JPH0337399B2 - - Google Patents
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- JPH0337399B2 JPH0337399B2 JP58048807A JP4880783A JPH0337399B2 JP H0337399 B2 JPH0337399 B2 JP H0337399B2 JP 58048807 A JP58048807 A JP 58048807A JP 4880783 A JP4880783 A JP 4880783A JP H0337399 B2 JPH0337399 B2 JP H0337399B2
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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
- 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
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の利用分野]
本発明は電源周波数の異なる地域でも共通に使
用でき、出力トルクをほぼ一定に制御することの
できるインバータを備えた電動機制御装置に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a motor control device equipped with an inverter that can be commonly used in regions with different power supply frequencies and that can control output torque to a substantially constant level.
[従来技術]
誘導電動機(以下、IMという)は構造が簡単
で安価であり、しかも寿命が永く保守も容易であ
るという特長を有している。このためIMは小容
量のものから大容量のものまで広く用いられてい
る。[Prior Art] Induction motors (hereinafter referred to as IM) have the features of a simple structure, low cost, long life, and easy maintenance. For this reason, IM is widely used from small capacity to large capacity.
しかし従来はIMの回転速度を効率良く制御す
る方法がなかつたため、これの用途は限られてい
た。 However, until now there was no way to efficiently control the rotational speed of the IM, so its applications were limited.
しかし、近年に至り、種々の半導体素子が提供
されるようになり、任意の周波数の出力を簡単に
得ることのできる静止形インバータ装置が開発さ
れた。このインバータ装置を商用電源とIMの間
に接続し、インバータ装置の出力周波数を変える
ことにより広い範囲で、しかも効率良くIMの速
度を制御することが出来るようになつた。 However, in recent years, various semiconductor devices have been provided, and a static inverter device that can easily obtain an output at any frequency has been developed. By connecting this inverter device between a commercial power source and the IM, and changing the output frequency of the inverter device, it has become possible to efficiently control the speed of the IM over a wide range.
ところでこのようなインバータ装置の多くは出
力周波数を任意に変えられるばかりでなく、同時
に出力電圧の大きさも容易に変えることができ
る。一方、IMにおいてはそのトルクを一定に保
つたままで回転速度を予定の速度に向けて、次第
に高めることを要求されることが多い。そこで、
上記したインバータ装置によりIMの回転速度を
制御するようにしたシステムにおいては、インバ
ータ装置の出力電圧をその出力周波数にほぼ比例
して変化させ、ほぼトルクが一定の状態で回転速
度の制御が行えるようにしたものが広く用いられ
ている。 By the way, many of these inverter devices can not only change the output frequency arbitrarily, but also easily change the magnitude of the output voltage at the same time. On the other hand, in IM, it is often required to gradually increase the rotational speed toward a planned speed while keeping the torque constant. Therefore,
In a system in which the rotational speed of the IM is controlled by the inverter device described above, the output voltage of the inverter device is changed approximately in proportion to its output frequency, so that the rotational speed can be controlled while the torque is approximately constant. It is widely used.
このようなインバータ装置の一例を第1図に示
す。図において、1は商用交流から直流を得るた
めの順変換部、2は直流から3相交流を得る逆変
換部、3はIM、10〜20はダイオード、22
は平滑用コンデンサ、30〜40はトランジス
タ、ゲート・ターンオフ・サイリスタなどのスイ
ツチング素子、42〜52はフリーホイールダイ
オードである。 An example of such an inverter device is shown in FIG. In the figure, 1 is a forward conversion unit for obtaining DC from commercial AC, 2 is an inverse conversion unit for obtaining 3-phase AC from DC, 3 is IM, 10 to 20 are diodes, 22
30 to 40 are transistors, switching elements such as gate turn-off thyristors, and 42 to 52 are freewheel diodes.
ダイオード10〜20は入力された三相の交流
を整流し、コンデンサ22に供給する。従つてコ
ンデンサ22の端子間にほぼ平滑化された直流電
圧が得られる。 The diodes 10 to 20 rectify the input three-phase alternating current and supply it to the capacitor 22. Therefore, a substantially smoothed DC voltage is obtained between the terminals of the capacitor 22.
スイツチング素子30〜40は図示していない
スイツチング制御回路から供給されるゲート信号
によつてオン・オフし、コンデンサ22の端子間
に現れている直流電圧を三相の交流電圧に変換し
てIM3に供給する。そして、上記したゲート信
号を制御することによりIM3に供給される三相
交流の周波数と電圧を任意に制御することがで
き、これによりIM3のトルクを一定に保つたま
までその回転速度を任意に制御することができ
る。 The switching elements 30 to 40 are turned on and off by gate signals supplied from a switching control circuit (not shown), and convert the DC voltage appearing between the terminals of the capacitor 22 into a three-phase AC voltage, which is then applied to the IM3. supply By controlling the gate signal described above, the frequency and voltage of the three-phase AC supplied to IM3 can be arbitrarily controlled, and thereby the rotation speed of IM3 can be arbitrarily controlled while keeping the torque of IM3 constant. can do.
第1図はパルス幅変調(以下単にPWMと呼
ぶ)インバータ装置の例である。 FIG. 1 is an example of a pulse width modulation (hereinafter simply referred to as PWM) inverter device.
これは、順変換部1に電圧調節機能がないの
で、逆変換部2で出力電圧をチヨツピングして所
要電圧を得る。第2図も従来から用いられている
インバータ装置であつて、これは順変換部1がサ
イリスタ又はトランジスタ等のスイツチング素子
10′〜20′で構成してあり、電圧調節機能を有
している。従つて電動機3に印加する電圧の値は
順変換器1に依つて制御する。このインバータ装
置の場合は逆変換器2のチヨツピングも併用して
電動機3に印加する電圧を制御することもでき
る。 This is because the forward converter 1 does not have a voltage adjustment function, so the inverse converter 2 steps the output voltage to obtain the required voltage. FIG. 2 also shows a conventionally used inverter device, in which a forward conversion section 1 is composed of switching elements 10' to 20' such as thyristors or transistors, and has a voltage regulating function. Therefore, the value of the voltage applied to the motor 3 is controlled by the forward converter 1. In the case of this inverter device, the voltage applied to the electric motor 3 can also be controlled by also using chopping of the inverter 2.
さてインバータ装置の出力周波数foと出力電圧
Voとの関係(以下V/F特性という)は
Vo=a・fo+b ……(1)
但し、a、bは定数
となり、この(1)式を満足するように制御すれば上
記のようにトルク一定のもとでIMの回転速度を
任意に制御することができる。そこで、この(1)式
における定数a、bを、出力周波数foの可変範囲
の上限である最大出力周波数fomaxに応じて所定
の値に設定してやれば、制御すべきIMの回転速
度をトルク一定のままで充分に低い速度から定格
回転速度までの範囲にわたつて制御することがで
きる。 Now, the output frequency fo and output voltage of the inverter device
The relationship with Vo (hereinafter referred to as V/F characteristics) is Vo=a・fo+b...(1) However, a and b are constants, and if the control is performed to satisfy equation (1), the torque will be as shown above. The rotation speed of the IM can be controlled arbitrarily under a constant condition. Therefore, if the constants a and b in equation (1) are set to predetermined values according to the maximum output frequency fomax, which is the upper limit of the variable range of the output frequency fo, the rotational speed of the IM to be controlled can be adjusted to a constant torque. The rotational speed can be controlled over a range from a sufficiently low speed to the rated rotational speed.
しかしながら、上記した従来のインバータ装置
においては、出力周波数の最大値をIMの仕様電
圧および仕様周波数と異なつた状態で使用する
と、充分に能力が発揮できなかつたり、過負荷に
なつたりするという問題点があつた。 However, in the conventional inverter device described above, if the maximum value of the output frequency is different from the specified voltage and frequency of the IM, there is a problem that the capacity cannot be fully demonstrated or overload occurs. It was hot.
ところで、電力供給事情が地域で異なるなどの
理由により、供給されている電力の周波数が異な
つている場合がある。例えば日本では50〔Hz〕で
給電されている地域と60〔Hz〕で給電されている
地域とが混在していることは周知の通りである。 By the way, the frequency of the supplied power may differ due to reasons such as differences in power supply conditions depending on the region. For example, it is well known that in Japan, there are areas where electricity is supplied at 50 [Hz] and areas where electricity is supplied at 60 [Hz].
そこでIMの定格入力電圧および周波数の仕様
について考えると、その地域ごとに例えば50〔Hz〕
地域では220V/50〔Hz〕、あるいは110V/50
〔Hz〕、一方60〔Hz〕地域では例えば220V/60
〔Hz〕、あるいは110V/60〔Hz〕のIMが使われて
いるのがほとんどである。そこで50〔Hz〕の地域
で60〔Hz〕の最大出力周波数に設定されているイ
ンバータ装置を使用したのでは、その地域で使用
されている50〔Hz〕仕様のIMに周波数の仕様がマ
ツチングしない。また60〔Hz〕地域でも同様に50
〔Hz〕の最大出力周波数に設定されているインバ
ータ装置を使用したのではその地域で使用されて
いる60〔Hz〕仕様のIMに周波数の仕様がマツチン
グしない。 Therefore, considering the rated input voltage and frequency specifications of IM, for example, 50 [Hz] for each region.
220V/50 [Hz] or 110V/50 in the area
[Hz], while in 60 [Hz] areas, for example, 220V/60
[Hz] or 110V/60 [Hz] IM is used in most cases. Therefore, if you use an inverter device that is set to a maximum output frequency of 60 [Hz] in a 50 [Hz] region, the frequency specifications will not match the 50 [Hz] specification IM used in that region. . Also, in the 60 [Hz] area, the same 50
If you use an inverter device that is set to a maximum output frequency of [Hz], the frequency specifications will not match the 60 [Hz] specification IM used in that area.
すなわち電源周波数の異なる地域においては、
IMの入力電源仕様(入力周波数仕様)は、その
地域に合つた入力周波数仕様であることが多く、
このため異なる周波数地域で使用していたインバ
ータ装置を電源周波数の異なる地域に持つていつ
た場合、このインバータ装置の周波数仕様は、
IMの入力周波数仕様と必ずしも一致しないこと
がある。したがつてそのまま仕様の異なるインバ
ータ装置とIMを組み合わせて使用すると、上に
述べた問題があるため運転に支障があつた。この
ように従来のインバータ装置によるIM制御装置
では、異なつた周波数地域間で運転特性における
互換性がないという欠点があつた。 In other words, in areas with different power supply frequencies,
The input power supply specifications (input frequency specifications) of IM are often the input frequency specifications suitable for the region.
Therefore, if an inverter device used in a different frequency region is moved to an area with a different power supply frequency, the frequency specifications of this inverter device will be
The input frequency specifications of the IM may not necessarily match. Therefore, if the IM was used in combination with an inverter device with different specifications, the above-mentioned problems would occur, causing problems in operation. As described above, the conventional IM control device using an inverter device has the disadvantage that there is no compatibility in operating characteristics between different frequency regions.
これを第3図により説明する。 This will be explained with reference to FIG.
まず50〔Hz〕地域で60〔Hz〕用のインバータ装置
を使用した場合の問題を考える。 First, consider the problem when using a 60 [Hz] inverter in a 50 [Hz] area.
60〔Hz〕地域でIMの仕様周波数が60〔Hz〕のも
のを使用した場合インバータ装置のV/F特性は
Bで表される特性に設定されるが、このインバー
タ装置を50〔Hz〕地域で使用したときにはV/F
特性がBの特性になつているにもかかわらずIM
として50〔Hz〕仕様のものが接続される(この地
域では50〔Hz〕用のIMが使用されている為)。 If you use an IM with a specified frequency of 60 [Hz] in a 60 [Hz] region, the V/F characteristics of the inverter device will be set to the characteristic represented by B, but if you use this inverter device in a 50 [Hz] region V/F when used in
IM even though the characteristics have become those of B.
A 50 [Hz] specification is connected (because 50 [Hz] IM is used in this area).
このためインバータ装置の出力周波数をIMの
仕様周波数に合わせ50〔Hz〕に設定しようとした
とする。この場合インバータ装置の動作点はP1
となり、50〔Hz〕仕様のIMに対する電圧)が
100%×50/60=83%
となり印加電圧が83%になる。 For this reason, let us assume that an attempt is made to set the output frequency of the inverter device to 50 [Hz] in accordance with the IM specification frequency. In this case, the operating point of the inverter device is P 1
Therefore, the voltage for IM of 50 [Hz] specification) is 100% x 50/60 = 83%, and the applied voltage is 83%.
この場合出力トルクが定格値まで得られない。
また負荷によつては、要求するトルクを出すこと
ができず、IMの回転数が規定値まで達しなかつ
たりする。 In this case, the output torque cannot be obtained up to the rated value.
Also, depending on the load, the required torque may not be produced, and the IM rotational speed may not reach the specified value.
これと反対に、60〔Hz〕地域で50〔Hz〕用のイン
バータ装置を使用することも考えられる。 On the contrary, it is also conceivable to use an inverter for 50 [Hz] in a 60 [Hz] region.
50〔Hz〕地域でIMの仕様周波数が50〔Hz〕のも
のを使用した場合インバータ装置のV/F特性は
Aで表される特性に設定されるが、このインバー
タ装置を60〔Hz〕地域で使用したときにはV/F
特性がAの様になつているにもかかわらずIMと
して60〔Hz〕の仕様周波数のものが接続される
(この地域では60〔Hz〕用のIMが使用されている
為)。 If an IM with a specified frequency of 50 [Hz] is used in an area with a frequency of 50 [Hz], the V/F characteristics of the inverter will be set to the characteristic expressed by A, but if this inverter is used in an area with a frequency of 60 [Hz], V/F when used in
Even though the characteristics are like A, an IM with a specified frequency of 60 [Hz] is connected (because 60 [Hz] IMs are used in this area).
このためインバータ装置の出力周波数をIMの
仕様周波数に合わせ60〔Hz〕に設定しようとした
とする。この場合インバータ装置の出力周波数が
60〔Hz〕まで上がれば動作点はP2となり、60〔Hz〕
仕様のIMに対する電圧が
100%×60/50=120%
となり印加電圧が120%になる。 For this reason, let us assume that an attempt is made to set the output frequency of the inverter device to 60 [Hz] in accordance with the IM specification frequency. In this case, the output frequency of the inverter device is
If the frequency increases to 60 [Hz], the operating point becomes P 2 , and 60 [Hz]
The voltage for the specified IM is 100% x 60/50 = 120%, so the applied voltage is 120%.
この場合IMの電圧が定格値以上になるので過
励磁となり、またインバータ装置も過励磁による
電流増加の為、オーバーロードになる。さらにイ
ンバータ装置の設定仕様が第3図の特性Aが点線
と実線で示されているように50〔Hz〕以下のみで
動作する仕様であると(50〔Hz〕仕様の場合この
ようなことがありえる)定格回転速度まで最大速
度が達しなかつたりすることがある。 In this case, the voltage of IM exceeds the rated value, resulting in overexcitation, and the inverter device also becomes overloaded due to the increase in current due to overexcitation. Furthermore, if the setting specifications of the inverter device are such that the characteristic A in Figure 3 operates only at 50 [Hz] or lower, as shown by the dotted and solid lines (in the case of 50 [Hz] specifications, this may occur). (Possible) The maximum speed may not reach the rated speed.
このように従来技術による電動機制御装置で
は、V/F特性は固定されており、従つて、従来
技術による電動機制御装置では電源周波数が異な
つた地域間におけるインバータ装置の、充分な互
換性が得られなかつたのである。 In this way, the V/F characteristics of conventional motor control devices are fixed, and therefore sufficient compatibility of inverter devices between regions with different power supply frequencies cannot be achieved with conventional motor control devices. It was empty.
[発明の目的]
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除
き、所定の電源周波数の地域で使用されていたイ
ンバータ装置を、使用される電源周波数が異なる
他の地域にそのインバータ装置を持つていつた場
合でも、その地域で使用されるよう仕様設定され
た電動機をそのまま使用出来る汎用性の高い電動
機制御装置を提供することにある。換言すると、
種々異なる電源周波数の地域に、共通に供給でき
るようにした汎用性の高い電動機制御装置を提供
することにある。[Object of the Invention] An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above, and to make it possible to transfer an inverter device used in a region with a predetermined power frequency to another region where the power power frequency is different. To provide a highly versatile electric motor control device that allows the use of electric motors whose specifications are set to be used in the region as they are, even if the user owns one. In other words,
It is an object of the present invention to provide a highly versatile electric motor control device that can be commonly supplied to regions with various power supply frequencies.
[発明の概要]
すなわち本発明は、インバータ装置への入力周
波数を検知する手段を設け、この検出手段の出力
に応じてインバータ装置の出力を電動機設定仕様
(周波数設定仕様)に自動的に調整する制御信号
発生手段を設けるようにしたものである。[Summary of the Invention] That is, the present invention provides means for detecting the input frequency to the inverter device, and automatically adjusts the output of the inverter device to the motor setting specifications (frequency setting specifications) according to the output of the detection means. A control signal generating means is provided.
[発明の実施例]
以下、本発明による電動機制御用インバータ装
置の実施例を図面について説明する。[Embodiments of the Invention] Hereinafter, embodiments of an inverter device for controlling a motor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第4図は本発明の一実施例の基本的構成を概略
的に示したブツロク図で、
交流電源に接続されたインバータ装置(順変換
部1、逆変換部2、平滑コンデンサ22などで構
成されたインバータ主回路部と、周波数検知回路
4、制御信号発生回路5、回転速度設定器6、ス
イツチング制御回路7などで構成されたインバー
タ制御回路部を有する)にIM3を接続し回転制
御する電動機制御装置を示している。ここで上記
制御装置は、交流電源の周波数を検知し、この出
力に応じて制御信号発生回路5からV/F特性を
自動的に選び出しインバータ装置の出力電圧と出
力周波数を制御するようにしたものである。 FIG. 4 is a block diagram schematically showing the basic configuration of an embodiment of the present invention. IM3 is connected to the inverter main circuit section, and an inverter control circuit section consisting of a frequency detection circuit 4, a control signal generation circuit 5, a rotation speed setting device 6, a switching control circuit 7, etc., and rotation control is performed. The device is shown. Here, the control device detects the frequency of the AC power source, automatically selects the V/F characteristic from the control signal generation circuit 5 according to this output, and controls the output voltage and output frequency of the inverter device. It is.
さらに詳しく説明すると、
周波数検知回路4は供給されている交流電源の
周波数、即ち入力周波数を検知し、入力周波数信
号fiを発生する。 More specifically, the frequency detection circuit 4 detects the frequency of the supplied AC power, that is, the input frequency, and generates the input frequency signal fi.
制御信号発生回路5は速度設定器で設定された
回転速度指令信号Nと周波数検知回路4からの入
力周波数信号fiを入力とし、信号Nに対応して周
波数制御信号Sfを発生すると共に、信号fiに対応
して第3図に示したV/F特性A又はBのいずれ
かの特性を選択し、その選択した特性に従つて信
号Sfで表される出力周波数foに対応した電圧制御
信号Svを発生する働きをする。 The control signal generation circuit 5 receives the rotational speed command signal N set by the speed setting device and the input frequency signal fi from the frequency detection circuit 4, and generates a frequency control signal Sf corresponding to the signal N, and also generates the signal fi. Select either one of the V/F characteristics A or B shown in FIG. 3 in response to It functions to generate.
さらに具体的に述べると、
前記定数a、bの値を求め、この値を(1)式に代
入して求めた出力周波数foと出力電圧Voとの関
係になるようにインバータ装置を制御するように
したものである。 To be more specific, the inverter device is controlled so that the relationship between the output frequency fo and the output voltage Vo is determined by determining the values of the constants a and b, and substituting these values into equation (1). This is what I did.
定数aは電動機の定格電圧をVc、インバータ
装置の入力周波数をfiとするとき
a=Vc−b/fi ……(2)
で求めることができる。 The constant a can be found as follows: a=Vc-b/fi (2) where the rated voltage of the motor is Vc and the input frequency of the inverter device is fi.
従つて電動機の定格電圧Vc及び定数bを設定
しておけば、入力周波数fiを検出手段で求めるこ
とにより定数aの値は容易に求めることができ
る。また定数bは励磁電流成分を流すため必要な
値であつてインバータ装置の入力周波数には無関
係に一定としても良い。入力周波数の値が例えば
50〔Hz〕60〔Hz〕のうちのいずれかに特定出来るよ
うな場合には夫々の周波数に合わせた定数a、b
をメモリのなかへ記憶しておき、検出手段の出力
に応じて、この定数を選択して用いるようにする
ことができる。スイツチング制御回路7は周波数
制御信号Sfと電圧制御信号Svに応じて所定のタ
イミングとパルス幅のゲート信号Gを発生し、逆
変換部2のスイツチング素子30〜40(第1
図)に供給してスイツチングを行い、これらの信
号SfとSvに対応した出力周波数foと出力電圧Vo
の三相交流を発生してIM3に供給する働きをす
る。 Therefore, if the rated voltage Vc of the motor and the constant b are set, the value of the constant a can be easily determined by determining the input frequency fi using the detection means. Further, the constant b is a value necessary for causing the excitation current component to flow, and may be constant regardless of the input frequency of the inverter device. For example, if the input frequency value is
If it can be specified as either 50 [Hz] or 60 [Hz], use constants a and b according to each frequency.
can be stored in a memory, and this constant can be selected and used according to the output of the detection means. The switching control circuit 7 generates a gate signal G having a predetermined timing and pulse width according to the frequency control signal Sf and the voltage control signal Sv, and controls the switching elements 30 to 40 (the first
(Fig.) and performs switching to determine the output frequency fo and output voltage Vo corresponding to these signals Sf and Sv.
It works to generate three-phase alternating current and supply it to IM3.
従つて、この実施例によれば、速度設定器6か
らの速度指令信号NによつてIM3の回転速度を
トルクが一定の状態で任意に制御することがで
き、その際、交流電源の入力周波数が50〔Hz〕と
60〔Hz〕のいずれとなつても、それぞれに対応し
て出力周波数foに対する出力電圧Voの関係が第
3図のV/F特性AとBのいずれかに自動的にき
り変えられて動作するから、50〔Hz〕60〔Hz〕のい
ずれの交流電源を対象としたシステムに使用して
も、使用しているIMの周波数に自ずと一致する
ことになる(その地域の電源周波数とIMの周波
数が同じであるため)。 Therefore, according to this embodiment, the rotation speed of the IM 3 can be arbitrarily controlled by the speed command signal N from the speed setting device 6 while the torque is constant, and in this case, the input frequency of the AC power source can be controlled as desired. is 50 [Hz]
60 [Hz], the relationship between the output voltage Vo and the output frequency fo is automatically changed to either V/F characteristics A or B in Figure 3, corresponding to each, and the operation is performed. Therefore, no matter which AC power source of 50 [Hz] or 60 [Hz] is used in a system, it will automatically match the frequency of the IM being used (the frequency of the power supply in the area and the frequency of the IM) will match the frequency of the IM being used. are the same).
したがつて常に最適な動作を行うことができ、
IMの回転速度を正しく制御することができる。 Therefore, optimal operation can always be performed,
The rotation speed of IM can be controlled correctly.
次に、第5図に制御信号発生回路5の一実施例
を示す。この第5図において、55は周波数判別
器、56は選択回路、57はメモリ、58はリミ
ツタ、59は演算回路である。 Next, one embodiment of the control signal generation circuit 5 is shown in FIG. In FIG. 5, 55 is a frequency discriminator, 56 is a selection circuit, 57 is a memory, 58 is a limiter, and 59 is an arithmetic circuit.
周波数判別器55は入力周波数fiに応じて最大
周波数制御信号mと選択信号nを発生する働きを
する。 The frequency discriminator 55 functions to generate a maximum frequency control signal m and a selection signal n according to the input frequency fi.
選択回路56は選択信号nに応じてメモリ57
から50〔Hz〕用の定数(a、b)50と60〔Hz〕用の
定数(a、b)60のいずれかを読み出し、それを
演算回路59にセツトする働きをする。 The selection circuit 56 selects the memory 57 according to the selection signal n.
It functions to read out either the constants (a, b) 50 for 50 [Hz] or the constants (a, b) 60 for 60 [Hz] and set it in the arithmetic circuit 59.
リミツタ58は最大周波数制御信号mに対応し
て速度指令信号Nの最大値を50〔Hz〕又は60〔Hz〕
のいずれかに制限する働きをする。 The limiter 58 sets the maximum value of the speed command signal N to 50 [Hz] or 60 [Hz] in response to the maximum frequency control signal m.
It functions to limit either of the following.
演算回路59は選択回路59からセツトされた
定数(a、b)50又は(a、b)60のいずれかを用
い、周波数制御信号sfを入力として(1)式に示した
演算を行つて出力周波数foに対応した出力電圧
Voを逆変換部2から発生させるための電圧制御
信号Svを発生する働きをする。 The calculation circuit 59 uses either the constants (a, b) 50 or (a, b) 60 set by the selection circuit 59, receives the frequency control signal sf as input, performs the calculation shown in equation (1), and outputs the result. Output voltage corresponding to frequency fo
It functions to generate a voltage control signal Sv for generating Vo from the inverse converter 2.
従つて、この第5図に示した制御信号発生回路
5によれば、交流電源の入力周波数が50〔Hz〕と
60〔Hz〕のいずれとなつた場合でも、常に一定の
トルクのもとでIM3の回転速度を制限するのに
必要な周波数制御信号Sfと電圧制御信号Svを得
ることができる上、この実施例によれば、最大周
波数制御信号mがリミツタ58に入力され、それ
により周波数制御信号Sfの最大値を所定値に制御
し、出力周波数foが入力周波数以上に増加しない
ように動作するから、IM3に供給される電源の
周波数の最大値は常に自動的に入力周波数と等し
い値に制限され、IM3の回転速度が定格値を超
えて制御されたりするのを防止することができ
る。ところで、IMを用いたシステムにおいては、
速度指令信号がIMの起動信号を兼ねているシス
テムもあり、このようなシステムにおいては、速
度指令信号Nが与えられたとき、出力周波数foが
低い値から立ち上がつてゆき、最終的に信号Nで
設定された最高速度に対応した周波数に収束する
ような制御を行うのが望ましい場合がある。 Therefore, according to the control signal generation circuit 5 shown in FIG. 5, the input frequency of the AC power source is 50 [Hz].
