JPS637181A - 磁束指令値発生方式 - Google Patents
磁束指令値発生方式Info
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- JPS637181A JPS637181A JP61149363A JP14936386A JPS637181A JP S637181 A JPS637181 A JP S637181A JP 61149363 A JP61149363 A JP 61149363A JP 14936386 A JP14936386 A JP 14936386A JP S637181 A JPS637181 A JP S637181A
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- 230000004907 flux Effects 0.000 title claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 8
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
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- Stopping Of Electric Motors (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、可変電圧可変周波数インバータ（ＶＶＶＦ
インバータ）の１種である磁束制御形ノくルス幅変！！
１４（ＰＷＭ）インバータにおける磁束指令値発生方式
に関する。
インバータ）の１種である磁束制御形ノくルス幅変！！
１４（ＰＷＭ）インバータにおける磁束指令値発生方式
に関する。
一般に、ＶＶＶＦインバータを用いて誘導電動機を可変
速駆動するシステムにおいて、誘導電動機回転子の回転
を短時間のうちに停止させる方法として、直流制動を掛
ける方法がちる。これは、ＶＶＶＦインバータから直流
電圧を発生させ、誘導電動機に直流電流を流して回転子
の回転を急速に停止させるものである。このような要求
は、誘導電動機の回転子軸を成る決められた位置で停止
させる、所謂「定位置制御」を簡易的に行う場合等に多
い。なお、このときの停止位置の調整は、−般に誘導電
動機に流れる直流制動電流の大きさにより行われるので
、直流制動電流は略連続的に制御できることが望ましい
。
速駆動するシステムにおいて、誘導電動機回転子の回転
を短時間のうちに停止させる方法として、直流制動を掛
ける方法がちる。これは、ＶＶＶＦインバータから直流
電圧を発生させ、誘導電動機に直流電流を流して回転子
の回転を急速に停止させるものである。このような要求
は、誘導電動機の回転子軸を成る決められた位置で停止
させる、所謂「定位置制御」を簡易的に行う場合等に多
い。なお、このときの停止位置の調整は、−般に誘導電
動機に流れる直流制動電流の大きさにより行われるので
、直流制動電流は略連続的に制御できることが望ましい
。
ところで、出願人はこの上うなＶＶＶＦインバータの１
ｇｉとして、磁束制御形パルス幅変：ＡＣＰＷＭ）イン
バータを提案しているが（特願昭５９−２１４２１８号
）、以下ではか〜るインバータで直流制動を掛ける場合
について考える。
ｇｉとして、磁束制御形パルス幅変：ＡＣＰＷＭ）イン
バータを提案しているが（特願昭５９−２１４２１８号
）、以下ではか〜るインバータで直流制動を掛ける場合
について考える。
まず、磁束制御形ＰＷＭインバータの概要から説明する
。第３図は磁束制御形ＰＷＭインバータ１相分の制御ブ
ロック図である。
。第３図は磁束制御形ＰＷＭインバータ１相分の制御ブ
ロック図である。
同図において、２１は磁束調節器（ＡΦＲ）、２２はキ
ャリア発生回路、２３はコンパレータ、２４はＰＷＭイ
ンバータ主回路、２５は１次フィルタからなる磁束検出
器、２６は誘導電動機の如き交流機である。これは、交
流機２６の磁束（実際直）Φを磁束検出器２５にて検出
し、これをその指令値Φ に−致させるべくＡΦＲ２１
にて調節演算を行い、その出力をコンパレータ２３にて
キャリア発生回路２２からのキャリア信号と比較し、そ
の比較結果にもとづきインバータ２４内のスイッチング
素子のオン、オフ制御を行うものである。
