JP2000217371A - 電力回生装置 - Google Patents
電力回生装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 交流電源の周波数が変化した場合でも、ほぼ
一定の不感帯幅を確保することができ、安定かつ円滑な
回生動作を実現できる電力回生装置を提供すること。 【解決手段】 交流電源線間電圧検出回路１０−１で検
出された３相の線間電圧と第１の基準値とを比較して３
相交流電源の各相の電圧の大小関係が切り換わるタイミ
ングを検出してタイミング信号を出力する比較器２０−
１〜２０−３と、絶対値回路１０−２の出力と第２の基
準値とを比較して電源回生コンバータの各スイッチング
素子の不感帯幅を規定する不感帯信号を出力する比較器
２０−４〜２０−６と、回生判定回路１２からの回生判
定信号により回生状態と判定された時に、前記タイミン
グ信号及び前記不感帯信号から不感帯をもつスイッチン
グ信号を生成して、このスイッチング信号により前記各
スイッチング素子をオン、オフさせるスイッチング信号
生成回路２０−７とから成る位相検出回路２０を備え
た。
一定の不感帯幅を確保することができ、安定かつ円滑な
回生動作を実現できる電力回生装置を提供すること。 【解決手段】 交流電源線間電圧検出回路１０−１で検
出された３相の線間電圧と第１の基準値とを比較して３
相交流電源の各相の電圧の大小関係が切り換わるタイミ
ングを検出してタイミング信号を出力する比較器２０−
１〜２０−３と、絶対値回路１０−２の出力と第２の基
準値とを比較して電源回生コンバータの各スイッチング
素子の不感帯幅を規定する不感帯信号を出力する比較器
２０−４〜２０−６と、回生判定回路１２からの回生判
定信号により回生状態と判定された時に、前記タイミン
グ信号及び前記不感帯信号から不感帯をもつスイッチン
グ信号を生成して、このスイッチング信号により前記各
スイッチング素子をオン、オフさせるスイッチング信号
生成回路２０−７とから成る位相検出回路２０を備え
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電力回生装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】図３を参照して、３相誘導電動機に適用
される一般的な電力回生装置について説明する。電力回
生装置は、３相誘導電動機ＩＭを駆動するためのインバ
ータ３０に接続された電源回生コンバータ４０を有して
いる。この電力回生装置においては、インバータ３０に
供給される３相交流電源５０からの全波整流電圧Ｖａｃ
と電源回生コンバータ４０に含まれる平滑コンデンサ４
１の両端の直流電圧Ｖｄｃとの差から力行・回生状態が
判定される。そして、回生状態と判定された場合には、
電源回生コンバータ４０において３相交流電源５０の位
相に同期させて６個のスイッチング素子４２をオン、オ
フさせることにより、回生電力を３相交流電源５０側に
返還する。
される一般的な電力回生装置について説明する。電力回
生装置は、３相誘導電動機ＩＭを駆動するためのインバ
ータ３０に接続された電源回生コンバータ４０を有して
いる。この電力回生装置においては、インバータ３０に
供給される３相交流電源５０からの全波整流電圧Ｖａｃ
と電源回生コンバータ４０に含まれる平滑コンデンサ４
１の両端の直流電圧Ｖｄｃとの差から力行・回生状態が
判定される。そして、回生状態と判定された場合には、
電源回生コンバータ４０において３相交流電源５０の位
相に同期させて６個のスイッチング素子４２をオン、オ
フさせることにより、回生電力を３相交流電源５０側に
返還する。
【０００３】電源回生コンバータ４０は、インバータ３
０の６個の全波整流ダイオード３１群と並列に接続され
ている。３相誘導電動機ＩＭの力行動作時、平滑コンデ
ンサ４１は３相交流電源５０の全波整流電圧Ｖａｃで充
電されている。回生動作時、３相誘導電動機ＩＭからの
回生電力により平滑コンデンサ４１の両端の直流電圧Ｖ
ｄｃが力行時の電圧Ｖａｃよりも上昇する。この直流電
圧Ｖｄｃの電圧Ｖａｃからの上昇電圧を検出することに
より、力行・回生の運転状態が判定される。
０の６個の全波整流ダイオード３１群と並列に接続され
ている。３相誘導電動機ＩＭの力行動作時、平滑コンデ
ンサ４１は３相交流電源５０の全波整流電圧Ｖａｃで充
電されている。回生動作時、３相誘導電動機ＩＭからの
