JPH02133095A - 静止型可変周波数電源装置及びモータ駆動装置 - Google Patents
静止型可変周波数電源装置及びモータ駆動装置Info
- Publication number
- JPH02133095A JPH02133095A JP63283658A JP28365888A JPH02133095A JP H02133095 A JPH02133095 A JP H02133095A JP 63283658 A JP63283658 A JP 63283658A JP 28365888 A JP28365888 A JP 28365888A JP H02133095 A JPH02133095 A JP H02133095A
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- circuit
- control
- rectifier circuit
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、静止型可変周波数電源装置に係り、特に沸騰
水形原子炉のインターナルポンプのモータを駆動する電
力用半導体変換装置に適用するのに好適な静止型可変周
波数電源装置に関するものである。
水形原子炉のインターナルポンプのモータを駆動する電
力用半導体変換装置に適用するのに好適な静止型可変周
波数電源装置に関するものである。
原子炉の小型化及び配管の削減など、原子力プラン1へ
の合理化改善と信頼性向上を狙い、軽水炉プラントにお
いてインターナルポンプを採用することが計画されてい
る。このような軽水炉プラントに用いられるインターナ
ルボンプのモータを駆動する静止型可変周波数電源装置
としては特開昭59−153474号公報に示された制
御装置により瞬停時におけるインターナルポンプ動作の
安定性を保ち、原子炉の円滑な運転を確保する例、及び
特公昭62 − 49469号公報に示されるように,
バッテリからバックアップされる瞬停補償用インバータ
及び切換スイッチを設置する例が提案されている。
の合理化改善と信頼性向上を狙い、軽水炉プラントにお
いてインターナルポンプを採用することが計画されてい
る。このような軽水炉プラントに用いられるインターナ
ルボンプのモータを駆動する静止型可変周波数電源装置
としては特開昭59−153474号公報に示された制
御装置により瞬停時におけるインターナルポンプ動作の
安定性を保ち、原子炉の円滑な運転を確保する例、及び
特公昭62 − 49469号公報に示されるように,
バッテリからバックアップされる瞬停補償用インバータ
及び切換スイッチを設置する例が提案されている。
特開昭59−153474号公報に示されたインバータ
装置では,瞬停対策時間が最大0.2 秒程度であって
、復電時における実出力発生時まで0.45秒程度が見
込まれる。これは、現状での要求性能(0.2秒の瞬停
に対し0.3 〜0.35秒以内でのボンプモータ出力
発生)に対して不十分な値である。なお上記に示した数
値は1200〜200OkVAクラスのインバータを想
定した例で参考として示すものとする。
装置では,瞬停対策時間が最大0.2 秒程度であって
、復電時における実出力発生時まで0.45秒程度が見
込まれる。これは、現状での要求性能(0.2秒の瞬停
に対し0.3 〜0.35秒以内でのボンプモータ出力
発生)に対して不十分な値である。なお上記に示した数
値は1200〜200OkVAクラスのインバータを想
定した例で参考として示すものとする。
インターナルボンプのモータを駆動する電源装置であっ
て特公昭62 − 49469号公報に示された静止型
可変周波数電源装置では、バックアップ用電源としての
バツテリが必要となり、かなりの設置スペースを要する
。また、前述した復電時等における要求性能について、
特公昭62 − 49469号公報は全く言及していな
い。
て特公昭62 − 49469号公報に示された静止型
可変周波数電源装置では、バックアップ用電源としての
バツテリが必要となり、かなりの設置スペースを要する
。また、前述した復電時等における要求性能について、
特公昭62 − 49469号公報は全く言及していな
い。
瞬停時におけるインバータ装置の動作を特開昭59−1
53474号公報の第1図に示す装置に基づいて説明す
る。その動作は、第4図に示される。軽水炉プラントに
おけるインターナルボンプの駆動用電源装置としては、
瞬停時間の長さを0.2〜0.3秒以内で考えれば十分
である。この範囲を越える場合には、軽水炉プラントと
して別装置により円滑に制御される。このような制御に
関する説明をここでは省略する。系統切換及び電力中断
再開路等の特殊な事故例では、0.2〜0.3秒以内の
瞬停が1〜1.5秒後に再度発生する可能性がある.こ
のような例においては、従来方式により円滑に原子炉を
運転制御することが困難である。
53474号公報の第1図に示す装置に基づいて説明す
る。その動作は、第4図に示される。軽水炉プラントに
おけるインターナルボンプの駆動用電源装置としては、
瞬停時間の長さを0.2〜0.3秒以内で考えれば十分
である。この範囲を越える場合には、軽水炉プラントと
して別装置により円滑に制御される。このような制御に
関する説明をここでは省略する。系統切換及び電力中断
再開路等の特殊な事故例では、0.2〜0.3秒以内の
瞬停が1〜1.5秒後に再度発生する可能性がある.こ
のような例においては、従来方式により円滑に原子炉を
運転制御することが困難である。
瞬停が発生する(第4図の時間to)と、電源電圧が急
激に減少する。このとき、インバータ装置内のインバー
タは、入力電力を失って急速に低下するポンプモータ回
転数に追従し、その残留電圧によって検出されるモータ
電圧の周波数に近い運転周波数に制御され、インバータ
装置内の直流側平滑コンデンサの電圧低下に見合って運
転される。
