JP2000184736A - 可変速装置 - Google Patents
可変速装置Info
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Abstract
る判定基準となる基準値の設定が容易な可変速装置を得
るものである。 【解決手段】 直流電力を可変周波数、可変電圧の交流
電力に変換するインバータ部33と、直流電力の直流電
圧を検出する検出器35と、インバータ部33を制御す
る制御手段2と、を有する可変速装置において、制御手
段2は、検出された直流電圧値が、過電圧として可変速
装置をトリップさせる直流母線電圧過電圧レベルVdc
2より低く設定された基準値Vdc0を越えた場合に、
出力周波数を上昇させるように制御するようにした。
Description
り、特に負荷の回生運転状態中における回生エネルギー
の処理を行うことができる可変速装置に関するものであ
る。
である。図において、31は交流電力(図中、R,S,
T)を直流電力に変換するコンバータ部、32は変換さ
れた直流電力を一定直流電圧として保存する平滑コンデ
ンサ、33は直流電力を可変周波数、可変電圧の交流電
力(図中、U,V,W)に変換するインバータ部、34
はインバータ部33の出力電流を検出する電流検出器、
35はコンバータ部31の直流母線電圧を検出する電圧
検出器、36は電流検出器34または電圧検出器35の
データを判定し、インバータ部33を制御するCPU
、37は可変速装置の制御対象である誘導電動機であ
る。
般の可変速制御に使用した場合の動作を示す図である。
図において、fは出力周波数、Vdcは直流母線電圧、
Vdc1は直流母線電圧失速レベル、Vdc2は直流母
線電圧過電圧レベル、t1は出力周波数fの出力を停止
する停止時間である。
1)、誘導電動機37を減速するが、この時誘導電動機
37からの回生エネルギーにより、直流母線電圧Vdc
が上昇する。 直流母線電圧Vdcが、直流母線電圧失
速レベルVdc1になった場合(p12)には、過電圧
トリップを防ぐため、時間t1だけ出力周波数fを停止
させる。出力周波数fを停止させたことにより、直流母
線電圧Vdcが低下し、直流母線電圧失速レベルVdc
1以下になるので、再度減速指令を実行することができ
る(p13)。
ス機のような下死点での回生エネルギーが大きい負荷条
件で使用した場合の動作を示す図である。図において、
fは出力周波数、Vdcは直流母線電圧、Vdc1は直
流母線電圧失速レベル、Vdc2は直流母線電圧過電圧
レベル、t1は出力周波数fの出力を停止する停止時間
である。
1)、誘導電動機37を減速すると、誘導電動機37か
らの回生エネルギーにより、直流母線電圧Vdcが上昇
する。直流母線電圧Vdcが、直流母線電圧失速レベル
Vdc1になった場合(p22)には、上述の図5と同
様に出力周波数fを停止させる処理をとっても、誘導電
動機37からの回生エネルギーが大きいために、直流母
線電圧Vdcが低下することなく、直流母線電圧過電圧
レベルVdc2まで上昇してしまい(p23)、過電圧
で可変速装置をトリップさせるしかなく、運転継続でき
なくなる。このため、従来は回生エネルギーを発電制動
抵抗器で消費する発電制動装置、あるいは回生エネルギ
ーを電源に回生する回生制動装置を設けなければならな
いという問題点があった。
等の特別な回生エネルギー処理装置を設けなくても、負
荷の回生エネルギーの処理を行なうことができるインバ
ータ装置を提供することを目的とした技術として、特開
平8−12366号公報に記載のものがある。これは、
インバータの出力電流を検出し、その出力電流を座標変
換してトルク電流成分と励磁電流成分とに分離し、負荷
が回生状態のときのトルク電流成分の検出値が基準値以
上になった場合に、回生エネルギーを低減させるため
に、インバータの主回路の出力周波数を増加させるとい
うものである。また、トルク電流成分と励磁電流成分ま
たは励磁電流指令値との乗算によりトルク成分を検出
し、負荷が回生状態のとき、このトルク成分の検出値が
基準値以上になった場合に、回生エネルギーを低減させ
るために、インバータの出力周波数を増加させるという
ものである。
号公報には、発電制動装置あるいは回生制動装置等の特
別な回生エネルギー処理装置を設けなくても、負荷の回
生エネルギーの処理を行なうことができるインバータ装
置が記載されているが、目的とする直流母線電圧の制御
に対して間接的に働くトルク電流成分またはトルク成分
を扱っているために、負荷が回生状態のときのトルク電
流成分の検出値と比較する基準値の設定、また負荷が回
生状態のときのトルク成分の検出値と比較する基準値の
設定において、直流母線電圧とトルクとの関係を把握す
る必要があり、基準値の設定が困難であるという問題点
があった。
機が接続される場合、可変速装置の容量と異なる容量の
誘導電動機が接続される場合においては、基準値の設定
が一層困難になるという問題点があった。
ためになされたもので、第1の目的は、インバータの主
回路の出力周波数を増加させる判定基準となる基準値の
設定が容易な可変速装置を得るものである。
複数の誘導電動機が接続される場合、可変速装置の容量
と異なる容量の誘導電動機が接続される場合において
も、インバータの主回路の出力周波数を増加させる判定
基準となる基準値の設定が容易な可変速装置を得るもの
である。
置は、直流電力を可変周波数、可変電圧の交流電力に変
換するインバータ部と、前記直流電力の直流電圧を検出
する検出器と、前記インバータ部を制御する制御手段
と、を有する可変速装置において、前記制御手段は、前
記検出された直流電圧値が、過電圧として可変速装置を
トリップさせる直流母線電圧過電圧レベルより低く設定
された基準値を越えた場合に、出力周波数を上昇させる
ように制御するようにしたものである。
せる出力周波数を、前記検出された直流電圧値と前記基
準値との差に一定の比例ゲインをかけて求めるようにし
たものである。
定可能としたものである。
一実施の形態である可変速装置の構成を示す図である。
図において、31〜35、37は上述の従来例で示した
図4と同様であり、その説明を省略する。1は基準値と
しての直流母線電圧失速レベルVdc0を設定するメモ
リ、2は電流検出器34または電圧検出器35のデータ
を判定し、インバータ部33を制御する制御手段として
のCPUである。
速装置を例えばプレス機のような下死点での回生エネル
ギーが大きい負荷条件で使用された場合の動作を示す図
である。図において、fは出力周波数、Vdcは直流母
線電圧、Vdc0は直流母線電圧過電圧レベルVdc2
よりも低く設定される直流母線電圧失速レベルである。
1)、誘導電動機37を減速するが、この時誘導電動機
37からの回生エネルギーにより、直流母線電圧Vdc
が上昇する。直流母線電圧Vdcが、直流母線電圧失速
レベルVdc0以上になった場合(p2、p4)には、
過電圧トリップを防ぐため、出力周波数fを上昇させ
る。出力周波数fが上昇させたことにより、回生エネル
ギーが低減され、直流母線電圧Vdcが低下して、直流
母線電圧失速レベルVdc0以下になった場合(p3、
p5)には、再度減速指令を実行する。
速装置におけるCPU2のフローチャートである。図1
〜図3を使用して、この発明の一実施の形態である可変
速装置の動作を説明する。
直流母線電圧Vdcを取り込む。ステップS12で、メ
モリ1から、固定値またはパラメータ設定による可変値
として設定されている直流母線電圧失速レベルVdc0
を読み込む。ステップS13で、直流母線電圧Vdcと
直流母線電圧失速レベルVdc0とを比較する。ここ
で、Vdc≦Vdc0の場合は、ステップS14に進
み、Vdc>Vdc0の場合は、ステップS17へと
ぶ。
cが直流母線電圧失速レベルVdc0よりも小さい場合
は、ステップS14で下式により目標周波数と出力周波
数との差分を計算する。 f2=f1−f ここで、f1は目標周波数、fは出力周波数、f2は目
標周波数と出力周波数との差分で求められる判定周波数
である。
zであるか否かを判定し、0Hzであれば、減速完了と
判断する。また、判定周波数f2が0Hzでない場合
は、ステップS16に進み、減速処理を続行する(図2
のp3、p5)。
cが直流母線電圧失速レベルVdc0以上となった場合
は(図2のp2、p4)、ステップS17で上昇出力周
波数f0を下式により計算する。 上昇出力周波数f0=Δf×K×ΔV /Vdc0 ここで、Δfは1回あたり出力する周波数、Kは定数で
あり、固定値またはパラメータ設定値として与えられる
ゲイン、ΔVは直流母線電圧と直流母線電圧失速レベル
との差(=Vdc−Vdc0)である。
波数f0を加算し(f←f+f0)、ステップS19で
出力周波数fを出力する。
ネルギーが低減され、直流母線電圧Vdcが低下する。
圧があらかじめ決められた電圧以上に上昇した場合に、
可変速装置の出力周波数を上昇させることにより、回生
エネルギーを減少させ直流母線電圧の上昇を抑えるとい
う上述の手順を繰り返して行うことにより、直流母線電
圧Vdcの上昇に対して適切に対処できるので、過電圧
トリップすることなく安定した制御が可能となる。
の図3においてフローチャートの処理中に直流母線電圧
Vdcの上昇分が加算されても、直流母線電圧過電圧レ
ベルVdc2を越えない値に設定する。 Vdc0 < Vdc2 ― A×ΔVdc ここで、ΔVdcは上述の処理1サイクル中における直
流母線電圧Vdcの上昇分、Aは定数である。また、直
流母線電圧失速レベルVdc0を、パラメータとして設
定可能とすることにより、操作性の向上を図ることがで
きる。
速レベルを予めメモリ1に設定しておき、判定処理時に
読み出す例を示したが、機械側ボード、シーケンサなど
外部装置による設定を使用するようにしても良い。
れているので、以下に示すような効果を奏する。
可変周波数、可変電圧の交流電力に変換するインバータ
部と、前記直流電力の直流電圧を検出する検出器と、前
記インバータ部を制御する制御手段と、を有する可変速
装置において、前記制御手段は、前記検出された直流電
