JPS58190298A - 交流負荷を制御する方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の背景） この発明は全般的にサイリスタ電力変換装置に対する点
弧回路、更に具体的に云えば、多相交流電源から同期機
に電力を供給する直流から交流への変換器を制御する方
法と装置に関する。

多相交流電源から交流電動機の様な負荷に電力を供給す
る種々の形式の変換器に使われる制御整流器の導電を制
御する多くの回路及び方式が知られている。　使われる
整流器の種類が、成る程度は利用する制御形式を左右す
る。　然し、これまでのところ、今日使われている最も
普通の制御整流器は、シリコン制御整流器形のサイリス
クであり、これは順バイアス電圧が印加されると同時に
、そのゲート電極に信号が印加されたことによって導電
し、その後、陽極電流がサイリスタを導電状態に保つの
に必要な値より低くなるまで、導電状態にとソまる。

サイリスタを用いる電動機制御装置がアナログ制御方式
を用いて実施されており、その典型例として米国特許第
≠、２３０．９７り号があるが、ディジタル形式の制御
方式に、これ迄も現在も関心が向けられている。　その
例が米国特許第３．１，０／、Ａ７≠号・　同第弘・２
１，３　、６３７号、及び同第≠、２７６．３−（８号
に記載されている。

アナロク力式父はディジタル方式の何れであっても、サ
イリスク・ブリッジ変換器を用いるあらゆる位相制御装
置でに、種々のサイリスタの導電を制御する為に使われ
る主な帰還信号は、交流端子電圧である１、　典型的に
は、仮想の中性点に対する交流各相電圧を利用して線路
間端子電圧を発生（７、線路間電圧を積分することによ
って得られた擬似磁束波形から、同期信号を発生する。

然し、この様な使い方では、線路間電圧に現われる電圧
ゼロの転流ハツチが、積分された出力電圧に平坦なスポ
ットを発生し、これは線路周波数の６倍の周波数で同期
パルス列を形成するのに利用されるゼロ交差の所で起り
得る。　平坦なスポットがゼロ交差の所で発生すると、
位相固定ループの安定性に影響があって望ましくないこ
とがある。

この問題を解決する為、／９に〕年２月と日出願の米国
特許出願通し番号３００、．２００号には、くずれた線
路間電圧の積分出力を、転流インダクタンスに仮想「デ
ルタ」電流を乗じた値に比例する信号と加算することに
より、転流ノツチを除く方式が記載されている。　デル
タ電流は、周知の形で、実際の線路電流の間の差を求め
ることによって導き出される。　この結果得られた″電
圧即ち橡合電圧が、一定周波数の電源側変換器又は可変
周波数の負荷側変換器又はその両方を同期させる為の主
たる帰還制御信号になる。

（発明の概要） 従って、この発明の目的は、多相電力変換器を制御する
改良された方式を提供することである。

別の目的は、多数の動作様式を用意することにより、多
相電力変換器を制御する改良された方式を提供すること
である。

この発明の別の目的は、多相サイリスタ電力変換器の多
数の動作様式の間の切換えを制御する方式を提供するこ
とである。

この発明の別の目的は、同期電動機に給電してそれを所
定速度に持って来る為に、負荷側サイリスタ変換器の多
数動作様式の間の切換えを行なう改良さねた方式を提供
することである。

上記並ひにその他の目的が、同期電動機に電力を供給す
るのに利用される直流から交流への（ＤＣ／ＡＣ）多相
負荷側変換器（インバータ）を主な対象とする制御装置
によって達成される。　好ましい実施例では、負荷側変
換器は、電動機を所定速度まで持って来る為に、少なく
ともグつの動作様式を持つ様になっている。　／番目は
アイドル様式であって、サイリスタは点弧するが、その
後は、装置の故障が存在せず、普通の運転を進めてよい
場合に、点弧を可能にする。　２番目の様式は、電動機
の速度ゼロからの初期始動様式であって、予定の一定の
低い周波数で強制転流を使う。

この周波数はＶτ】丁に比例する。　こ＼でＴは界磁固
定子電流に基づく利用し得る始動トルクであり、Ｊは回
転子と負荷の合計の慣性である。一旦始動が始まって、
変換器と電動機の間の電力線路に現われる電動機の逆起
電力から擬似磁束波形が利用し得る様になると、動作は
３番目の様式に移り、この時強制転流を依然として利用
するが、変換器の動作は擬似磁束電圧波形に同期してい
る。

この３番目の様式は、定格速度のｊ乃至７０％までの範
囲で行なわれ、その後グ番目の様式に入る。

これは位相固定ループの予定の形式の制御作用に基づく
自己転流様式である。　アイドル様式は、電動機が停止
（静止）しているか惰走している状態の時に存在し得る
。　普通の運転様式である自己転流様式は、電動機が最
初に回転している場合はアイドル様式から、歳いは始動
に続く同期式強制転流様式から入ることが出来る。　一
旦自己転流様式になった時、電動機速度が低くなりすぎ
ると、電動機の制御は強制転流に切換えることが出来、
或いは運転停止の場合、制御はアイドル様式に直接的に
切換還ることが出来る。

この発明の変形の実施例では、２番目の様式を拡大し、
３番目の様式は実質的に省略する。この変形では、アイ
ドル様式から強制転流様式への切換λを１７だ後、負荷
側変換器の動作周波数は、電動機の定格周波数の約５乃
至／タチの範囲内で、時間的に予め設定した最大値１で
変える。　予め設定し、た最大値に達した時、前に説明
した自己転流様式へ切換える。

この制御作用をアナログ形式で実施するには、上に述べ
た各々の様式に力するハードウェアと共に、所望の様式
を選択する手段を必要とするが、この発明はマイクロコ
ンピュータに入れたソフトウェアによって実施すること
が好オしい。　この時、特定の動作ルーチンが、採用す
る動作様式を実現する様に作用する。

（好ましい実施例の説明） この発明の要旨は特許請求の範囲に記載しであるが、こ
の発明は以下図面について説明する所から、更によく理
解されよう。

この発明による交流電動機駆動装置の全体的な動作を考
える為、第１図を参照する。　この図には、交流から直
流への（ＡＣ／ＤＣ）電源側電力変換器１２及び直流か
ら交流への（ＤＣ／ＡＣ’）負荷側電力変換器又はイン
バータ１４の動作に従って、線路端子Ｌ１＋　Ｌ２　＋
　Ｌｓ　に結合された３相電源（図に示してない）から
給電される、同期電動機で構成された交流負荷１ｏを制
御する負荷転流形インバータ電動機駆動装置のブロック
図が示されている。　励磁機１１が電動機の界磁を励磁
する。

両方の変換器１２．１４は周知のサイリスタ・ブリッジ
を持っていて、これは少なくともご個のサイリスタで構
成され、それらが図示の番号順に点弧される。　電源側
変換器１２が３相交流電力を可変直流電流に変換する様
に作用し、この電流が誘導子１７を含む直流リンク回路
１６を介して負荷側変換器１４に結合される。　負荷側
変換器１４は大きさ並びに周波数が可変の交流電流を発
生する様に作用１７、この交流電流が３相線Ｌａ、Ｌｂ
。

ＬＣ％−介して電動機１０に供給される。　基本的な電
力部品は前掲米国特許第乞、、２２乙、ＳＯＳ号に詳し
く記載されている。

電源側変換器１２及び負荷側変換器１４にあるサイリス
タ・ブリッジ回路の導電は夫々の位相固定ループ（ＰＬ
Ｌ）臓弧制御回路１８．２０によって制御される。　電
源側変換器１２にあるサイリスタの点弧角は主に電流調
整器２２の出力によって制御されるが、負荷側変換器１
４にあるサイリスタの点弧角は主に負荷角調整器２４の
出力によって制御さ才する。　両方の調整器が印加され
たトルク指令信号に従って動作する。。

トルク指令は速度調整器２５の出力であって比例及び積
分形の制御器で構成される。　同期電動機では、速度が
負荷側インバータの出力周波数に正比例するから、速度
饋還を得るのにタコメ−夕を必要としない。

所要の分解能を持つ速度帰還信号が、この出願の第５図
にも示されているが、／９，５’／年／、、２月２３日
出願の米国特許出願通し番号第３３３９３３号に記載さ
れているような位相固定ループ（ＰＬＬ）計数器から取
出される。　位相固定ループは、負荷側の磁束波形のゼ
ロ交差から導き出した負荷周波数の３倍に同期している
。　この信号が第３図に示されている。　第５図に示す
位相固定ループ計数器６６はＸ　９／！、２　ＭＨ２の
水晶制御発振器７４からの入力クロック周波数を持って
いる。　位相固定ループ計数器に装入された数をクロッ
ク周波数で減数計数すると、電動機の周波数の／サイク
ルあたり、５７２個の出力パルスが位相固定ループ計数
器から発生される。　この位相固定ループ計数器への数
の装入は、ソフトウェアの位相固定ループ調整器によっ
て実現される。　電１動機速度は、定数を位相固定ルー
プ計数器装入値（ＰＬＬＣＬＯＡＤ）で除すことによっ
て得られる。　即ち速度＝に／（ＰＬＬＣＬＯＡＤ）で
ある。

電源側変換器１２及び負荷側変換器１４にあるサイリス
タの点弧は、負荷側変換器について説明する２つの動作
様式では、対中性点各相電圧から導き出されだ線路閾電
圧の積分によって得られる擬似磁束波形を利用すること
により、夫々線路Ｉ−＋＋Ｌ２＋Ｌ３及びＩｉ　ａ　＋
　Ｌｌ）　＋　Ｌ、の３つの対中性点各相電圧又は電動
機負荷逆起電力電圧に同期している。

擬似磁束波形のゼロ交差から同期パルス列が形成され、
これは基本周波数又は線路周波数の３倍の周波数を持つ
１．　線路閾電圧の積分を実施する為に用いた好ましい
形式の装置が装置２６．２８で示さねており、これは前
掲米国特許出願通ｌ一番号第３０θ、２００号に記載さ
れた回路で構成され得る。

この回路は、個別のサイリスタの適当な点弧により、各
相電流が出の相から人の相に移る時間の間に、各相電圧
の波形に表われる転流ノツチによってくずれた線路間電
圧波形を再生する様に作用する。　線路閾電圧の再生方
法は、転流ノツチを含む少なくとも１つの積分した線路
閾電圧を、２つの相電流の差から導き出された少なくと
も７つの「デルタ」電流に転流インダクタンスを表わす
係数を乗じたものに対応する信号と加算することによっ
て、合成波形を発生することである。

こわが第２図のブロック図に示されている。

第２図は、磁束波形を発生する為の前述の再生波の７つ
を発生する様子が最も簡単な形で示されている。　この
図で■３及びＶｂは電源側又は負荷側の３相端子電圧Ｖ
８．　ｖｂ、　Ｖｏ（仮想の中性点を基準とする）の内
の２つを表わし、１３及び１ｂはａ及びｂ相に対する２
つの線路電流を表わす。線路閾電圧■ａｂが加算点３０
で各相電圧Ｖａ及びＶ））の差をとることによって発生
され、「デルタ」電流’ａｂは加算点３２で線路電流１
ａ及び１ｂの差をとることによって発生される。　線路
閾電圧■ａｂが信号積分器に送られる。　この積分器は
、帰還演算増幅器３３及び抵抗容量形積分帰還回路３４
を含み、その出力は擬似磁束波形’ａｂに対応する。

磁束波’ａｂが、転流インダクタンスＬｃを適当に倍率
として（ブロック３６で）乗じたデルタ電流信号’ａｂ
に対応する信号ＫＩａｂと共に、加算点３５に印加さ才
する。　加算点３５の出力は波形ｖ／ａｂ−φ’ａｂ　
十に’ａｂであり、各相電圧Ｖａ　＋　Ｖｂ＋　Ｖｃに
転流ノツチが発生しだにもか＼わらず、明確に限定され
たゼロ交差を持つ全体的に正弦状波形を構成する。　　
これらの波形が例として第３図に示されている。

第３図で一組の波形Ａは、３つの正弦状の対中性点各相
電圧ｖａ”ｂ”ｃを示しており、波形■３はθ′の所に
ゼロ交差を持つ。　−組の波形Ｂでは、波形は３つの線
路閾電圧■ｈｃ　＋　ｖｃａ　”ａｂを表わす。

こねに対して一組の波形Ｃは、再生された線路閾電圧の
積分から導き出された擬似磁束波を示しており、波形φ
”””　”’脆’　”’ｂｅ　を構成することが示され
ている。　これは、それらが前掲米国特許出願通し番号
第３００，２０θに従って転流ノツチがあっても、それ
を補償していることを意味している。

−組の波形りは、擬似磁束波形のゼロ交差に応答ｌ〜で
発生される同期パルス信号を示す。　電動機の回転子の
位置が電動機電圧によって限定され、擬似磁束波と各相
電圧の間に一定の位相関係があるから、組Ｃの擬似磁束
波を使って回転子の位置を限定することが出来る。

従って、ゼロ交差検出器３８（第２図）を加算点３５に
接続することにより、位相固定ループ１８及び２０　（
第１図）の何れかを作動する為の一組の同期信号及び矩
形波を発生することが出来る。　位相固定ループはディ
ジタル形であることが好ましく、その典型的なΩつの例
が前掲米国特許第乞２乙３，３；３−７号及び同第乞０
２θ／／乙号及び同第乞２０９，９３６号に記載されて
いる。

第１図に示すブロック図は、この発明を用いた負荷転流
形インバータ（ＬＣＩ）電動機駆動装置をハードウェア
で構成した場合を示しているが、第り図はこの様々全体
的な制御作用を実施する為にマイクロコンピュータ４０
を用いた制御装置を示すブロック図である。　第９図に
示す様に、速度基準信号が制御装置に加えられる。　同
期電動機の回転子の速度は負荷側変換器の周波数に比例
するから、速度饋還が実際には周波数饋還を用いること
によって実現される。　この周波数は磁束波のゼロ交差
信号とソフトウェアの位相固定ループによって取出され
る。　この周波数は実際には第５図に示すＰＬＬ１ｌ数
器装入値の逆数である。

この手段により、磁束帰還信号は回転子位置感知装置の
必要性をなくすばかりでなく、タコメータ信号をも必要
としなくする。　速度基準信号がディジタル形式で送ら
れて来る場合、Ａ／Ｄ変換器４２は不要である。　マイ
クロコンピュータ４０は記憶装置、例えば記憶装置４３
に入っている自蔵ソフトウェア・ルーチンに従って作用
して、夫夫破線のフロック４４，４６．４８で示す様に
、電源側変換器１２、負荷側変換器１４及び電動機界磁
励磁機１１を制御する。　マイクロコンピュータ４０け
電力回路から入力を受取り、電力回路に出力を供給する
。　この電力回路は第Ｚ図に示したのと同じものを示し
である。　即ち、３本の電力線路Ｌ＋　ｒ　Ｌ２　＋　
Ｌ３が図に示してない３相電源を電源側変換器１２に接
続し、これが誘導子１７及び電流感知装置１９を含む直
流リンク回路１６を介して負荷側変換器１４に接続され
る。　負荷側変換器１４が線路Ｌａ＋　Ｌｂ、　Ｌｏを
介して電動機に電力を供給する。　界磁励磁機１１が線
路Ｌｆ１及びり、２を介して、交流電動機１０に電流Ｉ
ｆを供給する様に結合されている。

電源側変換器１２に対する同期情報が線路Ｌ１１　Ｌ２
　ｌＬ５に接続された、第２図に示しだ様な積分器２６
によって供給され、その転流情報が多重化式Ａ／Ｄ変換
器５０によって供給される。　電動機負荷電流■１に対
する電流帰還信号も整流器５３及びＡ／Ｄ変換器５２を
介してマイクロコンピュータ４０に結合されている。　
変換器５２は、電源の乙ＯＨ１の線路電流を測定する少
なくとも２つの変流器５１から直流リンク電流を形成す
る。

負荷側変換器に対する同期情報及び転流情報が、積分器
２８及び多重化式Ａ／Ｄ変換器５４によって得られる。

　これらの部品が第２図及び第３図に示す様な形で擬似
磁束波形を発生する為の各相電圧及び電流の必要な表示
をマイクロコンピュータ４０に供給する。　マイクロコ
ンピュータ４０は、第１図についてハードウェアの場合
に説明した様な機能的な形で、種々の入力信号を用いて
、電源側変換器１２及び負荷側変換器１４の両方のサイ
リスタ・ブリッジを制御する為の適当か出力を供給する
。　こ才］が第９図では、図に示してないマイクロプロ
セッサの入出力母線に結合された２つの出力ポート５６
．５８に供給される出力として示されている。　これら
が装置１２．１４に対して必要なサイリスタ点弧信号を
供給する。　別のディジタル・アナログ・インターフェ
イス６０がマイクロコンピュータ４０から界磁励磁機１
１に接続サネることが示されており、これが電動機界磁
電流Ｉ（を制御する。

第５図には、第り図のマイクロコンピュータ４０の中に
含１れでいて、電動機１０に電力を供給する為の、負荷
側変換器制御ブロック４６に対する、ソフトウェアで模
擬する装置がブロック図で示されている。　第５図に示
す様に、マイクロプロセッサ（ＭＰ）６２は、これは典
型的にはＰＬＭランゲージでプログラムされたインデノ
しと０と乙で構成されていて、インテルと２３９で構成
される割込み制御器６４によって制御される自蔵式の割
込みプログラムを含んでいるが、特定のタスク又は計算
を実行する様に作用する。　このタスクは、典型的には
、将来の成る事象を実行する為の時間を減数計数器に貯
蔵することを含む。　減数計数がゼロに達すると、計数
器が別の割込みを発生し、それがその事象を開始し、そ
の後、計数器には次の事象を実行する為の時間が再び装
入される。

ソフトウェアは、グつの減数計数器、即ち位相固定ルー
プ（ＰＬＬ）計数器６６、時間、計数器６８、点弧計数
器７０及びパルス列限界（ＰＴＬ）計数器７２で構成さ
れた位相固定制御ループを実現する様になっている。　
自己転流様式である通常の動作様式では、主クロツク発
振器７４からの’１．９／３−２ＭＨ１の出力パルス列
を、マイクロプロセッサ６２からデータ母線７６を介し
て送られる「Ｎプリセット」信号によって設定される値
Ｎで除すことにより、位相固定ループ計数器６６によっ
て可変周波数の源が構成される。　計数器６６の出力は
、例えば第３図の一組の波形Ｃによって示される様な擬
似磁束波形すｆ。ａ、Ｆａｂ及び’ｂｃの周波数のｊ／
、！倍の周波数に保たれる様になっている。

この周波数は次の様にして得られる。　時間計数器６８
が最初はｊ／、２のカウントに設定され、ＰＬＬ計数器
６６からのクロック・パルス毎に／カウントだけ減数す
る。　計数器６８が０まで減数すると、ｈνのカウント
に再び設定される。　この為、計数器６８は、擬似磁束
波形に対する位相角の目安になる。　時間訓数器６８に
あるカウントがデータ母線７８を介してマイクロプロセ
ッサ６２に送らＪｌｌそこでディジタル出力ポート８０
を介して変換器１４のサイリスタ（図に示してない）を
点弧する為の位相基準として使われる。　擬似磁束波形
”ｃａ’φ’ａｂ及び’ｂｃをゼロ交差検出手段８２に
通すことによって、同期が達成される様になっている。

　この検出手段８２は、実際には、６個のゼロ交差検出
器で構成され、これらが磁束波がゼロを通過する度に、
同期パルス信号を発生する。

これらのパルスが信号線８４を介しで割込み制御器６４
に送られ、マイクロプロセッサ６２の割込みをして、交
差サービス・プログラムを開始する。

ゼロ交差検出手段８２・は電動機磁束波形の相対的な符
号を表わす３ビツト数をもデータ母線８６に発生し、こ
の数がマイクロプロセッサ６２に送られて読取られ、ど
のゼロ交差が割込みパルスを発生したかを同定する為に
使われると共に、電動機の回転子の位置だけでなく、位
相順序を感知することによってその回転方向をも示す手
段となる。

交差サービス・プログラムが時間計数器６８にある値を
読取って、それを特定の磁束波の交差に対する正しい値
と比較して、計数器６８と磁束波の間の位相誤差を発生
する。　この誤差を使って新しい「Ｎプリセット」の値
を計算し、それが位相固定ループ計数器６６に装入され
る。　負荷側変換器１４にある各々のサイリスタの点弧
のタイミングは、点弧計数器７０によって決められる。

サイリスタの点弧の後、マイクロプロセッサ６２が次の
サイリスタを点弧する時刻を計算する。　この時刻を、
現在の時刻に対応する時間計数器６８にある値と比較す
る。　［残された時間（ｔｉｍｅ　ｔ。

ｇｏ）」の差がデータ母線８８を介して点弧計数器７０
に装入されると２．この計数器はぜ口１で減数し、割込
み制御器６４を介して更に別の割込みを発生し、こねに
よってサイリスタ点弧プログラムが開始さ才する。　こ
れが基本的には自己転流様式の説明である。　自己転流
様式は、この発明の制御方式に含壕ねるグっの動作様式
の内の７つにすぎない。　然し、他の様式を説明する前
に１負荷側変換器１４に関係するマイクロコンピュータ
４０（ｍ９図）の割込みプログラムを簡単に説明する。

　割込み制御器６４の動作により、ｊつのプログラムが
実施されるが、その優先順位の順に云うとｍ点弧計数器
サービス・プログラム、（２）交差サービス書プログラ
ム、（３）パルス列限界サービス・プログラム、（４）
位相固定ループ補正プログラム及び（５）変換器又はイ
ンバータ制御プログラムである。

点弧泪数器す−ビス割込みプログラムは、点弧計数器７
０が時間切れになる度に開始される。

点弧剖数器す−ビス割込みプログラムは、変換器１４が
、前に述べた様に普通の動作様式である自己転流様式に
あるかどうかの検査もする。　変換器１４が自己転流様
式にある場合、これはマイクロプロセッサ６２からの次
の点弧計数器装入出力を乙０°のカウントに設定し、こ
の為この後の情報が、なければ、次の点弧計数器サービ
ス割込みプログラムは乙０°の所で行々われる。　この
時、点弧計数器サービス割込みプログラムは、プログラ
ムの今のパスで新しいセル、即ち、新しいサイリスタの
点弧が発生すべきであるかどうかを検査する。

発生すべきであれば、サイリスタ・セル点弧アルゴリズ
ムが呼出される。　この時、点弧計数器サービス割込み
プログラムが割込みを発生して、変換器制御割込みプロ
グラムを開始する。　このプログラムは、優先順位が最
低であるが、この発明の要旨とする所であり、これは後
で説明する。

優先順位が高い方から２番目の割込みプログラムは交差
割込みプログラムであり、これは前に述べた様に、再生
された擬似磁束波Ｗ′等のゼロａ 交差毎に発生する。　このゼロ交差は、基本周波数の／
サイクル毎に乙回起り、これから第５図に示したソフト
ウェアの位相固定ループに対する同期信号が発生される
。、　更に、交差割込みプログラムは、位相固定ループ
計数器６６のクロック作用を受ける時間計数器６８を読
取る。　前に述べた様に、クロック速度は基本的には負
荷周波数の／サイクル毎にタ／、２個のパルスである。

　この為、基本的な周波数の周期をオ／、！で除し、時
間計数器の角度の分解能（＃：ｔ３乙０°を夕／認で除
しだθ７０３゜である。　交差プログラムはパルス列限
界計数器７２の読取りもする。　この剖数器は、ゼロ交
差の割込みが発生された時、３０°に等しいカウントか
ら減数計数を開始する。　これによって、優先順位が更
に高い点弧サービス割込みプログラムが交差割込みブロ
クラムを抑えていたかもしれない時間だけ、時間計数器
６８の読みを補正することが出来る。　この後、交差プ
ログラムが割込みを発生して、位相固定ループ補正割込
みプログラムを要求する。　次に位相固定ループ補正プ
ログラムがゼロ交差検出手段８２から出力さねた同期用
交差割込みパルスと計数器６８の補正された実際の時間
の読みとの間の角度誤差を決定し、この後、新しい除数
（Ｎ）を位相固定ループ計数器６６に装入し、これがこ
の誤差をゼロにする様に作用する。

