JPS5941191A - 誘導電動機の制御装置 - Google Patents

誘導電動機の制御装置

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Publication number
JPS5941191A
JPS5941191A JP57150691A JP15069182A JPS5941191A JP S5941191 A JPS5941191 A JP S5941191A JP 57150691 A JP57150691 A JP 57150691A JP 15069182 A JP15069182 A JP 15069182A JP S5941191 A JPS5941191 A JP S5941191A
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JP
Japan
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circuit
induction motor
inverter
motor
frequency reference
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Application number
JP57150691A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Kitamura
北村 闊幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5941191A publication Critical patent/JPS5941191A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/06Controlling the motor in four quadrants
    • H02P23/07Polyphase or monophase asynchronous induction motors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は電圧形インバータを使用して安定な制動運転を
行うようにした誘導電動機の制御装置に関する。
発明の技術的背景とその問題点 第1図は電圧形インバータによる誘導車動機の駆動用制
御装置のブロック図である。第I図においてインバータ
主回路INVはパワートランジスタ1〜Gとダイオード
7−.12よ構成る電圧形インバータ回路で、fiJ、
INVの出力端子U、、V、Wには誘導電動機IMの1
次巻線u、v、wが接続される。INVの入力端子P、
Nには、ダイオード13〜18のブリッジ回路よ構成る
整流回路几Fの出力端子が接続され、更に几Fの入力端
チル、s。
Tには三相交流電源母線(図示せず)が接続される。ま
たP、NにはフィルタコンデンサCが接続される。
制御回路の構成として第1図の例Cは、まず出力端子U
、V、Wに、pT等を主として構成された絶縁・整形回
路19が接続され、出力電圧の基本波実効値に相当する
出力電圧平均値信号v7を絶縁整形回路19の作用によ
り検出する。一方円波数基準FRは入力制限回路20に
入力され、FRをステップ状に入力した場合にも、急峻
な変化が緩和された信号vR′が出力される。4′と前
記信号V/は電圧制御回路21に入力され、誤差増幅信
号(電圧偏差信号)voを発生[る。前記信号v0は基
準波発生回路23、搬送波発生回路26と比較回路21
とから成るPwM制御回路22、直接には搬送波発生回
路23に人力される。回路23の出力として信号v0に
比例した振幅値の基準矩形波または基準正弦波信号が得
られる。
また前記信号4′はV−F変換回路25に人力され、ク
ロックパルスが得られる。クロックパルスは分周回路2
7とカウント回路25aに入力される。カウント回路2
5aの出力信号は前記回路23と26にアドレス信号と
して入力される。分周回路27の出力信号はリングカウ
ンタ28に入力され、カウンタ28の出力信号とPWM
制御回路22の出力信号(PWM制御信号)Pは論理合
成回路29の中で合成される。論理合成回路29の出力
信号はホトカブラ回路30を介して、ベースドライブ回
路31に転送され、トランジスタ1〜6のベースを制御
することによって、インバータは駆動される。この制御
方式はW制御として知られている。v〃制御は簡単で、
しかも誘導電動機を効率良く可変駆動することができ、
従って誘導電動機駆動用制御装置(vvvp )を代表
する一機種になりつつある。
なお臂γ制・御においてはルグの比はほぼ一定に制御さ
れる。すなわちVとfは比例関係にあシ、前記周波数基
準FRは電圧基準信号v8と同一である。
さて電圧基準信号vRを第1図において激減した場合、
入力制限回路20の出力信号Wもかなり急速に減少し、
したがって■−F変換回路25の出力信号(クロッパル
ス)の周波数すなわち誘導電動機の1欠周波数J′1は
急減する。これに対して電動機の回転周波数frは負荷
と電動機のある程度の慣性(GD2)によって急速に変
化することは不可能である。したがってfIの急減の瞬
間、tl< 、i、  という[マイナス・スリップ」
の)制動モードとなって、電動機は誘導発電機として、
電動機の電磁エネルギーと負荷の機械エネルギーによる
発電エネルギーをダイオードブリッジ7〜12を介して
、工Nvの入力端子間(11−N)に回生ずることは周
知の通りである。しだがって従来は整流回路几FK少並
列に回生インバータを増設するか、また回生インバータ
を設けない場合に仲第1図のフィルタコンデンサCの容
哨、を激増させて、回生エネルギーを吸収して、入力端
子間電圧VDを抑える必要があった。
発明の目的 本発明は従来のように回生インバータを設け′ること、
またはフィルタコンデンサCの容111を激増すること
をせずに制御方法の改良によって、制動時に上列する入
力端子間電圧VDを抑制する誘導電動機の制御方法を提
供することにある。
発明の概要 本発明は電力用制御整流素子のブリッジ回路と電力用整
流素子のブリッジ回路との逆j1に列接続によって主に
構成された電圧形インバータの直流入力端子に比較的に
小容量のフィル゛・・タコンデンサを接続すると共に、
前記インバータの出力端子に誘導電動機を接続し、前記
誘導電動機の軸端に負荷と回転速度検出器を接続して、
周波数基準を激減して発生する制動モードにおいて、前
記インバータの運転を停【Eして、だ行運転をおこない
、前記誘導゛14i動機の回転速度が、前記激減した周
波数基準よシ若干低くなった時点を検出して、再カ行を
おこない、再び電動機運転をおこなって、前記周波数基
準をベースとした可変周波数制御をおこなうことを特徴
とする。
発明の実施例 本発明の一実施例の構成を第2図に示す。第1図と同一
の部分については第1図と同一の符号をつけ、第1図と
共通部分については説明を省略する。第2図において周
波数基準信号FR(すなわち電圧基準VR)はアナログ
スイッチ回路40、判別回路42に入力される。アナロ
グスイツを回路40の出力信号は基準パターン発生回路
4工に周波数変化率基準信号RRと共に入力きれる。前
記回路41に入力された前記変化率基準lLRによシ、
一定の傾斜でランプ関数状に上昇し、前記ii!l路4
0の出力信号の値に到って上昇を停止するという1台形
波”状の出力信号vIが回路41より出力される。回路
41の機能は8085等のCPIJ等によっても実施で
きる。回路41の構成内容の説明はここでは省略する7
、なお前記回路41には[′起動」、「停止」等の操作
指令6Pも入力される。
IMの軸端に回転速度センサー8Sが設けられセンサー
SSの出力信号f、はインターフェイス回路39に入力
され、更に前記インターフェイス回路39の出力信号、
f:は判別回路42に入力される。なお前記回路39は
前記8Bの出力信号がパルス列信号である場合にF−V
変換とインターフェイス機能を有するものである。
次に前記判別回路42は前記FRと、f′、とを比較し
て、FR>J’−+ f、の時″H″となるQ信号を出
力する。なおすべり周波数J゛、は負荷電流■1に対応
したパターン(第3図)によって演算して求めれば良い
。しかしこのめたシの技術は周知のことであるので、1
1の検出を含めて詳細の説明を省略するつ゛またJ’、
+f、の値は前記IMの1欠周波数f、に相当する値で
ある。
なお判別回路42はヒステリシス特性のおる比較回路で
構成されることが多い。前記回路42の出力信号は前記
′アナログスイッチ回路40の制御(i号Aとしで回路
40に人力される。
したがって前記回路Qが’H”の時(すなわらFR、>
 J’t +!−というプラスのスリップの時)、前記
回路40の制す」1人力人がH”となシ、アナログスイ
ッチ回路40は周波数基準信号F!lをnのまま通過さ
せて、基準パターン発生回路41に前記信号F、を入力
する。
第2図のIMの軸端に接続した負荷(図示せず)がポン
プ等の場合、だ行運転をおこなっても減速度が比較的に
高いことは良く知られている。この点を考慮した本発明
の作用を、第2図と共に、第4図の動作説明用タイムチ
ャートを参照しながら、以下に説明する、。
第4図の時刻t。直前であらかじめ周波数基準はFlい
周波俄変化率基準q」、■稲として、波形(イ)に示す
ように設定式れている。時刻t。に」i・いて操作指合
方Pとして「起動命令」が前記基準・4タ一ン回路41
に入力すると変化率がR11,の基準ツクターンvIが
出力;JiL、時刻t、VCおいて基準FILに到達し
て、以後PRの値を維詩する。
時刻t2において、周波数基準l−1,を激減し/ζ場
合には判別回路42の出力信号Qは1(−12の範囲で
は°“H”でありだものが、’ ′:2’2の瞬間前記
Qはn 、(、uとなる。Qが°“IJ“′になったこ
とにより、〕゛ナログスイノチ回路40は動作せず、基
準)’+tは回路40を通過できずに、したがって基準
・・ターンvR′は1>1.の瞬間に、弔4図の波形(
f)のように0となる。v、、’ = oによつ−CX
CX制圧制御回路の出力極性は反転して、回路21の人
出方間に設けたダイオード(図示せず)のa能などによ
つで、回路21の出力信号v。r」、0となり、イン・
2−タは運転を停止して、前記IMは自然減速を開始す
る。IMの回転速度の減少の状況は第4 L:l (1
’)の波形7vr(点線)に示される。前記h′がFR
よシ若干小ちい値になった瞬間t、において、前記信号
Qは“H”となり、ふたたび基準FrLは回路41に出
力して、再カ行運転を開始する。
また時刻t、においで前記基準FRが上位に設定された
ことにより増速運転がおこなわれる。なおt3<’ <
 t4の範囲においては基準/<ターンvRは一定でり
り、−足の周波数基準にしたがって臂γ制御がおこなわ
れ、IMは一定周波斂で運転される。
第2図の■/ノ制御に対する一実施例において、アナロ
グスイッチ11路40、基準ノ(ターン発生回路41、
判別回路42等は適当なグローヒス・コンピューター等
に置き換えてもよい。また回路21゜2!5.22.2
7.28.29についても別の)・−ドウエアで構成し
て、PVVM(Pu l se Wid th Mod
a Is t 1nn)に基づいた本発明を実施しても
良い。
更に第2図のIL I”を制御整流素子(サイリスタ)
で構成しで、P偕)をあ・こなわずに、RFのサイリス
クの点弧角制御によりて、W°制御をお・こなつてもよ
い〇一方SF制御(Slip Fr+4uer+cyC
ontroll方式においてもマイナス・スリップを検
出して、と常時比較し、マイナス・スリップを検出しで
シこの検出期間中インバータを停止して、だ行運転をお
こなうことによって、INVの直流人力′電圧の上昇を
抑制して、安定な運転方法を提供できる。
また本提案によって、前記It Fに逆並列に回生イン
ハータヲ増設すること、またフィルタコンデンサCの容
量を過大にすることは本vI8案によって避けられると
いう効果もあげることができる、
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電圧形インバータによる誘導′電動機駆
動用制御装置の一制御系統図、第2図は本発明の誘導電
動機の制御装置の一実施例を示すブロック図、第3図は
II  f= パターンの特性図、第4図は本発明の動
作説明用タイムチャートである。 INV・・・インバータ、 1〜6・・・パワー・トラ
ンジスタ、U、 V、 W・・・出力端子、C・・・フ
ィルタコンデンサ、几F・・・整流回路、13〜18・
・・ダイオード、It、 S、 T・・・入力端子、1
9・・・絶縁整形回路、IM・・・誘導電動機、II、
%’、W・・・1次巻線、20・・入力制限回路、21
・・・電圧制御回路、22・・・PWM制御回路、23
・・・基準波発生回路、24・・・比較回路、25・・
・V−F変換回路、26・・・搬送波発生回路、25a
・・・カウント回路、28・・・リングカウンタ、27
・・・分周回路、30・・・ホトカブラ回路、29・・
・論理合成回路、31・・・ベースドライブ回路、 39・・・インターフェイス回路、 40・・・アナログスイッチ回路、 41・・・基準パターン発生回路、42・・・判別回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ゛屯力用制価1整流素−トのブリッジ回路と?’fJJ
    用整流素子のブリッジ回路との逆並列接続によって主に
    十再成されだ電圧形インバータの直流入力端子に比較的
    に小容量のフィルタコンデンサを接続すると共に、前記
    インバータの出力端子に誘導電動機を接続し、前記誘導
    電動機のIi’lll端に負荷と回転速度検出器を接続
    して、周波数基準を激減して発生する制動モードにおい
    て、r]11記インバインパークを停止して、だ行運転
    をおとない、前記誘導電動機の回転速度が、前記微減し
    た周波数基準より若干低くなった時点を検出して、再カ
    行をおこない再び゛峨動磯運転をおこなって、前記剃波
    翻4県をベースとした可変周波数制御をおこなうことを
    特徴とした誘導′El動機の制御装置。
JP57150691A 1982-09-01 1982-09-01 誘導電動機の制御装置 Pending JPS5941191A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63294293A (ja) * 1987-05-27 1988-11-30 Hitachi Ltd 誘導電動機の速度制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63294293A (ja) * 1987-05-27 1988-11-30 Hitachi Ltd 誘導電動機の速度制御装置

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