JPH0437679B2 - - Google Patents
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- JPH0437679B2 JPH0437679B2 JP60140697A JP14069785A JPH0437679B2 JP H0437679 B2 JPH0437679 B2 JP H0437679B2 JP 60140697 A JP60140697 A JP 60140697A JP 14069785 A JP14069785 A JP 14069785A JP H0437679 B2 JPH0437679 B2 JP H0437679B2
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Description
関連出願との関係
この出願は、1984年７月２日出願の米国特許出
願第626999号及び同第627000号（特願昭60−
140699号及び特願昭60−140698号）と関連を有す
る。 発明の背景 この発明は直流負荷に給電する独立の並列の
AC／DC（交流から直流への）変換器に対する制
御装置に関する。 何れもそれ自身の位相制御整流器から給電され
る２つの電流制御形インバータを並列接続して交
流機に給電することは、電流の高調波、トルクの
脈動及び渦電流損失を減少するという利点があ
る。並列のインバータの各々は給電する交流機の
電力定格の半分の定格を持てばよく、転流コンデ
ンサの規模並びにインバータの制御自在のスイツ
チング装置の定格が下げられる。３相インバータ
は６パルスのトルク・リツプルを持ち、電流は持
続時間が約120゜で矩形である。一方のインバータ
の点弧を他方に対して進めるために30゜の移相が
導入されるので並列の２つのインバータにより、
12パルスのリツプルが発生する。並列のインバー
タによつて供給される電流は、６段の電流波形よ
りも形が更に正弦状に近い。 12パルス式インバータのマイクロコンピユータ
制御により、アナログ形式の自乗、平方根、割算
及び掛算回路を省くことによつて、インバータの
点弧制御が簡単に実施される。幾つかのマイクロ
プロセツサを使うと生ずる様な連絡（通信）の複
雑さを少なくすると共にコストを下げる為に、並
列インバータに給電する独立の並列のAC／DC変
換器を制御するのに、１個のマイクロコンピユー
タを使うことが望ましい。 正常の定常状態の動作では、並列チヤンネルの
一方の電源側変換器が他方のチヤンネルよりも電
気角で30゜後に点弧される。然し、１つのチヤン
ネルの運転を停止する時、又は他方のチヤンネル
が動作を続けている間に一方のチヤンネルの電流
をゼロにする時、１個のマイクロコンピユータを
使つて、点弧角の計算と、両方のチヤンネルに給
電する独立の並列のAC／DC変換器の点弧とを交
互に行なう場合、問題が起り得る。両方のチヤン
ネルのAC／DC変換器を或る間隔をおいて点弧す
る必要のある時があつて、点弧角の調整と点弧と
を同時に実行することを必要とするので、この為
に過度的に制御作用が失われる惧れがある。 この発明の目的は、12パルス式交流電動機駆動
装置で２つの独立の並列の電源側変換器の点弧角
を決定する、１個のマイクロコンピユータを用い
た制御装置を提供することである。 この発明の別の目的は、12パルス式交流電動機
駆動装置にある並列の電源側変換器の両方の点弧
角を決定するのに１個のマイクロコンピユータを
使い、然も点弧角調整器の実行時間に著しい制約
を加えることのない制御装置を提供することであ
る。 この発明の別の目的は、１個のマイクロコンピ
ユータによつて運転される各々の変換器に対する
電流調整器プログラムに何等干渉を生ずることな
く、負荷に給電する並列の２つのAC／DC変換器
に対して完全に任意の点弧角がとれる様にするこ
とである。 発明の要約 この発明の１面では、直流負荷に結合された独
立の並列のAC／DC（交流から直流への）変換器
に対する制御装置を提供する。この制御装置は、
夫々第１及び第２のAC／DC変換器の次の被制御
スイツチを点弧するまでの時間を受取る第１及び
第２の点弧計数器手段を有する。第１のラツチ手
段が第１の点弧計数器の時間切れに応答して、第
１のAC／DCの変換器にある次の被制御スイツチ
を点弧する。第２のラツチ手段が第２の点弧計数
器手段の時間切れに応答して、第２のAC／DC変
換器にある次の制御自在のスイツチを点弧する。
第１のAC／DC変換器の点弧に応答して第１の割
込み信号が発生され、第２のAC／DC変換器の点
弧に応答して第２の割込み信号が発生される。１
個のマイクロコンピユータで構成された電流調整
器手段が、第１の割込み信号に応答して、次の制
御可能なスイツチを点弧するまでの残り時間を決
定して、この残り時間を第１の点弧計数器手段に
装入する。電流調整器手段が第２の割込み信号に
応答して、次の制御自在のスイツチを点弧するま
での残り時間（time to go）を決定して、この
残り時間を第２の点弧計数器手段に装入する。 この発明の別の１面では、交流電動機に交互に
給電する並列の電流制御形インバータに給電する
独立の並列のAC／DC変換器を制御する方法を提
供する。この方法は、並列のAC／DC変換器の内
の第１の変換器にある制御可能なスイツチが点弧
した時に第１の割込み信号を発生する工程を含
む。次に、第１の割込み信号に応答して、第１の
AC／DC変換器にある次の制御可能なスイツチを
点弧する為の、第１の点弧計数器に装入すべき時
間をマイクロコンピユータで決定する。第１の
AC／DC変換器を点弧する為にマイクロコンピユ
ータで決定された時間を第１の点弧計数器に装入
する。並列のAC／DC変換器の内の第２の変換器
にある制御可能なスイツチが点弧された時、第２
の割込み信号を発生する。次に、第２の割込み信
号に応答して、第２のAC／DC変換器にある次の
制御可能なスイツチを点弧する為の、第２の点弧
計数器に装入すべき時間を同じマイクロコンピユ
ータで決定する。第２のAC／DC変換器を点弧す
る為にマイクロコンピユータで決定された時間を
第２の点弧計数器に装入する。第１の点弧計数器
が時間切れになつた時、マイクロコンピユータと
無関係に、第１のAC／DC変換器にある次の制御
可能なスイツチを点弧する。第２の点弧計数器が
時間切れになつた時に、マイクロコンピユータと
無関係に、第２のAC／DC変換器にある次の制御
可能なスイツチを点弧する。 この発明の新規と考えられる特徴は特許請求の
範囲に具体的に記載してあるが、この発明自体の
構成、作用及びその他の目的並びに利点は、以下
図面について説明する所から最もよく理解されよ
う。 発明の詳しい説明 第１図（第１Ａ図乃至第１Ｄ図）には、２つの
並列変換器を含む誘導電動機装置が示されてい
る。並列の第１の変換器は、この実施例では位相
制御整流器１である電源側変換器と、この実施例
では電流制御形の自動逐次転流形インバータ２で
ある負荷側変換器とで構成されている。位相制御
整流器が直流線路リアクトル５を介してインバー
タ２に大きさが可変の直流電流を供給する。並列
の第１の変換器をこの明細書ではマスター・チヤ
ンネルとも呼ぶ。並列の第２の変換器はスレー
ブ・チヤンネルと呼ぶが、マスター・チヤンネル
と同じ素子、即ち位相制御整流器１′及び自動逐
次転流形インバータ２′を直流線路リアクトル
５′で結合して構成されている。３角結線の１次
側及び３角結線の２次側及びＹ結線の２次側を持
つ３相変圧器７が外部３相電源をマスター及びス
レーブ・チヤンネルに夫々結合する。インバータ
２，２′がＹ結線及び３角結線の１次側と３角結
線の２次側を持つ３相変圧器１１を介して、誘導
電動機９に対して12パルス６相電力を供給する様
に動作する。Ｙ結線の１次側がマスター・チヤン
ネルのインバータ２に結合され、３角結線の１次
側がスレーブ・チヤンネルのインバータ２′に結
合される。 指令速度ωr*が交流電動機駆動制御装置に対す
る入力信号であつて、レート制御ブロツク１８に
供給される。レート制限ブロツクの出力が加算器
１９で速度基準信号ωrと比較される。速度基準
信号ωrは、マスター・チヤンネルの電動機電流、
磁束および点弧角から、滑り計算器２０で滑りを
計算し、この滑りを加算点２１で、誘導電動機９
に供給される電力の周波数ωeから減算すること
によつて発生される。加算点１９から出る誤差信
号が、ｓをラプラース演算子として、ｋ（１＋
τs）／ｓという伝達関数を持つ速度調整器回路２
５に供給される。速度調整器２５の出力がトルク
指令T*である。このトルク指令が３つの制御通
路に送られる。上側の通路が２つの位相制御整流
器１，１′の電流を制御する。 中心の制御通路が、インバータ２，２′にある
スイツチング装置の点弧を制御することにより、
誘導電動機９の磁束を制御する。中心の通路は、
上側及び下側の通路に供給されるトルク指令T*
に対して磁束補正を加える。関数ブロツク３３が
トルク基準信号T*を磁束指令Ψ*に変換する。関
数ブロツク３３で実施される機能は、トルクがゼ
ロの時に、一定レベルの磁束が必ず得られる様に
する為のオフセツトを加えることである。磁束指
令が加算点３５で磁束信号Ψpと比較されて、磁
束誤差信号を形成する。磁束信号Ψpは、インバ
ータ２の出力電圧を積分器３７で積分し、この信
号をピーク検出器３８に通すことによつて決定さ
れる。加算点３５の出力が利得ブロツク４１を介
してリミツタ４３に供給される。リミツタの出力
が、関数ブロツク３６から出力されるトルク指令
T*の大きさと共に、加算点４５に供給される。
リミツタ４３の出力は、磁束が指令された値と異
なる時、電流指令を調節して、トルク及び指令ト
ルクが両方共ゼロに近い場合、上側の電流制御通
路を磁束調整器に交換する。 利得ブロツク４１からの磁束誤差信号がオフセ
ツト関数ブロツク４７にも供給される。ブロツク
４７からの出力信号が下側の制御通路にある掛算
器４９に結合される。オフセツト関数ブロツク４
７は、磁束誤差信号がゼロである時、１の出力を
発生する。オフセツト関数ブロツク４７の出力
は、指令された磁束が実際の磁束より大きい時、
１より小さくなつて、電動機電流と磁束の間の角
度を減少し、利用し得る電流の内のより多くを磁
束発生軸に転換する。 加算点４５からの磁束補正電流信号が関数ブロ
ツク５１に供給され、これが電流指令I*を発生す
る。この電流指令が加算点５３で電流帰還信号
IFBと比較される。電流帰還信号は、マスター・
チヤンネルの位相制御整流器１に給電する３本の
線路の各々にある電流センサ５５から得られる。
絶対値ブロツク５７が３つの感知された線路電流
を受取り、３つの信号の大きさを表わす電流帰還
信号IFBを発生する。 電流調整器５９は、比例＋積分調整器にするこ
とが出来るが、加算点５３からの電流誤差に応答
して、電圧指令信号V*を発生する。電圧から点
弧角への変換器６１は、ルツクアツプ・テーブル
で構成することが出来るが、スイツチ６０を介し
て受取つた電圧指令V*に応答して、点弧角指令
α*を発生する。 位相固定ループ積分器、ゼロ交差検出器、セル
点弧ブロツク及び減数計数器を含む位相制御サイ
リスタ・ブリツジに対する点弧回路は、米国特許
第4449087号に記載されているものと同じである。
位相制御サイリスタ・ブリツジに供給された３相
線間電圧が積分器６３で積分され、積分電圧のゼ
ロ交差がブロツク６５で決定されて、線路周波数
の６倍の周波数を持つ同期パルス列を位相固定ル
ープ６７に対して形成する。線間電圧を積分する
為に利用し得る好ましい形の装置は、米国特許第
4399395号に記載された回路で構成される。この
回路は、各相電流が、個々のサイリスタの適当な
点弧によつて１つの相から次の相に変わる時間の
間、相電圧の波形に現われる転流ノツチによつて
くずれた線間電圧波形を再生する様に作用する。
この発明で好ましい線間電圧の再生は、転流ノツ
チを持つ少なくとも１つの積分した線間電圧と、
２つの相電流の差から取出した少なくとも１つの
「３角」電流に転流インダクタンスを表わす倍数
を乗じたものに対応する信号とを加算することに
よつて発生した複合波形で構成される。 ゼロ交差信号が発生する時、位相固定ループ６
７にある時間計数器を読取る。この時の時間計数
器の正しい読みが判つており、実際の値及び正し
い値の間の差が位相誤差を表わし、これがソフト
ウエアの比例＋積分形調整器を通過する。調整器
の出力は、位相制御サイリスタ・ブリツジ１に供
給される線間電圧の基本周波数の512倍のクロツ
ク周波数を位相固定ループの計数器から発生する
様に、位相固定ループ計数器に対する高周波クロ
ツクを除算する値を表わす。基本周波数の512倍
の周波数は、基本周波数の0.703゜の角度分解能を
持ち、減数計数器６９に対するクロツク周波数と
して作用する。指令点弧角α*がルツクアツプ・
テーブル７１からのセル・オフセツトに加算され
る。テーブル・ルツクアツプにより、点弧すべき
次のセルの対を表わす変数PHに基づいて、６つの
オフセツトの内の１つが得られる。セルを点弧す
る為に、変数PHを増数する。 この明細書で云うセルと云う言葉は、変換器内
の制御自在のスイツチ、即ちサイリスタを指す。
全体で１乃至６の値をとり得る変数PHは、下記の
表で示す様に、どのセルの対を次に点弧すべきか
を表わす。PH オンのセル番号 １ ６と１ ２ １と２ ３ ２と３ ４ ３と４ ５ ４と５ ６ ５と６ 変換器１，３のブリツジのセルは、その点弧順
序で下記の様な番号が付いている。 １ ３ ５ ４ ６ ２ ここでＡ相がセル１及び４の間に接続され、Ｂ
相がセル３及び６の間に接続され、Ｃ相がセル５
及び２の間に接続される。各々の変数PHは持続時
間が60゜であり、各セルが120゜の高周波パルス列
によつて点弧される。 電源側の位相固定ループ６７内にある時間計数
器の現在カウントが加算点６８から減算され、そ
の結果得られた値が減数計数を行う点弧計数器６
９に装入される。点弧計数器６９が０に達する
と、セル点弧ブロツク７５に信号が送られ、この
ブロツクがマスター・チヤンネル内にある位相制
御整流器１の適当なサイリスタの対を点弧し、ブ
ロツク７３で変数PHを増数する信号を送る。マス
ター・チヤンネルとスレーブ・チヤンネルの間で
負荷の適当な平衡が保証される様にする為、素子
５３′，５５′，５９′，６０′，６１′，６８′，６
９′，７１′，７３′，７５′で構成された別個の電
流調整器が、スレーブ・チヤンネルの位相制御整
流器１′に結合される。こゝでダツシユを付して
表わした素子は前に述べた同等の素子と同じ様に
構成され且つ作用するが、加算点５３′に対する
電流帰還信号がスレーブ・チヤンネルの位相制御
整流器から送られ、加算点６８′で点弧角に30゜の
オフセツトが導入され、セル点弧ブロツク７５′
から次のサイリスタの対を点弧する為のセル点弧
信号がスレーブ・チヤンネルの位相制御整流器
１′に結合される点が異なる。 下側の制御通路にある電動機電流−磁束間角度
発生器７７が、トルク指令T*を受取り、電動機
電流と電動機磁束の間の所望の角度を発生する。
この電動機電流−磁束間角度が、利得ブロツク４
１からの磁束誤差信号に応じて、掛算器４９で修
正される。この結果得られる電動機電流−磁束間
角度が、電動機電流−磁束間角度から点弧角αへ
の変換器７９で、同等の点弧角αに変換される。
点弧角αが加算器８１で、ルツクアツプ・テーブ
ル８３によつて決定されたオフセツトに加算され
る。このルツクアツプ・テーブル８３は、点弧す
べき次のセルの対を表わす各々の変数PHの値に対
して１つずつ、６つのオフセツトを持つている。
変数PHが、インバータ２が点弧される度に増数さ
れる計数器８４から得られる。加算器８１の出力
は、配列を点弧するまでの無補正時間であり、こ
れはマスター・チヤンネルにある自動逐次転流形
インバータ３で負荷側の次の１対のセルを点弧す
るまでの時間（角度の度数で表わす）に対応す
る。 加算器８７では、電流制御の転流回路により、
点弧される時のサイリスタの電流のピツクアツプ
の遅延を補償する為に、配列を点弧するまでの無
補正時間から遅延角（度数で表わす）が減算され
る。この遅延角は、電流センサ８９を用いて、マ
スター・チヤンネルのインバータからの３つの線
路電流ia，ib，icを測定することによつて決定さ
れる。差電流iab，ibc，icaが次に線路電流から３
角電流への変換ブロツク９１で決定される。ゼロ
交差検出器９３は、差電流のゼロ交差が生じた時
にデイジタル信号を発生すると共に、ゼロ交差を
持つ差電流を表わす３ビツトのセグメント数を発
生する。ゼロ交差検出器からのこれら２組の信号
が線路電流ピツクアツプ検出器８５に供給され、
この検出器は、最後のゼロ交差に関連するのはど
のサイリスタの点弧であるか及び電流のピツクア
ツプの時刻を決定する。実際の電流のゼロ交差と
所期のゼロ交差との間の差が加算器９７で決定さ
れる。遅延角が積分器９９に入力され、積分器の
出力が、夫々0゜及び12゜の上限及び下限を持つリ
ミツタ回路１０１でクランプされる。加算器８７
からの点弧までの時間（time to fire）信号が、
加算器１０５で、位相固定ループ１０３の現在カ
ウントだけ少なくされ、残り時間（time to go）
を決定する。残り時間が減数計数器１０７に装入
される。この減数計数器は、位相固定ループ１０
３からのクロツク信号によつてクロツク動作をす
る。減数計数器１０７が時間切れになつた時、セ
ル点弧ブロツク１１１が、マスター・チヤンネル
内のインバータ２にある次の１対のセルを点弧す
る。積分器３７、ゼロ交差検出器１０９、セル点
弧回路１１１及び減数計数器１０７は、上側の制
御通路について述べた対応する点弧回路と同様に
動作する。スレーブ・チヤンネルにあるインバー
タ１′に対する点弧時刻を決定する為、加算器１
０５からの残り時間が加算器１１０で30゜信号と
加算され、マスター・チヤンネルのインバータか
ら電気角で30゜後に、スレーブ・チヤンネルのイ
ンバータを点弧する。第１Ｄ図に示す様に出力変
圧器１１を接続した場合、スレーブ・チヤンネル
のPHはマスター・チヤンネルより１カウントだけ
進んでいる。変圧器１１の出力を、３角結線の２
次側がマスター・チヤンネルに接続され、Ｙ結線
の２次側がスレーブ・チヤンネルに接続される様
に結線した場合には、スレーブ・チヤンネルのPH
はマスター・チヤンネルのPHの値より遅れる。調
節された残り時間が、位相固定ループ１０３によ
つてロツク動作が行なわれる減数計数器１０７′
に装入される。減数計数器１０７′が時間切れに
なると、点弧ブロツク１１１′がスレーブ・チヤ
ンネルにあるインバータ２′の次の１対のセルを
点弧する。電源側点弧制御装置の値遅補償を含め
た動作について詳しいことは前掲米国特許出願第
626999号に記載されている。 変圧器１１のＹ結線及び３角結線の１次側が
30゜の相対的な位相変異を持つ様にして、２つの
並列の変換器が３相電動機に給電する場合を例示
したが、変圧器によつて導入される30゜の移相な
しに、６相電動機に給電することも可能である。
６相電動機を使う時、各々のインバータの出力を
異なる一組の３相巻線に結合する。 過電流又はシユートスルーの様な故障状態が一
方又は両方のチヤンネルで起り、ブロツク１１３
で検出された時、信号がスイツチ制御器１１５に
供給されると共に、２入力オア・ゲート１１７の
一方の入力を介して信号スイツチ制御器１１５′
に供給され、これらのスイツチ制御器によりスイ
ツチ６０，６０′を切換えて、夫々の電流調整器
５９，５９′の代りに、反転限界ブロツク１１９
からの反転限界指令を電圧から点弧角への変換器
６１，６１′に結合する。反転限界指令は、位相
制御整流器１，１′に供給される点弧パルスが反
転限界まで位相制御整流器に送られる様にし、こ
うして２つのインバータ２，２′に対してゼロ電
流を供給する。 軽負荷状態の間、インバータ２の適正な転流を
保証する為、６パルス様式ブロツク１２１がトル
ク指令信号T*及び回転子速度信号ωrを受取り、
速度が予定の値を越え且つトルクが予定の値より
小さいことによつて判定される様な軽負荷の高速
状態が存在する時、スイツチ６０′がスイツチ制
御器１１５′によつて切換えられて、電圧から点
弧角への変換器６０′を反転限界に結合する。１
つのチヤンネルだけが高速の軽負荷状態で動作し
ている時、残りのインバータ２の負荷が増加し、
その転流時間を120゜未満に抑え、安定な動作を保
証する。 位相制御整流器１，１′を点弧する為に加算器
１９からの速度誤差信号に応答する第１図にブロ
ツク図で示した構成のデイジタル形の構成が第２
図に示されている。次に第２図について説明する
と、PLM 86で言語でプログラムされたインテル
80286形マイクロプロセツサ（MP）122が示され
ており、これはインテル8259A形割込みコントロ
ーラ１２３によつて制御される内蔵割込みプログ
ラムを持つている。コントローラ１２３が周知の
様に割込みを発生し、これによつてマイクロプロ
セツサ１２２が或るタスク又は計算を実行し、典
型的には将来の或る事象を実行するまでの時間を
減数計数器に貯蔵する。減数計数器がゼロに達す
ると、計数器が別の割込みを発生し、これがその
事象を開始し、この後、計数器には次の事象を実
行するまでの時間が再び挿入される。 第２図について説明すると、ソフトウエア形式
の位相固定ループが示されており、４つの計数器
を用いている。即ち、位相固定ループ（PLL）
計数器１２４、時間計数器１２５、マスター点弧
計数器１２６及びスレーブ点弧計数器１２７であ
る。動作について説明すると、位相固定ループ計
数器１２４によつて可変周波数の源を作る為、ク
ロツク発振器（OSC）１２９からの4.9152MHzの
出力パルスを、マイクロプロセツサ１２２からデ
ータ母線１３０を介して送られる信号「プリセツ
