JP2001069770A - 電動機駆動用電力変換装置 - Google Patents

電動機駆動用電力変換装置

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JP2001069770A
JP2001069770A JP24281799A JP24281799A JP2001069770A JP 2001069770 A JP2001069770 A JP 2001069770A JP 24281799 A JP24281799 A JP 24281799A JP 24281799 A JP24281799 A JP 24281799A JP 2001069770 A JP2001069770 A JP 2001069770A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回生期間の終了時期の検出精度を上げること
ができる電動機駆動用電力変換装置を提供する。 【解決手段】 回生開始検出回路21により回生の開始
時期を検出し、回生終了判定回路27により回生の終了
時期を検出する。回生終了判定手段1は回生開始検出信
号が出力された後に、セレクタ回路23で選択し、平均
化回路24で平均化した平均電流値が予め定めた値を超
えてゼロに向かって変化した後に一定時間を経過した時
点で平均電流値が0になっているかまたはその極性が変
化していれば、回生終了判定回路27は回生から力行に
移行したと判定する。これにより、回生期間の終了時期
の検出精度を上げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機からの回生
電力を電源に戻すことができる電動機駆動用電力変換装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】回生電力を交流電源側に回生するため
に、電動機の力行時には交流電源から電動機の駆動装置
に駆動に必要な電力を供給し、回生時には電動機側から
交流電源に回生電力を回生するように構成された電動機
駆動用電力変換装置を用いることが知られている。一般
的に、この種の電動機駆動用電力変換装置は、電動機を
駆動するインバータ回路と同様の構成を有するコンバー
タ・ユニットを備え、このコンバータ・ユニットを構成
する複数の半導体スイッチング素子を制御することによ
り、回生電力を交流電源側に回生している。例えば、こ
の種の回生制御装置の例としては、図5に示すものがあ
る。図5において、電動機50の力行時には交流電源5
1からリアクトル52、コンバータ・ユニット53を経
て電動機駆動制御装置54から電動機50に必要な電力
を供給し、また交流電源51の回生時には電動機駆動制
御装置54を通してコンバータ・ユニット53からリア
クトル52を介して交流電源51に回生エネルギを返還
する。交流電源51の各相(3相)の位相を位相検出回
路55で検出すると共に交流電源ラインに現れる交流電
圧を直流電圧に変換して交流電圧に対応する基準電圧を
基準交流電圧発生回路56で発生する。電動機50の電
動機駆動制御装置54からコンバータ・ユニット53に
印加する回生電圧と基準交流電圧発生回路56で発生し
た電源電圧とを比較して回生電圧の方が高電圧になる
と、電動機50が回生を開始したと回生開始検出回路5
7で判断する。タイマ回路58は、回生開始検出回路5
7が回生開始を検出して出力した開始検出信号に基づい
て一定時間を経過したと擬制する回生終了信号を出力す
る。ゲート信号作成回路59は位相検出回路55で検出
した位相信号に基いて回生開始信号が出力されてからタ
イマ回路58が回生終了信号を出力するまでの間、ゲー
ト信号を作成し、コンバータ・ユニット53にゲート信
号を入力して回生制御が行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電動機駆動用電力変換装置では、タイマ回路58を用い
て電動機50が回生を終了するまでの時間を擬制してい
たために、例えばタイマ回路58の設定時間が必要以上
に長くなると、回生が終了した後でもコンバータ・ユニ
ット53の導通制御が行われ、力行動作が遅れる問題を
生じる。またコンバータ・ユニット53の動作時間が長
くなると、コンバータ・ユニット53を構成する半導体
スイッチング素子のオン・オフで発生するノイズが電源
側に現れる期間が長くなる。またタイマ回路58の設定
時間が必要な時間よりも短く設定されるときは、回生が
