JPH01311889A - Controller for induction motor - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は誘導電動機の回転数をV/F制御によって可変
する誘導電動機の制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a control device for an induction motor that varies the rotational speed of the induction motor by V/F control.
[従来の技術]
従来、誘導電動機の回転数を制御する誘導電動機の制御
装置としては、インバータ部をベクトル制御、すべり周
波数制御、V / F III御などの制御方式によっ
て制御して誘導電動機の回転数を制御する誘導電動機の
制御装置がある。[Prior Art] Conventionally, as an induction motor control device that controls the rotation speed of an induction motor, the rotation of the induction motor is controlled by controlling an inverter section using control methods such as vector control, slip frequency control, and V/F III control. There is an induction motor control device that controls the number of motors.
これらの制御方式の内V/F制御はインバータ部の出力
電圧Vと出力周波数Fの比を一定にして誘導電動機の空
隙磁束を一定に保ち、広範囲な可変速運転に対して誘導
電動機の効率、力率を低下させないようにしたもので、
すべり周波数制御のようにタコジェネレータなどを必要
とせず、またベクトル制御のように複雑な演算を行う必
要がなく、汎用性に富むという特徴がある。Among these control methods, V/F control keeps the ratio of the output voltage V and output frequency F of the inverter section constant to keep the air gap magnetic flux of the induction motor constant, and improves the efficiency of the induction motor over a wide range of variable speed operation. This is designed to prevent the power factor from decreasing.
Unlike slip frequency control, this method does not require a tacho generator or the like, nor does it require complicated calculations like vector control, so it is highly versatile.
しかしながらV/F制御では出力周波数が低い範囲では
第11図に示す誘導電動機の等価回路の一次側抵抗r、
の電圧降下分により誘導電動機の空隙磁束が減少するた
めトルクが低下するという問題があった。V/F制御で
は出力電圧の比率が一定であるため、低周波領域に於い
てトルクの制御を行うことことができず、例えば大きな
始動トルクを必要とする場合には問題があった。そのた
め従来では負荷トルクパターンに併せて空隙磁束量に関
係する誘起電圧E、と出力周波数Fとの比が略一定とな
るように低周波領域ではインバータ部の出力周波数Fに
対する出力電圧V1を増加させて一次側抵抗r、の電圧
降下分を補正するためのV/Fの関数を準備し、予め分
かっている負荷トルクパターンに応じて関数を切り換え
選択するようにした誘導電動機の制御装置が提供されて
いる。However, in V/F control, in the range where the output frequency is low, the primary resistance r of the equivalent circuit of the induction motor shown in Fig. 11,
There was a problem in that the air gap magnetic flux of the induction motor decreased due to the voltage drop, resulting in a decrease in torque. In V/F control, since the ratio of output voltage is constant, torque cannot be controlled in a low frequency region, which poses a problem, for example, when a large starting torque is required. Therefore, conventionally, the output voltage V1 with respect to the output frequency F of the inverter section is increased in the low frequency region so that the ratio between the induced voltage E, which is related to the amount of air gap magnetic flux, and the output frequency F is approximately constant in accordance with the load torque pattern. A control device for an induction motor is provided in which a V/F function is prepared for correcting the voltage drop across the primary resistance r, and the function is switched and selected according to a pre-known load torque pattern. ing.
だがこの制御装置も予め負荷トルクパターンが分からな
ければならず、また切り換え設定もユーザで行う必要が
あり、そのため操作勝手が悪いという問題があった。However, this control device also requires the load torque pattern to be known in advance, and the switching settings must be made by the user, which poses the problem of poor operability.
そこでこの切り換えを誘導電動機の負荷量に応じて自動
的に行えるようにしたものとして特開昭61−81’
197号公報に示されるような制御装置が提案されてい
る。Therefore, in order to automatically perform this switching according to the load amount of the induction motor, Japanese Patent Laid-Open No. 61-81'
A control device as shown in Japanese Patent No. 197 has been proposed.
この装置はインバータ部の出力電圧の電気角90°の位
相でサンプリングパルスを発生させて、サンプリングパ
ルス発生期量分だけの電流量を検出し、この電流量の割
合だけインバータ部の出力電圧を昇圧するというもので
ある。This device generates a sampling pulse at a phase of 90 electrical degrees of the output voltage of the inverter, detects the amount of current corresponding to the amount of sampling pulse generation, and boosts the output voltage of the inverter by a proportion of this current amount. The idea is to do so.
[発明が解決しようとする課題]
この特開昭61−81197号公報に示されたものは高
い周波数範囲においては電圧V、電流Iの位相関係は第
10図に示すように理想的な状態に近く、無負荷時と有
負荷時の判断が可能であるため誘導電動機の制御状態を
最適に導くことができる。[Problems to be Solved by the Invention] What is disclosed in JP-A-61-81197 is that in a high frequency range, the phase relationship between voltage V and current I is in an ideal state as shown in FIG. Since it is possible to determine when there is no load and when there is a load, it is possible to optimize the control state of the induction motor.
しかしながら低周波数範囲では誘導電動機の1次側抵抗
r1が無視できないため、無負荷時でも電圧V、電流■
の位相関係は第12図に示すようにφく90°となり、
結果無負荷磁化電流は正常な有負荷電流のように扱われ
るため、無負荷においてさえも相当なインバータ部の出
力電圧■の昇圧が行われるという問題があった。また低
周波数範囲では無負荷電流も商用周波数駆動時の過負荷
電流に値する大きさとなるので、誘導電動機の過熱、高
音ノイズなどの悪影響が出るという問題もあった。However, in the low frequency range, the primary resistance r1 of the induction motor cannot be ignored, so even when there is no load, the voltage V and the current
As shown in Fig. 12, the phase relationship is φ minus 90°,
As a result, since the no-load magnetizing current is treated like a normal loaded current, there is a problem in that the output voltage of the inverter section is significantly increased even under no load. In addition, in the low frequency range, the no-load current is as large as the overload current during commercial frequency driving, so there are problems such as overheating of the induction motor and high-pitched noise.
尚第12図におけるLlは1次側インダクタンス、Mは
励磁インダクタンス、L、は2次側インダクタンス、r
2は2次側抵抗、Sはすべり、−s
■は1次側電流、■は1次側電圧、−r2は機械的等価
出力を示す。In FIG. 12, Ll is the primary inductance, M is the exciting inductance, L is the secondary inductance, and r
2 is the secondary resistance, S is the slip, -s (2) is the primary current, (2) is the primary voltage, and -r2 is the mechanical equivalent output.
本発明は上述の問題点に鑑みて為されたもので、その目
的とするところは基準となる負荷量の力率角をインバー
タ部の出力周波数に応じて設定することにより、無負荷
時であっても無負荷磁化電流による影響を受けることな
く、誘導電動機の負荷量を正確に検出することができ、
しかも誘導電動機の負荷量の指標となる遅れ力率角の検
出をデジタル的に検出することが可能で回路構成が簡単
となり、誘導電動機の空隙磁束を自動的に無調整で制御
して、低周波数領域でも適切なトルクを得ることが可能
で、無負荷時における誘導電動機の過熱も生じることが
無い誘導電動機の制御装置を提供するにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to set the power factor angle of the load as a reference according to the output frequency of the inverter section, thereby reducing the power factor angle when there is no load. The load amount of the induction motor can be accurately detected without being affected by the no-load magnetizing current.
In addition, it is possible to digitally detect the lagging power factor angle, which is an index of the load amount of the induction motor, which simplifies the circuit configuration and automatically controls the air-gap magnetic flux of the induction motor without adjustment. To provide a control device for an induction motor, which can obtain an appropriate torque even in the range, and prevents the induction motor from overheating during no-load conditions.
併せて電流検出手段として容量の小さな変流器を使用す
ることができ、製作コストの低減と、装置全体の小型化
を可能とする誘導電動機の制御装置を提供するにある。Additionally, it is an object of the present invention to provide a control device for an induction motor that can use a current transformer with a small capacity as a current detection means, thereby reducing manufacturing costs and making the entire device smaller.
[課題を解決する手段]
請求項1記載の発明はインバータ部をV/F制御するV
/F制御部からなる誘導電動機の制御装置において、電
流検出手段で検出したインバータ部の出力電流の零点の
電気角と上記インバータ部の出力電圧の所定電気角との
関係から誘導電動機の負荷量による遅れ力率角を検出し
、上記インバータ部の出力周波数に対応して設定される
基準負荷量の力率角と上記遅れ力率角とを比較して誘導
電動機の負荷量の大小を判定し、該判定結果に基づいて
上記インバータ部の出力周波数に対応する出力電圧の比
を上記V/F制御部で増減設定することを特徴とするも
ので、更に請求項2記載の発明では誘導電動機を駆動す
るインバータ部と、このインバータ部をV/F制御する
V/F制御部と、上記インバータ部の出力電流を検出す
る電流検出手段と、上記インバータ部の出力電圧の電気
角0°に対応せる該電流検出手段で検出した電流の零点
の電気角と上記インバータ部の出力電圧の所定電気角と
の関係から誘導電動機の負荷量による遅れ力率角を検出
する遅れ力率角検出手段と、上記インバータ部の出力周
波数に対応【7て設定される基準負荷量の力率角と上記
遅れ力率角とを比較して誘導電動機の負荷量の大小を判
定する判定手段とを備え、該負荷量の大小に応じた上記
判定手段の判定結果に基づいて上記インバータ部の出力
周波数に対応する出力電圧の比をV/F制御部で増減設
定するものであり、請求項3記載の発明は請求項2記載
の発明においてインバータ部の出力周波数に対応して当
該周波数における基準となる負荷量の力率角を設定する
機能を判定手段に備えたものである。また請求項4記載
の発明はV/F制御部には出力周波数と出力電圧との比
率にかかる関数を複数記憶して、上記判定手段の判定結
果に基づいて適正な関数を選択してインバータ部の出力
電圧を決定する関数発生手段を備えている。[Means for solving the problem] The invention according to claim 1 provides a V/F control for an inverter section.
In a control device for an induction motor consisting of a /F control section, the load amount of the induction motor is determined based on the relationship between the electrical angle at the zero point of the output current of the inverter section detected by the current detection means and the predetermined electrical angle of the output voltage of the inverter section. detecting a lagging power factor angle and comparing the lagging power factor angle with the power factor angle of a reference load amount set corresponding to the output frequency of the inverter section to determine the magnitude of the load amount of the induction motor; Based on the determination result, the V/F control section increases or decreases the ratio of the output voltage corresponding to the output frequency of the inverter section. a V/F control section that performs V/F control on the inverter section; a current detection means that detects the output current of the inverter section; a lagging power factor angle detecting means for detecting a lagging power factor angle due to the load amount of the induction motor from the relationship between the electrical angle at the zero point of the current detected by the current detecting means and a predetermined electrical angle of the output voltage of the inverter section; and determining means for determining the magnitude of the load of the induction motor by comparing the power factor angle of the reference load set in [7] with the delayed power factor angle, and determining the magnitude of the load of the induction motor. The invention set forth in claim 3 is characterized in that the ratio of the output voltage corresponding to the output frequency of the inverter section is increased or decreased by a V/F control section based on the determination result of the determination means according to the magnitude. In the described invention, the determination means is provided with a function of setting the power factor angle of the load serving as a reference at the frequency corresponding to the output frequency of the inverter section. Further, the invention according to claim 4 stores a plurality of functions relating to the ratio between the output frequency and the output voltage in the V/F control section, selects an appropriate function based on the determination result of the determination means, and controls the inverter section. It is equipped with a function generating means for determining the output voltage of the circuit.
請求項5の発明ではインバータ部の出力電圧の電気角0
゛でタイミング信号を発生するタイミング回路と、上記
インバータ部の出力電圧の電気角0°に対応せる電流検
出手段で検出した検出電流の零点検出信号をセット信号
としてラッチ出力を発生し、上記タイミング回路のタイ
ミング信号でり・セットがかかるラッチ回路とからなり
、該ラッチ回路のりセフ1ル時点からラッチ時点までの
間を位相角を遅れ力率角として検出する遅れ力率角検出
手段と、上記インバータ部の出力周波数に対応して設定
される基準の負荷量の力率角に応じてサンプリング回路
から発生するサンプリング信号の電気角と上記遅れ力率
角との関係より誘導電動機の負荷量を判定する判定手段
とを備え、請求項6記載の発明ではインバータ部の出力
電圧の電気角0°でカウント開始タイミング信号を発生
するカウント開始タイミング回路と、上記インバータ部
の出力電圧の電気角0゜に対応せる電流検出手段からの
検出電流の零点でカウント停止タイミング信号を発生す
るカウント停止タイミング回路と、上記カウント開始タ
イミング信号の発生で時間カウントを開始し、カウント
停止タイミング信号の発生で時間カウントを終了するタ
イマカウンタとからなり、タイマカウンタのカウントし
た上記インバータ部の出力電圧と上記出力電流の位相時
間差から遅れ力率角を検出するようにした遅れ力率検出
手段と、インバータ部の出力周波数に対応して設定され
る基準負荷量の力率角と上記遅れ力率角とを比較して誘
導電動機の負荷量を判定する判定手段とを備えている。In the invention of claim 5, the electrical angle of the output voltage of the inverter section is 0.
