JPH0583989A - 誘導電動機の切替運転装置 - Google Patents

誘導電動機の切替運転装置

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JPH0583989A
JPH0583989A JP3262679A JP26267991A JPH0583989A JP H0583989 A JPH0583989 A JP H0583989A JP 3262679 A JP3262679 A JP 3262679A JP 26267991 A JP26267991 A JP 26267991A JP H0583989 A JPH0583989 A JP H0583989A
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JP
Japan
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inverter
switching
output
detecting
inverters
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Application number
JP3262679A
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English (en)
Inventor
Shinichi Ishii
新一 石井
Koji Nakanishi
孝司 中西
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インバータ相互間またはインバータと商用電
源とで誘導電動機の駆動電源を切り替える場合に、切り
替え前後の電動機速度の変化を小さくし、切替時間を短
縮する。 【構成】 電動機IMを現在駆動中の一方のインバータ
INV1の出力周波数を検出する周波数検出手段100
と、2台のインバータの出力電圧位相を検出する位相検
出手段200と、各検出手段の出力に基き、インバータ
INV2をインバータINV1に対し揃速運転させた後、
同期制御運転させる手段と、位相検出手段200の出力
に基づき位相検出タイミングにて両インバータの同期運
転を検出する同期検出手段300と、この手段300か
らの出力に基づき切替スイッチ500の切替指令を出力
する切替指令発生手段400とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、誘導電動機の切替運転
装置に関する。詳しくは、例えば誘導電動機を群運転す
る紡績ライン等において、電動機をラインから切り離す
場合の急加減速運転時には加減速インバータにより運転
し、ライン内で通常運転する場合には通常運転用インバ
ータや商用電源に切り替えて運転するような切替運転を
行なうための誘導電動機の切替運転装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、2台のインバータを用いたこの種
の切替運転では、電動機を駆動しているインバータを電
動機から切り離した後、次に駆動源となるインバータを
電動機に接続している。このとき、次に駆動源となるイ
ンバータの出力周波数は、その前に切り離されたインバ
ータの切り離し時点での周波数とし、出力電圧成分のみ
徐々に上げていくことによって電動機を駆動していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法におい
て、切替後のインバータは、切替前のインバータに同期
させることなく運転されており、また、切替を行なうタ
イミングはランダムに選ばれている。このため、負荷が
重い場合には電動機の速度変化が著しく、切替後にもと
の速度に戻るのに多くの時間を要するといった問題があ
った。また、切替前後のインバータを同期運転した場合
でも、切替時間を短縮しようとすると、インバータ出力
の位相検出回路のスキャン速度(サンプル時間)を上げ
なくてはならず、制御用マイクロコンピュータ等の負荷
が重くなるという欠点があった。
【0004】第1の発明は上記問題点を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、切替後のイ
ンバータを切替前のインバータと同期制御運転させて電
動機の速度変化を抑制し、かつ切替時間の短縮を図った
誘導電動機の切替運転装置を提供することにある。ま
た、第2の発明は、電動機の駆動源をインバータと商用
電源との間で切り替える場合において、同様に電動機の
速度変化を抑制し、切替時間の短縮を可能とした誘導電
動機の切替運転装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第1の発明は、駆動電源としての2台のインバータ
を切り替えて誘導電動機を運転するための切替運転装置
において、電動機を現在駆動中の一方のインバータの出
力周波数を検出する周波数検出手段と、各インバータの
出力電圧位相を検出する位相検出手段と、前記各検出手
段の出力に基づき、他方のインバータを一方のインバー
タに対し揃速運転させた後、同期制御運転させる手段
と、前記位相検出手段の出力に基づき位相検出タイミン
グにて両インバータの同期運転を検出する同期検出手段
と、この同期検出手段の出力に基づき、電動機の駆動電
源を一方のインバータから他方のインバータに切り替え
る指令を出力する切替指令発生手段とを備えたものであ
る。
【0006】第2の発明は、駆動電源としてのインバー
タと商用電源とを切り替えて誘導電動機を運転するため
の切替運転装置において、電動機を現在駆動中の商用電
源周波数またはインバータの出力周波数を検出する周波
数検出手段と、商用電源電圧またはインバータの出力電
圧位相を検出する位相検出手段と、前記各検出手段の出
力に基づき、インバータを商用電源に対し揃速運転させ
