JPH06153587A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
- Publication number
- JPH06153587A JPH06153587A JP4299665A JP29966592A JPH06153587A JP H06153587 A JPH06153587 A JP H06153587A JP 4299665 A JP4299665 A JP 4299665A JP 29966592 A JP29966592 A JP 29966592A JP H06153587 A JPH06153587 A JP H06153587A
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- JP
- Japan
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- voltage
- power supply
- supply device
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Abstract
(57)【要約】
【構成】可変電圧可変周波数電源装置において、瞬停が
発生し、負荷回転機がフリーラン状態になった場合、電
源装置内において電動機回転数を検出し、電源回復後、
起動条件が整った状態において、自動的に再起動し機器
の運転を継続する。 【効果】本発明によれば、電動機フリーラン中の残留磁
束を利用することにより、電源装置外部に回転数検出装
置を持たずに電動機フリーラン中の回転数検出が可能と
なり、再起動条件が整ったときに自動同期回転数引込み
が可能となる。これにより、一旦停止すると不具合を生
ずる機器の運転継続が可能となると共に、特定の操作員
なしでも運転継続が可能となる。
発生し、負荷回転機がフリーラン状態になった場合、電
源装置内において電動機回転数を検出し、電源回復後、
起動条件が整った状態において、自動的に再起動し機器
の運転を継続する。 【効果】本発明によれば、電動機フリーラン中の残留磁
束を利用することにより、電源装置外部に回転数検出装
置を持たずに電動機フリーラン中の回転数検出が可能と
なり、再起動条件が整ったときに自動同期回転数引込み
が可能となる。これにより、一旦停止すると不具合を生
ずる機器の運転継続が可能となると共に、特定の操作員
なしでも運転継続が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電源装置、さらに詳細に
は、可変電圧可変周波数電源装置において、瞬停等の外
的要因により電動機がフリーラン状態になった後、自己
自動再起動を行う際の電動機回転数検出を行う電源装置
に関するものである。
は、可変電圧可変周波数電源装置において、瞬停等の外
的要因により電動機がフリーラン状態になった後、自己
自動再起動を行う際の電動機回転数検出を行う電源装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にベクトル制御，すべり周波数制御
を行っている電源装置の場合、駆動される電動機側に速
度検出手段を有しており、受電電圧回復後の回転数検
出、運転継続は容易である。
を行っている電源装置の場合、駆動される電動機側に速
度検出手段を有しており、受電電圧回復後の回転数検
出、運転継続は容易である。
【０００３】しかし、より簡易なシステム、あるいは電
動機設置環境が悪く速度検出装置が取付けられない場合
においてはＶ／ｆ一定制御あるいは速度センサレスベク
トル制御が採用される。その際の自動再起動方法は大き
く分けて次の２種類がある。
動機設置環境が悪く速度検出装置が取付けられない場合
においてはＶ／ｆ一定制御あるいは速度センサレスベク
トル制御が採用される。その際の自動再起動方法は大き
く分けて次の２種類がある。
【０００４】（１）電動機停止後、再度起動する方法 予め電動機がフリーラン状態で停止するであろう時間を
算出しておき、瞬停が発生した場合、受電電圧回復後タ
イマーリレーにて一定時間経過するのを待ち、然る後に
自動再起動を行う。
算出しておき、瞬停が発生した場合、受電電圧回復後タ
イマーリレーにて一定時間経過するのを待ち、然る後に
自動再起動を行う。
【０００５】しかしこの方法で確実かつ無駄のない動作
を行うには、実際に電源装置，電動機，負荷機械を組み
合わせた状態でタイマーリレーを調整する必要がある。
しかも本質的に電動機回転数検出手段をもたないため、
負荷の状態は、あくまで推定であり、負荷が完全に停止
していなかった場合、再起動時に電動機回転数と電源装
置出力周波数が一致せず、滑りが増大し過電流トリップ
する可能性もある。
を行うには、実際に電源装置，電動機，負荷機械を組み
合わせた状態でタイマーリレーを調整する必要がある。
しかも本質的に電動機回転数検出手段をもたないため、
負荷の状態は、あくまで推定であり、負荷が完全に停止
していなかった場合、再起動時に電動機回転数と電源装
置出力周波数が一致せず、滑りが増大し過電流トリップ
する可能性もある。
