JPH04281392A - インバータの制御方法 - Google Patents
インバータの制御方法Info
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- JPH04281392A JPH04281392A JP3039836A JP3983691A JPH04281392A JP H04281392 A JPH04281392 A JP H04281392A JP 3039836 A JP3039836 A JP 3039836A JP 3983691 A JP3983691 A JP 3983691A JP H04281392 A JPH04281392 A JP H04281392A
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- Japan
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- inverter
- characteristic
- motor
- during
- torque
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 101000582320 Homo sapiens Neurogenic differentiation factor 6 Proteins 0.000 description 1
- 102100030589 Neurogenic differentiation factor 6 Human genes 0.000 description 1
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- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はインバータの制御方式に
係り、特に出力周波数に対する出力電圧の特性(以下V
/F特性という)を運転状態によって切り替える制御方
式に関する。
係り、特に出力周波数に対する出力電圧の特性(以下V
/F特性という)を運転状態によって切り替える制御方
式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のインバータを用いたシステムは、
1台のインバータで1台又は複数台のモートルを選択運
転する場合に、V/F特性の設定はインバータが停止中
に内部に記憶されたV/F特性の中からモートルと運転
条件に合ったものを選択して運転し、運転中は固定設定
し、モートルは運転指令に基ずきインバータとモートル
間のコンタクタ等の接点を切り替え運転していた。
1台のインバータで1台又は複数台のモートルを選択運
転する場合に、V/F特性の設定はインバータが停止中
に内部に記憶されたV/F特性の中からモートルと運転
条件に合ったものを選択して運転し、運転中は固定設定
し、モートルは運転指令に基ずきインバータとモートル
間のコンタクタ等の接点を切り替え運転していた。
【0003】これに対する従来例としては、例えば特開
昭63−310397号、特開平1−252199号等
がある。
昭63−310397号、特開平1−252199号等
がある。
【0004】このように従来のインバータでは、インバ
ータの停止時にV/F特性が1種類のみ設定され、モー
タとインバータの組合せは運転中は変更しないため、V
/F特性も運転中は変更していなかった。運転条件の制
約のある設備には、最大必要トルクの発生する最悪条件
での運転を優先させたV/F特性を設定していた。この
ため運転条件によってはモートルの特性が有効に利用で
きない場合があった。また運転条件によっては過電圧、
不足電圧あるいは過電流が発生しインバータの保護機能
が動作して停止することがあった。これを防止するため
にインバータ容量の選定を大きくしていた。
ータの停止時にV/F特性が1種類のみ設定され、モー
タとインバータの組合せは運転中は変更しないため、V
/F特性も運転中は変更していなかった。運転条件の制
約のある設備には、最大必要トルクの発生する最悪条件
での運転を優先させたV/F特性を設定していた。この
ため運転条件によってはモートルの特性が有効に利用で
きない場合があった。また運転条件によっては過電圧、
不足電圧あるいは過電流が発生しインバータの保護機能
が動作して停止することがあった。これを防止するため
