JPH0739183A - インバータの周波数制御方法及びその装置 - Google Patents

インバータの周波数制御方法及びその装置

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JPH0739183A
JPH0739183A JP5178832A JP17883293A JPH0739183A JP H0739183 A JPH0739183 A JP H0739183A JP 5178832 A JP5178832 A JP 5178832A JP 17883293 A JP17883293 A JP 17883293A JP H0739183 A JPH0739183 A JP H0739183A
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洋 藤井
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Abstract

(57)【要約】 【目的】電動機の過電流・過電圧保護を周波数制御によ
り行い、トリップに強いインバータを得る。 【構成】制限値と検出値の差、その変化を入力としてフ
ァジィ制御部の出力から加減速率を作成する。加速時は
電流を制限値の近傍とする加速率を自動作成する制御部
と、設定された加速率を調整する通常加速部を設ける。
減速時は電流と電圧を制限値の近傍とする減速率を自動
作成する制御部と、設定された減速率を調整する通常減
速部を設ける。定常時は電流が制限値の近傍となるよう
加減速率を自動決定する制御部を設ける。また自動と通
常の２つの制御部を使用者により選択可能とする。 【効果】電流や電圧変化を考慮した保護でトリップに強
い。また加減速率を設定なしで加減速運転することがで
き、加減速率の調整が不要である。また使用者により自
由に自動と通常の加減速運転ができ、各種用途に対応可
能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電動機を可変速制御する
インバータに係り、特に加減速時において過電流や過電
圧を抑制するインバータの制御方法及びその装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】直流電圧を可変電圧可変周波数の交流電
圧に変換するインバータにより電動機を可変速運転する
場合、加減速運転時では負荷の大きさや負荷の慣性に対
して、設定した加減速時間が短すぎると、インバータに
過大な電流が流れたり、また特に減速時では負荷側の慣
性エネルギーが直流電圧側に回生されて電圧が上昇し、
過電圧になることがある。これを避けるため、従来より
インバータが適用される駆動装置毎に、実運転前にまず
加速時間や減速時間を調整することが行われる。また一
方、周波数が一定の定常運転時では、緩やかにしろ急激
にしろ負荷の大きさが増大して過負荷となると過電流が
発生する。
【０００３】加減速時間の設定ミスや負荷変化で生じる
過電流や過電圧からインバータを保護するのに、電流や
電圧が第１の制限値を超えたらインバータを停止する方
法が１つある。これに加えてインバータを停止しないで
運転を継続させる方法として、次に述べるような方法が
従来より行われている。
【０００４】すなわち、加速運転時では電流が前記の第
１電流制限値より下位の第２の電流制限値を超えている
間、周波数の上昇を停止させる。また減速運転時では電
流がある第２の電流制限値を超えている間もしくは電圧
が前記の第１の電圧制限値より下位の第２の電圧制限値
を超えている間、周波数の減少を停止させる。更に定常
運転時での過負荷保護として電流が第１より下位の第２
の電流制限値を超えている間、あらかじめ実運転前に調
整されて設定された減速率で周波数を低下させる。この
種の運転継続のための保護方式を行っている制御装置の
製品例として、既に汎用インバータがある。
【０００５】一方、他の保護方式として特開平3−26548
0 号に記載のものがある。これは、急な加減速によるモ
ータの破壊防止を目的としたもので、加速中または減速
中と判断されたときのモータ電流が所定のモータ電流許
容値となるように指令加速度を修正するもので、その修
正の方法としてモータ電流値とモータ許容電流値の差ま
たは比を用いる点が示されている。
【０００６】更に、他の保護方式として特開昭57−1356
99号記載のものがある。これは、交流電動機駆動用のイ
ンバータの制御装置として、負荷電流が所定値以上のと
き電動機の力行運転では加速度を下げ、回生運転では減
速度を下げることが示されている。
【０００７】また、特開昭61−207179号及び特開昭61−
207180号には、交流−直流変換器によってインバータの
入力直流電圧を制御するパルス振幅変調方式インバータ
の制御方法として、直流電圧と電圧指令値を比較して減
速時間を制御したり、過電流を検出して減速時間制御す
ることが示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記従来例では、イン
バータを停止させないための、加減速運転時における最
適な加減速時間（または加減速率）や、定常運転での過
負荷保護中の減速率の設定のための調整に多大な時間を
要し、面倒という問題がある。また、運転を継続するた
めの過電流や過電圧保護の方法自体も、第２の電流制限
値や第２の電圧制限値を、それぞれ電流や電圧が超えて
から行う方法であるため、電流や電圧の変化が急激な場
合は、電流やら電圧が第１の制限値まで達してインバー
タが停止してしまう問題があった。
【０００９】本発明の第１の目的は、面倒な加減速時間
の調整設定作業を不要にして、電流や電圧が第１の制限
値を超えてインバータを停止させることなく、加減速運
転が可能な加減速率を自動作成する方法もしくは装置を
提供することである。
【００１０】本発明の第２の目的は、加減速時間を設定
する場合でも調整ミスのために生じる急激な電流や電圧
の変化が発生しても、インバータを停止させないため
に、その時点にて設定されている加減速率を自動的に修
正する方法もしくは装置の提供である。
【００１１】本発明の第３の目的は、過負荷保護として
負荷の急激な増大があっても、面倒な減速率の設定を不
要にして、かつインバータを停止することなく、自動的
に減速率を決定して減速保護する方法もしくは装置の提
供である。
【００１２】更に本発明の第４の目的は、上記第１の目
的に沿う加減速率の自動作成運転と上記第２の目的に沿
う加減速時間の設定による加減速運転とのいずれか一方
を任意に選択できる装置、もしくは上記第３の目的に沿
った減速率の自動作成による過負荷保護と従来の減速率
を設定する過負荷保護のいずれか一方の過負荷保護を任
意に選択可能な装置の提供である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】（１） 上記複数の目的
を達成するために、本発明では電流もしくは電圧に関す
る制限値と検出値との差及び、その差の変化量の２つの
量を入力として加減速率作成量もしくは設定加減速率に
対する修正量を出力とするファジィ制御部を設けて、イ
ンバータの周波数制御をすることを基本としている。
【００１４】（２） 第１の目的は、加速運転時では電
流制限値と電流検出値の差及びその変化量を入力とした
ファジィ制御部の出力で、電流が電流制限値の近傍とな
るように加速率を作成することにより、また減速運転時
には電流制限値と電流検出値の差及びその変化量を入力
とした第１のファジィ制御部の出力と、電圧制限値と電
圧検出値の差及びその変化量を入力とした第２のファジ
ィ制御部の出力との組合せで、電圧が電圧制限値以下で
かつ電流が電流制限値の近傍となるように減速率を作成
することにより達成される。
【００１５】（３） 第２の目的は、設定された加速率
にて加速中に電流が電流制限値の近くにまで上昇しよう
とすると、電流制限値と電流検出値の差とその変化量を
入力としたファジィ制御部の出力によって設定加減速率
に対する修正を行い、電流が電流制限値の近傍以下とな
るようにすることにより、また一方設定された減速率で
減速中に電圧が電圧制限値を超えようとしたら、電圧制
限値と電圧検出値との差及びその変化量を入力としたフ
ァジィ制御部の出力と電圧が電圧制限値の近傍以下とな
るように設定減速率の修正を行うとともに、電流が電流
制限値の近くにまで上昇しようとすると、電流制限値と
電流検出値の差とその変化量を入力としたファジィ制御
部の出力によって設定減速率に対する修正を行うことに
よって達成される。
【００１６】（４） 第３の目的は、定常運転状態で電
流が増大して電流制限値を超えようとすると、電流制限
値と電流との差及びその変化量を入力としたファジィ制
御部の出力によって、電流が電流制限値の近傍となるよ
うに加減速率を作成して減速もしくは加速を行うことに
より達成される。
【００１７】（５） 更に第４の目的は、上記第１の目
的達成のための加減速手段と上記第２の目的達成のため
の加減速手段、及び加減速モード設定手段を設け、使用
者の加減速モード設定手段への入力設定モードに応じ
て、上記２つの加減速手段を選びだす加減速法選択手段
を設けることにより達成できる。同様に上記第３の目的
達成のための過負荷保護手段と従来の減速率を設定する
過負荷保護手段、及び過負荷保護モード設定手段を設
け、使用者の過負荷保護モード設定手段への入力設定モ
ードに応じて、上記２つの過負荷保護手段のいずれか一
方を選びだす過負荷保護法選択手段を設けることにより
達成できる。
【００１８】
【作用】本発明におけるファジィ制御部は、電流もしく
は電圧の制限値までの距離とそこまでの近づき速度に応
じて、電流もしくは電圧がそれらの制限値近傍もしくは
制限値近傍以下になるようにと周波数の増加量や減少量
を決定していく。この結果、電流なり電圧の微分量の情
報も含めて周波数を決定することから、予測的に周波数
の制御が可能となり、インバータ停止の第１の制限値に
達する前に第２の制限値近傍もしくはそれ以下に電流や
電圧を保つことができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る 《１．装置の全体ハード構成》 （１） 図２は本発明の一実施例のインバータ装置の全
体構成である。３相交流の電源１を受けてコンバータ２
と平滑コンデンサＣにより直流電圧が作成され、その直
流電圧を受けて３相のＰＷＭ制御型のインバータ４よ
り、可変電圧可変周波数の３相交流電圧が作成され誘導
モータ５が駆動される。また減速運転時に発生する回生
エネルギにより直流電圧が過大な電圧となるのを防ぐた
め、そのエネルギを消費させるブレーキ３が設けてあ
る。
【００２０】（２） 制御部９は、本インバータ装置の
制御の基本部であり、主にマイクロコンピュータやＤＳ
Ｐなどのソフトウェアによって実現される。その制御部
９の周辺には電圧検出部７，モータ電流検出部８，ドラ
イブ回路６そしてオペレータ１０が接続される。
【００２１】ここに、電圧検出部７はインバータ４の入
力である直流電圧を検出して制御部９内の電圧演算部９
６に伝え、この電圧演算部９６により直流電圧に比例し
た電圧検出値ＥＤが得られる。
【００２２】また、誘導モータ５の巻線に流れるモータ
電流情報は、モータ電流検出部８を介して制御部９内の
電流演算部９６に伝えられ、この電流演算部９６にてモ
ータ電流の大きさに比例した電流検出値ＩＭが作成され
る。
【００２３】更にオペレータ１０は、このインバータ装
置への入出力装置であり、各種パラメータやモードの設
定やインバータ装置内の情報の表示が行われる。このオ
ペレータ１０への操作データは制御部９内のインタフェ
ース部９１を介してパラメータ・モード設定部に伝えら
れる。
【００２４】一方、ドライブ回路６は制御部９内のＰＷ
Ｍ信号発生部９５からの信号に従って、インバータ４を
構成するスイッチイング素子を駆動する。
【００２５】（３） 制御部９内の加減速制御部９３
は、本発明の基本をなす部分であり、前記の電圧検出値
ＥＤや電流検出値ＩＭ、及びパラメータ・モード設定部
９２からの各種の設定データやモードデータを入力とし
て、指令周波数ｆ１を出力する。この指令周波数ｆ１を
受けて、電圧・周波数制御部９４にて実際のインバータ
４の出力電圧が所望の電圧と周波数となるようにＰＷＭ
制御のための時間データが作成されて、前述のＰＷＭ信
号発生部９５にて、ＰＷＭ信号が形成される。
【００２６】また保護処理部９８にて電流検出値ＩＭや
電圧検出値ＥＤが、第１の制限値を超えたらインバータ
４の運転を停止したり、電圧検出値が第３の制限値を超
えたらブレーキ３を動作させる処理を実行する。
【００２７】《２．加減速制御部の内容》 ＜２．１ 加減速制御部の構成＞ （１） 次に本発明の基本となる加減速制御部９３の制
御構成について、図１を用いて説明する。図１ではソフ
トウェアでの実現内容をハードウェアのイメージで表現
している。
【００２８】この加減速制御部９３は、大きく分けて加
速制御部９３１，減速制御部９３２，定常制御部９３３
の３つの制御部からなる。この３種の制御部の実行を切
り替えるのがスイッチＳＷ３と、このスイッチ位置を決
定する加減速判断部９３４であり、パラメータ・モード
設定部９２からの設定周波数ｆｒと、加減速制御部９３
の出力となる指令周波数ｆ１との大小関係、及び後述の
過負荷判断部９３５の過負荷判断結果から決定する。
【００２９】（２） 加速制御部９３１には、ファジィ
保護付き通常加速部９３１ａとファジィ自動加速部９３
１ｂがある。また減速制御部９３２には、ファジィ保護
付き通常減速部９３２ａとファジィ自動減速部９３２ｂ
がある。更に定常制御部９３３には正常定速運転部９３
３１と過負荷運転部９３３２があり、この２つの運転モ
ード９３３１と９３３２はスイッチＳＷ４で切り替えら
れる。このスイッチＳＷ４の動作を決定するのが電流制
限値と電流検出値ＩＭを入力とした過負荷判断部９３５
である。上記の過負荷運転部９３３２には減速率設定過
負荷制御部9332ａとファジィ自動過負荷制御部９３３２
ｂがある。
【００３０】（３） 以上の２つからなる３種の組合
せ、すなわち９３１ａと９３１ｂ，９３１ａと９３２
ｂ、及び９３３２ａと９３３２ｂは、前２つがスイッチ
ＳＷ１により、また後者がＳＷ２の動作により切り替え
られる構成としている。そして、この２つのスイッチＳ
Ｗ１とＳＷ２の動作は、オペレータ１０への操作者から
のモード入力に従い、インタフェース部９１及びパラメ
ータ・モード設定部９２を介して決定される。すなわち
操作者により上記の３種の組合せのそれぞれで、２つの
なかのどちらか一方が選択される。
【００３１】（４） 図１の中でそれぞれの制御部の入
力として表わされている設定加速率Δｆａ＊，設定減速
率Δｆｄ＊，過負荷時設定減速率Δｆｄｏ＊は、前述の
設定周波数ｆｒと同様に、オペレータ１０を通しての操
作者の設定に従って、パラメータ・モード設定部９２か
ら得られるデータである。また加速時電流制限値Ｉlim
Ａ，減速時電流制限値ＩlimＤ，電圧制限値Ｖlim も同
様に設定されるものとしている。一方電流検出値ＩＭや
電圧検出値ＥＤは先に述べたように、それぞれ電流演算
部９６と電圧演算部９７からの入力データである。
【００３２】＜２．２ 加速制御部９３１の動作概要＞ （１） 加速制御部９３１は指令周波数ｆ１より設定周
波数ｆｒが大きいとき（過負荷制御実行中はこの限りで
ない）に、ＳＷ３により選択されて実行される。そして
電流検出値ＩＭが電流制限値ＩlimＡ の近傍以上となら
ないように加速率を決定して加速する。
【００３３】ここで、一方のファジィ保護付き通常加速
９３１ａでは設定加速率Δｆａ＊で加速中に、電流検出
値ＩＭが電流制限値ＩlimＡ を超えそうなときにその近
傍以下となるように設定加速率Δｆａ＊に修正を加え
る。他方のファジィ自動加速９３１ｂでは、電流検出値
ＩＭが電流制限値ＩlimＡ の近傍となるように加速率を
自動的に作成する。
【００３４】＜２．３ 減速制御部９３２の動作概要＞ （１） 減速制御部９３２は指令周波数ｆ１より設定周
波数ｆｒが小さいときにＳＷ３により選択されて実行さ
れる。そして電流検出値ＩＭが電流制限値の近傍以上と
ならないように、またかつ電圧検出値ＥＤが電圧制限値
Ｖlim の近傍を超えないように減速率を決定して減速す
る。
【００３５】（２） ここで、一方のファジィ保護付き
通常減速９３２ａでは設定減速率Δｆｄ＊で減速中に、
電流検出値ＩＭが電流制限値ＩlimＤを超えそうなとき
に、その近傍以下となるように、もしくは電圧検出値Ｅ
Ｄが電圧制限値Ｖlim を超えそうなときに、その近傍以
下となるように設定減速率Δｆｄ＊に修正を加える。他
方のファジィ自動加減速では、電圧検出値ＥＤが電圧制
限値Ｖlim の近傍以下の場合は電流検出値ＩＭが電流制
限値ＩlimＤ の近傍となるように、また電圧検出値ＥＤ
が電圧制限値を超えそうな場合は、これを超えないよう
に、もしくは電圧検出値ＥＤが電圧制限値Ｖlim の近傍
となるように減速率を自動的に作成する。
【００３６】＜２．４ 過負荷運転部９３３２の動作概
要＞ （１） 定常制御部９３３は、設定周波数ｆｒと指令周
波数ｆ１が等しいとき、または異なっていても、過負荷
判断部９３５で過負荷状態と判断されたときにスイッチ
ＳＷ３により選定される。更に、この定常制御部９３３
のなかで、過負荷状態では過負荷運転制御部９３３２が
スイッチＳＷ４で選択され実行される。
【００３７】（２） ここで一方の減速率設定過負荷制
御９３３２ａでは過負荷状態と判断されている間、過負
荷時設定減速率Δｆｏ＊で減速する。他方のファジィ自
動過負荷制御９３３２ｂでは、電流制限値ＩＭが過負荷
電流制限値ＩlimＯ の近傍となるように減速率及び加速
率を自動的に作成して加減速運転する。
【００３８】＜２．５ 加減速制御部の各制御部切り替
え動作＞以上述べたように、加減速制御部９３１は複数
の制御部から構成されており、いくつかの制御部のなか
から、使用者の設定なり、またその時点時点での電流検
出値や電圧検出値によって１つの制御部が選ばれて実行
される。この制御部の実行条件を図３に示した状態遷移
図を用いて説明する。
【００３９】図３に示した状態遷移図中の記号は、図１
に示した制御部によって実現される状態を、その制御部
を表す記号の末尾にＳを、またモードの場合はＭをつけ
て表現している。
【００４０】〔定速モードからの遷移〕 （１） 今、定速モード９３３Ｍにあるとする。このモ
ードで設定周波数ｆｒが指令周波数ｆ１より小さく設定
されれば、正常状態か過負荷状態かにかかわらず、減速
モード９３２Ｍに移行する。またこの定速モードの中で
も特に指令周波数ｆ１が設定周波数ｆｒに等しい正常状
態９３３１Ｓにあるとすると、設定周波数ｆｒが指令周
波数ｆ１より大きく設定されれば加速モード９３１Ｍに
移行する。また正常状態９３３１Ｓにあって電流検出値
ＩＭが過負荷電流制限値ＩlimＯ の近傍を超えそうなら
同じ定速モード中の過負荷状態９３３２Ｓに移行する。
【００４１】（２） 次に過負荷状態９３３２Ｓであっ
て、減速率設定過負荷制御部9332ａが選択されていて、
それによって実現されている状態９３３２ａＳ（過負荷
減速状態）にあるとする。ここで電流検出値ＩＭが過負
荷電流制限値ＩlimＯ の近傍以下となって、設定周波数
ｆｒが指令周波数ｆ１より大なら加速モード９３１Ｍに
移行し、２つが等しければ再度正常状態９３３１Ｓに戻
る。
【００４２】一方、同じく過負荷状態９３３２Ｓであっ
てファジィ過負荷制御部９３３２ｂが選定されていて、
その状態９３３２ｂＳ（過負荷加減速状態）にあるとす
る。この場合の状態遷移は、過負荷加速状態の条件で、
正常状態９３３１Ｓからこの状態への移行時点に記憶し
ていた過負荷制御開始時指令周波数ｆ1o０と、設定周波
数ｆｒ、及び指令周波数ｆ１との３種の周波数が関連し
