JP5339985B2 - Inverter controller for DC motor drive - Google Patents

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この発明は、インバータに接続される直流電動機を駆動する直流電動機駆動用のインバータ制御装置に関するものであり、直流電動機を最大能力で安定して運転させるものに関する。   The present invention relates to an inverter control device for driving a DC motor that drives a DC motor connected to an inverter, and relates to an apparatus for stably operating a DC motor with a maximum capacity.

一般に空気調和機用の圧縮機を駆動するインバータ制御装置は、屋内配線のブレーカを介して商用交流電源を供給される空気調和装置において、この電源ブレーカの電流容量(例えば15A)を超えないように圧縮機を制御する。例えば、ブレーカの入力側に1次電流検出手段を設け、商用交流電源1の電流(1次電流)の値を1次電流検出手段により検出しその情報をマイクロコンピュータ(インバータ制御装置の主要部であり、以下、マイコンと呼ぶ)に取り込む。マイコン内部では取り込まれた一次電流の値が電流制限値記憶部にあらかじめ記憶されている電流規制値を超えないように運転周波数算出部により周波数を決定する。波形生成部は運転周波数算出部で決められた周波数に合わせた駆動信号をインバータ部に出力し、インバータ部から圧縮機に所望の波形を印加することにより圧縮機が運転する。この時、電流制限値記憶部に記憶されている電流規制値を電源ブレーカの電流容量より小さい値(例えば14A)に設定することにより、電源ブレーカの作動を防止しながら空気調和機の最大能力運転を実現している。電源ブレーカの電流容量以下に運転電流を制限する制御装置の具体的な例としては、例えば、特許文献1に開示されている方法が知られている。   In general, an inverter control device that drives a compressor for an air conditioner does not exceed the current capacity (for example, 15 A) of the power breaker in an air conditioner that is supplied with commercial AC power through an indoor wiring breaker. Control the compressor. For example, primary current detection means is provided on the input side of the breaker, the value of the current (primary current) of the commercial AC power supply 1 is detected by the primary current detection means, and the information is detected by a microcomputer (the main part of the inverter control device) Yes, hereinafter referred to as a microcomputer). Inside the microcomputer, the operating frequency calculation unit determines the frequency so that the value of the primary current taken in does not exceed the current regulation value stored in advance in the current limit value storage unit. The waveform generation unit outputs a drive signal matched with the frequency determined by the operation frequency calculation unit to the inverter unit, and the compressor operates by applying a desired waveform from the inverter unit to the compressor. At this time, by setting the current regulation value stored in the current limit value storage unit to a value smaller than the current capacity of the power breaker (for example, 14A), the maximum capacity operation of the air conditioner is prevented while preventing the operation of the power breaker. Is realized. As a specific example of a control device that restricts the operating current to be equal to or less than the current capacity of the power breaker, for example, a method disclosed in Patent Document 1 is known.

特開平4−106348号公報(第1頁〜第3頁、第1図、第2図)JP-A-4-106348 (first page to third page, FIGS. 1 and 2) 特許第3680016号公報Japanese Patent No. 3680016

従来の空気調和機用のインバータ装置は以上のように構成され、電源ブレーカの電流容量以下に電流を制限して圧縮機を運転するように構成していた。また、従来は電源ブレーカの電流容量に対して圧縮機の運転限界の方が高いため、電源ブレーカの電流容量に対する制限のみを実施してもシステムとして問題が発生していなかった。これに対して近年の空気調和機では、高効率化の要求により圧縮機用の電動機としては直流電動機が主流であり、更に効率を改善するための方法として直流電動機の磁力を強くして電流を減らす方法が用いられている。一般に直流電動機の磁力を強くした場合は直流電動機の脱調に対する限界値が低下する(即ち、脱調し易くなる)。このため電源ブレーカの電流容量に対して、圧縮機の運転限界の方が低くなる逆転現象が起きる可能性があり、従来のような電源ブレーカに対してだけ電流値を制限する方法では電動機が脱調してしまい、結果として空気調和機のシステムとして停止する虞があった。   The conventional inverter device for an air conditioner is configured as described above, and is configured to operate the compressor while limiting the current to be equal to or less than the current capacity of the power breaker. Conventionally, the operating limit of the compressor is higher than the current capacity of the power breaker, so that no problem has occurred in the system even if only the restriction on the current capacity of the power breaker is implemented. On the other hand, in recent air conditioners, DC motors are the mainstream as motors for compressors due to demands for higher efficiency, and as a method for further improving the efficiency, the DC motor is strengthened by increasing the magnetic force. A method of reducing is used. In general, when the magnetic force of the DC motor is increased, the limit value for the step-out of the DC motor is reduced (that is, the step-out becomes easy). For this reason, there is a possibility that a reverse phenomenon occurs in which the operating limit of the compressor becomes lower with respect to the current capacity of the power breaker. In the conventional method of limiting the current value only to the power breaker, the motor is disconnected. As a result, the air conditioner system may stop.

また、従来の電源ブレーカの電流容量に対する電流制限方法では、電源電圧が変動するとそれに合わせてインバータ制御装置の入力値が変動するため、結果として電源電圧が高い場合に入力値が大きくなっていた。従って電源電圧が高いときにインバータ装置のスイッチング素子の発熱が大きくなり、温度による保護停止やスイッチング素子の破壊が発生する等の課題があった。   In the current limiting method for the current capacity of the power supply breaker, when the power supply voltage fluctuates, the input value of the inverter control device fluctuates accordingly. As a result, the input value increases when the power supply voltage is high. Therefore, when the power supply voltage is high, heat generation of the switching element of the inverter device increases, and there are problems such as protection stop due to temperature and destruction of the switching element.

更に、脱調の限界値が不明な直流電動機を最大負荷条件で運転する場合に、電源ブレーカに対する電流制限のみでは直流電動機の脱調を防止することができず、結果として空気調和機のシステムとして停止する虞があった。また、圧縮機用の直流電動機の種類が多数となった場合に、電動機毎に脱調の限界値が異なるため、全ての電動機に対して別々の電流制限値を設定する必要があり非常に煩雑な設定の切替えを行うか、設定を簡単にした場合には直流電動機の脱調限界に対して大きなマージンを持った電流規制値としていたため、直流電動機の性能を十分に発揮できないという課題があった。   Furthermore, when operating a DC motor with an unknown step-out limit value under the maximum load condition, it is not possible to prevent the DC motor from stepping out only by limiting the current to the power breaker. There was a risk of stopping. Also, when there are many types of DC motors for compressors, the step-out limit value differs for each motor, so it is necessary to set separate current limit values for all the motors, which is very complicated. If the setting is changed or simplified, the current regulation value has a large margin with respect to the DC motor step-out limit, and there is a problem that the performance of the DC motor cannot be fully exhibited. It was.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電源ブレーカの作動を防止しながら、直流電動機の仕様に影響されることなく常に安定した状態で最大能力運転が可能な直流電動機駆動用のインバータ制御装置を得ることを目的とする。
また、電源電圧が変動した場合でも直流電動機の不用な脱調による停止やスイッチング素子の過大な発熱による保護に入らずに、安定した状態で最大能力運転が可能な直流電動機駆動用のインバータ制御装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and is capable of operating at maximum capacity in a stable state without being affected by the specifications of the DC motor while preventing the operation of the power breaker. An object is to obtain an inverter control device for driving an electric motor.
In addition, even when the power supply voltage fluctuates, the DC motor drive inverter control device that can operate at maximum capacity in a stable state without being stopped due to unnecessary step-out of the DC motor or protection due to excessive heat generation of the switching element The purpose is to obtain.

