JPS5819186A - 可変電圧可変周波電源装置による電動機制御方式 - Google Patents
可変電圧可変周波電源装置による電動機制御方式Info
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- JPS5819186A JPS5819186A JP56116477A JP11647781A JPS5819186A JP S5819186 A JPS5819186 A JP S5819186A JP 56116477 A JP56116477 A JP 56116477A JP 11647781 A JP11647781 A JP 11647781A JP S5819186 A JPS5819186 A JP S5819186A
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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
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements 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
- H02P27/06—Arrangements 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
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- Control Of Ac Motors In General (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、交流機の可蜜遭駆動用電欅として使用され
る可蛮電圧可変馬液電ｉ＊装置（ＶＶＶＦと略称される
）Ｋよる電動機制御方式に関するものである。
る可蛮電圧可変馬液電ｉ＊装置（ＶＶＶＦと略称される
）Ｋよる電動機制御方式に関するものである。
この種の電欅装置としては種々の方式のものが知られて
いるが、一部の特殊な方式以外はその出力電圧または出
力電流に多くの高調波成分を含んでおり、その結果電ｌ
ｌ１１４１１１に発生するトルクに脈動が生じ電動機ま
たは負１１ＫＩＩ影響を及ぼし好ましくない、このため
、電ｓ装置の出力電圧または電流の液形は出来るだ号］
Ｅ歇波状であることが膳ましい。
いるが、一部の特殊な方式以外はその出力電圧または出
力電流に多くの高調波成分を含んでおり、その結果電ｌ
ｌ１１４１１１に発生するトルクに脈動が生じ電動機ま
たは負１１ＫＩＩ影響を及ぼし好ましくない、このため
、電ｓ装置の出力電圧または電流の液形は出来るだ号］
Ｅ歇波状であることが膳ましい。
ところで、一般ＫＪＬ＜使用される電欅装置として、直
ａｍ路を中間に有する間接変換装置がある。
ａｍ路を中間に有する間接変換装置がある。
ｇｉｌｌはこの種の変ＩＩｌ装置を示す概略構成図であ
る。
る。
１ＩＩＩＩにおいて、ｌは＊滝を直ＲＫ変換する可制御
＊＊＊であり、その直流出力側は直流リアクトル２を介
して逆変ａＳＳの直流入力側に接続されている。逆ｍａ
ｓｓとしては任意の位禰で転流が可能となるように、転
線−踏（なお Ｓ示は省略されている。）を備えている
のが畳過である。逆変換響３からの交流出力は電動機１
０に供給され、この電動機としては一導模または同期機
のいずれも接続可能である。なお、この種の電源装置、
すなわちインバー声は中関關路に大きな直ｙ１ｙアクド
ル２を有し、電流制御が容易なので電流形インバータと
も呼ばれている。
＊＊＊であり、その直流出力側は直流リアクトル２を介
して逆変ａＳＳの直流入力側に接続されている。逆ｍａ
ｓｓとしては任意の位禰で転流が可能となるように、転
線−踏（なお Ｓ示は省略されている。）を備えている
のが畳過である。逆変換響３からの交流出力は電動機１
０に供給され、この電動機としては一導模または同期機
のいずれも接続可能である。なお、この種の電源装置、
すなわちインバー声は中関關路に大きな直ｙ１ｙアクド
ル２を有し、電流制御が容易なので電流形インバータと
も呼ばれている。
第２図は上記の如き電源装置（電流形インバータ）の出
力電流波形を示すｔＩＬｊ！＃図である。
力電流波形を示すｔＩＬｊ！＃図である。
同図に示されるように、各相ａ、ｂ、ｃ（第１図参照）
の出力波形は１２０°導過巾の方廖波であり、その振巾
Ｉａは中間直流電流の大館さに等しく、その大きさは可
制御整１！ｌｌＩＣ第１図）の制御角を、また周波数は
逆変換ｓＳＣ第１図）の制御角をそれぞれ調節するとと
により変えることができる。また、出力電流の大きさと
位相は時間の経過とともＫ１周期で■〜■の組合わせが
あるが、以下これをモードと呼ぶととにする。
の出力波形は１２０°導過巾の方廖波であり、その振巾
Ｉａは中間直流電流の大館さに等しく、その大きさは可
制御整１！ｌｌＩＣ第１図）の制御角を、また周波数は
逆変換ｓＳＣ第１図）の制御角をそれぞれ調節するとと
により変えることができる。また、出力電流の大きさと
位相は時間の経過とともＫ１周期で■〜■の組合わせが
あるが、以下これをモードと呼ぶととにする。
第３図は電動機−電子巻線を示す説明図、第４図は第３
図の一定予巻一に第２図の如き電流を流した場合に巻線
に発生する起磁力と電動機の同転磁束との関係を示すベ
クトル図である。
図の一定予巻一に第２図の如き電流を流した場合に巻線
に発生する起磁力と電動機の同転磁束との関係を示すベ
クトル図である。
い京、例えば電動機−電子・−が１ＩｓＩｉＫ示される
ような鳳形結−の場合、ａ顧寺纏１１．ｂ相巻線ｌ！お
よびＣ＠＠＠ＸＳへ嬉２図のよ５な各相電流を供給する
と、Ｓ棒巻−による合成Ｓａ力ベクトルｌは、第２ＷＡ
のモードＩ〜ＶＩＥ対応して６０°・を間隔の６ケ所に
同一の大きさｌ１１（嬉４図ＩＦ）Ｉ 〜ＶＩ参照）を
もって、’／３ｍ （ｓｅｃ）毎（−は電流の基本波成
分の角速度で、単位はｒａｄ／ｓｅｅである。）にステ
ップ状に反時針方向に移動しながら作られる。一方、電
動機の回転磁束ペクトルー−角速度−で反時計方向Ｋｌ
ｉ転しており、この磁束と上記合成起磁力（７〜騎）と
によってトルクが発生する。こ−で、磁束ベクトルの大
きさを１７１とし、了と１とのなす角をφとすれば、発
生トルクＶの大きさは １丁１鳳１１１ ・１φｌ ｓｌ雄φ で表わされる。合ｌｌＬ超磁力ベクトル１は上達の如く
ステップ状の値のみしかとり得ないが、磁束ベクトル７
は略一定の角速度で回転しているため、角度φは瑚磁力
ベクトルのモードの移り便わりと同期して周期的に変動
する。そのため、合成起磁力ベクトルの大きさ口１およ
び磁束ベクトルの大きさ１ψ１が一定であるとしても、
＋５ｍω（ｍ−Ｌ２＊３・・・・・・）成分からなる
トルク脈動が生じるととになるＯ このようなトルク脈動を低減させる手段として電流をパ
ルス巾変調（ＰＷＭ）することが知られている。
ような鳳形結−の場合、ａ顧寺纏１１．ｂ相巻線ｌ！お
よびＣ＠＠＠ＸＳへ嬉２図のよ５な各相電流を供給する
と、Ｓ棒巻−による合成Ｓａ力ベクトルｌは、第２ＷＡ
のモードＩ〜ＶＩＥ対応して６０°・を間隔の６ケ所に
同一の大きさｌ１１（嬉４図ＩＦ）Ｉ 〜ＶＩ参照）を
もって、’／３ｍ （ｓｅｃ）毎（−は電流の基本波成
分の角速度で、単位はｒａｄ／ｓｅｅである。）にステ
ップ状に反時針方向に移動しながら作られる。一方、電
動機の回転磁束ペクトルー−角速度−で反時計方向Ｋｌ
ｉ転しており、この磁束と上記合成起磁力（７〜騎）と
によってトルクが発生する。こ−で、磁束ベクトルの大
きさを１７１とし、了と１とのなす角をφとすれば、発
生トルクＶの大きさは １丁１鳳１１１ ・１φｌ ｓｌ雄φ で表わされる。合ｌｌＬ超磁力ベクトル１は上達の如く
ステップ状の値のみしかとり得ないが、磁束ベクトル７
は略一定の角速度で回転しているため、角度φは瑚磁力
ベクトルのモードの移り便わりと同期して周期的に変動
する。そのため、合成起磁力ベクトルの大きさ口１およ
び磁束ベクトルの大きさ１ψ１が一定であるとしても、
＋５ｍω（ｍ−Ｌ２＊３・・・・・・）成分からなる
トルク脈動が生じるととになるＯ このようなトルク脈動を低減させる手段として電流をパ
ルス巾変調（ＰＷＭ）することが知られている。
第５図は出力電流をＰＷＭ化した場合のｗＬ形例を示す
波形図である。
波形図である。
こ工で、１相からｂ相への転流が行われる時点、例えば
ωｔ；シへのあたりについて、ＪＩ２図と第５図とを比
較すると、後者は前者に対してπろの前、後±３０’・
ｔの期間において、正側母線から流入する電流を１相と
ｂ相との間で交互に行き来させられている、つま９転流
が釧繁になされて、パルス化が行われている。このよう
なパルス化は壺転流時点においても同様和して行われ、
これにより特にトルク脈動の要因となる有害な低次高調
線成分が除去されることになる。しかし、この方式は逆
変換暢または電流形インバータの転流能力の点から高々
３〇一回転適度前後までの、つまり低速度範■内での使
用に＠られ、また６倍周波−の脈動トルクを完全には除
去し得ないという欠点がある。
ωｔ；シへのあたりについて、ＪＩ２図と第５図とを比
較すると、後者は前者に対してπろの前、後±３０’・
ｔの期間において、正側母線から流入する電流を１相と
ｂ相との間で交互に行き来させられている、つま９転流
が釧繁になされて、パルス化が行われている。このよう
なパルス化は壺転流時点においても同様和して行われ、
これにより特にトルク脈動の要因となる有害な低次高調
線成分が除去されることになる。しかし、この方式は逆
変換暢または電流形インバータの転流能力の点から高々
３〇一回転適度前後までの、つまり低速度範■内での使
用に＠られ、また６倍周波−の脈動トルクを完全には除
去し得ないという欠点がある。
また、トルク脈動を低減させる手段として、電動機４１
線を多相化する方法も知られている。
線を多相化する方法も知られている。
第６５！ｌは電動機巻線を多相化した場合を１ＩＩＷＡ
するための説明図で、岡■（へは２＠の電動機−電子巻
線を示す構成図、Ｍｌｌ（ｂ）は各巻線組によって発生
