JPH0410315B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0410315B2 JPH0410315B2 JP58168033A JP16803383A JPH0410315B2 JP H0410315 B2 JPH0410315 B2 JP H0410315B2 JP 58168033 A JP58168033 A JP 58168033A JP 16803383 A JP16803383 A JP 16803383A JP H0410315 B2 JPH0410315 B2 JP H0410315B2
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- JP
- Japan
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- phase
- voltage
- electrical angle
- circuit
- comparator
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Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 5
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は多相交流回路における任意の隣接す
る２相の電圧の大小関係が切替わる点から一定の
電気角だけ移動した点を検出する同期信号検出回
路に関する。
る２相の電圧の大小関係が切替わる点から一定の
電気角だけ移動した点を検出する同期信号検出回
路に関する。
多相交流回路としてもつとも一般的な３相交流
回路を考えるときこの回路からの３相交流電力を
整流器により直流に整流したのち可変電圧可変周
波数の交流電力に交換して、誘導電動機を所望の
回転速度で運転させるインバータ装置が多用され
ている。この誘導電動機を急速に減速あるいは停
止させたいときには電気制動をかけるが、省エネ
ルギーの見地から電動機が保有する運動エネルギ
ーを電力として前記３相交流電源へ返還するいわ
ゆる回生制動方式が望ましい。そのためにたとえ
ばトランジスタなどのようなスイツチング素子で
なるインバータを上述の整流器に並列接続してお
き回生制動に供される。
回路を考えるときこの回路からの３相交流電力を
整流器により直流に整流したのち可変電圧可変周
波数の交流電力に交換して、誘導電動機を所望の
回転速度で運転させるインバータ装置が多用され
ている。この誘導電動機を急速に減速あるいは停
止させたいときには電気制動をかけるが、省エネ
ルギーの見地から電動機が保有する運動エネルギ
ーを電力として前記３相交流電源へ返還するいわ
ゆる回生制動方式が望ましい。そのためにたとえ
ばトランジスタなどのようなスイツチング素子で
なるインバータを上述の整流器に並列接続してお
き回生制動に供される。
第１図は回生制動可能なインバータ装置の回路
図であつて、１なる第１相と２なる第２相と３な
る第３相でなる３相交流回路からの交流電力を３
０なる整流器で直流電力に整流する。この直流電
力は平滑コンデンサ３１の作用により平滑された
のちPWMインバータ３２により可変電圧可変周
波数の交流電力に変換されて、誘導電動機３３を
駆動する。回生制動を行なうときは、整流器３０
に並列されているトランジスタインバータ３４の
各アームＵ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚを３相交流電源
１，２，３の電圧位相に同期してオン・オフさせ
ることにより、３相交流電源１，２，３へ電力を
返還できる。３５はトランジスタインバータ３４
が動作中に、突入電流を抑制するための電流制限
抵抗である。
図であつて、１なる第１相と２なる第２相と３な
る第３相でなる３相交流回路からの交流電力を３
０なる整流器で直流電力に整流する。この直流電
力は平滑コンデンサ３１の作用により平滑された
のちPWMインバータ３２により可変電圧可変周
波数の交流電力に変換されて、誘導電動機３３を
駆動する。回生制動を行なうときは、整流器３０
に並列されているトランジスタインバータ３４の
各アームＵ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚを３相交流電源
１，２，３の電圧位相に同期してオン・オフさせ
ることにより、３相交流電源１，２，３へ電力を
返還できる。３５はトランジスタインバータ３４
が動作中に、突入電流を抑制するための電流制限
抵抗である。
トランジスタやGT0サイリスタのように自己
消弧能力を有するスイツチング素子を使用したイ
ンバータにより交流電源へ電力を返還するには、
交流電源の隣接する２相の電圧の大小関係が切替
わる瞬間にトランジスタインバータ３４のその相
