JPH10341583A

JPH10341583A - インバータ装置

Info

Publication number: JPH10341583A
Application number: JP9148762A
Authority: JP
Inventors: Yumiko Shimizu; 由美子清水; Hiromichi Nishimura; 博道西村; Mikio Kawase; 樹夫川瀬; Osamu Miki; 修三木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 1998-12-22
Anticipated expiration: 2017-06-06
Also published as: JP3425327B2

Abstract

(57)【要約】【課題】直流制動中に過電流によるトリップ（異常検
出）せずに安定した直流制動を行うことのできるインバ
−タ装置を提供すること。【解決手段】誘導電動機４に与える電圧とその周波数
とを可変に制御する手段を有し、直流制動指令が与えら
れると予め設定された直流制動指令設定値ＶｄＢに基づ
いて誘導電動機４に直流制動を作用させるインバータ装
置において、このインバ−タ装置の負荷状態あるいは誘
導電動機４の負荷状態を検出する状態検出手段１７と、
この状態検出手段１７による検出結果により直流制動指
令設定値ＶｄＢを補正する指令値補正手段１８とを設
け、負荷状態が所定の警報レベルに達した場合に直流制
動指令設定値ＶｄＢを低減させることを特徴とするもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は交流電動機の可変速
制御を行うインバータ装置に関し、特に電動機の制動時
の制御特性を改良したインバータ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、誘導電動機を停止させる時、誘
導電動機を直流励磁して制動トルクを得る方法がインバ
ータ装置でしばしば用いられている。最近では、運転中
の電動機を高い周波数領域からの停止や、任意の周波数
からの停止をこの直流制動を用いて行うことが要求され
るようになってきている。

【０００３】直流制動を適用したインバータ装置の従来
例を図１４に示す。同図において、交流電源１は、コン
バータ２で直流電圧に変換されインバータ３で所望の周
波数の交流電圧に逆変換され誘導電動機４に電力が供給
される。インバータ３は複数のトランジスタブリッジか
ら成りドライブ回路５から与えられる駆動信号によりス
イッチング制御される。

【０００４】周波数設定値Ｆｃは、周波数設定器６にて
与えられ、運転・停止切り換え手段７で、運転の場合は
周波数指令値ｆｃは周波数設定器６による設定値Ｆｃと
なり、停止の場合は０Ｈｚとなる。周波数基準ｆは、加
減速手段８にて現在の出力周波数から周波数指令値ｆｃ
まで加速もしくは減速される。そしてＶ／ｆ設定手段９
にて周波数基準ｆに応じて電圧基準ｖが出力される。こ
のように決定した周波数基準ｆと電圧基準ｖとがＰＷＭ
発生器１０に与えられ正弦波ＰＷＭ信号が出力される。
このＰＷＭ信号がドライブ回路５を介してインバータ３
をＰＷＭ制御する。これにより、インバータ装置は周波
数基準ｆと電圧基準ｖに応じて電動機４の速度制御を行
う事ができる。

【０００５】直流制動指令器１６にて直流制動指令Ｓａ
１が出力されると、周波数基準切換え手段１２、電圧基
準切換え手段１３にて周波数基準ｆは０（Ｈｚ）に、電
圧基準ｖは所定値である直流制動電圧指令設定値ＶｄＢ
に切り換わり、周波数０（Ｈｚ）すなわち直流制動電圧
指令設定値ＶｄＢに相当するＰＷＭ信号として発生す
る。

【０００６】または、運転・停止切換え手段７が停止に
切換えられると、加減速手段８は周波数基準ｆを０（Ｈ
ｚ）まで減速を開始し、周波数基準ｆが所定の値ＦｄＢ
以下に至ると周波数検出手段１１から直流制動発生器１
５を介して直流制動指令Ｓａ２が出力される。

【０００７】直流制動発生器１５は運転・停止切換え手
段７が停止に切換えられると同時に周波数検出手段１１
の出力である直流制動指令Ｓａ２を周波数基準切換え手
段１２、電圧基準切換え手段１３、タイマー手段１４に
伝達するものである。周波数基準切換え手段１２、電圧
基準切換え手段１３にて周波数基準ｆは０（Ｈｚ）に、
電圧基準ｖは所定値である直流制動電圧指令設定値Ｖｄ
Ｂに切り換わり、周波数０（Ｈｚ）すなわち直流制動電
圧指令設定値ＶｄＢに相当するＰＷＭ信号として発生す
る。これにより、ＰＷＭ発生器１０から直流制動Ｓが出
力され、交流電動機４に制動力が作用する。また、直流
制動指令Ｓａ１，Ｓａ２のいずれかを入力したタイマー
手段１４がカウントアップを開始し、所定時間ＴｄＢ経
過後に、ＰＷＭ発生器１０に直流制動停止指令（フリー
ラン指令）Ｓｏを出力し、直流制動を解除する。これに
より、インバータ装置は電動機４を所定時間のみ直流制
動することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来構成のインバータ装置には、次のような問題点が
ある。直流制動は、電動機を速やかに停止させたり、停
止中の電動機を外力により回転しないように制動を行う
ために用いられている。しかし、直流制動は、その名が
示すように直流を印加するものであるため、位相が固定
されている。すなわち、インバータ装置のスイッチング
素子に対し、スイッチングが固定し、定常状態では、常
に同一の素子に電流が流れる結果となり、通常の電動機
を回転させている正弦波ＰＷＭモードのように電流が素
子に対し平均化せず、集中してしまう結果となる。

