JP2003164189A - 永久磁石同期電動機の残留電圧検出装置 - Google Patents
永久磁石同期電動機の残留電圧検出装置Info
- Publication number
- JP2003164189A JP2003164189A JP2001360888A JP2001360888A JP2003164189A JP 2003164189 A JP2003164189 A JP 2003164189A JP 2001360888 A JP2001360888 A JP 2001360888A JP 2001360888 A JP2001360888 A JP 2001360888A JP 2003164189 A JP2003164189 A JP 2003164189A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- residual voltage
- voltage
- synchronous motor
- magnet synchronous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Mモータがフリーラン状態となったときの残留電圧は、
中性点電位変動と浮遊容量によって大きく影響される。 【解決手段】 インバータのN極と各相端子間に接続さ
れた分圧回路により分圧検出して全波整流回路に導入
し、最大値と最小値との差を抽出して差動増幅すること
によって残留電圧検出装置を構成した。
Description
装置を用いて、制動巻線付き永久磁石同期電動機を駆動
する場合の残留電圧絶対値の検出装置に関するものであ
る。
動巻線付き永久磁石同期電動機(以下PMモータとい
う)を駆動するとき、回転子位置検出器を用いずにV/
f一定制御を行う場合がある。
図の例を示したものである。1はインバータ回路で、こ
のインバータ回路には順変換回路COVと逆変換回路INVを
備え、交流電源5よりの交流を順変換回路CONで全波整
流した後に、逆変換回路INVで所望周波数に変換し、P
Mモータ3に出力する。2は制御部でマイクロコンピュ
ータやロジックICを用いたディジタル回路で構成さ
れ、例えば、電圧の制御は三角波正弦波比較方式が用い
られる。すなわち、周波数設定信号はV/f設定器21
と位相積分器22に印加され、位相積分器22よりの位
相設定信号は、三相正弦波発生部23において位相信号
に見合った正弦波にされ、正弦波信号はV/f設定器2
1よりの電圧設定に対応された後にコンパレータ24に
出力される。このコンパレータ24には、三角波発生部
25よりの三角波が入力されており、この三角波と正弦
波とがコンパレータ24において比較され、その誤差信
号に基づいてデットタイム作成部26を介してPWM信
号を作成し、この信号を逆変換回路の各スイッチング素
子のゲートGu,Gx,Gv,Gy,Gw,Gzに印加
してインバータ回路の出力電圧を制御する。なお、T
u,Tv,Tw,Tx,Ty,Tzは逆変換回路INVを
構成するスイッチング素子である。
タ装置を用いてPMモータ3を駆動中に停電が発生する
と、PMモータ3はフリーラン状態となる。このフリー
ラン中に復電されるとPMモータ3は再起動されるが、
この再起動方法としては次のことが考えられている。 (1)インバータ回路1の出力電流容量を、PMモータ
の直入れ起動電流に対して十分に余裕あるものと仮定し
て、制動巻線による同期引き込みを期待して再起動す
る。 (2)何らかの方法でフリーラン中のPMモータの残留
電圧(振幅,周波数,磁極位置)を検出し、インバータ
回路の出力電圧を一致させて電流0の状態より再起動さ
せる。
タを駆動するようなシステムにおいては(1)の方法で
も問題ないが、インバータ装置とPMモータとが1対1
(〜3)程度のシステムとなると、(2)の方法を採用
しないと不経済となるばかりか再起動時の残留電圧とイ
ンバータ回路の出力電圧のずれによって、インバータ回
路の過電流耐量を超えて故障停止となり、正常に再起動
できないのが一般的である。そのため、回転子位置検出
器を用いないでPMモータを駆動する装置では、フリー
ラン中の残留電圧(ここでは線間電圧)の絶対値検出回
路と0点通過検出回路を備える場合があり、その際、従
来における残留電圧の検出には、絶縁の容易さから変圧
器を使用する場合と、図9で示すように残留電圧検出回
路4を設け、インバータ回路の負極(N極)と三相各出
力端子(U,V,W)間を抵抗で分圧し、半波整流した
後に制御部に取り込むことが知られている。なお、残留
電圧検出回路4におけるR41〜R46は分圧抵抗、D
41〜D43は半波整流回路を構成するダイオード、A
MPは絶縁アンプである。
た場合には、絶縁の容易さはあるが、低周波数時の飽和
を考慮しているために小型化が困難という問題を有して
いる。また、後者の半波整流する方法では、安価で小型
化を可能としているが、同一の直流リンクに複数のイン
バータ回路が接続されたり、PMモータへの接続ケーブ
ルが接近して配線されたりしている場合には、動作中の
インバータ回路のスイッチングによる中性点電位変動
と、回路各部の浮遊容量の影響を受けて実際の残留電圧
値より大きな検出値となることが検討の結果判明した。
に実施したシミュレーション回路を示したもので、シミ
ュレーション条件としては、400V系インバータ装置
で、PMモータは線間電圧200V/50Hz相当でフ
リーランしているものとし、そのときのインバータ回路
のN極と対地間には1000pFの浮遊容量が存在して
いるものとした。また、中性点電位は方形波状に3kH
zで変動していることを想定したものである。
たもので、残留電圧検出回路4における半波整流回路の
出力をアンプAMP−1で増幅した点を測定点Vdet0
とし、更にその信号をアンプAMP−2でフィルタ処理
した信号を測定点Vdet1としたものである。
場合である。図11と図12とを比較すると明かなよう
に、中性点電位が変動することにより残留電圧の検出値
が異なり、その変化率は152%(=4.23V/2.
78V)となっている。
ンバータ回路のスイッチングによる中性点電位変動と回
路各部の浮遊容量による影響の生じない残留電圧検出装
置を提供することにある。
ンバータ回路の出力側に永久磁石同期電動機を接続し、
この同期電動機のフリーラン中における残留電圧を検出
するものにおいて、前記三相インバータ回路出力側の各
相と負極間にそれぞれ抵抗よりなる分圧回路を介して全
波整流回路を接続し、前記インバータ回路の各相出力側
と負極間との信号を差動増幅することによって残留電圧
としたことを特徴としたものである。
抗とコンデンサよりなるスパイク防止回路を接続したこ
とを特徴としたものである。
もので、図9で示す従来のものとは残留電圧検出回路1
0が異なるのみで他は同じである。よって、同一部分の
重複説明は省略する。残留電圧検出回路10は、インバ
ータ回路1の各相電圧を分圧するために設けられた抵抗
R11〜R16よりなる分圧回路11と、ダイオードD
11〜D16よりなって分圧された各電圧を全波整流す
るための全波整流回路12と、全波整流された信号を差
動増幅するための差動増幅器13より構成されている。
なお、RとCはフィルタ用の抵抗とコンデンサである。
すなわち、本発明では、抵抗分圧値の最大値と最小値の
差を抽出するために整流回路を全波整流回路とし、その
P側(正側)出力とN側(負側)出力を差動増幅したも
のである。
ュレーション回路を示したもので、3’はフリーラン中
のPMモータ回路、11’は分圧回路の抵抗、12’は
全波整流回路、13’は差動増幅器部分を示したもので
ある。
い、中性点電位の変動がない場合を示したものであり、
図4は中性点電位を200V変動させた場合のシミュレ
ーション結果を示したものである。なお、図4における
差動増幅器13’の出力Vdet0の黒い部分は、差動増
幅方式によってもキャンセルしきれない中性点電位変動
成分で、アンプAMP−2でフィルタ処理することによ
って信号Vdet1のように除去されている。
ると、200Vの中性点電圧変動が生じたとしても、フ
ィルタ処理された検出器への影響を小さく抑えることを
確認することができ、その検出信号の変化は103%
(=3.36V/3.25V)となっている。
との間に小さな浮遊容量Co(図2で示す浮遊容量C
o)があると仮定して、中性点電位を200V変動させ
た場合のシミュレーション結果である。検出回路中のわ
ずかな浮遊容量Coの影響で差動増幅方式によってもキ
ャンセルしきれない中性点電位変動分がスパイク状の電
圧(検出値Vdet0に重畳された黒い部分)が発生し、
検出値が大きくなっている。浮遊容量Coが存在した場
合の中性点電位変動と浮遊容量Coによる検出信号の変
化は121%(=3.92V/3.25V)となってい
る。このスパイク状電圧を抑制するために挿入したのが
図1の点線で示したスパイク電圧防止回路14である。
スパイク電圧防止回路14は全波整流回路12に接続さ
れるが、具体的には分圧回路11と全波整流回路12と
の間に挿入される。
イク電圧防止回路は、三相各相とN側にそれぞれ挿入さ
れた抵抗R21〜R23と、コンデンサC12,14,
16と、各相とP側に挿入それぞれ挿入されたコンデン
サC11,13,15より構成される。
い場合のシミュレーション結果、図8は中性点電位を2
00V変動させた場合のシミュレーション結果である。
これらより明らかなように、全波整流回路にスパイク防
止回路を接続することによって、差動増幅器の入力部に
存在する浮遊容量に流れる電流を低減することで、差動
増幅器の出力部に現れるスパイク状の電圧を低減するこ
とが可能となり、中性点電位変動による検出信号の変化
は103%(1.64V/1.59V)となっている。
全波整流回路を用いて構成した本発明によれば、変圧器
を用いずにフリーラン中のPMモータの残留電圧絶対値
を検出することが可能となるため、PMモータ駆動用イ
ンバータ装置の小型化が可能となる。また、同一の直流
リンクに複数のインバータ装置が接続されたり、PMモ
ータへの接続ケーブルが接近して配線されている場合で
も、動作中のインバータ回路のスイッチングによる中性
点電位変動の影響を受けることなく、残留電圧絶対値の
安定な検出が可能となる。
変動なしの場合。
変動ありの場合。
力波形図で、中性点電位変動の場合。
変動なしの場合。
変動ありの場合。
回路
性点電位変動なしの場合。
性点電位変動ありの場合。
Claims (2)
- 【請求項1】 三相インバータ回路の出力側に永久磁石
同期電動機を接続し、この同期電動機のフリーラン中に
おける残留電圧を検出するものにおいて、前記三相イン
バータ回路出力側の各相と負極間にそれぞれ抵抗よりな
る分圧回路を介して全波整流回路を接続し、前記インバ
ータ回路の各相出力側と負極間との信号を差動増幅する
ことによって残留電圧としたことを特徴とした永久磁石
同期電動機の残留電圧検出装置。 - 【請求項2】 前記全波整流回路に、抵抗とコンデンサ
よりなるスパイク電圧防止回路を接続したことを特徴と
した請求項1記載の永久磁石同期電動機の残留電圧検出
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001360888A JP4154886B2 (ja) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | 永久磁石同期電動機の残留電圧検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001360888A JP4154886B2 (ja) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | 永久磁石同期電動機の残留電圧検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003164189A true JP2003164189A (ja) | 2003-06-06 |
JP4154886B2 JP4154886B2 (ja) | 2008-09-24 |
Family
ID=19171633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001360888A Expired - Fee Related JP4154886B2 (ja) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | 永久磁石同期電動機の残留電圧検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4154886B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1505719A3 (en) * | 2003-08-08 | 2009-05-13 | STMicroelectronics, Inc. | Determining rotation of a freewheeling motor |
-
2001
- 2001-11-27 JP JP2001360888A patent/JP4154886B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1505719A3 (en) * | 2003-08-08 | 2009-05-13 | STMicroelectronics, Inc. | Determining rotation of a freewheeling motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4154886B2 (ja) | 2008-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5600548A (en) | DC content control for an inverter | |
US9692314B2 (en) | Detection circuit and three-phase AC-to-AC power converting apparatus incorporating the same | |
US9871479B2 (en) | Fault detection system for isolated two-switch exciter drive gate driver | |
US7215100B2 (en) | Generator transient regulator | |
CA2931810A1 (en) | Wireless transmission of line-frequency and line-voltage ac | |
JPH0515068A (ja) | インバータ式電源装置 | |
JP3131392B2 (ja) | 絶縁抵抗検出装置 | |
JP2003164189A (ja) | 永久磁石同期電動機の残留電圧検出装置 | |
JP2688660B2 (ja) | インバータ装置 | |
US8305021B2 (en) | Dual purpose permanent magnet speed sensor and generator | |
JPH04368420A (ja) | 携帯用交流電源装置 | |
JP3173677B2 (ja) | インバータ制御式発電機 | |
JPH09294380A (ja) | 偏磁抑制制御装置 | |
EP0565656A1 (en) | Ac/dc converter fault detector | |
JP5945046B1 (ja) | 自動電圧調整器 | |
JPH0516876Y2 (ja) | ||
JP3239424B2 (ja) | ブラシレスdcモータの駆動装置 | |
JP2688661B2 (ja) | インバータ装置 | |
JP2005039891A (ja) | 同期機の制御装置 | |
JPS58195490A (ja) | ブラシレスモータの運転装置 | |
JP2007085961A (ja) | 交流負荷装置 | |
JPH0591751A (ja) | 携帯用交流電源装置 | |
JPH069545Y2 (ja) | 保護継電器 | |
JPH069597Y2 (ja) | インバ−タ装置 | |
JPH04183274A (ja) | インバータ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040823 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071102 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071106 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071217 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080617 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080630 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110718 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4154886 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120718 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130718 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |