JPH08191595A - インバータ駆動電動機保護装置 - Google Patents
インバータ駆動電動機保護装置Info
- Publication number
- JPH08191595A JPH08191595A JP7001126A JP112695A JPH08191595A JP H08191595 A JPH08191595 A JP H08191595A JP 7001126 A JP7001126 A JP 7001126A JP 112695 A JP112695 A JP 112695A JP H08191595 A JPH08191595 A JP H08191595A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- voltage
- current
- inverter
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明のインバータ駆動電動機保護装置は、
インバータ１の出力電圧の位相を出力する電圧位相出力
回路５と、電圧位相出力回路５の出力信号と電流検出器
４の出力信号とから位相差Ａと電流の大きさＢとを演算
する電流演算回路６と、予め設定された電動機２，３の
電流と位相角との関係を記憶しているモータ定格記憶回
路８と、モータ定格記憶回路８の出力と電流演算回路６
の出力とを比較して電動機２，３の負荷不平衡を検出す
る保護回路７とを備えたことを特徴としている。 【効果】 本発明によりインバータ駆動される電動機の
保護安全性を向上させることが可能である。
インバータ１の出力電圧の位相を出力する電圧位相出力
回路５と、電圧位相出力回路５の出力信号と電流検出器
４の出力信号とから位相差Ａと電流の大きさＢとを演算
する電流演算回路６と、予め設定された電動機２，３の
電流と位相角との関係を記憶しているモータ定格記憶回
路８と、モータ定格記憶回路８の出力と電流演算回路６
の出力とを比較して電動機２，３の負荷不平衡を検出す
る保護回路７とを備えたことを特徴としている。 【効果】 本発明によりインバータ駆動される電動機の
保護安全性を向上させることが可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流電圧を可変周波数
可変電圧に変換するインバータの出力に直列に接続され
るインバータ駆動電動機保護装置に関する。
可変電圧に変換するインバータの出力に直列に接続され
るインバータ駆動電動機保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】インバータの出力に２台の電動機を直列
に接続した場合の電動機の保護装置については、有効な
手段は報告されていない。
に接続した場合の電動機の保護装置については、有効な
手段は報告されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電圧形イン
バータの出力に直列接続された、２台の交流電動機を保
護することのできるインバータ駆動電動機保護装置を提
供することを目的とする。
バータの出力に直列接続された、２台の交流電動機を保
護することのできるインバータ駆動電動機保護装置を提
供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のインバータ駆動
電動機保護装置は、直流電圧を可変周波数可変電圧に変
換する電圧形のインバータと、インバータの出力側に直
列に接続された複数の交流電動機と、インバータの出力
電圧を検出する電圧検出器と、インバータの出力電流の
大きさと出力電圧に対する位相差を検出する電流検出器
と、インバータの出力電圧の位相を出力する電圧位相出
力回路と、電圧位相出力回路の出力信号と電流検出器の
出力信号とから位相差と電流の大きさとを演算する電流
演算回路と、予め設定された交流電動機の電流と位相角
との関係を記憶しているモータ定格記憶回路と、モータ
定格記憶回路の出力と電流演算回路の出力とを比較して
交流電動機の負荷不平衡を検出する保護回路とを備えた
ことを特徴としている。
電動機保護装置は、直流電圧を可変周波数可変電圧に変
換する電圧形のインバータと、インバータの出力側に直
列に接続された複数の交流電動機と、インバータの出力
電圧を検出する電圧検出器と、インバータの出力電流の
大きさと出力電圧に対する位相差を検出する電流検出器
と、インバータの出力電圧の位相を出力する電圧位相出
力回路と、電圧位相出力回路の出力信号と電流検出器の
出力信号とから位相差と電流の大きさとを演算する電流
演算回路と、予め設定された交流電動機の電流と位相角
との関係を記憶しているモータ定格記憶回路と、モータ
定格記憶回路の出力と電流演算回路の出力とを比較して
交流電動機の負荷不平衡を検出する保護回路とを備えた
ことを特徴としている。
