JP2003088180A - 同期電動機制御システム - Google Patents
同期電動機制御システムInfo
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- JP2003088180A JP2003088180A JP2001271946A JP2001271946A JP2003088180A JP 2003088180 A JP2003088180 A JP 2003088180A JP 2001271946 A JP2001271946 A JP 2001271946A JP 2001271946 A JP2001271946 A JP 2001271946A JP 2003088180 A JP2003088180 A JP 2003088180A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直流励磁装置の瞬時停電に際して、直流励磁
装置−電機子側変換装置間での保護協調を不要とし、ま
た商用電源により運転される同期電動機の停止を不要と
する。 【解決手段】 直流励磁装置１のコンバータ回路１２に
対して並列に還流サイリスタ１１を接続し、直流励磁装
置１に瞬時停電が発生した場合に、還流サイリスタ１１
をオンすることにより、同期電動機３の励磁巻線３１の
インダクタンス成分により流れ続けようとする励磁電流
Ｉｆを還流サイリスタ１１を通じて還流させるようにす
る。この構成により、励磁電流Ｉｆが励磁巻線３１に流
れ続けるので、電機子側変換装置２にとっては、直流励
磁装置１が正常に運転していることと同等であり、同期
電動機３の運転を継続することができるようにする。
装置−電機子側変換装置間での保護協調を不要とし、ま
た商用電源により運転される同期電動機の停止を不要と
する。 【解決手段】 直流励磁装置１のコンバータ回路１２に
対して並列に還流サイリスタ１１を接続し、直流励磁装
置１に瞬時停電が発生した場合に、還流サイリスタ１１
をオンすることにより、同期電動機３の励磁巻線３１の
インダクタンス成分により流れ続けようとする励磁電流
Ｉｆを還流サイリスタ１１を通じて還流させるようにす
る。この構成により、励磁電流Ｉｆが励磁巻線３１に流
れ続けるので、電機子側変換装置２にとっては、直流励
磁装置１が正常に運転していることと同等であり、同期
電動機３の運転を継続することができるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電機子側変換装置
により同期電動機に電機子電流を供給し、直流励磁装置
により同期電動機に励磁電流を供給するようにした同期
電動機制御システムに関する。
により同期電動機に電機子電流を供給し、直流励磁装置
により同期電動機に励磁電流を供給するようにした同期
電動機制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来の同期電動機制御システム
の構成を示す図である。同図の同期電動機制御システム
は、励磁巻線３１を備えた同期電動機３と、同期電動機
３に電機子電流を供給して同期電動機３を始動・加速す
る電機子側変換装置２と、同期電動機３の励磁巻線３１
に励磁電流を供給する直流励磁装置１と、電機子側変換
装置２の入力トランス４とを有する構成である。
の構成を示す図である。同図の同期電動機制御システム
は、励磁巻線３１を備えた同期電動機３と、同期電動機
３に電機子電流を供給して同期電動機３を始動・加速す
る電機子側変換装置２と、同期電動機３の励磁巻線３１
に励磁電流を供給する直流励磁装置１と、電機子側変換
装置２の入力トランス４とを有する構成である。
【０００３】このように構成された同期電動機制御シス
テムでは、直流励磁装置１に瞬時停電が発生した場合、
同期電動機３の励磁巻線３１のインダクタンス成分によ
る逆起電力により、直流励磁装置１の励磁回路に過電圧
が発生するおそれがある。また、同期電動機３の界磁磁
束が急変するため、同期電動機３の脱調の原因ともな
る。
テムでは、直流励磁装置１に瞬時停電が発生した場合、
同期電動機３の励磁巻線３１のインダクタンス成分によ
る逆起電力により、直流励磁装置１の励磁回路に過電圧
が発生するおそれがある。また、同期電動機３の界磁磁
束が急変するため、同期電動機３の脱調の原因ともな
る。
【０００４】このため、従来は、直流励磁装置１の瞬時
停電発生時には直流励磁装置１および電機子側変換装置
２を直ちに同時停止するか、若しくは電機子側変換装置
２を直流励磁装置１よりも先に停止させることが必要で
あった。また、直流励磁装置１が復電し、正常運転に復
帰するまでは、電機子側変換装置２の運転を停止してお
く必要があった。このように直流励磁装置１−電機子側
変換装置２間での保護協調をとることが必要であった。
停電発生時には直流励磁装置１および電機子側変換装置
２を直ちに同時停止するか、若しくは電機子側変換装置
２を直流励磁装置１よりも先に停止させることが必要で
あった。また、直流励磁装置１が復電し、正常運転に復
帰するまでは、電機子側変換装置２の運転を停止してお
く必要があった。このように直流励磁装置１−電機子側
変換装置２間での保護協調をとることが必要であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このようなことから、
図７に示すような構成の同期電動機制御システムでは以
下のような問題があった。同図の同期電動機制御システ
ムは、一台の電機子側変換装置２と複数台の同期電動機
３、および各々の同期電動機３に対応する複数台の直流
励磁装置１で構成され、電機子側変換装置２により複数
の同期電動機３を個別に順次始動・加速させ、商用周波
速度に達した後は商用電源で運転するようにしたもので
ある。
図７に示すような構成の同期電動機制御システムでは以
下のような問題があった。同図の同期電動機制御システ
ムは、一台の電機子側変換装置２と複数台の同期電動機
３、および各々の同期電動機３に対応する複数台の直流
励磁装置１で構成され、電機子側変換装置２により複数
の同期電動機３を個別に順次始動・加速させ、商用周波
速度に達した後は商用電源で運転するようにしたもので
ある。
【０００６】しかしながら、この同期電動機制御システ
ムでは、直流励磁装置１が複数存在し、直流励磁装置１
と電機子側変換装置２との組合せが都度異なるため、直
流励磁装置１−電機子側変換装置２間での保護協調をと
ることが困難であった。
ムでは、直流励磁装置１が複数存在し、直流励磁装置１
と電機子側変換装置２との組合せが都度異なるため、直
流励磁装置１−電機子側変換装置２間での保護協調をと
ることが困難であった。
【０００７】また、商用電源により同期電動機３が運転
される場合には、直流励磁装置１に瞬時停電が発生した
場合であっても同期電動機３の運転停止を不要にする必
要があった。
される場合には、直流励磁装置１に瞬時停電が発生した
場合であっても同期電動機３の運転停止を不要にする必
要があった。
【０００８】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、瞬時停電に際して直流励
磁装置−電機子側変換装置間での保護協調を不要とし、
また商用電源により同期電動機が運転される場合には同
期電動機の運転停止を不要とすることのできる同期電動
機制御システムを提供することにある。
り、その目的とするところは、瞬時停電に際して直流励
磁装置−電機子側変換装置間での保護協調を不要とし、
また商用電源により同期電動機が運転される場合には同
期電動機の運転停止を不要とすることのできる同期電動
機制御システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の本発明は、同期電動機に電機子電流を供給す
る電機子側変換装置、および同期電動機の励磁巻線に励
磁電流を供給するコンバータ回路を内蔵した直流励磁装
置を備えた同期電動機制御システムにおいて、前記直流
励磁装置の瞬時停電を検出する検出手段と、前記コンバ
ータ回路に対して並列に接続されたスイッチング素子
と、前記検出手段により瞬時停電が検出された場合に、
コンバータ回路の出力電流を０にするとともに、前記ス
イッチング素子をオンする停電時制御手段と、を有する
ことを特徴とする。
め、第１の本発明は、同期電動機に電機子電流を供給す
る電機子側変換装置、および同期電動機の励磁巻線に励
磁電流を供給するコンバータ回路を内蔵した直流励磁装
置を備えた同期電動機制御システムにおいて、前記直流
励磁装置の瞬時停電を検出する検出手段と、前記コンバ
ータ回路に対して並列に接続されたスイッチング素子
と、前記検出手段により瞬時停電が検出された場合に、
コンバータ回路の出力電流を０にするとともに、前記ス
イッチング素子をオンする停電時制御手段と、を有する
ことを特徴とする。
【００１０】本発明にあっては、励磁電流を供給するコ
ンバータ回路に並列にスイッチング素子を接続し、直流
励磁装置に瞬時停電が発生した場合、コンバータ回路の
出力電流を０にするとともにこのスイッチング素子をオ
ンし、励磁巻線のインダクタンス成分により流れ続けよ
うとする励磁電流をスイッチング素子を通じて還流させ
るようにしている。
ンバータ回路に並列にスイッチング素子を接続し、直流
励磁装置に瞬時停電が発生した場合、コンバータ回路の
出力電流を０にするとともにこのスイッチング素子をオ
ンし、励磁巻線のインダクタンス成分により流れ続けよ
うとする励磁電流をスイッチング素子を通じて還流させ
るようにしている。
【００１１】このような構成としたことで、直流励磁装
置に瞬時停電が発生してコンバータ回路を停止しても、
スイッチング素子を通じて励磁電流が励磁巻線に流れ続
けるので、電機子側変換装置にとっては、直流励磁装置
が正常に運転していることと同等であることから、電機
子側変換装置の運転を継続することができ、もって直流
励磁装置の瞬時停電に際して直流励磁装置−電機子側変
換装置間での保護協調を不要とし、また商用電源により
同期電動機が運転される場合には同期電動機の運転停止
を不要とすることができる。
置に瞬時停電が発生してコンバータ回路を停止しても、
スイッチング素子を通じて励磁電流が励磁巻線に流れ続
けるので、電機子側変換装置にとっては、直流励磁装置
が正常に運転していることと同等であることから、電機
子側変換装置の運転を継続することができ、もって直流
励磁装置の瞬時停電に際して直流励磁装置−電機子側変
換装置間での保護協調を不要とし、また商用電源により
同期電動機が運転される場合には同期電動機の運転停止
を不要とすることができる。
【００１２】ここで、前記スイッチング素子は、還流サ
イリスタ又は還流ＧＴＯにより構成されることを特徴と
