JPS584413A - 電圧・電流制御装置 - Google Patents
電圧・電流制御装置Info
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- JPS584413A JPS584413A JP56101166A JP10116681A JPS584413A JP S584413 A JPS584413 A JP S584413A JP 56101166 A JP56101166 A JP 56101166A JP 10116681 A JP10116681 A JP 10116681A JP S584413 A JPS584413 A JP S584413A
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- control system
- operational amplifier
- control
- signal
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/145—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M7/155—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
- H02M7/162—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only in a bridge configuration
- H02M7/1623—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only in a bridge configuration with control circuit
- H02M7/1626—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only in a bridge configuration with control circuit with automatic control of the output voltage or current
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (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】
本発明は電圧・電流制御装置に関し、特に電動機の速度
制御に用いて好適な電圧・電流制御装置に関するもの”
ｔある。
制御に用いて好適な電圧・電流制御装置に関するもの”
ｔある。
従来において、直流電動機の速度制御を行う方法として
は、目標速度に至らしめるための電流を起動開始時に与
え、目標速度に達した後は電機電圧と目標速度に対応す
る指令電圧との偏差により速度を制御する方法がある。
は、目標速度に至らしめるための電流を起動開始時に与
え、目標速度に達した後は電機電圧と目標速度に対応す
る指令電圧との偏差により速度を制御する方法がある。
第１図は、このような電圧−電流制御方法全適用した電
気車の速度制御装置の従来例を示す回路図である。
気車の速度制御装置の従来例を示す回路図である。
第１図において、単相交流電源ｌは架線およびレール間
に加えらｎている電圧ＶＬを電気機関車内に取り込んだ
ものであり、この電圧は単相混合ブリッジ整流回路２の
交流入力端子間に加えられている。この整流回路２は、
サイリスタ２人のアノードとサイリスク２Ｂのカンード
とを接続してこの接続点を前記交流入力端子の一端とす
ると共に、ダイオード２Ｃのアノードとダイオード２Ｄ
のカンードとを接続してこの接続点を前記交流入力端子
の他端とし、さらにサイリスタ２人のカソードとダイオ
ード２Ｃのカソードとを接続して直流正端子とすると共
に、サイリスタ２Ｂのアノードとダイオード２Ｄのアノ
ードとを接続して直流負端子としたものである。この整
流回路２は、その直流正端子が電流平滑リアクトルおよ
び直°巻界磁巻＃３’ｉ介して電動機４の一端に接続さ
れ、その直流負端子が電動機４の他端に接続されている
。
に加えらｎている電圧ＶＬを電気機関車内に取り込んだ
ものであり、この電圧は単相混合ブリッジ整流回路２の
交流入力端子間に加えられている。この整流回路２は、
サイリスタ２人のアノードとサイリスク２Ｂのカンード
とを接続してこの接続点を前記交流入力端子の一端とす
ると共に、ダイオード２Ｃのアノードとダイオード２Ｄ
のカンードとを接続してこの接続点を前記交流入力端子
の他端とし、さらにサイリスタ２人のカソードとダイオ
ード２Ｃのカソードとを接続して直流正端子とすると共
に、サイリスタ２Ｂのアノードとダイオード２Ｄのアノ
ードとを接続して直流負端子としたものである。この整
流回路２は、その直流正端子が電流平滑リアクトルおよ
び直°巻界磁巻＃３’ｉ介して電動機４の一端に接続さ
れ、その直流負端子が電動機４の他端に接続されている
。
制御回路５は、前記整流回路２のサイリスタ２Ａ。
２Ｂの導通角を制御するための信号を形成するものであ
り、その出力はゲートパルス発生器（ＧＰＧ）６を介し
てサイリスク２Ａ、２Ｂのゲートに加えられるようにな
っている。すなわち、制御回路５は、電動機４の電機子
電流を検出する友めの電流検出器７と、電動機４の電機
子電圧を検出するための電圧検出器８と、電動機４の速
度を制御するための指令装置９との各出力信号を取り込
み、電動機４の回転速度を目標値にする友めのゲートパ
ルス発生器６に加える信号Ｅａｔ形成する。
り、その出力はゲートパルス発生器（ＧＰＧ）６を介し
てサイリスク２Ａ、２Ｂのゲートに加えられるようにな
っている。すなわち、制御回路５は、電動機４の電機子
電流を検出する友めの電流検出器７と、電動機４の電機
子電圧を検出するための電圧検出器８と、電動機４の速
度を制御するための指令装置９との各出力信号を取り込
み、電動機４の回転速度を目標値にする友めのゲートパ
ルス発生器６に加える信号Ｅａｔ形成する。
この制御回路５は、演算増幅器ＯＦ、、ＯＰ２゜ＯＦ２
と、ダイオードＤ１ およびり１、抵抗Ｒ□とから成る
低位優先回路５０とを含み、演算増幅器ＯＰｉの入力に
は抵抗Ｒ１を介して指令装置９からの目標値信号Ｅ８が
与えられ、その出力は低位優先回路５０を介して演算増
幅器ＯＦ、の入力されている。そして、演算増幅器ＯＰ
、の入力の一方には電流検出器７の出力信号■、が帰還
され、その出力信号Ｅｃはゲートパルス発生器６に加え
られている。［−演算増幅器ｏＰ、の入力には抵抗Ｒ門
ヲ介して目標値信号Ｅ８が入力されると共に、電圧検出
器８の出力信号ＥＭが抵抗Ｒａｔ”介して帰還され、そ
の出力は低位優先回路５ｏに入力されている。この演算
増幅器ｏＰ２およびＯＦ２の入力と出力側との間にはコ
ンデンサＣ１５Ｃ１がそれぞれ接続され、所足の積分動
作を行うように構成されている。なお、低位優先回路５
゜は、演算増幅器ｏｐ１．ｏｐ、の出力信号のうち電圧
の低い方を演算増幅器ＯＰ、の入力に供給する。
と、ダイオードＤ１ およびり１、抵抗Ｒ□とから成る
低位優先回路５０とを含み、演算増幅器ＯＰｉの入力に
は抵抗Ｒ１を介して指令装置９からの目標値信号Ｅ８が
与えられ、その出力は低位優先回路５０を介して演算増
幅器ＯＦ、の入力されている。そして、演算増幅器ＯＰ
、の入力の一方には電流検出器７の出力信号■、が帰還
され、その出力信号Ｅｃはゲートパルス発生器６に加え
られている。［−演算増幅器ｏＰ、の入力には抵抗Ｒ門
ヲ介して目標値信号Ｅ８が入力されると共に、電圧検出
器８の出力信号ＥＭが抵抗Ｒａｔ”介して帰還され、そ
の出力は低位優先回路５ｏに入力されている。この演算
増幅器ｏＰ２およびＯＦ２の入力と出力側との間にはコ
ンデンサＣ１５Ｃ１がそれぞれ接続され、所足の積分動
作を行うように構成されている。なお、低位優先回路５
゜は、演算増幅器ｏｐ１．ｏｐ、の出力信号のうち電圧
の低い方を演算増幅器ＯＰ、の入力に供給する。
このような構成の装置において、制御回路５における演
算増幅器ＯＰ、は、指令装置９から目標値信号Ｅｇが入
力されると、この信号Ｅｓｔ増幅して低位優先回路５０
のダイオードＤ、に入力する。一方、信号Ｅ８は演算増
幅器ＯＦ、にも入力されるが、電動機４の起動開始時の
電機子検出電圧ＥＭはその目標値に比べて極めて低くな
っているため、演算増幅器ＯＦ、は飽和状態となり、演
算増幅器ＯＰ、の出力電圧ｖ１よりも高くなっている。
算増幅器ＯＰ、は、指令装置９から目標値信号Ｅｇが入
力されると、この信号Ｅｓｔ増幅して低位優先回路５０
のダイオードＤ、に入力する。一方、信号Ｅ８は演算増
幅器ＯＦ、にも入力されるが、電動機４の起動開始時の
電機子検出電圧ＥＭはその目標値に比べて極めて低くな
っているため、演算増幅器ＯＦ、は飽和状態となり、演
算増幅器ＯＰ、の出力電圧ｖ１よりも高くなっている。
このため、低位優先回路５０は演算増幅器ＯＰ、の出力
電圧Ｖｔｅ優先させて出力する。この出力電圧Ｖ、は、
電動機４の回転速度を目標値に至らしめるための電流指
令として演算増幅器ＯＰ ｓに入力される。すると、演
算増幅器ＯＦ。
電圧Ｖｔｅ優先させて出力する。この出力電圧Ｖ、は、
電動機４の回転速度を目標値に至らしめるための電流指
令として演算増幅器ＯＰ ｓに入力される。すると、演
算増幅器ＯＦ。
では電機子検出電流１．との偏差が求められ、その偏差
信号Ｅｃがゲートパルス発生器６に印加される。ゲート
パルス発生器６は信号Ｅｃが大きな値のときにはサイリ
スタ２Ａ、２Ｂの導通角を大きクシ、信号Ｅｃが小さな
値のときには導通角を小さくシ、電機子電流１．が目標
値（Ｖ、で指定される）に近づくようなゲートノ（ルス
を発生する。
信号Ｅｃがゲートパルス発生器６に印加される。ゲート
パルス発生器６は信号Ｅｃが大きな値のときにはサイリ
スタ２Ａ、２Ｂの導通角を大きクシ、信号Ｅｃが小さな
値のときには導通角を小さくシ、電機子電流１．が目標
値（Ｖ、で指定される）に近づくようなゲートノ（ルス
を発生する。
従って、起動開始時においては、電機子電流Ｉ。
が■１で指定さｄる値を目標値として制御さ扛、電動機
４０回転が加速される。すなわち、起動開始時において
は電流制御によって回転が加速される。この後、電゛動
機４の回転が増し、電機子検出電圧ＥＭが目標値信号Ｅ
ＩＩで与えられる電圧指令より大きくなると、演算増幅
器ＯＰ、の出力電圧■２は電圧ＥＭの上昇に伴って降下
する。そして、その出力電圧ｖ２が演算増幅器ＯＰ１の
出力電圧ｖ１よりも低くなると、低位優先回路５０は電
圧ｖ１に代えてｖ２を優先して出力するようになる。
４０回転が加速される。すなわち、起動開始時において
は電流制御によって回転が加速される。この後、電゛動
機４の回転が増し、電機子検出電圧ＥＭが目標値信号Ｅ
ＩＩで与えられる電圧指令より大きくなると、演算増幅
器ＯＰ、の出力電圧■２は電圧ＥＭの上昇に伴って降下
する。そして、その出力電圧ｖ２が演算増幅器ＯＰ１の
出力電圧ｖ１よりも低くなると、低位優先回路５０は電
圧ｖ１に代えてｖ２を優先して出力するようになる。
このため、演算増幅器ＯＰ、は、今度は電轡子電圧ＥＭ
が目標値Ｅｓと一致するようにゲートパルス発生器６に
対する信号ＥＣ′ｆ：供給する。
が目標値Ｅｓと一致するようにゲートパルス発生器６に
対する信号ＥＣ′ｆ：供給する。
これにより、電動機４の加速後は電圧制御によって回転
速度が制御される。
速度が制御される。
ところが、このような装置においては、電流制御から電
圧制御への切換え時点において電機子電圧ＥＭｉＣ，ｔ
−パーシュートが生じて電動機４を損傷させてしまうと
いう欠点と、電流制御から電圧制御への移咎が緩慢とな
り運転感覚上好ましくないという欠点があった。すなわ
ち、演算増幅器ＯＰ ｘは積分動作を行うようになって
おり、かつ非能動状態にあるときには飽和状態となって
いる。
圧制御への切換え時点において電機子電圧ＥＭｉＣ，ｔ
−パーシュートが生じて電動機４を損傷させてしまうと
いう欠点と、電流制御から電圧制御への移咎が緩慢とな
り運転感覚上好ましくないという欠点があった。すなわ
ち、演算増幅器ＯＰ ｘは積分動作を行うようになって
おり、かつ非能動状態にあるときには飽和状態となって
いる。
このため、電流制御から電圧制御へ′の切換え時点にお
いて、演算増幅器ＯＰ、は一定の遅ｎ時間の経過後に能
動状態へ移行する。第２図に出力電圧Ｖ２および演算増
幅器ＯＦ、の出力電圧ｖ１、電機子電圧ＥＭの波形図を
示している。従って、この遅れ時間の間、電機子電圧Ｅ
Ｍは演算増幅器ＯＰ ２が能動状態へ完全に移行するま
で加速度のため上昇してしまい、第２図の斜線部分で示
すようなオーバーシュートを生じてしまう。こｎによっ
て、電動機４が損傷さｎてしまう欠点がある。
いて、演算増幅器ＯＰ、は一定の遅ｎ時間の経過後に能
動状態へ移行する。第２図に出力電圧Ｖ２および演算増
幅器ＯＦ、の出力電圧ｖ１、電機子電圧ＥＭの波形図を
示している。従って、この遅れ時間の間、電機子電圧Ｅ
Ｍは演算増幅器ＯＰ ２が能動状態へ完全に移行するま
で加速度のため上昇してしまい、第２図の斜線部分で示
すようなオーバーシュートを生じてしまう。こｎによっ
て、電動機４が損傷さｎてしまう欠点がある。
１−遅扛時間Ｔｄの交めに、この間の加速度が変化して
運転者に異和感を感じさせ、運転感覚上も好１しくない
という欠点がある。
運転者に異和感を感じさせ、運転感覚上も好１しくない
という欠点がある。
本発明の目的は、１つの制御対象を２つ以上の閉ループ
制御系によって制御するものにおいて、制御の移行時の
オーバーシュートラ除去すると共に、制御の移行全速や
かに行なわせることができる電圧・電流制御装置を提供
することにある。
制御系によって制御するものにおいて、制御の移行時の
オーバーシュートラ除去すると共に、制御の移行全速や
かに行なわせることができる電圧・電流制御装置を提供
することにある。
本発明は制御状態にある閉ループ制御系の出力に基づき
非制御状態にある閉ループ制御系を非飽和状態に制御す
る制御系を設けたものである。
非制御状態にある閉ループ制御系を非飽和状態に制御す
る制御系を設けたものである。
以下、図示する実施例に基づき不発明の詳細な説明する
。
。
第３図は本発明を適用した速度制御装置の一実施例を示
す回路図でろって、第１図に示した回路に制御回路１０
を新友に付加したものである。従って、この制御回路１
０について詳細に説明する。
す回路図でろって、第１図に示した回路に制御回路１０
を新友に付加したものである。従って、この制御回路１
０について詳細に説明する。
制御回路１０は、電圧制御系の出力信号ＥＣを増幅する
演算増幅器ＯＦ４と、電圧制御系の出力電圧Ｖ２と前記
増幅器ＯＰ４の出力電圧Ｖｓ （Ｅｃに相当）とを比
較し、゛増幅器ＯＰ２の出力電圧ｖ２が増幅器ＯＰ、の
出力電圧Ｅｃと等しくなるようにするための信号■、ヲ
出力する演算増幅器ＯＰ ｓ とを含み、前記信号ｖ４
はダイオードＤ３および抵抗Ｒ１５ｅ介して演算増幅器
ＯＰ２の入力に供給さ扛ている。この場合、低位優先回
路５０があるため、信号Ｖ４による演算増幅器ＯＰ２の
制御は増幅器ＯＰ１が能動状態にある時ｖ２がＶｌ よ
りやや高くなるように構成されている。具体的には、増
幅器ＯＰ、の利得を高めにされる。
演算増幅器ＯＦ４と、電圧制御系の出力電圧Ｖ２と前記
増幅器ＯＰ４の出力電圧Ｖｓ （Ｅｃに相当）とを比
較し、゛増幅器ＯＰ２の出力電圧ｖ２が増幅器ＯＰ、の
出力電圧Ｅｃと等しくなるようにするための信号■、ヲ
出力する演算増幅器ＯＰ ｓ とを含み、前記信号ｖ４
はダイオードＤ３および抵抗Ｒ１５ｅ介して演算増幅器
ＯＰ２の入力に供給さ扛ている。この場合、低位優先回
路５０があるため、信号Ｖ４による演算増幅器ＯＰ２の
制御は増幅器ＯＰ１が能動状態にある時ｖ２がＶｌ よ
りやや高くなるように構成されている。具体的には、増
幅器ＯＰ、の利得を高めにされる。
従って、このような、構成においては、演算増幅器ＯＰ
ｔが非能動状態にある時には、信号Ｅｃに基づいて飽
和状態にならないように制御さ扛る。
ｔが非能動状態にある時には、信号Ｅｃに基づいて飽
和状態にならないように制御さ扛る。
このため、電流制御から電圧制御への切換え時点におけ
る電圧Ｖ、、Ｖｔ 、ＥＭは第４図に示すような波形と
なる。すなわち、演算増幅器ＯＰ、の積分機能があって
も、電圧ｖ１ とｖ２との差が小さく抑えら扛ているた
め、電流制御から電圧制御への移行時間が短くなる。こ
れに伴って、電機子電圧のオーパーンニートもほとんど
除去できると共に、加速度の急変がなくなり、運転上の
異和感をなくすことができる。
る電圧Ｖ、、Ｖｔ 、ＥＭは第４図に示すような波形と
なる。すなわち、演算増幅器ＯＰ、の積分機能があって
も、電圧ｖ１ とｖ２との差が小さく抑えら扛ているた
め、電流制御から電圧制御への移行時間が短くなる。こ
れに伴って、電機子電圧のオーパーンニートもほとんど
除去できると共に、加速度の急変がなくなり、運転上の
異和感をなくすことができる。
なお、上記説明では、電動機の速度制御装置に適用し次
場合についてのみ説明し友が、制御系を制御途中におい
て切換えるものについては全て適用できるものである。
場合についてのみ説明し友が、制御系を制御途中におい
て切換えるものについては全て適用できるものである。
以上の説明から明らかなように不発明によ扛ば、閉ルー
プ制御系の切換えを速やかに行うことができると共に、
切換えに伴うオーバーシュートラ除°去でき、負荷に対
する悪影響および運転上の異和感を除去できる効果があ
る。
プ制御系の切換えを速やかに行うことができると共に、
切換えに伴うオーバーシュートラ除°去でき、負荷に対
する悪影響および運転上の異和感を除去できる効果があ
る。
第１図は従来例を示す回路図、第２図はその動作を説明
するための波形図、第３図は不発明の一実施例を示す回
路図、第４図はその動作を説明するための波形図である
。 ５．１０・・・制御回路、ＯＰ１〜ＯＰ ｓ・・・演算
増幅器、６・・・ゲートパルス発生器、７・・・電流検
出器、ｖ １図 鷺２０ 第１口 ６６一 ″ｉ！ｆＪ４ｒｉＪ
するための波形図、第３図は不発明の一実施例を示す回
路図、第４図はその動作を説明するための波形図である
。 ５．１０・・・制御回路、ＯＰ１〜ＯＰ ｓ・・・演算
増幅器、６・・・ゲートパルス発生器、７・・・電流検
出器、ｖ １図 鷺２０ 第１口 ６６一 ″ｉ！ｆＪ４ｒｉＪ
Claims (1)
- １．１つの制御対象に対して２系統以上の閉ループ制御
系を有する電圧・電流制御装置において、制御状態にあ
る閉ループ制御系の出力に基づき非制御状態にある閉ル
ープ制御系を非飽和状態に制御する閉ループ制御系を設
けたことを特徴とする電圧・電流制御装置。 ２、上記制御対象は電動機であり、上記２系統以上の閉
ループ制御系のうち１つは上記電動機の電流制御系であ
り、他の１つは電機子電圧制御系であること’に％徴と
する特許請求の範囲第１項記載の電圧・電流制御装置。 ３、上記制御対象は低位優先回路を介して制御されるも
のであり、上記非制御状態にある閉ループ制御系の利得
は制御状態にある閉ループ制御系の利得より大きく設定
されるものである特許請求の範囲第１項記載の電圧・電
流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101166A JPS584413A (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 電圧・電流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101166A JPS584413A (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 電圧・電流制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS584413A true JPS584413A (ja) | 1983-01-11 |
Family
ID=14293438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56101166A Pending JPS584413A (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 電圧・電流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS584413A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59148039U (ja) * | 1983-03-24 | 1984-10-03 | 株式会社東芝 | 開閉器の流体圧操作装置 |
-
1981
- 1981-07-01 JP JP56101166A patent/JPS584413A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59148039U (ja) * | 1983-03-24 | 1984-10-03 | 株式会社東芝 | 開閉器の流体圧操作装置 |
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