JPH0442913B2 - - Google Patents
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- JPH0442913B2 JPH0442913B2 JP59042912A JP4291284A JPH0442913B2 JP H0442913 B2 JPH0442913 B2 JP H0442913B2 JP 59042912 A JP59042912 A JP 59042912A JP 4291284 A JP4291284 A JP 4291284A JP H0442913 B2 JPH0442913 B2 JP H0442913B2
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/505—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M7/515—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
- H02M7/521—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only in a bridge configuration
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、可変周波数電源に係り、特に逆変換
器の転流失敗を検出する回路を設けた電流形イン
バータに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a variable frequency power supply, and more particularly to a current source inverter provided with a circuit for detecting commutation failure of an inverter.
可変周波数電源を用いた制御装置としては、電
圧形インバータや電流形インバータが多用されて
いるが、本発明は電流形インバータを用いた可変
周波数電源に適用されるものである。
Voltage source inverters and current source inverters are often used as control devices using variable frequency power sources, and the present invention is applied to variable frequency power sources using current source inverters.
第1図は電流形インバータを用いて構成した交
流電動機制御における従来例のブロツク図であ
る。図において1は商用電源であり、2は商用電
源を直流に変換する整流器、3は直流を平滑する
直流リアクトル、4は直流を交流に変換するイン
バータ回路、5はインバータ回路4の出力により
駆動される誘導電動機である。6から17は整流
器2及びインバータ回路4を制御する制御回路を
構成し、6は入力制限、7は入力制限を通して得
られたV/F信号を周波数に変換する発振器、8
はリングカウンタ、9はパルス増幅回路であり、
この出力によりインバータ回路4を制御し、また
10はインバータ回路の出力電圧を検出する電圧
検出器、11は入力制限6からのV/F信号と電
圧検出器10からの出力信号を比較する比較器、
12は比較器11の出力を受けて電流基準信号と
に出力する電圧制御回路、13,14は入力電源
1の電流を検出するための変流器及び電流検出
器、15は電流検出器14から出力される入力電
源11の電流検出信号と、電圧制御回路12から
出力される電流基準信号とを比較する比較器、1
6は電流制限回路、17は電流制限回路からの出
力により整流器2の制御角を制御する位相制御回
路である。 FIG. 1 is a block diagram of a conventional example of AC motor control configured using a current source inverter. In the figure, 1 is a commercial power supply, 2 is a rectifier that converts the commercial power supply into DC, 3 is a DC reactor that smoothes the DC, 4 is an inverter circuit that converts DC to AC, and 5 is driven by the output of the inverter circuit 4. It is an induction motor. 6 to 17 constitute a control circuit that controls the rectifier 2 and the inverter circuit 4, 6 is an input limit, 7 is an oscillator that converts the V/F signal obtained through the input limit into a frequency, and 8
is a ring counter, 9 is a pulse amplification circuit,
This output controls the inverter circuit 4, and 10 is a voltage detector that detects the output voltage of the inverter circuit. 11 is a comparator that compares the V/F signal from the input limiter 6 and the output signal from the voltage detector 10. ,
12 is a voltage control circuit that receives the output of the comparator 11 and outputs it as a current reference signal; 13 and 14 are current transformers and current detectors for detecting the current of the input power source 1; and 15 is a voltage control circuit from the current detector 14. a comparator 1 that compares the current detection signal of the input power supply 11 output and the current reference signal output from the voltage control circuit 12;
6 is a current limiting circuit, and 17 is a phase control circuit that controls the control angle of the rectifier 2 based on the output from the current limiting circuit.
次に第2図にインバータ回路4の回路図を示
す。図において、18から23はパルス増幅回路
9からのパルスによつて点弧するサイリスタ、2
4から29は転流コンデンサ、30から35はダ
イオードである。 Next, a circuit diagram of the inverter circuit 4 is shown in FIG. In the figure, thyristors 18 to 23 are fired by pulses from the pulse amplification circuit 9;
4 to 29 are commutating capacitors, and 30 to 35 are diodes.
