JPH0324155B2 - - Google Patents
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- JPH0324155B2 JPH0324155B2 JP57046758A JP4675882A JPH0324155B2 JP H0324155 B2 JPH0324155 B2 JP H0324155B2 JP 57046758 A JP57046758 A JP 57046758A JP 4675882 A JP4675882 A JP 4675882A JP H0324155 B2 JPH0324155 B2 JP H0324155B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は制動時の損失を増大させるようにした
電圧形のインバータ装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a voltage type inverter device that increases loss during braking.
一般に、交流電動機の可変速運転を電圧形イン
バータで行なう場合、減速時には電動機は回生制
動となる。したがつて負荷の慣性モーメントGD2
が大きく、かつ急速な減速を行なう場合には電動
機側からインバータ側に大きな電気エネルギーが
返還され、インバータの主回路コンデンサの端子
電圧が上昇する。したがつてこのような場合にイ
ンバータの過電圧保護を行なうために主回路コン
デンサの端子電圧を検出する検出器を設けこの検
出電圧が所定値を越えた場合には自動的に減速動
作を停止するものが広く使用されている。
Generally, when variable speed operation of an AC motor is performed using a voltage source inverter, the motor is regeneratively braked during deceleration. Therefore, the moment of inertia of the load GD 2
When the motor is large and rapid deceleration is performed, a large amount of electrical energy is returned from the motor side to the inverter side, and the terminal voltage of the main circuit capacitor of the inverter increases. Therefore, in order to protect the inverter from overvoltage in such cases, a detector is installed to detect the terminal voltage of the main circuit capacitor, and if this detected voltage exceeds a predetermined value, the deceleration operation is automatically stopped. is widely used.
第１図は従来の電圧形インバータ装置の一例を
示すブロツク図で、商用電源を整流器部１で直流
に変換し、ここで整流された電圧をコンデンサ２
で平滑してインバータ部３へ与える。インバータ
部３では後述する信号により順次は半導体素子を
スイツチングして交流を得、この交流出力を交流
電動機４へ供給して駆動する。ここでインバータ
部３は半導体スイツチング素子としてたとえば６
個のトランジスタ３０１〜３０６と６個のダイオ
ード３０７〜３１２を設けている。 Figure 1 is a block diagram showing an example of a conventional voltage source inverter device, in which commercial power is converted to direct current by a rectifier section 1, and the rectified voltage is transferred to a capacitor 2.
It is smoothed and applied to the inverter section 3. The inverter section 3 sequentially switches semiconductor elements to obtain an alternating current based on a signal to be described later, and supplies this alternating current output to an alternating current motor 4 to drive it. Here, the inverter section 3 is a semiconductor switching element such as 6
six transistors 301-306 and six diodes 307-312 are provided.
一方１１は周波数設定器であり、その出力信号
Saを加減速制限回路１２へ入力する。この加減
速制限回路１２は周波数設定器１１の出力信号
Saの電圧Vaの変化に対して所定の変化率で追従
する。したがつて加減速制限回路１２にはたとえ
ば出力信号Sbの電圧Vbと周波数設定器の出力信
号Saの電圧Vaとを比較してその差分を得る比較
器と、この比較器の出力を積分して上記出力信号
Sbとして出力する積分器を設けている。これに
より加減速制限回路１２の出力信号Sbの電圧Vb
は周波数設定器１１の出力信号Saの電圧Vaの変
化に対して、たとえば第２図に示すようにあらか
じめ定められた勾配の変化率で追従する。そして
この加減速制限回路１２の出力信号Sbを電圧制
御回路１３および電圧周波数変換回路１４へ与え
る。電圧制御回路１３はインバータの出力電圧を
制御し、また電圧・周波数変換回路１４はインバ
ータの出力周波数を制御する。ここで電圧制御回
路１３の入出力信号Sb、Scの各電圧Vb、Vcの関
係は、たとえば第３図に示すように変化する如く
設定している。すなわち電圧制御回路１３のゲイ
ンが１の場合は図示Ｇ＝１のように入・出力電圧
Vb、Vcは１：１に対応する。またゲインが２の
場合はＧ＝２のように入・出力電圧Vb、Vcは
１：２に対応する。また出力信号Scの電圧Vcの
最大値を所定電圧、たとえば10Vに制限し、Ｇ＝
２の場合には入力信号Sbの電圧Vbが5V〜10Vの
間の出力は10V一定となるようにしている。そし
て電圧・周波数変換器１４は一種のアナログ・デ
ジタル変換回路であり、入力信号Sbの電圧Vbに
比例した周波数fdのパルスsdを出力する。そして
電圧制御回路１３の出力信号Scおよび、電圧・
周波数変換回路１４の出力パルスfdを変調回路１
５へ与える。変調回路１５はインバータ３の各ト
ランジスタ３０１〜３０６へベースドライブ回路
１６を介して制御パルスを与えパルス幅変調制御
する。すなわちインバータ３の出力電圧の基本波
周波数は電圧・周波数変換器１４の出力パルスfd
の周波数であり、したがつて加減速制限回路１２
の出力信号Sbの電圧Vbに比例する。一方インバ
ータ３の出力電圧は上記制御パルスのパルス幅に
よつて制御される各トランジスタ３０１〜３０６
のオン・オフ期間によつて決まり、かつこの制御
パルスのパルス幅は電圧制御回路１３の出力電圧
Vcによつて決定される。したがつて変調回路１
５から制御パルスを与えられるベースドライブ回