次に、優先順位が３番目であるパルス列限界サービス・
プログラムは、パルス列限界計数器７２がゼロまで減数
した時に行々われる。　これは、基本周波数の乙０°毎
に２回行なわれる。　７番目のパルス列限界割込みは、
擬似磁束波のゼロ交差から基本周波数の３０°後に行な
われ、主に適当な擬似磁束波の尖頭値を読取ると共に、
現在の３０″セグメントを追跡している変数を更新する
。

この割込みの後、パルス列限界割込みプログラムがパル
ス列限界削数器７２に／オ°のカウントを再び装入ｊ〜
、パルス列限界計数器７２の減数を開始する。　ゼロ拳
カウントにｊ幸すると、Ω番目のパルス列限界割込みが
行々ゎれる。　、２番目のパルス列限界割込みでは、パ
ルス列限界計数器に基本周波数の３０°のカウントが再
び装入されるが、次の磁束波のゼロ交差が発生する捷で
、計数器は減数計数を開始しない。　７番目から／３°
後に発生する２番目のパルス列限界割込みは、転流の失
敗を検査する為に使われ、転流失敗していれば、この転
流の失敗から回復する為のアルゴリズムを開始する。

優先順位が高い方から９番目の割込みプログラムは位相
固定ループ補正割込みプログラムであり、各々の交差割
込みプログラムで７回呼出される。　位相固定ループ補
正割込みプログラムはＰＬＬ計数器６６に対する除数（
Ｎ）の値を計算し、計数器のパルス出力と蒙イリ磁束波
のゼロ交差との間の同期状態を保つようにする。

負荷側変換器制御割込みプログラムは、優先順位か最低
であるが、動作様式判定機能、調整器機能及びサイリス
タ点弧角決定機能の大部分を持ち、この為に適当なアル
ゴリズムを呼出す。　更に、変換器制御割込みプログラ
ムは、優先順位が一番高い点弧サービス割込みプログラ
ムによって呼出される。　これによって他の３つの制御
様式、即ち、アイドル様式、初期強制転流始動様式、及
び始動様式と自己転流様式の間にある中間の同期式強制
転流様式を考え、ることになる。　これらの様式に入る
態様が、第５図の線図に示されている。

アイドル様式は、惰走状態又はフリーランニングの状態
で構成され、交流電動機駆動装置、更に具体的に云えば
、負荷側変換器１４並びに電源側変換器１２は、その中
にある夫々のサイリスタ・セルが点弧されず、夫々の変
換器が通常の動作が出来る様になるまで点弧されないま
＼にとソまる。

通常の動作が出来る様になると、付能されて要求通りに
点弧される。　電源側及び負荷側の両方の変換器のアイ
ドル様式のためにフォアグラウンド・ソフトウェア・プ
ログラムがある。　電源側バックグラウンド・プログラ
ムが、３相交流電源を線路り、＋　Ｌ２　＋　Ｌ３に結
合する適当な開閉装置がオンに転じたこと、故障が存在
しないこと、並びに電源側及び負荷側の両方の位相固定
ループのフラグが正しくセットされていることを判定す
る。　これら全ての条件が整えば、電源側バックグラウ
ンド・プログラムが運転フラグをセットする。　電源側
のアイドル様式は比較的簡単であって、運転フラグがセ
ットされ且つ電源側の位相固定ループが正］７く同期し
ていると判定さ第１ると、サイリスタのゲート駆動が可
能となり、電源側のアイドＪＬ。

様式は終了する。　負荷側のアイドル様式は、電動機１
０が最初は静止しているかも知れないし或いは成る任意
の速度で回転しているかも知れない点で、比較的より複
雑である。　電動機が回転している場合、電動機速度の
値に応じて、且つ擬似磁束波の平衡状態が存在１−でい
て成る振幅の判断基準か存在することを確認してから、
運転フラグがセットされ、制御作用は中間の同期式強制
転流様式又は自己転流様式の何れかに切換わる。

次に種りの様式を考えると、負荷側変換器１４のアイド
ル様式を実施するソフトウェア又は命令符号を示すフロ
ーチャートが第７Ａ図乃至第２Ｄ図に示されており、ル
ック・スタートと呼ぶルーチンで構成さ才ｌる。

図示の様に、ルック・スタート・ルーチンは、このルー
チンの／回目のパスである場合、ソフトウェアの種々の
計数器を初期設定し、負荷側のセルの点弧を禁止し、反
転限界で電源側変換器１２の点弧を要求する。　次に、
過電圧を防止する為に、負荷開閉装置を開く様に命令さ
れた場合（クロウバー（ｃｒｃｗｂａｒ）フラグがオン
の場合）、負荷側の全てのサイリスタ・セルは、電動機
の固定子電流Ｉ８がゼロになるまで、又はルック・スタ
ート・タイマの時間が切れるまでオンに転じ、そうなっ
た時、負荷側の反転限界が呼出される。　次に、多重化
式Ａ／Ｄ変換器５４（第７図）から結合された擬似磁束
波形の振幅を判定し、それが下側限界より低ければ、ル
ーチンは分岐して始動様式（ＦＩＸ　　５ＴＡＲＴ）を
初期設定する。　他方、擬似磁束波形が存在していて予
定の大きさより大きければ、ルック・スタート嗜ルーチ
ンは、前述の中間の同期式強制転流様式（ＳＥＧ　ＦＩ
ＲＥ）を指示すべきか或いは自己転流様式（ＲＵＮ　Ｆ
ＩＲＥ）に入るべきかの判定に分岐する。　残りの検査
により、装置の普通の運転停止又は故障による運転停止
の時の任意の様式から、ルック・スタート・ルーチンに
再び入ることが出来る。　典型的には、運転停止の時、
負荷電流■１はゼロに指示され、ゼロになると、制御作
用はアイドル様式に移る。

第ざＡ図及び第、！７″Ｂ図に示すＦＩＸ　ＦＩＲＥル
ーチンによって実施される始動様式は、電動機１０が静
止（速度ゼロ）状態にある時に開始される。　通常の運
転では、電動機制御装置は、擬似磁束波から電動機１０
０回転子の位置を取出す。

これは、線路Ｌａ、Ｌｔｌ、Ｉ、ｃの端子電圧が存在す
る電動機の逆起電力電圧であり、負荷側サイリスタが回
転子の位置と同期して点弧されるからである。

然し、静止している時、擬似磁束波は存在しない。

回転仔を最初に同転させる為、負荷側のサイリスタ・セ
ルを予定の低い周波数で点弧する。　この周波数は固定
であることが好１しく、７ＴΣ丁に比例する様にする。

　こ＼でＴは、印加された電動機の界磁電流ＩＣ及び固
定子電流Ｉｓに基づいた利用し得る始動トルクであり、
Ｊは回転子と負荷の合計の慣性である。　この基準は、
回転子が最初に／サイクルの／／乙以内に利用し得るト
ルクにより電気角で大体乙０°回転することが出来る様
にし、こうして回転がこの周波数に保たれる様にする為
に設けられている。　更にＦＩＸ　ＦＩＲＥルーチンは
、電動機の界磁電流Ｉｆをパルス駆動すると共に、積分
器２８（第９図）からの擬似磁束波の相対的な振幅及び
符号を決定することにより、逆方向の回転が起る傾向を
かくず。　回転子の位置を決定したら、最初に適当なサ
イリスタ・セルを点弧して、正しい回転を保証する。　
その後は、記憶装置４３にあるテーブル・ルック・アッ
プにより、サイリスタの点弧が決定される。　一旦十分
な振幅を持ち且つ３相が平衡した磁束波形が発生したら
、中間の又は同期式強制転流様式への切換えを行なう指
令を発生する。　始動様式から同期式強制転流様式への
切換えは、擬似磁束波形の絶対値の和が成る任意の値、
大体定格振幅（電動機の全速）の約５０乃至６０％を越
え、且つ３相の波形Ｗ。８．Ｖｌ、ｂ、へ。の和の瞬時
値が、理想的にはゼロであるべきであるが、定格磁束振
幅の７０乃至、２０％という様な成る任意の値より小さ
いことを確認することによって、これらの３相の波形が
平衡している時に行なわれる。

