WO2005002035A1 - インバータ装置における省電力効果表示装置 - Google Patents

インバータ装置における省電力効果表示装置 Download PDF

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Yasuhiro Shiraishi
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to an impeller device capable of energy-saving operation, and relates to a power-saving effect display device provided in an inverter device itself.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-155803 discloses an ammeter and a voltage meter for a target facility in order to obtain power consumption. Equipped with a measuring device such as a meter, and an operating status data collection system to collect and process the values detected by this measuring device, and collect power consumption before installing the inverter in advance as data according to airflow.
  • a measuring device such as a meter
  • an operating status data collection system to collect and process the values detected by this measuring device, and collect power consumption before installing the inverter in advance as data according to airflow
  • the same measurement is performed after the inverter is installed, data is collected, and the collected data is intermittently transferred to the operation status data collection system to determine the difference in power consumption before and after the inverter is installed.
  • the difference between the power consumption of the existing equipment when the inverter is not used and the power consumption when the inverter is used is determined to contribute to power saving.
  • a display device etc. is added separately from the target equipment and existing equipment to display the power saving effect.
  • a peripheral device for power measurement and a computer for data processing, etc. are separately required in addition to the indexer device, and a data transfer means from the target facility to the computer is required.
  • a data transfer means from the target facility to the computer is required.
  • the data for commercial use is data that uses only previously measured data and that stores the power consumption according to the airflow.
  • the change in the current value is not taken into account and appears as a large error with respect to the actual state. For example, if a 22 kW motor was used with a load of 22 kW, and if a load equivalent to 1 IkW was used for this motor, the power saving amount would be 11 k
  • 11 kW inverter control should be performed for a load of W
  • 11 kW inverter control is performed for a load of 22 kW.
  • the error of increases there is a disadvantage that the error of increases.
  • the purpose of the present invention is to provide a power-saving effect display device for an inverter device having a small error even in a case where the error occurs. Disclosure of the invention
  • Power consumption calculating means for calculating power consumption based on the output voltage calculated by the output voltage calculating means from the output frequency and the bus voltage and the inverter output current; and instantaneous consumption during the inverter operation calculated by the power consumption calculating means.
  • a power-saving effect generating means for obtaining an instantaneous power-saving effect during the inverter operation from the commercial operation based on the electric power and the power endurance data as compared with that during the commercial operation.
  • the power saving effect generating means obtains a power saving effect integrated value.
  • a power saving effect display device for an inverter device is characterized in that the power saving effect or an integrated value of the power saving effect obtained by the power saving effect generating means can be displayed.
  • the power consumption is based on the voltage and the current of the output voltage calculating means and the current detecting means.
  • Power consumption calculating means for calculating power; and power saving effect generating means for obtaining a power saving effect based on the power consumption.
  • the power savings effect during inverter operation with respect to commercial operation is displayed from the power characteristic data when compared with commercial operation.
  • the power characteristic data when compared with commercial operation is the power characteristic during general damper control and inverter operation.
  • the power consumption during inverter operation calculated for each sampling period is compared to the power characteristics during general inverter operation.
  • the power saving effect is calculated by multiplying the power saving ratio.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment according to the present invention
  • FIG. 2 is a characteristic diagram showing an example of power characteristic data
  • FIG. 3 is a characteristic diagram showing another example of power characteristic data.
  • FIG. 4 is a raw diagram
  • FIG. 4 is a flowchart showing the embodiment
  • FIG. 5 is a characteristic diagram showing a power saving error.
  • FIG. 1 shows the overall block of the present embodiment.
  • an inverter main circuit 1 having a power supply side connected to a commercial power supply (not shown) and a load side connected to, for example, an induction motor (not shown), and switching of an inverter section 13 in the inverter main circuit 1 It is the same as the inverter control circuit 2 that controls the elements on and off.
  • the inverter main circuit 1 is composed of a converter section 11 for converting an AC voltage to a DC voltage, a capacitor 12 for smoothing the DC voltage, a transistor as a switching element for converting the DC voltage to an AC voltage, and a diode. It is composed of an inverter unit 13.
  • the inverter control circuit 2 for controlling the switching elements of the inverter unit 13 includes a microcomputer (hereinafter referred to as a CPU) 20, a nonvolatile memory 60 connected to the CPU 20, and a display 70. ing. Further, the CPU 20 has a function of storing each unit configured in advance by software and outputting PWM waveform information to the importer unit 13.
  • the means stored in the CPU 20 are as follows.
  • the output current detecting means 21 detects the output current of the inverter section 13 of the inverter main circuit 1, that is, the output current of each of the U-phase, V-phase, and W-phase outputs of the inverter section, and the output current detecting means 21 detects the output current. It has a two-phase current generating means 22 for converting the three-phase current into two-phase currents Id and Iq according to the phase, and detects a frequency command value inputted from outside as an analog value or a digital value.
  • Frequency command value input means 3 1, Output frequency calculation means 3 to calculate output frequency from frequency command value detected by frequency command value input means 3 1 and acceleration / deceleration time 3, Output calculated by output frequency calculation means 32
  • Output phase calculating means 33 for calculating a phase angle according to the processing time of the software from the frequency; Bus voltage detecting means 41 for detecting the voltage between both ends of the capacitor 12 of the main circuit 1.
  • Output voltage calculating means for calculating the output voltages Vd and Vq corresponding to the output frequency calculated by the calculating means; and the phase and output voltage calculating means obtained by the output phase calculating means.
  • the three-phase voltage generator 43 generates three-phase voltages to be output to the U-phase, V-phase, and W-phase, which are the outputs of the inverter, from the voltage obtained in step 42.
  • the obtained three-phase voltage is compared with a triangular wave, a three-phase switching signal for turning on / off the transistor of the inverter 13 is generated, and the PWM waveform output means 44 for outputting to the inverter 13 is provided.
  • power consumption calculating means 51 for obtaining power consumption from Id, Iq obtained by the two-phase current generating means 22 and Vd, Vq obtained by the output voltage calculating means 42, and inverter operation and commercial operation.
  • the power-saving effect generating means 52 stores power characteristic data when the power-saving effects are compared, and obtains a power-saving effect from the power consumption obtained by the power-consumption calculating means 51.
  • Display communication means 71 and memory communication means 61 for displaying on the display 70 the power saving effect obtained in this way and for storing it in the non-volatile memory 60.
  • the memory communication means 61 is for reading or writing data in the nonvolatile memory 60.
  • the frequency command value input means 31 uses the frequency command value information obtained from the outside in the CPU 20 to set the frequency setting value.
  • the data is converted to the data format shown in FIG.
  • the output frequency calculating means 32 uses the frequency set value and the acceleration / deceleration time information stored in the nonvolatile memory 60 in advance to determine the current value according to the internal state such as accelerating, constant speed, or decelerating. Calculate the output frequency.
  • the output phase calculation means 33 advances the output phase in accordance with the calculation period of CPU 20 based on the output frequency.
  • the bus voltage detecting means 41 always detects the bus voltage of the inverter main circuit 1, converts the detected value into a voltage data format handled by the CPU 20, and outputs the converted data. Transfer to voltage calculation means 42.
  • the output voltage calculation means 42 is based on the relational expression of the output frequency Z output voltage stored in the nonvolatile memory 60 in advance, and the output voltage corresponding to the output frequency calculated by the output frequency calculation means 32 is generated by the bus. Correction according to the bus voltage obtained from the voltage detecting means 41 is performed to determine the output voltages Vd and Vq.
  • the three-phase voltage obtained here is passed to the PWM waveform output means 44 and compared with the respective triangular waves.Then, the three-phase switching signal for turning on / off the transistor of the inverter 13 is sent to the inverter 13 as a three-phase switching signal. Is output.
  • the three-phase output current detected by the output current detection means 21 is passed to the two-phase current generation means 22 and is converted into two-phase currents Id and Iq according to the phase. Thereafter, I d and I q are passed to the power consumption calculating means 51, and the power consumption calculating means 51 outputs the I d and I q obtained by the two-phase current generating means 22 and the output voltage calculating means 4. From V d and V q obtained in step 2, power consumption during operation of the inverter device is obtained as in the following equation (1). That is, the instantaneous power consumption P 'is as follows.
  • Fig. 2 shows the characteristics of power consumption ⁇ 2 and ⁇ 1 with respect to air flow during discharge-side damper control and inverter operation in generally known commercial operation.
  • Fig. 3 shows the suction side in commercial operation.
  • the graph shows the characteristics of power consumption ⁇ 3 and ⁇ 1 with respect to air flow during damper control and inverter operation.
  • ⁇ 4 and ⁇ 5 indicate the difference in power consumption between the damper control in commercial operation and the inverter operation with respect to the air flow, respectively.
  • ⁇ 4 and ⁇ 5 are the following. Become like
  • ⁇ 4 ⁇ 2— ⁇ 1 ⁇ ⁇ ⁇ (2) Difference in power consumption when compared to the suction damper during inverter operation;
  • the power saving effect generation means 52 internally has the data of the difference P4 and P5 of the power consumption described above, and uses the difference P4 from the discharge side damper in the calculation to calculate the difference from the suction side damper. It is possible to select whether to use P5. Then, the power-saving effect generating means 52 obtains the value of the difference P4, P5 of the power consumption according to the output frequency of the inverter, and calculates the power-saving effect ⁇ of the following equation (4).
  • the power saving effect of this equation is the power saving amount obtained by converting the difference in power consumption as a characteristic into the current inverter operation. Therefore, it is the difference in power consumption in the current inverter operation.
  • the power saving effect ⁇ is accumulated at regular intervals.
  • the power saving effect integrated value for obtaining the power saving amount for a certain period is calculated as ⁇ as in the following equation (5).
  • FIG. 4 is a flowchart of the power saving effect according to the present embodiment.
  • step 501 the instantaneous power consumption P 'is obtained by the power consumption calculating means 51, and in step 502, the power consumption ⁇ 1 of the inverter control is obtained in accordance with the current output frequency.
  • step 504 it is determined whether the comparison target of the commercial operation is the discharge side or the suction side.
  • step 504 the difference ⁇ is estimated, and in step 505, the power saving effect ⁇ is calculated.
  • the difference ⁇ 5 is estimated for the suction side, and in step 507, the power saving effect ⁇ ⁇ is calculated. Then, in step 508, the power saving integrated value is obtained.
  • the instantaneous power consumption ⁇ is estimated, ⁇ 4, ⁇ 5 is estimated from the power characteristic data, the power saving effect ⁇ is obtained, and the power saving effect integrated value ⁇ is obtained by a special measuring device.
  • the operation can be performed only by the inverter control circuit without the need for the peripheral devices described above. Also, since this calculation is based on sampling in the CPU, the roughness of sampling as in the past does not matter.
  • the power saving effect ⁇ ⁇ ⁇ is calculated by taking into account the actually changing power (current), it is possible to calculate an accurate value according to the load change due to external force, aging deterioration of the device, environmental change, etc. is there. .
  • the power saving effect integrated value ⁇ P is accumulated in a time series inside the inverter device, a transient state during acceleration / deceleration can be accurately reflected on the integrated value.
  • the power saving effect ⁇ and the power saving effect integrated value ⁇ thus obtained are displayed on the display 70 connected to the CPU 20 through the display communication means 71.
  • the integrated value of the power saving effect is stored in the non-volatile memory 60 because the continuous power saving effect is observed.
  • the power saving effect display on the inverter device As described above, it is possible to display the power saving effect without using a computer or other power measurement device. Since the instantaneous power consumption according to the actual operation pattern is required, there is an effect that an integrated value of the power saving effect with less error can be obtained. In addition, by providing general damper control and power characteristic data during the operation of the inverter, the power saving effect is calculated by multiplying the power consumption during the inverter operation to calculate the power saving effect accurately according to the actual load. There is an effect that it can be obtained.
  • the display device 70 is provided in the inverter control circuit 2.
  • the display device 70 may be provided outside the inverter control circuit 2.
  • the power-saving effect display device in the jumper device according to the present invention is suitable for an inverter device that can obtain accurate power savings that are realistic and contribute to power saving.

Abstract

インバータ装置自体を利用してモニタリングやサンプリングを行うようにししかも対象設備に環境変化や経年変化が生じ、あるいはインバータ装置の負荷変動が生じた場合でも誤差を少なくした。このため、出力電圧計算手段(42)と電流検出手段(21)との電圧と電流とに基づき消費電力を演算する消費電力計算手段(51)、及びこの消費電力に基づき省電力効果を得る省電力効果生成手段(52)を備え、消費電力計算手段(51)で計算されたインバータ運転時の瞬時の消費電力と、商用運転時と比較した場合の電力持性データとから、商用運転に対するインバータ運転時の瞬時の省電力効果及び省電力効果の積算値を表示器(70)にて表示可能とした。

Description

ィンパータ装置における省電力効果表示装置
技術分野
本発明は、 省エネルギ運転が可能なインパータ装置にあって、 インバータ装置 自体に備えた省電力効果表示装置に関するものである。
1
背景技術
地球温暖化対策の一環として最近では、 種々のエネルギ節約が叫ばれ、 省電力 のためにインバータ装置の使用が普及しつつある。 そして、 このような傾向に則 した関連技術も出現しており、 例えば特開 2 0 0 1— 1 5 5 0 8 3号公報には、 消費電力を求めるために対象の設備に電流計、 電圧計などの計測装置を備え、 ま たこの'計測装置にて検出された値を収集及び処理するための稼動状況データ収集 システムを備え、 予めインバータ導入前の消費電力を風量に応じたデータとして 収集しておくと共に、 インバータ導入後に同様に計測を実施してデータを収集し、 これら収集したデータを断続的に稼動状況データ収集システムに転送し、 インバ ータ導入前後の消費電力の差分を求める。 すなわち、 インパータを用いない場合 の既設装置での消費電力と、 インバータ使用時の消費電力の差分を求め、 省電力 の寄与に役立てている。
この場合、 この消費電力の差分をモニタリングするについては、 対象の設備や 既設装置とは別に表示装置等を付加して省電力効果表示を行っている。 すなわち、 省電力効果表示を行うため従来では、 ィンパータ装置の外に電力測定のための周 辺機器やデータ処理等のために計算機が別途必要になり、 また対象設備から計算 機へのデータ転送手段を用意する必要も生じ、 省電力効果表示の実現のためには コストがかかるという欠点がある。 また、 計算機との通信時間を区切って通信す る必要がある場合には、 消費電力のサンプリングが粗くなり、 積分誤差が大きく なるという欠点がある。
ここで、 消費電力の差分つまり省電力効果をモニタリングするにつけては、 ィ ンバータ装置自体、 厳密にはィンバータ制御回路内の検出電流値や電圧値を利用 してモニタリングできれば極めて都合がよい。 またインバータ装置の CPUにて サンプリングできれば問題はなくなる。
また、 インパータ装置あるいはその対象設備に環境変化や経年変化が生じ、 あ るいはィンバータ装置の負荷変動が生じた場合でも、 その変化に追従するモニタ リングができれば誤差が少なくて済む。 し力 しながら、 インバータ装置を用いな レ、商用時のデータは、 あらかじめ実測したデータのみを用いしかも消費電力を風 量に応じて記憶しているデータであるため、 環境の変化等によって生じた電流値 の変化分が考慮されず現実の状態に対して大きな誤差となって現れる。 また、 例 えば 22 kWの負荷をみこして 22 kWのモータを使用していた場合、 このモー タに対して 1 IkW相当の負荷を使用していた場合には、 省電力量も本来 1 1 k
Wの負荷に対して 11 kWのインバータ制御となるべきところ、 22 kWの負荷 に対して 1 1 kWのインバータ制御となり、 第 5図に示すように商用時のデータ が不要に大きくなるため省電力の誤差が増加するという欠点があった。
特許文献
特開 2001— 4677号公報
特開平 11— 206188号公報
特開 2001— 355577号公報 従って、 本発明は、 インパータ装置自体を利用してモニタリングやサンプリン グを行うようにししかも対象設備に環境変化や経年変化が生じ、 あるいはィンパ ータ装置の負荷変動が生じた場合でも誤差の少ないインバータ装置における省電 力効果表示装置提供することを目的としている。 発明の開示
本発明にかかるインバータ装置における省電力効果表示装置にあっては、 三相 交流電動機の運転周波数を変化させるインバータ装置において、 出力周波数と母線電圧から出力電圧計算手段で計算した出力電圧とィンバータの 出力電流とに基づき消費電力を演算する消費電力計算手段と、 この消費電力計算 手段で計算されたィンバータ運転時の瞬時の消費電力と、 商用運転時と比較した 場合の電力持性データとから、 商用運転に対するインバータ運転時の瞬時の省電 力効果を得る省電力効果生成手段と、 を備えたことを特徴とする。
つぎの発明にかかるインバータ装置における省電力効果表示装置にあっては、 省電力効果生成手段では省電力効果積算値を得ることを特徴とする。
つぎの発明にかかるにインバータ装置における省電力効果表示装置あっては、 省電力効果生成手段にて得られた省電力効果または省電力効果の積算値を表示可 能としたことを特徴とする。
つぎの発明にかかるインバータ装置における省電力効果表示装置にあっては、 三相交流電動機の運転周波数を変化させるインバータ装置において、 出力電圧計 算手段と電流検出手段との電圧と電流とに基づき消費電力を演算する消費電力計 算手段、 及びこの消費電力に基づき省電力効果を得る省電力効果生成手段を備え、 消費電力計算手段で計算されたィンバータ運転時の瞬時の消費電力と、 商用運転 時と比較した場合の電力特性データとから、 商用運転に対するィンバータ運転時 の省電力効果を表示し、 商用運転時と比較した場合の電力特性データは、 一般的 なダンパ制御とインバータ運転時の電力特性との比率とし、 サンプリング周期毎 に計算されるィンバータ運転時の消費電力を一般的なィンバータ運転時の電力特 性に対する比率として乗算することで省電力効果を算出することを特徴とする。 図面の簡単な説明
第 1図は本発明にかかる実施の形態を示すプロック図であり、 第 2図は電力特 性データの一例を示す特性線図であり、 第 3図は電力特性データの他の例を示す 特' I"生線図であり、 第 4図は実施の形態を示すフローチャートであり、 第 5図は省 電力の誤差を示す特性線図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に、 本発明にかかるィンバータ装置における省電力効果表示装置の実施の 形態を図面に基づいて詳細に説明する。 なお、 この実施の形態によりこの発明が 限定されるものではない。
実施の形態
第 1図にて本実施形態の全体のプロックを示す。 第 1図においては、 電源側が 商用電源 (図示省略)に接続され負荷側が例えば誘導電動機 (図示省略)に接続され たインバータ主回路 1と、 このインバータ主回路 1内のインバータ部 1 3のスィ ツチング素子をオン Zオフ制御するインバータ制御回路 2とカゝらなる。 インバー タ主回路 1は、 交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ部 1 1、 直流電圧を平 滑するコンデンサ 1 2、 直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング素子である トランジスタとダイォードによつて構成されるインバータ部 1 3によって構成さ れる。
ィンバータ部 1 3のスィツチング素子を制御するィンパータ制御回路 2は、 マ イク口コンピュータ (以下 C P Uという) 2 0、 この C P U 2 0に接続される不 揮発性メモリ 6 0および表示器 7 0を有している。 また、 C P U 2 0は、 あらか じめソフトウェアにて構成されている各手段を格納し、 インパータ部 1 3に PW M波形情報を出力する機能を有している。
この C P U 2 0に格納された各手段は、 次のようなものである。 インバータ主 回路 1のインパータ部 1 3の出力電流すなわちインバータ部の出力である U相、 V相、 W相各々の出力電流を検出する出力電流検出手段 2 1、 この出力電流検出 手段 2 1で得た三相電流を位相に応じて二相電流 I d、 I qに変換する二相電流 生成手段 2 2を有し、 また、 外部からアナログ値あるいはデジタル値で入力され た周波数指令値を検出する周波数指令値入力手段 3 1、 周波数指令値入力手段 3 1で検出された周波数指令値と加減速時間から出力周波数を計算する出力周波数 計算手段 3 2、 出力周波数計算手段 3 2で計算された出力周波数からソフトゥェ ァの処理時間に応じて位相角を計算する出力位相計算手段 3 3を有し、 ィンバー タ主回路 1のコンデンサ 1 2の両端の電圧を検出する母線電圧検出手段 4 1、 母 線電圧検出手段 4 1で検出した母線電圧の値に応じて出力電圧を補正する機能を 有すると共に出力周波数計算手段 3 2で計算された出力周波数に対応した出力電 圧 V d、 V qを計算する出力電圧計算手段 4 2を有し、 出力位相計算手段 3 3で 求められた位相と出力電圧計算手殴 4 2で求められた電圧とからインバータの出 力である U相、 V相、 W相各々に出力する 3相電圧を生成する 3相電圧生成手段 4 3、 3相電圧生成手段 4 3で求められた 3相電圧を各々三角波と比較しインバ ータ部 1 3のトランジスタをオン/オフするための 3相のスィツチング信号を作 成しィンバータ部 1 3に出力する PWM波形出力手段 4 4を有する。
更に、 二相電流生成手段 2 2で得た I d, I qと出力電圧計算手段 4 2で得た V d、 V qから消費電力を求める消費電力計算手段 5 1、 インバータ運転と商用 運転とを比較した場合の電力特性データを格納し、 消費電力計算手段 5 1で得た 消費電力から省電力効果を求める省電力効果生成手段 5 2を有し、 この省電力効 果生成手段 5 2にて求められた省電力効果を表示器 7 0にて表示しおよび不揮発 性メモリ 6 0にて記憶するための表示通信手段 7 1およびメモリ交信手段 6 1を 有する。 この場合、 メモリ交信手段 6 1は、 不揮発性メモリ 6 0のデータを読み 出しまたは書き込むためのものである。
次に第 1図のプロックについて動作を説明する。 C P U 2 0にて周波数指令値 入力手段 3 1によって出力すべき周波数が入力されると、 周波数指令値入力手段 3 1では、 外部から得た周波数指令値情報を C P U 2 0内部で取り扱う周波数設 定値のデータ形式に変換し、 出力周波数計算手段 3 2に受け渡す。 出力周波数計 算手段 3 2は、 周波数設定値と、 あらかじめ不揮発性メモリ 6 0に保存されてい る加減速時間情報とから、 加速中、 定速中、 減速中などの内部状態に応じて現在 の出力周波数を計算する。 出力位相計算手段 3 3では、 出力周波数のデ一夕をも とに C P U 2 0の演算周期に応じて出力位相を進める。
一方、 母線電圧検出手段 4 1では常にィンバータ主回路 1の母線電圧を検出して おり、 検出した値を C P U 2 0内部で取り扱う電圧データの形式に変換し、 出力 電圧計算手段 4 2に受け渡す。 出力電圧計算手段 4 2は予め不揮発性メモリ 6 0 に保存されている出力周波数 Z出力電圧の関係式にもとづき、 出力周波数計算手 段 3 2で計算された出力周波数対応した出力電圧に対し、 母線電圧検出手段 4 1 から得た母線電圧に応じた補正を行い、 出力電圧 V d、 V qを決定する。
現在の出力位相と出力電圧とが決まれば、 両データを用いて、 3相電圧生成手 段 4 3にて 2相 3相変換により、 U相、 V相、 W相各々に出力する 3相電圧が 生成される。 ここで求められた 3相電圧は PWM波形出力手段 4 4に受け渡され、 各々三角波と比較され、 インバータ部 1 3のトランジスタをオン Zオフするため の 3相のスィツチング信号としてィンパータ部 1 3に出力される。
一方、 出力電流検出手段 2 1で検出した 3相出力電流は、 二相電流生成手段 2 2に受け渡され、 位相に応じて二相電流 I d、 I qに変換される。 その後、 I d、 I qは消費電力計算手段 5 1に受け渡され、 この消費電力計算手段 5 1では、 二 相電流生成手段 2 2で得た I d、 I qと、 出力電圧計算手段 4 2で得た V d、 V qから次式 (1 ) のようにしてインバータ装置運転時の消費電力を得る。 すなわ ち、 瞬時消費電力 P ' は次のようになる。
P ' =K * I V q * I q +V d * I d 卜 · · (1 )
ここで Kは、 インバータでのロス分を示す係数である。 こうして消費電力計算 手段 5 1では、 インバータ装置運転時の瞬時消費電力 Ρ, が得られることになる。 次に省電力効果生成手段 5 2について述べる。 第 2図は一般的に知られる商用 運転での吐出側ダンパ制御時及びィンバータ運転時の、 風量に対する消費電力 Ρ 2および Ρ 1の特性を示しており、 第 3図は商用運転での吸込側ダンパ制御時及 びィンバータ運転時の、 風量に対する消費電力 Ρ 3および Ρ 1の特性を示してい る。 また、 第 2図、 第 3図において、 Ρ 4, Ρ 5は、 風量に対する各々商用運転 でのダンバ制御時とインバータ運転時との消費電力の差分を示し、 Ρ 4と Ρ 5と は次のようになる。
ィンバータ運転時の吐出側ダンバと比較した場合の消費電力の差分;
Ρ 4 = Ρ 2— Ρ 1 · · · ( 2 ) ィンバータ運転時の吸込側ダンパと比較した場合の消費電力の差分;
P 5 = P 3— P 1 · · · (3)
省電力効果生成手段 52は、 内部に上述の消費電力の差分 P 4, P 5のデータ を有しており、 演算に際し吐出側ダンパとの差分 P 4を採用するカ 吸込側ダン パとの差分 P 5を採用するかは選択可能である。 そして、 省電力効果生成手段 5 2ではインバータの出力周波数に応じて消費電力の差分 P 4, P 5の値を求め、 次式 (4) の省電力効果 ΔΡを算出する。
ΔΡ = Ρ4 *Ρ' ノ P Iあるいは Ρ5 *Ρ, /Ρ 1 · · · (4)
この式の省電力効果は、 特性としての消費電力の差分を現在のインバータ運転 に換算させた省電力量である。 従って、 現在のインバータ運転における消費電力 の差分となる。
また、 省電力効果 ΔΡは一定間隔で累積され、 例えば一定期間の省電力量を 得るための省電力効果積算値は ΣΔΡとして次式 (5) のように計算される。
ΣΔΡ = ΔΡ1+ΔΡ2 + ΔΡ3 +···Δ Ρ η+··· · · · (5) 第 4図は、 本実施形態にかかる省電力効果のフローチャートである。 第 4図に て、 ステップ 501では消費電力計算手段 51にて瞬時消費電力 P' を求め、 ス テツプ 502にて現在の出力周波数に応じてィンバータ制御の消費電力 Ρ 1を得 て、 ステップ 503にて商用運転の比較対象は吐出側か吸込側かを判定し、 ステ ップ 504にて吐出側の場合差分 Ρ を推定し、 ステップ 505にて省電力効果 ΔΡを演算する。 また、 ステップ 506にて吸込側の場合差分 Ρ 5を推定し、 ス テツプ 507にて省電力効果 ΔΡを演算する。 そして、 ステップ 508にて省 電力積算値を得る。
以上の結果、 瞬時消費電力 Ρ, を求め、 電力特性データにて Ρ 4, Ρ 5を推定 し、 省電力効果 ΔΡを求め、 そして省電力効果積算値 ΣΔΡを求めることは、 特別な測定装置等の周辺機器を必要とせず、 ィンバータ制御回路のみで演算する ことができる。 また、 この演算は CPUでのサンプリングによるものであるので、 従来のようなサンプリングの粗さも問題とならなレ、。 また、 上記省電力効果 Δ Ρは実際に変化する電力 (電流) を加味して計算さ れるため、 外力や装置の経年劣化や環境変化等による負荷の変化に応じた正確な 値が算出可能である。 .
更に、 上記省電力効果積算値∑ Δ Pはィンバータ装置内部で時系列的に累積さ れるため、 加減速時の過渡的な状態も正確に積算値に反映することができる。 このようにして得られた省電力効果 Δ Ρ、 及び省電力効果積算値 Σ Δ Ρは、 表 示器通信手段 7 1を通じて、 C P U 2 0に接続された表示器 7 0に表示される。 また、 殊に省電力効果積算値は、 継続的な省電力効果を見ることから不揮発性メ モリ 6 0に蓄積する。
上述のようにィンバータ装置に省電力効果の表示を設けたことにより、 計算機や 他の電力測定装置を用いることなく省電力効果の表示が可能であり、 また、 イン パータ内部で、 加減速等の実運転パターンに即した瞬時の消費電力が求められる ため、 より誤差の少ない省電力効果の積算値が得られるという効果がある。 更に、 一般的なダンバ制御とインパータ運転時の電力特性データを備え、 ィンバータ運 転時の消費電力を乗算して省電力効果を計算することにより、 実際の負荷に応じ て正確に省電力効果を得ることができるという効果がある。
なお、 上記の実施の形態では、 表示器 7 0をインバータ制御回路 2に備えた例 で説明したが、 ィンパータ制御回路 2の外部に設けるようにしてもよレ、。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかるィンパータ装置における省電力効果表示装置 は、 現実に即した正確な省電力を得ることができ省電力に寄与するインバータ装 置に適している。

Claims

1 . 三相交流電動機の運転周波数を変化させるィンパータ装置において、 出力周波数と母線電圧から出力電圧計算手段で計算した出力電圧とィンバータの 出力電流とに基づき消費電力を演算する消費電力計算手段と、 この消費電力計算 手段で計算されたィンパータ運転時の瞬時の消費電力と、 商用運転時と比較した 場合の電力持性データと力 ら、 冃商用運転に対するィンバータ運転時の瞬時の省電 力効果を得る省電力効果生成手段と求、 を備えたことを特徴とするィンバータ装置
9
における省電力効果表示装置。 の
2 . さらに、 省電力効果生成手段では省電力効囲果積算値を得ることを特徴とす る請求の範囲第 1項に記載のィンバータ装置における省電力効果表示装置。
3 . さらに、 省電力効果生成手段にて得られた省電力効果または省電力効果の 積算値を表示可能としたことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のィンバータ 装置における省電力効果表示装置。
4 . さらに、 省電力効果生成手段にて得られた省電力効果または省電力効果の 積算値を表示可能としたことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載のィンバータ 装置における省電力効果表示装置。
5 . さらに、 三相交流電動機の運転周波数を変ィヒさせるインバータ装置におい て、
出力電圧計算手段と電流検出手段との電圧と電流とに基づき消費電力を演算す' る、 消費電力計算手段、 及びこの消費竃力に基づき省電力効果を得る省電力効果 生成手段を備え、 消費電力計算手段で計算されたィンバータ運転時の瞬時の消費 電力と、 商用運転時と比較した場合の竃カ特性データとから、 商用運転に対する ィンバータ運転時の省電力効果を表示し、 商用運転時と比較した場合の電力特性 データは、 一般的なダンバ制御とインバータ運転時の電力特性との比率とし、 サ ンプリング周期毎に計算されるインバータ運転時の消費電力を一般的なインバー タ運転時の電力特性に対する比率として乗算することで省電力効果を算出するこ とを特徴とするィンバータ装置における省電力効果表示装置。
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