て加速モードへ移行か、正常状態に戻るかを決める。す
なわち、正常状態への復帰条件は、過負荷加速中であっ
て、増加中の指令周波数が過負荷時開始時指令周波数ｆ
1o０と設定周波数のどちらか小さい方の周波数と等しく
なることである。また一方加速モードへの移行条件は、
同じく過負荷加速中において、過負荷制御開始時指令周
波数ｆ1o０より設定周波数ｆｒが高くなることである。
【００４３】（３） 以上のファジィ過負荷制御状態９
３３２ｂＳからの遷移の様子を、指令周波数ｆｒの時間
変化として図４に示す。同図の（ａ），（ｂ）及び
（ｃ）の各図において、ｔ＝ｔ０の時点で正常状態９３
３１Ｓからファジィ過負荷制御状態９３３２ｂＳに移行
して、過負荷減速状態となり電流検出値ＩＭが過負荷電
流制限値ＩlimＯ の近傍となるように指令周波数を徐々
に下げる。そして負荷が低下して電流検出値ＩＭが減少
方向となると、ｔ＝ｔ１の時点で過負荷加速の状態に移
り、電流検出値ＩＭが電流制限値ＩlimＯ の近傍となる
ように、今度は指令周波数ｆ１を徐々に高めていく。
【００４４】ここでｔ＝ｔ２の時点で、過負荷制御開始
時指令周波数ｆ1o０と設定周波数ｆｒとの大小関係で
（ａ）から（ｃ）の３種類に分かれる。すなわち（ａ）
では、設定周波数ｆｒがこの過負荷制御中に変化しない
で過負荷制御開始時指令周波数ｆ1o０と等しいままであ
り、これら等しい２つの周波数に指令周波数も等しくな
ると正常状態９３３１Ｓに復帰する。また（ｂ）では、
設定周波数ｆｒが過負荷制御開始周波数ｆ1o０より小さ
く下げられて変更となった場合で、この設定周波数ｆｒ
に指令周波数ｆ１が等しくなると、正常状態９３３１Ｓ
に復帰する。
【００４５】次に（ｃ）の場合では、設定周波数ｆｒが
変化して過負荷制御開始時指令周波数ｆ1o０より大きく
なった場合である。この時は、設定周波数ｆｒが変更に
なったことを検知した時点で加速モード９３１Ｍに移行
する。
【００４６】〔加速モードからの遷移〕次に今、加速モ
ード９３１Ｍであって、ファジィ保護付き通常加速制御
931ａもしくはファジィ自動加速制御９３１ｂのいずれ
かにより実現されている加速状態９３１ａＳもしくは９
３１ｂＳにあるとする。この加速状態では指令周波数ｆ
１が設定周波数ｆｒに等しくなると定速モードに移行す
る。また一方、設定周波数ｆｒが指令周波数ｆ１より小
さくなると減速モード９３２Ｍに移行する。
【００４７】〔減速モードからの遷移〕次に、今減速モ
ード９３２Ｍであって、ファジィ保護付き通常減速制御
932ａもしくはファジィ自動減速制御９３２ｂのいずれ
かにより実現されている減速状態９３２ａＳもしくは９
３２ｂＳにあるとする。この減速状態では指令周波数ｆ
１が設定周波数ｆｒに等しくなると定速モードに移行す
る。また一方、設定周波数ｆｒが指令周波数ｆ１より大
きくなると加速モード９３１Ｍに移行する。
【００４８】＜２．６ 第１と第２の電流制限値及び第
１〜第３までの電圧制限値のレベル関係＞ここで、図１
内に示した各種の制限値、すなわち加速時電流制限値Ｉ
limＡ，減速時電流制限値ＩlimＤ，過負荷電流制限値Ｉ
lim０，電圧制限値Ｖlim はいずれもインバータを停止
することなく運転を継続するための制限値であり、第２
の制限値としている。そして、これら制限値のほかに、
先に保護処理部９８の項で述べたように、それを超えれ
ばインバータ運転を停止するところの第１の電流制限値
や電圧制限値、またそれ以上ではブレーキ３を動作させ
るところの第３の電圧制限値がある。これらの制限値の
値を具体的に示し、それらの大小関係について図４によ
り説明する。
【００４９】図５(ａ)は電流の制限値について示してい
る。インバータの定格電流を１００％と表し、本実施例
では第１の電流制限値を２００％、第２の電流制限値
を、それより下位にある４０％から１５０％の間で設定
できるものとしている。また、図５（ｂ）は電圧制限値
について示している。本実施例では４００Ｖを第１の電
圧制限値とし、３５０Ｖを第３の電圧制限値とし、また
第２の電圧制限値を前２つの制限値の間の値として３８
０Ｖを選んでいる。
【００５０】《４．ファジィ制御を用いた５種の制御部
全体の共通事項についての説明》本発明では、ファジィ
付き通常加速制御部９３１ａ，ファジィ自動加速制御部
９３１ｂ,ファジィ保護付き通常減速９３２ａ,ファジィ
自動減速制御部９３２ｂ及びファジィ自動過負荷制御部
９３３２ｂの５つのそれぞれにファジィ制御を適用して
いる。次に、これらの制御部の中で用いているファジィ
制御部ＦＺＹＢについての共通事項を図６から図９を用
いて説明する。
【００５１】＜４．１ ファジィ制御部の内容＞ 〔ファジィ制御部の構成とその周辺〕図６はファジィ制
御部ＦＺＹＢの構成とその入力側を示している。このフ
ァジィ制御部ＦＺＹＢへの入力は距離ＦＤと速度ＦＳで
あり、またその出力は加減速率など指令周波数ｆ１に係
る量ＦＯである。
【００５２】入力の１つである距離ＦＤとは、電圧もし
くは電流の検出値とそれらの制限値との偏差である。ま
た一方の速度ＦＳは、距離ＦＤについて複数のサンプリ
ング時点の値の差分を基本に、速度算出部ＦＳＰＤにて
後述の方法で算出する。そして、この差分によって検出
値の制限値までの近づき速度を表現する。尚、この差分
とはアナログ回路で実現する連続制御系の場合の時間微
分に相当している。
【００５３】ファジィ制御部ＦＺＹＢの内部の構成は、
入力側に距離プリスケール部FPSDと速度プリスケール部
ＦＰＳＳ，出力側プリスケール部ＦＰＳＯがあり、その
間に演算基本部ＦＣＯＲがある。２つのプリスケール部
ＦＰＳＤとＦＰＳＳはそれぞれ距離や速度データを規格
化された０から１５までの数字に換算して演算基本部Ｆ
ＣＯＲに入力し、また出力ポストスケール部ＦＰＳＯは
逆に演算出力結果の規格化された数字の０から１５まで
の値を周波数に係る量に変換する。
【００５４】演算基本部ＦＣＯＲでは、ファジィ演算と
して周知のＭＩＮ−ＭＡＸ−重心演算を実行する演算処
理部ＦＯＰＲと次の４つのテーブルからなる。すなわち
距離入力メンバシップ関数テーブルＦＤＭＴ，速度入力
メンバシップ関数テーブルＦＳＭＴ，ルールテーブルＦ
ＲＵＴ，出力メンバシップ関数テーブルＦＯＭＴであ
る。
【００５５】〔速度の算出法〕速度算出部ＦＳＰＤで実
行される速度ＦＳは、次の数１に基づいて算出する。
【００５６】
【数１】 ＦＳｎ＝{(ＦＤｎ)−(ＦＤｎ−２)＋(ＦＤｎ−１)−(ＦＤｎ−３)｝ ／（４Ｔｓ） 上式の意味を図７を用いて説明する。同図は時間に対す
る距離の変化を示している。同図に実線で示した実変化
曲線上には、上式で用いる距離データＦＤｎ，ＦＤｎ−
１，ＦＤｎ−２、及びＦＤｎ−３を○印で表している。
すなわち、サンプリング時間をＴｓとしてｎＴｓから
(ｎ−３)Ｔｓまでの４つのサンプリング時点における距
離が、それぞれＦＤｎからＦＤｎ−３までに対応する。
そして、同図中に破線で示した２つの直線のように、今
回サンプリング時点の距離ＦＤｎと前々回距離ＦＤｎ−
２とを結ぶ２点平均変化直線，同様に前回ＦＤｎ−１と
前々々回ＦＤｎ−３とを結ぶ２点平均変化直線の、２つ
の直線の傾きの平均値が今回の速度ＦＳｎとして、上式
から算出する。
【００５７】〔テーブルの内容〕次に図８に示した例を
用いて、４つのテーブルの内容について説明する。
【００５８】図８の中央部にルールテーブル、その上部
にＰＬ，ＰＳ，ＺＥ，ＮＳ，ＮＬの記号で示した５つの
速度入力メンバシップ関数、左側に同じく５つの距離入
力メンバシップ関数、また下部に同じく５つの出力メン
バシップ関数を描いてある。そして距離入力，速度入
力，出力の３組のメンバシップ関数は、それぞれ対応す
るテーブル名でテーブル化されＦＤＭＴ，ＦＳＭＴ，Ｆ
ＯＭＴとなるものとしている。ここで、ファジィ自動加
速部９３１ｂとファジィ自動減速部９３２ｂ内部のファ
ジィ演算部の距離については、ＮＬＬを加えた６つの関
数としている。
【００５９】〔ルール表現とメンバシップ関数〕図８に
示したルールテーブルでは、Ｎo.０からＮo.２４までの
２５個の各ます目に、加減速制御部９３で実行される５
種のファジィ演算ごとに異なった出力メンバシップ関数
５種（ＰＬ，ＰＳ，ＺＥ，ＮＳ，ＮＬ）のいずれか１つ
が定義される。なお、ファジィ自動加速部９３１ｂとフ
ァジィ自動減速部９３２ｂ内部のファジィ演算部のルー
ルは３０個である。詳しくは、後述の各制御部にて説明
する。
【００６０】一方メンバシップ関数は、０から３までの
４レベルとして表現する。
【００６１】＜４．２ ファジィ制御部の実行条件＞図
９は５種のファジィ制御部の実行条件を、それぞれが所
属する制御部ごとに示している。
【００６２】（１） ファジィ自動加速部，ファジィ自
動減速部は、及びファジィ自動過負荷制御部は、これら
の制御部が実行中は常にそれの構成要素であるファジィ
制御部ＦＺＹＢも実行される。
【００６３】（２） 残りのファジィ保護付き通常加速
部とファジィ保護付き通常減速部内の２つのファジィ制
御部ＦＺＹＢでは、終了条件は所属制御部の終了と同一
である。しかし一方、これらの開始条件は距離が０以下
または０以下となりそうか、すなわち既に検出値が制限
値以上の時、またはｋサンプリング後の検出値が制限値
以上となると予想される場合に、実行が開始される。
【００６４】（３）このｋサンプリング後の予測距離Ｆ
Ｄｎ＋ｋは次の数２により算出する。
【００６５】
【数２】ＦＤｎ＋ｋ＝(ＦＳｎ)・(ｋＴｓ)＋(ＦＤｎ） 図１０は、図７に４点平均変化直線を書き加えた図であ
る。すなわち、数１から算出するｎサンプリング時点で
の速度ＦＳｎの傾きで、ｋサンプリング後まで距離は変
化するとして、ｋＴｓ後の距離を算出するのが数２であ
る。尚、同図ではｋ＝２として、また検出値が制限値を
超えて予測距離が正となり実行条件が成立した場合を描
いている。
【００６６】《５．各制御部の詳細》以下、ファジィ制
御を適用した５つの制御部であるファジィ保護付き通常
加速部９３１ａ,ファジィ自動加速部９３１ｂ,ファジィ
