JPS585439Y2 - インバ−タによるカゴ形モ−タの加減速補償回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、カゴ形モータ（誘導電動機）をインバータに
よりＶ／ｆ一定になるように制御するものにおいて、脱
調を防止するようにした加減速補償回路に関するもので
ある。

従来のＶ／ｆ一定制御ではモータに過負荷がかかり、電
流制御：値に達すると、その後はモータ磁束が急激に減
少し４．その結果モータ発生トルクが減少するいわゆる
脱調を生じ、一度トルクダウンすると再加速が不可能で
あった。

本考案は、以上の点にかんがみてなされたもので、過大
負荷がかかり、モータ電圧が低下し、モータ磁束が減少
しても、インバータへの指令周波数ｆ８を減少すること
により、Ｖ／ｆを一定に保ち、脱調を防止する新規な補
償回路を提供するものである。

以下これを図に示す実施例について説明する。

第１図は、本考案の第１の実施例のブロックダイアグラ
ムで、１は電源、２は変流器、３はサイリスタからなる
コンバータ、４は直流リアクトル、５はサイリスタで構
成されたインバータ、６はカゴ形モータ（誘導電動機）
、７は速度指令Ｎ５設定部、８゜１４．２０．２３はダ
イオード、９，１１．１５．１８は混合器、１０は電圧
アンプ、１２は電流アンプ、１３は移相器、１６は周波
数指令器で、入力値から直線的に漸増・漸減した出力を
うる直線加減速器で構成している。

１７は入力に対して一定比率二二で９０％で出力させる
関数発生器、１９はマイナス出力をカットしたアンプ、
２１は発振器、２２はリングカウンタ、２４は電圧変成
器、ｆ５は指令周波数、■やは検出電流値である。

第１図において、加速時や定格回転時に過負荷が加わっ
てモータ電圧ＥＭが低下し、モータ磁束φＭに比例する
Ｖ／ｆの値が定格値の９０％未満に達すると、この電圧
ＥＭの値より関数発生器１７の出力が大きくなるため混
合器１８の出力は正となる。

したがってアンプ１９の出力が送出され、このアンプ１
９の出力は、速度指令Ｎ５設定部７からの周波数設定値
から、混合器１５で減算され、混合器１５の出力は直線
加減速器１６に入力する。

したがって、指令周波数ｆ８が低下するからＶ／ｆつま
りモータ磁束φＭは増大し、モータ発生トルクは過負荷
でも最大トルクに保たれることになる。

指令周波数ｆｓの低下により、関数発生器１７の出力が
ＥＭ以下になればアンプ１９の出力は送出されなくなる
。

ここで、混合器１５→周波数指令器１６→関数発生器１
７→混合器１８→アンプ１９→混合器１５からなる補償
制御マイナーループの伝達関数を求めると、 となる。

ここで、Ｔは直線加減速器１６の積分時間（たとえば１
秒）Ａはアンプ１９の増幅率（たとえば１０倍）Ｆ、は
定格周波数（たとえば６０ Ｈｚ）ＥＭは検出電圧値（
たとえば６ Ｖ／２００ Ｖ）ｆ８はインバータ指令周
波数 Ｓはラプラス変換の演算子 をあられす。

すなわち、補償制御ループが働いているあいだは、ｆ５
はＦ５に対し１次おくれの形で与えられることになるか
ら、過負荷状態となりモータ速度が低下しても再度加速
することが容易となる。

φＭが９０％以上であれば、周波数指令器１６のみによ
ってモータ周波数ｆが加減される。

なお、本実施例においては関数発生器１７の入出力比を
０．９とじているが、これを、たとえば１にすると、Ｅ
Ｍが０．９９に低下したような場合、ただちに電圧Ｖが
上昇し、ｆｓが小さくなろうとするので、ＥＭとｆｓが
いわば相互干渉を生じやすくなる。

したがって、このような相互干渉を生じない程度に入出
力比を設定すればよいが、あまり小さくすると再加速困
難となる。

実験によると、０．８５〜０．９５が適当である。

なお、ダイオード２０は、減速時に速度指令Ｎ５設定部
７からの指令が急に零におちてもＥ５指令が急に零にな
らないようにするために設けられており、モータを停止
させようとする電流を流しておくためのものである。

第２図の実施例は、指令が零になってもモータが回転し
ていわゆる減速失敗を生じないようにしたもので、第１
図の回路に比較器２５、掛算器２６を追加して、比較器
２５により直流リアクトル４の出力側電圧ＥＤＣの極性
を判定し、掛算器２６の出力を電動時はプラス、制動時
はマイナスとし、混合器１５で電動時には周波数を減じ
、制動時には周波数を増すように作用させる。

なお、モータが電動時であるか制動時であるかの判定は
、電流形インバータでは電圧ＥＤＣにより、電圧計イン
バータでは、インバータ入力段に設けたコンデンサのイ
ンバータ側電流■Ｄｃの極性により判定してもよく、ま
た負荷モータの力率ベクトルにより検出することもでき
る。

上述のように、本考案は、モータの検出電圧が周波数指
令の８５〜９５％に相当する電圧より小さくなると、そ
の差に応じて前記周波数を減少させるように補償マイナ
ーループを設けであるから、過負荷などによるトルク低
下をなくシ、加減速を良好に行なわせることができ、イ
ンバータ性能を向上させ、直流レオナードと同様の効果
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すブロックダイアダラム、
第２図は他の実施例を示すブロックダイアダラムである
。 １は電源、３はコンバータ、４は直流リアクトル、５は
インバータ、６はカゴ形モータ、７は速度指令Ｎ５設定
部、８．１４，２０．２３はダイオード、９，１１，１
５．１８は混合器、１０．１９は電圧アンプ、１２は電
流アンプ、１３は移相器、１６は周波数指令器、１７は
関数発生器、２１は発振器、２２はリングカウンタ、２
４は電圧変成器、２５は比較器、２６は掛算器である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. インバータによってＶ／ｆ一定制御を行なうようにした
   カゴ形モータの制御装置において、速度指令Ｎ８設定部
   からの速度指令を入力とし周波数指令を出力する周波数
   指令器と並列に、前記周波数指令器の出力周波数の０．
   ８５〜０．９５％に相当する電圧を発生させる関数発生
   器と、この関数発生器の出力とモータの検出電圧とを比
   較して関数発生器出力が大きいときにその差に応じた出
   力を前記周波数指令器の入力側に負帰還させるアンプと
   をそなえた補償マイナーループを設けたことを特徴とす
   るインバータによるカゴ形モータの加減速補償回路。