JPH10174480A - インバータ装置およびその制御方法 - Google Patents

インバータ装置およびその制御方法

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JPH10174480A
JPH10174480A JP10003644A JP364498A JPH10174480A JP H10174480 A JPH10174480 A JP H10174480A JP 10003644 A JP10003644 A JP 10003644A JP 364498 A JP364498 A JP 364498A JP H10174480 A JPH10174480 A JP H10174480A
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JP
Japan
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motor
inverter
circuit
switching
inverter device
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Application number
JP10003644A
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English (en)
Inventor
Osamu Matsumoto
修 松本
Akio Imai
翠男 今井
Kunihiko Fuji
邦彦 冨士
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、複数台のモートルを切り替え
ながら、1台のインバータで交互運転するインバータ制
御において、回路定数が大幅に異なるモートルでも安定
に運転できるようにすることにある。 【解決手段】インバータ内部に、各モートルの回路定数
を設定し、外部信号や内部信号により、使用する回路定
数を自由に選択できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明はインバータ装置を使
用したモートル駆動システムに係り、特に用途に応じた
機種、出力、極数等制御定数の異なる複数台のモートル
を、1台のインバータ装置で選択して運転するインバー
タ装置、制御方法、内部定数設定方法及びモートル駆動
システムに関する。
【従来の技術】従来のインバータによるモートル駆動シ
ステムでは、駆動されるモートルに合わせ、モートル回
路定数をインバータの内部定数として、オペレータやデ
ジタル操作パネル等から設定していた。このときのモー
トル回路定数の設定は一種類のみであった。このため、
回路定数の異なる複数のモートルを駆動する設備には、
毎回内部定数の設定を行うか、または使用するモートル
の台数と同数のインバータを用意する必要があった。図
8にインバータを含む制御システムの一例を示す。電源
1によりインバータ2に電力を供給しモートル3を駆動
する。モートル3の回転数は回転数検出器4によりイン
バータ2にフィードバックされる。モートルをベクトル
制御するときは、図9に示すモートル3のモートル回路
定数をインバータ2に設定して、最適組合せ条件下で使
用する。このためにインバータとモートルの組合せは1
対1となっていた。ベクトル制御では、モートル回路定
数とインバータに設定したモートル回路定数(内部定
数)が異なると、インバータ出力容量がモートル出力に
対して数倍以上大きい関係に有っても、制御が不安定に
なり、モートルの駆動は勿論、モートルを始動すること
すら不可能になる場合があった。
【発明が解決しようとする課題】1台のモートルに対し
て、そのモートル回路定数を予めインバータの内部定数
として設定していたが、この最適条件で組み合わされた
モートルの代わりに、モートル回路定数の相違するモー
トルを接続して運転する場合は、モートル回路定数が異
なるので安定に駆動出来ない。場合によっては始動すら
出来ないことがあった。したがって使用するモートルを
変更する場合には、インバータの内部定数も、使用する
モートルに合わせて変更する必要があった。本発明の目
的は、複数台のモートルを切り替えながら、1台のイン
バータで交互運転するインバータ制御において、回路定
数が大幅に異なるモートルでも安定に運転できるように
することにある。
【課題を解決するための手段】この問題を解決するため
に、1台のインバータに内部定数の記憶領域を複数個準
備し、異なるモートルのモートル回路定数を複数組設定
する手段を備え、さらに設定された内部定数を、自動又
は手動等で切り替えることが出来るようにした。また内
部定数の変更に対応して、インバータに接続されたモー
トルを切り替える切り替え手段を備えるようにした。
1台のインバータに設定された複数のモートル回路定数
の組は、内部定数切り替え手段により切り替えられ、ま
たこの切り替えに対応して、その内部定数に対応したモ
ートルに、選択的に切り替えられる。この切り替えによ
り、選択された内部定数が、対応して切り替えられたモ
ートルと最適条件になるように一致し、モートルは安定
に駆動される。
【発明の実施の形態】図1に示すように、モートル回路
定数の異なるモートル3aと3bを1台のインバータ2で
交互運転する場合について説明する。インバータ2の入
力は電源1に接続され、電力が供給される。またインバ
ータの出力にはモートル切り替え手段5を介して、モー
トル3a、3bが接続される。制御回路7はシーケンサあ
るいはシーケンス回路等で構成され、インバータ2に内
部定数指令8を出力すると共に、切り替え回路5を切り
替え制御する。切り替え回路5はモートルの動力線の切
り替えと回転数検出器4a、4bの出力信号を切り替え
る。モートルの回転数は回転数検出器4a、4bによりイ
ンバータ2にフィードバックされる。オペレータ6は、
各種入力およびモニタが行える操作装置であるが、本実
施例の場合モートルの回路定数をインバータに入力する
入力手段になる。まずインバータ2の内部定数の切り替
えについて説明する。インバータ2の内部定数として設
定されるモートルの回路定数は、例えば図2、図3に示
すr1a、x1a、r2a、x2a、……である。これら定数
は、予め図3に示すインバータ2の記憶手段内のテーブ
ルにオペレータ6を用いて、前記テーブルaにはモート
ル3aのモートル回路定数、またテーブルbにはモート
ル3bのモートル回路定数が設定される。これらの定数
は個々に設定するようにしてもよいが、インバータ容量
から使用可能なモートルのモートル回路定数を、モート
ルの機種、出力、極数に対応させて複数組インバータの
記憶手段内にインバータの標準内部定数として記憶させ
ておき、オペレータからの設定は、使用するモートルの
機種、出力、極数を設定し、自動的にモートル回路定数
がテーブルに設定されるようにしてもよい。このように
すれば、前記モートルの回路定数をいちいち全て設定す
る必要がなくなり、確実でしかも簡単に設定することが
可能になる。そして外部からの切り替え指令信号8によ
り、インバータ2に備えられた記憶手段に記憶されたテ
ーブルa又はテーブルbの切り替えを図4のフローチャ
ートのように行う。すなわち、 1. モートル回路定数が必要数設定されていることを
確認する(ステップ1)。 2. さらに上記回路定数が合理的か判断する(ステッ
プ2)。 3. 上記で異常が発見されたものは警告表示する(ス
テップ3)。 4. 次に切り替え指令信号のON/OFFにより、使
用する回路定数の入ったテーブルを選択する(ステップ
4)。 5. 切り替え指令信号がOFFであればテーブルa
(ステップ5)を使用する。 6. 切り替え指令信号がONであればテーブルb(ス
テップ6)を使用する。(5項,6項の優先順位はどち
らでもよい。) 7. この回路定数を使用してインバータ制御を行う
(ステップ7)。 のように実行される。次にモートルおよび回転数検出器
の接続切替について説明する。本システムを制御する制
御回路7はシーケンサあるいはシーケンス回路等により
構成され、切替指令信号8をインバータ2へ出力すると
同時に切替回路5の切り替えを行う。例えばモートル3
aを駆動していた状態からモートル3bに切り替える場合
は、初め切替回路5により、インバータの出力部とモー
トル3aが接続され、また回転数検出器4aの出力信号が
インバータ2にフィードバックされるように接続されて
いる。そしてモートル3bを駆動するよう切り替え指令
が発せられると切替回路5は、インバータの出力部をモ
ートル3bに切り替え接続し、また回転数検出器4bの出
力信号がインバータ2にフィードバックされるように切
り替え接続する。この結果、モートル3bに電力を供給
できるようになり、またモートル3bの回転数は回転数
検出器4bによりインバータ2にフィードバックするこ
とが可能になる。勿論この時、インバータの内部定数は
先に述べたようにモートル3bに対応するテーブルbに
切り替わっており、モートルとインバータの関係は一致
している。モートル3bを駆動していた状態からモート
ル3aに切り替える場合も同様にして行うことができ
