JPS6039388A - すべり周波数制御形インバ−タ装置 - Google Patents

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〕 との発明は、誘導電動機を負荷とするインバータ装置の
制御方式に関するものである。

〔従来技術〕

第１図は、従来のすベシ周波数１０制御方式ＰＷＭ電圧
制御形インバータ装置の概略ブロック図である。図にお
いて、（１）は三相交流商用電源、（２）はとの三相交
流商用電源から直流出力を得るダイオード又はサイリス
タ等で構成されたコンバータ回路、（８）は直流電圧平
滑用フィルター、（４）はトランジスタ等のスイッチン
グ素子で構成されたインバータ主回路、（５）は負荷の
誘導電動機、（６）は速度検出器、（７）は負荷電動機
（ロ）の速度基準を与える速度指令回路、（８）は速度
検出器（６）の出力信号を検出する速度検出回路、（９
）は速度指令回路（７ンの出力ωｒｅｆと速度検出回路
（８）の出力ωとの偏差を演算するすべり周波数演算器
、αｃｌｌはすべり周波数演算器（９）の出力ωＳと速
度検出回路（８）の出力ωとの和ω。（−周波数指令）
に比例した周波数のパルス列を出力する電圧／周波数（
Ｖ／Ｆ″）変換器（１１）は周波数指令ω。を受けて負
荷電動機（５ンのφ特性に見合った電圧レベルを出力す
る電圧指令回路、（埒は電圧指令回路α１）とφ変換器
叫の出力を受けて基準電圧波形を出力する基準電圧波形
形成回路、（１９）はインバータ主回路（４）の出力電
圧を検出する電圧検出回路、ｑ→は基準電圧波形と電圧
検出回路０３）の出力との偏差に応じてインバータ主回
路（４）のスイッチング素子をオン・オフさせる信号を
出力するＰＷＭ制御回路である。

第２図は、誘導電動機の回転速度（ω）−出力（Ｐ）特
性図を示す。図において、Ｎｏは誘導電動機のベース速
度であり、０〈ωくＮ。の領域で定トルク特性、Ｎｏ≦
ω≦６Ｎｏの領域で定出力特性となっている。

第３図は、誘導電動機の回転速度（ω）−電圧（ｖ）特
性を示す。このω−■特性は、所定の定格電流が流れて
、所定の定格電圧を確保するために必要な電圧特性であ
る。

さて、第１図のインバータ装置で誘導電動機を駆動する
場合、すベシ周波数演算器（９）は、すべり周波数ω８
に制限値を与えて制御するのであるが、その方式は従来
第６図のようになっていた。図において、（１５）〜α
９）は抵抗、（２）はオペアンプを示す。

ことで、抵抗α７）と抵抗０８）の値を等しくすること
により、出力。ｊｓがオペアンプ（財）の出力電圧の１
／２以上にならないように制限される。この制限値は第
５図に示されているように、回転速度あるいは定常時が
加減速時であるかに関係なく一定値をとり、これをすべ
り飽和値としている。すべり飽和値は、最高速度におい
て、１２０％　トルクを発生するために必要とする値に
設定される。

ところで、定出力領域で、同じすべりの変化量に対して
同じトルクを発生するためには、ｖ２／ωが各回転速度
で一定である必要がある。しかし、誘導電動機は、第６
図のω−■特性を示しているだめ、Ｎｏ≦ω≦３Ｎｏの
定出力領域においては、■２／ω　は一定ではない。即
ち、ω−Ｎ　ｏ　とω−３Ｎ。

で比較すれば、同じすべり周波数ω６に対するトルクＴ
は、第４図のように変化する。このことは、トルク（Ｔ
）スミ流（Ｉ）という関係からもわかるように、ω＝Ｎ
　のベース速度付近での過電流の要因となり、信頼性が
低下するという欠点があった。

〔発明の概要〕

本発明は、上記の従来のものの欠点を除去するためにな
されたもので、過酷な速度急変時にも過渡的な電流突出
がなく、安定で応答性の高いインバータ装置を得ること
にある。このため、本発明は、回転速度に応じて定常時
および加減速時のすベシ周波数ω８の飽和値を可変とす
るものである。

又、本発明では、マイコンを搭載しだディジタル制御形
インバータ装置を採用しているため、従来のアナログ制
御形インバータ装置ではハードウェア上極めて困難であ
った回転速度別のすべり飽和値可変制御を、容易に実現
し得るという特徴も有している。

