JPS5821512B2 - Kouriyudendo Kinoseigiyosouchi - Google Patents

Kouriyudendo Kinoseigiyosouchi

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JPS5821512B2
JPS5821512B2 JP50085813A JP8581375A JPS5821512B2 JP S5821512 B2 JPS5821512 B2 JP S5821512B2 JP 50085813 A JP50085813 A JP 50085813A JP 8581375 A JP8581375 A JP 8581375A JP S5821512 B2 JPS5821512 B2 JP S5821512B2
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signal
current
phase
armature
field
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奥山俊昭
久保田譲
長瀬博
鈴木勝徳
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Hitachi Ltd
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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はサイリスク電力変換装置を用いて電動機を運転
する電動機制御装置に係り、特にサイリスク電力変換装
置の設備容量を低減し、かつ電動;機の電機子反作用を
補償して十分な出力を得ることのできる交流電動機の制
御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a motor control device that operates an electric motor using a Cyrisk power conversion device, and particularly to a motor control device that reduces the installed capacity of the Cyrisk power conversion device and compensates for the armature reaction of an electric motor. The present invention relates to a control device for an AC motor that can obtain sufficient output.

第1図は同期電動機を運転するための、従来の電動機制
御装置の一例の回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of an example of a conventional motor control device for operating a synchronous motor.

1は入力に商用交流電源からの交流電圧を受け、出力に
可変周波数の3相交流を出力するサイクロコンバークで
、逆並列に接続されたサイリスク純ブリツジ回路UP、
UN、VP 、V、、およびWP、WNの3組から構成
される。
1 is a cycloconvert that receives AC voltage from a commercial AC power supply at its input and outputs variable frequency three-phase AC at its output, and is connected in antiparallel with a CYRISC pure bridge circuit UP,
It consists of three sets: UN, VP, V, and WP, WN.

2はサイクロコンバータ1により駆動される同期電動機
で、3相の電機子巻線U、V、Wと界磁巻線Fを有して
いる。
Reference numeral 2 denotes a synchronous motor driven by the cycloconverter 1, which has three-phase armature windings U, V, and W and a field winding F.

3は界磁巻線Fに界磁電流を供給し、その大きさを制御
するための界磁制御回路、4は同期電動機2の回転速度
を検出するための速度発電機、5は速度指令回路、6は
速度指令回路5から送られる速度指令信号と速度発電機
4の出力信号である速度帰還信号を突き合わせ増巾する
速度偏差増巾器で、その出力はトルク指令信号となる。
3 is a field control circuit for supplying field current to the field winding F and controlling its magnitude; 4 is a speed generator for detecting the rotational speed of the synchronous motor 2; 5 is a speed command circuit; 6 is a speed deviation amplifier that matches and amplifies the speed command signal sent from the speed command circuit 5 and the speed feedback signal which is the output signal of the speed generator 4, and its output becomes a torque command signal.

7は同期電動機2の回転軸の回転角位置に応じた位相を
有し、互いに120度の位相差を有する振幅値一定の3
つの正弦波信号(3相信号)を出力する位置検出器で、
本例の場合では、回転子に永久磁石、固定子には該回転
子に面して付設された3ケのホールジェネレータを備え
た構造のものが使用される。
7 has a phase according to the rotational angular position of the rotating shaft of the synchronous motor 2, and 3 has a constant amplitude value and has a phase difference of 120 degrees from each other.
A position detector that outputs two sine wave signals (three-phase signals).
In this example, a structure is used in which the rotor has a permanent magnet and the stator has three Hall generators attached facing the rotor.

8は位置検出器7の出力信号の1つと速度偏差増巾器6
の出力信号を掛は合わせ、サイクロコンバータ1の出力
電流(U相)を制御するための、正弦波の電流指令信号
を出力する掛算器、9は前記サイリスク純ブリツジ回路
UP、UN(以下サイリスク回路UP、UNと略す)の
交流入力電流を検出するための電流検出器、10は前記
電流指令信号と電流検出器9の出力信号を突き合わせ増
巾する電流偏差増巾器、11は電流偏差増巾器10の出
力信号に従って、サイリスク回路UP、UNの点弧位相
を制御するための自動パルス移相器、12はサイリスク
回路UP、UNの出力電流の正負の向きに応じて、サイ
リスク回路のUPあるいはUNに交互にゲート信号を供
給するゲートアンプである。
8 is one of the output signals of the position detector 7 and the speed deviation amplifier 6
Multiplier 9 outputs a sinusoidal current command signal for controlling the output current (U phase) of cycloconverter 1 by multiplying the output signals of 10 is a current deviation amplification device that matches and amplifies the current command signal and the output signal of the current detector 9; 11 is a current deviation amplification device; 12 is an automatic pulse phase shifter for controlling the firing phase of the thyrisk circuit UP and UN according to the output signal of the thyrisk circuit 10; 12 is an automatic pulse phase shifter for controlling the firing phase of the thyrisk circuit UP and UN; This is a gate amplifier that alternately supplies gate signals to the UN.

なお、図にはサイリスク回路UP、UNに対する制御回
路のみを示したが、他のサイリスク回路VP、vN、W
P、WNに対しても部品番号の8〜12と同一の制御回
路がある。
Note that although only the control circuits for the thyrisk circuits UP and UN are shown in the figure, other thyrisk circuits VP, vN, and W are shown.
The same control circuits as part numbers 8 to 12 are also available for P and WN.

それらについては記述を省略する。The description of them will be omitted.

次にこの回路の動作を説明する。Next, the operation of this circuit will be explained.

位相検出器7は同期電動機2の回転軸に連結された永久
磁石を備えた回転子と、その永久磁石が作る磁界を検知
して、その磁界の大きさに応じた信号を発生するホール
ジェネレータを備えた固定子を有している1該永久磁石
は、同期電動機2の極数に等しい数だけ交互にN極、S
極を作るように回転子上に配置されており、また、ホー
ルジェネレータは、互いに電気角度で120度だけ隔て
て固定子上に取り付けられている。
The phase detector 7 includes a rotor equipped with a permanent magnet connected to the rotating shaft of the synchronous motor 2, and a Hall generator that detects the magnetic field created by the permanent magnet and generates a signal according to the magnitude of the magnetic field. The permanent magnet 1 having a stator provided with the same number of poles as the number of poles of the synchronous motor 2 alternately has N poles and S poles.
They are arranged on the rotor to form poles, and the Hall generators are mounted on the stator 120 electrical degrees apart from each other.

そのことにより、位相検出器7からは第2図aに示すよ
うな、振巾が一定な正弦波状の信号S U ”” S
Wが検出される。
As a result, the phase detector 7 outputs a sinusoidal signal S U "" S with a constant amplitude as shown in FIG. 2a.
W is detected.

該信号は同期電動機2の界磁と電機子の相対位置(角度
)に関係した信号であって、同図Cに示す同期電動機2
の電機子電圧eU”’−eW と図示の位相関係を有し
ている。
This signal is a signal related to the relative position (angle) of the field and armature of the synchronous motor 2, and is a signal related to the relative position (angle) of the armature and the field of the synchronous motor 2, and
has the illustrated phase relationship with the armature voltage eU"'-eW.

掛算器8において、位置検出器7と速度偏差増巾器6の
各出力信号が掛は合わされ、掛算器8からは、位置検出
器7の出力信号と同位相で、振巾値が速度偏差増巾器6
の出力信号に比例した電流指令信号が取り出される。
In the multiplier 8, the output signals of the position detector 7 and the speed deviation amplification device 6 are multiplied together. Drawer 6
A current command signal proportional to the output signal of is extracted.

次に部品番号の9〜12の動作に従ってサイリスク回路
UP、UNを点弧制御し、その出力電流は第2図すに示
すように前記電流指令信号に従う値に制御される。
Next, the ignition of the thyrisk circuits UP and UN is controlled according to the operations of part numbers 9 to 12, and the output current thereof is controlled to a value according to the current command signal as shown in FIG. 2.

すなわち、出力電流の大きさは、速度偏差に応じた信号
である速度偏差増巾器6の出力信号に比例した値に、ま
た電流の位相は位置検出器7の信号と同位相に制御され
る。
That is, the magnitude of the output current is controlled to a value proportional to the output signal of the speed deviation amplifier 6, which is a signal corresponding to the speed deviation, and the phase of the current is controlled to be in the same phase as the signal of the position detector 7. .

この関係は同期電動機2の回転速度が変化してもまった
く変ることがなく、回転速度が零の場合においては、各
電機子電流iU〜iwの大きさは、速度偏差の大きさと
、その時の界磁と電機子の相対的な位置関係(角度)に
応じた値のものになる。
This relationship does not change at all even if the rotational speed of the synchronous motor 2 changes, and when the rotational speed is zero, the magnitude of each armature current iU to iw is determined by the magnitude of the speed deviation and the field at that time. The value depends on the relative positional relationship (angle) between the magnet and armature.

このように制御される結果、回転速度が零付近となる場
合においては、次のような不都合が生じる。
As a result of such control, when the rotational speed is near zero, the following problems occur.

すなわち、回転速度が零でない場合においてはUP−W
Nの各サイリスク回路はπ期間だけ通流するので、その
出力電流の平均値iaは、電機子電流の振巾値をImと
すると、 であるが、回転速度が零の場合においては、出力電流が
Imに等しく継続して流れる場合を生じ、その場合には
、 i a = I m ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (2
)となる。
That is, when the rotation speed is not zero, UP-W
Since each N sirisk circuit conducts current for a period of π, the average value ia of its output current is, where Im is the amplitude value of the armature current. However, when the rotation speed is zero, the output current A case arises in which the flow is equal to Im and continues, and in that case, i a = I m ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (2
).

すなわち、前述した普通の場合に比べπ倍の電流がサイ
リスク回路に流れることになり、サイリスクの過熱を招
く虞れがある。
That is, compared to the normal case described above, a current π times as large as that flows through the Cyrisk circuit, which may lead to overheating of the Cyrisk.

このような現象を以下電流集中現象と呼ぶことにするが
、UP〜UNのいずれのサイリスク回路に電流集中が起
るかは、その場合の電機子と界磁の相対位置関係によっ
て定まるため、結局、すべてのサイリスク回路に対して
その電流集中を考慮する必要があり、すべてのサイリス
ク回路の容量は、普通の場合で定まる容量のπ倍もの容
量が必要となる。
This phenomenon is hereinafter referred to as a current concentration phenomenon, but in which of the SI risk circuits UP to UN the current concentration occurs is determined by the relative positional relationship between the armature and the field in that case. , it is necessary to take into account current concentration for all thyrisk circuits, and the capacity of all thyrisk circuits is required to be π times the capacity determined in the normal case.

そのため、サイクロコンバータ1としても相当に不経済
な装置となってしまうことが大きな不都合であった。
Therefore, the cycloconverter 1 has become a considerably uneconomical device, which is a major disadvantage.

また別な不都合として、負荷の増加(電機子電流の増加
)に伴なって力率が低下し、かつ電機子端子電圧の大き
さは上昇するために、その分サイクロコンバータ1なら
びに同期電動機2の(設備)容量が増加するという不都
合がある。
Another disadvantage is that as the load increases (increase in armature current), the power factor decreases and the armature terminal voltage increases. (Equipment) There is a disadvantage of increased capacity.

これを生じる理由は、第2図に示すように、電機子電流
iUと無負荷誘起電圧eouが同相となるように、位置
検出器7の出力信号位相が設定された場合においては、
第3図のベクトル図が示すように、負荷時において、電
機子反作用XsIMにより、電機子端子電圧Vが電機子
電流■Mに比べaだけ進むようになり、かつVの大きさ
が無負荷誘起電圧Eoに比べ高くなる結果、力率低下と
電圧上昇をじるからである。
The reason for this is that, as shown in FIG. 2, when the output signal phase of the position detector 7 is set so that the armature current iU and the no-load induced voltage eou are in phase,
As shown in the vector diagram in Fig. 3, under load, armature reaction XsIM causes armature terminal voltage V to advance by a amount compared to armature current ■M, and the magnitude of V increases due to the no-load induced This is because the voltage becomes higher than the voltage Eo, resulting in a decrease in the power factor and an increase in the voltage.

本発明の目的は、このような従来の装置における不都合
を除去し、電流集中現象ならびに負荷時の力率低下を防
止して、サイリスタ電力変換装置(サイクロコンバータ
)および電動機の設備容量を低減できる交流電動機の制
御装置を提供することにある。
The purpose of the present invention is to eliminate the disadvantages of conventional devices, prevent current concentration phenomenon and power factor drop during load, and reduce the installed capacity of thyristor power converters (cycloconverters) and electric motors. An object of the present invention is to provide a control device for an electric motor.

本発明の特徴とするところは、電動機を多相の界磁巻線
を備えた構造のものとし、該界磁巻線に流す界磁電流の
周波数を発振器の出力信号に応じて制御し、同時に、該
界磁電流の大きさと位相を前記電動機の電機子電流の大
きさに応じて制御し、かつ該電動機の電機子と界磁の相
対的な位置関係に応じた位相を有する信号と前記発振器
の出力信号を基に、所定の演算を行ない得られた信号に
応じて前記電機子電流の位相を制御するようにしたこと
にある。
The present invention is characterized in that the motor has a structure equipped with multiphase field windings, and the frequency of the field current flowing through the field windings is controlled according to the output signal of the oscillator. , a signal that controls the magnitude and phase of the field current according to the magnitude of the armature current of the motor, and has a phase that corresponds to the relative positional relationship between the armature of the motor and the field, and the oscillator. The phase of the armature current is controlled in accordance with the signal obtained by performing a predetermined calculation based on the output signal of.

第4図に本発明の一実施例を示す電動機制御装置の回路
構成図を示す。
FIG. 4 shows a circuit configuration diagram of a motor control device showing an embodiment of the present invention.

部品番号の1,4〜6゜8〜12は第1図に示した同一
番号のものと同様のものであるので説明は省略する。
Part numbers 1,4-6°8-12 are the same as those with the same numbers shown in FIG. 1, and therefore their explanation will be omitted.

13は3相の電機子巻線U、V、Wと、互いに直交する
起磁力を発生する2つの界磁巻線F1.F2を備えた電
動機14は電動機13の回転軸の回転角位置に応じた位
相を有し、互いに90度の位相差を有する2つの正弦波
信号(2相信号)を出力する位置検出器で、構造は前述
したもの(部品番号7)と類似である。
13 are three-phase armature windings U, V, and W, and two field windings F1.13 that generate mutually orthogonal magnetomotive forces. The electric motor 14 equipped with F2 is a position detector that outputs two sine wave signals (two-phase signals) having a phase corresponding to the rotational angular position of the rotating shaft of the electric motor 13 and having a phase difference of 90 degrees from each other. The construction is similar to that described above (part number 7).

