JP3472662B2 - Inverter device - Google Patents
Inverter deviceInfo
- Publication number
- JP3472662B2 JP3472662B2 JP08652096A JP8652096A JP3472662B2 JP 3472662 B2 JP3472662 B2 JP 3472662B2 JP 08652096 A JP08652096 A JP 08652096A JP 8652096 A JP8652096 A JP 8652096A JP 3472662 B2 JP3472662 B2 JP 3472662B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- output
- speed operation
- load high
- light load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、クレーン等の昇降
機駆動用の誘導電動機の速度制御を行うインバータ装置
に係り、特に軽負荷時の高速度制御を行うインバータ装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device for controlling the speed of an induction motor for driving an elevator such as a crane, and more particularly to an inverter device for performing high speed control under a light load.
【０００２】[0002]
【従来の技術】クレーンなどの昇降機は、負荷を上下に
移動させることを目的とし、その駆動用の誘導電動機を
インバータ装置により制御することにより容易に可変速
運転が可能となっている。このような誘導電動機の速度
制御においては、荷役能率の向上のため、軽負荷時には
高速運転となるような制御がなされており、これを実現
する方法として、特公平７−４０８０号公報に記載の技
術がある。2. Description of the Related Art An elevator such as a crane is intended to move a load up and down, and a variable speed operation can be easily performed by controlling an induction motor for driving the elevator by an inverter device. In the speed control of such an induction motor, in order to improve the cargo handling efficiency, control is performed so as to operate at high speed when the load is light. As a method for realizing this, it is described in Japanese Patent Publication No. 7-4080. There is technology.
【０００３】この方法は、いわゆる定格速度まではＶ
（電圧）／Ｆ（周波数）を一定にした定トルク制御によ
り、定格荷重までのあらゆる負荷に対応すると共に、イ
ンバータ装置の出力周波数が定格周波数に達したとき、
電動機の負荷を演算して、インバータ装置の出力周波数
を、予め軽負荷に対応して登録された周波数設定値とす
るように制御するものである。In this method, V is used up to the so-called rated speed.
By constant torque control with constant (voltage) / F (frequency), it can handle all loads up to the rated load, and when the output frequency of the inverter device reaches the rated frequency,
The load of the electric motor is calculated, and the output frequency of the inverter device is controlled so as to be the frequency set value registered in advance corresponding to the light load.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記構成においては、
誘導電動機の負荷の演算は電動機への入力電力、即ちイ
ンバータ装置の出力電力を検出し、この検出値から負荷
を推定するものである。この場合、インバータ装置の出
力電力は出力電圧と出力電流とを積算することにより求
めるため、これら出力電圧と出力電流とを検出する必要
があった。また、誘導電動機の特性から、負荷が同じで
あっても誘導電動機への入力電力は、力行時に比べて回
生時の方が小さくなるが、上記従来構成では、力行時、
回生時に関係なく出力電力から負荷を推定するため、負
荷が同一の場合において、力行時（巻き上げ時）より回
生時（巻き下げ時）の方が大きな周波数、即ち大きな速
度を設定することがあった。In the above configuration,
The load of the induction motor is calculated by detecting the input power to the motor, that is, the output power of the inverter device, and estimating the load from the detected value. In this case, since the output power of the inverter device is obtained by integrating the output voltage and the output current, it is necessary to detect the output voltage and the output current. Further, from the characteristics of the induction motor, even if the load is the same, the input power to the induction motor is smaller during regeneration than during powering.
Since the load is estimated from the output power regardless of the regeneration time, when the load is the same, a larger frequency, that is, a larger speed, may be set during regeneration (winding) than during power running (winding). .
【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、誘導電動機が力行時、回生時のいずれ
の運転状態においても負荷を正確に検出し得て、軽負荷
時に誘導電動機を高速運転制御し得るインバータ装置を
提供するにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to be able to accurately detect a load in an operating state of the induction motor during both power running and regeneration and to reduce the induction motor during a light load. An object is to provide an inverter device capable of high-speed operation control.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明のインバータ装置
は、出力周波数が与えられた指令周波数に等しくなるよ
うに制御する加減速制御手段と、出力電圧が設定値であ
ると共に出力周波数が前記指令周波数であるときに出力
電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段によ
る検出出力と出力電圧の位相とに基づいて前記誘導電動
機が力行状態であるか回生状態であるかを判断する判断
手段と、この判断手段による判断結果と前記電流検出手
段による検出出力とに基づいて軽負荷高速運転時の出力
周波数として基底周波数よりも大きい軽負荷高速運転指
令周波数を演算して出力する軽負荷高速運転指令周波数
演算手段と、出力周波数が与えられた指令周波数に等し
くなった後、出力周波数の目標値を前記指令周波数から
前記軽負荷高速運転指令周波数に切換える軽負荷高速運
転切換手段とを備え、前記判断手段により前記誘導電動
機が力行状態であると判断されたときと回生状態である
と判断されたときとで前記軽負荷高速運転指令周波数を
異ならせたことを特徴とするものである（請求項１）。An inverter device according to the present invention comprises an acceleration / deceleration control means for controlling an output frequency to be equal to a given command frequency, and an output voltage having a set value and the output frequency being the command value. Current detecting means for detecting the output current at the frequency, and judging means for judging whether the induction motor is in the power running state or the regenerative state based on the detected output by the current detecting means and the phase of the output voltage. And a light load high speed operation for calculating and outputting a light load high speed operation command frequency larger than the base frequency as an output frequency in the light load high speed operation based on the judgment result by the judgment means and the detection output by the current detection means. After the command frequency calculation means and the output frequency become equal to the given command frequency, the target value of the output frequency is changed from the command frequency to the light load high speed operation. And a light-load high-speed operation switching means for switching the command frequency, said induction motor by the determining means
When the machine is judged to be in the powering state and in the regenerative state
When it is judged that the light load high speed operation command frequency is
It is characterized by being different (Claim 1).
【０００７】これによると、インバータ装置の出力電圧
が設定値であるときの出力電流に基づいて負荷容量を推
定し、この推定負荷容量が定格負荷以下の軽負荷である
ときには、その負荷容量に応じた軽負荷高速運転指令周
波数が演算されて誘導電動機の指令周波数即ち回転速度
が変更されるので、軽負荷時において誘導電動機の高速
運転が可能となる。しかも、判断手段により誘導電動機
が力行状態であるか回生状態であるかが判断され、この
判断結果と出力電流値に基づいて軽負荷高速運転指令周
波数が演算されるので、正確に負荷容量を推定すること
ができる。According to this, the load capacity is estimated based on the output current when the output voltage of the inverter device is the set value, and when the estimated load capacity is a light load equal to or less than the rated load, the load capacity is determined according to the load capacity. Since the light load high speed operation command frequency is calculated and the command frequency of the induction motor, that is, the rotation speed is changed, the high speed operation of the induction motor can be performed at a light load. Moreover, the determination means determines whether the induction motor is in the power running state or the regenerative state, and the light load high-speed operation command frequency is calculated based on this determination result and the output current value, so that the load capacity is accurately estimated. can do.
【０００８】この場合、前記軽負荷高速運転切換手段
を、出力周波数が指令周波数に等しくなった後、外部か
ら軽負荷高速運転許可信号が入力されているときだけ、
出力周波数の目標値を前記指令周波数から前記軽負荷高
速運転指令周波数に切換えるように構成すると、作業条
件等に応じて軽負荷高速運転を実行するか否かを選択す
ることができる（請求項２）。In this case, the light load high speed operation switching means is operated only when the light load high speed operation permission signal is input from the outside after the output frequency becomes equal to the command frequency.
When the target value of the output frequency is configured to be switched from the command frequency to the light load high speed operation command frequency, it is possible to select whether or not to execute the light load high speed operation according to the working conditions and the like (claim 2). ).
