JPH0833378A - ヒステリシスモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、ヒステリシスモータの回転数の上が
り方に合わせてインバータの加速レートを自動的に最適
値に設定することを目的とする。 【構成】このヒステリシスモータ駆動装置は、ヒステリ
シスモータ１へ駆動力を供給するインバータ手段２と、
ヒステリシスモータ１のパワー乱調を検出するパワー乱
調検出手段１２と、ヒステリシスモータ１の回転数を検
出する回転数検出手段９と、回転数とインバータ手段２
の出力周波数とを比較する比較手段１０と、この比較結
果からインバータ手段２に指示を与えて出力周波数を設
定し直す出力電圧周波数設定手段６と、出力周波数を単
位時間当り一定の幅で大きくすると共に前記パワー乱調
検出手段１２がパワー乱調を検出したならば前記出力周
波数の上げ幅を大きくする加速レート自動設定手段７と
を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヒステリシスモータ駆
動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヒステリシスモータの駆動を制御する装
置としてＶＶＶＦインバータがある。このインバータで
ヒステリシスモータを加速する場合、ある一定周期毎に
ヒステリシスモータの回転数を検出しながら、予め設定
された加速時間と最高周波数とで決まる加速レート（単
位時間当たりの周波数の上げ幅）に従って出力周波数を
上げていく。インバータの出力周波数の上がり方に対し
て、ヒステリシスモータの回転数の上がり方が遅い時
は、出力周波数と回転数との差（以下、「すべり」とい
う）が大きくなっていく。インバータがヒステリシスモ
ータの回転数を検出したとき、すべりがある基準値より
大きければ、インバータはヒステリシスモータの回転数
より前記基準値だけ高い周波数まで出力周波数を下げ
る。このように、インバータはすべりが大きくなりすぎ
ないようにしながら、ヒステリシスモータを加速してい
く。また、インバータの出力周波数の上がり方とヒステ
リシスモータの回転数の上がり方とにあまり差がなく、
いつもすべりが基準値以内であれば、インバータは前出
の加速レートで出力周波数を上げていき、予め設定され
た加速時間で最高周波数に達する。

【０００３】ところで、ヒステリシスモータの回転数の
上がり方が速く、加速中に同期に入った場合（すべりが
ゼロになる状態）には、さらに加速レートを上げること
ができ、加速レートを上げることにより最高回転数に達
するまでの時間を短縮することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ヒステリシスモータの駆動装置は、すべりが基準値以内
であれば固定した加速レートで出力周波数を上げていく
ため、負荷の大きさ等によりヒステリシスモータの回転
数の上がり方が速い場合であっても、予め設定された加
速時間を待たなければ最高回転数に到達させることはで
きなかった。

【０００５】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、ヒステリシスモータの回転数の上がり方に
合わせてインバータの加速レートを自動的に設定でき、
ヒステリシスモータが最高回転数になるまでの加速時間
を短縮することができ、プラント指向に合った加速制御
が可能なヒステリシスモータの駆動装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のヒステリシスモータの駆動装置を、交流電
源を直流電圧に順変換する順変換器と前記直流電圧を負
荷の要求する周波数電源に逆変換する逆変換器とを備え
前記周波数電源によりヒステリシスモータへ駆動力を供
給するインバータ手段と、前記ヒステリシスモータのパ
ワー乱調を検出するパワー乱調検出手段と、前記ヒステ
リシスモータの回転数を検出する回転数検出手段と、こ
の回転数検出手段で検出された回転数と前記インバータ
手段の周波数電源の電源周波数とを比較する比較手段
と、この比較手段による比較結果から許容すべりを越え
るすべりが検出されたならば前記すべりが前記許容すべ
り範囲内に収まるように前記逆変換器に指示を与えて前
記電源周波数を設定し直す出力電圧周波数設定手段と、
前記周波数電源の電源周波数を単位時間当り一定の幅で
大きくすると共に前記パワー乱調検出手段がパワー乱調
を検出したならば前記電源周波数の上げ幅を大きくする
加速レート自動設定手段とを具備して構成するものとし
た。

