JPS6053558B2 - 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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- JPS6053558B2 JPS6053558B2 JP55100553A JP10055380A JPS6053558B2 JP S6053558 B2 JPS6053558 B2 JP S6053558B2 JP 55100553 A JP55100553 A JP 55100553A JP 10055380 A JP10055380 A JP 10055380A JP S6053558 B2 JPS6053558 B2 JP S6053558B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- induction motor
- rotational speed
- inverter
- efficiency
- operating frequency
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- Expired
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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
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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
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- 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
- H02P27/045—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 whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
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- 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
- H02P27/048—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 AC supply for only the rotor circuit or only the stator circuit
-
- 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
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- H02P2207/01—Asynchronous machines
-
- 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
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- 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
- H02P27/047—V/F converter, wherein the voltage is controlled proportionally with the frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は可変電圧および可変周波数を発生させ得るイン
バータにより可変速駆動される誘導電動機の効率が常に
最大となるインバータの制御装置に関する。
バータにより可変速駆動される誘導電動機の効率が常に
最大となるインバータの制御装置に関する。
従来、インバータにより可変速駆動される誘導電動機を
設定回転速度にするためには、負荷の大小にかかわらず
、例えば電圧と周波数の比が一定となるようにインバー
タの出力を制御していた。
設定回転速度にするためには、負荷の大小にかかわらず
、例えば電圧と周波数の比が一定となるようにインバー
タの出力を制御していた。
、Ｐ、■３Ｖ￥〔＆＋ にｆｒ″′（に、＋ に。
’１５）”＋（２πｆ（ｌ、＋ １、’また、２次出力
Ｐ２は式（２）のごとくである。Ｐ２■３゜Ｔ”゜’（
に、＋ に。
Ｐ２は式（２）のごとくである。Ｐ２■３゜Ｔ”゜’（
に、＋ に。
’１５）”＋（２πｆ（ｌ１＋−従つて、効率ηは式（
３）で表される。’このような制御を行うと、定格負荷
において誘導電動機の効率が最高になるごとく電圧・周
波数比を設定した場合には、軽負荷時においてはそこで
得られる筈の最高効率よりも効率が悪くなる。
３）で表される。’このような制御を行うと、定格負荷
において誘導電動機の効率が最高になるごとく電圧・周
波数比を設定した場合には、軽負荷時においてはそこで
得られる筈の最高効率よりも効率が悪くなる。
本発明は上記のごとき欠点を除去し、誘導電動機の設定
回転速度および負荷の大小にかかわらず、常にその運転
条件において得られるべき最大の効率となるようにイン
バータの出力周波数および電圧の制御を行うインバータ
の制御装置を堤供するものである。以下、説明を簡単化
するために誘導電動機についてはＬ形等価回路によつて
行う。
回転速度および負荷の大小にかかわらず、常にその運転
条件において得られるべき最大の効率となるようにイン
バータの出力周波数および電圧の制御を行うインバータ
の制御装置を堤供するものである。以下、説明を簡単化
するために誘導電動機についてはＬ形等価回路によつて
行う。
第１図は三相誘導電動機の１相あたりのＬ形等価回路図
である。図において、Ｖ、は１次電圧、に、は１次抵抗
、、ｆは運転周波数、Ｅ、は１次漏れインダクタンス、
に’２は１次側に換算した２次抵抗、ｓはすベリ、ｌ’
２は１次側に換算した２次漏れインダクタンス、＆は励
