JPH0667261B2 - 電力変換装置の制御装置 - Google Patents
電力変換装置の制御装置Info
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- JPH0667261B2 JPH0667261B2 JP58182641A JP18264183A JPH0667261B2 JP H0667261 B2 JPH0667261 B2 JP H0667261B2 JP 58182641 A JP58182641 A JP 58182641A JP 18264183 A JP18264183 A JP 18264183A JP H0667261 B2 JPH0667261 B2 JP H0667261B2
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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
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/03—Synchronous motors with brushless excitation
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は順変換回路、直流回路及び逆変換回路から成
る電力変換装置にて同期電動機を駆動する場合の制御装
置に係り、特に、力行或いは回生時の低トルクを発生す
る場合或いは力行から回生へ或いはその逆へ運転モード
を切換える場合の制御を改良した電力変換装置の制御装
置に関するものである。
る電力変換装置にて同期電動機を駆動する場合の制御装
置に係り、特に、力行或いは回生時の低トルクを発生す
る場合或いは力行から回生へ或いはその逆へ運転モード
を切換える場合の制御を改良した電力変換装置の制御装
置に関するものである。
［発明の技術的背景とその問題点］ 順変換回路、平滑リアクトルを持つ直流回路及び自然転
流或いは強制転流の変換回路から成る電力変換装置にて
同期電動機を駆動するシステムは一般にサイリスタモー
タと呼ばれる。第１図はその一例を示したものであり、
自然転流の逆変換回路を制御しようとするものである。
同図において、交流電源11に接続された順変換回路12は
交流を直流に変換し、平滑リアクトル13にて直流電流を
平滑した後、逆変換回路14にて直流を任意の周波数を持
つ交流に変換して、同期電動機15を駆動する。同期電動
機15の界磁巻線16には、別の交流電源17より順変換回路
18を介してその界磁電流を制御して給電している。制御
回路としては、設定器21により速度基準が与えられ、同
期電動機15に直結された速度検出器22からの速度帰還信
号と速度制御回路23にて比較増幅される。この出力信号
の一方は、絶対値変換回路24を介して電流基準となり、
変成器25、整流回路26を介して得る電流帰還信号と電流
制御回路27にて比較増幅される。この出力信号は位相基
準となり、位相制御回路28を介して、順変換回路を構成
するサイリスタに点呼パルスを与える。速度制御回路23
の一方の出力信号は、その極性を判別するトルク切換回
路29へ与えられ力行或いは回生の運転モードを判別す
る。その出力に応じて転流余裕角指令回路30は、通常運
転での力行或いは回生時の転流余裕角を指令する。この
転流余裕角指令回路30からの信号と、変圧器31及び変成
器32から得られる同期電動機15の端子電圧及び相電流信
号を処理して、同期電動機15の誘起電圧位相を出力する
電気的位置検出回路33からの信号を入力とする転流余裕
角制御回路34は、運転モードに応じて逆変換回路14を構
成するサイリスタに点弧パルスを与えている。界磁電流
の制御は一般に定電流制御が行なわれており、設定器35
により与えられる電流基準が、変成器36、整流回路37を
介して得られる電流帰還信号と電流制御回路38にて比較
増幅され、位相基準となる。位相制御回路39はこの位相
基準を受け、順変換回路18を構成するサイリスタへ点弧
パルスを与える。順変換回路12及び逆変換回路14の主回
路構成例を第２図に示す。
流或いは強制転流の変換回路から成る電力変換装置にて
同期電動機を駆動するシステムは一般にサイリスタモー
タと呼ばれる。第１図はその一例を示したものであり、
自然転流の逆変換回路を制御しようとするものである。
同図において、交流電源11に接続された順変換回路12は
交流を直流に変換し、平滑リアクトル13にて直流電流を
