JPS586094A - インバ−タの制動制御方式 - Google Patents

インバ−タの制動制御方式

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Publication number
JPS586094A
JPS586094A JP56103009A JP10300981A JPS586094A JP S586094 A JPS586094 A JP S586094A JP 56103009 A JP56103009 A JP 56103009A JP 10300981 A JP10300981 A JP 10300981A JP S586094 A JPS586094 A JP S586094A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
inverter
transistors
circuit
transistor
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
JP56103009A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Nagatake
和夫 長竹
Hideki Shironokuchi
秀樹 城ノ口
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
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP56103009A priority Critical patent/JPS586094A/ja
Publication of JPS586094A publication Critical patent/JPS586094A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/28Controlling the motor by varying the switching frequency of switches connected to a DC supply and the motor phases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

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】 本発明はスイッチング素子等で構成され九インバータ装
置により駆動される交流電動機を電気制動するインバー
タの制動制御方式に関する。
交流電動機の回転速度を制御する場合には、可変電圧、
可変周波数電源としてインバータ装置が一般的でToシ
、斯ようなインバータ装置にお−て線、制御運転中に過
電流等の異常が発生した際に速やかに出力停止させてそ
の保護を図ることが行なわれる。
第1図(a)、(b)Ka、インバータ装置によって交
流電動機、特にはそのロータの慣性モーメント或は連結
される負荷の慣性モーメントが非常に大き一交流電動機
を運転制御する場合における時間tに対応した回転速度
特性及び交流電動機を含めた回転系の時間tに対応した
振動特性が夫々示されている。第1図−)Kおiて曲線
(1)は一定の周波数で運転している状態、曲線(1)
は回転速度の立ち上がシ時の状態を示し丸ものである。
今、時刻t1において負荷が急激に増加したり、或はス
イッチング素子によシ構成されるインバータ主回路内の
アーム短絡等によって、インバータ電流が増加してこれ
が上記スイッチング素子の最大定格を越えるような場合
には、直ちにインバータ装置内の保護回路が動作し、ス
イッチング素子へのオン信号がし中断される。斯ような
しゃ断状態が継続されると、交流電動機はインバータ装
置からの電力供給を受けずに曲線帽)に示す如く惰性回
転され、このときその回転系の慣性モーメントが前述の
如く太きいために、回転速度は極めて長い時間をかけて
ゆっくりと低下していく。一般に回転体には所定の回転
速度時に共振するものが多く、例えば第1図←)中にお
いて回転速度N1.N2に夫々共振点があった場合には
、第2図(b) K示す如くその回転速度N+、N2に
対応した時点で振動成分が著しく大きくなる。しかるに
、回転系の慣性モーメントが大きくてその回転速度が極
めて長い時間をかけてゆっくりと低下していく状態では
、共振点を通過するのに要する時間も長くなって交流電
動機及び負荷を含む回転系が長時間振動にさらされてそ
の破壊を招く危険すらある。このため、過電流等の異常
時においてインバータ装置から交流電動機に対する電力
供給を停止させた場合には、回転系に制動をかけてこれ
を共振点以下の回転速度まで速やかに減速する必要があ
る。
第2図には従来より提供されてきた代表的な三相インバ
ータ装置と交流電動機とを含めた可変速駆動システムが
一開示されている。この場合、インバータ主回路1にお
いてはスイッチング素子としてトランジスタを用いてお
り三相ブリッジの各アーム1rI−jv ? jwを2
個ずつのトランジスタTr++とTr12. Trz+