路１６はこの制御パルスに応じてトランジスタ３
０１〜３０６の特性に合つたベース電圧、および
ベース電流を出力してスイチング制御する。 On the other hand, 11 is a frequency setting device, and its output signal
Input Sa to the acceleration/deceleration limiting circuit 12. This acceleration/deceleration limiting circuit 12 outputs the output signal of the frequency setter 11.
Follows changes in the voltage Va of Sa at a predetermined rate of change. Therefore, the acceleration/deceleration limiting circuit 12 includes, for example, a comparator that compares the voltage Vb of the output signal Sb and the voltage Va of the output signal Sa of the frequency setter to obtain the difference, and a comparator that integrates the output of this comparator. Above output signal
An integrator is provided that outputs Sb. As a result, the voltage Vb of the output signal Sb of the acceleration/deceleration limiting circuit 12
follows the change in the voltage Va of the output signal Sa of the frequency setter 11 at a predetermined rate of change in slope, as shown in FIG. 2, for example. The output signal Sb of the acceleration/deceleration limiting circuit 12 is then applied to the voltage control circuit 13 and the voltage frequency conversion circuit 14. The voltage control circuit 13 controls the output voltage of the inverter, and the voltage/frequency conversion circuit 14 controls the output frequency of the inverter. Here, the relationship between the voltages Vb and Vc of the input/output signals Sb and Sc of the voltage control circuit 13 is set to vary as shown in FIG. 3, for example. In other words, when the gain of the voltage control circuit 13 is 1, the input/output voltage is
Vb and Vc correspond in a 1:1 ratio. Further, when the gain is 2, the input and output voltages Vb and Vc correspond to 1:2, such as G=2. Furthermore, the maximum value of the voltage Vc of the output signal Sc is limited to a predetermined voltage, for example, 10V, and G=
In case 2, the output is kept constant at 10V when the voltage Vb of the input signal Sb is between 5V and 10V. The voltage/frequency converter 14 is a kind of analog/digital conversion circuit, and outputs a pulse sd with a frequency fd proportional to the voltage Vb of the input signal Sb. Then, the output signal Sc of the voltage control circuit 13 and the voltage
The output pulse fd of the frequency conversion circuit 14 is modulated by the modulation circuit 1
Give to 5. The modulation circuit 15 applies a control pulse to each transistor 301 to 306 of the inverter 3 via the base drive circuit 16 to perform pulse width modulation control. In other words, the fundamental wave frequency of the output voltage of the inverter 3 is the output pulse fd of the voltage/frequency converter 14.
Therefore, the acceleration/deceleration limiting circuit 12
is proportional to the voltage Vb of the output signal Sb. On the other hand, the output voltage of the inverter 3 is controlled by each transistor 301 to 306 by the pulse width of the control pulse.
The pulse width of this control pulse is determined by the on/off period of the voltage control circuit 13, and the pulse width of this control pulse is determined by the output voltage of the voltage control circuit 13.
Determined by Vc. Therefore, the modulation circuit 1
The base drive circuit 16 to which a control pulse is applied from transistor 3
Switching control is performed by outputting a base voltage and base current that match the characteristics of 01 to 306.