保護付き通常減速部９３２ａ，ファジィ自動減速部９３
２ｂ、及びファジィ過負荷制御部９３３２ｂについてそ
れぞれ説明する。
【００６７】＜５．１ ファジィ保護付き通常加速＞ （制御構成）ファジィ付き通常加速部９３１ａは、先に
図６で説明したファジィ制御部ＦＺＹＢ１ａを中心にし
て、図１１に示したように構成している。そのファジィ
制御部への入力は電流検出値ＩＭと加速時電流制限値Ｉ
limＡ との距離ＦＤ１ａと、先に図７で説明した方法に
て速度算出部ＦＳＰＤ1ａで作成する速度ＦＳ1ａであ
る。またこれらの値を同じく入力として、先に図９と図
１０にて説明した実行条件の判断処理をファジィ実行判
定部９３１ａ２にて行う。ただし図１１では、このファ
ジィ制御部ＦＺＹＢ１ａの実行の表現を、次のようにし
て表している。
【００６８】ファジィ制御部ＦＺＹＢ１ａが実行されて
いない時は、想定指令周波数f1SUが実際の指令周波数ｆ
１として選択される。このｆ１ＳＵは、図１１の右下方
に示したように、下記の数３に従って、設定加速率Δｆ
ａ＊を積算器９３１ａ７によって積算して求める。そし
て一旦実行条件が成立すれば、ファジィ実行判定部９３
１ａ２の出力に従ってスイッチＳＷ１ａが図１１の如く
切り替わり、ファジィ制御部ＦＺＹＢ１ａを通して作成
されるファジィ指令周波数ｆ１Ｆが指令周波数ｆ１とし
て選択される。
【００６９】尚、以降ｉ回サンプリングでの値を各記号
の末尾に(ｉ)を付けて表す。
【００７０】
【数３】積算器９３１ａ７出力： ｆ１ＳＵ＝Δｆａ＊(ｎ)＋ｆ１Ｆ(ｎ−１） （指令周波数の式）ファジィ制御部ＦＺＹＢ１ａの出力
ＦＯ１ａは、設定加速率Δｆａ＊と想定指令周波数ｆ１
ＳＵを用いて、掛算器９３１ａ３，２つの積算器９３１
ａ４と９３１ａ６、及び加算器９３１ａ５とにより、次
の数４から数６に従ってファジィ指令周波数ｆ１Ｆまで
加工される。
【００７１】
【数４】加算器９３１ａ５出力（ファジィ加速率）： ΔｆａＦ(ｎ)＝Δｆａ＊−総和｛(Δｆａ＊)×ＦＯ１ａ
(ｉ)｝
【００７２】
【数５】積算器９３１ａ６出力： ｆ１ＦＰ＝ΔｆａＦ(ｎ)＋ｆ１Ｆ(ｎ−１）
【００７３】
【数６】最小値選択器９３１ａ８出力（ファジィ指令周
波数）： ｆ１Ｆ(ｎ)＝min(ｆ１ＳＵ(ｎ)，ｆ１ＦＰ(ｎ))＝ｆ１
(ｎ) すなわち、ファジィ制御部出力ＦＯ１ａは設定加速率Δ
ｆａ＊と掛け合わされて、サンプリングの都度前回の値
と加え合わされ、それを設定加速率から差し引くことに
よりファジィ加速率ΔｆａＦが作成される（数４）。次
にこのファジィ加速率を前回の指令周波数に積算して一
旦、前置ファジィ指令周波数ｆ１ＦＰを作成する（数
５）が、もしそのサンプリング時点で、前置ファジィ指
令周波数ｆ１ＦＰが仮想指令周波数ｆ１ＳＵより大きけ
れば仮想指令周波数を指令周波数ｆ１とする（数６）。
【００７４】（ルール）次にファジィ制御部ＦＺＹＢ１
ａ内部で使用される具体的ルールを図１２に示す。同図
では、例えばルールＮo.２０では「距離がＰＬかつ速度
がＰＬの時は、出力はＰＬ」を表している。この意味は
「電流検出値が制限値を大きく超えて、また電流が大き
く増加の場合は、加速率を大きく減少（下方向の広幅の
矢印の内容）」を意味する。
【００７５】すなわち、このルールＮo.２０ではその周
辺の他のルールＮo.１５，１６、及び２１とも関連し
て、ファジィ出力ＦＯ１ａは正で絶対値が大きい目の値
が選ばれることになる。この結果、数３の加算器９３１
ａ５の出力であるファジィ加速率ΔｆａＦは減少して加
速率は下がることになる。
【００７６】（動作説明）次に図１３を用いて電流検出
値と指令周波数の変化について説明する。図１３におい
て、加速時電流制限値ＩlimＡを中心とした(ＩlimＡ−
δ)と(ＩlimＡ＋δ）の間が、距離に関するファジィ制
御の範囲として、ファジィ制御部内の距離プリスケール
部ＦＰＳＳで０から１５までの１６段階に分けられると
している。
【００７７】指令周波数ｆ１Ｌで運転中に時刻ｔｏにて
加速モードに移行したとする。加速当初は設定加速率で
指令周波数は上昇し、これに伴い電流検出値も急激に増
加する。時刻ｔ１にて電流の予測計算によってファジィ
制御部が実行されたとする。これによりファジィ加速率
が選定されて加速率ΔｆａＦは減少し指令周波数の上昇
は緩やかになる。その度合いは電流検出値ＩＭの増加度
合いと電流制限値ＩlimＡ までの距離度合いに従う。
【００７８】時刻ｔ２以降ｔ４までは、それまでに電流
が減少しだしたことにより、加速率は増加しだす。ただ
し時刻ｔ３からｔ４までは演算したファジィ指令周波数
が想定指令周波数を超えようとして想定指令周波数が指
令周波数として選定されているとしている。
【００７９】時刻ｔ５にて指令周波数ｆ１が設定周波数
ｆｒ＝ｆ１Ｈと一致して加速モードは終了する。
【００８０】＜５．２ ファジィ自動加速＞ （制御構成）ファジィ自動加速部９３１ａは、図１４に
示したように構成している。基本部となるファジィ制御
部ＦＺＹＢ１ｂへの入力は電流検出値ＩＭと加速時電流
制限値ＩlimＡ との距離ＦＤ１ｂと、速度算出部ＦＳＰ
Ｄ1ｂで作成する速度ＦＳ1ｂである。そして、このファ
ジィ自動加速部では常にファジィ制御部が実行され、そ
の出力ＦＯ１ａを積算器９３１ｂ４で積算してファジィ
加速率ΔｆａＦを作成し、更にそれを積算器９３１ｂ６
で積算して指令周波数ｆ１を得る。ｎサンプリング時点
のΔｆａＦ及びｆ１は数７で与えられる。
【００８１】（指令周波数の式）
【００８２】
【数７】積算器９３１ｂ４出力： ΔｆａＦ(ｎ)＝ＦＯ１ｂ(ｎ)＋ΔｆａＦ(ｎ−１) 積算器９３１ｂ６出力（指令周波数）： ｆ１(ｎ)＝ΔｆａＦ(ｎ)＋ｆ１(ｎ−１) （ルール）次にファジィ制御部ＦＺＹＢ１ｂ内部で使用
される具体的ルールを図１５に示す。先に述べたように
ファジィ自動加速部では距離に関して６種のメンバシッ
プ関数があり、これに伴い３０のルールがある。例えば
ルールＮo.２５では「距離がＰＬかつ速度がＰＬの時
は、出力はＮＬ」を表している。この意味は「電流検出
値が制限値を大きく超えて、また電流が大きく増加の場
合は、加速率を大きく減少」を意味する。
【００８３】すなわち、このルールＮo.２５ではその周
辺の他のルールＮo.２０，２１、及び２６とも関連し
て、ファジィ出力ＦＯ１ｂは負で絶対値が大きい目の値
が選ばれることになる。この結果、積算器９３１ｂ４の
出力であるファジィ加速率ΔｆａＦは減少して加速率は
下がることになる。
【００８４】（動作説明）次に図１６を用いて電流検出
値ＩＭと指令周波数ｆ１の変化について説明する。図１
３中において、上位レベル(ＩlimＡ＋δ）以下はファジ
ィ制御部内の距離プリスケール部ＦＰＳＳで０から１５
までの１６段階に分けられる、距離に関するファジィ制
御の範囲として表している。
【００８５】指令周波数ｆ１Ｌで運転中に時刻ｔｏにて
加速モードへの移行とともにファジィ制御部が実行され
たとする。最初は主にルールＮo.１，２，６，７に従っ
て緩やかに加速させ、急激な電流上昇を防ぐ。そして電
流検出値ＩＭが電流制限値ＩlimＡ の近傍になれば、ル
ールに基づいて、その近傍に留まるようにファジィ加速
率ΔｆａＦが自動決定される。
【００８６】時刻ｔ２にて指令周波数ｆ１が設定周波数
ｆ＊＝ｆ１Ｈと一致して加速モードは終了する。
【００８７】（ファジィ保護付き通常加速への展開）図
１１にて説明したファジィ保護付き通常加速部９３１ａ
の構成ではファジィ加速率ΔｆａＦを作成するのに設定
加速率Δｆａ＊を用いた。しかし、これに限ることな
く、図１４で示したファジィ自動加速部９３１ａの構成
を変形してもよい。すなわち、図１４の構成に加えて、
ファジィ制御部の実行条件を先にファジィ保護付き通常
加速で述べたものに合わせ、また指令周波数をファジィ
側から作成される指令周波数（ファジィ指令周波数）と
想定指令周波数と比較して小さいものとすればよい。
【００８８】＜５．３ ファジィ保護付き通常減速：選
択法＞減速時の周波数制御では、電流と電圧の２つの保
護が必要である。このため減速時では２つのファジィ制
御部があり、これらの組合せで周波数を決定する。本実
施例では、その組合せ方として、選択法と直列法の２種
について前者はファジィ保護付き通常減速に適用した例
を、また直列法は、後述のファジィ自動減速に適用した
場合を例として説明する。逆の組合せ、すなわちファジ
ィ保護付き通常加速で直列法を、またファジィ自動減速
で選択法の適用も可能である。
【００８９】（制御構成）上述の選択法を適用したファ
ジィ保護付き通常減速部の構成図を図１７に示す。この
選択法では、電流側ファジィ制御部の出力と電圧側ファ
ジィ制御部出力のどちらか一方を、安全側に減速率が変
更されるように選択して用いる。
【００９０】一方の電流側ファジィ制御部ＦＺＹＢ２ａ
Ｉへの入力は電流検出値ＩＭと減速時電流制限値Ｉlim
Ｄ との距離ＦＤ２ａＩ、及びこれより速度算出部FSPD2
aI で作成する速度ＦＳ２ａＩである。他方の電圧側フ
ァジィ制御部ＦＺＹＢ２ａＶへの入力は電圧検出値ＥＤ
と電圧制限値Ｖlim との距離ＦＤ２ａＶ、及びこれより
速度算出部ＦＳＰＤ２ａＶで作成する速度ＦＳ２ａＶで
ある。そして、これらのファジィ制御部の出力ＦＯ２ａ
ＩとＦＯ２ａＶはともに選択部９３２ａ７への入力とな
り、その出力がＦＯ２ａである。
【００９１】ここで、ファジィ制御部の実行は先に図９
にて述べた通りであるが、ここでは電圧側もしくは電流
側どちらかの実行条件が整えば両方のファジィを実行さ
せるものとしている。ただし図１７には実行判定部につ
いては省略している。
【００９２】２つのファジィ制御部ＦＺＹＢ２ａＩとＦ
ＺＹＢ２ａＶが実行されていない時は、想定指令周波数
ｆ１ＳＵが実際の指令周波数ｆ１として選択される。こ
のｆ１ＳＵは、図１７の右下方に示したように、下記の
数８に従って、設定減速率Δｆｄ＊を積算器９３２ａ７
によって負で積算して求める。そして一旦実行条件が成
