JPH06284787A - インバータ装置の過電流失速防止方法およびインバータ装置 - Google Patents

インバータ装置の過電流失速防止方法およびインバータ装置

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JPH06284787A
JPH06284787A JP5070605A JP7060593A JPH06284787A JP H06284787 A JPH06284787 A JP H06284787A JP 5070605 A JP5070605 A JP 5070605A JP 7060593 A JP7060593 A JP 7060593A JP H06284787 A JPH06284787 A JP H06284787A
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JP
Japan
Prior art keywords
overcurrent
induction motor
inverter device
motor
stall prevention
Prior art date
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Pending
Application number
JP5070605A
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English (en)
Inventor
Keizo Ishimaru
敬三 石丸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘導電動機のトルクを有効に利用するイン
バータ装置の過電流失速防止の機能を提供する。 【構成】 誘導電動機の最大トルクレベルを決め、イ
ンバータ装置の過電流失速防止レベルと誘導電動機の最
大トルクレベルとで決まる範囲で新たな過電流失速防止
レベルを決め、誘導電動機のトルクを有効に利用する。
基底周波数以上の領域においては、インバータ装置の過
電流失速防止レベル5aと誘導電動機の最大トルク5b
とで囲まれる部分において運転することにより、モータ
のトルクを有効に利用しながら加速時間の延びを最少限
に抑え誘導電動機の失速がないような制御ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータ装置により
誘導電動機を可変速運転する際の、インバータ装置の過
電流失速防止方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2はインバータ装置により誘導電動機
を可変速運転する概略を説明するブロック図である。商
用電源7から入力される交流を所定の電圧および周波数
の交流に変換して負荷である誘導電動機8に供給するイ
ンバータ装置1である。商用電源7から入力される交流
を直流に変換するコンバータ部2,このコンバータ部2
が出力する直流を平滑する平滑コンデンサ3,この平滑
コンデンサ3で平滑にされた直流を所定の電圧および周
波数の交流に逆変換するインバータ部4,インバータ部
4が所定の電圧および周波数の交流を出力するように制
御すると共に、出力周波数を上昇させて誘導電動機8を
加速する場合に、すべりの増大による過電流を検出して
この過電流があらかじめ設定した所定のレベルを超えた
ら出力周波数の上昇を停止または下降させる過電流失速
防止機能を有する制御回路部5,過電流を検出する過電
流検出器6から構成されている。
【0003】図3はインバータ装置1によって駆動され
る誘導電動機8の発生トルク最大値Tmax と横軸の周波
数fとの関係を示した特性図で、誘導電動機8の容量に
適合した容量のインバータ装置1と組合せた場合の誘導
電動機の最大トルク5bを示す。また、5aは過電流失
速防止レベルを示している。
【0004】汎用の誘導電動機は、50Hzまたは60
Hzの固定周波数で運転されるため、電動機速度は一定
速度であるが、インバータ装置1を電源として駆動する
と60Hz以下の低速運転および、60Hz以上の高速
運転も可能となる。しかし、誘導電動機8を60Hz以
上の領域で運転すると、周波数の上昇と共に誘導電動機
8の空隙磁束が減少し、図3に示す通り誘導電動機の発
生トルクも大幅に低下する特性となる。
【0005】図4と図5はインバータ装置1による誘導
電動機8の始動時特性パターンを示しており、横軸はイ
ンバータ装置1に始動信号が与えられてからの経過時間
tを、縦軸にはインバータ出力周波数f(Hz)、電動
機回転数Nを周波数f(Hz)換算で、インバータ出力
電流 を定格電流基準の割合(%)にて示している。図
4では、1cはインバータ装置1より出力され誘導電動
機8に印加されるインバータ出力周波数f、2cは電動
機回転速度(N)、3cは電動機電流、4cはインバー
タ装置1の過電流失速防止動作電流値(レベル)を示
す。インバータ出力周波数fは最大周波数120Hzま
でをt11の時間で加速させようとするものである。
【0006】図4において、インバータ装置1に始動信
号を与えると、インバータ装置1の出力周波数1cは0
から120Hzまでインバータ装置1内で設定された加
速時間t11で除々に上昇する。図3に示すように低周波
数領域では誘導電動機8の発生トルクが小さく、電動機
回転速度2cがインバータ装置1の出力周波数1cに追
従できず、電動機のすべりの増加に従って電動機電流3
cが増加し、インバータ装置1の動作電流値4cをオー
バーする。するとインバータ過電流失速防止機能が動作
してインバータ出力周波数1cの増加を停止または下降
する。インバータ出力周波数1cの増加で停止または下
降すると電動機回転速度2cの増加に伴って、電動機す
べりが減少し、電動機電流3cが動作電流値4cを下回
ると再びインバータ出力周波数1cを増加させる。次に
インバータ出力周波数1cが30Hz前後に達し、かつ
電動機回転速度2cも周波数相当の回転速度まで達する
と、以後は図3のに示すように電動機トルク5aが十分
大きくなり所定の加速勾配(電動機回転速度2cの傾
き)に追従できるようになる。
【0007】ところがインバータ出力周波数1cが約9
0Hzを過ぎるころより、図3に示すように電動機トル
ク5cが除々に低下し、電動機回転速度2cがインバー
タ出力周波数1cに追従しきれなくなると、電動機のす
べりの増加により電動機電流3cが増大し、また動作電
流値4cに達するとインバータ出力周波数1cを停止す
る。
【0008】この様に、過電流失速防止機能が動作する
と最終的な始動完了時間はt12となり、設定値のt11よ
り大幅に延びる。そこで、一般には、インバータ装置1
の過電流失速防止動作電流値を図5に示すように誘導電
動機の基底周波数より高い出力周波数では低減させる方
法をとる。ただし、図5に示すように60Hz以上の領
域では過電流失速防止動作レベル4dに頻繁に交差して
しまい、図4に対して始動完了時間の延びる割合は減る
が、設定時間t11に対してt12になる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のインバータ装置
は、誘導電動機の特性を最大限利用するような過電流失
速防止機能ではないため、加速時間設定を短くしても、
かえって始動時間を長く要した。そのため加速時間は、
電動機容量や負荷特性に応じて最適な調整を必要とし、
また基底周波数以上では加速時間の設定を長くするな
ど、インバータ装置に対して外部から手助けを必要とす
るなどの問題点があった。
【0010】本発明は以上のような問題点を解決するた
めになされたもので、電動機容量や負荷特性を配慮する
ことなく、最短時間の加速を可能にするインバータ装置
の過電流失速防止方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明によるインバータ装置の過電流失速防止方
法においては、インバータ装置により、誘導電動機を運
転し、出力周波数を上昇させて誘導電動機を加速する場
合に、電動機すべりの増大による過電流を検出して、出
力周波数の上昇を停止または下降させるインバータ装置
の過電流失速防止方法において、出力周波数が誘導電動
機の基底周波数を超え、誘導電動機の最大トルク時電流
に対して、過電流失速防止の過電流動作レベルが同一に
なったら、誘導電動機の最大トルク電流に従って、過電
流失速防止の過電流動作レベルを低下させることを特徴
とするものである。
【0012】さらに、本発明によるインバータ装置にお
いては、誘導電動機を可変周波数により運転し、出力周
波数を上昇させて誘導電動機を加速する場合に、電動機
すべりの増大による過電流を検出して、出力周波数の上
昇を停止または下降させる過電流失速防止制御部を有す
るインバータ装置において、出力周波数が誘導電動機の
基底周波数を超え、誘導電動機の最大トルク時電流に対
して、過電流失速防止の過電流動作レベルが同一になっ
たら、誘導電動機の最大トルク電流に従って、過電流失
速防止の過電流動作レベルを低下させる過電流失速防止
制御部とを有することを特徴とするものである。
【0013】
【作用】本発明におけるインバータ装置の過電流失速防
止方法およびインバータ装置は、インバータ装置の出力
周波数が誘導電動機の定格周波数を越えて、誘導電動機
の最大トルクがインバータ装置の過電流失速防止動作レ
ベルと同じになる周波数を越えたら、誘導電動機の定格
電流に応じて電動機電流の失速動作レベルを低下させ、
電動機すべりの増大による電動機回転速度がインバータ
出力周波数に追従できなくなるのを防止するように、過
電動失速防止制御部により過電流レベルがより低い状態
で働かせてインバータ出力周波数の上昇を停止し、その
時の電動機回転速度における最大の電動機トルクを発生
できる周波数で上記電動機を加速させる。
【0014】
【実施例】本発明の実施例を図1〜図3により説明す
る。インバータ装置の概略構成を示すブロック図は、図
2に示した従来例の場合と同様である。以下同一符号で
示したものは従来例と同一なものを示す。
【0015】図1はインバータ装置1による誘導電動機
8の始動時特性パターンを示しており、横軸はインバー
タ装置1に始動信号が与えられた時点を始点とする経過
時間(t)を、縦軸にはインバータ出力周波数f(H
z)、電動機回転数(N)を周波数f(Hz)換算で、
インバータ出力電流Iを定格電流基準(%)で示してい
る。図において、1aはインバータ装置1より出力され
誘導電動機8に印加されるインバータ出力周波数
(f)、2aは電動機8の回転速度(N)、3aは電動
機電流、4aはインバータ装置1の制御回路部5が有す
る過電流失速防止機能の動作電流値(I)を示してい
る。
【0016】次に動作について説明する。インバータ出
力周波数1aが60Hz、即ち汎用電動機の定格周波数
を越して、電動機の最大トルクがインバータの過電流失
速防止動作レベルと同じになった周波数、即ち図3の5
aと5bが交わる点の周波数を越したところから動作電
流値4aを除々に下げていく。過電流失速防止動作電流
値4aはそれまでインバータ出力電流に見合った値に設
定されているが、電動機の定格出力電流に見合った値と
する。そのためインバータ装置1を構成する制御回路部
5内で自動的に調整可能なようにしておき、組合せ使用
する誘導電動機8に合わせて調整できるようにする。す
るとそれまでは電動機すべりが大きく、電動機電流3a
は誘導電動機8の定格値よりも大きな電流が流れていた
が、動作電流値をオーバーしたため、インバータ装置1
の過電流防止機能が動作し、インバータ出力周波数1a
の増加を停止する。このため電動機回転速度2aのみが
増加して、電動機すべりが減少し、電動機電流3aが過
電流失速防止動作電流値を下回り、再びインバータ出力
周波数1aを増加させる。しかしこの時、インバータ装
置1の加速時間設定は誘導電動機8のトルク能力以上に
短く設定されているため、電動機回転速度2aはインバ
ータ出力周波数1aに追従できなくなり、再び電動機す
べりが増加して電動機電流3aは動作電流値4aをオー
バーして、過電流失速防止機能が動作し、インバータ出
力周波数1aの増加を停止する。このようにインバータ
出力周波数1aが誘導電動機8の基底周波数を越えて、
電動機の最大トルクがインバータ装置1の過電流失速防
止動作レベルと同じになる周波数を越えたら、過電流失
速防止機能によって、インバータ出力周波数1aの上
昇、停止を繰返しながら、電動機回転速度2aを電動機
発生トルクを有効に利用して最短時間で始動完了する。
なお、上記実施例では誘導電動機の加速範囲を0〜12
0Hzとしたが、最大出力周波数は特に制約は受けな
い。また電動機定格周波数も60Hz以外のものでもよ
い。
【0017】
【発明の効果】以上のように、本発明によればインバー
タ装置の過電流失速防止電流動作レベルを誘導電動機の
定格周波数前後で、上記誘導電動機の定格出力電流に応
じて切換えるようにしたので、インバータ装置と電動機
容量や負荷の組合せに関係なく、最も有効に電動機の発
生トルクを利用でき、最短時間で電動機の始動を完了で
きる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるインバータ駆動電動機の
加速パターン図である。
【図2】インバータ装置の概略構成を示すブロック図で
ある。
【図3】誘導電動機の最大トルク特性図である。
【図4】従来のインバータ駆動電動機の加速パターン図
である。
【図5】従来のインバータ駆動電動機の加速パターン図
である。
【符号の説明】
1…インバータ装置、 5…制御部、 7…商用電源、
8…誘導電動機。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インバータ装置により、誘導電動機を運
    転し、出力周波数を上昇させて誘導電動機を加速する場
    合に、電動機すべりの増大による過電流を検出して、出
    力周波数の上昇を停止または下降させるインバータ装置
    の過電流失速防止方法において、出力周波数が誘導電動
    機の基底周波数を超え、誘導電動機の最大トルク時電流
    に対して、過電流失速防止の過電流動作レベルが同一に
    なったら、誘導電動機の最大トルク電流に従って、過電
    流失速防止の過電流動作レベルを低下させることを特徴
    としたインバータ装置の過電流失速防止方法。
  2. 【請求項2】 誘導電動機を、出力周波数を上昇させて
    加速する場合に、電動機すべりの増大による過電流を検
    出して、出力周波数の上昇を停止または下降させる過電
    流失速防止制御部を有するインバータ装置において、出
    力周波数が誘導電動機の基底周波数を超え、誘導電動機
    の最大トルク時電流に対して、過電流失速防止の過電流
    動作レベルが同一になったら、誘導電動機の最大トルク
    電流に従って、過電流失速防止の過電流動作レベルを低
    下させる過電流失速防止制御部とを有することを特徴と
    したインバータ装置。
JP5070605A 1993-03-30 1993-03-30 インバータ装置の過電流失速防止方法およびインバータ装置 Pending JPH06284787A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011050204A (ja) * 2009-08-28 2011-03-10 Ebara Corp ドライ真空ポンプ用電源装置、及びその運転方法
US10014764B1 (en) 2016-12-26 2018-07-03 Lsis Co., Ltd. Method for controlling inverter
US10615683B2 (en) 2017-03-24 2020-04-07 Lsis Co., Ltd. Method for controlling inverter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011050204A (ja) * 2009-08-28 2011-03-10 Ebara Corp ドライ真空ポンプ用電源装置、及びその運転方法
US10014764B1 (en) 2016-12-26 2018-07-03 Lsis Co., Ltd. Method for controlling inverter
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