JPH01283079A - 誘導電動機の制動装置 - Google Patents
誘導電動機の制動装置Info
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- JPH01283079A JPH01283079A JP11199088A JP11199088A JPH01283079A JP H01283079 A JPH01283079 A JP H01283079A JP 11199088 A JP11199088 A JP 11199088A JP 11199088 A JP11199088 A JP 11199088A JP H01283079 A JPH01283079 A JP H01283079A
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- Japan
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- induction motor
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- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 11
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
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- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
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- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電圧形インバータで駆動される誘導電動機の
制動装置に関する。
制動装置に関する。
電圧形インバータで回転中の誘導電動機を急減速停止す
る場合、電動機からインバータに電力が回生される。通
常、この回生電力を処理するため主回路平滑コンデンサ
に並列に抵抗を接続し、回生電力を消費させる構成とす
ることが多い（例えば特開昭６２−２６８３７２号公報
参照）。
る場合、電動機からインバータに電力が回生される。通
常、この回生電力を処理するため主回路平滑コンデンサ
に並列に抵抗を接続し、回生電力を消費させる構成とす
ることが多い（例えば特開昭６２−２６８３７２号公報
参照）。
このとき、主回路平滑コンデンサに蓄積される電力Ｐ、
は次式で示される。
は次式で示される。
Ｐｃ ＝Ｐｃ ＷＩＧ Ｗｌｌ Ｗ＋ ・・
・（１）Ｐ、：電動機の制動電力 （Ｗ） ＷＩＧ ：制動抵抗器消費電力 （Ｗ）Ｗ、 ：電動
機損失 （Ｗ）Ｗ、：インバータ損失 （
Ｗ＞ Ｐｃ：インバータ主回路平滑コンデンサ蓄積電力
（Ｗ） Ｖｃｏ ： ｔ ＝ Ｏにおける主回路平滑コンデンサ
電圧 （Ｖ） Ｃ：主回路平滑コンデンサ容量 （Ｆ）で与えられ、
この電圧を、装置で決まる許容電圧Ｖ Ｃｍ ａ ｗ以
下で使用するためには、（３）式を満たす抵抗値の制動
抵抗器を選定する必要がある。
・（１）Ｐ、：電動機の制動電力 （Ｗ） ＷＩＧ ：制動抵抗器消費電力 （Ｗ）Ｗ、 ：電動
機損失 （Ｗ）Ｗ、：インバータ損失 （
Ｗ＞ Ｐｃ：インバータ主回路平滑コンデンサ蓄積電力
（Ｗ） Ｖｃｏ ： ｔ ＝ Ｏにおける主回路平滑コンデンサ
電圧 （Ｖ） Ｃ：主回路平滑コンデンサ容量 （Ｆ）で与えられ、
この電圧を、装置で決まる許容電圧Ｖ Ｃｍ ａ ｗ以
下で使用するためには、（３）式を満たす抵抗値の制動
抵抗器を選定する必要がある。
−例として、制動トルクを一定としたとき、電動機回転
数に対する電力の分担を第４図に示す。
数に対する電力の分担を第４図に示す。
このと°き、図中斜線で示す電力により主回路平滑コン
デンサ電圧が上昇するので、仮にこの１圧上昇をゼロと
するためにはｗ、Ｇ≧ＰＣ−Ｗ−Ｗ、 となるように制
動抵抗器を選定する必要がある。
デンサ電圧が上昇するので、仮にこの１圧上昇をゼロと
するためにはｗ、Ｇ≧ＰＣ−Ｗ−Ｗ、 となるように制
動抵抗器を選定する必要がある。
ところが、以上に説明した従来の方法では、電動機の制
動電力Ｐｃ は、電動機の減速レート、機械系を含んだ
イナーシャ等で決まるため、あらゆる場合を考慮して制
動抵抗器を選定すると装置が大型となりコストアップに
もつながる。また、あらかじめ選定された制動抵抗器に
対し、前記（３）式を満足しない制動電力で電動機を急
減速すると、主回路平滑コンデンサ電圧が許容値以上に
上昇し装置の破損につながったり、装置の保護回路が動
作して停止に多大な時間を要する。
動電力Ｐｃ は、電動機の減速レート、機械系を含んだ
イナーシャ等で決まるため、あらゆる場合を考慮して制
動抵抗器を選定すると装置が大型となりコストアップに
もつながる。また、あらかじめ選定された制動抵抗器に
対し、前記（３）式を満足しない制動電力で電動機を急
減速すると、主回路平滑コンデンサ電圧が許容値以上に
上昇し装置の破損につながったり、装置の保護回路が動
作して停止に多大な時間を要する。
そこで本発明は、あらかじめ選定された制動抵抗器の電
力消費能力内で最大限の制動能力を利用し、限られた能
力内で最短時間ごかつ確実に電動機を減速停止すること
を目的とする。
力消費能力内で最大限の制動能力を利用し、限られた能
力内で最短時間ごかつ確実に電動機を減速停止すること
を目的とする。
この目的を達成するため、本発明の誘導電動機の制動装
置は、電圧形インバータで駆動される誘導電動機の制動
装置において、当該誘導電動機の減速時に発生する回生
電力が主回路平滑コンデンサ及び制動抵抗器の許容電力
値を越えて回生される回転数範囲では回生電力が前記許
容電力値近傍に抑制されるように前記誘導電動機に対す
るトルク指令値を低減する回生電力抑制回路を設けたこ
とを特徴とする。
置は、電圧形インバータで駆動される誘導電動機の制動
装置において、当該誘導電動機の減速時に発生する回生
電力が主回路平滑コンデンサ及び制動抵抗器の許容電力
値を越えて回生される回転数範囲では回生電力が前記許
容電力値近傍に抑制されるように前記誘導電動機に対す
るトルク指令値を低減する回生電力抑制回路を設けたこ
とを特徴とする。
本発明は、あらかじめ選定される制動抵抗器と主回路電
圧許容上昇値とから許容電力処理能力を求め、この電力
を越えて回生される回転数範囲では、回生電力を制限す
る回路を付加することにより、その装置で許容できる最
大能力で減速停止するものである。
圧許容上昇値とから許容電力処理能力を求め、この電力
を越えて回生される回転数範囲では、回生電力を制限す
る回路を付加することにより、その装置で許容できる最
大能力で減速停止するものである。
回生電力を制限する方法は種々考えられるが、その代表
的方法として、ベクトル制御装置の場合は、２次電流指
令値あるいは磁束指令値を制限する方法を採ることがで
き、Ｖ／Ｆ制御装置の場合は、減速レートを制限する方
法を採ることができる。
的方法として、ベクトル制御装置の場合は、２次電流指
令値あるいは磁束指令値を制限する方法を採ることがで
き、Ｖ／Ｆ制御装置の場合は、減速レートを制限する方
法を採ることができる。
以下、本発明の具体的実施例を第１図に示して説明する
。
。
第１図は本発明の制動装置をベクトル制御に適用した例
を示すブロック図である。同図において、１は誘導電動
機、２は交流電源を示している。交流電源２から供給さ
れる電力はダイオードブリッジ３によって整流され、主
回路平滑コンデンサＣによって平滑される。誘導電動機
１０回転速度Ｎはパルスジェネレータ４によって検出さ
れ、この回転速度Ｎとトルク設定器１３によって設定さ
れたトルク指令値Ｔ＊がベクトル制御器５に人力され、
ＰＷＭ（パルス幅変調）制御器６を介してトランジスタ
インバータ７をドライブし、誘導電動機１をベクトル制
御する。
を示すブロック図である。同図において、１は誘導電動
機、２は交流電源を示している。交流電源２から供給さ
れる電力はダイオードブリッジ３によって整流され、主
回路平滑コンデンサＣによって平滑される。誘導電動機
１０回転速度Ｎはパルスジェネレータ４によって検出さ
れ、この回転速度Ｎとトルク設定器１３によって設定さ
れたトルク指令値Ｔ＊がベクトル制御器５に人力され、
ＰＷＭ（パルス幅変調）制御器６を介してトランジスタ
インバータ７をドライブし、誘導電動機１をベクトル制
御する。
主回路には制動抵抗器Ｒａがスイッチ８を介して設置さ
れており、急減速時等に誘導電動機１からの回生電力に
よって主回路の電圧が所定の設定電圧を超えたときに、
前記スイッチ８が閉成される。すなわち、主回路の電圧
は電圧検出器９によって検出され、主回路電圧検出値Ｖ
Ｐ＋１が設定電圧ｖｓｉｔ を超えたときに比較器１０
の出力が発生してスイッチ８を閉じ、制動抵抗器Ｒ，を
介して回生電力を消費し、誘導電動機１の制動を行う。
れており、急減速時等に誘導電動機１からの回生電力に
よって主回路の電圧が所定の設定電圧を超えたときに、
前記スイッチ８が閉成される。すなわち、主回路の電圧
は電圧検出器９によって検出され、主回路電圧検出値Ｖ
Ｐ＋１が設定電圧ｖｓｉｔ を超えたときに比較器１０
の出力が発生してスイッチ８を閉じ、制動抵抗器Ｒ，を
介して回生電力を消費し、誘導電動機１の制動を行う。
以上の回路は従来の制動装置と同様の構成であるが、本
発明においては、回生電力抑制回路１１及び低電圧優先
回路１２を設けている。回生電力抑制回路１１は、誘導
電動機１０回転数検出値を人力して、所定の回転数以上
においてはトルク指令ＴＩを制限するために予め設定さ
れたパターン又はテーブルである。
発明においては、回生電力抑制回路１１及び低電圧優先
回路１２を設けている。回生電力抑制回路１１は、誘導
電動機１０回転数検出値を人力して、所定の回転数以上
においてはトルク指令ＴＩを制限するために予め設定さ
れたパターン又はテーブルである。
回生電力抑制回路１１のトルク指令制限パターンは、第
３図（ａ）に示すように、制動抵抗器Ｒ，の消費電力Ｗ
■、電動機損失ＷＧ、インバータ損失ＷＩ及び主回路電
圧許容上昇値から求められる平滑コンデンサＣの蓄積電
力ＰＣから制動可能電力Ｐ、を得、これをＴ〜」−の関
係を用いて同”４（ｂ）のように与えられるトルク制限
の関数である（ここにＴ：トルク、Ｐ：電力、Ｎは電動
機回転数）。
３図（ａ）に示すように、制動抵抗器Ｒ，の消費電力Ｗ
■、電動機損失ＷＧ、インバータ損失ＷＩ及び主回路電
圧許容上昇値から求められる平滑コンデンサＣの蓄積電
力ＰＣから制動可能電力Ｐ、を得、これをＴ〜」−の関
係を用いて同”４（ｂ）のように与えられるトルク制限
の関数である（ここにＴ：トルク、Ｐ：電力、Ｎは電動
機回転数）。
回生電力抑制回路１１の構成例を第２図に示す。
低電圧優先回路１２では、トルク設定器１３によって設
定されたトルク指令値Ｔ０ と回生電力抑制回路１１に
よって出力されたトルク制限値とを比較し、低い方の値
をトルク指令値としてベクトル制御器５に与える。
定されたトルク指令値Ｔ０ と回生電力抑制回路１１に
よって出力されたトルク制限値とを比較し、低い方の値
をトルク指令値としてベクトル制御器５に与える。
これにより、選定された制動抵抗器で処理できる最大の
回生電流消費能力の範囲で、誘導電動機１０回生制動を
行うことができる。
回生電流消費能力の範囲で、誘導電動機１０回生制動を
行うことができる。
以上に述べたように、本発明においては、誘導電動機の
減速時に発生する回生電力が主回路平滑コンデンサ及び
制動抵抗器の許容電力値を越えて回生される回転数範囲
では回生電力が前記許容電力値近傍に抑制されるように
前記誘導電動機に対するトルク指令値を低減する回生電
力抑制回路を設けている。これにより、選定された制動
抵抗器で処理しうる最大能力で減速停止ができるので、
停電時等、外部異常時の非常停止を最短時間でかつ確実
に行うことができる。
減速時に発生する回生電力が主回路平滑コンデンサ及び
制動抵抗器の許容電力値を越えて回生される回転数範囲
では回生電力が前記許容電力値近傍に抑制されるように
前記誘導電動機に対するトルク指令値を低減する回生電
力抑制回路を設けている。これにより、選定された制動
抵抗器で処理しうる最大能力で減速停止ができるので、
停電時等、外部異常時の非常停止を最短時間でかつ確実
に行うことができる。
第１図は本発明の制動装置を適用したベクトル制御装置
の構成を示すブロック図、第２図は本発明による回生電
力抑制回路の構成例を示す回路図、第３図はその回生電
力抑制回路の設定パターンを説明するグラフ、第４図は
従来の制動装置の問題点を説明するためのグラフである
。 １：誘導電動機 ２：交流電源 ３：ダイオードブリッジ ４：パルスジェネレータ ５：ベクトル制御器 ６：ＰＷＭ制御器７：トランジ
スタインバータ ８：スイッチ ９：電圧検出器１０：比較器
１１：回生電力抑制回路１２：低電圧優先回
路 １３：トルク指令器第２図 （遠度検出絶対値） 第４図 第３図 ＯＮｏ →電動機回転数
の構成を示すブロック図、第２図は本発明による回生電
力抑制回路の構成例を示す回路図、第３図はその回生電
力抑制回路の設定パターンを説明するグラフ、第４図は
従来の制動装置の問題点を説明するためのグラフである
。 １：誘導電動機 ２：交流電源 ３：ダイオードブリッジ ４：パルスジェネレータ ５：ベクトル制御器 ６：ＰＷＭ制御器７：トランジ
スタインバータ ８：スイッチ ９：電圧検出器１０：比較器
１１：回生電力抑制回路１２：低電圧優先回
路 １３：トルク指令器第２図 （遠度検出絶対値） 第４図 第３図 ＯＮｏ →電動機回転数
Claims (1)
- １、電圧形インバータで駆動される誘導電動機の制動装
置において、当該誘導電動機の減速時に発生する回生電
力が主回路平滑コンデンサ及び制動抵抗器の許容電力値
を越えて回生される回転数範囲では回生電力が前記許容
電力値近傍に抑制されるように前記誘導電動機に対する
トルク指令値を低減する回生電力抑制回路を設けたこと
を特徴とする誘導電動機の制動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11199088A JPH01283079A (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 誘導電動機の制動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11199088A JPH01283079A (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 誘導電動機の制動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01283079A true JPH01283079A (ja) | 1989-11-14 |
Family
ID=14575182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11199088A Pending JPH01283079A (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 誘導電動機の制動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01283079A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7368889B2 (en) * | 2003-02-14 | 2008-05-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Motor control apparatus and control method thereof |
| JP2009239987A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-15 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 膨張タービン制動装置 |
| JP2011135681A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Toyota Motor Corp | モータの制御装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6152498B2 (ja) * | 1981-12-29 | 1986-11-13 | Fujitsu Ltd |
-
1988
- 1988-05-09 JP JP11199088A patent/JPH01283079A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6152498B2 (ja) * | 1981-12-29 | 1986-11-13 | Fujitsu Ltd |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7368889B2 (en) * | 2003-02-14 | 2008-05-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Motor control apparatus and control method thereof |
| JP2009239987A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-15 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 膨張タービン制動装置 |
| JP2011135681A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Toyota Motor Corp | モータの制御装置 |
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