JPH07110158B2 - サイクロコンバータの制御装置 - Google Patents
サイクロコンバータの制御装置Info
- Publication number
- JPH07110158B2 JPH07110158B2 JP63109612A JP10961288A JPH07110158B2 JP H07110158 B2 JPH07110158 B2 JP H07110158B2 JP 63109612 A JP63109612 A JP 63109612A JP 10961288 A JP10961288 A JP 10961288A JP H07110158 B2 JPH07110158 B2 JP H07110158B2
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- cycloconverter
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- synchronous motor
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は特に同期電動機を駆動するに最適なサイクロ
コンバータの制御装置に関するものである。
コンバータの制御装置に関するものである。
第５図は、例えば、1981年４月発行の刊行物「OHM」のP
37に掲載された論文「ベクトル制御サイクロコンバータ
による交流可変速駆動」に示された従来の同期機ベクト
ル制御システムのブロツク構成図であり、同図におい
て、１は速度設定器、２は速度調整器であつて、設定速
度Ｎ＊と同期電動機14の実速度Ｎとの偏差に基づきトル
ク指令値Te＊を演算する。３は磁束指令演算器であつ
て、第６図に示すパターンの磁束指令値φ＊を与える。
４は磁束調整器であり、励磁電流指令値iu ＊を作成す
る。５は磁束演算器であつて、磁束φ、界磁電流if、内
部相差角cosδ,sinδを演算する。６は割算器であつ
て、トルク設定値Te＊を磁束φで割算してトルク電流指
令値ｉτ ＊を作成する。７はベクトル回転器であり、磁
束方向信号cosφ,sinφをパラメータとして、直流量で
あるトルク電流指令値ｉτ ＊と磁化電流設定値iM ＊とか
ら２相交流電流ｉα＊,iβ＊を得る。８はベクトル回転
器であつて、磁極位置信号cosλ,sinλと、内部相差角
信号cosδ,sinδとから上記磁束方向信号cosφ,sinφを
演算する。９は演算増幅器によりなる２相/3相変換器で
あつて、２相交流電流ｉα＊,iβ＊から３相交流電流指
令値iR ＊,iS ＊,iT ＊を得る。10は電機子電流調整器、11
はサイクロコンバータのゲート制御装置、12は３相交流
電源、13は３相サイクロコンバータ、14は同期電動機、
15は同期電動機14の回転子位置検出器、16は同期電動機
14の回転子速度を検出する速度発電機、17は界磁電流調
整器、18は界磁制御装置のゲート制御装置、19は位相制
御整流器としての界磁制御装置である。
37に掲載された論文「ベクトル制御サイクロコンバータ
による交流可変速駆動」に示された従来の同期機ベクト
ル制御システムのブロツク構成図であり、同図におい
て、１は速度設定器、２は速度調整器であつて、設定速
度Ｎ＊と同期電動機14の実速度Ｎとの偏差に基づきトル
ク指令値Te＊を演算する。３は磁束指令演算器であつ
て、第６図に示すパターンの磁束指令値φ＊を与える。
４は磁束調整器であり、励磁電流指令値iu ＊を作成す
る。５は磁束演算器であつて、磁束φ、界磁電流if、内
部相差角cosδ,sinδを演算する。６は割算器であつ
て、トルク設定値Te＊を磁束φで割算してトルク電流指
令値ｉτ ＊を作成する。７はベクトル回転器であり、磁
束方向信号cosφ,sinφをパラメータとして、直流量で
あるトルク電流指令値ｉτ ＊と磁化電流設定値iM ＊とか
ら２相交流電流ｉα＊,iβ＊を得る。８はベクトル回転
器であつて、磁極位置信号cosλ,sinλと、内部相差角
信号cosδ,sinδとから上記磁束方向信号cosφ,sinφを
演算する。９は演算増幅器によりなる２相/3相変換器で
あつて、２相交流電流ｉα＊,iβ＊から３相交流電流指
令値iR ＊,iS ＊,iT ＊を得る。10は電機子電流調整器、11
はサイクロコンバータのゲート制御装置、12は３相交流
電源、13は３相サイクロコンバータ、14は同期電動機、
15は同期電動機14の回転子位置検出器、16は同期電動機
14の回転子速度を検出する速度発電機、17は界磁電流調
整器、18は界磁制御装置のゲート制御装置、19は位相制
御整流器としての界磁制御装置である。
第６図は磁束指令演算器３が作成する磁束指令値φ＊の
パターンを示したもので、同期電動機14の磁束はこのパ
ターンに従い制御される。即ち、同期電動機14の速度Ｎ
がベース速度NBASEと−NBASEの範囲内にある間は、磁束
