JPS60246423A - 可変速電動機の制御装置 - Google Patents
可変速電動機の制御装置Info
- Publication number
- JPS60246423A JPS60246423A JP59092920A JP9292084A JPS60246423A JP S60246423 A JPS60246423 A JP S60246423A JP 59092920 A JP59092920 A JP 59092920A JP 9292084 A JP9292084 A JP 9292084A JP S60246423 A JPS60246423 A JP S60246423A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- circuit
- short
- command signal
- solar cell
- 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
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/66—Regulating electric power
- G05F1/67—Regulating electric power to the maximum power available from a generator, e.g. from solar cell
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Control Of Ac Motors In General (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〕
゛この発明は、太陽電池を駆動電源として高効率に運転
する事が可能な可変速電動機の制御装置に関するもので
ある。
する事が可能な可変速電動機の制御装置に関するもので
ある。
砂漠の潅淑用に太陽電池を電源とするポンプが最近使用
され始めている。太陽電池を用いる最大の長所は送配電
工事の容易、かつ安価な点にあり、今後太陽電池のコス
トが低下すれば急速な普及が期待される。ここで上記太
陽電池を用いた従来装置につきその構成を説明する。
され始めている。太陽電池を用いる最大の長所は送配電
工事の容易、かつ安価な点にあり、今後太陽電池のコス
トが低下すれば急速な普及が期待される。ここで上記太
陽電池を用いた従来装置につきその構成を説明する。
従来この種の可変速電動機の制御装置として第１図に示
すものがあった。図において１は潅淑用ボング等（交流
モータ）の可変速電動機（以下電動機と呼ぶ）であシ、
２は上記電動機１を駆動するために直流を交流に逆変換
する主回路である。
すものがあった。図において１は潅淑用ボング等（交流
モータ）の可変速電動機（以下電動機と呼ぶ）であシ、
２は上記電動機１を駆動するために直流を交流に逆変換
する主回路である。
３はセル等で構成され、太陽の日照量等に応じて電圧電
源が出力される太陽電池である。４は上記電動機１を可
変速運転するよう主回路２を駆動する制御装置であり、
始動スイッチ５によシ起動され、速度設定器６によシ設
定された速度で主回路２を制御する。
源が出力される太陽電池である。４は上記電動機１を可
変速運転するよう主回路２を駆動する制御装置であり、
始動スイッチ５によシ起動され、速度設定器６によシ設
定された速度で主回路２を制御する。
次に上記構成からなる従来装置の動作及び作用について
説明する。まず始動スイッチ５を操作し運転開始指令す
ると、制御装置４は速度設定器６の設定値に基づいて主
回路１に有するスイッチング素子をオン、オフ制御する
。この時、太陽の日照量等圧応じて太陽電池３から直流
電圧が出力され、主回路２により交流に逆変換される。
説明する。まず始動スイッチ５を操作し運転開始指令す
ると、制御装置４は速度設定器６の設定値に基づいて主
回路１に有するスイッチング素子をオン、オフ制御する
。この時、太陽の日照量等圧応じて太陽電池３から直流
電圧が出力され、主回路２により交流に逆変換される。
この交流電圧が電動機１を始動可能な電圧値以上であれ
ば、電動機１は始動し、ポンプが駆動される。この場合
、高回転速度で運転する程、単位時間当りの仕事量が多
くなり投資効率が向上するが、光景が少ない時に全負荷
（最高回転速度）でポンプを駆動すると、太陽電池３の
電圧が著しく低下して出力不足あるいは制御装置４の停
止に陥ることがある。一般に太陽電池３は第２図に示す