そしてこのインバータ３の出力により交流電動
機４を可変周波数電源で運転することができる。
しかして、このようなインバータ３で交流電動機
４を運転中、周波数設定器１１から急に減速指令
を出力した場合、電動機４の固定子へ与えられる
電源周波数f1は回転子の回転周波数f2よりも低く
なり電動機４は発電機として動作し回転子とこの
回転子に連動する負荷の慣性モーメントGD2の回
転エネルギーは電気エネルギーに変換され、イン
バータ３の各ダイオード３０７〜３１２を介して
コンデンサ２へ回生されその端子電圧の上昇をも
たらす。したがつて電動機４の回転系の慣性モー
メントGD2が大きく、かつ短時間に減速した場合
にはコンデンサ２の端子電圧は急激に上昇すると
いう結果をひき起こす。このため制動時の速度指
令パターンが不適切な場合にはコンデンサ２の端
子電圧の上昇が大きく、それによつて半導体素子
の破壊を招く危険性がある。 The output of the inverter 3 allows the AC motor 4 to be operated with a variable frequency power source.
Therefore, if a deceleration command is suddenly output from the frequency setter 11 while the AC motor 4 is being operated by such an inverter 3, the power supply frequency f 1 given to the stator of the motor 4 will be the rotational frequency f 2 of the rotor. The motor 4 operates as a generator, and the rotational energy of the moment of inertia GD 2 of the rotor and the load interlocked with the rotor is converted into electrical energy, which is then transferred to the capacitor 2 via the diodes 307 to 312 of the inverter 3. is regenerated to cause an increase in the terminal voltage. Therefore, if the moment of inertia GD 2 of the rotating system of the electric motor 4 is large and the speed is decelerated in a short period of time, the terminal voltage of the capacitor 2 will suddenly rise. Therefore, if the speed command pattern during braking is inappropriate, the voltage at the terminals of the capacitor 2 will increase significantly, which may lead to damage to the semiconductor element.
そこで一般的には第１図に示すようにコンデン
サ２の端子電圧の所定の上限値を設定する設定器
１８の出力信号をヒステリシス特性を持つ比較器
１９へ与え、これによりコンデンサ２の端子電圧
を監視する。そして制動中にコンデンサ２の端子
電圧が所定の上限値を越えた時には比較器１９か
ら出力信号VCOMを発生し、それによつて当該時
点の周波数指令値をホールドする。この周波数指
令値のホールド動作は、たとえば加減速制限回路
１２内の積分器の入力を強制的に零にすることに
よつて行なうことができる。したがつて比較器１
９の出力信号VCOMが発生している間は減速指令
を中断する。そしてコンデンサ２の端子電圧が正
常範囲に低下すれば比較器１９の出力信号VCOM
を消勢してホールド作用を解除し、周波数指令値
を再び所定のパターンに従つて低下させる。そし
て再びコンデンサ２の端子電圧が所定の上限値を
越えれば上述と同様にホールド動作を繰り返えし
て行なう。第４図はこのような動作を示す波形図
で時刻t0で周波数設定器１１の出力信号Saは運転
から停止となつて「１」から「０」へ変化しこの
指令により力行運転から制動運転になつたとす
る。これにより加減速制限回路１２の出力信号
Sbの電圧Vbは所定の勾配で「０」に向つて低下
し始め、交流電動機４は発電動作に移行し、その
回生エネルギーによりコンデンサ２へ充電が行な
われる。この充電によりコンデンサ２の端子電圧
VDCは上昇して上限値V1に達した時刻でt1で比較
器１９で出力信号VCOMが発生して惰行運転とな
り入力制限回路１２の出力信号Sbの電圧Vbはそ
の直前の値にホールドされる。これにより電動機
４からコンデンサ２へ与える回生エネルギーは減
少し、かつコンデンサ２に充電されたエネルギー
は主に電動機４の銅損として消費され、それによ
つてコンデンサ２の端子電圧VDCは低下する。そ
して時刻t2でコンデンサ２の端子電圧VDCが下限
値V2に達すると比較器１９の出力信号VCOMは消
勢して制動運転となり加減速制限回路１２のホー
ルド動作を解除し、その出力信号Sbの電圧Vbを
再び低下させる動作を行なう。これにより再びコ
ンデンサ２の端子電圧VDCが上昇し、時刻t3で再
び上限値t1に達すると比較器１９で出力信号VCOM
が発生し加減速制御回路１２の出力信号Sbの電
圧Vbをホールドする。以下この様な動作によつ
て電動機は制動運動と、惰行運動とを繰り返えし
ながら停止に至る。 Therefore, generally, as shown in FIG. 1, the output signal of a setting device 18 for setting a predetermined upper limit value of the terminal voltage of the capacitor 2 is applied to a comparator 19 having hysteresis characteristics, thereby controlling the terminal voltage of the capacitor 2. Monitor. When the terminal voltage of the capacitor 2 exceeds a predetermined upper limit value during braking, the comparator 19 generates an output signal V COM , thereby holding the frequency command value at that time. This frequency command value holding operation can be performed, for example, by forcibly setting the input of an integrator in the acceleration/deceleration limiting circuit 12 to zero. Therefore, comparator 1
