JPH0454890A - 誘導電動機制御装置およびその運転方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は一般産業機械、工作機等に使用される誘導電動
機の制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来より工作機等で使われるサーボ制御装置では、回転
数制御および位置決め制御のため極低速から高速回転ま
で安定した速度制御が必要であり、高速高応答制御のた
め、電流値および速度値をフィードバックしてベクトル
制御するサーボ制御装置が使われていた。ところが最近
アルミ材の加工性等により、より高速回転が要求される
ようになってきた。

この場合フィードバック制御により誘導電動機の制御を
行っているサーボ制御装置では、出力電流検出妙ンブリ
ング時閏が低速から高速まで同一であるため、高速にな
るにしたがって出力電流の一周期内の検出値も離散的と
なり、フィードバック制御可能な上限の周波数が制限さ
れ、これ以上の回転数にしようとしても、制御不可能で
あった。

このようにサーボ制御Ｈ１ｌＬが適用できない超高速回
転傾城では、従来よりインバータ（誘導電動機の端子電
圧Ｖと駆動周波数Ｆとの比を予め決められた比に設定し
てオープンループ制御で運転するインバータ装置）が適
用されていたが、インバータであると、低速制御や高精
度位置決めができなかった。

またサーボ制ｗｓｔ装置において、運転中、フィードバ
ック検出器に異常が生じた場合、例えば回転検出器に異
常が生じた場合は、実際の速度あるいは回転位置が正し
く検出できず誘導電動機が暴走あるいは焼損するなどの
異常が生じるので、インバータ回路部のパワートランジ
スタのベース駆動信号を遮断してフリーラン停止してい
た。このように従来は運転中、フィードバック検出器に
異常が生じた場合、運転を継続させることは考えていな
かった。

さらに、これら誘導電動機および制御装置を多数台使用
して材料加工ラインを構成する場合、この中のどれかに
フィードバック検出器の異常が生じた場合は、フリーラ
ン停止処理を行っていたため、紙やフィルムの巻取りラ
インの制御においては、材料切れ等が発生し不良品とな
ることが余儀なくされていた。これらについては運転継
続する方法がなく、不良品を見込んで対処する以外方法
はなかった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、劃−状態に応じて制御装置の運転モー
ドを切り替えて、より広い領域で運転継続できる誘導電
動機制御装置を提供することにある。より具体的には次
の点にある。

ｌ）低速で応答性のすぐれたサーボ性能が得られ、しか
も超高速でも運転継続できる誘導電動機制御装置を提供
すること。

２）フィードバック検出器が異常となっても運転停止さ
せずに、運転継続できる誘導電動機制御装置を提供する
こと。

３）材料加工ラインに誘導電動機制御装置を多数台使用
している場合、その内のどれかにフィードバック検出器
異常が生じた場合でも、他の制御装置の運転モードを切
り替え、ラインを停止せずに運転継続できる誘導電動機
制御システムを提供すること。

［課題を解決するための手段］ 上記技術を達成するため、 フィードバック制御演算部とＶ／Ｆ制御演算部の２つの
制御演算部を設け、誘導電動機制御装置の運転状態を検
知して切替指令信号を出力する運転状態検知部と、前記
運転状態検知部の出力により、フィードバック制御とＶ
／Ｆ制御の切替えを制御する切替制御手段を備えるよう
にしたものである。

［作用］ 前記運転状態検知部により、誘導電動機およびその制御
装置の制御状態が監視され、その運転状態に応じて切替
指令信号を出力されるので、前記切替制御手段は運転状
態に応じて安定に運転できる運転モード（フィードバッ
ク制御またはＶ／Ｆ制御）に自動的に切り替わる。

［実施例］ 第７図は本発明の一実施例をブロック図で示したもので
ある。】０】は任意の可変周波数を出力する電力変換装
置、４は電力変換装置の出力に接続された誘導電動機、
５は誘導電動機４の電流を検出する電流検出器、６は誘
導電動機４の回転を検出する回転回転検出器、７は誘導
電動機４の回転数を指令する回転速度指令部、８は誘導
電動機４をオープンループ制御するＶ／Ｆ制御演算部、
９は誘導電動機４の回転数を指令する速度指令部７の値
と電流検出器５で検出されたフィードバック信号と回転
検出器６で検出されたフィードバック信号を入力して誘
導電動機４をフィードバック制御するフィードバック制
御演算部、３３は誘導電動機制御装置の運転状態（誘導
電動機４の回転数、電流、電力変換装置出力周波数等の
状態）を検知する運転状態検知部で１０２はフィードバ
ック制御演算部９とＶ／Ｆ制御演算部８の信号を入力し
、運転状態検知ｌｌＢ５３の出力に基づいて、前記フィ
ードバック制御演算部と前記Ｖ／Ｆ制御演算部の信号を
切り替えて、前記電力変換装置１０１へ出力する切替制
御手段である。

