JPH0219719B2 - - Google Patents
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- JPH0219719B2 JPH0219719B2 JP55172950A JP17295080A JPH0219719B2 JP H0219719 B2 JPH0219719 B2 JP H0219719B2 JP 55172950 A JP55172950 A JP 55172950A JP 17295080 A JP17295080 A JP 17295080A JP H0219719 B2 JPH0219719 B2 JP H0219719B2
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- Japan
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/024—Synchronous motors controlled by supply frequency
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は同期電動機の制御装置に係り、特に電
圧形インバータを用いた駆動制御回路の瞬時停電
対策を考慮した同期電動機の駆動制御装置に関す
る。
圧形インバータを用いた駆動制御回路の瞬時停電
対策を考慮した同期電動機の駆動制御装置に関す
る。
一般に、インバータ回路を用いて電動機を制御
する場合、瞬時停電時の対策をいかに行うかは重
要な問題である。特に静止機器を用いた駆動制御
装置においては、エネルギーを蓄積しておくこと
が困難であるため、たとえ短時間でも電源が無く
なると装置停止に至りシステムダウンとなる。
する場合、瞬時停電時の対策をいかに行うかは重
要な問題である。特に静止機器を用いた駆動制御
装置においては、エネルギーを蓄積しておくこと
が困難であるため、たとえ短時間でも電源が無く
なると装置停止に至りシステムダウンとなる。
また一般には「50％電圧降下１秒間」の運転継
続が保証されているが、これは少なくとも制御電
源は１秒間正常に運転できるように対策を施し、
実際の運転においても電源電圧変動時の運転継続
を図ろうとするものである。また主回路的には
100％負荷にて負荷電動機の脱調に至るまでの保
持時間は50ｍｓ程度である。したがつて、これ以
上の瞬停保証を行わなければならない。それ故、
これ以上の要求に応えるためには電動機負荷とし
てインバータ運転中に瞬時停電が発生した場合に
運転継続を図るために一旦インバータ運転を停止
し、同時に電動機の逆起電力の大きさや位相と周
波数を検出し電源復帰と同時にインバータの位相
を電動機の位相に合わせて再投入し、円滑に運転
を再開することが必要である。
続が保証されているが、これは少なくとも制御電
源は１秒間正常に運転できるように対策を施し、
実際の運転においても電源電圧変動時の運転継続
を図ろうとするものである。また主回路的には
100％負荷にて負荷電動機の脱調に至るまでの保
持時間は50ｍｓ程度である。したがつて、これ以
上の瞬停保証を行わなければならない。それ故、
これ以上の要求に応えるためには電動機負荷とし
てインバータ運転中に瞬時停電が発生した場合に
運転継続を図るために一旦インバータ運転を停止
し、同時に電動機の逆起電力の大きさや位相と周
波数を検出し電源復帰と同時にインバータの位相
を電動機の位相に合わせて再投入し、円滑に運転
を再開することが必要である。
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでその
目的は、瞬時停電中に電動機の誘起電圧の位相に
インバータの位相を同期追従させることにより、
装置の再始動時に投入電流を低減でき円滑な運転
が可能な同期電動機の駆動制御装置を提供するこ
とである。
目的は、瞬時停電中に電動機の誘起電圧の位相に
インバータの位相を同期追従させることにより、
装置の再始動時に投入電流を低減でき円滑な運転
が可能な同期電動機の駆動制御装置を提供するこ
とである。
以下に本発明の実施例に係る同期電動機の駆動
制御装置を図面によつて説明する。
制御装置を図面によつて説明する。