15は互いに90度の位相差を有する2つの正弦波信号
S1.S2を出力する発振器、16は界磁巻線F1.F
2に流す界磁電流IFtylF2の一定励磁分の大きさ
を指令する信号(以下定励磁分指令信号と記す)を出力
する定励磁分指令回路、17は前記定励磁分指令信号と
発振器15の出力信号S1を掛は合わせる掛算器、18
は速度偏差増巾器6の出力信号と発振器15の出力信号
S2を掛は合わせる掛算器、19は後述する界磁制御用
サイリスク純ブリツジ回路23.24(以下単にサイリ
スク回路23.24と記す)の交流入力電流を検出する
ための電流検出器、20は掛算器17.18と電流検出
器19の各出力信号を突き合わせ増巾する電流偏差増巾
器、21は電流偏差増巾器20の出力信号に従って、サ
イリスク回路23,24の点弧位相を制御するための自
動パルス移相器、22は界磁電流iF1の正負の向きに
応じて、前記サイリスク回路23あるいは24にゲート
信号を供給するゲートアンプ、23゜24は界磁巻線F
1に界磁電流jFxを供給するサイリスク回路である。
15 are two sine wave signals S1.15 having a phase difference of 90 degrees from each other. An oscillator outputting S2, 16 is a field winding F1. F
A constant excitation command circuit outputs a signal (hereinafter referred to as a constant excitation command signal) for commanding the magnitude of the constant excitation component of the field current IFtylF2 flowing through the constant excitation command signal 17, and the output of the oscillator 15. Multiplier for multiplying and combining signal S1, 18
19 is a multiplier that multiplies the output signal of the speed deviation amplifier 6 and the output signal S2 of the oscillator 15, and 19 is an alternating current of a Cyrisk pure bridge circuit 23.24 (hereinafter simply referred to as Cyrisk circuit 23.24) for field control, which will be described later. A current detector for detecting the input current; 20 a current deviation amplification device that matches and amplifies the respective output signals of the multipliers 17 and 18 and the current detector 19; 21 a current deviation amplification device according to the output signal of the current deviation amplification device 20; , an automatic pulse phase shifter for controlling the firing phase of the thyrisk circuits 23 and 24; 22 is a gate amplifier that supplies a gate signal to the thyrisk circuit 23 or 24 depending on the positive or negative direction of the field current iF1; 23°24 is the field winding F
This is a Cyrisk circuit that supplies field current jFx to 1.

25は前記定励磁分指令信号と発振器15の出力信号S
2を掛は合わせる掛算器、26は発振器15の出力信号
S1に対して位相が反転した信号を出力する位相反転器
、27は速度偏差増巾器6の出力信号と位相反転器26
の出力信号を掛は合わせる掛算器、28は後述する界磁
制御用サイリスタ純ブリツジ回路32.33(以下、単
にサイリスク回路32.33と記す)の交流入力電流を
検出するための電流検出器、29は掛算器25゜27と
電流検出器28の各出力信号を突き合わせ増巾する電流
偏差増巾器、30は電流偏差増巾器29の出力信号に従
って、サイリスク回路32゜33の点弧位相を制御する
ための自動パルス移相器、31は界磁電流1p2の向き
に応じて、サイリスク回路32あるいは33にゲート信
号を供給するゲートアンプ、32.33は界磁巻線F2
に界磁電流jF2を供給するサイリスク回路である。
25 is the constant excitation command signal and the output signal S of the oscillator 15;
A multiplier that multiplies 2 by 2, a phase inverter 26 that outputs a signal whose phase is inverted with respect to the output signal S1 of the oscillator 15, and a phase inverter 27 that outputs the output signal of the speed deviation amplifier 6 and the phase inverter 26.
28 is a current detector for detecting the AC input current of a field control thyristor pure bridge circuit 32.33 (hereinafter simply referred to as thyrisk circuit 32.33), which will be described later. A current deviation amplifier 30 matches and amplifies each output signal of the multiplier 25° 27 and the current detector 28, and a current deviation amplifier 30 controls the firing phase of the silisk circuit 32° 33 in accordance with the output signal of the current deviation amplifier 29. 31 is a gate amplifier that supplies a gate signal to the thyrisk circuit 32 or 33 depending on the direction of the field current 1p2, and 32.33 is a field winding F2.
This is a Sirisk circuit that supplies field current jF2 to.

34は位置検出器14と発振器15の各出力信号を掛は
合わせ、両信号の周波数の和の周波数を有する、3相の
正弦波信号(以下、電流位相指令信号と記す)を出力す
る電流位相指令回路である。
A current phase 34 multiplies the output signals of the position detector 14 and the oscillator 15 and outputs a three-phase sine wave signal (hereinafter referred to as a current phase command signal) having a frequency equal to the sum of the frequencies of both signals. This is a command circuit.

第5図に電流位相指令回路34の詳細な回路構成図を示
す。
FIG. 5 shows a detailed circuit diagram of the current phase command circuit 34.

35〜38は位置検出器14と発振器15の各出力信号
を掛は合わせる掛算器、39は掛算器35と36の出力
信号の差を取り出す減算器、40は掛算器37と38の
出力信号の和を取り出す加算器、41〜43は減算器3
9および加算器40の各出力信号を後述するように所定
比率で加算し、3相正弦波信号を出力する相数変換回路
である。
35 to 38 are multipliers for multiplying and combining the output signals of the position detector 14 and the oscillator 15; 39 is a subtractor for taking out the difference between the output signals of the multipliers 35 and 36; and 40 is a multiplier for the output signals of the multipliers 37 and 38. Adder that takes out the sum, 41 to 43 are subtracters 3
9 and the adder 40 at a predetermined ratio as described later, and outputs a three-phase sine wave signal.

まず本発明の動作原理、特に電機子反作用の補償に関し
て、第6図に示すベクトル図を用いて説明スる。
First, the operating principle of the present invention, in particular the compensation of armature reaction, will be explained using the vector diagram shown in FIG.

図においてIFAは、2つの界磁巻線F1゜F2が作る
界磁起磁力、1Mは電機子巻線が作る起磁力である。
In the figure, IFA is the field magnetomotive force generated by the two field windings F1 and F2, and 1M is the magnetomotive force generated by the armature winding.

前者は無負荷誘起電圧Eoを誘起させ、後者は同期リア
クタンス降下XsIMを生じさせるが、このXsIMを
あらかじめ見込んでおき、図示ベクトルの関係に従って
EOの大きさと位相を制御するならば、電機子反作用の
影響を補償することができる。
The former induces a no-load induced voltage Eo, and the latter causes a synchronous reactance drop The impact can be compensated.

すなわちこのことは、IMと直交し大きさが一定なベク
トルIFO(端子電圧Vと対応関係にあるもの)とベク
トル■Mを合成して得られるベクトルIFAの関係に従
って界磁起磁力の大きさと位相を制御することにより達
成される。
In other words, this means that the magnitude and phase of the field magnetomotive force are determined according to the relationship of the vector IFA obtained by combining the vector IFO (corresponding to the terminal voltage V), which is orthogonal to IM and has a constant magnitude, and the vector ■M. This is achieved by controlling the

以下、具体的に第4,5図に示す回路の動作にもとづき
説明する。
The following will specifically explain the operation of the circuit shown in FIGS. 4 and 5.