立すれば、スイッチＳＷ２ａが図１７の如く切り替わ
り、選択部９３２ａ７の出力ＦＯ２ａより作成される指
令周波数ｆ１Ｆが指令周波数ｆ１として選択される。
【００９３】
【数８】積算器９３２ａ７出力： ｆ１ＳＵ＝−Δｆａ＊(ｎ)＋ｆ１Ｆ(ｎ−１） （指令周波数の式）選択部９３２ａ７の出力ＦＯ２ａ
は、設定減速率Δｆｄ＊と想定指令周波数ｆ１ＳＵを用
いて、掛算器９３２ａ３，２つの積算器９３２ａ４と９
３２ａ６、及び加算器９３２ａ５とにより、次の数９か
ら数１１に従って指令周波数ｆ１Ｆまで加工される。
【００９４】
【数９】加算器９３２ａ５出力（ファジィ減速率）： ΔｆｄＦ(ｎ)＝Δｆｄ＊−総和｛(Δｆｄ＊)×ＦＯ２ａ
(ｉ)｝
【００９５】
【数１０】積算器９３２ａ６出力（前置ファジィ指令周
波数）： ｆ１ＦＰ＝−ΔｆｄＦ(ｎ)＋ｆ１Ｆ(ｎ−１）
【００９６】
【数１１】最大値選択器９３２ａ８出力（ファジィ指令
周波数）： ｆ１Ｆ(ｎ)＝max(ｆ１ＳＵ(ｎ)，ｆ１ＦＰ(ｎ))＝ｆ１
(ｎ) すなわち、選択部の出力ＦＯ２ａは設定減速率Δｆｄ＊
と掛け合わされて、サンプリングの都度前回の値と加え
合わされ、それを設定加速率から差し引くことによりフ
ァジィ減速率ΔｆｄＦが作成される（数９）。次にこの
ファジィ加速率を前回の指令周波数に負で積算して一
旦、前置ファジィ指令周波数ｆ１ＦＰを作成する（数１
０）が、もしそのサンプリング時点で、前置ファジィ指
令周波数ｆ１ＦＰが仮想指令周波数ｆ１ＳＵより小さけ
れば、仮想指令周波数を指令周波数ｆ１とする（数１
１）。
【００９７】（選択の方法）数９をみるようにＦＯ２ａ
が大きいほど（符号も含めて）減速率は小さくなる。し
たがって、選択部９３２ａ７では電圧側ファジィ制御部
ＦＺＹＢ２ａＩの出力ＦＯ２ａＩと電圧側ファジィ制御
部ＦＺＹＢ２ａＶの出力ＦＯ２ａＶの大きい方を選ぶ。
【００９８】（ルール）次に電流側ファジィ制御部ＦＺ
ＹＢ２ａＩ内部で使用される具体的ルールを図１８に示
す。同図では、例えばルールＮo.２０では「距離がＰＬ
かつ速度がＰＬの時は、出力はＰＬ」を表している。こ
の意味は「電流検出値が制限値を大きく超えて、また電
流が大きく増加の場合は、減速率を大きく減少」を意味
する。
【００９９】一方、電圧側ファジィ制御部ＦＺＹＢ２ａ
Ｖ内部で使用される具体的ルールを図１９に示す。同図
では、例えばルールＮo.２０では「距離がＰＬかつ速度
がＰＬの時は、出力はＰＬ」を表している。この意味は
「電圧検出値が制限値を大きく超えて、また電圧が大き
く増加の場合は、減速率を大きく減少」を意味する。
【０１００】（動作説明）次に図２０を用いて電圧検出
値，電流検出値及び指令周波数の変化について説明す
る。図２０において、減速時電流制限値ＩlimＤを中心
とした(ＩlimＤ−δ)と(ＩlimＤ＋δ）の間が、距離に
関する電流側ファジィ制御の範囲として、ファジィ制御
部内の距離プリスケール部ＦＰＳＳで０から１５までの
１６段階に分けられるとしている。ただし、（ＩlimＤ
−δ）以下は０に、（ＩlimＤ＋δ）以上は１５に含ま
せる。同様に電圧制限値Ｖlimを中心とした(Ｖlim−
ε）と（Ｖlim＋ε）の間が、距離に関する電圧側ファ
ジィ制御の範囲として、ファジィ制御部内の距離プリス
ケール部ＦＰＳＳで０から１５までの１６段階に分けら
れるとしている。ただし、（Ｖlim−ε）以下は０に、
（Ｖlim＋ε）以上は１５に含ませる。更に、ここでは
図２に示したブレーキ３は動作しないものとして説明す
る。指令周波数ｆ１＝ｆ１Ｈで運転中に時刻ｔｏにて減
速モードに移行したとする。減速当初は設定減速率で指
令周波数は下降し、これに伴い、先ず電圧検出値が急激
に増加する。そして時刻ｔ１にて電圧の予測計算によっ
てファジィ制御部の実行が開始されたとする。これによ
り電圧側から作成されたファジィ減速率が選定されて減
速率ΔｆｄＦは減少し指令周波数下降は緩やかになり、
ほとんど下降が停止するまでにいたる。その結果、時刻
ｔ２から電圧は減少して（力行運転）時刻ｔ３より再度
減速率は増加して、再び電圧は上昇する（回生運転）。
すなわち減速率の調整応じて、回生運転による電圧増加
と力行運転による電圧減少が繰り返されながらモータは
減速していく。
【０１０１】その後、指令周波数の下降に伴い機械系の
慣性エネルギが少なくなると、減速率を大きくしても、
もはや回生運転による電圧の上昇はなくなり（慣性エネ
ルギは機械損失やインバータ損失として消費される）、
電流側から加減速率の調整が行われるようになる。図２
０では、時刻ｔ４からｔ５にかけてその現象が発生して
いるとしている。そして、時刻ｔ６にて指令周波数ｆ１
が設定周波数ｆｒ＝ｆ１Ｌと一致して減速モードが終了
するまで、電流検出値の大きさに従い減速が行われる。
なお、図２０では表現していないが、指令周波数ｆ１が
大きく減少するとしても、最大値選択部９３２ａ８の動
作により想定指令周波数ｆ１ＳＵより下になることはな
く、それ以上に保たれる。
【０１０２】＜５．４ ファジィ自動減速：直列法＞先
に述べたように、ここでは電圧側ファジィ制御部と電流
側ファジィ制御部が直列の構成となる直列法を例に、フ
ァジィ自動減速部９３２ａについて説明する。
【０１０３】（制御構成）ファジィ自動加速部９３２ａ
は、図２１に示したように構成している。電圧側ファジ
ィ制御部ＦＺＹＢ２ｂＶへの入力は電圧検出値ＥＤと電
圧制限値Ｖlim との距離ＦＤ２ｂＶ、及びこれより速度
算出部ＦＳＰＤ２ｂＶで作成する速度ＦＳ２ｂＶであ
る。そして、その出力ＦＯ２ｂＶは掛算器９３２ｂ３で
自乗され、積算器９３２ｂ４で積算され指令電流制限値
Ｉlim＊となる。ただし、Ilim＊はリミッター部９３２
ｂ９にて減速時電流制限値ＩlimＤ 以下に制限される。
このＩlim＊と電流検出値ＩＭとの距離ＦＤ２ｂＩ、及
びこれより速度算出部ＦＳＰＤ２ｂＩで作成する速度Ｆ
Ｓ2ｂＩが電流側ファジィ制御部ＦＺＹＢ2ｂＩの入力と
なる。この電流側ファジィ制御部ＦＺＹＢ２ｂＩの出力
ＦＯ２ｂＩは積算器９３２ｂ６で積算されファジィ減速
率ΔｆｄＦとなり、更にそれを積算器９３２ｂ７にて負
で積算して指令周波数ｆ１を得る。
【０１０４】ｎサンプリング時点のＩlim＊ ，ΔｆｄＦ
及びｆ１は次の数１２で与えられる。
【０１０５】（指令周波数の式）
【０１０６】
【数１２】 積算器９３２ｂ４出力（指令電流制限値Ｉlim＊）： Ｉlim＊(ｎ)＝ＦＯ２ｂＶ(ｎ)×ＦＯ２ｂＶ(ｎ)＋Ｉlim＊(ｎ−１） 積算器９３２ｂ６出力（ファジィ減速率ΔｆｄＦ）： ΔｆｄＦ(ｎ)＝ＦＯ２ｂＩ(ｎ)＋ΔｆｄＦ(ｎ−１） 積算器９３２ｂ７出力（指令周波数ｆ１）： ｆ１(ｎ)＝−ΔｆｄＦ(ｎ)＋ｆ１(ｎ−１） ここで、電圧側ファジィ出力値ＦＯ２ｂＶを自乗してい
るのは、この出力値が１６段階と出力範囲が狭いため、
これを拡張するためである。この自乗する方式は、この
ファジィ自動加速部のみならず他のファジィ制御部にも
適用できる。
【０１０７】（ルール）次に電圧側ファジィ制御部ＦＺ
ＹＢ２ｂＶ内部で使用される具体的ルールを図２２に示
す。同図では、例えばルールＮo.２０では「距離がＰＬ
かつ速度がＰＬの時は、出力はＰＬ」を表している。こ
の意味は「電圧検出値が制限値を大きく超えて、また電
圧が大きく増加の場合は、指令電流制限値Ｉlim＊ 大き
く減少」を意味する。先に図１９で示したファジィ付き
通常減速部での電圧側ルールに比べると、図１９のもの
では選択方式で電圧を一定にする機能は必要ないため、
電圧上昇を抑制する側を下降する側より強めにしてい
る。一方図２２では、電流指令を上げ下げして調整可能
なようにルールＮo.１２を中心に、ほぼ点対称の形をと
る。
【０１０８】一方、電流側ファジィ制御部ＦＺＹＢ２ｂ
Ｉ内部で使用されるルールを図２３に示す。先の自動加
速制御部と同様、距離に関して６種のメンバシップ関数
があり、これに伴い３０のルールがある。例えばルール
Ｎo.２５では「距離がＰＬかつ速度がＰＬの時は、出力
はＰＬ」を表している。この意味は「電流検出値が制限
値を大きく超えて、また電流が大きく増加の場合は、減
速率を大きく減少」を意味する。そしてルール全体で
は、変化する指令電流制限値Ｉlim＊ に電流検出値ＩＭ
が一致するようにルールを決定している。
【０１０９】（動作説明）次に図２４を用いて電圧検出
値ＥＤ，指令電流制限値Ｉlim＊ ，電流検出値ＩＭ及び
指令周波数ｆ１の変化について説明する。図２４におい
て、電圧制限値Ｖlim を中心とした（Ｖlim−ε)と(Ｖl
im＋ε）の間が、距離に関する電圧側ファジィ制御の範
囲として、ファジィ制御部内の距離プリスケール部ＦＰ
ＳＳで０から１５までの１６段階に分けられるとしてい
る。また指令電流制限値Ｉlim＊を中心とした（Ｉlim＊
−δ）と（Ｉlim＊＋δ）の間が、距離に関する電流側
ファジィ制御の範囲として、ファジィ制御部内の距離プ
リスケール部ＦＰＳＳで０から１５までの１６段階に分
けられるとしている。ただし、(ＩlimＤ−δ）以下は０
に、（ＩlimＤ＋δ）以上は１５に含ませる。同様に、
（Ｖlim−ε）以下は０に、(Ｖlim＋ε）以上は１５に
含ませる。更に、ここでも図２に示したブレーキ３は動
作しないものとして説明する。
【０１１０】指令周波数ｆ１＝ｆ１Ｈで運転中に時刻ｔ
ｏにて減速モードに移行したとする。この時、指令電流
制限値Ｉlim＊ はその時点の電流検出値ＩＭとして初期
化する。そして減速開始当初は、電圧検出値ＥＤが制限
値より下回っているため、指令電流制限値Ｉlim＊ が増
加し、これに伴い電流検出値も増加し、その結果電圧検
出値も増加する。そして、電圧の増加とともにこれが制
限値を超えようとすると、また超えてからも距離と速度
に応じて指令電流制限値Ｉlim＊ が調整され、これに追
従するように電流検出値も変化する。このように、電圧
と上昇（回生運転）と下降（力行運転）動作を繰り返し
ながら指令周波数は次第に減少して、減速が行われる。
【０１１１】その後、指令周波数の下降に伴い機械系の