このように構成することにより、誘導電動機制御装置４
の運転状態を監視する運転状態検出部３３は出力周波数
領域、フィードバック制御信号の異常等の信号からフィ
ードバック制御演算部９とＶ／Ｆ制御演算部８の切替え
を判断し切替指令信号を切替制御手段１０２に出力する
。切替制御手段１０２は運転状態検出部３３の信号によ
り運転モートを切替えることができる。このように運転
状態に応じて運転モード（フィードバック制御またはＶ
　／　Ｆ　ｉ’Ｊ　ＩＩ　）に自動的に切り替えること
ができるので運転を安定に継続することができる。

なお切替え時に電力変換装置の出力が連続するようにデ
ータの設定を行うため、Ｖ／Ｆ制御演算部８、フィード
バック制御演算部９の信号を切替制御手段１０２を通し
てやり取りする。

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

誘導電動機４に電力を供給する主回路は三相交流電ｆｉ
ｌを直流に変換するコンバータ部２と、コンバータ部２
の直流出力を可変周波数の交流に変換し誘導電動機へ電
力を供給するインバータ部３より構成される。コンバー
タ部２は、三相交流を全波整流する６個の整流素子りと
、三相交流電源投入時の電流を制限する限流抵抗Ｒ５と
、Ｒ５を通して接続された平滑コンデンサＣおよび電磁
接触器８４とから構成される。電磁接触器８４は平滑コ
ンデンサＣが電源投入後限流抵抗Ｒ３を通してチャージ
アップ後、接点の動作遅れ時閉を利用して限流抵抗を短
絡し、通電運転時は８４の接点を通して電力を供給する
ために設けられている。

インバータ部３は、６個のスイッチング素子Ｑとフライ
ホイルダイオードＤＦにより構成され、コンバータ部２
の直流出力を可変周波数の交流に変換する。誘導電動機
４の電流は電流検出器５により制御回路へフィードバッ
クされる。

まず、回転検出器６が正常時で誘導電動機４が低速時の
フィードバック制御演算部の動作について説明する。

ブロック図内のソフト的なスイッチＳＷＩ、ＳＷ２はオ
フ状態（第１図の状態通り）である、誘導電動機４の回
転数は回転検出器６により検出され、また電流は電流検
出器５により検出されてフィードバック制御演算Ｊｌ！
９に送られる。フィードバック制御演算部９は速度設定
１１７の指令値、前記速度検出値および前記電流検出値
に基づいて速度および電流の演算を行ない、誘導電動Ｗ
４の出力電圧■、の大きさと、出力角周波数ω、を出力
するための１サンプリング当たりの回転角Δθを出力す
る。このω２、Δθは３相ＰＷＭ発生演算部１０へ入力
され６個のスイッチング素子Ｑのオンオフ状態を制御す
る信号が出力される。このオンオフ状態信号はスイッチ
ング業子駆動回路ＩＩで信号増幅されてインバータ部３
へ送られる。この信号によりスイッチング素子Ｑがオン
オフしてコンバータ部２の直流出力が可変周波数の交流
に変換される。

次に、変速範囲が大きく、回転数が敵方ｒｐｍという高
速運転が要求される場合は、誘導電動機の一次出力周波
数が高くなるので、フィードバック制御では電流制御が
困難となる。このため、第３図の速度−トルク特性（Ｎ
−Ｔカーブ）に制御領域を示すように低速ではフィード
バック制御し、回転数Ｎ０以上の高速域ではＶ／Ｆ制御
に切替えてオープンループ制御とする。ただし回転数、
電流検出のみはフィードバック制御演算部９で継続して
検出する。

