JPS58108994A - 交流電動機負荷を制御する方法と装置 - Google Patents
交流電動機負荷を制御する方法と装置Info
- Publication number
- JPS58108994A JPS58108994A JP57201218A JP20121882A JPS58108994A JP S58108994 A JPS58108994 A JP S58108994A JP 57201218 A JP57201218 A JP 57201218A JP 20121882 A JP20121882 A JP 20121882A JP S58108994 A JPS58108994 A JP S58108994A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- current
- firing angle
- terminal voltage
- ignition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H02P25/024—Synchronous motors controlled by supply frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は全般的にサイリスタ電力変換装置に対する点
弧回路、更に具体的に云えば、多相交流電源から給電さ
れる交流同期電動機の様な電気負荷を含む交流電動機駆
動装置の動作を一制御する改−良された手段に関する。
弧回路、更に具体的に云えば、多相交流電源から給電さ
れる交流同期電動機の様な電気負荷を含む交流電動機駆
動装置の動作を一制御する改−良された手段に関する。
多相交流源から交流電動機の様な負荷に電力を供給する
種々の変換器に利用される制御整流器の導電を制御する
為の多くの回路並びに装置が知られている。勿論使われ
る整流器の種類により、成る程度までは利用する制御形
式が決まるが、今日使われている最も普通の制御整流器
はシリコン制御整流器形のサイリースタである。サイリ
スタはそのゲート電極に信号が印加されるのと同時に順
バイアス電圧が印加されることによって導電し、その後
、サイリスタを導電状態に保つのに必要な値よりも陽極
電流が下がるまで、導電状態にとずまる。
種々の変換器に利用される制御整流器の導電を制御する
為の多くの回路並びに装置が知られている。勿論使われ
る整流器の種類により、成る程度までは利用する制御形
式が決まるが、今日使われている最も普通の制御整流器
はシリコン制御整流器形のサイリースタである。サイリ
スタはそのゲート電極に信号が印加されるのと同時に順
バイアス電圧が印加されることによって導電し、その後
、サイリスタを導電状態に保つのに必要な値よりも陽極
電流が下がるまで、導電状態にとずまる。
3相交流電動機駆動装瞳に対する負荷転流形インバータ
について云うと、線路間電圧は電動機の逆起電力(em
f )の関数であり、一旦同期電動機が予定の低い値の
速度を越えると、この逆起電力がインバータのサイリス
タを転流する様に作用する。更に、同期電動機に給電す
るインバータの制御は、サイリスタを出来るだけ遅く点
弧したいというのが普通である。「出来るだけ遅く点弧
する」ことは、サイリスタを転流限界点で、即ち、周知
の様に、1つ−のサイリスタから別のサイリスタへの電
流の切換え(転流)を安全に行うのに必要なボルドー秒
が得られるのに丁度十分な逆相の力率角で導電させるこ
とである。
について云うと、線路間電圧は電動機の逆起電力(em
f )の関数であり、一旦同期電動機が予定の低い値の
速度を越えると、この逆起電力がインバータのサイリス
タを転流する様に作用する。更に、同期電動機に給電す
るインバータの制御は、サイリスタを出来るだけ遅く点
弧したいというのが普通である。「出来るだけ遅く点弧
する」ことは、サイリスタを転流限界点で、即ち、周知
の様に、1つ−のサイリスタから別のサイリスタへの電
流の切換え(転流)を安全に行うのに必要なボルドー秒
が得られるのに丁度十分な逆相の力率角で導電させるこ
とである。
サイリスタを用いる電動機制御装置がアナログ制御方式
を利用して構成されており、その典型的な例として米国
特許第4.230.979号があるが、ディジタル形式
の制御方式にも関心が向けられている。このディジタル
形式の例は、例えば米国特許第3.601.674号、
同第4,263.557号、及び□同’m4.276.
505号に記載されている。余分の無関係なことを説明
しなくても、この発明が理解出来る様に、これらの米国
特許をも参照されたい。
を利用して構成されており、その典型的な例として米国
特許第4.230.979号があるが、ディジタル形式
の制御方式にも関心が向けられている。このディジタル
形式の例は、例えば米国特許第3.601.674号、
同第4,263.557号、及び□同’m4.276.
