JPS5925595A - 無整流子電動機の制御装置 - Google Patents
無整流子電動機の制御装置Info
- Publication number
- JPS5925595A JPS5925595A JP57136039A JP13603982A JPS5925595A JP S5925595 A JPS5925595 A JP S5925595A JP 57136039 A JP57136039 A JP 57136039A JP 13603982 A JP13603982 A JP 13603982A JP S5925595 A JPS5925595 A JP S5925595A
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- JP
- Japan
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- current
- control
- field
- circuit
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/024—Synchronous motors controlled by supply frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は無整流子′電動機の制御装置４．において、負
荷電流が過渡的に変化しても転流失敗することなく安定
に転流余裕角一定制御を行なう無整流子電動機の制御装
置に関する。
荷電流が過渡的に変化しても転流失敗することなく安定
に転流余裕角一定制御を行なう無整流子電動機の制御装
置に関する。
第１図は従来の無整流子′電動機の開梱１装置を示すブ
ロック図である。図において１１１，１１２は３相交流
電源、１２は３相交流電源１１．を可変直流電源に変換
させる順変換器、１３は可変直流電源から得られた直流
血流を平滑にする直流リアクトル、１４は順変換器１２
の直尤出力を可変周波数交流出力に変換する逆変換器、
１５は逆変換器１４によって得られた可変周波数交流を
入力とする同期電動機、１６は同期電動機の界磁巻線、
１７１．１７２は３相交流−源’１ｒｒｌ１２から流入
する電流を検出するための変流器、１８は同期電動機１
５の端子電圧の位相を検出する電圧位相検量回路、１９
Ｉ。
ロック図である。図において１１１，１１２は３相交流
電源、１２は３相交流電源１１．を可変直流電源に変換
させる順変換器、１３は可変直流電源から得られた直流
血流を平滑にする直流リアクトル、１４は順変換器１２
の直尤出力を可変周波数交流出力に変換する逆変換器、
１５は逆変換器１４によって得られた可変周波数交流を
入力とする同期電動機、１６は同期電動機の界磁巻線、
１７１．１７２は３相交流−源’１ｒｒｌ１２から流入
する電流を検出するための変流器、１８は同期電動機１
５の端子電圧の位相を検出する電圧位相検量回路、１９
Ｉ。
１９２は変流器１７１．１７２によって検出した電流を
整流して、電流の大きさに比例した電圧を検出する電流
検出回路、２０ばｊ１ηＩ変換器１２方 ｆ点弧制御する点弧制御回路、２１は順変換器１２と点
弧制御回路２０によってｆｔｉ制御された直流電流を安
定にさせるための電流１０１」御回路、２４は図中に示
していないが、同期電動機１５の回転速度全制御する速
度制御回路の出力で電流基準信号に相当する。又別名ト
ルク指令信号と叶ぶこともある。ここでは電流基準信号
とする。
整流して、電流の大きさに比例した電圧を検出する電流
検出回路、２０ばｊ１ηＩ変換器１２方 ｆ点弧制御する点弧制御回路、２１は順変換器１２と点
弧制御回路２０によってｆｔｉ制御された直流電流を安
定にさせるための電流１０１」御回路、２４は図中に示
していないが、同期電動機１５の回転速度全制御する速
度制御回路の出力で電流基準信号に相当する。又別名ト
ルク指令信号と叶ぶこともある。ここでは電流基準信号
とする。
この電流基準信号２４と電流検出回路１９の出力信号と
の偏差を電流制御回路２１Ｖこ与え、直流電流の大きさ
を制御している。２２は逆変換器１４の点弧タイミング
を決める点弧論理回路、２３は電流基準（ｇ号２４と電
圧位相検Ｕ」回路１８の出力信号と突き合せ、逆変換器
１４のザづリス素子の余裕角を一定に制御するためのβ
位相制御回路、２５は界磁巻線）６に直流電子をカえる
ために制御整流器、２６は制御整流器２５の電流を制御
するための界磁電流制御回路、２７は界磁％１流設足指
令、この界ｍ電流設定指令２７と、電流検出回路１９２
の偏差を界磁電流制御回路２６へ与え、界磁巻線へ流れ
る電流を制御している。２８は同期電１ｌｉＩＩ機１５
の端子電圧を制御する電圧制御回路、２９は同期電動機
１５の端子電圧の大きさに比例して矩５圧を検出する電
圧検出回路、３ｏは図中に示さないが同期電動機１５の
端子電圧と回転周波数が一足となる様な信号を含む電圧
基準信号、この電圧基準信号３ｏと電圧検出回路２９機
１５のＭ１ｆｉｉ子電圧が回転周波数に対して一定とな
る様に界磁電流を制御しているものである。
の偏差を電流制御回路２１Ｖこ与え、直流電流の大きさ
を制御している。２２は逆変換器１４の点弧タイミング
を決める点弧論理回路、２３は電流基準（ｇ号２４と電
圧位相検Ｕ」回路１８の出力信号と突き合せ、逆変換器
１４のザづリス素子の余裕角を一定に制御するためのβ
位相制御回路、２５は界磁巻線）６に直流電子をカえる
ために制御整流器、２６は制御整流器２５の電流を制御
するための界磁電流制御回路、２７は界磁％１流設足指
令、この界ｍ電流設定指令２７と、電流検出回路１９２
の偏差を界磁電流制御回路２６へ与え、界磁巻線へ流れ
る電流を制御している。２８は同期電１ｌｉＩＩ機１５
の端子電圧を制御する電圧制御回路、２９は同期電動機
１５の端子電圧の大きさに比例して矩５圧を検出する電
圧検出回路、３ｏは図中に示さないが同期電動機１５の
端子電圧と回転周波数が一足となる様な信号を含む電圧
基準信号、この電圧基準信号３ｏと電圧検出回路２９機
１５のＭ１ｆｉｉ子電圧が回転周波数に対して一定とな
る様に界磁電流を制御しているものである。
この匍ｊ御装置直において、過渡的な負荷変動が生じた
時の動作波形を第２図に示す。この第２図の動作波形を
用いて従来の制御装置の欠点を説明する。第２図の時刻
ｔ。で負荷変動があると、電流基準信号２４のＩｚは同
期電動機１５の回転速度を維持するためにステップ的に
動作し、ｊ脂質換器１２により直流、’ｔｉ ＆Ｅを増
太さぜ、直流電流Ｉｎ□を増す。この時の直流電匠ＩＤ
ｃは主回路のインピーダンス等による１次遅れの立ち上
が９の動作を示し時刻１．には立ち立が９動作が終り、
電流基準信号２４の工にに相当する（１はのシ白。
時の動作波形を第２図に示す。この第２図の動作波形を
用いて従来の制御装置の欠点を説明する。第２図の時刻
ｔ。で負荷変動があると、電流基準信号２４のＩｚは同
期電動機１５の回転速度を維持するためにステップ的に
動作し、ｊ脂質換器１２により直流、’ｔｉ ＆Ｅを増
太さぜ、直流電流Ｉｎ□を増す。この時の直流電匠ＩＤ
ｃは主回路のインピーダンス等による１次遅れの立ち上
が９の動作を示し時刻１．には立ち立が９動作が終り、
電流基準信号２４の工にに相当する（１はのシ白。
流電：１）ｉｃＩＤｏが泥れる。この時にβ位相制御回
路２３の出力信号β＊（ｄ、電流基準イ―号２４のＩ、
を基準としているため、同様にステップ的に変化する。
路２３の出力信号β＊（ｄ、電流基準イ―号２４のＩ、
を基準としているため、同様にステップ的に変化する。
このため逆変換器１４のサイリスク素子）転流余裕角が
一足とならず、同期電動機Ｊ５の合成磁束を減磁させ、
端子電圧が減少する。そのために電圧検出回路２９の出
力（ｇ号ＩＶａ ｌも同様に端子電圧に比例して減少す
る。この減少経過を防止しているのが電圧制御回路２８
であるが、界（＋ｎ％線のインダクタンスは一般的に数
百ｍＨのため、界磁電流Ｉｆの立ち上りが遅れる。この
界磁電流Ｉｆは直流電流ＩＤＯに対して時刻ｔ２後に立
ち上りが完了する。このことは同期電動機１５の端子電
圧の端子電圧の回復か遅れ、電圧検出回路２９の出力信
号ＩＶａｌの回復時間か時刻ｔｏからｔ２まで経、過す
る２この回復時間が長くなれば、端子電圧の減少によっ
て生づ−る重な９角が補償できず転流失敗につながる。
一足とならず、同期電動機Ｊ５の合成磁束を減磁させ、
端子電圧が減少する。そのために電圧検出回路２９の出
力（ｇ号ＩＶａ ｌも同様に端子電圧に比例して減少す
る。この減少経過を防止しているのが電圧制御回路２８
であるが、界（＋ｎ％線のインダクタンスは一般的に数
百ｍＨのため、界磁電流Ｉｆの立ち上りが遅れる。この
界磁電流Ｉｆは直流電流ＩＤＯに対して時刻ｔ２後に立
ち上りが完了する。このことは同期電動機１５の端子電
圧の端子電圧の回復か遅れ、電圧検出回路２９の出力信
号ＩＶａｌの回復時間か時刻ｔｏからｔ２まで経、過す
る２この回復時間が長くなれば、端子電圧の減少によっ
て生づ−る重な９角が補償できず転流失敗につながる。
この回復時間を早くするために電圧制御系の応答を早く
すれば良いか、この為には界磁側の３相交流電圧１１２
を＾くし、フォーシノグ電圧を増大せねばならない。フ
ォ電圧ング屯圧を高くすると界磁巻線１６の絶縁強化で
同期電動機１５の構造が拡大する。また界磁側の制御整
流器２５も容量が増し価格面で不経済である。
すれば良いか、この為には界磁側の３相交流電圧１１２
を＾くし、フォーシノグ電圧を増大せねばならない。フ
ォ電圧ング屯圧を高くすると界磁巻線１６の絶縁強化で
同期電動機１５の構造が拡大する。また界磁側の制御整
流器２５も容量が増し価格面で不経済である。
本発明の目的は従来技術の欠点に鑑みてなされたもので
あり、信頼性と経済性に優れた転流余裕角一定制御を行
なうことが田米る無整流子電動機の制御装置を提供する
ことを目的としている。
あり、信頼性と経済性に優れた転流余裕角一定制御を行
なうことが田米る無整流子電動機の制御装置を提供する
ことを目的としている。
本発明は、この目的を達成するために、電機子電流及び
端子電圧とからＭなジ角を演算する演ｑ−装置と、電機
子電流の基準となる信号を界磁制御装置に加算し界磁制
御を行なう装置を具備することを特徴とするものである
。
端子電圧とからＭなジ角を演算する演ｑ−装置と、電機
子電流の基準となる信号を界磁制御装置に加算し界磁制
御を行なう装置を具備することを特徴とするものである
。
〔発明の実施例〕
本発明の一実施例を第３図に示し、第１図の記号、信号
を用いて説明する。但し、同一記号、イボ号については
省略する。
を用いて説明する。但し、同一記号、イボ号については
省略する。
第３図において、電流基準信号２４の工を界磁電流設定
指令２７と加算し、その加算したイ＝号を界磁電流制御
回路２６へ与える。一方、β位相制御回路２３０入力信
号は電流検出回路１９．の出力信号、つまり直流電流Ｉ
ＤＯＫ相当する信号と、電圧検出回路２９の出力信号１
ｖａｌとを割算して、重なυ角を補償した演算回路３１
の出力信号である。この演算回路３ノの出力信号は■式
に準じて出力される。
指令２７と加算し、その加算したイ＝号を界磁電流制御
回路２６へ与える。一方、β位相制御回路２３０入力信
号は電流検出回路１９．の出力信号、つまり直流電流Ｉ
ＤＯＫ相当する信号と、電圧検出回路２９の出力信号１
ｖａｌとを割算して、重なυ角を補償した演算回路３１
の出力信号である。この演算回路３ノの出力信号は■式
に準じて出力される。
〆２ＩＤＯＸＣ
ｃｏｓ（ｕ十γ）＝ωＳγ−□ ・（１）ｌ
Ｌ γ、逆変換器のサイリスク素子余裕角 Ｖａ、端子電圧 Ｘｏ：転流リアクタ７ス １１）０：直流電流 Ｕ ；重なり角 ■式は負荷変動の時■′式の様に近似できる。ＣＯＳ
ｌは逆変換器のザイリスタ素子によって決まる余裕角で
あるから一定であシ、またＸｃも同期電動機の定数によ
って決まる値であるため一定である。
Ｌ γ、逆変換器のサイリスク素子余裕角 Ｖａ、端子電圧 Ｘｏ：転流リアクタ７ス １１）０：直流電流 Ｕ ；重なり角 ■式は負荷変動の時■′式の様に近似できる。ＣＯＳ
ｌは逆変換器のザイリスタ素子によって決まる余裕角で
あるから一定であシ、またＸｃも同期電動機の定数によ
って決まる値であるため一定である。
ＤＯ
ｃｏｓ ｕ中□
・・・（ｖｒａ つまり重なジ角ｕｎ直流電流ＩＤＣに比例する関数で、
端子電圧ＶａＫ反比例する関数である。（ｌ、１式に基
づいて演算回路３１を構成している。
・・・（ｖｒａ つまり重なジ角ｕｎ直流電流ＩＤＣに比例する関数で、
端子電圧ＶａＫ反比例する関数である。（ｌ、１式に基
づいて演算回路３１を構成している。
このように構成することによって、狛荷変動が生ずると
、前記の電流基準信号２トζがステノゾ的に界磁電流制
御回路２６へ与えられ、直流電流ＩＤＣが増加する前に
昇磁電流を流し、主磁束を増加させる。一方、演ｑ、回
路３〕の出力信号は（Ｖ式に準じた直流電流ＩＤＯの変
化量とｙ；（１子電圧１ｖａｌの変化量とから演算した
重なり角補償倍号をβ位相制御回路２３に鳥えているた
め、負荷変動に応じた制御進み角が得られ、制御進み角
による合成磁束の減磁作用は、主磁束の増力口により、
防止でき安定した転流余積角一定制御が行なわれ、端子
電圧■８の回復時間を早くさせることができる。その後
電圧制御回路２８により同期電動機１５の端子電圧を安
定にさせる。
、前記の電流基準信号２トζがステノゾ的に界磁電流制
御回路２６へ与えられ、直流電流ＩＤＣが増加する前に
昇磁電流を流し、主磁束を増加させる。一方、演ｑ、回
路３〕の出力信号は（Ｖ式に準じた直流電流ＩＤＯの変
化量とｙ；（１子電圧１ｖａｌの変化量とから演算した
重なり角補償倍号をβ位相制御回路２３に鳥えているた
め、負荷変動に応じた制御進み角が得られ、制御進み角
による合成磁束の減磁作用は、主磁束の増力口により、
防止でき安定した転流余積角一定制御が行なわれ、端子
電圧■８の回復時間を早くさせることができる。その後
電圧制御回路２８により同期電動機１５の端子電圧を安
定にさせる。
本発明による効果は、同期電動機の構造を小形化にでき
、更に界磁側の制御装置も簡単にな９、経済性に優れ、
運転効率と力率が向上し、性能面にも優れた転流余裕角
一定制御を実現出来る。
、更に界磁側の制御装置も簡単にな９、経済性に優れ、
運転効率と力率が向上し、性能面にも優れた転流余裕角
一定制御を実現出来る。
第１図は従来の無整流子電動機の制御装置のブロック図
、＆）２図は従来の無整流子電動機の転流余裕角一定制
御を説明する動作波形図、第３図は本発明の一実施例を
示す無整流子電動機の制御装置のブロック図である。 １１・・・３相交流電源、１２・・・ｌ１ｌｒｔ変換器
、１３肩直流リアクトル、１４・・逆変換器、１５・同
期電動機、１６・・・界磁巻線、１７・・・変流器、１
８・・電圧位相検出回路、１９・・・電流検出回路、２
゜・・・点弧制御回路、２１・・・電流制御回路、２２
点弧論理回路、２３・・・β位相制御回路、２４・・電
流基準信号、２５・・制御整流器、２６・・界磁電流制
御回路、２７・・・界磁電流設定指令、２８・・電圧制
御回路、２９・・・電圧検出回路、３０ ・電圧基準信
号、３１ 演ｑ１回路。
、＆）２図は従来の無整流子電動機の転流余裕角一定制
御を説明する動作波形図、第３図は本発明の一実施例を
示す無整流子電動機の制御装置のブロック図である。 １１・・・３相交流電源、１２・・・ｌ１ｌｒｔ変換器
、１３肩直流リアクトル、１４・・逆変換器、１５・同
期電動機、１６・・・界磁巻線、１７・・・変流器、１
８・・電圧位相検出回路、１９・・・電流検出回路、２
゜・・・点弧制御回路、２１・・・電流制御回路、２２
点弧論理回路、２３・・・β位相制御回路、２４・・電
流基準信号、２５・・制御整流器、２６・・界磁電流制
御回路、２７・・・界磁電流設定指令、２８・・電圧制
御回路、２９・・・電圧検出回路、３０ ・電圧基準信
号、３１ 演ｑ１回路。
Claims (1)
- 界磁制御を行なう如く構成された無整流子電動機の制御
装置において、電機子電流要素と端子電圧要素の成分で
重なり角を演ｎ、する演η装置と、電機子電流の基準と
なる信号を界磁制御装置に加算し、界磁制御を行う装置
にとを具備したこと′（ｉｌ−特徴とする無整流子電動
機の？ｔｉ制御装曲。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57136039A JPS5925595A (ja) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | 無整流子電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57136039A JPS5925595A (ja) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | 無整流子電動機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5925595A true JPS5925595A (ja) | 1984-02-09 |
Family
ID=15165744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57136039A Pending JPS5925595A (ja) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | 無整流子電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5925595A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61158197U (ja) * | 1985-03-25 | 1986-10-01 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56103981A (en) * | 1980-01-18 | 1981-08-19 | Hitachi Ltd | Controlling device for thyrister motor |
-
1982
- 1982-08-04 JP JP57136039A patent/JPS5925595A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56103981A (en) * | 1980-01-18 | 1981-08-19 | Hitachi Ltd | Controlling device for thyrister motor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61158197U (ja) * | 1985-03-25 | 1986-10-01 |
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