JPS62201094A - 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１！勤機の拾い上げ
方法に関する。

Ｂ０発明の概要 この発明はＰＡＭ制御される順変換装置と■Ｍ制御され
る逆変換装置を用いた電動機の拾い上は方法において、 瞬時停電であることな検出した後、！！ｌｌ］機の残留
電圧があるときに拾い上げる際、残留電圧を検出して電
動機の回転数な検知した後、所定時間経過後に、検知し
たデータとＰＷＭ位相制御角（α）演算出力データな用
いて逆変換装置（以下インバータと称す）を駆動し、イ
ンバータの出力電圧と残留電圧と等しくなったときに、
インバータ出力電圧を電動機に与えて拾い上げな行うよ
うにしたことにより、 電動機の円滑な拾い上げ処理が可能となり、かつ拾い上
げ時までにインバータの出力側に設けられているトラン
スは励磁されるため、突入電流を抑制できるようにし次
ものである。

Ｃ１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
はインバータを用いて行なわれるよう（二なって来た。

このインバータ（−より電動機の可変速運転を行ってい
るとき、瞬時停電により、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。

Ｄ０発明が解決しようとする問題点 インバータと！動機とを再接続する際には通常同期投入
という手段が用いられる。同期投入を行う際、電動機に
誘起電圧が残留していると、拾い上げ時のインバータの
出力電圧１位相１周波数を充分Ｃ：注意する必要がある
。このため、７潜ＰＬＬ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間咀がある。また、
拾い上げ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ために、過渡電圧が発生
し、回転ムラが生じやすくなる問題がある。

Ｅ０問題点を解決するための手段 この発明はＰＡＭ制御される順変換装置（コンバータ）
とＰＷＭ制御されるインバータを使用した電動機拾い上
げ方法において、受′ｔｌＬ電圧の停電を検出する工程
と、この停電が瞬時停電であるかを判断する工程と、瞬
時停電であると判断されたなら複イするまで（＝電動機
の残留電圧の有無を検出する工程と、前記瞬時停電の後
、復電したときにインバータの出力周波数タ最大に設定
する工程と、前記残留電圧が有りと検出されたなら検出
信号により電動機の回転数を検出し、その回転数の周波
数を計測する工程と、計測された周波数を所定時間後に
検知して正常ならＰＷＭ位相制御角演算部から残留電圧
に相当する電圧データと計測された周波数を演算処理し
た出力と−ｆｚＰＷＭ発生回路に与えてインバータｌ駆
動させる工程と、この駆動工程によりインバータの出力
電圧と残留電圧が等しくなったことを判断してインバー
タの出力電圧を１！勤に供給し、その後、徐々にインバ
ータ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電動機の回転故に差があっ
たときには周波数カロ減指令夕与え、その後、前記差が
なくなったなら、ＰＷＭ発生回路なアナログ系出力で処
理させる工程とから構成されたものである。

Ｆ６　　作用 瞬時停電であると判断された後、まず電動機の残留電圧
の有無が検出される。残留電圧があると、その検出信号
により電動機の回転数から周波数を計測する。計測され
た周波数ケ所定時間後にチェックして正常であるならＰ
ＷＭ発生回路からＰｗＷｉ出力を送出し、この出力でイ
ンバータな＠作させて拾い上げを行う。

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、１は周波数設定器で、この設定器ｌの
出力は第１つき合せ邪２１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つき合せ邪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
もに重圧設定増幅回路９と周波数設定増幅回路１０に入
力される。電圧設定増幅回路９の出力は送圧設定パター
ン回路１１を介して第３つき合せ部１２のプラス端に供
給される。この＠３つき合せ部１２のマイナス端には直
流電圧Ｖｄが供給され、その偏差出力がＰＡＭＩ圧増１
鴫回路１３に入力される。このＰＡＭ＠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
タ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、１
８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＠流電流Ｉｄ検出邪である。

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゛重圧に変換して出カドランス２２に供給される２出
カドランス２２は供給された電圧を所定の電圧１：変換
した後、開閉器２３を介して電動機２４に供給する。

２５けインバータ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Ｉ、を検出す
る変流器である。２７は！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は電動機２４を商用電源で動作させるためのも
のである。３０はトランスである。

