JPH0817596B2 - 交流電動機の駆動装置 - Google Patents
交流電動機の駆動装置Info
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- JPH0817596B2 JPH0817596B2 JP58182688A JP18268883A JPH0817596B2 JP H0817596 B2 JPH0817596 B2 JP H0817596B2 JP 58182688 A JP58182688 A JP 58182688A JP 18268883 A JP18268883 A JP 18268883A JP H0817596 B2 JPH0817596 B2 JP H0817596B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、交流電動機を可変速駆動する交流電動機の
駆動装置に係り、特に、電流形インバータを用いた可変
周波数電源と商用電源とを切り換えて交流電動機を駆動
する交流電動機の駆動装置の改良に関する。
駆動装置に係り、特に、電流形インバータを用いた可変
周波数電源と商用電源とを切り換えて交流電動機を駆動
する交流電動機の駆動装置の改良に関する。
（従来の技術） 交流電動機は、その適用箇所によって種々の運転方式
で駆動され、例えば、ファン、ブロア等に適用される場
合には、商用電源により一定速で運転されることが多
い。このようなシステムで流量制御を行う場合は、ダン
パー等を用いて制御するのが一般的であった。これに対
し最近、可変速駆動装置を使用して交流電動機の可変速
駆動を行い、流量制御を行う適用例が多くなってきた。
この方法は流量を最大にするときは、直接、商用電源で
運転するので信頼性が高く、また、効率が良い。流量を
絞るときは交流電動機の可変速駆動装置を用い、運転周
波数を下げて使用するので、ダンパー制御に対し、効率
が良く、省エネルギー運転が可能という利点を持つ。
で駆動され、例えば、ファン、ブロア等に適用される場
合には、商用電源により一定速で運転されることが多
い。このようなシステムで流量制御を行う場合は、ダン
パー等を用いて制御するのが一般的であった。これに対
し最近、可変速駆動装置を使用して交流電動機の可変速
駆動を行い、流量制御を行う適用例が多くなってきた。
この方法は流量を最大にするときは、直接、商用電源で
運転するので信頼性が高く、また、効率が良い。流量を
絞るときは交流電動機の可変速駆動装置を用い、運転周
波数を下げて使用するので、ダンパー制御に対し、効率
が良く、省エネルギー運転が可能という利点を持つ。
交流電動機の可変速駆動装置として、電流形インバー
タ或いはサイリスタモータ等があり、交流電動機とし
て、誘導電動機、同期電動機等があるが、以下、電流形
インバータを用いて誘導電動機を駆動する場合の例を第
１図に示して説明する。
タ或いはサイリスタモータ等があり、交流電動機とし
て、誘導電動機、同期電動機等があるが、以下、電流形
インバータを用いて誘導電動機を駆動する場合の例を第
１図に示して説明する。
第１図において、商用電源11は、スイッチ12、変圧器
13を介して電流形インバータに接続され、その出力は、
スイッチ17を介して誘導電動機18に接続される。また、
商用電源11は、別の系統としてスイッチ19を介して誘導
電動機18に接続される。電流形インバータは、交流を直
流に変換し直流電流を出力するコンバータ回路14、直流
電流を平滑するリアクトル15、直流電流を任意の周波数
の交流電流に変換するダンパー回路16で主回路が構成さ
れている。第２図はその具体的な主回路構成を示したも
ので、コンバータ回路14は６個のサイリスタで成り、イ
ンバータ回路16は６個のサイリスタ、６個のダイオード
及び６個の転流コンデンサから成っている。
13を介して電流形インバータに接続され、その出力は、
スイッチ17を介して誘導電動機18に接続される。また、
商用電源11は、別の系統としてスイッチ19を介して誘導
電動機18に接続される。電流形インバータは、交流を直
流に変換し直流電流を出力するコンバータ回路14、直流
電流を平滑するリアクトル15、直流電流を任意の周波数
の交流電流に変換するダンパー回路16で主回路が構成さ
れている。第２図はその具体的な主回路構成を示したも
ので、コンバータ回路14は６個のサイリスタで成り、イ
ンバータ回路16は６個のサイリスタ、６個のダイオード
及び６個の転流コンデンサから成っている。
この主回路は以下のように制御される。設定器21によ
って与えられる速度基準が入力制限回路22を介して電圧
基準eV及び周波数基準eFとなる。電圧制御回路25は、上
記電圧基準eVと変圧器23及び整流回路24を介して検出さ
