JP5616164B2 - Inverter device - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、インバータ装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to an inverter device.
一般に、交流電動機の可変速制御を電圧型のインバータ装置で行うと、減速時には電動機が回生状態となるため、主回路電圧が上昇する。したがって、負荷の慣性モーメントが大きい場合に電動機を急減速させると、エネルギーが回生されることでインバータ主回路が故障するおそれがある。 In general, when variable speed control of an AC motor is performed by a voltage type inverter device, the main circuit voltage rises because the motor is in a regenerative state during deceleration. Therefore, if the motor is suddenly decelerated when the load moment of inertia is large, the inverter main circuit may break down due to energy regeneration.
そこで、回生エネルギーからインバータ主回路を保護することができるインバータ装置を提供する。 Therefore, an inverter device that can protect an inverter main circuit from regenerative energy is provided.
実施形態によれば、電圧指令値演算手段は、モータを駆動するインバータ主回路に出力させる電圧の指令値を演算し、減速制御手段は、モータの減速を開始させた直後に、前記指令値を、減速を開始させる直前の状態で電圧指令値演算手段により演算されていた第1指令値よりも高い第2指令値に一時的に上昇させてから、第1指令値よりも高く第2指令値よりも低い第3指令値に低下させるように制御する。 According to the embodiment, the voltage command value calculation means calculates the command value of the voltage to be output to the inverter main circuit that drives the motor, and the deceleration control means outputs the command value immediately after starting the motor deceleration. The second command value higher than the first command value is temporarily increased to a second command value higher than the first command value calculated by the voltage command value calculation means in the state immediately before starting the deceleration. To lower the third command value.
(第1実施形態)
以下、第1実施形態について図1ないし図3を参照して説明する。図3は、特許文献1の第5図に相当しており、商用電源を直流に変換する整流部1,整流された電圧を平滑するコンデンサ2,例えば誘導電動機などの交流電動機4を駆動するインバータ部3等を備えている。インバータ部3は、6個のトランジスタ(若しくはIGBT)301〜306を三相ブリッジ接続して構成され、各トランジスタ301〜306のコレクタ,エミッタ間にはフリーホイールダイオード307〜312が接続されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 3 corresponds to FIG. 5 of
周波数設定器11は、出力信号Saとして電圧Vaを加減速制限回路(LA)20に与える。加減速制限回路20は、図2に示すように第1演算増幅器OA1,第2演算増幅器OA2を備えており、上記電圧Vaは、抵抗素子R0を介して第1演算増幅器OA1に与えられている。第2演算増幅器OA2は、第1演算増幅器OA1の次段に接続され、抵抗素子RiとコンデンサCiとで積分回路を構成しており、信号Sb1を電圧・周波数変換回路(V→FC)14及び電圧制御回路(VC)21に出力する。また、信号Sb1は抵抗素子R1を介して第1演算増幅器OA1の入力端子に負帰還されている。これにより、第1演算増幅器OA1は、周波数設定器11の設定電圧Vaと上記負帰還電圧との差分を信号Sb2として、次段の第2演算増幅器OA2に出力すると共に電圧制御回路21にも出力する。
The
電圧制御回路21は、信号Scとして電圧Vc(出力電圧の指令値)を変調回路(MD)15に与え、電圧・周波数変換回路14は、信号Sb1の電圧Vb1に比例した周波数fdのパルスsdを変調回路15に出力する。変調回路15は、インバータ部3を構成する各トランジスタ301〜306のベースに、周波数fdで電圧Vcに応じたデューティのPWM信号をベースドライブ回路(BD)16を介して出力する。電圧検出回路17は、コンデンサ2の端子電圧を検出して比較器(COM)19に与え、設定器18は、上記端子電圧について所定の上限値を設定するもので、その設定電圧は比較器19に出力される。そして、比較器19は、コンデンサ2の端子電圧が上記設定電圧を超えると、信号VCOMを加減速制限回路20に出力する。
The
図2に示す電圧制御回路21は第3演算増幅器OA3を備えているが、特許文献1に開示されている構成とは若干相違している。第3演算増幅器OA3の入力端子には、抵抗素子R2〜R5の一端が接続されており、抵抗素子R2の他端は第2演算増幅器OA2の出力端子に接続され、抵抗素子R3の他端はスイッチSW1を介して第2演算増幅器OA2の出力端子に接続され、抵抗素子R4の他端はスイッチSW2を介して抵抗素子R3の他端に接続され、抵抗素子R5の他端は第3演算増幅器OA3の出力端子に接続されている。スイッチSW1の開閉制御は信号Sb2により行われるが、スイッチSW2の開閉制御は信号Sb2を遅延回路22より遅延させた信号によって行われる。遅延回路22によって付与される遅延時間は、例えば数10m秒程度である。そして、第3演算増幅器OA3より出力される信号が電圧Vcとなっている。
The
次に、本実施形態の作用について図1を参照して説明する。図1(b)は、交流電動機4が減速する場合に、インバータ部3に出力される電圧及び交流電動機4の実磁束の変化を示すタイミングチャートである。また、図1(a)は、比較のため特許文献1の構成による場合の対応図を示す。尚、以下に記載されている事項以外の作用については、特許文献1と同様である。
交流電動機4の加速運転時又は定速運転時では、信号Sb1の極性が正になるためスイッチSW1はOFF,スイッチSW2はONとなっており、第3演算増幅器OA3の入力端子には抵抗素子R2のみが接続された状態となる。これにより、電圧制御回路21より出力される電圧Vcは、第1指令値のレベルとなっている。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1B is a timing chart showing changes in the voltage output to the
During acceleration operation or constant speed operation of the
そして、交流電動機4の減速運転時には、信号Sb1の極性が負になりスイッチSW1がONする。すると、抵抗素子R2に対して抵抗素子R3及びR4が並列に接続されて入力抵抗値が低下し、電圧制御回路21より出力される電圧Vcは、第1指令値よりも高い第2指令値に上昇する。このように、減速の開始直後に出力電圧の指令値を急上昇させて(励磁フォーシング)交流電動機4を超過励磁状態にする。ここでの第2指令値は、例えば第1指令値のレベルを100%とすると、例えばその2倍の200%程度のレベルとする。
During the deceleration operation of the
この状態から、遅延回路22によって付与される遅延時間が経過すると、スイッチSW2がOFFして抵抗素子R3のみが抵抗素子R2に並列接続され、電圧Vcは、第2指令値よりも低く且つ第1指令値よりも高い第3指令値(例えば、第1指令値の120%程度のレベル)となる。この時、交流電動機4は従来技術相当の過励磁状態となる。そして、減速に伴い周波数が低下するので出力電圧は低下するが、(出力電圧)=(磁束)×(周波数)の関係から、実磁束は一定レベルを維持する。尚、図1に示す電圧の縦軸スケールは図示の都合上、上述した第1〜第3指令値の比率とは一致していない。
When the delay time given by the
すなわち、図1(a)に示す従来技術のように、交流電動機4の減速開始直後に出力電圧を第3指令値に相当する過励磁レベルに上昇させるだけでは、交流電動機4の磁束は2次時定数の影響により緩慢に上昇するので、鉄損や銅損の増加レベルも緩慢になり、交流電動機4の回転を早期に停止させることができない。これに対して、図1(b)に示す本実施形態の場合は、交流電動機4の減速開始直後に出力電圧を超過励磁レベルに急上昇させて交流電動機4を超過励磁状態にすることで、磁束が急上昇して鉄損や銅損も急激に増大するようになり、交流電動機4の回転が早期に停止する。
That is, as in the prior art shown in FIG. 1 (a), the magnetic flux of the
以上のように本実施形態によれば、電圧制御回路21は、交流電動機4を駆動するインバータ部3に出力させる電圧の指令値Vcをアナログ的に演算し、減速制御手段は、交流電動機4の減速を開始させた直後に、前記指令値Vcを、減速を開始させる直前の状態で与えられていた第1指令値よりも高い第2指令値に一時的に急上昇させてから、第1指令値よりも高く第2指令値よりも低い第3指令値に低下させるように制御する。したがって、減速の開始直後に交流電動機4の磁束を、従来よりも急激に上昇させて交流電動機4の鉄損や銅損もより大きく増大させることができ、2次時定数による応答遅れが生じる場合でも交流電動機4の回転をより早く停止させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
(第2実施形態)
図4ないし図8は第2実施形態であり、第1実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。図4は、図3の一部相当図であり、加減速制限回路20に替えて、加減速タイミング決定部23が配置されている。加減速タイミング決定部23には、周波数設定器11に替わって配置される制御シーケンス出力部24より制御シーケンス指令が与えられる。また、電圧制御回路21に替わる電圧制御回路25は、図5に示すように、電圧制御回路21より遅延回路22,スイッチSW2及び抵抗素子R4を除いた構成となっている。
(Second Embodiment)
4 to 8 show a second embodiment. The same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Hereinafter, different parts will be described. FIG. 4 is a partial equivalent diagram of FIG. 3, and an acceleration / deceleration
加減速タイミング決定部23には、制御シーケンス出力部24によって図6(a)に示すような制御シーケンス指令が、周波数指令値と各周波数指令値する時間の情報として与えられる。すなわち、図6(a)では、制御開始から時刻t1までは周波数指令f3,時刻t1〜t2は周波数指令f1,時刻t2以降は周波数指令f2を与える、という情報となっている。そして、加減速タイミング決定部23は、上記のような制御シーケンス情報に従い、図6(b),(c)に示すように信号Sb1,Sb2を出力する。
A control sequence command as shown in FIG. 6A is given to the acceleration / deceleration
すなわち、信号Sb1は、時刻t1までは周波数指令f3を出力し、時刻t1に達すると周波数指令の低下を開始させて周波数指令をf1まで低下させ、それから時刻t2に達すると周波数指令の上昇を開始させて周波数指令をf2まで上昇させる信号として出力される。また、信号Sb2は、時刻(t1−α)まではハイレベル,時刻(t1−α)から時刻t2まではローレベル,時刻t2に達するとハイレベルに変化する信号として出力される。 That is, the signal Sb1 outputs the frequency command f3 until the time t1, starts to decrease the frequency command when the time t1 is reached, decreases the frequency command to f1, and then starts to increase when the time t2 is reached. And output as a signal for raising the frequency command to f2. The signal Sb2 is output as a signal that changes to high level until time (t1-α), changes to low level from time (t1-α) to time t2, and changes to high level when time t2 is reached.
次に、第2実施形態の作用について図7を参照して説明する。加減速タイミング決定部23が図6(b),(c)に示すように信号Sb1,Sb2を出力することで、信号Sb2は、時刻(t1−α)まではハイレベル,時刻(t1−α)から時刻t2まではローレベルに変化する。すなわち信号Sb2は、周波数指令がf3からf1に向けて低下を開始する時刻t1よりも時間αだけ以前に、ハイレベルからローレベルに変化する。すると、スイッチSW1がONして抵抗素子R2,R3が並列接続され、第1実施形態における第3指令値(過励磁レベル指令値)に相当する電圧が出力される。したがって、実際に交流電動機4の減速が開始される時刻t1よりも前の段階で、出力電圧の指令値が第3指令値にステップ状に上昇する。
Next, the operation of the second embodiment will be described with reference to FIG. The acceleration / deceleration
以上のように第2実施形態によれば、加減速タイミング決定部23は、制御シーケンス出力部24により与えられる制御シーケンス情報に従い、交流電動機4の減速を開始させるタイミングを決定し、その減速を開始させるタイミングの直前から、出力電圧の指令値を通常レベルから過励磁レベルに上昇させるようにした。
したがって、減速が開始される時刻より以前に交流電動機4の磁束を上昇させて交流電動機4の鉄損や銅損を増大させることができ、交流電動機4の回転をより早く停止させることができる。そして、電圧制御回路25は、出力電圧の指令値をステップ状に上昇させるので、交流電動機4の磁束をより急激に上昇させて鉄損や銅損を急激に増大させることができる。
As described above, according to the second embodiment, the acceleration / deceleration
Therefore, the magnetic flux of the
尚、指令値を通常レベルから過励磁レベルに上昇させる場合は、図7に示すようにステップ状に上昇させるものに限らず、時間αを長めに設定することで図8に示すように傾きをもたせて上昇させても良い。 Note that when the command value is increased from the normal level to the overexcitation level, it is not limited to the stepped increase as shown in FIG. 7, but the slope is set as shown in FIG. 8 by setting the time α longer. You may raise it.
(第3実施形態)
図9は第3実施形態であり、第2実施形態と異なる部分のみ説明する。図9は、図3を要部のみ概略的に示したものであり、電圧制御回路25には、加減速タイミング決定部23に替えて、外部制御装置26によって信号Sb1,Sb2が与えられる。すなわち、外部制御装置26は、加減速タイミング決定部23の機能をインバータ装置の外部構成要素としたものであり、第3実施形態の作用は第2実施形態と同様である。また、電圧制御部25とインバータ部3との間に位置する駆動制御部27は、電圧・周波数変換回路14〜ベースドライブ回路16までの構成を包括したものである。以上のように構成される第3実施形態によれば、電圧制御回路25に対し、外部制御装置26によって信号Sb1,Sb2を与えるようにしたので、第2実施形態と同様の効果が得られる。
(Third embodiment)
FIG. 9 shows a third embodiment, and only different portions from the second embodiment will be described. FIG. 9 schematically shows only the main part of FIG. 3, and signals Sb <b> 1 and Sb <b> 2 are given to the
(第4実施形態)
図10は第4実施形態である。第4実施形態では、交流電動機4の相電流を(例えば2相以上)電流センサ28及び電流検出部29により検出する。電流検出部29は、電流センサ28により検出された電流の実効値を演算して電圧制御回路30に出力する。電流閾値演算部31は、相電流の実効値について閾値を設定し、電圧制御回路30に出力する。そして、電圧制御回路30は、相電流の実効値と閾値との差分を得ると、その差分値について例えばPI制御演算を行い、PI制御の結果に応じて減速時に上昇させる指令値に制限を付すようにフィードバック制御する。
(Fourth embodiment)
FIG. 10 shows a fourth embodiment. In the fourth embodiment, the phase current of the
すなわち、減速時に出力電圧を上昇させると、それに従い交流電動機4の相電流も上昇するので、出力電圧を無制限に上昇させると交流電動機4が過電流状態となるおそれがある。そこで、電圧制御回路30は、相電流の実効値が閾値を超えた場合は両者の差分がゼロになるように、第3指令値のレベルを若干低下させるように制御する。
以上のように第4実施形態によれば、電圧制御回路30は、交流電動機4の減速を開始させた場合に、電流センサ28により検出される電流の実効値と予め定められた閾値との差分を、出力電圧の指令値を上昇させる制御にフィードバックさせるようにしたので、交流電動機4が過電流状態となることを防止しつつ、交流電動機4の停止時間を短縮することができる。
That is, if the output voltage is increased during deceleration, the phase current of the
As described above, according to the fourth embodiment, when the
(第5実施形態)
図11は第5実施形態である。第5実施形態の構成は基本的に第4実施形態と同様であるが、電圧制御回路30の作用が若干異なっている。また、電流閾値演算部31より与えられる閾値は、第4実施形態よりも高めに設定されている。図11は、電圧制御回路30が行う処理をフローチャートで示している。電圧制御回路30は、交流電動機4の減速運転中であり、且つ電流検出部29より与えられる電流の実効値が上記閾値を下回っている間は(ステップS1:YES)出力電圧の指令値を過励磁レベルに設定する(ステップS2)。一方、ステップS1において、電流の実効値が上記閾値を上回った場合は(NO)、出力電圧の指令値を通常レベルに設定する(ステップS3)。
電圧制御回路30が以上のように作用することで、交流電動機4の相電流が過電流状態になろうとした場合に、過励磁制御を停止させてインバータ部3や交流電動機4を保護することができる。尚、第5実施形態における電圧制御回路30の作用は、ハードウェア,ソフトウェアの何れで実現しても良い。
(Fifth embodiment)
FIG. 11 shows a fifth embodiment. The configuration of the fifth embodiment is basically the same as that of the fourth embodiment, but the operation of the
By the
(第6実施形態)
図12は第6実施形態であり、第5実施形態と異なる部分について説明する。第6実施形態では、交流電動機4の相電流を検出することに替えて、速度検出部32により交流電動機4の回転速度を検出する。そして、電圧制御回路33は、内部に回転速度の下限を設定する閾値を保持しており、減速運転中に過励磁レベル指令値を出力すると、交流電動機4の回転速度を参照し、その回転速度が上記閾値を下回った時点で出力電圧の指令値を通常レベルに低下させるようにする。
すなわち、交流電動機4の回転速度が十分低下した状態になれば、減速運転の目的は達成されたと考えられるので、その段階で電圧制御回路33により過励磁制御を停止させることで電力消費を抑制することができる。
(Sixth embodiment)
FIG. 12 shows the sixth embodiment, and the differences from the fifth embodiment will be described. In the sixth embodiment, instead of detecting the phase current of the
That is, if the rotational speed of the
(第7実施形態)
図13は第7実施形態を示すものであり、第2実施形態と異なる部分について説明する。第7実施形態では、直流電圧検出部34は、インバータ部3の直流母線電圧(コンデンサ2の端子電圧,直流リンク電圧)を検出して、開閉制御部35に出力する。また、開閉制御部35には、直流電圧閾値演算部36により決定される直流電圧の閾値が与えられている。開閉制御部35は、交流電源と整流部1との間に挿入されている電磁接触器(MC)37の開閉を制御するもので、直流電圧検出部34により検出される直流電圧が閾値を上回ると、電磁接触器37を開くことでインバータ装置に対する電源供給を遮断し、トリップさせる。
(Seventh embodiment)
FIG. 13 shows the seventh embodiment, and the differences from the second embodiment will be described. In the seventh embodiment, the DC
そして、直流電圧閾値演算部36には、制御シーケンス出力部24より制御シーケンス情報が与えられており、直流電圧閾値演算部36は、与えられた情報から交流電動機4の減速運転が開始されるタイミングで直流電圧の閾値を一定期間上昇させるように変化させる。したがって、交流電動機4が減速する際に発生した回生エネルギーがインバータ部3を介して直流電源側に回り込み、直流電圧を上昇させたとしても、開閉制御部35が電磁接触器37を開いてインバータ装置をトリップさせることを防止できる。
以上のように第7実施形態によれば、直流電圧閾値演算部36は、交流電動機4の減速運転が開始されるタイミングで直流電圧の閾値を上昇させるので、減速運転時にインバータ装置をトリップさせることを防止して減速運転を継続させて、交流電動機4をより早く停止させることができる。
Control sequence information is given to the DC voltage threshold
As described above, according to the seventh embodiment, the DC voltage threshold
(第8実施形態)
図14ないし図16は第8実施形態を示すものである。第8実施形態は、交流電動機4を速度センサレスでベクトル制御する場合であり、図14は、その制御系の構成を概略的な機能ブロックで示すものである。電流センサ28及び電流検出部29により検出された交流電動機4の相電流(負荷電流)は、電圧演算部40,速度推定部41,トルク電流指令演算部42,磁束設定値演算部43に入力されている。直流電圧検出部34は、インバータ部3の直流母線電圧を検出して、電圧演算部40,速度推定部41,トルク電流指令演算部42に出力する。
(Eighth embodiment)
14 to 16 show an eighth embodiment. The eighth embodiment is a case where the
速度推定部41は、入力される負荷電流から交流電動機4の回転速度を推定すると、その速度推定値をトルク電流指令演算部42及び周波数演算部45に出力する。トルク電流指令演算部42は、外部より速度指令値が与えられ、負荷電流及び速度推定値を用いた演算を行い生成したトルク電流指令を電圧演算部40に出力する。周波数演算部45は、入力される速度推定値に基づき出力周波数を演算すると、電圧演算部40に出力する。
When the rotational speed of the
磁束設定値演算部43は、負荷電流と共にその閾値が入力され、磁束設定値を演算すると磁束指令演算部46に出力する。磁束推定部47は、交流電動機4の磁束を演算により推定する。例えば特許3702188号公報の図14において、二次磁束演算部68が演算するd軸二次磁束φd及びq軸二次磁束φqをベクトル合成することで磁束の推定が行われる。その磁束推定値は、磁束指令演算部46に出力される。磁束指令演算部46は、入力される各値から磁束指令値を演算して励磁電流指令演算部48に出力し、励磁電流指令演算部48は、励磁電流指令を演算して電圧演算部40に出力する。電圧演算部40は、入力された励磁電流指令,トルク電流指令,出力周波数,負荷電流及び直流電圧から出力電圧を演算すると、駆動制御部27を介してインバータ部3に出力する(何れも当図では図示せず)。尚、ベクトル制御に関連して各種の座標変換を行う機能部分については図示を省略している。
The magnetic flux set
図15は、トルク電流指令演算部42の内部構成を示すものである。主演算部51には、速度指令値と速度推定値とが与えられており、両者の差分値に所定の演算を行った結果がトルク電流指令として出力されるが、そのトルク電流指令は、制限付与部(Limit)52において制限が加えられる。減算器53において、直流電圧の閾値(トリップレベル,図16(b)参照)より直流電圧の検出値が減算され、その減算結果がPI制御部54でPI制御されたものがトルク制限値Tlimとして制限付与部52に出力される。制限付与部52は、主演算部51から入力されるトルク電流指令よりもトルク制限値Tlimが小さな値となった場合に、トルク制限値Tlimをトルク電流指令として出力する。
尚、図14は、速度センサレス制御の場合を示したが、速度センサを使用する場合には、速度推定部41を削除して、速度センサの出力信号をトルク電流指令演算部42及び周波数演算部45に入力すれば良い。
FIG. 15 shows the internal configuration of the torque current
FIG. 14 shows the case of speed sensorless control. However, when the speed sensor is used, the
次に、第8実施形態の作用について図16を参照して説明する。図16(a)は、トルク電流指令演算部42を中心とする特徴的な作用を示すもので、交流電動機4の減速運転時において直流電圧検出部34が検出する直流電圧の変化と、交流電動機4の回転速度の変化とを示している。交流電動機4の減速運転時には、インバータ部3を介して直流電源側に電力が回生されるため、直流電圧が上昇する。トルク電流指令演算部42では、PI制御部54において、検出した直流電圧が閾値に近付くほどトルク制限値Tlimが小さな値として出力されるので、両者の差分値がある程度小さくなった段階で、トルク制限値Tlimがトルク電流指令として出力される。
Next, the operation of the eighth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 16A shows a characteristic action centered on the torque current
減速運転時のトルク電流指令は、その値が大きくなることで交流電動機4の減速を促進するように作用するので、トルク電流指令演算部42でトルク電流指令に制限が加えられれると直流電圧の上昇は抑制される。その結果、減速運転が継続されるので、交流電動機4は漸次減速してその回転はやがて停止する。
一方、図16(b)は、トルク電流指令演算部42が上記のようにトルク電流指令に制限を加えない場合の変化を示す。減速運転の開始により直流電圧が上昇し、閾値を超えると第7実施形態で示したようにトリップ状態となり、電源の供給が遮断される。すると、それ以降交流電動機4は惰性で回転し続けることになるため、回転の停止はある程度時間が経過した後になる。
Since the torque current command during the deceleration operation acts to promote the deceleration of the
On the other hand, FIG. 16B shows a change when the torque current
以上のように第8実施形態によれば、交流電動機4を減速させた場合に、直流電圧検出部34により検出されるインバータ部3に入力される直流電圧と、直流電圧閾値との差分を、電力電圧の指令値に基づいて交流電動機4に出力されるトルク電流にフィードバックようにした。したがって、減速運転時に交流電動機4により回生された電力によって直流電圧が上昇した場合でも、その電圧上昇を抑制しつつ減速運転を継続できるので、トリップの発生を回避して交流電動機4をより早く停止させることができる。
As described above, according to the eighth embodiment, when the
(第9実施形態)
図17は第9実施形態であり、第8実施形態のように交流電動機4をベクトル制御する構成において、第1実施形態と同様の制御をソフトウェアによって実行する場合を示す。与えられる速度指令値によって交流電動機4が定速運転又は加速運転中であると判断すると(ステップS11:NO)、磁束指令値演算部46は、磁束指令値を通常レベル(第1指令値)に設定する(ステップS15)。
(Ninth embodiment)
FIG. 17 shows the ninth embodiment, and shows a case where the same control as in the first embodiment is executed by software in the configuration in which the
一方、ステップS11において、交流電動機4の減速が開始されたと判断すると(YES)、磁束推定部47は、その時点の交流電動機4の磁束が過励磁レベルよりも小さいか否かを判断する(ステップS12)。そして、磁束が過励磁レベルよりも小さければ(YES)、磁束指令演算部46は磁束指令値を超過励磁レベル(第2指令値)に設定する(ステップS13)。また、その時点の交流電動機4の磁束が過励磁レベルよりも大きければ(NO)、磁束指令演算部46は磁束指令値を過励磁レベル(第3指令値)に設定する(ステップS14)。尚、ステップS13〜S15における磁束指令値のレベルは、磁束設定値演算部43において演算される。
ステップS13〜S15の実行後はステップS16に移行して、出力電圧が演算される。以上のように第9実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。
On the other hand, if it is determined in step S11 that deceleration of the
After execution of steps S13 to S15, the process proceeds to step S16, and the output voltage is calculated. As described above, according to the ninth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
第1〜第3指令値の比率については、(第1指令値)<(第3指令値)<(第2指令値)の関係を満たした上で適宜変更して良い。
第2〜第7実施形態についても、第8実施形態の構成を前提として、第9実施形態のように実施しても良い。
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
The ratio of the first to third command values may be changed as appropriate after satisfying the relationship of (first command value) <(third command value) <(second command value).
The second to seventh embodiments may also be implemented as in the ninth embodiment on the premise of the configuration of the eighth embodiment.
図面中、3はインバータ部(インバータ主回路)、21は電圧制御回路(電圧指令値演算手段,減速制御手段)、23は加減速タイミング決定部(減速制御手段)、24は制御シーケンス出力部(減速開始タイミング決定手段)、25は電圧制御回路(電圧指令値演算手段,減速制御手段)、26は外部制御装置、28は電流センサ(電流検出手段)、29は電流検出部(電流検出手段)、30は電圧制御回路(電圧指令値演算手段,減速制御手段)、32は速度検出部(速度検出手段)、33は電圧制御回路(電圧指令値演算手段,減速制御手段,制御停止手段)、34は直流電圧検出部(電圧検出手段)、35は開閉制御部(出力遮断手段)、36は直流電圧閾値演算部(閾値変化手段)、37は電磁接触器(出力遮断手段)、42はトルク電流指令演算部(フィードバック手段)を示す。 In the drawing, 3 is an inverter section (inverter main circuit), 21 is a voltage control circuit (voltage command value calculation means, deceleration control means), 23 is an acceleration / deceleration timing determination section (deceleration control means), and 24 is a control sequence output section ( (Deceleration start timing determination means), 25 is a voltage control circuit (voltage command value calculation means, deceleration control means), 26 is an external control device, 28 is a current sensor (current detection means), and 29 is a current detection unit (current detection means). , 30 is a voltage control circuit (voltage command value calculation means, deceleration control means), 32 is a speed detection unit (speed detection means), 33 is a voltage control circuit (voltage command value calculation means, deceleration control means, control stop means), 34 is a DC voltage detection unit (voltage detection unit), 35 is an open / close control unit (output cutoff unit), 36 is a DC voltage threshold value calculation unit (threshold change unit), 37 is an electromagnetic contactor (output cutoff unit), and 42 is Showing leakage current command calculation section (feedback means).
Claims (6)
このインバータ主回路に出力させる電圧の指令値を演算する電圧指令値演算手段と、
前記モータの減速を開始させた直後に、前記指令値を、前記減速を開始させる直前の状態で前記電圧指令値演算手段により演算されていた第1指令値よりも高い第2指令値に一時的に上昇させてから、前記第1指令値よりも高く前記第2指令値よりも低い第3指令値に低下させるように制御する減速制御手段とを備えたことを特徴とするインバータ装置。 An inverter main circuit for driving the motor;
Voltage command value calculating means for calculating a voltage command value to be output to the inverter main circuit;
Immediately after starting the deceleration of the motor, the command value is temporarily set to a second command value that is higher than the first command value calculated by the voltage command value calculation means in a state immediately before starting the deceleration. An inverter device comprising: deceleration control means that performs control so as to lower the voltage to a third command value that is higher than the first command value and lower than the second command value.
前記モータの減速を開始させた場合に、前記電流検出手段により検出される電流の実効値と予め定められた閾値との差分を、前記減速制御手段が前記指令値を上昇させる制御にフィードバックさせるフィードバック手段とを備えたことを特徴とする請求項1記載のインバータ装置。 Current detecting means for detecting a phase current of the motor;
When the motor starts decelerating, the difference between the effective value of the current detected by the current detecting unit and a predetermined threshold value is fed back to the control in which the deceleration control unit increases the command value. The inverter device according to claim 1, further comprising: means.
前記モータを減速させた場合に、前記電流検出手段により検出される電流が予め定められた閾値を超えると、前記減速制御手段の動作を停止させる制御停止手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2記載のインバータ装置。 Current detecting means for detecting a phase current of the motor;
The control stop means for stopping the operation of the deceleration control means when the current detected by the current detection means exceeds a predetermined threshold when the motor is decelerated. The inverter device according to 1 or 2 .
前記モータの減速を開始させた場合の速度が所定の閾値を下回ると、前記減速制御手段の動作を停止させる制御停止手段とを備えたことを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載のインバータ装置。 Speed detecting means for detecting the speed of the motor;
4. The apparatus according to claim 1, further comprising: a control stop unit that stops the operation of the deceleration control unit when a speed when the motor starts decelerating falls below a predetermined threshold value. 5. the inverter device according to.
この電圧検出手段により検出される電圧が予め定められた閾値を超えると、前記インバータ主回路の出力を遮断する出力遮断手段と、
前記モータの減速を開始させた直後から一定期間は、前記閾値を上昇させる閾値変化手段とを備えたことを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載のインバータ装置。 Voltage detection means for detecting a DC voltage input to the inverter main circuit;
When the voltage detected by the voltage detection means exceeds a predetermined threshold, output cutoff means for cutting off the output of the inverter main circuit;
5. The inverter device according to claim 1, further comprising a threshold value changing unit configured to increase the threshold value for a certain period immediately after starting the deceleration of the motor.
前記モータを減速させた際に、前記電圧検出手段により検出される電圧と前記電圧について予め定められた閾値との差分を、前記指令値に基づいて前記モータに出力されるトルク電流にフィードバックさせるフィードバック手段とを備えたことを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載のインバータ装置。 Voltage detection means for detecting a DC voltage input to the inverter main circuit;
When the motor is decelerated, a feedback that feeds back a difference between the voltage detected by the voltage detection means and a threshold value predetermined for the voltage to a torque current output to the motor based on the command value. the inverter apparatus according to any one of claims 1, characterized in that a means 5.
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