慣性エネルギが少なくなると、減速率を大きくしても、
もはや回生運転による電圧の上昇はなくなるため、指令
電流制限値Ｉlim＊ は上昇を続けて、これに伴い電流も
増加するように減速率が高められる。そして、時刻ｔ６
にて指令周波数ｆ１が設定周波数ｆｒ＝ｆ１Ｌと一致し
て減速モードが終了する。なお、図２４では表現してい
ないが、指令電流制限値Ｉlim＊ が増加してもリミッタ
ー部９３２ｂ９の働きで最大で減速時電流制限値Ｉlim
Ｄ までである。
【０１１２】（ファジィ保護付き通常減速への展開）図
１７にて説明したファジィ保護付き通常減速部９３２ａ
の構成ではファジィ減速率ΔｆｄＦを作成するのに設定
減速率Δｆｄ＊を用いた。しかし、これに限ることな
く、図２１で示したファジィ自動減速部９３２ａの構成
を変形してもよい。すなわち、図１７の構成に加えて、
ファジィ制御部の実行条件を先にファジィ保護付き通常
減速で述べたものに合わせ、また指令周波数をファジィ
側から作成される指令周波数（ファジィ指令周波数）と
想定指令周波数と比較して大きいものとすればよい。
【０１１３】＜５．５ ファジィ自動過負荷制御＞ （制御構成）ファジィ自動過負荷制御部９３３２ｂは、
図２５に示したように構成している。基本部となるファ
ジィ制御部ＦＺＹＢ３２ｂへの入力は電流検出値ＩＭと
過負荷時電流制限値Ｉlim０ との距離ＦＤ３２ｂと、速
度算出部ＦＳＰＤ３２ｂで作成する速度ＦＳ３２ｂであ
る。また、その出力ＦＯ３２ｂを積算器９３３２ｂ４で
積算してファジィ加減速率ΔｆａｄＦを作成し、更にそ
れを積算器９３３2ｂ6で積算して指令周波数ｆ１を得
る。ｎサンプリング時点のΔｆａｄＦ及びｆ１は数１３
で与えられる。
【０１１４】（指令周波数の式）
【０１１５】
【数１３】 積算器９３３２ｂ４出力（ファジィ加減速率ΔｆａｄＦ）： ΔｆａｄＦ(ｎ)＝ＦＯ３２ｂ(ｎ)＋ΔｆａｄＦ(ｎ−１） 積算器９３１ｂ６出力（指令周波数）： ｆ１(ｎ)＝ΔｆａｄＦ(ｎ)＋ｆ１(ｎ−１） このファジィ自動過負荷制御部の実行は、先に図１にて
説明したように、過負荷判断部９３５にて行われる。そ
して実行開始時の指令周波数ｆ１をｆ１ｏ０として開始
時指令周波数記憶部９３３２ｂ８にて記憶する。またこ
のファジィ自動過負荷制御部の終了は、先に図４
(ａ），図４(ｂ）及び図４（ｃ）を用いて説明した通り
であり、この終了判定のために、前記のｆ１ｏ０，指令
周波数ｆ１，設定周波数ｆｒを入力として、終了判定処
理部９３３２ｂ９がある。
【０１１６】（ルール）次にファジィ制御部ＦＺＹＢ３
２ｂ内部で使用される具体的ルールを図２５に示す。例
えばルールＮo.２０では「距離がＰＬかつ速度がＰＬの
時は、出力はＮＬ」を表している。この意味は「電流検
出値が制限値を大きく超えて、また電流が大きく増加の
場合は、加減速率を大きく減少」を意味する。すなわ
ち、このルールＮo.２０ではその周辺の他のルールＮo.
１５，１６、及び２１とも関連して、ファジィ出力ＦＯ
３２ｂは負で絶対値が大きい目の値が選ばれることにな
る。この結果、積算器９３３２ｂ４の出力であるファジ
ィ加減速率ΔｆａｄＦは減少する。これを繰り返すこと
により、加減速率は負方向に大きくなり減速は速くな
る。
【０１１７】一方、ルールＮo.４では「距離がＮＬかつ
速度がＮＬの時は、出力はＰＬ」を表している。この意
味は「電流検出値が制限値以下で十分小さく、また電流
が大きく減少の場合は、加減速率を大きく増加」を意味
する。すなわち、このルールＮo.４ではその周辺の他の
ルールＮo.３，８、及び９とも関連して、ファジィ出力
ＦＯ３２ｂは正で絶対値が大きい目の値が選ばれること
になる。この結果、積算器９３３２ｂ４の出力であるフ
ァジィ加減速率ΔｆａｄＦは増加する。これが繰り返さ
れると、加減速率は正方向に大きくなり加速が速くな
る。
【０１１８】すなわち、ファジィ自動過負荷制御部で
は、電流検出値が過負荷時電流制限値の近傍となるよう
に、すなわち電流が増加すれば減速を、また電流が減少
してくれば加速を行うことになる。
【０１１９】
【発明の効果】（１） 本発明では電流もしくは電圧に
関する制限値と検出値との差及び、その差の変化量（制
限値が一定の場合は電流，電圧の変化量でもよい）の２
つの量を入力として加減速率作成量もしくは設定加減速
率に対する修正量を出力とするファジィ演算部を設け
て、インバータの周波数制御をすることを基本としてい
る。このファジィ演算部は、電流もしくは電圧の制限値
までの距離とそこまで近づき速度に応じて、電流もしく
は電圧がそれらの制限値近傍もしくは制限値近傍以下に
なるように周波数の増加量や減少量を決定していく。こ
の結果、電流なり電圧の微分量の情報も含めて周波数を
決定することから、予測的に周波数の制御が可能とな
り、インバータ停止の第１の制限値に達する前にそれよ
り下位の第２の制限値近傍もしくはそれ以下に電流や電
圧を保つことができ、従来よりトリップに強い運転が可
能である。
【０１２０】（２） 加速運転時では電流制限値と電流
検出値の差及びその変化量（電流制限値が一定の場合は
電流検出値でもよい）を入力としたファジィ演算部の出
力で、電流が電流制限値の近傍となるように加速率を自
動作成することにより、また減速運転時には電流制限値
と電流検出値の差及びその変化量を入力とした第１のフ
ァジィ演算部の出力と、電圧制限値と電圧検出値の差及
びその変化量（電圧制限値が一定の場合は電圧検出値で
もよい）を入力とした第２のファジィ演算部の出力との
組合せで、電圧が電圧制限値以下でかつ電流が電流制限
値の近傍となるように減速率を自動作成することによ
り、これまで必要であった加速率や減速率の設定が不要
となり、インバータ運転に先だって加速率や減速率の調
整の煩わしさから開放される。すなわち、機械系の慣性
や負荷に応じて、トリップしないように自動的に加減速
率を作成でき、完全ノントリップ運転が可能となる。
【０１２１】（３） 設定された加速率にて加速中に電
流が電流制限値の近くにまで上昇しようとすると、電流
制限値と電流検出値の差とその変化量（電流制限値が一
定の場合は電流検出値でもよい）を入力としたファジィ
演算部の出力によって設定加減速率に対する修正を行
い、電流が電流制限値の近傍以下となるようにすること
により、また一方設定された減速率で減速中に電圧が電
圧制限値を超えようとしたら、電圧制限値と電圧検出値
との差及びその変化量（電圧制限値が一定の場合は電圧
検出値でもよい）を入力としたファジィ演算部の出力と
電圧が電圧制限値の近傍以下となるように設定減速率の
修正を行うとともに、電流が電流制限値の近くにまで上
昇しようとすると、電流制限値と電流検出値の差とその
変化量（電流制限値が一定の場合は電流検出値でもよ
い）を入力としたファジィ演算部の出力によって設定減
速率に対する修正を行うことにより、設定された加速率
または減速率が間違って設定されたとしても、トリップ
することは無く、加速または減速を継続できる。更に、
加減速中の周波数に対するリミッター部を設けたことに
より、設定された加減速率での周波数の上昇または下降
を超えて実際の上昇や下降がないため、設定加減速率に
見合った加減速時間より速い加減速はない。この結果、
むやみに加減速が速くなり機械系の破壊を招くこともな
い。
【０１２２】（４） 定常運転状態で負荷増大により電
流が増加して電流制限値を超えようとすると、電流制限
値と電流との差及びその変化量（電流制限値が一定の場
合は電流検出値でもよい）を入力としたファジィ演算部
の出力によって、電流が電流制限値の近傍となるように
加減速率を作成して減速もしくは加速を行うことによ
り、増大した負荷の大きさに応じて最適な減速率で減速
が行われ、また負荷増大がなくなれば、その大きさに応
じた加速率でもとの周波数に向かって加速が自動的に行
われる。したがって、過負荷保護でこれまで必要であっ
た過負荷時の減速率を調整し設定する必要がなくなる。
【０１２３】（５） 上記（１）の自動加減速と上記
（２）の加減速率を設定する通常加減速、及び加減速モ
ード設定手段を設け、使用者の加減速モード設定手段へ
の入力設定モードに応じて、上記２つの加減速手段を選
びだす加減速法選択手段を設けたことにより、用途に応
じた加減速法が設定できる。すなわち、加減速時間が問
題にならない用途では自動加速または自動減速を選び、
また加減速時間を管理したい用途には通常の加速または
減速を選択すればよい。この場合あらかじめ自動加速ま
たは自動減速を選んで運転して加速率や減速率を求めて
おけば、その値以下に加減速率を設定して通常加速や減
速を行えば、加減速率の調整も簡単になる。また一方、
上記（３）の過負荷保護手段、従来の減速率を設定する
過負荷保護手段、及び過負荷保護モード選択手段を設
け、使用者の過負荷保護モード選択手段への入力設定モ
ードに応じて、上記２つの過負荷保護手段のいずれか一
方を選びだす過負荷保護法選択手段を設けるたことによ
り、用途毎に任意な方法の運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の加速度制御部の全体構成図であ
る。
【図２】本発明実施例のインバータ装置全体ハード構成
図である。
【図３】本発明実施例の運転モード説明のための状態遷
移図である。
【図４】本発明実施例の要部の運転モード説明のための
動作説明図である。
【図５】本発明実施例の電流保護レベルの説明図であ
る。
【図６】本発明実施例のファジィ制御部の構成図であ
る。
【図７】本発明実施例の電流または電圧の速度算出法の
説明図である。
【図８】本発明実施例のファジィ制御部で使用するメン
バシップ関数とルール表現のための説明図である。
【図９】本発明の各種ファジィ制御部の実行条件説明図
である。
【図１０】本発明実施例の電流または電圧の距離予測法
の説明図である。
【図１１】本発明実施例のファジィ保護付き通常加速部
の制御構成図である。
【図１２】本発明実施例のファジィ保護通常加速部で使
用されるルールテーブル説明図である。
【図１３】本発明実施例のファジィ保護通常加速部の動
作説明図である。
【図１４】本発明実施例のファジィ自動加速部の制御構
成図である。
【図１５】本発明実施例のファジィ自動加速部で使用さ
れるルールテーブル説明図である。
【図１６】本発明実施例のファジィ自動加速部の動作説
明図である。
【図１７】本発明実施例のファジィ保護付き通常減速部
の制御構成図である。
【図１８】本発明実施例のファジィ保護付き通常減速部
で使用される電流側ルールテーブル説明図である。
【図１９】本発明実施例のファジィ保護付き通常減速部
で使用される電圧側ルールテーブル説明図である。
【図２０】本発明実施例のファジィ保護付き通常減速部
の動作説明図である。
【図２１】本発明実施例のファジィ自動減速部の制御構
成図である。
【図２２】本発明実施例のファジィ自動減速部で使用さ
れる電圧側ルールテーブルである。
【図２３】本発明実施例のファジィ自動減速部で使用さ
れる電流側ルールテーブルである。
【図２４】本発明実施例のファジィ自動減速部の動作説
明図である。
【図２５】本発明実施例のファジィ自動過負荷制御部の
制御構成図である。
【図２６】本発明実施例のファジィ自動過負荷制御部で
使用されるルールテーブル説明図である。
【符号の説明】
１…電源、２…コンバータ、３…ブレーキ、４…インバ
ータ、５…誘導モータ、６…ドライブ回路、７…電圧検
出部、８…モータ電流検出部、９…制御部、１０…オペ
レータ、Ｃ…平滑コンデンサ、９１…インタフェース
部、９２…パラメータ・モード設定部、９２Ｏ…各種の
設定データやモードデータ、９３…加速制御部、９４…
電圧・周波数制御部、９５…ＰＷＭ信号発生部、９６…
電流演算部、９７…電圧演算部、９８…保護処理部、Ｉ
Ｍ…電流検出値、ＥＤ…電圧検出値、ｆ１…指令周波
数、９３１…加速制御部、９３１ａ…ファジィ保護付き
通常加速、９３１ｂ…ファジィ自動加速、９３２…減速
制御部、９３２ａ…ファジィ保護付き通常減速、９３２
ｂ…ファジィ自動減速、９３３…定常制御部、9331…正
常定速運転部、９３３２…過負荷運転部、９３３２ａ…
減速率設定過負荷制御部、９３３２ｂ…ファジィ自動過
負荷制御部、９３４…加減速判断部、９３５…過負荷判
断部、Δｆａ＊…設定加速率、Δｆｄ＊…設定減速率、
ｆｒ…設定周波数、ｆ１…指令周波数、ＩlimＡ…加速
時電流制限値、ＩlimＤ…減速時電流制限値、Ｖlim…電
圧制限値、ＩlimＯ…過負荷電流制限値。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 誠司 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】直流電圧を可変電圧可変周波数の交流電圧
    として出力し電動機を加減速駆動制御するインバータの
    周波数制御方法において、前記電動機に流れる電動機電
    流とその電流制限値との差及びこの差もしくは電動機電
    流の変化量の少なくとも２つを用いてファジィ推論によ
    り、前記電動機の加減速時の電動機電流がその電流制限
    値を含む所定の範囲内に入るように、前記インバータか
    ら出力する周波数の加減速率を求め、該加減速率に基づ
    いてインバータの出力周波数を制御することを特徴とす
    るインバータの周波数制御方法。
  2. 【請求項２】直流電圧を可変電圧可変周波数の交流電圧
    として出力し電動機を駆動制御するインバータであっ
    て、特に設定した加減速率を下に電動機を加減速制御す
    るインバータの周波数制御方法において、前記電動機に
    流れる電動機電流がその電流制限値を超えた場合には、
    前記電動機に流れる電動機電流とその電流制限値との差
    及びこの差もしくは電動機電流の変化量の少なくとも２
    つを用いてファジィ推論により、前記電動機の加減速時
    の電動機電流がその電流制限値を含む所定の範囲内に入
    るように、前記インバータから出力する周波数の加減速
    率を求め、該加減速率に基づいてインバータの出力周波
    数を制御することを特徴とするインバータの周波数制御
    方法。
  3. 【請求項３】請求項１もしくは２において、前記インバ
    ータの直流電圧の電圧値とその基準値との差及びこの差
    もしくは直流電圧の変化量の少なくとも２つを用いてフ
    ァジィ推論により、前記直流電圧がその基準値を含む所
    定の範囲内に入るように、前記インバータから出力する
    周波数の減速率を求め、この減速率と前記請求項１もし
    くは２で求めた周波数の減速率の内から小さい方を選択
    し、この減速率に基づいてインバータの出力周波数を制
    御することを特徴とするインバータの周波数制御方法。
  4. 【請求項４】直流電圧を可変電圧可変周波数の交流電圧
    として出力し電動機を加減速駆動制御するインバータの
    周波数制御方法において、前記インバータの直流電圧の
    電圧値とその基準値との差及びこの差もしくは直流電圧
    の変化量の少なくとも２つを用いてファジィ推論によ
    り、前記直流電圧がその基準値を含む所定の範囲内に入
    るように、前記電動機に流れる電流の電流制限値を求
    め、さらに前記電動機に流れる電動機電流と前記電流制
    限値との差及びこの差もしくは電動機電流の変化量の少
    なくとも２つを用いてファジィ推論により、前記電動機
    の減速時の電動機電流がその電流制限値を含む所定の範
    囲内に入るように、前記インバータから出力する周波数
    の減速率を求め、該加減速率に基づいてインバータの出
    力周波数を制御することを特徴とするインバータの周波
    数制御方法。
  5. 【請求項５】電動機を駆動する可変電圧可変周波数の交
    流電圧を出力するインバータ、このインバータの出力周
    波数を決定する制御回路を備えた電動機の駆動装置にお
    いて、インバータ入力直流電圧とこの電圧に対する電圧
    制限値との差及びこの差もしくはインバータ入力直流電
    圧の変化量の２つを入力として、指令電流制限値を作成
    するための第１のファジィ制御部、前記電動機に流れる
    電動機電流と、前記指令電流制限値との差及びこの差の
    変化量の２つを入力として、出力周波数の減速率に関す
    る量を出力する第２のファジィ制御部を備え、第１のフ
    ァジィ制御部ではインバータ入力直流電圧が電圧制限値
    の近傍となるように前記指令電流制限値を作成し、第２
    のファジィ制御部では電動機電流が前記指令電流制限値
    の近傍となるように出力周波数の減速率に関する量を決
    定して電動機を減速することを特徴とするインバータの
    周波数制御装置。
  6. 【請求項６】電動機を駆動する可変電圧可変周波数の交
    流電圧を出力するインバータ、このインバータの出力周
    波数を決定する制御回路を備えた電動機の駆動装置にお
    いて、インバータ入力直流電圧とこの電圧に対する電圧
    制限値との差及びこの差もしくはインバータ入力直流電
    圧の変化量の２つを入力として、出力周波数の減速率に
    関する第１の量を出力する第１のファジィ制御部、前記
    電動機に流れる電動機電流と、この電流に対する電流制
    限値との差及びこの差もしくは電動機電流の変化量の２
    つを入力として、出力周波数の減速率に関する第２の量
    を出力する第２のファジィ制御部，出力周波数の減速率
    に関する前記第１と前記第２の量の大小を比較して１つ
    を選択する選択手段を備え、第１のファジィ制御部では
    インバータ入力直流電圧が電圧制限値の近傍以下となる
    ように出力周波数の減速率に関する第１の量を決定し、
    第２のファジィ制御部では電動機電流が電流制限値の近
    傍となるように出力周波数の減速率に関する第２の量を
    決定し、選択手段では減速率が小さくなる側の減速率に
    関する量を選択して、この選択された減速率に関する量
    によって減速率を決定しながら出力周波数を減少させて
    電動機を減速することを特徴とするインバータの周波数
    制御装置。
  7. 【請求項７】電動機を駆動する可変電圧可変周波数の交
    流電圧を出力するインバータ、このインバータの出力周
    波数を決定する制御回路，出力周波数の加速率を設定す
    るパラメータ設定部を備えた誘導電動機の駆動装置にお
    いて、前記電動機に流れる電動機電流と、電流制限値と
    の差及びこの差もしくは電動機電流の変化量の２つを入
    力として、出力周波数の加速率に関する量を出力するフ
    ァジィ制御部，前記パラメータ設定部から入力された設
    定加速率を積算して第１の指令周波数を作成する積算器
    を備え、前記第１の指令周波数より出力周波数を決定し
    て電動機を加速中に電動機電流が電流制限値の近傍以上
    か、いずれ近傍になると予測された時は、前記ファジィ
    制御部により、電動機電流が電流制限値の近傍となるよ
    うに前記出力周波数の加速率に関する量よりファジィ側
    加速率を決定し、このファジィ側加速率を積算して第２
    の指令周波数を作成し、この第２の指令周波数と前記第
    １の指令周波数とを比較して、小さい側の指令周波数を
    出力周波数として選択して電動機を加速することを特徴
    とするインバータの周波数制御装置。
  8. 【請求項８】電動機を駆動する可変電圧可変周波数の交
    流電圧を出力するインバータ、このインバータの出力周
    波数を決定する制御回路，出力周波数の減速率を設定す
    るパラメータ設定部を備えた電動機の駆動装置におい
    て、インバータ入力直流電圧とこの電圧に対する電圧制