【０００６】（２）回転数サーチを行い同期回転数引き
込みを行う方法 受電電圧復帰後フリーラン中に電動機回転数がある程度
低下していることを予測し、再起動時に、電源装置出力
周波数を予めある程度下げ通電し、電動機電流を検出し
ながら出力周波数を電動機回転数に見合った値まで下
げ、一致した時点から設定周波数まで再加速する。
込みを行う方法 受電電圧復帰後フリーラン中に電動機回転数がある程度
低下していることを予測し、再起動時に、電源装置出力
周波数を予めある程度下げ通電し、電動機電流を検出し
ながら出力周波数を電動機回転数に見合った値まで下
げ、一致した時点から設定周波数まで再加速する。
【０００７】この方法の場合、電動機回転数低下の予測
が狂った場合、過電流トリップを生じ、故障停止状態と
なるか、再度自動再起動を試みこれを繰り返すうちに、
停止状態からの始動となる場合がある。
が狂った場合、過電流トリップを生じ、故障停止状態と
なるか、再度自動再起動を試みこれを繰り返すうちに、
停止状態からの始動となる場合がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本質的に外部に回転数
検出手段をもたない電動機駆動装置、あるいは機器設置
環境のため回転数検出装置取り付けが困難な設備におい
て、負荷機械が連続的に運転する必要がある場合、また
は一度完全に停止させてしまうと再度機器の立ち上げに
多大な時間，費用を要しその及ぼす影響が大きい場合、
あるいは機器がなんらかの要因で停止しても、特定の作
業員がその都度再起動操作をしなくとも運転継続ができ
る方が望ましい場合等々において、電源回復後自動的に
再起動するシステムが求められていた。
検出手段をもたない電動機駆動装置、あるいは機器設置
環境のため回転数検出装置取り付けが困難な設備におい
て、負荷機械が連続的に運転する必要がある場合、また
は一度完全に停止させてしまうと再度機器の立ち上げに
多大な時間，費用を要しその及ぼす影響が大きい場合、
あるいは機器がなんらかの要因で停止しても、特定の作
業員がその都度再起動操作をしなくとも運転継続ができ
る方が望ましい場合等々において、電源回復後自動的に
再起動するシステムが求められていた。
【０００９】本発明は、電源装置内の機器のみで電動機
の回転数をある程度の精度で検出し、起動条件が整った
ときに、自動的に再起動する手段を提供することにあ
る。
の回転数をある程度の精度で検出し、起動条件が整った
ときに、自動的に再起動する手段を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的は、電源装置内
において電動機回転数を検出し、推定回転数を算出する
装置を設け、起動条件が整ったときに、自動的に再起動
するシステムを備えることにより達成される。
において電動機回転数を検出し、推定回転数を算出する
装置を設け、起動条件が整ったときに、自動的に再起動
するシステムを備えることにより達成される。
【００１１】
【作用】電動機運転中に外部電源を取り去っても、その
端子電圧は瞬時には零にはならず電動機磁気コアの残留
磁束および電動機回転数に依存する減衰電圧を示す。
端子電圧は瞬時には零にはならず電動機磁気コアの残留
磁束および電動機回転数に依存する減衰電圧を示す。
【００１２】この場合の減衰電圧は電動機回転数に対応
した周波数の電圧となるため、その電圧周期より電動機
回転数の検出が可能となる。
した周波数の電圧となるため、その電圧周期より電動機
回転数の検出が可能となる。
【００１３】また減衰電圧の振幅は、磁気コア残留磁束
の減衰および、電動機回転数の低下に比例する。電動機
端子電圧をＥ、回転数をＮ、残留磁束初期値をφ、その
減衰定数をＡとした場合、下記数１の関係にあり、
の減衰および、電動機回転数の低下に比例する。電動機
端子電圧をＥ、回転数をＮ、残留磁束初期値をφ、その
減衰定数をＡとした場合、下記数１の関係にあり、
【００１４】
【数１】
【００１５】回転数が低下しない場合の減衰電圧波形を
予め記憶しておき、その電圧振幅と実際に検出される電
圧振幅とを比較することにより、電動機回転数の検出が
可能となる。
予め記憶しておき、その電圧振幅と実際に検出される電
圧振幅とを比較することにより、電動機回転数の検出が
可能となる。
【００１６】上記とは別に、電動機フリーラン中に電源
装置出力端子に電圧を印加、あるいは電源装置出力端子
間を短絡することにより検出される電源装置主回路電流
より、電動機回転数の検出が可能となる。
装置出力端子に電圧を印加、あるいは電源装置出力端子
間を短絡することにより検出される電源装置主回路電流
より、電動機回転数の検出が可能となる。
【００１７】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。
【００１８】図１において、１は電圧検出装置（例えば
計器用変圧器）、２は直流電圧より任意の電圧，周波数
を作成することが可能なスイッチング素子制御回路、３
は瞬停時において制御回路２の動作を維持可能とする電
源装置、４は電圧検出機１より検出された信号をもとに
回転数を算出する装置、５は直流電圧をチョッピングす
るスイッチング素子、６はスイッチング素子駆動指令、
７は直流電源（例えば商用交流電圧を整流する回路）、
８は交流電動機である。
計器用変圧器）、２は直流電圧より任意の電圧，周波数
を作成することが可能なスイッチング素子制御回路、３
は瞬停時において制御回路２の動作を維持可能とする電
源装置、４は電圧検出機１より検出された信号をもとに
回転数を算出する装置、５は直流電圧をチョッピングす
るスイッチング素子、６はスイッチング素子駆動指令、
７は直流電源（例えば商用交流電圧を整流する回路）、
８は交流電動機である。
【００１９】次にその動作について説明する。
【００２０】（例１）受電側の瞬停が検出された場合、
制御回路２はスイッチング素子５の出力を停止する。こ
の場合電動機入力端子は開放された状態となり電動機は
フリーラン状態となる。この状態において電動機駆動電
源停止後数秒間は、電動機磁気コアの残留磁束により電
動機端子部に電圧を発生する。これを電源装置出力端子
部に備えた電圧検出装置１により検出し、回転数検出装
置４において、検出された電圧信号の零クロス点を求
め、その時間間隔より電動機回転数を検出し、これを制
御回路２に伝え、電源回復後、検出した電動機回転数に
見合った周波数の電圧を出力し、自動再起動時にスムー
ズな同期回転数引き込みを行うことが可能となる。なお
瞬停中は補助電源装置３により制御回路及び回転数検出
装置の動作は維持されるものとする。
制御回路２はスイッチング素子５の出力を停止する。こ
の場合電動機入力端子は開放された状態となり電動機は
フリーラン状態となる。この状態において電動機駆動電
源停止後数秒間は、電動機磁気コアの残留磁束により電
動機端子部に電圧を発生する。これを電源装置出力端子
部に備えた電圧検出装置１により検出し、回転数検出装
置４において、検出された電圧信号の零クロス点を求
め、その時間間隔より電動機回転数を検出し、これを制
御回路２に伝え、電源回復後、検出した電動機回転数に
見合った周波数の電圧を出力し、自動再起動時にスムー
ズな同期回転数引き込みを行うことが可能となる。なお
瞬停中は補助電源装置３により制御回路及び回転数検出
装置の動作は維持されるものとする。
【００２１】（例２）瞬停時の、残留磁束の減衰が早い
電動機や、電源断の状態が比較的長く、電動機端子電圧
が小さくなりすぎ電圧信号の検出が困難となった場合、
受電電圧回復後電動機フリーラン中に、スイッチング素
子５を、回転数検出のためスイッチング素子駆動指令６
により、短時間ＯＮ／ＯＦＦし、過電流にならない程度
の電圧を電動機端子部に印加することにより、再度磁気
コア中の磁束を生み出し、充分測定可能な端子電圧を発
生させ、これを電源装置出力端子部に備えた電圧検出装
置１により検出し、回転数検出装置４において、検出さ
れた電圧信号の零クロス点を求め、その時間間隔より電
動機回転数を検出し、これを制御回路２に伝え、電源回
復後、検出した電動機回転数に見合った周波数の電圧を
出力し、自動再起動時にスムーズな同期回転数引き込み
を行うことも可能である。
電動機や、電源断の状態が比較的長く、電動機端子電圧
が小さくなりすぎ電圧信号の検出が困難となった場合、
受電電圧回復後電動機フリーラン中に、スイッチング素
子５を、回転数検出のためスイッチング素子駆動指令６
により、短時間ＯＮ／ＯＦＦし、過電流にならない程度
の電圧を電動機端子部に印加することにより、再度磁気
コア中の磁束を生み出し、充分測定可能な端子電圧を発
生させ、これを電源装置出力端子部に備えた電圧検出装
置１により検出し、回転数検出装置４において、検出さ
れた電圧信号の零クロス点を求め、その時間間隔より電
動機回転数を検出し、これを制御回路２に伝え、電源回
復後、検出した電動機回転数に見合った周波数の電圧を
出力し、自動再起動時にスムーズな同期回転数引き込み
を行うことも可能である。
【００２２】（例３）同じく図１において、残留磁束に
より生ずる電動機端子電圧の振幅の減衰割合に着目し、
回転数を検出する場合について説明する。まず電動機単
独または大ＧＤ2 のフライホイールを接続し、数百ｍＳ
ｅｃ（瞬停程度）〜数秒間における速度低下がほぼ無視
できるような状態において、受電電圧のみを断とした場
合の減衰電圧波形を予め測定しておき、これを残留磁束
の減衰のみによる電動機端子電圧の減衰量として、標準
電圧減衰率記憶部９に記録しておく。瞬停後、フリーラ
ン中の電動機端子電圧を検出し、その電圧信号の電圧振
幅の減衰率と、予め記憶しておいた標準電圧減衰率とを
比較することにより、その減衰の早さから電動機回転数
の低下率を推定し電動機回転数を推定し、電源回復後、
推定した電動機回転数に見合った周波数の電圧を出力
し、スムーズな自動再起動を行なうことが可能となる。
より生ずる電動機端子電圧の振幅の減衰割合に着目し、
回転数を検出する場合について説明する。まず電動機単
独または大ＧＤ2 のフライホイールを接続し、数百ｍＳ
ｅｃ（瞬停程度）〜数秒間における速度低下がほぼ無視
できるような状態において、受電電圧のみを断とした場
合の減衰電圧波形を予め測定しておき、これを残留磁束
の減衰のみによる電動機端子電圧の減衰量として、標準
電圧減衰率記憶部９に記録しておく。瞬停後、フリーラ
ン中の電動機端子電圧を検出し、その電圧信号の電圧振
幅の減衰率と、予め記憶しておいた標準電圧減衰率とを
比較することにより、その減衰の早さから電動機回転数
の低下率を推定し電動機回転数を推定し、電源回復後、
推定した電動機回転数に見合った周波数の電圧を出力
し、スムーズな自動再起動を行なうことが可能となる。
【００２３】（例４）また別な手段としては、図２に示
すように、電源装置出力端子部に電流検出手段１０（例
えば変流器）を設けるとともに、出力端子間を制御装置
からの出力端子短絡指令１２により適宜の抵抗器によっ
て短絡する電源出力端子短絡装置１１を設けた装置にお
いて、瞬停が生じ電動機が一旦フリーラン状態となり、
電源回復後、スイッチング素子５の出力まだ停止したま
まの状態において電源出力端子短絡装置１１により端子
間を適宜の抵抗器により短絡し、その際短絡回路を流れ
る電流を、電流検出手段１０により検出し、回転数検出
装置４において、検出された電流信号の零クロス点を求
め、その時間間隔より電動機回転数を検出し、これを制
御回路２に伝え、検出した電動機回転数に見合った周波
数の電圧を出力し、スムーズな同期回転数引き込みを行
うことを可能とする。
すように、電源装置出力端子部に電流検出手段１０（例
えば変流器）を設けるとともに、出力端子間を制御装置
からの出力端子短絡指令１２により適宜の抵抗器によっ
て短絡する電源出力端子短絡装置１１を設けた装置にお
いて、瞬停が生じ電動機が一旦フリーラン状態となり、
電源回復後、スイッチング素子５の出力まだ停止したま
まの状態において電源出力端子短絡装置１１により端子
間を適宜の抵抗器により短絡し、その際短絡回路を流れ
る電流を、電流検出手段１０により検出し、回転数検出
装置４において、検出された電流信号の零クロス点を求
め、その時間間隔より電動機回転数を検出し、これを制
御回路２に伝え、検出した電動機回転数に見合った周波
数の電圧を出力し、スムーズな同期回転数引き込みを行
うことを可能とする。
【００２４】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、電動機フリーラン中の残留磁束を利用することによ
り、電源装置外部に回転数検出装置を持たずに電動機フ
リーラン中の回転数検出が可能となり、再起動条件が整
ったときに自動同期回転数引込みが可能となる。これに
より、一旦停止すると不具合を生ずる機器の運転継続が
可能となると共に、特定の操作員なしでも運転継続が可
能となる。
ば、電動機フリーラン中の残留磁束を利用することによ
り、電源装置外部に回転数検出装置を持たずに電動機フ
リーラン中の回転数検出が可能となり、再起動条件が整
ったときに自動同期回転数引込みが可能となる。これに
より、一旦停止すると不具合を生ずる機器の運転継続が
可能となると共に、特定の操作員なしでも運転継続が可
能となる。
【図１】電動機端子電圧より回転数を検出するシステム
例を示す図である。
例を示す図である。
【図２】電動機入力端子を短絡し回転数を検出するシス
テム例を示す図である。
テム例を示す図である。
【図３】電動機端子減衰電圧波形例を示す図である。
１…電圧検出装置、２…可変電圧可変周波数制御回路、
３…補助電源装置、４…回転数検出装置、５…スイッチ
ング素子、６…スイッチング素子駆動指令、７…直流電
源、８…電動機、９…標準電圧減衰率記憶部、１０…電
流検出装置、１１…電源出力端子短絡装置、１２…出力
端子短絡指令。
３…補助電源装置、４…回転数検出装置、５…スイッチ
ング素子、６…スイッチング素子駆動指令、７…直流電
源、８…電動機、９…標準電圧減衰率記憶部、１０…電
流検出装置、１１…電源出力端子短絡装置、１２…出力
端子短絡指令。
Claims (4)
- 【請求項１】出力端子部に電動機端子電圧を検出する手
段と、一定時間制御装置の動作を維持する補助電源装置
を備えた、出力電圧および周波数を可変できる電源装置
において、電動機磁気コアの残留磁束により生ずる電圧
信号を検出、解析し電圧信号の零クロス点を検出する機
器と、零クロス点間の周期より電動機回転数を検出し再
起動条件が整ったときに、検出した速度をもとにスムー
ズに自動再起動するシステムを備えたことを特徴とする
電源装置。 - 【請求項２】出力端子部に電動機端子電圧を検出する手
段と、一定時間制御装置の動作を維持する補助電源装置
を備えた、出力電圧および周波数を可変できる電源装置
において出力端子に短時間規定電圧を印加する手段と、
電圧を印加することにより検出される減衰電圧を解析し
電圧信号の零クロス点を検出する機器と、零クロス点間
の周期より電動機回転数を検出し、再起動条件が整った
ときに検出した速度をもとにスムーズに自動再起動する
システムを備えたことを特徴とする電源装置。 - 【請求項３】出力端子部に電動機端子電圧を検出する手
段と、一定時間制御装置の動作を維持する補助電源装置
を備えた、出力電圧および周波数を可変できる電源装置
において、電動機磁気コアの残留磁束により生ずる電圧
信号を検出し、電圧信号の電圧振幅の減衰率を検出する
機器と、電動機単独回転時の電圧振幅の減衰率を記憶し
ておく装置と、両者を比較することにより電動機の回転
数低減率を推定し、再起動条件が整ったときに、推定し
た速度をもとにスムーズに自動再起動するシステムを備
えたことを特徴とする電源装置。 - 【請求項４】出力端子部に電動機電流を検出する手段
と、一定時間制御装置の動作を維持する補助電源装置を
備えた、出力電圧および周波数を可変できる電源装置に
おいて電動機空転中に出力端子間を適宜の抵抗器によっ
て短絡する装置と、検出された電流信号を解析し電流信
号の零クロス点を検出する機器と、零クロス点間の周期
より電動機回転数を検出し、再起動条件が整ったときに
検出した速度をもとにスムーズに自動再起動するシステ
ムを備えたことを特徴とする電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4299665A JPH06153587A (ja) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4299665A JPH06153587A (ja) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06153587A true JPH06153587A (ja) | 1994-05-31 |
Family
ID=17875496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4299665A Pending JPH06153587A (ja) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06153587A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001022570A1 (fr) * | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Procede de commande d'un moteur courant alternatif et controleur |
| WO2003009457A2 (de) * | 2001-07-19 | 2003-01-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zur überbrückung von kurzzeitigen netzausfällen bei einem matrixumrichter |
| JP2008086061A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Toshiba Corp | 列車速度検出装置 |
-
1992
- 1992-11-10 JP JP4299665A patent/JPH06153587A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001022570A1 (fr) * | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Procede de commande d'un moteur courant alternatif et controleur |
| US6815924B1 (en) | 1999-09-21 | 2004-11-09 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Method of controlling AC motor and controller |
| WO2003009457A2 (de) * | 2001-07-19 | 2003-01-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zur überbrückung von kurzzeitigen netzausfällen bei einem matrixumrichter |
| WO2003009457A3 (de) * | 2001-07-19 | 2003-08-28 | Siemens Ag | Verfahren und vorrichtung zur überbrückung von kurzzeitigen netzausfällen bei einem matrixumrichter |
| US6862163B2 (en) | 2001-07-19 | 2005-03-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for bridging brief power outages in a matrix converter |
| JP2008086061A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Toshiba Corp | 列車速度検出装置 |
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