JPS58157380A - 電動機の制動方式 - Google Patents
電動機の制動方式Info
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- JPS58157380A JPS58157380A JP3725382A JP3725382A JPS58157380A JP S58157380 A JPS58157380 A JP S58157380A JP 3725382 A JP3725382 A JP 3725382A JP 3725382 A JP3725382 A JP 3725382A JP S58157380 A JPS58157380 A JP S58157380A
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- braking
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- 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
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
- H02P3/22—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor by short-circuit or resistive braking
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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】
ｆａｌ 技術分野の説明
本発明は、電力変換装置ｆ二よって駆動される電動機の
制動方式（：関する。
制動方式（：関する。
（ｂｌ 従来技術の説明
制動電力を抵抗で消費させる発電制動方式は一般に電圧
形インバータ（二適用されており、従来は以下のような
方法で、制動抵抗の投入、開放制御を行なっていた。
形インバータ（二適用されており、従来は以下のような
方法で、制動抵抗の投入、開放制御を行なっていた。
（１）速度調節器あるいは電圧調節器の出力の極性判別
を制御回路内で判別し、出力が負のときな制動モードと
して制動抵抗の投入を行なう。
を制御回路内で判別し、出力が負のときな制動モードと
して制動抵抗の投入を行なう。
（２） インバータ装置の直流電圧を検出し、制動時
の直流電圧のＬ昇をもって制動抵抗を投入を行なう。
の直流電圧のＬ昇をもって制動抵抗を投入を行なう。
等が掲げられる＃”−（１）の方式はインバータ装置の
直流電圧の大きさにかかわらず、制動時Ｃ：制動抵抗が
投入されるため発電機として作用している電動機側から
のみならず、電源側からも制動抵抗に電力が供給される
ため無駄な電力消費を生じるという欠点があった。（２
）の方式は（１）の欠点＋：ｉＩみなされたもので、直
流電圧を検出することＣ二より、制動抵抗の投入、開放
レベルを電源電圧より高く設定することにより、電源側
からの電力損失をなくすという利点がある。（２１の方
式の従来例を！１図に示す。１は電圧形インバータ装置
の整流器、２は平滑コンデンサ、３はインバータ、４は
インバータ用変圧器、５は誘導電動機である。６は直流
電圧検出器、７はコンパレータ、８は制動抵抗の投入、
開放を行なうスイッチ、９は制動抵抗である。従来はコ
ンパレータ７の制動抵抗の投入レベルヲＶｄ、 、 Ｕ
放し／ヘルヲ■ｄｔ トスルトＶｄ＋ ＊ＶｄｔヲＪＹ
Ｖｓ ｍａｘ ＜ Ｖｄ 、 ＜ Ｖｄ 、 ＜ Ｖ丁
となるよ５ｍ定ｔ、［いた。ここでＶｓｍａｘは電
源電圧の最大値、７丁は素子の耐量である。このように
選定することにより電源側からの電力損失を防ぐことを
可能とした。
直流電圧の大きさにかかわらず、制動時Ｃ：制動抵抗が
投入されるため発電機として作用している電動機側から
のみならず、電源側からも制動抵抗に電力が供給される
ため無駄な電力消費を生じるという欠点があった。（２
）の方式は（１）の欠点＋：ｉＩみなされたもので、直
流電圧を検出することＣ二より、制動抵抗の投入、開放
レベルを電源電圧より高く設定することにより、電源側
からの電力損失をなくすという利点がある。（２１の方
式の従来例を！１図に示す。１は電圧形インバータ装置
の整流器、２は平滑コンデンサ、３はインバータ、４は
インバータ用変圧器、５は誘導電動機である。６は直流
電圧検出器、７はコンパレータ、８は制動抵抗の投入、
開放を行なうスイッチ、９は制動抵抗である。従来はコ
ンパレータ７の制動抵抗の投入レベルヲＶｄ、 、 Ｕ
放し／ヘルヲ■ｄｔ トスルトＶｄ＋ ＊ＶｄｔヲＪＹ
Ｖｓ ｍａｘ ＜ Ｖｄ 、 ＜ Ｖｄ 、 ＜ Ｖ丁
となるよ５ｍ定ｔ、［いた。ここでＶｓｍａｘは電
源電圧の最大値、７丁は素子の耐量である。このように
選定することにより電源側からの電力損失を防ぐことを
可能とした。
しかし、本方式ではインバータ主回路の直流電圧を整流
器ｌの位相制御によって低く設定している場合には不適
当な場合がある。すなわち誘導電動機５の回転数をイン
バータ出力周波数によって制御する場合、誘導電動Ｐａ
５あるいはインバータ用変圧器４の磁束を一定とするた
め電圧・周波数比（Ｖ／Ｆ ）を一定にしてインバータ
３を運転する必要がある。電圧制御は整流器側で行なう
方法とインバータ側で行なう方法があるが、整流器側で
行なう場合には、低周波運転時の直流電圧は定格時に比
べ低く設定されなければならない。たとえば、低周波運
転時≦二重動機が発電機動作をした場合、パワーパック
によるコンデンサ充電電圧が、制動抵抗投入レベルに到
達せず、Ｖ／Ｆの値が上昇し、インバータ変圧器の鉄心
が飽和し、過電流により半導体素子を破損するという問
題がある。−（ｃｌ 発明の目的 本発明は、上述の欠点に鑑み、直流電圧とインバータ運
転周波数の比を検出し、制動抵抗の投入、開放レベルな
Ｖ／Ｆの値ｌ二よって決定することにより、誘導電動機
をすべての回転数領域で安定に運転可能とするような、
電動機の制動方式を提供することを目的としている。
器ｌの位相制御によって低く設定している場合には不適
当な場合がある。すなわち誘導電動機５の回転数をイン
バータ出力周波数によって制御する場合、誘導電動Ｐａ
５あるいはインバータ用変圧器４の磁束を一定とするた
め電圧・周波数比（Ｖ／Ｆ ）を一定にしてインバータ
３を運転する必要がある。電圧制御は整流器側で行なう
方法とインバータ側で行なう方法があるが、整流器側で
行なう場合には、低周波運転時の直流電圧は定格時に比
べ低く設定されなければならない。たとえば、低周波運
転時≦二重動機が発電機動作をした場合、パワーパック
によるコンデンサ充電電圧が、制動抵抗投入レベルに到
達せず、Ｖ／Ｆの値が上昇し、インバータ変圧器の鉄心
が飽和し、過電流により半導体素子を破損するという問
題がある。−（ｃｌ 発明の目的 本発明は、上述の欠点に鑑み、直流電圧とインバータ運
転周波数の比を検出し、制動抵抗の投入、開放レベルな
Ｖ／Ｆの値ｌ二よって決定することにより、誘導電動機
をすべての回転数領域で安定に運転可能とするような、
電動機の制動方式を提供することを目的としている。
ｆｄｌ 発明の構成
第２図は本発明の一実施例を示す。１０はインバータ３
の制御部でここでＶ／Ｆ一定となるような電圧基準と周
波数基準を発生させ各々の整流器１の位相と、インバー
タ３の運転周波数を決定する。１１は周波数基準の検出
部で、６の直流電圧検出器の出力とコンパレータ７にて
比較を行ない、コンパレータ７の出力（二よって８のス
イッチをオン、オフさせ制御抵抗９の投入開放を制御す
る。
の制御部でここでＶ／Ｆ一定となるような電圧基準と周
波数基準を発生させ各々の整流器１の位相と、インバー
タ３の運転周波数を決定する。１１は周波数基準の検出
部で、６の直流電圧検出器の出力とコンパレータ７にて
比較を行ない、コンパレータ７の出力（二よって８のス
イッチをオン、オフさせ制御抵抗９の投入開放を制御す
る。
各検出器について説明すると６は直流電圧検出器で第３
図に示すよう（二分圧抵抗１２．１３≦二よって適当な
電圧に降圧し絶縁項中器１４を介して主回路直流電圧を
検出する。１１は周波数基準の検出器で第４図に示すよ
うにＦ−Ｖ コンバータ１５ζ二より電圧に変換した後
、演算項中器１８．１９及びレベル調整器１６．１７に
よって制動抵抗投入基準レベルＶｄ、及び制動抵抗開放
基準レベルＶｄ。
図に示すよう（二分圧抵抗１２．１３≦二よって適当な
電圧に降圧し絶縁項中器１４を介して主回路直流電圧を
検出する。１１は周波数基準の検出器で第４図に示すよ
うにＦ−Ｖ コンバータ１５ζ二より電圧に変換した後
、演算項中器１８．１９及びレベル調整器１６．１７に
よって制動抵抗投入基準レベルＶｄ、及び制動抵抗開放
基準レベルＶｄ。
を決定する。第２図は、直流電圧を検出した実施例であ
るが、インバータ３の出力電圧を検出しても、以下に述
べる動作は同様である。出力電圧は第５図に示すよう（
二、変成器２０１−で適当な電圧に降圧した後、整流回
路２１を介して直流電圧信号として検出するっ第６図１
：おいて７はコンパレータで演算項中器２２．２３によ
り検出信号■。と４８レベルＶｄ、、Ｖｄ、 の比較
を行なう。λＳは制動抵抗投入信号で、■。が制動抵抗
基準レベルＶｄ□よりも大きい状態でオンとなる。Ｂｓ
は制動抵抗開放信号でＶ、が制動抵抗開放レベルＶｄ、
よりも低い状態でオンとなる。２４はフリップフロップ
で１でセットを行なうものとする。
るが、インバータ３の出力電圧を検出しても、以下に述
べる動作は同様である。出力電圧は第５図に示すよう（
二、変成器２０１−で適当な電圧に降圧した後、整流回
路２１を介して直流電圧信号として検出するっ第６図１
：おいて７はコンパレータで演算項中器２２．２３によ
り検出信号■。と４８レベルＶｄ、、Ｖｄ、 の比較
を行なう。λＳは制動抵抗投入信号で、■。が制動抵抗
基準レベルＶｄ□よりも大きい状態でオンとなる。Ｂｓ
は制動抵抗開放信号でＶ、が制動抵抗開放レベルＶｄ、
よりも低い状態でオンとなる。２４はフリップフロップ
で１でセットを行なうものとする。
（ｅｌ 発明の動作
本発明の動作を第７図を用いて説明する。電動機を減速
状態で運転中（二、電動機のパワーバックにより出力周
波数ｆ、にて検出信号Ｖ０が、制動抵抗投入基準レベル
Ｖｄ、を越えると、Ａｓが１となりフリップフロップ２
４がセットされて制動抵抗スイッチング信号ＳＷがオン
となって制動抵抗９が投入される。制動抵抗９にて電力
が消費され、出力周波数ｆ、にてｖｏが制動抵抗開放基
準レベルＶｄ、より下ると、フリップフロップ２４がリ
セットされ、ＳＷがオフとなって制動抵抗９が開放され
る。この動作により電動機５のパワーパックにより、直
流電圧が過電圧となるのを防ぐと共に、インバータ用変
圧器４及び電動機の鉄心の飽和しないような安定な減速
が可能となる。
状態で運転中（二、電動機のパワーバックにより出力周
波数ｆ、にて検出信号Ｖ０が、制動抵抗投入基準レベル
Ｖｄ、を越えると、Ａｓが１となりフリップフロップ２
４がセットされて制動抵抗スイッチング信号ＳＷがオン
となって制動抵抗９が投入される。制動抵抗９にて電力
が消費され、出力周波数ｆ、にてｖｏが制動抵抗開放基
準レベルＶｄ、より下ると、フリップフロップ２４がリ
セットされ、ＳＷがオフとなって制動抵抗９が開放され
る。この動作により電動機５のパワーパックにより、直
流電圧が過電圧となるのを防ぐと共に、インバータ用変
圧器４及び電動機の鉄心の飽和しないような安定な減速
が可能となる。
げ）発明の他の実施例
前述の本発明の実施例では制動抵抗９は投入指令信号Ｃ
で連続投入を行なったが、制動抵抗９の投入をチョッパ
動作にすること（二より、制動抵抗投入後の電圧変化を
ゆるやがとし、かつ単位時間の抵抗の損失を低減できる
ので抵抗の容量を低減すると同時により安定な電動機５
の制動動作が町８図のようにパルス発生器２５から所定
のチョッピング比をもったパルス列を発生し、制動抵抗
投入指令ＳＷとのアンド回路２６を通すことにより、可
能である。そのタイムチャートを＠９図に示す。
で連続投入を行なったが、制動抵抗９の投入をチョッパ
動作にすること（二より、制動抵抗投入後の電圧変化を
ゆるやがとし、かつ単位時間の抵抗の損失を低減できる
ので抵抗の容量を低減すると同時により安定な電動機５
の制動動作が町８図のようにパルス発生器２５から所定
のチョッピング比をもったパルス列を発生し、制動抵抗
投入指令ＳＷとのアンド回路２６を通すことにより、可
能である。そのタイムチャートを＠９図に示す。
誘導電動機５を広範囲の出力周波数領域で制御する場合
、制卸性を上げるためｆ二周波数によって制御方式を切
換える場合がある。その場合には、制御方式の切換指令
によって、基準レベルを切換えれば本方式は有効である
。第１０図にその一例を示す。第１０図は直流電圧検出
方式で、周波数ｆｃ（二で電圧制御が整流器側がらイン
バータ側へ切換える場合である。インバータ側で電圧制
御を行なう場合は直流電圧一定であるから基準レベルを
切換える必要がある。装置の制御部１ｏから電圧制ａ切
換指令ＣＨをとり出し、インバータ制卸領域で、周波数
基準から決定されるＶｄ、、Ｖｄ、をブロック、レベル
設定器２Ｂ、２９（二より設定される一定基準レベルを
デブロックすること（二より、制動抵抗９の投入、開放
レベルＬＡＣ＋ Ｌｓｃを設定する。第１１図（；その
動作を示す。
、制卸性を上げるためｆ二周波数によって制御方式を切
換える場合がある。その場合には、制御方式の切換指令
によって、基準レベルを切換えれば本方式は有効である
。第１０図にその一例を示す。第１０図は直流電圧検出
方式で、周波数ｆｃ（二で電圧制御が整流器側がらイン
バータ側へ切換える場合である。インバータ側で電圧制
御を行なう場合は直流電圧一定であるから基準レベルを
切換える必要がある。装置の制御部１ｏから電圧制ａ切
換指令ＣＨをとり出し、インバータ制卸領域で、周波数
基準から決定されるＶｄ、、Ｖｄ、をブロック、レベル
設定器２Ｂ、２９（二より設定される一定基準レベルを
デブロックすること（二より、制動抵抗９の投入、開放
レベルＬＡＣ＋ Ｌｓｃを設定する。第１１図（；その
動作を示す。
Ｖ／Ｆの値が所定！ＵＮ÷ｊ３以上、基準レベルを超え
ている場合（−は、’１１０装置が故障であるとして伴
出保護をかける。第１２図の示すように、制動抵抗投入
指令ＳＷチオンもってタイマー３０を動作させ、ＳＷが
所定時間Ｔｓ の間、オン状態が続いていることをもっ
て、Ｖ ％Ｄ装置を停止させるようにする。第１３図に
クイムチヤードを示す。１”Ｕはタイマーの出力（６号
、１（ＵＮは装置の運転信号である。
ている場合（−は、’１１０装置が故障であるとして伴
出保護をかける。第１２図の示すように、制動抵抗投入
指令ＳＷチオンもってタイマー３０を動作させ、ＳＷが
所定時間Ｔｓ の間、オン状態が続いていることをもっ
て、Ｖ ％Ｄ装置を停止させるようにする。第１３図に
クイムチヤードを示す。１”Ｕはタイマーの出力（６号
、１（ＵＮは装置の運転信号である。
（ｇｌ 総合的効果
以上説明したよう仁本発明Ｃ二よればＶ／Ｆ一定にて電
動機の（ｒ１１転数制御を１１なう変換装置において、
電動機の制動時の発電機動作に対し、出力周波数によっ
て制動抵抗の投入、開放の基準レベルを変化させること
により、安定な制動な可能とすると同時（二、制動時に
もＶ／Ｆ一定制御運転を可能とする効果がある。
動機の（ｒ１１転数制御を１１なう変換装置において、
電動機の制動時の発電機動作に対し、出力周波数によっ
て制動抵抗の投入、開放の基準レベルを変化させること
により、安定な制動な可能とすると同時（二、制動時に
もＶ／Ｆ一定制御運転を可能とする効果がある。
第１図は、従来の電動機制動方式を示す回路図、喝２図
は本発明の一実施例を示す回路図、第３図、嘱４図、第
５図は第２図の各々直流電圧、周波数、出力電圧を検出
する回路の構成図、第６図は第２図のコンパレータの回
路図、第７図は第６図の動作を溜明するための図、＠８
図は第２図の制動抵抗の投入をチョッパ動作させる場合
の一実施例のブロック図、第９因は第８図の動作を説明
するための図、第１０図は本発明の他の実施例を示すブ
ロック図、第１１図はその動作を示す図、第１２図は本
発明の更に他の実施例を示すブロック図、第１３図はそ
の動作を説明するための図である。 １・・・整流器 ２・・・平滑コンデンサ３
・・・インバータ部 ４・・インバータ用変圧器
５・・・誘導電動機 ６・・・直流電圧検出器γ
・・・コンパレータ ８・・・スイッチ９・・・制
動抵抗 ］０・・・変換装置制御部１１・・・
周波数晟準検出器 １２．１３・・・分圧抵抗１４・・
・絶縁増中器 １５・・・Ｅ−■コンバータ１６
．１７．３１．３２・・・レベル設定器２０・・・ＰＴ
２１・・・整流回路１８．１９，２２
．２３・・演算増巾器２４・・・フリップフロップ ２
５・・・パルス発生器２６〜３０・・・アンド回路
３３・・・タイマ■。・・・直流電圧検出信号 Ｖｄ１＊ Ｌｈｃ・・・制動抵抗投入基準レベルＶｄ、
＊ Ｌｕｃ・・・制動抵抗開放基準レベルＡｓ・・・
制動抵抗投入信号 Ｂｓ・・・制動抵抗開放信号 ＳＷ・・・制動抵抗スイッチング信号 ＣＨ・・・電圧制御切換信号 Ｔｕ・・・タイマ出カイ８号 ［ＪＮ ・・・変換装置運転信号 （７３１７）代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１
名） 第１図 ／ 第２図 第３因 第５図 第７図 ＶＯ ； ： ｆｔ ｆｚ 第８図 第９図 第１０図 ／１
は本発明の一実施例を示す回路図、第３図、嘱４図、第
５図は第２図の各々直流電圧、周波数、出力電圧を検出
する回路の構成図、第６図は第２図のコンパレータの回
路図、第７図は第６図の動作を溜明するための図、＠８
図は第２図の制動抵抗の投入をチョッパ動作させる場合
の一実施例のブロック図、第９因は第８図の動作を説明
するための図、第１０図は本発明の他の実施例を示すブ
ロック図、第１１図はその動作を示す図、第１２図は本
発明の更に他の実施例を示すブロック図、第１３図はそ
の動作を説明するための図である。 １・・・整流器 ２・・・平滑コンデンサ３
・・・インバータ部 ４・・インバータ用変圧器
５・・・誘導電動機 ６・・・直流電圧検出器γ
・・・コンパレータ ８・・・スイッチ９・・・制
動抵抗 ］０・・・変換装置制御部１１・・・
周波数晟準検出器 １２．１３・・・分圧抵抗１４・・
・絶縁増中器 １５・・・Ｅ−■コンバータ１６
．１７．３１．３２・・・レベル設定器２０・・・ＰＴ
２１・・・整流回路１８．１９，２２
．２３・・演算増巾器２４・・・フリップフロップ ２
５・・・パルス発生器２６〜３０・・・アンド回路
３３・・・タイマ■。・・・直流電圧検出信号 Ｖｄ１＊ Ｌｈｃ・・・制動抵抗投入基準レベルＶｄ、
＊ Ｌｕｃ・・・制動抵抗開放基準レベルＡｓ・・・
制動抵抗投入信号 Ｂｓ・・・制動抵抗開放信号 ＳＷ・・・制動抵抗スイッチング信号 ＣＨ・・・電圧制御切換信号 Ｔｕ・・・タイマ出カイ８号 ［ＪＮ ・・・変換装置運転信号 （７３１７）代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１
名） 第１図 ／ 第２図 第３因 第５図 第７図 ＶＯ ； ： ｆｔ ｆｚ 第８図 第９図 第１０図 ／１
Claims (3)
- （１） インバータ装置の直流回路あるいはインバー
タ装置の出力回路に設けられた制動抵抗と、この制動抵
抗を回路に投入、開放するための開閉器と、インバータ
装置の直流電圧あるいは出力電圧を検出する電圧検出器
と、インバータ装置の出力量波数あるいは周波数基準信
号を検出する周波数検出器と、前記各検出器の出力信号
を比較する比較回路を具備し、前記比較回路の出力信号
にて前記開閉器を制御して前記制動抵抗を投入あるいは
開放することを特徴とする電動機の制動方式。 - （２）＠記制動抵抗を投入する際前記開閉器をチョッパ
動作させるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
第１墳記にの電動機の制動方式。 - （３） インバータ装置の直流回路あるいはインバー
タ装置の出力回路に設けられた制動抵抗と、この制動抵
抗を回路に投入、開放するための開閉器と、インバータ
装置の直流電圧、あるいは出力電圧を検出する電圧検出
器と、インバータ装置の出力量波数、あるいは周波数基
準信号を検出する周波数検出器と、前記各検出器の出力
信号を比較する比較回路を具備し前記比較回路の出力信
号Ｃ二で１ｉＪ記開閉器を制御して１紀制動抵抗を投入
した後、所定時間経過しても、直流電圧と周波数の比が
規定値（二下らない場合には、インバータ装置を停止さ
せることを特徴とする電動機の制動方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3725382A JPS58157380A (ja) | 1982-03-11 | 1982-03-11 | 電動機の制動方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3725382A JPS58157380A (ja) | 1982-03-11 | 1982-03-11 | 電動機の制動方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58157380A true JPS58157380A (ja) | 1983-09-19 |
Family
ID=12492474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3725382A Pending JPS58157380A (ja) | 1982-03-11 | 1982-03-11 | 電動機の制動方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58157380A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6117892U (ja) * | 1984-07-04 | 1986-02-01 | 株式会社東芝 | インバ−タ装置の回生電力放電装置 |
-
1982
- 1982-03-11 JP JP3725382A patent/JPS58157380A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6117892U (ja) * | 1984-07-04 | 1986-02-01 | 株式会社東芝 | インバ−タ装置の回生電力放電装置 |
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