た後、同期制御運転させる手段と、前記位相検出手段の
出力に基づき位相検出タイミングにてインバータ及び商
用電源の同期運転を検出する同期検出手段と、この同期
検出手段の出力に基づき、電動機の駆動電源を商用電源
とインバータとの間で切り替える指令を出力する切替指
令発生手段とを備えたものである。
【0007】
【作用】第1の発明によれば、切替先のインバータが、
切替前に周波数検出手段及び位相検出手段の出力に基づ
き、電動機を現在駆動しているインバータに対して揃速
運転された後、同期制御運転される。そして、位相検出
手段の位相検出タイミングにより両インバータの同期運
転が検出されれば、切替指令発生手段により切替スイッ
チを駆動して電動機駆動電源としてのインバータを切り
替える。
【0008】第2の発明によれば、商用電源からインバ
ータへの切り替えに当たっては、インバータ側で同期制
御運転を行なうことにより第1の発明の場合と同様に切
り替え、インバータから商用電源へ切り替える際には、
同様にインバータ側で商用電源に周波数、位相等を揃え
てから切り替える。
【0009】
【実施例】以下、図に沿って各発明の実施例を説明す
る。図1は第1の発明の一実施例を示すブロック図であ
り、この発明は、2台のインバータ相互間で切り替えを
行なう場合のものである。図1において、INV1は第
1のインバータ、INV2は第2のインバータ、100
は各インバータINV1,INV2の出力周波数を検出し
て他方のインバータに与える周波数検出手段、200は
各インバータINV1,INV2の出力の位相を検出して
位相調節信号を生成する位相検出手段、300は位相検
出手段200の出力に基づき両インバータの同期状態を
検出する同期検出手段、400は同期検出手段300の
出力に基づき電磁接触器等の切替スイッチ500を切替
制御する切替指令発生手段、IMは誘導電動機である。
【0010】図2は図1のブロック図の具体的な構成を
示すものである。図2において、600A,600B
は、図1における周波数検出手段100、位相検出手段
200及び同期検出手段300をまとめて各インバータ
INV1,INV2ごとに対応させたものに相当する周波
数位相検出器(同期検出器15も含む)である。
【0011】まず、図2のインバータINV1におい
て、5は設定周波数切替スイッチ、6は加減速調節器、
7は磁束調節器、8は磁束調節器7の出力信号と搬送波
との比較によりスイッチング素子に対するPWM信号を
生成するPWM変調器、9は磁束検出器、10は絶縁検
出器を示す。なお、他方のインバータINV2も同一の
構成となっている。
【0012】前記周波数位相検出器600Aにおいて、
11はインバータ出力の周期を検出する周期検出器、1
2は周波数演算器であり、これらにより周波数検出器が
構成されている。更に、13はインバータ出力の位相を
検出する位相検出器、14は位相調節器、15は同期検
出器であり、位相調節器14の出力信号は一方のインバ
ータINV1に、また、同期検出器15の出力信号は後
述する切替指令発生手段400に送られている。なお、
他方の周波数位相検出器600Bも同一の構成となって
いる。
【0013】次に、切替指令発生手段400において、
16は切替検出スイッチ、17は磁束検出器、18は絶
縁検出器、19は零検出比較器、20はモノステーブル
マルチバイブレータ、21は積分器、22は同期投入タ
イミング調整器、23は同期投入タイミング検出器、2
4は同期投入シーケンス、25は同期投入指令(切替方
向指令)を示している。なお、切替検出スイッチ16の
上下の接点は、現在運転中のインバータに対応するもの
が閉じるように構成されている。
【0014】この実施例の動作を図3のタイミングチャ
ートを参照しつつ説明すると、一方のインバータINV
1から他方のインバータINV2に運転を切り替える場
合、他方のインバータINV2には、切替指令発生手段
400及び周波数位相検出器600Bを介して現在運転
中の一方のインバータINV1の出力電圧の周波数情報
及び位相情報が与えられている。これらの情報に基づ
き、インバータINV2は、現在運転中のインバータI
NV1の出力周波数を設定周波数とするように設定周波
数切替スイッチ5を切り替えて揃速運転を行ない、同期
制御運転の状態で待機する。
【0015】一方、切替指令発生手段400では、同期
投入指令25(INV1→INV2への切替方向指令)
と、各インバータINV1,INV2の出力電圧と、位相
検出器13の検出タイミングで同期検出する同期検出器
15からの同期完了信号とを入力し、切替条件として
は、図3に示すように同期完了信号が“H”レベルであ
り、かつ、同期投入タイミング調整器22の出力と積分
器21との出力により決まる同期投入タイミングとなっ
たときに切替信号を発生し、図3のタイミングt0にイ
ンバータINV2側の投入指令2を“H”レベルに反転
させて切替スイッチ500を切り替え、駆動インバータ
をINV1からINV2に切り替えるものである。
【0016】この実施例によれば、切替先のインバータ
INV2において、現在運転中のインバータINV1に対
する揃速運転を行ない、その後、同期制御運転して位相
検出器の検出タイミングにより同期を判断し、切替指令
を発生してインバータINV2に運転を切替るものであ
るから、切替前後において電動機の速度変化を抑制でき
ると共に、切替時間の短縮化を図ることができる。な
お、インバータINV2の運転中にインバータINV1
切り替える場合も同様の動作となる。
【0017】次に、図4は第2の発明の一実施例を示す
ブロック図である。この発明は、商用電源とインバータ
との間で電動機の駆動電源を切り替える場合のものであ
る。図4において、ACは商用電源であり、他の構成要
素は図1と同様であるため詳述を省略する。なお、この
実施例では、商用電源ACの周波数及び位相情報が周波
数検出手段100及び位相検出手段200を介してイン
