JPH0472480B2 - - Google Patents
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- JPH0472480B2 JPH0472480B2 JP61235008A JP23500886A JPH0472480B2 JP H0472480 B2 JPH0472480 B2 JP H0472480B2 JP 61235008 A JP61235008 A JP 61235008A JP 23500886 A JP23500886 A JP 23500886A JP H0472480 B2 JPH0472480 B2 JP H0472480B2
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 33
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 33
- 230000004044 response Effects 0.000 claims 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、可変電圧、可変周波数の交流電力
によりモータを駆動するインバータ装置に係り、
特にそれの逆変換器の周波数指令手段の改良に関
する。
によりモータを駆動するインバータ装置に係り、
特にそれの逆変換器の周波数指令手段の改良に関
する。
［従来の技術］
第３図は、従来のインバータ装置を示すブロツ
ク線図で、図において、１はＲ相、Ｓ相、Ｔ相か
らなる３相交流電流、２はこの３相交流を直流に
変換する順変換器、３は順変換器２の出力を平滑
するコンデンサ、４は、トランジスタ等のスイツ
チング素子とダイオードからなり、平滑コンデン
サ３の出力直流母線電圧を任意の周波数、任意の
大きさの交流電圧に変換する逆変換器、５は逆変
換器４の出力電圧で駆動されるモータ、６はモー
タ５の負荷、７は逆変換器４のスイツチング素子
を駆動する駆動回路、８は駆動回路７の駆動信号
であるPWM信号を作成するPWM信号作成回路、
９はPWM信号作成回路８に電圧指令を与える電
圧指令手段、１０は、PWM信号作成回路８に周
波数指令を与える周波数指令手段で、指令周波数
を決定する出力周波数決定回路１１と、モータ５
の停止から所定周波数に達する迄、及び所定周波
数から停止迄の時間を設定する加減速時間設定器
１２とで構成される。１３は周波数決定回路１１
を構成する出力周波数設定器、１４は同じく加減
速時間算出回路である。
ク線図で、図において、１はＲ相、Ｓ相、Ｔ相か
らなる３相交流電流、２はこの３相交流を直流に
変換する順変換器、３は順変換器２の出力を平滑
するコンデンサ、４は、トランジスタ等のスイツ
チング素子とダイオードからなり、平滑コンデン
サ３の出力直流母線電圧を任意の周波数、任意の
大きさの交流電圧に変換する逆変換器、５は逆変
換器４の出力電圧で駆動されるモータ、６はモー
タ５の負荷、７は逆変換器４のスイツチング素子
を駆動する駆動回路、８は駆動回路７の駆動信号
であるPWM信号を作成するPWM信号作成回路、
９はPWM信号作成回路８に電圧指令を与える電
圧指令手段、１０は、PWM信号作成回路８に周
波数指令を与える周波数指令手段で、指令周波数
を決定する出力周波数決定回路１１と、モータ５
の停止から所定周波数に達する迄、及び所定周波
数から停止迄の時間を設定する加減速時間設定器
１２とで構成される。１３は周波数決定回路１１
を構成する出力周波数設定器、１４は同じく加減
速時間算出回路である。
次にその作動について説明する。インバータ動
作については周知であるので省略し、インバータ
の出力周波数決定動作についてのみ説明する。イ
ンバータの出力周波数、即ちモータ５の駆動周波
数は、周波数決定回路１１の出力周波数設定器１
３の周波数指令出力ｆによつてきまる。この出力
周波数決定器１３では、加減速時間算出回路１４
からの出力がなければ一定周波数出力f0を出力す
る。そして、加減速時間算出回路１４によつて算
出された周波数増減量Δf及びそのΔfだけ周波数
を変更する単位時間Δt0が入力されると、出力周
波数設定器１３によつて決定されるΔt0時間後の
次回の出力周波数ｆはΔfだけ増減する。この周
波数増減量Δf及び単位時間Δt0は、加減速時間設
定器１２によつて設定された時間でモータ５が起
動又は停止するような値に、加減速時間算出回路
１４によつて算出される。
作については周知であるので省略し、インバータ
の出力周波数決定動作についてのみ説明する。イ
ンバータの出力周波数、即ちモータ５の駆動周波
数は、周波数決定回路１１の出力周波数設定器１
３の周波数指令出力ｆによつてきまる。この出力
周波数決定器１３では、加減速時間算出回路１４
からの出力がなければ一定周波数出力f0を出力す
る。そして、加減速時間算出回路１４によつて算
出された周波数増減量Δf及びそのΔfだけ周波数
を変更する単位時間Δt0が入力されると、出力周
波数設定器１３によつて決定されるΔt0時間後の
次回の出力周波数ｆはΔfだけ増減する。この周
波数増減量Δf及び単位時間Δt0は、加減速時間設
定器１２によつて設定された時間でモータ５が起
動又は停止するような値に、加減速時間算出回路
１４によつて算出される。
［発明が解決しようとする問題点］
従来のインバータ装置は以上のように構成され
ているので、加減速時間の設定が可能であるが、
一般に、加減速時間は主としてモータ駆動時にモ
ータが発生するトルクＴと負荷トルクTLおよび
モータと負荷の慣性モーメントGD2によつて制約
を受ける。さらに、モータの発生するトルクＴは
出力周波数及び出力電圧により変化するので、こ
れらのすべての変化に対して対応するためには、
運転範囲のモータトルクＴの最小値を基準にして
長めの加減速時間を設定しなければならず、モー
タトルクＴの余裕ある範囲ではトルクが有効に利
用されず、その結果、最短加減速時間でモータを
駆動することができないという問題点があつた。
ているので、加減速時間の設定が可能であるが、
一般に、加減速時間は主としてモータ駆動時にモ
ータが発生するトルクＴと負荷トルクTLおよび
モータと負荷の慣性モーメントGD2によつて制約
を受ける。さらに、モータの発生するトルクＴは
出力周波数及び出力電圧により変化するので、こ
れらのすべての変化に対して対応するためには、
運転範囲のモータトルクＴの最小値を基準にして
長めの加減速時間を設定しなければならず、モー
タトルクＴの余裕ある範囲ではトルクが有効に利
用されず、その結果、最短加減速時間でモータを
駆動することができないという問題点があつた。
この発明は、上記のように問題点を解消するた
めになされたもので、モータ駆動時に例え出力電
圧、出力周波数が変化しても、常に最短の加減速
時間が得られるインバータ装置を得ることを目的
とする。
めになされたもので、モータ駆動時に例え出力電
圧、出力周波数が変化しても、常に最短の加減速
時間が得られるインバータ装置を得ることを目的
とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明に係るインバータ装置は、モータ及び
負荷の慣性モーメントを設定する慣性モーメント
設定器、負荷トルク設定器、及びモータの駆動周
波数に対する出力トルク特性を記憶した出力トル
ク特性記憶素子と、この出力トルク特性記憶素子
からの駆動周波数及び電圧に応じたモータの出力
トルクデータ、及び上記慣性モーメント設定器、
負荷トルク設定器からの設定データから単位周波
数の増減量に対する最短加減速時間を算出する最
短加減速時間算出器と、この最短加減速時間算出
器からの加減速時間データを入力し、その時間で
単位周波数だけ増減する出力周波数設定器とから
なる出力周波数決定回路をインバータ装置の周波
数指令手段としたものである。
負荷の慣性モーメントを設定する慣性モーメント
設定器、負荷トルク設定器、及びモータの駆動周
波数に対する出力トルク特性を記憶した出力トル
ク特性記憶素子と、この出力トルク特性記憶素子
からの駆動周波数及び電圧に応じたモータの出力
トルクデータ、及び上記慣性モーメント設定器、
負荷トルク設定器からの設定データから単位周波
数の増減量に対する最短加減速時間を算出する最