圧値が、過電圧として可変速装置をトリップさせる直流
母線電圧過電圧レベルより低く設定された基準値を越え
た場合に、出力周波数を上昇させるように制御するよう
にしたので、制御目的である直流母線電圧を制御対象と
することができ、基準値の設定が容易にできる。
せる出力周波数を、前記検出された直流電圧値と前記基
準値との差に一定の比例ゲインをかけて求めるようにし
たので、上昇させる出力周波数を容易に変更でき、1台
の可変速装置に複数の誘導電動機が接続される場合、可
変速装置の容量と異なる容量の誘導電動機が接続される
場合において、調整が容易にできる。
定可能としたので、1台の可変速装置に複数の誘導電動
機が接続される場合、可変速装置の容量と異なる容量の
誘導電動機が接続される場合において、基準値の設定が
容易にできる。
構成を示す図である。
動作を示す図である。
おけるCPU2のフローチャートである。
32 平滑コンデンサ、 33 インバータ部、 34
電流検出器、 35 電圧検出器、 36CPU、
37 誘導電動機、 R,S,T 交流電力、 U,
V,W 交流電力、 f 出力周波数、 Vdc 直流
母線電圧、 Vdc0 直流母線電圧失速レベル、 V
dc1 直流母線電圧失速レベル、 Vdc2 直流母
線電圧過電圧レベル、 t1 出力周波数fの出力を停
止する停止時間。
Claims (3)
- 【請求項1】 直流電力を可変周波数、可変電圧の交流
電力に変換するインバータ部と、前記直流電力の直流電
圧を検出する検出器と、前記インバータ部を制御する制
御手段と、を有する可変速装置において、前記制御手段
は、前記検出された直流電圧値が、過電圧として可変速
装置をトリップさせる直流母線電圧過電圧レベルより低
く設定された基準値を越えた場合に、出力周波数を上昇
させるように制御するようにしたことを特徴とする可変
速装置。 - 【請求項2】 前記基準値を越えた場合に、上昇させる
出力周波数を、前記検出された直流電圧値と前記基準値
との差に一定の比例ゲインをかけて求めるようにしたこ
とを特徴とする請求項1記載の可変速装置。 - 【請求項3】 前記基準値をパラメータとして設定可能
としたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載
の可変速装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP35712998A JP3536695B2 (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 可変速装置 |
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---|---|---|---|
JP35712998A JP3536695B2 (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 可変速装置 |
Publications (2)
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JP3536695B2 JP3536695B2 (ja) | 2004-06-14 |
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Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
WO2007007920A1 (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-18 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Overvoltage suppression technique for variable frequency drives operating reciprocating loads |
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CN103166441A (zh) * | 2013-02-25 | 2013-06-19 | 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂) | 一种带母线电压预测的过电压抑制方法 |
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JPH1066385A (ja) * | 1996-08-22 | 1998-03-06 | Hitachi Ltd | インバータの制御装置 |
-
1998
- 1998-12-16 JP JP35712998A patent/JP3536695B2/ja not_active Expired - Fee Related
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