【０００５】
【作用】本発明のインバータ駆動電動機保護装置におい
ては、電圧形のインバータによって直流電圧を可変周波
数可変電圧に変換し、インバータの出力側に複数の交流
電動機を直列に接続し、インバータの出力電圧を検出
し、インバータの出力電流の大きさと出力電圧に対する
位相差を検出し、インバータの出力電圧の位相を出力
し、電圧位相出力回路の出力信号と電流検出器の出力信
号とから位相差と電流の大きさとを演算し、予め設定さ
れた交流電動機の電流と位相角との関係を記憶し、モー
タ定格記憶回路の出力と電流演算回路の出力とを比較し
て交流電動機の負荷不平衡を検出することを特徴として
いる。
ては、電圧形のインバータによって直流電圧を可変周波
数可変電圧に変換し、インバータの出力側に複数の交流
電動機を直列に接続し、インバータの出力電圧を検出
し、インバータの出力電流の大きさと出力電圧に対する
位相差を検出し、インバータの出力電圧の位相を出力
し、電圧位相出力回路の出力信号と電流検出器の出力信
号とから位相差と電流の大きさとを演算し、予め設定さ
れた交流電動機の電流と位相角との関係を記憶し、モー
タ定格記憶回路の出力と電流演算回路の出力とを比較し
て交流電動機の負荷不平衡を検出することを特徴として
いる。
【０００６】
【実施例】次に本発明のインバータ駆動電動機保護装置
の一実施例を説明する。図１において、電圧形のインバ
ータ１は直流電圧を可変周波数可変電圧に変換する。電
動機２，３はインバータ１の出力側に直列に接続され、
インバータ１の出力によって駆動される。電圧検出器９
はインバータ１の出力回路の線間に接続され、インバー
タ１の出力電圧を検出する。電流検出器４はインバータ
１の出力回路に直列に接続され、インバータ１の出力電
流の大きさと出力電圧に対する位相差とを検出する。電
圧位相出力回路５は電圧検出器９に接続され、インバー
タ１の出力電圧の位相を出力する回路である。電流演算
回路６は電圧位相出力回路５および電流検出器４に接続
され、電圧位相出力回路５の出力信号と電流検出器４の
出力信号とから位相差Ａと電流の大きさＢとを演算す
る。モータ定格記憶回路８は予め設定された電動機２，
３の電流と位相角との関係を記憶している。保護回路７
はモータ定格記憶回路８および電流演算回路６に接続さ
れ、モータ定格記憶回路８の出力と電流演算回路６の出
力とを比較して電動機２，３の負荷不平衡を検出し警報
信号10を出力する。
の一実施例を説明する。図１において、電圧形のインバ
ータ１は直流電圧を可変周波数可変電圧に変換する。電
動機２，３はインバータ１の出力側に直列に接続され、
インバータ１の出力によって駆動される。電圧検出器９
はインバータ１の出力回路の線間に接続され、インバー
タ１の出力電圧を検出する。電流検出器４はインバータ
１の出力回路に直列に接続され、インバータ１の出力電
流の大きさと出力電圧に対する位相差とを検出する。電
圧位相出力回路５は電圧検出器９に接続され、インバー
タ１の出力電圧の位相を出力する回路である。電流演算
回路６は電圧位相出力回路５および電流検出器４に接続
され、電圧位相出力回路５の出力信号と電流検出器４の
出力信号とから位相差Ａと電流の大きさＢとを演算す
る。モータ定格記憶回路８は予め設定された電動機２，
３の電流と位相角との関係を記憶している。保護回路７
はモータ定格記憶回路８および電流演算回路６に接続さ
れ、モータ定格記憶回路８の出力と電流演算回路６の出
力とを比較して電動機２，３の負荷不平衡を検出し警報
信号10を出力する。
【０００７】即ち、図１において、直流電圧を可変周
波，可変電圧に変換するインバータ１の出力に直列に接
続された電動機２、電動機３への出力電流を検出する電
流検出器４の信号と、出力電圧の位相を出力する電圧位
相出力回路５の信号を比較して、位相差Ａと電流値の絶
対値の大きさＢとを出力する電流演算回路６の出力信号
を保護回路７に出力する。
波，可変電圧に変換するインバータ１の出力に直列に接
続された電動機２、電動機３への出力電流を検出する電
流検出器４の信号と、出力電圧の位相を出力する電圧位
相出力回路５の信号を比較して、位相差Ａと電流値の絶
対値の大きさＢとを出力する電流演算回路６の出力信号
を保護回路７に出力する。
【０００８】保護回路７は位相差Ａと大きさＢとから、
電動機２，３のすべりＳ１，Ｓ２を演算するとともに、
電圧Ｖ1 （ベクトル），Ｖ2 （ベクトル）を演算する。
予めモータ定格，リアクタンスＬ0 ，及び定格すべりＳ
Ｒを記憶したモータ定格記憶回路８の出力と、演算され
たすべりＳ１，Ｓ２および電圧Ｖ1 （ベクトル），Ｖ2
（ベクトル）を比較して、許容差レベル以上の偏差が発
生した場合に、保護回路はアラーム信号及びインバータ
トリップ信号などの警報信号10を出力し異常状態を知ら
せる。
電動機２，３のすべりＳ１，Ｓ２を演算するとともに、
電圧Ｖ1 （ベクトル），Ｖ2 （ベクトル）を演算する。
予めモータ定格，リアクタンスＬ0 ，及び定格すべりＳ
Ｒを記憶したモータ定格記憶回路８の出力と、演算され
たすべりＳ１，Ｓ２および電圧Ｖ1 （ベクトル），Ｖ2
（ベクトル）を比較して、許容差レベル以上の偏差が発
生した場合に、保護回路はアラーム信号及びインバータ
トリップ信号などの警報信号10を出力し異常状態を知ら
せる。
【０００９】そして、電圧形のインバータ１に、同一定
格の２台の電動機２，３を直列接続した場合にインバー
タ１の電圧と、出力電流の大きさＢと位相差Ａを検出す
ることによって、２台の電動機２，３の負荷不平衡を検
出して電動機２，３を保護する。
格の２台の電動機２，３を直列接続した場合にインバー
タ１の電圧と、出力電流の大きさＢと位相差Ａを検出す
ることによって、２台の電動機２，３の負荷不平衡を検
出して電動機２，３を保護する。
【００１０】図２にインバータ１の出力側に接続された
２台の電動機２，３の等価回路を示す。
２台の電動機２，３の等価回路を示す。
【００１１】インバータ１の出力電圧をＶ（ベクト
ル）、出力電流をＩ（ベクトル）、電動機２の励磁分電
流をＩ10（ベクトル）、負荷電流分をＩ11（ベクト
ル）、電圧をＶ1 （ベクトル）、電動機３の励磁分電流
をＩ20（ベクトル）、負荷電流分をＩ21（ベクトル）、
電圧をＶ2 （ベクトル）とすると、常に
ル）、出力電流をＩ（ベクトル）、電動機２の励磁分電
流をＩ10（ベクトル）、負荷電流分をＩ11（ベクト
ル）、電圧をＶ1 （ベクトル）、電動機３の励磁分電流
をＩ20（ベクトル）、負荷電流分をＩ21（ベクトル）、
電圧をＶ2 （ベクトル）とすると、常に
【数１】 が成り立つ。
【００１２】いま、電動機２，３のスリップをそれぞれ
Ｓ１，Ｓ２とすると、
Ｓ１，Ｓ２とすると、
【数２】 が成り立つ。
【００１３】いま、Ｓ１＝Ｓ２、つまり、２台のモータ
負荷が平衡している場合には、
負荷が平衡している場合には、
【数３】 が成り立ち、
【数４】 を満たすことになる。
【００１４】この場合には、電圧位相と電流位相の大き
さの関係は、以下の式に示す様になる。
さの関係は、以下の式に示す様になる。
【００１５】電動機２のインピーダンスをＺ1 とすると
【数５】 電動機３のインピーダンスをＺ2 とすると
【数６】 従って、出力電圧Ｖ（ベクトル）と出力電流Ｉ（ベクト
ル）の位相差はインピーダンスＺ1 の位相角となる。ま
た、出力電流Ｉ（ベクトル）の絶対値はモータ定格の無
負荷励磁電流Ｉ0 と負荷分電流Ｉ1 の定格スリップに対
する比により、
ル）の位相差はインピーダンスＺ1 の位相角となる。ま
た、出力電流Ｉ（ベクトル）の絶対値はモータ定格の無
負荷励磁電流Ｉ0 と負荷分電流Ｉ1 の定格スリップに対
する比により、
【数７】 となる。ここで、ＳR は定格すべり、Ｓ１＝Ｓ２＝実す
べりで表わされ、負荷の大きさ、即ちＳ１＝Ｓ２のと
き、出力電流Ｉ（ベクトル）の位相角と出力電流Ｉ（ベ
クトル）の絶対値は一定の関係になる。即ち、２台の電
動機２，３が同一の負荷を分担している場合には、出力
電流Ｉの位相角と絶対値が一定の関係（モータ定格通
り）で表わされる。この関係を図３に示す。これに対
し、Ｓ１≠Ｓ２、即ち、２台の電動機２，３の負荷が不
平衡の場合には、図４に示すように
べりで表わされ、負荷の大きさ、即ちＳ１＝Ｓ２のと
き、出力電流Ｉ（ベクトル）の位相角と出力電流Ｉ（ベ
クトル）の絶対値は一定の関係になる。即ち、２台の電
動機２，３が同一の負荷を分担している場合には、出力
電流Ｉの位相角と絶対値が一定の関係（モータ定格通
り）で表わされる。この関係を図３に示す。これに対
し、Ｓ１≠Ｓ２、即ち、２台の電動機２，３の負荷が不
平衡の場合には、図４に示すように
【数８】 のように表わされ、出力電流Ｉ（ベクトル）の位相角と
絶対値の関係は一定の関係を示さない。この場合には、
絶対値の関係は一定の関係を示さない。この場合には、
【数９】 のインピーダンスが示す出力電流Ｉ（ベクトル）の出力
電圧Ｖ（ベクトル）に対する位相角と、大きさの関係を
示し、モータ定格の位相角と大きさの関係から逸脱す
る。
電圧Ｖ（ベクトル）に対する位相角と、大きさの関係を
示し、モータ定格の位相角と大きさの関係から逸脱す
る。
【００１６】従って、式（12），（15）に示す出力電流
Ｉ（ベクトル）の位相角と絶対値から、すべりＳ１，Ｓ
２を演算で求めることができる。この場合、すべりＳ１
あるいは、すべりＳ２が定格すべりＳＲより大きくなっ
た場合に、過負荷警報、或いは、インバータ停止指令を
出すことにより電動機２，３を保護できる。
Ｉ（ベクトル）の位相角と絶対値から、すべりＳ１，Ｓ
２を演算で求めることができる。この場合、すべりＳ１
あるいは、すべりＳ２が定格すべりＳＲより大きくなっ
た場合に、過負荷警報、或いは、インバータ停止指令を
出すことにより電動機２，３を保護できる。
【００１７】上記のように、電圧と電流の位相差と、電
流の絶対値の比較により、負荷の不平衡を検出すること
ができ、不平衡がある許容値以上になった場合に警報信
号あるいは、インバータ停止信号を出力する。また、イ
ンピーダンスＺ（ベクトル）の位相が出力電圧Ｖ（ベク
トル）出力電流とＩ（ベクトル）の位相差となり、絶対
値が｜Ｖ（ベクトル）／Ｉ（ベクトル）｜となるので、
この両式からすべりＳ１，Ｓ２を演算する。即ち、 位相差角ψ＝Ｚ（ベクトル）の虚部／実部 絶対値＝｜Ｚ（ベクトル）｜ の両式により、解かれたすべりＳ１とＳ２が定格すべり
値より大きいとき過負荷を検出できる。また、負荷が著
しく不平衡の場合には、負荷の軽い方の電動機に過大電
圧が印加されることになり、電動機を保護する必要があ
り、この場合にも上式によって得られたすべりＳ１，Ｓ
２から、
流の絶対値の比較により、負荷の不平衡を検出すること
ができ、不平衡がある許容値以上になった場合に警報信
号あるいは、インバータ停止信号を出力する。また、イ
ンピーダンスＺ（ベクトル）の位相が出力電圧Ｖ（ベク
トル）出力電流とＩ（ベクトル）の位相差となり、絶対
値が｜Ｖ（ベクトル）／Ｉ（ベクトル）｜となるので、
この両式からすべりＳ１，Ｓ２を演算する。即ち、 位相差角ψ＝Ｚ（ベクトル）の虚部／実部 絶対値＝｜Ｚ（ベクトル）｜ の両式により、解かれたすべりＳ１とＳ２が定格すべり
値より大きいとき過負荷を検出できる。また、負荷が著
しく不平衡の場合には、負荷の軽い方の電動機に過大電
圧が印加されることになり、電動機を保護する必要があ
り、この場合にも上式によって得られたすべりＳ１，Ｓ
２から、
【数１０】 により、電圧の絶対値を演算して、各電圧が規定の電圧
（Ｖ／ｆを一定に出力しているので、周波数により変わ
る）より、ある一定比率（約10％）以上の許容レベルを
越えたときに、すべりＳ１，Ｓ２が定格すべりＳＲ以上
になった場合と同様に、警報信号或いは、インバータ停
止信号を出力し、電動機を保護する。
（Ｖ／ｆを一定に出力しているので、周波数により変わ
る）より、ある一定比率（約10％）以上の許容レベルを
越えたときに、すべりＳ１，Ｓ２が定格すべりＳＲ以上
になった場合と同様に、警報信号或いは、インバータ停
止信号を出力し、電動機を保護する。
【００１８】
【発明の効果】本発明により、インバータの出力に２台
の電動機が直列に接続された場合の電動機の負荷不平衡
を検出して、電動機を適切に保護することが可能であ
る。
の電動機が直列に接続された場合の電動機の負荷不平衡
を検出して、電動機を適切に保護することが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す保護装置の構成図であ
る。
る。
【図２】２台の電動機が直列に接続された場合の等価回
路説明図である。
路説明図である。
【図３】平衡負荷時の電流位相を示すベクトル説明図で
ある。
ある。
【図４】不平衡負荷時の電流位相を示すベクトル説明図
である。
である。
１ インバータ ２，３ 電動機 ４ 電流検出器 ５ 電圧位相出力回路 ６ 電流演算回路 ７ 保護回路 ８ モータ定格記憶回路
Claims (1)
- 【請求項１】 直流電圧を可変周波数可変電圧に変換す
る電圧形のインバータと、このインバータの出力側に直
列に接続された複数の交流電動機と、前記インバータの
出力電圧を検出する電圧検出器と、前記インバータの出
力電流の大きさと前記出力電圧に対する位置差を検出す
る電流検出器と、前記インバータの出力電圧の位置を出
力する電圧位相出力回路と、この電圧位相出力回路の出
力信号と前記電流検出器の出力信号とから位相差と電流
の大きさとを演算する電流演算回路と、予め設定された
前記交流電動機の電流と位相角との関係を記憶している
モータ定格記憶回路と、このモータ定格記憶回路の出力
と前記電流演算回路の出力とを比較して前記交流電動機
の負荷不平衡を検出する保護回路と、を具備してなるイ
ンバータ駆動電動機保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7001126A JPH08191595A (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | インバータ駆動電動機保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7001126A JPH08191595A (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | インバータ駆動電動機保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08191595A true JPH08191595A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=11492761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7001126A Pending JPH08191595A (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | インバータ駆動電動機保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08191595A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009081840A1 (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-02 | Nabtesco Corporation | モータユニット及び歯車伝動装置 |
| JP2009159658A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Nabtesco Corp | モータユニット及び減速装置 |
-
1995
- 1995-01-09 JP JP7001126A patent/JPH08191595A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009081840A1 (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-02 | Nabtesco Corporation | モータユニット及び歯車伝動装置 |
| JP2009159658A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Nabtesco Corp | モータユニット及び減速装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2903863B2 (ja) | インバータ装置 | |
| US20130057297A1 (en) | Method and apparatus for detecting power converter capacitor degradation using negative sequence currents | |
| EP2077613B1 (en) | Shorted rotating diode detection and protection | |
| JPH0340718A (ja) | 交流電力系統の保護遮断器における静的引はずし装置 | |
| EP0637865B1 (en) | Transformer differential relay | |
| JPS61196718A (ja) | 地絡保護装置 | |
| US3743889A (en) | Polyphase electric system protective apparatus | |
| US3944846A (en) | Subsynchronous relay | |
| JPH08191595A (ja) | インバータ駆動電動機保護装置 | |
| JP2980698B2 (ja) | インバータ装置 | |
| JPS648524B2 (ja) | ||
| JP2787873B2 (ja) | 三相不平衡検出装置 | |
| JP3107687B2 (ja) | 系統連系型逆変換装置 | |
| JPH0352600A (ja) | ブラシレス励磁機の故障検出方法および励磁方法 | |
| JPH08262085A (ja) | ３相不平衡検出装置及び電力変換装置 | |
| RU2039406C1 (ru) | Устройство для защиты трехфазных потребителей от обрыва фаз | |
| JP3537629B2 (ja) | クロスコンパウンド形タービン発電機の横流保護装置 | |
| JPH05252751A (ja) | 自励式電力変換装置の制御装置 | |
| JPH0654444A (ja) | 過電圧保護装置 | |
| RU2119706C1 (ru) | Способ защиты линий высокого напряжения | |
| JPH01243819A (ja) | 可変速誘導機の異常検出装置 | |
| JPH0328920B2 (ja) | ||
| JPS5837773B2 (ja) | ヒステリシスモ−タノホゴソウチ | |
| JPH0449359B2 (ja) | ||
| Kral et al. | Application of space phasors for the discrimination of short-circuits and high inertia startups |