ように無負荷時において、その開放回路電圧（ｖｏｃ）
は光量による影響は少なく常に高い電圧の一定値を示す
ため、実際に負荷を接続しない限り出力電圧は不明であ
る。そのだめ、太陽の日照程度を見計らつて・運転始動
する事が行なわれるが、光景が少ない時には、僅かな出
力電流においても出力電圧が大幅に低下する。
ば、電動機１は始動し、ポンプが駆動される。この場合
、高回転速度で運転する程、単位時間当りの仕事量が多
くなり投資効率が向上するが、光景が少ない時に全負荷
（最高回転速度）でポンプを駆動すると、太陽電池３の
電圧が著しく低下して出力不足あるいは制御装置４の停
止に陥ることがある。一般に太陽電池３は第２図に示す
ように無負荷時において、その開放回路電圧（ｖｏｃ）
は光量による影響は少なく常に高い電圧の一定値を示す
ため、実際に負荷を接続しない限り出力電圧は不明であ
る。そのだめ、太陽の日照程度を見計らつて・運転始動
する事が行なわれるが、光景が少ない時には、僅かな出
力電流においても出力電圧が大幅に低下する。
従来の可変速電動機の制御装置は以上のように構成され
ているので、電動機の始動前に光量を把握することは困
難であり、また始動時に光量が不足していると始動直後
に出力電圧が低下して電動機が充分な始動トルクを得ら
れず始動不能になり、また電動機を駆動中に光量が変化
しても太陽電池の出力電流を、太陽電池の出力電圧を一
定値以上に維持すべく制御することができず、光量不足
時には太陽電池の出力電圧が大幅に低下することＫよＱ
太陽電池の効率が低下するのみならず、電動機が駆動不
能になるなどの欠点があった。
ているので、電動機の始動前に光量を把握することは困
難であり、また始動時に光量が不足していると始動直後
に出力電圧が低下して電動機が充分な始動トルクを得ら
れず始動不能になり、また電動機を駆動中に光量が変化
しても太陽電池の出力電流を、太陽電池の出力電圧を一
定値以上に維持すべく制御することができず、光量不足
時には太陽電池の出力電圧が大幅に低下することＫよＱ
太陽電池の効率が低下するのみならず、電動機が駆動不
能になるなどの欠点があった。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めＫなされたもので、太陽電池の短絡電流から受光量を
把握し、かつ太陽電池の温度によシ補正を行ない、これ
ら受光量と温度補正に応じて最適な負荷電流で自動的圧
電動機を駆動するととのできる可変速電動機の制御装置
を提供することを目的としている。
めＫなされたもので、太陽電池の短絡電流から受光量を
把握し、かつ太陽電池の温度によシ補正を行ない、これ
ら受光量と温度補正に応じて最適な負荷電流で自動的圧
電動機を駆動するととのできる可変速電動機の制御装置
を提供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を第３図に基づいて説明する
。図中、１〜３は第１図の同一符号と同様の構成要素を
示す。４は電動機１を運転するために周波数指令を入力
して主回路２を駆動する制御装置である。７ａは太陽電
池３を短絡するだめの短絡スイッチでちゃ、変流器７ｂ
と共に直列回路を形成する。７ｃは上記短絡スイッチ７
＆の閉成時に変流器７ｂから短絡電流を検出する短絡電
流検出器であシ、７ｄはこの短絡電流にもとづき電流指
令の信号を送出する電流換算部である。上記短絡スイッ
チ７＆から電流換算部γｄまでの構成で短絡電流検出部
７が形成される。８ａは変流器であ夛、負荷電流検出器
８ｂＫよって太陽電池から主回路２への負荷電流を検出
する〔負荷電流検出部８〕。演算部９は後記する温度補
正部１０からの電流指令信号に応じた負荷電流となるよ
う回転数を算出して設定し、周波数指令信号を前記制′
御回路４に出力する。温度補正部１０は、太陽電池３に
付設してその温度検出を行なう温度検出器と、温度を電
気信号に変換する変換器１０ｂと、前記負荷電流検出部
８から送出される電流指令信号を上記電気信号により補
正する補正器１０ｃとで構成される。
。図中、１〜３は第１図の同一符号と同様の構成要素を
示す。４は電動機１を運転するために周波数指令を入力
して主回路２を駆動する制御装置である。７ａは太陽電
池３を短絡するだめの短絡スイッチでちゃ、変流器７ｂ
と共に直列回路を形成する。７ｃは上記短絡スイッチ７
＆の閉成時に変流器７ｂから短絡電流を検出する短絡電
流検出器であシ、７ｄはこの短絡電流にもとづき電流指
令の信号を送出する電流換算部である。上記短絡スイッ
チ７＆から電流換算部γｄまでの構成で短絡電流検出部