３１はトランスｎに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３２　ａ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３２　ｂに入力されて演算され、
その演算データがＦａ（周波数データ）としてＰＷＭ発
生回路３２　Ｃに与えられる。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Ｖ
ｄ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ＰＷＭα演算部で、このα演′ｖＬ部３２　ｄの出
力はＰＷＭ発生回路３２Ｃに電圧データＶ３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側に啜続されていて、拾い上げが終る
とａ側に切換えられる。３２　ｅはＰＷＭＰＩ演′ｎ部
で、この演１邪３２　ｅには電圧設定増幅回路９の出力
と出力電圧Ｖａとの偏差出力が入力される。この偏差出
力は第４つき合せ部羽により得る。３２　ｆは周波数設
定加減指令部で、この指令部３２　ｆは拾い上げ時のＰ
ＷＭα演算ヶアナログ系に切換るに際して、例えば周波
数設定器１の設定値と指令部３２　ｆで設定した値とに
差が生じたときに第１つき合せ部２Ｃ二加減指令タ与え
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３２　Ｃ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。

受を電圧が時点ｔｌｌ−て７０チに降下したときに停電
であると検出する。このとき、外部へ故障出力は行なわ
ない。従ってシーケンス入力のＲＵＮ指令と開閉器２３
はオンのままである。一方、停電検出により、瞬停時間
計測タイマ（図示省略）のカウントを開始し、その時間
Ｔｃが０．５秒以内に時点ｔ２にて復ｔ（９０％）した
なら瞬停拾い上げ処理：二人る。

瞬停１二より時点ｔｌｌ二てインバータ２１の運転が停
止され、その時点ｔ１から電動機２４０回転は減速を始
める。また、電動機２４の残留電圧ＶＨは電ＴｋｔＪ磯
時定数と回転数の低下により次第に減衰される。

前記拾い上げ処理によりアナログ系のクッション回路４
、周ｔ＆、数増幅回路６及び電流増幅回路７のＡＰＲが
オフされるとともにＰＡＭ’＠、圧増幅回路１３のＰＡ
ＭＶＩのオフによりコンバータ１６トインバータ２１（
時点ｔ２で出力周波数を最大に設定する。）が始使状態
になる。なお、直流電圧Ｖｄの上昇を速くするために、
クッション回ｋ１１！！＋４は図示破線で示すクッショ
ンバスでや作させる。ここで残留電圧ｖＨをゼロクロス
コンパレータ３１　’？：　介して演算処理部３２の周
波数計測部３２　ａに取り込んで、電動機２４の回転数
から周波数ケ計測する。ｉｔ測された周波数は演′に部
３２　ｂで演算して出力にＰＷＭ発生回路３２Ｃの周波
数データＦｓを得る。得られたデータＦ３を時点ｔ３に
てチェックして正常ならＰＷＭ発生回路３２ＣにはＰＧ
Ｍαの演算部３２　ｄからＶ’Ｈ（＝相当する電圧デー
タｖ８が入力される。■ｓが入力されることによりイン
バータ２１０周波Ｆｉｆ。

電圧ＶＭをｖＨと同一にし、位相も合せる。これにより
、時点ｔ３からｖＨに同期させてインバータ２１を運転
させる。このとき、Ｆ設定アンプ１０と直流電圧Ｖｄの
上昇が完了していれば、インバータ２１）出力電圧ＶＭ
ＹＶ／ＩＨ（ｆＨ：　周＆ｔｌ＊−ルド）の電圧まで第
２図に示すクッション時ｆｓ’ｌ　ＴＨＩで時点ｔ４ま
で上昇させる。前記出力電圧ＶＭが時点ｔ４で′直圧ｖ
Ｈと等しくなったとき、クッション上昇な停止させる。

時点ｔ４で拾い上げ時のＶ／ｆＨで運転を始める。この
ときの電動機２４の回転数（ｆＨに相当する周波数）と
周波数設定器１の設定値（Ｆ設定）とを比較する。この
比較により回転数が低いと、この低い分だけ周波数設定
加減指令部３２　ｆから減指令が第１つき合せ邪２に供
給される。これにより周波数設定増幅器１ｏの出方は回
転数（ｆＨに相当する周波数）に向ってクッションで減
少し始める。

時点ｔ６で増幅器１０の出力がｆＨと等しくなると、周
波数データ切換スイッチ羽の可動片をａ側に切換えてＰ
ＷＭ発生回路３２　ｃのＦｌ！をアナログ系のデータと
する。これとともに電圧データｖｓもＰＷＭＰＩ演算邪
３２１１１の出力となるように切換スイッチ３４の可動
片をａ側に切換える。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に時点ｔψら
ｔ６までウェイト時間ＴＷＨを設ける。時点ｔ６＋−達
したときに拾い上げ処理ｌ完了し、周波数設定加減指令
部３２　ｆの指令を解除する。これと同時にＲＵＮアン
サを送出し、周波数設定器１の設定値までアナログクッ
ションで上昇させ、拾い上げを時点ｔ７にて完了する。

