JPS59136097A - ダンパ−のない同期モ−タのための制御兼安定化装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、過渡状態または外乱状態の間、ならびに安定
状態の作動中、ダンパーのない同期モータの作動を制御
しかつこれを安定化させてモータのトルク角を安定化さ
せかつこれ？安定限度内に維持するための制御装置に関
″１−ろっ巻線ロ一り（借磁）型もしくは永久磁石ロー
タ型のθＬ１何を問わず同期モータにおいては、１糺の
ステータ巻線により生じる回転ステータ磁界がロータを
歩進状態もしくはステータ磁界、ロータの回転速度また
シま周波数に同期させて回転させろことπよりステータ
の磁界の周波数を等化するっロータの磁＊は１回転する
ステータの磁界により吸引され、またこの磁ｙトに先金
に追従して磁気的なＩ目Ｌｊｉ、作用によりトルクを生
じろっ　トルク角ｔｅ１４ち伺加されたステータ′出圧
とステータに誘起された無負荷の逆Ｅ　ｌｖｉ　Ｆ間の
角度は若干変化する（モータに対する機械的負荷が増加
するに伴って増加し、負荷が減少すると減少する）が、
ステークとロータの電圧の周波数は同じままであろっ一
般に、前記トルク角は無負荷状態におい、て０°　に近
く　また全負荷状態においてｌま２０乃至６０°　のど
こかにあろうもしあまりに大きな機械的負荷が付加され
ると、モータのトルク角は同期動作か失われろ程度まで
増加するうこの状態か生じろ角度は［安定限度−１と呼
ばれ、モータの諸パラメータならひにモータに対して付
加されろ負荷および電圧によって決定されろっ例えば、
ある同期モータにおいて）ｊ、安定限度は９０°付近で
あるっもし前記限度を超えモータが同期状態から脱する
（　「障害状態」と呼ばれろ）と七の結果生じろ過渡ト
ルクおよび電流は破壊作用を及はすおそれがあるため。

前記トルク角が前記安定限度内に保持されろことが最も
望ましいっ 緑間埠王即ち負荷トルクの擾乱または過渡状態は、同期
モータのロータが回転づ−ろ際このロータにハンチング
即ち振動を生じさせるおそれがあるっ二の振動は、安定
限度を越えるほど大きくなり。

このような状態Ｉま急激な負荷トルクの変化が生じろ待
時ＶＣｇ当￥ろっこの理由から、同期モータ装置の作動
ケ安定化させろようにこのような過渡状、ｊルおよび擾
乱の効果を最低に抑制するため色々な形式の素子および
装置が過去において開発されている。１つの試み１′：
ｌ：、ロータに：１６けろ短絡Ｓａであろダンパーを使
用１−ろことであった、このようなターツバ−巻線は、
ロータのハンチング即ち振動の大きさを減少させようと
する傾向ケ有するっ大きな重力の静的周波数変更装置の
出現により、必要な減衰機能か今や′磁気的に提供する
ことができろためダンパー巻線馨全く必要としない同期
モータの細部装置ｉｉｉ、′乞設計１−ろことが可能と
なったっこの時までに開発された同期モータ装置′Ｙ′
！、一般に強１ｉ１１８Ａ：ｚη凸ｂり流ソースまた（
工電圧ソース型インパーク（その−・くつかσ）変形〜
エブラシレスＤＧモータと呼ばれろ）、または縦続変流
による電流ソース・インバータ父使用したっ本）頭と同
じ期日の出１親σ）係属中の禾１遍特許出願第４５２．
５６０号［電圧制御インバータ・モータ・／ステム」に
記駕された如き新しい技術１（↓、非常にか）単かつ安
傭）なモータ付勢装置の構造製可能にｆろ縦続変流によ
る箪田ソース・インバータである。電流ソース・インバ
ータにおいて使用されろ同期モータシ工、整流過程ケ補
佐するダンパー巻線乞依然として必要とするが５笥田ソ
ース悔インバータに用いｌ−）れ石同期モータはこの過
８ＶＣダンパー２必要としな℃・っ電子ソース付勢装置
において使用されろモータのダンパー巻緋ン除去すれば
いくつかの利点が技供されろっ第１に、モータは比戦的
小さく、幹く。

かつ安価になろう第２に、非正弦波形のイノパータ＠王
により生じろ高調波重圧に対するインピーダンスが大き
く上昇して、その結果渦調波′串泥か減少し、それに伴
って高調波損失の減少を招く。

従って、モータ効率Ｖｔ向上し、モータ（肋に、ロータ
）の耐却か更に容易になろっ 本発明に先立って２モータ軸上にＩｆ：伺けられロータ
の磁束または磁界の位置を有効に決定する勅。

位置センサの使用によりダンパーを使用する、−となく
可変周波数で市川制御された強制整流型インバータによ
り作動する同期モータの安定化が得られているっ軸位ｊ
６センサがらのイ言号がインバータの周彼数乞！ｔｉ１
．！徊ｊしてステータのＭ　Ｍ　Ｆ’　（起磁力）がロ
ータのＭ　Ｍ　Ｆより太き（、・１らないように保持１
−ろ。インバータ周波数をセンサにより判定されろよう
にロータの位置に［隷属」させろことにより、ステータ
およびロータの磁界が相互に充分に近く維持されて、過
渡状態、擾乱もしくは急詭な負荷トルクの変化の存在に
も拘らず安定限度内にトルク角馨比較的安定状態に保持
するっこのような軸位１′ｉ４−センザは安定な細部装
置の提供に有効であるが、このような付勢装置は同期モ
ータのコストおよび複雑度を増大するが、更にもし装置
が密閉されろ場合は、センサからのワイヤ乞密閉され／
こ装置から外部に取出さねばならない。

前述のりＩＪ＜、縦続変流による電田ソース・インパー
クＶＣついてｉ−１、Ａ４］述の係属中の弊出願に記載
された成果以前には知られていないっこのような装置（
において使用されろモータの安定イヒもまた。

従来技術の位置センサの使用により可能であるが。

す下本文に開示ずろ技術によっても唇、易に達成可能で
ある５本発明のｉｔ’ｌｌ　ＷＡＩ装置はこのような従
来の装置に勝る重要な改善を構成１−イ）ものであるが
。

これにおいては１ａＥソース・インバータにより作動す
る同ル１モータの安定イヒはダンパーもしく、まモータ
軸の位置上ンザ乞必要とすることなく達成されろ。本発
明（工、従来の装置よりもへかに構造において簡単かつ
安価である非常に効率のよい装置により、充分にモータ
の安定限度内で安定トルク角馨維持するものであろっ 本発明の制御装置は、制御されたＤＣＣ電炉もＤＣバス
上で受取った訓１整可能なりＣバス土用か１”：、’ｆ
ｌｆＥ　７−ス・インバータにより生成された出力のＡ
Ｃ電ｒｆＶＣより付勢されろダンパーのない同期モータ
の動作を制御してこれを安定化させ、モータにおけろＤ
Ｃバス箱千およびトルク角の双方か過渡状態において過
渡的な変動を受けろっ制御装置Ｖ工、速度安定状態のレ
ベルにおけろインバータ出力電田の振幅および周波数を
確保する装＠を含んでいろっＤ○バス止：圧またはモー
タ電圧の関数であり色原なトルク角の変化を表示する情
報を含む！ｔｉｌｌ病ｊ宙Ｅ馨生成する装置が存在する
う　トルク角が変化しようとする程度を減少させろこと
により（・ルク１イ］ヲ過画状態において比較的安定な
状態でモータの安定限度内に維持するため、トルク角が
狛、へに変化しようと１″ろ時常シこインパークの周波
数？迅速に調整１−ろだめの制御電圧により制御されろ
安定化装置か設けられろっ 本発明１７）更に詳細な特質によれは、ＤＣＣパス王オ
６よひモータ１圧がトルク角と反対に関連するという事
実かも利となるっ例えば５もしＤＣバスηｊ叱およびモ
ータ′電圧が減少する場合、モータにン・１判−ろ瞬間
的に小さな電流か流れて、モータの速度以下に伴ってト
ルクの損失およびトルク角の増加２住しろ、Ｋｉｌ、ｌ
狽Ｊ市Ｈ］耐、ＤＣＣパス電田しくはモーフ′市１．ｆ
、に正比例させら几ろっ■正対時間の積分ｉ１ｊ制御装
置ケ含む安定化装置は、制御電圧におけろ過渡的な変化
に応答してインバータに対して過ＩＩＷ的な制御乞有効
に行なって、バス′出田また（佳モータ霜゛圧における
過渡的な変化と同じ方向にこれと共に段階的に変化し、
これによりｌ・ルク角馨比較的安定状態に保持してモー
タの安定限度を超えないようにするようインバータの周
波数を迅速に変化させろっ実際には、この安定化装置は
インバータの各作動サイクル毎にインバータ出力重圧を
数回インバータの周波数と比較し、各比ｌｌＩ！２動作
に応答して、モータ巻線におけろ霜圧対時間の粕分の一
定の値、従ってインバータ周波数に対１−ろインバータ
％’Ｅの一定の比率を常に維持ｆろようにインバータ周
波数？調整し、その結果トルク角が動的変化ｌＮ１４ち
過渡的条件下ならびに静的な即ち安定状態に保持されろ
っ 斬新であると信じられろ本発明の諸特徴についてｌま特
１て頭書の特許請求の範囲において記載されているつじ
かし、本発明（工図面に関して以下の記述馨照合￥ろこ
とにより最もよく理解されよう。

初めに、本文に開示する安定化手法が使用されろ亀子制
御装置の形態にその有効作動が依存ｉ−ろものではない
ことが明らかであろうっ必要に応じて速度また１まトル
クの制御の如き他の目的のため必要とさ、）ｔ、ζ）’
；’２ｉ１ぎ′山田の制衛１に用いられろどんな形式の
制位１１装置でも１本発明と共に使用するため適してい
る。尚技術において周知の神々のＤＧ／ＤＣコンノ仁−
夕、ＡＣ／Ｄ’Ｃコンバータ等モ使用−４−ろことがで
きろっ史してまた、インバータの霜′圧オ６よびモータ
７ト王は周汲数従って速度はモータの基本速度について
一般に行なわれろように変更されろか、インバータの町
田およびモータの電圧は略々一定に保持することかでき
７；：）。−田ソースに関１−ろ帷−の要件は、第１図
、第６図および第５図にボされろ安定化技術〉適正に機
能させろように負荷の変化により充分な調寂（変更）が
行なわ」］ろことて゛ル）ろっ第４図の回路は、負荷の
変化により不充分な変化しか生じないほどＤＣ＠田が堅
固である場合において便用することかで゛きろうり、下
に述べろ安定化手法の一般的な有効性？示すためこれま
での記述２更に拡張′１−れは、以下の考察が可能てあ
ろっ前述の本願と同じ期日出願の１糸属中の木［勾持論
−出願第４５２，５６０号に記載の通り、ダンパーのな
い縦続変ｌａ型インバータのターミナルに対して加えろ
ねるＤＣｄ、王（工、平均ＤＣＣパスＥ７基準電工に比
軸しまた誤差ン用いて片（、ｌ抽１田）装置？し〔，１
負二躍にジ入れ衝ろ１展庶内に補正することによってｌ
ｉｊ御することができろつあるいはまた。調整装置１ま
低域特性７有する電流調整装置でもよいっ後者について
史に詳細に述べ牙１は、この調整装置（・工平均ＤＣ電
流に応答１ろことかでき、従って′屯王制値・装置をし
てこの平均電流と基準電流間の誤差を補正させろことか
できるも、モータの逆Ｅ　Ｉｖｉ　Ｆにより生じろリン
プル電流に対しては応答し得ないつ従って、このような
イ？１１成（工、真の電圧ソース型インバータにおけろ
如く電流ケ自然に零に下落させるも、平均負荷妬流に関
する限り通電特性を保持１″ろことぞ可能に１−ろっこ
０）平均値箱流給電型イノバータは９位相制御された６
個ＬＴ′）ｓ（，８人カブリッジ、適尚なＩ）　Ｃ！Ｊ
ンクまたはバス誘導子および６個のＳ　ＣＩ（からなろ
出力インバータにより構成されており、本文に記載する
安定化手法によりダンパーのない永久磁石モータを良好
［＋ｊ勢するのであるっこのため１本文およ０・頭淋の
特許請求の範囲において用いられろ用語「７Ｇ干ノース
・インバータ」とは、従来の電流ソース・インバータに
おけろ如くその制御装置が電流を同定値に拘束しないが
、半サイクルの終了前に電流か自然に零に降下するよう
にモータの逆Ｅ１可Ｆ′により指定されろ略々正弦波状
のみ口形に電流ｔ′流１−とんなインバータ馨も包含ず
ろっ前述の計重において＜）１本装置の完全な理解を確
実にするため、ＬＣフィルタ乞２えた従来の位相制御波
（Δ７第１図に示して詳細に記述することに１−ろ３次
に第１図においては、導体線り、　、Ｌ２．　Ｌ３し丁
、通常のＡＣ都卵でよい従来の６相ＡＣ亀伽１０に１妾
わ゛「シ、このため６４目のＡＣ電圧、ｖ目ち正弘誠状
に変動して同じ振幅および周波数７有ずろか相互に１２
０°だけ位相がすれた６つの交…１電千ヶ提供１−ろっ
ＡＣ想間電電圧周波数は１通常毎秒５０または６０サイ
クル即ち）′ｌＺとなり、この′山田の大計ａ尤細部即
ち、Ｗ、動されろべき負荷の特性に従ってコ菌当な１直
ケとり得ろっＡＣ市、源からは中立の導掠は存在しなし
・ため、３つの位相即ち線間昂田の谷々（ま線間贅１壬
であり、別の１つの害鳥；に対′１−ろ導線Ｌ＋　、Ｌ
２　、Ｌ３の各々に現ゎ牙ｔろっ導線上で受取ったＡＣ
エネルギは整流され、公知の構造である位相ＩＩＩ御さ
れた金沢整流ブリッジ１１によってＤＣＣ方力変俟され
ろ、特に、整流ブリッジ１１は６対に配置された同じ形
式の６イ固のシリコン制御整流器即ち５ＣＲ１２〜１７
ケイ」し２前記各対にはろ相の電源１０により与えら２
・シる６つの交香する位相即ち載間凭゛圧の各々が加え
られろ、この６個のＳＣＨの起動角は、正と負の出力タ
ーミナル（それぞれ蚤号１９と２０で示されろ）（（お
いて所留の大きさの整流電圧を確保するため、また電源
１０からブリッジ１１娶介して与えられろ知力を１ｈ１
」御１−ろため、信号娶整流６，１１彷４１装置１８か
らゲートづ−ろことにより制御されろっ更に、ブリッジ
の出力１９．２０におけろＤＣ電圧レベルおよびこのブ
リッジＹＭＬれろ知力（ま、付加されたＡＣＣ電圧各半
サイクル毎に５ＣＩ（１２〜１７の起動ｍ７調整するこ
とにより調整されろっブリッジ１１におけろ各５ＣＰｔ
（工、ＳＣＲθ）了ノートかそのカソードに対して正で
ある時、６４目Ａ　Ｃ昂源１０からこれに相加された龜
王の各半ザイクル毎に導通することができろつじかし。

ケート電流が整流制御装め１Ｂから５ＣＦＩのケートに
対して与えられるまで、半サイクルの間は生じ１【いっ
このｌｉ、；ｊ間において、Ｓ　ＣＦ（１１導通状態に
起動即ちＯＮの状態Ｋ　１１７Ｊ換わり、負荷短離か１
２［’ｌ１０にわたり流れろことを許容し、この侍医の
ＳＣＨの起動が祷辿状態のＳＣＨに逆バイアスを与えて
こね、７ＯＦＦ状態にするう半サイクルの開始とＳＯＲ
の導通状態へ・′＋）起動との間の角度即ち時間的遅れ
か太きければ大きいほど、ターミナル１９゜２０１ｉｌ
の平均整流％ｌｆは小さくない、その極性は、４ｊｊｌ
、論ターミナル２０に対してターミナル１９において正
の極性となろっ 直夕１］接続されたチョーク２２と分路接続されたコン
デンサ２ろからなるフィルタ２１は１回線２６．２７に
より提供されろＤＣバス上を電圧ソース・イノバーク２
５に対して付加されるフィルタされたＤＣ電圧を生じろ
ためブリッジからの整流′町田をフィルタ１−ろっ従っ
て、正の極性のＤＣＣパス町王、第１図の図示した実施
例」におけろ基準電位の接地面即ち回路の共通の零ホル
トに対して接続されろ回線２７に対して回線２６上に現
われろことになるっ ５Ｃ８１２〜１７の始動角２制御することにより、バス
２６．２７Ｙ介してインバータ２５に対して加えられろ
ＤＣＣパス王か１仙御されろっ制旬１１されたＤＣ％源
（Ｅｌｉち、整流ブリッジ１１とフィルタ２１）Ｖ′ｆ
、ろ相のＡＣエネルギではなく単相に応答して作動する
ことができろ。単相の場合には。

