JPH0767312B2 - 磁束制御形ｐｗｍインバ−タの制御装置 - Google Patents
磁束制御形ｐｗｍインバ−タの制御装置Info
- Publication number
- JPH0767312B2 JPH0767312B2 JP61313371A JP31337186A JPH0767312B2 JP H0767312 B2 JPH0767312 B2 JP H0767312B2 JP 61313371 A JP61313371 A JP 61313371A JP 31337186 A JP31337186 A JP 31337186A JP H0767312 B2 JPH0767312 B2 JP H0767312B2
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- signal
- inverter
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、可変電圧・可変周波数インバータ装置（VV
VFインバータ）、特に磁束制御式電圧形パルス幅変調
（PWM）インバータの制御装置に関する。
VFインバータ）、特に磁束制御式電圧形パルス幅変調
（PWM）インバータの制御装置に関する。
受電電圧の不足が発生しこれが所定時間後に解消する、
所謂瞬時停電（以後、瞬停と言う）が発生した場合、運
転中のインバータを直ちに停止し、停電後は再び瞬停前
の運転状態へと復帰させる、所謂瞬停再始動を開始する
が、従来は例えば次のように行なわれている。
所謂瞬時停電（以後、瞬停と言う）が発生した場合、運
転中のインバータを直ちに停止し、停電後は再び瞬停前
の運転状態へと復帰させる、所謂瞬停再始動を開始する
が、従来は例えば次のように行なわれている。
以下、PWMインバータで誘導電動機を可変速駆動するシ
ステムの例について、説明する。
ステムの例について、説明する。
瞬停とともに、まず該インバータを直ちに停止させる。
これは該インバータのスイツチング素子のON信号を止め
ることで、容易に行なえる。この結果、誘導電動機はフ
リーラン状態となり、そのときの誘導電動機の端子には
誘導電動機の回転数に見合つた周波数で、大きさは指数
関数的に減衰する正弦波電圧（以後、残留電圧と呼ぶ）
が誘起する。
これは該インバータのスイツチング素子のON信号を止め
ることで、容易に行なえる。この結果、誘導電動機はフ
リーラン状態となり、そのときの誘導電動機の端子には
誘導電動機の回転数に見合つた周波数で、大きさは指数
関数的に減衰する正弦波電圧（以後、残留電圧と呼ぶ）
が誘起する。
復電後、この残留電圧からその周波数を計測し、その周
波数と同じ周波数で、かつそのときの電圧は周波数に対
してあらかじめ決められている値としてインバータを始
動（停止していたスイツチング素子のON信号の停止を解
除する）し、その後インバータの周波数と出力電圧を瞬
停前の値へ戻すものである。
波数と同じ周波数で、かつそのときの電圧は周波数に対
してあらかじめ決められている値としてインバータを始
動（停止していたスイツチング素子のON信号の停止を解
除する）し、その後インバータの周波数と出力電圧を瞬
停前の値へ戻すものである。
しかしながら、以上の如き方法には次のような問題があ
る。
る。
（１）残留電圧からその周波数を計測する回路は、一般
に高価である。
に高価である。
（２）復電後にインバータを再始動する際、残留電圧が
十分減衰していないと過電流となることがある。
十分減衰していないと過電流となることがある。
（３）上記過電流を避けるために残留電圧が十分減衰す
るまで待たねばならず、従つて復電後の再始動に時間が
かかる。
るまで待たねばならず、従つて復電後の再始動に時間が
かかる。
したがつて、この発明は上述の如き瞬停再始動機能を低
コストで実現するとともに、再始動時に過電流となるこ
とがなく、かつ比較的短い時間で再始動を可能にするこ
とを目的とする。
コストで実現するとともに、再始動時に過電流となるこ
とがなく、かつ比較的短い時間で再始動を可能にするこ
とを目的とする。
受電電源電圧を監視する電圧監視手段と、 前記磁束調節器の入力および出力をそれぞれ制限する手
段と、インバータの運転を制御する制御手段と、を設
け、該制御手段は前記電圧監視手段から電源電圧の不足
を示す不足電圧信号が出力されたときはインバータの運
転を直ちに停止する一方、該不足電圧信号が消滅した後
は、あらかじめ定めた一定期間の経過を待って、前記磁
束調節器の入力信号である磁束指令信号の振幅および該
磁束調節器の出力信号の制限値をともにゼロにして、該
磁束指令信号の周波数を不足電圧信号が発生したときの
値に固定した後、インバータの運転停止を解除し、前記
磁束指令信号の振幅および該磁束調節器の出力信号の制
