JPH10225163A - 誘導電動機の制御装置 - Google Patents
誘導電動機の制御装置Info
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- JPH10225163A JPH10225163A JP9021423A JP2142397A JPH10225163A JP H10225163 A JPH10225163 A JP H10225163A JP 9021423 A JP9021423 A JP 9021423A JP 2142397 A JP2142397 A JP 2142397A JP H10225163 A JPH10225163 A JP H10225163A
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- speed
- induction motor
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- inverter
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Abstract
(57)【要約】
【課題】自冷式の誘導電動機を用い、不必要な消費電力
を無くして省エネルギーの運転を可能とし、低速運転時
に万一過大な負荷が加えられても誘導電動機を保護可能
とする。 【解決手段】ライン速度基準ＳPLにそれぞれ予定された
速度差ＳPdを加えたものを速度基準Ｓprとして運転する
場合、ライン速度基準ＳPL或いは特定の誘導電動機の速
度検出値Ｓpfが所定速度以下の状態で一定時間が経過し
たとき、電圧基準Ｖdrを低減させる制御手段（２０、２
１）を設け、所定速度以下のときコンバータ（２）から
インバータ（４、４ａ）に供給する直流電圧Ｖd を低減
して誘導電動機（５、５ａ）に供給する交流電圧のＰＷ
Ｍ制御による電圧リップルを低減する。
を無くして省エネルギーの運転を可能とし、低速運転時
に万一過大な負荷が加えられても誘導電動機を保護可能
とする。 【解決手段】ライン速度基準ＳPLにそれぞれ予定された
速度差ＳPdを加えたものを速度基準Ｓprとして運転する
場合、ライン速度基準ＳPL或いは特定の誘導電動機の速
度検出値Ｓpfが所定速度以下の状態で一定時間が経過し
たとき、電圧基準Ｖdrを低減させる制御手段（２０、２
１）を設け、所定速度以下のときコンバータ（２）から
インバータ（４、４ａ）に供給する直流電圧Ｖd を低減
して誘導電動機（５、５ａ）に供給する交流電圧のＰＷ
Ｍ制御による電圧リップルを低減する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続加工処理ライ
ン等のプラントに用いられる複数の誘導電動機の速度制
御に係り、特にインバータを用いて速度制御を行なう誘
導電動機の制御装置に関する。
ン等のプラントに用いられる複数の誘導電動機の速度制
御に係り、特にインバータを用いて速度制御を行なう誘
導電動機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】抄紙機等の連続加工処理ラインのプラン
トでは複数の電動機の速度制御が行なわれ、加工材を搬
送する制御が行なわれている。このような連続加工処理
ラインでは、通常、各電動機はほぼ同じライン速度で運
転され、加工材に加える張力を調整するための僅かな速
度差を有する速度基準が与えられて運転される。このた
め、一台のコンバータによって直流電圧を制御し、複数
のインバータに供給する共通電源方式の誘導電動機の制
御装置が用いられる。
トでは複数の電動機の速度制御が行なわれ、加工材を搬
送する制御が行なわれている。このような連続加工処理
ラインでは、通常、各電動機はほぼ同じライン速度で運
転され、加工材に加える張力を調整するための僅かな速
度差を有する速度基準が与えられて運転される。このた
め、一台のコンバータによって直流電圧を制御し、複数
のインバータに供給する共通電源方式の誘導電動機の制
御装置が用いられる。
【０００３】図６はこの種のプラントで用いられる共通
電源方式の誘導電動機の制御装置を示したもので、交流
電源１から供給される交流電圧はコンバータ２により所
定の直流電圧に変換され、コンデンサ３で平滑された直
流電圧Ｖd が共通電源として複数のインバータ４、４a
に供給され、インバータ4 、４a は該直流電圧Ｖd をそ
れぞれ可変周波数の交流電圧に変換し誘導電動機５、５
a に交流電流を供給して可変速駆動する。
電源方式の誘導電動機の制御装置を示したもので、交流
電源１から供給される交流電圧はコンバータ２により所
定の直流電圧に変換され、コンデンサ３で平滑された直
流電圧Ｖd が共通電源として複数のインバータ４、４a
に供給され、インバータ4 、４a は該直流電圧Ｖd をそ
れぞれ可変周波数の交流電圧に変換し誘導電動機５、５
a に交流電流を供給して可変速駆動する。
【０００４】電圧制御回路７は、電圧基準Ｖdrと電圧検
