JPS6198187A - Control circuit for inverter - Google Patents

Control circuit for inverter

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JPS6198187A
JPS6198187A JP21633884A JP21633884A JPS6198187A JP S6198187 A JPS6198187 A JP S6198187A JP 21633884 A JP21633884 A JP 21633884A JP 21633884 A JP21633884 A JP 21633884A JP S6198187 A JPS6198187 A JP S6198187A
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voltage
inverter
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overvoltage
circuit
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JP21633884A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Katsuto
甲藤 政之
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To stop a motor in a short time by operating a brake circuit when a DC voltage becomes an overvoltage and a motor becomes free-running state to reduce a DC voltage, thereby restarting an inverter. CONSTITUTION:When the rotating speed of a motor decreases and a DC circuit voltage Vc arrives at an overvoltage, a level converter 12 outputs a brake operation signal BR and a stall preventing signal RO. Thus, a driver 8 operates a brake circuit 3 to reduce a voltage Vc, an inverter controller 15 interrupts all controllable elements of an inverter 4 in accordance with the voltage OVa of a holding circuit 9, and a motor 5 becomes free-running state. Then, when the voltage Vc drops, a signal FDON is energized to start a restarter 14. Thus, the restarter 14 detects the rotating speed from the remaining voltage of the motor 5 through a voltage detector 13, and restarts the inverter by the frequency in response thereto, thereby stopping the motor.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はパルス幅変調された可変周波数の電力を電動
機に供給するインバータ制御回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an inverter control circuit that supplies pulse width modulated variable frequency power to an electric motor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、この種の制御回路として第4図に示すものがあっ
た。第4図において、1は3相の交流′直流を整流する
整流器、2は整流器1の直流電流を平滑化するコンデン
サ、3は抵抗Rとトランジスタ1とを整流器1の出力端
間に接続されたブレーキ回路、4は整流器1からの直流
電圧をパルス幅変調された可変周波数の交流電圧に変換
するインバータ、5はインバータ4の交流電力により1
駆動される電動機、6はコンデンサ2の電圧Vcを検出
する直流電圧検出器、7は直流電圧検出器6を介してコ
ンデンサ2の電圧Vc と、第5図に示すように予め設
定したブレーキ動作電圧VBR,失速防止tEEVRo
、過電圧Vow (’) Vao )vam)i 常の
動作電圧VNR)とそれぞれ比較し、電圧Vcがそれぞ
れを超えると、ブレーキ動作BR1失速防止RO,過電
圧Ovなる信号を出力するレベルコンパレータ、8はブ
レーキ動作BRによりブレーキ回路3を駆動するドライ
バ、9は過電圧Ovを保持し、過電圧OVaを出力する
ホールド回路、10は失速防止RO及び過電圧OVaを
入力したインバータ制御部、11はインバータ制御部1
0の制御信号によりインバータ4を駆動するドライ、バ
である。
Conventionally, there has been a control circuit of this type as shown in FIG. In Figure 4, 1 is a rectifier that rectifies three-phase AC and DC current, 2 is a capacitor that smoothes the DC current of rectifier 1, and 3 is a resistor R and transistor 1 connected between the output terminals of rectifier 1. A brake circuit, 4 is an inverter that converts the DC voltage from the rectifier 1 into pulse width modulated variable frequency AC voltage, 5 is the AC power of the inverter 4.
A motor is driven, 6 is a DC voltage detector that detects the voltage Vc of the capacitor 2, and 7 is a DC voltage detector 6 that detects the voltage Vc of the capacitor 2 and a preset brake operating voltage as shown in FIG. VBR, stall prevention tEEVRo
, overvoltage Vow (') Vao ) vam) i normal operating voltage VNR), and when the voltage Vc exceeds each, brake operation BR1 stall prevention RO, level comparator outputs a signal of overvoltage Ov, 8 is a brake A driver drives the brake circuit 3 by operation BR; 9 is a hold circuit that holds overvoltage Ov and outputs overvoltage OVa; 10 is an inverter control unit into which stall prevention RO and overvoltage OVa are input; 11 is inverter control unit 1
This is a driver that drives the inverter 4 with a control signal of zero.

次に第6図も参照して動作について説明する。Next, the operation will be explained with reference also to FIG.

回路の各部が正常に機能しているときはコンデンサ2の
電圧Vcは第5図に示す通常の動作電圧VNRにアリ、
レベルコンパレーダ7は何の信号も出力しないので、イ
ンバータ制御部10はインバータ4を介して電動機5を
第6図に示すように一定した回転数NNRで駆動する。
When each part of the circuit is functioning normally, the voltage Vc of capacitor 2 is equal to the normal operating voltage VNR shown in Figure 5.
Since the level comparator 7 does not output any signal, the inverter control section 10 drives the electric motor 5 via the inverter 4 at a constant rotation speed NNR as shown in FIG.

しかし、時刻t、になると、電動機5の回転数Nが負荷
の変化により低下し始め、電圧Vcは逆に増大し始め、
時刻t2においてブレーキ電圧VBRを超えたものにな
ると、レベルコンパレータ7はブレーキ動作BRを出力
する。これにより電動機5の負荷を急激に減速運転させ
ると、電圧Vcが更に上昇し、時刻t、で過電圧Vov
  となり、レベルコンパレータ7が過電圧Ovを出力
するので、インバータ制御部10はインバータ4を遮断
する。この状態はホールド回路9により保持されるので
、電動機5はフリーラン状態となり、電動機5が停止す
るのは長時間後の時刻t、となる。
However, at time t, the rotation speed N of the electric motor 5 begins to decrease due to a change in load, and the voltage Vc begins to increase,
When the brake voltage exceeds the brake voltage VBR at time t2, the level comparator 7 outputs the brake operation BR. As a result, when the load of the electric motor 5 is suddenly decelerated, the voltage Vc further increases, and at time t, the overvoltage Vov
Since the level comparator 7 outputs the overvoltage Ov, the inverter control unit 10 shuts off the inverter 4. Since this state is held by the hold circuit 9, the motor 5 enters a free running state, and the motor 5 stops at time t after a long time.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来のインバータ制御回路は、上記のようにインバータ
の電圧が過電圧となると、インバータを遮断させるので
、電動機がフリーラン状態となへ電動機が停止するまで
に長時間を要するという問題点があった。
Conventional inverter control circuits have the problem that when the voltage of the inverter becomes overvoltage as described above, the inverter is shut off, and it takes a long time for the motor to stop even though the motor is in a free running state.

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、電動機を短時間で停止させることができるインバ
ータ制御回路を得ることを目的とする。       
            ・ 、〔問題点を解決するた
めの手段〕 この発明にかかるインバータ制御回路は、パルス幅変調
された可変周波数の電流により駆動される電動機及び印
加される直流電圧を低下させるブレーキ回路を接続した
インバータの上記直流電圧が予め設定したブレーキ電圧
及びこのブレーキ電圧よりも高い電圧にあり、上記イン
バータの過電圧となったときにそれぞれ上記ブレーキ回
路を動作させるブレーキ電圧信号及び過電圧信号を出力
するコンパレータと、上記過電圧信号が出力されていな
いときは上記インバータの出力周波数を制御する出力周
波数指令に従い、また上記過電圧信号が出力されたとき
は上記インバータを遮断させるようにした制御信号を出
力する信号発生器と、上記過電圧信号に従って上記イン
バータが遮断された後に上記直流電圧が上記過電圧より
低い電圧まで低下したときは上記インバータの遮断を解
除させる再始動回路と、上記過電圧信号が出力されてい
ないときは上記予め設定した周波数指令に従い、主起過
電圧信号が出力された上記電動機の回転周波数に従った
上記出力周波数指令を出力する周波数処理回路とを備え
たものである。
The present invention was made to solve this problem, and an object of the present invention is to provide an inverter control circuit that can stop an electric motor in a short time.
・ , [Means for solving the problem] The inverter control circuit according to the present invention includes an inverter connected to an electric motor driven by a pulse width modulated variable frequency current and a brake circuit that reduces the applied DC voltage. a comparator that outputs a brake voltage signal and an overvoltage signal that respectively operate the brake circuit when the DC voltage of the inverter is at a preset brake voltage and a voltage higher than the brake voltage and becomes an overvoltage of the inverter; a signal generator that outputs a control signal that follows an output frequency command that controls the output frequency of the inverter when the overvoltage signal is not output, and that shuts off the inverter when the overvoltage signal is output; A restart circuit that releases the cutoff of the inverter when the DC voltage drops to a voltage lower than the overvoltage after the inverter is cut off according to the overvoltage signal, and a restart circuit that releases the cutoff of the inverter when the overvoltage signal is not outputted, and the preset setting when the overvoltage signal is not output. and a frequency processing circuit that outputs the output frequency command according to the rotational frequency of the motor to which the main overvoltage signal is output in accordance with the frequency command.

〔作 用〕[For production]

電動機の負荷を急激に減速運転させたことによりその回
生エネルギーによりインバータに印加される直流電圧が
過電圧となったため、インバータを遮断させ、電動機が
7リーラン状態となったときは、インバータのブレーキ
回路を動作させてその直流電圧がある程度まで低下した
時点で電動機の回転速度に従ってインバータの運転を再
開させ、′電動機を短時間で停止させる。
When the load of the motor was suddenly decelerated, the regenerated energy caused the DC voltage applied to the inverter to become overvoltage, so the inverter was cut off and the motor entered a 7 rerun state, the inverter's brake circuit was shut off. When the DC voltage drops to a certain level during operation, the inverter restarts operation according to the rotational speed of the motor, and the motor is stopped in a short period of time.

〔実施例〕 第1図はこの発明による一実施例のインバータ制御回路
の回路図である。第4図と同一符号は同一部分を示し、
12はレベルコンパレータでアリ、以下で説明する信号
FDONを出力し、その他は第4図に示すレベルコンパ
レータ7と同じ構成をもつ。13は電動機5の残留電圧
を検出して信号VMを出力する電圧検出器、14はレベ
ルコンパレータ12の信号FDON及び電圧検出器13
の信号VMを入力し、電動機5の回転周波数を示す周波
数信号fuを出力し、これがある電圧レベル以下となる
と再始動信号RATを出力する再始動回路、15はイン
バータ制御部で、第2図にその詳細なブロック図を示す
[Embodiment] FIG. 1 is a circuit diagram of an inverter control circuit according to an embodiment of the present invention. The same symbols as in Fig. 4 indicate the same parts,
Reference numeral 12 denotes a level comparator which outputs a signal FDON which will be explained below, and otherwise has the same configuration as the level comparator 7 shown in FIG. 13 is a voltage detector that detects the residual voltage of the motor 5 and outputs a signal VM; 14 is a signal FDON of the level comparator 12 and the voltage detector 13;
A restart circuit inputs the signal VM of the electric motor 5, outputs a frequency signal fu indicating the rotational frequency of the electric motor 5, and outputs a restart signal RAT when the frequency signal fu reaches a certain voltage level. 15 is an inverter control unit, as shown in FIG. Its detailed block diagram is shown.

第2図において、16は周波数指令f+を発生する周波
数設定回路、17は失速防止RO1再始動動作の完了を
示す信号R8TBND、周波数信号fM及び周波数指令
fiを入力し、失速防止RO及び信号R8TENDの出
力状態により周波数信号fu又は周波数指令fIに従っ
た出力周波数指令foを出力する周波数処理回路、18
は出力周波数指令foを入力し、例えば出力周波数指令
foの増大に応答して電圧voを線形に増大させて出力
する電圧処理回路、19は再始動動作において出力周波
数指令foを入力し、例えばfoを一定としたパターン
で定まる電圧voまで徐々に増大させた電圧Vo&を出
力する減電圧処理回路、20は電圧Vo (!:電圧V
Oaとを比較し、vo)vowのときはスイッチSW1
をオフ、スイッチSW2をオンにし、一方vo(van
のときはスイッチSW1をオン、スイッチ8W2をオフ
にすると共に信号R8TENDを出力する比較回路、2
1は出力周波数指令fo、スイッチSWI、8W2及び
ホールド回路9の過電圧Ovaを入力し、これらtこ従
ってインバータ4の制御信号を発生する信号発生器であ
る。
In FIG. 2, 16 is a frequency setting circuit that generates the frequency command f+, 17 is a signal R8TBND indicating the completion of the stall prevention RO1 restart operation, a frequency signal fM, and a frequency command fi, which are input to the stall prevention RO and the signal R8TEND. a frequency processing circuit that outputs a frequency signal fu or an output frequency command fo according to a frequency command fI depending on the output state; 18;
19 is a voltage processing circuit that inputs an output frequency command fo and linearly increases and outputs a voltage vo in response to an increase in the output frequency command fo; 19 inputs an output frequency command fo in a restart operation; for example, fo 20 is a voltage reduction processing circuit that outputs a voltage Vo& that is gradually increased to a voltage vo determined in a constant pattern, 20 is a voltage Vo (!: voltage V
Compare with Oa, and when vo) vow, switch SW1
is off, switch SW2 is on, while vo(van
When , the comparison circuit 2 turns on the switch SW1, turns off the switch 8W2, and outputs the signal R8TEND.
Reference numeral 1 denotes a signal generator which inputs the output frequency command fo, the switch SWI, 8W2, and the overvoltage Ova of the hold circuit 9, and generates a control signal for the inverter 4 according to these inputs.

次に上記実施例の動作を第3図に示す波形図を参照しな
がら説明する。通常の動作状態において、直流電圧検出
器6を介して検出されるコンデンサ2の電圧Vcは通常
の動作電圧VNRにあるので、レベルコンバータ12は
失速防止ROを減勢している。従って、周波数処理回路
17は周波数設定回路16の周波数指令f1 に追従し
た出力周波数指令foを出力する。また、比較回路20
はスイッチSW1をオンにしており、電圧処理回路18
の電圧voをスイッチSW1を介して信号発生器21に
導く。信号発生器21はこのような出力周波数指令fo
及び電圧Vo 4ζ従った制御信号をインバータ4に入
力する。この制御信号に従い、インバータ4は電動機5
を駆動し、第3図に示すように電動機5は一定した回転
数NNRで回転する。
Next, the operation of the above embodiment will be explained with reference to the waveform diagram shown in FIG. In normal operating conditions, the voltage Vc of the capacitor 2 detected via the DC voltage detector 6 is at the normal operating voltage VNR, so that the level converter 12 de-energizes the anti-stall RO. Therefore, the frequency processing circuit 17 outputs an output frequency command fo that follows the frequency command f1 of the frequency setting circuit 16. In addition, the comparison circuit 20
The switch SW1 is turned on, and the voltage processing circuit 18
The voltage vo is led to the signal generator 21 via the switch SW1. The signal generator 21 generates such an output frequency command fo.
and a control signal according to the voltage Vo 4ζ is input to the inverter 4. According to this control signal, the inverter 4
As shown in FIG. 3, the motor 5 rotates at a constant rotational speed NNR.

しかし、時刻1.において電動機5の負荷が変化し、そ
の回転数Nが低下し始め、電圧Vcは逆に増大し始める
と、電圧VCは時刻t、において失速防止電圧VROと
なり、更に時刻t、において過電圧Vovに達する。こ
のため、レベルコンバータ12は時刻t2ではブレーキ
動作BR及び失速防止ROを出力、即ち付勢し、時刻t
、で過電圧OVを付勢する。このため、ドライバ8はブ
レーキ回路3を動作させ、電圧Vcを低下させるように
働き、また信号発生器21はホールド回路9の電圧ov
、に従いインバータ4の全ての可制御素子を遮断し、電
動機5はフリーラン状態となる。
However, time 1. When the load on the electric motor 5 changes at , its rotational speed N begins to decrease, and the voltage Vc conversely begins to increase, the voltage VC becomes the stall prevention voltage VRO at time t, and further reaches the overvoltage Vov at time t. . Therefore, the level converter 12 outputs, that is, energizes, the brake operation BR and the stall prevention RO at time t2, and at time t
, energizes the overvoltage OV. Therefore, the driver 8 operates the brake circuit 3 to lower the voltage Vc, and the signal generator 21 operates the hold circuit 9 to lower the voltage ov.
, all controllable elements of the inverter 4 are shut off, and the electric motor 5 enters a free running state.

その後、電圧Vcはブレーキ動作電圧VBRまで低下す
るので、ここで信号FDONを付勢し、再始動回路14
を起動する。これlこより、再始動回路14は電圧検出
器13を介する電動機5の残留電圧からその回転数Nが
Nus となるのを時刻t4で検出すると、再始動信号
R8Tを付勢するので、ホールド回路9は過電圧0■の
ホールドを解除して過電圧Ov凰  を減勢する。周波
数処理回路17は電動機5の回転数Nに対応している周
波数信号fuからなる出力周波数指令foを出力してい
るので、信号発生器21はこのような出力周波数指令f
oに従いインバータ4を制御し、時刻t、において電動
機5を停止させる。
Thereafter, the voltage Vc decreases to the brake operating voltage VBR, so the signal FDON is energized and the restart circuit 14
Start. Therefore, when the restart circuit 14 detects from the residual voltage of the motor 5 via the voltage detector 13 that the rotational speed N reaches Nus at time t4, it activates the restart signal R8T, so that the hold circuit 9 releases the hold on the overvoltage 0■ and deenergizes the overvoltage Ov凰. Since the frequency processing circuit 17 outputs an output frequency command fo consisting of a frequency signal fu corresponding to the rotation speed N of the electric motor 5, the signal generator 21 outputs such an output frequency command f.
The inverter 4 is controlled according to time t, and the electric motor 5 is stopped at time t.

なお、減電圧処理回路19はインバータ4の再始動動作
において、電圧Voa をあるパターンで徐々に零から
増大させて出力する。比較回路20は電圧voと電圧V
o−とを比較し、Yo)TomのときはスイッチSW2
のみをオンにして電圧Voaを信号発生器21に導き、
V o =Vo aとなるとスイッチSW1のみをオン
にして以後電圧vOを信号発生器21に導く。このよう
にして信号発生器21はインバータ4の出力周波数及び
電圧を徐々に増大させるように制御する。
Note that the voltage reduction processing circuit 19 gradually increases the voltage Voa from zero in a certain pattern in the restart operation of the inverter 4 and outputs the voltage Voa. Comparison circuit 20 compares voltage vo and voltage V
Compare with o-, and if Yo) Tom, switch SW2
Turn on only the voltage Voa to lead the voltage Voa to the signal generator 21,
When V o =Vo a, only the switch SW1 is turned on, and thereafter the voltage vO is guided to the signal generator 21. In this way, the signal generator 21 controls the output frequency and voltage of the inverter 4 to gradually increase.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のようにこの発明によれば、電動機を急激に減速運
転させ、その回生エネルギにより、インバータの直流電
圧が過電圧まで上昇したため、インバータを遮断したこ
とにより、電動機が7リーラン状態となったときは、ブ
レーキ回路を動作させ、その直流電圧が過電圧により低
いある電圧となった時点でインパークの運転を再開させ
るように構成したので、電動機の停止時間を短縮するこ
とができる効果がある。
As described above, according to the present invention, when the motor is suddenly decelerated and the regenerated energy causes the DC voltage of the inverter to rise to an overvoltage, the inverter is shut off and the motor enters the 7 rerun state. Since the brake circuit is operated and the impark operation is restarted when the DC voltage reaches a certain low voltage due to overvoltage, there is an effect that the stopping time of the motor can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例によるインバータ制御回路
のブロック図、第2図は第1図に示すインバータ制御部
の詳細なブロック図、第3図は第1図に示すインバータ
制御回路の動作の波形図、第4図は従来のインバータ制
御回路のブロック図、第5図は第4図に示すレベルコン
パレータの設定電圧図、第6図は第4図に示すコンパレ
ータの動作の波形図である。 3はブレーキ回路、4はインバータ1.5は電動tl、
12はレベルコンパレータ、14は再始動回路、17は
周波数処理回路、21は信号発生器である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram of an inverter control circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed block diagram of the inverter control section shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an operation of the inverter control circuit shown in FIG. 1. 4 is a block diagram of a conventional inverter control circuit, FIG. 5 is a set voltage diagram of the level comparator shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a waveform diagram of the operation of the comparator shown in FIG. 4. . 3 is the brake circuit, 4 is the inverter 1.5 is the electric TL,
12 is a level comparator, 14 is a restart circuit, 17 is a frequency processing circuit, and 21 is a signal generator. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] パルス幅変調された可変周波数の電流により駆動される
電動機及び印加される直流電圧を低下させるブレーキ回
路を接続したインバータの上記直流電圧が予め設定した
ブレーキ電圧及びこのブレーキ電圧より高い過電圧とな
つたときに上記ブレーキ回路を動作させるブレーキ電圧
信号及び過電圧信号を出力するレベルコンパレータと、
上記過電圧信号が出力されていないときは上記インバー
タの出力周波数を制御する出力周波数指令に従い、かつ
上記過電圧信号が出力されたときは上記インバータを遮
断させる制御信号を出力する信号発生器と、上記インバ
ータの遮断後に上記ブレーキ回路の動作により上記直流
電圧が上記過電圧より低い電圧まで低下したときに上記
インバータの遮断を解除させる再始動回路と、上記過電
圧信号が出力されていないときは予め設定した周波数指
令に従い、かつ上記過電圧信号が出力されたときは上記
電動機の回転周波数に従うように上記出力周波数指令を
制御する周波数処理回路とを備えたインバータ制御回路
When the above DC voltage of an inverter connected to a motor driven by a pulse width modulated variable frequency current and a brake circuit that reduces the applied DC voltage becomes a preset brake voltage or an overvoltage higher than this brake voltage. a level comparator that outputs a brake voltage signal and an overvoltage signal for operating the brake circuit;
a signal generator that outputs a control signal that controls the output frequency of the inverter when the overvoltage signal is not output, and outputs a control signal that shuts off the inverter when the overvoltage signal is output; a restart circuit that releases the cutoff of the inverter when the DC voltage drops to a voltage lower than the overvoltage due to the operation of the brake circuit after the cutoff of the inverter; and a preset frequency command when the overvoltage signal is not output. and a frequency processing circuit that controls the output frequency command so as to follow the rotational frequency of the electric motor when the overvoltage signal is output.
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