激に減少する。このとき、インバータ装置内のインバー
タは、入力電力を失って急速に低下するポンプモータ回
転数に追従し、その残留電圧によって検出されるモータ
電圧の周波数に近い運転周波数に制御され、インバータ
装置内の直流側平滑コンデンサの電圧低下に見合って運
転される。
このときインバータの運転はあくまでも固定電気角通流
方式(120゜通流)である。これが、復電時での応答
速度の遅い一因になっている。インバータは、瞬停時間
(第4図のTz)の間も運転される。復電した場合、イ
ンバータ装置内の制御整流回路2の制御装置の安定確認
時間(T2:約50sIIlec)が経過した後、制御
整流回路が、放電した平滑コンデンサに入力過電流とな
らないように充電を開始する。インバータは、制御整流
回路から出力される直流電圧の上昇に伴い、インバータ
出力電力を負荷であるインターナルポンプの邸動用モー
タに与える。このようにして、復電後にインターナルポ
ンプの回転数が上昇する。インバータには電圧制御能力
がなく制御整流回路にのみパルス幅変調制御(Puls
e Amplitude Modulation制御、
以下単にPAM制御という)による電圧制御機能を有す
る従来方式では、負荷モータへの電力供給を制御整流回
路によっているため、安定な加速引込時間T8として約
2 0 0msec程度が必要である。
方式(120゜通流)である。これが、復電時での応答
速度の遅い一因になっている。インバータは、瞬停時間
(第4図のTz)の間も運転される。復電した場合、イ
ンバータ装置内の制御整流回路2の制御装置の安定確認
時間(T2:約50sIIlec)が経過した後、制御
整流回路が、放電した平滑コンデンサに入力過電流とな
らないように充電を開始する。インバータは、制御整流
回路から出力される直流電圧の上昇に伴い、インバータ
出力電力を負荷であるインターナルポンプの邸動用モー
タに与える。このようにして、復電後にインターナルポ
ンプの回転数が上昇する。インバータには電圧制御能力
がなく制御整流回路にのみパルス幅変調制御(Puls
e Amplitude Modulation制御、
以下単にPAM制御という)による電圧制御機能を有す
る従来方式では、負荷モータへの電力供給を制御整流回
路によっているため、安定な加速引込時間T8として約
2 0 0msec程度が必要である。
この加速引き込み時間は、沸騰水形原子炉のインターナ
ルポンプ用電源においては原子炉の円滑な運転を行う点
から減少させることが望ましい。
ルポンプ用電源においては原子炉の円滑な運転を行う点
から減少させることが望ましい。
本発明の第1の目的は、瞬停後の出力回復時間を短縮で
きる静止型可変周波数電源装置及びモータ廓動装置を提
供することにある。
きる静止型可変周波数電源装置及びモータ廓動装置を提
供することにある。
本発明の第2の目的は、復電時にインバータ回路への電
力の供給が即座に可能な静止型可変周波数電源装置を提
供することにある。
力の供給が即座に可能な静止型可変周波数電源装置を提
供することにある。
本発明の第3の目的は、インバータ回路の安定動作が可
能な静止型可変周波数電源装置を提供することにある。
能な静止型可変周波数電源装置を提供することにある。
本発明の第1の目的を達成する第1の特徴は、制御整流
回路への交流の供給が停止するまでの負荷の正常な状態
で制御整流回路及びインバータ回路に制御信号を出力す
るPAM制御手段と、制御整流回路への交流の供給が停
止した後に交流の供給が開始されて負荷の出力が所定値
に達するまで制御整流回路及びインバータ回路に制御信
号を出力するPWM制御手段とを備えたことにある。
回路への交流の供給が停止するまでの負荷の正常な状態
で制御整流回路及びインバータ回路に制御信号を出力す
るPAM制御手段と、制御整流回路への交流の供給が停
止した後に交流の供給が開始されて負荷の出力が所定値
に達するまで制御整流回路及びインバータ回路に制御信
号を出力するPWM制御手段とを備えたことにある。
本発明の第2の特徴は,PWM制御手段が、指令信号に
基づいてインバータ回路にPWM制御信号を出力する手
段、及びPWM制御信号に基づいて制御整流回路に出力
する全電圧信号を発生する手段を備えていることであり
、これにより本発明の第2の目的の達成が可能になる。
基づいてインバータ回路にPWM制御信号を出力する手
段、及びPWM制御信号に基づいて制御整流回路に出力
する全電圧信号を発生する手段を備えていることであり
、これにより本発明の第2の目的の達成が可能になる。
本発明の第3の特徴は第3の目的を達成でき,その特徴
はPWM制御信号を出力する手段が、測定されたインバ
ータ回路の出力電流及び指令信号に基づいてPWM制御
信号を発生するものであることにある。
はPWM制御信号を出力する手段が、測定されたインバ
ータ回路の出力電流及び指令信号に基づいてPWM制御
信号を発生するものであることにある。
制御整流回路への交流の供給が停止した後に交流の供給
が開始されて負荷の出力が所定値に達するまで制御整流
回路及びインバータ回路に制御信号を出力するPWM制
御手段を備えているので、復電後の確認時間及び引込み
時間を著しく短縮でき瞬停後の出力回復時間を短縮でき
る。
が開始されて負荷の出力が所定値に達するまで制御整流
回路及びインバータ回路に制御信号を出力するPWM制
御手段を備えているので、復電後の確認時間及び引込み
時間を著しく短縮でき瞬停後の出力回復時間を短縮でき
る。
全電圧信号が制御整流回路に印加されるので、制御回路
が電力をインバータ回路に直ちに供給することができる
。
が電力をインバータ回路に直ちに供給することができる
。
PWM制御信号を発生するにあたって測定されたインバ
ータ回路の出力電流を用いているので、インバータ回路
の出力電流値が装置能力以下になり、インバータ回路の
安定動作が可能になる。
ータ回路の出力電流を用いているので、インバータ回路
の出力電流値が装置能力以下になり、インバータ回路の
安定動作が可能になる。
沸騰水形原子炉プラントのインターナルポンプのモータ
を駆動する電源装置に適用した本発明の一実施例である
静止型可変周波数電源装置を、第1図及び第2図に基づ
いて説明する。本実施例の電源装置は,制御整流回路2
,平滑回路3,インバータ回路5,第1制御回路6,第
2制御回路7,切換回路8及び9を有している。このよ
うな電源装置は、電流検出変成器(交流用)10,電圧
検出変成器(交流用)11及び12、及び電流検出変成
器(直流用)13の検出器を有している。
を駆動する電源装置に適用した本発明の一実施例である
静止型可変周波数電源装置を、第1図及び第2図に基づ
いて説明する。本実施例の電源装置は,制御整流回路2
,平滑回路3,インバータ回路5,第1制御回路6,第
2制御回路7,切換回路8及び9を有している。このよ
うな電源装置は、電流検出変成器(交流用)10,電圧
検出変成器(交流用)11及び12、及び電流検出変成
器(直流用)13の検出器を有している。
制御整流回路2は、整流手段としての複数のサイリスタ
2Aを有している。平滑回路3は、平滑リアクトル3A
及び平滑コンデンサ3Bを有している。インバータ回路
5は、インバータとしての複数のサイリスタ5Aを有し
ている。
2Aを有している。平滑回路3は、平滑リアクトル3A
及び平滑コンデンサ3Bを有している。インバータ回路
5は、インバータとしての複数のサイリスタ5Aを有し
ている。
制御整流回路2のサイリスタ2Aに接続された配線し1
は、図示されていないがしゃ断器を介して電力系統の母
線に接続されている。平滑回路3の平滑リアクトル3A
は、サイリスタ2Aの出力端及びインバータ回路5のサ
イリスタ5Aの入力端に接続されている。平滑コンデン
サ3Bは、平滑リアクトル3Aの出力端に接続される。
は、図示されていないがしゃ断器を介して電力系統の母
線に接続されている。平滑回路3の平滑リアクトル3A
は、サイリスタ2Aの出力端及びインバータ回路5のサ
イリスタ5Aの入力端に接続されている。平滑コンデン
サ3Bは、平滑リアクトル3Aの出力端に接続される。
サイリスタ5Aの出力端は、配線L2により負荷である
モータMに接続される。モータMは、図示されていない
が、沸騰水形原子炉の原子炉圧力容器内に設置されて炉
心に冷却水を供給するインターナルポンプの回転軸に連
結されている。電流検出変成器10及び電圧検出変成器
11が、配線L1に設けられる。電圧検出変成器12が
、配線し2に設けられる。電流検出変成器13は、平滑
リアクトル3A及びサイリスタ5Aを連絡する配線L3
に設けられる。電圧検出変成器11の出力端は、停電検
出器14に入力される。
モータMに接続される。モータMは、図示されていない
が、沸騰水形原子炉の原子炉圧力容器内に設置されて炉
心に冷却水を供給するインターナルポンプの回転軸に連
結されている。電流検出変成器10及び電圧検出変成器
11が、配線L1に設けられる。電圧検出変成器12が
、配線し2に設けられる。電流検出変成器13は、平滑
リアクトル3A及びサイリスタ5Aを連絡する配線L3
に設けられる。電圧検出変成器11の出力端は、停電検
出器14に入力される。
第1制御回路6の構成は、特開昭59−153474号
公報の第1図に示される制御回路10から停電検出回路
101(本実施例の停電検出器14に相当)及び手段1
03を除いた構成と同じ構成を有している。特開昭59
−153474号公報の第1図に示される出力電圧検出
変成器6,変流器7及び電圧検出変成器9は、本実施例
における電圧検出変成器12,電流検出変成器10及び
電圧検出変成器11にそれぞれ該当している。15は、
帰還信号として取込む速度指令信号である。
公報の第1図に示される制御回路10から停電検出回路
101(本実施例の停電検出器14に相当)及び手段1
03を除いた構成と同じ構成を有している。特開昭59
−153474号公報の第1図に示される出力電圧検出
変成器6,変流器7及び電圧検出変成器9は、本実施例
における電圧検出変成器12,電流検出変成器10及び
電圧検出変成器11にそれぞれ該当している。15は、
帰還信号として取込む速度指令信号である。
第2制御回路7の構成を第2図に基づいて詳細に説明す
る。第2制御回路7は、PWM制御回路7A,インバー
タ出力電圧制御回路7B,加算器7C,停電・復電論理
回路7D、及び全電圧発生用制御回路7Eを備えている
。PWMは、PulseWidth Modulati
onの略であり多数回転流制御を意味している。加算器
7Cは、電圧検出変成器12及びインバータ出力電圧制
御回路7Bに接続されると共に速度指令信号15を入力
している。PνH制御回路7Aは、電流検出変成器13
及びインバータ出力電圧制御回路7Bに接続されると共
に速度指令信号15を入力する。全電圧発生用制御回路
7Eは、PWM制御回路7Aに接続される。また停電・
復電論理回路7Dは、停電検出回路14に接続されてい
る。
る。第2制御回路7は、PWM制御回路7A,インバー
タ出力電圧制御回路7B,加算器7C,停電・復電論理
回路7D、及び全電圧発生用制御回路7Eを備えている
。PWMは、PulseWidth Modulati
onの略であり多数回転流制御を意味している。加算器
7Cは、電圧検出変成器12及びインバータ出力電圧制
御回路7Bに接続されると共に速度指令信号15を入力
している。PνH制御回路7Aは、電流検出変成器13
及びインバータ出力電圧制御回路7Bに接続されると共
に速度指令信号15を入力する。全電圧発生用制御回路
7Eは、PWM制御回路7Aに接続される。また停電・
復電論理回路7Dは、停電検出回路14に接続されてい
る。
切替回路8は、2つの入力端子が全電圧発生用制御回路
7Eと第1制御回路6(詳細には特開昭59−1534
74号公報の第1図に示す制御回路10内の自動位相制
御回路113)とにそれぞれ接続され、出力端子が制御
整流回路2のサイリスタ2Aのゲートに接続されている
。切替回路9は、2つの入力端子がPWM制御回路7A
と第1制御回路6(詳細には特開昭59−153474
号公報の第1図に示す制御回路10内のパルス分配回路
106)とに接続され、1つの出力端子がインバータ回
路5のサイリスタ5Aのゲートに接続される。切替回路
8及び9は、2つの入力端子と1つの出力端子との接続
状態を切替える制御信号を入力するために停電・復電論
理回路7Dにも接続されている。
7Eと第1制御回路6(詳細には特開昭59−1534
74号公報の第1図に示す制御回路10内の自動位相制
御回路113)とにそれぞれ接続され、出力端子が制御
整流回路2のサイリスタ2Aのゲートに接続されている
。切替回路9は、2つの入力端子がPWM制御回路7A
と第1制御回路6(詳細には特開昭59−153474
号公報の第1図に示す制御回路10内のパルス分配回路
106)とに接続され、1つの出力端子がインバータ回
路5のサイリスタ5Aのゲートに接続される。切替回路
8及び9は、2つの入力端子と1つの出力端子との接続
状態を切替える制御信号を入力するために停電・復電論
理回路7Dにも接続されている。
本実施例の動作を第3図に基づいて以下に述べる。沸騰
水型原子炉に設けられるインターナルポンプは、モータ
M(交流電動機)によって駆動される。静止型可変周波
数電源装置、特に制御整流回路2が電力系統の母線に接
続されている正常な状態では、制御整流回路2及びイン
バータ回路5は第1制御回路6の出力により制御される
。すなわち、電圧検出変成器11は、制御整流回路2に
接続された電源(交流)の電圧を検出する。停電検出器
14は、電圧検出変成器11にて検出された電圧に基づ
いて制御整流回路2の電源(配線し1によって供給)が
停電になったか否かを検出し、停電になった場合に停電
信号81を出力する.前述の正常な状態では、停電信号
S1が停電・復電論理回路7Dに入力されないので、停
電・復電論理回路7Dはサイリスタ2Aのゲートと第1
制御回路6の自動位相制御回路とを接続するように切換
回路8を制御し、サイリスタ5Aのゲートと第1制御回
路6のパルス分配回路とを接続するように切換回路9を
制御している。従って、本実施例の静止型可変周波数電
源装置におけるサイリスタ2Aは、電源である電力系統
に接続されている正常時においては第1制御回路6のP
AM制御機能により制御されている。これにより、静止
型可変周波数電源装置は、固定電気角通流方式(120
’通流)で動作し、インターナルポンプを駆動するモー
タMが所定回転数にて回転している。
水型原子炉に設けられるインターナルポンプは、モータ
M(交流電動機)によって駆動される。静止型可変周波
数電源装置、特に制御整流回路2が電力系統の母線に接
続されている正常な状態では、制御整流回路2及びイン
バータ回路5は第1制御回路6の出力により制御される
。すなわち、電圧検出変成器11は、制御整流回路2に
接続された電源(交流)の電圧を検出する。停電検出器
14は、電圧検出変成器11にて検出された電圧に基づ
いて制御整流回路2の電源(配線し1によって供給)が
停電になったか否かを検出し、停電になった場合に停電
信号81を出力する.前述の正常な状態では、停電信号
S1が停電・復電論理回路7Dに入力されないので、停
電・復電論理回路7Dはサイリスタ2Aのゲートと第1
制御回路6の自動位相制御回路とを接続するように切換
回路8を制御し、サイリスタ5Aのゲートと第1制御回
路6のパルス分配回路とを接続するように切換回路9を
制御している。従って、本実施例の静止型可変周波数電
源装置におけるサイリスタ2Aは、電源である電力系統
に接続されている正常時においては第1制御回路6のP
AM制御機能により制御されている。これにより、静止
型可変周波数電源装置は、固定電気角通流方式(120
’通流)で動作し、インターナルポンプを駆動するモー
タMが所定回転数にて回転している。
時間toで静止型可変周波数電源装置に接続されている
電源が停電したと仮定する。この停電により第3図(c
)に示すように静止型可変周波数電源装置の電源電圧が
急激に低下する。停電検出器14は、電源電圧の低下に
基づいて停電を検出し、停電信号S1を出力する。停電
信号S1は、停電・復電論理回路7Dに入力される。停
電・復電論理回路7Dは、停電信号SLに基づいて制御
信号SAIを切換回路8及び9に出力し、切換回路8及
び9における前述の接続状態を解除してサイリスタ2A
及び5Aのゲートがどこにも接続されていない状態にす
る。このため、サイリスタ2A及び5Aのゲートに第1
制御回路6から出力される制御信号が入力されなくなる
ので、停電とほぼ同時に制御整流回路2が及びインバー
タ回路5の運転が第3図(F)及び(D)のように停止
される。モータMの回転数は、第3図(A)のように自
然に減少する。また運転が停止されているインバータ回
路5には、平滑コンデンサ3Bによって第3図(B)の
ように入力電圧が加えられている。
電源が停電したと仮定する。この停電により第3図(c
)に示すように静止型可変周波数電源装置の電源電圧が
急激に低下する。停電検出器14は、電源電圧の低下に
基づいて停電を検出し、停電信号S1を出力する。停電
信号S1は、停電・復電論理回路7Dに入力される。停
電・復電論理回路7Dは、停電信号SLに基づいて制御
信号SAIを切換回路8及び9に出力し、切換回路8及
び9における前述の接続状態を解除してサイリスタ2A
及び5Aのゲートがどこにも接続されていない状態にす
る。このため、サイリスタ2A及び5Aのゲートに第1
制御回路6から出力される制御信号が入力されなくなる
ので、停電とほぼ同時に制御整流回路2が及びインバー
タ回路5の運転が第3図(F)及び(D)のように停止
される。モータMの回転数は、第3図(A)のように自
然に減少する。また運転が停止されているインバータ回
路5には、平滑コンデンサ3Bによって第3図(B)の
ように入力電圧が加えられている。