短加減速時間算出器と、この最短加減速時間算出
器からの加減速時間データを入力し、その時間で
単位周波数だけ増減する出力周波数設定器とから
なる出力周波数決定回路をインバータ装置の周波
数指令手段としたものである。
また、この発明の別の発明に係るインバータ装
置は、上記のものの最短加減速時間算出器の代わ
りに、単位時間における最大増減周波数を算出す
る最大増減周派数算出器を用い、出力周波数設定
器として、この最大増減周波数算出器からの最大
増減周波数データを入力し、単位時間にその増減
周波数だけ周波数を増減するものを用いたもので
ある。
置は、上記のものの最短加減速時間算出器の代わ
りに、単位時間における最大増減周波数を算出す
る最大増減周派数算出器を用い、出力周波数設定
器として、この最大増減周波数算出器からの最大
増減周波数データを入力し、単位時間にその増減
周波数だけ周波数を増減するものを用いたもので
ある。
［作用］
この発明においては、設定されたモータ及び負
荷の慣性モーメントと負荷トルク、それにモータ
の駆動周波数に対する出力トルクによつて、各瞬
時の、単位周波数を増減するための最短時間、或
は単位時間に増減する最大増減周波数を算出し、
それに応じて指令周波数を増減するようにしたの
で、出力トルクを有効に利用して最短加減速時間
でモータの回転速度が変更できる。
荷の慣性モーメントと負荷トルク、それにモータ
の駆動周波数に対する出力トルクによつて、各瞬
時の、単位周波数を増減するための最短時間、或
は単位時間に増減する最大増減周波数を算出し、
それに応じて指令周波数を増減するようにしたの
で、出力トルクを有効に利用して最短加減速時間
でモータの回転速度が変更できる。
［実施例］
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図は、この発明の一実施例を示すブロツ
ク線図で、図において、１は３相交流電源、２は
順変換器、３は平滑コンデンサ、４は逆変換器、
５はモータ、６は負荷、７は駆動回路、８は
PWM信号作成回路、９は電圧指令手段で、以上
は第３図に示す従来の装置と同様のものである。
２０は、第３図の１０に相当する周波数指令手段
で、指令周波数を決定する出力周波数決定回路２
１と、モータ５及び負荷６の慣性モーメントGD2
を設定する慣性モーメント設定器２２と、負荷６
の負荷トルクTLを設定する負荷トルク設定器２
３とで構成される。２４は、加減速時間データ
Δtを入力し、その時間Δt後に単位周波数Δf0を増
減する出力周波数設定器、２５はモータ５の駆動
電圧Ｖをパラメータとした、駆動周波数ｆに対す
る出力トルクＴの特性を記憶した出力トルク特性
記憶素子、２６はこの出力トルク特性記憶素子２
５からの出力トルクデータＴ、慣性モーメント設
定器２２からの慣性モーメントデータGD2、負荷
トルク設定器２３からの負荷トルクデータTLを
入力し、単位周波数Δf0を増減させるに要する最
短加減速時間を算出する最短加減速時間算出器
で、出力周波数設定器２４、出力トルク特性記憶
素子２５及び最短加減速時間算出器２６とで出力
周波数決定回路２１を構成している。
る。第１図は、この発明の一実施例を示すブロツ
ク線図で、図において、１は３相交流電源、２は
順変換器、３は平滑コンデンサ、４は逆変換器、
５はモータ、６は負荷、７は駆動回路、８は
PWM信号作成回路、９は電圧指令手段で、以上
は第３図に示す従来の装置と同様のものである。
２０は、第３図の１０に相当する周波数指令手段
で、指令周波数を決定する出力周波数決定回路２
１と、モータ５及び負荷６の慣性モーメントGD2
を設定する慣性モーメント設定器２２と、負荷６
の負荷トルクTLを設定する負荷トルク設定器２
３とで構成される。２４は、加減速時間データ
Δtを入力し、その時間Δt後に単位周波数Δf0を増
減する出力周波数設定器、２５はモータ５の駆動
電圧Ｖをパラメータとした、駆動周波数ｆに対す
る出力トルクＴの特性を記憶した出力トルク特性
記憶素子、２６はこの出力トルク特性記憶素子２
５からの出力トルクデータＴ、慣性モーメント設
定器２２からの慣性モーメントデータGD2、負荷
トルク設定器２３からの負荷トルクデータTLを
