JPS62104493A - 交流電動機の駆動装置 - Google Patents

交流電動機の駆動装置

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JPS62104493A
JPS62104493A JP60241354A JP24135485A JPS62104493A JP S62104493 A JPS62104493 A JP S62104493A JP 60241354 A JP60241354 A JP 60241354A JP 24135485 A JP24135485 A JP 24135485A JP S62104493 A JPS62104493 A JP S62104493A
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JP
Japan
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phase
current
signal
circuit
power
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JP60241354A
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English (en)
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Sukeo Saitou
斎藤 涼夫
Yasuhiro Ando
康裕 安東
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority to CN86107483A priority patent/CN1010646B/zh
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters
    • 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
    • H02P2201/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the converter used
    • H02P2201/03—AC-DC converter stage controlled to provide a defined DC link voltage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は別の交流電源から駆動されている交流電動機
を出力に任意の周波数の交流を発生する電流制御形の電
力変換装置側に切換えて運転する際の制御を改良した交
流電動機の駆動装置に関するものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
この発明が適用される電流制御形の電力変換装置として
一般によく用いられている装置は電流形インバータ或い
はサイリスタモータ等が挙げられるが、以下の説明にお
いては電流形インバータを例にとって、詳細に説明する
。また、交流電動機としては誘導電動機、同期電動機等
が適用できるが、誘導電動機を例にとって説明する。
誘導電動機は、その適用例により種々の電源によって、
種々の運転方式で駆動される。たとえば。
ファン・ブロワ等に適用される場合には、商用電源によ
り一定速で運転されることが多い。このようなシステム
で流量制御をしようとする場合は、ダンパー等を用いた
制御が一般的であった。これに対し最近電流形インバー
タを使用して可変速運転をし、これによって流量制御を
達成しようとする適用例が多くなってきた。この方法は
流量を最大にしようとする時には途中に電流形インバー
タを介さずに直接商用電源で運転する為、信頼性が非常
に高く、又効率が良い。流量を絞ろうとする時には電流
形インバータを介して運転周波数を下げて使用するので
、上記ダンパー制御に対し、効率が良く省エネルギー運
転が++(能という利点を持つ。第4図にはこの例を示
す。商用電源11はスイッチ12、変圧8!i+13を
介して電流形インバータに接続される。電流形インバー
タは交流を直流に変換する整流回路14、直流電流をq
z滑する直流リアクトル15及び直流を任意の周波数の
交流に変換するインバータ回路16から成り、その主力
はスイッチ17を介して、誘導電動機18に接続される
。商用電源11は別の系統としてスイッチ19を介して
、直接、誘導電動機18にも接続される。電流形インバ
ータは以下で説明されるように動作する。すなオ)ち、
設定器21によって与えられる速度基準は入力制限回路
22を介して電圧基mev及び周波数基準eFとなる。
電圧基準evは変圧器23及び整流回路24を介して得
た電圧帰還信号と電圧制御回路25にて比較増幅され電
流基準を発生する。この電流基準は、変成器26及び整
流回路27を介して得た電流帰還信号と電流制御回路2
8にて比較増幅され位相基準を発生する。この位相基準
は位相制御回路29を介して整流回路14を構成するサ
イリスタに点弧パルスを4える。 一方、周波数基準e
Fは発振器30、リングカウンタ:)1を介してインバ
ータ回路16を構成するサイリスタの点弧タイミングを
与える。リングカウンタ31とインバータ回路16の間
にあるパルス増幅回路32は、点弧パルスを増幅する機
能と運転信号R[J Nに従ってサイリスタにパルスを
与えるか否かを決定する。商用電源による駆動から電流
形インバータによる駆動への切換えは以下のように行な
われる。それまでスイッチ19が閉となっており、商用
電源から与えられている電流は変成器33と電流検出回
路34によりその位相が検出される。ここで電流位相を
検出するのは、切換えるべき電力変換装置が電流形イン
バータで、直接制御できるのが電流位相だからである。
電流検出回路34から出力される電流位相とリングカウ
ンタ31から出力される点弧タイミングを位相比較器3
5にて位相に関し比較増幅して、発振器30へ周波数及
び位相が一致するよう周波数補正信号ΔeFを発生する
。このようにして運転信号RU Nがはいる以前に、商
用電源側の位相とあわせておいて電流形インバータの運
転を開始していた。第5図は電流形インバータの主回路
構成の一例を示している。
整流回路14は6個のサイリスタから、インバータ回路
は6個のサイリスタ、6個のダイオード及び6個の転流
コンデンサから成っている。この動作の詳細は、この発
明にとって重要な要素とならないためその説明を省くが
、例えば111上直彦著[サイリスタ制御ACモータの
運転と保守] (電気書院昭和52年IO月29日発行
)に、その動作の詳細が述べられている。
第4図による電源の切換え方式では、商用電源側の電流
位相を正確に検出する為には2〜3個の変成器が必要で
あり、システムが高圧となる場合には、高圧用変成器が
高価であるため、システム全体として高価な装置になる
という欠点があった。
また、切換え運転中、すなわちスイッチ19とスイッチ
17が同時に投入されている際には、基準となる商用電
源側の電流位相が電流形インバータ側からの電流位相を
補正するように動く為、基準位相が固定されないで不安
定な切換え運転となる欠点もあった。
〔発明の目的〕
この発明は以」−の欠点に対してなされたものであり、
変圧器と少なくとも1個の変成器から成る検出回路にて
切換えができる廉価な交流電動機の駆動装置を提供しよ
うとするものである。また、切換え運転中も基準となる
電流位相を維持しておくことができる信頼性の高い交流
電動機の駆動装置を提供しようとするものである。
〔発明の概要〕
この発明は、基準となる商用電源側の電流61相を電力
変換装置を投入することにより影響を受は易い瞬時電流
と複数個の変成器によるのではなく、影響を受けない電
圧位相を変圧器によって検出し、電圧位相から電流位相
への変換を少なくとも1個の変成器を通して得た力率に
比例した量によって行なうことにより得ようとするもの
である。従って、力率に比例した菫を保持することによ
り切換え運転中も基準となる電流位相の保持を達成する
ことができる。
〔発明の実施例〕
第1図には、この発明の第1の実施例を示す。
第1図の実施例が第4図と異なる箇所は、変成器33と
電流検出回路34のかオ〕りに、変圧器1により電圧位
相を検出し、その出力信号と変成器42からの電流検出
信号を入力とする力率検出回路43にて力率に比例した
量を検出することである。更に、力率検出回路43の出
力信号を保持回路44にてその量を保持し、電流位相演
算回路45において−1−、起電圧位相と力率に比例し
て保持された量から電流位相を演算して、位相比較器3
5へ信号を出力する点である。保持回路44へは運転信
号RTJ Nも入力されており、運転信号がはいらない
間は、保持回路44の出力信号は入力信号と同じ値が出
力されるが、運転信号がはいると、その時の出力信号を
保持したままとなる。
電流位相演算回路45の詳細な構成例を第2図に示す。
電流位相演算回路45の出力信号e。がR相の電流位相
基準とすれば、電流位相演算回路45に入力する電圧位
相信号ezはT相の電圧基準をとる。抵抗5】とコンデ
ンサ52のフィルタ回路は30’位相を遅らせる。この
信号は抵抗53.54と演算増幅器55により反転され
て、抵抗56.57を入力としてツェナーダイオード5
8により出力を制限した演算増幅器59の比較器作用に
より、力率に比例した保持された信号θI4と比較され
、その立下がりをとらえて1パルス出力する単発パルス
発信器60へ与えられる。同様にフィルタ回路の出力信
号は反転されないまま、抵抗61.62.ツェナーダイ
オード63及び演算増幅器64から成る比較器で信号e
Hと比較され、m発パルス発信器65に与えられる。
単発パルス60及び65の出力信号はフリップフロップ
回路66に入力され、その出力が、上記R相の電流位相
基準の信号e。どなる。
次に、この実施例の作用を第3図の動作説明図を用いて
説明する。第3図(a)は交流電圧位相の関係を示した
ものであり、 elがR相電圧信号。
e2がT相電圧信号1 e、がそれに対し30’位相が
遅れた電圧信号である。(b)は信号e3と811の比
較を示したものであり、(d)が比較器出力、(e)が
単発パルス発信器出力となる。また、(c)は信号77
とeHの比較を示したものであり、同様に、(f)が比
較器出力、(g)が単発パルス発振器を示したものであ
る。(h)はフリップフロップ回路の出力を示しており
、誘導電動機18の力率が1の場合に、88が83のピ
ーク値と等しく、力率が0の場合に8Hが0となるよう
なゲインに11111が選ばれていれば、 フリップフ
ロップ回路の出力信号e。
がR相電圧e1に対し、力率角0だけずれていることが
明らかである。
第1図の実施例から、変圧器及び少なくとも1個の変成
器により電流位相を検出できるので、商用電源から電流
形インバータへの切換え運転が、廉価な電流形インバー
タによって可能となる。また、切換え直前の力率に比例
した量を保持することにより、基準となる電流位相も保
持することができるので、切換え運転中も不安定となら
ない信頼性の高い電流形インバータを提供することがで
きる。
〔発明の効果〕
以−に説明したように、この発明によれば、基準となる
商用電源側の電流位相を電力変換装置を投入しても影響
を受けない電圧位相と切換え直前の力率に比例した量に
よって求め、更にこの力率に比例した歓を保持すること
により、基準となる電流位相も保持できるので1次の特
徴を持った交流電動機の駆動装置を提供することができ
る。
(1)変圧器と少なくとも1個の変成器があれば安定し
た切換え運転ができるので、廉価な装置となり得る。
■ 切換え運転中も基準となる電流位相を保持すること
ができるので、安定な切換え運転ができる信頼性の高い
装置である。
尚、以りの説明において、電力変換装置に対して独立な
交流電源を商用電源として説明してきたが、これが、例
えば他の電力変換装置による電源であっても、この発明
の主旨を何らそこなオ)ないことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は第1図の電流位相演算回路45の詳細構成図、第3図
は第2図の動作説明図、第4@は従来装置の構成例を示
すブロック図、第5図は電流形インバータの主回路構成
図を示す。尚、図中同一番号を附した要素は同一機能を
有するものとする。 11・・・商用電源    1.2,17,19・・・
スイッチ13・・・変圧器     14・・・整流回
路15・・・直流リアクトル 16・・・インバータ回
路18・・・誘導電動機   21・・・設定器22・
・・入力制限回路  23.41・・・変圧器24 、
27・・・整流回路  25・・・電圧制御回路2fi
、33.42・・・変成器  28・・・電流制御回路
29・・・位相制御回路  30・・・発振器31・・
・リングカウンタ 32・・・パルス増幅回路34・・
電流検出回路  35・・・位相比較器43・・・力率
検出回路  44・・保持回路45・・・電流位相演算
回路 51.5+1.54,56,57.61.62・・・抵
抗52・・・=1ンデンサ   55,59.64・・
・演算増幅器58.6ト・・ツェナーダイオード 60.65・・・単発パルス発振器 66・・・フリップフロップ回路 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同  王俣弘文

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)出力に任意の周波数の交流を発生する電流制御形
    の電力変換装置、この電力変換装置に対して独立な交流
    電源、前記電力変換装置或いは前記交流電源にて駆動さ
    れる交流電動機、前記電力変換装置と前記交流電動機の
    間に設けられた第1のスイッチ、前記交流電源と前記交
    流電動機の間に設けられた第2のスイッチを供えた交流
    電動機の駆動装置において、前記交流電動機を前記交流
    電源から前記電力変換装置へ切換えるため、前記交流電
    源の電圧位相を検出する第1の手段、前記交流電源の力
    率に比例した量を検出する第2の手段、この第2の手段
    の出力信号を所定時間保持する第3の手段、前記第1及
    び第3の手段の出力信号から前記交流電動機の電流位相
    を演算する第4の手段、この第4の手段の位相検出信号
    と同期して前記電力変換装置の運転開始を指令する第5
    の手段を具備して成る交流電動機の駆動装置。
JP60241354A 1985-10-30 1985-10-30 交流電動機の駆動装置 Pending JPS62104493A (ja)

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