JPS60234497A - 電動機制御装置 - Google Patents

電動機制御装置

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JPS60234497A
JPS60234497A JP59086364A JP8636484A JPS60234497A JP S60234497 A JPS60234497 A JP S60234497A JP 59086364 A JP59086364 A JP 59086364A JP 8636484 A JP8636484 A JP 8636484A JP S60234497 A JPS60234497 A JP S60234497A
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JP
Japan
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voltage
control
inverter
inverter device
switch
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Pending
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JP59086364A
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English (en)
Inventor
Atsushi Iijima
厚 飯島
Toshio Kadokura
門倉 俊夫
Tomoyuki Aoshima
青島 知行
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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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
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • 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
    • H02P2201/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the converter used
    • H02P2201/03AC-DC converter stage controlled to provide a defined DC link voltage

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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] 本発明は電源装置に回生可能なパルス幅変調(PWM)
方式のインバータ装置を制御して電動斂を駆動する電動
機制御装置に関する。
[発明の技術的背景とその問題点コ 一般に、サイリスタレオナード装置やサイクロコンバー
タ装置等の電動機制御装置において、電圧調整を位相制
御によって行なう方式では、N源電圧に対する制御電流
が位相制御角たけ遅れて制御されるため力率が低下し、
電源は制御装置に対し無効電力を供給しなければならな
い。従って、このような制御装置では電源容量を無効−
電力容量を加算した値に設定しなけれはならないため、
電源容量が大きくなり、電源設備に多大な費用が必要と
なる等の欠点がある。
そこで、近年では上記のような問題点を改善するために
、力率の良好な電動機制御装置が種々提案されている。
第1図は、この種の制御装置の−構成例を示す回路図で
ある。第1図において、1は交流電源ffl線、2はこ
の交流電源母線1に交流入力端子が電磁接触器3および
リアク1−ル4を介して接続されたインバータ装置、5
はこのインバータ装置2の直流出力端子に直流電源母v
A6を介して接続された可変電圧可変周波数制御装置で
、この可変電圧可変周波数制御装置5は三相誘導電動機
7を制御する電力変換装置として設けられたものである
。8は直流電源母線6に接続された平滑コンデンサであ
り、電圧形インバータの主回路を構成している。さらに
9は、直流電源母線6に接続された直流電圧検出器であ
る。一方、10は直流電圧検出器9の検出信号9aと電
圧基準設定器11の電圧基準信号11aが入力される電
圧制御器、12はこの電圧制御器10の出力信号10a
と交流母線1に接続された交流電圧検出器13の電圧信
号13aが入力される電流基準指令装置、14はこの電
流基準指令装置12の電流側i基準信号12aと交流電
源母線1に設けられた電流検出器15の電流信号15a
が入力される電流制量器である。そして16はこの電流
制御器14から出力される電圧指令1!f14aが入力
されるP W M制御装置で、このPWM制御装置16
はインバータ装置2をスイッチング制御するものである
さて、第1図において、可変電圧可変周波数詞till
装置5は、例えばGTRやGTO等自己消弧可能なスイ
ッチング素子を用いたパルス幅変調(P\〜1M)制御
により、電流を正弦波状に$制御する正弦波電流制御方
法や誘導電動1!7の励磁電流成分とトルク成分を制御
するベク[〜ル制御方法等により、優れた制御を行なう
ことが可能である。さらに、インバータ装置2も上記と
同様、GTRやGTO等自己消弧可能なスイッチング素
子を用いたインバータ装置であり、このインバータ装@
2は負荷の運転状態に応じて、直流電源母16の電圧お
よび交流電源母Fi!1の電流を次のようにして制御を
行なうものである。
例えば、第1図中の電圧設定器11の電圧基準信号11
aと直流電源母線6に設けられた電圧検出器9の横用信
号9aが電圧制御器10に入力されると、電圧制御器1
0はその偏差出力10aを、交流電源母線1に設けられ
た電圧検出器13の電圧信号13aとともに電流基準指
令装置12に入力する。この電流基準指令装置12では
、偏差出力10に基づき交流電源母線1の相電圧の位相
に同期したインバータ装置2の電流制御Ill!信号1
2aに変換し、この電流制御基準信号12aと交流電源
B11線1に設けられた電流検出器15からの電流信号
15aを電流制御器14に入力する。
この電流制御器14では電流信号15aが入力されるこ
とによりP W M i!+TI御装置16に電圧指令
値16aを出力し、この信号を受けてP W M制御装
置16はインバータ装置2のスイッヂング制御を行なう
このように電流制御基準信号12aを交流N源母線1の
相電圧の位相に同期した正弦波基準として各相の電流を
制御することにより、力率の良い運転が可能となる。こ
の場合、電圧信号13aは、正弦波基準として使用され
、電圧制御器10の出力10aは電流制御基準信号12
aの振幅を決定する。また検出器、制御器等は交流電源
母線1の相数に応じて、異なった構成となる。インバー
タ装置2は、交流電源母線1に設けられた電磁接触器3
の投入により、直流電源母線6の平滑コンデンサ8を充
電した後、制御を開始し、リアクトル4とインバータ装
置2の昇圧作用により、電圧設定器11の電圧基準信号
11aの値に制御され、その後、負荷の運転状態に応じ
て、直流型W、母綿6の電圧が電圧基準信号11aに追
従するように、交流電源母線1の電流が制御される・。
ところで、第1図に示すような電8敗制御18i置にお
いて、電動機を駆動する場合、直流電圧制御が確立して
いないときに、負荷側への運転を行なうことは望ましく
ない。従って、上記制tlIl装置で電動機を駆動する
に際しては、インバータ装r2の直流電圧制御を確認し
、異常時には負荷側運転を適切に阻止することが必要と
なる。
[発明の目的コ 本発明は上記問題点を解決する為になされたもので、電
源側インバータ装置の直流電圧制御を確認して異常時に
は負荷側の運転を適切に阻止することができる電動機制
御装置を提1几することを目的とする。
[発明の概要] 本発明は、N源装置に回生可能なPWM制御方式のイン
バータ装置を制御して電動ぼを駆動するようにした電動
機制御装置において、電源側インバータ装置の直流側に
電圧制御開始後の電圧の確立を検出する検出器を設け、
電圧制御開始後検出器が動作するまでは、負荷側の制御
を阻止し、更に、運転中に検出器がオフした場合には、
電8機を直ちに停止させるようにしたものである。
[発明の実施例] 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第2図は電動!幾として特に誘導はを駆動する制n装置
の回路構成例を示ずもので、交流側及び負荷側のインバ
ータ装置2及び5としてGTRを用いた構成について例
示しである。また第2図において第1図と同一部分には
同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部
分について述べる。
第2図において、17は負荷側のインバータ装置5の制
御を許可する直流電圧を決める為の電圧設定器、18は
電圧検出器9、及び電圧設定器17からの信号9a及び
17aを比較し、17a〈9aならば1″なる信号18
aを、また17a>9aならば°O°′なる信号を出力
する比較器、19は交流電源母線1に設けられた交流N
la接触器3の投入指令信号3aとインバータ装置2の
電圧制御指令信号3bが共に入力された場合に1゛′な
る信号19aを出力する論理演算器2oは比較器18の
出力信号18aと論理演算器19の出力信号19aが共
に1°′の場合、1′°なる信号20aを出力する論理
演算器である。
次に上記のように構成された電動は制御装置の作用につ
いて述べる。第2図において、交流電磁接触器3の投入
指令信号3a、及び電源側インバータ装置2の電圧制御
指令信号3bが共に与えられると、論理演算器19はイ
ンバータ装置2に制御開始許可信号(信号19aが1″
を意味する)を与える。ところで交流電磁接触器3の投
入時、直流母線6の電圧VdAMCはvdA M C:
E7Esとなる。(但しEsは交流側の実効電圧を示す
)通常、負荷側のインバータ装置5の制御を許可する電
圧設定器17の設定値は、上記のVdAMCとインバー
タ装R2の電圧基準信号11aで設定される直流母線3
の電圧(Vd+NVとする)の中間値(VdlNvSと
する)で設定される。従って前述の如く、直流母線6の
電圧がその設定値より大きい場合には、比較器18(ま
信号゛1°°なる信号18aを出力する。ゆえに交流電
磁接l!′i!器3の没入指令及び交流側インパーク装
置2の霞匡制i用指令値か入り、かつ直流母線6の電圧
がV(+、N〜13より大きくなった場合のみ、論理演
綿器20は負荷側インハーク装置5に制御許可1g号(
信号2Qaか ”1”を意味する)を出力し、負荷側の
インバータ装置5が制御可能な状態どなる。
以上のように、電源装置に回生可能なPW八・1制御力
式のインバータ装置を設けた電圧形インバータ装置にお
いて、直流電圧が確立していない場合には、負荷側運転
を適切に阻止゛することができる。
第3図は本発明の他の実施例を示す回路(構成図である
。第3図において、第2図と同一部分には同一符号を(
=I してその説明を省略し、ここでは異なる点につい
てのみjホへる。
第3図中、211ま電源側のインバータ装置2の電圧制
御を許可する電圧を決める為の電圧設定器であり、その
設定II 21 aはV (l A :、+ Cより小
さな値(V dpsとする)に設定されている。22は
9a>21aならば′1″なる信号22aを、また9a
<21aならばO゛′なる信号を出力する比較器、23
は信号22aと19aか共に1″の場合、“1″なる信
号23aを出力する論理演算器である。
すなわち、第3図において、交流電磁接触器3の投入指
令信号、及び交流側インバータ装置2の電圧制御指令信
号31)が共に与えられる時でも、直流母線電圧がVd
psより小さい場合には、論理演算器23はインバータ
装置2に制御開始許可信号(信号23aが0″を意味す
る)を与えない。つまり、本実施例は直流電圧がV[p
s (<VA M C)より小さい場合には、電源側イ
ンバータ装置2の電圧制御も停止される様にしたもので
ある。
なお、上記各実施例では負荷側の駆動装置を、可変電圧
、可変周波数制御による三相誘導電動様の場合を例にと
って説明したが、直流電動間をPW M制御で駆動する
装置に置き換えても、全く同様な構成で実施することが
可能である。
[発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、電源側に回生可能な
P W M制卸方式のインバータ装置を制御して電動様
を駆動するようにした電8機制御装置において、電源側
インバータ装置の直流電圧制御が確立していない時、あ
るいは異常時にも、負荷側の運転を適切に阻止すること
ができ、よって、装置の損傷を防止し安全で確実な運転
を行なうことができる電動機制御装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電動機制御装置の〜構成例を示す回路図
、第2図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第3図
は本発明の他の実施例を示す回路構成図である。 1・・・交流電源母線、2・・・電源側インバータ装置
、3・・・電磁接触器、4・・・リアクトル、5・・・
負荷側インバータ装置、6・・・直流電源母線、7・・
・電動様、8・・・平滑コンデンサ、9・・・直流電圧
検出器、1゜・・・電圧制御器、11・・・電圧基Ll
u設定器、12・・・電流基準指令装置、13・・・交
流電圧検出器、14・・・電流制御器、15・・・電流
検出器、16・・・P W M制御装置、17・・・電
圧設定器、18・・・比較器、19゜20・・・論理演
算回路、21・・・電圧設定器、22・・・比較器、2
3・・・論理演算回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)交流電源より開閉器を介して入力される交流を直
    流に変換するパルス幅変調方式のインバータ装置と、こ
    のインバータ装置の直流出力を電動殿を駆動するに必要
    な電力に変換する電動機駆動用変換装置と、前記インバ
    ータ装置の直流出力回路に設けられた平滑コンデンサと
    を痛え、前記開閉器の投入により前記平滑コンデンサの
    充電が完了したことを検出すると前記インバータ装置の
    直流出力電圧が設定電圧になるように制御するようにし
    た電動1¥!i制御装置において、前記インバータ8i
    置の電圧制御により直流出力電圧が電、圧設定値以上で
    あることを検出すると電圧確立信号を出力する検出装置
    と、この検出装置が電圧確立信号を出力すると前記電8
    懇駆動用電力変換装置に運転指令を与える装置とを設け
    たことを特徴とする電動機制御装置。
  2. (2)検出装置は開閉器投入時の平滑コンデンサの充電
    電圧値とインバータ装はの電圧制御時の制御電圧の中間
    の電圧値を電圧設定値とした特許請求の範囲第(1)項
    記載の電動機制御装置。
  3. (3) 交流電源より開閉器を介して入力される交流を
    直流に変換するパルス幅変調方式のインバータ装置と、
    このインバータ装置の直流出力をN8懇を駆動するに必
    要な電力に変換する電動機駆動用変換装置と、前記イン
    バータ装置の直流出力回路に設けられた平滑コンデンサ
    とを備え、前記開閉器の投入により前記平滑コンデンサ
    の充電が完了したことを検出すると前記インバータ装置
    の直流出力電圧が設定電圧になるように制御するように
    した電動機制御装置において、前記開閉器の投入により
    前記平滑コンデンサが充電されて直流電圧が電圧設定値
    以上であることを検出すると電圧確立信号を出力する第
    1の検出装置と、この第1の検出装置が電圧確立信号を
    出力すると前記インバータ装置に電圧制御許可指令を与
    える装置と、前記インバータ装置の電圧制御により直流
    出力電圧が電圧設定値以上であることを検出すると電圧
    確立信号を出力する第2の検出装置と、この第2の検出
    装置が電圧確立信号を出力すると前記霜動波駆動用電力
    変換装置に運転開始指令を与える装置とを設けたことを
    特徴とする電動様制!ll装置。
  4. (4) 第2の検出装置は開閉器投入時の平滑コンデン
    サの充電電圧値とインバータ装置の電圧制御時の制御重
    圧の中間の電圧値を重圧設定値とし且つ第1の検出装置
    は平滑コンデンサの充電電圧値よりも低い値の電圧設定
    値とした特許請求の範囲第(3)項記載の電動機制御装
    置。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57110086A (en) * 1980-12-26 1982-07-08 Hitachi Ltd Driving circuit of motor
JPS58105315A (ja) * 1981-12-18 1983-06-23 Hitachi Ltd Pwm制御変換器の制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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