JPH0341026B2 - - Google Patents
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- JPH0341026B2 JPH0341026B2 JP58029124A JP2912483A JPH0341026B2 JP H0341026 B2 JPH0341026 B2 JP H0341026B2 JP 58029124 A JP58029124 A JP 58029124A JP 2912483 A JP2912483 A JP 2912483A JP H0341026 B2 JPH0341026 B2 JP H0341026B2
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/03—Synchronous motors with brushless excitation
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- Power Engineering (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流式無整流子電動機の駆動運転、制
動運転を切換える制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a control device for switching between driving operation and braking operation of a DC type non-commutator motor.
第1図は駆動運転と制動運転の両運転モードが
可能な直流式無整流子電動機の従来例を示す回路
図である。第1図において、1は交流電源に接続
されている電源側変換器であつて、サイリスタで
構成されている。この電源側変換器1の直流側端
子は2なる直流リアクトルを介して3なる電動機
側変換器に接続されており、該電動機側変換器3
の交流側端子は同期電動機4に接続されている。
5は電動機界磁であつて本図には記載されていな
い別途の電源から界磁電流が供給されて電動機4
の端子電圧を所望する値に維持するようになつて
いる。6は磁極位置検出器、7は速度検出発電機
であつて、いずれも電動機4の回転子に結合され
ている。11は逆変換パルス発生器、12は順変
換パルス発生器であつて、この両者で発生したパ
ルスは13なるパルス切換器でどちらかが選択さ
れて電動機側変換器3に与えられる。電動機側変
換器3の転流には特別の転流回路は設けずに、電
動機4の誘起電圧により転流する方式が一般的で
あるが、そのときの転流位相は機械的または電気
的に把握した回転子または回転磁束の位置から決
められる。第1図で示す回路図の場合は、電動機
4の回転子に結合されている磁束位置検出器6の
信号から逆変換パルス発生器11は電動機側変換
器3の逆変換用の点弧パルスを発生し、順変換パ
ルス発生器12は同じく順変換用の点弧パルスを
発生し、そのどちらか一方の点弧パルスをパルス
切換器13で選択して電動機側変換器の位相制御
出している。 FIG. 1 is a circuit diagram showing a conventional example of a DC type non-commutator motor capable of operating in both driving and braking modes. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a power supply side converter connected to an AC power supply, and is composed of a thyristor. The DC side terminal of this power supply side converter 1 is connected to the motor side converter 3 via the DC reactor 2, and the motor side converter 3
The AC side terminal of is connected to the synchronous motor 4.
Reference numeral 5 indicates a motor field, and a field current is supplied from a separate power source not shown in this diagram.
is designed to maintain the terminal voltage at a desired value. 6 is a magnetic pole position detector, and 7 is a speed detection generator, both of which are coupled to the rotor of the electric motor 4. 11 is an inverse conversion pulse generator, 12 is a forward conversion pulse generator, and a pulse switch 13 selects one of the pulses generated by both of them and supplies the pulses to the motor-side converter 3. The commutation of the converter 3 on the motor side is generally carried out by the induced voltage of the motor 4 without providing a special commutation circuit, but the commutation phase at that time is mechanically or electrically controlled. It is determined from the grasped position of the rotor or rotating magnetic flux. In the case of the circuit diagram shown in FIG. 1, the inverse conversion pulse generator 11 generates an ignition pulse for inverse conversion of the motor side converter 3 from the signal of the magnetic flux position detector 6 coupled to the rotor of the electric motor 4. The forward conversion pulse generator 12 similarly generates firing pulses for forward conversion, and the pulse switch 13 selects one of the firing pulses to control the phase of the converter on the motor side.
電動機4の速度は21なる速度設定器で設定さ
れた信号と、速度検出発電機7からの速度帰還信
号が22なる速度調節器に入力し、この速度調節
器22の出力である電流信号は絶対値回路23を
経て26なる電流調節器に入力する。変流器24
で検出され、整流器25で整流された電流帰還信
号も前述の電流調節器26に入力し、この電流調
節器26の出力信号で27なる点弧角調整器が電
源側変換器1を制御して電動機4の回転速度を設
定した値に維持する。31なるコンパレータは速
度検出発電機7の信号をうけて電動機4の回転方
向を判別するコンパレータであり、32なるコン
パレータは速度調節器22の出力信号により電動
機4のトルク方向すなわち電動機が駆動運転かそ
れとも制動運転かを判別し、コンパレータ33は
電流が零であることを検出する。これらのコンパ
レータ31,32,33の出力は34なる切換指
令回路に入力して、この切換指令回路34の出力
は前述のパルス切換器13と電流調節器26に入
力するようになつている。 The speed of the electric motor 4 is determined by inputting the signal set by the speed setting device 21 and the speed feedback signal from the speed detection generator 7 to the speed regulator 22, and the current signal output from the speed regulator 22 is absolute. It is input to a current regulator 26 via a value circuit 23. Current transformer 24
The current feedback signal detected by and rectified by the rectifier 25 is also input to the aforementioned current regulator 26, and the firing angle regulator 27 controls the power supply side converter 1 using the output signal of the current regulator 26. The rotational speed of the electric motor 4 is maintained at the set value. A comparator 31 receives a signal from the speed detection generator 7 and determines the rotation direction of the motor 4. A comparator 32 receives a signal from the speed regulator 22 to determine the torque direction of the motor 4, that is, whether the motor is in drive mode or not. It is determined whether the braking operation is being performed, and the comparator 33 detects that the current is zero. The outputs of these comparators 31, 32, and 33 are input to a switching command circuit 34, and the output of this switching command circuit 34 is input to the pulse switch 13 and current regulator 26 described above.
第2図は第1図で示される無整流子電動機の回
路の場合に、駆動→制動と制動→駆動の切換え動
作をするときのタイムチヤートである。この第2
図によつて第1図で示す回路の動作を説明する。
第2図の横軸は時間軸であつて左から右へ時間が
経過することを示し、それにつれて運転モードが
駆動→制動→駆動と変化している。 FIG. 2 is a time chart when switching from drive to braking and from braking to drive in the case of the commutatorless motor circuit shown in FIG. 1. This second
The operation of the circuit shown in FIG. 1 will be explained with reference to the drawings.
The horizontal axis in FIG. 2 is a time axis and shows that time passes from left to right, and the driving mode changes from driving to braking to driving as time progresses.
第2図イは速度調節器22の出力である電流指
令で、駆動運転から制動運転になるとその極性が
反転する。第2図ロはコンパレータ32の出力で
あつて上述の速度調節器22の出力の極性が反転
したことを特徴としている。このコンパレータ3
2の出力が切換え指令回路34に入力し、この切
換え指令回路34はある時間幅のパルスシフト指
令を電流調節器26へ出力するが、この様子は第
2図ハである。そしてこのパルスシフト指令を受
けて電流調節器26は点弧角調整器27に制御遅
れ角最大(以後はαmaxと記述する)になる信
号を出力するが、その状況が第2図ニに示され
る。 FIG. 2A shows the current command which is the output of the speed regulator 22, and its polarity is reversed when the driving operation changes to the braking operation. FIG. 2B shows the output of the comparator 32, which is characterized in that the polarity of the output of the speed regulator 22 described above is reversed. This comparator 3
2 is input to the switching command circuit 34, and this switching command circuit 34 outputs a pulse shift command of a certain time width to the current regulator 26, as shown in FIG. 2C. In response to this pulse shift command, the current regulator 26 outputs a signal that reaches the maximum control delay angle (hereinafter referred to as α max ) to the firing angle regulator 27, and the situation is shown in FIG. It will be done.
第3図は上述の電流調節器26の構成を示すも
のであつて、切換え指令回路34からのパルスシ
フト信号がでている間は接点28が閉となつて点
弧角調整器27へαmax信号を出力する。 FIG. 3 shows the configuration of the above-mentioned current regulator 26, in which the contact 28 is closed while the pulse shift signal from the switching command circuit 34 is output, and the current is applied to the firing angle regulator 27 . Output a signal.
電源側変換器1に流れる電流を検出し、整流し
た後の電流は第2図ホに示されるが、パルルシフ
トにより電流がほぼ零になつたことをコンパレー
タ33が検出すると(第2図ヘ参照)、Tなる電
流零確認時間の後に切換え指令回路34から電流
調節器26へ出ていたパルスシフト指令は解除さ
れるが(第2図ハ参照)、それと同時に切換え指
令回路34からパルス切換器13へ駆動から制動
への切換え指令が発信される(第2図ト参照)。
これにより電動機側変換器3への点弧パルスは逆
変換パルスから順変換パルス切換わる。電流調節
器26の出力信号は切換え指令回路34のからパ
ルスシフト指令が解除されると速度調節器22か
らの信号によつてαmaxから変化をし、それに
つれて電源側変換器1の直流電圧が変化をし、電
動機側変換器3の直流電圧と平衡するようになつ
たときにやつと電流が流れはじめる。つまりパル
スシフトが解除されてから電流が流れだすまで時
間がかかつている(第2図ホ参照)。 The current flowing through the power supply side converter 1 is detected and rectified, and the current is shown in Figure 2 E. However, when the comparator 33 detects that the current has become almost zero due to the pulse shift (see Figure 2 F). After the current zero confirmation time T, the pulse shift command sent from the switching command circuit 34 to the current regulator 26 is canceled (see Fig. 2C), but at the same time, the pulse shift command sent from the switching command circuit 34 to the pulse switch 13 is canceled. A command to switch from driving to braking is issued (see Figure 2-G).
As a result, the ignition pulse to the motor-side converter 3 is switched from an inverse conversion pulse to a forward conversion pulse. When the pulse shift command from the switching command circuit 34 is released, the output signal of the current regulator 26 changes from α max according to the signal from the speed regulator 22, and accordingly, the DC voltage of the power supply side converter 1 increases. When the DC voltage changes and becomes balanced with the DC voltage of the converter 3 on the motor side, a current starts to flow. In other words, it takes time for the current to start flowing after the pulse shift is released (see Fig. 2, E).
以上の動作を要約すると、駆動運転から制動運
転への切換えは、電源側変換器1をパルスシフト
することによつて電流を遮断してから電動機側変
換器3の点弧位相を切換えた後に電源側変換器1
のパルスシフトを解除して運転を再会するように
しており、このような操作をすることによつて直
流短絡事故を防止している。制動運転から駆動運
転への切換えも上述と同じ操作手順で行なわれ
る。 To summarize the above operation, switching from driving operation to braking operation is performed by cutting off the current by pulse-shifting the power supply side converter 1, switching the ignition phase of the motor side converter 3, and then switching from the power supply side to the braking operation. Side converter 1
This operation prevents DC short circuit accidents by canceling the pulse shift and restarting operation. Switching from braking operation to driving operation is also performed using the same operating procedure as described above.
このように従来から行なわれている駆動と制動
の運転を切換える方法では、αmaxへパルスシ
フトされていたものが、パルスシフト解除後に電
流調節器26の出力が運転状態に見合つた値にな
るまでに時間がかかるのが欠点である。それ故高
速の制御応答を必要とする場合には、従来の駆
動・制動折換え方式が適用できないことがある。
とくに制動から駆動への切換えのときはパルスシ
フト解除後のαの変化量が駆動から制動への切換
えのときにくらべて大きいので、無電流期間も長
くなつている。 In this conventional method of switching between driving and braking operations, the pulse shift to α max is changed until the output of the current regulator 26 reaches a value commensurate with the operating state after the pulse shift is released. The disadvantage is that it takes time. Therefore, when a high-speed control response is required, the conventional driving/braking switching method may not be applicable.
In particular, when switching from braking to driving, the amount of change in α after the pulse shift is released is larger than when switching from driving to braking, so the no-current period is also longer.
本発明は上述の欠点を改善して駆動運転から制
動運転へ、またはこれと逆の操作を極めて高度で
行なうような無整流子電動機の制御装置を提供す
ることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control device for a commutatorless electric motor that can overcome the above-mentioned drawbacks and can switch from driving operation to braking operation or vice versa at a very high level.
本発明は電源側変換器の直流電圧が、パルスシ
フトを解除した時に電動機側変換器の直流電圧に
見合う値になるように電流調節器の出力を初期設
定しておくことにより、パルスシフト解除後の無
電流期間を大幅に短縮して上記の目的を達成して
いる。 In the present invention, the output of the current regulator is initially set so that the DC voltage of the power supply side converter becomes a value corresponding to the DC voltage of the motor side converter when the pulse shift is canceled. The above objective is achieved by significantly shortening the no-current period.
第4図は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。第1図において1は電源側変換器、2は直流
リアクトル、3は電動機側変換器であつて、4は
周期電動機、5は電動機の界磁である。6は磁極
位置検出器、7は速度検出発電機である。11は
逆変換パルス発生器、12は順変換パルス発生器
であり、13はパルス切換器であり、これら符号
を付したものの用途機能は第1図のものと同じで
ある。速度設定器21、速度調節器22、絶対値
回路23、変流器24、整流器25、点弧角調整
器27、回転方向を判別するコンパレータ31、
トルク方向を判別するコンパレータ32、電流零
を検出するコンパレータ33、切換え指令回路3
4もその用途機能は第1図のものと同じである。
40は制御角電圧発生器であつて速度検出発生器
7とコンパレータ32からの信号を受けて50な
る初期値設定器へ信号を出力する。60は電流調
節器である。この制御角電圧発生器40は速度検
出発電機7の信号を受けて電動機側変換器3の直
流電圧と、電源側変換器1の直流電圧が平行する
ようになる電源側変換器1の位相制御信号を求め
る。初期値設定器50はパルスシフトが解除され
た瞬間の電流調節器60の出力を上記の制御角電
圧発生器40が設定した出力電圧に初期設定させ
るためのものであり、パルスシフトが解除される
と電流調節器60の出力はαmaxから上記の初
期設定値に瞬時に切換わる。 FIG. 4 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a power supply side converter, 2 is a DC reactor, 3 is a motor side converter, 4 is a periodic motor, and 5 is a field of the motor. 6 is a magnetic pole position detector, and 7 is a speed detection generator. Reference numeral 11 is an inverse conversion pulse generator, 12 is a forward conversion pulse generator, and 13 is a pulse switching device, and the functions of the components having these symbols are the same as those shown in FIG. Speed setter 21, speed regulator 22, absolute value circuit 23, current transformer 24, rectifier 25, firing angle adjuster 27, comparator 31 for determining rotation direction,
Comparator 32 for determining torque direction, comparator 33 for detecting zero current, switching command circuit 3
4 also has the same usage and function as the one shown in FIG.
A control angle voltage generator 40 receives signals from the speed detection generator 7 and the comparator 32 and outputs a signal to an initial value setter 50. 60 is a current regulator. This control angle voltage generator 40 receives a signal from the speed detection generator 7 and controls the phase of the power supply side converter 1 so that the DC voltage of the motor side converter 3 and the DC voltage of the power supply side converter 1 are parallel to each other. Ask for a signal. The initial value setter 50 is for initially setting the output of the current regulator 60 at the moment when the pulse shift is canceled to the output voltage set by the control angle voltage generator 40, and the pulse shift is canceled. and the output of the current regulator 60 instantly switches from α max to the above-mentioned initial setting value.
第4図に示されている制御角電圧発生器40、
初期値設定器50、速度調節器60の回路構成の
例を第5図に示す。 A control angle voltage generator 40 shown in FIG.
An example of the circuit configuration of the initial value setter 50 and the speed regulator 60 is shown in FIG.
第5図における制御角電圧発生器40の動作原
理は次の通りである。電源電圧をEs、電動機電圧
をEM、駆動運転時の電動機側変換器の制御進み
角をβM、制動運転時の電動機側変換器の制御遅
れ角をαMとし、電源側変換器の制御角をαSとす
ると、
EScosαS≒EMcosβM ……(1)
EScosαS≒−EMcosαM ……(2)
(1)式は駆動運転をしているときであり、(2)式は
制動運転をしているときである。(1)式と(2)式から
αSを求めると
αS≒cos-1(EM/EScosβM ……(3)
αS≒cos-1(−EM/EScosαM ……(4)
(3)式は駆動運転時であり、(4)式は制動運転時で
ある。 The operating principle of the control angle voltage generator 40 in FIG. 5 is as follows. The power supply voltage is E s , the motor voltage is E M , the control lead angle of the motor side converter during driving operation is β M , the control delay angle of the motor side converter during braking operation is α M , and the control lead angle of the motor side converter during braking operation is α M . When the control angle is α S , E S cosα S ≒E M cosβ M ……(1) E S cosα S ≒−E M cosα M ……(2) Equation (1) applies during driving operation. Yes, and equation (2) is when braking. Calculating α S from equations (1) and (2), α S ≒cos -1 (E M /E S cosβ M ...(3) α S ≒cos -1 (−E M /E S cosα M ... ...(4) Equation (3) is for driving operation, and equation (4) is for braking operation.
第5図において41はcosβMに相当する電圧を
発生する電源で、42は−cosαMに相当する電圧
を発生する電源である。43なる接点は駆動運転
時に閉、制動運転時に開となる接点であり、接点
44はこれとは逆に駆動時に開く、制動時に閉と
なるもので、この両接点はコンパレータ32の出
力で動作する。45は関数発生器であり、速度検
出値からEM/ESを求める。46は乗算器、47
は逆三角関数発生器である。この結果制御角電圧
発生器40は上述の(3)式または(4)式の演算を行な
い、その結果として−αSなる電圧を出力する。 In FIG. 5, 41 is a power supply that generates a voltage corresponding to cosβ M , and 42 is a power supply that generates a voltage corresponding to -cosα M. A contact 43 is a contact that is closed during driving operation and open during braking operation, and a contact 44 is conversely open during driving operation and closed during braking, and both contacts are operated by the output of comparator 32. . 45 is a function generator, which calculates E M /E S from the detected speed value. 46 is a multiplier, 47
is an inverse trigonometric function generator. As a result, the control angle voltage generator 40 calculates the above-mentioned equation (3) or (4), and outputs a voltage of -α S as a result.
さらに第5図において51は加算増幅器、52
は増幅器、53はパルスシフト指令期間中のみ閉
となる接点、61は比例積分増幅器、62と63
は演算増幅器であり、64と65はパルスシフト
指令期間中のみ動作する接点である。第5図にお
いて制御角電圧発生器40の出力信号である−αS
は電流調節器60の構成要素である比例積分増幅
器61の出力と共に初期値設定器50の加算増幅
器51に入力するが、初期値設定器50はこの加
算増幅器51と増幅器52とによる高利得増幅器
で構成されているので、切換え指令回路34から
パルスシフト指令が入ると接点53が閉となつて
この初期値設定器50の出力が比例積分増幅器6
1に入力されるので、この比例積分増幅器61の
出力は−αSなる電圧と絶対値が等しくて極性が逆
な電圧すなわちαSなる電圧を出力する。このとき
比例積分増幅器61の出力設定時間をなるべく短
かくするためにこの増幅器61の帰還抵抗器は接
点64によつてパルスシフト指令が出ている間は
短絡される。この比例積分増幅器61の出力電圧
αSは次段の演算増幅器62により符号が反転して
−αSとなるが、パルスシフト指令期間中は接点6
5が動作しているので次段の演算増幅器63へは
この−αSなる電圧は入力せずに、別途設定せる−
αnaxなる電圧が入力してαnaxを点弧角調整器27
に出力しており、これにより電源側変換器1の電
流は遮断されている。そしてパルスシフト指令が
解除されるとαSなる電圧で初期設定されている比
例積分増幅器61の出力が演算増幅器62と63
を通つて出力されるが、それと同時に接点53が
復帰して初期値設定器50の出力は断となる。 Furthermore, in FIG. 5, 51 is a summing amplifier, 52
is an amplifier, 53 is a contact that is closed only during the pulse shift command period, 61 is a proportional-integral amplifier, 62 and 63
is an operational amplifier, and 64 and 65 are contacts that operate only during the pulse shift command period. In FIG. 5, the output signal of the control angle voltage generator 40 is −α S
is input to the summing amplifier 51 of the initial value setter 50 together with the output of the proportional-integral amplifier 61, which is a component of the current regulator 60. Therefore, when a pulse shift command is input from the switching command circuit 34, the contact 53 closes and the output of the initial value setter 50 is transferred to the proportional-integral amplifier 6.
1, the output of the proportional-integral amplifier 61 outputs a voltage equal to the absolute value of the voltage −α S and opposite in polarity, that is, a voltage α S. At this time, in order to shorten the output setting time of the proportional-integral amplifier 61 as much as possible, the feedback resistor of the amplifier 61 is short-circuited by the contact 64 while the pulse shift command is issued. The output voltage α S of the proportional-integral amplifier 61 is reversed in sign by the next-stage operational amplifier 62 and becomes −α S , but during the pulse shift command period, the contact 6
5 is operating, this voltage −α S is not input to the next stage operational amplifier 63, but can be set separately −
When the voltage α nax is input, α nax is set to the firing angle adjuster 27.
As a result, the current of the power supply side converter 1 is cut off. Then, when the pulse shift command is released, the output of the proportional-integral amplifier 61, which is initially set at a voltage α S , is transferred to the operational amplifiers 62 and 63.
However, at the same time, the contact 53 returns and the output of the initial value setter 50 is cut off.
第6図は本発明の実施例である第4図で示す回
路により駆動運転と制動運転の切換えをしたとき
のタイムチヤートであつて、横軸は時間軸であつ
て、左から右へ時間が経過していることを示して
おり、それにつれて駆動→制動→駆動と運転状態
が切換わるときの各部の信号が変化する状況を示
している。第6図においてイは電流指令である速
度調節器22の出力、ロは駆動と制動をトルクの
方向から判別するコンパレータ32の出力、ハは
切換え指令回路34から初期値設定回路50と電
流調節器60へのパルスシフト指令信号、ニは電
流調節器60の出力、ホは整流器25の出力であ
る電流信号、ヘは電流零を検出するコンパレータ
33の出力でトは切換え指令回路34からパルス
切換器13へ駆動と制動を切換える指令であり、
Tは切換余裕時間である。 FIG. 6 is a time chart when driving operation and braking operation are switched by the circuit shown in FIG. 4 which is an embodiment of the present invention. It shows how the signals of various parts change as the driving state changes from driving to braking to driving. In FIG. 6, A is the output of the speed regulator 22 which is the current command, B is the output of the comparator 32 which discriminates driving and braking from the direction of torque, and C is the output from the switching command circuit 34 to the initial value setting circuit 50 and the current regulator. 60, D is the output of the current regulator 60, E is the current signal that is the output of the rectifier 25, F is the output of the comparator 33 that detects zero current, and G is the output from the switching command circuit 34 to the pulse switcher. This is a command to switch between driving and braking to 13.
T is the switching margin time.
この第6図からもわかるように、本発明ではパ
ルスシフト指令が解除されたときに、電源側変換
器1のサイリスタの制御角αSがあらかじめ初期設
定されているので、αnaxからαSへ直ちに制御角が
シフトされるから無電流期間が大幅に短縮されて
いるのがわかる。特に制動運転から駆動運転へ切
換わるときは制御角のシフト量が大であるから、
本発明の効果は顕著である。また制御角電圧発生
器40、初期値設定器50、電流調節器60を組
み合わせて容易かつ低価格で本発明を実現してい
る。 As can be seen from FIG. 6, in the present invention, when the pulse shift command is released, the control angle α S of the thyristor of the power supply side converter 1 is initialized in advance, so that the control angle α S changes from α nax to α S. It can be seen that the no-current period is significantly shortened because the control angle is immediately shifted. Especially when switching from braking operation to driving operation, the shift amount of the control angle is large.
The effects of the present invention are remarkable. Furthermore, the present invention can be realized easily and at low cost by combining the control angle voltage generator 40, the initial value setting device 50, and the current regulator 60.
なお第5図における41なるcosβM相当の電圧
を発生する電源と、同じく42なる−cosαMを発
生する電源は、逆変換パルス発生器11と順変換
パルス発生器12の信号をうけ、三角関数発生器
を使用することによりcosβM,−cosのMを得ても
よいことはもちろんである。 In addition , the power supply that generates a voltage corresponding to cosβ M of 41 in FIG. Of course, M of cosβ M , −cos may be obtained by using a generator.