出器１７で検出された直流電圧Ｖdの検出値Ｖdfとを比
較し、その偏差をゼロにするような電流基準を出力す
る。この電流基準に基づいて、電流制御回路７ａ、位相
制御回路８を介してコンバータ２を制御することによ
り、直流電圧Ｖd は電圧基準Ｖdrに対応した値に制御さ
れる。
出器１７で検出された直流電圧Ｖdの検出値Ｖdfとを比
較し、その偏差をゼロにするような電流基準を出力す
る。この電流基準に基づいて、電流制御回路７ａ、位相
制御回路８を介してコンバータ２を制御することによ
り、直流電圧Ｖd は電圧基準Ｖdrに対応した値に制御さ
れる。
【０００５】速度制御回路９は、速度基準Ｓprと速度検
出器６で検出された誘導電動機５の速度検出値ＳPfとの
偏差をゼロにするようなトルク基準Ｔqrを出力する。ベ
クトル制御回路１０は、トルク基準Ｔqrと磁束基準Φr
に基づいてトルク電流基準Ｉqrと励磁電流基準Ｉdrを求
め一次電流基準ベクトルＩbrを算出する。また、トルク
電流基準Ｉqrと磁束基準Φr に基づいてすべり周波数ｆ
ｓを求め速度検出値ＳPfで定められる回転周波数ｆｍに
加えて一次周波数ｆ0 を求め、各相毎の一次電流基準Ｉ
r 出力する。電流制御回路１２は電流制限回路１１を通
過した一次電流基準Ｉr と電流検出器１４で検出された
電流検出値との偏差をゼロにするように電圧基準Ｖarを
出力する。ＰＷＭ制御回路１３は電圧基準Ｖarに基づい
てインバータ４をＰＷＭ制御し、直流電圧Ｖd をパルス
幅変調して一次周波数ｆ0 に対応した周波数の交流電圧
に変換し、一次電流基準Ｉr に対応した交流電流を出力
し、誘導電動機５はトルク基準Ｔqrに対応したトルクを
発生して速度基準Ｓprに対応した速度に制御される。イ
ンバータ４ａの制御回路も同様に構成され同様の速度制
御が行なわれる。
出器６で検出された誘導電動機５の速度検出値ＳPfとの
偏差をゼロにするようなトルク基準Ｔqrを出力する。ベ
クトル制御回路１０は、トルク基準Ｔqrと磁束基準Φr
に基づいてトルク電流基準Ｉqrと励磁電流基準Ｉdrを求
め一次電流基準ベクトルＩbrを算出する。また、トルク
電流基準Ｉqrと磁束基準Φr に基づいてすべり周波数ｆ
ｓを求め速度検出値ＳPfで定められる回転周波数ｆｍに
加えて一次周波数ｆ0 を求め、各相毎の一次電流基準Ｉ
r 出力する。電流制御回路１２は電流制限回路１１を通
過した一次電流基準Ｉr と電流検出器１４で検出された
電流検出値との偏差をゼロにするように電圧基準Ｖarを
出力する。ＰＷＭ制御回路１３は電圧基準Ｖarに基づい
てインバータ４をＰＷＭ制御し、直流電圧Ｖd をパルス
幅変調して一次周波数ｆ0 に対応した周波数の交流電圧
に変換し、一次電流基準Ｉr に対応した交流電流を出力
し、誘導電動機５はトルク基準Ｔqrに対応したトルクを
発生して速度基準Ｓprに対応した速度に制御される。イ
ンバータ４ａの制御回路も同様に構成され同様の速度制
御が行なわれる。
【０００６】また、このような連続加工処理ラインで
は、通常、強制風令式の電動機が用いられ、各誘導電動
機５、５ａには冷却ファン１５、１５a が設置されてい
る。図７はインバータの速度制御部を１８、１８ａとし
て示したもので、各速度制御部１８、１８ａに与えられ
る速度基準Ｓpr1 、Ｓpr2 はライン速度基準ＳpLに速度
差（ドロー）Ｓpd1 、Ｓpd2 を加えた値で入力される。
この場合、特定誘導電動機の速度基準がライン速度基準
ＳpLで与えられ、速度差（ドロー）Ｓpd1 、Ｓpd2 は特
定誘導電動機の速度基準に対する速度差で図示しないプ
ログラマブルコントローラ等の主幹制御部から与えられ
る。
は、通常、強制風令式の電動機が用いられ、各誘導電動
機５、５ａには冷却ファン１５、１５a が設置されてい
る。図７はインバータの速度制御部を１８、１８ａとし
て示したもので、各速度制御部１８、１８ａに与えられ
る速度基準Ｓpr1 、Ｓpr2 はライン速度基準ＳpLに速度
差（ドロー）Ｓpd1 、Ｓpd2 を加えた値で入力される。
この場合、特定誘導電動機の速度基準がライン速度基準
ＳpLで与えられ、速度差（ドロー）Ｓpd1 、Ｓpd2 は特
定誘導電動機の速度基準に対する速度差で図示しないプ
ログラマブルコントローラ等の主幹制御部から与えられ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の装置では
低速運転時に大きな負荷がかかることを考慮して強制風
令式の誘導電動機５、５ａを用い、稼働中は常に冷却フ
ァン１５、１５ａを回転させている。
低速運転時に大きな負荷がかかることを考慮して強制風
令式の誘導電動機５、５ａを用い、稼働中は常に冷却フ
ァン１５、１５ａを回転させている。
【０００８】しかし、抄紙機等のある種の連続加工処理
ラインでは低速運転時には大きな負荷がかからず、自冷
式の誘導電動機の内部ファンによる冷却で充分な場合が
ある。また、このようなプラントにおいても、調整、試
運転、機械の慣らし運転等のために低速運転中に万一過
大な負荷トルクがかかるという特別な状態を考慮して強