限値と磁束調節器の出力信号をゼロから不足電圧信号が
発生したときの値にまで緩やかに復帰させ、磁束指令信
号の振幅値を前記出力信号の制限値の復帰より遅らせて
ゼロから不足電圧信号が発生したときの値にまで緩やか
に復帰させて、インバータを再びもとの運転状態へ戻
す。
段と、インバータの運転を制御する制御手段と、を設
け、該制御手段は前記電圧監視手段から電源電圧の不足
を示す不足電圧信号が出力されたときはインバータの運
転を直ちに停止する一方、該不足電圧信号が消滅した後
は、あらかじめ定めた一定期間の経過を待って、前記磁
束調節器の入力信号である磁束指令信号の振幅および該
磁束調節器の出力信号の制限値をともにゼロにして、該
磁束指令信号の周波数を不足電圧信号が発生したときの
値に固定した後、インバータの運転停止を解除し、前記
磁束指令信号の振幅および該磁束調節器の出力信号の制
限値と磁束調節器の出力信号をゼロから不足電圧信号が
発生したときの値にまで緩やかに復帰させ、磁束指令信
号の振幅値を前記出力信号の制限値の復帰より遅らせて
ゼロから不足電圧信号が発生したときの値にまで緩やか
に復帰させて、インバータを再びもとの運転状態へ戻
す。
この発明は磁束制御形PWMインバータにおける瞬停再始
動機能を以上の如き手順で行なうもので、要するに、イ
ンバータを再始動する時の周波数を瞬停直前の値とする
ことにより高価な周波数計測回路を省き、再始動時の電
圧をゼロからスタートさせることで始動時の過電流を防
止し、再始動に要する時間を短くするものである。
動機能を以上の如き手順で行なうもので、要するに、イ
ンバータを再始動する時の周波数を瞬停直前の値とする
ことにより高価な周波数計測回路を省き、再始動時の電
圧をゼロからスタートさせることで始動時の過電流を防
止し、再始動に要する時間を短くするものである。
第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図はその
動作を説明するための動作波形図、第３図は磁束制御形
PWMインバータの原理構成を示すブロツク図である。
動作を説明するための動作波形図、第３図は磁束制御形
PWMインバータの原理構成を示すブロツク図である。
磁束制御形PWMインバータは、例えば特開昭61-94585号
公報（特願昭59-214218号）により公知であるが、ここ
で第３図を参照して簡単に説明する。なお、同図におい
て、１は周波数設定器、２は磁束振幅演算回路、３は正
弦波発生回路、４は乗算回路、５は磁束調節器（ＡΦ
Ｒ）、６は比較回路、７は搬送波信号（キヤリア）発生
回路、８は磁束検出回路、９はパルス分配回路、10はPW
Mインバータ、11は電源、12は誘導電動機である。
公報（特願昭59-214218号）により公知であるが、ここ
で第３図を参照して簡単に説明する。なお、同図におい
て、１は周波数設定器、２は磁束振幅演算回路、３は正
弦波発生回路、４は乗算回路、５は磁束調節器（ＡΦ
Ｒ）、６は比較回路、７は搬送波信号（キヤリア）発生
回路、８は磁束検出回路、９はパルス分配回路、10はPW
Mインバータ、11は電源、12は誘導電動機である。
周波数設定器１から与えられた信号は、磁束振幅演算回
路２および正弦波発生回路３へと導かれる。磁束振幅演
算回路２では、入力信号に対してあらかじめ与えられた
関係で磁束指令値の振幅が作られ、正弦波発生回路３で
は入力信号に比例した振幅“1"の正弦波信号を発生し、
これが乗算回路４にて磁束振幅演算回路２からの信号と
乗算され、ＡΦR5では該磁束指令信号と磁束検出回路８
からの磁束検出信号とが比較，調整され、PWMインバー
タ10の電圧指令信号となる。この電圧指令信号はキヤリ
ア信号発生回路７からのキヤリア信号と比較回路６にて
比較された後、パルス分配回路９を経てPWMインバータ1
0のスイツチング素子をON-OFFする信号となる。また、
電源11は例えば商用電源などの系統電源であり、PWMイ
ンバータ10の負荷としては、ここでは誘導電動機12が接
続されている。
路２および正弦波発生回路３へと導かれる。磁束振幅演
算回路２では、入力信号に対してあらかじめ与えられた
関係で磁束指令値の振幅が作られ、正弦波発生回路３で
は入力信号に比例した振幅“1"の正弦波信号を発生し、
これが乗算回路４にて磁束振幅演算回路２からの信号と
乗算され、ＡΦR5では該磁束指令信号と磁束検出回路８
からの磁束検出信号とが比較，調整され、PWMインバー
タ10の電圧指令信号となる。この電圧指令信号はキヤリ
ア信号発生回路７からのキヤリア信号と比較回路６にて
比較された後、パルス分配回路９を経てPWMインバータ1
0のスイツチング素子をON-OFFする信号となる。また、
電源11は例えば商用電源などの系統電源であり、PWMイ
ンバータ10の負荷としては、ここでは誘導電動機12が接
続されている。
次に、第１図および第２図を参照して、その実施例を説
明する。なお、第１図において、20は瞬停検出回路、21
はシーケンス回路、22,23は緩復帰回路、24,25は制限回
路であり、その他は第３図と同様である。
明する。なお、第１図において、20は瞬停検出回路、21
はシーケンス回路、22,23は緩復帰回路、24,25は制限回
路であり、その他は第３図と同様である。
いま、ｔ＝T1において電源１が瞬停すると、瞬停検出回
路20は直ちにこれを検出し、シーケンス回路21へ信号を
送る（第２図の信号（ｂ）に相当する。なお、以後信号
a,b,…、波形f,g,…と記すが、これは第２図の信号，波
形を言うものとする。）。この信号ｂにより、シーケン
ス回路21はパルス分配回路９に作用し、PWMインバータ1
0へのON-OFF信号を停止させる（信号（ｃ）参照）。こ
の結果、負荷である誘導電動機12はPWMインバータ10と
切り離され、フリーラン状態となる。このときの誘導電
動機12には、残留電圧が発生し（波形（ｇ）参照）、そ
の大きさと周波数はある時定数に従つて減衰する。
路20は直ちにこれを検出し、シーケンス回路21へ信号を
送る（第２図の信号（ｂ）に相当する。なお、以後信号
a,b,…、波形f,g,…と記すが、これは第２図の信号，波
形を言うものとする。）。この信号ｂにより、シーケン
ス回路21はパルス分配回路９に作用し、PWMインバータ1
0へのON-OFF信号を停止させる（信号（ｃ）参照）。こ
の結果、負荷である誘導電動機12はPWMインバータ10と
切り離され、フリーラン状態となる。このときの誘導電
動機12には、残留電圧が発生し（波形（ｇ）参照）、そ
の大きさと周波数はある時定数に従つて減衰する。
一方、シーケンス回路21からは緩復帰回路22,23へも信
号が送られる。緩復帰回路22からの信号（信号（ｄ）参
照）は制限回路24に作用し、ＡΦR5の出力信号の振幅を
ゼロに制限する。また、緩復帰回路23からの信号（信号
（ｅ）参照）は制限回路25に作用し、磁束振幅演算回路
２の出力信号の振幅（信号（ｅ））をゼロに制限する。
この結果、ＡΦR5の入力となる磁束指令値の振幅（波形
（ｆ））もゼロとなる。以上が、電源（信号（ａ））が
瞬停したｔ＝T1における動作である。
号が送られる。緩復帰回路22からの信号（信号（ｄ）参
照）は制限回路24に作用し、ＡΦR5の出力信号の振幅を
ゼロに制限する。また、緩復帰回路23からの信号（信号
（ｅ）参照）は制限回路25に作用し、磁束振幅演算回路
２の出力信号の振幅（信号（ｅ））をゼロに制限する。
この結果、ＡΦR5の入力となる磁束指令値の振幅（波形
（ｆ））もゼロとなる。以上が、電源（信号（ａ））が
瞬停したｔ＝T1における動作である。
次にｔ＝T2で電源が復電すると、瞬停検出回路20は直ち
にこれを検出する。この信号により、シーケンス回路21
はある時間を待つて、ｔ＝T3のタイミングでパルス分配
回路９に作用し、停止させていたPWMインバータ10へのO
N-OFF信号の停止を解除する。このとき、ＡΦR5の出力
信号である電圧指令値はゼロであるので、（ｔ＝T3にお
ける信号（ｄ）の値）、PWMインバータ10は出力電圧ゼ
ロで運転を開始する。その際、ｔ＝T3の時点で誘導電動
機12の残留電圧を出力電圧がゼロであるPWMインバータ1
0で短絡することになるので、残留電圧は直ちにゼロと
なり、以後誘導電動機12の端子電圧はPWMインバータ10
の出力電圧と等しくなる。なお、このときPWMインバー
タ10には短絡電流が流れることとなるが、シーケンス回
路21の待時間を調整することにより、問題とならないレ
ベルまで短絡電流を抑制することか可能である。
にこれを検出する。この信号により、シーケンス回路21
はある時間を待つて、ｔ＝T3のタイミングでパルス分配
回路９に作用し、停止させていたPWMインバータ10へのO
N-OFF信号の停止を解除する。このとき、ＡΦR5の出力
信号である電圧指令値はゼロであるので、（ｔ＝T3にお
ける信号（ｄ）の値）、PWMインバータ10は出力電圧ゼ
ロで運転を開始する。その際、ｔ＝T3の時点で誘導電動
機12の残留電圧を出力電圧がゼロであるPWMインバータ1
0で短絡することになるので、残留電圧は直ちにゼロと
なり、以後誘導電動機12の端子電圧はPWMインバータ10
の出力電圧と等しくなる。なお、このときPWMインバー
タ10には短絡電流が流れることとなるが、シーケンス回
路21の待時間を調整することにより、問題とならないレ
ベルまで短絡電流を抑制することか可能である。
ｔ＝T3以降は、緩復帰回路22,23の指令により、制限回
路24,25が機能し、ＡΦR5の入力信号である磁束指令値
及び出力信号である電圧指令値の振幅制限を瞬停前の値
まで緩やかに復帰させ、瞬停再始動動作を完了する。イ
ンバータ出力電流の波形を波形（ｈ）に示す。
路24,25が機能し、ＡΦR5の入力信号である磁束指令値
及び出力信号である電圧指令値の振幅制限を瞬停前の値
まで緩やかに復帰させ、瞬停再始動動作を完了する。イ
ンバータ出力電流の波形を波形（ｈ）に示す。
第４図はこの発明の別の実施例を示す構成図である。第
１図と異なる点は瞬停再始動動作中に、PWMインバータ1
0の出力電流が電流制限レベル以上となつたときは、PWM
インバータ10の出力周波数を下げて、誘導電動機12がス
トールするのを避けるものである。具体的には、要素30
〜33を追加して対処している。
１図と異なる点は瞬停再始動動作中に、PWMインバータ1
0の出力電流が電流制限レベル以上となつたときは、PWM
インバータ10の出力周波数を下げて、誘導電動機12がス
トールするのを避けるものである。具体的には、要素30
〜33を追加して対処している。
すなわち、電流検出回路30によつて検出されたPWMイン
バータ10の出力電流は、制限電流検出回路31にてあらか
じめ設定された制限レベル以下か、以上かが判断され
る。瞬停再始動動作中に、PWMインバータの出力電流が
設定レベル以上、即ち電流制限値以上のときは、制限電
流検出回路31から信号が発生し、その信号が発生してい
る間は積分回路32および減算回路33を介してPWMインバ
ータ10の出力周波数を与える設定周波数がある減速勾配
に従つて下げられる。また、この動作中にPWMインバー
タの出力電流が電流制限レベル以下となると、今度は制
限電流検出回路31からの信号がなくなり、設定周波数は
積分回路32,減算回路33を介してある加速勾配に従つて
もとの値まで戻される。
バータ10の出力電流は、制限電流検出回路31にてあらか
じめ設定された制限レベル以下か、以上かが判断され
る。瞬停再始動動作中に、PWMインバータの出力電流が
設定レベル以上、即ち電流制限値以上のときは、制限電
流検出回路31から信号が発生し、その信号が発生してい
る間は積分回路32および減算回路33を介してPWMインバ
ータ10の出力周波数を与える設定周波数がある減速勾配
に従つて下げられる。また、この動作中にPWMインバー
タの出力電流が電流制限レベル以下となると、今度は制
限電流検出回路31からの信号がなくなり、設定周波数は
積分回路32,減算回路33を介してある加速勾配に従つて
もとの値まで戻される。
この発明によれば、磁束制御形PWMインバータを瞬停再
始動するに当たり、周波数は瞬停直前の値となるように
したので、高価な周波数計数回路が不要となつてコスト
ダウンが可能となるだけでなく、再始動時の電圧をゼロ
からスタートするようにしたので、始動時の過電流が防
止され、再始動に要する時間を短縮し得る利点がもたら
される。
始動するに当たり、周波数は瞬停直前の値となるように
したので、高価な周波数計数回路が不要となつてコスト
ダウンが可能となるだけでなく、再始動時の電圧をゼロ
からスタートするようにしたので、始動時の過電流が防
止され、再始動に要する時間を短縮し得る利点がもたら
される。
第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図はその
動作を説明するための動作波形図、第３図は磁束制御形
PWMインバータの原理構成を示すブロツク図、第４図は
この発明の他の実施例を示す構成図である。 符号説明 １……周波数設定器、２……磁束振幅演算回路、３……
正弦波発生回路、４……乗算回路、５……磁束調節器
（ＡΦＲ）、６……比較回路、７……キヤリア発生回
路、８……磁束検出回路、９……パルス分配回路、10…
…PWMインバータ、11……電源、12……誘導電動機、20
……瞬停検出回路、21……シーケンス回路、22,23……
緩復帰回路、24,25……制限回路、30……電流検出回
路、31……制限電流検出回路、32……積分回路、33……
減算回路。
動作を説明するための動作波形図、第３図は磁束制御形
PWMインバータの原理構成を示すブロツク図、第４図は
この発明の他の実施例を示す構成図である。 符号説明 １……周波数設定器、２……磁束振幅演算回路、３……
正弦波発生回路、４……乗算回路、５……磁束調節器
（ＡΦＲ）、６……比較回路、７……キヤリア発生回
路、８……磁束検出回路、９……パルス分配回路、10…
…PWMインバータ、11……電源、12……誘導電動機、20
……瞬停検出回路、21……シーケンス回路、22,23……
緩復帰回路、24,25……制限回路、30……電流検出回
路、31……制限電流検出回路、32……積分回路、33……
減算回路。
Claims (4)
- 【請求項１】少なくとも磁束調節器を備え交流電源から
