JPS58218895A - 電動機の制御装置 - Google Patents
電動機の制御装置Info
- Publication number
- JPS58218895A JPS58218895A JP57100611A JP10061182A JPS58218895A JP S58218895 A JPS58218895 A JP S58218895A JP 57100611 A JP57100611 A JP 57100611A JP 10061182 A JP10061182 A JP 10061182A JP S58218895 A JPS58218895 A JP S58218895A
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- JP
- Japan
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- power
- inverter
- input
- motor
- reactive
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- Granted
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-
- 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
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/06—Controlling the motor in four quadrants
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Inverter Devices (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】
し発明の技術分野〕
本発明は交流電力を直流電力に変換し、この直流電力を
直流−直流変換、あるいは直流−交流変換して電動機を
制御するシステムにおいて、入力゛°方力率改善した電
動機の制御装置（＝関する。
直流−直流変換、あるいは直流−交流変換して電動機を
制御するシステムにおいて、入力゛°方力率改善した電
動機の制御装置（＝関する。
本発明が適用される電動機の制御装置には例えば交流−
直流−直流変換を行なって直流電動機を制御する方式や
、交流−直流−直流・−交流変換や交流−直流−交流変
換を行なって交流電動機を制御する方式のものがある。
直流−直流変換を行なって直流電動機を制御する方式や
、交流−直流−直流・−交流変換や交流−直流−交流変
換を行なって交流電動機を制御する方式のものがある。
従来技術を説明するため、ここでは交流−直流−交流変
換方式の電動機制御装置を第１図に示して説明する。こ
の図で１１は入力交流電源、１２は交流−直流変換を行
なう順変換器、１３は大容量のフィルタコンデンサ、１
４は直流−交流変換を行ない可変周波数の交流電力を出
力するインバータ、１５は交流電動機、１６は直流−交
流変換を一行なう逆変換器、１７は直流リアクトルであ
る。第１図で入力交流電源１１の交流電力は順変換器１
２で直流電力に変換され、フィルタコンデンサ１３でこ
の電力を平滑化し、インバータ１４で再び異ガる周波数
の交流電力に変換して交流電動機１５を可変速運転する
。交流電動機１５に入力交流電源１１より電力が供給さ
れる時は、以上の説明のルートで電力が供給されるが、
交流電動機１５より入力交流電源１１へ電力が回生され
る場合には、帰還電力は一度フィルタコンデンサ１３に
蓄わえられ、この電力を直流リアクトル１７で平滑化し
ながら逆変換器１６を介して入力交流電源１１ｉ＝電力
回生を行なっていた。
換方式の電動機制御装置を第１図に示して説明する。こ
の図で１１は入力交流電源、１２は交流−直流変換を行
なう順変換器、１３は大容量のフィルタコンデンサ、１
４は直流−交流変換を行ない可変周波数の交流電力を出
力するインバータ、１５は交流電動機、１６は直流−交
流変換を一行なう逆変換器、１７は直流リアクトルであ
る。第１図で入力交流電源１１の交流電力は順変換器１
２で直流電力に変換され、フィルタコンデンサ１３でこ
の電力を平滑化し、インバータ１４で再び異ガる周波数
の交流電力に変換して交流電動機１５を可変速運転する
。交流電動機１５に入力交流電源１１より電力が供給さ
れる時は、以上の説明のルートで電力が供給されるが、
交流電動機１５より入力交流電源１１へ電力が回生され
る場合には、帰還電力は一度フィルタコンデンサ１３に
蓄わえられ、この電力を直流リアクトル１７で平滑化し
ながら逆変換器１６を介して入力交流電源１１ｉ＝電力
回生を行なっていた。
し背景技術の問題点〕
以上説明するように従来の電動機の制御装置では、入力
交流電源１１より電力が供給される場合には１１直変換
器、１２が運転され、入力交流電源１１へ電力が回生さ
れる場合には逆変換器１６が運転される。又、順変換器
１２はダイオードブリッジで構成して無制御にするか（
制御角α−〇）、サイリスタブリッジで構成して制御角
α−０°〜９０°の範囲で運転する場合が多く、□制御
角α−〇の近傍の運転領域では進み力率、又制御角が成
る程度遅れ負荷が重くなると遅れ力率で運転される。更
に、逆変換器１６はサイリスタブリッジで構成し、制御
角α−９０°〜１８０°の範囲で運転させるため、遅れ
力率となっていた。このように運転される従来の電動機
の制御装置（二おいては、その運転状態によって入力交
流電源ｌｌ側の無効電力が大幅に変化し、入力交流電源
１１の皮相電力は電動機の制御装置より供給可能な有効
電力に比較して非常に大きくしなければならない欠点が
あった。
交流電源１１より電力が供給される場合には１１直変換
器、１２が運転され、入力交流電源１１へ電力が回生さ
れる場合には逆変換器１６が運転される。又、順変換器
１２はダイオードブリッジで構成して無制御にするか（
制御角α−〇）、サイリスタブリッジで構成して制御角
α−０°〜９０°の範囲で運転する場合が多く、□制御
角α−〇の近傍の運転領域では進み力率、又制御角が成
る程度遅れ負荷が重くなると遅れ力率で運転される。更
に、逆変換器１６はサイリスタブリッジで構成し、制御
角α−９０°〜１８０°の範囲で運転させるため、遅れ
力率となっていた。このように運転される従来の電動機
の制御装置（二おいては、その運転状態によって入力交
流電源ｌｌ側の無効電力が大幅に変化し、入力交流電源
１１の皮相電力は電動機の制御装置より供給可能な有効
電力に比較して非常に大きくしなければならない欠点が
あった。
また最近のエネルギー事情の悪化より、入力交流電源１
１側の皮相電力を低減できると、入力交流電源１１側で
の効率の向上と、設備投資費の減少が期待できるため、
無効電力を低減出来る電動機の制御装置の実用化が要望
されている。
１側の皮相電力を低減できると、入力交流電源１１側で
の効率の向上と、設備投資費の減少が期待できるため、
無効電力を低減出来る電動機の制御装置の実用化が要望
されている。
し発明の目的〕
本発明は前述の点に鑑みてなされたもので、入力電源側
の無効電力を低減出来る電動機の制御装置を提供するこ
とを目的としている。
の無効電力を低減出来る電動機の制御装置を提供するこ
とを目的としている。
〔発明０概要〕１．。
本発明は、この目的を達成するため（二、−順変換
□器と逆変換器を同時に運転出来るようにして、かつ
順変換器運転で発生する無効電力を°逆変換器運転で発
生ずる無効′電力で打消すようにしたことを特徴とする
ものである。
□器と逆変換器を同時に運転出来るようにして、かつ
順変換器運転で発生する無効電力を°逆変換器運転で発
生ずる無効′電力で打消すようにしたことを特徴とする
ものである。
本発明の一実施例を第２図に示す。この図において第１
図と同一番号を付した回路構成素子は、第１図と同一機
能の回路素子であり、説明を省く。
図と同一番号を付した回路構成素子は、第１図と同一機
能の回路素子であり、説明を省く。
この図で１８は直流−直流変換を行なうチョッパ、１９
は変圧器、２０は力率制御回路、１３．はフィルタコン
デンサ、１８Ｉはゲートターンオフサイリスタなどの半
導体スイッチ、１ｓｔはダイオード、１８ｓは直流リア
クトルである。
は変圧器、２０は力率制御回路、１３．はフィルタコン
デンサ、１８Ｉはゲートターンオフサイリスタなどの半
導体スイッチ、１ｓｔはダイオード、１８ｓは直流リア
クトルである。
第２図の動作を説明する。入力交流電源１１より電力を
供給して交流電動機１５を運転する方法及び交流゛磁動
機１５よりの帰還電力を入力電流電源１１へ回生する方
法は第１図と同様である。この図で順変換器１２はダイ
オードブリッジで構成しているため制御角α→０である
から、通常の運転では進みの無効電力を発生している。
供給して交流電動機１５を運転する方法及び交流゛磁動
機１５よりの帰還電力を入力電流電源１１へ回生する方
法は第１図と同様である。この図で順変換器１２はダイ
オードブリッジで構成しているため制御角α→０である
から、通常の運転では進みの無効電力を発生している。
チョッパ１８は半導体スイッチ１８．の導通と非導通の
期間を制御することによって、その出力電圧を任意の値
に制御できる。即ち半導体スイッチ・１８．が導通中は
フィルタコンデンサ１３より半導体スイッチ１８１−ｉ
ＭｆｉリアクトルｔＳａ−フィルタコンデンサ１３、−
フィルタコンデンサ１３のループで電流が流れ、半導体
スイッチ１８．が非導通になればダイオード１８．−直
流リアクドル１８ｓ−、−＞イルタコンデンサ１３．−
ダイオード１８．のループで直流リアクトル１８ｓのエ
ネルギーを放出させる。その出力電力制御は半導体スイ
ッチ１８１の導通周期に対する導通期間の割合いで決る
ことが良く知られている。変換器１６はこの図では制御
角α＝９０°〜１８０゜の範囲で運転される自然転流の
整流器であって、遅れ無効電力を発生するが、制御角α
＝１８０°側よりα＝９０°側で大きが遅れ無効電力を
発生することができる。力率制御回路２０は入力交流電
源１１の′電圧と電流信号より入力交流電源１１の電源
力率に対応した′電気信号を得て逆変換器１６とチョッ
パ１８を制御する。
期間を制御することによって、その出力電圧を任意の値
に制御できる。即ち半導体スイッチ・１８．が導通中は
フィルタコンデンサ１３より半導体スイッチ１８１−ｉ
ＭｆｉリアクトルｔＳａ−フィルタコンデンサ１３、−
フィルタコンデンサ１３のループで電流が流れ、半導体
スイッチ１８．が非導通になればダイオード１８．−直
流リアクドル１８ｓ−、−＞イルタコンデンサ１３．−
ダイオード１８．のループで直流リアクトル１８ｓのエ
ネルギーを放出させる。その出力電力制御は半導体スイ
ッチ１８１の導通周期に対する導通期間の割合いで決る
ことが良く知られている。変換器１６はこの図では制御
角α＝９０°〜１８０゜の範囲で運転される自然転流の
整流器であって、遅れ無効電力を発生するが、制御角α
＝１８０°側よりα＝９０°側で大きが遅れ無効電力を
発生することができる。力率制御回路２０は入力交流電
源１１の′電圧と電流信号より入力交流電源１１の電源
力率に対応した′電気信号を得て逆変換器１６とチョッ
パ１８を制御する。
入力交流電源１１より１ｉ変換器１２−フィルタコンデ
ンサ１３−インバータ１４−交−流電動機１５のルート
でルカが供給される時、順変換器１２の発生する進み無
効電力の大きさに対応し−Ｃ１力率制ｈＱ 回路２０は
チョッパ１８の出力電圧と逆変換器１６の制御角αを制
御する。即ち順変換器１２が軽負荷なら発生ずる進み無
効電力が大きいためグーヨツパ１８の出力電圧が高く、
逆変換器１６の制御角αが９０°側よす１８０°側に近
づくように、逆に順変換器１２が重負荷ならばチョッパ
１８の出力電圧を低くして逆変換器１６の制御角αを９
０゜側に近づけ逆変換器１６で発生する遅れ無効電力を
少なくする。
ンサ１３−インバータ１４−交−流電動機１５のルート
でルカが供給される時、順変換器１２の発生する進み無
効電力の大きさに対応し−Ｃ１力率制ｈＱ 回路２０は
チョッパ１８の出力電圧と逆変換器１６の制御角αを制
御する。即ち順変換器１２が軽負荷なら発生ずる進み無
効電力が大きいためグーヨツパ１８の出力電圧が高く、
逆変換器１６の制御角αが９０°側よす１８０°側に近
づくように、逆に順変換器１２が重負荷ならばチョッパ
１８の出力電圧を低くして逆変換器１６の制御角αを９
０゜側に近づけ逆変換器１６で発生する遅れ無効電力を
少なくする。
他方、交流゛電動機１５よりの帰還電力を入力交流゛電
源へ回生する場合には、力高制御回路２０の出力信号；
二よって順変換器１２にも進み無効電力を発生させるよ
うにチョッパ１８と逆変換器１６を制御することにより
、人力交流電源１１の無効電力を低減できる。即ち交流
電動機１５よりの帰還電力の大きさく二より、順変換器
１２−フィルぞコンデンサ１３−チョッパ１８−フィル
タコンデンサ１３．−直流リアクドル１７−逆変換器１
６−変圧器１９のルートで流れる電流の大きさを制御す
ることによって入力交流電源１１の無効電力を低減させ
る。
源へ回生する場合には、力高制御回路２０の出力信号；
二よって順変換器１２にも進み無効電力を発生させるよ
うにチョッパ１８と逆変換器１６を制御することにより
、人力交流電源１１の無効電力を低減できる。即ち交流
電動機１５よりの帰還電力の大きさく二より、順変換器
１２−フィルぞコンデンサ１３−チョッパ１８−フィル
タコンデンサ１３．−直流リアクドル１７−逆変換器１
６−変圧器１９のルートで流れる電流の大きさを制御す
ることによって入力交流電源１１の無効電力を低減させ
る。
以上説明するように本発明に依れば入力交流電源１１よ
り電力が供給される過程か、電力が回生されろ過程であ
るかにかかわら゛ず、入力交流電源１１の無効電力を低
減できる。
り電力が供給される過程か、電力が回生されろ過程であ
るかにかかわら゛ず、入力交流電源１１の無効電力を低
減できる。
第３図に本発明の他の実施例を示す。この図で第１図及
び第２図と同一番号を付した回路素子は第１図及び第２
図と同一機能の回路素子であり説明を省く。１２．と１
２．は順変換器１３．と１３３はフィルタコンデンサ、
１６、は逆変換器、１７１と１７．は直流リアクトルで
ある。この図の動作は基本的には第２図と同一であり、
順変換器１２．と１２、が２組設けられており、この出
力側はそれぞれ分離されている。また順変換器１２＋、
１２．はサイリスタブリッジで構成され、発生する無効
電力の＊ｑｇ、＝ｍａｉ、！１１ ｍＡ （１１−より
ｒ’＆（ｔｓｔ６゜□ 、’□１リアクトル１７．
と１７．は〕゛イイルタコンデンサ１３１３．を充電す
る電流を平滑化する。他方逆変換器１６．はゲートター
ンオフサイリスタや大容琶パワートランジスタあるいは
強制転流方式の変換器であって、制御角αが９０’から
２７０°の範囲で、運転可能な変換器である。第３図で
はフィルタコンデンサｔａＸ及び１３．（−それぞれ対
応してチョッパ１８が設けられており、チョッパ１８の
出力側は、第２図の如くフィルタコンデンサ１３．と直
流リアクトル１７を設けずに、直接逆′変換器１６１に
接続することもできる。逆変換器１６．は制御角αが９
０゜〜１８０°の範囲で運転すると遅れ無効電力を、制
御角αをｔ ｓｏ’〜２７０ｏの範囲で制御すると進み
無効電力を発生させることができる。従って順変換器１
２１又は１２．の１発生する無効電力が進み無効電力或
は遅れ無効′電力であってもこの無効電力を打消すよう
に逆変換器１６．を制御することが出来るので、人力交
流電源１１の無効゛電力を低減できることが明らかであ
る。
び第２図と同一番号を付した回路素子は第１図及び第２
図と同一機能の回路素子であり説明を省く。１２．と１
２．は順変換器１３．と１３３はフィルタコンデンサ、
１６、は逆変換器、１７１と１７．は直流リアクトルで
ある。この図の動作は基本的には第２図と同一であり、
順変換器１２．と１２、が２組設けられており、この出
力側はそれぞれ分離されている。また順変換器１２＋、
１２．はサイリスタブリッジで構成され、発生する無効
電力の＊ｑｇ、＝ｍａｉ、！１１ ｍＡ （１１−より
ｒ’＆（ｔｓｔ６゜□ 、’□１リアクトル１７．
と１７．は〕゛イイルタコンデンサ１３１３．を充電す
る電流を平滑化する。他方逆変換器１６．はゲートター
ンオフサイリスタや大容琶パワートランジスタあるいは
強制転流方式の変換器であって、制御角αが９０’から
２７０°の範囲で、運転可能な変換器である。第３図で
はフィルタコンデンサｔａＸ及び１３．（−それぞれ対
応してチョッパ１８が設けられており、チョッパ１８の
出力側は、第２図の如くフィルタコンデンサ１３．と直
流リアクトル１７を設けずに、直接逆′変換器１６１に
接続することもできる。逆変換器１６．は制御角αが９
０゜〜１８０°の範囲で運転すると遅れ無効電力を、制
御角αをｔ ｓｏ’〜２７０ｏの範囲で制御すると進み
無効電力を発生させることができる。従って順変換器１
２１又は１２．の１発生する無効電力が進み無効電力或
は遅れ無効′電力であってもこの無効電力を打消すよう
に逆変換器１６．を制御することが出来るので、人力交
流電源１１の無効゛電力を低減できることが明らかであ
る。
尚、本発明は、変圧器１９の挿入箇所を限定するもので
はなく、順変換器１２，１２１，１２ｔと逆変換器１６
．１６．の交流端子側が絶縁されていれば良い。
はなく、順変換器１２，１２１，１２ｔと逆変換器１６
．１６．の交流端子側が絶縁されていれば良い。
また順変換器の個数や、チョッパの個数を＠Ｃ二限定す
るものではなく、またチョッパの回路構成を特に限定す
るものではない。その他本発明の要旨を変更しない範ν
旧二おいて種々の変形回路を構成できる。
るものではなく、またチョッパの回路構成を特に限定す
るものではない。その他本発明の要旨を変更しない範ν
旧二おいて種々の変形回路を構成できる。
［発明の効果〕
本発明によれば順変換器の直流量゛力端子と逆変換器の
直流入力端子間にチョッパを設けて、順変換器の発生す
る無効電力と反射極性の無効ｉ電力を逆側整流器に発生
させ、その無効電力祉を調整することによって入力交流
電源の無効電力駄を低紘させることができる電動機の制
御装置を実現できることが明らかである。
直流入力端子間にチョッパを設けて、順変換器の発生す
る無効電力と反射極性の無効ｉ電力を逆側整流器に発生
させ、その無効電力祉を調整することによって入力交流
電源の無効電力駄を低紘させることができる電動機の制
御装置を実現できることが明らかである。
第１図は従来の電動機の制御装置の回路図、第２図は本
発明の一実施例を示す電動機の制御装置の回路ｍ、＠３
図は本発明の他の実施例を示す電動機の制御装置の回路
図である。 １１・・・入力交流電源 １’２．１２１，１２１．
・・・順変換器１３．１３＋、１３ｔ、１３ｓ・・・フ
ィルタコンデン′すｌ４・・・インバータ １５・
・・交流電動機１６．１６＋・・・逆変換器 １７
−１７１．１７ｔ・・・直流リアクトル１８・・・チョ
ッパ１８．・・・半導体スイッチ１８！・・・ダイオー
ド １８３・・・直流リアクトルＩ９・・・変圧器
２ｏ・・・力率制御回路（７３１７） 代理
人弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）第１図 ／８
発明の一実施例を示す電動機の制御装置の回路ｍ、＠３
図は本発明の他の実施例を示す電動機の制御装置の回路
図である。 １１・・・入力交流電源 １’２．１２１，１２１．
・・・順変換器１３．１３＋、１３ｔ、１３ｓ・・・フ
ィルタコンデン′すｌ４・・・インバータ １５・
・・交流電動機１６．１６＋・・・逆変換器 １７
−１７１．１７ｔ・・・直流リアクトル１８・・・チョ
ッパ１８．・・・半導体スイッチ１８！・・・ダイオー
ド １８３・・・直流リアクトルＩ９・・・変圧器
２ｏ・・・力率制御回路（７３１７） 代理
人弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）第１図 ／８
Claims (1)
- 入力交流電源の交流電力を順変換器で直流電力に変換し
て、この直流電力で直流電動機を駆動、あるいは前記直
流電力をインバータで交流電力に変換して交流電動機を
駆動し、前記直流電動機あるいは交流電動機より電力が
帰還される場合には逆変換器で前記入力交流電源へ電力
回生を行なう電動機の制御装置において、前記逆変換器
の入力側にチョッパ、を設け、かつ前記人力交流電源の
電圧と電流を入力とし前記逆変換器とチョッパを制御す
る力率制御回路を設けて、前記順変換器が発生する無効
電力を打消す方向の無効電力の制御を可能とした電動機
の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57100611A JPS58218895A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57100611A JPS58218895A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 電動機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58218895A true JPS58218895A (ja) | 1983-12-20 |
| JPS636000B2 JPS636000B2 (ja) | 1988-02-06 |
Family
ID=14278635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57100611A Granted JPS58218895A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58218895A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987001250A1 (en) * | 1985-08-14 | 1987-02-26 | Fanuc Ltd | Method of controlling a three-phase induction motor |
| EP0784375A3 (de) * | 1995-12-09 | 1999-01-13 | Alcatel | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Betrieb eines 2-Quadranten-Einspeisestromrichters |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0354717Y2 (ja) * | 1989-04-07 | 1991-12-03 |
-
1982
- 1982-06-14 JP JP57100611A patent/JPS58218895A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987001250A1 (en) * | 1985-08-14 | 1987-02-26 | Fanuc Ltd | Method of controlling a three-phase induction motor |
| EP0784375A3 (de) * | 1995-12-09 | 1999-01-13 | Alcatel | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Betrieb eines 2-Quadranten-Einspeisestromrichters |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS636000B2 (ja) | 1988-02-06 |
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