【０００９】このため、長時間、比較的高いレベルの電
流が流れると素子が過熱し、安全領域を越え破損すると
いった問題がある。この問題を解決するために直流制動
時の印加電圧や印加時間に制限を加えたり、直流制動時
の電流指令に制限を加えるなどしてインバータ装置の保
護を行っている。

【００１０】しかし、このような直流制動に制約（印加
電圧の制限、印加時間の制限）を加える方法では、特に
電圧指令にて直流制動を行っている電動機では過大な負
荷電流が流れる場合があり、インバータが破損したり、
あるいはトリップしてフリーランになる場合がある。す
なわち、電圧指令にて直流制動を行っている電動機で
は、直流制動中に過電流が流れると、負荷電流とその電
流が流れた時間との積で現される過負荷積算量がトリッ
プレベルに達し電動機がフリ−ランの状態に陥る。

【００１１】このように直流制動中に過電流が流れトリ
ップし電動機がフリ−ランの状態に陥ることがあり安定
した直流制動を行うことができないものである。従来の
インバータ装置には、ユーザーが電動機を停止させる、
あるいは、制動を行い停止させ続ける目的で直流制動を
行っていることに対して異常時には電動機をフリーラン
にしてしまうという問題点があった。本発明の目的は、
直流制動中に過電流によるトリップ（異常検出）せずに
安定した直流制動を行うことのできるインバータ装置を
提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のインバ−
タ装置は、誘導電動機に与える電圧とその周波数とを可
変に制御する手段を有し、直流制動指令が与えられると
予め設定された直流制動指令設定値に基づいて前記誘導
電動機に直流制動を作用させるものにおいて、このイン
バ−タ装置の主回路の負荷状態あるいは誘導電動機の負
荷状態を検出する状態検出手段と、この状態検出手段に
よる検出結果により直流制動指令設定値を補正する指令
値補正手段とを設け、負荷状態が所定の警報レベルに達
した場合に直流制動指令設定値を低減させることを特徴
とするものである。

【００１３】請求項１記載の手段であれば、直流制動時
にトリップさせることなく安定した制動を行うことがで
きる。請求項２記載のインバ−タ装置は、誘導電動機に
与える電圧とその周波数とを可変に制御する手段を有
し、直流制動指令が与えられると予め設定された直流制
動指令設定値に基づいて前記誘導電動機に直流制動を作
用させるものにおいて、このインバ−タ装置の主回路の
負荷状態あるいは誘導電動機の負荷状態を検出する状態
検出手段と、この状態検出手段による検出結果により直
流制動指令設定値を補正する指令値補正手段とを設け、
負荷状態が所定の警報レベルに達した後、負荷状態がイ
ンバ−タのトリップレベルに近付く傾向にあるときに直
流制動指令設定値を低減させることを特徴とするもので
ある。

【００１４】請求項２記載の手段であれば、直流制動時
にトリップさせることなく、さらにハンチング現象を防
止してより安定した制動を行うことができる。請求項３
記載のインバ−タ装置は、誘導電動機に与える電圧とそ
の周波数とを可変に制御する手段を有し、直流制動指令
が与えられると予め設定された直流制動指令設定値に基
づいて誘導電動機に直流制動を作用させるインバータ装
置において、このインバ−タ装置の主回路の負荷状態あ
るいは誘導電動機の負荷状態を検出する状態検出手段
と、この状態検出手段による検出結果により直流制動指
令設定値を補正する指令値補正手段とを設け、インバ−
タの負荷状態が警報レベルに達していない際には直流制
動指令値を直流制動指令設定値を上限として増加させる
ことを特徴とするものである。

【００１５】請求項３記載の手段であれば、直流制動時
にトリップさせることなく、さらにハンチング現象を防
止することができるとともに、直流制動中に負荷状態が
警報レベル以下になったら直流制動を強めることにより
さらに安定した効率のよい制動を行うことができる。

【００１６】請求項４記載のインバ−タ装置は、誘導電
動機に与える電圧とその周波数とを可変に制御する手段
を有し、直流制動指令が与えられると予め設定された直
流制動指令設定値に基づいて誘導電動機に直流制動を作
用させるものにおいて、このインバ−タ装置の主回路の
負荷状態あるいは誘導電動機の負荷状態を検出する状態
検出手段と、この状態検出手段による検出結果により直
流制動指令設定値を補正する指令値補正手段とを設け、
負荷状態が前記インバ−タ装置のトリップレベルに近付
く傾向にあるときに直流制動指令設定値を低減させるこ
とを特徴とするものである。

