JPH0937583A - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
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- JPH0937583A JPH0937583A JP7179265A JP17926595A JPH0937583A JP H0937583 A JPH0937583 A JP H0937583A JP 7179265 A JP7179265 A JP 7179265A JP 17926595 A JP17926595 A JP 17926595A JP H0937583 A JPH0937583 A JP H0937583A
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- Japan
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- frequency
- voltage
- primary
- restart
- induction motor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】誘導電動機の回転速度を検出することにより、
瞬停後の再始動をスムースに行うインバータ装置を提供
するにある。 【解決手段】回転検出器１２は端子電圧検出回路１２2
の出力のばらつきやノイズによって前回検出した検出値
よりも速い周波数を検出した場合、複数回検出した周波
数の最も小さい検出を再起動周波数として、再始動周波
数演算器１２1から出力する。
瞬停後の再始動をスムースに行うインバータ装置を提供
するにある。 【解決手段】回転検出器１２は端子電圧検出回路１２2
の出力のばらつきやノイズによって前回検出した検出値
よりも速い周波数を検出した場合、複数回検出した周波
数の最も小さい検出を再起動周波数として、再始動周波
数演算器１２1から出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導電動機のイン
バータ装置に関する。
バータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の誘導電動機の回転速度の測定に
は、誘導電動機の端子電圧Ｖａ（残留電圧）を検出する
端子電圧検出回路を用いて測定する。つまり瞬間停電等
で運転中の誘導電動機の電源側が急に開路した場合、端
子電圧Ｖａは、割合長時間にわたって発生し続け、綾や
かに減衰する。この電圧を残留電圧といい、その値は
（１）式で表される。
は、誘導電動機の端子電圧Ｖａ（残留電圧）を検出する
端子電圧検出回路を用いて測定する。つまり瞬間停電等
で運転中の誘導電動機の電源側が急に開路した場合、端
子電圧Ｖａは、割合長時間にわたって発生し続け、綾や
かに減衰する。この電圧を残留電圧といい、その値は
（１）式で表される。
【０００３】 Ｖａ＝−√２ωｒＭＩ20ε-t/T0 ｓｉｎ（ωｒｔ＋φ0 ） …（１） ωｒ＝誘導電動機の回転速度 Ｉ20＝開路直後の二次電流実効値 Ｔ０＝減衰時定数（＝Ｌ2 ／ｒ2 ） φ0 ＝位相角 （１）式より、端子電圧Ｖａの減衰特性は減衰時定数及
び誘導電動機の回転速度で決まり、その周波数は誘導電
動機の回転速度を表す。なお、開路直後の端子電圧Ｖａ
は電動機の印加電圧とほぼ等しい。
び誘導電動機の回転速度で決まり、その周波数は誘導電
動機の回転速度を表す。なお、開路直後の端子電圧Ｖａ
は電動機の印加電圧とほぼ等しい。
【０００４】そこで、この残留電圧の周波数を端子電圧
検出回路を用いて検出することで、誘導電動機の回転速
度を測定していた。
検出回路を用いて検出することで、誘導電動機の回転速
度を測定していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例において
は、端子電圧検出回路で残留電圧を検出するときに、残
留電圧が基準電圧付近やノイズ等の影響を受けるため残
留電圧の減衰時の周波数が正確に検出できず、そのため
誘導電動機の回転速度が検出できなかった。また、正確
に誘導電動機の回転速度が検出されても、ベクトル制御
で瞬間停電後の再始動を行うとき、指令電圧を直接調整
することによって、ベクトル関係が崩れてしまい、ベク
トル制御ができなくなるという問題があった。
は、端子電圧検出回路で残留電圧を検出するときに、残
留電圧が基準電圧付近やノイズ等の影響を受けるため残
留電圧の減衰時の周波数が正確に検出できず、そのため
誘導電動機の回転速度が検出できなかった。また、正確
に誘導電動機の回転速度が検出されても、ベクトル制御
で瞬間停電後の再始動を行うとき、指令電圧を直接調整
することによって、ベクトル関係が崩れてしまい、ベク
トル制御ができなくなるという問題があった。
【０００６】本発明は、上記の点に鑑みて為されたもの
で、その目的とするところは、誘導電動機の回転速度を
正確に検出することにより、瞬間停電後の再始動をスム
ースに行うインバータ装置を提供するにある。併せて瞬
間停電（以下瞬停という）後にベクトル制御による再始
動を可能としてインバータ装置を提供するにある。
で、その目的とするところは、誘導電動機の回転速度を
正確に検出することにより、瞬間停電後の再始動をスム
ースに行うインバータ装置を提供するにある。併せて瞬
間停電（以下瞬停という）後にベクトル制御による再始
動を可能としてインバータ装置を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手投】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では、誘導電動機を電圧形インバー
タで駆動し、一次周波数から指令電圧を求めるインバー
タ装置であって、残留電圧の周波数を検出する端子電圧
検出回路と、瞬間停電時に誘導電動機を再起動させる際
に上記周波数から再起動周波数を求める再起動周波数演
算器とを備え、該再起動周波数演算器には上記残留電圧
の基準電圧付近のばたつきやノイズを検出しないように
するための手段を持たせたことを特徴とし、残留電圧の
基準電圧付近のばたつきやノイズを検出しないので、誘
導電動機の回転速度を正碓に検出でき、これを再起動周
波数として出力するので、瞬停再始動がスムーズにでき
る。
に、請求項１の発明では、誘導電動機を電圧形インバー
タで駆動し、一次周波数から指令電圧を求めるインバー
タ装置であって、残留電圧の周波数を検出する端子電圧
検出回路と、瞬間停電時に誘導電動機を再起動させる際
に上記周波数から再起動周波数を求める再起動周波数演
算器とを備え、該再起動周波数演算器には上記残留電圧
の基準電圧付近のばたつきやノイズを検出しないように
するための手段を持たせたことを特徴とし、残留電圧の
基準電圧付近のばたつきやノイズを検出しないので、誘
導電動機の回転速度を正碓に検出でき、これを再起動周
波数として出力するので、瞬停再始動がスムーズにでき
る。
【０００８】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、残留電圧の基準電圧付近のばたつきやノイズを検
出しないようにするための手段は、複数回検出した検出
周波数の最小値を再起動周波数として出力する手段より
成ることを特徴とし、複数回検出した検出周波数の最小
値を再起動周波数として出力するようにしたので、瞬停
再始動がスムーズにできる。
いて、残留電圧の基準電圧付近のばたつきやノイズを検
出しないようにするための手段は、複数回検出した検出
周波数の最小値を再起動周波数として出力する手段より
成ることを特徴とし、複数回検出した検出周波数の最小
値を再起動周波数として出力するようにしたので、瞬停
再始動がスムーズにできる。
【０００９】請求項３の発明では、請求項１の発明にお
いて、残留電圧の基準電圧付近のばたつきやノイズを検
出しないようにするための手段は、検出周波数が設定周
波数以上のときに設定周波数を再起動周波数として出力
する手段より成ることを特徴とし、検出周波数が設定周
波数以上のときには、設定周波数を再起動周波数として
出力するようにしたので、瞬停再始動がスムーズにでき
る。
いて、残留電圧の基準電圧付近のばたつきやノイズを検
出しないようにするための手段は、検出周波数が設定周
波数以上のときに設定周波数を再起動周波数として出力
する手段より成ることを特徴とし、検出周波数が設定周
波数以上のときには、設定周波数を再起動周波数として
出力するようにしたので、瞬停再始動がスムーズにでき
る。
【００１０】請求項４の発明では、請求項１の発明にお
いて、残留電圧の基準電圧付近のばたつきやノイズを検
出しないようにするための手段は、検出周波数がある周
波数以下のときに、再起動周波数を零として出力する手
段より成ることを特徴とし、検出周波数がある周波数以
下のときには、再起動周波数を零として出力するように
したので、瞬停再始動がスムーズにできる。
いて、残留電圧の基準電圧付近のばたつきやノイズを検
出しないようにするための手段は、検出周波数がある周
波数以下のときに、再起動周波数を零として出力する手
段より成ることを特徴とし、検出周波数がある周波数以
下のときには、再起動周波数を零として出力するように
したので、瞬停再始動がスムーズにできる。
【００１１】請求項５の発明では、誘導電動機を電圧形
インバータで駆動し、誘導電動機の励磁分電圧とトルク
分電圧から電圧形インバータの指令電圧値を得るととも
に、誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電流び
励磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び一次電
圧が制御されるインバータ装置であって、一次電流から
トルク電流を検出する検出手段と、一次抵抗設定値と励
磁電流指令値とを乗算する第１の乗算手段と、トルク電
流と等価漏れインダクタンスの設定値と一次周波数とを
乗算する第２の乗算手段と、第１、第２の乗算手段の乗
算値から励磁分電圧を求める第１の演算手段と、一次抵