【０００９】また、前記電流検出手段を、出力周波数が
指令周波数に等しくなってから所定時間の平均出力電流
を検出するように構成すると（請求項３）、より安定し
た、しかも正確な出力電流を検出することができる。或
いは、出力周波数が指令周波数に等しくなってから設定
時間が経過した後の所定時間の平均出力電流を検出する
ように構成することにより（請求項４）、誘導電動機の
すべりが安定したときの出力電流を検出することが可能
となる。If the current detecting means is configured to detect the average output current for a predetermined time after the output frequency becomes equal to the command frequency (claim 3), a more stable and accurate output current can be obtained. Can be detected. Alternatively, the output when the slip of the induction motor is stable is configured by detecting the average output current for a predetermined time after the set time has elapsed since the output frequency became equal to the command frequency (claim 4). It becomes possible to detect the current.
【００１０】さらに、本発明のインバータ装置は、出力
周波数が与えられた指令周波数に等しくなるように制御
する加減速制御手段と、出力電圧が設定値であると共に
出力周波数が前記指令周波数であるときに出力電流を検
出すると共にこの検出した出力電流からトルク成分電流
を演算するトルク成分電流検出手段と、このトルク成分
電流検出手段による検出出力に基づいて軽負荷高速運転
時の出力周波数として基底周波数よりも大きい軽負荷高
速運転指令周波数を演算して出力する軽負荷高速運転指
令周波数演算手段と、出力周波数が与えられた指令周波
数に等しくなった後、出力周波数の目標値を前記指令周
波数から前記軽負荷高速運転指令周波数に切換える軽負
荷高速運転切換手段とを備え、前記トルク成分電流検出
手段の出力に基づき前記誘導電動機が力行状態であると
きと回生状態であるときとで前記軽負荷高速運転指令周
波数を異ならせたことを特徴とするものである（請求項
５）。これによると、インバータ装置の出力電流からト
ルク成分電流を演算し、このトルク成分電流に基づいて
軽負荷高速運転指令周波数を演算することができる。Further, in the inverter device of the present invention, the acceleration / deceleration control means for controlling the output frequency so as to be equal to the given command frequency, and the output voltage having the set value and the output frequency being the command frequency. The torque component current detecting means for detecting the output current and calculating the torque component current from the detected output current, and the output frequency during light load high speed operation based on the detection output by the torque component current detecting means from the base frequency. And a light load high speed operation command frequency calculating means for calculating and outputting a large light load high speed operation command frequency, and a target value of the output frequency from the command frequency after the output frequency becomes equal to the given command frequency. and a light-load high-speed operation switching means for switching the load high-speed operation command frequency, the torque component current detection
The induction motor is in a power running state based on the output of the means.
The light load high-speed operation command cycle
It is characterized in that the wave numbers are different (Claim 5). According to this, the torque component current can be calculated from the output current of the inverter device, and the light load high-speed operation command frequency can be calculated based on this torque component current.
【００１１】そして、上述した請求項２ないし４の構成
と同様に、この場合も、前記軽負荷高速運転切換手段
を、出力周波数が指令周波数に等しくなった後、外部か
ら軽負荷高速運転許可信号を入力しているときだけ、出
力周波数の目標値を前記指令周波数から前記軽負荷高速
運転指令周波数に切換えるように構成しても良く（請求
項６）、また、前記トルク成分電流検出手段を、出力周
波数が指令周波数に等しくなってから所定時間の平均ト
ルク成分電流を検出するように（請求項７）、或いは、
出力周波数が指令周波数に等しくなってから設定時間が
経過した後の所定時間の平均トルク成分電流を検出する
ように（請求項８）構成しても良い。In this case as well, in this case as well, in this case, the light load high speed operation switching means externally outputs the light load high speed operation permission signal after the output frequency becomes equal to the command frequency. May be configured so that the target value of the output frequency is switched from the command frequency to the light load high-speed operation command frequency (Claim 6), and the torque component current detecting means is To detect the average torque component current for a predetermined time after the output frequency becomes equal to the command frequency (claim 7), or
It may be configured to detect the average torque component current for a predetermined time after the set time has elapsed since the output frequency became equal to the command frequency (claim 8).
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明のインバータ装置
を、クレーンなどの昇降機の主軸ドライブに使用される
誘導電動機の制御用のインバータ装置に適用した第１実
施例について図１ないし図３を参照しながら説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment in which the inverter device of the present invention is applied to an inverter device for controlling an induction motor used for a spindle drive of an elevator such as a crane, will be described with reference to FIGS. 1 to 3. While explaining.
【００１３】全体の電気的構成を示す図１において、イ
ンバータ装置１は、三相交流電源２の出力を整流回路３
及び平滑コンデンサ４を通じて整流平滑して、その直流
出力をインバータ主回路５により交流電力に変換する構
成となっており、その変換出力によって交流電動機とし
ての三相誘導電動機６を可変速制御するようになってい
る。この場合、インバータ主回路５は、例えばＩＧＢＴ
等からなる６個のスイッチング素子５ａを三相ブリッジ
接続すると共に各スイッチング素子５ａにフライホイー
ルダイオード５ｂを接続して構成されている。上記イン
バータ主回路５の各スイッチング素子５ａがＰＷＭドラ
イブ手段７によりＰＷＭ方式でオン・オフされることに
応じて、インバータ主回路５から可変電圧及び可変周波
数の三相交流出力が三相誘導電動機６へ供給される構成
となっている。In FIG. 1 showing the overall electrical configuration, an inverter device 1 uses an output of a three-phase AC power source 2 as a rectifier circuit 3.
And the smoothing capacitor 4 is used for rectification and smoothing, and the DC output thereof is converted into AC power by the inverter main circuit 5. The conversion output controls the three-phase induction motor 6 as an AC motor for variable speed control. Has become. In this case, the inverter main circuit 5 is, for example, an IGBT.
Six switching elements 5a composed of the like are connected in a three-phase bridge, and a flywheel diode 5b is connected to each switching element 5a. In response to each switching element 5a of the inverter main circuit 5 being turned on and off by the PWM drive means 7 by the PWM method, a three-phase AC motor 6 with a variable voltage and a variable frequency is output from the inverter main circuit 5. It is configured to be supplied to.
【００１４】また、整流回路３と平滑コンデンサ４とか
ら構成された直流電源部の一対の電源線８，９間には直
流電圧検出手段１０が設けられている。この直流電圧検
出手段１０は、電源線８，９間の直流電圧ＶＤＣを検出
すると共にこの直流電圧ＶＤ Ｃを出力電圧補正手段１１
に与える構成となっている。Further, a DC voltage detecting means 10 is provided between the pair of power supply lines 8 and 9 of the DC power supply section composed of the rectifying circuit 3 and the smoothing capacitor 4. The DC voltage detection unit 10, the output voltage correction means of this DC voltage V D C detects a DC voltage V DC between the power supply line 8, 9 11
It is configured to give to.
【００１５】この出力電圧補正手段１１は、加減速制御
手段１２から与えられる運転周波数ｆ＊について所定の
出力電圧をインバータ主回路５が出力するように制御す
るもので、直流電圧ＶＤＣが基準電圧より低いときは電
圧指令Ｖ＊を大きくし、直流電圧ＶＤＣが基準電圧より
高いときは電圧指令Ｖ＊を小さくする補正をし、その電
圧指令Ｖ＊をＰＷＭドライブ手段７に出力する。さらに
ＰＷＭドライブ手段７には、積分手段１３から出力電圧
の位相指令θ＊が入力される。この位相指令θ＊は、加
減速制御手段１２から入力された運転周波数ｆ＊を積分
することにより求められる。そして、ＰＷＭドライブ手
段７は、これら電圧指令Ｖ＊及び位相指令θ＊に基づい
てパルス幅変調し、インバータ主回路５にドライブ信号
を与えるようになっている。The output voltage correction means 11 controls the inverter main circuit 5 to output a predetermined output voltage for the operating frequency f * given from the acceleration / deceleration control means 12, and the DC voltage V DC is the reference voltage. When the voltage command V * is lower, the voltage command V * is increased, and when the DC voltage V DC is higher than the reference voltage, the voltage command V * is corrected to be small, and the voltage command V * is output to the PWM drive means 7. Further, the phase command θ * of the output voltage is input to the PWM drive means 7 from the integrating means 13. The phase command θ * is obtained by integrating the operating frequency f * input from the acceleration / deceleration control means 12. Then, the PWM drive means 7 performs pulse width modulation based on the voltage command V * and the phase command θ * , and gives a drive signal to the inverter main circuit 5.
