JPH1066372A - 電動機駆動用インバータ装置・制御装置および運転方法 - Google Patents
電動機駆動用インバータ装置・制御装置および運転方法Info
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- JPH1066372A JPH1066372A JP8222415A JP22241596A JPH1066372A JP H1066372 A JPH1066372 A JP H1066372A JP 8222415 A JP8222415 A JP 8222415A JP 22241596 A JP22241596 A JP 22241596A JP H1066372 A JPH1066372 A JP H1066372A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動機の低損失で迅速かつ円滑な起動、停止
を図ったインバータ装置・制御装置をえる。 【解決手段】 電動機の駆動用インバータ装置におい
て、高圧タップおよび低圧タップを有する入力トランス
１ａ、高圧タップおよび低圧タップに入力電圧切換手段
を介して接続されたインバータ装置３Ａ、インバータ装
置に接続された出力用スイッチ４Ａ，４Ｃ、出力用スイ
ッチに接続された出力トランス５Ａ、出力トランスをバ
イパスすべくインバータ装置に接続されたバイパス用ス
イッチ４Ｂを設ける。
を図ったインバータ装置・制御装置をえる。 【解決手段】 電動機の駆動用インバータ装置におい
て、高圧タップおよび低圧タップを有する入力トランス
１ａ、高圧タップおよび低圧タップに入力電圧切換手段
を介して接続されたインバータ装置３Ａ、インバータ装
置に接続された出力用スイッチ４Ａ，４Ｃ、出力用スイ
ッチに接続された出力トランス５Ａ、出力トランスをバ
イパスすべくインバータ装置に接続されたバイパス用ス
イッチ４Ｂを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多相形のインバータ
により電動機を円滑に起動・停止する電動機駆動用イン
バータ装置・制御装置および運転方法に関する。
により電動機を円滑に起動・停止する電動機駆動用イン
バータ装置・制御装置および運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動機駆動用の多相形のインバー
タ装置主回路結線図を図７に、その作用を図８に示す。
タ装置主回路結線図を図７に、その作用を図８に示す。
【０００３】図７に示すように、高電圧入力電源を受電
して、インバータ装置により周波数を制御して、高電圧
の大容量の電動機６を駆動する場合、インバータ装置は
定格電圧が低いために電圧降下用の入力トランス０１が
配設されている。
して、インバータ装置により周波数を制御して、高電圧
の大容量の電動機６を駆動する場合、インバータ装置は
定格電圧が低いために電圧降下用の入力トランス０１が
配設されている。
【０００４】さらに、インバータ装置３Ａの定格容量に
も制限があるために、複数のインバータ装置３Ａ、３Ｂ
が必要であり、昇電圧も兼ねた出力合成トランス５Ａ，
５Ｂが配設されている。
も制限があるために、複数のインバータ装置３Ａ、３Ｂ
が必要であり、昇電圧も兼ねた出力合成トランス５Ａ，
５Ｂが配設されている。
【０００５】入力トランス０１は、入力用のデルタ捲線
と、出力用のスター捲線及び出力用のデルタ捲線により
構成されている。
と、出力用のスター捲線及び出力用のデルタ捲線により
構成されている。
【０００６】入力トランス０１の出力用のスター捲線の
高圧タップａはインバータ装置３Ａに接続され、出力用
のデルタ捲線の高圧タップｂはインバータ装置３Ｂに接
続されている。
高圧タップａはインバータ装置３Ａに接続され、出力用
のデルタ捲線の高圧タップｂはインバータ装置３Ｂに接
続されている。
【０００７】なお、インバータ装置３Ａ，３Ｂは、整流
器９Ａ，９Ｂ、平滑コンデンサ８Ａ，８Ｂ及び出力用の
ＧＴＯ（ゲートターンオフ）インバータ１０Ａ，１０Ｂ
により構成されている。またこのインバータ１０Ａ，１
０Ｂを、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御して、出力の周波
数、電圧等を制御している。
器９Ａ，９Ｂ、平滑コンデンサ８Ａ，８Ｂ及び出力用の
ＧＴＯ（ゲートターンオフ）インバータ１０Ａ，１０Ｂ
により構成されている。またこのインバータ１０Ａ，１
０Ｂを、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御して、出力の周波
数、電圧等を制御している。
【０００８】インバータ装置３Ａの出力は、図３に示す
ように、出力合成トランス５Ａの入力用のデルタ捲線に
接続され、インバータ装置３Ｂの出力は、出力合成トラ
ンス５Ｂの入力用のデルタ捲線に接続されている。
ように、出力合成トランス５Ａの入力用のデルタ捲線に
接続され、インバータ装置３Ｂの出力は、出力合成トラ
ンス５Ｂの入力用のデルタ捲線に接続されている。
【０００９】そして、出力合成トランス５Ａ，５Ｂに
は、それぞれインバータ装置３Ａ，３Ｂから、互いに位
相が３０°ずれた電圧が入力されており、出力合成トラ
ンス５Ａのスター捲線および出力合成トランス５Ｂのダ
ブルスター捲線により合成された出力電圧は、インバー
タ装置３Ａ，３Ｂの出力電圧を加算したものとなる。そ
してこの合成された出力電圧は大容量の電動機６へ出力
されている。
は、それぞれインバータ装置３Ａ，３Ｂから、互いに位
相が３０°ずれた電圧が入力されており、出力合成トラ
ンス５Ａのスター捲線および出力合成トランス５Ｂのダ
ブルスター捲線により合成された出力電圧は、インバー
タ装置３Ａ，３Ｂの出力電圧を加算したものとなる。そ
してこの合成された出力電圧は大容量の電動機６へ出力
されている。
【００１０】なお、インバータ装置３Ａ，３Ｂには、整
流器９Ａ，９Ｂ、インバータ１０Ａ，１０Ｂ等を冷却す
るために、図示しない冷却ファン及び電動機が配設さ
れ、電動機６には、電動機６を起動するために、図示し
ないクラッチを介してターニングギヤ及び電動機が連結
されている。
流器９Ａ，９Ｂ、インバータ１０Ａ，１０Ｂ等を冷却す
るために、図示しない冷却ファン及び電動機が配設さ
れ、電動機６には、電動機６を起動するために、図示し
ないクラッチを介してターニングギヤ及び電動機が連結
されている。
【００１１】上述の構成において、電動機６を起動する
場合には、まず、ターニングギヤにより起動して、定格
周波数の１％（商用周波数が６０Ｈｚの場合は０．６Ｈ
ｚ）程度まで回転数を上昇させる。
場合には、まず、ターニングギヤにより起動して、定格
周波数の１％（商用周波数が６０Ｈｚの場合は０．６Ｈ
ｚ）程度まで回転数を上昇させる。
【００１２】その後、クラッチを脱にし、インバータ装
置３Ａ，３Ｂにより、定格周波数まで昇速させる。
置３Ａ，３Ｂにより、定格周波数まで昇速させる。
【００１３】この時、図８に示すように、インバータ装
置３Ａ，３Ｂによる運転可能な最低周波数は定格周波数
の５％以上とすることが好ましい。そして、変調度は周
波数に比例して上昇するが、直流中間電圧比率及び最大
電流比率（トルク）は１００％となっている。
置３Ａ，３Ｂによる運転可能な最低周波数は定格周波数
の５％以上とすることが好ましい。そして、変調度は周
波数に比例して上昇するが、直流中間電圧比率及び最大
電流比率（トルク）は１００％となっている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置は次の
ような問題点があった。 （ａ）高圧の直流中間電圧が一定であり、インバータの
ＰＷＭ（パルス幅変調）制御による電圧制御の電圧ベク
トルの成立に基づく制約条件より、最低変調度が決る。
すなわち最低周波数がＰＷＭ制御によるＧＴＯインバー
タでは比較的に高い周波数となることにより（ｉ）起動
時のトルク低下や過電流発生により、起動トルクの大き
なシステムでは、起動失敗の原因となることがあった。
（ｉｉ）停止時に回生制動を実施し回転の低下速度を早
くする場合は、回生制動が有効な回転数が比較的高い周
波数および電圧で終了する為、停止時間延長の原因とな
っていた。 （ｂ）低周波域においては、周波数に比例して出力電圧
も低下し、電動機６のリアクタンス（起動トルクに寄与
する）も低下する。しかしながら出力電流は一定である
ため、出力合成トランス５Ａ，５Ｂおよび電動機６の巻
線抵抗による電圧降下が相対的に大きくなり、その結果
電動機等、負荷側への起動の為の電力が低下するため、
起動トルクの低下が生じ、起動の失敗や起動時間の延長
原因となっていた。 （ｃ）直流制動が掛けられない為、インバータ装置３
Ａ，３Ｂの出力をシャ断しての停止操作となることによ
り、完全停止迄に多大な時間が必要である。 （ｄ）また、短時間の完全停止の為には、機械的なブレ
ーキ等の併用が必要である。
ような問題点があった。 （ａ）高圧の直流中間電圧が一定であり、インバータの
ＰＷＭ（パルス幅変調）制御による電圧制御の電圧ベク
トルの成立に基づく制約条件より、最低変調度が決る。
すなわち最低周波数がＰＷＭ制御によるＧＴＯインバー
タでは比較的に高い周波数となることにより（ｉ）起動
時のトルク低下や過電流発生により、起動トルクの大き
なシステムでは、起動失敗の原因となることがあった。
（ｉｉ）停止時に回生制動を実施し回転の低下速度を早
くする場合は、回生制動が有効な回転数が比較的高い周
波数および電圧で終了する為、停止時間延長の原因とな
っていた。 （ｂ）低周波域においては、周波数に比例して出力電圧
も低下し、電動機６のリアクタンス（起動トルクに寄与
する）も低下する。しかしながら出力電流は一定である
ため、出力合成トランス５Ａ，５Ｂおよび電動機６の巻
線抵抗による電圧降下が相対的に大きくなり、その結果
電動機等、負荷側への起動の為の電力が低下するため、
起動トルクの低下が生じ、起動の失敗や起動時間の延長
原因となっていた。 （ｃ）直流制動が掛けられない為、インバータ装置３
Ａ，３Ｂの出力をシャ断しての停止操作となることによ
り、完全停止迄に多大な時間が必要である。 （ｄ）また、短時間の完全停止の為には、機械的なブレ
ーキ等の併用が必要である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。 （１）電動機の駆動用インバータ装置において、高圧タ
ップおよび低圧タップを有する入力トランスと、高圧タ
ップおよび低圧タップに入力電圧切換手段を介して接続
されたインバータ装置と、インバータ装置に接続された
出力用スイッチと、出力用スイッチに接続された出力ト
ランスと、出力トランスをバイパスすべくインバータ装
置に接続されたバイパス用スイッチと、を具えたことを
特徴とする電動機駆動用インバータ装置。
するため次の手段を講ずる。 （１）電動機の駆動用インバータ装置において、高圧タ
ップおよび低圧タップを有する入力トランスと、高圧タ
ップおよび低圧タップに入力電圧切換手段を介して接続
されたインバータ装置と、インバータ装置に接続された
出力用スイッチと、出力用スイッチに接続された出力ト
ランスと、出力トランスをバイパスすべくインバータ装
置に接続されたバイパス用スイッチと、を具えたことを
特徴とする電動機駆動用インバータ装置。
【００１６】以上において、電動機起動時、入力電圧切
換手段により、低圧タップがＯＮする。またバイパス用
スイッチがＯＮする。そしてインバータ装置は低圧を入
力し、予め定められた周波数増加で、かつ一定電流の交
流を出力し電動機を駆動する。その後入力電圧切換手段
により高圧タップがＯＮする。またバイパス用スイッチ
がＯＦＦし出力用スイッチがＯＮする。そしてインバー
タ装置は高圧を入力し、予め定められた周波数増加で、
かつ一定電流の交流を出力し、出力トランスで昇圧後、
電動機を駆動する。
換手段により、低圧タップがＯＮする。またバイパス用
スイッチがＯＮする。そしてインバータ装置は低圧を入
力し、予め定められた周波数増加で、かつ一定電流の交
流を出力し電動機を駆動する。その後入力電圧切換手段
により高圧タップがＯＮする。またバイパス用スイッチ
がＯＦＦし出力用スイッチがＯＮする。そしてインバー
タ装置は高圧を入力し、予め定められた周波数増加で、
かつ一定電流の交流を出力し、出力トランスで昇圧後、
電動機を駆動する。
【００１７】以上のようにして信頼性の高い、電動機の
迅速かつ円滑な起動が可能となる。
迅速かつ円滑な起動が可能となる。
【００１８】電動機停止時は、入力電圧切換手段、高圧
タップ、低圧タップ、出力用スイッチ、バイパス用スイ
ッチ等は上記と逆の順序で作動し、電動機を減速する。
そして停止直前には、インバータ装置により直流制動が
かけられ停止する。
タップ、低圧タップ、出力用スイッチ、バイパス用スイ
ッチ等は上記と逆の順序で作動し、電動機を減速する。
そして停止直前には、インバータ装置により直流制動が
かけられ停止する。
【００１９】以上のようにして信頼性の高い、電動機の
低損失で迅速かつ円滑な停止が可能となる。 （２）インバータ装置は整流器、平滑コンデンサ、イン
バータおよび冷却ファン用電動機を有し、インバータ装
置を周波数制御する起動・停止制御装置と、平滑コンデ
ンサに一定電流で充電を行うとともに冷却ファン用電動
機を周波数制御する冷却ファン駆動・充電装置と、を具
えた事を特徴とする上記（１）に記載の電動機駆動用イ
ンバータ装置の制御装置。
低損失で迅速かつ円滑な停止が可能となる。 （２）インバータ装置は整流器、平滑コンデンサ、イン
バータおよび冷却ファン用電動機を有し、インバータ装
置を周波数制御する起動・停止制御装置と、平滑コンデ
ンサに一定電流で充電を行うとともに冷却ファン用電動
機を周波数制御する冷却ファン駆動・充電装置と、を具
えた事を特徴とする上記（１）に記載の電動機駆動用イ
ンバータ装置の制御装置。
【００２０】以上において、起動・停止制御装置からの
制御信号で、冷却ファン駆動・充電装置は平滑コンデン
サを一定電流で充電するとともに冷却ファン用電動機を
制御駆動しインバータを冷却する。 （３）入力電圧切換手段を低圧タップ側に切り換えると
ともにバイパス用スイッチをオンにしてインバータ装置
の出力周波数を増加させ、その後入力電圧切換手段を高
圧タップ側に切り換えるとともにバイパス用スイッチを
オフ、出力用スイッチをオンにしてインバータ装置の出
力周波数を増加させることを特徴とする上記（１）に記
載の電動機駆動用インバータ装置による電動機の起動を
行う運転方法。
制御信号で、冷却ファン駆動・充電装置は平滑コンデン
サを一定電流で充電するとともに冷却ファン用電動機を
制御駆動しインバータを冷却する。 （３）入力電圧切換手段を低圧タップ側に切り換えると
ともにバイパス用スイッチをオンにしてインバータ装置
の出力周波数を増加させ、その後入力電圧切換手段を高
圧タップ側に切り換えるとともにバイパス用スイッチを
オフ、出力用スイッチをオンにしてインバータ装置の出
力周波数を増加させることを特徴とする上記（１）に記
載の電動機駆動用インバータ装置による電動機の起動を
行う運転方法。
【００２１】以上において、始動時、入力電圧切換手段
により低圧タップ側がＯＮし、かつバイパス用スイッチ
がＯＮして、インバータ装置の出力周波数が順次増加し
電動機を始動する。所定の周波数になったとき、同様に
して、高圧タップ側ＯＮに切換り、かつバイパス用スイ
ッチがＯＦＦ、出力用スイッチがＯＮして、インバータ
装置の出力周波数が順次増加し電動機を増速駆動する。 （４）入力電圧切換手段を高圧タップ側に接続するとと
もに出力用スイッチをオンにしてインバータ装置の出力
周波数を減少させて回生制動により高電圧減速運転を行
い、つぎに入力電圧切換手段を低圧タップ側に接続する
とともにバイパススイッチをオンにしてインバータ装置
の出力周波数を減少させて回生制動により低電圧減速運
転を行い、その後インバータ装置の出力を直流にして直
流制動停止運転を行うことを特徴とする上記（１）に記
載の電動機駆動用インバータ装置による電動機の停止を
行う運転方法。
により低圧タップ側がＯＮし、かつバイパス用スイッチ
がＯＮして、インバータ装置の出力周波数が順次増加し
電動機を始動する。所定の周波数になったとき、同様に
して、高圧タップ側ＯＮに切換り、かつバイパス用スイ
ッチがＯＦＦ、出力用スイッチがＯＮして、インバータ
装置の出力周波数が順次増加し電動機を増速駆動する。 （４）入力電圧切換手段を高圧タップ側に接続するとと
もに出力用スイッチをオンにしてインバータ装置の出力
周波数を減少させて回生制動により高電圧減速運転を行
い、つぎに入力電圧切換手段を低圧タップ側に接続する
とともにバイパススイッチをオンにしてインバータ装置
の出力周波数を減少させて回生制動により低電圧減速運
転を行い、その後インバータ装置の出力を直流にして直
流制動停止運転を行うことを特徴とする上記（１）に記
載の電動機駆動用インバータ装置による電動機の停止を
行う運転方法。
【００２２】以上において、停止時、入力電圧切換手段
により高圧タップ側がＯＮし、かつ出力用スイッチがＯ
Ｎしていて、インバータ装置の出力周波数が順次減少
し、電動機を減速する。所定の周波数になったとき、同
様にして、低圧タップ側ＯＮに切換り、かつバイパス用
スイッチがＯＮ、出力用スイッチがＯＦＦして、インバ
ータ装置の出力周波数が順次減少し、電動機は減速す
る。その後直流となり、電動機は直流制動する。
により高圧タップ側がＯＮし、かつ出力用スイッチがＯ
Ｎしていて、インバータ装置の出力周波数が順次減少
し、電動機を減速する。所定の周波数になったとき、同
様にして、低圧タップ側ＯＮに切換り、かつバイパス用
スイッチがＯＮ、出力用スイッチがＯＦＦして、インバ
ータ装置の出力周波数が順次減少し、電動機は減速す
る。その後直流となり、電動機は直流制動する。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１〜図６
により説明すると、図１は本発明の実施の第１形態の回
路図、図２は第１形態の出力合成トランスの回路図であ
る。
により説明すると、図１は本発明の実施の第１形態の回
路図、図２は第１形態の出力合成トランスの回路図であ
る。
【００２４】図３は第１形態の起動時の制御フロー図、
図４は第１形態の作用説明図、図５は第１形態の停止時
の制御フロー図である。
図４は第１形態の作用説明図、図５は第１形態の停止時
の制御フロー図である。
【００２５】図６は本発明の実施の第２形態の回路図で
ある。
ある。
【００２６】なお、図１，図６において図７と同一符号
のものは従来のものと均等構成部材である。 （本発明の実施の第１形態の構成）本発明の実施の形態
を図１〜図５により説明する。
のものは従来のものと均等構成部材である。 （本発明の実施の第１形態の構成）本発明の実施の形態
を図１〜図５により説明する。
【００２７】図１に示すように、高電圧入力電源を電源
スイッチ１８を介して受電して、インバータ装置３Ａ，
３Ｂにより周波数を制御して、高電圧の大容量の電動機
６を駆動する場合、インバータ装置３Ａ，３Ｂは定格電
圧が低いために降電圧用の入力トランス１ａが配設され
ている。
スイッチ１８を介して受電して、インバータ装置３Ａ，
３Ｂにより周波数を制御して、高電圧の大容量の電動機
６を駆動する場合、インバータ装置３Ａ，３Ｂは定格電
圧が低いために降電圧用の入力トランス１ａが配設され
ている。
【００２８】さらに、インバータ装置３Ａ，３Ｂの出力
を合成するとともに、出力電圧を電動機６の定格電圧に
昇電圧するために出力合成トランス５Ａ，５Ｂが配設さ
れている。
を合成するとともに、出力電圧を電動機６の定格電圧に
昇電圧するために出力合成トランス５Ａ，５Ｂが配設さ
れている。
【００２９】なお、インバータ装置３Ａ，３Ｂは２組と
しているが、この組数は電動機６の容量に応じて決定さ
れるものであり、電動機６の容量が小さければインバー
タ装置は１組でも良く、逆にもっと大容量であれば、電
動機６の容量に応じてインバータ装置を３組以上とする
ことができる。
しているが、この組数は電動機６の容量に応じて決定さ
れるものであり、電動機６の容量が小さければインバー
タ装置は１組でも良く、逆にもっと大容量であれば、電
動機６の容量に応じてインバータ装置を３組以上とする
ことができる。
【００３０】入力トランス１ａは、入力用のデルタ捲線
と、出力用のスター捲線および出力用のデルタ捲線によ
り構成されている。
と、出力用のスター捲線および出力用のデルタ捲線によ
り構成されている。
【００３１】そして入力用のデルタ捲線には、高圧入力
電源が電源スイッチ１８を介して接続されている。出力
用のスター捲線には、高圧タップａ（電圧＝ＨＶ）と低
圧タップｃ（電圧＝ＬＶ）とが設けられている。また出
力用のデルタ捲線には、高圧タップｂ（電圧＝ＨＶ）が
設けられている。
電源が電源スイッチ１８を介して接続されている。出力
用のスター捲線には、高圧タップａ（電圧＝ＨＶ）と低
圧タップｃ（電圧＝ＬＶ）とが設けられている。また出
力用のデルタ捲線には、高圧タップｂ（電圧＝ＨＶ）が
設けられている。
【００３２】なお、本実施の第１形態では電圧比ＨＶ／
ＬＶを１／３としているが、これに限定されるものでは
ない。
ＬＶを１／３としているが、これに限定されるものでは
ない。
【００３３】入力トランス１ａの高圧タップａと低圧タ
ップｃとは、それぞれ入力電圧切換器２の高電圧入力用
スイッチ２Ａと低電圧入力用スイッチ２Ｂを経てインバ
ータ装置３Ａへ接続されている。
ップｃとは、それぞれ入力電圧切換器２の高電圧入力用
スイッチ２Ａと低電圧入力用スイッチ２Ｂを経てインバ
ータ装置３Ａへ接続されている。
【００３４】また、入力トランス１ａの高圧タップｂ
は、インバータ装置３Ｂへ接続されている。
は、インバータ装置３Ｂへ接続されている。
【００３５】なお、高電圧入力用スイッチ２Ａと低電圧
入力用スイッチ２Ｂとは、インターロックされており、
同時にはオンしないようになっている。
入力用スイッチ２Ｂとは、インターロックされており、
同時にはオンしないようになっている。
【００３６】インバータ装置３Ａ，３Ｂは、各々３組全
波整流用の整流器９Ａ，９Ｂ、整流器９Ａ，９Ｂからの
脈流を平滑する平滑コンデンサ８Ａ，８Ｂ及び直流を３
相交流に変換する出力用のＧＴＯインバータ１０Ａ，１
０Ｂにより構成されている。
波整流用の整流器９Ａ，９Ｂ、整流器９Ａ，９Ｂからの
脈流を平滑する平滑コンデンサ８Ａ，８Ｂ及び直流を３
相交流に変換する出力用のＧＴＯインバータ１０Ａ，１
０Ｂにより構成されている。
【００３７】さらに、インバータ装置３Ａ，３Ｂには、
電動機６の停止時に電動機６からの逆流電力を放出する
ために、抵抗器および整流器からなる制動器１７Ａ，１
７Ｂが設けられている。
電動機６の停止時に電動機６からの逆流電力を放出する
ために、抵抗器および整流器からなる制動器１７Ａ，１
７Ｂが設けられている。
【００３８】なお、ＧＴＯインバータ１０Ａ，１０Ｂ
は、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御により、出力の周波
数、電圧等が制御されている。このＰＷＭ制御において
は、目標周波数と同じ周波数の変調波と、変調波以上の
周波数の三角状の搬送波に基づき、各インバータ１０
Ａ，１０Ｂのスイッチングを制御しており、目標周波数
に比例して、変調度、パルス数、パルス幅およびインバ
ータの出力電圧が変化する。
は、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御により、出力の周波
数、電圧等が制御されている。このＰＷＭ制御において
は、目標周波数と同じ周波数の変調波と、変調波以上の
周波数の三角状の搬送波に基づき、各インバータ１０
Ａ，１０Ｂのスイッチングを制御しており、目標周波数
に比例して、変調度、パルス数、パルス幅およびインバ
ータの出力電圧が変化する。
【００３９】また、インバータ装置３Ａ，３Ｂには、各
々冷却ファン及び冷却ファン電動機１５Ａ，１５Ｂが配
設されている。さらに、平滑コンデンサ８Ａ，８Ｂには
充電ライン１６が接続されている。なお、冷却ファン電
動機１５Ａ，１５Ｂ及び平滑コンデンサ８Ａ，８Ｂへの
充電のための電力は、冷却ファン駆動・充電装置１４
Ａ，１４Ｂから給電される。
々冷却ファン及び冷却ファン電動機１５Ａ，１５Ｂが配
設されている。さらに、平滑コンデンサ８Ａ，８Ｂには
充電ライン１６が接続されている。なお、冷却ファン電
動機１５Ａ，１５Ｂ及び平滑コンデンサ８Ａ，８Ｂへの
充電のための電力は、冷却ファン駆動・充電装置１４
Ａ，１４Ｂから給電される。
【００４０】インバータ装置３Ａの出力は、出力トラン
スバイパス切換器４のバイパス用スイッチ４Ｂを経由し
て、大容量の電動機６に給電されている。
スバイパス切換器４のバイパス用スイッチ４Ｂを経由し
て、大容量の電動機６に給電されている。
【００４１】さらに、インバータ装置３Ａの出力は、出
力トランスバイパス切換器４の高電圧出力用スイッチ４
Ａ及び、図２に示すように出力合成トランス５Ａの入力
用デルタ捲線に接続されている。
力トランスバイパス切換器４の高電圧出力用スイッチ４
Ａ及び、図２に示すように出力合成トランス５Ａの入力
用デルタ捲線に接続されている。
【００４２】一方、インバータ装置３Ｂの出力は、図２
に示すように出力合成トランス５Ｂの入力用デルタ捲線
に接続されている。
に示すように出力合成トランス５Ｂの入力用デルタ捲線
に接続されている。
【００４３】そして、出力合成トランス５Ｂの出力用ダ
ブルスター捲線は、出力合成トランス５Ａの出力用スタ
ー捲線の一端に接続され、これにより２組のインバータ
装置３Ａ，３Ｂの出力は合成され、出力合成トランス５
Ａの出力用スター捲線の他端は、出力トランスバイパス
切換器４のバイパス用接点４Ｃを経由して、大容量の電
動機６に接続されている。
ブルスター捲線は、出力合成トランス５Ａの出力用スタ
ー捲線の一端に接続され、これにより２組のインバータ
装置３Ａ，３Ｂの出力は合成され、出力合成トランス５
Ａの出力用スター捲線の他端は、出力トランスバイパス
切換器４のバイパス用接点４Ｃを経由して、大容量の電
動機６に接続されている。
【００４４】なお、出力トランスバイパス切換器４の高
電圧出力用スイッチ４Ａ，４Ｃとバイパス用スイッチ４
Ｂとは、インターロックされており、同時にはオンしな
いようになっている。
電圧出力用スイッチ４Ａ，４Ｃとバイパス用スイッチ４
Ｂとは、インターロックされており、同時にはオンしな
いようになっている。
【００４５】また、電動機６は、クラッチ１３Ａを介し
てターニングギヤ電動機１３に連結されている。また電
動機６には回転検出器７が取付けられている。
てターニングギヤ電動機１３に連結されている。また電
動機６には回転検出器７が取付けられている。
【００４６】そして、上述の各装置を制御するために、
起動・停止制御装置１１、冷却ファン駆動・充電装置１
４Ａ，１４Ｂおよびターニングギヤ制御装置１２が配設
されている。
起動・停止制御装置１１、冷却ファン駆動・充電装置１
４Ａ，１４Ｂおよびターニングギヤ制御装置１２が配設
されている。
【００４７】起動・停止制御装置１１は、入力電圧切換
器２、出力トランスバイパス切換器４のオン・オフの制
御を行う。
器２、出力トランスバイパス切換器４のオン・オフの制
御を行う。
【００４８】また、起動・停止制御装置１１は、ターニ
ングギヤ制御装置１２および冷却ファン・充電制御装置
１４Ａ，１４Ｂの統括制御を行う。
ングギヤ制御装置１２および冷却ファン・充電制御装置
１４Ａ，１４Ｂの統括制御を行う。
【００４９】さらに、起動・停止制御装置１１は、目標
周波数に応じて、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御するため
のインバータ装置３Ａ、３Ｂのインバータのスイッチン
グ信号を発信する。
周波数に応じて、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御するため
のインバータ装置３Ａ、３Ｂのインバータのスイッチン
グ信号を発信する。
【００５０】ターニングギヤ制御装置１２は、ターニン
グギヤ電動機１３の駆動およびクラッチ１３Ａの嵌脱の
制御を行う。
グギヤ電動機１３の駆動およびクラッチ１３Ａの嵌脱の
制御を行う。
【００５１】冷却ファン駆動・充電装置１４Ａ，１４Ｂ
は、図示しないインバータ、昇圧トランス、整流器によ
り構成されている。
は、図示しないインバータ、昇圧トランス、整流器によ
り構成されている。
【００５２】そして、冷却ファン電動機１５Ａ，１５Ｂ
の運転時には、上記インバータにより冷却ファン電動機
１５Ａ，１５Ｂの回転数制御を行う。また、平滑コンデ
ンサ８Ａ，８Ｂの一定電流充電の時には、上記インバー
タ、昇圧トランス、整流器により充電ライン１６を介し
て一定電流にて充電を行う。 （本発明の実施の第１形態の起動の制御）上述の構成に
おいて、電動機６の起動は、図３の制御フローに示すよ
うに制御される。
の運転時には、上記インバータにより冷却ファン電動機
１５Ａ，１５Ｂの回転数制御を行う。また、平滑コンデ
ンサ８Ａ，８Ｂの一定電流充電の時には、上記インバー
タ、昇圧トランス、整流器により充電ライン１６を介し
て一定電流にて充電を行う。 （本発明の実施の第１形態の起動の制御）上述の構成に
おいて、電動機６の起動は、図３の制御フローに示すよ
うに制御される。
【００５３】起動時の制御は、３個の大きなステップに
分類される。
分類される。
【００５４】すなわち、まず始めに機械的駆動装置（タ
ーニングギヤ等）により微速起動過程を行い（ステップ
２）、０．６Ｈｚ（定格回転数の１％）の周波数にて低
電圧による減電圧インバータ起動過程を行い（ステップ
３）、最後に周波数が６Ｈｚ（定格回転数の１０％）に
達したら、入力電圧を高電圧（定格電圧）に切り換えて
定格電圧インバータ起動過程（ステップ３）を行う。
ーニングギヤ等）により微速起動過程を行い（ステップ
２）、０．６Ｈｚ（定格回転数の１％）の周波数にて低
電圧による減電圧インバータ起動過程を行い（ステップ
３）、最後に周波数が６Ｈｚ（定格回転数の１０％）に
達したら、入力電圧を高電圧（定格電圧）に切り換えて
定格電圧インバータ起動過程（ステップ３）を行う。
【００５５】以下に、各ステップ２，３，４の詳細につ
き説明する。
き説明する。
【００５６】まず、起動開始前においては、電源スイッ
チ１８および全てのスイッチ２Ａ，２Ｂ，４Ａ，４Ｂ，
４Ｃがオフとなっていることを確認する（ステップＳ１
１）。
チ１８および全てのスイッチ２Ａ，２Ｂ，４Ａ，４Ｂ，
４Ｃがオフとなっていることを確認する（ステップＳ１
１）。
【００５７】そして、起動・停止制御装置１１から、タ
ーニングギヤ制御装置１２および冷却ファン駆動・充電
装置１４Ａ，１４Ｂへ起動開始信号が送信される（ステ
ップＳ１２）。
ーニングギヤ制御装置１２および冷却ファン駆動・充電
装置１４Ａ，１４Ｂへ起動開始信号が送信される（ステ
ップＳ１２）。
【００５８】ステップ２の微速起動過程において、ま
ず、ターニングギヤ制御装置１２では、起動開始信号を
受信して、クラッチ１３Ａを嵌める（ステップＳ２
１）。
ず、ターニングギヤ制御装置１２では、起動開始信号を
受信して、クラッチ１３Ａを嵌める（ステップＳ２
１）。
【００５９】そして、ターニングギヤ電動機１３を駆動
して、電動機６を起動し、所定時間（Ｔ１）昇速する
（ステップＳ２２）。
して、電動機６を起動し、所定時間（Ｔ１）昇速する
（ステップＳ２２）。
【００６０】なお、この所定時間（Ｔ１）は、電動機６
の起動特性に基づき、予め演算、設定されている。
の起動特性に基づき、予め演算、設定されている。
【００６１】電動機６の回転数が最低周波数ｆ1 ＝０．
６Ｈｚ（定格周波数の１％）まで昇速すると、クラッチ
１３Ａを脱にするとともに、ターニングギヤ電動機１３
をオフにし、起動・停止制御装置１１へターニング完了
信号を発信する（ステップＳ２３）。
６Ｈｚ（定格周波数の１％）まで昇速すると、クラッチ
１３Ａを脱にするとともに、ターニングギヤ電動機１３
をオフにし、起動・停止制御装置１１へターニング完了
信号を発信する（ステップＳ２３）。
【００６２】これにより、ステップ２の微速起動過程は
完了する。
完了する。
【００６３】一方、ステップ２の微速起動過程に並行し
て、冷却ファン駆動・充電装置１４Ａでは、起動開始信
号を受信して、平滑コンデンサ８Ａへ一定電流で充電を
行う（ステップＳ６１）。
て、冷却ファン駆動・充電装置１４Ａでは、起動開始信
号を受信して、平滑コンデンサ８Ａへ一定電流で充電を
行う（ステップＳ６１）。
【００６４】なおこの充電は、平滑コンデンサ８Ａの電
圧が、インバータ装置３Ａが低電圧入力用スイッチ２Ｂ
がオンの時の電圧（低電圧）になった時点で終了する。
圧が、インバータ装置３Ａが低電圧入力用スイッチ２Ｂ
がオンの時の電圧（低電圧）になった時点で終了する。
【００６５】さらに、ステップ２の微速起動過程に並行
して、冷却ファン駆動・充電装置１４Ｂでも、起動開始
信号を受信して、平滑コンデンサ８Ｂへ一定電流で充電
を行う（ステップＳ６２）。
して、冷却ファン駆動・充電装置１４Ｂでも、起動開始
信号を受信して、平滑コンデンサ８Ｂへ一定電流で充電
を行う（ステップＳ６２）。
【００６６】なおこの充電は、平滑コンデンサ８Ｂの電
圧が、定格電圧になった時点で終了する。
圧が、定格電圧になった時点で終了する。
【００６７】つぎに、ステップ３の減電圧インバータ起
動過程において、起動・停止制御装置１１では、ターニ
ング完了信号を受信し、また必要に応じて冷却ファン・
充電制御装置１４Ａ，１４Ｂから充電完了信号も受信
（なお、各充電完了信号の受信は、電源スイッチ１８の
オンの前でも良い）した後、入力を低圧タップｃ側に接
続するために、入力電圧切換器２の低電圧入力用スイッ
チ２Ｂをオンにし、さらに、出力トランス５をバイパス
するために、出力トランスバイパス切換器４のバイパス
用スイッチ４Ｂをオンにする（ステップＳ３１）。その
後電源スイッチ１８をオンにして（ステップ３２）、給
電が開始される。
動過程において、起動・停止制御装置１１では、ターニ
ング完了信号を受信し、また必要に応じて冷却ファン・
充電制御装置１４Ａ，１４Ｂから充電完了信号も受信
（なお、各充電完了信号の受信は、電源スイッチ１８の
オンの前でも良い）した後、入力を低圧タップｃ側に接
続するために、入力電圧切換器２の低電圧入力用スイッ
チ２Ｂをオンにし、さらに、出力トランス５をバイパス
するために、出力トランスバイパス切換器４のバイパス
用スイッチ４Ｂをオンにする（ステップＳ３１）。その
後電源スイッチ１８をオンにして（ステップ３２）、給
電が開始される。
【００６８】そして、あらかじめ設定されたタイムスケ
ジュールまたは必要に応じて回転検出器７からの電動機
の回転数の信号をフィードバック信号として、最低周波
数ｆ 1 ＝１．２Ｈｚから切換周波数ｆ2 ＝６Ｈｚ（定格
周波数の１０％）になるまで、低電圧（ＬＶ）により、
所定時間（Ｔ２）、周波数が斬増するスイッチング信号
をインバータ１０Ａに送信し（ステップＳ３３）、増速
運転を行う。
ジュールまたは必要に応じて回転検出器７からの電動機
の回転数の信号をフィードバック信号として、最低周波
数ｆ 1 ＝１．２Ｈｚから切換周波数ｆ2 ＝６Ｈｚ（定格
周波数の１０％）になるまで、低電圧（ＬＶ）により、
所定時間（Ｔ２）、周波数が斬増するスイッチング信号
をインバータ１０Ａに送信し（ステップＳ３３）、増速
運転を行う。
【００６９】なお、電圧も周波数に比例して上昇する
が、低電圧としているために、図４に示すように、直流
中間電圧は通常の１／３である。
が、低電圧としているために、図４に示すように、直流
中間電圧は通常の１／３である。
【００７０】この状態で通常の出力電圧比率を得るため
に、変調度を通常の約３倍（＝ＨＶ／ＬＶ）にしてい
る。このため、電動機６の定格電流に対する最大電流比
率は１５０％におさえられている。
に、変調度を通常の約３倍（＝ＨＶ／ＬＶ）にしてい
る。このため、電動機６の定格電流に対する最大電流比
率は１５０％におさえられている。
【００７１】その後、回転検出器７から回転数が切換周
波数ｆ2 ＝６Ｈｚになったことを検出して、所定時間
（Ｔ３）の期間、電源スイッチ１８をオフ（ステップ３
４）にした後、入力電圧切換器２の低電圧入力用スイッ
チ２Ｂもオフにするとともに出力トランスバイパス切換
器４のバイパス用スイッチ４Ｂもオフにする（ステップ
Ｓ３５）。
波数ｆ2 ＝６Ｈｚになったことを検出して、所定時間
（Ｔ３）の期間、電源スイッチ１８をオフ（ステップ３
４）にした後、入力電圧切換器２の低電圧入力用スイッ
チ２Ｂもオフにするとともに出力トランスバイパス切換
器４のバイパス用スイッチ４Ｂもオフにする（ステップ
Ｓ３５）。
【００７２】これにより、ステップ３の減電圧インバー
タ起動過程は完了する。
タ起動過程は完了する。
【００７３】また、所定時間（Ｔ３）の間に、冷却ファ
ン駆動・充電装置１４Ａ，１４Ｂでは、平滑コンデンサ
８Ａ，８Ｂへ一定電流で充電を行う（ステップＳ６３、
ステップＳ６４）（なお、この各充電の開始はステップ
３４の後でも良い）。
ン駆動・充電装置１４Ａ，１４Ｂでは、平滑コンデンサ
８Ａ，８Ｂへ一定電流で充電を行う（ステップＳ６３、
ステップＳ６４）（なお、この各充電の開始はステップ
３４の後でも良い）。
【００７４】この充電は、平滑コンデンサ８Ａ，８Ｂの
電圧が、インバータ装置３Ａ，３Ｂが高電圧入力用スイ
ッチ２Ａがオンの時の電圧（高電圧／定格電圧）になっ
た時点で終了する。
電圧が、インバータ装置３Ａ，３Ｂが高電圧入力用スイ
ッチ２Ａがオンの時の電圧（高電圧／定格電圧）になっ
た時点で終了する。
【００７５】なお、ステップ３では、インバータ装置３
Ｂは可動していないため、理想的には平滑コンデンサ８
Ｂはステップ６２にて充電したままの状態であり、ステ
ップ６４の充電作業は不要である。
Ｂは可動していないため、理想的には平滑コンデンサ８
Ｂはステップ６２にて充電したままの状態であり、ステ
ップ６４の充電作業は不要である。
【００７６】しかしながら、ステップ３の期間が長い場
合、漏れにより充電電圧が低下しているので、再度充電
を行うものである。したがってステップ３の期間が短い
ものではステップ６４は不要である。
合、漏れにより充電電圧が低下しているので、再度充電
を行うものである。したがってステップ３の期間が短い
ものではステップ６４は不要である。
【００７７】つぎに、ステップ４の定格電圧インバータ
起動過程に移行する。
起動過程に移行する。
【００７８】起動・停止制御装置１１では、所定時間
（Ｔ３）経過後、また必要に応じて冷却ファン駆動・充
電装置１４Ａ，１４Ｂから高電圧充電完了信号も受信し
た後（なお、各充電完了信号の受信は、電源スイッチ１
８のオンの前でも良い）、入力を高圧タップａ側に接続
するために、入力電圧切換器２の高電圧入力用スイッチ
２Ａをオンにする。
（Ｔ３）経過後、また必要に応じて冷却ファン駆動・充
電装置１４Ａ，１４Ｂから高電圧充電完了信号も受信し
た後（なお、各充電完了信号の受信は、電源スイッチ１
８のオンの前でも良い）、入力を高圧タップａ側に接続
するために、入力電圧切換器２の高電圧入力用スイッチ
２Ａをオンにする。
【００７９】さらに、出力合成トランス５Ａを介するた
めに、出力トランスバイパス切換器４の高圧出力用スイ
ッチ４Ａ，４Ｃをオンにする（ステップＳ４１）。
めに、出力トランスバイパス切換器４の高圧出力用スイ
ッチ４Ａ，４Ｃをオンにする（ステップＳ４１）。
【００８０】その後、電源スイッチ１８をオンにして通
電を行う。
電を行う。
【００８１】インバータ装置３Ａ，３Ｂでは、回転検出
器７からの回転数信号をベースとして、平滑コンデンサ
８Ａ，８Ｂの高圧中間直流電圧をスイッチングして、所
定のパターンで切換周波数ｆ2 （最低変調度）から運転
周波数へ上昇する交流電力を出力し、増速運転を行う
（ステップＳ４３）。
器７からの回転数信号をベースとして、平滑コンデンサ
８Ａ，８Ｂの高圧中間直流電圧をスイッチングして、所
定のパターンで切換周波数ｆ2 （最低変調度）から運転
周波数へ上昇する交流電力を出力し、増速運転を行う
（ステップＳ４３）。
【００８２】この場合、図４に示すように、直流中間電
圧および、最大電流比率は１００％となっており、また
変調度も通常のものとなっている。
圧および、最大電流比率は１００％となっており、また
変調度も通常のものとなっている。
【００８３】電動機６は、出力合成トランス５Ａ，５Ｂ
を介してこの交流電力を受け、入力に応じて回転を上
げ、運転状態になり、起動は完了し通常運転を行う（ス
テップＳ５）。
を介してこの交流電力を受け、入力に応じて回転を上
げ、運転状態になり、起動は完了し通常運転を行う（ス
テップＳ５）。
【００８４】以上のようにして、電動機６の迅速かつ円
滑な起動が可能となる。
滑な起動が可能となる。
【００８５】なお、冷却ファン駆動・充電装置１４Ａ，
１４Ｂでは、起動・停止制御装置１１から高圧切り換え
完了信号を受信して、冷却ファン電動機１５Ａ，１５Ｂ
の運転、周波数制御を開始する（ステップＳ６５，Ｓ６
６）（なお、この各運転の開始はステップ４２の後でも
良い）。
１４Ｂでは、起動・停止制御装置１１から高圧切り換え
完了信号を受信して、冷却ファン電動機１５Ａ，１５Ｂ
の運転、周波数制御を開始する（ステップＳ６５，Ｓ６
６）（なお、この各運転の開始はステップ４２の後でも
良い）。
【００８６】この周波数は、各々インバータ装置３Ａ，
３Ｂのインバータ１０Ａ，１０Ｂの温度等に応じて制御
される。
３Ｂのインバータ１０Ａ，１０Ｂの温度等に応じて制御
される。
【００８７】なお、平滑コンデンサ８Ａ，８Ｂへの充電
が不要の場合は、ステップＳ６１，Ｓ６２，Ｓ６３，Ｓ
６４，Ｓ６５の制御を省略することができる。
が不要の場合は、ステップＳ６１，Ｓ６２，Ｓ６３，Ｓ
６４，Ｓ６５の制御を省略することができる。
【００８８】また、平滑コンデンサ８Ａ，８Ｂへの充電
電圧は、厳密にＧＴＯインバータ１０Ａ，１０Ｂの運転
時の電圧に合わせる必要はない。すなわち、電源スイッ
チ１８をオンした時の投入時過大電流を防止できる程度
の電圧まで充電すればよく、運転時の電圧の約１００％
±３０〜４０％であればよい。
電圧は、厳密にＧＴＯインバータ１０Ａ，１０Ｂの運転
時の電圧に合わせる必要はない。すなわち、電源スイッ
チ１８をオンした時の投入時過大電流を防止できる程度
の電圧まで充電すればよく、運転時の電圧の約１００％
±３０〜４０％であればよい。
【００８９】さらに、冷却ファン電動機１５Ａ，１５Ｂ
の回転数制御を行わない（すなわち、一定回転運転）の
場合には、ステップＳ６４，Ｓ６５の制御は、単に電源
スイッチをオンするのみとなる。 （本発明の実施の第１形態の停止の制御）つぎに、電動
機６の停止は、図５の制御フローに示すように行われ
る。
の回転数制御を行わない（すなわち、一定回転運転）の
場合には、ステップＳ６４，Ｓ６５の制御は、単に電源
スイッチをオンするのみとなる。 （本発明の実施の第１形態の停止の制御）つぎに、電動
機６の停止は、図５の制御フローに示すように行われ
る。
【００９０】停止時の制御は、３個の大きなステップに
分類される。
分類される。
【００９１】すなわち、まず始めに高電圧にて２組のイ
ンバータ装置３Ａ，３Ｂにより回生制動による高電圧減
速過程を行い（ステップ７）、周波数が３Ｈｚ（定格回
転数の５％）に達したらインバータ装置３Ａにより回生
制動による低電圧減速過程を行い（ステップ７）、最後
に周波数が１．２Ｈｚ（定格回転数の２％）に達したら
インバータ装置３Ａによる直流制動減速過程（ステップ
９）を行い、停止させる。
ンバータ装置３Ａ，３Ｂにより回生制動による高電圧減
速過程を行い（ステップ７）、周波数が３Ｈｚ（定格回
転数の５％）に達したらインバータ装置３Ａにより回生
制動による低電圧減速過程を行い（ステップ７）、最後
に周波数が１．２Ｈｚ（定格回転数の２％）に達したら
インバータ装置３Ａによる直流制動減速過程（ステップ
９）を行い、停止させる。
【００９２】以下に、各ステップ７〜９の詳細につき説
明する。
明する。
【００９３】まず、手動等により停止開始信号が発信さ
れる（ステップ６）。
れる（ステップ６）。
【００９４】そして、高電圧減速過程（ステップ７）に
おいて、起動・停止制御装置１１は、停止パターンに応
じて運転周波数（６０Ｈｚ）から切換周波数ｆ3 （３Ｈ
ｚ）へ周波数、電圧を時間とともに降下すべく、回転数
検知器７からの信号をフィードバック信号として、高電
圧の入力にて、変調度を低下させて行く。
おいて、起動・停止制御装置１１は、停止パターンに応
じて運転周波数（６０Ｈｚ）から切換周波数ｆ3 （３Ｈ
ｚ）へ周波数、電圧を時間とともに降下すべく、回転数
検知器７からの信号をフィードバック信号として、高電
圧の入力にて、変調度を低下させて行く。
【００９５】そして、この変調度に応じてインバータ装
置３Ａ，３Ｂのインバータ１０Ａ，１０Ｂのスイッチン
グ信号を発信する（ステップＳ７１）。
置３Ａ，３Ｂのインバータ１０Ａ，１０Ｂのスイッチン
グ信号を発信する（ステップＳ７１）。
【００９６】すなわち、誘導電動機６のすべりがマイナ
スとなるように、インバータ装置３Ａ，３Ｂの出力周波
数を低下させる。
スとなるように、インバータ装置３Ａ，３Ｂの出力周波
数を低下させる。
【００９７】すると電動機６はそのすべりに応じた電力
を発生する。この発生した電力はインバータ装置３Ａ，
３Ｂに返還され、インバータ装置３Ａ，３Ｂ内の制動器
１７Ａ，１７Ｂの抵抗器により消費される。
を発生する。この発生した電力はインバータ装置３Ａ，
３Ｂに返還され、インバータ装置３Ａ，３Ｂ内の制動器
１７Ａ，１７Ｂの抵抗器により消費される。
【００９８】このようにして、電動機６は高電圧にて回
生制動により減速運転される。
生制動により減速運転される。
【００９９】そして、回転数検知器７からの信号が３Ｈ
ｚ以下になったことを検知して（ステップ７２）、次の
低電圧減速過程（ステップ８）に移行する。
ｚ以下になったことを検知して（ステップ７２）、次の
低電圧減速過程（ステップ８）に移行する。
【０１００】低電圧減速過程（ステップ８）において
は、まず電源ステップ１８をオフにする（ステップ８
１）。
は、まず電源ステップ１８をオフにする（ステップ８
１）。
【０１０１】その後、冷却ファン駆動・充電装置１４Ｂ
では、平滑コンデンサ８Ｂへ一定電流で充電を行う（ス
テップＳ６７）。この充電は、平滑コンデンサ８Ｂの電
圧が、高電圧入力用スイッチ２Ａがオンの時のインバー
タ装置３Ａの電圧（高電圧／定格電圧）と同じになった
時点で終了する。そして、インバータ装置３Ｂの運転は
終了する。また、冷却ファン駆動・充電装置１４Ｂによ
る冷却ファン電動機１５Ｂの運転も停止する。
では、平滑コンデンサ８Ｂへ一定電流で充電を行う（ス
テップＳ６７）。この充電は、平滑コンデンサ８Ｂの電
圧が、高電圧入力用スイッチ２Ａがオンの時のインバー
タ装置３Ａの電圧（高電圧／定格電圧）と同じになった
時点で終了する。そして、インバータ装置３Ｂの運転は
終了する。また、冷却ファン駆動・充電装置１４Ｂによ
る冷却ファン電動機１５Ｂの運転も停止する。
【０１０２】そして、起動・停止制御装置１１により、
入力を低圧タップ側に切換えるべく、高電圧入力用スイ
ッチ２Ａおよび高電圧出力用スイッチ４Ａ，４Ｃをオフ
にした後、低電圧入力用スイッチ２Ｂおよびバイパス用
スイッチ４Ｂをオンにする（ステップＳ８２）。
入力を低圧タップ側に切換えるべく、高電圧入力用スイ
ッチ２Ａおよび高電圧出力用スイッチ４Ａ，４Ｃをオフ
にした後、低電圧入力用スイッチ２Ｂおよびバイパス用
スイッチ４Ｂをオンにする（ステップＳ８２）。
【０１０３】その後、また必要に応じて冷却ファン駆動
・充電装置１４Ｂから高電圧充電完了信号も受信した
後、電源スイッチ１８をオフにする（ステップ８３）。
・充電装置１４Ｂから高電圧充電完了信号も受信した
後、電源スイッチ１８をオフにする（ステップ８３）。
【０１０４】起動・停止制御装置１１は、停止パターン
に応じて運転周波数（３Ｈｚ）から切換周波数ｆ
4 （１．２Ｈｚ）へ周波数、電圧を時間とともに降下す
べく、回転数検知器７からの信号をフィードバック信号
として、低電圧の入力にて、変調度を低下させて行く。
に応じて運転周波数（３Ｈｚ）から切換周波数ｆ
4 （１．２Ｈｚ）へ周波数、電圧を時間とともに降下す
べく、回転数検知器７からの信号をフィードバック信号
として、低電圧の入力にて、変調度を低下させて行く。
【０１０５】そして、この変調度に応じたインバータ装
置３Ａのインバータ１０Ａのスイッチング信号を発信す
る（ステップＳ８４）。
置３Ａのインバータ１０Ａのスイッチング信号を発信す
る（ステップＳ８４）。
【０１０６】すなわち、誘導電動機６のすべりがマイナ
スとなるように、インバータ装置３Ａ，３Ｂの出力周波
数を低下させる。
スとなるように、インバータ装置３Ａ，３Ｂの出力周波
数を低下させる。
【０１０７】すると電動機６はそのすべりに応じた電力
を発生する。この発生した電力はインバータ装置３Ａに
返還され、インバータ装置３Ａ内の制動器１７Ａの抵抗
器により消費される。
を発生する。この発生した電力はインバータ装置３Ａに
返還され、インバータ装置３Ａ内の制動器１７Ａの抵抗
器により消費される。
【０１０８】このようにして、電動機６は、低電圧にて
回生制動により減速運転される。
回生制動により減速運転される。
【０１０９】そして、回転数検知器７からの信号が１．
２Ｈｚ以下になったことを検知して（ステップ８５）、
次の直流制動過程（ステップ９）に移行する。
２Ｈｚ以下になったことを検知して（ステップ８５）、
次の直流制動過程（ステップ９）に移行する。
【０１１０】直流制動過程（ステップ９）において、起
動・停止制御装置１１により、インバータ装置３Ａのイ
ンバータ１０Ａを制御して直流制動運転を行う。
動・停止制御装置１１により、インバータ装置３Ａのイ
ンバータ１０Ａを制御して直流制動運転を行う。
【０１１１】すなわち、電動機６に直流電圧（または、
逆転する低周波数）を加えて、電動機６の固定子に非回
転磁界（または、逆転する低周波数の回転磁界）を発生
させる。すると、電動機６の回転子に短絡電流が流れ、
ブレーキ力が発生する。
逆転する低周波数）を加えて、電動機６の固定子に非回
転磁界（または、逆転する低周波数の回転磁界）を発生
させる。すると、電動機６の回転子に短絡電流が流れ、
ブレーキ力が発生する。
【０１１２】このようにして周波数を切換周波数ｆ
4 （１．２Ｈｚ）から０までブレーキをかける（ステッ
プＳ９２）。
4 （１．２Ｈｚ）から０までブレーキをかける（ステッ
プＳ９２）。
【０１１３】これにより、電動機６は直流制動により迅
速かつ円滑に停止は完了する（ステップＳ１０）。
速かつ円滑に停止は完了する（ステップＳ１０）。
【０１１４】以上のごとく、大容量の電動機６の起動・
停止が低損失で迅速かつ円滑に行われる。 （本発明の実施の第２形態の構成）本発明の実施の第２
形態を図６により説明する。
停止が低損失で迅速かつ円滑に行われる。 （本発明の実施の第２形態の構成）本発明の実施の第２
形態を図６により説明する。
【０１１５】図６において、図１と同一符号のものは本
発明の実施の第１形態と均等構成部材である。
発明の実施の第１形態と均等構成部材である。
【０１１６】本発明の実施の第２形態において、第１形
態と異なる点は、電動機６がインバータ装置３Ａの定格
容量以下であるために、インバータ装置３Ａと、冷却フ
ァンおよび電動機１５Ａと、冷却ファン駆動・充電装置
１４Ａとを１組としたことである。
態と異なる点は、電動機６がインバータ装置３Ａの定格
容量以下であるために、インバータ装置３Ａと、冷却フ
ァンおよび電動機１５Ａと、冷却ファン駆動・充電装置
１４Ａとを１組としたことである。
【０１１７】したがって、入力トランス１ｂにおいて出
力用捲線を１個とし、出力トランス５は単なる昇圧トラ
ンスとなる。 （本発明の実施の第２形態の制御）本発明の実施の第２
形態の起動・停止の制御は、インバータ装置３Ａと、冷
却ファンおよび電動機１５Ａと、冷却ファン駆動・充電
装置１４Ａとが１組であること以外は、図３、図５に示
す本発明の実施の第１形態の起動・停止の制御と同一の
制御が行われる。
力用捲線を１個とし、出力トランス５は単なる昇圧トラ
ンスとなる。 （本発明の実施の第２形態の制御）本発明の実施の第２
形態の起動・停止の制御は、インバータ装置３Ａと、冷
却ファンおよび電動機１５Ａと、冷却ファン駆動・充電
装置１４Ａとが１組であること以外は、図３、図５に示
す本発明の実施の第１形態の起動・停止の制御と同一の
制御が行われる。
【０１１８】すなわち、図３に示す起動時の制御におい
ては、ステップＳ６２、Ｓ６４、Ｓ６６が不要となる。
ては、ステップＳ６２、Ｓ６４、Ｓ６６が不要となる。
【０１１９】また、図５に示す停止時の制御において
は、ステップＳ６７，Ｓ６８が不要となる。
は、ステップＳ６７，Ｓ６８が不要となる。
【０１２０】以上、インバータ装置、冷却ファンおよび
電動機、冷却ファン駆動・充電装置とが、１組または２
組の形態につき説明したが、これに限定されるものでは
なく、３組以上の場合にも同様に適用可能である。
電動機、冷却ファン駆動・充電装置とが、１組または２
組の形態につき説明したが、これに限定されるものでは
なく、３組以上の場合にも同様に適用可能である。
【０１２１】また、各実施例では、切換える度に電源ス
イッチ１８をオン・オフしているので、入力電圧切換器
２および出力トランスバイパス切換器４の各スイッチ
は、安価な無通電切換用のコンタクタ、断路器、接点等
が採用可能である。
イッチ１８をオン・オフしているので、入力電圧切換器
２および出力トランスバイパス切換器４の各スイッチ
は、安価な無通電切換用のコンタクタ、断路器、接点等
が採用可能である。
【０１２２】以上に説明したように各実施の形態におい
ては次の効果を奏する。 起動時のトルク低下や過電流発生が無くなる。 高圧と低圧側のタップ切換により、インバータの最
低変調度制約を回避でき、電動機特性に合せた円滑かつ
迅速な可変周波起動が可能となる。 高圧と低圧側のタップ切換により、インバータの最
低変調度制約を回避でき、低い周波数および電圧まで回
生制動が可能となり、電動機特性に合せた円滑かつ迅速
な減速運転が可能となる。 さらに、低圧側のタップ切換により、直流制動によ
る電動機の停止が可能となる。 複数の２インバータならびに出力合成トランスを用
いることにより、１個のインバータのみでは停止、起動
ができない大容量電動に対しても上記起動、運転，停止
が可能となる。
ては次の効果を奏する。 起動時のトルク低下や過電流発生が無くなる。 高圧と低圧側のタップ切換により、インバータの最
低変調度制約を回避でき、電動機特性に合せた円滑かつ
迅速な可変周波起動が可能となる。 高圧と低圧側のタップ切換により、インバータの最
低変調度制約を回避でき、低い周波数および電圧まで回
生制動が可能となり、電動機特性に合せた円滑かつ迅速
な減速運転が可能となる。 さらに、低圧側のタップ切換により、直流制動によ
る電動機の停止が可能となる。 複数の２インバータならびに出力合成トランスを用
いることにより、１個のインバータのみでは停止、起動
ができない大容量電動に対しても上記起動、運転，停止
が可能となる。
【０１２３】
【発明の効果】以上に説明したように本発明は次の効果
を奏する。 （ａ） 電動機の回生制動が可能となり、低損失で円滑
かつ急速な停止、起動ができる。 （ｂ） 高圧と低圧側のタップ切換により、インバータ
の最低変調度制約を回避でき、電動機特性に合せた円滑
かつ迅速な可変周波停止起動が可能となる。 （ｃ） インバータは作動（熱発生）に応じて有効に冷
却される。
を奏する。 （ａ） 電動機の回生制動が可能となり、低損失で円滑
かつ急速な停止、起動ができる。 （ｂ） 高圧と低圧側のタップ切換により、インバータ
の最低変調度制約を回避でき、電動機特性に合せた円滑
かつ迅速な可変周波停止起動が可能となる。 （ｃ） インバータは作動（熱発生）に応じて有効に冷
却される。
【図１】本発明の実施の第１形態の回路図である。
【図２】第１形態の出力合成トランス部の回路図であ
る。
る。
【図３】第１形態の起動時の制御フロー図である。
【図４】第１形態の作用説明図である。
【図５】第１形態の停止時の制御フロー図である。
【図６】本発明の実施の第２形態の回路図である。
【図７】従来例の回路図である。
【図８】従来例の作用説明図である。
１ａ，１ｂ，０１ 入力トランス ２ 入力電圧切換器 ２Ａ 高電圧入力用スイッチ ２Ｂ 低電圧入力用スイッチ ３Ａ，３Ｂ インバータ装置 ４ 出力トランスバイパス切換器 ４Ａ，４Ｃ 高電圧出力用スイッチ ４Ｂ バイパス用スイッチ ５ 出力昇圧トランス ５Ａ，５Ｂ 出力合成トランス ６ 電動機 ７ 回転検出器 ８Ａ，８Ｂ 平滑コンデンサ ９Ａ，９Ｂ 整流器 １０Ａ，１０Ｂ ＧＴＯインバータ １１ 起動・停止制御装置 １２ ターニングギヤ制御装置 １３ ターニングギヤ電動機 １３Ａ クラッチ １４Ａ，１４Ｂ 冷却ファン駆動・充電装置 １５Ａ，１５Ｂ 冷却ファン電動機 １６Ａ，１６Ｂ 充電ライン １７Ａ，１７Ｂ 制動器 １８ 電源スイッチ ａ 高圧タップ（電圧＝ＨＶ） ｂ 高圧タップ（電圧＝ＨＶ） ｃ 低圧タップ（電圧＝ＬＶ）
Claims (4)
- 【請求項１】 電動機の駆動用インバータ装置におい
て、高圧タップおよび低圧タップを有する入力トランス
と、高圧タップおよび低圧タップに入力電圧切換手段を
介して接続されたインバータ装置と、インバータ装置に
接続された出力用スイッチと、出力用スイッチに接続さ
れた出力トランスと、出力トランスをバイパスすべくイ
ンバータ装置に接続されたバイパス用スイッチと、を具
えたことを特徴とする電動機駆動用インバータ装置。 - 【請求項２】 インバータ装置は整流器、平滑コンデン
サ、インバータおよび冷却ファン用電動機を有し、イン
バータ装置を周波数制御する起動・停止制御装置と、平
滑コンデンサに一定電流で充電を行うとともに冷却ファ
ン用電動機を周波数制御する冷却ファン駆動・充電装置
と、を具えた事を特徴とする請求項１に記載の電動機駆
動用インバータ装置の制御装置。 - 【請求項３】 入力電圧切換手段を低圧タップ側に切り
換えるとともにバイパス用スイッチをオンにしてインバ
ータ装置の出力周波数を増加させ、その後入力電圧切換
手段を高圧タップ側に切り換えるとともにバイパス用ス
イッチをオフ、出力用スイッチをオンにしてインバータ
装置の出力周波数を増加させることを特徴とする請求項
１に記載の電動機駆動用インバータ装置による電動機の
起動を行う運転方法。 - 【請求項４】 入力電圧切換手段を高圧タップ側に接続
するとともに出力用スイッチをオンにしてインバータ装
置の出力周波数を減少させて回生制動により高電圧減速
運転を行い、つぎに入力電圧切換手段を低圧タップ側に
接続するとともにバイパススイッチをオンにしてインバ
ータ装置の出力周波数を減少させて回生制動により低電
圧減速運転を行い、その後インバータ装置の出力を直流
にして直流制動停止運転を行うことを特徴とする請求項
１に記載の電動機駆動用インバータ装置による電動機の
停止を行う運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22241596A JP3402949B2 (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 電動機駆動用インバータ装置による電動機の起動停止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22241596A JP3402949B2 (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 電動機駆動用インバータ装置による電動機の起動停止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1066372A true JPH1066372A (ja) | 1998-03-06 |
| JP3402949B2 JP3402949B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=16782036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22241596A Expired - Lifetime JP3402949B2 (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 電動機駆動用インバータ装置による電動機の起動停止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3402949B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004104842A (ja) * | 2002-09-04 | 2004-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | インバータ装置 |
| JP2004173338A (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Mitsubishi Electric Corp | インバータ装置 |
| JP2004173340A (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Mitsubishi Electric Corp | 同期電動機の制御システム |
| US6989650B2 (en) * | 2003-09-11 | 2006-01-24 | Oilfield-Electric-Marine, Inc. | AC motor control system using parallel integrated sub systems |
| WO2006126272A1 (ja) * | 2005-05-26 | 2006-11-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 可変速交流電動機の制御装置 |
| JP2011200089A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-06 | Daikin Industries Ltd | 電力変換装置 |
| JP2019115155A (ja) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 異電圧電動機駆動システム |
| WO2022259459A1 (ja) * | 2021-06-10 | 2022-12-15 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | ドライブ装置及び制御方法 |
-
1996
- 1996-08-23 JP JP22241596A patent/JP3402949B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004104842A (ja) * | 2002-09-04 | 2004-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | インバータ装置 |
| US6940249B2 (en) | 2002-09-04 | 2005-09-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Inverter device |
| JP2004173338A (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Mitsubishi Electric Corp | インバータ装置 |
| JP2004173340A (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Mitsubishi Electric Corp | 同期電動機の制御システム |
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| EP1885055A1 (en) * | 2005-05-26 | 2008-02-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Controller of variable speed ac motor |
| WO2006126272A1 (ja) * | 2005-05-26 | 2006-11-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 可変速交流電動機の制御装置 |
| JPWO2006126272A1 (ja) * | 2005-05-26 | 2008-12-25 | 三菱電機株式会社 | 可変速交流電動機の制御装置 |
| US7902791B2 (en) | 2005-05-26 | 2011-03-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Controller for variable speed alternating current motor |
| KR101035425B1 (ko) * | 2005-05-26 | 2011-05-18 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 가변속 교류 전동기의 제어 장치 |
| EP1885055A4 (en) * | 2005-05-26 | 2011-05-25 | Mitsubishi Electric Corp | ALTERNATING CURRENT MOTOR CONTROL MODULE WITH VARIABLE SPEED |
| JP2011200089A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-06 | Daikin Industries Ltd | 電力変換装置 |
| JP2019115155A (ja) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 異電圧電動機駆動システム |
| WO2022259459A1 (ja) * | 2021-06-10 | 2022-12-15 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | ドライブ装置及び制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3402949B2 (ja) | 2003-05-06 |
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