JPH03289395A - インバータの制御回路 - 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〕 この発明はインバータの出力周波数を制御するインバー
タの制御回路に関し、特に出力周波数の中心周波数偏移
を自動補正する制御回路に関するものである。

〔従来の技術〕

第１図は一般的なインバータの制御回路を示す図である
。

図において、（１）はインバータ装置、（２）はインバ
ータ駆動制御されるモータである。上記インバータ装置
（１）には２つの入力信号があり、１つはインバータの
出力周波数の相順を決める正転信号、他の１つはモータ
（２）を加速運転、減速運転に切り換えるための加減速
運転信号である。

次に動作について第６図を用いて説明する。

インバータに、正転信号が入力されると、インバータは
、あらかじめ設定された加速度α１に従って加速する。

この正転信号は、インバータの出力の相順を決定し、モ
ータの回転方向を決定する他に、出力の有無も決定し、
正転信号が無い場合は、インバータが停止中のときには
、出力オフをＩＩｉ続し、信号が有りから無しへ転じた
ときは、インバータの出力周波数をすみやかに減じ、所
定の低周波数になった時点で出力をオフする機能を有す
る。

方、加速・減速信号は、第６図に示すように、オンの間
は、インバータが加速し、オフの期間は、減速するよう
になっている。この信号は、通常は図に示す如く等間隔
Ｔで、オン・オフし、インバータの出力周波数は、所定
の周波数ｆ。を中心値として、加速・減速を繰返すよう
になってしする。

この動ぎを第８図のフローチャートで説明する。

第８図のフローチャートは時間Δｔごとに実行されると
する。まず（４ａ）にて加速・減速の信号より加速か減
速かを判断する。加速の場合は（４ｂ）へ進み、加速度
α１にて、出力周波数をα、・Δを上昇させる。減速の
場合は、（４Ｃ）へ進み、負の加速度α２にて、出力周
波数を一α２・Δを下降させる。（４ｄ）では次回の計
算のために、現在出力周波数を前回出力周波数に格納す
る。

以上のように加速・減速信号がオンの間は加速度α、に
よって一定の加速を続け、オフの間は加速度α２によっ
て一定の減速を続ける。

（発明が解決しようとする課題） 従来のインバータの制御回路は以上のように構成されて
いるので、加速信号出力期間酸（ま減速信号出力期間が
第７図に示す如く一度ずれると、インバータ出力周波数
はずれた状態をｗＥ続してインバータ出力周波数の中心
周波数が予め設定した中心周波数ｆ。と異なるところへ
偏移してしまうことになる。或は第９図に示す如くイン
バータ出力周波数の平均値が中心周波数ｆｏより偏移し
てしまうことになる。

この結果、外部から加速・減速信号を入力して、インバ
ータを加速・減速するものの実用例としては、繊維工業
の糸巻き機械等に使用されるが、上記のように、中心周
波数がズレると、糸巻の仕上状態において、糸が糸巻き
上で局在する等の不具合が発生する。

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、−度ずれが発生してもインバータ出力周波数或
は平均周波数を中心周波数ｆＯに再び戻すように修正す
る機能を有するインバータの制御回路を得ることを目的
とする。

〔課題を解決するための手段］ この発明の第１の発明に係るインバータの制御回路は、
インバータ制御される電動機へ加速信号及び減速信号を
交互に入力すると共に、各信号に合せてインバータ出力
周波数を中心周波数より加速度は減速制御するものにお
いて、上記各信号の切換え毎に、切換え前の加減速期間
と、現在のインバータ出力周波数と中心周波数の隔りよ
り現在の出力周波数特性の加速度を演算する加速度演算
手段と、加速信号或は減速信号入力に応じて現在の出力
周波数に、上記演算された加速度と逐次増加する時間変
化に基づく周波数変化を加減算し信号切換え後の出力周
波数を演算する出力周波数演算手段とを設けたものであ
る。

又、この発明の第２の発明に係るインバータの制御回路
は、インバータ制御される電動機へ加速信号及び減速信
号を交互に入力すると共に、各信号に合せてインバータ
出力周波数を中心周波数より加速度は減速制御するもの
において、上記各信号の切換え毎に、インバータ出力周
波数の平均値と中心周波数とのずれ量を演算するずれ演
算手段と、上記ずれ量に基づき、周波数加速度を加速運
転時と減速運転時とでは異ならせて演算する加速度演算
手段と、加速信号或は減速信号入力に応じて現在の出力
周波数に、上記演算された加速度と逐次増加する時間変
化に基づく周波数変化を加減算し信号切換え後の出力周
波数を演算する出力周波数演算手段とを設けたものであ
る。

（作用） この第１の発明によれば、電動機の加速運転信号により
減速運転信号切り換え、又はその逆に切り換え毎に、前
回運転切換え時点より今回運転切換え時点に至るまでの
運転期間と、現在インバータ出力周波数と中心周波数の
隔りに基づいて前回出力周波数変化の加速度を演算し、
該周波数変化加速度に従って、現在周波数を加減算し、
今回運転期間中におけるインバータ出力周波数を補正出
力することで、運転信号の出力期間の変動に拘りなくイ
ンバータ出力周波数の中心値を既定中心周波数に一致さ
せることができる。

この第２の発明によれば、電動機の加速運転信号により
減速運転信号切り換え、又はその逆に切り換え毎に、前
回運転切換え時点より今回運転切換え時点に至るまでの
運転期間と、インバータ出力周波数の平均値と中心周波
数の隔りに基づいて前回出力周波数変化の加速度を演算
し、該周波数変化加速度に従って、現在周波数を加減算
し、今回運転期間中におけるインバータ出力周波数を補
正出力することで、運転信号の出力期間の変動に拘りな
くインバータ出力周波数の平均値を既定中心周波数に一
致させることができる。

〔実施例〕

以下、この第１の発明の一実施例を図について説明する
。回路構成は、従来技術のものと同様のものであり、そ
の説明は省略する。

次に、本実施例の動作について第２図のフローチャート
に従って説明する。該フローチャートに従った処理動作
はΔを時間毎に繰り返し行なわれるものとする。

（２ａ）では加速・減速信号の切換わりを検出している
。信号が切換わった場合は（２ｂ）へ進む。（２ｂ）で
は前回の信号の切換わり間隔を現在時刻と前回切換わり
時間より求め６丁とする。（２Ｃ）では今回の切換時間
を前回時刻へ記憶するようにしている。（２ｄ）では現
在の周波数と中心周波数の隔りを計算して、これをΔＴ
／２で割ることにより、加速・減速の加速度を求めるよ
うにしている。また、（２ａ）で信号が前回の場合と同
じときには、（２ａ）より直接（２ｅ）へ来るようにし
ている。

次に（２ｅ）では加速・減速信号の極性より、加速のと
きは（２ｆ）へ進む。

（２ｆ）では（２ｄ）で計算した加速度αをもとに、α
・Δｔだけ出力周波数を上昇する。Δｔは、第２図のフ
ローを実行する時間間隔である。

（２ｅ）で減速のと籾は、（２ｇ）にて、出力周波数を
α・Δｔだけ下降するようにしている。（２ｈ）では、
出力周波数を現在周波数として、前回周波数に記憶し、
次回の計算に備えている。

次に、第２図のフローで制御しているとき、加速・減速
信号の間隔が第３図に示す如く、ＴからＴ’　、Ｔ”と
２回ずれた場合について、どのように修正されるかを示
したものである。

動作としては、Ｔ゛よりＴ　”に切り換わり時に、（２
ｂ）〜（２ｄ）を通してΔＴ１すなわちＴ゛を演算し、
次に切り換え時における周波数（現在の周波数）と中心
周波数ｆ。どの隔りを求めるならば、その隔りをΔＴ、
／２で割算し、Ｔ°期間のマイナス加速度値α１をもと
める。次に、Ｔ　”期間は加速度期間となるため、切り
換え時における周波数にα１・Δｔを加算し、加速度α
１てもって出力周波数をＴ”時間加速制御する。

加速期間Ｔ”を経過し減速期間であるＴに切り換わる時
、再び（２ｂ）〜（２ｄ）でＴ　”期間によって決まる
ΔＴ２を求め、次にＴ期間に切り換わる時の出力周波数
と中心周波数の隔りを求め、その隔りをΔＴ／２で割算
し、Ｔ”期間の加速度α２をもとめ、次に、Ｔ期間は減
速期間となるため、切り換え時における周波数よりα２
・Δｔを減算し、加速度α２でもって出力周波数をＴ期
間減速制御し、次のＴ期間からは出力周波数の中心が中
心周波数と一致するように修正される。

次に、第２の発明の一実施例の動作について第４図を用
いて説明する。

第４図のフローチャートはΔを時間ごとに繰り返し行わ
れるとする。初めに加速・減速信号の切換を判定する（
２ａ＋）　ａ切換がなければ加速度αの計算をしないで
（２ｆ＋）に移る。切換があれば、出力周波数の平均値
と中心周波数とのズレ量εを算出する（２ｂｌ）。加速
か減速かの判定を行い（２ｃ　ｒ　）、加速であればズ
レ量εが正のとき加速度が大きくなるよう変更して加速
度αを求める（２ｄｌ）。

減速であれば、ズレ量εが正のとき加速度が小さくなる
よう変更して、加速度αを求める（２ｅｔ）。

更に加速か減速かの判定を行い（２ｆ＋）　、加速であ
れば前回の周波数に加速度αによってα・Δｔを加え、
出力周波数を算出する（２ｇ＋）　１１減速であれば、
前回の周波数から、加速度αによってα・Δｔを減算し
て、出力周波数を算出する（２ｔ＋＋） そして、次回の計算のために出力周波数を前回の周波数
に格納しておく　（２ｉ＋）。

次に、加速・減速信号の間隔がＴ−Ｔ’−Ｔ”とずれた
時にどのように補正されるか第５図を用いて説明する。

信号がＴｏにずれた後平均周波数がｆ、となりズレ量ε
、が算出される。ε、が正値であるので加速度αはα、
より大きくなりα、で加速する。

Ｔ”間加速した後、今度はα。より小さい加速度α°１
で減速する。その結果平均周波数はｆ２となり、ズレ量
ε、が算出される。このように平均周波数が中心中端数
ｆ０より低いときには、つまりズレ量εが正であるとき
には、加速時に加速度を大きくし、減速時に加速度を小
さくすることで平均周波数が徐々に高くなり、中心周波
数と一致するように補正がかかることになる。

（発明の効果） 以上のように、この第１の発明によれば加速或は減速信
号出力期間のずれから生じるインバータ出力周波数中心
値と既定中心周波数の不一致を、出力周波数の加速度、
或は減速加速度を修正することによって自動補正する構
成としたので、安定した電動機のインバータ制御を行な
うことができる。

又、第２の発明によれば、出力周波数の平均値を中心周
波数に一致するようインバータ出力周波数の加速度に補
正をかけるようにしたので、加速減速信号がズしてもそ
れを補正して平均周波数が中心周波数に一致するよう制
御できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は回路構成図、第２図はこの第１の発明の一実施
例を示すフローチャート、第３図は本実施例の動作を説
明する周波数特性図、第４図はこの第２の発明の一実施
例を示すフローチャート、第５図は本実施例の動作を説
明する周波数特性図、第６図は従来例による周波数特性
図、第７図は第１の発明の詳細な説明する周波数特性図
、第８図は従来例を示すフローチャート、第９図は第２
の発明の詳細な説明する周波数特性図である。 （１）はインバータの制御回路、（２）　は負荷である
モータ。 第１図 第３図 第 ２ 図 第 図 ｆ←前回ｆ＋α・ムｔ ｆ←前前回−α拳Δを 前回ｆ、−ｆ 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）インバータ制御される電動機へ加速信号及び減速
   信号を交互に入力すると共に、各信号に合せてインバー
   タ出力周波数を中心周波数より加速或は減速制御するイ
   ンバータの制御回路において、上記各信号の切換え毎に
   、切換え前の加減速期間と、現在のインバータ出力周波
   数と中心周波数の隔りより現在の出力周波数特性の加速
   度を演算する加速度演算手段と、加速信号或は減速信号
   入力に応じて現在の出力周波数に、上記演算された加速
   度と逐次増加する時間変化に基づく周波数変化を加減算
   し信号切換え後の出力周波数を演算する出力周波数演算
   手段とを備えたことを特徴とするインバータの制御回路
   。
2. （２）インバータ制御される電動機へ加速信号及び減速
   信号を交互に入力すると共に、各信号に合せてインバー
   タ出力周波数を中心周波数より加速或は減速制御するイ
   ンバータの制御回路において、上記各信号の切換え毎に
   、インバータ出力周波数の平均値と中心周波数とのずれ
   量を演算するずれ演算手段と、上記ずれ量に基づき、周
   波数加速度を加速運転時と減速運転時とでは異ならせて
   演算する加速度演算手段と、加速信号或は減速信号入力
   に応じて現在の出力周波数に、上記演算された加速度と
   逐次増加する時間変化に基づく周波数変化を加減算し信
   号切換え後の出力周波数を演算する出力周波数演算手段
   とを備えたことを特徴とするインバータの制御回路。