The deceleration command is interrupted while the output signal V COM of 9 is being generated. Then, when the terminal voltage of capacitor 2 drops to the normal range, the output signal of comparator 19 V COM
is deenergized to release the hold action, and the frequency command value is decreased again according to the predetermined pattern. If the terminal voltage of the capacitor 2 exceeds the predetermined upper limit value again, the holding operation is repeated in the same manner as described above. Figure 4 is a waveform diagram showing such an operation. At time t 0 , the output signal Sa of the frequency setter 11 changes from running to stopped and changes from "1" to "0", and this command changes from power running to braking operation. Suppose that it becomes As a result, the output signal of the acceleration/deceleration limiting circuit 12
The voltage Vb of Sb begins to decrease toward "0" at a predetermined gradient, the AC motor 4 shifts to a power generation operation, and the capacitor 2 is charged with the regenerated energy. This charging causes the terminal voltage of capacitor 2 to
At time t 1 when V DC increases and reaches the upper limit value V 1 , the output signal V COM is generated in the comparator 19, and coasting operation occurs, and the voltage Vb of the output signal Sb of the input limiting circuit 12 returns to the previous value. will be held. As a result, the regenerative energy applied from the motor 4 to the capacitor 2 is reduced, and the energy charged in the capacitor 2 is mainly consumed as copper loss in the motor 4, thereby reducing the terminal voltage V DC of the capacitor 2. When the terminal voltage V DC of the capacitor 2 reaches the lower limit value V 2 at time t 2 , the output signal V COM of the comparator 19 is deenergized and the braking operation is started, releasing the hold operation of the acceleration/deceleration limiting circuit 12 and reducing its output. An operation is performed to lower the voltage Vb of the signal Sb again. As a result, the terminal voltage V DC of the capacitor 2 increases again, and when it reaches the upper limit value t 1 again at time t 3 , the output signal V COM of the comparator 19 increases.
occurs, and the voltage Vb of the output signal Sb of the acceleration/deceleration control circuit 12 is held. Thereafter, as a result of such operations, the electric motor repeatedly undergoes braking motion and coasting motion until it comes to a stop.
しかしながらこの様なもので回生エネルギーに
よる電圧上昇に対して過電圧保護を行なう場合、
短時間に減速することを要求されても、制動運転
と惰行運転とを交互に繰り返すので減速時間の間
の惰行運転時間で回生されたエネルギーを消費し
ながら減速することになる。このために電動機を
短時間で減速することはできない問題があつた。
However, when using such a device to provide overvoltage protection against voltage increases due to regenerative energy,
Even if deceleration is required in a short period of time, the braking operation and coasting operation are repeated alternately, so the deceleration occurs while consuming the energy regenerated during the coasting operation time between the deceleration times. For this reason, there was a problem in that the electric motor could not be decelerated in a short time.
本発明は上記の従来技術の持つ欠点を除去する
ためになされたもので過電圧保護を行なうととも
に制動時の損失を増大し短時間に減速可能な電圧
形インバータ装置を提供することを目的とするも
のである。
The present invention has been made in order to eliminate the drawbacks of the above-mentioned prior art, and an object of the present invention is to provide a voltage-type inverter device that provides overvoltage protection, increases loss during braking, and can decelerate in a short time. It is.