この発明に係る直流電動機駆動用のインバータ制御装置は、商用交流電源の電力を直流電力に変換するコンバータ部と、このコンバータ部からの直流電力を交流電力に変換して直流電動機に供給するインバータ部と、このインバータ部を制御するインバータ制御部と、前記商用交流電源の電流を検出する電流検出手段と、前記直流電動機の脱調状態を前記直流電動機の運転周波数に対応する周期と比較して極めて短い周期で繰り返し監視して検出する脱調状態検出手段と、を備え、前記インバータ制御部は前記商用交流電源の電流の制限値を1次電流制限値として記憶する記憶手段と、前記脱調状態検出手段の出力と前記電流検出手段の出力とに基づいて前記直流電動機が正常に運転できる限界電流値を算出する運転限界電流値算出手段と、前記記憶手段に記憶された1次電流制限値と前記運転限界電流値算出手段の出力を比較し低い方の電流値を前記直流電動機に供給する電流の電流制限値として出力する電流制限値算出部と、この電流制限値算出部の出力になるように運転周波数を決定する運転周波数算出部と、この運転周波数算出部の出力に合わせた駆動信号を前記インバータ部に出力する波形生成部と、を備えたものである。 An inverter control device for driving a DC motor according to the present invention includes a converter unit that converts electric power of a commercial AC power source into DC power, and an inverter unit that converts DC power from the converter unit into AC power and supplies the AC power to the DC motor. And an inverter control unit that controls the inverter unit, a current detection unit that detects a current of the commercial AC power supply, and a step-out state of the DC motor is extremely compared with a cycle corresponding to the operating frequency of the DC motor. A step-out state detecting means for repeatedly monitoring and detecting in a short cycle , wherein the inverter control unit stores a current limit value of the commercial AC power source as a primary current limit value, and the step-out state An operation limit current value calculating means for calculating a limit current value at which the DC motor can normally operate based on the output of the detection means and the output of the current detection means; A current limit value calculation unit that compares the primary current limit value stored in the storage means with the output of the operation limit current value calculation means and outputs the lower current value as the current limit value of the current supplied to the DC motor. An operation frequency calculation unit that determines an operation frequency so as to be an output of the current limit value calculation unit, and a waveform generation unit that outputs a drive signal that matches the output of the operation frequency calculation unit to the inverter unit, It is provided.

この発明によれば、電源ブレーカの作動を防止しながら直流電動機の仕様に影響されることなく、常に安定した状態で最大能力運転が可能となり、電源電圧が変動した場合でも直流電動機の不用な脱調による停止やスイッチング素子の過大な発熱による保護に入らずに安定した状態で運転が可能となるため、直流電動機を使用するシステムの性能を最大限に引き出しながら信頼性を向上させることができるという効果を有する。   According to the present invention, the maximum capacity operation can always be performed in a stable state without being affected by the specifications of the DC motor while preventing the operation of the power breaker, and the DC motor can be removed unnecessarily even when the power supply voltage fluctuates. Because it is possible to operate in a stable state without entering into a stop due to adjustment or protection due to excessive heat generation of the switching element, it is possible to improve reliability while maximizing the performance of a system using a DC motor Has an effect.

本発明の実施の形態1における直流電動機駆動用のインバータ制御装置の構成を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the structure of the inverter control apparatus for DC motor drive in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2における直流電動機駆動用のインバータ制御装置の構成を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the structure of the inverter control apparatus for DC motor drive in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3における直流電動機駆動用のインバータ制御装置の構成を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the structure of the inverter control apparatus for DC motor drive in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4における直流電動機駆動用のインバータ制御装置の構成を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the structure of the inverter control apparatus for DC motor drive in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態7における脱調回数と限界電流算出係数の関係を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the relationship between the number of step-out in Embodiment 7 of this invention, and a limiting current calculation coefficient. 本発明の実施の形態1における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態7における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process in Embodiment 7 of this invention. 本発明における脱調時の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process at the time of a step-out in this invention.

実施の形態1.
以下、本発明に係る直流電動機の駆動用のインバータ制御装置の形態について、図面を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態1における直流電動機駆動用のインバータ制御装置の構成を示す模式図である。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, the form of an inverter control device for driving a DC motor according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an inverter control device for driving a DC motor according to Embodiment 1 of the present invention.

図1に示すように、直流電動機の駆動用のインバータ制御装置は、商用交流電源1の交流電力を直流電力に変換するコンバータ部5と、コンバータ部5からの直流電力を交流電力に変換して直流電動機7に供給するインバータ部6と、インバータ部6を制御するマイクロコンピュータ(インバータ制御部であり、以下マイコンと呼ぶ)8と、商用交流電源1の電流を検出する1次電流検出手段9と直流電動機7の脱調状態を検出する脱調状態検出手段17とから構成される。コンバータ部5は、リアクタ2、整流用のダイオードブリッジ3、平滑用の電解コンデンサ4から構成されている。また、インバータ部6は、コンバータ部5で作られた直流電圧をマイコン8からの駆動信号によってオン/オフ制御することにより3相交流に変換するスイッチング素子(図示せず)で構成されている。直流電動機7はインバータ部6に接続されており、インバータ部6から供給される電圧を制御することにより任意の回転数で運転することができる。   As shown in FIG. 1, an inverter control device for driving a DC motor includes a converter unit 5 that converts AC power of a commercial AC power source 1 into DC power, and converts DC power from the converter unit 5 into AC power. An inverter unit 6 to be supplied to the DC motor 7, a microcomputer (inverter control unit, hereinafter referred to as a microcomputer) 8 for controlling the inverter unit 6, and a primary current detecting means 9 for detecting the current of the commercial AC power source 1; The step-out state detecting means 17 for detecting the step-out state of the DC motor 7 is constituted. The converter unit 5 includes a reactor 2, a rectifying diode bridge 3, and a smoothing electrolytic capacitor 4. The inverter unit 6 includes a switching element (not shown) that converts the DC voltage generated by the converter unit 5 into three-phase AC by performing on / off control with a drive signal from the microcomputer 8. The DC motor 7 is connected to the inverter unit 6 and can be operated at an arbitrary number of revolutions by controlling the voltage supplied from the inverter unit 6.

なお、マイコン8は1次電流の規制値を記憶する電流制限値記憶部11と、直流電動機7の脱調状態検出手段17から直流電動機7が正常に運転できる限界電流値(以下、運転限界電流値と呼ぶ)を算出する運転限界電流値算出部15とを備え、1次電流検出手段9が検出した1次電流の規制値と運転限界電流値を比較し低い方の電流値を電流制限値として制御する。   The microcomputer 8 includes a current limit value storage unit 11 that stores a regulation value of the primary current, and a limit current value (hereinafter, an operation limit current) at which the DC motor 7 can be normally operated from the step-out state detection unit 17 of the DC motor 7. An operation limit current value calculation unit 15 for calculating the control value of the primary current detected by the primary current detecting means 9 and comparing the operation limit current value with the lower limit current value. Control as.

直流電動機7の脱調状態を検出する脱調状態検出手段17は、直流電動機の電流を検出するモータ電流検出部10と検出した電流をマイコン内部で処理して脱調の有無を判定する脱調判定部16で構成されている。直流電動機の脱調状態を検出する方法としては色々な方法が開示されているが、代表的な方法として特許文献2がある。
上記特許文献2は直流電動機の電流を検出して、この電流情報をマイコン内部で処理することにより通常運転状態と脱調状態を判定する方法を開示している。具体的には直流電動機の電流を検出し、検出した電流を励磁電流成分(d軸電流)とトルク電流成分(q軸電流)とに座標変換し、このd−q軸電流の交流成分を抽出してd−q軸電流交流成分のどちらかがあらかじめ設定された脱調判定値を超えた場合に脱調と判定している。例えば脱調検出信号にq軸電流交流成分を用いた場合はq軸電流交流成分の絶対値を算出し、あらかじめ設定した脱調判定値を超えた場合に脱調と判定する。
The step-out state detecting means 17 for detecting the step-out state of the DC motor 7 is a step-out step for determining whether or not there is a step-out by processing the detected current in the microcomputer and the motor current detecting unit 10 for detecting the current of the DC motor. The determination unit 16 is configured. Although various methods are disclosed as a method for detecting the step-out state of the DC motor, there is Patent Document 2 as a representative method.
Patent Document 2 discloses a method of determining a normal operation state and a step-out state by detecting a current of a DC motor and processing the current information inside the microcomputer. Specifically, the current of the DC motor is detected, the detected current is coordinate-converted into an excitation current component (d-axis current) and a torque current component (q-axis current), and an AC component of this dq-axis current is extracted. Then, when any of the dq-axis current alternating current components exceeds a preset step-out determination value, it is determined that step-out has occurred. For example, when the q-axis current alternating current component is used for the step-out detection signal, the absolute value of the q-axis current alternating current component is calculated, and when the predetermined step-out determination value is exceeded, it is determined that the step-out occurs.

このように特許文献2においては、脱調判定値を設けることによって脱調状態を判定しているが、本発明においても、同様の回路構成、検出方式を使って脱調判定値より下のレベルに別の判定値(運転限界判定値)を設けることによって、脱調する直前の状態を検出することが可能となる。また、この運転限界判定値の情報を制御に組み込むことにより、脱調による停止状態に陥ることなく直流電動機を限界電流で運転することが可能となる。   As described above, in Patent Document 2, a step-out determination value is determined by providing a step-out determination value. However, in the present invention, a level lower than the step-out determination value using the same circuit configuration and detection method. By providing another determination value (operation limit determination value), it becomes possible to detect the state immediately before the step-out. In addition, by incorporating the information of the operation limit determination value into the control, the DC motor can be operated with the limit current without falling into a stop state due to step-out.

図6は本発明の実施の形態1における直流電動機駆動用のインバータ制御装置の電流制限値を決定する処理の流れを示すフローチャートである。
次に、本実施の形態1の動作を図1及び図6を用いて説明する。
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing for determining a current limit value of the inverter control device for driving a DC motor according to Embodiment 1 of the present invention.
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図6のST1で処理を開始する。ST2で運転限界電流値算出部15は脱調検出信号と運転限界判定値を比較し、脱調判定信号が運転限界判定値を超えた場合は、圧縮機が脱調異常を発生したので、ST3に進む。なお、「脱調判定信号が運転限界判定値を超えた」とは、運転限界電流値算出部15が脱調判定部16からの脱調判定信号と予め設定された圧縮機の運転限界判定値とに基づいて、極めて短い周期で繰り返し監視しているため、直流電動機の軽微な脱調を検出したことを意味する。
ST3で運転限界電流値算出部15はその時点(脱調を検出した時点)の1次電流の検出値を運転限界電流値として設定しST5に進む。なお、1次電流の検出値は、上記の通り微少な脱調を検出した時点の一次電流値であるため、実質的に運転可能な最大電流値を示しており、ここでは、この実質的に運転可能な最大電流値を運転限界電流値として設定することを意味している。ST5で電流制限値算出部12は前記運転限界電流値と1次電流規制値を比較し、比較結果によりST6、ST7の処理に分岐する。
ST6、ST7はST5で比較した結果の小さい方の電流値を電流制限値として決定する処理である。つまり電流制限値算出部12は、1次電流規制値が運転限界電流値よりも小さい場合はST6で1次電流規制値を電流制限値に設定し、運転限界電流値が1次電流規制値よりも小さい場合はST7で運転限界電流値を電流制限値に設定する。
また、ST2において、電流制限値算出部12は脱調検出信号が運転限界判定値より小さい場合は、脱調のない正常な運転を実行中であるため、ST4で運転限界電流値を20Aに設定する。この20Aの意味は1次電流規制値の値より大きい値(例えば電流容量が15Aのブレーカ機種に対して20A)を設定することにより、次ステップ(ST5)で必ず1次電流規制値を電流制限値とするための値である。
The process starts at ST1 in FIG. In ST2, the operation limit current value calculation unit 15 compares the step-out detection signal with the operation limit determination value, and if the step-out determination signal exceeds the operation limit determination value, the compressor has generated a step-out abnormality. Proceed to Note that “the step-out determination signal has exceeded the operation limit determination value” means that the operation limit current value calculation unit 15 sets the step-out determination signal from the step-out determination unit 16 and the preset operation limit determination value of the compressor. Therefore, it means that a slight step-out of the DC motor has been detected because the monitoring is repeatedly performed with an extremely short period.
In ST3, the operation limit current value calculation unit 15 sets the detected value of the primary current at that time (when the step-out is detected) as the operation limit current value, and proceeds to ST5. Since the detected value of the primary current is the primary current value at the time when the slight step-out is detected as described above, it indicates the maximum current value that can be substantially operated. This means that the maximum operable current value is set as the operation limit current value. In ST5, the current limit value calculation unit 12 compares the operation limit current value with the primary current regulation value, and branches to the processes of ST6 and ST7 according to the comparison result.
ST6 and ST7 are processes for determining the smaller current value of the comparison result in ST5 as the current limit value. That is, when the primary current regulation value is smaller than the operation limit current value, the current limit value calculation unit 12 sets the primary current regulation value to the current limit value in ST6, and the operation limit current value is greater than the primary current regulation value. Is smaller, the operation limit current value is set to the current limit value in ST7.
In ST2, if the step-out detection signal is smaller than the operation limit determination value, the current limit value calculation unit 12 is executing a normal operation without step-out, so the operation limit current value is set to 20A in ST4. To do. The meaning of 20A is set to a value larger than the primary current regulation value (for example, 20A for a breaker model with a current capacity of 15A), so that the primary current regulation value is always limited in the next step (ST5). It is a value for making a value.

図1において、運転限界電流値算出部15は図6のST2〜ST4で説明した処理により運転限界電流値を決定する。電流制限値算出部12は図6のST5〜ST7で説明した処理により最終的な電流制限値を算出する。運転周波数算出部13は前記電流制限値になるように運転周波数を決定する。波形生成部14は運転周波数算出部13で決められた周波数に合わせた駆動信号をインバータ部6に出力し、直流電動機7に所望の波形を印加することにより直流電動機7を運転する。   In FIG. 1, the operation limit current value calculation unit 15 determines the operation limit current value by the processing described in ST2 to ST4 in FIG. The current limit value calculation unit 12 calculates a final current limit value by the processing described in ST5 to ST7 in FIG. The operating frequency calculator 13 determines the operating frequency so as to be the current limit value. The waveform generation unit 14 outputs a drive signal matched with the frequency determined by the operation frequency calculation unit 13 to the inverter unit 6 and operates the DC motor 7 by applying a desired waveform to the DC motor 7.

以上により、電源ブレーカの作動を防止するための1次電流規制値と直流電動機を脱調させないで運転できる運転限界電流値のうち、小さい方の電流値を電流制限値として直流電動機を運転することができる。   As described above, the direct current motor is operated with the smaller current value as the current limit value among the primary current regulation value for preventing the operation of the power breaker and the operation limit current value that can be operated without stepping out the direct current motor. Can do.

これにより、常に電源ブレーカの作動を防止しながら直流電動機の運転限界での運転が実現できる。   Thereby, the operation at the operation limit of the DC motor can be realized while always preventing the operation of the power breaker.

実施の形態2.
実施の形態1では、電源電圧が変動した場合、高電圧によってスイッチング素子の過大な発熱による保護を行うことが必要な場合がある。そこで、本実施の形態2では、このような事態の発生を未然に防ぐ方法について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, when the power supply voltage fluctuates, it may be necessary to protect the switching element due to excessive heat generation by a high voltage. Therefore, in the second embodiment, a method for preventing such a situation from occurring will be described.

図2は本発明の実施の形態2における直流電動機駆動用のインバータ制御装置の構成を表す模式図である。
図2において、図1と同符号は同一又は相当部分を示す。1次電圧検出手段18および1次電流制限値補正部19以外は図1と同じ構成であるため、異なる部分のみについて説明する。1次電圧検出手段18は商用交流電源の電圧(1次電圧)を検出する。1次電流制限値補正部19は1次電圧検出手段18が検出した1次電圧を用いて電流制限値記憶部11に記憶されている1次電流規制値を補正する。1次電圧検出手段18および1次電流制限値補正部19はマイコン8によって実現される。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of an inverter control device for driving a DC motor in Embodiment 2 of the present invention.
2, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts. Except for the primary voltage detection means 18 and the primary current limit value correction unit 19, the configuration is the same as in FIG. 1, so only the different parts will be described. The primary voltage detection means 18 detects the voltage (primary voltage) of the commercial AC power supply. The primary current limit value correction unit 19 corrects the primary current regulation value stored in the current limit value storage unit 11 using the primary voltage detected by the primary voltage detection unit 18. The primary voltage detection means 18 and the primary current limit value correction unit 19 are realized by the microcomputer 8.

図7はマイコン8による1次電流規制値の補正処理の流れを示すフローチャートである。次に、本実施の形態2におけるマイコン8による1次電流規制値の補正処理について図8のフローチャートを用いて説明する。図7において、図6と同一ステップ番号は同一処理内容を示している。図7のST1〜ST4までの処理は図6と同様であるため、説明を省略する。ST3及びST4の処理終了後、ST9に進む。ST9で1次電圧検出手段18は1次電圧(Vin)を検出する。ST10で1次電流制限値補正部19は、1次電圧検出手段18によって検出された1次電圧と定格電圧(Vs)の比率を計算し電圧比を決定する(電圧比=Vin/Vs)。ST11で1次電流制限値補正部19は、前記電圧比が1.0より大きいかを判断し1.0より大きい場合はST12で1次電流規制値に電圧比の逆数(1/電圧比)を乗算して1次電流規制値を補正する。前記電圧比が1.0以下の場合は1次電流制限値補正部19は、ST13で1次電流規制値を補正せずにそのままの値とする。ST9からST13の処理により、1次電圧が定格電圧より低い場合は1次電圧の値を維持するように1次電流規制値を補正せずにそのままの値とし、1次電圧が定格電圧より高い場合は1次電圧が定格電圧となるように定格電圧と1次電圧の比率に応じて1次電流規制値が補正される。図7のST5〜ST8までの処理は図6と同様であるため、説明を省略する。   FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the primary current regulation value correction process by the microcomputer 8. Next, the correction process of the primary current regulation value by the microcomputer 8 in the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 7, the same step numbers as those in FIG. 6 indicate the same processing contents. The processing from ST1 to ST4 in FIG. 7 is the same as that in FIG. After the processing of ST3 and ST4 is completed, the process proceeds to ST9. In ST9, the primary voltage detection means 18 detects the primary voltage (Vin). In ST10, the primary current limit value correcting unit 19 calculates the ratio of the primary voltage detected by the primary voltage detecting means 18 and the rated voltage (Vs) and determines the voltage ratio (voltage ratio = Vin / Vs). In ST11, the primary current limit value correction unit 19 determines whether the voltage ratio is larger than 1.0. If the voltage ratio is larger than 1.0, in ST12, the primary current regulation value is converted into the reciprocal of the voltage ratio (1 / voltage ratio). To correct the primary current regulation value. When the voltage ratio is 1.0 or less, the primary current limit value correction unit 19 does not correct the primary current regulation value in ST13, and keeps the value as it is. If the primary voltage is lower than the rated voltage by the processing from ST9 to ST13, the primary current regulation value is left as it is without correction so as to maintain the primary voltage value, and the primary voltage is higher than the rated voltage. In this case, the primary current regulation value is corrected according to the ratio between the rated voltage and the primary voltage so that the primary voltage becomes the rated voltage. The processing from ST5 to ST8 in FIG. 7 is the same as that in FIG.

例えば、定格電圧100V、1次電流規制値15Aとした直流電動機の場合には、インバータ装置の最大入力は100V×15A=1500W(電源力率1の場合)となる。1次電圧が90Vの場合は90V×15A=1350W、1次電圧が110Vの場合は110V×15A=1650Wとなる。上記のように1次電流規制値が一定の場合は1次電圧により最大入力が変動することになる。つまり、1次電圧が定格電圧より高いときに1次電流規制値を補正しない場合は、インバータに対する負荷が大きくなりスイッチング素子の発熱が大きくなる。   For example, in the case of a DC motor having a rated voltage of 100 V and a primary current regulation value of 15 A, the maximum input of the inverter device is 100 V × 15 A = 1500 W (when the power factor is 1). When the primary voltage is 90V, 90V × 15A = 1350W, and when the primary voltage is 110V, 110V × 15A = 1650W. As described above, when the primary current regulation value is constant, the maximum input varies depending on the primary voltage. That is, if the primary current regulation value is not corrected when the primary voltage is higher than the rated voltage, the load on the inverter increases and the heat generation of the switching element increases.

これに対して、本発明による1次電圧が定格電圧より高いときに定格電圧と1次電圧の比率に応じて1次電流規制値を補正した場合について説明する。1次電圧が110Vの場合の電圧比は、電圧比=110V/100V=1.1となり、1次電流規制補正値=15A×(1/1.1)=13.64Aとなる。最大入力値は110V×13.64A=1500Wとなり、1次電圧が変動しても入力は一定になりインバータに対する負荷は変動しない。従って、電源電圧が高い場合でもインバータ装置のスイッチング素子の発熱が大きくなることはない。   On the other hand, the case where the primary current regulation value is corrected according to the ratio between the rated voltage and the primary voltage when the primary voltage according to the present invention is higher than the rated voltage will be described. When the primary voltage is 110V, the voltage ratio is 110V / 100V = 1.1, and the primary current regulation correction value = 15A × (1 / 1.1) = 13.64A. The maximum input value is 110V × 13.64A = 1500W, and even if the primary voltage fluctuates, the input becomes constant and the load on the inverter does not fluctuate. Therefore, even when the power supply voltage is high, the heat generated by the switching element of the inverter device does not increase.

これにより、電源ブレーカの作動を防止しながら直流電動機の運転限界での運転を実現し、更に電源電圧が変動した場合でもスイッチング素子の過大な発熱による保護に入らずに安定した状態での運転が実現できる。   This realizes operation at the operating limit of the DC motor while preventing the operation of the power breaker, and even when the power supply voltage fluctuates, operation in a stable state without entering protection due to excessive heat generation of the switching element. realizable.

実施の形態3.
上記実施の形態では脱調の限界値が予め分かっていることを前提として説明した。この実施の形態3では、脱調の限界値が不明な直流電動機を最大負荷条件で運転する場合の脱調回数を最小にする形態について説明する。
Embodiment 3 FIG.
The above embodiment has been described on the assumption that the step-out limit value is known in advance. In the third embodiment, a mode in which the number of step-outs is minimized when a DC motor with an unknown step-out limit value is operated under the maximum load condition will be described.

図3は本発明の実施の形態3における直流電動機駆動用のインバータ制御装置の構成を表す模式図である。図3において脱調電流記憶部20以外は図1と同じ構成であるため、異なる部分のみについて説明する。脱調電流記憶部20は脱調状態検出手段17により脱調を検出した時の1次電流の値を記憶するものであり、マイコン8によって実現される。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of an inverter control device for driving a DC motor according to Embodiment 3 of the present invention. 3 except for the step-out current storage unit 20, the configuration is the same as that in FIG. The step-out current storage unit 20 stores the value of the primary current when the step-out state detecting means 17 detects the step-out, and is realized by the microcomputer 8.

図11はマイコン8による脱調時の処理の流れを示すフローチャートである。次に、本実施の形態3におけるマイコン8による脱調時の処理について図11のフローチャートを用いて説明する。   FIG. 11 is a flowchart showing a flow of processing at the time of step-out by the microcomputer 8. Next, processing at the time of step-out by the microcomputer 8 in the third embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

ST101で脱調判定処理を開始する。ST102で脱調判定部16はモータ電流検出部10によって検出されたモータ電流を脱調検出信号に変換し、この脱調検出信号と予め設定された脱調判定値を比較し、脱調検出信号が脱調判定値を超えた場合はST103に進む。ST103は脱調した時の1次電流の値を脱調電流記憶部20に記憶し、ST104で脱調カウントをインクリメント(+1)する。脱調検出信号が脱調判定値を超えない時はST103、ST104の処理を実行せずST105で脱調判定処理を終了する。これにより、脱調と判定した場合だけ、脱調時の1次電流値を記憶し脱調した回数をカウントする。なお、脱調判定部16は脱調カウントも脱調電流記憶部20に記憶する。   In step ST101, a step-out determination process is started. In ST102, the step-out determination unit 16 converts the motor current detected by the motor current detection unit 10 into a step-out detection signal, compares the step-out detection signal with a preset step-out determination value, and detects the step-out detection signal. If exceeds the step-out determination value, the process proceeds to ST103. In ST103, the value of the primary current at the time of step-out is stored in the step-out current storage unit 20, and in step ST104, the step-out count is incremented (+1). When the step-out detection signal does not exceed the step-out determination value, the processes of ST103 and ST104 are not executed, and the step-out determination process is terminated at ST105. Thus, only when it is determined that the step-out has occurred, the primary current value at the time of the step-out is stored, and the number of steps out is counted. Note that the step-out determination unit 16 also stores the step-out count in the step-out current storage unit 20.

以上のように脱調時の1次電流および脱調した回数を記憶する。   As described above, the primary current at the time of step-out and the number of step-outs are stored.

図8は本実施の形態3において直流電動機の脱調限界値が不明の場合のマイコン8による限界運転処理の流れを示すフローチャートである。次に、本実施の形態3におけるマイコン8による脱調限界値が不明の場合の1次電流規制値の補正処理について図8のフローチャートを用いて説明する。図8において、図6と同一ステップ番号は同一処理内容を示している。   FIG. 8 is a flowchart showing the flow of limit operation processing by the microcomputer 8 when the step-out limit value of the DC motor is unknown in the third embodiment. Next, the correction process of the primary current regulation value when the step-out limit value by the microcomputer 8 in the third embodiment is unknown will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 8, the same step numbers as those in FIG. 6 indicate the same processing contents.

図8のST1で処理を開始する。ST14で運転限界電流値算出部15は脱調カウントの値を調べ脱調カウント=0の場合はST4に進み、脱調カウントが1以上の場合はST15に進む。ST4で運転限界電流値算出部15は運転限界電流を20Aに設定し、ST5に進む。また、ST15で運転限界電流値算出部15は運転限界電流値を算出する(運転限界電流=脱調時の1次電流×限界電流算出係数)。例えば、脱調時の1次電流が10Aであり、限界電流算出係数を0.8とした場合は、運転限界電流値=10A×0.8=8Aとなる。この後、ST5に進む。図8のST5〜ST8までの処理は図6と同様であるため、説明を省略する。   The process starts in ST1 of FIG. In ST14, the operation limit current value calculation unit 15 checks the value of the step-out count. If the step-out count = 0, the process proceeds to ST4. If the step-out count is 1 or more, the process proceeds to ST15. In ST4, the operation limit current value calculation unit 15 sets the operation limit current to 20 A, and proceeds to ST5. In ST15, the operation limit current value calculation unit 15 calculates the operation limit current value (operation limit current = primary current at step-out × limit current calculation coefficient). For example, when the primary current at the time of step-out is 10 A and the limit current calculation coefficient is 0.8, the operation limit current value = 10 A × 0.8 = 8 A. After this, the process proceeds to ST5. The processing from ST5 to ST8 in FIG. 8 is the same as that in FIG.

以上により、脱調時の1次電流の情報を用いて直流電動機の運転限界電流を決定しているため、直流電動機の脱調限界値が不明の場合でも限界運転が可能となる。   As described above, since the operation limit current of the DC motor is determined using information on the primary current at the time of step-out, limit operation is possible even when the step-out limit value of the DC motor is unknown.

これにより、脱調の限界値が不明な直流電動機を最大負荷条件で運転する場合においても、常に電源ブレーカの作動を防止しながら、最小の脱調回数で直流電動機の限界電流値で運転することが可能となる。   As a result, even when operating a DC motor with an unknown step-out limit value under the maximum load condition, always operate at the limit current value of the DC motor with the minimum number of step-outs while preventing the operation of the power breaker. Is possible.

実施の形態4.
実施の形態3では、電源電圧が変動した場合、高電圧によってスイッチング素子の過大な発熱による保護を行うことが必要な場合がある。そこで、本実施の形態4では、実施の形態3の条件を満たしつつこのような事態の発生を未然に防ぐ方法について説明する。
図11はこの実施の形態4でも用いられるが、説明の重複を避けるため、説明を省略する。
Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment, when the power supply voltage fluctuates, it may be necessary to protect the switching element due to excessive heat generation by a high voltage. Therefore, in the fourth embodiment, a method for preventing the occurrence of such a situation while satisfying the conditions of the third embodiment will be described.
FIG. 11 is also used in the fourth embodiment, but the description is omitted to avoid duplication of explanation.

図4は本発明の実施の形態4における直流電動機駆動用のインバータ制御装置の構成を表す模式図である。図4において脱調電流記憶部20以外は図2と同じ構成であるため、異なる部分のみについて説明する。脱調電流記憶部20は脱調状態検出手段17により脱調を検出した時の1次電流の値を記憶するものであり、マイコン8によって実現される。脱調電流記憶部20の動作については図3で説明した内容と同様である。   FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of an inverter control device for driving a DC motor according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 4, since the configuration other than the step-out current storage unit 20 is the same as that in FIG. 2, only different parts will be described. The step-out current storage unit 20 stores the value of the primary current when the step-out state detecting means 17 detects the step-out, and is realized by the microcomputer 8. The operation of the step-out current storage unit 20 is the same as that described in FIG.

図9が直流電動機の脱調限界値が不明の場合に直流電動機が脱調したときの1次電流値を使って限界運転を行い、更に電源電圧が変動しても安定して直流電動機の限界運転を行う場合の処理の流れを示すフローチャートである。   Fig. 9 shows that the limit value of the DC motor step-out is unknown, and the limit operation of the DC motor is performed stably even if the power supply voltage fluctuates by performing limit operation using the primary current value when the DC motor steps out. It is a flowchart which shows the flow of the process in the case of performing a driving | operation.

図9において、ST1〜ST15の動作は図8と同様であるため、説明を省略する。また、次のST9〜ST13の動作は図7のそれと同様であるため、説明を省略する。また、次のST5〜ST8の動作は図6のそれと同様であるため、説明を省略する。   In FIG. 9, the operation of ST1 to ST15 is the same as that of FIG. Further, the operations of the next ST9 to ST13 are the same as those of FIG. Further, the operations of the next ST5 to ST8 are the same as those of FIG.

図9の処理を実行した結果得られる効果としては、図8と図7の効果を合わせたものとなる。具体的には、脱調時の1次電流の情報を用いて直流電動機の運転限界電流を決定した後に、電源電圧が高くなったことによりインバータ装置の最大入力値が増加し、一度決定した脱調限界値よりインバータ装置の最大入力値が過大になり再度直流電動機が脱調状態になるということを防ぐことができる。   As an effect obtained as a result of executing the processing of FIG. 9, the effects of FIG. 8 and FIG. 7 are combined. Specifically, after determining the operating limit current of the DC motor using the primary current information at the time of step-out, the maximum input value of the inverter device increases as the power supply voltage increases, It can be prevented that the maximum input value of the inverter device becomes excessive from the adjustment limit value and the DC motor is again in a step-out state.