７が形成される。８ａは変流器であ夛、負荷電流検出器
８ｂＫよって太陽電池から主回路２への負荷電流を検出
する〔負荷電流検出部８〕。演算部９は後記する温度補
正部１０からの電流指令信号に応じた負荷電流となるよ
う回転数を算出して設定し、周波数指令信号を前記制′
御回路４に出力する。温度補正部１０は、太陽電池３に
付設してその温度検出を行なう温度検出器と、温度を電
気信号に変換する変換器１０ｂと、前記負荷電流検出部
８から送出される電流指令信号を上記電気信号により補
正する補正器１０ｃとで構成される。
次に上記構成からなる実施例の動作を説明するが、まず
最初に太陽電池３の光量−電力特性について説明する。
最初に太陽電池３の光量−電力特性について説明する。
太陽電池３は第２図（ａ）に示すような光量−電力特性
を有するため、高効率運転を行なうためには常に最大電
力点において運転する必要がある。ここで太陽電池３の
特性は第２図（ｂ）Ｋ示すように光量によって開放回路
電圧（Ｖｏｃ）が変化するため、第１図（ａ）の光量Ｎ
ａｌ、２．３に示すよう忙光量によって光量−電力特性
が変化する。
を有するため、高効率運転を行なうためには常に最大電
力点において運転する必要がある。ここで太陽電池３の
特性は第２図（ｂ）Ｋ示すように光量によって開放回路
電圧（Ｖｏｃ）が変化するため、第１図（ａ）の光量Ｎ
ａｌ、２．３に示すよう忙光量によって光量−電力特性
が変化する。
そのため本発明の装置では受光量に応じて光量−電力特
性を補正すると共に最大電力運転となる負荷電流を流す
ことＫより電動機１を高い効率で運転するよう構成して
いる。
性を補正すると共に最大電力運転となる負荷電流を流す
ことＫより電動機１を高い効率で運転するよう構成して
いる。
一方、本発明の装置は上記受光量を太陽電池の煙路電流
によ勺予測している。すなわち受光量と短絡電流はセル
温度一定の条件下で完全比例しているため、短絡電流か
ら容易に受光量を予測することが可能である。ここで、
太陽電池３は短絡時、無制限に電流が流れること無く破
壊することも無いという性質を持っているため、短絡電
流を受光量予測の手段として利用できる。
によ勺予測している。すなわち受光量と短絡電流はセル
温度一定の条件下で完全比例しているため、短絡電流か
ら容易に受光量を予測することが可能である。ここで、
太陽電池３は短絡時、無制限に電流が流れること無く破
壊することも無いという性質を持っているため、短絡電
流を受光量予測の手段として利用できる。
次に第３図に基づき動作を説明する。まず短絡電流検出
部７において、短絡スイッチ７ａが間欠的に閉成され、
その時変流器７ｂから太陽電池３の短絡電流を短絡電流
検出器７ｃで検出し、電流換算部７ｄでその短絡電流か
ら受光量を予測して電流指令信号を出力する。一方、太
陽電池３の温度が温度補正部で電気信号に変換され、補
正器１０Ｃにおいて、上記短絡電流検出部７ａから出力
される電流指令信号を上記温度の電気信号で補正を行な
う。この補正の後、補正器１０ｃから補正された電流指
令信号を出力する。演算部９では仁の電流指令信号に応
じた回転数を演算の後設定し、制御部に対して負荷電流
を乗過とする周波数指令信号を出力する。この周波数指
令信号によって制御回路４Ｖｉ受光量に最適な負荷電流
が流れるよう主回路を点弧制御し電動機１の乱動４、な
可変速運転が可能となる。ここで前記短絡スイッチ７＆
がサンプリング的に閉成されている間、電動機１の入力
電源が瞬断しないようコンデンサ８ｄがその間保護給電
する。また、短絡スイッチ７ａにより短絡時、主回路２
の電流が変流器Ｉｂ側に逆流しないようダイオード８ｃ
で防止する。
部７において、短絡スイッチ７ａが間欠的に閉成され、
その時変流器７ｂから太陽電池３の短絡電流を短絡電流
検出器７ｃで検出し、電流換算部７ｄでその短絡電流か
ら受光量を予測して電流指令信号を出力する。一方、太
陽電池３の温度が温度補正部で電気信号に変換され、補
正器１０Ｃにおいて、上記短絡電流検出部７ａから出力
される電流指令信号を上記温度の電気信号で補正を行な
う。この補正の後、補正器１０ｃから補正された電流指
令信号を出力する。演算部９では仁の電流指令信号に応
じた回転数を演算の後設定し、制御部に対して負荷電流
を乗過とする周波数指令信号を出力する。この周波数指
令信号によって制御回路４Ｖｉ受光量に最適な負荷電流
が流れるよう主回路を点弧制御し電動機１の乱動４、な
可変速運転が可能となる。ここで前記短絡スイッチ７＆
がサンプリング的に閉成されている間、電動機１の入力
電源が瞬断しないようコンデンサ８ｄがその間保護給電
