JPH01107695A - 電動機駆動用インバータの制御装置 - Google Patents

電動機駆動用インバータの制御装置

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JPH01107695A
JPH01107695A JP62265115A JP26511587A JPH01107695A JP H01107695 A JPH01107695 A JP H01107695A JP 62265115 A JP62265115 A JP 62265115A JP 26511587 A JP26511587 A JP 26511587A JP H01107695 A JPH01107695 A JP H01107695A
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speed signal
signal
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speed
induction motor
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Seiji Nishiyama
西山 誠治
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はインバータ装置によって、特に電圧形PWM
インバータ装置によって駆動される誘導電動機がその負
荷トルクの変動によってスリップが変化しても、誘導電
動機の回転速度を設定値に対し常に正確に一定に保つ技
術に関し、そのような速度制御についてインバータ装置
の応答性を改善する技術に係る。
〔従来の技術〕
第5図は従来の技術による電動機駆動用インバータ装置
の制御ブロック図であり、第6図は第5図に示される周
波数測定器の動作波形図である。
これらの図において、交流電源2からの交流電力は整流
器3により直流に変換され、この直流を平滑コンデンサ
4を介してトランジスタで構成されているトランジスタ
インバータ5へ入力させる。
このトランジスタインバータ5は入力直流を所望の電圧
と周波数の交流に変換して誘導電動機6へ出力するので
、この誘導電動機6は任意の速度で運転することができ
る。トランジスタインバータ5から所望の電圧と周波数
の交流を出力させるための制御は下記によりなされる。
速度設定器11で誘導電動機6が運転さるべき速度を設
定すると、誘導電動a6のスリップを見込んだ設定速度
信号が加減速度演算器12から出力されて周波数指令部
13に与えられ、設定速度信号に対応した指令周波数信
号に変換される。これと平行してこの設定速度信号は関
数発生器14にも与えられて、前記指令周波数信号とは
所定の関数関係にある指令電圧信号が出力される。
、パルス幅変調回路15は周波数指令部13からの指令
周波数信号と、関数発生器14からの指令電圧信号とを
入力し、これらを高い周波数の搬送波によりパルス幅変
調することで得られるパルス列信号を出力する。このパ
ルス列信号をベース駆動回路16を介してトランジスタ
インバータ5を構成している各トランジスタのベースに
供給し、これらトランジスタを順次オン・オフ制御する
ことにより、このトランジスタインバータ5からは所望
の電圧と周波数の交流が出力される。
トランジスタインバータ5で駆動される誘導電動機6に
はロータリエンコーダ7が直結されていて、その出力パ
ルスは周波数測定器17に入力され誘導電動機6の検出
速度信号として取り出される。この検出速度信号は前述
の速度設定器11からの設定速度信号と比較され、その
差が零になるように加減速度演算器12から出力される
速度設定信号が調節される。かくして誘導電動機6の負
荷トルクが変動してスリップが変化しても、回転速度が
常に設定値を維持するように調節される。
なお速度設定器11からの設定値が急激に変化しても、
加減速度演算器12からは緩やかに変化する設定速度信
号が出力されるようになっていて、誘導電動機6の速度
はトランジスタインバータ5の出力に追従して緩やかに
変化し、当該トランジスタインバータ5が過電流になる
のを抑制するようになっている。
第6図により前記周波数測定器17の動作を説明する。
前記ロータリーエンコーダ7は位相角が90度ずれたA
相とB相の信号を出力するようになっていて、このA相
とB相のエツジ部分を用いて公知の手段により図示する
ように4倍周波数を出力させる。この4倍周波数のパル
スを所望の一定時間(Tsec)測定することにより誘
導電動a6の回転速度に相当する周波数を測定する。ま
たA相とB相の位相角が90度ずれていることを利用し
て回転方向も検出することができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
インバータ装置が出力する交流電力の周波数の調整範囲
は、範囲を広くとるものでは1:100を超えl : 
1000になるものまである。前記の従来の技術による
ものではロータリーエンコーダの一回転力りの出力パル
ス数に機械的精度の面から限界があり、前記従来例のよ
うに4倍周波など逓倍しても、インバータ装置の低周波
数範囲では一定の時間Tsec内の出力パルスが極めて
少くなくなり、測定は出力パルスを整数としてカウント
するので測定値に誤差が生じるようになる。その対策と
して、少くとも低周波数範囲ではTsecを長くすれば
よいが、その結果測度制御系の応答性が低下するという
問題点がある。
この発明は前記の問題点を解決して、インバータ装置が
出力する周波数の範囲を広く維持し、低周波数範囲にお
ける速度制御系の精度と応答性を改善することを目的と
し、もってインバータ装置で駆動される誘導電動機に負
荷トルクの変動があっても広い速度範囲で目標回転数を
正確に一定に保つようにしようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明の構成は、加減速度演算器を介して速度設定器
から送出される設定速度信号を周波数指令部で指令周波
数信号に変換してトランジスタインバータを駆動するも
のにおいて、誘導電動機に直結した回転速度計が出力す
る出力パルスの幅を基準クロックで測定して誘導電動機
の回転数に対応する検出速度信号を検出する周期検出手
段と、前記検出速度信号と前記設定速度信号とを比較し
て前者が大きいときは負の、後者が大きいときは正の固
定した微小値を自から内蔵するメモリの補正速度信号に
加算して新たな補正速度信号として出力する比較部とを
備え、この比較部が出力する補正速度信号を前記設定速
度信号に加え合せ点で加算して得られる指令速度信号を
前記周波数指令部に入力させて前記指令周波数信号を出
力させる。
〔作用〕
第1図及び第3図において、パルス幅カウンタ22、基
準クロック23、周波数計算器24からなる周期検出手
段25は、ロータリーエンコーダ7等の回転速度計が高
速回転するときはもとより、検出の単位時間にロータリ
ーエンコーダ7の出力パルスが数10パルス以下のよう
なより低速、すなわちより低周波数範囲のときでも速度
検出精度と応答性が良い。周期検出手段25が出力する
検出速度信号fdは加減速度演算器26が出力する設定
速度信号ftと比較部27で比較される。この比較部は
ra<ttなら正の微小値Δf (例えば0.01Hz
)を、fd>ftなら負の微正値Δfを比較部に内蔵す
るメモリの補正速度信号fcに加算して新たな補正速度
信号fcを出力する。
このfcは加え合せ点28において前記ftに加算され
て新たな微小修正された指令速度信号fiが得られ、こ
れを繰り返す。かくして誘導電動機6の回転速度は、広
い速度範囲において、負荷トグルの変動があっても応答
性良く設定値を維持する。
〔実施例〕
第1図はこの発明による電動機駆動用インバータ装置の
制御ブロック図であり、第2図は第1図に示される周期
検出手段の回路図であり、第3図はその動作波形図であ
り、第4図は第1図の比較部におけるフローチャートで
ある。
これらの図において、第5図と同一符号を付したものは
同一機能を有する。すなわち交流電源2、整流器3及び
平滑コンデンサ4により得られた直流を所望の周波数の
交流に変換して誘導電動機6を駆動するトランジスタイ
ンバータ5は、周波数指令部13と関数発生器14並び
にパルス幅変調回路15及びベース駆動回路16を介し
て駆動される。そして周波数指令部13が出力する指令
周波数信号にもとづき交流電力をトランジスタインバー
タ5が出力する。 ゛ さて誘導電動機6にはロータリーエンコーダ7が直結さ
れていて、位相角が90度ずれたA相とB相とからそれ
ぞれ出力パルスを信号として出力し、それぞれの絶縁回
路21を介してインバータ装置へ取り込まれるよ侃ミな
っている。出力パルスはパルス幅カウンタ22と基準ク
ロック23と周波数計算器24とからなる周期検出手段
25において前記誘導電動機6の実際の回転数に対応し
た検出速度信号fdを検出し、出力する。前記パルス幅
カウンタ22の詳細は第2図に示すとおりで、その動作
波形は第3図のとおりである。すなわち絶縁回路21を
介して入力されるロータリーエンコーダ7の出力パルス
はシュミットトリガ−インバータ251で整形され、J
−K F、F 252に入力される。ここで第3図のA
で示す前記出力パルスはトグル動作をして同図のBに示
すように出力パルスAの1周期毎に■1とLのパルスB
を出力し、このパルスBは負論理ANDゲート253に
おいて基準゛クロック23の出力する3MHzのクロッ
クパルスとの論理積がとられ、同図のCのパルスを出力
する。J−KF、F 256,257とゲート258,
259はリセット回路であつて、前記パルスCが入力さ
れるカウンタ254をリセットし、ラッチ回路255を
経て計算値が周波数計算器24に入力される。こ−で誘
導電動機の極数を考慮し、周期を周波数に変換して回転
数に対応した検出速度信号fdが得られる0次に再び第
1図に戻って説明する。
速度設定器11で誘導電動機6が運転さるべき回転速度
の設定値を設定すると、加減速度演算器26はスリップ
を見込むことなく前記設定値に対応した設定速度信号f
tを出力し、前記目標値が急激に変化する時には前記設
定速度信号ftに緩やかに近ずくように出力するように
なっている。
この信号ftと前述の周期検出手段25から出力される
検出速度信号fdとは比較部32に入力される。比較部
32はfd<ftのとき正の微小値Δf (例えば0.
011(z)を、fd>ftのとき負のΔfを比較部に
内蔵するメモリの先の値の補正速度信号fcに加算して
新たな補正速度信号「Cとして出力するようになってい
る。第4図に示すとおりである。この補正速度信号fc
は加え合せ点28においてftに加算されて新たな指令
速度信号fiが得られる。なお、前記fcは誘導電動機
のスリップに対応する。この新たな信号fiは前述の周
波数指令部13及び関数発生器14に入力されて新たな
指令周波数信号Fiを発生する。
すなわち、「tとfdの大小を比較してfiすなわちF
iを一定値Δfだけ微小調整し、差が減する方向に高速
に繰り返えし制御することになる。
〔発明の効果〕
この発明はインバータ装置が駆動する誘4電動機にロー
タリーエンコーダ等の回転速度計を直結し、その出力パ
ルスで回転速度を検出してインバータ装置の制御回路に
フィードバンクさせるに際し、周期検出手段で回転速度
を計測するようにしたので、回転速度の検出と制御系の
応答速度が早くなるという効果がある。したがって誘4
電動機の負荷トルクの変動があっても常に正確に設定速
度を維持するという効果がある。
【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明による電動機駆動用インバータ装置の
制御ブロック図であり、第2図は第1図に示される周期
検出手段の回路図であり、第3図はその動作波形図であ
り、第4図は第1図の比較部におけるフローチャートで
あり、第5図は従来の技術による電動機駆動用インバー
タ装置の制御ブロック図であり、第6図は第5図に示さ
れる周波数測定器の動作波形図である。 2・・・交流電源、3・・・整流器、4・・・平滑コン
デンサ、5・・・トランジスタインバータ、6・・・誘
導電動機、7・・・ロータリーエンコーダ、22・・・
パルス幅カウンタ、23・・・基準クロック、24・・
・周波数計算器、25・・・周期検出手段、26・・・
加減速度演算器、27・・・比較部、28・・・加え合
せ点。 第1図 第2図 1−丁一一一一−1−−−−−1−一 BFFエカl貞
しスー旧丁1旧L  cカウンヮ入カliルス第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)加減速度演算器を介して速度設定器から送出される
    設定速度信号を周波数指令部で指令周波数信号に変換し
    てトランジスタインバータを駆動するものにおいて、誘
    導電動機に直結した回転速度計が出力する出力パルスの
    幅を基準クロックで測定して誘導電動機の回転数に対応
    する検出速度信号を検出する周期検出手段と、前記検出
    速度信号と前記設定速度信号とを比較して前者が大きい
    ときは負の、後者が大きいときは正の固定した微小値を
    自から内蔵するメモリの補正速度信号に加算して新たな
    補正速度信号として出力する比較部とを備え、この比較
    部が出力する補正速度信号を前記設定速度信号に加え合
    せ点で加算して得られる指令速度信号を前記周波数指令
    部に入力させて前記指令周波数信号を出力させることを
    特徴とする電動機駆動用インバータの制御装置。
JP62265115A 1987-10-20 1987-10-20 電動機駆動用インバータの制御装置 Expired - Lifetime JPH07108110B2 (ja)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53143378A (en) * 1977-05-20 1978-12-13 Hitachi Ltd Speed counting system
JPS5447024U (ja) * 1977-09-08 1979-04-02
JPS57189588A (en) * 1981-05-18 1982-11-20 Fanuc Ltd Speed detecting system
JPS6264287A (ja) * 1985-09-17 1987-03-23 Mitsubishi Electric Corp すべり補正制御方式のインバ−タ装置

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