第３図は電動機の回転数から周波数を計測するための回
路図で、３１Ｕ　、　３１Ｖ　、　３１Ｗはゼロクロス
コンパレータ、４０＃″ｉゲ一ト回路、４１はカウンタ
、Ｃはカウンタステータス、４３は発掘器である。カウ
ンタ４１とカウンタステータス４２はパスライン４４に
接続される。４５は拾い上げイネーブルフリップフロッ
プ、４６は割込回路、４７は同期回路で、これらはゲー
ト回路４０とパスライン４４聞に接続される。

椙は整流回路で、この整流回路４８は残留電圧ＶＨを整
流し、整流された出力をＡ／Ｄ変換器４９を介してパス
ライン４４に供給する。（資）は周波数演算部である。

再４１＝Ｎは第３図におけるタイムチャートで、Ｕｌ。

Ｖｌ、　Ｗ、（ｄセｏ　りａ　／（ニア　ｙバｖ−夕３
１Ｕ　、　３１Ｖ　、３１Ｗの出力であり、Ｕ２．　Ｖ
２．　Ｗ２はゲート回路４０のナントゲートΔＱｕ　、
　４Ｑｖ　、　ＪＱｗの出力であり、６Ｆはナントゲー
ト４０　ａの出力である。ＨＥＡＮは拾い上げイネーブ
ルフリップフロップ４５の出力、Ｇ１゜Ｇ２はカウンタ
４１の入力、ｌＮＴＲは斧」込回路４７の割込出力、１
ｆは同期回路４７の出力である。このようにして周波数
計測を行ったものがＦのチャートである。このＦにおい
て、１回目は無視する。

そして、ｆｌはカウンタ４１のＧ１のカウンタ値より周
波数計測の演算を、ｆｌはカウンタ４１のＧ２のカウン
タ値より周波数計測の演算を行う。

Ｈ３発明の効果 以上述べたように、この発明：：よれば次（二述べるよ
うな効果がある。

（１）　　ＰＷＭ制例とＰＡＭ制御を併用し、拾い上げ
処理時にＰＬＬ回路を使用しないためζ二、構成の簡素
化を図ることができる。

（２）停電が瞬停であるかどうかの判断ケ行うようにし
たので正確な復電の確認ができる。

（３）　　復電時用カドランスは残留電圧ＶＨ−二より
逆励磁されるので、Ｖ　Ｈにより周波数計測を行い、イ
ンバータの電圧９周波数１位相ケ合わせた状態でインバ
ータを動作させるから同期拾い上げができろ。

（４）拾い上げ処理時にデジタル系からアナログ系に切
換えた時でも切換が円滑（：でき、回転ムラ等の不具合
を発生しない。

【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Ｍ。 鷹２図は第１図の動作を説明するためのタイムチャート
、第３図は周波数計測部の詳細を示す構成図、第４図は
第３図の動作を説明するためのタイムチャートである。 １・・・周波数設定器、９・・・電圧設定増幅回路、１
０・・・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・・・［動Ｍ、３１・・・ゼ
ロクロスコンパレータ、３２・・・演算処理部、３２　
ａ・・・周波数計測部、３２　ｂ・・・周波敬演ｇｆｆ
ｉ、３２　Ｃ−Ｐ　Ｗ　Ｍ発生回路、３２　ｅ−ＰＷＭ
Ｐ　Ｉ演Ｗ、部、３２ｆ・・・ＰＷＭ位相演算部。 第４図

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拾い上げ方法において、受
   電電圧の停電を検出する工程と、この停電が瞬時停電で
   あるかを判断する工程と、瞬時停電であると判断された
   なら復電するまでに電動機の残留電圧の有無を検出する
   工程と、前記瞬時停電の後、復電したときに逆変換装置
   の出力周波数を最大に設定する工程と、前記残留電圧が
   有りと検出されたなら検出信号により電動機の回転数を
   検出し、その回転数の周波数を計測する工程と、計測さ
   れた周波数を所定時間後に検知して正常ならＰＷＭ位相
   制御角演算部から残留電圧に相当する電圧データと計測
   された周波数を演算処理した出力とをＰＷＭ発生回路に
   与えて逆変換装置を駆動させる工程と、この駆動工程に
   より逆変換装置の出力電圧と残留電圧が等しくなつたこ
   とを判断して逆変換装置の出力電圧を電動機に供給し、
   その後、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電
   動機の回転数に差があつたときには周波数加減指令を与
   え、その後、前記差がなくなつたなら、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。