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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- power supply
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 9
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- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
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。
動運転を切換える制御装置に関する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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）。
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）。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58029124A JPS59156178A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | 無整流子電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58029124A JPS59156178A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | 無整流子電動機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59156178A JPS59156178A (ja) | 1984-09-05 |
| JPH0341026B2 true JPH0341026B2 (ja) | 1991-06-20 |
Family
ID=12267549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58029124A Granted JPS59156178A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | 無整流子電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59156178A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07118937B2 (ja) * | 1984-04-25 | 1995-12-18 | 株式会社東芝 | 同期電動機制御装置 |
-
1983
- 1983-02-23 JP JP58029124A patent/JPS59156178A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59156178A (ja) | 1984-09-05 |
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