JPS6130991A - 電圧形インバ−タ装置の制御装置 - Google Patents
電圧形インバ−タ装置の制御装置Info
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- JPS6130991A JPS6130991A JP15233484A JP15233484A JPS6130991A JP S6130991 A JPS6130991 A JP S6130991A JP 15233484 A JP15233484 A JP 15233484A JP 15233484 A JP15233484 A JP 15233484A JP S6130991 A JPS6130991 A JP S6130991A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/26—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor
- H02P1/30—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor by progressive increase of frequency of supply to primary circuit of motor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
て発明の利用分野〕
本発明は、サイリスタ、ターンオフサイリスタあるいは
パワートランジスタ等の電力変換素子を用いた交流電動
機（以下、電動機という。）駆動用電圧形可変電圧可変
周波数（（ＡＶＡＦ）インバータ装置の制御装置に係り
、特に電動機の起動時において出力側変圧器の安定性を
図った制御装置に関する。
パワートランジスタ等の電力変換素子を用いた交流電動
機（以下、電動機という。）駆動用電圧形可変電圧可変
周波数（（ＡＶＡＦ）インバータ装置の制御装置に係り
、特に電動機の起動時において出力側変圧器の安定性を
図った制御装置に関する。
一般に誘導電動機の加減速制御を行う場合、周波数制御
を行う電圧形ＡＶＡＦインバータ装置が用いられている
。従来の電圧形ＡＶＡＦインバータ装置の例を第４図に
示す。
を行う電圧形ＡＶＡＦインバータ装置が用いられている
。従来の電圧形ＡＶＡＦインバータ装置の例を第４図に
示す。
第４図において、入力交流電力はサイリスタブリッジ回
路等により構成される順変換器１により直流電力に変換
され、平滑用リアクトル２および平滑用コンデンサ３を
介してリップル分が除去され、逆変換器４に供給される
。逆変換器４はサイリスタ、ＧＴＯ，パワートランジス
タ等の電力素子やフライホイールダイオード等を用いて
構成され、所定周波数の交流出力をマツチング変圧器５
を介して電動機６に供給する。以上の主回路は後述する
制御装置により制御され、逆変換器４の交流出力周波数
を制御するようになっている。出力電圧Ｖｏと出力周波
数ｆ０の関係は、 Ｖｏ ＊に−ｆ ｏ ”（１）とする
のが一般的である。彦おＫは常数である。
路等により構成される順変換器１により直流電力に変換
され、平滑用リアクトル２および平滑用コンデンサ３を
介してリップル分が除去され、逆変換器４に供給される
。逆変換器４はサイリスタ、ＧＴＯ，パワートランジス
タ等の電力素子やフライホイールダイオード等を用いて
構成され、所定周波数の交流出力をマツチング変圧器５
を介して電動機６に供給する。以上の主回路は後述する
制御装置により制御され、逆変換器４の交流出力周波数
を制御するようになっている。出力電圧Ｖｏと出力周波
数ｆ０の関係は、 Ｖｏ ＊に−ｆ ｏ ”（１）とする
のが一般的である。彦おＫは常数である。
制御装置は、別途外部から与えられる速度指令ｖ８に基
づいて制御動作を行うが、大別して順変換器１を制御す
る電圧制御系と、逆変換器４に対する周波数制御を行う
周波数制御系とに分けられる。
づいて制御動作を行うが、大別して順変換器１を制御す
る電圧制御系と、逆変換器４に対する周波数制御を行う
周波数制御系とに分けられる。
まず、電圧制御系について説明する。スイッチ回路１７
を介して与えられた速度指令信号ｖｇが指令変換回路１
３を通して電圧指令信号とされ、順変換器１の出力直流
電圧を絶縁増巾器９を通して帰環信号とし、両者を突き
合せＫよりＡＶＲ（自動電圧制御器）１２により電圧制
御を行うのがメインの制御ループである。他にマイナー
ルーズとして交流入力電流ＩＩＭが交流器７および整流
器８を通して電流帰環され、ＡＣＲ（自動電流制御器）
１１によし電流制御が行われる。１０は自動パルス移相
器である。
を介して与えられた速度指令信号ｖｇが指令変換回路１
３を通して電圧指令信号とされ、順変換器１の出力直流
電圧を絶縁増巾器９を通して帰環信号とし、両者を突き
合せＫよりＡＶＲ（自動電圧制御器）１２により電圧制
御を行うのがメインの制御ループである。他にマイナー
ルーズとして交流入力電流ＩＩＭが交流器７および整流
器８を通して電流帰環され、ＡＣＲ（自動電流制御器）
１１によし電流制御が行われる。１０は自動パルス移相
器である。
一方、周波数制御系において、逆変換器４は、速度指令
ｖ１１をスイッチ回路１７および指令変換回路１６を通
して周波数指令としている。この指令に基づいて電圧／
周波数変換回路１５および分周器１４を経て、制御パル
ス信号が出力され、周波数制御が行われる。スイッチ回
路１７は、インバータ起動指令発生波一定時限（第５図
の１．〜ｔ２間）経過後に導通状聾となり、逆変換器４
に対しては周波数を上昇させる指令を与えて電動機６の
回転数を上げる。
ｖ１１をスイッチ回路１７および指令変換回路１６を通
して周波数指令としている。この指令に基づいて電圧／
周波数変換回路１５および分周器１４を経て、制御パル
ス信号が出力され、周波数制御が行われる。スイッチ回
路１７は、インバータ起動指令発生波一定時限（第５図
の１．〜ｔ２間）経過後に導通状聾となり、逆変換器４
に対しては周波数を上昇させる指令を与えて電動機６の
回転数を上げる。
次に動作を説明する。第５図に本インバータ装置により
交流電動機を起動および回転数制御をする時の各部動作
波数を示す。第５図において、時刻１．点でインバータ
装置を起動、１１点で電動機６が回転を始める。ｔ２ま
での時間、低周波数の起動周波数で一定周波数運転を行
った後、加速に移り、１１点で加速を終了し、以後は定
速の定常運転を継続して行なう。その後、運転周波数を
変える場合は、ｔ４以降のように減速運転を経て、１、
点で別の周波数での連続運転に入る。１３点ではインバ
ータ装置を停止することにより、電動機も回転停止する
。
交流電動機を起動および回転数制御をする時の各部動作
波数を示す。第５図において、時刻１．点でインバータ
装置を起動、１１点で電動機６が回転を始める。ｔ２ま
での時間、低周波数の起動周波数で一定周波数運転を行
った後、加速に移り、１１点で加速を終了し、以後は定
速の定常運転を継続して行なう。その後、運転周波数を
変える場合は、ｔ４以降のように減速運転を経て、１、
点で別の周波数での連続運転に入る。１３点ではインバ
ータ装置を停止することにより、電動機も回転停止する
。
さて、以上のようなインバータ装置により、起動時の起
動電流が大きく、シかもその値と同期運転時の電流との
差が大きい電動機を駆動する場合、次のような問題が生
じる。すなわち第５図の交流入力電流Ｉｔｓと直流電圧
Ｖの波形に着目すると、ｔｏ−ｙｔｌの期間に起動のた
めの非常に大きな起′動電流ＩＩが流れておｊ）、ｔ、
点でいったん電動機が回転を始めると急激な入力電流の
低下ＩｚＫ到る。この結果、直流電圧Ｖが電流の変化を
吸収できずに短時間の間、電圧の上昇Δｖ１を引きおこ
し、この電圧上昇ΔＶＩＫよム出力側の変圧器や電動機
が磁気飽和をおこし、インバータ出力過電流による起動
失敗をおこす欠点があった。つまり大き々起動電流工！
が流れ、この電流による電動機での逆起電力が逆変換器
４のフライホイールダイオードを通じて返され、この回
生エネルギーによって直流電圧の上昇Δｖ１が生じ、そ
の際に、変圧器５は予め定められた容量のものが使われ
ているため過電流による磁気飽和を生ぜしめ、磁気飽和
によって変圧器のインピーダンスが低下することＫより
逆変換器４に過電流が流れ、著しい場合に逆変換器４が
破壊されて起動失敗となるのである。
動電流が大きく、シかもその値と同期運転時の電流との
差が大きい電動機を駆動する場合、次のような問題が生
じる。すなわち第５図の交流入力電流Ｉｔｓと直流電圧
Ｖの波形に着目すると、ｔｏ−ｙｔｌの期間に起動のた
めの非常に大きな起′動電流ＩＩが流れておｊ）、ｔ、
点でいったん電動機が回転を始めると急激な入力電流の
低下ＩｚＫ到る。この結果、直流電圧Ｖが電流の変化を
吸収できずに短時間の間、電圧の上昇Δｖ１を引きおこ
し、この電圧上昇ΔＶＩＫよム出力側の変圧器や電動機
が磁気飽和をおこし、インバータ出力過電流による起動
失敗をおこす欠点があった。つまり大き々起動電流工！
が流れ、この電流による電動機での逆起電力が逆変換器
４のフライホイールダイオードを通じて返され、この回
生エネルギーによって直流電圧の上昇Δｖ１が生じ、そ
の際に、変圧器５は予め定められた容量のものが使われ
ているため過電流による磁気飽和を生ぜしめ、磁気飽和
によって変圧器のインピーダンスが低下することＫより
逆変換器４に過電流が流れ、著しい場合に逆変換器４が
破壊されて起動失敗となるのである。
本発明の目的は、起動電流の急激な減衰状態を示す電動
機を駆動する場合にも安定な起動を可能とする電圧形Ａ
ＶＡＦインバータ装置の制御装置を提供することＫある
。
機を駆動する場合にも安定な起動を可能とする電圧形Ａ
ＶＡＦインバータ装置の制御装置を提供することＫある
。
上記目的を発生するために、本発明は変圧器を介して交
流電動機に駆動電力を供給する電圧形インバータ装置の
制御装置において、前記交流電動機の起動電流の減少変
化分を検出する電流変化検出器と、前記起動電流の減少
変化時に前記インバータ装置における直流電圧を抑制す
る制御手段を備えた点′ＶＣ特徴を有する。要約すると
、起動時に電動機のまわり始めの直流電圧の上昇に対応
した交流入力電流の減衰を検出して出力周波数を上昇（
すなわち、回転速度を加速）させるようＫしたものであ
る。
流電動機に駆動電力を供給する電圧形インバータ装置の
制御装置において、前記交流電動機の起動電流の減少変
化分を検出する電流変化検出器と、前記起動電流の減少
変化時に前記インバータ装置における直流電圧を抑制す
る制御手段を備えた点′ＶＣ特徴を有する。要約すると
、起動時に電動機のまわり始めの直流電圧の上昇に対応
した交流入力電流の減衰を検出して出力周波数を上昇（
すなわち、回転速度を加速）させるようＫしたものであ
る。
次に、本発明による電圧形ＡＶＡＦ’インバータ装置の
制御装置の実施例を図面に基づいて説明する。
制御装置の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図に本発明に係る制御装置の実施例を示す。
この第１図において、第４図（従来例）と同一の部分に
は同一の符号を附して、その詳細な説明は省略する。
は同一の符号を附して、その詳細な説明は省略する。
第１図に示す本発明による制御装置と第４図（従来例）
とで異々る部分は、整流器８からの入力交流電流検出値
を微分して起動電流の減少変化分を検出し、その減少変
化時にスイッチ回路１７に順変換器１の直流電圧を制御
するだめの加速信号を出力する電流変化検出回路１８と
、前記スイッチ回路への加速信号の付与によって周波数
制御系の周波数指令信号の増大を達成する手段を備えた
点である。
とで異々る部分は、整流器８からの入力交流電流検出値
を微分して起動電流の減少変化分を検出し、その減少変
化時にスイッチ回路１７に順変換器１の直流電圧を制御
するだめの加速信号を出力する電流変化検出回路１８と
、前記スイッチ回路への加速信号の付与によって周波数
制御系の周波数指令信号の増大を達成する手段を備えた
点である。
第２図に電流変化検出回路１８の詳細構成例を示す。第
２図において整流器８からの起動電流検出信号が微分器
１９に与えられる。微分器１９は通常用いられる、いわ
ゆるＣＲ微分回路やオペアンプを用いたアクティブフィ
ルタを用いればよい。
２図において整流器８からの起動電流検出信号が微分器
１９に与えられる。微分器１９は通常用いられる、いわ
ゆるＣＲ微分回路やオペアンプを用いたアクティブフィ
ルタを用いればよい。
この微分器１９によって起動電流Ｉ＋の減少変化がとら
えられると、その検出信号は増幅器２０により所定レベ
ルの信号に増幅される。なお、この増幅器２０は微分出
力レベルが後述するスイッチ２１を駆動しうるものであ
れば必ずしも必要なものではない。スイッチ２１は電動
機６の起動時においてのみ検出回路１８を作動させ、電
動機６が加速状態に入った後（第３図ｔ１以降）、抑制
作用をもつ検出回路１８を切離すためのものである。
えられると、その検出信号は増幅器２０により所定レベ
ルの信号に増幅される。なお、この増幅器２０は微分出
力レベルが後述するスイッチ２１を駆動しうるものであ
れば必ずしも必要なものではない。スイッチ２１は電動
機６の起動時においてのみ検出回路１８を作動させ、電
動機６が加速状態に入った後（第３図ｔ１以降）、抑制
作用をもつ検出回路１８を切離すためのものである。
このスイッチ２１は、起動周波数検出回路２２からの検
出信号により、速度指令信号Ｖｌの起動周波数値が所定
値に達したとき開くよう罠なっている。
出信号により、速度指令信号Ｖｌの起動周波数値が所定
値に達したとき開くよう罠なっている。
次に第３図を参照して動作を説明する。時刻１ｏでスイ
ッチ１７に速度指令Ｖｌが与えられると、起動電流Ｉｆ
が順変換器１に入力される。起動電流工１がピークに達
したのち、減少しはじめると、時刻１１でその電流の減
少変化が微分回路１９によりとらえられ、スイッチ２１
を介して加速信号Ｖ、となってスイッチ１７に与えられ
る。
ッチ１７に速度指令Ｖｌが与えられると、起動電流Ｉｆ
が順変換器１に入力される。起動電流工１がピークに達
したのち、減少しはじめると、時刻１１でその電流の減
少変化が微分回路１９によりとらえられ、スイッチ２１
を介して加速信号Ｖ、となってスイッチ１７に与えられ
る。
この加速信号ｖ、Ｉｃより電動機６が回転を開始する（
時刻’ｔ＋Ｎｏ）。電動機６が回転を開始すると、急激
々起動電流の低下が生じるが、このように、加速信号ｖ
１が与えられると、より多くの交流入力電流が流れるの
で起動電流ＩｔはＩ、まで低下せず、Δ１１の点までし
か低下しない。その結果、この起動電流工１の急激な変
化に基づく回生エネルギによる直流電圧Ｖの上昇を抑制
することが可能となる。この点につき、従来（第５図）
では加速指令が与えられるのはｔ２の時刻であり、起動
電流Ｉｓが一旦工２まで低下したのちであるために、回
生エネルギの抑制ができず、前述した問題が生じたもの
である。
時刻’ｔ＋Ｎｏ）。電動機６が回転を開始すると、急激
々起動電流の低下が生じるが、このように、加速信号ｖ
１が与えられると、より多くの交流入力電流が流れるの
で起動電流ＩｔはＩ、まで低下せず、Δ１１の点までし
か低下しない。その結果、この起動電流工１の急激な変
化に基づく回生エネルギによる直流電圧Ｖの上昇を抑制
することが可能となる。この点につき、従来（第５図）
では加速指令が与えられるのはｔ２の時刻であり、起動
電流Ｉｓが一旦工２まで低下したのちであるために、回
生エネルギの抑制ができず、前述した問題が生じたもの
である。
このように１回生エネルギによる直流′電圧の上昇を抑
制することができ、変圧器等の磁気飽和を防止すること
ができ、安定した電動機の機能が可能となるものである
。
制することができ、変圧器等の磁気飽和を防止すること
ができ、安定した電動機の機能が可能となるものである
。
以上述べた如く、本発明によれば、電圧形ＡＶＡＦイン
バータ装置による交流電動機の逆転に際して、起動時に
生じる起動電流の急激な減少による起動失敗を防止する
ことができる。
バータ装置による交流電動機の逆転に際して、起動時に
生じる起動電流の急激な減少による起動失敗を防止する
ことができる。
第１図は本発明による電圧形ＡＶＡＦインバータ装置の
制御装置の構成を示すブロック図、第２図は本発明にお
ける電流変化検出回路の例を示すブロック図、第３図は
本発明の制御装置の各部の信号波形を示す波形図、第４
図は従来の電圧形ＡＶＡＦインバータ装置の制御装置の
構成を示すブロック図、第５図は各部の波形を示す波形
図である。 １・・・順変換器、４・・・逆変換器、５・・・変圧器
、６・・・交流電動機、７・・・変流器、８・・・整流
器、１７・・・スインチ、１８・・・電流変化検出回路
。
制御装置の構成を示すブロック図、第２図は本発明にお
ける電流変化検出回路の例を示すブロック図、第３図は
本発明の制御装置の各部の信号波形を示す波形図、第４
図は従来の電圧形ＡＶＡＦインバータ装置の制御装置の
構成を示すブロック図、第５図は各部の波形を示す波形
図である。 １・・・順変換器、４・・・逆変換器、５・・・変圧器
、６・・・交流電動機、７・・・変流器、８・・・整流
器、１７・・・スインチ、１８・・・電流変化検出回路
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、変圧器を介して交流電動機に駆動電力を供給する電
圧形インバータ装置の制御装置において、前記交流電動
機の起動電流の減少変化分を検出する電流変化検出器と
、前記起動電流の減少変化時に前記インバータ装置にお
ける直流電圧を抑制する抑制手段を備えたことを特徴と
する電圧形インバータ装置の制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の制御装置において、前
記電流変化検出器はインバータ装置への入力電流値を微
分する微分回路を有して構成されることを特徴とする電
圧インバータ装置の制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項記載の制御装置
において、前記直流電圧抑制手段は前記制御装置の速度
指令信号に加速信号を与える回路で構成したことを特徴
とする電圧形インバータ装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15233484A JPS6130991A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 電圧形インバ−タ装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15233484A JPS6130991A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 電圧形インバ−タ装置の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6130991A true JPS6130991A (ja) | 1986-02-13 |
Family
ID=15538263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15233484A Pending JPS6130991A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 電圧形インバ−タ装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130991A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013135573A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Denso Corp | 角度検出装置 |
| US9574876B2 (en) | 2011-12-16 | 2017-02-21 | Denso Corporation | Angle detector |
-
1984
- 1984-07-23 JP JP15233484A patent/JPS6130991A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9574876B2 (en) | 2011-12-16 | 2017-02-21 | Denso Corporation | Angle detector |
| JP2013135573A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Denso Corp | 角度検出装置 |
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