環線Ｌ３および５ＣＲ１４，１７は省略されろことにな
ろっ熱論、正の極性のＤＣバス電圧（ま、依然として回
線２７に対ずろ回線２６上に生成されろことになろっ 電圧ソース・インバータ２５Ｖ″ｓ、、ろ相形式のもの
で下記の如き２つの形式の内の一方でよいっ即チ、　強
制整流型インパークの場合は、このイノバークは５ＣＥ
（３１〜６６の形態の６個のソリッド・ステート・スイ
ッチング素子と、６つの枝路に配置された６個のダイオ
ード５１〜５６乞含んでいろ、各枝路（ま２つのＳＯＲ
およびＤＣバス導線２６間に直列に接続されたその関連
するグイオートからなっているつインバータのＳＣＨに
対￥ろ通信回路（工１種々の良好な回路か当枝陥が当技
術において存７Ｊ：するため図示しないつあろい１工呼
た。

５ＣＥ（Ｖ工ＧＴ○、バイポーラ型トランジスタまた１
工整流回路を必要としない他の素子により置換すること
かできる。また１周知の如く、ダイオード５１〜５６１
ｃ工反動エネルギの流れのための部品を提供しかつ広範
囲の力率てわたる作動を可能にするように機能するつ あろい＋Ｓまた。縦続変流によるイノバークのための′
ｄ（千ノース・インバータ２５はまた、６他１の５ＣＥ
（３１〜ろ６および６個のダイオード５１〜５６かもな
り、あるいはまた更に簡単な個において警ユ、反動型ダ
イオード５１〜５６を必要とすることなく６個のｓ　Ｃ
Ｅ（３１〜５６のみからなろこともできろ、これら両方
の構成につし・ては、前掲の係蕩中の弊米国特許出願に
おいて記載されているっ 更にまた、本文に記載されろ安定化法はその使用のため
の特定の形態に依存１−ろものて′Ｙまないっこのため
、単相、２相、６相のイノバーク等と共に、中央タップ
を設けた変成器またシエモータ巻紛乞必要とするインバ
ータも使用することができろっこのような構成は当業者
にレエ周知であるっ６つの枝路の回路接合点ろ７．ろ８
．６９に。

その出力軸４２がある機械的負荷４５を５駆動するろ相
のダンパーのない同期モータ４１のろつの巻線に対して
接続している。６相モータ４１（ま１巻形メロータ形式
のものでもあろい（工永久７Ｂ石ロータ形式のものでも
よく、また他の適当な同期モータでもよい、更に、前述
の如（１本装置は６相以外。

即ち単相、２相、６相等で構成することもできろっモー
タが安定性ぞ得ろためダンパー巻緋乞必要としないこと
が軍装である。最適の形態はモータにダンパー巻緋の使
用昏ま必要としないが、もしダンパー巻線が他のある理
由のため便用されろ場合でも良好に作動するもので゛あ
ることは明らかて゛あろう。

必要な安定化作用シエ、以下に説明する方法において本
発明によって達成されろ。６個のＳＣＲろ１〜ろ６のゲ
ートに対してトリガー動作Ｒ１］ちゲ−ト５ｒ）＋　作
”を予め定めた回数予め定めたシーケンスで与えろこと
により、ＤＣバス２６．２７間のＤＣ市°田がモータ４
１の６つの巻線に対して与えろね、ろ時ろ相のＡＣ沖田
に有効に変換され、これにより６つのモーフ巻線に対し
てろ相の交流乞提供してインバータ出力のＡＣ市山田周
波数によりこれに正比例１−ろように決定されろ速度に
おけろモータの回転運動ケ生じろ。

所要の状態でモータ４１２回転させかつ負荷４６ケ付勢
−Ｊ−６よ５に、５ＣＲ３１〜３６’ＹＪ正なノーケン
スかつ適正な同数だけＯＮおよびＯＦＦ状態に切換えろ
ゲート動作用］ちトリカー動作パルスを与えろための制
御回路は、当業者にはよく理ｊＩｊイされようつ第１図
に示されろ実施態様において）ｊ：、「インバータＩｊ
ｌｌ　ｔ４ｉ回路」として示されブロック４５は１回線
４７」二で゛受取られろ周期的に循王舅１−ろタイミン
グ・パルスに応答してインバータにおけろ適正なＳＣＨ
に対してケート・パルス即ち始動パルスを指向させてこ
れら５ＣＲｙ所要の７−ダンスでＯＮに切換える論理回
路を含んでいろっ周知の如く１図示された６個の５ＣＦ
ｉの６相インバータは６つの位相がすれた６段階の交番
重圧を生じ、ぞの香々；尤ろ″）の七−り巻線の各々に
対して付加するため正弦波形を近似回転し、６つの凝似
正弦波状に変化する電圧は相互に１２０°だけ位相かす
れている。従って、６つの段階の波形を生じろためにＶ
′！、１つの１／Ｉ：動サイクル６００毎に異なるｔＪ
Ｊ換え動作即ち始動動作がインパークに生じなげればな
らない、、換言すれは、６ｏ０毎に。

導通状態にあるＳＧＨの１つはＯＦＦに切換えられなけ
ればならず、新たなＳＣＲが導通状態に起動されなげれ
ばならないっこの切換え回数は、回線４７上で受取らね
ろタイミング・パルスによって決定されろ、タイミング
・パルスがインバータ制御回路４５に対して加えられろ
毎に異なる組のＳ！ＪＲは導通状態となり、６つの連続
するタイミング・パルスがインバータ２５により生じろ
６つの位相のずれたＡＣ矩圧毎にそれぞれ６段の作動サ
イクルを完了することが要求さハるっ明らかなように、
タイミング−パルスは、所要のインバータ周波数がイン
バータにおけろ各作動サイクルの６０’毎に有効に確保
されるように生成される。

このように、もし周波数の変更がインパークにおいて行
なわれろことが決定されろならば、このような変更ｊ′
１６００の作動サイクル範囲内で行なうことかできろつ
インバータに対するこの迅速な周仮数制御が、以下に説
明する方法でモータ４１におけろトルク角の安定化乞容
易にするものであろう整流制御装置１Ｂの作用を制御Ｊ
してインバータ出力のＡＣ協王の振幅の調整を行ないか
つ制御回路４５０作用を制御」してインバータ１′王を
周波数の調整ケ行なうために、調整可能な設定点電圧−
か固定抵抗５８と可変抵抗５９０回路の接合点５７に与
えられろう明らかなように、電圧分割器５８゜５９から
の設定点電圧か安定状態の作動条件を決定し、モータ４
１に対して右えろためインバータ２５により生成された
ＡＣ外圧に対する断髪の振幅および所要の周波数７表わ
すっこの設定点は。

機械的負荷４６により要求されろ速度ン満たすように選
定されることになるっ ＤＣバス電圧の関数で゛あろ制御龜王は、ＤＣバス２６
．２７の間に直列接続された抵抗６２，６ろにより形成
されろ電圧分割器の回路接合点６１において生成されろ
５更に、この別個］′山田はり、ＣバスＳ田の縮少され
た即ち裾幅が減少したバージョンであり、このためバス
重圧に正比例するうこの制御′＊′田は、コンパレータ
６４の反転入カ即ち（−）入力に対して与えられるが、
このコンパレータの非反転入力即ち（＋）入力は設定点
電圧を受取るように接合点５７に対して接続されてぃろ
っ従って、コンパレータ６４は、設定点市ｒｆを８ｊ１
」軸箱［と比較して、比較された電圧間の差の関数であ
る誤差’ＭＥ’Ｙ生じろっ周知の構捨の整’ｔｊＬ器；
１・１１、卸装置１８は、コンパレータ６４がも補償回
路６５馨経て受取った誤差電圧に応答して５Ｃ８１２〜
１７のゲート（てイ」加する適正に調時されたゲート・
パルスを生じ、所要の安定状態の１辰幅レベルにインバ
ータ出力７ト叱を確保してこれ？維持するため８四な大
きさに回＆！２６．２７間のＤＣバス電圧ケイ、“（ｌ
保するために必要な々１」きｓｃＲの始動角りｊＩｊ衛
ｊずろっもしＤＣＣパス田川所要の安定状態のレベルか
ら変動しようとする傾向を有′ｆろならば、誤差ｆワ王
が変イヒして適正な安定状態の振幅レベルが４１」ひ確
保されるまでＤＣバス−１圧を調整￥ろに必要なよ５　
Ｋ４＋、ｚ流器制御御装置１８娶して自動的に始動μ」
７変化させろ。

更に、安定状態においては、誤差電Ｅ　ｌｊ：略々零と
なろっもしバス箱田がこの時例えば降下しようとｆろな
らば制御重圧は減少し、このため誤差田用を正の方向に
増加させ、これにより５ＣＲ１２〜１７の始動角を減少
させてバス重圧ケ再び所要の安定状態レベルまで戻し、
これと同時に誤差′市川か零ボルトに戻る。一方、その
所要の安定状態のレベルからのバス′町圧の増加が反対
方向の自動補止を開始する。即ちバス電圧がその所要の
安定状態のレベルに戻るまで誤差電圧が零から弁の方向
に増加してＳＣＲの始動角乞増“加さぜ、この時誤差重
圧はその零の振幅レベルまで戻ることになるっ当業者に
１工明らかなように、安定状態の動作およびインバータ
の安定化回路と干渉しないことを保証するため墾田調整
装置の応答特性？指定するように神々の補償回路、積分
回路等（６５）が回路中に使用″ｆろことかでき４）っ そのｆ”ｔｌ、制御電圧が時間に関する重圧の積分制御
装置６６に対して掬えられ、あるパルス反復周波数にお
いて６回インパークを出力電圧に対する所要の安定状態
の周波数を周期的に循環させろタイミング・パルスケ回
線４７上に生じ、これによりインバータの周波数をＩｖ
Ｔ要のレベルに確保１−ろっこの時、制御装置６６は、
制御重圧の積分された振幅に応答して連続するタイミン
グ・パルス間の時間的間隔を決定するっ安定状態におけ
るインバータの出力電圧の振幅および周阪数の双方が同
じ設定点８．ＦＩＥによって決定されろことに圧目され
たい。以下に説明する方法により、インバータ電圧のこ
のような２つの特性の比率は安定状、；、’ｑ　ＶＣお
いて一定に保持され、またモータのターミナルに対して
与えられた市川対時間の積分結果は過渡状態７’ｆｌ”
ｐひニ安定状態の沢方においてインバータ・スイッチの
連続するスイッチング動作の間一定に保持されろことに
なろっ安定状態においてシま、インバータの周」波数に
対′１−ろインバータの出力ｑ１．田の一定比率Ｉ工、
モーク４１の過熱２避げろため、またモータの速度の如
何に拘らずモータに一定のトルクを出力Ｉ−ろ、あろい
はモータまたＶ丁インバータの性能馨最適化１−ろ能力
馨モークに与えろＲＩＪき種々のＪ］４１由にのために
望ましい、明らかなように、動的ＶＣ変化する即ち過渡
的な条件において一定の市川と時間間の積分結果を維持
することにより。

トルク角シま比較的安定状態でモータの充分に安定限度
内に保持されろことになろっ 電圧の時間的な積分制御装置６６について説明すると、
制御１　＠ｒｉＥ’ｔ″Ｓ、槓分器６７において積分さ
れ、部分された霜千（零ボルトから始まる正になる傾斜
部分）がコンパレーク６８の非反転入力即ち（＋）入力
に対して加えられ、その反転入力即ち（−）入力警工基
準ＤＣ雷ｒｆを受取ろっ秋分器６７の出力電圧が基準環
ｒｌＥまで゛積分されろと、コンパレータ６８（工回線
４７に対して付加するためタイミング・パルスを生じ、
このバス・・スもまた新たな積分サイクル２開始するた
めフィードバックされて積分器６７のリセットを生じろ
っ換言すれは。

コンパレータ６８が傾斜部分の積分器出力協圧が基準レ
ベルに達したことを判定１−ろ時、タイミング・パルス
が生成されてインバータのＳＣＨの新たな絹を起動させ
ろか、同時にタイミング・パルスが秋分器６７ぞ零に再
びリセットして別の積分サイクル馨開始するのであろう
このように、一定の時間的なｔＥの積分が連続するタイ
ミング・パルス間に得られ、その結果、連続するインバ
ータの起動間で、この電圧対時間の積分値がコンパレー
ク６８に対して与えられろ基準乳用のレベルにより設定
され、この基準レベルは最適な性能７得ろように選定さ
れろっ実際に、インバータの周波数はインパーツのサイ
クル与りこ６回Ｐ！ＩＩも６０１δ１！ｉ整さＪｔろつ
インバータの６０°のサイクル毎に。

モータ・ターミナルに関１−ろ一定の脊圧対時間の積分
結果ケ得ろｔこめどのインバータ周波数でなげ、１１．
はならないかについて判定が行なわれろ。モータ・ター
ミナル電圧を耐ＤＣバス電圧と比例するため、ＤＣＣパ
ス上の積分１直はモータにおけろステータの磁束て比例
し、このためＤＧ、＜ス軍王の積分値？一定に糺持する
ことによりステータのピーク儒束強さリエ陥今一定に保
持されろことになる。

更に、安定状態においてに：Ｅ　、インバータＩ：′）
周波数に対する平均モータ・ターミナルＳ田の比率に作
動周波数または電圧の如何に拘らず一定に保持されろこ
とになろっ従って、所謂型Ｅ／）１ｚの比率Ｖ１安定状
態においては一定に維持されろ。

このように、イン・く−クの周波数はＤＣノ々ス電圧の
大きさと正比例することが判るであろう。バス箱田Ｖ工
比戦的低℃・時、積分器の出力′電圧が基準電圧に達す
るのに比較的長い時間を要し、タイミング・パルスに比
較的長い時間的な間隔を持たせ。

−イン・く−夕に比較的低い周波数を持たせろっもしバ
ス電圧かこの時増加１−れば、積分器の出力和７（己が
基準電圧のレベルに一達ｆろに要する時間１工鐵少し、
その結果インバータの周波数（工減少させり」１゜ろ。

負荷需要に正常の変動かあり、これにより異なる安定状
態のモータ速度２求めろ時、抵抗５９はインバーター田
の周波数を新たに必要な速度でモータ４１を駆動するた
め必要なレベルに確保−「ろため必要なように、ＤＣバ
ス搦…および制御霜…を変化させるに必要な程度まで設
定小電圧？変化させろようＶＣ調節することができろっ
新たな〕くス霜、田により確保されろ如き新たなインノ
く一タ出力重圧、および新たなインバータ周波数は、コ
ン・くレータ６Ｂに対して与えろオｔろ基準電圧によっ
て決定されろものと同じ一定の比率２有づ−ろことにな
ろっ 更に、例えば比較的早いモータ速度が娑求されろものと
仮定しようっ従って、抵抗５９（工設定７６％田を増加
するように調節されろことになり、これにより、整流ブ
リッジ１１Ｖｃおける３０１’（１２〜１７の起動角度
を減少させろため、誤差豫圧ｉｆ零から正の方向に増加
するっ従ってＤＣＣパス電圧よＯ−制御重子は糸“加し
て　イン・く−夕の周波数馨、またその結果モータの速
度乞増加させろっ新たに所要の安定状態のモータ速度が
Ｉｊ’ｌ＋−保され装置ｔが力またな安定状態の作動特
性によって＋ｉｂ状態にある時、誤差部子は零ボルトに
戻ろっしかし、５Ｃ８１２〜１７の起動角はその比較的
小さな角度乞清ｆ悄してバス電Ｅン新たに必要な比較的
筒いレベルに維持１−６つ当業者にはよ゛く］ψ解さ、
ｈろように、この状態は通常、バス電圧がその新たな安
定状、憔θ）レベルに達しかつ誤差電圧が再び零まで減
少され（ここで常に安定状態に置かれろ）だ後。

正の方向に増加する誤差電圧を有効に格納して起動角度
？その減少した値に保持する整流器制御装置ｉ−ｉ　１
８内の積分器（図示せず）によって達成されるのである
。

反対に、もし比較的低いモータ速度が８袂な場合１．工
、設定点電圧が減少させられ、これと同時に、誤差電圧
が零から負の方向に増加してバス■（ｌｆ。

制阻薗圧およびインバータの周波数を新たに必要な比較
的低いモータ速度をイ砦ろために必要な程庶減少するた
め必要なだけＳ（、Ｆｔ１２〜１７の起動角を増加させ
ろっ新たな安定状態が確保されろ時誤差を田（１一旦再
び零まで回復させられろが、起動角度は整流６器：ｔｉ
！制御装置１Ｂにおけろ積分器に格納されたその薪たな
比較的大きな角度に保搗さねろことになろっ 熱論　モータ速度は手動て変更可能］’、Ｃｊ：’Ｔｈ
抗５９゛によって変更することかできろか、設定７壱■
う圧（工あろパラメータ即ち装置の特性により得ろこと
ができろか、この場合形成された情報に応答してモータ
速度を自ｉｉ１＋的にｆｌｉ制御するため、外圧制御さ
れたインバータ・モータ・システムが内蔵されているっ 本発明によらなけれは、（張械的負荷即ち負荷ｌ・ルク
の急益な変化の如き外乱即ち過渡的条件の場合には、モ
ータ４１のローンは、トルク角がモータの安定限度を越
えて増加し得る程度まで振動ＤＩ］ちハンチングを生じ
て、その結果モータが同期状！川から逸脱して破壊的な
宙゛流およびトルク２生じろことになろっ本発明によれ
ば２回転するステータのＭ　Ｍ　Ｆ　’ｒま過渡状態に
基づいて有効に制御され。

このためトルク角が安定化して安定ｌ晟度内に保持さ、
ｈろように回転−４−７−ＩロータのＭ　Ｍ　Ｆに常し
で近づくことになるっステークのＭ　Ｍ’　Ｆ　１ｒｓ
、ロータのＭＭ　Ｆ”か安定限度乞充分に揮えるたけス
テータのＭＭＦより後に決して遅れないように制御され
ろ。