低速から高速への切替動作は、第２図の検出器異常と同
様の手順である。第２図ではアラーム処理の起動を回転
検出器異常発生でかけるようにしているが、今の場合、
ある所定の回転数以下ではフィードバック制御運転、所
定の回転数を紐える回転数ではＶ／Ｐ制御運転に切替え
制御する運転状態検出部３３の出力により起動をかけれ
ばよい。

逆に高速から低速への切替動作は次の通りである。第１
図Ｖ／Ｆ制御演算部８の出力電圧の大きさ１ｖ１１と出
カー次角周波数ω、の１サンプリング当たりの回転角Δ
θのデータをソフトスイッチＳＷ２よりフィードバック
制御演算部９に移し、■／Ｆ制御運転中においても継続
検出していた回転数、電流値よりフィードバック制御に
切替えるための初朗値を演算し、各値を第５図で示した
該当する演算部ヘセットした後ソフトスイッチＳＷＩを
フィードバック制御側に切替える。なお、第４図はフィ
ードバック制御とＶ／Ｆ制御を切替える回転数Ｎ０にヒ
ステリシス特性（回転数が上昇するとき回転数Ｎ０□で
スイ・ンチオン、回転数が下降するとき回転数Ｎ０２で
スイッチオフとなる）を持たせる場合で、こうすればＮ
ｏでの切替えチャタリングを生じないので、スムーズに
制御状態の切替えを行うことが可能となる。

第１図の詳細ブロック図を第５図に示す。第６図でフィ
ードバック制御演算部９の詳細動作を説明をする。

回転検出器６の出力Ｎ、ゎを速度演算部１２に入力し回
転数フィードバック信号Ｎ、を演算し、このＮｔと速度
設定器７の出力との差を減算部】７により演算して比例
演算部１３、積分演算部１４に送る。これらの信号は加
算部１５で加算されリミッタ１６でリミットされ、トル
ク指令すなわちトルク電流指令信号夏ｑ１１が得られる
。一方、回転数フィードバック信号Ｎ、と磁束φの関係
が１伊された磁束設定部２０により励磁磁束指令信号φ
が出力され、励磁電流設定部で係数１（□を乗して磁束
電流指令信号１ｄ”が得られる。また誘導電動機４に流
れるＵＩＩＩＷ相の実電流■。、Ｉｗを電流検出器６で
検出し、２８のサンプルホールド回路でそれぞれホール
トした後、切り替えスイッチ３１で交互にＡ／Ｄコンバ
ータ２９でディジタル値に変換される。更にこの値は回
転角演算部２７の出力Δθ０．信号により、交流量から
直流量へ３相／２相変換演算部３０で変換し、励磁電流
フィードバックＩｄｆおよびトルク電流フィードバック
Ｉｑｆに分離して出力される。このＩｄｆ、　　Ｉｑｆ
は減算部１７でそれぞれ前記の指令電流ＩＱ”、Ｉｄ”
と突き合わされ、それらの差分が出力される。これらの
信号の内、トルク電流差分は比例演算部２２および積分
演算部２３で比例積分演算され加算１１１１５、リミッ
タ部１６で演算した後、誘起電圧演算部３２により誘起
電圧を加算しｑ軸電圧指令■ｑ１を得てベクトル演算部
２６へ送られる。また励磁電流差分は比例演算部２４、
積分演算Ｍ２５で比例積分演算し加算部１５、リミッタ
１６によりｄ軸励磁電圧指令Ｖｄ”を出力し、ベクトル
演算部２６へ送られる。

ベクトル演算部２６ではＶｄ”、■ｑ１よりＩＶ１ａｌ
＝　　　　　　　＋　　　ｑを演算し、ソフトスイッチ
ＳＷＩへ出力し、さらにｌｄ”、■ｑ＄より電流位相θ
を下のように演算して回転角演算部２７にθを出力する
。

一方トルク電流信号Ｉｑ１１は、すべり角周波数演算部
１８によりすべり角周波数ωＳを出力し、速度フィード
バックＮｆより、回転角周波数出力演算部１９により回
転角周波数ωｒを出力する。ωＳとω「は加算部１５に
より一次角周波数ω１を出力し、すでに述べた誘起電圧
演算部３２と、回転角演算部２７へ送られ、回転角演算
部２７では１サンプリング当たりの回転角を出力する。

