JPH04172997A - 同期式ｐｗｍ制御における固定位相方式及び同方式を用いた位相同期切替方式 - 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〕 本発明は、回転数精度が要求される設備等で用いられる
電動機の同期式ＰＷＭ制御における固定位相方式に関す
る。

〔従来の技術〕

繊維機械の、特に紡糸工程で用いられるギヤポンプやロ
ールの駆動用電動機には、高回転数精度が要求される。

従来においては、このような用途に同期電動機を適用す
る場合に要求されるドライブ性能を保証する方式として
、同期式ＰＷＭ（パルス幅変１１）制御があった。

この従来の同期式ＰＷＭ制御では、インバータ出力周波
数ｆとキャリア周波数ｆｃ　は、次式に示す関係がある
。

ｆｃ＝６ＸｎＸｆ　　（ｎ：整数） 〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、この方式では、キャリア信号が出力周波数ｆ
ｅ　の１サイクル内でアクセスする電気角（θ）は固定
されない。このアクセスする電気角は、インバータ出力
周波数ｆが目標の周波数に到達した時点の電気角となる
。

これでは、出力位相による同期切替が困難である。そう
すると、紡糸工程においては、切り替え時の負荷角の変
動により糸質が変化するという問題が生じる。

また、同期電動機のマルチドライブシステムにおける順
次始動方式はこれまでに、 （イ）直入起動方式 （ロ）助走用インバータによる特定位相での同期切替方
式 がすでに実用化されている。

第６図は（伺の直入起動方式の構成図を示すものであり
、インバータに複数の同期電動機Ｎ［１１〜Ｎｎ　Ｔｌ
を電磁接触器を介して接続している。この場合、インバ
ータ定格電流は、次の式で表される。

インバータ定格電流≧（（ｎ−１）Ｘモータ定格電流＋
直入起動電流） この方式の場合は２台目以降の始動時に直入始動電流が
非常に大きい（モータ定格電流の１０〜１５倍）ため、
この電流がインバータ過負荷電流定格を越えないだけの
インバータ容量が必要で、定格負荷時必要容量に比べ過
大な容量選定を余儀無くされ、ンステムのコストアップ
を招いている。

（ロ）の方法は、運転用インバータと助走用インバータ
との出力電圧の特定の位相で同期合わせを行って、イン
バータ容量の低減を実現している。

しかしながら、この方法では、前述のように切り替え時
に負荷角が変動し、糸質が変化するという問題があった
。

そこで本発明は、キャリア信号がアクセスする電気角を
固定して出力位相による同期切替をほぼ完全な形で実現
すること、また、同期電動機の複数台駆動用インバータ
の容量低減を図ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明の同期式ＰＷＭ制御に
おける固定位相方式は、同期式ＰＷＭ制御における出力
電圧のキャリア信号がアクセスするｍ番目（ｍ＝１〜ｎ
、ｎはインバータ出力周波数の１サイクル中のキャリア
信号の数）の位相の電気角をθ、＝θａ　＋（ｍ　−１
）　ｘ△θ、（但しΔθ＝３６０゜／（６ｘ　ｎ））に
固定して、任意のインバータ出力周波数の各サイクル内
のキャリア信号がアクセスする電気角を一定とすること
を特徴とする。

また、本発明の同期切替制御方式は、運転用インバータ
と助走用インバータとの出力電圧の特定の位相で同期合
わせを行う同期切替方式において、前との固定位相方式
により、両インバータの出力電圧位相の完全同期化を行
うことを特徴とする。

〔作用〕

本発明の方式ではインバータ出力周波数ｆが目標値に達
した時点から位相固定化制御により、第２図のようにキ
ャリア信号がアクセスする電気角をθ１＝θ。なる１位
相（θ２＝θ０＋Δθ、θ、＝θ０＋（ｍ−１）Ｘθ、
Δθ＝３６０”　／（６ｘ　ｎ））に固定するため、任
意のインバータ出力周波数の各サイクル内のキャリア信
号によりアクセスされる電気角が一定となり、安定した
ＰＷＭ制御、すなわち同期電動機の高回転数精度を保証
する制御が実現できる。

