JPH07177750A - Output voltage control method for voltage type inverter - Google Patents
Output voltage control method for voltage type inverterInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は多数台の電動機を駆動す
る電源装置、特にヒステリシスモータを駆動するための
電源装置である電圧形インバータ装置の出力電圧制御方
式に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device for driving a large number of electric motors, and more particularly to an output voltage control system for a voltage type inverter device which is a power supply device for driving a hysteresis motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】多数台の電動機を並列運転するための電
源装置であるインバータの出力電圧制御方式の従来例を
図２の回路構成図を参照して説明する。同図において、
交流入力電源１の交流電圧は整流器２で整流され、チョ
ッパ回路３に入力される。チョッパ回路３の出力電圧は
電圧制御回路４で電圧制御され、インバータ回路５へ入
力される。インバータ回路５はチョッパ回路３の出力電
圧のレベルに応じたＶ／Ｆ一定の交流電圧を出力し、電
動機７l 〜７n を駆動する。６l 〜６n は力率と歪率改
善用の出力フィルタ回路、電動機７l 〜７n はヒステリ
シスモータ、８はインバータ出力電圧の電圧検出器であ
る。2. Description of the Related Art A conventional example of an output voltage control system of an inverter, which is a power supply device for operating a plurality of electric motors in parallel, will be described with reference to the circuit configuration diagram of FIG. In the figure,
The AC voltage of the AC input power supply 1 is rectified by the rectifier 2 and input to the chopper circuit 3. The output voltage of the chopper circuit 3 is voltage-controlled by the voltage control circuit 4 and input to the inverter circuit 5. The inverter circuit 5 outputs an AC voltage having a constant V / F according to the level of the output voltage of the chopper circuit 3 and drives the electric motors 7 l to 7 n . 6 l to 6 n are output filter circuits for improving power factor and distortion factor, electric motors 7 l to 7 n are hysteresis motors, and 8 is a voltage detector of inverter output voltage.
【０００３】また電圧制御回路４は、インバータ出力電
圧の電圧基準発生回路９とＰＩ制御回路10と、インバー
タ出力電圧を検出する電圧検出回路11と、加算器12とか
ら構成されている。The voltage control circuit 4 comprises a voltage reference generation circuit 9 for the inverter output voltage, a PI control circuit 10, a voltage detection circuit 11 for detecting the inverter output voltage, and an adder 12.
【０００４】次に、上記図２のインバータの出力電圧制
御方式について説明する。まず、インバータ回路５の出
力電圧Ｖinv を電圧検出器８と電圧検出回路11で検出す
る。この検出したインバータ出力電圧検出値Ｖfbと電圧
基準発生回路９の基準電圧Ｖref * とを比較加算器12で
比較し、その差分Ｖerr をＰＩ制御回路10に入力する。
ＰＩ制御回路10の出力Ｅc でチョッパ回路３の出力電圧
を制御し、インバータの出力電圧Ｖinv を制御する。Next, the output voltage control system of the inverter shown in FIG. 2 will be described. First, the output voltage V inv of the inverter circuit 5 is detected by the voltage detector 8 and the voltage detection circuit 11. The detected inverter output voltage detection value V fb and the reference voltage V ref * of the voltage reference generation circuit 9 are compared by the comparison adder 12, and the difference V err is input to the PI control circuit 10.
The output E c of the PI control circuit 10 controls the output voltage of the chopper circuit 3 to control the output voltage V inv of the inverter.
【０００５】また、フィルタ回路６l 〜６n は交流リア
クトル６la〜６naとコンデンサ６lb〜６nbで構成されて
いる。このフィルタ回路６l 〜６n は力率改善と出力波
形改善のための出力フィルタで、インバータが定格運転
する時に投入される。The filter circuits 6 l to 6 n are composed of AC reactors 6 la to 6 na and capacitors 6 lb to 6 nb . These filter circuits 6 l to 6 n are output filters for improving the power factor and improving the output waveform, and are turned on when the inverter is in rated operation.
【０００６】ところで、電圧検出においては、多数台の
電動機（ヒステリシスモータ）７l〜７n に一括して一
定のインバータ出力電圧Ｖinv を供給するためと、個々
の電動機端の電圧検出を行うと回路構成が複雑になるこ
とから、個々の電動機端での電圧検出は行わず、インバ
ータ回路５の出力電圧Ｖinv を検出し、電圧制御のフィ
ードバック電圧としている。By the way, in voltage detection, a constant inverter output voltage V inv is collectively supplied to a large number of electric motors (hysteresis motors) 7 l to 7 n , and voltage detection at each electric motor end is performed. Since the circuit configuration becomes complicated, the voltage detection at each motor end is not performed, but the output voltage V inv of the inverter circuit 5 is detected and used as the feedback voltage for voltage control.
【０００７】上記した従来の電圧制御の回路構成におい
て、インバータの運転時に、フィルタ回路６l 〜６n が
投入されると、交流リアクトル６la〜６naのリアクタン
スＬによる電圧ドロップが発生し、インバータの出力電
圧Ｖinv に比べ、電動機端の電圧Ｖm1〜Ｖmnが低下す
る。In the conventional voltage control circuit configuration described above, when the filter circuits 6 l to 6 n are turned on during operation of the inverter, a voltage drop occurs due to the reactance L of the AC reactors 6 la to 6 na , and The voltage V m1 to V mn at the motor end is lower than the output voltage V inv .
【０００８】また、ヒステリシスモータの特性により負
荷電流／力率が変動することがある。例えばインバータ
の出力電圧を減少させた場合、ヒステリシスモータが過
励磁状態となり、電流は通常の10％程度減少し、力率は
通常の２倍程度良くなる。つまりヒステリシスモータの
負荷変動によってフィルタ回路６l 〜６n での電圧ドロ
ップが変わるため、電動機端の電圧Ｖm1〜Ｖmnが変動す
る。The load current / power factor may fluctuate depending on the characteristics of the hysteresis motor. For example, when the output voltage of the inverter is reduced, the hysteresis motor is overexcited, the current is reduced by about 10% of the normal value, and the power factor is improved by about twice the normal value. That is, since the voltage drop in the filter circuits 6 l to 6 n changes due to the load change of the hysteresis motor, the voltages V m1 to V mn at the motor end change.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】このように、インバー
タ出力回路以降の電圧（電動機端の電圧Ｖm1〜Ｖmn）が
監視できないことから、電動機端の電圧Ｖm1〜Ｖmnを一
定に制御することができないという欠点があった。As described above, since the voltages after the inverter output circuit (voltages V m1 to V mn at the motor end) cannot be monitored, the voltages V m1 to V mn at the motor end are controlled to be constant. It had the drawback of not being able to.
【００１０】本発明は上記欠点を改善するためになされ
たもので、その目的はフィルタ回路が投入され、負荷電
流／力率が変動しても、電動機端の電圧を一定にするこ
とができるインバータ装置の出力電圧制御方式を提供す
ることにある。The present invention has been made to remedy the above-mentioned drawbacks, and an object thereof is to provide an inverter capable of keeping the voltage at the end of a motor constant even if a load circuit / power factor fluctuates by introducing a filter circuit. An object is to provide an output voltage control system for the device.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、インバータと個々あるいは複
数の電動機間に出力フィルタ回路を設け、前記インバー
タの出力により前記電動機を並列運転する電圧形インバ
ータ装置の電圧制御方式において、前記インバータの出
力電圧、出力電流及び電流の力率を検出する検出手段
と、この検出した出力電流の大きさと力率から前記出力
フィルタ回路での電圧ドロップを演算する演算手段と、
前記電圧ドロップに応じて前記インバータ出力電圧を補
正し、前記電動機端の出力電圧を一定に制御する電圧制
御手段を備えたことを特徴とする。In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention provides an output filter circuit between an inverter and an individual motor or a plurality of electric motors, and operates the electric motors in parallel by the output of the inverter. In the voltage control method of the voltage source inverter device, the detecting means for detecting the output voltage, the output current and the power factor of the current of the inverter, and the voltage drop in the output filter circuit from the magnitude and the power factor of the detected output current. Computing means for computing
It is characterized by comprising voltage control means for correcting the output voltage of the inverter according to the voltage drop and controlling the output voltage of the motor end to be constant.
【００１２】また請求項２は、インバータと個々あるい
は複数の電動機間に出力フィルタ回路を設け、前記イン
バータの出力により前記電動機を並列運転する電圧形イ
ンバータ装置の電圧制御方式において、前記インバータ
の出力電圧、出力電流を検出する検出手段と、この検出
した出力電流の大きさから前記出力フィルタ回路での電
圧ドロップを演算する演算手段と、前記電圧ドロップに
応じて前記インバータ出力電圧を補正し、前記電動機端
の出力電圧を一定に制御する電圧制御手段を備えたこと
を特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided an output filter circuit between an inverter and an electric motor or a plurality of electric motors, and the output voltage of the inverter is a voltage control system of a voltage type inverter device in which the electric motors are operated in parallel by the output of the inverter. Detecting means for detecting an output current, calculating means for calculating a voltage drop in the output filter circuit from the detected output current, and correcting the inverter output voltage according to the voltage drop, It is characterized in that it is provided with a voltage control means for controlling the output voltage at the end to be constant.
【００１３】さらに請求項３は、前記インバータの出力
電圧と前記補正電流と電圧基準値を加算器に入力して、
その加算器の出力をＰＩ制御して電動機端の出力電圧を
一定に制御する電圧制御手段である。According to a third aspect of the present invention, the output voltage of the inverter, the correction current and the voltage reference value are input to an adder,
It is a voltage control means that PI-controls the output of the adder to control the output voltage at the motor end to be constant.
【００１４】[0014]
【作用】本発明の電圧形インバータの出力電圧制御方式
によると、負荷電流／力率の変動に影響することなく、
電動機端の電圧を一定に制御することができる。According to the output voltage control method of the voltage source inverter of the present invention, the fluctuation of load current / power factor is not affected and
The voltage at the motor end can be controlled to be constant.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の回路図であり、既に説明
した従来例である図２と同一部分には同一符号を付して
その説明は省略する。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 2 which is the conventional example described above are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【００１６】同図において、電圧制御回路４Ａは、電圧
基準発生回路９、ＰＩ制御回路10、電圧検出回路11、比
較加算器12、電流検出回路13、力率（位相）検出回路14
及び出力電圧補正回路15から構成されており、16はイン
バータ回路５の出力電流を検出する電流検出器である。In the figure, the voltage control circuit 4A includes a voltage reference generation circuit 9, a PI control circuit 10, a voltage detection circuit 11, a comparison adder 12, a current detection circuit 13, and a power factor (phase) detection circuit 14.
And an output voltage correction circuit 15, and 16 is a current detector for detecting the output current of the inverter circuit 5.
【００１７】しかして、力率（位相）検出回路14はイン
バータ出力電圧Ｖinv とインバータ出力電流Ｉinv （リ
アクトル電流ＩL ）から力率（位相）を検出する。出力
電圧補正回路15は、電流検出器16と電流検出回路13によ
って検出したインバータ出力電流検出値Ｉfbと、力率
（位相）検出回路14の力率Ｐf とから、変動による電圧
ドロップ分の出力電圧の補正量Ｖc を出力する。補正量
Ｖc とインバータの出力電圧検出値Ｖfbは電圧基準発生
回路９からの電圧基準値Ｖref * とともに比較加算器12
に入力し、その差分Ｖerr をＰＩ制御回路10に入力し、
ＰＩ制御回路10の出力Ｅc でチョッパ回路３の出力電圧
を制御し、インバータ回路５の出力電圧Ｖinv を制御す
る。The power factor (phase) detection circuit 14 detects the power factor (phase) from the inverter output voltage V inv and the inverter output current I inv (reactor current I L ). The output voltage correction circuit 15 outputs the voltage drop due to fluctuation from the inverter output current detection value Ifb detected by the current detector 16 and the current detection circuit 13 and the power factor Pf of the power factor (phase) detection circuit 14. The voltage correction amount V c is output. The correction amount V c and the output voltage detection value V fb of the inverter are compared and added together with the voltage reference value V ref * from the voltage reference generation circuit 9 in the comparison adder 12
To the PI control circuit 10, and input the difference V err to the PI control circuit 10.
The output E c of the PI control circuit 10 controls the output voltage of the chopper circuit 3 and the output voltage V inv of the inverter circuit 5.
