JPS62296795A - Controller for inverter for induction motor - Google Patents
Controller for inverter for induction motorInfo
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
産業上の利用分野
本発明は、誘導電動機制御用インバータの制御装置に関
するものである。Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention Field of Industrial Application The present invention relates to a control device for an inverter for controlling an induction motor.
従来の技術
従来、誘導電動機の回転数を制御するインバータは、単
相又は三相の交流電源を整流し直流の電圧を得るコンバ
ータ部と、パワートランジスタ、ＭＯＳ −ＦＥＴ等の
パワースイッチング素子から成るインバータ部、及び制
御回路部に大きく分けられる。制御回路部は速度指令を
受けて、その指令に従って誘導電動機を最適に制御する
ように、パワースイッチング素子のゲート信号を出力し
たり、相手機械とのインターフェイス信号を入出力して
いるが、その源であるところの制御電源は、単相又は三
相電源から交流トランスを経て供給されるか、コンバー
タ部の直流電源からＤＣ−ＤＣコンバータを経て供給さ
れるか、いずれかの方法が採用されている。故に停電や
瞬時停電等で交流又は直流の電源がなくなると、制御電
源への電力供給が不可能となり、パワースイッチング素
子へのゲート信号の供給が停止され、パワースイッチン
グ素子は、所謂γフ状態となり、電動機はフリーラン状
態におかれることになる。BACKGROUND ART Conventionally, an inverter that controls the rotational speed of an induction motor consists of a converter section that rectifies a single-phase or three-phase AC power source to obtain a DC voltage, and power switching elements such as power transistors and MOS-FETs. It can be broadly divided into a control circuit section and a control circuit section. The control circuit receives the speed command and outputs the gate signal of the power switching element and inputs and outputs the interface signal with the other machine in order to optimally control the induction motor according to the command. The control power is supplied either from a single-phase or three-phase power supply via an AC transformer, or from a DC power supply in the converter section via a DC-DC converter. . Therefore, if the AC or DC power supply disappears due to a power outage or momentary power outage, it becomes impossible to supply power to the control power supply, the supply of gate signals to the power switching element is stopped, and the power switching element enters the so-called γ-off state. , the electric motor will be left in a coast-to-coast state.
発明が解決しようとする問題点
コンプレッサ負荷や、機械的負荷の様に、フリーラン状
態になるとすぐ誘導電動機が停止する場合はさほど問題
にはならないが、例えば、空気軸受を使った高周波のイ
ンバータの場合等は、停電で７リーラン状態となると、
停止するのに多大な時間を要し、コンプレッサから空気
軸受への空気圧の供給が不可能となって、軸受けの焼き
つけ等の問題が発生し、停電や瞬時停電が発生した場合
、誘導電動機を速やかに停止させる必要がある。しかし
、先述の如く、停電時はインバータのゲート信号の供給
が停止されても機械的なりラッチブレーキ機能を利用し
た所謂メカブレーキを必要とし、電源オフで動作するメ
カブレーキを併用する等の対策が必要であった。Problems to be Solved by the Invention This is not so much of a problem when the induction motor stops as soon as it coasts, such as with a compressor load or mechanical load. In some cases, if a power outage causes a 7 rerun condition,
If it takes a long time to stop, the air pressure cannot be supplied from the compressor to the air bearing, and problems such as bearing seizure occur, and a power outage or instantaneous power outage occurs, the induction motor must be stopped immediately. need to be stopped. However, as mentioned above, even if the supply of gate signals to the inverter is stopped during a power outage, a so-called mechanical brake using a mechanical or latch brake function is required, and countermeasures such as using a mechanical brake that operates when the power is off are also recommended. It was necessary.
本発明は上記の問題点に鑑みて、停電時や瞬時停電時で
パワースイッチング素子へのゲート信号供給が停止され
た状態でも、誘導電動機の回転子及び負荷の慣性、質量
（イナーシャ−）がもつ慣性エネルギーを利用し、その
エネルギーをインバータへ逆に供給することで、制御回
路の電源を正常な状態におき、インバータを常に正常な
状態とさせ、モータを停止へ導いたり、電源復起時は、
指令の回転数へ復起させ、停電や瞬時停電により災害を
防止するインバータを供給することが目的である。In view of the above problems, the present invention has been developed to maintain the inertia and mass (inertia) of the rotor and load of an induction motor even when the gate signal supply to the power switching element is stopped during a power outage or instantaneous power outage. By using inertial energy and supplying that energy in reverse to the inverter, the power supply of the control circuit is kept in a normal state, the inverter is always in a normal state, the motor is brought to a stop, and when the power is restored. ,
The purpose is to supply an inverter that can restore the specified rotation speed and prevent disasters caused by power outages or instantaneous power outages.
問題点を解決するための手段
そこで本発明は、停電を検出する停電検出手段と、コン
バータ部の直流電圧を検出するコンバータ電圧監視手段
と、その検出電圧に反比例して動作する周波数発生回路
と、この周波数発生回路からの信号にもとづきインバー
タ部にゲート信号を供給するゲート信号発生回路とを備
え、電源の停電時に電動機及び負荷のもつ慣性エネルギ
ーをインバータに還すようにしたｔ）のである。Means for Solving the Problems Therefore, the present invention provides a power failure detection means for detecting a power failure, a converter voltage monitoring means for detecting the DC voltage of the converter section, a frequency generation circuit that operates in inverse proportion to the detected voltage, The motor is equipped with a gate signal generation circuit that supplies a gate signal to the inverter section based on the signal from the frequency generation circuit, so that the inertial energy of the motor and load is returned to the inverter in the event of a power outage.
作用
一般に誘導電動機は、その極数をＰ１印加される周波数
をｆＨｚ、回路数をＮ ？ ｌ） ｎ １すベリ率をＳ
とすると、
Ｎ＝−ｆ（１±Ｓ）・・・（１）
の関係があり、−８−のときは誘導電動機さして動作し
ているが、何らかの手段で「＋Ｓ」となると誘導発電機
として動作する。インバータを使った時、誘導発電機と
して動作すると、電動機から発生する電力は、電動機内
の鉄損、銅損として消費され、その消費以上の電力が発
生すると、インバータ部を経てコンバータ部へ供給され
る。そこで、コンバータ部につながっているＤＣ−ＤＣ
コンバータを経て制御回路への電力を供給させれば、誘
導発電機として、回生ブレーキをかけながら停電時でも
インバータを正常な動作状態にお（ことが可能である。Function Generally, in an induction motor, the number of poles is P1, the applied frequency is fHz, and the number of circuits is N? l) n 1 total rate S
Then, there is the relationship N=-f(1±S)...(1), and when it is -8-, it is operating as an induction motor, but if it becomes "+S" by some means, it is operating as an induction generator. Operate. When an inverter is used and operates as an induction generator, the power generated by the motor is consumed as iron loss and copper loss within the motor, and if more power is generated than the consumption, it is supplied to the converter through the inverter. Ru. Therefore, the DC-DC connected to the converter section
If power is supplied to the control circuit through the converter, it will function as an induction generator, allowing the inverter to operate normally even during a power outage while applying regenerative braking.
勿論、誘導発電機としてブレーキトルクを発生している
ため、回転数は低下し、いずれは停止となる。つまり慣
性質量のもつ機械的エネルギーを電気エネルギーに変換
して、停電時でも電気エネルギーを持続させる作用を行
うものである。Of course, since the brake torque is generated as an induction generator, the rotational speed will decrease and eventually come to a stop. In other words, it converts the mechanical energy of the inertial mass into electrical energy and maintains the electrical energy even during a power outage.
実施例 次に本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。Example Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例の構成図であり、１は単相又
は三相の電源、２はダイオードブリッジから成る整流回
路、３は平滑用のコンデンサで、これらによりコンバー
タ部を構成している。４はパワースイッチング素子から
成るインバータ部、５は誘導電動機、６はＤＣ−ＤＣコ
ンバータ、７は制御回路部を示す。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, in which 1 is a single-phase or three-phase power supply, 2 is a rectifier circuit consisting of a diode bridge, and 3 is a smoothing capacitor, which constitute a converter section. ing. Reference numeral 4 indicates an inverter section including a power switching element, 5 an induction motor, 6 a DC-DC converter, and 7 a control circuit section.
制御回路部７は、電源が停電したことを知るための停電
検出ライン１ａ・制御電源を得るための電源ライン６ａ
・コンバータ部の電源を知るための電圧検出ライン３ａ
・パワースイッチング素子へゲート信号を供給する出力
ライン４ａで、各部とつながっている。The control circuit unit 7 includes a power failure detection line 1a for knowing that the power has been interrupted and a power supply line 6a for obtaining control power.
・Voltage detection line 3a to know the power supply of the converter section
- Connected to each part through an output line 4a that supplies gate signals to the power switching elements.
次に第２図により制御回路部７の構成について説明する
。８は電動機５の回転数を設定する速度設定器、９は後
述のゲート信号発生回路の発振周波数を制御する周波数
発生回路、１０は停電検出回路、１１はコンバータ電圧
監視回路、１２はゲ−ト信号発生回路、１３はＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ６に接続された制御用電源回路である。Next, the configuration of the control circuit section 7 will be explained with reference to FIG. 8 is a speed setting device for setting the rotation speed of the electric motor 5, 9 is a frequency generation circuit that controls the oscillation frequency of a gate signal generation circuit to be described later, 10 is a power failure detection circuit, 11 is a converter voltage monitoring circuit, and 12 is a gate. Signal generation circuit, 13 is DC-D
This is a control power supply circuit connected to the C converter 6.
動作を説明する。電Ｒ１が正常な状！では、速度設定器
８より、回転数が指示され、周波数発生回路９でソフト
スタート・ソフトダウンの設定に従って周波数をゲート
信号発生回路１２へ指示し、マイクロコンピュータ等か
らなるゲート信号発生回路１２より、インバータ部４の
パワースイッチング素子へ出力ライン４ａを経て信号を
供給し、誘導電動機５を回転させる。Explain the operation. Electric R1 is in normal condition! Then, the speed setting device 8 instructs the rotation speed, the frequency generation circuit 9 instructs the frequency to the gate signal generation circuit 12 according to the soft start/soft down settings, and the gate signal generation circuit 12 consisting of a microcomputer etc. A signal is supplied to the power switching element of the inverter section 4 via the output line 4a to rotate the induction motor 5.
そこで、停電が発生すると、停電検出ライン１ａを経て
、停電検出回路１０が動作し、周波数設定器９は周波数
を下げる。周波数を下げると、誘導電動機５は前述（１
）式の「＋Ｓ」の状態つまり、誘導発電機となり、イン
バータ部４へ電力を還す、所謂回生状態にさせ、コンバ
ータ部のコンデンサ３の電圧は上昇する。そこで電圧検
出ライン３ａを経てコンバータ電圧監視回路１１が動作
し、周波数設定器９の周波数を操作し、常に一定のコン
バータ電圧になる様な周波数を決めてゲート信号発生回
路１２に伝達し、誘導電動機５を誘導発電機として回生
ブレーキをかけながら停止せしめる。Therefore, when a power outage occurs, the power outage detection circuit 10 operates via the power outage detection line 1a, and the frequency setter 9 lowers the frequency. When the frequency is lowered, the induction motor 5 has the above-mentioned (1
) state of "+S", that is, it becomes an induction generator and returns power to the inverter section 4, a so-called regeneration state, and the voltage of the capacitor 3 of the converter section rises. Therefore, the converter voltage monitoring circuit 11 operates via the voltage detection line 3a, operates the frequency of the frequency setter 9, determines a frequency that always maintains a constant converter voltage, and transmits it to the gate signal generation circuit 12, which controls the induction motor. 5 is used as an induction generator to stop the vehicle while applying regenerative braking.
コンバータ電圧を一定にさせるには、コンバータの電圧
に反比例のソフトダウン時間レートを周波数設定器９に
持てば可能である。つまり停電でコンバータ電圧が下降
する時はソフトダウンのレートを上昇して急速に誘導電
動機に供給する周波数を下げ、回生電力量を増加してコ
ンバータ電圧を上昇させる。コンバータ電圧が上昇した
時は、ソフトダウンレートを下げて回生電力量を減少さ
せることで、最適な一定コンバータ電圧にさせることが
可能である。なお制御用電源はＤＣ−ＤＣコンバータ６
を通してコンバータ部より供給されており、前記方式を
利用すれば、誘導電動機が停止して慣性エネルギーがな
くなるまで正常である。The converter voltage can be made constant by providing the frequency setter 9 with a soft-down time rate that is inversely proportional to the converter voltage. In other words, when the converter voltage drops due to a power outage, the soft-down rate is increased to rapidly lower the frequency supplied to the induction motor, and the amount of regenerated power is increased to increase the converter voltage. When the converter voltage increases, it is possible to maintain an optimal constant converter voltage by lowering the soft down rate and reducing the amount of regenerated power. The control power supply is a DC-DC converter 6.
If the above method is used, the induction motor will operate normally until it stops and the inertial energy is exhausted.
次に電源が復起した時は、停電検出回路１０が、動作を
停止し、インバータは定まったソフトスタートで周波数
を上昇し、元の状態にもどる。When the power is restored next time, the power failure detection circuit 10 stops operating, and the inverter increases its frequency with a predetermined soft start, returning to its original state.
第３図は前記内容のうちダイオード１４を追加すること
で、コンバータ部と停電検出回路１０が分離でき、電源
が直流であっても、同様の動作ができるものである。In FIG. 3, the converter section and the power failure detection circuit 10 can be separated from each other by adding a diode 14 among the above contents, and the same operation can be performed even if the power source is DC.
発明の効果
以上の説明から明らかなように本発明によれば、停電時
でも、モータ及び負荷のもつイナーシャの慣性エネルギ
ーを利用してインバータを動作状態におき、モータを最
適に停止へ導くことが可能となり、停電時の災害を未然
に防止するインバータを提供できる。Effects of the Invention As is clear from the above description, according to the present invention, even in the event of a power outage, the inertia energy of the motor and load can be used to keep the inverter in the operating state and optimally guide the motor to a stop. This makes it possible to provide an inverter that prevents disasters during power outages.
第１図は本発明の一実施例にかかる誘導電動機の制御装
置のブロック図、第２図は第１図の制御回路部のブロッ
ク図、、第３図は不発明の１山の実施例のブロック図で
ある。 ゛
１・・・・・・交流電源、２・・・・・・整流回路、３
・・・・・・コンデンサ、４・・・・・・インバータ部
、５・・・・・・誘導電動機、６・・・・・・ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ、７・・・・・・制御回路部、９・・・・
・・周波数発生回路、１０・・・・・・停電検出回路、
１１・・・・・・コンバータ電圧監視回路、１２・・・
・・・ゲート信号発生回路。
＋１ （） −（’Ｊ Ｐ／）
の（＋’） 、−、＋ ＋
手続補正書
昭和６２年７ 月１０口FIG. 1 is a block diagram of a control device for an induction motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the control circuit section of FIG. It is a block diagram.゛1... AC power supply, 2... Rectifier circuit, 3
... Capacitor, 4 ... Inverter section, 5 ... Induction motor, 6 ... DC-D
C converter, 7... Control circuit section, 9...
... Frequency generation circuit, 10... Power outage detection circuit,
11...Converter voltage monitoring circuit, 12...
...Gate signal generation circuit. +1 () -('JP/)'s (+') , -, + + Procedural amendment July 10, 1988
Claims (1)
流電源を整流し直流の、電圧を得るコンバータ部につな
がったＤＣ−ＤＣコンバータと、前記コンバータ部の直
流電圧を検出するコンバータ電圧監視手段と、その検出
した電圧に反比例して周波数を発生する周波数発生回路
と、この周波数発生回路からの信号にもとづきインバー
タ部のパワースイッチング素子へゲート信号を供給する
ゲート信号発生回路とを有し、電源の停電時に前記周波
数発生回路の発生周波数を下げ、電動機及び負荷のもつ
慣性エネルギーをインバータに還す誘導電動機用インバ
ータの制御装置。A power outage detection means for detecting a power outage of a single-phase or three-phase power source; a DC-DC converter connected to a converter unit that rectifies the AC power source and obtains a DC voltage; and a converter voltage monitor that detects the DC voltage of the converter unit. a frequency generating circuit that generates a frequency in inverse proportion to the detected voltage, and a gate signal generating circuit that supplies a gate signal to a power switching element of an inverter section based on a signal from the frequency generating circuit, A control device for an inverter for an induction motor that lowers the frequency generated by the frequency generating circuit during a power outage and returns inertial energy of the motor and load to the inverter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61129632A JPS62296795A (en) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | Controller for inverter for induction motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61129632A JPS62296795A (en) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | Controller for inverter for induction motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62296795A true JPS62296795A (en) | 1987-12-24 |
Family
ID=15014294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61129632A Pending JPS62296795A (en) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | Controller for inverter for induction motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62296795A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012239289A (en) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Mitsubishi Electric Corp | Control device for air conditioner |
| CN108023525A (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-11 | 发那科株式会社 | Motor drive with shared direct transform device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126496A (en) * | 1984-07-13 | 1986-02-05 | Fuji Electric Co Ltd | Inverter operation system at power interruption time |
| JPS6162393A (en) * | 1984-08-31 | 1986-03-31 | Mitsubishi Electric Corp | Inverter device |
-
1986
- 1986-06-04 JP JP61129632A patent/JPS62296795A/en active Pending
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