これにより、脱調の限界値が不明な直流電動機を最大負荷条件で運転する場合においても、常に電源ブレーカの作動を防止しながら、電源電圧が変動したときでも安定に直流電動機を運転でき、かつ最小の脱調回数で限界運転が実現できる。   As a result, even when a DC motor with an unknown step-out limit value is operated under the maximum load condition, the DC motor can be stably operated even when the power supply voltage fluctuates while always preventing the operation of the power breaker, and Limit operation can be realized with the minimum number of steps-out.

実施の形態5.
この実施の形態5では、1次電圧検出値が定格電圧以下の場合は1次電流規制値の補正を行わない形態について説明する。
図7または図9のフローチャートに記載のST9〜ST13の処理が本発明に係る内容を表している。
Embodiment 5 FIG.
In the fifth embodiment, a description will be given of a mode in which the primary current regulation value is not corrected when the primary voltage detection value is equal to or lower than the rated voltage.
The processing of ST9 to ST13 described in the flowchart of FIG. 7 or FIG. 9 represents the contents according to the present invention.

ST9で1次電圧検出手段により1次電圧を検出し、ST10で検出した1次電圧と定格電圧の比率を計算し電圧比を決定する。ST11で電圧比が1.0以下の場合はST13で1次電流規制値を補正せずにそのままの値とする。つまり、1次電圧検出値が定格電圧以下の場合は1次電流規制値の補正を行わないことになる。   In ST9, the primary voltage is detected by the primary voltage detection means, and the ratio between the primary voltage detected in ST10 and the rated voltage is calculated to determine the voltage ratio. If the voltage ratio is 1.0 or less in ST11, the primary current regulation value is not corrected in ST13 and is used as it is. That is, when the primary voltage detection value is equal to or lower than the rated voltage, the primary current regulation value is not corrected.

例えば、定格電圧100V、電源ブレーカの電流容量15Aの電源に1次電流規制値14.5Aのインバータ装置を接続したとする。1次電圧が90Vの時に電圧比に合わせて1次電流規制値を補正した場合は、電圧比=90V/100V=0.9となり、1次電流規制補正値=14.5A×(1/0.9)=16.1Aとなる。1次電流規制値が電源ブレーカの電流容量15Aを超えてしまうため電源ブレーカが作動する可能性がある。電源ブレーカの作動を防止するためには、補正を行っても電源ブレーカの電流容量を超えない値まで1次電流規制値を低くする必要があり、その場合、電源の性能を十分に利用することができなくなる。   For example, it is assumed that an inverter device having a primary current regulation value of 14.5 A is connected to a power source having a rated voltage of 100 V and a current capacity of 15 A of a power breaker. When the primary current regulation value is corrected in accordance with the voltage ratio when the primary voltage is 90 V, the voltage ratio = 90 V / 100 V = 0.9, and the primary current regulation correction value = 14.5 A × (1/0 .9) = 16.1A. Since the primary current regulation value exceeds the current capacity 15A of the power breaker, the power breaker may be activated. In order to prevent the operation of the power breaker, it is necessary to lower the primary current regulation value to a value that does not exceed the current capacity of the power breaker even if correction is made, in which case the power supply performance should be fully utilized. Can not be.

本実施の形態5のように、1次電圧検出値が定格電圧以下の場合は1次電流規制値の補正を行わないこととすれば、1次電流規制値を電源ブレーカ容量ぎりぎりに設定しても常に電源ブレーカの作動を防止できる。   As in the fifth embodiment, if the primary current regulation value is not corrected when the primary voltage detection value is less than or equal to the rated voltage, the primary current regulation value is set to the limit of the power breaker capacity. However, the operation of the power breaker can always be prevented.

実施の形態6.
この実施の形態6では、さらに脱調回数を最小にする別の形態について説明する。
次に実施の形態6について説明する。図8または図9のフローチャートに記載のST15の処理が本発明に係る内容を表している。
Embodiment 6 FIG.
In the sixth embodiment, another mode for further minimizing the number of steps-out will be described.
Next, a sixth embodiment will be described. The processing of ST15 described in the flowchart of FIG. 8 or FIG. 9 represents the contents according to the present invention.

ST14で脱調カウントが1以上の場合はST15で運転限界電流値を算出する(運転限界電流=脱調時の1次電流×限界電流算出係数)。このとき限界電流算出係数を1以上にすると再度脱調状態になる可能性がある。脱調状態を確実に防止するためには限界電流算出係数を1未満とする必要があり、直流電動機によって限界電流算出係数を変更しても良い。例えば脱調限界値が既知の直流電動機の場合には限界電流算出係数=0.9程度にし、脱調限界値が未知の直流電動機の場合には0.8程度にするという切り替えを行うことにより、限界運転を行いながら脱調を確実に防止できる。当然のことながら限界電流算出係数を1に近づけるほど直流電動機の限界近くで運転することが可能となる。   When the step-out count is 1 or more at ST14, the operation limit current value is calculated at ST15 (operation limit current = primary current at step-out × limit current calculation coefficient). At this time, if the limit current calculation coefficient is set to 1 or more, the step-out state may occur again. In order to surely prevent the step-out state, the limit current calculation coefficient needs to be less than 1, and the limit current calculation coefficient may be changed by a DC motor. For example, by switching to a limit current calculation coefficient of about 0.9 in the case of a DC motor whose step-out limit value is known, and to about 0.8 in the case of a DC motor whose step-out limit value is unknown. Step-out can be reliably prevented while performing limit operation. As a matter of course, the closer the limit current calculation coefficient is to 1, the closer to the limit of the DC motor can be operated.

実施の形態7.
この実施の形態7では、さらに脱調回数を最小にする別の形態について説明する。
次に実施の形態7について説明する。本発明に係る発明の内容は図10および図5に記載している。
Embodiment 7 FIG.
In the seventh embodiment, another mode for further minimizing the number of steps-out will be described.
Next, a seventh embodiment will be described. The contents of the invention according to the present invention are described in FIG. 10 and FIG.

図10のフローチャートは図9のフローチャートにST16の処理を追加したものであり、その他の処理については図9と同様である。ST16の処理は限界電流値算出係数を脱調が発生する毎に漸減させることにより、直流電動機を脱調限界ぎりぎりで運転させるようにしたものである。   The flowchart of FIG. 10 is obtained by adding the process of ST16 to the flowchart of FIG. 9, and the other processes are the same as those of FIG. In the process of ST16, the DC motor is operated at the limit of the step-out limit by gradually decreasing the limit current value calculation coefficient every time the step-out occurs.

ST16において脱調カウント=1(脱調回数1回)、電流制限分解能=0.1とすると、限界電流算出係数=1−(0.1×1)=0.9となる。直流電動機の回転数やその他条件により更に脱調が発生した場合は脱調カウント=2(脱調回数2回)となり、限界電流算出係数=1−(0.1×2)=0.8となる。この状態で脱調が発生しなくなれば限界電流算出係数=0.8としてST9以下の処理を実施する。   In ST16, if the step-out count = 1 (the number of step-out times) and the current limit resolution = 0.1, the limit current calculation coefficient = 1− (0.1 × 1) = 0.9. If further step-out occurs due to the rotational speed of the DC motor or other conditions, the step-out count = 2 (the number of step-out times is 2), and the limit current calculation coefficient = 1− (0.1 × 2) = 0.8. Become. If the step-out does not occur in this state, the limit current calculation coefficient is set to 0.8, and the process from ST9 is executed.

