JPH0327792A - 電動機駆動用インバータの制御方法 - Google Patents

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、交流電動機を駆動するインバータの電源側
に停電を生じ、短時間後にこの停電が復旧する場合に電
動機の運転を継続できるインバータの制御方法に関する
． 〔従来の技術〕 誘導電動機に与える交流電力の電圧と周波数とを、イン
バータを用いて変化させることにより、従来は速度制御
が困難であった誘導電動機を、所望速度で連輻すること
ができる．このような可変電圧・可変周波数の交流電力
を出力するインバータへは、交流電源に接続した整流装
置から直流電力を供給するのであるが、この整流装置と
しては、構造が簡単で制御回路を必要としないダイオー
ド整流器が、安価であることから多用されている．ここ
で、インバータから誘導電動機へ与える交流電力の電圧
と周波数とは、所定の関数関係で変化させるのであるが
、電圧と周波数との比率が常に一定値を維持するように
変化させるのが一般的である．また誘導電動機の速度を
変化させるときに、急激に速度変化させると過大電流が
流れたり、インバータ直流側が過電圧になる不都合を生
じるおそれがあるので、速度指令値が徐々に変化するよ
うに、加減速度演算器を設けるのが通常である．〔発明
が解決しようとする課題〕 ところで、ダイオード整流器に交流電力を供給するｍｉ
ｓは、一般に商用電源であることから、線路の切換え作
業や、落雷時などにごく短時間ではあるが停電すること
がある．このような瞬間停電発生のたびごとに、インバ
ータで駆動していた誘導電動機を一旦停止したのち再始
動をしたのでは、始動に手間がかかるばかりでなく、こ
の誘導電動機で駆動している負荷の稼動率が低下してし
まう．そこで、停電発生により自由回転状態になってい
る誘導電動機を、停電復旧と同時に直ちにインバータ出
力交流電力で再駆動することで、上述した不具合の発生
を防止しようとするのであるが、停電期間中にこの電動
機の速度は低下している．それ故停電復旧時に、停電発
生時点の電圧と周波数の交流電力をこの銹導電動機に与
えると、インバータから過大電流が誘導電動機に流れて
、このインバータをトリップさせてしまうおそれがある
．そこで、停電期間中にインバータ出力交流の電圧と周
波数とを零にリセットしておき、停電復旧と同時に前述
した加減速度演算器を用いて、電圧と周波数との比率一
定のままで両者の値を上昇させる方法を採用すると、電
動機の励磁が確立した時点での出力周波数の方が、自由
回転中の誘導電動機の速度に対応した周波数よりも低い
場合には、この電動機は回生運転となって、インバータ
直流側の電圧を上昇させ、過電圧トリップしてしまうお
それがある． そこで、瞬間停電発生時にも不都合を生じることなく誘
導電動機の運転が継続できるようにするために、交流電
源に接続する整流装置として、例えばサイリスタ整流器
を使用したり、インバータの直流側に停電バックアップ
用のバッテリーを接続して、無停電電源装置を構成した
りするのであるが、いずれにしても回路を複雑にし、装
置を大形かつ高価にする欠点を有する． そこでこの発明の目的は、電源が瞬間停電した場合でも
、インバータを適切に制御することで、誘導電動機を一
旦停止させることなく、そのまま支障なく運転を継続で
きるようにすることにある．〔課題を解決するための手
段〕 上記の目的を達成するために、この発明の制御方法は、
交流電源にダイオード整流器を接続し、このダイオード
整流器の直流出力側に接続したインバータが出力する交
流の電圧と周波数とを所定の関数関係で変化させて、こ
のインバータに接続した交流電動機を可変達駆動する方
法において、前記交流電源の電圧が所定値以下の不足電
圧になったとき、前記インバータが出力する交流の周波
数はこの不足電圧検出時点の値にホールドするとともに
、当該インバータの出力交流電圧は零にし、前記交流電
源の不足電圧が解消すれば、前記インバータの出力交流
電圧を所定時定数で零から上昇させるものとする． 〔作用〕 この発明は、誘導電動機を駆動しているインバータの電
源側が停電などの不足電圧を発生し、短時間経過後にこ
れが復旧するとき、このインバー夕が出力する交流の周
波数は不足電圧発生時点と同じ値とし、゛電圧のみを零
から徐々に上昇させることにより、この電動機が安定し
て再始動できるようにするものである． 〔実施例〕 第１図は本発明の実施例をあらわした回路図である． この第１図において、交流電源２からの交流電力は、ダ
イオード整流器３と平滑コンデンサ４とにより平滑な直
流電力に変換されたのち、トランジスタインバータ５で
所望の電圧と周波数の交流電力に変換され、誘導電動機
６を可変速駆動する．速度設定器１１が設定する速度設
定信号は、接点２３を介し、（この接点２３は定常運転
時には閉路している）加減速度演算器ｌ２により所定の
変化率で変化する速度指令値となり、この速度指令値と
、インバータ５の交流出力側からフィードバックしてく
る電圧信号とを電圧調節器１３に入力して、当該インバ
ータ５が出力すべき交流の電圧指令値を出力する． 一方、電圧／周波数変換器（以下ではＶ／Ｆ変換器と略
記する）１４も、加減速度演算！１１２が出力する速度
指令値に対応した周波数指令値を出力するので、パルス
幅変調回路１５は、これら電圧指令値と周波数指令値と
、図示していない搬送波発生器からの搬送波信号とを入
力して、所望の電圧と周波数の交流を出力するように、
パルス幅変調されたパルス列信号を出力する．ベース駆
動回路１６はこのパルス列信号から、トランジスタイン
バータ５を構威している各トランジスタを順次オン・オ
フ動作させるべく、ベース駆動信号を出力する．かくし
て誘導電動機６は速度設定器１１で設定した速度で運転
するのであるが、このときの交流電力の電圧と周波数と
は、あらかじめ定めた比例間係を維持している． ここで交流ｔＳＺの電圧が所定値以下の不足電圧、たと
えば停電したとすると、この停電を計器用変圧器２１と
不足電圧検出器２２とが検出して、閉路している接点２
３を開路するので、加減速度演算！Ｓ１２は零にリセッ
トされる．従って電圧ｉ＊ｔ器１３が出力する電圧指令
値も零となる． 一方Ｖ／Ｆ変換器１４へは不足電圧検出器２２からホー
ルド信号が送出されているので、加減速度演算器１２が
零にリセットされても、Ｖ／Ｆ変換器ｌ４が出力する周
波数指令値は、停電発生時点の値を出力することとなる
． 交流電源２の停電と同時に誘導電動機６は自由回転とな
り、その速度を次第に減じるのであるが、停電がごく短
時間で復旧し、トランジスタインバータ５が再び交流電
力を出力するとき、その交流電力の電圧は零であり、周
波数のみが停電発生時の値となっている． 停電復旧と同時に接点２３は閉路し、速度設定器１１か
らの設定値に到達するように、加減速度演算器１２はそ
の出力を上昇させるので、トランジスタインバータ５は
、周波数は従前の値のままで、電圧のみが零から除昇す
ることになり、誘導電動機６は、その励Ｍ１ｍ立と共に
運転を再開することになる． このとき、インバータ周波数の方が電動機速度に対応し
た周波数よりも大であるが、インバータ電圧はそのとき
の速度に対応した値よりも低い値であることから、この
インバータ５から電動機６への突入電流は僅かである． なお、加減速度演算器１２が出力する信号の変化率は、
誘導電動９１６のＩｎ時定数と同じ値にするのが制御上
最適である． 〔発明の効果〕 この発明にはれば、交流電動機を可変達駆動するインバ
ータの電源側が短時間停電後に復旧するとき、このイン
バータが出力する交流の周波数は停電発生時点の値とし
、電圧のみを零から所定変化率（でき得るならば当該交
流電動機の励磁時定数と同じ値）で徐々に上昇させるこ
とにより、この交流電動機はショックを生じることなく
、円滑にその運転を再開することができるので、停電の
たびごとに一旦停止から再始動する煩わしさを解消でき
、またダイオード整流器をサイリスタ整流器にしたり、
停電バックアップ用のバッテリーを備えたりする必要が
なくなるので、装置を小形かつ安価にできる効果が得ら
れる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例をあらわした回路図である．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）交流電源にダイオード整流器を接続し、このダイオ
   ード整流器の直流出力側に接続したインバータが出力す
   る交流の電圧と周波数とを所定の関数関係で変化させて
   、このインバータに接続した交流電動機を可変速駆動す
   る方法において、前記交流電源の電圧が所定値以下の不
   足電圧になったとき、前記インバータが出力する交流の
   周波数はこの不足電圧検出時点の値にホールドするとと
   もに、当該インバータの出力交流電圧は零にし、前記交
   流電源の不足電圧が解消すれば、前記インバータの出力
   交流電圧を所定時定数で零から上昇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方法。