JPS60229698A - 電動機のインバ−タ運転引込み制御装置 - Google Patents
電動機のインバ−タ運転引込み制御装置Info
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- JPS60229698A JPS60229698A JP59086818A JP8681884A JPS60229698A JP S60229698 A JPS60229698 A JP S60229698A JP 59086818 A JP59086818 A JP 59086818A JP 8681884 A JP8681884 A JP 8681884A JP S60229698 A JPS60229698 A JP S60229698A
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- 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
- H02P23/0004—Control strategies in general, e.g. linear type, e.g. P, PI, PID, using robust control
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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】
〔発明の技術分野〕
この発明は商用電源により駆動されている交流電動機を
回転停止することなくショックレスにインバータ運転に
切換える為の電動機のインバータ運転引込み制御装置に
関する。
回転停止することなくショックレスにインバータ運転に
切換える為の電動機のインバータ運転引込み制御装置に
関する。
第１図はこの種の引込み制御装置が設けられる交流電動
機の電源装置を示し、第２図は従来の引込み制御装置の
一例を示している。第１図において、１は商用電源用開
閉器、２は誘導電動機、３はインバータ用電源開閉器、
４は入力変圧器である。５はサイリスクコンバータ、６
は直流リアクトル、７は電解コンデンサ、８はサイリス
クインバータであって、５〜８により電圧形インパーク
による可変電圧可変周波数電源（Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ電源装
置）の主回路が構成されている。９はインバータ出力変
圧器、１０はインバータ出力開閉器、１１は計器用変圧
器（ＰＴ）、１２は制御装置である。
機の電源装置を示し、第２図は従来の引込み制御装置の
一例を示している。第１図において、１は商用電源用開
閉器、２は誘導電動機、３はインバータ用電源開閉器、
４は入力変圧器である。５はサイリスクコンバータ、６
は直流リアクトル、７は電解コンデンサ、８はサイリス
クインバータであって、５〜８により電圧形インパーク
による可変電圧可変周波数電源（Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ電源装
置）の主回路が構成されている。９はインバータ出力変
圧器、１０はインバータ出力開閉器、１１は計器用変圧
器（ＰＴ）、１２は制御装置である。
第２図は第１図の制御器Ｗ１２内のインバータ運転引込
み制御を司る回路部分を示したもので、２０は周波数検
出器であって、ＰＴＩＩの検出電圧が入力される。２１
は周波数／電圧変換器（Ｆ／■コンバータ）、２２は比
較器、２３は積分器であって、２１〜２３により誘導電
動機２の回転周波数を追跡する粗追跡ループが構成され
ている。２４はコンバータ用ゲート制御器、２５はＰＬ
Ｌ回路、２６はフィルタ、２７は加算器、２８はインバ
ータ周波数指令器（発振器）、２９はインバータ用ゲー
ト制御器、３０〜３２はアナログスイッチ、３３はロッ
ク検出器である。
み制御を司る回路部分を示したもので、２０は周波数検
出器であって、ＰＴＩＩの検出電圧が入力される。２１
は周波数／電圧変換器（Ｆ／■コンバータ）、２２は比
較器、２３は積分器であって、２１〜２３により誘導電
動機２の回転周波数を追跡する粗追跡ループが構成され
ている。２４はコンバータ用ゲート制御器、２５はＰＬ
Ｌ回路、２６はフィルタ、２７は加算器、２８はインバ
ータ周波数指令器（発振器）、２９はインバータ用ゲー
ト制御器、３０〜３２はアナログスイッチ、３３はロッ