505号に記載されている。余分の無関係なことを説明
しなくても、この発明が理解出来る様に、これらの米国
特許をも参照されたい。
交流同期機、特に同期電動機の1つの特性は、任意所定
の値に界磁を励磁している時の端子電圧は、電動機を公
称一定の電圧母線に結合していない場合には、負荷電流
に対し非常・に敏感であることも指摘しておきたい。こ
の事実は、例えば前掲米国特許第4,276.505号
に記載されるインバータの様な可変電流源から電動機が
駆動される場合に、特に当てはまる。こういう場合、特
に定格に近い負荷状態で動作する時、負荷電流の僅かな
低下によって、端子電圧、即ちインバータから電動機の
両端に現われる電圧が目立って1屏することがある。こ
の端子電圧の増加は、インバータ並びに/又は電動機か
ら見て、場合によっては許容し難い程大きくなることが
あり、ときには、これが破滅的な影響を持つ。
の値に界磁を励磁している時の端子電圧は、電動機を公
称一定の電圧母線に結合していない場合には、負荷電流
に対し非常・に敏感であることも指摘しておきたい。こ
の事実は、例えば前掲米国特許第4,276.505号
に記載されるインバータの様な可変電流源から電動機が
駆動される場合に、特に当てはまる。こういう場合、特
に定格に近い負荷状態で動作する時、負荷電流の僅かな
低下によって、端子電圧、即ちインバータから電動機の
両端に現われる電圧が目立って1屏することがある。こ
の端子電圧の増加は、インバータ並びに/又は電動機か
ら見て、場合によっては許容し難い程大きくなることが
あり、ときには、これが破滅的な影響を持つ。
従って、この発明の目的は交流負荷に印加される電力を
制御する改良された装置を提供することである。
制御する改良された装置を提供することである。
この発明の別の目的は交流電動機負荷に印加される電力
を制御する改良された装置を提供することである。
を制御する改良された装置を提供することである。
この発明の別の目的は、負萄転流形インバータによって
交流電動機に印加される電力を制御する改良された装置
を提供することである。
交流電動機に印加される電力を制御する改良された装置
を提供することである。
この発明の別の目的は、電圧限界に達するまで、電動機
のアンペアあたりのトルク出力を最大にする様な形で交
流同期電動機に給電し、この限界に達した後、その端子
電圧を制限する形で電動機を運転するインバータを提供
することである。
のアンペアあたりのトルク出力を最大にする様な形で交
流同期電動機に給電し、この限界に達した後、その端子
電圧を制限する形で電動機を運転するインバータを提供
することである。
この発明では、上記並びにその他の目的が、負荷転流形
インバータを有する改良された電動機駆動装置によって
達成される。インバータは逐次的に点弧される複数個の
サイリスタを用いており、これらのサイリスタはブリッ
ジの形にすることが好ましい。このブリッジが、多相交
流源から、中間の多相交流から直流への変換器及び直流
リンク回路を介して、交流同期電動機負荷に、予定の振
幅並びに周波数の交流電流を供給する。トルク基準信号
を設定することにより、電流基準信号及び点弧角信号が
発生されて、リンク回路の直流電流を制御すると共に、
インバータの点弧角を制御する。電動機の端子電圧が予
定の基準レベルより増加した場合、制御作用は、電動機
駆動電流に対応ず・るリンク回路の直流電流を使って電
動機の端子電圧を制御し、他方、インバータの点弧角を
使って電動機のトルクを制御する状態に切換ねる。この
為、所望のトルクに対し、最低負荷電流又は最低電動機
電流を増加する一方、インバータの点弧角を調節して、
電流は一層大きいが一層低い端子電圧で所望のトルクが
得られる様にする。端子電圧が低くなるのは、増加した
電動機電流が電動機の界磁を減磁する様に作用する為で
ある。
インバータを有する改良された電動機駆動装置によって
達成される。インバータは逐次的に点弧される複数個の
サイリスタを用いており、これらのサイリスタはブリッ
ジの形にすることが好ましい。このブリッジが、多相交
流源から、中間の多相交流から直流への変換器及び直流
リンク回路を介して、交流同期電動機負荷に、予定の振
幅並びに周波数の交流電流を供給する。トルク基準信号
を設定することにより、電流基準信号及び点弧角信号が
発生されて、リンク回路の直流電流を制御すると共に、
インバータの点弧角を制御する。電動機の端子電圧が予
定の基準レベルより増加した場合、制御作用は、電動機
駆動電流に対応ず・るリンク回路の直流電流を使って電
動機の端子電圧を制御し、他方、インバータの点弧角を
使って電動機のトルクを制御する状態に切換ねる。この
為、所望のトルクに対し、最低負荷電流又は最低電動機
電流を増加する一方、インバータの点弧角を調節して、
電流は一層大きいが一層低い端子電圧で所望のトルクが
得られる様にする。端子電圧が低くなるのは、増加した
電動機電流が電動機の界磁を減磁する様に作用する為で
ある。
この発明の要旨は特許請求の範囲に具体的に記載しであ
るが、この発明は以下図面について説明する所から更に
よく理解されよう。
るが、この発明は以下図面について説明する所から更に
よく理解されよう。
第1図には交流電動機負荷10を制御する交流電動機駆
動装置のプロッタ図が示されている。具体的に云うと、
負荷10は同期電動機であり、これを線路端子L+ 、
La4 Laに結合された3相交流11j1ら、電源側
の交流/直流変換器12及び負荷側の直流/交流変換器
14(以下これをインバータと呼ぶ)の動作に従って給
電する。電源側の変換器12は、3相交流電力を可変直
流電流に変換する様に作用し、この直流電流が誘導子1
6を含む直流リンク回路を介してインバータ14に結合
される。インバータ14は大きさ並びに周波数が可変の
交流電力を発生する様に作用し、この交流電流が3相線
路La、Lb、Lcを介して電動1j110に供給され
る。これまで説明した@置は、前掲米国特許第4.27
6.505号に記載されている装置と同じ基本的な電力
部品を用いている。
動装置のプロッタ図が示されている。具体的に云うと、
