JPS6212395A - インバ−タ制御装置 - Google Patents
インバ−タ制御装置Info
- Publication number
- JPS6212395A JPS6212395A JP60149734A JP14973485A JPS6212395A JP S6212395 A JPS6212395 A JP S6212395A JP 60149734 A JP60149734 A JP 60149734A JP 14973485 A JP14973485 A JP 14973485A JP S6212395 A JPS6212395 A JP S6212395A
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- inverter
- circuit
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は交流電動機を負荷とするインバータ制御装置
に関し、特に過負荷電流よりインバータ装置を保護する
保護機能に関するものである。
に関し、特に過負荷電流よりインバータ装置を保護する
保護機能に関するものである。
［従来の技術］
第４図は、誘導電動機を負荷とする一般の電圧形すべり
制御方式可変電圧可変周波数インバータ装置のブロック
構成図である。図において、（１）は三相交流商用電源
、（２）は上記三相交流電源（１）から直流電圧を得る
ダイオードまたはサイリスタ等で構成された整流回路、
（３）は直流電圧平滑用フィルターを構成するコンデン
サ、（４）はトランジスタ等のスイッチング素子で構成
されたインバータ回路、（５）は負荷の交流電動機、（
６）は速度検出器、（７）は負荷電動機（５）の速度基
準を与える速度指令回路、（８）は速度検出器（８）の
出力信号から電動機速度を演算する速度検出回路、（８
）は速度指令回路（７）の出力信号ωｒｅｆ と速度検
出回路（８）の出力信号ωとの偏差からすべり周波数ω
Ｓを演算するすべり周波数演算回路、（１０）はすべり
周波数演算回路（８）の出力信号であるすべり周波数ω
Ｓと速度検出回路（８）の出力信号である速度検出値ω
との和信号すなわち周波数指令信号ω。に比例した電動
機速度指令を出力する電動機速度指令演算回路、（１１
）は上記周波数指令信号ω。から負荷電動機（５）のＶ
／Ｆ特性に見合った電圧レベルを出力する電圧指令演算
回路、 （１２）は上記電動機速度指令演算回路（１０
）、電圧指令演算回路（１１）の出力が入力されＰＷＭ
制御のための基準正弦波波形を出力する基準正弦波指令
形成回路、（１３）はインバータの出力電圧を検出する
電圧検出回路、（１４）は基準正弦波指令形成回路（１
２）の出力と電圧検出回路（１３）の出力の偏差からイ
ンシく一タ回路（４）のスイッチング素子をオン・オフ
させるだめの信号を作るＰＷＭ制御回路である。
制御方式可変電圧可変周波数インバータ装置のブロック
構成図である。図において、（１）は三相交流商用電源
、（２）は上記三相交流電源（１）から直流電圧を得る
ダイオードまたはサイリスタ等で構成された整流回路、
（３）は直流電圧平滑用フィルターを構成するコンデン
サ、（４）はトランジスタ等のスイッチング素子で構成
されたインバータ回路、（５）は負荷の交流電動機、（
６）は速度検出器、（７）は負荷電動機（５）の速度基
準を与える速度指令回路、（８）は速度検出器（８）の
出力信号から電動機速度を演算する速度検出回路、（８
）は速度指令回路（７）の出力信号ωｒｅｆ と速度検
出回路（８）の出力信号ωとの偏差からすべり周波数ω
Ｓを演算するすべり周波数演算回路、（１０）はすべり
周波数演算回路（８）の出力信号であるすべり周波数ω
Ｓと速度検出回路（８）の出力信号である速度検出値ω
との和信号すなわち周波数指令信号ω。に比例した電動
機速度指令を出力する電動機速度指令演算回路、（１１
）は上記周波数指令信号ω。から負荷電動機（５）のＶ
／Ｆ特性に見合った電圧レベルを出力する電圧指令演算
回路、 （１２）は上記電動機速度指令演算回路（１０
）、電圧指令演算回路（１１）の出力が入力されＰＷＭ
制御のための基準正弦波波形を出力する基準正弦波指令
形成回路、（１３）はインバータの出力電圧を検出する
電圧検出回路、（１４）は基準正弦波指令形成回路（１
２）の出力と電圧検出回路（１３）の出力の偏差からイ
ンシく一タ回路（４）のスイッチング素子をオン・オフ
させるだめの信号を作るＰＷＭ制御回路である。
次に上記構成に係るインバータ装置における電動機（５
）の回転速度に対するトルク−電流特性図を第５図に示
す。該特性図においては、負荷トルクＴＬを負って力行