A timing circuit that generates a timing signal at ゛ and a zero point detection signal of the detected current detected by the current detection means corresponding to the electrical angle of 0 degrees of the output voltage of the inverter section is used as a set signal to generate a latch output, and the timing circuit generates a latch output. a latch circuit that receives and sets a timing signal, and a lagging power factor angle detecting means for detecting a phase angle as a lagging power factor angle from the latch circuit's latch point to the latch point, and the inverter. The load amount of the induction motor is determined from the relationship between the electrical angle of the sampling signal generated from the sampling circuit and the above-mentioned delayed power factor angle according to the power factor angle of the reference load amount set corresponding to the output frequency of the section. In the invention according to claim 6, the count start timing circuit generates a count start timing signal at an electrical angle of 0 degrees of the output voltage of the inverter section, and a determination means corresponds to the electrical angle of 0 degrees of the output voltage of the inverter section. a count stop timing circuit that generates a count stop timing signal at the zero point of the detected current from the current detection means, which starts time counting when the count start timing signal is generated, and ends the time count when the count stop timing signal is generated. a timer counter, a lagging power factor detection means configured to detect a lagging power factor angle from the phase time difference between the output voltage of the inverter section counted by the timer counter and the output current, and a lagging power factor angle corresponding to the output frequency of the inverter section. and determining means for determining the load amount of the induction motor by comparing the power factor angle of the reference load amount set by the above-mentioned lagging power factor angle.
請求項7記載の発明では電流検出手段としてインバータ
部の出力周波数の可変領域全般で飽和する変流器を用い
、請求項8記載の発明では電流検出手段としてホール素
子からなる電流センサを用いている。In the invention set forth in claim 7, a current transformer that saturates throughout the variable range of the output frequency of the inverter section is used as the current detection means, and in the invention set forth in claim 8, a current sensor consisting of a Hall element is used as the current detection means. .
[作用]
而して本発明によればインバータ部の出力電圧の電気角
0゜に対応する出力電流の零点の検出タイミングと、イ
ンバータ部の出力電圧の所定の電気角とを用いて誘導電
動機の負荷量の指標となる遅れ力率角を検出し、インバ
ータ部の出力周波数に対応して設定される基準負荷量の
力率角と検出された遅れ力率角とを比較して誘導電動機
の負荷量の大小を判定手段手段で判定し、負荷量の大小
に応じた判定手段の判定結果に基づいてインバータ部の
出力周波数に対応する出力電圧の比を■/F #J御部
で増減設定するので、インバータ部の出力周波数のいか
んにかかわらず、誘導電動機の負荷量に応じてインバー
タ部の出力電圧を適切に自動的に増減して低周波数領域
に於けるトルクの低下を無くし、適正な力率で誘導電動
機を運転することができるのである。ここで誘導電動機
の負荷量の指標となる遅れ力率角をデジタル的に検出す
ることができ、しかも基準となる負荷量の力率角をイン
バータ部の出力周波数に対応して設定し、この力率角と
検出した遅れ力率角とを比較するため、無負荷状態のと
きの無負荷磁化電流の影響を受けることなく、適正なイ
ンバータ部の出力電圧の制御が行え、誘導電動機の過熱
、高音ノイズ等の発生も生じない。[Operation] According to the present invention, the induction motor is controlled by using the detection timing of the zero point of the output current corresponding to the electrical angle of 0° of the output voltage of the inverter section and the predetermined electrical angle of the output voltage of the inverter section. The lagging power factor angle, which is an index of the load amount, is detected, and the power factor angle of the reference load amount, which is set corresponding to the output frequency of the inverter section, is compared with the detected lagging power factor angle to determine the load on the induction motor. The determination means determines the magnitude of the load amount, and the ratio of the output voltage corresponding to the output frequency of the inverter section is set to increase or decrease using the ■/F#J control section based on the determination result of the determination means according to the magnitude of the load amount. Therefore, regardless of the output frequency of the inverter, the output voltage of the inverter is automatically increased or decreased according to the load of the induction motor, eliminating the drop in torque in the low frequency range and maintaining the appropriate power. This makes it possible to operate an induction motor at a high rate. Here, the lagging power factor angle, which is an index of the load amount of the induction motor, can be digitally detected, and the power factor angle of the load amount, which is the reference, can be set corresponding to the output frequency of the inverter section, and this power factor angle can be detected digitally. Since the ratio angle and the detected lagging power factor angle are compared, the output voltage of the inverter section can be controlled appropriately without being affected by the no-load magnetizing current in the no-load state, and the induction motor can be prevented from overheating and high noise. No noise or the like is generated.
[実施例コ 以下本発明を実施例により説明する。[Example code] The present invention will be explained below with reference to Examples.
第1図は実施例1の全体構成を示しており、この実施例
1では3相の商用電源を整流器1で全波整流するコンバ
ータ部2と、コンバータ部2の整流出力を平滑する平滑
コンデンサ3と、この平滑コンデンサ3で得られた直流
を入力電源とするインバータ部4と、このインバータ部
4を所ffV/F制御するV/F制御部5とを備えると
ともに、インバータ部4の出力電流を検出する電流検出
手段たる変流器6と、該変流器6で検出した電流がらイ
ンバータ部4の出力電圧Vの電気角0°に対応せる出力
電流の零点検出を行って、この零点検出のタイミングと
インバータ部4の出力電圧Vの所定の電気角との関係か
ら遅れ力率角を検出する遅れ力率角検出手段なる遅れ力
率角検出部7と、予め設定しているインバータ部4の出
力周波数に基づいてV/F制御部5に設定している基準
の負荷量の力率角とを比較して誘導電動機14の負荷量
の大小を判定する判定手段たる判定回路13とを備えて
いる。FIG. 1 shows the overall configuration of Embodiment 1, which includes a converter section 2 that full-wave rectifies a three-phase commercial power supply with a rectifier 1, and a smoothing capacitor 3 that smoothes the rectified output of the converter section 2. , an inverter section 4 whose input power is the DC obtained from the smoothing capacitor 3, and a V/F control section 5 which controls the inverter section 4 by a predetermined ffV/F. A current transformer 6 is used as a current detecting means, and the current detected by the current transformer 6 is used to detect the zero point of the output current corresponding to the electrical angle of 0° of the output voltage V of the inverter section 4. A lagging power factor angle detecting section 7, which is a lagging power factor angle detecting means for detecting a lagging power factor angle from the relationship between the timing and a predetermined electrical angle of the output voltage V of the inverter section 4, and a preset lagging power factor angle detecting section 7, A determination circuit 13 is provided as a determination means for determining the magnitude of the load amount of the induction motor 14 by comparing the power factor angle of the reference load amount set in the V/F control unit 5 based on the output frequency. There is.
インバータ部4は2個のトランジスタを直列に接続した
回路を3個並列に接続して夫々の直列回路のトランジス
タの接続点を3相の誘導電動機14の電源端子に接続す
るものである。The inverter section 4 has three circuits in which two transistors are connected in series, and three circuits are connected in parallel, and the connection point of the transistors in each series circuit is connected to a power terminal of a three-phase induction motor 14.
変流器6は本実施例では上記インバータ部4の出力周波
数の可変領域全般で飽和する変流器から構成される。In this embodiment, the current transformer 6 is constructed of a current transformer that saturates throughout the variable range of the output frequency of the inverter section 4.
遅れ力率角検出部7は変流器6から出力される電流検出
出力の基本波成分のみを通すローパスフィルタ8と、ロ
ーパスフィルタ8の出力を増幅する増幅回路9と、この
増幅回路9の出力と基準電圧とを比較して波形整形を行
う比較回路10と、インバータ部4の出力電圧Vの電気
角0°に合致した時点でタイミング信号を出力するタイ
ミング回路11と、上記比較回路10の出力によりセッ
トされ、タイミング回路11の出力でリセットされるラ
ッチ回路12とから構成され、このラッチ回゛路12が
リセットされてからセットされるまでの電気角を遅れ力
率角として検出する。尚タイミング回路11のタイミン
グ信号の発生を出力電圧■ −の電気角O0とした理
由はインバータ部4の出力電流の零点でセットされるラ
ッチ回路12では出力電流の零点が出力電圧Vの零点よ
り位相進みとなることがないことに基づいている。The delayed power factor angle detection section 7 includes a low-pass filter 8 that passes only the fundamental wave component of the current detection output output from the current transformer 6, an amplifier circuit 9 that amplifies the output of the low-pass filter 8, and an output of this amplifier circuit 9. a comparison circuit 10 that performs waveform shaping by comparing the output voltage V with a reference voltage; a timing circuit 11 that outputs a timing signal when the output voltage V of the inverter unit 4 matches the electrical angle of 0°; and the output of the comparison circuit 10. and a latch circuit 12 which is set by the timing circuit 11 and reset by the output of the timing circuit 11, and detects the electrical angle from when the latch circuit 12 is reset until it is set as a lagging power factor angle. The reason why the timing signal of the timing circuit 11 is generated at the electrical angle O0 of the output voltage ■ - is because in the latch circuit 12, which is set at the zero point of the output current of the inverter section 4, the zero point of the output current is in phase with respect to the zero point of the output voltage V. It is based on the fact that there is no progression.
判定回路13はラッチ回路12のラッチ出力とサンプリ
ング回路15のサンプリング信号の出力タイミングとラ
ッチ回路12の出力との位置関係を判別して誘導電動機
14の負荷量を判定するものである。サンプリング回路
15から出力されるサンプリング信号の電気角はインバ
ータ部4の出力周波数Fに応じて設定されるもので、サ
ンプリング回路15はインバータ部4の出力電圧電気角
と、出力周波数Fとを監視しながら、例えば第2図に示
す出力電圧電気角と出力周波数Fとの関係に基づいた電
気角でサンプリング信号を出力するのである。The determination circuit 13 determines the load amount of the induction motor 14 by determining the positional relationship between the latch output of the latch circuit 12, the output timing of the sampling signal of the sampling circuit 15, and the output of the latch circuit 12. The electrical angle of the sampling signal output from the sampling circuit 15 is set according to the output frequency F of the inverter section 4, and the sampling circuit 15 monitors the output voltage electrical angle of the inverter section 4 and the output frequency F. However, the sampling signal is output at an electrical angle based on the relationship between the output voltage electrical angle and the output frequency F shown in FIG. 2, for example.
この時のサンプリング信号の電気角がその出力周波数F
に於ける最適な、つまり基、準となる負荷量に対応した
力率角に相当する。The electrical angle of the sampling signal at this time is its output frequency F
It corresponds to the power factor angle that corresponds to the optimal, standard, load amount.
V/F制御部5は第3図の具体的回路構成図で示すよう
に周波数指令F′を入力とし、この周波数指令F′にイ
ンバータ部4の出力周波数Fを追従させる際に加速、減
速時間を予め設定した内容に従って調整する加減速調整
回路16と、出力周波数Fに対応した加減速調整回路1
6からの周波数信号F”を入力とし、出力周波数Fに応
じたインバータ部4の出力電圧Vを予め設定された内容
に従って適切なV=f (F)なる関数を選び出して決
定する関数発生回路17と、このインバータ部4の出力
電圧Vに対応する関数発生回路17からの電圧信号と加
減速調整回路16からの周波数信号F”とを入力として
第4図に示す振幅Vで周期が1/Fなる3相分の正弦波
信号を発生する3相正弦波発生回路18と、この3相正
弦波発生口路18からの出力Vu、Vv、V−と基準三
角波とを比較してPWMパルスを発生させる周知のPW
M発生回路1つと、このPWM発生回路16からの出力
されるPWMパルスによってインバータ部4のトランジ
スタを駆動するドライバ回路20とから構成される。尚
実施例では3相正弦波発生回路18によって被変調信号
として正弦波信号を用いるようにしているが、正弦波以
外の信号でも同様な制御が得られるものであれば特に限
定されない。As shown in the specific circuit diagram of FIG. 3, the V/F control section 5 receives a frequency command F' as input, and adjusts acceleration and deceleration times when making the output frequency F of the inverter section 4 follow this frequency command F'. an acceleration/deceleration adjustment circuit 16 that adjusts according to preset contents; and an acceleration/deceleration adjustment circuit 1 that corresponds to the output frequency F.
A function generating circuit 17 receives the frequency signal F'' from 6 as input, and selects and determines the output voltage V of the inverter section 4 according to the output frequency F by selecting an appropriate function of V=f (F) according to preset contents. The voltage signal from the function generation circuit 17 corresponding to the output voltage V of the inverter section 4 and the frequency signal F'' from the acceleration/deceleration adjustment circuit 16 are input, and the period is 1/F with the amplitude V shown in FIG. A three-phase sine wave generation circuit 18 generates a three-phase sine wave signal, and the outputs Vu, Vv, V- from this three-phase sine wave generation port 18 are compared with a reference triangular wave to generate a PWM pulse. well-known PW
It is composed of one M generation circuit and a driver circuit 20 that drives the transistors of the inverter section 4 using the PWM pulses output from the PWM generation circuit 16. In the embodiment, a sine wave signal is used as the modulated signal by the three-phase sine wave generating circuit 18, but there is no particular limitation on signals other than sine waves as long as the same control can be obtained.
ここで関数発生回路14は関数例として第5図に示すよ
うなV/Fカーブ群を設定しており、誘導電動機に適用
される負荷パターンが予め分かっている場合には適当な
関数を設定することができ、また上述の判定回路13の
判定結果に基づいて基準となる関数に対して誘導電動機
14の負荷量に応じて出力電圧■を増減するのである。Here, the function generating circuit 14 sets a V/F curve group as shown in FIG. 5 as a function example, and sets an appropriate function when the load pattern applied to the induction motor is known in advance. Based on the determination result of the determination circuit 13 described above, the output voltage (2) is increased or decreased in accordance with the load amount of the induction motor 14 with respect to the reference function.
而して本実施例装置は次のように動作する。The apparatus of this embodiment operates as follows.