する。
イリスタ又は還流ＧＴＯにより構成されることを特徴と
する。
【００１３】第２の本発明は、同期電動機に電機子電流
を供給する電機子側変換装置、および同期電動機の励磁
巻線に励磁電流を供給するコンバータ回路を内蔵した直
流励磁装置を備えた同期電動機制御システムにおいて、
前記直流励磁装置の瞬時停電を検出する検出手段と、前
記コンバータ回路に対して並列に接続されたスイッチお
よびダイオードの直列回路と、前記検出手段により瞬時
停電が検出された場合に、コンバータ回路の出力電流を
０にするとともに、前記スイッチを閉じる停電時制御手
段と、を有することを特徴とする。
を供給する電機子側変換装置、および同期電動機の励磁
巻線に励磁電流を供給するコンバータ回路を内蔵した直
流励磁装置を備えた同期電動機制御システムにおいて、
前記直流励磁装置の瞬時停電を検出する検出手段と、前
記コンバータ回路に対して並列に接続されたスイッチお
よびダイオードの直列回路と、前記検出手段により瞬時
停電が検出された場合に、コンバータ回路の出力電流を
０にするとともに、前記スイッチを閉じる停電時制御手
段と、を有することを特徴とする。
【００１４】本発明にあっては、励磁電流を供給するコ
ンバータ回路に並列にスイッチおよびダイオードの直列
回路を接続し、直流励磁装置に瞬時停電が発生した場
合、コンバータ回路の出力電流を０にするとともにこの
スイッチを閉じ、励磁巻線のインダクタンス成分により
流れ続けようとする励磁電流をスイッチおよびダイオー
ドを通じて還流させるようにしている。
ンバータ回路に並列にスイッチおよびダイオードの直列
回路を接続し、直流励磁装置に瞬時停電が発生した場
合、コンバータ回路の出力電流を０にするとともにこの
スイッチを閉じ、励磁巻線のインダクタンス成分により
流れ続けようとする励磁電流をスイッチおよびダイオー
ドを通じて還流させるようにしている。
【００１５】第３の本発明は、第１の本発明において、
前記検出手段により前記直流励磁装置の復電が検出され
た場合に、前記スイッチング素子をオフするとともに、
前記コンバータ回路の出力電流を所定レートで上昇させ
る復電時制御手段を有することを特徴とする。
前記検出手段により前記直流励磁装置の復電が検出され
た場合に、前記スイッチング素子をオフするとともに、
前記コンバータ回路の出力電流を所定レートで上昇させ
る復電時制御手段を有することを特徴とする。
【００１６】第４の本発明は、第２の本発明において、
前記検出手段により前記直流励磁装置の復電が検出され
た場合に、前記スイッチを開くとともに、前記コンバー
タ回路の出力電流を所定レートで上昇させる復電時制御
手段を有することを特徴とする。
前記検出手段により前記直流励磁装置の復電が検出され
た場合に、前記スイッチを開くとともに、前記コンバー
タ回路の出力電流を所定レートで上昇させる復電時制御
手段を有することを特徴とする。
【００１７】第３，４の本発明にあっては、スイッチン
グ素子あるいはスイッチおよびダイオードの直列回路を
通じての励磁電流の還流中に直流励磁装置が復電した場
合、スイッチング素子をオフしあるいはスイッチを開
き、励磁電流をコンバータ回路を通じて還流させ、コン
バータ回路の出力電流を所定レートで上昇させることに
より、直流励磁装置を運転復帰させるようにしている。
グ素子あるいはスイッチおよびダイオードの直列回路を
通じての励磁電流の還流中に直流励磁装置が復電した場
合、スイッチング素子をオフしあるいはスイッチを開
き、励磁電流をコンバータ回路を通じて還流させ、コン
バータ回路の出力電流を所定レートで上昇させることに
より、直流励磁装置を運転復帰させるようにしている。
【００１８】第５の本発明は、第１の本発明において、
前記検出手段により前記直流励磁装置の復電が検出され
た場合に、前記スイッチング素子をオフするとともに、
前記コンバータ回路の出力電流を所定の電流基準どおり
出力させる復電時制御手段を有することを特徴とする。
前記検出手段により前記直流励磁装置の復電が検出され
た場合に、前記スイッチング素子をオフするとともに、
前記コンバータ回路の出力電流を所定の電流基準どおり
出力させる復電時制御手段を有することを特徴とする。
【００１９】第６の本発明は、第２の本発明において、
前記検出手段により前記直流励磁装置の復電が検出され
た場合に、前記スイッチを開くとともに、前記コンバー
タ回路の出力電流を所定の電流基準どおり出力させる復
電時制御手段を有することを特徴とする。
前記検出手段により前記直流励磁装置の復電が検出され
た場合に、前記スイッチを開くとともに、前記コンバー
タ回路の出力電流を所定の電流基準どおり出力させる復
電時制御手段を有することを特徴とする。
【００２０】第５，６の本発明にあっては、スイッチン
グ素子あるいはスイッチおよびダイオードの直列回路を
通じての励磁電流の還流中に直流励磁装置が復電した場
合、スイッチング素子をオフしあるいはスイッチを開
き、励磁電流をコンバータ回路を通じて還流させ、コン
バータ回路に所定の電流基準どおりの励磁電流を出力さ
せることで、直流励磁装置をより短い時間で正常な運転
に復帰させるようにしている。
グ素子あるいはスイッチおよびダイオードの直列回路を
通じての励磁電流の還流中に直流励磁装置が復電した場
合、スイッチング素子をオフしあるいはスイッチを開
き、励磁電流をコンバータ回路を通じて還流させ、コン
バータ回路に所定の電流基準どおりの励磁電流を出力さ
せることで、直流励磁装置をより短い時間で正常な運転
に復帰させるようにしている。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。
て図面を用いて説明する。
【００２２】［第１の実施の形態］図１は、第１の実施
の形態における同期電動機制御システムの構成を示す回
路図である。同図の同期電動機制御システムは、励磁巻
線３１を備えた同期電動機３と、同期電動機３に電機子
電流を供給して同期電動機３を始動・加速する電機子側
変換装置２と、同期電動機３の励磁巻線３１に励磁電流
を供給する直流励磁装置１と、電機子側変換装置２の入
力トランス４とを有する構成である。
の形態における同期電動機制御システムの構成を示す回
路図である。同図の同期電動機制御システムは、励磁巻
線３１を備えた同期電動機３と、同期電動機３に電機子
電流を供給して同期電動機３を始動・加速する電機子側
変換装置２と、同期電動機３の励磁巻線３１に励磁電流
を供給する直流励磁装置１と、電機子側変換装置２の入
力トランス４とを有する構成である。
【００２３】直流励磁装置１は、同期電動機３に供給す
る励磁電流を発生するためのコンバータ回路１２と、ス
イッチング素子である還流サイリスタ１１とが並列に接
続された構成である。コンバータ回路１２は、三相交流
入力の各相に対応して設けられた複数のスイッチング素
子を備えており、これらの各スイッチング素子の極性に
還流サイリスタ１１の極性が合うように並列接続され
る。また、同期電動機３の励磁巻線３１は、これらコン
バータ回路１２、還流サイリスタ１１に並列に接続され
る。
る励磁電流を発生するためのコンバータ回路１２と、ス
イッチング素子である還流サイリスタ１１とが並列に接
続された構成である。コンバータ回路１２は、三相交流
入力の各相に対応して設けられた複数のスイッチング素
子を備えており、これらの各スイッチング素子の極性に
還流サイリスタ１１の極性が合うように並列接続され
る。また、同期電動機３の励磁巻線３１は、これらコン
バータ回路１２、還流サイリスタ１１に並列に接続され
る。
【００２４】次に、このように構成される同期電動機制
御システムの動作について説明する。
御システムの動作について説明する。
【００２５】同期電動機３が通常運転している場合、電
機子側変換装置２は同期電動機３に対して電機子電流を
供給し、直流励磁装置１は同期電動機３の励磁巻線３１
に励磁電流を供給する。直流励磁装置１の還流サイリス
タ１１はオフとなっており、同期電動機３の励磁巻線３
１に流れる励磁電流Ｉｆは、コンバータ回路１２の出力
電流Ｉｆ’に等しい。
機子側変換装置２は同期電動機３に対して電機子電流を
供給し、直流励磁装置１は同期電動機３の励磁巻線３１
に励磁電流を供給する。直流励磁装置１の還流サイリス
タ１１はオフとなっており、同期電動機３の励磁巻線３
１に流れる励磁電流Ｉｆは、コンバータ回路１２の出力
電流Ｉｆ’に等しい。
【００２６】図２は、直流励磁装置１に瞬時停電が発生
した場合の補償制御シーケンスを示す図である。直流励
磁装置１に瞬時停電が発生した場合、コンバータ回路１
２は正常運転ができなくなるため、まず図示していない
電源喪失検出回路により直流励磁装置１の電源喪失を検
出し、直流励磁装置１の電流基準を強制的に０とする。
これに追従してコンバータ回路１２の全てのスイッチン
グ素子を強制的にオフさせ、コンバータ回路１２の出力
電流Ｉｆ’を０とする。このとき、励磁巻線３１のイン
ダクタンス成分により、励磁巻線３１を流れる励磁電流
Ｉｆは、コンバータ回路１２の出力電圧がなくなった後
も流れ続けようとする。
した場合の補償制御シーケンスを示す図である。直流励
磁装置１に瞬時停電が発生した場合、コンバータ回路１
２は正常運転ができなくなるため、まず図示していない
電源喪失検出回路により直流励磁装置１の電源喪失を検
出し、直流励磁装置１の電流基準を強制的に０とする。
これに追従してコンバータ回路１２の全てのスイッチン
グ素子を強制的にオフさせ、コンバータ回路１２の出力
電流Ｉｆ’を０とする。このとき、励磁巻線３１のイン
ダクタンス成分により、励磁巻線３１を流れる励磁電流
Ｉｆは、コンバータ回路１２の出力電圧がなくなった後
も流れ続けようとする。
【００２７】そこで、還流サイリスタ１１にオン信号を
出力する。還流サイリスタ１１がオンすると、励磁巻線
を流れる励磁電流Ｉｆは、還流サイリスタ１１を通じて
減衰しながらではあるが還流するようになる。励磁電流
Ｉｆが励磁巻線３１に流れ続けることによって、電機子
側変換装置２にとっては、直流励磁装置１が正常に運転
していることと同等であることから、電機子側変換装置
２は運転を継続することができる。
出力する。還流サイリスタ１１がオンすると、励磁巻線
を流れる励磁電流Ｉｆは、還流サイリスタ１１を通じて
減衰しながらではあるが還流するようになる。励磁電流
Ｉｆが励磁巻線３１に流れ続けることによって、電機子
側変換装置２にとっては、直流励磁装置１が正常に運転
していることと同等であることから、電機子側変換装置
２は運転を継続することができる。
【００２８】この還流中に直流励磁装置１が復電した場
合、電源喪失検出回路により電源喪失が検出されなくな
ったところで、還流サイリスタ１１にオフ信号を出力
し、直流励磁装置１の電流基準を一定レートで所定値ま
で上昇させる。この電流基準の上昇に追従してコンバー
タ回路１２の出力電流Ｉｆ’が上昇すると、還流サイリ
スタ１１に逆バイアスがかかり、還流サイリスタ１１が
オフし、励磁電流Ｉｆはコンバータ回路１２を通じて還
流するようになる。このようにして直流励磁装置１を瞬
時停電発生前の状態に復帰させる。
合、電源喪失検出回路により電源喪失が検出されなくな
ったところで、還流サイリスタ１１にオフ信号を出力
し、直流励磁装置１の電流基準を一定レートで所定値ま
で上昇させる。この電流基準の上昇に追従してコンバー
タ回路１２の出力電流Ｉｆ’が上昇すると、還流サイリ
スタ１１に逆バイアスがかかり、還流サイリスタ１１が
オフし、励磁電流Ｉｆはコンバータ回路１２を通じて還
流するようになる。このようにして直流励磁装置１を瞬
時停電発生前の状態に復帰させる。
【００２９】したがって、本実施の形態によれば、直流
励磁装置１のコンバータ回路１２に対して並列に還流サ
イリスタ１１を接続し、直流励磁装置１に瞬時停電が発
生した場合に、還流サイリスタ１１をオンすることによ
り、同期電動機３の励磁巻線３１のインダクタンス成分
により流れ続けようとする励磁電流Ｉｆを還流サイリス
タ１１を通じて還流させるようにしたことで、電機子側
変換装置２にとっては直流励磁装置１が正常に運転して
いることと同等であることから、電機子側変換装置２の
運転を継続することができる。
励磁装置１のコンバータ回路１２に対して並列に還流サ
イリスタ１１を接続し、直流励磁装置１に瞬時停電が発
生した場合に、還流サイリスタ１１をオンすることによ
り、同期電動機３の励磁巻線３１のインダクタンス成分
により流れ続けようとする励磁電流Ｉｆを還流サイリス
タ１１を通じて還流させるようにしたことで、電機子側
変換装置２にとっては直流励磁装置１が正常に運転して
いることと同等であることから、電機子側変換装置２の
運転を継続することができる。
【００３０】この制御は直流励磁装置１により単独で行
われるので、電機子側変換装置１台に対して複数台の直
流励磁装置で構成されるシステムでは、直流励磁装置の
瞬時停電に際して直流励磁装置−電機子側変換装置間で
の保護協調を不要とすることができ、また商用電源によ
り同期電動機が運転されるシステムでは、直流励磁装置
の瞬時停電に際して同期電動機の運転停止を不要とする
ことができ、瞬時停電に対する補償が可能となる。
われるので、電機子側変換装置１台に対して複数台の直
流励磁装置で構成されるシステムでは、直流励磁装置の
瞬時停電に際して直流励磁装置−電機子側変換装置間で
の保護協調を不要とすることができ、また商用電源によ
り同期電動機が運転されるシステムでは、直流励磁装置
の瞬時停電に際して同期電動機の運転停止を不要とする
ことができ、瞬時停電に対する補償が可能となる。
【００３１】また、本実施の形態によれば、直流励磁装
置１が復電した場合、還流サイリスタ１１をオフし、コ
ンバータ回路１２の出力電流Ｉｆ’を一定レートで上昇
させるようにしたことで、直流励磁装置１を迅速に運転
復帰させることができる。
置１が復電した場合、還流サイリスタ１１をオフし、コ
ンバータ回路１２の出力電流Ｉｆ’を一定レートで上昇
させるようにしたことで、直流励磁装置１を迅速に運転
復帰させることができる。
【００３２】［第２の実施の形態］図３は、第２の実施
の形態における同期電動機制御システムの構成を示す回
路図である。その特徴としては、図１における直流励磁
装置１の還流サイリスタ１１に代えてスイッチ１３およ
びダイオード１３が直列に接続された直列回路をコンバ
ータ回路１２に対して並列に接続した構成としたことに
ある。その他、図１と同一物には同一の符号を付すこと
とし、ここでは重複した説明を省略する。
の形態における同期電動機制御システムの構成を示す回
路図である。その特徴としては、図１における直流励磁
装置１の還流サイリスタ１１に代えてスイッチ１３およ
びダイオード１３が直列に接続された直列回路をコンバ
ータ回路１２に対して並列に接続した構成としたことに
ある。その他、図１と同一物には同一の符号を付すこと
とし、ここでは重複した説明を省略する。
【００３３】直列励磁装置１に瞬時停電が発生した場
合、コンバータ回路１２の全てのスイッチング素子をオ
フしてコンバータ回路１２の出力電流Ｉｆ’を強制的に
０にするとともに、スイッチ１３を閉じて励磁巻線３１
のインダクタンス成分が流そうとする励磁電流Ｉｆをス
イッチ１３およびダイオード１４を通じて還流させる。
合、コンバータ回路１２の全てのスイッチング素子をオ
フしてコンバータ回路１２の出力電流Ｉｆ’を強制的に
０にするとともに、スイッチ１３を閉じて励磁巻線３１
のインダクタンス成分が流そうとする励磁電流Ｉｆをス
イッチ１３およびダイオード１４を通じて還流させる。
【００３４】この還流中に直流励磁装置１が復電した場
合、電源喪失が検出されなくなったところで、スイッチ
１３を開くとともに、コンバータ回路１２の出力電流Ｉ
ｆ’を一定レートで上昇させる。なお、ダイオード１４
は、直流励磁装置１の復電後、コンバータ回路１２から
出力電流Ｉｆ’を出力する際に、コンバータ回路１２が
短絡状態にならないようにするためのものである。
合、電源喪失が検出されなくなったところで、スイッチ
１３を開くとともに、コンバータ回路１２の出力電流Ｉ
ｆ’を一定レートで上昇させる。なお、ダイオード１４
は、直流励磁装置１の復電後、コンバータ回路１２から
出力電流Ｉｆ’を出力する際に、コンバータ回路１２が
短絡状態にならないようにするためのものである。
【００３５】したがって、本実施の形態によれば、コン
バータ回路１２に対して並列にスイッチ１３およびダイ
オード１４からなる直列回路を接続し、直流励磁装置１
に瞬時停電が発生した場合に、コンバータ回路１２の出
力電流Ｉｆ’を強制的に０にするとともにスイッチ１３
を閉じ、同期電動機３の励磁巻線３１のインダクタンス
成分により流れ続けようとする励磁電流Ｉｆをスイッチ
１３およびダイオード１４を通じて還流させるようにし
たことで、第１の実施の形態と同様に、同期電動機３の
運転を継続することができ、直流励磁装置−電機子側変
換装置間での保護協調を不要とすることができ、また商
用電源により運転される同期電動機の運転停止を不要と
することができる。
バータ回路１２に対して並列にスイッチ１３およびダイ
オード１４からなる直列回路を接続し、直流励磁装置１
に瞬時停電が発生した場合に、コンバータ回路１２の出
力電流Ｉｆ’を強制的に０にするとともにスイッチ１３
を閉じ、同期電動機３の励磁巻線３１のインダクタンス
成分により流れ続けようとする励磁電流Ｉｆをスイッチ
１３およびダイオード１４を通じて還流させるようにし
たことで、第１の実施の形態と同様に、同期電動機３の
運転を継続することができ、直流励磁装置−電機子側変
換装置間での保護協調を不要とすることができ、また商
用電源により運転される同期電動機の運転停止を不要と
することができる。
【００３６】また、本実施の形態によれば、直流励磁装
置１が復電した場合、スイッチ１３を開き、コンバータ
回路１２の出力電流Ｉｆ’を一定レートで上昇させるよ
うにしたことで、第１の実施の形態と同様に、直流励磁
装置１を運転復帰させることができる。
置１が復電した場合、スイッチ１３を開き、コンバータ
回路１２の出力電流Ｉｆ’を一定レートで上昇させるよ
うにしたことで、第１の実施の形態と同様に、直流励磁
装置１を運転復帰させることができる。
【００３７】［第３の実施の形態］図４は、第３の実施
の形態における同期電動機制御システムの構成を示す回
路図である。その特徴としては、図１における直流励磁
装置１の還流サイリスタ１１に代えて還流ＧＴＯ１５を
コンバータ回路１２に対して並列に接続した構成とした
ことにある。その他、図１と同一物には同一の符号を付
すこととし、ここでは重複した説明を省略する。
の形態における同期電動機制御システムの構成を示す回
路図である。その特徴としては、図１における直流励磁
装置１の還流サイリスタ１１に代えて還流ＧＴＯ１５を
コンバータ回路１２に対して並列に接続した構成とした
ことにある。その他、図１と同一物には同一の符号を付
すこととし、ここでは重複した説明を省略する。
【００３８】図５は、直流励磁装置１に瞬時停電が発生
した場合の本実施の形態における補償制御シーケンスを
示す図である。直列励磁装置１に瞬時停電が発生した場
合、直流励磁装置１の電流基準を強制的に０とする。こ
れに追従してコンバータ回路１２の全てのスイッチング
素子を強制的にオフさせ、コンバータ回路１２の出力電
流Ｉｆ’を０にするとともに、コンバータ回路１２の全
てのスイッチング素子をオフしてコンバータ回路１２の
出力電流Ｉｆ’を強制的に０にするとともに、還流ＧＴ
Ｏ１５をオンして励磁巻線３１のインダクタンス成分が
流そうとする励磁電流Ｉｆを還流ＧＴＯ１５を通じて還
流させる。
した場合の本実施の形態における補償制御シーケンスを
示す図である。直列励磁装置１に瞬時停電が発生した場
合、直流励磁装置１の電流基準を強制的に０とする。こ
れに追従してコンバータ回路１２の全てのスイッチング
素子を強制的にオフさせ、コンバータ回路１２の出力電
流Ｉｆ’を０にするとともに、コンバータ回路１２の全
てのスイッチング素子をオフしてコンバータ回路１２の
出力電流Ｉｆ’を強制的に０にするとともに、還流ＧＴ
Ｏ１５をオンして励磁巻線３１のインダクタンス成分が
流そうとする励磁電流Ｉｆを還流ＧＴＯ１５を通じて還
流させる。
【００３９】この還流中に直流励磁装置１が復電した場
合、コンバータ回路１２のスイッチング素子のうち、三
相交流入力の一相分に対応するスイッチング素子をオン
し、還流ＧＴＯ１５をオフすることにより、励磁電流Ｉ
ｆをコンバータ回路１２を通じて還流させる。このと
き、電流基準を瞬時停電発生前の所定値に直ちに再設定
し、コンバータ回路１２の出力電流Ｉｆ’をこの所定の
電流基準どおり出力させるために、コンバータ回路１２
の他のスイッチング素子をオンする。
合、コンバータ回路１２のスイッチング素子のうち、三
相交流入力の一相分に対応するスイッチング素子をオン
し、還流ＧＴＯ１５をオフすることにより、励磁電流Ｉ
ｆをコンバータ回路１２を通じて還流させる。このと
き、電流基準を瞬時停電発生前の所定値に直ちに再設定
し、コンバータ回路１２の出力電流Ｉｆ’をこの所定の
電流基準どおり出力させるために、コンバータ回路１２
の他のスイッチング素子をオンする。
【００４０】したがって、本実施の形態によれば、コン
バータ回路１２に対して還流ＧＴＯ１５を並列に接続
し、直流励磁装置１に瞬時停電が発生した場合に、コン
バータ回路１２の出力電流Ｉｆ’を強制的に０にすると
ともに還流ＧＴＯ１５をオンし、励磁巻線３１のインダ
クタンス成分により流れ続けようとする励磁電流Ｉｆを
還流ＧＴＯ１５を通じて還流させるようにしたことで、
第１の実施の形態と同様に、同期電動機３の運転を継続
することができ、直流励磁装置−電機子側変換装置間で
の保護協調を不要とすることができ、また商用電源によ
り運転される同期電動機の運転停止を不要とすることが
できる。
バータ回路１２に対して還流ＧＴＯ１５を並列に接続
し、直流励磁装置１に瞬時停電が発生した場合に、コン
バータ回路１２の出力電流Ｉｆ’を強制的に０にすると
ともに還流ＧＴＯ１５をオンし、励磁巻線３１のインダ
クタンス成分により流れ続けようとする励磁電流Ｉｆを
還流ＧＴＯ１５を通じて還流させるようにしたことで、
第１の実施の形態と同様に、同期電動機３の運転を継続
することができ、直流励磁装置−電機子側変換装置間で
の保護協調を不要とすることができ、また商用電源によ
り運転される同期電動機の運転停止を不要とすることが
できる。
【００４１】また、本実施の形態によれば、直流励磁装
置１が復電した場合、還流ＧＴＯ１５をオフし、コンバ
ータ回路１２の出力電流Ｉｆ’を所定の電流基準どおり
出力させるようにしたことで、直流励磁装置１をより短
い時間で正常な運転に復帰させることができる。
置１が復電した場合、還流ＧＴＯ１５をオフし、コンバ
ータ回路１２の出力電流Ｉｆ’を所定の電流基準どおり
出力させるようにしたことで、直流励磁装置１をより短
い時間で正常な運転に復帰させることができる。
【００４２】なお、第１、第２の実施の形態において
は、直流励磁装置１が復電した場合、コンバータ回路１
２の出力電流Ｉｆ’を一定レートで上昇させることとし
たが、これら各実施の形態においても、コンバータ回路
１２の出力電流Ｉｆ’を電流基準どおり出力させること
ができる。
は、直流励磁装置１が復電した場合、コンバータ回路１
２の出力電流Ｉｆ’を一定レートで上昇させることとし
たが、これら各実施の形態においても、コンバータ回路
１２の出力電流Ｉｆ’を電流基準どおり出力させること
ができる。
【００４３】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係る同
期電動機制御システムによれば、直流励磁装置に瞬時停
電が発生した場合に、コンバータ回路を停止しても励磁
電流が同期電動機の励磁巻線に流れ続けるので、電機子
側変換装置にとっては直流励磁装置が正常に運転してい
ることと同等であることから、電機子側変換装置の運転
を継続することができ、直流励磁装置−電機子側変換装
置間での保護協調を不要とすることができ、また商用電
源により同期電動機が運転される場合には同期電動機の
運転停止を不要とすることができる。
期電動機制御システムによれば、直流励磁装置に瞬時停
電が発生した場合に、コンバータ回路を停止しても励磁
電流が同期電動機の励磁巻線に流れ続けるので、電機子
側変換装置にとっては直流励磁装置が正常に運転してい
ることと同等であることから、電機子側変換装置の運転
を継続することができ、直流励磁装置−電機子側変換装
置間での保護協調を不要とすることができ、また商用電
源により同期電動機が運転される場合には同期電動機の
運転停止を不要とすることができる。
【図１】第１の実施の形態における同期電動機制御シス
テムの構成を示す回路図である。
テムの構成を示す回路図である。
【図２】図１のシステムにおいて直流励磁装置に瞬時停
電が発生した場合の補償制御シーケンスを示す図であ
る。
電が発生した場合の補償制御シーケンスを示す図であ
る。
【図３】第２の実施の形態における同期電動機制御シス
テムの構成を示す回路図である。
テムの構成を示す回路図である。
【図４】第３の実施の形態における同期電動機制御シス
テムの構成を示す回路図である。
テムの構成を示す回路図である。
【図５】図４のシステムにおいて直流励磁装置に瞬時停
電が発生した場合の補償制御シーケンスを示す図であ
る。
電が発生した場合の補償制御シーケンスを示す図であ
る。
【図６】従来の同期電動機制御システムの構成を示す図
である。
である。
【図７】従来の別の同期電動機制御システムの構成を示
す図である
す図である
１ 直流励磁装置
２ 電機子側変換装置
３ 同期電動機
４ 入力トランス
１１ 還流サイリスタ
１２ コンバータ回路
１３ スイッチ
１４ ダイオード
１５ 還流ＧＴＯ
３１ 励磁巻線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H572 CC05 DD05 FF01 HA04 HA11
HB06 HC02 HC07 LL24 MM13
5H576 BB06 CC05 DD02 DD05 FF03
HA05 HB02 LL24 MM01
Claims (7)
- 【請求項１】 同期電動機に電機子電流を供給する電機
子側変換装置、および同期電動機の励磁巻線に励磁電流
を供給するコンバータ回路を内蔵した直流励磁装置を備
えた同期電動機制御システムにおいて、 前記直流励磁装置の瞬時停電を検出する検出手段と、 前記コンバータ回路に対して並列に接続されたスイッチ
ング素子と、 前記検出手段により瞬時停電が検出された場合に、コン
バータ回路の出力電流を０にするとともに、前記スイッ
チング素子をオンする停電時制御手段と、 を有することを特徴とする同期電動機制御システム。 - 【請求項２】 前記スイッチング素子は、還流サイリス
タ又は還流ＧＴＯにより構成されることを特徴とする請
求項１記載の同期電動機制御システム。 - 【請求項３】 同期電動機に電機子電流を供給する電機
子側変換装置、および同期電動機の励磁巻線に励磁電流
を供給するコンバータ回路を内蔵した直流励磁装置を備
えた同期電動機制御システムにおいて、 前記直流励磁装置の瞬時停電を検出する検出手段と、 前記コンバータ回路に対して並列に接続されたスイッチ
およびダイオードの直列回路と、 前記検出手段により瞬時停電が検出された場合に、コン
バータ回路の出力電流を０にするとともに、前記スイッ
チを閉じる停電時制御手段と、 を有することを特徴とする同期電動機制御システム。 - 【請求項４】 前記検出手段により前記直流励磁装置の
復電が検出された場合に、前記スイッチング素子をオフ
するとともに、前記コンバータ回路の出力電流を所定レ
ートで上昇させる復電時制御手段を有することを特徴と
する請求項１又は２記載の同期電動機制御システム。 - 【請求項５】 前記検出手段により前記直流励磁装置の
復電が検出された場合に、前記スイッチを開くととも
に、前記コンバータ回路の出力電流を所定レートで上昇
させる復電時制御手段を有することを特徴とする請求項
３記載の同期電動機制御システム。 - 【請求項６】 前記検出手段により前記直流励磁装置の
復電が検出された場合に、前記スイッチング素子をオフ
するとともに、前記コンバータ回路の出力電流を所定の
電流基準どおり出力させる復電時制御手段を有すること
を特徴とする請求項１又は２記載の同期電動機制御シス
テム。 - 【請求項７】 前記検出手段により前記直流励磁装置の
復電が検出された場合に、前記スイッチを開くととも
に、前記コンバータ回路の出力電流を所定の電流基準ど
おり出力させる復電時制御手段を有することを特徴とす
る請求項３記載の同期電動機制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001271946A JP2003088180A (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 同期電動機制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001271946A JP2003088180A (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 同期電動機制御システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003088180A true JP2003088180A (ja) | 2003-03-20 |
Family
ID=19097385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001271946A Pending JP2003088180A (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 同期電動機制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003088180A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU176853U1 (ru) * | 2017-05-29 | 2018-01-31 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательское предприятие общего машиностроения" (ОАО "НИПОМ") | Возбудитель тиристорный цифровой синхронного электродвигателя |
-
2001
- 2001-09-07 JP JP2001271946A patent/JP2003088180A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU176853U1 (ru) * | 2017-05-29 | 2018-01-31 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательское предприятие общего машиностроения" (ОАО "НИПОМ") | Возбудитель тиристорный цифровой синхронного электродвигателя |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040922 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040922 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061208 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061219 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070424 |