指令値φ＊は一定値φBASEに維持され、該範囲外になる
と、速度Ｎと磁束φの積が一定になるように磁束φは弱
められる。電動機発生トルクTeは（φ＊×ｉτ ＊）に比
例するので、一定トルク電流ｉτ ０が流れた場合の速度
ＮとトルクTeの関係は第７図に示すようになる。
パターンを示したもので、同期電動機14の磁束はこのパ
ターンに従い制御される。即ち、同期電動機14の速度Ｎ
がベース速度NBASEと−NBASEの範囲内にある間は、磁束
指令値φ＊は一定値φBASEに維持され、該範囲外になる
と、速度Ｎと磁束φの積が一定になるように磁束φは弱
められる。電動機発生トルクTeは（φ＊×ｉτ ＊）に比
例するので、一定トルク電流ｉτ ０が流れた場合の速度
ＮとトルクTeの関係は第７図に示すようになる。
従来のサイクロコンバータの制御装置は以上のように構
成されているので、同期電動機14がストール状態（回転
停止状態）でトルクを発生する場合、サイクロコンバー
タ13の出力電流は直流となるため、電流が特定の相に集
中して流れ、特定の相のスイツチング素子には交流電流
のピーク電流が連続して流れる場合がある。そして、サ
イクロコンバータ13の電流容量は交流電流の実効値に基
づいて選定するのが通常であるので、過負荷時に上記ピ
ーク電流が連続して流れると、スイツチング素子の過電
流破壊を招くので、サイクロコンバータ13の過負荷定格
はストール時には低減しなくてはならず、この結果、電
動機発生トルクTeは、第８図に示すようにその過負荷ト
ルクが上記ストール時に低下するという問題点があつ
た。
成されているので、同期電動機14がストール状態（回転
停止状態）でトルクを発生する場合、サイクロコンバー
タ13の出力電流は直流となるため、電流が特定の相に集
中して流れ、特定の相のスイツチング素子には交流電流
のピーク電流が連続して流れる場合がある。そして、サ
イクロコンバータ13の電流容量は交流電流の実効値に基
づいて選定するのが通常であるので、過負荷時に上記ピ
ーク電流が連続して流れると、スイツチング素子の過電
流破壊を招くので、サイクロコンバータ13の過負荷定格
はストール時には低減しなくてはならず、この結果、電
動機発生トルクTeは、第８図に示すようにその過負荷ト
ルクが上記ストール時に低下するという問題点があつ
た。
この発明は上記問題点を改善するためになされたもの
で、サイクロコンバータの電流容量を増加することな
く、同期電動機ストール時における過負荷トルク発生量
を高くすることができるサイクロコンバータの制御装置
を提供することを目的とする。
で、サイクロコンバータの電流容量を増加することな
く、同期電動機ストール時における過負荷トルク発生量
を高くすることができるサイクロコンバータの制御装置
を提供することを目的とする。
この発明に係るサイクロコンバータの制御装置は、三相
の交流電流指令値周波数の３倍周波数電流基準を発生す
る３倍周波数電流基準発生回路と、各相出力電流基準に
上記３倍周波数電流基準を加算する各相出力電流基準発
生回路とを有し、固定子巻線が三角結線の三相同期電動
機のトルクおよび磁束を制御対象としたものである。
の交流電流指令値周波数の３倍周波数電流基準を発生す
る３倍周波数電流基準発生回路と、各相出力電流基準に
上記３倍周波数電流基準を加算する各相出力電流基準発
生回路とを有し、固定子巻線が三角結線の三相同期電動
機のトルクおよび磁束を制御対象としたものである。
この発明におけるサイクロコンバータの制御装置は、サ
イクロコンバータ出力各相電流ピーク値は３倍周波数電
流基準が重畳させることにより低減され、これにより同
期電動機ストール時、特定相への電流集中を制限する電
流制限値を高くすることができ、ストール時の発生トル
ク低減分を緩和できる。
イクロコンバータ出力各相電流ピーク値は３倍周波数電
流基準が重畳させることにより低減され、これにより同
期電動機ストール時、特定相への電流集中を制限する電
流制限値を高くすることができ、ストール時の発生トル
ク低減分を緩和できる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示すブロツク構成図で、第１
図において第５図と同一または均等な構成部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。第１図において、20
は３相サイクロコンバータ13の出力周波数の３倍周波数
の電流基準i3 ＊を発生する３倍周波数電流基準発生回路
であり、これはトルク電流指令値ｉτ ＊，磁化電流設定
値iM ＊，磁極位置角λ及び内部相差角δより３倍周波数
電流基準i3 ＊を演算する。21はサイクロコンバータ13の
各相出力電流基準発生回路であり、これは同期電動機14
の三相各巻線電流基準iR ＊,iS ＊,iT ＊及び上記３倍周波
数電流基準発生回路20の出力である３倍周波数電流基準
