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JP6589787B2 - Inverter control device - Google Patents
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Description

この発明は、インバータの制御装置に関する。   The present invention relates to an inverter control device.

特許文献1は、インバータの制御装置を開示する。当該制御装置は、インバータのキャリア周波数がモータの共振周波数に近づいた際にインバータのキャリア周波数を変更する。このため、インバータのキャリア周波数とモータとの共振は、回避され得る。   Patent Document 1 discloses an inverter control device. The control device changes the carrier frequency of the inverter when the carrier frequency of the inverter approaches the resonance frequency of the motor. For this reason, resonance between the carrier frequency of the inverter and the motor can be avoided.

特開2009−284719号公報JP 2009-284719 A

しかしながら、特許文献1に記載の制御装置においては、変更後のキャリア周波数の設定値は、限られる。このため、複数の共振周波数がモータに存在すると、インバータのキャリア周波数とモータとの共振が回避されない場合もある。   However, in the control device described in Patent Document 1, the set value of the carrier frequency after the change is limited. For this reason, if a plurality of resonance frequencies exist in the motor, resonance between the carrier frequency of the inverter and the motor may not be avoided.

この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、インバータのキャリア周波数とモータとの共振とをより確実に回避することができるインバータの制御装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems. An object of the present invention is to provide an inverter control device that can more reliably avoid the carrier frequency of the inverter and resonance with the motor.

この発明に係るインバータの制御装置は、インバータの動作に応じて駆動されるモータに取り付けられた検出器により検出された加速度または速度からパワースペクトルの大きな周波数を算出する周波数分析部と、前記周波数分析部により算出されたパワースペクトルの大きな周波数と前記インバータの現時点のキャリア周波数の正の整数倍との差の絶対値が閾値以上の場合は、前記インバータのキャリア周波数を変更せず、前記絶対値が閾値未満の場合は、前記インバータのキャリア周波数と前記モータとの共振が回避されるように前記インバータのキャリア周波数を新たなキャリア周波数に変更するキャリア周波数設定部と、を備えた。
この発明に係るインバータの制御装置は、インバータの動作に応じて駆動されるモータに取り付けられた検出器により検出された加速度または速度からパワースペクトルの大きな周波数を算出する周波数分析部と、前記インバータのキャリア周波数と前記モータとの共振が回避されるように前記インバータのキャリア周波数を新たなキャリア周波数に変更するキャリア周波数設定部と、を備え、前記キャリア周波数設定部は、前記インバータのキャリア周波数の変更前後のパワースペクトルのピーク値を比較することにより前記インバータのキャリア周波数と前記モータとの共振が回避されたか否かを判定する。
The inverter control device according to the present invention includes a frequency analysis unit that calculates a frequency having a large power spectrum from an acceleration or speed detected by a detector attached to a motor driven in accordance with the operation of the inverter, and the frequency analysis. If the absolute value of the difference between the large frequency of the power spectrum calculated by the unit and a positive integer multiple of the current carrier frequency of the inverter is equal to or greater than a threshold value , the carrier frequency of the inverter is not changed and the absolute value is A carrier frequency setting unit configured to change the carrier frequency of the inverter to a new carrier frequency so that resonance between the carrier frequency of the inverter and the motor is avoided when the frequency is less than the threshold value;
An inverter control device according to the present invention includes a frequency analysis unit that calculates a frequency having a large power spectrum from an acceleration or speed detected by a detector attached to a motor driven in accordance with the operation of the inverter, A carrier frequency setting unit that changes the carrier frequency of the inverter to a new carrier frequency so that resonance between the carrier frequency and the motor is avoided, and the carrier frequency setting unit changes the carrier frequency of the inverter It is determined whether or not resonance between the carrier frequency of the inverter and the motor is avoided by comparing the peak values of the power spectra before and after.

この発明によれば、パワースペクトルの大きな周波数とインバータの現時点のキャリア周波数の正の整数倍の差の絶対値が閾値未満である場合、インバータのキャリア周波数が新たなキャリア周波数に変更される。このため、インバータのキャリア周波数とモータとの共振とをより確実に回避することができる。   According to the present invention, when the absolute value of the difference between the large frequency of the power spectrum and the positive integer multiple of the current carrier frequency of the inverter is less than the threshold value, the carrier frequency of the inverter is changed to a new carrier frequency. For this reason, the carrier frequency of the inverter and the resonance with the motor can be avoided more reliably.

この発明の実施の形態1におけるインバータの制御装置が適用されるモータシステムの構成図である。1 is a configuration diagram of a motor system to which an inverter control device according to Embodiment 1 of the present invention is applied. この発明の実施の形態1におけるインバータの制御装置による周波数分析結果を示す図である。It is a figure which shows the frequency analysis result by the control apparatus of the inverter in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1におけるインバータの制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the outline | summary of operation | movement of the control apparatus of the inverter in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における圧延ラインの制御装置のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of the control apparatus of the rolling line in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2におけるインバータの制御装置が適用されるモータシステムの構成図である。It is a block diagram of the motor system with which the control apparatus of the inverter in Embodiment 2 of this invention is applied. この発明の実施の形態2におけるインバータの制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the outline | summary of operation | movement of the control apparatus of the inverter in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3におけるインバータの制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the outline | summary of operation | movement of the control apparatus of the inverter in Embodiment 3 of this invention.

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。   A mode for carrying out the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds in each figure. The overlapping explanation of the part is appropriately simplified or omitted.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1におけるインバータの制御装置が適用されるモータシステムの構成図である。
Embodiment 1 FIG.
1 is a configuration diagram of a motor system to which an inverter control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention is applied.

図1のモータシステムにおいて、モータ1は、図示されない回転体を回転し得るように設けられる。例えば、モータ1は、図示されない圧延ラインの圧延機のロールを回転し得るように設けられる。ドライブ装置2は、インバータ2aを備える。ドライブ装置2の出力部は、モータ1の入力部に接続される。検出器3は、モータ1に取り付けられる。例えば、検出器3は、加速度ピックアップである。例えば、検出器3は、モータ1の固定子鉄心に取り付けられる。   In the motor system of FIG. 1, the motor 1 is provided so as to rotate a rotating body (not shown). For example, the motor 1 is provided so that the roll of the rolling mill of the rolling line which is not shown in figure can be rotated. The drive device 2 includes an inverter 2a. The output unit of the drive device 2 is connected to the input unit of the motor 1. The detector 3 is attached to the motor 1. For example, the detector 3 is an acceleration pickup. For example, the detector 3 is attached to the stator core of the motor 1.

制御装置4は、周波数分析装置4aとプログラマブルロジックコントローラ4bと筐体4cとを備える。   The control device 4 includes a frequency analysis device 4a, a programmable logic controller 4b, and a housing 4c.

周波数分析装置4aの入力部は、検出器3の出力部に接続される。プログラマブルロジックコントローラ4bの入力部は、周波数分析装置4aの出力部に接続される。プログラマブルロジックコントローラ4bの出力部は、ドライブ装置2の入力部に接続される。筐体4cは、周波数分析装置4aとプログラマブルロジックコントローラ4bとを収納する。   The input unit of the frequency analyzer 4 a is connected to the output unit of the detector 3. The input unit of the programmable logic controller 4b is connected to the output unit of the frequency analyzer 4a. The output unit of the programmable logic controller 4 b is connected to the input unit of the drive device 2. The housing 4c houses the frequency analysis device 4a and the programmable logic controller 4b.

ドライブ装置2は、設定されたキャリア周波数でインバータ2aに対してPWM制御を行う。モータ1は、インバータ2aの動作に応じて駆動される。検出器3は、モータ1の振動に伴った加速度または速度を検出する。   The drive device 2 performs PWM control on the inverter 2a at the set carrier frequency. The motor 1 is driven according to the operation of the inverter 2a. The detector 3 detects acceleration or speed associated with the vibration of the motor 1.

周波数分析装置4aは、周波数分析部として機能する。具体的には、周波数分析装置4aは、検出器3により検出された加速度または速度から振動の周波数を分析する。周波数分析装置4aは、検出器3により検出された加速度または速度からパワースペクトルの大きな周波数を算出する。   The frequency analysis device 4a functions as a frequency analysis unit. Specifically, the frequency analyzer 4 a analyzes the vibration frequency from the acceleration or velocity detected by the detector 3. The frequency analysis device 4a calculates a frequency with a large power spectrum from the acceleration or velocity detected by the detector 3.

