JPS5858870A - Controller for pwm voltage inverter - Google Patents
Controller for pwm voltage inverterInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
師）技術分計の説明
本発明はｐｗＭｔ圧形イ正形−タの制御装置に係り、特
Ｃ交流電源の１時停電（以後、瞬停とする）の場合に、
安全に運転が継続できるＰＷＭｔ圧形正形バータの制御
装置に関する。[Detailed description of the invention] Description of the technical minute meter The present invention relates to a control device for a pwMt pressure type meter, and is used in the event of a one-hour power outage (hereinafter referred to as an instantaneous power outage) of a special C AC power supply. ,
The present invention relates to a control device for a PWM t-pressure type converter that can continue to operate safely.
（ｂ）従来技術の説明
第１図は従来のＰＷＭ電圧形正形バータの制＃装置の工
費回路構成図である。(b) Description of Prior Art FIG. 1 is a circuit diagram showing the construction cost of a conventional control device for a PWM voltage-type direct converter.
インバータ王回路は、交流電源１を整流器２により直流
Ｃ二置換し、コンデンサ３により平滑化し、トランジス
タ４１〜４６とダイオード４１Ａ〜４６Ａから成るイン
バータブリッジ４（二より直流から交流（二置換して電
動機５に電力を供給する。インバータの制御回路１４と
、パルストランス１５．トランジスタ１６ 、ベース駆
動回路１７より成るインバータブリッジ駆動回路の電源
は交流電源１より変圧器６を介して整流器７により直流
に変換し、犬容輩コンデンサ８に電荷を蓄え、トランジ
スタ９．リアクトル１０．コンデンサ１１゜ダイオード
１２から成るチョッパ回路と電圧制御回路１３により定
電圧回路な〜成して給電する。In the inverter king circuit, an AC power source 1 is replaced with two DCs by a rectifier 2, smoothed by a capacitor 3, and an inverter bridge 4 consisting of transistors 41 to 46 and diodes 41A to 46A (2 to 2 DC to AC Power is supplied to the inverter bridge drive circuit 14, which is composed of an inverter control circuit 14, a pulse transformer 15, a transistor 16, and a base drive circuit 17.The power source of the inverter bridge drive circuit is supplied from an AC power supply 1 through a transformer 6 and converted to DC by a rectifier 7. Then, charge is stored in the capacitor 8, and a chopper circuit consisting of a transistor 9, a reactor 10, a capacitor 11, and a diode 12 and a voltage control circuit 13 form a constant voltage circuit to supply power.
また、インバータの制御（ロ）路１４の出力によりトラ
ンジスタ１６を駆動し、インバータブリッジ４を制御す
る。Further, the transistor 16 is driven by the output of the control (b) path 14 of the inverter, and the inverter bridge 4 is controlled.
尚インバータブリッジ駆動回路は１回路のみを図示した
が同様の回路を６回路具備している。Although only one inverter bridge drive circuit is shown in the figure, six similar circuits are provided.
第２図にインバータの制御回路１４の絆細図を示す。こ
のインバータの制御回路１４に於て、演算増幅梅１０２
．１０３．１０４と、抵抗器１０１．１０６〜１０９と
、コンデンサ１１０と、調整抵抗器１０５と、電圧制限
回路１１４とで栴成する加減速制限回路は周知の回路で
ある。この加減速１ｔｉ１１限回路に図示しない制御回
路の周波数設定信号１００を入力信号として与え、その
出力信号ｆ”を周波数基準イぎ号として電圧周波数変換
器（以後Ｖ／Ｆ変換器とする）１１１と波形合成回路１
１２に入力する。一方パルス幅変調（以後ＰＷＭとする
）を行うだめの三角波発生拠１１３から三角波信号４．
ｔを波形合成回路１１２ｇ−人力する。波形合成回路１
１２は、Ｖ／Ｆ変換器１１１の出力周波数ｆｓを入力と
してインバータブリッジ４の各トランジスタ４１〜４６
０転流期間を制御する。従ってＶ／Ｆ変換器１１１の出
力周波数ｆ８がインバータ周波数と比例関係Ｃ二なり図
示しない制御回路Ｃ二よって′ｒＬｗＪ機速度に比例し
た値となる様に制御される。また各トランジスタ４１〜
４６の転流期間内に於て電動機５の端子に加わる電圧が
インバータ周波数に比例した値となる様＋：ｐ ｗ ｙ
制御が同時に行なわれる。FIG. 2 shows a detailed diagram of the control circuit 14 of the inverter. In the control circuit 14 of this inverter, the operational amplifier 102
．． The acceleration/deceleration limiting circuit constituted by 103, 104, resistors 101, 106 to 109, capacitor 110, adjustment resistor 105, and voltage limiting circuit 114 is a well-known circuit. A frequency setting signal 100 of a control circuit (not shown) is given as an input signal to this acceleration/deceleration 1ti11 limiting circuit, and the output signal f'' is used as a frequency reference signal to convert the voltage to frequency converter (hereinafter referred to as a V/F converter) 111. Waveform synthesis circuit 1
Enter 12. On the other hand, a triangular wave signal 4.
t is manually generated by the waveform synthesis circuit 112g. Waveform synthesis circuit 1
12, each transistor 41 to 46 of the inverter bridge 4 receives the output frequency fs of the V/F converter 111 as an input.
Controls the zero commutation period. Therefore, the output frequency f8 of the V/F converter 111 is controlled to have a proportional relationship C2 with the inverter frequency, and a value proportional to the machine speed 'rLwJ by a control circuit C2 (not shown). In addition, each transistor 41~
+: p w y so that the voltage applied to the terminals of the motor 5 within the commutation period of 46 becomes a value proportional to the inverter frequency.
Control takes place simultaneously.
この様に出力電圧と周波数が比例関係Ｃ二ある電圧形イ
ンバータの制御を一般にＶ／Ｆ制御と呼称している。Control of a voltage type inverter in which the output voltage and frequency have a proportional relationship C2 is generally called V/F control.
第１図に示す従来のＰＷＭｔ圧形イ正形−タに於て、瞬
停が発生したとき、インバータブリッジ４６二加えられ
ていた直流電圧Ｖａはコンデンサ３の電荷の放１Ｍ、５
二より減少を開始するが、インバータブリッジ４の各ト
ランジスタ４１〜４６が所定の転流動作を継続すれば電
動機５の慣性エネルギーの放出による回転速度の減少に
従って直流電圧ＶｄＯ値が減少する。In the conventional PWMt pressure type converter shown in FIG.
However, if the transistors 41 to 46 of the inverter bridge 4 continue their predetermined commutation operations, the DC voltage VdO value decreases as the rotational speed decreases due to the release of inertial energy of the motor 5.
また制御回路電圧ｖ０はコンデンサ８に充電された電荷
の放電Ｃより停電中の電源を保持している。この動作を
第３図のタイムチャートに示す。時刻１目二於て交流電
圧ＶＡＯが零となり、停電が発生すると、コンデンサ８
の充電々圧■。ｄはその放１！特性により減少してゆく
。しかし、制御回路電圧■。はトランジスタ９．直流リ
アクトル１０．コンデンサ１】、ダイオード１２がら成
るチョッパ回路と、電圧制御回路１３によりコンデンサ
８の電圧Ｖ。ｄを降圧して定電圧制御を行っているので
所定の一定電圧が保たれる。時刻、ｔ２で複電して交流
電圧ｖＡｃが復帰すると、コンデンサ８の電圧Ｖ。ｄも
復帰しインバータ運転を継続することができる。Further, the control circuit voltage v0 maintains the power supply during a power outage by the discharge C of the electric charge charged in the capacitor 8. This operation is shown in the time chart of FIG. When the AC voltage VAO becomes zero at time 1 and 2 and a power outage occurs, capacitor 8
The charging pressure ■. d is that release 1! It decreases depending on the characteristics. However, the control circuit voltage ■. is transistor 9. DC reactor 10. The voltage V of the capacitor 8 is determined by a chopper circuit consisting of a capacitor 1], a diode 12, and a voltage control circuit 13. Since constant voltage control is performed by stepping down d, a predetermined constant voltage is maintained. At time t2, when the alternating current voltage vAc is restored by double current, the voltage V of the capacitor 8. d is also restored and inverter operation can be continued.
しかし１ この従来のＰＷＭｔ圧形イ正形−タでは、停
電時間が長くなるとコンデンサ８の電圧Ｗａｄが制御回
路電圧ｖ０より低くなり、制御回路電圧Ｖｃ＋も所定の
電圧を保つことができなくなり制御回路が正常ｇ二動作
できなくなる。このために従来のＰＷＭ篭圧形正形バー
タでは停電保鉦時間は０．５秒程度以下に制限し、それ
以上の停電時間の場合は運転を停止する気腫回路を設け
ている。However, in this conventional PWMt pressure type DC converter, when the power outage time becomes longer, the voltage Wad of the capacitor 8 becomes lower than the control circuit voltage v0, and the control circuit voltage Vc+ cannot be maintained at the predetermined voltage, so the control circuit cannot operate normally. For this reason, in the conventional PWM cage pressure type regular converter, the power outage hold time is limited to about 0.5 seconds or less, and an emphysema circuit is provided that stops operation if the power outage time is longer than that.
しかし、この様なＰＷＭｉｌｆ、正形インバータにより
電動機を運転しているシステムで瞬停が発生した場合、
電動機を停止させないで継続運転させる要求がある。例
えば上水道のポンプＣ：応用した場付、瞬停止−よりポ
ンプの回転が止まり、水が逆流すると、パイプ（二附着
し２ていた物質がはがれ落ち、水かにごる事から、電動
機を運転に＋、統することが望まれる。However, if a momentary power outage occurs in a system where the electric motor is operated by such a PWMilf or regular inverter,
There is a demand for continuous operation of the electric motor without stopping it. For example, water supply pump C: applied, momentary stop - When the pump stops rotating and water flows backwards, the material that was attached to the pipe (2) peels off and the water gets stagnant, so the electric motor is stopped. , it is desirable to have control.
（Ｃ）発明の目的
本発明の目的は、上記の点に８４でなされたものであり
、停電時に制御電源を電動機の慣性エネルギーより回生
電圧として供給し、この回生電圧を所定の電圧（一定電
圧制御を行う＠≦二構成して長時間の停電時でも運転継
続を可能とし、復電したときｆ二は安全Ｃ二正規の運転
に復帰できるＰＷＭ電圧形正形バータを提供することに
ある０
（、ｉ）発明の構成
本＠明によるＰＷＭ電圧形正形バータの制御装置の一実
施例を第５図の主要回路構成図に、またインバータの制
御回路詳細図を第６図に示す。同図中第１図、第２図と
［ｒＪ］−符号はその内容も同様であるので、説明を省
略する０第５図中、１４ＡＶｉ本発明によるインバータ
の制御回路、２０ａ〜２０ｅ、 ２５α〜２５θは交流
電圧を直流電圧１：変換する整流器、２１ａ〜２１ｅは
直流電圧を平滑するコンデンサ、２２は制御回路電圧を
安定化してインバータの制御回路１４Ａｌ−電源を供給
する定電圧制御回路、２４ｂ〜２４（ｌはインバータブ
リッジ４のトランジスタ４１．４３．４５を駆動するペ
ース駆動回路、２４ｅはトランジスタ４４゜４６．４２
を駆動するペース駆動回路で３回路を具 。(C) Object of the Invention The object of the present invention is to address the above points in 84, and to supply control power as a regenerative voltage from the inertial energy of the motor during a power outage, and to convert this regenerative voltage into a predetermined voltage (constant voltage). The object of the present invention is to provide a PWM voltage type regular inverter that is configured to perform control @≦2 and can continue operation even during a long power outage, and can return to normal operation when the power is restored. (,i) Structure of the Invention An embodiment of a control device for a PWM voltage type regular inverter according to the present invention is shown in the main circuit configuration diagram in FIG. 5, and a detailed diagram of the control circuit for the inverter is shown in FIG. 6. 1 and 2 and [rJ]-signs are the same in content, so explanations will be omitted.0 In FIG. 21a to 21e are capacitors that smooth the DC voltage; 22 is a constant voltage control circuit that stabilizes the control circuit voltage and supplies the inverter control circuit 14Al-power; 24b to 24; (l is the pace drive circuit that drives the transistors 41, 43, 45 of the inverter bridge 4, 24e is the transistor 44゜46.42
It is equipped with 3 circuits in the pace drive circuit that drives.
備している０２７は交流電源１の停電を検出するための
電圧検出回路、あは電動機５の慣性エネルギーによる回
生電圧を検出するだめの電圧検出回Ｍ、３１．３２Ｆｉ
インバータブリツジ４の直流仙中性点電１位を決めるコ
ンデンサ、２６はその中性点電位とインバータブリッジ
４の交流側の一端子よりＰＷＭ制御１：よる交流電圧を
入力し、停電中の制御電源を得る変圧器で構成する。027 is a voltage detection circuit for detecting a power outage of the AC power supply 1;
The capacitor 26 determines the DC-neutral point 1 of the inverter bridge 4, and the PWM control 1: inputs the AC voltage from the neutral point potential and one terminal on the AC side of the inverter bridge 4, and controls it during a power outage. It consists of a transformer that obtains power.
第６図は、インバータの制御回路１４Ａ１電圧検出回路
２７．２８の詳細図である。同図中１１５ａ。FIG. 6 is a detailed diagram of the voltage detection circuits 27 and 28 of the inverter control circuit 14A1. 115a in the same figure.
１１５ｂはスイッチ駆動回路１１７Ｉ−よって開閉する
スイッチ、１１６，１１９．１２１は入力抵抗、１１８
は停電時に電動機５の慣性エネルギーミニよる回生電圧
を所定の一定電圧ζ二制御するための電圧制御増幅番、
２７０．２８０は整流器、２７１，２８１はコンデン
サ、２７２．２８２は抵抗器、２７３は停電時４二所定
の電圧以下になったことを検出する電圧比較器である。115b is a switch that is opened and closed by the switch drive circuit 117I; 116, 119.121 is an input resistor; 118
is a voltage control amplification number for controlling the regenerative voltage due to the inertial energy mini of the electric motor 5 to a predetermined constant voltage ζ2 during a power outage,
270 and 280 are rectifiers, 271 and 281 are capacitors, 272 and 282 are resistors, and 273 is a voltage comparator that detects that the voltage has fallen below a predetermined voltage during a power outage.
（ｅ）発明の作用
本発明は、ＰＷＭインバータ等の動作波形を利用し、！
動機の慣性エネルギーから制御電源を侍る様Ｃ二構成し
ているので、先ずＰＷＭインバータの動作波形を第４図
を用いて説明する。(e) Effect of the invention The present invention utilizes the operating waveform of a PWM inverter, etc.!
Since the inertial energy of the motive device is configured to provide a control power source, the operating waveforms of the PWM inverter will first be explained using FIG. 4.
第４図（ａ）に於て、ｅえは三角波発生器１１３から波
形合成回路１１２１入力されるＰＷＭ変調用の三角波信
号である。また、ｅｖ及びｅｙは、インバータブリッジ
４のＵ相及びＶ相を制御する信号で、演算増幅器１０４
の出力である周波数基準信号ｆ”とＶ／Ｆ変換器１１１
の出力周波数１１を入力として波形合成回路１１２の内
部で得られる。In FIG. 4(a), e is a triangular wave signal for PWM modulation that is input from the triangular wave generator 113 to the waveform synthesis circuit 1121. Further, ev and ey are signals that control the U phase and V phase of the inverter bridge 4, and are signals that control the operational amplifier 104.
The frequency reference signal f'' which is the output of the V/F converter 111
is obtained inside the waveform synthesis circuit 112 by inputting the output frequency 11 of .
この信号θ［１＋ ｅｖと三角波信号ｅｌとを比較して
ペース駆動回路２４ｂ〜２４ｅに信号を送りトランジス
タ４１〜４６をスイッチング制御する。この様なＰＷＭ
制御は公知なので制御の畦細は説明を省略する。その結
果、インバータブリッジ４の交流側のＵ相及びＶ相端子
とコンデ／す３１．３２１−よる直流側中性点電位との
間の電位差は第４Ｖ （ａ） に示すＶＵ−０及びＶＶ
−０の電圧波形となり、電動機５のＵ相とＶ相の線間電
圧波形は同図のＶＵ−Ｖに示す様Ｃ周知のＰＷＭ制御さ
れた電圧波形となる。また三角波信号ｅ、ｔと比較する
信号ｅυ。The signal θ[1+ev and the triangular wave signal el are compared and the signal is sent to the pace drive circuits 24b to 24e to control switching of the transistors 41 to 46. PWM like this
Since the control is well known, detailed explanation of the control will be omitted. As a result, the potential difference between the U-phase and V-phase terminals on the AC side of the inverter bridge 4 and the neutral point potential on the DC side due to the converter 31.321-
-0 voltage waveform, and the line voltage waveform of the U-phase and V-phase of the motor 5 becomes a well-known PWM-controlled voltage waveform as shown by VU-V in the figure. Also, a signal eυ is compared with the triangular wave signals e and t.
ｅｙのスライスレベルの絶体値は周波数基準信号ｆ”に
比例する様に制御されｆ”が変化（増減〕するとＶＵ−
Ｖの電圧波形は波高値は変わらず電圧のパルス幅が変化
（増減）し、ＰＷＭ制Ｈ＋二よるＶ／Ｆ制御が行なわれ
るＯｆ″の値が零、即ちインバータ周波数が零となった
ときのＶＵ−０は第４図（ｂ） ｌ１示す８１に正負対
称の電圧波形となる。The absolute value of the slice level of ey is controlled to be proportional to the frequency reference signal f'', and when f'' changes (increases or decreases), VU-
In the voltage waveform of V, the pulse width of the voltage changes (increases or decreases) without changing the peak value, and V/F control is performed by PWM control H+2. VU-0 has a voltage waveform with positive and negative symmetry at 81 shown in FIG. 4(b).
不発明け、インバータブリッジ４の交Ｋ 出力端子と直
流側中性点との間の電圧がインバータ出力電圧や周波数
にｔｉとんど影脣を受けない交シ
流の実効電圧であることを利用している。The inventive method uses the fact that the voltage between the AC output terminal of the inverter bridge 4 and the neutral point on the DC side is an effective AC voltage that is hardly affected by the inverter output voltage or frequency. ing.
以下、！４５図、第６図１二示した一実施例に基き、瞬
停時の動作を説明する。below,! The operation at the time of momentary power failure will be explained based on the embodiment shown in FIG. 45 and FIG. 6.
交流電源１が正常のとき、変圧器６と各整流器２０（１
〜２０ｅ５−よりインバータの制御回路１４Ａの電源と
各ベース駆動回路２４ｂ〜２４ｅの電源を供給して運転
を行う。正規の運転中（二交流電源１に瞬停が発生する
と変圧器６の各２次巻線電圧はほとんど瞬時に零電圧と
なり各整流器２０α〜２０ｅを介して供給していた電力
も零となる。When the AC power supply 1 is normal, the transformer 6 and each rectifier 20 (1
~20e5- supplies power to the inverter control circuit 14A and each base drive circuit 24b to 24e for operation. During normal operation (when an instantaneous power outage occurs in the two AC power supply 1), the voltage of each secondary winding of the transformer 6 almost instantaneously becomes zero voltage, and the power supplied via each rectifier 20a to 20e also becomes zero.
しかしこのとき、インバータブリッジ４の交流側のＵ相
端子とコンデンサ３１．３２による直り、ｌ１１中性点
との間の電圧Ｖυ−０が変圧器２６の１次巻線１−印加
されており、各２次巻線と各整流器２５α〜２５ｅを介
して電力が供給される。従ってインバータの制御（ロ）
路１４Ａ及び各ベース駆動回路２４ｂ〜２４θは継続し
て運転が可能である。However, at this time, the voltage Vυ-0 between the U-phase terminal on the AC side of the inverter bridge 4 and the neutral point of the capacitor 31 and 11 is applied to the primary winding 1 of the transformer 26. Power is supplied through each secondary winding and each rectifier 25α to 25e. Therefore, inverter control (b)
The path 14A and each of the base drive circuits 24b to 24θ can continue to operate.
また瞬停が発生すると＃はとんど同時５二電圧検出回路
２７≦二より停電を知ら一１ｔ′る検出１６チをインバ
ータの制御回路１４Ａに入力し、内部のＰＷＭ制御を定
電圧制御５二切換え、電圧検出器２８に上って検出する
変圧５２６の１次側電圧、即ちＶＵ−０を一定電圧とな
る様ｉ二制御する。Also, when an instantaneous power outage occurs, # detects the power outage from the simultaneous 5 and 2 voltage detection circuits 27≦2 and inputs the 1t' detection 16 to the inverter control circuit 14A, and changes the internal PWM control to the constant voltage control 5. The primary side voltage of the transformer 526 detected by the voltage detector 28, that is, VU-0, is controlled to be a constant voltage.
この電圧Ｖυ−０は前述説明の様に第４図（ａ）に示し
た電圧波形であり、この電圧ＶＵ−０の波高値ｔＪコン
デンサ３の充電々圧Ｃ二よって決まる。従って停電期間
中の定電圧制御はコンデンサ３の充電々圧を一定ｌ二市
１］御することになる。またコンデンサ３の放電々流は
、変圧器２６の１次巻線ｌ二供給する電力ではソ決する
ので、その電力に相当する分だけ電動機５の慣性エネル
ギーから電力補給する様に制御される。As described above, this voltage Vυ-0 has the voltage waveform shown in FIG. 4(a), and is determined by the peak value tJ of this voltage VU-0 and the charging voltage C2 of the capacitor 3. Therefore, constant voltage control during a power outage period controls the charging voltage of the capacitor 3 at a constant level. Further, since the discharge current of the capacitor 3 is determined by the electric power supplied to the primary winding of the transformer 26, the electric power is controlled to be supplied from the inertial energy of the electric motor 5 in an amount corresponding to the electric power.
このｔｋｌ１機５の慣性エネルギーから補給する電力は
、インバータ周波数を電動機Ｂ起電圧周波数より低くし
て行なわれる。即ち電動機５の各相Ｕ、Ｖ、Ｗｌ二直列
ｌ二有する図示しない等価漏れリアクタンスを利用し、
インバータブリッジ４の各トランジスタ４１〜４６のス
イッチング動作によって電動機５の端子を短絡して等価
漏れリアクタンスに細路電流を流した後、直ちに開放し
、ダイメート４１Ａ〜４６Ａを介してコンデンサ３にパ
ルス状の光電々流を流し、電力回生を行なう。この電力
回生動作は周知であり絆細統明は省略する。Electric power is supplied from the inertial energy of the tkl1 machine 5 by setting the inverter frequency lower than the motor B electromotive force frequency. That is, by using the equivalent leakage reactance (not shown) of the two phases U, V, and Wl of the electric motor 5 in series,
By the switching operation of each transistor 41 to 46 of the inverter bridge 4, the terminals of the motor 5 are short-circuited to allow a narrow path current to flow through the equivalent leakage reactance, and then immediately opened, and a pulse-like signal is applied to the capacitor 3 via the dimate 41A to 46A. A photocurrent is passed through to regenerate power. This power regeneration operation is well known, and its detailed description will be omitted.
上述の様に、コンデンサ３の充電々圧が停電期間中も一
定Ｃ二制御され、変圧器２６の１次側電圧も一定に保た
れる。従って電動機５の慣性エネルギーが存在する限り
、運転継続が可能となる。またユ電すると電圧検出回路
２７によって交流電源１が正常ζ二次ったことを検出し
、インバータの制御回路１４Ａの定電圧制御を元の制御
Ｉ：切１？Ｉλ、自動的（：設定された周波数まで加速
し、正規の運転Ｃ復帰する。As described above, the charging voltage of the capacitor 3 is controlled to be constant during the power outage period, and the primary voltage of the transformer 26 is also kept constant. Therefore, as long as the inertial energy of the electric motor 5 exists, continued operation is possible. Also, when the power is turned on, the voltage detection circuit 27 detects that the AC power supply 1 is normally turned on, and the constant voltage control of the inverter control circuit 14A is returned to the original control I: OFF 1? Iλ, automatic (: Accelerates to the set frequency and returns to normal operation C.
紀６図はインバータの制御回路１４Ａと電圧検出回路２
７．２８の詳細図である。交流電源１が正常のとき、電
圧検出回路２７Ｉ＝、変圧器６の２次巻線から交流電圧
を入力し、整流器２７０．コンデンサ２７１、抵抗器２
７２により直流電圧に変換して、電圧比較器２７３に入
力する。電圧比較器２７３は入力された直流電圧が所定
の値以上であることを判断してｌ電源正常′の４ｇ号を
インバータの制御回路１４Ａの中のスイッチ駆動回路１
１７ に入力し、各スイッチ１１５ａ、 １１５ｂを１
開′とする。従ってインバータの制御回路１４Ａは周波
数設定信号１００を入力信号として正規の運転を行う。Figure 6 shows the inverter control circuit 14A and voltage detection circuit 2.
7.28 is a detailed diagram. When AC power supply 1 is normal, voltage detection circuit 27I= inputs AC voltage from the secondary winding of transformer 6, and rectifier 270. Capacitor 271, resistor 2
72 converts it into a DC voltage and inputs it to a voltage comparator 273. The voltage comparator 273 determines that the input DC voltage is higher than a predetermined value, and outputs No. 4g of the normal power supply to the switch drive circuit 1 in the inverter control circuit 14A.
17, and set each switch 115a, 115b to 1.
Open. Therefore, the inverter control circuit 14A performs normal operation using the frequency setting signal 100 as an input signal.
交流’ｍ源１に瞬停が発生すると、電圧比較器２７３に
入力していた直流電圧が亘ちＣ：所定の値以下Ｃ二なり
電圧比較器２７３の出力信号は１停電′と判断した信号
ｌ二切換えられ、スイッチ駆動回路１１７を介して各ス
イッチ１１５ａ、 １１５ｂ Ｉｄ ”閉′となる。従
って演算増幅器１０２の出力信号はスイッチ１１５ａが
閉することにより直ち（１零となり、演算増幅器１０３
の出力信号はコンデンサ１１０′によって保持され、周
波数基準信号ｆ”もホールド状態となる○まだ同時にス
イッチ１１５ｔ＋が閉となり電圧制御増幅器１１８の出
力信号が入力抵抗１１６を介して演算増幅器１０３に入
力される。電圧制御増幅器１１８は所定の値に設定した
回生電圧基準信号１２０と霜、圧検出回路２８＋−よっ
て検出される回生電圧とを比較し、その偏差電圧を零と
する様に制御する。電圧検出回路四の入力信号は、変圧
器２６を介してＶＵ−００電圧が印加されており、上記
回生電圧として間接的１ニコンデンサ３のビーク電圧を
検出している。When an instantaneous power outage occurs in the AC source 1, the DC voltage input to the voltage comparator 273 crosses and becomes less than or equal to a predetermined value. The output signal of the operational amplifier 102 becomes 1 (zero) immediately after the switch 115a is closed, and the output signal of the operational amplifier 102 becomes ``1'', and the output signal of the operational amplifier 102 becomes ``1''.
The output signal of is held by the capacitor 110', and the frequency reference signal f'' is also held. At the same time, the switch 115t+ is closed and the output signal of the voltage control amplifier 118 is input to the operational amplifier 103 via the input resistor 116. The voltage control amplifier 118 compares the regeneration voltage reference signal 120 set to a predetermined value with the regeneration voltage detected by the frost/pressure detection circuit 28+-, and controls the voltage deviation to zero.Voltage detection The VU-00 voltage is applied to the input signal of the circuit 4 via the transformer 26, and the peak voltage of the indirect 12 capacitor 3 is detected as the regenerative voltage.
以下に第６図のインバータの制御回路１４Ａの動作極性
を説明する。周波数を増加するとき、周波数設定（ｇ号
１００は（ト）の極性で与え、演算増幅器１０２．１０
３．１０４の出力信号は夫々Ｈ，ｌ−１−１，Ｈの極性
方向に変化する。従って周波数基準信号ｆ”は−極性の
信号となり、一定の周波数で運転を行っている定常時は
、演算増幅器１０２の周波数偏差入力信号ははソ零とな
りその出力信号もはソ零となっている。故に演算増幅器
１０３の出力信号はコンデンサ１１０の光電々荷Ｃ二よ
り一極性の出力電圧を保持し、大きな変化はしない状態
となっている。The operation polarity of the inverter control circuit 14A shown in FIG. 6 will be explained below. When increasing the frequency, the frequency setting (g 100 is given with the polarity of (G)), and the operational amplifier 102.10
The output signals of 3.104 change in the polarity directions of H, l-1-1, and H, respectively. Therefore, the frequency reference signal f'' becomes a signal with negative polarity, and during steady state operation at a constant frequency, the frequency deviation input signal of the operational amplifier 102 becomes zero, and its output signal also becomes zero. Therefore, the output signal of the operational amplifier 103 maintains a unipolar output voltage due to the photoelectric charge C2 of the capacitor 110, and does not change significantly.
この状態で瞬停が検出されると、スイッチ１１５αが閉
になることにより演算増幅器１０２の出力信号は強制的
ｆ１零となるが、元々零に近い信号で運転し２ておりこ
の＃に＋−よる過渡的な周波数変化は発生しない。また
、コンデンサ３の充電々荷が電動機５の駆動エネルギー
として放電するとその電圧は急速に減少しようとする。If an instantaneous power failure is detected in this state, the output signal of the operational amplifier 102 will be forcibly set to zero by closing the switch 115α, but since it was originally operating with a signal close to zero, this # No transient frequency changes occur. Furthermore, when the charge in the capacitor 3 is discharged as drive energy for the motor 5, the voltage tends to decrease rapidly.
しかし、このとき、瞬停を検出したとき、同時ｌニスイ
ッチ１１５ｂが閉となり、電圧制御増幅器１１８の出力
信号が演算増幅１０３に入力されており、この信号が周
波数を減少する方向に動作する。即ち、コンデンサ３の
電圧は電圧検出器側によって検出され、この検出信号が
回生電圧基準信号１２０より低くなると電圧制御増幅器
１１８の出力信号を一極性で演算増幅器１０３に入力し
、周波数基準信号ｆ”を減少する方向に動作する。従気
インバータ周波数が減少し、前述の様Ｃ１電動機５の慣
性エネルギーが回生され、コンデンサ３の電圧は所定の
電圧以下ζ二低下せず一定の値に制御される。However, at this time, when an instantaneous power failure is detected, the simultaneous l switch 115b is closed, and the output signal of the voltage control amplifier 118 is input to the operational amplifier 103, and this signal operates in the direction of decreasing the frequency. That is, the voltage of the capacitor 3 is detected by the voltage detector side, and when this detection signal becomes lower than the regenerative voltage reference signal 120, the output signal of the voltage control amplifier 118 is inputted to the operational amplifier 103 with unipolarity, and the frequency reference signal f'' is inputted to the operational amplifier 103. The slave inverter frequency decreases, the inertial energy of the C1 motor 5 is regenerated as described above, and the voltage of the capacitor 3 is controlled to a constant value without falling below a predetermined voltage. .
第７図は本発明Ｃ於るベース駆動回路２４ｂ〜２４θの
１回路分の評細図である。このベース駆動回路２４ｂの
′ｖｔ源はコンデンサ２１ｂの電圧から供灯し、インバ
ータの制御回路１４Ａから入力される１ｇ号Ｃ二より７
オトカプラ２４０をスイッチオンし、抵抗器２４１ζ二
発生する電圧でトランジスタ２４３をスイッチオンし、
抵抗器２４２で限流した電流な彼してインバー１タブリ
ツジ４のトランジスタ４１を駆動する。FIG. 7 is a detailed diagram of one circuit of the base drive circuits 24b to 24θ in the present invention C. The 'vt source of this base drive circuit 24b is supplied from the voltage of the capacitor 21b, and is input from the control circuit 14A of the inverter.
Switch on the optical coupler 240, switch on the transistor 243 with the voltage generated by the resistor 241ζ,
The current limited by the resistor 242 drives the transistor 41 of the inverter 1-tub bridge 4.
ひ）変形例
第８図〜第１０図は本発明の他の実施例を示した図で、
第８図は回生電圧の検出方法として電圧検出回路３８に
よりコンデンサ３の電圧を直接検出する様ｌ二構成した
場合を示す。h) Modifications Figures 8 to 10 are diagrams showing other embodiments of the present invention.
FIG. 8 shows a case in which the voltage of the capacitor 3 is directly detected by the voltage detection circuit 38 as a method of detecting the regenerative voltage.
第９図は、第１図に示した従来のＰＷＭ電圧形正形バー
タの構成Ｃ二よる制御電源直二対し本発明を適用する場
合を示したもので、変圧器２６と整流器３７が本発明Ｃ
二よる追加用品である。FIG. 9 shows a case in which the present invention is applied to the control power supply direct-two of the conventional PWM voltage source direct converter configuration C2 shown in FIG. C
This is an additional item.
第１θ図は、電動機の慣性エネルギーが所定の値より小
さくなる長時間の停電後に復電したとき、本発明Ｃ二よ
り自動的に再起動させる保睦回路である。同図（１於て
１２４は電圧比較器を示し、電圧検出回路２８ｒ−よっ
て検出する回生電圧が所定の値以上であることを検出す
る。従って停篭時感二回生電圧が前記所定の値以下にな
ると、論理和回路１２５の２つの入力共、′ＯＩとなり
その出力信号も＠０′となる。この論理和回路１２５の
出力１ｇ号を論理積ゲート回路１２２のゲート制御信号
として入力し、波形合成回路１１２の出力信号なしゃ断
する様に構成する。故に電動機５の慣性エネルギーが減
少して回生電圧が所定の値以下になるとインバータブリ
ッジ４の動作を停止する。その後、復電すると電圧検出
回路２７の電圧比較器２７３≦二より交流電源１が正常
に戻ったことが検出され論理和回路１２５の出力信号が
°ｌ′となりＰＷＭ［正形インバータは再起動する。従
って本発明ζ二よれは停電時の時間の制限は不景となる
。FIG. 1θ shows a protection circuit that automatically restarts the motor according to C2 of the present invention when power is restored after a long power outage in which the inertial energy of the motor becomes smaller than a predetermined value. In the same figure (1, reference numeral 124 indicates a voltage comparator, which detects that the regenerative voltage detected by the voltage detection circuit 28r is above a predetermined value. Therefore, the second regenerative voltage sensed when the car is stopped is below the predetermined value. Then, the two inputs of the OR circuit 125 become 'OI' and the output signal also becomes @0.The output 1g of this OR circuit 125 is input as the gate control signal of the AND gate circuit 122, and the waveform The configuration is such that the output signal of the combining circuit 112 is cut off.Therefore, when the inertial energy of the electric motor 5 decreases and the regenerative voltage becomes less than a predetermined value, the operation of the inverter bridge 4 is stopped.After that, when the power is restored, the voltage detection circuit It is detected from the voltage comparator 273≦2 of No. 27 that the AC power supply 1 has returned to normal, and the output signal of the OR circuit 125 becomes °l', and the PWM [normal inverter is restarted. Therefore, according to the present invention ζ2 The limited time during a power outage will be a disaster.
以上の説明では、トランジスタを用いた３相のインバー
タについて述べたが使用素子や相数に無関係に本発明の
適用が可能である。In the above description, a three-phase inverter using transistors has been described, but the present invention can be applied regardless of the elements used or the number of phases.
（２）発明の総合的な効果
以上欣明の様に本発明によれば、瞬停Ｃ二よる停電中の
制御電源を電動機の慣性エネルギーを回生じて制御電圧
が一定電圧となる様（−補給し、１ｋＬ動機負荷の慣性
の大きさに対応して停を時間を保証したＰＷＭ電圧形正
形バータの制御装置が提供できる。また電源電圧及び回
生電圧が所定の値以下のときインバータ動作を停止させ
る保譲回路を付加することにより停電、′４１Ｍ！時の
停止、書起動を安全Ｃ１行い、停電時間の制限を無くし
て経揖的な完全無人運転を可能としたＰｗＭｇ圧形イ正
形−タの制御装置゛、を提供することができる。(2) Overall Effects of the Invention According to the present invention, the control power supply during a power outage due to a momentary power outage C2 recovers the inertial energy of the electric motor, so that the control voltage becomes a constant voltage (- It is possible to provide a control device for a PWM voltage type regular inverter that guarantees stoppage time corresponding to the inertia of a 1kL motor load.Also, when the power supply voltage and regenerative voltage are below a predetermined value, the inverter operates. By adding a stop protection circuit, the PwMg pressurized type can be safely stopped and started in the event of a power outage, C1, and eliminates restrictions on power outage time, making economical and completely unmanned operation possible. - a control device for a computer.
第１図は従来のｐｗＭｔ圧形イ正形−タの制御装置ｑの
主要回路構成図、第２図は第１図のインバータの制御回
路の詳細図、第３図は第１図の動作説明図、第４図はＰ
ＷＭインバータの動作波形説明図、第５図は本発明の一
実施例を示すＰＷＭ電圧形正形バータの制御装置の主要
回路構成図、第６図は第５図のインバータの制御１川路
の畦細図、第７図は第５図のベース駆動回路の詳細図、
第８図〜第用図は本発明の他の実施ｅ１１を示し第８図
は回生電圧を検出する電圧検出回路、第９図は制御電餘
の構成図、第１０図は採機回路である。
１・・・交流電源ｓ ２，７．２０ａ〜２０θ、２５
ａ〜２５θ・・・整流器３、８．１１．２１α〜２１θ
、 ３１．３２・・・コンデンサ４・・・インバータブ
リッジ、５・・・電動機６．２６・・・変圧器、 ９，
１６．４１〜４６・・・トランジスタ１０・・・血流リ
アクトル、
１２．４１Ａ〜４６Ａ・・・ダイオード、１３・・・チ
ョッパ制＠１ｌｌｏｔ路１４、１４Ａ・・・インバータ
の制御回路、１５・・・パルストランス、
１７、２４ｂ〜２４ｅ −ベースｍ動回路、２２・・・
定電圧制御回路、２７．２８・・電圧検出回路１００・
・・周波載設が信号、１１１・・・Ｖ／ｙ変換器１１２
・・・波形合成同Ｅ、 １１３・・・三角波発生器１
１４・・・電圧制限［回路ｓ １１５ａ、 １１５ｂ
・・・スイッチ １１７・・スイッチ駆動回路、１１
８・・・電圧制御増幅器１２０・・・回生電圧基準信号
、１２４，２７３・・・電圧比較器第１図
第２図
第３図
第４図
（０−）
（！Ｐ）
第５図
第Ｃ図
第７図
第８図Fig. 1 is a main circuit configuration diagram of a conventional pwMt pressure type inverter control device q, Fig. 2 is a detailed diagram of the control circuit of the inverter shown in Fig. 1, and Fig. 3 is an explanation of the operation of Fig. 1. Figure 4 is P
An explanatory diagram of operating waveforms of a WM inverter, FIG. 5 is a main circuit configuration diagram of a control device for a PWM voltage type square inverter showing an embodiment of the present invention, and FIG. Figure 7 is a detailed diagram of the base drive circuit in Figure 5;
Figures 8 to 8 show another embodiment e11 of the present invention, Figure 8 is a voltage detection circuit for detecting regenerative voltage, Figure 9 is a configuration diagram of a control voltage, and Figure 10 is a sampling circuit. . 1... AC power supply s 2, 7. 20a to 20θ, 25
a~25θ... Rectifier 3, 8.11.21α~21θ
, 31.32... Capacitor 4... Inverter bridge, 5... Electric motor 6.26... Transformer, 9,
16.41-46...Transistor 10...Blood flow reactor, 12.41A-46A...Diode, 13...Chopper system @1llot path 14, 14A...Inverter control circuit, 15...・Pulse transformer, 17, 24b to 24e - Base m-dynamic circuit, 22...
Constant voltage control circuit, 27.28...Voltage detection circuit 100.
... Frequency installation is signal, 111 ... V/y converter 112
...Waveform synthesis E, 113...Triangular wave generator 1
14... Voltage limit [circuit s 115a, 115b
... Switch 117 ... Switch drive circuit, 11
8... Voltage control amplifier 120... Regenerative voltage reference signal, 124,273... Voltage comparator Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 (0-) (!P) Figure 5 C Figure 7 Figure 8
Claims (2)
直流電源から交流電力に変換して交流電動機に電力を供
給するインバータブリッジを具備したＰＷＭｔ圧形イ正
形−タの制御装ｆｌｉｔ二於て、前記直流電源の中間電
位を得る手段を設は制＃電源を両組交流電源と、前記イ
ンバータブリッジの少なくとも１相の交流出力端子と前
記直流電源の中間電位から得られる回生電圧の両方から
供給する様に構成し、前記交流電源の電圧を検出する第
１の電圧検出手段と、前記回生電圧を検出する第２の電
圧検出手段と、所定の回生電圧を設定する回生電圧基準
信号と、前記回生電圧を制御する電圧制御増幅器と、こ
の電圧制御増幅器への切換す段を具備し前記交流電源の
電圧が所定の電圧以下になったとき、前記第１の電圧検
出手段の検出信号により前記回生電圧が前記所定の回生
電圧で定電圧制御を行う様Ｃ二切換えることを特徴とし
たＰＷＭ１１圧形イン月形インバータ置。(1) A control system for a PWM t-voltage type motor equipped with a rectifier that obtains DC power from AC current, and an inverter bridge that converts the DC power into AC power and supplies power to the AC motor. , a means for obtaining an intermediate potential of the DC power supply is provided, and a controlled power supply is supplied from both the AC power supply and the regenerative voltage obtained from the AC output terminal of at least one phase of the inverter bridge and the intermediate potential of the DC power supply. a first voltage detection means for detecting the voltage of the AC power source; a second voltage detection means for detecting the regenerative voltage; a regenerative voltage reference signal for setting a predetermined regenerative voltage; A voltage control amplifier for controlling a regenerative voltage and a stage for switching to the voltage control amplifier are provided. A PWM 11-voltage type inverter device characterized in that the voltage is switched between two C to perform constant voltage control at the predetermined regenerative voltage.
定の値以上のとき＠１′となる論理信号を出力する第１
の電圧比較手段と、前記第２の電圧検出手段による検出
信号が所定の値以上のとき１１′となる論理信号を出力
する第２の電圧比較手段と、前記第１の電圧比較手段の
論理信号と剖記第２の電圧比較手段の論理信号のＦｉ＝
ｅＷ和が１１′のとき、前記インバータブリッジの運転
を可能とした前記特許請求の範囲第１項記載のｐｗＭ［
正形インバータの制御装置０(2) A first circuit that outputs a logic signal that becomes @1' when the detection signal by the first voltage detection means is greater than or equal to a predetermined value.
a second voltage comparison means that outputs a logic signal that becomes 11' when the detection signal by the second voltage detection means is equal to or greater than a predetermined value; and a logic signal of the first voltage comparison means. and Fi= of the logic signal of the second voltage comparison means
When the sum of eW is 11', the pwM according to claim 1 enables the operation of the inverter bridge.
Regular inverter control device 0
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157400A JPS5858870A (en) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | Controller for pwm voltage inverter |
| US06/421,346 US4445167A (en) | 1981-10-05 | 1982-09-22 | Inverter system |
| AU88892/82A AU537235B2 (en) | 1981-10-05 | 1982-09-30 | Pwm voltage type inverter system |
| DE19823236692 DE3236692A1 (en) | 1981-10-05 | 1982-10-04 | INVERTER SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157400A JPS5858870A (en) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | Controller for pwm voltage inverter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5858870A true JPS5858870A (en) | 1983-04-07 |
| JPH0350510B2 JPH0350510B2 (en) | 1991-08-01 |
Family
ID=15648799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56157400A Granted JPS5858870A (en) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | Controller for pwm voltage inverter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5858870A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62268372A (en) * | 1986-05-14 | 1987-11-20 | Nikki Denso Kk | Motor controller |
-
1981
- 1981-10-05 JP JP56157400A patent/JPS5858870A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62268372A (en) * | 1986-05-14 | 1987-11-20 | Nikki Denso Kk | Motor controller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0350510B2 (en) | 1991-08-01 |
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