このように、ステータのＭ　Ｍ　ＦはロータのＭＭＦを
あまり越えないようにされろ。実際に、ステータのＭＭ
Ｆは、充分て安定ｉ浪度内にある比較的一定の角度だけ
ロータのＭＭＦよりも進相ケとるように動的１（調整さ
れろっ 接着のｔこめ１例えば、モータ４１におけろ負荷トルク
が急ω〜・に増加するものとすれば、これによリモーク
は速度が低下しようとし、その結果トルクぜ〕シエ増加
しようと１−ろ。狗荷が急激に増加−「ろ時、モータ矩
流と関連するバス聞流か急酷に増加し、この増加した電
流はフィルタ・コンデンサ２乙から引込まれ、これが更
にバス電圧およびモータ・ターミナル雷圧乞低下させろ
。熱論１適常の安定状態の作動においては、平均電流は
フィルタ・コンデンサに関して入出せず、全ての下流を
耐インバータを経てモーフ巻厳に対して流ハ、ろうしか
し、電流は急酷な負荷の増加の際フィルタ・コンデンサ
から引出されてコンテンザ箪田従ってバス電圧を降下さ
せろう従って、ＤＣバスπ１′王およびトルク角の双方
が過渡状態の下で過渡的な変化を受けろことが明らかで
あるが、２つの特性は反対の方向に変化しようとする傾
向暑有する。明らかなように、トルク角が変化しようと
する時バス電圧におけろ過渡的な変化が生じろため、こ
のような過渡豹変イヒはトルク角の急＃に変化しようと
する傾向に有効に対抗するように求められろことが望ま
しく、これによりトルク角？安定化させてこれ乞安定限
度内に保持づ−ろっ最も望ましい結果は、制御されたＤ
Ｏ市ｍ、１１．２１かある笛源の整合状態を呈する時に
達成され、モータ（（おけろ負荷トルクが急〜に変化す
る時にＤＣバスが急激に変化することになるっ熱論、フ
ィルタ・コンデンサ２６の電気的太き水が、ある負荷の
変化に応じてバス電圧がどれだけ変イヒするが？判定す
る。

キャパシタンスが小さけれは小さいほど、バス部上の亥
イヒ届が太きくなろっフィルタ・コンデンサの什類を問
わすこれン用いない場合に前述の変化か太キくなる。こ
σ）ように、フィルタ・コンテンザｌ工本発明の実施の
ためて必須のもので（工ないっ回路接合点６１において
生じろ制御電圧’、′ｉＤ　Ｃバス電圧の振幅が小さな
変形であるため、増加した負荷トルクにより生じろバス
電圧における負方向の過渡的な変化か泄ｊ徊ｊ重子にお
いて同じ方向の過渡的な変化として現われろことになろ
う従って。

ｆｉｉｌｌ徊ｉ霜゛圧警耐、魚節なトルク角およびこの
角度が変化しつつある方向？表示する情報を保有１−ろ
っ過渡的に減少１″′ろ制御＄、田は、基糸重子に達す
る前に市Ｉｆ／時口４」の績分制狽ｊ装置６６におけろ
比較的長い積分−間乞もたら￥結果となり、コンパレー
タ６Ｂはインバータｉ山ｆ；１１回路４５に対するタイ
ミンク・パルスケ生じろ。従って、インバータの周波数
は側斜ｍ王か低下しようとする時急速に減少し、その結
果回転１−るステータ起磁力ＭＭＦが低下してトルク角
が増加しようとイろ程しヶ′ｆｆ：減少させ、これＯて
よりトルク角乞儂渡的状態の下で充分にモータの安定限
閥内で比軟的安定状態に維持す７１′）っ 熱論、負荷トールクの急へな減、少（１反対方向の補正
作用を開始することになろっモータ１は迎度乞急ａに増
し、トルク角は狭くなろうと１−ろ、インバータ２５を
介してモータ４１にびＴ、れろＤＧバス宙＃′、は急酷
に減少し、誘導子の１ｈ流はフィルターコンデンサ２ろ
に流れて、離１記コンテンザ乞安定状態のバス隼′田よ
りも充分に商い′！ｉ′田まで充電１−ろっ動的に増加
−・１−ろバスｚｒｆｓｓ、タイミング・パルス間の間
隔？比較的短くさせてインパーク周波数娶急急に増加さ
せてトルク角を安定化させろ結果となるのであろう このように、電圧対時間積分制御装置６６は。

制御龜′田（でおけろ過渡的な変化に応答して、インバ
ータに対する過渡的制御馨有効に行ない、バス電圧にお
けろ過渡的変化と共にこれと同じ方向に段階的に変ｆヒ
１″ろことによりトルク角乞比慾的安屋状態に保持しこ
のトルク角がモータの安定限度ヶ越えろことを１泪止１
−ろようにインバータの周波数ケ迅速Ｖｃ変１ヒさせろ
安定化装置として機能することが明らかであろう。この
安定化装置は、インバータ周１伎数に対ずろ静的および
動的な両方の制ｆｉ＋４１ｖ行ない、過妓状態の間なら
ひに静的な即ち安定状態ににいて常にインパーク周波数
に対するインバータ出力電圧の比率を一定に保持するっ
実際に、トルク角は、インバータのＳＣＨの連続的な起
動間でモータ・ターミナルに関する一定な電子対１埒［
Ｉ３１の積分動作ケ維持することによって安定限度内に
仙、持されろ。

スイッチング素子６１〜ろ６と反動型ダイオード５１〜
５６の両方、および１８０°のゲート信号を用いろ７［
）田ソース・インパークにおいて（工。

ＤＣバスＴｉ圧はモータ・ターミナル間に現ワｉｎ、　
ｂ？に田に１賂々比例する０重要な電王警エモータ・タ
ーミナル７ｂ田で・あるが、ＤＣＣパス圧乞匍ｊ御霜、
王として使用′１−ろことＹ工今述べた許りの比例性の
故に望ましいつ半導体におけろ電子低下、配線の漂遊損
失等のため、この比例性に１ま若干の矛盾があろっもし
更に正確な制衝１が必要であれば、モータの整流ターミ
ナル重圧ゲ第２図に示すように使用することもできろう 従って、第２図に示されろように１本発明（す。

インバータ出力音圧におけろ過腹的な亥化に応答してイ
ンパークの周波数を調整１−ろことにより実施すること
もできろつインバータ２５により生じろろ相ＡＣ宵田は
、インバータに加えられろＤＧバス雷田と略々同じ大き
さ２有するＤＣ連１ｌｌｆ馨生じろように整流器７１に
より整流されろ、更に。

ＤＣＣパス圧子おけろ過渡的な変化髪ま、整流器７１の
ＤＣ出力ｍＦＥにおけろ過幾的変化として現われろこと
になるっこの出力１ｇ　ｒＩＥは重圧分割器７２．７３
により降圧されて回路の接合点７４において第１図の実
施例において生じろ制御電圧と略４同じ制御％Ｉｉ′田
ケ提供する。このように、第２図の制御室８Ｅはコンパ
レータ６４および積分器６７に対して加えられ１本装置
は第１図に関連して述べたと略々同じように作動づ−ろ
ことになろっ前掲σ）係属中の弊米国特許出願により開
示された如き６個の５ＣＦ（および６個の反動型ダイオ
ードからなり、または単に６個のＳＣＲを有するいずれ
も１２Ｄ０のゲート信号乞有する形態の縦続変流型イン
バータにおいてＹｌ、ＤＣバス軍田とモータ′山田間の
比例性・）工、連続しない導通状態か生じろ時１、ま小
さな負荷において失われろ。この場合、０！、２図に示
されろθＵき整流モータ側田乞使用することが望ましい
同期方法となる。

別の同期・方式か第６図および第４図において示さねて
いるうこれらの方式はある用途において利点を呈′１−
ろっこれらの回路におけろ制御電圧し工、ｉ１■述の如
く、ＤＣバスまたはモータ餉王のいずれかか（っ待るこ
とがて゛きろっ最初に第６図によれば、設定点乱圧かコ
ンパレータ７６と積分器７Ｂに対して加えられろことが
判る。制御室圧レエコンパレータ７６により設定点’ｉ
’Ｗ　Ｅと比較され、その差はオリ得ブロック７７によ
り乗算が行なわれて、積分器７８の（−）入力ターミナ
ルに対して加えられろ３積分器７８の出力１′ｉ、コン
パレーク７９によって基準レベルと比較されろっこθ）
コンパレータの出力・イま積分器７８乞零にリセットす
るつ算６図の回路の咋Ｉ！１は下記の如くである。即ち
、もしあ７−）脚間設定点重子とル制御電圧が等しいも
のとすれば、コンパレータ７６の出力は零となり。