平滑した後、逆変換回路14にて直流を任意の周波数を持
つ交流に変換して、同期電動機15を駆動する。同期電動
機15の界磁巻線16には、別の交流電源17より順変換回路
18を介してその界磁電流を制御して給電している。制御
回路としては、設定器21により速度基準が与えられ、同
期電動機15に直結された速度検出器22からの速度帰還信
号と速度制御回路23にて比較増幅される。この出力信号
の一方は、絶対値変換回路24を介して電流基準となり、
変成器25、整流回路26を介して得る電流帰還信号と電流
制御回路27にて比較増幅される。この出力信号は位相基
準となり、位相制御回路28を介して、順変換回路を構成
するサイリスタに点呼パルスを与える。速度制御回路23
の一方の出力信号は、その極性を判別するトルク切換回
路29へ与えられ力行或いは回生の運転モードを判別す
る。その出力に応じて転流余裕角指令回路30は、通常運
転での力行或いは回生時の転流余裕角を指令する。この
転流余裕角指令回路30からの信号と、変圧器31及び変成
器32から得られる同期電動機15の端子電圧及び相電流信
号を処理して、同期電動機15の誘起電圧位相を出力する
電気的位置検出回路33からの信号を入力とする転流余裕
角制御回路34は、運転モードに応じて逆変換回路14を構
成するサイリスタに点弧パルスを与えている。界磁電流
の制御は一般に定電流制御が行なわれており、設定器35
により与えられる電流基準が、変成器36、整流回路37を
介して得られる電流帰還信号と電流制御回路38にて比較
増幅され、位相基準となる。位相制御回路39はこの位相
基準を受け、順変換回路18を構成するサイリスタへ点弧
パルスを与える。順変換回路12及び逆変換回路14の主回
路構成例を第２図に示す。
第１図の従来例における動作を第３図にて説明する。同
図（１）は速度制御回路23の出力信号であり、力行から
回生へ運転モードが切換わる場合を示している。同図
（２）は実際に流れる電流の帰還信号である。第１図に
詳細に図示してはいないが、一般的な制御では、電流帰
還信号が時刻t1にて所定値以下まで減少すると、同図
（３）に示すように電流が零になったという零電流検出
信号を発生し、同時にこの時刻t1から位相制御回路28へ
同図（４）に示す位相絞り信号を出力する。時刻t1から
所定の時間だけ経過した時刻t2において運転モードを同
図（５）に示すように力行から回生へ切換える。この時
に転流余裕角指令回路30から発生される転流余裕角がス
テップ的に変化するが、電流が絞られているので問題が
ない。次に、時刻t3におて位相絞り信号が解除されるの
で、電流は急速に立ち上がって、電流基準に追いつくよ
うに動作する。
図（１）は速度制御回路23の出力信号であり、力行から
回生へ運転モードが切換わる場合を示している。同図
（２）は実際に流れる電流の帰還信号である。第１図に
詳細に図示してはいないが、一般的な制御では、電流帰
還信号が時刻t1にて所定値以下まで減少すると、同図
（３）に示すように電流が零になったという零電流検出
信号を発生し、同時にこの時刻t1から位相制御回路28へ
同図（４）に示す位相絞り信号を出力する。時刻t1から
所定の時間だけ経過した時刻t2において運転モードを同
図（５）に示すように力行から回生へ切換える。この時
に転流余裕角指令回路30から発生される転流余裕角がス
テップ的に変化するが、電流が絞られているので問題が
ない。次に、時刻t3におて位相絞り信号が解除されるの
で、電流は急速に立ち上がって、電流基準に追いつくよ
うに動作する。
第１図の従来例では第３図からも明らかなように、運転
モードが切換わったり或いは、非常に低いトルクが指令
されるような場合には、電流を絞って、零電流になった
ことを確認した後、転流余裕角を操作するという動作が
含まれる。従って、急速な運転モード切換え時には、電
流制御が追いつかない、或いは追いつこうとして電流が
急激に立ち上がる為大きなオーバーシュートを生じると
いう欠点があった。電流制御が追いつかないということ
は速度制御がそれだけ遅くなることを意味し、従って適
用範囲が限られていた。上記の欠点は、低いトルクが指
令される場合、すなわち無負荷で同期電動機が回転して
いる場合にも起こり、電流を絞る時間だけ制御が遅れ
て、回転数に変動が出るという欠点もあった。
モードが切換わったり或いは、非常に低いトルクが指令
されるような場合には、電流を絞って、零電流になった
ことを確認した後、転流余裕角を操作するという動作が
含まれる。従って、急速な運転モード切換え時には、電
流制御が追いつかない、或いは追いつこうとして電流が
急激に立ち上がる為大きなオーバーシュートを生じると
いう欠点があった。電流制御が追いつかないということ
は速度制御がそれだけ遅くなることを意味し、従って適
用範囲が限られていた。上記の欠点は、低いトルクが指
令される場合、すなわち無負荷で同期電動機が回転して
いる場合にも起こり、電流を絞る時間だけ制御が遅れ
て、回転数に変動が出るという欠点もあった。
［発明の目的］ この発明は上記の欠点に対してなされたものであり、運
転モードの切換え時或いは低トルクが指令された場合で
も、電流制御にすなわち速度制御にも遅れを持たない高
性能で信頼性の高い電力変換装置の制御装置を提供しよ
うとするものである。
転モードの切換え時或いは低トルクが指令された場合で
も、電流制御にすなわち速度制御にも遅れを持たない高
性能で信頼性の高い電力変換装置の制御装置を提供しよ
うとするものである。
［発明の概要］ この目的は、従来例では電流を絞り込まなければならな
いような低電流が指令された場合でも、電流は所定値に
維持して、転流余裕角を制御することによりトルクを制
御すれば、零電流を確認するという動作を省くことがで
きるので、達成することができる。更に、電流制御の動
作を速くする為に、直流回路の電圧に関係した量を位相
基準に加算することにより、より効果的にこの目的を達
成できる。又、このような運転方法を採用した場合、ト
ルクを発生すべき合成時束量が変化することが考えられ
るが、この補償をすることにより、ほぼ直線的な関係で
トルクを制御することができるようになるので、更に効
果的に、この目的を達成できる。
いような低電流が指令された場合でも、電流は所定値に
維持して、転流余裕角を制御することによりトルクを制
御すれば、零電流を確認するという動作を省くことがで
きるので、達成することができる。更に、電流制御の動
作を速くする為に、直流回路の電圧に関係した量を位相
基準に加算することにより、より効果的にこの目的を達
成できる。又、このような運転方法を採用した場合、ト
ルクを発生すべき合成時束量が変化することが考えられ
るが、この補償をすることにより、ほぼ直線的な関係で
トルクを制御することができるようになるので、更に効
果的に、この目的を達成できる。
［発明の実施例］ 第４図にはこの発明の第１の実施例を、第５図には第１
の実施例に用いられている構成要素の一例を、そして第
６図から第８図までにはその動作説明図を示す。第４図
が第１図と異なるのは、絶対値変換回路24と電流制御回
路27の間に最低電流制御回路41を設けて電流基準及び最
低電流以下の電流指令があった場合を判別する信号eMIN
を出力する点、速度制御回路23の出力信号を受けて、上
記の最低電流以下の電流指令があった場合に転流余裕角
を指令する転流余裕角指令回路42を設けた点、この場合
には界磁電流を変化させて合成磁束量を略一定とするた
め整流回路43、割算器44及び磁束制御回路45を設けた
点、及び、転流余裕角指令回路30と転流余裕角制御回路
34の間、転流余裕角指令回路42と転流余裕角制御回路34
の間、磁束制御回路45と設定器35の間にそれぞれスイッ
チ46,47及び48を設け、上記信号eMINに応じて開閉する
点である。最低電流制御回路41の一例を第５図に示す。
同図において、絶対値変換回路24から与えられる信号e1
は、比較回路51にて設定器52で設定された最低電流値の
信号e0と比較され、信号e1が信号e0より大きい場合は、
信号eMINが発生されず、スイッチ53を介して信号e1が電
流基準となる信号e2として出力される。また、信号e1が
信号e0より小さい場合は、信号eMINが発生し、スイッチ
54を介して信号e0が信号e2として出力される。
の実施例に用いられている構成要素の一例を、そして第
６図から第８図までにはその動作説明図を示す。第４図
が第１図と異なるのは、絶対値変換回路24と電流制御回
路27の間に最低電流制御回路41を設けて電流基準及び最
低電流以下の電流指令があった場合を判別する信号eMIN
を出力する点、速度制御回路23の出力信号を受けて、上
記の最低電流以下の電流指令があった場合に転流余裕角
を指令する転流余裕角指令回路42を設けた点、この場合
には界磁電流を変化させて合成磁束量を略一定とするた
め整流回路43、割算器44及び磁束制御回路45を設けた
点、及び、転流余裕角指令回路30と転流余裕角制御回路
34の間、転流余裕角指令回路42と転流余裕角制御回路34
の間、磁束制御回路45と設定器35の間にそれぞれスイッ
チ46,47及び48を設け、上記信号eMINに応じて開閉する
点である。最低電流制御回路41の一例を第５図に示す。
同図において、絶対値変換回路24から与えられる信号e1
は、比較回路51にて設定器52で設定された最低電流値の
信号e0と比較され、信号e1が信号e0より大きい場合は、
信号eMINが発生されず、スイッチ53を介して信号e1が電
流基準となる信号e2として出力される。また、信号e1が
信号e0より小さい場合は、信号eMINが発生し、スイッチ
54を介して信号e0が信号e2として出力される。
第１の実施例の作用を第６図と第７図を使用して説明す
る。まず、合成磁束量が略一定と仮定する。第６図
（１）に示されるように速度制御回路23の出力信号が変
化し力行から回生へ運転モードが切換わる際に、時刻t1
にて最低電流以下の電流値を指令する。上記最低電流制
御回路41にて説明したように、電流基準としては最低電
流を維持するので、同図（２）のように電流はI0一定と
なる。第４図において信号eMINによりスイッチ46が開、
スイッチ47が閉となり、転流余裕角は転流余裕角指令回
路42により指令される。発生トルクＴと転流余裕角γと
の関係はTcosγとなるので、転流余裕角指令回路42はco
s-1の入出力関係を持つ関数発生器であり、力行及び回
生時の最低電流I0が指令された時の転流余裕角指令回路
30によって指令される転流余裕角と連続性を持つので同
図（４）に示されるように転流余裕角が変化する。変化
の際中に、時刻t2では力行から回生へ切換わり、時刻t3
では回生の通常運転すなわち転流余裕角一定で電流を制
御することによりトルクを制御する運転となる。尚、時
刻t2における運転モードの切換わりは同図（３）に示さ
れ、この時、運転余裕角指令回路30は使用されてはいな
いが、この回路の出力信号は同図（４）の一点鎖線のよ
うに変化している。以上の動作から、同期電動機15に発
生するトルクは速度制御回路23の出力信号と対応する。
尚、この場合、速度制御回路23の動作時定数は電流制御
回路27の動作時定数より大きいことが制御係にとって一
般的であるが、主回路の安定性から見てもその方が望ま
しい。何故ならば、転流余裕角の指令値の変化に従って
直流回路の逆変換回路側の電圧が変動し、これが電流制
御系にとって外乱として作用するからである。第７図に
は、同期電動機15における相電圧eR,eS及びeTとそれぞ
れの相電流iR,iS及びiTの関係を示している。同図にさ
れるように、電流を絞らなくても、転流余裕角を連続的
に変化させるだけで、力行から回生へと運転モードを切
換えることができるのである。
る。まず、合成磁束量が略一定と仮定する。第６図
（１）に示されるように速度制御回路23の出力信号が変
化し力行から回生へ運転モードが切換わる際に、時刻t1
にて最低電流以下の電流値を指令する。上記最低電流制
御回路41にて説明したように、電流基準としては最低電
流を維持するので、同図（２）のように電流はI0一定と
なる。第４図において信号eMINによりスイッチ46が開、
スイッチ47が閉となり、転流余裕角は転流余裕角指令回
路42により指令される。発生トルクＴと転流余裕角γと
の関係はTcosγとなるので、転流余裕角指令回路42はco
s-1の入出力関係を持つ関数発生器であり、力行及び回
生時の最低電流I0が指令された時の転流余裕角指令回路
30によって指令される転流余裕角と連続性を持つので同
図（４）に示されるように転流余裕角が変化する。変化
の際中に、時刻t2では力行から回生へ切換わり、時刻t3
では回生の通常運転すなわち転流余裕角一定で電流を制
御することによりトルクを制御する運転となる。尚、時
刻t2における運転モードの切換わりは同図（３）に示さ
れ、この時、運転余裕角指令回路30は使用されてはいな
いが、この回路の出力信号は同図（４）の一点鎖線のよ
うに変化している。以上の動作から、同期電動機15に発
生するトルクは速度制御回路23の出力信号と対応する。
尚、この場合、速度制御回路23の動作時定数は電流制御
回路27の動作時定数より大きいことが制御係にとって一
般的であるが、主回路の安定性から見てもその方が望ま
しい。何故ならば、転流余裕角の指令値の変化に従って
直流回路の逆変換回路側の電圧が変動し、これが電流制
御系にとって外乱として作用するからである。第７図に
は、同期電動機15における相電圧eR,eS及びeTとそれぞ
れの相電流iR,iS及びiTの関係を示している。同図にさ
れるように、電流を絞らなくても、転流余裕角を連続的
に変化させるだけで、力行から回生へと運転モードを切
換えることができるのである。
次に合成磁束量を略一定とする為の、整流回路43、割算
器44及び磁束制御回路45の作用について説明する。整流
回路43は変圧器31の出力に接続されており、整流回路43
の出力には、同期電動機15の端子電圧Vaが得られて、割
算器44に与えられる。割算器44は一方で速度検出器22に
接続されて速度すなわち同期電動機15の一次周波数が
入力されるので、端子電圧Va／一次周波数１の演算が
行なわれ、この結果、合成磁束量Φが出力される。磁速
制御回路45では設定器35にて設定された界磁電流基準を
磁束基準とし、上記割算器44の出力を磁束帰還量として
比較増幅し、その出力が界磁電流補正信号となる。従っ
てスイッチ48を投入することにより、上記転流余裕角指
令回路42が動作している際中に、合成磁束量を略一定と
保つよう制御できるのである。この界磁電流補正手段と
しては別の構成例も可能である。たとえば、第８図には
同期電動機における電気諸量のベクトル図を示す。詳細
な説明は省略するが、例えば上山直彦著「サイリストモ
ータの原理と運転」（電気書院昭和49年６月15日発行）
に、その詳しい説明が述べられている。このベクトル図
から、合成磁束量Φは、界磁電流IF,電機子電流をIA,電
流余裕角をγ，制御進み方をβとすれば Φ＝k1IFcos（β−γ）−K2IAsinγ …（１） で表わされる。K1,K2は定数、IAはI0一定に保たれてあ
り、β，γとも検出可能であるから、第（１）式に従っ
て、界磁電流IFを制御すれば、合成磁束量Φを一定にす
ることもできる。
器44及び磁束制御回路45の作用について説明する。整流
回路43は変圧器31の出力に接続されており、整流回路43
の出力には、同期電動機15の端子電圧Vaが得られて、割
算器44に与えられる。割算器44は一方で速度検出器22に
接続されて速度すなわち同期電動機15の一次周波数が
入力されるので、端子電圧Va／一次周波数１の演算が
行なわれ、この結果、合成磁束量Φが出力される。磁速
制御回路45では設定器35にて設定された界磁電流基準を
磁束基準とし、上記割算器44の出力を磁束帰還量として
比較増幅し、その出力が界磁電流補正信号となる。従っ
てスイッチ48を投入することにより、上記転流余裕角指
令回路42が動作している際中に、合成磁束量を略一定と
保つよう制御できるのである。この界磁電流補正手段と
しては別の構成例も可能である。たとえば、第８図には
同期電動機における電気諸量のベクトル図を示す。詳細
な説明は省略するが、例えば上山直彦著「サイリストモ
ータの原理と運転」（電気書院昭和49年６月15日発行）
に、その詳しい説明が述べられている。このベクトル図
から、合成磁束量Φは、界磁電流IF,電機子電流をIA,電
流余裕角をγ，制御進み方をβとすれば Φ＝k1IFcos（β−γ）−K2IAsinγ …（１） で表わされる。K1,K2は定数、IAはI0一定に保たれてあ
り、β，γとも検出可能であるから、第（１）式に従っ
て、界磁電流IFを制御すれば、合成磁束量Φを一定にす
ることもできる。
第１図の実施例によれば、運転モードを切換えるような
運転指令があったとしても電流は所定値に保たれ、合成
磁束量が略一定の状態で転流余裕角にてトルクが制御さ
れているので、電流を絞り込んで零電流を確認するとい
う無駄な動作を省くことができ、速度制御に遅れを持た
ない高性能で信頼性の高い電力変換装置の制御装置を提
供することができる。又、電流がほぼ零を指令される無
負荷運転においても、上記と全く同じ効果が得られるの
で、回転数変動の少ない高性能な制御装置を提供するこ
とができる。
運転指令があったとしても電流は所定値に保たれ、合成
磁束量が略一定の状態で転流余裕角にてトルクが制御さ
れているので、電流を絞り込んで零電流を確認するとい
う無駄な動作を省くことができ、速度制御に遅れを持た
ない高性能で信頼性の高い電力変換装置の制御装置を提
供することができる。又、電流がほぼ零を指令される無
負荷運転においても、上記と全く同じ効果が得られるの
で、回転数変動の少ない高性能な制御装置を提供するこ
とができる。
第９図にはこの発明の第２の実施例を示す。同図が第４
図の第１の実施例と異なるところは、直流回路の電圧を
変圧器61にて検出し、この検出値を位相制御回路28の位
相基準に加算する点である。
図の第１の実施例と異なるところは、直流回路の電圧を
変圧器61にて検出し、この検出値を位相制御回路28の位
相基準に加算する点である。
この第２の実施例によれば、直流回路に生じる逆変換回
路の反起電力を位相基準に正帰還させるので、転流余裕