【００１６】また、周波数指令切換手段１４は上記加減
速制御手段１２に入力される周波数指令を切換えるもの
で、詳しくは後述するように軽負荷高速運転切換手段１
５により動作されるように構成されている。上記周波数
指定切換手段１４は、誘導電動機６の運転開始時には接
点（ｃ−ａ）間がオンされており、加減速制御手段１２
には外部から例えば数値入力により入力された指令周波
数ｆ１が与えられている。この場合、加減速制御手段１
２は、インバータ主回路５の運転周波数ｆ＊（出力周波
数）を０から加速して指令周波数ｆ１に達するように制
御する。このとき、インバータ主回路５の運転周波数ｆ
＊が指令周波数ｆ１に達するまでは、前記ＰＷＭドライ
ブ手段７は、Ｖ＊／ｆ＊を一定とする制御を行い、これ
により誘導電動機６のトルクは速度に対し定トルク特性
となる。The frequency command switching means 14 switches the frequency command input to the acceleration / deceleration control means 12. The light load high speed operation switching means 1 will be described in detail later.
5 is configured to be operated. The frequency designation switching means 14 is turned on between the contacts (ca) at the start of operation of the induction motor 6, and the acceleration / deceleration control means 12 is activated.
A command frequency f1 input from the outside by, for example, a numerical value input is given to. In this case, the acceleration / deceleration control means 1
2 controls the operating frequency f * (output frequency) of the inverter main circuit 5 from 0 to reach the command frequency f1. At this time, the operating frequency f of the inverter main circuit 5
Until * reaches the command frequency f1, the PWM drive means 7 performs control to keep V * / f * constant, whereby the torque of the induction motor 6 has a constant torque characteristic with respect to speed.
【００１７】一方、誘導電動機６の給電線１６の三相の
うちの二相には、電流検出器１７，１８が設けられてい
る。これら電流検出器１７，１８は、給電線１６の二相
に流れる電流を検出し、各検出信号Ｉａ，Ｉｂを出力電
流検出手段１９に与えるようになっている。出力電流検
出手段１９は、出力電流の実効値Ｉの検出及び三相誘導
電動機６が力行状態であるか回生状態であるかの判断を
行うように構成されている。従って、出力電流検出手段
１９が、本発明の電流検出手段及び判断手段として機能
する。On the other hand, current detectors 17 and 18 are provided in two of the three phases of the power supply line 16 of the induction motor 6. The current detectors 17 and 18 detect the currents flowing in the two phases of the power supply line 16 and apply the detection signals Ia and Ib to the output current detection means 19. The output current detection means 19 is configured to detect the effective value I of the output current and determine whether the three-phase induction motor 6 is in the power running state or the regenerative state. Therefore, the output current detecting means 19 functions as the current detecting means and the judging means of the present invention.
【００１８】具体的には、出力電流検出手段１９は、電
流検出器１７，１８の検出電流をピークホールドして出
力電流の実効値Ｉを検出する。また、出力電流検出手段
１９は、出力電流のゼロクロス点と、積分手段１３から
与えられた出力電圧の位相指令θ＊とから力行、回生を
判断する。即ち、同じ相の電流位相が電圧位相より遅れ
ていれば力行、進んでいれば回生と判断する。Specifically, the output current detecting means 19 peak-holds the detection currents of the current detectors 17 and 18 to detect the effective value I of the output current. Further, the output current detection means 19 determines power running or regeneration from the zero cross point of the output current and the phase command θ * of the output voltage given from the integration means 13. That is, if the current phase of the same phase is delayed from the voltage phase, it is determined to be power running, and if it is advanced, it is determined to be regenerative.
【００１９】上記のように検出された出力電流の実効値
Ｉ及び力行状態であるか回生状態であるかの判断結果Ｓ
ａは、出力電流検出手段１９から軽負荷高速運転指令周
波数演算手段２０（以下、演算手段２０とする）に入力
される。この演算手段２０には、力行状態の場合におい
て図２（ａ）に示す出力電流の実効値Ｉに対応するよう
に設定された軽負荷高速運転指令周波数ｆ２と、回生状
態の場合において図２（ｂ）に示す出力電流の実効値Ｉ
に対応するように設定された軽負荷高速運転指令周波数
ｆ２とが予め登録されている。この図２（ａ），（ｂ）
に示す、出力電流の実効値Ｉと軽負荷高速運転指令周波
数ｆ２との関係の求め方について以下、述べる。The effective value I of the output current detected as described above and the determination result S as to whether it is in the power running state or the regenerative state
The value a is input from the output current detection unit 19 to the light load high speed operation command frequency calculation unit 20 (hereinafter, referred to as calculation unit 20). The calculation means 20 includes a light load high-speed operation command frequency f2 set so as to correspond to the effective value I of the output current shown in FIG. 2A in the power running state, and FIG. Effective value I of output current shown in b)
The light load high speed operation command frequency f2 set so as to correspond to is registered in advance. This FIG. 2 (a), (b)
The method of obtaining the relationship between the effective value I of the output current and the light load high-speed operation command frequency f2 shown in FIG.
【００２０】誘導電動機６が一定速度で運転中は、力行
状態と回生状態のそれぞれにおいて負荷容量と誘導電動
機６の入力電力とは対応する。誘導電動機６の入力電
力、即ちインバータ主回路５の出力電力は、出力電圧と
出力電流との積に比例することから、運転周波数ｆ＊が
指令周波数ｆ１に達して出力電圧が設定電圧であるとき
のインバータ主回路５の出力電流に基づいて負荷容量を
推定することができる。そして、本実施例においては、
インバータ主回路５の出力電流と負荷容量とは、図３
（ａ）に実線Ａで示すような関係を有している。図３
（ａ）から、力行時においては負荷容量が軽負荷判断値
Ｌ１のときは出力電流はＩｄとなり、回生時においては
負荷容量が軽負荷判断値Ｌ１のときは出力電流はＩｒと
なることがわかる。While the induction motor 6 is operating at a constant speed, the load capacity and the input power of the induction motor 6 correspond to each other in the power running state and the regenerative state. Since the input power of the induction motor 6, that is, the output power of the inverter main circuit 5 is proportional to the product of the output voltage and the output current, when the operating frequency f * reaches the command frequency f1 and the output voltage is the set voltage. The load capacity can be estimated based on the output current of the inverter main circuit 5 of. And in this embodiment,
The output current and load capacity of the inverter main circuit 5 are shown in FIG.
The relationship is shown by the solid line A in (a). Figure 3
It can be seen from (a) that the output current is Id when the load capacity is the light load determination value L1 during power running, and the output current is Ir when the load capacity is the light load determination value L1 during regeneration. .
【００２１】また、負荷容量が推定されると、この負荷
容量が無負荷から軽負荷判断値Ｌ１までの軽負荷の場合
には、インバータ主回路５の出力周波数、即ち運転周波
数ｆ＊を、図３（ｂ）に示すように基底周波数以上の軽
負荷高速運転指令周波数ｆ２となるように上昇させるこ
とにより、軽負荷時に高速運転を行うことができる。こ
れにより、作業の迅速化を図ることができる。この場
合、軽負荷高速運転指令周波数ｆ２は負荷容量に対応す
ると共に最高周波数で制限されるようになっている。Further, when the load capacity is estimated, when the load capacity is a light load from no load to a light load judgment value L1, the output frequency of the inverter main circuit 5, that is, the operating frequency f * is calculated as shown in FIG. As shown in FIG. 3 (b), by increasing the light load high speed operation command frequency f2 equal to or higher than the base frequency, the high speed operation can be performed at the light load. As a result, the work can be speeded up. In this case, the light load high speed operation command frequency f2 corresponds to the load capacity and is limited to the maximum frequency.