れるインバータ出力電圧の帰還信号とを比較し、その偏
差を減少させるように電流基準を出力する。電流制御回
路28は、上記電流基準と変流器26及び整流回路27を介し
て検出されるインバータ入力電流の帰還信号とを比較
し、その偏差を減少させるように位相基準を出力する。
この位相基準は、位相制御回路29を介してコンバータ回
路14に点弧パルスを与える。一方、周波数基準eFは、発
信器（V/Fコンバータ）30、リングカウンタ31を介して
インバータ回路16の転流タイミング信号を発生する。パ
ルス増幅回路32は運転信号RUNがアクティブのとき、上
記転流タイミング信号を増幅してインバータ回路16に点
弧パルスを与える。
って与えられる速度基準が入力制限回路22を介して電圧
基準eV及び周波数基準eFとなる。電圧制御回路25は、上
記電圧基準eVと変圧器23及び整流回路24を介して検出さ
れるインバータ出力電圧の帰還信号とを比較し、その偏
差を減少させるように電流基準を出力する。電流制御回
路28は、上記電流基準と変流器26及び整流回路27を介し
て検出されるインバータ入力電流の帰還信号とを比較
し、その偏差を減少させるように位相基準を出力する。
この位相基準は、位相制御回路29を介してコンバータ回
路14に点弧パルスを与える。一方、周波数基準eFは、発
信器（V/Fコンバータ）30、リングカウンタ31を介して
インバータ回路16の転流タイミング信号を発生する。パ
ルス増幅回路32は運転信号RUNがアクティブのとき、上
記転流タイミング信号を増幅してインバータ回路16に点
弧パルスを与える。
スイッチ19が閉路して誘導電動機18が商用電源11で直
接、駆動されている状態から、電流形インバータによる
駆動へ切り換えるとき、商用電源11から供給されている
電流が、変流器33と電流検出回路34を介して検出され、
その電流位相が検出される。検出された電流位相は、位
相比較器35でリングカウンタ31から出力される転流タイ
ミング信号と比較され、位相誤差をゼロとするように周
波数補正信号ΔeFを発生し、周波数基準eFに加算して発
信器30へ入力される。このようにして、運転信号RUNが
アクティブになる前に、商用電源から供給される電流位
相とインバータ回路16の点弧パルスの位相を一致させて
おいて、電流形インバータの運転を開始させるようにし
ている。
接、駆動されている状態から、電流形インバータによる
駆動へ切り換えるとき、商用電源11から供給されている
電流が、変流器33と電流検出回路34を介して検出され、
その電流位相が検出される。検出された電流位相は、位
相比較器35でリングカウンタ31から出力される転流タイ
ミング信号と比較され、位相誤差をゼロとするように周
波数補正信号ΔeFを発生し、周波数基準eFに加算して発
信器30へ入力される。このようにして、運転信号RUNが
アクティブになる前に、商用電源から供給される電流位
相とインバータ回路16の点弧パルスの位相を一致させて
おいて、電流形インバータの運転を開始させるようにし
ている。
（発明が解決しようとする課題） 第１図による電源の切換え方式では、商用電源側の電
流位相を正確に検出するためには２個或いは３個の変流
器を用いて60゜毎に各相の位相を比較し位相補正を行う
必要があり、システムが高圧の場合は、高価な高圧用変
流器を２個或いは３個用いなければならない。また、商
用電源による駆動から電流形インバータによる駆動へ切
換えるとき、スイッチ19とスイッチ17が同時に投入され
ている期間に、基準となる商用電源側の電流位相が電流
形インバータ側からの電流位相を補正するように動くた
め、基準位相が固定されないで影響を受け、不安定な切
換え運転となる欠点があった。更に、スイッチ17を投入
した後スイッチ19を開くタイミングは最初から別に決め
られたタイマーによって行うことが多く、切換え後の誘
導電動機18のトルク不足を招かないために、電流の大き
さを充分に大きくとって強制的に流し込まなければなら
ず、電動機に不要のトルクを発生することにもなり、シ
ステムとしてより良い方法が望まれていた。
流位相を正確に検出するためには２個或いは３個の変流
器を用いて60゜毎に各相の位相を比較し位相補正を行う
必要があり、システムが高圧の場合は、高価な高圧用変
流器を２個或いは３個用いなければならない。また、商
用電源による駆動から電流形インバータによる駆動へ切
換えるとき、スイッチ19とスイッチ17が同時に投入され
ている期間に、基準となる商用電源側の電流位相が電流
形インバータ側からの電流位相を補正するように動くた
め、基準位相が固定されないで影響を受け、不安定な切
換え運転となる欠点があった。更に、スイッチ17を投入
した後スイッチ19を開くタイミングは最初から別に決め
られたタイマーによって行うことが多く、切換え後の誘
