JPH02299498A - 電動機駆動用電力変換装置 - Google Patents
電動機駆動用電力変換装置Info
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- JPH02299498A JPH02299498A JP1115999A JP11599989A JPH02299498A JP H02299498 A JPH02299498 A JP H02299498A JP 1115999 A JP1115999 A JP 1115999A JP 11599989 A JP11599989 A JP 11599989A JP H02299498 A JPH02299498 A JP H02299498A
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- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims abstract description 15
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- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 9
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- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 15
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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-
- 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
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
- H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
- H02P29/025—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being a power interruption
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (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】
〔産業の利用分野〕
この発明は、軽異常時における電力変換装置の運転中断
を回避する技術に関する。
を回避する技術に関する。
第２図は、回生機能を有する従来の電力変換装置を回路
図で示したものである。第２図において、１は３相交流
電源、２は交流リアクトルである。
図で示したものである。第２図において、１は３相交流
電源、２は交流リアクトルである。
３は順変換器、４は電解コンデンサ、５はベクトル制御
方式の逆変換器であり、３〜５により電圧形インバータ
が構成されている。順変換器３ば、互いに逆並列接続さ
れたダイオード整流器り、と回生用トランジスタＴｉｃ
の対をブリッジ接続してなり、トランジスタＴ’＊ｃ郡
は回生用の逆変換部を構成している。逆変換器５は逆並
列接続したダイオード整流器Ｄ１を有するトランジスタ
ＴＲＩをブリッジ接続してなる。６は誘導電動機ＩＭで
あって、クレーン等の荷投機械を駆動する。
方式の逆変換器であり、３〜５により電圧形インバータ
が構成されている。順変換器３ば、互いに逆並列接続さ
れたダイオード整流器り、と回生用トランジスタＴｉｃ
の対をブリッジ接続してなり、トランジスタＴ’＊ｃ郡
は回生用の逆変換部を構成している。逆変換器５は逆並
列接続したダイオード整流器Ｄ１を有するトランジスタ
ＴＲＩをブリッジ接続してなる。６は誘導電動機ＩＭで
あって、クレーン等の荷投機械を駆動する。
誘導電動機６には速度検出器７であるパルス発信器（Ｐ
ＬＯ）が軸結されており、この速度検出器７が検出する
速度フィードバック信号Ｎは逆変換器の制御装置Ａの速
度指令器８が送出する速度指令Ｎ１と比較され、その偏
差は速度制御器である誤差増幅器９で増幅されて、トル
ク電流基準Ｉｑ１となる。励磁電流基準１ｄ”は励磁電
流指令器１０により上記速度フィードバック信号Ｎに応
じて設定される。１１はベクトル制御器であって、励磁
電流基準１ｄ”とトルク電流基準ＩＣに応じて誘導電動
機６のすべり角速度ω１を決定し、上記速度フィードバ
ック信号Ｎとすべり角速度ω、とから誘導電動機６の一
次角速度ω１を演算して、電動機磁束の回転位相に同期
した２相正弦波信号を位相基準とする座標変換によりＩ
ｑ＊とＩｄ”に応じ一次電流の大きさと位相を決定し、
各相の一次電流指令を演算する。逆変換器５は出力電流
が上記−次電流指令の値となるように制御される。１２
はペースドライバである。
ＬＯ）が軸結されており、この速度検出器７が検出する
速度フィードバック信号Ｎは逆変換器の制御装置Ａの速
度指令器８が送出する速度指令Ｎ１と比較され、その偏
差は速度制御器である誤差増幅器９で増幅されて、トル
ク電流基準Ｉｑ１となる。励磁電流基準１ｄ”は励磁電
流指令器１０により上記速度フィードバック信号Ｎに応
じて設定される。１１はベクトル制御器であって、励磁
電流基準１ｄ”とトルク電流基準ＩＣに応じて誘導電動
機６のすべり角速度ω１を決定し、上記速度フィードバ
ック信号Ｎとすべり角速度ω、とから誘導電動機６の一
次角速度ω１を演算して、電動機磁束の回転位相に同期
した２相正弦波信号を位相基準とする座標変換によりＩ
ｑ＊とＩｄ”に応じ一次電流の大きさと位相を決定し、
各相の一次電流指令を演算する。逆変換器５は出力電流
が上記−次電流指令の値となるように制御される。１２
はペースドライバである。
順変換器の回生制御装置Ｂは、直流回路の電圧Ｅをフィ
ードバックして電圧指令器１３が送出する電圧指令Ｅｄ
”と比較して電流基準を送出する電圧制御器１４、この
電流基準と電源電圧（位相）とを比較する電流指令器１
５、この電流指令器１５の出力と電流検出器１６を通し
て取り込まれた実電流の偏差を増幅する電流制御器１７
、この電流制御器１７の出力を搬送波発生器１８Ａの出
力と比較してＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ回路１８を有
している。１９はペースドライバである。
ードバックして電圧指令器１３が送出する電圧指令Ｅｄ
”と比較して電流基準を送出する電圧制御器１４、この
電流基準と電源電圧（位相）とを比較する電流指令器１
５、この電流指令器１５の出力と電流検出器１６を通し
て取り込まれた実電流の偏差を増幅する電流制御器１７
、この電流制御器１７の出力を搬送波発生器１８Ａの出
力と比較してＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ回路１８を有
している。１９はペースドライバである。
この構成においては、カ行モード時は、交流電源ｌから
の交流が順変換器３のダイオード整流器ＤＣで直流変換
されて、電解コンデンサ４を充電し、この電解コンデン
サ４の電圧を直流入力として逆変換器５が速度指令Ｎ“
に対応する周波数の交流を誘導電動機６に給電する。
の交流が順変換器３のダイオード整流器ＤＣで直流変換
されて、電解コンデンサ４を充電し、この電解コンデン
サ４の電圧を直流入力として逆変換器５が速度指令Ｎ“
に対応する周波数の交流を誘導電動機６に給電する。
誘導電動機６が発電機動作となる回生モード時は、誘導
電動機６からの交流電流は逆変換器５のダイオードＤ、
により直流変換されて電解コンデンサ４を充電し、この
電解コンデンサコ４の電圧が電圧指令値Ｅｄ”と等しく
なるように、順変換器３のトランジスタＴｌＩＣがスイ
ッチング制御され、電源周波数の交流が交流リアクトル
２を通して商用電源ｌに回生される。
電動機６からの交流電流は逆変換器５のダイオードＤ、
により直流変換されて電解コンデンサ４を充電し、この
電解コンデンサコ４の電圧が電圧指令値Ｅｄ”と等しく
なるように、順変換器３のトランジスタＴｌＩＣがスイ
ッチング制御され、電源周波数の交流が交流リアクトル
２を通して商用電源ｌに回生される。
この回生モード時に、交流電源１の電圧が降下した場合
、逆変換器５を通して誘導電動機６側から回生される回
生電力量が電圧降下時以前と同じであるとすると、順変
換器３に流入する電力と順変換器３から流出する電力量
と等しくなるように、順変換器３のトランジスタＴｌＩ
ｃを流れる電流（回生電流）が増加する。例えば、電圧
降下が定格の１０％であるとすると、回生電流は１１０
．９＝１、１倍に増加する。
、逆変換器５を通して誘導電動機６側から回生される回
生電力量が電圧降下時以前と同じであるとすると、順変
換器３に流入する電力と順変換器３から流出する電力量
と等しくなるように、順変換器３のトランジスタＴｌＩ
ｃを流れる電流（回生電流）が増加する。例えば、電圧
降下が定格の１０％であるとすると、回生電流は１１０
．９＝１、１倍に増加する。
通常、交流電源１の電圧変動は±１０％以内であるが、
運転状態によっては、−１０％を超える電圧降下が生じ
る場合があり、大幅な電圧降下が発生すると回生電流も
大きく増加するので、そのまま運転を継続すると、トラ
ンジスタＴ’＋ｔｃが破損する恐れがある。
運転状態によっては、−１０％を超える電圧降下が生じ
る場合があり、大幅な電圧降下が発生すると回生電流も
大きく増加するので、そのまま運転を継続すると、トラ
ンジスタＴ’＋ｔｃが破損する恐れがある。
このため、従来は、回生モード中に、大幅な電圧降下が
発生した場合は、運転を停止するようにしているので、
瞬時停電時にも、運転停止となる。
発生した場合は、運転を停止するようにしているので、
瞬時停電時にも、運転停止となる。
電動機の励磁回路は電気的時定数が大きいので、励磁電
流の立上りが遅く、復電しても逆変換器５の出力立上り
が遅れ、瞬時停電であっても運転再開には時間がかかる
という問題があった。
流の立上りが遅く、復電しても逆変換器５の出力立上り
が遅れ、瞬時停電であっても運転再開には時間がかかる
という問題があった。
本発明は上記問題を解消するためになされたもので、発
生した異常が、瞬時停電等の軽異常である場合には、運
転を停止しな（でも済み、電動機を駆動源とする各種作
業の一層の能率向上を図ることができる電動機駆動用電
力変換装置を提供することを目的とする。
生した異常が、瞬時停電等の軽異常である場合には、運
転を停止しな（でも済み、電動機を駆動源とする各種作
業の一層の能率向上を図ることができる電動機駆動用電
力変換装置を提供することを目的とする。
〔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、短時間経過により異
常状態が解消される異常の検出時、交流電動機への給電
を、その励磁電流分に絞る構成としたものであり、逆変
換器が交流電動機のトルク電流分と励磁電流分を独立し
て制御するベクトル制御方式の逆変換器である場合は、
異常の検出時、トルク電流基準を送出する制御器を短絡
する構成としたものである。
常状態が解消される異常の検出時、交流電動機への給電
を、その励磁電流分に絞る構成としたものであり、逆変
換器が交流電動機のトルク電流分と励磁電流分を独立し
て制御するベクトル制御方式の逆変換器である場合は、
異常の検出時、トルク電流基準を送出する制御器を短絡
する構成としたものである。
本発明では、瞬時停電のように短時間で解消される異常
時には、交流電動機の励磁電流分だけを給電されるので
、損失が小さく、運転継続が可能であり、異常解消時に
は、遅れなく運転再開が行われる。
時には、交流電動機の励磁電流分だけを給電されるので
、損失が小さく、運転継続が可能であり、異常解消時に
は、遅れなく運転再開が行われる。
以下、本発明の１実施例を図面を参照して説明する。
第１図において、２０は速度制御器９の入出力間に挿入
された短絡スイッチ２０である。２１は電圧検出器であ
って、順変換器３の交流入力電圧を検出し、この入力電
圧Ｖが設定電圧Ｖｓ以下に低下すると、閉信号を短絡ス
イッチ２０に供給する。他の構成は第２図の従来のもの
と同じであるので、同一構成要素には同一符号を付しで
ある。
された短絡スイッチ２０である。２１は電圧検出器であ
って、順変換器３の交流入力電圧を検出し、この入力電
圧Ｖが設定電圧Ｖｓ以下に低下すると、閉信号を短絡ス
イッチ２０に供給する。他の構成は第２図の従来のもの
と同じであるので、同一構成要素には同一符号を付しで
ある。
この構成においては、商用電源１の電圧がＶｓ（例えば
、定格電圧の９０％）を超えて低下するまでは、即ち、
正常電圧時は、短絡スイッチ２０は開いている。
、定格電圧の９０％）を超えて低下するまでは、即ち、
正常電圧時は、短絡スイッチ２０は開いている。
今、交流電源１に瞬時停電が発生したものとすると、電
圧検出器２１から閉信号を受けて短絡スイッチ２０が閉
路し、速度制御器９が短絡されるので、トルク電流基準
Ｉｑ’″は零となり、誘導電動機６には逆変換器５から
励磁電流分だけが供給される。
圧検出器２１から閉信号を受けて短絡スイッチ２０が閉
路し、速度制御器９が短絡されるので、トルク電流基準
Ｉｑ’″は零となり、誘導電動機６には逆変換器５から
励磁電流分だけが供給される。
このため、電解コンデサ４側から逆変換器５側へは、こ
の誘導電動機６の励磁電流分と逆変換器５のトランジス
タＴｌ１ｌＩのスイッチング損失分が流出するだけであ
るから、瞬時停電時は、逆変換器５のベース遮断を行わ
なくても済み、電力変換装置の運転を継続することがで
きる。
の誘導電動機６の励磁電流分と逆変換器５のトランジス
タＴｌ１ｌＩのスイッチング損失分が流出するだけであ
るから、瞬時停電時は、逆変換器５のベース遮断を行わ
なくても済み、電力変換装置の運転を継続することがで
きる。
交流電源ｌが復電すると、短絡スイッチ２０が開路され
、トルク電流基準Ｉｑ”が有限の値となって逆変換器５
が起動するが、誘導電動機６の励磁回路には励磁電流が
流れ続けているので、励磁電流の立上りに遅れがなく、
逆変換器５も時間遅れなく定常動作に移行する。
、トルク電流基準Ｉｑ”が有限の値となって逆変換器５
が起動するが、誘導電動機６の励磁回路には励磁電流が
流れ続けているので、励磁電流の立上りに遅れがなく、
逆変換器５も時間遅れなく定常動作に移行する。
上記実施例は、交流電源１の瞬時停電の場合であるが、
他の軽異常時、例えば、誘導電動機６の過熱や過速度を
検出する検出器を備えている場合、その検出により、誘
導電動機６の給電を励磁電流分だけに絞るようにすれば
、前記したように、低損失となるので、その間に熱放散
し、また、トルクが低減するから、その間に回転速度が
低下するので、運転を停止しなくても、異常検知信号の
消滅時に、速やかに定常状態に戻すことができるまた、
上記実施例では、順変換器３がダイオードＤ、とトラン
ジスタＴｌＩｃを有しているが、順変換器３がダイオー
ド整流器だけからなる場合も、本発明を実施して同様の
効果を得ることができる。
他の軽異常時、例えば、誘導電動機６の過熱や過速度を
検出する検出器を備えている場合、その検出により、誘
導電動機６の給電を励磁電流分だけに絞るようにすれば
、前記したように、低損失となるので、その間に熱放散
し、また、トルクが低減するから、その間に回転速度が
低下するので、運転を停止しなくても、異常検知信号の
消滅時に、速やかに定常状態に戻すことができるまた、
上記実施例では、順変換器３がダイオードＤ、とトラン
ジスタＴｌＩｃを有しているが、順変換器３がダイオー
ド整流器だけからなる場合も、本発明を実施して同様の
効果を得ることができる。
〔発明の効果］
本発明は以上説明した通り、軽異常時には、交流電動機
に励磁電流分だけを給電する構成としたから、運転を継
続させることができ、異常原因が除去されると、時間遅
れなく定常運転状態に戻すことができるので、交流電動
機を駆動源とする作業の能率を従来に比し向上すること
ができる。
に励磁電流分だけを給電する構成としたから、運転を継
続させることができ、異常原因が除去されると、時間遅
れなく定常運転状態に戻すことができるので、交流電動
機を駆動源とする作業の能率を従来に比し向上すること
ができる。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は従
来の回生機能付電力変換装置を示すブロック図である。 １−商用電源、３−順変換器、４−・電解コンデンサ、
５−逆変換部、１０−・速度設定器、１１・−速度指令
器、１２−電圧指令器、１３−電圧制御器、２０−・短
絡スイッチ、２１−電圧検出器。 特許出願人 神鋼電機株式会社 代理人 弁理士 小 林 傅 Ｂ−一一順変埃器」制イ１ｐ装置 第１図
来の回生機能付電力変換装置を示すブロック図である。 １−商用電源、３−順変換器、４−・電解コンデンサ、
５−逆変換部、１０−・速度設定器、１１・−速度指令
器、１２−電圧指令器、１３−電圧制御器、２０−・短
絡スイッチ、２１−電圧検出器。 特許出願人 神鋼電機株式会社 代理人 弁理士 小 林 傅 Ｂ−一一順変埃器」制イ１ｐ装置 第１図
Claims (4)
- （１）交流電源に接続される順変換器、この順変換器と
直流回路を介して接続され交流電動機に給電する逆変換
器を備えた電力変換装置において、短時間経過により異
常状態が解消される異常の検出時、上記交流電動機への
給電がその励磁電流分に絞られることを特徴とする電動
機駆動用電力変換装置。 - （２）短時間経過により異常状態が解消される異常が、
電源電圧の降下であることを特徴とする請求項１記載の
電動機駆動用電力変換装置。 - （３）順変換器が、電力回生用の逆変換部を有すること
を特徴とする請求項１または２記載の電動機駆動用電力
変換装置。 - （４）逆変換器が交流電動機のトルク電流分と励磁電流
分を独立して制御するベクトル制御方式の逆変換器であ
って、異常の検出時、トルク電流基準を送出する速度制
御器を短絡することを特徴とする請求項１〜３記載の電
動機駆動用電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1115999A JPH02299498A (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 電動機駆動用電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1115999A JPH02299498A (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 電動機駆動用電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02299498A true JPH02299498A (ja) | 1990-12-11 |
Family
ID=14676341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1115999A Pending JPH02299498A (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 電動機駆動用電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02299498A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8040081B2 (en) * | 2008-02-14 | 2011-10-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor drive apparatus, hybrid drive apparatus and method for controlling motor drive apparatus |
| US8045301B2 (en) * | 2006-06-30 | 2011-10-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor drive device |
-
1989
- 1989-05-11 JP JP1115999A patent/JPH02299498A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8045301B2 (en) * | 2006-06-30 | 2011-10-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor drive device |
| US8040081B2 (en) * | 2008-02-14 | 2011-10-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor drive apparatus, hybrid drive apparatus and method for controlling motor drive apparatus |
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