JPH0736706B2 - インバ−タ装置 - Google Patents
インバ−タ装置Info
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- JPH0736706B2 JPH0736706B2 JP58146230A JP14623083A JPH0736706B2 JP H0736706 B2 JPH0736706 B2 JP H0736706B2 JP 58146230 A JP58146230 A JP 58146230A JP 14623083 A JP14623083 A JP 14623083A JP H0736706 B2 JPH0736706 B2 JP H0736706B2
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- Japan
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- output
- circuit
- inverter
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- H—ELECTRICITY
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、交流電動機を負荷とする可変電圧・可変周
波数型PWM制御インバータ装置に関するものである。
波数型PWM制御インバータ装置に関するものである。
第１図に、従来のインバータ装置の概略ブロツク構成の
一例を示す。図において、（１）は商用電源、（２）は
サイリスタ等で構成される力行用コンバータ回路、
（３）は平滑コンデンサ、（４）はトランジタ等で構成
されるインバータ主回路、（５）は負荷の交流電動機、
（６）は回生用コンバータ回路、（７）は回生用トラン
ス、及びその他の制御回路の名称は、各ブロツク中に示
してある。
一例を示す。図において、（１）は商用電源、（２）は
サイリスタ等で構成される力行用コンバータ回路、
（３）は平滑コンデンサ、（４）はトランジタ等で構成
されるインバータ主回路、（５）は負荷の交流電動機、
（６）は回生用コンバータ回路、（７）は回生用トラン
ス、及びその他の制御回路の名称は、各ブロツク中に示
してある。
第２図は、第１図の回生用コンバータ回路（６）の周辺
を示す。回生用コンバータ回路（６）は、６ケのサイリ
スタＲ＋,S＋,T＋,R−,S−,T−によつて構成される。
を示す。回生用コンバータ回路（６）は、６ケのサイリ
スタＲ＋,S＋,T＋,R−,S−,T−によつて構成される。
次に、これら従来装置の動作を説明する。力行時におい
ては、第１図の商用電源（１）から供給された電圧は、
コンバータ回路（２）で整流された後、コンデンサ
（３）で平滑され、更に、インバータ主回路（４）で交
流に変換されて、最後に電動機（５）に供給される。他
方、速度指令回路は、電動機の目標回転数に対応した速
度指令を出力する。基準電圧波形形成回路では、この速
度指令出力に応じた周波数、及び電圧指令回路の出力に
一致する振幅をもつた基準電圧波形が形成される。PWM
制御回路は、基準電圧波形とインバータ主回路（４）の
出力電圧との偏差に応じて、インバータ主回路（４）の
トランジスタ等をオン・オフ制御する信号を出力する。
即ち、インバータ主回路（４）の出力電圧は、基準電圧
波形に追従するようになり、これにより、インバータ主
回路（４）は、速度指令回路により指定された所望の周
波数の交流電圧を出力して、電動機（５）を駆動する。
ては、第１図の商用電源（１）から供給された電圧は、
コンバータ回路（２）で整流された後、コンデンサ
（３）で平滑され、更に、インバータ主回路（４）で交
流に変換されて、最後に電動機（５）に供給される。他
方、速度指令回路は、電動機の目標回転数に対応した速
度指令を出力する。基準電圧波形形成回路では、この速
度指令出力に応じた周波数、及び電圧指令回路の出力に
一致する振幅をもつた基準電圧波形が形成される。PWM
制御回路は、基準電圧波形とインバータ主回路（４）の
出力電圧との偏差に応じて、インバータ主回路（４）の
トランジスタ等をオン・オフ制御する信号を出力する。
即ち、インバータ主回路（４）の出力電圧は、基準電圧
波形に追従するようになり、これにより、インバータ主
回路（４）は、速度指令回路により指定された所望の周
波数の交流電圧を出力して、電動機（５）を駆動する。
他方、回生時においては、電動機（５）の回転エネルギ
ーが、回生用コンバータ回路（６）を介して、電源
（１）に回生される。次に回生時の転流動作について、
第２図を参照して説明する。電動機（５）の回転エネル
ギーは、コンデンサ（３）に電荷として蓄えられ、この
コンデンサ（３）の端子間電圧をVdとする。今、サイリ
スタＲ＋,T−が導電しており、次にＲ＋→Ｓ＋への転流
が行なわれる場合を考えると、Ｒ＋にかかる電圧ＶＲ＋
を零以下にしなければ、サイリスタの特性上、Ｒ＋はタ
ーンオフできない。ＶＲ＋＞０のうちに転流を行なおう
とすると、サイリスタＲ＋はオフできず、オンしたまま
となる。他の６個のサイリスタについても同様であり、
結局、このような場合には直流母線短絡が生じる。第２
図の回路構成によれば、各サイリスタにかかる電圧は、
コンデンサ（３）の電圧Vdと電源（１）の電圧によつて
決まるが、このような回路構成において、上述の短絡事
故を防止する方法として、コンデンサ電圧Vdを電源電圧
の一番低下した状態に合わせて設定することが考えられ
ている。これによれば、電源電圧が低下した状態でも転
流失敗は起きない。しかし、その反面、コンバータ出力
電圧（＝コンデンサ電圧Vd）が低いため、電源電圧が高
い通常時でも、モータの定格出力パワーを出すために、
多大の電流を流さねばならず、大きな素子を必要とし、
コスト高や装置の大型化を招くという欠点があつた。
ーが、回生用コンバータ回路（６）を介して、電源
（１）に回生される。次に回生時の転流動作について、
第２図を参照して説明する。電動機（５）の回転エネル
ギーは、コンデンサ（３）に電荷として蓄えられ、この
コンデンサ（３）の端子間電圧をVdとする。今、サイリ
スタＲ＋,T−が導電しており、次にＲ＋→Ｓ＋への転流
が行なわれる場合を考えると、Ｒ＋にかかる電圧ＶＲ＋
を零以下にしなければ、サイリスタの特性上、Ｒ＋はタ
ーンオフできない。ＶＲ＋＞０のうちに転流を行なおう
とすると、サイリスタＲ＋はオフできず、オンしたまま
となる。他の６個のサイリスタについても同様であり、
結局、このような場合には直流母線短絡が生じる。第２
図の回路構成によれば、各サイリスタにかかる電圧は、
コンデンサ（３）の電圧Vdと電源（１）の電圧によつて
決まるが、このような回路構成において、上述の短絡事
故を防止する方法として、コンデンサ電圧Vdを電源電圧
の一番低下した状態に合わせて設定することが考えられ
ている。これによれば、電源電圧が低下した状態でも転
流失敗は起きない。しかし、その反面、コンバータ出力
電圧（＝コンデンサ電圧Vd）が低いため、電源電圧が高
い通常時でも、モータの定格出力パワーを出すために、
多大の電流を流さねばならず、大きな素子を必要とし、
コスト高や装置の大型化を招くという欠点があつた。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、通常時は、モータの定格出力パ
ワーを出すようにコンバータ出力電圧を高く設定してお
き、コンバータの入力電圧の低下時には、コンバータ指
令電圧が低い場合、即ちコンバータ出力周波数が低い領
域（モータ回転数が低い領域）においては、回生側のコ
ンバータの転流失敗を回避し、運転を継続する目的から
コンバータ電圧指令を下げることはせず、通常の出力電
圧を確保し、規定のモータ出力を出すように制御を継続
し、コンバータ出力電圧が回生側のコンバータ回路の転
流を安定に行うことのできないインバータ出力周波数が
高い領域（モータ回転数が高い領域）においてのみコン
バータ電圧指令を所定の値にクランプすることにより転
流失敗を防止するものである。
ためになされたもので、通常時は、モータの定格出力パ
ワーを出すようにコンバータ出力電圧を高く設定してお
き、コンバータの入力電圧の低下時には、コンバータ指
令電圧が低い場合、即ちコンバータ出力周波数が低い領
域（モータ回転数が低い領域）においては、回生側のコ
ンバータの転流失敗を回避し、運転を継続する目的から
コンバータ電圧指令を下げることはせず、通常の出力電
圧を確保し、規定のモータ出力を出すように制御を継続
し、コンバータ出力電圧が回生側のコンバータ回路の転
流を安定に行うことのできないインバータ出力周波数が
高い領域（モータ回転数が高い領域）においてのみコン
バータ電圧指令を所定の値にクランプすることにより転
流失敗を防止するものである。
以下、この発明の一実施例を、図について説明する。第
３図において、（１）は商用電源、（２）はサイリスタ
等で構成される力行用コンバータ回路、（３）は平滑コ
ンデンサ、（４）はトランジスタ等で構成されるインバ
ータ主回路、（５）は負荷の交流電動機、（６）は回生
用コンバータ回路、（７）は回生用トランス、（８），
（９）は新しく導入された回路であつて、（８）が電源
（１）からの入力電圧を検出する入力電圧検出回路、
（９）は電圧補正回路である。電圧補正回路（９）は入
力電圧検出回路（８）より入力した検出値より電源電圧
の低下を検知したならば、コンバータ電圧指令回路より
コンバータ出力電圧指令を入力し、この時の電圧指令が
第４図に示すように低い場合、即ちインバータ出力周波
数が低い領域においてはコンバータ電圧指令回路に対し
てコンバータ電圧指令を下げる補正をしない。これによ
り、通常のコンバータ出力電圧を確保し、インバータ
（４）に規定の出力を出すように制御を継続する。
３図において、（１）は商用電源、（２）はサイリスタ
等で構成される力行用コンバータ回路、（３）は平滑コ
ンデンサ、（４）はトランジスタ等で構成されるインバ
ータ主回路、（５）は負荷の交流電動機、（６）は回生
用コンバータ回路、（７）は回生用トランス、（８），
（９）は新しく導入された回路であつて、（８）が電源
（１）からの入力電圧を検出する入力電圧検出回路、
（９）は電圧補正回路である。電圧補正回路（９）は入
力電圧検出回路（８）より入力した検出値より電源電圧
の低下を検知したならば、コンバータ電圧指令回路より
コンバータ出力電圧指令を入力し、この時の電圧指令が
第４図に示すように低い場合、即ちインバータ出力周波
数が低い領域においてはコンバータ電圧指令回路に対し
てコンバータ電圧指令を下げる補正をしない。これによ
り、通常のコンバータ出力電圧を確保し、インバータ
（４）に規定の出力を出すように制御を継続する。
しかし、入力したコンバータ出力電圧指令が同じく第４
図に示すように高い場合、即ち回生側コンバータ６の転
流を安定に行うことができないインバータ出力周波数が
高い領域においてはコンバータ電圧指令回路に対してコ
ンバータ出力電圧指令をクランプするように補正する。
このように、電圧補正回路（９）は電源電圧の低下を検
知時にコンバータ出力電圧指令値に従つてコンバータ電
圧指令を補正する。その他の制御回路は第１図のものと
同じで、速度指令回路、電圧指令回路、基準電圧波形形
成回路、PWM制御回路、コンバータ電圧指令回路、位相
制御回路よりなる。
図に示すように高い場合、即ち回生側コンバータ６の転
流を安定に行うことができないインバータ出力周波数が
高い領域においてはコンバータ電圧指令回路に対してコ
ンバータ出力電圧指令をクランプするように補正する。
このように、電圧補正回路（９）は電源電圧の低下を検
知時にコンバータ出力電圧指令値に従つてコンバータ電
圧指令を補正する。その他の制御回路は第１図のものと
同じで、速度指令回路、電圧指令回路、基準電圧波形形
成回路、PWM制御回路、コンバータ電圧指令回路、位相
制御回路よりなる。
第３図の装置の動作を説明する。力行時には、商用電源
（１）が、力行用コンバータ回路（２）により整流され
た後、コンデンサ（３）により平滑され、続いて、イン
バータ主回路（４）により交流に変換され、最後に電動
機（５）を駆動する。他方、回生時には、回生用コンバ
ータ回路（６）を介して、電動機（５）の回転エネルギ
ーが電源（１）へ回生される。このように、電源電圧が
通常の場合には、従来と同様の動作をするが、電源電圧
が低下した場合には、次のように動作する。即ち、電源
電圧の低下は、入力電圧検出回路（８）によつて検出さ
れ、この値は電圧補正回路（９）に入力される。コンバ
ータ電圧指令回路では、電圧補正回路の出力を受けて、
コンバータ出力（＝コンデンサ端子間電圧）を、回生用
コンバータ（６）の転流を安定に行うことができないイ
ンバータ出力周波数が高い領域で所定量下げてクランプ
するべく、所定のクランプ電圧を出力する。位相制御回
路は、コンバータ電圧指令回路の出力電圧とコンバータ
出力電圧との偏差に応じて、コンバータ（６）のゲート
位相制御を行なうことにより、コンバータ出力電圧をコ
ンバータ電圧指令回路の出力電圧に追従させる。かくし
て、コンバータ出力電圧が低下することにより、位相制
御回路での動作を順調に行なうことができ、コンバータ
（６）中のサイリスタの転流失敗を防止することができ
る。
（１）が、力行用コンバータ回路（２）により整流され
た後、コンデンサ（３）により平滑され、続いて、イン
バータ主回路（４）により交流に変換され、最後に電動
機（５）を駆動する。他方、回生時には、回生用コンバ
ータ回路（６）を介して、電動機（５）の回転エネルギ
ーが電源（１）へ回生される。このように、電源電圧が
通常の場合には、従来と同様の動作をするが、電源電圧
が低下した場合には、次のように動作する。即ち、電源
電圧の低下は、入力電圧検出回路（８）によつて検出さ
れ、この値は電圧補正回路（９）に入力される。コンバ
ータ電圧指令回路では、電圧補正回路の出力を受けて、
コンバータ出力（＝コンデンサ端子間電圧）を、回生用
コンバータ（６）の転流を安定に行うことができないイ
ンバータ出力周波数が高い領域で所定量下げてクランプ
するべく、所定のクランプ電圧を出力する。位相制御回
路は、コンバータ電圧指令回路の出力電圧とコンバータ
出力電圧との偏差に応じて、コンバータ（６）のゲート
位相制御を行なうことにより、コンバータ出力電圧をコ
ンバータ電圧指令回路の出力電圧に追従させる。かくし
て、コンバータ出力電圧が低下することにより、位相制
御回路での動作を順調に行なうことができ、コンバータ
（６）中のサイリスタの転流失敗を防止することができ
る。
第４図は、インバータ出力電圧及びコンバータ出力電圧
が、どのように補正されるかを示した特性の一例であ
り、実線は、電源電圧が定格時の場合の出力特性を示
す。電源電圧が低下すると、回生用コンバータ（６）の
転流を安定に行うことができないインバータ出力周波数
が高い領域において、破線のように最高値がクランプさ
れ、コンバータ装置は、転流失敗することなく、安定に
運転可能となる。
が、どのように補正されるかを示した特性の一例であ
り、実線は、電源電圧が定格時の場合の出力特性を示
す。電源電圧が低下すると、回生用コンバータ（６）の
転流を安定に行うことができないインバータ出力周波数
が高い領域において、破線のように最高値がクランプさ
れ、コンバータ装置は、転流失敗することなく、安定に
運転可能となる。
以上のように、この発明によれば、通常の電源電圧時に
おいては、コンバータ出力電圧を高く設定し、電源電圧
が低下し回生運転に入る場合には、この電圧低下を検出
し、それに応じてコンバータの出力電圧を所定値にクラ
ンプすることにより、コンバータの回生運転時における
転流失敗を阻止する上で当初よりコンバータ出力電圧を
低く設定してインバータ出力電圧を犠牲にすることがな
いため効率の良いインバータ運転を行えるとともに、イ
ンバータ出力電圧を高く設定することによりインバータ
出力電圧を高くでき、装置の素子容量を大きくすること
なく電動機の定格出力パワーを大きくとれるとともに、
コンバータ出力電圧を所定値にクランプすることで転流
失敗を防止することができるインバータ装置を提供する
ことができる。
おいては、コンバータ出力電圧を高く設定し、電源電圧
が低下し回生運転に入る場合には、この電圧低下を検出
し、それに応じてコンバータの出力電圧を所定値にクラ
ンプすることにより、コンバータの回生運転時における
転流失敗を阻止する上で当初よりコンバータ出力電圧を
低く設定してインバータ出力電圧を犠牲にすることがな
いため効率の良いインバータ運転を行えるとともに、イ
ンバータ出力電圧を高く設定することによりインバータ
出力電圧を高くでき、装置の素子容量を大きくすること
なく電動機の定格出力パワーを大きくとれるとともに、
コンバータ出力電圧を所定値にクランプすることで転流
失敗を防止することができるインバータ装置を提供する
ことができる。
第１図は従来の電圧形PWM制御インバータ制置を示すブ
ロツク図、第２図は回生用コンバータ回路とその周辺回
路図、第３図は本発明によるインバータ装置の一実施例
のブロツク図、第４図はインバータ出力電圧とコンバー
タ出力電圧の特性を示した図である。 （１）……商用電源、（２），（６）……コンバータ回
路 （８）……入力電圧検出回路 なお、図中、同一符号は、同一又は相当部分を示す。
ロツク図、第２図は回生用コンバータ回路とその周辺回
路図、第３図は本発明によるインバータ装置の一実施例
のブロツク図、第４図はインバータ出力電圧とコンバー
タ出力電圧の特性を示した図である。 （１）……商用電源、（２），（６）……コンバータ回
路 （８）……入力電圧検出回路 なお、図中、同一符号は、同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】交流電源を整流し、その出力を交流電動機
を負荷とするインバータへ供給する力行用インバータ
と、前記交流電動機の回転エネルギを前記交流電源側に
回生する回生用コンバータと、これらコンバータの出力
電圧とコンバータ電圧指令に基づいて前記コンバータの
出力制御を行うコンバータ制御手段と、前記交流電源の
入力電圧を検出する入力電圧検出回路と、前記入力電圧
の低下検出時に、前記インバータの出力周波数が低い領
域ではコンバータ電圧指令を補正せず、且つ、前記イン
バータの出力周波数が高い領域でコンバータ出力電圧の
高域を所定の高出力電圧にクランプさせる電圧補正回路
とを備えたことを特徴とするインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146230A JPH0736706B2 (ja) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | インバ−タ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146230A JPH0736706B2 (ja) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | インバ−タ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6039376A JPS6039376A (ja) | 1985-03-01 |
| JPH0736706B2 true JPH0736706B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=15403047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58146230A Expired - Lifetime JPH0736706B2 (ja) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | インバ−タ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736706B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5943013A (ja) * | 1982-09-03 | 1984-03-09 | Kansai Paint Co Ltd | エポキシ樹脂誘導体及びその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5222085B2 (ja) * | 1973-03-14 | 1977-06-15 | ||
| JPS5822959A (ja) * | 1981-08-03 | 1983-02-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 回転センサ |
-
1983
- 1983-08-10 JP JP58146230A patent/JPH0736706B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6039376A (ja) | 1985-03-01 |
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