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JP2001025290A - Control device - Google Patents

Control device

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Publication number
JP2001025290A
JP2001025290A JP11188891A JP18889199A JP2001025290A JP 2001025290 A JP2001025290 A JP 2001025290A JP 11188891 A JP11188891 A JP 11188891A JP 18889199 A JP18889199 A JP 18889199A JP 2001025290 A JP2001025290 A JP 2001025290A
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JP
Japan
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circuit
voltage
free
motor
inverter
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JP11188891A
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Japanese (ja)
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Akira Imanaka
晶 今中
Masakatsu Ogami
正勝 大上
Taro Ando
太郎 安藤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高価かつ小型化に限界のある電流検出器を用
いることなく、低コスト、低損失、かつ正確にフリーラ
ン状態にある交流電動機の回転速度または回転方向が検
出できる制御装置を得る。 【解決手段】 複数の直列接続回路の第1または第2の
いずれか一方のスイッチング素子(Q1,Q3,Q5ま
たはQ2,Q4,Q6)を同時にオンに制御するインバ
ータ制御回路5aと、直列接続回路を構成する第1及び
第2のスイッチング素子の接続点と固定電位点としての
インバータ回路3の負側直流母線または正側直流母線と
の間の電圧変化を少なくとも1相分検出する残留電圧極
性検出回路6aと、残留電圧極性検出回路6aの出力信
号の周期を計測する等により、フリーラン状態にある交
流電動機4の回転速度を検出する周波数計測器7aと、
を備えた制御装置。
PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect the rotational speed or the rotational direction of an AC motor in a free-run state without using an expensive and small-sized current detector having a limit in miniaturization. Obtain the control device. SOLUTION: An inverter control circuit 5a for simultaneously turning on a first or second switching element (Q1, Q3, Q5 or Q2, Q4, Q6) of a plurality of series connection circuits, and a series connection circuit Voltage polarity detection for detecting at least one phase of a voltage change between the connection point of the first and second switching elements and the negative DC bus or the positive DC bus of the inverter circuit 3 as a fixed potential point. A circuit 6a, a frequency measuring device 7a for detecting a rotation speed of the AC motor 4 in a free-run state by measuring a cycle of an output signal of the residual voltage polarity detecting circuit 6a, and the like,
Control device equipped with

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電動機を可変
速駆動する制御装置に係り、特にフリーラン状態にある
交流電動機の回転速度または回転方向を検出できる制御
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for driving an AC motor at a variable speed, and more particularly to a control device capable of detecting a rotation speed or a rotation direction of an AC motor in a free-run state.

【0002】[0002]

【従来の技術】インバータを用いて交流電動機を可変速
駆動するシステムが、広く普及している。このような可
変速駆動システムにおいて、瞬時停電等により交流電源
が遮断された場合には、インバータから交流電動機への
電圧出力が遮断され、交流電動機はフリーラン状態とな
る。交流電動機の負荷がファン等の風力機器である場合
には慣性力が大きいために、フリーラン状態となった交
流電動機は長時間停止せず、惰性で数十秒から数分以上
回転していることがある。復電後、フリーラン状態にあ
る交流電動機をインバータで再起動する場合、突入電流
や過大トルクを避けてショックレスで再起動するために
は、フリーラン状態にある交流電動機の回転速度に対応
した周波数をインバータから出力する必要があり、この
ためにフリーラン状態にある交流電動機の回転速度を検
出することが必要となる。交流電動機の回転速度を検出
する場合に、通常は速度センサを使用するが、速度セン
サを付加する場合には、装置の大型化、コスト高、ケー
ブル引き回しの煩わしさ等の問題点があった。
2. Description of the Related Art A system for driving an AC motor at a variable speed using an inverter has been widely used. In such a variable speed drive system, when the AC power supply is cut off due to a momentary power failure or the like, the voltage output from the inverter to the AC motor is cut off, and the AC motor enters a free-run state. When the load of the AC motor is a wind power device such as a fan, the inertia force is large, so the AC motor in the free-run state does not stop for a long time and rotates by tens of seconds to several minutes or more due to inertia. Sometimes. When the AC motor in the free-run state is restarted by the inverter after the power is restored, the rotation speed of the AC motor in the free-run state must be adjusted to avoid the inrush current and excessive torque and restart without shock. It is necessary to output the frequency from the inverter, and therefore, it is necessary to detect the rotational speed of the AC motor in the free-run state. A speed sensor is normally used to detect the rotational speed of the AC motor. However, when a speed sensor is added, there are problems such as an increase in the size of the device, an increase in cost, and troublesome cable routing.

【0003】図7は、フリーラン状態にある交流電動機
の回転速度を検出する従来例としての可変速駆動システ
ムの構成を示す図で、特開平8−331894号公報に
示されたものである。また、図8は、図7の可変速駆動
システムにおいてフリーラン状態にある交流電動機の回
転数検出時における回路を示す図である。図において、
1は三相交流電源、2は三相交流電源1に接続された整
流平滑回路、3は整流平滑回路2に接続されたインバー
タ回路、4はインバータ回路3に接続された誘導電動
機、5bはインバータ回路3を制御するインバータ制御
回路、7bは周波数計測器、8は周波数設定器である。
また、10はインバータ回路3の出力ラインに結合さ
れ、インバータ出力電流即ち電動機入力電流を検出する
電流検出器である。インバータ回路3は、6個のIGB
Tからなる第1〜第6の半導体スイッチQ1〜Q6が三
相ブリッジ接続され、各半導体スイッチQ1〜Q6には
逆並列に還流ダイオードD1〜D6が接続されている。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a conventional variable speed drive system for detecting the rotational speed of an AC motor in a free-run state, which is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-331894. FIG. 8 is a diagram showing a circuit at the time of detecting the rotational speed of the AC motor in the free-run state in the variable speed drive system of FIG. In the figure,
1 is a three-phase AC power supply, 2 is a rectifying and smoothing circuit connected to the three-phase AC power supply 1, 3 is an inverter circuit connected to the rectifying and smoothing circuit 2, 4 is an induction motor connected to the inverter circuit 3, and 5b is an inverter. An inverter control circuit for controlling the circuit 3, 7b is a frequency measuring device, and 8 is a frequency setting device.
Reference numeral 10 denotes a current detector which is coupled to the output line of the inverter circuit 3 and detects an inverter output current, that is, a motor input current. The inverter circuit 3 has six IGBs
The first to sixth semiconductor switches Q1 to Q6 made of T are connected in a three-phase bridge connection, and the freewheel diodes D1 to D6 are connected to the respective semiconductor switches Q1 to Q6 in antiparallel.

