JPH0723593A - 周波数変換装置 - Google Patents
周波数変換装置Info
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- JPH0723593A JPH0723593A JP5269396A JP26939693A JPH0723593A JP H0723593 A JPH0723593 A JP H0723593A JP 5269396 A JP5269396 A JP 5269396A JP 26939693 A JP26939693 A JP 26939693A JP H0723593 A JPH0723593 A JP H0723593A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 誘導電動機には、その速度と負荷の大きさが
与えられると、駆動する周波数変換装置の出力電圧と出
力電流の最適な組合せが存在する。従来、一般に使用さ
れている周波数変換装置においては、これらの二つの量
を独立に、かつ同時に制御することができなかった。こ
の発明は上記のような欠点を除去して、誘導電動機のエ
ネルギ−効率の向上するためになされたものである。 【構成】 この発明は誘導電動機にかかる負荷の大きさ
を連続的に測定する内臓センサを用いている。すなわ
ち、周波数変換装置の指示電圧の大きさを、誘導電動機
に入力される交流電流の大きさの測定に基づいて実時間
的に調節して、誘導電動機のエネルギ−効率の向上を図
っている。
与えられると、駆動する周波数変換装置の出力電圧と出
力電流の最適な組合せが存在する。従来、一般に使用さ
れている周波数変換装置においては、これらの二つの量
を独立に、かつ同時に制御することができなかった。こ
の発明は上記のような欠点を除去して、誘導電動機のエ
ネルギ−効率の向上するためになされたものである。 【構成】 この発明は誘導電動機にかかる負荷の大きさ
を連続的に測定する内臓センサを用いている。すなわ
ち、周波数変換装置の指示電圧の大きさを、誘導電動機
に入力される交流電流の大きさの測定に基づいて実時間
的に調節して、誘導電動機のエネルギ−効率の向上を図
っている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は周波数変換装置に関
し、特にその出力電圧のレベルを、出力電流のレベルに
応じて実時間的に調節して、誘導電動機をつねに効率最
適点で動作させるようにしたことを特徴とする周波数変
換装置に関する。
し、特にその出力電圧のレベルを、出力電流のレベルに
応じて実時間的に調節して、誘導電動機をつねに効率最
適点で動作させるようにしたことを特徴とする周波数変
換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の周波数変換装置は指示周波数を与
えると、これとセットとなった一定の指示電圧（ｖ／ｆ
パタ−ン）が選択されるものが大部分であった。すなわ
ち、第１図に示すように、指示周波数と指示電圧の組合
せは、01の直線で示される定トルク特性、02の折れ線で
示される低減トルク特性、03の直線で示される定出力特
性等、いくつかの折れ線的関係のものの中から、一つま
たは二つを組み合わせた所望の特性を手動スイッチによ
り選択するようになっている。従来の周波数変換装置に
あっては、あらかじめ負荷の特性が知られたものについ
ては、その負荷特性に一番適したｖ／ｆパタ−ンを選択
すれば、誘導電動機の効率を最適値に近づけることがで
きる。しかし、誘導電動機をアクチュエ−タとして使用
するときのように、所望回転数や所望トルクが時間の関
数として変化する場合、また、誘導電動機を準定常的な
動力の発生装置として使用する場合でも、負荷の特性が
分からなかったり、変動したりする場合には、折れ線近
似で指示周波数と指示電圧の組合せを与えてしまうと、
誘導電動機をしばしば最高効率の点からずれた点で運転
することになり、入力の電気エネルギ−を有効に動力の
エネルギ−として取り出すことができない。
えると、これとセットとなった一定の指示電圧（ｖ／ｆ
パタ−ン）が選択されるものが大部分であった。すなわ
ち、第１図に示すように、指示周波数と指示電圧の組合
せは、01の直線で示される定トルク特性、02の折れ線で
示される低減トルク特性、03の直線で示される定出力特
性等、いくつかの折れ線的関係のものの中から、一つま
たは二つを組み合わせた所望の特性を手動スイッチによ
り選択するようになっている。従来の周波数変換装置に
あっては、あらかじめ負荷の特性が知られたものについ
ては、その負荷特性に一番適したｖ／ｆパタ−ンを選択
すれば、誘導電動機の効率を最適値に近づけることがで
きる。しかし、誘導電動機をアクチュエ−タとして使用
するときのように、所望回転数や所望トルクが時間の関
数として変化する場合、また、誘導電動機を準定常的な
動力の発生装置として使用する場合でも、負荷の特性が
分からなかったり、変動したりする場合には、折れ線近
似で指示周波数と指示電圧の組合せを与えてしまうと、
誘導電動機をしばしば最高効率の点からずれた点で運転
することになり、入力の電気エネルギ−を有効に動力の
エネルギ−として取り出すことができない。
【０００３】誘導電動機では、その固定子に巻かれた巻
線に一定電圧の交流を印加すると、励磁電流が流れて回
転磁界を生ずる。この回転磁界により回転子にうず電流
（負荷電流）が誘起され、回転磁界とうず電流の相互作
用によって回転子にトルクが発生し、回転子に直結した
負荷を駆動して回転させる。誘導電動機に与える電圧お
よび電流の大きさの組合せが適正でないと、電動機の効
率が悪化してしまう。すなわち、負荷の大きさに対して
与える電圧が高すぎると、動力の発生にとっては無駄な
鉄損（磁気回路のヒステリシス損）や銅損（巻線の抵抗
損）が増える。これらの鉄損や銅損は回路電流の大きさ
の平方にほぼ比例して増加する。次に、負荷の大きさに
対して印加電圧が低すぎると、巻線に流れる励磁電流が
少なくなって、回転磁界の大きさが不足するため、これ
を補償するため過大な負荷電流が流れて、二次銅損（回
転子の抵抗損）が相乗的に増加する。
線に一定電圧の交流を印加すると、励磁電流が流れて回
転磁界を生ずる。この回転磁界により回転子にうず電流
（負荷電流）が誘起され、回転磁界とうず電流の相互作
用によって回転子にトルクが発生し、回転子に直結した
負荷を駆動して回転させる。誘導電動機に与える電圧お
よび電流の大きさの組合せが適正でないと、電動機の効
率が悪化してしまう。すなわち、負荷の大きさに対して
与える電圧が高すぎると、動力の発生にとっては無駄な
鉄損（磁気回路のヒステリシス損）や銅損（巻線の抵抗
損）が増える。これらの鉄損や銅損は回路電流の大きさ
の平方にほぼ比例して増加する。次に、負荷の大きさに
対して印加電圧が低すぎると、巻線に流れる励磁電流が
少なくなって、回転磁界の大きさが不足するため、これ
を補償するため過大な負荷電流が流れて、二次銅損（回
転子の抵抗損）が相乗的に増加する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図２は実験に基づく結
果で、その負荷条件が変化するとき、誘導電動機から最
高効率を引き出すための、周波数変換装置のｖ／ｆパタ
−ンを示したものである。ここで、04の破線、05の一点
鎖線、および06の実線はそれぞれ、重負荷、中負荷、軽
負荷条件に対する最適な指示周波数に対する出力電圧の
特性を表す。先に述べたことから明らかなように、誘導
電動機には、その速度と負荷の大きさが与えられると、
周波数変換装置の最適な出力電圧と出力電流の組合せが
存在するが、従来、一般に使用されている周波数変換装
置においては、これらの二つの量を独立に、かつ同時に
制御することができなかったため、効率の点で改善の余
地があった。
果で、その負荷条件が変化するとき、誘導電動機から最
高効率を引き出すための、周波数変換装置のｖ／ｆパタ
−ンを示したものである。ここで、04の破線、05の一点
鎖線、および06の実線はそれぞれ、重負荷、中負荷、軽
負荷条件に対する最適な指示周波数に対する出力電圧の
特性を表す。先に述べたことから明らかなように、誘導
電動機には、その速度と負荷の大きさが与えられると、
周波数変換装置の最適な出力電圧と出力電流の組合せが
存在するが、従来、一般に使用されている周波数変換装
置においては、これらの二つの量を独立に、かつ同時に
制御することができなかったため、効率の点で改善の余
地があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は上記のような
従来の周波数変換装置の欠点を除去し、誘導電動機のエ
ネルギ−効率を向上するためになされたものである。本
実施例では、この試みを実現するため、誘導電動機にか
かる負荷の大きさを連続的に測定する内臓センサを用い
ている。すなわち、周波数変換装置の指示電圧の大きさ
を、誘導電動機に入力される交流電流の大きさの測定に
基づいて調節して、誘導電動機のエネルギ−効率の向上
を図っている。
従来の周波数変換装置の欠点を除去し、誘導電動機のエ
ネルギ−効率を向上するためになされたものである。本
実施例では、この試みを実現するため、誘導電動機にか
かる負荷の大きさを連続的に測定する内臓センサを用い
ている。すなわち、周波数変換装置の指示電圧の大きさ
を、誘導電動機に入力される交流電流の大きさの測定に
基づいて調節して、誘導電動機のエネルギ−効率の向上
を図っている。
【０００６】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図３で、11はこの周波数変換装置の入力交流電
圧、12は入力交流電圧11を13の直流電圧に変換するため
のコンバ−タ、13はコンバ−タ12から出力される直流電
圧で、直流電圧13は14のインバ−タにより、15の出力電
圧に変換される。このインバ−タ14は33のＰＷＭ信号に
より駆動される。出力電圧15を17の誘導電動機に入力す
るとトルクを発生し、これに結合した負荷を駆動する。
21の指示周波数と、22の測定電流の関数として、23の電
圧制御手段は27の指示電圧を設定する。測定電流22は16
の出力電流、すなわち電動機電流を18の電流センサによ
って測定したものである。ＰＷＭ信号33は、30のＰＣＷ
Ｍ(Pulse Code Width Modulation) 信号を、31のタイミ
ング信号によって入力して復号することにより、32のＰ
ＷＭ信号デコ−ダから出力される。ＰＣＷＭ信号30は、
指示周波数21と指示電圧23の関数として、28のＰＷＭ信
号エンコ−ダによって実時間的に作られる。タイミング
信号31は、29のクロックをＰＷＭデコ−ダ32に与えて作
る。クロック29はＰＷＭ信号エンコ−ダ28にも入力す
る。
する。図３で、11はこの周波数変換装置の入力交流電
圧、12は入力交流電圧11を13の直流電圧に変換するため
のコンバ−タ、13はコンバ−タ12から出力される直流電
圧で、直流電圧13は14のインバ−タにより、15の出力電
圧に変換される。このインバ−タ14は33のＰＷＭ信号に
より駆動される。出力電圧15を17の誘導電動機に入力す
るとトルクを発生し、これに結合した負荷を駆動する。
21の指示周波数と、22の測定電流の関数として、23の電
圧制御手段は27の指示電圧を設定する。測定電流22は16
の出力電流、すなわち電動機電流を18の電流センサによ
って測定したものである。ＰＷＭ信号33は、30のＰＣＷ
Ｍ(Pulse Code Width Modulation) 信号を、31のタイミ
ング信号によって入力して復号することにより、32のＰ
ＷＭ信号デコ−ダから出力される。ＰＣＷＭ信号30は、
指示周波数21と指示電圧23の関数として、28のＰＷＭ信
号エンコ−ダによって実時間的に作られる。タイミング
信号31は、29のクロックをＰＷＭデコ−ダ32に与えて作
る。クロック29はＰＷＭ信号エンコ−ダ28にも入力す
る。
【０００７】
【作用】いま図３で、指示周波数21の大小にかかわら
ず、誘導電動機17に基準となる一定なトルク負荷が加え
られているものと仮定する。従来の周波数変換装置で
は、この基準一定トルクが与えられるとき、指示電圧27
は指示周波数21の関数として、図１の直線01が最適効率
の軌跡として選択される。しかし、この特性はトルクが
変動するときには向かない。この場合、本発明では図２
に示した特性が得られるように、指示電圧27を測定電流
22が増加するにつれて増加するように設定する。最適な
指示電圧の値は、あらかじめ誘導電動機の性能試験によ
り、その速度と負荷を与えて、指示周波数と測定電流の
関数として求めておくことができる。
ず、誘導電動機17に基準となる一定なトルク負荷が加え
られているものと仮定する。従来の周波数変換装置で
は、この基準一定トルクが与えられるとき、指示電圧27
は指示周波数21の関数として、図１の直線01が最適効率
の軌跡として選択される。しかし、この特性はトルクが
変動するときには向かない。この場合、本発明では図２
に示した特性が得られるように、指示電圧27を測定電流
22が増加するにつれて増加するように設定する。最適な
指示電圧の値は、あらかじめ誘導電動機の性能試験によ
り、その速度と負荷を与えて、指示周波数と測定電流の
関数として求めておくことができる。
【０００８】次に、図４に、指示周波数が45Hzの場合を
例にとり、出力電流16に対する出力電圧15の関係を示
す。41の点線は、従来の周波数変換装置に用いられてい
る、指示電圧27の設定が、与えられた負荷の大小に関係
なく一定の場合の特性である。このとき、負荷が大きく
なるにつれ、出力電流16が増加し、コンバ−タ12および
インバ−タ14の内部抵抗のために、出力電圧15のレベル
が低下する。一方、負荷が小さくなるにつれ、出力電流
16が減少し、出力電圧15のレベルは増加する。図４にお
いて、出力電流16がＸの点に対応する値より小さい場合
には、負荷のトルクに対して出力電圧15が大きすぎるた
め、必要以上の励磁電流が流れて、無駄な鉄損や銅損が
増える。この傾向は負荷のトルクが小さくなるほど増大
する。反対に、出力電流16がＸの点に対応する値より大
きい場合には、負荷のトルクに対して出力電圧15が小さ
すぎるため、励磁電流が不足して、過大な負荷電流が流
れて二次銅損が相乗的に増加する。この傾向は負荷のト
ルクが大きくなるほど増大する。
例にとり、出力電流16に対する出力電圧15の関係を示
す。41の点線は、従来の周波数変換装置に用いられてい
る、指示電圧27の設定が、与えられた負荷の大小に関係
なく一定の場合の特性である。このとき、負荷が大きく
なるにつれ、出力電流16が増加し、コンバ−タ12および
インバ−タ14の内部抵抗のために、出力電圧15のレベル
が低下する。一方、負荷が小さくなるにつれ、出力電流
16が減少し、出力電圧15のレベルは増加する。図４にお
いて、出力電流16がＸの点に対応する値より小さい場合
には、負荷のトルクに対して出力電圧15が大きすぎるた
め、必要以上の励磁電流が流れて、無駄な鉄損や銅損が
増える。この傾向は負荷のトルクが小さくなるほど増大
する。反対に、出力電流16がＸの点に対応する値より大
きい場合には、負荷のトルクに対して出力電圧15が小さ
すぎるため、励磁電流が不足して、過大な負荷電流が流
れて二次銅損が相乗的に増加する。この傾向は負荷のト
ルクが大きくなるほど増大する。
【０００９】負荷のトルクの値の如何にかかわらず、誘
導電動機17がつねに最適な効率を維持するためには、出
力電流16と出力電圧15の関係が図４の42の実線が示すよ
うな比例関係にあることが望ましい。すなわち、従来の
周波数変換装置では、出力電流16が増えるに従って出力
電圧15のレベルが41の点線に沿って減少し、例えば、Ａ
点で示す動作点に至る。ここで、本発明に係わる周波数
変換装置の能力を活用して、指示電圧27のレベルを上げ
ていくと、動作点は43の一点鎖線の軌跡に沿って、最適
なＢ点で示す動作点へ移動する。このとき、出力電流16
のレベルはＡ点に比べ減少し、周波数変換装置への入力
電力も減少する。一方、従来の周波数変換装置では、出
力電流16が減ると出力電圧15のレベルが41の点線に沿っ
て増加し、例えば、Ｃ点で示す動作点に至る。ここで、
本発明に係わる周波数変換装置の能力を活用して、指示
電圧27のレベルを下げていくと、動作点は44の一点鎖線
の軌跡に沿って、最適なＤ点で示す動作点へ移動する。
このとき、出力電流16のレベルはＣ点に比べ減少し、周
波数変換装置への入力電力も減少する。このように、出
力電流16が増減すると、これに呼応して出力電圧15も増
減するため、両者の間の位相関係が適正に保たれ、負荷
側の力率が最適化され、誘導電動機の効率が上がる。
導電動機17がつねに最適な効率を維持するためには、出
力電流16と出力電圧15の関係が図４の42の実線が示すよ
うな比例関係にあることが望ましい。すなわち、従来の
周波数変換装置では、出力電流16が増えるに従って出力
電圧15のレベルが41の点線に沿って減少し、例えば、Ａ
点で示す動作点に至る。ここで、本発明に係わる周波数
変換装置の能力を活用して、指示電圧27のレベルを上げ
ていくと、動作点は43の一点鎖線の軌跡に沿って、最適
なＢ点で示す動作点へ移動する。このとき、出力電流16
のレベルはＡ点に比べ減少し、周波数変換装置への入力
電力も減少する。一方、従来の周波数変換装置では、出
力電流16が減ると出力電圧15のレベルが41の点線に沿っ
て増加し、例えば、Ｃ点で示す動作点に至る。ここで、
本発明に係わる周波数変換装置の能力を活用して、指示
電圧27のレベルを下げていくと、動作点は44の一点鎖線
の軌跡に沿って、最適なＤ点で示す動作点へ移動する。
このとき、出力電流16のレベルはＣ点に比べ減少し、周
波数変換装置への入力電力も減少する。このように、出
力電流16が増減すると、これに呼応して出力電圧15も増
減するため、両者の間の位相関係が適正に保たれ、負荷
側の力率が最適化され、誘導電動機の効率が上がる。
【００１０】
【他の実施例】図３の実施例においては、出力電圧15を
希望値に近づけることができる。しかし、コンバ−タ12
の入力電圧が変動する場合は出力電圧15を正確に制御す
ることが難しい。このような場合に対応するため、図５
に他の実施例を掲げた。ここで図３と同じ番号は同じ部
分を示す。図２のテ−ブルにより24の目標電圧が与えら
れる。目標電圧24は出力電流16が与えられたときの理想
的な出力電圧15の値である。19の電圧センサは出力電圧
15、すなわち電動機電圧を測定し、25の測定電圧を出力
する。35の減算器手段は目標電圧24から測定電圧25を減
算して、36の電圧偏差を計算する。26の積分器手段はゲ
インＫと37の初期値入力を持ち、電圧偏差36を積分して
指示電圧27を出力することにより、測定電圧25を目標電
圧24に一致させる。電圧制御手段23、減算器手段35、お
よび積分器手段26はマイクロコンピュ−タのソフトウェ
アによって構成する。
希望値に近づけることができる。しかし、コンバ−タ12
の入力電圧が変動する場合は出力電圧15を正確に制御す
ることが難しい。このような場合に対応するため、図５
に他の実施例を掲げた。ここで図３と同じ番号は同じ部
分を示す。図２のテ−ブルにより24の目標電圧が与えら
れる。目標電圧24は出力電流16が与えられたときの理想
的な出力電圧15の値である。19の電圧センサは出力電圧
15、すなわち電動機電圧を測定し、25の測定電圧を出力
する。35の減算器手段は目標電圧24から測定電圧25を減
算して、36の電圧偏差を計算する。26の積分器手段はゲ
インＫと37の初期値入力を持ち、電圧偏差36を積分して
指示電圧27を出力することにより、測定電圧25を目標電
圧24に一致させる。電圧制御手段23、減算器手段35、お
よび積分器手段26はマイクロコンピュ−タのソフトウェ
アによって構成する。
【００１１】図５の指示電圧27を演算するサブプログラ
ムを、図６の流れ図を参照しながら、一定周波数の定常
状態の場合について以下に説明する。図６の手順S1は出
力電圧16を測定し、アナログ−ディジタル変換して、測
定電流22を得る。手順S2は測定電流22が前回測定し記憶
している値と異なるかどうか判断する。等しいときは、
手順S4に行く。異なるときには、手順S3に進む。手順S3
では電圧制御手段23により、指示周波数21と新しく更新
した測定電流22の関数として、目標電圧24を演算して手
順S4に進む。手順S4では出力電圧15を測定し、結果をア
ナログ−ディジタル変換して、測定電圧25を得て手順S5
に進む。手順S5で、測定電圧25と目標電圧24の大きさが
等しいときは、このサブプログラムを終了する。異なる
ときは、手順S6に進み両者の大きさを比べる。測定電圧
25が目標電圧24より小さい場合は、手順S7に進み指示電
圧27を定数Ｃだけ加算してサブプログラムを終える。ま
た測定電圧25が目標電圧24より大きい場合は、手順S8に
進み指示電圧27を定数Ｃだけ減算してサブプログラムを
終える。
ムを、図６の流れ図を参照しながら、一定周波数の定常
状態の場合について以下に説明する。図６の手順S1は出
力電圧16を測定し、アナログ−ディジタル変換して、測
定電流22を得る。手順S2は測定電流22が前回測定し記憶
している値と異なるかどうか判断する。等しいときは、
手順S4に行く。異なるときには、手順S3に進む。手順S3
では電圧制御手段23により、指示周波数21と新しく更新
した測定電流22の関数として、目標電圧24を演算して手
順S4に進む。手順S4では出力電圧15を測定し、結果をア
ナログ−ディジタル変換して、測定電圧25を得て手順S5
に進む。手順S5で、測定電圧25と目標電圧24の大きさが
等しいときは、このサブプログラムを終了する。異なる
ときは、手順S6に進み両者の大きさを比べる。測定電圧
25が目標電圧24より小さい場合は、手順S7に進み指示電
圧27を定数Ｃだけ加算してサブプログラムを終える。ま
た測定電圧25が目標電圧24より大きい場合は、手順S8に
進み指示電圧27を定数Ｃだけ減算してサブプログラムを
終える。
【００１２】
【発明の効果】このような構成と方法、すなわちマイク
ロコンピュ−タのソフトウェアと、周波数と電圧の任意
の組合せを持ったＰＷＭ信号を発生することができるＬ
ＳＩとを併用することにより、図４の実線42で示される
ような出力電圧と出力電流の関係が実現できる。したが
って、装置のコストをかけずに、負荷側の力率をつねに
最適化して誘導電動機を最適な効率で運転でき、省エネ
ルギ−に寄与する。また、電圧制御により、過負荷の度
合いが減少するため、マ−ジンを減らして装置を小型化
できる。図４の実線42で示される特性のために、この出
願の発明の周波数変換装置は、負の内部抵抗をもった一
種の電源装置と考えることもできる。
ロコンピュ−タのソフトウェアと、周波数と電圧の任意
の組合せを持ったＰＷＭ信号を発生することができるＬ
ＳＩとを併用することにより、図４の実線42で示される
ような出力電圧と出力電流の関係が実現できる。したが
って、装置のコストをかけずに、負荷側の力率をつねに
最適化して誘導電動機を最適な効率で運転でき、省エネ
ルギ−に寄与する。また、電圧制御により、過負荷の度
合いが減少するため、マ−ジンを減らして装置を小型化
できる。図４の実線42で示される特性のために、この出
願の発明の周波数変換装置は、負の内部抵抗をもった一
種の電源装置と考えることもできる。
【００１３】
【図１】従来の周波数変換装置の指示電圧と指示周波数
の関係を示した図。
の関係を示した図。
【図２】いろいろな負荷状態に対して、誘導電動機に最
高効率を与える、周波数変換装置の出力電圧と指示周波
数の関係を出力電流をパラメ−タにとって示した図。
高効率を与える、周波数変換装置の出力電圧と指示周波
数の関係を出力電流をパラメ−タにとって示した図。
【図３】本発明に係わる周波数変換装置の一つの構成を
示したブロック図。
示したブロック図。
【図４】従来の周波数変換装置と本発明に係わる周波数
変換装置について、一定指示周波数のもとでの出力電圧
と出力電流の関係を比較して示した図。
変換装置について、一定指示周波数のもとでの出力電圧
と出力電流の関係を比較して示した図。
【図５】本発明に係わる周波数変換装置の他の構成を示
したブロック図。
したブロック図。
【図６】図５の目標電圧を求めるためのサブプログラム
の流れ図である。
の流れ図である。
【００１４】
01 定トルク特性のための指示電圧と指示周波数の関
係、02 低減トルク特性のための指示電圧と指示周波数
の関係、03 定出力特性のための指示電圧と指示周波数
の関係、04 負荷が重いときの周波数変換装置の最適な
出力電圧と指示周波数の関係、05 負荷が中位のときの
周波数変換装置の最適な出力電圧と指示周波数の関係、
06 負荷が軽いときの周波数変換装置の最適な出力電
圧と指示周波数の関係、 11 入力交流電圧、12 コン
バ−タ、13 直流電圧、14 インバ−タ、15 出力電
圧、16 出力電流、17 誘導電動機、18 電流センサ、
19 電圧センサ、21 指示周波数、23 電圧制御手段、
22 測定電流、24 目標電圧、25 測定電圧、26 積分
器手段、27 指示電圧、28 ＰＷＭ信号エンコ−ダ、29
クロック、30 ＰＣＷＭ信号、31 タイミング信号、
32 ＰＷＭ信号デコ−ダ、33 ＰＷＭ信号、35 減算器
手段、36 電圧偏差、37 初期値入力、41 従来の周波
数変換装置の出力電圧に対する出力電流の関係、42 本
発明に係わる周波数変換装置の出力電圧に対する出力電
流の関係、43 指示電圧を増加したときの出力電圧対出
力電流の軌跡、44 指示電圧を減少したときの出力電圧
対出力電流の軌跡。
係、02 低減トルク特性のための指示電圧と指示周波数
の関係、03 定出力特性のための指示電圧と指示周波数
の関係、04 負荷が重いときの周波数変換装置の最適な
出力電圧と指示周波数の関係、05 負荷が中位のときの
周波数変換装置の最適な出力電圧と指示周波数の関係、
06 負荷が軽いときの周波数変換装置の最適な出力電
圧と指示周波数の関係、 11 入力交流電圧、12 コン
バ−タ、13 直流電圧、14 インバ−タ、15 出力電
圧、16 出力電流、17 誘導電動機、18 電流センサ、
19 電圧センサ、21 指示周波数、23 電圧制御手段、
22 測定電流、24 目標電圧、25 測定電圧、26 積分
器手段、27 指示電圧、28 ＰＷＭ信号エンコ−ダ、29
クロック、30 ＰＣＷＭ信号、31 タイミング信号、
32 ＰＷＭ信号デコ−ダ、33 ＰＷＭ信号、35 減算器
手段、36 電圧偏差、37 初期値入力、41 従来の周波
数変換装置の出力電圧に対する出力電流の関係、42 本
発明に係わる周波数変換装置の出力電圧に対する出力電
流の関係、43 指示電圧を増加したときの出力電圧対出
力電流の軌跡、44 指示電圧を減少したときの出力電圧
対出力電流の軌跡。
Claims (4)
- 【請求項１】 独立にその出力周波数と出力電圧とが制
御でき、指示周波数と出力電流が与えられたとき、該出
力電圧をあらかじめ決められた値を追随するように制御
し、誘導電動機をほぼ最適な動作点で作動させることが
できる周波数変換装置において、 (1) 商用電源の入力交流電圧を直流電圧に変換するコン
バ−タと、 (2) 前記誘導電動機の負荷量を決めるため、前記出力電
流を測定する電流センサと、 (3) 前記指示周波数と、前記電流センサにより求めた測
定電流との関数として、指示電圧を演算する電圧制御手
段と、 (4) 前記指示周波数と前記指示電圧とを受け、これらを
情報として保有しているパルス符号幅変調（ＰＣＷＭ）
信号を、タイミング信号に基づき、実時間で作成して出
力するＰＷＭエンコ−ダと、 (5) 前記タイミング信号を前記ＰＷＭエンコ−ダに与え
ることにより、前記ＰＣＷＭ信号を入力して復号し、パ
ルス幅変調（ＰＷＭ）信号を取り出すＰＷＭデコ−ダ
と、 (6) 前記ＰＷＭエンコ−ダおよび前記ＰＷＭデコ−ダに
供給するクロックと、 (7) 前記直流電圧を前記ＰＷＭ信号によって変調して前
記出力電圧を作り、これを前記誘導電動機に印加するイ
ンバ−タとを有することを特徴とする周波数変換装置。 - 【請求項２】 特許請求の範囲第１項に記載の周波数変
換装置において、 前記電圧制御手段は、マイクロコンピュ−タに内蔵した
ソフトウェアにより構成し、前記電流センサが読み出す
前記測定電流が増加するのに応じて、前記指示電圧を増
加するようにプログラムし、前記誘導電動機の効率を最
適化するようにしたことを特徴とする周波数変換装置。 - 【請求項３】 独立にその出力周波数と出力電圧とが制
御でき、指示周波数と出力電流が与えられたとき、該出
力電圧をあらかじめ決められた値を追随するように制御
し、誘導電動機をほぼ最適な動作点で作動させることが
できる周波数変換装置において、 (1) 商用電源の入力交流電圧を直流電圧に変換するコン
バ−タと、 (2) 前記誘導電動機の負荷量を決めるため、前記出力電
流を測定する電流センサと、 (3) 前記出力電圧を測定する電圧センサと、 (4) 前記指示周波数と、前記電流センサにより求めた測
定電流との関数として、目標電圧を演算する電圧制御手
段と、 (5) 前記目標電圧から、前記電圧センサにより求めた測
定電圧を減算して電圧偏差を求めるための減算手段と、 (6) 前記電圧偏差を積分して指示電圧を設定し、前記測
定電圧を前記目標電圧に一致させるための積分器手段
と、 (7) 前記指示周波数と前記指示電圧とを受け、これらを
情報として保有しているパルス符号幅変調（ＰＣＷＭ）
信号を、タイミング信号に基づき、 実時間で作成して出力するＰＷＭエンコ−ダと、 (8) 前記タイミング信号を前記ＰＷＭエンコ−ダに与え
ることにより、前記ＰＣＷＭ信号を入力して復号し、パ
ルス幅変調（ＰＷＭ）信号を取り出すＰＷＭデコ−ダ
と、 (9) 前記ＰＷＭエンコ−ダおよび前記ＰＷＭデコ−ダ
に、供給するクロックと、(10)前記直流電圧を前記ＰＷ
Ｍ信号によって変調して前記出力電圧を作り、これを該
誘導電動機に印加するインバ−タとを有することを特徴
とする周波数変換装置。 - 【請求項４】 特許請求の範囲第３項に記載の周波数変
換装置において、 前記電圧制御手段、前記減算手段、および前記積分器手
段は、マイクロコンピュ−タに内蔵したソフトウェアに
より構成し、前記電流センサが読み出す前記測定電流が
増加するのに応じて、前記目標電圧を増加するようにプ
ログラムし、前記誘導電動機の効率を最適化するように
したことを特徴とする周波数変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5269396A JPH0723593A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 周波数変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5269396A JPH0723593A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 周波数変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0723593A true JPH0723593A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=17471829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5269396A Pending JPH0723593A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 周波数変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0723593A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7456600B1 (en) | 2008-06-24 | 2008-11-25 | System Homes Company, Ltd. | Pulse code width modulation motor drive system |
| CN104765299A (zh) * | 2015-02-03 | 2015-07-08 | 浙江捷昌线性驱动科技股份有限公司 | 交流震动马达震幅控制方法及控制电路及按摩床 |
| US11056995B2 (en) | 2017-10-27 | 2021-07-06 | System Homes Company, Ltd. | Synchronous motor drive system and synchronous motor drive method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6074996A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-27 | Aichi Electric Mfg Co Ltd | インバ−タの制御装置 |
| JPS62123987A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-05 | Toshiba Corp | 圧縮機用モ−タの駆動制御方法 |
| JPH0496687A (ja) * | 1990-08-09 | 1992-03-30 | Syst Hoomuzu:Kk | 周波数変換装置 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5269396A patent/JPH0723593A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6074996A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-27 | Aichi Electric Mfg Co Ltd | インバ−タの制御装置 |
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| JPH0496687A (ja) * | 1990-08-09 | 1992-03-30 | Syst Hoomuzu:Kk | 周波数変換装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7456600B1 (en) | 2008-06-24 | 2008-11-25 | System Homes Company, Ltd. | Pulse code width modulation motor drive system |
| CN104765299A (zh) * | 2015-02-03 | 2015-07-08 | 浙江捷昌线性驱动科技股份有限公司 | 交流震动马达震幅控制方法及控制电路及按摩床 |
| US11056995B2 (en) | 2017-10-27 | 2021-07-06 | System Homes Company, Ltd. | Synchronous motor drive system and synchronous motor drive method |
| US11496082B2 (en) | 2017-10-27 | 2022-11-08 | System Homes Company, Ltd. | Synchronous motor drive system and synchronous motor drive method |
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