終了するまで繰り返し起動されて、円滑な回生制御がで
きなくなるという問題がある。
【0004】本発明の目的は、回生終了時期の検出精度
を上げてコンバータ・ユニットの動作期間が必要以上に
長くなるのを抑制できる電動機駆動用電力変換装置を提
供することにある。
【0005】本発明の他の目的は、電動機の回生時に半
導体スイッチング素子を120°導通モードに従って導
通させる場合に上記目的を達成できる電動機駆動用電力
変換装置を提供することにある。
【0006】本発明のさらに他の目的は、電源側に大き
なLCからなるフイルタを用いることなく、全体の装置
をより小型軽量化してコンバータ・ユニットの動作によ
り発生するノイズの発生期間が長くなるのを抑制できる
回生効率を向上させることができる電動機駆動用電力変
換装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ダイオードが
逆並列接続された複数の半導体スイッチング素子がブリ
ッジ接続され、電動機の力行時には多相交流電源(一般
的には三相交流電源)からの多相交流電力(一般的には
三相交流電力)を複数のダイオードにより整流して得た
直流電力を電動機の駆動制御装置に出力し、電動機の回
生時には複数の(三相の場合には6個の)半導体スイッ
チング素子を予め定めた所定の導通モード(三相の場合
には120°通電モード)に従って導通させて電動機の
駆動制御装置側から回生される直流電力を多相交流電力
に変換して多相交流電源に回生するコンバータ・ユニッ
トが複数のインダクタを介して多相交流電源と接続され
る電動機駆動用電力変換装置を改良の対象とする。
【0008】この種の電動機駆動用電力変換装置では、
複数の電源ラインを流れる多相交流電力の位相を検出
し、各多相交流電力の位相の変化に相応した位相検出信
号を出力する位相検出回路と、複数の電源ラインの少な
くとも一つの電源ラインに現れる交流電圧を直流電圧に
変換して交流電圧に対応した基準電圧を出力する基準交
流電圧発生回路とを具備する。
【0009】基準交流電圧発生回路の出力は回生開始検
出回路に入力され、回生開始検出回路とコンバータ・ユ
ニットとの間にはゲート信号作成回路が接続される。回
生開始検出回路は、コンバータ・ユニットの直流出力側
の直流電圧と基準交流電圧発生回路から出力される基準
電圧とを比較して、直流電圧が基準電圧よりも高くなる
と、電動機が回生を開始したと判断して回生開始検出信
号を出力する。またゲート信号作成回路は回生開始検出
信号が入力されると位相検出信号に基づいて作成した所
定の導通モードに従ってコンバータ・ユニットの複数の
半導体スイッチング素子を導通させるゲート信号を出力
する。
【0010】本発明では回生終了判定手段により回生の
終了を判定する。この回生終了判定手段は、複数の電源
ラインを流れる複数相の交流電流から位相検出信号に基
づいて1相以上の交流電流を順次選択して電流値を取得
する。次に回生終了判定手段は、力行時または回生時の
いずれか一方において取得した電流値が、同じ極性にな
るように極性反転処理を加えて電流値を平均化し、回生
開始検出信号が出力された後に平均電流値が0になって
いるかまたはその極性が変化したか否かにより回生から
力行に移行したか否かを判定する。そして回生終了判定
手段は、力行の移行を判定すると、ゲート信号作成回路
からゲート信号を出力するのを停止させる停止信号を出
力する。
【0011】本発明によれば、回生終了判定手段により
回生の終了を比較的正確に検出することができるので、
コンバータ・ユニットの動作期間が必要以上に長くなる
のを抑制できる。その結果、コンバータ・ユニットが動
作している期間に発生するノイズが電源側に現れる期間
が長くなるのを抑制できる。各相の交流電流を一相ずつ
順次選択してもよいが、同時に二相ずつ各相の交流電流
を選択すると、平均電流値がより安定し、検出精度が高
くなる。
【0012】回生終了判定手段において、回生開始検出
信号が出力された後、平均電流値が予め定めた値を超え
てゼロに向かって変化した後に一定時間を経過した時点
で平均電流値が0になっているかまたはその極性が変化
しているときに回生から力行に移行したと判定するよう
に判定基準に不感帯を設けると、平均電流値の変動が大
きい範囲において誤った判定がなされるのを防止でき
る。
【0013】本発明のより具体的な電動機駆動用電力変
換装置では、回生終了判定手段を位相検出信号に基づい
て複数相の交流電流から1相以上の交流電流を選択し且