また、本発明による同期切替制御方式では、助走用イン
バータによる特定位相での同期切替方式の形態をとりな
がら、インバータのＰＷＭ出力の特定位相を固定位相方
式による同期パルス出力で運転用、助走用両インバータ
の圧力電圧の位相を同期化することを特徴としている。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図は本発明の固定位相方式を示すフローチャートで
ある。

第１図のフローチャートに示すように、加減速が開始し
たとき、加減速完了後、固定位相同期化を行い、固定さ
れた電気角でＰＷＭ波形を出力する。

位相固定化制御は、第２図のようにキャリア信号がアク
セスする電気角を０１＝θ。なる位相（θ２＝θ０＋Δ
θ、θ１＝θｏ＋（ｍ−１）ｘθ１Δθ＝３６０゜／（
６Ｘ　ｎ））に固定するものであり、これにより任意の
インバータ出力周波数の各サイクル内の千ヤリア信号に
よりアクセスする電気角が一定となる。

次に、本発明の同期切替方式の実施例を第３図に、タイ
ムチャートを第４図及び第５図に示す。

（１）　　運転用インバータは、Ｎｏ、　１のモータを
低周波から目標の周波数ｆまて加速完了し、既に運転中
である。

（２）次に２台目以降ｎ台まで１台ずつ助走用インバー
タで順次始動させ、運転用インバータへ引き渡す。

引き渡しは、両インバータの出力周波数（Ｖ／ｆ制御の
ためＶも同様）と、その位相が同期した時に行う。その
シーケンスを以下に示す。

（ｉ）助走用インバータでＮｏ、　２モータを低周波始
動させ、運転用インバータの周波数と同一にする。

（１１）加速完了した時点から助走用インバータは運転
用インバータへＰＷＭ固定位相方式による同期信号を送
る。なお、運転用インバータはすでに同期信号を送り続
けている。

（ｉｉｉ　）互いの同期信号の位相を助走用インバータ
が計測し位相合わせのたと補正動作に入る。

＜ｉｖ）爾インバータの位相が完全に一致した時、助走
用インバータから同期一致信号が出力され、８力側のコ
ンタクトスイッチがバンプレスに切り替わり、モータは
助走用インバータから運転用インバータに引き渡される
。

（ｖ）引き渡しが終わった助走用インパークは直ちに出
力を遮断して３金目以降の引き渡しを順次行う。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の固定位相方式によれば
、任意のインパーク出力周波数の各サイクル内のキャリ
ア信号によりアクセスされる電気角が一定となり、安定
したＰＷＭ制御、すなわち同期電動機の高回転数精度を
保証する制御を実現することができる。

また、本発明の同期切替方式によれば、固定位相方式の
同期信号による同期切替を行うことにより、同期電動機
マルチドライブ用インパークの容量低減に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る固定位相方式のフローチャート、
第２図は同方式を示すタイムチャート、第３図は助走イ
ンバータによる位相同期切替方式のブロック図、第４図
はその動作波形図、第５図は固定位相同期信号による同
期切替タイムチャート、第６図は同期電動機のマルチド
ライブシステムにおける順次始動方式のブロック図であ
る。 特許出願人　　　株式会社　安用電機製作所代　　理　
　人　　　　　小　　堀　　　益第５図 第６図 Ｌ４　　、、：・ 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、同期式ＰＷＭ制御における出力電圧のキャリア信号
   がアクセスするｍ番目（ｍ＝１〜ｎ、ｎはインバータ出
   力周波数の１サイクル中のキャリア信号の数）の位相の
   電気角をθ＿ｍ＝θ＿０＋（ｍ−１）×Δθ、（但しΔ
   θ＝３６０゜／（６×ｎ））に固定して、任意のインバ
   ータ出力周波数の各サイクル内のキャリア信号がアクセ
   スする電気角を一定とすることを特徴とする同期式ＰＷ
   Ｍ制御における固定位相方式。 ２、運転用インバータと助走用インバータとの出力電圧
   の特定の位相で同期合わせを行う同期切替方式において
   、請求項１記載の固定位相方式により、両インバータの
   出力電圧位相の完全同期化を行うことを特徴とする同期
   切替制御方式。