JPH05137389A - 電圧形インバ−タの出力電流振動抑制方法 - Google Patents

電圧形インバ−タの出力電流振動抑制方法

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JPH05137389A
JPH05137389A JP3296084A JP29608491A JPH05137389A JP H05137389 A JPH05137389 A JP H05137389A JP 3296084 A JP3296084 A JP 3296084A JP 29608491 A JP29608491 A JP 29608491A JP H05137389 A JPH05137389 A JP H05137389A
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Hiroyuki Yonezawa
裕之 米澤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】誘導電動機を制御する電圧形インバータの出力
電流振動抑制を簡易且つ安価に行い得る電流振動抑制方
法を提供する。 【構成】変流器と整流回路とを介して得たインバータ出
力電流の整流値より該出力電流中の振動電流成分を検出
し、該振動電流成分を所定倍すると共に所定の時間特性
を与えて適値化し、また前記インバータの直流中間電圧
の実際値の交流電源電圧対応値からの増分偏差を検出す
ると共に該増分偏差が大となるに従って所定の勾配にて
その値が低減される変換係数を演算し、該変換係数に前
記適値化された振動電流成分を乗じてインバータ出力電
圧指令に対する所定の補正値となし、該補正値を用いる
前記インバータの出力電圧制御により該インバータの出
力電流振動の抑制を行うものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は誘導電動機を可変速制御
する電圧形インバ−タの出力電流振動抑制方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の出力電流振動抑制方法と
しては、前記インバ−タの出力電流中の振動電流成分の
比例値による該インバ−タの出力電圧の負帰還補正制御
を行うもの、或いは前記出力電流における振動の発生と
共にその負荷誘導電動機の許容範囲内での過励磁運転を
行うか或いはまた前記インバ−タのスイッチング周波数
の低減をおこなうもの、更にはまた平成2年特許願第2
08415号(平成2年8月6日出願)による如く前記
インバ−タ出力電圧の負帰還補正制御における負帰還量
となる前記振動電流成分の比例値をリミッタを介して前
記出力電圧の制御系に与え且つ該リミッタの出力制限レ
ベルを前記インバ−タ出力電流の増大と共に低下させる
もの等の方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の如
き従来の各方法に関し、先ず前記の振動電流成分の比例
値によるインバ−タ出力電圧の負帰還補正制御において
は、一般的に前記インバ−タの負荷軽減と共に顕著とな
る該インバ−タの出力電流の振動発生状態に対し、前記
インバ−タ出力電圧に対する補正量が低負荷域にて不足
し負荷増大時に過大となり前記振動状態の消滅安定化を
阻害する危険性があり、また前記の負荷電動機過励磁運
転或いはインバ−タのスイッチング周波数の低減運転に
よっては前記電動機の或いはインバ−タの運転特性の悪
化は避け得なかった。更にはまた、前記平成2年特許願
第208415号における如くリミッタを介して負帰還
量を制限する方法においても前記インバ−タ出力電流に
よる該リミッタの出力制限レベルの変更が前記振動発生
域と適合しない場合も生じ、必ずしも前記振動状態の安
定化に有効ではなかった。
【0004】上記に鑑み本発明は、前記の如きインバ−
タ出力電流振動の改善を簡易且つ安価に行い得る電流振
動抑制方法の提供を目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電圧形インバ−タの出力電流振動抑制方法
は、該インバ−タの出力電流における振動電流成分を負
帰還してその出力電圧を補正制御し該出力電流における
振動を抑制するものであって、変流器と整流回路とを介
して得られた前記インバ−タ出力電流の整流値を入力と
し該出力電流中の振動電流成分を検出する振動電流成分
検出回路と、検出された前記振動電流成分を所定倍する
と共に所定の時間特性を与え前記インバ−タの出力電圧
制御系に適した値となす適値化演算を行う変換演算回路
と、前記インバ−タの直流中間電圧に関し該インバ−タ
の交流電源電圧に対応する値からのその実際値の増分偏
差を検出する中間電圧増分検出回路と、該増分偏差が大
となるに従って所定の勾配にてその値が低減される変換
係数の演算と該変換係数を乗じて前記変換演算回路の出
力する適値化された振動電流成分を前記インバ−タの出
力電圧指令値に対する補正値に変換する演算とを行う電
圧補正回路と、該補正値を前記出力電圧指令値より減算
する減算器とを設け、前記直流中間電圧の増大と共に前
記の出力電圧指令値に対する補正値を適当に低減させて
前記インバ−タ出力電圧の増大を図るものとする。
【0006】
【作用】電圧形インバ−タによる誘導電動機の可変速制
御系においては、該インバ−タの出力電圧(V)対出力
周波数(f)特性に関しV/f比一定特性線近辺の或る
範囲において該インバ−タの出力電流従って前記電動機
の入力電流の振幅が振動する不安定域の発生をみること
があり、且つこの状態が前記インバ−タに対する負荷の
軽減と共に顕著になることは周知の通りである。
【0007】前記の如き振動状態にあるインバ−タの出
力電流は、その運転状態に対応する定態電流上に複数の
周波数成分と複数の振幅成分とを有する振動電流成分が
重畳したものとなり、一方前記のインバ−タと誘導電動
機間の電力授受に関してみれば、前記振動電流成分が前
記定態電流と同一方向にある期間においては前記のイン
バ−タから誘導電動機への該振動電流成分による電力供
給の増大が行われ、同様に逆方向にある期間においては
前記振動電流成分による前記の誘導電動機からインバ−
タへの電力回生が行われることになり該インバ−タの直
流中間電圧は増大傾向となる。
【0008】従って前記インバ−タの出力電流の振動抑
制は、前記振動電流成分による前記の如きインバ−タ・
誘導電動機間電力授受の変動分の低減制御により、従っ
て該インバ−タ出力電圧の制御による該出力電圧と前記
誘導電動機が誘導発電機として動作する場合の誘起電圧
との電圧差の抑制制御を前記振動電流成分の変動周期に
対応した適当な時間特性にて行うことにより可能とな
る。
【0009】本発明は、前記の如きインバ−タの出力電
圧制御によりその出力電流の振動を抑制するものであ
り、該インバ−タ出力電流中の振動電流成分を該インバ
−タの出力電圧制御における負帰還量として該出力電圧
の指令値に対する低減補正を行うものであり、且つ前記
直流中間電圧の交流電源電圧対応値からの増分偏差の増
大と共に前記負帰還量を所定の勾配にて低減させる如く
制御するものである。即ち、前記の如きインバ−タ出力
電流中の電流振動に対応するインバ−タ・誘導電動機間
電力授受の結果として発生する前記直流中間電圧の変化
に着目し、該中間電圧の増大時即ち電力回生時には該中
間電圧の増大度に応じて前記の補正量を低減し前記出力
電圧の増大を行って回生電流を低減させ前記インバ−タ
出力電流における電流振動の低減を図るものである。
【0010】
【実施例】以下本発明の実施例を図1に示す回路図に従
って説明する。図1において、1は交流電源、2はその
制御部にその出力周波数指令fs と出力電圧指令Vs
を受ける電圧形のインバ−タ、3は該インバ−タの負荷
となる誘導電動機、4は該電動機の入力電流即ち前記イ
ンバ−タの出力電流をその1次電流とする変流器、5は
該変流器の2次出力を入力とする整流回路、6は該整流
回路の出力を受け前記インバ−タの出力電流中の振動成
分を検出する振動電流成分検出回路、7は該検出回路に
よる前記振動電流成分を所定倍すると共に所定の時間特
性を与え前記インバ−タの出力電圧制御系に適した値I
ocとなす適値化演算を行う変換演算回路、8は前記イン
バ−タの直流中間電圧に関し前記交流電源の供給電圧に
対応する値からのその実際値の増分偏差ΔVdcを検出す
る中間電圧増分検出回路である。
【0011】また9は電圧補正回路であり、前記の適値
化された振動電流成分Iocに所定の変換係数Kを乗じて
前記出力電圧指令値Vs に対する補正値ΔVs を出力す
るものである。即ちΔVs =K・Iocとなる。ここに前
記変換係数Kは前記増分偏差ΔVdcが大となるに従って
所定の勾配にてその値が低減されるものであり、前記イ
ンバ−タの電圧制御系の特性に応じて決定される。図1
の電圧補正回路9中に示す特性は2本の直線より成る低
減特性に対応する例示である。また10は前記出力電圧
指令値Vs から前記補正値ΔVs を減算する減算器であ
る。なお前記振動電流成分Iocはその性格上正負両極性
をもつものであり従って前記補正値ΔVs もまた正負両
極性をもつ値となる。
【0012】上記回路構成により演算作成された前記補
正値ΔVs は、上記の如く、前記の振動電流成分Ioc
増大と共にその値を増大させ,また前記直流中間電圧の
増分偏差の増大と共にその値を適度に低減させてインバ
−タ出力電圧の補正幅を小となして前記のインバ−タ・
誘導電動機間電力授受量を低減させ、結果的に前記振動
電流成分自体の低減或いは消滅を図り得るものとなる。
この場合、前記補正値ΔVs の演算においてはインバ−
タ出力電流自体は無関係となるため、前記の如き電流振
動の発生する負荷域の事前推定を伴う諸演算定数の決定
を要せず、従って前記の如き補正値ΔVs により如何な
る負荷状態にも適合した円滑な電流振動の抑制制御が可
能となる。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、誘導電動機を可変速制
御する電圧形インバ−タの出力電圧制御によりその出力
電流における電流振動を抑制する場合、前記出力電圧の
指令値に対する補正値を前記出力電流中の振動電流成分
に所定の変換係数を乗じて得ると共に該変換係数を、前
記インバ−タの直流中間電圧実際値のその交流電源電圧
対応値からの増分偏差が大となるに従って所定の勾配に
てその値が低減されるようになし、前記直流中間電圧の
増大と共に前記補正値を適当に低減させて前記インバ−
タ出力電圧の増大を図ることにより、該インバ−タの負
荷変動域の全域にわたり円滑な負荷電流振動の抑制が可
能となり、且つ該抑制制御機能は通常のインバ−タにお
いては殆どソフトウェア処理により実現可能であり専用
回路の設置を要せず、安価且つ容易にインバ−タの機能
向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す回路図
【符号の説明】
1 交流電源 2 インバ−タ 3 誘導電動機 4 変流器 5 整流回路 6 振動電流成分検出回路 7 変換演算回路 8 中間電圧増分検出回路 9 電圧補正回路 10 減算器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】誘導電動機を可変速制御する電圧形インバ
    −タの出力電流における振動電流成分を負帰還して該イ
    ンバ−タの出力電圧を補正制御しその出力電流の振動を
    抑制するものであって、変流器と整流回路とを介して得
    られた前記インバ−タ出力電流の整流値を入力とし該出
    力電流中の振動電流成分を検出する振動電流成分検出回
    路と、検出された前記振動電流成分を所定倍すると共に
    所定の時間特性を与え前記インバ−タの出力電圧制御系
    に適した値となす適値化演算を行う変換演算回路と、前
    記インバ−タの直流中間電圧に関し該インバ−タの交流
    電源電圧に対応する値からのその実際値の増分偏差を検
    出する中間電圧増分検出回路と、該増分偏差が大となる
    に従って所定の勾配にてその値が低減される変換係数の
    演算と該変換係数を乗じて前記変換演算回路の出力する
    適値化された振動電流成分を前記インバ−タの出力電圧
    指令値に対する補正値に変換する演算とを行う電圧補正
    回路と、該補正値を前記出力電圧指令値より減算する減
    算器とを設け、前記直流中間電圧の増大と共に前記の出
    力電圧指令値に対する補正値を適当に低減させて前記イ
    ンバ−タ出力電圧の増大を図ることを特徴とする電圧形
    インバ−タの出力電流振動抑制方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003102105A (ja) * 2001-09-21 2003-04-04 Fuji Heavy Ind Ltd 電気自動車の制御装置

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