JPH0219715B2 - - Google Patents
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- JPH0219715B2 JPH0219715B2 JP59042184A JP4218484A JPH0219715B2 JP H0219715 B2 JPH0219715 B2 JP H0219715B2 JP 59042184 A JP59042184 A JP 59042184A JP 4218484 A JP4218484 A JP 4218484A JP H0219715 B2 JPH0219715 B2 JP H0219715B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- circuit
- rotation speed
- reverse
- adder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/24—Controlling the direction, e.g. clockwise or counterclockwise
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の目的
本発明は誘導電動機制御装置に関する。
［従来技術の問題点］
誘導電動機をインバータによつて可変速運転す
る場合、一般に電圧を周波数に変換する、いわゆ
る電圧／周波数（Ｖ／ｆ）制御が行なわれるが、
急加減速する場合にはすべり周波数制御が採用さ
れている。
る場合、一般に電圧を周波数に変換する、いわゆ
る電圧／周波数（Ｖ／ｆ）制御が行なわれるが、
急加減速する場合にはすべり周波数制御が採用さ
れている。
すべり周波数制御は、電動機の回転数を検出
し、電動機のすべりが常に一定値以下になるよう
にインバータ周波数を制御する方法である。常に
一定のすべり以下で運転され、電動機の電流およ
びトルクは常に一定値以下となるよう制御され、
脱調の恐れがない。すべり周波数制御装置の一例
を第１図に示す。
し、電動機のすべりが常に一定値以下になるよう
にインバータ周波数を制御する方法である。常に
一定のすべり以下で運転され、電動機の電流およ
びトルクは常に一定値以下となるよう制御され、
脱調の恐れがない。すべり周波数制御装置の一例
を第１図に示す。
第１図において、１は誘導電動機１１に対する
回転数指令値に対応する電圧信号を出力する回転
数指令器、９は電動機を可逆、可変速駆動するイ
ンバータ、１２は電動機の実回転数を検出する回
転数検出器、１０は回転数検出器１２の出力信号
を反転させる反転器、２は回転数指令器１の出力
信号と反転器１０の出力信号とを比較する比較
器、３は比較器２の出力信号に応じた信号を出力
するが正、負の側でそれぞれ飽和しそれによつて
すべり周波数の最大値を設定する飽和回路、４は
飽和回路３の出力信号と回転数検出回路１２の出
力信号とを加算する加算器、５は加算器４の出力
の絶対値に対応する信号を出力する絶対値回路、
６は絶対値回路５の出力信号の電圧値に応じた周
波数信号を出力するＶ／ｆ変換器、８はＶ／ｆ変
換器の出力をインバータ９を構成するサイリスタ
に分配する分配器、７は絶対値回路５への入力の
極性に応じて電動機１１の正逆回転方向を分配器
８に指示する正逆判別回路である。このように、
インバータ９の周波数は、電動機１１の実回転
数、すなわち回転数検出器１２の出力信号と飽和
回路３の出力信号との加算値に基づいて決定され
るから、飽和回路３の出力信号の最大値を設定す
れば、常にこの設定最大値に応じたすべり以下で
電動機１１を運転することができる。回転数制御
した場合の回転数−トルク特性を第２図に示す。
第２図に示すとおり、インバータの正逆転切換は
インバータの周波数指令、すなわち絶対値回路へ
の入力の極性によつて行なわれる。インバータ９
によつて電動機１１をＶ／ｆ制御する場合、電動
機のトルクは周波数が低下するとともに電動モー
ド側のトルクが低下し、制動モード側のトルクが
増大する。これは電動機の巻線抵抗による電圧降
下の影響であり、低周波側で電圧をアツプしてや
れば補償できるが、周波数が数Hz以下に低下する
とトルクの低下が著しくなる。このように電動機
周波数が数Hz以下になりトルクが低下するにして
も、一般的な負荷の場合には、飽和回路３の出力
信号によつて最低周波数を決めることができるか
らトルクが低下しないような周波数範囲で使用す
るように最低周波数を設定すればよい。しかしな
がら、マイナストルクがかかるような負荷の場
合、起動時に負荷のマイナストルクにより電動機
が逆転すると、回転数検出器１２の出力信号が飽
