JPS6139886A - インバ−タ制御装置 - Google Patents
インバ−タ制御装置Info
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- JPS6139886A JPS6139886A JP15841184A JP15841184A JPS6139886A JP S6139886 A JPS6139886 A JP S6139886A JP 15841184 A JP15841184 A JP 15841184A JP 15841184 A JP15841184 A JP 15841184A JP S6139886 A JPS6139886 A JP S6139886A
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- motor
- torque current
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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
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
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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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、交流電動機の電流を磁束に平行な磁化電流
成分と、これに直交するトルク電流成分に分けて制御を
行なういわゆるベクトル制御方式によるインバータ制御
装置に関する。
成分と、これに直交するトルク電流成分に分けて制御を
行なういわゆるベクトル制御方式によるインバータ制御
装置に関する。
、、交流電動機として、たとえば誘導電動機をインバー
タから出力される交流電力で制御をする場合に、この誘
導電動機の電流ベクトルを磁束ベクトルに平行な磁化電
流成分と、磁束ベクトルに直交するトルク電流成分とに
分解して考えると、この電動機の発生トルクは磁束とこ
れに直交するトルク電流、との積に比例するから、この
トルク電流成分の値を制御することにより、この誘導電
動機のトルクを直流電動機と同様に自由に制御すること
ができる０たとえば基底速度以下のところでは定トルク
運転を、また基底トルク以上では定出力運転をさせるな
ど、直流機と同じ運転が可能となる。
タから出力される交流電力で制御をする場合に、この誘
導電動機の電流ベクトルを磁束ベクトルに平行な磁化電
流成分と、磁束ベクトルに直交するトルク電流成分とに
分解して考えると、この電動機の発生トルクは磁束とこ
れに直交するトルク電流、との積に比例するから、この
トルク電流成分の値を制御することにより、この誘導電
動機のトルクを直流電動機と同様に自由に制御すること
ができる０たとえば基底速度以下のところでは定トルク
運転を、また基底トルク以上では定出力運転をさせるな
ど、直流機と同じ運転が可能となる。
しかしながら上述のようなベクトル制御方式は誘導電動
機が力行運転をする場合でおって、この電動機が制動運
転する場合に、インバータの直流側、あるいはこのイン
バータ直流側と交流電源との間に接続されている電源変
換器を経て交流電源側へ返還される当該誘導電動機のエ
ネルギー量の制御は、発電制動回路あるいは制限抵抗の
付加などによっているため精密さに欠けている。たとえ
ば交流電源からの交流電力を直流電力に変換する電源側
変換器と、この直流電力を可変電圧・可変周波数の交流
電力に変換するインバータがあって、このインバータ出
力によシ誘導電動機を力行運転させている装置では、当
該誘導電動機が制動運転になるときは、電源側変換器の
直流側とインバータの直流側とを接続しているいわゆる
直流中間回路に設けた発電制動回路にこの電動機から発
生する制動電力を消費させている。
機が力行運転をする場合でおって、この電動機が制動運
転する場合に、インバータの直流側、あるいはこのイン
バータ直流側と交流電源との間に接続されている電源変
換器を経て交流電源側へ返還される当該誘導電動機のエ
ネルギー量の制御は、発電制動回路あるいは制限抵抗の
付加などによっているため精密さに欠けている。たとえ
ば交流電源からの交流電力を直流電力に変換する電源側
変換器と、この直流電力を可変電圧・可変周波数の交流
電力に変換するインバータがあって、このインバータ出
力によシ誘導電動機を力行運転させている装置では、当
該誘導電動機が制動運転になるときは、電源側変換器の
直流側とインバータの直流側とを接続しているいわゆる
直流中間回路に設けた発電制動回路にこの電動機から発
生する制動電力を消費させている。
この場合、直流中間回路電圧が所定値以上になら々いよ
うに発電制動回路消費電力を調整する程度の比較的粗い
制御をしているにすぎない。すなわち従来から、電動機
から回生されてくる制動エネルギーは必ずしも厳密に管
理されているわけではないが、実際には電動機力行運転
時と同様な綿密な制御が必要であることが多いにも拘ら
ず現状では十分な対応がなされていない。
うに発電制動回路消費電力を調整する程度の比較的粗い
制御をしているにすぎない。すなわち従来から、電動機
から回生されてくる制動エネルギーは必ずしも厳密に管
理されているわけではないが、実際には電動機力行運転
時と同様な綿密な制御が必要であることが多いにも拘ら
ず現状では十分な対応がなされていない。
この発明は、ベクトル制御方式のインバータに接続され
ている交流電動機が制動運転される場合、電動機の使用
速度範囲での制動エネルギーの制御精度を比較的簡単な
回路で向上させることができるインバータ制御装置を提
供することを目的とするＯ 〔発明の要点〕 この発明は、交流電動機が力行運転か制動運転かを判別
する回路からの信号によシ、制動運転時に電動機からイ
ンバータに返還されてくる制動電力のうちのトルク電流
分を適正な値に制限するよう制御するものである。さら
に尚該交流電動機の使用速度範囲内において、上述のト
ルク電流制限値が電動機速度に対応して変化するように
パターン化することにより、上述の制動エネルギーすな
わち回生電力の管理を厳密にしようとするものである。
ている交流電動機が制動運転される場合、電動機の使用
速度範囲での制動エネルギーの制御精度を比較的簡単な
回路で向上させることができるインバータ制御装置を提
供することを目的とするＯ 〔発明の要点〕 この発明は、交流電動機が力行運転か制動運転かを判別
する回路からの信号によシ、制動運転時に電動機からイ
ンバータに返還されてくる制動電力のうちのトルク電流
分を適正な値に制限するよう制御するものである。さら
に尚該交流電動機の使用速度範囲内において、上述のト
ルク電流制限値が電動機速度に対応して変化するように
パターン化することにより、上述の制動エネルギーすな
わち回生電力の管理を厳密にしようとするものである。
第１図は本発明の実施例を示す回路図であシ、これによ
シ本発明の詳細を以下に説明するＯ第１図において、交
流電源１からの交流電力は電源側変換器２によシ直流電
力に変換されるのであるが、この直流電力は直流中間回
路に設けられている平滑コンデンサ３を介してパルス幅
変調制御インバータ（以下ではＰＷＭインバータと略記
する）４に与えられ、この酒インバータ４が出力する可
変電圧・可変周波数の交流電力によフ誘導電動機５を力
行運転させるのであるが、この電動機５の減速時には当
該電動機５が保有している運動エネルギーは電気エネル
ギーに変換され、前述のＰＷＭインバータ４→直流直流
中間回路原電源側変換器２路で交流電源１に返還される
、いわゆる回生制動運転をすることになるので、この回
生制動エネルギー量を制御することによシ誘導電動機５
０減速度を制御できるようになっている０なお６は電動
機５に流れる電流を検出する変流器であシ、また電動機
５には速度発信機７が結合されている。
シ本発明の詳細を以下に説明するＯ第１図において、交
流電源１からの交流電力は電源側変換器２によシ直流電
力に変換されるのであるが、この直流電力は直流中間回
路に設けられている平滑コンデンサ３を介してパルス幅
変調制御インバータ（以下ではＰＷＭインバータと略記
する）４に与えられ、この酒インバータ４が出力する可
変電圧・可変周波数の交流電力によフ誘導電動機５を力
行運転させるのであるが、この電動機５の減速時には当
該電動機５が保有している運動エネルギーは電気エネル
ギーに変換され、前述のＰＷＭインバータ４→直流直流
中間回路原電源側変換器２路で交流電源１に返還される
、いわゆる回生制動運転をすることになるので、この回
生制動エネルギー量を制御することによシ誘導電動機５
０減速度を制御できるようになっている０なお６は電動
機５に流れる電流を検出する変流器であシ、また電動機
５には速度発信機７が結合されている。
速度発信機７からの速度実際値信号からは磁化電流演算
器１３によシ磁化電流信号ＩＭが得られる。
器１３によシ磁化電流信号ＩＭが得られる。
また速度設定器１１からの速度目標値信号と、上述の速
度実際値信号との偏差を零にするトルク信号が速度調節
器１２から出力される。このトルク信号と前述の磁化電
流信号ＩＭは割算器１５に入力してトルク電流信号ＩＴ
を出力するのであるが、これらトルク電流信号ＩＴと磁
化電流信号ＩＭは演算回路２１においてベクトル演算さ
れて電流目標値信号工を出力する。電流調節器２５はこ
の電流目標値信号工と電流検出器２４から得られる電流
実際値信号との偏差を零にする制御信号をパルス幅変調
制御部２６に出力するので、圏インバータ４はパルス幅
変調制御によシ所望の交流電力を出力して誘導電動機５
を所定の速度で運転する。
度実際値信号との偏差を零にするトルク信号が速度調節
器１２から出力される。このトルク信号と前述の磁化電
流信号ＩＭは割算器１５に入力してトルク電流信号ＩＴ
を出力するのであるが、これらトルク電流信号ＩＴと磁
化電流信号ＩＭは演算回路２１においてベクトル演算さ
れて電流目標値信号工を出力する。電流調節器２５はこ
の電流目標値信号工と電流検出器２４から得られる電流
実際値信号との偏差を零にする制御信号をパルス幅変調
制御部２６に出力するので、圏インバータ４はパルス幅
変調制御によシ所望の交流電力を出力して誘導電動機５
を所定の速度で運転する。
速度発信機７からの速度実際値信号線回転方向検出器１
４に入力して電動機５０回転方向を検知し、この信号と
速度調節器１２の出力信号とはトルク方向検出器１６に
入力して、誘導電動機５が力行運転中なのか制動運転中
なのかを判別する。
４に入力して電動機５０回転方向を検知し、この信号と
速度調節器１２の出力信号とはトルク方向検出器１６に
入力して、誘導電動機５が力行運転中なのか制動運転中
なのかを判別する。
力行運転中のときはトルク方向検出器１６からの信号に
よシ設定切換器１７は力行トルク電流制限設定器２２を
演算回路２１に接続して前述のトルク電流信号ＩＴをこ
の力行トルク電流制限設定器２２が設定する値に制限す
る。また電動機５が制動運転状態になればトルク方向検
串器１６からの信号に従って設定切換器１７が切換わっ
て前述のトルク電流信号ＩＴは制動トルク電流制限設定
器２３が設定する値に制限されることにカる０このよう
にすれば回生制動運転時のトルク電流分すなわち回生制
動電力の最高値を規制できる。この制動トルク電流制限
設定器２３は、通常の運転では直流中間回路電圧がその
上限値を越えることがないように設定する。
よシ設定切換器１７は力行トルク電流制限設定器２２を
演算回路２１に接続して前述のトルク電流信号ＩＴをこ
の力行トルク電流制限設定器２２が設定する値に制限す
る。また電動機５が制動運転状態になればトルク方向検
串器１６からの信号に従って設定切換器１７が切換わっ
て前述のトルク電流信号ＩＴは制動トルク電流制限設定
器２３が設定する値に制限されることにカる０このよう
にすれば回生制動運転時のトルク電流分すなわち回生制
動電力の最高値を規制できる。この制動トルク電流制限
設定器２３は、通常の運転では直流中間回路電圧がその
上限値を越えることがないように設定する。
第２図は本発明の第２の実施例を示す回路図であるが、
この第２図における交流電源１、電源側変換器２、平滑
コンデンサ３．２ｗＭインバータ４、誘導電動機５、変
流器６、速度発信機７、速度設定器１１、速度調節器１
２、磁化電流演算器１３、回転方向検出器１４、割算器
１５、トルク方向検出器１６、設定切換器１７、演算回
路２１、力行トルク電流制限設定器２２、電流検出器２
４、電流調節器２５、パルス幅変調制御部２６に付され
た符号と名称ならびに用途と機能は第１図に示す実施例
の場合と同じであるから、これらの説明は省略する。
この第２図における交流電源１、電源側変換器２、平滑
コンデンサ３．２ｗＭインバータ４、誘導電動機５、変
流器６、速度発信機７、速度設定器１１、速度調節器１
２、磁化電流演算器１３、回転方向検出器１４、割算器
１５、トルク方向検出器１６、設定切換器１７、演算回
路２１、力行トルク電流制限設定器２２、電流検出器２
４、電流調節器２５、パルス幅変調制御部２６に付され
た符号と名称ならびに用途と機能は第１図に示す実施例
の場合と同じであるから、これらの説明は省略する。
、１．′
第２図に示す第２の実施例において、電動機５が制動運
転のときは制動トルク電流制限設定器としての関数発生
器２８が設定切換器１７を介して演算回路２１に接続さ
れるようになる。すなわちとの″関数発生器２８は速度
発信機７からの速度夾際値償号を受けてトルク電流をそ
の速度における最適値あるいは所望値に制限する信号を
出力するようになされているので、常に回生制動電力を
所望の値に制限できる。
転のときは制動トルク電流制限設定器としての関数発生
器２８が設定切換器１７を介して演算回路２１に接続さ
れるようになる。すなわちとの″関数発生器２８は速度
発信機７からの速度夾際値償号を受けてトルク電流をそ
の速度における最適値あるいは所望値に制限する信号を
出力するようになされているので、常に回生制動電力を
所望の値に制限できる。
第３図は関数発生器２８が定めるパターンの例を示すグ
ラフであって縦軸はトルク電流制限値を定格電流に対す
る百分率であられし、横軸は電動機５の速度をあられし
ている。ここで横軸のＡ点は当該電動機５０基底速度で
あり、Ｂ点が最高速度であるとすると、第３図に示され
る特性の関数発生器２８を使用するならば、誘導電動機
５が制動運転するとき交流電源１へ回生される電力のト
ルク電流分は、基底速度以下では１００％に制限され、
基底速度から最高速度までの間は８０％に制限されるこ
とになる。
ラフであって縦軸はトルク電流制限値を定格電流に対す
る百分率であられし、横軸は電動機５の速度をあられし
ている。ここで横軸のＡ点は当該電動機５０基底速度で
あり、Ｂ点が最高速度であるとすると、第３図に示され
る特性の関数発生器２８を使用するならば、誘導電動機
５が制動運転するとき交流電源１へ回生される電力のト
ルク電流分は、基底速度以下では１００％に制限され、
基底速度から最高速度までの間は８０％に制限されるこ
とになる。
ベクトル制御方式のインバータでは、ベクトル演算など
にマイクロコンピュータを使用することが多いので、第
３図に示すグラフの代シに、速度に対応するトルク電流
分制限値をテーブルに記憶させておけば、第２図に示す
関数発生器２８の代りに上述のマイクロコンピュータが
利用できる◇〔発明の効果〕 この発明によれば、ベクトル制御方式のインバータにお
いて、交流電、動機が力行運転か制動運転かを判別する
回路からの信号で、トルク電流分の制限値をそれぞれの
運転モードに見合う値にすることができるので、どくに
制動運“転時の回生制動電力の管理が行なえるようにな
るので、従来の単なる制限的な制御を僅かなコストで大
幅に改善することができる。とくに回生制動電力を電動
機速度の関数としてパターン化すれば、よシ綿密な回生
制動エネルギー制御をすることができるが、このパター
ン化は関数発生器によシ容易に達成される。さらに当該
インバータのベクトル演算などに使用しているマイクロ
コンピュータを利用すれば、関数発生器によらずに上述
のパターン化をすることができるので、本発明を適用す
るのに必要なコストは更に低減されるばか９でなく、精
度の向上も期待できる・
にマイクロコンピュータを使用することが多いので、第
３図に示すグラフの代シに、速度に対応するトルク電流
分制限値をテーブルに記憶させておけば、第２図に示す
関数発生器２８の代りに上述のマイクロコンピュータが
利用できる◇〔発明の効果〕 この発明によれば、ベクトル制御方式のインバータにお
いて、交流電、動機が力行運転か制動運転かを判別する
回路からの信号で、トルク電流分の制限値をそれぞれの
運転モードに見合う値にすることができるので、どくに
制動運“転時の回生制動電力の管理が行なえるようにな
るので、従来の単なる制限的な制御を僅かなコストで大
幅に改善することができる。とくに回生制動電力を電動
機速度の関数としてパターン化すれば、よシ綿密な回生
制動エネルギー制御をすることができるが、このパター
ン化は関数発生器によシ容易に達成される。さらに当該
インバータのベクトル演算などに使用しているマイクロ
コンピュータを利用すれば、関数発生器によらずに上述
のパターン化をすることができるので、本発明を適用す
るのに必要なコストは更に低減されるばか９でなく、精
度の向上も期待できる・
第１図は本発明の実施例を示す回路図であシ、第２図は
本発明の第２の実施例を示す回路図、第３図は関数発生
器が定めるパターンの例を示すグラフである。 ｌ・・・・・・交流電源、２・・・・・・電源側変換器
、３・・・・・・平滑コンデンサ、４・・・・・・ＰＷ
Ｍインバータ、５・・・・・・誘導電動機、６・・・・
・・変流器、７・・・・・・速度発信機、１１・・・・
・・速度設定器、１２・・・・・・速度調節器、１３・
・・・・・磁化電流演算器、１４・・・・・・回転方向
検出器、１５・・・・・・割算器、１６・・・・・・ト
ルク方向検出器、１７・・・・・・設定切換器、２１・
・・・・・演算回路、２２・・・・・・力行トルク電流
制限設定器、２３・・・・・・制動ト々り電流制限設定
器、２４・・・・・・電流検出器、２５・・・・・・電
流調節器、２６・・・・・・パルス幅変調制御部、２８
・・・・・・制動トルク電流制限設定器としての関数発
生器。 第３図
本発明の第２の実施例を示す回路図、第３図は関数発生
器が定めるパターンの例を示すグラフである。 ｌ・・・・・・交流電源、２・・・・・・電源側変換器
、３・・・・・・平滑コンデンサ、４・・・・・・ＰＷ
Ｍインバータ、５・・・・・・誘導電動機、６・・・・
・・変流器、７・・・・・・速度発信機、１１・・・・
・・速度設定器、１２・・・・・・速度調節器、１３・
・・・・・磁化電流演算器、１４・・・・・・回転方向
検出器、１５・・・・・・割算器、１６・・・・・・ト
ルク方向検出器、１７・・・・・・設定切換器、２１・
・・・・・演算回路、２２・・・・・・力行トルク電流
制限設定器、２３・・・・・・制動ト々り電流制限設定
器、２４・・・・・・電流検出器、２５・・・・・・電
流調節器、２６・・・・・・パルス幅変調制御部、２８
・・・・・・制動トルク電流制限設定器としての関数発
生器。 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）直流電源に接続されて交流電力を出力するインバー
タに交流電動機を接続し、該交流電動機の電流ベクトル
を、磁束ベクトルを基準にして該磁束ベクトルに平行な
磁化電流成分と、該磁束ベクトルと直交するトルク電流
成分とに分解し、両電流成分を独立に制御することで前
記交流電動機の制御を行う装置において、前記交流電動
機のトルク方向から力行運転と制動運転とを判別するト
ルク方向検出器と、該交流電動機力行運転時のトルク電
流成分を制限する信号を発する力行トルク電流制限設定
器と、制動運転時のトルク電流成分を制限する信号を発
する制動トルク電流制限設定器と、前記トルク方向検出
器出力信号にもとづき前記力行トルク電流制限設定器と
制動トルク電流制限設定器のいづれか一方を選択する設
定切換器とを備えてなることを特徴とするインバータ制
御装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載のインバータ制御装置に
おいて、前記制動トルク電流制限設定器は、前記交流電
動機の速度に対応して変化するトルク電流制限信号を出
力するよう構成された制動トルク電流制限設定器である
ことを特徴とするインバータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15841184A JPS6139886A (ja) | 1984-07-28 | 1984-07-28 | インバ−タ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15841184A JPS6139886A (ja) | 1984-07-28 | 1984-07-28 | インバ−タ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6139886A true JPS6139886A (ja) | 1986-02-26 |
Family
ID=15671164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15841184A Pending JPS6139886A (ja) | 1984-07-28 | 1984-07-28 | インバ−タ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6139886A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6258890A (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モ−タ制御装置 |
| JPS63171185A (ja) * | 1987-01-07 | 1988-07-14 | Hitachi Ltd | ブラシレスモ−トルの駆動回路 |
| JP2007089318A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 半導体電力変換装置 |
| JP2009107848A (ja) * | 2009-01-13 | 2009-05-21 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | クレーン走行装置及びクレーン走行装置用インバータ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5836866A (ja) * | 1981-08-25 | 1983-03-03 | 三菱電機株式会社 | 交流エレベ−タの制御装置 |
| JPS59169382A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-25 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | ベクトル制御方式における可変速制御装置 |
-
1984
- 1984-07-28 JP JP15841184A patent/JPS6139886A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5836866A (ja) * | 1981-08-25 | 1983-03-03 | 三菱電機株式会社 | 交流エレベ−タの制御装置 |
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| JPS63171185A (ja) * | 1987-01-07 | 1988-07-14 | Hitachi Ltd | ブラシレスモ−トルの駆動回路 |
| JP2007089318A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 半導体電力変換装置 |
| JP2009107848A (ja) * | 2009-01-13 | 2009-05-21 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | クレーン走行装置及びクレーン走行装置用インバータ |
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