図5に本発明の特徴となる脱調回数と限界電流算出係数の関係を示す。図5に示すように脱調回数が増加するほど限界電流算出係数が漸減していき、電流制限分解能を小さくするほど脱調限界ぎりぎりでの運転が可能となる。ただし、電流制限分解能を小さくすると安定して動作可能となるまでに脱調する回数が増加するため注意が必要である。   FIG. 5 shows the relationship between the number of step-outs and the limiting current calculation coefficient, which is a feature of the present invention. As shown in FIG. 5, the limit current calculation coefficient gradually decreases as the number of step-outs increases, and the operation at the limit of the step-out limit becomes possible as the current limit resolution decreases. However, it should be noted that if the current limit resolution is reduced, the number of step-out steps increases until stable operation is possible.

実施の形態1〜4の発明を空気調和機用インバータに搭載する場合には1次電流の制限値を製品毎に規定している電流値以下とする。これにより、同一電源システムで空気調和機と他の機器の併用運転をした場合においても、空気調和機の選定を製品の電流値で的確に行っていれば電源ブレーカの作動が防止できる。また、空気調和機の1次電流の制限値を切り替えられるようにしておいてももちろん構わない。   When the inventions of Embodiments 1 to 4 are mounted on an inverter for an air conditioner, the primary current limit value is set to be equal to or less than the current value defined for each product. As a result, even when the air conditioner and other devices are used together in the same power supply system, the operation of the power breaker can be prevented if the air conditioner is accurately selected based on the current value of the product. Of course, the limit value of the primary current of the air conditioner may be switched.

また、図1〜図4に記載の直流電動機駆動用のインバータ制御装置においては、脱調状態検出手段の電動機電流検出部を直流電動機の相電流を検出する方法で記載しているが、もちろん直流電流から検出しても良い。また、相電流を検出する場合においても2相分の電流を検出しても良いし3相分の電流を検出しても良い。   In addition, in the inverter control apparatus for driving a DC motor shown in FIGS. 1 to 4, the motor current detection unit of the step-out state detecting means is described by a method for detecting the phase current of the DC motor. You may detect from an electric current. Also, when detecting the phase current, the current for two phases may be detected, or the current for three phases may be detected.

また、今回記載の脱調状態検出手段は、直流電動機の電流から脱調を検出しているが、もちろんその他の方法で脱調状態を検出しても良い。   The step-out state detecting means described this time detects step-out from the current of the DC motor. Of course, the step-out state may be detected by other methods.

図1〜図4に記載の直流電動機駆動用のインバータ制御装置においては、コンバータ部をパッシブ回路方式で記載しているが、コンバータ部は直流電圧を制御できるアクティブコンバータ方式を含んでいてももちろん良く同様の効果を有する。   In the inverter control apparatus for driving a DC motor shown in FIGS. 1 to 4, the converter unit is described in a passive circuit system, but the converter unit may of course include an active converter system capable of controlling a DC voltage. Has the same effect.

図5で説明した脱調回数と限界電流算出係数の関係において、最初に脱調した時の限界電流算出係数=1としているが、最初に脱調した時の限界電流算出係数を1以外(例えば0.9)としても良く、初期値を1以外にして電流制限分解能を小さくしても良い。   In the relationship between the number of step-outs and the limit current calculation coefficient described in FIG. 5, the limit current calculation coefficient at the first step-out is set to 1, but the limit current calculation coefficient at the first step-out is other than 1 (for example, 0.9), or the current limit resolution may be reduced by making the initial value other than 1.

1 商用交流電源、2 リアクタ、3 整流用のダイオードブリッジ、4 平滑用の電解コンデンサ、5 コンバータ部、6 インバータ部、7 直流電動機、8 マイコン、9 1次電流検出手段、10 モータ電流検出部、11 電流制限値記憶部、12 電流制限値算出部、13 運転周波数算出部、14 波形生成部、15 運転限界電流値算出部、16 脱調判定部、17 脱調状態検出手段、18 1次電圧検出手段、19 1次電流制限値補正部、20 脱調電流記憶部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Commercial AC power supply, 2 Reactor, 3 Rectification diode bridge, 4 Smoothing electrolytic capacitor, 5 Converter part, 6 Inverter part, 7 DC motor, 8 Microcomputer, 9 Primary current detection means, 10 Motor current detection part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Current limit value memory | storage part, 12 Current limit value calculation part, 13 Operation frequency calculation part, 14 Waveform generation part, 15 Operation limit electric current value calculation part, 16 Step out determination part, 17 Step out state detection means, 18 Primary voltage Detection means, 19 primary current limit value correction unit, 20 step-out current storage unit.

Claims (8)