磁コンダクタンス、ｂｏは励磁サセプタンスを示す。フ
第１図に示した諸定数を用いて三相誘導電動機の１次
入力Ｐ、を表すと式（１）のごとくである。
である。図において、Ｖ、は１次電圧、に、は１次抵抗
、、ｆは運転周波数、Ｅ、は１次漏れインダクタンス、
に’２は１次側に換算した２次抵抗、ｓはすベリ、ｌ’
２は１次側に換算した２次漏れインダクタンス、＆は励
磁コンダクタンス、ｂｏは励磁サセプタンスを示す。フ
第１図に示した諸定数を用いて三相誘導電動機の１次
入力Ｐ、を表すと式（１）のごとくである。
−ｉ〕 ・・・（１）・・・（２）
Ｏ’）・”
一＆
η−ｐ、
電動機の回転速度をω。
（Ｒａｄ／Ｓｅｃ）、極対数をｐで表すと、式（４）が
成立している。また、電動機の発生トルクＴ（Ｎ−ｍ）
は式（５）のごとくである。
成立している。また、電動機の発生トルクＴ（Ｎ−ｍ）
は式（５）のごとくである。
式（４）から
式（３）に式（４″）を代人すると
となり、効率ηは電動機の回転速度ω。
のすベリＳの関数となつて、電圧Ｖ１には関係しないこ
とになる。そこで、回転速度ω。
とになる。そこで、回転速度ω。
を一定としてすベリＳを変化させ効率ηを計算してみる
と第２図のことくなる。すなわち、回転速度ω。を一定
とした場合、効率ηが最大となるすベリＳ１が一点存在
することがわかる。同様に、式（３）に式（４）を代人
するととなり、効率ηは電動機の回転速度ω。
と第２図のことくなる。すなわち、回転速度ω。を一定
とした場合、効率ηが最大となるすベリＳ１が一点存在
することがわかる。同様に、式（３）に式（４）を代人
するととなり、効率ηは電動機の回転速度ω。
と運転周波数ｆの関数となる。そこで回転速度ω。を一
定として運転周波数ｆを変化させると第２図と同様の図
となり、回転速度ω。を一定とした場合に効率が最大と
なる運転周波数ｆ１が一点存在する。そこで、種々の設
定回転速度ω．．（Ｒａｄ／Ｓｅｃ）において効率ηが
最大となる運転周波数Ｆ，を求めグラフとすると第３図
のごとくなる。また、式（４″）を変形し、を式（５）
に代人すると となり、トルクＴは電圧■１、すベリＳおよび運転周波
数ｆの関数となる。
定として運転周波数ｆを変化させると第２図と同様の図
となり、回転速度ω。を一定とした場合に効率が最大と
なる運転周波数ｆ１が一点存在する。そこで、種々の設
定回転速度ω．．（Ｒａｄ／Ｓｅｃ）において効率ηが
最大となる運転周波数Ｆ，を求めグラフとすると第３図
のごとくなる。また、式（４″）を変形し、を式（５）
に代人すると となり、トルクＴは電圧■１、すベリＳおよび運転周波
数ｆの関数となる。
すなわち、運転周波数ｆを決めトルクＴを与えると式（
５″）からすベリＳは電圧■１の関数となることがわか
る。従つて、誘導電動機を最高効率で運転したい場合、
設定回転速度ω．を決めその回転速度によソー義的に定
まる最高効率運転周波数ｆ１で電動機を運転する。
５″）からすベリＳは電圧■１の関数となることがわか
る。従つて、誘導電動機を最高効率で運転したい場合、
設定回転速度ω．を決めその回転速度によソー義的に定
まる最高効率運転周波数ｆ１で電動機を運転する。
そして、このとき電圧■１が一定だとすると負荷すなわ
ちトルクＴの増減によりすベリＳが増減するが、電圧■
１を増減せしめてすベリＳを最高効率運転のすベリＳ１
にすることにより、すなわち電動機の回転速度ω。を限
りなく設定回転速度ω．に近づけてやることにより、電
動機は最高効率で運転されることになる。本発明は上記
のごとくある設定回転速度ω．に対して、効率ηが最大
となる電動機運転周波数ｆ１が固有のものであることを
利用したもので、以下一実施例について図によつて説明
する。
ちトルクＴの増減によりすベリＳが増減するが、電圧■
１を増減せしめてすベリＳを最高効率運転のすベリＳ１
にすることにより、すなわち電動機の回転速度ω。を限
りなく設定回転速度ω．に近づけてやることにより、電
動機は最高効率で運転されることになる。本発明は上記
のごとくある設定回転速度ω．に対して、効率ηが最大
となる電動機運転周波数ｆ１が固有のものであることを
利用したもので、以下一実施例について図によつて説明
する。
第４図は本発明のインバータの制御装置を示すブロック
図で、１は記憶器を内蔵する周波数設定器、２は可変電
圧可変周波数のインバータ、３は誘導電動機、４は誘導
電動機３に直結された回転−速度検出器、５は電圧調整
器であつて６は回転速度設定器である。
図で、１は記憶器を内蔵する周波数設定器、２は可変電
圧可変周波数のインバータ、３は誘導電動機、４は誘導
電動機３に直結された回転−速度検出器、５は電圧調整
器であつて６は回転速度設定器である。
回転速度設定器６により設定された設定速度信号ω．″
は周波数設定器１および電圧調整器５へ送られる。周波
数設定器１には第３図において説明したごとき各設定回
転速度ゴにおいて効率ηが最大となる運転周波数ｆ１を
記憶した記憶器を内蔵しており、入力された設定速度信
号ω．″に対応した運転周波数信号ｆ１″をインバータ
２に送りインバータ２は周波数ｆ１で誘導電動機３を駆
動する。回転速度検出器４からの回転速度検出信号ω。
″は電圧調整器５へ送られる。電圧調整器５は入力され
た設定速度信号ω．″と速度検出信号ω。″によつて、
設定回転速度ω．と実際回転速度ω。を比較し、実際回
転速度ω。の方が小さい場合には電圧指令信号Ｖ１″を
大きくし、実際回転速度ω。の方が大きい場合には電圧
指令信号■１″を小さくしてインバータ２の出力電圧Ｖ
１を調整する。かくのごとく電圧を調整することにより
誘導電動機の出力トルクを調整し、実際回転速度ωｏを
設定回転速度ω．に一致せしめる。上記制御装置の動作
を要約すれば、誘導電動機の設定回転速度叫が決まると
その回転速度から一義的に定まる最高効率運転周波？１
によつてインバータ２を運転し、誘導電動機−３の負荷
の大小による実際回転速度ω。
は周波数設定器１および電圧調整器５へ送られる。周波
数設定器１には第３図において説明したごとき各設定回
転速度ゴにおいて効率ηが最大となる運転周波数ｆ１を
記憶した記憶器を内蔵しており、入力された設定速度信
号ω．″に対応した運転周波数信号ｆ１″をインバータ
２に送りインバータ２は周波数ｆ１で誘導電動機３を駆
動する。回転速度検出器４からの回転速度検出信号ω。
″は電圧調整器５へ送られる。電圧調整器５は入力され
た設定速度信号ω．″と速度検出信号ω。″によつて、
設定回転速度ω．と実際回転速度ω。を比較し、実際回
転速度ω。の方が小さい場合には電圧指令信号Ｖ１″を
大きくし、実際回転速度ω。の方が大きい場合には電圧
指令信号■１″を小さくしてインバータ２の出力電圧Ｖ
１を調整する。かくのごとく電圧を調整することにより
誘導電動機の出力トルクを調整し、実際回転速度ωｏを
設定回転速度ω．に一致せしめる。上記制御装置の動作
を要約すれば、誘導電動機の設定回転速度叫が決まると
その回転速度から一義的に定まる最高効率運転周波？１
によつてインバータ２を運転し、誘導電動機−３の負荷
の大小による実際回転速度ω。
の増減は、インバータ２の出力電圧Ｖ１の増減によつて
補正するものである。尚、上記各信号ω″Ｍ，ωｏ″，
ｆ１″，Ｖ１″はアナログ信号はもとより、ディジタル
信号によつても可能であることは自明である。
補正するものである。尚、上記各信号ω″Ｍ，ωｏ″，
ｆ１″，Ｖ１″はアナログ信号はもとより、ディジタル
信号によつても可能であることは自明である。
以上、一実施例によつて説明したごとく、本発明は誘導
電動機の効率ηが式（３）に示されるように回転速度ω
。
電動機の効率ηが式（３）に示されるように回転速度ω
。
と運転周波数ｆの関数であり、その結果設定回転速度ω
．が決まると電動機効率が最大となる運転周波数ｆ１は
電動機固有のものであることを利用したもので、例えば
記憶装置によるなど何らかの手段によりこの最高効率運
転周波数ｆ１にインバータの出力周波数を決定し、実際
回転速度ω。の増減の補正はインバータの出力電圧の増
減によつて行なうことにより、常に誘導電動機を最高効
率の状態で運転することのできるインバータの制御装置
である。
．が決まると電動機効率が最大となる運転周波数ｆ１は
電動機固有のものであることを利用したもので、例えば
記憶装置によるなど何らかの手段によりこの最高効率運
転周波数ｆ１にインバータの出力周波数を決定し、実際
回転速度ω。の増減の補正はインバータの出力電圧の増
減によつて行なうことにより、常に誘導電動機を最高効
率の状態で運転することのできるインバータの制御装置
である。
第１図は三相誘導電動機の１相あたりのＬ形等価回路図
、第２図は回転速度を一定としたときのすベリＳに対す
る効率ηの関係を示すグラフ、第３図は設定回転速度ω
．に対する最高効率運転周波数ｆ１の関係を示すグラフ
であつて、第４図は本発明のインバータの制御装置の一
実施例を示すブロック図である。 １・・・・・・記憶器を内装する周波数設定器、２・・
・・可変電圧可変周波数のインバータ、３・・・・・・
誘導電動機、４・・・・・・回転速度検出器、５・・・
・・・電圧調整器、６・・・・・・回転速度設定器。
、第２図は回転速度を一定としたときのすベリＳに対す
る効率ηの関係を示すグラフ、第３図は設定回転速度ω
．に対する最高効率運転周波数ｆ１の関係を示すグラフ
であつて、第４図は本発明のインバータの制御装置の一
実施例を示すブロック図である。 １・・・・・・記憶器を内装する周波数設定器、２・・
・・可変電圧可変周波数のインバータ、３・・・・・・
誘導電動機、４・・・・・・回転速度検出器、５・・・
・・・電圧調整器、６・・・・・・回転速度設定器。
Claims (1)
- １ 可変電圧および可変周波数を発生し誘導電動機の可
変速運転を行うインバータにおいて、誘導電動機の設定
回転速度から一義的に定まる最高効率運転周波数を決定
する手段と、前記設定回転速度と誘導電動機の実際回転
速度との差により出力電圧を決定する手段とを具備し、
前記最高効率運転周波数で運転される誘導電動機が前記
設定回転速度で運転されるよう、前記出力電圧を決定す
る手段によりすべりを変化させ、最高効率運転を行わせ
しめることを特徴とするインバータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55100553A JPS6053558B2 (ja) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | インバ−タの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55100553A JPS6053558B2 (ja) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | インバ−タの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5728591A JPS5728591A (en) | 1982-02-16 |
| JPS6053558B2 true JPS6053558B2 (ja) | 1985-11-26 |
Family
ID=14277125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55100553A Expired JPS6053558B2 (ja) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | インバ−タの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6053558B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0678582A (ja) * | 1992-08-21 | 1994-03-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 圧縮機の運転制御方法 |
-
1980
- 1980-07-24 JP JP55100553A patent/JPS6053558B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5728591A (en) | 1982-02-16 |
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