状態で運転される場合を例示している。ここでＮは電動
機（５）の回転速度、Ｎｏは同期回転速度であり、Ｎ、
Ｎｏはそれぞれ第４図の信号ω、ω０に、又はＮ ｏ
−ＮがωじωすなわちωＳに対応するようになっている
。第４図のすべり周波数演算回路（９）の働きにより、
負荷トルクＴＬの変化に伴い電動機（５）の回転速度Ｎ
が変化しようとするとωＳが変化し、その結果ω０即ち
Ｎ、が横軸方向に調節され電動機の速度Ｎを一定に保つ
ように動作する。また過負荷に対してはすべり周波数演
算回路に出力クランプ機能をもたせ、これにより負荷電
動機電流が電動機の特性で決まる一定値以内に増えない
ように抑制することが通常行われている。
）の回転速度に対するトルク−電流特性図を第５図に示
す。該特性図においては、負荷トルクＴＬを負って力行
状態で運転される場合を例示している。ここでＮは電動
機（５）の回転速度、Ｎｏは同期回転速度であり、Ｎ、
Ｎｏはそれぞれ第４図の信号ω、ω０に、又はＮ ｏ
−ＮがωじωすなわちωＳに対応するようになっている
。第４図のすべり周波数演算回路（９）の働きにより、
負荷トルクＴＬの変化に伴い電動機（５）の回転速度Ｎ
が変化しようとするとωＳが変化し、その結果ω０即ち
Ｎ、が横軸方向に調節され電動機の速度Ｎを一定に保つ
ように動作する。また過負荷に対してはすべり周波数演
算回路に出力クランプ機能をもたせ、これにより負荷電
動機電流が電動機の特性で決まる一定値以内に増えない
ように抑制することが通常行われている。
第６図は負荷トルクＴ［が増しωＳが増加しクランプ値
ωＳ ＩａＸになった状態を例示したもので、電流は１
００に制限される。
ωＳ ＩａＸになった状態を例示したもので、電流は１
００に制限される。
［発明が解決しようとする問題点］
従来のインバータ装置は上記のように構成されている為
、電動機の加減速時、正逆運転時およびインパクト負荷
時などの速度急変時においては、インバータ周波数が急
変するため（ωＳが急変しその結果ω０が急変する）、
電動機にはその誘起電圧とインバータ出力電圧との過渡
的な位相ずれのため、１００以上の電流が流れる。即ち
、過渡的に電流のとび出し現象がある。このため従来ω
０の変化率を一定値以下に抑えるなどの方法により、電
流のとび出し現象を防止していたが、インバータ装置の
応答が悪く、過渡的な使用に耐えられないなどの問題点
があった。
、電動機の加減速時、正逆運転時およびインパクト負荷
時などの速度急変時においては、インバータ周波数が急
変するため（ωＳが急変しその結果ω０が急変する）、
電動機にはその誘起電圧とインバータ出力電圧との過渡
的な位相ずれのため、１００以上の電流が流れる。即ち
、過渡的に電流のとび出し現象がある。このため従来ω
０の変化率を一定値以下に抑えるなどの方法により、電
流のとび出し現象を防止していたが、インバータ装置の
応答が悪く、過渡的な使用に耐えられないなどの問題点
があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、速度急変時において、過渡的な電流とび出し
があっても、１００以上の電流が流れない安定性の良い
、しかも応答性の高いインバータ制御装置を提供するこ
とを目的とするものである。
たもので、速度急変時において、過渡的な電流とび出し
があっても、１００以上の電流が流れない安定性の良い
、しかも応答性の高いインバータ制御装置を提供するこ
とを目的とするものである。
［問題点を解決するための手段］
この発明に係るインバータ制御装置はインバータの負荷
電流を検出し、設定された電流制限値を越える電流が流
れるとＰｗＭ制御回路に遮断信号を出力し、インバータ
回路のスイッチング信号を遮断する電流制限回路を備え
たものである。
電流を検出し、設定された電流制限値を越える電流が流
れるとＰｗＭ制御回路に遮断信号を出力し、インバータ
回路のスイッチング信号を遮断する電流制限回路を備え
たものである。
［作用］
この発明における電流制限回路は、コンパレータとバッ
ファ回路によって構成され、過大インバータ出力電流検
出時にはインバータ回路へスイッチング動作遮断信号を
送出し、過大電流の出力を抑制すると共に、過大電流流
出解除後、インバータ回路を構成するスイッチング素子
の遮断動作をくり返してもスイッング素子が破壊に至ら
ない十分な時間を確保して、インバータ回路を動作させ
るようにしたので、安定性及び応答性の高いインバータ
制御を行うことができる。
ファ回路によって構成され、過大インバータ出力電流検
出時にはインバータ回路へスイッチング動作遮断信号を
送出し、過大電流の出力を抑制すると共に、過大電流流
出解除後、インバータ回路を構成するスイッチング素子
の遮断動作をくり返してもスイッング素子が破壊に至ら
ない十分な時間を確保して、インバータ回路を動作させ
るようにしたので、安定性及び応答性の高いインバータ
制御を行うことができる。
［実施例］
以下、この発明の一実施例を図について説明する。尚、
図中第４図と同符号は同一、又は相当部分を示し詳細な
省略する。第１図には、第４図に対して電流制限回路（
１５）が追加されている。電流制限回路（１５）はイン
バータの負荷電流を検出し、設定された電流制限値を越
える負荷電流検出するとＰＩＩＩＭ制御回路（１０にベ
ース遮断信号を出力し、インバータ回路（１４）のトラ
ンジスタにベース遮断をかけ、１００以上の電流出力を
阻止している。
図中第４図と同符号は同一、又は相当部分を示し詳細な
省略する。第１図には、第４図に対して電流制限回路（
１５）が追加されている。電流制限回路（１５）はイン
バータの負荷電流を検出し、設定された電流制限値を越
える負荷電流検出するとＰＩＩＩＭ制御回路（１０にベ
ース遮断信号を出力し、インバータ回路（１４）のトラ
ンジスタにベース遮断をかけ、１００以上の電流出力を
阻止している。
上記電流制限回路（１５）は第２図のように構成されて
いる０図において、（１６）はベース遮断信号を出力す
る閾値を設定する電流制限値設定器、（１７）はヒステ
リシス幅を持ったコンパレータ、（１８）はボルテージ
ホロワで構成したバッファ回路、（１９）はバッファ回
路（１８）の出力をロッジフレベルのベース遮断信号と
するためのインターフェイスゲートである。ｖｌｎはイ
ンバータ回路（４）よりの三相負荷電流検出値を余波整
流して直流電圧に変換した入力電圧である。電流制限値
設定器（１８）の電圧設定値Ｅは、第３図（ａ）に示す
閾値ｖ ｔｈｌに相当する。またコンパレータ（１７）
はヒステリシスを持っているので、低レベルの閾値Ｖｔ
ｈ２が存在する。
いる０図において、（１６）はベース遮断信号を出力す
る閾値を設定する電流制限値設定器、（１７）はヒステ
リシス幅を持ったコンパレータ、（１８）はボルテージ
ホロワで構成したバッファ回路、（１９）はバッファ回
路（１８）の出力をロッジフレベルのベース遮断信号と
するためのインターフェイスゲートである。ｖｌｎはイ
ンバータ回路（４）よりの三相負荷電流検出値を余波整
流して直流電圧に変換した入力電圧である。電流制限値
設定器（１８）の電圧設定値Ｅは、第３図（ａ）に示す
閾値ｖ ｔｈｌに相当する。またコンパレータ（１７）
はヒステリシスを持っているので、低レベルの閾値Ｖｔ
ｈ２が存在する。
今、急激な速度変動によって負荷電流のとび出し現象が
起こると、コンパレータ（１７）に入力されたＶｉｎ信
号は閾値Ｖ ｔｈｌ を越える。したがって、コンパレ
ータ（１７）出力レベルは第３図（ｂ）に示すように“
Ｏ”から“１”へ反転する０反転信号を出力するコンパ
レータ（１７）に接続されたバッファ回路（１８）はイ
ンターフェイスゲート（１８）の入力インピーダンスが
、コンパレータ（１７）のヒステリシス幅に影響を与え
ないために挿入されているが、このバッファ回路（１８
）の出力は第３図の（Ｃ）のようにパルス立上り時間に
よる遅れを伴って“０”から“１”へ変化する。そして
続くインターフェイスゲート（１８）はバッファ回路（
１８）よりの入力信号が閾値Ｖｔｈ３を越えると、その
出力は“１″から“Ｏ“へ反転し、Ｐ％ｌ１Ｍ制御回路
（１４）を介してインバータ回路（４）のトランジスタ
にベース遮断をかける。このベース遮断によって負荷電
流が減少する為Ｖｉｎ信号も減少して第３図（ａ）に示
す閾値Ｖ Ｌｈ２ より下がるとコンパレータ（１７）
の出力は第３図（ｂ）に示すように１°゛から“Ｏ”に
反転し、出力を停止する。コンパレータ（１７）の出力
が反転することにより、バッファ回路（１８）のパルス
立下り時間遅れを伴なって“ｌ ｉｓから“０”へ反転
して行き閾値Ｖｔｈ３ より下がるとインターフェイス
ゲート（１８）の出力は“°１”に戻スてベース遮断は
解除される。したがって時間αだけベース遮断信号が出
力されることになる。
起こると、コンパレータ（１７）に入力されたＶｉｎ信
号は閾値Ｖ ｔｈｌ を越える。したがって、コンパレ
ータ（１７）出力レベルは第３図（ｂ）に示すように“
Ｏ”から“１”へ反転する０反転信号を出力するコンパ
レータ（１７）に接続されたバッファ回路（１８）はイ
ンターフェイスゲート（１８）の入力インピーダンスが
、コンパレータ（１７）のヒステリシス幅に影響を与え
ないために挿入されているが、このバッファ回路（１８
）の出力は第３図の（Ｃ）のようにパルス立上り時間に
よる遅れを伴って“０”から“１”へ変化する。そして
続くインターフェイスゲート（１８）はバッファ回路（
１８）よりの入力信号が閾値Ｖｔｈ３を越えると、その
出力は“１″から“Ｏ“へ反転し、Ｐ％ｌ１Ｍ制御回路
（１４）を介してインバータ回路（４）のトランジスタ
にベース遮断をかける。このベース遮断によって負荷電
流が減少する為Ｖｉｎ信号も減少して第３図（ａ）に示
す閾値Ｖ Ｌｈ２ より下がるとコンパレータ（１７）
の出力は第３図（ｂ）に示すように１°゛から“Ｏ”に
反転し、出力を停止する。コンパレータ（１７）の出力
が反転することにより、バッファ回路（１８）のパルス
立下り時間遅れを伴なって“ｌ ｉｓから“０”へ反転
して行き閾値Ｖｔｈ３ より下がるとインターフェイス
ゲート（１８）の出力は“°１”に戻スてベース遮断は
解除される。したがって時間αだけベース遮断信号が出
力されることになる。
以上のように、バッファ回路（１８）に出力転送遅れが
あるためインターフエイスゲ−） （１９）の持つ閾値
ＶＬｈ３を低レベルに設定し、バッファ回路（１８）の
出力が“Ｏ”から“１”へ変位する時、すなわちベース
遮断をかける時には転送遅れを小さくし速やかにベース
遮断をかける。またバッファ回路（１８）の出力が“ｌ
”から０”へ変位する時、すなわちベース遮断を解除す
る時には転送遅れを大きくして、ベース遮断時間を十分
に確保した後ベース遮断を解除する。またコンパレータ
（１７）のヒステリシス幅Ｖｔｈｌ−Ｖｔｈ２によって
もベース遮断時間を確保している。つまりコンパレータ
（１７）のヒステリシス幅とバッファ回路（１８）の遅
延時間とによってトランジスタの必要とするベース遮断
時間をタイマーなどの特別な回路を必要とせずに確保し
、電流制限回路を構成している。
あるためインターフエイスゲ−） （１９）の持つ閾値
ＶＬｈ３を低レベルに設定し、バッファ回路（１８）の
出力が“Ｏ”から“１”へ変位する時、すなわちベース
遮断をかける時には転送遅れを小さくし速やかにベース
遮断をかける。またバッファ回路（１８）の出力が“ｌ
”から０”へ変位する時、すなわちベース遮断を解除す
る時には転送遅れを大きくして、ベース遮断時間を十分
に確保した後ベース遮断を解除する。またコンパレータ
（１７）のヒステリシス幅Ｖｔｈｌ−Ｖｔｈ２によって
もベース遮断時間を確保している。つまりコンパレータ
（１７）のヒステリシス幅とバッファ回路（１８）の遅
延時間とによってトランジスタの必要とするベース遮断
時間をタイマーなどの特別な回路を必要とせずに確保し
、電流制限回路を構成している。
以上により電流のとび出し現象があっても過電流レベル
１００を越える前にベース遮断をかけ負荷電流を抑制し
、電流復帰後はベース遮断を解除し定常状態に戻せるの
で過大な電流が速やかに確実に抑制され、又電流制限値
を越える時のみ作用することにより定常の安定性を損な
うことなく安定した信頼性の高い電動機運転が保証され
る。
１００を越える前にベース遮断をかけ負荷電流を抑制し
、電流復帰後はベース遮断を解除し定常状態に戻せるの
で過大な電流が速やかに確実に抑制され、又電流制限値
を越える時のみ作用することにより定常の安定性を損な
うことなく安定した信頼性の高い電動機運転が保証され
る。
なお、と記実施例では電流制限回路（１５）をインバー
タ出力側に構成した場合を示したが、インバータ入力側
に構成してもよい。
タ出力側に構成した場合を示したが、インバータ入力側
に構成してもよい。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば負荷電流が電流制限設
定値以上になったとき電流制限回路によりインバータの
スイッチング素子にスイッチング動作遮断をかけ負荷電
流を抑制することにより、容易に過大な電流を抑制でき
、応答性を損なうことなく、安定かつ信頼性の高いイン
バータ制御装置が得られるという効果がある。
定値以上になったとき電流制限回路によりインバータの
スイッチング素子にスイッチング動作遮断をかけ負荷電
流を抑制することにより、容易に過大な電流を抑制でき
、応答性を損なうことなく、安定かつ信頼性の高いイン
バータ制御装置が得られるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示すインバータ制御装置
のブロック図、第２図は第１図の実施例に用いられる電
流制限回路の電気回路図、第３図は第２図に示す各回路
の出力信号の波形図、第４図は従来のインバータ装置の
構成を示すブロック図、第５図、第６図は誘導電動機の
回転数に対するトルク、電流特性を示す特性図である。 図において、（４）はインバータ回路、（５）は電動機
、（９）はすべり周波数演算回路、（１０はＰＩＩＩＭ
制御回路、（１５）は電流制限回路、 （１Ｂ）は電流
制限値設定器、（１７）はコンパレータ、（１８）はバ
ッファ回路、（１８）はインターフェイスゲート。 なお図中同一符号は同−又は相邑部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄第３図 Ｉ Ｉ 第５図 第６図 手続補正書（自発） 昭和 ６１年５月１４ 日
のブロック図、第２図は第１図の実施例に用いられる電
流制限回路の電気回路図、第３図は第２図に示す各回路
の出力信号の波形図、第４図は従来のインバータ装置の
構成を示すブロック図、第５図、第６図は誘導電動機の
回転数に対するトルク、電流特性を示す特性図である。 図において、（４）はインバータ回路、（５）は電動機
、（９）はすべり周波数演算回路、（１０はＰＩＩＩＭ
制御回路、（１５）は電流制限回路、 （１Ｂ）は電流
制限値設定器、（１７）はコンパレータ、（１８）はバ
ッファ回路、（１８）はインターフェイスゲート。 なお図中同一符号は同−又は相邑部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄第３図 Ｉ Ｉ 第５図 第６図 手続補正書（自発） 昭和 ６１年５月１４ 日
Claims (1)
- 電動機より検出された速度検出値と基準速度設定値の偏
差よりすべり周波数を演算するすべり周波数演算回路と
、上記すべり周波数と速度検出値の加算値による回転速
度指令に基づいてパルス幅変調信号を発生させインバー
タ回路を制御するパルス幅制御回路を備え、すべり周波
数制御方式のインバータ駆動により電動機を制御するイ
ンバータ装置において、電流制限設定値を超えるインバ
ータ出力電流検出時に、上記インバータ回路を遮断状態
とする電流制限回路を備え、この電流制限回路を、第１
の閾値を電流制限設定値とすると共に、この第１の閾値
以下の第２の閾値を設定し、インバータ出力電流検出値
が第１の閾値を超えた時出力を送出すると共に、第２の
閾値を下降した時出力を停止するコンパレータと、該出
力信号の立上り立下りに所定の遅延時間を持たして出力
するバッファ回路と、該バッファ出力が所定閾値を超え
て入力された時、その出力レベルを反転してインバータ
回路へ遮断信号を送出するインターフェイスゲートとで
構成した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 |
|---|---|---|---|
| JP60149734A JPS6212395A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | インバ−タ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60149734A JPS6212395A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | インバ−タ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6212395A true JPS6212395A (ja) | 1987-01-21 |
Family
ID=15481643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60149734A Pending JPS6212395A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | インバ−タ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6212395A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6177774B1 (en) | 1998-02-27 | 2001-01-23 | Fanuc Limited | Motor controller based on PWM system |
-
1985
- 1985-07-08 JP JP60149734A patent/JPS6212395A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6177774B1 (en) | 1998-02-27 | 2001-01-23 | Fanuc Limited | Motor controller based on PWM system |
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