JPS6348162A - Controlling apparatus for variable-voltage, variable-frequency inverter - Google Patents
Controlling apparatus for variable-voltage, variable-frequency inverterInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はPWM(パルス巾変調)を用いた電圧形の可
変電圧・可変周波(VVVF)インバータ(以下、イン
バータと略称)の制御装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention relates to a control device for a voltage-type variable voltage/variable frequency (VVVF) inverter (hereinafter abbreviated as inverter) using PWM (pulse width modulation). It is.
従来のこの種のインバータの単線接続図として第3図に
示すものがあった。A conventional single-line connection diagram of this type of inverter is shown in FIG. 3.
図において、1は交流の商用電源、2は交流の商用電源
1を直流に変換するコンバータ、3は直流を平滑するた
めのコンデンサ、4はPWM制御によって直流から可変
電圧可変周波の電力に変換するインバータ、5は交流モ
ータ、6はインバータ4を制御する制御回路、11は商
用電源1から降圧する変圧器、12は変圧器11の出力
から制御回路6の制御電源を作るための電源回路である
。In the figure, 1 is an AC commercial power source, 2 is a converter that converts the AC commercial power source 1 to DC, 3 is a capacitor for smoothing the DC, and 4 is a converter that converts DC to variable voltage variable frequency power using PWM control. 5 is an AC motor, 6 is a control circuit that controls the inverter 4, 11 is a transformer that steps down the voltage from the commercial power supply 1, and 12 is a power supply circuit that generates control power for the control circuit 6 from the output of the transformer 11. .
次に動作について説明する。まず交流である商用電源1
はコンバータ2で直流に変換されコンデンサ3で平滑さ
れる。この平滑された直流を、インバータでVVVFの
交流(通常3相が多い)に変換し、交流モータ5に印加
する。交流モータの回転数は与えられる周波数に比例す
るからインバータ4の出力周波数を変えることによって
交流モータ5の回転数を変えることができる。Next, the operation will be explained. First, commercial power supply 1 which is AC
is converted into direct current by converter 2 and smoothed by capacitor 3. This smoothed direct current is converted into VVVF alternating current (usually three-phase) by an inverter, and is applied to the alternating current motor 5. Since the rotation speed of the AC motor is proportional to the applied frequency, the rotation speed of the AC motor 5 can be changed by changing the output frequency of the inverter 4.
このインバータ4を制御する制御回路6の電源は商用電
源1から変圧器11を介して適轟な電圧に降圧され、電
源回路12で定電圧の直流電圧に変換されて制御回路6
に与えられる。The power supply for the control circuit 6 that controls the inverter 4 is stepped down from a commercial power supply 1 to a suitable voltage via a transformer 11, and then converted to a constant voltage DC voltage by a power supply circuit 12.
given to.
インバータ4は例えばトランジスタ、GTOサイリスタ
あるいは高速サイリスタなどの半導体によって構成され
るが、これらの半導体に与えられる制御信号は、設計さ
れた通りの大きさと正確なタイミングで与えられないと
インバータ動作が不調となって機能が保てないばかりか
半導体そのものを破壊(相間短絡)したり、交流モータ
5に異常なトルクが発生したりするおそれがある。従つ
て電源回路12はインバータ4を安全かつ安定に動作さ
せるためインバータ4の動作中は常に定電圧に保たなけ
ればならない。The inverter 4 is made up of semiconductors such as transistors, GTO thyristors, and high-speed thyristors, but if the control signals given to these semiconductors are not given with the designed magnitude and accurate timing, the inverter may malfunction. Not only will the function not be maintained, but the semiconductor itself may be destroyed (short circuit between phases), or abnormal torque may be generated in the AC motor 5. Therefore, in order to operate the inverter 4 safely and stably, the power supply circuit 12 must always maintain a constant voltage while the inverter 4 is operating.
従来の可変電圧・可変周波インバータの制御装置は以上
のように構成されているので商用電源1が瞬時停電や瞬
時電圧降下などによって正常でなくなると、電源回路1
2が正常な電圧を制御装置6に供給できなくなるため、
インバータが誤動作を開始し不具合を発生するなどの問
題点があった。Conventional variable voltage/variable frequency inverter control devices are configured as described above, so if the commercial power supply 1 becomes abnormal due to a momentary power outage or instantaneous voltage drop, the power supply circuit 1
2 cannot supply normal voltage to the control device 6,
There were problems such as the inverter starting to malfunction and causing problems.
この発明は上記のような問題点を除去するためになされ
たもので電源回路の電源をコンデンサの両端電圧に求め
、瞬時停電あるいは瞬時電圧降下などによる商用電源1
の異常時においてもインバータを正常に動作させること
ができる可変電圧・可変周波インバータの制御装置を得
ることを目的とする。This invention was made in order to eliminate the above-mentioned problems, and the power source of the power supply circuit is determined from the voltage across the capacitor, and the commercial power supply 1 due to instantaneous power outage or instantaneous voltage drop, etc.
It is an object of the present invention to provide a control device for a variable voltage/variable frequency inverter that can operate the inverter normally even in the event of an abnormality.
この発明に係る可変電圧・可変周波インバータの制御装
置は商用電源の瞬時停電、あるいは瞬時電圧降下による
制御回路電圧の変動がインバータの運転に不具合を与え
事故に発展するのを避けるため、コンバータ後の直流電
圧である第1コンデンサの両端より電源回路に給電をし
制御回路の直流電源を作るようにしたものである。The variable voltage/variable frequency inverter control device according to the present invention is designed to prevent the control circuit voltage from changing due to instantaneous power outages or instantaneous voltage drops from causing malfunctions in the inverter operation and resulting in accidents. A DC voltage is supplied to the power supply circuit from both ends of the first capacitor to generate a DC power supply for the control circuit.
この発明における可変電圧・可変周波インバータ用の制
御電源はコンバータ後の直流電源から逆流阻止用のダイ
オードを介して電源回路に給電して制御用電源を生成す
るので、瞬時停電、瞬時電圧降下時の制御電源の安定保
障と、電圧センサを用いたインバータ周波数降下指令に
より第1コンデンサの放電による過度の電圧低下を抑え
るようにする。The control power supply for the variable voltage/variable frequency inverter in this invention generates control power by supplying power from the DC power supply after the converter to the power supply circuit via a reverse blocking diode, so it An excessive voltage drop due to discharge of the first capacitor is suppressed by guaranteeing the stability of the control power source and instructing an inverter frequency drop using a voltage sensor.
以下、この発明の一実施例について図によって説明する
。図中、第2図と同一の部分は同一の符号をもって図示
した第1図において、8はダイオード、9は第2のコン
デンサ、10は第1のコンデンサ6の両端電圧を検出す
るための電圧センサ、7は第2のコンデンサ9の両端か
ら制御回路6に供給する電源を作る電源回路である。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, the same parts as in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. In FIG. , 7 is a power supply circuit that generates power to be supplied to the control circuit 6 from both ends of the second capacitor 9.
また、第2図は、本発明の回路において、商用電源1が
瞬停した場合の各部の電圧と周波数指令の動きを示すタ
イミングチャートである。fJc2図において、aは商
用電源の電圧、bは第1のコンデンサ3の端子電圧、C
は第2のコンデンサ9の端子電圧、dは本発明の主旨に
より、瞬停時局波数指令が低下することを示す。Further, FIG. 2 is a timing chart showing the voltage and frequency command movements of each part in the circuit of the present invention when the commercial power supply 1 is momentarily interrupted. In the fJc2 diagram, a is the voltage of the commercial power supply, b is the terminal voltage of the first capacitor 3, and C
is the terminal voltage of the second capacitor 9, and d indicates that the station wave number command decreases during an instantaneous power failure according to the gist of the present invention.
次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.
まず、第1のコンデンサ3の両端電圧は商用電源1から
与えられるがインバータ4の動作によって交流モータ5
に放電されることになる。従って商用電源1からの供給
とインバータ4を介した放電とによって一定の電圧が保
持されている。いま商用電源1が瞬i停電あるいは瞬時
電圧降下などにより、電圧降下すると電源供給がなくな
る結果第2図に示すように第1のコンデンサ6の電圧は
低下し従ってインバータ4から交流モータ5に与えられ
ている交流電圧も低下することになる。−方制御回路6
に電源を供給する電源回路7は第1のコンデンサ6から
ダイオード8を通して充電された第2のコンデンサ9か
ら電源を得ているため、もし第1のコンデンサ6がイン
バータ4の動作によって交流モータに放電されても第2
のコンデンサ9のエネルギーは、ダイオード8によって
逆流阻止されるのでインバータ4に放電することもなく
、電源回路7の消費分だけ減少する。電源回路7の消費
電力はインバータ4から放電されるエネルギーに対し極
端に小さいから第2のコンデンサ9の容量を適当に選べ
ば第2図に示すように交流電源1の電圧が低下しても制
御回路6に与える電源を一定の時間正常に保つことがで
きる。第1のコンデンサ6の電圧が低下すると交流モー
タ5に与えられる交流電圧も低下する。交流モータ5は
一定の回転数で回転していると一定のエネルギーを必要
とするので電圧が低下すると電流が増え、ますます電圧
が低下することになる。そこで電圧センサ10で第1の
コンデンサ乙の両端電圧を検出し、一定電圧以下に低下
した場合、電圧低下に比例してインバータ4の発生する
周波数を下げることによって、第1のコンデサ乙の放電
を防ぐことができる。さらに交流モータの速度低下率以
上に周波数を下げると、交流モータ5がインバータ4を
介して、回生モードで運転され第1のコンデンサ6に逆
にエネルギーを供給することになる。このことにより第
1のコンデンサ6の電圧低下を防ぐことができる。First, the voltage across the first capacitor 3 is applied from the commercial power supply 1, but the voltage across the AC motor 5 is applied by the operation of the inverter 4.
It will be discharged to. Therefore, a constant voltage is maintained by the supply from the commercial power source 1 and the discharge via the inverter 4. If the commercial power supply 1 drops in voltage due to an instantaneous power outage or instantaneous voltage drop, the power supply will be cut off, and as a result, the voltage across the first capacitor 6 will drop as shown in FIG. The alternating current voltage that is being used will also drop. - direction control circuit 6
Since the power supply circuit 7 that supplies power to the AC motor receives power from the second capacitor 9 which is charged from the first capacitor 6 through the diode 8, if the first capacitor 6 is discharged to the AC motor by the operation of the inverter 4 Even if it is the second
Since the energy of the capacitor 9 is prevented from flowing backward by the diode 8, it is not discharged to the inverter 4 and is reduced by the amount consumed by the power supply circuit 7. Since the power consumption of the power supply circuit 7 is extremely small compared to the energy discharged from the inverter 4, if the capacity of the second capacitor 9 is appropriately selected, it can be controlled even if the voltage of the AC power supply 1 decreases as shown in FIG. The power supplied to the circuit 6 can be maintained normally for a certain period of time. When the voltage of the first capacitor 6 decreases, the AC voltage applied to the AC motor 5 also decreases. The AC motor 5 requires a certain amount of energy when rotating at a certain number of rotations, so when the voltage decreases, the current increases, and the voltage further decreases. Therefore, the voltage sensor 10 detects the voltage across the first capacitor O, and if the voltage drops below a certain voltage, the frequency generated by the inverter 4 is lowered in proportion to the voltage drop, thereby preventing the discharge of the first capacitor O. It can be prevented. If the frequency is further lowered beyond the speed reduction rate of the AC motor, the AC motor 5 will be operated in regeneration mode via the inverter 4 and will supply energy to the first capacitor 6 instead. This can prevent the voltage of the first capacitor 6 from dropping.
以上この発明によれば瞬時停電、瞬時電圧降下の場合に
もインバータ装置の制御電源を正常に保つことができる
ので、インバータを安定、安全に制御でき、かつ周波数
指令を下げることにより第1のコンデンサの放電を最少
にできるので復電時安定に動作を継続できる効果がある
。As described above, according to the present invention, the control power source of the inverter device can be maintained normally even in the case of a momentary power outage or momentary voltage drop, so the inverter can be controlled stably and safely, and by lowering the frequency command, the first capacitor This has the effect of allowing stable operation to continue when the power is restored, since the discharge can be minimized.
第1図はこの発明の一実施例を示すインバータの単線接
続図、第2図は第1図のこの発明の装置における瞬停時
の各部の電圧及び周波数指令タイムチャート、第3図は
従来のこの種のインバータの単線接続図である。
図において、1は商用電源、2はコンバータ、3は第1
のコンデンサ、4はインノ(−タ、5は交流モータ、6
は制御回路、7は電源回路、8はダイオード、9は第2
のコンデンサ、10は電圧センサ、12は電源回路であ
る。
なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。Fig. 1 is a single-line connection diagram of an inverter showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a voltage and frequency command time chart of various parts during momentary power failure in the device of this invention shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a conventional It is a single line connection diagram of this type of inverter. In the figure, 1 is a commercial power supply, 2 is a converter, and 3 is a first
capacitor, 4 is inno(-ta), 5 is AC motor, 6
is a control circuit, 7 is a power supply circuit, 8 is a diode, 9 is a second
10 is a voltage sensor, and 12 is a power supply circuit. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.
Claims (2)
ンバータ出力に並列に接続された第1のコンデンサと、
前記コンバータの出力をインバータによつて可変電圧、
可変周波の交流に変換して交流モータを可変速制御する
可変電圧、可変周波インバータの制御装置において、前
記第1のコンデンサの両端より逆流防止ダイオードを経
由して該第1のコンデンサに並列に接続された第2のコ
ンデンサと、前記第2のコンデンサの両端からインバー
タ制御用電源をレベル変換して得るようにしたことを特
徴とする可変電圧、可変周波インバータの制御装置。(1) A first capacitor that converts commercial power into direct current using a converter and is connected in parallel to the output of the converter;
The output of the converter is changed to a variable voltage by an inverter.
In a control device for a variable voltage, variable frequency inverter that converts AC into variable frequency AC and controls an AC motor at variable speed, the first capacitor is connected in parallel from both ends of the first capacitor via a backflow prevention diode. 1. A control device for a variable voltage, variable frequency inverter, characterized in that a second capacitor is provided, and an inverter control power source is obtained by level conversion from both ends of the second capacitor.
検出する電圧センサの指令をインバータの制御回路に導
き、該直流電圧が所定値を下回つた時に前記制御回路に
周波数降下指令を出力して該第1のコンデンサの放電を
抑えるようにした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・可変周波インバータの制御装置。(2) Guide a command from a voltage sensor that detects the DC voltage applied across the first capacitor to the control circuit of the inverter, and output a frequency drop command to the control circuit when the DC voltage falls below a predetermined value. Claim 1 characterized in that the discharge of the first capacitor is suppressed by
A control device for a variable voltage/variable frequency inverter as described in .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61188105A JPS6348162A (en) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | Controlling apparatus for variable-voltage, variable-frequency inverter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP61188105A JPS6348162A (en) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | Controlling apparatus for variable-voltage, variable-frequency inverter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6348162A true JPS6348162A (en) | 1988-02-29 |
Family
ID=16217787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61188105A Pending JPS6348162A (en) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | Controlling apparatus for variable-voltage, variable-frequency inverter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6348162A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014011952A (en) * | 2012-07-02 | 2014-01-20 | Lsis Co Ltd | Diagnostic system for inverter dc link capacitor |
WO2019163729A1 (en) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | 三菱電機株式会社 | Motor drive apparatus and motor drive system |
-
1986
- 1986-08-11 JP JP61188105A patent/JPS6348162A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPWO2019163729A1 (en) * | 2018-02-23 | 2020-02-27 | 三菱電機株式会社 | Motor drive device and motor drive system |
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