にインバータ容量の選定を大きくしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では最悪条件でV/F特性を設定している為運転効
率が悪く、V/F特性を変更する為には一時的に運転停
止する必要があり、インバータ容量が大きくなり寸法的
にも大きなスペースを必要としていた。
方法では最悪条件でV/F特性を設定している為運転効
率が悪く、V/F特性を変更する為には一時的に運転停
止する必要があり、インバータ容量が大きくなり寸法的
にも大きなスペースを必要としていた。
【0006】本発明の目的は、それぞれ異なる運転モー
ドに合わせて運転中にインバータのV/F特性を任意に
選択して切り替え、運転効率を向上し、インバータの容
量も低減するものである。
ドに合わせて運転中にインバータのV/F特性を任意に
選択して切り替え、運転効率を向上し、インバータの容
量も低減するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この問題を解決するため
に、1台のインバータに内部定数の記憶領域を複数個準
備し、モートルの駆動状況に応じてV/F特性を含む内
部定数を複数組設定し、更にこれらのV/F特性を含め
た内部定数を、運転モードに対応して、インバータが運
転中であっても自動又は手動等で切り替えるようにした
。さらに設定されたV/F特性の合理性を判断するよう
にした。
に、1台のインバータに内部定数の記憶領域を複数個準
備し、モートルの駆動状況に応じてV/F特性を含む内
部定数を複数組設定し、更にこれらのV/F特性を含め
た内部定数を、運転モードに対応して、インバータが運
転中であっても自動又は手動等で切り替えるようにした
。さらに設定されたV/F特性の合理性を判断するよう
にした。
【0008】
【作用】モートルの駆動状況に応じてV/F特性が、運
転モードに対応して、運転中に切り替えられ、モートル
は各々の運転パターンに合わせて効率良く運転出来る。
転モードに対応して、運転中に切り替えられ、モートル
は各々の運転パターンに合わせて効率良く運転出来る。
【0009】また設定されたV/F特性の合理性を判断
しているので、異常な設定にたいしては警告を発するこ
とができる。
しているので、異常な設定にたいしては警告を発するこ
とができる。
【0010】
【実施例】図1に本発明のインバータを含む制御システ
ムの一例を示す。電源1よりインバータ2に電源を供給
してモートル3を駆動し、負荷設備のファン4の速度制
御を行なう。このシステムは、シーケンスコントローラ
あるいはマイクロコンピュータ等を使用したシステムの
制御回路6により制御されている。インバータ2の内部
はコンバータ部7と平滑部8とインバータ部9と制御回
路10よりなる。インバータ内の状態信号(例えば、直
流電圧信号11)やインバータ制御信号12は制御回路
10に入力/出力される。インバータの記憶エリアは制
御回路10内にあり、オペレータ5やシステムの制御回
路6より設定出来る。
ムの一例を示す。電源1よりインバータ2に電源を供給
してモートル3を駆動し、負荷設備のファン4の速度制
御を行なう。このシステムは、シーケンスコントローラ
あるいはマイクロコンピュータ等を使用したシステムの
制御回路6により制御されている。インバータ2の内部
はコンバータ部7と平滑部8とインバータ部9と制御回
路10よりなる。インバータ内の状態信号(例えば、直
流電圧信号11)やインバータ制御信号12は制御回路
10に入力/出力される。インバータの記憶エリアは制
御回路10内にあり、オペレータ5やシステムの制御回
路6より設定出来る。
【0011】図2は上記実施例の運転パターンとインバ
ータ内の直流電圧(図1のインバータ2内の平滑回路8
の電圧で、以下直流電圧と称す。)の変化を示す。運転
範囲Paはインバータでモートルを介してファン等の負
荷設備(以下、ファンと称す。)を加速中であり、直流
電圧は電源側のインピーダンスにもよるが図のように低
下する。運転範囲Pcは一定速運転中であり、直流電圧
は図のように多少低下する。運転範囲Pdは減速中であ
り、負荷トルクと減速トルクの関係にもよるが直流電圧
は図のように上昇傾向にある。
ータ内の直流電圧(図1のインバータ2内の平滑回路8
の電圧で、以下直流電圧と称す。)の変化を示す。運転
範囲Paはインバータでモートルを介してファン等の負
荷設備(以下、ファンと称す。)を加速中であり、直流
電圧は電源側のインピーダンスにもよるが図のように低
下する。運転範囲Pcは一定速運転中であり、直流電圧
は図のように多少低下する。運転範囲Pdは減速中であ
り、負荷トルクと減速トルクの関係にもよるが直流電圧
は図のように上昇傾向にある。
【0012】図3は一実施例の負荷トルク特性を示す。
ファンの加速中に必要なトルクは曲線Taで表わされ、
モートルトルク、モートル及びファンを含む機械系の慣
性モーメント及び設定した加速時間等を加味している。 一定速中に必要なトルクは曲線Tcで表わされ、ファン
の一般的な二乗低減トルク特性とファンを含む機械系の
トルク等を加え合わせたものである。一方、減速中に必
要なトルクは曲線Tdで表わされる。
モートルトルク、モートル及びファンを含む機械系の慣
性モーメント及び設定した加速時間等を加味している。 一定速中に必要なトルクは曲線Tcで表わされ、ファン
の一般的な二乗低減トルク特性とファンを含む機械系の
トルク等を加え合わせたものである。一方、減速中に必
要なトルクは曲線Tdで表わされる。
【0013】図4はインバータ制御する出力電圧と出力
周波数の関係(V/F特性)を示す。加速中のトルク特
性Taを実現するために、V/F特性は曲線Vaとして
出力する。一定速中はモートルを効率良く運転するため
に、V/F特性は曲線Vcとして出力する。減速中は直
流電圧の上昇を限度内に抑制するためにV/F特性は曲
線Vdとして出力する。
周波数の関係(V/F特性)を示す。加速中のトルク特
性Taを実現するために、V/F特性は曲線Vaとして
出力する。一定速中はモートルを効率良く運転するため
に、V/F特性は曲線Vcとして出力する。減速中は直
流電圧の上昇を限度内に抑制するためにV/F特性は曲
線Vdとして出力する。
【0014】図5はインバータ内の記憶内容を示す。イ
ンバータの記憶エリアはV/F特性、加速時間、減速時
間等の制御定数を複数個記憶出来るように設定してある
。今回の一実施例では、テーブルAには加速中の内部定
数、テーブルBには一定速中の内部定数、及びテーブル
Cには減速中の内部定数がそれぞれ設定されている。
ンバータの記憶エリアはV/F特性、加速時間、減速時
間等の制御定数を複数個記憶出来るように設定してある
。今回の一実施例では、テーブルAには加速中の内部定
数、テーブルBには一定速中の内部定数、及びテーブル
Cには減速中の内部定数がそれぞれ設定されている。
【0015】図6は今回の1実施例のフローチャートを
示す。次のように制御される。 1. 各設定が必要数設定されていることを確認する
(ステップ1)。 2. 更に、上記設定が合理的であることを確認する
(ステップ2)。 3. 上記にて異常が発見された場合は警告表示をす
る(ステップ3)。 4. 外部からの切り替え信号により、使用するテー
ブルを切り替える(ステップ4)。 5.1) 加速中の場合はテーブルA(ステップ5)
。 2) 一定速中の場合はテーブルB(ステップ6)。 3) 減速中の場合はテーブルC(ステップ7)を使
用する。 6. 上記テーブルからインバータ制御を行なう(ス
テップ8)。
示す。次のように制御される。 1. 各設定が必要数設定されていることを確認する
(ステップ1)。 2. 更に、上記設定が合理的であることを確認する
(ステップ2)。 3. 上記にて異常が発見された場合は警告表示をす
る(ステップ3)。 4. 外部からの切り替え信号により、使用するテー
ブルを切り替える(ステップ4)。 5.1) 加速中の場合はテーブルA(ステップ5)
。 2) 一定速中の場合はテーブルB(ステップ6)。 3) 減速中の場合はテーブルC(ステップ7)を使
用する。 6. 上記テーブルからインバータ制御を行なう(ス
テップ8)。
【0016】ここで、インバータ制御を行なう場合、指
令された電圧が出力されるように、インバータの直流電
圧を制御回路に入力して自動電圧調整を行なうことも出
来るが、この機能がないインバータでは、予め電圧の変
動が分かっている場合に、指令電圧を予め変動分を予想
して設定しておくことが出来る。またステップ2、ステ
ップ3で、設定された定数から算出される出力電流とイ
ンバータの定格電流の比較や、負荷トルクとモートル回
転数等より算出されるモートル容量とインバータ容量の
比較よりインバータ容量が小さい場合にはエラーメッセ
ージとして[インバータ容量不足]、[使用不可]、等
のコメントをオペレータのデジタル表示部に表示し、注
意を喚起することが可能である。
令された電圧が出力されるように、インバータの直流電
圧を制御回路に入力して自動電圧調整を行なうことも出
来るが、この機能がないインバータでは、予め電圧の変
動が分かっている場合に、指令電圧を予め変動分を予想
して設定しておくことが出来る。またステップ2、ステ
ップ3で、設定された定数から算出される出力電流とイ
ンバータの定格電流の比較や、負荷トルクとモートル回
転数等より算出されるモートル容量とインバータ容量の
比較よりインバータ容量が小さい場合にはエラーメッセ
ージとして[インバータ容量不足]、[使用不可]、等
のコメントをオペレータのデジタル表示部に表示し、注
意を喚起することが可能である。
【0017】本実施例によれば、インバータ容量から使
用可能なモートルのモートル回路定数を複数個インバー
タの記憶手段内にインバータの内部定数として記憶させ
ておくことにより、ユーザーのオペレータからの設定は
前記内部定数は全て設定する必要がなくなり、使用する
モートルの機種、出力、極数を設定することで自動設定
することもでき、確実でしかも簡単に設定することがで
きる効果がある。また駆動するモートルに対応して、し
かも運転条件に合わせて運転中にV/F特性を切り替え
るので運転効率が改善される効果がある。また設定され
た内部定数の合理性を判断し、異常な場合に警告を発す
ることで、設定誤りを防止できる効果がある。また負荷
機のトルク特性により、V/F特性の選択が可能で、機
能選択のバリエーションがさらに広がり、使い勝手が向
上する効果がある。
用可能なモートルのモートル回路定数を複数個インバー
タの記憶手段内にインバータの内部定数として記憶させ
ておくことにより、ユーザーのオペレータからの設定は
前記内部定数は全て設定する必要がなくなり、使用する
モートルの機種、出力、極数を設定することで自動設定
することもでき、確実でしかも簡単に設定することがで
きる効果がある。また駆動するモートルに対応して、し
かも運転条件に合わせて運転中にV/F特性を切り替え
るので運転効率が改善される効果がある。また設定され
た内部定数の合理性を判断し、異常な場合に警告を発す
ることで、設定誤りを防止できる効果がある。また負荷
機のトルク特性により、V/F特性の選択が可能で、機
能選択のバリエーションがさらに広がり、使い勝手が向
上する効果がある。
【0018】次に搬送装置の一つである台車を利用した
場合の一実施例を説明する。図7は台車に荷物を積載し
た状態を示している。荷物の積載状態により移動に要す
るトルクが異なってくる。図8は、この台車設備をイン
バータ装置を搭載した台車設備とした場合の運転パタ−
ンとインバ−タ内の直流電圧の変化を示す。加速中、一
定速中、減速中、クリ−プ速度運転中を各々Pa1、P
c1、Pd1、Pc2で示す。A点は静止摩擦力により
始動時のポイントを示す。台車が動き始めるまでは、拘
束運転となる為、大きなモートルトルク(始動トルク)
が必要となる。
場合の一実施例を説明する。図7は台車に荷物を積載し
た状態を示している。荷物の積載状態により移動に要す
るトルクが異なってくる。図8は、この台車設備をイン
バータ装置を搭載した台車設備とした場合の運転パタ−
ンとインバ−タ内の直流電圧の変化を示す。加速中、一
定速中、減速中、クリ−プ速度運転中を各々Pa1、P
c1、Pd1、Pc2で示す。A点は静止摩擦力により
始動時のポイントを示す。台車が動き始めるまでは、拘
束運転となる為、大きなモートルトルク(始動トルク)
が必要となる。
【0019】図9は出力周波数に対するモートルトルク
の関係を示す。図9の実線は荷物が定常時(定格負荷時
)であり、一点鎖線は定常時より荷物が軽い場合(軽負
荷時)を示す。図中で重負荷時の加速中、一定速中、減
速中のトルクは各々Ta1、Tc1、Td1で示し、軽
負荷時のトルク特性は各々Ta2、Tc2、Td2に示
す。又、TaAは始動時の負荷トルクを考慮したモート
ルのトルク特性である。
の関係を示す。図9の実線は荷物が定常時(定格負荷時
)であり、一点鎖線は定常時より荷物が軽い場合(軽負
荷時)を示す。図中で重負荷時の加速中、一定速中、減
速中のトルクは各々Ta1、Tc1、Td1で示し、軽
負荷時のトルク特性は各々Ta2、Tc2、Td2に示
す。又、TaAは始動時の負荷トルクを考慮したモート
ルのトルク特性である。
【0020】図10に、図9のモータトルクを発生する
ためのV/F特性を示す。重負荷時の加速中、一定速中
、減速中のV/F特性は各々Va1、Vc1、Vd1に
示し、軽負荷時のトルクを各々Va2、Vc2、Vd2
に示す。VaAは始動時のトルクTaAを満足する為の
ものである。さらに図示はしていないが運転状態(荷物
の状態)に合わせたV/F特性Va3、Vc3、Vd3
、………が記憶される。そして各々の区間Pa1、Pc
1、Pd1、Pc2に対応したVaA、Va1、Vc1
、Vd1、Va2、Vc2、Vd2、………が設定され
る。
ためのV/F特性を示す。重負荷時の加速中、一定速中
、減速中のV/F特性は各々Va1、Vc1、Vd1に
示し、軽負荷時のトルクを各々Va2、Vc2、Vd2
に示す。VaAは始動時のトルクTaAを満足する為の
ものである。さらに図示はしていないが運転状態(荷物
の状態)に合わせたV/F特性Va3、Vc3、Vd3
、………が記憶される。そして各々の区間Pa1、Pc
1、Pd1、Pc2に対応したVaA、Va1、Vc1
、Vd1、Va2、Vc2、Vd2、………が設定され
る。
【0021】加速中、始動時は始動トルクを出す為にV
/F特性VaAで始動し、その後はVa1にて加速する
など、運転中での変更を行う。このように重負荷時と軽
負荷時で各特性を変えることで、騒音低減、振動低減、
運転効率向上等が出来、安全性、使用環境も良くなる。
/F特性VaAで始動し、その後はVa1にて加速する
など、運転中での変更を行う。このように重負荷時と軽
負荷時で各特性を変えることで、騒音低減、振動低減、
運転効率向上等が出来、安全性、使用環境も良くなる。
【0022】ここで、台車設備を例にとり図6のフロー
チャート内ステップ2の合理性の確認について説明する
。設備の慣性モーメント(J)、効率(η)、最大負荷
トルク(TL)、最小負荷トルク(TLmin)、モー
トル定格トルク(TM)、モートルの定格回転数(N)
、平均加速トルク率(α)、平均減速トルク率(β)と
すると、加速時間(ta)、減速時間(tb)は、数1
、数2の関係式に表せる。
チャート内ステップ2の合理性の確認について説明する
。設備の慣性モーメント(J)、効率(η)、最大負荷
トルク(TL)、最小負荷トルク(TLmin)、モー
トル定格トルク(TM)、モートルの定格回転数(N)
、平均加速トルク率(α)、平均減速トルク率(β)と
すると、加速時間(ta)、減速時間(tb)は、数1
、数2の関係式に表せる。
【0023】
【数1】
【0024】
【数2】
【0025】平均加速トルク率(α)、平均減速トルク
率(β)は標準V/F特性と設定V/F特性の電圧変化
分から、トルクが電圧の二乗に比例することを利用して
推定することができる。従って、上記定数をインバータ
に入力し、演算させ数1、数2の関係式に基づいて合理
性の判定が可能となる。
率(β)は標準V/F特性と設定V/F特性の電圧変化
分から、トルクが電圧の二乗に比例することを利用して
推定することができる。従って、上記定数をインバータ
に入力し、演算させ数1、数2の関係式に基づいて合理
性の判定が可能となる。
【0026】この実施例によれば、制御システムを用い
ることにより、運転パターン図及び運転状態に基づいて
V/F特性を切り替え駆動することができ、常に最適な
運転ができる効果がある。また設定された内部定数の合
理性を判断し、異常な場合に警告を発することで、設定
誤りを防止できる効果がある。。
ることにより、運転パターン図及び運転状態に基づいて
V/F特性を切り替え駆動することができ、常に最適な
運転ができる効果がある。また設定された内部定数の合
理性を判断し、異常な場合に警告を発することで、設定
誤りを防止できる効果がある。。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、それぞれ異なる運転モ
ードに合わせて運転中にインバータのV/F特性を任意
に選択して切り替え、運転効率を向上し、インバータの
容量も低減できる効果がある。
ードに合わせて運転中にインバータのV/F特性を任意
に選択して切り替え、運転効率を向上し、インバータの
容量も低減できる効果がある。
【図1】本発明の一実施例を示す駆動システム構成図で
ある。
ある。
【図2】本発明の一実施例に供する運転パターンを示す
。
。
【図3】本発明の一実施例に供する負荷トルク特性を示
す。
す。
【図4】本発明の一実施例に供するインバータのV/F
特性を示す。
特性を示す。
【図5】本発明の一実施例に供するインバータの記憶内
容を示す。
容を示す。
【図6】本発明の一実施例を示す動作フローチャートを
示す。
示す。
【図7】本発明の一実施例に供する駆動システム構成図
を示す。
を示す。
【図8】本発明の一実施例に供する運転パターンを示す
。
。
【図9】本発明の一実施例に供する負荷トルク特性を示
す。
す。
【図10】本発明の一実施例に供するインバータのV/
F特性を示す。
F特性を示す。
【略号の説明】1…電源、2…インバータ、3…モート
ル、4…ファン、5…オペレータ、6…制御回路、7…
コンバータ部、8…平滑部、9…インバータ部、10…
制御回路、11…直流電圧信号、12…インバータ制御
信号
ル、4…ファン、5…オペレータ、6…制御回路、7…
コンバータ部、8…平滑部、9…インバータ部、10…
制御回路、11…直流電圧信号、12…インバータ制御
信号
Claims (2)
- 【請求項1】複数のV/F特性を記憶し、前記V/F特
性に基づいてインバータの出力電圧と出力周波数を制御
するインバータの制御方法において、インバータの運転
モードを判定するステップ1と、前記ステップ1で判定
された運転モードに対応して前記複数のV/F特性から
特定のV/F特性を設定するステップ2と、前記ステッ
プ2で設定された前記特定のV/F特性に基づいてイン
バータ制御するステップ3を備えたことを特徴とするイ
ンバータ制御方法。 - 【請求項2】請求項1において、さらに前記ステップ2
で設定されたV/F特性の合理性を判断するステップ4
を備えたことを特徴とするインバータ制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3039836A JPH04281392A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | インバータの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3039836A JPH04281392A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | インバータの制御方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10003645A Division JPH10174491A (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | インバータおよびその制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04281392A true JPH04281392A (ja) | 1992-10-06 |
Family
ID=12564053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3039836A Pending JPH04281392A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | インバータの制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04281392A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005137162A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Toshiba Schneider Inverter Corp | インバータシステム及びインバータ装置 |
US8209078B2 (en) | 2009-05-20 | 2012-06-26 | Denso Corporation | Electronic control unit and vehicle control system |
EP3054587A4 (en) * | 2013-09-30 | 2017-09-27 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Electrical power converter |
US11736050B2 (en) | 2019-09-30 | 2023-08-22 | Daikin Industries, Ltd. | Motor drive method and motor drive apparatus |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP3039836A patent/JPH04281392A/ja active Pending
Cited By (6)
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