JPH08242594A - Power converter - Google Patents

Power converter

Info

Publication number
JPH08242594A
JPH08242594A JP7042215A JP4221595A JPH08242594A JP H08242594 A JPH08242594 A JP H08242594A JP 7042215 A JP7042215 A JP 7042215A JP 4221595 A JP4221595 A JP 4221595A JP H08242594 A JPH08242594 A JP H08242594A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
voltage
load
electric motor
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7042215A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sei Miyazaki
聖 宮崎
Kazuaki Yuki
和明 結城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP7042215A priority Critical patent/JPH08242594A/en
Publication of JPH08242594A publication Critical patent/JPH08242594A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 負荷急変によって引き起こされる電動機の速
度変動や直流電圧変動を抑制できる電力変換装置を提供
することを目的とする。 【構成】 交流電源から得られる交流電力を任意の周波
数と任意の電圧に変換して電動機の速度制御を行う電力
変換装置において、負荷急減を検出すると直ちに電動機
トルク基準の上限値を零にし、負荷急増を検出すると直
ちに電動機トルク基準の下限値を零にすることにより、
負荷急変時に発生する電動機の速度変動を抑制する。
(57) [Abstract] [Purpose] It is an object of the present invention to provide a power conversion device capable of suppressing speed fluctuations and DC voltage fluctuations of electric motors caused by sudden changes in load. In a power conversion device that converts AC power obtained from an AC power supply into an arbitrary frequency and an arbitrary voltage to control the speed of an electric motor, an upper limit value of an electric motor torque reference is immediately set to zero when a sudden decrease in load is detected. As soon as a sudden increase is detected, the lower limit of the motor torque standard is set to zero,
Suppresses speed fluctuations of the electric motor that occur during sudden load changes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電動機を可変速駆動す
るための電力変換装置に係り、特に負荷急変時に発生す
る速度変動や直流電圧変動を抑制する回路を備えた電力
変換装置の制御方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power converter for driving an electric motor at a variable speed, and more particularly to a control system for a power converter having a circuit for suppressing speed fluctuations and DC voltage fluctuations that occur during sudden load changes. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電動機の速度制御を行う電力変換
装置は、例えば、図10に示すように、交流電源1から
得られる交流電力をサイリスタ素子を逆並列に接続しブ
リッジ構成にし、任意の直流電圧に変換する逆並列型サ
イリスタコンバータ2と、前記逆並列型サイリスタコン
バータ2の出力直流電圧を平滑化する直流平滑コンデン
サ3と、前記直流平滑コンデンサ3から得られる直流電
圧を任意の周波数と任意の交流電圧に変換する逆変換装
置4からなり、電動機5を駆動させ、負荷6に動力を伝
える。
2. Description of the Related Art A conventional power converter for controlling the speed of an electric motor has an arbitrary structure in which, as shown in FIG. 10, AC power obtained from an AC power supply 1 is connected in antiparallel with a thyristor element to form a bridge structure. The anti-parallel type thyristor converter 2 for converting into a DC voltage, the DC smoothing capacitor 3 for smoothing the output DC voltage of the anti-parallel type thyristor converter 2, and the DC voltage obtained from the DC smoothing capacitor 3 with any frequency. The reverse conversion device 4 converts the AC voltage into the electric motor 5, drives the electric motor 5, and transmits power to the load 6.

【0003】この変換装置の制御回路は、上記電動機の
回転子位置および速度を検出する位置速度検出器11か
らの速度フィードバック信号と電動機の速度基準から電
動機のトルク基準を計算する速度制御部12と、上記速
度制御部12から出力されるトルク基準に上限値、下限
値を与えるトルクリミット13と、速度フィードバック
とトルク基準から逆変換装置出力電力を計算する逆変換
装置出力電力計算部14と、上記逆並列型サイリスタコ
ンバータの出力電圧基準と上記直流平滑コンデンサ3の
電圧を検出する電圧検出器15からの電圧フィードバッ
ク信号と上記逆変換装置出力電力計算部14から出力さ
れる出力電力信号から逆並列型サイリスタコンバータ制
御信号を出力する逆並列型サイリスタコンバータ制御部
16と、上記トルク基準と上記位置速度検出器11から
出力される位置フィードバック信号と上記逆変換装置の
出力に設けられた電流検出器17からの電流フィードバ
ックと電動機の磁束基準とから電動機5を駆動するのに
必要な電圧と周波数を計算して上記逆変換装置4を制御
する逆変換装置制御信号を出力する制御回路18と、直
流電圧フィードバック値が装置の許容範囲を越えると、
上記トルクリミットの上限値、下限値の設定を変更して
直流電圧変動を抑制する直流電圧変動抑制部19とから
構成される。
The control circuit of this converter includes a speed control unit 12 for calculating a torque reference of an electric motor from a speed feedback signal from a position / speed detector 11 for detecting the rotor position and speed of the electric motor and a speed reference of the electric motor. A torque limit 13 that gives an upper limit value and a lower limit value to the torque reference output from the speed control unit 12, an inverse conversion device output power calculation unit 14 that calculates the inverse conversion device output power from the speed feedback and the torque reference, and From the output voltage reference of the antiparallel thyristor converter, the voltage feedback signal from the voltage detector 15 that detects the voltage of the DC smoothing capacitor 3, and the output power signal output from the inverse converter output power calculation unit 14, the antiparallel type An anti-parallel type thyristor converter control unit 16 for outputting a thyristor converter control signal; Necessary to drive the electric motor 5 from the reference, the position feedback signal output from the position / speed detector 11, the current feedback from the current detector 17 provided at the output of the inverse converter, and the magnetic flux reference of the electric motor. A control circuit 18 for calculating a voltage and a frequency and outputting an inverse converter control signal for controlling the inverse converter 4, and a DC voltage feedback value exceeding an allowable range of the apparatus,
It is configured by a DC voltage fluctuation suppressing unit 19 that changes the upper limit value and the lower limit value of the torque limit to suppress the DC voltage fluctuation.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この制御で
は、直流電圧が変動した後に直流電圧変動を抑制しよう
とするため制御が遅れるので、十分な効果が期待できな
いことがあった。よって、本発明は、負荷急変が発生し
たときに、いち早く負荷急変を検出でき、負荷急変によ
って引き起こされる電動機の速度変動や直流電圧変動を
抑制できる電力変換装置を提供することを目的とする。
However, in this control, since the control is delayed because the DC voltage fluctuation is suppressed after the fluctuation of the DC voltage, the sufficient effect may not be expected. Therefore, an object of the present invention is to provide a power conversion device that can detect a sudden load change quickly when a sudden load change occurs and can suppress a speed fluctuation and a DC voltage fluctuation of a motor caused by the sudden load change.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に係る電力変換装置では、交流電源から得
られる交流電力を任意の周波数と任意の電圧に変換して
電動機の速度制御を行う電力変換器と、この電力変換器
の出力側に設けられた電流検出手段と、前記電動機の回
転子位置および速度を検出する位置速度検出手段と、こ
の位置速度検出手段からの速度フィードバック信号と予
め設定された速度基準とに基づいて前記電動機のトルク
基準を計算する速度制御手段と、この速度制御手段から
出力されるトルク基準に上限値を与えるトルクリミッタ
と、負荷急変を検出する負荷急変検出手段と、この負荷
急変検出手段からの負荷急変信号に基づいて負荷急減の
ときには前記トルクリミッタの上限値を零にし、負荷急
増のときには前記トルクリミッタの下限値を零にする負
荷急変処理手段と、前記トルクリミッタからのトルク基
準と前記位置速度検出手段から出力される位置フィード
バック信号と前記電流検出手段からの電流フィードバッ
ク信号と予め設定された前記電動機の磁束基準とに基づ
いて前記電動機を駆動するのに必要な電圧と周波数を計
算して前記電力変換器を制御する電力変換器制御信号を
出力する制御手段とを具備したことを特徴とする。
To achieve the above object, in a power converter according to a first aspect of the present invention, AC power obtained from an AC power source is converted into an arbitrary frequency and an arbitrary voltage to control the speed of a motor. A power converter for performing, a current detection means provided on the output side of the power converter, a position / speed detection means for detecting the rotor position and speed of the electric motor, and a speed feedback signal from the position / speed detection means. A speed control means for calculating a torque reference of the electric motor based on a preset speed reference, a torque limiter for giving an upper limit value to the torque reference output from the speed control means, and a sudden load change detection for detecting a sudden load change. Means and the sudden load change signal from the sudden load change detecting means, the upper limit value of the torque limiter is set to zero when the load is suddenly decreased, and the torque limiter is increased when the load is suddenly increased. A sudden load change processing means for setting the lower limit value of the limiter to zero, a torque reference from the torque limiter, a position feedback signal output from the position / speed detecting means, a current feedback signal from the current detecting means, and the preset value Control means for calculating a voltage and a frequency necessary for driving the electric motor based on a magnetic flux reference of the electric motor and outputting a power converter control signal for controlling the power converter. .

【0006】請求項2に係る電力変換装置では、交流電
源から得られる交流電力を任意の周波数と任意の電圧に
変換して電動機の速度制御を行う電力変換器と、この電
力変換器の出力側に設けられた電流検出手段と、前記電
動機の回転子位置および速度を検出する位置速度検出手
段と、この位置速度検出手段からの速度フィードバック
信号と予め設定された速度基準とに基づいて比例積分に
より前記電動機のトルク基準を計算する速度制御手段
と、負荷急変を検出する負荷急変検出手段と、この負荷
急変検出手段からの負荷急変信号に基づいて負荷急減ま
たは負荷急増のときには前記速度制御手段の積分値を零
にする負荷急変処理手段と、前記トルク基準と前記位置
速度検出手段からの位置フィードバック信号と前記電流
検出手段からの電流フィードバック信号と予め設定され
た前記電動機の磁束基準とに基づいて前記電動機を駆動
するのに必要な電圧と周波数を計算して前記電力変換装
置を制御する電力変換装置制御信号を出力する制御手段
とを具備したことを特徴とする。
According to another aspect of the power converter of the present invention, a power converter for converting the AC power obtained from the AC power source into an arbitrary frequency and an arbitrary voltage to control the speed of the motor, and an output side of the power converter. Current detection means provided in the, the position and speed detection means for detecting the rotor position and speed of the electric motor, by proportional integration based on the speed feedback signal from the position and speed detection means and a preset speed reference A speed control means for calculating a torque reference of the electric motor, a load sudden change detection means for detecting a sudden load change, and an integral of the speed control means at the time of a sudden load decrease or sudden load increase based on a sudden load change signal from the sudden load change detection means. Sudden load change processing means for making the value zero, the torque reference, the position feedback signal from the position / speed detection means, and the current from the current detection means Control means for calculating a voltage and a frequency necessary for driving the electric motor based on a feedback signal and a preset magnetic flux reference of the electric motor, and outputting a power converter control signal for controlling the power converter. Is provided.

【0007】請求項3に係る電力変換装置では、サイリ
スタ素子を逆並列に接続したものをブリッジ構成にし、
交流電源から得られる交流電力を任意の直流電圧に変換
するた逆並列型サイリスタコンバータ手段とこの逆並列
型サイリスタコンバータの出力直流電圧を平滑化する直
流平滑コンデンサとこの直流平滑コンデンサから得られ
る直流電圧を任意の周波数と任意の交流電圧に変換する
逆変換器とを有し、電動機の速度制御を行う電力変換器
と、この電力変換器の出力側に設けられた電流検出手段
と、前記直流平滑コンデンサの電圧を検出する電圧検出
手段と、予め設定された前記逆並列型サイリスタコンバ
ータの出力電圧基準と前記電圧検出手段からの電圧フィ
ードバック信号とに基づいて逆並列型サイリスタコンバ
ータ制御信号を出力する逆並列型サイリスタコンバータ
制御手段と、前記電動機の回転子位置および速度を検出
する位置速度検出手段と、この位置速度検出手段からの
速度フィードバック信号と予め設定された速度基準とに
基づいて前記電動機のトルク基準を計算する速度制御手
段と、この速度制御手段からのトルク基準に傾きを与え
るトルクレート手段と、負荷急変を検出する負荷急変検
出手段と、この負荷急変検出手段からの負荷急変信号が
負荷急減を示すときには前記トルクレート手段の傾きを
大きく設定し、これ以外のときはトルクレート手段の傾
きを零に設定する負荷急変処理手段と、前記トルク基準
と前記位置速度検出手段からの位置フィードバック信号
と前記電流検出手段からの電流フィードバック信号と予
め設定された前記電動機の磁束基準とに基づいて前記電
動機を駆動するのに必要な電圧と周波数を計算して前記
電力変換器を制御する電力変換器制御信号を出力する制
御手段とを具備したことを特徴とする。
In the power converter according to claim 3, the thyristor elements connected in antiparallel form a bridge structure,
Anti-parallel type thyristor converter means for converting the AC power obtained from the AC power source into an arbitrary DC voltage, a DC smoothing capacitor for smoothing the output DC voltage of this anti-parallel type thyristor converter, and a DC voltage obtained from this DC smoothing capacitor To an arbitrary frequency and an inverse converter for converting to an arbitrary AC voltage, a power converter for controlling the speed of the electric motor, a current detecting means provided on the output side of the power converter, and the DC smoothing. Voltage detecting means for detecting the voltage of the capacitor; and an inverse for outputting an antiparallel thyristor converter control signal based on a preset output voltage reference of the antiparallel thyristor converter and a voltage feedback signal from the voltage detecting means. Parallel thyristor converter control means and position / speed detection for detecting rotor position and speed of the electric motor Stage, speed control means for calculating a torque reference of the electric motor based on a speed feedback signal from the position / speed detection means and a preset speed reference, and torque for inclining the torque reference from the speed control means. Rate means, a sudden load change detecting means for detecting a sudden load change, and when the sudden load change signal from the sudden load change detecting means indicates a sudden decrease in load, the inclination of the torque rate means is set large, otherwise the torque rate means. Based on the torque reference, the position feedback signal from the position / speed detecting means, the current feedback signal from the current detecting means, and the preset magnetic flux reference of the electric motor. Power converter control for controlling the power converter by calculating the voltage and frequency required to drive the electric motor. Characterized by comprising a control means for outputting a signal.

【0008】請求項4に係る電力変換装置では、サイリ
スタ素子を逆並列に接続したものをブリッジ構成にし、
交流電源から得られる交流電力を任意の直流電圧に変換
するた逆並列型サイリスタコンバータ手段とこの逆並列
型サイリスタコンバータの出力直流電圧を平滑化する直
流平滑コンデンサとこの直流平滑コンデンサから得られ
る直流電圧を任意の周波数と任意の交流電圧に変換する
逆変換器とを有し、電動機の速度制御を行う電力変換器
と、この電力変換器の出力側に設けられた電流検出手段
と、前記直流平滑コンデンサの電圧を検出する電圧検出
手段と、前記電動機の回転子位置および速度を検出する
位置速度検出手段と、この位置速度検出手段からの速度
フィードバック信号と予め設定された速度基準とに基づ
いて前記電動機のトルク基準を計算する速度制御手段
と、負荷急変を検出する負荷急変検出手段と、この負荷
急変検出手段からの負荷急変信号と前記速度フィードバ
ック信号と前記トルク基準とに基づいて、負荷急減およ
び負荷急増でないときには前記速度フィードバック信号
と前記トルク基準とに基づいて前記逆変換器の出力電力
を計算して出力し、負荷急減および負荷急増のときには
所定の値を出力する逆変換器出力電力計算手段と、前記
逆並列型サイリスタコンバータの出力電圧基準と前記電
圧検出手段からの電圧フィードバック信号と逆変換装置
出力電力計算手段から出力される出力電力信号とに基づ
いて逆並列型サイリスタコンバータ制御信号を出力する
逆並列型サイリスタコンバータ制御部と、前記トルク基
準と前記位置速度検出手段から出力される位置フィード
バック信号と前記電流検出手段からの電流フィードバッ
ク信号と予め設定された前記電動機の磁束基準とに基づ
いて前記電動機を駆動するのに必要な電圧と周波数を計
算して前記電力変換器を制御する電力変換器制御信号を
出力する制御手段とを具備したことを特徴とする。
In the power converter according to claim 4, a thyristor element connected in anti-parallel has a bridge structure,
Anti-parallel type thyristor converter means for converting the AC power obtained from the AC power source into an arbitrary DC voltage, a DC smoothing capacitor for smoothing the output DC voltage of this anti-parallel type thyristor converter, and a DC voltage obtained from this DC smoothing capacitor To an arbitrary frequency and an inverse converter for converting to an arbitrary AC voltage, a power converter for controlling the speed of the electric motor, a current detecting means provided on the output side of the power converter, and the DC smoothing. Voltage detection means for detecting the voltage of the capacitor, position and speed detection means for detecting the rotor position and speed of the electric motor, and the speed feedback signal from the position and speed detection means and a preset speed reference based on the speed feedback signal. The speed control means for calculating the torque standard of the electric motor, the sudden load change detecting means for detecting the sudden load change, and the sudden load change detecting means Based on the sudden load change signal, the speed feedback signal and the torque reference, when the load sudden decrease and load sudden increase is not calculated and output the output power of the inverse converter based on the speed feedback signal and the torque reference, and output, Inverter output power calculation means for outputting a predetermined value when the load is suddenly decreased or suddenly increased, an output voltage reference of the antiparallel thyristor converter, a voltage feedback signal from the voltage detection means, and an inverse converter output power calculation means. An anti-parallel type thyristor converter control unit for outputting an anti-parallel type thyristor converter control signal based on an output power signal output from the output unit, a position feedback signal output from the torque reference and the position / speed detection unit, and the current detection. The current feedback signal from the means and the preset motor Characterized by comprising a control means for outputting a power converter control signal for controlling the power converter to calculate the voltage and frequency required to drive the motor based on the flux reference.

【0009】請求項5に係る電力変換装置では、請求項
1乃至4のいずれかに記載の負荷急変検出手段は、位置
速度検出手段からの速度フィードバック信号の現在値と
前回値との差分値が速度フィードバックの極性が正のと
きには第1の所定値以上でトルク基準の差分値の絶対値
が第2の所定値以下のときに負荷急減とし、速度フィー
ドバックの極性が負のときには前記第1の所定値の逆極
性値以下でトルク基準の差分値の絶対値が前記第2の所
定値以下のときに負荷急増とすることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the power conversion device of the present invention, in the load sudden change detection means according to any one of the first to fourth aspects, the difference value between the current value and the previous value of the speed feedback signal from the position / speed detection means is determined. When the polarity of the speed feedback is positive, the load is sharply reduced when the absolute value of the difference value based on the torque is equal to or more than the second predetermined value, and when the polarity of the speed feedback is negative, the first predetermined value is set. When the absolute value of the torque-based difference value is equal to or less than the reverse polarity value of the value and is equal to or less than the second predetermined value, the load is rapidly increased.

【0010】請求項6に係る電力変換装置では、請求項
1乃至4のいずれかに記載の負荷急変検出手段は、位置
速度検出手段からの速度フィードバック信号の現在値と
前回値との差分値が速度フィードバックの極性が正のと
きには第1の所定値以上で速度基準にフィルタ処理した
ときの速度フィードバック信号の現在値と前回値との差
分値の絶対値が第2の所定値以下のときに負荷急減と
し、速度フィードバックの極性が負のときには前記第1
の所定値の逆極性値以下で速度基準にフィルタ処理した
ときの速度フィードバック信号の現在値と前回値との差
分値の絶対値が前記第2の所定値以下のときに負荷急増
とすることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the power conversion device of the present invention, in the sudden load change detecting means according to any one of the first to fourth aspects, the difference value between the current value and the previous value of the speed feedback signal from the position / speed detecting means is calculated. When the polarity of the speed feedback is positive, the load is applied when the absolute value of the difference between the current value of the speed feedback signal and the previous value when the filter processing is performed with the speed reference above the first predetermined value is less than the second predetermined value. When the speed feedback is negative and the polarity of speed feedback is negative,
When the absolute value of the difference value between the current value of the speed feedback signal and the previous value when the filter processing is performed on the basis of the reverse polarity value less than or equal to the predetermined value is less than the second predetermined value, the load is suddenly increased. Characterize.

【0011】[0011]

【作用】請求項1に記載の電力変換装置では、負荷急減
を検出すると直ちに電動機トルク基準の上限値を零に
し、負荷急増を検出すると直ちに電動機トルク基準の下
限値を零にすることにより、負荷急変時に発生する電動
機の速度変動を抑制することができる。
In the power converter according to the present invention, the load is reduced by immediately setting the upper limit value of the motor torque reference to zero when a sudden load decrease is detected, and immediately setting the lower limit value of the motor torque reference to zero when a sudden load increase is detected. It is possible to suppress fluctuations in the speed of the electric motor that occur during sudden changes.

【0012】請求項2に記載の電力変換装置では、負荷
急減または負荷急増を検出すると直ちに電動機速度制御
部の積分値を零にクリアすることにより、負荷急変時に
発生する電動機の速度変動を抑制することができる。
In the electric power converter according to the second aspect of the present invention, the integrated value of the electric motor speed control unit is cleared to zero immediately after detecting the sudden load decrease or the sudden load increase, thereby suppressing the speed fluctuation of the electric motor which occurs when the load suddenly changes. be able to.

【0013】請求項3に記載の電力変換装置では、負荷
急減を検出すると直ちにトルクレートの傾きを大きく設
定することにより、負荷急減時に発生する直流電圧変動
を抑制することができる。
In the electric power converter according to the third aspect of the present invention, the gradient of the torque rate is set to a large value immediately after the sudden load decrease is detected, so that it is possible to suppress the DC voltage fluctuation that occurs when the load suddenly decreases.

【0014】請求項4に記載の電力変換装置では、負荷
急減を検出したときは逆変換装置出力電力計算手段では
負極性の固定電力値を出力電力信号として前記逆並列型
サイリスタコンバータ制御部に出力して逆並列型サイリ
スタコンバータの出力直流電圧を低くすることで、負荷
急減時に発生する直流電圧変動を抑制することができ、
負荷急増を検出したときは逆変換装置出力電力計算手段
では正極性の固定電力値を出力電力信号として前記逆並
列型サイリスタコンバータ制御部に出力して逆並列型サ
イリスタコンバータの出力直流電圧を高くすることで、
負荷急増時に発生する直流電圧変動を抑制することがで
きる。
In the power converter according to the present invention, when a sudden load decrease is detected, the inverse converter output power calculation means outputs a fixed negative power value as an output power signal to the antiparallel thyristor converter controller. By lowering the output DC voltage of the anti-parallel thyristor converter, it is possible to suppress the DC voltage fluctuation that occurs when the load suddenly decreases,
When a rapid load increase is detected, the inverse converter output power calculation means outputs a positive fixed power value as an output power signal to the antiparallel thyristor converter control unit to increase the output DC voltage of the antiparallel thyristor converter. By that,
It is possible to suppress the DC voltage fluctuation that occurs when the load suddenly increases.