角の変動が電流制御系にとって外乱として作用しない。
従って、速度制御回路23の動作時定数を全体の制御系が
安定な範囲で短くすることが可能となる。
路の反起電力を位相基準に正帰還させるので、転流余裕
角の変動が電流制御系にとって外乱として作用しない。
従って、速度制御回路23の動作時定数を全体の制御系が
安定な範囲で短くすることが可能となる。
従って、第２の実施例を適用することにより、速度制御
応答が更に速くて安定である高性能な電力変換装置の制
御装置を提供することができる。
応答が更に速くて安定である高性能な電力変換装置の制
御装置を提供することができる。
第10図には、この発明の第３の実施例を示す。同図が第
９図の第２の実施例と異なるところは、変圧器61による
直流回路の電圧の検出のかわりに、変圧器31を介して得
られる同期電動機15の端子電圧と転流余裕角制御回路34
から出力される点弧パルスを入力して直流回路の電圧を
演算する直流電圧演算回路62を設け、その出力信号を第
２の実施例と同様に位相基準に正帰還する点である。
９図の第２の実施例と異なるところは、変圧器61による
直流回路の電圧の検出のかわりに、変圧器31を介して得
られる同期電動機15の端子電圧と転流余裕角制御回路34
から出力される点弧パルスを入力して直流回路の電圧を
演算する直流電圧演算回路62を設け、その出力信号を第
２の実施例と同様に位相基準に正帰還する点である。
第３の実施例によれば、直流回路の電圧を直接検出しな
くても上記第２の実施例と同じ作用及び効果を持つ電力
変換装置の制御装置を提供することができる。
くても上記第２の実施例と同じ作用及び効果を持つ電力
変換装置の制御装置を提供することができる。
［発明の効果］ 以上の説明から、運転モードの切換え或いは低トルクが
要求される運転において、電流を所定値に維持し、合成
磁束量を略一定の状態で転流余裕角にてトルク制御を行
なうことにより、次の特徴を持った電力変換装置の制御
装置を提供するとができる。
要求される運転において、電流を所定値に維持し、合成
磁束量を略一定の状態で転流余裕角にてトルク制御を行
なうことにより、次の特徴を持った電力変換装置の制御
装置を提供するとができる。
（１）電流を絞り込んで、零電流を確認するという動作
が不要になるので、速度制御が追従し、又、回転数の変
動が少ない高性能な電力変換装置の制御装置。
が不要になるので、速度制御が追従し、又、回転数の変
動が少ない高性能な電力変換装置の制御装置。
（２）電流制御が遅れることがないので、電流の急激な
立ち上がり或いはオーバーシュートがない信頼性の高い
電力変換装置の制御装置。
立ち上がり或いはオーバーシュートがない信頼性の高い
電力変換装置の制御装置。
又、直流回路の電圧に関した量を位相基準として正帰還
することにより、速度制御の応答が速く、しかも安定で
ある高性能な電力変換装置の制御装置を提供することが
できる。
することにより、速度制御の応答が速く、しかも安定で
ある高性能な電力変換装置の制御装置を提供することが
できる。
第１図は従来装置の構成図、第２図はこの発明が実施さ
れる一主回路構成図、第３図は従来装置の動作説明図、
第４図はこの発明の一実施例を示す構成図、第５図は第
４図の最低電流制限回路41の一構成例を示す図、第６
図，第７図及び第８図は第４図の実施例の動作説明図、
第９図，第10図はこの発明のそれぞれ異る他の実施例を
示す構成図である。 11,17……交流電源、12,18……順変換回路、13……平滑
リアクトル、14……逆変換回路、15……同期電動機、16
……界磁巻線、21,35,52……設定器、22……速度検出
器、23……速度制御回路、24……絶対値変換回路、25,3
2,36……変成器、26,37,43……整流回路、27,38……電
流制御回路、28,39……位相制御回路、29……トルク切
換回路、30,42……転流余裕角指令回路、31,61……変圧
器、33……電気的位置検出回路、34……転流余裕角制御
回路、41……最低電流制限回路、44……割算器、45……
磁束制御回路、46,47,48,53,54……スイッチ、51……比
較回路、62……直流電圧演算回路。
れる一主回路構成図、第３図は従来装置の動作説明図、
第４図はこの発明の一実施例を示す構成図、第５図は第
４図の最低電流制限回路41の一構成例を示す図、第６
図，第７図及び第８図は第４図の実施例の動作説明図、
第９図，第10図はこの発明のそれぞれ異る他の実施例を
示す構成図である。 11,17……交流電源、12,18……順変換回路、13……平滑
リアクトル、14……逆変換回路、15……同期電動機、16
……界磁巻線、21,35,52……設定器、22……速度検出
器、23……速度制御回路、24……絶対値変換回路、25,3
2,36……変成器、26,37,43……整流回路、27,38……電
流制御回路、28,39……位相制御回路、29……トルク切
換回路、30,42……転流余裕角指令回路、31,61……変圧
器、33……電気的位置検出回路、34……転流余裕角制御
回路、41……最低電流制限回路、44……割算器、45……
磁束制御回路、46,47,48,53,54……スイッチ、51……比
較回路、62……直流電圧演算回路。
Claims (4)
- 【請求項１】交流を直流に変換する順変換回路、少なく
とも平滑リアクトルを含む直流回路及び直流を任意の周
波数の交流に変換する逆変換回路から成る電力変換装置
と、この電力変換装置により駆動される同期電動機から
成る装置において、速度基準と速度帰還量を比較増幅す
る速度制御手段、この速度制御手段の出力信号を電流基
準とし電流帰還量と比較増幅して前期順変換回路を制御
する位相基準を発生する電流制御手段、前記電流基準の
極性を判別し、力行或いは回生の運転モードを指令する
トルク切換手段、このトルク切換手段の出力信号に応
じ、前記逆変換回路を構成する半導体スイッチに、その
転流余裕角が力行或いは回生時に前記同期電動機の機械
的或いは電気的位置に対して所定の関係となるように点
弧パルスを与える転流余裕角制御手段、前記電流基準が
所定値以下かどうかを判別し、所定値以下でなければそ
の電流基準を出力すると共に前記転流余裕角制御手段に
よる制御とし、所定値以下であればその所定値を電流基
準として出力する電流制限手段、この電流制限手段によ
り電流基準が所定値以下であると判別されると前記転流
余裕角制御手段による制御から切換られて前記同期電動
機の発生トルクを転流余裕角にて制御する転流余裕角指
令手段、前記同期電動機の一次周波数と端子電圧の比か
ら求められる合成磁束量を磁速帰還量とし、これを磁束
基準と比較増幅して界磁電流補正値を得、前記電流制限
手段により電流基準が所定値以下であると判別されると
前記界磁電流補正値により前記同期電動機の界磁電流を
補正して前記合成磁束量を略一定に保持する界磁電流補
正手段を具備した電力変換装置の制御装置。 - 【請求項２】前記転流余裕角指令手段の動作時定数を前
記電流制御手段の動作時定数よりも遅くしたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の電力変換装置の制御
装置。 - 【請求項３】交流を直流に変換する順変換回路、少なく
とも平滑リアクトルを含む直流回路及び直流を任意の周
波数の交流に変換する逆変換回路から成る電力変換装置
と、この電力変換装置により駆動される同期電動機から
成る装置において、速度基準と速度帰還量を比較増幅す
る速度制御手段、この速度制御手段の出力信号を電流基
準とし電流帰還量と比較増幅して前期順変換回路を制御
する位相基準を発生する電流制御手段、前記直流回路の
電圧に応じた信号を前記位相基準に加算する位相基準補
正手段、前記電流基準の極性を判別し、力行或いは回生
の運転モードを指令するトルク切換手段、このトルク切
換手段の出力信号に応じ、前記逆変換回路を構成する半
導体スイッチに、その転流余裕角が力行或いは回生時に
前記同期電動機の機械的或いは電気的位置に対して所定
の関係となるように点弧パルスを与える転流余裕角制御
手段、前記電流基準が所定値以下かどうかを判別し、所
定値以下でなければその電流基準を出力すると共に前記
転流余裕角制御手段による制御とし、所定値以下であれ
ばその所定値を電流基準として出力する電流制限手段、
この電流制限手段により電流基準が所定値以下であると
判別されると前記転流余裕角制御手段による制御から切
換られて前記同期電動機の発生トルクを転流余裕角にて
制御する転流余裕角指令手段、前記同期電動機の一次周
波数と端子電圧の比から求められる合成磁束量を磁束帰
還量とし、これを磁束基準と比較増幅して界磁電流補正
値を得、前記電流制限手段により電流基準が所定値以下
であると判別されると前記界磁電流補正値により前記同
期電動機の界磁電流を補正して前記合成磁束量を略一定
に保持する界磁電流補正手段を具備した電力変換装置の
制御装置。 - 【請求項４】交流を直流に変換する順変換回路、少なく
とも平滑リアクトルを含む直流回路及び直流を任意の周
波数の交流に変換する逆変換回路から成る電力変換装置
と、この電力変換装置により駆動される同期電動機から
成る装置において、速度基準と速度帰還量を比較増幅す
る速度制御手段、この速度制御手段の出力信号を電流基
準とし電流帰還量と比較増幅して前期順変換回路を制御
する位相基準を発生する電流制御手段、前記電流基準の
極性を判別し、力行或いは回生の運転モードを指令する
トルク切換手段、このトルク切換手段の出力信号に応
じ、前記逆変換回路を構成する半導体スイッチに、その
転流余裕角が力行或いは回生時に前記同期電動機の機械
的或いは電気的位置に対して所定の関係となるように点
弧パルスを与える転流余裕角制御手段、この転流余裕角
制御手段から出力される点弧パルスと前記同期電動機の
端子電圧とから直流回路の電圧を求めて前記位相基準に
加算する位相基準補正手段、前記電流基準が所定値以下
かどうかを判別し、所定値以下でなければその電流基準
を出力すると共に前記転流余裕角制御手段による制御と
し、所定値以下であればその所定値を電流基準として出
力する電流制限手段、この電流制限手段により電流基準
が所定値以下であると判別されると前記転流余裕角制御
手段による制御から切換られて前記同期電動機の発生ト
ルクを転流余裕角にて制御する転流余裕角指令手段、前
記同期電動機の一次周波数と端子電圧の比から求められ
る合成磁束量を磁束帰還量とし、これを磁束基準と比較
増幅して界磁電流補正値を得、前記電流制限手段により
電流基準が所定値以下であると判別されると前記界磁電
流補正値により前記同期電動機の界磁電流を補正して前
記合成磁束量を略一定に保持する界磁電流補正手段を具
備した電力変換装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58182641A JPH0667261B2 (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 電力変換装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58182641A JPH0667261B2 (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 電力変換装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077692A JPS6077692A (ja) | 1985-05-02 |
| JPH0667261B2 true JPH0667261B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=16121847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58182641A Expired - Fee Related JPH0667261B2 (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 電力変換装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667261B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51150412A (en) * | 1975-06-17 | 1976-12-24 | Tokyo Kikai Seisakushiyo Kk | Joint sticking preparatory apparatus for filmmshaped roll |
| JPS5317728A (en) * | 1976-08-03 | 1978-02-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | Focus detector for cine camera |
| JPS55100085A (en) * | 1979-01-23 | 1980-07-30 | Toshiba Corp | Control system of commutatorless motor |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58182641A patent/JPH0667261B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6077692A (ja) | 1985-05-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |