JPS60261390A - 電動機のインバ−タ運転引込み制御装置 - Google Patents

電動機のインバ−タ運転引込み制御装置

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JPS60261390A
JPS60261390A JP59099845A JP9984584A JPS60261390A JP S60261390 A JPS60261390 A JP S60261390A JP 59099845 A JP59099845 A JP 59099845A JP 9984584 A JP9984584 A JP 9984584A JP S60261390 A JPS60261390 A JP S60261390A
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JP
Japan
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inverter
frequency
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motors
motor
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Hiroyuki Masuda
博之 増田
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/74Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more ac dynamo-electric motors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は商用電源により駆動されている複数の交流電
動機を回転停止することなくショックレスに一台のイン
バータによるインバータ運転に切換える為の電動機のイ
ンバータ運転引込み制御装置に関する。
〔従来技術〕
第1図はこの種の引込み制御装置が設けられる誘導電動
機の電源装置を示し、第2図は従来の引込み制御装置の
一例を示している。第1図において、■は商用電源用開
閉器、2は誘導電動機、3はインバータ用電源開閉器、
4は入力変圧器である。5はサイリスクコンバータ部、
6は直流リアクトル、7は電解コンデンサ、8はサイリ
スクインバータ部であって、5〜8により導圧形インバ
ータによる可変電圧可変周波数電源(VVVF電源)の
主回路が構成されている。9はインバータ出力変圧器、
10はインバータ出力開閉器、11は計器用変圧器(P
T)、12は制御装置である。
第2図は第1図の制御装置12内のインバータ運転引込
み制御を司る回路部分を示したもので、20は周波数検
出器であって、PTIIAの検出電圧が入力される。2
1は周波数/電圧変換器(F/Vコンバータ)、22は
比較器、23は積分器であって、21〜23により誘導
電動機2の回転周波数を追跡する粗追跡ループが構成さ
れている。24はコンバータ用ゲート制御器、25はP
LL回路、26はフィルタ、27は加算器、28はイン
バータ周波数指令器(発振器)、29はインバータ用ゲ
ート制御器、30〜32はアナログスイッチ、33はロ
ック検出器である。
先づ、この装置の主回路の動作について説明する。
誘導電動機2を商用電源による駆動からインバータ運転
へショックッレスに切換える場合、先づ: jli!#
4JTjl′11′IW l &HFII=u゛誘1龍
″フリーラン状態に置き、制御装置12を作動させて、
インバータ発振周波数がPTIIを介して検出される誘
導電動機2の残留電圧の周波数に一致するのを待ち、画
周波数が一致するとインバータ出力開閉器10を閉路す
ると共にインバータ主回路を起動させて誘導電動機2を
インバータ運転(VVVF電源による駆動)に引込む。
勿論、インバータ電源用開閉器3は前もって所定のタイ
ミングで投入される。
次に、誘導電動機2のVVVF電源引込み動作について
説明する。
PTIIで検出された上記残留電圧は周波数検出器20
に入力され、ここで誘導電動機2の回転周波数fmが検
出される。この時、誘導電動機2はフリーラン状態にあ
るので、上記回転周波数fmは電動機回転数を表す。周
波数検出器2oが出力する回転周波数信号fmはF/V
コンバータ21で周波数に比例する電圧信号Vmに変換
されて比較器22に入力される。この比較器22の出力
はアナログスイッチ3oを介して積分器23に与えられ
るが積分器23の出力が該比較器22にフィードバック
されているので、積分器23の出力■はF/Vコンバー
タ21の出力Vmと等しくなるように自動的に開整され
る。なお、アナログスイッチ30は誘導電動機20のフ
リーラン状態時には閉路されている。
積分器23の出力■はアナログスイッチ31を介し、イ
ンバータ電圧指令としてゲート制御器24に、また、イ
ンバータ周波数指令を出力する発振器28に供給される
が、F / V :7ンハーク21、比較器22、積分
器23からなる粗追跡ループは一次遅れ系を構成するの
で、上記インバータ電圧指令は回転周波数fmに対し一
次遅れによる誤差を含んでいる。この誤差を精密に補正
するため、PLL回路25が設けられており、該PLL
回路25は上記回転周波数信号fmと発振器28のイン
バータ周波数指令となる周波数出力の位相差を検出する
。P L L回路25は上記位相差に対応する大きさの
電圧信号を出力するが、この信号はフィルタ26−t−
通し周波数補正信号Δvrmとして加算器27で積分器
23の出力■と合成され発振器28に入力される。周波
数補正信号ΔVfmが導かれているロック検出器33は
周波数補正信号ΔVfmの値が所定値以下になってPL
L回路25がロックしたことを検出するとロック検出信
号を出力するが、この出力により(他の条件は成立して
いるものとする)、アナログスイッチ30が開路されて
インバータ電圧指令Vがホールドされると同時にアナロ
グスイッチ31.32が閉路され、インバータ主回路が
起動されてVVVF電源から誘導電動機2に給電が開始
され、かくして誘導電動機2のVVVF電源引込み動作
が行われる。
しかしながら、2系統の電動機を1台のvVVF電源で
駆動する場合、両誘導電動機のフリーラン時の減速度が
異なると前記した残留電圧の検出が厄介で、再起υノ時
に回生状態が惹起してトリップする等の信頼性・安定性
に問題があった。
〔発明の概要〕
この発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、複数交流電動機に共通のインハー夕に対するイン
バータ周波数指令をフリーラン時減速度が最小の交流電
動機の電動機回転周波数に追随さセる構成とすることに
より、複数交流電動機を商用電源駆動から回生状態を招
くことなく−のインバータによるインバータ運転にショ
ックレスに切換えることができ、複数交流電動機に対す
る信頼性の高いインバータ運転引込め制御を実現するこ
とができるインバータ運転引込み制御装置を提案するも
のである。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第4図において、IA、IBは商用電源用開閉器であっ
て、それぞれの閉路により誘導電動機2A、2Bが商用
電源に接続される。なお、誘導電動機2Aのフリーラン
減速時の減速度は誘導電動機2Bのそれよりも大きいも
のとする。IOA、10Bはインバータ用開閉器であっ
て、それぞれの閉路により、5〜8からなるVVVF電
源の主回路に誘導電動機2A、2Bが接続される。
11八、IIBは計器用変圧器(PT)であって、誘導
電動機2八、2Bの一次電圧を検出する。
120はVVVF電源の制御装置であって、第5図に示
す引込み制御装置を具えている。
第5図において、20A、20Bは周波数検出器であっ
て、それぞれPTI IA、11Bの検出電圧が入力さ
れる。25A、25BはPLL回路、26A、26Bは
フィルタ、34はPLLループ選択器(比較器)、35
はループ切換スイッチである。PLLループ選択器34
はフィルタ26Aと26Bの出力を比較して前者が後者
より大である場合にはループ切換スイッチ35をフィル
タ26Aに切換接続するスイッチ切換信号(正極性)を
出力し、逆の場合にはループ切換スイッチ35をフィル
タ26Bへ切換接続するスイッチ切換信号(負極性)を
出力する。周波数検出器20Aの出力は第1図の周波数
検出器20と同様にF/■コンバータ21〜積分器23
からなる粗追跡ループとPLL回路25Aに、また、周
波数検出器20Bの出力はPLL回路25Bに供給され
る。
なお、第1図及び第2図と同じ構成要素には同一符号を
付しである。
この装置の主回路の動作について説明する。
誘導電動機2人、2Bを商用電源による駆動からインバ
ータ運転へショックレスに切換える場合、先づ、商用電
源用開閉器IA、IBを開路し、誘導電動機2人、2B
をフリーラン状態に置き、制御装置120を作動させて
、インバータ発振周波数がPTIIA、JIBを介して
検出される誘導電動機2A、2Bの残留電圧の周波数の
高い方の周波数に追随して一致するのを待ち、画周波数
が一致するとインバータ出力開閉器10を閉路すると共
にインバータ主回路を起動させて誘導電動機2A、2B
をインバータ運転(V V V F電源による駆動)に
引込む。勿論、インパーク電源用開閉器3は前もって所
定のタイミングで投入される。
次に、誘導電動機2A、2BのVVVF電源引込み動作
を第6図を参照して説明する。
PTIIA、IIBで検出された誘導電動機2A、2B
の上記残留電圧は周波数検出器2OA、20Bに入力さ
れ、それぞれから誘導電動機2人、2Bの回転周波数f
ma、fmbが取出される。周波数検出器2OAが出力
する誘導電動機2への回転周波数信号f m aはF/
Vコンバータ21で周波数に比例する電圧信号Vmaに
変換されて比較器22に入力され、該比較器22の出力
がアナログスイッチ30を介して積分器23に与えられ
、前記したようにインバータ電圧指令(正極性とする)
が作成される。PLL回路25Aは回転周波数信号fm
aと発振器28のインバータ周波数指令となる周波数信
号との位相差を比較して回転周波数fmaに対する粗追
跡ループの一次遅れによる誤差を補正する周波数補正信
号ΔVfmaをフィルタ26Aを通し送出する。同様に
、PLL回路25Bも回転周波数信号fmbと発振器2
8のインバータ周波数指令となる周波数信号との位相差
を比較して回転周波数fmbに対する粗追跡ループの一
次遅れによる誤差を補正する周波数補正信号へVfmb
をフィルタ26Bを通し送出する。
周波数補正信号ΔVfmaとΔV fmbは比較器34
で比較され、ΔV f m a >ΔVfmbである場
合には比較器27が正極性のスイッチ切換指令を出力す
るので、周波数補正信号Δ■rmaが27で積分器23
の出力■と合成され発振器28に入力される。ΔVfm
a<ΔVfmbの場合には比較器27が負極性のスイッ
チ切換指令を出力するので周波数補正信号ΔVfmbが
積分器23の出力■と合成されて発振器28に入力され
る。
ロック検出器33には切換スイッチ35を介し周波数補
正信号ΔV f m a %ΔVfmbのいずれかが入
力されているので切換スイッチ35により選択された側
のP L L回路25Δ、25Bがロックしたことを検
出するとロック検出信号を出力し、この出力により、ア
ナログスイッチ30が開路されてインバータ電圧指令V
がホールドされると同時にアナログスイッチ31.32
が閉路され、イ、 7 /<−タ主回123カ′起動さ
れてVVVF電源力゛ら8禿導電動機2に給電が開始さ
れ、かくして誘導電動機2のVVVF電源引込み動作が
行われる。
このように、本実施例では、減速度の大きい誘導電動機
2Aの回転周波数を粗追跡し、周波数補正信号ΔV f
 m aとΔVfmbのうち大なる方の周波数補正信号
で精密補正するので、インバータ周波数指令を電圧再印
加時点まで減速度が最大の誘導電動ta2Aの回転周波
数に追随させつつ減衰させることができる。
なお、上記実施例では、インバータとして電圧形インバ
ータを用いる場合について説明したが、この発明はこれ
に限定されるものではない。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明した通り、フリーラン時減速度が最
小の交流電動機の電動機回転周波数インバータ周波数指
令が追随するので減速度が異なる複数の交流電動機を商
用電源駆動から回生状態を招くことなく−のインバータ
によるインパーク運転にショックレスに切換えることが
でき、複数交流電動機に対する信頼性の高いインバータ
運転引込み制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は交流電動機の電源装置を示す回路図、第2図は
従来の電動機のインバータ運転引込み制御装置のブロッ
ク図、第3図!a)は上記従来装置における各部波形タ
イムチャート、第3図(bl及び(C1はそれぞれ上記
従来装置によるインバータの出力電圧及び出力電流の波
形図、第4図及び第5図はこの発明の一実施例を示すブ
ロック図、第6図は上記実施例における各部波形タイム
チャートである。 図において、20A、20B 周波数検出器、21−−
−F / Vコンバータ、22−比較器、23−積分器
、24−コンバータ用ゲート制御器、25A、2511
−P L L回路、26A、26 J3−フィルタ、2
7−加算器、28−インバータ周波数指令器、29−イ
ンハーク用ゲート制御器、33−ロック検出器、34−
P I、Lループ選択器、35−ループ切換スイッチ。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第5図 1+ 1 手続補正帯(自省r+) 1、事件の表示 特願昭 5φ−099845号3、補
正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名 称 
(601)三菱電機株式会社 代表者 壜:±:辷:氏=叱 4、代理人 志岐守哉 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号5、補正
の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1)明細書の第7頁第17行の「「大きい」を「小さ
い」と訂正します。 (2)同第8頁第3行の「120はVVVF電源」を「
109はVVVF電源」と訂正します。 (3)同第8頁第13行〜第14行の1切換信号(正極
性)を出力し」を「切換信号を出力し」と訂正します。 (4)同第8頁第16行の1信号(負極性)を出力する
。周波数検出器20A」とあるのを「信号を出力する。 ここで積分器23の出力は正極性と仮定している。周波
数検出器20A」と訂正します。 (5)同第9頁第8行の「制御装置120」を「制御装
置109」と訂正します。 (6)同第11頁第4行〜第6行の「場合には比較器2
7が正極性のスイッチ切換指令を出力するので、周波数
補正信号ΔVfmaが27で」とあるのを[場合には周
波数補正信号ΔVfmaが比較器27で」と訂正します
。 (7)同第11頁第8行〜第9行にある「比較器27が
負極性のスイッチ切換指令を出力するので」の24文字
を削除します。 (8)同第12頁第1行および第2行の「2」を[2A
、2BJとそれぞれ訂正します。 (9)同第12頁第7行の「最大」を[最小」と訂正し
ます。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 商用電源駆動から共通のインバータによるインバータ運
    転へ切換制御される複数交流電動機に対してそれぞれ設
    けられ電動機フリーラン時の対応する交流電動機残留電
    圧から電動機回転周波数を検出する周波数検出器、任意
    の−の上記交流電動機の上記電動機回転周波数を電圧信
    号に変換して追跡する一次遅れ系の粗追跡ループ、上記
    各周波数検出器の出力に対する上記粗追跡ループの一次
    遅れ誤差を追跡補正する周波数補正信号を発生するP 
    L Lループ、上記複数周波数補正信号を比較して最大
    周波数補正信号を出力するP、L Lループを選択する
    PLLループ選択器を具え、上記選択されたPLLルー
    プのロック動作を必要条件として上記粗追跡ループの出
    力をホールドし該出力をインバータ電圧指令、また、該
    出力を上記選択された周波数補正信号で補正した電圧信
    号をインバータ周波数指令としてインバータ主回路を起
    動する電動機のインバータ運転引込み制御装置。
JP59099845A 1984-05-16 1984-05-16 電動機のインバ−タ運転引込み制御装置 Granted JPS60261390A (ja)

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JPH0452716B2 JPH0452716B2 (ja) 1992-08-24

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01186187A (ja) * 1988-01-20 1989-07-25 Toshiba Corp 誘導機の制御装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54109119A (en) * 1978-02-16 1979-08-27 Fuji Electric Co Ltd Ac power supply
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