【0015】請求項5に記載の電力変換装置では、速度
フィードバック信号の現在値と前回値との差分値が速度
フィードバックの極性が正のときには第1の所定値以上
でトルク基準の差分値の絶対値が第2の所定値a以下の
ときに負荷急減とし、速度フィードバックの極性が負の
ときには第1の所定値の逆極性値以下でトルク基準の差
分値の絶対値が第2の所定値以下のときに負荷急増とし
て検出する。
According to another aspect of the power converter of the present invention, the difference value between the current value of the speed feedback signal and the previous value is equal to or greater than the first predetermined value when the polarity of the speed feedback is positive, and the absolute value of the difference value based on the torque is absolute. When the value is less than or equal to the second predetermined value a, the load is suddenly decreased, and when the polarity of the speed feedback is negative, the reverse polarity value is less than or equal to the first predetermined value and the absolute value of the torque-based difference value is less than or equal to the second predetermined value. When, the load is detected as a sudden increase.

【0016】請求項6に記載の電力変換装置では、速度
フィードバック信号の現在値と前回値との差分値が速度
フィードバックの極性が正のときには第1の所定値以上
で速度基準にフィルタ処理したときの速度フィードバッ
ク信号の現在値と前回値との差分値の絶対値が第2の所
定値以下のときに負荷急減とし、速度フィードバックの
極性が負のときには第1の所定値の逆極性値以下で速度
基準にフィルタ処理したときの速度フィードバック信号
の現在値と前回値との差分値の絶対値が第2の所定値以
下のときに負荷急増として検出する。
In the power converter according to the sixth aspect of the present invention, when the difference value between the current value of the speed feedback signal and the previous value is positive in the polarity of the speed feedback, the speed reference signal is equal to or higher than the first predetermined value and the speed reference is used as a filter. When the absolute value of the difference between the current value of the speed feedback signal and the previous value is less than or equal to the second predetermined value, the load is sharply decreased, and when the polarity of the speed feedback is negative, the load is less than the reverse polarity value of the first predetermined value. When the absolute value of the difference value between the current value of the speed feedback signal and the previous value when the speed-based filtering process is performed is less than or equal to the second predetermined value, it is detected as a sudden load increase.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の第1の実施例の概略構成
を示すブロック図である。第1の実施例では、交流電源
1から得られる交流電力を電力変換器20により任意の
周波数と任意の交流電圧変換して、電動機5を駆動さ
せ、負荷6に動力を伝える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the AC power obtained from the AC power supply 1 is converted by the power converter 20 into an arbitrary frequency and an arbitrary AC voltage to drive the electric motor 5 and transmit power to the load 6.

【0018】ここで、電力変換器20にはサイクロコン
バータ、電圧型インバータ、電流型インバータ等が適用
できる。この電力変換装置の制御回路は、上記電動機の
回転子位置および速度を検出する位置速度検出器11か
らの速度フィードバック信号と電動機の速度基準から電
動機のトルク基準を計算する速度制御部12と、上記速
度制御部12から出力されるトルク基準に上限値、下限
値を与えるトルクリミット13と、上記トルク基準と上
記位置速度検出器11から出力される位置フィードバッ
ク信号と上記電力変換器の出力に設けられた電流検出器
17からの電流フィードバックと電動機の磁束基準とか
ら電動機5を駆動するのに必要な電圧と周波数を計算し
て上記電力変換器20を制御する逆変換器制御信号を出
力する制御回路21と、速度フィードバック信号と速度
制御部12の出力であるトルク基準とからトルクリミッ
トの上限値、下限値を制御する負荷急変処理部22とか
ら構成される。
Here, a cycloconverter, a voltage type inverter, a current type inverter or the like can be applied to the power converter 20. The control circuit of the power converter includes a speed control unit 12 that calculates a torque reference of the electric motor from a speed feedback signal from a position / speed detector 11 that detects the rotor position and speed of the electric motor and a speed reference of the electric motor, and A torque limit 13 that gives an upper limit value and a lower limit value to the torque reference output from the speed control unit 12, a position feedback signal output from the torque reference and the position / speed detector 11, and an output of the power converter are provided. A control circuit for calculating the voltage and frequency necessary for driving the electric motor 5 from the current feedback from the electric current detector 17 and the magnetic flux reference of the electric motor, and outputting an inverse converter control signal for controlling the power converter 20. 21 and the upper limit value and lower limit value of the torque limit based on the speed feedback signal and the torque reference output from the speed control unit 12. Composed of that sudden load change processing unit 22..

【0019】速度制御部12では、速度基準SP-Rと速度
フィードバックSP-Fから比例器23と積分器24で比例
積分(PI)制御してトルク基準T-R1を発生することに
よって電動機速度が制御される。速度フィードバック
は、位置速度検出器11から得られる。位置速度検出器
11は電動機の回転子位置を検出するレゾルバ25と回
転子位置フィードバックを微分して速度を演算する位置
速度検出部26とから成る。
In the speed controller 12, proportional motor 23 and integrator 24 perform proportional-plus-integral (PI) control from the speed reference SP-R and the speed feedback SP-F to generate the torque reference T-R1, whereby the motor speed is changed. Controlled. The velocity feedback is obtained from the position velocity detector 11. The position / speed detector 11 comprises a resolver 25 for detecting the rotor position of the electric motor and a position / speed detector 26 for differentiating the rotor position feedback to calculate the speed.

【0020】負荷急変処理部22は負荷急変検出回路2
7と負荷急変処理回路28から成り、負荷急変検出回路
27では、図2に示すように、速度フィードバックの前
回値との差分d-SP-Fと、速度制御部12の出力であるト
ルク基準T-R1の前回値との差分d-T-R から負荷急増、負
荷急減を検出する。すなわち、図3に示すように速度基
準SP-Rが増加したことによって、速度フィードバックSP
-Fが増加する場合は、先ずトルク基準T-R1が増加して、
次に速度フィードバックが増加する。これに対して、負
荷が急増した場合は、先ず速度フィードバックが減少
し、次に速度を元に戻すためにトルク基準が増加する。
負荷が急減した場合も同様である。したがって、図2に
示すように、差分d-T-R の絶対値が固定値aよりも小さ
いときに、差分d-SP-Fが固定値bよりも大きければ負荷
急減を検出したとして、FLG-LOADを「1」にセットす
る。同様に差分d-SP-Fが固定値−bよりも小さければ、
負荷急増を検出したとして、FLG-LOADを「−1」にセッ
トする。上記の2種類の状態にあてはまらない場合は負
荷急変がなかったとしてFLG-LOADを「0」にセットす
る。ここで、a、bは負荷急変の誤検出を防止するため
の百分率敷居値で、a<bである。
The sudden load change processing unit 22 includes a sudden load change detection circuit 2
7 and the sudden load change processing circuit 28. In the sudden load change detection circuit 27, as shown in FIG. 2, the difference d-SP-F from the previous value of the speed feedback and the torque reference T which is the output of the speed control unit 12. -Detect the sudden increase and the sudden decrease of the load from the difference dTR from the previous value of R1. That is, as shown in FIG. 3, since the speed reference SP-R is increased, the speed feedback SP
If -F increases, torque standard T-R1 increases first,
Then the velocity feedback increases. On the other hand, if the load spikes, the speed feedback first decreases and then the torque reference increases to restore speed.
The same applies when the load suddenly decreases. Therefore, as shown in FIG. 2, when the absolute value of the difference dTR is smaller than the fixed value a and the difference d-SP-F is larger than the fixed value b, it is determined that a sudden load decrease is detected, and FLG-LOAD is set to " Set to 1 ”. Similarly, if the difference d-SP-F is smaller than the fixed value -b,
FLG-LOAD is set to "-1" when a sudden load increase is detected. If the above two types of conditions are not met, there is no sudden load change and FLG-LOAD is set to "0". Here, a and b are percentage threshold values for preventing erroneous detection of a sudden change in load, and a <b.

【0021】負荷急変処理回路28では、負荷急変検出
回路27からのFLG-LOAD信号の値によって次の処理を行
う。
The sudden load change processing circuit 28 performs the following processing according to the value of the FLG-LOAD signal from the sudden load change detection circuit 27.

【0022】FLG-LOAD=−1(負荷急増):トルクリミ
ット13の下限値を「0」にする。 FLG-LOAD=0(負荷急変無):トルクリミット13の上
下限値を通常状態に戻す。 FLG-LOAD=1(負荷急減):トルクリミット13の上限
値を「0」にする。
FLG-LOAD = -1 (rapid load increase): The lower limit value of the torque limit 13 is set to "0". FLG-LOAD = 0 (No sudden change in load): Returns the upper and lower limits of torque limit 13 to the normal state. FLG-LOAD = 1 (rapid load decrease): The upper limit of torque limit 13 is set to “0”.

【0023】そして、トルクリミットによって上下限値
を与えられたトルク基準T-R2と、電力変換器20の出力
に設けられた電流検出器16からの電流フィードバック
と位置速度検出器11からの位置フィードバックと磁束
基準FLX-R とが制御回路21に入力されて、電力変換器
制御信号を出力し、電動機5と電動機5に直結された負
荷6を駆動している。
Then, the torque reference T-R2 given upper and lower limits by the torque limit, the current feedback from the current detector 16 and the position feedback from the position / speed detector 11 provided at the output of the power converter 20. And the magnetic flux reference FLX-R are input to the control circuit 21 to output a power converter control signal to drive the electric motor 5 and the load 6 directly connected to the electric motor 5.

【0024】以上のように構成された第1の実施例によ
れば、以下のような作用効果が得られる。例えば、負荷
6が急減した場合には先ず速度フィードバックSP-Fが増
加する。この時の速度増加は、負荷急減前の負荷トルク
が、実際の負荷が急減したことによって、電動機の加速
トルクに代わってしまうために生じる。したがって、負
荷急減を検出すると直ちに正側のトルクを出力しないよ
うにすることが必要である。そこで、負荷急変検出回路
27で負荷急減を検出すると直ちに負荷急変処理回路2
8でトルクリミットの上限値を「0」にセットすること
で、加速トルクを発生させることがなくなり、電動機が
オーバースピードになることを防止することができる。
負荷急増の場合も負荷急減の場合と同様であり、以上の
処理によって、負荷急変時の速度変動を抑制することが
できる。
According to the first embodiment constructed as described above, the following operational effects can be obtained. For example, when the load 6 suddenly decreases, the speed feedback SP-F first increases. The speed increase at this time occurs because the load torque before the sudden load decrease is replaced by the acceleration torque of the electric motor due to the actual decrease in the load. Therefore, it is necessary to prevent the torque on the positive side from being output as soon as a sudden decrease in load is detected. Therefore, as soon as the sudden load change detection circuit 27 detects a sudden load decrease, the sudden load change processing circuit 2
By setting the upper limit value of the torque limit to "0" in 8, it is possible to prevent the acceleration torque from being generated and prevent the electric motor from becoming overspeed.
The case of a sudden increase in load is similar to the case of a sudden decrease in load, and the above processing makes it possible to suppress speed fluctuations during a sudden change in load.

【0025】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。図4は、本発明の第2の実施例の概略構成を示す
ブロック図である。第2の実施例は、第1の実施例と
は、負荷急変検出回路27の検出方式が異なるのみで、
その他の部分は第1の実施例と同様であるので、ここで
は負荷急変検出回路27の部分のみを説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment only in the detection method of the sudden load change detection circuit 27,
Since the other parts are the same as those in the first embodiment, only the part of the sudden load change detection circuit 27 will be described here.

【0026】負荷急変検出回路27の詳細を図5に示
す。すなわち、速度フィードバックSP-Fの前回値との差
分d-SP-Fと、速度基準SP-Rにフィルタ処理を施した後で
前回値との差分d-SP-Rを計算する。速度基準SP-Rに施す
フィルタ処理のフィルタ時定数は、電動機の速度応答時
間以上に設定してある。
The details of the sudden load change detection circuit 27 are shown in FIG. That is, the difference d-SP-F from the previous value of the speed feedback SP-F and the difference d-SP-R from the previous value after filtering the speed reference SP-R are calculated. The filter time constant of the filtering process applied to the speed reference SP-R is set to be equal to or longer than the speed response time of the motor.

【0027】図6に示すように、速度基準SP-Rが増加し
たことにより、速度フィードバックSP-Fが増加する場合
には、速度フィードバックSP-Fとフィルタ処理を施した
速度基準SP-R1 が同じような波形にり、さらに差分d-SP
-Rが増加してから速度フィードバックSP-Fが増加するこ
とになる。これに対して、負荷急変の場合は速度基準SP
-Rには変化がないにもかかわらず、速度フィードバック
SP-Fのみが急変する。この現象を利用して、負荷急変タ
イミングを検出する方式を図5のフローチャートに示
す。すなわち、差分d-SP-Rの絶対値が固定値aよりも小
さく、かつ差分d-SP-Fが固定値−bよりも小さい場合は
負荷急増を検出したとして、FLG-LOAD=−1にする。差
分d-SP-Rの絶対値が固定値aよりも小さく、かつ差分d-
SP-Fが固定値bよりも大きい場合は負荷急減を検出した
として、FLG-LOAD=1にする。上記以外の場合は、負荷
急変無しとしてFLG-LOAD=0にする。ここで、a,bは
負荷急変の誤検出を防止するための百分率敷居値で、a
=略0かつa<bである。
As shown in FIG. 6, when the speed feedback SP-F increases due to the increase of the speed reference SP-R, the speed feedback SP-F and the filtered speed reference SP-R1 are Similar waveform, and difference d-SP
-R will increase and then speed feedback SP-F will increase. On the other hand, if the load changes suddenly, the speed reference SP
-R is unchanged but speed feedback
Only SP-F changes suddenly. A method of detecting the sudden load change timing by utilizing this phenomenon is shown in the flowchart of FIG. That is, if the absolute value of the difference d-SP-R is smaller than the fixed value a and the difference d-SP-F is smaller than the fixed value -b, it is assumed that a load surge is detected and FLG-LOAD = -1. To do. The absolute value of the difference d-SP-R is smaller than the fixed value a, and the difference d-
If SP-F is larger than the fixed value b, FLG-LOAD = 1 is set, assuming that a sudden load decrease has been detected. In cases other than the above, set FLG-LOAD = 0 with no sudden change in load. Here, a and b are percentage threshold values for preventing erroneous detection of a sudden change in load.
= Substantially 0 and a <b.

【0028】よって、以上のように構成された第2の実
施例によれば、第1の実施例と同様の作用効果が得られ
る。次に、本発明の第3の実施例について説明する。
Therefore, according to the second embodiment constructed as described above, the same operational effect as that of the first embodiment can be obtained. Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0029】図7は、本発明の第3の実施例の概略構成
を示すブロック図である。第3の実施例では、交流電源
1から得られる交流電力を電力変換器20により任意の
周波数と任意の交流電圧変換して、電動機5を駆動さ
せ、負荷6に動力を伝える。
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the AC power obtained from the AC power supply 1 is converted by the power converter 20 into an arbitrary frequency and an arbitrary AC voltage to drive the electric motor 5 and transmit power to the load 6.

【0030】ここで、電力変換器20にはサイクロコン
バータ、電圧型インバータ、電流型インバータ等が適用
できる。この電力変換装置の制御回路は、上記電動機の
回転子位置および速度を検出する位置速度検出器11か
らの速度フィードバック信号と電動機の速度基準から電
動機のトルク基準を計算する速度制御部31と、上記ト
ルク基準と前記位置速度検出器11から出力される位置
フィードバック信号と上記電力変換器の出力に設けられ
た電流検出器17からの電流フィードバックと電動機の
磁束基準とから電動機5を駆動するのに必要な電圧と周
波数を計算して上記電力変換器20を制御する電力変換
器制御信号を出力する制御回路32と、速度フィードバ
ック信号と速度制御部31の出力であるトルク基準とか
ら速度制御部31の積分値を制御する負荷急変処理部3
3とから構成される。
Here, a cycloconverter, a voltage type inverter, a current type inverter or the like can be applied to the power converter 20. The control circuit of the power converter includes a speed control unit 31 that calculates a torque reference of an electric motor from a speed feedback signal from a position / speed detector 11 that detects the rotor position and speed of the electric motor and a speed reference of the electric motor, and Necessary to drive the electric motor 5 from the torque reference, the position feedback signal output from the position / speed detector 11, the current feedback from the current detector 17 provided at the output of the power converter, and the magnetic flux reference of the electric motor. Of the speed control unit 31 from the control circuit 32 that calculates a proper voltage and frequency and outputs the power converter control signal that controls the power converter 20, and the speed feedback signal and the torque reference that is the output of the speed control unit 31. Load sudden change processing unit 3 that controls the integral value
And 3.

【0031】第3の実施例は、第1および第2の実施例
では、負荷急変処理部がトルクリミットの上限値、下限
値を制御していたのに対し、速度制御部31の積分値を
制御するようにしたものである。
In the third embodiment, in the first and second embodiments, the sudden load change processing unit controls the upper limit value and the lower limit value of the torque limit, while the integral value of the speed control unit 31 is changed. It is designed to be controlled.

【0032】速度制御部31の比例器34の出力は、例
えば負荷急減が発生すると直ちに負の値となる。これに
対して積分器35では、負荷急減発生前までに積分され
た値が正ならば、この値を初期値として負方向への積分
が開始されるために、積分器35の出力は瞬時に負には
ならない。
The output of the proportionalizer 34 of the speed control unit 31 becomes a negative value immediately after, for example, a sudden load decrease. On the other hand, in the integrator 35, if the value integrated before the occurrence of the sudden load decrease is positive, integration in the negative direction is started with this value as the initial value, and the output of the integrator 35 is instantaneously output. It cannot be negative.

【0033】よって、第3の実施例では、負荷急変を検
出すると直ちに速度制御の積分器35の積分値を零にク
リアする。以上のように構成された第3の実施例によれ
ば、第1および第2の実施例と同様の作用効果が得られ
る。
Therefore, in the third embodiment, the integral value of the speed control integrator 35 is cleared to zero as soon as the sudden load change is detected. According to the third embodiment configured as described above, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

【0034】次に、本発明の第4の実施例について説明
する。図8は、本発明の第4の実施例の概略構成を示す
ブロック図である。第4の実施例では、交流電源1から
得られる交流電力をサイリスタ素子を逆並列に接続しブ
リッジ構成にし、任意の直流電圧に変換する逆並列型サ
イリスタコンバータ2と、前記逆並列型サイリスタコン
バータ2の出力直流電圧を平滑化する直流平滑コンデン
サ3と、前記直流平滑コンデンサ3から得られる直流電
圧を任意の周波数と任意の交流電圧に変換する逆変換器
4からなり、電動機5を駆動させ、負荷6に動力を伝え
る。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of the fourth exemplary embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, the AC power obtained from the AC power supply 1 is connected in antiparallel to the thyristor elements to form a bridge structure, and the antiparallel thyristor converter 2 for converting the AC power into an arbitrary DC voltage and the antiparallel thyristor converter 2 are described. DC smoothing capacitor 3 for smoothing the output DC voltage of No. 3, and an inverse converter 4 for converting the DC voltage obtained from the DC smoothing capacitor 3 into an arbitrary frequency and an arbitrary AC voltage. Power is transmitted to 6.

【0035】この電力変換装置の制御回路は、上記電動
機の回転子位置および速度を検出する位置速度検出器1
1からの速度フィードバック信号と電動機の速度基準か
ら電動機のトルク基準を計算する速度制御部12と、上
記速度制御部12から出力されるトルク基準に傾きを与
えるトルクレート41と、上記逆並列型サイリスタコン
バータの出力電圧基準と上記直流平滑コンデンサ3の電
圧を検出する電圧検出器16からの電圧フィードバック
信号と逆並列型サイリスタコンバータ制御信号を出力す
る逆並列型サイリスタコンバータ制御部42と、上記ト
ルク基準と上記位置速度検出器11から出力される位置
フィードバック信号と上記電力変換器の出力に設けられ
た電流検出器17からの電流フィードバックと電動機の
磁束基準とから電動機5を駆動するのに必要な電圧と周
波数を計算して上記逆変換器4を制御する逆変換器制御
信号を出力する制御回路43と、速度フィードバック信
号と速度制御部12の出力であるトルク基準とからトル
クレートの傾きを制御する負荷急変処理部44とから構
成される。
The control circuit of this electric power conversion system includes a position / speed detector 1 for detecting the rotor position and speed of the electric motor.
1, a speed control unit 12 which calculates a torque reference of an electric motor from a speed feedback signal from the electric motor 1 and a speed reference of the electric motor; a torque rate 41 which gives an inclination to the torque reference output from the speed control unit 12; and the antiparallel thyristor. The output voltage reference of the converter, the voltage feedback signal from the voltage detector 16 which detects the voltage of the DC smoothing capacitor 3, and the antiparallel thyristor converter control unit 42 which outputs the antiparallel thyristor converter control signal, and the torque reference. A voltage required to drive the electric motor 5 based on the position feedback signal output from the position / speed detector 11, the current feedback from the current detector 17 provided at the output of the power converter, and the magnetic flux reference of the electric motor. A control for calculating the frequency and outputting an inverse converter control signal for controlling the inverse converter 4 described above. A circuit 43, and a sudden load change processing unit 44 which controls the inclination of the torque rate and a torque reference which is the output of the speed feedback signal and a speed control unit 12.

【0036】速度制御部12では、速度基準SP-Rと速度
フィードバックSP-Fから比例器23と積分器24で比例
積分(PI)制御してトルク基準T-R1を発生することに
よって電動機速度が制御される。速度フィードバック
は、位置速度検出器11から得られる。位置速度検出器
11は電動機の回転子位置を検出するレゾルバ25と回
転子位置フィードバックを微分して速度を演算する位置
速度検出部26とから成る。
In the speed controller 12, proportional motor 23 and integrator 24 perform proportional-plus-integral (PI) control from the speed reference SP-R and the speed feedback SP-F to generate the torque reference T-R1, whereby the motor speed is changed. Controlled. The velocity feedback is obtained from the position velocity detector 11. The position / speed detector 11 comprises a resolver 25 for detecting the rotor position of the electric motor and a position / speed detector 26 for differentiating the rotor position feedback to calculate the speed.

【0037】負荷急変処理部44は負荷急変検出回路4
5と負荷急変処理回路46から成り、負荷急変検出回路
45では、第2の実施例でも示した図6に示すように、
速度フィードバックの前回値との差分d-SP-Fと、速度制
御部12の出力であるトルク基準T-R1の前回値との差分
d-T-R から負荷急増、負荷急減を検出する。
The sudden load change processing unit 44 is used for the sudden load change detection circuit 4.
5 and the sudden load change processing circuit 46. In the sudden load change detection circuit 45, as shown in FIG. 6 also shown in the second embodiment,
Difference between the previous value of speed feedback d-SP-F and the previous value of the torque reference T-R1 output from the speed control unit 12
Detect sudden load increase / decrease from dTR.

【0038】負荷急変処理回路46では、負荷急変検出
回路45からのFLG-LOAD信号の値によって次の処理を行
う。
The sudden load change processing circuit 46 performs the following processing according to the value of the FLG-LOAD signal from the sudden load change detection circuit 45.

【0039】FLG-LOAD=−1(負荷急増):トルクレー
ト41の傾きを「0」に戻す。 FLG-LOAD=0(負荷急変無):トルクレート41の傾き
を「0」に戻す。 FLG-LOAD=1(負荷急減) :トルクレート41の傾き
を大きく設定する。 例えば圧延機のミルを考えた場合、負荷急増は材料をミ
ルが噛み込む時に発生し、負荷急減は材料がミルから抜
けるときに発生する。ミルが材料を噛み込んだ直後は、
ミルの速度はいち早く所定速度に戻す必要があるため
に、トルクレートの傾きは'0' の方が良い。またこのときは、
速度が低下する方向なので、電動機の運動エネルギーも
一時的に減少しており、装置全体の安全性を考えた場
合、安全方向に移行しているので、素早く所定速度に戻
すために、トルク基準をステップ状に与えても問題な
い。
FLG-LOAD = -1 (rapid load increase): The gradient of the torque rate 41 is returned to "0". FLG-LOAD = 0 (no sudden change in load): The slope of the torque rate 41 is returned to “0”. FLG-LOAD = 1 (a sharp decrease in load): The slope of the torque rate 41 is set large. For example, when considering a mill of a rolling mill, a sudden load increase occurs when the material is bitten by the mill, and a sudden load decrease occurs when the material exits the mill. Immediately after the mill bites the material,
Since the speed of the mill needs to be quickly returned to the specified speed, the gradient of the torque rate should be '0'. Also at this time,
Since the speed is decreasing, the kinetic energy of the motor is also temporarily decreasing, and considering the safety of the entire device, it is shifting to the safe direction, so the torque reference is set to quickly return to the predetermined speed. There is no problem if given in steps.

【0040】これに対して、ミルから材料が抜けた直後
はミルが無負荷になるために、いち早くミル速度を所定
速度に戻す必要がない。また、このときは速度が上昇す
るので、電動機の運動エネルギーも一時的に増加してお
り、この運動エネルギーを一気に回生すると、直流電圧
が過電圧になる可能性がある。
On the other hand, immediately after the material is removed from the mill, there is no need to load the mill, so there is no need to quickly return the mill speed to a predetermined speed. Further, at this time, the speed increases, so the kinetic energy of the electric motor also temporarily increases, and if this kinetic energy is regenerated at once, the DC voltage may become an overvoltage.

【0041】以上のことから、負荷急減を検出した時の
み、トルクレート41の傾きを大きく設定するのであ
る。この設定の方式は、負荷の種類や電動機の運転状況
等に左右されるため、これらの状況に応じて臨機応変に
対応することが可能であるが、ここでは代表的な例とし
て圧延機のミルの場合を取りあげて説明した。
From the above, the inclination of the torque rate 41 is set large only when a sudden load decrease is detected. Since this setting method depends on the type of load and the operating condition of the motor, it is possible to respond flexibly according to these conditions.Here, as a typical example, the rolling mill The case was explained.

【0042】そして、トルクレート41の出力であるト
ルク基準T-R3と、逆変換器4の出力に設けられた電流検
出器17からの電流フィードバックと位置速度検出器1
1からの位置フィードバックと、磁束基準FLX-R が制御
回路43に入力されて、逆変換器制御信号を出力し、電
動機5と電動機5に直結された負荷6を駆動している。
The torque reference T-R3, which is the output of the torque rate 41, and the current feedback from the current detector 17 provided at the output of the inverse converter 4 and the position / speed detector 1
The position feedback from 1 and the magnetic flux reference FLX-R are input to the control circuit 43, which outputs an inverse converter control signal to drive the electric motor 5 and the load 6 directly connected to the electric motor 5.

【0043】以上のように構成された第4の実施例によ
れば、以下のような作用効果が得られる。例えば、負荷
6が急減した場合には先ず速度フィードバックSP-Fが増
加する。この時の速度増加は、負荷急減前の負荷トルク
が、実際の負荷が急減したことによって、電動機の加速
トルクに代わってしまうために生じる。電動機速度が増
加すると、速度制御部12によって、電動機速度を速度
基準まで戻そうとしてトルク基準T-R1が正極性から負極
性へと急減する。これは、電動機5が負荷急減を境にし
て、力行状態から回生状態に急変することを意味する。
電動機5が回生状態になるので、回生エネルギーが直流
平滑コンデンサ3を充電する。
According to the fourth embodiment constructed as above, the following operational effects can be obtained. For example, when the load 6 suddenly decreases, the speed feedback SP-F first increases. The speed increase at this time occurs because the load torque before the sudden load decrease is replaced by the acceleration torque of the electric motor due to the actual decrease in the load. When the motor speed increases, the speed control unit 12 rapidly reduces the torque reference T-R1 from the positive polarity to the negative polarity in an attempt to return the motor speed to the speed reference. This means that the electric motor 5 suddenly changes from the power running state to the regenerative state when the load suddenly decreases.
Since the electric motor 5 is in the regenerative state, the regenerative energy charges the DC smoothing capacitor 3.

【0044】このとき、逆並列型サイリスタコンバータ
2も直ちに力行運転から回生運転に移行できれば何等問
題はないが、逆並列型サイリスタコンバータ2では、力
行運転から回生運転に移行するまでには、無駄時間が必
ず発生するために、移行に時間がかかる。
At this time, there is no problem if the antiparallel thyristor converter 2 can immediately shift from the power running operation to the regenerative operation, but in the antiparallel thyristor converter 2, there is a dead time before the power running operation to the regenerative operation. Will always occur, so the migration will take time.

【0045】速度制御部12の出力であるトルク基準T-
R1は急激に正から負へ変化しているが、トルクレート4
1によって、このトルク基準の変化率に制限がかけられ
るので、電動機5の回生エネルギーは緩やかに直流平滑
コンデンサ3を充電するので、直流過電圧になることが
防止できる。
The torque reference T- which is the output of the speed control unit 12
R1 suddenly changes from positive to negative, but torque rate 4
Since the rate of change of the torque reference is limited by 1, the regenerative energy of the electric motor 5 gently charges the DC smoothing capacitor 3, so that a DC overvoltage can be prevented.

【0046】負荷急増の場合にも、トルクレート41の
傾きを大きく設定できる負荷の場合は、負荷急減の場合
と同様の効果が得られる。以上のことから、本実施例に
よって、負荷急変時に発生する直流電圧変動を抑制する
ことができる。
Even in the case of a sudden increase in load, in the case of a load in which the inclination of the torque rate 41 can be set large, the same effect as in the case of sudden decrease in load can be obtained. From the above, according to the present embodiment, it is possible to suppress the DC voltage fluctuation that occurs when the load changes suddenly.

【0047】次に、本発明の第5の実施例について説明
する。図5は、本発明の第5の実施例の概略構成を示す
ブロック図である。第5の実施例では、交流電源1から
得られる交流電力をサイリスタ素子を逆並列に接続しブ
リッジ構成にし、任意の直流電圧に変換する逆並列型サ
イリスタコンバータ2と、前記逆並列型サイリスタコン
バータ2の出力直流電圧を平滑化する直流平滑コンデン
サ3と、前記直流平滑コンデンサ3から得られる直流電
圧を任意の周波数と任意の交流電圧に変換する逆変換器
4からなり、電動機5を駆動させ、負荷6に動力を伝え
る。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, the AC power obtained from the AC power supply 1 is connected in antiparallel to the thyristor elements to form a bridge structure, and the antiparallel thyristor converter 2 for converting the AC power into an arbitrary DC voltage and the antiparallel thyristor converter 2 are provided. DC smoothing capacitor 3 for smoothing the output DC voltage of No. 3, and an inverse converter 4 for converting the DC voltage obtained from the DC smoothing capacitor 3 into an arbitrary frequency and an arbitrary AC voltage. Power is transmitted to 6.

【0048】この変換装置の制御回路は、上記電動機の
回転子位置および速度を検出する位置速度検出器11か
らの速度フィードバック信号と電動機の速度基準から電
動機のトルク基準を計算する速度制御部12と、速度フ
ィードバック信号と速度制御部12の出力であるトルク
基準とから負荷急増、負荷急減を検出する負荷急変検出
回路45と、負荷急変検出回路45の出力と速度フィー
ドバックとトルク基準とが入力され、負荷急変検出回路
45の出力が負荷急変のときは所定の値を出力し、負荷
急変検出回路45の出力が負荷急変でないときには速度
フィードバックとトルク基準から逆変換器出力電力を計
算し出力する逆変換器出力電力計算部51と、上記逆並
列型サイリスタコンバータの出力電圧基準と上記直流平
滑コンデンサ3の電圧を検出する電圧検出器15からの
電圧フィードバック信号と上記逆変換器出力電力計算部
51から出力される出力電力信号から逆並列型サイリス
タコンバータ制御信号を出力する逆並列型サイリスタコ
ンバータ制御部16と、上記トルク基準と上記位置速度
検出器11から出力される位置フィードバック信号と上
記逆変換器の出力に設けられた電流検出器17からの電
流フィードバックと電動機の磁束基準とから電動機5を
駆動するのに必要な電圧と周波数を計算して上記逆変換
器4を制御する逆変換器制御信号を出力する制御回路1
8とから構成される。
The control circuit of this converter includes a speed control section 12 for calculating a torque reference of the electric motor from a speed feedback signal from a position / speed detector 11 for detecting the rotor position and speed of the electric motor and a speed reference of the electric motor. , A load sudden change detection circuit 45 that detects a sudden load increase and a sudden load decrease from the speed feedback signal and the torque reference that is the output of the speed control unit 12, and the output of the sudden load change detection circuit 45, the speed feedback, and the torque reference are input, When the output of the sudden load change detection circuit 45 is a sudden change of the load, a predetermined value is output, and when the output of the sudden load change detection circuit 45 is not a sudden change of the load, the inverse converter output power is calculated and output from the speed feedback and the torque reference. Of the output voltage calculation section 51, the output voltage reference of the antiparallel thyristor converter, and the DC smoothing capacitor 3 An anti-parallel type thyristor converter control section 16 for outputting an anti-parallel type thyristor converter control signal from the voltage feedback signal from the voltage detector 15 for detecting the pressure and the output power signal output from the inverse converter output power calculation section 51. The motor 5 is driven from the torque reference, the position feedback signal output from the position / speed detector 11, the current feedback from the current detector 17 provided at the output of the inverse converter, and the magnetic flux reference of the motor. A control circuit 1 for calculating the voltage and frequency required for the output and outputting an inverse converter control signal for controlling the inverse converter 4.
8 and.

【0049】速度制御部12では、速度基準SP-Rと速度
フィードバックSP-Fから比例器23と積分器24で比例
積分(PI)制御してトルク基準T-R1を発生することに
よって電動機速度が制御される。速度フィードバック
は、位置速度検出器11から得られる。位置速度検出器
11は電動機の回転子位置を検出するレゾルバ25と回
転子位置フィードバックを微分して速度を演算する位置
速度検出部26とから成る。
In the speed control unit 12, the proportional speed 23 (integrator) and the integrator 24 perform proportional-plus-integral (PI) control from the speed reference SP-R and the speed feedback SP-F to generate the torque reference T-R1, and thereby the motor speed is changed. Controlled. The velocity feedback is obtained from the position velocity detector 11. The position / speed detector 11 comprises a resolver 25 for detecting the rotor position of the electric motor and a position / speed detector 26 for differentiating the rotor position feedback to calculate the speed.

【0050】負荷急変検出回路45では、図6に示すよ
うに、速度フィードバックの前回値との差分d-SP-Fと、
速度制御部12の出力であるトルク基準T-R1の前回値と
の差分d-T-R から負荷急増、負荷急減を検出し、その結
果FLG-LOADを逆変換器出力電力計算部51に渡す。
In the sudden load change detection circuit 45, as shown in FIG. 6, the difference d-SP-F from the previous value of the speed feedback and
A sudden load increase and a sudden load decrease are detected from the difference dTR from the previous value of the torque reference T-R1 which is the output of the speed control unit 12, and FLG-LOAD is passed to the inverse converter output power calculation unit 51 as a result.

【0051】逆変換器出力電力計算部51では、負荷急
変が発生していないときは、速度フィードバックSP-Fと
トルク基準T-R1との乗算によって出力電力POWER を計算
して、サイリスタコンバータ制御部16に出力してい
る。
The inverse converter output power calculation unit 51 calculates the output power POWER by multiplying the speed feedback SP-F and the torque reference T-R1 when no sudden load change occurs, and the thyristor converter control unit. It is output to 16.

【0052】逆並列型サイリスタコンバータ装置2は、
一般的に力行運転と回生運転の切り替えを行う際に無駄
時間が発生するため、極端に電圧応答が悪くなる。負荷
急変が発生した場合は、電動機5が力行状態から回生状
態へ切り替わる場合が多いので、サイリスタコンバータ
制御部16にいち早く、この変化を知らせる必要があ
る。したがって、負荷急変時には、上記出力電力POWER
の計算を待たずに、以下に示す処理を行う。
The antiparallel thyristor converter device 2 is
Generally, a dead time is generated when switching between the power running operation and the regenerative operation, resulting in extremely poor voltage response. When a sudden load change occurs, the electric motor 5 often switches from the power running state to the regenerative state, so it is necessary to promptly notify the thyristor converter control unit 16 of this change. Therefore, when the load changes suddenly, the output power POWER
The following processing is performed without waiting for the calculation of.

【0053】FLG-LOAD=−1(負荷急増):逆並列型サ
イリスタコンバータの最大出力電力の10%分をPOWER
として出力する。 FLG-LOAD=1(負荷急減) :逆並列型サイリスタコン
バータの最大出力電力の−10%分をPOWER として出力
する。
FLG-LOAD = -1 (rapid increase in load): 10% of the maximum output power of the antiparallel thyristor converter is POWER
Output as FLG-LOAD = 1 (rapid load decrease): Outputs -10% of the maximum output power of the anti-parallel thyristor converter as POWER.

【0054】逆変換器出力電力計算部51では、以上の
処理の後で、速度フィードバックSP-Fとトルク基準T-R1
との乗算を行い、この結果の絶対値が上記負荷急変時に
設定した固定出力電力分(10%)よりも大きくなれ
ば、以降の出力電力POWER を速度フィードバックSP-Fと
トルク基準T-R1の乗算結果にして出力する。
In the inverse converter output power calculation unit 51, after the above processing, the speed feedback SP-F and the torque reference T-R1
If the absolute value of the result is larger than the fixed output power (10%) set when the load changes suddenly, the subsequent output power POWER will be calculated by the speed feedback SP-F and the torque reference T-R1. The result of multiplication is output.

【0055】サイリスタコンバータ制御部16は、電圧
基準V-R と直流平滑コンデンサ3の電圧を検出する電圧
検出器15からの電圧フィードバックと逆変換器出力電
力計算部51から出力される出力電力POWER とによっ
て、逆並列型サイリスタコンバ−タを電圧制御するサイ
リスタコンバ−タ制御信号が出力される。すなわち、出
力電圧基準V-R と電圧フィードバック信号V-F によっ
て、比例積分制御が行われ、この出力に出力電力信号PO
WER が加算されることで、いち早く電圧制御を行うもの
である。
The thyristor converter control unit 16 controls the voltage reference VR and the voltage feedback from the voltage detector 15 for detecting the voltage of the DC smoothing capacitor 3 and the output power POWER output from the inverse converter output power calculation unit 51. A thyristor converter control signal for controlling the voltage of the anti-parallel type thyristor converter is output. That is, proportional-integral control is performed by the output voltage reference VR and the voltage feedback signal VF, and the output power signal PO
By adding WER, voltage control is performed quickly.

【0056】以上のように構成された第4の実施例によ
れば、以下のような作用効果が得られる。例えば、負荷
6が急減した場合には先ず速度フィードバックSP-Fが増
加する。この時の速度増加は、負荷急減前の負荷トルク
が、実際の負荷が急減したことによって、電動機の加速
トルクに代わってしまうために生じる。電動機速度が増
加すると、速度制御部12によって、電動機速度を速度
基準まで戻そうとしてトルク基準T-R1が正極性から負極
性へと急減する。これは、電動機5が負荷急減を境にし
て、力行状態から回生状態に急変することを意味する。
電動機5が回生状態になるので、回生エネルギーが直流
平滑コンデンサ3を充電する。
According to the fourth embodiment constructed as above, the following operational effects can be obtained. For example, when the load 6 suddenly decreases, the speed feedback SP-F first increases. The speed increase at this time occurs because the load torque before the sudden load decrease is replaced by the acceleration torque of the electric motor due to the actual decrease in the load. When the motor speed increases, the speed control unit 12 rapidly reduces the torque reference T-R1 from the positive polarity to the negative polarity in an attempt to return the motor speed to the speed reference. This means that the electric motor 5 suddenly changes from the power running state to the regenerative state when the load suddenly decreases.
Since the electric motor 5 is in the regenerative state, the regenerative energy charges the DC smoothing capacitor 3.

【0057】このとき、逆並列型サイリスタコンバータ
2も直ちに力行運転から回生運転に移行できれば何等問
題はないが、逆並列型サイリスタコンバータ2では、力
行運転から回生運転に移行するまでには、無駄時間が必
ず発生するために、移行に時間がかかる。この無駄時間
を最小にするために、負荷急減を検出すると直ちに逆変
換器出力電力計算部51では、出力電力計算に関係無
く、出力電力POWER を逆並列型サイリスタコンバータ2
の最大出力電力のー 10% に設定してサイリスタコンバー
タ制御部16に出力する。これにより、サイリスタコン
バータ制御部16の出力は、いち早く力行状態から回生
状態へ移行するため、直流過電圧になることが防止でき
る。
At this time, there is no problem if the anti-parallel thyristor converter 2 can immediately shift from the power running operation to the regenerative operation. However, in the anti-parallel thyristor converter 2, there is a dead time before shifting from the power running operation to the regenerative operation. Will always occur, so the migration will take time. In order to minimize this dead time, the inverse converter output power calculation unit 51 immediately outputs the output power POWER to the anti-parallel thyristor converter 2 regardless of the output power calculation as soon as a sudden load decrease is detected.
It is set to -10% of the maximum output power of, and output to the thyristor converter control unit 16. As a result, the output of the thyristor converter control unit 16 quickly transitions from the power running state to the regenerative state, so that it is possible to prevent a DC overvoltage.

【0058】負荷急増の場合にも、負荷急減の場合と同
様の効果が得られる。以上のことから、本実施例によっ
て、負荷急変時に発生する直流電圧変動を抑制すること
ができる。
In the case of sudden increase in load, the same effect as in the case of sudden decrease in load can be obtained. From the above, according to the present embodiment, it is possible to suppress the DC voltage fluctuation that occurs when the load changes suddenly.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば、負荷急変時の電動機の
速度変動および直流電圧変動を抑制することができる。
本発明の請求項1に記載の電力変換装置では、負荷急減
を検出すると直ちに電動機トルク基準の上限値を零に
し、負荷急増を検出すると直ちに電動機トルク基準の下
限値を零にすることにより、負荷急変時に発生する電動
機の速度変動および直流電圧変動を抑制することができ
る。
According to the present invention, it is possible to suppress the speed fluctuation and the DC voltage fluctuation of the electric motor when the load changes suddenly.
In the power converter according to claim 1 of the present invention, the load is reduced by immediately setting the upper limit value of the motor torque reference to zero upon detecting a sudden load decrease, and immediately setting the lower limit value of the motor torque reference to zero upon detecting a sudden load increase. It is possible to suppress speed fluctuations and DC voltage fluctuations of the electric motor that occur during sudden changes.

【0060】本発明の請求項2に記載の電力変換装置で
は、負荷急減または負荷急増を検出すると直ちに電動機
速度制御部の積分値を零にクリアすることにより、負荷
急変時に発生する電動機の速度変動および直流電圧変動
を抑制することができる。
In the electric power converter according to the second aspect of the present invention, as soon as a sudden load decrease or sudden load increase is detected, the integral value of the electric motor speed control section is cleared to zero, so that the speed fluctuation of the electric motor occurring at the sudden change of the load. Further, it is possible to suppress the DC voltage fluctuation.

【0061】本発明の請求項3に記載の電力変換装置で
は、負荷急減を検出すると直ちにトルクレートの傾きを
大きく設定することにより、負荷急減時に発生する電動
機の速度変動および直流電圧変動を抑制することができ
る。
In the electric power converter according to the third aspect of the present invention, the slope of the torque rate is set to a large value immediately after the sudden load decrease is detected, so that the speed fluctuation and the DC voltage fluctuation of the electric motor which occur during the sudden load decrease are suppressed. be able to.

【0062】本発明の請求項4に記載の電力変換装置で
は、負荷急減を検出したときは逆変換器出力電力計算手
段では負極性の固定電力値を出力電力信号として前記逆
並列型サイリスタコンバータ制御部に出力して逆並列型
サイリスタコンバータの出力直流電圧を低くすること
で、負荷急減時に発生する電動機の速度変動および直流
電圧変動を抑制することができ、負荷急増を検出したと
きは逆変換器出力電力計算手段では正極性の固定電力値
を出力電力信号として前記逆並列型サイリスタコンバー
タ制御部に出力して逆並列型サイリスタコンバータの出
力直流電圧を高くすることで、負荷急増時に発生する電
動機の速度変動および直流電圧変動を抑制することがで
きる。
In the power converter according to the fourth aspect of the present invention, when the load sudden decrease is detected, the inverse converter output power calculating means uses the negative fixed power value as the output power signal to perform the antiparallel thyristor converter control. Output voltage to the reverse parallel thyristor converter to lower the output DC voltage, it is possible to suppress the speed fluctuations and DC voltage fluctuations of the motor that occur when the load suddenly decreases. The output power calculation means outputs a fixed power value of positive polarity as an output power signal to the antiparallel thyristor converter control unit to increase the output DC voltage of the antiparallel thyristor converter, thereby increasing the load It is possible to suppress speed fluctuations and DC voltage fluctuations.

【0063】本発明の請求項5に記載の電力変換装置で
は、請求項1乃至4のいずれかに記載の電力変換装置の
負荷急変検出回路を速度フィードバック信号の現在値と
前回値との差分値が速度フィードバックの極性が正のと
きには所定値b以上でトルク基準の差分値の絶対値が所
定値a以下のときに負荷急減とし、速度フィードバック
の極性が負のときには所定値−b以下でトルク基準の差
分値の絶対値が所定値a以下のときに負荷急増として検
出するようにして、負荷急増時に発生する電動機の速度
変動および直流電圧変動を抑制する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the power converter according to any one of the first to fourth aspects, the load sudden change detection circuit of the power converter is provided with a difference value between the current value and the previous value of the speed feedback signal. When the polarity of the speed feedback is positive, the load is sharply reduced when the absolute value of the difference value of the torque reference is equal to or larger than the predetermined value b and is equal to or smaller than the predetermined value a. When the absolute value of the difference value of is less than or equal to the predetermined value a, it is detected as a sudden load increase, and the speed fluctuation and DC voltage fluctuation of the electric motor that occur when the load suddenly increases are suppressed.

【0064】本発明の請求項6に記載の電力変換装置で
は、請求項1乃至4のいずれかに記載の電力変換装置の
負荷急変検出回路を速度フィードバック信号の現在値と
前回値との差分値が速度フィードバックの極性が正のと
きには所定値b以上で速度基準にフィルタ処理したとき
の速度フィードバック信号の現在値と前回値との差分値
の絶対値が所定値a以下のときに負荷急減とし、速度フ
ィードバックの極性が負のときには所定値−b以下で速
度基準にフィルタ処理したときの速度フィードバック信
号の現在値と前回値との差分値の絶対値が所定値a以下
のときに負荷急増として検出するようにして、負荷急増
時に発生する電動機の速度変動および直流電圧変動を抑
制する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a power converter according to any one of the first to fourth aspects, in which the load sudden change detection circuit is provided with a difference value between a current value and a previous value of the speed feedback signal. When the polarity of the speed feedback is positive, the load is sharply reduced when the absolute value of the difference between the current value of the speed feedback signal and the previous value when the filter processing is performed with the speed b as a reference value is equal to or less than the predetermined value a. When the polarity of the speed feedback is negative, it is detected as a sudden increase in load when the absolute value of the difference between the current value of the speed feedback signal and the previous value when the filter processing is performed with the speed equal to or less than the predetermined value -b is less than or equal to the predetermined value a. By doing so, fluctuations in the speed of the electric motor and fluctuations in the DC voltage that occur when the load suddenly increases are suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例1の電力変換装置の概略構成
を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power conversion device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施例1の負荷急変検出回路の詳細
を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing details of the sudden load change detection circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施例1の負荷急変検出回路の検出
原理を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a detection principle of the sudden load change detection circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施例2の電力変換装置の概略構成
を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a power conversion device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施例2の負荷急変検出回路の詳細
を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing details of a sudden load change detection circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施例2の負荷急変検出回路の検出
原理を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a detection principle of a sudden load change detection circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施例3の電力変換装置の概略構成
を示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a power conversion device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施例4の電力変換装置の概略構成
を示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of a power conversion device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施例5の電力変換装置の概略構成
を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a power conversion device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】 従来の電力変換装置の制御方式の概略構成
を示すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of a conventional power conversion device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・交流電源 2・・・逆並列型サイリスタコンバータ 3・・・直流平滑コンデンサ 4・・・逆変換器 5・・・電動機 6・・・負荷 11・・・位置速度検出器 12、31・・・速度制御部 13・・・トルクリミット 14、51・・・逆変換器出力電力計算部 16、42・・・サイリスタコンバータ制御部 18、21、32、43・・・制御回路 20・・・電力変換器 22、33、44・・・負荷急変処理部 23、34・・・比例回路 24、35・・・積分回路 27、36、45・・・負荷急変検出回路 28、37、46・・・負荷急変処理回路 41・・・トルクレート 1 ... AC power supply 2 ... Anti-parallel type thyristor converter 3 ... DC smoothing capacitor 4 ... Inverse converter 5 ... Electric motor 6 ... Load 11 ... Position speed detector 12, 31 ... Speed control unit 13 ... Torque limit 14, 51 ... Inverse converter output power calculation unit 16, 42 ... Thyristor converter control unit 18, 21, 32, 43 ... Control circuit 20 ... Power converters 22, 33, 44 ... Load sudden change processing unit 23, 34 ... Proportional circuit 24, 35 ... Integrator circuit 27, 36, 45 ... Load sudden change detection circuit 28, 37, 46. ..Sudden load change processing circuit 41 ... Torque rate

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電源から得られる交流電力を任意の
周波数と任意の電圧に変換して電動機の速度制御を行う
電力変換器と、この電力変換器の出力側に設けられた電
流検出手段と、前記電動機の回転子位置および速度を検
出する位置速度検出手段と、この位置速度検出手段から
の速度フィードバック信号と予め設定された速度基準と
に基づいて前記電動機のトルク基準を計算する速度制御
手段と、この速度制御手段から出力されるトルク基準に
上限値を与えるトルクリミッタと、負荷急変を検出する
負荷急変検出手段と、この負荷急変検出手段からの負荷
急変信号に基づいて負荷急減のときには前記トルクリミ
ッタの上限値を零にし、負荷急増のときには前記トルク
リミッタの下限値を零にする負荷急変処理手段と、前記
トルクリミッタからのトルク基準と前記位置速度検出手
段から出力される位置フィードバック信号と前記電流検
出手段からの電流フィードバック信号と予め設定された
前記電動機の磁束基準とに基づいて前記電動機を駆動す
るのに必要な電圧と周波数を計算して前記電力変換器を
制御する電力変換器制御信号を出力する制御手段とを具
備したことを特徴とする電力変換装置。
1. A power converter for converting AC power obtained from an AC power supply into an arbitrary frequency and an arbitrary voltage to control the speed of an electric motor, and a current detecting means provided on the output side of the power converter. Position speed detecting means for detecting a rotor position and speed of the electric motor, and speed control means for calculating a torque reference of the electric motor based on a speed feedback signal from the position speed detecting means and a preset speed reference. A torque limiter for giving an upper limit value to the torque reference output from the speed control means, a sudden load change detection means for detecting a sudden load change, and a sudden load decrease based on a sudden load change signal from the sudden load change detection means. From the torque limiter, a sudden load change processing unit that sets the upper limit value of the torque limiter to zero and sets the lower limit value of the torque limiter to zero when the load suddenly increases. Voltage required to drive the electric motor based on the torque reference, the position feedback signal output from the position / speed detection means, the current feedback signal from the current detection means, and the preset magnetic flux reference of the electric motor. And a control means for calculating a frequency and outputting a power converter control signal for controlling the power converter.
【請求項2】 交流電源から得られる交流電力を任意の
周波数と任意の電圧に変換して電動機の速度制御を行う
電力変換器と、この電力変換器の出力側に設けられた電
流検出手段と、前記電動機の回転子位置および速度を検
出する位置速度検出手段と、この位置速度検出手段から
の速度フィードバック信号と予め設定された速度基準と
に基づいて比例積分により前記電動機のトルク基準を計
算する速度制御手段と、負荷急変を検出する負荷急変検
出手段と、この負荷急変検出手段からの負荷急変信号に
基づいて負荷急減または負荷急増のときには前記速度制
御手段の積分値を零にする負荷急変処理手段と、前記ト
ルク基準と前記位置速度検出手段からの位置フィードバ
ック信号と前記電流検出手段からの電流フィードバック
信号と予め設定された前記電動機の磁束基準とに基づい
て前記電動機を駆動するのに必要な電圧と周波数を計算
して前記電力変換装置を制御する電力変換装置制御信号
を出力する制御手段とを具備したことを特徴とする電力
変換装置。
2. A power converter for converting AC power obtained from an AC power supply into an arbitrary frequency and an arbitrary voltage to control the speed of an electric motor, and a current detection means provided on the output side of the power converter. A position / speed detecting means for detecting a rotor position and a speed of the electric motor; and a torque reference of the electric motor by proportional integration based on a speed feedback signal from the position / speed detecting means and a preset speed reference. Speed control means, load sudden change detection means for detecting a sudden load change, and load sudden change processing for making the integral value of the speed control means zero when there is a sudden load decrease or sudden load increase based on a sudden load change signal from the sudden load change detection means. Means, the torque reference, the position feedback signal from the position / speed detection means, and the current feedback signal from the current detection means are set in advance. And a control means for calculating a voltage and a frequency required to drive the electric motor based on the magnetic flux reference of the electric motor and outputting a power converter control signal for controlling the power converter. Power converter.
【請求項3】 サイリスタ素子を逆並列に接続したもの
をブリッジ構成にし、交流電源から得られる交流電力を
任意の直流電圧に変換するた逆並列型サイリスタコンバ
ータ手段とこの逆並列型サイリスタコンバータの出力直
流電圧を平滑化する直流平滑コンデンサとこの直流平滑
コンデンサから得られる直流電圧を任意の周波数と任意
の交流電圧に変換する逆変換器とを有し、電動機の速度
制御を行う電力変換器と、この電力変換器の出力側に設
けられた電流検出手段と、前記直流平滑コンデンサの電
圧を検出する電圧検出手段と、予め設定された前記逆並
列型サイリスタコンバータの出力電圧基準と前記電圧検
出手段からの電圧フィードバック信号とに基づいて逆並
列型サイリスタコンバータ制御信号を出力する逆並列型
サイリスタコンバータ制御手段と、前記電動機の回転子
位置および速度を検出する位置速度検出手段と、この位
置速度検出手段からの速度フィードバック信号と予め設
定された速度基準とに基づいて前記電動機のトルク基準
を計算する速度制御手段と、この速度制御手段からのト
ルク基準に傾きを与えるトルクレート手段と、負荷急変
を検出する負荷急変検出手段と、この負荷急変検出手段
からの負荷急変信号が負荷急減を示すときには前記トル
クレート手段の傾きを大きく設定し、これ以外のときは
トルクレート手段の傾きを零に設定する負荷急変処理手
段と、前記トルク基準と前記位置速度検出手段からの位
置フィードバック信号と前記電流検出手段からの電流フ
ィードバック信号と予め設定された前記電動機の磁束基
準とに基づいて前記電動機を駆動するのに必要な電圧と
周波数を計算して前記電力変換器を制御する電力変換器
制御信号を出力する制御手段とを具備したことを特徴と
する電力変換装置。
3. An anti-parallel type thyristor converter means for converting an AC power obtained from an AC power source into an arbitrary DC voltage and an output of the anti-parallel type thyristor converter, wherein the thyristor elements are connected in anti-parallel in a bridge configuration. A DC smoothing capacitor that smoothes the DC voltage and an inverse converter that converts the DC voltage obtained from this DC smoothing capacitor into any frequency and any AC voltage, and a power converter that controls the speed of the motor, From the current detection means provided on the output side of the power converter, the voltage detection means for detecting the voltage of the DC smoothing capacitor, the preset output voltage reference of the antiparallel thyristor converter and the voltage detection means. Anti-parallel thyristor converter that outputs an anti-parallel thyristor converter control signal based on the voltage feedback signal of the Controller, a position / speed detector for detecting the rotor position and speed of the electric motor, and a torque reference for the electric motor based on a speed feedback signal from the position / speed detector and a preset speed reference. Speed control means, a torque rate means for inclining the torque reference from the speed control means, a sudden load change detection means for detecting a sudden load change, and a sudden load change signal from the sudden load change detection means indicating a sudden load decrease. A sudden load change processing means for setting the inclination of the torque rate means to a large value and otherwise setting the inclination of the torque rate means to zero, the torque reference, the position feedback signal from the position / speed detection means, and the current detection. Driving the electric motor based on a current feedback signal from the means and a preset magnetic flux reference of the electric motor. Power conversion device is characterized in that and a control means for outputting a power converter control signal for controlling the power converter to calculate the voltage and frequency required.
【請求項4】 サイリスタ素子を逆並列に接続したもの
をブリッジ構成にし、交流電源から得られる交流電力を
任意の直流電圧に変換するた逆並列型サイリスタコンバ
ータ手段とこの逆並列型サイリスタコンバータの出力直
流電圧を平滑化する直流平滑コンデンサとこの直流平滑
コンデンサから得られる直流電圧を任意の周波数と任意
の交流電圧に変換する逆変換器とを有し、電動機の速度
制御を行う電力変換器と、この電力変換器の出力側に設
けられた電流検出手段と、前記直流平滑コンデンサの電
圧を検出する電圧検出手段と、前記電動機の回転子位置
および速度を検出する位置速度検出手段と、この位置速
度検出手段からの速度フィードバック信号と予め設定さ
れた速度基準とに基づいて前記電動機のトルク基準を計
算する速度制御手段と、負荷急変を検出する負荷急変検
出手段と、この負荷急変検出手段からの負荷急変信号と
前記速度フィードバック信号と前記トルク基準とに基づ
いて、負荷急減および負荷急増でないときには前記速度
フィードバック信号と前記トルク基準とに基づいて前記
逆変換器の出力電力を計算して出力し、負荷急減および
負荷急増のときには所定の値を出力する逆変換器出力電
力計算手段と、前記逆並列型サイリスタコンバータの出
力電圧基準と前記電圧検出手段からの電圧フィードバッ
ク信号と逆変換装置出力電力計算手段から出力される出
力電力信号とに基づいて逆並列型サイリスタコンバータ
制御信号を出力する逆並列型サイリスタコンバータ制御
部と、前記トルク基準と前記位置速度検出手段から出力
される位置フィードバック信号と前記電流検出手段から
の電流フィードバック信号と予め設定された前記電動機
の磁束基準とに基づいて前記電動機を駆動するのに必要
な電圧と周波数を計算して前記電力変換器を制御する電
力変換器制御信号を出力する制御手段とを具備したこと
を特徴とする電力変換装置。
4. An anti-parallel type thyristor converter means for converting an AC power obtained from an AC power source into an arbitrary DC voltage and an output of the anti-parallel type thyristor converter, wherein the thyristor elements are connected in anti-parallel in a bridge configuration. A DC smoothing capacitor that smoothes the DC voltage and an inverse converter that converts the DC voltage obtained from this DC smoothing capacitor into any frequency and any AC voltage, and a power converter that controls the speed of the motor, Current detection means provided on the output side of the power converter, voltage detection means for detecting the voltage of the DC smoothing capacitor, position / speed detection means for detecting the rotor position and speed of the electric motor, and the position / speed Speed control means for calculating the torque reference of the electric motor based on the speed feedback signal from the detection means and a preset speed reference A load sudden change detection means for detecting a sudden load change, a load sudden change signal from the load sudden change detection means, the speed feedback signal and the torque reference, based on the speed feedback signal and the torque reference, the speed feedback signal and the An inverse converter output power calculation means for calculating and outputting the output power of the inverse converter based on a torque reference, and outputting a predetermined value in the case of sudden load decrease and sudden load increase, and output of the antiparallel thyristor converter An anti-parallel thyristor converter control unit that outputs an anti-parallel thyristor converter control signal based on a voltage reference signal, a voltage feedback signal from the voltage detection unit, and an output power signal output from the inverse conversion device output power calculation unit, The torque reference and the position feedback signal output from the position / speed detection means, and A power converter control signal for controlling the power converter by calculating the voltage and frequency required to drive the electric motor based on the current feedback signal from the flow detecting means and a preset magnetic flux reference of the electric motor. And a control means for outputting the electric power.
【請求項5】 前記負荷急変検出手段は、前記位置速度
検出手段からの速度フィードバック信号の現在値と前回
値との差分値が速度フィードバックの極性が正のときに
は第1の所定値以上でトルク基準の差分値の絶対値が第
2の所定値以下のときに負荷急減とし、速度フィードバ
ックの極性が負のときには前記第1の所定値の逆極性値
以下でトルク基準の差分値の絶対値が前記第2の所定値
以下のときに負荷急増とすることを特徴とする請求項1
乃至4のいずれかに記載の電力変換装置。
5. The load abrupt change detection means is a torque reference when the difference between the current value and the previous value of the speed feedback signal from the position / speed detection means is a first predetermined value or more when the polarity of the speed feedback is positive. When the absolute value of the difference value is less than or equal to the second predetermined value, the load is suddenly decreased, and when the polarity of the speed feedback is negative, the absolute value of the torque reference difference value is less than or equal to the reverse polarity value of the first predetermined value. The load is rapidly increased when it is equal to or less than a second predetermined value.
5. The power conversion device according to any one of 4 to 4.
【請求項6】 前記負荷急変検出手段は、前記位置速度
検出手段からの速度フィードバック信号の現在値と前回
値との差分値が速度フィードバックの極性が正のときに
は第1の所定値以上で速度基準にフィルタ処理したとき
の速度フィードバック信号の現在値と前回値との差分値
の絶対値が第2の所定値以下のときに負荷急減とし、速
度フィードバックの極性が負のときには前記第1の所定
値の逆極性値以下で速度基準にフィルタ処理したときの
速度フィードバック信号の現在値と前回値との差分値の
絶対値が前記第2の所定値以下のときに負荷急増とする
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電
力変換装置。
6. The load abrupt change detection means, when the difference between the current value of the speed feedback signal from the position / speed detection means and the previous value is positive in the polarity of the speed feedback, the speed reference is equal to or more than a first predetermined value. When the absolute value of the difference between the current value of the speed feedback signal and the previous value when the filter processing is performed is less than or equal to the second predetermined value, the load is sharply reduced, and when the polarity of the speed feedback is negative, the first predetermined value is set. When the absolute value of the difference value between the current value of the speed feedback signal and the previous value when the filter processing is performed on the basis of the reverse polarity value of the speed reference signal or less, the load is rapidly increased. The power conversion device according to claim 1.
JP7042215A 1995-03-02 1995-03-02 Power converter Pending JPH08242594A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7042215A JPH08242594A (en) 1995-03-02 1995-03-02 Power converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7042215A JPH08242594A (en) 1995-03-02 1995-03-02 Power converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08242594A true JPH08242594A (en) 1996-09-17

Family

ID=12629821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7042215A Pending JPH08242594A (en) 1995-03-02 1995-03-02 Power converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08242594A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000217367A (en) * 1999-01-25 2000-08-04 Hitachi Ltd Current control circuit, inverter control device, inverter device, and power conversion device
JP2005124336A (en) * 2003-10-17 2005-05-12 Yaskawa Electric Corp AC motor control method and control apparatus
JP2007089318A (en) * 2005-09-22 2007-04-05 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp Semiconductor power conversion device
JP2010017062A (en) * 2008-07-07 2010-01-21 Shindengen Electric Mfg Co Ltd Inverter
JP2012531878A (en) * 2009-07-02 2012-12-10 エービービー テクノロジー アーゲー Power converter with multi-level voltage output and harmonic compensator

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000217367A (en) * 1999-01-25 2000-08-04 Hitachi Ltd Current control circuit, inverter control device, inverter device, and power conversion device
JP2005124336A (en) * 2003-10-17 2005-05-12 Yaskawa Electric Corp AC motor control method and control apparatus
WO2005039035A3 (en) * 2003-10-17 2005-07-14 Yaskawa Denki Seisakusho Kk Ac motor control method and control device
GB2423423B (en) * 2003-10-17 2007-08-15 Yaskawa Denki Seisakusho Kk AC Motor control method and control device
US7317292B2 (en) 2003-10-17 2008-01-08 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki AC motor control method and control device
JP2007089318A (en) * 2005-09-22 2007-04-05 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp Semiconductor power conversion device
JP2010017062A (en) * 2008-07-07 2010-01-21 Shindengen Electric Mfg Co Ltd Inverter
JP2012531878A (en) * 2009-07-02 2012-12-10 エービービー テクノロジー アーゲー Power converter with multi-level voltage output and harmonic compensator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101083858B1 (en) Controller for electric vehicle
JP4461877B2 (en) Inverter device
KR960010364A (en) Electric vehicle control device
JPH0965689A (en) Induction motor drive
JPH0612954B2 (en) Synchronous motor control method
JPH11308894A (en) Electric motor power outage processing method
JP3764433B2 (en) Induction motor rotation speed detection apparatus and method
JP2861418B2 (en) Torque limiting method and control method for induction motor
JP3106853B2 (en) Drive control device for electric vehicle
JP3314260B2 (en) Power conversion device control method and device
CN114977905B (en) Motor control methods, devices and computer-readable storage media
JP3891080B2 (en) Regenerative control method for motor-driven power converter
JP5055782B2 (en) AC motor inverter control device
JP3126534B2 (en) Regenerative controller for voltage source inverter
JPH0558586A (en) Driving gear for crane running electric motor
JP4164646B2 (en) Motor decelerating stop control method and motor variable speed drive device during power failure
JP4735042B2 (en) Permanent magnet motor restart device
JP3368930B2 (en) Servo motor regeneration processing circuit
JP3317865B2 (en) Inverter control device
JP3317125B2 (en) Control method and control device for induction motor
JP2002272181A (en) Power converter
JP2822620B2 (en) How to restart the inverter after a momentary power failure
JP6950786B1 (en) Elevator control device and control method
JPH04255483A (en) Inverter device
JPH0755055B2 (en) Output current limiting method for voltage source PWM inverter