(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
速度センサがついていない誘導電動機を所定のトルク指令通りになるように制御するインバータ制御装置において，前記誘導電動機の入力電圧の周波数の絶対値が所定値ｆｏ未満であり，かつその変化量が，所定の変化量Ａ０未満の場合は，運転不可能状態として検知する変化量検知手段を具備することを特徴とする保護機能付きインバータ制御装置。
【請求項２】
前記誘導電動機の入力電圧の周波数を演算する周波数演算器と，該周波数演算器の出力とタイマー出力の時間を記憶する記憶器と，該記憶器出力の周波数と時間と前記周波数演算器出力の周波数と前記タイマー出力の時間から，周波数の変化量を演算する変化量演算器と，該周波数演算器出力の変化量より変化量設定器出力の設定変化量の方が小さい場合に信号を出力する比較器と，比較器出力により，運転不可能状態を検知する変化量検知器からなる変化量検知手段により，運転不可能状態を検知することを特徴とした請求項１記載の保護機能付きインバータ装置。
【請求項３】
前記変化量検知手段により運転不可能状態を検知後，再始動により，運転不可能状態から復帰する機能を有する再始動手段を具備することを特徴とする請求項１および２記載の保護機能付きインバータ制御装置。
【請求項４】
前記誘導電動機の入力電圧の周波数の絶対値が所定値ｆ０未満に所定時間以上滞在していた場合は，運転不可能状態として検知する停滞検知手段を合わせ持つ請求項１，２および３記載の保護機能付きインバータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，速度センサがついていない誘導電動機のトルク制御装置に関するもので，誘導電動機の入力電圧の周波数がゼロ付近での運転不可能状態を検知し，運転可能状態へと復帰するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３に従来の技術の一例を示し，以下この図について説明する。インバータ１は制御信号Ｓｃによって動作し，誘導電動機２に電力を供給する。電流検出器３は入力電流ｉを検出し，電圧推定器４は入力電圧ｖを推定する。速度演算器５は入力電流ｉと入力電圧ｖより，図４の誘導電動機２の等価回路に基づいて演算速度Ｎを演算する。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
図４において，Ｒ１は１次抵抗，Ｒ２は２次抵抗，l１は１次の漏れインダクタンス，l２は２次の漏れインダクタンス，Ｍは相互インダクタンス，ωは入力電圧の角周波数である。Ｒ１，Ｒ２，l１，l２，Ｍがわかれば，等価回路より，回転角周波数ωｍを求めることができる。回転角周波数ωｍの定数倍が演算速度Ｎとなる。
【０００４】
電流指令作成器６は，トルク指令Ｔｃ，磁束指令φｃと演算速度Ｎにより，電流指令Ｉｃと角周波数ωｇを出力する。角周波数ωｇは，第１積分器７で時間積分され位相θとなる。電流制御器８では，入力電流ｉと位相θを用いて，電流指令Ｉｃに追従するような制御信号Ｓｃを出力する。
【０００５】
周波数演算器９は，入力電流ｉと入力電圧ｖより，入力電圧ｖの周波数ｆａを演算する。停滞検知手段１８は，周波数演算器９の出力ｆａの絶対値が所定値ｆ０未満の場合に１を出力し，ｆ０以上の場合に−１を出力する周波数比較器１９と，周波数比較器１９の出力を所定のゲインＧ倍して時間積分により０から１の範囲に制限して出力する第２積分器２０と，第２積分器２０の出力が１以上で１となり，０以下で０となるヒステリシスコンパレータ２１と，ヒステリシスコンパレータ２１の出力が１になった時に停滞検知信号Ｓ２を出力する停滞検知器２２からなる。
【０００６】
【特許文献１】
特願２００１−３１３４０１号（第３頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の速度演算器５では，図４の誘導電動機の等価回路に基づいて速度演算をしている。入力電圧ｖの周波数ｆａがゼロの場合は，インダクタンス成分はゼロと等価になるので，入力電流ｉと入力電圧ｖの関係は，１次抵抗Ｒ１のみに依存するようになる。すると，２次抵抗Ｒ２に流れる電流がわからないので，角周波数ωｍが求められなくなり，演算速度Ｎも求められなくなる。この状態が長く続くと演算速度Ｎが実速度に合わなくなり，周波数ｆａが所定の周波数に停滞してしまうことが発生する。また，ゼロ周波数付近でも長時間とどまると，演算速度を間違える可能性が高く，トルク指令Ｔｃどおりに誘導電動機２からトルクが出力されない運転不可能状態となることがある。
【０００８】
所定の周波数に停滞してしまったり，運転不可能状態になる可能性があることを，従来技術の停滞検知手段によって，誘導電動機２の入力電圧ｖの周波数ｆの絶対値が所定値ｆ０未満に所定時間以上滞在することを利用して検知していたが，トルク指令，磁束の大きさ，モータ定数誤差によって，停滞周波数が変化することがあり，極まれに検知できない可能性がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
従来技術の停滞検知手段だけでは，運転不可能状態を検知することができない可能性がるので，請求項１に示すがごとく，
誘導電動機２の入力電圧ｖの周波数ｆａの変化量Ａが，所定の変化量Ａ０未満の場合は，運転不可能状態となっている，あるいは運転不可能状態になる可能性があることを検知する変化量検知手段１６を具備する。
【００１０】
変化量検知手段１６は，周波数演算器９の出力ｆａとタイマー出力の時間ｔａを記憶する記憶器１１と，記憶器出力１１の記憶周波数ｆｂと記憶時間ｔｂと周波数演算器９出力の周波数ｆａとタイマー出力の時間ｔａから，周波数の変化量Ａを演算する変化量演算器１２と，周波数演算器１２出力の変化量Ａより変化量設定器１３出力の設定変化量Ａ０の方が小さい場合に信号を出力する比較器１４と，比較器１４出力により，運転不可能状態を検知する変化量検知器１５からなるものである。
【００１１】
また，停滞検知手段１８出力の停滞検知信号Ｓ２と，変化量検知手段１６出力の変化量検知信号Ｓ１により運転不可能状態を検知し，再始動信号Ｓ３を電流指令作成器６へ出力する再始動手段１７により，運転不可能状態から復帰する機能を備える。再始動方法は，特願平１１−９０７８４  誘導電動機の制御装置  による。再始動運転により，速度演算器５は，始動時の演算速度を初期値として，再び正しい速度演算をすることができるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明請求項１，２および４記載の１実施例を図１に示し，以下この図に基づいて説明する。従来技術の図３と同一部分の説明は省略する。
【００１３】
変化量検知手段１６は，周波数演算器９の出力ｆａとタイマー出力の時間ｔａを記憶する記憶器１１と，記憶器出力１１の記憶周波数ｆｂと記憶時間ｔｂと周波数演算器９出力の周波数ｆａとタイマー出力の時間ｔａから，周波数の変化量Ａを演算する変化量演算器１２と，周波数演算器１２出力の変化量Ａより変化量設定器１３出力の設定変化量Ａ０の方が小さい場合に信号を出力する比較器１４と，比較器１４出力により，運転不可能状態を検知し，変化量検知信号Ｓ１を出力する変化量検知器１５からなるものである。変化量検知器１５出力の変化量検知信号Ｓ１と，停滞検知手段１８出力の停滞検知信号Ｓ２は，電流指令作成器６へ出力され，運転不可能状態を検知する。
【００１４】
請求項３および４記載の１実施例を図２に示し，この図に基づいて説明する。なお、図１と同じ説明は省略する。
【００１５】
変化量検知手段１６出力の変化量検知信号Ｓ１と，停滞検知手段１８出力の停滞検知信号Ｓ２により運転不可能状態を検知し，再始動信号Ｓ３を電流指令作成器６へ出力する再始動手段１７により，運転不可能状態から復帰する機能を備える。再始動方法は，特願平１１−９０７８４  誘導電動機の制御装置  による。再始動運転により，速度演算器５は，始動時の演算速度を初期値として，再び正しい速度演算をすることができるようになる。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明は，周波数の変化量から，ゼロ周波数付近に長時間とどまり，運転不可能状態に陥る可能性があることを検知したり，所定の周波数に停滞して運転不可能状態に陥っていることを検知することができる。また，検知後，再始動運転することにより，運転不可能状態から復帰し，正しい速度演算をすることができるようになる。よって，本発明の保護機能付きインバータ制御装置は，実用上，極めて有効性が高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のブロック線図である。
【図２】本発明の実施例のブロック線図である。
【図３】従来技術の一例のブロック線図である。
【図４】誘導電動機の等価回路図である。
【符号の説明】
１      インバータ
２      誘導電動機
３      電流検出器
４      電圧推定器
５      速度演算器
６      電流指令作成器
７      第１積分器
８      電流制御器
９      周波数演算器
１０      タイマー
１１      記憶器
１２      変化量演算器
１３      変化量設定器
１４      比較器
１５      変化量検知器
１６      変化量検知手段
１７      再始動手段
１８      停滞検知手段
１９      周波数比較器
２０      第２積分器
２１      ヒステリシスコンパレータ
２２      停滞検知器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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