JP5452333B2 - Induction motor control device and induction motor control method - Google Patents

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Description

本発明は、誘導電動機の制御装置、及び誘導電動機の制御方法に関する。   The present invention relates to an induction motor control device and an induction motor control method.

誘導電動機を制御するための制御装置において、駆動されていないフリーラン状態の誘導電動機を再始動（再び駆動）する場合、電力変換器から誘導電動機へ出力すべき出力電圧と誘導電動機の残留電圧との間で周波数に差があれば、誘導電動機に急激なトルクを発生させることになる。   In a control device for controlling an induction motor, when restarting (driving again) an induction motor that is not driven, the output voltage to be output from the power converter to the induction motor, the residual voltage of the induction motor, and If there is a difference in frequency between the two, an abrupt torque is generated in the induction motor.

そこで、制御装置において、フリーラン状態の誘導電動機の回転周波数を検出する（周波数サーチを行う）。具体的には、制御装置は、電力変換器から誘導電動機へ出力すべき（固定座標系における）出力電流（ベクトル量）をｄｑ軸変換して、回転座標系（ｄ−ｑ座標系）における電流（ベクトル量）を求める。そして、制御装置は、回転座標系における電流を用いた電流制御を行い、その時の出力電圧指令やｄ軸電流（電流ベクトルのｄ軸成分）、ｑ軸電流（電流ベクトルのｑ軸成分）を用いて、誘導電動機の回転周波数を求める。制御装置は、求めた回転周波数に一致するように出力電圧の周波数を決定しその出力電圧を誘導電動機へ出力する。   Therefore, the control device detects the rotation frequency of the induction motor in the free-run state (performs a frequency search). Specifically, the control device dq-axis converts the output current (vector quantity) to be output from the power converter to the induction motor (in the fixed coordinate system), and the current in the rotating coordinate system (dq coordinate system). (Vector quantity) is obtained. The control device performs current control using the current in the rotating coordinate system, and uses the output voltage command, d-axis current (d-axis component of the current vector), and q-axis current (q-axis component of the current vector) at that time. To determine the rotation frequency of the induction motor. The control device determines the frequency of the output voltage so as to match the calculated rotation frequency, and outputs the output voltage to the induction motor.

このとき、フリーラン直後の誘導電動機に所定値以上の残留電圧が残っており、その状態で電力変換器から誘導電動機へ出力電圧が出力された場合に、残留電圧と出力電圧との間で位相及び振幅の差が大きいと、電力変換器に大きな電流（過電流）が流れる。これにより、制御装置は、ｄ軸電流とｑ軸電流とが急変し周波数サーチの電流制御がうまくいかず、間違った回転周波数を求めてしまう。そこで、誘導電動機の残留電圧を十分に減衰させる必要がある。   At this time, a residual voltage of a predetermined value or more remains in the induction motor immediately after the free run, and when the output voltage is output from the power converter to the induction motor in that state, the phase between the residual voltage and the output voltage If the amplitude difference is large, a large current (overcurrent) flows through the power converter. As a result, the control device suddenly changes the d-axis current and the q-axis current, and the current control of the frequency search is not successful, and the wrong rotation frequency is obtained. Therefore, it is necessary to sufficiently attenuate the residual voltage of the induction motor.

特許文献１には、インバータの瞬停再起動装置において、短時間の停電（瞬停）が発生したことを検知した場合、逆変換器の出力と誘導電動機との間に流れる電流を検出し、外部から与えられた基準電流値と検出された電流値とを比較することが記載されている。これにより、特許文献１によれば、インバータ内の下アームの全スイッチング素子を同時にオンさせて誘導電動機に流した短絡電流が基準電流値より大きくなったときに同時にオンさせるためのＰＷＭ信号の出力を停止し、短絡電流がゼロになった時点で再び同時にオンさせるためのＰＷＭ信号の出力を開始するので、残留電圧を充分に減衰させることができるとされている。   In Patent Literature 1, when it is detected that a short-time power failure (instantaneous power failure) has occurred in the inverter instantaneous power failure restart device, the current flowing between the output of the inverse converter and the induction motor is detected. It is described that a reference current value given from the outside is compared with a detected current value. Thus, according to Patent Document 1, the output of the PWM signal for simultaneously turning on when all the switching elements of the lower arm in the inverter are turned on at the same time and the short-circuit current passed through the induction motor becomes larger than the reference current value. Is stopped, and when the short-circuit current becomes zero, the output of the PWM signal for simultaneously turning them on again is started, so that the residual voltage can be sufficiently attenuated.

特許文献２には、インバータ装置において、停電が検出されたとき、インバータ部内の上アームの全トランジスタを同時にオンさせた状態で、インバータ部と誘導電動機との間に流れる短絡電流を検出し、検出した短絡電流の方向を判別することが記載されている。これにより、特許文献２によれば、検出した短絡電流の方向が反転するところが誘導電動機における残留電圧のゼロクロス点になっているとわかるので、残留電圧のゼロクロス点（の位相）を精度よく検出できるとされている。   In Patent Document 2, when a power failure is detected in an inverter device, a short-circuit current flowing between the inverter unit and the induction motor is detected and detected with all the transistors of the upper arm in the inverter unit turned on at the same time. It is described that the direction of the short-circuit current is determined. Thus, according to Patent Document 2, it can be seen that the direction where the direction of the detected short-circuit current is reversed is the zero-cross point of the residual voltage in the induction motor, so the zero-cross point (phase) of the residual voltage can be detected with high accuracy. It is said that.

特許文献３には、誘導電動機の制御及び駆動装置において、電源が遮断されたことを検出すると、インバータ回路の片側の全スイッチを同時にオンさせた状態を保って、誘導電動機を流れる短絡電流の周波数を計測することが記載されている。これにより、特許文献３によれば、インバータ回路内のスイッチのオン・オフに基づくノイズの影響のない回転数検出が可能になるとされている。   Patent Document 3 discloses a frequency of a short-circuit current that flows through an induction motor while maintaining a state where all switches on one side of an inverter circuit are simultaneously turned on when it is detected that the power supply is cut off in the control and drive device for the induction motor. Is described. Thus, according to Patent Document 3, it is supposed that the rotation speed detection without the influence of noise based on ON / OFF of the switch in the inverter circuit can be performed.

特開平１０−６６３８６号公報JP-A-10-66386 特開平５−２６８７９４号公報JP-A-5-268794 特開平８−３３１８９４号公報JP-A-8-331894

一方、特許文献１〜３には、電力変換器（電力変換部）に流れる過電流を抑制する際の動作の精度をどのように向上するのかについて記載がない。   On the other hand, Patent Documents 1 to 3 do not describe how to improve the accuracy of operation when suppressing an overcurrent flowing through the power converter (power conversion unit).

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電力変換部に流れる過電流を抑制する際の動作の精度を向上できる誘導電動機の制御装置、及び誘導電動機の制御方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to obtain an induction motor control device and an induction motor control method capable of improving the accuracy of operation when suppressing an overcurrent flowing in a power converter. And

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかる誘導電動機の制御装置は、供給された直流電力を交流電力に変換して誘導電動機へ出力する第１の動作を行う電力変換部と、前記電力変換部と前記誘導電動機との間のノードに流れる電流ベクトルを検出する第１の検出部と、前記第１の検出部により検出された電流ベクトルの大きさと閾値とを比較する比較部と、前記比較部による比較結果から前記電流ベクトルの大きさが前記閾値以上であると判断される場合、前記電力変換部による前記第１の動作を停止させ、前記比較部による比較結果から前記電流ベクトルの大きさが前記閾値より小さいと判断される場合、前記電力変換部による前記第１の動作を再開させるように、前記電力変換部を制御する制御部と、前記電力変換部への前記直流電力の供給停止を検出する第２の検出部と、を備え、前記制御部は、前記直流電力の供給停止が前記第２の検出部により検出された場合、前記誘導電動機の残留電圧を減衰させるための前記電力変換部による第２の動作を開始させるとともに、前記比較部により用いられるべき前記閾値を第１の値から前記第１の値より低い第２の値に変更し、前記比較部による比較結果から前記電流ベクトルの大きさが前記閾値より小さいと判断される場合、前記電力変換部による前記第２の動作を停止させることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a control device for an induction motor according to one aspect of the present invention converts a supplied DC power into an AC power and outputs it to the induction motor. A power conversion unit that performs the operation, a first detection unit that detects a current vector flowing in a node between the power conversion unit and the induction motor, and a magnitude and a threshold value of the current vector detected by the first detection unit And the comparison unit, and when the comparison result by the comparison unit determines that the magnitude of the current vector is greater than or equal to the threshold value, the first operation by the power conversion unit is stopped, and the comparison unit If the magnitude of the current vector from the comparison result of the is determined to be smaller than the threshold value, so as to resume the first operation by the power conversion unit, and a control unit for controlling the power conversion unit, Comprising a second detector for detecting a supply stop of the serial the DC power to the power converter, wherein the control unit, when the supply stop of the direct current power is detected by the second detection unit, wherein A second operation by the power converter for attenuating the residual voltage of the induction motor is started, and the threshold to be used by the comparator is a second value lower than the first value from the first value. change, if the magnitude of the current vector from the comparison result by the comparison unit is determined to be smaller than the threshold value, and wherein the benzalkonium stops the second operation by the power converting unit.

本発明によれば、直流電力の供給停止が第２の検出部により検出された場合、電流ベクトルの大きさを比較するための閾値を直流電力の供給時より低いレベルに設定するので、過電流を抑制するのに十分なレベルまで誘導電動機の残留電圧が減衰したタイミングにおいて、誘導電動機の残留電圧が減衰したと判断することができる。これにより、電力変換部に流れる過電流を抑制する際の動作の精度を向上できる。   According to the present invention, when the supply stop of the DC power is detected by the second detection unit, the threshold for comparing the magnitudes of the current vectors is set to a level lower than that at the time of supplying the DC power. It can be determined that the residual voltage of the induction motor is attenuated at the timing when the residual voltage of the induction motor is attenuated to a level sufficient to suppress the noise. Thereby, the precision of the operation | movement at the time of suppressing the overcurrent which flows into a power converter part can be improved.

図１は、実施の形態にかかる制御装置１００の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a control device 100 according to the embodiment. 図２は、実施の形態におけるインバータ回路２の内部構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of the inverter circuit 2 according to the embodiment. 図３は、実施の形態にかかる制御装置１００の動作を示す波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram illustrating an operation of the control device 100 according to the embodiment. 図４は、実施の形態にかかる制御装置１００の動作を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of the control device 100 according to the embodiment.

以下に、本発明にかかる制御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。   Embodiments of a control device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態．
実施の形態にかかる制御装置１００の概略構成について図１及び図２を用いて説明する。 Embodiment.
A schematic configuration of the control device 100 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図１に示す制御装置１００は、モータ（誘導電動機）Ｍを制御するための装置である。制御装置１００は、インバータ回路（電力変換部）２、電流検出器（第１の検出部）３、３相全波回路６、電流比較回路（比較部）５、マイコン１、及び検出器（第２の検出部）７を備える。   A control device 100 shown in FIG. 1 is a device for controlling a motor (induction motor) M. The control device 100 includes an inverter circuit (power conversion unit) 2, a current detector (first detection unit) 3, a three-phase full-wave circuit 6, a current comparison circuit (comparison unit) 5, a microcomputer 1, and a detector (first 2 detection units) 7.

インバータ回路２には、外部から電源ノードＮ１を介して直流電力Ｅｃ（図２参照）が供給される。インバータ回路２は、供給された直流電力を交流電力（例えば、３相交流電力）に変換してモータＭへ出力する（第１の動作）。インバータ回路２は、例えば、３相の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗすなわち、電流ベクトル（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）を生成してモータＭへ出力する。 DC power Ec (see FIG. 2) is supplied to the inverter circuit 2 from the outside via the power supply node N1. The inverter circuit 2 converts the supplied DC power into AC power (for example, three-phase AC power) and outputs it to the motor M (first operation). The inverter circuit 2 generates, for example, three-phase currents i u , i v , i w, that is, current vectors (i u , i v , i w ) and outputs them to the motor M.

具体的には、インバータ回路２は、図２に示すように、上アーム２ａ及び下アーム２ｂを含む。上アーム２ａは、複数のスイッチＱＲ、ＱＳ、ＱＴを有する。下アーム２ｂは、複数のスイッチＱＵ、ＱＶ、ＱＷを有する。各スイッチＱＲ、ＱＳ、ＱＴ、ＱＵ、ＱＶ、ＱＷは、例えば、バイポーラトランジスタを含む。 Specifically, the inverter circuit 2 includes an upper arm 2a and a lower arm 2b as shown in FIG. The upper arm 2a has a plurality of switches Q R , Q S , and Q T. The lower arm 2b has a plurality of switches Q U , Q V , and Q W. Each switch Q R , Q S , Q T , Q U , Q V , Q W includes, for example, a bipolar transistor.

図１に示す電流検出器３は、インバータ回路２からモータＭへ出力される３相の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗの各振幅を検出する。すなわち、電流検出器３は、インバータ回路２とモータＭとの間のノードＮ２〜Ｎ４に流れる電流ベクトル（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）を検出する。電流検出器３は、検出結果を３相全波回路６へ供給する。 The current detector 3 shown in FIG. 1 detects the amplitudes of the three-phase currents i u , i v and i w output from the inverter circuit 2 to the motor M. That is, the current detector 3 detects a current vector (i u , i v , i w ) flowing through the nodes N2 to N4 between the inverter circuit 2 and the motor M. The current detector 3 supplies the detection result to the three-phase full wave circuit 6.

３相全波回路６は、電流検出器３で検出した３相の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを全波整流し、その全波整流された電流値を電流ベクトル（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）の大きさとして電流比較回路５へ出力する。 The three-phase full-wave circuit 6 performs full-wave rectification on the three-phase currents i u , i v , i w detected by the current detector 3, and uses the full-wave rectified current value as a current vector (i u , i v , I w ) is output to the current comparison circuit 5.

電流比較回路５は、全波整流された電流値を３相全波回路６から受け、電流制限レベル（閾値）をマイコン１から受ける。電流比較回路５は、全波整流された電流値と電流制限レベルとを比較しその比較結果をマイコン１へ出力する。例えば、電流比較回路５は、全波整流された電流値が電流制限レベル以上である場合に、比較結果“１”を出力し、全波整流された電流値が電流制限レベルより小さい場合に、比較結果“０”を出力する。   The current comparison circuit 5 receives a full-wave rectified current value from the three-phase full-wave circuit 6 and receives a current limit level (threshold) from the microcomputer 1. The current comparison circuit 5 compares the full-wave rectified current value with the current limit level and outputs the comparison result to the microcomputer 1. For example, the current comparison circuit 5 outputs a comparison result “1” when the full-wave rectified current value is equal to or higher than the current limit level, and the full-wave rectified current value is smaller than the current limit level. The comparison result “0” is output.

マイコン１は、全波整流された電流値と電流制限レベルとの比較結果を電流比較回路５から受ける。マイコン１は、電流比較回路５による比較結果に応じて、インバータ回路２を制御する。   The microcomputer 1 receives a comparison result between the current value subjected to full-wave rectification and the current limit level from the current comparison circuit 5. The microcomputer 1 controls the inverter circuit 2 according to the comparison result by the current comparison circuit 5.

具体的には、マイコン１は、電流比較回路５による比較結果から電流ベクトル（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）の大きさが電流制限レベル以上であると判断される場合、交流電力の出力動作（第１の動作）を停止させる（ＰＷＭ出力遮断）ためのＰＷＭ指令ＣＭ１をインバータ回路２へ供給する。これにより、インバータ回路２は、交流電力をモータＭへ出力する動作を停止する。 Specifically, when the microcomputer 1 determines from the comparison result by the current comparison circuit 5 that the magnitude of the current vector (i u , i v , i w ) is greater than or equal to the current limit level, the microcomputer 1 outputs the AC power. A PWM command CM1 for stopping (first output) (PWM output cutoff) is supplied to the inverter circuit 2. Thereby, the inverter circuit 2 stops the operation of outputting AC power to the motor M.

あるいは、マイコン１は、電流比較回路５による比較結果から電流ベクトル（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）の大きさが電流制限レベルより小さいと判断される場合、交流電力の出力（第１の動作）を再開させる（ＰＷＭ出力遮断解除）ためのＰＷＭ指令ＣＭ１をインバータ回路２へ供給する。これにより、インバータ回路２は、交流電力（例えば、３相交流電力）をモータＭへ出力する動作を再開する。例えば、インバータ回路２における各スイッチＱＲ、ＱＳ、ＱＴ、ＱＵ、ＱＶ、ＱＷが、図２に実線の矢印で示す３相の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗをモータＭへ供給するように、所定のタイミングでオン／オフする。 Alternatively, when it is determined from the comparison result by the current comparison circuit 5 that the magnitude of the current vector (i u , i v , i w ) is smaller than the current limit level, the microcomputer 1 outputs the AC power (first operation). ) Is resumed (PWM output cutoff release) is supplied to the inverter circuit 2. Thereby, the inverter circuit 2 restarts the operation of outputting AC power (for example, three-phase AC power) to the motor M. For example, each switch Q R , Q S , Q T , Q U , Q V , Q W in the inverter circuit 2 is converted from the three-phase currents i u , i v , i w shown by solid line arrows in FIG. To turn on / off at a predetermined timing.

すなわち、図１に示すマイコン１は、インバータ回路２からモータＭへの出力電流が３相全波整流された電流値を常時監視して電流制限レベルを越えたことを検出すると、インバータ回路２からモータＭへの交流電力の出力を遮断して、過電流を防いでいる。この機能をＨ／Ｗ電流制限機能と呼ぶ。   That is, when the microcomputer 1 shown in FIG. 1 detects that the output current from the inverter circuit 2 to the motor M constantly exceeds the three-phase full-wave rectified current value and exceeds the current limit level, the microcomputer 1 The output of AC power to the motor M is cut off to prevent overcurrent. This function is called an H / W current limiting function.

検出器７は、電源ノードＮ１とインバータ回路２との間のノードＮ５における電圧（又は電流）を検出することにより、インバータ回路２への直流電力の供給停止（停電の発生）及びインバータ回路２への直流電力の供給復帰（停電の終了）を検出する。また、検出器７は、その検出結果をマイコン１へ供給する。これに応じて、マイコン１は、インバータ回路２への直流電力の供給停止を認識する。   The detector 7 detects the voltage (or current) at the node N5 between the power supply node N1 and the inverter circuit 2 to stop the supply of DC power to the inverter circuit 2 (occurrence of a power failure) and to the inverter circuit 2. DC power supply return (end of power failure) is detected. The detector 7 supplies the detection result to the microcomputer 1. In response to this, the microcomputer 1 recognizes the stop of supply of DC power to the inverter circuit 2.

次に、インバータ回路２への直流電力の供給が停止された場合、すなわち停電が発生した場合における制御装置１００の動作について図３を用いて説明する。   Next, the operation of the control device 100 when the supply of DC power to the inverter circuit 2 is stopped, that is, when a power failure occurs will be described with reference to FIG.

タイミングｔ１において、マイコン１は、停電の発生の検出結果を検出器７から受けると、停電の発生に伴う制御を行う。すなわち、マイコン１は、停電の発生が検出器７により検出された場合、モータＭの残留電圧を減衰させるための動作（第２の動作）を開始させるためのＰＷＭ指令ＣＭ２をインバータ回路２へ供給する。これにより、インバータ回路２は、モータＭの残留電圧を減衰させるための動作を開始する。   At timing t1, when the microcomputer 1 receives the detection result of the occurrence of a power failure from the detector 7, the microcomputer 1 performs control associated with the occurrence of the power failure. That is, when the occurrence of a power failure is detected by the detector 7, the microcomputer 1 supplies the inverter circuit 2 with a PWM command CM2 for starting an operation (second operation) for attenuating the residual voltage of the motor M. To do. Thereby, the inverter circuit 2 starts an operation for attenuating the residual voltage of the motor M.

具体的には、インバータ回路２は、上アーム及び下アームのいずれか一方における複数のスイッチを同時にオンさせる。例えば、インバータ回路２における下アーム２ｂ内の各スイッチＱＵ、ＱＶ、ＱＷが、図２に破線の矢印で示す短絡電流をモータＭに流すように、同時にオンする。 Specifically, the inverter circuit 2 turns on a plurality of switches in either one of the upper arm and the lower arm at the same time. For example, the switches Q U , Q V , and Q W in the lower arm 2 b in the inverter circuit 2 are simultaneously turned on so that a short-circuit current indicated by a dashed arrow in FIG.

また、マイコン１は、停電の発生が検出器７により検出された場合、電流比較回路５による比較動作に用いられるべき電流制限レベルをＩｔｈ１（第１の値）からＩｔｈ２（第２の値）に変更する。Ｉｔｈ２は、Ｉｔｈ１より低くゼロより高い値である。これにより、電流比較回路５は、停電の発生する直前（タイミングｔ１の直前）まで、全波整流された電流値がＩｔｈ１以上であるか否かを比較し、停電の発生した後（タイミングｔ１〜ｔ２の期間）、全波整流された電流値がＩｔｈ２以上であるか否かを比較する。   Further, when the occurrence of a power failure is detected by the detector 7, the microcomputer 1 changes the current limit level to be used for the comparison operation by the current comparison circuit 5 from Ith1 (first value) to Ith2 (second value). change. Ith2 is lower than Ith1 and higher than zero. Thereby, the current comparison circuit 5 compares whether or not the full-wave rectified current value is equal to or greater than Ith1 immediately before the occurrence of the power failure (immediately before the timing t1), and after the occurrence of the power failure (timing t1 to t1). (period t2), it is compared whether or not the full-wave rectified current value is equal to or greater than Ith2.

マイコン１は、停電の発生した後において、電流比較回路５による比較結果から電流ベクトル（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）の大きさが電流制限レベルＩｔｈ２以上であると判断される場合、停電の発生する直前までと同様に、交流電力の出力動作（第１の動作）を停止させるためのＰＷＭ指令ＣＭ１をインバータ回路２へ供給する。これにより、インバータ回路２は、交流電力をモータＭへ出力する動作を停止する。 If the microcomputer 1 determines that the magnitude of the current vector (i u , i v , i w ) is greater than or equal to the current limit level Ith2 from the comparison result by the current comparison circuit 5 after the occurrence of the power failure, In the same manner as before the generation, a PWM command CM1 for stopping the output operation (first operation) of AC power is supplied to the inverter circuit 2. Thereby, the inverter circuit 2 stops the operation of outputting AC power to the motor M.

このとき、モータＭは、フリーラン状態となっているが、残留電圧を有しているので、図２に破線の矢印で示す短絡電流がノードＮ２〜Ｎ４を介して流れる。図１に示す電流検出器３は、ノードＮ２〜Ｎ４を介して流れるこの短絡電流（電流ベクトル）を検出し、その検出結果を３相全波回路６経由で電流比較回路５へ供給する。電流比較回路５は、短絡電流（電流ベクトルの大きさ）と電流制限レベルＩｔｈ２とを比較し、その比較結果をマイコン１へ供給する。   At this time, the motor M is in a free-running state, but has a residual voltage, so that a short-circuit current indicated by a broken-line arrow in FIG. 2 flows through the nodes N2 to N4. The current detector 3 shown in FIG. 1 detects this short-circuit current (current vector) flowing through the nodes N 2 to N 4 and supplies the detection result to the current comparison circuit 5 via the three-phase full-wave circuit 6. The current comparison circuit 5 compares the short circuit current (the magnitude of the current vector) with the current limit level Ith2, and supplies the comparison result to the microcomputer 1.

マイコン１は、電流比較回路５による比較結果から短絡電流（電流ベクトルの大きさ）が電流制限レベルＩｔｈ２以上であると判断される場合、交流電力の出力動作（第１の動作）を停止させる（ＰＷＭ出力遮断）ためのＰＷＭ指令ＣＭ１を引き続きインバータ回路２へ供給する。これにより、インバータ回路２は、交流電力をモータＭへ出力する動作を引き続き停止している。このとき、ノードＮ２〜Ｎ４を介して流れる短絡電流がモータＭ内の損失により低減していくとともにモータＭの残留電圧も減衰していく。   When it is determined from the comparison result by the current comparison circuit 5 that the short-circuit current (the magnitude of the current vector) is equal to or higher than the current limit level Ith2, the microcomputer 1 stops the AC power output operation (first operation) ( The PWM command CM1 for interrupting the PWM output is continuously supplied to the inverter circuit 2. As a result, the inverter circuit 2 continues to stop the operation of outputting AC power to the motor M. At this time, the short circuit current flowing through the nodes N2 to N4 is reduced due to the loss in the motor M, and the residual voltage of the motor M is also attenuated.

タイミングｔ２において、マイコン１は、電流比較回路５による比較結果から短絡電流（電流ベクトルの大きさ）が電流制限レベルＩｔｈ２より小さいと判断されると、交流電力の出力（第１の動作）を再開させる（ＰＷＭ出力遮断解除）ためのＰＷＭ指令ＣＭ１を生成するための待機状態になる。すなわち、マイコン１は、交流電力の出力を再開させるＰＷＭ指令ＣＭ１をモータＭへ出力するための準備（ＰＷＭ出力遮断解除準備）を行う。   At timing t2, when the microcomputer 1 determines from the comparison result by the current comparison circuit 5 that the short-circuit current (the magnitude of the current vector) is smaller than the current limit level Ith2, the microcomputer 1 resumes output of AC power (first operation). It enters a standby state for generating a PWM command CM1 for causing (PWM output cutoff release). That is, the microcomputer 1 prepares for outputting the PWM command CM1 for resuming the output of the AC power to the motor M (preparation for releasing the PWM output cutoff).

また、マイコン１は、電流比較回路５による比較結果から短絡電流（電流ベクトルの大きさ）が電流制限レベルＩｔｈ２より小さいと判断される場合、モータＭの残留電圧を減衰させるための動作（第２の動作）を停止させるためのＰＷＭ指令ＣＭ２をインバータ回路２へ供給する。これにより、インバータ回路２は、モータＭの残留電圧を減衰させるための動作を停止する。   On the other hand, when it is determined from the comparison result by the current comparison circuit 5 that the short circuit current (the magnitude of the current vector) is smaller than the current limit level Ith2, the microcomputer 1 operates to attenuate the residual voltage of the motor M (second PWM command CM2 for stopping the operation is supplied to the inverter circuit 2. Thereby, the inverter circuit 2 stops the operation for attenuating the residual voltage of the motor M.

具体的には、インバータ回路２は、上アーム及び下アームのいずれか一方におけるオンしていた複数のスイッチをいずれもオフさせる。例えば、インバータ回路２における下アーム２ｂ内のオンしていた各スイッチＱＵ、ＱＶ、ＱＷが、いずれもオフする。 Specifically, the inverter circuit 2 turns off any of the plurality of switches that were turned on in either the upper arm or the lower arm. For example, all the switches Q U , Q V , and Q W that have been turned on in the lower arm 2 b in the inverter circuit 2 are turned off.

さらに、マイコン１は、停電の終了の検出結果を検出器７から受けると、停電の終了に伴う制御を行う。   Furthermore, when the microcomputer 1 receives the detection result of the end of the power failure from the detector 7, the microcomputer 1 performs control associated with the end of the power failure.

タイミングｔ３において、マイコン１は、電流比較回路５による比較結果から短絡電流（電流ベクトルの大きさ）が電流制限レベルＩｔｈ２より小さいと判断され、かつ、停電の終了が検出器７により検出されると、電流検出器３により検出された短絡電流（電流ベクトルからモータＭの残留電圧の周波数を求める（周波数サーチを実行する）。それとともに、マイコン１は、電流比較回路５により用いられるべき電流制限レベルをＩｔｈ２（第２の値）からＩｔｈ１（第１の値）に戻す。これにより、電流比較回路５は、全波整流された電流値がＩｔｈ１以上であるか否かを比較する状態に戻る。   At timing t3, the microcomputer 1 determines that the short-circuit current (the magnitude of the current vector) is smaller than the current limit level Ith2 from the comparison result by the current comparison circuit 5, and detects the end of the power failure by the detector 7. The short-circuit current detected by the current detector 3 (the frequency of the residual voltage of the motor M is obtained from the current vector (frequency search is executed). At the same time, the microcomputer 1 uses the current limit level to be used by the current comparison circuit 5. Is returned from Ith2 (second value) to Ith1 (first value), so that the current comparison circuit 5 returns to a state of comparing whether or not the full-wave rectified current value is equal to or greater than Ith1.

そして、マイコン１は、モータＭへ出力すべき交流電力の周波数が上記の求めたモータＭの残留電圧の周波数に一致するように、交流電力の出力（第１の動作）を再開させる（ＰＷＭ出力遮断解除）ためのＰＷＭ指令ＣＭ１を生成する。マイコン１は、生成したＰＷＭ指令ＣＭ１をインバータ回路２へ供給する（ＰＷＭ出力遮断解除実行）。これにより、インバータ回路２は、交流電力（例えば、３相交流電力）をモータＭへ出力する動作を再開する。例えば、インバータ回路２における各スイッチＱＲ、ＱＳ、ＱＴ、ＱＵ、ＱＶ、ＱＷが、図２に実線の矢印で示す３相の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗをモータＭへ供給するように、所定のタイミングでオン／オフする（ＰＷＭスイッチングを行う）。 Then, the microcomputer 1 restarts the output of AC power (first operation) so that the frequency of the AC power to be output to the motor M matches the frequency of the residual voltage of the motor M obtained as described above (PWM output). PWM command CM1 is generated for releasing the cutoff. The microcomputer 1 supplies the generated PWM command CM1 to the inverter circuit 2 (execution of PWM output cutoff cancellation). Thereby, the inverter circuit 2 restarts the operation of outputting AC power (for example, three-phase AC power) to the motor M. For example, each switch Q R , Q S , Q T , Q U , Q V , Q W in the inverter circuit 2 is converted from the three-phase currents i u , i v , i w shown by solid line arrows in FIG. Is turned on / off at a predetermined timing (PWM switching is performed).

次に、制御装置１００における動作の流れについて図４を用いて説明する。   Next, an operation flow in the control device 100 will be described with reference to FIG.

ステップＳＴ１では、マイコン１が、瞬時停電における再始動設定があり、かつ、瞬時停電が発生したか否かを判断する。マイコン１は、検出器７から停電の発生の検出結果を受け取った場合、瞬時停電が発生したと判断し、検出器７から停電の発生の検出結果を受け取っていない場合、瞬時停電が発生していないと判断する。マイコン１は、再始動設定がありかつ停電が発生した場合（ＳＴ１でＹＥＳ）、処理をＳＴ２へ進め、再始動設定がない又は停電が発生していない場合（ＳＴ１でＮＯ）、処理をＳＴ４へ進める。   In step ST1, the microcomputer 1 determines whether there is a restart setting for an instantaneous power failure and whether an instantaneous power failure has occurred. When the microcomputer 1 receives the detection result of the occurrence of the power failure from the detector 7, the microcomputer 1 determines that an instantaneous power failure has occurred. When the microcomputer 1 does not receive the detection result of the occurrence of the power failure from the detector 7, the instantaneous power failure has occurred. Judge that there is no. If there is a restart setting and a power failure occurs (YES in ST1), the microcomputer 1 proceeds to ST2, and if there is no restart setting or a power failure does not occur (NO in ST1), the processing proceeds to ST4. Proceed.

ステップＳＴ２では、マイコン１が、モータＭの残留電圧を減衰させるための動作（第２の動作）を開始させるためのＰＷＭ指令ＣＭ２をインバータ回路２へ供給する。これにより、インバータ回路２は、モータＭの残留電圧を減衰させるための動作を開始する。   In step ST2, the microcomputer 1 supplies the inverter circuit 2 with a PWM command CM2 for starting an operation (second operation) for attenuating the residual voltage of the motor M. Thereby, the inverter circuit 2 starts an operation for attenuating the residual voltage of the motor M.

具体的には、インバータ回路２は、上アーム及び下アームのいずれか一方における複数のスイッチを同時にオンさせる。例えば、インバータ回路２における下アーム２ｂ内の各スイッチＱＵ、ＱＶ、ＱＷが、図２に破線の矢印で示す短絡電流をモータＭに流すように、同時にオンする。 Specifically, the inverter circuit 2 turns on a plurality of switches in either one of the upper arm and the lower arm at the same time. For example, the switches Q U , Q V , and Q W in the lower arm 2 b in the inverter circuit 2 are simultaneously turned on so that a short-circuit current indicated by a dashed arrow in FIG.

ここで、前述のようにインバータ回路２の下アーム（または上アーム）３相を同時にＯＮさせる目的は、図２に示すような閉回路を形成してモータＭの残留電圧によって短絡電流が流れるようにするためである。   Here, as described above, the purpose of simultaneously turning on the lower arm (or upper arm) three phases of the inverter circuit 2 is to form a closed circuit as shown in FIG. It is to make it.

ステップＳＴ３では、マイコン１が、電流比較回路５による比較動作に用いられるべき電流制限レベルをＩｔｈ１（第１の値）からＩｔｈ２（第２の値）に変更する。Ｉｔｈ２は、Ｉｔｈ１より低くゼロより高い値である。これにより、電流比較回路５は、全波整流された電流値がＩｔｈ２以上であるか否かを比較するようになる。   In step ST3, the microcomputer 1 changes the current limit level to be used for the comparison operation by the current comparison circuit 5 from Ith1 (first value) to Ith2 (second value). Ith2 is lower than Ith1 and higher than zero. As a result, the current comparison circuit 5 compares whether or not the full-wave rectified current value is equal to or greater than Ith2.

ステップＳＴ４では、電流比較回路５が、全波整流された電流値を３相全波回路６から受け、電流制限レベル（閾値）をマイコン１から受ける。電流比較回路５は、全波整流された電流値と電流制限レベルとを比較しその比較結果をマイコン１へ出力する。マイコン１は、全波整流された電流値と電流制限レベルとの比較結果を電流比較回路５から受ける。マイコン１は、電流比較回路５による比較結果から検出された電流ベクトル（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）の大きさが電流制限レベル以上であるか否かを判断する。 In step ST4, the current comparison circuit 5 receives the full-wave rectified current value from the three-phase full-wave circuit 6, and receives the current limit level (threshold) from the microcomputer 1. The current comparison circuit 5 compares the full-wave rectified current value with the current limit level and outputs the comparison result to the microcomputer 1. The microcomputer 1 receives a comparison result between the current value subjected to full-wave rectification and the current limit level from the current comparison circuit 5. The microcomputer 1 determines whether or not the magnitude of the current vector (i u , i v , i w ) detected from the comparison result by the current comparison circuit 5 is equal to or greater than the current limit level.

ここで、ＳＴ１でＮＯだった場合、電流制限レベルはＩｔｈ１（第１の値）になっており、ＳＴ１でＹＥＳだった場合、電流制限レベルはＩｔｈ１より小さいＩｔｈ２（第２の値）になっている。   Here, if NO in ST1, the current limit level is Ith1 (first value). If YES in ST1, the current limit level is Ith2 (second value) smaller than Ith1. Yes.

マイコン１は、検出された電流ベクトル（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）の大きさが電流制限レベル以上である場合（ＳＴ４でＹＥＳ）、処理をＳＴ５へ進め、検出された電流ベクトル（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）の大きさが電流制限レベルより小さい場合（ＳＴ４でＮＯ）、処理をＳＴ６へ進める。 If the magnitude of the detected current vector (i u , i v , i w ) is equal to or greater than the current limit level (YES in ST4), the microcomputer 1 proceeds to ST5 and detects the detected current vector (i u , I v , i w ) is smaller than the current limit level (NO in ST4), the process proceeds to ST6.

ステップＳＴ５では、マイコン１が、交流電力の出力動作（第１の動作）を停止させる（ＰＷＭ出力遮断）ためのＰＷＭ指令ＣＭ１をインバータ回路２へ供給する。これにより、インバータ回路２は、交流電力をモータＭへ出力する動作を停止する。   In step ST5, the microcomputer 1 supplies the inverter circuit 2 with a PWM command CM1 for stopping the output operation (first operation) of AC power (PWM output cutoff). Thereby, the inverter circuit 2 stops the operation of outputting AC power to the motor M.

ステップＳＴ６では、マイコン１が、ＳＴ１でＮＯだった場合、交流電力の出力（第１の動作）を再開させる（ＰＷＭ出力遮断解除）ためのＰＷＭ指令ＣＭ１をインバータ回路２へ供給する。これにより、インバータ回路２は、交流電力（例えば、３相交流電力）をモータＭへ出力する動作を再開する。例えば、インバータ回路２における各スイッチＱＲ、ＱＳ、ＱＴ、ＱＵ、ＱＶ、ＱＷが、図２に実線の矢印で示す３相の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗをモータＭへ供給するように、所定のタイミングでオン／オフする。 In step ST <b> 6, if NO in ST <b> 1, the microcomputer 1 supplies the inverter circuit 2 with a PWM command CM <b> 1 for resuming output (first operation) of AC power (PWM output cutoff release). Thereby, the inverter circuit 2 restarts the operation of outputting AC power (for example, three-phase AC power) to the motor M. For example, each switch Q R , Q S , Q T , Q U , Q V , Q W in the inverter circuit 2 is converted from the three-phase currents i u , i v , i w shown by solid line arrows in FIG. To turn on / off at a predetermined timing.

あるいは、マイコン１は、ＳＴ１でＹＥＳだった場合、交流電力の出力（第１の動作）を再開させる（ＰＷＭ出力遮断解除）ためのＰＷＭ指令ＣＭ１を生成するための待機状態になる。すなわち、マイコン１は、交流電力の出力を再開させるＰＷＭ指令ＣＭ１をモータＭへ出力するための準備（ＰＷＭ出力遮断解除準備）を行う。   Alternatively, if YES in ST1, the microcomputer 1 enters a standby state for generating a PWM command CM1 for resuming output of AC power (first operation) (PWM output cutoff release). That is, the microcomputer 1 prepares for outputting the PWM command CM1 for resuming the output of the AC power to the motor M (preparation for releasing the PWM output cutoff).

ステップＳＴ７では、マイコン１が、ＳＴ１でＮＯだった場合、処理をＳＴ８へ進める。   In step ST7, if the microcomputer 1 is NO in ST1, the process proceeds to ST8.

あるいは、マイコン１は、ＳＴ１でＹＥＳだった場合、モータＭの残留電圧を減衰させるための動作（第２の動作）を停止させるためのＰＷＭ指令ＣＭ２をインバータ回路２へ供給する。これにより、インバータ回路２は、モータＭの残留電圧を減衰させるための動作を停止する。   Alternatively, the microcomputer 1 supplies the inverter circuit 2 with a PWM command CM2 for stopping the operation (second operation) for attenuating the residual voltage of the motor M when YES is determined in ST1. Thereby, the inverter circuit 2 stops the operation for attenuating the residual voltage of the motor M.

具体的には、インバータ回路２は、上アーム及び下アームのいずれか一方におけるオンしていた複数のスイッチをいずれもオフさせる。例えば、インバータ回路２における下アーム２ｂ内のオンしていた各スイッチＱＵ、ＱＶ、ＱＷが、いずれもオフする。 Specifically, the inverter circuit 2 turns off any of the plurality of switches that were turned on in either the upper arm or the lower arm. For example, all the switches Q U , Q V , and Q W that have been turned on in the lower arm 2 b in the inverter circuit 2 are turned off.

ステップＳＴ８では、マイコン１が、瞬時停電における再始動設定があり、かつ、瞬時停電が発生したか否かを判断する。マイコン１は、再始動設定がありかつ停電が発生した場合（ＳＴ８でＹＥＳ）、処理をＳＴ９へ進め、再始動設定がない又は停電が発生していない場合（ＳＴ８でＮＯ）、処理を終了する。   In step ST8, the microcomputer 1 determines whether there is a restart setting for an instantaneous power failure and whether an instantaneous power failure has occurred. If there is a restart setting and a power failure has occurred (YES in ST8), the microcomputer 1 proceeds to ST9, and if there is no restart setting or no power failure has occurred (NO in ST8), the processing ends. .

ステップＳＴ９では、マイコン１が、電流比較回路５による比較結果から短絡電流（電流ベクトルの大きさ）が電流制限レベルＩｔｈ２より小さいと判断され、かつ、停電の終了が検出器７により検出されると、電流検出器３により検出された短絡電流（電流ベクトルからモータＭの残留電圧の周波数を求める（周波数サーチを実行する）。   In step ST9, when the microcomputer 1 determines from the comparison result by the current comparison circuit 5 that the short circuit current (the magnitude of the current vector) is smaller than the current limit level Ith2, and the end of the power failure is detected by the detector 7. The short-circuit current detected by the current detector 3 (the frequency of the residual voltage of the motor M is obtained from the current vector (frequency search is executed).

ステップＳＴ１０では、マイコン１が、電流比較回路５により用いられるべき電流制限レベルをＩｔｈ２（第２の値）からＩｔｈ１（第１の値）に戻す。これにより、電流比較回路５は、全波整流された電流値がＩｔｈ１以上であるか否かを比較する状態に戻る。   In step ST10, the microcomputer 1 returns the current limit level to be used by the current comparison circuit 5 from Ith2 (second value) to Ith1 (first value). As a result, the current comparison circuit 5 returns to a state of comparing whether or not the full-wave rectified current value is equal to or greater than Ith1.

ステップＳＴ１１では、マイコン１が、モータＭへ出力すべき交流電力の周波数が上記の求めたモータＭの残留電圧の周波数に一致するように、交流電力の出力（第１の動作）を再開させる（ＰＷＭ出力遮断解除）ためのＰＷＭ指令ＣＭ１を生成する。マイコン１は、生成したＰＷＭ指令ＣＭ１をインバータ回路２へ供給する（ＰＷＭ出力遮断解除実行）。これにより、インバータ回路２は、交流電力（例えば、３相交流電力）をモータＭへ出力する動作を再開する。例えば、インバータ回路２における各スイッチＱＲ、ＱＳ、ＱＴ、ＱＵ、ＱＶ、ＱＷが、図２に実線の矢印で示す３相の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗをモータＭへ供給するように、所定のタイミングでオン／オフする（ＰＷＭスイッチングを行う）。 In step ST11, the microcomputer 1 restarts the output of the AC power (first operation) so that the frequency of the AC power to be output to the motor M matches the frequency of the residual voltage of the motor M obtained as described above ( PWM command CM1 is generated for PWM output cutoff cancellation). The microcomputer 1 supplies the generated PWM command CM1 to the inverter circuit 2 (execution of PWM output cutoff cancellation). Thereby, the inverter circuit 2 restarts the operation of outputting AC power (for example, three-phase AC power) to the motor M. For example, each switch Q R , Q S , Q T , Q U , Q V , Q W in the inverter circuit 2 is converted from the three-phase currents i u , i v , i w shown by solid line arrows in FIG. Is turned on / off at a predetermined timing (PWM switching is performed).

ここで、仮に、図３に１点鎖線で示すように、停電の発生が検出器７により検出されても、電流制限レベルをＩｔｈ１と同等の値Ｉｔｈ１０１に維持する場合について考える。この場合、過電流を抑制するのに十分なレベルまでモータＭの残留電圧が減衰していないタイミングｔ１０２において、モータＭの残留電圧が減衰したものと判断されてしまう。その状態でインバータ回路２からモータＭへ出力電圧が出力された場合に、残留電圧と出力電圧との間で位相及び振幅の差が大きいと、インバータ回路２に大きな電流（過電流）が流れる。これにより、制御装置１００は、ｄ軸電流とｑ軸電流とが急変し周波数サーチの電流制御がうまくいかず、間違った回転周波数を求めてしまう。   Here, suppose that the current limit level is maintained at a value Ith101 equivalent to Ith1 even if the occurrence of a power failure is detected by the detector 7, as indicated by a one-dot chain line in FIG. In this case, it is determined that the residual voltage of the motor M is attenuated at timing t102 when the residual voltage of the motor M is not attenuated to a level sufficient to suppress the overcurrent. In this state, when an output voltage is output from the inverter circuit 2 to the motor M, a large current (overcurrent) flows through the inverter circuit 2 if there is a large difference in phase and amplitude between the residual voltage and the output voltage. As a result, the control device 100 suddenly changes the d-axis current and the q-axis current, so that the current control of the frequency search is not successful, and the wrong rotation frequency is obtained.

それに対して、実施の形態では、図３に破線で示すように、瞬時停電後、残留電圧を検出中の電流制限レベルをＩｔｈ１からＩｔｈ２へ下げることにより、Ｈ／Ｗ電流制限機能を電力供給時より低いレベルで動作させ、過大な電流が流れない状態で短絡電流の減衰（残留電圧の減衰）を検出する。すなわち、３相電流を全波整流した電流と電流制限レベルとを比較し、電流制限レベル以上の場合に、出力電圧を遮断するＨ／Ｗ電流制限機能を用いて、モータのフリーラン中に下アーム（または上アーム）３相を同時ＯＮする。そして、モータの残留電圧が減衰したと判断すると、出力遮断を解除して周波数サーチを開始する。これにより、過電流を抑制するのに十分なレベルまでモータＭの残留電圧が減衰したタイミングｔ２において、モータＭの残留電圧が減衰したと判断することができる。したがって、停電の発生後において、インバータ回路に流れる過電流を抑制する際の精度を向上できる。この結果、残留電圧が減衰した状態で周波数サーチを実施するため、モータの残留電圧について正確な回転周波数を求めることが可能となり、その正確な回転周波数に一致するように決定された周波数を有する交流電力をモータへ出力してモータを滑らかに再始動することができる。すなわち、安全に再始動動作を行い、運転を継続することのできるモータの制御装置を提供することができる。   On the other hand, in the embodiment, as indicated by a broken line in FIG. 3, the H / W current limiting function is supplied when power is supplied by lowering the current limiting level during detection of the residual voltage from Ith1 to Ith2 after an instantaneous power failure. Operate at a lower level and detect short circuit current decay (residual voltage decay) without excessive current flow. In other words, the full-wave rectified current of the three-phase current is compared with the current limit level, and if the current limit level is exceeded, the H / W current limit function is used to shut down the output voltage. Simultaneously turn on the three phases of the arm (or upper arm). When it is determined that the residual voltage of the motor is attenuated, the output cut-off is canceled and the frequency search is started. Accordingly, it can be determined that the residual voltage of the motor M has attenuated at the timing t2 when the residual voltage of the motor M has attenuated to a level sufficient to suppress the overcurrent. Therefore, it is possible to improve the accuracy when suppressing the overcurrent flowing through the inverter circuit after the occurrence of a power failure. As a result, since the frequency search is performed in a state where the residual voltage is attenuated, it is possible to obtain an accurate rotational frequency for the residual voltage of the motor, and an alternating current having a frequency determined to match the accurate rotational frequency. Electric power can be output to the motor to smoothly restart the motor. That is, it is possible to provide a motor control device that can safely restart and continue operation.

あるいは、仮に、図３に２点鎖線で示すように、停電の発生前、又は電力供給状態に復帰後においても、電流制限レベルをＩｔｈ２と同等の値Ｉｔｈ１０２に維持する場合について考える。この場合、インバータ回路２に過電流が流れていないにも関わらず、インバータ回路２がモータＭを所定の条件で駆動するための交流電力をモータＭへ出力している状態で常にインバータ回路に過電流が流れていると判断されてしまう。これにより、停電の発生前、又は電力供給状態に復帰後において、正確な過電流の抑制動作を行えない。   Alternatively, suppose that the current limit level is maintained at a value Ith102 equivalent to Ith2 even before the occurrence of a power failure or after returning to the power supply state, as indicated by a two-dot chain line in FIG. In this case, in spite of no overcurrent flowing through the inverter circuit 2, the inverter circuit 2 always outputs excessive power to the inverter circuit in a state where the inverter circuit 2 outputs AC power for driving the motor M to a predetermined condition. It is determined that current is flowing. As a result, an accurate overcurrent suppressing operation cannot be performed before the occurrence of a power failure or after returning to the power supply state.

それに対して、実施の形態では、図３に破線で示すように、停電の発生前において、電流制限レベルをＩｔｈ１にしているとともに、電力供給状態に復帰後に、電流制限レベルをＩｔｈ２からＩｔｈ１に戻している。これにより、Ｈ／Ｗ電流制限機能を電力供給状態に適したレベルで動作させ、インバータ回路２に過大な電流が流れない状態で、モータＭの駆動を行うことができる。これにより、停電の発生前、又は通常動作に復帰後において、正確な過電流の抑制動作を行うことができる。すなわち、停電の発生前、又は電力供給状態に復帰後において、インバータ回路に流れる過電流を抑制する際の精度を向上できる。   In contrast, in the embodiment, as indicated by a broken line in FIG. 3, the current limit level is set to Ith1 before the occurrence of a power failure, and the current limit level is returned from Ith2 to Ith1 after returning to the power supply state. ing. Thereby, the H / W current limiting function is operated at a level suitable for the power supply state, and the motor M can be driven in a state where no excessive current flows in the inverter circuit 2. As a result, an accurate overcurrent suppression operation can be performed before the occurrence of a power failure or after returning to normal operation. That is, it is possible to improve the accuracy when suppressing the overcurrent flowing through the inverter circuit before the occurrence of a power failure or after returning to the power supply state.

あるいは、仮に、停電の発生が検出された後に、インバータ回路２とモータＭとの間のノードＮ２〜Ｎ４に流れる電流ベクトル（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）を検出しない場合を考える。この場合、モータＭの残留電圧が自然にゼロまで減衰するために要する予想時間にマージンを加えた時間を、周波数サーチ開始までの待ち時間として設定することになる。この場合、必要以上に長い待ち時間が設定されるので、その間にモータＭのフリーラン速度がゼロ近傍まで落ちてしまい、再始動して元の周波数に戻るまで時間がかかってしまう。 Alternatively, suppose that the current vector (i u , i v , i w ) flowing in the nodes N2 to N4 between the inverter circuit 2 and the motor M is not detected after the occurrence of a power failure is detected. In this case, a time obtained by adding a margin to the expected time required for the residual voltage of the motor M to naturally decay to zero is set as a waiting time until the frequency search is started. In this case, since a waiting time longer than necessary is set, the free-run speed of the motor M drops to near zero during that time, and it takes time until the motor M restarts and returns to the original frequency.

それに対して、実施の形態では、停電の発生が検出された後に、インバータ回路２とモータＭとの間のノードＮ２〜Ｎ４に流れる電流ベクトル（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）を検出し、その検出した電流ベクトル（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）の大きさと電流制限レベルＩｔｈ２とを比較する。そして、モータＭの残留電圧がゼロより大きくかつ過電流を抑制するのに十分なレベルまでモータＭの残留電圧が減衰したタイミングｔ２において、モータＭの残留電圧が減衰したと判断することができる。したがって、過電流を抑制するのに十分な範囲で周波数サーチ開始までの待ち時間を短縮でき、モータＭのフリーラン速度がゼロ近傍まで落ちないうちにモータＭを再始動することができる。 On the other hand, in the embodiment, after the occurrence of a power failure is detected, a current vector (i u , i v , i w ) flowing in the nodes N2 to N4 between the inverter circuit 2 and the motor M is detected, The detected current vector (i u , i v , i w ) is compared with the current limit level Ith2. Then, it can be determined that the residual voltage of the motor M is attenuated at timing t2 when the residual voltage of the motor M is greater than zero and the residual voltage of the motor M is attenuated to a level sufficient to suppress overcurrent. Therefore, the waiting time until the start of the frequency search can be shortened within a range sufficient to suppress the overcurrent, and the motor M can be restarted before the free run speed of the motor M drops to near zero.

以上のように、本発明にかかる誘導電動機の制御装置は、フリーラン状態の誘導電動機を再始動する場合の制御に有用である。   As described above, the induction motor control device according to the present invention is useful for control when restarting an induction motor in a free-run state.

１ マイコン
２ インバータ回路
２ａ 上アーム
２ｂ 下アーム
３ 電流検出器
５ 電流比較回路
６ ３相全波回路
７ 検出器
１００ 制御装置
Ｍ モータ
ＱＲ、ＱＳ、ＱＴ、ＱＵ、ＱＶ、ＱＷ スイッチ 1 microcomputer 2 inverter circuit 2a on the arm 2b lower arm 3 a current detector 5 current comparator circuit 6 3-phase full-wave circuit 7 detector 100 controller M motor Q R, Q S, Q T , Q U, Q V, Q W switch

Claims (4)

供給された直流電力を交流電力に変換して誘導電動機へ出力する第１の動作を行う電力変換部と、
前記電力変換部と前記誘導電動機との間のノードに流れる電流ベクトルを検出する第１の検出部と、
前記第１の検出部により検出された電流ベクトルの大きさと閾値とを比較する比較部と、
前記比較部による比較結果から前記電流ベクトルの大きさが前記閾値以上であると判断される場合、前記電力変換部による前記第１の動作を停止させ、前記比較部による比較結果から前記電流ベクトルの大きさが前記閾値より小さいと判断される場合、前記電力変換部による前記第１の動作を再開させるように、前記電力変換部を制御する制御部と、
前記電力変換部への前記直流電力の供給停止を検出する第２の検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記直流電力の供給停止が前記第２の検出部により検出された場合、前記誘導電動機の残留電圧を減衰させるための前記電力変換部による第２の動作を開始させるとともに、前記比較部により用いられるべき前記閾値を第１の値から前記第１の値より低い第２の値に変更し、前記比較部による比較結果から前記電流ベクトルの大きさが前記閾値より小さいと判断される場合、前記電力変換部による前記第２の動作を停止させる
ことを特徴とする誘導電動機の制御装置。 A power converter that performs a first operation of converting supplied DC power into AC power and outputting the AC power to the induction motor;
A first detection unit for detecting a current vector flowing in a node between the power conversion unit and the induction motor;
A comparison unit that compares the magnitude of the current vector detected by the first detection unit with a threshold;
When it is determined from the comparison result by the comparison unit that the magnitude of the current vector is greater than or equal to the threshold value, the first operation by the power conversion unit is stopped, and the current vector is calculated based on the comparison result by the comparison unit. When it is determined that the size is smaller than the threshold value, a control unit that controls the power conversion unit to resume the first operation by the power conversion unit;
A second detection unit that detects a supply stop of the DC power to the power conversion unit;
With
The control unit starts a second operation by the power conversion unit for attenuating the residual voltage of the induction motor when the supply stop of the DC power is detected by the second detection unit, and The threshold value to be used by the comparison unit is changed from a first value to a second value lower than the first value, and the magnitude of the current vector is determined to be smaller than the threshold value from the comparison result by the comparison unit. In the case, the induction motor control device is characterized in that the second operation by the power converter is stopped. 前記電力変換部は、複数のスイッチをそれぞれ有する上アーム及び下アームを含み、
前記第２の動作は、前記上アーム及び前記下アームのいずれか一方における前記複数のスイッチを同時にオンさせる動作である
ことを特徴とする請求項１に記載の誘導電動機の制御装置。 The power conversion unit includes an upper arm and a lower arm each having a plurality of switches,
The induction motor control device according to claim 1 , wherein the second operation is an operation of simultaneously turning on the plurality of switches in one of the upper arm and the lower arm. 前記第２の検出部は、前記電力変換部への前記直流電力の供給復帰を検出し、
前記制御部は、前記比較部による比較結果から前記電流ベクトルの大きさが前記閾値より小さいと判断され、かつ、前記電力変換部への前記直流電力の供給復帰が前記第２の検出部により検出された場合、前記第１の検出部により検出された電流ベクトルから前記誘導電動機の残留電圧の周波数を求めるとともに、前記比較部により用いられるべき前記閾値を前記第２の値から前記第１の値に戻し、前記電力変換部による前記第１の動作を再開させる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の誘導電動機の制御装置。 The second detection unit detects supply return of the DC power to the power conversion unit,
The control unit determines from the comparison result by the comparison unit that the magnitude of the current vector is smaller than the threshold value, and the second detection unit detects the return of supply of the DC power to the power conversion unit. If so, the frequency of the residual voltage of the induction motor is obtained from the current vector detected by the first detection unit, and the threshold value to be used by the comparison unit is determined from the second value to the first value. the return, the control apparatus for an induction motor according to claim 1 or 2, characterized in that to resume the first operation by the power converting unit. 電力変換部において、供給された直流電力を交流電力に変換して誘導電動機へ出力する第１の動作を行うステップと、
前記電力変換部と前記誘導電動機との間のノードに流れる電流ベクトルを検出するステップと、
前記第１の検出部により検出された電流ベクトルの大きさと閾値とを比較するステップと、
前記比較部による比較結果から前記電流ベクトルの大きさが前記閾値以上であると判断される場合、前記電力変換部による前記第１の動作を停止させ、前記比較部による比較結果から前記電流ベクトルの大きさが前記閾値より小さいと判断される場合、前記電力変換部による前記第１の動作を再開させるように、前記電力変換部を制御するステップと、
前記電力変換部への前記直流電力の供給停止を検出するステップと、
を備え、
前記制御するステップは、
前記直流電力の供給停止を検出するステップで前記直流電力の供給停止が検出された場合、前記誘導電動機の残留電圧を減衰させるための前記電力変換部による第２の動作を開始させるステップと、
前記比較するステップで用いられるべき前記閾値を第１の値から前記第１の値より低い第２の値に変更するステップと、
前記比較するステップでの比較結果から前記電流ベクトルの大きさが前記閾値より小さいと判断される場合、前記電力変換部による前記第２の動作を停止させるステップと、
を含む
ことを特徴とする誘導電動機の制御方法。 In the power conversion unit, performing a first operation of converting the supplied DC power into AC power and outputting the AC power to the induction motor;
Detecting a current vector flowing in a node between the power converter and the induction motor;
Comparing the magnitude of the current vector detected by the first detector with a threshold;
When it is determined from the comparison result by the comparison unit that the magnitude of the current vector is greater than or equal to the threshold value, the first operation by the power conversion unit is stopped, and the current vector is calculated based on the comparison result by the comparison unit. If the magnitude is determined to be smaller than the threshold, controlling the power converter to resume the first operation by the power converter;
Detecting the supply stop of the DC power to the power converter;
With
The controlling step includes
If the DC power supply stop is detected in the step of detecting the DC power supply stop, starting the second operation by the power converter for attenuating the residual voltage of the induction motor;
Changing the threshold to be used in the comparing step from a first value to a second value lower than the first value;
A step of stopping the second operation by the power converter when it is determined from the comparison result in the comparing step that the magnitude of the current vector is smaller than the threshold;
An induction motor control method characterized by comprising:
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