【０００７】

【作用】本発明のヒステリシスモータの駆動装置におい
ては、交流電源がインバータ手段により周波数電源に変
換され、この周波数電源によりヒステリシスモータへ駆
動力が供給される。ヒステリシスモータを加速している
間、ヒステリシスモータの回転数が回転数検出手段で検
出され、ヒステリシスモータのパワー乱調がパワー乱調
検出手段で検出される。回転数検出手段で検出された回
転数はインバータ手段の周波数電源の電源周波数と比較
され、その比較結果から許容すべりを越えるすべりが検
出されたならば許容すべり範囲内に収めるすべり指示が
出力電圧周波数設定手段から逆変換器へ与えられる。ま
た、パワー乱調検出手段でパワー乱調が検出されたなら
ば加速レート自動設定手段により電源周波数の上げ幅が
大きくされる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係るヒステリシス
モータ駆動装置を図面を参照して説明する。図１は、一
実施例となるヒステリシスモータ駆動装置の構成図であ
る。本実施例のヒステリシスモータ駆動装置は、ヒステ
リシスモータ１をＶＶＶＦインバータ２で制御してい
る。ＶＶＶＦインバータ２は、順変換器３、平滑回路
４、逆変換器５から構成されている。ＶＶＶＦインバー
タ２には出力周波数設定回路６と加速レート自動設定回
路７が接続されている。出力周波数設定回路６はＶＶＶ
Ｆインバータ２に対して出力周波数を設定し、また加速
レート自動設定回路７は予め設定した最高周波数と加速
時間とから算出した加速レート又は後述する変更加速レ
ートをＶＶＶＦインバータ２に対して設定する。

【０００９】ＶＶＶＦインバータ２とヒステリシスモー
タ１との接続ラインに変圧器８を介して逆起電圧検出回
路９が接続されている。逆起電圧検出回路９はヒステリ
シスモータ１に発生する逆起電圧を一定周期毎に検出す
る。この逆起電圧検出回路９から出力されるヒステリシ
スモータ１の回転数信号ｆHMとＶＶＶＦインバータ２の
出力電圧周波数信号ｆinv とを周波数比較回路１０に入
力している。この周波数比較回路１０は、予め許容すべ
りαが入力されており、回転数信号ｆHMと出力電圧周波
数信号ｆinv と許容すべりαとからＶＶＶＦインバータ
２が出力すべき出力電圧周波数を決定して出力周波数設
定回路６に指示する。

【００１０】また、ＶＶＶＦインバータ２の入力段に変
流器１１が設けられている。この変流器１１にはパワー
乱調検出回路１２が接続されている。パワー乱調検出回
路１２は変流器１１の出力信号から同期状態を検出して
同期検出信号を加速レート自動設定回路７へ出力する。

【００１１】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。ＶＶＶＦインバータ２には、加
速レート自動設定回路７から予め設定された加速時間と
予め設定された最高周波数とから決定した加速レート
（最高周波数／加速時間）が設定される。

【００１２】不図示の交流電源から供給される交流がＶ
ＶＶＦインバータ２の順変換器３で直流に変換され、平
滑回路４で平滑されてから逆変換器５に印加される。そ
して逆変換器５を制御して該逆変換器５から出力される
出力電圧周波数を上記した設定加速レートで上げてい
く。

【００１３】ＶＶＶＦインバータ２は、ヒステリシスモ
ータ１を加速しているときの出力周波数finVと回転数fH
M の関係が常にfinV≧fHM となるように連続的に制御を
行っている。finV＞fHM の状態はヒステリシスモータ１
がすべっている状態であり、f ＝ｆinv −ｆHMがすべり
となる。ｆinv ＝ｆHMの状態、つまりf ＝０のとき、ヒ
ステリシスモータ１が同期状態にあるといい、ｆinv ＝
ｆHM、f ＝０になることを同期に入るという。

【００１４】本実施例では、ヒステリシスモータ１の回
転数ｆHMが変圧器８を介して逆起電圧検出回路９により
一定周期毎に検出される。逆起電圧回路９がｆHMを検出
すると、周波数比較回路１０は現在の出力周波数ｆinv
と回転数ｆHMとを比較し、すべりｆを計算する。周波数
比較回路１０は、すべりｆが許容すべりα以下のとき
（ｆ≦α）は出力周波数の変更指示は行わない。

【００１５】また、周波数比較回路１０は、ｆ＞αのと
き、即ち出力周波数ｆinv の加速に対して回転数ｆHMの
加速が遅くすべりｆが許容すべりαよりも大きくなった
場合は、出力周波数設定回路１１に出力周波数変更信号
を送る。出力周波数設定回路１１は出力周波数変更信号
を受けると、ｆinv ＝ｆHM＋αとなる様にＶＶＶＦイン
バータ２の出力電圧周波数ｆinv を下方修正する。ＶＶ
ＶＦインバータ２は下方修正された出力電圧周波数ｆin
v から、今までと同じ加速レートでヒステリシスモータ
１を加速する。

【００１６】ここで、ＶＶＶＦインバータ２でヒステリ
シスモータ１を加速しているときにｆ＝０となるなら、
即ち出力電圧周波数ｆinv の加速に対して回転数ｆHMの
加速が速く同期に入るようならば、出力電圧周波数ｆin
v の加速レートをもっと上げてヒステリシスモータ１を
加速しても、すべりｆを大きくすることなく加速できる
ことになる。

【００１７】本実施例では、ヒステリシスモータ１が同
期に入ったことを知るために、パワー乱調検出回路１２
が変流器１１を介してＶＶＶＦインバータ２の入力電流
の変動を監視している。ヒステリシスモータ１は同期電
動機の一種であるため、同期に入るとパワー乱調を起こ
す。パワー乱調が起きるとＶＶＶＦインバータ２の入力
電流は大きく変動するので、ＶＶＶＦインバータ２の入
力電流を監視することによりヒステリシスモータ１が同
期に入ったことを検知できる。

【００１８】パワー乱調検出回路１２がヒステリシスモ
ータ１が同期に入ったことを検知すると同期検出信号が
加速レート自動設定回路７へ送出される。同期検出信号
を受けた加速レート自動設定回路７は今までの加速レー
トをある決まった値だけ大きくした新しい加速レート
（変更加速レート）をＶＶＶＦインバータ２に設定す
る。その結果、ＶＶＶＦインバータ２は、今までより大
きな加速レートでヒステリシスモータ１を加速する。

【００１９】このように本実施例によれば、ＶＶＶＦイ
ンバータ２の入力電流からヒステリシスモータ１が同期
に入ったことを検知し、同期検知したならば予め設定し
た加速レートよりも加速幅の大きい変更加速レートでヒ
ステリシスモータ１を加速するようにしたので、ステリ
シスモータの回転数の上がり方が速い場合にはヒステリ
シスモータ１の回転数の上がり方に合わせた種々の加速
レートでヒステリシスモータ１を最高回転数まで加速で
き、加速時間を短縮できると共に、プラント指向に合っ
たヒステリシスモータ１の駆動（加速）が可能になる。

【００２０】なお、上記実施例では、ＶＶＶＦインバー
タ２の入力電流からヒステリシスモータ１が同期に入っ
たことを検知しているが、逆変換器５の入力電圧からも
同期に入ったことを検知することができる。平滑回路４
と逆変換器５との間に変圧器を介して電圧検出器を接続
し、その電圧検出器の電圧検出信号をパワー乱調検出回
路１２に入力する。パワー乱調検出回路１２で電圧検出
信号から入力電圧の変動を監視してパワー乱調を検出す
る。

【００２１】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、ヒ
ステリシスモータの回転数の上がり方に合わせてインバ
ータの加速レートを自動的に設定でき、ヒステリシスモ
ータが最高回転数になるまでの加速時間を短縮すること
ができ、プラント指向に合ったヒステリシスモータの駆
動装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るヒステリシスモータ駆
動装置の構成図である。

【符号の説明】

１…ヒステリシスモータ、２…ＶＶＶＦインバータ、３
…順変換器、４…平滑回路、５…逆交換器、６…出力周
波数設定回路、７…加速レート自動設定回路、８…変圧
器、９…逆起電圧検出回路、１０…周波数比較回路、１
１…変流器、１２…パワー乱調検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源を直流電圧に順変換する順変換
   器と前記直流電圧を負荷の要求する周波数電源に逆変換
   する逆変換器とを備え前記周波数電源によりヒステリシ
   スモータへ駆動力を供給するインバータ手段と、前記ヒ
   ステリシスモータのパワー乱調を検出するパワー乱調検
   出手段と、前記ヒステリシスモータの回転数を検出する
   回転数検出手段と、この回転数検出手段で検出された回
   転数と前記インバータ手段の周波数電源の電源周波数と
   を比較する比較手段と、この比較手段による比較結果か
   ら許容すべりを越えるすべりが検出されたならば前記す
   べりが前記許容すべり範囲内に収まるように前記逆変換
   器に指示を与えて前記電源周波数を設定し直す出力電圧
   周波数設定手段と、前記周波数電源の電源周波数を単位
   時間当り一定の幅で大きくすると共に前記パワー乱調検
   出手段がパワー乱調を検出したならば前記電源周波数の
   上げ幅を大きくする加速レート自動設定手段とを具備し
   たことを特徴とするヒステリシスモータ駆動装置。