JP2009055715A - インバータ装置と停電時処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 突入電流防止回路の抵抗を焼損を防止し、停電検出のためのコンバータ入力部の電磁接触器の接点信号を不要とし、なおかつ、停電時に運転を継続できるインバータ装置と停電時処理方法を提供する。
【解決手段】 インバータ制御装置において、停電処理部(21)は、コンタクタ信号の開放を検知したらトルク制限部の電動側制限値を零にし一定の減速率で速度指令を下げる停電制御部A(22)と、電源電圧を設定する電源電圧設定部(24)と、電源電圧から第1停電電圧値を生成する第1停電電圧値生成部(25)と、直流電圧信号が前記第1停電電圧値以下になるとトルク制限部の電動側制限値を零にし前記直流電圧信号の大きさを所定の値に保持するように減速率を調整し速度指令を下げる停電制御部B(27)と、を備えた。
【選択図】図1
【解決手段】 インバータ制御装置において、停電処理部(21)は、コンタクタ信号の開放を検知したらトルク制限部の電動側制限値を零にし一定の減速率で速度指令を下げる停電制御部A(22)と、電源電圧を設定する電源電圧設定部(24)と、電源電圧から第1停電電圧値を生成する第1停電電圧値生成部(25)と、直流電圧信号が前記第1停電電圧値以下になるとトルク制限部の電動側制限値を零にし前記直流電圧信号の大きさを所定の値に保持するように減速率を調整し速度指令を下げる停電制御部B(27)と、を備えた。
【選択図】図1
Description
本発明は、停電時に運転を継続できるインバータ装置と停電時処理方法に関する。
従来の停電時運転を継続できるインバータ装置は特許文献1や特許文献2に開示されている。特許文献1に開示されているインバータ装置は、直流電圧の検出値と検出レベルの比較結果から検出値が検出レベルを下回っていれば電動機を減速動作させることにより、減速時の電動機からの回生エネルギーを利用しながら停電時に運転を継続させるというものである。特許文献2に開示されているインバータ装置は、停電の検出手段にコンバータ入力部の電磁接触器の接点信号を利用しているものである。
特開平11−308894
特開平2005−124336
しかしながら、従来のインバータ装置は、電源投入時の突入電流防止回路のコンタクタの故障や動作不良でコンタクが開放した状態でも運転継続し電動運転すると、電源から平滑コンデンサに充電される電流で突入電流防止回路の抵抗を焼損する問題があった。また、
電源の停電を検出するためにコンバータ入力部の電磁接触器の接点信号を必要とし、接点信号が誤作動すると停電時の運転を継続できなくなる問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、直流電圧及びコンタクタ信号の状態を監視しながらトルク制限部の電動側制限値と速度指令の減速率を調整することにより、突入電流防止回路の抵抗の焼損を防止し、停電検出のためのコンバータ入力部の電磁接触器の接点信号を不要とし、なおかつ、停電時に運転を継続できるインバータ装置と停電時処理方法を提供することを目的とする。
電源の停電を検出するためにコンバータ入力部の電磁接触器の接点信号を必要とし、接点信号が誤作動すると停電時の運転を継続できなくなる問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、直流電圧及びコンタクタ信号の状態を監視しながらトルク制限部の電動側制限値と速度指令の減速率を調整することにより、突入電流防止回路の抵抗の焼損を防止し、停電検出のためのコンバータ入力部の電磁接触器の接点信号を不要とし、なおかつ、停電時に運転を継続できるインバータ装置と停電時処理方法を提供することを目的とする。
上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたものである。
請求項1に記載の発明は、交流電源から直流電源を生成するコンバータと、前記直流電源投入時の突入電流を抑制するための抵抗とコンタクタで構成される突入電流抑制回路部と、前記直流電源を平滑するコンデンサと、前記直流電源から3相交流電源を生成するインバータと、前記直流電源の電圧を検出し直流電圧信号を生成する直流電圧検出部と、前記直流電圧信号が所定の値まで上昇したら前記コンタクタの閉信号を生成するコンタクタ指令生成部と、前記コンタクタの開閉状態を検知しコンタクタアンサ信号を生成するコンタクタアンサ検出部と、速度指令と速度信号からトルク指令を生成する速度制御部と、前記トルク指令を所定のトルク制限値に制限し新たなトルク指令を生成するトルク制限部と、前記トルク指令と前記速度信号からd−q軸電流指令を生成する電流指令生成部と、前記d−q電流指令とd−q軸電流信号からd−q軸電圧指令を生成する電流制御部と、前記d−q軸電圧指令と位置信号から3相電圧指令を生成する電圧指令生成部と、前記3相電圧指令からPWM信号を生成するPWM生成部と、前記PWM信号を増幅してゲート信号を生成するゲートドライバと、前記ゲート信号により電動機を駆動する前記インバータ部と、前記電動機の電流を検出して3相電流信号を生成する電流検出部と、前記3相電流信号から前記d−q軸電流信号を生成する座標変換部と、電動機に結合した位置検出器の生成する位置信号から速度信号を生成する速度信号生成部と、前記コンタクタアンサ信号および前記直流電圧信号から停電を検出し停電処理を行う停電処理部と、を備えるインバータ装置において、前記停電処理部は、前記コンタクタ信号の開放を検知したら前記トルク制限部の電動側制限値を零にし一定の減速率で速度指令を下げる停電制御部Aと、電源電圧を設定する電源電圧設定部と、前記電源電圧から第1停電電圧値を生成する第1停電電圧値生成部と、前記直流電圧信号が前記第1停電電圧値以下になると前記トルク制限部の電動側制限値を零にし前記直流電圧信号の大きさを所定の値に保持するように減速率を調整し速度指令を下げる停電制御部Bと、を備えることを特徴とするインバータ装置。
請求項1に記載の発明は、交流電源から直流電源を生成するコンバータと、前記直流電源投入時の突入電流を抑制するための抵抗とコンタクタで構成される突入電流抑制回路部と、前記直流電源を平滑するコンデンサと、前記直流電源から3相交流電源を生成するインバータと、前記直流電源の電圧を検出し直流電圧信号を生成する直流電圧検出部と、前記直流電圧信号が所定の値まで上昇したら前記コンタクタの閉信号を生成するコンタクタ指令生成部と、前記コンタクタの開閉状態を検知しコンタクタアンサ信号を生成するコンタクタアンサ検出部と、速度指令と速度信号からトルク指令を生成する速度制御部と、前記トルク指令を所定のトルク制限値に制限し新たなトルク指令を生成するトルク制限部と、前記トルク指令と前記速度信号からd−q軸電流指令を生成する電流指令生成部と、前記d−q電流指令とd−q軸電流信号からd−q軸電圧指令を生成する電流制御部と、前記d−q軸電圧指令と位置信号から3相電圧指令を生成する電圧指令生成部と、前記3相電圧指令からPWM信号を生成するPWM生成部と、前記PWM信号を増幅してゲート信号を生成するゲートドライバと、前記ゲート信号により電動機を駆動する前記インバータ部と、前記電動機の電流を検出して3相電流信号を生成する電流検出部と、前記3相電流信号から前記d−q軸電流信号を生成する座標変換部と、電動機に結合した位置検出器の生成する位置信号から速度信号を生成する速度信号生成部と、前記コンタクタアンサ信号および前記直流電圧信号から停電を検出し停電処理を行う停電処理部と、を備えるインバータ装置において、前記停電処理部は、前記コンタクタ信号の開放を検知したら前記トルク制限部の電動側制限値を零にし一定の減速率で速度指令を下げる停電制御部Aと、電源電圧を設定する電源電圧設定部と、前記電源電圧から第1停電電圧値を生成する第1停電電圧値生成部と、前記直流電圧信号が前記第1停電電圧値以下になると前記トルク制限部の電動側制限値を零にし前記直流電圧信号の大きさを所定の値に保持するように減速率を調整し速度指令を下げる停電制御部Bと、を備えることを特徴とするインバータ装置。
請求項2に記載の発明は、請求項1記載のインバータ装置において、前記停電処理部は、前記コンタクタ信号の開放を検知する寸前の直流電圧信号を記憶する直流電圧記憶部と、記憶された直流電圧信号から第2停電電圧値を生成する第2停電電圧値生成部と、を備え、前記停電制御部Bは、前記直流電圧信号が前記第2停電電圧値以下になると前記トルク制限部の電動側制限値を零にし前記直流電圧信号の大きさを所定の値に保持するように減速率を調整し速度指令を下げることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1記載のインバータ装置において、前記停電制御部Aは、前記停電制御部Bが動作すると制御を中断し、前記停電制御部Bが動作しない間は制御を継続し、制御継続中に速度指令値が所定の値以下になると突入回路故障信号を生成することを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、請求項3記載のインバータ装置において、前記停電処理部は、前記突入回路故障信号により突入回路故障警報信号を生成する突入回路故障警報生成部を備えることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、請求項4記載のインバータ装置において、前記突入回路故障警報生成部は、前記突入回路故障信号によりインバータの出力を遮断することを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明は、請求項1記載のインバータ装置において、前記停電制御部Bは、前記停電制御部Aが制御をしていなければ、前記直流電圧信号が前記第1停電電圧値あるいは第2停電電圧値より大きくなると、前記トルク制限部の電動側制限値を所定の値TLIMITまで一次遅れ時定数Tで戻し、時定数T経過後も前記停電制御部Aが制御をしていなければ、もとの電動側制限値と速度指令値まで戻すことを特徴とするものである。
請求項7記載の発明は、請求項6記載のインバータ装置において、前記値TLIMITおよび前記時定数Tは、前記直流電源投入時の突入電流の大きさおよび前記突入電流抑制回路部の抵抗値と前記直流電源を平滑するコンデンサ容量から前記突入電流抑制回路部の抵抗が過負荷耐量を超えないように求めることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1記載のインバータ装置において、前記停電制御部Aは、前記停電制御部Bが動作すると制御を中断し、前記停電制御部Bが動作しない間は制御を継続し、制御継続中に速度指令値が所定の値以下になると突入回路故障信号を生成することを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、請求項3記載のインバータ装置において、前記停電処理部は、前記突入回路故障信号により突入回路故障警報信号を生成する突入回路故障警報生成部を備えることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、請求項4記載のインバータ装置において、前記突入回路故障警報生成部は、前記突入回路故障信号によりインバータの出力を遮断することを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明は、請求項1記載のインバータ装置において、前記停電制御部Bは、前記停電制御部Aが制御をしていなければ、前記直流電圧信号が前記第1停電電圧値あるいは第2停電電圧値より大きくなると、前記トルク制限部の電動側制限値を所定の値TLIMITまで一次遅れ時定数Tで戻し、時定数T経過後も前記停電制御部Aが制御をしていなければ、もとの電動側制限値と速度指令値まで戻すことを特徴とするものである。
請求項7記載の発明は、請求項6記載のインバータ装置において、前記値TLIMITおよび前記時定数Tは、前記直流電源投入時の突入電流の大きさおよび前記突入電流抑制回路部の抵抗値と前記直流電源を平滑するコンデンサ容量から前記突入電流抑制回路部の抵抗が過負荷耐量を超えないように求めることを特徴とするものである。
請求項8記載の発明は、交流電源から直流電源を生成するコンバータと、前記直流電源投入時の突入電流を抑制するための抵抗とコンタクタで構成される突入電流抑制回路部と、前記直流電源を平滑するコンデンサと、前記直流電源から3相交流電源を生成するインバータと、前記直流電源の電圧を検出し直流電圧信号を生成する直流電圧検出部と、前記直流電圧信号が所定の値まで上昇したら前記コンタクタの閉信号を生成するコンタクタ指令生成部と、前記コンタクタの開閉状態を検知しコンタクタアンサ信号を生成するコンタクタアンサ検出部と、速度指令と速度信号からトルク指令を生成する速度制御部と、前記トルク指令を所定のトルク制限値に制限し新たなトルク指令を生成するトルク制限部と、前記トルク指令と前記速度信号からd−q軸電流指令を生成する電流指令生成部と、前記d−q電流指令とd−q軸電流信号からd−q軸電圧指令を生成する電流制御部と、前記d−q軸電圧指令と位置信号から3相電圧指令を生成する電圧指令生成部と、前記3相電圧指令からPWM信号を生成するPWM生成部と、前記PWM信号を増幅してゲート信号を生成するゲートドライバと、前記ゲート信号により電動機を駆動する前記インバータ部と、前記電動機の電流を検出して3相電流信号を生成する電流検出部と、前記3相電流信号から前記d−q軸電流信号を生成する座標変換部と、電動機に結合した位置検出器の生成する位置信号から速度信号を生成する速度信号生成部と、前記コンタクタアンサ信号および前記直流電圧信号から停電を検出し停電処理を行う停電処理部と、を備えるインバータ装置の停電時処理方法において、電源電圧を設定するステップと、前記電源電圧から第1停電電圧値を生成するステップと、前記直流電圧信号が前記第1停電電圧値以下か比較するステップと、前記直流電圧が前記第1停電電圧値以下の場合は前記トルク制限部の電動側制限値を零にし前記直流電圧信号の大きさを所定の値に保持するように減速率を調整し速度指令を下げるステップと、前記直流電圧が前記第1停電電圧値より大きい場合は前記コンタクタ信号が開放しているか確認するステップと、前記コンタクタが開放していたら速度指令値が所定の値より大きいか確認するステップと、前記速度指令値が所定の値より大きいときは前記トルク制限部の電動側制限値を零にし一定の減速率で速度指令を下げるステップと、前記速度指令値が所定の値以下のときは突入回路故障信号を生成するステップと、前記突入回路故障信号により過電圧警報信号を生成するステップと、前記コンタクタが閉じていたら前記トルク制限部の電動側制限値を所定の値TLIMITまで一次遅れ時定数Tで戻すステップと、前記時定数Tの時間が経過しているか確認するステップと、前記時定数Tの時間が経過していたら前記トルク制限部の電動側制限値と速度指令値をもとの値に戻すステップと、を備えることを特徴とするものである。
請求項9記載の発明は、請求項8記載のインバータ装置の停電時処理方法において、電源電圧を設定するステップと、前記コンタクタ信号の開放を検知する寸前の直流電圧信号を記憶するステップと、前記記憶された直流電圧信号から第2停電電圧値を生成するステップと、前記直流電圧信号が前記第2停電電圧値以下か比較するステップと、前記直流電圧が前記第1停電電圧値以下の場合は前記トルク制限部の電動側制限値を零にし前記直流電圧信号の大きさを所定の値に保持するように減速率を調整し速度指令を下げるステップと、前記直流電圧が前記第1停電電圧値より大きい場合は前記コンタクタ信号が開放しているか確認するステップと、前記コンタクタが開放していたら速度指令値が所定の値より大きいか確認するステップと、前記速度指令値が所定の値より大きいときは前記トルク制限部の電動側制限値を零にし一定の減速率で速度指令を下げるステップと、前記速度指令値が所定の値以下のときは突入回路故障信号を生成するステップと、前記突入回路故障信号により過電圧警報信号を生成するステップと、前記コンタクタが閉じていたら前記トルク制限部の電動側制限値を所定の値TLIMITまで一次遅れ時定数Tで戻すステップと、前記時定数Tの時間が経過しているか確認するステップと、前記時定数Tの時間が経過していたら前記トルク制限部の電動側制限値と速度指令値をもとの値に戻すステップと、を備えることを特徴とするものである。
請求項1乃至7記載の発明によると、停電処理部は、コンタクタ信号の開放を検知したらトルク制限部の電動側制限値を零にし一定の減速率で速度指令を下げる停電制御部Aと、電源電圧を設定する電源電圧設定部と、電源電圧から第1停電電圧値を生成する第1停電電圧値生成部と、コンタクタ信号の開放を検知する寸前の直流電圧信号から第2停電電圧値を生成する第2停電電圧値生成部と、直流電圧信号が前記第1停電電圧値または第2停電電圧値以下になるとトルク制限部の電動側制限値を零にし前記直流電圧信号の大きさを所定の値に保持するように減速率を調整し速度指令を下げる停電制御部Bと、を備えるので、突入電流防止回路の抵抗を焼損を防止し、停電検出のためのコンバータ入力部の電磁接触器の接点信号を不要とし、なおかつ、停電時に運転を継続できるインバータ装置を提供できる。
請求項8及び9記載の発明によると、直流電圧信号が第1停電電圧値または第2停電電圧値以下か比較するステップと、前記直流電圧が前記第1停電電圧値または第2停電電圧値以下の場合は前記トルク制限部の電動側制限値を零にし前記直流電圧信号の大きさを所定の値に保持するように減速率を調整し速度指令を下げるステップと、前記直流電圧が前記第1停電電圧値または第2停電電圧値より大きい場合は前記コンタクタ信号が開放しているか確認するステップと、前記コンタクタが開放していたら速度指令値が所定の値より大きいか確認するステップと、前記速度指令値が所定の値より大きいときは前記トルク制限部の電動側制限値を零にし一定の減速率で速度指令を下げるステップと、前記速度指令値が所定の値以下のときは突入回路故障信号を生成するステップと、前記突入回路故障信号により過電圧警報信号を生成するステップと、前記コンタクタが閉じていたら前記トルク制限部の電動側制限値を所定の値TLIMITまで一次遅れ時定数Tで戻すステップと、前記時定数Tの時間が経過しているか確認するステップと、前記時定数Tの時間が経過していたら前記トルク制限部の電動側制限値と速度指令値をもとの値に戻すステップと、を備えるので、突入電流防止回路の抵抗を焼損を防止し、コンバータ入力部の電磁接触器を不要とし、なおかつ、停電時に運転を継続できる停電時処理方法を提供できる。
請求項8及び9記載の発明によると、直流電圧信号が第1停電電圧値または第2停電電圧値以下か比較するステップと、前記直流電圧が前記第1停電電圧値または第2停電電圧値以下の場合は前記トルク制限部の電動側制限値を零にし前記直流電圧信号の大きさを所定の値に保持するように減速率を調整し速度指令を下げるステップと、前記直流電圧が前記第1停電電圧値または第2停電電圧値より大きい場合は前記コンタクタ信号が開放しているか確認するステップと、前記コンタクタが開放していたら速度指令値が所定の値より大きいか確認するステップと、前記速度指令値が所定の値より大きいときは前記トルク制限部の電動側制限値を零にし一定の減速率で速度指令を下げるステップと、前記速度指令値が所定の値以下のときは突入回路故障信号を生成するステップと、前記突入回路故障信号により過電圧警報信号を生成するステップと、前記コンタクタが閉じていたら前記トルク制限部の電動側制限値を所定の値TLIMITまで一次遅れ時定数Tで戻すステップと、前記時定数Tの時間が経過しているか確認するステップと、前記時定数Tの時間が経過していたら前記トルク制限部の電動側制限値と速度指令値をもとの値に戻すステップと、を備えるので、突入電流防止回路の抵抗を焼損を防止し、コンバータ入力部の電磁接触器を不要とし、なおかつ、停電時に運転を継続できる停電時処理方法を提供できる。
以下、本発明の実施例を図に基づいて具体的に説明する。
図1は、本発明の第1実施例の構成を示すブロック図である。 図1において、1は交流電源を直流電源に変換するコンバータ、2は突入電流防止回路、3は抵抗器、4はコンタクタ、5は平滑コンデンサ、6はインバータ、7はソフトスタータ、8は速度制御部、9はトルク指令制限部、10は電流指令生成部、11は電流制御部、12は電圧指令生成部、13はPWM信号生成部、14はゲートドライバ、15は直流電圧検出部、16はコンタクタ指令生成部、17はコンタクタアンサ検出部、18は電流検出部、19は電動機、20は位置検出器、21は停電処理部、22は停電制御部A、23は停電制御部B、24は電源電圧設定部、25は第1停電電圧値設定部、26は直流電圧信号記憶部、27は第2過停電電圧値生成部、28は突入抵抗焼損警報生成部、29は座標変換部、30は速度信号生成部、31は開閉器であり、第1実施例では点線部の直流電圧記憶部と第2停電電圧値生成部は使用しない。
次に一般的な動作について説明する。コンバータ1は3相交流電圧を直流電圧に変換する。突入電流防止回路2は電源投入時に平滑コンデンサ5を充電するために流れる大きな電流を抵抗3で抑制し、平滑コンデンサ5の充電が完了すると、抵抗3の両端をコンタクタ4で短絡する。平滑コンデンサ5は直流電圧を平滑する。インバータ6は直流電圧を3相交流電圧に変換しモータを駆動する。ソフトスタータ7は速度指令に直線加減速や指数加減速、S字加減速など速度プロファイルに傾斜をつけて新たな速度指令を生成する。速度制御部8は速度指令から速度信号を減算して速度偏差を生成、さらにPI処理またはPID処理をしてトルク指令を生成する。トルク制限部9は設定可能な所定値にトルク指令を制限し新たなトルク指令を生成する。電流指令生成部10は、トルク指令と速度信号からd−q軸電流指令を生成する。電流制御部11はd−q軸電流指令からd―q軸電流信号を減算してd―q軸電流偏差を生成、さらにPI処理またはPID処理をしてd―q軸電圧指令を生成する。電圧指令生成部12はd−q軸電圧指令と位置信号から3相電圧指令を生成する。PWM信号生成部13は3相電圧指令からPWM信号を生成し、ゲートドライバ14はPWM信号を絶縁増幅してインバータ6を構成するパワーデバイスをドライブする。位置検出器20は位置信号を生成し、速度信号生成部30は位置信号から速度信号を生成する。電流検出器18は、3相電流のうち2相の電流を検出し電流信号を生成する。座標変換部29は2相の電流信号からd−q軸電流信号を生成する。
次に本発明に係る動作について説明する。直流電圧検出部15は、直流の直流電圧を検出し、直流電圧信号を生成する。コンタクタ指令生成部16は、コンタクタ4の開閉信号を生成する。コンタクタアンサ検出部17は、コンタクタ4の開閉状態を検出し、コンタクタアンサ信号を生成する。電源電圧設定部24は、使用現場において仕様となる電源電圧を設定することができる。第1停電電圧値生成部25は、設定された電源電圧に係数を乗算して第1停電電圧値を生成する。
停電制御部A22は、コンタクタアンサ信号を監視し、コンタクタの開放を検知するとソフトスタータの速度指令を減速させ、電動側トルク制限値を零にする。
停電制御部B23は、直流電圧信号を第1停電電圧値と比較し、直流電圧信号が第1停電電圧値以下になるとソフトスタータの速度指令速度指令を減速させ、電動側トルク制限値を零にする。
次に本発明に係る動作について説明する。直流電圧検出部15は、直流の直流電圧を検出し、直流電圧信号を生成する。コンタクタ指令生成部16は、コンタクタ4の開閉信号を生成する。コンタクタアンサ検出部17は、コンタクタ4の開閉状態を検出し、コンタクタアンサ信号を生成する。電源電圧設定部24は、使用現場において仕様となる電源電圧を設定することができる。第1停電電圧値生成部25は、設定された電源電圧に係数を乗算して第1停電電圧値を生成する。
停電制御部A22は、コンタクタアンサ信号を監視し、コンタクタの開放を検知するとソフトスタータの速度指令を減速させ、電動側トルク制限値を零にする。
停電制御部B23は、直流電圧信号を第1停電電圧値と比較し、直流電圧信号が第1停電電圧値以下になるとソフトスタータの速度指令速度指令を減速させ、電動側トルク制限値を零にする。
図2は本発明の第2実施例の構成を示すブロック図で、図1と同じであるが点線のブロック部が削除される。第1停電電圧値を使用するかわりに、第2停電電圧値を使用する。停電処理部21の直流電圧記憶部26は、コンタクタ信号の開放を検知する寸前の直流電圧信号を記憶する。第2停電電圧値生成部27は、記憶された直流電圧信号に係数を乗算して第2停電電圧値を生成する。停電制御部A22と停電制御部B23の動作は第1実施例と同じである。
図3は、本発明のインバータ装置の停電時処理方法を示すフローチャートである。図3において、ステップST1で電源電圧を設定し、ステップST2で電源電圧から第1停電電圧値を生成し、ステップST3で直流電圧信号が第1停電電圧値以下か比較し、ステップST4で直流電圧が第1停電電圧値以下の場合はトルク制限部の電動側制限値を零にし直流電圧信号の大きさを所定の値に保持するように減速率を調整し速度指令を下げ、ステップST5で直流電圧が第1停電電圧値より大きい場合はコンタクタ信号が開放しているか確認し、ステップST6でコンタクタが開放していたら速度指令値が所定の値より大きいか確認し、ステップST7で速度指令値が所定の値より大きいときはトルク制限部の電動側制限値を零にし一定の減速率で速度指令を下げ、ステップST8で速度指令値が所定の値以下のときは突入回路故障信号を生成し、ステップST9で突入回路故障信号により突入回路故障警報信号を生成し、ステップST10でコンタクタが閉じていたらトルク制限部の電動側制限値を所定の値TLIMITまで一次遅れ時定数Tで戻し、ステップST11で時定数Tの時間が経過しているか確認し、ステップST12で時定数Tの時間が経過していたらトルク制限部の電動側制限値と速度指令値をもとの値に戻す。
1 コンバータ
2 突入電流防止回路
3 抵抗器
4 コンタクタ
5 コンデンサ
6 インバータ
7 ソフトスタータ
8 速度制御部
9 トルク制限部
10 電流指令生成部
11 電流制御部
12 電圧指令生成部
13 PWM生成部
14 ゲートドライバ
15 直流電圧検出部
16 コンタクタ指令生成部
17 コンタクタアンサ検出部
18 電流検出器
19 電動機
20 位置検出器
21 停電処理部
22 停電制御部A
23 停電制御部B
24 電源電圧設定部
25 第1停電電圧値生成部
26 直流電圧記憶部
27 第2停電電圧値生成部
28 突入抵抗焼損警報生成部
29 座標変換部
30 速度信号生成部
31 開閉器
2 突入電流防止回路
3 抵抗器
4 コンタクタ
5 コンデンサ
6 インバータ
7 ソフトスタータ
8 速度制御部
9 トルク制限部
10 電流指令生成部
11 電流制御部
12 電圧指令生成部
13 PWM生成部
14 ゲートドライバ
15 直流電圧検出部
16 コンタクタ指令生成部
17 コンタクタアンサ検出部
18 電流検出器
19 電動機
20 位置検出器
21 停電処理部
22 停電制御部A
23 停電制御部B
24 電源電圧設定部
25 第1停電電圧値生成部
26 直流電圧記憶部
27 第2停電電圧値生成部
28 突入抵抗焼損警報生成部
29 座標変換部
30 速度信号生成部
31 開閉器
Claims (9)
- 交流電源から直流電源を生成するコンバータと、前記直流電源投入時の突入電流を抑制するための抵抗とコンタクタで構成される突入電流抑制回路部と、前記直流電源を平滑するコンデンサと、前記直流電源から3相交流電源を生成するインバータと、前記直流電源の電圧を検出し直流電圧信号を生成する直流電圧検出部と、前記直流電圧信号が所定の値まで上昇したら前記コンタクタの閉信号を生成するコンタクタ指令生成部と、前記コンタクタの開閉状態を検知しコンタクタアンサ信号を生成するコンタクタアンサ検出部と、速度指令と速度信号からトルク指令を生成する速度制御部と、前記トルク指令を所定のトルク制限値に制限し新たなトルク指令を生成するトルク制限部と、前記トルク指令と前記速度信号からd−q軸電流指令を生成する電流指令生成部と、前記d−q電流指令とd−q軸電流信号からd−q軸電圧指令を生成する電流制御部と、前記d−q軸電圧指令と位置信号から3相電圧指令を生成する電圧指令生成部と、前記3相電圧指令からPWM信号を生成するPWM生成部と、前記PWM信号を増幅してゲート信号を生成するゲートドライバと、前記ゲート信号により電動機を駆動する前記インバータ部と、前記電動機の電流を検出して3相電流信号を生成する電流検出部と、前記3相電流信号から前記d−q軸電流信号を生成する座標変換部と、電動機に結合した位置検出器の生成する位置信号から速度信号を生成する速度信号生成部と、前記コンタクタアンサ信号および前記直流電圧信号から停電を検出し停電処理を行う停電処理部と、を備えるインバータ装置において、
前記停電処理部は、前記コンタクタ信号の開放を検知したら前記トルク制限部の電動側制限値を零にし一定の減速率で速度指令を下げる停電制御部Aと、電源電圧を設定する電源電圧設定部と、前記電源電圧から第1停電電圧値を生成する第1停電電圧値生成部と、前記直流電圧信号が前記第1停電電圧値以下になると前記トルク制限部の電動側制限値を零にし前記直流電圧信号の大きさを所定の値に保持するように減速率を調整し速度指令を下げる停電制御部Bと、を備えることを特徴とするインバータ装置。 - 前記停電処理部は、前記コンタクタ信号の開放を検知する寸前の直流電圧信号を記憶する直流電圧記憶部と、記憶された直流電圧信号から第2停電電圧値を生成する第2停電電圧値生成部と、を備え、前記停電制御部Bは、前記直流電圧信号が前記第2停電電圧値以下になると前記トルク制限部の電動側制限値を零にし前記直流電圧信号の大きさを所定の値に保持するように減速率を調整し速度指令を下げることを特徴とする請求項1記載のインバータ装置。
- 前記停電制御部Aは、前記停電制御部Bが動作すると制御を中断し、前記停電制御部Bが動作しない間は制御を継続し、制御継続中に速度指令値が所定の値以下になると突入回路故障信号を生成することを特徴とする請求項1記載のインバータ装置。
- 前記停電処理部は、前記突入回路故障信号により突入回路故障警報信号を生成する突入回路故障警報生成部を備えることを特徴とする請求項1記載のインバータ装置。
- 前記突入回路故障警報生成部は、前記突入回路故障信号によりインバータの出力を遮断することを特徴とする請求項4記載のインバータ装置。
- 前記停電制御部Bは、前記停電制御部Aが制御をしていなければ、前記直流電圧信号が前記第1停電電圧値あるいは第2停電電圧値より大きくなると、前記トルク制限部の電動側制限値を所定の値TLIMITまで一次遅れ時定数Tで戻し、時定数T経過後も前記停電制御部Aが制御をしていなければ、もとの電動側制限値と速度指令値まで戻すことを特徴とする請求項1記載のインバータ装置。
- 前記値TLIMITおよび前記時定数Tは、前記直流電源投入時の突入電流の大きさおよび前記突入電流抑制回路部の抵抗値と前記直流電源を平滑するコンデンサ容量から前記突入電流抑制回路部の抵抗が過負荷耐量を超えないように求めることを特徴とする請求項6記載のインバータ装置。
- 交流電源から直流電源を生成するコンバータと、前記直流電源投入時の突入電流を抑制するための抵抗とコンタクタで構成される突入電流抑制回路部と、前記直流電源を平滑するコンデンサと、前記直流電源から3相交流電源を生成するインバータと、前記直流電源の電圧を検出し直流電圧信号を生成する直流電圧検出部と、前記直流電圧信号が所定の値まで上昇したら前記コンタクタの閉信号を生成するコンタクタ指令生成部と、前記コンタクタの開閉状態を検知しコンタクタアンサ信号を生成するコンタクタアンサ検出部と、速度指令と速度信号からトルク指令を生成する速度制御部と、前記トルク指令を所定のトルク制限値に制限し新たなトルク指令を生成するトルク制限部と、前記トルク指令と前記速度信号からd−q軸電流指令を生成する電流指令生成部と、前記d−q電流指令とd−q軸電流信号からd−q軸電圧指令を生成する電流制御部と、前記d−q軸電圧指令と位置信号から3相電圧指令を生成する電圧指令生成部と、前記3相電圧指令からPWM信号を生成するPWM生成部と、前記PWM信号を増幅してゲート信号を生成するゲートドライバと、前記ゲート信号により電動機を駆動する前記インバータ部と、前記電動機の電流を検出して3相電流信号を生成する電流検出部と、前記3相電流信号から前記d−q軸電流信号を生成する座標変換部と、電動機に結合した位置検出器の生成する位置信号から速度信号を生成する速度信号生成部と、前記コンタクタアンサ信号および前記直流電圧信号から停電を検出し停電処理を行う停電処理部と、を備えるインバータ装置の停電時処理方法において、
電源電圧を設定するステップと、
前記電源電圧から第1停電電圧値を生成するステップと、
前記直流電圧信号が前記第1停電電圧値以下か比較するステップと、
前記直流電圧が前記第1停電電圧値以下の場合は前記トルク制限部の電動側制限値を零にし前記直流電圧信号の大きさを所定の値に保持するように減速率を調整し速度指令を下げるステップと、
前記直流電圧が前記第1停電電圧値より大きい場合は前記コンタクタ信号が開放しているか確認するステップと、
前記コンタクタが開放していたら速度指令値が所定の値より大きいか確認するステップと、
前記速度指令値が所定の値より大きいときは前記トルク制限部の電動側制限値を零にし一定の減速率で速度指令を下げるステップと、
前記速度指令値が所定の値以下のときは突入回路故障信号を生成するステップと、
前記突入回路故障信号により過電圧警報信号を生成するステップと、
前記コンタクタが閉じていたら前記トルク制限部の電動側制限値を所定の値TLIMITまで一次遅れ時定数Tで戻すステップと、
前記時定数Tの時間が経過しているか確認するステップと、
前記時定数Tの時間が経過していたら前記トルク制限部の電動側制限値と速度指令値をもとの値に戻すステップと、
を備えることを特徴とするインバータ装置の停電時処理方法。 - 電源電圧を設定するステップと、
前記コンタクタ信号の開放を検知する寸前の直流電圧信号を記憶するステップと、
前記記憶された直流電圧信号から第2停電電圧値を生成するステップと、
前記直流電圧信号が前記第2停電電圧値以下か比較するステップと、
前記直流電圧が前記第1停電電圧値以下の場合は前記トルク制限部の電動側制限値を零にし前記直流電圧信号の大きさを所定の値に保持するように減速率を調整し速度指令を下げるステップと、
前記直流電圧が前記第1停電電圧値より大きい場合は前記コンタクタ信号が開放しているか確認するステップと、
前記コンタクタが開放していたら速度指令値が所定の値より大きいか確認するステップと、
前記速度指令値が所定の値より大きいときは前記トルク制限部の電動側制限値を零にし一定の減速率で速度指令を下げるステップと、
前記速度指令値が所定の値以下のときは突入回路故障信号を生成するステップと、
前記突入回路故障信号により過電圧警報信号を生成するステップと、
前記コンタクタが閉じていたら前記トルク制限部の電動側制限値を所定の値TLIMITまで一次遅れ時定数Tで戻すステップと、
前記時定数Tの時間が経過しているか確認するステップと、
前記時定数Tの時間が経過していたら前記トルク制限部の電動側制限値と速度指令値をもとの値に戻すステップと、
を特徴とする請求項8記載のインバータ装置の停電時処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007220247A JP2009055715A (ja) | 2007-08-27 | 2007-08-27 | インバータ装置と停電時処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2009055715A true JP2009055715A (ja) | 2009-03-12 |
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ID=40506285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007220247A Pending JP2009055715A (ja) | 2007-08-27 | 2007-08-27 | インバータ装置と停電時処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009055715A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016025779A (ja) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | 富士電機株式会社 | 電動機駆動装置 |
JPWO2015107639A1 (ja) * | 2014-01-15 | 2017-03-23 | 三菱電機株式会社 | インバータ装置及びインバータ装置を用いた空気調和機 |
CN113175412A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-07-27 | 上海电气风电集团股份有限公司 | 风电机组变桨***的过压保护及恢复***和方法 |
CN113595125A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-11-02 | 许继集团有限公司 | 一种高压直流输电***暂态过电压控制方法及装置 |
-
2007
- 2007-08-27 JP JP2007220247A patent/JP2009055715A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113175412B (zh) * | 2021-04-21 | 2023-04-07 | 上海电气风电集团股份有限公司 | 风电机组变桨***的过压保护及恢复***和方法 |
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CN113595125B (zh) * | 2021-07-19 | 2024-05-10 | 许继集团有限公司 | 一种高压直流输电***暂态过电压控制方法及装置 |
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