抗の設定値とトルク電流とを乗算して求める第３の乗算
手段と、一次インダクタンスの設定値と励磁電流指令値
とを乗算して磁束指令値を求める第４の乗算手段と、第
４の乗算手段で求めた磁束指令値と一次周波数とを乗算
する第５の乗算手段と、この第３、第５の乗算手段の乗
算値からトルク分電圧を求める演算手段とを設けるとと
もに、瞬間停電を判断する瞬停判断手段を設け、該瞬停
判断手段の判断信号により磁束周波数を零から段階的に
上げるようにしたことを特徴とし、残留電圧の周波数か
ら設定周波数を求め、憐停再始動するものにおいて、磁
束周波数を段階的に上げるようにしたので、ベクトル関
係が崩れることなく瞬停後の再始動がスムーズにでき
る。
インバータで駆動し、誘導電動機の励磁分電圧とトルク
分電圧から電圧形インバータの指令電圧値を得るととも
に、誘導電動機の一次電流から検出されるトルク電流び
励磁電流とこれらの指令値により一次周波数及び一次電
圧が制御されるインバータ装置であって、一次電流から
トルク電流を検出する検出手段と、一次抵抗設定値と励
磁電流指令値とを乗算する第１の乗算手段と、トルク電
流と等価漏れインダクタンスの設定値と一次周波数とを
乗算する第２の乗算手段と、第１、第２の乗算手段の乗
算値から励磁分電圧を求める第１の演算手段と、一次抵
抗の設定値とトルク電流とを乗算して求める第３の乗算
手段と、一次インダクタンスの設定値と励磁電流指令値
とを乗算して磁束指令値を求める第４の乗算手段と、第
４の乗算手段で求めた磁束指令値と一次周波数とを乗算
する第５の乗算手段と、この第３、第５の乗算手段の乗
算値からトルク分電圧を求める演算手段とを設けるとと
もに、瞬間停電を判断する瞬停判断手段を設け、該瞬停
判断手段の判断信号により磁束周波数を零から段階的に
上げるようにしたことを特徴とし、残留電圧の周波数か
ら設定周波数を求め、憐停再始動するものにおいて、磁
束周波数を段階的に上げるようにしたので、ベクトル関
係が崩れることなく瞬停後の再始動がスムーズにでき
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】まず本発明の基本である瞬停後の
再始動とベクトル制御の原理について説明する。図３
は、直流電源Ｅを３相の交流に変換するインバータのス
イッチング回路２ａと、再起動周波数演算器１２1 と端
子電圧検出回路１２2 とからなる回転速度検出器１２
と、スイッチング回路２ａを制御する制御回路４とで構
成されたインバータ装置を示し、回転速度検出器１２の
検出出力に基づいて、制御回路４はインバータのスイッ
チング回路２の制御を行うようになっている。
再始動とベクトル制御の原理について説明する。図３
は、直流電源Ｅを３相の交流に変換するインバータのス
イッチング回路２ａと、再起動周波数演算器１２1 と端
子電圧検出回路１２2 とからなる回転速度検出器１２
と、スイッチング回路２ａを制御する制御回路４とで構
成されたインバータ装置を示し、回転速度検出器１２の
検出出力に基づいて、制御回路４はインバータのスイッ
チング回路２の制御を行うようになっている。
【００１３】ここで誘導電動機ＩＭの端子電圧Ｖａを検
出する端子電圧検出回路１２2 は抵抗Ｒ1 、ツェナーダ
イオードＺＤ1 で端子電圧Ｖａをツェナー電圧以下に制
限された電圧Ｖａ’と、直流電源Ｅの電圧を抵抗Ｒ2 ，
Ｒ3 を分圧して得られる基準電圧Ｖref とをコンパーレ
ータＱ1 で比較してパルス電圧に変換し、フォトカブラ
Ｑ2 で絶縁して再起動周波数演算器１２1 へパルス電圧
Ｖout を出力する。図４は端子電圧Ｖａ、パルス電圧Ｖ
out の関係を示しており、端子電圧Ｖａの振幅が図４
（ａ）に示すように基準電圧ref より小さくなれば図４
（ｂ）に示すようにパルス電圧Ｖout の出力は停止す
る。
出する端子電圧検出回路１２2 は抵抗Ｒ1 、ツェナーダ
イオードＺＤ1 で端子電圧Ｖａをツェナー電圧以下に制
限された電圧Ｖａ’と、直流電源Ｅの電圧を抵抗Ｒ2 ，
Ｒ3 を分圧して得られる基準電圧Ｖref とをコンパーレ
ータＱ1 で比較してパルス電圧に変換し、フォトカブラ
Ｑ2 で絶縁して再起動周波数演算器１２1 へパルス電圧
Ｖout を出力する。図４は端子電圧Ｖａ、パルス電圧Ｖ
out の関係を示しており、端子電圧Ｖａの振幅が図４
（ａ）に示すように基準電圧ref より小さくなれば図４
（ｂ）に示すようにパルス電圧Ｖout の出力は停止す
る。
【００１４】次に図１、図２に基づいてＶＦ制御のイン
バータ装置における瞬間停電（以下瞬停という）後の再
始動についての説明を行う。図１の座標変換器３は演算
装置１５よりの電圧指令Ｖを位相角指令θに従って三相
電圧指令に変挽するもので、インバータ２は座標変換器
３よりの電圧指令Ｖｕ* 、Ｖｖ* 、Ｖｗ* によって誘導
電動機ＩＭへの印加電圧を制御するＰＷＭインバータか
らなり、誘導電動機ＩＭはインバータ２により速度制御
される。
バータ装置における瞬間停電（以下瞬停という）後の再
始動についての説明を行う。図１の座標変換器３は演算
装置１５よりの電圧指令Ｖを位相角指令θに従って三相
電圧指令に変挽するもので、インバータ２は座標変換器
３よりの電圧指令Ｖｕ* 、Ｖｖ* 、Ｖｗ* によって誘導
電動機ＩＭへの印加電圧を制御するＰＷＭインバータか
らなり、誘導電動機ＩＭはインバータ２により速度制御
される。
【００１５】積分器１０は一次周波数ωを積分して位相
角指令θを出力する積分器で、回転速度検出器１２は、
出カバルス周波数を演算する再起動周波数演算器１２1
と端子電圧検出回路１２2 とからなる。瞬停判断器１３
は直流電源Ｅの電圧を検出して瞬停かどうかを判断し、
瞬停ならば一次周波数設定用の演算器１４と指令電圧Ｖ
を演算する演算器１５に信号を送るものである。演算器
１４は設定周波数ωｒ * と回転速度検出器１２で検出さ
れた誘導電動機ＩＭの回転速度から一次周波数ωを設定
するものであり、演算器１５は一次周波数ωと瞬停判断
器１３の信号から指令電圧Ｖを演算する。
角指令θを出力する積分器で、回転速度検出器１２は、
出カバルス周波数を演算する再起動周波数演算器１２1
と端子電圧検出回路１２2 とからなる。瞬停判断器１３
は直流電源Ｅの電圧を検出して瞬停かどうかを判断し、
瞬停ならば一次周波数設定用の演算器１４と指令電圧Ｖ
を演算する演算器１５に信号を送るものである。演算器
１４は設定周波数ωｒ * と回転速度検出器１２で検出さ
れた誘導電動機ＩＭの回転速度から一次周波数ωを設定
するものであり、演算器１５は一次周波数ωと瞬停判断
器１３の信号から指令電圧Ｖを演算する。
【００１６】瞬停後の再始動は直流電源Ｅの電圧が図２
（ａ）に示すように瞬停レベル以下になると一次周波数
ω及び指令電圧Ｖを図２（ｂ）（ｃ）に示すように零に
し、瞬停レベル以上になると回転速度検出器１２で誘導
電動機ＩＭの回転速度を検出し、設定周波数ωｒ* に達
成するまで徐々に周波数を上げる。指令電圧Ｖの方は、
ＶＦ制御によって決まるが、瞬停再始動の時は、零から
ＶＦ制御による指令電圧Ｖ（図２（ｃ）のイ）と一致す
るまで徐々に指令電圧を上げる。これにより、過電流が
流れることなくスムースに瞬停後の再始動ができるので
ある。
（ａ）に示すように瞬停レベル以下になると一次周波数
ω及び指令電圧Ｖを図２（ｂ）（ｃ）に示すように零に
し、瞬停レベル以上になると回転速度検出器１２で誘導
電動機ＩＭの回転速度を検出し、設定周波数ωｒ* に達
成するまで徐々に周波数を上げる。指令電圧Ｖの方は、
ＶＦ制御によって決まるが、瞬停再始動の時は、零から
ＶＦ制御による指令電圧Ｖ（図２（ｃ）のイ）と一致す
るまで徐々に指令電圧を上げる。これにより、過電流が
流れることなくスムースに瞬停後の再始動ができるので
ある。
【００１７】次にベクトル制御方式の場合の説明を行
う。誘導電動機ＩＭの電圧方程式は、二次鎖交磁束の角
周波数（一次周波数）ωで回転する直交座標系（以下ｄ
−ｑ座標系とする）において（２）式で与えられる。
う。誘導電動機ＩＭの電圧方程式は、二次鎖交磁束の角
周波数（一次周波数）ωで回転する直交座標系（以下ｄ
−ｑ座標系とする）において（２）式で与えられる。
【００１８】
【数１】
【００１９】…（２） （２）式において、ｒ1 、ｒ2 はそれぞれ誘導電動機Ｉ
Ｍの一次及び二次抵抗値を、Ｌ1 、Ｌ2 はそれぞれ漏れ
インダクタンス分を含んだ一次及び二次インダクタンス
値を、Ｍは一次巻線二次巻線間の相互インタクタンス値
を、σは１−Ｍ2／（Ｌ1 Ｌ2 ）なる漏れ係数を、ωｓ
はすべり角周波数を、ｐはｄ／ｄｔなる微分演算子を、
Ｖ1d、Ｖ1qは夫々一次電圧のｄ軸及びｑ伽成分を、
ｉ1d、ｉ1qはそれぞ一次電流のｄ軸及びｑ軸成分すなわ
ち励磁電流、トルク電流を、φ2d、φ2qはそれぞれ二次
鎖交磁束のｄ軸及びｑ軸成分を表す。
Ｍの一次及び二次抵抗値を、Ｌ1 、Ｌ2 はそれぞれ漏れ
インダクタンス分を含んだ一次及び二次インダクタンス
値を、Ｍは一次巻線二次巻線間の相互インタクタンス値
を、σは１−Ｍ2／（Ｌ1 Ｌ2 ）なる漏れ係数を、ωｓ
はすべり角周波数を、ｐはｄ／ｄｔなる微分演算子を、
Ｖ1d、Ｖ1qは夫々一次電圧のｄ軸及びｑ伽成分を、
ｉ1d、ｉ1qはそれぞ一次電流のｄ軸及びｑ軸成分すなわ
ち励磁電流、トルク電流を、φ2d、φ2qはそれぞれ二次
鎖交磁束のｄ軸及びｑ軸成分を表す。
【００２０】また、二次鎖交磁束は以下のように表せ
る。 φ2d＝Ｍｉ1d＋Ｌ2 ｉ2d φ2q＝Ｍｉ1qｑ＋Ｌ2 ｉ2q …（３） ベクトル制御とは、φ2d＝Ｍｉ1d（一定）、φ2q＝０と
なるように一次電圧或いは一次電流を制御することであ
り、この条件が成立すればすべり角周波数ωｓは（４）
式で与えられる。
る。 φ2d＝Ｍｉ1d＋Ｌ2 ｉ2d φ2q＝Ｍｉ1qｑ＋Ｌ2 ｉ2q …（３） ベクトル制御とは、φ2d＝Ｍｉ1d（一定）、φ2q＝０と
なるように一次電圧或いは一次電流を制御することであ
り、この条件が成立すればすべり角周波数ωｓは（４）
式で与えられる。
【００２１】
【数２】
【００２２】…（４） しかし、φ2d＝Ｍｉ1d（一定）、φ2q＝０でなければす
べり角周波数ωｓは（５）式のようになる。
べり角周波数ωｓは（５）式のようになる。
【００２３】
【数３】
【００２４】…（５） 言い換えれば（５）式の誤差成分が零となるようにトル
ク電流ｉ1q、一次周波数数ωを制御すれば良い。図５に
おいて、ベクトル演算装置１は、φ2d＝Ｍｉ1d（一
定）、φ2q＝０となるように励磁電流指令ｉ1d * 、トル
ク電流ｉ1qおよび一次周波数ωより一次電圧のｄ軸及び
ｑ軸成分Ｖ1d * 、Ｖ1q * を演算するもので、具体的には
（６）式で与えられる。座標変換器３はベクトル演算装
置１よりの励磁分電圧Ｖ1d * 、トルク分電圧Ｖ1q * を二
次鎖交磁束ベクトルの位相角指令θに従って固定座標系
に変換するもので、インバータ２は座標変換器３よりの
電圧指令Ｖｕ* 、Ｖｖ* 、Ｖｗ * によって誘導電動機Ｉ
Ｍへの印加電圧を制御するＰＷＭインバータからなり、
誘導電動機ＩＭはインバータ２により速度制御される。
電流検出器５は誘導電動機ＩＭの相電流ｉｕ、ｉｖ、ｉ
ｗを検出し、座標変換器６は相電流ｉｕ、ｉ，、ｉｗを
二次鎖交磁束ベクトルの位相角指令θに従って回転座標
系に変換し励磁電流ｉ1d、トルク電流ｉ1qを出力する。
遅延回路７はトルク電流ｉ1qを遅延させて遅延トルク電
流ｉ1q’を出力する。乗算器８は遅延トルク電流ｉ1q’
に比例定数（Ｋｍ）を乗算してすべり角周波数ωｓ* を
出力する。加算器９はすべり角周波数ωｓ* に回転速度
指令ωｒ* を加算して一次周波数ωを出力する。積分器
１０は一次周波数ωを積分して二次鎖交磁束ベクトルの
位相角指令θを出力する。乗算器１1 は一次インタクタ
ンスＬ1 と励磁電流指令を乗算して得られる磁束指令値
φとして初期値が設定されており、この磁束指令値φに
一次周波数ωを乗算して出力する。回転速度検出器１２
は再起動周波数演算器１２1 と端子電圧検出回路１２2
からなる。
ク電流ｉ1q、一次周波数数ωを制御すれば良い。図５に
おいて、ベクトル演算装置１は、φ2d＝Ｍｉ1d（一
定）、φ2q＝０となるように励磁電流指令ｉ1d * 、トル
ク電流ｉ1qおよび一次周波数ωより一次電圧のｄ軸及び
ｑ軸成分Ｖ1d * 、Ｖ1q * を演算するもので、具体的には
（６）式で与えられる。座標変換器３はベクトル演算装
置１よりの励磁分電圧Ｖ1d * 、トルク分電圧Ｖ1q * を二
次鎖交磁束ベクトルの位相角指令θに従って固定座標系
に変換するもので、インバータ２は座標変換器３よりの
電圧指令Ｖｕ* 、Ｖｖ* 、Ｖｗ * によって誘導電動機Ｉ
Ｍへの印加電圧を制御するＰＷＭインバータからなり、
誘導電動機ＩＭはインバータ２により速度制御される。
電流検出器５は誘導電動機ＩＭの相電流ｉｕ、ｉｖ、ｉ
ｗを検出し、座標変換器６は相電流ｉｕ、ｉ，、ｉｗを
二次鎖交磁束ベクトルの位相角指令θに従って回転座標
系に変換し励磁電流ｉ1d、トルク電流ｉ1qを出力する。
遅延回路７はトルク電流ｉ1qを遅延させて遅延トルク電
流ｉ1q’を出力する。乗算器８は遅延トルク電流ｉ1q’
に比例定数（Ｋｍ）を乗算してすべり角周波数ωｓ* を
出力する。加算器９はすべり角周波数ωｓ* に回転速度
指令ωｒ* を加算して一次周波数ωを出力する。積分器
１０は一次周波数ωを積分して二次鎖交磁束ベクトルの
位相角指令θを出力する。乗算器１1 は一次インタクタ
ンスＬ1 と励磁電流指令を乗算して得られる磁束指令値
φとして初期値が設定されており、この磁束指令値φに
一次周波数ωを乗算して出力する。回転速度検出器１２
は再起動周波数演算器１２1 と端子電圧検出回路１２2
からなる。
【００２５】瞬停判断器１３は直流電源Ｅの瞬間停電を
検出して瞬停かどうかを判断し、瞬停ならば演算器１４
と乗算器１1 に信号を送る。演算器１４は設定周波数ω
ｒ*と回転速度検出器１２の再起動周波数演算器１２1
で検出された再始動周波数から指令周波数ω* を設定す
る演算器である。遅延回路７は減算器７1 と制御器７2
とで構成され、減算器７1 はトルク電流ｉ1qから遅延ト
ルク電流ｉ1q’との差を制御器７2 に出力し、制御器７
2 はその差が零となるように遅延トルク電流ｉ1q’を出
力するもので、例えば比例・積分制御がある。ここで、
ベクトル演算装置１はφ2d＝Ｍｉ1d（一定）、φ2q＝０
となるように励磁電流指令ｉ1d * 、トルク電流値ｉ1q及
び一次周波数ωより一次電圧のｄ軸及びｑ軸成分である
励磁分電圧Ｖ1d * 、トルク分電圧Ｖ1q * を演算するもの
で、具体的には定常状態（徹分項が零）において（２）
式にφ2d＝Ｍｉ1d（一定）、φ2q＝０を代入して（６）
式で与えられる。
検出して瞬停かどうかを判断し、瞬停ならば演算器１４
と乗算器１1 に信号を送る。演算器１４は設定周波数ω
ｒ*と回転速度検出器１２の再起動周波数演算器１２1
で検出された再始動周波数から指令周波数ω* を設定す
る演算器である。遅延回路７は減算器７1 と制御器７2
とで構成され、減算器７1 はトルク電流ｉ1qから遅延ト
ルク電流ｉ1q’との差を制御器７2 に出力し、制御器７
2 はその差が零となるように遅延トルク電流ｉ1q’を出
力するもので、例えば比例・積分制御がある。ここで、
ベクトル演算装置１はφ2d＝Ｍｉ1d（一定）、φ2q＝０
となるように励磁電流指令ｉ1d * 、トルク電流値ｉ1q及
び一次周波数ωより一次電圧のｄ軸及びｑ軸成分である
励磁分電圧Ｖ1d * 、トルク分電圧Ｖ1q * を演算するもの
で、具体的には定常状態（徹分項が零）において（２）
式にφ2d＝Ｍｉ1d（一定）、φ2q＝０を代入して（６）
式で与えられる。
【００２６】
【数４】
【００２７】…（６） 次に、ベクトル演算装置１で行っている演算を説明す
る。ベクトル演算装置１は励磁電流指令ｉ1d * と一次抵
抗ｒ1 の設定値を乗算したものに励磁電流指令ｉ 1d * か
ら励磁電流ｉ1dを減算して得た補正値Δｉ1dを電流制御
器１2 を通じて得た値とを加算し、その加算値から漏れ
係数σと一次インタクタンスＬ1 の乗算値σＬ1 と一次
周波数ωとを乗算したものを、減算することによって励
磁分電圧Ｖ 1d * を求める。ベクトル演算装置１は、まず
一次インタクタンスＬ1 と励磁電流指令を乗算して励磁
指令値φを求める。次に、トルク電流値ｉ1qと一次抵抗
ｒ1の設定値を乗算したものと、磁束指令値φと一次周
波数ωを乗算したものとを加算することによりトルク分
電圧Ｖ1q * を求める。座標変換器３は、インバータ２の
３相の出力電圧を求めるところで、（７）式のような演
算を行い、一次電圧Ｖ 1 を求め、またこの一次電圧Ｖ1
と、一次周波数ωから演算を行い、３相の出力電圧を求
める。
る。ベクトル演算装置１は励磁電流指令ｉ1d * と一次抵
抗ｒ1 の設定値を乗算したものに励磁電流指令ｉ 1d * か
ら励磁電流ｉ1dを減算して得た補正値Δｉ1dを電流制御
器１2 を通じて得た値とを加算し、その加算値から漏れ
係数σと一次インタクタンスＬ1 の乗算値σＬ1 と一次
周波数ωとを乗算したものを、減算することによって励
磁分電圧Ｖ 1d * を求める。ベクトル演算装置１は、まず
一次インタクタンスＬ1 と励磁電流指令を乗算して励磁
指令値φを求める。次に、トルク電流値ｉ1qと一次抵抗
ｒ1の設定値を乗算したものと、磁束指令値φと一次周
波数ωを乗算したものとを加算することによりトルク分
電圧Ｖ1q * を求める。座標変換器３は、インバータ２の
３相の出力電圧を求めるところで、（７）式のような演
算を行い、一次電圧Ｖ 1 を求め、またこの一次電圧Ｖ1
と、一次周波数ωから演算を行い、３相の出力電圧を求
める。
【００２８】
【数５】
【００２９】…（７） 次に本発明の実施形態について図１、図６、図７に基づ
いて説明する。まず図１の回転検出器１２の端子電圧検
出回路１２2 から出力されるパルスは誘導電動機ＩＭの
回転速度の周期と同じ周期である。また、電源電圧が瞬
停レベル下回る瞬停が起こった後から誘導電動機ＩＭの
回転速度は遅くなっていくので、その周期も図６（ｂ）
に示すようにｔ1 、ｔ2 …というように遅くなる。そこ
で、複数回、出力パルスの周波数を検出すれば最後の検
出値が最も遅いはずである。しかし、図６（ｂ）に示す
ように、端子電圧検出回路１２2 の出力Ｖout のばらつ
きやノイズ（Ｘ部分）によって前回検出した検出値より
も速い周波数を検出することがあるので、複数回検出し
た周波数の最も小さい検出を再起動周波数として、再始
動周波数演算器１２1 から出力する。
いて説明する。まず図１の回転検出器１２の端子電圧検
出回路１２2 から出力されるパルスは誘導電動機ＩＭの
回転速度の周期と同じ周期である。また、電源電圧が瞬
停レベル下回る瞬停が起こった後から誘導電動機ＩＭの
回転速度は遅くなっていくので、その周期も図６（ｂ）
に示すようにｔ1 、ｔ2 …というように遅くなる。そこ
で、複数回、出力パルスの周波数を検出すれば最後の検
出値が最も遅いはずである。しかし、図６（ｂ）に示す
ように、端子電圧検出回路１２2 の出力Ｖout のばらつ
きやノイズ（Ｘ部分）によって前回検出した検出値より
も速い周波数を検出することがあるので、複数回検出し
た周波数の最も小さい検出を再起動周波数として、再始
動周波数演算器１２1 から出力する。
【００３０】また瞬停が起こった後から誘導電動機ＩＭ
の回転速度は遅くなっていくので、出力パルスの周期も
遅くなる。このことより、設定周波数ωｒ* よりも速い
周波数を検出することはあり得ないので、検出周波数が
設定周波数ωｒ* 以上のときには再起動周波数＝指令周
波数ω* として出力する。更に図７（ａ）に示すよう
に、端子電圧Ｖａが基準電圧Ｖref を下回り、端子電圧
検出回路１２2 からは出力パルスが出力されなくなって
も、図７（ｂ）に示すようにノイズ等でパルスが出力さ
れることがある。そのため、誘導電動機ＩＭが停止して
いるにも関わらず、回転していると検出してしまう。そ
こで、ある周波数以下の周波数を検出したときには再起
動周波数＝０として出力する。
の回転速度は遅くなっていくので、出力パルスの周期も
遅くなる。このことより、設定周波数ωｒ* よりも速い
周波数を検出することはあり得ないので、検出周波数が
設定周波数ωｒ* 以上のときには再起動周波数＝指令周
波数ω* として出力する。更に図７（ａ）に示すよう
に、端子電圧Ｖａが基準電圧Ｖref を下回り、端子電圧
検出回路１２2 からは出力パルスが出力されなくなって
も、図７（ｂ）に示すようにノイズ等でパルスが出力さ
れることがある。そのため、誘導電動機ＩＭが停止して
いるにも関わらず、回転していると検出してしまう。そ
こで、ある周波数以下の周波数を検出したときには再起
動周波数＝０として出力する。
【００３１】次に、本発明の別の実施形態を、図８を用
いて説明する。誘導電動機ＩＭの回転速度を検出するま
では、ＶＦ制御と同じであるが、直接指令電圧Ｖを変化
させると先に述べたベクトル関係が崩れてしまいベクト
ル制御できない。そこで、磁束指令値φを図８（ｃ）に
示すように零から徐々に設定値まで上げることにする。
上げ方の良い方法は、図８（ｂ）に示す一次周波数ωが
設定周波数ωｒ* と一致するまでゆっくり上げ、一致し
た後は早く上げる。尚図８（ａ）は電源電圧と瞬停レベ
ルとの関係を示す。尚本実施形態の回路構成は図５を用
いるため、構成の説明は省略する。
いて説明する。誘導電動機ＩＭの回転速度を検出するま
では、ＶＦ制御と同じであるが、直接指令電圧Ｖを変化
させると先に述べたベクトル関係が崩れてしまいベクト
ル制御できない。そこで、磁束指令値φを図８（ｃ）に
示すように零から徐々に設定値まで上げることにする。
上げ方の良い方法は、図８（ｂ）に示す一次周波数ωが
設定周波数ωｒ* と一致するまでゆっくり上げ、一致し
た後は早く上げる。尚図８（ａ）は電源電圧と瞬停レベ
ルとの関係を示す。尚本実施形態の回路構成は図５を用
いるため、構成の説明は省略する。
【００３２】
【発明の効果】請求項１の発明は、残留電圧の基準電圧
付近のばたつきやノイズを検出しないので、誘導電動機
の回転速度を正碓に検出でき、再起動周波数として出力
するので、瞬停再始動がスムーズにできるという効果が
ある。請求項２の発明は、請求項１の発明において、複
数回検出した検出周波数の最小値を再起動周波数として
出力するようにしたので、瞬停再始動がスムーズにでき
るという効果がある。
付近のばたつきやノイズを検出しないので、誘導電動機
の回転速度を正碓に検出でき、再起動周波数として出力
するので、瞬停再始動がスムーズにできるという効果が
ある。請求項２の発明は、請求項１の発明において、複
数回検出した検出周波数の最小値を再起動周波数として
出力するようにしたので、瞬停再始動がスムーズにでき
るという効果がある。
【００３３】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、検出周波数が設定周波数以上のときには、設定周波
数を再起動周波数として出力するようにしたので、瞬停
再始動がスムーズにできるという効果がある。請求項４
の発明は、請求項１の発明において、検出周波数がある
周波数以下のときには、再起動周波数を零として出力す
るようにしたので、瞬停再始動がスムーズにできるとい
う効果がある。
て、検出周波数が設定周波数以上のときには、設定周波
数を再起動周波数として出力するようにしたので、瞬停
再始動がスムーズにできるという効果がある。請求項４
の発明は、請求項１の発明において、検出周波数がある
周波数以下のときには、再起動周波数を零として出力す
るようにしたので、瞬停再始動がスムーズにできるとい
う効果がある。
【００３４】請求項５の発明は、残留電圧の周波数から
設定周波数を求め、憐停再始動するものにおいて、磁束
周波数を段階的に上げるようにしたので、ベクトル関係
が崩れることなく瞬停後の再始動がスムーズにできると
いう効果がある。
設定周波数を求め、憐停再始動するものにおいて、磁束
周波数を段階的に上げるようにしたので、ベクトル関係
が崩れることなく瞬停後の再始動がスムーズにできると
いう効果がある。
【図１】本発明の一実施形態に用いるＶＦ制御の要部の
回路図である。
回路図である。
【図２】同上のＶＦ制御における瞬停時の動作説明図で
ある。
ある。
【図３】同上に用いる端子電圧検出回路を具体的に示す
回路図である。
回路図である。
【図４】同上の端子電圧検出回路の動作説明図である。
【図５】本発明の別の実施形態に用いるベクトル制御の
全体回路図である。
全体回路図である。
【図６】本発明の一実施形態の端子電圧検出回路の動作
説明図である。
説明図である。
【図７】本発明の一実施形態の端子電圧検出回路の他の
例の動作説明図である。
例の動作説明図である。
【図８】本発明の別の実施形態の瞬停時の動作説明図で
ある。
ある。
２ インバータ １２ 回転速度検出器 １２1 再起動周波数演算器 １２2 端子電圧検出回路 １３ 瞬停判断器 ＩＭ 誘導電動機
Claims (5)
- 【請求項１】誘導電動機を電圧形インバータで駆動し、
一次周波数から指令電圧を求めるインバータ装置であっ
て、残留電圧の周波数を検出する端子電圧検出回路と、
瞬間停電時に誘導電動機を再起動させる際に上記周波数
から再起動周波数を求める再起動周波数演算器とを備
え、該再起動周波数演算器には上記残留電圧の基準電圧
付近のばたつきやノイズを検出しないようにするための