【0004】通常の運転時においては、周波数設定器8
で設定された所望の周波数に応じて誘導電動機4が回転
するよう、インバータ制御回路5bがインバータ回路3
を構成する半導体スイッチQ1〜Q6をオン・オフ制御
している。
During normal operation, the frequency setting device 8
The inverter control circuit 5b controls the inverter circuit 3 so that the induction motor 4 rotates in accordance with the desired frequency set in step 3.
Are turned on and off.

【0005】ここで、三相交流電源1に瞬時停電等が発
生すると、インバータ制御回路5bにより、インバータ
回路3の半導体スイッチQ1〜Q6は全てオフされ、誘
導電動機4はフリーラン状態となる。つぎに、三相交流
電源1が復電し、再び誘導電動機4に電力を供給できる
状態になると、インバータ回路3における下側の3個の
半導体スイッチQ2,Q4,Q6を同時にオンして、図
8に示すようなインバータ回路3と誘導電動機4とから
なる閉回路を形成する。
Here, when an instantaneous power failure or the like occurs in the three-phase AC power supply 1, all the semiconductor switches Q1 to Q6 of the inverter circuit 3 are turned off by the inverter control circuit 5b, and the induction motor 4 enters a free-run state. Next, when the three-phase AC power supply 1 is restored to a state where power can be supplied to the induction motor 4 again, the lower three semiconductor switches Q2, Q4, and Q6 in the inverter circuit 3 are simultaneously turned on, and FIG. As shown in FIG. 8, a closed circuit including the inverter circuit 3 and the induction motor 4 is formed.

【0006】この時、上記閉回路には、フリーラン状態
の誘導電動機4に発生している残留電圧により電流が流
れる。例えば、U相の電流がインバータ回路3から誘導
電動機4に向かって流れ出す場合には、図8の実線の矢
印で示すように還流ダイオードD2を通じて流れ、逆に
誘導電動機4からインバータ回路3に向かって流れ込む
場合には、点線の矢印で示すように半導体スイッチQ2
を通じて流れる。この残留電圧は、誘導電動機4の残留
磁束の影響により生じる回転速度に比例した周波数の交
流電圧であり、図8の閉回路に流れる電流も回転速度に
比例した周波数の電流となる。この閉回路に流れる電
流、つまり誘導電動機4の入力電流を電流検出器10に
より検出し、この検出された電流の周波数を周波数計測
器7bで求めることにより、誘導電動機4のフリーラン
回転速度を検出していた。
At this time, a current flows through the closed circuit due to the residual voltage generated in the induction motor 4 in the free-run state. For example, when the U-phase current flows from the inverter circuit 3 toward the induction motor 4, it flows through the freewheel diode D2 as shown by the solid arrow in FIG. When the semiconductor switch Q2 flows, as shown by the dotted arrow,
Flow through This residual voltage is an AC voltage having a frequency proportional to the rotation speed caused by the influence of the residual magnetic flux of the induction motor 4, and the current flowing through the closed circuit in FIG. 8 also becomes a current having a frequency proportional to the rotation speed. The current flowing in this closed circuit, that is, the input current of the induction motor 4 is detected by the current detector 10 and the frequency of the detected current is obtained by the frequency measuring device 7b, thereby detecting the free-running rotation speed of the induction motor 4. Was.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の可
変速駆動システムにおいてフリーラン状態にある誘導電
動機4の回転数を検出する方法では、電流検出器10が
必要であり、コストが増加したり、小型化できない等の
問題点があった。また、誘導電動機4の残留電圧は電動
機定数によって決まる時定数と回転速度の低下によって
減衰するため、誘導電動機4に対する電力供給停止期間
が長い場合や回転速度が低い場合等、残留電圧がある程
度減少した状態では、半導体スイッチQ2,Q4,Q6
を同時にオンしても誘導電動機4には非常に小さな電流
しか流れず、電流検出器10では正確な電流の検出が困
難であるという問題点もあった。例えば、一般に入手で
きる定格200V、数kWクラスの三相誘導電動機の場
合、電力供給停止後数十秒経過した後は、誘導電動機4
が定格回転速度付近でフリーラン状態であっても、イン
バータ回路3の出力ラインに流れる電流は定格電流に対
して数十分の一以下程度の電流しか流れていないため
に、電流検出器10の出力に含まれるノイズ等により、
周波数計測器7bで電流の周波数を誤って検出すること
があった。
In the conventional variable speed drive system as described above, the method for detecting the number of revolutions of the induction motor 4 in the free-run state requires the current detector 10, which increases the cost. And the size cannot be reduced. In addition, since the residual voltage of the induction motor 4 is attenuated by the time constant determined by the motor constant and the rotation speed, the residual voltage is reduced to some extent when the power supply stop period for the induction motor 4 is long or when the rotation speed is low. In the state, the semiconductor switches Q2, Q4, Q6
At the same time, only a very small current flows through the induction motor 4, and it is difficult for the current detector 10 to accurately detect the current. For example, in the case of a generally available three-phase induction motor with a rated voltage of 200 V and several kW, after several tens of seconds have elapsed since the power supply was stopped, the induction motor 4
Is in a free-run state near the rated rotation speed, the current flowing through the output line of the inverter circuit 3 is only a few tenths or less of the rated current. Due to noise included in the output,
In some cases, the frequency of the current was erroneously detected by the frequency measuring device 7b.

【0008】また、特開平9−163776号公報に
は、インバータ回路3の負側直流母線と誘導電動機4へ
の出力線の間に分圧用抵抗による分圧回路を設け、誘導
電動機4の残留電圧を検出することによりフリーラン状
態にある誘導電動機4の回転方向を検出する方法が開示
されている。しかし、この分圧回路には通常運転時に誘
導電動機4の相電圧が印加されるため、分圧回路を構成
している分圧用抵抗の損失が大きいという問題点があ
る。この抵抗の損失は抵抗値が大きいほど低減できる
が、分圧用抵抗の抵抗値を大きくするとノイズに非常に
弱くなり実用的ではない。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-163776, a voltage dividing circuit using a voltage dividing resistor is provided between the negative DC bus of the inverter circuit 3 and the output line to the induction motor 4 so that the residual voltage of the induction motor 4 is reduced. A method of detecting the rotation direction of the induction motor 4 in the free-run state by detecting the rotation direction is disclosed. However, since the phase voltage of the induction motor 4 is applied to the voltage dividing circuit during normal operation, there is a problem that the voltage dividing resistance constituting the voltage dividing circuit has a large loss. Although the loss of this resistor can be reduced as the resistance value increases, increasing the resistance value of the voltage-dividing resistor becomes extremely susceptible to noise and is not practical.

【0009】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、高価かつ小型化に限界のある電
流検出器を用いることなく、低コスト、低損失、かつ正
確にフリーラン状態にある交流電動機の回転速度または
回転方向が検出できる制御装置を得ることを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is free of cost and low loss and accurately in a free-run state without using a current detector that is expensive and has a limit in miniaturization. It is an object of the present invention to obtain a control device capable of detecting a rotation speed or a rotation direction of an AC motor.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明に係る制御装置
は、ダイオードが逆並列に接続された第1及び第2のス
イッチング素子の直列接続回路が複数個接続され、直流
電力を可変周波数・可変電圧の交流電力に変換するイン
バータ回路と、指令された周波数に基づき前記第1また
は第2のスイッチング素子をオン・オフ制御するととも
に、制御対象である交流電動機のフリーラン状態におけ
る回転速度または回転方向の検出をする場合に前記複数
の直列接続回路における第1または第2のいずれか一方
のスイッチング素子を同時にオンに制御するインバータ
制御回路と、前記直列接続回路を構成する第1及び第2
のスイッチング素子の接続点と固定電位点としての前記
インバータ回路の負側直流母線または正側直流母線との
間の電圧変化を少なくとも1相分検出する残留電圧極性
検出回路と、この残留電圧極性検出回路の出力信号の周
期を計測する等により、フリーラン状態にある前記交流
電動機の回転速度を検出する周波数計測器と、を備えた
ものである。
A control device according to the present invention comprises a plurality of series-connected circuits of first and second switching elements having diodes connected in anti-parallel to provide a variable frequency / variable DC power. An inverter circuit that converts the voltage into AC power, and on / off control of the first or second switching element based on a commanded frequency, and a rotational speed or a rotational direction of the AC motor to be controlled in a free-run state. And an inverter control circuit for simultaneously turning on one of the first and second switching elements in the plurality of series-connected circuits, and first and second constituent elements of the series-connected circuit.
A residual voltage polarity detection circuit for detecting at least one phase of a voltage change between the connection point of the switching element and the negative DC bus or the positive DC bus of the inverter circuit as a fixed potential point; A frequency measuring device for detecting a rotation speed of the AC motor in a free-run state by measuring a cycle of an output signal of a circuit or the like.

【0011】また、前記残留電圧極性検出回路は、前記
直列接続回路を構成する第1及び第2のスイッチング素
子の接続点と固定電位点としての前記インバータ回路の
負側直流母線または正側直流母線との間の電圧変化を少
なくとも2相分検出し、この検出された電圧変化に基づ
いてフリーラン状態にある前記交流電動機の回転方向の
情報を検出するようにしたものである。
The residual voltage polarity detection circuit may be a negative DC bus or a positive DC bus of the inverter circuit as a fixed potential point and a connection point of the first and second switching elements constituting the series connection circuit. At least two phases are detected, and information on the rotational direction of the AC motor in the free-run state is detected based on the detected voltage changes.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
一実施の形態である可変速駆動システムの構成を示す図
である。図において、1〜4、8は上記従来装置と同様
であり、その説明を省略する。5aはインバータ回路3
を制御するインバータ制御回路、6aは残留電圧極性検
出回路、7aは周波数計測器である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a variable speed drive system according to one embodiment of the present invention. In the figure, reference numerals 1 to 4, and 8 are the same as those of the above-described conventional device, and the description thereof is omitted. 5a is an inverter circuit 3
, 6a is a residual voltage polarity detection circuit, and 7a is a frequency measuring device.

【0013】図2はこの発明の一実施の形態である可変
速駆動システムにおける残留電圧極性検出回路6aの構
成を示す図である。図において、60はインバータ回路
3の半導体スイッチQ1とQ2の直列接続点、つまり誘
導電動機4へのU相出力に接続された入力端子、61は
インバータ回路3の負側直流母線に接続された入力端
子、62は周波数計測器7aに接続された出力端子、V
CCは制御電源電圧である。また、D100は小信号ダイ
オード、D101は小信号高耐圧ダイオード、R100
〜R103は抵抗、Q100はトランジスタ、C100
はコンデンサである。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the residual voltage polarity detection circuit 6a in the variable speed drive system according to one embodiment of the present invention. In the figure, 60 is a series connection point of the semiconductor switches Q1 and Q2 of the inverter circuit 3, that is, an input terminal connected to the U-phase output to the induction motor 4, and 61 is an input connected to the negative DC bus of the inverter circuit 3. Terminal, 62 is an output terminal connected to the frequency measuring instrument 7a,
CC is the control power supply voltage. D100 is a small signal diode, D101 is a small signal high voltage diode, and R100
R103 is a resistor, Q100 is a transistor, C100
Is a capacitor.

【0014】小信号高耐圧ダイオードD101は、入力
端子60の電位が高くなった場合にインバータ回路3か
ら残留電圧極性検出回路6aへの流入電流を遮断するた
めの高耐圧ダイオードである。残留電圧極性検出回路6
aは、直列接続回路を構成する第1及び第2のスイッチ
ング素子(Q1,Q2)の接続点60と固定電位点とし
てのインバータ回路3の負側直流母線または正側直流母
線との内の一方を、高耐圧ダイオードを介して接続する
ことにより、通常運転時において印加されるインバータ
の主回路電圧を高耐圧ダイオードによって遮断すること
ができ、分圧回路等が不要となるので、低損失かつ正確
にフリーラン状態にある交流電動機の回転速度または回
転方向が検出できる。
The small-signal high-voltage diode D101 is a high-voltage diode for cutting off a current flowing from the inverter circuit 3 to the residual voltage polarity detection circuit 6a when the potential of the input terminal 60 becomes high. Residual voltage polarity detection circuit 6
a is one of the connection point 60 of the first and second switching elements (Q1, Q2) forming the series connection circuit and the negative DC bus or the positive DC bus of the inverter circuit 3 as a fixed potential point. Is connected through a high-voltage diode, the main circuit voltage of the inverter applied during normal operation can be cut off by the high-voltage diode. The rotational speed or rotational direction of the AC motor in the free-run state can be detected.

【0015】次に、動作について説明する。通常の運転
時においては、周波数設定器8で設定された所望の周波
数に応じて誘導電動機4が回転するよう、インバータ制
御回路5aがインバータ回路3の半導体スイッチQ1〜
Q6をオン・オフ制御しているのは従来と同一である。
ここで、インバータ制御回路5aは、整流平滑回路2の
出力電圧を監視しており、三相交流電源1の瞬時停電等
により、整流平滑回路2の出力電圧が設定値以下になる
とインバータ回路3の半導体スイッチQ1〜Q6を全て
オフするように動作し、誘導電動機4はフリーラン状態
となる。
Next, the operation will be described. During normal operation, the inverter control circuit 5a operates the semiconductor switches Q1 to Q4 of the inverter circuit 3 so that the induction motor 4 rotates according to the desired frequency set by the frequency setting device 8.
The on / off control of Q6 is the same as in the prior art.
Here, the inverter control circuit 5a monitors the output voltage of the rectifying / smoothing circuit 2, and when the output voltage of the rectifying / smoothing circuit 2 becomes equal to or less than the set value due to an instantaneous power failure of the three-phase AC power supply 1, etc. It operates to turn off all the semiconductor switches Q1 to Q6, and the induction motor 4 enters a free-run state.

【0016】三相交流電源1が復電し、整流平滑回路2
の出力電圧が再び設定値以上になると、インバータ制御
回路5aはインバータ回路3における下側の3個の半導
体スイッチQ2,Q4,Q6を同時にオンしてインバー
タ回路3と誘導電動機4とで、従来例図8と同様の閉回
路を形成する。
When the three-phase AC power supply 1 is restored, the rectifying and smoothing circuit 2
When the output voltage of the inverter circuit 3 becomes equal to or higher than the set value again, the inverter control circuit 5a simultaneously turns on the three lower semiconductor switches Q2, Q4, and Q6 in the inverter circuit 3 and the inverter circuit 3 and the induction motor 4 A closed circuit similar to that of FIG. 8 is formed.

【0017】図3は、インバータ回路3において下側の
3個の半導体スイッチQ2,Q4,Q6を同時にオンし
てインバータ回路3と誘導電動機4とで形成する閉回路
を示す図であり、(a)は可変速駆動システムにおいて
フリーラン状態にある誘導電動機の回転数検出時の回路
を示す回路図、(b)はU相の電流Iuおよび負側直流
母線から見たインバータ回路3のU相出力電圧、つまり
半導体スイッチQ2のコレクタ電位もしくは還流ダイオ
ードD2のカソード電位VU-Nを示す図である。インバ
ータ回路3における下側の3個の半導体スイッチQ2,
Q4,Q6を同時にオンしてインバータ回路3と誘導電
動機4とで形成した閉回路には、従来例と同様にフリー
ラン状態の誘導電動機4に発生している残留電圧により
電流が流れる。例えば、U相の電流がインバータ回路3
から誘導電動機4に向かって流れ出す場合には、図3
(a)の実線の矢印で示すように還流ダイオードD2を
通じて流れ、逆に誘導電動機4からインバータ回路3に
向かって流れ込む場合には、点線の矢印で示すように半
導体スイッチQ2を通じて流れる。
FIG. 3 is a diagram showing a closed circuit formed by the inverter circuit 3 and the induction motor 4 by simultaneously turning on the lower three semiconductor switches Q2, Q4, and Q6 in the inverter circuit 3. 4) is a circuit diagram showing a circuit at the time of detecting the rotation speed of the induction motor in the free-run state in the variable speed drive system, and FIG. 4 (b) is a U-phase current Iu and the U-phase output of the inverter circuit 3 viewed from the negative DC bus. FIG. 9 is a diagram showing a voltage, that is, a collector potential of the semiconductor switch Q2 or a cathode potential V UN of the freewheel diode D2. The lower three semiconductor switches Q2,2 in the inverter circuit 3
In the closed circuit formed by the inverter circuit 3 and the induction motor 4 by simultaneously turning on Q4 and Q6, a current flows due to the residual voltage generated in the induction motor 4 in the free-run state as in the conventional example. For example, the U-phase current is
3 flows out of the motor toward the induction motor 4 in FIG.
(A) flows through the freewheel diode D2 as shown by the solid arrow, and conversely, flows from the induction motor 4 toward the inverter circuit 3 through the semiconductor switch Q2 as shown by the dotted arrow.

【0018】ここで、図3(a)で電流が実線の矢印で
示すように還流ダイオードD2を通じて流れている場合
を正極性、電流が点線の矢印で示すように半導体スイッ
チQ2を通じて流れている場合を負極性とする。図3
(b)に示すように、電流が正極性の場合、VU-Nは還
流ダイオードD2の順方向電圧VF(D2)だけ負の電
位となり、電流が負極性の場合には、VU-Nは半導体ス
イッチQ2のオン電圧VCE(Q2)だけ正の電位とな
る。
Here, in FIG. 3A, the case where the current flows through the freewheeling diode D2 as shown by the solid arrow is a positive polarity, and the case where the current flows through the semiconductor switch Q2 as shown by the dotted arrow. Is a negative polarity. FIG.
As shown in (b), when the current has a positive polarity, V UN has a negative potential by the forward voltage V F (D2) of the freewheeling diode D2, and when the current has a negative polarity, V UN is a semiconductor switch. The potential becomes positive by the ON voltage V CE (Q2) of Q2.

【0019】なお、半導体スイッチQ2におけるオン電
圧VCE(Q2)及び還流ダイオードD2の順方向電圧V
F(D2)の一般的な特性として、主回路電流によって
その大きさが変化し、通常運転時は約1〜2Vである
が、電流が小さい領域でもVCE(Q2)及びVF(D
2)は約0.6V以上ある。従って、誘導電動機4の残
留電圧が小さくて、図3(a)に示す閉回路を流れる電
流が微小であっても、電流の極性に対する上記VU-N
電位の差を利用することにより、残留電圧極性を検出す
ることができる。
The ON voltage V CE (Q2) at the semiconductor switch Q2 and the forward voltage V
As a general characteristic of F (D2), its magnitude changes depending on the main circuit current, and is about 1 to 2 V during normal operation, but V CE (Q2) and V F (D
2) is about 0.6 V or more. Therefore, small residual voltage of the induction motor 4, even the current flowing through a closed circuit shown in FIG. 3 (a) micro, by utilizing the difference in electric potential of the V UN for the polarity of the current, residual voltage Polarity can be detected.

【0020】図4はこの発明の一実施の形態である可変
速駆動システムにおける残留電圧極性検出回路6aの動
作を説明する図で、(a)はU相電流が正極性(Iu>
0)の場合、(b)はU相電流が負極性(Iu<0)の
場合を示す。入力端子60はインバータ回路3のU相出
力に接続され、また入力端子61はインバータ回路3の
負側直流母線に接続されているため、入力端子60、6
1間には上記VU-Nの電圧が印加されていることにな
る。なお、上記負側直流母線の電位をGND電位(0
V)として以下説明する。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the residual voltage polarity detection circuit 6a in the variable speed drive system according to one embodiment of the present invention, wherein (a) shows that the U-phase current has a positive polarity (Iu>
0), (b) shows a case where the U-phase current is negative (Iu <0). Since the input terminal 60 is connected to the U-phase output of the inverter circuit 3 and the input terminal 61 is connected to the negative DC bus of the inverter circuit 3, the input terminals 60, 6
In other words , the voltage of V UN is applied between the two. Note that the potential of the negative DC bus is set to the GND potential (0
This will be described below as V).

【0021】制御電源電圧VCCからGNDに対して抵抗
R100と小信号ダイオードD100の直列回路が接続
され、この小信号ダイオードD100は制御電源電圧V
CCに対して順方向に接続されている。また、小信号ダイ
オードD100のアノード端子にトランジスタQ100
のベース端子が接続されている。従って、トランジスタ
Q100のベース電位は小信号ダイオードD100の順
方向電圧VF(D100)だけ正の電位であり、通常約
0.6Vとなる。
A series circuit of a resistor R100 and a small signal diode D100 is connected from the control power supply voltage V CC to GND, and the small signal diode D100 is connected to the control power supply voltage V CC.
Connected forward to CC . The transistor Q100 is connected to the anode terminal of the small signal diode D100.
Are connected. Accordingly, the base potential of the transistor Q100 is positive by the forward voltage V F (D100) of the small-signal diode D100, and is usually about 0.6V.

【0022】ここで、図4(a)に示すように電流が正
極性の場合、前述したように電流は還流ダイオードD2
を通じて流れるため、VU-Nは還流ダイオードD2の順
方向電圧VF(D2)だけ負の電位となる。また、還流
ダイオードD2は主回路電流が流れるダイオードである
ため、その順方向電圧VF(D2)は通常約1〜2Vで
あり、電流が小さい領域でも約0.6Vである。また、
制御回路用の小信号高耐圧ダイオードD101の順方向
電圧VF(D101)は小信号ダイオードD100の順
方向電圧VF(D100)とほぼ同じ約0.6Vであ
る。これらの関係より、電流が正極性の場合、小信号高
耐圧ダイオードD101のアノード端子から見たトラン
ジスタQ100のベース端子の電圧VXは還流ダイオー
ドD2の順方向電圧VF(D2)とほぼ同じ約0.6〜
2Vとなり、トランジスタQ100は抵抗R101を介
してベース電流が流れる。これによりトランジスタQ1
00は図4(a)の点線で示す経路にコレクタ電流を流
すように動作し、抵抗R103の値をR101の値に比
べて十分大きな値に選んでおけば、出力端子62の電圧
はほぼGND電位となる。
Here, when the current has a positive polarity as shown in FIG. 4 (a), the current is
Therefore , V UN has a negative potential by the forward voltage V F (D2) of the freewheeling diode D2. Further, since the reflux diode D2 is a diode main circuit current flows, the forward voltage V F (D2) is generally about 1 to 2 V, about 0.6V even in a region the current is small. Also,
Forward voltage V F of the small-signal high-voltage diode D101 for the control circuit (D101) is almost the same about 0.6V as the forward voltage V F of the small signal diode D100 (D100). From these relationships, when the current is positive polarity, approximately the same about the voltage V X of the base terminal of the transistor Q100 as seen from the anode terminal of the small-signal high-voltage diode D101 is forward voltage V F of the freewheeling diode D2 (D2) 0.6 ~
It becomes 2 V, and a base current flows through the transistor Q100 via the resistor R101. Thereby, the transistor Q1
00 operates so that the collector current flows through the path shown by the dotted line in FIG. 4A, and if the value of the resistor R103 is selected to be sufficiently larger than the value of R101, the voltage of the output terminal 62 becomes almost GND. Potential.

【0023】また、図4(b)に示すように電流が負極
性の場合、前述したように電流は半導体スイッチQ2を
通じて流れるため、VU-Nは半導体スイッチQ2のオン
電圧VCE(Q2)だけ正の電位となる。半導体スイッチ
Q2のオン電圧VCE(Q2)は通常約1〜2Vであり、
電流が小さい領域でも約0.6Vである。また、小信号
高耐圧ダイオードD101の順方向電圧VF(D10
1)は小信号ダイオードD100の順方向電圧VF(D
100)とほぼ同じ約0.6Vであることから、小信号
高耐圧ダイオードD101のアノード端子から見たトラ
ンジスタQ100のベース端子の電圧VXは負電位とな
り、トランジスタQ100はベース電流が遮断される。
これにより出力端子62は抵抗R103によりプルアッ
プされ、その電圧は制御電源電圧VCCとなる。なお、コ
ンデンサC100はノイズ除去用として用いており、省
略しても良い。
When the current has a negative polarity as shown in FIG. 4B, the current flows through the semiconductor switch Q2 as described above, so that V UN is positive by the ON voltage V CE (Q2) of the semiconductor switch Q2. Potential. The ON voltage V CE (Q2) of the semiconductor switch Q2 is usually about 1-2 V,
It is about 0.6 V even in a region where the current is small. Further, the forward voltage V F (D10
1) is the forward voltage V F (D
Because it is almost the same as about 0.6V and 100), the voltage V X of the base terminal of the transistor Q100 as seen from the anode terminal of the small-signal high-voltage diode D101 becomes a negative potential, the transistor Q100 base current is cut off.
As a result, the output terminal 62 is pulled up by the resistor R103, and its voltage becomes the control power supply voltage V CC . The capacitor C100 is used for removing noise, and may be omitted.

【0024】つまり、電流極性検出器6の出力端子62
の出力は、図4(a)に示すように電流が正極性の場合
にはほぼGND電位となり、図4(b)のように電流が
負極性の場合にはVCC電位となる。
That is, the output terminal 62 of the current polarity detector 6
The output of almost becomes GND potential when the current, as shown in FIG. 4 (a) of the positive polarity, the V CC potential when the current, as shown in FIG. 4 (b) of negative polarity.

【0025】次に、周波数計測器7aは上記残留電圧極
性検出回路6aの出力端子62からの信号を入力し、こ
の信号の周期を計測する等により、誘導電動機4のフリ
ーラン回転速度を検出する。
Next, the frequency measuring device 7a receives a signal from the output terminal 62 of the residual voltage polarity detecting circuit 6a and detects the free-running rotational speed of the induction motor 4 by measuring the period of the signal. .

【0026】図5はフリーラン回転情報検出時の誘導電
動機4の回転方向と閉回路の動作との関係を示す図で、
(a)は閉回路の動作を示す図、(b)は誘導電動機4
がCCW方向にフリーラン回転している場合における各
相残留電圧および各相電流の位相関係を示す図、(c)
は誘導電動機4がCW方向にフリーラン回転している場
合における各相残留電圧および各相電流の位相関係を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the direction of rotation of the induction motor 4 and the operation of the closed circuit when detecting free-running rotation information.
(A) is a diagram showing the operation of the closed circuit, (b) is the induction motor 4
FIG. 7C is a diagram showing the phase relationship between the residual voltage of each phase and the current of each phase when the motor is free-running in the CCW direction;
FIG. 4 is a diagram showing a phase relationship between each phase residual voltage and each phase current when the induction motor 4 is free-running in the CW direction.