すなわち本発明は、減速動作中であることを加
減速制限回路で検出してこの信号によりインバー
タの出力電圧を制御する電圧制御回路の利得を大
きくし、電動機端子電圧を一時的に高くすること
により電動機の鉄損および銅損を増大し、それに
よつて回生エネルギーで充電されるコンデンサに
貯えられるエネルギーを減少し、かつその端子電
圧の上昇を少なくし、短時間に減速できるように
したものである。
That is, in the present invention, an acceleration/deceleration limiting circuit detects that deceleration is in progress and increases the gain of a voltage control circuit that controls the output voltage of the inverter using this signal to temporarily increase the motor terminal voltage. This increases the core loss and copper loss of the motor, thereby reducing the energy stored in the capacitor that is charged with regenerated energy, and reducing the rise in terminal voltage, making it possible to decelerate in a short time. .
以下本発明の一実施例を第１図と同一部分に同
一符号を付与して第５図に示すブロツク図を参照
して説明する。図において加減速制限回路２０は
電圧制御回路２１および電圧・周波数変換回路１
４へ与える第１の出力信号Sb1と、電圧制御回路
２１のみへ与える減速動作中であることを示す第
２の出力信号Sb2を出力する。そしてこの第２の
出力信号にSb2により電圧制御回路２１の利得を
高め、電動機４の端子電圧を高めるようにしてい
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to a block diagram shown in FIG. 5, in which the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals. In the figure, the acceleration/deceleration limiting circuit 20 is a voltage control circuit 21 and a voltage/frequency conversion circuit 1.
4 and a second output signal Sb 2 to be applied only to the voltage control circuit 21 indicating that a deceleration operation is in progress. Then, Sb 2 is applied to this second output signal to increase the gain of the voltage control circuit 21, thereby increasing the terminal voltage of the motor 4.
ところで一般に電動機の回生制動によりコンデ
ンサに貯えられるエネルギーＷと電動機が発電機
動作となつて回生さえるエネルギーWGの関係は
次の(1)式で表わされる。 Generally, the relationship between the energy W stored in a capacitor due to regenerative braking of the motor and the energy W G regenerated when the motor operates as a generator is expressed by the following equation (1).
ΔW＝WG−WM−WL ……(1)
ここでWMは電動機内で損失するエネルギー、
WLは電動機端子からコンデンサ端子の間で損失
するエネルギーである。 ΔW=W G −W M −W L ……(1) Here, W M is the energy lost in the motor,
W L is the energy lost between the motor terminals and the capacitor terminals.
また、コンデンサに貯えられるエネルギーΔW
によるコンデンサ端子電圧の上昇は次の(2)式で表
わされる。 Also, the energy stored in the capacitor ΔW
The increase in capacitor terminal voltage due to
ΔW＝１／２Ｃ・（E2 B−E2 D）……(2)
ここでＣはコンデンサの静電容量、EBは制動
中のコンデンサ端子電圧、EDは定速運転中のコ
ンデンサ端子電圧である。さらにコンデンサの端
子電圧の上昇値ΔEは次の(3)式で与えられる。 ΔW=1/2C・(E 2 B −E 2 D )……(2) Here, C is the capacitance of the capacitor, E B is the capacitor terminal voltage during braking, and E D is the capacitor terminal during constant speed operation. It is voltage. Furthermore, the increase value ΔE of the terminal voltage of the capacitor is given by the following equation (3).
ΔE＝EB−ED ……(3)
以上の(1)、(2)、(3)式からコンデンサ端子電圧の
上昇値を小さくする為にはコンデンサの容量を大
きくすか、コンデンサに貯えられるエネルギーを
小さくすれば良い。しかしながら前者はコストが
上昇し、また装置の小形化のためには不適当であ
る。 ΔE=E B −E D ……(3) From equations (1), (2), and (3) above, in order to reduce the increase in capacitor terminal voltage, increase the capacitance of the capacitor or store it in the capacitor. It is better to reduce the energy. However, the former method increases cost and is not suitable for miniaturizing the device.
