JP2011041430A - 電動機駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】３相ＰＷＭインバータを用いて交流電動機および直流電動機の双方を駆動可能なものにおいて、交流電動機と直流電動機との切り替えを容易に行うことのできる電動機駆動方法を提供することを目的とする。
【解決手段】第１ステップとして３相ＰＷＭインバータ３の３相出力線６３，６４，６５に直流電流を発生させ、３相出力線６３，６４，６５の各相に流れる電流の総和が零であるかどうかを確認する。次に、第２ステップとして任意の２相の出力線６３，６４に直流電流を発生させ、この出力線６３，６４に流れる電流の和が零であるかどうかを確認し、第３ステップとして第２ステップで出力電流の和が零であると確認できた２相の出力線６３，６４とは別の１相の出力線６５に流れる電流が零であるかどうかを確認する。上記第１〜３ステップの結果に基づいて、３相ＰＷＭインバータ３の３相出力線６３，６４，６５に接続された電動機種別を判別する。
【選択図】図１

Description

この発明は、３相ＰＷＭインバータを用いて交流電動機と直流電動機とを切替えて駆動する電動機駆動方法に関する。

従来、各種産業に用いられる電動機は直流電動機が主流であったが、直流電動機は保守性や寿命の面で交流電動機よりも劣ることと、近年ではインバータの制御技術の発達により交流電動機でも直流電動機と同等の性能を発揮することが可能になったことで、各種産業に用いられる電動機として保守が容易な交流電動機が主流となってきている。このため、直流電動機が寿命となった場合には交流電動機に更新するとともに、電動機の制御機器も交流電動機駆動用の３相ＰＷＭインバータ等に更新するケースが多くなっている。一方で現在でも稼動を続けている直流電動機は数多く存在し、それを駆動制御するサイリスタレオナード装置などの直流電動機駆動専用の制御機器も数多く稼動している。

一般に、電動機と３相ＰＷＭインバータやサイリスタレオナード装置等の制御機器とでは、制御機器のほうが電動機に比べて寿命が短いため、先に制御機器の故障で設備全体が停止する場合が多い。この場合、直流電動機は正常であるので、制御機器のみを直流電動機駆動専用の制御機器に交換するか、あるいは電動機を交流電動機に交換するとともに制御機器も交流電動機駆動用の３相ＰＷＭインバータに一新することになる。このように従来は、直流電動機と交流電動機とを駆動する制御機器はそれぞれ専用の制御機器を必要とするために、寿命の長さが異なる電動機または制御機器の更新時には、いずれか正常な製品の寿命を犠牲にし、最終的には電動機と制御機器とを同時に交流電動機の駆動システムに更新しなければならないという問題があった。

このような問題を解決するために、１台の３相ＰＷＭインバータを用いて交流電動機および直流電動機の双方を駆動可能とした電動機駆動方法が提案されており、例えば特許文献１に記載されたものがある。

特許文献１に記載された電動機駆動方法は、３相ＰＷＭインバータの３相出力線を３相交流電動機に接続することにより交流電動機を駆動することができ、３相ＰＷＭインバータの３相出力線のうち、第１相出力線と第２相出力線との間に直流電動機の電機子巻線を接続し、第３相出力線と３相ＰＷＭインバータの直流入力側の負極側直流母線と間に直流電動機の界磁巻線を接続することにより直流電動機を駆動することができるものである。

図７および図８は、特許文献１に記載された電動機駆動方法を示すものであり、図７は３相ＰＷＭインバータにより交流電動機を駆動する場合を示す回路構成図であり、図８は３相ＰＷＭインバータにより直流電動機を駆動する場合を示す回路構成図である。