導電動機18のトルク不足を招かないために、電流の大き
さを充分に大きくとって強制的に流し込まなければなら
ず、電動機に不要のトルクを発生することにもなり、シ
ステムとしてより良い方法が望まれていた。
本発明は、上記の問題を解消しようとしてなされたも
ので、その目的とするところは、商用電源から供給され
る電流位相の検出回路を改善し、また、商用電源による
駆動から電流形インバータによる駆動へ切換えるとき、
基準となる電流位相を維持し、切換え後もトルク不足を
招くことなく安定した切換えを行うことのできる交流電
動機の駆動装置を提供することにある。
ので、その目的とするところは、商用電源から供給され
る電流位相の検出回路を改善し、また、商用電源による
駆動から電流形インバータによる駆動へ切換えるとき、
基準となる電流位相を維持し、切換え後もトルク不足を
招くことなく安定した切換えを行うことのできる交流電
動機の駆動装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、商用電源から
直流電流を得るコンバータ回路と、この直流電流を可変
周波数の交流電流に変換し交流電動機を駆動するインバ
ータ回路と、前記商用電源及び前記インバータ回路のい
ずれかに切換えて前記交流電動機を駆動する主回路切換
え手段とを備えた交流電動機の駆動装置において、前記
交流電動機が前記商用電源で駆動されているとき、前記
商用電源の電圧と駆動電流から前記交流電動機の励磁電
流とトルク電流を演算して前記交流電動機の電流位相を
演算する電流位相演算手段と、前記電流位相に同期して
前記インバータ回路の出力電流の位相を制御する電流位
相制御手段を備え、前記電流位相演算手段は、電流形イ
ンバータの運転指令が入力されたとき、その時点におけ
る前記駆動電流を保持し、保持された電流の大きさから
前記電流位相を求める。
直流電流を得るコンバータ回路と、この直流電流を可変
周波数の交流電流に変換し交流電動機を駆動するインバ
ータ回路と、前記商用電源及び前記インバータ回路のい
ずれかに切換えて前記交流電動機を駆動する主回路切換
え手段とを備えた交流電動機の駆動装置において、前記
交流電動機が前記商用電源で駆動されているとき、前記
商用電源の電圧と駆動電流から前記交流電動機の励磁電
流とトルク電流を演算して前記交流電動機の電流位相を
演算する電流位相演算手段と、前記電流位相に同期して
前記インバータ回路の出力電流の位相を制御する電流位
相制御手段を備え、前記電流位相演算手段は、電流形イ
ンバータの運転指令が入力されたとき、その時点におけ
る前記駆動電流を保持し、保持された電流の大きさから
前記電流位相を求める。
更に、電流基準と前記直流電流を比較して前記コンバ
ータ回路を制御する電流制御手段を備えた交流電動機の
駆動装置において、前記電流位相演算手段は、電流形イ
ンバータの運転指令が入力されたとき、その時点におけ
る前記駆動電流を保持し、これを前記電流制御手段の電
流基準として与える。
ータ回路を制御する電流制御手段を備えた交流電動機の
駆動装置において、前記電流位相演算手段は、電流形イ
ンバータの運転指令が入力されたとき、その時点におけ
る前記駆動電流を保持し、これを前記電流制御手段の電
流基準として与える。
また、更に、前記商用電源による駆動電流が所定電流
以下になったことを検出する電流レベル検出手段を備
え、前記電流位相演算手段は、電流形インバータの運転
指令が入力されたとき、その時点における前記駆動電流
を保持し、前記電流基準を徐々に増加させて前記インバ
ータ回路の出力電流を徐々に増加させ、前記商用電源に
よる駆動電流が所定電流以下になったとき前記主回路切
換え手段により前記交流電動機から前記商用電源を切り
離す。
以下になったことを検出する電流レベル検出手段を備
え、前記電流位相演算手段は、電流形インバータの運転
指令が入力されたとき、その時点における前記駆動電流
を保持し、前記電流基準を徐々に増加させて前記インバ
ータ回路の出力電流を徐々に増加させ、前記商用電源に
よる駆動電流が所定電流以下になったとき前記主回路切
換え手段により前記交流電動機から前記商用電源を切り
離す。
（作用） 上記構成において、交流電動機が商用電源により駆動
されているとき、電流位相演算手段は、商用電源の電圧
ベクトルから交流電動機の励磁電流ベクトルを求め、こ
の励磁電流ベクトルと駆動電流のベクトル差からトルク
電流ベクトルを求め、励磁電流ベクトルとトルク電流ベ
クトルから負荷角を演算して力率角求め、交流電動機の
電流位相を演算する。また、電流位相制御手段は、前記
電流位相に同期して前記インバータ回路の出力電流の転
流位相を制御する。そして、電流形インバータの運転指
令が入力されたとき、その時点における駆動電流を保持
し、保持された駆動電流の大きさから電流位相を求め、
電流位相制御手段はこの電流位相に同期してインバータ
回路の出力電流の転流位相を制御し、インバータ回路は
交流電動機に出力電流を供給し、商用電源による駆動か
らインバータ回路による駆動に切換えられる。
されているとき、電流位相演算手段は、商用電源の電圧
ベクトルから交流電動機の励磁電流ベクトルを求め、こ
の励磁電流ベクトルと駆動電流のベクトル差からトルク
電流ベクトルを求め、励磁電流ベクトルとトルク電流ベ
クトルから負荷角を演算して力率角求め、交流電動機の
電流位相を演算する。また、電流位相制御手段は、前記
電流位相に同期して前記インバータ回路の出力電流の転
流位相を制御する。そして、電流形インバータの運転指
令が入力されたとき、その時点における駆動電流を保持
し、保持された駆動電流の大きさから電流位相を求め、
電流位相制御手段はこの電流位相に同期してインバータ
回路の出力電流の転流位相を制御し、インバータ回路は
交流電動機に出力電流を供給し、商用電源による駆動か
らインバータ回路による駆動に切換えられる。
更に、電流形インバータの運転指令が入力されたと
き、保持された駆動電流が電流制御手段の電流基準とし
て与えられ、電流制御手段はこの電流基準に対応した直
流電流を出力するようにコンバータ回路を制御する。
き、保持された駆動電流が電流制御手段の電流基準とし
て与えられ、電流制御手段はこの電流基準に対応した直
流電流を出力するようにコンバータ回路を制御する。
また、電流形インバータの運転指令が入力されて、イ
ンバータ回路から出力される交流電流が徐々に増加し、
商用電源による駆動電流が所定電流以下に減少すると、
電流レベル検出手段から信号が出力され、主回路切換え
手段により交流電動機から商用電源が切り離される。
ンバータ回路から出力される交流電流が徐々に増加し、
商用電源による駆動電流が所定電流以下に減少すると、
電流レベル検出手段から信号が出力され、主回路切換え
手段により交流電動機から商用電源が切り離される。
（実施例） 第３図に本発明の第１実施例を示す。この実施例が第
１図と異なる箇所は、変流器33と電流検出回路34の代わ
りに、変圧器41と変流器42と保持回路43と電流位相演算
回路44を設けた点であり、その他は第１図と同じもので
ある。
１図と異なる箇所は、変流器33と電流検出回路34の代わ
りに、変圧器41と変流器42と保持回路43と電流位相演算
回路44を設けた点であり、その他は第１図と同じもので
ある。
保持回路43は、電流形インバータの運転信号RUNがア
クティブでないときは変流器42で検出された電流値をそ
のまま出力し、運転信号RUNがアクティブになると、そ
の時点の電流値を保持して出力する。電流位相演算回路
44は、変圧器41を介して検出される３相の電圧信号と保
持回路43から出力される電流信号から演算によって電流
位相を求める機能を有するものであり、その詳細な構成
を第５図に示す。
クティブでないときは変流器42で検出された電流値をそ
のまま出力し、運転信号RUNがアクティブになると、そ
の時点の電流値を保持して出力する。電流位相演算回路
44は、変圧器41を介して検出される３相の電圧信号と保
持回路43から出力される電流信号から演算によって電流
位相を求める機能を有するものであり、その詳細な構成
を第５図に示す。
第５図において、変圧器41からの３相の電圧信号V1
は、３相２相変換器51により２相の電圧ベクトル要素で
あるV1 sin ωｔとV1 cos ωｔに変換される。これらの
信号は積分器52及び53で積分され磁束ベクトル要素を意
味する信号（X,Y）となり、更に、演算部54でそれらの
ベクトル和 を演算して磁束量（ベクトル）を求め、演算回路55で励
磁インダクタンスＬで除算され、概略の励磁電流成分
（ベクトル）I 1dとして求められる。演算回路56は、こ
の励磁電流成分I 1dと保持回路43を介して入力される電
動機電流I1のベクトル差 を演算してトルク成分電流I 1q（ベクトル）を求め、除
算器57でI 1q/I 1dを求め、更に、関数発生器58でtan-1
（I 1q/I 1d）を演算し、負荷角δを求める。力率角θ
と負荷角δの和が90゜になる関係から、演算回路59は、
90゜−δの演算を行い、力率角θを求めるとともに、co
s θとsin θの信号を出力する。乗算器60と61は、V1 s
in ωｔ・cos θとV1 cos ωｔ・sin θを求め、その差
分値を演算することにより、V1 sin（ωｔ−θ）を求
め、電流位相信号ωｔ−θを得ることができる。
は、３相２相変換器51により２相の電圧ベクトル要素で
あるV1 sin ωｔとV1 cos ωｔに変換される。これらの
信号は積分器52及び53で積分され磁束ベクトル要素を意
味する信号（X,Y）となり、更に、演算部54でそれらの
ベクトル和 を演算して磁束量（ベクトル）を求め、演算回路55で励
磁インダクタンスＬで除算され、概略の励磁電流成分
（ベクトル）I 1dとして求められる。演算回路56は、こ
の励磁電流成分I 1dと保持回路43を介して入力される電
動機電流I1のベクトル差 を演算してトルク成分電流I 1q（ベクトル）を求め、除
算器57でI 1q/I 1dを求め、更に、関数発生器58でtan-1
（I 1q/I 1d）を演算し、負荷角δを求める。力率角θ
と負荷角δの和が90゜になる関係から、演算回路59は、
90゜−δの演算を行い、力率角θを求めるとともに、co
s θとsin θの信号を出力する。乗算器60と61は、V1 s
in ωｔ・cos θとV1 cos ωｔ・sin θを求め、その差
分値を演算することにより、V1 sin（ωｔ−θ）を求
め、電流位相信号ωｔ−θを得ることができる。
第４図の電圧ベクトルV1に示すように、変圧器41を介
して得られる電圧信号V1は、誘導電動機18の固定子のあ
る１相（例えばＲ相）の電圧に対応し、角速度ωで回転
するトルクとなる。若し、負荷量が一定で、電動機電流
I1が一定であれば、電流ベクトルI1は、電圧ベクトルV1
に対し力率角θだけ遅れ位相で、やはり、角速度ωで回
転するベクトルとなる。従って、スイッチ19が閉路し誘
導電動機18が商用電源11によって駆動されているとき、
電圧ベクトルV1と電流ベクトルV1から力率角θを求め、
電流位相信号ωｔ−θを得ることができる。
して得られる電圧信号V1は、誘導電動機18の固定子のあ
る１相（例えばＲ相）の電圧に対応し、角速度ωで回転
するトルクとなる。若し、負荷量が一定で、電動機電流
I1が一定であれば、電流ベクトルI1は、電圧ベクトルV1
に対し力率角θだけ遅れ位相で、やはり、角速度ωで回
転するベクトルとなる。従って、スイッチ19が閉路し誘
導電動機18が商用電源11によって駆動されているとき、
電圧ベクトルV1と電流ベクトルV1から力率角θを求め、
電流位相信号ωｔ−θを得ることができる。
第５図では、電圧ベクトルV1から磁束量ベクトルを求
める際、誘導電動機内のインピーダンスによる電圧降下
を省略したが、一般の誘導電動機ではこの電圧降下が10
％以下となるので、省略しても特に問題はない。若し、
電圧降下が10％以上になる場合にはその補償回路を設け
ることもできる。
める際、誘導電動機内のインピーダンスによる電圧降下
を省略したが、一般の誘導電動機ではこの電圧降下が10
％以下となるので、省略しても特に問題はない。若し、
電圧降下が10％以上になる場合にはその補償回路を設け
ることもできる。
また、励磁電流成分I 1dを求める過程を更に簡略化し
て電圧V1をその時の周波数ｆで除算して得ることもで
き、もっと簡略化して、電圧と電流から誘導電動機の特
性を合わせて力率角θが求まる記憶装置を利用すること
もできる。
て電圧V1をその時の周波数ｆで除算して得ることもで
き、もっと簡略化して、電圧と電流から誘導電動機の特
性を合わせて力率角θが求まる記憶装置を利用すること
もできる。
本実施例によれば、１個の変流器を用いて電流位相を
正確に検出できるので電流検出の主回路が簡潔になり、
廉価に実施することができ、また、切換え直前の電流量
を保持し、電圧ベクトルとの演算によって電流位相を検
出するので、切換え運転中も電流位相が不安定になら
ず、安定した切換え運転を行うことが可能になる。
正確に検出できるので電流検出の主回路が簡潔になり、
廉価に実施することができ、また、切換え直前の電流量
を保持し、電圧ベクトルとの演算によって電流位相を検
出するので、切換え運転中も電流位相が不安定になら
ず、安定した切換え運転を行うことが可能になる。
第６図に本発明の第２実施例を示す。第６図におい
て、71は信号TD1によって電流基準を切換えるスイッ
チ、72は運転信号RUNが入力されたとき、その時点から
所定時間だけ信号TD1を出力する遅れ回路、73は信号TD1
の時限が経過した時点で信号TD2を出力する遅れ回路で
ある。スイッチ71は電流制御回路28へ与える電流基準を
電圧制御回路25の出力から保持回路43の出力に切換える
ものである。
て、71は信号TD1によって電流基準を切換えるスイッ
チ、72は運転信号RUNが入力されたとき、その時点から
所定時間だけ信号TD1を出力する遅れ回路、73は信号TD1
の時限が経過した時点で信号TD2を出力する遅れ回路で
ある。スイッチ71は電流制御回路28へ与える電流基準を
電圧制御回路25の出力から保持回路43の出力に切換える
ものである。
上記構成において、スイッチ19が閉路し誘導電動機18
が商用電源11によって駆動されているとき、電流位相演
算回路44は、前述と同様にして電流位相を求め、位相比
較器35を介してリングカウンタ31から出力される転流タ
イミング信号を電流位相と一致させるように動作する。
この状態でスイッチ17が投入され、第７図の時刻t1に示
すように、電流形インバータの運転信号RUNがアクティ
ブになると、保持回路43はその時点の電動機電流Icを保
持し、遅れ回路72からの信号TD1によりスイッチ71が動
作し、保持された信号が電流基準として与えられる。
が商用電源11によって駆動されているとき、電流位相演
算回路44は、前述と同様にして電流位相を求め、位相比
較器35を介してリングカウンタ31から出力される転流タ
イミング信号を電流位相と一致させるように動作する。
この状態でスイッチ17が投入され、第７図の時刻t1に示
すように、電流形インバータの運転信号RUNがアクティ
ブになると、保持回路43はその時点の電動機電流Icを保
持し、遅れ回路72からの信号TD1によりスイッチ71が動
作し、保持された信号が電流基準として与えられる。
電流位相演算回路44からは継続して電流位相信号が出
力されるので、電流形インバータからの電流Iiは保持さ
れた信号と同じ電流まで増加して、商用電源からの電流
Icは減少する。時刻t2になると、遅れ回路73から出力さ
れる信号TD2により、スイッチ19が閉路され、誘導電動
機18の運転は商用電源から電流形インバータへ切換えら
れる。
力されるので、電流形インバータからの電流Iiは保持さ
れた信号と同じ電流まで増加して、商用電源からの電流
Icは減少する。時刻t2になると、遅れ回路73から出力さ
れる信号TD2により、スイッチ19が閉路され、誘導電動
機18の運転は商用電源から電流形インバータへ切換えら
れる。
この実施例によれば、切換え直前の電動機電流を電流
形インバータから流すことができるので、トルク不足を
招かず、また、過大なトルクを与えることもなく、安定
した切換え運転を行うことができる。
形インバータから流すことができるので、トルク不足を
招かず、また、過大なトルクを与えることもなく、安定
した切換え運転を行うことができる。
第８図に本発明の第３実施例を示す。この実施例で
は、電流基準となる電圧制御回路25の出力を制限する電
流制限回路80と、電動機電流が所定電流I0以下になった
ことを検出する比較回路81と、この比較回路81の出力信
号によりスイッチ19の開放指令を発生する遅れ回路83が
設けられている。
は、電流基準となる電圧制御回路25の出力を制限する電
流制限回路80と、電動機電流が所定電流I0以下になった
ことを検出する比較回路81と、この比較回路81の出力信
号によりスイッチ19の開放指令を発生する遅れ回路83が
設けられている。
上記構成において、スイッチ19が閉路し誘導電動機18
が商用電源11によって駆動されているとき、スイッチ17
が投入され、第９図の時刻t1に示すように、電流形イン
バータの運転信号RUNがアクティブになると、電流制限
回路80は、電圧制御回路25から出力される電流基準をラ
ンプ関数的に増加させ、電流形インバータの出力電流Ii
を、第９図のIiに示すように次第に増加させる。誘導電
動機18の負荷電流は一定なので商用電源11からの電流IC
は次第に減少し、時刻t2において所定電流I0以下になる
と比較回路81から信号が出力され、遅れ回路83から信号
TD3が出力され、この信号TD3によりスイッチ19が開放さ
れ、誘導電動機18の運転は商用電源から電流形インバー
タへ切換えられる。
が商用電源11によって駆動されているとき、スイッチ17
が投入され、第９図の時刻t1に示すように、電流形イン
バータの運転信号RUNがアクティブになると、電流制限
回路80は、電圧制御回路25から出力される電流基準をラ
ンプ関数的に増加させ、電流形インバータの出力電流Ii
を、第９図のIiに示すように次第に増加させる。誘導電
動機18の負荷電流は一定なので商用電源11からの電流IC
は次第に減少し、時刻t2において所定電流I0以下になる
と比較回路81から信号が出力され、遅れ回路83から信号
TD3が出力され、この信号TD3によりスイッチ19が開放さ
れ、誘導電動機18の運転は商用電源から電流形インバー
タへ切換えられる。
この実施例によれば、電流制限回路80による電流基準
の立上がり傾斜を調整することにより、電流形インバー
タの出力電流の急激な立上がりを防ぐとともに、切換え
時間も所定の時間内に完了させることができ、比較器81
の検出する所定電流I0をゼロに近い小さな値に設定する
ことにより、スイッチ19による商用電源11の切り離し
を、ほぼゼロ電流にて切換えるようにすることができ
る。
の立上がり傾斜を調整することにより、電流形インバー
タの出力電流の急激な立上がりを防ぐとともに、切換え
時間も所定の時間内に完了させることができ、比較器81
の検出する所定電流I0をゼロに近い小さな値に設定する
ことにより、スイッチ19による商用電源11の切り離し
を、ほぼゼロ電流にて切換えるようにすることができ
る。
（発明の効果） 本発明によれば、次のような特徴を持つ交流電動機の
駆動装置を提供することができる。
駆動装置を提供することができる。
（１）商用電源の電圧と駆動電流の大きさから安定して
電流位相を検出することができるので、電流検出の変流
器を１個にすることができ、主回路が簡潔になり、廉価
に実施することができる。
電流位相を検出することができるので、電流検出の変流
器を１個にすることができ、主回路が簡潔になり、廉価
に実施することができる。
（２）切換え運転中も電流位相が安定するので、安定し
た切換え運転を行うことができ、信頼性が向上する。
た切換え運転を行うことができ、信頼性が向上する。
（３）誘導電動機のトルクの過不足を生じることなく、
望ましい運転の切換えを行うことができる。
望ましい運転の切換えを行うことができる。
（４）電流形インバータの出力電流の急激な立上がりを
防ぐとともに、所定時間内に切換え運転を完了させるこ
とができる。
防ぐとともに、所定時間内に切換え運転を完了させるこ
とができる。
第１図は従来装置の構成図、第２図は電流形インバータ
の主回路構成図、第３図は本発明の第１実施例を示す構
成図、第４図は本発明の作用を説明するためのベクトル
図、第５図は本発明で用いる電流位相演算回路44の詳細
図、第６図は本発明の第２実施例を示す構成図、第７図
は第２実施例の動作説明図、第８図は本発明の第３実施
例を示す構成図、第９図は第３実施例の動作説明図であ
る。 （符号の説明） 11……商用電源、12,17,19……スイッチ 13……変圧器、14……コンバータ回路 15……リアクトル、16……インバータ回路 18……誘導電動機、21,82……設定器 22……入力制限回路、23,41……変圧器 24,27……整流回路、25……電圧制御回路 26,33,42……変流器、28……電流制御回路 29……位相制御回路、30……発信器 31……リングカウンタ、32……パルス増幅回路 34……電流検出回路、35……位相比較器 43……保持回路、44……電流位相演算回路 51……３相２相変換器、52,53……積分器 54,55,56,59……演算回路、57……除算器 58……関数発生器、60,61……乗算器 71……スイッチ、72,73,83……遅れ回路 80……電流制限回路、81……比較回路
の主回路構成図、第３図は本発明の第１実施例を示す構
成図、第４図は本発明の作用を説明するためのベクトル
図、第５図は本発明で用いる電流位相演算回路44の詳細
図、第６図は本発明の第２実施例を示す構成図、第７図
は第２実施例の動作説明図、第８図は本発明の第３実施
例を示す構成図、第９図は第３実施例の動作説明図であ
る。 （符号の説明） 11……商用電源、12,17,19……スイッチ 13……変圧器、14……コンバータ回路 15……リアクトル、16……インバータ回路 18……誘導電動機、21,82……設定器 22……入力制限回路、23,41……変圧器 24,27……整流回路、25……電圧制御回路 26,33,42……変流器、28……電流制御回路 29……位相制御回路、30……発信器 31……リングカウンタ、32……パルス増幅回路 34……電流検出回路、35……位相比較器 43……保持回路、44……電流位相演算回路 51……３相２相変換器、52,53……積分器 54,55,56,59……演算回路、57……除算器 58……関数発生器、60,61……乗算器 71……スイッチ、72,73,83……遅れ回路 80……電流制限回路、81……比較回路
Claims (3)
- 【請求項１】商用電源から直流電流を得るコンバータ回
路と、この直流電流を可変周波数の交流電流に変換し交
流電動機を駆動するインバータ回路と、前記商用電源及
び前記インバータ回路のいずれかに切換えて前記交流電
動機を駆動する主回路切換え手段とを備えた交流電動機
の駆動装置において、前記交流電動機が前記商用電源で
駆動されているとき、前記商用電源の電圧と駆動電流か
ら前記交流電動機の励磁電流とトルク電流を演算して前
記交流電動機の電流位相を演算する電流位相演算手段
と、前記電流位相に同期して前記インバータ回路の出力
電流の位相を制御する電流位相制御手段を備え、前記電
流位相演算手段は、電流形インバータの運転指令が入力
されたとき、その時点における前記駆動電流を保持し、
保持された電流の大きさから前記電流位相を求めること
を特徴とする交流電動機の駆動装置。 - 【請求項２】商用電源から直流電流を得るコンバータ回
路と、この直流電流を可変周波数の交流電流に変換し交
流電動機を駆動するインバータ回路と、電流基準と前記
直流電源を比較して前記コンバータ回路を制御する電流
制御手段と、前記商用電源及び前記インバータ回路のい
ずれかに切換えて前記交流電動機を駆動する主回路切換
え手段を備えた交流電動機の駆動装置において、前記交
流電動機が前記商用電源で駆動されているとき、前記商
用電源の電圧と駆動電流から前記交流電動機の励磁電流
とトルク電流を演算して前記交流電動機の電流位相を演
算する電流位相演算手段と、前記電流位相に同期して前
記インバータ回路の出力電流の位相を制御する電流位相
制御手段を備え、前記電流位相演算手段は、電流形イン
バータの運転指令が入力されたとき、その時点における
前記駆動電流を保持し、これを前記電流制御手段の電流
基準として与えることを特徴とする交流電動機の駆動装
置。 - 【請求項３】商用電源から直流電流を得るコンバータ回
路と、この直流電流を可変周波数の交流電流に変換し交
流電動機を駆動するインバータ回路と、電流基準と前記
直流電流を比較して前記コンバータ回路を制御する電流
制御手段と、前記商用電源及び前記インバータ回路のい
ずれかに切換えて前記交流電動機を駆動する主回路切換
え手段を備えた交流電動機の駆動装置において、前記交
流電動機が前記商用電源で駆動されているとき、前記商
用電源の電圧と駆動電流から前記交流電動機の励磁電流
とトルク電流を演算して前記交流電動機の電流位相を演
算する電流位相演算手段と、前記電流位相に同期して前
記インバータ回路の出力電流の位相を制御する電流位相
制御手段と、前記駆動電流が所定電流以下になったこと
を検出する電流レベル検出手段を備え、前記電流位相演
算手段は、電流形インバータの運転指令が入力されたと
き、その時点における前記商用電源による駆動電流を保
持し、保持された電流の大きさから前記電流位相を求
め、前記電流基準を徐々に増加させて前記インバータ回
路の出力電流を徐々に増加させ、前記商用電源による駆
動電流が所定電流以下になったとき前記主回路切換え手
段により前記交流電動機から前記商用電源を切り離すこ
とを特徴とする交流電動機の駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58182688A JPH0817596B2 (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 交流電動機の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58182688A JPH0817596B2 (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 交流電動機の駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077695A JPS6077695A (ja) | 1985-05-02 |
| JPH0817596B2 true JPH0817596B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=16122691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58182688A Expired - Lifetime JPH0817596B2 (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 交流電動機の駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0817596B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4925710B2 (ja) * | 2006-04-14 | 2012-05-09 | 文化シヤッター株式会社 | 開閉体装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5951239B2 (ja) * | 1981-09-01 | 1984-12-12 | 神鋼電機株式会社 | 商用電源より電流形インバ−タへの同期切替方法 |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58182688A patent/JPH0817596B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6077695A (ja) | 1985-05-02 |
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