する起磁力を示すベクトル図、開−（ｅ）は１ｇの巻線
による合成起磁力を示すベクトル図、そして同ｖＡに）
はこれらの轡−銀に供給される相電流を示すｗＬ形図で
ある。
するための説明図で、岡■（へは２＠の電動機−電子巻
線を示す構成図、Ｍｌｌ（ｂ）は各巻線組によって発生
する起磁力を示すベクトル図、開−（ｅ）は１ｇの巻線
による合成起磁力を示すベクトル図、そして同ｖＡに）
はこれらの轡−銀に供給される相電流を示すｗＬ形図で
ある。
すなわち、１つの電動機の内部ＫＰｒＪＫ （ａ） Ｋ
示すような２組の３相巻１１１１１，１２．１３（以下
、Ａ１巻線ともいう。）および１１，１２．１３（以下
、ＳＸ＊纏ともいう、）を、例えばｇｏ’・ｔの固定的
な位椙差をもたせて配設し、その２銀の壱ＩＩＫは岡ｌ
Ｉｌに）のように条々３０°ｅｔだけ位相のずれた、同
−線中のＳ＠交流を供給するものである。
示すような２組の３相巻１１１１１，１２．１３（以下
、Ａ１巻線ともいう。）および１１，１２．１３（以下
、ＳＸ＊纏ともいう、）を、例えばｇｏ’・ｔの固定的
な位椙差をもたせて配設し、その２銀の壱ＩＩＫは岡ｌ
Ｉｌに）のように条々３０°ｅｔだけ位相のずれた、同
−線中のＳ＠交流を供給するものである。
２組の巻−によるｓａｉカベクトル（■〜ＶＩ、Ｉ〜■
′）は同図Φ）に示されるように、それぞれモードｌ〜
ＶＩ、Ｉ〜■に対応して各々６つずつ、π４＃（ｓｅｃ
）毎ＫＩ［次ステツプ状に作られるので、これらは亙
いにベクトル舎成されて、同図（Ｃ） Ｋ示される如く
シ／６＠（ｓｅｃ ）毎に同じ大館さのベクトル■〜＠
を生じる。上記嬉４図においても説明したように、この
１２ステツプの閣磁カベクトルと回転磁束ベクトルとに
よって電動機トルクが発生するが、この場合にも矢張り
脈動トルクが発生する。
′）は同図Φ）に示されるように、それぞれモードｌ〜
ＶＩ、Ｉ〜■に対応して各々６つずつ、π４＃（ｓｅｃ
）毎ＫＩ［次ステツプ状に作られるので、これらは亙
いにベクトル舎成されて、同図（Ｃ） Ｋ示される如く
シ／６＠（ｓｅｃ ）毎に同じ大館さのベクトル■〜＠
を生じる。上記嬉４図においても説明したように、この
１２ステツプの閣磁カベクトルと回転磁束ベクトルとに
よって電動機トルクが発生するが、この場合にも矢張り
脈動トルクが発生する。
しかし、この脈動トルクは起磁力ベクトルのステップ数
に対応して１わ呻（墓−１、２、３−−−−）となり、
電動機巻線１１ｍ１の場合と比較してＩＩ、１Ｂ。
に対応して１わ呻（墓−１、２、３−−−−）となり、
電動機巻線１１ｍ１の場合と比較してＩＩ、１Ｂ。
３０、・・・・・・調波トルタが除去される（ただし、
実際には種々の理由から若干は残る。）が、依然として
１２，２４．２６調波は残るととになる。
実際には種々の理由から若干は残る。）が、依然として
１２，２４．２６調波は残るととになる。
そこで、上記のよ５な多相化に加えて出力電流のパルス
化を行なうと、トルク脈動は少なくなるかわりに電流に
含まれ番高次高調波成分が多くなる。この電Ｉｌは電動
機導体の抵抗損失となって電動機効率の低下をもたらし
、また大きな発電量があるために電動機全体を大きく作
らな珍ればならないとい５岡題が生じる。また、高調練
電流成分が多いとい５ことはそれだ珍インバータの利用
率が悪くなることであり、いずれＫしても好ましいこと
ではない。
化を行なうと、トルク脈動は少なくなるかわりに電流に
含まれ番高次高調波成分が多くなる。この電Ｉｌは電動
機導体の抵抗損失となって電動機効率の低下をもたらし
、また大きな発電量があるために電動機全体を大きく作
らな珍ればならないとい５岡題が生じる。また、高調練
電流成分が多いとい５ことはそれだ珍インバータの利用
率が悪くなることであり、いずれＫしても好ましいこと
ではない。
この発明は上Ｉ！に―みなされたもので、電動機のトル
ク脈動がより少なく、シかも高調練電１１１による損失
の少ない可変電圧可変周液電１１＃ｔＫよる電動機制御
方式を＊＊することを目的とするものである。
ク脈動がより少なく、シかも高調練電１１１による損失
の少ない可変電圧可変周液電１１＃ｔＫよる電動機制御
方式を＊＊することを目的とするものである。
上記の目的は、このＩＩＩＩＫよれば、複数の電動機固
定予巻−が互いに所定のｇｍ＊位椙位相もって配設され
てなる交流電動機に対して、前記一定子巻線の層数と間
歇の電流廖インバータを設け、皺各インバータかも亙い
にその大ぎさが同じで、かつ前記一定の位相差と同圧の
位相差を持つ電流をそれぞれ前記４に巻線に供給する可
変電圧可蜜肩波電ｉｇｍ＊において、前記電動機の低速
度關転時には、前記インバータから供給される電流によ
って各組の巻線から発生する合成蝙磁カベクドルの方向
に対応してその都度いずれか一組のインバータの出力電
流のみをパルス中変調して前記電動機に供給することに
より達成される・ 以下、この発明の実施例をＳａＷを参照して説明する。
定予巻−が互いに所定のｇｍ＊位椙位相もって配設され
てなる交流電動機に対して、前記一定子巻線の層数と間
歇の電流廖インバータを設け、皺各インバータかも亙い
にその大ぎさが同じで、かつ前記一定の位相差と同圧の
位相差を持つ電流をそれぞれ前記４に巻線に供給する可
変電圧可蜜肩波電ｉｇｍ＊において、前記電動機の低速
度關転時には、前記インバータから供給される電流によ
って各組の巻線から発生する合成蝙磁カベクドルの方向
に対応してその都度いずれか一組のインバータの出力電
流のみをパルス中変調して前記電動機に供給することに
より達成される・ 以下、この発明の実施例をＳａＷを参照して説明する。
９７図はこの発明の実施例を示すプ四ツクー１第８図は
モードとＩＩＩＩＩｉカベクトルの関係を説明する説明
図、第９！＠２は閣定子巻−に与えられる相電流波形を
モードとの関係において示す波彫図である。第７図にお
いて１．１は可制御整流器、２，２′は直流リアクトル
、３，３は逆変換器、４．４は電流検出器、５は電圧検
出器、６は整ｍ優、ｌＯは電動機、１１〜１３．１１〜
１３は一定子巻線、２１はポテンショメータ、２２は電
圧調節響、２ｓ。
モードとＩＩＩＩＩｉカベクトルの関係を説明する説明
図、第９！＠２は閣定子巻−に与えられる相電流波形を
モードとの関係において示す波彫図である。第７図にお
いて１．１は可制御整流器、２，２′は直流リアクトル
、３，３は逆変換器、４．４は電流検出器、５は電圧検
出器、６は整ｍ優、ｌＯは電動機、１１〜１３．１１〜
１３は一定子巻線、２１はポテンショメータ、２２は電
圧調節響、２ｓ。
２３は電流調節響、２４．２４はゲート制御装置、２５
は電圧−周腋歇変換響、２６はカウンタ、２７゜２７は
ゲート−路、３１〜３５．３１〜３６はナイリスタまた
はトランジス＃勢のスイッチである。
は電圧−周腋歇変換響、２６はカウンタ、２７゜２７は
ゲート−路、３１〜３５．３１〜３６はナイリスタまた
はトランジス＃勢のスイッチである。
電動機１０がもつ２履の一定子巻線１１，１２゜１３お
よび１１．１意、１３は互いにｓｏ＠・ｔずつずらして
配設されており、それぞれの巻線には可制御葺’ｅ１ｍ
１ ｅ １ 、電流νアクトル３，２＃よび逆蜜換優
３．ｓ′からな４１−の間接変換装置（電流形インバー
タ）より壺巻繍の一定位相差に対応したｓＯｏ・ｔの位
相差をもつ可変電圧可変馬演の交流が供給される。電動
機１０ｆ）Ｉｌ＠献歌定値はポテンショメータ２１によ
って与えられ、これは同時に電動機端子電圧の設定値と
もなっている。電動機端子電圧の奥際値は、２組ある巻
１１１１．１２゜１３または】１．ｌ意、１１のいずれ
か一方から電圧検出ＩＨＫよって検出され、整流器６に
よって整流され螢、電圧調節＠２２にフィードバック値
として与えられ、ポテンショメータ２１からの設定値と
比較・増巾され、電流設定値が作られる。
よび１１．１意、１３は互いにｓｏ＠・ｔずつずらして
配設されており、それぞれの巻線には可制御葺’ｅ１ｍ
１ ｅ １ 、電流νアクトル３，２＃よび逆蜜換優
３．ｓ′からな４１−の間接変換装置（電流形インバー
タ）より壺巻繍の一定位相差に対応したｓＯｏ・ｔの位
相差をもつ可変電圧可変馬演の交流が供給される。電動
機１０ｆ）Ｉｌ＠献歌定値はポテンショメータ２１によ
って与えられ、これは同時に電動機端子電圧の設定値と
もなっている。電動機端子電圧の奥際値は、２組ある巻
１１１１．１２゜１３または】１．ｌ意、１１のいずれ
か一方から電圧検出ＩＨＫよって検出され、整流器６に
よって整流され螢、電圧調節＠２２にフィードバック値
として与えられ、ポテンショメータ２１からの設定値と
比較・増巾され、電流設定値が作られる。
２組の間接賓換装置の電＃ｌは同じ値をとることが望ま
しい（大館さが異なると高調渡分が消えなくなる。）の
で、その電流設定値は共通にされる。
しい（大館さが異なると高調渡分が消えなくなる。）の
で、その電流設定値は共通にされる。
一方、２１ｊｉの変換装置の電流夷−値は電流検川器４
、４’により検出されて電流調節器２３．２３にフィ
ードバックされ、電圧調節器２２の出力、すなわち電流
設定値と比較・増巾・され、可制御整流器ｌ。
、４’により検出されて電流調節器２３．２３にフィ
ードバックされ、電圧調節器２２の出力、すなわち電流
設定値と比較・増巾・され、可制御整流器ｌ。
１のゲート制御装置２４．２４に位相制御角指令として
与えられる。可制御整流器１．１はゲート制御装置２４
．２４’からのゲートパルスにより電動機端子電圧をポ
テンショメータ２１の設定値と等しくなるように直流電
圧を出力するとともに、電動機１０の２組の巻線に同じ
電流が流れるようにする。
与えられる。可制御整流器１．１はゲート制御装置２４
．２４’からのゲートパルスにより電動機端子電圧をポ
テンショメータ２１の設定値と等しくなるように直流電
圧を出力するとともに、電動機１０の２組の巻線に同じ
電流が流れるようにする。
電動機の回転数設定値はポテンショメータ２１から周波
数を設定するためのものとしても与えられる。電圧−周
波数変換装置２５はこのポテンショメータ２１から与え
られる直流電圧をこれに比例する周波数のパルス列に変
換する。このパルス列は、例えば第６図（ｄ）で示され
る電気角ωｔの１度ｆｉ？）１パルス（ｌパルス／１°
）に相当しており、カウンタ２６ではこのパルスな０か
ら３６０（１サイクルに相当する）まで繰返しカウント
する。したがって、カラン＃２６によるカウント値が２
Ｊｌの電動機巻線の各相電流ｉ＆〜ｌｏ 、 ｉａ’〜
ＮＯ′の基本液ではカウンタ２６の出力を読みとり、逆
変換４８３ ＊３′へゲートパルスとして供給する。こ
のゲートパルスを逆変換器３．３′の所定のアームに一
１＃えるととにより、可制御整流器１．１′にて調整さ
れた振巾の電流が流れる。なお、電流形インバータは、
電動機が高速回転しているときＰＷＭ化すると転流不能
となるため、この場合にはＰＷＭ化せずに第６図（ｄ）
の如き１２０°・を導通の方形波電流を供給するようＫ
する。いま、カウンタ２６のパルス入力カ１度当り１パ
ルスとすれば、９６図（ｄ）に示されるように、パルス
カウント数が１から３０ （１’Ｊｒ／ｓ）まではＡ１
巻線のａ相巻線１１に＋Ｉ屯Ｃ相巻線１３に−Ｉａを、
また６２％線の１′相巻線１１′に＋Ｉａ。
数を設定するためのものとしても与えられる。電圧−周
波数変換装置２５はこのポテンショメータ２１から与え
られる直流電圧をこれに比例する周波数のパルス列に変
換する。このパルス列は、例えば第６図（ｄ）で示され
る電気角ωｔの１度ｆｉ？）１パルス（ｌパルス／１°
）に相当しており、カウンタ２６ではこのパルスな０か
ら３６０（１サイクルに相当する）まで繰返しカウント
する。したがって、カラン＃２６によるカウント値が２
Ｊｌの電動機巻線の各相電流ｉ＆〜ｌｏ 、 ｉａ’〜
ＮＯ′の基本液ではカウンタ２６の出力を読みとり、逆
変換４８３ ＊３′へゲートパルスとして供給する。こ
のゲートパルスを逆変換器３．３′の所定のアームに一
１＃えるととにより、可制御整流器１．１′にて調整さ
れた振巾の電流が流れる。なお、電流形インバータは、
電動機が高速回転しているときＰＷＭ化すると転流不能
となるため、この場合にはＰＷＭ化せずに第６図（ｄ）
の如き１２０°・を導通の方形波電流を供給するようＫ
する。いま、カウンタ２６のパルス入力カ１度当り１パ
ルスとすれば、９６図（ｄ）に示されるように、パルス
カウント数が１から３０ （１’Ｊｒ／ｓ）まではＡ１
巻線のａ相巻線１１に＋Ｉ屯Ｃ相巻線１３に−Ｉａを、
また６２％線の１′相巻線１１′に＋Ｉａ。
ｂ′相巻線１２ｔｃ−Ｉａを流す様、逆変換器の各アー
ムのスイッチ（サイリスタまたはトランジスタ）３１．
３６，３１’、３♂にゲートパルスを与える。カウンタ
２６のパルスカウント数が増加し３１かも６０（３１８
〜π／３）の間になると、スイッチ３１，３１゜３６へ
のケートパルスはそのまま継続し、 ｃ’４＠ｔｔｃ−
Ｉａを流すためスイッチ３６′にゲートパルスを与える
。
ムのスイッチ（サイリスタまたはトランジスタ）３１．
３６，３１’、３♂にゲートパルスを与える。カウンタ
２６のパルスカウント数が増加し３１かも６０（３１８
〜π／３）の間になると、スイッチ３１，３１゜３６へ
のケートパルスはそのまま継続し、 ｃ’４＠ｔｔｃ−
Ｉａを流すためスイッチ３６′にゲートパルスを与える
。
カウント数が６１〜９０（６１°〜１／りの閏はスイッ
チ３１．３６へのパルスはスイッチ３２．３６へのゲー
トパルスへと変わり、スイッチ３１，３＠へのゲートパ
ルスはそのまま１統する。以下、同様にしてカウンタ２
６のカウント＠に応じてゲートパルスを与えれば、第６
図■で示されるような電流波形となる。なお、第７図に
おけるゲート回路２γ。
チ３１．３６へのパルスはスイッチ３２．３６へのゲー
トパルスへと変わり、スイッチ３１，３＠へのゲートパ
ルスはそのまま１統する。以下、同様にしてカウンタ２
６のカウント＠に応じてゲートパルスを与えれば、第６
図■で示されるような電流波形となる。なお、第７図に
おけるゲート回路２γ。
２７′は逆変換器３．３の出力があらかじめ定められた
第６図（ｄ）の如會電ｍ皺形となる様に、カウンタよ５
に構成されている。一方、９に遮においては電流がＰＷ
Ｍ化された方が電動機シルク脈動が量減して好ましいも
のであることは上述のとおりであるが、第７図の構成で
は電流の超磁力ベクトルは、第６図（Ｃ）のモード■、
■・・・＠の１２方崗にステップ状にしかとれない。す
なわち、第８１１１および第９図に示されるように、峰
−ド■は４１４１１−のモードＩとＡ２１１１線のモー
ド■′の合成であり１次の毫−ド■は４１＄線の啼−ド
ＩとＡ２４１）線のモードエ′の合成である。このため
、モード■と毫−ド■のベクトルは不連続Ｋ１ｍ！化し
、これがシルク脈動の原因となっているものである。
第６図（ｄ）の如會電ｍ皺形となる様に、カウンタよ５
に構成されている。一方、９に遮においては電流がＰＷ
Ｍ化された方が電動機シルク脈動が量減して好ましいも
のであることは上述のとおりであるが、第７図の構成で
は電流の超磁力ベクトルは、第６図（Ｃ）のモード■、
■・・・＠の１２方崗にステップ状にしかとれない。す
なわち、第８１１１および第９図に示されるように、峰
−ド■は４１４１１−のモードＩとＡ２１１１線のモー
ド■′の合成であり１次の毫−ド■は４１＄線の啼−ド
ＩとＡ２４１）線のモードエ′の合成である。このため
、モード■と毫−ド■のベクトルは不連続Ｋ１ｍ！化し
、これがシルク脈動の原因となっているものである。
ところで、モード■と＠Ｋｍけるベクトルの違いは、基
１巻−のモードＩは同じであるが、Ａ２書−の篭−ドが
■−１らｘｌＫ変わっていることである。したがって、
趨−カベタトル方向が彎−ド■と■の闘をとろうとすれ
ば、その間のベクトルに対して支配的であるＡｌ寺線の
毫−ドはそのまま■としておき、Ａ２巻線のモードエ′
または■′を所望のペタトル方角に応じた時間比率でと
るようにすることが望ましく、所望のｍｉｍ力ベクトル
が峰−ド■のオーと１歇すれば啼−ド■とＩ′の合成と
する。また、モード■から毫−ド■へ移る中間はｓｘ巻
−のモードＩ′が支配的であるから、Ａｌｌ線のモード
■および■を所望のベクトル方角に応じた時間比率でと
るようＫする。以下、同権にしテコ０°４ｓＫ支配的な
ｓｉｓ力ベクトルは４１１ＩＩ線と扁２１１１ｍで交互
に入れ替わり、したがって所定の時間比率でモードを切
替え運転するｉ線も３０″毎に変わることになる。そし
て、所望の起磁力ベクトル方向が角速度ωでｌｌ＠して
いるとき、上に述ぺた如きモードをとっていくためには
、例えば第９図の４１１に電流を流すことになる。この
図からも明らかなように、電流のＰＷＭ化はいずれかの
巻線で３０°毎に交互に行われていることがわかる。
１巻−のモードＩは同じであるが、Ａ２書−の篭−ドが
■−１らｘｌＫ変わっていることである。したがって、
趨−カベタトル方向が彎−ド■と■の闘をとろうとすれ
ば、その間のベクトルに対して支配的であるＡｌ寺線の
毫−ドはそのまま■としておき、Ａ２巻線のモードエ′
または■′を所望のペタトル方角に応じた時間比率でと
るようにすることが望ましく、所望のｍｉｍ力ベクトル
が峰−ド■のオーと１歇すれば啼−ド■とＩ′の合成と
する。また、モード■から毫−ド■へ移る中間はｓｘ巻
−のモードＩ′が支配的であるから、Ａｌｌ線のモード
■および■を所望のベクトル方角に応じた時間比率でと
るようＫする。以下、同権にしテコ０°４ｓＫ支配的な
ｓｉｓ力ベクトルは４１１ＩＩ線と扁２１１１ｍで交互
に入れ替わり、したがって所定の時間比率でモードを切
替え運転するｉ線も３０″毎に変わることになる。そし
て、所望の起磁力ベクトル方向が角速度ωでｌｌ＠して
いるとき、上に述ぺた如きモードをとっていくためには
、例えば第９図の４１１に電流を流すことになる。この
図からも明らかなように、電流のＰＷＭ化はいずれかの
巻線で３０°毎に交互に行われていることがわかる。
なお、この様な電流波形を得るためには、ゲートａ略２
７，２７がカラン＃２６のカランＦ内容、すなわち角度
に応じて流すべきインバータのスイッチ・アームをきめ
ればよい。この３０＠の間に何闘パルスを裁断すればよ
いかは、電動機の同転速度が小さいときにはパルス截断
数が多いことが望まシ（、その量大数はインバータのス
イッチング速度できまり、またその最小数は高速域で零
となる。
７，２７がカラン＃２６のカランＦ内容、すなわち角度
に応じて流すべきインバータのスイッチ・アームをきめ
ればよい。この３０＠の間に何闘パルスを裁断すればよ
いかは、電動機の同転速度が小さいときにはパルス截断
数が多いことが望まシ（、その量大数はインバータのス
イッチング速度できまり、またその最小数は高速域で零
となる。
したがって、パルス蒙断数は電動機ｌｌ＠数に応じて変
えて行くことが好ましい。この橡な機能はゲート回路２
７．２７’に電流のパターンを幾つか用意し、これを回
転数に応じて切替える回路を設けることにより実現する
ことができる。
えて行くことが好ましい。この橡な機能はゲート回路２
７．２７’に電流のパターンを幾つか用意し、これを回
転数に応じて切替える回路を設けることにより実現する
ことができる。
なお、このようなＰＷＭ化は上記の如く電圧−周波数変
＃ａ’ｚｓ＊カウン＃２６．およびゲート回路２７．２
７’を用いる方法のみならず、例えば昭和５４年電気学
★東京支部大金子稿、ＪＫ！４３（ベクトル制御による
電滝形イｙバータのＰＷＭ制御方式）にて発表したよう
な電流ベクトルの角度制御ループの発振によって４ｈｌ
ＩｌｌＫすることができる。
＃ａ’ｚｓ＊カウン＃２６．およびゲート回路２７．２
７’を用いる方法のみならず、例えば昭和５４年電気学
★東京支部大金子稿、ＪＫ！４３（ベクトル制御による
電滝形イｙバータのＰＷＭ制御方式）にて発表したよう
な電流ベクトルの角度制御ループの発振によって４ｈｌ
ＩｌｌＫすることができる。
この場合にも電動機の巻線は２組とし、所望の起磁力ベ
クトル方向に応じて一方のインバータにおいてのみパル
ス化を行な５よ５にし、これを交互に行な５ことにより
実現することができる。
クトル方向に応じて一方のインバータにおいてのみパル
ス化を行な５よ５にし、これを交互に行な５ことにより
実現することができる。
以上のように、この発明に劣れば、２組の電動機巻線に
供給する単位電流形インバータの出方電流なパルス化す
るＫｌたり、第５図く示されるよ５に、同時に２組のイ
ンバータ出方電流をパルス化するのではなく、所望ＪＩ
１１１カベクトル方向く応じて交互にパルス化するよう
にしたので、パルス化による高調練電流が半減するとと
くなってインバータの利用率が向上するとともに、電動
機における高調波電流による損失が大巾に減少するため
、効率が上がり、温度上昇を抑えることができる利点を
有するものである。
供給する単位電流形インバータの出方電流なパルス化す
るＫｌたり、第５図く示されるよ５に、同時に２組のイ
ンバータ出方電流をパルス化するのではなく、所望ＪＩ
１１１カベクトル方向く応じて交互にパルス化するよう
にしたので、パルス化による高調練電流が半減するとと
くなってインバータの利用率が向上するとともに、電動
機における高調波電流による損失が大巾に減少するため
、効率が上がり、温度上昇を抑えることができる利点を
有するものである。
なお、この発明は第７図で示されるよ５な３相２重巻線
の電動機に６アームの電流形インバータ２組から電流を
供給する場合だけでなく、一般に多相・多重巻線の電動
機に対し、多重度と同数のインバータから位相をすらせ
【電流を供給する場合にも、同様にして適用することが
できる６例えば、３相３重巻線に３組のインバータから
給電する場合、所属起磁カベクトルに対し最も支配的な
起磁力ベクトルを作るインバータと、その次に支配的な
起磁力ベクトルを作るインバータではパルス化を行わず
、出来るだけ所望の起磁力ベクトルに近い起磁力ベクト
ルを発生するＩＩＩＫ電流を流すようにし、残りの１組
のインバータ出力電流をパルス化することＫより、トル
ク脈動および電動機損失を低減させることができる。
の電動機に６アームの電流形インバータ２組から電流を
供給する場合だけでなく、一般に多相・多重巻線の電動
機に対し、多重度と同数のインバータから位相をすらせ
【電流を供給する場合にも、同様にして適用することが
できる６例えば、３相３重巻線に３組のインバータから
給電する場合、所属起磁カベクトルに対し最も支配的な
起磁力ベクトルを作るインバータと、その次に支配的な
起磁力ベクトルを作るインバータではパルス化を行わず
、出来るだけ所望の起磁力ベクトルに近い起磁力ベクト
ルを発生するＩＩＩＫ電流を流すようにし、残りの１組
のインバータ出力電流をパルス化することＫより、トル
ク脈動および電動機損失を低減させることができる。
第１図は間接変換装置を示す概略構成図、第２図は第１
図の変換装置の出力電流波形を示す波形図、第３図は電
動機固定子巻線を示す構成図、第４１１は第＊＊の固定
予巻−に第２閣の如鯉電流を供給した場合に巻線に発生
する起磁力ε電動機の回転磁束との関係を示すベクトル
図、落５図は蜜換装置の出力電流をＰＷＭ化（パルス化
）した場合の波形例を示す波形図、嬉・図は電動機轡纏
を多相化した場合な説明するための図で、開園（ａ）は
２組の電動機固定子巻線を示す構成図、ｆｌｌｌｌＱ）
）は各巻−組によって発生する起磁力を示すベクトル図
、同ｗＪ（Ｃ）は２組の寺−による合成起磁力を示すベ
クトル図、同図（ｄ）はこれらの巻線組に供給される相
電流を示す波形図、第７ＷＡはこの発明の実施例を示す
ブロック図、第８ＷＡはモードと起磁力ベクトルの関係
を示すＩ！明図、第９図は電動機固定子巻線に与えられ
る相電流波形をモードとの関係において示す波形図であ
る。 符号説明 １．１・・・可制御整流器、２，２・・・直流リアクト
ル、３ 、３−・・逆変換器、４．４′・・・電流検出
器、６・・・電圧検出器、６・・・整流器、ｌＯ・・・
電動機、１１〜１３ 、１１’〜１３’＊ｅａ電動機一
定子巻線、２１・・・ポテンショメータ、２２・・・電
圧調節器、！８．２３・・・電流調節器、２４．２４・
・・ゲート制御装置、２５・・・電圧−周液数変換器、
２６・・・カランタ、２７．２７′・・・ゲート回路、
３１〜３６．３１〜３６・・・スイッチ代理人 弁理士
並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第１図 第２図
図の変換装置の出力電流波形を示す波形図、第３図は電
動機固定子巻線を示す構成図、第４１１は第＊＊の固定
予巻−に第２閣の如鯉電流を供給した場合に巻線に発生
する起磁力ε電動機の回転磁束との関係を示すベクトル
図、落５図は蜜換装置の出力電流をＰＷＭ化（パルス化
）した場合の波形例を示す波形図、嬉・図は電動機轡纏
を多相化した場合な説明するための図で、開園（ａ）は
２組の電動機固定子巻線を示す構成図、ｆｌｌｌｌＱ）
）は各巻−組によって発生する起磁力を示すベクトル図
、同ｗＪ（Ｃ）は２組の寺−による合成起磁力を示すベ
クトル図、同図（ｄ）はこれらの巻線組に供給される相
電流を示す波形図、第７ＷＡはこの発明の実施例を示す
ブロック図、第８ＷＡはモードと起磁力ベクトルの関係
を示すＩ！明図、第９図は電動機固定子巻線に与えられ
る相電流波形をモードとの関係において示す波形図であ
る。 符号説明 １．１・・・可制御整流器、２，２・・・直流リアクト
ル、３ 、３−・・逆変換器、４．４′・・・電流検出
器、６・・・電圧検出器、６・・・整流器、ｌＯ・・・
電動機、１１〜１３ 、１１’〜１３’＊ｅａ電動機一
定子巻線、２１・・・ポテンショメータ、２２・・・電
圧調節器、！８．２３・・・電流調節器、２４．２４・
・・ゲート制御装置、２５・・・電圧−周液数変換器、
２６・・・カランタ、２７．２７′・・・ゲート回路、
３１〜３６．３１〜３６・・・スイッチ代理人 弁理士
並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第１図 第２図
Claims (1)
- 複数組の固定予巻−が互いに所定の位相差をもつ、て配
設されてなる電動機に対して大きさが同じで、かつ前記
各轡纏組悶の位相差と同じａｍ差をもつ電流をそれぞれ
前記各寺−組に供給する単位電流形インバータを前記巻
線の組数と同数だけ有してなる可蜜電圧可変属減電源装
置において、前記電動機の低速回転時には、前記インバ
ータから供給される電流によって４）巻線組に生じる合
成層磁力の方向に応じてその都度いずれか一組のインバ
ータ出力電流のみをパルス巾変調して前記電動機に供給
するよ５ＫＬ、てなることを特徴とする可変電圧可変周
波電１１［１１ｔＫよる電動機制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56116477A JPS5819186A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 可変電圧可変周波電源装置による電動機制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56116477A JPS5819186A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 可変電圧可変周波電源装置による電動機制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5819186A true JPS5819186A (ja) | 1983-02-04 |
Family
ID=14688068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56116477A Pending JPS5819186A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 可変電圧可変周波電源装置による電動機制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5819186A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015077003A (ja) * | 2013-10-09 | 2015-04-20 | 株式会社安川電機 | 電流形インバータ装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5379223A (en) * | 1976-12-22 | 1978-07-13 | Mitsubishi Electric Corp | Motor device |
| JPS55109187A (en) * | 1979-02-13 | 1980-08-22 | Hitachi Ltd | Polyphase thyristor motor controller |
| JPS5686077A (en) * | 1979-12-12 | 1981-07-13 | Fuji Electric Co Ltd | Controlling method for multipled current type inverter |
-
1981
- 1981-07-27 JP JP56116477A patent/JPS5819186A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5379223A (en) * | 1976-12-22 | 1978-07-13 | Mitsubishi Electric Corp | Motor device |
| JPS55109187A (en) * | 1979-02-13 | 1980-08-22 | Hitachi Ltd | Polyphase thyristor motor controller |
| JPS5686077A (en) * | 1979-12-12 | 1981-07-13 | Fuji Electric Co Ltd | Controlling method for multipled current type inverter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015077003A (ja) * | 2013-10-09 | 2015-04-20 | 株式会社安川電機 | 電流形インバータ装置 |
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