ャリア発生回路、２３はコンパレータ、２４はＰＷＭイ
ンバータ主回路、２５は１次フィルタからなる磁束検出
器、２６は誘導電動機の如き交流機である。これは、交
流機２６の磁束（実際直）Φを磁束検出器２５にて検出
し、これをその指令値Φ に−致させるべくＡΦＲ２１
にて調節演算を行い、その出力をコンパレータ２３にて
キャリア発生回路２２からのキャリア信号と比較し、そ
の比較結果にもとづきインバータ２４内のスイッチング
素子のオン、オフ制御を行うものである。
とへで、例えば次の如き各種条件を設定して考察する。
（１）磁束指令Φ はピーク呟１０ の正弦波とする。
（２）該インバータの出力電圧は、１相当り１１５ｖｒ
ｍｓ／ ５０）１ｚ （線間電圧２００ｖｒｍＳ ）と
し、出力電圧は出力周波数と比例させる、所謂Ｖ／Ｆ−
定制御色制御。
ｍｓ／ ５０）１ｚ （線間電圧２００ｖｒｍＳ ）と
し、出力電圧は出力周波数と比例させる、所謂Ｖ／Ｆ−
定制御色制御。
（３）磁束検出器でおる１次フィルタのカットオなお、
カットオフ周波数は磁束検出器の特性を理想積分器に近
づけるためにできるだけ低くすることが望ましいが、こ
のようにすると１次フィルタ回路のスペースが大きくな
って実用的でなくなるので、通常はこの程度に選ばれる
ことが多い。
カットオフ周波数は磁束検出器の特性を理想積分器に近
づけるためにできるだけ低くすることが望ましいが、こ
のようにすると１次フィルタ回路のスペースが大きくな
って実用的でなくなるので、通常はこの程度に選ばれる
ことが多い。
こメで、磁束検出器のゲインには、次のように求めるこ
とができる。すなわち、５０１１ｚのときインバータ出
力電圧は１１５ｒｍＳ（ピークは１６３ ）であり、こ
のとき磁束検出値Φのピークは指令値と同じ１０ｖでな
くてはならず、その結果次式の関係が成立しなくてはな
らない。
とができる。すなわち、５０１１ｚのときインバータ出
力電圧は１１５ｒｍＳ（ピークは１６３ ）であり、こ
のとき磁束検出値Φのピークは指令値と同じ１０ｖでな
くてはならず、その結果次式の関係が成立しなくてはな
らない。
これより、Ｋ−０，７７を得る。そして、このような磁
束制御形ＰＷＭインバータにおいてＶ／Ｆ−定制御を行
う場合、出力周波数が十数Ｈｚ以上ならば磁束検出器は
略理想的な積分器特性を示すので、磁束指令値は１０
ピークの正弦波でよい。
束制御形ＰＷＭインバータにおいてＶ／Ｆ−定制御を行
う場合、出力周波数が十数Ｈｚ以上ならば磁束検出器は
略理想的な積分器特性を示すので、磁束指令値は１０
ピークの正弦波でよい。
なお、出力周波数を十数Ｈｚ以下に下げるにつれ、磁束
検出器として使用している１次フィルタの特性が理想的
な積分特性からずれるので、磁束指令値の振幅をその分
小さくすることが必要である。
検出器として使用している１次フィルタの特性が理想的
な積分特性からずれるので、磁束指令値の振幅をその分
小さくすることが必要である。
例えば、出力周波数がカットオフ周波数である４Ｈｚの
とき、磁束指令は３ｄＢダウンの７ ピークの正弦波と
なる。
とき、磁束指令は３ｄＢダウンの７ ピークの正弦波と
なる。
次に、かかる磁束ｉ１制御形ＰＷＭインバータにおいて
直流電圧を発生させる場合、すなわち直流制動を掛ける
場合について検討する。
直流電圧を発生させる場合、すなわち直流制動を掛ける
場合について検討する。
−般に、出力周波数が零のとき、負荷である誘導電動機
のインピーダンスは一次抵抗だけと考えられるので、直
流制動ＩＩ流として定格励磁電流相当の電流を流すには
、定格電圧の１〜２％の直流電圧を印加すればよいこと
が経験的にわかっている。このため、この場合ではイン
バータは１相当０１〜２ｖの直流電圧を発生することが
必要となる。出力電圧が１〜２ｖのときの磁束検出器の
出力は出力電圧が直流であるので、その直流ゲイン（Ｋ
−０，７７）倍した（Ｍでｆｂる０、７７Ｖ〜１．５ｖ
となる。
のインピーダンスは一次抵抗だけと考えられるので、直
流制動ＩＩ流として定格励磁電流相当の電流を流すには
、定格電圧の１〜２％の直流電圧を印加すればよいこと
が経験的にわかっている。このため、この場合ではイン
バータは１相当０１〜２ｖの直流電圧を発生することが
必要となる。出力電圧が１〜２ｖのときの磁束検出器の
出力は出力電圧が直流であるので、その直流ゲイン（Ｋ