第１図において１は交流電源、２は交流電源１
からの交流電力を直流電力に変換する順変換回路
たとえばダイオード２ａを有する整流回路であ
る。３は整流回路２によつて整流された直流電圧
を調節する電圧調節回路である。４は直流リアク
トル５を介してチヨツパ回路３に接続されたイン
バータ回路で、サイリスタ４ａおよび帰還ダイオ
ード４ｂを有する。７はスイツチ６を介してイン
バータ回路４に接続された負荷である。
からの交流電力を直流電力に変換する順変換回路
たとえばダイオード２ａを有する整流回路であ
る。３は整流回路２によつて整流された直流電圧
を調節する電圧調節回路である。４は直流リアク
トル５を介してチヨツパ回路３に接続されたイン
バータ回路で、サイリスタ４ａおよび帰還ダイオ
ード４ｂを有する。７はスイツチ６を介してイン
バータ回路４に接続された負荷である。
８は誘起電圧検出回路である位相検出トラン
ス、９はこの位相検出トランス８に含まれる高調
波を除去するためのフイルタ回路で、抵抗１０
ａ，１０ｂおよびコンデンサ１１からなるＴ型回
路によつて形成されている。１２は電圧の零値を
検出する零電圧検出回路である。１３はこの零電
圧検出回路１２の出力信号を入力とする突合わせ
回路であり、位相ロツク回路１４の一部を成すも
のである。この位相ロツク回路１４は、突き合わ
せ回路１３に入力されたパルス信号の位相差に対
応するパルス幅をもつたパルス信号を出力する機
能を有する。１５は位相ロツク回路１４の出力信
号を入力とするローパスフイルタ、１６はローパ
スフイルタ１５からの電圧信号を極性反転すると
共に増幅する反転増幅器である。１７は反転増幅
器１６の出力電圧信号を周波数信号に変換する電
圧−周波数変換回路であり、この電圧−周波数変
換回路１７の周波数信号は分周回路１８により６
倍の周波数に分周された後、突合わせ回路１３に
帰還される。１９は電圧−周波数変換回路１７の
周波数信号を入力として作動するリングカウン
タ、２０はリングカウンタ１９からの信号を入力
とするロジツク回路、２１はゲート回路である。
ス、９はこの位相検出トランス８に含まれる高調
波を除去するためのフイルタ回路で、抵抗１０
ａ，１０ｂおよびコンデンサ１１からなるＴ型回
路によつて形成されている。１２は電圧の零値を
検出する零電圧検出回路である。１３はこの零電
圧検出回路１２の出力信号を入力とする突合わせ
回路であり、位相ロツク回路１４の一部を成すも
のである。この位相ロツク回路１４は、突き合わ
せ回路１３に入力されたパルス信号の位相差に対
応するパルス幅をもつたパルス信号を出力する機
能を有する。１５は位相ロツク回路１４の出力信
号を入力とするローパスフイルタ、１６はローパ
スフイルタ１５からの電圧信号を極性反転すると
共に増幅する反転増幅器である。１７は反転増幅
器１６の出力電圧信号を周波数信号に変換する電
圧−周波数変換回路であり、この電圧−周波数変
換回路１７の周波数信号は分周回路１８により６
倍の周波数に分周された後、突合わせ回路１３に
帰還される。１９は電圧−周波数変換回路１７の
周波数信号を入力として作動するリングカウン
タ、２０はリングカウンタ１９からの信号を入力
とするロジツク回路、２１はゲート回路である。
２２は位相補正回路であり、入力信号と出力信
号との関係が、反転増幅器１６よりの直流電圧に
対応する電圧−周波数変換回路１７の出力周波数
とこの出力周波数のパルスをフイルタ回路９に入
力したときに生じる位相遅れ分との関係に対応
し、位相遅れ分に相当する流電圧を位相ロツク回
路１４に出力する。
号との関係が、反転増幅器１６よりの直流電圧に
対応する電圧−周波数変換回路１７の出力周波数
とこの出力周波数のパルスをフイルタ回路９に入
力したときに生じる位相遅れ分との関係に対応
し、位相遅れ分に相当する流電圧を位相ロツク回
路１４に出力する。
上記構成の駆動制御装置において、電源１の正
常時には整流回路２の直流出力電圧はチヨツパ回
路３によつて所定値に調節される。チヨツパ３に
よつて調節された直流電圧はインバータ回路４に
よつて所定周波数の交流電圧に変換された後、負
荷７に供給される。
常時には整流回路２の直流出力電圧はチヨツパ回
路３によつて所定値に調節される。チヨツパ３に
よつて調節された直流電圧はインバータ回路４に
