JPS6115592A - 電圧型インバータの瞬停再起動装置 - Google Patents

電圧型インバータの瞬停再起動装置

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JPS6115592A
JPS6115592A JP59131945A JP13194584A JPS6115592A JP S6115592 A JPS6115592 A JP S6115592A JP 59131945 A JP59131945 A JP 59131945A JP 13194584 A JP13194584 A JP 13194584A JP S6115592 A JPS6115592 A JP S6115592A
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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
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、瞬、停電での自動再起動が可能な誘導電動機
駆動用のインバータ装置に係り、特に、簡単な構成で安
定確実に瞬停再起動が行なえるようにしたインバータの
制御方式に関する。
〔発明の背景〕
近年、誘導電動機(以下、IMという)の駆動用として
インバータ装置が広く採用されるようになってきた。
しかして、このようなIM駆動用インバータ装置では、
停電が発生してIMの回転速度が成る程度以下に低下し
たあとで復電した場合、そのままだと過大な電流が流れ
、機器やIMに異常発生の虞れかあるため、従来は停電
が発生すると自動的に電源しゃ断が行なわれるようにし
ていた。
しかしながら、このような電源しゃ断が行なわれるよう
にしておくと、機器の保護面では問題がないが、停電発
生の都度、IMの運転が停止され、再起動を行なわなけ
ればならなくなり、この面では大きな不都合を生じてし
まう。
そこで、停電してもまだIMの回転速度の低下があまり
生じないような、例えば数秒以下の短かい停電、いわゆ
る瞬停に際しては、自動的にインバータが再起動してほ
ぼ継続的なIMの運転が得られるようにした瞬停再起動
方式のインバータ装置が広く使用されるようになり、そ
の−例は例えば特開昭58−127592号公報などに
みることができる。
しかしながら、このような従来のインバータの瞬停再起
動方式では、復電時にIMの回転速度と回転位相を検出
するための種々の手段を必要とするため、構成が複雑化
してコストアップとなりやすいという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、IM
の回転位相の検出を要せず、簡単な構成で再起動を可能
にしてコストアップの虞れをなくすことができるように
したインバータの瞬停再起動方式を提供するにある。
〔発明の概要〕
この目的を達成するため、本発明は、インバータの逆変
換器の直流側にバイパス回路手段を設けてIMの残留磁
束を強制的に減衰させるようにし、かつ、このとぎにバ
イパス回路手段に流れる直流電流に含まれているリップ
ル成分によりIMの回転速度を検出し、再起動時でのイ
ンバータ出力周波数を決定するようにした点を特徴とす
る。
以下、本発明によるインバータの瞬停再起動方式につい
て、図示の実施例により詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例で、lは三相交流電源、2は
順変換器、3は平滑コンデンサ、4.5は電磁接触器の
接点、6はバイパス用の抵抗器、7は逆変換器、8はI
M、9は速度設定器、lOは線形加減速回路(LAD)
、11は速度指令選択リレーの切換接点、12は周波数
制御回路、13は電圧制御回路、14はPWM波形合成
回路、15はAND回路、16はリレーの接点、17は
スイッチング駆動回路、18は電圧比較回路、19は回
転速度検出回路、20は直流電流検出器、21は瞬停検
出回路、21は再起動制御回路である。
順変換器2、平滑コンデンサ3、それに逆変換器7は周
知の電圧形インバータ装置を構成し、速度設定器9から
LADIOを介して与えられる速度指令Nzに基づいて
周波数制御回路12と電圧制御回路13で作り出される
周波数信号fと電圧信号v ftP W M波形合成回
路14に入力してPWM信号Pを得、ここのPWM(i