発振器15は、所定周波数で発振するV−F変換器と、
その出力信号パルスを受は多数の出力端子から順次に出
力信号を出すリングカウンタ、該リングカウンタの出力
信号に従って90度の位相差を有する2つの正弦波状信
号を発生するD−A変換器、および該D−A変換器の出
力信号を、より正弦波に近づけるために用いるフィルタ
回路などで構成されている。
The oscillator 15 includes a V-F converter that oscillates at a predetermined frequency;
A ring counter that receives the output signal pulses and sequentially outputs output signals from a large number of output terminals, a D-A converter that generates two sinusoidal signals having a 90 degree phase difference according to the output signals of the ring counter, and It consists of a filter circuit used to make the output signal of the DA converter more similar to a sine wave.

このようにして得られた発振器15の出力信号S1.S
2は、次式のように表わすことができる。
The output signal S1. of the oscillator 15 thus obtained. S
2 can be expressed as in the following equation.

なお、信号の振巾値は、この場合重要な意味をもたない
ので記述を省略する。
Note that the amplitude value of the signal has no important meaning in this case, so its description will be omitted.

以下その他の信号についても必要でない限り同様に省略
する。
Below, other signals will be similarly omitted unless necessary.

51=CO3(ωSt十θ)・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・(3)S2二5IN(ωSt+θ)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (4)ここに
、ωS:信号角周波数 θ:時刻t=0における信号位相 掛算器17および25は、それぞれSl、S2の信号と
定励磁指令信号を掛は合わせるため、Sl。
51=CO3(ωSt+θ)・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・(3) S225IN(ωSt+θ)
(4) Here, ωS: Signal angular frequency θ: The signal phase multipliers 17 and 25 at time t=0 are In order to match the signal and the constant excitation command signal, Sl.

S2と同相で定励磁指令信号に比例した大きさを有する
次式に示す信号P1.P2を出力する。
A signal P1.S2, which is in phase with S2 and has a magnitude proportional to the constant excitation command signal, is expressed by the following equation. Output P2.

p1= Ep cos (ωst+θ)・・・・・・・
・・・・・・・・・・・ (5)P2=EPSIN(ω
st十〇)・・・・・・・・・・・・(6)ここに、E
P:信号の振巾値 一方、掛算器18および27は、それぞれ信号S2およ
び位相反転回路26の出力信号と速度偏差増巾器6の出
力信号を掛は合わせるため、前者の信号と同位相でかつ
後者の信号に比例した大きさを有する次式に示す信号Q
1.Q2を出力する。
p1= Ep cos (ωst+θ)・・・・・・
・・・・・・・・・・・・ (5) P2=EPSIN(ω
st 10)・・・・・・・・・・・・(6) Here, E
P: Amplitude value of the signal On the other hand, the multipliers 18 and 27 multiply the signal S2 and the output signal of the phase inversion circuit 26 by the output signal of the speed deviation amplifier 6, respectively, so that they are in the same phase as the former signal. and a signal Q expressed by the following equation having a magnitude proportional to the latter signal
1. Output Q2.

。QにEQ−8IN(ω8を十θ)・・・・・・・・・
(7)Q2 = −EQ−cos (ωst十θ)・・
・・・・・・・・・・(8)これらの信号”1 = F
2 、Ql 、Q2は界磁電流iF1.iF2の大きさ
と位相を定める信号であって、部品番号の19〜24の
動作に従って、jF+・は信号P1とQlの和で与えら
れる信号と同相で相似な関係となるように制御され、同
様に部品番号の28〜33の動作に従って、iF2は信
号P2とQ2の和で与えられる信号と同相で相似な関係
となるように制御される。
. EQ-8IN to Q (ω8 to 10θ)...
(7) Q2 = -EQ-cos (ωst + θ)...
・・・・・・・・・・・・(8) These signals "1 = F
2, Ql, and Q2 are field currents iF1. It is a signal that determines the magnitude and phase of iF2, and according to the operations of part numbers 19 to 24, jF+ is controlled so that it is in phase and has a similar relationship to the signal given by the sum of signals P1 and Ql, and similarly According to the operations of part numbers 28 to 33, iF2 is controlled so that it is in phase and has a similar relationship to the signal given by the sum of signals P2 and Q2.

なお、部品番号の19〜24および28〜33の動作は
、正逆方向の電流に対して制御可能な、従来の静止レオ
ナードの場合と同様であるので説明を省略する。
The operations of part numbers 19 to 24 and 28 to 33 are the same as in the case of a conventional stationary Leonardo, which can control current in the forward and reverse directions, and therefore the explanation will be omitted.

以上のことから、界磁電流iF1.iF2は正弦波状に
変化する電流となり、次式のようになる。
From the above, field current iF1. iF2 is a current that changes sinusoidally, and is expressed by the following equation.

1p1=K (PI + Ql ) =1F−CO3(ωst+θ)+IC−8IN(ωst
十〇) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(9)) ip2二K(P2+Q2 ) =Ip ・5IN(ωsi+θ)−■c−cO3(ωs
1+θ)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・00)ここに、K:比例定数 ■F:信号P1.P2成分に基づく界磁電流の振巾値 ■c:信号Q1.Q2成分に基づく界磁電流の振巾値 一方この時、電機子巻線に誘起する電圧についてみると
、界磁電流iF1.iF2は、電機子巻線に鎖交する磁
束を生じさせ、その磁束鎖交数が変化することにより、
電機子巻線U相には次式に示す電圧(無負荷誘起電圧)
eouが誘起する。
1p1=K (PI + Ql) = 1F-CO3(ωst+θ)+IC-8IN(ωst
10) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(9)) ip22K(P2+Q2) =Ip・5IN(ωsi+θ)−■c−cO3(ωs
1+θ)・・・・・・・・・・・・・・・・・・
...00) Here, K: proportionality constant ■F: signal P1. Amplitude value of field current based on P2 component ■c: Signal Q1. Amplitude value of field current based on Q2 component At this time, looking at the voltage induced in the armature winding, field current iF1. iF2 generates magnetic flux that interlinks with the armature winding, and by changing the number of magnetic flux linkages,
The voltage shown in the following formula (no-load induced voltage) is applied to the armature winding U phase.
eou induces.

■。W相電圧についてはeouに対して位相が120度
ずつ異なるのみであるので記述を省略する。
■. As for the W-phase voltage, its phase differs by only 120 degrees from eou, so its description will be omitted.

eou=−(ωs十ωr)−M−Ip−8IN((ωS
十ωr)を十θ+ψ1)+(ωS+ωr ) −M−I
c −CO3((ωS十ωr)t+θ+ψ1)・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1υここ
に、M:界磁巻線F、 、 F2と電機子巻線間の相互
インダクタンスの最大値 ω、=2πPM2. P :極対数、N3:毎秒回転数 ψ1 :時刻t=0における界磁巻線F1と電機子巻線
U相のなす角(電気 角度) 式が示すように、界磁起磁力によって生じる電機子電圧
euは、ωS+ω、の角周波数を有し、たとえ回転速度
が零(ω、二〇)であっても、最低ωSの角周波数を有
する電圧となる。
eou=-(ωs ten ωr)-M-Ip-8IN((ωS
1ωr) to 1θ+ψ1)+(ωS+ωr) −M−I
c - CO3 ((ωS 1ωr) t+θ+ψ1)...
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1υ Here, M: Maximum value of mutual inductance between field winding F, , F2 and armature winding ω, = 2πPM2.P: Number of pole pairs, N3: Number of revolutions per second ψ1: Angle (electrical angle) between field winding F1 and armature winding U phase at time t=0 As shown by the formula, generated by field magnetomotive force The armature voltage eu has an angular frequency of ωS+ω, and even if the rotational speed is zero (ω, 20), it becomes a voltage having the lowest angular frequency of ωS.