商用交流電源の電力を直流電力に変換するコンバータ部と、このコンバータ部からの直流電力を交流電力に変換して直流電動機に供給するインバータ部と、このインバータ部を制御するインバータ制御部と、前記商用交流電源の電流を検出する電流検出手段と、前記直流電動機の脱調状態を前記直流電動機の運転周波数に対応する周期と比較して極めて短い周期で繰り返し監視して検出する脱調状態検出手段と、を備え、
前記インバータ制御部は前記商用交流電源の電流の制限値を1次電流制限値として記憶する記憶手段と、前記脱調状態検出手段の出力と前記電流検出手段の出力とに基づいて前記直流電動機が正常に運転できる限界電流値を算出する運転限界電流値算出手段と、前記記憶手段に記憶された1次電流制限値と前記運転限界電流値算出手段の出力を比較し低い方の電流値を前記直流電動機に供給する電流の電流制限値として出力する電流制限値算出部と、この電流制限値算出部の出力になるように運転周波数を決定する運転周波数算出部と、この運転周波数算出部の出力に合わせた駆動信号を前記インバータ部に出力する波形生成部と、を備えたことを特徴とする直流電動機駆動用のインバータ制御装置。
A converter unit that converts the power of the commercial AC power source into DC power, an inverter unit that converts DC power from the converter unit into AC power and supplies the DC power to the DC motor, an inverter control unit that controls the inverter unit, Current detection means for detecting the current of the commercial AC power supply, and step-out state detection means for repeatedly monitoring and detecting the step-out state of the DC motor in a very short period compared to the period corresponding to the operating frequency of the DC motor And comprising
The inverter control unit is configured to store the current limit value of the commercial AC power source as a primary current limit value, and based on the output of the step-out state detection means and the output of the current detection means, the DC motor An operation limit current value calculation unit that calculates a limit current value that can be normally operated, and a primary current limit value stored in the storage unit and an output of the operation limit current value calculation unit are compared, and a lower current value is calculated. A current limit value calculation unit that outputs as a current limit value of the current supplied to the DC motor, an operation frequency calculation unit that determines an operation frequency so as to be an output of the current limit value calculation unit, and an output of the operation frequency calculation unit And a waveform generation unit that outputs a drive signal matched to the inverter unit to the inverter unit.
商用交流電源の電力を直流電力に変換するコンバータ部と、このコンバータ部からの直流電力を交流電力に変換して直流電動機に供給するインバータ部と、このインバータ部を制御するインバータ制御部と、前記商用交流電源の電流を検出する電流検出手段と、前記直流電動機の脱調状態を前記直流電動機の運転周波数に対応する周期と比較して極めて短い周期で繰り返し監視して検出する脱調状態検出手段と、を備え、
前記インバータ制御部は前記商用交流電源の電流の制限値を1次電流制限値として記憶する記憶手段と、前記脱調状態検出手段の出力と前記電流検出手段の出力とに基づいて前記直流電動機が正常に運転できる限界電流値を算出する運転限界電流値算出手段と、前記商用交流電源の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段の出力と定格電圧の比率に応じて前記1次電流制限値を補正する1次電流制限値補正手段とを具備し、この1次電流制限値補正手段の出力と前記運転限界電流値算出手段の出力を比較し低い方の電流値を前記直流電動機に供給する電流の電流制限値として出力する電流制限値算出部と、この電流制限値算出部の出力になるように運転周波数を決定する運転周波数算出部と、この運転周波数算出部の出力に合わせた駆動信号を前記インバータ部に出力する波形生成部と、を備えたことを特徴とする直流電動機駆動用のインバータ制御装置。
A converter unit that converts the power of the commercial AC power source into DC power, an inverter unit that converts DC power from the converter unit into AC power and supplies the DC power to the DC motor, an inverter control unit that controls the inverter unit, Current detection means for detecting the current of the commercial AC power supply, and step-out state detection means for repeatedly monitoring and detecting the step-out state of the DC motor in a very short period compared to the period corresponding to the operating frequency of the DC motor And comprising
The inverter control unit is configured to store the current limit value of the commercial AC power source as a primary current limit value, and based on the output of the step-out state detection means and the output of the current detection means, the DC motor An operation limit current value calculation unit that calculates a limit current value that can be normally operated, a voltage detection unit that detects a voltage of the commercial AC power supply, and the primary current according to a ratio of an output of the voltage detection unit and a rated voltage Primary current limit value correcting means for correcting the limit value, and comparing the output of the primary current limit value correcting means with the output of the operation limit current value calculating means, and comparing the output of the lower current value to the DC motor. A current limit value calculation unit that outputs as a current limit value of the current to be supplied, an operation frequency calculation unit that determines an operation frequency so as to be an output of this current limit value calculation unit, and an output of this operation frequency calculation unit A waveform generating section for outputting a driving signal to the inverter unit, the inverter control device for a DC motor drive, characterized in that it comprises a.
商用交流電源の電力を直流電力に変換するコンバータ部と、このコンバータ部からの直流電力を交流電力に変換して直流電動機に供給するインバータ部と、このインバータ部を制御するインバータ制御部と、前記商用交流電源の電流を検出する電流検出手段と、前記直流電動機の脱調状態を前記直流電動機の運転周波数に対応する周期と比較して極めて短い周期で繰り返し監視して検出する脱調状態検出手段と、を備え、
前記インバータ制御部は前記商用交流電源の電流の制限値を1次電流制限値として記憶する第1の記憶手段と、前記直流電動機が脱調した時の電流値を記憶する第2の記憶手段と、前記第2の記憶手段に記憶した脱調時の電流値に一定の比率を乗じた値を運転限界電流値として算出する運転限界電流値算出手段とを具備し、前記第1の記憶手段に記憶された1次電流制限値と前記運転限界電流値算出手段の出力を比較し低い方の電流値を前記直流電動機に供給する電流の電流制限値として出力する電流制限値算出部と、この電流制限値算出部の出力になるように運転周波数を決定する運転周波数算出部と、この運転周波数算出部の出力に合わせた駆動信号を前記インバータ部に出力する波形生成部と、を備えたことを特徴とする直流電動機駆動用のインバータ制御装置。
A converter unit that converts the power of the commercial AC power source into DC power, an inverter unit that converts DC power from the converter unit into AC power and supplies the DC power to the DC motor, an inverter control unit that controls the inverter unit, Current detection means for detecting the current of the commercial AC power supply, and step-out state detection means for repeatedly monitoring and detecting the step-out state of the DC motor in a very short period compared to the period corresponding to the operating frequency of the DC motor And comprising
The inverter control unit stores a current limit value of the commercial AC power source as a primary current limit value, and a second storage unit stores a current value when the DC motor has stepped out. An operation limit current value calculating means for calculating, as the operation limit current value, a value obtained by multiplying the current value at the time of step-out stored in the second storage means by a fixed ratio, and the first storage means A current limit value calculation unit that compares the stored primary current limit value and the output of the operation limit current value calculation means and outputs the lower current value as the current limit value of the current supplied to the DC motor; An operation frequency calculation unit that determines an operation frequency so as to be an output of the limit value calculation unit, and a waveform generation unit that outputs a drive signal that matches the output of the operation frequency calculation unit to the inverter unit. Characteristic DC motor drive The inverter control device for use.
商用交流電源の電力を直流電力に変換するコンバータ部と、このコンバータ部からの直流電力を交流電力に変換して直流電動機に供給するインバータ部と、このインバータ部を制御するインバータ制御部と、前記商用交流電源の電流を検出する電流検出手段と、前記直流電動機の脱調状態を前記直流電動機の運転周波数に対応する周期と比較して極めて短い周期で繰り返し監視して検出する脱調状態検出手段と、を備え、
前記インバータ制御部は前記商用交流電源の電流の制限値を1次電流制限値として記憶する第1の記憶手段と、前記商用交流電源の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段の出力と定格電圧の比率に応じて前記1次電流制限値を補正する1次電流制限値補正手段と、前記直流電動機が脱調した時の電流値を記憶する第2の記憶手段と、この第2の記憶手段に記憶された脱調時の電流値に一定の比率を乗じた値を運転限界電流値として算出する運転限界電流値算出手段とを具備し、前記1次電流制限値補正手段の出力と前記運転限界電流値算出手段の出力を比較し低い方の電流値を前記直流電動機に供給する電流の電流制限値として出力する電流制限値算出部と、この電流制限値算出部の出力になるように運転周波数を決定する運転周波数算出部と、この運転周波数算出部の出力に合わせた駆動信号を前記インバータ部に出力する波形生成部と、を備えたことを特徴とする直流電動機駆動用のインバータ制御装置。
A converter unit that converts the power of the commercial AC power source into DC power, an inverter unit that converts DC power from the converter unit into AC power and supplies the DC power to the DC motor, an inverter control unit that controls the inverter unit, Current detection means for detecting the current of the commercial AC power supply, and step-out state detection means for repeatedly monitoring and detecting the step-out state of the DC motor in a very short period compared to the period corresponding to the operating frequency of the DC motor And comprising
The inverter control unit includes a first storage unit that stores a current limit value of the commercial AC power source as a primary current limit value, a voltage detection unit that detects a voltage of the commercial AC power source, and an output of the voltage detection unit. Primary current limit value correction means for correcting the primary current limit value according to the ratio of the rated voltage, second storage means for storing the current value when the DC motor has stepped out, and the second storage means. Operating limit current value calculating means for calculating, as an operating limit current value, a value obtained by multiplying the current value at the time of step-out stored in the storage means by a certain ratio, and the output of the primary current limit value correcting means And an output of the current limit value calculation unit that outputs the lower current value as a current limit value of the current supplied to the DC motor, and the output of the current limit value calculation unit So as to determine the operating frequency And the wave number calculation unit, and a waveform generating section for outputting a driving signal according to the output of the operating frequency calculator to the inverter unit, the inverter control device for a DC motor drive, characterized in that it comprises a.
前記インバータ制御部は、前記電圧検出手段の出力が定格電圧より低い場合は前記1次電流制限値の補正を行わないことを特徴とする請求項2または請求項4に記載の直流電動機駆動用のインバータ制御装置。   5. The DC motor drive unit according to claim 2, wherein the inverter control unit does not correct the primary current limit value when an output of the voltage detection unit is lower than a rated voltage. 6. Inverter control device. 前記インバータ制御部は、脱調時の運転限界電流値を算出する時に乗算する比率を1未満とすることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の直流電動機駆動用のインバータ制御装置。   5. The inverter control device for driving a DC motor according to claim 3, wherein the inverter control unit sets a ratio to be multiplied when calculating an operation limit current value at the time of step-out to less than 1. 5. 前記インバータ制御部は、脱調時の運転限界電流値を算出する時に乗算する比率を脱調するごとに1から漸減させることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の直流電動機駆動用のインバータ制御装置。   5. The DC motor driving device according to claim 3, wherein the inverter control unit gradually decreases a ratio to be multiplied when calculating an operation limit current value at the time of step-out from 1 every time step-out occurs. Inverter control device. 前記インバータ制御部は、前記1次電流の制限値を製品で規定している電流値以下に設定することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の直流電動機駆動用のインバータ制御装置。   5. The inverter control apparatus for driving a DC motor according to claim 1, wherein the inverter control unit sets the limit value of the primary current to be equal to or less than a current value defined by a product. .
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