JPH0134559Y2

JPH0134559Y2 -

Info

Publication number: JPH0134559Y2
Application number: JP119682U
Authority: JP
Priority date: 1982-01-08
Filing date: 1982-01-08
Publication date: 1989-10-20
Also published as: JPS58103593U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は電流形インバータを構成しているサ
イリスタ等のスイツチング素子の通電順序を切り
換える電流形インバータの正逆切換制御回路に関
する。

ローラテーブル等を駆動する時において使用さ
れる電流形インバータは急加速制御が可能である
ことおよびローラテーブルの回転方向を電子的に
切り換え得ることが必要とされている。

ところで、このような電流形インバータにおい
ては、その相出力を正転から逆転に、または、逆
転から正転に切り換えるタイミングが電流形イン
バータを構成している転流コンデンサの極性（蓄
えている電荷によつて生じた極性）と一致してい
ないと、同電流形インバータを構成しているサイ
リスタの転流時に転流失敗を起すことがある。こ
のため、このような電流形インバータの相出力を
切り換える場合にあつては、従来、Ｒ相（このＲ
相は相切換時においても切り換えが行なわれない
相とする）のゲート信号（パルス信号）の立ち上
りから60゜（電気角）以内に、Ｓ、Ｔ相を切り換
え、転流コンデンサの極性に起因する転流失敗を
防止している。しかしながらこのような従来の正
逆転切換え方法においては、電流形インバータの
負荷状態が軽負荷となりサイリスタの転流期間が
60゜より大になつた時において、Ｒ相の立ち上り
から60゜以内に正逆転の切り換えを行うと、電流
形インバータが不安定現象を起すことがある。

この考案は上記の点に鑑み、相切換えを行なわ
ない相の導通開始からその導通終了までの120゜の
期間中における任意のタイミングで電流形インバ
ータの相出力を切り換えることができる電流形イ
ンバータの正逆切換制御回路を提供するもので、
正逆切換時において、その相切り換えを行なわな
い相の一方の側（例えば正側）のサイリスタが導
通している時に、すでに導通している他の相の他
方の側のサイリスタの導通を保持し、この保持期
間中に、正逆転切り換えを行うようにしたことを
特徴としている。

以下この考案の一実施例を図面にしたがつて説
明する。

第１図はこの考案による３相電流形インバータ
の正逆切換制御回路３３の一構成例を示す回路図
であり、第２図は第１図を説明するための波形図
である。第１図において１は３相電流形インバー
タの負荷（ローラテーブル等）の回転方向を指示
する正逆指令信号S1が供給される端子である。
ここで、正逆指令信号S1は正転指令時に“１”
逆転指令時に“０”となる。端子２ａ，３ａ，４
ａは、各々、３相電流形インバータのブリツジ接
続された６個のサイリスタのうち、Ｒ相正側
（R⁺）、Ｓ相正側（S⁺）、Ｔ相正側（T⁺）の各サ
イリスタをトリガ（点孤）するゲート信号SR⁺、
SS⁺、ST⁺が供給される端子であり、端子５ａ，
６ａ，７ａは、各々、ブリツジ接続された６個の
サイリスタのうち、Ｒ相負側（R^-）、Ｓ相負側
（S^-）、Ｔ相負側（T^-）の各サイリスタをトリガ
するゲート信号SR^-，SS^-，ST^-が供給される端
子である。なお、これらの各ゲート信号SR⁺，
SS⁺，ST⁺，SR^-，SS^-，ST^-の各波形を第２図
イ〜ヘに示す。

また、端子２ｂ，３ｂ，４ｂは、各々、増幅器
を介してＲ相正側、Ｓ相正側、Ｔ相正側の各サイ
リスタのゲートに接続される端子であり、端子５
ｂ，６ｂ，７ｂは、各々、増幅器を介してＲ相負
側、Ｓ相負側、Ｔ相負側の各サイリスタのゲート
に接続される端子である。

また、正逆切換用フリツプフロツプ８は正逆指
令信号S1をゲート信号SR⁺の立ち上り時点におい
て読み込むフリツプフロツプである。すなわち、
正逆指令信号S1が“０”信号から“１”信号に
変化すると、変化後、最初に供給されるゲート信
号SR⁺の立ち上りにおいて、正逆切換用フリツプ
フロツプ８の出力端子Ｑが“１”信号に、出力端
子が“０”信号に、各々反転し、以後、出力端
子Ｑから“１”信号が、出力端子から“０”信
号が連続して出力される。また、正逆指令信号
S1が“１”信号から“０”信号に変化すると、
変化後、最初に供給されたゲート信号SR⁺の立ち
上りにおいて、出力端子Ｑが“０”信号に、出力
端子が“１”信号に反転し、以後、出力端子Ｑ
から“０”信号が、出力端子から“１”信号が
連続して出力される。