【0027】フリーラン状態にある誘導電動機4のフリ
ーラン回転方向により、誘導電動機4が発生する残留電
圧の位相関係が逆になる。従って、インバータ回路3に
おけるの下側の3個の半導体スイッチQ2,Q4,Q6
を同時にオンしてインバータ回路3と誘導電動機4とで
図3(a)に示したような閉回路を形成した場合、残留
電圧により閉回路を流れる各相電流の位相関係も図5に
示すように異なる。例えば、誘導電動機4がCCW方向
にフリーラン回転している場合、IU、IV、I Wの相順
にて電流が流れるとすれば、反対のCW方向に回転して
いる場合は、IU、IW、IVの相順にて電流が流れる。
The free running of the induction motor 4 in the free-run state
-Residual electricity generated by the induction motor 4 depending on the run rotation direction
The pressure phase relationship is reversed. Therefore, the inverter circuit 3
Lower three semiconductor switches Q2, Q4, Q6
At the same time, the inverter circuit 3 and the induction motor 4
When a closed circuit as shown in FIG.
Fig. 5 also shows the phase relationship of each phase current flowing through the closed circuit by voltage.
Different as shown. For example, if the induction motor 4 is in the CCW direction
Is free running, IU, IV, I WPhase order
If current flows at, rotate in the opposite CW direction
If you haveU, IW, IVA current flows in the order of the phases.

【0028】これにより、負側直流母線から見たU、
V、W相の各出力電圧をVU-N、VV-N、VW-Nとする
と、上述したように電流が正極性の場合は負の電位とな
り、電流が負極性の場合には正の電位となるため、V
U-N、VV-N、VW-Nの位相関係は、図5(b)、(C)
に示すように回転方向で異なる。従って、残留電圧極性
検出回路6aを少なくとも2つの相に設け、その出力信
号の位相差を計測することにより回転方向の検出ができ
る。
As a result, U, viewed from the negative DC bus,
Assuming that the output voltages of the V and W phases are V UN , V VN , and V WN , as described above, the current has a negative potential when the current has a positive polarity, and has a positive potential when the current has a negative polarity. , V
The phase relationship between UN , V VN and V WN is shown in FIGS.
As shown in FIG. Therefore, the rotation direction can be detected by providing the residual voltage polarity detection circuit 6a in at least two phases and measuring the phase difference between the output signals.

【0029】ここで検出したフリーラン状態にある誘導
電動機の回転速度及び回転方向に基づいて、誘導電動機
を再起動する方法自体は周知であるので、説明は省略す
る。
The method of restarting the induction motor on the basis of the rotation speed and the rotation direction of the induction motor in the free-run state detected here is well known, and a description thereof will be omitted.

【0030】実施の形態2.図6は、この発明の一実施
の形態に係る可変速駆動システムにおける残留電圧極性
検出回路6bの構成を示す図である。図において、60
はインバータ回路3の半導体スイッチQ1とQ2の直列
接続点、つまり誘導電動機4へのU相出力に接続された
入力端子、61はインバータ回路3の負側直流母線に接
続された入力端子、62は周波数計測器7aに接続され
た出力端子、D100,D101はダイオード、R10
0,R102は抵抗、IC100はコンパレータであ
る。ダイオードD101は入力端子60の電位が高くな
った場合に、インバータ回路3から残留電圧極性検出回
路6bへの流入電流を遮断するための高耐圧ダイオード
である。なお、図2と同一の符号を付した構成要素は同
一の動作を行うものである。
Embodiment 2 FIG. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the residual voltage polarity detection circuit 6b in the variable speed drive system according to one embodiment of the present invention. In the figure, 60
Is an input terminal connected to the series connection point of the semiconductor switches Q1 and Q2 of the inverter circuit 3, that is, an input terminal connected to the U-phase output to the induction motor 4, 61 is an input terminal connected to the negative DC bus of the inverter circuit 3, and 62 is Output terminals connected to the frequency measuring device 7a, D100 and D101 are diodes, R10
0 and R102 are resistors, and IC100 is a comparator. The diode D101 is a high withstand voltage diode for cutting off a current flowing from the inverter circuit 3 to the residual voltage polarity detection circuit 6b when the potential of the input terminal 60 becomes high. Note that components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2 perform the same operation.

【0031】残留電圧極性検出回路6bの各部電位は、
図4に示した残留電圧極性検出回路6aの各部電位とほ
ぼ同じであり、コンパレータIC100の負側入力端子
の電位はダイオードD100の順方向電圧VF(D10
0)に等しく、通常約0.6Vとなる。このコンパレー
タIC100の負側入力端子の電位よりも正側入力端子
の電位が低くなるのは、インバータ回路3の還流ダイオ
ードD2を経由して電流が正極性に流れている場合であ
り、この時残留電圧極性検出回路6bの出力端子62の
電圧はGND電位となる。
The potential of each part of the residual voltage polarity detection circuit 6b is
The potential of each part of the residual voltage polarity detection circuit 6a shown in FIG. 4 is almost the same, and the potential of the negative input terminal of the comparator IC100 is equal to the forward voltage V F (D10
0), usually about 0.6V. The potential of the positive input terminal becomes lower than the potential of the negative input terminal of the comparator IC100 when the current flows through the freewheel diode D2 of the inverter circuit 3 in a positive polarity. The voltage at the output terminal 62 of the voltage polarity detection circuit 6b becomes the GND potential.

【0032】逆に、電流が負極性の場合は上述したよう
に電流は半導体スイッチQ2を通じて流れるため、入力
端子61から見た入力端子60の電位は半導体スイッチ
Q2のオン電圧VCE(Q2)だけ正の電位となり、コン
パレータIC100の正側入力端子の電位の方が負側入
力端子の電位よりも高くなって出力端子62の電圧は制
御電源電圧VCCとなる。
Conversely, when the current has a negative polarity, the current flows through the semiconductor switch Q2 as described above, so that the potential of the input terminal 60 viewed from the input terminal 61 is only the ON voltage V CE (Q2) of the semiconductor switch Q2. The potential of the output terminal 62 becomes positive, the potential of the positive input terminal of the comparator IC 100 becomes higher than the potential of the negative input terminal, and the voltage of the output terminal 62 becomes the control power supply voltage V CC .

【0033】この残留電圧極性検出回路6bの出力端子
62からの信号を周波数計測器7aに入力し、この信号
の周期を計測する等によって誘導電動機4のフリーラン
回転速度を検出するのは、上述の実施の形態1と同様で
ある。
The signal from the output terminal 62 of the residual voltage polarity detection circuit 6b is input to the frequency measuring device 7a, and the period of the signal is measured to detect the free-running rotation speed of the induction motor 4 as described above. This is the same as the first embodiment.

【0034】なお、残留電圧極性検出回路6bにおい
て、ダイオードD100のかわりに抵抗を設け、この抵
抗とR100とで制御電源電圧VCCを分圧することによ
り、コンパレータIC100の負側入力端子の電位を作
成しても良い。
In the residual voltage polarity detection circuit 6b, a resistor is provided in place of the diode D100, and the potential of the negative input terminal of the comparator IC 100 is created by dividing the control power supply voltage V CC by this resistor and R100. You may.

【0035】ところで、上記説明では、インバータ回路
3における下側の3個の半導体スイッチQ2,Q4,Q
6を同時にオンしてインバータ回路3と誘導電動機4と
で閉回路を形成する例を示したが、インバータ回路3に
おける上側の3個の半導体スイッチQ1,Q3,Q5を
同時にオンしてインバータ回路3と誘導電動機4とで閉
回路を形成するように構成してもよい。
In the above description, the three lower semiconductor switches Q2, Q4, Q
6 is turned on simultaneously to form a closed circuit by the inverter circuit 3 and the induction motor 4, but the upper three semiconductor switches Q1, Q3, Q5 in the inverter circuit 3 are turned on simultaneously to turn on the inverter circuit 3 And the induction motor 4 may form a closed circuit.

【0036】また、残留電圧極性検出回路は、上記説明
の残留電圧極性検出回路6aおよび残留電圧極性検出回
路6bに限定されるものではなく、同時にオンに制御し
たスイッチング素子の少なくとも1相の交流電動機出力
側電位および固定電位点間の電圧変化を検出し、この検
出された電圧変化に応じた信号を出力するように構成さ
れた回路であればよい。
Further, the residual voltage polarity detection circuit is not limited to the above-described residual voltage polarity detection circuit 6a and residual voltage polarity detection circuit 6b, and at least one-phase AC motor of a switching element which is simultaneously turned on. Any circuit may be used as long as it detects a voltage change between the output potential and the fixed potential point and outputs a signal corresponding to the detected voltage change.

【0037】また、上記説明では、フリーラン状態の交
流電動機として誘導電動機の場合について説明したが、
これに限定するものではなく、その他の交流電動機でも
本方法が適用できる交流電動機であれば同様の効果が得
られる。
In the above description, the induction motor is described as the free-running AC motor.
The present invention is not limited to this, and similar effects can be obtained with other AC motors as long as the method can be applied to the AC motor.

【0038】また、上記説明では、第1及び第2のスイ
ッチング素子にダイオードを逆並列に接続した構成につ
いて説明したが、FET等のように、スイッチング素子
の内部に寄生ダイオードが存在している場合はそのダイ
オードを利用しても同様の効果が得られる。
In the above description, a configuration in which diodes are connected in antiparallel to the first and second switching elements has been described. However, in the case where a parasitic diode exists inside the switching elements, such as an FET, etc. The same effect can be obtained by using the diode.

【0039】また、上記説明では、インバータ制御回路
や周波数計測器を別個のものとして説明したが、インバ
ータ制御回路や周波数計測器はその一部または全てをマ
イコンのソフトウェア等で実現しても良い。
In the above description, the inverter control circuit and the frequency measuring device have been described as separate components. However, part or all of the inverter control circuit and the frequency measuring device may be realized by software of a microcomputer.

【0040】[0040]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0041】この発明に係る制御装置は、ダイオードが
逆並列に接続された第1及び第2のスイッチング素子の
直列接続回路が複数個接続され、直流電力を可変周波数
・可変電圧の交流電力に変換するインバータ回路と、指
令された周波数に基づき前記インバータ回路を構成する
複数の直列接続回路の第1または第2のスイッチング素
子をオン・オフ制御するとともに、制御対象である交流
電動機のフリーラン状態の回転速度または回転方向の検
出をする場合に前記複数の直列接続回路の第1または第
2のいずれか一方のスイッチング素子を同時にオンに制
御するインバータ制御回路と、前記直列接続回路を構成
する第1及び第2のスイッチング素子の接続点と固定電
位点としての前記インバータ回路の負側直流母線または
正側直流母線との間の電圧変化を少なくとも1相分検出
する残留電圧極性検出回路と、この残留電圧極性検出回
路の出力信号の周期を計測する等により、フリーラン状
態にある前記交流電動機の回転速度を検出する周波数計
測器と、を備えたので、高価かつ小型化に限界のある電
流検出器を用いることなく、低コストかつ正確にフリー
ラン状態にある交流電動機の回転速度が検出できる。
In the control device according to the present invention, a plurality of series-connected circuits of the first and second switching elements having diodes connected in antiparallel are connected, and the DC power is converted into AC power having a variable frequency and a variable voltage. And an on / off control of a first or second switching element of a plurality of serially connected circuits constituting the inverter circuit based on a commanded frequency, and a control circuit for controlling a free-run state of the AC motor to be controlled. An inverter control circuit that simultaneously turns on one of the first and second switching elements of the plurality of series-connected circuits when detecting a rotation speed or a rotation direction; and a first circuit that forms the series-connected circuit. And a connection point of the second switching element and a negative DC bus or a positive DC bus of the inverter circuit as a fixed potential point. And a frequency measurement for detecting the rotational speed of the AC motor in a free-run state by, for example, measuring the period of an output signal of the residual voltage polarity detection circuit. , It is possible to accurately and inexpensively detect the rotational speed of the AC motor in the free-run state without using an expensive and small-sized current detector.

【0042】また、前記残留電圧極性検出回路は、前記
直列接続回路を構成する第1及び第2のスイッチング素
子の接続点と固定電位点としての前記インバータ回路の
負側直流母線または正側直流母線との間の電圧変化を少
なくとも2相分検出し、この検出された電圧変化に基づ
いてフリーラン状態にある前記交流電動機の回転方向の
情報を検出するようにしたので、高価かつ小型化に限界
のある電流検出器を用いることなく、低コストかつ正確
にフリーラン状態にある交流電動機の回転方向が検出で
きる。
Further, the residual voltage polarity detection circuit may comprise a negative DC bus or a positive DC bus of the inverter circuit as a fixed potential point and a connection point of the first and second switching elements constituting the series connection circuit. At least two phases are detected, and information on the rotational direction of the AC motor in the free-run state is detected based on the detected voltage change. It is possible to accurately and inexpensively and accurately detect the rotational direction of the AC motor in the free-run state without using a current detector having a current.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の一実施の形態である可変速駆動シ
ステムの構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a variable speed drive system according to an embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の一実施の形態である可変速駆動シ
ステムにおける残留電圧極性検出回路6aの構成を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a residual voltage polarity detection circuit 6a in the variable speed drive system according to one embodiment of the present invention.

