JPS60187281A - 誘導電動機制御装置 - Google Patents
誘導電動機制御装置Info
- Publication number
- JPS60187281A JPS60187281A JP59042184A JP4218484A JPS60187281A JP S60187281 A JPS60187281 A JP S60187281A JP 59042184 A JP59042184 A JP 59042184A JP 4218484 A JP4218484 A JP 4218484A JP S60187281 A JPS60187281 A JP S60187281A
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- circuit
- frequency
- motor
- inverter
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/24—Controlling the direction, e.g. clockwise or counterclockwise
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
九監立上順
本発明は誘導電動機制御装置に関する。
［従来技術の問題点］
誘導電動機をインバータによって可変速運転する場合、
一般に電圧を周波数に変換する、いわゆる電圧／周波数
（Ｖ／ ｆ ）制御が行なわれるか、急加減速する場合
にはすべり周波数制御が採用されている。
一般に電圧を周波数に変換する、いわゆる電圧／周波数
（Ｖ／ ｆ ）制御が行なわれるか、急加減速する場合
にはすべり周波数制御が採用されている。
すべり周波数制御は、電動機の回転数を検出し、電動機
のすべりが常に一定値以下になるようにインバータ周波
数を制御する方法である。常に一定のすべり以下で運転
され、電動機の電流およびトルクは常に一定値以下とな
るよう制御され、脱調の恐れがない、すべり周波数制御
装置の一例を第１図に示す。
のすべりが常に一定値以下になるようにインバータ周波
数を制御する方法である。常に一定のすべり以下で運転
され、電動機の電流およびトルクは常に一定値以下とな
るよう制御され、脱調の恐れがない、すべり周波数制御
装置の一例を第１図に示す。
第１図において、１は誘導電動機１１に対する回転数指
令値に対応する電圧信号を出力する回転数指令器、９は
電動機を可逆、可変速駆動するインバータ、１２は電動
機の実回転数を検出する回転数検出器、１０は回転数検
出器１２の出力信号を反転させる反転器、２は回転数指
令器ｌの出カイ１１号と反転器１０の出力信号とを比較
する比較器、３は比較器２の出力信号に応じた信号を出
力するが正、負の側でそれぞれ飽和しそれによってすべ
り周波数の最大値を設定する飽和回路、４は飽和回路３
の出力信号と回転数検出回路１２の出力信号とを加算す
る加算器、５は加算器４の出力の絶対値に対応する信号
を出力する絶対値回路、６は絶対値回路５の出力信号の
電圧値に応じた周波数信号を出力するＶ／ｆ変換器、８
はＶ／ｆ変換器の出力をインバータ９を構成するサイリ
スタに分配する分配器、７は絶対値回路５への人力の極
性に応じて電動機１１の正逆回転方向を分配器８に指示
する正逆判別回路である。このように、インバータ９の
周波数は、電動機１１の実回転数、すなわち回転数検出
器１２の出力材ｔ）と飽和回路３の出力材すとの加算値
に基づいて決定されるから、飽和回路３の出力信号の最
大値を設定すれば、常にこの設定最大値に応じたすベリ
以下で電動機ｌｌを運転することができる。回転数制御
した場合の回転数−トルク特性を第２図に示す。
令値に対応する電圧信号を出力する回転数指令器、９は
電動機を可逆、可変速駆動するインバータ、１２は電動
機の実回転数を検出する回転数検出器、１０は回転数検
出器１２の出力信号を反転させる反転器、２は回転数指
令器ｌの出カイ１１号と反転器１０の出力信号とを比較
する比較器、３は比較器２の出力信号に応じた信号を出
力するが正、負の側でそれぞれ飽和しそれによってすべ
り周波数の最大値を設定する飽和回路、４は飽和回路３
の出力信号と回転数検出回路１２の出力信号とを加算す
る加算器、５は加算器４の出力の絶対値に対応する信号
を出力する絶対値回路、６は絶対値回路５の出力信号の
電圧値に応じた周波数信号を出力するＶ／ｆ変換器、８
はＶ／ｆ変換器の出力をインバータ９を構成するサイリ
スタに分配する分配器、７は絶対値回路５への人力の極
性に応じて電動機１１の正逆回転方向を分配器８に指示
する正逆判別回路である。このように、インバータ９の
周波数は、電動機１１の実回転数、すなわち回転数検出
器１２の出力材ｔ）と飽和回路３の出力材すとの加算値
に基づいて決定されるから、飽和回路３の出力信号の最
大値を設定すれば、常にこの設定最大値に応じたすベリ
以下で電動機ｌｌを運転することができる。回転数制御
した場合の回転数−トルク特性を第２図に示す。
第２図に示すとおり、インバータの正逆転切換はインへ
−夕の周波数指令、すなわち絶対ｉｆｉ回路への入力の
極性によって行なわれる。インバータ９によって電動機
１１をＶ／ｆ制御する場合、電動機のトルクは周波数が
低下するとともに電動モード側のトルクが低下し、制動
モード側のトルクが増大する。これは電動機の巻線紙゛
抗による電圧降下の影響であり、低周波側で電圧をアッ
プしてやれば補償できるが、周波数が数Ｈｚ以下に低下
するとトルクの低下が著しくなる。このように電動機周
波数が数Ｈｚ以下になりトルクが低下するにしても、一
般的な負荷の場合には、飽和回路３の出力信号によって
最低周波数を決めることができるからトルクが低下しな
いような周波数範囲で使用するように最低周波数を設定
すればよい。しかしながら、マイナストルクがかかるよ
うな負荷の場合、起動時に負荷のマイナストルクにより
電動機が逆転すると、回転数検出器１２の出力材−）が
飽和回路３の出力信号を低下させる極性になるのでイン
バータ周波数は低ドし、トルクも著しく低ドし、電動機
は逆転したまま増速することができなくなるという欠点
がある。
−夕の周波数指令、すなわち絶対ｉｆｉ回路への入力の
極性によって行なわれる。インバータ９によって電動機
１１をＶ／ｆ制御する場合、電動機のトルクは周波数が
低下するとともに電動モード側のトルクが低下し、制動
モード側のトルクが増大する。これは電動機の巻線紙゛
抗による電圧降下の影響であり、低周波側で電圧をアッ
プしてやれば補償できるが、周波数が数Ｈｚ以下に低下
するとトルクの低下が著しくなる。このように電動機周
波数が数Ｈｚ以下になりトルクが低下するにしても、一
般的な負荷の場合には、飽和回路３の出力信号によって
最低周波数を決めることができるからトルクが低下しな
いような周波数範囲で使用するように最低周波数を設定
すればよい。しかしながら、マイナストルクがかかるよ
うな負荷の場合、起動時に負荷のマイナストルクにより
電動機が逆転すると、回転数検出器１２の出力材−）が
飽和回路３の出力信号を低下させる極性になるのでイン
バータ周波数は低ドし、トルクも著しく低ドし、電動機
は逆転したまま増速することができなくなるという欠点
がある。
本発明のＩＪ的は、マイナストルクがかるよ−うな負荷
を持つ、′Ａ誘導電動機、すべり周波数制御を採用する
場合における、上記のような従来技術の問題を解決し、
改良された誘導電動機制御装置を提供することである。
を持つ、′Ａ誘導電動機、すべり周波数制御を採用する
場合における、上記のような従来技術の問題を解決し、
改良された誘導電動機制御装置を提供することである。
先１匹亘遣
［実施態様］
本発明の一実施例の構成を第３図に示す。図中第１図と
同一の符号は同一の構成要素を示すので、それについて
の説明は省略する。この実施例によれば、本発明による
誘導電動機の制御装置は、第１図に示した誘導電動機の
すべり周波数制御回路において、電動機の最低周波数ク
ランプ回路を設け、電動機の最低周波数をクランプする
ようにするとともに、クランプする最低周波数を電動機
の電動動作モード側と回生動作モード側とで異ならせた
ことを特徴とする。この最低周波数クランプ回路は、第
１の正逆判別回路７．第２の正逆判別回路１３、ダイオ
ード１４ａ及び１４ｂ、エクスクル−シブ拳オア回路１
５、反転器１６、最低周波数設定器を構成する可変抵抗
器１７、加算器１８、最大値選択回路１９等により構成
される。また第１の正逆判別回路７は、正逆判別器７ａ
、加算器７ｂおよび可変抵抗器７ｃによって構成される
。第２の正逆判別回路１３は回転数指令器ｌの出力信号
の極性を判別し、その出力は可変抵抗器７Ｃにより分圧
され、回転数検出器１２の出力と加算器７ｂによって加
算されて正逆判別器７ａに入力され、正逆判別器７ａの
出力により分配器８の正逆を切換える。正逆判別回路１
３および正逆判別器７ａの出力はそれぞれダイオード１
４ａ、１４ｂを介してディジタル化されそれ等の排他的
論理和がエクスクル−シブ・オア回路１５から出力され
る。エクスクル−シブ中オア回路１５の出力は反転器１
６で反転され、エクスクル−シブ・オア回路１５の出力
がＨ信号のときには−Ｈ信号が、Ｌ信号のときには零信
号が加算器１８に印加される。可変抵抗器１７は最低周
波数を設定するためのもので、図示せぬ電圧源の電圧を
分圧して加算器１８に印加され、加算器１８の出力は最
大値選択回路１９に印加される。最大値選択回路１９は
絶対値回路５の出力と加算器１８の出力のうち高い方の
信号を出力するように構成されている。
同一の符号は同一の構成要素を示すので、それについて
の説明は省略する。この実施例によれば、本発明による
誘導電動機の制御装置は、第１図に示した誘導電動機の
すべり周波数制御回路において、電動機の最低周波数ク
ランプ回路を設け、電動機の最低周波数をクランプする
ようにするとともに、クランプする最低周波数を電動機
の電動動作モード側と回生動作モード側とで異ならせた
ことを特徴とする。この最低周波数クランプ回路は、第
１の正逆判別回路７．第２の正逆判別回路１３、ダイオ
ード１４ａ及び１４ｂ、エクスクル−シブ拳オア回路１
５、反転器１６、最低周波数設定器を構成する可変抵抗
器１７、加算器１８、最大値選択回路１９等により構成
される。また第１の正逆判別回路７は、正逆判別器７ａ
、加算器７ｂおよび可変抵抗器７ｃによって構成される
。第２の正逆判別回路１３は回転数指令器ｌの出力信号
の極性を判別し、その出力は可変抵抗器７Ｃにより分圧
され、回転数検出器１２の出力と加算器７ｂによって加
算されて正逆判別器７ａに入力され、正逆判別器７ａの
出力により分配器８の正逆を切換える。正逆判別回路１
３および正逆判別器７ａの出力はそれぞれダイオード１
４ａ、１４ｂを介してディジタル化されそれ等の排他的
論理和がエクスクル−シブ・オア回路１５から出力され
る。エクスクル−シブ中オア回路１５の出力は反転器１
６で反転され、エクスクル−シブ・オア回路１５の出力
がＨ信号のときには−Ｈ信号が、Ｌ信号のときには零信
号が加算器１８に印加される。可変抵抗器１７は最低周
波数を設定するためのもので、図示せぬ電圧源の電圧を
分圧して加算器１８に印加され、加算器１８の出力は最
大値選択回路１９に印加される。最大値選択回路１９は
絶対値回路５の出力と加算器１８の出力のうち高い方の
信号を出力するように構成されている。
［作用］
本発明による誘導電動機の制御装置の動作を、常にマイ
ナストルクの負荷を運転子る場合について説明する。富
にマイナストルクがかかる負荷としては、例えば巻上機
などがある０巻上様は常に下げ方向に負荷がかかるから
である。また台車運転などの場合に軌道の中央部に凹部
があり、その両端が高くなっている場合などは両方向に
マイナストルクの負荷がかかることになる。このように
両刀向にマイナストルク負荷がかかる場合は、どちらか
一方の方向の場合の信号を正負反転させればよいという
ことが理解されよう。そこでここでは巻上機などのよう
に常に一方向にマイナストルク負荷がかかる場合につい
て説明する。
ナストルクの負荷を運転子る場合について説明する。富
にマイナストルクがかかる負荷としては、例えば巻上機
などがある０巻上様は常に下げ方向に負荷がかかるから
である。また台車運転などの場合に軌道の中央部に凹部
があり、その両端が高くなっている場合などは両方向に
マイナストルクの負荷がかかることになる。このように
両刀向にマイナストルク負荷がかかる場合は、どちらか
一方の方向の場合の信号を正負反転させればよいという
ことが理解されよう。そこでここでは巻上機などのよう
に常に一方向にマイナストルク負荷がかかる場合につい
て説明する。
常に一方向にマイナストルク負荷がかかつていると、電
動機は正逆いずれの方向に回転していてもプラスの一方
向Ｉ・ルクを発生しており、第４図に示す上側のトルク
特性となる。正転指令に対して正常に正方向に回転する
場合には、エクスクル−シブ・オア回路１５の出力はＬ
レベル、反転器１６の出力は零となり、最低周波数設定
用可変抵抗器１７の出力゛信号と、すべり周波数最大値
設定用飽和回路３の出力信号とのうちいずれか高い方の
信号によって起動時の周波数が決定される。
動機は正逆いずれの方向に回転していてもプラスの一方
向Ｉ・ルクを発生しており、第４図に示す上側のトルク
特性となる。正転指令に対して正常に正方向に回転する
場合には、エクスクル−シブ・オア回路１５の出力はＬ
レベル、反転器１６の出力は零となり、最低周波数設定
用可変抵抗器１７の出力゛信号と、すべり周波数最大値
設定用飽和回路３の出力信号とのうちいずれか高い方の
信号によって起動時の周波数が決定される。
ところがマイナストルク負荷がかかつている状態での起
動時に逆転してしまう場合、第１図の回路では回転数検
出回路１２の出力が負となり、出力周波数は飽和回路３
の出力と回転数検出回路１２の出力の差となり、インバ
ータ周波数は低下し、トルクが著しく低下して逆転して
ぃようことはすでに述へた通りである。これに反して第
３１Δに示す木発ＩＪＩによる回路では回転数検出回路
１２の出力が反転しても加算器１８の出力によってイン
バータの最低周波数がクランプされるから始動時の周波
数が低下することはない。
動時に逆転してしまう場合、第１図の回路では回転数検
出回路１２の出力が負となり、出力周波数は飽和回路３
の出力と回転数検出回路１２の出力の差となり、インバ
ータ周波数は低下し、トルクが著しく低下して逆転して
ぃようことはすでに述へた通りである。これに反して第
３１Δに示す木発ＩＪＩによる回路では回転数検出回路
１２の出力が反転しても加算器１８の出力によってイン
バータの最低周波数がクランプされるから始動時の周波
数が低下することはない。
さらにまた、回転数検出回路１２の出方が反転しても、
回転数検出回路１２の出力は加算器７ｂで可変抵抗器７
ｃの出方と加算されているからｉｉ１変抵抗器７ｃで決
まる回転数までインバータの相回転は！ｌＩＪ換わらな
い。そのためトルク特性は第４図の（イ）のようにｆ
ｍｉｎ正転のトルクカーブと゛なる。そして、それ以ヒ
に回転数検出回路１２の出力が大きくなると正逆判別器
７ａの出力が反転し、分配器８の正逆が反転する。また
ダイオード１４ａの出力がＨ、ダイオード１４ｂの出力
がＬとなるのでエクスクル−シブ・オア回路１５の出力
がＨとなり、反転器１６の出力が−Ｈとなって加算器１
８のｆ ｗｉｎ出力が反転器１６の出力分だけ小さくな
り、第４図（ア）に示すようなｆ ｓｉｎ逆転のトルク
カーブとなる。このように逆転側のｆ ｗｉｎを小さく
するのは、第２図に示すように回生動作モード側のトル
ク特性が電動動作モード側に比べて大となるため、周波
数が低いときもトルクが大きいためである。
回転数検出回路１２の出力は加算器７ｂで可変抵抗器７
ｃの出方と加算されているからｉｉ１変抵抗器７ｃで決
まる回転数までインバータの相回転は！ｌＩＪ換わらな
い。そのためトルク特性は第４図の（イ）のようにｆ
ｍｉｎ正転のトルクカーブと゛なる。そして、それ以ヒ
に回転数検出回路１２の出力が大きくなると正逆判別器
７ａの出力が反転し、分配器８の正逆が反転する。また
ダイオード１４ａの出力がＨ、ダイオード１４ｂの出力
がＬとなるのでエクスクル−シブ・オア回路１５の出力
がＨとなり、反転器１６の出力が−Ｈとなって加算器１
８のｆ ｗｉｎ出力が反転器１６の出力分だけ小さくな
り、第４図（ア）に示すようなｆ ｓｉｎ逆転のトルク
カーブとなる。このように逆転側のｆ ｗｉｎを小さく
するのは、第２図に示すように回生動作モード側のトル
ク特性が電動動作モード側に比べて大となるため、周波
数が低いときもトルクが大きいためである。
［発明の効果］
本発明により、上述のように、周波数の最低値クランプ
回路を設け、正逆転の９１換えにバイアスを設けるとと
もに、正逆により最低周波数クランプ値を変え、逆転側
のクランプ値を正転側のそれより小とするとトルク特性
は第４図に示すようになり、特に回転数零付近のトルク
特性は第４図（ア）（イ）となり、第１図の場合のよう
に一度逆転してしまうと周波数零付近でのトルク低下が
著しいため正転に復帰できないという欠点を解消第１図
は誘導電動機のすべり周波数制御装置の従来例を示すブ
ロック回路図、第２図は第１図回路によるトルク特性図
、第３図は本願発明の一実施例による誘導電動機のすべ
り周波数制御装置のブロック回路図、ｉ４図はｆｔ５３
図回路によるトルク特性図。
回路を設け、正逆転の９１換えにバイアスを設けるとと
もに、正逆により最低周波数クランプ値を変え、逆転側
のクランプ値を正転側のそれより小とするとトルク特性
は第４図に示すようになり、特に回転数零付近のトルク
特性は第４図（ア）（イ）となり、第１図の場合のよう
に一度逆転してしまうと周波数零付近でのトルク低下が
著しいため正転に復帰できないという欠点を解消第１図
は誘導電動機のすべり周波数制御装置の従来例を示すブ
ロック回路図、第２図は第１図回路によるトルク特性図
、第３図は本願発明の一実施例による誘導電動機のすべ
り周波数制御装置のブロック回路図、ｉ４図はｆｔ５３
図回路によるトルク特性図。
［符号の説明］
１００回転数指令器、２０．比較器、３０．飽和回路、
４１．加算器、５．０．絶対値回路、６、、Ｖ／ｆ変換
器、７９．正逆判別回路、８１３分配器、９０．インバ
ータ、１０００反転器、１１．、電動機、１２０９回転
数検出器、１３１．正逆判別回路、１４ａ、１４ｂ、、
ダイオード、１５０．エクスクル−シブ・オア回路、１
６６０反転器、１７．、可変抵抗器、１８．。
４１．加算器、５．０．絶対値回路、６、、Ｖ／ｆ変換
器、７９．正逆判別回路、８１３分配器、９０．インバ
ータ、１０００反転器、１１．、電動機、１２０９回転
数検出器、１３１．正逆判別回路、１４ａ、１４ｂ、、
ダイオード、１５０．エクスクル−シブ・オア回路、１
６６０反転器、１７．、可変抵抗器、１８．。
加算器、１９０．最大値選択回路。
代理人 弁理士 後腹 武夫
代理人 弁理士 原本 礒
第１図
第２図
第３図
］Ｕ
第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）Ｆ、１ｍｍ主電動のすべり周波数制御回路におい
て電動機の最低周波数クランプ回路を設け、電動機に印
加する最低周波数をクランプするようにするとともに、
クランプする最低周波数を電動機の電動動作モード側と
回生動作モード側とで異ならせたことを特徴とする誘導
電動機制御装置。 （２、特許請求の範囲第１項の記載において、前記電動
機の正逆転の切換えを、電動機への周波数が零より回生
動作モード側にずれた周波数において行なうようにした
ことを特徴とする誘導電動機制御装置。 （３）特許請求の範囲第１項または第２項の記載におい
て、電動機を可逆、可変速駆動するインバー、タと、電
動機に対する回転数指令指令器と、電動機の回転数検出
器と、回転数検出器の出力を反転させる第１反転器と、
回転数指令器の出力と第１反転器の出力とを比較する比
較器と、比較器に接続されすべり周波数の最大値を設定
する飽和回路と、飽和回路の出力と回転数検出回路の出
力とを加算する第１加算器と、第１加算器の出力の絶対
値を出力する絶対値回路と、絶対値回路に接続された最
大値選択回路と、最大値選択回路の出力を電圧対周波数
変換する電圧／周波数変換器と、電圧／周波数変換器の
出力をインバータに分配してインバータを制御する分配
器と１回転数指令器の出力の正負を判別する第２の正逆
判別回路と、第２の正逆判別回路に接続された第１の正
逆判別回路と、第１、第２の正逆判別回路の出力ににそ
れぞれ接続された入力を有する排他的論理和回路と、排
他的論理和回路の出力に接続された第２反転器と、第２
反転器に出力と最低周波数を設定器の出力とを加算する
第２加算器と、を含み、第１正逆判別回路は第２正逆判
別回路の出力に接続された正逆切換周波数設定器と、正
逆切換周波数設定器の出力と回転数検出器の出力とを加
算する第３加算器と、第３加算器の出力に接続されて第
１正逆判別回路としての出力を発生する正逆判別器とを
有し、前記最大値選択回路は第２加算器の出力と絶対値
回路の出力とのうち高いほうの出力を自己の出力として
出力するようＳ成したことを特徴とする誘導電動機制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042184A JPS60187281A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 誘導電動機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042184A JPS60187281A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 誘導電動機制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60187281A true JPS60187281A (ja) | 1985-09-24 |
| JPH0219715B2 JPH0219715B2 (ja) | 1990-05-02 |
Family
ID=12628912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59042184A Granted JPS60187281A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 誘導電動機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60187281A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63283402A (ja) * | 1987-05-14 | 1988-11-21 | Hitachi Ltd | 電気車制御装置 |
-
1984
- 1984-03-07 JP JP59042184A patent/JPS60187281A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63283402A (ja) * | 1987-05-14 | 1988-11-21 | Hitachi Ltd | 電気車制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0219715B2 (ja) | 1990-05-02 |
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