JPS61161994A - 高周波グラインダ用インバ−タ装置 - Google Patents

高周波グラインダ用インバ−タ装置

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Publication number
JPS61161994A
JPS61161994A JP59276584A JP27658484A JPS61161994A JP S61161994 A JPS61161994 A JP S61161994A JP 59276584 A JP59276584 A JP 59276584A JP 27658484 A JP27658484 A JP 27658484A JP S61161994 A JPS61161994 A JP S61161994A
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JP
Japan
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voltage
output
inverter
speed command
rectifier
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Pending
Application number
JP59276584A
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English (en)
Inventor
Toshiharu Chiba
千葉 利春
Shigeru Tanaka
滋 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS61161994A publication Critical patent/JPS61161994A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • 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
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/10Commutator motors, e.g. repulsion motors
    • H02P25/105Four quadrant control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (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】 [産業上の利用分野] この発明は、高周波グラインダに使用して好適な高周波
グラインダ用インバータ装置に関する。
[従来の技術] 近年、半導体スイッチング素子の発達により、周波数を
コントロールすることによって、誘導モータなどの速度
制御を行う技術が著しく発達している。
第3図は、このような技術を適用した高周波グラインダ
用インバータ装置の構成を示すプロ5.り図である。こ
の図において、3相交流電源lの出力は順変換器2によ
って−たん直流に変換された後、逆変換器3によって再
び交流に変換され誘導電動機(以下、モータという)4
に供給される。上記逆変換器3は、6つのトランジスタ
Q1〜Q6と、これらに逆並列接続されたダイオードD
I〜D6とからなり、その出力周波数を変えることによ
ってモータ4の速度制御を行う。また、モータ4は砥石
5を回転駆動するようになっている。
次に、6は、モータ4の速度指令電圧Vcを発生ずる関
数発生器であり、その出力VcはPWM回路7と、比較
器8と、V/F’コンバータ9とに供給されている。こ
のV/Fコンバータ9は、前記速度指令電圧Vcをこれ
に比例した周波数の三角波TWに変換するもので、この
三角波TWはPW M回路7と、カウンタ10とに供給
されている。
カウンタ10は、第5図に示す三角波TWの各半波TW
i(i=0.I、2.、、l 7)を順次カウントし、
0から!7までカウントすると、再び0に戻。てカウン
トを繰り返す18進カウンタで、その出力を5ビツトの
周波数アドレス信号として、ROMIIのアドレス端A
O〜A4に供給する。
一方、PWM回路7は、三角波T W iと第5図に示
す正弦波U、V、W(これは、逆変換器3の出力V u
v、 V vv、 V wuに対応する仮想の波である
)との交点を、2ビツトの信号(電圧アドレス信号)に
よって指示するものである。すなわち、三角波TWiの
振幅Vの絶対値 1vlが第5.6図のレベルLl、L
2にたいし、0≦IVI<Llのときは(1,1)、L
l≦lvl<L2のときは、(1,0)、IVI≧L2
のときは、(0,0)の電圧アドレス信号を出力し、こ
れをROMIIのアドレス端A5゜八6に供給する(第
6図のアドレス端A 5 、A 6の欄参照)。なお、
上記レベルLl、L2は速度指令電圧Vcに比例して増
減し、速度指令電圧Vcが増加するのに応じて逆変換器
3のトランジスタQ1〜Q6のオン幅が広がるようにな
っている。
前記ROMIIでは、各三角波T W iに5つのアド
レスが、すなわち、全体では5×18のアドレスが割り
当てられており、その時点におけるトランジスタ01〜
Q6のオンオフ状格がドライブデータDRとして記憶さ
れている。そして、これらのドライブデータDRが、上
述した電圧アドレス信号と、周波数アドレス信号とによ
って指定されたアドレスから順次読み出され、データ端
Di〜D6から出力されるようになっている。従ってR
OMIIからは、三角波TWの周波数に対応する速さで
上述したドライブデータDRが読み出さね、これがベー
スドライブ回路12に供給される。
ベースドライブ回路12は、ドライブデータDRに従っ
て、トランジスタQl−Q6をオンオフして、第5図に
示す電圧vuv、vvw、vwuを逆変換器3から出力
し、これによって、モータ4を回転制御する。なお、第
5図から分かるように、電圧Vuv、 V vw、 V
 wuは、正弦波U、V、Wに対応するものである。
次に、比較器8は、モータ4減速時に、関数発生器6か
ら出力される速度指令電圧Vcが所定の値Vrまて下が
ったことを検出し、カウンタlOを停止してモータ4に
直流制動をかけるためのものである。また、第3図中、
13は、発電制動制御回路であり、モータ4制動時に、
平滑用コンデンサ14の両端電圧が設定電圧を超えたな
らば、発電制動用のトランジスタ15をオンとし、制動
用抵抗16とトランジスタ15との直列回路を形成して
モータ4の発電エネルギを消費させ、減速時間を短縮す
るものである。
このような構成において、グラインダのハンドルスイッ
チ17をオンとすると、関数発生器6からは、徐々に増
加する速度指令電圧Vcが出力され、PWM回路7とV
/F’コンバータ9へ供給される。また、V/Fコンバ
ータ9からPWM回路7とカウンタ10に速度指令電圧
Vcに比例した周波数の三角波TWが供給される。これ
によって、PWM回路7からは電圧アドレス信号が、ま
た、カウンタlOからは、周波数アドレス信号がROM
1lに供給され、ROMI lから読み出されたドライ
ブデータDRがベースドライブ回路12を介して逆変換
器3に供給されモータ4が回転駆動される。この場合、
逆変換器3の出力周波数は、三角波TWの周波数(これ
は、速度指令電圧Vcに比例する)の1/18、すなわ
ち、第5図の正弦波U、V、Wの周波数と同じになり、
逆変換器3の出力電圧はレベルL1.L2に、すなわち
速度指令電圧Vcに比例したしのになる。こうして、出
力電圧と出力周波数との比が一定となり、いわゆるV/
r一定制御が行なわれるようになっている。
一方、ハンドルスイッチ17をオフにすると、速度指令
電圧Vcは、次第に減少する。この場合、モータ4の慣
性エネルギによって生じた起電力は、逆変換器3の逆並
列ダイオードD!〜D6によって整流されて直流側に返
還され、トランジスタ15による発電制動が行なわれる
。そして、速度指令電圧Vcが所定値Vrまで減少して
、比較器8がオンになると、カウンタ10が停止され、
そのときの周波数アドレス信号も停止する。一方、電圧
アドレス信号は、三角波TWの振幅によって変化し、上
記の周波数アドレス信号と電圧アドレス信号とによって
定まるROMIIのアドレスがアクセスされ、該アドレ
スのドライブデータDRが読み出されて、上記電圧アド
レス信号に相応した電圧による直流制動がかけられるよ
うになっている。
[発明が解決しようとする問題点] 上述したように、従来の高周波グラインダ用インバータ
装置においては、モータ4の回転数は、V/Fコンバー
タ9から出力される三角波TWによって決定され、モー
タ電圧すなわち、インバータの出力電圧V uv、 V
 vw、 V wuは、PWM回路7の変調率によって
決定される。
ところで、上記出力電圧v uv、 v vw、 v 
wuは、電源lの出力電圧、あるいは負荷の状態によっ
てら変化するため、例えば、電源!の出力電圧が高いと
きには、モータが過励磁となって焼損したり、負荷が重
いときには、トルク不足になってしまうといった問題が
あった。
このような不都合を避けるためには、第4図(a)に示
すように、出力電圧V uv(またはV vw、 V 
wu)を検出する変圧521と、この出力から基本波成
分のみを抽出するローパスフィルタ22と、この基本波
vbを整流する整流器23と、整流器23の出力Vdを
平滑する平滑回路24とを設け、この甲滑回路24の出
力を速度指令電圧Vcと比較してフィードバック制御す
る方法が考えられる。
第4図(b)、(c)、(d)はそれぞれ、出力電圧V
uv、基本波vb、整流器23の出力Vdの波形を示す
ものであり、この図から分かるように、整流器23の出
力Vdは、クリップされた波形になっている。
これは、整流器23のダイオードの順方向電圧■r(約
0,6V)によるもので、基本波vbの電圧が下がるに
従って、面記順方向電圧vfによる損失の影響が顕著に
なっていく。すなわち、同図(C)に示す損失部分25
が基本波vb全全体占める割合は、基本波vbの電圧が
下がるに従って大きくなり、フィードバック制御が正し
く行なわれなくなってしまうという問題があった。
また、基本波vbの周波数が、はぼゼロから数百ヘルツ
まで変化するので基本波のみを抽出するのが難しく、高
調波の影響が避けられないという問題があった。
E問題点を解決するための手段] この発明は、正弦波を整流するよりも、パルス波を整流
する方が、上記損失部分の影響が少ないことに着眼して
なされたもので、第2図(a)に示すように、変圧器2
1の出力をまず整流し、次にローパスフィルタ26によ
って平滑するようにしたものである。さらに詳述すると
この発明は、第1図に示すように、逆変換器3の出力電
圧Vuvを検出する変圧器21と、この変圧器21の出
力を整流する整流器23と、整流器23の出力Vsから
出力電圧Vuvの基本波に比例した直流電圧Vaを得る
ローパスフィルタ26と、この基本波に比例した直流電
圧Vaと速度指令電圧Vcとの偏差を増幅する誤差アン
プ27と、この誤差アンプ27ノ出力によって前記電圧
アドレス信号のパルス幅を変えて、出力電圧V uv、
 V VL V wuを制御するPWM回路28とを有
することを特徴とする。
[作用] 上記構成によれば、第2図(b)、(c)に示すように
、パルス状の電圧Vuvか整流されるのでダイオードの
順方向電圧■「による損失が正弦波の時よりも少なく、
上記電圧Vuvが低いときにも従来より正確な電圧検出
を行うことが可能となり、より正確なフィードバック制
御を実現することができる。
この場合、基本波に比例した直流電圧Vaが速度指令電
圧Vcと突き合わされ、その偏差か誤差アンプ27で増
幅され、誤差アンプ27の出力■(!かP W M回路
28に供給される。そして、前記出力VeがOのときに
は、第5図、6図のレベルL1.L2かそのままに保た
れ、Va7>(0以外の時は、レベルL l 、L 2
がシフトされて、基本波に比例した直流電圧Vaと速度
指令電圧Vcとが一致するようにフィードバック制御さ
れ、出力電圧Vuv、 V vw、 V wuが速度指
令電圧Vcに応じて所定の値に保たれることとなる。
[実施例」 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第1図は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。本実施例が、第3図に示す従来の装置と異なる点
は、逆変換器3の出力電圧Vuvを検出するための変圧
器21と、この変圧器21の出力電圧を整流して直流電
圧Vsを出力する整流器23と、整流器23から出力さ
れた直流電圧Vsを平滑して出力電圧Vuvの基本波に
比例した直流電圧Vaを出力するローパスフィルタ26
と、前記基本波に比例した直流電圧Vaと速度指令電圧
Vcとの偏差をとる偏差検出点29と、偏差信号を増幅
する誤差アンプ27と、この誤差アンプ27の出力Ve
によってPWM変調を行い、電圧アドレス信号を出力す
るPWM回路28とを有する点である。ここで、上記ロ
ーパスフィルタ26は、カットオフ周波数が5Hz前後
のものであり、整流後の直流電圧Vsの脈流分を除去し
、上記基本波に比例した直流電圧Vaを出力する。
このような構成によれば、すでに作用の欄で説明した動
作によって、出力電圧V uv、 V vw、 V w
uを安定に保つことができる。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明は、インバータの出力電
圧の基本波に比例した直流電圧を正確に検出し、これに
よってフィードバック制御を行うようにしたので、上記
出力電圧を一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
2図は上記実施例の整流状態を示す図、第3図は従来の
高周波グラインダ装置の構成を示すブロック図、第4図
は同装置の整流状態を示す図、第5図は同装置の各部波
形を示す波形図、第6図は従来のROM11の内容を三
角波との対比によって示す概念図である。 3・・・逆変換器、4・・・モータ、5・・・砥石、6
・・・関数発生器、7.28・・・PWM回路、8・・
・比較器、9・・・V/Fコンバータ、10・・・カウ
ンタ(アクセス手段)、11・・・ROM(記憶手段)
、12・・・ベースドライブ回路(駆動回路)、21・
・・変圧器、23・・・整流n 、26・・・ローパス
フィルタ、27・・・誤差アンプ、DR・・・ドライブ
データ、Q1〜Q6・・・トランジスタ(スイッチング
素子)、Vc・・・速度指令電圧、Va・・・逆変換器
3の出力電圧の基本波に比例した直流電圧。 oJ:I

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 砥石を回転駆動するモータの速度指令電圧を出力する関
    数発生器と、前記モータを回転制御する逆変換器と、前
    記逆変換器の各スイッチング素子をオンオフ制御するた
    めのドライブデータを記憶する記憶手段と、前記速度指
    令電圧によってパルス幅変調を行ない前記記憶手段に電
    圧アドレス信号を供給するPWM回路と、前記速度指令
    電圧に対応する周期で前記記憶手段のドライブデータを
    アクセスするアクセス手段と、前記記憶手段から読み出
    されたドライブデータに基づいて前記逆変換器のスイッ
    チング素子をオンオフする駆動回路とを有する高周波グ
    ラインダ用インバータ装置において、前記逆変換器の出
    力電圧を検出する変圧器と、この変圧器の出力を整流す
    る整流器と、前記整流器の出力から前記逆変換器の出力
    電圧の基本波に比例した直流電圧を得るフィルタと、こ
    の基本波に比例した直流電圧と前記速度指令電圧との偏
    差を増幅する誤差アンプと、この誤差アンプの出力によ
    って前記電圧アドレス信号のパルス幅を変えて、前記出
    力電圧を制御するPWM回路とを有することを特徴とす
    る高周波グラインダ用インバータ装置。
JP59276584A 1984-12-29 1984-12-29 高周波グラインダ用インバ−タ装置 Pending JPS61161994A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012085475A (ja) * 2010-10-13 2012-04-26 Merstech Inc 誘導電動機制御装置及び誘導電動機制御方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59209088A (ja) * 1983-05-11 1984-11-27 Mitsubishi Electric Corp 交流電動機の制御装置

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