給電されて電動機を可変速駆動する磁束制御形PWMイン
バータにおいて、 受電電源電圧を監視する電圧監視手段と、 前記磁束調節器の入力および出力をそれぞれ制限する手
段と、 インバータの運転を制御する制御手段と、 を設け、該制御手段は前記電圧監視手段から電源電圧の
不足を示す不足電圧信号が出力されたときはインバータ
の運転を直ちに停止する一方、 該不足電圧信号が消滅した後は、あらかじめ定めた一定
期間の経過を待って、前記磁束調節器の入力信号である
磁束指令信号の振幅および該磁束調節器の出力信号の制
限値をともにゼロにして、該磁束指令信号の周波数を不
足電圧信号が発生したときの値に固定した後、 インバータの運転停止を解除し、 前記磁束指令信号の振幅および該磁束調節器の出力信号
の制限値と磁束調節器の出力信号をゼロから不足電圧信
号が発生したときの値にまで緩やかに復帰させ、 磁束指令信号の振幅値を前記出力信号の制限値の復帰よ
り遅らせてゼロから不足電圧信号が発生したときの値に
まで緩やかに復帰させて、 インバータを再びもとの運転状態へ戻すことを特徴とす
る磁束制御形PWMインバータの制御装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の磁束制御形
PWMインバータの制御装置において、前記緩復帰動作中
にインバータの出力電流が予め設定された制限値以上に
なったときは、インバータの出力周波数を下げることを
特徴とする磁束制御形PWMインバータの制御装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載の磁束制御形
PWMインバータの制御装置において、前記出力周波数を
下げるときは、緩復帰動作中の磁束指令値の振幅値の到
達値を、出力周波数に対応する予め設定された値とする
ことを特徴とする磁束制御形PWMインバータの制御装
置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第２項または第３項に記載
の磁束制御形PWMインバータの制御装置において、前記
インバータ出力電流が制限値以下となったときは、出力
周波数を不足電圧発生時の値へ緩やかに復帰させること
を特徴とする磁束制御形PWMインバータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61313371A JPH0767312B2 (ja) | 1986-12-29 | 1986-12-29 | 磁束制御形ｐｗｍインバ−タの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61313371A JPH0767312B2 (ja) | 1986-12-29 | 1986-12-29 | 磁束制御形ｐｗｍインバ−タの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63171168A JPS63171168A (ja) | 1988-07-14 |
| JPH0767312B2 true JPH0767312B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=18040453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61313371A Expired - Lifetime JPH0767312B2 (ja) | 1986-12-29 | 1986-12-29 | 磁束制御形ｐｗｍインバ−タの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767312B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104137414A (zh) * | 2012-02-24 | 2014-11-05 | 株式会社安川电机 | 电机控制装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61196794A (ja) * | 1985-02-21 | 1986-08-30 | Nippon Electric Ind Co Ltd | 停電時及び復電時の対策を施した交流電動機駆動用インバ−タ装置 |
-
1986
- 1986-12-29 JP JP61313371A patent/JPH0767312B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63171168A (ja) | 1988-07-14 |
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