また第５図の８は、第１図のＶ　／　Ｆ　ＩＩ御演算部
８の詳細を示す。

速度指令信号は回転角演算部８−１と電圧演算部８−２
に分けられ、電圧演算部８−２では誘導電動機４の電圧
＋　Ｖｌ、　ｌ　、回転角演算部ではΔθ□、を出力す
る。３３は制御状態検出部で、低速、高速か、検出器異
常かどうかを常に監視し、状態に応じてソフトスイッチ
ＳＷＩ、ＳＷ２を切り替える信号を出力する。

次に切り替え時の動作を説明する。

０）　低速域のフィードバックｆｌｉ’Ｊ御から、高速
域のＶ／Ｆ制御へ切り替える場合の動作は後述する検出
器異常で切替える場合（第２図）とほぼ同じ動作となる
。この場合、切り替えタイミングを検出器異常信号の代
わりに所定周波数の検知信号によれば良い、このように
すれば出力電圧、周波数、位相を切替え前後で一致させ
ることが出来るので、衝撃無く切り替えることができる
。

（２）高速域のＶ／Ｆ制御から、低速域のフィードバッ
クループへの切替えを以下（イ）〜（ホ）の順で説明す
る。

（イ）　　Ｖ／Ｆ制御の最終サンプリングでの一次角周
波数ω、と実回転角周波数ω「よりすべり角周波数は ωＳ＝ω、−ω「 で求める。

（ロ）速度制御系の比例積分演算出力すなわちトルク電
流指令■ｑ１′は Ｉ　ｑ”ｃｘ：ωＳ より求める。

誘導電動機が定トルクの場合であるが、定トルクにおい
ても演算式は異なるが同様で考えられる。

（ハ）次に速度制御系の比例演算部１３と積分演算部１
４の初期値は速度制御系が飽和している場合と、不飽和
の運転状態に分は下記の様に設定する。

ａ）速度制御系が飽和している場合（回転数の変化が急
激な場合） 比例演算部１３の設定値＝Ｉｑ１１ 積分演算部１４の設定値＝Ｏ ｂ）速度制御系が不飽和の場合（回転数の変化が緩やか
な場合） 比例演算部】３の設定値＝０ 積分演算部１４の設定値＝ｌ　ｑ＊ と初期値を設定してフィードバック制御を行う。

以上のように運転状態によって比例演算部１３と積分演
算部１４の初期値が異なるが、これは過度状態において
は比例部が支配的であるため、積分部をゼロにし、逆に
定常状態では、定常偏差を積分部で補正しているので比
例部をゼロと設定する。

次に電流制御系の比例演算部２２、積分演算部２３の初
期設定を説明する。

（ニ）　出力電流位相θは、Ｖ／Ｆ制御運転での最終サ
ンプリングでの出力電流検出値（フィードバック値）よ
り として得られる。

（ホ）　出力電圧（指令値ＶＸ）の位相と上記（ニ）で
検出した出力電流の位相より出力の力率角ψを得る。

（へ）　電流位相θε力率角ψの和（θ＋ψ）より一次
電圧Ｖ□の値をｄ軸電圧Ｖｉｄ　、Ｑ軸電圧■１．″に
分解する。

Ｖｘ、”＝Ｖ、　ｃ　ｏ　ｓ　（θ＋ψ）ｖｌ、”＝　
　ｖ、　　ｓ　　ｉ　　ｎ　　（θ　＋　ψ）このｖ、
ｄ　、Ｖ１＠”を電流の状態により比例演算部２２と積
分演算部２３に次のように設定する。

ａ〉電流制御系が飽和している場合（電流変化が急激な
場合） ｑ軸の比例演算部２２の設定値＝■。

〃　積分演算部２３の設定値＝Ｏ ｄ軸の比例演算部２４の設定値＝■、。

〃　積分演算部２５の設定値；Ｏ ｂ）電流制御系が不飽和の場合（電流変化が緩やかな場
合） ｑ軸の比例演算部２２の設定値＝０ 〃　積分演算部２３の設定値＝■１− ｄ軸の比例演算部２４の設定値＝０ 〃　積分演算部２５の設定値＝Ｖ□。

と初期値を設定してＶ／Ｆ制御からフィードバッり制御
へ切替えを行うもので、電流位相についてはＶ／Ｆ制御
より継続して行うため、衝撃等の問題は発生しない。な
お、電流の状態より比例と積分の初朋値が異なるのは速
度制御系の比例積分の時と同じ理由である。

この実施例によれば、フィードバック制御からＶ／Ｆ制
御に切り替える事ができ、またその逆も可能なため、変
速範囲の大きな場合、例えば高速時Ｖ／Ｆ制御で敵方ｒ
ｐｍの高速まて、また低速は工作機のツール交換等の位
置決めで使用するオリエンテーション制御の０．５ｒｐ
ｍ等、変速範囲が１　：　１０００００のように広い変
速範囲でも連続して運転することができる効果がある。

またこのサーボコントローラを使用すれば、速度検出ケ
ーブルなしでもＶ／Ｆ制御のインバータ運転も可能とな
る。精度の必要な場合はフィードバック制御、不要の場
合はＶ／Ｆ制御と、１台で兼用する事が可能となる優れ
た効果がある。

次に、誘導電動機４の速度を検出している回転検出器６
が故障または、フィードバック演算部９への配線が開放
またはショートされた場合の運転について説明する。

誘導電動機のようにパワーを出力する所に取り付けられ
た回転検出器、たとえば９０°位相差をもつＡＢ相を出
力する検出器は、電子部品で構成されており雰囲気の悪
い場所に取り付けられたり、また機械からの振動、熱等
も加えられたりするため故障することがある。このとき
誘導電動機４の回転は不明となる０通常配線がオーブン
またはショートの場合、信号が送られて来ないためフィ
ードバック制御演算部９では回転数が零と検出する。

このため、ある一定の速度設定が与えられている場合は
、誘導電動機４の回転、を一定に保とうとして、最大ト
ルクを出すようにフィードバック制御が働く。このため
誘導電動機４には最大電流が流れやがて焼損する可能性
が生ずる。これを防止するためには制御状態検出部３３
により異常検出後、スイッチング素子Ｑをオフして誘導
電動機４をフリーランさせれば良いが、負荷によっては
問題が発生する０例えば紙、フィルム等の巻取制御の中
で一台の電動機が異常でフリーランした場合、前後の流
れラインとの関係で材料切れが発生し、材料が後で使え
ない不良品となる事がある。

本発明では、第２図に示すようにサンプリング１ｎ時間
で回転検出器異常発生検知後、誘導電動機４に与える信
号を、フィードバック制御演算部９で演算した最終サン
プリングｔｎ−ｘでの値を第１図のソフトスイッチＳＷ
２を通して、Ｖ／Ｆ制御演算部８に初期設定値として出
力し、内部演算データを移した後ソフトスイッチＳＷＩ
をオンする事により、Ｖ／Ｆ制御演算部８に切替える。

出力の電圧ｖ１およびΔθが同一値より切替わるために
、特に異常衝撃等発生することはない。この後そのまま
運転継続か、または緊急運転に切替えて、速度設定器７
の値をゆっくりと下げて全体のラインを下げ、材料切れ
などせずに停止させ、その後異常箇所を対策後再びフィ
ードバック制御演算部９により運転再開する事も可能で
ある。なお特にラインを停止させなくてよい場合は運転
継続可能である。

この動作をさらに詳しく以下（１）〜（３）に説明する
。

（＋）　　フィードバック制御時の最終サンプリングｔ
　ｎ−ｉでの出力周波数ω□′と速度指令Ｎ′との関係
より比例定数 を求める。

（２）Ｖ／Ｆ制御に切り替えた後の出力缶周波数ω１は
、任意の速度指令Ｎ　１１１に対しω１＝に１・Ｎ、８ として−次角周波数を与える。

（３）　　次に誘導電動機の一次電圧Ｖ□は、フィード
バック制御時の最終サンプリングでの出力電圧■１′と
速度指令Ｎ′より比例定数 を求める。

次に任意の速度指令Ｎユ′に対し Ｖ１＝　ｋ、・Ｎ１″ として−次電圧を求める。なお、切替える際の電流位相
は当然ながら、フィードバック制御ループ時の位相に合
わせて制御を行うのでトルク衝撃なとの恐れは生じない
。

この実施例によれば検出器を使わないＶ／Ｆ制御運転に
自動的に切替え、連続運転できるのでシステムとしての
安全性・信願性が向上する優れた効果がある。

またコントローラ部と誘導電動機が別置され、しかも、
いずれかがトロリー上の場合は誘導電動機はパンタグラ
フまたはブラシによりパワーは給電するが、回転検出器
出力信号は弱電線のため、ブラシ構成では接触不良が発
生し頻繁に断線検出しフリーランとなる。このような場
合でもＶ／Ｆ制御に切替えるので、その！ｔま継続でき
るのみならず、接続状態が正常に戻れば再びフィート゛
バック制御に戻すことが可能なため、このような運転が
可能となる優れた効果がある。

なおこの実施例では回転検出器異常の場合について述べ
たが、電流検出器の異常、さらにトルクフィードバック
制御を行っている場合のトルク検出器Ｊ！常等にも同様
に考えることができ、回転検出器異常に限るものではな
い。

次に本発明を適用した多数台運転のライン制御の実施例
を第６図に示す。

第６図はフィルムの磁性体塗布または処理ラインで、３
４は送り出し機、３５は巻き取り機、３６はピンチａ−
ラである。

全体のライン速度はライン速度設定器４３で設定し、ソ
フトスタート回路４１でランプ関数で加減速指令を与え
る。速度指令は制＆Ｉｌ！装置３９−２に入力され、誘
導電動機４−２を駆動する。なお誘導電動機４−２の速
度は回転検出器８−２によりフィードバックされ、ピン
チローラ３６によりラインの速度を決定する。次に巻き
取り１１１３５ではダンサロールの信号をセルシン等の
検出器３８で検出し、ダンサロールが上昇した場合誘導
電動機４−３は遅く、下降した場合は迷くするように減
算１１Ｂ１７でフィードバック制御を行う０巻き取り機
３５では、巻き太りにより周速が速くなるため、ダンサ
ロールは上昇しその結果誘導電動機４−３を遅くなるよ
う制御する。送り出し３４では、テンション検出器３７
によりテンションを検出し、テンション増幅器４０より
テンション設定器４２との差を減算部１７で演算し、制
御ｊ＊１ｔ３９−１へ送られる。誘導電動機４−１はパ
ックテンション制御として駆動される。ここで、誘導電
動機４−２の回転検出器が故障し制御装置３９−２が■
／Ｆ制御に切り替わった場合、第６図で示す破線のＶ／
Ｆ制御制御性信号出力９−３の制御装置のＶ／Ｐ外部切
り替え信号へ入力し、誘導電動機４−３をＶ／Ｆ制御に
強制的に切り替えるものである。なおこの破線の接続を
しなければ切り替えは３９−２の制御装置のみで、それ
ぞれの応答の差はダンサロールの上下として表われ、応
答の遅い誘導電動機４−２に追従するよう巻き取り機３
５の誘導電動機４−３が制御される。

なお応用例として、検出器に異常が生じてＶ／Ｆ制御に
切り替わった制御装置のＶ／Ｆｉｔｉ’１ｉｌｌ応答性
に、他の正常な制御装置で駆動している誘導電動機の応
答性を合わせるようにすることもできる。

これは正常な制御装置がＶ　／　Ｆ　ＩＩ御中信号を受
信することによりフィードバック制御の応答性を変更し
、複数台の誘導電動機の回転が全体として一致するよう
にするものである。この場合、正常な制御装置はＶ／Ｆ
制御に切り替えない、このようにするとＶ／Ｆ制御運転
では調整しきれない微妙な調整まですることができる。

［発明（考案）の効果］ 本発明によれば、 ｌ）低速で応答性のすぐれたサーボ性能が得られ、しか
も超高速でも運転可能な、変速範囲の広い誘導電動機の
制御装置を供給できる。

２〉回転検出器が異常となっても運転停止させずに運転
継続できる。

３）材料加工ラインに誘導電動機制御装置を多数台使用
している場合、その内のどれかに回転検出器異常が生じ
た場合でも、すべての制御装置を同様モードに切り習え
、ラインを停止せずに運転継続させることができる。

なとの優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体ブロック図、第２
図は第１図の検出器異常時のソフトウェア処理図、第３
図は変速範囲における制御状態切替傾城を示す図、第４
図は切替タイミングのヒステリシス特性を示す図、第５
図は第１図の制御回路の詳細図、第６図は本発明の一実
施例を示す図、第７図は本発明の一実施例を示す図であ
る。 符号の説明 １・・・三相交流電源、２・・・コンバータ部、３・・
・インバータ部、４・・・誘導電動機、５・・・電流検
出器、６・・・回転検出器、７・・・速度設定器、８・
・・Ｖ／Ｆ制御演算部、９・・・フィードバック制御演
算部、１０・・・ＰＷＭ発生演算部、１１・・・スイッ
チング素子駆動回路、１２・・・速度演算部、１３・・
・速度制御部比例演算部、１４・・・速度制御部積分演
算部１５・・・加算演算部、１６・・・リミッタ、１７
・・・滅罪演算部、１８・・・すべり角周波数演算部、
１９・・・回転角周波数演算部、２０・・・磁束設定部
、２１・・・励磁電流設定部、２２・・・電流制御ｑ軸
比例演算部、２３・・・電流制御ｑ＠積分演算部、２４
・・・電流制御ｄ軸比例演算部、２５・・・電流制御ｄ
軸積分演算部、２６・・・ヘクトル演算部、２７・・・
回転角演算部、２８・・・サンプルホールド回路、２９
・・・Ａ／Ｄコンバータ、３０・・・３相／２相変換演
算部、３１・・・切替えスイッチ、３２・・・誘起電圧
演算部、３３・・・運転状態検知部、３４・・・送り出
し機、３５・・・巻き取り機、３６・・・ピンチローラ
、３７・・・テンション検出器、３８・・・角度検出器
、３９・・・制御装置、４０・・・テンション増幅器、
４１・・・ソフトスタート回路、４２・・・テンション
設定器、４３・・・ライン速度設定器、Ｄ・・・Ｍ流素
子、８４・・・電磁接触器、１０１・・・電力変換装置
、１０２・・・切替制御手段、Ｒ５・・・限流抵抗、Ｃ
・・・平滑コンデンサ、Ｑ・・・スイッチング素子、Ｄ
Ｆ・・・フライホイルダイオード、ＳＷＩ・・・ソフト
スイッチ、ＳＷ２・・・ソフトスイッチ 亡面の浄書（内容に変更なし） 第１図 第　２　図 ！・・三＠交ｉ室源 ３−コンバータ部 ６−・−支流検土羞 ７−・−ｉＬ度龜赫 ２・・コンバータ部 ４−・・誘導ｔＳ擁 ６・・速度検出温 矛　３　図 図面の浄書（内容に変更なし） 第　　５　　図 第 凹 第 図 冨 手続補正書 （方式） ％式％ 誘導電動機制御装置およびその運転方法補正をする者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、任意の可変周波数に変換する電力変換装置と、前記
   電力変換装置の出力に接続され回転制御される誘導電動
   、と、前記誘導電動機の回転を検出する回転検出器と、
   回転指令に応じて前記電力変換装置の出力周波数を可変
   して前記誘導電動機を制御する制御回路からなる誘導電
   動機制御装置において、 前記制御回路は、 前記回転指令と前記回転検出器の出力信号を入力してフ
   ィードバック制御信号を発生するフィードバック制御演
   算部と、 前記回転指令を入力してオープンループ制御信号を発生
   するＶ／Ｆ制御演算部と、 前記誘導電動機制御装置の運転状態を検知して切替指令
   信号を出力する運転状態検知部と、前記運転状態検知部
   の出力に基づいて前記フィードバック制御演算部と前記
   Ｖ／Ｆ制御演算部の信号を切替えて前記電力変換装置へ
   出力する切替制御手段 を備えたことを特徴とする誘導電動機制御装置。 ２、任意の可変周波数に変換する電力変換装置と、前記
   電力変換装置の出力に接続され回転制御される誘導電動
   機と、前記誘導電動機の回転を検出する回転検出器と、
   回転指令に応じて前記電力変換装置の出力周波数を可変
   して前記誘導電動機を制御する制御回路からなる誘導電
   動機制御装置において、 前記制御回路は、 前記回転指令と前記回転検出器の出力信号を入力してフ
   ィードバック制御信号を発生するフィードバック制御演
   算部と、 前記回転指令を入力してオープンループ制御信号を発生
   するＶ／Ｆ制御演算部と、 前記電力変換装置の出力周波数に応じた信号を入力し予
   め定められた所定の切替基準周波数との大小を比較して
   切替指令信号を出力する運転状態検知部と、 前記運転状態検知部の出力に応じて前記フィードバック
   制御演算部の出力と前記Ｖ／Ｆ制御演算部の出力を切替
   えて前記電力変換装置へ出力する切替制御手段 を備えたことを特徴とする誘導電動機制御装置。 ３、任意の可変周波数に変換する電力変換装置と、前記
   電力変換装置の出力に接続され回転制御される誘導電動
   機と、前記誘導電動機の回転を検出する回転検出器と、
   回転指令に応じて前記電力変換装置の出力周波数を可変
   して前記誘導電動機を制御する制御回路からなる誘導電
   動機制御装置において、 前記制御回路は、 前記回転指令と前記回転検出器の出力信号を入力してフ
   ィードバック制御信号を発生するフィードバック制御演
   算部と、 前記回転指令を入力してオープンループ制御信号を発生
   するＶ／Ｆ制御演算部と、 前記回転検出器の異常を検知して切替指令信号を出力す
   る運転状態検知部と、 前記フィードバック制御演算の出力と前記Ｖ／Ｆ制御演
   算部の出力および前記運転状態検知部の出力を入力し、
   前記運転状態検知部の異常検知信号受信時はＶ／Ｆ制御
   演算部の出力を前記電力変換装置へ出力する切替制御手
   段 を備えたことを特徴とする誘導電動機制御装置。 ４、任意の可変周波数に変換する電力変換装置と、前記
   電力変換装置の出力に接続され回転制御される誘導電動
   機と、前記誘導電動機の回転を検出する回転検出器と、
   前記回転指令と前記回転検出器の出力信号を入力してフ
   ィードバック制御信号を発生するフィードバック制御演
   算部と、前記回転指令を入力してオープンループ制御信
   号を発生するＶ／Ｆ制御演算部と、Ｖ／Ｆ制御運転を外
   部から指令できるＶ／Ｆ外部切替信号受信部と、前記Ｖ
   ／Ｆ外部切替信号と前記回転検出器の信号を入力して前
   記回転検出器異常時または前記Ｖ／Ｆ外部切替信号受信
   時にＶ／Ｆ制御へ切替える切替指令信号を出力する運転
   状態検知部と、前記フィードバック制御演算の出力と前
   記Ｖ／Ｆ制御演算部の出力および前記運転状態検知部の
   出力を入力し前記運転状態検知部の切替指令信号に応じ
   Ｖ／Ｆ制御演算部の出力を前記電力変換装置へ出力する
   切替制御手段と、前記回転検出器が異常でかつＶ／Ｆ制
   御運転時にＶ／Ｆ制御中信号を出力するＶ／Ｆ制御中信
   号出力部を有する誘導電動機制御装置を複数台備え、 前記複数台制御装置の少なくとも一つの制御装置の前記
   Ｖ／Ｆ制御中信号出力部を、前記複数台制御装置の少な
   くとも一つの他の制御装置のＶ／Ｆ外部切替え信号受信
   部に接続したことを特徴とする誘導電動機の制御システ
   ム。 ５、任意の可変周波数に変換する電力変換装置と、前記
   電力変換装置の出力に接続されて回転制御される誘導電
   動機と、前記誘導電動機の回転を検出する回転検出器と
   、前記回転指令と前記回転検出器の出力信号を入力して
   フィードバック制御信号を発生するフィードバック制御
   演算部と、前記回転指令を入力してオープンループ制御
   信号を発生するＶ／Ｆ制御演算部と、前記誘導電動機制
   御装置の運転状態を検知して切替指令信号を出力する運
   転状態検知部と、前記運転状態検知部の出力に基づいて
   前記フィードバック制御演算部と前記Ｖ／Ｆ制御演算部
   の信号を切替えて前記電力変換装置へ出力する切替制御
   手段を有する誘導電動機制御装置を運転する際に、 前記運転状態検知部の出力変化を認知するステップと、 前記電力変換装置の出力電圧、周波数、位相が連続する
   為のデータを切替え先の前記フィードバック制御演算部
   または前記Ｖ／Ｆ制御演算部へ初期セットするステップ
   と、 初期セット完了後に切替え先の制御演算部の演算結果を
   前記電力変換装置へ出力開始するステップ を有することを特徴とする誘導電動機制御装置の運転方
   法。