−０，７７）倍した（Ｍでｆｂる０、７７Ｖ〜１．５ｖ
となる。
ところで、磁束指令Φ２となる可変周波数、可変振幅の
正弦波信号を作るのに、最近では第４図に示す如き方法
がコスト、スペース力どの点から多く用いられている。
正弦波信号を作るのに、最近では第４図に示す如き方法
がコスト、スペース力どの点から多く用いられている。
なお、第４図において、１はマイクロプロセッサ（以後
、マイコンともいう。）の如き演算処理装置、２は周波
数設定器、３は電圧／周波数（Ｖ／Ｆ）変換器、４はデ
ィジタル／アナログ（Ｄ／Ａ ）変換器である。
、マイコンともいう。）の如き演算処理装置、２は周波
数設定器、３は電圧／周波数（Ｖ／Ｆ）変換器、４はデ
ィジタル／アナログ（Ｄ／Ａ ）変換器である。
・すなわち、出力周波数設定器２によって設定された電
圧は、Ｖ／Ｆ変換器３で出力周波数に比例したパルス列
となる。このパルス列はマイクロプロセッサ１にとり込
まれ、そのカウンタ１１にて一定周期間カウントされ、
出力周波数に比例したデータとなる。このデータをカウ
ンタ１２で定周期毎に加算（積分）し、角度データに変
換する。
圧は、Ｖ／Ｆ変換器３で出力周波数に比例したパルス列
となる。このパルス列はマイクロプロセッサ１にとり込
まれ、そのカウンタ１１にて一定周期間カウントされ、
出力周波数に比例したデータとなる。このデータをカウ
ンタ１２で定周期毎に加算（積分）し、角度データに変
換する。
この角度データはあらかじめ正弦波データが記憶された
ＲＯＭ（リードオンリメモリ）１３を経由し、正弦波デ
ータとなる。この正弦波データは乗算器１４において振
幅補正器１５の出力である磁束振幅データと乗算され、
マイコン１からＤ／Ａ変換器４へ送られて磁束指令値で
ある正弦波信号となる。なお、振幅補正器１５は既に述
べた磁束検出器の周波数特性を補正するためのものであ
る。
ＲＯＭ（リードオンリメモリ）１３を経由し、正弦波デ
ータとなる。この正弦波データは乗算器１４において振
幅補正器１５の出力である磁束振幅データと乗算され、
マイコン１からＤ／Ａ変換器４へ送られて磁束指令値で
ある正弦波信号となる。なお、振幅補正器１５は既に述
べた磁束検出器の周波数特性を補正するためのものであ
る。
こへで、直流制動を行う際には、カウンタ１２の加算を
停止するとともに、スイッチ１６を図示とは反対の方向
に切り換え、予め定められた磁束指令の振幅を振幅設定
器１７により与えるようにする。
停止するとともに、スイッチ１６を図示とは反対の方向
に切り換え、予め定められた磁束指令の振幅を振幅設定
器１７により与えるようにする。
かかるシステムでは、コストの点からＤ／Ａ変換器は８
ビツトのものを使用し、精度の点から磁束指令値として
１０ｖビークのとき、Ｄ／Ａ変換器がフルスケールとな
るようにすることが一般に行なわれる。この場合、１０
ｖはデータで１１２７”となるので、０．７７〜１．５
はデータで′９”〜″１９”と云うことになる。し
たがって、振幅設定器１７からのデータは１ビツトが定
格励磁電流の１０％程度となるので、このままでは直流
制動電流を変えようとしたときのとび幅が大きくなり、
定位置停止制御を打つ際に停止位置のｌ！ｌｌ整が困雅
になると云う問題がある。なお、直流制動時のみＤ／Ａ
変換器の基準アナログ電圧を変死させることにより、直
流制動時のデータ分等能を向上することも可能である。
ビツトのものを使用し、精度の点から磁束指令値として
１０ｖビークのとき、Ｄ／Ａ変換器がフルスケールとな
るようにすることが一般に行なわれる。この場合、１０
ｖはデータで１１２７”となるので、０．７７〜１．５
はデータで′９”〜″１９”と云うことになる。し
たがって、振幅設定器１７からのデータは１ビツトが定
格励磁電流の１０％程度となるので、このままでは直流
制動電流を変えようとしたときのとび幅が大きくなり、
定位置停止制御を打つ際に停止位置のｌ！ｌｌ整が困雅
になると云う問題がある。なお、直流制動時のみＤ／Ａ
変換器の基準アナログ電圧を変死させることにより、直
流制動時のデータ分等能を向上することも可能である。
例えば、直流制動時基準アナログ電圧を１０ から２．
５ に変化することにより、直流制動時のデータ分解
能を４倍向上させることができる。しかし、このためＫ
は切換回路なるハードが追加となるため、コスト、スペ