今、サイリスタ18が点弧しているとすればサ
イリスタ18が120゜間通電し、サイリスタ22,
23がそれぞれ60゜間ずつ通電して、サイリスタ
18ダイオード30、電動機5、ダイオード3
4,35、サイリスタ22,23の経路にて120゜
間の電流が流れる。次にサイリスタ18からサイ
リスタ19に転流するときは、転流コンデンサ2
4はサイリスタ18のカソード側を(+)極性、
サイリスタ19のカソード側を(−)極性として充
電されていたのが、サイリスタ19の点弧パルス
を与えることによりサイリスタ18に逆電圧をか
けてOFFし、サイリスタ19のカソード側が
(+)極性となる方向に充電,放電を行なう。同
様にしてサイリスタ19からサイリスタ20、サ
イリスタ20からサイリスタ18と次々に転流を
行なう。 Now, if the thyristor 18 is firing, the thyristor 18 is energized for 120 degrees, and the thyristor 22,
23 are energized for 60 degrees each, thyristor 18 diode 30, motor 5, diode 3
A current of 120° flows through the paths of thyristors 4 and 35 and thyristors 22 and 23. Next, when commutating from thyristor 18 to thyristor 19, commutation capacitor 2
4 is the (+) polarity of the cathode side of the thyristor 18;
The cathode side of the thyristor 19 was charged with (-) polarity, but by applying the ignition pulse of the thyristor 19, a reverse voltage is applied to the thyristor 18, turning it off, and the cathode side of the thyristor 19 becomes (+) polarity. Charge and discharge in the direction. Similarly, commutation is performed from thyristor 19 to thyristor 20 and from thyristor 20 to thyristor 18 one after another.
上述の様に、通常運転における電流形インバー
タのインバータ側出力電流は相電流で見ると
(+)側に120゜間流れ、60゜間休み、(−)側に120゜
間流れる。ところが転流コンデンサの充電電圧が
不足すると、サイリスタにかかる逆電圧が不足
し、サイリスタをOFFできなくなり転流失敗を
起こす。この時電圧制御においては、電流基準で
決まる電流が整流器2、直流リアクトル3、イン
バータ回路4、整流器2と流れ電動機には流れな
くなり直流リアクトル3を負荷として電流が流
れ、さらに、逆変換出力電圧が低下することによ
り、電流基準が増え、電流基準は最大値となり、
運転中の過負荷状態と同じ動作を行なう。このこ
とを利用して従来は、転流失敗を過負荷として保
護していたので、転流失敗か、過負荷状態かの検
出が不能であつた。 As mentioned above, in normal operation, the inverter side output current of a current source inverter, in terms of phase current, flows to the (+) side for 120 degrees, rests for 60 degrees, and then flows for 120 degrees to the (-) side. However, if the charging voltage of the commutation capacitor is insufficient, the reverse voltage applied to the thyristor is insufficient, making it impossible to turn off the thyristor and causing commutation failure. At this time, in voltage control, the current determined by the current reference flows through the rectifier 2, DC reactor 3, inverter circuit 4, and rectifier 2, stops flowing to the motor, and current flows through the DC reactor 3 as a load, and furthermore, the inverse conversion output voltage By decreasing, the current reference increases and the current reference reaches its maximum value,
Performs the same operation as in an overload state during operation. Conventionally, this has been used to protect against commutation failure as overload, making it impossible to detect commutation failure or overload status.
本発明は、可変周波数電源により駆動される電
動機を速度制御することによつて、可変周波数電
源のインバータ回路の転流失敗を過負荷状態と区
別して検出できる様にした電流形インバータを提
供することを目的とする。
The present invention provides a current source inverter that can detect commutation failure in an inverter circuit of a variable frequency power source, distinguishing it from an overload state, by controlling the speed of a motor driven by the variable frequency power source. With the goal.