このことは、同期電動機の回転速度が零の場合、電機子
電圧の周波数も零となる従来例(第1図のもの)とは大
きく異なっている。
This is greatly different from the conventional example (the one in FIG. 1) in which when the rotational speed of the synchronous motor is zero, the frequency of the armature voltage is also zero.

一方、電機子電流は次のようにして制御される。On the other hand, the armature current is controlled as follows.

まず、位置検出器14からは、次式に示すような回転子
(界磁)の回転角位置に対応した位相を有する2相信号
H1,H2が検出される。
First, the position detector 14 detects two-phase signals H1 and H2 having phases corresponding to the rotational angular position of the rotor (field) as shown in the following equation.

H1=CO5(ωrt+φ2)・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・ 02)H2=SUN(ωrt十
φ2)・・・・・・・・・・・・・・・03)ここに、
φ2:時刻1=0における信号位相電流位相指令回路3
4は、発振器15の出力信号S1.S2と該信号H1,
H2を入力して次のような演算を行なう。
H1=CO5(ωrt+φ2)・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・ 02) H2=SUN(ωrt×φ2)・・・・・・・・・・・・・・・03) Here,
φ2: Signal phase current phase command circuit 3 at time 1=0
4 is the output signal S1.4 of the oscillator 15. S2 and the signal H1,
Input H2 and perform the following calculation.

すなわち、掛算器35.36により、それぞれ信号S1
とHl、S2とH2を掛は合わせ、得られた2つの信号
の差を減算器39で取り出すことにより、次式に示す信
号L1を得る。
That is, the multipliers 35 and 36 respectively add the signal S1
By multiplying and combining H1, S2 and H2, and extracting the difference between the two obtained signals using a subtracter 39, a signal L1 expressed by the following equation is obtained.

L1=S1・H,−82・H2 一〇05((ωS+ωr)を十θ+φ2) ・・・04
)また一方、掛算器37.38により、それぞれ信号S
2とHl、 SlとH2を掛は合わせ、得られた2つの
信号の和を加算器40で取り出すことにより、次式に示
す信号L2を得る。
L1=S1・H, -82・H2 1005 ((ωS+ωr) is 10θ+φ2) ...04
) and on the other hand, the multipliers 37 and 38 respectively add the signal S
2 and Hl and Sl and H2 are multiplied together, and the sum of the two obtained signals is taken out by an adder 40, thereby obtaining a signal L2 shown in the following equation.

L2−82・H,十S1・)!2 二5IN((ωs+ωr)t+θ+ψ2)・・・09次
にこれらの信号L1. L2は相数変換回路41〜43
に加えられ、該回路において次式に示す演算を行ない、
次の3つの信号(電流位相指令信号)DU、D■、Dw
を得る。
L2-82・H, 10S1・)! 2 25IN ((ωs+ωr)t+θ+ψ2)...09 Next, these signals L1. L2 is phase number conversion circuit 41 to 43
is added to, and the circuit performs the operation shown in the following equation,
The following three signals (current phase command signal) DU, D■, Dw
get.

式が示すように、これらの信号DU−Dwは、前述した
電圧eoと周波数は等しく、また互いに120度の位相
差を有する正弦波信号である。
As shown in the equations, these signals DU-Dw are sinusoidal signals having the same frequency as the voltage eo described above and having a phase difference of 120 degrees from each other.

次に、掛算器8において、速度偏差増巾器6の出力信号
と信号DUを掛は合わせ、電機子電流iUの大きさと位
相を定める電機子電流パターン信号を作る。
Next, a multiplier 8 multiplies the output signal of the speed deviation amplifier 6 and the signal DU to generate an armature current pattern signal that determines the magnitude and phase of the armature current iU.

電流iUは、部品番号の9〜12,1の動作に従って、
前記電機子電流パターン信号と同相で相似な関係となる
ように制御される。
The current iU is according to the operation of part number 9-12,1.
It is controlled to have the same phase and similar relationship to the armature current pattern signal.

なお、部品番号の9〜12.1(サイリスク回路UP
In addition, part numbers 9 to 12.1 (Sirisk circuit UP
.

UN)の動作は、正逆方向の電流に対して制御可能な、
従来の静止レオナードの場合と同様であるので説明を省
略する。
The operation of UN) can be controlled with respect to the current in the forward and reverse directions.
Since this is the same as in the case of a conventional stationary Leonard, the explanation will be omitted.

電流iUは次式で示される。iU=−Im 5IN((
ωs十ωr)を十〇+ψ2)・・・・・・・ ・
・・・・(L→ここに、Im:電流の振巾値 なお、他の相電流iv、iwについては、iUに対して
位相が120度ずつ異なるのみであるので前述を省略す
る。
The current iU is expressed by the following formula. iU=-Im 5IN((
ωs 1ωr) to 10 + ψ2)・・・・・・・・
(L→Here, Im: Amplitude value of current) Note that the other phase currents iv and iw are only 120 degrees different in phase from iU, so the description above will be omitted.

この結果、電動機13からは次式のトルクτが発生する
As a result, the electric motor 13 generates a torque τ expressed by the following equation.

ここで、(ψ2−ψ1)の値は、前述した位置検出器1
4におけるホールジェネレータと永久磁石の相対的な位
置関係を調整して、回転子(界磁)の回転角に対応する
位置検出器14の出力信号位相を調整することにより設
定する。
Here, the value of (ψ2 - ψ1) is the value of the position detector 1 described above.
4, by adjusting the relative positional relationship between the Hall generator and the permanent magnet, and adjusting the output signal phase of the position detector 14 corresponding to the rotation angle of the rotor (field).

ψ2二ψ1に設定した場合のトルクτ′は次式となる。The torque τ' when set to ψ22ψ1 is given by the following equation.

この式は、第1図に示したような従来の同期電動機の場
合における式と同様であって、このことは、従来の電動
機に比べ、基本的には同一の体格を有する電動機13か
ら同一のトルクを引き出しうろことを示している。
This equation is similar to the equation for a conventional synchronous motor as shown in FIG. It shows the scales that pull out the torque.

また式は、トルクτ′が電機子電流や界磁電流の大きさ
Im・IFのみで定まる値であって、発振器15の出力
信号周波数や回転速度によっては影響されないことを示
している。
The equation also shows that torque τ' is a value determined only by the magnitude of the armature current and field current Im·IF, and is not affected by the output signal frequency or rotational speed of the oscillator 15.

次に、電機子端子電圧についてみれば、電機子電流iu
−iwが流れることにより電機子反作用を生じるため、
端子電圧としては無負荷誘起電圧eoより同期リアクタ
ンス降下だけ電圧降下する。
Next, if we look at the armature terminal voltage, the armature current iu
The flow of −iw causes an armature reaction, so
The terminal voltage is lower than the no-load induced voltage eo by the synchronous reactance drop.

結局、端子電圧euは e u = e o u−XsImCO5((ωs+ω
r)t+θ十ψ1)= (ω8+ωj) ・M・IF
SIN((GJS +(t)r>t+θ+ψ1)+((
ωS十ωr)M・■。
In the end, the terminal voltage eu is eu = e o u−XsImCO5((ωs+ω
r) t + θ + ψ 1) = (ω8 + ωj) ・M・IF
SIN((GJS +(t)r>t+θ+ψ1)+((
ωS tenωr) M・■.

X2 ・Im jcO5(((IJS +co r)
t−% 0+ψ1)・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・ (221ここで、
Xsは同期リアクタンス となる。
X2 ・Im jcO5(((IJS +cor)
t-% 0+ψ1)・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (221Here,
Xs is the synchronous reactance.

