JPH06319291A - インバータの出力電圧制御方式 - Google Patents

インバータの出力電圧制御方式

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JPH06319291A
JPH06319291A JP5104157A JP10415793A JPH06319291A JP H06319291 A JPH06319291 A JP H06319291A JP 5104157 A JP5104157 A JP 5104157A JP 10415793 A JP10415793 A JP 10415793A JP H06319291 A JPH06319291 A JP H06319291A
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JP
Japan
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voltage
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output voltage
coefficient
command
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JP5104157A
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English (en)
Inventor
Tomoyasu Hachiro
友康 鉢呂
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 瞬時停電の復電時におけるモータへの突入電
流を抑制する。 【構成】 コンバータ部2で変換された直流を交流に変
換してモータ4へ出力するインバータ部3及び出力電圧
指令V0と周波数指令F0に基づいてインバータ部を制御
するPWM出力部16を備えたものにおいて、直流電圧
dcが基準直流電圧より所定レベル低い電圧以上で係数
1を出力し、それより低い時は一定比率で小さくなる係
数K0を出力する直流電圧−係数変換部31と、この変
換部からの入力が低下するときはこれに追従し、上昇す
るときは出力を入力値まで一定の傾斜に制限して上昇さ
せるクッション部32と、これから出力される係数K1
を出力電圧指令V0に乗ずる掛算器33とからなる出力
電圧制御部30を設け、瞬時停電時は直流電圧−係数変
換部により直流電圧の低下を防ぎ、復電時はクッション
部により出力電圧の立ち上りを緩和し、モータへの突入
電流を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、瞬時停電,復電時の出
力電圧を一定の時間関数をもって上昇させるインバータ
の出力電圧制御方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来インバータ装置は、図7に示すよう
に、電源1の交流をコンバータ部2で整流しコンデンサ
Cで平滑し、インバータ部3により可変電圧,可変周波
数の交流に変換してモータ4を駆動している。
【0003】インバータ装置の制御回路10は、周波数
設定器11,出力電圧制御部12,直流電圧検出部1
3,出力電圧検出部14,出力電圧調整部15,PWM
出力部16等から構成されており、制御電源9で動作す
る。
【0004】周波数設定器11で設定された周波数は、
図8に示すような周波数・電圧特性を得るため出力電圧
制御部12で出力周波数指令F0と出力電圧指令V0に分
離される。
【0005】この時入力電圧変動による出力電圧の変動
を抑制するための電圧調整機能を持つ場合は、出力電圧
指令V0は図10に示す特性の出力電圧調整部15に入
力される。出力電圧調整部15はこの出力電圧指令V0
を直流検出電圧Vdc又は出力検出電圧VOUtで補正した
出力電圧指令V1を出力する。
【0006】ただし、インバータの種類により、出力電
圧調整部15のないものもあり、またあったとしても入
力する検出電圧が直流検出電圧Vdcだけ又は出力検出電
圧V0Utだけの場合もある。
【0007】PWM出力部16は出力電圧調整部15か
らの出力電圧指令V1と出力電圧制御部12からの出力
周波数指令F0に基づいてインバータ部3をPWM制御
する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記インバータにおけ
る瞬時停電があった場合の電圧,電流変化の様子を図1
1に示す。
【0009】入力電圧Vacがaのように瞬時停電すると
平滑コンデンサCの放電により直流電圧Vdcがbのよう
に低下する。低下の度合は平滑コンデンサCの容量,モ
ータ4への出力電流Iの大きさによって異なるが、制御
電源9が外部から供給されていて、交流電源Vacのみが
停電した場合はインバータ部1が働いているので、直流
電圧Vdcは0Vまで下る可能性がある。出力電流Iは出
力電圧Voutに応じて低下する。
【0010】復電時t2には入力電圧Vacに応じて直流
電圧Vdcがcのように瞬時に上昇するので出力電圧V