【００１８】次に、三相の場合のインバータ出力の電圧
・電流ベクトル図を図３に示す。同図において、Ｖinv
＝インバータ出力電圧、Ｖm ＝電動機端の電圧、Ｉm ＝
電動機の電流、ＶL ＝フィルタ回路のリアクトル電圧、
ＩL ＝フィルタ回路のリアクトル電流、Ｉc ＝フィルタ
回路のコンデンサ電流、Ｌ＝リアクトルのリアクタンス
とすると、電動機端の電圧Ｖm は下記のようになる。
（なお、ここではベクトル表示のドットは省略する）Next, FIG. 3 shows a voltage / current vector diagram of the inverter output in the case of three phases. In the figure, Vinv
= Inverter output voltage, V m = motor end voltage, I m =
Motor current, VL = reactor voltage of filter circuit,
When I L = reactor current of the filter circuit, I c = capacitor current of the filter circuit, and L = reactance of the reactor, the voltage V m at the motor end is as follows.
(Note that vector display dots are omitted here.)
【００１９】[0019]
【数１】 負荷変動がない時の電動機端の出力電圧Ｖm0は[Equation 1] The output voltage V m0 at the motor end when there is no load fluctuation is
【００２０】[0020]
【数２】 負荷変動による電圧補正Ｖc は[Equation 2] The voltage correction V c due to load fluctuation is
【００２１】[0021]
【数３】 [Equation 3]
【００２２】すなわち、フィルタ回路６l 〜６n の交流
リアクトルに流れる電流（＝インバータ出力電流ＩL ）
と、位相θ（力率fp）を検出し、上記（１）式を演算す
れば電動機端の電圧Ｖm1〜Ｖmnが求まり、フィルタ回路
による電圧ドロップ分の電圧補正量Ｖc を設定すること
ができる。That is, the current flowing through the AC reactors of the filter circuits 6 l to 6 n (= inverter output current I L )
By detecting the phase θ (power factor fp) and calculating the above formula (1), the voltages V m1 to V mn at the motor end can be obtained, and the voltage correction amount V c for the voltage drop by the filter circuit can be set. You can
【００２３】従って、電動機の負荷電流／力率が変動す
ると、出力電圧補正回路15から電圧補正量Ｖc がフィー
ドバックされ、ＰＩ制御回路10が働き、インバータ出力
電圧Ｖinv がフィルタ回路６l 〜６n での電圧ドロップ
の変動分だけ上／下し、電動機端での電圧が一定に保た
れる。Therefore, when the load current / power factor of the motor fluctuates, the voltage correction amount V c is fed back from the output voltage correction circuit 15, the PI control circuit 10 operates , and the inverter output voltage V inv changes the filter circuits 6 l to 6 l. The voltage drop at n is raised / lowered by the amount of fluctuation, and the voltage at the motor end is kept constant.
【００２４】なお、電動機の力率変動が小さいときは、
出力電流ｌinv のみで力率検出回路を設けることなくフ
ィルタ回路の電圧ドロップを補正し、電動機端の電圧Ｖ
m1〜Ｖmnを一定にすることができる。また個々の電動機
に対しフィルタ回路一括して設けている場合も本発明の
制御方式で電動機端の電圧を一定にすることができる。When the power factor fluctuation of the electric motor is small,
The voltage drop at the motor end is corrected by correcting the voltage drop of the filter circuit without providing the power factor detection circuit only with the output current l inv.
It is possible to keep m1 to Vmn constant. Further, even when the filter circuit is collectively provided for each electric motor, the voltage at the electric motor end can be made constant by the control method of the present invention.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
負荷電流／力率の変動に影響することなく、電動機端の
電圧を一定に制御することができ、電動機に安定した電
圧を供給することができる。As described above, according to the present invention,
The voltage at the motor end can be controlled to be constant without affecting load current / power factor fluctuations, and a stable voltage can be supplied to the motor.
【図１】本発明の電圧制御の一実施例の回路構成図。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an embodiment of voltage control according to the present invention.
【図２】従来の電圧形インバータの電圧制御方式の回路
構成図。FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a voltage control system of a conventional voltage source inverter.
【図３】三相の場合のインバータ出力の電圧・電流ベク
トル図。FIG. 3 is a voltage / current vector diagram of an inverter output in the case of three phases.
１…交流入力電源、２…整流器、３…チョッパ回路、４
…電圧制御回路、５…インバータ回路、６l 〜６n …フ
ィルタ回路、７l 〜７n …電動機（ヒステリシスモー
タ）、８…電圧検出器、９…電圧基準発生回路、10…Ｐ
Ｉ制御回路、11…電圧検出回路、12…加算器、13…電流
検出回路、14…力率（位相）検出回路、15…出力電圧補
正回路、16…電流検出器。1 ... AC input power source, 2 ... rectifier, 3 ... chopper circuit, 4
... voltage control circuit, 5 ... inverter circuit, 6 l to 6 n ... filter circuit, 7 l to 7-n ... motor (hysteresis motor), 8 ... voltage detector, 9 ... Voltage reference generator circuit, 10 ... P
I control circuit, 11 ... Voltage detection circuit, 12 ... Adder, 13 ... Current detection circuit, 14 ... Power factor (phase) detection circuit, 15 ... Output voltage correction circuit, 16 ... Current detector.
Claims (3)
間に出力フィルタ回路を設け、前記インバータの出力に
より前記電動機を並列運転する電圧形インバータ装置の
電圧制御方式において、前記インバータの出力電圧、出
力電流及び電流の力率を検出する検出手段と、この検出
した出力電流の大きさと力率から前記出力フィルタ回路
での電圧ドロップを演算する演算手段と、前記電圧ドロ
ップに応じて前記インバータ出力電圧を補正し、前記電
動機端の出力電圧を一定に制御する電圧制御手段を備え
たことを特徴とする電圧形インバータ装置の出力電圧制
御方式。1. A voltage control system of a voltage type inverter device, wherein an output filter circuit is provided between an inverter and an individual motor or a plurality of electric motors, and the electric motors are operated in parallel by the output of the inverter. Detecting means for detecting the power factor of the current, calculating means for calculating the voltage drop in the output filter circuit from the magnitude and power factor of the detected output current, and correcting the inverter output voltage according to the voltage drop. An output voltage control system for a voltage source inverter device, comprising voltage control means for controlling the output voltage at the motor end to be constant.
間に出力フィルタ回路を設け、前記インバータの出力に
より前記電動機を並列運転する電圧形インバータ装置の
電圧制御方式において、前記インバータの出力電圧、出
力電流を検出する検出手段と、この検出した出力電流の
大きさから前記出力フィルタ回路での電圧ドロップを演
算する演算手段と、前記電圧ドロップに応じて前記イン
バータ出力電圧を補正し、前記電動機端の出力電圧を一
定に制御する電圧制御手段を備えたことを特徴とする電
圧形インバータ装置の出力電圧制御方式。2. In a voltage control system of a voltage type inverter device in which an output filter circuit is provided between an inverter and an individual motor or a plurality of electric motors, and the electric motors are operated in parallel by the output of the inverter, the output voltage and output current of the inverter are Detecting means for detecting, calculating means for calculating the voltage drop in the output filter circuit from the magnitude of the detected output current, and correcting the inverter output voltage in accordance with the voltage drop, the output voltage of the motor end An output voltage control system for a voltage source inverter device, which is provided with a voltage control means for controlling a constant voltage.
流と電圧基準値を加算器に入力して、その加算器の出力
をＰＩ制御して電動機端の出力電圧を一定に制御する電
圧制御手段である請求項１または請求項２記載のインバ
ータ装置の出力電圧制御方式。3. A voltage control means for inputting the output voltage of the inverter, the correction current, and a voltage reference value to an adder, and PI-controlling the output of the adder to control the output voltage at the motor end to a constant value. An output voltage control system for an inverter device according to claim 1 or claim 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32069093A JP3217564B2 (en) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Output voltage control device for power converter |
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH07177750A true JPH07177750A (en) | 1995-07-14 |
| JP3217564B2 JP3217564B2 (en) | 2001-10-09 |
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ID=18124257
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|---|---|---|---|---|
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| WO2021039415A1 (en) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | Drive device |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP32069093A patent/JP3217564B2/en not_active Expired - Lifetime
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