図７において、１は直流電源であり、直流電源１は交流電圧を直流電圧に変換する整流器あるいはＰＷＭコンバータから供給されるようにしてもよい。２は直流電源１の直流電圧を平滑する平滑コンデンサ、３は平滑コンデンサ２により平滑された直流電圧を交流電圧に変換する３相ＰＷＭインバータであり、直流電源１，平滑コンデンサ２，３相ＰＷＭインバータ３によりインバータ装置１０の主回路を構成している。４は３相交流電動機、３１〜３６は３相ＰＷＭインバータ３を構成するＩＧＢＴ等のスイッチング素子であり、各スイッチング素子３１〜３６には還流用ダイオードが逆並列接続されている。６１は３相ＰＷＭインバータ３の直流入力側の正極側直流母線、６２は３相ＰＷＭインバータ３の直流入力側の負極側直流母線、６３は３相ＰＷＭインバータ３のＵ相出力線（第１相出力線）、６４は３相ＰＷＭインバータ３のＶ相出力線（第２相出力線）、６５は３相ＰＷＭインバータ３のＷ相出力線（第３相出力線）である。

また、７０は３相ＰＷＭインバータ３の制御手段であり、直流電動機制御手段７１と、交流電動機制御手段７２と、これらを選択的に切り替える切替手段７３と、ゲート駆動信号を出力して各スイッチング素子３１〜３６をＯＮ・ＯＦＦ制御する駆動手段７４とから構成されている。

このような構成において、３相ＰＷＭインバータ３により交流電動機を駆動する際には、３相ＰＷＭインバータ３のＵ相出力線６３，Ｖ相出力線６４，Ｗ相出力線６５に交流電動機４の電機子巻線を接続するとともに、切替手段７３によって交流電動機制御手段７２を駆動手段７４に接続し、駆動手段７４から出力されるゲート駆動信号により各スイッチング素子３１〜３６をＰＷＭ制御して交流電動機４を駆動する。

一方、図８は３相ＰＷＭインバータにより直流電動機を駆動する場合を示す回路構成図であり、インバータ装置１０の構成は図７と同じであるのでその説明を省略する。
図８において、３相ＰＷＭインバータ３のＵ相出力線６３とＶ相出力線６４との間に直流電動機５の電機子巻線５１を接続するとともに、３相ＰＷＭインバータ３のＷ相出力線６５と負極側直流母線６２との間に直流電動機５の界磁巻線５２が接続し、切替手段７３によって直流電動機制御手段７１を駆動手段７４に接続する。

このように接続すると、３相ＰＷＭインバータ３のスイッチング素子３１，３２，３４，３５からなる電力変換器を4象限チョッパ（ブリッジ形可逆チョッパ）として動作させることができ、また、スイッチング素子３３，３６を交互にＯＮ・ＯＦＦさせて１象限チョッパとして動作させれば、界磁巻線５２に界磁電流を供給することができる。

したがって、スイッチング素子３１〜３６を直流電動機制御手段７１および駆動手段７４を用いて所定のタイミングでＯＮ・ＯＦＦすることにより、電機子巻線５１に正負両極性の電圧を供給して直流電動機５の正転力行，正転回生，逆転力行，逆転回生の４象限動作を行わせることができる。なお、界磁巻線５２に直流電流を供給するＷ相上アームのスイッチング素子３３を常にＯＮさせ、Ｗ相下アームのスイッチング素子３６を常にＯＦＦさせるようにしてもよい。また、直流電動機５の結線方法は図８に限るものではなく、３相ＰＷＭインバータ３の任意の二相の出力線の間に直流電動機５の電機子巻線５１を接続し、残りの一相と負極側直流母線６２との間に直流電動機５の界磁巻線５２を接続すればよい。

特開平８−２５６４９７号公報

上記特許文献１には、１台の３相ＰＷＭインバータを用いて交流電動機および直流電動機の双方を駆動可能とした電動機駆動方法が記載されているが、交流電動機と直流電動機との切替方法について具体的に記載されていない。

この発明は、３相ＰＷＭインバータを用いて交流電動機および直流電動機の双方を駆動可能とした電動機駆動方法において、交流電動機と直流電動機との切り替えを容易に行うことのできる電動機駆動方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の発明は、交流電動機制御手段と直流電動機制御手段とを備え、３相ＰＷＭインバータの３相出力線を３相交流電動機に接続した際には交流電動機を駆動し、３相ＰＷＭインバータの３相出力線の第１相の出力線と第２相の出力線との間に直流電動機の電機子巻線を接続するとともに３相ＰＷＭインバータの第３相の出力線と３相ＰＷＭインバータの負極側直流母線との間に直流電動機の界磁巻線を接続した際には直流電動機を駆動することができる電動機駆動方法において、３相ＰＷＭインバータの３相出力線に接続された電動機種別を自動的に判別するものとする。

また、上記において、３相ＰＷＭインバータの３相出力線に流れる電流に基づいて接続された電動機種別を判別して交流電動機制御手段と直流電動機制御手段とを切り替えるものとし、具体的には次の第１〜３ステップに基づいて電動機種別を判別する。

第１ステップとして、３相ＰＷＭインバータの３相出力線に直流電流を発生させ、３相出力線の各相に流れる電流の総和が零であれば３相交流電動機が接続されていると判別する。

第１ステップにおいて３相出力線の各相に流れる電流の総和が零でないとき、第２ステップに入り、任意の２相の出力線に直流電流を発生させ、任意の２相の出力線に流れる電流の和が零であるかどうかを確認する。

第３ステップとして、第２ステップにおいて出力電流の和が零であると確認できた２相とは別の１相の出力線に流れる電流が零であるかどうかを確認する。
上記第２，３ステップの結果、任意の２相の出力線に流れる電流の和が零になり、かつ、この２相とは別の１相の出力線に流れる電流が零でなければ直流電動機が接続されていると判別し、任意の２相の出力線に流れる電流の和が零になり、かつ、この２相とは別の１相の出力線に流れる電流が零になれば３相交流電動機が接続されてその内の１相が欠相していると判別する。

また、第２の発明は、交流電動機制御手段と直流電動機制御手段とを備え、３相ＰＷＭインバータの３相出力線を３相交流電動機に接続した際には交流電動機を駆動し、３相ＰＷＭインバータの３相出力線の第１相の出力線と第２相の出力線との間に直流電動機の電機子巻線を接続するとともに３相ＰＷＭインバータの第３相の出力線と３相ＰＷＭインバータの負極側直流母線との間に直流電動機の界磁巻線を接続した際には直流電動機を駆動することができる電動機駆動方法において、操作パネルのコード設定機能により交流電動機制御手段と直流電動機制御手段とを切り替えるものとする。

また、第３の発明は、交流電動機制御手段と直流電動機制御手段とを備え、３相ＰＷＭインバータの３相出力線を３相交流電動機に接続した際には交流電動機を駆動し、３相ＰＷＭインバータの３相出力線の第１相の出力線と第２相の出力線との間に直流電動機の電機子巻線を接続するとともに３相ＰＷＭインバータの第３相の出力線と３相ＰＷＭインバータの負極側直流母線との間に直流電動機の界磁巻線を接続した際には直流電動機を駆動することができる電動機駆動方法において、入力信号用端子に接続した外部スイッチにより交流電動機制御手段と直流電動機制御手段とを切り替えるものとする。

上記第１の発明によれば、３相ＰＷＭインバータに接続された電動機種別を自動的に判別し、接続された電動機に合わせて直流電動機制御手段と交流電動機制御手段との切り替えを自動的に行うことができるので、交流電動機と直流電動機との切り替えを容易に行うことができる。

また、第２，３の発明によれば、交流電動機制御手段と直流電動機制御手段との切り替えを操作パネルのコード設定機能、あるいは入力信号用端子に接続した外部スイッチにより行うことができるので、簡単な操作で交流電動機と直流電動機との切り替えを容易に行うことができる。

この発明の第１の実施の形態を示す回路構成図 図１の第１ステップの動作を説明する動作説明図 図１の第２ステップの動作を説明する動作説明図 図１の第３ステップの動作を説明する動作説明図 この発明の第２の実施の形態を示す回路構成図 この発明の第３の実施の形態を示す回路構成図 従来の交流電動機を駆動する場合を示す回路構成図 従来の直流電動機を駆動する場合を示す回路構成図

図１はこの発明の第１の実施の形態を示す電力変換装置の回路構成図であり、図７，８と同一機能を有するものについては同一の符号を付してその説明を省略する。
図１において、８１は３相ＰＷＭインバータ３のＵ相出力電流ｉ_Uを検出するＵ相電流検出器、８２は３相ＰＷＭインバータ３のＶ相出力電流ｉ_Vを検出するＶ相電流検出器、８３は３相ＰＷＭインバータ３のＷ相出力電流ｉ_Wを検出するＷ相電流検出器である。なお、この実施の形態では、３相ＰＷＭインバータ３の各出力電流ｉ_U，ｉ_V，ｉ_Wをそれぞれ電流検出器８１〜８３により検出するようにしているが、例えば、Ｖ相出力電流ｉ_Vは、Ｕ相電流検出器８１のＵ相出力電流検出値ｉ_UとＷ相電流検出器のＷ相出力電流検出値ｉ_Wとから演算によって求めることができるので、Ｖ相電流検出器８２を省略することもできる。

また、９０は３相ＰＷＭインバータ３の制御手段であり、制御手段９０は、直流電動機制御手段７１と、交流電動機制御手段７２と、３相ＰＷＭインバータ３の出力電流の検出値ｉ_U，ｉ_V，ｉ_Wに基づいて３相ＰＷＭインバータ３に接続されている電動機種別（直流電動機または交流電動機）を判別する直流／交流判別手段９５と、直流／交流判別手段９５の判別結果に基づいて直流電動機制御手段７１と交流電動機制御手段７２とを選択的に切り替える制御手段切替器９６と、直流電動機制御手段７１または交流電動機制御手段７２の出力に基づいてゲート駆動信号を出力して各スイッチング素子３１〜３６をＯＮ・ＯＦＦ制御する駆動手段７４とから構成されている。なお、Ｕ相出力線６３，Ｖ相出力線６４，Ｗ相出力線６５の出力端には、図７または図８と同様に交流電動機４または直流電動機５が接続されることになる。

このような構成において、直流／交流判別手段９５での判別方法について、以下に詳細に説明する。
まず、第１ステップとして、３相の総和が零になるような直流電流を与えるために３相ＰＷＭインバータ３の上下アームを適当に組み合わせた特定のスイッチング素子３１〜３６をパルス状に導通させて直流電流を発生させる。このときのＵ相出力線６３，Ｖ相出力線６４，Ｗ相出力線６５に流れる各相の出力電流ｉ_U，ｉ_V，ｉ_Wを電流検出器８１〜８３により検出して直流／交流判別手段９５に入力する。この検出した各相出力電流ｉ_U，ｉ_V，ｉ_Wは直流／交流判別手段９５で演算され、３相の出力電流ｉ_U，ｉ_V，ｉ_Wの総和が零であるかどうかの判定を行う。ここで、３相の出力電流ｉ_U，ｉ_V，ｉ_Wの総和が零になれば、Ｕ相出力線６３，Ｖ相出力線６４，Ｗ相出力線６５の出力端には３相交流電動機５が接続されていると判別することができる。

このようにして直流／交流判別手段９５により３相交流電動機５が接続されていると判別されると、制御手段切替器９６に対して判別信号を出力し、制御手段切替器９６では交流電動機制御手段７２を駆動手段７４に接続する。

一方、上記第１ステップで３相の出力電流ｉ_U，ｉ_V，ｉ_Wの総和が零とならない場合には、次に第２ステップに入る。第２ステップでは、３相の内の任意の２相の和が零になるような直流電流を与えるために３相ＰＷＭインバータ３の上下アームを適当に組み合わせた特定のスイッチング素子３１〜３６をパルス状に導通させて直流電流を発生させる。

このときのＵ相出力線６３，Ｖ相出力線６４，Ｗ相出力線６５に流れる各相の出力電流ｉ_U，ｉ_V，ｉ_Wを電流検出器８１〜８３により検出して直流／交流判別手段９５に入力する。３相ＰＷＭインバータ３に直流電動機５が接続されていれば、直流電動機５の電機子巻線５１が接続されている２相の電流の和が零になるはずであるので、検出した各相出力電流ｉ_U，ｉ_V，ｉ_Wが直流／交流判別手段９５で演算され、任意の２相の出力電流の和が零であるかどうかの判定を行う。なお、任意の２相は、Ｕ−Ｖ相，Ｕ−Ｗ相，Ｖ−Ｗ相の全ての組み合わせについて実施し、その１つの組み合わせで２相の出力電流の和が零であることを確認すればよい。

次に、第３ステップとして、第２ステップで出力電流の和が零であると確認できた２相とは別の１相に対して、その１相の上アームのスイッチング素子をパルス状に導通させて直流電流を発生させる。このとき、その１相の出力電流を電流検出器により検出して直流／交流判別手段９５に入力し、直流／交流判別手段９５で零電流であるかどうかの判定を行う。このときその１相が零電流でなければ、その１相の出力線と負極側直流母線６２との間に直流電動機５の界磁巻線５２が接続されていると判別することができ、上記第２ステップで出力電流の和が零となった２相の間に直流電動機５の電機子巻線５１が接続されていると判別することができる。

このようにして直流／交流判別手段９５により直流電動機５が接続されていると判別されると、制御手段切替器９６に対して判別信号を出力し、制御手段切替器９６では直流電動機制御手段７１を駆動手段７４に接続する。

なお、上記第２ステップと第３ステップの動作確認を行うことにより、３相ＰＷＭインバータ３に接続された電動機が３相交流電動機４であって、その内の１相が欠相しているような接続不良状態も検出することが可能である。

すなわち、第２ステップにおいて任意の２相の出力電流の和が零であり、第３ステップにおいて出力電流の和が零であると確認できた２相とは別の１相の出力電流が零電流となった場合、Ｕ相出力線６３，Ｖ相出力線６４，Ｗ相出力線６５の出力端には３相交流電動機４が接続されているが、その内の１相が欠相していると判断することができる。

図２は、第１ステップの一例を示すものであり、例えば、図２（ａ）（ｅ）（ｆ）のようにＵ相上アームを構成するスイッチング素子３１と、Ｖ相下アームを構成するスイッチング素子３５と、Ｗ相下アームを構成するスイッチング素子３６とを同一周期のパルス状に導通させて直流電圧を発生させる。

このとき、３相ＰＷＭインバータ３の各相には、図２（ｇ）（ｈ）（ｉ）に示すような直流電流が流れるが、Ｕ相出力線６３，Ｖ相出力線６４，Ｗ相出力線６５に流れる各相の出力電流ｉ_U，ｉ_V，ｉ_Wを電流検出器８１〜８３により検出して直流／交流判別手段９５に入力する。この検出した各相出力電流ｉ_U，ｉ_V，ｉ_Wは直流／交流判別手段９５で演算され、３相の出力電流ｉ_U，ｉ_V，ｉ_Wの総和が零であるかどうかの判定を行う。ここで、３相の出力電流ｉ_U，ｉ_V，ｉ_Wの総和が零になれば、Ｕ相出力線６３，Ｖ相出力線６４，Ｗ相出力線６５の出力端には３相交流電動機４が接続されていると判別することができる。この判別信号は制御手段切替器９６に送られ、制御手段切替器９６によって交流電動機制御手段７２を駆動手段７４に接続する。

なお、スイッチング素子３１〜３６のスイッチングパターンは、図２に示すものに限るものではなく、３相の総和が零になるような直流電流を与えればよい。例えば、Ｖ相上アームを構成するスイッチング素子３２と、Ｕ相下アームを構成するスイッチング素子３４と、Ｗ相下アームを構成するスイッチング素子３６とを同一周期のパルス状に導通させて直流電圧を発生させるようにしてもよい。

また、図３は、第２ステップの一例を示すものであり、Ｕ−Ｖ相に直流電流を発生させる場合を示し、図３（ａ）（ｅ）のようにＵ相上アームを構成するスイッチング素子３１とＶ相下アームを構成するスイッチング素子３５とを同一周期のパルス状に導通させて直流電圧を発生させる。このとき、Ｕ相出力線６３，Ｖ相出力線６４に流れる各相の出力電流ｉ_U，ｉ_Vを電流検出器８１，８２により検出して直流／交流判別手段９５に入力する。この検出した各相出力電流ｉ_U，ｉ_Vは直流／交流判別手段９５で演算され、Ｕ相とＶ相の出力電流ｉ_U，ｉ_Vの和が零であるかどうかの判定を行う。ここで、Ｕ相出力線６３とＶ相出力線６４との間に直流電動機５の電機子巻線５１が接続されていれば、Ｕ相とＶ相の出力電流ｉ_U，ｉ_Vの和が零になるはずであり、Ｕ相出力線６３，Ｖ相出力線６４には図３（ｇ）（ｈ）に示すような直流電流が流れる。

さらに、図４は、第３ステップの一例を示すものであり、Ｕ相とＶ相の出力電流ｉ_U，ｉ_Vの和が零であると確認できたとき、残りのＷ相に対して図４（ｃ）のようにＷ相の上アームのスイッチング素子３３をパルス状に導通させて直流電流を発生させる。このとき、Ｗ相出力線８３と負極側直流母線６２との間に直流電動機５の界磁巻線５２が接続されていれば、図４（ｉ）に示すようにＷ相の出力電流ｉ_Wが零にならない。

上記図３の第２ステップおよび図４の第３ステップにより、Ｕ相出力線６３とＶ相出力線６４との間に直流電動機５の電機子巻線５１が接続され、Ｗ相出力線８３と負極側直流母線６２との間に直流電動機５の界磁巻線５２が接続されていると判別することができる。

このようにして直流／交流判別手段９５により直流電動機５が接続されていると判別されると、この判別信号は制御手段切替器９６に送られ、制御手段切替器９６によって直流電動機制御手段７１を駆動手段７４に接続する。

一方、図４において、図４（ｃ）のようにＷ相の上アームのスイッチング素子３３をパルス状に導通させて直流電流を発生させたときに、Ｗ相の出力電流ｉ_Wが零の場合は、３相ＰＷＭインバータ３のＵ相出力線６３，Ｖ相出力線６４，Ｗ相出力線６５には３相交流電動機４が接続されているが、Ｗ相が欠相等の接続不良状態であると判断することができる。このようにして欠相等の接続不良であると判断されると、そのアラーム信号を不図示の表示部等に送って使用者に報知する。

このように、第１の実施の形態によれば、直流電動機制御手段７１と交流電動機制御手段７２との双方の制御手段を備えたインバータ装置１０において、直流／交流判別手段９５により３相ＰＷＭインバータ３に接続された電動機種別を自動的に判別し、接続された電動機に合わせて直流電動機制御手段７１と交流電動機制御手段７２との切り替えを自動的に行うことができるので、交流電動機と直流電動機との切り替えを容易に行うことができる。

なお、上記第１〜３ステップで示した電動機種別を判別するための確認動作は、インバータ装置１０に主電源が投入された初回に限って実施すればよい。また、上記確認動作により、３相ＰＷＭインバータ３に直流電動機５が接続された際に、電機子巻線５１が接続された２相の出力端子を自動判別できるため、直流電動機５の電機子巻線５１と界磁巻線５２の一端とを自由に接続することができるという利点もある。

図５はこの発明の第２の実施の形態を示す電力変換装置の回路構成図であり、図１と同一機能を有するものについては同一の符号を付してその説明を省略する。また、制御手段を除くインバータ装置１０の構成は図１と同じであり、以下では主に制御手段１１０について説明する。

図５において、１１０は３相ＰＷＭインバータ３の制御手段であり、制御手段１１０は、直流電動機制御手段７１と、交流電動機制御手段７２と、運転，停止の指令や各種のパラメータ，設定値等の設定変更を行う操作パネル１１１と、操作パネル１１１の設定に基づいて直流電動機制御手段７１と交流電動機制御手段７２とを選択的に切り替える制御手段切替器９６と、直流電動機制御手段７１または交流電動機制御手段７２の出力に基づいてゲート駆動信号を出力して各スイッチング素子３１〜３６をＯＮ・ＯＦＦ制御する駆動手段７４とから構成されている。操作パネル１１１は、現在の運転状態，運転周波数，異常状態等を表示する表示部１１２と、操作キー１１３とから構成され、インバータ装置１０に対する運転，停止の指令や、コード設定機能により各コード番号に対応する各種パラメータ，各種設定値，調整値等を任意に操作設定するものである。

この実施の形態では、直流電動機制御手段７１と交流電動機制御手段７２との切り替えをインバータ装置１０が備えている操作パネル１１１のコード設定機能により行うようにしたものである。コード設定機能のコード番号の１つに、直流電動機制御手段７１と交流電動機制御手段７２とのいずれかを選択できる電動機種別切替用のコードを追加し、設定値として例えば“０”を直流電動機制御、“１”を交流電動機制御としておけば、直流電動機制御手段７１と交流電動機制御手段７２との切り替えが実現できる。

電動機の更新作業の際には、操作パネル１１１の操作キー１１３を操作してコード番号で電動機種別切替用のコードを選択し、３相ＰＷＭインバータ３に接続した電動機種別に合わせて“０”または“１”を設定することにより、操作パネル１１１からの設定値が制御手段切替器９６に送られ、制御手段切替器９６によって直流電動機制御手段７１と交流電動機制御手段７２とのいずれか一方が駆動手段７４に接続される。

このように、第２の実施の形態によれば、直流電動機制御手段７１と交流電動機制御手段７２との双方の制御手段を備えたインバータ装置１０において、操作パネル１１１からの電動機種別を選択するという簡単な操作で交流電動機と直流電動機との切り替えを容易に行うことができる。

図６はこの発明の第３の実施の形態を示す電力変換装置の回路構成図であり、図１と同一機能を有するものについては同一の符号を付してその説明を省略する。また、制御手段を除くインバータ装置１０の構成は図１と同じであり、以下では主に制御手段１２０について説明する。

図６において、１２０は３相ＰＷＭインバータ３の制御手段であり、１２１はインバータ装置１０の外部に設けられた外部スイッチである。インバータ装置１０には、入力信号を外部から与えることを目的として複数の入力信号用端子が備えられており、これら入力信号用端子には複数の機能群の中から任意の機能を選択して割り付けられるようになっている。複数の入力信号用端子の内の１つの入力信号用端子１２２に直流電動機制御手段７１と交流電動機制御手段７２とのどちらかを選択できる機能を割り付けるとともに、外部スイッチ１２１を入力信号用端子１２２に接続し、直流電動機制御手段７１と交流電動機制御手段７２との切り替えを外部スイッチ１２１の接点を閉または開にすることにより行うようにする。外部スイッチ１２１の閉，開で直流電動機制御手段７１と交流電動機制御手段７２とのどちらを選択するかは任意に決めておけばよく、例えば外部スイッチ１２１の接点を閉にすると直流電動機制御を選択し、外部スイッチ１２１の接点を開にすると交流電動機制御を選択するようにとしておけば、直流電動機制御手段７１と交流電動機制御手段７２との切り替えが実現できる。

電動機の更新作業の際には、入力信号用端子１２２に直流電動機制御手段７１と交流電動機制御手段７２とのどちらかを選択できる機能を割り付け、３相ＰＷＭインバータ３に接続した電動機種別に合わせて外部スイッチ１２１の接点を閉または開にすることにより、切替信号が制御手段切替器９６に送られ、制御手段切替器９６によって直流電動機制御手段７１と交流電動機制御手段７２とのいずれか一方が駆動手段７４に接続される。

このように、第３の実施の形態によれば、直流電動機制御手段７１と交流電動機制御手段７２との双方の制御手段を備えたインバータ装置１０において、外部スイッチ１２１の操作により電動機種別を選択するという簡単な操作で交流電動機と直流電動機との切り替えを容易に行うことができる。

１…直流電源、２…平滑コンデンサ、３…３相ＰＷＭインバータ、４…３相交流電動機、５…直流電動機、７１…直流電動機制御手段、７２…交流電動機制御手段、７３…切替手段、７４…駆動手段、９５…直流／交流判別手段、９６…制御手段切替器、１１１…操作パネル、１２１…外部スイッチ。

Claims (7)

1. 交流電動機制御手段と直流電動機制御手段とを備え、３相ＰＷＭインバータの３相出力線を３相交流電動機に接続した際には交流電動機を駆動し、３相ＰＷＭインバータの３相出力線の第１相の出力線と第２相の出力線との間に直流電動機の電機子巻線を接続するとともに３相ＰＷＭインバータの第３相の出力線と３相ＰＷＭインバータの負極側直流母線との間に直流電動機の界磁巻線を接続した際には直流電動機を駆動することができる電動機駆動方法において、
   ３相ＰＷＭインバータの３相出力線に接続された電動機種別を自動的に判別することを特徴とする電動機駆動方法。
2. 請求項１に記載の電動機駆動方法において、３相ＰＷＭインバータの３相出力線に流れる電流に基づいて接続された電動機種別を判別して交流電動機制御手段と直流電動機制御手段とを切り替えることを特徴とする電動機駆動方法。
3. 請求項２に記載の電動機駆動方法において、３相ＰＷＭインバータの３相出力線に直流電流を発生させ、３相出力線の各相に流れる電流の総和が零であれば３相交流電動機が接続されていると判別することを特徴とする電動機駆動方法。
4. 請求項２に記載の電動機駆動方法において、３相ＰＷＭインバータの３相出力線に直流電流を発生させ、３相出力線の各相に流れる電流の総和が零でないとき、任意の２相の出力線に直流電流を発生させ、任意の２相の出力線に流れる電流の和が零の場合、前記任意の２相とは別の１相の出力線に直流電流を発生させ、別の１相の出力線に流れる電流が零であれば直流電動機が接続されていると判別することを特徴とする電動機駆動方法。
5. 請求項２に記載の電動機駆動方法において、３相ＰＷＭインバータの３相出力線に直流電流を発生させ、３相出力線の各相に流れる電流の総和が零でないとき、任意の２相の出力線に直流電流を発生させ、任意の２相の出力線に流れる電流の和が零の場合、前記任意の２相とは別の１相の出力線に直流電流を発生させ、別の１相の出力線に流れる電流が零でなければ３相交流電動機が接続されてその内の１相が欠相していると判別することを特徴とする電動機駆動方法。
6. 交流電動機制御手段と直流電動機制御手段とを備え、３相ＰＷＭインバータの３相出力線を３相交流電動機に接続した際には交流電動機を駆動し、３相ＰＷＭインバータの３相出力線の第１相の出力線と第２相の出力線との間に直流電動機の電機子巻線を接続するとともに３相ＰＷＭインバータの第３相の出力線と３相ＰＷＭインバータの負極側直流母線との間に直流電動機の界磁巻線を接続した際には直流電動機を駆動することができる電動機駆動方法において、
   操作パネルのコード設定機能により交流電動機制御手段と直流電動機制御手段とを切り替えることを特徴とする電動機駆動方法。
7. 交流電動機制御手段と直流電動機制御手段とを備え、３相ＰＷＭインバータの３相出力線を３相交流電動機に接続した際には交流電動機を駆動し、３相ＰＷＭインバータの３相出力線の第１相の出力線と第２相の出力線との間に直流電動機の電機子巻線を接続するとともに３相ＰＷＭインバータの第３相の出力線と３相ＰＷＭインバータの負極側直流母線との間に直流電動機の界磁巻線を接続した際には直流電動機を駆動することができる電動機駆動方法において、
   入力信号用端子に接続した外部スイッチにより交流電動機制御手段と直流電動機制御手段とを切り替えることを特徴とする電動機駆動方法。
   

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