JPS60245495A - インバ−タの制御装置 - Google Patents
インバ−タの制御装置Info
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- JPS60245495A JPS60245495A JP59102362A JP10236284A JPS60245495A JP S60245495 A JPS60245495 A JP S60245495A JP 59102362 A JP59102362 A JP 59102362A JP 10236284 A JP10236284 A JP 10236284A JP S60245495 A JPS60245495 A JP S60245495A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
- H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
-
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- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
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- H02P27/047—V/F converter, wherein the voltage is controlled proportionally with the frequency
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、インパークの制御装置、特に誘導電動機の
トルク特性を改善し、その駆動特性を良好にするインバ
ータの制御装置に関するものである。
トルク特性を改善し、その駆動特性を良好にするインバ
ータの制御装置に関するものである。
従来この種の制御装置として第１図に示すものがあった
。図において、１は交流電源、２は交流電源１から出力
された交流を直流に変換する交流直流変換回路、３は交
流直流変換回路２の出力側に並列接続した平滑用コンデ
ンサ、４は平滑用コンデンサ３に充電された直流を新た
な交流に変換する直流交流変換回路（以下、インバータ
と称す）、５はインバー７７４から交流電力の供給を受
ける原動機としての誘導電動機、６は周波数設定回路、
７は周波数設定回路６で設定された周波数になめらかに
追従させるためのクッション回路、８は周波数に対する
電圧を指令する電圧周波数比率回路、９はクッション回
路７から出力される周波数指令と電圧周波数比率回路８
から出力される電圧指令より、インパーク４の出力のス
イッチングタイミングを決定するＰＷＭ％生回路である
。
。図において、１は交流電源、２は交流電源１から出力
された交流を直流に変換する交流直流変換回路、３は交
流直流変換回路２の出力側に並列接続した平滑用コンデ
ンサ、４は平滑用コンデンサ３に充電された直流を新た
な交流に変換する直流交流変換回路（以下、インバータ
と称す）、５はインバー７７４から交流電力の供給を受
ける原動機としての誘導電動機、６は周波数設定回路、
７は周波数設定回路６で設定された周波数になめらかに
追従させるためのクッション回路、８は周波数に対する
電圧を指令する電圧周波数比率回路、９はクッション回
路７から出力される周波数指令と電圧周波数比率回路８
から出力される電圧指令より、インパーク４の出力のス
イッチングタイミングを決定するＰＷＭ％生回路である
。
次に回路動作について説明する。周波数設定回路６によ
り周波数設定一つまり速度設定がなされると、その周波
数設定回路６の出力を受けてクッション回路７は、現在
のインバータの運転速度を急変しないように設定速度に
追従するような周波数指令を出力する。
り周波数設定一つまり速度設定がなされると、その周波
数設定回路６の出力を受けてクッション回路７は、現在
のインバータの運転速度を急変しないように設定速度に
追従するような周波数指令を出力する。
このとき、電圧周波数比率回路８ではクッション回路７
からの周波数指令を受けて、あらかじめ定められた電圧
周波数比率に従って、電圧指令が出力される。
からの周波数指令を受けて、あらかじめ定められた電圧
周波数比率に従って、電圧指令が出力される。
ＰＷＭ発生回路９では１．上記クッション回路７からの
周波数指令と電圧周波数比率回路８からの電圧指令を受
けて、インバー〃４のスイッチング素子例えばサイリス
