JPS6162387A - 同期電動機の制御方法 - Google Patents
同期電動機の制御方法Info
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- JPS6162387A JPS6162387A JP59181828A JP18182884A JPS6162387A JP S6162387 A JPS6162387 A JP S6162387A JP 59181828 A JP59181828 A JP 59181828A JP 18182884 A JP18182884 A JP 18182884A JP S6162387 A JPS6162387 A JP S6162387A
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- Japan
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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
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- 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、負荷転流を行なうサイリスタモータドライブ
システムの低速領域の運転特性を改善することができる
同期電動線の制御方法に関するものである。
システムの低速領域の運転特性を改善することができる
同期電動線の制御方法に関するものである。
［発明の技術的背景とその問題点］
サイリスタモータドライブシステムは同ＷＩ電動搬を可
変速運転するモータドライブシステムとして各分野に採
用されている。特に同ｉｌｌ電動態の逆起電圧を利用し
てサイリスタモータのインバータの負荷転流を行なうた
め、主回路構成が簡単で主回路の高電圧化も容易で品効
￥＝運転ができるため、大容量型ｖＡ機の可変速運転に
最適である。このサイリスタモータドライブシステムの
構成例を第３図に示す。
変速運転するモータドライブシステムとして各分野に採
用されている。特に同ｉｌｌ電動態の逆起電圧を利用し
てサイリスタモータのインバータの負荷転流を行なうた
め、主回路構成が簡単で主回路の高電圧化も容易で品効
￥＝運転ができるため、大容量型ｖＡ機の可変速運転に
最適である。このサイリスタモータドライブシステムの
構成例を第３図に示す。
この図で、１１は入力交流電源、１２は整流器、１３は
直流リアクトル、１４はインバータ、１５は同期筒１１
３懇、１６は速ｒｇ、基準、１７は同期電動線１５の界
磁の位置を検出する位置検出器、１８は速度制御器、１
９は電流制御器、２０は電流検出器、２１は位相制御器
、２２はβ制御器、２３はＴｉ流断続指令器である。第
３図のサイリスタモータドイブシステムは公知のドライ
ブシステムであるが、概要を次に説明する。入力交流電
源］１の交流電力を整流器１２によって直流電力に変換
し、この直流電力を直流リアクトル１３で平滑化し、イ
ンバータ１４で直流電力を可変周波数の交流電力に逆変
換する。この逆変換した交流電力を同期電′ｒ＃Ｊ閤１
５に供給して同期電動別１５を可変速運転する。同ｆｌ
ｌ］電動１；１１５の運転速度は速度基準１６で設定し
、この速度基準１６の信号と位置検出器１７で検出した
同期電動典１５の運転速度信号を速度制御器１８で比較
制御し、速度制御器１８で電流基準を出力する。この電
流基準信号と電流検出器２０の検出信号を電流制御ＰＩ
ｌ器１９で比較制御し、位相制御器２１を介して整流器
１２の出力する直流電力を調整する。この直流電力を増
加すれば同期電肋礪１５は発生トルクが増加し増速し、
直流電力を減少すれば同様に同期電動磯１５は減速する
。同ｍ電動酸１５は位置検出器１７によって界ｔｉの位
置を検出し、β制御器２２にこの位置信号を入力し、β
制御器２２はこの位置信号によってインバータ１４の負
荷転流タイミングを制即し、インバータ１４は同期電ａ
はｉ５の逆起電圧を利用して負荷転流を行なう。
直流リアクトル、１４はインバータ、１５は同期筒１１
３懇、１６は速ｒｇ、基準、１７は同期電動線１５の界
磁の位置を検出する位置検出器、１８は速度制御器、１
９は電流制御器、２０は電流検出器、２１は位相制御器
、２２はβ制御器、２３はＴｉ流断続指令器である。第
３図のサイリスタモータドイブシステムは公知のドライ
ブシステムであるが、概要を次に説明する。入力交流電
源］１の交流電力を整流器１２によって直流電力に変換
し、この直流電力を直流リアクトル１３で平滑化し、イ
ンバータ１４で直流電力を可変周波数の交流電力に逆変
換する。この逆変換した交流電力を同期電′ｒ＃Ｊ閤１
５に供給して同期電動別１５を可変速運転する。同ｆｌ
ｌ］電動１；１１５の運転速度は速度基準１６で設定し
、この速度基準１６の信号と位置検出器１７で検出した
同期電動典１５の運転速度信号を速度制御器１８で比較
制御し、速度制御器１８で電流基準を出力する。この電
流基準信号と電流検出器２０の検出信号を電流制御ＰＩ
ｌ器１９で比較制御し、位相制御器２１を介して整流器
１２の出力する直流電力を調整する。この直流電力を増
加すれば同期電肋礪１５は発生トルクが増加し増速し、
直流電力を減少すれば同様に同期電動磯１５は減速する
。同ｍ電動酸１５は位置検出器１７によって界ｔｉの位
置を検出し、β制御器２２にこの位置信号を入力し、β
制御器２２はこの位置信号によってインバータ１４の負
荷転流タイミングを制即し、インバータ１４は同期電ａ
はｉ５の逆起電圧を利用して負荷転流を行なう。
以上説明したように同期電動！；１１５の３＊度制凹を
行なうが、同期電動機１５の低速領域では逆起電圧が低
いため、インバータ１４は低速運転類１ぺで前記する負
荷転流を行なうことができない。このため、このような
低速運転領域では位置検出器１７の位置検出信号に対応
したインバータ１４の転流タイミングごとに電流断続指
令器２３によって電流制御器１９を制即し、これにより
整流器１２の出力する直流電流を零に制ｉン口し、イン
バータ１４の電流も転流タイミングごとに零にして、順
次このような動作をくり返しながら同期電動１ぷ１５を
加速する。このような転流方法をサイリスタモータドイ
プシステムではＵＴ続始動と呼び、定洛速度の約１０％
速度以下で［１７ｉ続始動を−９を的に使用している。
行なうが、同期電動機１５の低速領域では逆起電圧が低
いため、インバータ１４は低速運転類１ぺで前記する負
荷転流を行なうことができない。このため、このような
低速運転領域では位置検出器１７の位置検出信号に対応
したインバータ１４の転流タイミングごとに電流断続指
令器２３によって電流制御器１９を制即し、これにより
整流器１２の出力する直流電流を零に制ｉン口し、イン
バータ１４の電流も転流タイミングごとに零にして、順
次このような動作をくり返しながら同期電動１ぷ１５を
加速する。このような転流方法をサイリスタモータドイ
プシステムではＵＴ続始動と呼び、定洛速度の約１０％
速度以下で［１７ｉ続始動を−９を的に使用している。
この断続始動時の直流リアクトル１３を流れる直流電流
波形を第４図（ａ）に、この時の同期電動椴１５の発生
トルクを第４図（ｂ）に図示する。
波形を第４図（ａ）に、この時の同期電動椴１５の発生
トルクを第４図（ｂ）に図示する。
同期電動磯１５の始動Ｍ後のように運転速度が低い時に
は、直流電流を零に絞っている！！１１間は相対的に無
ン兄できる。例えば第４図（ａ）で時刻ｔ１１より時刻
ｔ１２まで直流電流１ｄｌを：Ｒし、時刻ｔ１２より時
刻ｔ２１まで直流電流をτにする。また時刻ｔ２１より
時刻ｔ２２まで直流電流Ｉ（１１を流す。同様に順次電
流を継続させながら同！′！１１電動’；１１５を加速
していき、時刻ｔ５１より時刻ｔ５２まで直流電流を流
し、時刻ｔ５２より時刻ｔ６１まで直流電流を零にする
。ざらに同ｍ電８凹１５が加速して所定の運転速度にな
る時刻ｔ８１でインバータ１４が負荷転流に切換るから
直流電流は連続的になる。この断Ｐ始動時直流電流を零
にする時刻ｔ１２より時刻ｔ２１までと時刻ｔ５２より
時刻ｔ６１までの時間はインバータ１４の条件で決るか
ら一定である。従って時刻ｔ１１より時刻ｔ２１までと
、時刻ｔ５１より時刻ｔＧ１までとの平均電流を比較す
ると後者の期間の方が大幅に直流電流の平均値が少なく
なる。
は、直流電流を零に絞っている！！１１間は相対的に無
ン兄できる。例えば第４図（ａ）で時刻ｔ１１より時刻
ｔ１２まで直流電流１ｄｌを：Ｒし、時刻ｔ１２より時
刻ｔ２１まで直流電流をτにする。また時刻ｔ２１より
時刻ｔ２２まで直流電流Ｉ（１１を流す。同様に順次電
流を継続させながら同！′！１１電動’；１１５を加速
していき、時刻ｔ５１より時刻ｔ５２まで直流電流を流
し、時刻ｔ５２より時刻ｔ６１まで直流電流を零にする
。ざらに同ｍ電８凹１５が加速して所定の運転速度にな
る時刻ｔ８１でインバータ１４が負荷転流に切換るから
直流電流は連続的になる。この断Ｐ始動時直流電流を零
にする時刻ｔ１２より時刻ｔ２１までと時刻ｔ５２より
時刻ｔ６１までの時間はインバータ１４の条件で決るか
ら一定である。従って時刻ｔ１１より時刻ｔ２１までと
、時刻ｔ５１より時刻ｔＧ１までとの平均電流を比較す
ると後者の期間の方が大幅に直流電流の平均値が少なく
なる。
従って同Ｍ電８観１５の発生トルクは前記する直流電流
の平均値に対応するから、第４図（ｂ）の如（同期゛心
動は１５の運転速度が上昇するほど低少する。この時整
流器１２の出力電流の立上りを直流リック１〜ル１３が
抑制しようとするから、同期電動機１５の運転速度が上
昇するに従って益々この傾向が激しくなる。従って時シ
ｌ１ｔｌｉ付近に比較して時刻ｔ８１付近では急速に前
記発生トルクが大幅に低下する。
の平均値に対応するから、第４図（ｂ）の如（同期゛心
動は１５の運転速度が上昇するほど低少する。この時整
流器１２の出力電流の立上りを直流リック１〜ル１３が
抑制しようとするから、同期電動機１５の運転速度が上
昇するに従って益々この傾向が激しくなる。従って時シ
ｌ１ｔｌｉ付近に比較して時刻ｔ８１付近では急速に前
記発生トルクが大幅に低下する。
以上の如く動作する従来のサイリスクモータドライブシ
ステムでは、次に述べる技術的問題が６うった。
ステムでは、次に述べる技術的問題が６うった。
同期電ｓ瀕１５の発生トルクが第４図（ｂ）に図示する
ように減少する結果、同Ｍ電ｖＪｔａ１５の運転速度の
上昇とともに同ｗＪ電動酸１５およびその負荷の加速が
むずかしくなる。この結果低ｉ１運転領域でも比較的大
きな負荷反抗トルクを有する化学産業の押出ＩＸ１など
をサイリスタモータドライブシステムでＦｌ動じようと
すると、インバータ１４が断続始動より負荷転流に切換
る付近でスムーズな運転や加速ができない問題点があっ
た。
ように減少する結果、同Ｍ電ｖＪｔａ１５の運転速度の
上昇とともに同ｗＪ電動酸１５およびその負荷の加速が
むずかしくなる。この結果低ｉ１運転領域でも比較的大
きな負荷反抗トルクを有する化学産業の押出ＩＸ１など
をサイリスタモータドライブシステムでＦｌ動じようと
すると、インバータ１４が断続始動より負荷転流に切換
る付近でスムーズな運転や加速ができない問題点があっ
た。
［発明の目的コ
本発明は前述の従来の欠点を除去するためになされたも
ので、断続始動中の同期電動葭光生１〜ルりの減少を防
止することかできる同期電動１′、１の制御方法を提供
することを目的どしている。
ので、断続始動中の同期電動葭光生１〜ルりの減少を防
止することかできる同期電動１′、１の制御方法を提供
することを目的どしている。
［発明の概要］
（！ｌｌｉｌｌ勤続始動中霜動；ニスの発生トルクが減
少する原因は、前記直流電流の平均値か低下するためで
ある。７Ｆ、発明では、ＩｇＴ続始動中の前記直流電流
の平均値を演算する間能を設け、前記平均値が所定の大
きさになるように電流基準信号を断続始動中順次増加さ
せることを特６１とするものである。
少する原因は、前記直流電流の平均値か低下するためで
ある。７Ｆ、発明では、ＩｇＴ続始動中の前記直流電流
の平均値を演算する間能を設け、前記平均値が所定の大
きさになるように電流基準信号を断続始動中順次増加さ
せることを特６１とするものである。
［発明の実施例１
本発明の一実施例を第１図に示す。この図で第３図と同
一番号を付した回路ｆｆｊ成要衆は同−頭重の回路構成
要素のためここでは説明を省く。
一番号を付した回路ｆｆｊ成要衆は同−頭重の回路構成
要素のためここでは説明を省く。
第１図において、インバータ１４が同期電ｖＪ磯１５を
断続始動する時、電流制限器２４は、電流検出器２１を
介して整流器１２の入力電流を検出して、整流器１２の
出力する直流電流の平均値を演算する。前記直流電流の
平均値は０ＩＦｉｖｃ始動中常時始動中杭、インバータ
１４がＵＴ続始動より負荷転流に切換る時刻ｔ８１の時
点のタイミングは電流断続指令器２３より入力される。
断続始動する時、電流制限器２４は、電流検出器２１を
介して整流器１２の入力電流を検出して、整流器１２の
出力する直流電流の平均値を演算する。前記直流電流の
平均値は０ＩＦｉｖｃ始動中常時始動中杭、インバータ
１４がＵＴ続始動より負荷転流に切換る時刻ｔ８１の時
点のタイミングは電流断続指令器２３より入力される。
電流制限器２４は速度制偉■器１８の出力する電流基準
信号の大きさを制限できる。同期電ｆＪ） ｌｉｔ １
５がＵＴ続始動中に運転速度を上昇すると、電流制限器
２４によって整流器１２の出力する直流電流の平均圃を
詩々刻々と演算し、この平均値の値を一定の大きさ、又
は所定の大きざ以上とするように電流制限器２４によっ
て前記電流基準信号の大きさを増加させる。
信号の大きさを制限できる。同期電ｆＪ） ｌｉｔ １
５がＵＴ続始動中に運転速度を上昇すると、電流制限器
２４によって整流器１２の出力する直流電流の平均圃を
詩々刻々と演算し、この平均値の値を一定の大きさ、又
は所定の大きざ以上とするように電流制限器２４によっ
て前記電流基準信号の大きさを増加させる。
本発明の前記する実施例を従来方式の第４図と対比する
ため第２図を使用して説明する。第２図（ａ）は直流電