プログラマブルロジックコントローラ4bは、キャリア周波数設定部として機能する。具体的には、プログラマブルロジックコントローラ4bは、周波数分析装置4aにより算出されたパワースペクトルの大きな周波数とインバータ2aの現時点のキャリア周波数の正の整数倍の差の絶対値が閾値未満である場合、プログラマブルロジックコントローラ4bは、インバータ2aのキャリア周波数とモータ1との共振が回避されるようにインバータ2aのキャリア周波数を新たなキャリア周波数に変更する。   The programmable logic controller 4b functions as a carrier frequency setting unit. Specifically, the programmable logic controller 4b is programmable when the absolute value of the difference between the large frequency of the power spectrum calculated by the frequency analyzer 4a and the current carrier frequency of the inverter 2a is less than a threshold. The logic controller 4b changes the carrier frequency of the inverter 2a to a new carrier frequency so that resonance between the carrier frequency of the inverter 2a and the motor 1 is avoided.

次に、図2を用いて、新たなキャリア周波数の設定方法を説明する。
図2はこの発明の実施の形態1におけるインバータの制御装置による周波数分析結果を示す図である。図2の横軸は、周波数(Hz)である。図2の縦軸は、振幅(mm)である。
Next, a method for setting a new carrier frequency will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a diagram showing a frequency analysis result by the inverter control device in Embodiment 1 of the present invention. The horizontal axis in FIG. 2 is the frequency (Hz). The vertical axis in FIG. 2 is the amplitude (mm).

図2に示されるように、複数の共振周波数が存在する場合、これらの周波数の各々において、振幅が大きくなる。   As shown in FIG. 2, when there are a plurality of resonance frequencies, the amplitude increases at each of these frequencies.

プログラマブルロジックコントローラ4bは、インバータ2aのキャリア周波数とモータ1との共振が回避されるように新たなキャリア周波数としてこれらの周波数と異なる周波数を設定する。   The programmable logic controller 4b sets a frequency different from these frequencies as a new carrier frequency so that resonance between the carrier frequency of the inverter 2a and the motor 1 is avoided.

次に、図3を用いて、制御装置4の動作の概要を説明する。
図3はこの発明の実施の形態1におけるインバータの制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
Next, the outline | summary of operation | movement of the control apparatus 4 is demonstrated using FIG.
FIG. 3 is a flowchart for illustrating an outline of the operation of the inverter control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

ステップS1では、周波数分析装置4aは、加速度ピックアップから加速度または速度を読み込む。その後、周波数分析装置4aは、ステップS2の動作を行う。ステップS2では、周波数分析装置4aは、高速フーリエ変換によりパワースペクトルの大きな周波数fを算出する。この際、nは、次数を表す。nは、1以上の整数となる。 In step S1, the frequency analyzer 4a reads acceleration or velocity from the acceleration pickup. Thereafter, the frequency analyzer 4a performs the operation of step S2. In step S2, the frequency analyzer 4a calculates a frequency f n having a large power spectrum by fast Fourier transform. At this time, n represents the order. n is an integer of 1 or more.

その後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS3の動作を行う。ステップS3では、プログラマブルロジックコントローラ4bは、パワースペクトルの大きな周波数fとキャリア周波数fの正の整数k倍との差の絶対値が正の実数δ未満か否かを判定する。 Thereafter, the programmable logic controller 4b performs the operation of step S3. In step S3, the programmable logic controller 4b determines whether the absolute value is less than or positive real number δ of the difference between the positive integer k times the large frequency f n and carrier frequency f c of the power spectrum.

ステップS3でパワースペクトルの大きな周波数fとキャリア周波数fの正の整数k倍との差の絶対値が正の実数δ以上の場合、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS4の動作を行う。ステップS4では、プログラマブルロジックコントローラ4bは、新たなキャリア周波数fとして現時点のキャリア周波数fを設定する。 If the absolute value of the difference between the positive integer k times the large frequency f n and carrier frequency f c of the power spectrum is not less than a positive real number δ in step S3, the programmable logic controller 4b performs the operation of step S4. In step S4, the programmable logic controller 4b sets the carrier frequency f c of the current as a new carrier frequency f c.

その後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS5の動作を行う。ステップS5では、プログラマブルロジックコントローラ4bは、新たなキャリア周波数fを出力する。その後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、動作を終了する。 Thereafter, the programmable logic controller 4b performs the operation of step S5. In step S5, the programmable logic controller 4b outputs a new carrier frequency f c. Thereafter, the programmable logic controller 4b ends the operation.

ステップS3でパワースペクトルの大きな周波数fとキャリア周波数fの正の整数k倍との差の絶対値が正の実数δ未満の場合、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS6の動作を行う。ステップS6では、プログラマブルロジックコントローラ4bは、新たなキャリア周波数fとしてパワースペクトルの大きな周波数fと次の次数の周波数fn+1との平均値をkで除算した値を採用する。 If the absolute value of the difference between the positive integer k times the large frequency f n and carrier frequency f c of the power spectrum is less than a positive real number δ in step S3, the programmable logic controller 4b performs the operation of step S6. In step S6, the programmable logic controller 4b, a value of the average value obtained by dividing the k a frequency f n + 1 of the large frequency f n and the next order of the power spectrum as a new carrier frequency f c.

その後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS6の動作を行う。ステップS5では、プログラマブルロジックコントローラ4bは、新たなキャリア周波数fの情報を出力する。その後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、動作を終了する。 Thereafter, the programmable logic controller 4b performs the operation of step S6. In step S5, the programmable logic controller 4b outputs information of the new carrier frequency f c. Thereafter, the programmable logic controller 4b ends the operation.

以上で説明した実施の形態1によれば、パワースペクトルの大きな周波数とキャリア周波数の正の整数倍との差の絶対値が正の実数δ未満の場合、インバータ2aのキャリア周波数が新たなキャリア周波数に変更される。例えば、検出器3がモータ1の固定子鉄心に取り付けられる場合、インバータ2aのキャリア周波数とモータ1の固定子鉄心の固有振動数との共振が回避される。このため、インバータ2aのキャリア周波数とモータ1との共振とをより確実に回避することができる。その結果、モータ1の寿命を延ばすことができる。さらに、モータ1の騒音を抑制することができる。   According to Embodiment 1 described above, when the absolute value of the difference between the frequency having a large power spectrum and a positive integer multiple of the carrier frequency is less than a positive real number δ, the carrier frequency of the inverter 2a is a new carrier frequency. Changed to For example, when the detector 3 is attached to the stator core of the motor 1, resonance between the carrier frequency of the inverter 2a and the natural frequency of the stator core of the motor 1 is avoided. For this reason, the resonance of the carrier frequency of the inverter 2a and the motor 1 can be avoided more reliably. As a result, the life of the motor 1 can be extended. Furthermore, the noise of the motor 1 can be suppressed.

次に、図4を用いて、制御装置4の例を説明する。
図4はこの発明の実施の形態1における圧延ラインの制御装置のハードウェア構成図である。
Next, an example of the control device 4 will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a hardware configuration diagram of the rolling line control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

制御装置4の各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも1つのプロセッサ5aと少なくとも1つのメモリ5bとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも1つの専用のハードウェア6を備える。   Each function of the control device 4 can be realized by a processing circuit. For example, the processing circuit includes at least one processor 5a and at least one memory 5b. For example, the processing circuit comprises at least one dedicated hardware 6.

処理回路が少なくとも1つのプロセッサ5aと少なくとも1つのメモリ5bとを備える場合、制御装置4の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも1つのメモリ5bに格納される。少なくとも1つのプロセッサ5aは、少なくとも1つのメモリ5bに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置4の各機能を実現する。少なくとも1つのプロセッサ5aは、CPU(Central Processing Unit)、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSPともいう。例えば、少なくとも1つのメモリ5bは、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROM等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等である。   When the processing circuit includes at least one processor 5a and at least one memory 5b, each function of the control device 4 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. At least one of software and firmware is described as a program. At least one of software and firmware is stored in at least one memory 5b. At least one processor 5a implements each function of the control device 4 by reading and executing a program stored in at least one memory 5b. The at least one processor 5a is also referred to as a CPU (Central Processing Unit), a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, and a DSP. For example, the at least one memory 5b is a nonvolatile or volatile semiconductor memory such as RAM, ROM, flash memory, EPROM, or EEPROM, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, a DVD, or the like.

処理回路が少なくとも1つの専用のハードウェア6を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、またはこれらの組み合わせで実現される。例えば、制御装置4の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、制御装置4の各機能は、まとめて処理回路で実現される。   If the processing circuit comprises at least one dedicated hardware 6, the processing circuit is implemented, for example, as a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC, an FPGA, or a combination thereof. The For example, each function of the control device 4 is realized by a processing circuit. For example, each function of the control device 4 is collectively realized by a processing circuit.

制御装置4の各機能について、一部を専用のハードウェア6で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、周波数分析装置4aの機能については専用のハードウェア6としての処理回路で実現し、プログラマブルロジックコントローラ4bの機能については少なくとも1つのプロセッサ5aが少なくとも1つのメモリ5bに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。   Some of the functions of the control device 4 may be realized by dedicated hardware 6 and the other part may be realized by software or firmware. For example, the function of the frequency analyzer 4a is realized by a processing circuit as dedicated hardware 6, and the function of the programmable logic controller 4b is read by at least one processor 5a reading a program stored in at least one memory 5b. It may be realized by executing.

このように、処理回路は、ハードウェア6、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせにより制御装置4の各機能を実現する。   As described above, the processing circuit realizes each function of the control device 4 by the hardware 6, software, firmware, or a combination thereof.

実施の形態2.
図5はこの発明の実施の形態2におけるインバータの制御装置が適用されるモータシステムの構成図である。なお、実施の形態1と同一または相当部分には、同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
Embodiment 2. FIG.
5 is a block diagram of a motor system to which an inverter control device according to Embodiment 2 of the present invention is applied. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as Embodiment 1, or an equivalent part. The description of this part is omitted.

実施の形態2の制御装置4は、表示器4dを備える。表示器4dは、筐体4cに取り付けられる。   The control device 4 according to the second embodiment includes a display 4d. The display 4d is attached to the housing 4c.

実施の形態2において、プログラマブルロジックコントローラ4bは、インバータ2aのキャリア周波数の変更前後のパワースペクトルのピーク値を比較することによりインバータ2aのキャリア周波数とモータ1との共振が回避されたか否かを判定する。共振が回避された場合、プログラマブルロジックコントローラ4bは、表示器4dに「共振回避」を表示させる。   In the second embodiment, the programmable logic controller 4b determines whether resonance between the carrier frequency of the inverter 2a and the motor 1 is avoided by comparing the peak values of the power spectrum before and after the change of the carrier frequency of the inverter 2a. To do. When resonance is avoided, the programmable logic controller 4b causes the display 4d to display “resonance avoidance”.

次に、図6を用いて、制御装置4の動作の概要を説明する。
図6はこの発明の実施の形態2におけるインバータの制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
Next, the outline | summary of operation | movement of the control apparatus 4 is demonstrated using FIG.
FIG. 6 is a flowchart for illustrating the outline of the operation of the inverter control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

ステップS11は、図3のステップS1と同じである。その後、周波数分析装置4aは、ステップS12の動作を行う。ステップS12では、周波数分析装置4aは、高速フーリエ変換によりパワースペクトルの大きな周波数fおよびパワースペクトルのピーク値Pを算出する。この際、nは、次数を表す。nは、1以上の整数となる。 Step S11 is the same as step S1 in FIG. Thereafter, the frequency analyzer 4a performs the operation of step S12. In step S12, the frequency analyzer 4a calculates the frequency f n having a large power spectrum and the peak value P n of the power spectrum by fast Fourier transform. At this time, n represents the order. n is an integer of 1 or more.

ステップS12の後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS13からステップS16の動作を行う。ステップS13からステップS16は、図3のステップS3からステップS6と同じである。   After step S12, the programmable logic controller 4b performs the operations from step S13 to step S16. Steps S13 to S16 are the same as steps S3 to S6 in FIG.

ステップS12の後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS17からステップS19の動作も行う。   After step S12, the programmable logic controller 4b also performs the operations from step S17 to step S19.

ステップS17では、プログラマブルロジックコントローラ4bは、周波数分析装置4aにより算出されたパワースペクトルのピーク値Pと直前のサンプリング周期における周波数fのパワースペクトルのピーク値Qとの差の絶対値が正の実数dよりも大きいか否かを判定する。 In step S17, the programmable logic controller 4b determines that the absolute value of the difference between the peak value P n of the power spectrum calculated by the frequency analyzer 4a and the peak value Q n of the power spectrum at the frequency f n in the immediately preceding sampling period is positive. It is determined whether it is larger than the real number d.

ステップS17で周波数分析装置4aにより算出されたパワースペクトルのピーク値Pと直前のサンプリング周期における周波数fのパワースペクトルのピーク値Qとの差の絶対値が正の実数d以下の場合、プログラマブルロジックコントローラ4bは、共振が回避されていないと判定する。その後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS18の動作を行う。 When the absolute value of the difference between the peak value P n of the power spectrum calculated by the frequency analyzer 4a in step S17 and the peak value Q n of the power spectrum at the frequency f n in the immediately preceding sampling period is equal to or less than a positive real number d, The programmable logic controller 4b determines that resonance is not avoided. Thereafter, the programmable logic controller 4b performs the operation of step S18.

ステップS18では、プログラマブルロジックコントローラ4bは、周波数fのパワースペクトルのピーク値をピーク値Pからピーク値Qに更新する。その後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、動作を終了する。 At step S18, the programmable logic controller 4b updates the peak value of the power spectrum of the frequency f n from the peak value P n to the peak value Q n. Thereafter, the programmable logic controller 4b ends the operation.

ステップS17で周波数分析装置4aにより算出されたパワースペクトルのピーク値Pと直前のサンプリング周期における周波数fのパワースペクトルのピーク値Qとの差の絶対値が正の実数dよりも大きい場合、プログラマブルロジックコントローラ4bは、共振が回避されたと判定する。その後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS19の動作を行う。 When the absolute value of the difference between the peak value P n of the power spectrum calculated by the frequency analyzer 4a in step S17 and the peak value Q n of the power spectrum at the frequency f n in the immediately preceding sampling period is greater than the positive real number d The programmable logic controller 4b determines that resonance has been avoided. Thereafter, the programmable logic controller 4b performs the operation of step S19.

ステップS19では、プログラマブルロジックコントローラ4bは、表示器4dに「共振回避」を表示させる。その後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS18の動作を行う。   In step S19, the programmable logic controller 4b displays “resonance avoidance” on the display 4d. Thereafter, the programmable logic controller 4b performs the operation of step S18.

ステップS18では、プログラマブルロジックコントローラ4bは、周波数fのパワースペクトルのピーク値をピーク値Pからピーク値Qに更新する。その後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、動作を終了する。 At step S18, the programmable logic controller 4b updates the peak value of the power spectrum of the frequency f n from the peak value P n to the peak value Q n. Thereafter, the programmable logic controller 4b ends the operation.

以上で説明した実施の形態2によれば、プログラマブルロジックコントローラ4bは、インバータ2aのキャリア周波数の変更前後のパワースペクトルのピーク値を比較することによりインバータ2aのキャリア周波数とモータ1との共振が回避されたか否かを判定する。このため、インバータ2aのキャリア周波数とモータ1との共振が回避されたか否かをより確実に確認することができる。   According to the second embodiment described above, the programmable logic controller 4b avoids resonance between the carrier frequency of the inverter 2a and the motor 1 by comparing the peak values of the power spectrum before and after the change of the carrier frequency of the inverter 2a. It is determined whether or not it has been done. For this reason, it can be confirmed more reliably whether resonance between the carrier frequency of the inverter 2a and the motor 1 is avoided.

この際、共振が回避された場合、表示器4dは、「共振回避」を表示する。このため、共振の回避を外部に対して確実に報知することができる。   At this time, if resonance is avoided, the display 4d displays “resonance avoidance”. For this reason, the avoidance of resonance can be reliably notified to the outside.

実施の形態3.
図7はこの発明の実施の形態3におけるインバータの制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。なお、実施の形態1または実施の形態2と同一または相当部分には、同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 7 is a flowchart for explaining the outline of the operation of the inverter control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. The same reference numerals are given to the same or corresponding parts as those in the first embodiment or the second embodiment. The description of this part is omitted.

実施の形態3において、プログラマブルロジックコントローラ4bは、予め設定された上限値以下となるように新たなキャリア周波数を設定する。   In the third embodiment, the programmable logic controller 4b sets a new carrier frequency so as to be equal to or lower than a preset upper limit value.

具体的には、ステップS0では、プログラマブルロジックコントローラ4bは、キャリア周波数の上限値fmaxを設定する。例えば、プログラマブルロジックコントローラ4bは、外部からの操作に基づいてキャリア周波数の上限値fmaxを設定する。その後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS21からステップS24の動作を行う。ステップS21からステップS24は、図6のステップS11からステップS14と同じである。 Specifically, in step S0, the programmable logic controller 4b sets an upper limit value f max of the carrier frequency. For example, the programmable logic controller 4b sets the upper limit value f max of the carrier frequency based on an external operation. Thereafter, the programmable logic controller 4b performs the operations from step S21 to step S24. Steps S21 to S24 are the same as steps S11 to S14 in FIG.

ステップS24の後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS25の動作を行う。ステップS25では、プログラマブルロジックコントローラ4bは、キャリア周波数fが上限値fmax未満か否かを判定する。 After step S24, the programmable logic controller 4b performs the operation of step S25. At step S25, the programmable logic controller 4b determines the carrier frequency f c is whether less than the upper limit value f max.

ステップS25でキャリア周波数fが上限値fmax未満の場合、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS26の動作を行う。ステップS26では、プログラマブルロジックコントローラ4bは、新たなキャリア周波数fを出力する。その後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、動作を終了する。 If the carrier frequency f c is less than the upper limit value f max in step S25, the programmable logic controller 4b performs the operation of step S26. In step S26, the programmable logic controller 4b outputs a new carrier frequency f c. Thereafter, the programmable logic controller 4b ends the operation.

ステップS23でパワースペクトルの大きな周波数fとキャリア周波数fの正の整数k倍との差の絶対値が正の実数δ未満の場合、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS27の動作を行う。 If the absolute value of the difference between the positive integer k times the large frequency f n and carrier frequency f c of the power spectrum is less than a positive real number δ in step S23, the programmable logic controller 4b performs the operation of step S27.

ステップS27では、プログラマブルロジックコントローラ4bは、新たなキャリア周波数fとしてパワースペクトルの大きな周波数fと次の次数の周波数fn+1との平均値をkで除算した値を設定する。ステップS27の後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS25の動作を行う。 In step S27, the programmable logic controller 4b sets the value of the average value obtained by dividing the k a frequency f n + 1 of the large frequency f n and the next order of the power spectrum as a new carrier frequency f c. After step S27, the programmable logic controller 4b performs the operation of step S25.

ステップS25でキャリア周波数fが上限値fmax以上の場合、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS28の動作を行う。ステップS28では、プログラマブルロジックコントローラ4bは、新たなキャリア周波数fとしてパワースペクトルの大きな周波数fと前の次数の周波数fn−1との平均値をkで除算した値を設定する。 If the carrier frequency f c is equal to or greater than the upper limit value f max in step S25, the programmable logic controller 4b performs the operation of step S28. At step S28, the programmable logic controller 4b sets the value of the average value obtained by dividing the k a frequency f n-1 orders before and large frequency f n of the power spectrum as a new carrier frequency f c.

その後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS26の動作を行う。ステップS26では、プログラマブルロジックコントローラ4bは、新たなキャリア周波数fを出力する。その後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、動作を終了する。 Thereafter, the programmable logic controller 4b performs the operation of step S26. In step S26, the programmable logic controller 4b outputs a new carrier frequency f c. Thereafter, the programmable logic controller 4b ends the operation.

ステップS22の後、プログラマブルロジックコントローラ4bは、ステップS29からステップS31の動作も行う。ステップS29からステップS31は、図6のステップS17からステップS19と同じである。   After step S22, the programmable logic controller 4b also performs operations from step S29 to step S31. Steps S29 to S31 are the same as steps S17 to S19 in FIG.

以上で説明した実施の形態3によれば、プログラマブルロジックコントローラ4bは、予め設定された上限値以下となるように新たなキャリア周波数を設定する。このため、キャリア周波数に制限を持つPWM制御方式のインバータ2aに対しても適切にキャリア周波数を設定することができる。   According to the third embodiment described above, the programmable logic controller 4b sets a new carrier frequency so as to be equal to or lower than a preset upper limit value. For this reason, the carrier frequency can be appropriately set even for the inverter 2a of the PWM control system having a restriction on the carrier frequency.

1 モータ、 2 ドライブ装置、 2a インバータ、 3 検出器、 4 制御装置、 4a 周波数分析装置、 4b プログラマブルロジックコントローラ、 4c 筐体、 4d 表示器、 5a プロセッサ、 5b メモリ、 6 ハードウェア   1 motor, 2 drive device, 2a inverter, 3 detector, 4 control device, 4a frequency analyzer, 4b programmable logic controller, 4c housing, 4d display, 5a processor, 5b memory, 6 hardware

Claims (3)

インバータの動作に応じて駆動されるモータに取り付けられた検出器により検出された加速度または速度からパワースペクトルの大きな周波数を算出する周波数分析部と、
前記周波数分析部により算出されたパワースペクトルの大きな周波数と前記インバータの現時点のキャリア周波数の正の整数倍との差の絶対値が閾値以上の場合は、前記インバータのキャリア周波数を変更せず、前記絶対値が閾値未満の場合は、前記インバータのキャリア周波数と前記モータとの共振が回避されるように前記インバータのキャリア周波数を新たなキャリア周波数に変更するキャリア周波数設定部と、
を備えたインバータの制御装置。
A frequency analysis unit that calculates a large frequency of the power spectrum from acceleration or speed detected by a detector attached to a motor driven according to the operation of the inverter;
If the absolute value of the difference between the large frequency of the power spectrum calculated by the frequency analysis unit and a positive integer multiple of the current carrier frequency of the inverter is greater than or equal to a threshold, the carrier frequency of the inverter is not changed, If the absolute value is less than the threshold, a carrier frequency setting unit that changes the carrier frequency of the inverter to a new carrier frequency so that resonance between the carrier frequency of the inverter and the motor is avoided;
Inverter control device comprising:
インバータの動作に応じて駆動されるモータに取り付けられた検出器により検出された加速度または速度からパワースペクトルの大きな周波数を算出する周波数分析部と、
前記インバータのキャリア周波数と前記モータとの共振が回避されるように前記インバータのキャリア周波数を新たなキャリア周波数に変更するキャリア周波数設定部と、
を備え、
前記キャリア周波数設定部は、前記インバータのキャリア周波数の変更前後のパワースペクトルのピーク値を比較することにより前記インバータのキャリア周波数と前記モータとの共振が回避されたか否かを判定するインバータの制御装置。
A frequency analysis unit that calculates a large frequency of the power spectrum from acceleration or speed detected by a detector attached to a motor driven according to the operation of the inverter;
A carrier frequency setting unit that changes the carrier frequency of the inverter to a new carrier frequency so that resonance between the carrier frequency of the inverter and the motor is avoided;
With
The carrier frequency setting unit, Louis converter to determine whether resonance between the carrier frequency of the inverter motor is avoided by comparing the peak value of the power spectrum before and after the change of the carrier frequency of the inverter Control device.
前記キャリア周波数設定部は、予め設定された上限値以下となるように前記新たなキャリア周波数を設定する請求項1または請求項2に記載のインバータの制御装置。   The inverter control device according to claim 1, wherein the carrier frequency setting unit sets the new carrier frequency so as to be equal to or lower than a preset upper limit value.
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