JPS62144593A - 電動機の拾い上げ方法 - Google Patents

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】 Ａ、産業上の利用分野 この発明は順、逆変換装置を用いた電動機の袷い上げ方
法に関する。

Ｂ９発明の概要 この発明はＰ　Ａ　Ｍ制御される順変換装置とＰＷ＼１
制御される逆変換装置を用いｆこ電動機の（かい上げ方
法において、 電動機の残留電圧がないときに、逆変換装置の出力電圧
を上昇させる過程で出力電流が１００％を越えたとき逆
変換装置の出力周波数を低下させて出力電流が１００％
以内になった後に拾い上げを行うようにしたことにより
、 残留電圧が無く、かつ回転数の検出も行なわなくても円
滑な拾い上げ処理を可能としたものである。

Ｃ３従来の技術 近年、誘導電動機や同期電動機等の電動機の可変速運転
はインバータ（逆変換装置）を用いて行なわれるように
なって来た。このインバータにより電動機の可変速運転
を行っているとき、瞬時停電等により、インバータと電
動機間が電気的に切り離され、復電後にインバータと電
動機とを再接続して可変速制御することを拾い上げと称
している。

Ｄ１発明が解決しようとする問題点 インバータと電動機とを再接続するには通常同期投入と
いう手段を用いて行われる。同期投入を行う際、電動機
に残留電圧かない場合には電動機の回転数を検出し、位
相合せを行う。この位相合せに通常Ｐ　Ｌ　Ｌ回路が使
用される。ＰＬＬ回路を使用すると回路構成が複雑とな
る問題がある。また、拾い上げの時にデジタル系からア
ナログ系に切換えると切換時の制御が円滑にできないで
過渡電圧が発生し、回転ムラが生じゃすくなる問題があ
る。

Ｅ、問題点を解決するための手段 この発明は逆変換装置の出力電圧が喪失された後、電動
機の残留電圧の有無を検出する工程と、残留電圧が無し
と検出されたなら逆変換装置と電動機との電路に介在さ
れた開閉器を閉じた後、周波数設定値とＰＷＭ位相制御
角演算部の出力とをＰＷＭ発生回路に与えて逆変換装置
を駆動させる工程と、この駆動により逆変換装置の出力
電圧を上昇させる過程で出力電流が定格値を越えたとき
に逆変換装置の出力周波数を低下させて出力電流が定格
値以内に入るようにさせる工程と、定格値以内に入った
後、徐々に逆変換装置の出力電圧を上昇させる工程と、
この工程の処理のとき、周波数設定器の設定値と逆変換
装置の出力周波数に差があつｆこときには周波数加減指
令を与え、その後面記差がなくなつｆこなら、ＰＷＭ発
生回路をアナログ系出力で処理させる工程とを備えたも
のである。

Ｆ１作用 逆変換装置の動作停止後、拾い上げ指令が人力されると
、残留電圧の有無が検出される。残留電圧が無いことが
検出されたなら開閉器を投入して逆変換装置の運転を開
始する。このときの運転周波数は周波数設定器より定格
周波数レベルの設定値を出力し、出力電圧を零から徐々
に上昇させる。

この上昇途中で出力電流が定格値を越えたなら逆変換装
置の運転周波数を低下させて前記電流が定格値以内に入
るようにする。この電流値以内で出力電圧が電圧／周波
数値まで上昇したときに出力電圧の上昇を停止させ、Ｐ
ＷＭ演算をマイコン制御よりアナログ系に切換で電動機
の拾い上げを完了する。

Ｇ、実施例 以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図において、ｌは周波数設定器で、この設定器ｌの
出力は第１つき合せ部２を介して加算増幅回路３に供給
される。゛加算増幅回路３の出力はクッション回路４に
供給される。このクッション回路４は電動機の始動が円
滑にできるような特性に形成されている。クッション回
路４の出力は第２つき合せ部５を介して周波数増幅回路
６に供給される。この増幅回路６の出力は電流増幅回路
７を介して反転増幅回路８へ供給される。反転増幅回路
８の出力は第２つき合せ部５にフィードバックされると
ともに電圧設定増幅回路９と周波数設定増幅回路ＩＯに
人力される。電圧設定増幅回路９の出力は電圧設定パタ
ーン回路１１を介して第３つき合Ｕ一部１２のプラス端
に供給される。この第３つき合せ部１２のマイナス端に
は直流電圧Ｖｄがフィードバックされ、その偏差出力が
ＰＡＭ電圧増幅回路１３に入力される。このＰＡＭ電圧
増幅回路１３の出力は位相器１４とゲート回路１５を介
してサイリスクからなるコンバータ１６に供給される。

このコンバータ１６はＰＡＭ制御される。１７は直流リ
アクトル、１８は電解コンデンサ、１９は直流電圧Ｖｄ
を検出する直流電圧検出部、２０は直流電流１ｄ検出部
である。

２１はトランジスタからなるインバータで、このインバ
ータ２１はコンバータ１６から与えられる直流電圧を交
流電圧に変換して出カドランス２２に供給される。出カ
ドランス２２は供給された電圧を所定の電圧に変換した
後、開閉器２３を介して電動機２４に供給する。

２５はインバータ２１から出力電圧ＶＭを得るトランス
、２６はインバータ２１の出力電流１ａを検出する変流
器である。２７は電動機２４の残留電圧ＶＨを検出する
トランス、２８．２９は開閉器で、開閉器２８は電動機
２４をインバータで動作させるためのもの、開閉器２９
は電動＠２４を商用電源で動作させるためのらのである
。３０はトランスである。

３１はトランス２７で検出された残留電圧ＶＨが供給さ
れるゼロクロスコンパレータで、このコンパレータ３１
で検出された残留電圧ＶＨはマイクロコンピュータ等か
ら形成される演算処理部３２の周波数計測部３２ａに供
給され、ここで電動機２４の周波数が計測される。計測
周波数は周波数演算部３２ｂに入力されて演算され、そ
の演算データがＰｓ（周波数データ）としてＰＷＭ発生
回路３２ｃに与えられる。

残留電圧ＶＨがないときには演算部３２ｂで設定された
データがＰＷＭ発生回路３２ｃに供給される。３３は周
波数データ切換スイッチで、拾い上げ時は図示のよ、う
に可動片がｂ側に接続されていて、拾い上げが終るとａ
側に切換えられる。３２ｄは周波数設定増幅回路１０の
出力、直流電圧Ｖｄ及び残留電圧ＶＨが入力されて出力
に位相制御角αを得るＰ　Ｗ　Ｍα演算部で、このα演
算部３２ｄの出力はＰＷＭ発生回路３２ｃに電圧データ
Ｖｓとして供給される。

３４は電圧データ切換スイッチで、拾い上げ時は図示の
ように可動片がｂ側に接続されていて、拾い上げが終る
とａ側に切換えられる。３２ｅはＰ　Ｗ　ＭＰＩ演算部
で、この演算部３２ｅには電圧設定増幅回路９の出力と
出力電圧’ｈａとの偏差出力が入力される。この偏差出
力は第４つき合せ部３５により得る。３２ｆは周波数設
定加減指令部で、この指令部３２ｆは拾い上げ時のＰＷ
Ｍα演算をアナログ系に切換ろに際して、例えば周波数
設定器１の設定値と指令部３２ｆて設定した値とに差が
生じたときに第１つき合せ部２に加減指令を与えること
によって、デジタル系よりアナログ系への切換をスムー
ズに行えるようにしたものである。３６はＰＷＭ発生回
路３２ｃの出力によりインバータ２１をＰＷＭ制御する
ためのベースドライブ回路である。

次に上記実施例の動作を第２図により述べる。

インバータ２１の運転が時点ｔ、にて停止されるとイン
バータ２１の出力電圧Ｍｕ、出力電流［ａ及び出力周波
数ｆは零になる。これとともにシーケンス入力であろＲ
ＵＮ指令と開閉′？Ｓ２３か時点ｔ、にてオフされる。

インバータ２１の運転停止により、時点Ｌ１から電動機
２４の回転は減速を始める。また、電動機２４の残留電
圧ＶＨは電動機時定数と回転数の低下により次第に減衰
される。時点ｔ１とｔ２間にシーケンス入力から拾い上
げ指令が入力され、ＲＵＮとのアンド条件により時点ｔ
、にて拾い上げ処理に入る。

まず、残留電圧ＶＨの有無を検出する。この電圧ＶＨは
例えばアナログ・デジタル変換して、演算処理部３２で
判別し、例えば定格の１０％以下であれば残留電圧ＶＨ
を無と判断する。残留電圧ＶＨがないので突入電流を考
慮しなくてよいから開閉器２３にオン指令を出力する。

この指令後、時点ｔ２にてアナログ系のクッション回路
４１周波数増幅回路６及び電流増幅回路７の各短絡用ス
イッチＡＰＲがオフされるとともに、ＰＡＭ電圧増幅回
路１３の短絡用スイッチＰＡＭＶＩのオフによりコンバ
ータ１６が始動される。

開閉器２３の補助接触器８８１にオン指令が与えられた
後、時点ｔ３で開閉器２３がオンするとともにインバー
タ２１を始動状態にさせる。一方、ＰＷＭ発生回路３２
ｃに与える周波数データＦｓは、周波数演算回路３２ｂ
の演算出力とし、電圧データＶｓはＰＷＭの演算回路３
２ｄの演算出力とする。Ｆｓは一定としてＶｓをＰ　Ｗ
　Ｍα演算部３２ｄから所定のクツンヨン時間Ｔ旧で時
点ｔ６まで可変させ、インバータ出力電圧ｈ＋を上昇さ
せる。二のＶ（τが上昇される過程で時点ｔ４にてイン
バータ出力電流１ａが定格電流、例えば１００％を越え
ろと、周波数データＦｓをクッションで低下させてイン
バータ出力周波数を下げろ。

このとき電圧データＶｓはホールドさせる。なお、Ｆｓ
を低下させる途中、回生モードに入ればＦｓの低下を停
止させ、回生のすべり周波数分だけＦｓを上昇させる。

前記Ｐｓを低下さ仕て出力電流１ａが定格以内（１００
％以内）になると（時点ｔｓ）、Ｆｓの低下を停止し、
そのデータ値でホールドさせる。一方、Ｖｓの方：ま再
度クッションで時点ｔ６まで上昇させ、出力電圧■■を
上昇させる。ＦｓのＶ／ｆｕ値に相当する電圧まてＶｓ
が上昇、すなわち出力電圧ＶＰがＶ／ｒ値まで上昇した
とき、Ｖｓのクッション上昇を停止させる。これにより
電動機２４の拾い上げ完了と判断する。このとき、イン
バータ出力周波数ｒＨと周波数設定器の設定値とを比較
し、（Ｆ設定値−ｔＨ）分だけＦ設定加減指令部３２ｆ
から減指令を送出する。これにより周波数設定増幅回路
１０の出力はｆＨに向ってアナログクッションで時点ｔ
７まで低下する。時点ｔ８にて回路１０の出力とｆＨと
が等しくなったなら、ＰＷＭ発生回路３２ｃを拾い上げ
側から周波数設定増幅回路１０の出力側へスイッチ３３
を切換える。これと同時にスイッチ３４も切換えてＰＷ
ＭＰ　Ｉ演算部３２ｅの出力がＰＷＭ発生回路３２ｃに
供給されるようにする。

これにより自動制御系への切換を完了し、切換後の安定
性を確保するためウェイト時間ＴＷＨを設ける。時点ｔ
８になったなら、Ｆ設定域指令を解除し、ＲＵＮアンサ
を出力して周波数設定器ｌの設定値までアナログクッシ
ョンで上昇し、時点ｔ８で拾い上げを完了する。

Ｉ（、発明の効果 以上述へたように、この発明によれば次に述べろような
効果がある。

（１）　　拾い上げ処理時にＰＬＬ回路を使用しないの
で、回路構成の簡素化を図ることができる。

（２）残留電圧が無くフリーランしているときにデジタ
ル系で拾い上げを行い拾い上げ時にデジタル系からアナ
ログ系の切換も円滑に行うことができ、回転ムラ等の発
生も起らない。

（３）残留電圧能で、かつ回転数検出能の状態での拾い
上げができる。

【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図の動作を説明するためのタイムチャートである
。 ｌ・・周波数設定器、９・・・電圧設定増幅回路、ＩＯ
・周波数設定増幅回路、１３・・ＰＡＭ電圧増幅回路、
１６・・順変換装置、２１・・・逆変換装置、２３・・
・開閉器、２４・・・電動機、３２・・演算処理部、３
２ｂ・・・周波数演算部、３２ｃ・−Ｐ　Ｗ　Ｍ発生回
路、３２ｅ−Ｐ　Ｗ　Ｍ　Ｐ　Ｉ演算部、３２ｄ・・・
ＰＷＭ位相制御角演算部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＰＡＭ制御される順変換装置とＰＷＭ制御される
   逆変換装置を使用した電動機の拾い上げ方法において、
   逆変換装置の出力電圧が喪失された後、電動機の残留電
   圧の有無を検出する工程と、残留電圧が無しと検出され
   たなら逆変換装置と電動機との電路に介在された開閉器
   を閉じた後に、周波数設定値とＰＷＭ位相制御角演算部
   の出力とをＰＷＭ発生回路に与えて逆変換装置を駆動さ
   せる工程と、この駆動により逆変換装置の出力電圧を上
   昇させる過程で出力電流が定格値を越えたときに逆変換
   装置の出力周波数を低下させて出力電流が定格値以内に
   入るようにさせる工程と、定格値以内に入った後、徐々
   に逆変換装置の出力電圧を上昇させる工程と、この工程
   の処理のとき、周波数設定器の設定値と逆変換装置の出
   力周波数に差があったときには周波数加減指令を与え、
   その後、前記差がなくなったなら、ＰＷＭ発生回路をア
   ナログ系出力で処理させる工程とを備えたことを特徴と
   する電動機の拾い上げ方法。