流波形、第２図（ｂ）は同期電動敗１５の発生トルクを
図示している。’Ｉｆ ：３．’ｌ ｉ： １１より時
刻ｔ８１側が同期電動（幾１５の運転速度が大きい方で
ある。従って前記直流電流が零となる時刻ｔ１２と時刻
ｔ２１までの期間と、時刻ｔ５２より時刻ｔ６１までの
期間は等しいから、相対的に前記直流電流が流れる期間
は時刻ｔ１１より時刻ｔ＋２までの方が時刻ｔ５１より
時刻ｔ５２までよりも大きい。その為直流電流の波高値
１ｄｌとＩ６５が等しいのが（・１来であるが、本発明
では電流制限器２４の作用で、直流電流の波高ｍ Ｉ
ｄｌ＞ Ｉ ｔＪ５に前記電流制限器２４の作用で制御
する。このように同期電動凹１５の運転速度の上昇とと
もに断続り０動中は前記電流基準信号の制限器の大きさ
を順次増加させることによって同期電動ｊｊｌｉ５の発
生トルクの減少を！ｌ滅できる。
ため第２図を使用して説明する。第２図（ａ）は直流電
流波形、第２図（ｂ）は同期電動敗１５の発生トルクを
図示している。’Ｉｆ ：３．’ｌ ｉ： １１より時
刻ｔ８１側が同期電動（幾１５の運転速度が大きい方で
ある。従って前記直流電流が零となる時刻ｔ１２と時刻
ｔ２１までの期間と、時刻ｔ５２より時刻ｔ６１までの
期間は等しいから、相対的に前記直流電流が流れる期間
は時刻ｔ１１より時刻ｔ＋２までの方が時刻ｔ５１より
時刻ｔ５２までよりも大きい。その為直流電流の波高値
１ｄｌとＩ６５が等しいのが（・１来であるが、本発明
では電流制限器２４の作用で、直流電流の波高ｍ Ｉ
ｄｌ＞ Ｉ ｔＪ５に前記電流制限器２４の作用で制御
する。このように同期電動凹１５の運転速度の上昇とと
もに断続り０動中は前記電流基準信号の制限器の大きさ
を順次増加させることによって同期電動ｊｊｌｉ５の発
生トルクの減少を！ｌ滅できる。
本発明の詳細な説明するように同期電ｉＦ、Ｉｔ ４１
１５の発生トルクの減少を軽減できるから、同期電動間
１５の負荷トルクが断続始動中に大きくてもスムーズな
運転や加速ができる。
１５の発生トルクの減少を軽減できるから、同期電動間
１５の負荷トルクが断続始動中に大きくてもスムーズな
運転や加速ができる。
本発明では一例として第１図の回路構成を示したが、こ
の（が成を限定するものではなく、１２パルス構成のサ
イリスタモータドライブシステムなどにも本発明の要旨
を変更しない範囲において実施できる。
の（が成を限定するものではなく、１２パルス構成のサ
イリスタモータドライブシステムなどにも本発明の要旨
を変更しない範囲において実施できる。
本発明では時刻ｔ８１以降インバータ１４が負荷転流に
切換ったあとの前記直流電流の大きさをどう制御するか
を限定するものではなく、整流器１２の定格過負荷電流
以内に電流基準信号を制限するものであ机ば良い。
切換ったあとの前記直流電流の大きさをどう制御するか
を限定するものではなく、整流器１２の定格過負荷電流
以内に電流基準信号を制限するものであ机ば良い。
その他、本発明の要旨を変更しない範囲において各種の
変形例を構成できる。
変形例を構成できる。
［発明の効果コ
本発明によれば、サイリスタモータドライブシステムが
断続始動より負荷転流に切換るまでのｉｊｌ］間、同期
電動間の発生トルクが減少するのを電流制限器の作用で
軽減することができる。従って同Ｗｉ電動別の負荷トル
クが比較的大きくてもスムーズな断続始動中の運転や加
速が実現でき、また断続始動より負荷転流に切換った直
後の同期電動１；］の発生トルクの急変も軽減できる同
期電８（以の制御方法を提供することができる。
断続始動より負荷転流に切換るまでのｉｊｌ］間、同期
電動間の発生トルクが減少するのを電流制限器の作用で
軽減することができる。従って同Ｗｉ電動別の負荷トル
クが比較的大きくてもスムーズな断続始動中の運転や加
速が実現でき、また断続始動より負荷転流に切換った直
後の同期電動１；］の発生トルクの急変も軽減できる同
期電８（以の制御方法を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の低速運転領域の直流電流と発生トルクの波形図
、第３図は従来装置のブロック口、第４図は第２図に対
応した従来装置による直流電流と発生トルクの波形を示
した図である。 １１・・・入力交流電源、１２・・・整流器、１３・・
・直流リアクトル、１４・・・インバータ、１５・・・
同明゛社動（幾、１６・・・速度基準、１７・・・位置
検出器、１８・・・速度制御器、１９・・・電流制御２
０器、２０・・・電流検出器、２１・・・位相制１ＩＩ
Ｉｌ器、２２・・・β制御器、２３・・・電流断続指令
器、２４・・・電流制限器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 （ｂ） □ｔ
第１図の低速運転領域の直流電流と発生トルクの波形図
、第３図は従来装置のブロック口、第４図は第２図に対
応した従来装置による直流電流と発生トルクの波形を示
した図である。 １１・・・入力交流電源、１２・・・整流器、１３・・
・直流リアクトル、１４・・・インバータ、１５・・・
同明゛社動（幾、１６・・・速度基準、１７・・・位置
検出器、１８・・・速度制御器、１９・・・電流制御２
０器、２０・・・電流検出器、２１・・・位相制１ＩＩ
Ｉｌ器、２２・・・β制御器、２３・・・電流断続指令
器、２４・・・電流制限器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 （ｂ） □ｔ
Claims (1)
- 交流電力を整流器で直流電力に変換し、これを再び負
荷転流方式のインバータで逆変換し同期電動機を駆動す
る同期電動機の制御装置において、前記インバータが負
荷転流できない同期電動機の低速領域で断続始動する時
、前記周期電動機の発生トルクの平均値に関連した電気
信号によって、断続始動中の電流基準信号の制限値を同
期電動機の運転速度上昇とともに所定の関係で増加させ
、前記直流出力電流の減少を軽減することを特徴とする
同期電動機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181828A JPH0763233B2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 同期電動機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181828A JPH0763233B2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 同期電動機の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6162387A true JPS6162387A (ja) | 1986-03-31 |
| JPH0763233B2 JPH0763233B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=16107526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59181828A Expired - Fee Related JPH0763233B2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 同期電動機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763233B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0757432A3 (en) * | 1995-08-04 | 1997-04-09 | Boeing Co | Starting a synchronous machine without measuring the rotor position or speed |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS564117A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-17 | Seiko Epson Corp | Spectacle frame |
| JPS57168315A (en) * | 1981-04-08 | 1982-10-16 | Hitachi Ltd | Electric current controller of electric power converter |
| JPS5872372A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-04-30 | Hitachi Ltd | 電力変換器の電流制御装置 |
| JPS5947294U (ja) * | 1982-09-21 | 1984-03-29 | 東洋電機製造株式会社 | 無整流子電動機の電流制御回路 |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP59181828A patent/JPH0763233B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0763233B2 (ja) | 1995-07-05 |
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