負荷10は同期電動機であり、これを線路端子L+ 、
La4 Laに結合された3相交流11j1ら、電源側
の交流/直流変換器12及び負荷側の直流/交流変換器
14(以下これをインバータと呼ぶ)の動作に従って給
電する。電源側の変換器12は、3相交流電力を可変直
流電流に変換する様に作用し、この直流電流が誘導子1
6を含む直流リンク回路を介してインバータ14に結合
される。インバータ14は大きさ並びに周波数が可変の
交流電力を発生する様に作用し、この交流電流が3相線
路La、Lb、Lcを介して電動1j110に供給され
る。これまで説明した@置は、前掲米国特許第4.27
6.505号に記載されている装置と同じ基本的な電力
部品を用いている。
変換器12もインバータ14も周知の位相制御形サイリ
スタ・ブリッジ回路(図に示してない)で構成されてお
り、その導電が夫々の位相固定ループ(PLL)形点弧
制御回路18.20の様な適当な手段によっ□て制御さ
れる。変換器12にあるサイリスタの点弧角は、主に電
流調整器22の出力によって制御され、インバータ14
にあるサイリスタの点弧角は主に点弧角調整器24の出
力によって制御される。
スタ・ブリッジ回路(図に示してない)で構成されてお
り、その導電が夫々の位相固定ループ(PLL)形点弧
制御回路18.20の様な適当な手段によっ□て制御さ
れる。変換器12にあるサイリスタの点弧角は、主に電
流調整器22の出力によって制御され、インバータ14
にあるサイリスタの点弧角は主に点弧角調整器24の出
力によって制御される。
更に、変換器12及びインバータ14のサイリスタの点
弧が夫々の3相線路L+ * La 、La及びLa
: Lb 、Lcの電圧と同期している。典型的には交
流線路間電圧の合成によって構成された波形を利用する
。線路間電圧のゼロ交差を使って、基本周波数、即ら、
線路周波数の6倍の周波数を持つ同期パルス列を形成す
る。位相固定ループ形点弧制御回路18.20はディジ
タル形であることが好ましい。その典型的な例が前掲米
国特許第4.263.557号に記載されてk)る。位
相固定ループ点弧制御回路18.20用の適当な積分回
路が回路手段26.28によって構成され、例えば特願
昭57−150201号に記載された回路で構成される
。
弧が夫々の3相線路L+ * La 、La及びLa
: Lb 、Lcの電圧と同期している。典型的には交
流線路間電圧の合成によって構成された波形を利用する
。線路間電圧のゼロ交差を使って、基本周波数、即ら、
線路周波数の6倍の周波数を持つ同期パルス列を形成す
る。位相固定ループ形点弧制御回路18.20はディジ
タル形であることが好ましい。その典型的な例が前掲米
国特許第4.263.557号に記載されてk)る。位
相固定ループ点弧制御回路18.20用の適当な積分回
路が回路手段26.28によって構成され、例えば特願
昭57−150201号に記載された回路で構成される
。
この発明の制御装置は、周知の形で発生されたトルク基
準信号が印加された後、電動機10の端子電圧VTを感
知し、これに応答して動作する。
準信号が印加された後、電動機10の端子電圧VTを感
知し、これに応答して動作する。
トルク基準信号を発生する典型的な例が前掲米国特許第
4,230,979号に記載されている。
4,230,979号に記載されている。
端子電圧は多数のいろいろな方法で取出すことが出来る
が、例として、第1図には、インバータ14及び電動機
10の閣で3本の線路La、Lb。
が、例として、第1図には、インバータ14及び電動機
10の閣で3本の線路La、Lb。
LCに結合された絶対値検出回路3oが示されている。
前に述べた様に、同期機の性質として、電動機の界磁電
流が所定の値を持つ時の端子電圧VTは、電動機10が
インバータ14で構成された電流源によって駆動される
この発明の場合の様に、同期機が公称一定の電圧母線に
結合されていない場合、負荷電流に非常に影響される。
流が所定の値を持つ時の端子電圧VTは、電動機10が
インバータ14で構成された電流源によって駆動される
この発明の場合の様に、同期機が公称一定の電圧母線に
結合されていない場合、負荷電流に非常に影響される。
この状態では、特に電動機10が定格に近い負荷状態で
動作している時、負荷電流の僅かの低下により、端子電
圧VTが目立って上昇することがある。この様な許容し
難い程高い端子電圧の状態がなければ、インバータ14
のサイリスタは、転流を行なう為−に、線路1a、(−
b、10の各相電圧が交差する前の「出来るだけ遅い」
時期に点弧される。周知の様に、転流を行なうには電圧
と時間の両方が必要である。この結果、0.9程度の進
相の力率になるのが普通である。
動作している時、負荷電流の僅かの低下により、端子電
圧VTが目立って上昇することがある。この様な許容し
難い程高い端子電圧の状態がなければ、インバータ14
のサイリスタは、転流を行なう為−に、線路1a、(−
b、10の各相電圧が交差する前の「出来るだけ遅い」
時期に点弧される。周知の様に、転流を行なうには電圧
と時間の両方が必要である。この結果、0.9程度の進
相の力率になるのが普通である。
通常、上に述べた様な形式の装置で所望の電動機トルク
を変えるには、変換器12とインバータ14の間の誘導
子16に流れる直流リンク電流ILを適当に変える。こ
の発明では、これが簡単な負帰還制御ループ29によっ
て行なわれる。このループでは、電動機電流に対応して
いるリンク電流ILを加算点31で電流基準信号IRと
比較する。リンク電流又は電動機電流ILは誘導子16
と直列に接続した電流感知装置17がら取出す。
を変えるには、変換器12とインバータ14の間の誘導
子16に流れる直流リンク電流ILを適当に変える。こ
の発明では、これが簡単な負帰還制御ループ29によっ
て行なわれる。このループでは、電動機電流に対応して
いるリンク電流ILを加算点31で電流基準信号IRと
比較する。リンク電流又は電動機電流ILは誘導子16
と直列に接続した電流感知装置17がら取出す。
然し、この動作形式にすると、望ましくない程^い電動
機端子電圧VTが生ずる場合があり、この場合、この発
