JPS60170482A - 誘導電動機制御方式 - Google Patents

誘導電動機制御方式

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JPS60170482A
JPS60170482A JP2465984A JP2465984A JPS60170482A JP S60170482 A JPS60170482 A JP S60170482A JP 2465984 A JP2465984 A JP 2465984A JP 2465984 A JP2465984 A JP 2465984A JP S60170482 A JPS60170482 A JP S60170482A
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JP
Japan
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regenerative
control
circuit
transistor
current
Prior art date
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Pending
Application number
JP2465984A
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English (en)
Inventor
Shigeki Kawada
茂樹 河田
Naoto Oota
直人 太田
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.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Publication of JPS60170482A publication Critical patent/JPS60170482A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • H02P3/00Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
    • H02P3/22Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor by short-circuit or resistive braking

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Stopping Of Electric 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は誘導電動機制御方式に係り、特に回生制動を効
率良く行なう誘導電動機制御方式に関する。
(従来技術) 工作機械用主軸モータ等に用いる誘導電動機を、可変電
圧可変周波数インバータにより制御するものが近時採用
されている。このような制御方式においては、減速時に
回転子の有する回転エネルギーをどのように処理するか
が問題となる。
従来の減速運転は次のようにして行なわれていた。
(1)誘導電動機への通電を断ち、負荷の機械損により
自然減速させる。
(2)減速時のすべりを適宜制御して電動機中に消費さ
せる。
(3)コンバータとインバータの間に制動抵抗を接続し
て発電制動を行なう。(例えば米国特許第42.309
79号明細書)。
しかしながら、(1)は減速に時間がががりnMj御の
応答生が極めて悪く、(2)は電動機が過熱し頻繁な加
減速運転に耐えられず、(3)は制動エネルギーが熱損
失として浪費され効率が悪いという欠点があった。
このため、本発明の出願人は特願昭56−92795号
(特開昭57−208894号公報参照)において、イ
ンバータ回路に回生用ブリッジ回路を接続し、制動エネ
ルギーを電源側に返還する制御方式を提案している。
第1図は、このような回生制動を行なうための回路図の
一例を示すものでる。
図において、三相交流電源R,S、Tに交流リアクトル
6を通して整流器D1〜D6よりなる整流器ブリッジ回
路1を接続して三相交流を直流に変換し、平滑コンデン
サ2を介して可変電圧可変周波数トランジスタインバー
タ4に直流を供給する。インバータ4の出力側に接続さ
れた誘導電動機5は所定電圧及び所定周波数で駆動され
る。整流器ブリッジ1と!・ランジスタイン八−夕4の
間にはサイリスクS1〜S6よりなる回生用サイリスク
ブリッジ回路3、抵抗R,,R2、グイオードD1 ′
、D2′、制御トランジスタTr1.Tr2が接続され
、回生制御回路7からはサイリスクブリッジの各サイリ
スタS1〜S6の点弧信号So、制御)・ランリスクT
rl 、Tr2の制御信号TRE、同期パルスMが出力
される。
次に、このような制御回路により誘導電動機を減速側4
11する場合の動作について説明する。
図示しない制御ill装置より誘導電動機5に減速指令
が与えられると、トランジスタインバータ4の出力電圧
及び出力周波数が減少し、同期速度よりも電動機の回転
数が高くなるため誘導電動機はすベリが負の領域、即ち
回生制動の領域で運転され、誘導電動機の出力は、整流
器ブリッジとトランジスタインバータ間の直流線側の電
圧を七貸させる。このときに、サイリスクS1〜S6に
よる回生用ブリッジ回路のみで回生制動を行なおうとす
ると、直流線側の電圧が交流電源の電圧よりも高い場合
にはサイリスクが転流できず、電源短絡を生じて事故発
生の原因となる。このため、回生用ブリッジ回路に制御
用トランジスタTr1、Tr2が接続されており、この
I・ランリスクを回生制動の動作中は導通状態としてお
き、サイリスタS」〜S6のいずれかのサイリスクが転
流動作に入るとき、トランジスタTrl 、Tr2を同
時に瞬間的に不導通として電流を遮断してサイリスクを
一括転流する。サイリスクが完全に消弧した後にトラン
ジスタTr1.Tr2を再点弧すれば、直流線側の電圧
が交流電圧よりも高くても各サイリスクは転流失敗を起
こすことなく回生電流を常に電源側に返還することがで
きる。
S2図は、回生制動時のタイミングチャートである。以
下このタイムチャートについて説明する。交流電源R,
S、T各相電圧が(a)のように発生しているときに、
図示しない検出器により各fI電圧が回生制御回路回路
7に与えられると、回生制御回路の例えば単安定マルチ
バイブレータ回路からは(b)のような導通幅を有する
零電位パルス列の信号Mが得られる。この零電位パルス
列は同期パルスとして、制御トランジスタTr】、Tr
2のオン信号を同時に遮断すると共に、各サイリスタ8
1〜S6のゲートパルスを形成する。
いま、回生に適した交流電源の2相間電圧か最大である
相がR−3相間であるとすると、制御トランジスタTr
1.Tr2に同期パルスが与えられてサイリスクS1〜
S6を全て消弧した後に、サイリスクS、、S5のゲー
トに(d)のような点弧信号を再び与えてサイリスタS
、、S5を点弧し、回生電流を流す。さらに所定時間径
制御トランジスタTr3、Tr2に零電位パルスを再び
与えて回生用サイリスクブリッジを遮断し、サイリスク
の消弧が完了すると制御トランジスタを導通し、サイリ
スタs、、s6を点弧して回生電流を流す。以下同様の
操作を繰返して回生制御を続けることができる。なお、
回生電流は、回路内のりアクタンスにより(e)に示し
たように完全な矩形波とはならず歪汲形を有している。
(従来技術の問題点) 従来の回生制動回路には、第1図に示すように回生制動
電流の実効分を増大させて有効な回生制動を行なうため
の抵抗R1、R2が制御トランジヌタTr、、R2と回
生用サイリスクブリッジ3との間に接続されていた。即
ち、抵抗R1,R2が接続されないと、回路のりアクタ
ンスのみでは瞬時に電流が零値となってしまい回生電流
は持続できない。このため、大型電動機の回生制動を行
なう場合には抵抗R,,R2による熱損失が増大する問
題かあった。
(発明の目的) 本発明は、このような回生制動回路内の抵抗を除去、又
は十分小さな抵抗値のものを用いて回生制動を行なうこ
とにより、熱損失が生じないようにした誘導電動機制御
方式を提供することを目的とする。
(発明の概要) 木発明は、交流電源に接続された整流器と、整流器に並
列に接続された平滑コンデンサと、平滑コンデンサに並
列でかつ制御トランジスタと直列に接続された回生用サ
イリスクブリッジ回路と、該制御I・ランリスクに直列
に接続されたスイッチングトランジスタ及びリアクトル
の直列回路と、前記リアクトルと制御トランジスタと回
生用サイリスクブリッジ回路の直列回路に並夕1jに接
続されたフライホールタイオー1ぐと、回生電流を検出
する電流検出器と、可変電圧可変周波数インバータを備
え、誘導電動機を該インバータにより制御し、回生制動
時には前記電流検出器の信号によりスイッチングトラン
ジスタをオン、オフして回生電流を制i卸するものであ
る。
(実施例) 第3図は本発明による誘導電動機の回生制動制御を説明
する回路図である。従来の制御回路と同一の構成要素に
は同一番号を4=t しており、詳細な説明は省略する
。従来の制御回路とは、制御トランジスタと回生用サイ
リスクブリッジの間に接続されていた抵抗R,,R,2
を除去して、電流検知器8、スイッチングトランジスタ
9、リアクトル10を直流線側と回生用サイリスクブリ
ッジ回路の間に接続した点が相違している。ダイオード
D3 ′は逆電圧耐圧用、D4 ′はチョッパ用フライ
ホールダイオード、D5’+D日’はサイリスタ一括転
流用のフライホイールダイオードである。
次に木発明による回生制動制御について第4図のタイミ
ングチャーi・に基づいて説明する。(a)の各相電圧
、(b)の同期パルス、(C)の制御トランジスタTr
1 、Tr2のオンパルスは第2図の従来例と同じであ
る。いま、交流電源のR相とS相を通る回路に回生電流
を流すものとすると、(d)のようにサイリスタS1と
55に同期制御回路7より点弧パルスが出力される。こ
のとき、スイッチングトランジスタTr5も同時に導通
させると、誘導電動機IMからの回生電流は、誘導電動
機5→トランジスタインバータ4→スイッチングトラン
ジスタ9→リアクトル10→制御トランジスタTrl 
→サイリスタS1→R相→S相峠サイリスタS5→制御
トランジスタT r 2→トランジスタインバ一タ4→
誘導電動機5の閉回路に流れる。電流検知器8により回
生電流の値が所定値〔例えば第4図(e)の に示すi
i)に達したことを検知すると、スイッチングトランジ
スタ9をオフにする。このとき、リアクトル10に蓄え
られたエネルギーは、リアクトル10→制御トランジス
タTrJ→サイリスタS1→R相→S相→サイリスタS
5→制御!・ランジスタTr2→フライホールダイオー
ドD4 ’→リアクトル10の閉回路に流れる。電流値
が所定値〔例えば第4図(e) のi2)まで減少した
ことか電流検知器により検出されると再びスイッチング
トランジスタ9をオンにする。このようにスイッチング
トランジスタ9によるチョッピングを制御トランジスタ
Tr1 、Tr2の導通期間内続行させる。
従って、回生期間内には十分大きな回生電流(平均値)
が得られるので、従来のような回生回路内に抵抗を接続
しなくても有効な回生制動が行なえる。チョッピングの
オン、オフ周期や電流値は第4図(e) 、 のように
適宜に選択することかできる。
(発明の効果) 以上説明したように1本発明はインバータにより制御さ
れる誘導電動機の回生制動を、回生用サイリスクブリッ
ジ回路と制御トランジスタの直列回路にチョッパ回路を
接続して制御しているので、従来回生回路内に接続され
ていた抵抗を除去、又は小さな値のもので足りるように
することができ、抵抗による熱損失を減少させ効率のよ
い回生制動を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の回生制動の回路図、第2図は、従来の
タイミングチャート、第3図は、本発明による回生制動
の回路図、第4図は、本発明に係る回生制動を゛説明す
るタイミングチャートであるl・・・整流器ブリッジ回
路、2・・・平滑コンデンサ3・・・回生用サイリスク
ブリッジ回路、4・・・トランジスタインへ−タ、5・
・・誘導電動機、6・・・交流リアクトル、7・・・回
生制御回路、8・・・電流検知器、9・・・スイッチン
グトランジスタ。 特許出願人 ファナック株式会社 代 理 人 弁理士 辻 貫 (外1名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 交流電源に接続された整流器と、整流器に並夕1jに接
    続された平滑コンデンサと、平滑コンデンサに並列でか
    つ制御トランジスタと直列に接続された回生用サイリス
    クブリッジ回路と、該制御トランジスタに直列に接続さ
    れたスイッチングトランジスタ及びリアクi・ルの直列
    回路と、前記リアクトルと制御トランジスタと回生用サ
    イリスクブリッジ回路の直列回路に並列に接続されたフ
    ライホイールダイオードと、回生電流を検出する電流検
    出器と、可変電圧可変周波数インバータを備え、誘導電
    動機を該インバータにより制御し、回生制動時には前記
    電流検出器の信号によりスイッチングトランジスタをオ
    ン、オフして回生電流を制御する誘導電動機制御方式。
JP2465984A 1984-02-13 1984-02-13 誘導電動機制御方式 Pending JPS60170482A (ja)

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JPS60170482A true JPS60170482A (ja) 1985-09-03

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