和回路３の出力信号を低下させる極性になるので
インバータ周波数は低下し、トルクも著しく低下
し、電動機は逆転したまま増速することができな
くなるという欠点がある。
回転数指令値に対応する電圧信号を出力する回転
数指令器、９は電動機を可逆、可変速駆動するイ
ンバータ、１２は電動機の実回転数を検出する回
転数検出器、１０は回転数検出器１２の出力信号
を反転させる反転器、２は回転数指令器１の出力
信号と反転器１０の出力信号とを比較する比較
器、３は比較器２の出力信号に応じた信号を出力
するが正、負の側でそれぞれ飽和しそれによつて
すべり周波数の最大値を設定する飽和回路、４は
飽和回路３の出力信号と回転数検出回路１２の出
力信号とを加算する加算器、５は加算器４の出力
の絶対値に対応する信号を出力する絶対値回路、
６は絶対値回路５の出力信号の電圧値に応じた周
波数信号を出力するＶ／ｆ変換器、８はＶ／ｆ変
換器の出力をインバータ９を構成するサイリスタ
に分配する分配器、７は絶対値回路５への入力の
極性に応じて電動機１１の正逆回転方向を分配器
８に指示する正逆判別回路である。このように、
インバータ９の周波数は、電動機１１の実回転
数、すなわち回転数検出器１２の出力信号と飽和
回路３の出力信号との加算値に基づいて決定され
るから、飽和回路３の出力信号の最大値を設定す
れば、常にこの設定最大値に応じたすべり以下で
電動機１１を運転することができる。回転数制御
した場合の回転数−トルク特性を第２図に示す。
第２図に示すとおり、インバータの正逆転切換は
インバータの周波数指令、すなわち絶対値回路へ
の入力の極性によつて行なわれる。インバータ９
によつて電動機１１をＶ／ｆ制御する場合、電動
機のトルクは周波数が低下するとともに電動モー
ド側のトルクが低下し、制動モード側のトルクが
増大する。これは電動機の巻線抵抗による電圧降
下の影響であり、低周波側で電圧をアツプしてや
れば補償できるが、周波数が数Hz以下に低下する
とトルクの低下が著しくなる。このように電動機
周波数が数Hz以下になりトルクが低下するにして
も、一般的な負荷の場合には、飽和回路３の出力
信号によつて最低周波数を決めることができるか
らトルクが低下しないような周波数範囲で使用す
るように最低周波数を設定すればよい。しかしな
がら、マイナストルクがかかるような負荷の場
合、起動時に負荷のマイナストルクにより電動機
が逆転すると、回転数検出器１２の出力信号が飽
和回路３の出力信号を低下させる極性になるので
インバータ周波数は低下し、トルクも著しく低下
し、電動機は逆転したまま増速することができな
くなるという欠点がある。
本発明の目的は、マイナストルクがかるような
負荷を持つ誘導電動機に、すべり周波数制御を採
用する場合における、上記のような従来技術の問
題を解決し、改良された誘導電動機制御装置を提
供することである。
負荷を持つ誘導電動機に、すべり周波数制御を採
用する場合における、上記のような従来技術の問
題を解決し、改良された誘導電動機制御装置を提
供することである。
発明の構成
［実施態様］
本発明の一実施例の構成を第３図に示す。図中
第１図と同一の符号は同一の構成要素を示すの
で、それについての説明は省略する。この実施例
によれば、本発明による誘導電動機の制御装置
は、第１図に示した誘導電動機のすべり周波数制
御回路において、電動機の最低周波数クランプ回
路を設け、電動機の最低周波数をクランプするよ
うにするとともに、クランプする最低周波数を電
動機の電動動作モード側と回生動作モード側とで
異ならせたことを特徴とする。この最低周波数ク
ランプ回路は、第１の正逆判別回路７、第２の正
逆判別回路１３、ダイオード１４ａ及び１４ｂ、
エクスクルーシブ・オア回路１５、反転器１６、
最低周波数設定器を構成する可変抵抗器１７、加
算器１８、最大値選択回路１９等により構成され
る。また第１の正逆判別回路７は、正逆判別器７
ａ、加算器７ｂおよび可変抵抗器７ｃによつて構
成される。第２の正逆判別回路１３は回転数指令
器１の出力信号の極性を判別し、その出力は可変
抵抗器７ｃにより分圧され、回転数検出器１２の
出力と加算器７ｂによつて加算されて正逆判別器
７ａに入力され、正逆判別器７ａの出力により分
配器８の正逆を切換える。正逆判別回路１３およ
び正逆判別器７ａの出力はそれぞれダイオード１
４ａ，１４ｂを介してデイジタル化されそれ等の
排他的論理和がエクスクルーシブ・オア回路１５
から出力される。エクスクルーシブ・オア回路１
５の出力は反転器１６で反転され、エクスクルー
シブ・オア回路１５の出力がＨ信号のときには−
Ｈ信号が、Ｌ信号のときには零信号が加算器１８
に印加される。可変抵抗器１７は最低周波数を設
定するためのもので、図示せぬ電圧源の電圧を分
圧して加算器１８に印加され、加算器１８の出力
は最大値選択回路１９に印加される。最大値選択
回路１９は絶対値回路５の出力と加算器１８の出
力のうち高い方の信号を出力するように構成され
ている。
第１図と同一の符号は同一の構成要素を示すの
で、それについての説明は省略する。この実施例
によれば、本発明による誘導電動機の制御装置
は、第１図に示した誘導電動機のすべり周波数制
御回路において、電動機の最低周波数クランプ回
路を設け、電動機の最低周波数をクランプするよ
うにするとともに、クランプする最低周波数を電
動機の電動動作モード側と回生動作モード側とで
異ならせたことを特徴とする。この最低周波数ク
ランプ回路は、第１の正逆判別回路７、第２の正
逆判別回路１３、ダイオード１４ａ及び１４ｂ、
エクスクルーシブ・オア回路１５、反転器１６、
最低周波数設定器を構成する可変抵抗器１７、加
算器１８、最大値選択回路１９等により構成され
る。また第１の正逆判別回路７は、正逆判別器７
ａ、加算器７ｂおよび可変抵抗器７ｃによつて構
成される。第２の正逆判別回路１３は回転数指令
器１の出力信号の極性を判別し、その出力は可変
抵抗器７ｃにより分圧され、回転数検出器１２の
出力と加算器７ｂによつて加算されて正逆判別器
７ａに入力され、正逆判別器７ａの出力により分
配器８の正逆を切換える。正逆判別回路１３およ
び正逆判別器７ａの出力はそれぞれダイオード１
４ａ，１４ｂを介してデイジタル化されそれ等の
排他的論理和がエクスクルーシブ・オア回路１５
から出力される。エクスクルーシブ・オア回路１
５の出力は反転器１６で反転され、エクスクルー
シブ・オア回路１５の出力がＨ信号のときには−
Ｈ信号が、Ｌ信号のときには零信号が加算器１８
に印加される。可変抵抗器１７は最低周波数を設
定するためのもので、図示せぬ電圧源の電圧を分
圧して加算器１８に印加され、加算器１８の出力
は最大値選択回路１９に印加される。最大値選択
回路１９は絶対値回路５の出力と加算器１８の出
力のうち高い方の信号を出力するように構成され
ている。
［作用］
本発明による誘導電動機の制御装置の動作を、
常にマイナストルクの負荷を運転する場合につい
て説明する。常にマイナストルクがかかる負荷と
しては、例えば巻上機などがある。巻上機は常に
下げ方向に負荷がかかるからである。また台車運
転などの場合に軌道の中央部に凹部があり、その
両端が高くなつている場合などは両方向にマイナ
ストルクの負荷がかかることになる。このように
両方向にマイナストルク負荷がかかる場合は、ど
ちらか一方の方向の場合の信号を正負反転させれ
ばよいということが理解されよう。そこでここで
は巻上機などのように常に一方向にマイナストル
ク負荷がかかる場合について説明する。
常にマイナストルクの負荷を運転する場合につい
て説明する。常にマイナストルクがかかる負荷と
しては、例えば巻上機などがある。巻上機は常に
下げ方向に負荷がかかるからである。また台車運
転などの場合に軌道の中央部に凹部があり、その
両端が高くなつている場合などは両方向にマイナ
ストルクの負荷がかかることになる。このように
両方向にマイナストルク負荷がかかる場合は、ど
ちらか一方の方向の場合の信号を正負反転させれ
ばよいということが理解されよう。そこでここで
は巻上機などのように常に一方向にマイナストル
ク負荷がかかる場合について説明する。
常に一方向にマイナストルク負荷がかかつてい
ると、電動機は正逆いずれの方向に回転していて
もプラスの一方向トルクを発生しており、第４図
に示す上側のトルク特性となる。正転指令に対し
て正常に正方向に回転する場合には、エクスクル
ーシブ・オア回路１５の出力はＬレベル、反転器
１６の出力は零となり、最低周波数設定用可変抵
抗器１７の出力信号と、すべり周波数最大値設定
用飽和回路３の出力信号とのうちいずれか高い方
の信号によつて起動時の周波数が決定される。
ると、電動機は正逆いずれの方向に回転していて
もプラスの一方向トルクを発生しており、第４図
に示す上側のトルク特性となる。正転指令に対し
て正常に正方向に回転する場合には、エクスクル
ーシブ・オア回路１５の出力はＬレベル、反転器
１６の出力は零となり、最低周波数設定用可変抵
抗器１７の出力信号と、すべり周波数最大値設定
用飽和回路３の出力信号とのうちいずれか高い方
の信号によつて起動時の周波数が決定される。
ところがマイナストルク負荷がかかつている状
態での起動時に逆転してしまう場合、第１図の回
路では回転数検出回路１２の出力が負となり、出
力周波数は飽和回路３の出力と回転数検出回路１
２の出力の差となり、インバータ周波数は低下
し、トルクが著しく低下して逆転していまうこと
はすでに述べた通りである。これに反して第３図
に示す本発明による回路では回転数検出回路１２
の出力が反転しても加算器１８の出力によつてイ
ンバータの最低周波数がクランプされるから始動
時の周波数が低下することはない。
態での起動時に逆転してしまう場合、第１図の回
路では回転数検出回路１２の出力が負となり、出
力周波数は飽和回路３の出力と回転数検出回路１
２の出力の差となり、インバータ周波数は低下
し、トルクが著しく低下して逆転していまうこと
はすでに述べた通りである。これに反して第３図
に示す本発明による回路では回転数検出回路１２
の出力が反転しても加算器１８の出力によつてイ
ンバータの最低周波数がクランプされるから始動
時の周波数が低下することはない。
さらにまた、回転数検出回路１２の出力が反転
しても、回転数検出回路１２の出力は加算器７ｂ
で可変抵抗器７ｃの出力と加算されているから可
変抵抗器７ｃで決まる回転数までインバータの相
回転は切換わらない。そのためトルク特性は第４
図のイのようにｆ min正転のトルクカーブとな
る。そして、それ以上に回転数検出回路１２の出
力が大きくなると正逆判別器７ａの出力が反転
し、分配器８の正逆が反転する。またダイオード
１４ａの出力がＨ、ダイオード１４ｂの出力がＬ
ととなるのでエクスクルーシブ・オア回路１５の
出力がＨとなり、反転器１６の出力が−Ｈとなつ
て加算器１８のｆ min出力が反転器１６の出力
分だけ小さくなり、第４図アに示すようなｆ
min逆転のトルクカーブとなる。このように逆転
側のｆ minを小さくするのは、第２図に示すよ
うに回生動作モード側のトルク特性が電動動作モ
ード側に比べて大となるため、周波数が低いとき
もトルクが大きいためである。
しても、回転数検出回路１２の出力は加算器７ｂ
で可変抵抗器７ｃの出力と加算されているから可
変抵抗器７ｃで決まる回転数までインバータの相
回転は切換わらない。そのためトルク特性は第４
図のイのようにｆ min正転のトルクカーブとな
る。そして、それ以上に回転数検出回路１２の出
力が大きくなると正逆判別器７ａの出力が反転
し、分配器８の正逆が反転する。またダイオード
１４ａの出力がＨ、ダイオード１４ｂの出力がＬ
ととなるのでエクスクルーシブ・オア回路１５の
出力がＨとなり、反転器１６の出力が−Ｈとなつ
て加算器１８のｆ min出力が反転器１６の出力
分だけ小さくなり、第４図アに示すようなｆ
min逆転のトルクカーブとなる。このように逆転
側のｆ minを小さくするのは、第２図に示すよ
うに回生動作モード側のトルク特性が電動動作モ
ード側に比べて大となるため、周波数が低いとき
もトルクが大きいためである。
［発明の効果］
本発明により、上述のように、周波数の最低値
クランプ回路を設け、正逆転の切換えにバイアス
を設けるとともに、正逆により最低周波数クラン
プ値を変え、逆転側のクランプ値を正転側のそれ
より小とするトルク特性は第４図に示すようにな
り、特に回転数零付近のトルク特性は第４図ア，
イとなり、第１図の場合のように一度逆転してし
まうと周波数零付近でのトルク低下が著しいため
正転に復帰できないという欠点を解消することが
できる、という顕著な効果を示す。
クランプ回路を設け、正逆転の切換えにバイアス
を設けるとともに、正逆により最低周波数クラン
プ値を変え、逆転側のクランプ値を正転側のそれ
より小とするトルク特性は第４図に示すようにな
り、特に回転数零付近のトルク特性は第４図ア，
イとなり、第１図の場合のように一度逆転してし
まうと周波数零付近でのトルク低下が著しいため
正転に復帰できないという欠点を解消することが
できる、という顕著な効果を示す。
第１図は誘導電動機のすべり周波数制御装置の
従来例を示すブロツク回路図、第２図は第１図回
路によるトルク特性図、第３図は本願発明の一実
施例による誘導電動機のすべり周波数制御装置の
ブロツク回路図、第４図は第３図回路によるトル
ク特性図。 ［符号の説明］、１……回転数指令器、２……
比較器、３……飽和回路、４……加算器、５……
絶対値回路、６……Ｖ／ｆ変換器、７……正逆判
別回路、８……分配器、９……インバータ、１０
……反転器、１１……電動機、１２……回転数検
出器、１３……正逆判別回路、１４ａ，１４ｂ…
…ダイオード、１５……エクスクルーシブ・オア
回路、１６……反転器、１７……可変抵抗器、１
８……加算器、１９……最大値選択回路。
従来例を示すブロツク回路図、第２図は第１図回
路によるトルク特性図、第３図は本願発明の一実
施例による誘導電動機のすべり周波数制御装置の
ブロツク回路図、第４図は第３図回路によるトル
ク特性図。 ［符号の説明］、１……回転数指令器、２……
比較器、３……飽和回路、４……加算器、５……
絶対値回路、６……Ｖ／ｆ変換器、７……正逆判
別回路、８……分配器、９……インバータ、１０
……反転器、１１……電動機、１２……回転数検
出器、１３……正逆判別回路、１４ａ，１４ｂ…
…ダイオード、１５……エクスクルーシブ・オア
回路、１６……反転器、１７……可変抵抗器、１
８……加算器、１９……最大値選択回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被制御誘導電動機の回転数を検出する回転数
検出器、上記電動機の回転数を指令する回転数指
令器、この回転数指令器と上記回転数検出器の各
出力を比較する比較器、この比較器の出力に応じ
て出力を出すが正、負の側で夫々飽和し、それに
よつてすべり周波数の最大値を設定する飽和回
路、この飽和回路と上記回転数検出器の各出力を
加算する加算器、この加算器の出力の絶対値に対
応する出力を出す絶対値回路、上記回転数検出器
の出力の応じて電動機の正逆回転方向を分配器に
指示する第１の正逆判別回路、上記回転数指令器
の出力の正負を判別する第２の正逆判別回路、こ
れらの第１、第２の正逆判別回路の各出力を受け
る排他的論理和回路、この排他的論理和回路の出
力を受ける第２の反転器、この第２の反転器の出
力と最低周波数設定器の各出力を加算する第２の
加算器、この第２の加算器の出力と絶対値回路の
出力のうち高いほうの出力を出力するようにした
最大値選択回路、この最大値選択回路の出力電圧
値に対応した周波数出力を出すＶ／ｆ交換器、こ
のＶ／ｆ交換器の出力をインバータを構成するス
イツチング素子に分配する分配器、上記分配器に
よつて制御され上記誘導電動機を制御するインバ
ータとを備え、上記回転数検出器の出力が反転し
ても第２の加算器の出力により最低周波数をクラ
ンプするようにし、マイナストルクの負荷の運転
を行うようにしたことを特徴とする誘導電動機制
御装置。 ２ 第１の正逆判別回路を上記第１の正逆判別回
路の接続される可変抵抗器、この可変抵抗器の出
力と上記回転数検出器の出力を加算する加算器お
よびこの加算器の出力により上記分配器へ指示す
る正逆回転方向を判別する正逆判別器によつて構
成するようにした特許請求の範囲第１項記載の誘
導電動機制御装置。 ３ 第２の正逆判別回路の出力をその出力側に設
けた可変抵抗器により調整可能とすることによ
り、誘導電動機の正逆転の切換えを、上記電動機
への周波数が零より回生動作モード側にずれた周
波数で行うようにした特許請求の範囲第１項記載
の誘導電動機制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042184A JPS60187281A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 誘導電動機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042184A JPS60187281A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 誘導電動機制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60187281A JPS60187281A (ja) | 1985-09-24 |
| JPH0219715B2 true JPH0219715B2 (ja) | 1990-05-02 |
Family
ID=12628912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59042184A Granted JPS60187281A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 誘導電動機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60187281A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2583887B2 (ja) * | 1987-05-14 | 1997-02-19 | 株式会社日立製作所 | 電気車制御装置 |
-
1984
- 1984-03-07 JP JP59042184A patent/JPS60187281A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60187281A (ja) | 1985-09-24 |
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