JPS63283498A - インバ−タ装置の減速停止制御装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、複数の電動機を個別の電圧型インバータで等
速度比可変速運転するインバータ装置に係り、特に停電
時の減速停止制御装置に関する。

Ｂ０発明の概要 本発明は、複数の電動機を個別の電圧型インバータで等
速度比可変速運転する装置において、停電時に電動機を
ダイナミックブレーキで減速し、この減速に共通直流電
源電圧を所定レベルに維持する減速度指令を得ることに
より、等速度比を維持しながら減速停止できるようにし
たものである。

Ｃ０従来の技術 織機等の生産ラインでは、複数の駆動装置間に一定の駆
動速度比を維持した可変速運転を行い、駆動装置間を連
続移送される加工材（例えば糸）に引っ張り、たるみを
無くすようにしている。

このような駆動装置の等速度比可変速運転には、機械式
の無段変速機（例えばコーンドラム、バリピッチ等）が
採用されている。この無段変速機による方法は、停電が
発生した場合にも各駆動装置が同一比率で減速停止する
ため、駆動装置間の加工材に糸切れ等の事故が発生する
のを防止できる。

一方、電気式のものとして、各駆動装置を個別のインバ
ータによって可変速駆動し、等速度比運転には各インバ
ータの周波数比率を一定に制御するものがある。このイ
ンバータによる方式では、停電時に各インバータの出力
周波数比率を一定に保持することができず、加工材の破
損等を招く恐れがあった。このため、停電時にも各イン
バータの運転を継続できるよう、燃料電池やバッテリで
バックアップするようにしている。

Ｄ６発明が解決しようとする問題点 従来のインバータによる駆動装置は、停電対策としてバ
ッテリ等のバックアップ装置を必要とし、高価な装置に
なるし、保守点検の負担が大きくなる問題があった。一
方、機械式変速機による装置は、機構が複雑で大型化を
招く問題があった。

Ｅ０問題点を解決するための手段と作用本発明は上記問
題点に鑑みてなされたもので、複数の電動機を個別の電
圧型インバータで等速度比可変速運転するインバータ装
置において、各インバータの直流電源は共通にしてダイ
ナミックブレーキ回路を設け、インバータ装置の交流電
源の停電時に各電動機からの回生電力で直流電源電圧を
所定レベルに維持するに必要な減速度信号を得て各イン
バータの運転周波数を指令する減速停止制御手段を設は
電動機及びその機械負荷が持つ慣性エネルギーを直流電
源に回生じた減速を行い、この減速に直流電圧をインバ
ータ運転に必要なレベルに保持しながら各インバータの
運転周波数を等速度比で低下させる。

Ｆ、実施例 図は本発明の一実施例を示す装置構成図である。

交流電源１の交流電力は順変換器（又は整流器）２によ
って直流電力に変換され、この直流電力は平滑用コンデ
ンサ３によって平滑される。

電圧型インバータ本体４Ａ、４Ｂは順変換器２からの直
流電力を共通の電源として夫々誘導電動機５Ａ、５Ｂを
可変速駆動する。電動機５Ａ、５Ｂは例えば織機の各種
ローラの駆動源にされ、インバータ本体４Ａ、４Ｂの出
力周波数比に従って等速度比で可変速度運転される。

インバータ本体４Ａ、４Ｂの運転は、共通の速度設定器
６の設定値が比率設定器７Ａ、７Ｂで夫々所定比率にさ
れて夫々の制御装置８Ａ、８Ｂの周波数制御信号とされ
、この制御装置８Ａ、８Ｂの周波数制御によって行われ
、誘導電動機５Ａ。

５Ｂを等速度比可変速運転する。ダイナミックブレーキ
回路９は、電動機５Ａ、５Ｂの減速制御に両型動機５Ａ
、５Ｂからの回生電力を吸収する。

この構成は減速時の直流電圧Ｅｄｃの上昇で投入される
スイッチ９Ａと電力吸収用のダミー抵抗器９Ｂを備える
。

ここで、交流電源１の停電時に電動機５Ａ、５Ｂを等速
度比に維持しながら減速停止させる装置として、１０〜
１２を備える。コンパレータ１０は交流電源１の停電を
検出し、リレー１１はコンパレータｌＯの検出信号で付
勢されて比率設定器７Ａ、７Ｂへの周波数指令を設定器
６から減速演算設定器１２側に切換える。減速演算設定
器１２は、電動機５Ａ、５Ｂ及びその負荷となる機械系
の慣性エネルギーからの演算によって直流電圧Ｅｄｃを
インバータ運転可能範囲に維持する減速度指令を出力し
、この減速度指令によってインバータ本体４Ａ、４Ｂの
運転周波数を等速度比に維持させた減速停止を行わせる
。

上述の構成において、通常時には設定器６による加速一
定速−減速の設定値調整に従って、電動機５Ａ、５Ｂは
等速度比による可変速運転がなされ、減速時にはダイナ
ミックブレーキ回路９による回生エネルギーの吸収がな
される。

そして、停電時には減速演算設定器１２の速度指令によ
って、電動機５Ａ、５Ｂ等の負荷が持つ慣性エネルギー
を利用した等速度比減速停止を行う。この減速演算設定
器１２の演算を以下に説明する。

回転体が速度Ｎ、（ｒｐｍ）から停止するまでに放出す
るエネルギーΔＡは、慣性ＧＤ”ではになる。このエネ
ルギーΔＡは減速時にインバータ本体４Ａ、４Ｂを通し
て平滑コンデンサ３の直流電力として回生される。この
直流換算の回生電力Ｐｄは Δを 但し、η８は電動機５Ａ、５Ｂのエネルギー変換効率、
η、はインバータ４Ａ、４Ｂの電力変換効率、Δｔは回
生単位時間である。

上述の回生電力Ｐｄに対して、回生中には平滑コンデン
サ３に並列にダミー抵抗器９Ｂが接続され、この抵抗器
９Ｂによる電力吸収状態では次の式が成立する。

Ｒｄ　　　　　　　２ ＥｄｃＪ 但し、Ｃは平滑コンデンサ３の容量、Ｒｄは抵抗器９Ｂ
の抵抗値、ΔＥは直流電圧Ｅ　ｄ　ｃに許容される電圧
上昇分である。

上述までのことから、減速演算設定器１２は停電時に上
記式が常に成立するよう時間Δを単位の回転数Ｎ、を順
次束めるか、又はテーブルデータとして求めておき、こ
の回転数Ｎ、に相当する減速度指令Ｎを比率設定器７Ａ
、７Ｂに与えることで両型動機５Ａ、５Ｂの減速度比率
を一定に保持しながら減速停止させることができる。こ
の減速停止は、両型動機５Ａ、５Ｂ及びその機械負荷の
慣性エネルギー比の大小に拘わらず等速度比でなされ、
慣性エネルギーの高い方の負荷を低いエネルギーの負荷
の減速停止までの運転エネルギーとして利用する。

なお、負荷の慣性ＧＤ”が小さい装置への適用にはフラ
イホイール等の慣性手段を追加しておくのが望ましい。

また、実施例では２台のインバータによる２台の電動機
を運転する場合を示すが、これは３台以上のインバータ
による３台以上の電動機を運転する装置などに適用して
同等の作用効果を得ることができる。

Ｇ１発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、複数のインバータの直
流電源を共通にし、電動機からの回生エネルギーによる
直流電源電圧の上昇を所定レベルに維持させるに必要な
減速度運転を行うようにしたため、従来のバッテリ等の
バックアップ手段を不要にして等速度比による減速停止
制御を得ることができ、織機における糸切れ等の事故を
無くすなど加工材の破損を防止したインバータ装置にな
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す装置構成図である。 ■・・・交流電源、３・・・平滑コンデンサ、４Ａ、４
Ｂ・・・インバータ本体、５Ａ、５Ｂ・・・誘導電動機
、６・・・速度設定器、７Ａ、７Ｂ・・・比率設定器、
８Ａ。 ８Ｂ・・・制御装置、９・・・ダイナミックブレーキ回
路、１０・・・コンパレータ、１２・・・減速度演算回
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の電動機を個別の電圧型インバータで等速度比可変
   速運転するインバータ装置において、各インバータの直
   流電源は共通にしてダイナミックブレーキ回路を設け、
   インバータ装置の交流電源の停電時に各電動機からの回
   生電力で直流電源電圧を所定レベルに維持するに必要な
   減速度信号を得て各インバータの運転周波数を指令する
   減速停止制御手段を設けたことを特徴とするインバータ
   装置の減速停止制御装置。