【００１７】請求項５記載のインバ−タ装置は、誘導電
動機に与える電圧とその周波数とを可変に制御する手段
を有し、直流制動指令が与えられると予め設定された直
流制動指令設定値に基づいて前記誘導電動機に直流制動
を作用させるものにおいて、このインバ−タ装置の主回
路の負荷状態あるいは誘導電動機の負荷状態を検出する
状態検出手段と、直流制動指令設定値に比例しかつ状態
検出手段による検出結果に反比例する関数で表される値
を出力する指令値補正手段とを設け、この指令値補正手
段による値に基づいて誘導電動機に直流制動を作用させ
ることを特徴とするものである。

【００１８】請求項４及び請求項５記載の手段であれ
ば、直流制動時にトリップさせることなく、さらにハン
チング現象を防止してより安定した制動を行うことがで
きる。請求項６記載のインバ−タ装置は、誘導電動機に
与える電圧とその周波数とを可変に制御する手段を有
し、直流制動指令が与えられると予め設定された直流制
動指令設定値に基づいて誘導電動機に直流制動を作用さ
せるものにおいて、このインバ−タ装置の主回路の負荷
状態あるいは誘導電動機の負荷状態を検出する状態検出
手段と、この状態検出手段による検出結果により直流制
動指令設定値を補正する指令値補正手段とを設け、イン
バ−タの負荷状態が警報レベルに達していない際には前
記直流制動指令値をインバ−タあるいは誘導電動機の最
大可能直流制動指令値を上限として増加させることを特
徴とするものである。

【００１９】請求項６記載の手段であれば、直流制動時
にトリップさせることなく、さらにインバ−タ装置の能
力最大で直流制動を行うことができる。請求項７記載の
インバ−タ装置は、負荷状態がインバ−タあるいは誘導
電動機に流れる電流とその通電時間の積で表せられる過
負荷積算値であることを特徴とする請求項１乃至６記載
のインバ−タ装置である。

【００２０】請求項８記載のインバ−タ装置は、負荷状
態がインバ−タあるいは誘導電動機に流れる電流とその
通電時間の積で表せられる過負荷積算値の変化量である
ことを特徴とする請求項１乃至６記載のインバ−タ装置
である。

【００２１】請求項９記載のインバ−タ装置は、負荷状
態がインバ−タあるいは誘導電動機が発生する熱量であ
ることを特徴とする請求項１乃至６記載のインバ−タ装
置である。請求項１０記載のインバ−タ装置は、負荷状
態がインバ−タに流れる電流値であることを特徴とする
請求項１乃至６記載のインバ−タ装置である。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明に基づく一実施例を図面を
用いて説明する。請求項１記載の発明に基づく実施例を
図１、図２及び図３に基づいて説明する。図１中、図１
４と同一のものには同一符号を付し、説明は省略する。

【００２３】本実施例では、図１４に示されるインバ−
タ制御装置に、状態検出器１７及び指令値補正手段１８
で構成される直流制動電圧指令手段を設けたものであ
る。状態検出器１７は負荷状態を求めることによりイン
バ−タ装置の運転状態を検出するものである。ここでの
負荷状態はインバ−タ装置の主回路に流れる負荷電流と
その電流の流れる時間との積で表せられる過負荷積算量
で表すものとする。

【００２４】状態検出器１７が検出する負荷状態として
は、インバ−タ装置の過負荷積算量の変化量、誘導電動
機における過負荷積算量やその変化量、インバ−タ装置
の過熱積算量やその変化量、誘導電動機における過熱積
算量やその変化量などが考えられる。

【００２５】指令値補正手段１８は、ユ−ザ−によって
任意に設定される直流制動電圧指令設定値ＶｄＢを入力
し、過負荷積算量が補正レベル値（ここではインバータ
装置のアラームレベル）に到達したことを状態検出器１
７が検出した際に、入力した直流制動電圧指令設定値Ｖ
ｄＢを補正して直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）と
して出力する。

【００２６】直流制動時には、周波数基準切換え手段１
２にて周波数基準ｆは０（Ｈｚ）に切り換わり、電圧基
準切換え手段１３にて電圧基準ｖは直流制動電圧指令手
段の出力である直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）に
切り換わる。

【００２７】これにより、ＰＷＭ発生器１０から直流制
動Ｓが出力され、交流電動機４に制動力が作用される。
またタイマー手段１４により所定時間ＴｄＢ経過後に、
ＰＷＭ発生器１０にフリーラン指令Ｓｏが与えられる。
従来、ユ−ザ−の設定した所定の直流制動電圧指令設定
値ＶｄＢをインバ−タ装置の負荷状態に応じて指令値補
正手段１８によって補正することにより、インバータ装
置は電動機４を所定時間、トリップなしに直流制動する
ことができる。

【００２８】つぎに、指令値補正手段１８について、図
２の動作フロ−チャ−ト及び図３のタイミングチャ−ト
を用いて詳細に説明する。図３は、上から、（ａ）直流
制動指令、（ｂ）直流制動指令（電圧指令値）（直流制
動電圧指令設定値ＶｄＢ）、（ｃ）補正後の直流制動指
令（電圧指令値）（直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅ
ｖ））、（ｄ）過負荷積算量をそれぞれ表わしている。

