JPS6082090A - 無整流子電動機の制御方法 - Google Patents
無整流子電動機の制御方法Info
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- JPS6082090A JPS6082090A JP58187916A JP18791683A JPS6082090A JP S6082090 A JPS6082090 A JP S6082090A JP 58187916 A JP58187916 A JP 58187916A JP 18791683 A JP18791683 A JP 18791683A JP S6082090 A JPS6082090 A JP S6082090A
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- Japan
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- current
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- motor
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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方法に係り、特に制御応
答の改善をはかった無整流子電動機の制御方法に関する
。
答の改善をはかった無整流子電動機の制御方法に関する
。
［発明の技術的菌属とその問題点］
無整流子電動機は所定以上の回転数において電動機電流
の転流は逆起電力を利用して行なうのが一般的である。
の転流は逆起電力を利用して行なうのが一般的である。
電動機電流の転流を行なわせる逆変換器は直流リアクト
ルを介したの直流回路の電流を電動ｔｉ誘起電力位相に
応して導通制御づる。
ルを介したの直流回路の電流を電動ｔｉ誘起電力位相に
応して導通制御づる。
かかる装置はボンブ．ファン，ブ１］アを始めと覆る比
較的負荷変動の少ない用途に用いられる場合が多い。一
方、鉄鎖圧延用途を始めとして、速い制御応答が要求さ
れる分野にも無整流子電動機が進出しつつある。速い制
御応答を実現Ｊるため、電動機の端子電圧を検出して、
この位相より逆変換器を導通制御する電気的位置検出に
よる方法や、界磁制御を併用した制御手法が用いられて
いる。
較的負荷変動の少ない用途に用いられる場合が多い。一
方、鉄鎖圧延用途を始めとして、速い制御応答が要求さ
れる分野にも無整流子電動機が進出しつつある。速い制
御応答を実現Ｊるため、電動機の端子電圧を検出して、
この位相より逆変換器を導通制御する電気的位置検出に
よる方法や、界磁制御を併用した制御手法が用いられて
いる。
電動機の運転モードが電動機動作（カ行モード）から発
電機動作（回生モード）にわたる場合を考える。一般に
カ行モードでは逆変換器の実効転流進み角β、あるいは
転流余裕角γ（β−ｕ ：ｕは重なり角）を一定の値と
し、１〜ルク基準値に応じて逆変換器の直流電流を変化
させる。一方回生モードでは逆変換器の制ｔｉｌｌ遅れ
角αを略一定値として、トルク基準値に応じて直流電流
を変化させる。
電機動作（回生モード）にわたる場合を考える。一般に
カ行モードでは逆変換器の実効転流進み角β、あるいは
転流余裕角γ（β−ｕ ：ｕは重なり角）を一定の値と
し、１〜ルク基準値に応じて逆変換器の直流電流を変化
させる。一方回生モードでは逆変換器の制ｔｉｌｌ遅れ
角αを略一定値として、トルク基準値に応じて直流電流
を変化させる。
このような制御方式ではカ行モードから回生モード、あ
るいはこの逆の動作をづみやかに行なわせるにあたって
、逆変換器の直流電流を一担ゼロとし、これを確認して
から位相角をノＪ ？−Ｊモート回生モードに切換え−
（ふたたび直流電流を立」−げることとなる。すなわら
、第１図に示りように従来の方式においては、１ヘルク
基準値の（ａ ）のような変１ヒに対して、直流電流１
ｄはある程度遅れを持って追従してゆく（ｂ）。トルク
基準値がゼロを切る２時点から少し遅れて直流電流１ｄ
はゼロとなる。この間電動機の発生トルク（Ｃ）はＩｄ
にほぼ比例する。ｌｄがゼロとなってからｔｌの時間電
流をゼロに保ち、電動機の位相角を切換えて再びｌｄを
立上げる。この間、１〜ルク基準値は連続的に変化して
いるが、電流ゼロ期間を設けているために実際のトルク
はスムーズに変化しない。なお１ヘルク波形（０）にお
いて方形波状電動機電流に起因するトルク脈動は省略し
て示した。直流電流１ｄは直流リアク］−ルを介して流
れるので一般にその変化のはやさに制限があることも考
慮する必要がある。
るいはこの逆の動作をづみやかに行なわせるにあたって