そこで、本発明はコンデンサに貯えられるエネ
ルギーを小さくするようにしている。(1)式から明
らかな様にコンデンサに貯えられるエネルギーを
減らすためには、制動中の電動機損失WM、ライ
ン損失WLを増やせばよい。ここで電動機損失WL
は大きく鉄損と銅損に分けられ。鉄損を増やすた
めには電動機の磁速密度を高めればよく、たとえ
ば回生動期間中の電動機端子電圧を高くすればよ
い。そして電動機の磁速密度を高めた場合は、ヒ
ステリシス損はその１乗に比例し、またうず電流
損はその２乗に比例して増える。さらに磁速密度
を高めることは励磁電流の増加となり銅損もその
２乗に比例して増える。 Therefore, the present invention attempts to reduce the energy stored in the capacitor. As is clear from equation (1), in order to reduce the energy stored in the capacitor, it is sufficient to increase the motor loss W M and line loss W L during braking. Here motor loss W L
is broadly divided into iron loss and copper loss. In order to increase iron loss, it is sufficient to increase the magnetic velocity density of the motor, for example, by increasing the motor terminal voltage during the regenerative operation period. When the magnetic velocity density of the motor is increased, the hysteresis loss increases in proportion to the first power of the hysteresis loss, and the eddy current loss increases in proportion to the square of the hysteresis loss. Furthermore, increasing the magnetic velocity density increases the excitation current, and the copper loss also increases in proportion to the square of the excitation current.
したがつて回生制動中に電動機の端子電圧を高
めればコンデンサに貯えられるエネルギーは減
り、それによつてコンデンサの端子電圧の上昇を
少なくすることができる。 Therefore, if the terminal voltage of the motor is increased during regenerative braking, the energy stored in the capacitor will be reduced, thereby making it possible to reduce the increase in the terminal voltage of the capacitor.
第６図は、周波数設定器１１、加減速制限回路
２０および電圧制御回路２１の一例を示す図であ
る。すなわち加減速制限回路２０は、周波数設定
器１１の設定電圧を与えられる第１の演算増幅器
OA１と、この第１の演算増幅器OA１の出力を
与えられ、入出力間に介挿した積分コンデンサＣ
と共に積分回路を構成する第２の演算増幅器OA
２を設けている。そして第２の演算増幅器OA２
の積分出力、すなわち第１の出力Sb1を抵抗R1を
介して第１の演算増幅器OA１の入力へ負帰還し
この負帰還信号の電圧と周波数設定器１１の設定
電圧との差分を積分してその出力に得るようにし
ている。したがつて、第２の演算増幅器OA2の積
分出力は、周波数設定器１１の設定値に対して所
定の勾配の変化率で追従する。また第２の演算増
幅器OA２の積分出力の絶対値は周波数設定器１
１の設定値に比して増速動作中は小さく、減速動
作中は大きくなる。したがつて第１の演算増幅器
OA１の出力、すなわち第２の出力Sb2は増幅動
作中は正極性、減速動作中は負極性になる。そし
て上記加減速制限回路２０の第１の出力Sb1を入
力抵抗R2を介して第３の演算増幅器OA３により
反転増幅回路を構成した電圧制御回路２１へ与え
る。なお上記第３の演算増幅器OA３の入力抵抗
R2に並列に該増幅器の増幅率を制御する抵抗R3
を接点SWを介して並列に接続している。そして
この接点SWを第１の演算増幅器OA１の出力が
負極性のとき、すなわち減速動作中は閉成し、そ
れによつて電圧制御回路２１の増幅率を大きくす
るようにしている。なおR4は第３の演算増幅器
OA３の入・出力間に介挿入した帰還抵抗であ
る。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the frequency setter 11, the acceleration/deceleration limiting circuit 20, and the voltage control circuit 21. That is, the acceleration/deceleration limiting circuit 20 is a first operational amplifier that is supplied with the set voltage of the frequency setter 11.
OA1 and an integrating capacitor C that is given the output of this first operational amplifier OA1 and inserted between the input and output.
A second operational amplifier OA that together constitutes an integrator circuit
2 are provided. and a second operational amplifier OA2
The integrated output, that is, the first output Sb 1 , is negatively fed back to the input of the first operational amplifier OA1 via the resistor R1 , and the difference between the voltage of this negative feedback signal and the set voltage of the frequency setter 11 is integrated. I'm trying to get that output. Therefore, the integral output of the second operational amplifier OA 2 follows the set value of the frequency setter 11 at a rate of change of a predetermined slope. Also, the absolute value of the integral output of the second operational amplifier OA2 is determined by the frequency setting device 1.
Compared to the set value of 1, it is small during speed-up operation, and becomes large during deceleration operation. Therefore the first operational amplifier
The output of OA1, that is, the second output Sb2 , has a positive polarity during the amplification operation and a negative polarity during the deceleration operation. The first output Sb 1 of the acceleration/deceleration limiting circuit 20 is applied via the input resistor R 2 to the voltage control circuit 21 which constitutes an inverting amplifier circuit by the third operational amplifier OA3. In addition, the input resistance of the third operational amplifier OA3 mentioned above
A resistor R 3 that controls the amplification factor of the amplifier in parallel with R 2
are connected in parallel via contact SW. This contact SW is closed when the output of the first operational amplifier OA1 is of negative polarity, that is, during deceleration operation, thereby increasing the amplification factor of the voltage control circuit 21. Note that R 4 is the third operational amplifier
This is a feedback resistor inserted between the input and output of OA3.
このようにすれば減速動作中は第１の演算増幅
器OA１の出力は負極性となりそれによつて接点
SWは閉成する。したがつて、第３の演算増幅
OA３の入力抵抗はR2からR2×R3／R2＋R3へ変化し、抵
抗値は小さくなるので変調回路１５から出力され
る制御パルスのパルス幅を広くし、それによつて
電動機４へ印加される電圧を高くるようにしてい
る。しかして電動機４はその端子電圧が上昇する
ことにより鉄損および銅損が増加し、それによつ
て短時間に減速することができる。 In this way, during the deceleration operation, the output of the first operational amplifier OA1 becomes negative polarity, which causes the contact
SW is closed. Therefore, the third operational amplification
The input resistance of the OA 3 changes from R 2 to R 2 ×R 3 /R 2 +R 3 , and since the resistance value becomes smaller, the pulse width of the control pulse output from the modulation circuit 15 is widened, thereby increasing the input resistance to the motor 4. The applied voltage is increased. As the terminal voltage of the electric motor 4 increases, iron loss and copper loss increase, thereby allowing the electric motor 4 to decelerate in a short time.
第７図は、第６図に示すブロツク図の動作を説
明する波形図で時刻t0で周波数設定器１１の出力
信号Saは運転から停止となつて「１」から「０」
へ変化し、この指令により力行運転から制動運転
になつたとする。これにより加減速制限回路２０
の第１の出力信号Sb1の電圧Vb1は所定の変化率
で「０」に向つて低下し始める。また第２の出力
信号Sb2は減速であることを検出して正極性から
負極性へ変化し、それによつて電圧制御回路２１
の増幅率を大きくする。したがつて電圧制御回路
２１の出力信号Scの電圧Vcは周波数設定器１１
の出力に対して所定の遅れをもつて追従して減速
がなされ時刻t1で停止する。 FIG. 7 is a waveform diagram illustrating the operation of the block diagram shown in FIG. 6. At time t0 , the output signal Sa of the frequency setter 11 changes from "1" to "0" from operation to stop.
Assume that the command changes from power running to braking operation. As a result, the acceleration/deceleration limiting circuit 20
The voltage Vb 1 of the first output signal Sb 1 begins to decrease toward "0" at a predetermined rate of change. Further, the second output signal Sb 2 detects deceleration and changes from positive polarity to negative polarity, thereby causing the voltage control circuit 21
Increase the amplification factor. Therefore, the voltage Vc of the output signal Sc of the voltage control circuit 21 is
It follows the output of t with a predetermined delay, decelerates, and stops at time t1 .
以上説明したように本発明はインバータ装置の
制動時の損失を増やす様にしたので、回生動作時
の回生電力によるコンデンサの電圧上昇をおさ
え、かつ短時間に減速停止が可能であり、速応性
に富んだ運転を可能とするものである。
As explained above, the present invention increases the loss during braking of the inverter device, so it suppresses the voltage rise of the capacitor due to regenerative power during regenerative operation, and it is possible to decelerate to a stop in a short time, improving quick response. This enables rich driving.
第１図は従来の電圧形インバータ装置の一例を
示すブロツク図、第２図は加減速制限回路の動作
を説明する波形図、第３図は電圧制御回路の動作
を説明する波形図、第４図は第１図に示す装置の
動作を説明する波形図、第５図は本発明の一実施
例を示すブロツク図、第６図は上記実施例の加減
速制限回路および電圧制御回路のブロツク図、第
７図は上記実施例の動作を説明する波形図であ
る。
１……整流器、２……コンデンサ、３……イン
バータ、３０１〜３０６……トランジスタ、３０
７〜３１２……ダイオード、４……交流電動機、
１１……周波数設定器、１４……電圧・周波数変
換回路、１５……変調回路、１６……ベースドラ
イブ回路、１７……電圧検出回路、１８……電圧
設定器、１９……比較器、２０……加減速制限回
路、２１……電圧制御回路。
Figure 1 is a block diagram showing an example of a conventional voltage source inverter device, Figure 2 is a waveform diagram explaining the operation of the acceleration/deceleration limiting circuit, Figure 3 is a waveform diagram explaining the operation of the voltage control circuit, and Figure 4 is a waveform diagram explaining the operation of the voltage control circuit. The figure is a waveform diagram explaining the operation of the device shown in Figure 1, Figure 5 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and Figure 6 is a block diagram of the acceleration/deceleration limiting circuit and voltage control circuit of the above embodiment. , FIG. 7 is a waveform diagram illustrating the operation of the above embodiment. 1... Rectifier, 2... Capacitor, 3... Inverter, 301-306... Transistor, 30
7-312...Diode, 4...AC motor,
11... Frequency setter, 14... Voltage/frequency conversion circuit, 15... Modulation circuit, 16... Base drive circuit, 17... Voltage detection circuit, 18... Voltage setter, 19... Comparator, 20 ... Acceleration/deceleration limiting circuit, 21... Voltage control circuit.
Claims (1)
にスイツチングされる複数の半導体スイツチング
素子へ与えて任意の周波数の交流に変換して電動
機を可変周波数運転するインバータ装置におい
て、制動時に上記電動機端子電圧を高くして損失
を増大させる制御手段を有することを特徴とする
インバータ装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
上記制御手段は制動時の回生エネルギーで充電さ
れるコンデンサの端子電圧が所定電圧に達すると
電動機へ供給する交流電力の周波数の低下を一時
的に停止することを特徴とするインバータ装置。[Scope of Claims] 1. In an inverter device that operates a motor at a variable frequency by rectifying AC power with a rectifier and applying the DC current to a plurality of semiconductor switching elements that are sequentially switched to convert it into AC of an arbitrary frequency. An inverter device comprising control means for increasing the motor terminal voltage to increase loss during braking. 2. In what is stated in claim 1,
The inverter device is characterized in that the control means temporarily stops lowering the frequency of the AC power supplied to the motor when the terminal voltage of the capacitor charged with regenerative energy during braking reaches a predetermined voltage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57046758A JPS58165695A (en) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | Inverter device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57046758A JPS58165695A (en) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | Inverter device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58165695A JPS58165695A (en) | 1983-09-30 |
| JPH0324155B2 true JPH0324155B2 (en) | 1991-04-02 |
Family
ID=12756224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57046758A Granted JPS58165695A (en) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | Inverter device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58165695A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012044835A (en) * | 2010-08-23 | 2012-03-01 | Toshiba Schneider Inverter Corp | Inverter device |
| US9614467B2 (en) | 2013-03-12 | 2017-04-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Motor control device |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0724467B2 (en) * | 1984-12-27 | 1995-03-15 | 三菱電機株式会社 | Elevator control device |
| JP4461877B2 (en) | 2004-03-31 | 2010-05-12 | 株式会社安川電機 | Inverter device |
| CN1985432B (en) | 2004-07-06 | 2010-09-08 | 株式会社安川电机 | Inverter device and speed reducing method for AC electric motor |
| CN104104279B (en) * | 2014-07-29 | 2016-09-14 | 深圳市步科电气有限公司 | The method of a kind of Frequency Converter Control motor overexcitation shutdown and device thereof |
-
1982
- 1982-03-24 JP JP57046758A patent/JPS58165695A/en active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2014143920A (en) * | 2010-08-23 | 2014-08-07 | Toshiba Schneider Inverter Corp | Inverter device |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58165695A (en) | 1983-09-30 |
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