【００２９】図２に従って、指令値補正手段１８の動作
を説明すると、ステップＳ２１にて、過負荷積算量がア
ラ−ムレベル以上であるかを判断し、過負荷積算量がア
ラ−ムレベル以上であれば、ステップＳ２２以降が実行
され、過負荷積算量がアラ−ムレベル未満ならばステッ
プＳ２５以降が実行される。

【００３０】ステップＳ２５以降のステップでは、指令
値補正手段１８が前回出力した図３の（ｃ）の直流制動
電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）に所定の補正値を加算した
値を今回の直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）とする
ものである。ステップＳ２２以降のステップでは、指令
値補正手段１８が前回出力した図３の（ｃ）の直流制動
電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）から所定の補正値を減算し
た値を今回の直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）とす
るものである。すなわち、過負荷積算量がアラームレベ
ルに達していない場合には、直流制動電圧指令値ＶｄＢ
（ｒｅｖ）を増加させ、逆に、過負荷積算量がアラーム
レベルを越えた場合には直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒ
ｅｖ）を減少させるものである。特に、本発明の特徴は
過負荷積算量がアラームレベルに越えた場合に直流制動
電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）を減少させる点にあり、こ
れにより過負荷積算量の増加を抑えることかでき、過負
荷積算量がトリップレベルに達するのを抑制することが
できるものである。

【００３１】直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）の増
減に対しては、上限リミット、下限リミットが設けら
れ、本実施例ではステップＳ２５及びＳ２２にて上限リ
ミットを直流制動電圧指令設定値ＶｄＢとし、下限リミ
ットをステップＳ２３にて直流制動電圧指令設定値Ｖｄ
Ｂの５０％の値としている。

【００３２】図３において、時刻ｔ０にて直流制動が開
始され、直流制動開始直後は（ｄ）の過負荷積算量がア
ラームレベルに達していないのでステップＳ２５以降の
実行により指令値補正手段１８は（ｂ）の直流制動電圧
指令設定値ＶｄＢに補正値を加算するが上限リミットを
越えてしまうので（ステップＳ２７）、上限リミットす
なわち直流制動電圧指令設定値ＶｄＢを直流制動電圧指
令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）として出力する（ステップＳ３
０）。時刻ｔ０から時刻ｔ１に至るまでは過負荷積算量
は図３の（ｄ）に示されるように増加するが、アラーム
レベルには達していないので、補正後の直流制動指令す
なわち直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）は（ｃ）に
示されるように（ｂ）の直流制動電圧指令設定値ＶｄＢ
と同じ値となる。しかしながら、時刻ｔ１に達しても過
負荷積算量の増加は止まらず、アラームレベルを越える
と、ステップＳ２２以降が実行され、（ｂ）の直流制動
電圧指令設定値ＶｄＢから所定値を減算した値を補正後
の直流制動指令すなわち直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒ
ｅｖ）とされる（ステップＳ２９）。直流制動電圧指令
値ＶｄＢ（ｒｅｖ）が減少することによって、多少の遅
れはあるものの過負荷積算量は（ｄ）に示されるよう
に、減少し始める。

【００３３】時刻ｔ２で再び過負荷積算量がアラ−ムレ
ベルを下回るまでステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ
２４、Ｓ２６、Ｓ２９が繰り返し実行されることによ
り、補正後の直流制動指令すなわち直流制動電圧指令値
ＶｄＢ（ｒｅｖ）は（ｃ）に示されように連続的に減少
する。図３の（ｄ）の時刻ｔ１からｔ２の間の過負荷積
算量の変化から明らかなように、過負荷積算量がトリッ
プレベルに達するのを抑えることができる。これによっ
て、直流制動時にトリップさせることなくフリ−ランに
陥ることなく、安定した制動を行えることが明らかであ
る。

【００３４】時刻ｔ２以降、過負荷積算量がアラームレ
ベル未満になるとステップＳ２５以降が実行され、直流
制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）に補正値を加算した値
を補正後の直流制動指令すなわち直流制動電圧指令値Ｖ
ｄＢ（ｒｅｖ）とされる。直流制動電圧指令値ＶｄＢ
（ｒｅｖ）が増加することによって、多少の遅れはある
ものの過負荷積算量も（ｄ）に示されるように、増加し
始める。

【００３５】時刻ｔ３で再び過負荷積算量がアラ−ムレ
ベルを越えるまでステップＳ２１、Ｓ２５、Ｓ２７、Ｓ
３１が繰り返し実行されることにより、補正後の直流制
動指令すなわち直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）は
（ｃ）に示されように連続的に増加する。時刻ｔ３以降
は時刻ｔ１からｔ３までの一周期を（ａ）の直流制動指
令がなくなるまで繰り返すことになる。

【００３６】請求項２記載の発明に基づく実施例を図
１、図４及び図５に基づいて説明する。図１については
すでに上述の実施例にて説明済みのため、説明は省略す
る。ここでは、指令値補正手段１８の動作について、図
４及び図５に基づいて詳細に説明する。

【００３７】上述の実施例で説明したように、請求項１
記載の発明によれば直流制動時に過負荷積算量がトリッ
プレベルに達するのを抑えることによって、トリップさ
せることなく、安定した制動を行えるが、図３の（ｄ）
から明らかなように、直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅ
ｖ）が増減を繰り返すいわゆるハンチング現象が発生す
る。請求項２記載の発明は、このハンチングの発生を防
止してより安定した直流制動を行えるものを提供するも
のである。

【００３８】図５において、時刻ｔ０にて直流制動が開
始され、指令値補正手段１８は、過負荷積算量がアラ−
ムレベルに達していないので、（ｂ）の直流制動電圧指
令設定値ＶｄＢを直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）
として出力する（ステップＳ５０）。時刻ｔ０から時刻
ｔ１に至るまでは過負荷積算量は図５の（ｄ）に示され
るように増加するが、アラームレベルには達していない
ので、補正後の直流制動指令すなわち直流制動電圧指令
値ＶｄＢ（ｒｅｖ）は（ｃ）に示されるように（ｂ）の
直流制動電圧指令設定値ＶｄＢと同じ値となる。しかし
ながら、時刻ｔ１に達しても過負荷積算量の増加は止ま
らず、アラームレベルを越えると、ステップＳ４２以降
が実行される。ステップＳ４２では、過負荷積算量が増
加傾向にあるのか否かを判定し、増加傾向にある場合に
はステップＳ４４が実行され、過負荷積算量が変化なし
あるいは減少傾向にある場合には、ステップＳ４３が実
行される。ステップＳ４５およびＳ５１では、それぞ
れ、上限リミットを直流制動電圧指令設定値ＶｄＢと
し、下限リミットを直流制動電圧指令設定値ＶｄＢの５
０％の値としている。ステップＳ４６、Ｓ４８では、図
５の（ｂ）の直流制動電圧指令設定値ＶｄＢから所定の
補正値を減算して得られた値を補正後の直流制動指令す
なわち直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）としてい
る。

【００３９】時刻ｔ１に達しても過負荷積算量の増加は
止まらず、アラームレベルを越えると、ステップＳ４
２、Ｓ４４、Ｓ４５、Ｓ５１、Ｓ４６、Ｓ４８が実行さ
れることによって、図５の（ｃ）に示されるように直流
制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）の減少を開始させ、ス
テップＳ４２、Ｓ４４、Ｓ４５、Ｓ５１、Ｓ４６、Ｓ４
８を繰り返し実行することにより連続的に減少させ、時
刻ｔ２で過負荷積算量の変化がなくなる。時刻ｔ２にて
過負荷積算量が変化しなくなると、ステップＳ４１、Ｓ
５０が実行され、図５の（ｃ）に示されるように直流制
動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）は時刻ｔ２での値を保持
し、過負荷積算量も図５の（ｄ）に示されるように徐々
に減少する。過負荷積算量が時刻ｔ３でアラームレベル
を下回るが、減少傾向にあるのでステップＳ４１、Ｓ４
２、Ｓ４３、Ｓ４５、Ｓ５１、Ｓ４６、Ｓ４８の実行を
時刻ｔ４まで繰り返すことになり、直流制動電圧指令値
ＶｄＢ（ｒｅｖ）は時刻ｔ２での値を保持し続けること
になる。

【００４０】図５の（ｄ）の時刻ｔ１からｔ２の間の過
負荷積算量の変化から明らかなように、過負荷積算量が
トリップレベルに達するのを抑えることができる。これ
によって、直流制動時にトリップさせることなく、さら
に図３に見られるようなハンチングの発生を防止して安
定した制動を行えることが明らかである。

【００４１】請求項３記載の発明に基づく実施例を図
１、図６及び図７に基づいて説明する。図１については
すでに上述の実施例にて説明済みのため、説明は省略す
る。ここでは、指令値補正手段１８の動作のみについ
て、図６及び図７に基づいて詳細に説明する。

【００４２】図６に示されるものは、図４のステップＳ
５０の代わりにステップＳ６６、Ｓ６９、Ｓ７３が加わ
ったものである。ステップＳ６６、Ｓ６９、Ｓ７３は過
負荷積算量が時刻ｔ３においてアラームレベル以下にな
った後直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）を増加させ
て、より効率の良い直流制動を実施するためのステップ
である。

【００４３】図７において、時刻ｔ３までは、図５での
実施例の説明と同じであるので省略する。時刻ｔ３で過
負荷積算量がアラームレベル未満になると、ステップＳ
６６以降のステップが実行される。ステップＳ６６以降
の実行で直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）は（ｃ）
で表せられるように上限リミットまで増加させ、それに
伴って、過負荷積算量も増加し、時刻ｔ５でアラームレ
ベルを越えると、再び、ステップＳ６２以降が実行され
る。時刻ｔ５以降は時刻ｔ１以降と同様に、直流制動電
圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）の減算が行われ、過負荷積算
量がトリップレベルに至るのを抑制する。

【００４４】図７の（ｄ）の時刻ｔ１からｔ２の間や時
刻ｔ５からｔ６の間の過負荷積算量の変化から明らかな
ように、過負荷積算量がトリップレベルに達するのを抑
えることができる。これによって、直流制動時にトリッ
プさせることなく、さらに図３に見られるようなハンチ
ングの発生を防止するとともに、直流制動中に過負荷積
算量がアラームレベル以下になったら直流制動を強める
ことにより、より安定した効率の良い制動を行えること
が明らかである。

【００４５】請求項４記載の発明に基づく実施例を図
１、図８及び図９に基づいて説明する。図１については
すでに上述の実施例にて説明済みのため、説明は省略す
る。ここでは、指令値補正手段１８の動作のみについ
て、図８及び図９に基づいて詳細に説明する。

【００４６】本実施例は図９から明らかなように、直流
制動開始直後の直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）の
補正についてのものである。時刻ｔ０で直流制動を開始
し、図９の（ｄ）のように過負荷積算量が増加した場
合、ステップＳ８１、Ｓ８３、Ｓ８４、Ｓ８５、Ｓ８
６、Ｓ８８が実行され、（ｃ）に示されるように直流制
動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）は過負荷積算量が変化し
なくなる時刻ｔ１まで直線的に減少し、時刻ｔ１以降は
ステップＳ８１、Ｓ８２、Ｓ８４、Ｓ８５、Ｓ８６、Ｓ
８８が実行され、直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）
は時刻ｔ１での値を保持する。過負荷積算量は時刻ｔ１
以降徐々に減少する。

【００４７】図９の（ｄ）の時刻ｔ０からｔ１の間の過
負荷積算量の変化から明らかなように、過負荷積算量が
トリップレベルに達するのを抑えることができる。これ
によって、直流制動開始時にトリップさせることなく、
安定した制動開始することができることが明らかであ
る。

【００４８】請求項５記載の発明に基づく実施例を図
１、図１０及び図１１に基づいて説明する。図１につい
てはすでに上述の実施例にて説明済みのため、説明は省
略する。

【００４９】本実施例では、直流制動電圧指令設定値Ｖ
ｄＢに比例し、過負荷積算量ｘに反比例する関数で求め
られる値を直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）とする
ものである。

【００５０】ステップＳ１０１にて直流制動電圧指令設
定値ＶｄＢに比例し、過負荷積算量ｘに反比例する関数
Ｖ（ｘ）を求め、ステップＳ１０６で関数Ｖ（ｘ）によ
る値を直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）とする。

【００５１】時刻ｔ０で直流制動を開始し、図１１の
（ｄ）のように過負荷積算量が増加した場合、ステップ
Ｓ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０６が
実行され、（ｃ）に示されるように直流制動電圧指令値
ＶｄＢ（ｒｅｖ）は過負荷積算量が変化しなくなる時刻
ｔ１まで減少し、直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）
は時刻ｔ１での値を保持する。過負荷積算量は時刻ｔ１
以降徐々に減少する。

【００５２】図１１の（ｄ）の時刻ｔ０からｔ１の間の
過負荷積算量の変化から明らかなように、過負荷積算量
がトリップレベルに達するのを抑えることができる。こ
れによって、直流制動時にトリップさせることなく、安
定した制動を行えることが明らかである。

【００５３】請求項６記載の発明に基づく実施例を図
１、図１２及び図１３に基づいて説明する。図１につい
てはすでに上述の実施例にて説明済みのため、説明は省
略する。

【００５４】ここでは、指令値補正手段１８の動作のみ
について、図１０及び図１１に基づいて詳細に説明す
る。本実施例では、図２における上限リミットを最大可
能直流制動指令値としたものである。この最大可能直流
制動指令値とは、インバ−タ装置が発揮できる最大直流
制動の指令値であり、図１３においては（ｂ）の直流制
動電圧指令設定値ＶｄＢや（ｃ）の直流制動電圧指令値
ＶｄＢ（ｒｅｖ）の１００％の値である。

【００５５】本実施例は、インバ−タ装置は１００％の
直流制動を発揮する能力があるにもかかわらず、例えば
図１３の（ｂ）のような７０％程度の直流制動電圧指令
設定値ＶｄＢがユ−ザ−により設定された場合、自動的
に１００％の直流制動ができるように直流制動電圧指令
値ＶｄＢ（ｒｅｖ）を補正するものである。

【００５６】図１３において、時刻ｔ０にて直流制動が
開始され、指令値補正手段１８は、過負荷積算量がアラ
−ムレベルに達していないので、（ｂ）の直流制動電圧
指令設定値ＶｄＢ（７０％）に補正値を加算し（ステッ
プＳ１２９）、得られた値を直流制動電圧指令値ＶｄＢ
（ｒｅｖ）として出力する（ステップＳ１３３）。

【００５７】直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）は時
刻ｔ０以降、繰り返しステップＳ１２９が実行されるこ
とにより直線的に増加し、時刻ｔ１で上限リミットの最
大可能直流制動指令値すなわち直流制動電圧指令値Ｖｄ
Ｂ（ｒｅｖ）の１００％の値まで増加する。直流制動電
圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）の値は、過負荷積算量がアラ
ームレベルを越える時刻ｔ２まで１００％の値を保持
し、時刻ｔ２以降はステップＳ１２２以降が実行され
る。ステップＳ１２２では、過負荷積算量が増加傾向に
あるのか否かを判定し、増加傾向にある場合にはステッ
プＳ１２４が実行され、過負荷積算量が変化なしあるい
は減少傾向にある場合には、ステップＳ１２３が実行さ
れる。ステップＳ１２５およびＳ１２７では、それぞ
れ、上限リミットを最大可能直流制動指令値とし、下限
リミットを直流制動電圧指令設定値ＶｄＢの５０％の値
としている。ステップＳ１２８、Ｓ１３１では、前回出
力された（ｂ）の直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）
から所定の補正値を減算した値を今回の直流制動電圧指
令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）としている。

【００５８】時刻ｔ２に達しても過負荷積算量の増加は
止まらず、アラームレベルを越えると、過負荷積算量が
変化しなくなる時刻ｔ３までステップＳ１２２、Ｓ１２
４、Ｓ１２５、Ｓ１２７、Ｓ１２８、Ｓ１３１が実行さ
れることによって、図１３の（ｃ）に示されるように直
流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅｖ）は連続的に減少す
る。

【００５９】時刻ｔ３にて過負荷積算量が変化しなくな
ると、ステップＳ１２１、Ｓ１２６以降が実行され、図
１３の（ｃ）に示されるように直流制動電圧指令値Ｖｄ
Ｂ（ｒｅｖ）は時刻ｔ３での値を保持し、過負荷積算量
も図１３の（ｄ）に示されるように徐々に減少する。

【００６０】図１３の（ｄ）の時刻ｔ２からｔ３の間の
過負荷積算量の変化から明らかなように、過負荷積算量
がトリップレベルに達するのを抑えることができる。さ
らに、ユ−ザ−によって設定される直流制動電圧指令設
定値ＶｄＢに比してインバ−タ装置に直流制動の余力が
ある場合、自動的に直流制動電圧指令値ＶｄＢ（ｒｅ
ｖ）を能力最大まで増加することができる。

【００６１】

【発明の効果】請求項１記載のインバ−タ装置によれ
ば、直流制動時にトリップさせることなく安定した制動
を行うことができる。請求項２記載のインバ−タ装置に
よれば、直流制動時にトリップさせることなく、さらに
ハンチング現象を防止してより安定した制動を行うこと
ができる。

【００６２】請求項３記載のインバ−タ装置によれば、
直流制動時にトリップさせることなく、さらにハンチン
グ現象を防止することができるとともに、直流制動中に
負荷状態が警報レベル以下になったら直流制動を強める
ことによりさらに安定した効率のよい制動を行うことが
できる。

【００６３】請求項４及び請求項５記載のインバ−タ装
置によれば、直流制動時にトリップさせることなく、さ
らにハンチング現象を防止してより安定した制動を行う
ことができる。請求項６記載のインバ−タ装置によれ
ば、直流制動時にトリップさせることなく、さらにイン
バ−タ装置の能力最大で直流制動を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく一実施例のインバ−タ装置のブ
ロック図

