JPH02285989A

JPH02285989A - サイリスタレオナードの制御装置

Info

Publication number: JPH02285989A
Application number: JP1104610A
Authority: JP
Inventors: Toshitaka Nakamura; 利孝中村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-04-26
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1990-11-26

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は直流電動機の制御装置に係わり、特に可逆通電
の可能な正逆切換方式によるサイリスタレオナードの制
御装置に関する。

（従来の技術）直流電動機に可逆の電流を流して制御する正逆切換方式
によるサイリスタレオナードの制御装置に於て、正逆切
換直後の過渡状態が小さく、短時間で通常の制御状態に
入る様に、正逆切換動作中に電流制御増幅器の積分値を
初期セットする方式は、従来より広く用いられている。

第６図は従来のサイリスタレオナード装置を示す制御ブ
ロック図である。速度基準信号１と速度フィードバック
信号２を速度制御増幅器３に入力し、前記速度基準信号
１に前記速度フィードバック信号２が追従する様に比例
積分演算を施し、電流基準信号４を出力する。前記電流
基準信号４と電流フィードバック信号７を電流制御回路
５に入力し１位相制御宿号８を出力する。前記位相制御
信号８及び正逆電流用サイリスタ１４Ａ、１４Ｂを選択
する正側及び逆側選択信号１０．１１を位相制御回路９
に入力し、交流基ｇ２１の位相に同期させて。

変換器１４の正側サイリスタ１４Ａに対し、ゲート信号
１２を、又は逆側サイリスタ１４Ｂに対し、ゲート信号
１３を出力し、変換器１４の出力電圧を調整し、直流電
動機１７の速度を制御するのが一般に行われている。

第３図は従来のサイリスタレオナード装置の切換時の動
作を説明するための詳細図であり、電流制御回路５の詳
細を示す。

通常の運転中に於ては正逆切換回路２０よりの運転中信
号２４により、接点２５ａは閉となり、接点２５ｂは開
となる。これにより、電流制御増幅器２８に於いて、電
流基準信号４と電流フィードバック信号７を比較し、前
記電流基準信号４に前記電流フィードバック信号７が追
従する様に比例積分演算を施した結果がそのまま位相制
御信号８となる。

これに対し、正逆切換動作中に於いては正逆切換回路２
０よりの運転中信号（切換生信号）２４により、接点２
５ａは開となり、接点２５ｂは閉となる。これにより、
位相制御信号８は電圧フィードバック信号２３に・比例
した信号と所定の値Ｃ１のバイアス信号３７を加算した
信号となる。また、接点２５ｃが閉じられ、電流制御増
幅器２８の積分値は切換完了後の電流制御増幅器２８の
出力が切換中の位相制御信号８に一致するようにセット
される。このときのバイアス信号３７は極性判別器３５
及び反転回路３６により、電流基準信号４が正のときは
バイアス信号３７は負極性、電流基準信号４が負のとき
はバイアス信号３７は正極性となる様に選択され１位相
制御信号８は、変換器４の平均出力電圧が直流？！！動
機の電機子誘起電圧よりもバイアス電圧骨だけ低く（逆
電流の時は高く）なるような値となる。

（発明が解決しようとする課題）この様な従来の制御回路では、正逆切換直後の直流電動
機の運転状況により速度がオーバーシュートしたり応答
が遅れたりする問題がある。即ち正逆切換後に直流電動
機に流れる電流が断続電流となる様な軽負荷運転の場合
には、切換直後の位相制御信号で流れる電流が上記断続
電流より大きくなり速度がオーバーシュートする。前述
したバイアス電圧は上記問題点を解決するためのもので
あるが、正逆切換後に直流電動機に流れる電流が大負荷
電流となる様な重負荷運転の場合には、切換直後の位相
制御信号で流れる電流が上記大負荷電流より少なく応答
が遅れる等の問題がある。

本発明は正逆切換が円滑に行え、かつ正逆切り換え直後
の制御が高速に行え、オーバーシュートすることのない
サイリスタレオナードの制御装置を提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は上記・目的を達成するために、切換動作中の電
流制御回路の出力に電流基準信号に応じた補正信号を加
算する手段を備えたものである。

（作　用）このように構成されたサイリスタレオナードの制御装置
においては１次の様な作用が生ずる。即ち、前述した問
題点に於ける、運転負荷状態を電流基準信号により判断
する。電流基準信号が小さい時には、切換直後の位相制
御信号で流れる電流が断続電流より大きくならない様に
１位相制御信号に補正信号を加え、変換器の平均出力電
圧が直流電動機の電機子誘起電圧よりもバイアス電圧骨
だけ低く（逆電流の時は高く）なる様にする。これによ
り、不要な速度のオーバーシュートはなくなる。逆に電
流基準が大きい時には、上記の補正信号がほぼゼロとな
るようにして、変換器の平均出力電圧が直流電動機の電
機子誘起電圧とほぼ等しくなるようにして、電流の追従
性を良くする。

これにより速度の応答を速くする。このように補正信号
を電流基準の大きさに応じて演算することにより、運転
状況依らず円滑な正逆切換が行える。

（実施例）第１図は本発明の一実施例を示す制御回路図であり、全
体の制御ブロック図は第６図と同様である。

なお、本実施例において、従来のサイリスタレオナード
の制御装置と同一構成要素については同一符号を付し、
その説明は省略する。

第１図に於いては、電流基準信号４の絶対値を得る絶対
値回路３０と、前記絶対値回路３０の出力である絶対値
信号３１と定数に１とを乗する乗算器３２と、前記乗算
器３２の出力から所定の量ｃ１を減する減算器３３と、
前記減算器３３の出力に対して、ゼロを上限とするため
の制御回路３４と、電流基準信号４の極性を判別して電
流基準信号４の極性が負の時に前記制御回路３４の極性
を反転する極性判別器３５及び反転回路３６が設けられ
ており、反転回路３６の出力が補正信号３７となり、切
換動作中に電圧フィードバック信号２３に比例した信号
に加算され。

位相制御信号８となる。また、切換中は接点２５ｃが閉
じられ、電流制御増幅器２８の積分値は切換完了後の電
流制御増幅器２８の出力が切換中の位相制御信号８に一
致するようにセットされる。

この時の、電流基準信号４に対する補正信号３７の関係
は第２図の如くとなる。

ここで、逆電流用サイリスタ１４Ｂの運転から正電流用
サイリスタ１４Ａの運転へ切換える場合の切換動作につ
いて説明する。切換動作を開始すると運転中信号（切換
中信号）２４により、接点２５ａは開となり、接点２５
ｂは閉となる。これにより、位相制御信号８は電圧フィ
ードバック信号２３に比例した信号と補正信号３７を加
算した信号となる。この時、電流基準信号４の値が小さ
い時、即ち運転状態が軽負荷のときは、適当量の負極性
の補正信号が加算され、位相制御信号８はその分だけ負
側に偏移され、切換完了後の変換器１４の平均出力電圧
は直流電動機の電機子誘起電圧よりも低く抑えることに
よ゛す、断続電流状態に於ける不要な速度のオーバーシ
ュートはなくなる。また、電流基準信号４の値が大きい
時には、補正信号はゼロとなり、変換器１４の平均出力
電圧は直流電動機の電機子誘起電圧に等しくなる。依っ
て、従来のような応答の遅れは改善される。同様にして
、正電流用サイリスタ１４Ａの運転から逆電流用サイリ
スタ１４Ｂの運転へ切換える場合の切換動作については
、切換動作を開始すると運転中信号（切換中信号）２４
により、接点２５ａは開となり、接点２５ｂは閉となり
、位相制御信号８は電圧フィードバック信号２３に比例
した信号と補正信号３７は加算した信号となる。この時
、電流基準信号４の値が小さい時、即ち運転状態が軽負
荷のときは、適当量の正極性の補正信号が加算され、位
相制御信号８はその分だけ正側に偏移され、切換完了後
の変換器１４の平均出力電圧を直流電動機の電機子誘起
電圧よりも高くして逆電流を抑えることにより、断続電
流状態に於ける不要な速度のオーバーシュートはなくな
る。また、電流基準信号４の値が大きい時には、補正信
号はゼロとなり、変換器１４の平均出力電圧は直流電動
機の電機子誘起電圧に等しくなる。

以上の様に、切り換え中及び切り換え直後の位相制御信
号を負荷状態に応じた適切なものとすることに依り、切
り換え動作を円滑に行うことができる。

第３図は本発明の他の実施例を示す制御回路図である。

第３図に於いては、第１図における絶対値回路３０１乗
算器３２、減算器３３、制御回路３４、極性判別器３５
１反転回路３６の代わりに、第４図の様な特性を持つ関
数発生器４０に置換えられているが。

発明の主旨及び作用は、同一のものである。

〔発明の効果〕

本発明に依よれば、運転負荷状態を電流基準信号により
判断して、切換直後の位相制御信号を補正するので、電
流が断続電流状態にあるときには、変換器の平均出力電
圧は直流電動機の電機子誘起電圧よりもバイアス電圧分
だけ低く抑えられ不要な電流の突っ込みをなくなり速度
のオーバーシュートはなくなる。電流が大負荷電流を必
要とするときには、変換器の平均出力電圧は直流電動機
の電機子誘起電圧とほぼ等しくなるので、電流の追従性
は良くなり、速度の応答は速くなる。このように、運転
状況依らず円滑な正逆切換が行えるサイリスタレオナー
ドの制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサイリスタレオナードの制御装置の正
逆切り換え動作を説明するための電流制御回路の詳細図
、第２図は第１図の実施例における電流基準に対する補
正信号の関係を示す特性図、第３図は本発明の他の実施
例に於けるサイリスタレオナードの制御装置の正逆切り
換え動作を説明するための電流制御回路の詳細図、第４
図は第３図の実施例における電流基準に対する補正信号
の関係を示す特性図、第５図は従来のサイリスタレオナ
ードの制御装置の正逆切り換え動作を説明するための電
流制御回路の詳細図、第６図は従来のサイリスタレオナ
ードの制御装置の制御ブロック図である。１・・・速度基準信号２・・・速度フィードバック信号３・・・速度制御増幅器　　　４・・・電流基準信号５
・・・電流制御回路　　　　６・・・電流検出器７・・
・電流フィードバック信号８・・・位相制御信号　　　　９・・・位相制御回路ｉ
ｏ・・・正側選択信号　　　　１１・・・逆側選択信号
１２、１３・・・ゲート信号　　　１４・・・変換器１
６・・・変流器　　　　　　　１７・・・直流電動機Ｊ
８・・・回転計発電機２０・・正逆切換回路２２・・・電圧検出器２３・・・電圧フィードバラ２４・・・運転中信号２５ａ、　２５ｂ、　２５ｃ　−接点２６、３２・・・乗算器２８・・・電流、制御増幅器３１・・・絶対値信号３４・・・制御回路３６・・・反転回路１９・・・速度検出器２１・・・交流電源り信号２７・・・加算器３０・・・絶対値回路３３・・・減算器３５・・極性判別器４０・・・関数発生器代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　　　第子丸　　　健軸゛正量精゛正量第１図第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

直流電動機に正方向電流を流す正側サイリスタ及び逆方
向電流を流す逆側サイリスタとから成る変換器と、前記
正側サイリスタ及び逆側サイリスタのいずれかを選択し
て運転する正逆切換回路と、前記変換器を制御する位相
制御回路と、前記正逆切換回路の出力により通常運転中
は前記直流電動機の電流が電流基準信号に追従するよう
に比例積分動作を行ない切換動作中は前記直流電動機の
誘起電圧に見合う位相信号を前記位相制御回路に出力す
る電流制御回路と、前記直流電動機の速度が速度基準信
号に追従するように前記電流基準信号を制御する速度制
御回路を具備したサイリスタレオナードの制御装置にお
いて、切換動作中の前記電流制御回路の出力に前記電流
基準信号に応じた補正信号を加算する回路を設けたこと
を特徴とするサイリスタレオナードの制御装置。