る。切り替えは、切替回路5により自動切り替える方法
の他、手動切り替えることも可能である。以上のように
この実施例によれば、ソフトウエア的な内部定数切替
と、ハード的なモートルおよび回転数検出器の接続切替
はほぼ同時に行われる。したがって前記モートル3aま
たは3bのモートル回路定数と前記インバータ2のイン
バータの内部定数は常に一致しているので、安定に運転
することができる。しかも駆動する各々のモートル回路
定数を設定及び選択出来ることにより、運転効率、モー
トル、インバータの利用率及び使い勝手が向上する効果
がある。またオペレータ6から、仕様に応じた複数台の
モートルのモートル回路定数を簡単に設定することがで
きる。また設定された回路定数が現実的な範囲にある
か、あるいはインバータの出力容量から見て設定された
容量のモートルが実際に駆動できるか、等の合理性を判
断し、異常な場合に警告を発することで、設定誤りを防
止できる。さらにモートルの容量よりインバータ容量が
小さい場合にはエラーメッセージとして[インバータ容
量不足]、[使用不可]、等のコメントをオペレータの
デジタル表示部に表示し、注意を喚起することが可能で
ある。なお回転数検出器を必要としないセンサーレスベ
クトル制御方式のインバータが実用化されているが、こ
の場合は回転数検出器4a、4bを省略でき、切り替え回
路5の対応する切り替えは省略することができる。ここ
で具体的な例として、自動倉庫等に使用されるスタッカ
ークレ−ン装置に応用した場合を説明する。スタッカー
クレ−ンは任意に指示された棚に荷物の搬入、搬出を行
うことに使用されるもので、図5に示す通り一般的には
昇降用モートルa、フォーク用モートルb、走行用モー
トルcより構成されている。フォーク用モートルbが動
作中は棚の柱と衝突するため、昇降用モートルa、走行
用モートルcは動作させない。従ってこの実施例では、
昇降用モートルaとフォーク用モートルbは同時運転し
ないため、インバータは同一品を使用してよいことにな
る。各々の運転、使用状態を図6の運転パターンに示
す。これは図5の荷物を3段目に搬入する場合の例であ
る。運転範囲P1ではモートル切り替え指令信号8をO
FFとし、モートルaで昇降運転を行う。運転範囲P2
ではモートルbを使用するため切り替え指令信号8をO
Nとし、制御に使用するテーブルをテーブルbとしフォ
ーク出の運転を行う。運転範囲P3では、荷物を棚に下
ろすため、モートルaにて低速下降する。この場合はテ
ーブルbを使用するため、切り替え指令信号8をOFF
とする。最後の範囲P4では、フォークを戻す必要があ
るため、切り替え指令信号8をONとし、フォーク動作
を行う。この一連の動作をパターンの一部として繰り返
し使用する。以上の例では、2種類の前記テーブルを切
り替え指令信号にて切り替えるようにしたが、テーブル
数を増し、また切り替え指令(選択)信号8および切替
回路5の回路数を増すことで、2台以上のモートルの選
択運転が可能である。また制御システムを用いることに
より、運転パターン図によりどのような順序でも各モー
トルの切り替え駆動が可能である。また、インバータ装
置の機能において、前記ベクトル制御の他に電圧−周波
数制御(出力電圧と出力周波数の比をある関数関係で出
力し制御する制御方式)の機能を有している。このた
め、図7に示す通り用途に応じてさらに、前記ベクトル
制御と電圧−周波数制御を交互に使用することも可能で
ある。この場合、図4とほぼ同様に考えることができる
ので、ここでの説明は省略する。このようにすれば、負
荷機のトルク特性により、ベクトル制御又は電圧−周波
数制御の選択が可能で、さらに機能選択のバリエーショ
ンをさらに広げることができる。以上の実施例によれ
ば、1台のインバータで複数台のモートル回路定数の異
なるモートルを駆動できることにより、制御盤等のスペ
ースをコンパクト化することができる効果がある。
【発明の効果】本発明によれば、1台のインバータで複
数台のモートル回路定数の異なるモートルを切り替え接
続し、安定に運転できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す駆動システム構成図
(1対多制御)である。
【図2】図1の実施例に示した、各モートルの等価回路
の一例を示した図である。
【図3】図1の実施例に示した、インバータ内の記憶内
容を示す図である。
【図4】本発明による、インバータ内部処理フローチャ
ートの一実施例を示す図である。
【図5】本発明の、他の具体的な一実施例を示す図であ
る。
【図6】図5の実施例に示した、搬入時運転パターン図
の一例を示した図である。