60 [Hz], it is possible to obtain the frequency control signal Sf and the voltage control signal Sv necessary to limit the rotational speed of IM3 under constant torque. According to IM3, the maximum frequency control signal m is input to the limiter 58, which controls the maximum value of the frequency control signal Sf to a predetermined value and operates so that the output frequency fo does not increase beyond the input frequency. The maximum frequency of the supplied power is always automatically limited to a value equal to the input frequency, and it is possible to prevent the rotation speed of the IM3 from being controlled to exceed the rated value. By the way, in a system using IM,
There are systems in which the speed command signal also serves as the IM activation signal, and in such systems, when the speed command signal N is given, the output frequency fo rises from a low value, and eventually the signal It may be desirable to perform control to converge to a frequency corresponding to the maximum speed set by N.
そこで、このような場合に適した本発明の一実
施例を第6図に示す。この図において、60は比
較回路、61はクロツク発振器、62はカウン
タ、63はデイジタル・アナログ変換器(D/A
という)であり、その他は第4図と同じである。 FIG. 6 shows an embodiment of the present invention suitable for such a case. In this figure, 60 is a comparison circuit, 61 is a clock oscillator, 62 is a counter, and 63 is a digital-to-analog converter (D/A
), and the rest is the same as in Figure 4.
クロツク発振器61は比較回路60の出力が
“H”レベルのときだけ発振し、クロツク信号を
カウンタ62に供給する。 Clock oscillator 61 oscillates only when the output of comparator circuit 60 is at "H" level, and supplies a clock signal to counter 62.
D/A63はカウンタ62の出力をアナログ化
して周波数制御信号Sfに変換する働きをする。そ
こで、いま、或るおおきさの速度指令信号Nが供
給されたとする。そうすると、これにより比較回
路60の出力が“H”になり、クロツク発振器6
1が発振を開始する。そこで、カウンタ62の出
力データは時間の経過とともに増加し、D/A6
3の出力電圧は時間とともに直線状に上昇してゆ
く。この結果、周波数制御信号Sfも直線状に増加
し、IM3(第4図)に供給される出力周波数fo
はほぼ0〔Hz〕から所定の割合(これはクロツク
信号の周波数で任意に定めることができる)で順
次増加してゆき、これと同時に出力電圧Voも増
加してゆくので、IM3は始動時の突入電流もほ
とんどなく、一定のトルクで安定に加速されてゆ
くことになり、スムーズな起動を行わせることが
できる。 The D/A 63 functions to analogize the output of the counter 62 and convert it into a frequency control signal Sf. Therefore, let us now assume that a speed command signal N of a certain magnitude is supplied. Then, the output of the comparison circuit 60 becomes "H" and the clock oscillator 6
1 starts oscillation. Therefore, the output data of the counter 62 increases with the passage of time, and the output data of the D/A 6
The output voltage of No. 3 increases linearly with time. As a result, the frequency control signal Sf also increases linearly, and the output frequency fo supplied to IM3 (Fig. 4)
increases sequentially from approximately 0 [Hz] at a predetermined rate (this can be arbitrarily determined by the frequency of the clock signal), and at the same time, the output voltage Vo also increases, so IM3 There is almost no inrush current, and stable acceleration is achieved with a constant torque, allowing for smooth startup.
やがて、周波数制御信号Sfが速度指令信号Nと
同じ値にまで達すると、比較回路60の出力はそ
れまでの“H”から反転して“L”になる。そこ
で、この時点でクロツク発振器61は発振停止
し、カウンタ62の出力データの増加も停止する
ので、出力周波数foは速度指令信号Nで設定され
た周波数となり、IM3の回転速度を設定された
値に保つ。 Eventually, when the frequency control signal Sf reaches the same value as the speed command signal N, the output of the comparison circuit 60 is reversed from "H" to "L". Therefore, at this point, the clock oscillator 61 stops oscillating, and the increase in the output data of the counter 62 also stops, so the output frequency fo becomes the frequency set by the speed command signal N, and the rotation speed of IM3 becomes the set value. keep.
従つて、この実施例によれば、上記第5図の実
施例と同じ効果が得られるのに加えて、IM3が
停止していたときに任意の値の速度指令信号Nを
そのまま与えてスムーズに起動を行わせることが
できるという効果が得られる。 Therefore, according to this embodiment, in addition to obtaining the same effect as the embodiment shown in FIG. The effect is that the activation can be performed.
Reはカウンタ62のリセツト端子である。こ
のリセツト端子Reへは始動前にリセツト信号が
入るようにする。 Re is a reset terminal of the counter 62. A reset signal is input to this reset terminal Re before starting.
第7図は本発明の更に異なる実施例である。こ
の実施例では2つの比較器60a,60bを有し
ている。このうち比較器60aは第6図に示した
ものと同様、速度指令信号Nが周波数制御信号Sf
よりも小さいとき出力Hを出す。 FIG. 7 shows yet another embodiment of the invention. This embodiment has two comparators 60a and 60b. Of these, the comparator 60a is similar to the one shown in FIG. 6, in which the speed command signal N is the frequency control signal Sf.
Outputs H when the value is smaller than .
また比較器60bは速度指令信号Nが周波数制
御信号Sfよりも大きいとき、出力Hを出す。カウ
ンタ62としてはアツプダウンカウンタを用い
る。 Further, the comparator 60b outputs an output H when the speed command signal N is larger than the frequency control signal Sf. As the counter 62, an up-down counter is used.
そして、クロツク発振器61の出力と比較器6
0aの出力とを論理積回路Aaで論理演算し、そ
の結果をアツプダウンカウンタのアツプカウント
入力端子62aに入力する。またクロツク発振器
61の出力と比較器6のbの出力とを論理積回路
Abで論理演算し、その結果をダウンカウント入
力端子62bに入力する。 Then, the output of the clock oscillator 61 and the comparator 6
A logical operation is performed on the output of 0a by the AND circuit Aa, and the result is input to the up-count input terminal 62a of the up-down counter. In addition, the output of the clock oscillator 61 and the output of the comparator 6 are connected to an AND circuit.
A logical operation is performed on Ab, and the result is input to the down count input terminal 62b.
このようにすると速度指令信号Nの設定を電動
機運転中に高い方から低い方へも変えることがで
きる。第8図は本発明の更に異なる実施例であ
る。この実施例では順変換器1として第2図に示
したもののようにスイツチング手段を有するもの
を使用する。 In this way, the setting of the speed command signal N can be changed from a higher value to a lower value while the motor is in operation. FIG. 8 shows a further different embodiment of the present invention. In this embodiment, a forward converter 1 having switching means as shown in FIG. 2 is used.
従つて、スイツチング制御回路7は逆変換器2
に出力周波数をfoにする為に必要なスイツチング
信号を与える一方、順変換器1にも、この出力電
圧Voを出力周波数foに応じて変える為のスイツ
チング信号を与える。 Therefore, the switching control circuit 7
A switching signal necessary to change the output frequency to fo is given to the forward converter 1, and a switching signal to change the output voltage Vo according to the output frequency fo is also given to the forward converter 1.
制御信号発生回路5は第9図に示すようにメモ
リ57′にIMの定格電圧Vcと定数bの値を書き
込む書き込み手段70を有している。 As shown in FIG. 9, the control signal generating circuit 5 has a writing means 70 for writing the rated voltage Vc of IM and the value of the constant b into the memory 57'.
演算手段59′はメモリ57′から定格電圧Vc
と定数bを受け、且つ周波数検知回路4から入力
周波数fiを受けて(2)式に依つて、入力周波数fiに
合つた定数aを演算する。 The calculation means 59' receives the rated voltage Vc from the memory 57'.
and a constant b, and also receives an input frequency fi from the frequency detection circuit 4, and calculates a constant a matching the input frequency fi according to equation (2).
また演算手段59′は定数a、bと回転数設定
Nに依つて定まる周波数foを(1)式に代入して出力
電圧をVoにする為の指令Svを求める。 Further, the calculation means 59' substitutes the constants a, b and the frequency fo determined by the rotational speed setting N into equation (1) to obtain the command Sv for setting the output voltage to Vo.
リミツタ58は速度指令信号Nと入力周波数信
号fiとを受け、信号Nが信号fiよりも小さいとき
には信号Nをそのまま信号Sfとして出力するが信
号Nが信号fiよりも大きくなると信号Nの大きさ
にかかわらず信号Sfとして信号fiを出力する。 The limiter 58 receives the speed command signal N and the input frequency signal fi, and when the signal N is smaller than the signal fi, it outputs the signal N as it is as the signal Sf, but when the signal N becomes larger than the signal fi, the magnitude of the signal N changes. The signal fi is output as the signal Sf regardless of the signal Sf.
このように構成すると入力電圧の周波数に応じ
た適当な出力周波数対出力電圧の特性が得られ、
出力周波数が電源電圧の周波数と等しくなつたと
きIM3に印加される電圧はIMの定格電圧とな
る。 With this configuration, an appropriate output frequency vs. output voltage characteristic can be obtained depending on the frequency of the input voltage.
When the output frequency becomes equal to the frequency of the power supply voltage, the voltage applied to IM3 becomes the rated voltage of IM.
[発明の効果]
本発明に依れば、以上の説明から明らかなよう
に
電源周波数の異なる地域においても、入力周波
数に応じた電圧対周波数特性(V/F特性)を自
動的に選択できるので
同一仕様のインバータ装置を異なる電源周波数
の地域に共通に適用できる汎用性の高い電動機制
御装置を提供できる効果がある。[Effects of the Invention] According to the present invention, as is clear from the above explanation, it is possible to automatically select the voltage versus frequency characteristic (V/F characteristic) according to the input frequency even in areas where the power supply frequency is different. This has the effect of providing a highly versatile motor control device that can commonly apply an inverter device with the same specifications to regions with different power supply frequencies.
第1図第2図は電動機制御装置の従来例を示す
主回路部の回路図である。第3図は電動機制御用
インバータ装置に必要な出力周波数対出力電圧と
の特性を示す図である。第4図は本発明電動機制
御装置の実施例を示すブロツク図である。第5図
第6図第7図は第4図に示した制御信号発生回路
のそれぞれ異なる実施例を示すブロツク図であ
る。第8図は本発明電動機制御装置の実施例を示
すブツロク図である。第9図は第7図に示した制
御信号発生回路の実施例を示すブロツク図であ
る。
1はインバータ装置を構成する順変換器、2は
インバータ装置を構成する逆変換器、3は誘導電
動機、4は周波数検知回路、5は制御信号発生回
路、6は回転速度設定器、7はスイツチング制御
回路である。
FIG. 1 and FIG. 2 are circuit diagrams of a main circuit section showing a conventional example of a motor control device. FIG. 3 is a diagram showing the characteristics of output frequency versus output voltage required for an inverter device for controlling a motor. FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the motor control device of the present invention. FIG. 5, FIG. 6, and FIG. 7 are block diagrams showing different embodiments of the control signal generation circuit shown in FIG. 4. FIG. 8 is a block diagram showing an embodiment of the motor control device of the present invention. FIG. 9 is a block diagram showing an embodiment of the control signal generation circuit shown in FIG. 7. 1 is a forward converter constituting the inverter device, 2 is an inverse converter constituting the inverter device, 3 is an induction motor, 4 is a frequency detection circuit, 5 is a control signal generation circuit, 6 is a rotation speed setting device, and 7 is a switching device. It is a control circuit.
Claims (1)
れたインバータと、 前記インバータの出力部に接続されて回転制御
される誘導電動機を有する電動機制御装置におい
て、 前記交流電源の周波数を検知して前記誘導電動
機へ供給される前記インバータの出力電圧対出力
周波数の特性(V/F特性)を前記検知された周
波数に応じて変えるように制御するインバータ制
御手段 を備えたことを特徴とする電動機制御装置。 2 前記インバータ制御手段は、 前記交流電源の周波数を検知する周波数検知手
段と、 前記周波数検知手段に接続され、検知された周
波数と、与えられた回転速度指令値とに応じて前
記出力周波数指令と出力電圧指令とを演算出力す
る制御信号発生手段と、 前記制御信号発生手段に接続され、前記制御信
号発生手段からの前記出力周波数指令と前記出力
電圧指令とを受け、前記誘導電動機へ供給される
インバータの出力周波数と出力電圧とを制御する
スイツチング制御手段 とを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の電動機制御装置。 3 前記制御信号発生手段は、 前記周波数検知手段の出力に応じて、最大周波
数制御信号と選択信号とを発生する周波数判別手
段と、 前記V/F特性を決めるための定数が記憶され
た定数記憶手段と、 前記選択信号に応じて前記定数記憶手段から定
数を読み出し、該定数を出力する選択手段と、与
えられた前記回転速度指令値と、前記最大周波数
制御信号に応じて、出力周波数指令値を制限して
出力する制限手段と、 前記制限手段の出力と、前記選択手段の出力に
よりインバータへ供給されるべき前記V/F特性
を演算する演算手段と を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第2項
記載の電動機制御装置。 4 前記制御信号発生手段は、 出力周波数指令が、回転速度指令信号に時間の
経過とともに漸近するように構成された周波数指
令手段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲
第2項記載の電動機制御装置。[Scope of Claims] 1. A motor control device having an AC power supply, an inverter connected to be supplied with power from the AC power supply, and an induction motor connected to an output part of the inverter and whose rotation is controlled, comprising: Inverter control means for detecting the frequency of an AC power source and controlling the output voltage versus output frequency characteristic (V/F characteristic) of the inverter supplied to the induction motor to be changed in accordance with the detected frequency. An electric motor control device characterized by: 2. The inverter control means includes: a frequency detection means that detects the frequency of the AC power supply; and a frequency detection means that is connected to the frequency detection means and adjusts the output frequency command according to the detected frequency and a given rotational speed command value. control signal generation means for calculating and outputting an output voltage command; and a control signal generation means connected to the control signal generation means, receiving the output frequency command and the output voltage command from the control signal generation means, and supplying the output voltage command to the induction motor. Claim 1, characterized in that it comprises switching control means for controlling the output frequency and output voltage of the inverter.
The electric motor control device described in . 3. The control signal generating means includes: a frequency determining means for generating a maximum frequency control signal and a selection signal according to the output of the frequency detecting means; and a constant memory storing a constant for determining the V/F characteristic. means for reading a constant from the constant storage means in response to the selection signal and outputting the constant; and an output frequency command value in response to the given rotational speed command value and the maximum frequency control signal. and a calculation means for calculating the V/F characteristic to be supplied to an inverter based on the output of the restriction means and the output of the selection means. 2. The electric motor control device according to item 2. 4. The electric motor according to claim 2, wherein the control signal generating means includes a frequency command means configured such that the output frequency command asymptotically approaches the rotational speed command signal over time. Control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58048807A JPS59175397A (en) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | Controller for motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58048807A JPS59175397A (en) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | Controller for motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59175397A JPS59175397A (en) | 1984-10-04 |
| JPH0337399B2 true JPH0337399B2 (en) | 1991-06-05 |
Family
ID=12813475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58048807A Granted JPS59175397A (en) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | Controller for motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59175397A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61195788U (en) * | 1985-05-08 | 1986-12-06 | ||
| JPH0287990A (en) * | 1988-09-21 | 1990-03-28 | Mitsubishi Electric Corp | Controller for air-conditioner |
| JPH0729945Y2 (en) * | 1990-02-15 | 1995-07-12 | 船井電機株式会社 | Automatic bread machine |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5367287A (en) * | 1976-11-25 | 1978-06-15 | Tokuichi Saida | Magnetic health heat retaining matt |
| JPS55166251U (en) * | 1979-05-18 | 1980-11-29 |
-
1983
- 1983-03-25 JP JP58048807A patent/JPS59175397A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59175397A (en) | 1984-10-04 |
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