JPS637181A - 磁束指令値発生方式 - Google Patents
磁束指令値発生方式Info
- Publication number
- JPS637181A JPS637181A JP61149363A JP14936386A JPS637181A JP S637181 A JPS637181 A JP S637181A JP 61149363 A JP61149363 A JP 61149363A JP 14936386 A JP14936386 A JP 14936386A JP S637181 A JPS637181 A JP S637181A
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- 230000004907 flux Effects 0.000 title claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 8
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
Landscapes
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
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。
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(VVVF
インバータ)の1種である磁束制御形ノくルス幅変!!
14(PWM)インバータにおける磁束指令値発生方式
に関する。
インバータ)の1種である磁束制御形ノくルス幅変!!
14(PWM)インバータにおける磁束指令値発生方式
に関する。
一般に、VVVFインバータを用いて誘導電動機を可変
速駆動するシステムにおいて、誘導電動機回転子の回転
を短時間のうちに停止させる方法として、直流制動を掛
ける方法がちる。これは、VVVFインバータから直流
電圧を発生させ、誘導電動機に直流電流を流して回転子
の回転を急速に停止させるものである。このような要求
は、誘導電動機の回転子軸を成る決められた位置で停止
させる、所謂「定位置制御」を簡易的に行う場合等に多
い。なお、このときの停止位置の調整は、−般に誘導電
動機に流れる直流制動電流の大きさにより行われるので
、直流制動電流は略連続的に制御できることが望ましい
。
速駆動するシステムにおいて、誘導電動機回転子の回転
を短時間のうちに停止させる方法として、直流制動を掛
ける方法がちる。これは、VVVFインバータから直流
電圧を発生させ、誘導電動機に直流電流を流して回転子
の回転を急速に停止させるものである。このような要求
は、誘導電動機の回転子軸を成る決められた位置で停止
させる、所謂「定位置制御」を簡易的に行う場合等に多
い。なお、このときの停止位置の調整は、−般に誘導電
動機に流れる直流制動電流の大きさにより行われるので
、直流制動電流は略連続的に制御できることが望ましい
。
ところで、出願人はこの上うなVVVFインバータの1
giとして、磁束制御形パルス幅変:ACPWM)イン
バータを提案しているが(特願昭59−214218号
)、以下ではか〜るインバータで直流制動を掛ける場合
について考える。
giとして、磁束制御形パルス幅変:ACPWM)イン
バータを提案しているが(特願昭59−214218号
)、以下ではか〜るインバータで直流制動を掛ける場合
について考える。
まず、磁束制御形PWMインバータの概要から説明する
。第3図は磁束制御形PWMインバータ1相分の制御ブ
ロック図である。
。第3図は磁束制御形PWMインバータ1相分の制御ブ
ロック図である。
同図において、21は磁束調節器(AΦR)、22はキ
ャリア発生回路、23はコンパレータ、24はPWMイ
ンバータ主回路、25は1次フィルタからなる磁束検出
器、26は誘導電動機の如き交流機である。これは、交
流機26の磁束(実際直)Φを磁束検出器25にて検出
し、これをその指令値Φ に−致させるべくAΦR21
にて調節演算を行い、その出力をコンパレータ23にて
キャリア発生回路22からのキャリア信号と比較し、そ
の比較結果にもとづきインバータ24内のスイッチング
素子のオン、オフ制御を行うものである。
ャリア発生回路、23はコンパレータ、24はPWMイ
ンバータ主回路、25は1次フィルタからなる磁束検出
器、26は誘導電動機の如き交流機である。これは、交
流機26の磁束(実際直)Φを磁束検出器25にて検出
し、これをその指令値Φ に−致させるべくAΦR21
にて調節演算を行い、その出力をコンパレータ23にて
キャリア発生回路22からのキャリア信号と比較し、そ
の比較結果にもとづきインバータ24内のスイッチング
素子のオン、オフ制御を行うものである。
とへで、例えば次の如き各種条件を設定して考察する。
(1)磁束指令Φ はピーク呟10 の正弦波とする。
(2)該インバータの出力電圧は、1相当り115vr
ms/ 50)1z (線間電圧200vrmS )と
し、出力電圧は出力周波数と比例させる、所謂V/F−
定制御色制御。
ms/ 50)1z (線間電圧200vrmS )と
し、出力電圧は出力周波数と比例させる、所謂V/F−
定制御色制御。
(3)磁束検出器でおる1次フィルタのカットオなお、
カットオフ周波数は磁束検出器の特性を理想積分器に近
づけるためにできるだけ低くすることが望ましいが、こ
のようにすると1次フィルタ回路のスペースが大きくな
って実用的でなくなるので、通常はこの程度に選ばれる
ことが多い。
カットオフ周波数は磁束検出器の特性を理想積分器に近
づけるためにできるだけ低くすることが望ましいが、こ
のようにすると1次フィルタ回路のスペースが大きくな
って実用的でなくなるので、通常はこの程度に選ばれる
ことが多い。
こメで、磁束検出器のゲインには、次のように求めるこ
とができる。すなわち、5011zのときインバータ出
力電圧は115rmS(ピークは163 )であり、こ
のとき磁束検出値Φのピークは指令値と同じ10vでな
くてはならず、その結果次式の関係が成立しなくてはな
らない。
とができる。すなわち、5011zのときインバータ出
力電圧は115rmS(ピークは163 )であり、こ
のとき磁束検出値Φのピークは指令値と同じ10vでな
くてはならず、その結果次式の関係が成立しなくてはな
らない。
これより、K−0,77を得る。そして、このような磁
束制御形PWMインバータにおいてV/F−定制御を行
う場合、出力周波数が十数Hz以上ならば磁束検出器は
略理想的な積分器特性を示すので、磁束指令値は10
ピークの正弦波でよい。
束制御形PWMインバータにおいてV/F−定制御を行
う場合、出力周波数が十数Hz以上ならば磁束検出器は
略理想的な積分器特性を示すので、磁束指令値は10
ピークの正弦波でよい。
なお、出力周波数を十数Hz以下に下げるにつれ、磁束
検出器として使用している1次フィルタの特性が理想的
な積分特性からずれるので、磁束指令値の振幅をその分
小さくすることが必要である。
検出器として使用している1次フィルタの特性が理想的
な積分特性からずれるので、磁束指令値の振幅をその分
小さくすることが必要である。
例えば、出力周波数がカットオフ周波数である4Hzの
とき、磁束指令は3dBダウンの7 ピークの正弦波と
なる。
とき、磁束指令は3dBダウンの7 ピークの正弦波と
なる。
次に、かかる磁束i1制御形PWMインバータにおいて
直流電圧を発生させる場合、すなわち直流制動を掛ける
場合について検討する。
直流電圧を発生させる場合、すなわち直流制動を掛ける
場合について検討する。
−般に、出力周波数が零のとき、負荷である誘導電動機
のインピーダンスは一次抵抗だけと考えられるので、直
流制動II流として定格励磁電流相当の電流を流すには
、定格電圧の1〜2%の直流電圧を印加すればよいこと
が経験的にわかっている。このため、この場合ではイン
バータは1相当01〜2vの直流電圧を発生することが
必要となる。出力電圧が1〜2vのときの磁束検出器の
出力は出力電圧が直流であるので、その直流ゲイン(K
−0,77)倍した(Mでfbる0、77V〜1.5v
となる。
のインピーダンスは一次抵抗だけと考えられるので、直
流制動II流として定格励磁電流相当の電流を流すには
、定格電圧の1〜2%の直流電圧を印加すればよいこと
が経験的にわかっている。このため、この場合ではイン
バータは1相当01〜2vの直流電圧を発生することが
必要となる。出力電圧が1〜2vのときの磁束検出器の
出力は出力電圧が直流であるので、その直流ゲイン(K
−0,77)倍した(Mでfbる0、77V〜1.5v
となる。
ところで、磁束指令Φ2となる可変周波数、可変振幅の
正弦波信号を作るのに、最近では第4図に示す如き方法
がコスト、スペース力どの点から多く用いられている。
正弦波信号を作るのに、最近では第4図に示す如き方法
がコスト、スペース力どの点から多く用いられている。
なお、第4図において、1はマイクロプロセッサ(以後
、マイコンともいう。)の如き演算処理装置、2は周波
数設定器、3は電圧/周波数(V/F)変換器、4はデ
ィジタル/アナログ(D/A )変換器である。
、マイコンともいう。)の如き演算処理装置、2は周波
数設定器、3は電圧/周波数(V/F)変換器、4はデ
ィジタル/アナログ(D/A )変換器である。
・すなわち、出力周波数設定器2によって設定された電
圧は、V/F変換器3で出力周波数に比例したパルス列
となる。このパルス列はマイクロプロセッサ1にとり込
まれ、そのカウンタ11にて一定周期間カウントされ、
出力周波数に比例したデータとなる。このデータをカウ
ンタ12で定周期毎に加算(積分)し、角度データに変
換する。
圧は、V/F変換器3で出力周波数に比例したパルス列
となる。このパルス列はマイクロプロセッサ1にとり込
まれ、そのカウンタ11にて一定周期間カウントされ、
出力周波数に比例したデータとなる。このデータをカウ
ンタ12で定周期毎に加算(積分)し、角度データに変
換する。
この角度データはあらかじめ正弦波データが記憶された
ROM(リードオンリメモリ)13を経由し、正弦波デ
ータとなる。この正弦波データは乗算器14において振
幅補正器15の出力である磁束振幅データと乗算され、
マイコン1からD/A変換器4へ送られて磁束指令値で
ある正弦波信号となる。なお、振幅補正器15は既に述
べた磁束検出器の周波数特性を補正するためのものであ
る。
ROM(リードオンリメモリ)13を経由し、正弦波デ
ータとなる。この正弦波データは乗算器14において振
幅補正器15の出力である磁束振幅データと乗算され、
マイコン1からD/A変換器4へ送られて磁束指令値で
ある正弦波信号となる。なお、振幅補正器15は既に述
べた磁束検出器の周波数特性を補正するためのものであ
る。
こへで、直流制動を行う際には、カウンタ12の加算を
停止するとともに、スイッチ16を図示とは反対の方向
に切り換え、予め定められた磁束指令の振幅を振幅設定
器17により与えるようにする。
停止するとともに、スイッチ16を図示とは反対の方向
に切り換え、予め定められた磁束指令の振幅を振幅設定
器17により与えるようにする。
かかるシステムでは、コストの点からD/A変換器は8
ビツトのものを使用し、精度の点から磁束指令値として
10vビークのとき、D/A変換器がフルスケールとな
るようにすることが一般に行なわれる。この場合、10
vはデータで1127”となるので、0.77〜1.5
はデータで′9”〜″19”と云うことになる。し
たがって、振幅設定器17からのデータは1ビツトが定
格励磁電流の10%程度となるので、このままでは直流
制動電流を変えようとしたときのとび幅が大きくなり、
定位置停止制御を打つ際に停止位置のl!ll整が困雅
になると云う問題がある。なお、直流制動時のみD/A
変換器の基準アナログ電圧を変死させることにより、直
流制動時のデータ分等能を向上することも可能である。
ビツトのものを使用し、精度の点から磁束指令値として
10vビークのとき、D/A変換器がフルスケールとな
るようにすることが一般に行なわれる。この場合、10
vはデータで1127”となるので、0.77〜1.5
はデータで′9”〜″19”と云うことになる。し
たがって、振幅設定器17からのデータは1ビツトが定
格励磁電流の10%程度となるので、このままでは直流
制動電流を変えようとしたときのとび幅が大きくなり、
定位置停止制御を打つ際に停止位置のl!ll整が困雅
になると云う問題がある。なお、直流制動時のみD/A
変換器の基準アナログ電圧を変死させることにより、直
流制動時のデータ分等能を向上することも可能である。
例えば、直流制動時基準アナログ電圧を10 から2.
5 に変化することにより、直流制動時のデータ分解
能を4倍向上させることができる。しかし、このためK
は切換回路なるハードが追加となるため、コスト、スペ
ースの増加は避けられない。
5 に変化することにより、直流制動時のデータ分解
能を4倍向上させることができる。しかし、このためK
は切換回路なるハードが追加となるため、コスト、スペ
ースの増加は避けられない。
したがって、この発明は直流制動時の磁束指令値のビッ
ト分解能を向上させ、直流制動電流をこまかく変化させ
ることにより、定位置停止制御時の停止位置調整をし易
くすることを目的とする。
ト分解能を向上させ、直流制動電流をこまかく変化させ
ることにより、定位置停止制御時の停止位置調整をし易
くすることを目的とする。
直流制動時の磁束指令値をマイコンからD/A変換器を
通して発生させる際、マイコンからD/A変換器へ送る
データをPWM制御して出力する。
通して発生させる際、マイコンからD/A変換器へ送る
データをPWM制御して出力する。
演算処理装置により磁束制御形PWMインバータに与え
るべき磁束指令値を演算する磁束指令値発生装置におい
て、このインバータから直流電圧を発生させるとき(直
流制動時)は上記演算処理装置により磁束指令値をパル
ス幅変調して出力することにより1、磁束指令値のビッ
ト分解能を向上させる。
るべき磁束指令値を演算する磁束指令値発生装置におい
て、このインバータから直流電圧を発生させるとき(直
流制動時)は上記演算処理装置により磁束指令値をパル
ス幅変調して出力することにより1、磁束指令値のビッ
ト分解能を向上させる。
第1図にこの発明の実施例を示す。これが第4図に示す
ものと異なる点は、スイッチ18とフィルタ5を設けた
ことである。このスイッチ18はあるデユーティで0N
−OFFされるものであり、ここでは−例として1:3
のデユーティ比とする。
ものと異なる点は、スイッチ18とフィルタ5を設けた
ことである。このスイッチ18はあるデユーティで0N
−OFFされるものであり、ここでは−例として1:3
のデユーティ比とする。
第2図にこのときの各部波形を示す。同図(イ)はスイ
ッチ18のON(@H”レベル)、0FF(”L’レベ
ル)を示し、同図(ロ)はD/A変換器4の出力電圧を
示す。表おこのときの高さは振幅設定器17によって与
えられる。また、同図()・)はフィルタ5の出力電圧
を示す。
ッチ18のON(@H”レベル)、0FF(”L’レベ
ル)を示し、同図(ロ)はD/A変換器4の出力電圧を
示す。表おこのときの高さは振幅設定器17によって与
えられる。また、同図()・)はフィルタ5の出力電圧
を示す。
これより、D/A変換器4の出力電圧はフィルタ5を介
して平均的に1/4(1/1+3)にされるので、振幅
設定器17のデータ分解能を等価的に4倍に向上させる
ことができる。なお、こ〜に用いられるスイッチ18は
マイコン1内のソフト処理で行うので、何等コスト、ス
ペースの増加をもたらすものではない。また、ここでは
説明をわかりやすくするためにフィルタを設けているが
、設定回路には一般に設定フィルタが設けられているの
で、このような既設のフィルタを代用することにすれば
、フィルタ5も不要となる。また、フィルタ5を新たに
追加する場合でも、前述したD/A変換器の基準電圧を
切換える方式に比べてコスト、スペースの点で有利であ
ることは明らかである。
して平均的に1/4(1/1+3)にされるので、振幅
設定器17のデータ分解能を等価的に4倍に向上させる
ことができる。なお、こ〜に用いられるスイッチ18は
マイコン1内のソフト処理で行うので、何等コスト、ス
ペースの増加をもたらすものではない。また、ここでは
説明をわかりやすくするためにフィルタを設けているが
、設定回路には一般に設定フィルタが設けられているの
で、このような既設のフィルタを代用することにすれば
、フィルタ5も不要となる。また、フィルタ5を新たに
追加する場合でも、前述したD/A変換器の基準電圧を
切換える方式に比べてコスト、スペースの点で有利であ
ることは明らかである。
この発明によれば、直流制動時の磁束指令値をマイコン
からD/A変換器を通して発生させる際、マイコンから
D/A変換器へ送るデータに応じてD/A変換器の出力
をPWM制却することにより、僅かなコスト、スペース
の増加、または磁束調節器に設定フィルタがある場合に
はこれらの増加なしに磁束指令値のビット分解能を向上
させることができるので、定位置停止制御時の停止位置
調整がし易くなる利点がもたらされる。
からD/A変換器を通して発生させる際、マイコンから
D/A変換器へ送るデータに応じてD/A変換器の出力
をPWM制却することにより、僅かなコスト、スペース
の増加、または磁束調節器に設定フィルタがある場合に
はこれらの増加なしに磁束指令値のビット分解能を向上
させることができるので、定位置停止制御時の停止位置
調整がし易くなる利点がもたらされる。
第1図はこの発明の実施例を示す構成図、第2図はこの
発明による動作を説明するための波形図、第3図は磁束
制御形PWMインバータ1相分の制御ブロック図、第4
図は磁束指令発生方式の従来例を示す構成図である。 符号説明 1・・・・・・演算処理装置(マイクロプロセッサ:マ
イコン)、2・・・・・・周波数設定器、6・・・・・
・V/F変侠器、4・・・・・・D/A変換器、訃°°
°゛°フィルタ、11.12・・・・・・カウンタ、1
3・・・・・・ROM114・・・・・・乗算器、15
・・・・・・振幅補正器、16.18・・・・・・スイ
ッチ、17・・・・・・振幅設定器、21・・・・・・
磁束調節器(AΦR)、22・・・・・・キャリア発生
回路、23・・・・・・コンパレータ、24・・・・・
・PWMインバータ、25・・・・・・磁束検出器、2
6・・・・・・交流機。 第1図 1膚X2kll’jiJL 第2図
発明による動作を説明するための波形図、第3図は磁束
制御形PWMインバータ1相分の制御ブロック図、第4
図は磁束指令発生方式の従来例を示す構成図である。 符号説明 1・・・・・・演算処理装置(マイクロプロセッサ:マ
イコン)、2・・・・・・周波数設定器、6・・・・・
・V/F変侠器、4・・・・・・D/A変換器、訃°°
°゛°フィルタ、11.12・・・・・・カウンタ、1
3・・・・・・ROM114・・・・・・乗算器、15
・・・・・・振幅補正器、16.18・・・・・・スイ
ッチ、17・・・・・・振幅設定器、21・・・・・・
磁束調節器(AΦR)、22・・・・・・キャリア発生
回路、23・・・・・・コンパレータ、24・・・・・
・PWMインバータ、25・・・・・・磁束検出器、2
6・・・・・・交流機。 第1図 1膚X2kll’jiJL 第2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 演算処理装置を用いて磁束制御形パルス幅変調インバー
タに与えるべき磁束指令値を生成する磁束指令値発生装
置において、 該インバータから直流電圧を発生させるときは前記演算
処理装置により磁束指令値をパルス幅変調して出力する
ことを特徴とする磁束指令値発生方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61149363A JPS637181A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 磁束指令値発生方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61149363A JPS637181A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 磁束指令値発生方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS637181A true JPS637181A (ja) | 1988-01-13 |
Family
ID=15473499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61149363A Pending JPS637181A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 磁束指令値発生方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS637181A (ja) |
-
1986
- 1986-06-27 JP JP61149363A patent/JPS637181A/ja active Pending
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