トＮ」によつて定められた値Ｎで除す。計数器１
２４の出力は、次の様にして、個々の磁束波
Ψ′ca、Ψ′ab、Ψ′bcの周波数の512倍の周波数に
保たれる様になつている。 時間計数器１２５は最初は512に設定され、計
数器１２４からのクロツク・パルス毎に１だけ減
数される。計数器１２５が１まで減数すると、
512にリセツトされる。この為、計数器１２５は
磁束波形に対する位相角の目安を与える。時間計
数器１２５のカウントがデータ母線１３１を介し
てマイクロプロセツサ１２２に送られ、そこで点
弧マスク・バツフア１３２，１３３を介して位相
制御整流器のサイリスタ（図に示してない）を点
弧する為の位相基準として使われる。擬似磁束波
形Ψ′ca、Ψ′ab、Ψ′bcをゼロ交差検出器１３４に
通し、この検出器が磁束波がゼロを通過する度に
同期パルスを発生することにより、同期が達成さ
れる。これらのパルスが割込みコントローラ１２
３に供給され、これがマイクロプロセツサ１２２
に割込んで、クロスオーバ・サービス・プログラ
ムを開始する。ゼロ交差検出器１３４は、電動機
磁束波形の相対的な符号を表わす３ビツト数をも
発生し、この数がマイクロプロセツサ１２２に送
られ、そこで読取られて、どのゼロ交差によつて
割込みパルスが発生したかを確認する為に使われ
る。ゼロ・クロスオーバ・サービス・プログラム
が時間計数器１２５の値を読取り、それを特定の
磁束波の交差に対する正しい値と比較して、計数
器１２５と磁束波の間の位相誤差を発生する。こ
の誤差が新しい「プリセツトＮ」の値を計算する
為に使われ、この値が位相固定ループ計数器１２
４に装入される。 位相制御整流器１，１′にある各々のサイリス
タ・セルの点弧のタイミングが、点弧計数器１２
６，１２７によつて定められる。マスター点弧計
数器１２６がゼロまでクロツク動作によつて減数
すると、マスター・トリガ割込み信号が発生さ
れ、割込みコントローラ１２３に供給されると共
に点弧マスタ・バツフア１３２にも供給される。
このバツフアにはマスター・チヤンネルの位相制
御整流器１の次に点弧すべきセルの対に対する適
当なマスクがマイクロプロセツサ１２２から装入
される。マイクロプロセツサがＡ／Ｄ変換器１３
６からマスター・チヤンネル及びスレーブ・チヤ
ンネルの直流線路電流を受取る。この変換器１３
６は、これらの２つの信号に結合されたマルチプ
レクサ（MUX）１３８に結合されている。マイ
クロプロセツサはＡ／Ｄ変換器１４０を介して速
度調整器からの誤差信号をも受取る。セルの点弧
の後、マイクロプロセツサ１２２がこの位相制御
整流器の次のセルを点弧するまでの時間を計算す
る。この時間が、現在時刻に対応する時間計数器
１２５の値と比較される。差の残り時間がデータ
母線を介して点弧計数器１２６又は１２７に装入
され、この計数器がこの後ゼロまで減数して、割
込みコントローラ１２３を介して更に別の割込み
を発生させ、それによつてセル点弧プログラムが
開始される。 第２図に示した実施例で電源側変換器の制御を
実施するためのソフトウエアを例示するフローチ
ヤートが付表にブロツク１００１乃至１０１７
で示されている。付表に示す様に、この発明に
従つて位相制御整流器のサイリスタを点弧する為
のルーチンは、まずブロツク１００１及び１００
２に示すようにマスター・チヤンネル又はスレー
ブ・チヤンネルの点弧計数器がクロツク動作によ
つてゼロになつた時、マスタ点弧計数器１２６又
はスレーブ点弧計数器１２７の何れかから割込み
を受取ることによつて始まる。所望のセルの対
が、割込みにより、ハードウエア（点弧マスク・
バツフア１３２又は１３３）から直接的に点弧さ
れる。この時、割込みが、マスター・チヤンネル
の位相制御整流器を点弧したばかりであることを
意味するマスター・チヤンネル割込み（＝０）
として判定されるか、或いはこの割込みが、スレ
ーブ・チヤンネルの位相制御整流器を点弧したば
かりであることを意味するスレーブ・チヤンネル
割込み（＝１）として判定される。 次に、ブロツク１００３に示すように、その中
間に点弧角の決定並びに対応するカウントの点弧
計数器への装入がなされることなく、２つの相次
ぐ点弧計数器の割込みが発生したかどうかを検査
する。こういうことが起れば、２つの相次ぐ割込
みの内の１番目が失われる。現在サービスを受け
ている割込み（２番目の割込み）は引続いてサー
ビスを受ける。この失われた割込み状態が検出さ
れた時、ソウトウエアがそれに代る第２の割込み
を発生し、それが失われた割込みに対する調整器
の計算を呼出す。点弧角が決定され、対応するカ
ウントが点弧計数器に装入された時、失われた割
込みがサービスを受ける。 次にブロツク１００４に示すように、最後の割
込みを受取つたチヤンネルの直流線路電流を決定
し、予定値と比較する。この電流が予定値より大
きければ、位相制御整流器の反転限界に対する遅
れ角を計算する。この時、FIRE＄ANGLE（）
を遅れ角に等しく設定する。遅れ角は位相制御整
流器に流れる電流に関係し、遅れ角は、瞬時電流
及び負荷インピーダンスに基づいて適正な転流を
保証しながら、出来るだけ反転限界に近い値に決
定する。直流電流がゼロに減少すると、反転限界
に対する予定の呼出しがあつても、それを除く。
ブロツク１００５に示すように、スレーブ・チヤ
ンネルが現在処理されていて、速度が予定量より
大きく且つトルクが予定量より小さい場合、
FIRE＄ANGLE（）＝RETARD＄ANGLE（）
である。 またブロツク１００６に示すように、過電流を
招く故障が起らず、スレーブ・チヤンネルが高速
で大きな負荷の為に、残りのチヤンネルの電流を
増加させてその転流時間を減少させる為に運転停
止されない場合、点弧角を計算しなければならな
い。速度調整器（図に示してない）の出力はトル
ク指令であるが、これがＡ／Ｄ変換器１４０に結
合され、電流指令に変換される。この電流指令が
電流帰還信号と比較され、その結果得られる誤差
信号がFIRE＄ANGLE（）を決定する比例＋積
分形調整器ルーチンに入力される。次にブロツク
１００７に示すように、FIRE＄ANGLE（）が
点弧角αに変換される。点弧角αは特定の基準点
を基準として測定した角度と定義され、点弧角が
ゼロであることは、回路内の各々のサイリスタ
が、転流回路がないと仮定すれば、各サイクルで
その陽極電圧が最初に正になつた時点に点弧され
る状態に対応する。この状態では、変換器は制御
をしない整流器回路と全く同じ動作する。 次にブロツク１００８に示すように、点弧すべ
き負荷側セルの次の対を選択する計数器を増数
し、このため変数NEW＄PH（）はPH（）＋
１に等しくなる。そこでブロツク１００９に示す
ように、ルツクアツプ・テーブルから、変数PH
（）の現在値に対応する変数OFFSET（）を
決定し、ブロツク１０１０に示すようにTIME
＄TO＄FIRE（）が、TIME＄TO＄FIRE＝
ALPHA＄ANG（）＋OFFSET（）として計
算される。ブロツク１０１１に示すように、時間
計数器を読取つて、PRESENT＄TIME（）を
決定する。次に、ブロツク１０１２に示すよう
に、TIME＄TO＄GOが、TIME＄TO＄GO＝
TIME＄TO＄FIRE−PRESENT＄TIME（）
として計算される。TIME＄TO＄GOは減数計数
器に装入される。角度の度数で表わした値であ
る。減数計数器がクロツク動作によつてカウン
ト・ゼロになると、パルスが発生され、それが次
の対のセルを点弧すると共に、次のセルの点弧の
計算を要求する。時間計数器の許容し得る値は０
乃至512カウントであるから、ブロツク１０１３
に示すように、TIMETO＄GOは数値循環に対し
て補正される。 次にブロツク１０１４に示すように、FIRE
＄COUNTER（）にTIME＄TO＄GOが装入さ
れる。次いでブロツク１０１５に示すように、変
数FIRING＄MASK（）が、PH（）に基づく
ルツクアツプ・テーブルからの適当なパターンに
等しく設定され、点弧マスク・バツフアに装入さ
れる。 FIRE＄COUNTER（）が0.7゜の各々のクロツ
ク・パルスによつて１ずつ減数される。カウン
ト・ゼロの時、FIRING＄MASKラツチにある
オン・サイリスタが点弧され、新しい点弧計数器
の割込みが発生される。 マスター・チヤンネルの点弧が行なわれる時、
マスター調整器が呼出されること、即ち、マスタ
ー・チヤンネルの位相制御整流器が点弧する時、
マスター・チヤンネルの位相制御整流器の次の点
弧の決定がなされることが、フローチヤートから
理解されよう。同様に、スレーブ・チヤンネルの
点弧の割込みが発生する時、スレーブ調整器が呼
出される。この割込み順序により、調整器の間の
結合がなくなる（マスター・チヤンネルの点弧の
後にスレーブ・チヤンネルの点弧時間の決定が続
かない）。サイリスタの実際の点弧は、夫々の点
弧計数器が時間切れになつた時、ハードウエアに
よつて行なわれ、これにより点弧計数器が時間切
れになつた時にサイリスタを点弧する為のソフト
ウエアのルーチンを働かせる際に起り得るソフト
ウエアの遅延を避ける。点弧と同時に、少数のス
テートメントを持つ非常に短い割込みプログラム
が発生され、サイリスタの点弧角を決定する電流
調整器プログラムに、どのチヤンネルが点孤した
かを知らせるだけにする。 この発明の３つの割込みの構成が第３図Ａに示
されている。マスター・チヤンネルの電源側変換
器のサイリスタが点弧される時に発生する非常に
短い優先順位の高い割込みが、一層長い、優先順
位が低い調整器割込み（Ｍ REG）を呼出して、
マスター・チヤンネルの電源側変換器のサイリス
タがたつた今点弧したことをこの調整器に知らせ
る。調整器がマスター・チヤンネルの点弧計数器
に装入すべきカウントを決定し、次の点弧マスク
をハードウエアのラツチ又はバツフアに装入し
て、マスター・チヤンネルの点弧計数器が時間切
れになつた時、マスター・チヤンネルの次のサイ
リスタの対がハードウエアから直接的に点弧され
る様にする。同様に、スレーブ・チヤンネルの電
源側変換器のサイリスタが点弧した時に発生する
短い優先順位の高い割込みが一層長い、優先順位
の低い調整器割込み（Ｓ REG）を呼出して、
スレーブ・チヤンネルの電源側変換器のサイリス
タがたつた今点弧したことを調整器に知らせる。
調整器がスレーブ・チヤンネルの点弧計数器に装
入すべきカウントを決定し、次の点弧マスクをハ
ードウエアのラツチに装入して、スレーブ・チヤ
ンネルの点弧計数器が時間切れになつた時、スレ
ーブ・チヤンネルの次のサイリスタの対が直接的
にハードウエアから点弧される様にする。 第３図Ａは、マスター・チヤンネル及びスレー
ブ・チヤンネルの点弧が30゜偏移している正常な
定常状態の動作を示している。第３図Ｂは、高速
軽負荷動作中に故障が検出されて、マスター・チ
ヤンネルの転流時間を減少する為に、スレーブ・
チヤンネルを運転停止した場合に起る様に、スレ
ーブ・チヤンネルが突然に遅延限界に要求される
場合を示している。マスター・チヤンネルの２回
の計算が続けて行なわれることに注意されたい。
これはマスター・チヤンネルは依然として点弧を
進めているが、スレーブ・チヤンネルは突然に
（遅れ角の計算に基づいて）約120゜遅らされてい
る為である。スレーブ・チヤンネルが再び点弧を
開始する時、割込みの干渉があり、スレーブ調整
器の計算はマスター調整器が完了するまで待たな
ければならない。 第３図Ｃは、マスター・チヤンネルが反転限界
から脱するが、制御作用に許される電流変化率の
制限の為に、徐々にそうする時に起る様に、マス
ター・チヤンネルの調整器がゆつくりとスレー
ブ・チヤンネルの調整器より進む場合を示す。こ
の割込みの構成では、一方の調整器が他方を実質
的に通抜けても、何れのチヤンネルにも何等電流
の擾乱が起らない。 位相制御整流器１，１′の制御に関するマイク
ロプロセツサ１２２の動作を更によく説明する
為、このマイクロプロセツサに対する割込みプロ
グラムを簡単に説明する。これまでの説明と若干
重複する所があるが、優先順位が高い順に云う
と、プログラムは(1)磁束クロスオーバ・サービ
ス・プログラム、(2)マスター点弧計数器サービ
ス・プログラム、(3)スレーブ点弧サービス・プロ
グラム、(4)調整器割込みプログラム及び(5)位相固
定ループ補正プログラムで構成される。 磁束クロスオーバ割込みは、再生した磁束波の
ゼロ効差の度に発生されるが、これは線路周波数
の１サイクルあたり６回発生し、これから第２図
に示したソフトウエアの位相固定ループに対する
同期信号が発生される。更に、クロスオーバ割込
みプログラムは、位相固定ループ計数器１２４の
クロツク動作を受ける時間計数器１２５を読取
る。前に述べた様に、クロツク速度は基本周波数
又は線路周波数あたりパルス512個である。この
為、基本周波数の周期を512で除し、時間計数器
は、360゜を512で除した値、即ち基本周波数の
0.703゜に等しい角度分解能を持つ。この時、磁束
クロスオーバ・プログラムが磁束波のクロスオー
バの６番目毎に割込みを発生し、位相固定ループ
補正割込みプログラムを要求する。次に位相固定
ループ補正プログラムがゼロ交差検出器１３４か
ら出力された同期クロスオーバ割込みパルスと計
数器１２５からの実際の補正された時間計数器の
読みとの間の角度誤差を決定する。その後、新し
い除数ＮがPLL計数器１２４に装入され、この
誤差をゼロにする様に作用する。 ２番目の優先順位は、マスター・チヤンネルの
点弧計数器１２６が時間切れになる度に開始され
るマスター・チヤンネル点弧計数器サービス割込
みプログラムである。マスター・チヤンネル点弧
計数器サービス割込みプログラムが、マスター・
チヤンネルを点弧計数器に装入すべきカウントを
決定する為の調整器割込みプログラムを開始する
為の割込みを発生する。 優先順位が３番目の割込みプログラムは、点弧
計数器１２７が時間切れになる度に開始されるス
レーブ・チヤンネル点弧計数器サービス・プログ
ラムである。スレーブ・チヤンネル点弧計数器サ
ービス・プログラムは、スレーブ・チヤンネルの
計数器に装入すべきカウントを決定する為の調整
器割込みプログラムを開始する為の割込みを発生
する。 優先順位が４番目になるのは調整器割込みプロ
グラムであり、これは動作様式を決定し、調整器
のサイリスタの点弧角を決定する機能を持つと共
に、この為に適当なアルゴリズムを呼出す。 マスタ・チヤンネルの負荷側変換器２の点弧の
制御は、前掲米国特許出願第626999号に記載され
ているのと同じ様に行なわれる。スレーブ・チヤ
ンネルの負荷側変換器は、マスター・チヤンネル
の負荷側変換器に対して決定された点弧角を用い
て、マスター・チヤンネルの負荷側変換器から電
気角で30゜遅れて点弧される。 優先順位が５番目の割込みプログラムが位相固
定ループ補正割込みプログラムであり、磁束波の
６番目のクロスオーバ毎に、磁束クロスオーバ割
込みプログラムによつて呼出される。位相固定ル
ープ補正割込みプログラムは、計数器のパルス出
力と磁束波のゼロ交差の間の同期状態を保つ為
に、位相固定ループ計数器１０４の除数Ｎの値を
計算する。 この発明に従つて制御される２つの独立の並列
のAC／DC変換器を、誘導電動機に給電する２つ
の６パルス式並列DC／ACインバータに給電する
好ましい実施例について例示したが、この発明に
従つて制御される２つの独立の並列のAC／DC変
換器は、直流電動機の様な任意の直流負荷に給電
する為にも使うことが出来る。直流電動機に給電
するのに使う時、各々のAC／DC変換器は電動機
の電力定格の半分しか必要としない。 以上は、１個のマイクロプロセツサで電流調整
器プログラムを働かせることによる干渉がまつた
くなしに、２個のチヤンネルに対して完全に任意
の点弧角がとれる様にするマイクロプロセツサで
構成した12パルス式直流電動機駆動装置を説明し
たものである。更に、点弧角の調整の実行時間に
著しい制約を生ずることなく、両方の電源側変換
器の点弧角の決定に１個のマイクロプロセツサを
用いた、マイクロコンピユータで構成した12パル
ス式電動機駆動装置を説明した。 この発明を好ましい実施例について具体例に図
示し且つ説明したが、当業者であれば、この発明
の範囲内で種々の変更を加えることが出来ること
は明らかであろう。
願第626999号及び同第627000号（特願昭60−
140699号及び特願昭60−140698号）と関連を有す
る。 発明の背景 この発明は直流負荷に給電する独立の並列の
AC／DC（交流から直流への）変換器に対する制
御装置に関する。 何れもそれ自身の位相制御整流器から給電され
る２つの電流制御形インバータを並列接続して交
流機に給電することは、電流の高調波、トルクの
脈動及び渦電流損失を減少するという利点があ
る。並列のインバータの各々は給電する交流機の
電力定格の半分の定格を持てばよく、転流コンデ
ンサの規模並びにインバータの制御自在のスイツ
チング装置の定格が下げられる。３相インバータ
は６パルスのトルク・リツプルを持ち、電流は持
続時間が約120゜で矩形である。一方のインバータ
の点弧を他方に対して進めるために30゜の移相が
導入されるので並列の２つのインバータにより、
12パルスのリツプルが発生する。並列のインバー
タによつて供給される電流は、６段の電流波形よ
りも形が更に正弦状に近い。 12パルス式インバータのマイクロコンピユータ
制御により、アナログ形式の自乗、平方根、割算
及び掛算回路を省くことによつて、インバータの
点弧制御が簡単に実施される。幾つかのマイクロ
プロセツサを使うと生ずる様な連絡（通信）の複
雑さを少なくすると共にコストを下げる為に、並
列インバータに給電する独立の並列のAC／DC変
換器を制御するのに、１個のマイクロコンピユー
タを使うことが望ましい。 正常の定常状態の動作では、並列チヤンネルの
一方の電源側変換器が他方のチヤンネルよりも電
気角で30゜後に点弧される。然し、１つのチヤン
ネルの運転を停止する時、又は他方のチヤンネル
が動作を続けている間に一方のチヤンネルの電流
をゼロにする時、１個のマイクロコンピユータを
使つて、点弧角の計算と、両方のチヤンネルに給
電する独立の並列のAC／DC変換器の点弧とを交
互に行なう場合、問題が起り得る。両方のチヤン
ネルのAC／DC変換器を或る間隔をおいて点弧す
る必要のある時があつて、点弧角の調整と点弧と
を同時に実行することを必要とするので、この為
に過度的に制御作用が失われる惧れがある。 この発明の目的は、12パルス式交流電動機駆動
装置で２つの独立の並列の電源側変換器の点弧角
を決定する、１個のマイクロコンピユータを用い
た制御装置を提供することである。 この発明の別の目的は、12パルス式交流電動機
駆動装置にある並列の電源側変換器の両方の点弧
角を決定するのに１個のマイクロコンピユータを
使い、然も点弧角調整器の実行時間に著しい制約
を加えることのない制御装置を提供することであ
る。 この発明の別の目的は、１個のマイクロコンピ
ユータによつて運転される各々の変換器に対する
電流調整器プログラムに何等干渉を生ずることな
く、負荷に給電する並列の２つのAC／DC変換器
に対して完全に任意の点弧角がとれる様にするこ
とである。 発明の要約 この発明の１面では、直流負荷に結合された独
立の並列のAC／DC（交流から直流への）変換器
に対する制御装置を提供する。この制御装置は、
夫々第１及び第２のAC／DC変換器の次の被制御
スイツチを点弧するまでの時間を受取る第１及び
第２の点弧計数器手段を有する。第１のラツチ手
段が第１の点弧計数器の時間切れに応答して、第
１のAC／DCの変換器にある次の被制御スイツチ
を点弧する。第２のラツチ手段が第２の点弧計数
器手段の時間切れに応答して、第２のAC／DC変
換器にある次の制御自在のスイツチを点弧する。
第１のAC／DC変換器の点弧に応答して第１の割
込み信号が発生され、第２のAC／DC変換器の点
弧に応答して第２の割込み信号が発生される。１
個のマイクロコンピユータで構成された電流調整
器手段が、第１の割込み信号に応答して、次の制
御可能なスイツチを点弧するまでの残り時間を決
定して、この残り時間を第１の点弧計数器手段に
装入する。電流調整器手段が第２の割込み信号に
応答して、次の制御自在のスイツチを点弧するま
での残り時間（time to go）を決定して、この
残り時間を第２の点弧計数器手段に装入する。 この発明の別の１面では、交流電動機に交互に
給電する並列の電流制御形インバータに給電する
独立の並列のAC／DC変換器を制御する方法を提
供する。この方法は、並列のAC／DC変換器の内
の第１の変換器にある制御可能なスイツチが点弧
した時に第１の割込み信号を発生する工程を含
む。次に、第１の割込み信号に応答して、第１の
AC／DC変換器にある次の制御可能なスイツチを
点弧する為の、第１の点弧計数器に装入すべき時
間をマイクロコンピユータで決定する。第１の
AC／DC変換器を点弧する為にマイクロコンピユ
ータで決定された時間を第１の点弧計数器に装入
する。並列のAC／DC変換器の内の第２の変換器
にある制御可能なスイツチが点弧された時、第２
の割込み信号を発生する。次に、第２の割込み信
号に応答して、第２のAC／DC変換器にある次の
制御可能なスイツチを点弧する為の、第２の点弧
計数器に装入すべき時間を同じマイクロコンピユ
ータで決定する。第２のAC／DC変換器を点弧す
る為にマイクロコンピユータで決定された時間を
第２の点弧計数器に装入する。第１の点弧計数器
が時間切れになつた時、マイクロコンピユータと
無関係に、第１のAC／DC変換器にある次の制御
可能なスイツチを点弧する。第２の点弧計数器が
時間切れになつた時に、マイクロコンピユータと
無関係に、第２のAC／DC変換器にある次の制御
可能なスイツチを点弧する。 この発明の新規と考えられる特徴は特許請求の
範囲に具体的に記載してあるが、この発明自体の
構成、作用及びその他の目的並びに利点は、以下
図面について説明する所から最もよく理解されよ
う。 発明の詳しい説明 第１図（第１Ａ図乃至第１Ｄ図）には、２つの
並列変換器を含む誘導電動機装置が示されてい
る。並列の第１の変換器は、この実施例では位相
制御整流器１である電源側変換器と、この実施例
では電流制御形の自動逐次転流形インバータ２で
ある負荷側変換器とで構成されている。位相制御
整流器が直流線路リアクトル５を介してインバー
タ２に大きさが可変の直流電流を供給する。並列
の第１の変換器をこの明細書ではマスター・チヤ
ンネルとも呼ぶ。並列の第２の変換器はスレー
ブ・チヤンネルと呼ぶが、マスター・チヤンネル
と同じ素子、即ち位相制御整流器１′及び自動逐
次転流形インバータ２′を直流線路リアクトル
５′で結合して構成されている。３角結線の１次
側及び３角結線の２次側及びＹ結線の２次側を持
つ３相変圧器７が外部３相電源をマスター及びス
レーブ・チヤンネルに夫々結合する。インバータ
２，２′がＹ結線及び３角結線の１次側と３角結
線の２次側を持つ３相変圧器１１を介して、誘導
電動機９に対して12パルス６相電力を供給する様
に動作する。Ｙ結線の１次側がマスター・チヤン
ネルのインバータ２に結合され、３角結線の１次
側がスレーブ・チヤンネルのインバータ２′に結
合される。 指令速度ωr*が交流電動機駆動制御装置に対す
る入力信号であつて、レート制御ブロツク１８に
供給される。レート制限ブロツクの出力が加算器
１９で速度基準信号ωrと比較される。速度基準
信号ωrは、マスター・チヤンネルの電動機電流、
磁束および点弧角から、滑り計算器２０で滑りを
計算し、この滑りを加算点２１で、誘導電動機９
に供給される電力の周波数ωeから減算すること
によつて発生される。加算点１９から出る誤差信
号が、ｓをラプラース演算子として、ｋ（１＋
τs）／ｓという伝達関数を持つ速度調整器回路２
５に供給される。速度調整器２５の出力がトルク
指令T*である。このトルク指令が３つの制御通
路に送られる。上側の通路が２つの位相制御整流
器１，１′の電流を制御する。 中心の制御通路が、インバータ２，２′にある
スイツチング装置の点弧を制御することにより、
誘導電動機９の磁束を制御する。中心の通路は、
上側及び下側の通路に供給されるトルク指令T*
に対して磁束補正を加える。関数ブロツク３３が
トルク基準信号T*を磁束指令Ψ*に変換する。関
数ブロツク３３で実施される機能は、トルクがゼ
ロの時に、一定レベルの磁束が必ず得られる様に
する為のオフセツトを加えることである。磁束指
令が加算点３５で磁束信号Ψpと比較されて、磁
束誤差信号を形成する。磁束信号Ψpは、インバ
ータ２の出力電圧を積分器３７で積分し、この信
号をピーク検出器３８に通すことによつて決定さ
れる。加算点３５の出力が利得ブロツク４１を介
してリミツタ４３に供給される。リミツタの出力
が、関数ブロツク３６から出力されるトルク指令
T*の大きさと共に、加算点４５に供給される。
リミツタ４３の出力は、磁束が指令された値と異
なる時、電流指令を調節して、トルク及び指令ト
ルクが両方共ゼロに近い場合、上側の電流制御通
路を磁束調整器に交換する。 利得ブロツク４１からの磁束誤差信号がオフセ
ツト関数ブロツク４７にも供給される。ブロツク
４７からの出力信号が下側の制御通路にある掛算
器４９に結合される。オフセツト関数ブロツク４
７は、磁束誤差信号がゼロである時、１の出力を
発生する。オフセツト関数ブロツク４７の出力
は、指令された磁束が実際の磁束より大きい時、
１より小さくなつて、電動機電流と磁束の間の角
度を減少し、利用し得る電流の内のより多くを磁
束発生軸に転換する。 加算点４５からの磁束補正電流信号が関数ブロ
ツク５１に供給され、これが電流指令I*を発生す
る。この電流指令が加算点５３で電流帰還信号
IFBと比較される。電流帰還信号は、マスター・
チヤンネルの位相制御整流器１に給電する３本の
線路の各々にある電流センサ５５から得られる。
絶対値ブロツク５７が３つの感知された線路電流
を受取り、３つの信号の大きさを表わす電流帰還
信号IFBを発生する。 電流調整器５９は、比例＋積分調整器にするこ
とが出来るが、加算点５３からの電流誤差に応答
して、電圧指令信号V*を発生する。電圧から点
弧角への変換器６１は、ルツクアツプ・テーブル
で構成することが出来るが、スイツチ６０を介し
て受取つた電圧指令V*に応答して、点弧角指令
α*を発生する。 位相固定ループ積分器、ゼロ交差検出器、セル
点弧ブロツク及び減数計数器を含む位相制御サイ
リスタ・ブリツジに対する点弧回路は、米国特許
第4449087号に記載されているものと同じである。
位相制御サイリスタ・ブリツジに供給された３相
線間電圧が積分器６３で積分され、積分電圧のゼ
ロ交差がブロツク６５で決定されて、線路周波数
の６倍の周波数を持つ同期パルス列を位相固定ル
ープ６７に対して形成する。線間電圧を積分する
為に利用し得る好ましい形の装置は、米国特許第
4399395号に記載された回路で構成される。この
回路は、各相電流が、個々のサイリスタの適当な
点弧によつて１つの相から次の相に変わる時間の
間、相電圧の波形に現われる転流ノツチによつて
くずれた線間電圧波形を再生する様に作用する。
この発明で好ましい線間電圧の再生は、転流ノツ
チを持つ少なくとも１つの積分した線間電圧と、
２つの相電流の差から取出した少なくとも１つの
「３角」電流に転流インダクタンスを表わす倍数
を乗じたものに対応する信号とを加算することに
よつて発生した複合波形で構成される。 ゼロ交差信号が発生する時、位相固定ループ６
７にある時間計数器を読取る。この時の時間計数
器の正しい読みが判つており、実際の値及び正し
い値の間の差が位相誤差を表わし、これがソフト
ウエアの比例＋積分形調整器を通過する。調整器
の出力は、位相制御サイリスタ・ブリツジ１に供
給される線間電圧の基本周波数の512倍のクロツ
ク周波数を位相固定ループの計数器から発生する
様に、位相固定ループ計数器に対する高周波クロ
ツクを除算する値を表わす。基本周波数の512倍
の周波数は、基本周波数の0.703゜の角度分解能を
持ち、減数計数器６９に対するクロツク周波数と
して作用する。指令点弧角α*がルツクアツプ・
テーブル７１からのセル・オフセツトに加算され
る。テーブル・ルツクアツプにより、点弧すべき
次のセルの対を表わす変数PHに基づいて、６つの
オフセツトの内の１つが得られる。セルを点弧す
る為に、変数PHを増数する。 この明細書で云うセルと云う言葉は、変換器内
の制御自在のスイツチ、即ちサイリスタを指す。
全体で１乃至６の値をとり得る変数PHは、下記の
表で示す様に、どのセルの対を次に点弧すべきか
を表わす。PH オンのセル番号 １ ６と１ ２ １と２ ３ ２と３ ４ ３と４ ５ ４と５ ６ ５と６ 変換器１，３のブリツジのセルは、その点弧順
序で下記の様な番号が付いている。 １ ３ ５ ４ ６ ２ ここでＡ相がセル１及び４の間に接続され、Ｂ
相がセル３及び６の間に接続され、Ｃ相がセル５
及び２の間に接続される。各々の変数PHは持続時
間が60゜であり、各セルが120゜の高周波パルス列
によつて点弧される。 電源側の位相固定ループ６７内にある時間計数
器の現在カウントが加算点６８から減算され、そ
の結果得られた値が減数計数を行う点弧計数器６
９に装入される。点弧計数器６９が０に達する
と、セル点弧ブロツク７５に信号が送られ、この
ブロツクがマスター・チヤンネル内にある位相制
御整流器１の適当なサイリスタの対を点弧し、ブ
ロツク７３で変数PHを増数する信号を送る。マス
ター・チヤンネルとスレーブ・チヤンネルの間で
負荷の適当な平衡が保証される様にする為、素子
５３′，５５′，５９′，６０′，６１′，６８′，６
９′，７１′，７３′，７５′で構成された別個の電
流調整器が、スレーブ・チヤンネルの位相制御整
流器１′に結合される。こゝでダツシユを付して
表わした素子は前に述べた同等の素子と同じ様に
構成され且つ作用するが、加算点５３′に対する
電流帰還信号がスレーブ・チヤンネルの位相制御
整流器から送られ、加算点６８′で点弧角に30゜の
オフセツトが導入され、セル点弧ブロツク７５′
から次のサイリスタの対を点弧する為のセル点弧
信号がスレーブ・チヤンネルの位相制御整流器
１′に結合される点が異なる。 下側の制御通路にある電動機電流−磁束間角度
発生器７７が、トルク指令T*を受取り、電動機
電流と電動機磁束の間の所望の角度を発生する。
この電動機電流−磁束間角度が、利得ブロツク４
１からの磁束誤差信号に応じて、掛算器４９で修
正される。この結果得られる電動機電流−磁束間
角度が、電動機電流−磁束間角度から点弧角αへ
の変換器７９で、同等の点弧角αに変換される。
点弧角αが加算器８１で、ルツクアツプ・テーブ
ル８３によつて決定されたオフセツトに加算され
る。このルツクアツプ・テーブル８３は、点弧す
べき次のセルの対を表わす各々の変数PHの値に対
して１つずつ、６つのオフセツトを持つている。
変数PHが、インバータ２が点弧される度に増数さ
れる計数器８４から得られる。加算器８１の出力
は、配列を点弧するまでの無補正時間であり、こ
れはマスター・チヤンネルにある自動逐次転流形
インバータ３で負荷側の次の１対のセルを点弧す
るまでの時間（角度の度数で表わす）に対応す
る。 加算器８７では、電流制御の転流回路により、
点弧される時のサイリスタの電流のピツクアツプ
の遅延を補償する為に、配列を点弧するまでの無
補正時間から遅延角（度数で表わす）が減算され
る。この遅延角は、電流センサ８９を用いて、マ
スター・チヤンネルのインバータからの３つの線
路電流ia，ib，icを測定することによつて決定さ
れる。差電流iab，ibc，icaが次に線路電流から３
角電流への変換ブロツク９１で決定される。ゼロ
交差検出器９３は、差電流のゼロ交差が生じた時
にデイジタル信号を発生すると共に、ゼロ交差を
持つ差電流を表わす３ビツトのセグメント数を発
生する。ゼロ交差検出器からのこれら２組の信号
が線路電流ピツクアツプ検出器８５に供給され、
この検出器は、最後のゼロ交差に関連するのはど
のサイリスタの点弧であるか及び電流のピツクア
ツプの時刻を決定する。実際の電流のゼロ交差と
所期のゼロ交差との間の差が加算器９７で決定さ
れる。遅延角が積分器９９に入力され、積分器の
出力が、夫々0゜及び12゜の上限及び下限を持つリ
ミツタ回路１０１でクランプされる。加算器８７
からの点弧までの時間（time to fire）信号が、
加算器１０５で、位相固定ループ１０３の現在カ
ウントだけ少なくされ、残り時間（time to go）
を決定する。残り時間が減数計数器１０７に装入
される。この減数計数器は、位相固定ループ１０
３からのクロツク信号によつてクロツク動作をす
る。減数計数器１０７が時間切れになつた時、セ
ル点弧ブロツク１１１が、マスター・チヤンネル
内のインバータ２にある次の１対のセルを点弧す
る。積分器３７、ゼロ交差検出器１０９、セル点
弧回路１１１及び減数計数器１０７は、上側の制
御通路について述べた対応する点弧回路と同様に
動作する。スレーブ・チヤンネルにあるインバー
タ１′に対する点弧時刻を決定する為、加算器１
０５からの残り時間が加算器１１０で30゜信号と
加算され、マスター・チヤンネルのインバータか
ら電気角で30゜後に、スレーブ・チヤンネルのイ
ンバータを点弧する。第１Ｄ図に示す様に出力変
圧器１１を接続した場合、スレーブ・チヤンネル
のPHはマスター・チヤンネルより１カウントだけ
進んでいる。変圧器１１の出力を、３角結線の２
次側がマスター・チヤンネルに接続され、Ｙ結線
の２次側がスレーブ・チヤンネルに接続される様
に結線した場合には、スレーブ・チヤンネルのPH
はマスター・チヤンネルのPHの値より遅れる。調
節された残り時間が、位相固定ループ１０３によ
つてロツク動作が行なわれる減数計数器１０７′
に装入される。減数計数器１０７′が時間切れに
なると、点弧ブロツク１１１′がスレーブ・チヤ
ンネルにあるインバータ２′の次の１対のセルを
点弧する。電源側点弧制御装置の値遅補償を含め
た動作について詳しいことは前掲米国特許出願第
626999号に記載されている。 変圧器１１のＹ結線及び３角結線の１次側が
30゜の相対的な位相変異を持つ様にして、２つの
並列の変換器が３相電動機に給電する場合を例示
したが、変圧器によつて導入される30゜の移相な
しに、６相電動機に給電することも可能である。
６相電動機を使う時、各々のインバータの出力を
異なる一組の３相巻線に結合する。 過電流又はシユートスルーの様な故障状態が一
方又は両方のチヤンネルで起り、ブロツク１１３
で検出された時、信号がスイツチ制御器１１５に
供給されると共に、２入力オア・ゲート１１７の
一方の入力を介して信号スイツチ制御器１１５′
に供給され、これらのスイツチ制御器によりスイ
ツチ６０，６０′を切換えて、夫々の電流調整器
５９，５９′の代りに、反転限界ブロツク１１９
からの反転限界指令を電圧から点弧角への変換器
６１，６１′に結合する。反転限界指令は、位相
制御整流器１，１′に供給される点弧パルスが反
転限界まで位相制御整流器に送られる様にし、こ
うして２つのインバータ２，２′に対してゼロ電
流を供給する。 軽負荷状態の間、インバータ２の適正な転流を
保証する為、６パルス様式ブロツク１２１がトル
ク指令信号T*及び回転子速度信号ωrを受取り、
速度が予定の値を越え且つトルクが予定の値より
小さいことによつて判定される様な軽負荷の高速
状態が存在する時、スイツチ６０′がスイツチ制
御器１１５′によつて切換えられて、電圧から点
弧角への変換器６０′を反転限界に結合する。１
つのチヤンネルだけが高速の軽負荷状態で動作し
ている時、残りのインバータ２の負荷が増加し、
その転流時間を120゜未満に抑え、安定な動作を保
証する。 位相制御整流器１，１′を点弧する為に加算器
１９からの速度誤差信号に応答する第１図にブロ
ツク図で示した構成のデイジタル形の構成が第２
図に示されている。次に第２図について説明する
と、PLM 86で言語でプログラムされたインテル
80286形マイクロプロセツサ（MP）122が示され
ており、これはインテル8259A形割込みコントロ
ーラ１２３によつて制御される内蔵割込みプログ
ラムを持つている。コントローラ１２３が周知の
様に割込みを発生し、これによつてマイクロプロ
セツサ１２２が或るタスク又は計算を実行し、典
型的には将来の或る事象を実行するまでの時間を
減数計数器に貯蔵する。減数計数器がゼロに達す
ると、計数器が別の割込みを発生し、これがその
事象を開始し、この後、計数器には次の事象を実
行するまでの時間が再び挿入される。 第２図について説明すると、ソフトウエア形式
の位相固定ループが示されており、４つの計数器
を用いている。即ち、位相固定ループ（PLL）
計数器１２４、時間計数器１２５、マスター点弧
計数器１２６及びスレーブ点弧計数器１２７であ
る。動作について説明すると、位相固定ループ計
数器１２４によつて可変周波数の源を作る為、ク
ロツク発振器（OSC）１２９からの4.9152MHzの
出力パルスを、マイクロプロセツサ１２２からデ
ータ母線１３０を介して送られる信号「プリセツ
トＮ」によつて定められた値Ｎで除す。計数器１
２４の出力は、次の様にして、個々の磁束波
Ψ′ca、Ψ′ab、Ψ′bcの周波数の512倍の周波数に
保たれる様になつている。 時間計数器１２５は最初は512に設定され、計
数器１２４からのクロツク・パルス毎に１だけ減
数される。計数器１２５が１まで減数すると、
512にリセツトされる。この為、計数器１２５は
磁束波形に対する位相角の目安を与える。時間計
数器１２５のカウントがデータ母線１３１を介し
てマイクロプロセツサ１２２に送られ、そこで点
弧マスク・バツフア１３２，１３３を介して位相
制御整流器のサイリスタ（図に示してない）を点
弧する為の位相基準として使われる。擬似磁束波
形Ψ′ca、Ψ′ab、Ψ′bcをゼロ交差検出器１３４に
通し、この検出器が磁束波がゼロを通過する度に
同期パルスを発生することにより、同期が達成さ
れる。これらのパルスが割込みコントローラ１２
３に供給され、これがマイクロプロセツサ１２２
に割込んで、クロスオーバ・サービス・プログラ
ムを開始する。ゼロ交差検出器１３４は、電動機
磁束波形の相対的な符号を表わす３ビツト数をも
発生し、この数がマイクロプロセツサ１２２に送
られ、そこで読取られて、どのゼロ交差によつて
割込みパルスが発生したかを確認する為に使われ
る。ゼロ・クロスオーバ・サービス・プログラム
が時間計数器１２５の値を読取り、それを特定の
磁束波の交差に対する正しい値と比較して、計数
器１２５と磁束波の間の位相誤差を発生する。こ
の誤差が新しい「プリセツトＮ」の値を計算する
為に使われ、この値が位相固定ループ計数器１２
４に装入される。 位相制御整流器１，１′にある各々のサイリス
タ・セルの点弧のタイミングが、点弧計数器１２
６，１２７によつて定められる。マスター点弧計
数器１２６がゼロまでクロツク動作によつて減数
すると、マスター・トリガ割込み信号が発生さ
れ、割込みコントローラ１２３に供給されると共
に点弧マスタ・バツフア１３２にも供給される。
このバツフアにはマスター・チヤンネルの位相制
御整流器１の次に点弧すべきセルの対に対する適
当なマスクがマイクロプロセツサ１２２から装入
される。マイクロプロセツサがＡ／Ｄ変換器１３
６からマスター・チヤンネル及びスレーブ・チヤ
ンネルの直流線路電流を受取る。この変換器１３
６は、これらの２つの信号に結合されたマルチプ
レクサ（MUX）１３８に結合されている。マイ
クロプロセツサはＡ／Ｄ変換器１４０を介して速
度調整器からの誤差信号をも受取る。セルの点弧
の後、マイクロプロセツサ１２２がこの位相制御
整流器の次のセルを点弧するまでの時間を計算す
る。この時間が、現在時刻に対応する時間計数器
１２５の値と比較される。差の残り時間がデータ
母線を介して点弧計数器１２６又は１２７に装入
され、この計数器がこの後ゼロまで減数して、割
込みコントローラ１２３を介して更に別の割込み
を発生させ、それによつてセル点弧プログラムが
開始される。 第２図に示した実施例で電源側変換器の制御を
実施するためのソフトウエアを例示するフローチ
ヤートが付表にブロツク１００１乃至１０１７
で示されている。付表に示す様に、この発明に
従つて位相制御整流器のサイリスタを点弧する為
のルーチンは、まずブロツク１００１及び１００
２に示すようにマスター・チヤンネル又はスレー
ブ・チヤンネルの点弧計数器がクロツク動作によ
つてゼロになつた時、マスタ点弧計数器１２６又
はスレーブ点弧計数器１２７の何れかから割込み
を受取ることによつて始まる。所望のセルの対
が、割込みにより、ハードウエア（点弧マスク・
バツフア１３２又は１３３）から直接的に点弧さ
れる。この時、割込みが、マスター・チヤンネル
の位相制御整流器を点弧したばかりであることを
意味するマスター・チヤンネル割込み（＝０）
として判定されるか、或いはこの割込みが、スレ
ーブ・チヤンネルの位相制御整流器を点弧したば
かりであることを意味するスレーブ・チヤンネル
割込み（＝１）として判定される。 次に、ブロツク１００３に示すように、その中
間に点弧角の決定並びに対応するカウントの点弧
計数器への装入がなされることなく、２つの相次
ぐ点弧計数器の割込みが発生したかどうかを検査
する。こういうことが起れば、２つの相次ぐ割込
みの内の１番目が失われる。現在サービスを受け
ている割込み（２番目の割込み）は引続いてサー
ビスを受ける。この失われた割込み状態が検出さ
れた時、ソウトウエアがそれに代る第２の割込み
を発生し、それが失われた割込みに対する調整器
の計算を呼出す。点弧角が決定され、対応するカ
ウントが点弧計数器に装入された時、失われた割
込みがサービスを受ける。 次にブロツク１００４に示すように、最後の割
込みを受取つたチヤンネルの直流線路電流を決定
し、予定値と比較する。この電流が予定値より大
きければ、位相制御整流器の反転限界に対する遅
れ角を計算する。この時、FIRE＄ANGLE（）
を遅れ角に等しく設定する。遅れ角は位相制御整
流器に流れる電流に関係し、遅れ角は、瞬時電流
及び負荷インピーダンスに基づいて適正な転流を
保証しながら、出来るだけ反転限界に近い値に決
定する。直流電流がゼロに減少すると、反転限界
に対する予定の呼出しがあつても、それを除く。
ブロツク１００５に示すように、スレーブ・チヤ
ンネルが現在処理されていて、速度が予定量より
大きく且つトルクが予定量より小さい場合、
FIRE＄ANGLE（）＝RETARD＄ANGLE（）
である。 またブロツク１００６に示すように、過電流を
招く故障が起らず、スレーブ・チヤンネルが高速
で大きな負荷の為に、残りのチヤンネルの電流を
増加させてその転流時間を減少させる為に運転停
止されない場合、点弧角を計算しなければならな
い。速度調整器（図に示してない）の出力はトル
ク指令であるが、これがＡ／Ｄ変換器１４０に結
合され、電流指令に変換される。この電流指令が
電流帰還信号と比較され、その結果得られる誤差
信号がFIRE＄ANGLE（）を決定する比例＋積
分形調整器ルーチンに入力される。次にブロツク
１００７に示すように、FIRE＄ANGLE（）が
点弧角αに変換される。点弧角αは特定の基準点
を基準として測定した角度と定義され、点弧角が
ゼロであることは、回路内の各々のサイリスタ
が、転流回路がないと仮定すれば、各サイクルで
その陽極電圧が最初に正になつた時点に点弧され
る状態に対応する。この状態では、変換器は制御
をしない整流器回路と全く同じ動作する。 次にブロツク１００８に示すように、点弧すべ
き負荷側セルの次の対を選択する計数器を増数
し、このため変数NEW＄PH（）はPH（）＋
１に等しくなる。そこでブロツク１００９に示す
ように、ルツクアツプ・テーブルから、変数PH
（）の現在値に対応する変数OFFSET（）を
決定し、ブロツク１０１０に示すようにTIME
＄TO＄FIRE（）が、TIME＄TO＄FIRE＝
ALPHA＄ANG（）＋OFFSET（）として計
算される。ブロツク１０１１に示すように、時間
計数器を読取つて、PRESENT＄TIME（）を
決定する。次に、ブロツク１０１２に示すよう
に、TIME＄TO＄GOが、TIME＄TO＄GO＝
TIME＄TO＄FIRE−PRESENT＄TIME（）
として計算される。TIME＄TO＄GOは減数計数
器に装入される。角度の度数で表わした値であ
る。減数計数器がクロツク動作によつてカウン
ト・ゼロになると、パルスが発生され、それが次
の対のセルを点弧すると共に、次のセルの点弧の
計算を要求する。時間計数器の許容し得る値は０
乃至512カウントであるから、ブロツク１０１３
に示すように、TIMETO＄GOは数値循環に対し
て補正される。 次にブロツク１０１４に示すように、FIRE
＄COUNTER（）にTIME＄TO＄GOが装入さ
れる。次いでブロツク１０１５に示すように、変
数FIRING＄MASK（）が、PH（）に基づく
ルツクアツプ・テーブルからの適当なパターンに
等しく設定され、点弧マスク・バツフアに装入さ
れる。 FIRE＄COUNTER（）が0.7゜の各々のクロツ
ク・パルスによつて１ずつ減数される。カウン
ト・ゼロの時、FIRING＄MASKラツチにある
オン・サイリスタが点弧され、新しい点弧計数器
の割込みが発生される。 マスター・チヤンネルの点弧が行なわれる時、
マスター調整器が呼出されること、即ち、マスタ
ー・チヤンネルの位相制御整流器が点弧する時、
マスター・チヤンネルの位相制御整流器の次の点
弧の決定がなされることが、フローチヤートから
理解されよう。同様に、スレーブ・チヤンネルの
点弧の割込みが発生する時、スレーブ調整器が呼
出される。この割込み順序により、調整器の間の
結合がなくなる（マスター・チヤンネルの点弧の
後にスレーブ・チヤンネルの点弧時間の決定が続
かない）。サイリスタの実際の点弧は、夫々の点
弧計数器が時間切れになつた時、ハードウエアに
よつて行なわれ、これにより点弧計数器が時間切
れになつた時にサイリスタを点弧する為のソフト
ウエアのルーチンを働かせる際に起り得るソフト
ウエアの遅延を避ける。点弧と同時に、少数のス
テートメントを持つ非常に短い割込みプログラム
が発生され、サイリスタの点弧角を決定する電流
調整器プログラムに、どのチヤンネルが点孤した
かを知らせるだけにする。 この発明の３つの割込みの構成が第３図Ａに示
されている。マスター・チヤンネルの電源側変換
器のサイリスタが点弧される時に発生する非常に
短い優先順位の高い割込みが、一層長い、優先順
位が低い調整器割込み（Ｍ REG）を呼出して、
マスター・チヤンネルの電源側変換器のサイリス
タがたつた今点弧したことをこの調整器に知らせ
る。調整器がマスター・チヤンネルの点弧計数器
に装入すべきカウントを決定し、次の点弧マスク
をハードウエアのラツチ又はバツフアに装入し
て、マスター・チヤンネルの点弧計数器が時間切
れになつた時、マスター・チヤンネルの次のサイ
リスタの対がハードウエアから直接的に点弧され
る様にする。同様に、スレーブ・チヤンネルの電
源側変換器のサイリスタが点弧した時に発生する
短い優先順位の高い割込みが一層長い、優先順位
の低い調整器割込み（Ｓ REG）を呼出して、
スレーブ・チヤンネルの電源側変換器のサイリス
タがたつた今点弧したことを調整器に知らせる。
調整器がスレーブ・チヤンネルの点弧計数器に装
入すべきカウントを決定し、次の点弧マスクをハ
ードウエアのラツチに装入して、スレーブ・チヤ
ンネルの点弧計数器が時間切れになつた時、スレ
ーブ・チヤンネルの次のサイリスタの対が直接的
にハードウエアから点弧される様にする。 第３図Ａは、マスター・チヤンネル及びスレー
ブ・チヤンネルの点弧が30゜偏移している正常な
定常状態の動作を示している。第３図Ｂは、高速
軽負荷動作中に故障が検出されて、マスター・チ
ヤンネルの転流時間を減少する為に、スレーブ・
チヤンネルを運転停止した場合に起る様に、スレ
ーブ・チヤンネルが突然に遅延限界に要求される
場合を示している。マスター・チヤンネルの２回
の計算が続けて行なわれることに注意されたい。
これはマスター・チヤンネルは依然として点弧を
進めているが、スレーブ・チヤンネルは突然に
（遅れ角の計算に基づいて）約120゜遅らされてい
る為である。スレーブ・チヤンネルが再び点弧を
開始する時、割込みの干渉があり、スレーブ調整
器の計算はマスター調整器が完了するまで待たな
ければならない。 第３図Ｃは、マスター・チヤンネルが反転限界
から脱するが、制御作用に許される電流変化率の
制限の為に、徐々にそうする時に起る様に、マス
ター・チヤンネルの調整器がゆつくりとスレー
ブ・チヤンネルの調整器より進む場合を示す。こ
の割込みの構成では、一方の調整器が他方を実質
的に通抜けても、何れのチヤンネルにも何等電流
の擾乱が起らない。 位相制御整流器１，１′の制御に関するマイク
ロプロセツサ１２２の動作を更によく説明する
為、このマイクロプロセツサに対する割込みプロ
グラムを簡単に説明する。これまでの説明と若干
重複する所があるが、優先順位が高い順に云う
と、プログラムは(1)磁束クロスオーバ・サービ
ス・プログラム、(2)マスター点弧計数器サービ
ス・プログラム、(3)スレーブ点弧サービス・プロ
グラム、(4)調整器割込みプログラム及び(5)位相固
定ループ補正プログラムで構成される。 磁束クロスオーバ割込みは、再生した磁束波の
ゼロ効差の度に発生されるが、これは線路周波数
の１サイクルあたり６回発生し、これから第２図
に示したソフトウエアの位相固定ループに対する
同期信号が発生される。更に、クロスオーバ割込
みプログラムは、位相固定ループ計数器１２４の
クロツク動作を受ける時間計数器１２５を読取
る。前に述べた様に、クロツク速度は基本周波数
又は線路周波数あたりパルス512個である。この
為、基本周波数の周期を512で除し、時間計数器
は、360゜を512で除した値、即ち基本周波数の
0.703゜に等しい角度分解能を持つ。この時、磁束
クロスオーバ・プログラムが磁束波のクロスオー
バの６番目毎に割込みを発生し、位相固定ループ
補正割込みプログラムを要求する。次に位相固定
ループ補正プログラムがゼロ交差検出器１３４か
ら出力された同期クロスオーバ割込みパルスと計
数器１２５からの実際の補正された時間計数器の
読みとの間の角度誤差を決定する。その後、新し
い除数ＮがPLL計数器１２４に装入され、この
誤差をゼロにする様に作用する。 ２番目の優先順位は、マスター・チヤンネルの
点弧計数器１２６が時間切れになる度に開始され
るマスター・チヤンネル点弧計数器サービス割込
みプログラムである。マスター・チヤンネル点弧
計数器サービス割込みプログラムが、マスター・
チヤンネルを点弧計数器に装入すべきカウントを
決定する為の調整器割込みプログラムを開始する
為の割込みを発生する。 優先順位が３番目の割込みプログラムは、点弧
計数器１２７が時間切れになる度に開始されるス
レーブ・チヤンネル点弧計数器サービス・プログ
ラムである。スレーブ・チヤンネル点弧計数器サ
ービス・プログラムは、スレーブ・チヤンネルの
計数器に装入すべきカウントを決定する為の調整
器割込みプログラムを開始する為の割込みを発生
する。 優先順位が４番目になるのは調整器割込みプロ
グラムであり、これは動作様式を決定し、調整器
のサイリスタの点弧角を決定する機能を持つと共
に、この為に適当なアルゴリズムを呼出す。 マスタ・チヤンネルの負荷側変換器２の点弧の
制御は、前掲米国特許出願第626999号に記載され
ているのと同じ様に行なわれる。スレーブ・チヤ
ンネルの負荷側変換器は、マスター・チヤンネル
の負荷側変換器に対して決定された点弧角を用い
て、マスター・チヤンネルの負荷側変換器から電
気角で30゜遅れて点弧される。 優先順位が５番目の割込みプログラムが位相固
定ループ補正割込みプログラムであり、磁束波の
６番目のクロスオーバ毎に、磁束クロスオーバ割
込みプログラムによつて呼出される。位相固定ル
ープ補正割込みプログラムは、計数器のパルス出
力と磁束波のゼロ交差の間の同期状態を保つ為
に、位相固定ループ計数器１０４の除数Ｎの値を
計算する。 この発明に従つて制御される２つの独立の並列
のAC／DC変換器を、誘導電動機に給電する２つ
の６パルス式並列DC／ACインバータに給電する
好ましい実施例について例示したが、この発明に
従つて制御される２つの独立の並列のAC／DC変
換器は、直流電動機の様な任意の直流負荷に給電
する為にも使うことが出来る。直流電動機に給電
するのに使う時、各々のAC／DC変換器は電動機
の電力定格の半分しか必要としない。 以上は、１個のマイクロプロセツサで電流調整
器プログラムを働かせることによる干渉がまつた
くなしに、２個のチヤンネルに対して完全に任意
の点弧角がとれる様にするマイクロプロセツサで
構成した12パルス式直流電動機駆動装置を説明し
たものである。更に、点弧角の調整の実行時間に
著しい制約を生ずることなく、両方の電源側変換
器の点弧角の決定に１個のマイクロプロセツサを
用いた、マイクロコンピユータで構成した12パル
ス式電動機駆動装置を説明した。 この発明を好ましい実施例について具体例に図
示し且つ説明したが、当業者であれば、この発明
の範囲内で種々の変更を加えることが出来ること
は明らかであろう。
【表】
↓
【表】
↓
【表】
↓
第１図並びに第１Ａ図乃至第１Ｄ図はこの発明
を用いた12パルス式並列変換器駆動装置のブロツ
ク図、第２図は第１図の駆動装置の電源側変換器
制御装置のデイジタル形実施例を示すブロツク
図、第３図はこの発明の動作を説明する為の波形
図である。 （主な符号の説明）、図中、１及び１′はAC／
DC変換器、６５ならびに１３４はゼロ交差検出
器、６７は計数器を含む位相固定ループ、１２４
は位相固定ループ計数器、１２５は時間計数器、
１２９は発振器、６９及び６９′ならびに１２６
及び１２７は点弧計数器、１２２はマイクロプロ
セツサ、１２３は割込みコントローラ、１３２及
び１３３は点弧マスク・バツフア、１１３は故障
状態検出器、１１５及び１１５′はスイツチ制御
器、１１９は反転限界ブロツク、１２１は６パル
ス様式ブロツクを表わす。
を用いた12パルス式並列変換器駆動装置のブロツ
ク図、第２図は第１図の駆動装置の電源側変換器
制御装置のデイジタル形実施例を示すブロツク
図、第３図はこの発明の動作を説明する為の波形
図である。 （主な符号の説明）、図中、１及び１′はAC／
DC変換器、６５ならびに１３４はゼロ交差検出
器、６７は計数器を含む位相固定ループ、１２４
は位相固定ループ計数器、１２５は時間計数器、
１２９は発振器、６９及び６９′ならびに１２６
及び１２７は点弧計数器、１２２はマイクロプロ
セツサ、１２３は割込みコントローラ、１３２及
び１３３は点弧マスク・バツフア、１１３は故障
状態検出器、１１５及び１１５′はスイツチ制御
器、１１９は反転限界ブロツク、１２１は６パル
ス様式ブロツクを表わす。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直流負荷に結合された独立の並列のAC／DC
変換器に対する制御装置に於て、第１のAC／DC
変換器１にある次の被制御スイツチを点弧するま
での時間を受取る第１の点弧計数器手段１２６
と、第２のAC／DC変換器１′にある次の被制御
スイツチを点弧するまでの時間を受取る第２の点
弧計数器手段１２７と、前記第１の点弧計数器手
段が時間切れになつたことに応答して、前記第１
のAC／DC変換器にある次の被制御スイツチを点
弧する第１のラツチ手段１３２と、前記第２の点
弧計数器手段が時間切れになつたことに応答して
前記第２のAC／DC変換器にある次の被制御スイ
ツチを点弧する第２のラツチ手段１３３と、前記
第１のAC／DC変換器の点弧に応答して第１の割
込み信号を発生する手段１２３と、前記第２の
AC／DC変換器の点弧に応答して第２の割込み信
号を発生する手段１２３と、前記第１の割込み信
号に応答して、次の被制御スイツチを点弧するま
での残り時間を決定して該残り時間を前記第１の
点弧計数器手段に装入する電流調整器手段１２２
とを有し、該電流調整器手段は前記第２の割込み
信号に応答して、次の被制御スイツチを点弧する
までの残り時間を決定して該残り時間を前記第２
の点弧計数器手段に装入し、前記電流調整器手段
が１個のマイクロコンピユータで構成されている
制御装置。 ２ 特許請求の範囲１に記載した制御装置に於
て、１つの前記AC／DC変換器に結合されてい
て、交流線路電圧の積分のゼロ交差を検出して交
流線路周波数の予定の倍数のパルス信号を発生す
る手段１２９，１３４と、前記パルス信号に同期
した位相固定ループ計数器手段１２４とを有し、
該位相固定ループ計数器手段は交流線路周波数の
１周期あたり予定数のカウントを発生し、前記位
相固定ループ計数器手段が前記第１及び第２の点
弧計数器手段のクロツク動作に使われる制御装
置。 ３ 特許請求の範囲１に記載した制御装置に於
て、前記電流調整器手段１２２が、故障状態が発
生した時を決定する手段１１３と、故障状態に応
答して、前記第１及び第２のAC／DC変換器の点
弧角を遅らせて、該AC／DC変換器の電流出力を
ゼロまで減少する手段１１９とを有する制御装
置。 ４ 特許請求の範囲１に記載した制御装置に於
て、前記電流調整器手段１２２が、電動機速度が
予定値より高く且つ電動機トルクが予定値より低
い時を決定する手段１２１と、この高速で低トル
クの状態の間、１つのAC／DC変換器の点弧角を
遅らせる手段１１５′とを有する制御装置。 ５ 直流負荷に給電する独立の並列のAC／DC変
換器１，１′を制御する方法に於て、(イ)前記並列
のAC／DC変換器の内の第１の変換器１にある制
御可能なスイツチが点弧した時に第１の割込み信
号を発生する段階1002、(ロ)該第１の割込み信号に
応答して、前記第１のAC／DC変換器にある次の
制御可能なスイツチを点弧する為の、第１の点弧
計数器１２６に装入すべき時間をマイクロコンピ
ユータ１２２で決定する段階（1004−1012）、(ハ)
前記マイクロコンピユータで前記第１のAC／DC
変換器を点弧する為に決定された時間を前記第１
の点弧計数器に装入する段階（1014）、(ニ)前記並
列のAC／DC変換器の内の第２の変換器１′にあ
る制御可能なスイツチが点弧した時に第２の割込
み信号を発生する段階（1002）、(ホ)該第２の割込
み信号に応答して、前記第２のAC／DC変換器に
ある次の制御可能なスイツチを点弧する為の、第
２の点弧計数器１２７に装入すべき時間を前記の
同じマイクロコンピユータで決定する段階（1004
−1012）、(ヘ)前記第２のAC／DC変換器を点弧す
る為に前記マイクロコンピユータで決定された時
間を前記第２の点弧計数器に装入する段階
（1014）、(ト)前記第１の点弧計数器が時間切れにな
つた時、前記マイクロコンピユータとは無関係
に、前記第１のAC／DC変換器にある次の制御可
能なスイツチを点弧する段階（1015）、(チ)前記第
２の点弧計数器が時間切れになつた時、前記マイ
クロコンピユータとは無関係に、前記第２の
AC／DC変換器にある次の制御可能なスイツチを
点弧する段階（1015）を有する方法。 ６ 特許請求の範囲５に記載した方法に於て、前
記段階(ロ)が、故障状態が発生したかどうかを判定
し、故障状態と判定された時、前記第１のAC／
DC変換器の点弧角を反転限界に設定して前記第
１のAC／DC変換器の電流出力をゼロに減少する
段階（1004）を含む方法。 ７ 特許請求の範囲６に記載した方法に於て、前
記段階(ホ)が、故障状態が発生したかどうかを判定
し、故障状態と判定された時、前記第２のAC／
DC変換器の点弧角を反転限界に設定して、前記
第２のAC／DC変換器の電流出力をゼロに減少す
る段階（1005）を含む方法。 ８ 特許請求の範囲５に記載した方法に於て、前
記段階(ロ)が、電動機速度が予定値より高く且つ電
動機トルクが予定値より低いかどうかを判定し、
この高速低トルク状態と判定された時、前記第１
のAC／DC変換器の点弧角を反転限界に設定し
て、該第１のAC／DCの変換器の電流出力をゼロ
に減少する段階（1004）を含む方法。 ９ 特許請求の範囲５に記載した方法に於て、前
記段階(ロ)が、その中間に点弧角の決定並びに対応
する時間の前記点弧計数器の内の適当な１つへの
装入がなされることなく、２つの相次ぐ割込みが
発生されたかどうかを判定し、そして、最後に受
取つた割込みに対する時間が第１の点弧計数器に
装入された後に割込みを飛越した場合、適当な１
つの点弧計数器に装入すべき時間を決定する段階
（1003）を含む方法。 １０ 特許請求の範囲５に記載した方法に於て、
前記段階(ホ)が、その中間に点弧角の決定並びに対
応する時間の適当な１つの点弧計数器への装入が
なされることなく、２つの相次ぐ割込みが発生し
たかどうかを判定し、そして、最後に受取つた割
込みに対する時間が第２の点弧計数器に装入され
た後に割込みを飛越した場合、適当な１つの点弧
計数器に装入すべき時間を決定する段階（1003）
を含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US626982 | 1984-07-02 | ||
| US06/626,982 US4565953A (en) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | Twelve pulse AC motor drive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6122791A JPS6122791A (ja) | 1986-01-31 |
| JPH0437679B2 true JPH0437679B2 (ja) | 1992-06-22 |
Family
ID=24512680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60140697A Granted JPS6122791A (ja) | 1984-07-02 | 1985-06-28 | 並列のａｃ／ｄｃ変換器を制御する方法と装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4565953A (ja) |
| JP (1) | JPS6122791A (ja) |
| CA (1) | CA1233509A (ja) |
| CH (1) | CH670342A5 (ja) |
| DE (1) | DE3523614A1 (ja) |
| SE (1) | SE466723B (ja) |
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| US5130628A (en) * | 1990-06-28 | 1992-07-14 | Southwest Electric Company | Transformer providing two multiple phase outputs out of phase with each other, and pumping system using the same |
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| US10819260B2 (en) | 2018-12-07 | 2020-10-27 | Rockwell Automation Technologies, Inc | Frequency and load balance compensated, gate firing phase shift delay line |
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|---|---|---|---|---|
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| US4090116A (en) * | 1976-12-10 | 1978-05-16 | General Electric Company | Closed loop digital control system and method for motor control |
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- 1985-06-26 CH CH2791/85A patent/CH670342A5/de not_active IP Right Cessation
- 1985-06-26 SE SE8503180A patent/SE466723B/sv not_active IP Right Cessation
- 1985-06-27 CA CA000485697A patent/CA1233509A/en not_active Expired
- 1985-06-28 JP JP60140697A patent/JPS6122791A/ja active Granted
- 1985-07-02 DE DE19853523614 patent/DE3523614A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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