始動の後に行なわれる同期式強制転流動作様式は、擬似
磁束波の振幅が同期信号（第３図の波形の組Ｄ）を発生
するのに十分であるが、自己転流に適切な逆起電力の振
幅（第３図の波形の組Ｃ）を発生するには電動機速度が
低すぎる時の様式である。　強制転流は、負荷側の新し
いサイリスタ・セルを点弧する時、何時でも電源側変換
器１２を強制的に反転限界にすることにより、直流リン
ク電流■Ｌ（第り図）をゼロに減少する過程と定義する
。　この電流ゼロ期間の持続時間は典型的にはｊミリ秒
である。　同期式強制転流様式では、電動機速度に応じ
て、制御作用は７回だけ、自己転流様式へ切換えるか或
いは一定周波数の（始動）様式へ逆に切換えることが出
来る。

同期式強制転流様式に対する命令符号が第２Ａ図及び第
９Ｂ図に示すフローチャートに示されており、ＳＥＧ　
ＦＩＲＥと呼ぶルーチンを構成する。

電動機速度に対する質問の後、負荷側のサイリスタ・セ
ルの点弧は低い周波数で補償をした磁束波積分器のゼロ
交差に基づく。　電動機の回転を判定した後、サイリス
タ・セルの点弧が強制転流と共に指示され、その後この
様式からの切換えをすべきかどうかの質問が続く。　同
期式強制転流様式から自己転流様式への切換えが出来る
様な磁束の振幅は、定格速度の約／θチの所で起る、始
動（一定周波数）様式から同期式強制転流様式への切換
えに必要な振幅より任意に幾分高く設定する。

同様に、−同期式強制転流様式から逆に一定周波数様式
への切換えに必要な磁束の振幅は、成る程度のヒステリ
シスを持たせる為、一定周波数の始動様式から同期式強
制転流様式への切換えに必要な振幅より小さくする。　
同様に、同期式強制転流様式から自己転流様式へ切換え
る為の磁束の許容し得る不平衡の大きさは、一定周波数
の始動様式から同期式強制転流様式への切換えに許され
る値より小さくする。　更に、ヒステリシスを持たせる
為、同期式強制転流様式から一定周波数の始動様式への
下向きの切換えを強制する為の磁束の不平衡は、反対向
きの切換えを要求する場合より大きくする。

同期式強制転流（ＳＥＧ　ＦＩＲＥ）様式にはこの他の
幾つかの注目すべき特性がある。　第１に、低い周波数
では積分器のゼロ交差を補償する。積分器２８（第り図
）の直流ドリフトを少なくする為、第２図の帰還回路３
４に示す様に、帰還通路内のコンデンサの両端に抵抗を
接続する。　この回路は低い周波数で位相誤差を持ち、
この誤差は、トルク７・′アンペアを最大に保つように
負荷側変換器１４を大体／の力率で動作する状態に保つ
為、第９Ａ図に示す様にソフトウェアで補償される。

順方向の回転を保証する為に最初の／対のサイリスタを
点弧したルック・スタート拳ルーチンで、逆方向の回転
が起る傾向を防止する手段を説明した。　その支援とし
て、界磁の制御装置を持たない駆動装置に対しては、Ｓ
ＥＧ　ＦＩＲＥルーチンが第９Ａ図に示す様な工程を含
んでいて、逆方向の回転を是正する。　例えば、始動様
式の間の最初の自己点弧により、間違った方向に回転し
たが、擬似磁束波形の振幅が同期式強制転流様式への切
換えを知らせる場合、ＳＥＧ　ＦＩＲＥルーチンが、擬
似磁束波が間違った順序であることを感知並びに判定し
、その後、磁束波に基づいてサイリスタの点弧角を変え
、正しい方向のトルクを発生する様にする。

第５図に示す様な負荷側位相固定ループが、同期式強制
転流様式の間、同期を達成する為に妥当な誤差の範囲内
で動作し得る範囲には、低周波数側の限界もある。　こ
の為、負荷側の動作の成る一層低い周波数（＜ｔＨ２）
で、最近の一つの擬似磁束波のゼロ交差の間隔に基づい
て、次の擬似磁束波のゼロ交差を予測することにより、
同期状態が保たれる。　ｊＨ２より高い所では、この計
画ルーチンは、同期の為に夫々の擬似磁束波のゼロ交差
を使う、前に説明した閉ループ追跡方法に切換えられる
。　同期式強制転流様式から自己転流様式への切換えは
約ｇＨ２で行なわれる。　従って、同期式強制転流様式
は２種類の同期を持つ。

例えば、ポンプ、ファン、圧縮機の用途では、使われる
駆動電動機１０は典型的には速度自乗負荷特性に比例す
るトルクを持ち、同期式強制転流様式で動作する時、一
杯の電動機（力行）動作から一杯の制動動作１での負荷
範囲が、トルク指令の絶対値に比例する電動機電流を指
示すると同時に、負荷側の点弧角をα−／ト０°からα
＝０°まで３０°ずつのステップで調節することによっ
て得られる。　　この分解能を選んだのは、第３図から
判る様に、擬似磁束波形から３θ°のセグメントが容易
に１４らねるからである。　速度範囲全体にわたって一
層トルクを必要とする用途では、負荷の点弧角の分解能
は、磁束波のセグメントに基づく時の３０°ではなく、
位相固定ループの精度、即ち／。

乃至プに基つくことが出来る。

」−に述べた様に、通常の動作様式は自己転流様式で構
成され、電動機が最初に回転していればアイドル様式か
ら入ることが出来るし、或いは同期式強制転流様式から
入ることが出来る。　一旦自己転流様式になると、電動
機速度が低くなりすぎた場合、制御作用は同期式強制転
流に逆に切換えることが出来る。　この様な切換えは約
ｇＨ２で行なわれる。　運転停止の時、制御作用は、一
旦直流すンク電流工、がゼロに達した時、同期式の自己
転流様式から直接的にアイドル様式に下向きに切換える
ことが出来る。

自己転流様式のフローチャートが第１θ八図乃至第７０
０図に示されており、ＲＵＮ　　ＦＩＲＥルーチンと呼
ばれる。　ＲＵＮ　　ＦＩＲＥルーチンの内、第１ＯＡ
図に示す最初の部分は、磁束波の値に対して転流の余裕
及び点弧角を計算すること、並びにβ（ｌ！＞／年り２
月、！３日出願の米国特許出願通し番号第３３ζ９２ざ
号に記載される様にして発生されるクロスタイ（ｃｒｏ
ｓｓ　−ｔ　ｉｅ）信号から生ずるその成分を計算する
ものである。　所要の転流角を決定１〜だら、第１ＯＣ
図に示すようにルーチンは前に計算した点弧角から、各
々のサイリスタ・セルを点弧する時刻を計算し、その後
点弧する時刻のカウントを第５図の時間計数器６８にあ
る現在時刻と比較して、この計数器が「残り時間」カウ
ントを発生し、これが点弧計数器７ｏに装入される。既
に遅すぎる場合、次の／対のセルが直ちに点弧される、
　更に、残り時間が短すき゛て、調整器の別の計算が出
来ない場合、点弧計数器７ｏに残り時間のカウントを装
入し、計数器６６には乙０°に相当するカウントが装入
される。　こういう手段により、点弧泪数器で残り時間
のカウントが減数された後、次の／対のサイリスタが点
弧され、その後、乙Ｏ°のカウントが点弧計数器に装入
され、調整器の次の計譜が乙０°以内に完了しない場合
、次の／対のサイリスタを点弧する時間が、最後の点弧
から乙０°になる様にする。　上に述べた様に計算され
た残り時間が十分長くて、調整器の別の計算を行なうこ
とが出来る場合、点弧計数器７２は「次の時刻」のカウ
ントが装入され、計数器６６には「残り時間−次の時刻
」のカウントが装入される１、　従って、次の時刻のカ
ウントがゼロまで減数した後、調整器の別の計算を行な
って「新しい残り時間」を決定する。　然しこの新しい
計算が用意出来ていない場合、次の／対のサイリスタを
点弧する時間は［残り時間−次の時刻」になる。

この動作が前掲米国特許出願通し番号第３３３９３３号
に記載されている。、この特許出願では、負荷転流形イ
ンバータの各々のサイリスタは、一番最近の尖頭値の大
きさ、又は選ばれた数のこれまでの選ばれた尖頭値の平
均値の大きさから決定される次の擬似磁束波の尖頭値よ
り前の最適の点弧時点に点弧される。

以上説明したのは、少なくともＺつの別々の異なる動作
様式を持っていて、同期電動機を所定の速度に持って来
ると共に、種々の様式の間の切換えが主に擬似磁束波の
振幅、平衡並びに周波数によって決定される様にした電
動機駆動装置である。

、　　これ迄説明したものはこの発明の好ましい実施例
であり、図示のプログラムに含１れるものであるが、低
速で軽いトルクしか必要としない成る用途（例えば成る
ファン及びポンプの用途）で満足な結果を生ずる様な、
容易に考えられる７つの変形は次の通りである。　この
変形では、３番目の動作様式、即ち、第２の強制転流様
式を省略し、から成る予定の一定の値まで時間的に変え
る。典型的には、この一定の値は電動機の定格周波数の
オ乃至／５係の範囲内にする。　この一定の値に到達し
たら、前に説明したグ番目、即ち自己転流様式に直接的
に切換える。

現在この発明の好ましい実施例と考えられるものを図示
し且つ説明しだが、当業者にはいろいろな変更が考えら
れよう。　従って、この発明はこ＼に具体的に図示し且
つ説明した方法並びに論理構成に制約されるものではな
く、特許請求の範囲の記載に含捷れる全ての変更を包括
するものと承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を用いた交流電動機駆動装置のブロッ
ク図、第一図はこの発明で使う３つの積分さＪまた線路
間電圧又は擬似磁束波形電圧の内の１つを発生する回路
のブロック図、第３図はこの発明の詳細な説明する為の
一組の時間に対する波形図、第ｙ図はマイクロコンピュ
ータによってこの発明を実施する場合の交流電動機駆動
装置を示すブロック図、第５図は第９図のマイクロコン
ピュータに用いられるディジタル形位相固定ループのブ
ロック図、第３図はこの発明を説明する為の動作様式の
線図、第７Ａ図乃至第２Ｄ図はアイドル動作様式を実施
するルック・スタート・ソヘ図及び第とＢ図は始動動作
様式を実施するＦＩＸＦＩＲＥソフトウェア・ルーチン
のフローチャート、第９Ａ図及び第９Ｂ図は始動に続く
強制転流動作様式を実施するＳＥＧ　　ＦＩＲＥソフト
ウェア・ルーチンのフローチャート、第７ＯＡ図乃至第
１ＯＤ図は位相固定ループの制御による自己転流動作様
式を実施するＲＵＮ　　ＦＩＲＥソフトウェア・ルーチ
ンのフローチャートである。 主な符号の説明 １０　：電動機 １２　：電源側変換器 １４　：負荷側変換器 １６　：　リンク回路 ７８．２０　　：　位相固定ループ点弧制御回路２６．
２８　　：　積分装置 ４０　：　マイクロコンピュータ Ｆｌｌ精 精ＩＧ、７已 ＦＩＧ、７Ｄ ＦＩＧ、８ｔＳ ＦＩＧ、ｌＯＤ 第１頁の続き ０発　明　者　ディピッド・リンゼイ・リピット アメリカ合衆国ニューヨーク州 スコチア・グレン・テラス６番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１交流電動機を制御するたぬに多数の動作様式で動
   作し得る負荷側変換器と、該負荷側変換器に直流リンク
   回路を介して結合されると共に交流電源に結合された電
   源側変換器により、電動機の動作範囲にわたって交流電
   動機を制御する方法に於て、（ａ）前記電動機が静止状
   態又は惰走動作状態にある時、前記負荷側変換器をアイ
   ドル動作様式に保ち、■）前記電動機が最初に静止状態
   にある時に、前記負荷側変換器を、前記アイドル様式か
   ら第１の形式の強制転流動作様式へ切換えて前記電動機
   負荷の動作を静止状態から開始させ、該電動機の動作開
   始後、前記第１の形式の強制転流様式から第２，２）形
   式。強、１１転ゎ動□様式、ヨ換ｋ、ヤして電動機の予
   定の動作状態が存在する時、前記第２の形式の強制転流
   動作様式から自己転流動作様式へと逐次的に切換え、、
   （Ｃ）前記電動機が惰走動作状態にある時、前５１負荷
   側変換器を前記アイドル様式から、電動機速度の所定の
   値の関数として、前記第２の強制転流動作様式並びに自
   己転流動作様式の内の一方へ選択的に切換える工程から
   成る方法４、 （２１特許請求の節回ｆｉ＋に記載した方法に於て、前
   記負荷側変換器のアイドル様式から第２の強制転流様式
   への選択的な切換えが、電動機が電動機の５ｉｔ格速度
   の大体約ｊ％乃至７０％の範囲内寸での回転速度で惰走
   Ｉ７ている時に行なわれ、負荷側変換器のアイドル様式
   から自己転流様式への選択的な切換沃が、電動機が前記
   範囲より高い回転速度で惰走し７１いる時に行なわれる
   方法。 （３）交流電動機負荷全制御する為に多数の動作様式で
   動作し得る負荷側変換器と、該負荷側変換器に直流リン
   フケ介して結合されると共に交流電源に結合されている
   ％源側変換器により、その動作範囲にわたって交流電動
   機負荷を制御する方法に於て、（ａ）前記負荷が静止状
   態又は惰走動作状態にある間、前記負荷側変換器をアイ
   ドル動作様式に保ち、■）前記負荷側変換益金アイドル
   様式から第１の形式の強制転流動作様式に切換えて、前
   記負荷の動作をアイドル様式から開始し、（Ｃ）該負荷
   の動作開始後、前記負荷が別の予定の動作状態になるま
   で、前記負荷側変換器を第１の形式の強制転流様式から
   第２の形式の強制転流様式に切換え、（ｄ）前記負荷の
   前記別の予定の動作状態が存在する時、前記負荷側変換
   器を前記第２の形式の強制転流動作様式から自己転流動
   作様式に切換える工程から成る方法。 （４）特許請求の範囲（３）に記載した方法に於て、前
   記負荷の動作状態の所定の変化に対し、前記自己転流様
   式並びに２つの形式の強制転流様式からアイドル様式へ
   、前記自己転流様式から前記第２の形式の強制転流様式
   へ、並びに前記第２の形式の強制転流様式から前記第１
   の形式の強制転流様式へ、選択的に切換える工程を含む
   方法。 （５）交流負荷に給電する為に複数個の動作様式で動作
   し得るサイリスタ変換器で構成された負荷側変換器と、
   該負荷側変換器に対して直流リンク回路を介して結合さ
   れると共に交流電源に結合されている電源側変換器によ
   り、その動作範囲にわたって交流負荷を制御する方法に
   於て、（ａ）前記負荷の予定の動作状態の間、前記変換
   器のサイリスタが不作動状態にとソするアイドル様式に
   負荷側変換器を保ち、（ｂ）　ｉＪ記負負荷側変換器ア
   イドル様式か−）第１の形式の強制転流サイリスク動作
   様式に切換えてＡｉｌ計゛負荷の始動動作を開始し、（
   Ｃ）該始動動作の後、前８己負荷が別の予定の動作状態
   になる１−（゛、ｔｉ’ｌ　ｉｒ’負荷側変換器を第１
   の形式の強制転流様式から第２の形式の強制転流サイリ
   スタ動作様式い二切換后、（ｄ）前記負荷の前記別の予
   定の動作状態が存在する時、前記負荷側変換器を第２の
   形式の強制転流様式から自己転流サイリスタ動作様式に
   切換えろ工程から成る方２．１゜ （６１％許請求の範囲（５）に記載した方法に於て、前
   記負荷のその時の動作状態の変化と該動作状態の変化時
   における特定のサイリスタ動作様式とに応じて、自己転
   流様式並ひに第１及び第２の形式の強制転流様式から選
   択的にアイドル様式へ前記負荷側変換器を切換える工程
   を含む方法。 （７）特許請求の範囲（５）に記載した方法に於て、前
   記負荷の動作状態に変化があった時、前記自己転流様式
   から前記第２の形式の強制転流サイリスク動作様式へ切
   換える工程を含む方法。 （８）特許請求の範囲（５１に記載した方法に於て、前
   記負荷の動作状態に変化があった時、前記第２の形式の
   強制転流サイリスタ動作様式から第１の形式の転流様式
   へ切換える工程を含む方法。 （９）　　特許請求の範囲（５）に記載した方法に於て
   、前記負荷の動作状態に変化があった時、前菖１第１の
   形式の強制転流サイリスク動作様式からアイドル様式へ
   切換える工程を含む方法。 ００）特許請求の範囲（５）に記載した方法に於て、前
   記負荷の動作状態に特定の変化があった時、前記自己転
   流様式又は２つの形式の強制転流様式の内の何れかから
   アイドル様式へ、自己転流様式から前記第２の形式の強
   制転流様式へ、又は第２の形式の強制転流様式から第１
   の形式の強制転流様式へ、選択的に切換える工程を含む
   方法。 ００　％許晶求の範囲（５１に５１載した方法に於て、
   前記負荷が交流電動機である方法。 （１２１同期電動機に給電する為に、選択的に点弧され
   るサイリスクを持つ負荷側変換器と、該負荷側変換器に
   対して直流リンク仲ｊ路を介して結合されると共に反流
   電源に結合された電源側変換器により、その速度範囲に
   わたって同期電動機を制御する方法に於て、（ａ）前記
   負荷側変換器を、該変換器のサイリスタか、申弧されな
   い動作状態にとヌまるアイドル様式で動作させ、（１）
   ）始動時に前記負荷側変換器を前記アイドル様式から第
   ７の形式の強制転流サイリスタ動作様式に切換えて、速
   度ゼロ状態から前記電動機の動作を開始し、（Ｃ）前記
   電動機が第１の予定の動作速度に達した時、前記負荷側
   変換器を第１の形式の強制転流様式から第２の形式の強
   制転流サイリスク動作様式に切換え、（ｄ）前記１１Ｌ
   ＠機が第２の予定の動作速度に達した時、前記負荷側変
   換器を第２の形式の強制転流様式から自己転流サイリス
   タ動作様式に切換える工程から成る方法。 ０３）％許請求の範囲０２に記載した方法に於て、前記
   電動機の運転停止の時、前記自己転流様式、第２の形式
   の強制転流様式並びに第１の形式の強制転流様式から前
   記アイドル様式に切換え、父に前記電動機の動作速度の
   下向きの変化に応し７て、前記工程（ｄ）乃至（ａ）の
   直ぐ前の動作様式にも切換える工程を含む方法。 （＋４１　　特許請求の範囲０３に記載した方法に於て
   、前記第１の形式の強制転流サイリスタ動作様式が一定
   周波数の強制転流様式であって、前記負荷側変換器のサ
   イリスタが比較的低い予定の一定の周波数で点弧される
   方法。 （１５１特許請求の範囲（Ｉ４）に記載した方法に於て
   、前記比較的低い予定の周波数が、印加された電動機の
   界磁電流及び固定子電流と、電動機の回転子並びに該回
   転子に結合された負荷の慣性とに基ついて定められる前
   記電動機の利用し得る始動トルクに比例する方法。 （１６１％許請求の範囲０毛に記載した方法に於て、前
   記負荷側変換器をアイドル様式から第１の形式の強制転
   流サイリスク動作様式に切換える工程（ｂ）が、電動機
   の界磁電流をパルス状に供給して、電動機の逆起電力か
   ら導き出された擬似磁束波形の相対的な振幅を決定して
   、電動機の回転子の最初の正［７い回転を保証する様に
   、前記負荷側変換器の内の適正なサイリスタを点弧する
   工程を含む方法。 （１７）％許請求の帥囲圓に記載した方法に於て、前記
   第２の形式の強制転流サイリスタ動作様式が同期式強制
   転流様式であって、前記負荷側変換器のサイリスタを点
   弧する為の同期信号が、始動後の電動機の逆起電力から
   導き出した擬似磁束波形から発生される方法。 （国　特許請求Ｊ）範囲０７）に記載した方法に於て、
   前節一定周波数の強制転流様式から同期式強制転流様式
   への切換えか、前記擬似磁束波形の振幅の関数として行
   なわれる方法。 ０！Ｊ　　特許請求の範囲０７）に記載した方法に於、
   て、前記一定周波数の強制転流様式から同期式強制転流
   様式への切換えが、擬似磁束波形の絶対値の和が予定の
   値を越え且つ擬似磁束波形の３相が略平衡している時に
   行なわれる方法。 （至）特許請求の範囲０７１に記載した方法に於て、前
   記特許請求の範囲Ｑ２１に記載した２番目及び３番目の
   工程（ｂ）及び（Ｃ）に云う強制転流が、前記負荷側変
   換器にある何れかのサイリスタが導電した時、伺時でも
   前記電源側変換器を強制的に反転限界にすることにより
   、前記直流リンク回路の電流をゼロまで減少することに
   よって行なわれる方法。 ０１１　　特許請求の範囲０ηに記載した方法に於て、
   前記同期式強制転流様式が、前記擬似磁束波形が前記負
   荷側変換器のサイリスタを点弧する為の同期信号を発生
   するのに十分な振幅を持つが、電動機速度が自己転流に
   十分な振幅を持つ擬似磁束波形を発生するには低すぎる
   様な動作状態である方法。 （２２、特許請求の範囲α力に記載した方法に於て、前
   記同期式強制転流動作様式は、前記電動機の定格速度の
   略１０憾より低い領域内での様式であり、前記工程（ｄ
   ）の自己転流様式への切換えが、定格速度の略ｌＯ％の
   所で行なわれる方法。 （ハ）特許請求の範囲ａ力に記載した方法に於て、前記
   負荷側変換器を第１の形式の強制転流様式から第２の形
   式の強制転流様式へ切換える前記工程（Ｃ）が、電動機
   の回転子の回転方向を決定する為に前記擬似磁束波形の
   位相順序を決定し、その後、誤った方向に回転している
   場合、前記負荷側変換器のサイリスタの声弧角を変更し
   て正しい回転方向のトルクを発生する工程を含む方法。 ｔ、２４１　　特許請求の範囲（１７）に記載した方法
   に於て、前記第１の形式の強制転流様式から第２の形式
   の強制転流様式へ切換える前記工程（Ｃ）が、更に、電
   動機の最大トルク／アンペア出力を保つ為に、前記負荷
   側変換器を力率が略／の動作に保つ様に、比較的低い周
   波数で擬似磁束波形の位相誤差を補償する工程を含む方
   法。 Ｑ５１　　特許請求の範囲０７）に記載した方法に於て
   、前記同期式強制転流様式並びに自己転流様式の両方に
   於ける同期か擬似磁束波形のゼロ交差に基づく方法。 （２６）　　特許請求の範囲ａｎに記載した方法に於て
   、前記同期式強制転流様式に於ける同期が、２種類の同
   期を含み、一方は、その直前の少なくとも２回の研束波
   形のゼロ交差による、次に続く擬似磁束波形のゼロ交差
   の子側と、同期の為に夫々の瞬時磁束波形のゼロ交差を
   用いる閉ループ追跡方法トニ基づいている方法。 ０η　特許請求の範囲０７）に記載した方法に於て、前
   記同期式強制転流様式が、トルク指令σ）絶対値に比例
   する電動機電流を指示すると同時に、略３０゜ずつのス
   テップで、負荷側変換器の小弧角を／と００から００ま
   で調節することにより、一杯の電動機動作状態から一杯
   の制動状態ＶＣ変える工程を含む方法。 （２８１特許請求の範囲０７）に３ｅ載した方法に於て
   、電動機の速度範囲の略全体にわたって略一定のトルク
   を得る為、前記第１の形式の強制転流様式から第２の形
   式の強制転流様式へ切換える前記工程（Ｃ）が、負荷側
   変換器の点弧角を略／°乃至２’（ｒ）増分で変える工
   程を含む方法 ■　交流負荷に給電する為に複数個の動作様式で動作し
   得る負荷側変換器に対して直流リンク回路を介して結合
   されると共に交流電源に結合された電源側変換器を含ん
   でいて、同期電動機の様な交流負荷をその動作範囲にわ
   たって制御する装置に於て、前記負荷が静止状態又は惰
   走動作状態にある間、前記負荷側変換器をアイドル動作
   様式に保つ手段と、前にピ負荷側変換器をアイドル様式
   から第１の形式の強制転流動作様式に切換えて、静廿状
   態からの前記負荷の動作を開始する手段と、前記負荷の
   動作開始後、前記負荷が別の予定の動作状態になる１で
   、ＱｊＩ　１３１ｊ負荷側変換器を前記第１の形式の強
   制転流様式から第２の形式の強制転流動作様式に切換え
   る手段と、前記負荷の前記別の予定の動作状態が存在す
   る時、前記負荷側変換器を前計二第２の形式の強制転流
   動作様式から自己転流動作様式に切換える手段とを有す
   る装置。 αオ　特許請求の範囲（２９）に記載した装置に於て、
   前記負荷の動作状態の変化に対し、前記自己転流様式並
   びに２つの形式の強制転流様式からアイドル様式へ、前
   記自己転流様式から前記第２の形式の強制転流様式へ、
   並びに前記第２の形式の強制転流様式から前記第１の形
   式の強制転流様式へ、選択的に切換える手段を有する装
   置。 ６Ｄ　　交流負荷に給電する為のサイリスタ変換器で構
   成された負荷側変換器に対して＠流すンク回路を介して
   結合されると共に交流電源に結合された電源側変換器を
   含んでいて、交流負荷をその動作範囲にわたって制御す
   る装置に於て、ＡＵ記負負荷予定の動作状態の間、負荷
   側変換器のサイリスタが不作動状態にとソまるアイドル
   様式に前記負荷側変換器を保つ手段と、前記負荷側変換
   器をアイドル様式から第１の形式の強制転流サイリスタ
   動作様式に切換えて前記負荷の始動動作を開始する手段
   と、該始動の後、前記負荷が別の予定の動作状態になる
   まで、前記負荷側変換器を前に［４第１の形式の強制転
   流様式から第２の形式の強制転流サイリスタ動作様式に
   切換える手段と、前記負荷の前記別の予定の動作状態が
   存在する時、前記負荷側変換器を前記負荷側変換器を前
   記第２の形式の強制転流様式から自己転流サイリスタ動
   作様式に切換える手段とを有する装置。 （３２１特許請求の範囲ｔ３ｔ＋　Ｋ　記載した装置に
   於て、前記負荷のその時の動作状態の変化並びに該動作
   状態の変化があった時の特定のサイリスタ動作様式に応
   じて、前記自己転流様式並びに前記第１及び第２の形式
   の強制転流様式から、前記アイドル様式へ前記負荷側変
   換器を切換える手段を有する装置。 い：）１　　％訂請求の範囲（３１Ｊに記載した装置に
   於て、前記１１荷の動作状態に予定の変化があった時、
   前記自己転流様式から前記第２の形式の強制転流サイリ
   スタ動作様式に切換える手段を有する装置。 Ｃ刊　特許請求の範囲（：（＋１に８［′載した装置に
   於て、前記負荷の動作状態に予定の変化があった時、前
   記第２の形式の強制転流サイリスタ動作様式から前記第
   １の形式の転流様式に切換える手段を有する装置。 Ｃ３５１特許請求の範囲（３］Ｊに記載した装置に於て
   、前記負荷の動作状態に予定の変化があった時、前起筆
   １の形式の強制転流サイリスタ動作様式から前記アイド
   ル様式に切換える手段を有する装置。 （ト）特許請求の範囲Ｃ３１＋に記載した装置に於て、
   前記負荷の動作状態に特定の変化が発生した時、自己転
   流様式並びに２つの形式の強制転流様式からアイドル様
   式へ、自己転流様式から第２の形式の強制転流様式へ、
   又は第２の形式の強制転流様式から第１の形式の強制転
   流様式へ、選択的に切換える手段を有する装置。 （３７１特許請求の範囲（３１１ＶＣ記載ｔ−だ装置に
   於て、前記負荷が交流電動機で構成される装置。 （ハ）特許請求の範囲Ｃ３７］に記載した装置に於て、
   前記交流電動機が多相同期電動機で構成される装置。 （３９特許請求の範囲（３７１に記載した装置に於て、
   前記第１の形式の強制転流サイリスタ動作様式が一定周
   波数の強制転流様式であって、前記負荷側変換器のサイ
   リスタは比較的低い予定の一定の周波数で点弧される装
   置。 （４１）　　特許請求の範囲Ｇ３’ｌに記載した装置に
   於て、前記比較的低い予定の周波数が、印加された電動
   機の界磁電流及び固定子電流と、電動機の回転子細ひに
   該回転子に結合された負荷の慣性とに基づく電動機の利
   用し得る始動トルクに比例する装置。 （４１）特許請求の範囲（（９］Ｋ記載した装置に於て
   、前記第２の形式の強制転流サイリスタ動作様式が同期
   式強制転流様式であって、負荷側変換器のサイリスタを
   、ψ弧する為の同期信号が、始動後の電動機の逆起電力
   から導き出した擬似磁束波形から構成される装置。 Ｇ４２１　　特許請求の範囲（４ＩＪに記載した装置に
   於て、前記一定周波数の強制転流様式から同期式強制転
   流様式への切換えに、擬似磁束波形の絶対値の和が予定
   の値を越え月つ擬似磁束波形の３相が略平衡している時
   に行なわれる装置。 （４ん　％旧請求の範囲（４１）に記載した装置に於て
   、前記同期式強制転流様式は、擬似磁束波形が負荷側変
   換器のサイリスクを点弧する為の同期信号を発生するの
   に十分な撮幅を持つが、電動機速度が自己転流に十分な
   娠幅の饗似研束波形を発生するには低すぎる様な動作状
   態である装置。 （４４１特許請求の範囲（２３）に記載した装置に於て
   、前記同期式強制転流様式並びに自己転流様式の両方に
   於ける同期が、擬似磁束波形のゼロ交差に基づいている
   装置。 （４５１交流電動機負荷を制御する為に多数の動作様式
   で動作し得る負荷側変換器に対して直流リンク回路を介
   して結合されていると共に交流電源に結合されている電
   源側変換器により、交流電動機負荷をその動作範囲にわ
   たって制御する方法に於て、（ａ）前記負荷の静止状態
   又は惰走動作状態の間、前記負荷側変換器をアイドル動
   作様式に保ち、Φ）前記負荷側変換器を前記アイドル様
   式から強制転流動作様式に切換えて、前記アイドル様式
   からの負荷の動作を開始し、この時負荷側変換器の動作
   周波数を電動機の定格周波数の約ｊ乃至／ｊ％の範囲内
   で、時間的に最大値まで変え、（Ｃ）前記負荷の別の予
   定の動作状態が存在する時、前記負荷側変換器を前記強
   制転流動作様式から自己転流動作様式に切換える工程か
   ら成る方法。 （４ｔ９　　交＃Ｌ電動機を制御する為に多数の動作様
   式で動作し得る負荷側変換器に直流リンク回路を介して
   結合されていると共に交流電源に結合された電源ｆｉ（
   １１変換器により、交流電動機をその動作範囲にわたっ
   て制御する方法に於て、（ａ）前記電動機が静止状態又
   は惰走動作状態にある時、前記負荷側変換器をアイドル
   動作様式に保ち、（１））電動機が最初に静止状態にあ
   る時、前記負荷側変換器を逐次的に、前記アイドル様式
   から強制転流動作様式に切換えて静止状態から前記電動
   機負荷の動作を開始し、この時負荷側変換器の動作周波
   数は、電動機の定格周波数の約ｊ乃至／ｊ％の範囲内で
   時間的に最大価１で変え、そして、電動機の予定の動作
   状態が右存する時、前記強制転流動作様式から自己転流
   動作様式に切換え、（Ｃ）前記電動機が惰走動作様式に
   ある時、前記負荷側変換器を前記アイドル様式から、電
   動機速度の所定の値の関数として前記強制転流動作様式
   及び自己転流動作様式の内の一方に選択的に切換える王
   権から成る方法。