電動機が速度制御され、無負荷状態で運転され
る場合、転流失敗を起こしても速度が低下しない
ため電流基準は増えない。このときは、ひとつの
サイリスタが、転流失敗を起こしても他の相に転
流コンデンサ電圧と、電動機誘起電圧より電流阻
止されてインバータ回路における直流短絡といつ
た現象は発生せず、また電動機へ電流は流れる
が、相電流の乱れた異常電流となる。
If the motor is speed-controlled and operated under no-load conditions, the current reference will not increase because the speed will not decrease even if a commutation failure occurs. In this case, even if one thyristor causes a commutation failure, the current will be blocked by the commutating capacitor voltage in the other phase and the motor induced voltage, so no phenomenon such as a DC short circuit in the inverter circuit will occur, and the motor Although current flows to the current, it becomes an abnormal current with disordered phase current.
本発明は、この速度制御された可変周波数電源
のインバータ回路の出力において転流失敗時に生
じる相電流の乱れに着目してなされた。すなわち
本発明は、交流電源から直流電流を得るコンバー
タ部と、該直流電流を平滑するリアクトルと、平
滑化された直流電流を交流に変換するインバータ
部と、該コンバータ部及びインバータ部を制御す
る制御部を備えた装置において、該インバータ部
の出力電流から相電流の正と負の通電区間を検出
する電流検出手段と、該通電区間と該制御部から
該インバータ部を制御するために出力される該当
相のゲートパルス信号の通電指令区間を比較して
転流失敗を検出する転流失敗検出手段を設け、過
負荷状態と転流失敗状態を区別できるようにした
電流形インバータである。 The present invention was made by focusing on the disturbance of the phase current that occurs when commutation fails in the output of the inverter circuit of this speed-controlled variable frequency power supply. That is, the present invention includes a converter section that obtains a direct current from an alternating current power source, a reactor that smoothes the direct current, an inverter section that converts the smoothed direct current into alternating current, and a control that controls the converter section and the inverter section. a current detecting means for detecting positive and negative energization sections of a phase current from the output current of the inverter section; This current source inverter is equipped with commutation failure detection means that detects commutation failure by comparing the energization command sections of the gate pulse signals of the relevant phases, thereby making it possible to distinguish between an overload state and a commutation failure state.
本発明を第3図の1実施例を参照して説明す
る。図において、50はインバータ回路の出力電
流を検出する出力電流検出器、51,52は整流
器、53はNOT回路、54,55はゲートパル
スの波高値を設定するための可変抵抗器、56,
57は比較器、58,59は増幅器、60はOR
回路、61は転流重なりの時間だけの検出遅れを
生じさせるT・D回路である。
The invention will be described with reference to one embodiment shown in FIG. In the figure, 50 is an output current detector for detecting the output current of the inverter circuit, 51 and 52 are rectifiers, 53 is a NOT circuit, 54 and 55 are variable resistors for setting the peak value of the gate pulse, 56,
57 is a comparator, 58 and 59 are amplifiers, 60 is OR
The circuit 61 is a T/D circuit that causes a detection delay corresponding to the commutation overlap time.
第3図の回路において、インバータ回路の出力
のある1相分をとり出してI0とし、I6が(+)側
に120゜間電流が流れているときはパルス幅増回路
22より120゜間のパルスが出力されてインバータ
回路4のサイリスタが120゜間ONしている。同様
のことが(−)側で180゜位相がずれたゲートパル
スとサイリスタにより行なわれる。そこで、電動
機5に流れる出力電流の1相分を取り出し、(+)
側の電流については整流器51を通して比較器5
6に入力される。一方、パルス増幅回路9から出
力される120゜波形のゲートパルスはNOT回路5
3で反転され(U)、可変抵抗器54でゲートパ
ルスの波高値を励磁電流値に調整して電流量の検
出値として比較器56に入力される。比較器で
は、I0の(+)側電流を(+)基準、反転したゲ
ートパルスUを(−)基準として比較し、(+)
側電流が励磁電流値以下になつたときに増幅器5
8に出力する。増幅器58の出力はOR回路60
を介して、TD回路61に入力する。TD回路6
1では、インバータ回路4の転流による電流の立
上り、立下りによる誤動作防止のため、この転流
の時間だけの検出遅れを生じさせて、転流失敗の
検出信号として出力する。 In the circuit shown in Fig. 3, one phase of the output of the inverter circuit is taken out and designated as I0 , and when I6 is flowing 120° to the (+) side, the pulse width multiplier 22 is 120°. The pulse between these two times is output, and the thyristor of the inverter circuit 4 is turned on for 120 degrees. The same thing is done with a gate pulse and a thyristor that are 180° out of phase on the (-) side. Therefore, one phase of the output current flowing through the motor 5 is taken out, and (+)
The current on the side is passed through the rectifier 51 to the comparator 5.
6 is input. On the other hand, the gate pulse with a 120° waveform output from the pulse amplification circuit 9 is sent to the NOT circuit 5.
3 (U), the peak value of the gate pulse is adjusted to the excitation current value by the variable resistor 54, and is input to the comparator 56 as a detected value of the current amount. The comparator compares the (+) side current of I 0 as the (+) reference and the inverted gate pulse U as the (-) reference.
When the side current becomes less than the excitation current value, the amplifier 5
Output to 8. The output of the amplifier 58 is an OR circuit 60
The signal is input to the TD circuit 61 via the TD circuit 61. TD circuit 6
1, in order to prevent malfunctions due to rises and falls of current due to commutation in the inverter circuit 4, a detection delay corresponding to the commutation time is generated and output as a commutation failure detection signal.
またI0の(−)側電流については、(−)側電
流を(−)基準とし、パルス増幅回路9からの出
力を反転させずに(+)基準として、比較器57
にて両者を比較し、(−)側電流が励磁電流以上
になつたときに増幅器59にて増幅し、OR回路
60へ入力し、その出力はTD回路を介して転流
失敗の検出信号として出力する。 Regarding the (-) side current of I0 , the comparator 57 uses the (-) side current as the (-) reference, and uses the output from the pulse amplifier circuit 9 as the (+) reference without inverting it.
When the (-) side current exceeds the excitation current, it is amplified by the amplifier 59, inputted to the OR circuit 60, and its output is sent as a commutation failure detection signal via the TD circuit. Output.
上述の様な回路を設けることによつて、1相分
の出力電流を検出し、これをゲートパルスと比較
することによつて過負荷状態と、転流失敗とを判
別でき、早期にかつ確実に転流の失敗を検出でき
る。 By providing a circuit like the one described above, it is possible to detect an output current for one phase and compare it with the gate pulse to distinguish between an overload condition and a commutation failure, which can be done quickly and reliably. commutation failure can be detected.
さらに、この他の実施例として、インバータ回
路の出力電流を3相検出1、前述の回路をそれぞ
れの相にとりつけて、3回路を組合せて使用する
ことも可能である。1相分の検出ではゲートパル
ス幅より長く流れた時には最初の120゜間では検出
せず、次の転流後の電流の幅が短かくなつた時に
検出する為に360゜以内での検出が可能である。こ
れに対してこの3相検出を行なうと、転流失敗に
て、1相分の出力電流がゲートパルス幅より長く
流れた時でも、他の相ではゲートパルスと同タイ
ミングでは電流は流れない。このことから、3相
検出を行なうと電気角で120゜以内の検出が可能と
なる。 Furthermore, as another embodiment, it is also possible to detect the output current of the inverter circuit in three phases 1, attach the above-mentioned circuits to each phase, and use the three circuits in combination. In the detection of one phase, if the current flows longer than the gate pulse width, it will not be detected within the first 120°, but it will be detected within 360° in order to detect when the width of the current after the next commutation becomes shorter. It is possible. On the other hand, when this three-phase detection is performed, even if the output current for one phase flows for a longer time than the gate pulse width due to commutation failure, no current flows in other phases at the same timing as the gate pulse. From this, three-phase detection allows detection within 120 degrees in electrical angle.
さらに他の実施例として、前述の実施例におい
てゲートパルス信号をアナログ量に変換してレベ
ル比較したが、電流分をデジタル量に変換して、
ゲートパルスとロジツク比較しても同等の効果は
得られる。 As yet another example, in the above-mentioned example, the gate pulse signal was converted into an analog quantity and the levels were compared; however, by converting the current component into a digital quantity,
The same effect can be obtained by comparing gate pulse and logic.
本発明の構成によれば、転流失敗を過負荷状態
と区別して検出することができる。
According to the configuration of the present invention, commutation failure can be detected separately from an overload state.
第1図は従来例における交流電動機制御のブロ
ツク図、第2図は、第1図におけるインバータ回
路の回路図、第3図は、本発明の故障検出回路図
である。
1…電源、2…整流器、3…直流リアクタン
ス、4…インバータ回路、5…交流電動機、6…
入力制限、7…発振器、8…リングカウンタ、9
…パルス増幅回路、10…電圧検出器、11…比
較器、12…電圧制御回路、13…変流器、14
…電流検出器、15…比較器、16…電流制御回
路、17…位相制御回路、50…出力電流検出
器、53…NOT回路、54,55…可変抵抗器、
56,57…比較器、58,59…増幅器、60
…OR回路、61…TD回路。
FIG. 1 is a block diagram of AC motor control in a conventional example, FIG. 2 is a circuit diagram of the inverter circuit in FIG. 1, and FIG. 3 is a failure detection circuit diagram of the present invention. 1... Power source, 2... Rectifier, 3... DC reactance, 4... Inverter circuit, 5... AC motor, 6...
input limit, 7... oscillator, 8... ring counter, 9
...Pulse amplifier circuit, 10...Voltage detector, 11...Comparator, 12...Voltage control circuit, 13...Current transformer, 14
... Current detector, 15... Comparator, 16... Current control circuit, 17... Phase control circuit, 50... Output current detector, 53... NOT circuit, 54, 55... Variable resistor,
56, 57... Comparator, 58, 59... Amplifier, 60
...OR circuit, 61...TD circuit.
Claims (1)
と、該直流電流を平滑するリアクトルと、平滑化
された直流電流を交流に変換するインバータ部
と、該コンバータ部及びインバータ部を制御する
制御部を備えた装置において、該インバータ部の
出力電流から相電流の正と負の通電区間を検出す
る電流検出手段と、該通電区間と該制御部から該
インバータ部を制御するために出力される該当相
のゲートパルス信号の通電指令区間を比較して転
流失敗を検出する転流失敗検出手段を設け、過負
荷状態と転流失敗状態を区別できるようにしたこ
とを特徴とする電流形インバータ。1. Equipped with a converter section that obtains direct current from an alternating current power source, a reactor that smoothes the direct current, an inverter section that converts the smoothed direct current to alternating current, and a control section that controls the converter section and the inverter section. In the device, current detection means detects positive and negative energization sections of the phase current from the output current of the inverter section, and a gate of the corresponding phase that is output from the energization section and the control section to control the inverter section. A current source inverter characterized in that a commutation failure detection means is provided for detecting a commutation failure by comparing energization command sections of pulse signals, thereby making it possible to distinguish between an overload state and a commutation failure state.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042912A JPS60190174A (en) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | Current type inverter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042912A JPS60190174A (en) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | Current type inverter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60190174A JPS60190174A (en) | 1985-09-27 |
| JPH0442913B2 true JPH0442913B2 (en) | 1992-07-14 |
Family
ID=12649234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59042912A Granted JPS60190174A (en) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | Current type inverter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60190174A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006288081A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Fujitsu General Ltd | Axial gap type electric motor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5344219B2 (en) * | 1974-02-28 | 1978-11-27 |
-
1984
- 1984-03-08 JP JP59042912A patent/JPS60190174A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60190174A (en) | 1985-09-27 |
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