、逆変換器の直流電流を一担ゼロとし、これを確認して
から位相角をノＪ ？−Ｊモート回生モードに切換え−
（ふたたび直流電流を立」−げることとなる。すなわら
、第１図に示りように従来の方式においては、１ヘルク
基準値の（ａ ）のような変１ヒに対して、直流電流１
ｄはある程度遅れを持って追従してゆく（ｂ）。トルク
基準値がゼロを切る２時点から少し遅れて直流電流１ｄ
はゼロとなる。この間電動機の発生トルク（Ｃ）はＩｄ
にほぼ比例する。ｌｄがゼロとなってからｔｌの時間電
流をゼロに保ち、電動機の位相角を切換えて再びｌｄを
立上げる。この間、１〜ルク基準値は連続的に変化して
いるが、電流ゼロ期間を設けているために実際のトルク
はスムーズに変化しない。なお１ヘルク波形（０）にお
いて方形波状電動機電流に起因するトルク脈動は省略し
て示した。直流電流１ｄは直流リアク］−ルを介して流
れるので一般にその変化のはやさに制限があることも考
慮する必要がある。
［発明の目的］
本発明は以上の欠点を改良づるためになされたもので、
カ行モードから回生モード、あるいはその逆のモード切
換えをトルク基準値に応じてスムースに行ない得る無整
流子電動（幾の制御方法を提供覆ることを目的とづる。
カ行モードから回生モード、あるいはその逆のモード切
換えをトルク基準値に応じてスムースに行ない得る無整
流子電動（幾の制御方法を提供覆ることを目的とづる。
［発明の概要］
本発明はこの目的を達成するために、トルク基準値の絶
対１１ａが所定値以下の場合は、この値に比例した電流
基準値とし、該絶対１直が所定値以下の場合は電流基準
値を所定の値として、トルク基準に応して逆変換器の転
流位相角を制御するようにした。
対１１ａが所定値以下の場合は、この値に比例した電流
基準値とし、該絶対１直が所定値以下の場合は電流基準
値を所定の値として、トルク基準に応して逆変換器の転
流位相角を制御するようにした。
［発明の実施例］
第２図は本発明の一実施例を示す構成図であり、１は順
変換器、２は直流リアクトル、３は逆変換器、４は電動
機、５は電流基準回路、６は位相基準回路、７は電流制
御回路、８は電気的位置検出器、９は位相制御回路であ
る。電動機４の界磁巻線およびその駆動回路は本発明の
主要素でないため省略した。］・ルク基準値Ｔ′はたと
えば、図示していない速度制御回路の出力とし“Ｃ与え
られる。
変換器、２は直流リアクトル、３は逆変換器、４は電動
機、５は電流基準回路、６は位相基準回路、７は電流制
御回路、８は電気的位置検出器、９は位相制御回路であ
る。電動機４の界磁巻線およびその駆動回路は本発明の
主要素でないため省略した。］・ルク基準値Ｔ′はたと
えば、図示していない速度制御回路の出力とし“Ｃ与え
られる。
この信号は電＞Ａｔ基準回路５、位相基準回路６に入力
されるが、その詳細特性図を第３図に示づ。第３図の横
軸は１−ルク基準１１ｆｌ Ｔ ’であり、この埴に応
じて直流電流基準値１ｄ’と位相基準値βをそれぞれ図
示のように出力する。すなわちＴ９の絶対餡がＴＯ＋４
以上の場合は、Ｔ′に比例してＩｄＸを出力し、この間
位相基準値はカ行モードおよび回生モードでそれぞれ一
定とする。Ｔ′の絶対値がＴｏ ’以下の場合はｌｄＭ
を一定値１ｄｌ′とし、Ｔ′に応じて次式にしたがった
位相基準値を与える。
されるが、その詳細特性図を第３図に示づ。第３図の横
軸は１−ルク基準１１ｆｌ Ｔ ’であり、この埴に応
じて直流電流基準値１ｄ’と位相基準値βをそれぞれ図
示のように出力する。すなわちＴ９の絶対餡がＴＯ＋４
以上の場合は、Ｔ′に比例してＩｄＸを出力し、この間
位相基準値はカ行モードおよび回生モードでそれぞれ一
定とする。Ｔ′の絶対値がＴｏ ’以下の場合はｌｄＭ
を一定値１ｄｌ′とし、Ｔ′に応じて次式にしたがった
位相基準値を与える。
β＝ｃｏｓ ’ （ＫＴ’ ／ Ｉｄ ａ ’ ） （
１）ここでｌくは定数である。すなわち、一般に重なり
角を無視した場合トルクは直流電流値とＣＯＳβの積に
比例することから（１）式が導かれる。これら基準回路
の出力は以下のように制御される。直流電流基準値１
（１″４は実電流と比較され、電流制御回路７で演粋し
て順変換器３を導通制御する。一方実効転流進み角基準
値βは電気的位置検出器８の出力信号である、電動懇電
斤位相θ■と比較され、位相制御回路９により逆変換器
４を導通制御する。
１）ここでｌくは定数である。すなわち、一般に重なり
角を無視した場合トルクは直流電流値とＣＯＳβの積に
比例することから（１）式が導かれる。これら基準回路
の出力は以下のように制御される。直流電流基準値１
（１″４は実電流と比較され、電流制御回路７で演粋し
て順変換器３を導通制御する。一方実効転流進み角基準
値βは電気的位置検出器８の出力信号である、電動懇電
斤位相θ■と比較され、位相制御回路９により逆変換器
４を導通制御する。
本実施例によりカ行モードから回生モード、あるいはそ
の逆の運転において、トルク方向の逆転峙に直流電流を
連続して通電しながら逆変換器の位相制御によりトルク
を制御できることを示した。
の逆の運転において、トルク方向の逆転峙に直流電流を
連続して通電しながら逆変換器の位相制御によりトルク
を制御できることを示した。
■ｄ″４を直流電流が断続しないような値に保っておく
ことによりスムースな１〜ルク制御が可能となる。
ことによりスムースな１〜ルク制御が可能となる。
位相制御領域において、カ行モードから回生モードに移
行させる場合は、逆変換器の位相角をインバータモード
からコンバータモードへ進める方向であるから比較的電
動機周波数が小さくても１〜ルクをはやく制御すること
ができる。しかし、回生モードからカ行モートへの移行
の場合はＴ８がステップ的に変化し−Ｃも第４図に示す
にうに電動機位相に応じた位相変化しかできないから、
電動機周波数が小さい場合はトルク応答が遅くなる。
行させる場合は、逆変換器の位相角をインバータモード
からコンバータモードへ進める方向であるから比較的電
動機周波数が小さくても１〜ルクをはやく制御すること
ができる。しかし、回生モードからカ行モートへの移行
の場合はＴ８がステップ的に変化し−Ｃも第４図に示す
にうに電動機位相に応じた位相変化しかできないから、
電動機周波数が小さい場合はトルク応答が遅くなる。
Ｊなわち第４図はＩ・ルク基準１ｆｉＴ’として第３図
で示した埴を用いると、回生モードの−Ｔｏ ’の値か
らカ行モードのＴＯＨの値までステップ的に変化づる館
を与えた場合の実１ヘルクの波形である。回生モードて
はα−３ｏ°、ツノ行モードではβ−３０°の運転とな
っているが、その間の移行は電動（環内波数に対応した
トルク変化しか得られず、周波数が低いほど本モードで
のトルク応答は遅くなる。したがって、所望の速いトル
ク応答を得るには電動機周波数がある程度高くなくては
いけない、すなわち、電動機が低周波領域である場合は
従来の制御方法を用い、所定の速度以上では本発明の方
法を用いるように切換回路を設ければよい。その構成に
ついては省略する。
で示した埴を用いると、回生モードの−Ｔｏ ’の値か
らカ行モードのＴＯＨの値までステップ的に変化づる館
を与えた場合の実１ヘルクの波形である。回生モードて
はα−３ｏ°、ツノ行モードではβ−３０°の運転とな
っているが、その間の移行は電動（環内波数に対応した
トルク変化しか得られず、周波数が低いほど本モードで
のトルク応答は遅くなる。したがって、所望の速いトル
ク応答を得るには電動機周波数がある程度高くなくては
いけない、すなわち、電動機が低周波領域である場合は
従来の制御方法を用い、所定の速度以上では本発明の方
法を用いるように切換回路を設ければよい。その構成に
ついては省略する。
第５図は第２図で示した電流基準回路５のＩ・ルク基準
値Ｔ’に対する電流基準値１ｄＮを与える他の波形例を
示したもので、Ｔ’の絶対値がＴ［ｌ ’以下の場合は
Ｉｄ’を一定どしないでＴ′に応じて変化させるもので
ある。一般に逆変換器の位相制御により直流電流値か一
定の場合でも電動機の電機子反作用がβにより異なる。
値Ｔ’に対する電流基準値１ｄＮを与える他の波形例を
示したもので、Ｔ’の絶対値がＴ［ｌ ’以下の場合は
Ｉｄ’を一定どしないでＴ′に応じて変化させるもので
ある。一般に逆変換器の位相制御により直流電流値か一
定の場合でも電動機の電機子反作用がβにより異なる。
電動機の直軸分電機子反作用を考えると、β−９０’で
最大となり、過渡的には直軸磁束が一定となるように界
磁電流が大となる。この界磁電流の変化を小さくするた
めに、βが９０°近くでは電流が小さくなるように設定
しているのが本実施例である。
最大となり、過渡的には直軸磁束が一定となるように界
磁電流が大となる。この界磁電流の変化を小さくするた
めに、βが９０°近くでは電流が小さくなるように設定
しているのが本実施例である。
直流電流が変化し、かつβを制御する場合でも（１）式
にしたがった演算により容易にβをめることができる。
にしたがった演算により容易にβをめることができる。
なお、第２図の位相基準回路６を構成するにあたって第
２図では直流電流基準値■（１′を人力としているが、
実電流１ｄを入力として演算してよい。
２図では直流電流基準値■（１′を人力としているが、
実電流１ｄを入力として演算してよい。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば無整流子電動機のカ
行モードと回生モードの切換時に逆変換器の直流入力電
流をゼロにしないで、位相制御を併用しているため、は