よつて所定周波数の交流電圧に変換された後、負
荷７に供給される。
電源１に瞬時停電が発生すると、インバータ回
路４は一旦運転を停止させる。同時にスイツチ６
が投入され電動機７ａ〜７ｎの逆起電力の大き
さ、位相、および周波数を検出し、電源が復帰す
るとインバータ回路の電圧、位相を電動機の逆起
電力およびその位相に合わせて同期投入して円滑
に運転を再開するものである。すなわち、電動機
７ａ〜７ｎの誘起電圧の位相成分は位相検出トラ
ンス８によつて検出され、その検出信号はフイル
タ回路９を通じて零電圧検出回路１２に入力され
る。ここからの出力パルスは電圧−周波数変換回
路１７より分周回路１８で６倍に分周されたパル
スと突き合わされ、位相ロツク回路１４はそれら
パルスの位相差をパルス幅とするパルスを出力す
る。次いでローパスフイルタ１５からそのパルス
を平滑化した直流電圧が反転増幅回路１６を介し
て出力され、電圧−周波数変換回路１７にてその
直流電圧に対応する周波数のパルスに変換され
る。従つて次に述べる位相補正回路２２を考慮し
なければ、電圧−周波数変換回路１７の出力パル
スの位相と零電圧検出回路１２の出力パルスの位
相とが一致した状態でロツクされる。
路４は一旦運転を停止させる。同時にスイツチ６
が投入され電動機７ａ〜７ｎの逆起電力の大き
さ、位相、および周波数を検出し、電源が復帰す
るとインバータ回路の電圧、位相を電動機の逆起
電力およびその位相に合わせて同期投入して円滑
に運転を再開するものである。すなわち、電動機
７ａ〜７ｎの誘起電圧の位相成分は位相検出トラ
ンス８によつて検出され、その検出信号はフイル
タ回路９を通じて零電圧検出回路１２に入力され
る。ここからの出力パルスは電圧−周波数変換回
路１７より分周回路１８で６倍に分周されたパル
スと突き合わされ、位相ロツク回路１４はそれら
パルスの位相差をパルス幅とするパルスを出力す
る。次いでローパスフイルタ１５からそのパルス
を平滑化した直流電圧が反転増幅回路１６を介し
て出力され、電圧−周波数変換回路１７にてその
直流電圧に対応する周波数のパルスに変換され
る。従つて次に述べる位相補正回路２２を考慮し
なければ、電圧−周波数変換回路１７の出力パル
スの位相と零電圧検出回路１２の出力パルスの位
相とが一致した状態でロツクされる。
ところでフイルタ回路９は検出回路の高調波を
除去するために必要なものであるが、このフイル
タ回路９の存在により、電動機７ａ〜７ｎの誘起
電圧の零点に対して、零電圧検出回路１２よりの
出力パルスの位相がθ＝tan-12πfTだけ遅れてい
る。ただしｆは誘起電圧の周波数、ＴはR1C1／
２であり、R1はフイルタ回路９の抵抗１０ａ，
１０ｂの抵抗値、C1はコンデンサ１１のキヤパ
シタンスである。従つて電圧−周波数変換回路１
７の出力パルスは誘起電圧と位相がずれたものと
なつてしまう。そこで第３図に示すような特性を
有し、電圧−周波数変換回路１７に対して周波数
ｆの周波数信号を与える電圧が反転増幅器１６よ
り入力されたときに、位相差θに対応する電圧を
出力する位相補正回路２２を用いている。位相ロ
ツク回路１４では、突き合わせ回路１３で得た位
相差と当該位相ロツク回路１４より出力されるパ
ルスの幅との関係が位相補正回路２２の出力電圧
値によつて調整される。この調整の結果、突き合
わせ回路１３で得た位相差をθだけ補正した位相
差に相当するパルス幅のパルスが位相ロツク回路
１４から出力され、結局電圧−周波数変換回路１
７の出力パルスは零電圧検出回路１２の出力パル
スよりもθだけ位相が進んだ状態でロツクされ
る。
除去するために必要なものであるが、このフイル
タ回路９の存在により、電動機７ａ〜７ｎの誘起
電圧の零点に対して、零電圧検出回路１２よりの
出力パルスの位相がθ＝tan-12πfTだけ遅れてい
る。ただしｆは誘起電圧の周波数、ＴはR1C1／
２であり、R1はフイルタ回路９の抵抗１０ａ，
１０ｂの抵抗値、C1はコンデンサ１１のキヤパ
シタンスである。従つて電圧−周波数変換回路１
７の出力パルスは誘起電圧と位相がずれたものと
なつてしまう。そこで第３図に示すような特性を
有し、電圧−周波数変換回路１７に対して周波数
ｆの周波数信号を与える電圧が反転増幅器１６よ
り入力されたときに、位相差θに対応する電圧を
出力する位相補正回路２２を用いている。位相ロ
ツク回路１４では、突き合わせ回路１３で得た位
相差と当該位相ロツク回路１４より出力されるパ
ルスの幅との関係が位相補正回路２２の出力電圧
値によつて調整される。この調整の結果、突き合
わせ回路１３で得た位相差をθだけ補正した位相
差に相当するパルス幅のパルスが位相ロツク回路
１４から出力され、結局電圧−周波数変換回路１
７の出力パルスは零電圧検出回路１２の出力パル
スよりもθだけ位相が進んだ状態でロツクされ
る。
第２図はこの様子を示したものであり、同図Ａ
は位相ずれがない場合の誘起電圧の零点パルス、
Ｂは零電圧検出回路１２の出力パルス、Ｃは電圧
−周波数変換回路１７の出力パルス、Ｄは位相ロ
ツク回路の出力パルス、Ｅは位相補正回路２２の
出力信号である。
は位相ずれがない場合の誘起電圧の零点パルス、
Ｂは零電圧検出回路１２の出力パルス、Ｃは電圧
−周波数変換回路１７の出力パルス、Ｄは位相ロ
ツク回路の出力パルス、Ｅは位相補正回路２２の
出力信号である。
第３図は位相補正回路２２の特性を示すもの
で、曲線l0は位相角θ＝tan-12πfTで与えられる
理想的な曲線であるが、周波数ｆが300Hz位まで
の範囲では直線l1，l2に示すように２直線近似補
正で充分である。
で、曲線l0は位相角θ＝tan-12πfTで与えられる
理想的な曲線であるが、周波数ｆが300Hz位まで
の範囲では直線l1，l2に示すように２直線近似補
正で充分である。
こうしてインバータ回路４にはロジツク回路２
０およびゲート回路２１を介してゲート信号が供
給され、負荷７の誘起電圧周波数ｆの６倍の周波
数６ｆとインバータ回路４に供給される周波数と
が停電中に一致する。
０およびゲート回路２１を介してゲート信号が供
給され、負荷７の誘起電圧周波数ｆの６倍の周波
数６ｆとインバータ回路４に供給される周波数と
が停電中に一致する。
これにより、電源停電中に電動機７ａ〜７ｎの
誘起電圧の位相とインバータ回路４に供給される
ゲート信号の位相が合致され、復電してインバー
タを再始動したとき投入電流を防止でき、復電時
における装置の円滑な再始動が可能になる。
誘起電圧の位相とインバータ回路４に供給される
ゲート信号の位相が合致され、復電してインバー
タを再始動したとき投入電流を防止でき、復電時
における装置の円滑な再始動が可能になる。
以上のように本発明によれば、次のような効果
がある。
がある。
電動機の誘起電圧を検出するときに高調波除去
用のフイルタ回路が用いられ、これにより誘起電
圧の検出値に位相遅れが生じるが、この位相遅れ
分を位相補正回路により補正しているため、正確
な同期投入を行うことができる。
用のフイルタ回路が用いられ、これにより誘起電
圧の検出値に位相遅れが生じるが、この位相遅れ
分を位相補正回路により補正しているため、正確
な同期投入を行うことができる。
第１図は本発明の実施例による同期電動機の駆
動制御装置のブロツク線図、第２図は位相補正の
様子を示す説明図、第３図は位相補正回路の入出
力パターンを示す特性図である。 １……交流電源、２……順変換器である整流回
路、３……チヨツパ回路、４……逆変換器である
インバータ、７……負荷、７ａ〜７ｎ……負荷で
ある永久磁石型電動機、８……位相検出トラン
ス、９……フイルタ回路、１２……零電圧検出回
路、１４……位相ロツク回路、１５……ローパス
フイルタ、１６……反転増幅器、１７……電圧−
周波数変換回路、１８……分周回路、１９……リ
ングカウンタ、２０……ロシツク回路、２１……
…ゲート回路、２２……位相補正回路。
動制御装置のブロツク線図、第２図は位相補正の
様子を示す説明図、第３図は位相補正回路の入出
力パターンを示す特性図である。 １……交流電源、２……順変換器である整流回
路、３……チヨツパ回路、４……逆変換器である
インバータ、７……負荷、７ａ〜７ｎ……負荷で
ある永久磁石型電動機、８……位相検出トラン
ス、９……フイルタ回路、１２……零電圧検出回
路、１４……位相ロツク回路、１５……ローパス
フイルタ、１６……反転増幅器、１７……電圧−
周波数変換回路、１８……分周回路、１９……リ
ングカウンタ、２０……ロシツク回路、２１……
…ゲート回路、２２……位相補正回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 交流電源からの交流入力を順変換回路で直流
に変換し、この順変換回路の直流出力をインバー
タ回路に供給し所望の交流出力を得、この交流出
力を同期電動機に供給して該同期電動機を制御す
るものにおいて、 前記交流電源の停電時に誘起される電動機の誘
起電圧を検出する誘起電圧検出回路と、この回路
の検出電圧の高調波を除去するためのフイルタ回
路と、このフイルタ回路よりの出力信号の零点を
検出する零電圧検出回路と、後段に接続される電
圧−周波数変換回路の出力パルスと前記零電圧検
出回路よりのパルスとを比較し、そのパルスの位
相差に対応するパルス幅のパルス信号を出力する
位相ロツク回路と、この位相ロツク回路の出力パ
ルスの平均値電圧を得て前記電圧−周波数変換回
路に与えるローパスフイルタと、このローパスフ
イルタよりの平均値電圧を入力して前記フイルタ
回路の位相遅れ分に相当する出力信号を前記位相
ロツク回路に出力し、入力信号と出力信号との関
係が、前記平均値電圧に対応する前記電圧−周波
数変換回路の出力周波数とこの出力周波数のパル
スをフイルタ回路に入力したときに生じる位相遅
れ分との関係に対応する位相補正回路と、前記電
圧−周波数変換回路よりの出力パルスにもとずい
てインバータ回路のゲート信号を出力するゲート
回路とを設けてなり、 前記位相ロツク回路は、前記位相補正回路より
の出力信号の入力によつて、前記パルスの位相差
をその出力信号に対応する位相遅れ分だけ補正す
る機能を備えていることを特徴とする同期電動機
の駆動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55172950A JPS5797394A (en) | 1980-12-08 | 1980-12-08 | Drive controlling device for synchronous motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55172950A JPS5797394A (en) | 1980-12-08 | 1980-12-08 | Drive controlling device for synchronous motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5797394A JPS5797394A (en) | 1982-06-17 |
| JPH0219719B2 true JPH0219719B2 (ja) | 1990-05-02 |
Family
ID=15951355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55172950A Granted JPS5797394A (en) | 1980-12-08 | 1980-12-08 | Drive controlling device for synchronous motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5797394A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60106392A (ja) * | 1983-11-15 | 1985-06-11 | Hitachi Ltd | インバ−タ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5070818A (ja) * | 1973-10-26 | 1975-06-12 |
-
1980
- 1980-12-08 JP JP55172950A patent/JPS5797394A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5070818A (ja) * | 1973-10-26 | 1975-06-12 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5797394A (en) | 1982-06-17 |
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