【図3】 インバータ回路3の下側の3個の半導体スイ
ッチQ2,Q4,Q6を同時にオンしてインバータ回路
3と誘導電動機4とで形成する閉回路を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a closed circuit formed by the inverter circuit 3 and the induction motor 4 by simultaneously turning on three semiconductor switches Q2, Q4, and Q6 on the lower side of the inverter circuit 3;

【図4】 この発明の一実施の形態である可変速駆動シ
ステムにおける残留電圧極性検出回路6aの動作を説明
する図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the residual voltage polarity detection circuit 6a in the variable speed drive system according to one embodiment of the present invention.

【図5】 フリーラン回転情報検出時の誘導電動機4の
回転方向と閉回路の動作との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the rotation direction of the induction motor 4 and the operation of the closed circuit when free-running rotation information is detected.

【図6】 この発明の一実施の形態に係る可変速駆動シ
ステムにおける残留電圧極性検出回路6bの構成を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a residual voltage polarity detection circuit 6b in the variable speed drive system according to one embodiment of the present invention.

【図7】 フリーラン状態にある交流電動機の回転速度
を検出する従来例としての可変速駆動システムの構成を
示す図で、特開平8−331894号公報に示されたも
のである。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a conventional variable speed drive system for detecting the rotational speed of an AC motor in a free-run state, which is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-331894.

【図8】 図7の可変速駆動システムにおいてフリーラ
ン状態にある交流電動機の回転数検出時における回路を
示す図である。
8 is a diagram showing a circuit at the time of detecting the rotation speed of the AC motor in a free-run state in the variable speed drive system of FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 三相交流電源、 2 整流平滑回路、 3 インバ
ータ回路、 4 誘導電動機、 5a,5b インバー
タ制御回路、 6a,6b 残留電圧極性検出回路、
7a,7b 周波数計測器、 8 周波数設定器、 1
0 電流検出器、 60 誘導電動機4へのU相出力に
接続された入力端子、 61 インバータ回路3の負側
直流母線に接続された入力端子、 62 周波数計測器
7aに接続された出力端子、 Q1〜Q6 半導体スイ
ッチ、 D1〜D6 還流ダイオード、 D100 小
信号ダイオード、 D101 小信号高耐圧ダイオー
ド、R100〜R103 抵抗、 Q100 トランジ
スタ、 C100 コンデンサ、 IC100 コンパ
レータ、 IU、IV、IW U、V、W相電流、VU-N
V-N、VW-N 負側直流母線から見たU、V、W相の各
出力電圧、 VF(D2) 還流ダイオードD2の順方
向電圧、 VF(D100) 小信号ダイオードD10
0の順方向電圧、 VF(D101) 小信号高耐圧ダ
イオードD101の順方向電圧、 VCC 制御電源電
圧、 VX アノード端子から見たトランジスタQ10
0のベース端子の電圧。
1 three-phase AC power supply, 2 rectifier smoothing circuit, 3 inverter circuit, 4 induction motor, 5a, 5b inverter control circuit, 6a, 6b residual voltage polarity detection circuit,
7a, 7b frequency measuring device, 8 frequency setting device, 1
0 current detector, 60 input terminal connected to the U-phase output to the induction motor 4, 61 input terminal connected to the negative DC bus of the inverter circuit 3, 62 output terminal connected to the frequency measuring device 7a, Q1 ~Q6 semiconductor switches, D1 to D6 wheeling diodes, D100 small signal diodes, D101 small signal high-voltage diode, R100~R103 resistance, Q100 transistor, C100 capacitor, IC 100 comparator, I U, I V, I W U, V, W Phase current, V UN ,
V VN, V WN negative viewed from the DC bus U, V, the output voltage of the W-phase, V F (D2) forward voltage of the freewheeling diode D2, V F (D100) small signal diodes D10
Forward voltage of 0, V F (D101) Forward voltage of small-signal high-voltage diode D101, V CC control power supply voltage, V X Transistor Q10 viewed from anode terminal
0 base terminal voltage.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 太郎 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5H007 AA12 BB06 CA01 CB02 CB05 CC01 CC23 DA01 DC05 5H576 BB06 BB10 CC05 DD02 DD04 DD05 EE22 HA02 HB02 LL16 LL24 LL37 LL60  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Taro Ando 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Mitsubishi Electric Corporation (reference) 5H007 AA12 BB06 CA01 CB02 CB05 CC01 CC23 DA01 DC05 5H576 BB06 BB10 CC05 DD02 DD04 DD05 EE22 HA02 HB02 LL16 LL24 LL37 LL60

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ダイオードが逆並列に接続された第1及
び第2のスイッチング素子の直列接続回路が複数個接続
され、直流電力を可変周波数・可変電圧の交流電力に変
換するインバータ回路と、指令された周波数に基づき前
記第1または第2のスイッチング素子をオン・オフ制御
するとともに、制御対象である交流電動機のフリーラン
状態における回転速度または回転方向の検出をする場合
に前記複数の直列接続回路における第1または第2のい
ずれか一方のスイッチング素子を同時にオンに制御する
インバータ制御回路と、前記直列接続回路を構成する第
1及び第2のスイッチング素子の接続点と固定電位点と
しての前記インバータ回路の負側直流母線または正側直
流母線との間の電圧変化を少なくとも1相分検出する残
留電圧極性検出回路と、この残留電圧極性検出回路の出
力信号の周期を計測する等により、フリーラン状態にあ
る前記交流電動機の回転速度を検出する周波数計測器
と、を備えた制御装置。
1. An inverter circuit connected to a plurality of series-connected circuits of first and second switching elements having diodes connected in anti-parallel, for converting DC power into AC power having a variable frequency and a variable voltage, The plurality of series-connected circuits when on / off control of the first or second switching element is performed based on the detected frequency and when the rotation speed or the rotation direction of the controlled AC motor in a free-run state is detected. And an inverter control circuit for simultaneously turning on one of the first and second switching elements, and the inverter as a fixed potential point and a connection point between the first and second switching elements constituting the series connection circuit. Residual voltage polarity detection circuit for detecting at least one phase voltage change between a negative DC bus or a positive DC bus of a circuit And a frequency measuring device for detecting a rotation speed of the AC motor in a free-run state by measuring a cycle of an output signal of the residual voltage polarity detection circuit.
【請求項2】 前記残留電圧極性検出回路は、前記直列
接続回路を構成する第1及び第2のスイッチング素子の
接続点と固定電位点としての前記インバータ回路の負側
直流母線または正側直流母線との間の電圧変化を少なく
とも2相分検出し、この検出された電圧変化に基づいて
フリーラン状態にある前記交流電動機の回転方向の情報
を検出するようにしたことを特徴とする請求項1記載の
制御装置。
2. A negative DC bus or a positive DC bus of the inverter circuit as a fixed potential point and a connection point of the first and second switching elements constituting the series connection circuit. And detecting the information on the rotation direction of the AC motor in a free-run state based on the detected voltage change. The control device as described.
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