ク検出器である。
先づ、この装置の主回路の動作について説明する。
誘導電動機２を商用電源による駆動からインバータ運転
へショックッレスに切換える場合、先づ、商用電源用開
閉器ｌを開路し、誘導電動機２をフリーラン状態に置き
、制御装置１２を作動させて、インバータ発振周波数が
ＰＴＩＩを介して検出される誘導電動機２の残留電圧の
周波数に一致するのを待ち、画周波数が一致するとイン
バータ出力開閉器ＩＯを閉路すると共にインバータ主回
路を起動させて誘導電動機２をインバータ運転（ＶＶＶ
Ｆ電源による駆動）に引込む。勿論、インバータ電源用
開閉器３は前もって所定のタイミングで投入される。
へショックッレスに切換える場合、先づ、商用電源用開
閉器ｌを開路し、誘導電動機２をフリーラン状態に置き
、制御装置１２を作動させて、インバータ発振周波数が
ＰＴＩＩを介して検出される誘導電動機２の残留電圧の
周波数に一致するのを待ち、画周波数が一致するとイン
バータ出力開閉器ＩＯを閉路すると共にインバータ主回
路を起動させて誘導電動機２をインバータ運転（ＶＶＶ
Ｆ電源による駆動）に引込む。勿論、インバータ電源用
開閉器３は前もって所定のタイミングで投入される。
次に、誘導電動機２のＶＶＶＦ電源引込み動作について
説明する。
説明する。
、 ＰＴＩＩで検出された上記残留電圧は周波数検出器
２０に入力され、ここで誘導電動機２の回転周波数ｆｍ
が検出される。この時、誘導電動機２はフリーラン状態
にあるので、上記回転周波数ｆｍは電動機回転数となる
。周波数検出器２ｏが出力する回転周波数信号ｆｍはＦ
／Ｖコンバータ２１で周波数に比例する電圧信号Ｖｍに
変換されて比較器２２に入力される。この比較器２２の
出力はアナログスイッチ３０を介して積分器２３に与え
られるが積分器２３の出力が該比較器２２にフィードバ
ックされているので、積分器２３の出力■はＦ／Ｖコン
バータ２１の出力Ｖｍと等しくなるように自動的に調整
される。なお、アナログスイッチ３０は誘導電動機２０
のフリーラン状態時には閉路されている。
２０に入力され、ここで誘導電動機２の回転周波数ｆｍ
が検出される。この時、誘導電動機２はフリーラン状態
にあるので、上記回転周波数ｆｍは電動機回転数となる
。周波数検出器２ｏが出力する回転周波数信号ｆｍはＦ
／Ｖコンバータ２１で周波数に比例する電圧信号Ｖｍに
変換されて比較器２２に入力される。この比較器２２の
出力はアナログスイッチ３０を介して積分器２３に与え
られるが積分器２３の出力が該比較器２２にフィードバ
ックされているので、積分器２３の出力■はＦ／Ｖコン
バータ２１の出力Ｖｍと等しくなるように自動的に調整
される。なお、アナログスイッチ３０は誘導電動機２０
のフリーラン状態時には閉路されている。
積分器２３の出力■はアナログスイッチ３１を介し、イ
ンバータ電圧指令としてゲート制御器２４に、また、周
波数指令を出力する発振器２８に供給されるが、Ｆ／Ｖ
コンバータ２１、比較器２２、積分器２３のからなる粗
追跡ループは一次遅れ系を構成するので、上記インバー
タ電圧指令は回転周波数ｆｍに対し一次遅れによる誤差
を含んでいる。この誤差を精密に補正するため、ＰＬ。
ンバータ電圧指令としてゲート制御器２４に、また、周
波数指令を出力する発振器２８に供給されるが、Ｆ／Ｖ
コンバータ２１、比較器２２、積分器２３のからなる粗
追跡ループは一次遅れ系を構成するので、上記インバー
タ電圧指令は回転周波数ｆｍに対し一次遅れによる誤差
を含んでいる。この誤差を精密に補正するため、ＰＬ。
１７回路２５が設けられており、該Ｐ Ｌ Ｌ回路２５
は上記回転周波数信号ｆｍと発振器２８のインバータ周
波数指令となる周波数出力の位相差を検出する。ＰＬＬ
回路２５は上記位相差に対応する大きさの電圧信号を出
力するが、この信号はフィルタ２６を通し周波数補正信
号ΔＶｆｍとして加算器２７で積分器２３の出力■と合
成され発振器２８に入力される。周波数補正信号へＶｆ
ｍが導かれているロック検出器３３は周波数補正信号Δ
Ｖｆｍの値が所定値以下になって１’） Ｌ １．回路
２５がロックしたことを検出するとロック検出信号を出
力するが、この出力により（他の条件も成１“ｆシフて
いるものとする）、アナログスイッチ３０が開路されて
インバータ電圧指令Ｖがホールトされると同時にアナロ
グスイッチ３１．３２が閉路さ十１、インバータ主回路
が起動されてＶＶＶＦ？ｌ［！から誘導電動機２に給電
が開始され、かくして誘導電動Ｉ＋１３１２のＶＶＶＦ
電源引込み動作が行われる。
は上記回転周波数信号ｆｍと発振器２８のインバータ周
波数指令となる周波数出力の位相差を検出する。ＰＬＬ
回路２５は上記位相差に対応する大きさの電圧信号を出
力するが、この信号はフィルタ２６を通し周波数補正信
号ΔＶｆｍとして加算器２７で積分器２３の出力■と合
成され発振器２８に入力される。周波数補正信号へＶｆ
ｍが導かれているロック検出器３３は周波数補正信号Δ
Ｖｆｍの値が所定値以下になって１’） Ｌ １．回路
２５がロックしたことを検出するとロック検出信号を出
力するが、この出力により（他の条件も成１“ｆシフて
いるものとする）、アナログスイッチ３０が開路されて
インバータ電圧指令Ｖがホールトされると同時にアナロ
グスイッチ３１．３２が閉路さ十１、インバータ主回路
が起動されてＶＶＶＦ？ｌ［！から誘導電動機２に給電
が開始され、かくして誘導電動Ｉ＋１３１２のＶＶＶＦ
電源引込み動作が行われる。
この引込み動作を第３図について、更に詳細に説明する
と、インバータ電圧指令は同図＋ａ＋に丞す如く誘導電
動機２の回転数に一次遅れで追従し、インバータ周波数
指令は回転数に殆どそのまま追従する。インバータの出
力電圧は投入時に起きる過渡振動を抑制する為に同図ｔ
ｂｌに示す如く指数関数的に上昇させる。この結果、時
刻ｔ１でＰ Ｌ Ｉ、回路２５がロックし、Ｖ Ｖ Ｖ
Ｆ電源による給電が開始されても、誘導電動機２のト
ルク確立は遅れ、時刻ｔ１よりしばらくの間は第３図（
Ｃ１に示す如く誘導電動機２の回転数が低下することに
なり、電動機２のすべりが一時的に増大する。
と、インバータ電圧指令は同図＋ａ＋に丞す如く誘導電
動機２の回転数に一次遅れで追従し、インバータ周波数
指令は回転数に殆どそのまま追従する。インバータの出
力電圧は投入時に起きる過渡振動を抑制する為に同図ｔ
ｂｌに示す如く指数関数的に上昇させる。この結果、時
刻ｔ１でＰ Ｌ Ｉ、回路２５がロックし、Ｖ Ｖ Ｖ
Ｆ電源による給電が開始されても、誘導電動機２のト
ルク確立は遅れ、時刻ｔ１よりしばらくの間は第３図（
Ｃ１に示す如く誘導電動機２の回転数が低下することに
なり、電動機２のすべりが一時的に増大する。
このように、従来のものでは、誘導主動機２の再起動後
一時的にすべりが増大してインバータ出力電流が増大す
るので、交流電動機２の＋ｙ＋惺モーメントが大きく減
速度が大なる場合には過電流トリップが起こり再起動失
敗を招くと云う問題があった。
一時的にすべりが増大してインバータ出力電流が増大す
るので、交流電動機２の＋ｙ＋惺モーメントが大きく減
速度が大なる場合には過電流トリップが起こり再起動失
敗を招くと云う問題があった。
この発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、インバータ周波数指令を、交流電動機へインバー
タによる電圧再印加時に、該電圧再印加後型動機トルク
が確立するまで間の電動機回転数の低下に見合うレベル
分だけ低減する構成とすることにより、引込み時に起き
る電動機スヘリの増大を抑制して再起動失敗を防止する
ごとができる電動機のインバータ運転引込み制御装置を
提案するものである。
ので、インバータ周波数指令を、交流電動機へインバー
タによる電圧再印加時に、該電圧再印加後型動機トルク
が確立するまで間の電動機回転数の低下に見合うレベル
分だけ低減する構成とすることにより、引込み時に起き
る電動機スヘリの増大を抑制して再起動失敗を防止する
ごとができる電動機のインバータ運転引込み制御装置を
提案するものである。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第４図において、４０はてい倍器であ゛つ“（、周波数
補正信号ΔＶｆｍが導かれ、周波数検出器ｊづΔＶｆｍ
の値を定数倍した大きさの電圧信号Ｖを出力する。この
電圧信号■はアナログスイッチ４１を通して加算器４２
で周波数補正信号ΔＶｆｍと合成され、該加算器の出力
が積分器２３の出力と加算されてインバータ周波数指令
（電圧信号）とし発振器２８に供給される。アナログス
イッチ４１はロック検出器３３のロック検出信号により
閉路される。他の構成は第２図のものと同じであるので
同一符号を付して示しである。
補正信号ΔＶｆｍが導かれ、周波数検出器ｊづΔＶｆｍ
の値を定数倍した大きさの電圧信号Ｖを出力する。この
電圧信号■はアナログスイッチ４１を通して加算器４２
で周波数補正信号ΔＶｆｍと合成され、該加算器の出力
が積分器２３の出力と加算されてインバータ周波数指令
（電圧信号）とし発振器２８に供給される。アナログス
イッチ４１はロック検出器３３のロック検出信号により
閉路される。他の構成は第２図のものと同じであるので
同一符号を付して示しである。
次に、このてい倍器４０について説明する。
粗追跡ループの時定数をＴａ、誘導電動機２の電圧印加
後トルク確立までの時間遅れをΔ′Ｆ、交流電動機２の
減速率をｋ、てい倍器４０のゲインをＧとすると、 ｋ・ΔＴ＝Ｇ−ｋ・Ｔａ・・・・・・・・ｉｌ＋が成立
する。 故に、 Ｇ−ΔＴ ／ Ｔ ａ・・・・・・・・・・・・＋２１
となる。 てい倍器４０にはこの（２）式で示すゲイン
Ｇを持た・口ておく。
後トルク確立までの時間遅れをΔ′Ｆ、交流電動機２の
減速率をｋ、てい倍器４０のゲインをＧとすると、 ｋ・ΔＴ＝Ｇ−ｋ・Ｔａ・・・・・・・・ｉｌ＋が成立
する。 故に、 Ｇ−ΔＴ ／ Ｔ ａ・・・・・・・・・・・・＋２１
となる。 てい倍器４０にはこの（２）式で示すゲイン
Ｇを持た・口ておく。
即ら、トルク面イ１時の誘導電動機２の回転周波数「ｍ
は電圧再印加の瞬間ｔ１の回転周波数よりにΔ′Ｆだけ
低い稙となつζいるので、第２図の従来の装置ではトル
ク確立まで大なるすべりが発生したが、この実施例では
、電圧再印加と同時にインバータ周波数Ｉｈ令が周波数
補正信号へＶｆｍがが定数倍された電圧信号■で補正さ
れて第５図ｆａｌに示すようにｋ・ΔＴだけステップ状
に低減変化するので、トルクが確立するまでのスヘリの
増大は抑制され、従って、インバータ出力電流は同図ｔ
Ｃ）に示すように第３図（Ｃ１と比較して低減されるの
で、過電流トリップは防１トされる。
は電圧再印加の瞬間ｔ１の回転周波数よりにΔ′Ｆだけ
低い稙となつζいるので、第２図の従来の装置ではトル
ク確立まで大なるすべりが発生したが、この実施例では
、電圧再印加と同時にインバータ周波数Ｉｈ令が周波数
補正信号へＶｆｍがが定数倍された電圧信号■で補正さ
れて第５図ｆａｌに示すようにｋ・ΔＴだけステップ状
に低減変化するので、トルクが確立するまでのスヘリの
増大は抑制され、従って、インバータ出力電流は同図ｔ
Ｃ）に示すように第３図（Ｃ１と比較して低減されるの
で、過電流トリップは防１トされる。
なお、Ｉ−記実施例では、電圧形インバータを用いた場
合について説明したがインバータ種類はこれに限定され
るものではない。
合について説明したがインバータ種類はこれに限定され
るものではない。
この発明は以−ヒ説明した通り、電動機回転周波数を追
跡し°ζ作成され、Ｐ Ｌ、 Ｌループにより精密補正
されたインバータ周波数指令を、てい倍器を用いて、電
動機トルクが確立すイ１までの電動機回転数の低下に見
合うレベル分を電動機への電ＹＩ：山印加と同時にステ
ップ状に低減する構成としたことによって、電動機のイ
ンバータ運転引込時の１べりの増大を抑制することがで
きるので、減速度の高い交流電動機であっても、過電流
トリップを生ずるとたなく確実にショックレスに再起動
することができる。
跡し°ζ作成され、Ｐ Ｌ、 Ｌループにより精密補正
されたインバータ周波数指令を、てい倍器を用いて、電
動機トルクが確立すイ１までの電動機回転数の低下に見
合うレベル分を電動機への電ＹＩ：山印加と同時にステ
ップ状に低減する構成としたことによって、電動機のイ
ンバータ運転引込時の１べりの増大を抑制することがで
きるので、減速度の高い交流電動機であっても、過電流
トリップを生ずるとたなく確実にショックレスに再起動
することができる。
第１図は交流電動機の電源装置を示す［η略図、第２図
は従来の電動機のインバータ運転引込み制御装置のブロ
ック図、第３図（ａｌは−１−記従来装置における各部
波形タイムチャート、第３図ｆｂｌ及びｆｃｌはそれぞ
れ上記従来装置によるインバータの出力電圧及び出力電
流の波形図、第４図はこの発明の（Ｃ１は上記実施例に
よるインバータ出力電圧及び出力電流の波形図である。 図において、２０ 周波数検出器、２１ Ｆ／■コンバ
ータ、２２ 比較器、２３−積分器、２４ コンバータ
ゲート制御器、２５− Ｐ Ｌ Ｌ回路、２６−フィル
タ、２７−加算器、２８−インバータ周波数指令器、２
９−インバータゲート制御器、３３−ロック検出器１．
４０−てい倍器、４１ アナログスイッチ、４２−加算
器。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人大岩増雄 第１図 第３図 」 第５図 特許庁長官殿 ■昂 １．事件の表示 特願昭 ５９−０８６８１８号３、補
正をする者 ５、補正の対象 図面の第４図 ６、補正の内容 図面の第４図を別紙訂正図面と差し替えます。
は従来の電動機のインバータ運転引込み制御装置のブロ
ック図、第３図（ａｌは−１−記従来装置における各部
波形タイムチャート、第３図ｆｂｌ及びｆｃｌはそれぞ
れ上記従来装置によるインバータの出力電圧及び出力電
流の波形図、第４図はこの発明の（Ｃ１は上記実施例に
よるインバータ出力電圧及び出力電流の波形図である。 図において、２０ 周波数検出器、２１ Ｆ／■コンバ
ータ、２２ 比較器、２３−積分器、２４ コンバータ
ゲート制御器、２５− Ｐ Ｌ Ｌ回路、２６−フィル
タ、２７−加算器、２８−インバータ周波数指令器、２
９−インバータゲート制御器、３３−ロック検出器１．
４０−てい倍器、４１ アナログスイッチ、４２−加算
器。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人大岩増雄 第１図 第３図 」 第５図 特許庁長官殿 ■昂 １．事件の表示 特願昭 ５９−０８６８１８号３、補
正をする者 ５、補正の対象 図面の第４図 ６、補正の内容 図面の第４図を別紙訂正図面と差し替えます。
Claims (1)
- フリーラン時の交流電動機残留電圧から電動機回転周波
数を検出する周波数検出器、電動機回転周波数を重圧信
号に変換して追跡する一次遅れ系の粗追跡ループ、上記
周波数検出器の出力に対する上記粗追跡ループの一次遅
れ誤差を補正する周波数補正信号を発生するＰＬＬルー
プを具え、上記ＰＬＬループのロック動作により上記粗
追跡ループの出力をホールドし該出力をインバータ電圧
指令、また、該出力を上記周波数補正信号で補正した電
圧信号をインバータ周波数指令としてインバータ主回路
を起動する電動機のインバータ運転引込み制御装置にお
いて、上記周波数補正信号が導かれるてい倍器を設け、
上記ロック動作時、該てい倍器の出力を加算器により上
記周波数補正信号と合成して上記インバータ周波数指令
をステップ状に低減変化させることを特徴とする電動機
のインバータ運転引込み制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59086818A JPS60229698A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 電動機のインバ−タ運転引込み制御装置 |
| AU41683/85A AU558581B2 (en) | 1984-04-27 | 1985-04-24 | Inverter driven a.c. motor control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59086818A JPS60229698A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 電動機のインバ−タ運転引込み制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60229698A true JPS60229698A (ja) | 1985-11-15 |
| JPH0429318B2 JPH0429318B2 (ja) | 1992-05-18 |
Family
ID=13897381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59086818A Granted JPS60229698A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 電動機のインバ−タ運転引込み制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60229698A (ja) |
-
1984
- 1984-04-27 JP JP59086818A patent/JPS60229698A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0429318B2 (ja) | 1992-05-18 |
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