入力し、単位周波数Δf0を増減させるに要する最
短加減速時間を算出する最短加減速時間算出器
で、出力周波数設定器２４、出力トルク特性記憶
素子２５及び最短加減速時間算出器２６とで出力
周波数決定回路２１を構成している。
次にその動作を説明する。一般に加減速時に、
単位周波数Δf0だけ変更するために必要な時間Δt
は、加減速には、 Δt＝α・GD2×Δf0／Ｔ−TL ……(1) 減速時には、 Δt＝α・GD2×Δf0／Ｔ＋TL ……(2) で求めることができる。ただし、GD2はモータ５
及び負荷６の慣性モーメントの合計、Ｔはモータ
５の出力トルク、TLは負荷６のトルク、αは比
例係数である。
単位周波数Δf0だけ変更するために必要な時間Δt
は、加減速には、 Δt＝α・GD2×Δf0／Ｔ−TL ……(1) 減速時には、 Δt＝α・GD2×Δf0／Ｔ＋TL ……(2) で求めることができる。ただし、GD2はモータ５
及び負荷６の慣性モーメントの合計、Ｔはモータ
５の出力トルク、TLは負荷６のトルク、αは比
例係数である。
ここに慣性モーメントGD2はモータ５及び負荷
６がきまると一定値となり、慣性モーメント設定
器２２で設定することができ、負荷トルクTLは、
回転速度によつては変化しないコンベア、ロール
などの用途においては一定値となり、負荷トルク
設定器２３で設定することができる。また、出力
トルクＴは、インバータの現周波数ｆと出力電圧
Ｖの入力により、出力トルク特性記憶素子２５か
ら出力データとして得ることができる。慣性モー
メント設定器２２、負荷トルク設定器２３及び出
力トルク特性記憶素子２５から得られたデータ
GD2、TL及び最短加減速時間算出器２６に入力
され、ここで単位周波数Δf0増加させるに要する
最短加速時間Δtが(1)式により、単位周波数Δf0減
少させるに要する最短減速時間Δtが減速時間は
(2)により算出される。この最短加減速時間算出器
２６で算出されたデータΔtが出力周波数設定器
２４に入力され、それの出力周波数ｆを、時間
Δt後に単位周波数Δf0だけ増加或は減少させる。
これによつて周波数指令手段２０によりPWM信
号作成回路８に指令される周波数は時間Δt後に
単位周波数Δf0だけ増加或は減少する。このよう
な動作を繰返すことにより、最短時間で所定周波
数を増加或は減少させることができる。
６がきまると一定値となり、慣性モーメント設定
器２２で設定することができ、負荷トルクTLは、
回転速度によつては変化しないコンベア、ロール
などの用途においては一定値となり、負荷トルク
設定器２３で設定することができる。また、出力
トルクＴは、インバータの現周波数ｆと出力電圧
Ｖの入力により、出力トルク特性記憶素子２５か
ら出力データとして得ることができる。慣性モー
メント設定器２２、負荷トルク設定器２３及び出
力トルク特性記憶素子２５から得られたデータ
GD2、TL及び最短加減速時間算出器２６に入力
され、ここで単位周波数Δf0増加させるに要する
最短加速時間Δtが(1)式により、単位周波数Δf0減
少させるに要する最短減速時間Δtが減速時間は
(2)により算出される。この最短加減速時間算出器
２６で算出されたデータΔtが出力周波数設定器
２４に入力され、それの出力周波数ｆを、時間
Δt後に単位周波数Δf0だけ増加或は減少させる。
これによつて周波数指令手段２０によりPWM信
号作成回路８に指令される周波数は時間Δt後に
単位周波数Δf0だけ増加或は減少する。このよう
な動作を繰返すことにより、最短時間で所定周波
数を増加或は減少させることができる。
第２図は、この発明の他の実施例を示すブロツ
ク線図で、図において、１〜９，２０〜２３及び
２５は第１図と同様のものであり、２７は、増減
周波数データΔfを入力し、単位時間Δt0後に周波
数Δfを増減する出力周波数設定器、２８は出力
トルクデータＴ、慣性モーメントデータGD2、負
荷トルクデータTLを入力し、単位時間Δt0に減
少させる最大増減周波数Δfを算出する最大増減
周波数算出器である。
ク線図で、図において、１〜９，２０〜２３及び
２５は第１図と同様のものであり、２７は、増減
周波数データΔfを入力し、単位時間Δt0後に周波
数Δfを増減する出力周波数設定器、２８は出力
トルクデータＴ、慣性モーメントデータGD2、負
荷トルクデータTLを入力し、単位時間Δt0に減
少させる最大増減周波数Δfを算出する最大増減
周波数算出器である。
この実施例においては、最大増減周波数算出器
２８で、単位時間Δt0に増減させる最大増減周波
数Δfを次式、すなわち加速時には、 Δf＝β・（Ｔ−TL）Δt0／GD2 ……(3) 減速時には Δf＝β・（Ｔ＋TL）Δt0／GD2 ……(4) によつて算出される。ここに、β＝１／αであ
る。この最大増減周波数算出器２８よつて算出さ
れた出力データΔfは、出力周波数設定器２７に
入力され、ここで単位時間Δt0後に出力周波数を
Δfだけ増減する。
２８で、単位時間Δt0に増減させる最大増減周波
数Δfを次式、すなわち加速時には、 Δf＝β・（Ｔ−TL）Δt0／GD2 ……(3) 減速時には Δf＝β・（Ｔ＋TL）Δt0／GD2 ……(4) によつて算出される。ここに、β＝１／αであ
る。この最大増減周波数算出器２８よつて算出さ
れた出力データΔfは、出力周波数設定器２７に
入力され、ここで単位時間Δt0後に出力周波数を
Δfだけ増減する。
また、以上の実施例では、特定のモータ及び負
荷について説明したが、トルク特性の異つたモー
タについては、その特性をトルク特性記憶素子に
予め記憶させておけばよく、さらに、慣性モーメ
ントGD2や負荷トルクTLについても、種々のモ
ータや負荷の慣性モーメントや負荷トルクを、別
の記憶素子に予め記憶させておき、必要に応じ読
出して設定するようにすればよい。
荷について説明したが、トルク特性の異つたモー
タについては、その特性をトルク特性記憶素子に
予め記憶させておけばよく、さらに、慣性モーメ
ントGD2や負荷トルクTLについても、種々のモ
ータや負荷の慣性モーメントや負荷トルクを、別
の記憶素子に予め記憶させておき、必要に応じ読
出して設定するようにすればよい。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、モータや負
荷の特性に応じて加減速時間や増減周波数を算出
するので、インバータのトルクを有効に利用して
の最短時間でのモータの加減速運転ができ、さら
に出力電圧、出力周波数が変化しても、常に最短
時間での加減速運転ができる効果がある。
荷の特性に応じて加減速時間や増減周波数を算出
するので、インバータのトルクを有効に利用して
の最短時間でのモータの加減速運転ができ、さら
に出力電圧、出力周波数が変化しても、常に最短
時間での加減速運転ができる効果がある。
第１図は、この発明の一実施例を示すブロツク
線図、第２図は、この発明の他の実施例を示すブ
ロツク線図、第３図は、従来のインバータ装置を
示すブロツク線図である。 図において、４は逆変換器、５はモータ、６は
負荷、７は駆動回路、８はPWM信号作成回路、
９は電圧指令手段、２０は周波数指令手段、２１
は出力周波数決定回路、２２は慣性モーメント設
定器、２３は負荷トルク設定器、２４，２７は出
力周波数設定器、２５は出力トルク特性記憶素
子、２６は最短加減速時間算出器、２８は最大増
減周波数算出器である。なお、図中同一符号は同
一或は相当部分を示す。
線図、第２図は、この発明の他の実施例を示すブ
ロツク線図、第３図は、従来のインバータ装置を
示すブロツク線図である。 図において、４は逆変換器、５はモータ、６は
負荷、７は駆動回路、８はPWM信号作成回路、
９は電圧指令手段、２０は周波数指令手段、２１
は出力周波数決定回路、２２は慣性モーメント設
定器、２３は負荷トルク設定器、２４，２７は出
力周波数設定器、２５は出力トルク特性記憶素
子、２６は最短加減速時間算出器、２８は最大増
減周波数算出器である。なお、図中同一符号は同
一或は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電圧指令手段からの指令及び周波数指令手段
からの指令に応じ、入力直流電力を可変電圧、可
変周波数のモータ駆動用交流電力に変換する逆変
換器を有するインバータ装置において、上記周波
数指令手段として、上記モータ及びそれの負荷の
慣性モーメントを設定する慣性モーメント設定
器、上記負荷の負荷トルクを設定する負荷トルク
設定器、及び上記周波数指令を出力し、その周波
数指令出力の周波数を、入力された加減速時間デ
ータに応じその加減速時間で単位周波数だけ増減
する出力周波数設定器と、上記モータの駆動周波
数に対する出力トルク特性を記憶し、入力周波数
データからその周波数に対するモータのトルクデ
ータを出力する出力トルク特性記憶素子と、上記
慣性モーメント設定器からの慣性モーメントデー
タ、上記負荷トルク設定器からの負荷トルクデー
タ、及び上記出力トルク特性記憶素子からの上記
指令周波数に対する出力トルクデータを入力し、
これら入力データから単位周波数の増減量に対す
る最短加減速時間を算出し、上記出力周波数設定
器へ加減速時間データとして出力する最短加減速
時間算出器とからなる出力周波数決定回路を備え
たことを特徴とするインバータ装置。 ２ 電圧指令手段からの指令及び周波数指令手段
からの指令に応じ、入力直流電力を可変電圧、可
変周波数のモータ駆動用交流電力に変換する逆変
換器を有するインバータ装置において、上記周波
数指令手段として、上記モータ及び負荷の慣性モ
ーメントを設定する慣性モーメント設定器、上記
負荷の負荷トルクを設定する負荷トルク設定器、
及び、上記周波数指令を出力し、その周波数指令
出力の周波数を、入力された単位時間増減周波数
データに応じ、単位時間にその増減周波数だけ増
減する出力周波数設定器と、上記モータの駆動周
波数に対する出力トルク特性を記憶し、入力周波
数データからその周波数に対するモータのトルク
データを出力する出力トルク特性記憶素子と、上
記慣性モーメント設定器からの慣性モーメントデ
ータ、上記負荷トルク設定器からの負荷トルクデ
ータ、及び上記出力トルク特性記憶素子からの上
記指令周波数に対する出力トルクデータを入力
し、これら入力データから単位時間における最大
増減周波数を算出し上記出力周波数設定器へ単位
時間増減周波数データとして出力する最大増減周
波数算出器とからなる出力周波数決定回路を備え
たことを特徴とするインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61235008A JPS6392287A (ja) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | インバ−タ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61235008A JPS6392287A (ja) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | インバ−タ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6392287A JPS6392287A (ja) | 1988-04-22 |
| JPH0472480B2 true JPH0472480B2 (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=16979697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61235008A Granted JPS6392287A (ja) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | インバ−タ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6392287A (ja) |
-
1986
- 1986-10-02 JP JP61235008A patent/JPS6392287A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6392287A (ja) | 1988-04-22 |
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