つ力行時または回生時のいずれか一方において取得した
電流値が同じ極性になるように極性反転処理をする相を
指定する電流選択信号を作成する電流選択信号作成回路
と、電流選択信号に基づいて交流電流検出手段で検出し
た複数相の交流電流から1相以上の交流電流を順次選択
し極性反転処理をして出力するセレクタ回路と、セレク
タ回路から出力された電流値を平均化する平均化手段
と、平均化手段から出力される平均電流値の極性が変化
したことを判定すると停止信号を出力する停止信号発生
回路とから構成する。
【0014】なお、停止信号発生回路は、回生開始検出
信号が出力された後に平均化手段から出力される平均電
流値が0になっているかまたはその極性が変化したこと
を判定すると、停止信号を出力する。前述のように停止
信号発生回路において、一定時間の不感帯を設けてもよ
いのは勿論である。多相交流電源が三相交流電源からな
る場合には、電流検出手段は、二相の電源ラインを流れ
る交流電流を検出する2台の電流検出器と、2台の電流
検出器の出力に基づいて残りの一相の電源ラインを流れ
る交流電流を演算により求める電流演算手段とから構成
することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態の一例を詳細に説明する。図1は、本発明の
実施の形態の電動機駆動用電力変換装置の概略回路図で
ある。この実施の形態では、三相誘導電動機10の回生
時に後述するコンバータ・ユニットに含まれる6個の半
導体スイッチング素子を120°導通モードに従って導
通させて三相誘導電動機10の駆動制御装置18側から
回生される直流電力を三相交流電力に変換して三相交流
電源11に回生する。図1に示すように三相交流電源1
1と電動機駆動装置18との間にはリアクトル14〜1
6を介してコンバータ・ユニット17が接続されてい
る。
【0016】三相交流電源11の各相の出力とコンバー
タ・ユニット17との間に配置されたリアクトル14〜
16は、電流調整機能を発揮する。コンバータ・ユニッ
ト17は、コレクタ−エミッタ回路にダイオード17b
が接続されたIGBTと呼ばれる絶縁ゲートバイポーラ
トランジスタ17aからなる6個の半導体スイッチング
素子がブリッジ接続されて構成される。なお各ダイオー
ド17bは、力行時には三相交流を直流に整流するが、
回生電流は流さない極性で配置されている。IGBTに
保護回路が付いたIPMと呼ばれる半導体スイッチング
素子をトランジスタ17aに代えて使用することもでき
る。
【0017】三相誘導電動機10に駆動電力を供給する
電動機駆動装置18は、インバータ回路30とインバー
タ回路30の直流入力端子間に並列接続された電解コン
デンサからなる平滑コンデンサ31とから構成される。
インバータ回路30もコンバータ・ユニット17と同様
にコレクタ−エミッタ回路にダイオード30bが接続さ
れた絶縁ゲートバイポーラトランジスタ30aからなる
6個の半導体ブリッジ素子がブリッジ接続されて構成さ
れる。なお各ダイオード30bは、回生時には電動機1
0が発電する交流を直流に整流する極性で配置されてい
る。
【0018】回生開始検出回路21は、平均化手段26
の端子間電圧が基準電圧検出回路20で検出した基準電
圧以上になると回生状態に入ったと判定して、回生開始
信号S1を出力する。基準交流電圧発生回路20は、三
相交流電圧を全波整流したものを基準電圧として出力す
る。位相検出回路19は、三相の電源ラインR、S、T
を流れる三相交流電圧の位相を検出し、三相交流電圧の
位相の変化に相応した位相検出信号を出力する。
【0019】回生終了判定手段1は、電流選択信号作成
回路22と、セレクタ回路23と、平均化回路24及び
エッジ検出回路25からなる平均化手段26と、極性判
定回路27a及び停止信号発生回路27bからなる回生
終了判定回路27とから構成することができる。そし
て、回生終了判定手段21は、電源ラインR、S、Tか
ら電流検出器12、13で検出した二相の交流電流とこ
の二相の交流電流に基づいて演算手段SAMにより作成
した三相目の交流電流とに基づいて、回生の終了を検出
して停止信号S2を出力する。回生終了判定手段1は、
マイクロコンピュータを利用して実現される。
【0020】電流選択信号作成回路22は、位相検出信
号に基づいて後程詳述する電流選択信号S3を作成す
る。セレクタ回路23は、電流選択信号作成回路22で
作成した電流選択信号S3に基づいて電流検出器12、
13及び演算手段SAMにより検出した三相の交流電流
から一相ずつ交流電流を順次選択し、必要に応じて極性
反転処理を施して選択した相の電流値を出力する。平均
化手段26は平均化回路24とエッジ検出回路25とか
ら構成される。平均化回路24は、セレクタ回路23と
極性判定回路26との間に配置されて、セレクタ回路2
3から出力された電流値を平均化する。電流選択信号作
成回路22と平均化回路24との間に配置されたエッジ
検出回路25は、三相分の交流電流から特定の相を選択
する電流選択信号のエッジを検出し、それをタイミング
信号として平均化回路24に出力する。平均化回路24
はこのタイミング信号に基づいて三相分の電流値を順
次、平均化する。
【0021】極性判定回路27aは、平均化回路24の
出力である平均電流値が0になっているかまたはその極
性が変化したか否かにより回生から力行に移行したか否
かを判定する。停止信号発生回路27bは、極性判定回
路27aの判定出力が回生から力行に移行したことを示
すと、停止信号S2をゲート信号作成回路28に出力す
る。
【0022】ゲート信号作成回路28は、位相検出回路
19からの位相検出信号S4に基づいてゲート信号S5
を作成し、回生開始信号S1が入力されるとゲート信号
S5をコンバータ・ユニット17に出力し、停止信号が
S2が入力されると、ゲート信号S5の出力を停止して
三相交流電源への回生を制御する。
【0023】次に、図1の実施形態の動作を図2及び図
3に示す波形図に基づいて説明する。図2(A)は図1
に示す三相交流電源11の電源電圧VR、VS、VTで
ある。図2(B)は位相検出回路19から出力される位
相検出信号S4を具体的に示す。位相検出回路19は、
各相R、S、Tの電源電圧VR、VS、VTとしきい値
D1、D2との比較から位相信号PR1〜PT1、PR
2〜PT2を出力する。位相検出信号PR1〜PT1
は、各相の電源電圧がしきい値D1より大きい区間を表
しており、位相信号PR2〜PT2は、各相の電源電圧
がしきい値D2よりマイナス側に大きい区間を表してい
る。また三相交流電源11の電源ラインに現れる交流電
圧は、基準交流電圧発生回路20において直流電圧に変
換されて交流電圧に対応する基準電圧(図3(A)に示
すVr)として出力される。
【0024】三相誘導電動機10の力行時には、三相交
流電源11からの三相交流電力をコンバータ・ユニット
17のフリーホイールダイオード17bにより整流して
得た直流電力を電動機駆動装置18に入力して電動機駆
動装置18を動作させて三相誘導電動機10を駆動す
る。このときには、図3(A)に示すように基準交流電
圧発生回路20から出力される基準電圧Vrよりもコン
バータ・ユニット17と電動機駆動装置18との間の端
子間に現れる直流電圧Vdが低くなる。加速時には、直
流電圧Vdが基準電圧Vrより徐々に低下し、図3
(B)に示した平均化回路24から出力される平均電流
値が次第にステップ状に大きくなる。その後、定速状態
になると、平均電流値は一定になる。なお、平均電流値
を得るための動作は後で説明する。力行状態において
は、ゲート信号作成回路28は動作を停止しており、図
3(D)に示すようにコンバータニット17のトランジ
スタ17aがすべてオフ(OFF)状態になっている。
【0025】三相誘導電動機10が回生状態になると、
コンバータ・ユニット17の直流入力側の直流電圧Vd
が基準交流電圧発生回路20から出力される基準電圧V
rよりも高くなって回生開始検出回路21が回生開始検
出信号S1を出力する。回生開始検出信号S1がゲート
信号作成回路28に入力されると、ゲート信号作成回路
28は位相検出信号PR1〜PT1、PR2〜PT2に
基づいて作成したゲート信号S5をコンバータ・ユニッ
ト17に出力する。
【0026】コンバータ・ユニット17の6個のトラン
ジスタ17bは、ゲート信号S5に従って120°の導
通モードで導通し、回生電力を三相交流電源11に回生
する。
【0027】図2(C)は電流選択信号作成回路22で
作成した電流選択信号S3の内容を示すもので、図2
(C)においてS、R、T及び−S、−R、−Tの表示
は、電源ラインR、S、Tを流れる電流のIR,IS,
IT及びその反転信号をそれぞれ選択することを意味す
る。図2(D)に示す電源ラインR、S、Tを流れる電
流IR〜ITは、コンバータ・ユニット17が120°
導通モードにより各相の電流を三相交流電源11側に回
生するように動作しているため、それぞれ電気角で12
0°ずつ流れる態様になっている。例えば、図2(C)