に該当するアームのトランジスタをオンあるいは
オフさせるように当該トランジスタのベースを駆
動する。しかし隣接する２相の電圧の大小関係が
切替わる瞬間にトランジスタを動作させると短絡
事故になる危険があるので、実際には隣接２相の
電圧の大小関係が切替わる瞬間を起点として、そ
の瞬間から僅かの時間遅れで該当するトランジス
タをオンさせ、さらにタイマにより時間をカウン
トして次の相の電圧と大小関係が切替わる直前に
このトランジスタをオフさせる。
消弧能力を有するスイツチング素子を使用したイ
ンバータにより交流電源へ電力を返還するには、
交流電源の隣接する２相の電圧の大小関係が切替
わる瞬間にトランジスタインバータ３４のその相
に該当するアームのトランジスタをオンあるいは
オフさせるように当該トランジスタのベースを駆
動する。しかし隣接する２相の電圧の大小関係が
切替わる瞬間にトランジスタを動作させると短絡
事故になる危険があるので、実際には隣接２相の
電圧の大小関係が切替わる瞬間を起点として、そ
の瞬間から僅かの時間遅れで該当するトランジス
タをオンさせ、さらにタイマにより時間をカウン
トして次の相の電圧と大小関係が切替わる直前に
このトランジスタをオフさせる。
上述のようにトランジスタのオンとオフのタイ
ミングはタイマによつているので、交流電源の周
波数が変動すると当該トランジスタがオンまたは
オフするときの前述せる時間遅れに相当する電気
角が変化することになる。また電圧変動でタイマ
の設定時限が変化すればこれまたオン・オフの電
気角が変化することになる。このようにオン・オ
フの電気角が変化すると電源へ返還する電力が変
動する欠点があるし、さらに電気角が変化しても
短絡事故にならぬようにするためには、電圧の大
小関係が切替わる時点とトランジスタがオンまた
はオフ動作をする時点との時間間隔すなわち不感
帯の幅を拡げておかねばならないのでインバータ
としての運転の円滑さが阻害される欠点がある。
ミングはタイマによつているので、交流電源の周
波数が変動すると当該トランジスタがオンまたは
オフするときの前述せる時間遅れに相当する電気
角が変化することになる。また電圧変動でタイマ
の設定時限が変化すればこれまたオン・オフの電
気角が変化することになる。このようにオン・オ
フの電気角が変化すると電源へ返還する電力が変
動する欠点があるし、さらに電気角が変化しても
短絡事故にならぬようにするためには、電圧の大
小関係が切替わる時点とトランジスタがオンまた
はオフ動作をする時点との時間間隔すなわち不感
帯の幅を拡げておかねばならないのでインバータ
としての運転の円滑さが阻害される欠点がある。
この発明は、多相交流回路において隣り合う２
相の電圧の大小関係が切替わる点から周波数変動
や電圧変動に影響されることなく、一定の電気角
だけ移動した点を検知する同期信号検出回路を提
供することを目的とする。
相の電圧の大小関係が切替わる点から周波数変動
や電圧変動に影響されることなく、一定の電気角
だけ移動した点を検知する同期信号検出回路を提
供することを目的とする。
この発明は、多相交流回路において、任意の１
相の電圧と、この相に隣り合う相の分圧された電
圧との大小関係が切替わる瞬間を検出することに
より、不感帯の電気角を一定のものにしようとす
るものである。
相の電圧と、この相に隣り合う相の分圧された電
圧との大小関係が切替わる瞬間を検出することに
より、不感帯の電気角を一定のものにしようとす
るものである。
第２図は多相交流回路における電圧波形の部分
図である。この第２図において、１は第１相の電
圧波形であり、２は第２相の電圧波形であるが、
この第１相と第２相の電圧の大小関係はＡ点で切
替わる。
図である。この第２図において、１は第１相の電
圧波形であり、２は第２相の電圧波形であるが、
この第１相と第２相の電圧の大小関係はＡ点で切
替わる。
第１相および第２相の相電圧の波高値をＥとす
るとき、この第１相の相電圧を分圧してkEなる
波高値にしたものの波形が４である（但しｋは分
圧比）。この４と前述の２なる第２相の相電圧と
を比較すると、その大小関係が切替わる点はＢ点
に移動する。このＡ点とＢ点との差の電気角をθ
とすると(1)式が成立する。ただしＥは相電圧の波
高値である。
るとき、この第１相の相電圧を分圧してkEなる
波高値にしたものの波形が４である（但しｋは分
圧比）。この４と前述の２なる第２相の相電圧と
を比較すると、その大小関係が切替わる点はＢ点
に移動する。このＡ点とＢ点との差の電気角をθ
とすると(1)式が成立する。ただしＥは相電圧の波
高値である。
kEsin（φ＋θ）＝Esin（φ−θ） ……(1)
この(1)式からθを求めると
θ＝tan-1（１−ｋ／１＋ｋtanφ） ……(2)
この(2)式においてｋは分圧比、φは検出する交
流電圧の相数により定まる角度（たとえば３相交
流ではφ＝π／６）であつて、このｋとφはいず
れも電圧と周波数に無関係な一定値であるから、
θの値は分圧比ｋにより定まることがわかる。
流電圧の相数により定まる角度（たとえば３相交
流ではφ＝π／６）であつて、このｋとφはいず
れも電圧と周波数に無関係な一定値であるから、
θの値は分圧比ｋにより定まることがわかる。
第３図は上述の原理にもとずく本発明の実施例
を示す回路図であつて、３相交流電源の場合を示
している。１はこの３相交流電源の第１相であ
り、その電圧はコンパレータ７に入力している。
２と３はそれぞれ第２相と第３相であつて、その
電圧もそれぞれコンパレータ８と９に入力してい
る。一方第１相の１の電圧は分圧抵抗４により分
圧されたのちコンパレータ８に入力し、第２相２
の電圧と第３相３の電圧も、それぞれ分圧抵抗５
と６により分圧されたのち、それぞれコンパレー
タ９と７に入力される。このとき分圧抵抗４，
５，６による分圧比はすべて等しい値ｋにしてお
く。
を示す回路図であつて、３相交流電源の場合を示
している。１はこの３相交流電源の第１相であ
り、その電圧はコンパレータ７に入力している。
２と３はそれぞれ第２相と第３相であつて、その
電圧もそれぞれコンパレータ８と９に入力してい
る。一方第１相の１の電圧は分圧抵抗４により分
圧されたのちコンパレータ８に入力し、第２相２
の電圧と第３相３の電圧も、それぞれ分圧抵抗５
と６により分圧されたのち、それぞれコンパレー
タ９と７に入力される。このとき分圧抵抗４，
５，６による分圧比はすべて等しい値ｋにしてお
く。
コンパレータ７について考えると、該コンパレ
ータ７は第１相１の電圧と第３相３の分圧抵抗６
の出力電圧が入力されてその両電圧の大小関係が
切替わる点を検出するのであるが、この時点は第
１相１の電圧と第３相３の電圧の大小関係が切替
わる時点よりも電気角でθだけ早くなる。コンパ
レータ８と９についても同様である。それ故これ
らコンパレータ７，８，９の信号をロジツク回路
１３と１５に与え、ロジツク回路１３からの出力
信号はタイマ１４により電気角でθ＋αに相当す
る時間遅れＴ１４で信号を出力させる。すなわち
コンパレータ７，８，９からの信号をロジツク回
路１３，１５とタイマ１４により処理して、トラ
ンジスタインバータの各アームＵ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，
Ｙ，Ｚにはそれぞれ分圧しない電圧同士で比較す
るときよりはオン信号を電気角でαだけ遅らせ
（一方の電圧を分圧すると電気角でθだけ早くな
るのをタイマ１４でＴ１４＝θ＋αだけ遅らせて
いるから）、オフ信号は電気角でθだけ早くなる。
タイマ１４の遅れ設定時間Ｔ１４はごく短時間で
あるから電圧変動や周波数変動に影響される程度
はきわめて小さい。ここでαは零よりも大であれ
ばよく、考えられる周波数変動に対応するもので
きわめて小さな値でよい。
ータ７は第１相１の電圧と第３相３の分圧抵抗６
の出力電圧が入力されてその両電圧の大小関係が
切替わる点を検出するのであるが、この時点は第
１相１の電圧と第３相３の電圧の大小関係が切替
わる時点よりも電気角でθだけ早くなる。コンパ
レータ８と９についても同様である。それ故これ
らコンパレータ７，８，９の信号をロジツク回路
１３と１５に与え、ロジツク回路１３からの出力
信号はタイマ１４により電気角でθ＋αに相当す
る時間遅れＴ１４で信号を出力させる。すなわち
コンパレータ７，８，９からの信号をロジツク回
路１３，１５とタイマ１４により処理して、トラ
ンジスタインバータの各アームＵ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，
Ｙ，Ｚにはそれぞれ分圧しない電圧同士で比較す
るときよりはオン信号を電気角でαだけ遅らせ
（一方の電圧を分圧すると電気角でθだけ早くな
るのをタイマ１４でＴ１４＝θ＋αだけ遅らせて
いるから）、オフ信号は電気角でθだけ早くなる。
タイマ１４の遅れ設定時間Ｔ１４はごく短時間で
あるから電圧変動や周波数変動に影響される程度
はきわめて小さい。ここでαは零よりも大であれ
ばよく、考えられる周波数変動に対応するもので
きわめて小さな値でよい。
第４図は第３図に示す本発明の実施例の動作チ
ヤートである。第４図Ｄは第１相１、第２相２、
第３相３の電圧波形と、それぞれを分圧抵抗４，
５，６で分圧した後の出力電圧波形である。また
第４図Ｆ，Ｇ，Ｈはそれぞれコンパレータ７，
８，９の出力信号であり、第４図Ｕ，Ｖ，Ｗ，
Ｘ，Ｙ，Ｚはそれぞれトランジスタインバータ３
４の各アームＵ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚの動作を示
している。コンパレータ７は第１相１の電圧と、
第３相の分圧抵抗６の出力電圧との比較であつ
て、その動作が第４図のＦに示される。このコン
パレータ７の信号立上りからタイマ１４の作用に
より電気角でθ＋α、すなわちＴ１４なる遅れ時
間の後にアームＵのトランジスタはオンし、コン
パレータ８の立上り信号によりオフすることを示
している。他のアームＶ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚも同様
な動作をする。
ヤートである。第４図Ｄは第１相１、第２相２、
第３相３の電圧波形と、それぞれを分圧抵抗４，
５，６で分圧した後の出力電圧波形である。また
第４図Ｆ，Ｇ，Ｈはそれぞれコンパレータ７，
８，９の出力信号であり、第４図Ｕ，Ｖ，Ｗ，
Ｘ，Ｙ，Ｚはそれぞれトランジスタインバータ３
４の各アームＵ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚの動作を示
している。コンパレータ７は第１相１の電圧と、
第３相の分圧抵抗６の出力電圧との比較であつ
て、その動作が第４図のＦに示される。このコン
パレータ７の信号立上りからタイマ１４の作用に
より電気角でθ＋α、すなわちＴ１４なる遅れ時
間の後にアームＵのトランジスタはオンし、コン
パレータ８の立上り信号によりオフすることを示
している。他のアームＶ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚも同様
な動作をする。
第５図は本発明の第２の実施例を示す回路図で
あるが、第３図に示す実施例と異なるところはコ
ンパレータ１０，１１，１２が追加されているこ
とと、タイマ１４が削除されていることだけであ
つて、それ以外の参照符号を付したものは第３図
と同じであるから、その説明は省略する。
あるが、第３図に示す実施例と異なるところはコ
ンパレータ１０，１１，１２が追加されているこ
とと、タイマ１４が削除されていることだけであ
つて、それ以外の参照符号を付したものは第３図
と同じであるから、その説明は省略する。
第５図においてコンパレータ１０には第１相１
の電圧と分圧抵抗５の出力電圧とが入力されてそ
の両電圧の大小関係を比較している。それ故この
コンパレータ１０からは、第１相１の電圧と第２
相２の電圧の大小関係が切替わる時点から電気角
でθだけ遅れて切替え信号が出力される。コンパ
レータ１１は第２相２の電圧と分圧抵抗６の出力
電圧が、またコンパレータ１２は第３相３の電圧
と分圧抵抗４の出力電圧が入力されるので、それ
ぞれ分圧しないときにくらべて電気角でθだけ遅
れた切替え信号を出力する。このθなる電気角だ
け遅れた信号を利用すれば、第３図におけるタイ
マ１４は不要になり、ロジツク回路１３と１５の
作用により、トランジスタインバータ３４の各ア
ームに適正な不感帯を持つオンオフ信号を送るこ
とができる。
の電圧と分圧抵抗５の出力電圧とが入力されてそ
の両電圧の大小関係を比較している。それ故この
コンパレータ１０からは、第１相１の電圧と第２
相２の電圧の大小関係が切替わる時点から電気角
でθだけ遅れて切替え信号が出力される。コンパ
レータ１１は第２相２の電圧と分圧抵抗６の出力
電圧が、またコンパレータ１２は第３相３の電圧
と分圧抵抗４の出力電圧が入力されるので、それ
ぞれ分圧しないときにくらべて電気角でθだけ遅
れた切替え信号を出力する。このθなる電気角だ
け遅れた信号を利用すれば、第３図におけるタイ
マ１４は不要になり、ロジツク回路１３と１５の
作用により、トランジスタインバータ３４の各ア
ームに適正な不感帯を持つオンオフ信号を送るこ
とができる。
本発明においては、多相交流回路の任意の１相
の電圧と、この相に隣り合つた相の分圧された電
圧との大小関係が切替わる点をコンパレータによ
り検出するように構成している。このような構成
にしておくと、分圧しない電圧同士の大小関係が
切替わる時点に対して分圧比で定まる電気角だけ
進んだ時点あるいは遅れた時点を検出できる。こ
の遅れあるいは進みの電気角は周波数変動や電圧
変動には無関係に常に一定であるから、上記の遅
れあるいは進みの電気角に相当する時間をタイマ
などでカウントするのにくらべて、きわめて正確
となる。たとえば回生制動のように直流電力を交
流電源へ返還する場合に、上述の遅れまたは進み
の電気角が外乱により変動しないことが必要であ
り、本発明によれば遅れあるいは進みの電気角が
一定であるからインバータの各アームをオンオフ
させるとき、各アームの動作が重なつて短絡にな
るおそれがなく、かつ返還する電力量も変動しな
いなどの効果がある。
の電圧と、この相に隣り合つた相の分圧された電
圧との大小関係が切替わる点をコンパレータによ
り検出するように構成している。このような構成
にしておくと、分圧しない電圧同士の大小関係が
切替わる時点に対して分圧比で定まる電気角だけ
進んだ時点あるいは遅れた時点を検出できる。こ
の遅れあるいは進みの電気角は周波数変動や電圧
変動には無関係に常に一定であるから、上記の遅
れあるいは進みの電気角に相当する時間をタイマ
などでカウントするのにくらべて、きわめて正確
となる。たとえば回生制動のように直流電力を交
流電源へ返還する場合に、上述の遅れまたは進み
の電気角が外乱により変動しないことが必要であ
り、本発明によれば遅れあるいは進みの電気角が
一定であるからインバータの各アームをオンオフ
させるとき、各アームの動作が重なつて短絡にな
るおそれがなく、かつ返還する電力量も変動しな
いなどの効果がある。
第１図はインバータ装置の回路図、第２図は電
圧波形の部分図である。第３図は本発明の実施例
を示す回路図であり、第４図は第３図に示す実施
例の動作チヤート、第５図は本発明の第２の実施
例を示す回路図である。 １……第１相、２……第２相、３……第３相、
４，５，６……分圧抵抗、７〜１２……コンパレ
ータ、１３，１５……ロジツク回路、１４……タ
イマ、３０……整流器、３１……平滑コンデン
サ、３２……PWMインバータ、３３……誘導電
動機、３４……トランジスタインバータ、３５…
…電流制限抵抗。Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚ……ト
ランジスタインバータ３４の各アーム。
圧波形の部分図である。第３図は本発明の実施例
を示す回路図であり、第４図は第３図に示す実施
例の動作チヤート、第５図は本発明の第２の実施
例を示す回路図である。 １……第１相、２……第２相、３……第３相、
４，５，６……分圧抵抗、７〜１２……コンパレ
ータ、１３，１５……ロジツク回路、１４……タ
イマ、３０……整流器、３１……平滑コンデン
サ、３２……PWMインバータ、３３……誘導電
動機、３４……トランジスタインバータ、３５…
…電流制限抵抗。Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚ……ト
ランジスタインバータ３４の各アーム。
Claims (1)
- １ 多相交流回路における隣り合う２相の電圧を
比較し、両電圧の大小関係が切替わる点を検出す
る同期信号検出回路において、任意の相の電圧を
分圧する分圧器と、該分圧器出力電圧と前記任意
の相と隣り合う相の電圧との大小関係を比較する
比較器とを備えてなることを特徴とする同期信号
検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58168033A JPS6059979A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 同期信号検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58168033A JPS6059979A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 同期信号検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6059979A JPS6059979A (ja) | 1985-04-06 |
| JPH0410315B2 true JPH0410315B2 (ja) | 1992-02-24 |
Family
ID=15860570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58168033A Granted JPS6059979A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 同期信号検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6059979A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6345338A (ja) * | 1986-04-10 | 1988-02-26 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電子電気機器用銅合金とその製造法 |
| DE102006011002B4 (de) * | 2006-03-09 | 2008-01-03 | Siemens Ag | Steuerschaltung für einen Schalter eines Gleichrichters |
| JP7143272B2 (ja) * | 2019-12-24 | 2022-09-28 | ツインバード工業株式会社 | フリーピストン型スターリング冷凍機 |
-
1983
- 1983-09-12 JP JP58168033A patent/JPS6059979A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6059979A (ja) | 1985-04-06 |
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