JPH1042590A - 電圧形インバータ - Google Patents
電圧形インバータInfo
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- JPH1042590A JPH1042590A JP8195906A JP19590696A JPH1042590A JP H1042590 A JPH1042590 A JP H1042590A JP 8195906 A JP8195906 A JP 8195906A JP 19590696 A JP19590696 A JP 19590696A JP H1042590 A JPH1042590 A JP H1042590A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】コンデンサ電圧Ｖc が過電圧状態となって停止
した場合でも確実に再起動できるようにする。 【解決手段】再始動指令により運転信号RUN がオンにな
り、比較器２８から出力される電流制限指令Ｓ1 により
電流制限制御による再始動が開始されると、オフディレ
ータイマ３１から信号Ｓ2 が出力され、タイマカウンタ
３２がカウントを開始して一定時間後にワンショットタ
イマ３３を動作させ短時間だけコンバータ１０とインバ
ータ１３を停止させて位相基準θr を交流電動機１４の
電圧Ｖm の位相に再同期させる制御を行い、再び運転信
号RUN をオンにして電流制限制御による再始動運転を繰
り返す。その後再始動指令で起動されたワンショットタ
イマ２９が所定時間経過すると電流制限制御を解除して
通常の運転に復帰させる。
した場合でも確実に再起動できるようにする。 【解決手段】再始動指令により運転信号RUN がオンにな
り、比較器２８から出力される電流制限指令Ｓ1 により
電流制限制御による再始動が開始されると、オフディレ
ータイマ３１から信号Ｓ2 が出力され、タイマカウンタ
３２がカウントを開始して一定時間後にワンショットタ
イマ３３を動作させ短時間だけコンバータ１０とインバ
ータ１３を停止させて位相基準θr を交流電動機１４の
電圧Ｖm の位相に再同期させる制御を行い、再び運転信
号RUN をオンにして電流制限制御による再始動運転を繰
り返す。その後再始動指令で起動されたワンショットタ
イマ２９が所定時間経過すると電流制限制御を解除して
通常の運転に復帰させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は交流電動機を駆動す
る電圧形インバータに係り、特に運転中に何らかの原因
で停止した場合、速やかに運転を再開させる再起動機能
を備えた電圧形インバータの改良に関する。
る電圧形インバータに係り、特に運転中に何らかの原因
で停止した場合、速やかに運転を再開させる再起動機能
を備えた電圧形インバータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】交流電動機を駆動する電圧形インバータ
として図５に示すものが用いられている。この電圧形イ
ンバータは、商用電圧をコンバータ１０で直流電圧に変
換し、該直流電圧をリアクトル１１とコンデンサ１２で
平滑し、平滑された直流電圧をインバータ１３で可変周
波数可変電圧の交流電圧に変換し、交流電動機１４を可
変速駆動するものである。
として図５に示すものが用いられている。この電圧形イ
ンバータは、商用電圧をコンバータ１０で直流電圧に変
換し、該直流電圧をリアクトル１１とコンデンサ１２で
平滑し、平滑された直流電圧をインバータ１３で可変周
波数可変電圧の交流電圧に変換し、交流電動機１４を可
変速駆動するものである。
【０００３】この電圧形インバータの制御動作について
以下に簡単に説明する。設定器１５で設定された速度基
準Ｓr が変化率制限回路１６に入力され速度基準Ｓr に
対応した周波数基準Ｆr が出力される。この周波数基準
Ｆr は関数発生回路１７で電圧基準に変換され、一次遅
れ回路３０を介して電圧基準Ｖr として電圧制御回路１
８に入力される。電圧制御回路１８は電圧基準Ｖr と電
圧検出器１９で検出されたコンデンサ１２の電圧Ｖc と
を比較して位相基準を出力し、位相制御回路２０を介し
てコンバータ１０の点弧位相を制御し、コンデンサ１２
の電圧Ｖc を電圧基準Ｖr に対応した値に制御する。
以下に簡単に説明する。設定器１５で設定された速度基
準Ｓr が変化率制限回路１６に入力され速度基準Ｓr に
対応した周波数基準Ｆr が出力される。この周波数基準
Ｆr は関数発生回路１７で電圧基準に変換され、一次遅
れ回路３０を介して電圧基準Ｖr として電圧制御回路１
８に入力される。電圧制御回路１８は電圧基準Ｖr と電
圧検出器１９で検出されたコンデンサ１２の電圧Ｖc と
を比較して位相基準を出力し、位相制御回路２０を介し
てコンバータ１０の点弧位相を制御し、コンデンサ１２
の電圧Ｖc を電圧基準Ｖr に対応した値に制御する。
【０００４】一方、周波数基準Ｆr は積分器２１でイン
バータ１３の出力電圧の位相を制御するための位相基準
θr に変換され、パルス分配回路２２はこの出力電圧位
相基準θr に基づいてインバータ１３を制御するゲート
信号を出力する。インバータ１３はゲートターンオフサ
イリスタやトランジスタなどの自己消弧形スイッチ素子
で構成され、該ゲート信号によりスイッチング制御さ
れ、コンデンサ１２の直流電圧を、周波数基準Ｆr に対
応した周波数で位相基準θr に対応した位相の交流電圧
