JPH0898559A - 電圧型インバータ装置 - Google Patents
電圧型インバータ装置Info
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- JPH0898559A JPH0898559A JP6223903A JP22390394A JPH0898559A JP H0898559 A JPH0898559 A JP H0898559A JP 6223903 A JP6223903 A JP 6223903A JP 22390394 A JP22390394 A JP 22390394A JP H0898559 A JPH0898559 A JP H0898559A
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- Japan
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- frequency
- inverter
- control circuit
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明の電圧型インバータ装置は、整流器２
の負荷側に接続され直流電圧が予め定められた直流過電
圧値を超過した場合に過電圧信号を出力する過電圧検出
装置１３と、過電圧信号を受信した場合に加減速時間制
御回路６から出力される加減速設定時間を予め定めた時
間だけ延長させてＶ／Ｆ制御回路７に入力する減速時間
延長装置１４とを備えたことを特徴とする。 【効果】 本発明により、電圧型インバータ装置の安全
性を向上させることが可能である。
の負荷側に接続され直流電圧が予め定められた直流過電
圧値を超過した場合に過電圧信号を出力する過電圧検出
装置１３と、過電圧信号を受信した場合に加減速時間制
御回路６から出力される加減速設定時間を予め定めた時
間だけ延長させてＶ／Ｆ制御回路７に入力する減速時間
延長装置１４とを備えたことを特徴とする。 【効果】 本発明により、電圧型インバータ装置の安全
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、三相交流誘導電動機を
速度制御運転する電圧型インバータ装置に関する。
速度制御運転する電圧型インバータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に従来の電圧型インバータ装置を示
す。
す。
【０００３】三相交流誘導電動機１は三相交流電源を整
流器２によって直流に変換され、コンデンサ３によって
平滑化された直流はインバータ４によって再び三相交流
に逆変換される。三相交流誘導電動機１の速度制御は、
周波数設定器５によってインバータ４の出力周波数が設
定されると、加減速時間制御回路６にあらかじめ設定さ
れている出力周波数変化率に従って、インバータ４の出
力周波数が設定値に向かって増減し、Ｖ／Ｆ制御回路７
によって出力周波数に対する出力電圧が同じ比率で変化
するよう制御され、最終的に、パルス幅制御装置８によ
ってインバータ４の出力周波数及び出力電圧が制御され
ることにより実行される。
流器２によって直流に変換され、コンデンサ３によって
平滑化された直流はインバータ４によって再び三相交流
に逆変換される。三相交流誘導電動機１の速度制御は、
周波数設定器５によってインバータ４の出力周波数が設
定されると、加減速時間制御回路６にあらかじめ設定さ
れている出力周波数変化率に従って、インバータ４の出
力周波数が設定値に向かって増減し、Ｖ／Ｆ制御回路７
によって出力周波数に対する出力電圧が同じ比率で変化
するよう制御され、最終的に、パルス幅制御装置８によ
ってインバータ４の出力周波数及び出力電圧が制御され
ることにより実行される。
【０００４】ここで、急激、かつ大幅な減速を行なう場
合は、直流電圧が上昇し、整流器２やインバータ４を破
壊することになるため、これを防止するために過電圧時
に導通するトランジスタ９と放電抵抗１０を備える。さ
らに放電抵抗１０が過熱し焼損することを防止するため
に、サーモスタット１１によりインバータ４の運転を停
止させるようにしている。尚、負荷１２は三相交流誘導
電動機１によって駆動されるポンプや送風機等を示す。
合は、直流電圧が上昇し、整流器２やインバータ４を破
壊することになるため、これを防止するために過電圧時
に導通するトランジスタ９と放電抵抗１０を備える。さ
らに放電抵抗１０が過熱し焼損することを防止するため
に、サーモスタット１１によりインバータ４の運転を停
止させるようにしている。尚、負荷１２は三相交流誘導
電動機１によって駆動されるポンプや送風機等を示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来方
式では、放電抵抗のための据付場所が必要になるという
