JPH04312373A - インバータ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動機の可変速制御を
行なうインバータ装置に係り、特に電動機の減速時の制
御特性を改良したインバータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インバータ装置により、出力周
波数を低下させ、電動機例えば誘導電動機を減速する場
合、誘導電動機が回生モードとなり減速時間が短かけれ
ば短いほど、また誘導電動機のＧＤ２　が大きいければ
大きいほど回生モード時に発生する回生電力は大きくな
り、主回路電圧は上昇する。

【０００３】この主回路電圧の上昇を防止するために、
主回路電圧を検出し、その検出値が一定値以上に達する
と、減速を停止し出力周波数を一定とする制御が一般的
に用いられている。このような制御を行なう従来のイン
バータ装置を図４に示す。

【０００４】図４に示すように、従来のインバータ装置
は、交流電源１と、この交流電源１からの交流電力を直
流電力に交換する整流器２と、この整流器２からの直流
電力を平滑コンデンサ３を介して任意の周波数を有する
交流電力に交換するインバータ回路４から成る主回路と
、出力周波数を設定する周波数設定器５と、この周波数
設定器５からの設定値を基に周波数基準信号を生成する
周波数基準発生回路６と、負荷７を駆動する電動機８の
加減速時間を設定する加減速時間設定器９と、平滑コン
デンサ３の直流電圧を検出する電圧検出器１０と、周波
数基準発生回路６、加減速時間設定器９及び電圧検出器
１０からの各出力信号を基に加減速時間を制御する加減
速制御回路１１と、この加減速制御回路１１からの出力
信号を基に、インバータ回路４をＰＷＭ制御するＰＷＭ
制御回路１２と、このＰＷＭ制御回路１２からの出力信
号を基にインバータ回路４を構成するトランジスタを駆
動制御するベースドライブ回路１３とから成る制御回路
とから構成されている。このように構成されたものにお
いては、平滑コンデンサ３の電圧を電圧検出器１０にて
検出し、その検出値に応じて減速時間を制御する。

【０００５】例えば、図５に示すように、電圧検出値が
所定値に達すると、Ｐ点に示すようにインバータ装置の
出力周波数の下降を停止する。減速を停止することによ
って、電圧検出値が所定値未満になると、減速時間に従
って減速動作を再開する。さらに、この減速動作に伴な
う回生電力による直流電圧（平滑コンデンサ３における
電圧）の上昇によって、電圧検出値が前記所定値に達す
るごとに減速動作と停止動作を繰返す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
では、インバータ装置の減速停止時の回生過電圧によっ
て減速と停止を繰返すことになり、相手機械によっては
円滑な減速停止が行なえずインバータ装置を含むシステ
ムに悪影響を及ぼす可能性があった。また、回生電力量
は電動機のＧＤ２　と減速時間に因るため、過電圧保護
動作を避け、減速停止を最短時間で行うためにはインバ
ータを含むシステムと実機による組合わせ試験必要であ
る。

【０００７】そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、減
速時における回生電力の過電圧状態を速やかに検知し、
スムーズな減速動作が実現できるインバータ装置を提供
することを目的とする。 ［発明の構成］

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は交流電源を一旦直流電源に変換し、この直
流電源を任意の周波数を有する交流電源に変換するイン
バータ装置において、出力周波数を低下させ負荷である
電動機を減速するときに、主回路電圧を検出する電圧検
出手段と、この電圧検出手段より検出された検出値に応
じて前記電動機の減速時間を変化させる制御手段とを備
えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】このように構成された本発明のインバータ装置
においては、出力周波数を低下させ電動機を減速してい
る際に主回路電圧レベルを検出し、この電圧レベルに応
じて減速時間を変化させ、過電圧保護動作を働かせずに
最短の減速時間を設定することで、減速動作を停止する
ことなく電動機のＧＤ２　応じた最適・最短の減速停止
が可能である。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。

