JPS5936507B2 - チヨツパ制御装置 - Google Patents
チヨツパ制御装置Info
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- JPS5936507B2 JPS5936507B2 JP53129052A JP12905278A JPS5936507B2 JP S5936507 B2 JPS5936507 B2 JP S5936507B2 JP 53129052 A JP53129052 A JP 53129052A JP 12905278 A JP12905278 A JP 12905278A JP S5936507 B2 JPS5936507 B2 JP S5936507B2
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- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/125—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac 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
- H02M3/135—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac 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
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はチョッパ制御装置に係り、特に磁気移相器によ
つて半導体チョッパのゲート制御を行なうチョッパ制御
装置に関する。
つて半導体チョッパのゲート制御を行なうチョッパ制御
装置に関する。
磁気移相器は簡単な構成であるが、多数の制御入力を絶
縁した状態で比較、増幅でき、その結果をある程度波形
整形された移相出力に変換すること、時定数を調整する
ことが可能で、ノイズの影響もうけにくい。
縁した状態で比較、増幅でき、その結果をある程度波形
整形された移相出力に変換すること、時定数を調整する
ことが可能で、ノイズの影響もうけにくい。
したがつて、サイリスタチョッパなどの半導体チョッパ
のゲート制御用に磁気移相器を用いると、簡単で信頼性
の高いチョッパ制御装置を実現することができる。第1
図はこのような制御装置の一例で、バツテリBを電源と
する直流電動機Mの電流IMをサイリスタチヨツパCH
で制御するものである。
のゲート制御用に磁気移相器を用いると、簡単で信頼性
の高いチョッパ制御装置を実現することができる。第1
図はこのような制御装置の一例で、バツテリBを電源と
する直流電動機Mの電流IMをサイリスタチヨツパCH
で制御するものである。
第1図において、バツテリBと直列に、電動機Mと界磁
Fと分流器SHとチヨツパCHが接続され、さらに、電
動機Mと界磁Fと分流器SHの直列回路と並列にフリー
ホイールダイオードDが、FチヨツパCHと並列にチヨ
ツパCHに流れる電流を側路する側路接触器BCがそれ
ぞれ接続されている。
Fと分流器SHとチヨツパCHが接続され、さらに、電
動機Mと界磁Fと分流器SHの直列回路と並列にフリー
ホイールダイオードDが、FチヨツパCHと並列にチヨ
ツパCHに流れる電流を側路する側路接触器BCがそれ
ぞれ接続されている。
前記側路接触器BCが開いている領域では、チヨツパC
Hは、オン信号が与えられるとその両端を短絡し、オフ
信号が与えられるとその両端を開放するようなスイツチ
機能をもつものである。したがつて、第1図に示すよう
に、バツテリBと電動機Mの間に接続されれば、電動機
Mに断続的に直流電圧を印加することができる。そして
、チヨツパCHの1動作周期中のオン期間の割合(一般
に通流率という)を調整することにより、電動機Mへ与
えられる平均電圧(従つて平均電流)を制御することが
できる。一方、側路接触器BCが閉じている領域では、
チヨツパCHの制御とは無関係に電動機Mにはバツテリ
Bの全電圧が印加され、電流IMは制御を行なうことが
できず、電動機Mの負荷条件によつて一方的に決まる。
MPSは上記チヨツパCHを制御する磁気移相器であり
、指令電流Ipと分流器SHで検出した電動機電流IM
の検出値IM′との偏差に応じてチヨツパCHの通流率
制御を行なう。
Hは、オン信号が与えられるとその両端を短絡し、オフ
信号が与えられるとその両端を開放するようなスイツチ
機能をもつものである。したがつて、第1図に示すよう
に、バツテリBと電動機Mの間に接続されれば、電動機
Mに断続的に直流電圧を印加することができる。そして
、チヨツパCHの1動作周期中のオン期間の割合(一般
に通流率という)を調整することにより、電動機Mへ与
えられる平均電圧(従つて平均電流)を制御することが
できる。一方、側路接触器BCが閉じている領域では、
チヨツパCHの制御とは無関係に電動機Mにはバツテリ
Bの全電圧が印加され、電流IMは制御を行なうことが
できず、電動機Mの負荷条件によつて一方的に決まる。
MPSは上記チヨツパCHを制御する磁気移相器であり