に変換して出力する。このように制御することにより、
交流電動機１４には電圧基準Ｖr に対応した振幅で周波
数基準Ｆr に対応した周波数の交流電圧が供給され可変
速制御される。このような制御方式はＰＡＭ制御方式と
も呼ばれている。
バータ１３の出力電圧の位相を制御するための位相基準
θr に変換され、パルス分配回路２２はこの出力電圧位
相基準θr に基づいてインバータ１３を制御するゲート
信号を出力する。インバータ１３はゲートターンオフサ
イリスタやトランジスタなどの自己消弧形スイッチ素子
で構成され、該ゲート信号によりスイッチング制御さ
れ、コンデンサ１２の直流電圧を、周波数基準Ｆr に対
応した周波数で位相基準θr に対応した位相の交流電圧
に変換して出力する。このように制御することにより、
交流電動機１４には電圧基準Ｖr に対応した振幅で周波
数基準Ｆr に対応した周波数の交流電圧が供給され可変
速制御される。このような制御方式はＰＡＭ制御方式と
も呼ばれている。
【０００５】発電所などの重要な設備に使用されるイン
バータは、瞬時停電や一過性の過電流、過電圧などで故
障停止した場合、瞬停回復や故障の自動リセットなどで
再起動させ、運転を継続させることが要求される。図５
の電圧形インバータはこのような場合を考慮して提案
（特願平６ー１１８８１８）した再起動機能を備えてお
り、その動作を図６を併用して以下に説明する。
バータは、瞬時停電や一過性の過電流、過電圧などで故
障停止した場合、瞬停回復や故障の自動リセットなどで
再起動させ、運転を継続させることが要求される。図５
の電圧形インバータはこのような場合を考慮して提案
（特願平６ー１１８８１８）した再起動機能を備えてお
り、その動作を図６を併用して以下に説明する。
【０００６】時刻ｔ1 で瞬停や故障が検出されると、運
転信号RUN をオフさせてコンバータ１０とインバータ１
３の制御を停止させ、交流電動機１４をフリーラン状態
とする。また、運転信号RUN がオフすると、変化率制限
回路１６の入力信号が速度基準Ｓr からＰＬＬ回路２４
の出力信号に切り換えられ、一次遅れ回路３０の入力信
号が関数発生回路１７の出力信号から電圧検出器２３、
整流回路２６を介して検出されるモータ電圧Ｖm に切り
換えられる。ＰＬＬ回路２４は出力電圧位相基準θr と
電圧検出器２３で検出されるモータ電圧Ｖm の位相とを
比較しその位相差がゼロとなるように周波数基準Ｆr を
制御し、周波数基準Ｆr をフリーラン状態の交流電動機
１４の誘起電圧位相に追従させ回転速度Ｎm に同期させ
る。この場合、変化率制限回路１６は比例増幅器として
動作する。
転信号RUN をオフさせてコンバータ１０とインバータ１
３の制御を停止させ、交流電動機１４をフリーラン状態
とする。また、運転信号RUN がオフすると、変化率制限
回路１６の入力信号が速度基準Ｓr からＰＬＬ回路２４
の出力信号に切り換えられ、一次遅れ回路３０の入力信
号が関数発生回路１７の出力信号から電圧検出器２３、
整流回路２６を介して検出されるモータ電圧Ｖm に切り
換えられる。ＰＬＬ回路２４は出力電圧位相基準θr と
電圧検出器２３で検出されるモータ電圧Ｖm の位相とを
比較しその位相差がゼロとなるように周波数基準Ｆr を
制御し、周波数基準Ｆr をフリーラン状態の交流電動機
１４の誘起電圧位相に追従させ回転速度Ｎm に同期させ
る。この場合、変化率制限回路１６は比例増幅器として
動作する。
【０００７】時刻ｔ2 で瞬停回復や故障の自動リセット
により運転信号RUN がオンになると、変化率制限回路１
６と一次遅れ回路３０の入力信号が元の状態に切り換え
られ、コンバータ１０とインバータ１３の制御が再開さ
れる。コンバータ１０はこの時点における交流電動機１
４の回転速度Ｎm （周波数基準Ｆr ）に対応した電圧基
準Ｖr で制御が再開されるが、この場合コンデンサ１２
の電圧Ｖc は停止直前の充電電圧に保持されているので
電圧基準Ｖr より高い状態となっている。また、インバ
ータ１３はこの時点における交流電動機１４の回転速度
Ｎm に対応した周波数基準Ｆr で、出力電圧位相が交流
電動機１４の誘起電圧位相に同期した状態で制御が再開
される。また、再起動により運転信号RUN がオンになっ
た時、ワンショットタイマー２９が動作して一定時間Ｔ
0 だけ比較器２８の出力がパルス分配回路２２に入力さ
れ、電流検出器２５で検出されたモータ電流Ｉm が設定
器２７で設定された電流制限値ＩL を越えたとき比較器
２８から電流制限指令Ｓ1が出力されインバータ１３の
出力電流が制限される。このようにコンデンサ１２から
交流電動機１４に過大な放電電流が流れないように一定
時間Ｔ0 だけ電流制限制御を行いながらコンデンサ１２
の電荷を放出し、コンデンサ電圧Ｖc を周波数基準Ｆr
（電圧基準Ｖr ）に対応した値に戻した後、電流制限制
御を解除して再起動を行っていた。
により運転信号RUN がオンになると、変化率制限回路１
６と一次遅れ回路３０の入力信号が元の状態に切り換え
られ、コンバータ１０とインバータ１３の制御が再開さ
れる。コンバータ１０はこの時点における交流電動機１
４の回転速度Ｎm （周波数基準Ｆr ）に対応した電圧基
準Ｖr で制御が再開されるが、この場合コンデンサ１２
の電圧Ｖc は停止直前の充電電圧に保持されているので
電圧基準Ｖr より高い状態となっている。また、インバ
ータ１３はこの時点における交流電動機１４の回転速度
Ｎm に対応した周波数基準Ｆr で、出力電圧位相が交流