今インバータ部4を動作させて誘導電動機14に駆動電
源を供給していると、タイミング回路11はインバータ
部4の第6図(a)に示す出力電圧■に対応した出力で
ある3相正弦波発生回路15の出力、例えば出力Vυを
取り込んで、第6図(a>の電圧波形の電気角0°に対
応して第6図(b)に示すようにタイミング信号を発生
させる。When the inverter section 4 is now operating to supply driving power to the induction motor 14, the timing circuit 11 generates a three-phase sine wave output corresponding to the output voltage ■ shown in FIG. 6(a) of the inverter section 4. The output of the generating circuit 15, for example, the output Vυ, is taken in and a timing signal is generated as shown in FIG. 6(b) corresponding to the electrical angle of 0° of the voltage waveform in FIG. 6(a>).
このタイミング信号はラッチ回路12のリセット信号と
なる。This timing signal becomes a reset signal for the latch circuit 12.
一方インバータ部4の出力電流は第6図(d)に示す実
線と破線のように負荷量に応じて遅れることになる。こ
の場合遅れ力率角は負荷量が大きい程小さくなる。On the other hand, the output current of the inverter section 4 is delayed according to the load amount as shown by the solid line and broken line shown in FIG. 6(d). In this case, the lagging power factor angle becomes smaller as the load amount increases.
ここでインバータ部4の出力電流を検出する変流器6は
インバータ部4の出力周波数Fの可変範囲において飽和
するように高抵抗を負荷として接続したものを使用して
おり、その検出出力はインバータ部4の出力電流の零点
に対応した検出出力となり、この検出出力をローパスフ
ィルタ8と、増幅回路9とを通すと第6図(e)のよう
な波形となる。Here, the current transformer 6 that detects the output current of the inverter section 4 is connected to a high resistance as a load so as to be saturated in the variable range of the output frequency F of the inverter section 4, and its detection output is connected to the inverter section 4. The detected output corresponds to the zero point of the output current of the section 4, and when this detected output is passed through the low-pass filter 8 and the amplifier circuit 9, it becomes a waveform as shown in FIG. 6(e).
この増幅出力は比較回路10で予め設定した基準電圧と
比較されて、第6図(f)に示すように波形整形され、
インバータ部4の出力電流の零点に対応した矩形信号と
なる。This amplified output is compared with a preset reference voltage in the comparator circuit 10, and the waveform is shaped as shown in FIG. 6(f).
This becomes a rectangular signal corresponding to the zero point of the output current of the inverter section 4.
この矩形信号がラッチ回路12のセット信号となり、ラ
ッチ回路12は”H”のラッチ出力を第6図(g)のよ
うに出力する。この出力の立ち上がりがインバータ部4
の出力電圧Vの電気角0゜に対応する出力電流の零点に
対応するのである。This rectangular signal becomes a set signal for the latch circuit 12, and the latch circuit 12 outputs an "H" latch output as shown in FIG. 6(g). The rise of this output is the inverter section 4
This corresponds to the zero point of the output current corresponding to the electrical angle of 0° of the output voltage V.
一方サンプリング回路15は第2図に示す関係に基づい
てインバータ部4の出力周波数Fに対応した出力電圧電
気角でサンプリング信号を第6図(c)のように発生さ
せている。判定回路13はこのサンプリング信号の発生
電気角を基準とする負荷量の力率角とし、この力率角と
上記ラッチ回路10の出力の立ち上がり位置との関係を
判定して上記基準となる負荷量の力率角よりラッチ回路
10の出力の立ち上がり位置の電気角が小さい場合には
誘導電動機14の負荷量が基準となる負荷量より大きい
と判定し、逆にラッチ回路10の出力の立ち上がり位置
の電気角が上記基準となる負荷量の力率角より大きい場
合には誘導電動機14の負荷量が上記基準となる負荷量
より小さいと判定する。例えば誘導電動機14の負荷量
が基準の負荷量より大きくてラッチ回路10のセット時
点とリセット時点との間でサンプリング信号が入力すれ
ば第6図(h)のように信号を発生する。On the other hand, the sampling circuit 15 generates a sampling signal as shown in FIG. 6(c) at an output voltage electrical angle corresponding to the output frequency F of the inverter section 4 based on the relationship shown in FIG. The determination circuit 13 determines the power factor angle of the load amount based on the electrical angle at which the sampling signal is generated, and determines the relationship between this power factor angle and the rising position of the output of the latch circuit 10 to determine the load amount as the reference. If the electrical angle at the rising position of the output of the latch circuit 10 is smaller than the power factor angle, it is determined that the load amount of the induction motor 14 is larger than the reference load amount; If the electrical angle is larger than the power factor angle of the reference load amount, it is determined that the load amount of the induction motor 14 is smaller than the reference load amount. For example, if the load on the induction motor 14 is greater than the reference load and a sampling signal is input between the set time and reset time of the latch circuit 10, a signal as shown in FIG. 6(h) is generated.
この信号はV/F制御部5の関数発生回路17に入力し
、関数発生回路17はこの入力信号に応じてインバータ
部4の出力周波数Fに対する出力電圧Vの比を大きくす
る関数を選択して選択した関数に基づいて3相正弦発生
回路18の出力電圧V、J、Vv、V、を増加させる信
号を出力する。This signal is input to the function generation circuit 17 of the V/F control section 5, and the function generation circuit 17 selects a function that increases the ratio of the output voltage V to the output frequency F of the inverter section 4 according to this input signal. A signal is output that increases the output voltages V, J, Vv, and V of the three-phase sine generating circuit 18 based on the selected function.
結果インバータ部4は出力周波数Fに対する比が大きく
なった出力電圧■を発生させることになり、誘導電動機
14は負荷量に対応したトルクが得られて、基準の負荷
量に対応した力率で適正に運転されることになる。As a result, the inverter section 4 generates an output voltage ■ whose ratio to the output frequency F is increased, and the induction motor 14 obtains a torque corresponding to the load amount and has an appropriate power factor corresponding to the reference load amount. It will be driven by
以上のように現時点のインバータ部4の出力周波数Fに
対応して設定される基準となる負荷量の力率角と、誘導
電動機14の負荷量の指標となる遅れ力率角との関係に
基づく判定回路13の判定信号によりインバータ部4の
出力電圧Vを増減させ、特に低周波数領域で誘導電動機
14を駆動した場合のように第11図に示す誘導電動機
14の等価回路における1次側抵抗r1の電圧降下が増
大するときに、この電圧降下の影響を除去する形で出力
電圧Vを自動的に増加補正してトルク低下を防ぐことが
できるのである。Based on the relationship between the reference power factor angle of the load, which is set corresponding to the current output frequency F of the inverter section 4 as described above, and the lagging power factor angle, which is an index of the load amount of the induction motor 14. The output voltage V of the inverter unit 4 is increased or decreased by the determination signal of the determination circuit 13, and the primary resistance r1 in the equivalent circuit of the induction motor 14 shown in FIG. When the voltage drop increases, the output voltage V can be automatically increased to eliminate the influence of this voltage drop, thereby preventing a torque drop.
尚本実施例1では電流検出手段としてインバータ部4の
出力周波数の可変可能な全領域で飽和する変流器6を用
い、検出電流の零点に対応する検出出力波形を利用して
誘導電動機14の負荷量の指標となる遅れ力率角に対応
するインバータ部4の出力電流の零点検出を行うため、
低周波領域でも確実に零点検出が行える。In the first embodiment, a current transformer 6 that saturates in the entire variable range of the output frequency of the inverter section 4 is used as the current detection means, and the induction motor 14 is detected by using the detected output waveform corresponding to the zero point of the detected current. In order to detect the zero point of the output current of the inverter section 4 corresponding to the lagging power factor angle which is an index of the load amount,
Zero point detection can be performed reliably even in the low frequency range.
勿論変流器6として通常の変流器を用い、変流器6から
の検出出力のレベル判定によってインバータ部4の出力
電流の零点検出を行う零点検出手段を備えるようにして
も良い。Of course, a normal current transformer may be used as the current transformer 6, and zero point detection means may be provided for detecting the zero point of the output current of the inverter section 4 by determining the level of the detected output from the current transformer 6.
更に変流器6以外の電流検出手段としては第7図に示す
ようなホール素子を利用した電流センサ6′やシャント
抵抗を用いても良い、この場合も電流センサの出力電圧
Viやシャント抵抗の両端電圧をレベル判定してインバ
ータ部4の出力電流の零点検出を行う零点検出手段を備
える。Furthermore, as a current detection means other than the current transformer 6, a current sensor 6' using a Hall element or a shunt resistor as shown in FIG. 7 may be used. In this case, the output voltage Vi of the current sensor and the shunt resistor A zero point detection means is provided for detecting the zero point of the output current of the inverter unit 4 by determining the level of the voltage across both ends.
さて上記実施例1ではインバータ部4の出力電圧Vの電
気角0゜に対応するタイミング信号によるラッチ回路1
2のリセットから、出力電流の零点検出のタイミングで
ラッチ回路12がセットされるまでの間の位相角を遅れ
力率角として検出する手段を用いていたが、第8図に示
すようにタイマカウンタ等を用いてインバータ部4の出
力電圧■の電気角0°と出力電流の零点との間の位相時
間差を求めて誘導電動機14の負荷量の指標となる遅れ
力率角を検出するようにしても良い。Now, in the first embodiment, the latch circuit 1 uses a timing signal corresponding to the electrical angle of 0° of the output voltage V of the inverter section 4.
A method was used to detect the phase angle from the reset of step 2 until the latch circuit 12 is set at the timing of zero point detection of the output current as a delayed power factor angle, but as shown in FIG. etc., to find the phase time difference between the electrical angle of 0° of the output voltage (■) of the inverter section 4 and the zero point of the output current, and detect the lagging power factor angle, which is an index of the load amount of the induction motor 14. Also good.
以下第8図に示した実施例2について説明する。Embodiment 2 shown in FIG. 8 will be described below.
まずV/F制御部5は実施例1と同様な構成を為し、ま
た同様な動作を行うものであるから説明は省略する。ま
たこの回路では電流検出手段として上述のような変流器
6や電流センサ6′等を用いることができるが、説明を
簡単にするために実施例1と同様に飽和型の変流器6を
用いるとともに電流零点検出回路としてローパスフィル
タ8と、増幅回路つと、比較回路10とを用いてインバ
ータ部4の出力電流の零点検出を行うものとする。First, the V/F control section 5 has the same configuration as the first embodiment and performs the same operation, so a description thereof will be omitted. Further, in this circuit, the current transformer 6, current sensor 6', etc. as described above can be used as the current detecting means, but to simplify the explanation, the saturated current transformer 6 is used as in the first embodiment. In addition, the zero point of the output current of the inverter section 4 is detected using a low-pass filter 8, an amplifier circuit, and a comparator circuit 10 as a current zero point detection circuit.
而して第9図(a)に示す3相正弦波発生回路18の出
力VUを取り込んでインバータ部4の出力電圧Vの電気
角0゜に対応してカウント開始タイミング発生回路21
から出力されるカウント開始タイミング信号が入力する
とタイマカウンタ23は基準クロックCLKのカウント
を開始し、第9図(b)に示すインバータ部6の出力電
流に対応する零点検出信号に対応してカウント停止タイ
ミング発生回路22から出力されるカウント停止タイミ
ング信号が入力するとタイマカウンタ23は上記のカウ
ントを停止する。このタイマカウンタ23のカウント値
が第9図(c)に示すインバータ部4の出力電圧Vの電
気角O°から出力電流の零点までの位相時間差tpとな
る。このtpから遅れ力率角φ、はφ、;2π・tp−
Fとして求められる。ここで判定回路13′はV/F制
御部5の加減速調整回路16からの周波数信号に基づい
ぞ準備される第2図に示すインバータ部4の出力周波数
Fに対応した出力電圧電気角から設定された基準となる
負荷量の力率角φrefと、タイマカウンタ23のカウ
ント値から求められる遅れ力率角φ1とを比較して誘導
電動機14の負荷量の大小を判定し、その判定結果を関
数発生回路17へ出力し、上記実施例1と同様に誘導電
動機14の負荷量に応じてインバータ部4の出力電圧V
を増減させるのである。而して変流器6.8〜10の回
路、21〜23の回路から遅れ力率角検出部7を構成す
る。Then, the output VU of the three-phase sine wave generation circuit 18 shown in FIG.
When the count start timing signal output from the inverter section 6 is input, the timer counter 23 starts counting the reference clock CLK, and stops counting in response to the zero point detection signal corresponding to the output current of the inverter section 6 shown in FIG. 9(b). When the count stop timing signal outputted from the timing generation circuit 22 is input, the timer counter 23 stops the above-mentioned counting. The count value of the timer counter 23 becomes the phase time difference tp from the electrical angle 0° of the output voltage V of the inverter section 4 to the zero point of the output current, as shown in FIG. 9(c). From this tp, the delayed power factor angle φ, is φ, ;2π・tp−
Required as F. Here, the determination circuit 13' sets the output voltage electrical angle corresponding to the output frequency F of the inverter section 4 shown in FIG. 2, which is prepared based on the frequency signal from the acceleration/deceleration adjustment circuit 16 of the V/F control section 5 The magnitude of the load on the induction motor 14 is determined by comparing the reference power factor angle φref of the load amount and the delayed power factor angle φ1 obtained from the count value of the timer counter 23, and the determination result is used as a function. The output voltage V of the inverter section 4 is outputted to the generation circuit 17, and the output voltage V of the inverter section 4 is outputted to the generation circuit 17, and the output voltage V of the inverter section 4 is
It increases or decreases. Thus, the circuits of current transformers 6.8 to 10 and the circuits of 21 to 23 constitute the delayed power factor angle detection section 7.
尚基準となる負荷量に対応する力率角φrsfと検出し
た遅れ力率角φ1との差を取ってインバータ部4の出力
電圧■の増減を行うようにしても良い。Note that the output voltage (2) of the inverter section 4 may be increased or decreased by taking the difference between the power factor angle φrsf corresponding to the reference load amount and the detected lagging power factor angle φ1.
[発明の効果]
本発明によればインバータ部の出力電圧の電気角0°に
対応する出力電流の零点の電気角と、インバータ部の出
力電圧の所定の電気角とを用いて遅れ力率角を検出し、
インバータ部の出力周波数に対応して設定される基準負
荷量の力率角と検出された遅れ力率角とを比較して誘導
電動機の負荷量の大小を判定し、該判定結果に基づいて
インバータ部の出力周波数に対応する出力電圧の比を■
/F制御部で増減設定するので、インバータ部の出力周
波数いかんにかかわらず、誘導電動機の負荷量に応じて
インバータ部の出力電圧を適切に自動的に補正してトル
クの低下を無くし、適正な力率で誘導電動機を運転する
ことができるものであって、しかも誘導電動機の負荷量
の指標となる遅れ力率角の検出は上述のように行うため
デジタル的に検出することができ、結果回路構成が簡単
になるという効果があり、しかも基準となる負荷量の力
率角をインバータ部の出力周波数に対応して設定し、こ
の力率角と検出した遅れ力率角とを比較するため、無負
荷状態のときの無負荷磁化電流の影響を受けることなく
、適正なインバータ部の出力電圧の制御が行え、誘導電
動機の過熱、高音ノイズ等の発生も生じないという効果
がある。 また電流検出手段としてインバータ部の出力
周波数の可変領域全般で飽和する変流器を用いれば、容
量の小さな変流器を使用することができ、製作コストの
低減と、装置全体の小型化が可能となるという効果を奏
する。[Effects of the Invention] According to the present invention, the delayed power factor angle is calculated using the electrical angle of the zero point of the output current corresponding to the electrical angle of 0° of the output voltage of the inverter section and a predetermined electrical angle of the output voltage of the inverter section. detect,
The power factor angle of the reference load amount set corresponding to the output frequency of the inverter section is compared with the detected delayed power factor angle to determine the magnitude of the load amount of the induction motor, and based on the determination result, the inverter The ratio of the output voltage corresponding to the output frequency of the
Since the increase/decrease is set in the /F control section, the output voltage of the inverter section is automatically corrected appropriately according to the load amount of the induction motor, regardless of the output frequency of the inverter section, eliminating a drop in torque and maintaining the appropriate level. The induction motor can be operated using the power factor, and since the lagging power factor angle, which is an index of the induction motor load, is detected as described above, it can be detected digitally, and the resulting circuit This has the effect of simplifying the configuration, and in addition, the power factor angle of the reference load is set in accordance with the output frequency of the inverter section, and this power factor angle is compared with the detected lagging power factor angle. The output voltage of the inverter section can be properly controlled without being affected by the no-load magnetizing current in the no-load state, and there is an effect that overheating of the induction motor and generation of high-pitched noises etc. do not occur. In addition, by using a current transformer that saturates throughout the variable range of the output frequency of the inverter as a current detection means, a current transformer with a small capacity can be used, reducing manufacturing costs and making the entire device smaller. This has the effect of
第1図は本発明の実施例1の基本的な回路構成図、第2
図は同上の基準となる負荷量の力率角のI設定説明用の
出力電圧電気角−出力周波数の関係説明図、第3図は同
上の詳細な回路構成図、第4図は同上使用の3相正弦波
発生回路の出力波形図、第5図は同上のインバータ部の
出力電圧−出力周波数の関係説明図、第6図(a)〜(
h)は同上の動作説明用タイムチャート、第7図は同上
使用の電流検出手段の回路図、第8図は本発明の実施例
2の詳細な回路構成図、第9図は同上の動作説明用タイ
ムチャート、第10図は従来例の説明図、第11図は誘
導電動機の等価回路図、第12図は従来例の説明図であ
る。
4はインバータ部、5はV/F制御部、6は変流器、7
は遅れ力率角検出部、8はローパスフィルタ、9は増幅
回路、10は比較回路、11はタイミング回路、12は
ラッチ回路 13は判定回路、14は誘導電動機、15
はサンプリング回路、17は関数発生回路、13゛は判
定回路、21はカウント開始タイミング発生回路、22
はカウント停止タイミング発生回路、23はタイマカン
タである。
代理人 弁理1士 石 1)長 七
第2図
一幻−悪EF
第4図
第5図
−出7J唐仄牧F
第6図
第9図
第10図
第11図 第12図FIG. 1 is a basic circuit configuration diagram of the first embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is an explanatory diagram of the relationship between the output voltage electrical angle and the output frequency to explain the I setting of the power factor angle of the load, which is the reference for the same as above, Figure 3 is a detailed circuit diagram of the same as the above, and Figure 4 is the same as the one used in the above. An output waveform diagram of the three-phase sine wave generation circuit, FIG. 5 is an explanatory diagram of the relationship between the output voltage and output frequency of the inverter section, and FIGS. 6 (a) to (
h) is a time chart for explaining the operation of the same as above, FIG. 7 is a circuit diagram of the current detection means used in the above, FIG. 8 is a detailed circuit diagram of the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an explanation of the operation of the same as above. FIG. 10 is an explanatory diagram of a conventional example, FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of an induction motor, and FIG. 12 is an explanatory diagram of a conventional example. 4 is an inverter section, 5 is a V/F control section, 6 is a current transformer, 7
1 is a delayed power factor angle detection section, 8 is a low-pass filter, 9 is an amplifier circuit, 10 is a comparison circuit, 11 is a timing circuit, 12 is a latch circuit, 13 is a determination circuit, 14 is an induction motor, 15
17 is a sampling circuit, 17 is a function generation circuit, 13 is a judgment circuit, 21 is a count start timing generation circuit, 22
2 is a count stop timing generation circuit, and 23 is a timer counter. Agent Patent Attorney 1 Seki 1) Chief 7 Figure 2 Ichigen - Evil EF Figure 4 Figure 5 - Out 7J Karakomaki F Figure 6 Figure 9 Figure 10 Figure 11 Figure 12
Claims (1)
の零点の電気角と上記インバータ部の出力電圧の所定電
気角との関係から誘導電動機の負荷量による遅れ力率角
を検出し、上記インバータ部の出力周波数に対応して設
定される基準負荷量の力率角と上記遅れ力率角とを比較
して誘導電動機の負荷量の大小を判定し、該判定結果に
基づいて上記インバータ部の出力周波数に対応する出力
電圧の比を上記V/F制御部で増減設定することを特徴
とする誘導電動機の制御装置。 (2)インバータ部の出力電圧の電気角0゜に対応せる
該電流検出手段で検出した電流の零点の電気角と上記イ
ンバータ部の出力電圧の所定電気角との関係から誘導電
動機の負荷量による遅れ力率角を検出する遅れ力率角検
出手段と、上記インバータ部の出力周波数に対応して設
定される基準負荷量の力率角と上記遅れ力率角とを比較
して誘導電動機の負荷量の大小を判定する判定手段とを
備え、該負荷量の大小に応じた上記判定手段の判定結果
に基づいて上記インバータ部の出力周波数に対応する出
力電圧の比をV/F制御部で増減設定することを特徴と
する誘導電動機の制御装置。 (3)インバータ部の出力周波数に対応して当該周波数
における基準となる負荷量の力率角を設定する機能を判
定手段に備えたことを特徴とする請求項2記載の誘導電
動機の制御装置。 (4)V/F制御部には出力周波数と出力電圧との比率
にかかる関数を複数記憶し、判定手段の判定結果に基づ
いて適正な関数を選択してインバータ部の出力電圧を決
定する関数発生手段を備えたことを特徴とする請求項2
記載の誘導電動機の制御装置。 (5)インバータ部の出力電圧の電気角0゜でタイミン
グ信号を発生するタイミング回路と、上記インバータ部
の出力電圧の電気角0゜に対応せる電流検出手段で検出
した検出電流の零点検出信号をセット信号としてラッチ
出力を発生し、上記タイミング回路のタイミング信号で
リセットがかかるラッチ回路とからなり、該ラッチ回路
のリセット時点からラッチ時点までの間を位相角を遅れ
力率角として検出する遅れ力率角検出手段と、上記イン
バータ部の出力周波数に対応して設定される基準の負荷
量の力率角に応じてサンプリング回路から発生するサン
プリング信号の電気角と上記遅れ力率角との関係より誘
導電動機の負荷量を判定する判定手段とを備えたことを
特徴とする請求項2記載の誘導電動機の制御装置。 (6)インバータ部の出力電圧の電気角0゜でカウント
開始タイミング信号を発生するカウント開始タイミング
回路と、上記インバータ部の出力電圧の電気角0゜に対
応せる電流検出手段からの検出電流の零点でカウント停
止タイミング信号を発生するカウント停止タイミング回
路と、上記カウント開始タイミング信号の発生で時間カ
ウントを開始し、カウント停止タイミング信号の発生で
時間カウントを終了するタイマカウンタとからなり、タ
イマカウンタのカウントした上記インバータ部の出力電
圧と上記出力電流の位相時間差から遅れ力率角を検出す
るようにした遅れ力率検出手段と、インバータ部の出力
周波数に対応して設定される基準負荷量の力率角と上記
遅れ力率角とを比較して誘導電動機の負荷量を判定する
判定手段とを備えたことを特徴とする請求項2記載の誘
導電動機の制御装置。(7)電流検出手段としてインバ
ータ部の出力周波数の可変領域全般で飽和する変流器を
用いたことを特徴とする請求項1記載の誘導電動機の制
御装置。 (8)電流検出手段としてホール素子からなる電流セン
サを用いたことを特徴とする請求項2記載の誘導電動機
の制御装置。[Scope of Claims] (1) Determining the lagging power factor angle due to the load amount of the induction motor from the relationship between the electrical angle at the zero point of the output current of the inverter section detected by the current detection means and the predetermined electrical angle of the output voltage of the inverter section. is detected, and the magnitude of the load on the induction motor is determined by comparing the power factor angle of the reference load amount set corresponding to the output frequency of the inverter section with the above-mentioned delayed power factor angle. A control device for an induction motor, characterized in that the V/F control section increases or decreases a ratio of an output voltage corresponding to an output frequency of the inverter section based on the output frequency of the inverter section. (2) Based on the load amount of the induction motor based on the relationship between the electrical angle of the zero point of the current detected by the current detection means corresponding to the electrical angle of 0° of the output voltage of the inverter section and the predetermined electrical angle of the output voltage of the inverter section. A lagging power factor angle detection means detects a lagging power factor angle, and a lagging power factor angle detecting means compares the lagging power factor angle with the power factor angle of a reference load amount set corresponding to the output frequency of the inverter section to load the induction motor. and a determination means for determining the magnitude of the load amount, and a V/F control section increases or decreases the ratio of the output voltage corresponding to the output frequency of the inverter section based on the determination result of the determination means according to the magnitude of the load amount. A control device for an induction motor, characterized in that: (3) The control device for an induction motor according to claim 2, wherein the determination means is provided with a function of setting a reference power factor angle of the load at the output frequency of the inverter section in accordance with the output frequency of the inverter section. (4) The V/F control section stores a plurality of functions related to the ratio of output frequency and output voltage, and selects an appropriate function based on the judgment result of the judgment means to determine the output voltage of the inverter section. Claim 2 characterized by comprising a generating means.
A control device for the induction motor described above. (5) A timing circuit that generates a timing signal at an electrical angle of 0 degrees of the output voltage of the inverter section, and a zero point detection signal of the detected current detected by the current detection means corresponding to the electrical angle of 0 degrees of the output voltage of the inverter section. It consists of a latch circuit that generates a latch output as a set signal and is reset by the timing signal of the timing circuit, and a delay force that detects the phase angle as a delayed power factor angle between the reset time of the latch circuit and the latch time. Based on the relationship between the power factor angle of the sampling signal generated from the sampling circuit according to the power factor angle of the reference load amount set corresponding to the output frequency of the inverter section and the power factor angle of the power factor angle detection means, and the delayed power factor angle. 3. The control device for an induction motor according to claim 2, further comprising determining means for determining a load amount of the induction motor. (6) A count start timing circuit that generates a count start timing signal at an electrical angle of 0 degrees of the output voltage of the inverter section, and a zero point of the detected current from the current detection means corresponding to the electrical angle of 0 degrees of the output voltage of the inverter section. The timer counter consists of a count stop timing circuit that generates a count stop timing signal when the count start timing signal is generated, and a timer counter that starts time counting when the count start timing signal is generated and ends the time count when the count stop timing signal is generated. a lagging power factor detection means configured to detect a lagging power factor angle from the phase time difference between the output voltage of the inverter section and the output current; and a power factor of a reference load amount set corresponding to the output frequency of the inverter section. 3. The control device for an induction motor according to claim 2, further comprising determining means for determining a load amount of the induction motor by comparing the angle and the delayed power factor angle. (7) The control device for an induction motor according to claim 1, wherein a current transformer that saturates throughout the variable range of the output frequency of the inverter section is used as the current detection means. (8) The control device for an induction motor according to claim 2, wherein a current sensor comprising a Hall element is used as the current detection means.
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| JP1037935A JPH01311889A (en) | 1988-02-24 | 1989-02-17 | Controller for induction motor |
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