JPH0783635B2 - Inverter device - Google Patents
Inverter deviceInfo
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- JPH0783635B2 JPH0783635B2 JP60002499A JP249985A JPH0783635B2 JP H0783635 B2 JPH0783635 B2 JP H0783635B2 JP 60002499 A JP60002499 A JP 60002499A JP 249985 A JP249985 A JP 249985A JP H0783635 B2 JPH0783635 B2 JP H0783635B2
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- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は誘導電動機に商用交流電力を直接加えることが
できる直送回路を備えたインバータ装置に関するもので
ある。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device equipped with a direct transfer circuit capable of directly applying commercial AC power to an induction motor.
従来、この種の直送回路を備えたインバータ装置として
第８図に示すようなものがある。第８図において、電動
機１はコンタクタ２を投入することによつて商用交流電
力が直接供給されて直送運転され、逆にコンタクタ3,4
を投入することによつてインバータ運転される。インバ
ータ運転は、整流器５で商用交流電力を直流電力に交換
して直流リアクトル６で平滑した後、インバータ７で再
び交流電力に逆変換し、その出力電圧をコンタクタ３を
介して供給することによつて行なわれる。Conventionally, there is an inverter device having such a direct feed circuit as shown in FIG. In FIG. 8, the electric motor 1 is directly supplied with commercial AC power by turning on the contactor 2, and is directly operated, and conversely, the contactors 3 and 4 are connected.
The inverter operation is performed by turning on. The inverter operation is performed by exchanging commercial AC power with DC power in the rectifier 5 and smoothing it with the DC reactor 6, then converting the AC voltage back into AC power again and supplying the output voltage via the contactor 3. Is done.
この場合、インバータ７の交流出力周波数は、速度設定
回路８の速度設定値を周波数指令回路９において周波数
指令に変換し、さらにこの周波数指令を電圧／周波数変
換回路10でパルス列に変換し、リングカウンタ11から出
力する各相の点弧パルスの周波数を調整することによつ
て制御される。In this case, for the AC output frequency of the inverter 7, the speed setting value of the speed setting circuit 8 is converted into a frequency command in the frequency command circuit 9, and this frequency command is converted into a pulse train in the voltage / frequency conversion circuit 10, and the ring counter is used. It is controlled by adjusting the frequency of the ignition pulse of each phase output from 11.
一方、インバータ７に直流電力を供給する整流器５の出
力電圧は、周波数指令回路９からの周波数指令を電圧指
令回路12において電圧指令に変換し、この電圧指令と変
圧器13で検出したインバータ出力電圧との差を電圧制御
回路14で求めた後、この差の電圧を電流制御回路15で一
定範囲内に制御したうえ、電流制御回路17で交流器16に
よる入力電流検出値と比較して電流指令として位相調整
回路18に入力し、この位相調整回路18から出力する点弧
パルスの位相を調整することによつて制御される。On the other hand, the output voltage of the rectifier 5 that supplies DC power to the inverter 7 is converted from the frequency command from the frequency command circuit 9 into a voltage command in the voltage command circuit 12, and this voltage command and the inverter output voltage detected by the transformer 13 are used. After obtaining the difference with the voltage control circuit 14, the voltage of this difference is controlled with the current control circuit 15 within a certain range, and then the current control circuit 17 compares it with the input current detection value by the AC 16 to determine the current command. Is input to the phase adjusting circuit 18 and is controlled by adjusting the phase of the ignition pulse output from the phase adjusting circuit 18.
ところで、このような直送回路を設けて誘導電動機１を
駆動する場合、直送運転からインバータ運転への切換え
は第９図（ａ）に示すようにまずコンタクタ２を開放
し、次にコンタクタ3,4を投入する（第９図（ｂ））こ
とによつて行なわれるが、従来においてインバータ７は
例えば特開昭58-99296号に示されているようにコンタク
タ3,4の投入後、誘導電動機１の回転数が第９図（ｃ）
に示すように一定値NO以下に下がるか、または誘起電圧
が第９図（ｄ）に示すように回転数が一定値以下に下が
り、インバータ運転に引込むことができるまで待機し、
引込み可能な状態になつたとき第９図（ｅ）に示すよう
にその出力電圧周波数が設定周波数に向けて変化するよ
うに制御されていた。By the way, when such a direct feed circuit is provided to drive the induction motor 1, switching from the direct feed operation to the inverter operation is performed by first opening the contactor 2 and then opening the contactors 3, 4 as shown in FIG. 9 (a). 9 (b) of FIG. 9, the conventional inverter 7 is the induction motor 1 after the contactors 3 and 4 are turned on as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 58-99296. The rotation speed of Fig. 9 (c)
As shown in Fig.9, the voltage drops below a certain value NO, or the induced voltage waits until the number of revolutions falls below a certain value as shown in Fig. 9 (d) and it can be pulled into inverter operation.
When the retractable state is reached, the output voltage frequency is controlled to change toward the set frequency as shown in FIG. 9 (e).
ところが、このような制御によつて直送運転からインバ
ータ運転に切換えるものにおいては、切換時に過渡的に
誘導電動機１の回転数が低下し、電動機負荷に悪影響を
与える場合があつた。また、電動機負荷の変数が大きい
ものでは、降速率が変化し、インバータ運転に円滑に引
込むことができないという問題点があつた。さらにはず
み車効果GD2の小さい負荷や誘導電圧の減衰時定数が長
い電動機では引込み運転時の周波数が非常に低くなり、
前述の場合と同様に電動機負荷に悪影響を与える場合が
あつた。However, in the case of switching from the direct feed operation to the inverter operation by such control, the rotation speed of the induction motor 1 may transiently decrease at the time of switching, which may adversely affect the motor load. In addition, when the variable of the motor load is large, there is a problem that the rate of reduction in speed changes and the inverter cannot be smoothly drawn into operation. Furthermore, in the case where the flywheel effect GD 2 is small and the induction voltage has a long damping time constant, the frequency during pull-in operation is extremely low,
As in the case described above, the load on the motor may be adversely affected.
本発明の目的は、誘導電動機の回転数をほぼ一定に保つ
たまま直送運転からインバータ運転に切換えることがで
きるインバータ装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an inverter device capable of switching from direct feed operation to inverter operation while keeping the rotation speed of the induction motor substantially constant.
上記目的を達成するために、商用交流電力を入力する整
流器の直流出力電力を所定周波数の交流電力に変換して
第１の接触器を介して誘導電動機に供給するインバータ
と、誘導電動機に商用交流電力を第２の接触器を介して
加える直送回路を備えたインバータ装置において、誘導
電動機の入力電流を検出する第１の電流検出手段と、イ
ンバータの出力電流を検出する第２の電流検出手段と、
これら電流検出手段で検出された誘導電動機の入力電流
とインバータの出力電流との差を検出し、その差が零に
なるようにインバータの出力電流を制御する制御手段と
を有し、前記差を零に制御した後、前記第２の接触器を
開放するように構成したことを特徴とするインバータ装
置としたのである。In order to achieve the above object, an inverter for converting DC output power of a rectifier for inputting commercial AC power into AC power of a predetermined frequency and supplying the AC power to an induction motor via a first contactor, and a commercial AC for the induction motor. In an inverter device including a direct-feed circuit that applies electric power via a second contactor, a first current detection unit that detects an input current of an induction motor, and a second current detection unit that detects an output current of the inverter. ,
And a control means for detecting the difference between the input current of the induction motor and the output current of the inverter detected by these current detection means, and controlling the output current of the inverter so that the difference becomes zero. The inverter device is characterized in that the second contactor is configured to be opened after being controlled to zero.
以下、本発明を実施例に基づき説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples.
第１図は本発明の第１基になる構成を示す回路図であ
り、従来構成に加えて、誘導電動機１の入力電流を検出
する変流器19と、誘導電動機１の電流位相とインバータ
７の点弧パルス位相との同期を検出する検出回路20と、
直送運転からインバータ運転への切換時の直流回路電流
を設定するための電圧設定器21が設けられ、さらにイン
バータ運転に移行するまでの間はリングカウンタ11の入
力を同期検出回路20の出力側に切換えるスイツチ22およ
び電圧制御回路14の入力を電圧設定器21の出力側に切換
えるスイツチ23がもうけられている。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first basic configuration of the present invention. In addition to the conventional configuration, a current transformer 19 for detecting an input current of the induction motor 1, a current phase of the induction motor 1 and an inverter 7 are provided. A detection circuit 20 for detecting synchronization with the firing pulse phase of
A voltage setter 21 is provided to set the DC circuit current when switching from direct feed operation to inverter operation, and the input of the ring counter 11 is placed on the output side of the synchronization detection circuit 20 until the inverter operation is started. A switch 22 for switching and a switch 23 for switching the input of the voltage control circuit 14 to the output side of the voltage setter 21 are provided.
この構成において、第２図に切換え状態の時のタイムチ
ヤートを示しているが、インバータ運転への切換えに際
しては直送回路のコンタクタ２を投入したまま（第２図
（ａ））コンタクタ3,4が第２図（ｂ）に示すように投
入される。この時、スイツチ22の可動接点は位相検出回
路20の出力側、スイツチ23の可動接点は電圧設定器21の
出力側にそれぞれ切換えられる。すると、インバータ７
は、リングカウンタ11から出力される点弧パルス位相と
変流器19で検出される電動機１の入力電流位相とが一致
するように同期検出回路20により制御される。この結
果、第２図（ｃ）に示す電動機回転数Ｎと（ｄ）に示す
電動機誘起電圧Ｅはほとんで一定のまま、インバータ７
の出力電圧が第２図（ｅ）に示すように直送回路の商用
周波数と同一になる。一方、整流器５は電圧設定器21の
電圧が直送回路電圧より高く設定してあるので、第２図
（ｇ）のインバータ出力電流を電流制限回路15で決める
電流まで増加させる。その結果、直送回路電流は第２図
（ｆ）に示すように減少する。In this configuration, the time chart in the switching state is shown in FIG. 2, but at the time of switching to the inverter operation, the contactors 3 and 4 with the contactor 2 of the direct feed circuit kept closed (FIG. 2 (a)). It is thrown in as shown in FIG. At this time, the movable contact of the switch 22 is switched to the output side of the phase detection circuit 20, and the movable contact of the switch 23 is switched to the output side of the voltage setter 21. Then inverter 7
Is controlled by the synchronization detection circuit 20 so that the ignition pulse phase output from the ring counter 11 and the input current phase of the electric motor 1 detected by the current transformer 19 match. As a result, the motor rotation speed N shown in FIG. 2C and the motor induced voltage E shown in FIG.
Output voltage becomes the same as the commercial frequency of the direct-delivery circuit as shown in FIG. 2 (e). On the other hand, in the rectifier 5, since the voltage of the voltage setting device 21 is set higher than the voltage of the direct circuit, the inverter output current in FIG. 2 (g) is increased to the current determined by the current limiting circuit 15. As a result, the direct circuit current decreases as shown in FIG. 2 (f).
このようにして電流位相の同期がとれると、コンタクタ
２が開放され、またスイツチ22は同期検出回路20の出力
パルスと電圧／周波数変換回路10の出力パルスが同期し
た時点で切換えられ、またスイツチ23は電圧指令回路12
の出力側に切換えられる。When the current phases are synchronized in this way, the contactor 2 is opened, and the switch 22 is switched when the output pulse of the synchronization detection circuit 20 and the output pulse of the voltage / frequency conversion circuit 10 are synchronized, and the switch 23 Is the voltage command circuit 12
Is switched to the output side of.
このように本構成によれば、誘導電動機１の回転数をほ
ぼ一定に保つたままインバータ運転に円滑に切換えるこ
とができる。As described above, according to this configuration, it is possible to smoothly switch to the inverter operation while keeping the rotation speed of the induction motor 1 substantially constant.
上述した構成によれば、直送回路電流を減少させている
が、零になるのを確認せずその回路の接触器を開放する
から、直送回路電流が僅か残ることもあり、そのショッ
クが誘導電動機の回転数に影響することが予想される。
そこで、そのような問題を解決する本発明の実施例を第
３図に示す。即ち、第１図の構成に加え、直流回路電流
を零にする制御部分を追加したものである。すなわち、
直送回路からインバータへの切換え中はスイツチ26を閉
じ、インバータ７の出力電流を変換器24で検出し、これ
を電動機入力電流（変流器19で検出）と比較し、直流回
路電流制御回路25により電流制限回路15の電流制限値を
変えることにより直送回路電流が零になるように制御し
ている。According to the above-mentioned configuration, the direct-current circuit current is reduced, but the contactor of the circuit is opened without confirming that it becomes zero. Therefore, a small amount of the direct-current circuit current may remain, and the shock is the induction motor. It is expected that this will affect the rotation speed of.
An embodiment of the present invention which solves such a problem is shown in FIG. That is, in addition to the configuration of FIG. 1, a control portion for making the DC circuit current zero is added. That is,
The switch 26 is closed during switching from the direct feed circuit to the inverter, the output current of the inverter 7 is detected by the converter 24, and this is compared with the motor input current (detected by the current transformer 19), and the DC circuit current control circuit 25 By controlling the current limiting value of the current limiting circuit 15, the direct-feed circuit current is controlled to be zero.
本実施例によれば、さらにインバータ運転への移行がス
ムーズに行える効果がある。According to this embodiment, there is an effect that the transition to the inverter operation can be smoothly performed.
第４図は本発明の他の実施例を示すもので、第３図と異
なり、直流回路電流制御回路25の出力をスイツチ26を介
して電圧指令回路12の出力に加算し、電圧設定器21およ
びスイツチ23を削除したものである。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. Unlike FIG. 3, the output of the DC circuit current control circuit 25 is added to the output of the voltage command circuit 12 via the switch 26, and the voltage setting unit 21 is added. And the switch 23 is deleted.
本実施例によれば、インバータ運転への移行中も電圧制
御系がフイードバツク制御されるため、さらにインバー
タ運転への移行がスムーズに行える効果がある。According to the present embodiment, since the voltage control system is feedback-controlled even during the transition to the inverter operation, there is an effect that the transition to the inverter operation can be smoothly performed.
なお、第３図および第４図において、変流器24の代りに
変流器16を用いる方法や直流回路電流を極性を含めて直
接検出する方法を用いてもよい。In FIGS. 3 and 4, a method of using the current transformer 16 instead of the current transformer 24 or a method of directly detecting the DC circuit current including the polarity may be used.
第５図は、インバータ７の位相制御を第１図と異なる構
成で行なう例を示すもので第１図の構成と同期検出方法
が異なる。すなわち、この構成の同期検出回路20はイン
バータ出力電圧とその点弧パルスとの位相差が電動機力
率から決まる所定値となるように点弧パルス位相を制御
する。FIG. 5 shows an example in which the phase control of the inverter 7 is performed in a configuration different from that in FIG. 1, and the synchronization detection method is different from the configuration in FIG. That is, the synchronization detection circuit 20 of this configuration controls the firing pulse phase so that the phase difference between the inverter output voltage and the firing pulse becomes a predetermined value determined by the motor power factor.
本構成においても、直送運転からインバータ運転への切
換えはスムーズに行なわれる。Also in this configuration, the switching from the direct feed operation to the inverter operation is smoothly performed.
次に、同期検出回路20について説明する。Next, the synchronization detection circuit 20 will be described.
第６図は、同期検出回路20の実施例を示す回路図であ
り、第７図はその動作を示すタイムチヤートである。第
６図において、比較回路31は電動機電流IU‐IWの極性を
比較し、第７図（ｃ）に示すようにUP相の点弧タイミン
グからUN相の点弧タイミングまでの間“1"となる比較出
力Ａを送出する。この比較出力は微分回路32でその立上
りが微分され、第７図（ｄ）に示すような微分パルスＢ
に変換される。FIG. 6 is a circuit diagram showing an embodiment of the synchronization detection circuit 20, and FIG. 7 is a time chart showing its operation. In FIG. 6, the comparison circuit 31 compares the polarities of the motor currents I U -I W , and as shown in FIG. 7 (c), it is "1" from the UP phase ignition timing to the UN phase ignition timing. "Comparison output A" is output. The rising edge of this comparison output is differentiated by the differentiating circuit 32, and the differential pulse B as shown in FIG.
Is converted to.
この微分パルスＢの発生タイミングはUP相の点弧タイミ
ングに相当する。そこで、この微分パルスＢはリングカ
ウンタ11から出力されるUP相の点弧パルスＣ（第７図
（ｅ））との位相差がフリツプフロツプ33で検出され
る。この結果、フリツプフロツプ33からその位相差に応
じて第７図（ｆ）に示すような位相差信号Ｄが出力され
る。この位相差信号Ｄは積分回路34で積分されて第７図
（ｇ）に示すような直流電圧に変換され、電圧制御型の
発振回路35に供給される。The generation timing of the differential pulse B corresponds to the ignition timing of the UP phase. Therefore, a phase difference between the differentiated pulse B and the UP phase ignition pulse C (FIG. 7 (e)) output from the ring counter 11 is detected by the flip-flop 33. As a result, the flip-flop 33 outputs the phase difference signal D as shown in FIG. 7 (f) according to the phase difference. The phase difference signal D is integrated by the integrating circuit 34, converted into a DC voltage as shown in FIG. 7 (g), and supplied to the voltage control type oscillation circuit 35.
これによつて、発振回路35の発振周波数が制御され、リ
ングカウンタ11に入力される。この結果、リングカウン
タ11から出力されるUP相の点弧パルスの位相は電動機の
UP相入力電流の位相と一致するように制御される。As a result, the oscillation frequency of the oscillation circuit 35 is controlled and input to the ring counter 11. As a result, the phase of the UP phase ignition pulse output from the ring counter 11 is
It is controlled to match the phase of the UP phase input current.
なお、比較回路31でＵ相とＷ相の電流IU‐IWを比較して
いるのは、第７図（ａ），（ｂ）のIU，IW波形が示すよ
うに、直送回路電流波形（図中の実線）とインバータ出
力電流波形（図中の破線）が同一位相で検出できるため
である。また、第６図において、電動機電流の極性比較
は他の回路の組合せでも容易に可能であり、フリツプフ
ロツプ33で比較するリングカウンタ13の出力パルスＣが
その位相と対応するものであれば同様の結果となる。It should be noted that the comparison circuit 31 compares the U-phase and W-phase currents I U -I W with the direct circuit as shown by the I U and I W waveforms in FIGS. 7 (a) and 7 (b). This is because the current waveform (solid line in the figure) and the inverter output current waveform (dashed line in the figure) can be detected in the same phase. Further, in FIG. 6, the comparison of the polarities of the motor currents can be easily performed by combining other circuits, and if the output pulse C of the ring counter 13 compared by the flip-flop 33 corresponds to the phase, the same result can be obtained. Becomes
以上の説明から明らかなように本発明によれば、直送運
転からインバータ運転への切換えを誘導電動機の回転数
をほぼ一定状態に保つたまま円滑に行うことができる。
この結果、電動機負荷に対応する悪影響も防止できるよ
うになる。As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to smoothly switch from the direct feed operation to the inverter operation while keeping the rotation speed of the induction motor at a substantially constant state.
As a result, it is possible to prevent adverse effects corresponding to the motor load.
第１図は本発明によるインバータ装置の本発明の基にな
る回路の構成図、第２図は第１図において直送運転から
インバータ運転への切換え動作を説明するタイムチヤー
ト、第３図は本発明によるインバータ装置の第１の実施
例の構成図、第４図は本発明によるインバータ装置の第
２の実施例の構成図、第５図は本発明の基になる回路の
構成図、第６図は本発明に用いる同期検出回路の一実施
例を示す図、第７図は第６図の動作を説明するためのタ
イムチヤート、第８図は従来のインバータ装置の構成
図、第９図は従来装置における直送運転からインバータ
運転への切換動作を説明するためのタイムチヤートであ
る。 １……誘導電動機、2,3,4……コンタクタ、５……整流
器、７……インバータ、８……速度設定回路、10……電
圧／周波数変換回路、11……リングカウンタ、17……電
流制御回路、18……位相調整回路、20……同期検出回
路、21……電圧設定器、25……直流回路電流制御回路。FIG. 1 is a block diagram of a circuit which is the basis of the present invention of an inverter device according to the present invention, FIG. 2 is a time chart for explaining the switching operation from direct feed operation to inverter operation in FIG. 1, and FIG. 3 is the present invention. 1 is a configuration diagram of an inverter device according to the present invention, FIG. 4 is a configuration diagram of a second embodiment of the inverter device according to the present invention, FIG. 5 is a configuration diagram of a circuit on which the present invention is based, and FIG. Is a diagram showing an embodiment of a synchronization detection circuit used in the present invention, FIG. 7 is a time chart for explaining the operation of FIG. 6, FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional inverter device, and FIG. 6 is a time chart for explaining a switching operation from a direct feed operation to an inverter operation in the apparatus. 1 ... Induction motor, 2, 3, 4 ... Contactor, 5 ... Rectifier, 7 ... Inverter, 8 ... Speed setting circuit, 10 ... Voltage / frequency conversion circuit, 11 ... Ring counter, 17 ... Current control circuit, 18 ... phase adjustment circuit, 20 ... synchronization detection circuit, 21 ... voltage setting device, 25 ... DC circuit current control circuit.
Claims (1)
電力を所定周波数の交流電力に変換して第１の接触器を
介して誘導電動機に供給するインバータと、誘導電動機
に商用交流電力を第２の接触器を介して加える直送回路
を備えたインバータ装置において、誘導電動機の入力電
流を検出する第１の電流検出手段と、インバータの出力
電流を検出する第２の電流検出手段と、これら電流検出
手段で検出された誘導電動機の入力電流とインバータの
出力電流との差を検出し、その差が零になるようにイン
バータの出力電流を制御する制御手段とを有し、前記差
を零に制御した後、前記第２の接触器を開放するように
構成したことを特徴とするインバータ装置。1. An inverter for converting DC output power of a rectifier for inputting commercial AC power into AC power of a predetermined frequency and supplying the AC power to an induction motor via a first contactor, and commercial AC power for the induction motor. In an inverter device having a direct feed circuit applied via a second contactor, first current detecting means for detecting an input current of an induction motor, second current detecting means for detecting an output current of the inverter, and these currents. The difference between the input current of the induction motor detected by the detection means and the output current of the inverter is detected, and the control means for controlling the output current of the inverter so that the difference becomes zero. After controlling, the said 2nd contactor was comprised so that it may be opened, The inverter apparatus characterized by the above-mentioned.
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|---|---|---|---|
| JP60002499A JPH0783635B2 (en) | 1985-01-10 | 1985-01-10 | Inverter device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP60002499A JPH0783635B2 (en) | 1985-01-10 | 1985-01-10 | Inverter device |
Publications (2)
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|---|---|
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Country Status (1)
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1985
- 1985-01-10 JP JP60002499A patent/JPH0783635B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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