単安定回路９は正逆指令信号S1が反転した後、
最初に供給されるゲート信号SR⁺の立ち上り時点
から、ゲート信号SR⁺のパルス幅と同一幅の
“１”信号を出力する回路である。

また、ゲート信号切換回路１０は供給されたゲ
ート信号SS⁺，ST⁺，SS^-、ST^-を切り換える回
路であり、アンドゲート１１〜１８、オアゲート
１９〜２２により構成されている。遮断回路２３
は単安定回路９が“１”信号を出力した時にゲー
ト信号切換回路１０からの信号を遮断する回路で
あり、アンドゲート２４，２５により構成されて
いる。割込み回路２６は単安定回路９が“１”信
号を出力した時に、ゲート信号SR⁺を既に出力し
ている信号に割り込ませる回路であり、アンドゲ
ート２７，２８およびオアゲート２９，３０によ
り構成されている。また、インバータ３１，３２
は供給された信号を反転するものである。

次に第１図に示す回路の動作を説明する。最初
に、定常状態（正逆指令信号S1に変化がない状
態）の動作について説明する。この状態の場合、
単安定回路９の出力信号S2は常時“０”信号の
状態にあり、したがつて、アンドゲート２７，２
８は常時閉状態にある。またこの場合、インバー
タ３１の出力は常時“１”信号の状態にあり、し
たがつて、アンドゲート２４，２５は常時開状態
にある。すなわち、定常状態においては、オアゲ
ート２１，２２の出力が、各々、出力端子６ｂ，
７ｂに供給される。

次に、この定常状態において、正逆指令信号
S1が“１”信号である場合（正転が指示されて
いる場合）は正逆切換用フリツプフロツプ８の出
力端子Ｑから“１”信号が、出力端子から
“０”信号が、各々、出力され、アンドゲート１
１，１３，１５，１７が開状態に、アンドゲート
１２，１４，１６，１８が閉状態となつている。
これにより、端子２ａ〜７ａに各ゲート信号
SR⁺，SS⁺，ST⁺，SR^-，SS^-，ST^-が供給され
た時、これらの各ゲート信号SR⁺〜ST^-が、
各々、出力端子２ｂ〜７ｂから出力され、３相電
流形インバータの負荷が正転駆動される。

一方、正逆指令信号S1が“０”信号である場
合（逆転が指示されている場合）は正逆切換用フ
リツプフロツプ８の出力端子Ｑから“０”信号
が、出力端子から“１”信号が、各々、出力さ
れ、アンドゲート１２，１４，１６，１８が開状
態に、アンドゲート１１，１３，１５，１７が閉
状態となつている。これにより、端子２ａ〜７ａ
に各ゲート信号SR⁺，SS⁺，ST⁺，SR^-，SS^-，
ST^-が供給された時、これらの各ゲート信号SR⁺
〜ST^-が、各々、出力端子２ｂ，４ｂ，３ｂ，５
ｂ，７ｂ，６ｂに供給される。この場合、端子３
ｂ，４ｂに供給される信号および端子６ｂ，７ｂ
に供給される各信号は、各々、前述した正転時に
供給された各信号と逆になつていることから、負
荷が逆転駆動されている。

次に正転／逆転の切換時の動作を説明する。第
３図はこの場合の動作を説明するためのタイミン
グ図であり、この図においてR⁺，S⁺，T⁺，R^-，
S^-，T^-は、各々、点孤されるサイリスタを示し
ている。いま時刻t₁において第３図イに示す正逆
指令信号S1が“１”から“０”に（正転から逆
転に）反転したとすると、この時刻t₁の後におい
て、最初のゲート信号SR⁺が供給された時刻t₂で
正逆切換用フリツプフロツプ８が反転すると共
に、この時刻t₂において、単安定回路９が時刻t₂
からゲート信号SR⁺のパルス幅と同一幅（第３図
ロに示す時間τ）の“１”信号を出力する。そし
て、単安定回路９が“１”信号を出力すると、遮
断回路２３のアンドゲート２４，２５が閉状態に
なると共に、割込み回路２６のアンドゲート２７
の第１、第２入力端に“１”信号が供給され、同
アンドゲート２７が開状態になり、ゲート信号
SR⁺が、時間τの間、アンドゲート２７、オアゲ
ート２９を介して出力端子６ｂに供給される。ま
た上述した動作と並行して、時刻t₂において、単
安定回路９が“１”信号を出力すると、遮断回路
２３のアンドゲート２４，２５が閉状態になり、
ゲート信号切換回路１０から供給されている信号
を遮断する。

またこの時刻t₂において、正逆切換用フリツプ
フロツプ８が反転すると、アンドゲート１１〜１
８の開閉が、各々、切換えられ、この時のゲート
信号SS^-がアンドゲート２５に供給され、ここで
その通過が阻止される。この結果、時刻t₂におい
て、ゲート信号切換回路１０の切り換えが行なわ
れた場合にもS^-（Ｓ相負側）のサイリスタのゲー
トに“１”信号が供給され続け、同サイリスタの
導通が保持される。なお、アンドゲート２８は上
述した動作中において、時刻t₂で正逆指令信号S1
が“０”信号となつた時からそれ以後閉状態とな
つている。次に、時刻t₂から時間τが経過した時
刻t₃において、単安定回路９の出力が“０”信号
に戻ると、アンドゲート２４，２５が開状態にな
ると共に、アンドゲート２７が閉状態になる。こ
れにより、ゲート信号切換回路１０の出力してい
るゲート信号ST^-がアンドゲート２４、オアゲー
ト２９、出力端子６ｂを介して出力され、S^-の
サイリスタの導通が保持される。以後、端子２ａ
〜７ａに各ゲート信号SR⁺〜ST^-が供給される
と、これらの各ゲート信号SR⁺，SS⁺，ST⁺，
SR^-，SS^-，ST^-が出力端子２ｂ，４ｂ，３ｂ，
５ｂ，７ｂ，６ｂから出力され、電流形インバー
タの各サイリスタが第３図ロ，ハに示すようR⁺
→S^-→T⁺→R^-→S⁺→T^-→R⁺…なる順序でトリ
ガされる。

このように、この正逆切換回路３３にあつて
は、正転から逆転に切り換える時に、切り換えの
中心となるゲート信号SR⁺が供給された時に、出
力端子６ｂから既に出力されている“１”信号
（この“１”信号はS^-のサイリスタのゲートに供
給されている）を保持できることから、ゲート信
号SR⁺が供給された時あるいはこの時から120゜の
期間中の任意のタイミングで正逆の切り換えを行
なつても各サイリスタが切り換わることがない。
したがつて、ゲート信号R⁺が供給された時点に
おいて既に導通しているサイリスタ（ゲート信号
S^-が供給されるサイリスタ）の転流期間が60゜以
上となつた場合においても、時刻t₀で同サイリス
タが点孤されてから期間240゜まで同サイリスタの
導通が保持され、転流期間が60゜を越えたことを
起因する不安定現象を防止することができる。

また上述した状態において、時刻t₄において、
正逆切換信号S1が“０”から“１”に（逆転か
ら正転に）反転した場合も上述した動作と同様
に、最初のゲート信号SR⁺の立ち上り時刻t₆から
期間τが経過する時刻t₇までの間、T^-のサイリ
スタの導通が強制的に保持され、同サイリスタの
導通が時刻t₅から時刻t₈の間保持される。

また上述した実施例にあつては、単安定回路９
の遅れ期間を0゜としているが、これを60゜より少
し短い期間にすると共に正逆切換用フリツプフロ
ツプ８の遅れ期間を60゜以上120゜以内にし、ゲー
ト信号R⁺が供給された時から期間60゜が経過する
までの期間内に、正逆指令信号S1が切り換つた
場合に、これを検出して正逆切換を行うようにす
ることも勿論可能である。

第４図はこの考案による電流形インバータの正
逆切換制御回路を適用した電流形インバータの回
路構成例を示すブロツク図である。この図におい
て、３４は操作員等により操作される指令器であ
り、この指令器３４は操作員等により設定された
速度指令信号を正逆判別回路３５および絶対値変
換回路３６に供給する。正逆判別回路３５は供給
された速度指令信号の正負を判別する回路であ
り、供給された速度指令信号が正転を示している
時に正転を示す正逆指令信号S1を発生し、また
逆に逆転を示している時に逆転を示す正逆指令信
号S1を発生して正逆切換回路（この正逆切換回
路は第１図に示す回路である）３３の端子１に供
給する。

絶対値変換回路３６は供給された速度指令信号
の値（この値は正または負の電圧として与えられ
る）の絶対値を求める回路であり、絶対値変換し
て得られた速度信号を電圧制御回路３７および発
振器３８に供給する。電圧制御回路３７は出力電
圧を制御する回路であり、トランス３９、電圧検
出回路４０により検出された出力電圧信号および
供給された速度信号に基づいて電圧制御信号を発
生して電流制御回路４１に供給する。電流制御回
路４１は出力電流を制御する（実際には入力電流
を制御して出力電流を制御している）回路であ
り、変流器４２、電流検出回路４３により検出さ
れた入力電流値を示す電圧信号および供給された
電圧制御信号に基づいて電流制御信号を発生して
位相制御回路４４に供給する。位相制御回路４４
は順変換装置４５によつて整流される交流電圧の
位相を制御する回路であり、供給された電流制御
信号に基づいて位相制御信号を発生して順変換装
置４５に供給する。順変換装置４５は電源４６の
出力した３相の交流電圧を整流するものであり、
位相制御回路４４から供給された位相制御信号に
基づいて、供給された交流電圧を制御整流し、こ
れにより得られた電流をリアクタ４７を介して逆
変換装置４８に供給する。

また、発振器３８は供給された速度信号に基づ
いてその発振周波数が変化するものであり、供給
された速度信号に対応した周波数で発振し、これ
により得られたパルス信号を分配器４９に供給す
る。分配器４９は供給されたパルス信号に基づい
て第２図イ〜ヘに示すゲート信号を発生するもの
であり、供給されたパルス信号を分周してゲート
信号R⁺，T^-，S⁺，R^-，T⁺，S^-を順次発生して
正逆切換回路３３の対応する各端子６ａ，１１
ａ，８ａ，７ａ，９ａ，１０ａに供給する。パル
ス増幅器５０は正逆切換回路３３から供給された
信号を増幅するものであり、増幅して得られた各
信号を逆変換装置４８の各サイリスタに供給す
る。逆変換装置４８はリアクタ４７を介して供給
された電流（直流電流）を３相の交流電流に変換
するものであり、パルス増幅器５０から順次供給
された各信号に基づいて、供給された直流電流を
３相の交流電流に変換してモータ５１に供給し、
同モータ５１を指令器３４で設定された速度で回
転させる。

以上説明したように、この考案による電流形イ
ンバータの正逆切換制御回路は正逆指令信号が切
り換わつた後に、第１−ａのゲート信号が供給さ
れた場合に、この第１−ａのゲート信号が供給さ
れたタイミングと対応するタイミングで、既に出
力している第１−ｂあるいは第ｎ−ｂのゲート信
号が保持するゲート信号保持手段と、このゲート
信号保持手段により、前記第１−ｂあるいは第ｎ
−ｂのゲート信号が保持されている間に、ゲート
信号の出力順序を切り換えるゲート信号切換手段
とを設けたので、正逆切換え時において切換えが
行なわれない相の導通開始から導通終了までの任
意のタイミングで電流形インバータの相出力の正
逆切換えを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による電流形インバータの正
逆切換制御回路の一構成例を示す回路図、第２図
は第１図を説明するための波形図、第３図は第１
図を説明するためのタイミング図、第４図はこの
考案による電流形インバータの正逆切換制御回路
を適用した電流形インバータの回路構成例を示す
ブロツク図である。８……正逆切換用フリツプフロツプ（ゲート信
号切換手段）、９……単安定回路（ゲート信号保
持手段）、１０……ゲート信号切換回路（ゲート
信号切換手段）、２３……遮断回路（ゲート信号
保持手段）、２６……割込み回路（ゲート信号保
持手段）、３５……正逆判別回路、４８……逆変
換装置、４９……分配器。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

正逆指令信号に基づいて、分配手段から順次供
給された第１−ａないし第ｎ−ａおよび第１−ｂ
ないし第ｎ−ｂのゲート信号を前記第１−ａのゲ
ート信号を中心としてその出力順序を切り換えて
出力する電流形インバータの正逆切換制御回路に
おいて、前記正逆指令信号が切り換わつた後、前
記第１−ａのゲート信号が供給された場合に、こ
の第１−ａのゲート信号が供給されている期間と
対応する期間において、既に出力している前記第
１−ｂあるいは第ｎ−ｂのゲート信号を保持する
ゲート信号保持手段と、このゲート信号保持手段
により、前記第１−ｂあるいは第ｎ−ｂのゲート
信号が保持されている間に、ゲート信号の出力順
序を切り換えるゲート信号切換手段とを具備した
ことを特徴とする電流形インバータの正逆切換制
御回路。