インバータ回路5は停電と同時に運転を停止するために
平滑コンデンサ3Bの電圧は放電されず、瞬停の間、イ
ンバータ回路5の入力電圧はほぼ正常運転と同じ電圧に
保持される。時間toで発生した停電は瞬間的なもの(
従来例で示した瞬停)であり、瞬停時間Tzが経過した
後に復電される。
平滑コンデンサ3Bの電圧は放電されず、瞬停の間、イ
ンバータ回路5の入力電圧はほぼ正常運転と同じ電圧に
保持される。時間toで発生した停電は瞬間的なもの(
従来例で示した瞬停)であり、瞬停時間Tzが経過した
後に復電される。
復電は、停電・復電論理回路7Dが電圧検出変成器11
の検出した電圧が所定値を越えたと判定したときに確認
される。実質的には、復電によって制御整流回路2に加
わる電源電圧が急激に上昇する(第3図(C))ので、
停電・復電論理回路7Dは瞬時に復電を検出することが
できる。停電・復電論理回路7Dは、復電を検出するこ
とによって制御信号SA2を出力する。切換回路8は、
制御信号SA2を入力することによってサイリスタ2A
のゲートと第2制御回路7の全電圧発生用制御回路7E
とを接続する。また切換回路9は,制御信号SA2を入
力することによってサイリスタ5Aのゲートと第2制御
回路7のPWM制御回路7Aとを接続する。従って、制
御整流回路2は復電時に全電圧発生用制御回路7Eの出
力である全電圧発生信号を入力して運転状態になり(第
3図(F)).インバータ回路5は復電時にPWM制御
回路7Aの出力であるPWM制御信号を入力して運転状
態になる(第3図(D))。すなわち、電圧検出変成器
12は、モータMの残留電圧,周波数,位相を検出する
。加算器7Cは、速度指令信号15と電圧検出変成器1
2の出力信号との偏差を求め、この偏差信号をインバー
タ出力電圧制御回路7Bに出力する。インバータ出力電
圧制御回路7Bは、入力した上記偏差信号に基づいてP
WM制御回路7Aの出力を復電時におけるモータMの周
波数に一致させる電圧制御信号を出力する。PWM制御
回路7Aは、この電圧制御信号,速度指令信号15及び
帰還信号としての電流検出変成器13の出力信号を入力
して、インバータ回路5のサイリスタ5AのゲートにP
WM制御信号を出力する。電流検出変成器13の出力で
ある帰還信号は、PWM制御を行うためにインバータ回
路5の転流電流が装置能力以下となるようにし、安定動
作させるために用いられるものである。換言すれば,電
流検出変成器13は、インバータ回路5に供給される過
電流を検出するものである。
の検出した電圧が所定値を越えたと判定したときに確認
される。実質的には、復電によって制御整流回路2に加
わる電源電圧が急激に上昇する(第3図(C))ので、
停電・復電論理回路7Dは瞬時に復電を検出することが
できる。停電・復電論理回路7Dは、復電を検出するこ
とによって制御信号SA2を出力する。切換回路8は、
制御信号SA2を入力することによってサイリスタ2A
のゲートと第2制御回路7の全電圧発生用制御回路7E
とを接続する。また切換回路9は,制御信号SA2を入
力することによってサイリスタ5Aのゲートと第2制御
回路7のPWM制御回路7Aとを接続する。従って、制
御整流回路2は復電時に全電圧発生用制御回路7Eの出
力である全電圧発生信号を入力して運転状態になり(第
3図(F)).インバータ回路5は復電時にPWM制御
回路7Aの出力であるPWM制御信号を入力して運転状
態になる(第3図(D))。すなわち、電圧検出変成器
12は、モータMの残留電圧,周波数,位相を検出する
。加算器7Cは、速度指令信号15と電圧検出変成器1
2の出力信号との偏差を求め、この偏差信号をインバー
タ出力電圧制御回路7Bに出力する。インバータ出力電
圧制御回路7Bは、入力した上記偏差信号に基づいてP
WM制御回路7Aの出力を復電時におけるモータMの周
波数に一致させる電圧制御信号を出力する。PWM制御
回路7Aは、この電圧制御信号,速度指令信号15及び
帰還信号としての電流検出変成器13の出力信号を入力
して、インバータ回路5のサイリスタ5AのゲートにP
WM制御信号を出力する。電流検出変成器13の出力で
ある帰還信号は、PWM制御を行うためにインバータ回
路5の転流電流が装置能力以下となるようにし、安定動
作させるために用いられるものである。換言すれば,電
流検出変成器13は、インバータ回路5に供給される過
電流を検出するものである。
PWM制御回路7Aから出力されたPWM制御信号は、
全電圧発生用制御回路7Eにも出力される。
全電圧発生用制御回路7Eにも出力される。
全電圧発生用制御回路7Eは、入力したPWM制御信号
に基づいて全電圧発生信号を出力する。この全電圧発生
信号は、切換回路8を介してサイリスタ2Aのゲートに
入力される。従って、制御整流回路2は、全電圧に対応
する全出力を発生する(第3図(B)、制御角αを0度
で運転しシリコン整流器と同一の機能)。制御整流回路
2で得られた直流(全電圧直流電圧)が平滑回路3を得
てインバータ回路5に印加される。瞬停時ではインバー
タ回路5の運転停止によって平滑コンデンサ3Bの電圧
は静止型可変周波数電源装置の正常運転時の電圧にほぼ
保持されているので、復電時に、全電圧発生用制御回路
7Eの出力信号に基づいて制御整流回路2より全電圧直
流電圧が平滑コンデンサ3Bに印加されても平滑コンデ
ンサ3Bの充電電流は過電流にならない。従って、制御
整流回路2は、復電時に直ちに急速に電力をインバータ
回路5に供給することが可能になる(確認時間Tzはほ
とんど零)。全電圧発生信号の入力によって制御整流回
路2が出力する電力の電圧は、第3図(F)に示すよう
に静止形可変周波数電源装置の正常運転時に制御整流回
路2が出力する電力の電圧よりも高い。インバータ回路
5は,サイリスタ5AのゲートにPWM制御信号を入力
することによってPWM制御運転がなされる(第3図(
D))。
に基づいて全電圧発生信号を出力する。この全電圧発生
信号は、切換回路8を介してサイリスタ2Aのゲートに
入力される。従って、制御整流回路2は、全電圧に対応
する全出力を発生する(第3図(B)、制御角αを0度
で運転しシリコン整流器と同一の機能)。制御整流回路
2で得られた直流(全電圧直流電圧)が平滑回路3を得
てインバータ回路5に印加される。瞬停時ではインバー
タ回路5の運転停止によって平滑コンデンサ3Bの電圧
は静止型可変周波数電源装置の正常運転時の電圧にほぼ
保持されているので、復電時に、全電圧発生用制御回路
7Eの出力信号に基づいて制御整流回路2より全電圧直
流電圧が平滑コンデンサ3Bに印加されても平滑コンデ
ンサ3Bの充電電流は過電流にならない。従って、制御
整流回路2は、復電時に直ちに急速に電力をインバータ
回路5に供給することが可能になる(確認時間Tzはほ
とんど零)。全電圧発生信号の入力によって制御整流回
路2が出力する電力の電圧は、第3図(F)に示すよう
に静止形可変周波数電源装置の正常運転時に制御整流回
路2が出力する電力の電圧よりも高い。インバータ回路
5は,サイリスタ5AのゲートにPWM制御信号を入力
することによってPWM制御運転がなされる(第3図(
D))。
これにより、インバータ回路5から出力された電力が第
3図(E)に示すように復電時において徐々に増加する
。復電時において、インバータ回路5は、PWM制御回
路7Aから出力されるPWM制御信号に基づいてPWM
制御信号を行っているので、インバータ回路5の制御応
答が前述のPAM制御に比べて速い。瞬停期間及び復電
から瞬時の間にわたって、モータMに印加される電圧が
検出されている。このため、PWM制御回路7Aは、復
電時の予想周波数(約定する周波数50または60Hz
の50〜60%)によって定まる周期の2倍程度の時間
があれば、モータMの加速に十分なPWM制御信号を発
生することができる。従って、インバータ回路5は、復
電後0.1〜0.15秒以内に負荷であるモータMに出
力電力を与えることができる。このとき、平滑コンデン
サ3Bの電圧とモータMに印加される電圧が異なってい
ても、安定にインバータ回路5を運転できる。インバー
タ回路5はPWM制御信号に基づいたPWM運転をモー
タMの回転数が瞬停前の所定回転数に上昇するまで継続
する。このPWR運転の時間は、約1秒である。本実施
例では、引込時間T3が100m Secと従来の約半
分になる。
3図(E)に示すように復電時において徐々に増加する
。復電時において、インバータ回路5は、PWM制御回
路7Aから出力されるPWM制御信号に基づいてPWM
制御信号を行っているので、インバータ回路5の制御応
答が前述のPAM制御に比べて速い。瞬停期間及び復電
から瞬時の間にわたって、モータMに印加される電圧が
検出されている。このため、PWM制御回路7Aは、復
電時の予想周波数(約定する周波数50または60Hz
の50〜60%)によって定まる周期の2倍程度の時間
があれば、モータMの加速に十分なPWM制御信号を発
生することができる。従って、インバータ回路5は、復
電後0.1〜0.15秒以内に負荷であるモータMに出
力電力を与えることができる。このとき、平滑コンデン
サ3Bの電圧とモータMに印加される電圧が異なってい
ても、安定にインバータ回路5を運転できる。インバー
タ回路5はPWM制御信号に基づいたPWM運転をモー
タMの回転数が瞬停前の所定回転数に上昇するまで継続
する。このPWR運転の時間は、約1秒である。本実施
例では、引込時間T3が100m Secと従来の約半
分になる。
第2制御回路7によるPWM運転を行うことは、当然イ
ンバータ回路5の運転周波数が第1制御回路6の出力信
号に基づく運転に比べて等価的に3〜5倍程度高くなる
。しかしながら、第2制御回路7に基づくインバータ回
路5のP W M運転の時間は前述したように1秒程度
の極めて短い時間であり、インバータ回路5のインバー
タ素子及びスナバ回路に対する熱的な問題は障害となら
ない程度に押えることができる。
ンバータ回路5の運転周波数が第1制御回路6の出力信
号に基づく運転に比べて等価的に3〜5倍程度高くなる
。しかしながら、第2制御回路7に基づくインバータ回
路5のP W M運転の時間は前述したように1秒程度
の極めて短い時間であり、インバータ回路5のインバー
タ素子及びスナバ回路に対する熱的な問題は障害となら
ない程度に押えることができる。
復電後にモータMが所定回転数になった時点(第3図の
時間11)で、停電・復電論理回路7Dは制御信号SA
3を出力する。すなわち、停電・復電論理回路7Dは、
制御信号SA2を出力した後、電圧検出変成器12で検
出されたインバータ回路5の出力電圧がモータMの所定
回転数時の電圧に等しくなった時点で、制御信号SA3
を出力する。当然のことながら、停電・復電論理回路7
Dは、電圧検出変成器12の出力信号を入力している。
時間11)で、停電・復電論理回路7Dは制御信号SA
3を出力する。すなわち、停電・復電論理回路7Dは、
制御信号SA2を出力した後、電圧検出変成器12で検
出されたインバータ回路5の出力電圧がモータMの所定
回転数時の電圧に等しくなった時点で、制御信号SA3
を出力する。当然のことながら、停電・復電論理回路7
Dは、電圧検出変成器12の出力信号を入力している。
切換回路8及び9は、制御信号SA3を入力することに
よって復電時の接続状態から停電(時間to)前の正常
状態時の接続状態に変換される。
よって復電時の接続状態から停電(時間to)前の正常
状態時の接続状態に変換される。
従って、制御整流回路2及びインバータ回路5は、第1
制御回路6の出力信号にて制御される。従って、本実施
例は、時間to以前の正常状態時では、PAM制御によ
るインバータ固定電気角(120゜)制御が行われ、復
電後から時間t1まではPMW運転が行われ、時間t1
以外は上記のインバータ固定電気角(120’)制御が
行われる。第1制御回路6はPAM制御手段であり第2
制御回路7はPMW制御手段であるともいえる。なお、
モータ電圧,周波数及び位相が電圧検出変成器12を介
して第2制御回路7の加算器7Cに入力しているので、
制御信号SA3により切換回路9の接続状態を前述のよ
うに切換えた場合でもその切換えの前後においてモータ
Mに供給される電流等の周波数及び位相が等しい。この
ため、切換回路9の接続状態の切換えによってモータM
に与えるショックを防止できる。
制御回路6の出力信号にて制御される。従って、本実施
例は、時間to以前の正常状態時では、PAM制御によ
るインバータ固定電気角(120゜)制御が行われ、復
電後から時間t1まではPMW運転が行われ、時間t1
以外は上記のインバータ固定電気角(120’)制御が
行われる。第1制御回路6はPAM制御手段であり第2
制御回路7はPMW制御手段であるともいえる。なお、
モータ電圧,周波数及び位相が電圧検出変成器12を介
して第2制御回路7の加算器7Cに入力しているので、
制御信号SA3により切換回路9の接続状態を前述のよ
うに切換えた場合でもその切換えの前後においてモータ
Mに供給される電流等の周波数及び位相が等しい。この
ため、切換回路9の接続状態の切換えによってモータM
に与えるショックを防止できる。
本実施例は、半導体としてサイリスタを用いているが、
G T O , S I T (STATIC IND
UCTUONTHYRISTOR)またはトランジスタ
を用いてもよい。
G T O , S I T (STATIC IND
UCTUONTHYRISTOR)またはトランジスタ
を用いてもよい。
本実施例によれば,静止型可変周波数電源装置が原子炉
として円滑な運転に必要な瞬停後の復電に対して0.1
〜0.15秒以内に正常な状態に復帰できる。しかも、
本実施例は、従来技術で対応が困難であった1.0〜1
.5秒後の電力中断再開路に対しても安定な運転ができ
る。
として円滑な運転に必要な瞬停後の復電に対して0.1
〜0.15秒以内に正常な状態に復帰できる。しかも、
本実施例は、従来技術で対応が困難であった1.0〜1
.5秒後の電力中断再開路に対しても安定な運転ができ
る。
第2図において、停電・復電論理回路7D及び切換回路
8及び9にて、制御整流回路2への交流の供給が停止し
た後に交流の供給が開始されてモータMの回転数が所定
値に達するまで第2制御回路7の出力である制御信号を
制御整流回路2及びインバータ回路5に伝え、しかも制
御整流回路2への交流の供給が停止するまでのモータM
の正常な状態で第1制御回路6の出力である制御信号を
制御整流回路2及びインバータ回路5に伝える手段を構
成してもよい。
8及び9にて、制御整流回路2への交流の供給が停止し
た後に交流の供給が開始されてモータMの回転数が所定
値に達するまで第2制御回路7の出力である制御信号を
制御整流回路2及びインバータ回路5に伝え、しかも制
御整流回路2への交流の供給が停止するまでのモータM
の正常な状態で第1制御回路6の出力である制御信号を
制御整流回路2及びインバータ回路5に伝える手段を構
成してもよい。
本発明の第1の特徴によれば、瞬停後の出力回復時間を
短縮することができる。
短縮することができる。
本発明の第2の特徴レこよれば、復電時にインバータ回
路への電力の供給が即座に可能になる。
路への電力の供給が即座に可能になる。
本発明の第3の特徴によれば、インバータ回路の安定動
作が可能になる。
作が可能になる。
第1図は本発明の好適な一実施例である静止型可変周波
数電源装置の構成図,第2図は第1図の第2制御回路の
詳細構成図、第3図は瞬停時及び復電時における第1図
の各部の応答特性を示す説明図、第4図は従来の静止型
可変周波数電源装置の瞬停時及び復電時における各部の
応答特性を示す説明図である。 2・・・制御整流回路、3・・・平滑回路、5・・・イ
ンバータ回路、6・・第1制御回路、7・・・第2制御
回路、7A・・PWM制御回路、7B・・・インバータ
出力電圧制御回路.7D・・・停電・復電論理回路、7
E・・・全電圧発生用制御回路、8,9・・・切換回路
、10,]3・・・電流検出変成器、11.12・・・
電圧検出変成器、14・・・停電検出回路。 第 1図 制御整流回路 ・平滑回路 ・インバータ回路 ・第1制御回路 7・・・第2制御回路 8.9−・・切換回路 M・・・モータ −535一 第2図 7 第2制御回路 7D7A−PWM
制御回路 7E7B・−インバータ出力
電圧制御回路 8.9停電・復電論理回路 全電圧発生用制御回路 切換回路 第3図
数電源装置の構成図,第2図は第1図の第2制御回路の
詳細構成図、第3図は瞬停時及び復電時における第1図
の各部の応答特性を示す説明図、第4図は従来の静止型
可変周波数電源装置の瞬停時及び復電時における各部の
応答特性を示す説明図である。 2・・・制御整流回路、3・・・平滑回路、5・・・イ
ンバータ回路、6・・第1制御回路、7・・・第2制御
回路、7A・・PWM制御回路、7B・・・インバータ
出力電圧制御回路.7D・・・停電・復電論理回路、7
E・・・全電圧発生用制御回路、8,9・・・切換回路
、10,]3・・・電流検出変成器、11.12・・・
電圧検出変成器、14・・・停電検出回路。 第 1図 制御整流回路 ・平滑回路 ・インバータ回路 ・第1制御回路 7・・・第2制御回路 8.9−・・切換回路 M・・・モータ −535一 第2図 7 第2制御回路 7D7A−PWM
制御回路 7E7B・−インバータ出力
電圧制御回路 8.9停電・復電論理回路 全電圧発生用制御回路 切換回路 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、電源から導かれた交流を直流に変換する制御整流回
路と、前記制御整流回路から出力される直流を平滑する
平滑回路と、前記平滑回路から出力された直流を交流に
変換して負荷に供給するインバータ回路と、前記制御整
流回路への交流の供給が停止するまでの前記負荷の正常
な状態で前記制御整流回路及び前記インバータ回路に制
御信号を出力するPAM制御手段と、前記制御整流回路
への交流の供給が停止した後に前記交流の供給が開始さ
れて前記負荷の出力が所定値に達するまで前記制御整流
回路及び前記インバータ回路に制御信号を出力するPW
M制御手段とを備えた静止型可変周波数電源装置。 2、前記PWM制御手段が、指令信号に基づいて前記イ
ンバータ回路にPWM制御信号を出力する手段、及び前
記PWM制御信号に基づいて前記制御整流回路に出力す
る全電圧信号を発生する手段を備えている請求項1記載
の静止型可変周波数電源装置。 3、前記PWM制御信号を出力する手段が、測定された
前記インバータ回路の出力電流及び前記指令信号に基づ
いて前記PWM制御信号を発生するものである請求項2
記載の静止型可変周波数電源装置。 4、電源から導かれた交流を直流に変換する制御整流回
路と、前記制御整流回路から出力される直流を平滑する
平滑回路と、前記平滑回路から出力された直流を交流に
変換して負荷に供給するインバータ回路と、前記制御整
流回路への交流の供給が停止するまでの前記負荷の正常
な状態で前記制御整流回路及び前記インバータ回路に制
御信号を出力するPAM制御手段と、前記制御整流回路
への交流の供給が停止した後に前記交流の供給が開始さ
れて前記インバータ回路の出力電圧が所定値に達するま
で前記制御整流回路及び前記インバータ回路に制御信号
を出力するPWM制御手段とを備えた静止型可変周波数
電源装置。5、交流を直流に変換する制御整流回路と、
前記制御整流回路から出力される直流を平滑する平滑回
路と、前記平滑回路から出力された直流を交流に変換し
て負荷に供給するインバータ回路と、前記制御整流回路
及び前記インバータ回路に制御信号を出力するPAM制
御手段と、前記制御整流回路及び前記インバータ回路に
制御信号を出力するPWM制御手段と、前記制御整流回
路への交流の供給が停止した後に前記交流の供給が開始
されて前記負荷の出力が所定値に達するまで前記PWM
制御手段の出力である制御信号を前記制御整流回路及び
前記インバータ回路に伝え、しかも前記制御整流回路へ
の交流の供給が停止するまでの前記負荷の正常な状態で
前記PAM制御手段の出力である制御信号を前記制御整
流回路及び前記インバータ回路に伝える手段とを備えた
静止型可変周波数電源装置。 6、電源から導かれた交流を直流に変換する制御整流回
路、前記制御整流回路から出力される直流を平滑する平
滑回路、前記平滑回路から出力された直流を交流に変換
しモータに出力するインバータ回路、前記制御整流回路
への交流の供給が停止するまでの前記モータの正常な状
態で前記制御整流回路及び前記インバータ回路に制御信
号を出力するPAM制御手段、及び前記制御整流回路へ
の交流の供給が停止した後に前記交流の供給が開始され
て前記モータの回転数が所定値に達するまで前記制御整
流回路及び前記インバータ回路に制御信号を出力するP
WM制御手段を有する静止型可変周波数電源装置と、前
記インバータ回路から出力された交流により駆動される
前記モータとを備えたモータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63283658A JPH02133095A (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 静止型可変周波数電源装置及びモータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63283658A JPH02133095A (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 静止型可変周波数電源装置及びモータ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02133095A true JPH02133095A (ja) | 1990-05-22 |
Family
ID=17668384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63283658A Pending JPH02133095A (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 静止型可変周波数電源装置及びモータ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02133095A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07264889A (ja) * | 1994-03-22 | 1995-10-13 | Matsushita Refrig Co Ltd | 電源回路の制御装置 |
| US8184815B2 (en) | 2008-07-08 | 2012-05-22 | Kabushiki Kaisha ZOOM | Microphone unit for stereophonic recording |
-
1988
- 1988-11-11 JP JP63283658A patent/JPH02133095A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07264889A (ja) * | 1994-03-22 | 1995-10-13 | Matsushita Refrig Co Ltd | 電源回路の制御装置 |
| US8184815B2 (en) | 2008-07-08 | 2012-05-22 | Kabushiki Kaisha ZOOM | Microphone unit for stereophonic recording |
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