ースの増加は避けられない。
５ に変化することにより、直流制動時のデータ分解
能を４倍向上させることができる。しかし、このためＫ
は切換回路なるハードが追加となるため、コスト、スペ
ースの増加は避けられない。
したがって、この発明は直流制動時の磁束指令値のビッ
ト分解能を向上させ、直流制動電流をこまかく変化させ
ることにより、定位置停止制御時の停止位置調整をし易
くすることを目的とする。
ト分解能を向上させ、直流制動電流をこまかく変化させ
ることにより、定位置停止制御時の停止位置調整をし易
くすることを目的とする。
直流制動時の磁束指令値をマイコンからＤ／Ａ変換器を
通して発生させる際、マイコンからＤ／Ａ変換器へ送る
データをＰＷＭ制御して出力する。
通して発生させる際、マイコンからＤ／Ａ変換器へ送る
データをＰＷＭ制御して出力する。
演算処理装置により磁束制御形ＰＷＭインバータに与え
るべき磁束指令値を演算する磁束指令値発生装置におい
て、このインバータから直流電圧を発生させるとき（直
流制動時）は上記演算処理装置により磁束指令値をパル
ス幅変調して出力することにより１、磁束指令値のビッ
ト分解能を向上させる。
るべき磁束指令値を演算する磁束指令値発生装置におい
て、このインバータから直流電圧を発生させるとき（直
流制動時）は上記演算処理装置により磁束指令値をパル
ス幅変調して出力することにより１、磁束指令値のビッ
ト分解能を向上させる。
第１図にこの発明の実施例を示す。これが第４図に示す
ものと異なる点は、スイッチ１８とフィルタ５を設けた
ことである。このスイッチ１８はあるデユーティで０Ｎ
−ＯＦＦされるものであり、ここでは−例として１：３
のデユーティ比とする。
ものと異なる点は、スイッチ１８とフィルタ５を設けた
ことである。このスイッチ１８はあるデユーティで０Ｎ
−ＯＦＦされるものであり、ここでは−例として１：３
のデユーティ比とする。
第２図にこのときの各部波形を示す。同図（イ）はスイ
ッチ１８のＯＮ（＠Ｈ”レベル）、０ＦＦ（”Ｌ’レベ
ル）を示し、同図（ロ）はＤ／Ａ変換器４の出力電圧を
示す。表おこのときの高さは振幅設定器１７によって与
えられる。また、同図（）・）はフィルタ５の出力電圧
を示す。
ッチ１８のＯＮ（＠Ｈ”レベル）、０ＦＦ（”Ｌ’レベ
ル）を示し、同図（ロ）はＤ／Ａ変換器４の出力電圧を
示す。表おこのときの高さは振幅設定器１７によって与
えられる。また、同図（）・）はフィルタ５の出力電圧
を示す。
これより、Ｄ／Ａ変換器４の出力電圧はフィルタ５を介
して平均的に１／４（１／１＋３）にされるので、振幅
設定器１７のデータ分解能を等価的に４倍に向上させる
ことができる。なお、こ〜に用いられるスイッチ１８は
マイコン１内のソフト処理で行うので、何等コスト、ス
ペースの増加をもたらすものではない。また、ここでは
説明をわかりやすくするためにフィルタを設けているが
、設定回路には一般に設定フィルタが設けられているの
で、このような既設のフィルタを代用することにすれば
、フィルタ５も不要となる。また、フィルタ５を新たに
追加する場合でも、前述したＤ／Ａ変換器の基準電圧を
切換える方式に比べてコスト、スペースの点で有利であ
ることは明らかである。
して平均的に１／４（１／１＋３）にされるので、振幅
設定器１７のデータ分解能を等価的に４倍に向上させる
ことができる。なお、こ〜に用いられるスイッチ１８は
マイコン１内のソフト処理で行うので、何等コスト、ス
ペースの増加をもたらすものではない。また、ここでは
説明をわかりやすくするためにフィルタを設けているが
、設定回路には一般に設定フィルタが設けられているの
で、このような既設のフィルタを代用することにすれば
、フィルタ５も不要となる。また、フィルタ５を新たに
追加する場合でも、前述したＤ／Ａ変換器の基準電圧を
切換える方式に比べてコスト、スペースの点で有利であ
ることは明らかである。
この発明によれば、直流制動時の磁束指令値をマイコン
からＤ／Ａ変換器を通して発生させる際、マイコンから
Ｄ／Ａ変換器へ送るデータに応じてＤ／Ａ変換器の出力
をＰＷＭ制却することにより、僅かなコスト、スペース
の増加、または磁束調節器に設定フィルタがある場合に
はこれらの増加なしに磁束指令値のビット分解能を向上
させることができるので、定位置停止制御時の停止位置