【００１１】図１に示すように、交流電源１と、この交
流電源１からの交流電力を直流電力に交換する整流器２
と、この整流器２からの直流電力を平滑する平滑コンデ
ンサ３と、この平滑コンデンサ３を介して送られる直流
電力を任意の周波数を有する交流電力に交換するインバ
ータ回路４とから主回路は構成され、更にインバータ回
路４はトランジスタ及びダイオードによる三相ブリッジ
回路にて構成されている。

【００１２】また、制御回路は出力周波数を設定する周
波数設定器５と、この周波数設定器５からの出力信号を
基に周波数基準信号を生成する周波数基準発生回路６と
、負荷７を駆動する電動機８の加減速時間を設定する加
減速時間設定器９と、平滑コンデンサ３の直流電圧を検
出する電圧検出器１０と、この電圧検出器１０からの検
出値を基に電動機７の減速時間を決定する減速時間決定
回路１４と、周波数基準発生回路６からの周波数基準値
，加減速時間設定器９からの加減速時間設定値及び減速
時間決定回路１４からの出力信号とを基に、電動機８の
最適な加減速時間を算出する加減速制御回路１５と、こ
の加減速制御回路１５からの出力信号を基に、インバー
タ回路４をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御回路１６と、この
ＰＷＭ制御回路１６からの出力信号を基に、インバータ
回路４を構成するトランジスタのオンオフ制御を行なう
ベースドライブ回路１７とから構成される。このように
構成された本実施例のインバータ装置における減速動作
制御について次に述べる。

【００１３】負荷７を接続した電動機８を急減速する場
合、負荷７のＧＤ２　によって電動機８から回生電力が
パワーバックされ、平滑コンデンサ３の端子間電圧は上
昇する。この電圧レベルを電圧検出器１０が検出し、検
出した電圧レベルを減速時間決定回路１４に入力する。 減速時間決定回路１４では、入力した電圧レベルに応じ
て図２に示すような減速時間を変化させるパラメータで
ある減速時間指令係数Ｋを生成し、後段の加減速制御回
路１５に出力する。ここで、減速時間決定回路１４につ
いて詳述する。インバータ装置の出力周波数をｆとする
と、減速動作時の周波数ｆＤ 　　　　　　　　　　ｆＤ　＝ｆ−Δｆ＊Ｋとなる。こ
こで、Δｆは最大周波数ｆＭＡＸ　からｔ秒で減速する
際の周波数の単位時間当りの変化量であり、Δｆ＝ｆＭ
ＡＸ　／ｔで表わされる。

【００１４】そして、電圧検出器１０の検出値がＯＰ１
以上になると、その検出値で決定されるＫにより、次に
出力される周波数ｆが決まる。検出値がＯＰ１のときは
、ｆＤ　＝ｆ−Δｆで設定された減速時間に従って減速
する。また、ＯＰ２からＯＰ３の範囲ではｆＤ　＝ｆと
なり、周波数は一定となって減速は停止される。さらに
、ＯＰ３より大きい範囲では過電圧保護動作領域となる
。 なお、図３に本実施例における減速停止時の周波数変化
を示す。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、出
力周波数を低下させ、電動機を減速停止する場合の回生
電力による過電圧保護動作を防止し、電動機のＧＤ２　
に応じた最適・最短の減速時間を自動設定し減速停止を
円滑に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概要構成図である。

【図２】図１に示した一実施例における減速時間制御を
示す説明図である。

【図３】図１に示した一実施例における減速時の周波数
変化を示すグラフである。

【図４】従来のインバータ装置を示す概要構成図である
。

【図５】図４に示したインバータ装置における減速時の
周波数変化を示すグラフである。

【符号の説明図】

１…交流電源 ２…整流器 ４…インバータ回路 ７…電動機 ８…加減速時間設定器 ９…電圧検出器 １０…減速時間決定回路 １１…加減速制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　交流電源を一旦直流電源に変換し、こ
   の直流電源を任意の周波数を有する交流電源に変換する
   インバータ装置において、出力周波数を低下させ電動機
   を減速するときに主回路電圧を検出する電圧検出手段と
   、この電圧検出手段により検出された検出値に応じて前
   記電動機の減速時間を変化させる制御手段とを具備した
   ことを特徴とするインバータ装置。