と°rrz2. Tr3+とTrs2により夫夫構成し
、トランジスタTr11とTr12. TrHとTru
 、 Trs+とTr52の各相互接続点をU、V。
W相の各相出力端子To 、 Tv 、 Twとしてい
る。
また、このインバータ主回路1に対しては平滑用コンデ
ンサ2を有する直流電源5から給電し、トランジスタT
r u〜Trs2を例えば180度通電でスイッチング
させることにより、出力端子Tσ、Tv。
TV に三相交流を出力する。一方、平滑用コンデンサ
2とインバータ主回路1との間には、正電位側にスイッ
チS1.焼損防止用ヒユーズ4の直列回路、及び負電位
側にスイッチS2 、電流検出器5の直列回路が夫々接
続され、また平滑用コンデンサ2及び各相出力端子Tt
+ 、 Tv 、 Tvと三相交流電動機6の各巻線端
子’[J/  、 V/  、 W/との間にはスイッ
チS1. S2 、 STI 、 Sv 、 Sv 、
 So 、 Sv。
Svが図示の如く接続される。この場合、スイッチS1
とSl、82と82 、 STIとSv 、 SvとS
v 。
Svと3vは夫々一方がオンのとき他方がオフする所謂
共役関係にある。尚、D11〜D52はフフィホイーμ
ダイオードである。
第5図は上記構成の可変速駆動シ・ステムの動作の一例
、特にはトランジスタTr 11〜Trszのオン。
オフ動作を電流検出器5が検出するフィン電流より並び
に反転信号BEと共に示すタイムチャートでおる。即ち
、トランジスタTr 11〜Tl−212は180度通
電方式でスイッチングされており、電流検出器5が検出
するフィン電流工りが各トランジスタTr11〜Tr1
2の最大定格電流値ICo 以下のときにはトランジス
タTr11〜Trszのスイッチングが継続されてロー
レベルの反転信号BEが出力されている。そして、時刻
t1において交流電動機6の故障、負荷の急激な増加、
インバータ主回路1のアーム短絡等によって最大定格電
流値工COを越える過電流がフィンに流れると、トラン
ジスタTr+s〜Trn  に対するオン信号がしゃ断
されて反転信号BEが反転し、斯かる反転タイミングを
利用して共役関係にあるスイッチS1.Sl、・・・・
・・が互に反転される。すると、直流電源5の正端子か
らスイッチS1. Sv 、 Sv、S2を介して交流
電動機6の二巻線に直流電流が流れて直流、制勢がかか
り、該交流電動機6は共振点以下の回転速度まで速やか
に減速される。
ところが第2図に示す可変速駆動システムにあっては、
スイッチS1.Sl等の機械接点が多数使用されるため
、回路構成が複雑になる上に接点損傷による寿命低下を
来たし易いという°欠点があった。またスイッチS1.
Sl等は直流の断続を行なうためにその電流容量を大き
くとる必要からって大出力のインバータ装置では実現が
困難であると共に実現し得たとしても不経済になる欠点
もあった。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その
目的は、インバータ主回路からの出力が停止された場合
に被制御交流電動機を共振点以下の回転速度まで確実且
つ速やかに減速させることができ、併せて構造の簡単化
及び寿命の長期化等を実現できるインバータの制動制御
方式を提供するにある。
以下本発明の一実施例について第4図乃至第8図を参照
しながら説明する。
第4図において、7はインバータ主回路で、これはスイ
ッチング素子としてトランジスタを用いており、三相ブ
リッジの各アーム7o 、 7v 、 7vを2イ固ず
つのトランジスタTr11とTru 、 Tr2唱とT
rsz、 TrstとTrsz並びに1個ずつの速断ヒ
ユーズF1. F2 、 Fiより夫々構成し、速断ヒ
ユーズF1とトランジスタTrH、F2とTru 、 
FlとTrsz  の各相互接続点をU、V、W相の各
相出力端子Tυ、Tv 、Tvとしており、これら出力
端子Tυ、 Tv 、 Tvには三相交流電動機8の各
巻線端子TJ/、■/、W/が接続される。また、この
インバータ主回路7に対しては平滑用コンデンサ9を有
する直流電源10から給電し、トランジスタ’rrN〜
T1−52を例えば180度通電でスイッチングさせる
ことにより、出力端子T+y 、 Tv 、 TVに三
相交流を出力する。尚、この場合トランジスタTrtt
 、 Trtt 、 Trstが第1のスイッチング素
子に相当し、FフンジヌタTru 、 Tru 、 T
ruが第2のスイ・ツチング素子に相当する。そして、
平滑用コンデンサ9の負電位側とインバータ主回路7と
の間のツインには電流検出器11が介在され、各トラン
ジスタTr11〜Tr墨2のコレクタ・エミッタ間には
フライホイールダイオードD11〜Dtzが介在される
第5図は第4図に示された構成の可変速駆動システムの
動作の一例、特には180度通電されるトランジスタT
r11〜Truのオン、オフ動作を、電流検出器11が
検出するフィン電流工り並びに電流検出器11が過電流
を検出したときにローVべ/1/に反転する反転信号B
Eと共に示すタイムチャーYである。今、時刻t1にお
いて、交流電動機8の故障、負荷の急激な増加、インバ
ータ主回路7のアーム短絡等によってフィン電流工りが
各トランジスタTr11〜Trszの最大定格電流値工
COを越えるような場合、これを検出し九電流検出器1
1からの信号を受けて各トランジスタTr u〜Trs
z  のベース信号がしゃ断され、インバータ主回路7
の出力端子To、Tマ、 Tvからの交流出力が停止さ
れる。しかるく、交流電動機8のロータを含め九負荷の
慣性モーメントが太き一場合には、前述し九如く該交流
電動機8をその回転系の共振点以下の回転速度まで速や
かに減速する必要がある。この場合には、各トランジス
タTr11〜Truに対するベース信号を一旦し中断し
た*KNえばトランジスタTrll 、 Trotを点
弧すれば、直流電源10の正端子→トランジスタTr1
t→交流電動機8の2巻線→トランジスタ’I’r*t
→直流電$110の貴端子の間で直流制動回路が形成さ
れ、交流電動機8は速やかに共振点回転速度を通過する
ことになる。ところが、今、インバータ主回路7のアー
ム70でアーム短絡が発生して過電流が流れ以て各トラ
ンジスタTru〜Trsxのベース信号がし中断された
場合に、若しベース信号がしゃ断されるまでの時間より
過電流がトランジス!Tr1t〜Truの最大定格電流
値ICOを越える時間の方が早い場合には、トランジス
タTr11.Tr12の双方または一方が破壊されるこ
とがある。斯かる事態が発生した場合には上記した制動
制御方式では不十分であるから、以下に述べるような制
動制御方式による。尚、以下においてはU相のアーム7
0 を対象としたが、他のアーム7マ、 7vについて
も同様である。
(1)  Trv+は正常、Tru2は破壊(コレクタ
・エミッタ間短絡)・・・・・・ 第5図と同様内容を示す第6図のように、時刻t1  
においてベース信号がしゃ断された後にトランジスタT
rn 、 Tr2zが点弧されると、再びU相のプーム
7σでアーム短絡が発生してラインに過電流が流れるた
め、再度全FランジスタTr11〜Trstのベース信
号がしゃ断される。この後、FフンジスタTrzt 、
 Trstが点弧されて、該トランジスタTrz1. 
Trsz、交流電動機8の2巻線を介し九直流制動回路
が形成される。
(II))フyジスタTr11. Trlzが共に破壊
(コレクタ・エミッタ間短絡)・・・・・・第5図と同
様内容を示す第7図のように、時刻t1においてトラン
ジスタTr11. Trtzが破壊されると、アーム7
Uに短絡電流が流れるため速断ヒユー X’ F 1 
カ溶断−jる。従ってトランジスタTr+1゜Trtz
が点弧されても直流制動回路は形成されないが一定時間
後にトランジスタTrz1. Trs2g点弧されると
、該トランジスタTr21y Trsz e交fJfF
電動機8の2巻線を介した直流制動回路が形成される。
(II)  )フンジスタTr11は破壊(ベース制御
不能またはコレクタ・エミッタ間開放)、トランジスタ
Truの状態は任意・・・・・・ この場合には、速断ヒユーズF1はそのままで、前記(
11)の場合と同様にトランジスタTr21. Tru
2の点弧によ)直流制@IC!ll路が形成される。
(IV)  )ランジスタTr++は破壊(コレクタ・
エミッタ間短M)、)ランジスタTr Bは正常・間・
この場合には第5図に示す如く、時刻t1においてベー
ス信号がしゃ断され次いでトランジスタTru。
’rr Hに点弧指令が出されると、トランジスタTr
 uの破壊に関係なく前述同様の直流制動回路が形成さ
れる。
以上をまとめると、フィンに過電流が流れた場合には、
これを検出した電流検出器11からの信号を受けて一旦
全トフンジスタTru〜Trs2のベース信号をしゃ断
した後にトランジスタTru  。
Tr22を点弧し、この後一定時間が経過したときにF
ランジスタTrz+ 、 Tru2を点弧し、サラニコ
ノ後一定時間が経過したときにトランジスタTrs+。
’I’r1zを点弧するという動作を繰り返して行なう
ことにより、交流電動機8の直流制動回路が必らず形成
されるようになシ、以て交流電動機8が共振点以下の回
転速度まで速やかに減速されるようになる。
第8図には上記した(1)〜(1v)の停止モードを実
現するための回路の一例が示されている。この第8図に
シいて、12はベースブロック信号BOの出力端子で、
このペースブロック信号BOは前記電流検出器11が過
電流を検出したときに出力される。
16はトランジスタTr11〜Tr32の点弧タイミン
グを指令するベース信号の出力端子群で、各出力端子1
5からの出力はAND回路14群の各一方の入力端子に
与えられる。15はペースブロック信号BOを受けてロ
ーレベル信号出力状態に反転するフリップフロップで、
その出力は前記AND(ロ)路14群の各他方の入力端
子に与えられるようになっており、従って、電流検出器
11が過1!流を検出したときにはAND回路14群の
各他方の入力端子にローレベル信号が入力されるように
なって出力端子15からのべ一7信号が該AND回路1
4群を通過できなくなり、以てベース信号がしゃ断され
るようになる。16はペースブロック信号BOを受ける
毎にカウントアツプする3進カウンタ、17はこのカウ
ンタ16及びAND回路14群からの各出力を受けるO
R回路群であシ、その出力端がトランジスタ’rr 1
1〜Tr!2の各ベースに対応されている。斯かる構成
において、フィンに過電流が流れてペースブロック信号
Baが出力されると、全トランジスタTr11〜Tr5
2に対するベース信号がしゃ断されると共にカウンタ1
6の出力端子01が「1j、他の出力端子Q2 、 Q
sがrOJ となり、O制動回路が形成される。このと
きトランジスタ破壊が前記(1)の状態で発生したとき
には、再び過電流が流れてペースブロック信号Boが出
力されるから、カウンタ16がカウントアツプしてその
出力端子02のみから「1」が出力されてトランジスタ
Tr2t 、 Truが点弧されるようになり、以て直
流制動回路が形成されるようになる。ここでさらにペー
スブロック信号BOが出力される事M4になると、カウ
ンタ16が出力端子OSのみから「1」を出力するよう
になってトランジスタTrrs 、 T!″12を介し
た直流制動回路が形成されるようになる。尚、18はペ
ースブロック信号Boを受けたときにタイマー動作を開
始してそのタイマー動゛作終了時にカウンタ16を初期
状態にクリアするタイマーであ抄、そのタイマー動作時
間は直流制動の所要時間に対応して設定される。
以上の説明により明らかなように本発明によれば、イン
バータ主回路からの出力が停止された場合に被制御交流
電動機を共振点以下の回転速度まで確実且つ速やかに減
速させることができ、併せて機械的接点を不要になし得
て構造の簡単化及び寿命の長期化等を実現できるインバ
ータの制動制御方式を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は交流電動機の回転速度特性及び振動特性を示す
図、第2図は性来提供された交流電動機の可変速駆動シ
ステムを示す結線図、第3図は同システムの動作を示す
タイムチャートである。第4図乃至第8図は本発明の一
実施例に関するもので、第4図は交流電動機の可変速駆
動システムを示す結線図、第5図乃至第7図は同システ
ムの夫夫具なる動作を示すタイムチャート、第8図は要
部の回路構成を示すブロック図である。 図中、7はインバータ主回路、70.7マ、 7vはア
ーム、8は交流1!動機、Trll、 Trz+ 、T
rilはトランジスタ(第1のスイッチング素子)、T
r12゜Tr2z 、 Trilはトランジスタ(第2
のスイッチング素子) 、Fl、F2 、Fsは速断ヒ
ユーズである。 昂 第2図 第 3 図 第4図 第5図 第6図 第 7 図 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、第1のスイッチング素子、第2のスイッチング素子
    及び速断ヒユーズを直列接続してなるアームを複数組有
    したインバータ主回路によって交流電動機を駆動させ、
    過電流等の異常時には一旦全スイツチング素そをオフし
    、この後2組のアーム間の第1.第2のスイッチング素
    子の組合せで前配交流電動機の直流制動回路を形成すべ
    く上記組合せのスイッチング素子群を順次切換えてオン
    させていくことを特徴とするインバータの制動制御方式
JP56103009A 1981-06-30 1981-06-30 インバ−タの制動制御方式 Pending JPS586094A (ja)

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JP56103009A JPS586094A (ja) 1981-06-30 1981-06-30 インバ−タの制動制御方式

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JPS586094A true JPS586094A (ja) 1983-01-13

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ID=14342646

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JP56103009A Pending JPS586094A (ja) 1981-06-30 1981-06-30 インバ−タの制動制御方式

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6157246U (ja) * 1984-09-20 1986-04-17
US7039976B2 (en) * 2002-04-09 2006-05-09 Maytag Corporation Braking control system for a washing machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6157246U (ja) * 1984-09-20 1986-04-17
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