調整がし易くなる利点がもたらされる。
からＤ／Ａ変換器を通して発生させる際、マイコンから
Ｄ／Ａ変換器へ送るデータに応じてＤ／Ａ変換器の出力
をＰＷＭ制却することにより、僅かなコスト、スペース
の増加、または磁束調節器に設定フィルタがある場合に
はこれらの増加なしに磁束指令値のビット分解能を向上
させることができるので、定位置停止制御時の停止位置
調整がし易くなる利点がもたらされる。
第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図はこの
発明による動作を説明するための波形図、第３図は磁束
制御形ＰＷＭインバータ１相分の制御ブロック図、第４
図は磁束指令発生方式の従来例を示す構成図である。 符号説明 １・・・・・・演算処理装置（マイクロプロセッサ：マ
イコン）、２・・・・・・周波数設定器、６・・・・・
・Ｖ／Ｆ変侠器、４・・・・・・Ｄ／Ａ変換器、訃°°
°゛°フィルタ、１１．１２・・・・・・カウンタ、１
３・・・・・・ＲＯＭ１１４・・・・・・乗算器、１５
・・・・・・振幅補正器、１６．１８・・・・・・スイ
ッチ、１７・・・・・・振幅設定器、２１・・・・・・
磁束調節器（ＡΦＲ）、２２・・・・・・キャリア発生
回路、２３・・・・・・コンパレータ、２４・・・・・
・ＰＷＭインバータ、２５・・・・・・磁束検出器、２
６・・・・・・交流機。 第１図 １膚Ｘ２ｋｌｌ’ｊｉＪＬ 第２図
発明による動作を説明するための波形図、第３図は磁束
制御形ＰＷＭインバータ１相分の制御ブロック図、第４
図は磁束指令発生方式の従来例を示す構成図である。 符号説明 １・・・・・・演算処理装置（マイクロプロセッサ：マ
イコン）、２・・・・・・周波数設定器、６・・・・・
・Ｖ／Ｆ変侠器、４・・・・・・Ｄ／Ａ変換器、訃°°
°゛°フィルタ、１１．１２・・・・・・カウンタ、１
３・・・・・・ＲＯＭ１１４・・・・・・乗算器、１５
・・・・・・振幅補正器、１６．１８・・・・・・スイ
ッチ、１７・・・・・・振幅設定器、２１・・・・・・
磁束調節器（ＡΦＲ）、２２・・・・・・キャリア発生
回路、２３・・・・・・コンパレータ、２４・・・・・
・ＰＷＭインバータ、２５・・・・・・磁束検出器、２
６・・・・・・交流機。 第１図 １膚Ｘ２ｋｌｌ’ｊｉＪＬ 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 演算処理装置を用いて磁束制御形パルス幅変調インバー
タに与えるべき磁束指令値を生成する磁束指令値発生装
置において、 該インバータから直流電圧を発生させるときは前記演算
処理装置により磁束指令値をパルス幅変調して出力する
ことを特徴とする磁束指令値発生方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149363A JPS637181A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 磁束指令値発生方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149363A JPS637181A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 磁束指令値発生方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS637181A true JPS637181A (ja) | 1988-01-13 |
Family
ID=15473499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61149363A Pending JPS637181A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 磁束指令値発生方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS637181A (ja) |
-
1986
- 1986-06-27 JP JP61149363A patent/JPS637181A/ja active Pending
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