JPS6135189A - 交流電動機の制御方法 - Google Patents
交流電動機の制御方法Info
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- JPS6135189A JPS6135189A JP15202084A JP15202084A JPS6135189A JP S6135189 A JPS6135189 A JP S6135189A JP 15202084 A JP15202084 A JP 15202084A JP 15202084 A JP15202084 A JP 15202084A JP S6135189 A JPS6135189 A JP S6135189A
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- power
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- inverter
- converter
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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
- H02P27/08—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 with pulse width modulation
-
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- 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
- H02P27/047—V/F converter, wherein the voltage is controlled proportionally with the frequency
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (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。
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〕
本発明は交流電動機の制御方法に関し、特に短時間停電
時の運転継続を可能とする交流電動機の制御方法に関す
る。
時の運転継続を可能とする交流電動機の制御方法に関す
る。
インバータ装置等の制御装置を用いて、交流電動機の駆
動を制御する場合、停電の発生が問題となる。通常は、
停電が発生すると制御装置は停止し、電動機が停止後、
手動又は自動6二て再運転する。しかしながら、負荷に
よっては、電動機の停止や回転数の大巾な低下が許され
ない場合があり、この場合には、いわゆる瞬停補償機能
を有する制御装置l使用する。第5図に従来の瞬停補償
機能′4/有する制御装置を示す。
動を制御する場合、停電の発生が問題となる。通常は、
停電が発生すると制御装置は停止し、電動機が停止後、
手動又は自動6二て再運転する。しかしながら、負荷に
よっては、電動機の停止や回転数の大巾な低下が許され
ない場合があり、この場合には、いわゆる瞬停補償機能
を有する制御装置l使用する。第5図に従来の瞬停補償
機能′4/有する制御装置を示す。
j@5図において1は交流2を直流に変換する整流器で
あり、直流コンダン−?3はリップルを含む整流器直流
出力を平滑する。この平滑された直流電圧は、インバー
タ回路4により所定の電圧−周波数比を有する交流電圧
(二変換され、交流電動機5を駆動する。インバータ回
路4は制御回路6により直流一定電圧より電圧−周波数
(、v/f )比が一定の交流電圧とするようにPWM
制御が行なわれる。制御口@6は速度基準信号Refを
受ける加速制限回路6−1 、 v7/F変換器6−2
及びんΦ変換器6−3t[fえ、V/F f換器6−2
+7)出力(周波数信号)はPWM制御回路6−4に対
し、周波数基準として与えられ、一方んΦ変換器の・出
力(デジタル信号)は電圧−周波数比基準として与えら
れる。PWM制御回路6−4は、マイクロコンピュータ
などで構成されPWM信号を出力する。PWM信号は、
ベースドライブ回路6−5により電力増幅されインバー
タ回路4の各パワ素子を駆動する。(6−6は直流電圧
と検出する回路であり、停電検出回路8の出力で制御さ
れる)この制御回路6は安定化電源7より整流器lの直
流出力を制御回路6に適した電圧に変換されたものが給
電される。
あり、直流コンダン−?3はリップルを含む整流器直流
出力を平滑する。この平滑された直流電圧は、インバー
タ回路4により所定の電圧−周波数比を有する交流電圧
(二変換され、交流電動機5を駆動する。インバータ回
路4は制御回路6により直流一定電圧より電圧−周波数
(、v/f )比が一定の交流電圧とするようにPWM
制御が行なわれる。制御口@6は速度基準信号Refを
受ける加速制限回路6−1 、 v7/F変換器6−2
及びんΦ変換器6−3t[fえ、V/F f換器6−2
+7)出力(周波数信号)はPWM制御回路6−4に対
し、周波数基準として与えられ、一方んΦ変換器の・出
力(デジタル信号)は電圧−周波数比基準として与えら
れる。PWM制御回路6−4は、マイクロコンピュータ
などで構成されPWM信号を出力する。PWM信号は、
ベースドライブ回路6−5により電力増幅されインバー
タ回路4の各パワ素子を駆動する。(6−6は直流電圧
と検出する回路であり、停電検出回路8の出力で制御さ
れる)この制御回路6は安定化電源7より整流器lの直
流出力を制御回路6に適した電圧に変換されたものが給
電される。
第5図に示した制御装置の停電時の動作を第6図を用い
て説明する。第6図に於て、(Jl)は交流電源の電圧
値の動きであり、T1にて停電が発生し、T!にて復電
したことt示している。(b)は、電動機回転周波数及
びインバータ出力周波数値の動きを示し、それぞれ実線
及び破線で示している。(C)はインバータの直流都電
圧の変化を、(d)は停電検出回路の出力を示している
。T1にて停電が発生した場合、停電検出回路8の出力
が論理0から1となる。直流電圧検出回路6−6は、こ
の信号を受け、直流電圧が一定範囲内になる様ζ二加速
制限回路6−1に信号を送りインバータ回路4の出力周
波数を低下させてv/f比を一定にし電動機を回生制動
状態とし、電動機の回転エネルギーを直流部に回生させ
る。この為、安定化電源7の出力は一定に保たれるため
制御回路6の動作は保証される。よって停電期間中は、
インバータ周波数〈電動機回転周波数となり時間の経過
とともに減速してゆく。
て説明する。第6図に於て、(Jl)は交流電源の電圧
値の動きであり、T1にて停電が発生し、T!にて復電
したことt示している。(b)は、電動機回転周波数及
びインバータ出力周波数値の動きを示し、それぞれ実線
及び破線で示している。(C)はインバータの直流都電
圧の変化を、(d)は停電検出回路の出力を示している
。T1にて停電が発生した場合、停電検出回路8の出力
が論理0から1となる。直流電圧検出回路6−6は、こ
の信号を受け、直流電圧が一定範囲内になる様ζ二加速
制限回路6−1に信号を送りインバータ回路4の出力周
波数を低下させてv/f比を一定にし電動機を回生制動
状態とし、電動機の回転エネルギーを直流部に回生させ
る。この為、安定化電源7の出力は一定に保たれるため
制御回路6の動作は保証される。よって停電期間中は、
インバータ周波数〈電動機回転周波数となり時間の経過
とともに減速してゆく。
この動作を1g6図(blに示す。T、にて復電した場
合、停電検出回路8の出力が論理lから0となる為、直
流検出回路6−6の動作は停止する。よって加速制御回
路6−1は通常の動作に従かい速度基準信号Refに従
かい加速制限をかけるため、復電時の回転数N1から速
度基準信号値N0まで上昇し、これ(二対応してインバ
ータ回路4の出力はv/f比一定にて対応する電動機回
転数まで加速し、時間T3で停電前の状態になる。
合、停電検出回路8の出力が論理lから0となる為、直
流検出回路6−6の動作は停止する。よって加速制御回
路6−1は通常の動作に従かい速度基準信号Refに従
かい加速制限をかけるため、復電時の回転数N1から速
度基準信号値N0まで上昇し、これ(二対応してインバ
ータ回路4の出力はv/f比一定にて対応する電動機回
転数まで加速し、時間T3で停電前の状態になる。
さて、この様な停電補償では、制御電源を確保する特別
な装置も不要であり又、電動機の回転数等ヲ検出する必
要がないので経済的な制御回路を構成する事が可能であ
り、又復電時、交流電源からの突入電流も発生しない利
点を有している。しかし、制御電源を電動機を回生制動
制御することから得ている為、停電期間での電動機の回
転数低下が大きい欠点を有している。この為、停電時間
が長い場合や、負荷GD”が大きく回転エネルギーが小
さい場合は、電動機が停止したり許容できない値まで回
転数が低下する事となり、本方式が適用できない場合が
あり、その適用範囲(:制限が大きい欠点を有している
。
な装置も不要であり又、電動機の回転数等ヲ検出する必
要がないので経済的な制御回路を構成する事が可能であ
り、又復電時、交流電源からの突入電流も発生しない利
点を有している。しかし、制御電源を電動機を回生制動
制御することから得ている為、停電期間での電動機の回
転数低下が大きい欠点を有している。この為、停電時間
が長い場合や、負荷GD”が大きく回転エネルギーが小
さい場合は、電動機が停止したり許容できない値まで回
転数が低下する事となり、本方式が適用できない場合が
あり、その適用範囲(:制限が大きい欠点を有している
。
本発明は電源の停電時、交流電動機の回転数低下量を低
減させる交流電動機の制御方法を提供することを目的と
、する。
減させる交流電動機の制御方法を提供することを目的と
、する。
かかる目的を達成するため、本発明は、電源停電時交流
電動機を回生運転するとともに、インバータ回路のv/
f比をカ行運転時より低下させることにより交流電動機
の回転数変動を低減させることを特徴とする。
電動機を回生運転するとともに、インバータ回路のv/
f比をカ行運転時より低下させることにより交流電動機
の回転数変動を低減させることを特徴とする。
第1図に本発明の一実施例を説明する。第1図に於て、
第5図と同一の部分には同一の記号を付し、説明を省略
する。第1図に於てんΦ変換器6−3への入力量の低下
率を決めるゲイン調整器6−7が付加され、この出力は
停電検出回路8の出力により0N10FF される電
子スイッチ6−8を介して加算器6−9にて加速制限回
路6−1の出力と低減する様に加算され■変換器6−3
に入力される構成となっている。第2図、第3図におい
て、第2図に於て第6図と同一の諸量には同一の記号を
付し説明を省略するインバータがカ行運転時又は減速時
の回生運転時にはインバータ出力のv/f比は、第3図
の周波数−電圧の関係図の定格v/f比(V/f)の線
上で運転され、停電発生時の回生運転時には(V/f)
’の線上で運転される。今、第2図に示す様に時間T1
で停電が発生した場合、第5図で説明したと同様の動作
で第1図の各機器が動作し回生運転状態となる。この時
停電検出回路8の出力は、電子スイッチ6−8をONさ
せる。
第5図と同一の部分には同一の記号を付し、説明を省略
する。第1図に於てんΦ変換器6−3への入力量の低下
率を決めるゲイン調整器6−7が付加され、この出力は
停電検出回路8の出力により0N10FF される電
子スイッチ6−8を介して加算器6−9にて加速制限回
路6−1の出力と低減する様に加算され■変換器6−3
に入力される構成となっている。第2図、第3図におい
て、第2図に於て第6図と同一の諸量には同一の記号を
付し説明を省略するインバータがカ行運転時又は減速時
の回生運転時にはインバータ出力のv/f比は、第3図
の周波数−電圧の関係図の定格v/f比(V/f)の線
上で運転され、停電発生時の回生運転時には(V/f)
’の線上で運転される。今、第2図に示す様に時間T1
で停電が発生した場合、第5図で説明したと同様の動作
で第1図の各機器が動作し回生運転状態となる。この時
停電検出回路8の出力は、電子スイッチ6−8をONさ
せる。
この電子スイッチがONすることにより加速制御回路6
−1の出力にゲイン調整器6−7、電子スイッテ6−8
、謔算器6−9のルートで減算され、A/D変換器6−
3の入力がゲイン調整器6−7の値に対応した一定比率
で低下する。よって停電前にインバータが第3図のA点
で運転中とすると、停電発生により動作点はA点からB
点へ移動する。
−1の出力にゲイン調整器6−7、電子スイッテ6−8
、謔算器6−9のルートで減算され、A/D変換器6−
3の入力がゲイン調整器6−7の値に対応した一定比率
で低下する。よって停電前にインバータが第3図のA点
で運転中とすると、停電発生により動作点はA点からB
点へ移動する。
停電発生中は電動機5よりエネルギ回生をする為、B点
から0点へ向ってv/f比一定でインバータ出力周波数
が低減する。時間T1で復電した時のインバータの動作
点を0点とすると、復電検出後、逆の動作で電子スイッ
チがOFFするため動作点が0点からD点へ移動し、加
速制限に対応して再加速し、時間Tl/にて停電前の状
態に復帰する。今、第6図の動作と第2図を比較すると
、本発明の実施例では停電時の回生運転状態でインバー
タの出力のvZf比を低減している為、電動PA5の鉄
損、銅損が大巾ζ二低下し、又インバータ回路4の損失
も低下する為、電動機5に作用する減速トルクが大巾に
低下し、電動機の減速はほぼ機械損による目然降速によ
る減速と同程度になる為、復電時の電動機回転数N1′
(第2因)は、従来の構成による回転数N□(第6図)
とN、’ >N、の関係となる。
から0点へ向ってv/f比一定でインバータ出力周波数
が低減する。時間T1で復電した時のインバータの動作
点を0点とすると、復電検出後、逆の動作で電子スイッ
チがOFFするため動作点が0点からD点へ移動し、加
速制限に対応して再加速し、時間Tl/にて停電前の状
態に復帰する。今、第6図の動作と第2図を比較すると
、本発明の実施例では停電時の回生運転状態でインバー
タの出力のvZf比を低減している為、電動PA5の鉄
損、銅損が大巾ζ二低下し、又インバータ回路4の損失
も低下する為、電動機5に作用する減速トルクが大巾に
低下し、電動機の減速はほぼ機械損による目然降速によ
る減速と同程度になる為、復電時の電動機回転数N1′
(第2因)は、従来の構成による回転数N□(第6図)
とN、’ >N、の関係となる。
又復電後の加速については従来の実施例と本発明の実施
例とはまったく同一の動作となる為、同じ加速シートが
電動機を加速するためTs’ (第2因)とT、(第
6図)ではTs’<T、Sとなる。第3図で説明すると
動作点は停電発生−減速−復電−再加速−復帰に従って
、本発明ではA−+ ’73−+ C−D −Aとなり
、従来の例ではA→p−+li!→D→Aとなる。
例とはまったく同一の動作となる為、同じ加速シートが
電動機を加速するためTs’ (第2因)とT、(第
6図)ではTs’<T、Sとなる。第3図で説明すると
動作点は停電発生−減速−復電−再加速−復帰に従って
、本発明ではA−+ ’73−+ C−D −Aとなり
、従来の例ではA→p−+li!→D→Aとなる。
0点がN1′(第2図)こ、E点がNl(第6図)に対
応している。本発明ではt<T、にてN、=Oとなる様
な場合でもN、’>Oとなる場合もあり、許容停電時間
T2−T1を長くする事が可能である。
応している。本発明ではt<T、にてN、=Oとなる様
な場合でもN、’>Oとなる場合もあり、許容停電時間
T2−T1を長くする事が可能である。
この様に本発明を用いる事により停電時の電動機回転数
の低下を少なくすることができ又、停電の影響を受ける
時間も小さくする事ができる為、電動機のインバータ駆
動の適用範囲を広めることが可能となる。本発明に於て
、繊維機械の様に定格運転時の負荷率が小さな用途では
、電動機回転数の変動は微少であり安定した運転が可能
となる。
の低下を少なくすることができ又、停電の影響を受ける
時間も小さくする事ができる為、電動機のインバータ駆
動の適用範囲を広めることが可能となる。本発明に於て
、繊維機械の様に定格運転時の負荷率が小さな用途では
、電動機回転数の変動は微少であり安定した運転が可能
となる。
この様に本発明によれば短時間停電による電動機の回転
数変動な従来に比べて大巾に低減することができ、(又
、従来であれば許容できない様な停電時間も許容できる
為)これにより駆動される機械の安定運転することが可
能である。
数変動な従来に比べて大巾に低減することができ、(又
、従来であれば許容できない様な停電時間も許容できる
為)これにより駆動される機械の安定運転することが可
能である。
第4図に本発明の他の実施例を示す。第4図に於て直流
コンデンサ3−1.3−2はインバータの中性点nをつ
くる為のものでありこのnとインバータ出力3相中の1
相との間(二液圧器9が設けられ、この変圧器9の2次
巻線に安定化電源7′が設ζすられている。インバータ
運転時変圧器9の1次巻線両端には、インバータ回路4
のキャリア周波数に相当し、直流電圧に対応した大きさ
を持つ交流電圧が発生する為、変圧器9の2次側に電圧
が発生し、これを安定化電源7′にて制御電源電圧に安
定化し制御回路6に供給している。この為、停電発生時
に於てもインバータが動作している限り運転を継続する
事ができる。本方式の場合、最初の起動時には安定化電
源7′の出力はない為、図示しない別電源で起動するこ
ととなる。第4図の領t1に例でP似l雷箭の砒鉛劣ば
が里か為だけで筑1図と同一の制御回路を有しているの
で同様の動作をする。
コンデンサ3−1.3−2はインバータの中性点nをつ
くる為のものでありこのnとインバータ出力3相中の1
相との間(二液圧器9が設けられ、この変圧器9の2次
巻線に安定化電源7′が設ζすられている。インバータ
運転時変圧器9の1次巻線両端には、インバータ回路4
のキャリア周波数に相当し、直流電圧に対応した大きさ
を持つ交流電圧が発生する為、変圧器9の2次側に電圧
が発生し、これを安定化電源7′にて制御電源電圧に安
定化し制御回路6に供給している。この為、停電発生時
に於てもインバータが動作している限り運転を継続する
事ができる。本方式の場合、最初の起動時には安定化電
源7′の出力はない為、図示しない別電源で起動するこ
ととなる。第4図の領t1に例でP似l雷箭の砒鉛劣ば
が里か為だけで筑1図と同一の制御回路を有しているの
で同様の動作をする。
以上の説明では、電動aI5として誘導電動機を想定し
て説明したがこれは同期電動機であっても同様に適用で
きる手は明らかである。又負荷電動機として1台のみを
考えたが多数台電動機の場合でも同様に適用する事が可
能である。一方インパータについては、本説明では電圧
形インバータを想定したが、v/f一定制御される電流
形インバータ(二於ても同様に適用できる事は明らかで
あり、又整流器側の構成C二も無関係である。
て説明したがこれは同期電動機であっても同様に適用で
きる手は明らかである。又負荷電動機として1台のみを
考えたが多数台電動機の場合でも同様に適用する事が可
能である。一方インパータについては、本説明では電圧
形インバータを想定したが、v/f一定制御される電流
形インバータ(二於ても同様に適用できる事は明らかで
あり、又整流器側の構成C二も無関係である。
以上説明した様に本発明によれば、停電時における電動
機の減速の割合と目然降速と同程度まで低減することが
でき、又電動機速度の変動期間を短か(する事が可能と
なるので、従来瞬停補償が難しかった用途にも適用する
事ができ、広い範囲で瞬停補償付の電動機を制御する事
ができる様になる。そのうえ、速度変動を低減すること
ができる為、停電発生に起因する製品の不良率を低下さ
せることかでき安定生産に寄与する所大であると言える
。
機の減速の割合と目然降速と同程度まで低減することが
でき、又電動機速度の変動期間を短か(する事が可能と
なるので、従来瞬停補償が難しかった用途にも適用する
事ができ、広い範囲で瞬停補償付の電動機を制御する事
ができる様になる。そのうえ、速度変動を低減すること
ができる為、停電発生に起因する製品の不良率を低下さ
せることかでき安定生産に寄与する所大であると言える
。
第1図は本発明の一実施例に係る交流電動機の制御装置
の回路構成図、第2図、第3図は第1図の制御装置の動
作説明図、第4図は本発明の他の実施例に係る交流電動
機の制御装置の回路構成図、図 第5図は従来の交流電動機の制御装置Y1100は第5
図の制御装置の動作説明図である。 l・・・整流器 2・・・交流電源3 、3
−1 、3−2・・・直流コンデンサ4・・・インバー
タ回路 5・・・交流電動機6・・・制御回路
7.7′・・・安定化電源8・・・停電検出回路
9・・・変圧器代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名) 第1図 第2図 7/ 、 72 万′第3図 第4図 第5図 第6図 7t 72 乃手続補正書(自
発) 卵6而tfi8B
の回路構成図、第2図、第3図は第1図の制御装置の動
作説明図、第4図は本発明の他の実施例に係る交流電動
機の制御装置の回路構成図、図 第5図は従来の交流電動機の制御装置Y1100は第5
図の制御装置の動作説明図である。 l・・・整流器 2・・・交流電源3 、3
−1 、3−2・・・直流コンデンサ4・・・インバー
タ回路 5・・・交流電動機6・・・制御回路
7.7′・・・安定化電源8・・・停電検出回路
9・・・変圧器代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名) 第1図 第2図 7/ 、 72 万′第3図 第4図 第5図 第6図 7t 72 乃手続補正書(自
発) 卵6而tfi8B
Claims (1)
- インバータ回路を介して電源と接続され駆動される交流
電動機の制御方法において、前記電源の停電時、前記交
流電動機を回生運転するとともに、前記インバータ回路
のv/f比を通常運転時より低下させることにより前記
交流電動機の回転数変動を低減する交流電動機の制御方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15202084A JPS6135189A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | 交流電動機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15202084A JPS6135189A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | 交流電動機の制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6135189A true JPS6135189A (ja) | 1986-02-19 |
Family
ID=15531301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15202084A Pending JPS6135189A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | 交流電動機の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6135189A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63249496A (ja) * | 1987-04-02 | 1988-10-17 | Mitsubishi Electric Corp | インバ−タ装置 |
-
1984
- 1984-07-24 JP JP15202084A patent/JPS6135189A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63249496A (ja) * | 1987-04-02 | 1988-10-17 | Mitsubishi Electric Corp | インバ−タ装置 |
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