、指令電流Ipと分流器SHで検出した電動機電流IM
の検出値IM′との偏差に応じてチヨツパCHの通流率
制御を行なう。
この磁気移相器MPSは、角形磁気特性を有する鉄心C
rl,cr2と、それらに巻装された出力巻線NL4,
NL2,制御巻線Nc,,NC2,NC3から成り、出
力巻線NL,,NL2は方形波交流電源Ea,,Ea2
により励磁され、それらの出力は帰還用整流器Dd,,
Dd2を通して負荷抵抗RLに加えられている。このよ
うな磁気移相器回路は、公知の中間タツプダブラ形磁気
増幅器と同様の構成であり、制御巻線Nc,,Nc,,
Nc3に与えられる制御入力に対して負荷抵抗RLの両
端に得られる出力電圧の通流角αの変化は第2図aのよ
うになる。
rl,cr2と、それらに巻装された出力巻線NL4,
NL2,制御巻線Nc,,NC2,NC3から成り、出
力巻線NL,,NL2は方形波交流電源Ea,,Ea2
により励磁され、それらの出力は帰還用整流器Dd,,
Dd2を通して負荷抵抗RLに加えられている。このよ
うな磁気移相器回路は、公知の中間タツプダブラ形磁気
増幅器と同様の構成であり、制御巻線Nc,,Nc,,
Nc3に与えられる制御入力に対して負荷抵抗RLの両
端に得られる出力電圧の通流角αの変化は第2図aのよ
うになる。
Nc2IBは、バイアス電流IBを制御巻線Nc2に流
し、制御入力零のとき通流角αが丁度最大になるように
するバイアス起磁力である。第2図bのように、方形波
交流Ea,,Ea2の極性が反転する点に同期してパル
ス変換器PCで得たパルス電圧をチヨツパCHにオン信
号として与え、負荷抵抗RLの電圧の立ち上がり点に同
期してパルス変換器PCで得たパルス電圧をチヨツパC
Hにオフ信号として与える。このときのオン信号からオ
フ信号までのチヨツパCHがオンしている割合、すなわ
ちチヨツパ通流率rは第2図aの一点鎖線で示すように
、通流角αとは勾配が逆な特性となる。このようにする
と、電動機Mの回転数が低く誘起電圧EMが小さい範囲
では、第2図aのように制御巻線Nclで与えられる指
令起磁力Ncl工pと制御巻線Nc3で生ずる帰還起磁
力Nc3IM′の偏差によつて、磁気移相器MPSの動
作点はP点で示す移相制御領域にあり、チヨツパ通流率
γはQ点にあつて、通流率γが変化することにより電動
機電流工Mは指令電流工pに比例するように自動制御さ
れる。
し、制御入力零のとき通流角αが丁度最大になるように
するバイアス起磁力である。第2図bのように、方形波
交流Ea,,Ea2の極性が反転する点に同期してパル
ス変換器PCで得たパルス電圧をチヨツパCHにオン信
号として与え、負荷抵抗RLの電圧の立ち上がり点に同
期してパルス変換器PCで得たパルス電圧をチヨツパC
Hにオフ信号として与える。このときのオン信号からオ
フ信号までのチヨツパCHがオンしている割合、すなわ
ちチヨツパ通流率rは第2図aの一点鎖線で示すように
、通流角αとは勾配が逆な特性となる。このようにする
と、電動機Mの回転数が低く誘起電圧EMが小さい範囲
では、第2図aのように制御巻線Nclで与えられる指
令起磁力Ncl工pと制御巻線Nc3で生ずる帰還起磁
力Nc3IM′の偏差によつて、磁気移相器MPSの動
作点はP点で示す移相制御領域にあり、チヨツパ通流率
γはQ点にあつて、通流率γが変化することにより電動
機電流工Mは指令電流工pに比例するように自動制御さ
れる。
電動機Mの回転数が上昇し、誘起電圧EMが大きくなる
と、電動機電流工Mを指令電流工pに比例させるために
通流率γが大きくなる。
と、電動機電流工Mを指令電流工pに比例させるために
通流率γが大きくなる。
そして、遂には通流率γが100%(チヨツパCHが全
導通)となり、電動機Mは自由加速状態となる。チヨツ
パCHが全導通状態では、その発熱を防止するためチヨ
ツパCHと並列接続した側路接触器BCを閉じる。すな
わち、チヨツパCHの端子、電圧によりチヨツパCHの
通流率γを検出し、通流率γが設定値まで大きくなつた
ら出力を出す通流率レベル検出器Dγを設け、その出力
をトランジスタTR,のベース信号とすることにより、
トランジスタTRlが導通し側路接触器BCの励磁コイ
ルBCCが励磁されて側路接触器BCが閉じる。ところ
で、側路接触器BCが閉じた状態では、VB−EM電動
機電流工Mは R。
導通)となり、電動機Mは自由加速状態となる。チヨツ
パCHが全導通状態では、その発熱を防止するためチヨ
ツパCHと並列接続した側路接触器BCを閉じる。すな
わち、チヨツパCHの端子、電圧によりチヨツパCHの
通流率γを検出し、通流率γが設定値まで大きくなつた
ら出力を出す通流率レベル検出器Dγを設け、その出力
をトランジスタTR,のベース信号とすることにより、
トランジスタTRlが導通し側路接触器BCの励磁コイ
ルBCCが励磁されて側路接触器BCが閉じる。ところ
で、側路接触器BCが閉じた状態では、VB−EM電動
機電流工Mは R。
(VB:バツテリ電圧、RO:回路抵抗)となり、VB
,ROは一定値であるため電動機誘起電圧EMで決まる
値となる。このような運転状態で電動機Mに大きな負荷
がかかつた場合(たとえば、バツテリフオークリフト等
を例にすると、平担路走行で側路接触器BCが閉じ、そ
のまま勾配の急な坂道にさしかかつたり、凹地に入りそ
のまま凹地をぬけでようとする場合。)には、電動機M
の回転数が下がり誘起電圧EMが小さ<なる。そのため
、電動機電流IMは過大電流となり電動機Mを破損する
ことがある。そこで、一般には電動機電流1Mを検出し
て側路接触器BCを開くことが必要となる。ところが、
そのためには過電流を検出する必要があるが、分流器や
、絶縁が必要な場合は直流変流器、過電流継電器などが
新たに必要となり、不経済である。
,ROは一定値であるため電動機誘起電圧EMで決まる
値となる。このような運転状態で電動機Mに大きな負荷
がかかつた場合(たとえば、バツテリフオークリフト等
を例にすると、平担路走行で側路接触器BCが閉じ、そ
のまま勾配の急な坂道にさしかかつたり、凹地に入りそ
のまま凹地をぬけでようとする場合。)には、電動機M
の回転数が下がり誘起電圧EMが小さ<なる。そのため
、電動機電流IMは過大電流となり電動機Mを破損する
ことがある。そこで、一般には電動機電流1Mを検出し
て側路接触器BCを開くことが必要となる。ところが、
そのためには過電流を検出する必要があるが、分流器や
、絶縁が必要な場合は直流変流器、過電流継電器などが
新たに必要となり、不経済である。
特にバツテリフオークリフトなどのように安価な制御装
置の要求されるものでは、このような新たな部品の追加
は経済上非常に困難である。なお、このような電流検出
が要求される他の例としては、側路接触器BCが閉じら
れた後、電動機を十分高い速度にするため、電動機電流
がある限度以下に小さくなつた場合に弱め界磁制御に切
換える制御を行なう場合等がある。
置の要求されるものでは、このような新たな部品の追加
は経済上非常に困難である。なお、このような電流検出
が要求される他の例としては、側路接触器BCが閉じら
れた後、電動機を十分高い速度にするため、電動機電流
がある限度以下に小さくなつた場合に弱め界磁制御に切
換える制御を行なう場合等がある。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、側
路接触器等のような短絡手段を開放したり、あるいは弱
め界磁制御を行なわせたり等するための負荷電流の検出
を簡単、安価な部品を追加するのみで行い得るチヨツパ
装置を提供するにある。
路接触器等のような短絡手段を開放したり、あるいは弱
め界磁制御を行なわせたり等するための負荷電流の検出
を簡単、安価な部品を追加するのみで行い得るチヨツパ
装置を提供するにある。
この目的を達成するため、本発明は、磁気移相器の出力
側に、短絡手段の動作時に閉じる開閉手段を介して、出
力レベル検出器を接続するという簡単な構成により、負
荷電流を検出するようにしたことを特徴とする。
側に、短絡手段の動作時に閉じる開閉手段を介して、出
力レベル検出器を接続するという簡単な構成により、負
荷電流を検出するようにしたことを特徴とする。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第3図は本発明の一実施例を示すチヨツパ制御装置の電
気回路図で、第1図と同一部分には同一符号をつけてあ
る。
気回路図で、第1図と同一部分には同一符号をつけてあ
る。
この実施例が第1図の従来例と異なるのは、チヨツパC
Hの通流率γが通流率レベル検出器D,の設定値を越え
て出力を出すと、トランジスタTRlを導通させると同
時にスイツチ素子SWをを閉じ、さらに指令電流回路R
Ipを調整して指令電流1pを大きくするようにしてい
ることと、磁気移相器MPSの出力電圧をスイツチ素子
SWを介して電圧レベル検出器DVの入力とし、出力電
圧が設定値VLOより大きくなるとトランジスタTR2
を導通してトランジスタTRlのベース信号を短絡する
ようにしたことである。チヨツパCHの通流率γが通流
率レベル検出器の設定値以下では出力が出ず、側路接触
器BC並びにスイツチ素子SWは閉じない。
Hの通流率γが通流率レベル検出器D,の設定値を越え
て出力を出すと、トランジスタTRlを導通させると同
時にスイツチ素子SWをを閉じ、さらに指令電流回路R
Ipを調整して指令電流1pを大きくするようにしてい
ることと、磁気移相器MPSの出力電圧をスイツチ素子
SWを介して電圧レベル検出器DVの入力とし、出力電
圧が設定値VLOより大きくなるとトランジスタTR2
を導通してトランジスタTRlのベース信号を短絡する
ようにしたことである。チヨツパCHの通流率γが通流
率レベル検出器の設定値以下では出力が出ず、側路接触
器BC並びにスイツチ素子SWは閉じない。
このときは、電動機電流1Mは指令電流回路RIp(バ
ツテリフオークリフトを例にして具体的に示せば、アク
セルペダルの踏量を電気量に変換する回路)で与えられ
た指令電流1pに比例して制御される。このとき、磁気
移相器MPSは第4図aに示すように、第2図aの場合
と同様移相制御領域で動作をし、たとえばR点で動作を
している。チヨツパCHの通流率γが通流率レベル検出
器Dの設定値以上になると、出力を出してトランγジス
タTRlが導通となり、側路接触器BCが閉じて電動機
電流1Mは側路接触器BCを流れる。
ツテリフオークリフトを例にして具体的に示せば、アク
セルペダルの踏量を電気量に変換する回路)で与えられ
た指令電流1pに比例して制御される。このとき、磁気
移相器MPSは第4図aに示すように、第2図aの場合
と同様移相制御領域で動作をし、たとえばR点で動作を
している。チヨツパCHの通流率γが通流率レベル検出
器Dの設定値以上になると、出力を出してトランγジス
タTRlが導通となり、側路接触器BCが閉じて電動機
電流1Mは側路接触器BCを流れる。
この状態ではチヨツパ通流率γは100%に等しいので
、通流率レベル検出器D,は出力を出したままとなる。
また、スイツチ素子SWが閉じるので、磁気移相器MP
Sの負荷抵抗RLの端子電圧が電圧レベル検出器DVに
与えられる。ところで、磁気移相器MPSの出力特性は
第4図に示すように、移相制御領域の他に残留出力領域
といわれる部分がある。
、通流率レベル検出器D,は出力を出したままとなる。
また、スイツチ素子SWが閉じるので、磁気移相器MP
Sの負荷抵抗RLの端子電圧が電圧レベル検出器DVに
与えられる。ところで、磁気移相器MPSの出力特性は
第4図に示すように、移相制御領域の他に残留出力領域
といわれる部分がある。
この残留出力領域における磁気移相器MPSの出力電圧
VL特性は制御入力に比例した変流器動作になることが
知られている。制御入力が直流で制御回路インピーダン
スが十分大きな値では出力電圧VLは直流電圧となる。
第4図では数値を入れてその一例が示してある。また、
側路接触器BCを開く場合の電動機電流IMOは、指令
電流1pの最大値で与えられる値より大きく設定するの
が一般的である。
VL特性は制御入力に比例した変流器動作になることが
知られている。制御入力が直流で制御回路インピーダン
スが十分大きな値では出力電圧VLは直流電圧となる。
第4図では数値を入れてその一例が示してある。また、
側路接触器BCを開く場合の電動機電流IMOは、指令
電流1pの最大値で与えられる値より大きく設定するの
が一般的である。
そこで、通流率レベル検出器D,の出力により指令電流
回路RIpを調整して、第4図bのように、指令起磁力
をNcllpOとし、電動機電流1MがIMOのときの
帰還起磁力Nc3l前でも、磁気移相器MPSは残留出
力領域部分で動作させるようにしておく。
回路RIpを調整して、第4図bのように、指令起磁力
をNcllpOとし、電動機電流1MがIMOのときの
帰還起磁力Nc3l前でも、磁気移相器MPSは残留出
力領域部分で動作させるようにしておく。
電動機電流1MがIMOより小さいと、出力電圧VLは
電圧レベル検出器DVの設定値VLOより大きいので、
トランジスタTR2にベース信号が与えられない。電動
機電流1Mが大きくなると出力電圧VLが小さくなり、
遂に設定値VLOに達すると電圧レベル検出器DVが出
力を出し、トランジスタTR2が導通する。トランジス
タTR2の導通によつてトランジスタTRlのベース信
号が短絡されるので、トランジスタTRlが非導通とな
り、側路接触器BCが開らかれる。すなわち、側路接触
器BCが閉じると同時に磁気移相器MPSを残留出力領
域で動作させ、負荷抵抗RLの端子電圧VLにより電動
機電流IMの過大な値工M。
電圧レベル検出器DVの設定値VLOより大きいので、
トランジスタTR2にベース信号が与えられない。電動
機電流1Mが大きくなると出力電圧VLが小さくなり、
遂に設定値VLOに達すると電圧レベル検出器DVが出
力を出し、トランジスタTR2が導通する。トランジス
タTR2の導通によつてトランジスタTRlのベース信
号が短絡されるので、トランジスタTRlが非導通とな
り、側路接触器BCが開らかれる。すなわち、側路接触
器BCが閉じると同時に磁気移相器MPSを残留出力領
域で動作させ、負荷抵抗RLの端子電圧VLにより電動
機電流IMの過大な値工M。
を検出し、側路接触器BCを開いて電動機の焼損やギア
の破損を防止する。本実施例によれば、スイツチ素子S
Wや電圧レベル検出器DVやトランジスタTR2などの
簡単、安価な部品を磁気移相器の出力側に追加するのみ
で、電動機電流が過大になつたことを検出して電動機の
焼損等を防止できる効果がある。
の破損を防止する。本実施例によれば、スイツチ素子S
Wや電圧レベル検出器DVやトランジスタTR2などの
簡単、安価な部品を磁気移相器の出力側に追加するのみ
で、電動機電流が過大になつたことを検出して電動機の
焼損等を防止できる効果がある。
以上の説明では磁気移相器の出力が残留出力領域で直流
になる場合で説明したが、制御入力回路のインピーダン
スが十分大きくできない場合もあり、そのときは制御入
力が直流であつても負荷抵抗RLの両端に生ずる出力電
圧は、リツプル分を含んだ波形となることが知られてい
る。
になる場合で説明したが、制御入力回路のインピーダン
スが十分大きくできない場合もあり、そのときは制御入
力が直流であつても負荷抵抗RLの両端に生ずる出力電
圧は、リツプル分を含んだ波形となることが知られてい
る。
この場合には、電圧レベル検出器DVの前段に平滑回路
を設けて直流電圧に変換すれば、リツプル分の影響はほ
とんどなく、第3図で述べたのと同様の作用効果がある
。上記実施例では、磁気移相器の残留出力領域を利用し
て電動機電流が過大になつたことを検出しているが、残
留出力領域に限らず、移相制御領域を利用しても、同様
に電動機電流が過大になつたことも検出することができ
る。
を設けて直流電圧に変換すれば、リツプル分の影響はほ
とんどなく、第3図で述べたのと同様の作用効果がある
。上記実施例では、磁気移相器の残留出力領域を利用し
て電動機電流が過大になつたことを検出しているが、残
留出力領域に限らず、移相制御領域を利用しても、同様
に電動機電流が過大になつたことも検出することができ
る。
すなわち移相制御領域では、第4図に示すように、比例
係数が負ではあるが、制御入力に比例して通流角αが変
化する。
係数が負ではあるが、制御入力に比例して通流角αが変
化する。
この場合、通流角αは、第2図bに示すように、磁気移
相器の出力波形の出力幅をあられしている。(なお、最
大角は交流全波整流の移相制御に倣つて180゜とする
)したがつて、この出力波形を平滑にすれば、通流角α
に比例した値の直流電圧が得られる。第4図では、この
平滑された出力電圧の値を出力電圧平均値として縦軸に
目盛つてある。このように、磁気移相器の出力波形を平
滑にすれば、移相制御領域を利用しても、残留出力領域
を利用する場合と同様に、制御入力に比例した値の直流
電圧を得ることができる。
相器の出力波形の出力幅をあられしている。(なお、最
大角は交流全波整流の移相制御に倣つて180゜とする
)したがつて、この出力波形を平滑にすれば、通流角α
に比例した値の直流電圧が得られる。第4図では、この
平滑された出力電圧の値を出力電圧平均値として縦軸に
目盛つてある。このように、磁気移相器の出力波形を平
滑にすれば、移相制御領域を利用しても、残留出力領域
を利用する場合と同様に、制御入力に比例した値の直流
電圧を得ることができる。
(ただし、比例係数は負となるので、制御入力が大きく
なると、出力電圧平均値は小さくなる)したがつて、側
路接触器BCが閉じているとき、磁気移相器MPSの制
御巻線Nc,に与える指令起磁力Nc,Ipを、この指
令起磁力NclIpとフイードバツク信号を扱う制御巻
線Nc3によつて生じる帰還起磁力Nc.IM’とが丁
度移相制御領域で釣り合うように、指令電流回路R1p
により設定してやれば、平滑された磁気移相器の出力電
圧平均値は電動機電流IMに比例することになり、残留
出力領域を利用する場合と同様に、電動機電流が過大に
なつたことを検出して電動機の焼損等を防止することが
できる。
なると、出力電圧平均値は小さくなる)したがつて、側
路接触器BCが閉じているとき、磁気移相器MPSの制
御巻線Nc,に与える指令起磁力Nc,Ipを、この指
令起磁力NclIpとフイードバツク信号を扱う制御巻
線Nc3によつて生じる帰還起磁力Nc.IM’とが丁
度移相制御領域で釣り合うように、指令電流回路R1p
により設定してやれば、平滑された磁気移相器の出力電
圧平均値は電動機電流IMに比例することになり、残留
出力領域を利用する場合と同様に、電動機電流が過大に
なつたことを検出して電動機の焼損等を防止することが
できる。
第5図は本発明の他の実施例を示すチヨツパ制御装置の
電気回路図で、第3図と同一部分には同一符号を付して
ある。
電気回路図で、第3図と同一部分には同一符号を付して
ある。
この実施例が第3図の実施例と異なる点は、弱め界磁用
抵抗RFと開閉器FWCの直列回路が界磁Fに並列接続
されていることと、トランジスタTR2の導通により開
閉器FWCを励磁するようにしたことである。チヨツパ
CHの通流率γが通流率レベル検出器D,の設定値に達
し、側路接触器BCを閉じた自由加速状態で、速度を十
分高めるために、電動機電流がある値まで小さくなつた
とき開閉器FWCを閉じて界磁Fの電流を分流する弱め
界磁方式は良く知られた方式である。
抵抗RFと開閉器FWCの直列回路が界磁Fに並列接続
されていることと、トランジスタTR2の導通により開
閉器FWCを励磁するようにしたことである。チヨツパ
CHの通流率γが通流率レベル検出器D,の設定値に達
し、側路接触器BCを閉じた自由加速状態で、速度を十
分高めるために、電動機電流がある値まで小さくなつた
とき開閉器FWCを閉じて界磁Fの電流を分流する弱め
界磁方式は良く知られた方式である。
第4図cに示すように、電動機電流IMが減少し弱め界
磁とする設定値IM’1になると、磁気移相器MPSの
残留出力領域での出力電圧VLはVLIとなる。
磁とする設定値IM’1になると、磁気移相器MPSの
残留出力領域での出力電圧VLはVLIとなる。
電圧レベル検出器DVは出力電圧VLが設定値VLIに
なると出力を出し、トランジスタTR2を導通にして開
閉器FWCを閉じ弱め界磁制御とする。以上の説明は、
第4図bの場合と同様に、側路接触器BCを閉じると同
時に指令電流回路R1pを調整して、指令電流Ipを工
POにした場合であるが、IpOより小さくしても、帰
還起磁力NC3IMlで磁気移相器MPSが残留出力領
域で動作する範囲にあればよいことは容易に理解できよ
う。
なると出力を出し、トランジスタTR2を導通にして開
閉器FWCを閉じ弱め界磁制御とする。以上の説明は、
第4図bの場合と同様に、側路接触器BCを閉じると同
時に指令電流回路R1pを調整して、指令電流Ipを工
POにした場合であるが、IpOより小さくしても、帰
還起磁力NC3IMlで磁気移相器MPSが残留出力領
域で動作する範囲にあればよいことは容易に理解できよ
う。
以上の実施例によれば、やはりスイツチ素子、電圧レベ
ル検出器やトランジスタなどの簡単、安価な部品を磁気
移相器の出力側に追加するのみで、電動機電流が設定値
以下になつたことを検出して、電動機を弱め界磁制御で
きる効果がある。
ル検出器やトランジスタなどの簡単、安価な部品を磁気
移相器の出力側に追加するのみで、電動機電流が設定値
以下になつたことを検出して、電動機を弱め界磁制御で
きる効果がある。
第6図は本発明のさらに他の実施例を示すチヨツパ制御
装置の電気回路図で、第3図および第5図と同一部分に
は同一符号を付してある。
装置の電気回路図で、第3図および第5図と同一部分に
は同一符号を付してある。
この実施例が第3図の実施例と異なるのは、電動機電流
1Mを帰還するための分流器SHを、チヨツパ制御時の
帰還電流と側路接触器BCを閉じたときの帰還電流では
逆向きとなるような構成としたことと、弱め界磁用抵抗
RFと開閉器FWCの直列回路を界磁Fに並列接続し、
第2の電圧レベル検出器DV2の出力で制御されるトラ
ンジスタTR3の導通により開閉器FWCを励磁する構
成を追加したことである。
1Mを帰還するための分流器SHを、チヨツパ制御時の
帰還電流と側路接触器BCを閉じたときの帰還電流では
逆向きとなるような構成としたことと、弱め界磁用抵抗
RFと開閉器FWCの直列回路を界磁Fに並列接続し、
第2の電圧レベル検出器DV2の出力で制御されるトラ
ンジスタTR3の導通により開閉器FWCを励磁する構
成を追加したことである。
まず、チヨツパCHで制御しているときは、分流器SH
には端子TOから端子T,に向つて電動機電流1Mが流
れるので、帰還電流1Mは実?矢印向きであり、第8図
と同一の動作により、指令電流1pに比例して電動機電
流1Mが制御される。
には端子TOから端子T,に向つて電動機電流1Mが流
れるので、帰還電流1Mは実?矢印向きであり、第8図
と同一の動作により、指令電流1pに比例して電動機電
流1Mが制御される。
次に、側路接触器BCが閉じた場合には、分流器SHに
は端子T。から端子T2に向つて電動機電流1Mが流れ
るので、帰還電流1M′は点線矢印向きとなり、チヨツ
パ制御時と反対となる。そこで、通流率レベル検出器D
,の出力によつてスイツチ素子SWを閉じると同時に指
令電流回路RIpを不動作とし指令電流1pを零とする
。これにより、第7図に示すように、磁気移相器MPS
の制御入力は、バイアス起磁力NC2Bとそれと同方向
の帰還起磁力NC3Mとなるので、磁気移相器MPSは
残留出力預域の出力電圧VLを出すことになる。電動機
電流1Mが大きくなると、出力電圧VLも大きくなり、
遂にIM′2に達すると出力電圧VLが第1の設定値V
L2になるので、第1の電圧レベル検出器DVlが出力
を出しトランジスタTR2を導通する。すなわち、トラ
ンジスタTRlのベース信号を短絡するので、側路接触
器BCを開くことができる。また、電動機電流1Mが減
少し、弱め界磁とする値M5になると、出力電圧Lも低
下して第2の設定値VL3になるので、第2の電圧レベ
ル検出器DV2が出力を出し、トランジスタTR3を導
通にして開閉器FWCを閉じ弱め界磁制御となる。
は端子T。から端子T2に向つて電動機電流1Mが流れ
るので、帰還電流1M′は点線矢印向きとなり、チヨツ
パ制御時と反対となる。そこで、通流率レベル検出器D
,の出力によつてスイツチ素子SWを閉じると同時に指
令電流回路RIpを不動作とし指令電流1pを零とする
。これにより、第7図に示すように、磁気移相器MPS
の制御入力は、バイアス起磁力NC2Bとそれと同方向
の帰還起磁力NC3Mとなるので、磁気移相器MPSは
残留出力預域の出力電圧VLを出すことになる。電動機
電流1Mが大きくなると、出力電圧VLも大きくなり、
遂にIM′2に達すると出力電圧VLが第1の設定値V
L2になるので、第1の電圧レベル検出器DVlが出力
を出しトランジスタTR2を導通する。すなわち、トラ
ンジスタTRlのベース信号を短絡するので、側路接触
器BCを開くことができる。また、電動機電流1Mが減
少し、弱め界磁とする値M5になると、出力電圧Lも低
下して第2の設定値VL3になるので、第2の電圧レベ
ル検出器DV2が出力を出し、トランジスタTR3を導
通にして開閉器FWCを閉じ弱め界磁制御となる。
本実施例によれば、過大電流による電動機の焼損等を防
止できるとともに、弱め界磁制御を行なわせることがで
き、かつ指令電流を零にできる効果もある。
止できるとともに、弱め界磁制御を行なわせることがで
き、かつ指令電流を零にできる効果もある。
以上説明したように、本発明によれば、簡単、安価な部
品を追加するのみで、負荷電流を検出することができ、
その結果、側路接触器等のような短絡手段の開放や、弱
め界磁制御等の半導体チヨツパのゲート制御以外の動作
を行なわせることができる。
品を追加するのみで、負荷電流を検出することができ、
その結果、側路接触器等のような短絡手段の開放や、弱
め界磁制御等の半導体チヨツパのゲート制御以外の動作
を行なわせることができる。
第1図は従来のチヨツパ制御装置の一例を示す電気回路
図、第2図A,bは第1図に示すチヨツパ制御装置の特
性図および動作波形図、第3図は本発明の一実施例に係
るチヨツパ制御装置の電気回路図、第4図は第3図およ
び第5図に示すチヨツパ制御装置の特性図、第5図およ
び第6図に本発明の他の各実施例に係るチヨツパ制御装
置の電気回路図、第7図は第6図に示すチヨツパ制御装
置の特性図である。 B・・・・・・バツテリ、M・・・・・・電動機、SH
・・・・・・分流器、CH・・・・・・サイリスタチヨ
ツパ、BC・・・・・・側路接触器、MPS・・・・・
・磁気移相器、PC・・・・・・パルス変換器、D ・
・・・・・通流率レベル検出器、SW・・・・・・)ス
イツチ素子、DV,DVl,DV2・・・・・・電圧レ
ベル検出器、RIp・・・・・・指令電流回路、RF・
・・・・・弱め界磁用抵抗、FWC・・・・・・開閉器
、TRl〜TR3・・・・・・トランジスタ。
図、第2図A,bは第1図に示すチヨツパ制御装置の特
性図および動作波形図、第3図は本発明の一実施例に係
るチヨツパ制御装置の電気回路図、第4図は第3図およ
び第5図に示すチヨツパ制御装置の特性図、第5図およ
び第6図に本発明の他の各実施例に係るチヨツパ制御装
置の電気回路図、第7図は第6図に示すチヨツパ制御装
置の特性図である。 B・・・・・・バツテリ、M・・・・・・電動機、SH
・・・・・・分流器、CH・・・・・・サイリスタチヨ
ツパ、BC・・・・・・側路接触器、MPS・・・・・
・磁気移相器、PC・・・・・・パルス変換器、D ・
・・・・・通流率レベル検出器、SW・・・・・・)ス
イツチ素子、DV,DVl,DV2・・・・・・電圧レ
ベル検出器、RIp・・・・・・指令電流回路、RF・
・・・・・弱め界磁用抵抗、FWC・・・・・・開閉器
、TRl〜TR3・・・・・・トランジスタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 直流電源と負荷との間に直列に挿入された半導体チ
ョッパと、この半導体チョッパと並列に接続されてこれ
を短絡する手段と、上記負荷の電流を帰還入力として上
記半導体チョッパのゲート制御を行なう磁気移相器とを
備えたものにおいて、上記磁気移相器の出力側に開閉手
段を介して出力レベル検出器を接続し、上記短絡手段の
動作時に上記開閉手段を閉じる手段を設け、上記出力レ
ベル検出器の検出出力レベルにより上記負荷の電流を検
出するようにしたことを特徴とするチョッパ制御装置。 2 特許請求の範囲第1項において、上記磁気移相器の
出力レベルは、残留出力領域の電圧レベルであることを
特徴とするチョッパ制御装置。 3 特許請求の範囲第1項において、上記短絡手段を閉
じるとき、上記磁気移相器の指令を固定し、上記帰還入
力を逆転方向に切換える手段を備えたことを特徴とする
チョッパ制御装置。 4 直流電源と負荷との間に直列に挿入された半導体チ
ョッパと、この半導体チョッパと並列に接続されてこれ
を短絡する手段と、上記負荷の電流を帰還入力として上
記半導体チョッパのゲート制御を行なう磁気移相器とを
備えたものにおいて、上記磁気移相器の出力側に開閉手
段を介して出力レベル検出器を接続し、上記短絡手段の
動作時に上記開閉手段を閉じる手段を設け、さらに上記
出力レベル検出器の検出出力レベルに応じて上記短絡手
段を開放する手段を設けたことを特徴とするチョッパ制
御装置。 5 直流電源と電動機との間に直列に挿入された半導体
チョッパと、この半導体チョッパと並列に接続されてこ
れを短絡する手段と、上記電動機のの電流を帰還入力と
して上記半導体チョッパのゲート制御を行なう磁気移相
器と、上記電動機の界磁電流を弱める手段とを備えたも
のにおいて、上記磁気移相器の出力側に開閉手段を介し
て出力レベル検出器を接続し、上記短絡手段の動作時に
上記開閉手段を閉じる手段を設け、さらに上記出力レベ
ル検出器の検出出力レベルに応じて上記界磁電流を弱め
る手段を動作させる手段を設けたことを特徴とするチョ
ッパ制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53129052A JPS5936507B2 (ja) | 1978-10-21 | 1978-10-21 | チヨツパ制御装置 |
GB7935740A GB2036389B (en) | 1978-10-21 | 1979-10-15 | Chopper control system |
DE19792942200 DE2942200A1 (de) | 1978-10-21 | 1979-10-18 | Wechselrichter-regelanordnung |
US06/085,974 US4345190A (en) | 1978-10-21 | 1979-10-18 | Chopper control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53129052A JPS5936507B2 (ja) | 1978-10-21 | 1978-10-21 | チヨツパ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5556468A JPS5556468A (en) | 1980-04-25 |
JPS5936507B2 true JPS5936507B2 (ja) | 1984-09-04 |
Family
ID=14999887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53129052A Expired JPS5936507B2 (ja) | 1978-10-21 | 1978-10-21 | チヨツパ制御装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4345190A (ja) |
JP (1) | JPS5936507B2 (ja) |
DE (1) | DE2942200A1 (ja) |
GB (1) | GB2036389B (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4385266A (en) * | 1980-03-18 | 1983-05-24 | Technical Operations Limited | Field weakening system for pulse-controlled three-terminal d.c. motor |
JPS5815478A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-01-28 | Brother Ind Ltd | 直流モ−タの速度制御装置における電流制限装置 |
JP2771308B2 (ja) * | 1990-04-04 | 1998-07-02 | 株式会社日立製作所 | 電気車制御装置 |
KR960039587A (ko) * | 1995-04-29 | 1996-11-25 | 유상부 | 직류직권전동기의 오버드라이브 제어장치 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH461574A (de) * | 1966-12-21 | 1968-08-31 | Bosch Gmbh Robert | Antriebsanordnung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug |
JPS564094B2 (ja) * | 1974-02-06 | 1981-01-28 | ||
JPS52147717A (en) * | 1976-06-02 | 1977-12-08 | Hitachi Ltd | Speed controller for motors |
JPS538910A (en) * | 1976-07-14 | 1978-01-26 | Hitachi Ltd | Electric rolling stock controlling device |
JPS5330859A (en) * | 1976-09-03 | 1978-03-23 | Hitachi Ltd | Magnetic phase shifter control system |
JPS5357737A (en) * | 1976-11-04 | 1978-05-25 | Hitachi Ltd | Magnetic control circuit |
US4171532A (en) * | 1978-05-24 | 1979-10-16 | Caterpillar Tractor Co. | Thyristor pulse control circuits |
US4217527A (en) * | 1978-09-19 | 1980-08-12 | Gould Inc. | Electrical vehicle controller with programmed motor current |
-
1978
- 1978-10-21 JP JP53129052A patent/JPS5936507B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-10-15 GB GB7935740A patent/GB2036389B/en not_active Expired
- 1979-10-18 US US06/085,974 patent/US4345190A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-10-18 DE DE19792942200 patent/DE2942200A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2036389A (en) | 1980-06-25 |
JPS5556468A (en) | 1980-04-25 |
US4345190A (en) | 1982-08-17 |
GB2036389B (en) | 1982-12-15 |
DE2942200A1 (de) | 1980-05-29 |
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