〔発明の実施例〕

第７図は、本発明の一実施例であるマイコン搭載ＰＷＭ
電圧制御形インバータ装置のブロック図を示す。図にお
いて、第１図と同符号は同−又は相当部分を示し、（２
１）はコンバータ回路（２）とインバータ主回路（４）
の電流・電圧を検出する電流電圧検出回路、（２２）は
電流電圧検出回路のアナログ出力をディジタル値に変換
するＡ／Ｄコンバータ、（転））は処理ユニットＣＰＵ
、例はディップスイッチ・スイッチボックスやＬＥＤか
らなる入出力インターフェース、に）はＣＰＵ（財））
によるコンバータ電圧指令とＡ／Ｄコンバータ弊）によ
るコンバーク電圧フィードバック出力を受けて、コンバ
ータ点弧角指令を出力するコンバータ制御部、１２６）
は入出力インターフェース例からの速度指令入力と、速
度検出器（８）からの速度フィードバック出力を受けて
周波数指令を発する速度入力インターフェース、吹）は
速度入力インターフェース（財））の出力を受けてＰＶ
ｉ１Ｍ制御用基準電圧・周波数を形成する基準正弦波発
生回路である。

第７図の速度入力インターフェース（２６）及びその周
辺の動作を、第８図を併用して説明する。入出力インタ
ーフェース（９）からの速度指令信号ｏ）ｒｅｆと速度
検出器（８）からの速度フィードバック信号ωの偏差に
応じてすべり周波数ω６が出力されるが、Ｗ　の飽和値
は定常時又は加減速時に応じて、あるいは速度ωに応じ
て適切なパターンが選択される。このすべり飽和値パタ
ーンは、ｃｐｕ（２，３）に組み込まれているリードオ
ンメモリＲＯＭに記憶されておＪ、ＣＰＵの命令により
適宜アドレスされて読み出される０即ち、ＣＰＵは、速
度監視を行なっており、適宜加減速時パターンから定常
時ノくターンに切替える。すべり周波数ω８に速度フイ
−ドパツク信号ωが加算されて周波数指令ω。とする点
は従来と同じである。定常時すベシ飽和値パターンは、
各回転速度において１２０％トルクを発生するために必
要なパターンとなっており、他方、加減速時すべり飽和
値パターンは、さらに加減速時間に影響のない、適切々
パターンを選択している。第９図に、すベシ飽和値パタ
ーンの具体例を示す。図において、実線は定常時の、破
線は加減速時のすべり飽和値パターンである。加減速時
のすベシ飽和値は、回転速度に応じて可変となっており
、更に、定常時のすべり飽和値とは異ならしめられてい
る。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、この発明は、回転速度別に定常時
と加減速時のすべり飽和値を可変とすることにより、容
易に過大な電流を抑制でき、しかも所定のトルクを発生
することができるため、安定かつ信頼性の高いインバー
タ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のすべり周波数制御方式ＰＷＭ電圧制御形
インバータ装置の概略ブロック図、第２図は誘導電動機
のω−Ｐ特性図、第３図は誘導電動機のω−■特性図、
第４図は誘導電動機のω８−Ｔ特性図、第５図は従来の
すべり飽和値特性図、第６図は従来のすベシ飽和値制御
方式のブロック図、第７図は本発明のマイコン搭載Ｐ　
Ｗ　Ｍ電圧制御形インバータ装置のブロック図、第８図
は本発明のすべＤ６和値可変制御方式のブロック図、第
９図はすべり飽和値パターン説明図である。 （１）・・三相交流商用電源 （４）寺・インバータ主回路 （５）・・誘導電動機　（８）・・速度検出器に）・・
工１０（入出力）インタノェース（２３）・・ＣＰｔＪ （２０）・・速度入力インタフェース 代理人　大岩　増　雄 第　２　図 第　５　図 嚇（ 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示　特願昭　５８−１４６２３１号２、発
明の名称 すべり周波数制御形インバータ装置 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ５、補正の対象 （１）明細書第２頁第１２行の「変換器（１１）は」と
いう記載を「変換器、（１１）は」と補正する。 （２）同書第６頁第１３行のｒＷｓＪ　という記載を「
ωＳ」と補ＩＦする。 以　」−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 誘導電動機を負荷とし、すべ！ｌｌ飽和値設定手段を備
   えたすベル周波数制御形インバータ装置において、当該
   誘導電動機の加減速時のすべり飽和値を、当該誘導電動
   機の回転速度に応じて可変とするとともに定常時のすべ
   り飽和値と異なる値に設定することを特徴とするすべり
   周波数’ｉｔｉ制御形イ制御−インバー