やいトルク応答を得ることができ、負荷変動のはやい用
途に対してその効果は大きい。
行モードと回生モードの切換時に逆変換器の直流入力電
流をゼロにしないで、位相制御を併用しているため、は
やいトルク応答を得ることができ、負荷変動のはやい用
途に対してその効果は大きい。
第１図は従来の無整流子電動１幾の１〜ルク基準とトル
クの特性図、第２図は本発明の一実施例を示１構成図、
第３図は第２図の電流基準回路、位相基準回路の特性図
、第４図は本発明にょるトルク波形図、第５図は第２図
の電流基準回路の他の特性図である。 １・・・順変換器、２・・・直流リアク１−ル、３・・
・逆変換器、４・・・電動１幾、５・・・電流基準回路
、６・・・位相基準回路、７・・・電流制御回路、８・
・・電気的位置検出器、９・・・位相制御回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 〇 −Ｔ見 ロ生−Ｔニード 第５図
クの特性図、第２図は本発明の一実施例を示１構成図、
第３図は第２図の電流基準回路、位相基準回路の特性図
、第４図は本発明にょるトルク波形図、第５図は第２図
の電流基準回路の他の特性図である。 １・・・順変換器、２・・・直流リアク１−ル、３・・
・逆変換器、４・・・電動１幾、５・・・電流基準回路
、６・・・位相基準回路、７・・・電流制御回路、８・
・・電気的位置検出器、９・・・位相制御回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 〇 −Ｔ見 ロ生−Ｔニード 第５図
Claims (3)
- （１）電動機の誘起電力位相に応じて逆変換器の転流制
御を行なう無整流子電動機において、トルク基準値の絶
対値が所定の値以上の場合は、この１＠に比例した電流
基準１直とし、該絶対値が所定の値以下の場合は、電流
基準値を所定の値として、前記トルク基準値に応じて前
記逆変換器の実効転流進み角を制御することを特徴とし
た無整流子電動機の制御方法。 - （２）前記実効転流進み角βは、前記電流基準値をｌｄ
′、ｌ−ルク基準値をＴ″４、定数をＫ、更に実電流値
を１１とした場合 β−ｃｏｓ ’ （Ｋ丁′７・ｌ ｔｌ ” ）又はβ
−＝ ｃｏｓ ’ （Ｋ−ｒ“、・′Ｉ１１＞にしたが
って制御することを特徴とする特許 記載の無整流子電動機の制御方法。 - （３）前記１〜ルク基準値に応じて逆変換器の実効転流
進み角の制御は、無整流子電動機の速度が所定値以上で
行なうようにしたことを特徴とする前記特許請求の範囲
第１項記載の無整流子電動機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58187916A JPS6082090A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 無整流子電動機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58187916A JPS6082090A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 無整流子電動機の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6082090A true JPS6082090A (ja) | 1985-05-10 |
Family
ID=16214445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58187916A Pending JPS6082090A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 無整流子電動機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6082090A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06351275A (ja) * | 1993-06-03 | 1994-12-22 | Railway Technical Res Inst | リニアモータの制御方法 |
-
1983
- 1983-10-07 JP JP58187916A patent/JPS6082090A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06351275A (ja) * | 1993-06-03 | 1994-12-22 | Railway Technical Res Inst | リニアモータの制御方法 |
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