手段を持たせたことを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項２】残留電圧の基準電圧付近のばたつきやノイ
ズを検出しないようにするための手段は、複数回検出し
た検出周波数の最小値を再起動周波数として出力する手
段より成ることを特徴とする請求項１記載のインバータ
装置 - 【請求項３】残留電圧の基準電圧付近のばたつきやノイ
ズを検出しないようにするための手段は、検出周波数が
設定周波数以上のときに設定周波数を再起動周波数とし
て出力する手段より成ることを特徴とする請求項１記載
のインバータ装置。 - 【請求項４】残留電圧の基準電圧付近のばたつきやノイ
ズを検出しないようにするための手段は、検出周波数が
ある周波数以下のときに、再起動周波数を零として出力
する手段より成ることを特徴とする請求項１のインバー
タ装置。 - 【請求項５】誘導電動機を電圧形インバータで駆動し、
誘導電動機の励磁分電圧とトルク分電圧から電圧形イン
バータの指令電圧値を得るとともに、誘導電動機の一次
電流から検出されるトルク電流及び励磁電流とこれらの
指令値により一次周波数及び一次電圧が制御されるイン
バータ装置であって、一次電流からトルク電流を検出す
る検出手段と、一次抵抗設定値と励磁電流指令値とを乗
算する第１の乗算手段と、トルク電流と等価漏れインダ
クタンスの設定値と一次周波数とを乗算する第２の乗算
手段と、第１、第２の乗算手段の乗算値から励磁分電圧
を求める第１の演算手段と、一次抵抗の設定値とトルク
電流とを乗算して求める第３の乗算手段と、一次インダ
クタンスの設定値と励磁電流指令値とを乗算して磁束指
令値を求める第４の乗算手段と、第４の乗算手段で求め
た磁束指令値と一次周波数とを乗算する第５の乗算手段
と、この第３、第５の乗算手段の乗算値からトルク分電
圧を求める演算手段とを設けるとともに、瞬間停電を判
断する瞬停判断手段を設け、該瞬停判断手段の判断信号
により磁束周波数を零から段階的に上げるようにしたこ
とを特徴とするインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7179265A JPH0937583A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7179265A JPH0937583A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | インバータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0937583A true JPH0937583A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16062830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7179265A Pending JPH0937583A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0937583A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9145057B2 (en) | 2012-12-28 | 2015-09-29 | Hyundai Motor Company | Control method for shortening start time of electric vehicle |
| JP2016093099A (ja) * | 2014-10-30 | 2016-05-23 | エルエス産電株式会社Ｌｓｉｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | インバータ制御装置 |
-
1995
- 1995-07-14 JP JP7179265A patent/JPH0937583A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9145057B2 (en) | 2012-12-28 | 2015-09-29 | Hyundai Motor Company | Control method for shortening start time of electric vehicle |
| JP2016093099A (ja) * | 2014-10-30 | 2016-05-23 | エルエス産電株式会社Ｌｓｉｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | インバータ制御装置 |
| US9742339B2 (en) | 2014-10-30 | 2017-08-22 | Lsis Co., Ltd. | Apparatus for controlling inverter |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020402 |