JPH07177784A - Voltage-type inverter device - Google Patents

Voltage-type inverter device

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JPH07177784A
JPH07177784A JP5318854A JP31885493A JPH07177784A JP H07177784 A JPH07177784 A JP H07177784A JP 5318854 A JP5318854 A JP 5318854A JP 31885493 A JP31885493 A JP 31885493A JP H07177784 A JPH07177784 A JP H07177784A
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JP
Japan
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voltage
torque
circuit
induction motor
power supply
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JP5318854A
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Japanese (ja)
Inventor
Masanori Miyazaki
雅徳 宮崎
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To limit the output voltage of an inverter for avoiding a case where voltage current cannot be controlled when a DC power supply voltage decreased rapidly by reducing the generation torque of an induction motor to a level which is lower than the maximum torque which an inverter device can output when the DC power supply voltage is reduced to a specific value or less. CONSTITUTION:When a DC power supply voltage DCV decreases rapidly, a DC power supply voltage DCV is detected by a DC voltage detection circuit 1 and us compared with a set value DCV1* of a DC voltage reduction detection value setting circuit 14 by a comparator 13 and then a torque limit compensation signal TL is output by a torque limit value compensation circuit 17. A torque limit circuit 18 limits a torque reference T* to a torque limit compensation signal TL or less, thus reducing the torque of an induction motor 4 and hence rapidly reducing the terminal voltage of the induction motor 4 for preventing the output voltage of the inverter from reaching the limit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は誘導電動機を可変速制御
する電圧形インバータに関し、特に直流電源電圧が低下
したとき、運転の継続可能な電圧形インバータ装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage type inverter for variable speed control of an induction motor, and more particularly to a voltage type inverter device capable of continuing operation when a DC power supply voltage drops.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、電圧形PWMインバータではDC
電源としてSRコンバータやサイリスタコンバータを用
いている。図9は従来の電圧形インバータの回路図であ
る。同図において、1はコンバータ、2はフィルタコン
デンサ、3はインバータ回路、4は誘導電動機である。
コンバータ1はここではSRコンバータとして図示した
が、サイリスタコンバータ等の電圧制御可能なコンバー
タでもよい。また、フィルタコンデンサ2の作用によ
り、コンバータ1の出力は一定電圧のDC電源となり、
これをインバータ回路3により可変周波数可変電圧の交
流電力に変換して誘導電動機4を制御する。インバータ
回路3はここでは、IGBTインバータとして図示した
が、GTO,GTR等の自己消弧素子を用いたものでも
よい。
2. Description of the Related Art Normally, in a voltage type PWM inverter, DC
An SR converter or thyristor converter is used as a power source. FIG. 9 is a circuit diagram of a conventional voltage source inverter. In the figure, 1 is a converter, 2 is a filter capacitor, 3 is an inverter circuit, and 4 is an induction motor.
Although the converter 1 is shown as an SR converter here, it may be a voltage controllable converter such as a thyristor converter. Further, the output of the converter 1 becomes a DC power source of a constant voltage due to the action of the filter capacitor 2,
The inverter circuit 3 converts this into AC power of variable frequency variable voltage to control the induction motor 4. Although the inverter circuit 3 is illustrated here as an IGBT inverter, it may be one using a self-turn-off element such as GTO or GTR.

【0003】また、図10にDC電圧が低下した場合の
従来の保護回路図を示す。同図において、回路構成素子
1,2,3,4は図9と同一構成要素であるので、その
説明は省略する。5は誘導電動機4の速度センサ、6は
速度基準設定回路、7は速度制御回路、8は磁束制御回
路、9はベクトル制御回路、10は電流制御回路、11
はPWM制御回路、12はDC電圧検出回路、13はコ
ンパレータ回路、14はDC電圧低下検出値設定回路、
15は誘導電動機電圧補正回路、16は電流センサであ
る。
FIG. 10 shows a conventional protection circuit diagram when the DC voltage drops. In the figure, the circuit constituent elements 1, 2, 3, 4 are the same constituent elements as in FIG. 9, and therefore their explanations are omitted. 5 is a speed sensor of the induction motor 4, 6 is a speed reference setting circuit, 7 is a speed control circuit, 8 is a magnetic flux control circuit, 9 is a vector control circuit, 10 is a current control circuit, 11
Is a PWM control circuit, 12 is a DC voltage detection circuit, 13 is a comparator circuit, 14 is a DC voltage drop detection value setting circuit,
Reference numeral 15 is an induction motor voltage correction circuit, and 16 is a current sensor.

【0004】次に、図10に示すインバータ保護回路の
動作の概要について説明する。同図において、速度制御
回路7は速度基準設定回路6の設定速度Sp * と速度セ
ンサ5により検出された誘導電動機4の速度Sp とが等
しくなるように、トルクの基準T* を出力する。また、
磁束制御回路8は誘導電動機の励磁電流基準If * を出
力する。ベクトル制御回路9はトルク基準T* と励磁電
流基準If * を入力とし、誘導電動機の1次電流をベク
トルとして演算し、1次電流基準I* を出力する。電流
制御回路10は1次電流基準I* と電流センサ16によ
り検出した誘導電動機4の1次電流Iとが等しくなるよ
うに制御して電圧基準V* を出力する。PWM制御回路
11はこの電圧基準V* をもとに、インバータ回路3を
PWM制御する。
Next, an outline of the operation of the inverter protection circuit shown in FIG. 10 will be described. In the figure, the speed control circuit 7 so that the speed S p of the induction motor 4 detected by the set speed S p * and the speed sensor 5 of the speed reference setting circuit 6 becomes equal to output the reference T * of torque . Also,
The magnetic flux control circuit 8 outputs the excitation current reference If * of the induction motor. The vector control circuit 9 receives the torque reference T * and the excitation current reference If * as inputs, calculates the primary current of the induction motor as a vector, and outputs the primary current reference I * . The current control circuit 10 controls the primary current reference I * to be equal to the primary current I of the induction motor 4 detected by the current sensor 16 and outputs the voltage reference V * . The PWM control circuit 11 PWM-controls the inverter circuit 3 based on this voltage reference V * .

【0005】このように構成されたインバータ装置にお
いて、もし電源電圧変動や、誘導電動機負荷急変等の理
由によりDC電圧DCVが低下したとき、DC電圧検出
回路12によりDC電圧DCVを検出し、DC電圧低下
検出値設定回路14の設定値DCV1 * をコンパレータ
回路13により比較して、誘導電動機電圧補正回路15
により励磁電流補正信号Ifcを出力し、励磁電流基準I
f * との差をベクトル制御回路9に入力し、誘導電動機
電圧を下げる。このようにして、もし何らかの理由でD
C電圧が低下した時には、インバータの出力電圧を下げ
ることで、誘導電動機4の1次電流制御不能を防ぐよう
にしている。
In the inverter device configured as described above, if the DC voltage DCV drops due to a power supply voltage fluctuation or a rapid change in the induction motor load, the DC voltage DCV is detected by the DC voltage detection circuit 12, and the DC voltage DCV is detected. The set value DCV 1 * of the drop detection value setting circuit 14 is compared by the comparator circuit 13, and the induction motor voltage correction circuit 15
The exciting current correction signal I fc is output by the
The difference from f * is input to the vector control circuit 9 to lower the induction motor voltage. Thus, if for some reason D
When the C voltage drops, the output voltage of the inverter is lowered to prevent the primary current control failure of the induction motor 4.

【0006】図10は誘導電動機をベクトル制御した場
合の例であり、同様にDC電圧を検出して誘導電動機4
の磁束を減少させるように制御する方法もある。また、
誘導電動機の速度を検出せず、オープンループ制御する
場合にはインバータの出力周波数または出力電圧を減
少、制御する方法もある。
FIG. 10 shows an example in which the induction motor is vector-controlled. Similarly, the induction motor 4 is detected by detecting the DC voltage.
There is also a method of controlling to reduce the magnetic flux of. Also,
In the case of performing open loop control without detecting the speed of the induction motor, there is also a method of reducing and controlling the output frequency or output voltage of the inverter.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成した
DC電圧低下保護回路は、DC電圧がゆっくり低下する
場合は問題なく機能する。しかし、誘導電動機負荷の急
増あるいは電源電圧の急減等のようにDC電圧が急激に
下がったときは、誘導電動機4の磁束や電圧が大きな時
定数を有しており、急に減少しないため保護動作が間に
合わず、インバータ回路3の出力電圧が制限されて、様
々な問題が発生する。例えば、出力電圧が制限される
と、誘導電動機4に流れる電流は制御不能になり、イン
バータに過電流が流れて停止したり、機器を破損したり
することがある。またインバータが正弦波電流を流せな
くなるため、誘導電動機4の発生するトルクリップルが
大きくなり、モータや負荷にダメージを与える恐れがあ
る。
The DC voltage drop protection circuit configured as described above functions without any problem when the DC voltage drops slowly. However, when the DC voltage sharply drops, such as when the induction motor load sharply increases or the power supply voltage sharply decreases, the magnetic flux and voltage of the induction motor 4 have a large time constant and do not suddenly decrease. Is not in time, the output voltage of the inverter circuit 3 is limited, and various problems occur. For example, if the output voltage is limited, the current flowing through the induction motor 4 becomes uncontrollable, and an overcurrent may flow through the inverter to stop it or damage the equipment. Further, since the inverter cannot pass the sine wave current, the torque ripple generated by the induction motor 4 becomes large, which may damage the motor and the load.

【0008】また、モータの慣性のため急激にインバー
タの周波数を下げると、回生状態になって回生電流を制
御できなくなり、過電流が流れる恐れがある。このよう
な急激なDC電圧低下については、従来、DC電源側で
DC電圧が下がらないように対策する以外、インバータ
回路の出力電圧が制限されるのを防ぐ方法がなかった。
Further, if the frequency of the inverter is suddenly lowered due to the inertia of the motor, the regenerative state becomes impossible to control the regenerative current, and there is a possibility that an overcurrent may flow. Regarding such a sudden drop in DC voltage, conventionally, there is no way to prevent the output voltage of the inverter circuit from being limited, except to take measures so that the DC voltage does not drop on the DC power supply side.

【0009】ところが、前記SRコンバータ1はDC電
圧を制御することは不可能で、サイリスタコンバータを
用いた場合でも、PWMインバータの制御は早いのに対
して、サイリスタコンバータによるDC電圧の制御は遅
く、DC電源側の対策は難しかった。結局、DC電圧が
急激に下がるような事態に、有効に保護できる対策がな
かったのが実状であった。
However, the SR converter 1 cannot control the DC voltage, and even when the thyristor converter is used, the control of the PWM inverter is fast, while the control of the DC voltage by the thyristor converter is slow. The measures on the DC power supply side were difficult. In the end, there is no effective measure to protect against a situation where the DC voltage drops sharply.

【0010】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的はDC電源の電圧急減時に、インバータの
出力電圧が制限されて、電圧電流の制御不能となる事態
を回避する電圧形インバータ装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to prevent a situation in which the output voltage of the inverter is limited and the voltage and current cannot be controlled when the voltage of the DC power supply sharply decreases. To provide a 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は誘導電動機を可変速制御する電
圧形インバータ装置において、直流電源電圧を検出する
センサと、前記直流電源電圧が所定値以下になったとき
動作するコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路の
出力により前記誘導電動機のトルクをある値以下に制限
するトルクリミット回路を備え、前記直流電源電圧が所
定値以下に低下した時、前記誘導電動機の発生トルクを
インバータ装置が出力しうる最大のトルクよりも低減す
ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention is a voltage type inverter device for variable speed control of an induction motor, wherein a sensor for detecting a DC power supply voltage and the DC power supply voltage are provided. When the DC power supply voltage drops below a predetermined value, a comparator circuit that operates when the value of the DC power supply voltage drops below a predetermined value, and a torque limit circuit that limits the torque of the induction motor to a certain value or less by the output of the comparator circuit The torque generated by the induction motor is smaller than the maximum torque that the inverter device can output.

【0012】また請求項2は、前記コンパレータ回路の
出力により、前記誘導電動機のトルクの基準値または1
次電流のトルク成分の基準値をある値以下に制限するト
ルクリミット回路を備えたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the reference value of the torque of the induction motor is 1 or 1 by the output of the comparator circuit.
A torque limit circuit for limiting the reference value of the torque component of the next current to a certain value or less is provided.

【0013】さらに請求項3は、直流電源電圧が第1所
定値以下に低下した時動作する第1コンパレータ回路
と、直流電源電圧が第2所定値以上に上昇したとき動作
する第2コンパレータ回路を備え、第2所定値を第1所
定値より大きくすることにより前記トルクリミット回路
の動作点にヒステリシスを設けたことを特徴とする。
Further, a third comparator circuit which operates when the DC power supply voltage drops below a first predetermined value and a second comparator circuit which operates when the DC power supply voltage rises above a second predetermined value. A hysteresis is provided at the operating point of the torque limit circuit by making the second predetermined value larger than the first predetermined value.

【0014】さらにまた請求項4は、前記直流電源電圧
が所定値以下になったとき、前記所定値と前記直流電源
電圧との差分に比例または差分を比例積分した演算結果
を出力する演算回路と、前記演算結果により前記誘導電
動機のトルクまたは1次電流のトルク成分の基準値をあ
る値以下に制限するトルクリミット回路を備え、直流電
源電圧が低下し前記所定値以下になったとき、低下量が
大きくなるに従って前記誘導電動機のトルクまたは1次
電流のトルク成分の基準値を低下させることを特徴とす
る。
Further, according to a fourth aspect of the present invention, when the DC power supply voltage becomes equal to or lower than a predetermined value, an operation circuit which outputs an operation result which is proportional to the difference between the predetermined value and the DC power supply voltage or is proportionally integrated. , A torque limit circuit that limits the reference value of the torque of the induction motor or the torque component of the primary current to a certain value or less based on the calculation result, and the amount of decrease when the DC power supply voltage decreases to the predetermined value or less Is increased, the reference value of the torque of the induction motor or the torque component of the primary current is decreased.

【0015】[0015]

【作用】本発明の電圧形インバータ装置によると、モー
タトルクを下げることでモータ端子電圧が速やかに低下
し、インバータの出力電圧がリミットに達するのを防ぐ
ことができる。
According to the voltage source inverter device of the present invention, it is possible to prevent the output voltage of the inverter from reaching the limit by rapidly reducing the motor terminal voltage by reducing the motor torque.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照にして説明
する。 [実施例の構成]図1は本発明の一実施例の回路構成図
である。同図において、1はコンバータ、2はフィルタ
コンデンサ、3はインバータ回路、4は誘導電動機、5
は誘導電動機4の速度センサ、6は速度基準設定回路、
7は速度制御回路、8は磁束制御回路、9はベクトル制
御回路、10は電流制御回路、11はPWM制御回路、
12はDC電圧検出回路、13はコンパレータ回路、1
4はDC電圧低下検出値設定回路、16は電流センサ、
17はトルクリミット値補正回路、18はトルクリミッ
ト回路である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [Arrangement of Embodiment] FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a converter, 2 is a filter capacitor, 3 is an inverter circuit, 4 is an induction motor, 5
Is a speed sensor of the induction motor 4, 6 is a speed reference setting circuit,
7 is a speed control circuit, 8 is a magnetic flux control circuit, 9 is a vector control circuit, 10 is a current control circuit, 11 is a PWM control circuit,
12 is a DC voltage detection circuit, 13 is a comparator circuit, 1
4 is a DC voltage drop detection value setting circuit, 16 is a current sensor,
Reference numeral 17 is a torque limit value correction circuit, and 18 is a torque limit circuit.

【0017】[実施例の作用]以下、図1の回路構成図
と図2の動作説明図と誘導電動機の電流、電圧ベクトル
図を用いて、本実施例の動作を説明する。
[Operation of the Embodiment] The operation of this embodiment will be described below with reference to the circuit configuration diagram of FIG. 1, the operation explanatory diagram of FIG. 2, and the current / voltage vector diagram of the induction motor.

【0018】図1において、回路構成要素1から11ま
では図9にて説明した従来例と同一動作をするので説明
を省略する。例えば、何らかの理由でDC電圧DCVが
急激に低下した場合、DC電圧検出回路12によりDC
電圧DCVを検出し、DC電圧低下検出値設定回路14
の設定値DCV1 * と前記DCVをコンパレータ回路1
3により比較して、トルクリミット値補正回路17によ
りトルクリミット補正信号TL を出力する。トルクリミ
ット回路18はトルク基準T* をトルクリミット補正信
号TL 以下に制限する。この結果、モータのトルクが下
がり、モータの端子電圧も低下する。
In FIG. 1, the circuit components 1 to 11 operate in the same manner as the conventional example described in FIG. For example, if the DC voltage DCV suddenly drops for some reason, the DC voltage detection circuit 12
DC voltage drop detection value setting circuit 14 that detects the voltage DCV
The set value DCV 1 * of the
3, the torque limit value correction circuit 17 outputs the torque limit correction signal T L. The torque limit circuit 18 limits the torque reference T * to the torque limit correction signal T L or less. As a result, the torque of the motor decreases and the terminal voltage of the motor also decreases.

【0019】図3は誘導電動機の電流、電圧ベクトル図
を簡略化して示す。図3(a)は誘導電動機トルク小の
時、図3(b)は誘導電動機トルク大の時である。図3
において、I1 は誘導電動機の1次電流ベクトル、It
はI1 のトルク成分、If はI1 の励磁成分、V1 は誘
導電動機の端子電圧ベクトル、V2 は誘導電動機の2次
電圧ベクトル、I1Rは誘導電動機電圧の抵抗降下分、
1Lは誘導電動機電圧の漏れリアクタンス降下分であ
る。
FIG. 3 shows a simplified current / voltage vector diagram of the induction motor. FIG. 3A shows the case where the induction motor torque is small, and FIG. 3B shows the case where the induction motor torque is large. Figure 3
Where I 1 is the primary current vector of the induction motor, I t
Is the torque component of I 1 , I f is the excitation component of I 1 , V 1 is the terminal voltage vector of the induction motor, V 2 is the secondary voltage vector of the induction motor, I 1 R is the resistance drop of the induction motor voltage,
I 1 L is the leakage reactance drop of the induction motor voltage.

【0020】図3(a)と(b)を比較すれば分かるよ
うに、誘導電動機端子電圧V1 の大きさは、(2次電圧
2 や励磁電流If が同一の条件下では)1次電流I1
が大きくなるほど一般には大きくなる。それ故、誘導電
動機トルクを下げることで誘導電動機端子電圧V1 を下
げることが出来る。しかも、図9で説明した従来例と異
なる点は、誘導電動機の2次電圧V2 や磁束の様な大き
な時定数を有する量は変化させず、1次電流のトルク成
分It や誘導電動機電圧の抵抗降下分I1R、誘導電動
機電圧の漏れリアクタンス降下分I1Lといった速やか
に変更可能な量のみを制御対象にしている点である。
As can be seen by comparing FIGS. 3 (a) and 3 (b), the magnitude of the induction motor terminal voltage V 1 is 1 (under the same conditions of the secondary voltage V 2 and the exciting current If ). Next current I 1
Generally becomes larger as becomes larger. Therefore, the induction motor terminal voltage V 1 can be reduced by reducing the induction motor torque. Moreover, the difference from the conventional example described in FIG. 9 is that the secondary voltage V 2 of the induction motor and the amount having a large time constant such as the magnetic flux are not changed and the torque component I t of the primary current and the induction motor voltage are changed. This is because only the rapidly changeable amounts such as the resistance drop amount I 1 R and the leak reactance drop amount I 1 L of the induction motor voltage are controlled.

【0021】このようにして、もし何らかの理由でDC
電圧が低下した時には、誘導電動機の1次電流の内トル
ク成分をリミットすることで、インバータの出力電圧を
下げ、誘導電動機4の1次電流制御不能を防ぐことがで
きる。また、DC電圧DCVが再度上昇したときには、
コンパレータ回路13が所定値DCV1 * 以上になったと
き、トルクリミット補正信号TL を元の値に戻すことで
正常なモータトルクが得られる。
Thus, if for some reason DC
When the voltage decreases, the output voltage of the inverter can be lowered by limiting the internal torque component of the primary current of the induction motor, and the primary current control failure of the induction motor 4 can be prevented. When the DC voltage DCV rises again,
When the comparator circuit 13 exceeds the predetermined value DCV 1 * or more, the torque limit correction signal T L is returned to the original value to obtain a normal motor torque.

【0022】ところで、図3のベクトル図が示すよう
に、本実施例ではDC電圧が誘導電動機の2次電圧以下
まで下がると、トルクを零にしてもインバータ出力電圧
は制限されるようになる。しかしながら、DC電圧がこ
のように大きく低下する可能性は少なく、実用上問題に
なることはない。それより、モータの端子電圧を即応性
を持って下げられることによるメリットの方が大きい。
By the way, as shown in the vector diagram of FIG. 3, in this embodiment, when the DC voltage drops below the secondary voltage of the induction motor, the inverter output voltage is limited even if the torque is zero. However, it is unlikely that the DC voltage will drop significantly in this way, and there is no practical problem. Rather, the advantage of being able to reduce the motor terminal voltage with responsiveness is greater.

【0023】また、本実施例ではトルクを零まで下げて
モータがフリーラン状態となっても、モータ磁束は保持
されるため、従来行われていた単純なインバータ停止、
フリーランによる保護とは異なり、DC電圧が回復した
とき速やかに正常運転に復帰できる。
Further, in this embodiment, even if the torque is reduced to zero and the motor is in the free running state, the magnetic flux of the motor is maintained, so that a simple inverter stop, which has been conventionally performed,
Unlike protection by free run, normal operation can be restored quickly when the DC voltage is restored.

【0024】[実施例の効果]上記したような保護回路
を構成してモータトルクを下げることで、モータ端子電
圧が速やかに低下し、インバータの出力電圧がリミット
に達するのを防ぐことができる。
[Effects of the Embodiment] By forming the protection circuit as described above and reducing the motor torque, it is possible to prevent the motor terminal voltage from rapidly decreasing and the output voltage of the inverter from reaching the limit.

【0025】[他の実施例]図4は本発明の他の実施例
の回路構成図であり、図1と同一構成要素には同一符号
を付し、その説明は省略する。図4において、13A及
び13Bはコンパレータ回路、14A及び14BはDC
電圧低下検出値設定回路、17Aはトルクリミット値補
正回路である。
[Other Embodiments] FIG. 4 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In FIG. 4, 13A and 13B are comparator circuits, and 14A and 14B are DC.
A voltage drop detection value setting circuit, 17A is a torque limit value correction circuit.

【0026】以下、図4の回路構成図及び図5の動作説
明図を用いて、本実施例の動作を説明する。図4におい
て、回路構成要素1から11までは図9にて説明した従
来例と同一動作をするので説明を省略する。例えば、何
らかの理由でDC電圧DCVが急激に低下した場合、D
C電圧検出回路12によりDC電圧DCVを検出し、D
C電圧低下検出値設定回路14Aの設定値DCV1 *
前記DCVをコンパレータ回路13Aにより比較してト
ルクリミット値補正回路17Aによりトルクリミット補
正信号TL を出力する。トルクリミット回路18はトル
ク基準T* をトルクリミット補正信号TL 以下に制限す
る。この結果、モータのトルクが下がり、モータの端子
電圧も低下する。DC電圧DCVが再び上昇して前記設
定値DCV1 *を越えても、トルクリミット補正回路1
7Aはトルクリミット補正信号TL を保持し続け、DC
電圧低下検出値設定回路14Bの設定値DCV2 * を越
えたときコンパレータ回路13Bにより比較して、トル
クリミット値補正回路17Aの出力TL を元に戻す。
The operation of this embodiment will be described below with reference to the circuit configuration diagram of FIG. 4 and the operation explanatory diagram of FIG. In FIG. 4, the circuit components 1 to 11 operate in the same manner as the conventional example described in FIG. For example, if the DC voltage DCV suddenly drops for some reason, D
The DC voltage DCV is detected by the C voltage detection circuit 12, and D
And it outputs a torque limit correction signal T L by the torque limit value correction circuit 17A setting value DCV 1 * and the DCV of C voltage drop detection value setting circuit 14A compared by a comparator circuit 13A. The torque limit circuit 18 limits the torque reference T * to the torque limit correction signal T L or less. As a result, the torque of the motor decreases and the terminal voltage of the motor also decreases. Even if the DC voltage DCV rises again and exceeds the set value DCV 1 * , the torque limit correction circuit 1
7A continues to hold the torque limit correction signal T L , and DC
When the set value DCV 2 * of the voltage drop detection value setting circuit 14B is exceeded, comparison is made by the comparator circuit 13B and the output TL of the torque limit value correction circuit 17A is returned to the original value.

【0027】このようにして、もし何らかの理由でDC
電圧が低下した時には、誘導電動機の1次電流の内トル
ク成分をリミットすることで、インバータの出力電圧を
下げ、誘導電動機4の1次電流制御不能を防ぐことがで
きる。また、上記のように電圧低下検出値にヒステリシ
スを設けることで、DC電圧DCVが所定値DCV1 *
近傍を上下したときにも、トルクリミット補正信号TL
がチャタリングすることなく、正常な運転が可能であ
る。
Thus, if for some reason DC
When the voltage decreases, the output voltage of the inverter can be lowered by limiting the internal torque component of the primary current of the induction motor, and the primary current control failure of the induction motor 4 can be prevented. In addition, by providing the voltage drop detection value with hysteresis as described above, the DC voltage DCV becomes a predetermined value DCV 1 *.
Torque limit correction signal T L
Normal operation is possible without chattering.

【0028】図6は上記図4の実施例の異なる動作説明
図であり、以下図4の回路構成図及び図6の動作説明図
を用いて、本実施例の動作を説明する。図6において回
路構成要素1から11までは図9にて説明した従来例と
同一動作をするので説明を省略する。例えば、何らかの
理由でDC電圧DCVが急激に低下した場合、DC電圧
検出回路12によりDC電圧DCVを検出し、DC電圧
低下検出値設定回路14Bの設定値DCV2 * と前記D
CVをコンパレータ回路13Bにより比較して、トルク
リミット値補正回路17Aによりトルクリミット補正信
号TL を出力する。DC電圧DCVがDCV2 * とDC
1 * の間にある時は、トルクリミット補正信号TL
DC電圧DCVに比例して低下する。トルクリミット回
路18はトルク基準T* を前記信号TL 以下に制限す
る。この結果、モータのトルクが下がり、モータの端子
電圧も低下する。DC電圧DCVが再び上昇して前記設
定値DCV1 * を越えて、DCV2 * との間にある時
は、トルクリミット補正信号TL はDC電圧DCVに比
例して上昇する。このように電圧低下検出値にある幅を
設けトルクリミットTL を徐々に下げることで、DC電
圧DCVが所定値DCV1 * 近傍を上下したときにも、
モータの発生するトルクが急変することなく、正常な運
転が可能である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation different from that of the embodiment of FIG. 4, and the operation of this embodiment will be described below with reference to the circuit configuration diagram of FIG. 4 and the operation diagram of FIG. In FIG. 6, the circuit components 1 to 11 operate in the same way as the conventional example described in FIG. For example, when the DC voltage DCV suddenly drops for some reason, the DC voltage detection circuit 12 detects the DC voltage DCV, and the set value DCV 2 * of the DC voltage drop detection value setting circuit 14B and the D
The CV is compared by the comparator circuit 13B, and the torque limit correction signal T L is output by the torque limit value correction circuit 17A. DC voltage DCV is DCV 2 * and DC
When it is between V 1 * , the torque limit correction signal T L drops in proportion to the DC voltage DCV. The torque limit circuit 18 limits the torque reference T * to the signal T L or less. As a result, the torque of the motor decreases and the terminal voltage of the motor also decreases. When the DC voltage DCV rises again and exceeds the set value DCV 1 * and is between DCV 2 * , the torque limit correction signal T L rises in proportion to the DC voltage DCV. Thus, by providing a certain width in the voltage drop detection value and gradually lowering the torque limit T L , even when the DC voltage DCV goes up and down in the vicinity of the predetermined value DCV 1 * ,
Normal operation is possible without sudden changes in the torque generated by the motor.

【0029】図7は本発明のさらに他の実施例の回路構
成図であり、図1と同一構成要素には同一番号を付し、
その説明は省略する。図7において、19はPIコント
ローラ回路である。
FIG. 7 is a circuit configuration diagram of still another embodiment of the present invention. The same components as those in FIG.
The description is omitted. In FIG. 7, 19 is a PI controller circuit.

【0030】以下、図7の回路構成図及び図8の動作説
明図を用いて、本実施例の動作を説明する。同図におい
て、回路構成要素1から11までは図9にて説明した従
来例と同一動作をするので説明を省略する。例えば、何
らかの理由でDC電圧DCVが急激に低下した場合、D
C電圧検出回路12によりDC電圧DCVを検出し、DC
電圧低下検出値設定回路14の設定値DCV1 * と前記
DCVをPIコントローラ回路19により比較してトル
クリミット補正信号TL を出力する。トルクリミット回
路18はトルク基準T* をトルクリミット補正信号TL
以下に制限する。この結果、誘導電動機のトルクが下が
り、誘導電動機の端子電圧も低下する。DC電圧DCV
が再び上昇して前記設定値DCV1 * を越えると、PI
コントローラ回路19はトルクリミット補正信号TL
再び上昇させ元に戻す。このようにして、もし何らかの
理由でDC電圧が低下した時には、誘導電動機の1次電
流の内トルク成分をリミットすることで、インバータの
出力電圧を下げ、誘導電動機4の1次電流制御不能を防
ぐことができる。また、上記のように電圧低下検出設定
値DCV1 * とDC電圧DCVとをPIコントロールす
ることで、DC電圧低下量に応じた誘導電動機端子電圧
で運転継続することが可能である。
The operation of this embodiment will be described below with reference to the circuit configuration diagram of FIG. 7 and the operation explanatory diagram of FIG. In the figure, the circuit components 1 to 11 operate in the same manner as the conventional example described with reference to FIG. For example, if the DC voltage DCV suddenly drops for some reason, D
DC voltage DCV is detected by the C voltage detection circuit 12, and DC
The PI controller circuit 19 compares the set value DCV 1 * of the voltage drop detection value setting circuit 14 with the DCV and outputs the torque limit correction signal T L. The torque limit circuit 18 uses the torque reference T * as the torque limit correction signal T L.
Limited to: As a result, the torque of the induction motor decreases and the terminal voltage of the induction motor also decreases. DC voltage DCV
Rises again and exceeds the set value DCV 1 * , PI
The controller circuit 19 raises the torque limit correction signal T L again and restores it. In this way, if the DC voltage drops for some reason, the output voltage of the inverter is lowered by limiting the internal torque component of the primary current of the induction motor, and the inability to control the primary current of the induction motor 4 is prevented. be able to. Further, by performing PI control of the voltage drop detection set value DCV 1 * and the DC voltage DCV as described above, it is possible to continue the operation at the induction motor terminal voltage according to the DC voltage drop amount.

【0031】なお、上記各実施例ではコンバータ回路と
インバータ回路が1:1に対応している場合を例に挙げ
たが、本発明はこの例に限らず、1台のコンバータで複
数のインバータ回路に直流電源を供給するコモンコンバ
ータ方式にも適用することができる。
In each of the above embodiments, the case where the converter circuit and the inverter circuit correspond to each other by 1: 1 has been taken as an example, but the present invention is not limited to this example, and one converter includes a plurality of inverter circuits. It can also be applied to a common converter system that supplies a DC power supply to.

【0032】また、コンバータとしてはサイリスタコン
バータだけでなく、自己消弧素子を利用したPWMコン
バータも適用対象となる。さらに上記各実施例では誘導
電動機のトルクの基準に対して制限をしているが、本発
明はこれに限定されるものではなく、1次電流のトルク
成分の基準に対して制限をしてもよい。
Further, as the converter, not only the thyristor converter but also the PWM converter using the self-extinguishing element is applicable. Furthermore, in each of the above-mentioned embodiments, the reference of the torque of the induction motor is limited, but the present invention is not limited to this, and even if the reference of the torque component of the primary current is limited. Good.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
DC電圧を検出して、所定値以下に低下した時、モータ
トルクを下げる様に制御回路を構成することで、モータ
端子電圧が速やかに低下し、インバータの出力電圧がリ
ミットに達するのを防ぐことができる。また、DC電源
側でDC電圧が下がらないようにするといった対策をす
ることなく、電圧、電流の制御不能となる事態を回避す
ることができ、インバータに過電流が流れて停止した
り、機器を破損したり、あるいはインバータが正弦波電
流を流せなくなるため、モータの発生するトルクリップ
ルが大きくなって、モータや負荷装置にダメージを与え
る等の不具合も防止できる、という効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
Preventing the output voltage of the inverter from reaching the limit by detecting the DC voltage and configuring the control circuit so as to reduce the motor torque when it falls below a predetermined value. You can Further, it is possible to avoid a situation in which the voltage and current cannot be controlled without taking measures to prevent the DC voltage from decreasing on the DC power supply side, and it is possible to stop the inverter due to an overcurrent, or to stop the equipment. Since it is damaged or the inverter cannot pass the sinusoidal current, the torque ripple generated by the motor is increased, and it is possible to prevent a problem such as damage to the motor or the load device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の回路構成図。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of FIG.

【図3】図1の誘導電動機の電流、電圧ベクトル図。FIG. 3 is a current / voltage vector diagram of the induction motor of FIG.

【図4】本発明の他の実施例の回路構成図。FIG. 4 is a circuit configuration diagram of another embodiment of the present invention.

【図5】図4の動作を説明するための図。FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of FIG.

【図6】図4の他の異なる動作を説明するための図。FIG. 6 is a diagram for explaining another different operation from FIG. 4;

【図7】本発明のさらに他の実施例の回路構成図。FIG. 7 is a circuit configuration diagram of still another embodiment of the present invention.

【図8】図7の動作を説明するための図。FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of FIG. 7.

【図9】従来の電圧形インバータの回路図。FIG. 9 is a circuit diagram of a conventional voltage source inverter.

【図10】図9のインバータを用いた従来の保護回路の
構成図。
10 is a configuration diagram of a conventional protection circuit using the inverter of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…コンバータ、2…フィルタコンデンサ、3…インバ
ータ回路、4…誘導電動機、5…速度センサ、6…速度
基準設定回路、7…速度制御回路、8…磁束制御回路、
9…ベクトル制御回路、10…電流制御回路、11…P
WM制御回路、12…DC電圧検出回路、13,13
A,13B…コンパレータ回路、14,14A,14B
…DC電圧低下検出値設定回路、15…誘導電動機電圧
補正回路、16…電流センサ、17,17A…トルクリ
ミット値補正回路、18…トルクリミット回路、19…
PIコントローラ回路。
1 ... Converter, 2 ... Filter capacitor, 3 ... Inverter circuit, 4 ... Induction motor, 5 ... Speed sensor, 6 ... Speed reference setting circuit, 7 ... Speed control circuit, 8 ... Flux control circuit,
9 ... Vector control circuit, 10 ... Current control circuit, 11 ... P
WM control circuit, 12 ... DC voltage detection circuit, 13, 13
A, 13B ... Comparator circuit, 14, 14A, 14B
... DC voltage drop detection value setting circuit, 15 ... Induction motor voltage correction circuit, 16 ... Current sensor, 17, 17A ... Torque limit value correction circuit, 18 ... Torque limit circuit, 19 ...
PI controller circuit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 誘導電動機を可変速制御する電圧形イン
バータ装置において、直流電源電圧を検出するセンサ
と、前記直流電源電圧が所定値以下になったとき動作す
るコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路の出力に
より前記誘導電動機のトルクをある値以下に制限するト
ルクリミット回路を備え、前記直流電源電圧が所定値以
下に低下した時、前記誘導電動機の発生トルクをインバ
ータ装置が出力しうる最大のトルクよりも低減すること
を特徴とする電圧形インバータ装置。
1. A voltage source inverter device for variable speed control of an induction motor, a sensor for detecting a DC power supply voltage, a comparator circuit which operates when the DC power supply voltage becomes a predetermined value or less, and an output of the comparator circuit. By including a torque limit circuit for limiting the torque of the induction motor to a certain value or less, when the DC power supply voltage drops to a predetermined value or less, the generated torque of the induction motor than the maximum torque that the inverter device can output. A voltage source inverter device characterized by reduction.
【請求項2】 前記コンパレータ回路の出力により、前
記誘導電動機のトルクの基準値または1次電流のトルク
成分の基準値をある値以下に制限するトルクリミット回
路を備えたことを特徴とする請求項1記載の電圧形イン
バータ装置。
2. A torque limit circuit for limiting the reference value of the torque of the induction motor or the reference value of the torque component of the primary current to a certain value or less by the output of the comparator circuit. 1. The voltage source inverter device according to 1.
【請求項3】 直流電源電圧が第1所定値以下に低下し
た時動作する第1コンパレータ回路と、直流電源電圧が
第2所定値以上に上昇したとき動作する第2コンパレー
タ回路を備え、第2所定値を第1所定値より大きくする
ことにより前記トルクリミット回路の動作点にヒステリ
シスを設けたことを特徴とする請求項1記載の電圧形イ
ンバータ装置。
3. A first comparator circuit, which operates when the DC power supply voltage drops below a first predetermined value, and a second comparator circuit which operates when the DC power supply voltage rises above a second predetermined value. 2. The voltage type inverter device according to claim 1, wherein a hysteresis is provided at an operating point of the torque limit circuit by making the predetermined value larger than the first predetermined value.
【請求項4】 前記直流電源電圧が所定値以下になった
とき、前記所定値と前記直流電源電圧との差分に比例ま
たは差分を比例積分した演算結果を出力する演算回路
と、前記演算結果により前記誘導電動機のトルクまたは
1次電流のトルク成分の基準値をある値以下に制限する
トルクリミット回路を備え、直流電源電圧が低下し前記
所定値以下になったとき、低下量が大きくなるに従って
前記誘導電動機のトルクまたは1次電流のトルク成分の
基準値を低下させることを特徴とする請求項1記載の電
圧形インバータ装置。
4. When the DC power supply voltage becomes equal to or lower than a predetermined value, a calculation circuit that outputs a calculation result that is proportional to the difference between the predetermined value and the DC power supply voltage or a proportional integral of the difference; A torque limit circuit that limits the reference value of the torque of the induction motor or the torque component of the primary current to a certain value or less is provided, and when the DC power supply voltage decreases to the predetermined value or less, the decrease amount increases as the amount decreases. 2. The voltage type inverter device according to claim 1, wherein the reference value of the torque of the induction motor or the torque component of the primary current is reduced.
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