JPS6332040B2 - - Google Patents
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- JPS6332040B2 JPS6332040B2 JP3639880A JP3639880A JPS6332040B2 JP S6332040 B2 JPS6332040 B2 JP S6332040B2 JP 3639880 A JP3639880 A JP 3639880A JP 3639880 A JP3639880 A JP 3639880A JP S6332040 B2 JPS6332040 B2 JP S6332040B2
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- Japan
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- inverter
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- motor
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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
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters
-
- 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
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/047—V/F converter, wherein the voltage is controlled proportionally with the frequency
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、直流電源から可変周波数の交流電
源を発生するインバータを制御するためのインバ
ータ制御回路に関し、特にインバータの負荷とし
て交流電動機が接続される場合、その交流電動機
の制動特性を改善した制御回路に関するものであ
る。
源を発生するインバータを制御するためのインバ
ータ制御回路に関し、特にインバータの負荷とし
て交流電動機が接続される場合、その交流電動機
の制動特性を改善した制御回路に関するものであ
る。
第1図は一般のインバータ回路を示す接続図
で、1はインバータの入力となる直流電源用整流
器、2はインバータ回路、3はインバータ回路2
の出力により駆動される交流電動機、4は整流器
1の出力に対する平滑用のコンデンサ、5はイン
バータ回路のトランジスタ、6はトランジスタ5
に逆並列に接続されたダイオードである。
で、1はインバータの入力となる直流電源用整流
器、2はインバータ回路、3はインバータ回路2
の出力により駆動される交流電動機、4は整流器
1の出力に対する平滑用のコンデンサ、5はイン
バータ回路のトランジスタ、6はトランジスタ5
に逆並列に接続されたダイオードである。
第2図は従来のインバータ制御回路の一例を示
す接続図であり、7は速度指令電圧発生器で、図
に示す例では直流電圧に接続されたポテンシヨメ
ータで構成されその可変タツプの出力電圧が速度
指令電圧となる。8はスイツチでこれにより電動
機3の起動停止を行なう。9,10はそれぞれ演
算増幅器、11は抵抗器、12はコンデンサ、1
3は演算増幅器10の出力電圧Vpに比例した周
波数のパルス列を出力するV/Fコンバータ、1
4は分配器であり、分配器14の出力によつて第
1図の各トランジスタ5のベースを制御する。
す接続図であり、7は速度指令電圧発生器で、図
に示す例では直流電圧に接続されたポテンシヨメ
ータで構成されその可変タツプの出力電圧が速度
指令電圧となる。8はスイツチでこれにより電動
機3の起動停止を行なう。9,10はそれぞれ演
算増幅器、11は抵抗器、12はコンデンサ、1
3は演算増幅器10の出力電圧Vpに比例した周
波数のパルス列を出力するV/Fコンバータ、1
4は分配器であり、分配器14の出力によつて第
1図の各トランジスタ5のベースを制御する。
インバータ回路2の動作は既によく知られてい
るのでその説明を省略するが、第1図及び第2図
に示す例ではポテンシヨメータ7の出力電圧を変
化することによつて定常状態におけるインバータ
回路2の出力周波数を制御し、したがつて電動機
3の定常状態における速度を制御し、またスイツ
チ8によつて電動機3を発停するときその起動と
制動の特性が演算増幅器9,10によつて制御さ
れる。
るのでその説明を省略するが、第1図及び第2図
に示す例ではポテンシヨメータ7の出力電圧を変
化することによつて定常状態におけるインバータ
回路2の出力周波数を制御し、したがつて電動機
3の定常状態における速度を制御し、またスイツ
チ8によつて電動機3を発停するときその起動と
制動の特性が演算増幅器9,10によつて制御さ
れる。
第3図はスイツチ8をオンオフしたときの演算
増幅器10の出力電圧Vpの変化の一例を示す波
形図であつて、横軸は時間t1縦軸は電圧Vpを示
す。A点でスイツチ8をオンするとポテンシヨメ
ータ7の出力電圧は演算増幅器9で増幅され抵抗
器11とコンデンサ12により定められる所定の
時定数で積分され演算増幅器10の出力電圧Vp
として現われるが、Vpが漸次増加してゆきB点
になるとVpはポテンシヨメータ7の出力電圧
Vorefと等しくなり、演算増幅器9の出力電圧は
0となるのでVp=Vorefの値が保持される。C点
はスイツチ8がオフされた点で、Vpは抵抗器1
1とコンデンサ12によつて定められる時定数で
低下しD点ではVp=0となる。V/Fコンバー
タ13の出力周波数はVpに比例し、インバー
タ回路2の出力周波数もに比例するので交流電
動機3はA点で起動されA−B間で加速し、B−
C間ではポテンシヨメータ7の出力電圧値Voref
によつて定められる速度で運転される。さらにC
−D間で減速、D点で停止となる。もし、C−D
間の勾配を急にして、電動機3が自然停止するよ
りも急速に停止させようとすると、電動機3およ
びその負荷(図示せず)の慣性モーメントとその
回転速度とによつて定められる慣性エネルギーは
電動機3内で電気エネルギーに変換されインバー
タ回路2の中の6個のダイオード6を通してコン
デンサ4の電気エネルギーとして蓄えられる。第
4図は第3図に対応しコンデンサ4の端子電圧
VPNの変化を示す波形図であつて、横軸は時間t
を縦軸はコンデンサ4の端子電圧VPNを示すが、
C点すなわちスイツチ8がオフとなる点までは
VPNは整流器1の出力電圧に等しいが、上述のよ
うに電動機3の制動中にインバータ回路2を経て
充電されると第4図CDの期間に示すように上昇
する。このようにVPNが上昇するとコンデンサ
4、インバータ回路2のトランジスタ5、ダイオ
ード6が過電圧となり破壊に到ることがあるの
で、このような事故を避けるためには、第3図C
−Dで示す減速パターンが電動機3の自然停止に
近い減速パターンとなるように、第2図の抵抗器
11、コンデンサ12の値を選択している。
増幅器10の出力電圧Vpの変化の一例を示す波
形図であつて、横軸は時間t1縦軸は電圧Vpを示
す。A点でスイツチ8をオンするとポテンシヨメ
ータ7の出力電圧は演算増幅器9で増幅され抵抗
器11とコンデンサ12により定められる所定の
時定数で積分され演算増幅器10の出力電圧Vp
として現われるが、Vpが漸次増加してゆきB点
になるとVpはポテンシヨメータ7の出力電圧
Vorefと等しくなり、演算増幅器9の出力電圧は
0となるのでVp=Vorefの値が保持される。C点
はスイツチ8がオフされた点で、Vpは抵抗器1
1とコンデンサ12によつて定められる時定数で
低下しD点ではVp=0となる。V/Fコンバー
タ13の出力周波数はVpに比例し、インバー
タ回路2の出力周波数もに比例するので交流電
動機3はA点で起動されA−B間で加速し、B−
C間ではポテンシヨメータ7の出力電圧値Voref
によつて定められる速度で運転される。さらにC
−D間で減速、D点で停止となる。もし、C−D
間の勾配を急にして、電動機3が自然停止するよ
りも急速に停止させようとすると、電動機3およ
びその負荷(図示せず)の慣性モーメントとその
回転速度とによつて定められる慣性エネルギーは
電動機3内で電気エネルギーに変換されインバー
タ回路2の中の6個のダイオード6を通してコン
デンサ4の電気エネルギーとして蓄えられる。第
4図は第3図に対応しコンデンサ4の端子電圧
VPNの変化を示す波形図であつて、横軸は時間t
を縦軸はコンデンサ4の端子電圧VPNを示すが、
C点すなわちスイツチ8がオフとなる点までは
VPNは整流器1の出力電圧に等しいが、上述のよ
うに電動機3の制動中にインバータ回路2を経て
充電されると第4図CDの期間に示すように上昇
する。このようにVPNが上昇するとコンデンサ
4、インバータ回路2のトランジスタ5、ダイオ
ード6が過電圧となり破壊に到ることがあるの
で、このような事故を避けるためには、第3図C
−Dで示す減速パターンが電動機3の自然停止に
近い減速パターンとなるように、第2図の抵抗器
11、コンデンサ12の値を選択している。
ところで、電動機3の負荷は変化するのが常で
あり、負荷の慣性モーメントが大きくなれば、そ
の負荷が結合された電動機3の自然停止の減速パ
ターンの時定数は大きくなるが、負荷の変化につ
れて第2図の抵抗器11、コンデンサ12によつ
て定められる時定数を変化することは困難である
ので、従来は、予想される最大負荷慣性モーメン
トに対して抵抗器11とコンデンサ12とによる
時定数の値が決定された。この場合、負荷の慣性
モーメントが小さくなるか、負荷が電動機3に逆
トルクを与える場合には、より速い減速が可能で
あるにもかかわらず、最大負荷慣性モーメントに
対応する減速パターンを維持するため電動機3は
駆動トルクを発生しながら減速することになる。
これでは停止に必要な時間(第3図のC−Dの時
間)を不必要に長くすると共に、減速中も電力を
使うことになりエネルギー節約上も好ましくな
い。
あり、負荷の慣性モーメントが大きくなれば、そ
の負荷が結合された電動機3の自然停止の減速パ
ターンの時定数は大きくなるが、負荷の変化につ
れて第2図の抵抗器11、コンデンサ12によつ
て定められる時定数を変化することは困難である
ので、従来は、予想される最大負荷慣性モーメン
トに対して抵抗器11とコンデンサ12とによる
時定数の値が決定された。この場合、負荷の慣性
モーメントが小さくなるか、負荷が電動機3に逆
トルクを与える場合には、より速い減速が可能で
あるにもかかわらず、最大負荷慣性モーメントに
対応する減速パターンを維持するため電動機3は
駆動トルクを発生しながら減速することになる。
これでは停止に必要な時間(第3図のC−Dの時
間)を不必要に長くすると共に、減速中も電力を
使うことになりエネルギー節約上も好ましくな
い。
この発明は、従来の回路における上述の欠点を
除去するためになされたもので、常に負荷の状態
に見合つた減速パターンで運転できるインバータ
制御回路を提供することを目的とするものであ
る。
除去するためになされたもので、常に負荷の状態
に見合つた減速パターンで運転できるインバータ
制御回路を提供することを目的とするものであ
る。
以下図面についてこの発明の実施例を説明す
る。第5図はこの発明の一実施例を示す接続図
で、第2図と同一符号は同一又は相当部分を示
し、15は抵抗器、16は電圧検出回路で図に示
す例ではコンデンサ4に並列に接続されるポテン
シヨメータを示し、17は基準電圧を与える基準
電圧源、18は比較器で、その出力は電圧検出回
路16の出力が基準電圧源17の電圧を超過した
とき負となり、それ以外の場合は正極性となるよ
うに構成されており、19はダイオードである。
第5図の場合抵抗器11、コンデサ12で定めら
れる時定数は電動機3の自然停止の減速パターン
には関係なく設定される。
る。第5図はこの発明の一実施例を示す接続図
で、第2図と同一符号は同一又は相当部分を示
し、15は抵抗器、16は電圧検出回路で図に示
す例ではコンデンサ4に並列に接続されるポテン
シヨメータを示し、17は基準電圧を与える基準
電圧源、18は比較器で、その出力は電圧検出回
路16の出力が基準電圧源17の電圧を超過した
とき負となり、それ以外の場合は正極性となるよ
うに構成されており、19はダイオードである。
第5図の場合抵抗器11、コンデサ12で定めら
れる時定数は電動機3の自然停止の減速パターン
には関係なく設定される。
第5図の回路で第1図の回路におけるVPNの値
が所定値以下の場合は比較器18の出力電圧は正
極性に保たれダイオード19によつて離隔される
ので、第5図の回路の動作は第2図の回路の動作
と同様になる。第6図は第5図の回路における演
算増幅器10の出力電圧Vpの変化を示す波形図
であつて第3図と同一記号を用いて表してあり、
A−B−C間の動作は第3図の場合と同様であ
る。第7図は第6図に対応しコンデンサ4の端子
電圧VPNの変化を示す波形図であつて、第4図と
同一記号を用いて表してある。
が所定値以下の場合は比較器18の出力電圧は正
極性に保たれダイオード19によつて離隔される
ので、第5図の回路の動作は第2図の回路の動作
と同様になる。第6図は第5図の回路における演
算増幅器10の出力電圧Vpの変化を示す波形図
であつて第3図と同一記号を用いて表してあり、
A−B−C間の動作は第3図の場合と同様であ
る。第7図は第6図に対応しコンデンサ4の端子
電圧VPNの変化を示す波形図であつて、第4図と
同一記号を用いて表してある。
C点でスイツチ8をオフすると、先に説明した
ように、演算増幅器10の出力Vpは、回路定数
により決定される時定数で減少しはじめる。ここ
でコンデンサ4の端子電圧VPNが上昇し電圧検出
回路16の出力電圧が基準電圧源17の電圧以上
になると比較器18が動作し、演算増幅器11の
正極性出力を抵抗器15およびダイオード19を
通じて零電位に接続する。これにより、演算増幅
器10は積分動作を停止し、その時の出力を保持
する。したがつてインバータ回路2の出力周波数
の低下はとまり同じ周波数が維持されて電動機3
の回転速度は一定に保たれその慣性エネルギーが
電気エネルギーに変換されることはなくなる。さ
らにこの状態では、電動機3の負荷に見合つたエ
ネルギーをコンデンサ4から供給することにな
り、コンデンサ4の電圧VPNは低下し、比較器1
8の出力電圧は正電位となり、ダイオード19に
より比較器18と抵抗器11との接続が遮断され
る。これにより、演算増幅器9の出力は抵抗器
5,11を通じて演算増幅器10に印加され、演
算増幅器10が再び積分動作を始め、その出力電
圧Vpは低下してゆき、電動機3は減速する。こ
の減速中に比較器18が再び動作すると同じよう
な動作を繰返し、演算増幅器10の出力電圧Vp
は第6図のC−Dに示すような経過をたどり、コ
ンデンサ4の電圧VPNは第7図のC−Dに示すよ
うな経過をたどり、D点において電動機が停止す
る。
ように、演算増幅器10の出力Vpは、回路定数
により決定される時定数で減少しはじめる。ここ
でコンデンサ4の端子電圧VPNが上昇し電圧検出
回路16の出力電圧が基準電圧源17の電圧以上
になると比較器18が動作し、演算増幅器11の
正極性出力を抵抗器15およびダイオード19を
通じて零電位に接続する。これにより、演算増幅
器10は積分動作を停止し、その時の出力を保持
する。したがつてインバータ回路2の出力周波数
の低下はとまり同じ周波数が維持されて電動機3
の回転速度は一定に保たれその慣性エネルギーが
電気エネルギーに変換されることはなくなる。さ
らにこの状態では、電動機3の負荷に見合つたエ
ネルギーをコンデンサ4から供給することにな
り、コンデンサ4の電圧VPNは低下し、比較器1
8の出力電圧は正電位となり、ダイオード19に
より比較器18と抵抗器11との接続が遮断され
る。これにより、演算増幅器9の出力は抵抗器
5,11を通じて演算増幅器10に印加され、演
算増幅器10が再び積分動作を始め、その出力電
圧Vpは低下してゆき、電動機3は減速する。こ
の減速中に比較器18が再び動作すると同じよう
な動作を繰返し、演算増幅器10の出力電圧Vp
は第6図のC−Dに示すような経過をたどり、コ
ンデンサ4の電圧VPNは第7図のC−Dに示すよ
うな経過をたどり、D点において電動機が停止す
る。
なお第1図にはトランジスタ5を用いたインバ
ータ回路2を示したが、トランジスタ以外のどの
ような半導体素子を用いたインバータ回路にもこ
の発明のインバータ制御回路を利用できることは
明らかである。
ータ回路2を示したが、トランジスタ以外のどの
ような半導体素子を用いたインバータ回路にもこ
の発明のインバータ制御回路を利用できることは
明らかである。
以上のように、この発明によれば負荷の慣性及
び(又は)トルクがどのように変化しても、常に
負荷に見合つた減速パターンを自動的に決定して
運転されるようインバータの制御が行われるの
で、エネルギーおよび時間のロスを最小にするこ
とができる。
び(又は)トルクがどのように変化しても、常に
負荷に見合つた減速パターンを自動的に決定して
運転されるようインバータの制御が行われるの
で、エネルギーおよび時間のロスを最小にするこ
とができる。
第1図は一般のインバータ回路を示す接続図、
第2図は従来のインバータ制御回路の一例を示す
接続図、第3図は第2図の演算増幅器の出力電圧
の変化の一例を示す波形図、第4図は第3図に対
応し第1図のコンデンサの端子電圧の変化を示す
波形図、第5図はこの発明の一実施例を示す接続
図、第6図は第5図の演算増幅器の出力電圧の変
化の一例を示す波形図、第7図は第6図に対応し
第1図のコンデンサの端子電圧の変化を示す波形
図である。 1……整流器、2……インバータ回路、3……
電動機、4……コンデンサ、7……速度指令電圧
発生器、8……スイツチ、9,10……演算増幅
器(積分回路)、11,15……抵抗器、12…
…コンデンサ、13……V/Fコンバータ、16
……電圧検出回路、17……基準電圧源、18…
…比較器、19……ダイオード。なお各図中同一
符号は同一又は相当部分を示すものとする。
第2図は従来のインバータ制御回路の一例を示す
接続図、第3図は第2図の演算増幅器の出力電圧
の変化の一例を示す波形図、第4図は第3図に対
応し第1図のコンデンサの端子電圧の変化を示す
波形図、第5図はこの発明の一実施例を示す接続
図、第6図は第5図の演算増幅器の出力電圧の変
化の一例を示す波形図、第7図は第6図に対応し
第1図のコンデンサの端子電圧の変化を示す波形
図である。 1……整流器、2……インバータ回路、3……
電動機、4……コンデンサ、7……速度指令電圧
発生器、8……スイツチ、9,10……演算増幅
器(積分回路)、11,15……抵抗器、12…
…コンデンサ、13……V/Fコンバータ、16
……電圧検出回路、17……基準電圧源、18…
…比較器、19……ダイオード。なお各図中同一
符号は同一又は相当部分を示すものとする。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 交流電動機の電源として接続される可変周波
数のインバータを制御するインバータ制御回路に
おいて、 上記電動機に基準速度を示す速度指令電圧を出
力する速度指令電圧発生器、 上記速度指令電圧を所定の時定数で積分し、 この積分出力が上記速度指令電圧と等しくなつ
た時その積分出力を保持する積分手段、 この積分手段と上記速度指令電圧発生器との間
に介在し上記積分手段への上記速度指令電圧の入
力を接又は断とするスイツチ、 上記インバータの入力直流電源の電圧値を検出
する電圧検出回路、 この電圧検出回路の出力が所定値を超過したと
きその時点における上記積分手段の出力電圧を一
定電圧に保持するよう上記積分手段をクランプ
し、 上記電圧検出回路の出力が上記所定値以下とな
つたとき上記クランプを解除する手段、 上記積分手段の出力電圧値に比例した周波数を
発生するV/Fコンバータ、 このV/Fコンバータの出力周波数により上記
インバータの出力周波数を制御する手段を備えた
ことを特徴とするインバータ制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3639880A JPS56133999A (en) | 1980-03-21 | 1980-03-21 | Inverter control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3639880A JPS56133999A (en) | 1980-03-21 | 1980-03-21 | Inverter control circuit |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60105486A Division JPS6110979A (ja) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | インバ−タの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56133999A JPS56133999A (en) | 1981-10-20 |
| JPS6332040B2 true JPS6332040B2 (ja) | 1988-06-28 |
Family
ID=12468739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3639880A Granted JPS56133999A (en) | 1980-03-21 | 1980-03-21 | Inverter control circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56133999A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59159698A (ja) * | 1983-02-28 | 1984-09-10 | Matsushita Electric Works Ltd | 誘導電動機制御回路 |
-
1980
- 1980-03-21 JP JP3639880A patent/JPS56133999A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56133999A (en) | 1981-10-20 |
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