明は動作を切換え、リンク電流を使って電動機の端子電
圧を1111すると共に、インバータ14の点弧角を使
ってトルクを制御する形式にIIIJII作用を切換え
る。この為、電流調整器22に対し電流制限作用を持た
せると共に、点弧角調整器24のサイリスタ点弧方式を
変更する。次にこれについて説明する。
機端子電圧VTが生ずる場合があり、この場合、この発
明は動作を切換え、リンク電流を使って電動機の端子電
圧を1111すると共に、インバータ14の点弧角を使
ってトルクを制御する形式にIIIJII作用を切換え
る。この為、電流調整器22に対し電流制限作用を持た
せると共に、点弧角調整器24のサイリスタ点弧方式を
変更する。次にこれについて説明する。
第1図に示す様に、所望の電動機トルクを表わすトルク
基準信号が、図に示してない外部の源から供給され、2
つの別々の機能ブロック32.34に印加される。これ
らのブロックは、電流基準信号IRを発生すると共に、
これから説明する様に、適当なサイリスタ点弧方式を指
示する。この両方の作用が、第2図及び第3図について
説明する様に、PLM86ランゲージを用いてインテル
8086型マイクロコンピユータのソフトウェアにより
実施される。然し、その方が良い場合、これらは第1図
に示す様にハードウェアとして構成してもよく、この発
明を理解するにはこの方が役立つ。機能ブロック32は
、制動又は電動機動作様式のいずれかの闇、電流基準I
Rの出力が以下説明する上限まで並びに電流の下限CL
Lまで、トルク基準入力に正比例することを示している
。
基準信号が、図に示してない外部の源から供給され、2
つの別々の機能ブロック32.34に印加される。これ
らのブロックは、電流基準信号IRを発生すると共に、
これから説明する様に、適当なサイリスタ点弧方式を指
示する。この両方の作用が、第2図及び第3図について
説明する様に、PLM86ランゲージを用いてインテル
8086型マイクロコンピユータのソフトウェアにより
実施される。然し、その方が良い場合、これらは第1図
に示す様にハードウェアとして構成してもよく、この発
明を理解するにはこの方が役立つ。機能ブロック32は
、制動又は電動機動作様式のいずれかの闇、電流基準I
Rの出力が以下説明する上限まで並びに電流の下限CL
Lまで、トルク基準入力に正比例することを示している
。
電動機動作様式の上限及び下限の間の直線範囲は、ブロ
ック34によって指示される「出来るだけ遅く点弧する
」点弧方式を伴う。然し、電流下限CLLで動作する時
、点弧角調整器の点弧方式は点弧角を進めることによっ
て変更される。
ック34によって指示される「出来るだけ遅く点弧する
」点弧方式を伴う。然し、電流下限CLLで動作する時
、点弧角調整器の点弧方式は点弧角を進めることによっ
て変更される。
制動様式では、上限及び下限の間の直線範囲は誘
[出来るだけ早く点弧する」点質方式を伴う。然し、電
流下限CLLで動作する時、調整器の点弧方式は点弧角
を遅らせることによって変更される。
流下限CLLで動作する時、調整器の点弧方式は点弧角
を遅らせることによって変更される。
明細書で云う「出来るだけ早く点弧する」とは、インバ
ータのサイリスタを、電動機の制動電圧を最高にするの
に適切な時刻に点弧することを意味する。電流下限CL
Lは、ゼロでない最低値を持つが、電動機10の端子電
圧VTが、装置の適切な保護の為に希望する最高電圧を
表わす予め選ばれた基準電圧レベルVRを越えた場合、
信号VcFに従うて増加される様になっている。
ータのサイリスタを、電動機の制動電圧を最高にするの
に適切な時刻に点弧することを意味する。電流下限CL
Lは、ゼロでない最低値を持つが、電動機10の端子電
圧VTが、装置の適切な保護の為に希望する最高電圧を
表わす予め選ばれた基準電圧レベルVRを越えた場合、
信号VcFに従うて増加される様になっている。
第1図に示す様に、図に示し′(ない外部の源から供給
される基準電圧VRと端子電圧VTが加算点36で比較
される(差を求める)。誤差電圧Vεが発生されてブロ
ック38に結合される。ブロック38は、角の入力、即
ち、端子電圧VTが基準電圧VRを越えたことを意味す
るーVEに対してのみ、正の出力信号を発生する様に作
用する。
される基準電圧VRと端子電圧VTが加算点36で比較
される(差を求める)。誤差電圧Vεが発生されてブロ
ック38に結合される。ブロック38は、角の入力、即
ち、端子電圧VTが基準電圧VRを越えたことを意味す
るーVEに対してのみ、正の出力信号を発生する様に作
用する。
負の誤差電圧Vεがある場合、負の誤差信号VEの大き
さに正比例する正の制御出力信号Vcが発生される。制
御信号Vcが40の所でろ波されて、電圧測定値から電
気雑音を少なくすると共に、制御信号Vcの安定性を改
善する。加算点36と共に両方の機能ブロック40.3
8は、機能ブロック32.34と共に同じマイクロコン
ピュータのソフトウェアで構成される。ろ波された制御
信号VCFに応答して電流下限を増加することは、電動
機様式で、[出来るだけ遅く点弧する]方式から、参照
数字42で示す様に点弧角を制御することによって電動
機トルクを制御する方式への点弧方式の変更が行なわれ
る点の変化を伴う。制動様式では、「出来るだけ早く点
弧する」方式から、点弧角を制御することによって電動
機トルクを制御する方式への変更であることを別にすれ
ば、この変更は上記と同様である。その結果、最低電流
IR及び電動機電流ILを増加し、一層大きな電流で所
要のトルクを発′生ずる。然し、増大した電動機電流の
界磁に対する減磁効果の為、端子電圧VTは前よりも小
さくなる。この為、最低電流基準CLLを上昇させると
、主たるトルク調整装置は強制的に、そうしない場合よ
り一層大きな電流及び一層小さい力率で動作させられる
。
さに正比例する正の制御出力信号Vcが発生される。制
御信号Vcが40の所でろ波されて、電圧測定値から電
気雑音を少なくすると共に、制御信号Vcの安定性を改
善する。加算点36と共に両方の機能ブロック40.3
8は、機能ブロック32.34と共に同じマイクロコン
