JPH03239194A - 交流電動機の駆動装置 - Google Patents

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、電圧形自励インバータで交流電動機を駆動す
る交流電動機の駆動装置において、交流を直流に変換す
る整流器の発生する高調波電流を抑制し、交流電源系統
に有害な高調波電流を流さないようにした交流電動機の
駆動装置に関する。

（従来の技術） 第２図に電圧形自励インバータによる交流電動機の駆動
装置の構成を示す。電圧形自励インバータ３は直流電圧
源を入力として動作するため、その直流電圧源はサイリ
スクやダイオードを用いた整流器２と、平滑用コンデン
サ１１によって作られる。平滑用コンデンサ１１は平滑
用だけでなく、負荷となる交流電動機４の発生する無効
電力処理も兼ねている。

第２図の整流器２は第３図に示すようにダイオード１２
或いはケダイオード１２の代わりにサイリスタ等を用い
て構成される。

又、電圧形自励インバータ３は第４図に示すように自己
消弧形半導体素子とダイオード例えばゲートターンオフ
サイリスタ１３とダイオード１２で構成される。

一方、このようにして構成された交流電動機の駆動装置
では交流電動機４が回生運転した場合の回生エネルギの
処理ができないため、サイリスク整流器でインバータ動
作させることにより回生じたり、あるいは第５図に示す
ように回生用電圧形自励インバータ５などにより回生運
転できるように構成している。

（発明が解決しようとする課題） 第２図に示すような交流電動機の駆動装置を交流電源１
から見た場合、整流器２を通したコンデンサ負荷となっ
ている。従って、交流電源１に流れる電流ｌ＾は第６図
に示すような波形となっており、非常に多くの高調波電
流を含んでいることは良く知られている。そしてこの高
調波電流は交流電源系統の電圧を歪ませて有害な影響を
与える原因となる。

又、回生用の変換器（自励インバータやサイリスク整流
器等）は回生運転の場合のみしか使わなく、例えば交流
電動機４を急速減速して停止するときなどで非常に利用
率が悪い。又、整流器２が発生する高調波電流を抑制す
るために別のフィルタを設置する必要があった。

このように、従来の交流電動機の駆動装置では、交流系
統に有害な高周波電流を流し、更に、回生用インバータ
の利用率が悪いという問題があるため、本発明は特別に
高調波電流を抑制するフィルタを設置しないで、この問
題を解決した交流電動機の駆動装置を提供することを目
的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は前記目的を達成するために、サイリスタ或はダ
イオード等で構成され交流電源から供給される交流を直
流に変換する整流器、該整流器の直流出力側に平滑用コ
ンデンサを接続して得られる直流電源に接続される１台
もしくは複数台の電圧形自励インバータ、該電圧形１コ
励インバータで駆動される交流電動機、直流側が前記直
流電源に交流側が前記交流電源に接続され前記交流電動
機の回生運転によって発生する回生エネルギを前記交流
電源へ回生するための回生用電圧形自励インバータを備
えた交流電動機駆動装置において、前記回生用電圧形自
励インバータにアクチブフィルタとしての機能を持たせ
たことにある。

（作用） 前述のように、回生エネルギを交流電源へ回生するため
の回生用電圧形自励インバータにアクチブフィルタとし
ての機能を持たせることによって、交流電動機の回生運
転によって発生する回生エネルギは回生用電圧形自励イ
ンバータを介して交流電源へ回生することは勿論のこと
、交流電動機の力行運転中は整流器の発生する高調波電
流を抑制することも出来る。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す構成図であり、交流電
源１がら供給される交流を直流に変換する整流器２及び
この整流器２の直流出力電圧を平滑する平滑用コンデン
サ１１で直流電圧源９を得るように構成している。この
直流電圧源９に直流側が接続される電圧形自励インバー
タ３の交流側に交流電動機４が接続される。更に、直流
電圧源９に直流側が接続され、交流側が交流電源１に接
続される回生用電圧形口励インバータ５は、交流電動機
の回生エネルギを交流電源へ回生する。

整流器２の交流入力側には電流を検出する電流検出器１
０が設けられる。又、回生用電圧形自励インバータ５は
直流電圧？Ｒ９の電圧を一定に保つ電圧制御回路８と、
検出した整流器２の電流に含まれる高調波成分を検出す
る高調波検出器６と、回生用電圧形自励インバータ５の
電流を制御する電流制御回路７を備えている。

前述のように構成することによって、交流電動機４が力
行運転しているときは整流器２から電力が供給されるた
めその入力側の電流に非常に多くの高調波成分が含まれ
ている。その電流は電流検出器１０で検出され高調波検
出器６によって・基本波などが分離され交流系統に有害
とされる高調波成分信号が得られる。この信号により回
生用電圧形自励インバータ５の出力電流が整流器２の発
生する高調波電流と加算されたとき交流電源１の高調波
電流が打消されるように電流制御回路７で制御される。

即ち、交流電動機４が力行運転しているときは回生用電
圧形自励インノ〈−夕５はアクチブフィルタとして動作
する。

又、交流電動機４が回生運転すると平滑用コンデンサ１
１が回生エネルギを充電して直流電圧が上昇する。この
時回生用電圧形自励インノく一タ５は直流電圧が一定と
なるように電圧制御回路８により制御されるため回生用
電圧形自励インノ＜−タ５は直流電圧源９から交流電源
１ヘエネルギを回生ずる。回生運転時には整流器２から
電力が供給されないため整流器２から高調波電流は発生
しない。

尚、前述の説明においては、回生用電圧形口励インバー
タ５がアクチブフィルタとして動作する場合は、整流器
２の発生する高調・波電流を抑制する例を述べたが、回
生用電圧形自励インノく一タ５の容量に余裕がある場合
等では、電流検出器１０の設置位置を変更し、交流電源
１に含まれる他の機器から発生する高調波電流を抑制す
ることも出来る。

［発明の効果］ 以上説明のように、本発明によれば、交流電動機の力行
運転中に整流器の発生する高調波電流を専用のフィルタ
を設けなくとも、力行運転中に遊んでいた回生用電圧形
自励インバータ５を活用することにより、高調波電流を
抑制でき、更に、回生用電圧形自励インバータ５の利用
率も向上させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す交流電動機の駆動装置
の構成図、第２図は従来の交流電動機の駆動装置の一例
を示す構成図、第３図は第２図の整流器の詳細構成図、
第４図は第２図の電圧形口励インバータの詳細構成図、
第５図は回生運転可能な従来の交流電動機の駆動装置の
他の例を示す構成図、第６図は第５図の整流器２に流れ
る電流ＩＡの波形図である。 １・・・交流電源、２・・・整流器、３・・・電圧形口
励インバータ、４・・・交流電動機、５・・・回生用電
圧形自励インバータ、６・・・高調波検出器、７・・・
電流制御回路、８・・・電圧制御回路、９・・・直流電
圧源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サイリスタ或いはダイオード等で構成され交流電源から
   供給される交流を直流に変換する整流器、該整流器の直
   流出力側に平滑用コンデンサを接続して得られる直流電
   源に接続される１台もしくは複数台の電圧形自励インバ
   ータ、該電圧形自励インバータで駆動される交流電動機
   、直流側が前記直流電源に交流側が前記交流電源に接続
   され、前記交流電動機の回生運転によって発生する回生
   エネルギを前記交流電源へ回生するための回生用電圧形
   自励インバータを備えた交流電動機の駆動装置において
   、前記回生用電圧形自励インバータは少なくとも前記交
   流電動機の力行運転中に前記整流器の発生する高調波電
   流を抑制するアクテブティルタとしての機能を備えたこ
   とを特徴とする交流電動機の駆動装置。