    限値との差及びこの差もしくはインバータ入力直流電圧
    の変化量の２つを入力として、上限があらかじめ最大電
    流制限値に限定されている指令電流制限値を作成するた
    めの第１のファジィ制御部、前記電動機に流れる電動機
    電流と、前記指令電流制限値との差及びこの差の変化量
    の２つを入力として、出力周波数の減速率に関する量を
    出力する第２のファジィ制御部、前記パラメータ設定部
    から入力された設定加速率を積算して第１の指令周波数
    を作成する積算器を備え、前記第１の指令周波数より出
    力周波数を決定して電動機を減速中に、電動機電流が前
    記最大電流制限値の近傍以上か、いずれ近傍になると予
    測された時、あるいはインバータ入力直流電圧が前記電
    圧制限値の近傍以上か、近傍になると予測された時は、
    前記第１のファジィ制御部によってインバータ入力直流
    電圧が電圧制限値の近傍となるように前記指令電流制限
    値を作成し、前記第２のファジィ制御部によって電動機
    電流が前記指令電流制限値の近傍となるように出力周波
    数の減速率に関する量より第２の指令周波数を決定し、
    この第２の指令周波数と前記第１の指令周波数とを比較
    して、大きい側の指令周波数を出力周波数として選択し
    て電動機を減速することを特徴とするインバータの周波
    数制御装置。
  9. 【請求項９】電動機を駆動する可変電圧可変周波数の交
    流電圧を出力するインバータ、このインバータの出力周
    波数を決定する制御回路，出力周波数の減速率を設定す
    るパラメータ設定部を備えた電動機の駆動装置におい
    て、インバータ入力直流電圧とこの電圧に対する電圧制
    限値との差及びこの差もしくはインバータ入力直流電圧
    の変化量の２つを入力として、出力周波数の減速率に関
    する第１の量を出力する第１のファジィ制御部、前記電
    動機に流れる電動機電流と、この電流に対する電流制限
    値との差及びこの差もしくは電動機電流の変化量の２つ
    を入力として、出力周波数の減速率に関する第２の量を
    出力する第２のファジィ制御部，出力周波数の減速率に
    関する前記第１と前記第２の量の大小を比較して１つを
    選択する選択手段、前記パラメータ設定部から入力され
    た設定減速率を積算して第１の指令周波数を作成する積
    算器を備え、前記第１の指令周波数より出力周波数を決
    定して電動機を減速中に、電動機電流が前記電流制限値
    の近傍以上か、いずれ近傍になると予測された時、ある
    いはインバータ入力直流電圧が前記電圧制限値の近傍以
    上か、近傍になると予測された時は、第１のファジィ制
    御部ではインバータ入力直流電圧が電圧制限値の近傍以
    下となるように出力周波数の減速率に関する第１の量を
    決定し、第２のファジィ制御部では電動機電流が電流制
    限値の近傍となるように出力周波数の減少率に関する第
    ２の量を決定し、前記選択手段では減速率が小さくなる
    側の減速率に関する量を選択して、この選択された減速
    率に関する量によってファジィ側加速率を決定し、この
    ファジィ側減速率を積算して第２の指令周波数を作成
    し、この第２の指令周波数と前記第１の指令周波数とを
    比較して、大きい側の指令周波数を出力周波数として選
    択して電動機を減速することを特徴とするインバータの
    周波数制御装置。
  10. 【請求項１０】電動機を駆動する可変電圧可変周波数の
    交流電圧を出力するインバータ、このインバータの出力
    周波数を決定する制御回路を備えた電動機の駆動装置に
    おいて、前記電動機に流れる電動機電流と電流制限値と
    の差及びこの差もしくは電動機電流の変化量の２つを入
    力として、出力周波数の加減速率に関する量を出力する
    ファジィ制御部，インバータの出力周波数に対する設定
    周波数を入力する周波数設定手段を備え、設定周波数と
    出力周波数が一致している定速状態において、電動機電
    流が前記電流制限値の近傍以上か、いずれ近傍になると
    予測された時、電動機電流が前記電流制限値の近傍とな
    るように前記出力周波数の加減速率に関する量を選定し
    て、これに基づいて出力周波数を作成し電動機を加減速
    運転することを特徴とするインバータの周波数制御方
    法。
  11. 【請求項１１】電動機を駆動する可変電圧可変周波数の
    交流電圧を出力するインバータ、このインバータの出力
    周波数を決定する制御回路，出力周波数の加速率を設定
    するパラメータ設定部を備えた誘導電動機の駆動装置に
    おいて、前記電動機に流れる電動機電流と電流制限値と
    の差及びこの差もしくは電動機電流の変化量の２つを入
    力として、出力周波数の加速率に関する第１の量を出力
    する第１のファジィ制御部と、前記出力周波数の加速率
    に関する第１の量より第１の指令周波数を作成する第１
    の積算器を有する第１の加速制御部、 前記電動機に流れる電動機電流と電流制限値との差及び
    この差もしくは電動機電流の変化量の２つを入力とし
    て、出力周波数の加速率に関する第２の量を出力する第
    ２のファジィ制御部と、前記出力周波数の加速率に関す
    る第２の量より第２の指令周波数を作成する第２の積算
    器と、前記パラメータ設定部から入力された設定加速率
    を積算して第３の指令周波数を作成する積算器と、前記
    第２の指令周波数と前記第３の指令周波数のうち小さい
    周波数を出力周波数として選択する選択器を有する第２
    の加速制御部、 前記第１の加速制御部と前記第２の加速制御部のいずれ
    か一方を選択する加速制御部選択手段を備え、前記加速
    制御部選択手段で選定された加速制御部により出力周波
    数を決定して電動機を加速することを特徴とするインバ
    ータの周波数制御装置。
  12. 【請求項１２】電動機を駆動する可変電圧可変周波数の
    交流電圧を出力するインバータ、このインバータの出力
    周波数を決定する制御回路，出力周波数の減速率を設定
    するパラメータ設定部を備えた誘導電動機の駆動装置に
    おいて、インバータ入力直流電圧とこの電圧に対する電
    圧制限値との差及びこの差もしくはインバータ入力直流
    電圧の変化量の２つを入力として、第１の電流制限値を
    作成する第１のファジィ制御部と、前記電動機に流れる
    電動機電流と前記第１の電流制限値との差及びこの差の
    変化量の２つを入力として、出力周波数の減速率に関す
    る第１の量を出力する第２のファジィ制御部を有し、前
    記出力周波数の減速率に関する第１の量を第１の積算器
    で積算して第１の指令周波数を作成する第１の減速制御
    部、 インバータ入力直流電圧とこの電圧に対する電圧制限値
    との差及びこの差もしくはインバータ入力直流電圧の変
    化量の２つを入力として、第２の電流制限値を作成する
    第３のファジィ制御部と前記電動機に流れる電動機電流
    と前記第２の電流制限値との差及びこの差の２つを入力
    として、出力周波数の減速率に関する第２の量を出力す
    る第４のファジィ制御部と、前記出力周波数の減速率に
    関する第２の量を積算して第２の指令周波数を積算する
    第２の積算器と、前記パラメータ設定部から入力された
    設定減速率を積算して第３の指令周波数を作成する第３
    の積算器と、前記第２の指令周波数と前記第３の指令周
    波数のうち小さい周波数を出力周波数として選択する選
    択器を有する第２の減速制御部、 前記第１の減速制御部と前記第２の減速制御部のいずれ
    か一方を選択する減速制御部選択手段を備え、前記減速
    制御部選択手段で選定された減速制御部により出力周波
    数を決定して電動機を減速することを特徴とするインバ
    ータの周波数制御装置。
  13. 【請求項１３】請求項１０において、前記出力周波数の
    加減速率に関する量より出力周波数を作成して電動機を
    加速中に、前記周波数設定手段より設定された設定周波
    数が前記定速運転中の出力周波数より大きくなった時、
    もしくは加速運転中の出力周波数が前記定速運転中の出
    力周波数と等しくなった時、前記出力周波数に関する量
    より出力周波数の作成を中止することを特徴とするイン
    バータの周波数制御方法。
  14. 【請求項１４】電動機を駆動する可変電圧可変周波数の
    交流電圧を出力するインバータ，電動機の減速時に前記
    インバータの入力直流電圧が過電圧となるのを防止する
    ブレーキ，前記インバータの出力周波数を決定する制御
    回路を備えた電動機の駆動装置において、インバータ入
    力直流電圧が第１の電圧制限値を超えたらインバータの
    運転を停止する保護回路，インバータの入力直流電圧が
    第２の電圧制限値を超えたら前記ブレーキを動作させる
    ブレーキ制御部，インバータ入力直流電圧と第３の電圧
    制限値との差及びこの差もしくはインバータ入力直流電
    圧の変化量の２つを入力としたファジィ制御部を備え、
    このファジィ制御部の出力によって前記インバータの出
    力周波数を制御して減速すると共に、前記第３の電圧制
    限値は前記第１の電圧制限値より小さく、また前記第２
    の電圧制限値より大きく設定したことを特徴とするイン
    バータの周波数制御装置。
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