【００２２】以上、図３（ａ），（ｂ）の関係から、図
２に示すような、誘導電動機６の運転状態が力行および
回生それぞれの場合におけるインバータ主回路５の出力
電流の実効値Ｉと軽負荷高速運転指令周波数ｆ２との関
係が得られる。而して、インバータ主回路５の出力電圧
が設定値であると共に出力周波数が指令周波数ｆ１であ
るときの出力電流の実効値Ｉと誘導電動機６の運転状態
（力行状態または回生状態）とを検出することにより、
軽負荷のときの指令周波数（軽負荷高速運転指令周波数
ｆ２）を求めることができる。From the relations of FIGS. 3 (a) and 3 (b), the effective value I of the output current of the inverter main circuit 5 when the operating state of the induction motor 6 is power running and regeneration as shown in FIG. And the light load high speed operation command frequency f2 are obtained. Thus, the effective value I of the output current and the operating state (power running state or regenerative state) of the induction motor 6 when the output voltage of the inverter main circuit 5 is the set value and the output frequency is the command frequency f1 are detected. By doing
The command frequency at light load (light load high-speed operation command frequency f2) can be obtained.
【００２３】尚、本実施例においては、負荷容量が軽負
荷判断値Ｌ１以上の場合、即ち、力行時においては出力
電流の実効値ＩがＩｄ≦Ｉ、回生時においてはＩｒ≦Ｉ
の場合は、軽負荷高速運転指令周波数ｆ２は基底周波数
である指令周波数ｆ１に設定するように構成されてい
る。In the present embodiment, the effective value I of the output current is Id≤I when the load capacity is equal to or greater than the light load judgment value L1, that is, when power running, and Ir≤I when regenerating.
In this case, the light load high speed operation command frequency f2 is set to the command frequency f1 which is the base frequency.
【００２４】一方、前記軽負荷高速運転切換手段１５に
は、指令周波数ｆ１と運転周波数ｆ＊とを入力し、これ
ら運転周波数ｆ＊と指令周波数ｆ１とを比較するように
構成されている。そして、軽負荷高速運転切換手段１５
は、運転周波数ｆ＊が指令周波数ｆ１と等しくなったと
き、前記演算手段２０において出力電流の実効値Ｉ及び
判断信号Ｓａに基づいて求められた軽負荷高速運転指令
周波数ｆ２を入力してホールドする。On the other hand, the light load high speed operation switching means 15 is configured to input the command frequency f1 and the operation frequency f * and compare the operation frequency f * with the command frequency f1. Then, the light load high speed operation switching means 15
When the operating frequency f * becomes equal to the command frequency f1, the light load high-speed operation command frequency f2 obtained by the calculating means 20 based on the effective value I of the output current and the determination signal Sa is input and held. .
【００２５】さらに軽負荷高速運転切換手段１５は、運
転周波数ｆ＊が指令周波数ｆ１に等しくなったとき、周
波数指令切換手段１４の接点（ｃ−ｂ）間をオン動作さ
せるように構成されている。これにより、上記加減速制
御手段１２には、指令周波数ｆ１に代えて軽負荷高速運
転指令周波数ｆ２が与えられる。この軽負荷高速運転指
令周波数ｆ２を受けて、加減速制御手段１２は、運転周
波数ｆ＊を指令周波数ｆ１から加速して軽負荷高速運転
指令周波数ｆ２へ達するように運転制御する機能を有し
ている。Further, the light load high speed operation switching means 15 is configured to turn on between the contacts (c-b) of the frequency command switching means 14 when the operating frequency f * becomes equal to the command frequency f1. . As a result, the acceleration / deceleration control means 12 is supplied with the light load high speed operation command frequency f2 instead of the command frequency f1. In response to the light load high speed operation command frequency f2, the acceleration / deceleration control means 12 has a function of accelerating the operation frequency f * from the command frequency f1 to reach the light load high speed operation command frequency f2. There is.
【００２６】次に上記構成の作用を説明する。まず、運
転を開始すると、ＰＷＭドライブ手段７は、出力電圧補
正手段１１から与えられる電圧指令Ｖ＊及び積分手段１
３から与えられる位相指令θ＊に基づいてドライブ信号
を生成してインバータ主回路５の各スイッチング素子５
ａの制御端子に与える。これにより、上記各スイッチン
グ素子５ａがオンオフ動作されてインバータ主回路５か
ら三相交流が出力される。このとき、インバータ主回路
５の運転周波数ｆ＊は、加減速制御手段１２からの指令
に基づいて所定の加速時間で０から加速して指令周波数
ｆ１に達するようになる。Next, the operation of the above configuration will be described. First, when the operation is started, the PWM drive means 7 causes the voltage command V * given from the output voltage correction means 11 and the integration means 1 to operate.
A drive signal is generated based on the phase command θ * given from the inverter 3 and each switching element 5 of the inverter main circuit 5 is generated.
It is given to the control terminal of a. As a result, the switching elements 5a are turned on and off, and the inverter main circuit 5 outputs three-phase alternating current. At this time, the operating frequency f * of the inverter main circuit 5 is accelerated from 0 in a predetermined acceleration time based on a command from the acceleration / deceleration control means 12 and reaches the command frequency f1.
【００２７】一方、運転周波数ｆ＊が指令周波数ｆ１に
達すると、軽負荷高速運転切換手段１５は、出力電流検
出手段１９からの出力電流の実効値Ｉ及び判断信号Ｓａ
に基づいて軽負荷高速運転指令周波数演算手段２０にお
いて演算された軽負荷高速運転指令周波数ｆ２をホール
ドする。このとき、力行状態の場合には出力電流の実効
値ＩがＩｄより小さいとき、また回生状態の場合には出
力電流の実効値ＩがＩｒより小さいとき、軽負荷高速運
転指令周波数ｆ２は基底周波数より大きい値をとる。On the other hand, when the operating frequency f * reaches the command frequency f1, the light load high speed operation switching means 15 causes the effective value I of the output current from the output current detecting means 19 and the judgment signal Sa.
The light-load high-speed operation command frequency f2 calculated by the light-load high-speed operation command frequency calculation means 20 is held. At this time, when the effective value I of the output current is smaller than Id in the power running state, and when the effective value I of the output current is smaller than Ir in the regenerative state, the light load high-speed operation command frequency f2 is the base frequency. Takes a larger value.
【００２８】さらに、軽負荷高速運転切換手段１５は、
周波数指令切換手段１４を接点（ｃ−ａ）間オンから接
点（ｃ−ｂ）間オンに切換える。従って、加減速制御手
段１２には、指令周波数ｆ１に代えて軽負荷高速運転指
令周波数ｆ２が与えられる。すると、加減速制御手段１
２は、所定の加速時間で運転周波数ｆ＊をｆ１からｆ２
まで加速する。Further, the light load high speed operation switching means 15 is
The frequency command switching means 14 is switched from ON between the contacts (c-a) to ON between the contacts (c-b). Therefore, the acceleration / deceleration control means 12 is supplied with the light load high speed operation command frequency f2 instead of the command frequency f1. Then, the acceleration / deceleration control means 1
2 is the operation frequency f * from f1 to f2 at a predetermined acceleration time.
Accelerate to.
【００２９】尚、判断信号Ｓａが力行状態であって出力
電流の実効値ＩがＩｄ以上の場合、或いは判断信号Ｓａ
が回生状態であって出力電流の実効値ＩがＩｒ以上の場
合は、軽負荷高速運転指令周波数ｆ２は指令周波数ｆ１
と一致するため、周波数指令切換手段１４が接点（ｃ−
ａ）間オンから接点（ｃ−ｂ）間オンに切換えられて
も、運転周波数ｆ＊は変更されることなく運転を続ける
ことになる。When the determination signal Sa is in the powering state and the effective value I of the output current is Id or more, or the determination signal Sa is
Is in the regenerative state and the effective value I of the output current is Ir or more, the light load high-speed operation command frequency f2 is the command frequency f1.
Therefore, the frequency command switching means 14 contacts the contact (c-
Even if it is switched from the on state during a) to the on state between contacts (c-b), the operation frequency f * is not changed and the operation is continued.
【００３０】このような構成の本実施例によれば、ま
ず、インバータ主回路の運転周波数ｆ＊が指令周波数ｆ
１に達するまではＶ＊／ｆ＊一定制御によって制御し、
指令周波数ｆ１に達したときに、負荷容量が定格負荷以
下の軽負荷の場合には、指令周波数ｆ１を軽負荷高速運
転指令周波数ｆ２に変更するようにしたので、軽負荷時
に基底速度（基底周波数）以上の運転速度で運転するこ
とができる。According to this embodiment having such a configuration, first, the operating frequency f * of the inverter main circuit is changed to the command frequency f.
Until it reaches 1, it is controlled by V * / f * constant control,
When the load frequency reaches the command frequency f1 and the load capacity is a light load below the rated load, the command frequency f1 is changed to the light load high-speed operation command frequency f2. ) It is possible to drive at the above operating speed.
【００３１】しかも、誘導電動機６の運転状態が力行状
態であるか回生状態であるかの判断信号Ｓａを得ると共
にインバータ主回路５の出力電流の実効値Ｉを検出し、
これら判断信号Ｓａ及び出力電流の実効値Ｉに基づいて
負荷容量を推定するようにしたので、正確に負荷容量を
検出することができ、同一負荷容量であれば、回生時で
あっても力行時であっても同一速度に制御することがで
きる。Moreover, the determination signal Sa indicating whether the operating state of the induction motor 6 is the power running state or the regenerative state is obtained, and the effective value I of the output current of the inverter main circuit 5 is detected.
Since the load capacity is estimated based on the determination signal Sa and the effective value I of the output current, the load capacity can be accurately detected. If the load capacity is the same, even during regeneration, during power running. Even if it is, it can be controlled to the same speed.
【００３２】さらに、軽負荷高速運転指令周波数ｆ２
は、演算手段２０に予め登録されているので、推定され
た負荷容量に対応する軽負荷高速運転指令周波数ｆ２を
迅速に出力することができる。Further, the light load high speed operation command frequency f2
Is registered in advance in the calculation means 20, so that the light load high speed operation command frequency f2 corresponding to the estimated load capacity can be quickly output.
【００３３】尚、本実施例においては、運転周波数ｆ＊
が指令周波数ｆ１と等しくなると周波数指令切換手段１
４が接点（ｃ−ａ）間オンから接点（ｃ−ｂ）間オンに
切換わるように構成したが、これに代えて、運転周波数
ｆ＊が指令周波数ｆ１と等しくなり且つ軽負荷であると
判断されたときに上記周波数指令切換手段１４が切換わ
るように構成しても良い。In this embodiment, the operating frequency f *
Becomes equal to the command frequency f1, the frequency command switching means 1
4 is configured to switch from ON between the contacts (c-a) to ON between the contacts (c-b), but instead of this, the operating frequency f * becomes equal to the command frequency f1 and the load is light. The frequency command switching means 14 may be switched when the determination is made.
【００３４】図４及び図５は本発明の第２実施例を示し
たものであり、上記した第１実施例とは次の点が異なっ
ている。すなわち、誘導電動機６の給電線１６に設けら
れた電流検出器１７，１８は、検出信号Ｉａ，Ｉｂをト
ルク成分電流検出手段２１に与えるように構成されてい
る。FIGS. 4 and 5 show a second embodiment of the present invention, which is different from the above-described first embodiment in the following points. That is, the current detectors 17 and 18 provided on the power supply line 16 of the induction motor 6 are configured to give the detection signals Ia and Ib to the torque component current detection means 21.
【００３５】誘導電動機の１次電流（入力電流）を２次
磁束に対して平行及び直角な起磁力を作る互いに直交す
る成分に分けると、平行な起磁力を作る成分により誘導
電動機の磁束を、直角な起磁力を作る成分により負荷ト
ルクを制御することができる。即ち、負荷トルクは２次
磁束に対して直角な起磁力を作る成分であるトルク成分
電流と比例することから、図３（ａ）において二点鎖線
Ｂで示すトルク成分電流と負荷容量との関係を得ること
ができる。そして、トルク成分電流検出手段２１では、
インバータ主回路５の出力電流を交流電動機固定子座標
系から回転磁束座標系の出力電流に変換し、その出力電
流に対するトルク成分電流ＩＱを演算している。この場
合、トルク成分電流ＩＱが正の値であるときは力行状態
であると、負の値であるときは回生状態であると判断す
ることができる。If the primary current (input current) of the induction motor is divided into mutually orthogonal components that generate parallel and perpendicular magnetomotive forces with respect to the secondary magnetic flux, the magnetic flux of the induction motor will be divided by the components that generate parallel magnetomotive force. The load torque can be controlled by the component that creates a perpendicular magnetomotive force. That is, since the load torque is proportional to the torque component current that is a component that creates a magnetomotive force perpendicular to the secondary magnetic flux, the relationship between the torque component current and the load capacity indicated by the chain double-dashed line B in FIG. Can be obtained. Then, in the torque component current detecting means 21,
The output current of the inverter main circuit 5 is converted from the AC motor stator coordinate system to the output current of the rotating magnetic flux coordinate system, and the torque component current IQ for the output current is calculated. In this case, when the torque component current IQ has a positive value, it can be determined that the vehicle is in the power running state, and when the torque component current IQ has a negative value, it can be determined that the vehicle is in the regenerative state.
【００３６】上記のように演算されたトルク成分電流Ｉ
Ｑは、トルク成分電流検出手段２１から軽負荷高速運転
指令周波数演算手段２０（以下、演算手段２０という）
に与えられる。そして、演算手段２０は、予め登録され
ている図５に示すトルク成分電流ＩＱと軽負荷高速運転
指令周波数ｆ２との関係に基づき、トルク成分電流検出
手段２１から入力されたトルク成分電流ＩＱに対応した
軽負荷高速運転指令周波数ｆ２を求めるように構成され
ている。図５は、図３（ａ）において二点鎖線Ｂで示す
トルク成分電流と負荷容量との関係、及び、図３（ｂ）
において示す負荷容量と軽負荷高速運転指令周波数との
関係から得られたものである。従って、この構成の場
合、負荷容量が無負荷から軽負荷判断値Ｌ１までの軽負
荷に対応する値（ＩＱｒ＜ＩＱ＜ＩＱｄ）のトルク成分
電流ＩＱが演算手段２０に入力されたときは、基底周波
数よりも大きい値である軽負荷高速運転指令周波数ｆ２
が出力されるようになる。The torque component current I calculated as described above
Q is from the torque component current detecting means 21 to the light load high speed operation command frequency calculating means 20 (hereinafter referred to as the calculating means 20).
Given to. Then, the calculating means 20 corresponds to the torque component current IQ input from the torque component current detecting means 21 based on the relationship between the torque component current IQ shown in FIG. 5 and the light load high speed operation command frequency f2 which are registered in advance. The light load high speed operation command frequency f2 is calculated. FIG. 5 shows the relationship between the torque component current and the load capacity indicated by the chain double-dashed line B in FIG. 3A, and FIG.
It is obtained from the relationship between the load capacity and the light load high-speed operation command frequency shown in. Therefore, in the case of this configuration, when the torque component current IQ having a value (IQr <IQ <IQd) corresponding to a light load from the no load to the light load determination value L1 is input to the calculating means 20, Light load high-speed operation command frequency f2 that is a value larger than the frequency
Will be output.
【００３７】このように本実施例においては、インバー
タ主回路５の出力電流のうち誘導電動機６のトルクの発
生に寄与するトルク成分電流ＩＱに基づいて軽負荷高速
運転指令周波数ｆ２を演算するように構成したので、負
荷容量に応じた速度制御の精度がより一層向上する。As described above, in the present embodiment, the light load high speed operation command frequency f2 is calculated based on the torque component current IQ of the output current of the inverter main circuit 5 that contributes to the generation of the torque of the induction motor 6. Since it is configured, the accuracy of speed control according to the load capacity is further improved.
【００３８】図６は本発明の第３実施例を示したもので
あり、上記した第１実施例とは次の点が異なる。即ち、
軽負荷高速運転切換手段１５には軽負荷高速運転許可信
号入力手段３１が接続されている。そして、軽負荷高速
運転切換手段１５は、軽負荷高速運転許可信号入力手段
３１から軽負荷高速運転許可信号が入力されているとき
のみ、運転周波数ｆ＊が指令周波数ｆ１に等しくなった
ときに運転周波数ｆ＊の目標値を指令周波数ｆ１から軽
負荷高速運転指令周波数ｆ２に切換えるように構成され
ている。FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention, which is different from the above-described first embodiment in the following points. That is,
A light load high speed operation permission signal input means 31 is connected to the light load high speed operation switching means 15. Then, the light load high speed operation switching means 15 operates when the operation frequency f * becomes equal to the command frequency f1 only when the light load high speed operation permission signal input means 31 inputs the light load high speed operation permission signal. The target value of the frequency f * is switched from the command frequency f1 to the light load high-speed operation command frequency f2.
【００３９】従って、本実施例においては、作業条件等
に応じて軽負荷時であっても軽負荷高速運転を実行する
か否かを選択することができる。Therefore, in this embodiment, it is possible to select whether or not to execute the light load high-speed operation even when the load is light, depending on the working conditions and the like.
【００４０】図７は本発明の第４実施例を示しており、
本実施例は第２実施例で示したトルク成分電流検出手段
２１を備えた構成において、軽負荷高速運転切換手段１
５に軽負荷高速運転許可信号入力手段３１が接続されて
いる。そして、この場合も軽負荷高速運転切換手段１５
は、上記した第３実施例同様、軽負荷高速運転許可信号
入力手段３１より軽負荷高速運転許可信号が入力されて
いるときのみ、運転周波数ｆ＊の目標値を指令周波数ｆ
１から軽負荷高速運転指令周波数ｆ２に切換えるように
構成されており、第３実施例と同様の効果を得ることが
できる。FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention,
In this embodiment, in the configuration including the torque component current detecting means 21 shown in the second embodiment, the light load high speed operation switching means 1 is used.
5, a light load high speed operation permission signal input means 31 is connected. In this case also, the light load high speed operation switching means 15
Similarly to the third embodiment described above, the target value of the operating frequency f * is set to the command frequency f only when the light load high speed operation permission signal input means 31 inputs the light load high speed operation permission signal.
It is configured to switch from 1 to the light load high speed operation command frequency f2, and the same effect as the third embodiment can be obtained.
【００４１】図８は、本発明の第５実施例を示したもの
で、本実施例は、図示はしないが上記第１実施例或いは
第３実施例と同様の構成とするインバータ装置１におい
て、誘導電動機の回転速度が同期速度と略等しくなるよ
うにすべり分を補償するようにインバータ装置１（イン
バータ主回路５）の出力周波数を制御するものである。
そして、図８は、軽負荷高速運転指令周波数演算手段２
０に登録される出力電流の実効値Ｉと軽負荷高速運転指
令周波数ｆ２との関係を示しており、以下、この図８に
ついて説明する。FIG. 8 shows a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, although not shown, in the inverter device 1 having the same structure as the first embodiment or the third embodiment, The output frequency of the inverter device 1 (inverter main circuit 5) is controlled so as to compensate the slip so that the rotation speed of the induction motor becomes substantially equal to the synchronous speed.
Then, FIG. 8 shows a light load high speed operation command frequency calculation means 2
The relationship between the effective value I of the output current registered at 0 and the light load high-speed operation command frequency f2 is shown, and FIG. 8 will be described below.
【００４２】誘導電動機６においては、負荷すなわちト
ルクとすべりとの間には相関があり、トルクは誘導電動
機６の入力電流から無負荷時の入力電流Ｉ0 を差し引い
た電流値（Ｉ−Ｉ0 ）と相関がある。従って、トルク
（負荷）の変化によってすべりＳが変化すると共に、誘
導電動機６への入力電流即ちインバータ主回路５の出力
電流が変化することになる。また、誘導電動機のすべり
Ｓは、力行時においては正の値を示し、同期速度に対し
て回転速度は低下するため、低下した回転速度を一定値
まで回復させるにはインバータ主回路５の出力周波数を
増加させれば良い。一方、誘導電動機のすべりＳは、回
生時においては負の値を示し、同期速度に対して回転速
度は上昇するため、上昇した回転速度を一定値まで回復
させるにはインバータ主回路の出力周波数を低下させれ
ば良い。以上より、本実施例においては、インバータ主
回路５の出力電流の実効値Ｉに基づいて誘導電動機のす
べりＳを求め、このすべりＳに応じて軽負荷高速運転指
令周波数ｆ２を補正するようにしている。In the induction motor 6, there is a correlation between the load, that is, the torque and the slip, and the torque is the current value (I-I0) obtained by subtracting the input current I0 at the time of no load from the input current of the induction motor 6. There is a correlation. Therefore, the slip S changes due to the change of the torque (load), and the input current to the induction motor 6, that is, the output current of the inverter main circuit 5 also changes. Further, the slip S of the induction motor shows a positive value during power running and the rotation speed decreases with respect to the synchronous speed. Therefore, in order to recover the decreased rotation speed to a constant value, the output frequency of the inverter main circuit 5 is reduced. Should be increased. On the other hand, the slip S of the induction motor shows a negative value during regeneration and the rotation speed increases with respect to the synchronous speed. Therefore, in order to recover the increased rotation speed to a constant value, the output frequency of the inverter main circuit must be adjusted. Just lower it. As described above, in the present embodiment, the slip S of the induction motor is obtained based on the effective value I of the output current of the inverter main circuit 5, and the light load high-speed operation command frequency f2 is corrected according to the slip S. There is.
【００４３】図８において、二点鎖線Ｃは補正前の、即
ち第１実施例や第３実施例で軽負荷高速運転指令周波数
演算手段２０に登録されている出力電流の実効値Ｉと軽
負荷高速運転指令周波数ｆ２との関係を示しており、実
線Ｄはすべり分を補正したものを示している。In FIG. 8, the chain double-dashed line C is a value before the correction, that is, the effective value I of the output current and the light load registered in the light load high speed operation command frequency calculating means 20 in the first and third embodiments. The relationship with the high-speed operation command frequency f2 is shown, and the solid line D shows the slip amount corrected.
【００４４】この結果、負荷の大きさに応じたすべりＳ
に見合った軽負荷高速運転指令周波数ｆ２が出力される
ので、負荷の大きさによらず回転速度を同期速度と略等
しくなるように制御することができる。尚、本実施例で
は、力行時は出力電流ＩがＩｄ以上、回生時はＩｒ以上
の場合、即ち負荷容量が定格負荷以上の場合も、すべり
Ｓ分を補正するようにしたが、軽負荷時のみ補正するよ
うにしても良い。As a result, the slip S corresponding to the magnitude of the load
Since the light load high speed operation command frequency f2 corresponding to is output, the rotation speed can be controlled to be substantially equal to the synchronous speed regardless of the size of the load. In this embodiment, the slip S component is corrected even when the output current I is Id or more during power running and Ir or more during regeneration, that is, when the load capacity is above the rated load. You may make it correct only.
【００４５】図９は、本発明の第６実施例を示してお
り、本実施例は、図示はしないが上記第２実施例或いは
第４実施例と同様の構成であるインバータ装置１におい
て、誘導電動機の回転速度が同期速度と略等しくなるよ
うにすべり分を補償するようにインバータ主回路５の出
力周波数を制御するものである。従って、本実施例にお
いては、上記第５実施例と異なり、誘導電動機１のすべ
りをインバータ主回路５の出力トルク成分電流に基づい
て求めている。図９は、軽負荷高速運転指令周波数演算
手段２０に登録される出力電流の実効値Ｉと軽負荷高速
運転指令周波数ｆ２との関係を示している。而して、本
実施例においても、第５実施例と同様の作用効果を得る
ことができる。FIG. 9 shows a sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, although not shown, in the inverter device 1 having the same structure as the second embodiment or the fourth embodiment, The output frequency of the inverter main circuit 5 is controlled so that the slip is compensated so that the rotation speed of the electric motor becomes substantially equal to the synchronous speed. Therefore, in this embodiment, unlike the fifth embodiment, the slip of the induction motor 1 is obtained based on the output torque component current of the inverter main circuit 5. FIG. 9 shows the relationship between the effective value I of the output current registered in the light load high speed operation command frequency calculation means 20 and the light load high speed operation command frequency f2. Thus, also in this embodiment, the same operational effect as that of the fifth embodiment can be obtained.
【００４６】尚、本発明は上記し且つ図面に記載した実
施例にのみ限定されるものではなく、例えば次のような
拡張或いは変更も可能である。即ち、第１実施例あるい
は第３実施例において、出力電流検出手段１７を運転周
波数ｆ＊が指令周波数ｆ１であるときに出力電流Ｉを検
出するように構成したが、運転周波数ｆ＊が指令周波数
ｆ１に等しくなってから所定時間の平均出力電流を検出
するように構成することもできる。この場合には、軽負
荷高速運転指令周波数演算手段１８は出力電流Ｉの平均
値に基づいて負荷容量を推定して軽負荷高速運転指令周
波数ｆ２を出力するようになるので、より正確に負荷容
量に対応した制御を行うことができる。The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and the following expansions and modifications are possible, for example. That is, in the first or third embodiment, the output current detecting means 17 is configured to detect the output current I when the operating frequency f * is the command frequency f1, but the operating frequency f * is the command frequency. It is also possible to detect the average output current for a predetermined time after becoming equal to f1. In this case, the light load high speed operation command frequency calculating means 18 estimates the load capacity based on the average value of the output current I and outputs the light load high speed operation command frequency f2, so that the load capacity is more accurately determined. The control corresponding to can be performed.
【００４７】或いは、出力電流検出手段１７を、運転周
波数ｆ＊が指令周波数ｆ１に等しくなってから設定時間
が経過した後の所定時間の平均出力電流を検出するよう
に構成してもよい。この場合は、運転周波数ｆ＊が指令
周波数ｆ１に等しくなって、誘導電動機６のすべりが安
定したときの出力電流Ｉの平均値に基づいて負荷容量を
推定することができる。Alternatively, the output current detecting means 17 may be configured to detect the average output current for a predetermined time after the set time has elapsed since the operating frequency f * became equal to the command frequency f1. In this case, the operating frequency f * becomes equal to the command frequency f1 and the load capacity can be estimated based on the average value of the output current I when the slip of the induction motor 6 becomes stable.
【００４８】さらに、第２実施例或いは第４実施例にお
けるトルク成分電流検出手段２１を、運転周波数ｆ＊が
指令周波数ｆ１に等しくなってから所定時間の平均トル
ク成分電流を検出するように、或いは、運転周波数ｆ＊
が指令周波数ｆ１に等しくなってから設定時間が経過し
た後の所定時間の平均トルク成分電流を検出するように
構成することもできる。Further, the torque component current detecting means 21 in the second or fourth embodiment is used to detect the average torque component current for a predetermined time after the operating frequency f * becomes equal to the command frequency f1, or , Operating frequency f *
Can also be configured to detect the average torque component current for a predetermined time after the set time has elapsed after the value of becomes equal to the command frequency f1.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のインバータ装置によれば以下の効果を奏する。まず、
インバータ装置の出力電圧が設定値であるときの出力電
流に基づいて負荷容量を推定するように構成したので、
出力電圧と出力電流とから出力電力を演算し、この出力
電力から負荷容量を推定する場合に比べて構成を簡単に
することができる。そして、推定された負荷容量が定格
負荷以下の軽負荷であるときには、その負荷容量に応じ
た軽負荷高速運転指令周波数が演算されて誘導電動機の
指令周波数即ち回転速度が変更される。従って、軽負荷
時においては誘導電動機の高速運転が可能となり作業の
迅速化を図ることができる。As is apparent from the above description, the inverter device of the present invention has the following effects. First,
Since the load capacity is estimated based on the output current when the output voltage of the inverter device is the set value,
The configuration can be simplified as compared with the case where the output power is calculated from the output voltage and the output current and the load capacity is estimated from the output power. Then, when the estimated load capacity is a light load equal to or less than the rated load, the light load high speed operation command frequency corresponding to the load capacity is calculated and the command frequency of the induction motor, that is, the rotation speed is changed. Therefore, when the load is light, the induction motor can be operated at high speed, and the work can be speeded up.
【００５０】また、判断手段により誘導電動機が力行状
態であるか回生状態であるかが判断され、この判断結果
と出力電流値に基づいて軽負荷高速運転指令周波数が演
算される。しかも、誘導電動機が力行状態であるときと
回生状態であるときとで出力電流値に対応する軽負荷高
速運転指令周波数を異ならせたので、正確に負荷容量を
推定することができる。Further, the judging means judges whether the induction motor is in the power running state or the regenerative state, and the light load high speed operation command frequency is calculated based on the judgment result and the output current value . Moreover, when the induction motor is in the power running state,
Light load high corresponding to the output current value when in the regenerative state
Since the speed operation command frequency is different , the load capacity can be accurately estimated.
【００５１】また、インバータ装置の出力電流からトル
ク成分電流を演算するように構成したので、より一層正
確に負荷容量を推定することができると共に軽負荷高速
運転指令周波数を演算することができる。Since the torque component current is calculated from the output current of the inverter device, the load capacity can be estimated more accurately and the light load high speed operation command frequency can be calculated.
【図１】本発明の第１実施例の電気的構成を示すブロッ
ク図FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a first embodiment of the present invention.
【図２】出力電流と軽負荷高速運転指令周波数との関係
を示す図であって、（ａ）は誘導電動機の運転状態が力
行時、（ｂ）は回生時のときの様子を示すFIG. 2 is a diagram showing a relationship between an output current and a light-load high-speed operation command frequency, wherein (a) shows a state when the induction motor is in a power running state, and (b) shows a state when it is during regeneration.
【図３】（ａ）負荷容量と出力電流及びトルク成分電流
との関係を示す図、（ｂ）負荷容量と軽負荷高速運転指
令周波数との関係を示す図3A is a diagram showing a relationship between a load capacity and an output current and a torque component current; FIG. 3B is a diagram showing a relationship between a load capacity and a light load high-speed operation command frequency.
【図４】本発明の第２実施例を示す図１相当図FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 1 showing a second embodiment of the present invention.
【図５】図２相当図FIG. 5 is a view corresponding to FIG.
【図６】本発明の第３実施例を示す図１相当図FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 1 showing a third embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第４実施例を示す図１相当図FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a fourth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第５実施例を示す図２相当図FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 2 showing a fifth embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第６実施例を示す図２相当図FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 2 showing a sixth embodiment of the present invention.
図中、１はインバータ装置、６は三相誘導電動機、１５
は軽負荷高速運転切換手段、１９は出力電流検出手段
（電流検出手段、判断手段）、２０は軽負荷高速運転指
令周波数演算手段、２１はトルク成分電流検出手段を示
す。In the figure, 1 is an inverter device, 6 is a three-phase induction motor, and 15
Is a light load high speed operation switching means, 19 is an output current detection means (current detection means, determination means), 20 is a light load high speed operation command frequency calculation means, and 21 is a torque component current detection means.
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｍ 7/72 Ｈ０２Ｍ 7/72 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 5/408 - 5/412 H02P 7/628 - 7/632 H02P 21/00 H02M 7/42 - 7/98 B66C 13/00 - 15/06 B66D 1/00 - 5/34 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 identification code FI H02M 7/72 H02M 7/72 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 5/408-5/412 H02P 7 / 628-7/632 H02P 21/00 H02M 7/42-7/98 B66C 13/00-15/06 B66D 1/00-5/34
Claims (8)
を出力するインバータ装置において、 出力周波数が与えられた指令周波数に等しくなるように
制御する加減速制御手段と、 出力電圧が設定値であると共に出力周波数が前記指令周
波数であるときに出力電流を検出する電流検出手段と、 この電流検出手段による検出出力と出力電圧の位相とに
基づいて前記誘導電動機が力行状態であるか回生状態で
あるかを判断する判断手段と、 この判断手段による判断結果と前記電流検出手段による
検出出力とに基づいて軽負荷高速運転時の出力周波数と
して基底周波数よりも大きい軽負荷高速運転指令周波数
を演算して出力する軽負荷高速運転指令周波数演算手段
と、 出力周波数が与えられた指令周波数に等しくなった後、
出力周波数の目標値を前記指令周波数から前記軽負荷高
速運転指令周波数に切換える軽負荷高速運転切換手段と
を備え、 前記判断手段により前記誘導電動機が力行状態であると
判断されたときと回生状態であると判断されたときとで
前記軽負荷高速運転指令周波数を異ならせ たことを特徴
とするインバータ装置。1. In an inverter device for outputting an alternating current of a variable voltage and a variable frequency to an induction motor, an acceleration / deceleration control means for controlling the output frequency to be equal to a given command frequency, and an output voltage having a set value. Current detection means for detecting an output current when the output frequency is the command frequency, and whether the induction motor is in a power running state or a regenerative state based on the output detected by the current detection means and the phase of the output voltage. Based on the judgment result by this judgment means and the detection output by the current detection means, a light load high speed operation command frequency larger than the base frequency is calculated and output as an output frequency during light load high speed operation. After the light load high-speed operation command frequency calculation means and the output frequency become equal to the given command frequency,
And a light-load high-speed operation switching means for switching the target value of the output frequency from the command frequency in the light-load high-speed operation command frequency, when the induction motor by the determining means is in a power running state
When it is judged and when it is judged that it is in a regenerative state
An inverter device, wherein the light load high speed operation command frequency is different .
波数が指令周波数に等しくなった後、外部から軽負荷高
速運転許可信号を入力しているときだけ、出力周波数の
目標値を前記指令周波数から前記軽負荷高速運転指令周
波数に切換えるように構成されていることを特徴とする
請求項１記載のインバータ装置。2. The light load high speed operation switching means sets the target value of the output frequency to the command frequency only when an external light load high speed operation permission signal is input after the output frequency becomes equal to the command frequency. 2. The inverter device according to claim 1, wherein the inverter device is configured to switch from the light load high speed operation command frequency to the light load high speed operation command frequency.
周波数に等しくなってから所定時間の平均出力電流を検
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
または２記載のインバータ装置。3. The current detecting means is configured to detect an average output current for a predetermined time after the output frequency becomes equal to the command frequency.
Or the inverter device according to 2.
周波数に等しくなってから設定時間が経過した後の所定
時間の平均出力電流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または２記載のインバータ装
置。4. The current detecting means is configured to detect an average output current for a predetermined time after a set time has elapsed since the output frequency became equal to the command frequency. The inverter device according to 1 or 2.
を出力するインバータ装置において、 出力周波数が与えられた指令周波数に等しくなるように
制御する加減速制御手段と、 出力電圧が設定値であると共に出力周波数が前記指令周
波数であるときに出力電流を検出すると共にこの検出し
た出力電流からトルク成分電流を演算するトルク成分電
流検出手段と、 このトルク成分電流検出手段による検出出力に基づいて
軽負荷高速運転時の出力周波数として基底周波数よりも
大きい軽負荷高速運転指令周波数を演算して出力する軽
負荷高速運転指令周波数演算手段と、 出力周波数が与えられた指令周波数に等しくなった後、
出力周波数の目標値を前記指令周波数から前記軽負荷高
速運転指令周波数に切換える軽負荷高速運転切換手段と
を備え、 前記トルク成分電流検出手段の出力に基づき前記誘導電
動機が力行状態であるときと回生状態であるときとで前
記軽負荷高速運転指令周波数を異ならせ たことを特徴と
するインバータ装置。5. In an inverter device for outputting an alternating current of a variable voltage and a variable frequency to an induction motor, an acceleration / deceleration control means for controlling the output frequency to be equal to a given command frequency, and an output voltage having a set value. A torque component current detecting means for detecting an output current when the output frequency is the command frequency and calculating a torque component current from the detected output current; and a light load high speed based on the detection output by the torque component current detecting means. Light load high speed operation command frequency calculation means for calculating and outputting a light load high speed operation command frequency larger than the base frequency as the output frequency during operation, and after the output frequency becomes equal to the given command frequency,
And a light-load high-speed operation switching means for switching the target value of the output frequency from the command frequency in the light-load high-speed operation command frequency, said inductive collector based on the output of the torque component current detecting means
Before when the motive is in the powering state and in the regenerative state
Inverter device characterized by different light-load high-speed operation command frequencies .
波数が指令周波数に等しくなった後、外部から軽負荷高
速運転許可信号を入力しているときだけ、出力周波数の
目標値を前記指令周波数から前記軽負荷高速運転指令周
波数に切換えるように構成されていることを特徴とする
請求項５記載のインバータ装置。6. The light load high speed operation switching means sets the target value of the output frequency to the command frequency only when an external light load high speed operation permission signal is input after the output frequency becomes equal to the command frequency. 6. The inverter device according to claim 5, wherein the inverter device is configured to switch from the light load high speed operation command frequency to the light load high speed operation command frequency.
波数が指令周波数に等しくなってから所定時間の平均ト
ルク成分電流を演算するように構成されていることを特
徴とする請求項５または６記載のインバータ装置。7. The torque component current detecting means is configured to calculate an average torque component current for a predetermined time after the output frequency becomes equal to the command frequency. Inverter device.
波数が指令周波数に等しくなってから設定時間が経過し
た後の所定時間の平均トルク成分電流を演算するように
構成されていることを特徴とする請求項５または６記載
のインバータ装置。8. The torque component current detecting means is configured to calculate an average torque component current for a predetermined time after a set time has elapsed since the output frequency became equal to the command frequency. The inverter device according to claim 5 or 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08652096A JP3472662B2 (en) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | Inverter device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08652096A JP3472662B2 (en) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | Inverter device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09285185A JPH09285185A (en) | 1997-10-31 |
| JP3472662B2 true JP3472662B2 (en) | 2003-12-02 |
Family
ID=13889272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08652096A Expired - Lifetime JP3472662B2 (en) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | Inverter device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3472662B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4492055B2 (en) * | 2003-07-02 | 2010-06-30 | 株式会社安川電機 | Inverter-controlled crane / hoist light load acceleration control method and crane / hoist inverter control device. |
| JP4662248B2 (en) * | 2005-05-24 | 2011-03-30 | 東芝シュネデール・インバータ株式会社 | Inverter device |
| US10079556B2 (en) | 2015-01-30 | 2018-09-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Inverter device |
| JP6312951B1 (en) * | 2017-03-24 | 2018-04-18 | 三菱電機株式会社 | Inverter device and motor light load determination method |
-
1996
- 1996-04-09 JP JP08652096A patent/JP3472662B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09285185A (en) | 1997-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5583406A (en) | Control method and system for regeneration braking of an electric vehicle | |
| JP2835039B2 (en) | Elevator current / voltage controller | |
| KR100639606B1 (en) | Washing machine motor drive device | |
| US6501243B1 (en) | Synchronous motor-control apparatus and vehicle using the control apparatus | |
| JP2003134898A (en) | Sensorless controller and control method for synchronous generator | |
| GB2311668A (en) | Frequency converter | |
| JPH11308704A (en) | Controlling apparatus of electric vehicle and its method | |
| JPS6152179A (en) | Power source for driving motor | |
| JP4931105B2 (en) | Electric vehicle power converter | |
| JP4065375B2 (en) | Motor driving apparatus and motor driving method | |
| JP2007060783A (en) | Motor drive control device | |
| JP3472662B2 (en) | Inverter device | |
| JP2003048672A (en) | Elevator control device | |
| JP4666354B2 (en) | AC / AC power converter controller | |
| JP4111599B2 (en) | Control device for permanent magnet synchronous motor | |
| JP3946689B2 (en) | Electric vehicle control device | |
| JP3787803B2 (en) | Control device for permanent magnet synchronous motor | |
| JP4154798B2 (en) | AC motor control method | |
| JP5092328B2 (en) | Motor control device and motor control method | |
| JP2014014226A (en) | Ac motor drive device | |
| JP4023280B2 (en) | Motor control device | |
| JP4655405B2 (en) | Vector control method and vector control apparatus for induction motor | |
| JPH07308092A (en) | Synchronous starting device for d.c. motor | |
| JPH077993A (en) | Inverter device | |
| JP3815584B2 (en) | Sensorless synchronous motor drive device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070912 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080912 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080912 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090912 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090912 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100912 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130912 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |