JPH039716B2 - - Google Patents
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- 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
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- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
- H02P3/24—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor by applying dc to the motor
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、矩形波逆変換回路を用いた誘導電
動機の制動装置に関し、特に誘導電動機の直流制
動を勘弁な方法により行うものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a braking device for an induction motor using a rectangular wave inversion circuit, and particularly to a braking device for an induction motor using an inconvenient method.
一般に、この種の誘導電動機の電源として、可
変電圧可変周波数電源(以下、VVVF電源とい
う)が用いられている。このVVVF電源は、交
流電源を直流電源に変換する順変換回路と、同直
流電源を矩形波の3相交流電源に逆変換する逆変
換回路(インバータ)とを具備するものであり、
誘導電動機の始動電流の抑制および速度制御が自
由に行い得るものである。 Generally, a variable voltage variable frequency power source (hereinafter referred to as a VVVF power source) is used as a power source for this type of induction motor. This VVVF power supply is equipped with a forward conversion circuit that converts AC power into DC power and an inverse conversion circuit (inverter) that converts the DC power back into rectangular wave three-phase AC power.
The starting current of the induction motor can be suppressed and the speed controlled freely.
ところで、このようなVVVF電源を用いた誘
導電動機の制動方法は、同誘導電動機を誘導発電
機として用いて制動をかける方法が考えられてい
る。しかし、この制動方法では制御回路が複雑と
なる。 By the way, as a method of braking an induction motor using such a VVVF power source, a method of applying braking using the induction motor as an induction generator has been considered. However, this braking method requires a complicated control circuit.
そこで、簡単な回路構成で制動がかけられる直
流制動が注目されている。しかしながら、この直
流制動方法では、制動時において、定格時の直流
電圧を供給すると、誘導電動機の固定子巻線に定
格時の5〜7倍の制動電流が流れ、同逆変換回路
および同誘導電動機を損傷させる問題があつた。 Therefore, DC braking, which can apply braking with a simple circuit configuration, is attracting attention. However, in this DC braking method, when the DC voltage at the rated value is supplied during braking, a braking current 5 to 7 times the rated value flows through the stator winding of the induction motor, causing the inverse conversion circuit and the induction motor to There was a problem that caused damage to the
この発明は、上記事情に鑑み、簡単な回路構成
で、誘導電動機を損傷させることなく直流制動を
かけることができる誘導電動機の制動装置を提供
するものである。 In view of the above-mentioned circumstances, the present invention provides a braking device for an induction motor that can apply DC braking without damaging the induction motor with a simple circuit configuration.
以下、この発明の一実施例を図面を参照して説
明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は、この発明による誘導電動機の制動装
置の1例を示すものである。図において、符号1
は順変換回路(整流回路)である。この順変換回
路1は、交流電源U,V,Wがブリツジ接続され
たダイオード群およびサイリスタ群に各々供給さ
れ、同サイリスタ群が順次導通角制御されて、直
流電源電圧Vpが逆変換回路2に供給される。す
なわち電圧調節器3には、逆変換回路2に供給さ
れる直流電源電圧Vpと、設定されるべき基準電
圧との差の電圧が印加される。また電流調節器4
は、逆変換回路2に供給される電流を過電流から
保護するもので、例えばDCCT等の電流検出器5
の出力が印加される。そして電流調節器4の出力
が位相器6に印加される。位相器6は順変換回路
1のサイリスタ群の導通角を設定し、この導通角
を同期電源7と同期して順次各サイリスタに送出
する。 FIG. 1 shows an example of a braking device for an induction motor according to the present invention. In the figure, the symbol 1
is a forward conversion circuit (rectifier circuit). In this forward conversion circuit 1, AC power supplies U, V, and W are respectively supplied to a bridge-connected diode group and a thyristor group, and the conduction angle of the thyristor groups is sequentially controlled, so that a DC power supply voltage Vp is supplied to an inverse conversion circuit 2. Supplied. That is, a voltage that is the difference between the DC power supply voltage Vp supplied to the inverse conversion circuit 2 and the reference voltage to be set is applied to the voltage regulator 3. Also, the current regulator 4
protects the current supplied to the inverse conversion circuit 2 from overcurrent, and for example, the current detector 5 such as DCCT
The output of is applied. The output of the current regulator 4 is then applied to the phase shifter 6. The phase shifter 6 sets the conduction angle of the thyristor group of the forward conversion circuit 1, and sequentially sends this conduction angle to each thyristor in synchronization with the synchronous power supply 7.
このようにして、基準電圧を設定すると、順変
換回路1から逆変換回路2に供給される直流電源
電圧Vpが追従し基準電圧と同値になる。なお順
変換回路1と逆変換回路2との間に介挿されたコ
イル8およびコンデンサ9は平滑用に設けたもの
である。 When the reference voltage is set in this way, the DC power supply voltage Vp supplied from the forward conversion circuit 1 to the inverse conversion circuit 2 follows and becomes the same value as the reference voltage. Note that the coil 8 and capacitor 9 inserted between the forward conversion circuit 1 and the inverse conversion circuit 2 are provided for smoothing purposes.
順変換回路1から出力される直流電源電圧Vp
は、逆変換回路2によつて3相矩形波の直流電圧
に逆変換されて、誘導電動機10に供給される。
そして、この3相矩形波交流電源の周波数の設定
は、定格時の設定電圧Vsによつてなされる。す
なわち設定電圧Vsは、アンドゲート11によつ
てオン/オフされるスイツチ12を経由してラン
プ波発生器13に印加される。 DC power supply voltage Vp output from forward conversion circuit 1
is inversely converted into a three-phase rectangular wave DC voltage by the inverse conversion circuit 2 and supplied to the induction motor 10.
The frequency of this three-phase rectangular wave AC power source is set by the set voltage Vs at the rated time. That is, the set voltage Vs is applied to the ramp wave generator 13 via a switch 12 which is turned on/off by an AND gate 11.
ランプ波発生器13は、積分回路によつて構成
され、入力電圧が零から設定電圧Vsに立上つた
際に、出力電圧が零から徐々に上昇して設定電圧
VLになつて同設定電圧VLを維持し、また入力電
圧が設定電圧Vsから零に立下つた際に、出力電
圧が設定電圧VLから徐々に下降して零になるも
のである。そして、このランプ波発生器13の出
力電圧が切換器14及びVF変換器15に印加さ
れる。 The ramp wave generator 13 is composed of an integrating circuit, and when the input voltage rises from zero to the set voltage Vs, the output voltage gradually increases from zero to the set voltage.
VL and maintains the same set voltage VL, and when the input voltage falls from the set voltage Vs to zero, the output voltage gradually drops from the set voltage VL to zero. Then, the output voltage of this ramp wave generator 13 is applied to the switch 14 and the VF converter 15.
切換器14は、C−MOS、P−MOS等の半導
体アナログスイツチあるいはリレー等から構成さ
れており、制御端子Cに印加される二値論理レベ
ルの信号に応じてランプ波発生器13の出力電圧
VLあるいは制動電圧VBを基準電圧VRとして電
圧調節器3に印加する。 The switch 14 is composed of a semiconductor analog switch such as C-MOS or P-MOS, or a relay, and changes the output voltage of the ramp wave generator 13 according to a binary logic level signal applied to the control terminal C.
VL or braking voltage VB is applied to voltage regulator 3 as reference voltage VR.
一方、VF変換器15は、入力電圧に応じて発
振周波数が変化するハイブリツド型あるいはモノ
リシツク型のICから構成されており、発振出力
(周波数6f)がアンドゲート11によつてオン/
オフされるスイツチ16を介して基準クロツクと
してリングカウンタ17に送出される。 On the other hand, the VF converter 15 is composed of a hybrid or monolithic IC whose oscillation frequency changes according to the input voltage, and the oscillation output (frequency 6f) is turned on/off by the AND gate 11.
It is sent to the ring counter 17 as a reference clock via the switch 16 which is turned off.
リングカウンタ17は、ジヨンソンカウンタか
ら構成されており、6相のパルス出力が分配器1
8に供給される。 The ring counter 17 is composed of a Johnson counter, and the 6-phase pulse output is sent to the distributor 1.
8.
分配器18は、フオトカプラ等のアイソレータ
からなり、例えばリングカウンタ17のパルス出
力を各々発光素子によつて光のオン/オフに変換
し、同変換されたオン/オフの光を受光素子によ
つて受け、これによつて逆変換回路2のトランジ
スタ21〜26を順次オン状態にさせるものであ
る。これらのトランジスタ21〜26のオン/オ
フ状態の1サイクルを第2図に示す。 The distributor 18 is composed of an isolator such as a photocoupler, and converts the pulse output of the ring counter 17 into on/off light using a light emitting element, and converts the converted on/off light into an on/off light using a light receiving element. As a result, the transistors 21 to 26 of the inverse conversion circuit 2 are sequentially turned on. One cycle of the on/off states of these transistors 21 to 26 is shown in FIG.
このように構成されたVVVF電源において、
制動時の制動電圧VBと直流電源電圧Vpとを比較
する比較器19が設けられている。 In the VVVF power supply configured in this way,
A comparator 19 is provided that compares a braking voltage VB during braking with a DC power supply voltage Vp.
比較器19は、負端子に印加される直流電源電
圧Vpが正端子に印加される制動電圧VBを下回つ
た場合に、2値論理レベルの“1”をアンドゲー
ト11に送出するものである。この場合、制御端
子Cに“1”が印加されると、アンドゲート11
の出力が“1”となり、スイツチ12,16を
各々オフにする。 The comparator 19 sends a binary logic level "1" to the AND gate 11 when the DC power supply voltage Vp applied to the negative terminal falls below the braking voltage VB applied to the positive terminal. . In this case, when "1" is applied to the control terminal C, the AND gate 11
The output becomes "1" and the switches 12 and 16 are turned off.
次に、この誘導電動機の制動装置の動作を第3
図を参照して説明する。 Next, the operation of the braking device of this induction motor is
This will be explained with reference to the figures.
まず、定常状態では、制御端子Cに印加される
制動指令が“0”である。また直流電源電圧Vp
は設定電圧VLが切換器14を介して電圧調節器
3に印加されるので、Vp=VLとなる。また逆変
換回路2には、6相の発振周波数fが印加され
る。この結果、誘導電動機10は、一定トルク、
一定回転速度を維持しながら、回転する。 First, in a steady state, the braking command applied to the control terminal C is "0". Also, the DC power supply voltage Vp
Since the set voltage VL is applied to the voltage regulator 3 via the switch 14, Vp=VL. Further, a six-phase oscillation frequency f is applied to the inverse conversion circuit 2. As a result, the induction motor 10 has a constant torque,
Rotates while maintaining a constant rotation speed.
ここで、制御端子Cに制動指令“1”が印加さ
れる。これによりアンドゲート11は、比較器1
9の出力結果をスイツチ12,16に送出し得る
状態となる。この場合、比較器19は、直流電源
電圧Vpが制動電圧VBより大(この場合Vp=VL
>VB)であることから、その出力が“0”であ
る。また切換器14は、設定電圧VLに代えて制
動電圧VBを電圧調節器3に送出する。すると直
流電源電圧Vpは徐々に下降し、これにつれて誘
導電動機10のトルクが減少する。この場合、回
転速度は負荷慣性によりほとんど変化しない。 Here, a braking command "1" is applied to the control terminal C. As a result, the AND gate 11 controls the comparator 1
9 can be sent to the switches 12 and 16. In this case, the comparator 19 detects that the DC power supply voltage Vp is greater than the braking voltage VB (in this case, Vp=VL
>VB), its output is “0”. Further, the switch 14 sends the braking voltage VB to the voltage regulator 3 instead of the set voltage VL. Then, the DC power supply voltage Vp gradually decreases, and the torque of the induction motor 10 decreases accordingly. In this case, the rotational speed hardly changes due to load inertia.
直流電源電圧Vpが制動電圧VBになると、比較
器19の出力は“1”となる。この結果、ランプ
波発生器13の入力は、零となり、またリングカ
ウンタ17に発振周波数6fが印加されなくな
る。この結果、逆変換回路2は、第2図に示す状
態のいずれかの状態で停止する。この結果、誘導
電動機10の固定子巻線にはその1例を第4図に
示すように直流電源電圧Vp(この場合、Vp=
VB)が励磁電圧として供給される。この励磁電
圧は回転磁界のリアクトル量に応じて制動電流を
励磁する。この制動電流は誘導電動機10の回転
子に過電流を誘起し、同渦電流が回転磁界に対し
て制動をかけるように作用する。この場合、励磁
電圧が定常時の直流電源電圧Vp(Vp=VL)より
低いので、固定子巻線を損傷させることはなくそ
の最大制動電流は、電圧調節器の最大値と電流調
節器の動作により、設定最大値を超えることはな
い。 When the DC power supply voltage Vp reaches the braking voltage VB, the output of the comparator 19 becomes "1". As a result, the input to the ramp wave generator 13 becomes zero, and the oscillation frequency 6f is no longer applied to the ring counter 17. As a result, the inverse conversion circuit 2 stops in one of the states shown in FIG. As a result, the stator winding of the induction motor 10 has a DC power supply voltage Vp (in this case, Vp=
VB) is supplied as the excitation voltage. This excitation voltage excites a braking current according to the reactor amount of the rotating magnetic field. This braking current induces an overcurrent in the rotor of the induction motor 10, and the eddy current acts to brake the rotating magnetic field. In this case, since the excitation voltage is lower than the steady-state DC power supply voltage Vp (Vp = VL), the stator winding will not be damaged and its maximum braking current will be the maximum value of the voltage regulator and the operation of the current regulator. Therefore, the set maximum value will not be exceeded.
第5図は、誘導電動機の回転数Nと励磁電圧と
制動トルク−τとの関係を示したものである。 FIG. 5 shows the relationship between the rotational speed N, excitation voltage, and braking torque -τ of the induction motor.
なお、上記の実施例では、電圧調節器3および
比較器19に印加される制動電圧VBを同一とし
たが、比較器19にΔV(ΔV>0)なるバイアス
電圧を印加して、比較器19の正端子に印加され
る電圧をVB+ΔVとして、比較器19の動作を
より確実に行なうようにしてもよい。 In the above embodiment, the braking voltage VB applied to the voltage regulator 3 and the comparator 19 is the same, but a bias voltage of ΔV (ΔV>0) is applied to the comparator 19, and the braking voltage VB applied to the voltage regulator 3 and the comparator 19 is The comparator 19 may operate more reliably by setting the voltage applied to the positive terminal of the comparator 19 to be VB+ΔV.
以上、説明したように、この発明によれば、制
動指令が供給された後、順変換回路から出力され
る直流電源電圧Vpが降下して制動電圧VBと同一
になつたときに、基本クロツクを停止させて逆変
換回路を構成するトランジスタ21〜26のスイ
ツチング動作を停止させ、このときオン状態にな
つたトランジスタを介して制動電圧VBになつた
直流電源電圧Vpを誘導電動機10の固定子巻線
に印加するようにしたので、制動電圧VBよりも
大きな直流電源電圧Vpが誘導電動機の固定子巻
線に印加されないので、同誘導電動機が損傷する
ことがない。すなわち、制動指を供給してから、
順変換回路1から出力される直流電源電圧Vpが
制動電圧VBと同一になつたときに、誘導電動機
10の固定子巻線に制動電圧VBになつた直流電
源電圧Vpを印加するという一連の順序を設ける
ことによつて、順変換回路1から出力される直流
電源電圧Vpが制動電圧VBに下がりきる前に逆変
換回路2を構成するトランジスタ21〜26のス
イツチング動作が停止することがない。このた
め、下がりきる前の直流電源電圧Vpが誘導電動
機10の固定子巻線に印加されることがない。 As explained above, according to the present invention, after a braking command is supplied, when the DC power supply voltage Vp output from the forward conversion circuit drops and becomes the same as the braking voltage VB, the basic clock is activated. The switching operation of the transistors 21 to 26 constituting the inverse conversion circuit is stopped, and the DC power supply voltage Vp, which has become the braking voltage VB, is applied to the stator winding of the induction motor 10 via the transistors that are turned on at this time. Since the DC power supply voltage Vp, which is larger than the braking voltage VB, is not applied to the stator winding of the induction motor, the induction motor is not damaged. That is, after applying the brake finger,
A sequence of steps in which when the DC power supply voltage Vp output from the forward conversion circuit 1 becomes the same as the braking voltage VB, the DC power supply voltage Vp, which has become the braking voltage VB, is applied to the stator winding of the induction motor 10. By providing this, the switching operations of the transistors 21 to 26 constituting the inverse conversion circuit 2 do not stop before the DC power supply voltage Vp output from the forward conversion circuit 1 completely drops to the braking voltage VB. Therefore, the DC power supply voltage Vp that has not yet completely fallen is not applied to the stator winding of the induction motor 10.
また、簡単な回路構成(実施例では、アンドゲ
ート11、スイツチ12、ランプ波発生器13、
切換器14、VF変換器15、スイツチ16、リ
ングカウンタ17、分配器18および比較器1
9)によつて誘導電動機10の直流制動が可能に
なる。 In addition, a simple circuit configuration (in the embodiment, an AND gate 11, a switch 12, a ramp wave generator 13,
Changeover 14, VF converter 15, switch 16, ring counter 17, distributor 18 and comparator 1
9) enables DC braking of the induction motor 10.
第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロ
ツク図、第2図は同実施例における逆変換回路の
動作を説明するための波形図、第3図は同実施例
の動作を説明するためのタイミングチヤート図、
第4図は制動時の誘導電動機の状態を示す図、第
5図は制動トルクと励磁電圧と回転数との関係を
示す図である。
1……順変換回路(整流回路)、2……逆変換
回路(インバータ)、3……電圧調節器、4……
電流調節器、5……電流検出器、6……位相器、
7……同期電動機、8……コイル、9……コンデ
ンサ、10……誘導電動機、11……アンドゲー
ト、12……スイツチ、13……ランプ波発生
器、14……切換器、15……VF変換器、16
……スイツチ、17……リングカウンタ、18…
…分配器、19……比較器(11,12,13,
14,15,16,17,18および19は直流
制動手段を構成する)。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the inverse conversion circuit in the embodiment, and FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the embodiment. Timing chart diagram for,
FIG. 4 is a diagram showing the state of the induction motor during braking, and FIG. 5 is a diagram showing the relationship between braking torque, excitation voltage, and rotation speed. 1... Forward conversion circuit (rectifier circuit), 2... Inverse conversion circuit (inverter), 3... Voltage regulator, 4...
Current regulator, 5... Current detector, 6... Phase shifter,
7...Synchronous motor, 8...Coil, 9...Capacitor, 10...Induction motor, 11...And gate, 12...Switch, 13...Ramp wave generator, 14...Switcher, 15... VF converter, 16
...Switch, 17...Ring counter, 18...
...Distributor, 19...Comparator (11, 12, 13,
14, 15, 16, 17, 18 and 19 constitute DC braking means).
Claims (1)
電圧に順変換するとともに、この順変換される該
直流電源電圧の値が可変可能な順変換回路と、複
数個のスイツチング素子およびこれらスイツチン
グ素子各々を外部より供給される基本クロツクに
基づいてオン/オフして前記順変換回路から供給
される直流電源電圧を矩形波の3相交流電源電圧
に逆変換するとともに、この逆変換される3相交
流電源電圧を誘導電動機に供給する逆変換回路
と、外部より供給される制動信号に基づいて前記
順変換回路から出力される直流電源電圧の値を予
め設定された制動電圧値になるまでこの順変換回
路から出力される直流電源電圧の値を可変させる
電圧可変手段とを具備してなる誘導電動機の制動
装置において、前記順変換回路から出力される直
流電源電圧の値が前記制動電圧値になつたときに
前記基本クロツクを停止させて前記逆変換回路の
スツチング素子各々のスイツチング動作を停止さ
せるとともに、スイツチング動作を停止させたと
きにオン状態になるスイツチング素子を介して前
記制動電圧値になつた前記直流電源電圧を前記誘
導電動機の巻線に印加して該誘導電動機に直流制
動をかける直流制動手段とを具備することを特徴
とする誘導電動機の制動装置。1. A forward conversion circuit that forward converts an AC power supply voltage supplied from the outside into a DC power supply voltage and is capable of varying the value of the forward-converted DC power supply voltage, a plurality of switching elements, and each of these switching elements. The DC power supply voltage supplied from the forward conversion circuit is turned on/off based on a basic clock supplied from the outside and is inversely converted into a rectangular wave three-phase AC power supply voltage, and the three-phase AC power supply is inversely converted. an inverse conversion circuit that supplies voltage to the induction motor, and a forward conversion circuit that converts the value of the DC power supply voltage output from the forward conversion circuit based on a braking signal supplied from the outside until it reaches a preset braking voltage value. In the braking device for an induction motor, the braking device includes voltage variable means for varying the value of the DC power supply voltage output from the forward conversion circuit, when the value of the DC power supply voltage output from the forward conversion circuit reaches the braking voltage value. The basic clock is stopped to stop the switching operation of each of the switching elements of the inverse conversion circuit, and the direct current that has reached the braking voltage value is transmitted through the switching elements that are turned on when the switching operation is stopped. A braking device for an induction motor, comprising: DC braking means for applying DC braking to the induction motor by applying a power supply voltage to the windings of the induction motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8694780A JPS5713985A (en) | 1980-06-26 | 1980-06-26 | Braking circuit for induction motor |
Applications Claiming Priority (1)
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JP8694780A JPS5713985A (en) | 1980-06-26 | 1980-06-26 | Braking circuit for induction motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS5713985A JPS5713985A (en) | 1982-01-25 |
JPH039716B2 true JPH039716B2 (en) | 1991-02-12 |
Family
ID=13901056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP8694780A Granted JPS5713985A (en) | 1980-06-26 | 1980-06-26 | Braking circuit for induction motor |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS5713985A (en) |
Families Citing this family (1)
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1980
- 1980-06-26 JP JP8694780A patent/JPS5713985A/en active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5713985A (en) | 1982-01-25 |
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