ばかりでなく、放電抵抗の熱容量が小さいとインバータ
がトリップしてしまうという欠点があった。
式では、放電抵抗のための据付場所が必要になるという
ばかりでなく、放電抵抗の熱容量が小さいとインバータ
がトリップしてしまうという欠点があった。
【０００６】本発明は上記事由を鑑みてなされ、急激、
かつ大幅な減速を行なう場合でも、放電抵抗を必要とせ
ず、かつ、インバータをトリップせずに運転続行するこ
とが可能な電圧型インバータ装置を提供することを目的
とする。
かつ大幅な減速を行なう場合でも、放電抵抗を必要とせ
ず、かつ、インバータをトリップせずに運転続行するこ
とが可能な電圧型インバータ装置を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の電圧型インバー
タ装置は、交流電圧を直流電圧に順変換する整流器と、
直流電圧を三相交流電圧に逆変換するインバータと、三
相交流電圧の周波数を予め設定する周波数設定器と、周
波数設定器によって設定された周波数設定値に応じて三
相交流電圧の周波数の変化率を予め設定する加減速時間
制御回路と、インバータの出力周波数に対する出力電圧
が予め定めた比率で変化するように制御するＶ／Ｆ制御
回路と、Ｖ／Ｆ制御回路からの出力信号によってインバ
ータの点弧パルスの幅を制御するパルス幅制御装置とか
らなる電圧型インバータ装置において、整流器の負荷側
に接続され直流電圧が予め定められた直流過電圧値を超
過した場合に過電圧信号を出力する過電圧検出装置と、
過電圧信号を受信した場合に加減速時間制御回路から出
力される加減速設定時間を予め定めた時間だけ延長させ
てＶ／Ｆ制御回路に入力する減速時間延長装置とを備え
たことを特徴とする。
タ装置は、交流電圧を直流電圧に順変換する整流器と、
直流電圧を三相交流電圧に逆変換するインバータと、三
相交流電圧の周波数を予め設定する周波数設定器と、周
波数設定器によって設定された周波数設定値に応じて三
相交流電圧の周波数の変化率を予め設定する加減速時間
制御回路と、インバータの出力周波数に対する出力電圧
が予め定めた比率で変化するように制御するＶ／Ｆ制御
回路と、Ｖ／Ｆ制御回路からの出力信号によってインバ
ータの点弧パルスの幅を制御するパルス幅制御装置とか
らなる電圧型インバータ装置において、整流器の負荷側
に接続され直流電圧が予め定められた直流過電圧値を超
過した場合に過電圧信号を出力する過電圧検出装置と、
過電圧信号を受信した場合に加減速時間制御回路から出
力される加減速設定時間を予め定めた時間だけ延長させ
てＶ／Ｆ制御回路に入力する減速時間延長装置とを備え
たことを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明の電圧型インバータ装置においては、交
流電圧を整流器によって直流電圧に順変換し、直流電圧
をインバータによって三相交流電圧に逆変換し、三相交
流電圧の周波数を予め設定し、周波数設定器によって設
定された周波数設定値に応じて三相交流電圧の周波数の
変化率を予め設定し、インバータの出力周波数に対する
出力電圧が予め定めた比率で変化するように制御し、Ｖ
／Ｆ制御回路からの出力信号によってインバータの点弧
パルスの幅を制御し、整流器の負荷側に接続され直流電
圧が予め定められた直流過電圧値を超過した場合に過電
圧信号を出力し、過電圧信号を受信した場合に加減速時
間制御回路から出力される加減速設定時間を予め定めた
時間だけ延長させてＶ／Ｆ制御回路に入力することを特
徴とする。
流電圧を整流器によって直流電圧に順変換し、直流電圧
をインバータによって三相交流電圧に逆変換し、三相交
流電圧の周波数を予め設定し、周波数設定器によって設
定された周波数設定値に応じて三相交流電圧の周波数の
変化率を予め設定し、インバータの出力周波数に対する
出力電圧が予め定めた比率で変化するように制御し、Ｖ
／Ｆ制御回路からの出力信号によってインバータの点弧
パルスの幅を制御し、整流器の負荷側に接続され直流電
圧が予め定められた直流過電圧値を超過した場合に過電
圧信号を出力し、過電圧信号を受信した場合に加減速時
間制御回路から出力される加減速設定時間を予め定めた
時間だけ延長させてＶ／Ｆ制御回路に入力することを特
徴とする。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の電圧型インバータ装置の一実
施例を説明する。図１において、整流器２は交流電圧を
直流電圧に順変換する。３は直流電圧平滑用のコンデン
サであり、インバータ４は整流器２の直流回路に接続さ
れ、直流電圧を三相交流電圧に逆変換する逆変換器であ
る。周波数設定器５は三相交流電圧の周波数を予め設定
する設定器であり、加減速時間制御回路６は周波数設定
器５に接続され、周波数設定器５によって設定された周
波数設定値に応じて三相交流電圧の周波数の変化率を予
め設定する。Ｖ／Ｆ制御回路７はインバータ４の出力周
波数に対する出力電圧が予め定めた比率で変化するよう
に制御する制御回路であり、パルス幅制御装置８はＶ／
Ｆ制御回路７に接続され、Ｖ／Ｆ制御回路７からの出力
信号によってインバータ４の点弧パルスの幅を制御す
る。また、過電圧検出装置１３は整流器２の負荷側に接
続され、直流電圧が予め定められた直流過電圧値を超過
した場合に過電圧信号を出力する検出器である。減速時
間延長装置１４は過電圧検出装置１３、加減速時間制御
回路６およびＶ／Ｆ制御回路７とに接続され、過電圧信
号を受信した場合に加減速時間制御回路６から出力され
る加減速設定時間を予め定めた時間だけ延長させてＶ／
Ｆ制御回路７に入力する。
施例を説明する。図１において、整流器２は交流電圧を
直流電圧に順変換する。３は直流電圧平滑用のコンデン
サであり、インバータ４は整流器２の直流回路に接続さ
れ、直流電圧を三相交流電圧に逆変換する逆変換器であ
る。周波数設定器５は三相交流電圧の周波数を予め設定
する設定器であり、加減速時間制御回路６は周波数設定
器５に接続され、周波数設定器５によって設定された周
波数設定値に応じて三相交流電圧の周波数の変化率を予
め設定する。Ｖ／Ｆ制御回路７はインバータ４の出力周
波数に対する出力電圧が予め定めた比率で変化するよう
に制御する制御回路であり、パルス幅制御装置８はＶ／
Ｆ制御回路７に接続され、Ｖ／Ｆ制御回路７からの出力
信号によってインバータ４の点弧パルスの幅を制御す
る。また、過電圧検出装置１３は整流器２の負荷側に接
続され、直流電圧が予め定められた直流過電圧値を超過
した場合に過電圧信号を出力する検出器である。減速時
間延長装置１４は過電圧検出装置１３、加減速時間制御
回路６およびＶ／Ｆ制御回路７とに接続され、過電圧信
号を受信した場合に加減速時間制御回路６から出力され
る加減速設定時間を予め定めた時間だけ延長させてＶ／
Ｆ制御回路７に入力する。
【００１０】一般に、電動機の速度変化は図３に示すよ
うに、まず周波数設定を電動機速度Ｎ1にして始動させ
ると、予め設定されている０からＮ2までの加速時間
（Ｔａ）に従って速度が上昇し、電動機速度Ｎ1で加速
停止し、次に周波数設定を電動機速度Ｎ2に変換すると
同様に速度が上昇し、電動機速度Ｎ2で加速停止し、電
動機速度Ｎ2の状態で運転することになる。ここで加速
時間は、それぞれ、ｔ1＝Ｔａ（Ｎ1／Ｎ2），ｔ3−ｔ2
＝Ｔａ（Ｎ2−Ｎ1／Ｎ2）となる。この場合は、力行運
転の状態であるから、直流回路の電圧が上昇することは
ない。
うに、まず周波数設定を電動機速度Ｎ1にして始動させ
ると、予め設定されている０からＮ2までの加速時間
（Ｔａ）に従って速度が上昇し、電動機速度Ｎ1で加速
停止し、次に周波数設定を電動機速度Ｎ2に変換すると
同様に速度が上昇し、電動機速度Ｎ2で加速停止し、電
動機速度Ｎ2の状態で運転することになる。ここで加速
時間は、それぞれ、ｔ1＝Ｔａ（Ｎ1／Ｎ2），ｔ3−ｔ2
＝Ｔａ（Ｎ2−Ｎ1／Ｎ2）となる。この場合は、力行運
転の状態であるから、直流回路の電圧が上昇することは
ない。
【００１１】次に減速操作をする時は、周波数設定を電
動機速度Ｎ1にすることによって予め設定されている電
動機速度Ｎ2から０までの減速時間（Ｔｄ）によってｔ5
−ｔ4＝Ｔｄ（Ｎ2−Ｎ1／Ｎ2）の時間で減速し、電動機
速度Ｎ1で減速が停止となる。この時、負荷の速度に対
する反抗トルク特性が図４に示すような特性で、かつ、
電動機及び負荷の全慣性モーメントをＧＤ2とすると、
｛ＧＤ2（ｋｇ・ｍ2）×電動機回転数（ｒｐｍ）｝／
｛３７５×上記電動機回転数に対する負荷の反抗トルク
（ｋｇ・ｍ）｝によって求まる時間（Ｔｄ′）が時間Ｔ
ｄ（Ｎ2−Ｎ1／Ｎ2）よりも長くなる時点で、電動機が
力行運転から回生運転となるため、直流回路の電圧が上
昇することになる。
動機速度Ｎ1にすることによって予め設定されている電
動機速度Ｎ2から０までの減速時間（Ｔｄ）によってｔ5
−ｔ4＝Ｔｄ（Ｎ2−Ｎ1／Ｎ2）の時間で減速し、電動機
速度Ｎ1で減速が停止となる。この時、負荷の速度に対
する反抗トルク特性が図４に示すような特性で、かつ、
電動機及び負荷の全慣性モーメントをＧＤ2とすると、
｛ＧＤ2（ｋｇ・ｍ2）×電動機回転数（ｒｐｍ）｝／
｛３７５×上記電動機回転数に対する負荷の反抗トルク
（ｋｇ・ｍ）｝によって求まる時間（Ｔｄ′）が時間Ｔ
ｄ（Ｎ2−Ｎ1／Ｎ2）よりも長くなる時点で、電動機が
力行運転から回生運転となるため、直流回路の電圧が上
昇することになる。
【００１２】即ち、電動機速度Ｎ2における時間Ｔｄ′
は（ＧＤ2×Ｎ2）／（３７５×Ｔ2）であり、電動機速
度Ｎ1では（ＧＤ2×Ｎ1）／（３７５×Ｔ1）となり、Ｎ
1／Ｎ2＞Ｔ1／Ｔ2となるような負荷トルク特性の場合は
Ｔｄ′が減速するにつれ長くなることになる。
は（ＧＤ2×Ｎ2）／（３７５×Ｔ2）であり、電動機速
度Ｎ1では（ＧＤ2×Ｎ1）／（３７５×Ｔ1）となり、Ｎ
1／Ｎ2＞Ｔ1／Ｔ2となるような負荷トルク特性の場合は
Ｔｄ′が減速するにつれ長くなることになる。
【００１３】従って、速度制御範囲における最高速度か
ら最低速度まで急激に設定変更しても直流電圧を上昇さ
せないようにするためには、減速時間を｛ＧＤ2（ｋｇ
・ｍ2）×最低速度（ｒｐｍ）｝／｛３７５×最低速度
の負荷の反抗トルク（ｋｇ・ｍ）｝で求まる時間（Ｔｄ
ｍ）よりも長くすれば良いが、そのようにすると、直流
電圧が上昇しない程度の減速操作の場合に、設定速度到
達時間が長くなってしまう。ゆえに、直流電圧がある値
以上に上昇した時点から減速時間を時間Ｔｄｍに変更す
れば良いということになる。
ら最低速度まで急激に設定変更しても直流電圧を上昇さ
せないようにするためには、減速時間を｛ＧＤ2（ｋｇ
・ｍ2）×最低速度（ｒｐｍ）｝／｛３７５×最低速度
の負荷の反抗トルク（ｋｇ・ｍ）｝で求まる時間（Ｔｄ
ｍ）よりも長くすれば良いが、そのようにすると、直流
電圧が上昇しない程度の減速操作の場合に、設定速度到
達時間が長くなってしまう。ゆえに、直流電圧がある値
以上に上昇した時点から減速時間を時間Ｔｄｍに変更す
れば良いということになる。
【００１４】以上のことから、問題点を解決するための
手段として、直流回路の電圧を検出し、あらかじめ設定
された電圧以上になった時に信号を出す過電圧検出装置
に、その過電圧検出装置からの信号を受けて、あらかじ
め設定された減速時間に延長するための減速時間延長装
置を具備する。電動機の速度設定変更を最高速度から最
低速度に急激に行なっても電動機は常に力行運転状態と
なることから、直流回路の電圧が上昇することがなくな
る。
手段として、直流回路の電圧を検出し、あらかじめ設定
された電圧以上になった時に信号を出す過電圧検出装置
に、その過電圧検出装置からの信号を受けて、あらかじ
め設定された減速時間に延長するための減速時間延長装
置を具備する。電動機の速度設定変更を最高速度から最
低速度に急激に行なっても電動機は常に力行運転状態と
なることから、直流回路の電圧が上昇することがなくな
る。
【００１５】即ち、周波数設定器５によって減速操作
し、直流回路の電圧が上昇した場合、過電圧検出装置１
３により予め設定された電圧値以上になったことで信号
を減速時間延長装置１４に出す。減速時間延長装置１４
はその信号によって、加減速時間制御回路６で設定され
ている減速時間に対してあらかじめ設定されている係数
を乗じ、その結果決定される減速時間に延長し、図３の
直線Ａに示すように減速を続行させるようにする。ま
た、図４において曲線Ｂは負荷の速度に対する反抗トル
ク特性である。
し、直流回路の電圧が上昇した場合、過電圧検出装置１
３により予め設定された電圧値以上になったことで信号
を減速時間延長装置１４に出す。減速時間延長装置１４
はその信号によって、加減速時間制御回路６で設定され
ている減速時間に対してあらかじめ設定されている係数
を乗じ、その結果決定される減速時間に延長し、図３の
直線Ａに示すように減速を続行させるようにする。ま
た、図４において曲線Ｂは負荷の速度に対する反抗トル
ク特性である。
【００１６】過電圧検出装置１３によって直流回路の電
圧上昇を検知していることから三相交流誘導電動機１が
力行運転から回生運転に移行することを予測し、その前
に減速時間延長装置１４によって減速時間を延長するこ
とで回生運転による直流回路の電圧上昇を防止すること
が可能となる。
圧上昇を検知していることから三相交流誘導電動機１が
力行運転から回生運転に移行することを予測し、その前
に減速時間延長装置１４によって減速時間を延長するこ
とで回生運転による直流回路の電圧上昇を防止すること
が可能となる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、放電抵抗を必要としな
いため、そのための設置スペースが不要であるばかりで
なく、放電抵抗過熱によるトリップがないため信頼性の
高い電圧型形インバータ装置を提供することができる。
いため、そのための設置スペースが不要であるばかりで
なく、放電抵抗過熱によるトリップがないため信頼性の
高い電圧型形インバータ装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す電圧型インバータ装置
の構成図である。
の構成図である。
【図２】従来のインバータ装置の構成図である。
【図３】図１の速度制御特性を示す説明図である。
【図４】負荷の速度−反抗トルク特性を示す説明図であ
る。
る。
２…整流器 ４…インバータ ５…周波数設定器 ６…加減速時間制御回路 ７…Ｖ／Ｆ制御回路 ８…パルス幅制御装置 １３…過電圧検出装置 １４…減速時間延長装置
Claims (1)
- 【請求項１】 交流電圧を直流電圧に順変換する整流器
と、前記直流電圧を三相交流電圧に逆変換するインバー
タと、前記三相交流電圧の周波数を予め設定する周波数
設定器と、この周波数設定器によって設定された周波数
設定値に応じて前記三相交流電圧の周波数の変化率を予
め設定する加減速時間制御回路と、前記インバータの出
力周波数に対する出力電圧が予め定めた比率で変化する
ように制御するＶ／Ｆ制御回路と、このＶ／Ｆ制御回路
からの出力信号によって前記インバータの点弧パルスの
幅を制御するパルス幅制御装置と、からなる電圧型イン
バータ装置において、前記整流器の負荷側に接続され前
記直流電圧が予め定められた直流過電圧値を超過した場
合に過電圧信号を出力する過電圧検出装置と、前記過電
圧信号を受信した場合に前記加減速時間制御回路から出
力される加減速設定時間を予め定めた時間だけ延長させ
て前記Ｖ／Ｆ制御回路に入力する減速時間延長装置と、
を備えたことを特徴とする電圧型インバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6223903A JPH0898559A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 電圧型インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6223903A JPH0898559A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 電圧型インバータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0898559A true JPH0898559A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16805521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6223903A Pending JPH0898559A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 電圧型インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0898559A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000184736A (ja) * | 1998-12-16 | 2000-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | 可変速装置 |
| WO2007007920A1 (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-18 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Overvoltage suppression technique for variable frequency drives operating reciprocating loads |
| KR20160124393A (ko) * | 2015-04-17 | 2016-10-27 | 엘에스산전 주식회사 | 전동기 구동 제어 장치 |
| JP2018007334A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 東芝シュネデール・インバータ株式会社 | 電動機駆動装置 |
-
1994
- 1994-09-20 JP JP6223903A patent/JPH0898559A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000184736A (ja) * | 1998-12-16 | 2000-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | 可変速装置 |
| WO2007007920A1 (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-18 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Overvoltage suppression technique for variable frequency drives operating reciprocating loads |
| KR20160124393A (ko) * | 2015-04-17 | 2016-10-27 | 엘에스산전 주식회사 | 전동기 구동 제어 장치 |
| JP2018007334A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 東芝シュネデール・インバータ株式会社 | 電動機駆動装置 |
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