号Pをスイッチング駆動回路17に入力して得られるゲ
ートノ(ルスQPを逆変換器7に供給することによりI
M8に周波数Fで電EVの三相交流電力が供給されるよ
うに動作する。なお、このようなPWM方式のインバー
タ装置も周知である。
電圧比較回路18は直流電流検出器20によって検出さ
れた信号■8を所定の基準値Eと比較し、信号■8が基
準値Eよりも低くなって(Sるときだけ信号gを発生す
る働きをする。従って、g=(V、<B)となる。
回転速度検出回路19は検出器20による信号vRの脈
動分を検出し、そのリップル周波数を表わす回転速度検
出信号NDを発生する働きをする。
瞬停検出回路2目工交流電源1カ蔦も供給されている交
流電圧を常時監視し、この交流電圧カー所定値以下に低
下したことを検出する働きをする。
制御回路22はマイクロコンピュータを含み、瞬停検出
回路21の信号により瞬停再起動に必要な制御を行ない
、信号go Noと速度指令N“などを取込んで動作状
態を判定し、所定のタイミングでベースしゃ断信号BB
、接点作動信号RLI。
Rb2、切換信号T、リセット信号Rなどを発生する働
きをする。
なお、接点4と16は常閉接点(NC)で、従ってfF
t号RL l、Rb2がl”になると開き、他方、接点
5は常開接点(NO)で、従って信号RL1が′1”に
なって(−ろときだけ閉じる。一方、切換接点11は信
号TがO”の間は図示の状態にあるが、信号Tが′1″
になったときにI工図示と反対の接点に切換わる。また
、LAD 10はリセット信号Rが加えられている間は
、速度設定器9の設定状態と無関係に、その入力かゼロ
にされるようになって1・る。
次に、この実施例の動作を第2図のタイムチャートによ
って説明する。
いま、第2図(a)に示すように、成る時刻t。で停電
が発生し、入力交流電圧■−がゼロになったとする。
そうすると、制御回路22は、この時刻to力)ら時間
の計測を始め、所定の時間、例えkf15m8が経過す
るまでの間に復電して電圧■−力1回復したとぎには何
の動作も開始させな(・。これ1ま極めて短かい瞬停に
際してはIM8の回転速度力″−)1とんど低下しない
うちに復電するので、そのまま運転継続が可能だからで
ある。
時刻t。から15m8経過した時点t工を過ぎても復電
しなかったときには、制御回路22t’!。
この時点t1において、第2図(b)。(g)に示すよ
うに信号RLI、BB、R,T、RL2を立上げる。
これにより接点4か開いて逆変換器7の直流側を順変換
器側から切離すと共に接点5力玉閉じて抵抗器6を並列
に挿入する。また、信号BB力1駆動回路17に入力さ
れるため、逆変換器7の中のスイッチング素子はベース
しゃ断されてオフ状態にされる。
一方、IM8は慣性により回転を続け、−h箋つ鉄心に
残留磁気が残っているため、その1次側にを1誘起電圧
が現われており、この結果、逆変換器7の中のフリーホ
イールダイオードにより整流された直流電流が抵抗器6
によってノくイノくスされて流れ、この電流が検出器2
0によって第2図(C3に示す信号■8として検出され
るようになる。
こうして検出された、IM8の残留磁束による電流を表
わす信号VRを1、一方では電圧比較回路18により所
定の電EEEと比較され、他方では回転速度検出回路1
9に入力され、その中のリップル成分の周波数が検出さ
れてIM8の回転速度を表わす信号NDとして取出され
るようになる。
こうして逆変換器7のスイッチング素子がオフされた上
で抵抗器6が直流側に)くイノ(スされた結果、IM8
の残留磁気によるエネルギーは抵抗6によってジュール
熱となり、急速に減衰され、従って、信号■8は第2図
(c) Ic示すように速や−h)に減少してゆき、比
較的短時間後の時刻t3で電圧Eにまで低下する。
一方、この間に時刻t2で復電し、入力電圧■111は
第2図(a)に示すように所定値に戻っても・たとする
そこで、制御回路22は信号■Rが電圧Eに等しくなっ
た時点t3で比較回路18から発生される第2図(dl
に示す信号gに応動し、この時点t3で信号RLI、B
B、Rを立下げ、接点4.5を図示の状態に戻すと共に
駆動回路17によるベースしゃ断を停止させる。
この結果、時刻t3で逆変換器7はスイッチング動作を
開始し、IMsに三相電力を供給するようになるが、こ
のときには、第2図(g)から明らかなように、まだ信
号Tは立上ったままであり、従って接点11は上方に切
換えられているから、回転速度検出回路19からの信号
NDが周波数制御回路12と電圧制御回路13に入力さ
れており、これにより逆変換器7の出力周波数Fと電圧
■とはIM8のこの時刻t3における実回転速度に正確
に対応したものとなり、かつ、抵抗器6によるバイパス
回路によってIMsの留残磁気は充分に減衰されている
から、IM8に対する電源の投入は充分安定した状態で
行なわれる。
一方、LAD 10は、第2図(b)に示す信号凡の立
上りにより時刻t工てリセットされ、その入力信号がゼ
ロにされるから、その出力である速度指令N”は第2図
ff)に示すように、時刻t1から低下してゆき、つい
で時刻t3で入力電圧が速度設定器9から与えられてい
る設定値に戻るため、この時刻t、からは増加してゆく
。そして、時刻t4にいたると、このLADIOによる
速度指令N”の大きさが回転速度検出回路工9からの信
号NDの大きさ■、に等しくなったとする。
そうすると、制御回路22は、この信号NDと指令N”
が等しくなった時点t4で信号RL 2゜Tを立下げ、
接点16を閉じた状態に戻すと共に、切換接点11を図
示の状態に復旧させる。
この結果、時刻t4以降は全て元の状態に戻り、LAD
lOの働きにより速度設定器9で与えられている設定速
度までの所定の速度上昇率による回転速度の上昇制御が
スムースに行なわれ、瞬停再起動は完了し、IM8は定
状運転状態に戻る。
ところで、以上の説明では、瞬停元年時刻t。
からIM8の残留磁束が充分に減衰されてしまう時刻t
3に至るまでの間の時刻t2で復電した場合について説
明したが、この実施例は時刻t3以降に復電した場合で
も同じように安定した再起動を得ることができることは
説明を要しないところである。
なお、このようなインバータ装置では、停電時間が所定
時間以上にわたったときには、瞬停保膿機能が働き、電
源トリップさせるよ、うになっているのが一般的であり
、従って、本発明の実施例においても、時刻t3以降、
所定以上の時開が経過しても復電しなかった場合には再
起動は行なわず、運転を停止するように構成するのが望
ましい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、瞬停時における
IMの残留磁束を充分に減衰させた上で復電による再起
動が行なわれるようにしたから、IMの回転速度に合わ
せた制御だけで充分に安定した再起動が得られ、従来技
術の欠点を除き、簡単な構成でローコストの瞬停再起動
方式を容易に提供することができる。
第1図は本発明によるインバータの瞬停再起動方式の一
実施例を示すブロック図、第2図は動作説明用のタイム
チャートである。
l・・・・・・交流電源、2・・・・・・順変換器、3
・・自・・平滑コンデンサ、4.5・・・・・・電磁接
触器の接点、6・・・・・・バイパス用抵抗、7・旧・
・逆変換器、8・・・・・・誘導電動機(IM)、9・
・・・・・速度設定器、1o・・・・・・線形加速回路
(L A D )、11・・・・・・切換接点、12・
・・・・・周波数制御回路、13・・・・・・電圧制御
回路、14・・・・・・PWM波形合成回路、15・・
・・・・AND回路、16・・・・・・リレーの接点、
17・・・・・・スイッチング駆動回路、18・・・・
・・電圧比較回路、19・・・・・・回転速度検出回路
、20・旧・・直流電流検出器、21・・・・・・瞬停
検出回路、22・・・・・・制御回路。
111図 第21s

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、電源瞬停再起動機能を備えた誘導電動機駆動用のイ
    ンバータ装置において、瞬停時に上記誘導電動機の残留
    磁束を強制的に減衰させるための直流側バイパス手段と
    、このバイパス手段に流れる直流電流から上記誘導電動
    機の回転速度を検出する手段とを設け、この検出した回
    転速度に基づいて瞬時再起動時でのインバータ出力周波
    数を制御するように構成したことを特徴とするインバー
    タの瞬停再起動方式。
JP59131945A 1984-06-28 1984-06-28 電圧型インバータの瞬停再起動装置 Expired - Lifetime JPH0634624B2 (ja)

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