JPS63133824A - 可変電圧可変周波数インバ−タを用いた誘導電動機装置 - Google Patents

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、可変電圧可変周波数インバータを用いた誘
導電動機装置、特に可変電圧可変周波数インバータ（以
下、インバータと称する）によって変速駆動される誘導
電動機を高精度で保膿できる肪導電動機装置Ｋ関するも
ので必る。

〔従来の技術〕

第７図は従来の誘導電動機装置のブロック図である０図
において、（１）は商用電源、（２）は誘導車動機（３
）の変速駆動するためのインバータであって、その入力
側は商用電源（１）に接続されると共にインバータ（λ
）の出力周波数を制御するための周波数設定部（殉と接
続されそしてその出力側は誘導電動機（３）への入力電
流の異常を検出するだめの保護リレー例えばサーマルリ
レー（ｊ）を介して誘導電動機（３）と接続されている
。

従来の誘導電動機装置は上記のように構成され、商用電
源（／１からの商用周波数の電力を、インバータ（コ）
により、周波数設定部（≠）の駆動周波数信号によって
設定された駆動周波数の電力に変換して誘導電動機（３
）Ｋ供給し、この誘導電動機（３）を設定された駆動周
波数に応じて変速駆動する。また、サーマルリレー（ｊ
ｌは、誘導電動機（３）の入力電流を検出して誘導電動
機（３）の巻線温度の上昇を間接的に検出することによ
シ、過電流を検出した場合、誘導電動機（３）を過電流
による焼損から保護するため、オフにされて、インバー
タ（，２）から誘導電動機（３）を切離す、 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記のような従来の誘導電動機装置では、誘導電動機を
保護するためのサーマルリレーは、開用周波数駆動時の
定格電流に対してその動作特性が考慮されているため可
変駆動周波数の入力電流に対して高＄′＃度の保護機能
を発揮することができないという問題点があった、 この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、インバータによって変速駆動される誘導電動機を
高精度で保護することのできる傅４４動機装置を得るこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るｄ導寛動機装蓋は、可変電圧可変周阪数
インバータの出力周波数を制御する周波数設定部と、イ
ンバータから誘導電動機への入力電流を検出する検出部
と、前記検出部の出力と前記周波数設定部の出力とを比
較して、前記誘導電動機の入力電流値の異常を判定する
判定部と、前記判定部が異常と判定した時に異常に対す
る処置を構じる出力部とを備えたものである。

〔作　用〕

この発明においては、４１定部が誘４［動機の入力電流
値の異常を判定すると、この判定信号を出力部に伝え、
出力部により異常に対する処置を講じる１例えばｄ４電
動機を商用電源及びインバータから切離す。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例による誘導電動機装置のブ
ロック図である、図において、（ハ〜（４Ｌ）は第７図
に示されたものと同一であるので説明を省略する６（ｔ
）は誘４電動機（３）の入力電流を検出するための検出
部でろって、その入力側はインバータ（λ）と接続され
、その出力側は誘導電動機（３）と接続されている。（
７）は各駆動周波数における誘導電道機（３）の入力電
流の異常を判定するための判定部でろって、その入力側
は周波数設定部（４ｔ）および検出部（６）の出力側と
接続されていて、周波数設定部悴１よシ出力された駆動
周波数信号と検出部（６）によって検出された入力電流
信号とが入力されると上述した異常判定を行う、、（ｒ
ｌは判定部（７）の出力側に接続された出力部であって
、判定部（７）で入力電流が異常であると判定されれば
、異常に対する処置を構じるように構成きれているもの
である、第一図は第７図に示された検出部（６）の−例
を示す詳細なブロック図である。この検出部（６１１）
はインバータ（２）と誘導電動機（３）を結ぶ導線（無
符号）に接続されていて誘導電動機（３）の入力電流を
検出する変流器（り）と、この変流器（り）と並列に接
続されていて変流器（Ｐ）で検出された電流を電圧に変
換する抵抗（ＩＱ）と、この抵抗（１０）によって変換
された電圧信号の高調波信号を除去するローパスフィル
タ（／／）と、このローパスフィルタ（／／）によって
高調波信号が除去された電圧信号を誘導電動機（３）の
入力電流に比例した直流電圧に変換する整流回路（／２
）と、この整流回路（／２）のｉカを増幅する増幅器（
／３）とから構成されている。

第３図はこの発明の他の実施例を示すブロック図であり
、これは第１図に示された周波数設定部（弘）、判定部
（７）及び出力部ｆｆｌをマイクロコンビュ−タで構成
した場合のものである。図中、（／ｌ　、　（ｊｌ　。

（３）及び（６）は第１図の示したものと全く同じであ
る。

（／Ａ）Ｈマイクロコンピュータでろって、ＣＰＵ（／
７）、メモリ（／ｒ）、出力回路（ｌり）及び入力回路
（２０）を有し、ＣＰＵ（／７）がそれぞれメモリ（／
♂）、出力回路（／り）、入力回路（ｊＯ）と相互接続
されている、出力回路（／り）は、商用を源（１）とイ
ンバーター）の間に挿入されたコンタクタ（−／）及び
インバータ（２）と検出部ｆＡ）の間に挿入された別な
コンタクタ（２２）をオン−オフ制御すると共に。

マイクロコンピュータ（／２）によって求められた駆動
周波数値をアナログ信号に変換するＤ／ＡＸ換器（コ３
）を介してインバータ（λ）の入力側に接続されている
。入力回路（−〇）は、誘導電動機（３）の入力電流信
号をディジタル信号に変換するＡ　／　Ｄ変換器（２弘
）を介して検出部（６）の出力側に接続されている。

第≠図ハマイクロコンピュータ（／６）のメモリ（／ざ
）にあらかじめ記憶された。誘導電動機（３）の駆動周
波数と整定電流の関係を示す図である。

第３図は誘導電動機（３）の保護動作特性を示すもので
、入力電流と整定電流の過電流比に対する異常判定継続
時間を示す図である、 第ｊ図ｄｆｆイクロコンピュータ（／乙）のメモリ（／
ざ）に記憶された。誘導電動機（３）の変速駆動動作７
−ケンスを示すフローチャート図である。

上記のように構成された誘４電動機装蓋において、イン
バータ（２）によシ誘導電動機（３）の変速駆動を開始
する前に、あらかじめ第４図に示すごとくステップ（３
０）で誘導電動＠（３）の整定電流を設定する。このス
テップ（３０）では、例えば第３図に示されているＤ／
Ａ変換器（２３）より出力される駆動周波数信号により
インバータ（２）の出力周波数を制御し、もって誘４電
動機（３）を駆動する。、ま存、検出部（Ａ＋により誘
導′電動機（３）の入力電流を検出し、Ａ／Ｄ変換器（
コ弘）Ｋよりディジタル信号に変換し。

このディジタル信号を入力回路（２０）を介してＣＰＵ
（／７）に取込む。以上の処理を駆動周波数を変えて数
回行なって第弘図に示すような駆動周波数と整定電流と
の関係よシ整定電流を求めてメモリ（ｌ♂）に記憶する
。

次に、ステップ（３１）でマイクロコンピュータ（／６
）の出力回路（／り）よってコンタクタ（，２／）。

（２−）をオンにして誘導電動機（３）の駆動を開始す
る、ステップ（３２）では、マイクロコンピュータ（／
ｌ）によって処理された駆動周波数信号をＤ／Ａ変侯器
（２３）によりアナログ信号に変換し、インバータ（２
）に与えて誘導電動機（３）の変速駆動を開始し１次の
ステップ（３３）に進む。ステップ（３３）では、イン
バータ（コ）の加減速時間を考慮して誘導電動機（３）
の駆動周波数が設定値に達しているかどうか判断し、達
していると１次のステップ（３≠）に進み、入力電流を
測定する。また、駆動周波数が設定値に達していない場
合は、ステップ（３３）に戻る。ステップ（３弘）では
、誘導電動機（３）の入力電流を検出部（６）により電
圧に変換しそしてＮ勺変換器（コ≠）によ）アナログ信
号をディジタル信号に変換し、このディジタル信号が入
力回路（２０）を介してＣＰＵ（／７）に取込まれ、例
えば、入力電流を３回取込み、その最大値、最小値を除
いた３回の入力電流の平均値を求めることによりノイズ
等による影響を防止する方法が用いられている。

ステップ（３弘）が終了すると１次に、ステップ（３ｊ
）に進み、ステップ（３りでは、ステップ（３０）でめ
らかじめ求められた駆動周波数と整定電流との関係（第
弘図参照）によりステップ（３コ）で出力された駆動周
波数に対する整定電流を求め、ステップ（３Ｉ／Ｌ）で
測定感れた入力車流と比奴して、例えば第５図に示され
た入力車流／整定電流（過電流比）と継続時間との関係
より、過電流比（Ａｏ）の入力電流が時間（Ｔｏ）継続
すると肪４電動機（３）が異常でろると判定する。つづ
いて、ステップ（３６）では、入力電流値が異常であれ
ば、次のステップ（３７）に進んで異常処理を行ない、
コンタクタ（，２／　）　、　（−２−２）をオフにし
て誘導電動機（３）を商用電源ｆ／ｌ及びインバータ（
コ）から切離す。このステップ（３７）を終わると、一
連の動作を完了する。

またステップ（３６）で入力電流値が正常であれば、ス
テップ（３２）に戻υ、上記のような動作を繰返す。こ
の切離し処理で、インバータ（２）、誘導電動機（３）
の過電流による事故を防止する。

なお、上記実施例では過負荷に対する誘導電動機の保護
について示したが、三相電流を検出することよυ、欠相
、不平衡電流に対する保護等も容易に行なうことができ
る。

〔発明の効果〕

この発明は、以上説明したとおシ、インバータの出力周
波数を制御する周波数設定部と、誘４電動機の入力電流
を検出する検出部と、前記検出部の出力と前記周波数設
定部の出力とを比較して、前記誘導電動機の入力直流値
の異常を判定する判定部と、前記判定部で前記誘導電動
機の入力電流値の異常が判定されると、異常に対する処
置を構じるとを備えたので、変速駆動される誘導車動機
の駆動周波数に応じて定まる整流電流を求め、誘導電動
機の入力電流と比較することＫよりｓ導電動機を高精度
に保護できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第７図はこの発明の一実施例を示すブロック図。 第２図、は上記実施例中の検出部の一例を示す詳細なブ
ロック図、第３図は他の実施例のブロック図、第弘図は
誘導車動機の駆動周波数と整流直流との関係を示す図、
第５図は訪４町動機の過電流比と異常判定継続時間どの
関係を示す図、第６図は誘導車動機の動作シーケンヌを
示すフローチャート図、第７図は従来のｄ４電動機装置
のブロック図である。 図において、（１）・・商用電源、（２）・・インバー
タ、（３）・・誘導電動機、悴）＃φ周波数設定部、ｆ
＆）・・検出部、（７）・・判定部、（ｆ）・Φ出力部
、（り）・・変流器、（１０）・・抵抗、（／／）・・
ローパスフィルタ、（／２）・・整流回路、（／３）・
・増幅器、　（／Ｉ！＋）・瞭マイクロコンピュータ、
（／７）・・ＣＰＵ、（／Ｉ）・・メモリ、（／り）・
・出力回路、（２０）・・入力回路、に／）と（２２）
・・コンタクタ、（，２ｊ）・・Ｄ／Ａ変換器、（，２
ｔＡ）・ΦＡ／Ｄ変換器である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 熱２図 人力電：丸／！完を友（通電浸沈） 手続補正書 昭和　　年　　月　　日 １、？許庁長宮殿 １、事件の表示 昭和６１年特許願第２７６６６１号 ２、発明の名称 可変電圧可変周波数インバータを用いた誘導電動機装置
３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
名　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者　志　岐
　守　哉 ４、代理人 住　所　　　　　東京都千代田区丸の内二丁目４番１号
丸の内ビルディング４階 ５、補正の対象 （＋、）　　明細書の発明の詳細な説明の欄６、補正の
内容 （１）明細書第５頁第１５行乃至第１６行「誘導電道機
（３）」を「誘導電動ｆｉ（３）」と補正する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）商用電源と、前記商用電源からの商用周波数の電
   力を所望の周波数の電力に変換する可変電圧可変周波数
   インバータと、前記可変電圧可変周波数インバータによ
   つて変速駆動される誘導電動機と、前記可変電圧可変周
   波数インバータの出力周波数を制御する周波数設定部と
   、前記可変電圧可変周波数インバータから前記誘導電動
   機への入力電流を検出する検出部と、前記検出部の出力
   と前記周波数設定部の出力とを比較して、前記誘導電動
   機の入力電流値の異常を判定する判定部と、前記判定部
   で前記誘導電動機の入力電流値の異常が判定されると、
   前記異常に対する処置を構じる出力部とを備えたことを
   特徴とする可変電圧可変周波数インバータを用いた誘導
   電動機装置。
2. （２）検出部は前記誘導電動機の入力電流を検出する変
   流器と、前記変流器によつて検出された電流を電圧に変
   換する抵抗と、前記抵抗によつて電圧に変換された信号
   の高調波成分を除去するためのローパスフィルタと、前
   記ローパスフィルタからの電圧信号を前記誘導電動機の
   入力電流に比例した直流電圧に変換するための整流回路
   と、前記整流回路の出力を増幅する増幅器とからなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の可変電圧可
   変周波数インバータを用いた誘導電動機装置。
3. （３）周波数設定部、判定部及び出力部はマイクロコン
   ピュータで構成されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の可変電圧可変周波数インバータを用いた誘
   導電動機装置。