第7図は本発明の別の実施例を示す回路図であ
る。第4図における制御角電圧発生器40と初期
値設定器50と電流調節器60は次の条件が満足
されれば第7図に示す電流調節器70に置換する
ことができるので更に回路構成が簡単になり、コ
ストも低下する。すなわち電動機側変換器が逆変
換器として動作するときの制御進み角βMと、順
変換器として動作するときの制御遅れ角αMがほ
ぼ等しいことと、電源側変換器の制御遅れ価αSが
90度のときの位相制御信号がOVに対応している
ことと、駆動との制動の切換えのときに電動機4
の速度変化がほとんどないことである。 FIG. 7 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention. The control angle voltage generator 40, initial value setting device 50, and current regulator 60 in FIG. 4 can be replaced with the current regulator 70 shown in FIG. 7 if the following conditions are satisfied, so the circuit configuration can be further simplified. It becomes easier and costs less. In other words, the control advance angle β M when the motor-side converter operates as an inverse converter and the control delay angle α M when it operates as a forward converter are approximately equal, and the control delay value α S of the power-side converter but
The phase control signal at 90 degrees corresponds to O V , and when switching between driving and braking, the motor 4
There is almost no change in speed.
第7図において71は比例積分増幅器、72と
73は演算増幅器であつて、74なる接点は切換
え指令回路34の指令で切換わる接点であり、7
5なる接点はパルスシフト指令期間中動作してい
る接点である。第7図においてパルスシフト指令
が出ている間は接点75により比例積分増幅器7
1の入力は断たれており、点弧角調整器27、は
αnaxが出力している。パルスシフトが解除されて
切換え指令回路34からの指令で駆動と制動の指
令が切換わると接点74が動作して比例積分増幅
器71の帰還回路の方向が反転するので、この電
流調節器70の出力は、パルスシフト直前の値と
逆の極性で同じ値に初期設定されることになり、
簡単な回路で駆動と制動の切換えをきわめて短時
間で完了させることができる。 In FIG. 7, 71 is a proportional-integral amplifier, 72 and 73 are operational amplifiers, and a contact 74 is a contact that is switched by a command from the switching command circuit 34.
A contact numbered 5 is a contact that operates during the pulse shift command period. In FIG. 7, while the pulse shift command is being issued, the proportional-integral amplifier 7 is
1 is cut off, and the firing angle adjuster 27 outputs α nax . When the pulse shift is canceled and the driving and braking commands are switched by a command from the switching command circuit 34, the contact 74 operates and the direction of the feedback circuit of the proportional-integral amplifier 71 is reversed, so that the output of the current regulator 70 will be initially set to the same value with the opposite polarity to the value immediately before the pulse shift.
Switching between driving and braking can be completed in an extremely short time using a simple circuit.
第1図は駆動と制動が可能な従来の無整流子電
動機の回路図であり、第2図は第1図の回路によ
るタイムチヤート、第3図は従来の電流調節器構
成図である。第4図は本発明の実施例を示す回路
図であり、第5図は第4図の回路の部分の細部を
示す構成図、第6図は本発明の実施例によるタイ
ムチヤート、第7図は本発明の別の実施例を示す
もので回路の部分の細部を示す構成図である。
1……電源側変換器、2……直流リアクトル、
3……電動機側変換器、4……同期電動機、6…
…磁極位置検出器、7……速度検出発電機、11
……逆変換パルス発生器、12……順変換パルス
発生器、13……パルス切換器、26……電流調
節器、27……点弧角調整器、31,32,33
……コンパレータ、34……切換え指令回路、4
0……制御角電圧発生器、41……cosβM発生電
源、42……−cosαM発生電源、43,44……
接点、45……関数発生器、46……乗算器、4
7……逆三角関数発生器、50……初期値設定
器、51……加算増幅器、52……増幅器、53
……接点、60……電流調節器、61……比例積
分増幅器、62,63……演算増幅器、64,6
5……接点、70……電流調節器、71……比例
積分増幅器、72,73……演算増幅器、74,
75……接点。
FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional non-commutator motor capable of driving and braking, FIG. 2 is a time chart of the circuit shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional current regulator. FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a configuration diagram showing details of the circuit shown in FIG. 4, FIG. 6 is a time chart according to the embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a configuration diagram showing details of a circuit portion, showing another embodiment of the present invention; FIG. 1...Power supply side converter, 2...DC reactor,
3...Motor side converter, 4...Synchronous motor, 6...
...Magnetic pole position detector, 7...Speed detection generator, 11
... Reverse conversion pulse generator, 12 ... Forward conversion pulse generator, 13 ... Pulse switcher, 26 ... Current regulator, 27 ... Firing angle adjuster, 31, 32, 33
... Comparator, 34 ... Switching command circuit, 4
0... Control angle voltage generator, 41... cosβ M generation power source, 42...-cosα M generation power source, 43, 44...
Contact, 45... Function generator, 46... Multiplier, 4
7...Inverse trigonometric function generator, 50...Initial value setter, 51...Summing amplifier, 52...Amplifier, 53
... Contact, 60 ... Current regulator, 61 ... Proportional-integral amplifier, 62, 63 ... Operational amplifier, 64, 6
5... Contact, 70... Current regulator, 71... Proportional-integral amplifier, 72, 73... Operational amplifier, 74,
75...Contact.
Claims (1)
流を直流に変換する電源側変換器1、と直流リア
クトル2を含み前記電源側変換器に接続された直
流中間回路と、駆動運転時には前記直流中間回路
からの直流を交流に変換して同期電動機を駆動し
制動運動時にはこの同期電動機が回生する交流を
直流に変換して前記直流中間回路に与える電動機
側変換器3と、前記同期電動機の回転速度検出信
号を別途設定の速度指令信号に一致させる電流指
令信号を出力する速度調節器22と、前記電源側
変換器に流れる電流検出信号とこれの電流指令信
号とが与えられてその電流検出信号をこの電流指
令信号に一致させるべく前記電源側変換器の制御
角を制御する制御角信号を出力する電流調節器6
0とを備え、前記同期電動機の駆動運転から制動
運転へまたは逆への切換時には、前記制御角を最
大にシフトするパルスシフト信号を前記電流調節
器に与えて、前記電源側変換器の直流出力を零に
し、これを一定時間継続させた後に前記電動機側
変換器の変換方向を逆転させ、しかる後に前記電
流調節器に与えていたパルスシフト信号を解除す
る無整流子電動機の制御装置において、 前記駆動運転時または制動運転時における前記
電源側変換器の制御角信号αsを出力する制御角電
圧発生器40と、この制御角電圧発生器の出力を
前記パルスシフト信号発令期間中に前記電流調節
器に与える初期値設定器50とを設け、 前記電流調節器60は、帰還抵抗および帰還コ
ンデンサを有する比例積分増幅器61と、前記パ
ルスシフト信号により制御されて前記パルスシフ
ト信号発令期間中は前記比例積分増幅器の帰還抵
抗を短絡する第1スイツチ手段64と、前記パル
スシフト信号により制御されて前記パルスシフト
信号発令期間中は電流調節器出力信号を別途設定
の制御角最大信号αnaxへ切換えてこれを前記電源
側変換器に与える第2スイツチ手段65とを含
み、そして、 前記同期電動機の駆動運転から制動運転へまた
は逆のへの切換時における前記パルスシフト信号
発令期間中は、前記初期値設定器を介して与えら
れている前記制御角電圧設定器の出力αsを電流調
節器出力信号として保持し続けると共に、前記第
2スイツチ手段により前記制御角最大信号αnaxを
前記電源側変換器に与え、 前記パルスシフト信号の解除と同時に、保持し
続けていた前記制御角電圧発生器の出力αsを初期
値として前記電源側変換器に与えると共に、前記
第1スイツチ手段による前記帰還抵抗の短絡解除
により通常の駆動運転または制動運転時における
調節動作に移行する、 ことを特徴とする無整流子電動機の制御装置。 2 交流電源に接続されてこの交流電源からの交
流を直流に変換する電源側変換器1と、直流リア
クトル2を含み前記電源側変換器に接続された直
流中間回路と、駆動運転時には前記直流中間回路
からの直流を交流に変換して同期電動機を駆動し
制動運転時にはこの同期電動機が回生する交流を
直流に変換して前記直流中間回路に与える電動機
側変換器3と、前記同期電動機の回転速度検出信
号を別途設定の速度指令信号に一致させる電流指
令信号を出力する速度調節器22と、前記電源側
変換器に流れる電流検出信号とこれの電流指令信
号とが与えられてその電流検出信号をこの電流指
令信号に一致させるべく当該電源側変換器の制御
角を制御する制御角信号を出力する電流調節器7
0とを備え、前記同期電動機の駆動運転から制動
運転へまたは逆への切換時には、前記制御角を最
大にシフトするシフトパルス信号を前記電流調節
器に与えて、前記電源側変換器の直流出力を零に
し、これを一定時間継続させて後に前記電動機側
変換器の変換方向を逆転させ、しかる後に前記電
流調節器に与えせいたパルスシフト信号を解除す
る無整流子電動機の制御装置において、 前記電動機側変換器が逆変換器として動作する
際の制御進み角と順変換器として動作する際の遅
れ角とがほぼ等しく、前記電源側変換器の制御遅
れ角が90度の際の位相制御信号がOVに対応し、
かつ駆動運転と制動運転との切換時に前記同期電
動機の速度変化が殆どない場合には、 前記電流調節器70は、抵抗およびコンデンサ
から成る帰還回路を有する比例積分増幅器71
と、前記パルスシフト信号により制御されてパル
スシフト信号発令中は電流調節器に与えられる電
流指令信号と電流検出信号とを遮断する第1スイ
ツチ手段75と、前記パルスシフト信号により制
御されてパルスシフト信号発令中は前記比例積分
増幅器の帰還回路の極性を前記電動機側変換器の
変換方向に応じて切換える第2スイツチ手段74
とから構成したことを特徴とする無整流子電動機
の制御装置。[Scope of Claims] 1. A power supply side converter 1 connected to an AC power source and converting alternating current from the AC power source into DC; and a DC intermediate circuit including a DC reactor 2 and connected to the power source side converter; a motor-side converter 3 that converts direct current from the DC intermediate circuit into alternating current to drive a synchronous motor during driving operation, and converts alternating current regenerated by the synchronous motor into direct current and supplies it to the direct current intermediate circuit during braking operation; A speed regulator 22 that outputs a current command signal that makes the rotational speed detection signal of the synchronous motor coincide with a separately set speed command signal, and a current detection signal flowing to the power supply side converter and a current command signal thereof are provided. a current regulator 6 that outputs a control angle signal for controlling the control angle of the power supply side converter so that the current detection signal matches the current command signal;
0, and when switching the synchronous motor from driving operation to braking operation or vice versa, a pulse shift signal for shifting the control angle to the maximum is given to the current regulator, and the DC output of the power supply side converter is In the control device for a non-commutated motor, the control device for a commutatorless motor is configured to reduce the current to zero, continue this for a certain period of time, then reverse the conversion direction of the motor-side converter, and then cancel the pulse shift signal applied to the current regulator. A control angle voltage generator 40 that outputs a control angle signal α s of the power supply side converter during driving operation or braking operation, and a control angle voltage generator 40 that outputs the control angle signal α s of the power supply side converter during driving operation or braking operation; and an initial value setter 50 which is controlled by the pulse shift signal, and the current regulator 60 includes a proportional integral amplifier 61 having a feedback resistor and a feedback capacitor; A first switch means 64 short-circuits the feedback resistor of the integrating amplifier, and is controlled by the pulse shift signal to switch the current regulator output signal to a separately set control angle maximum signal α nax during the pulse shift signal issuance period. and a second switch means 65 for applying a value to the power supply side converter, and during a period in which the pulse shift signal is issued when switching the synchronous motor from driving operation to braking operation or vice versa, the initial value setting is The output α s of the control angle voltage setter, which is given through the converter, continues to be held as the current regulator output signal, and the second switch means sends the maximum control angle signal α nax to the power supply side converter. and at the same time as the pulse shift signal is released, the output α s of the control angle voltage generator, which has been kept being held, is given to the power supply side converter as an initial value, and the feedback resistor is short-circuited by the first switch means. 1. A control device for a commutatorless motor, characterized in that upon release, the control device shifts to an adjustment operation during normal driving operation or braking operation. 2. A power supply side converter 1 connected to an AC power supply and converting alternating current from the AC power supply into DC, a DC intermediate circuit including a DC reactor 2 and connected to the power supply side converter, and a DC intermediate circuit connected to the power supply side converter during driving operation. A motor-side converter 3 that converts direct current from a circuit into alternating current to drive a synchronous motor, converts the alternating current regenerated by the synchronous motor into direct current during braking operation, and supplies the direct current to the direct current intermediate circuit, and a rotation speed of the synchronous motor. A speed regulator 22 outputs a current command signal that makes the detection signal coincide with a separately set speed command signal, and a current detection signal flowing to the power supply side converter and the current command signal thereof are supplied and the current detection signal is A current regulator 7 that outputs a control angle signal that controls the control angle of the power supply side converter to match this current command signal.
0, and when switching the synchronous motor from driving operation to braking operation or vice versa, a shift pulse signal for shifting the control angle to the maximum is given to the current regulator, and the DC output of the power supply side converter is In the control device for a commutatorless motor, the control device sets the current regulator to zero, continues this for a certain period of time, then reverses the conversion direction of the motor-side converter, and then cancels the pulse shift signal applied to the current regulator. A phase control signal when the control lead angle when the motor side converter operates as an inverse converter and the delay angle when it operates as a forward converter are almost equal, and the control delay angle of the power supply side converter is 90 degrees. corresponds to OV,
And when there is almost no speed change of the synchronous motor when switching between driving operation and braking operation, the current regulator 70 is a proportional-integral amplifier 71 having a feedback circuit consisting of a resistor and a capacitor.
and a first switch means 75 which is controlled by the pulse shift signal and cuts off the current command signal and the current detection signal given to the current regulator while the pulse shift signal is being issued; a second switch means 74 for switching the polarity of the feedback circuit of the proportional-integral amplifier in accordance with the conversion direction of the motor-side converter while the signal is being issued;
A control device for a commutatorless motor, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58029124A JPS59156178A (en) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | Controller of commutatorless motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58029124A JPS59156178A (en) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | Controller of commutatorless motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59156178A JPS59156178A (en) | 1984-09-05 |
| JPH0341026B2 true JPH0341026B2 (en) | 1991-06-20 |
Family
ID=12267549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58029124A Granted JPS59156178A (en) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | Controller of commutatorless motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59156178A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07118937B2 (en) * | 1984-04-25 | 1995-12-18 | 株式会社東芝 | Synchronous motor controller |
-
1983
- 1983-02-23 JP JP58029124A patent/JPS59156178A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59156178A (en) | 1984-09-05 |
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