JPS62210891A

JPS62210891A - 誘導電動機駆動用インバ−タの制御方法

Info

Publication number: JPS62210891A
Application number: JP61050412A
Authority: JP
Inventors: Kosaku Ichikawa; 耕作市川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-03-10
Filing date: 1986-03-10
Publication date: 1987-09-16

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、インバータ装置を用いて誘導電動機を駆動す
る際の制御方法に係り、特に停電発生時の制御方法に関
する。

（従来技術）インバータ装置などの電力変換装置を用いて交流電動機
を可変速運転する代表的従来例を第３図に示す。

第３図のブロック図は、負荷電動機１０と、交流入力を
直流に変換する整流器２０と、直流平滑回路３０と直流
を任意の周波数に変換するインバータ回路４０と負荷電
動機１０の一次電流を検出する変流器５０と、この出力
を直流に変換する整流器５１と、前記負荷電動機１０の
入力電圧を検出する変圧器６０と、この二次電圧を直流
に変換する整流器６１と、交流入力電圧を検出するため
の変圧器７０と、この二次電圧を直流に変換する整流器
７１と、入力電圧の低下を検出する停電検出回路７２と
、負荷電動機１０の速度指令を与える速度基準発生器８
０と、この出力信号Ａを電圧基準として、インバータ装
置の出方電圧を制御する電圧制御回路８１と、交流入方
電圧と同期をとって前記整流器２０の半導体素子（ＳＣ
Ｒ）の点弧位相を制御する位相器８２と、前記信号Ａを
周波数基準入力としてレベル変換する演算増巾器８３と
、この出力信号Ｂを入力として、インバータ装置の出力
周波数を決めるパルスを発振する発振器８４と、インバ
ータ回路の各素子へ導通信号を分配するリングカウンタ
８５とから構成されている。

第４図は、誘導電動機のトルク特性と、−次電流特性の
一例を示したものであり、図中、×印点は定格負荷運転
時の点を示した例である。第３図において、交流入力電
圧が停電した場合、停電検出回路７２により、その低下
を検出し、インバータ装置を停止させるか、瞬時停電補
償付インバータ装置の場合には、位相器８２により整流
器２ｏのゲート信号をシフト、又はシフト・ブロックし
、直流平滑回路３０のコンデンサに蓄積されているエネ
ルギーによりインバータ回路４０を運転継続し負荷電動
機１０へ給電する方法が行なわれていた。しかしながら
、この方法では、直流平滑回路３ｏのコンデンサ容量が
大きくなったり、インバータ装置の出力電圧が定格より
低下するため、電動機は負荷トルクを維持しようとする
ため、第４図に示すすベリ周波数ｆ３が増大し、インバ
ータ装置の出力電流（電動機−次電流）が増大し過電流
でインバータ装置が故障するという問題があった。

本発明は、前述の問題点に鑑みなされたものであり、瞬
時停電発生時や停電発生時に過電流を流さないようにイ
ンバータ装置を制御出来る誘導電動機駆動用インバータ
の制御方法を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は、前述の目的を達成するために、インバータに
よって駆動される負荷電動機の定数、又はトルク特性を
予め制御回路に記憶しておき、電動機の一次電流と電圧
を検出し、その時の運転周波数からすべり周波数を求め
、瞬時停電や停電検出時には、インバータの運転周波数
をすべり周波数分だけ下げるように制御するものである
。

（作　　用）すなわち、瞬時停電や停電発生時には、インバータから
負荷電動機へ供給する電圧を維持できなくなり電動機端
子電圧は、低下しすべり周波数が増加して電流が増加す
るが、インバータの運転周波数を電動機のすべり周波数
分下げることにより、すべり周波数を零付近にすること
ができるので、電動機の一次電流の増加を抑えることが
できる。

（実　施　例）以下、本発明の具体的実施例について説明する。

第１図において、第３図と同一符号は同一の要素を示す
ので、その説明は省略する。第１図において、第３図と
異なるところは、マイクロプロセットを用いたすベリ周
波数演算回路８６と、スイッチ８７と設けた点にある。

以下、第２図のタイムチャートを用いながら、交流入力
電圧が低下した場合の動作について説明する。

第１図において、すべり周波数演算回路８６には、負荷
電動機の定数、又はトルク特性をマイクロブロセッサに
予め記憶させておき、電動機の一次電流工、と、端子電
圧ＶＭとその時の運転周波数から電動機のすベリＳを求
め、すベリ周波数ｆｓを演算しておく。

ここで、すべり周波数ｆｓを求める原理について、第５
図の誘導電動機の等価回路を用いて説明する。

誘導電動機の負荷出力ＰとトルクＴの関係は、Ｐ＝ωＴ
　　　　　　０２回転角、速度　・・・ωである。一方
、誘導電動機の一次電流工、は、ここで、ｖＭ：電動機
端子電圧（線間）ｚｌ：電動機１次インピーダンスｚ２：電動機２次インピーダンス（すベリの関係）ｚＭ：電動機励磁インピーダンスと表わされる。０式の第１項は、無負荷電流工に、第２
項は、負荷電流■２に等しく、かつ工２は、すべり周波
数の関係となる。

又、負荷電流１□は、１次インピーダンスによる電圧降
下を無視すると、ｒ２：電動機２次抵抗Ｓ：すべり工２：電動機２次リアクタンス（＝ｊωρ２）と表わされるので電動機１次電流は、と表わされる。

したがって、電動機の定数を又はトルク特性を予め、マ
イクロプロセッサに記憶しておき、運転周波数と電動機
の端子電圧ｖＭと電動機−次電流工□を検出して、すべ
りＳを演算することにより、すベリ周波数ｆｓを求める
ことができる。

今、交流入力電圧が低下した場合、これを停電検出回路
７２により検出し、その検出信号Ｃによりスイッチ８７
（たとえば、アナログスイッチ）をオンして、周波数基
準信号Ａからすべり周波数信号りを減じて、インバータ
装置の出力周波数をすベリ周波数分だけ下げる。

これにより、第２図のように工、は無負荷電流のみとな
る。整流器２０は、位相器８２によりゲートシフト後ブ
ロックされる。

すベリ周波数信号りを減じる際、演算増巾器８３に一次
遅れ要素を持たすことにより、インバータ装置の出力周
波数の急変は抑制できるので、インバータの運転上の問
題はない。久方電圧が復帰した場合には、スイッチ８７
がオフし、停電検出前の周波数に演算増巾器８３により
、負荷特性に合わして徐々にもどせばよい。このように
インバータの出力周波数を制御することにより、第２図
に示すように電動機の一次電流が増加して過電流となる
ことを抑えることができる。

前述の説明では、すべり周波数分を減じるだけであるが
、瞬停型時間が長くてこの後電動機の一＝７− 次電流が再び増加する場合には、すべり周波数演算回路
８６を連続時に動作させて、インバータの運転周波数を
負荷特性に合わせて、さらに下げていく制御を行うこと
も可能である。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、電動機をインバータ装置を用い
て可変速運転するシステムにおいて、電動機の一次電流
と、電圧と、運転周波数とから電動機のすべり周波数を
演算しておき、交流入力電圧が停電した場合には、イン
バータ装置の運転周波数をすベリ周波数分下げることに
より、瞬停補償付システムにおいても、電動機の一次電
流が過電流になることのないインバータ装置の制御方法
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、第１図の動作タイムチャート、第３図は従来例のブ
ロック図、第４図は誘導電動機の特性図、第５図は誘導
電動機の等価回路を示したものである。１０・・・誘導電動機　　　　２０・・・整流器３０・
・・直流平滑回路　　　４０・・・インバータ回路５０
・・・変流器　　　　　　６０．７０・・・変圧器７２
・・・停電検出回路　　　８０・・・速度基準発生回路
８１・・・電圧制御回路　　　８２・・・位相器８３・
・・演算増巾器　　　　８４・・・発振器８５・・・リ
ングカウンタ８６・・・すべり周波数演算器代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　三俣弘文第３図第４１ｍ −工ｌ第５図

Claims

【特許請求の範囲】

誘導電動機と、これを駆動するインバータ装置と、前記
電動機の一次電流を検出する電流検出器と電動機端子電
圧検出器と、前記インバータ装置の制御回路とを備えた
電動機駆動装置において、前記制御回路内には、前記電
動機の定数あるいは、トルク特性を記憶させておく回路
を設け、前記電流検出器の出力信号と、前記電圧検出器
の出力信号と、インバータ装置の運転周波数とから電動
機のすべり周波数を演算しておき、瞬時停電発生時や停
電停止時には、インバータ装置の運転周波数をすべり周
波数分だけ下げるように制御することを特徴とする誘導
電動機駆動用インバータ制御方法。