する。また、短絡スイッチ７ａにより短絡時、主回路２
の電流が変流器Ｉｂ側に逆流しないようダイオード８ｃ
で防止する。
なお、上記実施例では電動機１を可変速電動機としたが
、ＤＣブラシレスモータ等であっ一’（モよく、上記実
施例と同様の効果を奏する。また短絡スイッチ７ａに機
械接点を図示して示したが、スイッチングが行えるもの
であれば他のスイッチング手段でも構わず、上記実施例
と同様の効果を奏する。更に１負荷電流を検出するため
、太陽電池３から主回路２への給電経路に変流器８ａを
設置して直流電流を検出したが、主回路２がら電動機１
への経路に変流器８ａを設は交流電流を検出しても構わ
ない。
、ＤＣブラシレスモータ等であっ一’（モよく、上記実
施例と同様の効果を奏する。また短絡スイッチ７ａに機
械接点を図示して示したが、スイッチングが行えるもの
であれば他のスイッチング手段でも構わず、上記実施例
と同様の効果を奏する。更に１負荷電流を検出するため
、太陽電池３から主回路２への給電経路に変流器８ａを
設置して直流電流を検出したが、主回路２がら電動機１
への経路に変流器８ａを設は交流電流を検出しても構わ
ない。
以上のように、この発明によれば、太陽電池の短絡電流
を検出して受光量を換算し、更に太陽電池の温度を検出
して上記受光量による電流指令信号に温度補正すること
Ｋよシ受光量及び温度忙応じた最適負荷電流で電動機を
駆動するよう構成したので、光量不足時に無駄に電動機
を始動する事が無いことは勿論、受光量及び太陽電池の
温度特性に応じた最適な電流指令が行えると共に最適で
、かつ全く無駄なく電動機を運転できるという高効率な
可変速電動機の制御装置が得られる効果がある０
を検出して受光量を換算し、更に太陽電池の温度を検出
して上記受光量による電流指令信号に温度補正すること
Ｋよシ受光量及び温度忙応じた最適負荷電流で電動機を
駆動するよう構成したので、光量不足時に無駄に電動機
を始動する事が無いことは勿論、受光量及び太陽電池の
温度特性に応じた最適な電流指令が行えると共に最適で
、かつ全く無駄なく電動機を運転できるという高効率な
可変速電動機の制御装置が得られる効果がある０
第１図は従来の可変速電動機の制御装置を示す構成図、
第２図（、）は第１図の太陽電池３の特性を示す特性図
、第２図（ｂ）は第１図の太陽電池３の短終電流−光量
の関係を示す特性図、第３図はこの発明の一実施例によ
る可変電動機の制御装置を示す構成図である。 １・・・可変速電動機、２・・・主回路、３・・・太陽
電池、４・・・制御回路、７・・・短絡電流検出部、７
＆・・・短絡スイッチ、８・・・負荷電流検出部、９・
・演算部、１゜・・・温度補正部、１０＆・・・温度検
出器。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 代理人 弁理士 １） 澤 博 昭 （外２名） ＶＯＣ ＪＸ１轡“フ′すｔｉ → 第２図（ｂ） 光量（ｍｗｘ爺ト→ 第３図 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 、事件の表示 特願昭５９−９２９２０号ど９発明の名
称 可変速電動機の制御装置 １．補正をする者 代表者片山仁へ部 ・、補正の対象 明１１８臀の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 明細書をつぎのとおり訂正する。
第２図（、）は第１図の太陽電池３の特性を示す特性図
、第２図（ｂ）は第１図の太陽電池３の短終電流−光量
の関係を示す特性図、第３図はこの発明の一実施例によ
る可変電動機の制御装置を示す構成図である。 １・・・可変速電動機、２・・・主回路、３・・・太陽
電池、４・・・制御回路、７・・・短絡電流検出部、７
＆・・・短絡スイッチ、８・・・負荷電流検出部、９・
・演算部、１゜・・・温度補正部、１０＆・・・温度検
出器。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 代理人 弁理士 １） 澤 博 昭 （外２名） ＶＯＣ ＪＸ１轡“フ′すｔｉ → 第２図（ｂ） 光量（ｍｗｘ爺ト→ 第３図 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 、事件の表示 特願昭５９−９２９２０号ど９発明の名
称 可変速電動機の制御装置 １．補正をする者 代表者片山仁へ部 ・、補正の対象 明１１８臀の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 明細書をつぎのとおり訂正する。
Claims (1)
- 太陽電池を駆動電源とする可変速電動機の制御装置にお
いて、上記太陽電池と並列回路を成し、該並列回路に有
する短絡スイッチの閉成時に検出した上記太陽電池の短
絡電流から受光量を換算して対応の電流指令信号を送出
する短絡電流検出部と、上記太陽電池に付設する温度検
出器から検出された該太陽電池の温度を電気信号に変換
して上記短絡電流検出部から送出される電流指令信号を
補正する温度補正部と、上記太陽電池の負荷電流を検出
する負荷電流検出部と、上記温度補正部で補正された電
流指令信号に基づき電動機が最適運転できる回転数を演
算し、上記負荷電流が最適となるよう周波数指令信号を
出力する演算回路とを備えたことを特徴とする可変速電
動機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59092920A JPS60246423A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 可変速電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59092920A JPS60246423A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 可変速電動機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60246423A true JPS60246423A (ja) | 1985-12-06 |
Family
ID=14067918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59092920A Pending JPS60246423A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 可変速電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60246423A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6392919U (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-15 | ||
| JPS63167916A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-07-12 | Nissin Electric Co Ltd | 太陽光発電用インバータ制御方法 |
| US9436201B1 (en) | 2015-06-12 | 2016-09-06 | KarmSolar | System and method for maintaining a photovoltaic power source at a maximum power point |
| CN121679266A (zh) * | 2026-02-09 | 2026-03-17 | 山东省产品质量检验研究院 | 一种短路电流持续时间的实时控制方法及系统 |
-
1984
- 1984-05-11 JP JP59092920A patent/JPS60246423A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6392919U (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-15 | ||
| JPS63167916A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-07-12 | Nissin Electric Co Ltd | 太陽光発電用インバータ制御方法 |
| US9436201B1 (en) | 2015-06-12 | 2016-09-06 | KarmSolar | System and method for maintaining a photovoltaic power source at a maximum power point |
| CN121679266A (zh) * | 2026-02-09 | 2026-03-17 | 山东省产品质量检验研究院 | 一种短路电流持续时间的实时控制方法及系统 |
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