設定値に基づく電圧設定値とに対応した交流を出
力する電圧形インバータにより駆動制御される誘導電動
機の制御装置において、周波数指令値が入力され、該周
波数指令値を加減速演算して前記周波数設定値を出力す
る加減速演算器と、前記誘導電動機の減速停止時間を設
定する減速停止時間設定器と、前記電圧形インバータの
直流中間電圧の許容上限値を設定する直流電圧設定器
と、前記直流中間電圧を検出する直流電圧検出器と、前
記直流中間電圧の許容上限値と前記直流中間電圧の検出
値との偏差から前記直流中間電圧の検出値が前記許容上
限値より大きくならないよう前記周波数設定値を補正す
る周波数補正器と、前記誘導電動機が運転中に前記周波
数指令値が零と指令された時、または前記誘導電動機の
停止指令が発せられた時より前記減速停止時間に基づく
所定の時限を計測するタイマー回路と、該タイマー回路
が前記所定の時限以内のときには、前記周波数補正器が
出力する補正された周波数設定値により減速を行い、前
記タイマー回路が前記所定の時限に達したときには、前
記加減速演算器が出力する前記周波数設定値により減速
を行う設定値切換回路とを備えるものとする。
【0008】
【作用】この第1の発明によれば、電圧形インバータで
駆動制御される誘導電動機の減速停止時に、該誘導電動
機の発生トルクを検知し、この発生トルクが過大になら
ないように減速勾配を制御し、また所定の時間以上経過
しても停止しないときには、残り僅かな減速分を減速停
止時間に基づく減速勾配で減速させるので、該電圧形イ
ンバータが過電流または過負荷で非常停止することが防
止される。
【0009】第2の発明は、前述の回生電流により電圧
形インバータの直流中間電圧が上昇するのを抑制した減
速勾配に制御するので、等価的に前記誘導電動機の発生
トルクを抑制して前記第1の発明の作用を行うものであ
る。
【0010】
【実施例】図1は、この発明の第1の実施例を示す誘導
電動機の制御装置の構成図であり、図5と同一機能を有
するものには、同一符号を付してその説明は省略する。
図1の制御装置20には、周波数指令値fS を図示しな
い加速,減速時間設定値に基づく加減速演算して周波数
設定値f* を出力する加減速演算器21と、誘導電動機
3の定格回転数からの減速停止時間td を設定する減速
停止時間設定器22と、誘導電動機3の電圧形インバー
タ2が許容する回生電流などから決められる制動トルク
制限値τ* を設定する制動トルク設定器23と、誘導電
動機3の発生トルク値τ^を誘導電動機3の等価回路定
数と、電圧設定値v* と、電流検出器4により検出した
電圧形インバータ2の出力電流i^とにより公知の方法
で演算するトルク演算器24と、制動トルク制限値τ*
と発生トルク値τ^との偏差を演算する加算演算器25
と、前記偏差を入力して比例・積分動作により調節演算
する調節器26と、調節器26の出力値に基づいた電圧
形インバータ2が許容する回生電流になる単位時間当た
りΔfの補正値で周波数設定値f* が減少するようにし
た周波数設定値f**を演算,出力する周波数補正器27
とが備えらえている。
【0011】通常の運転状態では、設定値切換回路28
は加減速演算器21の出力に接続され、周波数指令値f
S に相当する周波数設定値f* と電圧設定値v* とで電
圧形インバータ2が動作し、誘導電動機3は所望の回転
速度で回転している。上述の状態で誘導電動機3が運転
中から、減速停止するときのの動作を、図2,図3の動
作波形図を参照しつつ以下に説明する。
【0012】図2において、時刻t0 で停止指令が発せ
られると(図2(イ))、停止検知回路29が作動し
(図2(ロ))、この作動時より減速停止時間td に基
づく所定の時限、例えば3×td を計測するタイマー回
路30が計測を開始し、タイマー回路30の出力(図2
(ハ))により設定値切換回路28が加減速演算器21
の出力より周波数補正器27の出力に切り換わり、電圧
形インバータ2は前記周波数設定値f**に従って減少す
る(図2(ニ))。
【0013】図3において、時刻t1 で周波数指令値f
S が「0」と指令されると(図3(イ))、停止検知回
路29が作動し(図3(ロ))、この作動時より減速停
止時間td に基づく所定の時限、例えば3×td を計測
するタイマー回路30が計測を開始し、タイマー回路3
0の出力(図3(ハ))により設定値切換回路28が加
減速演算器21の出力より周波数補正器27の出力に切
り換わり、電圧形インバータ2は前記周波数設定値f**
に従って減少する(図3(ニ))。タイマー回路30が
前記所定の時限(3×td )に達した時に、前記周波数
設定値f**が零に達していない時には(図3(ハ)、時
刻t2 )、設定値切換回路28と演算切換指令器31と
が動作して前記周波数設定値f**と前記減速停止時間t
d とによる周波数設定値f* を加減速演算器21に演算
させて、周波数設定値f* を「0」まで減少させ、電圧
形インバータ2の出力もこの周波数設定値f* に追従す
る(図3(ニ))。
【0014】なお図2(ニ),図3(ニ)において、破
線は減速停止時間td に基づいて電圧形インバータ2が
動作したときの周波数設定値f* を示している。図4
は、この発明の第2の実施例を示す誘導電動機の制御装
置の構成図であり、図1と同一機能を有するものには、
同一符号を付してその説明は省略する。すなわち図4の
制御装置40には、電圧形インバータ2の直流中間電圧
の許容上限値を設定する直流電圧設定器41と、前記直
流中間電圧を検出する直流電圧検出器42と、直流電圧
設定器41の出力値と直流電圧検出器42の検出値との
偏差を演算する加算演算器43と、前記偏差を入力して
比例・積分動作により調節演算する調節器44とが備え
られ、誘導電動機3の減速停止時の回生電流により電圧
形インバータ2の直流中間電圧が前記許容上限値以上に
上昇するのを抑制した減速勾配となり、誘導電動機3の
発生トルクを抑制して制御する前記第1の実施例とほぼ
同様の動作をするので、この第2の実施例の動作の説明
は、ここでは省略する。
【0015】
【発明の効果】この発明によれば、電圧形インバータで
駆動制御される誘導電動機の減速停止時に、電圧形イン
バータが許容する最適な減速勾配で減速させ、また所定
の時間以上経過しても停止しないときには、残り僅かな
減速分を減速停止時間に基づく減速勾配で減速させるの
で、該電圧形インバータが過電流または過負荷で非常停
止することが無くなり、装置の運転信頼性が改善され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例を示す誘導電動機の制
御装置の構成図
【図2】図1の動作を説明する波形図
【図3】図1の動作を説明する波形図
【図4】この発明の第2の実施例を示す誘導電動機の制
御装置の構成図
【図5】従来例を示す誘導電動機の制御装置の構成図
【符号の説明】
1…商用電源、2…電圧形インバータ、3…誘導電動
機、4…電流検出器、10,20,40…制御装置、1
1,21…加減速演算器、12…周波数・電圧変換器、
22…減速停止時間設定器、23…制動トルク設定器、
24…トルク演算器、25,43…加算演算器、26,
44…調節器、27…周波数補正器、28…設定値切換
回路、29…停止検知回路、30…タイマー回路、31
…演算切換指令器、41…直流電圧設定器、42…直流
電圧検出器。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】周波数設定値と、該周波数設定値に基づく
    電圧設定値とに対応した交流を出力する電圧形インバー
    タにより駆動制御される誘導電動機の制御装置におい
    て、 周波数指令値が入力され、該周波数指令値を加減速演算
    して前記周波数設定値を出力する加減速演算器と、 前記誘導電動機の減速停止時間を設定する減速停止時間
    設定器と、 前記誘導電動機の制動トルク制限値を設定する制動トル
    ク設定器と、 前記誘導電動機の発生トルク値を演算するトルク演算器
    と、 前記制動トルク制限値と前記発生トルク値との偏差から
    前記発生トルクが前記制動トルク制限値より大きくなら
    ないよう前記周波数設定値を補正する周波数補正器と、 前記誘導電動機が運転中に前記周波数指令値が零と指令
    された時、または前記誘導電動機の停止指令が発せられ
    時より前記減速停止時間に基づく所定の時限を計測す
    るタイマー回路と、 該タイマー回路が前記所定の時限以内のときには、前記
    周波数補正器が出力する補正された周波数設定値により
    減速を行い、前記タイマー回路が前記所定の時限に達し
    たときには、前記加減速演算器が出力する前記周波数設
    定値により減速を行う設定値切換回路とを備えたことを
    特徴とする誘導電動機の制御装置。
  2. 【請求項2】周波数設定値と、該周波数設定値に基づく
    電圧設定値とに対応した交流を出力する電圧形インバー
    タにより駆動制御される誘導電動機の制御装置におい
    て、 周波数指令値が入力され、該周波数指令値を加減速演算
    して前記周波数設定値を出力する加減速演算器と、 前記誘導電動機の減速停止時間を設定する減速停止時間
    設定器と、 前記電圧形インバータの直流中間電圧の許容上限値を設
    定する直流電圧設定器と、 前記直流中間電圧を検出する直流電圧検出器と、前記直流中間電圧の許容上限値と前記直流中間電圧の検
    出値との偏差から前記 直流中間電圧の検出値が前記許容
    上限値より大きくならないよう前記周波数設定値を補正
    する 周波数補正器と、 前記誘導電動機が運転中に前記周波数指令値が零と指令
    された時、または前記誘導電動機の停止指令が発せられ
    時より前記減速停止時間に基づく所定の時限を計測す
    るタイマー回路と、 該タイマー回路が前記所定の時限以内のときには、前記
    周波数補正器が出力する補正された周波数設定値により
    減速を行い、前記タイマー回路が前記所定の時限に達し
    たときには、前記加減速演算器が出力する前記周波数設
    定値により減速を行う設定値切換回路とを備えたことを
    特徴とする誘導電動機の制御装置。
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