制風令式の誘導電動機を用いていた。このように特別な
状態を考慮し常時冷却ファンを運転することは不必要に
電力を消費して省エネルギー上で問題であり、設備コス
トも高くなり、不経済である。
ラインでは低速運転時には大きな負荷がかからず、自冷
式の誘導電動機の内部ファンによる冷却で充分な場合が
ある。また、このようなプラントにおいても、調整、試
運転、機械の慣らし運転等のために低速運転中に万一過
大な負荷トルクがかかるという特別な状態を考慮して強
制風令式の誘導電動機を用いていた。このように特別な
状態を考慮し常時冷却ファンを運転することは不必要に
電力を消費して省エネルギー上で問題であり、設備コス
トも高くなり、不経済である。
【０００９】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、自冷式の誘導電動機を用
い、不必要な消費電力を無くして省エネルギーの運転を
可能とし、低速運転時に万一過大な負荷が加えられても
誘導電動機を保護することのできる誘導電動機の制御装
置を提供することにある。
で、その目的とするところは、自冷式の誘導電動機を用
い、不必要な消費電力を無くして省エネルギーの運転を
可能とし、低速運転時に万一過大な負荷が加えられても
誘導電動機を保護することのできる誘導電動機の制御装
置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の誘導電動機の制
御装置は、交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ
と、前記直流電圧を可変周波数の交流電圧に変換しそれ
ぞれの誘導電動機に供給する複数のインバータと、電圧
基準と前記直流電圧とを比較して前記コンバータを制御
する電圧制御手段と、速度基準と前記誘導電動機の速度
検出値とを比較して前記インバータをＰＷＭ制御する複
数のインバータ制御手段とを備え、全ての速度基準がラ
イン速度基準に従って運転され、前記ライン速度基準或
いは特定の誘導電動機の速度検出値が所定速度以下の状
態で一定時間が経過したとき、前記電圧基準を低減して
前記直流電圧を低減させる制御手段を設け、所定速度以
下のとき誘導電動機に供給する交流電圧のＰＷＭ制御に
よる電圧リップルを低減する。（請求項１） また、前記ライン速度基準或いは特定の誘導電動機の速
度検出値が所定速度以下の状態で一定時間が経過したと
き、前記電流基準の制限値を低減させる制御手段を設
け、所定速度以下のとき誘導電動機に供給する最大交流
電流を低減する。（請求項２） また、前記ライン速度基準或いは特定の誘導電動機の速
度検出値が所定速度以下の状態で一定時間が経過したと
き、前記インバータ制御手段のＰＷＭ制御における変調
周波数を増加させる制御手段を設け、所定速度以下のと
き誘導電動機に供給する交流電圧の高調波を低減させ
る。（請求項３） また、速度基準と前記誘導電動機の速度検出値とを比較
してトルク基準を生成し、磁束基準と前記トルク基準に
基づいてトルク電流基準と励磁電流基準を求めベクトル
演算を行ない一次電流基準を生成して前記インバータを
ＰＷＭ制御する複数のインバータ制御手段とを備え、全
ての速度基準がライン速度基準に従って運転され、前記
ライン速度基準或いは特定の誘導電動機の速度検出値が
所定速度以下の状態で一定時間が経過したとき、前記磁
束基準或いは前記励磁電流基準を低減させる制御手段を
設け、所定速度以下のとき誘導電動機の運転力率を向上
させる。（請求項４） 更に、前記インバータ制御手段は、速度基準と前記誘導
電動機の速度検出値とを比較してトルク基準を生成し、
磁束基準と前記トルク基準に基づいてベクトル演算を行
ない一次電流基準を生成して前記インバータをＰＷＭ制
御する。（請求項５） 更に、請求項１に記載の制御手段と、請求項２乃至請求
項４のいずれかに記載の制御手段を設け、併用する。
（請求項６）
御装置は、交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ
と、前記直流電圧を可変周波数の交流電圧に変換しそれ
ぞれの誘導電動機に供給する複数のインバータと、電圧
基準と前記直流電圧とを比較して前記コンバータを制御
する電圧制御手段と、速度基準と前記誘導電動機の速度
検出値とを比較して前記インバータをＰＷＭ制御する複
数のインバータ制御手段とを備え、全ての速度基準がラ
イン速度基準に従って運転され、前記ライン速度基準或
いは特定の誘導電動機の速度検出値が所定速度以下の状
態で一定時間が経過したとき、前記電圧基準を低減して
前記直流電圧を低減させる制御手段を設け、所定速度以
下のとき誘導電動機に供給する交流電圧のＰＷＭ制御に
よる電圧リップルを低減する。（請求項１） また、前記ライン速度基準或いは特定の誘導電動機の速
度検出値が所定速度以下の状態で一定時間が経過したと
き、前記電流基準の制限値を低減させる制御手段を設
け、所定速度以下のとき誘導電動機に供給する最大交流
電流を低減する。（請求項２） また、前記ライン速度基準或いは特定の誘導電動機の速
度検出値が所定速度以下の状態で一定時間が経過したと
き、前記インバータ制御手段のＰＷＭ制御における変調
周波数を増加させる制御手段を設け、所定速度以下のと
き誘導電動機に供給する交流電圧の高調波を低減させ
る。（請求項３） また、速度基準と前記誘導電動機の速度検出値とを比較
してトルク基準を生成し、磁束基準と前記トルク基準に
基づいてトルク電流基準と励磁電流基準を求めベクトル
演算を行ない一次電流基準を生成して前記インバータを
ＰＷＭ制御する複数のインバータ制御手段とを備え、全
ての速度基準がライン速度基準に従って運転され、前記
ライン速度基準或いは特定の誘導電動機の速度検出値が
所定速度以下の状態で一定時間が経過したとき、前記磁
束基準或いは前記励磁電流基準を低減させる制御手段を
設け、所定速度以下のとき誘導電動機の運転力率を向上
させる。（請求項４） 更に、前記インバータ制御手段は、速度基準と前記誘導
電動機の速度検出値とを比較してトルク基準を生成し、
磁束基準と前記トルク基準に基づいてベクトル演算を行
ない一次電流基準を生成して前記インバータをＰＷＭ制
御する。（請求項５） 更に、請求項１に記載の制御手段と、請求項２乃至請求
項４のいずれかに記載の制御手段を設け、併用する。
（請求項６）
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に対応する実施
例を図１に示す。図１において、２０はライン速度基準
ＳPLが予め設定された所定速度以下の状態で一定時間が
経過したときスイッチ指令Ｓw を出力する状態検出器、
２１はスイッチ指令Ｓw に基づいて電圧基準Ｖdrを切り
換える切換スイッチである。その他は従来（図６、７）
と同様に構成される。但し、誘導電動機５、５ａは自冷
式の誘導電動機が用いられ、冷却ファン１５、１５ａは
削除される。
例を図１に示す。図１において、２０はライン速度基準
ＳPLが予め設定された所定速度以下の状態で一定時間が
経過したときスイッチ指令Ｓw を出力する状態検出器、
２１はスイッチ指令Ｓw に基づいて電圧基準Ｖdrを切り
換える切換スイッチである。その他は従来（図６、７）
と同様に構成される。但し、誘導電動機５、５ａは自冷
式の誘導電動機が用いられ、冷却ファン１５、１５ａは
削除される。
【００１２】図２は状態検出器２０の具体例を示したも
ので、ライン速度基準ＳPLが設定器２０ａで設定された
所定速度Ｓd 以下（ＳPL＜Ｓd ）になると比較回路２０
ｂから時間計測のスタート信号が出力されてタイマカウ
ンタ２０ｃがクロックパルスのカウントを開始する。一
定時間カウントアップするとタイマカウンタ２０ｃから
スイッチ指令Ｓw が出力されアクティブ状態となる。ま
た、ライン速度基準ＳPLが所定速度Ｓd 以上に増加する
と比較回路２０ｂからリセット信号が出力され、スイッ
チ指令Ｓw はインアクティブ状態に戻りタイマのカウン
ト値はゼロにリセットされる。この場合、所定速度Ｓd
に多少のオフセット量を加えてヒステリシス特性を持た
せることができる。
ので、ライン速度基準ＳPLが設定器２０ａで設定された
所定速度Ｓd 以下（ＳPL＜Ｓd ）になると比較回路２０
ｂから時間計測のスタート信号が出力されてタイマカウ
ンタ２０ｃがクロックパルスのカウントを開始する。一
定時間カウントアップするとタイマカウンタ２０ｃから
スイッチ指令Ｓw が出力されアクティブ状態となる。ま
た、ライン速度基準ＳPLが所定速度Ｓd 以上に増加する
と比較回路２０ｂからリセット信号が出力され、スイッ
チ指令Ｓw はインアクティブ状態に戻りタイマのカウン
ト値はゼロにリセットされる。この場合、所定速度Ｓd
に多少のオフセット量を加えてヒステリシス特性を持た
せることができる。
【００１３】上記構成において、ライン速度基準ＳPLが
所定速度Ｓd 以上で運転している場合、状態検出器２０
からスイッチ指令Ｓw は出力されず、切換スイッチ２１
は従来と同様の電圧基準Ｖd1r を選択出力し、コンバー
タ２から電圧基準Ｖd1r に対応した直流電圧Ｖd が出力
され、各インバータ４、４a はそれぞれの速度基準Ｓpr
に基づいて直流電圧を所望の周波数の交流に変換し、誘
導電動機５、５ａに交流電流を供給して速度基準Ｓprに
対応した速度に制御する。
所定速度Ｓd 以上で運転している場合、状態検出器２０
からスイッチ指令Ｓw は出力されず、切換スイッチ２１
は従来と同様の電圧基準Ｖd1r を選択出力し、コンバー
タ２から電圧基準Ｖd1r に対応した直流電圧Ｖd が出力
され、各インバータ４、４a はそれぞれの速度基準Ｓpr
に基づいて直流電圧を所望の周波数の交流に変換し、誘
導電動機５、５ａに交流電流を供給して速度基準Ｓprに
対応した速度に制御する。
【００１４】ライン速度基準ＳPLが所定速度Ｓd 以下で
運転され、その状態が一定時間以上継続した場合、状態
検出器２０からスイッチ指令Ｓw が出力され、切換スイ
ッチ２１は電圧基準Ｖd2r を選択出力する。電圧基準Ｖ
d2r は電圧基準Ｖd1r より低く（Ｖd1r ＞Ｖd2r ）設定
され、コンバータ２から出力される直流電圧Ｖd は電圧
基準Ｖd2r に対応した値に低減される。上記一定時間
は、所定速度Ｓd 付近における通常のライン速度の加減
速運転に応動しないように設定され、電圧基準Ｖd2r は
ライン速度基準ＳPLが所定速度Ｓd に等しい状態におい
て、各インバータの変調率が１００％を越えないように
低く設定される。
運転され、その状態が一定時間以上継続した場合、状態
検出器２０からスイッチ指令Ｓw が出力され、切換スイ
ッチ２１は電圧基準Ｖd2r を選択出力する。電圧基準Ｖ
d2r は電圧基準Ｖd1r より低く（Ｖd1r ＞Ｖd2r ）設定
され、コンバータ２から出力される直流電圧Ｖd は電圧
基準Ｖd2r に対応した値に低減される。上記一定時間
は、所定速度Ｓd 付近における通常のライン速度の加減
速運転に応動しないように設定され、電圧基準Ｖd2r は
ライン速度基準ＳPLが所定速度Ｓd に等しい状態におい
て、各インバータの変調率が１００％を越えないように
低く設定される。
【００１５】本実施例によれば、所定速度以下の低速運
転において、インバータ４、４ａに供給される直流電圧
Ｖd が低減され、ＰＷＭ制御の変調率が増加して、誘導
電動機５、５ａに供給される電圧リップルが低減され、
リップル電圧を低減することで誘導電動機のロス（電力
損失）を減少させることが可能となり、低速運転中に万
一過大な負荷トルクがかかるという特別な状態が生じて
も誘導電動機を焼損する危険も低減される。
転において、インバータ４、４ａに供給される直流電圧
Ｖd が低減され、ＰＷＭ制御の変調率が増加して、誘導
電動機５、５ａに供給される電圧リップルが低減され、
リップル電圧を低減することで誘導電動機のロス（電力
損失）を減少させることが可能となり、低速運転中に万
一過大な負荷トルクがかかるという特別な状態が生じて
も誘導電動機を焼損する危険も低減される。
【００１６】なお、直流電圧Ｖd を低減しても各インバ
ータは所定速度Ｓd に対応した交流電圧を出力すること
ができ、誘導電動機の速度制御に支障はない。また、状
態検出器２０はライン速度基準ＳPLの代わりに特定の誘
導電動機の検出速度Ｓpfを監視するようにして同様に実
施することができる。
ータは所定速度Ｓd に対応した交流電圧を出力すること
ができ、誘導電動機の速度制御に支障はない。また、状
態検出器２０はライン速度基準ＳPLの代わりに特定の誘
導電動機の検出速度Ｓpfを監視するようにして同様に実
施することができる。
【００１７】本発明の請求項２に対応する実施例を図３
に示す。この実施例は、コンバータの電圧基準を切り換
える代わりに、インバータ制御部毎に切換スイッチ２１
を設け、各電流制限回路１１の電流制限値を切り換える
ようにしたもので、インバータ４の制御部のみを代表し
て示したものである。その他は図１と同様に構成され
る。
に示す。この実施例は、コンバータの電圧基準を切り換
える代わりに、インバータ制御部毎に切換スイッチ２１
を設け、各電流制限回路１１の電流制限値を切り換える
ようにしたもので、インバータ４の制御部のみを代表し
て示したものである。その他は図１と同様に構成され
る。
【００１８】上記構成において、ライン速度基準ＳPLが
所定速度Ｓd 以上で運転している場合、状態検出器２０
からスイッチ指令Ｓw は出力されず、各切換スイッチ２
１は従来と同様の電流制限値ＩL1を選択出力し、各電流
制限回路１１は従来と同様に動作し、各インバータ４、
４a はそれぞれの速度基準Ｓprに基づいて直流電圧を所
望の周波数の交流に変換し、誘導電動機５、５ａに交流
電流を供給して速度基準Ｓprに対応した速度に制御す
る。
所定速度Ｓd 以上で運転している場合、状態検出器２０
からスイッチ指令Ｓw は出力されず、各切換スイッチ２
１は従来と同様の電流制限値ＩL1を選択出力し、各電流
制限回路１１は従来と同様に動作し、各インバータ４、
４a はそれぞれの速度基準Ｓprに基づいて直流電圧を所
望の周波数の交流に変換し、誘導電動機５、５ａに交流
電流を供給して速度基準Ｓprに対応した速度に制御す
る。
【００１９】ライン速度基準ＳPLが所定速度Ｓd 以下で
運転され、その状態が一定時間以上継続した場合、状態
検出器２０からスイッチ指令Ｓw が出力され、各切換ス
イッチ２１は電流制限値ＩL2を選択出力する。電流制限
値ＩL2はＩL1より小さく（ＩL1＞ＩL2）、所定速度Ｓd
以下の通常の運転において要求される最大電流以上に設
定され、通常の運転に支障を来さないように設定され
る。
運転され、その状態が一定時間以上継続した場合、状態
検出器２０からスイッチ指令Ｓw が出力され、各切換ス
イッチ２１は電流制限値ＩL2を選択出力する。電流制限
値ＩL2はＩL1より小さく（ＩL1＞ＩL2）、所定速度Ｓd
以下の通常の運転において要求される最大電流以上に設
定され、通常の運転に支障を来さないように設定され
る。
【００２０】本実施例によれば、所定速度以下の低速運
転中に万一過大な負荷トルクがかかるという特別な状態