【図２】第１の実施例における指令値補正手段の動作を
示すフロ−チャ−ト図

【図３】第１の実施例における直流制動指令と過負荷積
算量との関係を示すタイミングチャ−ト図

【図４】第２の実施例における指令値補正手段の動作を
示すフロ−チャ−ト図

【図５】第２の実施例における直流制動指令と過負荷積
算量との関係を示すタイミングチャ−ト図

【図６】第３の実施例における指令値補正手段の動作を
示すフロ−チャ−ト図

【図７】第３の実施例における直流制動指令と過負荷積
算量との関係を示すタイミングチャ−ト図

【図８】第４の実施例における指令値補正手段の動作を
示すフロ−チャ−ト図

【図９】第４の実施例における直流制動指令と過負荷積
算量との関係を示すタイミングチャ−ト図

【図１０】第５の実施例における指令値補正手段の動作
を示すフロ−チャ−ト図

【図１１】第５の実施例における直流制動指令と過負荷
積算量との関係を示すタイミングチャ−ト図

【図１２】第６の実施例における指令値補正手段の動作
を示すフロ−チャ−ト図

【図１３】第６の実施例における直流制動指令と過負荷
積算量との関係を示すタイミングチャ−ト図

【図１４】従来のインバ−タ装置のブロック図

【符号の説明】

１は交流電源、２はコンバータ、３はインバータ、４は
誘導電動機、５はドライブ回路、６は周波数設定器、７
は運転・停止切り換え手段、８は加減速手段、９はＶ／
ｆ設定手段、１０はＰＷＭ発生器、１１は周波数検出手
段、１２は周波数基準切り換え手段、１３は電圧基準切
り換え手段、１４はタイマー手段、１５は直流制動指令
発生手段、１６は直流制動指令器、１７は状態検出器、
１８は指令値補正手段を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三木修三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地株式会社東芝三重工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘導電動機に与える電圧とその周波数とを
可変に制御する手段を有し、直流制動指令が与えられる
と予め設定された直流制動指令設定値に基づいて前記誘
導電動機に直流制動を作用させるインバータ装置におい
て、このインバ−タ装置の主回路の負荷状態あるいは前記誘
導電動機の負荷状態を検出する状態検出手段と、この状
態検出手段による検出結果により前記直流制動指令設定
値を補正する指令値補正手段とを設け、前記負荷状態が所定の警報レベルに達した場合に前記直
流制動指令設定値を低減させることを特徴とするインバ
ータ装置。
【請求項２】誘導電動機に与える電圧とその周波数とを
可変に制御する手段を有し、直流制動指令が与えられる
と予め設定された直流制動指令設定値に基づいて前記誘
導電動機に直流制動を作用させるインバータ装置におい
て、このインバ−タ装置の主回路の負荷状態あるいは前記誘
導電動機の負荷状態を検出する状態検出手段と、この状
態検出手段による検出結果により前記直流制動指令設定
値を補正する指令値補正手段とを設け、前記負荷状態が所定の警報レベルに達した後、前記負荷
状態が前記インバ−タのトリップレベルに近付く傾向に
あるときに前記直流制動指令設定値を低減させることを
特徴とするインバ−タ装置。
【請求項３】誘導電動機に与える電圧とその周波数とを
可変に制御する手段を有し、直流制動指令が与えられる
と予め設定された直流制動指令設定値に基づいて前記誘
導電動機に直流制動を作用させるインバータ装置におい
て、このインバ−タ装置の主回路の負荷状態あるいは前記誘
導電動機の負荷状態を検出する状態検出手段と、この状
態検出手段による検出結果により前記直流制動指令設定
値を補正する指令値補正手段とを設け、前記インバ−タ
の負荷状態が警報レベルに達していない際には前記直流
制動指令値を前記直流制動指令設定値を上限として増加
させることを特徴とするインバ−タ装置。
【請求項４】誘導電動機に与える電圧とその周波数とを
可変に制御する手段を有し、直流制動指令が与えられる
と予め設定された直流制動指令設定値に基づいて前記誘
導電動機に直流制動を作用させるインバータ装置におい
て、このインバ−タ装置の主回路の負荷状態あるいは前記誘
導電動機の負荷状態を検出する状態検出手段と、この状
態検出手段による検出結果により前記直流制動指令設定
値を補正する指令値補正手段とを設け、前記負荷状態が
前記インバ−タ装置のトリップレベルに近付く傾向にあ
るときに前記直流制動指令設定値を低減させることを特
徴とするインバ−タ装置。
【請求項５】誘導電動機に与える電圧とその周波数とを
可変に制御する手段を有し、直流制動指令が与えられる
と予め設定された直流制動指令設定値に基づいて前記誘
導電動機に直流制動を作用させるインバータ装置におい
て、このインバ−タ装置の主回路の負荷状態あるいは前記誘
導電動機の負荷状態を検出する状態検出手段と、前記直
流制動指令設定値に比例しかつ前記状態検出手段による
検出結果に反比例する関数で表される値を出力する指令
値補正手段とを設け、この指令値補正手段による値に基
づいて前記誘導電動機に直流制動を作用させることを特
徴とするインバータ装置。
【請求項６】誘導電動機に与える電圧とその周波数とを
可変に制御する手段を有し、直流制動指令が与えられる
と予め設定された直流制動指令設定値に基づいて前記誘
導電動機に直流制動を作用させるインバータ装置におい
て、このインバ−タ装置の主回路の負荷状態あるいは前記誘
導電動機の負荷状態を検出する状態検出手段と、この状
態検出手段による検出結果により前記直流制動指令設定
値を補正する指令値補正手段とを設け、前記インバ−タ
の負荷状態が警報レベルに達していない際には前記直流
制動指令値を前記インバ−タあるいは前記誘導電動機の
最大可能直流制動指令値を上限として増加させることを
特徴とするインバ−タ装置。
【請求項７】前記負荷状態が前記インバ−タあるいは前
記誘導電動機に流れる電流とその通電時間の積で表せら
れる過負荷積算値であることを特徴とする請求項１乃至
６記載のインバ−タ装置。
【請求項８】前記負荷状態が前記インバ−タあるいは前
記誘導電動機に流れる電流とその通電時間の積で表せら
れる過負荷積算値の変化量であることを特徴とする請求
項１乃至６記載のインバ−タ装置。
【請求項９】前記負荷状態が前記インバ−タあるいは前
記誘導電動機が発生する熱量であることを特徴とする請
求項１乃至６記載のインバ−タ装置。
【請求項１０】前記負荷状態が前記インバ−タに流れる
電流値であることを特徴とする請求項１乃至６記載のイ
ンバ−タ装置。