outも瞬時に上昇する。このためモータ4にはこの出力
電圧の急上昇による突入電流がdのように流れる。この
突入電流によりインバータがトリップすることがある。
【0011】また、制御部10に出力電圧調整部15が
ある場合、図10の特性により、直流検出電圧Vdc又は
出力検出電圧VOUtが出力指令V0よりも低いと、不足し
た電圧を補正するように出力電圧ゲインを高めてその出
力電圧指令V1を高くする。
【0012】つまり図8の正規の出力電圧指令V0より
も高い電圧指令をPWM出力部16に出すことになる。
これが図11に示すような停電による電圧降下でも動作
し、復電時t1では更に高い電圧c′を出し、突入電流
をd′のように増加させる結果になる。
【0013】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、瞬時
停電の復電時におけるモータへの突入電流を抑制するイ
ンバータの出力電圧制御方式を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるインバータの出力電圧制御方式は、
コンバータ部及びモータに出力するインバータ部と、出
力電圧指令及び周波数指令に基づいてインバータ部を制
御するPWM出力部を備えてなるインバータ装置におい
て、直流電圧が基準電流電圧より所定レベル低い電圧以
上で係数1を出力し、それより低い時は一定比率で小さ
くなる係数を出力する直流電圧−係数変換部と、この変
換部からの入力が低下するときは出力がこれに追従し、
入力が上昇するときは出力を入力値まで一定の傾斜に制
限して上昇させるクッション部と、このクッション部か
ら出力される係数を前記出力電圧指令に乗ずる掛算器と
からなる出力電圧制御部を設けてなるものである。
【0015】
【作用】出力電圧制御部について、瞬時停電により直流
電圧が低下すると、直流電圧−係数変換回路は直流電圧
の低下に応じて1より小さくなる係数を出力し、その係
数はクッション部,掛算器を介して出力電圧指令に掛け
られる。このため出力電圧は直流電圧の低下に応じて小
さくなり、出力を減小させて直流電圧の低下を遅くす
る。
【0016】復電すると、直流電圧は急に上昇するの
で、直流電圧−係数変換回路からの係数は1に近づく
が、このときクッション部が働いてクッション部から出
力される係数は一定の時間関数をもって1に近づく。こ
の係数は掛算器により出力電圧指令に掛けられるので、
出力電圧指令は一定の時間関数をもって定常の値まで上
昇する。このため復電時における出力電圧の急峻な立ち
上りは抑制され、モータへの突入電流は減小する。
【0017】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【0018】実施例1 図1はインバータの制御部における出力電圧制御部の回
路を示す。
【0019】図1において、30は出力電圧制御部12
及び直流電圧検出部13からの直流検出電圧Vdc及び出
力電圧V0が入力しPWM出力部16に出力電圧指令V1
を出力する出力電圧制御部で、直流電圧−係数変換部3
1とクッション部32及び掛算器33から構成されてい
る。
【0020】直流電圧−係数変換部31は直流電圧Vdc
が図2(a)に示すように、基準直流電圧Vdc0(通常
入力定格電圧の1.35倍)に対し、この電圧Vdc0
り所定レベル低い電圧VdcLより高い時は1.0で、そ
れより低い時は1.0から一定比率で小さくなる係数K
0を出力するようになっている。
【0021】クッション部32は直流電圧−係数変換部
31から出力される係数K0が低下する時はこれに追従
し、係数K0が上昇する時は一定の傾斜に制限して上昇
する出力K1を出力する。
【0022】このため瞬時停電により図2(b)に示す
ように、直流電圧−係数変換部31からの係数K0が変
化すると、クッション部31からの出力K1は同(c)
に示すように変化する。
【0023】掛算器33はクッション部31からの出力
1を出力電圧指令V0に乗じ出力電圧指令V1をPWM
出力部16に出力する。その他の構成は従来図7のイン
バータと変りがない。
【0024】以上のように構成されているので、図3に
示すように、入力電圧ACが瞬時停電aすると、その停
電期間T1中直流電圧Vdcがbのようになり、これによ
りインバータ部の出力電圧V0Utが低下する。
【0025】復電後、直流電圧VDCはすぐに復帰するが
出力電圧V0Utはクッション部32の特性により出力電
圧V0Utの立ち上りは一定の傾斜c″で上昇する。これ
によりモータ4への突入電流は抑制され出力電流Iは
d″のように緩やかに上昇し所定の電流になる。
【0026】実施例2 図4について、35は実施例1(図1)の出力電圧調整
部30の前段に設けられた出力電圧調整部である。その
他の構成は実施例1と変りがない。
【0027】出力電圧調整部35は直流電圧−係数変換
部36と乗算器37からなる。
【0028】直流電圧−係数変換部36は図5に示すよ
うに、基準直流電圧Vdc0で1.0、この基準電圧Vdc0
より所定レベル高,低の電圧VdcL〜VdcHの範囲で直流
電圧がVdcHより低くなると1.0より大きくなり、V
