JP2003018852A - インバータ装置 - Google Patents

インバータ装置

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JP2003018852A
JP2003018852A JP2001196076A JP2001196076A JP2003018852A JP 2003018852 A JP2003018852 A JP 2003018852A JP 2001196076 A JP2001196076 A JP 2001196076A JP 2001196076 A JP2001196076 A JP 2001196076A JP 2003018852 A JP2003018852 A JP 2003018852A
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inverter
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JP2001196076A
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Akihisa Ono
彰久 小野
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホールCT素子の特性および増幅回路の特性
に起因するオフセットをなくすようにしたインバータ装
置の電流検出回路を提供する。 【解決手段】 電動機を駆動するインバータ出力電流を
ホールCTで検出し、増幅回路で増幅した検出電流から
予めオフセット記憶部に取り込まれている運転前の前記
増幅回路出力をオフセット分として差し引いてオフセッ
ト分を補償した検出電流を出力するダイナミックブレー
キ装置を内蔵したインバータ装置の電流検出回路におい
て、前記電動機にダイナミックブレーキをかけて非常停
止した際の減衰正弦波の消磁用電流を利用してホールC
T鉄心の残留磁束の消磁を行い、ホールCT鉄心の消磁
後にオフセット分を記憶部に取り込む。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、電流検出回路のホ
ールCTの特性および増幅回路の特性に起因するオフセ
ット分を補償する、インバータ装置の電流検出回路に関
するものである。 【0002】 【従来の技術】インバータ装置は図1に示すように、逆
変換回路(インバータ)1の出力交流電流を、ホールCT
2及び増幅器4とからなる電流検出回路で検出し、制御
回路7に取り込む構成をとり、出力交流電流が正弦波に
なるように、制御回路6からインバータ1にゲート信号
を出力する。しかし、電流検出回路には、インバータ出
力がなくホールCTに電流が流れていないときでも増幅
回路4から出力される検出電流出力が零にならないオフ
セットが存在する。このオフセットが存在すると、正確
な電流の検出が行われなくなる。この状態でインバータ
出力電流を検出し、インバータ1を制御して電動機3を
運転した場合、電動機に制御回路で演算されたどおりの
電流が供給されず、制御性能が劣化する。そこで従来、
上記電流検出回路のオフセットを補正するために、イン
バータ運転前に増幅回路4から出力される電流制御回路
のオフセット分をオフセット記憶部5に記憶し、運転中
は増幅回路4の出力から記憶されているオフセット分を
減算器7で減算し、電流検出精度の向上を図っている。
ホールCTのオフセットを補償に関するインバータ装置
の電流検出回路としては、次に示す従来例1と従来例2
がある。 【0003】まず初めに従来例1を説明する。ブレーキ
装置を内蔵又は外装した電動機を駆動するインバータ出
力電流をホールCTで検出し、増幅回路で増幅した検出
電流から予めオフセット記憶部に取り込まれている運転
前の前記増幅回路出力をオフセット分として差し引いて
オフセット分を補償した検出電流を出力するインバータ
装置の電流検出回路において、前記オフセット分を記憶
部に取り込む前に、前記電動機にブレーキをかけて前記
ホールCTに消磁用電流を流してホールCT鉄心の消磁
をする手段を設け、ホールCT鉄心の消磁後にオフセッ
ト分を記憶部に取り込むものである。以上のように、ホ
ールCTの鉄心の残留磁束を消磁した後の電流検出回路
の出力をオフセット分としてオフセット記憶部に取り込
み、通常運転中の電流検出回路の出力をオフセット補償
するので、精度の高い電流検出ができる(特開平11−
83909、従来例1)。即ち、モータが回転しないよ
うに機械的にモータにブレーキをかけておいた状態で、
インバータ装置から正弦波状の減衰波形を出力してホー
ルCT鉄心の残留磁束の消磁を行うという、オフライン
での補償方法を取っている。 【0004】次に従来例2を説明する。交流電動機の制
御において、一定速度制御を行うトルクコマンドと電気
角に対応した値との乗算値を電気角で一周期分積分し、
該積分値を基に各相の電流検出系のオフセットを求め
て、サーボモータの電流オフセットを推定することによ
り、目的を達成するサーボモータの電流オフセット推定
方式を提供することができる。このオフセット推定方式
においては、加減速を行わず一定速度が得られるよう交
流電動機の制御を行う場合におけるサーボモータの電流
オフセットを推定するものである。そして、一定速度が
得られるよう交流電動機の制御を行う場合に得られる各
電気角θ毎のトルクコマンドT(θ)と、該電気角θに
対応したsinθ,cosθとの乗算値T(θ)・si
nθ,及びT(θ)・cosθを、電気角θで一周期分
積分し、該積分値を基に各相の電流検出系のオフセット
を推定する。 【0005】また、交流電動機の制御において、一定速
度制御を行うトルクコマンドと電気角に対応した値との
乗算値を電気角で一周期分積分し、該積分値を基に各相
の電流検出系のオフセットを推定し、検出された電流値
から前記オフセットを差し引いて電流フィードバックを
行うことにより、目的を達成するサーボモータの電流オ
フセット補償方式を提供することができる。このオフセ
ット補償方式においては、加減速を行わず一定速度が得
られるよう交流電動機の制御を行う場合におけるサーボ
モータの電流オフセットを推定し、該推定オフセットに
よりオフセット補償を行うものである。そして、一定速
度が得られるよう交流電動機の制御を行う場合に得られ
る各電気角θ毎のトルクコマンドT(θ)と電気角θに
対応したsinθ,cosθとの乗算値T(θ)・si
nθ,及びT(θ)・cosθを、電気角θで一周期分
積分し、該積分値を基に各相の電流検出系のオフセット
を推定し、検出された電流値から前記オフセットを差し
引いて電流フィードバックを行ってサーボモータの電流
オフセット補償を行う(特開平8−9671、従来例
2)。即ち電気角一周期毎に電流オフセット補償演算を
行う方法を用いている。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】上記従来例1,2はい
ずれも複雑な演算や補償の為の操作が必要であり、装置
のCPUの負担が増すことで装置が高価になったり、ユ
ーザに対して補償操作の煩わしさを負担させていた。本
発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、複雑な演算や補償の為の操作
を必要とせずに、ホールCT素子の特性および増幅回路
の特性に起因するオフセットを自動的に補償してなくす
ようにしたインバータ装置の電流検出回路を提供するこ
とにある。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明は、電動機を駆動
するインバータ出力電流をホールCTで検出し、増幅回
路で増幅した検出電流から予めオフセット記憶部に取り
込まれている運転前の前記増幅回路出力をオフセット分
として差し引いてオフセット分を補償した検出電流を出
力するダイナミックブレーキ装置を内蔵したインバータ
装置の電流検出回路において、前記電動機にダイナミッ
クブレーキをかけて非常停止した際の減衰正弦波の消磁
用電流を利用してホールCT鉄心の残留磁束の消磁を行
い、ホールCT鉄心の消磁後にオフセット分をオフセッ
ト記憶部に取り込むことを特徴とする。減衰正弦波の電
流では残留磁束が減衰することは公知であるので説明は
省略する。電流測定器などで既に使用されている方法
(交流消磁法)である。本発明の特徴は減衰正弦波の電
流を作る手段を新たに設けることなく非常停止時のダイ
ナミックブレーキ電流を利用するところにあり、補償の
操作を意識させない、つまりユーザに対して補償操作の
煩わしさを負担させないという新しい効果を生み出した
ところにある。 【0008】 【発明の実施の形態】本発明の実施例を図に基づいて説
明する。本発明の構成を図1に示し、図2に本発明のイ
ンバータ装置の電流検出回路のオフセット補償フローチ
ャートを示す。図1において、1は逆変換器(インバー
タ)、2はインバータ出力電流検出用のホールCT、3
はインバータ出力電流で駆動される電動機、4はホール
CTの検出電流を増幅する増幅回路、5はインバータ装
置の正規運転前増幅回路4から出力される電流検出回路
のオフセット分を記憶するオフセット記憶部、6は記憶
した電流検出回路のオフセット分補償するしないの設定
を記憶する設定値記憶部、7は正規運転時増幅回路4の
出力からオフセット記憶部5に記憶されているオフセッ
ト分を減算する減算器、8は減算器7からのオフセット
補償された検出電流を取り入れてインバータ1を制御す
る制御回路、9は電動機3にブレーキを加えるダイナミ
ックブレーキ回路である。 【0009】実施の形態を図2のフローに基づいて説明
する。装置に電源投入後、ダイナミックブレーキ回路9
による電流検出回路のオフセット補償を行うか行わない
かの設定を行う(102)。設定は設定記憶部6に格納
され次回電源投入時以降も設定を変更しない限り有効に
なる。最初の試運転時には、この設定を読み取った後、
モータを回転させた運転開始状態から(103)ダイナ
ミックブレーキ回路9にてモータを非常停止させる(1
04)。その際に流れるダイナミックブレーキ電流は減
衰正弦波(漸次零に収束するような交流電流:図4)で
あり、ホールCT2の鉄心が消磁される(105)。こ
の消磁後の増幅回路4の出力をオフセット記憶部5に取
り込む(107)。上記ダイナミックブレーキ回路9を
解除して電動機3を駆動する通常運転中は、電流検出回
路の出力からオフセット分を減算した値(減算器7の出
力)を制御回路に取り込みインバータ装置の制御を行う
(108〜110)。 【0010】試運転時にいったんオフセット補償を行っ
た後は、非常停止の際のダイナミックブレーキ動作によ
り、ユーザがオフセット調整を意識することなく常に最
適なオフセット値の調整が継続的に行える。従来例1の
ようなオフセット補償操作の煩わしさをユーザに負担さ
せるようなことはしない。また従来例2のような複雑な
演算で装置のCPU負荷を増やすともない。図3(a)
は普通動作時のインバータ出力の相電流波形、図3
(b)はホールCTのオフセット出力の波形を示す。サ
ーボモータ駆動用のインバータ装置の場合、定格電流の
3〜5倍の過負荷電流を加えて急峻に加減速運転するた
め、図3(a)に示す電流振幅も定格電流の3〜5倍の
ピークになり電流振幅の大きさに比例してホールCTの
オフセット出力も大きくなる。図4は本発明になる各部
波形を示す。(a)はダイナミックブレーキ動作時のホ
ールCTに流れる電流波形、(b)はそのときのホール
CTのオフセット出力波形を示す。以上のように、装置
のハードとソフトウェアを複雑化することなく電流検出
回路の出力をオフセット補償するので、電動機に制御回
路で演算されたどおりの電流が供給され、制御性能が向
上する。 【0011】 【発明の効果】本発明によれば、複雑な演算やオフセッ
ト補償のための操作を必要とせずに、ホールCT素子の
特性および増幅回路の特性に起因するオフセットを自動
的に補償することができる。これによりインバータ装
置、特にサーボモータ駆動用途での位置制御、速度制御
の制御性能を高めることができる。またユーザに対して
補償操作の煩わしさを負担させないという新しい効果が
ある。
【図面の簡単な説明】 【図1】インバータ装置の構成図。 【図2】実施の形態におけるインバータ装置の電流制御
回路のオフセット補償フローチャート。 【図3】通常モータ電流通電時の(正弦波電流通電時
の)(a)はインバータ出力電流波形図、(b)はホー
ルCTのオフセット出力。 【図4】ホールCTの鉄心の消磁電流を流したときの
(ダイナミックブレーキ動作時の)(a)はダイナミッ
クブレーキ電流波形図、(b)はホールCTのオフセッ
ト出力。 【符号の説明】 1 逆変換器(インバータ) 2 ホールCT 3 電動機 4 増幅回路 5 オフセット記憶部 6 設定値記憶部 7 減算器 8 制御回路 9 電動機のダイナミックブレーキ装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 電動機を駆動するインバータ出力電流を
    ホールCTで検出し、増幅回路で増幅した検出電流から
    予めオフセット記憶部に取り込まれている運転前の前記
    増幅回路出力をオフセット分として差し引いてオフセッ
    ト分を補償した検出電流を出力するダイナミックブレー
    キ装置を内蔵したインバータ装置において、 前記電動機にダイナミックブレーキをかけて非常停止し
    た際の減衰正弦波の消磁用電流を利用してホールCT鉄
    心の残留磁束の消磁を行い、ホールCT鉄心の消磁後に
    オフセット分を前記オフセット記憶部に取り込むことを
    特徴とするインバータ装置。
JP2001196076A 2001-06-28 2001-06-28 インバータ装置 Pending JP2003018852A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100991953B1 (ko) 2006-08-10 2010-11-04 도시바 엘리베이터 가부시키가이샤 엘리베이터의 제어 장치
CN106873461A (zh) * 2017-03-02 2017-06-20 国家电网公司 一种电流互感器剩磁消磁装置的控制方法
US11611300B2 (en) 2020-11-25 2023-03-21 Delta Electronics, Inc. Current sensing correction method and driving system using same

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