JP3585031B2 - 誘導電動機の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電圧形インバータで駆動される誘導電動機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電圧形インバータにより駆動される誘導電動機であって、この誘導電動機を可変速制御する従来の制御装置においては、前記電動機に停止指令が発せられたときには、所定の減速時間勾配に基づいて該電動機を減速停止させることが一般的に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、昇降装置などの動力源としての誘導電動機に停止指令が発せられたときには、速やかで安全に昇降装置を停止させることが要望されることから、機械式ブレーキを介して前記電動機を停止させている。
【０００４】
しかしながら、電圧形インバータにより駆動される誘導電動機の従来の制御装置においては、前記電動機に停止指令が発せられたときには、所定の減速時間勾配に基づいて該電動機を減速停止させることから、この減速停止期間中は前記昇降装置が上昇又は下降運転を継続し、従って、この期間中に前記機械式ブレーキを動作させると、前記制御装置を介して前記電動機に過大な駆動トルクが発生し、これによるブレーキシューの磨耗が早まることなどを防止するために、この機械式ブレーキの動作タイミングは前記減速停止期間を経過した後としていた。その結果、速やかに昇降装置を停止させることに対して問題であった。
【０００５】
この発明の目的は、上記問題点を解決する誘導電動機の制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、電圧形インバータにより駆動される誘導電動機を可変速制御する誘導電動機の制御装置において、前記電圧形インバータの出力を遮断する前記電動機のフリーラン停止手段と、前記電動機を所定の減速時間勾配に基づいて減速停止させる減速停止手段と、前記電動機に停止指令が発せられたときに、前記フリーラン停止手段又は減速停止手段のいずれかを選択する停止方法切替手段と、前記電動機に運転指令が発せられたときからの運転時間を計測する時間計測手段とを備え、前記停止方法切替手段は、前記時間計測手段の計測値が予め設定した切替値以上のときには前記フリーラン停止手段を選択し、前記計測値が前記切替値未満のときには前記減速停止手段を選択することを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、昇降装置を駆動する誘導電動機の制御装置に使用した際、前記電動機のフリーラン停止手段を動作させるときには、同時に前記機械式ブレーキを動作させても、ブレーキシューの磨耗が早まることなどが回避される。
【０００８】
さらに、前記運転時間が極めて短いときには、前記減速停止手段の動作と前記機械式ブレーキの動作とを同時に行ない、その結果、該昇降装置は前記フリーラン手段の動作を行うことによる前記機械式ブレーキの動作遅れに起因する「昇降装置のずり落ち」を防止することができる。また、前記運転時間が長いときには、前記フリーラン停止手段の動作と前記機械式ブレーキの動作とを同時に行わせ、この場合には前記昇降装置の上昇又は下降距離も十分長いことから、前記「ずり落ち」距離は相対的に僅かな値にすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施の形態を示す誘導電動機の制御装置の回路構成図であり、１は商用電源などの交流電源、２は半導体電力変換回路などで形成される電圧形インバータ、３は電圧形インバータ２で駆動される誘導電動機、１０は誘導電動機３を可変速制御する制御回路である。
【００１０】
この制御回路１０には電圧形インバータ２が出力する周波数の指令値ｆ_S を設定する周波数指令器１１と、外部から指令される誘導電動機３の運転指令に基づき電圧形インバータ２が出力する周波数の指令値ｆ_S ^* を設定する周波数設定器１２と、指令値ｆ_S ^* に基づき予め設定した加速時間勾配および減速時間勾配で出力する周波数設定値ｆ^* を増加または減少させ、最終的にはｆ_S ^* ＝ｆ^* になる周波数設定値ｆ^* を演算する加減速演算器１３と、周波数設定値ｆ^* に対応する電圧設定値ｖ^* を導出する周波数／電圧（Ｆ／Ｖ）変換器１４と、周波数設定値ｆ^* と電圧設定値ｖ^* とから電圧形インバータ２が出力する周波数，電圧の交流信号を導出し、この交流信号をパルス幅変調（ＰＷＭ）したパルス信号に変換するＰＷＭ演算器１５と、前記パルス信号から電圧形インバータ２への駆動信号を生成する駆動回路１６と、前記運転指令が発せられたときから該運転指令を落とされたときまでの時間計測を行うカウンタ１７と、前記運転指令が落とされる直前の前記時間計測値を取り込み、この時間計測値と予め設定される切替値とを比較し、この比較結果を出力する比較器１８と、論理レベルの「Ｈ」信号と「Ｌ」信号とを切り替えて出力する切替器１９とを備えている。
【００１１】
上述の制御装置１０を構成するそれぞれの制御要素は周知の技術で形成されているので、以下に、この発明に係わる動作について説明する。
【００１２】
先ず、図１に示した制御装置１０と電圧形インバータ２とが運転準備を完了すると、このときには前記運転指令が落とされているので、周波数設定器１２は図示の如く紙面下側に接点が閉路し、前記ｆ_S ^* ＝０となっており、さらに後述の比較器１８を介した切替器１９も図示の如く紙面下側に接点が閉路し、論理「Ｌ」レベルを出力しているので、駆動回路１６が不動作状態（＝電圧形インバータ２の出力が遮断状態）になっている。
【００１３】
次に、前記運転指令が発せられると、周波数設定器１２は紙面上側に接点が閉路し、前記ｆ_S ^* ＝ｆ_S となり、同時に後述の比較器１８を介した切替器１９も紙面上側に接点が閉路し、論理「Ｈ」レベルを出力し、駆動回路１６が動作状態になる。従って、加減速演算器１３を介した周波数設定値ｆ^* とＦ／Ｖ変換器１４を介した電圧設定値ｖ^* とに基づく交流電圧が電圧形インバータ２から出力され、誘導電動機３が停止状態から加速運転状態に移行し、やがて、前記周波数指令器１１の指令値ｆ_S に対応する交流電圧が電圧形インバータ２から出力され、誘導電動機３が定速運転状態になる。
【００１４】
前述の誘導電動機３が加速運転状態または定速運転状態のときに、前記運転指令が落とされると、周波数設定器１２は図示の如く紙面下側に接点が閉路し、前記ｆ_S ^* ＝０となり、加減速演算器１３を介した周波数設定値ｆ^* とＦ／Ｖ変換器１４を介した電圧設定値ｖ^* とに基づく交流電圧が電圧形インバータ２から出力され、誘導電動機３が減速運転状態に移行しようとするが、このとき、比較器１８ではカウンタ１８の計測値と前記切替値とを比較し、該計測値が該切替値以上のときには比較器１８を介した切替器１９も図示の如く紙面下側に接点が閉路して論理「Ｌ」レベルを出力し、駆動回路１６を介して電圧形インバータ２の出力を遮断し、誘導電動機３がフリーラン状態になる。また、前記計測値が前記切替値未満のときには比較器１８を介した切替器１９も紙面上側に接点が閉路したままなので、誘導電動機３が減速運転状態に移行し、やがて、指令値ｆ_S ^* （＝０）に対応する交流電圧が電圧形インバータ２から出力され、誘導電動機３が停止状態になる。
【００１５】
【発明の効果】
この発明によれば、昇降装置などの動力源としての誘導電動機の制御装置に、前記電動機をフリーラン停止させる機能を備えたので、このとき、機械式ブレーキを動作させても、ブレーキシューの磨耗が早まることなどが回避される。
【００１６】
さらにこの発明によれば、前記昇降装置において、前記電動機の運転時間が極めて短いときには、該電動機の減速停止動作と機械式ブレーキの動作とを同時に行わせて該昇降装置の「ずり落ち」を防止することができる。また、前記運転時間が長いときには、前記電動機のフリーラン停止動作と前記機械式ブレーキの動作とを同時に行わせ、この場合には前記昇降装置の上昇又は下降距離も十分長いことから、前記「ずり落ち」距離は相対的に僅かな値にすることができる。
【００１７】
特に、この発明の誘導電動機の制御装置は、近年のマイクロコンピュータによるデジタル制御の制御装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す誘導電動機の制御装置の回路構成図
【符号の説明】
１…交流電源、２…電圧形インバータ、３…誘導電動機、１０…制御装置、１１…周波数指令器、１２…周波数設定器、１３…加減速演算器、１４…電圧／周波数変換器、１５…ＰＷＭ演算器、１６…駆動回路、１７…カウンタ、１８…比較器、１９…切替器。

Claims (1)

1. 電圧形インバータにより駆動される誘導電動機を可変速制御する誘導電動機の制御装置において、前記電圧形インバータの出力を遮断する前記電動機のフリーラン停止手段と、前記電動機を所定の減速時間勾配に基づいて減速停止させる減速停止手段と、前記電動機に停止指令が発せられたときに、前記フリーラン停止手段又は減速停止手段のいずれかを選択する停止方法切替手段と、前記電動機に運転指令が発せられたときからの運転時間を計測する時間計測手段とを備え、前記停止方法切替手段は、前記時間計測手段の計測値が予め設定した切替値以上のときには前記フリーラン停止手段を選択し、前記計測値が前記切替値未満のときには前記減速停止手段を選択することを特徴とする誘導電動機の制御装置。

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