JPH087835Y2 - インバータ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、誘導電動機の軸の停止位置決め制御に関
するものである。

〔従来の技術〕

第５図は従来のインバータ装置を示す構成図であり、
図において、（１）は三相交流電圧入力、（２）は三相
交流電圧入力（１）を直流電圧に交換するコンバータ
部、（３）はコンバータ部（２）において得られ直流電
圧をインバータ部へ伝達する直流母線、（４）は直流母
線（３）より供給される直流電圧を交流電圧に変換する
インバータ部、（５）はインバータ部（４）により得ら
れた交流電圧を電動機へ伝達する出力線、（６）は出力
線（５）に接続されインバータ装置により駆動される三
相誘導電動機、（７）は三相誘導電動機（６）に直結さ
れ、三相誘導電動機（６）の軸が回転するとパルスを出
力するパルスエンコーダ、（８）はパルスエンコーダ
（７）より出力されるパルス出力、（９）はインバータ
部（４）を制御する制御回路、（10）は制御回路（９）
より出力されインバータ部に伝えられる制御信号、（1
1）は三相誘導電動機（６）の停止位置決め制御を行う
ためのオリエント指令である。

次に動作について説明する。第５図のように構成され
たインバータ装置により三相誘導電動機（６）が、ある
一定速度で駆動されている途中で、オリエント指令（1
1）が制御回路（９）に入力すると、第６図に示す手段
に従って停止位置決め制御を行う。

まず第５図の制御回路（９）にオリエント指令（11）
が入力すると、第６図の手段（15）によりオリエント指
令（11）が入力したことを認識し次の手段（16）へと進
む。手段（16）では制御回路（９）が制御信号（10）を
変化させ、インバータ装置の出力周波数を出力電圧／出
力周波数一定の関係で減少させ、オリエント速度と呼ば
れる周波数まで減速する。ついで手段（17）において、
パルスエンコーダ（７）から出力されるパルス信号
（８）を制御回路（９）でカウントして三相誘導電動機
（６）の軸の一周中１点存在するクリープ切換位置と呼
ばれる１点を通過したかどうかを判断し、通過したなら
ば手段（18）へ進む。手段（18）では、制御回路（９）
が制御信号（10）を変化させ、インバータ装置の出力す
る周波数をオリエント速度から出力電圧／出力周波数一
定の関係で減少させクリープ速度を呼ばれる周波数まで
減速する。

インバータ装置の出力する周波数がクリープ速度に達
する手段（19）において、現在、三相誘導電動機（６）
の軸が停止させようとする目標位置に対して、ある一定
の幅で規定される位置ループと呼ばれる範囲内にあるか
どうかを判断する。三相誘導電動機（６）の軸がこの位
置ループの範囲に入っていると、手段（20）へ進み停止
させる目標位置と、三相誘導電動機（６）の軸の現在位
置との偏差を計算する。手段（20）において、偏差が計
算されると手段（21）において、第７図に示すように位
置ループの端でクリープ速度に達し、目標位置で０とな
る。比例関係で周波数を計算し、手段（22）において出
力電圧／出力周波数一定の関係で出力し、手段（26）で
三相誘導電動機（６）の軸が目標位置に達した判断され
ると手段（27）において出力を停止し、位置決め制御が
完了する。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来のインバータ装置は以上のように構成されている
ので、オリエント指令入力後、順々にインバータ装置の
出力周波数を出力電圧／出力周波数一定の関係で下げて
いき、位置ループに達すると、出力周波数が極端に小さ
くなるため誘導電動機（６）の１次抵抗の電圧降下分に
より空隙磁束が低下し、誘導電動機（６）のトルクが小
さくなり、誘導電動機（６）につながれる機械負荷の摩
擦が大きいと、誘導電動機（６）の軸がロックされてし
まい目標位置にいきつかないという問題があった。

この考案は、上記のような課題を解決するためになさ
れたもので、停止位置決め制御において誘導電動機につ
ながれた機械負荷の摩擦が大きくても必ず目標位置へ行
きつくことのできるインバータ装置を得ることを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

この考案に係るインバータ装置は、直流電圧をブリッ
ジ接続されたトランジスタにより交流電圧に交換するイ
ンバータ装置とこのインバータ装置により駆動される誘
導電導機と、この誘導電動機の軸につながれ軸の速度と
位置を検出する検出器により行う誘導電動機の軸の停止
位置決め制御において誘導電動機の軸が停止目標位置に
いきつく前に、誘導電動機につながれた負荷の摩擦で停
止してしまった場合、軸が停止している状態が一定時間
つづくと、インバータ装置の出力周波数を出力電圧／出
力周波数一定の関係で一定の時間間隔で増加させ、誘導
電動機の軸が動き出すと出力周波数を出力電圧／出力周
波数一定の関係で下げる手段を備えたものである。

〔作用〕

直流電圧をブリッジ接続されたトランジスタにより交
流電圧に交換するインバータ装置と、このインバータ装
置により駆動される誘導電動機と、この誘導電動機の軸
につながれ軸の速度と位置を検出する検出器により行う
誘導電動機の軸の停止位置決め制御において、誘導電動
機の軸が停止目標位置に行きつく前に、誘導電動機につ
ながれた負荷の摩擦により停止してしまった場合、軸が
停止している状態が一定時間つづくと、インバータ装置
の出力する周波数を出力電圧／出力周波数一定の関係で
一定の時間間隔で増加させ、誘導電動機の一次抵抗の電
圧降下の影響を減少させ、トルクをかい復させ誘導電動
機の軸を動かし、停止目標位置まで達するようにし、停
止目標位置を通り越さないように一旦軸が動きはじめる
とインバータ装置の出力する周波数を下げ、停止目標位
置で止まるようにしたものである。

〔考案の実施例〕

この考案の一実施例について第１図により説明する。

第１図において、（１）は三相交流電圧入力、（２）
は三相交流電圧を直流電圧に交換するコンバータ部、
（３）はコンバータ部（２）で交換した直流電圧をイン
バータ部に伝達する直流母線、（４）は直流母線（３）
より供給される直流電圧を交流電圧に変換するインバー
タ部、（５）はインバータ部（４）で交換された交流電
圧を誘導電動機に伝達する出力線、（６）は出力線より
供給される交流電圧により駆動される誘導電動機、
（７）は誘導電動機（６）に直結され誘導電動機の軸が
回転するとパルスを出力するパルスエンコーダ、（８）
はパルスエンコーダ（７）から出力されるパルス信号、
（12）はパルス信号（８）を受け取り、誘導電動機
（６）の軸の位置と速度を計算する速度位置計算器、
（13）は速度・位置計算器（12）より出力される速度情
報、（14）は速度・位置計算器（12）より出力される位
置情報、（９）は速度情報（13）、位置情報（14）を受
け取り、インバータ部（４）のトランジスタを制御する
制御回路、（10）は制御回路（９）より出力されインバ
ータ部に伝達される制御信号、（11）は停止位置決め制
御を行うためのオリエント指令である。

次に動作について第１図〜第４図により説明する。

まず、インバータ装置がある一定の周波数を出力し、
誘導電動機（６）が一定の回転数で回転している状態
で、オリエント指令（11）を制御回路（９）に入力する
と、第２図に示す手順で、停止位置決め制御を行う。

第２図の手段（15）において、オリエント指令（11）
が入力したと判断すると、手段（16）へ進む。手段（1
6）では、インバータ装置の出力する周波数を出力電圧
／出力周波数一定の関係でオリエント速度まで下げ、手
段（17）へと進む。手段（17）ではパルスエンコーダ
（７）の出力するパルス出力（８）を速度・位置計算器
（12）で計算して得られる位置情報（14）により、誘導
電動機の軸がクリープ切換位置を通過したか否かを判断
し、通過したならば手段（18）へ進み、第３図に示すよ
うに、インバータ装置の出力周波数を出力電圧／出力周
波数一定の関係でクリープ速度まで下げて手段（19）に
進む。手段（19）では手段（17）と同様にして、誘導電
動機（６）の軸が位置ループ内に入ったか否かを判断
し、入っていれば、手段（20）へ進む。手段（20）で
は、位置情報（14）を基にして、誘導電動機（６）の軸
の現在位置と停止目標位置との偏差を計算する。次いで
手段（21）において、第３図に示すように、偏差に比例
した周波数を計算し、手段（23）へ進む。

手段（23）では、パルスエンコーダ（７）からのパル
ス出力（８）を速度・位置計算器（12）で一定時間カウ
ントして計算される速度情報（13）を基にして、現在誘
導電動機の軸が動いているか否かを判断し、もし誘導電
動機につながれ負荷の摩擦により軸が停止してしまって
いたならば、手段（25）へ進み、停止していなければ手
段（24）へ進む。

手段（25）では、ある一定時間ごとに手段（21）で計
算した周波数に増加分△ｆを加える。そして手段（22）
へ進み出力電圧／出力周波数一定の関係で出力され第４
図に示すように、出力周波数が一定時間ごとに増加し、
トルクが回復して軸が動き出す。

軸が動いていて手段（24）へ進むと、手段（25）で計
算し、手段（21）で計算した周波数に加えた△ｆのみを
クリアして、手段（22）へ進み、第４図に示すように出
力周波数が減少する。

手段（22）から手段（26）へ進むと、誘導電動機
（６）の軸が目標位置に達したと判断すると手段（27）
へ進み出力を停止して停止位置決めを終了する。

実施例では、三相誘導電動機を使用したが、使用する
誘導電動機は、他の多相誘導電動機であってもよい。

又、実施例においては、速度と位置の検出器としてパ
ルスエンコーダを用いているが、他の検出器であっても
よく、速度と位置を別々の検出器にて検出してもよい。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば誘導電動機の停止位
置決め制御を行う場合に停止目標位置に近づいてインバ
ータ装置の出力する周波数が出力電圧／出力周波数一定
の関係で下がってきて、誘導電動機の一次抵抗の電圧降
下の影響でトルクが小さくなりつながれた負荷の摩擦の
ために軸がロックされてもインバータ装置の出力する周
波数を出力電圧／出力周波数一定の関係で上げてトルク
を回復させ軸を回軸させ、停止目標位置まで行きつくよ
うにしたので、停止位置精度の高いものが得られる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの考案の一実施例に係り、第１図は
インバータ装置を示す構成図、第２図は停止位置決め制
御の動作の詳細を示すフローチャート、第３図はインバ
ータ装置の出力する周波数と誘導電動機の軸の位置との
関係を示す図、第４図はインバータ装置の出力周波数と
経過時間の関係を示す図、第５図〜第７図は従来のイン
バータ装置に係り、第５図は従来例の実施例を示す構成
図、第６図は停止位置決め制御の動作の詳細を示すフロ
ーチャート、第７図は従来例のインバータ装置が出力す
る周波数と誘導電動機の軸の位置の関係を示す図であ
る。 図において、（４）はインバータ部、（６）は誘導電動
機、（７）はパルスエンコーダ、（９）は制御回路であ
る。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】直流電圧をブリッジ接続されたトランジス
   タにより交流電圧に変換するインバータ装置と、このイ
   ンバータ装置により駆動される誘導電導機と、この誘導
   電動機の軸につながれ、軸の速度と位置を検出する検出
   器により、誘導電動機の軸の停止位置決め制御におい
   て、停止目標位置にいきつく前に誘導電動機につながれ
   た負荷の摩擦で誘導電動機の軸が停止してしまった場合
   停止した状態が一定時間つづくと、インバータ装置の出
   力周波数を出力電圧／出力周波数一定の関係で一定時間
   間隔で増加させ、誘導電動機の軸が動き出すと、出力周
   波数を出力電圧／出力周波数一定の関係で下げる手段を
   備えたインバータ装置。