dcLより高くなると1.0より小さくなり、かつ電圧V
dcL〜VdcHの範囲を越えるとリミットがかかり夫々一定
となる係数K2を出力するようになっている。
【0029】掛算器37は上記係数K2を出力電圧制御
部からの出力電圧指令V0に乗じた出力電圧指令V0′を
出力電圧制御部30の乗算器33に出力する。
【0030】したがって、この実施例2によれば、図6
に示すように、例えば、ある周波数における直流検出電
圧Vdcに対し出力電圧指令V1が、実施例1ではAのよ
うに制御されていたのが、Bに示すように基準直流電圧
dc0に対する出力電流指令VAを変えることなく直流電
圧VdcL〜VdcHの範囲で直流電圧Vdcが増加すると出力
電圧指令V1が小さくなる。
【0031】即ち、実施例1のものに従来図7の出力電
圧調整部15と同等の出力電圧調整部35が加わったこ
とになり、通常時は直流電圧が変化しても出力電圧が一
定に制御され、瞬時停電の復電時は出力電圧制御部30
の機能によりモータへの突入電流が抑制される。
【0032】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、以下に記載する効果を奏する。
【0033】(1)直流電圧上昇時は一定の時間関数で
出力電圧指令が上昇するので、復電時に出力電圧の立ち
上りが緩和されモータへの突入電流が減小する。
【0034】(2)このため瞬停時に過電流でインバー
タがトリップして停止することがなくなる。
【0035】(3)特に制御部電源が維持されていて主
回路部電源が停電する場合に有効である。
【0036】(4)制御部はマイコンで構成されてお
り、追加する機能ブロックが簡易であるので、ソフトウ
ェアで処理するのが容易である。
【0037】(5)出力電圧調整器付きインバータでも
容易に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1にかかるインバータの出力電
圧制御部を示すブロック回路図。
【図2】(a)は直流電圧−係数変換回路の特性図、
(b)はクッション回路の機能説明図。
【図3】瞬時停電時の各部の電圧,電流を示すタイミン
グ図。
【図4】実施例2にかかるインバータの出力電圧制御部
を示すブロック回路図。
【図5】第2の直流電圧−係数変換回路の特性図。
【図6】出力電圧指令の特性図。
【図7】従来インバータを示すブロック回路図。
【図8】出力電圧制御部の特性図。
【図9】(a)及び(b)は出力電圧調整部の入力電圧
−出力電圧特性図。
【図10】出力電流部の直流検出電圧−出力電圧ゲイン
特性図。
【図11】瞬時停電時の各部電圧,電流を示すタイミン
グ図。
【符号の説明】
1…電源 2…コンバータ部 3…インバータ部 4…モータ 9…制御電源 10…インバータの電圧制御回路 11…周波数設定器 12,30…出力電圧制御部 13…直流電圧検出部 14…出力電圧検出部 15,35…出力電圧調整部 16…PWM出力部 31,36…直流電圧−係数変換回路 32…クッション部 33,37…掛算器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンバータ部及びモータに出力するイン
    バータ部と、出力電圧指令及び周波数指令に基づいてイ
    ンバータ部を制御するPWM出力部を備えてなるインバ
    ータ装置において、 直流電圧が基準電圧より所定レベル低い電圧以上で係数
    1を出力し、それより低い時は一定比率で小さくなる係
    数を出力する直流電圧−係数変換部と、この変換部から
    の入力が低下するときは出力がこれに追従し、入力が上
    昇するときは出力を入力値まで一定の傾斜に制限して上
    昇させるクッション部と、このクッション部から出力さ
    れる係数を前記出力電圧指令に乗ずる掛算器とからなる
    出力電圧制御部を設け、 出力電圧指令を制御することにより瞬時停電復電時の出
    力電圧の立ち上りを緩和することを特徴としたインバー
    タの出力電圧制御方式。
JP5104157A 1993-04-30 1993-04-30 インバータの出力電圧制御方式 Pending JPH06319291A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008125171A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Meidensha Corp 電力変換装置
US9742340B2 (en) 2014-10-30 2017-08-22 Lsis Co., Ltd. Apparatus for controlling inverter
US9742339B2 (en) 2014-10-30 2017-08-22 Lsis Co., Ltd. Apparatus for controlling inverter
CN114204522A (zh) * 2021-12-17 2022-03-18 珠海格力电器股份有限公司 逆变器直流母线的保护方法、保护系统及空调

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