住友重機械工業株式会社 PTC事業部

PTCワールドワイド 住友重機械工業株式会社


◆SHI-Direct vol.1201/01/30◆━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
┃役に立つ実践 アプリケーション&技術情報

┃今号の目次

┃◎ アプリケーション&技術情報
┃  └ インバータを使いこなす(1) V/f制御運転時のブースト調整
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2012年も住友重機械PTC事業部 WEBサイトをよろしくお願いいたします。

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□◆ 技術情報:
□◆ インバータを使いこなす(1) V/f制御運転時のブースト調整
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 インバータのセンサレスベクトル運転については度々ご紹介いたしました。
インバータ運転では、まだまだ従来からのV/f制御を使用することも多くその使い方、調整、V/fのメリットを今回テーマにします。

 V/f制御は従来インバータの標準的な制御として広く使用されましたが、近年、センサレスベクトル制御の可能なインバータが増え、簡単に高始動トルク、高トルク運転が得られることから現在では多くの運転に用いられています。
 しかし、複数台のモータ運転、衝撃負荷のある運転や、既設の古いモータの運転、試験機などの不確定なモータに対応した運転などV/f制御運転が必要ことが多々あります。   

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┃★┃V/f制御運転のメリット
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■ インバータの容量と定格電流以内のモータであれば運転が出来ます。
例えば、試験機のようにモータ容量が変る場合の運転や、複数台のモータを並列運転する場合、4P、6P以外のモータを運転する場合などが有ります。

■ 衝撃負荷などのピーク電流が発生する場合、モータより大きいインバータを組合わせることでインバータがトリップせずに運転できます。

■ 負荷変動の大きい、激しい負荷等では、センサレスベクトルの制御を行わず、V/f制御の方が安定した運転が出来ます。

※一般にはセンサレスべクトル制御はモータとインバータ容量が同一とする必要があります。

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┃★┃V/f制御運転のトルクブースト調整
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V/f制御運転では、始動や低速域のトルク補償として調整する必要が有ることをご存知と思います。

■ トルクブーストとは?
一般にV/f制御は出力周波数と出力電圧の比を一定にして運転するものですが、一般に小容量のモータ(約2.2kW以下)では、モータの端子にV/f一定に出力を印加してもモータ内部(巻線)で電圧降下が起き正しいV/f状態で回転子に電圧が加わりません。

この為、モータ内部で電圧降下した分を電圧補償する必要がありインバータの工場出荷時のトルクブースト(電圧補償)設定値は、小容量のモータほど高めに初期値(工場出荷値)で設定されています。一般にインバータメーカでは低めの補償となっています。

しかし、実際の運転では、インバータとモータ間の配線で電圧降下も発生するためトルクブーストは多くの場合調整する必要がでてきます。また、高始動トルクを得る為には補償量も多くしなくてはなりません。このブースト調整で始動トルクの値が左右されます。

◎ 手動トルクブースト設定の簡単な見極めは!!
始動トルク、低速運転時のトルクを得る為にトルクブーストを調整する場合の目安

負荷運転をした場合にブースト量が不足している状態と過補償になっている状態では 共に電流値が増加します。 最適なトルクブースト設定は低めの設定から徐々に高めの設定に調整して行く途中の 値で出力電流の値が低くなる領域出ます。この低い電流値になった設定値がベストな ブースト設定値です。

負荷状態(負荷率)が変ると本来トルクブーストも再設定が必要となります。
この様な負荷の変化する使い方に対応した自動トルクブースト機能も有りますが、急峻な負荷変動がある様な機械では自動補償の応答があわず手動ブーストで安定することがあります。

◎ 小容量のモータ(約2.2kW以下)と低速域のトルク
小容量のモータで極低速運転(3~6Hz)を短時間運転したいというお問合せを頂くことがあります。

例えばすべりが100r/minある200V/60Hz 1700r/minモータをインバータ運転した場合

3Hz運転で100%負荷が加わると同期回転が90r/minなので、100%のトルクを発生させる為に約100r/minのすべりが生じるとすべり量の方が運転回転数より多くなり、事実上モータは回転せず停止してしまいます。
この様な場合トルクブーストを調整しても無理で、運転周波数を高くすることが解決策となります。
この様に目的の運転にあった使い方を行わないと問題が解決できないことがあります。
最適調整、最適運転(Hz等)を上手に使い分けてください。

住友重機械の各ギヤモータ、インバータ、高効率モータについてのお問い合わせをお待ちしております。
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