JPH07177784A - 電圧形インバータ装置 - Google Patents
電圧形インバータ装置Info
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- JPH07177784A JPH07177784A JP5318854A JP31885493A JPH07177784A JP H07177784 A JPH07177784 A JP H07177784A JP 5318854 A JP5318854 A JP 5318854A JP 31885493 A JP31885493 A JP 31885493A JP H07177784 A JPH07177784 A JP H07177784A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、ＤＣ電源の電圧急減時に、インバー
タの出力電圧が制限されて、電圧電流の制御不能となる
事態を回避する電圧形インバータ装置を提供することに
ある。 【構成】本発明は、誘導電動機を可変速制御する電圧形
インバータ装置において、直流電源電圧を検出するセン
サと、前記直流電源電圧が所定値以下になったとき動作
するコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路の出力
により前記誘導電動機のトルクをある値以下に制限する
トルクリミット回路を備え、前記直流電源電圧が所定値
以下に低下した時、前記誘導電動機の発生トルクをイン
バータ装置が出力しうる最大のトルクよりも低減するの
で、インバータの出力電圧がリミットに達するのを防ぐ
ことができる。
タの出力電圧が制限されて、電圧電流の制御不能となる
事態を回避する電圧形インバータ装置を提供することに
ある。 【構成】本発明は、誘導電動機を可変速制御する電圧形
インバータ装置において、直流電源電圧を検出するセン
サと、前記直流電源電圧が所定値以下になったとき動作
するコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路の出力
により前記誘導電動機のトルクをある値以下に制限する
トルクリミット回路を備え、前記直流電源電圧が所定値
以下に低下した時、前記誘導電動機の発生トルクをイン
バータ装置が出力しうる最大のトルクよりも低減するの
で、インバータの出力電圧がリミットに達するのを防ぐ
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は誘導電動機を可変速制御
する電圧形インバータに関し、特に直流電源電圧が低下
したとき、運転の継続可能な電圧形インバータ装置に関
する。
する電圧形インバータに関し、特に直流電源電圧が低下
したとき、運転の継続可能な電圧形インバータ装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】通常、電圧形ＰＷＭインバータではＤＣ
電源としてＳＲコンバータやサイリスタコンバータを用
いている。図９は従来の電圧形インバータの回路図であ
る。同図において、１はコンバータ、２はフィルタコン
デンサ、３はインバータ回路、４は誘導電動機である。
コンバータ１はここではＳＲコンバータとして図示した
が、サイリスタコンバータ等の電圧制御可能なコンバー
タでもよい。また、フィルタコンデンサ２の作用によ
り、コンバータ１の出力は一定電圧のＤＣ電源となり、
これをインバータ回路３により可変周波数可変電圧の交
流電力に変換して誘導電動機４を制御する。インバータ
回路３はここでは、ＩＧＢＴインバータとして図示した
が、ＧＴＯ，ＧＴＲ等の自己消弧素子を用いたものでも
よい。
電源としてＳＲコンバータやサイリスタコンバータを用
いている。図９は従来の電圧形インバータの回路図であ
る。同図において、１はコンバータ、２はフィルタコン
デンサ、３はインバータ回路、４は誘導電動機である。
コンバータ１はここではＳＲコンバータとして図示した
が、サイリスタコンバータ等の電圧制御可能なコンバー
タでもよい。また、フィルタコンデンサ２の作用によ
り、コンバータ１の出力は一定電圧のＤＣ電源となり、
これをインバータ回路３により可変周波数可変電圧の交
流電力に変換して誘導電動機４を制御する。インバータ
回路３はここでは、ＩＧＢＴインバータとして図示した
が、ＧＴＯ，ＧＴＲ等の自己消弧素子を用いたものでも
よい。
【０００３】また、図１０にＤＣ電圧が低下した場合の
従来の保護回路図を示す。同図において、回路構成素子
１，２，３，４は図９と同一構成要素であるので、その
説明は省略する。５は誘導電動機４の速度センサ、６は
速度基準設定回路、７は速度制御回路、８は磁束制御回
路、９はベクトル制御回路、１０は電流制御回路、１１
はＰＷＭ制御回路、１２はＤＣ電圧検出回路、１３はコ
ンパレータ回路、１４はＤＣ電圧低下検出値設定回路、
１５は誘導電動機電圧補正回路、１６は電流センサであ
る。
従来の保護回路図を示す。同図において、回路構成素子
１，２，３，４は図９と同一構成要素であるので、その
説明は省略する。５は誘導電動機４の速度センサ、６は
速度基準設定回路、７は速度制御回路、８は磁束制御回
路、９はベクトル制御回路、１０は電流制御回路、１１
はＰＷＭ制御回路、１２はＤＣ電圧検出回路、１３はコ
ンパレータ回路、１４はＤＣ電圧低下検出値設定回路、
１５は誘導電動機電圧補正回路、１６は電流センサであ
る。
【０００４】次に、図１０に示すインバータ保護回路の
動作の概要について説明する。同図において、速度制御
回路７は速度基準設定回路６の設定速度Ｓp * と速度セ
ンサ５により検出された誘導電動機４の速度Ｓp とが等
しくなるように、トルクの基準Ｔ* を出力する。また、
磁束制御回路８は誘導電動機の励磁電流基準Ｉf * を出
力する。ベクトル制御回路９はトルク基準Ｔ* と励磁電
流基準Ｉf * を入力とし、誘導電動機の１次電流をベク
トルとして演算し、１次電流基準Ｉ* を出力する。電流
制御回路１０は１次電流基準Ｉ* と電流センサ１６によ
り検出した誘導電動機４の１次電流Ｉとが等しくなるよ
うに制御して電圧基準Ｖ* を出力する。ＰＷＭ制御回路
１１はこの電圧基準Ｖ* をもとに、インバータ回路３を
ＰＷＭ制御する。
動作の概要について説明する。同図において、速度制御
回路７は速度基準設定回路６の設定速度Ｓp * と速度セ
ンサ５により検出された誘導電動機４の速度Ｓp とが等
しくなるように、トルクの基準Ｔ* を出力する。また、
磁束制御回路８は誘導電動機の励磁電流基準Ｉf * を出
力する。ベクトル制御回路９はトルク基準Ｔ* と励磁電
流基準Ｉf * を入力とし、誘導電動機の１次電流をベク
トルとして演算し、１次電流基準Ｉ* を出力する。電流
制御回路１０は１次電流基準Ｉ* と電流センサ１６によ
り検出した誘導電動機４の１次電流Ｉとが等しくなるよ
うに制御して電圧基準Ｖ* を出力する。ＰＷＭ制御回路
１１はこの電圧基準Ｖ* をもとに、インバータ回路３を
ＰＷＭ制御する。
【０００５】このように構成されたインバータ装置にお
いて、もし電源電圧変動や、誘導電動機負荷急変等の理
由によりＤＣ電圧ＤＣＶが低下したとき、ＤＣ電圧検出
回路１２によりＤＣ電圧ＤＣＶを検出し、ＤＣ電圧低下
検出値設定回路１４の設定値ＤＣＶ1 * をコンパレータ
回路１３により比較して、誘導電動機電圧補正回路１５
により励磁電流補正信号Ｉfcを出力し、励磁電流基準Ｉ
f * との差をベクトル制御回路９に入力し、誘導電動機
電圧を下げる。このようにして、もし何らかの理由でＤ
Ｃ電圧が低下した時には、インバータの出力電圧を下げ
ることで、誘導電動機４の１次電流制御不能を防ぐよう
にしている。
いて、もし電源電圧変動や、誘導電動機負荷急変等の理
由によりＤＣ電圧ＤＣＶが低下したとき、ＤＣ電圧検出
回路１２によりＤＣ電圧ＤＣＶを検出し、ＤＣ電圧低下
検出値設定回路１４の設定値ＤＣＶ1 * をコンパレータ
回路１３により比較して、誘導電動機電圧補正回路１５
により励磁電流補正信号Ｉfcを出力し、励磁電流基準Ｉ
f * との差をベクトル制御回路９に入力し、誘導電動機
電圧を下げる。このようにして、もし何らかの理由でＤ
Ｃ電圧が低下した時には、インバータの出力電圧を下げ
ることで、誘導電動機４の１次電流制御不能を防ぐよう
にしている。
【０００６】図１０は誘導電動機をベクトル制御した場
合の例であり、同様にＤＣ電圧を検出して誘導電動機４
の磁束を減少させるように制御する方法もある。また、
誘導電動機の速度を検出せず、オープンループ制御する
場合にはインバータの出力周波数または出力電圧を減
少、制御する方法もある。
合の例であり、同様にＤＣ電圧を検出して誘導電動機４
の磁束を減少させるように制御する方法もある。また、
誘導電動機の速度を検出せず、オープンループ制御する
場合にはインバータの出力周波数または出力電圧を減
少、制御する方法もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成した
ＤＣ電圧低下保護回路は、ＤＣ電圧がゆっくり低下する
場合は問題なく機能する。しかし、誘導電動機負荷の急
増あるいは電源電圧の急減等のようにＤＣ電圧が急激に
下がったときは、誘導電動機４の磁束や電圧が大きな時
定数を有しており、急に減少しないため保護動作が間に
合わず、インバータ回路３の出力電圧が制限されて、様
々な問題が発生する。例えば、出力電圧が制限される
と、誘導電動機４に流れる電流は制御不能になり、イン
バータに過電流が流れて停止したり、機器を破損したり
することがある。またインバータが正弦波電流を流せな
くなるため、誘導電動機４の発生するトルクリップルが
大きくなり、モータや負荷にダメージを与える恐れがあ
る。
ＤＣ電圧低下保護回路は、ＤＣ電圧がゆっくり低下する
場合は問題なく機能する。しかし、誘導電動機負荷の急
増あるいは電源電圧の急減等のようにＤＣ電圧が急激に
下がったときは、誘導電動機４の磁束や電圧が大きな時
定数を有しており、急に減少しないため保護動作が間に
合わず、インバータ回路３の出力電圧が制限されて、様
々な問題が発生する。例えば、出力電圧が制限される
と、誘導電動機４に流れる電流は制御不能になり、イン
バータに過電流が流れて停止したり、機器を破損したり
することがある。またインバータが正弦波電流を流せな
くなるため、誘導電動機４の発生するトルクリップルが
大きくなり、モータや負荷にダメージを与える恐れがあ
る。
【０００８】また、モータの慣性のため急激にインバー
タの周波数を下げると、回生状態になって回生電流を制
御できなくなり、過電流が流れる恐れがある。このよう
な急激なＤＣ電圧低下については、従来、ＤＣ電源側で
ＤＣ電圧が下がらないように対策する以外、インバータ
回路の出力電圧が制限されるのを防ぐ方法がなかった。
タの周波数を下げると、回生状態になって回生電流を制
御できなくなり、過電流が流れる恐れがある。このよう
な急激なＤＣ電圧低下については、従来、ＤＣ電源側で
ＤＣ電圧が下がらないように対策する以外、インバータ
回路の出力電圧が制限されるのを防ぐ方法がなかった。
【０００９】ところが、前記ＳＲコンバータ１はＤＣ電
圧を制御することは不可能で、サイリスタコンバータを
用いた場合でも、ＰＷＭインバータの制御は早いのに対
して、サイリスタコンバータによるＤＣ電圧の制御は遅
く、ＤＣ電源側の対策は難しかった。結局、ＤＣ電圧が
急激に下がるような事態に、有効に保護できる対策がな
かったのが実状であった。
圧を制御することは不可能で、サイリスタコンバータを
用いた場合でも、ＰＷＭインバータの制御は早いのに対
して、サイリスタコンバータによるＤＣ電圧の制御は遅
く、ＤＣ電源側の対策は難しかった。結局、ＤＣ電圧が
急激に下がるような事態に、有効に保護できる対策がな
かったのが実状であった。
【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的はＤＣ電源の電圧急減時に、インバータの
出力電圧が制限されて、電圧電流の制御不能となる事態
を回避する電圧形インバータ装置を提供することにあ
る。
で、その目的はＤＣ電源の電圧急減時に、インバータの
出力電圧が制限されて、電圧電流の制御不能となる事態
を回避する電圧形インバータ装置を提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は誘導電動機を可変速制御する電
圧形インバータ装置において、直流電源電圧を検出する
センサと、前記直流電源電圧が所定値以下になったとき
動作するコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路の
出力により前記誘導電動機のトルクをある値以下に制限
するトルクリミット回路を備え、前記直流電源電圧が所
定値以下に低下した時、前記誘導電動機の発生トルクを
インバータ装置が出力しうる最大のトルクよりも低減す
ることを特徴とする。
に、本発明の請求項１は誘導電動機を可変速制御する電
圧形インバータ装置において、直流電源電圧を検出する
センサと、前記直流電源電圧が所定値以下になったとき
動作するコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路の
出力により前記誘導電動機のトルクをある値以下に制限
するトルクリミット回路を備え、前記直流電源電圧が所
定値以下に低下した時、前記誘導電動機の発生トルクを
インバータ装置が出力しうる最大のトルクよりも低減す
ることを特徴とする。
【００１２】また請求項２は、前記コンパレータ回路の
出力により、前記誘導電動機のトルクの基準値または１
次電流のトルク成分の基準値をある値以下に制限するト
ルクリミット回路を備えたことを特徴とする。
出力により、前記誘導電動機のトルクの基準値または１
次電流のトルク成分の基準値をある値以下に制限するト
ルクリミット回路を備えたことを特徴とする。
【００１３】さらに請求項３は、直流電源電圧が第１所
定値以下に低下した時動作する第１コンパレータ回路
と、直流電源電圧が第２所定値以上に上昇したとき動作
する第２コンパレータ回路を備え、第２所定値を第１所
定値より大きくすることにより前記トルクリミット回路
の動作点にヒステリシスを設けたことを特徴とする。
定値以下に低下した時動作する第１コンパレータ回路
と、直流電源電圧が第２所定値以上に上昇したとき動作
する第２コンパレータ回路を備え、第２所定値を第１所
定値より大きくすることにより前記トルクリミット回路
の動作点にヒステリシスを設けたことを特徴とする。
【００１４】さらにまた請求項４は、前記直流電源電圧
が所定値以下になったとき、前記所定値と前記直流電源
電圧との差分に比例または差分を比例積分した演算結果
を出力する演算回路と、前記演算結果により前記誘導電
動機のトルクまたは１次電流のトルク成分の基準値をあ
る値以下に制限するトルクリミット回路を備え、直流電
源電圧が低下し前記所定値以下になったとき、低下量が
大きくなるに従って前記誘導電動機のトルクまたは１次
電流のトルク成分の基準値を低下させることを特徴とす
る。
が所定値以下になったとき、前記所定値と前記直流電源
電圧との差分に比例または差分を比例積分した演算結果
を出力する演算回路と、前記演算結果により前記誘導電
動機のトルクまたは１次電流のトルク成分の基準値をあ
る値以下に制限するトルクリミット回路を備え、直流電
源電圧が低下し前記所定値以下になったとき、低下量が
大きくなるに従って前記誘導電動機のトルクまたは１次
電流のトルク成分の基準値を低下させることを特徴とす
る。
【００１５】
【作用】本発明の電圧形インバータ装置によると、モー
タトルクを下げることでモータ端子電圧が速やかに低下
し、インバータの出力電圧がリミットに達するのを防ぐ
ことができる。
タトルクを下げることでモータ端子電圧が速やかに低下
し、インバータの出力電圧がリミットに達するのを防ぐ
ことができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照にして説明
する。 ［実施例の構成］図１は本発明の一実施例の回路構成図
である。同図において、１はコンバータ、２はフィルタ
コンデンサ、３はインバータ回路、４は誘導電動機、５
は誘導電動機４の速度センサ、６は速度基準設定回路、
７は速度制御回路、８は磁束制御回路、９はベクトル制
御回路、１０は電流制御回路、１１はＰＷＭ制御回路、
１２はＤＣ電圧検出回路、１３はコンパレータ回路、１
４はＤＣ電圧低下検出値設定回路、１６は電流センサ、
１７はトルクリミット値補正回路、１８はトルクリミッ
ト回路である。
する。 ［実施例の構成］図１は本発明の一実施例の回路構成図
である。同図において、１はコンバータ、２はフィルタ
コンデンサ、３はインバータ回路、４は誘導電動機、５
は誘導電動機４の速度センサ、６は速度基準設定回路、
７は速度制御回路、８は磁束制御回路、９はベクトル制
御回路、１０は電流制御回路、１１はＰＷＭ制御回路、
１２はＤＣ電圧検出回路、１３はコンパレータ回路、１
４はＤＣ電圧低下検出値設定回路、１６は電流センサ、
１７はトルクリミット値補正回路、１８はトルクリミッ
ト回路である。
【００１７】［実施例の作用］以下、図１の回路構成図
と図２の動作説明図と誘導電動機の電流、電圧ベクトル
図を用いて、本実施例の動作を説明する。
と図２の動作説明図と誘導電動機の電流、電圧ベクトル
図を用いて、本実施例の動作を説明する。
【００１８】図１において、回路構成要素１から１１ま
では図９にて説明した従来例と同一動作をするので説明
を省略する。例えば、何らかの理由でＤＣ電圧ＤＣＶが
急激に低下した場合、ＤＣ電圧検出回路１２によりＤＣ
電圧ＤＣＶを検出し、ＤＣ電圧低下検出値設定回路１４
の設定値ＤＣＶ1 * と前記ＤＣＶをコンパレータ回路１
３により比較して、トルクリミット値補正回路１７によ
りトルクリミット補正信号ＴL を出力する。トルクリミ
ット回路１８はトルク基準Ｔ* をトルクリミット補正信
号ＴL 以下に制限する。この結果、モータのトルクが下
がり、モータの端子電圧も低下する。
では図９にて説明した従来例と同一動作をするので説明
を省略する。例えば、何らかの理由でＤＣ電圧ＤＣＶが
急激に低下した場合、ＤＣ電圧検出回路１２によりＤＣ
電圧ＤＣＶを検出し、ＤＣ電圧低下検出値設定回路１４
の設定値ＤＣＶ1 * と前記ＤＣＶをコンパレータ回路１
３により比較して、トルクリミット値補正回路１７によ
りトルクリミット補正信号ＴL を出力する。トルクリミ
ット回路１８はトルク基準Ｔ* をトルクリミット補正信
号ＴL 以下に制限する。この結果、モータのトルクが下
がり、モータの端子電圧も低下する。
【００１９】図３は誘導電動機の電流、電圧ベクトル図
を簡略化して示す。図３（ａ）は誘導電動機トルク小の
時、図３（ｂ）は誘導電動機トルク大の時である。図３
において、Ｉ1 は誘導電動機の１次電流ベクトル、Ｉt
はＩ1 のトルク成分、Ｉf はＩ1 の励磁成分、Ｖ1 は誘
導電動機の端子電圧ベクトル、Ｖ2 は誘導電動機の２次
電圧ベクトル、Ｉ1Ｒは誘導電動機電圧の抵抗降下分、
Ｉ1Ｌは誘導電動機電圧の漏れリアクタンス降下分であ
る。
を簡略化して示す。図３（ａ）は誘導電動機トルク小の
時、図３（ｂ）は誘導電動機トルク大の時である。図３
において、Ｉ1 は誘導電動機の１次電流ベクトル、Ｉt
はＩ1 のトルク成分、Ｉf はＩ1 の励磁成分、Ｖ1 は誘
導電動機の端子電圧ベクトル、Ｖ2 は誘導電動機の２次
電圧ベクトル、Ｉ1Ｒは誘導電動機電圧の抵抗降下分、
Ｉ1Ｌは誘導電動機電圧の漏れリアクタンス降下分であ
る。
【００２０】図３（ａ）と（ｂ）を比較すれば分かるよ
うに、誘導電動機端子電圧Ｖ1 の大きさは、（２次電圧
Ｖ2 や励磁電流Ｉf が同一の条件下では）１次電流Ｉ1
が大きくなるほど一般には大きくなる。それ故、誘導電
動機トルクを下げることで誘導電動機端子電圧Ｖ1 を下
げることが出来る。しかも、図９で説明した従来例と異
なる点は、誘導電動機の２次電圧Ｖ2 や磁束の様な大き
な時定数を有する量は変化させず、１次電流のトルク成
分Ｉt や誘導電動機電圧の抵抗降下分Ｉ1Ｒ、誘導電動
機電圧の漏れリアクタンス降下分Ｉ1Ｌといった速やか
に変更可能な量のみを制御対象にしている点である。
うに、誘導電動機端子電圧Ｖ1 の大きさは、（２次電圧
Ｖ2 や励磁電流Ｉf が同一の条件下では）１次電流Ｉ1
が大きくなるほど一般には大きくなる。それ故、誘導電
動機トルクを下げることで誘導電動機端子電圧Ｖ1 を下
げることが出来る。しかも、図９で説明した従来例と異
なる点は、誘導電動機の２次電圧Ｖ2 や磁束の様な大き
な時定数を有する量は変化させず、１次電流のトルク成
分Ｉt や誘導電動機電圧の抵抗降下分Ｉ1Ｒ、誘導電動
機電圧の漏れリアクタンス降下分Ｉ1Ｌといった速やか
に変更可能な量のみを制御対象にしている点である。
【００２１】このようにして、もし何らかの理由でＤＣ
電圧が低下した時には、誘導電動機の１次電流の内トル
ク成分をリミットすることで、インバータの出力電圧を
下げ、誘導電動機４の１次電流制御不能を防ぐことがで
きる。また、ＤＣ電圧ＤＣＶが再度上昇したときには、
コンパレータ回路13が所定値ＤＣＶ1 * 以上になったと
き、トルクリミット補正信号ＴL を元の値に戻すことで
正常なモータトルクが得られる。
電圧が低下した時には、誘導電動機の１次電流の内トル
ク成分をリミットすることで、インバータの出力電圧を
下げ、誘導電動機４の１次電流制御不能を防ぐことがで
きる。また、ＤＣ電圧ＤＣＶが再度上昇したときには、
コンパレータ回路13が所定値ＤＣＶ1 * 以上になったと
き、トルクリミット補正信号ＴL を元の値に戻すことで
正常なモータトルクが得られる。
【００２２】ところで、図３のベクトル図が示すよう
に、本実施例ではＤＣ電圧が誘導電動機の２次電圧以下
まで下がると、トルクを零にしてもインバータ出力電圧
は制限されるようになる。しかしながら、ＤＣ電圧がこ
のように大きく低下する可能性は少なく、実用上問題に
なることはない。それより、モータの端子電圧を即応性
を持って下げられることによるメリットの方が大きい。
に、本実施例ではＤＣ電圧が誘導電動機の２次電圧以下
まで下がると、トルクを零にしてもインバータ出力電圧
は制限されるようになる。しかしながら、ＤＣ電圧がこ
のように大きく低下する可能性は少なく、実用上問題に
なることはない。それより、モータの端子電圧を即応性
を持って下げられることによるメリットの方が大きい。
【００２３】また、本実施例ではトルクを零まで下げて
モータがフリーラン状態となっても、モータ磁束は保持
されるため、従来行われていた単純なインバータ停止、
フリーランによる保護とは異なり、ＤＣ電圧が回復した
とき速やかに正常運転に復帰できる。
モータがフリーラン状態となっても、モータ磁束は保持
されるため、従来行われていた単純なインバータ停止、
フリーランによる保護とは異なり、ＤＣ電圧が回復した
とき速やかに正常運転に復帰できる。
【００２４】［実施例の効果］上記したような保護回路
を構成してモータトルクを下げることで、モータ端子電
圧が速やかに低下し、インバータの出力電圧がリミット
に達するのを防ぐことができる。
を構成してモータトルクを下げることで、モータ端子電
圧が速やかに低下し、インバータの出力電圧がリミット
に達するのを防ぐことができる。
【００２５】［他の実施例］図４は本発明の他の実施例
の回路構成図であり、図１と同一構成要素には同一符号
を付し、その説明は省略する。図４において、１３Ａ及
び１３Ｂはコンパレータ回路、１４Ａ及び１４ＢはＤＣ
電圧低下検出値設定回路、１７Ａはトルクリミット値補
正回路である。
の回路構成図であり、図１と同一構成要素には同一符号
を付し、その説明は省略する。図４において、１３Ａ及
び１３Ｂはコンパレータ回路、１４Ａ及び１４ＢはＤＣ
電圧低下検出値設定回路、１７Ａはトルクリミット値補
正回路である。
【００２６】以下、図４の回路構成図及び図５の動作説
明図を用いて、本実施例の動作を説明する。図４におい
て、回路構成要素１から１１までは図９にて説明した従
来例と同一動作をするので説明を省略する。例えば、何
らかの理由でＤＣ電圧ＤＣＶが急激に低下した場合、Ｄ
Ｃ電圧検出回路１２によりＤＣ電圧ＤＣＶを検出し、Ｄ
Ｃ電圧低下検出値設定回路１４Ａの設定値ＤＣＶ1 * と
前記ＤＣＶをコンパレータ回路１３Ａにより比較してト
ルクリミット値補正回路１７Ａによりトルクリミット補
正信号ＴL を出力する。トルクリミット回路１８はトル
ク基準Ｔ* をトルクリミット補正信号ＴL 以下に制限す
る。この結果、モータのトルクが下がり、モータの端子
電圧も低下する。ＤＣ電圧ＤＣＶが再び上昇して前記設
定値ＤＣＶ1 *を越えても、トルクリミット補正回路１
７Ａはトルクリミット補正信号ＴL を保持し続け、ＤＣ
電圧低下検出値設定回路１４Ｂの設定値ＤＣＶ2 * を越
えたときコンパレータ回路１３Ｂにより比較して、トル
クリミット値補正回路１７Ａの出力ＴL を元に戻す。
明図を用いて、本実施例の動作を説明する。図４におい
て、回路構成要素１から１１までは図９にて説明した従
来例と同一動作をするので説明を省略する。例えば、何
らかの理由でＤＣ電圧ＤＣＶが急激に低下した場合、Ｄ
Ｃ電圧検出回路１２によりＤＣ電圧ＤＣＶを検出し、Ｄ
Ｃ電圧低下検出値設定回路１４Ａの設定値ＤＣＶ1 * と
前記ＤＣＶをコンパレータ回路１３Ａにより比較してト
ルクリミット値補正回路１７Ａによりトルクリミット補
正信号ＴL を出力する。トルクリミット回路１８はトル
ク基準Ｔ* をトルクリミット補正信号ＴL 以下に制限す
る。この結果、モータのトルクが下がり、モータの端子
電圧も低下する。ＤＣ電圧ＤＣＶが再び上昇して前記設
定値ＤＣＶ1 *を越えても、トルクリミット補正回路１
７Ａはトルクリミット補正信号ＴL を保持し続け、ＤＣ
電圧低下検出値設定回路１４Ｂの設定値ＤＣＶ2 * を越
えたときコンパレータ回路１３Ｂにより比較して、トル
クリミット値補正回路１７Ａの出力ＴL を元に戻す。
【００２７】このようにして、もし何らかの理由でＤＣ
電圧が低下した時には、誘導電動機の１次電流の内トル
ク成分をリミットすることで、インバータの出力電圧を
下げ、誘導電動機４の１次電流制御不能を防ぐことがで
きる。また、上記のように電圧低下検出値にヒステリシ
スを設けることで、ＤＣ電圧ＤＣＶが所定値ＤＣＶ1 *
近傍を上下したときにも、トルクリミット補正信号ＴL
がチャタリングすることなく、正常な運転が可能であ
る。
電圧が低下した時には、誘導電動機の１次電流の内トル
ク成分をリミットすることで、インバータの出力電圧を
下げ、誘導電動機４の１次電流制御不能を防ぐことがで
きる。また、上記のように電圧低下検出値にヒステリシ
スを設けることで、ＤＣ電圧ＤＣＶが所定値ＤＣＶ1 *
近傍を上下したときにも、トルクリミット補正信号ＴL
がチャタリングすることなく、正常な運転が可能であ
る。
【００２８】図６は上記図４の実施例の異なる動作説明
図であり、以下図４の回路構成図及び図６の動作説明図
を用いて、本実施例の動作を説明する。図６において回
路構成要素１から１１までは図９にて説明した従来例と
同一動作をするので説明を省略する。例えば、何らかの
理由でＤＣ電圧ＤＣＶが急激に低下した場合、ＤＣ電圧
検出回路１２によりＤＣ電圧ＤＣＶを検出し、ＤＣ電圧
低下検出値設定回路１４Ｂの設定値ＤＣＶ2 * と前記Ｄ
ＣＶをコンパレータ回路１３Ｂにより比較して、トルク
リミット値補正回路１７Ａによりトルクリミット補正信
号ＴL を出力する。ＤＣ電圧ＤＣＶがＤＣＶ2 * とＤＣ
Ｖ1 * の間にある時は、トルクリミット補正信号ＴL は
ＤＣ電圧ＤＣＶに比例して低下する。トルクリミット回
路１８はトルク基準Ｔ* を前記信号ＴL 以下に制限す
る。この結果、モータのトルクが下がり、モータの端子
電圧も低下する。ＤＣ電圧ＤＣＶが再び上昇して前記設
定値ＤＣＶ1 * を越えて、ＤＣＶ2 * との間にある時
は、トルクリミット補正信号ＴL はＤＣ電圧ＤＣＶに比
例して上昇する。このように電圧低下検出値にある幅を
設けトルクリミットＴL を徐々に下げることで、ＤＣ電
圧ＤＣＶが所定値ＤＣＶ1 * 近傍を上下したときにも、
モータの発生するトルクが急変することなく、正常な運
転が可能である。
図であり、以下図４の回路構成図及び図６の動作説明図
を用いて、本実施例の動作を説明する。図６において回
路構成要素１から１１までは図９にて説明した従来例と
同一動作をするので説明を省略する。例えば、何らかの
理由でＤＣ電圧ＤＣＶが急激に低下した場合、ＤＣ電圧
検出回路１２によりＤＣ電圧ＤＣＶを検出し、ＤＣ電圧
低下検出値設定回路１４Ｂの設定値ＤＣＶ2 * と前記Ｄ
ＣＶをコンパレータ回路１３Ｂにより比較して、トルク
リミット値補正回路１７Ａによりトルクリミット補正信
号ＴL を出力する。ＤＣ電圧ＤＣＶがＤＣＶ2 * とＤＣ
Ｖ1 * の間にある時は、トルクリミット補正信号ＴL は
ＤＣ電圧ＤＣＶに比例して低下する。トルクリミット回
路１８はトルク基準Ｔ* を前記信号ＴL 以下に制限す
る。この結果、モータのトルクが下がり、モータの端子
電圧も低下する。ＤＣ電圧ＤＣＶが再び上昇して前記設
定値ＤＣＶ1 * を越えて、ＤＣＶ2 * との間にある時
は、トルクリミット補正信号ＴL はＤＣ電圧ＤＣＶに比
例して上昇する。このように電圧低下検出値にある幅を
設けトルクリミットＴL を徐々に下げることで、ＤＣ電
圧ＤＣＶが所定値ＤＣＶ1 * 近傍を上下したときにも、
モータの発生するトルクが急変することなく、正常な運
転が可能である。
【００２９】図７は本発明のさらに他の実施例の回路構
成図であり、図１と同一構成要素には同一番号を付し、
その説明は省略する。図７において、１９はＰＩコント
ローラ回路である。
成図であり、図１と同一構成要素には同一番号を付し、
その説明は省略する。図７において、１９はＰＩコント
ローラ回路である。
【００３０】以下、図７の回路構成図及び図８の動作説
明図を用いて、本実施例の動作を説明する。同図におい
て、回路構成要素１から１１までは図９にて説明した従
来例と同一動作をするので説明を省略する。例えば、何
らかの理由でＤＣ電圧ＤＣＶが急激に低下した場合、Ｄ
Ｃ電圧検出回路12によりＤＣ電圧ＤＣＶを検出し、ＤＣ
電圧低下検出値設定回路１４の設定値ＤＣＶ1 * と前記
ＤＣＶをＰＩコントローラ回路１９により比較してトル
クリミット補正信号ＴL を出力する。トルクリミット回
路１８はトルク基準Ｔ* をトルクリミット補正信号ＴL
以下に制限する。この結果、誘導電動機のトルクが下が
り、誘導電動機の端子電圧も低下する。ＤＣ電圧ＤＣＶ
が再び上昇して前記設定値ＤＣＶ1 * を越えると、ＰＩ
コントローラ回路１９はトルクリミット補正信号ＴL を
再び上昇させ元に戻す。このようにして、もし何らかの
理由でＤＣ電圧が低下した時には、誘導電動機の１次電
流の内トルク成分をリミットすることで、インバータの
出力電圧を下げ、誘導電動機４の１次電流制御不能を防
ぐことができる。また、上記のように電圧低下検出設定
値ＤＣＶ1 * とＤＣ電圧ＤＣＶとをＰＩコントロールす
ることで、ＤＣ電圧低下量に応じた誘導電動機端子電圧
で運転継続することが可能である。
明図を用いて、本実施例の動作を説明する。同図におい
て、回路構成要素１から１１までは図９にて説明した従
来例と同一動作をするので説明を省略する。例えば、何
らかの理由でＤＣ電圧ＤＣＶが急激に低下した場合、Ｄ
Ｃ電圧検出回路12によりＤＣ電圧ＤＣＶを検出し、ＤＣ
電圧低下検出値設定回路１４の設定値ＤＣＶ1 * と前記
ＤＣＶをＰＩコントローラ回路１９により比較してトル
クリミット補正信号ＴL を出力する。トルクリミット回
路１８はトルク基準Ｔ* をトルクリミット補正信号ＴL
以下に制限する。この結果、誘導電動機のトルクが下が
り、誘導電動機の端子電圧も低下する。ＤＣ電圧ＤＣＶ
が再び上昇して前記設定値ＤＣＶ1 * を越えると、ＰＩ
コントローラ回路１９はトルクリミット補正信号ＴL を
再び上昇させ元に戻す。このようにして、もし何らかの
理由でＤＣ電圧が低下した時には、誘導電動機の１次電
流の内トルク成分をリミットすることで、インバータの
出力電圧を下げ、誘導電動機４の１次電流制御不能を防
ぐことができる。また、上記のように電圧低下検出設定
値ＤＣＶ1 * とＤＣ電圧ＤＣＶとをＰＩコントロールす
ることで、ＤＣ電圧低下量に応じた誘導電動機端子電圧
で運転継続することが可能である。
【００３１】なお、上記各実施例ではコンバータ回路と
インバータ回路が１：１に対応している場合を例に挙げ
たが、本発明はこの例に限らず、１台のコンバータで複
数のインバータ回路に直流電源を供給するコモンコンバ
ータ方式にも適用することができる。
インバータ回路が１：１に対応している場合を例に挙げ
たが、本発明はこの例に限らず、１台のコンバータで複
数のインバータ回路に直流電源を供給するコモンコンバ
ータ方式にも適用することができる。
【００３２】また、コンバータとしてはサイリスタコン
バータだけでなく、自己消弧素子を利用したＰＷＭコン
バータも適用対象となる。さらに上記各実施例では誘導
電動機のトルクの基準に対して制限をしているが、本発
明はこれに限定されるものではなく、１次電流のトルク
成分の基準に対して制限をしてもよい。
バータだけでなく、自己消弧素子を利用したＰＷＭコン
バータも適用対象となる。さらに上記各実施例では誘導
電動機のトルクの基準に対して制限をしているが、本発
明はこれに限定されるものではなく、１次電流のトルク
成分の基準に対して制限をしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＤＣ電圧を検出して、所定値以下に低下した時、モータ
トルクを下げる様に制御回路を構成することで、モータ
端子電圧が速やかに低下し、インバータの出力電圧がリ
ミットに達するのを防ぐことができる。また、ＤＣ電源
側でＤＣ電圧が下がらないようにするといった対策をす
ることなく、電圧、電流の制御不能となる事態を回避す
ることができ、インバータに過電流が流れて停止した
り、機器を破損したり、あるいはインバータが正弦波電
流を流せなくなるため、モータの発生するトルクリップ
ルが大きくなって、モータや負荷装置にダメージを与え
る等の不具合も防止できる、という効果を奏する。
ＤＣ電圧を検出して、所定値以下に低下した時、モータ
トルクを下げる様に制御回路を構成することで、モータ
端子電圧が速やかに低下し、インバータの出力電圧がリ
ミットに達するのを防ぐことができる。また、ＤＣ電源
側でＤＣ電圧が下がらないようにするといった対策をす
ることなく、電圧、電流の制御不能となる事態を回避す
ることができ、インバータに過電流が流れて停止した
り、機器を破損したり、あるいはインバータが正弦波電
流を流せなくなるため、モータの発生するトルクリップ
ルが大きくなって、モータや負荷装置にダメージを与え
る等の不具合も防止できる、という効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例の回路構成図。
【図２】図１の動作を説明するための図。
【図３】図１の誘導電動機の電流、電圧ベクトル図。
【図４】本発明の他の実施例の回路構成図。
【図５】図４の動作を説明するための図。
【図６】図４の他の異なる動作を説明するための図。
【図７】本発明のさらに他の実施例の回路構成図。
【図８】図７の動作を説明するための図。
【図９】従来の電圧形インバータの回路図。
【図１０】図９のインバータを用いた従来の保護回路の
構成図。
構成図。
１…コンバータ、２…フィルタコンデンサ、３…インバ
ータ回路、４…誘導電動機、５…速度センサ、６…速度
基準設定回路、７…速度制御回路、８…磁束制御回路、
９…ベクトル制御回路、１０…電流制御回路、１１…Ｐ
ＷＭ制御回路、１２…ＤＣ電圧検出回路、１３，１３
Ａ，１３Ｂ…コンパレータ回路、１４，１４Ａ，１４Ｂ
…ＤＣ電圧低下検出値設定回路、１５…誘導電動機電圧
補正回路、１６…電流センサ、１７，１７Ａ…トルクリ
ミット値補正回路、１８…トルクリミット回路、１９…
ＰＩコントローラ回路。
ータ回路、４…誘導電動機、５…速度センサ、６…速度
基準設定回路、７…速度制御回路、８…磁束制御回路、
９…ベクトル制御回路、１０…電流制御回路、１１…Ｐ
ＷＭ制御回路、１２…ＤＣ電圧検出回路、１３，１３
Ａ，１３Ｂ…コンパレータ回路、１４，１４Ａ，１４Ｂ
…ＤＣ電圧低下検出値設定回路、１５…誘導電動機電圧
補正回路、１６…電流センサ、１７，１７Ａ…トルクリ
ミット値補正回路、１８…トルクリミット回路、１９…
ＰＩコントローラ回路。
Claims (4)
- 【請求項１】 誘導電動機を可変速制御する電圧形イン
バータ装置において、直流電源電圧を検出するセンサ
と、前記直流電源電圧が所定値以下になったとき動作す
るコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路の出力に
より前記誘導電動機のトルクをある値以下に制限するト
ルクリミット回路を備え、前記直流電源電圧が所定値以
下に低下した時、前記誘導電動機の発生トルクをインバ
ータ装置が出力しうる最大のトルクよりも低減すること
を特徴とする電圧形インバータ装置。 - 【請求項２】 前記コンパレータ回路の出力により、前
記誘導電動機のトルクの基準値または１次電流のトルク
成分の基準値をある値以下に制限するトルクリミット回
路を備えたことを特徴とする請求項１記載の電圧形イン
バータ装置。 - 【請求項３】 直流電源電圧が第１所定値以下に低下し
た時動作する第１コンパレータ回路と、直流電源電圧が
第２所定値以上に上昇したとき動作する第２コンパレー
タ回路を備え、第２所定値を第１所定値より大きくする
ことにより前記トルクリミット回路の動作点にヒステリ
シスを設けたことを特徴とする請求項１記載の電圧形イ
ンバータ装置。 - 【請求項４】 前記直流電源電圧が所定値以下になった
とき、前記所定値と前記直流電源電圧との差分に比例ま
たは差分を比例積分した演算結果を出力する演算回路
と、前記演算結果により前記誘導電動機のトルクまたは
１次電流のトルク成分の基準値をある値以下に制限する
トルクリミット回路を備え、直流電源電圧が低下し前記
所定値以下になったとき、低下量が大きくなるに従って
前記誘導電動機のトルクまたは１次電流のトルク成分の
基準値を低下させることを特徴とする請求項１記載の電
圧形インバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5318854A JPH07177784A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 電圧形インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5318854A JPH07177784A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 電圧形インバータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07177784A true JPH07177784A (ja) | 1995-07-14 |
Family
ID=18103698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5318854A Pending JPH07177784A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 電圧形インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07177784A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006121061A1 (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | モータ制御装置 |
| JP2010088231A (ja) * | 2008-10-01 | 2010-04-15 | Ihi Corp | ドライバ回路及びその保護方法 |
| JPWO2008093485A1 (ja) * | 2007-01-31 | 2010-05-20 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置 |
| JP2012016155A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Sinfonia Technology Co Ltd | モータ制御装置 |
| JP2012065463A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Fuji Electric Co Ltd | インバータホイストの駆動制御装置及びインバータホイストの駆動制御方法 |
| JP2013243876A (ja) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Fuji Electric Co Ltd | 交流電動機の制御装置 |
| JP2015208156A (ja) * | 2014-04-22 | 2015-11-19 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電動機駆動装置 |
-
1993
- 1993-12-20 JP JP5318854A patent/JPH07177784A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006121061A1 (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | モータ制御装置 |
| JP2006314177A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Toyota Motor Corp | モータ制御装置 |
| US7429847B2 (en) | 2005-05-09 | 2008-09-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor control device |
| KR100900038B1 (ko) * | 2005-05-09 | 2009-06-01 | 도요타 지도샤（주） | 모터제어장치 |
| JP4569372B2 (ja) * | 2005-05-09 | 2010-10-27 | トヨタ自動車株式会社 | モータ制御装置 |
| JPWO2008093485A1 (ja) * | 2007-01-31 | 2010-05-20 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置 |
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| JP2012016155A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Sinfonia Technology Co Ltd | モータ制御装置 |
| JP2012065463A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Fuji Electric Co Ltd | インバータホイストの駆動制御装置及びインバータホイストの駆動制御方法 |
| JP2013243876A (ja) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Fuji Electric Co Ltd | 交流電動機の制御装置 |
| JP2015208156A (ja) * | 2014-04-22 | 2015-11-19 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電動機駆動装置 |
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