【図7】本発明による、インバータ内部処理フローチャ
ートの他の一実施例を示す図である。
【図8】従来の駆動システム構成図を示す。(1対1制
御)
【図9】図8の実施例に示した、モートルの等価回路の
一例を示した図である。
【略号の説明】
1…電源、2…インバータ、3…モートル、3a…モー
トル、3b…モートル、4a…回転数検出器、4b…回
転数検出器、5…切替回路、6…オペレータ、7…制御
回路、8…切替指令信号、r…一次抵抗、r1a…一次抵
抗、r1b…一次抵抗、x…1次漏れリアクタンス、x1a
…1次漏れリアクタンス、x1b…1次漏れリアクタン
ス、r…二次抵抗、r2a…二次抵抗、r2b…二次抵抗、
x…二次漏れリアクタンス、x2a…二次漏れリアクタン
ス、x2b…二次漏れリアクタンス、g…励磁コンダクタ
ンス、ga…励磁コンダクタンス、gb…励磁コンダクタ
ンス、b…励磁サセプタンス、ba…励磁サセプタン
ス、bb…励磁サセプタンス

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数台のモートルを出力部に切り替え接続
    し該出力部に接続されたモートルを制御するインバータ
    装置において、モートルの回路定数を複数組記憶する記
    憶手段と、前記記憶された複数のモートルの回路定数の
    組から前記出力部に接続されたモートルに対して予め決
    めた回路定数を選択する選択手段と、前記選択された回
    路定数の組に基づいて前記モートルを制御する制御手段
    とを備えたことを特徴とするインバータ装置。
  2. 【請求項2】前記記憶手段に記憶された回路定数は書き
    換え可能であることを特徴とする請求項1記載のインバ
    ータ装置。
  3. 【請求項3】前記回路定数は各種入力及びモニタが行え
    る操作装置から入力するようになっていることを特徴と
    する請求項1記載のインバータ装置。
  4. 【請求項4】前記回路定数はモートルの機種、出力、極
    数などに対応させて複数組予め前記インバータ装置に記
    憶させておき、前記モートルの機種、出力、極数などの
    少なくとも1つを設定することにより自動的に前記記憶
    された回路定数から選択されることを特徴とする請求項
    1記載のインバータ装置。
  5. 【請求項5】複数台のモートルを出力部に切り替え接続
    し該出力部に接続されているモートルに対応する回路定
    数を用いて前記モートルを制御するインバータ装置にお
    いて、前記回路定数は前記インバータ装置に複数組記憶
    され、前記インバータ装置に接続されたモータが切り替
    わるのに対応して前記複数組の回路定数から前記切り替
    えられたモータに対応する回路定数に切り替わるように
    したことを特徴とするインバータ装置の制御方法。
  6. 【請求項6】複数のモートル回路定数の組から1組のモ
    ートル回路定数をインバータ装置の内部に選択的に設定
    しモータを駆動制御するようにしたインバータ装置の制
    御方法において、前記インバータ装置の出力容量から前
    記設定されたモータ回路定数の数値範囲が実際に駆動で
    きるとして定めた範囲を超えているとき異常であること
    の警告を発するようにしたことを特徴とするインバータ
    装置の制御方法。
  7. 【請求項7】複数台のモートルを出力部に切り替え接続
    し該出力部に接続されたモートルを制御するインバータ
    装置の制御方法において、記憶された複数のモートルの
    回路定数の組から前記出力部に接続されたモートルに対
    して予め決めた回路定数から選択し、該選択された回路
    定数に基づいて前記モートルを制御することを特徴とす
    るインバータ装置の制御方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6252367B1 (en) 1999-01-11 2001-06-26 Fanuc Ltd. Servo controller
JP2005278279A (ja) * 2004-03-24 2005-10-06 Fuji Xerox Co Ltd モータ制御装置及び画像形成装置
JP2010158119A (ja) * 2008-12-27 2010-07-15 Nishishiba Electric Co Ltd 船舶用インバータシステム

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