バータINV2に加えられている。
【0018】この実施例が図1と異なるのは、インバー
タ相互間の切り替えでは常に相手方のインバータに同期
させて切り替えればよいが、商用電源駆動では、商用電
源ACを同期させることは無理であるため、商用電源A
CからインバータINV2に切り替える場合には、イン
バータINV2側で商用電源ACの周波数情報、位相情
報等に基づいて同期制御運転を行なうことにより図1の
場合と同様な方法により切り替え、インバータINV2
から商用電源ACへ切り替える場合には、同様にインバ
ータINV2側で商用電源ACに周波数、位相等を揃え
てから切り替えるようにする。なお、図5は図4の具体
的構成を示すものであり、図2における一方のインバー
タINV1に関する部分が商用電源ACに置き換わった
ことを除けば他の構成は図2と同一であるため、詳述を
省略する。
【0019】この実施例においては、商用電源とインバ
ータ間での切替運転の際に電動機の速度変化を抑制し、
かつ、切替時間の短縮化を図ることができる。
【0020】
【発明の効果】以上のように第1の発明によれば、切替
先のインバータが、切替前に周波数検出手段及び位相検
出手段の出力に基づき、電動機を現在駆動しているイン
バータに対して揃速運転された後、同期制御運転され、
位相検出手段の位相検出タイミングにより両インバータ
の同期運転が検出されれば、切替指令発生手段により切
替スイッチを駆動して別のインバータに切り替えるよう
にしたので、切替前後における電動機の速度変化が少な
くなり、速度安定化のために長時間を要するといった不
都合を解消することができる。また、同期運転に入った
後、直ちに切り替えが行なわれるので、切替時間が短縮
され、制御用マイクロコンピュータの負荷増大を招くこ
ともない。
【0021】第2の発明によれば、インバータ側で同期
制御運転を行なうことにより第1の発明の場合と同じ方
法で商用電源に切り替え、逆の場合には同様にインバー
タ側で商用電源に周波数、位相等を揃えてから切り替え
るため、商用電源とインバータとの間での切替運転に際
して、第1の発明と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
【図2】図1の実施例の具体的な構成図である。
【図3】図1の実施例における切替動作を示すタイムチ
ャートである。
【図4】第2の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
【図5】図4の実施例の具体的な構成図である。
【符号の説明】
INV1,INV2 インバータ IM 誘導電動機 AC 商用電源 100 周波数検出手段 200 位相検出手段 300 同期検出手段 400 切替指令発生手段 500 切替スイッチ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動電源としての2台のインバータを切
    り替えて誘導電動機を運転するための切替運転装置にお
    いて、 電動機を現在駆動中の一方のインバータの出力周波数を
    検出する周波数検出手段と、 各インバータの出力電圧位相を検出する位相検出手段
    と、 前記各検出手段の出力に基づき、他方のインバータを一
    方のインバータに対し揃速運転させた後、同期制御運転
    させる手段と、 前記位相検出手段の出力に基づき位相検出タイミングに
    て両インバータの同期運転を検出する同期検出手段と、 この同期検出手段の出力に基づき、電動機の駆動電源を
    一方のインバータから他方のインバータに切り替える指
    令を出力する切替指令発生手段と、 を備えたことを特徴とする誘導電動機の切替運転装置。
  2. 【請求項2】 駆動電源としてのインバータと商用電源
    とを切り替えて誘導電動機を運転するための切替運転装
    置において、 電動機を現在駆動中の商用電源周波数またはインバータ
    の出力周波数を検出する周波数検出手段と、 商用電源電圧またはインバータの出力電圧位相を検出す
    る位相検出手段と、前記各検出手段の出力に基づき、イ
    ンバータを商用電源に対し揃速運転させた後、同期制御
    運転させる手段と、 前記位相検出手段の出力に基づき位相検出タイミングに
    てインバータ及び商用電源の同期運転を検出する同期検
    出手段と、 この同期検出手段の出力に基づき、電動機の駆動電源を
    商用電源とインバータとの間で切り替える指令を出力す
    る切替指令発生手段と、 を備えたことを特徴とする誘導電動機の切替運転装置。
JP3262679A 1991-09-13 1991-09-13 誘導電動機の切替運転装置 Pending JPH0583989A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001231293A (ja) * 2000-02-15 2001-08-24 Mitsubishi Electric Corp 同期モータ
US7906933B2 (en) 2006-06-22 2011-03-15 Hitachi, Ltd. Apparatus and method for driving an induction motor
US9534592B2 (en) 2011-02-23 2017-01-03 Fujitsu Limited Actuator, micropump, and electronic equipment
WO2019049321A1 (ja) * 2017-09-08 2019-03-14 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置

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Effective date: 20000118