回生電力により平滑コンデンサ４１の両端の直流電圧Ｖ
ｄｃが力行時の電圧Ｖａｃよりも上昇する。この直流電
圧Ｖｄｃの電圧Ｖａｃからの上昇電圧を検出することに
より、力行・回生の運転状態が判定される。
【０００４】回生状態と判定されると、電源回生コンバ
ータ４０は、６個のスイッチング素子４２を３相交流電
源５０の電圧位相に同期させてオン・オフすることによ
り、回生電力を３相交流電源５０に返還する。
ータ４０は、６個のスイッチング素子４２を３相交流電
源５０の電圧位相に同期させてオン・オフすることによ
り、回生電力を３相交流電源５０に返還する。
【０００５】スイッチング素子４２のオン、オフを３相
交流電源５０の電圧位相に同期させる方式としては、次
の方式が採用されている。すなわち、３相交流電源５０
の電圧を検出し、電圧が最大の相に接続されているスイ
ッチング素子４２の上アーム（ＵＰ、ＶＰ、ＷＰのうち
の１つ）と電圧が最小の相に接続されているスイッチン
グ素子４２の下アーム（ＵＮ、ＶＮ、ＷＮのうちの１
つ）をオンさせる。
交流電源５０の電圧位相に同期させる方式としては、次
の方式が採用されている。すなわち、３相交流電源５０
の電圧を検出し、電圧が最大の相に接続されているスイ
ッチング素子４２の上アーム（ＵＰ、ＶＰ、ＷＰのうち
の１つ）と電圧が最小の相に接続されているスイッチン
グ素子４２の下アーム（ＵＮ、ＶＮ、ＷＮのうちの１
つ）をオンさせる。
【０００６】この方式においては、図４に示すように、
３相交流電源５０の各相の相間電圧Ｖｒｔ、Ｖｓｔ、Ｖ
ｒｓの大小関係が切り換わる瞬間ｔａ、ｔｂ、ｔｃに、
今までオンしていたスイッチング素子をオフし、別のス
イッチング素子をオンさせる転流動作が行われる。
３相交流電源５０の各相の相間電圧Ｖｒｔ、Ｖｓｔ、Ｖ
ｒｓの大小関係が切り換わる瞬間ｔａ、ｔｂ、ｔｃに、
今までオンしていたスイッチング素子をオフし、別のス
イッチング素子をオンさせる転流動作が行われる。
【０００７】但し、このオン、オフの切り換えを同時に
行うようにすると、スイッチング動作時間の差等が原因
で、両方のスイッチング素子がオンしている期間が発生
する場合がある。この場合、電源回生コンバータ４０に
過電流が流れ、保護機能により動作を停止したり、スイ
ッチング素子４２を破損してしまう可能性がある。
行うようにすると、スイッチング動作時間の差等が原因
で、両方のスイッチング素子がオンしている期間が発生
する場合がある。この場合、電源回生コンバータ４０に
過電流が流れ、保護機能により動作を停止したり、スイ
ッチング素子４２を破損してしまう可能性がある。
【０００８】これを避けるために、図５に示すように、
スイッチング素子のオンするタイミングを、前述の３相
交流電源の相間電圧の大小関係が切り換わるタイミング
より短時間ｔ1 だけ遅延させる。更に、そこからの時間
ｔ2 をタイマでカウントし、次の切り換わりのタイミン
グより若干早めにこのスイッチング素子をオフさせる。
このことにより、切り換わりのタイミング時に、両方の
スイッチング素子がオフしている期間ｔ3 （以下、不感
帯と呼ぶ）を設けるようにしている。
スイッチング素子のオンするタイミングを、前述の３相
交流電源の相間電圧の大小関係が切り換わるタイミング
より短時間ｔ1 だけ遅延させる。更に、そこからの時間
ｔ2 をタイマでカウントし、次の切り換わりのタイミン
グより若干早めにこのスイッチング素子をオフさせる。
このことにより、切り換わりのタイミング時に、両方の
スイッチング素子がオフしている期間ｔ3 （以下、不感
帯と呼ぶ）を設けるようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スイッ
チング素子がオンしている時間ｔ2 をタイマで一定に管
理すると、交流電源の周波数が変化した場合に、前述の
不感帯の幅が変化し、交流電源へ返還される電力が変動
してしまうという欠点がある。
チング素子がオンしている時間ｔ2 をタイマで一定に管
理すると、交流電源の周波数が変化した場合に、前述の
不感帯の幅が変化し、交流電源へ返還される電力が変動
してしまうという欠点がある。
【００１０】また、交流電源の周波数が変化した場合で
も、両方のスイッチング素子がオンしている期間が発生
しないように、不感帯の幅を拡げておかなければなら
ず、円滑な回生動作が阻害されてしまう。
も、両方のスイッチング素子がオンしている期間が発生
しないように、不感帯の幅を拡げておかなければなら
ず、円滑な回生動作が阻害されてしまう。
【００１１】そこで、本発明の課題は、交流電源の周波
数が変化した場合でも、ほぼ一定の不感帯幅を確保する
ことができ、安定かつ円滑な回生動作を実現できる電力
回生装置を提供することにある。
数が変化した場合でも、ほぼ一定の不感帯幅を確保する
ことができ、安定かつ円滑な回生動作を実現できる電力
回生装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、電動機駆動用
のインバータに接続された電源回生用のコンバータを有
し、前記インバータ及び前記コンバータに供給される交
流電源からの電圧の全波整流値Ｖａｃと前記コンバータ
に含まれる平滑コンデンサの両端の直流電圧Ｖｄｃとの
差から力行・回生状態を判定し、回生状態と判定された
場合には、前記コンバータにおいて前記交流電源の位相
に同期させてスイッチング素子をオン、オフさせること
により、回生電力を前記交流電源側に返還する電力回生
装置において、前記平滑コンデンサの両端の直流電圧Ｖ
ｄｃを検出する電圧検出回路と、前記交流電源の線間電
圧を検出する線間電圧検出回路と、該線間電圧検出回路
で検出された線間電圧の絶対値を検出する絶対値回路
と、該絶対値回路の出力から最大値を検出して前記全波
整流値Ｖａｃとして出力する最大値検出回路とから成る
全波整流値検出回路と、前記電圧検出回路で検出された
前記直流電圧Ｖｄｃと前記全波整流値Ｖａｃとを比較し
て、前記電動機の力行・回生状態を判定して回生状態の
時に回生判定信号を出力する回生判定回路と、前記線間
電圧検出回路で検出された線間電圧と第１の基準値ＲＥ
Ｆ１とを比較して前記交流電源の電圧の大小関係が切り
換わるタイミングを検出してタイミング信号を出力する
第１の比較手段と、前記絶対値回路の出力と第２の基準
値とを比較して前記スイッチング素子の不感帯幅を規定
する不感帯信号を出力する第２の比較手段と、前記回生
判定信号、前記タイミング信号、前記不感帯信号を入力
とし、回生状態と判定された時に、前記タイミング信号
及び前記不感帯信号から不感帯をもつスイッチング信号
を生成して、このスイッチング信号により前記スイッチ
ング素子をオン、オフさせるスイッチング信号生成回路
とから成る位相検出回路とを備えたことを特徴とする。
のインバータに接続された電源回生用のコンバータを有
し、前記インバータ及び前記コンバータに供給される交
流電源からの電圧の全波整流値Ｖａｃと前記コンバータ
に含まれる平滑コンデンサの両端の直流電圧Ｖｄｃとの
差から力行・回生状態を判定し、回生状態と判定された
場合には、前記コンバータにおいて前記交流電源の位相
に同期させてスイッチング素子をオン、オフさせること
により、回生電力を前記交流電源側に返還する電力回生
装置において、前記平滑コンデンサの両端の直流電圧Ｖ
ｄｃを検出する電圧検出回路と、前記交流電源の線間電
圧を検出する線間電圧検出回路と、該線間電圧検出回路
で検出された線間電圧の絶対値を検出する絶対値回路
と、該絶対値回路の出力から最大値を検出して前記全波
整流値Ｖａｃとして出力する最大値検出回路とから成る
全波整流値検出回路と、前記電圧検出回路で検出された
前記直流電圧Ｖｄｃと前記全波整流値Ｖａｃとを比較し
て、前記電動機の力行・回生状態を判定して回生状態の
時に回生判定信号を出力する回生判定回路と、前記線間
電圧検出回路で検出された線間電圧と第１の基準値ＲＥ
Ｆ１とを比較して前記交流電源の電圧の大小関係が切り
換わるタイミングを検出してタイミング信号を出力する
第１の比較手段と、前記絶対値回路の出力と第２の基準
値とを比較して前記スイッチング素子の不感帯幅を規定
する不感帯信号を出力する第２の比較手段と、前記回生
判定信号、前記タイミング信号、前記不感帯信号を入力
とし、回生状態と判定された時に、前記タイミング信号
及び前記不感帯信号から不感帯をもつスイッチング信号
を生成して、このスイッチング信号により前記スイッチ
ング素子をオン、オフさせるスイッチング信号生成回路
とから成る位相検出回路とを備えたことを特徴とする。
【００１３】なお、前記交流電源が３相交流電源である
場合には、前記線間電圧検出回路は３相の線間電圧を検
出し、前記第１の比較手段は、前記検出された３相の線
間電圧と前記第１の基準値とを比較する第１〜第３の比
較器を有し、前記第２の比較手段は、前記絶対値回路か
らの３つの出力と前記第２の基準値とを比較する第４〜
第６の比較器を有し、前記スイッチング信号生成回路
は、前記回生判定信号と、前記第１〜第３の比較器から
の３つのタイミング信号と、前記第４〜第６の比較器か
らの３つの不感帯信号とにより、６つの前記スイッチン
グ素子をオン、オフさせるスイッチング信号を生成す
る。
場合には、前記線間電圧検出回路は３相の線間電圧を検
出し、前記第１の比較手段は、前記検出された３相の線
間電圧と前記第１の基準値とを比較する第１〜第３の比
較器を有し、前記第２の比較手段は、前記絶対値回路か
らの３つの出力と前記第２の基準値とを比較する第４〜
第６の比較器を有し、前記スイッチング信号生成回路
は、前記回生判定信号と、前記第１〜第３の比較器から
の３つのタイミング信号と、前記第４〜第６の比較器か
らの３つの不感帯信号とにより、６つの前記スイッチン
グ素子をオン、オフさせるスイッチング信号を生成す
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１、図２を参照して、本発明に
よる電力回生装置について説明する。図１は、本発明に
よる電力回生装置の特徴部分である全波整流値検出回路
１０と、位相検出回路２０の構成を示しており、これら
は図３に示された電源回生コンバータ４０に内蔵されて
使用されるものである。これらの構成に更に、平滑コン
デンサ４１の両端電圧を検出するための電圧検出回路１
１と回生判定回路１２とを備えている。
よる電力回生装置について説明する。図１は、本発明に
よる電力回生装置の特徴部分である全波整流値検出回路
１０と、位相検出回路２０の構成を示しており、これら
は図３に示された電源回生コンバータ４０に内蔵されて
使用されるものである。これらの構成に更に、平滑コン
デンサ４１の両端電圧を検出するための電圧検出回路１
１と回生判定回路１２とを備えている。
【００１５】電圧検出回路１１は、平滑コンデンサ４１
の両端電圧Ｖｄｃを検出して出力する。全波整流値検出
回路１０は、交流電源線間電圧検出回路１０−１と、絶
対値回路１０−２と、最大値回路１０−３とから成る。
交流電源線間電圧検出回路１０−１は、３相交流電源５
０のＲ相、Ｓ相、Ｔ相の線間電圧Ｖｒｔ、Ｖｓｔ、Ｖｒ
ｓを検出して出力する。
の両端電圧Ｖｄｃを検出して出力する。全波整流値検出
回路１０は、交流電源線間電圧検出回路１０−１と、絶
対値回路１０−２と、最大値回路１０−３とから成る。
交流電源線間電圧検出回路１０−１は、３相交流電源５
０のＲ相、Ｓ相、Ｔ相の線間電圧Ｖｒｔ、Ｖｓｔ、Ｖｒ
ｓを検出して出力する。
【００１６】図２（ａ）にＲ相の電圧ＶｒとＳ相の電圧
Ｖｓによる線間電圧Ｖｒｓの検出波形例を示す。
Ｖｓによる線間電圧Ｖｒｓの検出波形例を示す。
【００１７】絶対値回路１０−２は、交流電源線間電圧
検出回路１０−１で検出された線間電圧Ｖｒｔ、Ｖｓ
ｔ、Ｖｒｓを入力とし、各々の絶対値｜Ｖｒｔ｜、｜Ｖ
ｓｔ｜、｜Ｖｒｓ｜を出力する。
検出回路１０−１で検出された線間電圧Ｖｒｔ、Ｖｓ
ｔ、Ｖｒｓを入力とし、各々の絶対値｜Ｖｒｔ｜、｜Ｖ
ｓｔ｜、｜Ｖｒｓ｜を出力する。
【００１８】図２（ｂ）に線間電圧｜Ｖｒｓ｜の検出波
形例を示す。
形例を示す。
【００１９】最大値回路１０−３は、絶対値回路１０−
２で検出された線間電圧絶対値｜Ｖｒｔ｜、｜Ｖｓｔ
｜、｜Ｖｒｓ｜を入力とし、その最大値をとることによ
り、３相交流電源５０の全波整流電圧Ｖａｃを検出して
出力する。
２で検出された線間電圧絶対値｜Ｖｒｔ｜、｜Ｖｓｔ
｜、｜Ｖｒｓ｜を入力とし、その最大値をとることによ
り、３相交流電源５０の全波整流電圧Ｖａｃを検出して
出力する。
【００２０】回生判定回路１２は、電圧検出回路１１で
検出された平滑コンデンサ４１の両端電圧Ｖｄｃと全波
整流値検出回路１０で検出された全波整流電圧Ｖａｃを
入力とする。回生判定回路１２は、両者の差（Ｖｄｃ−
Ｖａｃ）が設定された基準値を越えた場合に、回生状態
と判定し、回生判定信号を出力する。
検出された平滑コンデンサ４１の両端電圧Ｖｄｃと全波
整流値検出回路１０で検出された全波整流電圧Ｖａｃを
入力とする。回生判定回路１２は、両者の差（Ｖｄｃ−
Ｖａｃ）が設定された基準値を越えた場合に、回生状態
と判定し、回生判定信号を出力する。
【００２１】位相検出回路２０は、６個の比較器２０−
１〜２０−６と、スイッチング信号生成回路２０−７と
を含む。
１〜２０−６と、スイッチング信号生成回路２０−７と
を含む。
【００２２】比較器２０−１、２０−２、２０−３はそ
れぞれ、交流電源線間電圧検出回路１０−１で検出され
た３相交流電源５０の線間電圧Ｖｒｔ、Ｖｓｔ、Ｖｒｓ
を入力とする。比較器２０−１、２０−２、２０−３は
それぞれ、線間電圧Ｖｒｔ、Ｖｓｔ、Ｖｒｓと第１の基
準値ＲＥＦ１（通常はグランドレベル）を比較すること
により、３相交流電源５０の各相の電圧Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖ
ｔの大小関係が切り換わるタイミングを検出し、タイミ
ング信号を出力する。
れぞれ、交流電源線間電圧検出回路１０−１で検出され
た３相交流電源５０の線間電圧Ｖｒｔ、Ｖｓｔ、Ｖｒｓ
を入力とする。比較器２０−１、２０−２、２０−３は
それぞれ、線間電圧Ｖｒｔ、Ｖｓｔ、Ｖｒｓと第１の基
準値ＲＥＦ１（通常はグランドレベル）を比較すること
により、３相交流電源５０の各相の電圧Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖ
ｔの大小関係が切り換わるタイミングを検出し、タイミ
ング信号を出力する。
【００２３】図２（ｃ）に比較器２０−３からのタイミ
ング信号の出力波形例を示す。比較器２０−３は、電圧
Ｖｒと電圧Ｖｓの大小切り換わりタイミング１５０゜
（図２ａ参照）を検出している。
ング信号の出力波形例を示す。比較器２０−３は、電圧
Ｖｒと電圧Ｖｓの大小切り換わりタイミング１５０゜
（図２ａ参照）を検出している。
【００２４】比較器２０−４、２０−５、２０−６はそ
れぞれ、絶対値回路１０−２で検出された線間電圧絶対
値｜Ｖｒｔ｜、｜Ｖｓｔ｜、｜Ｖｒｓ｜を入力とし、そ
れらと第２の基準値ＲＥＦ２とを比較することにより、
不感帯幅を規定する不感帯信号を出力する。この不感帯
幅は、第２の基準値ＲＥＦ２を変えることにより調整す
ることができる。
れぞれ、絶対値回路１０−２で検出された線間電圧絶対
値｜Ｖｒｔ｜、｜Ｖｓｔ｜、｜Ｖｒｓ｜を入力とし、そ
れらと第２の基準値ＲＥＦ２とを比較することにより、
不感帯幅を規定する不感帯信号を出力する。この不感帯
幅は、第２の基準値ＲＥＦ２を変えることにより調整す
ることができる。
【００２５】図２（ｄ）に比較器２０−６の出力波形例
を示す。比較器２０−６は、電圧Ｖｒと電圧Ｖｓの大小
関係が切り換わるタイミング１５０°を中心に、ある不
感帯幅を規定する不感帯信号を出力する。
を示す。比較器２０−６は、電圧Ｖｒと電圧Ｖｓの大小
関係が切り換わるタイミング１５０°を中心に、ある不
感帯幅を規定する不感帯信号を出力する。
【００２６】スイッチング信号生成回路２０−７は、回
生判定回路１２から出力される回生判定信号、比較器２
０−１〜２０−３から出力される電圧大小関係の切り換
わりを示す３つのタイミング信号、比較器２０−４〜２
０−６から出力される３つの不感帯信号を入力とする。
スイッチング信号生成回路２０−７は、回生判定信号に
より回生状態と判定された時に、タイミング信号及び不
感帯信号から適切な不感帯をもつ６つのスイッチング信
号を生成し、これらのスイッチング信号により６つのス
イッチング素子４２をオン、オフさせる。
生判定回路１２から出力される回生判定信号、比較器２
０−１〜２０−３から出力される電圧大小関係の切り換
わりを示す３つのタイミング信号、比較器２０−４〜２
０−６から出力される３つの不感帯信号を入力とする。
スイッチング信号生成回路２０−７は、回生判定信号に
より回生状態と判定された時に、タイミング信号及び不
感帯信号から適切な不感帯をもつ６つのスイッチング信
号を生成し、これらのスイッチング信号により６つのス
イッチング素子４２をオン、オフさせる。
【００２７】図２（ｅ）、（ｆ）に、図３に示されたス
イッチング素子ＵＰのオフからスイッチング素子ＶＰの
オンへのスイッチング切り換わりのタイミングチャート
を示す。スイッチング素子ＵＰは、図２（ｃ）のタイミ
ング信号と図２（ｄ）の不感帯信号のＡＮＤをとること
により、前記タイミング信号より（不感帯幅／２）だけ
早くオフする。スイッチング素子ＶＰは、図２（ｃ）の
タイミング信号を反転した信号と図２（ｄ）の不感帯信
号のＡＮＤをとることにより、前記タイミング信号より
（不感帯幅／２）だけ遅れてオンする。
イッチング素子ＵＰのオフからスイッチング素子ＶＰの
オンへのスイッチング切り換わりのタイミングチャート
を示す。スイッチング素子ＵＰは、図２（ｃ）のタイミ
ング信号と図２（ｄ）の不感帯信号のＡＮＤをとること
により、前記タイミング信号より（不感帯幅／２）だけ
早くオフする。スイッチング素子ＶＰは、図２（ｃ）の
タイミング信号を反転した信号と図２（ｄ）の不感帯信
号のＡＮＤをとることにより、前記タイミング信号より
（不感帯幅／２）だけ遅れてオンする。
【００２８】以上のようにして、３相交流電源５０の各
相の位相に同期してスイッチング素子４２をオン、オフ
させることができる。そして、不感帯を各相の電圧の大
小の切り換わりタイミングを検出して設定するようにし
たことにより、交流電源の周波数が変動しても不感帯幅
はほぼ一定に設定される。
相の位相に同期してスイッチング素子４２をオン、オフ
させることができる。そして、不感帯を各相の電圧の大
小の切り換わりタイミングを検出して設定するようにし
たことにより、交流電源の周波数が変動しても不感帯幅
はほぼ一定に設定される。
【００２９】なお、上記の形態では交流電源として３相
交流電源を示したが、単相及び４相以上の多相交流電源
であってもよい。
交流電源を示したが、単相及び４相以上の多相交流電源
であってもよい。
【００３０】図６は、単相交流電源の場合の交流電源６
０と電源回生コンバータ７０について示しており、電源
回生コンバータ７０はＡＰ、ＢＰ、ＡＮ、ＢＮで示され
た４つのスイッチング素子と平滑コンデンサ７１とを含
む。
０と電源回生コンバータ７０について示しており、電源
回生コンバータ７０はＡＰ、ＢＰ、ＡＮ、ＢＮで示され
た４つのスイッチング素子と平滑コンデンサ７１とを含
む。
【００３１】図７は、前に述べたのと同様の原理で、図
６の４つのスイッチング素子に設定される不感帯付きの
スイッチング信号を示した波形図である。このようなス
イッチング信号は、図１に示された交流電源線間電圧検
出回路１０−１、絶対値回路１０−２、最大値回路１０
−３がそれぞれ単相用とされ、比較回路は、線間電圧と
基準電圧ＲＥＦ１との比較、絶対値と基準電圧ＲＥＦ２
との比較のための２つの比較回路が用いられ、スイッチ
ング信号生成回路は４つのスイッチング信号を生成す
る。但し、ＡＰとＢＮ、ＡＮとＢＰとは同じタイミング
信号で良いので、実質的には２種類である。
６の４つのスイッチング素子に設定される不感帯付きの
スイッチング信号を示した波形図である。このようなス
イッチング信号は、図１に示された交流電源線間電圧検
出回路１０−１、絶対値回路１０−２、最大値回路１０
−３がそれぞれ単相用とされ、比較回路は、線間電圧と
基準電圧ＲＥＦ１との比較、絶対値と基準電圧ＲＥＦ２
との比較のための２つの比較回路が用いられ、スイッチ
ング信号生成回路は４つのスイッチング信号を生成す
る。但し、ＡＰとＢＮ、ＡＮとＢＰとは同じタイミング
信号で良いので、実質的には２種類である。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
おいては、交流電源の全波整流値検出回路を交流電源線
間電圧検出回路、絶対値回路、最大値回路から成る構成
とし、交流電源線間電圧検出回路及び絶対値回路からの
出力信号を流用して、位相検出回路を構成することによ
り、位相検出回路の簡略化を図ることができる。
おいては、交流電源の全波整流値検出回路を交流電源線
間電圧検出回路、絶対値回路、最大値回路から成る構成
とし、交流電源線間電圧検出回路及び絶対値回路からの
出力信号を流用して、位相検出回路を構成することによ
り、位相検出回路の簡略化を図ることができる。
【００３３】また、スイッチング動作時の不感帯幅を、
絶対値回路からの出力（交流電源線間電圧の絶対値）と
第２の基準電圧ＲＥＦ２を３つの比較器で比較した結果
で規定することにより、周波数変動の影響を受けずに、
ほぼ一定の不感帯幅を確保することができ、安定かつ円
滑な回生動作が可能となる。
絶対値回路からの出力（交流電源線間電圧の絶対値）と
第２の基準電圧ＲＥＦ２を３つの比較器で比較した結果
で規定することにより、周波数変動の影響を受けずに、
ほぼ一定の不感帯幅を確保することができ、安定かつ円
滑な回生動作が可能となる。
【図１】本発明による電力回生装置の要部構成を示した
図である。
図である。
【図２】図１の各部の動作を説明するための電圧及び信
号の波形図である。
号の波形図である。
【図３】３相誘導電動機を駆動するためのインバータと
これに組み合わされる一般的な電力回生装置の電源回生
コンバータの構成を示した図である。
これに組み合わされる一般的な電力回生装置の電源回生
コンバータの構成を示した図である。
【図４】従来の電源回生コンバータにおけるスイッチン
グ素子のオン、オフのタイミングを説明するための電圧
及び信号の波形図である。
グ素子のオン、オフのタイミングを説明するための電圧
及び信号の波形図である。
【図５】従来の電源回生コンバータにおけるスイッチン
グ素子の不感帯幅の設定方式を説明するための電圧及び
信号波形図である。
グ素子の不感帯幅の設定方式を説明するための電圧及び
信号波形図である。
【図６】単相交流電源の場合の交流電源と電源回生コン
バータとを示した図である。
バータとを示した図である。
【図７】単相交流電源電圧の波形と図６の４つのスイッ
チング素子に設定される不感帯付きのスイッチング信号
を示した波形図である。
チング素子に設定される不感帯付きのスイッチング信号
を示した波形図である。
１０ 全波整流値検出回路 １０−１ 交流電源線間電圧検出回路 １０−２ 絶対値回路 １０−３ 最大値回路 １１ 電圧検出回路 １２ 回生判定回路 ２０ 位相検出回路 ２０−１〜２０−６ 比較器 ２０−７ スイッチング信号生成回路
Claims (2)
- 【請求項１】 電動機駆動用のインバータに接続された
電源回生用のコンバータを有し、前記インバータ及び前
記コンバータに供給される交流電源からの電圧の全波整
流値Ｖａｃと前記コンバータに含まれる平滑コンデンサ
の両端の直流電圧Ｖｄｃとの差から力行・回生状態を判
定し、回生状態と判定された場合には、前記コンバータ
において前記交流電源の位相に同期させてスイッチング
素子をオン、オフさせることにより、回生電力を前記交
流電源側に返還する電力回生装置において、 前記平滑コンデンサの両端の直流電圧Ｖｄｃを検出する
電圧検出回路と、 前記交流電源の線間電圧を検出する線間電圧検出回路
と、該線間電圧検出回路で検出された線間電圧の絶対値
を検出する絶対値回路と、該絶対値回路の出力から最大
値を検出して前記全波整流値Ｖａｃとして出力する最大
値回路とから成る全波整流値検出回路と、 前記電圧検出回路で検出された前記直流電圧Ｖｄｃと前
記全波整流値Ｖａｃとを比較して、前記電動機の力行・
回生状態を判定して回生状態の時に回生判定信号を出力
する回生判定回路と、 前記線間電圧検出回路で検出された線間電圧と第１の基
準値ＲＥＦ１とを比較して前記交流電源の電圧の大小関
係が切り換わるタイミングを検出してタイミング信号を
出力する第１の比較手段と、前記絶対値回路の出力と第
２の基準値とを比較して前記スイッチング素子の不感帯
幅を規定する不感帯信号を出力する第２の比較手段と、
前記回生判定信号、前記タイミング信号、前記不感帯信
号を入力とし、回生状態と判定された時に、前記タイミ
ング信号及び前記不感帯信号から不感帯をもつスイッチ
ング信号を生成して、このスイッチング信号により前記
スイッチング素子をオン、オフさせるスイッチング信号
生成回路とから成る位相検出回路とを備えたことを特徴
とする電力回生装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電力回生装置において、
前記交流電源は３相交流電源であり、前記線間電圧検出
回路は３相の線間電圧を検出し、前記第１の比較手段
は、前記検出された３相の線間電圧と前記第１の基準値
とを比較する第１〜第３の比較器を有し、前記第２の比
較手段は、前記絶対値回路からの３つの出力と前記第２
の基準値とを比較する第４〜第６の比較器を有し、前記
スイッチング信号生成回路は、前記回生判定信号と、前
記第１〜第３の比較器からの３つのタイミング信号と、
前記第４〜第６の比較器からの３つの不感帯信号とによ
り、６つの前記スイッチング素子をオン、オフさせるス
イッチング信号を生成することを特徴とする電力回生装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11014277A JP2000217371A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 電力回生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11014277A JP2000217371A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 電力回生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000217371A true JP2000217371A (ja) | 2000-08-04 |
Family
ID=11856608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11014277A Pending JP2000217371A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 電力回生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000217371A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005261161A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Muscle Corp | モータの駆動制御方法および駆動制御装置 |
| JP2006014570A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Muscle Corp | 電力回生方法およびそれを用いたコンバータ装置 |
| JP2006074879A (ja) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Muscle Corp | 電力回生方法および電力回生装置 |
| JPWO2007122701A1 (ja) * | 2006-04-19 | 2009-08-27 | 三菱電機株式会社 | コンバータ装置 |
| JP2011155817A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Sanyo Electric Co Ltd | リニア振動モータの駆動制御回路 |
| JP2011239643A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | On Semiconductor Trading Ltd | リニア振動モータの駆動制御回路 |
-
1999
- 1999-01-22 JP JP11014277A patent/JP2000217371A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005261161A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Muscle Corp | モータの駆動制御方法および駆動制御装置 |
| JP2006014570A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Muscle Corp | 電力回生方法およびそれを用いたコンバータ装置 |
| JP2006074879A (ja) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Muscle Corp | 電力回生方法および電力回生装置 |
| JPWO2007122701A1 (ja) * | 2006-04-19 | 2009-08-27 | 三菱電機株式会社 | コンバータ装置 |
| JP2011155817A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Sanyo Electric Co Ltd | リニア振動モータの駆動制御回路 |
| JP2011239643A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | On Semiconductor Trading Ltd | リニア振動モータの駆動制御回路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050712 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080430 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080903 |