ところで、界磁電流の振巾値ICと電機子電流の振巾値
Imは速度偏差増巾器6の出力信号であるトルク指令信
号に比例した値であり、両者の比を Ic/Im二Xs/(ωs十(1)l−)M ++、+
+、(23)となるように調整すれば、(この調整は電
流偏A増巾器10の入力抵抗を加減することにより行た
える)端子電圧euは eu=−(ωS十ωr) ・M ・I pS IN (
ωB + ωr) (十θ+ψ1)・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・に)となる。
By the way, the amplitude value IC of the field current and the amplitude value Im of the armature current are values proportional to the torque command signal which is the output signal of the speed deviation amplification device 6, and the ratio of the two can be expressed as Ic/Im2Xs /(ωs ten (1) l-)M ++, +
+, (23) (this adjustment can be done by adjusting the input resistance of the current bias A amplifier 10), the terminal voltage eu becomes eu = - (ωS + ωr) ・M・IPS IN (
ωB + ωr) (10θ+ψ1)・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・).

式は、端子電圧が電機子電流の影響を受けないものとな
ること、すなわち、その大きさは定励磁分指令信号で指
令されるIFの大きさにより定まり、電機子電流によっ
ては変動しないことを示し、またその位相は、式(11
(ψ2=91)と式(2りの関係が示すように、常に電
機子電流と同相(力率が1.O)となることを示してい
る。
The formula shows that the terminal voltage will not be affected by the armature current, that is, its magnitude will be determined by the magnitude of the IF commanded by the constant excitation command signal, and will not vary depending on the armature current. and its phase is expressed by equation (11
As shown by the relationship between (ψ2=91) and equation (2), it is always in phase with the armature current (power factor is 1.0).

このことは、従来例において有していた負荷の増加に伴
なう力率の低下や端子電圧の上昇、およびそれに附随し
た不都合を防止できることを意味している以上述べた動
作から、次のことが明らかであるすなわち、 (1)トルクの大きさは、電機子電流の大きさImを制
御することにより任意に制御できる。
This means that it is possible to prevent a drop in power factor, a rise in terminal voltage, and the accompanying problems that occurred in the conventional example due to an increase in load. It is clear that: (1) The magnitude of the torque can be arbitrarily controlled by controlling the magnitude Im of the armature current.

したがって、第4図に示すように、速度偏差増巾器6の
出力信号に応じて電機子電流を制御すれば電動機の回転
速度を速度指令に見合って制御できる。
Therefore, as shown in FIG. 4, if the armature current is controlled in accordance with the output signal of the speed deviation amplifier 6, the rotational speed of the motor can be controlled in accordance with the speed command.

(2)電機子電流および電機子電圧の周波数は、たとえ
回転速度が零(ωに〇)であっても、発振器15の出力
信号周波数分ωSだけの周波数を有しており、零になる
ことはない。
(2) The frequencies of the armature current and armature voltage have a frequency equal to the output signal frequency of the oscillator 15 ωS even if the rotational speed is zero (○ in ω), and therefore become zero. There isn't.

したがって、発振器の周波数を、サイクロコンバータ1
を構成するサイリスタの熱時定数を考慮して、電流集中
(サイリスクの過熱)を生じない程度の周波数(1〜2
H2)に設定しておけば、従来方式におけるような電流
集中を防止することができる。
Therefore, the frequency of the oscillator can be changed to cycloconverter 1
Considering the thermal time constant of the thyristors that make up the
By setting H2), it is possible to prevent current concentration as in the conventional system.

(3)電機子端子電圧が電機子電流の影響を受けること
がない。
(3) Armature terminal voltage is not affected by armature current.

すなわち、電圧の大きさ、ならびに電機子電流との位相
差(力率)が電機子電流の大小にかかわらず常に一定に
保たれる。
That is, the magnitude of the voltage and the phase difference (power factor) with the armature current are always kept constant regardless of the magnitude of the armature current.

したがって、従来例において有していた負荷の増加に伴
なう力率の低下や端子電圧の上昇が防止される。
Therefore, a decrease in power factor and an increase in terminal voltage that occur in the conventional example due to an increase in load are prevented.

なお、界磁制御用サイリスタ回路の容量としては、サイ
クロコンバータ1の容量の5%〜10係程度が必要であ
るが、上述の(2) 、 (3)によってサイクロコン
バータ1のサイリスクの容量が従来のものに比べ大巾に
低減できることから、全体としてみても、サイリスク装
置容量を大巾に低減できるという多大な効果が得られる
Note that the capacity of the field control thyristor circuit is required to be approximately 5% to 10 times the capacity of the cycloconverter 1, but due to (2) and (3) above, the thyristor circuit capacity of the cycloconverter 1 is lower than that of the conventional one. Since this can be greatly reduced compared to , a great effect can be obtained in that the capacity of the SIRISK device can be greatly reduced overall.

本発明によれば、従来方式においてみられた電流集中現
象、ならびに負荷の大きさの変化に伴なう力率の変動を
防止して、サイリスク電力変換器の設備容量を大巾に低
減できる電動機制御装置を提供することができる。
According to the present invention, an electric motor that can significantly reduce the installed capacity of a Cyrisk power converter by preventing the current concentration phenomenon observed in conventional systems and power factor fluctuations due to changes in load size. A control device can be provided.

前述した実施例では、発振器15の出力信号周波数が、
設定された一定値である場合について示した。
In the embodiment described above, the output signal frequency of the oscillator 15 is
The case where the value is a set constant value is shown.

しかし電動機の回転速度が零近傍でなくなれば、たとえ
発振器15の周波数が零であっても。
However, if the rotational speed of the motor is no longer near zero, even if the frequency of the oscillator 15 is zero.

電機子電流の周波数は0S+(′)rであることから、
2π もはや電流集中を生じることはない。
Since the frequency of the armature current is 0S+(')r,
2π No longer causes current concentration.

むしろこのような場合には、界磁制御用サイリスタ回路
に流入する電力を低減するために、発振器の周波数ωS
は零近傍とすることが好ましい。
Rather, in such a case, in order to reduce the power flowing into the field control thyristor circuit, the oscillator frequency ωS
is preferably near zero.

このことは回転速度が零から上昇するに従い、発振器1
5の周波数を段階的または連続的に零に近づける制御を
行なうこきにより実行できる。
This means that as the rotational speed increases from zero, the oscillator 1
This can be carried out by controlling the frequency of No. 5 to approach zero stepwise or continuously.

それを行なうには、例えば速度発電機4の出力信号ある
いは速度指令信号を入力し、該信号の値があるレベル以
下の場合は、ある設定されたレベルの信号を、逆に前記
値があるレベル以上の場合は零レベルの信号を発生する
関数発生回路を設け、該回路の信号を発振器15を構成
するV−F変換器の入力に加えるようにすればよい。
To do this, for example, the output signal of the speed generator 4 or the speed command signal is input, and if the value of the signal is below a certain level, the signal at a certain set level is changed to a certain level. In the above case, a function generating circuit that generates a zero level signal may be provided, and the signal of this circuit may be applied to the input of the V-F converter constituting the oscillator 15.

また、掛算器18.27の入力信号として、速度偏差増
巾器6の出力信号を用いる代わりに、サイクロコンバー
タ1の入力電流あるいは出力電流に比例した信号を検出
し、その信号を用いるようにしてもよい。
Also, instead of using the output signal of the speed deviation amplifier 6 as the input signal of the multiplier 18.27, a signal proportional to the input current or output current of the cycloconverter 1 is detected and used. Good too.

また、(23式に示す関係が完全に満足されなくても、
単に界磁電流Icと電機子電流が比例関係にあるだけで
も、従来例に比べ、力率や電機子電圧の変動を抑制でき
る効果の得られることは明らかである。
Furthermore, even if the relationship shown in equation 23 is not completely satisfied,
It is clear that even if the field current Ic and the armature current are in a proportional relationship, it is possible to suppress fluctuations in the power factor and armature voltage compared to the conventional example.

第7図は本発明の他の実施例を示す回路構成図である。FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

部品番号の5,6,8,15,16゜34は、第4図に
示した同一番号のものと同一物であるので説明を省略す
る。
Part numbers 5, 6, 8, 15, 16°34 are the same as the parts with the same numbers shown in FIG. 4, so their explanation will be omitted.

また、第4図に示す部品の1.4.9〜14.21〜2
4.30〜33と同一のものについては、第6図では記
述を省略した。
In addition, 1.4.9 to 14.21 to 2 of the parts shown in Figure 4
4. Descriptions of the same parts as 30 to 33 are omitted in FIG.

44.45は定励磁分指令信号と速度偏差増巾器6の出
力信号を入力に受け、それぞれ後述するような関数関係
にある信号を出力する関数発生回路、46〜49は発振
器15と関数発生回路45の出力信号を掛は合わせる掛
算器、5051は、それぞれ掛算器46と47.48と
49の出力信号を加え合わせる加算器と減算器、525
3は、それぞれ関数発生回路44と加算器50、同じく
44と減算器51の出力信号を掛は合わせる掛算器、5
4.55は、それぞれ掛算器52と電流検出器19、同
じく53と28の出力信号を突き合わせ増巾する電流偏
差増巾器である。
44 and 45 are function generating circuits that receive the constant excitation command signal and the output signal of the speed deviation amplifier 6 as inputs, and output signals having a functional relationship as described later, and 46 to 49 are the oscillator 15 and the function generating circuit. A multiplier 5051 multiplies the output signals of the circuit 45 and 5051 an adder and a subtracter 525 add the output signals of the multipliers 46 and 47, 48 and 49, respectively.
3 is a multiplier that multiplies the output signals of the function generation circuit 44 and the adder 50, and also the output signals of the subtracter 51;
4.55 is a current deviation amplification device which compares and amplifies the output signals of the multiplier 52 and the current detector 19, as well as 53 and 28, respectively.

以下、この回路の動作を説明する。The operation of this circuit will be explained below.

関数発生回路44は、定励磁分指令信号BPと速度偏差
増巾器6の出力信号EQを入力し、次式に示す信号ET
を出力する。
The function generating circuit 44 inputs the constant excitation command signal BP and the output signal EQ of the speed deviation amplifier 6, and generates a signal ET expressed by the following equation.
Output.

なおこの演算は、入出力関係が2次曲線関係にある関数
発生回路を複数個用いることにより実行できる。
Note that this calculation can be executed by using a plurality of function generation circuits whose input/output relationship is a quadratic curve relationship.

一方、関数発生回路45は、同様にEP、EQを入力し
、次式に示す信号SINδ、 cosδを出力する。
On the other hand, the function generating circuit 45 similarly receives EP and EQ and outputs signals SINδ and cosδ expressed by the following equations.

次に掛算器46.47および加算器50と、掛算器48
.49および減算器51のそれぞれにより、次式に示す
演算を行ない信号S; 、 S/、を得る。
Next, multipliers 46, 47 and adder 50, and multiplier 48
.. 49 and subtracter 51 perform the calculations shown in the following equations to obtain signals S; , S/, respectively.

3’ −S−cosδ十S2・SINδ 1 =cos(ωSt十θ−δ)・・・・・・・・・・・・
・・・(2al 、S′2=S2・cosδ−81・
SINδ=SIN(ωst+θ−δ) ・・・・・・・
・・・・・ (イ)次に掛算器52.53において、そ
れぞれ関数発生回路44の出力信号ETと前記S1.S
′2の信号を掛は合わせ、次式に示す信号IPt t
IF5を。
3' -S-cos δ+S2・SINδ 1=cos(ωSt+θ-δ)・・・・・・・・・・・・
...(2al, S'2=S2・cosδ−81・
SINδ=SIN(ωst+θ−δ) ・・・・・・・・・
(A) Next, multipliers 52 and 53 output the output signal ET of the function generating circuit 44 and the S1. S
'2 signals are multiplied together and the signal IPt t shown in the following equation is obtained.
IF5.

得る。obtain.

ところで、信号IPt e IF5の値は、それぞれ前
記実施例における信号P1とQlの和、およびP2とQ
2の和と一致しており、この信号に従って界磁電流IF
t t IF2が制御されるた八これら界磁電流も前記
実施例の場合とまったく同一に制御される。
By the way, the value of the signal IPt e IF5 is the sum of the signals P1 and Ql in the above embodiment, and the sum of the signals P2 and Q
2, and according to this signal, the field current IF
These field currents are controlled in exactly the same way as in the previous embodiment except that t t IF2 is controlled.

したがって、前記実施例と同一の効果が得られることは
明らかである。
Therefore, it is clear that the same effects as in the above embodiment can be obtained.

第8図は本発明の他の実施例を示す回路構成図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention.

サイリスク電力変換器として、交流電圧を直流に変換す
る第1の変換器56aと、その直流を交流に変換する第
2の変換器56bからなるものを用いた、いわゆる直流
式サイリスタモータに本発明を適用した場合を示す。
The present invention is applied to a so-called DC thyristor motor that uses a thyristor power converter consisting of a first converter 56a that converts AC voltage to DC and a second converter 56b that converts the DC to AC. Shows the case where it is applied.

この場合においても、従来例のような同期電動機を用い
た場合には、回転速度が零の時、第2の変換器56bに
電流集中現象を生じる。
Even in this case, when a synchronous motor like the conventional example is used, a current concentration phenomenon occurs in the second converter 56b when the rotational speed is zero.

また、負荷の変化に応じて電動機の力率や電機子電圧が
変動する。
Furthermore, the power factor and armature voltage of the motor fluctuate in response to changes in load.

したがって、本発明を適用することにより、前記実施例
と同様の効果が期待できる。
Therefore, by applying the present invention, effects similar to those of the above embodiment can be expected.

以下、本実施例の構成を説明する。The configuration of this embodiment will be explained below.

部品番号の4〜6,13〜34は第4図に示す同一番号
のものと同一物であるので説明を省略する。
Part numbers 4 to 6 and 13 to 34 are the same as those with the same numbers shown in FIG. 4, so their explanation will be omitted.

56は前述したように第1の変換器56aと第2の変換
器56bから成るサイリスク電力変換器、57は第1の
変換器56aの交流入力電流に比例した信号を検出する
ための電流検出器、58は速度偏差増巾器6と電流検出
器57の出力信号を突き合わせ増巾する電流偏差増巾器
、59は電流偏差増巾器58の出力信号に従い第1の変
換器56aの点弧位相を制御し、かつ該変換器を点弧制
御する自動パルス移相器、60は電流位相指令回路34
の出力信号から、後述するような位相関係にある第2の
変換器56bのゲート信号を作り出すゲートアンプ、6
1.62は第2の変換器56bの転流を容易にするため
に備えた、コンデンサと抵抗からなる回路である。
56 is a Cyrisk power converter consisting of the first converter 56a and the second converter 56b as described above, and 57 is a current detector for detecting a signal proportional to the AC input current of the first converter 56a. , 58 is a current deviation amplifier that amplifies the output signals of the speed deviation amplifier 6 and the current detector 57, and 59 is the firing phase of the first converter 56a according to the output signal of the current deviation amplifier 58. and ignition control of the converter; 60 is a current phase command circuit 34;
a gate amplifier 6 which generates a gate signal for a second converter 56b having a phase relationship as described later from the output signal of the converter 6;
1.62 is a circuit consisting of a capacitor and a resistor provided to facilitate commutation of the second converter 56b.

次に本実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

第1の変換器56aの入力電流およびそれと比例関係に
ある電動機13の電機子電流は、部品番号の57〜59
゜56aの動作に従って、速度偏差増巾器6の出力信号
に見合う値に制御される。
The input current of the first converter 56a and the armature current of the electric motor 13 which is in a proportional relationship thereto are determined by part numbers 57 to 59.
According to the operation of step 56a, it is controlled to a value commensurate with the output signal of the speed deviation amplifier 6.

これについては、すでによく知られたサイリスタモータ
装置における動作と同様であるので詳しい説明はしない
This operation is similar to the operation of a well-known thyristor motor device, so a detailed explanation will not be provided.

一方、ゲートアンプ60は、前述した電流位相指令信号
DU−DWを入力し、それと第9図に示すような位相関
係にある第2の変換器56bのゲート信号(同図b)を
出力する。
On the other hand, the gate amplifier 60 receives the aforementioned current phase command signal DU-DW and outputs a gate signal (b in the figure) of the second converter 56b having a phase relationship with it as shown in FIG.

第2の変換器のサイリスクは、このゲート信号に従って
通電するため、結局、電動機13の電機子電流は、電流
位相指令信号と同位相で流れる。
Since the second converter's sirisk is energized in accordance with this gate signal, the armature current of the motor 13 eventually flows in the same phase as the current phase command signal.

以上のように、本実施例においても、前記実施例と同様
に界磁電流と電機子電流の大きさと位相(周波数)が制
御されるから、基本的には前記実施例と同様の動作を行
うこととなり、前述と同様の効果が得られることは明ら
かである。
As described above, in this embodiment, the magnitude and phase (frequency) of the field current and armature current are controlled in the same way as in the previous embodiment, so basically the same operation as in the previous embodiment is performed. Therefore, it is clear that the same effects as described above can be obtained.

また本発明は、第8図に示す実施例における第1の変換
器56aの代わりに、一定電圧の直流を可変電圧の直流
に変換するチョッパ回路を用いたものに適用しても同様
の効果が得られることは明らかである。
Furthermore, the present invention can be applied to a chopper circuit that converts a constant voltage DC into a variable voltage DC instead of the first converter 56a in the embodiment shown in FIG. 8, and the same effect can be obtained. The gains are clear.

また本発明は、サイリスク電力変換器に電流型サイクロ
コンバータを用いた、いわゆる交流式サイリスタモータ
に適用しても、前述と同様の効果が得られる。
Further, even if the present invention is applied to a so-called AC thyristor motor using a current type cycloconverter as a thyristor power converter, the same effects as described above can be obtained.

なお、本発明を適用した場合の回路や動作は、前述した
直流式サイリスタモータの場合と類似しており、サイク
ロコンバータを点弧制御するためのゲートアンプとして
、第8図における自動パルス移相器59とゲートアンプ
60の出力信号(この場合、論理回路レベルの信号であ
る)の論理積である信号から、ゲート信号を作り出すも
のである点が異なるだけであって、動作はまったく類似
しているので詳しい説明は省略する。
Note that the circuit and operation when the present invention is applied are similar to those of the DC thyristor motor described above, and the automatic pulse phase shifter shown in FIG. The only difference is that the gate signal is generated from a signal that is the AND of the output signal of 59 and the output signal of the gate amplifier 60 (in this case, a signal at the logic circuit level), and the operation is completely similar. Therefore, detailed explanation will be omitted.

また、電動機13は、実施例のように3相の電機子巻線
と2相の界磁巻線を有するものに限らず、それぞれ他の
相数の多相巻線を有するものであっても、基本的には変
ることがなく、同様の効果が得られる。
Furthermore, the motor 13 is not limited to having a three-phase armature winding and a two-phase field winding as in the embodiment, but may also have polyphase windings each having a different number of phases. , there is basically no change and the same effect can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来装置の構成図、第2,3図は第1図に示す
動作を説明するための波形図、第4図は本発明の一実施
例を示す構成図、第5図は第4図に示す回路部品の詳細
構成図、第6図は本発明の基本原理を説明するベクトル
図、第7図、第8図は本発明の他の実施例を示す構成図
、第9図はその動作を説明するための波形図である。 符号の説明、1・・・・・・サイクロコンバータ、4・
・・・・・速度発電機、5・・・・・・速度指令回路、
8・・・・・・掛算器、11・・・・・第動パルス移相
器、13・・・・・・同期電動機、14・・・・・・位
置検出器、15・・・・・・発振器、16・・・・・・
定励磁分指令回路、21・・・・・・自動パルス移相器
、34・・・・・・電流位相指令回路。
FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional device, FIGS. 2 and 3 are waveform diagrams for explaining the operation shown in FIG. 1, FIG. 4 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a detailed configuration diagram of the circuit components shown in FIG. 6. FIG. 6 is a vector diagram explaining the basic principle of the present invention. FIGS. FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation. Explanation of symbols, 1...Cycloconverter, 4.
... speed generator, 5 ... speed command circuit,
8...Multiplier, 11...Moving pulse phase shifter, 13...Synchronous motor, 14...Position detector, 15...・Oscillator, 16...
Constant excitation component command circuit, 21... Automatic pulse phase shifter, 34... Current phase command circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 交流の周波数変換を行うサイリスク電力変換器と、
該電力変換器により駆動される多相の界磁巻線を備えた
交流電動機と、位相の異なる2つ以上の信号を発生する
発振器と、前記電動機の電機子と界磁の相対的な位置関
係に応じた位置信号を発生する位置検出器と、前記交流
電動機の速度指令値と速度実際値の偏差に応じたトルク
指令信号を出力する速度制御回路と、前記位置信号と前
記発振器の出力信号に基づき電機子電流の位相制御信号
を発生する電流位相指令回路と、前記発振器の出力信号
を入力し前記トルク指令信号の大きさによって大きさと
位相が変化する界磁電流指令信号を出力する界磁指令回
路と、電機子電流の太きさを前記トルク指令信号に応じ
て制御すると共に位相を前記位相制御信号に基づき制御
する電機子電流制御回路と、前記界磁電流指令信号に基
づき前記界磁巻線に供給する界磁電流を制御回路とを具
備した交流電動機の制御装置。
1. A Cyrisk power converter that performs AC frequency conversion,
An AC motor having a multiphase field winding driven by the power converter, an oscillator that generates two or more signals with different phases, and a relative positional relationship between the armature of the motor and the field. a position detector that generates a position signal according to the position signal; a speed control circuit that outputs a torque command signal according to the deviation between the speed command value and the actual speed value of the AC motor; a current phase command circuit that generates a phase control signal for the armature current based on the signal; and a field command circuit that receives the output signal of the oscillator and outputs a field current command signal whose magnitude and phase change depending on the magnitude of the torque command signal. an armature current control circuit that controls the thickness of the armature current according to the torque command signal and controls the phase based on the phase control signal; and the field winding according to the field current command signal. A control device for an AC motor that includes a control circuit for controlling field current supplied to a line.
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