ピュータのソフトウェアで構成される。ろ波された制御
信号VCFに応答して電流下限を増加することは、電動
機様式で、[出来るだけ遅く点弧する]方式から、参照
数字42で示す様に点弧角を制御することによって電動
機トルクを制御する方式への点弧方式の変更が行なわれ
る点の変化を伴う。制動様式では、「出来るだけ早く点
弧する」方式から、点弧角を制御することによって電動
機トルクを制御する方式への変更であることを別にすれ
ば、この変更は上記と同様である。その結果、最低電流
IR及び電動機電流ILを増加し、一層大きな電流で所
要のトルクを発′生ずる。然し、増大した電動機電流の
界磁に対する減磁効果の為、端子電圧VTは前よりも小
さくなる。この為、最低電流基準CLLを上昇させると
、主たるトルク調整装置は強制的に、そうしない場合よ
り一層大きな電流及び一層小さい力率で動作させられる
。
従って装置が最低電動機電流ILで動作している時、イ
ンバータの点弧角方式を変更することにより、トルク制
御が達成される。然し、最低電流は誤差電圧■εの関数
として可変であるから、[出来るだけ遅く点弧する」方
式から[出来るだけ早く点弧する」方式までに利用し得
るトルクの範囲は、最低電流CLLの関数である。要約
して云えば、この発明に従って負荷転流形インバータの
電圧を制御する主な考えは、電動機負荷電流を電動機動
作様式では所要のトルクを保つのに必要な最低値を越え
て増加し、その後トルク調整に必要な分だけ、インバー
タの点弧角を調節するものである。
ンバータの点弧角方式を変更することにより、トルク制
御が達成される。然し、最低電流は誤差電圧■εの関数
として可変であるから、[出来るだけ遅く点弧する」方
式から[出来るだけ早く点弧する」方式までに利用し得
るトルクの範囲は、最低電流CLLの関数である。要約
して云えば、この発明に従って負荷転流形インバータの
電圧を制御する主な考えは、電動機負荷電流を電動機動
作様式では所要のトルクを保つのに必要な最低値を越え
て増加し、その後トルク調整に必要な分だけ、インバー
タの点弧角を調節するものである。
上に述べた様に、機能ブロック20乃至40はディジタ
ル計褌機によって構成することが好ましい。
ル計褌機によって構成することが好ましい。
第2図はマイクロブセッサを使ったこの発明の基本的な
形式を10ツク図で示している。図示の様に、速度基準
信号が図に示してない過当な源から、アナログ・ディジ
タル(A/D’)変換器52を介してマイクロプロセッ
サ5oに供給される。
形式を10ツク図で示している。図示の様に、速度基準
信号が図に示してない過当な源から、アナログ・ディジ
タル(A/D’)変換器52を介してマイクロプロセッ
サ5oに供給される。
速度基準信号が、例として、オペレータによって設定し
得るレオスタットから来るアナログ信号として示されて
いる。速度基準信号が初めからディジタル形式である場
合、勿論A/DI換器52は不要である。この発明で用
いるマイクロプロセッサは、制御用に適した任意のもの
であってよいが、実際には、前に述べた用に、PLM8
6ランゲージでプログラムされたインテル8086型で
ある。
得るレオスタットから来るアナログ信号として示されて
いる。速度基準信号が初めからディジタル形式である場
合、勿論A/DI換器52は不要である。この発明で用
いるマイクロプロセッサは、制御用に適した任意のもの
であってよいが、実際には、前に述べた用に、PLM8
6ランゲージでプログラムされたインテル8086型で
ある。
その作用の一部分として、マイクロプロセッサが、破線
のブロック54で示す様に、速度基準信号を使って第1
図のトルク基準信号を発生する。第1図に示した電圧、
限界基準が第2図では記憶装置の位1156の内容かぺ
取出されるものとして示されている。
のブロック54で示す様に、速度基準信号を使って第1
図のトルク基準信号を発生する。第1図に示した電圧、
限界基準が第2図では記憶装置の位1156の内容かぺ
取出されるものとして示されている。
マイクロプロセッサ5oが、第1図に示すものと同一の
電力回路から入力を受取り、この回路に出力を供給する
。即ち、3本の電力線路L+ 、 Ll、Llが電源側
変換器12に給電し、この変換器が誘導子16及び電流
感知装置17を含む直流リンク回路を介して、負荷側変
換器14に接続される。負荷側変換器14が線路La
、 Lb 、 LCを介して電動1110に電力を供給
する。
電力回路から入力を受取り、この回路に出力を供給する
。即ち、3本の電力線路L+ 、 Ll、Llが電源側
変換器12に給電し、この変換器が誘導子16及び電流
感知装置17を含む直流リンク回路を介して、負荷側変
換器14に接続される。負荷側変換器14が線路La
、 Lb 、 LCを介して電動1110に電力を供給
する。
電源側変換l!12に対する同期情報が、線路L+ e
12 + 13に接続された適当なA/D変換器58
から供給される。第1図の電流帰還ループ29が、第2
図では、電流感知装置17に接続されたA/D変換器6
0を含むループ29′として示しである。線路1a、l
b、1−cには別のA/D変換器62が接続されており
、これはマイクロプロセッサ50に対し、信号VT並び
に速度帰還信号を供給する。この速度帰還信号は、周知
の様に、電動機の端子電圧の周波数から導き出すことが
出来る。速度帰還信号がマイクロブセッサによって速度
基準信号と共に利用され、トルク基準信号を取出す。
12 + 13に接続された適当なA/D変換器58
から供給される。第1図の電流帰還ループ29が、第2
図では、電流感知装置17に接続されたA/D変換器6
0を含むループ29′として示しである。線路1a、l
b、1−cには別のA/D変換器62が接続されており
、これはマイクロプロセッサ50に対し、信号VT並び
に速度帰還信号を供給する。この速度帰還信号は、周知
の様に、電動機の端子電圧の周波数から導き出すことが
出来る。速度帰還信号がマイクロブセッサによって速度
基準信号と共に利用され、トルク基準信号を取出す。
マイクロプロセッサ5oは第1図に述べた様な機能的な
形で、これらの種々の入力信号を用いて、変換器12.
14のサイリスタを制御する^の、適当な出力を発生す
る。第2図では、これが変換器12.14に対して所要
の点弧信号を供給する2つのディジタルφアナログ(D
/A)インターフェイス64.66に対する出力として
示されている。
形で、これらの種々の入力信号を用いて、変換器12.
14のサイリスタを制御する^の、適当な出力を発生す
る。第2図では、これが変換器12.14に対して所要
の点弧信号を供給する2つのディジタルφアナログ(D
/A)インターフェイス64.66に対する出力として
示されている。
所要のソフトウェアが第3図の流れ図に示されている。
図示の様に、ルーチンが始まる時、誤差信号Vεは基準
電圧VRと測定された端子電圧VTとの間の差として定
められる。補正信号Vcは同時に電圧誤差信@vEの任
意の負の値として定められる。この後、補正信号Vcが
ゼロより小さいかどうかを質問する。小さければ、その
値をゼロに等しいとおく。Vcの値がゼロに等しくなけ
れば、関数[(1−α)XVc F十αXVc]により
、ろ波された信号VCFの相次ぐ値に簡単な 。
電圧VRと測定された端子電圧VTとの間の差として定
められる。補正信号Vcは同時に電圧誤差信@vEの任
意の負の値として定められる。この後、補正信号Vcが
ゼロより小さいかどうかを質問する。小さければ、その
値をゼロに等しいとおく。Vcの値がゼロに等しくなけ
れば、関数[(1−α)XVc F十αXVc]により
、ろ波された信号VCFの相次ぐ値に簡単な 。
1次遅れろ被補正を加えることによってろ波する。
こ)でαは装置のパラメータ並びに計算機のサンプリン
グ速度によって決定される安定性に関係した乗数である
。次にろ波された値VCFが最低電流基準CLLをA+
KXVc Fとして定め直す。
グ速度によって決定される安定性に関係した乗数である
。次にろ波された値VCFが最低電流基準CLLをA+
KXVc Fとして定め直す。
こ)でA及びKは所望の最低電動機電流並びに電圧制限
調整器の利得を表わす乗数である。この後、電流基準信
号IRを発生し、電動機負萄電流ILと比較し、その闇
の差信号を使って、周知の様に、変換器12を点弧する
為に電流調整器22を制御する。
調整器の利得を表わす乗数である。この後、電流基準信
号IRを発生し、電動機負萄電流ILと比較し、その闇
の差信号を使って、周知の様に、変換器12を点弧する
為に電流調整器22を制御する。
以上この発明の好ましい実施例と考えられるものを図示
し且つ説明したが、当業者にはいろいろな変更が考えら
れよう。従って、この発明はこ)に図示し且つ説明した
特定の方法並びに論理構成に制約されるものではなく、
特許請求の範囲に含まれる全ての変更がこの発明に属す
ることを承知されたい。
し且つ説明したが、当業者にはいろいろな変更が考えら
れよう。従って、この発明はこ)に図示し且つ説明した
特定の方法並びに論理構成に制約されるものではなく、
特許請求の範囲に含まれる全ての変更がこの発明に属す
ることを承知されたい。
第1図はこの発明を実施した交流電動機駆動装置のブロ
ック図、第2図はマイクロブ0セツサによるこの発明の
実施形式を示すブロック図、第3図はこの発明の端子電
圧調整器の作用を実現するソフトウェアを示す流れ図で
ある。 主な符号の説明 10:電動機 14:インバータ 18.20:点弧制御回路 30:絶対値回路 32.34:機能ブロック 36:加算点 特許出願人
ック図、第2図はマイクロブ0セツサによるこの発明の
実施形式を示すブロック図、第3図はこの発明の端子電
圧調整器の作用を実現するソフトウェアを示す流れ図で
ある。 主な符号の説明 10:電動機 14:インバータ 18.20:点弧制御回路 30:絶対値回路 32.34:機能ブロック 36:加算点 特許出願人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)大きさ並びに周波数が変化する負荷電流を交流電動
機負荷に供給するサイリスタ・インバータによって駆動
される交流電動機負荷を制御する方法に於て、所望の電
動機トルクに対して発生されたトルク基準信号に応答し
て、転流限界点で点弧し且つ電動機トルクを電動機電流
の関数として制御するという第1の点弧角方式に従って
、電動機負荷電流及びサイリスタ・インバータの点弧角
を変え、電動機負荷の端子電圧を感知し、該端子電圧を
予め選ばれた基準電圧と比較し、前記端子電圧が前記基
準電圧を越えている場合、最低電動機負荷電流を増加す
ると共に、点弧角方式を前記第1の方式から、電動機負
荷電流を所望の最低負荷電流に調整し且つサイリスタの
点弧角を制御することによって電動機トルクを制御する
という第20点弧角方式に変更する工程から成る方法。 2)直流リンク回路を介して交流から直流へのサイリス
タ・インバータに結合された直流から交流へのサイリス
タ変換器によって駆動される交流同期電動機を制御する
方法に於て、所望の電動機トルクを表わすトルク基準信
号に応答して、転流限界点で点弧し且つ電動機電流の関
数として電動機トルクを制御するという第1の点弧角方
式に従って、電動機負荷電流及びインバータのサイリス
タ点弧角を変え、前記同期電動機の端子電圧を感知し、
該端子電圧を予め選ばれた基準電圧と比較し、前記端子
電圧が前記基準電圧を越える場合、電動機負荷電流を増
加して同期電動機の界磁を減磁し、こうして端子電圧を
減少させると共に、第2の点弧角方式に従うてサイリス
タ・インバータの点弧角を調節して、一層低い端子電圧
で、前記第2の点弧角方式によって所要のトルクが発生
される様にする工°程から成る方法。 3)特許請求の範囲2)に記載した方法に於て、前記第
1の点弧角方式が、電動機動作様式では、「出来るだけ
遅く点弧するj点弧角方式であると共に、制動様式では
、「出来るだけ早く点弧する」点弧角方式であり、前記
第2の点弧角方式Gま前記第1の点弧角方式から点弧角
を変えることである方法。 4)特許請求の範囲3)に記載した方法に於て、電動機
駆動電流を制御する工程が、前記交流f’Xら直流への
変換器の動作を通じて直流リンク電流を変えることによ
り、電動機電流を制御すること力\ら成る方法。 5)特許請求の範囲4)に記載した方法に於て、前記交
流から直流への変換器が、1I11御された下限を持つ
電流基準信号によって制御され、該下限Gよ、前記端子
電圧が前記基準電圧を越える大きさによって制御され、
前記下限が前記イン1<−夕の点弧角の第2の点弧角方
式への変更を決定する方法。 6)特許請求の範囲5)に記載した方法に於て、電流の
下限が誤差信号の関数として最低値から上昇し、該al
l!!信号が予め選ばれた基準電圧と前記端子電圧の間
の差として定められている方法。 7)所望のトルクに応答して交流電動機に対し、電流の
大きさ並びに周波数が可変である電力を供給する交流電
動機駆動装置を制御する装置に於て、第1の制御信号が
印加されたことに応答して、大きさが変化する直流出力
を発生する被制御可変直流電流源を構成する手段と、第
2の制御信号が印加されたことに応答して、前記電動機
に対して駆動電流を供給するサイリスタ制御形インバー
タを含む可変周波数交流電流踪と、前記直流電流源を前
記サイリスタ制御形インバータに接続する回路手段と、
所望のトルクに応答して電動機駆動電流の大きさを制御
する手段と、所望のトルクに応答してサイリスタ制御形
インバータの点弧角を制御する手段と、電動機の端子電
圧の大きさを検出する手段と、電動機の端子電圧の大き
さを予め選ばれた基準電圧と比較して誤差信号を発生す
る手段と、該誤差信号に応答して、前記電動機の端子電
圧の大きさが前記基準電圧を越える場合、前記電動機駆
動電流の矢きざを制御する手段により、電動機電流の最
低値を増加させると共に、前記点弧角を制御する手段に
より、インバータの点弧角を第1の点弧方式から少なく
とも第2の点弧方式に向って変えさせる手段とを有し、
こうして電動機電流の増加によって電動機の端子電圧が
低下する闇、所望のトルクが発生される様にする装置。 8)特許請求の範囲7)に記載した装置に於て、前記電
動機駆動電流の大きさを制御する手段が電流調整手段で
構成され、前記可変直流電流源が多相交流源に結合され
たサイリスタ制御形の交流/直流変換器で構成される装
置。 9)特許請求の範囲7)に記載した装置に於て、前記サ
イリスタ制御形インバータの第1の点弧方式が、電動機
動作様式では[出来るだけ遅く点弧するj点弧方式であ
ると共に、制御動作様式でGよ[出来るだけ早く点弧す
る]点弧方式であり、第2の点弧方式が前記第1の点弧
方式からインノ\−タの点弧角を変えることである装置
。 10)特許請求の範囲7)に記載した装置に於て、誤差
信号に応答して電動機電流を増加させる手段が、所望の
トルクに正比例する電流基準信号を発生する手段を持ち
、該電流基準信号は、電動機の端子電圧が前記基準電圧
を越えた場合、誤差信号の大きさに応答して増加する下
限の値を持っている装置。 11)特許請求の範囲10)に記載した装置に於て、前
記誤差信号に応答して点弧方式を変える手段が、前記電
流基準信号の下限に応答して第1の点弧方式から第2の
点弧方式に向っての変更を行なう手段を有する装置。 12、特許請求の範囲11)に記載した装置に於て、前
記交流電動機が同期電動機であり、前記第10点弧方式
は、電動機動作様式では、転流形の点弧方式をとりなが
ら[出来るだけ遅く点弧する]ものであり、前記変更が
インバータの点弧角を進ませることである装置。 13)特許請求の範囲11)に記載したvilに於て、
前記交流電動機が同期電動機であり、前記第1の点弧方
式が、制動動作様式では、転流形の点弧方式をとりなが
ら[出来るだけ早く点弧する]ものであり、前記変更が
インバータの点弧角を遅らせることである装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US322741 | 1981-11-19 | ||
US06/322,741 US4446414A (en) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | Terminal voltage limit regulator for a load commutated inverter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58108994A true JPS58108994A (ja) | 1983-06-29 |
JPH0449356B2 JPH0449356B2 (ja) | 1992-08-11 |
Family
ID=23256199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57201218A Granted JPS58108994A (ja) | 1981-11-19 | 1982-11-18 | 交流電動機負荷を制御する方法と装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4446414A (ja) |
JP (1) | JPS58108994A (ja) |
CA (1) | CA1193318A (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4600874A (en) * | 1985-01-26 | 1986-07-15 | General Electric Company | Excitation current control for induction motor drive using load commutated inverter circuit |
GB8519270D0 (en) * | 1985-07-31 | 1985-09-04 | Gen Electric Co Plc | Induction motor drive arrangement |
JPH0650954B2 (ja) * | 1987-05-26 | 1994-06-29 | 株式会社東芝 | 無整流子電動機制御装置 |
US5287051A (en) * | 1992-02-14 | 1994-02-15 | General Electric Company | Method and apparatus for improved efficiency in a pulse-width-modulated alternating current motor drive |
JPH06165571A (ja) * | 1992-11-18 | 1994-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ブラシレスモータの制御装置 |
US6801005B2 (en) * | 2001-10-26 | 2004-10-05 | Load Logic, Inc. | Method and apparatus for controlling three-phase power |
WO2009077051A1 (de) | 2007-12-18 | 2009-06-25 | Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg | Elektronisch kommutierter motor |
US11329590B2 (en) * | 2018-12-04 | 2022-05-10 | Astronics Advanced Electronic Systems Corp. | Current-sourced motor drive control for AC motors |
US11101764B2 (en) * | 2019-11-14 | 2021-08-24 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Dynamic control of source current in electric motor drive systems |
CN114520614B (zh) * | 2022-02-14 | 2022-07-22 | 常州市新创智能科技有限公司 | 一种电机触发角计算方法、装置、存储介质及处理器 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS46818A (ja) * | 1970-02-05 | 1971-09-04 | ||
US3819992A (en) * | 1972-01-21 | 1974-06-25 | Power Control Corp | Method and apparatus for providing efficient and stable power inversion with voltage and frequency control |
US4263557A (en) * | 1976-11-22 | 1981-04-21 | General Electric Company | Power converter control |
US4230979A (en) * | 1978-04-10 | 1980-10-28 | General Electric Company | Controlled current inverter and motor control system |
US4237531A (en) * | 1979-04-24 | 1980-12-02 | General Electric Company | Controlled current inverter system having semiconductor overvoltage protection |
US4276505A (en) * | 1980-03-31 | 1981-06-30 | General Electric Company | Microcomputer-based control apparatus for a load-commutated inverter synchronous machine drive system |
-
1981
- 1981-11-19 US US06/322,741 patent/US4446414A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-10-29 CA CA000414546A patent/CA1193318A/en not_active Expired
- 1982-11-18 JP JP57201218A patent/JPS58108994A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4446414A (en) | 1984-05-01 |
CA1193318A (en) | 1985-09-10 |
JPH0449356B2 (ja) | 1992-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4426611A (en) | Twelve pulse load commutated inverter drive system | |
EP0629038B1 (en) | AC motor control | |
EP0524398A2 (en) | Circuit for controlling output current balance between parallel driven PWM-type power inverting units | |
JPH0624427B2 (ja) | 制御信号を発生する方法及び装置 | |
JPS58133177A (ja) | 交流負荷を制御する方法と装置 | |
JPS58108994A (ja) | 交流電動機負荷を制御する方法と装置 | |
US4683412A (en) | Current source inverter motor drive adapted for full current regenerative mode operation | |
US4654572A (en) | Load-commutated inverter for operating synchronous motor | |
JPH0783599B2 (ja) | 循環電流形サイクロコンバ−タの制御方法 | |
JP3351631B2 (ja) | 電気車制御装置 | |
JP3254999B2 (ja) | Pwm制御自励式整流装置 | |
JP2639985B2 (ja) | 単相誘導電動機の制御方法 | |
JPS648539B2 (ja) | ||
JPS58172989A (ja) | 誘導電動機のトルク制御装置 | |
JP2645159B2 (ja) | 誘導機の制御装置 | |
JPH0329992Y2 (ja) | ||
JPS6249840B2 (ja) | ||
JPS581809B2 (ja) | 平滑直流発生装置 | |
JP2539045B2 (ja) | 変動負荷回路の定出力定電流制御装置 | |
JPH0731192A (ja) | 可変速駆動システムの制御方法及び装置 | |
JPH08256480A (ja) | Pwmインバータの制御装置 | |
JPS6148724B2 (ja) | ||
JPS59156177A (ja) | 無整流子電動機の制御方式 | |
JPS59144394A (ja) | 誘導電動機制御装置 | |
JPS63283495A (ja) | 電動機制御装置 |