電動機１４の誘起電圧位相に同期した状態で制御が再開
される。また、再起動により運転信号RUN がオンになっ
た時、ワンショットタイマー２９が動作して一定時間Ｔ
0 だけ比較器２８の出力がパルス分配回路２２に入力さ
れ、電流検出器２５で検出されたモータ電流Ｉm が設定
器２７で設定された電流制限値ＩL を越えたとき比較器
２８から電流制限指令Ｓ1が出力されインバータ１３の
出力電流が制限される。このようにコンデンサ１２から
交流電動機１４に過大な放電電流が流れないように一定
時間Ｔ0 だけ電流制限制御を行いながらコンデンサ１２
の電荷を放出し、コンデンサ電圧Ｖc を周波数基準Ｆr
（電圧基準Ｖr ）に対応した値に戻した後、電流制限制
御を解除して再起動を行っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述従来装置
では、何らかの原因でコンデンサ１２の電圧Ｖc が過電
圧となって停止したとき再起動できない場合があった。
以下そのことについて説明する。
では、何らかの原因でコンデンサ１２の電圧Ｖc が過電
圧となって停止したとき再起動できない場合があった。
以下そのことについて説明する。
【０００９】今、周波数基準Ｆr 、モータ電圧Ｖm 、コ
ンデンサ電圧Ｖc が共に１００％で運転している状態に
おいて、時刻ｔ1 でコンバータ１０の制御異常等の何ら
かの原因でコンデンサ１２の電圧Ｖc が図６に示すよう
に過電圧となり、その異常が検出され運転信号RUN がオ
フになったと仮定する。この場合前述したようにコンバ
ータ１０とインバータ１３の制御が停止され、交流電動
機１４はフリーラン状態となって回転速度Ｎm が低下
し、ＰＬＬ回路２４が動作して周波数基準Ｆr は回転速
度Ｎm に追従して低下する。モータ電圧Ｖm も過電圧状
態から回転速度Ｎm に対応して低下するが、励磁磁束が
次第に減衰するのでモータ電圧Ｖm は回転速度Ｎm より
大きい減少率で速く低下する。この間、コンデンサ電圧
Ｖc は過電圧状態が維持される。その後時刻ｔ2 で運転
信号RUN がオンとなり再起動すると、前述したようにワ
ンショットタイマー２９が動作して一定時間Ｔ0 だけ電
流制限制御が行われ、比較器２８から出力される電流制
限指令Ｓ1 によりインバータ１３の出力電流を制限しな
がらコンデンサ電圧Ｖc を周波数基準Ｆr （電圧基準Ｖ
r ）に対応した値に低下させて電流制限の制御を解除し
再起動を行うのであるが、この場合、コンデンサ１２の
電荷が過電圧状態から放出されるので、一定時間Ｔ0 内
にコンデンサ電圧Ｖc が周波数基準Ｆr （電圧基準Ｖr
）に対応した値に低下せず、またこの間にインバータ
１３の出力電圧位相が交流電動機１４の同期速度から徐
々にずれて無効電流成分が増加し所定のトルクが確保で
きず交流電動機１４が失速状態となり再起動できない場
合があるという問題があった。
ンデンサ電圧Ｖc が共に１００％で運転している状態に
おいて、時刻ｔ1 でコンバータ１０の制御異常等の何ら
かの原因でコンデンサ１２の電圧Ｖc が図６に示すよう
に過電圧となり、その異常が検出され運転信号RUN がオ
フになったと仮定する。この場合前述したようにコンバ
ータ１０とインバータ１３の制御が停止され、交流電動
機１４はフリーラン状態となって回転速度Ｎm が低下
し、ＰＬＬ回路２４が動作して周波数基準Ｆr は回転速
度Ｎm に追従して低下する。モータ電圧Ｖm も過電圧状
態から回転速度Ｎm に対応して低下するが、励磁磁束が
次第に減衰するのでモータ電圧Ｖm は回転速度Ｎm より
大きい減少率で速く低下する。この間、コンデンサ電圧
Ｖc は過電圧状態が維持される。その後時刻ｔ2 で運転
信号RUN がオンとなり再起動すると、前述したようにワ
ンショットタイマー２９が動作して一定時間Ｔ0 だけ電
流制限制御が行われ、比較器２８から出力される電流制
限指令Ｓ1 によりインバータ１３の出力電流を制限しな
がらコンデンサ電圧Ｖc を周波数基準Ｆr （電圧基準Ｖ
r ）に対応した値に低下させて電流制限の制御を解除し
再起動を行うのであるが、この場合、コンデンサ１２の
電荷が過電圧状態から放出されるので、一定時間Ｔ0 内
にコンデンサ電圧Ｖc が周波数基準Ｆr （電圧基準Ｖr
）に対応した値に低下せず、またこの間にインバータ
１３の出力電圧位相が交流電動機１４の同期速度から徐
々にずれて無効電流成分が増加し所定のトルクが確保で
きず交流電動機１４が失速状態となり再起動できない場
合があるという問題があった。
【００１０】本発明は上述の問題を解消するためになさ
れたもので、コンデンサ電圧Ｖc が過電圧状態となって
停止した場合でも確実に再起動できる電圧形インバータ
を提供することを目的としている。
れたもので、コンデンサ電圧Ｖc が過電圧状態となって
停止した場合でも確実に再起動できる電圧形インバータ
を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電圧形インバータは、一定周波数の交流電
圧を直流電圧に変換するコンバータと、該直流電圧を平
滑するコンデンサと、平滑された直流電圧を所望の交流
電圧に変換し交流電動機を駆動するインバータと、電圧
基準と前記コンデンサの電圧検出値とを比較して前記コ
ンバータを制御する電圧制御手段と、周波数基準に基づ
いて位相基準を発生し、この位相基準に基づいて前記イ
ンバータを制御する周波数制御手段とを備え、運転中に
前記コンバータとインバータが停止したとき、前記位相
