JP4912688B2 - 交流電動機用速度制御機の直流バス上の電圧管理方法およびシステム - Google Patents
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Description
過剰で急激な電動機の制動(減速時間が短すぎる、又は制動トルクが高すぎる)、
一定電動機速度における、負荷による電動機の駆動、
配電網の故障(切断)
これらの特別な状況下では、直流バスのコンデンサは、損傷の危険のある過電圧の状態にさらされることがある。
直流バス上で測定された電圧値を所定の制限値と比較するステップと、
直流バス上で測定された電圧値が制限値より大きい場合、固定子に一定周波数を与えるよう、内部ランプ波の傾きを強制的にゼロにするステップと、
また直流バス上で測定された電圧値が制限値よりも小さい場合、内部ランプ波の傾きの値を、例えば所定の時定数に従い、徐々に増大させるステップと、備えたことを特徴とする。
直流バス上で測定された電圧値を制限値と比較するための手段、及び直流バス上で測定された電圧値が制限値より大きい場合、固定子の周波数を一定値に維持するために内部ランプ波の傾きを強制的にゼロの値にする手段を有する電圧調整回路と、
直流バス上で測定された電圧値が制限値より小さい場合、内部ランプ波の傾き値の段階的な増大を、例えば規定の時定数に従い、指令するための制御令手段と
を有することを特徴とする。
このようにして、ゼロの値の傾きを有する減速ランプ波により、固定子の周波数Wstatは減少を止め(41、図4)、電動機Mは以降一定速度で機能する。速度制御機の直流バス上で測定された電圧Vbusが、制限値Vlimを上回っている間は、レギュレータ11の正の出力が内部ランプ波Rの傾きの値をゼロにとどめる(40)。一定の時間、電動機Mを一定速度に維持しながら、直流バス上に回生されたエネルギーは徐々に減少する。直流バス上で測定された電圧値Vbusが再び制限値Vlimを下回った時、比較装置10の出力は、再び負となり、その結果、レギュレータ11は、ターンオフされる。そして、レギュレータ11は、内部ランプ波Rを解放する負の出力を送出する。内部ランプ波Rは、それにより、減速を続けるため、初期の傾き(Pi)に戻ることもある。
本発明によれば、ゼロにとどまった後、内部ランプ波Rの傾きは、すぐには初期の値(Pi)に戻らず、所定の時定数(42)に従った、段階的な増大を続ける。内部ランプ波Rの傾き値の増大は、従って、ゼロ値と初期の傾き値Piとの間の一定で線形な増大を続ける。速度制御機の指令手段が、このランプ波が解放されている時、この段階的な内部ランプ波Rの傾き値の段階的な増大を指令することができる。このようにして、電動機の減速が緩やかに円滑に再開される(44)。内部ランプ波Rの傾きの段階的な増大は、傾きが初期の値Piに戻るまで行われてもよい。しかしながら、傾き値の段階的な増大時に、直流バス上で測定された電圧値Vbusが再び制限値Vlimを上回ることが明らかである場合、比較装置10の正の出力は、再びレギュレータ11をターンオンする。上述の場合と同じように、レギュレータ11の正の出力が、これにより、その傾き値を無効にすることで、再び内部ランプ波Rに作用しかける(43)。固定子の周波数Wstatは、こうして再び一定値に維持される(45)。
内部ランプ波Rの解放は、直流バス上で測定された電圧Vbusが、再び制限値Vlimを下回った時、実行される。そして、内部ランプ波Rの傾きは、再び、ゼロ値から最大で初期値Piまで段階的な増大を続ける(46)。
10 比較装置
11 レギュレータ
12 積分器
20 ダイオード整流ブリッジ
21 コンデンサフィルタ
22 トランジスタ・ダイオードインバータブリッジ
Claims (13)
- 配電網(Rd)に接続された交流電流電動機(M)用速度制御機の直流バス上の電圧(Vbus)を管理する方法において、前記速度制御機は直流バス上に電子回路(20、21、22)を有し、所定の初期傾き値(Pi)を有する前記電動機の加速/減速の内部ランプ波(R)が、前記速度制御機の電圧制御法則の入力として与えられる基準周波数(Wref)と、前記電圧制御法則の出力として得られる固定子の周波数(Wstat)との間に挿入されて、前記固定子の周波数(Wstat)が前記入力として与えられる基準周波数(Wref)に追従するV/F型の電圧制御法則に従って前記速度制御機は動作し、上記方法は、
前記直流バス上で測定された電圧値(Vbus)を所定の制限値(Vlim)と比較するステップと、
前記直流バス上で測定された前記電圧値(Vbus)が前記制限値(Vlim)よりも大きい場合、前記固定子に一定の周波数(Wstat)を与えるよう、前記内部ランプ波(R)の傾きを強制的にゼロの値にするステップと、
また前記直流バス上で測定された前記電圧値(Vbus)が前記制限値(Vlim)よりも小さい場合、前記内部ランプ波(R)の傾きの値を段階的に増大させるステップと、
を備えたことを特徴とする方法。 - 前記内部ランプ波(R)の傾きの値における段階的な増大は、所定の時定数に従って起こることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記内部ランプ波(R)の傾きの値における段階的な増大は、ゼロの値と初期値(Pi)の間で生じることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- 前記基準周波数(Wref)の低下が検出されるとすぐに、前記内部ランプ波(R)の傾き値が、ゼロに設定されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の方法。
- 前記基準周波数(Wref)が一定でかつ前記直流バス上で測定された前記電圧値(Vbus)が前記制限値(Vlim)以上である場合、積分器(12)を用いて前記固定子の周波数(Wstat)に対する修正値を計算するステップと、前記計算された値を前記固定子の周波数(Wstat)に加えるステップと、を備えていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一つに記載の方法。
- 前記直流バス上で測定された前記電圧値(Vbus)が前記制限値(Vlim)より小さい場合には、前記固定子の周波数(Wstat)にいかなる修正も行わないように、前記積分器(12)の出力がゼロに設定されることを特徴とする請求項5記載の方法。
- 前記配電網の故障が検出された場合に、前記制限値(Vlim)を、前記直流バスの電子回路(20、21、22)に給電を行うのに充分な電圧値であると定義された最小値まで下げるステップも備えたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載の方法。
- 配電網に接続された前記交流電流電動機(M)用速度制御機の直流バス上の電圧管理システムにおいて、前記速度制御機は前記直流バス上に電子回路を有し、所定の初期の傾き値(Pi)を有する電動機の加速/減速の内部ランプ波(R)が、電圧制御法則の入力として決定される基準周波数(Wref)と前記電圧制御法則の出力として得られる固定子の周波数(Wstat)との間に挿入されて、前記出力として得られる固定子の周波数(Wstat)が前記入力として決定される基準周波数(Wref)に追従するV/F型の電圧制御法則に従って前記速度制御機は動作し、上記システムは、
前記直流バス上で測定された電圧(Vbus)値を制限値と比較するための手段(10)、及び前記直流バス上で測定された前記電圧値が前記制限値より大きい場合に前記固定子の周波数(Wstat)を一定値に維持するために前記内部ランプ波(R)の傾きを強制的にゼロの値にする手段(11)を有する電圧調整回路(1)と、
前記直流バス上で測定された前記電圧値(Vbus)が前記制限値(Vlim)より小さい場合、前記内部ランプ波(R)の傾き値の段階的な増大を指示するための制御手段と、
を備えたことを特徴とするシステム。 - 前記制御手段は、所定の時定数を有し、この時定数に従って前記内部ランプ波の傾き値の段階的な増大が生成されることを特徴とする請求項8記載のシステム。
- 前記固定子の周波数(Wstat)の減速が指令されるとすぐに、前記内部ランプ波の傾きをゼロの値にする手段も有することを特徴とする請求項8または9記載のシステム。
- 前記電圧調整回路(1)は、前記基準周波数が一定でかつ前記直流バス上で測定された前記電圧値(Vbus)が前記制限値(Vlim)以上の値である時に、前記固定子の周波数に与えられた修正周波数が計算できる積分器(12)も有することを特徴とする請求項8乃至10のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記積分器(12)は、前記直流バス上で測定された前記電圧値(Vbus)が前記制限値(Vlim)よりも小さい時に、その出力をゼロに等しい値に制限する手段を有することを特徴とする請求項11に記載のシステム。
- 前記配電網(Rd)の故障を検出しかつこの状況下で前記制限値(Vlim)を、前記速度制御機の前記直流バスの前記電子回路(20、21、22)に給電を行うのに充分な電圧値であると定義された最小値(Vlimab)まで下げるための手段を有することを特徴とする請求項8乃至12のいずれか一つに記載のシステム。
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