JPH08275575A - インバータ制御の特性設定方法、及び、インバータ制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 システムコストの低減を図りながら、出力周
波数と出力電圧との相関関係を的確に自動設定する。 【構成】 出力周波数Ｆｏの調整に伴い、出力周波数Ｆ
ｏと出力電圧Ｖｏとの設定相関関係Ｘに従って出力電圧
Ｖｏを連係調整するインバータ制御器２と、このインバ
ータ制御器２により一次周波数及び一次電圧を調整する
モータ１との組に対し、検出手段４を装着して、この検
出手段４により前記モータ１の負荷運転時における作動
状態を検出するとともに、この検出情報を設定手段５に
入力して、この設定手段５により前記インバータ制御器
２で採用する出力周波数Ｆｏと出力電圧Ｖｏとの相関関
係Ｘを前記検出情報に応じ自動設定し、この自動設定の
後、前記検出手段４を前記インバータ制御器２と前記モ
ータ１との組から取り外すインバータ制御の特性設定方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インバータ制御の特性
設定方法、及び、インバータ制御システムに関し、詳し
くは、出力周波数の調整に伴い、出力周波数と出力電圧
との設定相関関係に従って出力電圧を連係調整（いわゆ
るＶ／Ｆ制御）するインバータ制御器と、このインバー
タ制御器により一次周波数及び一次電圧を調整するモー
タとの組に対し、前記モータの負荷運転時における作動
状態を検出する検出手段と、前記インバータ制御器で採
用する出力周波数と出力電圧との相関関係を前記検出手
段の検出情報に応じて自動設定する設定手段とを装備す
るインバータ制御システム、並びに、このインバータ制
御システムにおける特性設定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記の如きＶ／Ｆ制御を行うイン
バータ制御器では、採用する出力周波数Ｆｏと出力電圧
Ｖｏとの相関関係Ｘを、駆動対象負荷の負荷特性に応じ
設定者が経験的判断に基づき、複数準備された相関関係
Ｘ（例えば、図５に示す如き直線的なものや、図６に示
す如き二次曲線的なもの）から選択して、あるいは、作
成（例えば、図７に示す如く折線グラフ的に作成）して
人為的に設定するものがある。

【０００３】また、このような人為設定を不要にしたも
のとしては、出力周波数Ｆｏと出力電圧Ｖｏとについて
の上記の如き設定相関関係Ｘを持たずに、モータの負荷
運転時における負荷電流や回転速度を常時検出して、こ
れら検出情報に基づきモータの出力特性が駆動対象負荷
の負荷特性に適合するように、各出力周波数Ｆｏでの出
力電圧Ｖｏを制御するものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の人為設
定によるものでは、駆動対象負荷の負荷特性に対しモー
タの出力特性を的確に適合させ得る精度の高い相関関係
Ｘの設定が難しい問題があり、一方、後者の負荷電流や
回転速度の常時検出に基づき各出力周波数Ｆｏでの出力
電圧Ｖｏを制御するものでは、これら負荷電流や回転速
度を検出する検出手段をインバータ制御器とモータとの
組に対し常設する構成となるため、システムコストが高
く付く問題がある。

【０００５】以上の実情に対し、本発明の目的は、シス
テムコストの低減を図りながら、インバータ制御器で採
用する出力周波数と出力電圧との相関関係の設定につい
て、駆動対象負荷の負荷特性に対しモータの出力特性を
的確に適合させ得る良好な設定を容易に行えるようにす
る点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

〔第１特徴構成〕インバータ制御の特性設定方法に係る
本発明の第１特徴構成（請求項１に係る発明）は、出力
周波数の調整に伴い、出力周波数と出力電圧との設定相
関関係に従って出力電圧を連係調整するインバータ制御
器と、このインバータ制御器により一次周波数及び一次
電圧を調整するモータとの組に対し、検出手段を装着し
て、この検出手段により前記モータの負荷運転時におけ
る作動状態を検出するとともに、この検出情報を設定手
段に入力して、この設定手段により前記インバータ制御
器で採用する出力周波数と出力電圧との相関関係を前記
検出情報に応じ自動設定し、この自動設定の後、前記検
出手段を前記インバータ制御器と前記モータとの組から
取り外すことにある。

【０００７】〔第２特徴構成〕インバータ制御システム
に係る本発明の第２特徴構成（請求項２に係る発明）
は、出力周波数の調整に伴い、出力周波数と出力電圧と
の設定相関関係に従って出力電圧を連係調整するインバ
ータ制御器と、このインバータ制御器により一次周波数
及び一次電圧を調整するモータとの組に対し、前記モー
タの負荷運転時における作動状態を検出する検出手段
と、前記インバータ制御器で採用する出力周波数と出力
電圧との相関関係を前記検出手段の検出情報に応じて自
動設定する設定手段とを装備するインバータ制御システ
ムにおいて、前記検出手段を前記インバータ制御器と前
記モータとの組に対し着脱操作自在に構成してあること
にある。

【０００８】〔第３特徴構成〕インバータ制御システム
に係る本発明の第３特徴構成（請求項３に係る発明）
は、上記の第２特徴構成の実施において好適な構成を特
定するものであり、前記検出手段と前記設定手段を、前
記インバータ制御器と前記モータとの組に対し着脱操作
自在に構成してあることにある。

【０００９】〔第４特徴構成〕インバータ制御システム
に係る本発明の第４特徴構成（請求項４に係る発明）
は、上記の第２又は第３特徴構成の実施において好適な
構成を特定するものであり、前記設定手段は、前記検出
手段の検出情報と前記インバータ制御器の出力周波数と
に基づき、前記モータのすべりが目標値となる出力周波
数と出力電圧との相関関係を自動設定する構成としてあ
ることにある。

【００１０】

【作用】

〔第１特徴構成の作用〕第１特徴構成では、インバータ
制御器とモータとの組に対し検出手段を装着することに
より、この検出手段をもって、モータの負荷運転時にお
ける作動状態（例えば、回転速度や負荷電流など）を、
駆動対象負荷の負荷特性とモータの出力特性との適合性
判定のための情報として検出する。

【００１１】また、この検出情報を設定手段に入力する
ことにより、この設定手段に与えてある所定の自動設定
機能をもって、インバータ制御器で採用する出力周波数
と出力電圧との相関関係として、負荷特性に適合するモ
ータ出力特性を与える相関関係を検出情報に応じ自動設
定する。

【００１２】そして、この自動設定が完了すると、検出
手段をインバータ制御器とモータとの組から取り外し、
以後、このインバータ制御器とモータとの組について
は、上記の如く自動設定した出力周波数と出力電圧との
相関関係を用いてインバータ制御器によりモータの一次
周波数及び一次電圧を連係調整し、一方、検出手段につ
いては、この取り外しにより、他のインバータ制御器と
モータとの組に対する上記と同様の自動設定に使用する
ことを可能とする。

【００１３】〔第２特徴構成の作用〕第２特徴構成で
は、上記の検出手段をインバータ制御器とモータとの組
に対し着脱操作自在に構成することにより、上記の第１
特徴構成で述べた自動設定を行う際のインバータ制御器
とモータとの組に対する検出手段の装着と、自動設定後
の検出手段の取り外しを容易に行えるようにする。

【００１４】〔第３特徴構成の作用〕第３特徴構成で
は、検出手段と前記の設定手段をインバータ制御器とモ
ータとの組に対し着脱操作自在に構成することにより、
前記の第１特徴構成で述べた自動設定の後は、検出手段
のみならず設定手段もインバータ制御器とモータとの組
から容易に取り外して、これら検出手段及び設定手段を
他のインバータ制御器とモータとの組に対する同様の自
動設定に使用できるようにする。

【００１５】〔第４特徴構成の作用〕第４特徴構成で
は、上記の設定手段において、インバータ制御器の出力
周波数（モータの一次周波数）から得られるモータの換
算回転速度と検出手段の検出情報から得られるモータの
実回転速度との差を演算する形態で、モータのすべりを
設定手段に判定させ、そして、このすべりの判定結果に
基づき、インバータ制御器で採用する出力周波数と出力
電圧との相関関係（すなわち負荷特性に適合するモータ
出力特性を与える相関関係）として、すべりが目標値と
なる出力周波数と出力電圧との相関関係を自動設定させ
る。

【００１６】

【発明の効果】

〔第１特徴構成の効果〕本発明の第１特徴構成によれ
ば、モータの負荷運転時おける作動状態を検出手段によ
り検出して、この検出情報に基づき、インバータ制御器
で採用する出力周波数と出力電圧との相関関係を設定手
段により自動設定するから、採用する出力周波数と出力
電圧との相関関係を設定者が経験的判断に基づき、複数
準備された相関関係から選択したり作成したりして人為
的に設定する従来形式に比べ、駆動対象負荷の負荷特性
に対しモータの出力特性をより的確に適合させ得る良好
な設定を容易に行える。

【００１７】また、この自動設定の後は、検出手段の取
り外しをもって、この検出手段を他のインバータ制御器
とモータとの組に対する同様の自動設定に使用できるか
ら、出力周波数と出力電圧とについての前記の如き設定
相関関係を持たずに、負荷電流や回転速度の常時検出に
基づき出力電圧を制御する従来形式（すなわち、インバ
ータ制御器とモータとの組に対する検出手段の常設を必
要とする形式）に比べ、システムコストの低減が可能と
なる。

【００１８】〔第２特徴構成の効果〕本発明の第２特徴
構成によれば、インバータ制御器とモータとの組に対す
る検出手段の装着と取り外しを容易に行えることから、
前述の第１特徴構成によるインバータ制御の特性設定方
法を簡便に実施できる。

【００１９】〔第３特徴構成の効果〕本発明の第３特徴
構成によれば、検出手段のみならず設定手段もインバー
タ制御器とモータとの組から容易に取り外して、これら
検出手段及び設定手段を他のインバータ制御器とモータ
との組に対する同様の自動設定に使用できるから、設定
手段をインバータ制御器とモータとの組に対し常設する
形式に比べ、システムコストの一層の低減が可能とな
る。

【００２０】〔第４特徴構成の効果〕本発明の第４特徴
構成によれば、モータの負荷運転時おける作動状態の検
出情報とインバータ制御器の出力周波数とに基づく自動
設定をもって、すべりが目標値となる出力周波数と出力
電圧との相関関係を的確に設定でき、これにより、すべ
りが適正でトルク及び負荷電流が適正な負荷運転を確実
に実施できる。

【００２１】

【実施例】１は駆動対象負荷（例えば、生産工場におけ
る生産ライン用のコンベア、あるいは、空調用のファン
やコンプレッサなど）に連結したモータ、２はこのモー
タ１を制御するインバータ制御器であり、インバータ制
御器２に対する設定周波数Ｆｉの入力に対しインバータ
制御器２はモータ１への出力周波数Ｆｏ（すなわち、モ
ータ１の一次周波数）を設定周波数Ｆｉに調整する。

【００２２】また、インバータ制御器２は、出力周波数
Ｆｏと出力電圧Ｖｏとについて設定される相関関係Ｘ
（以下、Ｖ／Ｆ関係と略称する）を記憶する記憶部３を
有し、出力周波数Ｆｏの調整にあたっては、出力周波数
Ｆｏを設定周波数Ｆｉに調整するに伴い、出力電圧Ｖｏ
（すなわち、モータ１の一次電圧）を記憶部３における
設定Ｖ／Ｆ関係Ｘに従って調整する。

【００２３】Ｖ／Ｆ関係Ｘの設定については、図２に示
す如く、モータ１の回転速度Ｎｎに応じた周波数信号ｓ
を出力する検出器４をモータ１に付設した状態でモータ
１を運転して前記の駆動対象負荷を試験駆動し、この際
の検出器４の出力信号ｓをインバータ制御器２における
設定部５に入力する。

【００２４】これに対し、設定部５は、検出器４の出力
信号ｓに対する周波数解析によりモータ１の実回転速度
Ｎｎを演算するとともに、その時のインバータ制御器２
の出力周波数Ｆｏに対応する換算回転速度Ｎｏと実回転
速度Ｎｎとの差ΔＮ（すなわち、モータ１のすべり）を
演算して、この差ΔＮが目標値（本例では設定範囲内の
値）となるように出力電圧Ｖｏを調整し、この際の出力
電圧Ｖｏ（差ΔＮが目標範囲内となる出力電圧）をその
時の出力周波数Ｆｏに対する適正出力電圧Ｖｏとして決
定する。

【００２５】そして、設定部５は、このような決定操作
を複数の出力周波数Ｆｏについて順次実施し、これによ
り得られる複数組の出力周波数Ｆｏと適正出力電圧Ｖｏ
との組から適正Ｖ／Ｆ関係を近似決定し、この決定Ｖ／
Ｆ関係を記憶部３に記憶させて、インバータ制御器２で
採用するＶ／Ｆ関係Ｘを自動設定する。

【００２６】すなわち、上記の検出器４は、モータ１の
負荷運転時における作動状態を検出する検出手段の一例
であり、また、上記の設定器５は、インバータ制御器２
で採用する出力周波数Ｆｏと出力電圧Ｖｏとの相関関係
Ｘ（Ｖ／Ｆ関係）を検出手段の検出情報に応じて自動設
定する設定手段の一例である。

【００２７】一方、上記の検出器４は、インバータ制御
器２とモータ１との組に対し接続具６ａ，６ｂをもって
着脱できる構成としてあり、上記の自動設定の際には、
接続具６ａ，６ｂを接続操作して検出器４をインバータ
制御器２とモータ１との組に対し装着した状態で上記の
自動設定を実施し、そして、自動設定の完了後は、接続
具６ａ，６ｂを接続解除操作して検出器４をインバータ
制御器２とモータ１との組から取り外し、この取り外し
た検出器４をもって他のインバータ制御器２’とモータ
１’との組に対する同様の自動設定を行えるようにして
ある。

【００２８】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。

【００２９】検出手段が検出対象とするモータ作動状態
は、回転速度Ｎｎに限定されるものではなく、駆動対象
負荷の負荷特性とモータの出力特性との適合性の判定情
報となるものであれば、負荷電流やトルクなど種々のも
のを検出対象として採用できる。

【００３０】なお、図３は負荷電流Ｉを検出対象とする
場合のシステム構成を示し、同図３において、６ａ，６
ｂは検出手段４をインバータ制御器２とモータとの組に
対して着脱操作自在とする接続具である。

【００３１】検出手段の出力方式についても、例えば、
回転速度Ｎｎを検出対象とする場合に、前述の実施例の
如く回転速度Ｎｎに応じた周波数信号ｓを出力する方式
を採用するに代え、回転速度Ｎｎに応じた電圧値信号や
電流値信号を出力する方式等を採用してもよく、回転速
度Ｎｎ以外のモータ作動状態を検出対象とする場合につ
いても同様に種々の出力方式を採用できる。

【００３２】検出手段の検出情報に基づき出力周波数Ｆ
ｏと出力電圧Ｖｏとの相関関係Ｘを設定手段に自動設定
させるのに、その設定形態は、前述の実施例の如く、す
べりが目標値となる出力周波数Ｆｏと出力電圧Ｖｏとの
相関関係Ｘを設定させる形態代え、負荷電流Ｉが目標値
（例えば設定範囲内の値）となる出力周波数Ｆｏと出力
電圧Ｖｏとの相関関係Ｘを設定させる形態を採用するな
ど、種々の設定形態を採用できる。

【００３３】設定手段をインバータ制御器２に内蔵する
システム構成に代え、図４に示す如く検出手段４と設定
手段５を一体的に（あるいは各別に）インバータ制御器
２とモータ１との組に対し着脱操作自在とするシステム
構成を採用してもよい。

【００３４】また、設定手段５の一部はインバータ制御
器２に内蔵し、検出手段４と設定手段５の残部を一体的
に（あるいは各別に）インバータ制御器２とモータ１と
の組に対し着脱操作自在とするシステム構成を採用して
もよい。

【００３５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするため符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】検出手段を取り外した状態のシステム構成図

【図２】検出手段を装着した自動設定時のシステム構成
図

【図３】別実施例を示すシステム構成図

【図４】他の別実施例を示すシステム構成図

【図５】出力周波数と出力電圧との設定相関関係を示す
図

【図６】出力周波数と出力電圧との設定相関関係を示す
図

【図７】出力周波数と出力電圧との設定相関関係を示す
図

【符号の説明】

Ｆｏ 出力周波数 Ｖｏ 出力電圧 Ｘ 出力周波数と出力電圧との相関関
係 ２ インバータ制御器 １ モータ ４ 検出手段 ５ 設定手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力周波数（Ｆｏ）の調整に伴い、出力
   周波数（Ｆｏ）と出力電圧（Ｖｏ）との設定相関関係
   （Ｘ）に従って出力電圧（Ｖｏ）を連係調整するインバ
   ータ制御器（２）と、このインバータ制御器（２）によ
   り一次周波数及び一次電圧を調整するモータ（１）との
   組に対し、 検出手段（４）を装着して、この検出手段（４）により
   前記モータ（１）の負荷運転時における作動状態を検出
   するとともに、この検出情報を設定手段（５）に入力し
   て、この設定手段（５）により前記インバータ制御器
   （２）で採用する出力周波数（Ｆｏ）と出力電圧（Ｖ
   ｏ）との相関関係（Ｘ）を前記検出情報に応じ自動設定
   し、 この自動設定の後、前記検出手段（４）を前記インバー
   タ制御器（２）と前記モータ（１）との組から取り外す
   インバータ制御の特性設定方法。
2. 【請求項２】 出力周波数（Ｆｏ）の調整に伴い、出力
   周波数（Ｆｏ）と出力電圧（Ｖｏ）との設定相関関係
   （Ｘ）に従って出力電圧（Ｖｏ）を連係調整するインバ
   ータ制御器（２）と、このインバータ制御器（２）によ
   り一次周波数及び一次電圧を調整するモータ（１）との
   組に対し、 前記モータ（１）の負荷運転時における作動状態を検出
   する検出手段（４）と、前記インバータ制御器（２）で
   採用する出力周波数（Ｆｏ）と出力電圧（Ｖｏ）との相
   関関係を前記検出手段（４）の検出情報に応じて自動設
   定する設定手段（５）とを装備するインバータ制御シス
   テムであって、 前記検出手段（４）を前記インバータ制御器（２）と前
   記モータ（１）との組に対し着脱操作自在に構成してあ
   るインバータ制御システム。
3. 【請求項３】 前記検出手段（４）と前記設定手段
   （５）を、前記インバータ制御器（２）と前記モータ
   （１）との組に対し着脱操作自在に構成してある請求項
   ２記載のインバータ制御システム。
4. 【請求項４】 前記設定手段（５）は、前記検出手段
   （４）の検出情報と前記インバータ制御器（２）の出力
   周波数（Ｆｏ）とに基づき、前記モータ（１）のすべり
   が目標値となる出力周波数（Ｆｏ）と出力電圧（Ｖｏ）
   との相関関係（Ｘ）を自動設定する構成としてある請求
   項２又は３記載のインバータ制御システム。