JPH0817597B2 - 交流電動機の駆動装置 - Google Patents

交流電動機の駆動装置

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JPH0817597B2
JPH0817597B2 JP59129600A JP12960084A JPH0817597B2 JP H0817597 B2 JPH0817597 B2 JP H0817597B2 JP 59129600 A JP59129600 A JP 59129600A JP 12960084 A JP12960084 A JP 12960084A JP H0817597 B2 JPH0817597 B2 JP H0817597B2
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voltage
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和雄 田原
勝二 丸本
俊美 虻川
春雄 小原木
典義 高橋
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2201/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the converter used
    • H02P2201/03AC-DC converter stage controlled to provide a defined DC link voltage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は交流電動機の駆動装置に係り、特に低電圧直
流電源を用いて電源電圧より高い電圧の交流電動機を駆
動するのに好適な交流電動機の駆動装置に関するもので
ある。
〔発明の背景〕
従来、バツテリなどを電源として駆動する電気自動車
やフオークリフト等は、一般に低電圧,大電流のものが
使用されていた。これは、運転者の感電に対する安全性
の確保もあるが、通常の二次電池である最も普及してい
る鉛電池の本質的な特徴としての低電圧,大電流特性に
よるものである。これを高電圧化するには、直列に接続
するバツテリの数を多くするか、もしくは、バツテリの
製造段階でのセルの数を多くするなどの方法がとられる
が、漏洩電流が流れやすくなるなどの新たな問題を生じ
るので、バツテリを使用する場合は、低電圧,大電流方
式とするのが多い。このため、例えば、フオークリフト
の駆動装置である主回路構成も低電圧,大電流に対応し
た構成としている。
第1図はバツテリ電源を用いた従来の交流電動機の駆
動装置のブロツク図である。1は低電圧電源であるバツ
テリ、2は低電圧交流電動機3を可変速運転するために
直流を交流に変換する低電圧インバータで、低電圧イン
バータ2の内部には、インバータの主回路を構成するス
イツチング用の半導体素子のベースあるいはゲートに制
御信号を供給する制御回路も設けてある。なお、従来の
この種のインバータについては、電気学会誌;1978,98
巻,5号,p420〜422で論じられている。
第2図は第1図のインバータ2の主回路の構成図で、
トランジスタを使用したものを例示してある。トランジ
スタ21〜26と並列に帰還ダイオード21D〜26Dを接続し
て、低電圧交流電動機3を駆動するようにしてある。
第1図の場合、低電圧インバータ2の半導体素子とし
ては、低電圧交流電動機3を良好に運転するため、第2
図に示すようにトランジスタを用いるほか、ゲートター
ンオフサイリスタ(GTO)あるいはサイリスタ等のスイ
ツチング素子を用いて、低電圧,大電流に対処するよう
にしている。しかし、低電圧,大電流タイプの半導体素
子は、寸法が大きく、また、並列に接続する半導体素子
の個数を増して大電流を流すようにした場合でも、イン
バータ2の主回路が大きくなるという欠点がある。ま
た、電気的な接続を行う接続線の寸法も大きくなり、か
つ、損失が電流値の2乗に比例するため、損失が大きく
なり、冷却設備も大きくなるという欠点もある。
〔発明の目的〕
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは、低電圧直流電源で高電圧のインバータを介
して高電圧の交流電動機を駆動することができる交流電
動機の駆動装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、低電圧直流電源で昇圧チョッパを介して該
低電圧直流電源より電圧が高い高電圧インバータで交流
電動機を運転する交流電動機の駆動装置において、前記
交流電動機の制動動作は、前記昇圧チョッパをオフ状態
に維持した状態で、前記交流電動機の3相出力を前記高
電圧インバータを構成するダイオードで整流して高電圧
の直流電圧に変換し、該直流電圧を降圧チョッパで低電
圧化し、前記低電圧直流電源より若干高い電圧に設定し
て該低電圧直流電源に回生電流を流すようになってお
り、かつ、前記昇圧チョッパの出力電圧制御は、前記降
圧チョッパを構成するスイッチングトランジスタをオフ
した状態で、平滑用コンデンサの端子電圧を検出し、該
端子電圧の検出値と指令値とを比較して前記高電圧イン
バータの入力電圧が指令値と一致するように前記昇圧チ
ョッパの出力電圧を制御するようになっていることを特
徴としている。
〔発明の実施例〕
以下本発明を第3図〜第6図に示した実施例を用いて
詳細に説明する。
第3図は本発明の交流電動機の駆動装置の一実施例を
示すブロツク図である。第3図において、1はバツテリ
などからなる低電圧直流電源、4は主回路部と制御回路
部とから構成された高電圧インバータ、5は駆動する高
電圧交流電動機で、負荷の特性に応じて誘導電動機や同
期電動機等が選定される。6は変換器で、本発明では、
低電圧直流電源1の直流低電圧を昇圧して高電圧インバ
ータ4に電力を供給し、高電圧インバータ4を介して高
電圧交流電動機5に駆動力を与え、また、逆に回生制動
時、すなわち、高電圧交流電動機5の慣性エネルギーを
吸収する場合は、高電圧交流電動機5が発電機となるの
で、高電圧インバータ4の帰還ダイオードを介して発生
した直流高電圧を降圧して回生電力を低電圧直流電源1
へ回生するように構成してある。
第4図は第3図の変換器6と高電圧インバータ4との
一実施例を示す回路構成図である。変換器6は、スイツ
チング素子61,62、スイツチング素子61,62の帰還ダイオ
ード61D,62D、リアクトル63、平滑用コンデンサ64より
構成してある。また、高電圧インバータ4は、トランジ
スタ41〜46と、それぞれのトランジスタ41〜46に並列に
接続した帰還ダイオード41D〜46Dより構成してある。
第4図において、低電圧直流電源1で高電圧インバー
タ4を介して高電圧交流電動機5を駆動する場合は、ス
イツチング素子であるトランジスタ61をオン,オフ動作
させ、直流リアクトル63に貯えられていたエネルギーを
ダイオード62Dを介して平滑用コンデンサ64と高電圧イ
ンバータ4とに高電圧として印加する。
第5図は第4図のトランジスタ61をオン,オフ動作さ
せる回路の一実施例を示すブロツク図である。第5図に
おいては、高電圧インバータ4が所定の入力電圧を得る
ために、平滑用コンデンサ64の端子電圧を電圧検出回路
65で検出し、その検出電圧V0を負帰還して電圧の指令値
V1との差分の電圧信号ΔVをΔV=V1−V0より求め、Δ
V>0の場合は、通流率制御回路66でΔVに比例した通
流率のパルス信号を得て、その出力をベースドライブ回
路67に入力して、ベースドライブ回路67の出力でトラン
ジスタ61をオン,オフして所定の高電圧インバータ4の
入力電圧となるように制御し、また、ΔV<0の場合
は、逆に通流率を減少させてトランジスタ61をオン,オ
フ動作させて所定の高電圧インバータ4の入力電圧とな
るように制御するようにしてある。
高電圧インバータ4は、この電圧を入力として動作
し、高電圧交流電動機5を駆動する。
次に、回生制動時には、トランジスタ61をオフにした
状態に維持し、スイツチング素子であるトランジスタ62
をオン,オフ動作させる。すなわち、高電圧交流発電機
5の回生電力を高電圧インバータ4の帰還ダイオード41
D〜46D(第4図参照)で整流し、この直流電圧を検出し
てトランジスタ62をオン,オフさせると、リアクトル63
を介して低電圧直流電源1に回生電流が流れ、所定の電
圧で充電することになる。
第6図は第4図のトランジスタ62をオン,オフ動作さ
せる回路の一実施例を示すブロツク図である。第6図に
おいては、回生電流が所定値を越えないようにするた
め、電流検出器68をあらかじめ主回路に設けておき、電
流制限の指令値Iiに対し、電流検出器68の検出電流値を
電流検出回路69を介して電流検出信号I0として負帰還
し、電流制限の指令値Iiとの差分の電流信号ΔIをΔI
=Ii−I0より求め、ΔI>0の場合は、通流率制御回路
70でΔIに比例した通流率のパルス信号を得て、その出
力をベースドライブ回路71に入力して、ベースドライブ
回路71の出力でトランジスタ62をオン,オフして所定の
回生電流値以上にならないように制御し、また、ΔI<
0の場合は、逆に通流率を減少させてトランジスタ62を
オン,オフ動作させて所定の回生電流値以下にならない
ように制御するようにしてある。
このように、電源電圧に対して交流電動機5の定格電
圧が高い場合は、トランジスタ61のチヨツピング作用で
昇圧して高圧化した直流電圧を高電圧インバータ4に印
加し、高電圧交流電動機5を駆動することができる。こ
の場合、大電流素子はトランジスタ61,62の2個のみで
よく、また、高電圧インバータ4を構成するトランジス
タ41〜46は、高電圧,小電流のものでよい。さらに、交
流電動機としては低電圧,大電流の特殊のものでなく、
汎用の高電圧交流電動機5を用いることができる。ま
た、高電圧交流電動機5が発電機となる回生制動時に
は、平滑用コンデンサ64の電圧を検出してトランジスタ
62をチヨツピング動作させて低電圧直流電源1への印加
電圧を所定の電圧に降圧できるので、回生制動を円滑に
行うことができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、低電圧直流電
源で高電圧インバータを介して高電圧交流電動機を駆動
することができ、高電圧,小電流で運転することが可能
で、インバータのスイツチング素子や接続線の太さを小
さくすることができ、インバータの小形軽量化をはかる
ことができ、しかも、回生制動時に回生電力を低電圧直
流電源に回生できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はバツテリ電源を用いた従来の交流電動機の駆動
装置のブロツク図、第2図は第1図のインバータの主回
路の構成図、第3図は本発明の交流電動機の駆動装置の
一実施例を示すブロツク図、第4図は第3図の変換器と
高電圧インバータの一実施例を示す回路構成図、第5図
は第4図のトランジスタ61をオン,オフ動作させる回路
の一実施例を示すブロツク図、第6図は第4図のトラン
ジスタ62をオン,オフ動作させる回路の一実施例を示す
ブロツク図である。 1……低電圧直流電源(バツテリ)、4……高電圧イン
バータ、5……高電圧交流電動機、6……変換器、41〜
46……トランジスタ、41D〜46D……ダイオード、61,62
……トランジスタ、61D,62D……ダイオード、63……直
流リアクトル、64……平滑用コンデンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小原木 春雄 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 高橋 典義 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−25383(JP,A) 特開 昭57−132761(JP,A) 実公 昭52−40335(JP,Y2)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】低電圧直流電源で昇圧チョッパを介して該
    低電圧直流電源より電圧が高い高電圧インバータで交流
    電動機を運転する交流電動機の駆動装置において、前記
    交流電動機の制動動作は、前記昇圧チョッパをオフ状態
    に維持した状態で、前記交流電動機の3相出力を前記高
    電圧インバータを構成するダイオードで整流して高電圧
    の直流電圧に変換し、該直流電圧を降圧チョッパで低電
    圧化し、前記低電圧直流電源より若干高い電圧に設定し
    て該低電圧直流電源に回生電流を流すようになってお
    り、かつ、前記昇圧チョッパの出力電圧制御は、前記降
    圧チョッパを構成するスイッチングトランジスタをオフ
    した状態で、平滑用コンデンサの端子電圧を検出し、該
    端子電圧の検出値と指令値とを比較して前記高電圧イン
    バータの入力電圧が指令値と一致するように前記昇圧チ
    ョッパの出力電圧を制御するようになっていることを特
    徴とする交流電動機の駆動装置。
  2. 【請求項2】前記降圧チョッパの出力電圧制御は、直流
    側に設けた電流検出記により回生電流を検出し、該回生
    電流の検出値が指令値と一致するように前記降圧チョッ
    パの出力電圧を制御するようになっている特許請求の範
    囲第1項記載の交流電動機の駆動装置。
JP59129600A 1984-06-22 1984-06-22 交流電動機の駆動装置 Expired - Lifetime JPH0817597B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010206868A (ja) * 2009-02-27 2010-09-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 交流電動機の駆動装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5545726Y2 (ja) * 1975-09-13 1980-10-27
JPS5625383A (en) * 1979-08-07 1981-03-11 Toshiba Corp Inverter device
JPS57132761A (en) * 1981-02-05 1982-08-17 Toshiba Corp Boosting chopper
JPS57183298A (en) * 1981-05-06 1982-11-11 Toshiba Corp Motor driving device for air conditioner

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010206868A (ja) * 2009-02-27 2010-09-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 交流電動機の駆動装置

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