(57)【要約】【課題】インバータ装置の切り替えを迅速に行い、切り替え時における誘導電動機の回転速度の低下を最小限に抑えることのできる誘導電動機駆動装置を提供する。【解決手段】インバータ装置１、２と、インバータ制御回路５、６から構成し、１台の誘導電動機３を可変速運転するインバータ制御装置を複数台備え、インバータ装置１、２と誘導電動機３との間にそれぞれ遮断器１２、２２を設け、並列に接続する誘導電動機駆動装置において、インバータ制御回路５、６の誘導電動機回転周波数・位相検出回路１５´、２５´を遮断器１２、２２より誘導電動機３側に設置し、遮断器の入り／切りにかかわらず、誘導電動機３の端子電圧の周波数と位相を検出し、故障時入力周波数・位相設定回路１７、２７へ入力することにより、故障時入力周波数・位相設定回路の演算を常時実施して、インバータ装置始動周波数・位相の算出時間を短縮する。【選択図】図１
2008271751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流器とインバータから成るインバータ装置と、
前記インバータ装置を制御するインバータ制御回路から構成し、
１台の誘導電動機を可変速運転するインバータ制御装置を複数台備え、前記インバータ装置と前記誘導電動機との間にそれぞれ遮断器を設け、並列に接続する誘導電動機駆動装置において、
前記インバータ制御回路は、
前記インバータ装置の故障を検出する故障検出回路と、
インバータ装置始動時の周波数・位相を設定するインバータ始動周波数・位相設定回路と、
前記誘導電動機の端子電圧の周波数と位相を検出する誘導電動機回転周波数・位相検出回路と、
前記誘導電動機回転周波数・位相検出回路により検出した値を基に演算し、前記インバータ始動周波数・位相設定回路へ出力する故障時入力周波数・位相設定回路と、
他のインバータ制御装置の故障検出回路から出力された故障発生信号を受信し、前記故障時入力周波数・位相設定回路の出力を前記インバータ始動周波数・位相設定回路へ入力し、インバータを始動するよう指示する故障発生信号受信回路とから構成し、
前記誘導電動機を駆動するインバータ装置の故障発生時には、当該インバータ制御装置の故障検出回路から出力される故障発生信号に基づいて前記遮断器を他のインバータ制御装置へ切り替え、切り替えにより新たに始動するインバータ制御装置の故障時入力周波数・位相設定回路によりインバータ始動時の周波数及び位相を制御して始動することを特徴とする誘導電動機駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の誘導電動機駆動装置において、
前記インバータ制御回路の誘導電動機回転周波数・位相検出回路を前記インバータ装置と前記誘導電動機との間に設けた遮断器より誘導電動機側に設置し、
前記遮断器の入り／切りにかかわらず、前記誘導電動機回転周波数・位相検出回路により検出した前記誘導電動機の端子電圧の周波数と位相を前記故障時入力周波数・位相設定回路へ入力し、故障時入力周波数・位相設定回路の演算を常時実施することを特徴とする誘導電動機駆動装置。
【請求項３】
請求項１記載の誘導電動機駆動装置において、
前記インバータ制御回路の電源を前記インバータ装置の電源系統とは別系統の電源から受電し、
前記インバータ装置の接続する電源に瞬時停電または電圧低下が発生し、当該インバータ装置から前記誘導電動機への電力供給を遮断した場合にも、前記インバータ制御回路の誘導電動機回転周波数・位相検出回路により検出した前記誘導電動機の端子電圧の周波数と位相を前記故障時入力周波数・位相設定回路へ入力し、故障時入力周波数・位相設定回路の演算を継続実施することを特徴とする誘導電動機駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータによって誘導電動機を可変速駆動する誘導電動機駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータ制御装置で可変速運転する誘導電動機駆動装置は、ファン、ポンプなどの省エネルギー運転や機械の可変速駆動に用いられている。インバータ制御装置故障時の対策としては、商用電源へのバイパス回路を設ける方法が一般的であるが、誘導電動機をインバータから切り離し、商用電源に再投入して運転する商用電源運転中には、可変速運転できないという欠点があった。また、運転用の他に待機用のインバータ制御装置を設ける方法もあるが、インバータ制御装置の故障時には、誘導電動機が停止した後で待機中のインバータ制御装置にて再運転する必要があるため、一度システムが停止してしまうという欠点があった。そのため、故障発生時の切り替え時間を短縮するために、大容量のインバータでは制御系を二重化し、制御系の故障の場合、瞬時に健全な制御系に切り替える方法が採用されているものもあるが、インバータの主回路系の故障の場合には対応できなかった。他にもインバータ制御装置を複数備えたシステムにおいて、複数のインバータ制御装置に対して一台の待機系インバータ制御装置を運転状態で備えることで、運転中のインバータ制御装置が故障した際に、システムを停止させることなく待機中のインバータ制御装置に切り替える方法が採用されているものもある。
【０００３】
このように、誘導電動機の運転中に、インバータの故障や電源の瞬時停電が発生し、運転再開を実施する場合、誘導電動機に励磁が残っている時には、インバータと誘導電動機の電圧の位相を合わせる必要がある。そのため、インバータの再始動時には、誘導電動機の回転速度とインバータの速度指令値を一致させてから誘導電動機の制御を再開する制御方法が実施されている。
【０００４】
次に、従来技術による誘導電動機駆動装置で、一台の待機系を備えインバータを冗長化した場合について説明する。この誘導電動機駆動装置のインバータ制御装置には、誘導電動機の回転周波数・位相を測定する検出回路を設け、インバータの始動時には誘導電動機の回転周波数・位相とインバータの位相角指令値の周波数・位相とを一致させた後、誘導電動機を駆動する制御方法を採用している。
【０００５】
図３に、１台の誘導電動機３に対して２台のインバータ制御装置で構成する従来の誘導電動機駆動装置の構成例を示す。図３を参照し、従来の誘導電動機駆動装置の構成と動作について説明する。
【０００６】
誘導電動機３への入力周波数を変化させる第１のインバータ装置１と第２のインバータ装置２が並列に接続し、第１のインバータ装置１と電源４とは入力側遮断器１１を介して接続し、第１のインバータ装置１と誘導電動機３とは出力側遮断器１２を介して接続する。また、第２のインバータ装置２と電源４とは入力側遮断器２１を介して接続し、第２のインバータ装置２と誘導電動機３とは出力側遮断器２２を介して接続する。第１、第２のインバータ装置は同じ構成であり、整流器１８、２８とインバータ１９、２９から構成する。また、第１のインバータ装置１を制御する第１のインバータ制御回路５と、第２のインバータ装置２を制御する第２のインバータ制御回路６を設け、インバータの出力を制御する。上記インバータ装置とインバータ制御回路によりインバータ制御装置を構成する。
【０００７】
通常の運転中は、２台のインバータ制御装置のうち１台を運用系とし、入力側遮断器及び出力側遮断器を入りとし、当該インバータ装置により誘導電動機３を制御する。他のインバータ制御装置は待機系とし、運用系のインバータ制御装置の故障発生時に遮断器を切り替えることにより、運転切り替えを行う。
【０００８】
次に、第１のインバータ装置１を制御する第１のインバータ制御回路５の構成について説明する。インバータ始動時の周波数と位相を設定するインバータ始動周波数・位相設定回路１３と、インバータ装置１の故障を検出し、第２のインバータ装置２側へ通知する故障検出回路１４をインバータ１９に接続して構成する。また、第１のインバータ装置１と出力側遮断器１２との間に、誘導電動機３の回転周波数と位相を検出する誘導電動機回転周波数・位相検出回路１５を接続し、その検出値を故障時入力周波数・位相設定回路１７へ入力する。故障時入力周波数・位相設定回路１７は、誘導電動機回転周波数・位相検出回路１５から入力された検出値を基に演算処理を行い、インバータ始動周波数・位相設定回路１３へ出力する。また、第２のインバータ装置２側から故障発生信号を受信する故障発生信号受信回路１６は、故障時入力周波数・位相設定回路１７に接続し、第２のインバータ装置２の故障信号を受信したときに、故障時入力周波数・位相設定回路１７を起動するよう構成する。
【０００９】
次に、第２のインバータ装置２を制御する第２のインバータ制御回路６の構成について説明する。第２のインバータ制御回路６も第１のインバータ制御回路５と同様の構成であり、インバータ始動時の周波数と位相を設定するインバータ始動周波数・位相設定回路２３と、インバータ装置２の故障を検出し、第１のインバータ装置１側へ通知する故障検出回路２４をインバータ２９に接続して構成する。また、第２のインバータ装置２と出力側遮断器２２との間に、誘導電動機３の回転周波数と位相を検出する誘導電動機回転周波数・位相検出回路２５を接続し、その検出値を故障時入力周波数・位相設定回路２７へ入力する。故障時入力周波数・位相設定回路２７は、誘導電動機回転周波数・位相検出回路２５から入力された検出値を基に演算処理を行い、インバータ始動周波数・位相設定回路２３へ出力する。また、第１のインバータ装置１側から故障発生信号を受信する故障発生信号受信回路２６は、故障時入力周波数・位相設定回路２７に接続し、第１のインバータ装置１の故障信号を受信したときに、故障時入力周波数・位相設定回路２７を起動するよう構成する。
【００１０】
図４に故障時入力周波数・位相設定回路１７、２７の構成例を示し、故障時入力周波数・位相設定回路の演算処理の概要について説明する。
【００１１】
誘導電動機回転周波数・位相検出回路１５から検出した誘導電動機３の誘導電動機電圧を入力し、交流／直流変換器（ｄ／ｑ変換）３１により交流電圧を直流へ変換するとともに、ｄ／ｑ軸に変換する。変換した誘導電動機電圧を速度推定演算器３２へ入力し、位相角指令ω１＊を生成する。生成した位相角指令ω１＊にすべり周波数を加算し、位相角演算器３３により位相角を積分演算して位相θを算出する。算出した位相θを基に、三角関数テーブル３４を参照し、正弦波ｓｉｎθと余弦波ｃｏｓθの値を取得する。このデータを交流／直流変換器（ｄ／ｑ変換）３１にフィードバックする。
【００１２】
これにより、ｄ軸電圧ＶdＦＢが０になるように位相角指令ω１＊の値を変化させることで、インバータの位相角指令値の回転周波数と位相を誘導電動機３の回転周波数と位相に一致させることができる。インバータの始動時は、インバータと誘導電動機３の周波数・位相が一致した時点でインバータを始動し、誘導電動機の駆動を開始する。
【００１３】
例えば、運用系のインバータ装置が第２のインバータ装置２で、待機系のインバータ装置が第１のインバータ装置１の場合、インバータ装置２に故障が発生すると、インバータ装置２側の入力側遮断器２１と出力側遮断器２２が切りとなり、インバータ装置１側の入力側遮断器１１と出力側遮断器１２が入りとなり、インバータ装置の接続が切り替わる。それとともに、待機系のインバータ装置１の故障発生信号受信回路１６が、運用系のインバータ装置２の故障検出回路２４から出力された故障発生信号を受信すると、故障時入力周波数・位相設定回路１７を起動し、誘導電動機回転周波数・位相検出回路１５から検出された誘導電動機の回転周波数・位相を入力し、演算処理を開始する。従来は、故障時入力周波数・位相設定回路１７が起動されると、位相角指令ω１＊の初期値として位相角の１００％の値を設定し、その値と誘導電動機３の残留電圧を基に算出されるｄ軸電圧ＶdＦＢが０になるように位相角指令ω１＊の値を変更していき、位相角指令値の回転周波数と位相が誘導電動機３の回転周波数と位相に一致した時点で、故障時入力周波数・位相設定回路１７の出力をインバータ始動周波数・位相設定回路１３へ入力して待機系のインバータ装置１を始動し、誘導電動機３の制御を開始していた。
【００１４】
図５に、従来技術によるインバータ装置故障時におけるインバータ装置切り替え動作時の誘導電動機の回転速度の変化の例を示す。ここで、グラフＮ１は誘導電動機３のモータ回転速度を表し、グラフＮ２は故障時入力周波数・位相設定回路１７で算出される位相角指令ω１＊を表す。なお、ここでは、第１のインバータ装置１が待機系から運用系へ切り替わる例で説明するが、第２のインバータ装置２が切り替わる場合も同様である。
【００１５】
時刻ｔ１で運用系のインバータ装置２に故障が発生すると、誘導電動機３の回転速度Ｎ１は徐々に低下していく。時刻ｔ２で待機系のインバータ装置１側の入力側遮断器１１と出力側遮断器１２を入れ、インバータ装置の運転切り替えを行い、それと同時に故障時入力周波数・位相設定回路１７を起動する。故障時入力周波数・位相設定回路１７は、誘導電動機回転周波数・位相検出回路１５によって検出された誘導電動機電圧を入力して位相角指令ω１＊を算出する。位相角指令ω１＊Ｎ２の初期値は、故障直前の誘導電動機回転周波数・位相によらず、常に１００％出力を設定し、位相角指令ω１＊の回転周波数と位相が誘導電動機３の回転周波数と位相に一致するよう合わせ込みを行い、時刻ｔ３で回転周波数・位相が一致する（グラフＮ１とＮ２の線が一致する）。そして、回転周波数・位相が一致した時刻ｔ３に、故障時入力周波数・位相設定回路１７の出力をインバータ始動周波数・位相設定回路１３へ入力し、インバータを始動する。インバータ始動後、インバータ装置１による誘導電動機３の駆動を開始し、誘導電動機３の回転速度を加速して時刻ｔ４に故障前の回転速度へ復帰する。
【００１６】
このように、インバータ装置の故障発生時は、運用系／待機系のインバータ切り替えのための遮断器切り替え時間（ｔ１からｔ２）、誘導電動機の回転周波数・位相とインバータの位相角指令ω１＊の回転周波数・位相とを合わせこむ時間（ｔ２からｔ３）が必要となるため、故障前の回転速度へ復帰するまでに時間がかかっていた。
【００１７】
図６に、従来技術による電源の瞬時停電または電圧低下時におけるインバータ装置再始動時の誘導電動機の回転速度の変化の例を示す。図５と同様に、グラフＮ３は誘導電動機３のモータ回転速度を表し、グラフＮ４は故障時入力周波数・位相設定回路１７で算出される位相角指令ω１＊を表す。なお、ここでは、第１のインバータ装置１が運転中に瞬時停電が発生し、電源復帰後に第１のインバータ装置１が再起動する場合を例に説明するが、第２のインバータ装置２が再起動する場合も同様である。
【００１８】
時刻ｔ１１で電源の瞬時停電が発生すると、第１のインバータ装置１による制御が停止するため、誘導電動機３の回転速度は徐々に低下していく。時刻ｔ１２で電源が復帰すると、故障時入力周波数・位相設定回路１７が起動し、電動機回転周波数・位相検出回路１５によって検出された誘導電動機電圧を入力して位相角指令ω１＊を算出する。以降は、図５と同様に、位相角指令ω１＊の初期値に１００％出力を設定し、位相角指令ω１＊の回転周波数と位相が誘導電動機３の回転周波数と位相に一致するよう合わせ込みを行い、時刻ｔ１３で回転周波数・位相が一致する。そして、時刻ｔ１３でインバータを始動して、インバータ装置１による誘導電動機３の駆動を開始し、誘導電動機３の回転速度を加速して時刻ｔ１４に停電前の回転速度へ復帰する。
【００１９】
このように、電源の瞬時停電または電圧低下発生時においても、電源復帰後に誘導電動機の回転周波数・位相とインバータの位相角指令ω１＊の回転周波数・位相とを合わせこむ時間が必要になるため、停電前の状態へ復帰するまでに時間がかかっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
このように、従来、インバータ装置の故障に伴うインバータ装置の運転切り替え時は、インバータ装置と誘導電動機との間の遮断器を切り替えることによりインバータ装置の接続変更を行い、誘導電動機回転周波数・位相検出を開始してから、故障時入力周波数・位相設定回路の演算処理を行っていた。そのため、誘導電動機の回転周波数・位相とインバータの位相角指令ω１＊による回転周波数・位相が一致するまでの演算時間がかかり、切り替え後のインバータ装置を始動するまでに時間が必要であった。その結果、この間に誘導電動機は回転速度を低下させ、出力が低下してしまうという問題があった。
【００２１】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、インバータ装置切り替え時に誘導電動機が停止してはならないシステム、さらにインバータ装置切り替え時の出力変動を極力防ぐ必要があるために、上述の切り替え時間を短縮しなければならないシステムに対し、インバータ装置切り替え時に、迅速に健全なインバータ装置に切り替えることができ、切り替え時における誘導電動機の回転速度の低下を最小限に抑えることのできる誘導電動機駆動装置を提供することを目的とする。
【００２２】
また、本発明は、電源の瞬時停電または電圧低下が発生した場合における、インバータ装置再始動時の時間短縮が可能な誘導電動機駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、整流器とインバータから成るインバータ装置と、インバータ装置を制御するインバータ制御回路から構成し、１台の誘導電動機を可変速運転するインバータ制御装置を複数台備え、インバータ装置と誘導電動機との間にそれぞれ遮断器を設け、並列に接続する誘導電動機駆動装置において、インバータ制御回路は、インバータ装置の故障を検出する故障検出回路と、インバータ装置始動時の周波数・位相を設定するインバータ始動周波数・位相設定回路と、誘導電動機の端子電圧の周波数と位相を検出する誘導電動機回転周波数・位相検出回路と、誘導電動機回転周波数・位相検出回路により検出した値を基に演算し、インバータ始動周波数・位相設定回路へ出力する故障時入力周波数・位相設定回路と、他のインバータ制御装置の故障検出回路から出力された故障発生信号を受信し、故障時入力周波数・位相設定回路の出力をインバータ始動周波数・位相設定回路へ入力するよう指示する故障発生信号受信回路とから構成したものである。
【００２４】
更に、インバータ制御回路の誘導電動機回転周波数・位相検出回路をインバータ装置と誘導電動機との間に設けた遮断器より誘導電動機側に設置し、遮断器の入り／切りにかかわらず、誘導電動機回転周波数・位相検出回路により検出した誘導電動機の端子電圧の周波数と位相を故障時入力周波数・位相設定回路へ入力し、故障時入力周波数・位相設定回路の演算を常時実施するようにした。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、インバータ制御回路の誘導電動機回転周波数・位相検出回路を遮断器より誘導電動機側に設けることにより、誘導電動機の端子電圧の周波数と位相を常時検出できるため、故障時入力周波数・位相設定回路へ常時入力し、演算を実施することができる。そのため、インバータ制御装置が待機中で、誘導電動機との間の遮断器が切りであっても、故障時入力周波数・位相設定回路の演算を実施することができる。これにより、インバータ制御装置の故障時の切り替えにおいて、新たに始動するインバータ装置の始動周波数・位相の演算時間を短縮でき、切り替えに要する時間も短縮することができるため、インバータ装置の切り替えに伴う誘導電動機の出力変動を最小限に抑えることができる。
【００２６】
また、インバータ装置の故障時に、誘導電動機を停止させることなく、迅速に健全なインバータ装置へ運転切り替えするとともに、インバータ装置切り替え時の誘導電動機の出力変動を最小限に抑えることができるため、本誘導電動機を適用したシステム全体の信頼性を向上させることができる。
【００２７】
また、本発明によると、誘導電動機の軸上に直接的な速度検出器を装備する必要がなく、従来の構成からの変更も小さいため、容易に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施の形態を、図１及び図２を参照して説明する。
【００２９】
図１は、本例による誘導電動機駆動装置の構成例を示す構成図である。なお、図３に示した従来の誘導電動機駆動装置の構成図と同様の構成には同じ符号を付し、詳細説明を省略する。なお、本図では、誘導電動機駆動装置を構成するインバータ制御装置を２台並列接続した例を示しているが、２台以上で構成することも可能である。
【００３０】
本例による誘導電動機駆動装置は、１台の誘導電動機３を駆動する２台のインバータ制御装置を並列に接続して構成する。第１のインバータ制御装置は、整流器１８とインバータ１９から構成する第１のインバータ装置１と、第１のインバータ装置１を制御する第１のインバータ制御回路５から構成する。第２のインバータ制御装置も同様に、第２のインバータ装置２と、第２のインバータ装置２を制御する第２のインバータ制御回路６から構成する。
【００３１】
次に、インバータ装置を制御するインバータ制御回路の構成について説明する。２台のインバータ制御装置のインバータ制御回路はそれぞれ同様の構成としているため、第１のインバータ制御回路５を例に説明する。インバータ始動時の周波数と位相を設定するインバータ始動周波数・位相設定回路１３と、インバータ装置１の故障を検出し、第２のインバータ装置２側へ通知する故障検出回路１４をインバータ１９に接続して構成する。また、第１のインバータ装置１の出力側遮断器１２と誘導電動機３との間に、誘導電動機３の回転周波数と位相を検出する誘導電動機回転周波数・位相検出回路１５´を接続し、その検出値を故障時入力周波数・位相設定回路１７へ入力する。故障時入力周波数・位相設定回路１７は、誘導電動機回転周波数・位相検出回路１５´から入力された検出値を基に演算処理を行い、インバータ始動周波数・位相設定回路１３へ出力する。また、第２のインバータ装置２側から故障発生信号を受信する故障発生信号受信回路１６は、故障時入力周波数・位相設定回路１７に接続し、第２のインバータ装置２の故障信号を受信したときに、故障時入力周波数・位相設定回路１７の出力をインバータ始動周波数・位相設定回路１３へ出力するよう指示するように構成する。
【００３２】
なお、本例によるインバータ制御回路の故障時入力周波数・位相設定回路１７、２７は、従来の故障時入力周波数・位相設定回路と同様に、図４に示す構成とする。また、本例による故障時入力周波数・位相設定回路の演算処理も、上記で説明した従来の処理例と同様である。
【００３３】
本例による誘導電動機駆動装置と従来の誘導電動機駆動装置との相違点は、誘導電動機回転周波数・位相検出回路１５´、２５´の接続位置であり、誘導電動機回転周波数・位相検出回路１５´はインバータ装置１の出力側遮断器１２と誘導電動機３との間、誘導電動機回転周波数・位相検出回路２５´はインバータ装置２の出力側遮断器２２と誘導電動機３との間に接続して構成する。
【００３４】
従来の構成では、インバータ装置1、２の誘導電動機回転周波数・位相検出回路１５、２５は、出力側遮断器１２、２２とインバータ装置１、２との間に接続されていたため、出力側遮断器１２、２２が切りでインバータ装置と誘導電動機３が接続していない場合には誘導電動機３の回転周波数・位相の検出はできなかった。そのため、インバータ装置の故障に伴う運転切り替えの際には、出力側遮断器１２または２２が入りとなり、新たに運転を開始するインバータ装置と誘導電動機３とが接続状態となった後に、誘導電動機３の回転周波数・位相の検出を開始していた。
【００３５】
これに対し、本例では、出力側遮断器１２、２２が切りでインバータ装置と誘導電動機３が接続していない場合でも、誘導電動機３の回転周波数・位相検出が可能となり、故障時入力周波数・位相設定回路１７、２７による入力周波数・位相の演算処理を常時実施することができる。そのため、インバータ装置が待機状態であっても、故障時入力周波数・位相設定回路１７、２７で算出される位相角指令ω１＊の回転周波数・位相は、誘導電動機３の回転周波数・位相と常に一致させておくことが可能である。
【００３６】
図２に、本例によるインバータ装置故障時におけるインバータ装置切り替え動作時の誘導電動機の回転速度の変化の例を示す。ここで、グラフＮ５は誘導電動機３のモータ回転速度を表し、グラフＮ６は故障時入力周波数・位相設定回路１７で算出される位相角指令ω１＊を表す。なお、ここでは、第１のインバータ装置１が待機系から運用系へ切り替わる例で説明するが、インバータ装置２が切り替わる場合も同様である。
【００３７】
図２において、時刻ｔ２１で運用系のインバータ装置２に故障が発生すると、誘導電動機３の回転速度は徐々に低下していく。一方、インバータ装置１の誘導電動機回転周波数・位相検出回路１５´は、出力側遮断器１２が切りでも誘導電動機３の回転周波数・位相を検出できるため、故障時入力周波数・位相設定回路１７は、故障発生前から演算処理を実行している。そのため、故障時入力周波数・位相設定回路１７から算出される位相角指令ω１＊は、故障発生により低下した誘導電動機３の回転周波数と位相に短時間で一致させることができ、時刻ｔ２２で回転周波数・位相は一致する。これにより、時刻ｔ２３で待機系のインバータ装置１側の出力側遮断器１２を入れると同時に故障時入力周波数・位相設定回路１７の出力をインバータ始動周波数・位相設定回路１３へ入力し、インバータを始動することができる。インバータ始動後、インバータ装置１による誘導電動機３の駆動を開始し、誘導電動機３の回転速度を加速して時刻ｔ２４に故障前の回転速度へ復帰する。
【００３８】
このように、本例では、運用系／待機系のインバータ装置切り替えのための遮断器切り替え前に、誘導電動機の回転周波数・位相とインバータの位相角指令ω１＊の回転周波数・位相とを合わせこむ演算処理が実行できるため、誘導電動機３の回転速度を故障前の状態に復帰させるまでの時間を短縮することができる。
【００３９】
また、従来の故障時入力周波数・位相設定回路においては、演算処理で設定する位相角指令ω１＊の初期値として、故障直前の誘導電動機回転周波数・位相によらず、常に１００％出力の値を設定し、その状態から誘導電動機３の回転周波数・位相とインバータの位相角指令ω１＊の回転周波数・位相とを合わせこむ演算処理を実行していた。そのため、誘導電動機３と位相角指令ω１＊の回転周波数・位相が一致するまでの演算処理に時間がかかっていた。一方、本例では、誘導電動機回転周波数・位相検出回路１５´、２５´が誘導電動機３の回転周波数と位相を常時監視しているため、故障発生直前の誘導電動機回転周波数・位相を検出することができる。このことから、故障直前の誘導電動機出力を基に演算処理の初期値を設定し、その値からの回転周波数・位相の合わせこみを行うことができるため、インバータ装置始動周波数・位相の算出時間を短縮することができる。
【００４０】
また、インバータ制御回路の電源を、誘導電動機へ電力供給するインバータ装置の電源系統とは別系統の電源とすることにより、電源の瞬時停電または電圧低下に伴うインバータ装置の停止時においても、故障時入力周波数・位相設定回路の演算処理を継続することができる。これにより、電源の瞬時停電または電圧低下が発生する直前の誘導電動機出力を基に、停電中も誘導電動機の回転周波数・位相とインバータの位相角指令ω１＊の回転周波数・位相とを合わせこむ演算処理を実行することができるため、電源復帰後のインバータ装置再始動時のインバータ装置始動周波数・位相の算出時間も短縮することができる。
【００４１】
なお、本例では、誘導電動機回転周波数・位相検出回路１５´、２５´を２台のインバータ制御装置にそれぞれ設けるように構成したが、これを１台として構成することもできる。この場合、１台の誘導電動機回転周波数・位相検出回路からの出力を２台のインバータ制御回路の故障時入力周波数・位相設定回路にそれぞれ入力するように構成する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態による構成例を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるインバータ装置切り替え動作時の誘導電動機の回転速度の変化の例を示す説明図である。
【図３】従来の構成例を示す構成図である。
【図４】故障時入力周波数・位相設定回路の構成例を示す説明図である。
【図５】従来の形態によるインバータ装置切り替え動作時の誘導電動機の回転速度の変化の例を示す説明図である。
【図６】従来の電源瞬時停電時の誘導電動機の回転速度の変化の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…第１のインバータ装置、２…第２のインバータ装置、３…誘導電動機、４…電源、５…第１のインバータ制御回路、６…第２のインバータ制御回路、１１、２１…入力側遮断器、１２、２２…出力側遮断器、１３、２３…インバータ始動周波数・位相設定回路、１４、２４…故障検出回路、１５、２５…誘導電動機回転周波数・位相検出回路、１６、２６…故障発生信号受信回路、１７、２７…故障時入力周波数・位相設定回路、１８、２８…整流器、１９、２９…インバータ、３１…交流／直流変換器（ｄ／ｑ変換）、３２…速度推定演算器、３３…位相角演算器、３４…三角関数テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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