タ等をオン、オフするＰＷＭ信号を発生する。
周波数指令と電圧周波数比率回路８からの電圧指令を受
けて、インバー〃４のスイッチング素子例えばサイリス
タ等をオン、オフするＰＷＭ信号を発生する。
従来のインバータの制御装置は、以上のように構成すれ
ているのでインバー１４の交流出力で誘導電動機５を駆
動するとき、負荷が重い場合にはすべりＳが大きくなり
、第２図に示す誘導電動機の等側口路中の二次回路のイ
ンピーダンスが下がり、その結果として、励磁電圧Ｅが
減少する。このため、励磁磁束が減少し、出力トルクが
低下する。このことは、低周波域において顕著に表われ
るという欠点があった。
ているのでインバー１４の交流出力で誘導電動機５を駆
動するとき、負荷が重い場合にはすべりＳが大きくなり
、第２図に示す誘導電動機の等側口路中の二次回路のイ
ンピーダンスが下がり、その結果として、励磁電圧Ｅが
減少する。このため、励磁磁束が減少し、出力トルクが
低下する。このことは、低周波域において顕著に表われ
るという欠点があった。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、常時誘導電動機に入力される電流
を検出し、電流の増加分に比例した電圧によりインバー
〃の出力電圧を補正することにより、励磁磁束の減少に
伴うトルク垂下特性を補正するインバータの制御装置を
提供するものである。
めになされたもので、常時誘導電動機に入力される電流
を検出し、電流の増加分に比例した電圧によりインバー
〃の出力電圧を補正することにより、励磁磁束の減少に
伴うトルク垂下特性を補正するインバータの制御装置を
提供するものである。
以下、この発明の一実施例を前記第１図と同一部分に同
一符号を付した第３図について説明する。
一符号を付した第３図について説明する。
第３図において、１０は平滑用コンデンサ３とインバー
タ４をつなぐ直流母線の直流を検出し、その検出電流に
比例した電圧を出力する電流検出器、１１は誘導電動機
５の無負荷時の電流値を設定する電流値設定回路で、こ
の設定された電流値を減算器１３で電流検出器１０の出
力より差し引くことにより、負荷による電流の増加分を
検出することができる。１２は電流増加分に比例した電
圧を出力する補正電圧出力回路で、その比例定数は誘導
電動機の一次抵抗（第２図のｒ＋）に略一致させている
。１４は補正電圧出力回路１２からの補正電圧と電圧周
波数比率回路８からの出力電圧を加える加算器で、その
加算結果を前記クッション回路７からの周波数指令と共
にＰＷＭ発生回路９に入力するように構成しである。
タ４をつなぐ直流母線の直流を検出し、その検出電流に
比例した電圧を出力する電流検出器、１１は誘導電動機
５の無負荷時の電流値を設定する電流値設定回路で、こ
の設定された電流値を減算器１３で電流検出器１０の出
力より差し引くことにより、負荷による電流の増加分を
検出することができる。１２は電流増加分に比例した電
圧を出力する補正電圧出力回路で、その比例定数は誘導
電動機の一次抵抗（第２図のｒ＋）に略一致させている
。１４は補正電圧出力回路１２からの補正電圧と電圧周
波数比率回路８からの出力電圧を加える加算器で、その
加算結果を前記クッション回路７からの周波数指令と共
にＰＷＭ発生回路９に入力するように構成しである。
誘導電動機５の等何回路を示す第２図において、無負荷
時の励磁巻線の電圧Ｅは、無負荷時の電流をｉ。とする
と、 Ｂ ＝＝ ｖ、 −（ｒ、 ＋Ｐｔ、 ） ｉｏ・−・
・（１）インダクタンス となる。ここで負荷が重くなり、すべりＳが増大して、
無負荷時電流ｉ。が１０＋Δｉに変化したとすると、励
磁巻線電圧は Ｅ’＝’Ｖ’＋ （’＋＋Ｐ４ ）（’ｏ＋Δ１）＝Ｖ
＋ （ｒ、 ＋ｐｚ、 ）’ｏ （ｒ＋ ＋ｐｔ、 ）
Δ１−−−−−−（２）に変化する。従って励磁巻線電
圧は（ｒ、 ＋ｐｔ、 ）Δｉだけ減少する。この電圧
減少分を■、により補正し励磁巻線電圧Ｅが一定になる
ようにしたのがこの発明である。
時の励磁巻線の電圧Ｅは、無負荷時の電流をｉ。とする
と、 Ｂ ＝＝ ｖ、 −（ｒ、 ＋Ｐｔ、 ） ｉｏ・−・
・（１）インダクタンス となる。ここで負荷が重くなり、すべりＳが増大して、
無負荷時電流ｉ。が１０＋Δｉに変化したとすると、励
磁巻線電圧は Ｅ’＝’Ｖ’＋ （’＋＋Ｐ４ ）（’ｏ＋Δ１）＝Ｖ
＋ （ｒ、 ＋ｐｚ、 ）’ｏ （ｒ＋ ＋ｐｔ、 ）
Δ１−−−−−−（２）に変化する。従って励磁巻線電
圧は（ｒ、 ＋ｐｔ、 ）Δｉだけ減少する。この電圧
減少分を■、により補正し励磁巻線電圧Ｅが一定になる
ようにしたのがこの発明である。
次に上記の構成からなるこの発明の実施例の動作を説明
する。
する。
まず、電流検出器１０により直流母線電流のピーク値を
検出する。第４図は、インバー４４の出力電圧が方形波
時の直流母線電流ｉｄｃと一相の線電流ｉを同じスケー
ルで示すものであるが、直流母線電流ｉｄｃのピーク値
ｉｐは線電流ｉのピーク値と一致している。
検出する。第４図は、インバー４４の出力電圧が方形波
時の直流母線電流ｉｄｃと一相の線電流ｉを同じスケー
ルで示すものであるが、直流母線電流ｉｄｃのピーク値
ｉｐは線電流ｉのピーク値と一致している。
一方、線電流ｉのピーク値−１ｒ２（線電流ｉの基本波
実効値）＋−（高調波リップル分）であり、高調波リッ
プル分は線電流１の基本波実効値に関係なくほぼ一定で
ある。従って、直流母線電流ｉｄｃのピーク値ｉｐを検
出し、固定の高調波リップル分を引き去ることによって
、線電流ｉの基本波実効、１ 値を得ることができる。
実効値）＋−（高調波リップル分）であり、高調波リッ
プル分は線電流１の基本波実効値に関係なくほぼ一定で
ある。従って、直流母線電流ｉｄｃのピーク値ｉｐを検
出し、固定の高調波リップル分を引き去ることによって
、線電流ｉの基本波実効、１ 値を得ることができる。
よって、まず、電流検出器１０では直流母線電流ｉｄｃ
のピーク値ｉｐを検出し、上記の回路演算を行ない、線
電流ｌの基本波実効値に相当する電圧を出力する。また
、直流母線電流ｉｄｃを検出する場合には、電流検出器
１個でインパーク出力周波数の６倍で検出することがで
き、インパーク出力電流を検出する場合に比し、応答性
、経済性の面から効果がある。
のピーク値ｉｐを検出し、上記の回路演算を行ない、線
電流ｌの基本波実効値に相当する電圧を出力する。また
、直流母線電流ｉｄｃを検出する場合には、電流検出器
１個でインパーク出力周波数の６倍で検出することがで
き、インパーク出力電流を検出する場合に比し、応答性
、経済性の面から効果がある。
次に、電流値設定回路１１では前記（２）式の無負荷電
流ｉ。に相当する電流値を設定しておき、上記電流検出
器１０の出力より差し引、ぐようにする。
流ｉ。に相当する電流値を設定しておき、上記電流検出
器１０の出力より差し引、ぐようにする。
これにより、旧式の負荷による電流増加分Δｉを得る。
補正電圧出力回路１２は前記電流増加分Δｉを１１倍す
る補正電圧を出力する。正確には補正電圧出力回路では
（ｒ、 ＋Ｐ４ ）倍すべきであるが、”１は小さいの
で無視している。
る補正電圧を出力する。正確には補正電圧出力回路では
（ｒ、 ＋Ｐ４ ）倍すべきであるが、”１は小さいの
で無視している。
そして、上記補正電圧出力回路１２から出力された補正
電圧を電圧周波数比率回路８から出力された電圧に加え
て、ＰＷＭ発生回路９にクッション回路７からの周波数
指令と共に入力する。
電圧を電圧周波数比率回路８から出力された電圧に加え
て、ＰＷＭ発生回路９にクッション回路７からの周波数
指令と共に入力する。
以上の動作により、重負荷により電流が増加しても、第
２図の等側口路に示す励磁電圧Ｅは一定に保たれるため
、重負荷時に励磁磁束の減少に起因するトル外不足を解
消することができる。
２図の等側口路に示す励磁電圧Ｅは一定に保たれるため
、重負荷時に励磁磁束の減少に起因するトル外不足を解
消することができる。
第５図は上記実施例によりトルク特性の改善される様子
を示すグラフで、横軸は速度、縦軸はトルクを表わす。
を示すグラフで、横軸は速度、縦軸はトルクを表わす。
第５図中点線曲線５ａは補正しない場合、実線曲線５ｂ
は補正した場合を示すもので、この両曲線５ａ、５ｂの
対比から明らかなようにすべりが大きい時トルクが大き
く出ている。
は補正した場合を示すもので、この両曲線５ａ、５ｂの
対比から明らかなようにすべりが大きい時トルクが大き
く出ている。
なお、上記実施例では電流値設定回路１１の設定値とし
て、誘導電動機の無負荷電流を設定していたが他の値で
あってもよい。例えば、無負荷電流より大きな値を設定
した場合には、無負荷電流設定時に比し、トルク補正効
果は小さくなり、トルク補正効果をあまり必要としない
用途においても実施例の回路を適応することができる。
て、誘導電動機の無負荷電流を設定していたが他の値で
あってもよい。例えば、無負荷電流より大きな値を設定
した場合には、無負荷電流設定時に比し、トルク補正効
果は小さくなり、トルク補正効果をあまり必要としない
用途においても実施例の回路を適応することができる。
実施例ではインバータに平滑用コンデンサの充電電圧を
供給しているが、この平滑用コンデンサの代りに直流電
源を用いることもできる。
供給しているが、この平滑用コンデンサの代りに直流電
源を用いることもできる。
また、上記実施例ではＰＷＭ変調方式のインバーｌにつ
いて示したが、ＰＡＭ変調方式やその他の方式であって
もよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
いて示したが、ＰＡＭ変調方式やその他の方式であって
もよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
さらに、上記実施例の回路において、電流検出器１０の
出力よりインバータ４の補正電圧値を演算するまでの過
程にマイクロプロセッサを用いてもよく、上記実施例と
同様の効果を奏する。
出力よりインバータ４の補正電圧値を演算するまでの過
程にマイクロプロセッサを用いてもよく、上記実施例と
同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、誘導電動機の入力電
流を常時検出し、電流増加による誘導電動機の一次抵抗
降下を常に補正するように構成したので、重負荷時にお
ける誘導電動機の励磁磁束の減少を防止し、重負荷時の
トルク不足を解消することができる。また、無負荷時電
流レベルを電流値設定回路１１により設定できるため、
負荷となる誘導電動機が変った場合においても回路定数
を変更することなく対処することができる等の効果があ
る。
流を常時検出し、電流増加による誘導電動機の一次抵抗
降下を常に補正するように構成したので、重負荷時にお
ける誘導電動機の励磁磁束の減少を防止し、重負荷時の
トルク不足を解消することができる。また、無負荷時電
流レベルを電流値設定回路１１により設定できるため、
負荷となる誘導電動機が変った場合においても回路定数
を変更することなく対処することができる等の効果があ
る。
第１図は従来のインバータの制御装置の回路図、第２図
は誘導電動機のＴ型等価回路図、第３図はこの発明の実
施例によるインバータの制御装置の回路図、第４図はイ
ンパーク出力電流、インパークの直流電流、直流母線電
流のピーク値のそれぞれの波形を示す波形図、第５図は
横軸に速度を縦軸にトルクを表わしたグラフである。 １・・・交流電源、２・・・交流直流変換回路、３・・
・平滑コンデンサ、４・・・直流交流変換回路、５・・
・誘動電動機、６・・・速度設定器、７・・・クッショ
ン回路、８・・・電圧周波数比率回路、９・・・ＰＷＭ
発生回路、１０・・・電流検出器、１１・・電流値設定
回路、１２・・・補正電圧出力回路、１３・・・加減算
器、１４・・・加算器。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 第１図 第２図 ｒ 第３図 第４図 第５図 穂！（Ｎ）− 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １ 事件の表示 特願昭 ５９−１０２３６２号２ 発
明の名称 インバータの制御装置 ３ 補正をする省 ５、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （２）図面第２図を別紙のとおり補正する。 （３）図面第３図中に別紙朱書のとおり符号「１３゜１
４」を追加する０ ７、 添付書類の目録 （１）補正後の第２図を記載した書面 １通（２）補正
後の第３図を記載した書面 １通以上 第２図 Ｖ「
は誘導電動機のＴ型等価回路図、第３図はこの発明の実
施例によるインバータの制御装置の回路図、第４図はイ
ンパーク出力電流、インパークの直流電流、直流母線電
流のピーク値のそれぞれの波形を示す波形図、第５図は
横軸に速度を縦軸にトルクを表わしたグラフである。 １・・・交流電源、２・・・交流直流変換回路、３・・
・平滑コンデンサ、４・・・直流交流変換回路、５・・
・誘動電動機、６・・・速度設定器、７・・・クッショ
ン回路、８・・・電圧周波数比率回路、９・・・ＰＷＭ
発生回路、１０・・・電流検出器、１１・・電流値設定
回路、１２・・・補正電圧出力回路、１３・・・加減算
器、１４・・・加算器。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 第１図 第２図 ｒ 第３図 第４図 第５図 穂！（Ｎ）− 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １ 事件の表示 特願昭 ５９−１０２３６２号２ 発
明の名称 インバータの制御装置 ３ 補正をする省 ５、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （２）図面第２図を別紙のとおり補正する。 （３）図面第３図中に別紙朱書のとおり符号「１３゜１
４」を追加する０ ７、 添付書類の目録 （１）補正後の第２図を記載した書面 １通（２）補正
後の第３図を記載した書面 １通以上 第２図 Ｖ「
Claims (2)
- （１）直流を交流に変換して原動機に供給する直流交流
変換回路と、周波数設定回路の出力を受けて前記直流交
流変換回路の運転速度を急変しないような周波数指令を
出力するクッション回路と、前記周波数指令を受けて予
じめ定められた電圧周波数比率で出力電圧を指令する電
圧周波数比率回路と、前記原動機に入力される電流を検
出する電流検出器と、前記原動機の無負荷時の電流値を
設定する電流値設定回路と、前記電流値設定回路で設定
された電流値を前記電流検出器の出力より差し引くこと
により検出された前記原動機の負荷による電流増加分に
比例した電圧を出力する補正電圧出力回路と、前記補正
電圧出力回路からの補正電圧と前記電圧周波数比率回路
からの出力電圧とを加算した加算結果と前記周波数設定
回路の出力周波数に基づく周波数指令とを入力して前記
直流交流変換回路のスイッチングタイミングを決定する
ＰＷＭ発生回路とを備えたインパークの制御回路。 - （２）電流検出器は直流交流変換回路の直流母線電流の
ピーク値を検出することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のインバータの制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59102362A JPS60245495A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | インバ−タの制御装置 |
| DE19853517694 DE3517694A1 (de) | 1984-05-21 | 1985-05-17 | Steuerschaltung fuer einen inverter |
| GB08512649A GB2159353B (en) | 1984-05-21 | 1985-05-20 | Inverter control apparatus |
| US06/735,649 US4663578A (en) | 1984-05-21 | 1985-05-20 | Inverter control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59102362A JPS60245495A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | インバ−タの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60245495A true JPS60245495A (ja) | 1985-12-05 |
Family
ID=14325344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59102362A Pending JPS60245495A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | インバ−タの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60245495A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100685959B1 (ko) * | 2000-01-12 | 2007-02-23 | 엘지전자 주식회사 | 모터 듀티비 제어장치 및 방법 |
-
1984
- 1984-05-21 JP JP59102362A patent/JPS60245495A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100685959B1 (ko) * | 2000-01-12 | 2007-02-23 | 엘지전자 주식회사 | 모터 듀티비 제어장치 및 방법 |
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