積分器７８の（−）入力ターミナルに対して＄田が付加
されない、この場合、積分器７Ｂの出力（工前記設定点
重子の積分値でル・す、この重圧基準レベルに達スると
、コンパレーク７６ｉＪ出力パルスを生じて積分器出力
を零にリセットさせろ。このため、秘゛分器の出力１ニ
一連の畑斜′小′圧となり、積分器のリセット動作は５
ＧＲｆクートさせろ信号として取上げられろう従ってコ
ンパレータ７９の出力（工匍、＋　！＋＋回路４５に対
するタイミング・パルスを与えろっこのような動作は、
第１図および第２図の回路のそれと同じである。

もし制御電圧が減少する（ＤＧバス市重子たはモータ■
王か減少したことケ示す）ものとすれは。

正の誤差′町田がコノパレータ７６の出力に現われ。

利得ブロック７７により乗算され積分器７８に与えられ
ろ設定点電圧から控除されろっその結果、積分器７８の
出力１工基準レベルに達するため長い時間乞要し、イン
バータ周波数′Ｙ工その後減少１−ろっ前に説明したよ
うに、これシエトルク角を維持する適正な方向にル）ろ
。割病Ｉ重圧が増加１−ろと、類似の動作が生じろうこ
の回路の利点（工、過渡的状態においてのみ作動状態と
なろオニ１３得ブロツク７）によりオ゛１−１得Ｇが設
定で゛きろことである。従って、実際には、安定状態の
［電圧対Ｈ２」直は過渡的な［電圧対Ｈｚ　ｊ値とは独
立的に設定することができろ。この回路をいくつかの用
途において使用することが有利であることが判った。

次に第４図においては、この形態において制御電圧が積
分器８１に対して加えられろことが判ろう積分器８１の
出力（工、基準重圧と共にコンパレータ８ろに対して加
えられろ。コンパレータ８ろの出力ＣＩ”＋、積分器８
１の出力が基準電圧と等しい時常に積分器８１をリセツ
トするように機能するう更に、Ｄｅｌｌンク１却ちバス
電流に比例ｆろ信号が帯域フィルタ８２に対して加えら
ね、ろ、この帯域フィルタの出力（ｌマ、補償回路８０
・ど介して１６分器８１の（−）入力ターミナルに対し
て加えろね、ろ。

この回路の作用についての記述において１工、ＤＣバス
−流に比例′１−ろ信号が一定であることケとりあえず
仮定″′１−ろっ従って、帯域フィルタ８２０制御（１
零となり、その結集積分器８１の（−）入力ターミナル
に対して加えられる市′圧は零となろうこの場合、積分
器８１の出力１１″ｌ：制御霜、壬の積分値である。こ
の積分された電圧が基準重圧と等しけれは、積分器ハリ
セットされろうこのような動作１工第１図、第２図およ
び第ろ図において説明したことと同じであり、コンパレ
ータ８ろ＋Ｓイン・く−夕制御回路４５に対して付加す
るためのタイミング・パルスを生じろ。

もしこの時ＤＣｉ光の変化がフィルタ８２の帯域特性内
の周波数において生じろならば、信号１工積分器８１の
（−）入力ターミナルに対して加えられろう例えば、も
しモーフ負荷か増加してモータの速度ン低下させるなら
ば、ＤＣＣパスちリンク電流は増加し、従って、フィル
タ８２の出力は正となりζその結果精分器８１により積
分されろｌｉ制御穿゛田からの電子の控除を行なうつ従
って、積分器の出力（″ｌ：基準レベルに達するに長い
時間を要し、インバータ周波数はトルク角を維持するた
め減少されることになろっ 第４図の回路しよ、インパークを柔軟性が非常に少′な
いソースにより作動させろ時有効である。このような用
途においては、ＤＣＣパス゛圧川用ちモータ市Ｃ＋ま適
当に変化せず、前記回路はｒ′Ｆ動のため？１戸Ｆの変
動を要するため有効に機能し得ない、電子を変化させよ
うとずろのは電、流におけろ変化でおるため、第４図σ
）回路′Ｙ′ｉ、例え適当な電圧の変化が生じなくても
、良好に作動することになる。

第５　図に！、ダンパーのないモータをインバータ出力
に同期させろ別の方法を示している。この回路に、６イ
［＾ｊのＳＧＨまたは６個のＳＣＲと反動型ダイオード
？含む後者の形式の強制整流もしくはモータ整流形式の
いずれかの電子ソース９インバータと共（（使用するこ
とができ７）。第５図においては、モータ８４の緋間龜
“圧は６個の分離変成器８５．８６．８７により検出さ
れろっろつの単相の変成器を図に示したが、単一のろ相
変成器または異なる増巾器の種々の構成が検出装置とし
て使用することもできる。変成器の二次側圧現われる６
つの出力常圧ＥＡＢ、ＥＢＣ，ＥＣＡは、その出力か更
に積分された線間柘゛王を表わす積分器８８．８９．９
０に対して加えられろっこの積分器の出力ｆＬ　コンパ
レータ９４，９５．９６に対して直接送られ、またイン
バータ９１．９２゜９乙ン経てコンパレータ９７．９Ｂ
、９９に対して送られろっこれらコンパレータの矩形波
出力（工。

微分器１００〜１０５において微分されてトリガー・ク
リップフロッグ１０６〜１１１＋ｃ対するパルスを生じ
ろうこれらフリップフロップの出力はゲート駆動回路に
与えられ、この回路は更に第５図におけろインパーク１
１２の５ＧＦ（１〜６乞ゲ−）ｊ、ｂ。インバータにお
けろこの回路のターミナル即ちＡ、Ｂ、Ｇで示された接
合点（工、熱論それぞれモータＢ４の回線Ａ、Ｂ、Ｃに
対して接続すら。

作用においてｔ’：ｆ：、積分された線間′ＩｆｒｉＥ
は基準信号と比較されろっ積分された市川が基準値と等
しけねは、コンパレータ・ば、微分動作の後フリップフ
ロップ？して状態を変化させかつＳＣＨのゲート動作を
開始する出力２生じろっゲート信号シま、第２の微分器
からのパルスにより１２００だけ遅り、て終丁さぜられ
ろっこのように１丁度前に説明しｌこ回路におけろよう
に、モータに対して加えられろ電圧の電圧対時間の積分
器がザイクルの６０’毎に一定に維持されろ。従って、
同じ安定化効果か得られろう 例えインパークか固定されたＤＣ％千ンースにより作動
さぜられろ場合でも、補償回路が機能することになるこ
と（を前に述べた。即ち、その電圧がモータの速度とは
独立的に略々一定である（必要な１４：８：圧の調整ン
除いて）ソースの場合である。

このモードにおけろ動作は通常、霜′圧が一定に保持さ
れかつ周波数か贈加させられろ基本速度より早く行なわ
れろっ比率Ｖ／ｆ（１王／Ｈ２）が減少することになる
ため、機械のトルク容量ｌま速曵と共に減少し。この領
域は一般に定常電力域と呼ばれるっ 固定１千モードにおいて第１図の回路を作動させろため
ＶＣは、設定点゛ボ田（ま固定状態に維持され。

速度の変イヒは基準電圧を変化させろことにより達成さ
れろ５例えは、積分器６７に対して固定入力を用いろ場
合は、基準筒°圧の減少！′ｊ：積分器６７の出力に対
して積分された電圧７羊く基準指圧に到達サセ、コンパ
レーク６８は早く出力パルス’Ｙ生じろことになろっ従
って、比率Ｖ／ｆが減少する同周波数は上昇する。ある
基準電圧において（工。

安定化動作は前に述べたものと同じであろっ設定層電圧
？固定状態に維持しかつ基準重圧を変化させろことによ
り、第６図、第４図および第５図の補償回路によって同
様な作動が得られろっ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様に従って拘成された制御装
置、およびモータか電圧制御されたインバータにより運
転されるダンパーのない同期モータである場合に、該：
１ｉｌＪ御装置がインバータ・モータ装置に対して接続
されてその作用を制御しかっこ、ｉ″１を安定化させろ
方法を示す回路図、第２図は本発明の別の実施態様に従
って修正された第１図の６ｉ制御装置の一部ン示す図、
算６図は本発明の更に別の実施態様により修正された第
１図の制御装置の一部？示ず図、第４図は本発明の更に
他の実施態様に従って修正された第１図の制御装置の一
部馨示１−図、および築５図は本発明の他の実施態様と
しての交番安定化手法を示す回路図であろっ１１．２１
・・ｊ！ｊＨ御されたＤＣ＠柳、　　１５．４５゜５７
〜６６・・インバータ出力電圧振幅／周波数確保装置、
　　１８・・整流制＠ＡＩ装置、　　２５・・・土用ン
ース・インバータ、　２６．２７・・・ＤＣバス、３１
〜ろ６・、５ＣＲ１４１・・・ダンパーのな℃・同ｊυ
ｊモータ、　　４ろ・・・機械的負荷、　　４５．６６
・・・安定化装置、　　５７〜５９・・・設定点電圧装
置、６１〜６３，７１〜７４・・・制御電圧生成装置。 ６４・・・比較装隆、　　７７・・・利得ブロック、　
　８０．８２・・・補償回路、　　８１．８３・・・積
分器、　　８５．９ろ・・・分離変成器、　　９４〜１
１１・・・コンパレータっ ％許出願人　　　ポータ・ワーナー・コーポレーション
（外４名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｌ）　　！ｔＪ制御されたＤＣ電源（１１，２１）か
   らのＤＣバス（２６，２７）」二で受取る調整可能なり
   ’Ｃバス’１３圧から７ｂ１圧ンース・インバー７（２
   ５）［より生成さ牙′シろ出力ＡＣ電５圧により伺勢さ
   れろダンパーσ）ない同期モータ（４１）の作用を制側
   ］シかつ安定化させ、ＤＣＣパス田と前記モータにおけ
   ろトルク角の水力が過渡的状態の下で過渡的な変化を受
   けろ制御装置において。 所４１０安定状態レベルにおいて前記インバータの出力
   電子の振幅および周波数を確信、する装部゛（１５，４
   ５，５７〜６６）と。 ＤＣＣパス圧抜たＩエモータ賜圧の関数でありかつ急匁
   なトルク角の変化を表示する情報を含む制？１）１１油
   圧ケ生成する装置（６１〜６６．７１〜７４）と、 前記トルク角が変化しようとする程度を減少させろため
   、トルク角が急ｆｌｙに変化しようとする毎にインバー
   タの周波数を迅速に調整″１−ることにより、前記トル
   ク角乞過渡的状態の下て比較的安定状態で前記モータの
   安定限度内に維持′ｆろ前記制御電圧により制御されろ
   安定化装＃＜　４５゜６６）と２設けろことケ特徴と１
   −ろ制御装置っ（２＋　　前記インバータの周波数に対
   するインノ（−り出力電圧の比率が、安定状態ならびに
   過渡的状態の下で前記安定化装置により比較的一定の状
   態に維持されろことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の制御装置っ ＋３１　　インバータにより生じろＡＣ’ｄｉ、壬に対
   １−ろ所要の安定状態の振幅および所要の安定状態の周
   波数を衣わす設定点電工を提供する装置（５７〜５９）
   乞設け、＠配設定点′出、田か前記の所要の安定状態の
   振幅と周波数レベルにおけろインバータ出力和：王？確
   保するため用いられろことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の制御装置っ（４）　　前記設定点電圧乞前
   記制徊１電圧と比較して。 比較された電圧間の差の関数である誤差袖口を生じろ装
   置（６４）馨設け、前記誤差電圧が前記所要の安定状態
   の振幅におけろ前記インバータの出力１う圧を確保する
   ため用いられ、前記安定イヒ装置（４５，６６）がイン
   バータの周波数にわたり静的および動的の両方の制御を
   行なって、過渡的状態ならひに静的状態の間常に前記イ
   ノパークの周波数に対するインバータ出カ圧抜の比率乞
   一定π維持１−ろことゲ特徴とする特許請求の範囲第６
   項記載の制御装置っ （５）　　薊δ己制従１雷田が前記ＤＣＣパス千からこ
   れに正比例１−ろように生成され、前記の急激なトルク
   角の変化が前記の制御電圧におけろ過渡的変化により示
   されろことケ特徴とする特許請求の範囲第１項記載の制
   御装置。 （６）変更用能な機械的負荷（４６）が前記のダンパー
   のない同期モータ（４１）により細部され。 急激な負荷トルクの変化は前記ＤＣバス指圧とトルク角
   の双方πおけろ過渡的変化を生じようとし。 ｍＩ記安定化装置（４５，６６）は、前記トルク角が急
   激な負荷トルクの変化に応答して急激に変化しようとす
   る傾向に有効に対抗し、これによりトルク角を比較的安
   定した状態に保持１−ろことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の制御装置っ（７）　　前記トルク角およ
   びＤＯバス市田か過渡的状態の間反対の方向に変化しよ
   うとし、前記の制律１電圧は過渡的状態ならびに安定状
   態の間ＤＣＣパス田に正比例して、前記バス１田におけ
   ろ過渡的変化Ｑ′よこれにより前記制御電圧におけろ同
   じ方向の過渡的変化として現われ、前記安定化装しく４
   ５゜６６）は前記制御電圧におけろ過渡的変化に応答し
   て、前記インバータに対する過を度的制狽１を有効に行
   ない、前記バス箱゛圧における過渡的変化と同じ方向に
   かつこれと段階的に変化ずろように前記イノパーク周波
   数ケ迅速に変化させ、これによりトルク角２安定状態に
   物゛、持しかつこれがモータの安定限度ケ越えろことを
   防止１−ろごとを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の制御装置っ（８）前記制御１田が整流手段（７１）に
   より前記インバータの出力鶏ｒｉＥを整流１−ろことに
   より生成されろことケ特徴とする特許請求の鍮四第１項
   記載のｊ＋ｉｌｌ徊１装倣。 （９）　　貨１言己の１ｈ１１宿ｊさねたＤＣ電酌（１
   １，２１）が、前記モータにおけろ損失トルクが急？Ｖ
   Ｃ変化する時前記ＤＣバス？ｂ圧か急激に変化するよう
   にある′出源調整作用ケ呈することを特徴とする特許８
   青求の範囲第１項記載の制御装置っ （１０）　　前記の制徊ｊされたＤＣ箪ωが、ＡＣ電源
   から受取るＡＣエネルギからＤＣバス雷王を生成するた
   め位相制御されたＳＣＲ整＋Ｗブリッジ（１１）とフィ
   ルタ（２１）とを含むことを特徴とする特許請求の０１
   囲第１項記載の制御装置っａｔ＋　　前記安定化装！（
   ４５，６６）が電圧／時間し分！ｌ；ＩＪ帥装置（６６
   ）乞含み、静的かつ動的にモータ巻線に関する一定の電
   圧／時間の積分値７維」＼５し、従ってｉ′１Ｔ８ｉ［
   ′、インバータの周波数に対するインバータ出カミ田の
   固定された比率を維持することケ特徴と１−ろ特許請求
   の範囲第１項記載の制御装置〜。 （１力　　前記１ゲ定化装置（４５，６６）が、例え負
   荷トルクまたはバス軍、圧また（まインバータの周波数
   が過媒的変化馨生じようとも前記トルク角を安定限度内
   に保持するため、インバータに対して与えられろ連続す
   るトリガルーパルス間にモータ・ターミナルにおけろ一
   定の％ａＥ／時間の積分値？有効に維持１−ろことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の別個ｊ装置。 ０３）前記安定化装置（４５，６６）が、前記インバー
   タの各作動サイクル毎に数回Ａｆｒ　記インバータ周波
   数に対し前記インバータの出力１１王？有効に比較し、
   モータ巻線に関する一定の電圧／時間の積分値、祈って
   インバータ筒波数に対するインバータ出力釦圧の固定さ
   れた比率？有効に維持するヨウニイノバータ周波数を調
   整し、これによりトルク角を動的な変化状態ならひに静
   的な状態の下で比較的安定状態にかつ安定限度内に保持
   ′１−ろこと暑特徴とずろ特許請求の範囲第１項記載の
   制御装置っ 鵠　前記安定化装置が、前記制御１２壬を積分して所要
   の一定な電８Ｅ／時間積分値乞表示する基準電田に対し
   て積分さハ、た重圧を比較して、各比較毎πこれに応答
   してタイミング・パルスを生じる電子／時間積分！ｔｉ
   ｌｌ　ｔｌｌ装ｆｉｔ（６６）を含み、このようすＬ・
   くつかのタイミング・パルスか′−王ソース・インバー
   タ（２５）の各作動サイクル毎に生成され７これらタイ
   ミング・パルスは連続ｆろトリガー動作問に一定の′山
   田／時間の積分値を得ろため８砂な駒間におし・て前記
   インバータＹトリガーするため便用され、これにより前
   記インバータ周波数を耐過渡的状態ならひに安定状態の
   間常にＤＣバス箱王の振幅によって決定されろことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の制御装置。 Ｑ５）　　前記匍］！１１市田が積分され、各作動サイ
   クル６０°毎Ｋ　ＫＪ記インバータの周波数を有効に調
   整して、負荷トルクまたはバス重圧またはインパーク周
   波数の過渡的変化にも拘らず前記トルク角が比較的安定
   状態で安定限度内に保持されろように、ＤＣバス′１ｔ
   −１千の瞬間的な振幅に対するインバータ周波数σ）正
   確な追跡を維持′ｆ石ため、前記の積分された電圧が各
   作動サイクルの間６回比較されろことを特徴とする特許
   請求の範囲第１４項記載の制御装置っ （１６）￥５制御されたＤＣ電ω（１１，２１）からの
   ＤＣバス（２６，２７）上で受取る調整可能なりＣバス
   電圧から一連のソリッド・ステート・スイッチング素子
   を有′１−る重子ソース・インバータ（２５）により生
   成されろ出力ＡＣ電圧により付勢されろダンパーのない
   同期モータ（４１）の作用に市１ｉｉ４１しかつ安定化
   させ、前記インバータ出力のＡＣ％王の振幅は前記ＤＧ
   Ｃバス電圧大きさにより決定され、インバータ１１王（
   ｒ）周波数はインバータにおけろスイッチング素子に対
   して加えられろタイミング・パルスの周波数によって決
   定され、ＤＣＣバス電圧前記モータにおけろトルク角の
   双方が過渡的状態の下で反対方向の過渡的変化を受けろ
   制御装置において、 インバータにより生じろＡＣ電圧に対す石所要の安定状
   態の振幅および所要の安定状態の周波数を表わす設定点
   電圧を提供する装置（５７〜５９）と。 前記設定点電圧を前記ＤＣＣパスｌｌｆに正比例しかつ
   ４ｉ　Ｄ　Ｃバス電圧におけろ過渡的変化に対するｉ）
   べ渡的な振幅の変化２有する前記制御箱圧と比較して、
   比軟された電圧間の差の開数である誤差市１：ＩＥケ生
   じろ装置（６４）と、 前記誤差部子に応答して、負１記の所要の安定状態０）
   振幅におけろ前記インバータの出力ＡＣＴ千乞イ１ｍ保
   するため必要な安定状態レベルに前記ＤＣＣパスｒｌＥ
   ？調整するように齢記ＤＧ部源を制御′１−６１ｊｌｊ
   御装ｂ’、　（１３）と、前記開側」乳用に応答して、
   前記制御箱圧の瞬間的な振幅により決定さね、ろ時間的
   区分を有ｊろ周其お的に循環するタイミング・パルス娶
   生じろよ５１’ｌ−動する％印／時間積分制御装置（６
   ６）と。 １￥ｆ−ｉ　ｉＱタイミング・パル、スに応答して、前
   記の速度安定状態の周波数におけろインバータ出力のＡ
   Ｃ知印を６４Ｌ保するためインバータにおける賃ｊ記ス
   イソチノグ素子に対してタイミング・パルス暑供給しこ
   れにより前記モータ速度を所要のレベルに設定するイン
   バータ制御回路（４５〕とを設け。 前記制徘」電圧ｌま、前記狗荷トルクまたシまＤＧバス
   〜ＩＥＩＥまたはインバータ周波数の比較広く＠、帆な
   変化の存在にも拘らず、前記トルク角乞制御しかつこ牙
   １を前記モータの安定限度内で比較的安定状態に維持す
   るために、前記インバ〜りの周波数を前記ＤＣＣバス電
   圧共にこれと同じ方向に変化させろことを特徴とする匍
   ｉ御装置っ （１７）過渡ｖ、態のインパーク１圧／インバータ周波
   数の比率と（ま独立的に安定状態のインバータ′４１．
   王／インバータ周波数の比率ン設定１−ろ装置（７７）
   乞設けろこと乞特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   制御装置っ ０８）開側」されたＤＣ篭諒（１１，２１）からのＤＣ
   バス（２６，２７）上で受取る調整用能なりＣバスＮＦ
   ｆｆＥから馬子ソース・インバータ（２５）により生成
   されろ出力ＡＣ′市田重圧り付勢されろダンパーのない
   同期モータ（４１）のｆ年月４火ｆｔｊｌＪ佃、しかつ
   安定化させ、モータの動子と薊記モークにおげろトルク
   角の双方が過渡的状態の下で過渡的な変化７受けろ制御
   装置において。 所要の安定状態レベルにおいて前記イノパークの出力市
   川の振幅および周波数ケ確保する装置（１８，４５，５
   ７〜６６）と、 モータ重圧の関数でありかつ急公なトルク角の渡化暑表
   示する悩報を含む制御電圧を生成する装面（７１〜７４
   ）と。 前記トルク角が変化しようとする程度乞減少させろため
   、トルク角が急激に変化しようとする旬に前記インバー
   タの周波数を迅速に調整１−ろことにより、前記トルク
   角ゲ過渡的状態の下で比較的安定状態で前記モータの安
   定１奴度内に維持する前記制御部田によって制御されろ
   安定化装置（４５，６６）と７設けろこと乞特徴と１−
   ろ制御装置っ （ＩＪ　　１ｔｊＩＪ飢されたＤＣ電源（１１，２１）
   からのＤＣバス（２６，２７）ｌで受取る調整可能なり
   Ｃバス電圧かｂ＝田ンース・インバータ（２５）Ｋより
   生成されろ出力ＡＣ電圧により付勢されろダンパー・フ
   ）ない同期モータ（４１）の作用２制伍しかつ安定化さ
   せ、ＤＣバス電流と前記モータにおけろトルク角の双方
   が過１１化的状態の下でＡ渡的な変化乞受けろ制御装置
   において。 所要ノ安定状態レベルにおいて前記インバータの出力獅
   °圧の振幅および周波数を確保する装置６（１８，４５
   ，５７〜６６．８１，８ろ）と、ＤＣバス電流の関数で
   あり、急激なトルク角の変化を表示する情報ケ含む制御
   電圧を生成する装置（８０，８２）と。 前記トルク角が変化しようとする程度に減少させろため
   、トルク角が急際に変化しようと１−ろ毎にインバータ
   の周波数を迅速に詭、整づ−ろことにより、前記トルク
   角を過渡的状態の下で比較的安定状態でかつ前記モータ
   の安定限度内に維持１−ろ罰１記制御電田により制御さ
   れろ安定化装置（４５゜８１．８ろ）と馨設けろことケ
   特徴とｆろ制御装置っ （２０ｊＤＣ竜卵からのＤＣバス（２６，２７）上で受
   取るＤＧバス霜゛王から１；圧ソース・インバータ（２
   ５）により生成される出力ＡＣ竜田によって付勢されろ
   ダンパーのない同期モータ（４１）の作用を！１７：Ｉ
   御しかつ安定化させ、ＤＣＣパス田七前記モータにおけ
   ろトルク角の双方が過渡的状態の下で過渡的な変化を受
   けろ制御装置において。 所要の安定状１ｊ４レベルにおいて前記インバータの出
   力重圧の振幅および周波数を確保する装置（１８，４，
   ５，５７〜６６）と。 ＤＣバス１ｂ田また９丁モータ電圧の関数て゛ありかつ
   急峻なトルク角の変化を表示する情報？含む制ω１１８
   困乞生成１−ろ装面（６１〜６ろ、７１〜７４）と。 ｉ′）］記ｌ・ルク角が変化しようとする程膿を減少さ
   せろため、トルク角か急醋に変化しようとする一７ｉ　
   （Ｋ−イア　パークの周波数を迅速に調整することによ
   り、貨」紀トルク角を過渡的状態の下で比較的安定状態
   で前記モータの安定限度内に維持１−ろ前記１１ｉ１１
   　ｈｓ、ｌ　ＴＦｉ、　ｌｌｆ　ＶＣヨリＩｌｌ　ａｌ
   ｌ　サｉ　７−、安定化装置（４５，６６）と。 前記インパークの安定状態の作動周波数を制御するよう
   にＡｉｔ記安定化装置を制御する装尚（６８）と７設け
   ろことを特徴とする制御装置っ（２１）制御されたＤＣ
   電源（１１，２１）からのＤＣバス（２６，２７’）上
   で受取る調整可能なりＣパスル田から電圧ソース・イン
   バータ（１１２”）により生成されろ出力ＡＧ市川用よ
   り付勢されろダンパーのない同期モータ（８４）の作用
   乞制御しかつ安定化させ、モータ電圧と前記モータにお
   けろトルク角の双方が過渡的状態の下で過渡的な変化乞
   受けろ開側ｊ装置において。 前記モータ電圧馨積分する装置（８５，９６）と、 前記インバータ周波数に対１−ろ前記インパーク出力電
   圧の所要の比率を衣わ１−基草電印に対して前記の積分
   されたモータルＥｖ比較してインバータに対するトリガ
   ー信号を生じろ装尚（９４〜１１１）と。 前記トルク角か変化しようとする程度ビ減少させるため
   、トルク角か急激に変化しようとする毎にインバータの
   周波数乞迅速に調整ようにトリカー信号を用いてインバ
   ータを制御ｆろことにより、前記トルク角を過渡的状態
   の下で比戦的安定状態でかつ前記モータの安定限度内に
   維持する装置（ゲート）とを設けることを特徴と１−ろ
   制御装置。