の電流選択信号「−S」は電源ラインSを流れる電流I
Sを選択し、この電流の極性反転信号をセレクタ回路2
3が出力することを示している。また図2(C)の電流
選択信号「R」は、電源ラインRを流れる電流のIRを
選択し、これをそのままセレクタ回路23が出力するこ
とを示している。図2(E)は、セレクタ回路23によ
り選択されて出力された電流の波形を示している。平均
化回路24は、セレクタ回路23により三相分の電流が
選択されると、これらを平均化して出力する。図2
(F)は、平均化回路24が出力する平均電流値の波形
である。平均化回路24は、三相分の電流値の入力が終
了する毎に平均化処理を行っており、電流値の変化に応
じて平均電流値は段階的に変化する。
【0028】図3(B)は、図2(F)よりも時間軸の
長さを短くしたときの平均電流値を示している。回生期
間においては、三相誘導電動機10側から交流電源11
側に電流が流れるため、力行状態において、例えば正極
性の平均電流値が出力されるように電流選択信号S3が
作られていると、回生時の平均電流値は負極性になる。
三相誘導電動機10の回転速度が低下して回生電力が少
なくなると、平均電流値もそれに応じて低下する。
【0029】理論的には、平均電流値が「0」になった
時点で回生が終了したものと判定することができる。し
かしながら、平均電流値が「0」になる付近の電流の変
化は不安定であり、誤った判定をしやすい。そこで、本
実施の形態では、回生から力行に移行したか否かを、極
性判定回路27aにおいて、平均電流値が予め定めた値
を超えてゼロに向かって変化してから、一定時間を経過
した時点で平均電流値が0になっているかまたはその極
性が変化しているか否かにより判定している。したがっ
て、この例では誤った判定がなされる可能性が少なくな
っている。極性判定回路27aが、平均電流値が0にな
ったことまたはその極性の反転を検出すると、停止信号
発生回路27bは停止信号S2をを発生する。
【0030】停止信号発生回路27bから停止信号S2
が出力されると、ゲート信号作成回路28はゲート信号
の作成動作を停止し、コンバータ・ユニット17の6個
のトランジスタはオフ状態になる。以後は、インバータ
30が動作していれば、コンバータ・ユニット17の6
個のダイオード17bによって構成される整流回路を通
して直流電力が電動機駆動装置18に供給される。
【0031】図4は電流選択信号の変形例を示す図であ
る。図4に示す電流選択信号S3は、電源ラインR、
S、Tを流れる三相電流から同時に2つの相を選択して
それぞれの相の電流の電流値を取得する場合の信号の一
例を示している。図2(C)の説明と同様に、図4にお
いて、R、S、T、−R、−S、−Tの表示は、選択す
る相を示しており、上下の欄の表示、例えば、最初の
「−S」と「T」は、電源ラインSの電流ISの極性反
転信号と電源ラインTの電流IRをそれぞれ選択し且つ
必要な極性反転処理をセレクタ回路23に実施させるこ
とを示している。このような電流選択信号を用いる場合
に、平均化回路24以降の構成として同じ回路を用いる
場合には、平均化回路24の出力を1/2倍にすればよ
い。このように同時に二相分の電流値を選択すると、平
均化の精度が上がり、その結果として回生終了の判定精
度が上がる。
【0032】なお、これまで説明してきた実施の形態に
おいては、平均化手段26として、図1に示す平均化回
路24の平均化タイミングを電流選択信号作成回路22
により選択した特定の相を指定する電流選択信号のエッ
ジを検出することにより決定しているが、これのみに限
定されず、位相検出信号のエッジを検出して平均化のタ
イミングとしてもよい。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、回生終了判定手段によ
り回生の終了を比較的正確に検出することができるの
で、コンバータ・ユニットが動作している期間が必要以
上に長くなるのを抑制することができて、コンバータ・
ユニットの動作により電源側にノイズが現れる期間が長
くなるのを抑制することができる。また同時に二相ずつ
各相の交流電流を選択すると、平均化の精度が上がり、
回生終了の検出精度を更に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電動機駆動用電力変換装置の実施の形
態の一例の概略回路図である。
【図2】図1に示す実施形態の動作を説明するために用
いる波形図である。
【図3】図1に示す実施形態の動作を説明するために用
いる波形図である。
【図4】図1に示す実施形態で用いることができる電流
選択信号の変形例を示す図である。
【図5】従来の電動機駆動用電力変換装置の回路図であ
る。
【符号の説明】
1 回生終了判定手段 10 三相誘導電動機 11 三相交流電源 12,13 交流電流検出手段 14〜16 リアクトル(インダクタ) 17 コンバータ・ユニット 17a トランジスタ(半導体スイッチング素子) 17b ダイオード 18 電動機駆動装置 19 位相検出回路 20 基準交流電圧発生回路 21 回生開始検出回路 22 電流選択信号作成回路 23 セレクタ回路 24 平均化回路 25 エッジ検出回路 26 平均化手段 27 回生終了判定回路 27a 極性判定回路 27b 停止信号発生回路 28 ゲート信号作成回路 31 平滑コンデンサ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイオードが逆並列接続された複数の半
    導体スイッチング素子がブリッジ接続され、電動機の力
    行時には多相交流電源からの多相交流電力を複数の前記
    ダイオードにより整流して得た直流電力を電動機の駆動
    制御装置に出力し、前記電動機の回生時には前記複数の
    半導体スイッチング素子を予め定めた所定の導通モード
    に従って導通させて前記電動機の駆動制御装置側から回
    生される直流電力を多相交流電力に変換して前記多相交
    流電源に回生するコンバータ・ユニットと、 前記多相交流電源と前記コンバータ・ユニットとの間を
    接続する複数の電源ラインにそれぞれ配置された複数の
    インダクタと、 前記複数の電源ラインを流れる多相交流電力の位相を検
    出し、各多相交流電力の位相の変化に相応した位相検出
    信号を出力する位相検出回路と、 前記複数の電源ラインの少なくとも一つの電源ラインに
    現れる交流電圧を直流電圧に変換して前記交流電圧に対
    応した基準電圧を出力する基準交流電圧発生回路と、 前記コンバータ・ユニットの直流出力側の直流電圧と前
    記基準電圧とを比較して、前記直流電圧が前記基準電圧
    より高くなると、前記電動機が回生を開始したと判断し
    て回生開始検出信号を出力する回生開始検出回路と、 前記回生開始検出信号が出力されると前記位相検出信号
    に基づいて作成した前記所定の導通モードに従って前記
    コンバータ・ユニットの前記複数の半導体スイッチング
    素子を導通させるゲート信号を出力するゲート信号作成
    回路とを具備する電動機駆動用電力変換装置であって、 前記複数の電源ラインを流れる複数相の交流電流を検出
    する交流電流検出手段と、 前記位相検出信号に基づいて前記交流電流検出手段で検
    出した複数相の交流電流から1相以上の交流電流を順次
    選択して電流値を取得し、力行時または回生時のいずれ
    か一方において取得した電流値が同じ極性になるように
    極性反転処理を加えて電流値を平均化し、前記回生開始
    検出信号が出力された後に平均電流値が0になっている
    かまたはその極性が変化したか否かにより回生から力行
    に移行したか否かを判定し、前記ゲート信号作成回路か
    らゲート信号を出力することを停止させる停止信号を出
    力する回生終了判定手段とを備えたことを特徴とする電
    動機駆動用電力変換装置。
  2. 【請求項2】 前記回生終了判定手段は、前記回生開始
    検出信号が出力された後に、前記平均電流値が予め定め
    た値を超えてゼロに向かって変化した後に一定時間を経
    過した時点で前記平均電流値が0になっているかまたは
    その極性が変化しているときに回生から力行に移行した
    と判定するように構成されていることを特徴とする請求
    項1に記載の電動機駆動用電力変換装置。
  3. 【請求項3】 前記回生終了判定手段は、 前記位相検出信号に基づいて前記複数相の交流電流から
    1相以上の交流電流を選択し且つ力行時または回生時の
    いずれか一方において取得した電流値が同じ極性になる
    ように極性反転処理をする相を指定する電流選択信号を
    作成する電流選択信号作成回路と、 前記電流選択信号に基づいて前記交流電流検出手段で検
    出した複数相の交流電流から1相以上の交流電流を順次
    選択し前記極性反転処理をして出力するセレクタ回路
    と、 前記セレクタ回路から出力された電流値を平均化する平
    均化手段と、 前記回生開始検出信号が出力された後に前記平均化回路
    から出力される平均電流値が0になっているかまたはそ
    の極性が変化したことを判定すると前記停止信号を発生
    する停止信号発生回路とからなる請求項1に記載の電動
    機駆動用電力変換装置。
  4. 【請求項4】 前記停止信号発生回路は、前記回生開始
    検出信号が出力された後に、前記平均電流値が予め定め
    た値を超えてゼロに向かって変化した後に一定時間を経
    過した時点で前記平均電流値が0になっているかまたは
    その極性が変化しているときに回生から力行に移行した
    と判定するように構成されている請求項3に記載の電動
    機駆動用電力変換装置。
  5. 【請求項5】 前記多相交流電源は三相交流電源からな
    り、前記電流検出手段は、二相の電源ラインを流れる交
    流電流を検出する2台の電流検出器と、前記2台の電流
    検出器の出力に基づいて残りの一相の電源ラインを流れ
    る交流電電流を演算により求める電流演算手段とから構
    成され、 前記電流選択信号作成回路は、同時に二相の交流電流を
    選択する選択信号を出力するように構成されている請求
    項3または4に記載の電動機駆動用電力変換装置。
  6. 【請求項6】 ダイオードが逆並列接続された6個の半
    導体スイッチング素子がブリッジ接続されて構成され、
    電動機の力行時には三相交流電源からの三相交流電力を
    複数の前記ダイオードにより整流して得た直流電力を電
    動機の駆動制御装置に出力し、前記電動機の回生時には
    前記6個の半導体スイッチング素子を120°導通モー
    ドに従って導通させて前記電動機の駆動制御装置側から
    回生される直流電力を三相交流電力に変換して前記三相
    交流電源に回生するコンバータ・ユニットと、 前記三相交流電源と前記コンバータ・ユニットとの間を
    接続する三相の電源ラインにそれぞれ配置された複数の
    インダクタと、 前記三相の電源ラインを流れる三相交流電力の位相を検
    出し、三相交流電力の位相の変化に相応した位相検出信
    号を出力する位相検出回路と、 前記三相の電源ラインに現れる交流電圧を直流電圧に変
    換して前記交流電圧に対応した基準電圧を出力する基準
    交流電圧発生回路と、 前記コンバータ・ユニットの直流出力側の直流電圧と前
    記基準電圧とを比較して、前記直流電圧が前記基準電圧
    より高くなると、前記電動機が回生を開始したと判断し
    て回生開始検出信号を出力する回生開始検出回路と、 前記回生開始検出信号が出力されると前記位相検出信号
    に基づいて作成した前記120°導通モードに従って前
    記コンバータ・ユニットの前記6個の半導体スイッチン
    グ素子を導通させるゲート信号を出力するゲート信号作
    成回路とを具備する電動機駆動用電力変換装置であっ
    て、 前記三相の電源ラインを流れる三相の交流電流を検出す
    る交流電流検出手段と、 前記位相検出信号に基づいて前記交流電流検出手段で検
    出した三相の交流電流から1相以上の交流電流を順次選
    択して電流値を取得し、力行時または回生時のいずれか
    一方において取得した電流値が同じ極性になるように極
    性反転処理を加えて電流値を平均化し、前記回生開始検
    出信号が出力された後に平均電流値が0になっているか
    またはその極性が変化したか否かにより回生から力行に
    移行したか否かを判定し、前記ゲート信号作成回路から
    ゲート信号を出力することを停止させる停止信号を出力
    する回生終了判定手段とを備えたことを特徴とする電動
    機駆動用電力変換装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013027987A (ja) * 2011-07-26 2013-02-07 Sumitomo Heavy Ind Ltd 射出成形機
JP2013141403A (ja) * 2011-09-15 2013-07-18 Yaskawa Electric Corp 電源回生コンバータ、モータ駆動システム

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