が生じても誘導電動機の最大電流が低く制限されるので
誘導電動機を焼損する危険がなくなる。
転中に万一過大な負荷トルクがかかるという特別な状態
が生じても誘導電動機の最大電流が低く制限されるので
誘導電動機を焼損する危険がなくなる。
【００２１】本発明の請求項３に対応する実施例を図４
に示す。この実施例はインバータ制御部毎に切換スイッ
チ２１を設け、各ＰＷＭ制御回路１３の変調周波数を切
り換えるようにしたもので、インバータ４の制御部のみ
を代表して示したものである。その他は図１と同様に構
成される。
に示す。この実施例はインバータ制御部毎に切換スイッ
チ２１を設け、各ＰＷＭ制御回路１３の変調周波数を切
り換えるようにしたもので、インバータ４の制御部のみ
を代表して示したものである。その他は図１と同様に構
成される。
【００２２】上記構成において、ライン速度基準ＳPLが
所定速度Ｓd 以上で運転している場合、状態検出器２０
からスイッチ指令Ｓw は出力されず、各切換スイッチ２
１は従来と同様の変調周波数ｆp1を選択出力し、各ＰＷ
Ｍ制御回路１３は従来と同様に動作し、各インバータ
４、４a はそれぞれの速度基準Ｓprに基づいて直流電圧
を所望の周波数の交流に変換し、誘導電動機５、５ａに
交流電流を供給して速度基準Ｓprに対応した速度に制御
する。
所定速度Ｓd 以上で運転している場合、状態検出器２０
からスイッチ指令Ｓw は出力されず、各切換スイッチ２
１は従来と同様の変調周波数ｆp1を選択出力し、各ＰＷ
Ｍ制御回路１３は従来と同様に動作し、各インバータ
４、４a はそれぞれの速度基準Ｓprに基づいて直流電圧
を所望の周波数の交流に変換し、誘導電動機５、５ａに
交流電流を供給して速度基準Ｓprに対応した速度に制御
する。
【００２３】ライン速度基準ＳPLが所定速度Ｓd 以下で
運転され、その状態が一定時間以上継続した場合、状態
検出器２０からスイッチ指令Ｓw が出力され、各切換ス
イッチ２１は変調周波数ｆp2を選択出力する。変調周波
数ｆp2はインバータのスイッチング素子のスイッチング
損失が増加しても所定速度Ｓd 以下の通常の運転におい
て定格損失を越えないように変調周波数ｆp1より高く
（ｆp1＜ｆp2）設定され、通常の運転に支障を来さない
ように設定される。
運転され、その状態が一定時間以上継続した場合、状態
検出器２０からスイッチ指令Ｓw が出力され、各切換ス
イッチ２１は変調周波数ｆp2を選択出力する。変調周波
数ｆp2はインバータのスイッチング素子のスイッチング
損失が増加しても所定速度Ｓd 以下の通常の運転におい
て定格損失を越えないように変調周波数ｆp1より高く
（ｆp1＜ｆp2）設定され、通常の運転に支障を来さない
ように設定される。
【００２４】本実施例によれば、所定速度以下の低速運
転の場合に、ＰＷＭ制御の変調周波数を増加させ、より
正弦波に近づけた交流電圧を誘導電動機へ供給し、高調
波損失を低減することが可能となり、万一過大な負荷ト
ルクがかかるという特別な状態が生じても誘導電動機を
焼損する危険が低減される。
転の場合に、ＰＷＭ制御の変調周波数を増加させ、より
正弦波に近づけた交流電圧を誘導電動機へ供給し、高調
波損失を低減することが可能となり、万一過大な負荷ト
ルクがかかるという特別な状態が生じても誘導電動機を
焼損する危険が低減される。
【００２５】本発明の請求項４に対応する実施例を図５
に示す。この実施例はインバータ制御部毎に切換スイッ
チ２１を設け、各ベクトル制御回路１０に与える磁束基
準Φr を切り換えるようにしたもので、インバータ４の
制御部のみを代表して示したものである。その他は図１
と同様に構成される。
に示す。この実施例はインバータ制御部毎に切換スイッ
チ２１を設け、各ベクトル制御回路１０に与える磁束基
準Φr を切り換えるようにしたもので、インバータ４の
制御部のみを代表して示したものである。その他は図１
と同様に構成される。
【００２６】上記構成において、ライン速度基準ＳPLが
所定速度Ｓd 以上で運転している場合、状態検出器２０
からスイッチ指令Ｓw は出力されず、各切換スイッチ２
１は従来と同様の磁束基準Φ1rを選択出力し、各ベクト
ル制御回路１０は従来と同様に動作し、各インバータ
４、４a はそれぞれの速度基準Ｓprに基づいて直流電圧
を所望の周波数の交流に変換し、誘導電動機５、５ａに
交流電流を供給して速度基準Ｓprに対応した速度に制御
する。
所定速度Ｓd 以上で運転している場合、状態検出器２０
からスイッチ指令Ｓw は出力されず、各切換スイッチ２
１は従来と同様の磁束基準Φ1rを選択出力し、各ベクト
ル制御回路１０は従来と同様に動作し、各インバータ
４、４a はそれぞれの速度基準Ｓprに基づいて直流電圧
を所望の周波数の交流に変換し、誘導電動機５、５ａに
交流電流を供給して速度基準Ｓprに対応した速度に制御
する。
【００２７】ライン速度基準ＳPLが所定速度Ｓd 以下で
運転され、その状態が一定時間以上継続した場合、状態
検出器２０からスイッチ指令Ｓw が出力され、各切換ス
イッチ２１は磁束基準Φ2rを選択出力する。磁束基準Φ
2rは磁束基準Φ1rより小さく（Φ1r＞Φ2r）設定され、
所定速度Ｓd 以下の運転において誘導電動機の運転力率
が最大となるように設定される。
運転され、その状態が一定時間以上継続した場合、状態
検出器２０からスイッチ指令Ｓw が出力され、各切換ス
イッチ２１は磁束基準Φ2rを選択出力する。磁束基準Φ
2rは磁束基準Φ1rより小さく（Φ1r＞Φ2r）設定され、
所定速度Ｓd 以下の運転において誘導電動機の運転力率
が最大となるように設定される。
【００２８】本実施例によれば、所定速度以下の低速運
転の場合に、誘導電動機の運転力率が向上し、一次電流
が低減して誘導電動機のロス（電力損失）が低減し、万
一過大な負荷トルクがかかるという特別な状態が生じて
も誘導電動機を焼損する危険が低減される。なお、本実
施例は、磁束基準Φr を切り換える代わりに励磁電流基
準Ｉdrを切り換えるようにしても同様の効果が得られ
る。
転の場合に、誘導電動機の運転力率が向上し、一次電流
が低減して誘導電動機のロス（電力損失）が低減し、万
一過大な負荷トルクがかかるという特別な状態が生じて
も誘導電動機を焼損する危険が低減される。なお、本実
施例は、磁束基準Φr を切り換える代わりに励磁電流基
準Ｉdrを切り換えるようにしても同様の効果が得られ
る。
【００２９】
【発明の効果】本発明の誘導電動機の制御装置によれ
ば、低速運転中に誘導電動機を冷却するための冷却ファ
ンにより生じる不必要な電力消費がなくなり、従来に比
して省エネルギーの運転が可能となり、調整、試運転、
機械の慣らし運転等のために低速運転中に万一過大な負
荷トルクがかかるという特別な状態が生じても誘導電動
機が焼損する危険もなくなる。
ば、低速運転中に誘導電動機を冷却するための冷却ファ
ンにより生じる不必要な電力消費がなくなり、従来に比
して省エネルギーの運転が可能となり、調整、試運転、
機械の慣らし運転等のために低速運転中に万一過大な負
荷トルクがかかるという特別な状態が生じても誘導電動
機が焼損する危険もなくなる。
【図１】本発明の請求項１に対応する実施例の構成図。
【図２】上記実施例で用いる状態検出器２０の具体例を
示す図。
示す図。
【図３】本発明の請求項２に対応する実施例の構成図。
【図４】本発明の請求項３に対応する実施例の構成図。
【図５】本発明の請求項４に対応する実施例の構成図。
【図６】従来装置の構成図。
【図７】従来装置の速度基準の与え方を説明するための
図。
図。
１…交流電源、 ２…コンバータ、
３…コンデンサ、 ４、４a …インバ
ータ、５、５a …誘導電動機、 ６、６a …
速度検出器、７…電圧制御回路、 ８…
位相制御回路、９…速度制御回路、 １０
…ベクトル制御回路、１１…電流リミット、
１２…電流制御回路、１３…ＰＷＭ回路、
１４…電流検出器、１５、１５a …冷却ファ
ン、 １７…電圧検出器（直流）、１８、１８a
…インバータ制御部、 ２０…状態検出器、２１…切換
スイッチ。
３…コンデンサ、 ４、４a …インバ
ータ、５、５a …誘導電動機、 ６、６a …
速度検出器、７…電圧制御回路、 ８…
位相制御回路、９…速度制御回路、 １０
…ベクトル制御回路、１１…電流リミット、
１２…電流制御回路、１３…ＰＷＭ回路、
１４…電流検出器、１５、１５a …冷却ファ
ン、 １７…電圧検出器（直流）、１８、１８a
…インバータ制御部、 ２０…状態検出器、２１…切換
スイッチ。
Claims (6)
- 【請求項１】交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ
と、前記直流電圧を可変周波数の交流電圧に変換しそれ
ぞれの誘導電動機に供給する複数のインバータと、電圧
基準と前記直流電圧とを比較して前記コンバータを制御
する電圧制御手段と、速度基準と前記誘導電動機の速度
検出値とを比較して前記インバータをＰＷＭ制御する複
数のインバータ制御手段とを備え、全ての速度基準がラ
イン速度基準に従って運転され、前記ライン速度基準或
いは特定の誘導電動機の速度検出値が所定速度以下の状
態で一定時間が経過したとき、前記電圧基準を低減して
前記直流電圧を低減させる制御手段を設け、所定速度以
下のとき誘導電動機に供給する交流電圧のＰＷＭ制御に
よる電圧リップルを低減することを特徴とする誘導電動
機の制御装置。 - 【請求項２】交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ
と、前記直流電圧を可変周波数の交流電圧に変換しそれ
ぞれの誘導電動機に供給する複数のインバータと、電圧
基準と前記直流電圧とを比較して前記コンバータを制御
する電圧制御手段と、速度基準と前記誘導電動機の速度
検出値とを比較して電流基準を生成し、前記電流基準と
前記インバータの出力電流検出値とを比較して前記イン
バータをＰＷＭ制御する複数のインバータ制御手段とを
備え、全ての速度基準がライン速度基準に従って運転さ
れ、前記ライン速度基準或いは特定の誘導電動機の速度
検出値が所定速度以下の状態で一定時間が経過したと
き、前記電流基準の制限値を低減させる制御手段を設
け、所定速度以下のとき誘導電動機に供給する最大交流
電流を低減することを特徴とする誘導電動機の制御装
置。 - 【請求項３】交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ
と、前記直流電圧を可変周波数の交流電圧に変換しそれ
ぞれの誘導電動機に供給する複数のインバータと、電圧
基準と前記直流電圧とを比較して前記コンバータを制御
する電圧制御手段と、速度基準と前記誘導電動機の速度
検出値とを比較して前記インバータをＰＷＭ制御する複
数のインバータ制御手段とを備え、全ての速度基準がラ
イン速度基準に従って運転され、前記ライン速度基準或
いは特定の誘導電動機の速度検出値が所定速度以下の状
態で一定時間が経過したとき、前記インバータ制御手段
のＰＷＭ制御における変調周波数を増加させる制御手段
を設け、所定速度以下のとき誘導電動機に供給する交流
電圧の高調波を低減させることを特徴とする誘導電動機
の制御装置。 - 【請求項４】交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ
と、前記直流電圧を可変周波数の交流電圧に変換しそれ
ぞれの誘導電動機に供給する複数のインバータと、電圧
基準と前記直流電圧とを比較して前記コンバータを制御
する電圧制御手段と、速度基準と前記誘導電動機の速度
検出値とを比較してトルク基準を生成し、磁束基準と前
記トルク基準に基づいてトルク電流基準と励磁電流基準
を求めベクトル演算を行ない一次電流基準を生成して前
記インバータをＰＷＭ制御する複数のインバータ制御手
段とを備え、全ての速度基準がライン速度基準に従って
運転され、前記ライン速度基準或いは特定の誘導電動機
の速度検出値が所定速度以下の状態で一定時間が経過し
たとき、前記磁束基準或いは前記励磁電流基準を低減さ
せる制御手段を設け、所定速度以下のとき誘導電動機の
運転力率を向上させることを特徴とする誘導電動機の制
御装置。 - 【請求項５】請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
誘導電動機の制御装置において、前記インバータ制御手
段は、速度基準と前記誘導電動機の速度検出値とを比較
してトルク基準を生成し、磁束基準と前記トルク基準に
基づいてベクトル演算を行ない一次電流基準を生成して
前記インバータをＰＷＭ制御することを特徴とする誘導
電動機の制御装置。 - 【請求項６】請求項１に記載の誘導電動機の制御装置に
おいて、請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の制御
手段を設け、併用することを特徴とする誘導電動機の制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9021423A JPH10225163A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 誘導電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9021423A JPH10225163A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 誘導電動機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10225163A true JPH10225163A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12054599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9021423A Pending JPH10225163A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 誘導電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10225163A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014003746A (ja) * | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | ドライブシステムの制御装置 |
-
1997
- 1997-02-04 JP JP9021423A patent/JPH10225163A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014003746A (ja) * | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | ドライブシステムの制御装置 |
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