基準を前記交流電動機の電圧位相に同期させる位相同期
制御手段と、前記電圧基準を前記交流電動機の電圧に追
従させる電圧基準制御手段とを備え、前記コンバータと
インバータを再始動させたとき、前記インバータの出力
電流を所定電流に制限する電流制限制御を一定時間行っ
た後短時間だけ前記コンバータとインバータを停止させ
て前記位相基準を前記交流電動機の電圧位相に同期させ
る制御を行い、その後、電流制限制御を解除して通常の
運転に復帰させる再始動制御手段を備える。（請求項
１） 更に、前記再始動制御手段は、指令により前記コンバー
タとインバータを再始動させたときカウントを開始して
一定時間後にワンショットタイマを動作させ短時間だけ
前記コンバータとインバータを停止させて前記位相基準
を前記交流電動機の電圧位相に同期させる制御を行わせ
るタイマカウンタを備える。（請求項２） 更に、前記再始動制御手段は、再始動から所定時間後に
電流制限制御を解除して通常の運転に復帰させる。（請
求項３） また、前記再始動制御手段は、前記コンデンサの電圧が
前記電圧基準に対して所定値以下に低下したとき、電流
制限制御を解除して通常の運転に復帰させる。（請求項
４） 更に、前記再始動制御手段は、前記コンデンサの電圧検
出値と前記電圧基準との差が所定値以下であるか否かを
判定する電圧判定手段を備え、前記コンバータとインバ
ータを再始動させ、前記コンデンサの電圧検出値と前記
電圧基準との差が所定値以上のとき、カウントを開始し
一定時間後にワンショットタイマを動作させ短時間だけ
前記コンバータとインバータを停止させて前記位相基準
を前記交流電動機の電圧位相に同期させるタイマカウン
タを備える。（請求項５）
に、本発明の電圧形インバータは、一定周波数の交流電
圧を直流電圧に変換するコンバータと、該直流電圧を平
滑するコンデンサと、平滑された直流電圧を所望の交流
電圧に変換し交流電動機を駆動するインバータと、電圧
基準と前記コンデンサの電圧検出値とを比較して前記コ
ンバータを制御する電圧制御手段と、周波数基準に基づ
いて位相基準を発生し、この位相基準に基づいて前記イ
ンバータを制御する周波数制御手段とを備え、運転中に
前記コンバータとインバータが停止したとき、前記位相
基準を前記交流電動機の電圧位相に同期させる位相同期
制御手段と、前記電圧基準を前記交流電動機の電圧に追
従させる電圧基準制御手段とを備え、前記コンバータと
インバータを再始動させたとき、前記インバータの出力
電流を所定電流に制限する電流制限制御を一定時間行っ
た後短時間だけ前記コンバータとインバータを停止させ
て前記位相基準を前記交流電動機の電圧位相に同期させ
る制御を行い、その後、電流制限制御を解除して通常の
運転に復帰させる再始動制御手段を備える。（請求項
１） 更に、前記再始動制御手段は、指令により前記コンバー
タとインバータを再始動させたときカウントを開始して
一定時間後にワンショットタイマを動作させ短時間だけ
前記コンバータとインバータを停止させて前記位相基準
を前記交流電動機の電圧位相に同期させる制御を行わせ
るタイマカウンタを備える。（請求項２） 更に、前記再始動制御手段は、再始動から所定時間後に
電流制限制御を解除して通常の運転に復帰させる。（請
求項３） また、前記再始動制御手段は、前記コンデンサの電圧が
前記電圧基準に対して所定値以下に低下したとき、電流
制限制御を解除して通常の運転に復帰させる。（請求項
４） 更に、前記再始動制御手段は、前記コンデンサの電圧検
出値と前記電圧基準との差が所定値以下であるか否かを
判定する電圧判定手段を備え、前記コンバータとインバ
ータを再始動させ、前記コンデンサの電圧検出値と前記
電圧基準との差が所定値以上のとき、カウントを開始し
一定時間後にワンショットタイマを動作させ短時間だけ
前記コンバータとインバータを停止させて前記位相基準
を前記交流電動機の電圧位相に同期させるタイマカウン
タを備える。（請求項５）
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１〜３に対応する
電圧形インバータの実施例を図１に示す。図１におい
て、３１は電流制限指令Ｓ1 が入力されると信号Ｓ2 を
出力するオフディレータイマ、３２は信号Ｓ2 が入力さ
れた時点から一定時間Ｔ1 後に信号Ｓ3 を出力するタイ
マカウンタ、３３は信号Ｓ3 が入力された時点から一定
時間Ｔ2 だけ運転信号RUN をオフさせる信号を出力する
ワンショットタイマである。その他は従来（図３）と同
じものであり同一符号で示している。
電圧形インバータの実施例を図１に示す。図１におい
て、３１は電流制限指令Ｓ1 が入力されると信号Ｓ2 を
出力するオフディレータイマ、３２は信号Ｓ2 が入力さ
れた時点から一定時間Ｔ1 後に信号Ｓ3 を出力するタイ
マカウンタ、３３は信号Ｓ3 が入力された時点から一定
時間Ｔ2 だけ運転信号RUN をオフさせる信号を出力する
ワンショットタイマである。その他は従来（図３）と同
じものであり同一符号で示している。
【００１３】本実施例の動作を図２を併用して以下に説
明する。今、何らかの原因でコンバータ側の制御に異常
が発生しコンデンサ電圧Ｖc が過電圧となり、時刻ｔ1
において運転信号RUN がオフになると、コンバータ１０
とインバータ１３の制御が停止され、交流電動機１４に
供給されるモータ電流Ｉm がゼロになってフリーラン状
態となり負荷のトルクと慣性で定まる減速率で回転速度
Ｎm が低下する。また、運転信号RUN がオフになると、
ＰＬＬ回路２４が動作して周波数基準Ｆr が交流電動機
１４の誘起電圧の位相に追従し、結果として周波数基準
Ｆr は交流電動機１４の回転速度Ｎm に追従する。ま
た、一次遅れ回路３０の入力が関数発生回路１７の出力
信号から交流電動機１４の電圧検出値Ｖm に切り換えら
れ、電圧制御回路１８に入力される電圧基準Ｖr は交流
電動機１４の誘起電圧Ｖm に追従する。交流電動機１４
の励磁磁束はフリーラン状態になると次第に減衰するの
でモータ電圧Ｖm （誘起電圧）は回転速度より大きい減
少率で速く低下する。従って、電圧基準Ｖr は周波数基
準Ｆr より大きく低下する。コンデンサ電圧Ｖc は放電
する回路がないので過電圧状態が維持される。
明する。今、何らかの原因でコンバータ側の制御に異常
が発生しコンデンサ電圧Ｖc が過電圧となり、時刻ｔ1
において運転信号RUN がオフになると、コンバータ１０
とインバータ１３の制御が停止され、交流電動機１４に
供給されるモータ電流Ｉm がゼロになってフリーラン状
態となり負荷のトルクと慣性で定まる減速率で回転速度
Ｎm が低下する。また、運転信号RUN がオフになると、
ＰＬＬ回路２４が動作して周波数基準Ｆr が交流電動機
１４の誘起電圧の位相に追従し、結果として周波数基準
Ｆr は交流電動機１４の回転速度Ｎm に追従する。ま
た、一次遅れ回路３０の入力が関数発生回路１７の出力
信号から交流電動機１４の電圧検出値Ｖm に切り換えら
れ、電圧制御回路１８に入力される電圧基準Ｖr は交流
電動機１４の誘起電圧Ｖm に追従する。交流電動機１４
の励磁磁束はフリーラン状態になると次第に減衰するの
でモータ電圧Ｖm （誘起電圧）は回転速度より大きい減
少率で速く低下する。従って、電圧基準Ｖr は周波数基
準Ｆr より大きく低下する。コンデンサ電圧Ｖc は放電
する回路がないので過電圧状態が維持される。
【００１４】その後、時刻ｔ2 で故障の自動リセット等
により運転信号RUN がオンになると、変化率制限回路１
６と一次遅れ回路３０の入力信号が元の状態に切り換え
られ、コンバータ１０とインバータ１３の制御が再開さ
れる。コンバータ１０はこの時点における交流電動機１
４の回転速度Ｎm （周波数基準Ｆr ）に対応した電圧基
準Ｖr で制御が再開されるが、この場合、コンデンサ１
２の電圧Ｖc は電圧基準Ｖr より遥かに高い状態となっ
ている。また、インバータ１３はこの時点における交流
電動機１４の回転速度Ｎm に対応した周波数基準Ｆr
で、出力電圧位相が交流電動機１４の誘起電圧位相に同
期した状態で制御が再開され、コンデンサ電圧Ｖc と交
流電動機１４の誘起電圧Ｖm の差電圧によりコンデンサ
１２から交流電動機１４に放電電流が流れ始めコンデン
サ１２の電荷が交流電動機１４の駆動エネルギーとして
放出されコンデンサ電圧Ｖc は低下し始める。
により運転信号RUN がオンになると、変化率制限回路１
６と一次遅れ回路３０の入力信号が元の状態に切り換え
られ、コンバータ１０とインバータ１３の制御が再開さ
れる。コンバータ１０はこの時点における交流電動機１
４の回転速度Ｎm （周波数基準Ｆr ）に対応した電圧基
準Ｖr で制御が再開されるが、この場合、コンデンサ１
２の電圧Ｖc は電圧基準Ｖr より遥かに高い状態となっ
ている。また、インバータ１３はこの時点における交流
電動機１４の回転速度Ｎm に対応した周波数基準Ｆr
で、出力電圧位相が交流電動機１４の誘起電圧位相に同
期した状態で制御が再開され、コンデンサ電圧Ｖc と交
流電動機１４の誘起電圧Ｖm の差電圧によりコンデンサ
１２から交流電動機１４に放電電流が流れ始めコンデン
サ１２の電荷が交流電動機１４の駆動エネルギーとして
放出されコンデンサ電圧Ｖc は低下し始める。
【００１５】また、再起動により運転信号RUN がオンに
なった時、ワンショットタイマー２９が動作して一定時
間Ｔ0 だけ比較器２８の出力がパルス分配回路２２に入
力され、電流検出器２５で検出されたモータ電流Ｉm が
設定器２７で設定された電流制限値ＩL を越えると比較
器２８から電流制限指令Ｓ1 が出力されインバータ１３
の制御が一時中止され、モータ電流Ｉm が電流制限値Ｉ
L 以下に減少すると電流制限指令Ｓ1 の出力がなくなっ
て再び制御が開始され、瞬時電流比較によるパルス幅変
調の電流制限制御が行われ、突入電流を低減させた状態
で再起動が開始される。
なった時、ワンショットタイマー２９が動作して一定時
間Ｔ0 だけ比較器２８の出力がパルス分配回路２２に入
力され、電流検出器２５で検出されたモータ電流Ｉm が
設定器２７で設定された電流制限値ＩL を越えると比較
器２８から電流制限指令Ｓ1 が出力されインバータ１３
の制御が一時中止され、モータ電流Ｉm が電流制限値Ｉ
L 以下に減少すると電流制限指令Ｓ1 の出力がなくなっ
て再び制御が開始され、瞬時電流比較によるパルス幅変
調の電流制限制御が行われ、突入電流を低減させた状態
で再起動が開始される。
【００１６】この場合、電流制限指令Ｓ1 はパルス状に
オン、オフを繰り返すが、オフディレータイマ３１はこ
のオン、オフの周期より長いディレータイムでオフする
ように設定され、オフディレータイマ３１からは連続状
態の信号Ｓ2 が出力される。信号Ｓ2 が出力されると、
タイマカウンタ３２が一定周期のクロックパルスのカウ
ントを開始し一定時間Ｔ1 が経過すると信号Ｓ3 を出力
してワンショットタイマ３３を動作させ、一定時間Ｔ2
だけ運転信号RUN をオフ状態とする。従って図２に示す
ように、再起動が開始されると一定時間Ｔ1 だけ電流制
限制御を行いながら運転を行った後、一定時間Ｔ2 だけ
運転を中止する制御が繰り返して行われる。
オン、オフを繰り返すが、オフディレータイマ３１はこ
のオン、オフの周期より長いディレータイムでオフする
ように設定され、オフディレータイマ３１からは連続状
態の信号Ｓ2 が出力される。信号Ｓ2 が出力されると、
タイマカウンタ３２が一定周期のクロックパルスのカウ
ントを開始し一定時間Ｔ1 が経過すると信号Ｓ3 を出力
してワンショットタイマ３３を動作させ、一定時間Ｔ2
だけ運転信号RUN をオフ状態とする。従って図２に示す
ように、再起動が開始されると一定時間Ｔ1 だけ電流制
限制御を行いながら運転を行った後、一定時間Ｔ2 だけ
運転を中止する制御が繰り返して行われる。
【００１７】この場合、一定時間Ｔ1 は、電流制限によ
る再始動中にインバータ１３の出力電圧位相が交流電動
機１４の同期速度から徐々にずれを生じ、トルクが減少
するので所定トルク以下に減少しない範囲でＴ1 を設定
し、一定時間Ｔ2 は、ＰＬＬ回路２４により出力電圧位
相基準θr を交流電動機１４の電圧位相に同期させるの
に必要な時間に設定される。この位相同期制御の制御応
答時間を速くすることで一定時間Ｔ2 を短い時間とする
ことができる。
る再始動中にインバータ１３の出力電圧位相が交流電動
機１４の同期速度から徐々にずれを生じ、トルクが減少
するので所定トルク以下に減少しない範囲でＴ1 を設定
し、一定時間Ｔ2 は、ＰＬＬ回路２４により出力電圧位
相基準θr を交流電動機１４の電圧位相に同期させるの
に必要な時間に設定される。この位相同期制御の制御応
答時間を速くすることで一定時間Ｔ2 を短い時間とする
ことができる。
【００１８】このように制御することにより、インバー
タ１３の出力電流の無効成分が少なくなり、コンデンサ
１２の電荷が交流電動機１４の駆動エネルギーとして速
やかに放出され、一定時間Ｔ0 内でコンデンサ電圧Ｖc
を交流電動機１４の回転速度Ｎm （周波数基準Ｆr ）に
対応した電圧基準Ｖr まで低下させることができる。従
って、ワンショットタイマ２９により一定時間Ｔ0 後に
電流制限制御が解除されたとき確実に所定トルクを発生
して失速することなく再起動させることが可能となる。
図２は２回目の電流制限制御中に一定時間Ｔ0 に達した
場合の例を示している。
タ１３の出力電流の無効成分が少なくなり、コンデンサ
１２の電荷が交流電動機１４の駆動エネルギーとして速
やかに放出され、一定時間Ｔ0 内でコンデンサ電圧Ｖc
を交流電動機１４の回転速度Ｎm （周波数基準Ｆr ）に
対応した電圧基準Ｖr まで低下させることができる。従
って、ワンショットタイマ２９により一定時間Ｔ0 後に
電流制限制御が解除されたとき確実に所定トルクを発生
して失速することなく再起動させることが可能となる。
図２は２回目の電流制限制御中に一定時間Ｔ0 に達した
場合の例を示している。
【００１９】本発明の請求項４、５に対応する電圧形イ
ンバータの実施例を図３に示す。図３において、３４は
電圧基準Ｖr とコンデンサ電圧Ｖc を比較して電圧差
（Ｖc −Ｖr ）が所定値以下になったときノンアクティ
ブとなる信号Ｓ4 を出力する比較器である。その他は図
１と同じものであり同一符号で示している。但し、比較
器２８から出力される電流制限指令Ｓ1 は、信号Ｓ4 が
オン（アクティブ）状態で、且つ再始動により運転信号
RUN がオン状態であることを条件としてパルス分配回路
に入力され、タイマカウンタ３２は、信号Ｓ4 がオン
（アクティブ）状態で、且つ再始動により運転信号RUN
がオン状態であることを条件としてクロックパルスのカ
ウントを開始し一定時間Ｔ1 後に信号Ｓ5 を出力する。
ンバータの実施例を図３に示す。図３において、３４は
電圧基準Ｖr とコンデンサ電圧Ｖc を比較して電圧差
（Ｖc −Ｖr ）が所定値以下になったときノンアクティ
ブとなる信号Ｓ4 を出力する比較器である。その他は図
１と同じものであり同一符号で示している。但し、比較
器２８から出力される電流制限指令Ｓ1 は、信号Ｓ4 が
オン（アクティブ）状態で、且つ再始動により運転信号
RUN がオン状態であることを条件としてパルス分配回路
に入力され、タイマカウンタ３２は、信号Ｓ4 がオン
（アクティブ）状態で、且つ再始動により運転信号RUN
がオン状態であることを条件としてクロックパルスのカ
ウントを開始し一定時間Ｔ1 後に信号Ｓ5 を出力する。
【００２０】本実施例の動作を図４を併用して以下に説
明する。この実施例は、コンデンサ電圧Ｖc が電圧基準
Ｖr より所定電圧以上大きい場合、比較器３４の出力信
号Ｓ4 がオン（アクティブ）状態となり、この状態で再
始動指令により運転信号RUN がオンになると、信号Ｓ6
が１となり比較器２８から出力される電流制限指令Ｓ1
がパルス分配回路２２に入力され前述した電流制限制御
が行われ再起動が開始される。また同時にタイマカウン
タ３２がクロックパルスのカウントを開始し一定時間Ｔ
1 後に信号Ｓ5 を出力する。ワンショットタイマ３３は
信号Ｓ5 が出力された時点から一定時間Ｔ2 の間運転信
号RUN をオフさせ、この間コンバータ１０とインバータ
１３の制御を中止させてＰＬＬ回路２４を動作させ、周
波数基準Ｆr の同期制御を行わせる。また、ワンショッ
トタイマ３３の出力信号Ｓ5 によりタイマカウンタ３２
がクリアされ、一定時間Ｔ2が経過した時点で比較器３
４の出力信号Ｓ4 がオン状態であれば再びクロックパル
スのカウントを開始し同様の動作を繰り返す。このよう
に電流制限制御による始動運転を行う度にコンデンサ１
２の電荷が放出されてコンデンサ電圧Ｖc が低下し、コ
ンデンサ電圧Ｖc と電圧基準Ｖr の電圧差が所定値以下
になると、比較器３４の出力信号Ｓ4 がオフ（ノンアク
ティブ）状態となって信号Ｓ6 が０となり、パルス分配
回路２２に入力される電流制限指令Ｓ1 が中止され、電
流制限が解除されて通常の運転に復帰する。図４は２回
目の電流制限制御中にコンデンサ電圧Ｖc と電圧基準Ｖ
r の電圧差が所定値以下に低下した場合の例を示してい
る。この実施例によれば、運転中に停止したときのコン
デンサ電圧の値に応じて最短時間で再起動させることが
できる。
明する。この実施例は、コンデンサ電圧Ｖc が電圧基準
Ｖr より所定電圧以上大きい場合、比較器３４の出力信
号Ｓ4 がオン（アクティブ）状態となり、この状態で再
始動指令により運転信号RUN がオンになると、信号Ｓ6
が１となり比較器２８から出力される電流制限指令Ｓ1
がパルス分配回路２２に入力され前述した電流制限制御
が行われ再起動が開始される。また同時にタイマカウン
タ３２がクロックパルスのカウントを開始し一定時間Ｔ
1 後に信号Ｓ5 を出力する。ワンショットタイマ３３は
信号Ｓ5 が出力された時点から一定時間Ｔ2 の間運転信
号RUN をオフさせ、この間コンバータ１０とインバータ
１３の制御を中止させてＰＬＬ回路２４を動作させ、周
波数基準Ｆr の同期制御を行わせる。また、ワンショッ
トタイマ３３の出力信号Ｓ5 によりタイマカウンタ３２
がクリアされ、一定時間Ｔ2が経過した時点で比較器３
４の出力信号Ｓ4 がオン状態であれば再びクロックパル
スのカウントを開始し同様の動作を繰り返す。このよう
に電流制限制御による始動運転を行う度にコンデンサ１
２の電荷が放出されてコンデンサ電圧Ｖc が低下し、コ
ンデンサ電圧Ｖc と電圧基準Ｖr の電圧差が所定値以下
になると、比較器３４の出力信号Ｓ4 がオフ（ノンアク
ティブ）状態となって信号Ｓ6 が０となり、パルス分配
回路２２に入力される電流制限指令Ｓ1 が中止され、電
流制限が解除されて通常の運転に復帰する。図４は２回
目の電流制限制御中にコンデンサ電圧Ｖc と電圧基準Ｖ
r の電圧差が所定値以下に低下した場合の例を示してい
る。この実施例によれば、運転中に停止したときのコン
デンサ電圧の値に応じて最短時間で再起動させることが
できる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、交流電動機の駆動中に
何らかの原因で運転を停止し再起動させる場合に、コン
デンサ電圧が高くても失速することなく短時間で確実に
再始動させることのできる電圧形インバータを提供する
ことができる。
何らかの原因で運転を停止し再起動させる場合に、コン
デンサ電圧が高くても失速することなく短時間で確実に
再始動させることのできる電圧形インバータを提供する
ことができる。
【図１】本発明の請求項１〜３に対応する電圧形インバ
ータの実施例の構成図。
ータの実施例の構成図。
【図２】上記実施例の作用を説明するための波形図。
【図３】本発明の請求項４、５に対応する電圧形インバ
ータの実施例の構成図。
ータの実施例の構成図。
【図４】上記実施例の作用を説明するための波形図。
【図５】従来の電圧形インバータの構成図。
【図６】上記従来装置の問題点を説明するための波形
図。
図。
１０…コンバータ １１…リアクト
ル １２…コンデンサ １３…インバー
タ １４…交流電動機 １５…設定器
（Ｓr 設定） １６…変化率制限回路 １７…関数発生
回路 １８…電圧制御回路 １９…電圧検出
器（Ｖc 検出） ２０…位相制御回路 ２１…積分器 ２２…パルス分配回路 ２３…電圧検出
器（Ｖm 検出） ２４…ＰＬＬ回路 ２５…電流検出
器（Ｉm 検出） ２６…整流回路 ２７…設定器
（ＩL 設定） ２８…比較器（Ｉm 、Ｉc 比較） ２９…ワンショ
ットタイマ（Ｔ0 ） ３０…一次遅れ回路 ３１…オフディ
レータイマ ３２…タイマカウンタ（Ｔ1 ） ３３…ワンショ
ットタイマ（Ｔ2 ） ３４…比較器（Ｖc 、Ｖr 比較）
ル １２…コンデンサ １３…インバー
タ １４…交流電動機 １５…設定器
（Ｓr 設定） １６…変化率制限回路 １７…関数発生
回路 １８…電圧制御回路 １９…電圧検出
器（Ｖc 検出） ２０…位相制御回路 ２１…積分器 ２２…パルス分配回路 ２３…電圧検出
器（Ｖm 検出） ２４…ＰＬＬ回路 ２５…電流検出
器（Ｉm 検出） ２６…整流回路 ２７…設定器
（ＩL 設定） ２８…比較器（Ｉm 、Ｉc 比較） ２９…ワンショ
ットタイマ（Ｔ0 ） ３０…一次遅れ回路 ３１…オフディ
レータイマ ３２…タイマカウンタ（Ｔ1 ） ３３…ワンショ
ットタイマ（Ｔ2 ） ３４…比較器（Ｖc 、Ｖr 比較）
Claims (5)
- 【請求項１】一定周波数の交流電圧を直流電圧に変換す
るコンバータと、該直流電圧を平滑するコンデンサと、
平滑された直流電圧を所望の交流電圧に変換し交流電動
機を駆動するインバータと、電圧基準と前記コンデンサ
の電圧検出値とを比較して前記コンバータを制御する電
圧制御手段と、周波数基準に基づいて位相基準を発生
し、この位相基準に基づいて前記インバータを制御する
周波数制御手段とを備え、運転中に前記コンバータとイ
ンバータが停止したとき、前記位相基準を前記交流電動
機の電圧位相に同期させる位相同期制御手段と、前記電
圧基準を前記交流電動機の電圧に追従させる電圧基準制
御手段とを備え、前記コンバータとインバータを再始動
させたとき、前記インバータの出力電流を所定電流に制
限する電流制限制御を一定時間行った後短時間だけ前記
コンバータとインバータを停止させて前記位相基準を前
記交流電動機の電圧位相に同期させる制御を行い、その
後、電流制限制御を解除して通常の運転に復帰させる再
始動制御手段を備えたことを特徴とする電圧形インバー
タ。 - 【請求項２】請求項１に記載の電圧形インバータにおい
て、前記再始動制御手段は、前記コンバータとインバー
タを再始動させたときカウントを開始して一定時間後に
ワンショットタイマを動作させ短時間だけ前記コンバー
タとインバータを停止させて前記位相基準を前記交流電
動機の電圧位相に同期させる制御を行わせるタイマカウ
ンタを備えたことを特徴とする電圧形インバータ。 - 【請求項３】請求項１に記載の電圧形インバータにおい
て、前記再始動制御手段は、再始動から所定時間後に電
流制限制御を解除して通常の運転に復帰させることを特
徴とする電圧形インバータ。 - 【請求項４】請求項１に記載の電圧形インバータにおい
て、前記再始動制御手段は、前記コンデンサの電圧が前
記電圧基準に対して所定値以下に低下したとき、電流制
限制御を解除して通常の運転に復帰させることを特徴と
する電圧形インバータ。 - 【請求項５】請求項４に記載の電圧形インバータにおい
て、前記再始動制御手段は、前記コンデンサの電圧検出
値と前記電圧基準との差が所定値以下であるか否かを判
定する電圧判定手段を備え、前記コンバータとインバー
タを再始動させ、前記コンデンサの電圧検出値と前記電
圧基準との差が所定値以上のとき、カウントを開始し一
定時間後にワンショットタイマを動作させ短時間だけ前
記コンバータとインバータを停止させ前記位相基準を前
記交流電動機の電圧位相に同期させるタイマカウンタを
備えたことを特徴とする電圧形インバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8195906A JPH1042590A (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 電圧形インバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8195906A JPH1042590A (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 電圧形インバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1042590A true JPH1042590A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=16348960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8195906A Pending JPH1042590A (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 電圧形インバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1042590A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010047473A3 (ko) * | 2008-10-20 | 2010-06-24 | Ahn Gyu Bok | 진동모터 제어장치 및 방법 |
| EP1990910A4 (en) * | 2006-02-06 | 2014-10-01 | Toyota Motor Co Ltd | ENGINE DRIVE DEVICE, THIS HYBRID VEHICLE AND STOP / CONTROL METHOD FOR A MEANS FOR CONVERTING ELECTRICAL PERFORMANCE |
| US9979333B2 (en) | 2016-04-07 | 2018-05-22 | Lsis Co., Ltd. | Inverter |
-
1996
- 1996-07-25 JP JP8195906A patent/JPH1042590A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1990910A4 (en) * | 2006-02-06 | 2014-10-01 | Toyota Motor Co Ltd | ENGINE DRIVE DEVICE, THIS HYBRID VEHICLE AND STOP / CONTROL METHOD FOR A MEANS FOR CONVERTING ELECTRICAL PERFORMANCE |
| WO2010047473A3 (ko) * | 2008-10-20 | 2010-06-24 | Ahn Gyu Bok | 진동모터 제어장치 및 방법 |
| US9979333B2 (en) | 2016-04-07 | 2018-05-22 | Lsis Co., Ltd. | Inverter |
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