i3 ＊より３相サイクロコンバータ13の各相出力電流基準
iu ＊,iv ＊,iw ＊を演算する。
図はこの発明の一実施例を示すブロツク構成図で、第１
図において第５図と同一または均等な構成部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。第１図において、20
は３相サイクロコンバータ13の出力周波数の３倍周波数
の電流基準i3 ＊を発生する３倍周波数電流基準発生回路
であり、これはトルク電流指令値ｉτ ＊，磁化電流設定
値iM ＊，磁極位置角λ及び内部相差角δより３倍周波数
電流基準i3 ＊を演算する。21はサイクロコンバータ13の
各相出力電流基準発生回路であり、これは同期電動機14
の三相各巻線電流基準iR ＊,iS ＊,iT ＊及び上記３倍周波
数電流基準発生回路20の出力である３倍周波数電流基準
i3 ＊より３相サイクロコンバータ13の各相出力電流基準
iu ＊,iv ＊,iw ＊を演算する。
第２図に示すように、制御対象の同期電動機の固定子巻
線は三相三角結線であるので、各相の電流方向が第２図
に示すようであれば、３倍周波数電流基準i3 ＊を加えな
いときのサイクロコンバータ各相出力電流基準iu0 ＊,i
v0 ＊,iw0 ＊は（１式）となる。
線は三相三角結線であるので、各相の電流方向が第２図
に示すようであれば、３倍周波数電流基準i3 ＊を加えな
いときのサイクロコンバータ各相出力電流基準iu0 ＊,i
v0 ＊,iw0 ＊は（１式）となる。
このとき、 である。
ここで、サイクロコンバータ各相出力電流基準iu0 ＊,i
v0 ＊,iw0 ＊に３倍周波数電流基準i3 ＊を加え新たな各相
出力電流基準iu ＊,iv ＊,iw ＊を合成する。すなわち（３
式）にて電流基準を合成する。
v0 ＊,iw0 ＊に３倍周波数電流基準i3 ＊を加え新たな各相
出力電流基準iu ＊,iv ＊,iw ＊を合成する。すなわち（３
式）にて電流基準を合成する。
このとき、 となり、３倍周波数電流基準i3 ＊を加えても、同期電動
機の固定子巻線電流には何ら影響を与えないことがわか
る。
機の固定子巻線電流には何ら影響を与えないことがわか
る。
３倍周波数基準i3 ＊を加えたときの各相出力電流基準i
u0 ＊,iv0 ＊,iw0 ＊のピーク値が低減されるようすを第３
図に示す。
u0 ＊,iv0 ＊,iw0 ＊のピーク値が低減されるようすを第３
図に示す。
とすると、 となり、電流基準ピーク値は約10％低減される。
なお、３倍周波数電流基準i3 ＊の演算式の導出は下記の
通りである。
通りである。
但し、（１）Ｋは定数でありＫ＝1/6のときiu0 ＊＋i3 ＊
のピーク値が最小となる。
のピーク値が最小となる。
（３）ｉτ ＊はトルク電流指令値、iM ＊は磁化電流設定
値、λは磁極位置角、δは内部相差角。
値、λは磁極位置角、δは内部相差角。
第４図に同期電動機ストール時の低減過負荷トルクを示
す。電動機ストール時にある一相にピーク電流が流れ続
けることを想定すると過電流制限は過負荷 とする必要がある。
す。電動機ストール時にある一相にピーク電流が流れ続
けることを想定すると過電流制限は過負荷 とする必要がある。
今、過負荷225％と仮定すると、 となる。本発明により、サイクロコンバータ出力各相電
流基準に３倍周波数電流基準を重畳することにより、相
電流ピーク値は 倍ですむのでこのときの過電流制限は、過負荷 となる。過負荷225％のとき、 ％となり、従来とくらべストール時のトルク低減が約10
％緩和される。
流基準に３倍周波数電流基準を重畳することにより、相
電流ピーク値は 倍ですむのでこのときの過電流制限は、過負荷 となる。過負荷225％のとき、 ％となり、従来とくらべストール時のトルク低減が約10
％緩和される。
以上のように、この発明によれば、サイクロコンバータ
の制御装置をサイクロコンバータの各相出力電流基準に
３倍周波数電流基準を重畳するように構成したので、同
期電動機ストール時特定相への電流集中を制限する電流
制限値を高くすることができ、ストール時の電動機発生
トルク低減分を、出力ピーク電流低減により緩和するこ
とができる効果がある。
の制御装置をサイクロコンバータの各相出力電流基準に
３倍周波数電流基準を重畳するように構成したので、同
期電動機ストール時特定相への電流集中を制限する電流
制限値を高くすることができ、ストール時の電動機発生
トルク低減分を、出力ピーク電流低減により緩和するこ
とができる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるサイクロコンバータ
の制御装置を示すブロツク図、第２図はサイクロコンバ
ータ出力電流及び同期電動機の電流方向を示す説明図、
第３図はサイクロコンバータ各相の電流基準波形図、第
４図は同期電動機ストール時の低減過負荷トルクを示す
特性図、第５図は従来のサイクロコンバータの制御装置
を示すブロツク図、第６図は磁束指令器の入出力特性
図、第７図は速度−トルク特性図、第８図は速度−過負
荷トルクの関係を示す特性図である。 図において、13は３相サイクロコンバータ、14は同期電
動機、19は位相制御整流器（サイリスタ）、20は３倍周
波数電流基準発生回路、21は各相出力電流基準発生回路
である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
の制御装置を示すブロツク図、第２図はサイクロコンバ
ータ出力電流及び同期電動機の電流方向を示す説明図、
第３図はサイクロコンバータ各相の電流基準波形図、第
４図は同期電動機ストール時の低減過負荷トルクを示す
特性図、第５図は従来のサイクロコンバータの制御装置
を示すブロツク図、第６図は磁束指令器の入出力特性
図、第７図は速度−トルク特性図、第８図は速度−過負
荷トルクの関係を示す特性図である。 図において、13は３相サイクロコンバータ、14は同期電
動機、19は位相制御整流器（サイリスタ）、20は３倍周
波数電流基準発生回路、21は各相出力電流基準発生回路
である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】同期電動機の３相三角結線である固定子巻
線に給電する３相サイクロコンバータと、上記同期電動
機の回転子の励磁巻線に給電する位相制御整流器とを有
し、上記３相サイクロコンバータおよび上記位相制御整
流器により上記同期電動機のトルクおよび磁束を制御す
るサイクロコンバータの制御装置において、トルク電流
指令値、磁化電流設定値、磁極位置角および内部相差角
により、上記３相サイクロコンバータの出力周波数の３
倍周波数電流基準を演算し発生する３倍周波数電流基準
発生回路と、上記３相サイクロコンバータの各相出力電
流基準に上記３倍周波数電流基準を加算して各相出力電
流基準を演算し発生する各相出力電流基準発生回路とを
具備したことを特徴とするサイクロコンバータの制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63109612A JPH07110158B2 (ja) | 1988-05-02 | 1988-05-02 | サイクロコンバータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63109612A JPH07110158B2 (ja) | 1988-05-02 | 1988-05-02 | サイクロコンバータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01283084A JPH01283084A (ja) | 1989-11-14 |
| JPH07110158B2 true JPH07110158B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=14514708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63109612A Expired - Fee Related JPH07110158B2 (ja) | 1988-05-02 | 1988-05-02 | サイクロコンバータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07110158B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3015804B1 (fr) | 2013-12-20 | 2016-01-29 | Valeo Sys Controle Moteur Sas | Systeme d'entrainement, procede de commande d'un onduleur et programme d'ordinateur associe |
| CN107994831B (zh) * | 2017-12-19 | 2020-07-28 | 北京合康新能变频技术有限公司 | 脉冲发电机组的电机驱动装置和脉冲发电机组 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6281980A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-15 | Hitachi Ltd | サイクロコンバータの力率改善制御装置 |
-
1988
- 1988-05-02 JP JP63109612A patent/JPH07110158B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01283084A (ja) | 1989-11-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |