JPS61177189A - 電動機駆動用電源装置 - Google Patents

電動機駆動用電源装置

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JPS61177189A
JPS61177189A JP1529685A JP1529685A JPS61177189A JP S61177189 A JPS61177189 A JP S61177189A JP 1529685 A JP1529685 A JP 1529685A JP 1529685 A JP1529685 A JP 1529685A JP S61177189 A JPS61177189 A JP S61177189A
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JP
Japan
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current
circuit
output voltage
magnetic flux
induction
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JP1529685A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Ookashi
大柏 芳弘
Masanori Miyazaki
雅徳 宮崎
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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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
    • 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
    • H02P5/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/46Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another
    • H02P5/50Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another by comparing electrical values representing the speeds

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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】 本発明は誘導機を1次周波数制御することにより可変速
制御するための電動機駆動電源装置に関し、特に誘導機
1次電流を磁束発生に寄与する電流成分とトルク発生に
寄与する電流成分とに分離して制御する機能を有する電
動機駆動用電源装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
第1図は本発明の適用対象の1例である電流形インバー
タの主回路と、これを制御するための従来からある制御
回路の1構成例を示したものである。以下に構成要素を
説明すると1はサイリスタにより構成され誘導機の1次
電流の大きさを制御する能力を有する順変換器、2は直
流電流を平滑化するDCリアクトル、8はサイリスタ、
ダイオード、転流コンデンサ等に構成され、誘導機1次
電流の周波数及び位相を制御する能力を有する逆変換器
であり、1〜8により電流形インバータ主回路を構成す
る。4は制御対象である誘導機、5は誘導機4の速度検
出器、6は速度基臨脅、と前記速度検出器5の出力信号
である速度信号Wr とを比較制御する速度制御回路、
7は誘導機内の磁束量をモータ定数により演算する磁束
のシュミレーション回路、8は磁束基準Φと前記磁束検
出回路7の出力信号である磁束信号Φとを比較制御する
磁束制御回路、9は前記速度制御回路6より出力される
誘導機1次電流に含まれるトルク発生に寄与する電流成
分(以下トルク電流と記す)の基準値五3.と前記磁束
制御回路8より出力される誘導機1次電流に含まれる磁
束発生に寄与する電流成分(以下励磁電流と記す)の基
準値I、dとから1次電流の基準値工、*を演算する1
次峨流基準演算回路、IOは鰐4機4に流れる1次電流
の大きさを検出するための電流検出器、11は前記1次
電流基準■1  と電流検出器10より出力される1次
竜流工、とを比較制御する電流制御回路、12は電流制
御回路11の出力信号である位相基準値をもとC二頭変
換器lの位相制御を行なう位相制御回路、13はトルク
電流基準11と励磁電流基準i8dとから前記1次電流
基準工、と磁束との角度θを演算する位相演算回路、1
4はトルク電流基準1sq  と磁束信号Φとから鱒導
Im4のすペリ角θ、を演算するすべり演算回路、15
は速度信号町により誘導機4の回転角θ、を演算する回
転子位置演算回路、16は前記角度θとすべり角θ3、
回転角θ、より1次電流の位相θ1を演算して逆変換器
80転流を制御する転流制御回路である。17は電流検
出器lOより検出した電流値と、あらかじめの設定され
た値とを比較し、過電流や過負荷状態を検出し保護動作
を行なうOC・OL保護回路である。
第4図の如く構成した制御回路により誘導機4の1次電
流をトルク電流と励磁電流とに分離制御する技術は一般
にベクトル制御と呼ばれ、誘導機に他励直流機と同様の
制御性能を与えることが昶られている。誘導機の励磁電
流成分を制御することにより、安定した磁束制御を行な
うことができ、トルク電流成分を制御することにより、
優れた速度応答、速度制御精度を得ることができる。し
かし前記の様な従来の制御方法は電動機駆動用電源装置
が、1:1の場合にのみ通用でき、1台の電動機駆動用
電源装置で多数台の誘導機を同時に運転し、ベクトル制
御を行なう場合、誘導機の運転台数が減少することによ
り、運転中の誘導機が要求する励磁電流成分も減少する
が、電動機駆動用電源装置は誘導機の運転台数変化が検
出できず、誘導機を全台数運転する時に相応した励磁電
流を供給する為誘導機が過電圧、過励磁となる問題、及
び、誘導機の運転台数の減少により電動機駆動用電源装
置の負荷電流が減少したにもかかわらず、電動機保護の
為の過負荷保護等の保護動作レベルが一定の為、電動機
保護を適切に行なうことができないという問題があった
〔発明の目的〕
本発明は以上の点に鑑みて行なわれたもので、多数台の
誘導機を同時に運転し、誘導機の1次電流を磁束発生に
寄与する電流成分と、トルク発生に寄与する電流成分と
に分離して制御することにより優れた制御応答を有し、
かつ、誘導機の運転台数が減少しても適切な誘導機保護
を行ないながら、安定した運転を継続することのでき、
経済的な電動機駆動用電源装置を提供することを目的と
する。
〔発明の概要〕
上記目的は本発明・二よれば、多数台の誘導機の1次電
流を磁束発生に寄与する電流成分とトルク発生にを与す
る電流成分とに分離して制御することのできる電動機駆
動用電源装置において、電動機駆動用電源装置の出力電
圧の変化を検出することにより、誘導機の運転台数を監
視し、負荷誘導機の台数が変化した場合に、誘導機の磁
束発生に寄与する電流成分の基準を補正制御することに
より、誘導機が過電圧、過励磁になることを防ぎ、更に
電動機駆動用電源装置の過電流、過負荷保護等の保護動
作レベルを誘導機の運転台数に応じて切換える事により
、誘導機に対し適切な保護を行ないながら、安定した運
転ができることを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
本発明の一実施例を第1図に示す。IJI図において、
1から16までは第4図にて説明したものと同一の構成
要素である。18は電流形インバータの出力電圧を検出
する為の電圧検出器、19はすべり演算回路140出力
θS磁束シュミレーション回路7の出力Φ、回転子位置
演算回路15の出力θrより、出力電圧の基準値を演算
する出力電圧基準回路、20は出力電圧基準回路18の
出力信号である出力電圧基準値と電圧検出器18により
検出された出力電圧を比較し、運転中の誘導機の台数を
演算する運転台数検出回路、21は運転台数検出回路2
0の出力信号である運転台数の信号により、励磁電流の
補正値を演算する励磁電流補正値演算回路、認は磁束制
御回路8の出力と励磁電流補正値演算回路の出力より、
励磁゛蝋流基準を演算する励磁電流演算回路、nは運転
台数検出回路20の出力により、過電流、および過負荷
検出の設定値を変更し、OC・OL保護回路17に設定
変更を伝える為のOC・OL設定値変更回路である。
第2図により本発明を説明する。当初より定められた複
数(以下定格数と記す)の誘導機を電流形インバータで
ベクトル制御により駆動すると変圧器18には誘導機4
の運転速度に応じた出力電圧が検出される。又、出力電
圧基準回路19において、誘導機4の運転速度に応じた
出力電圧基準値が演算される。出力電圧の検出値と出力
電圧基準値を基に、運転台数検出回路四にて誘導機の運
転台数が減少すれば運転中の誘導機が要求する励磁電流
成分も減少し、供給される励磁電流成分が要求値より大
きい場合は、誘導機が過電圧過励磁になることを利用し
、出刃電圧の検出値と基準値の誤差分より誘導機の運転
台数を演算し、運転台数C;応じた信号を出力する。運
転台数検出回路20の出力信号は励磁電流補正値演算回
路21に送られ、誘導機の運転台数が定格数と異なる場
合、励磁電流補正値演算回路21は、励磁電流補正信号
を出力する。
磁束制御回路8の出力である励磁電流成分は、励磁電流
補正信号により、励磁電流演算回路ζ二て補正され、励
磁電流成分の基準値1td”となる。従って、誘導機の
運転台数C一応じ、適切な励磁電流成分を有する1次電
流基準工、傘が1次環流基準演算回路9により演算され
誘導機は安定に運転が継続される。ここでトルク電流晶
準jlq傘は本発明の対象である電動機駆動用電源装置
がベクトル制御を行なうことにより、誘導機の運転台数
が変化しても適切なトルク電流基準11q*を演算する
ことはいうまでもない。
又、運転台数検出回路加の出力信号は、励磁電流補正値
演算回路21と共に、QC−OL設定値変更回路四にも
送られる。QC−OL設定値変更回路おでは誘導機の運
転台数に応じ適切な過電流(OC)及び過負荷(OL)
状態の設定値を演算し、OC・OL保護回路17にQC
・OLの設定値を出力する。OC@OL保護回路17で
は前記OC・OLの設定値と電流検出器10により検出
された1次電流I、から過電流(OC)又は過負荷状態
を検出し、適切な保護動作を行なう。この保護動作自体
は従来から行なわれている保護がそのtま適用できる。
以上説明した様に、誘導機の1次電流成分をトルク発生
に寄与する電流成分と、磁束発生に寄与する電流成分と
に分離して制御することのできる電動機駆動用電源装置
ζ二おいて、前記電動機駆動用電源装置の出力電圧を検
出し、誘導機の磁束発生に寄与する電流成分の基準を誘
導機の運転台数に応じて補正し、同時に誘導機の運転台
数に応じて過電流及び過負荷状態検出の設定値を変更す
ることにより、多数台の誘導機をベクトル制御で運転中
に、誘導機の運転台数が変化しても誘導機が過電圧、過
励磁になることなく安定に運転を継続でき、更に運転台
数に応じて適切に運転することができる。
尚、上記説明において電流検出器10は順変換器10入
力側に配置したが、逆変換器8の出力側に配置されてい
ても本発明が適用できることは明らかである。更に、電
流検出器10が主回路直流部、に配置されていても、そ
の検出電流値を交流部に相応する値に変換する又はQC
・OL保護回路17の設定値を直流電流に相応する値に
変換して訃けば本発明が適用できることはいうまでもな
い。
本発明の他の実施例を第2図に示す。第2図において1
〜20及びnは第1図で説明したものと同一の構成要素
であり、Uは運転台数検出回路20の出力信号により、
誘導機の運転台数に応じた磁束基準を演算する磁束基準
演算回路である。第2図で第1図と異なる点は、第1図
における励磁電流補正値演算回路21で、励磁電流補正
値を演算し励磁電流演算回路nで、磁束演算回路8の出
力である磁束電流成分を前記励磁電流成分補正値で補正
し、磁束電流成分の基準値jtd”を演算する代わりに
、運転台数検出回路20によって検出される誘導機の運
転台数に応じて、磁束基準演算回路24で磁束基準Φ9
を演算し、最適な磁束基準Φ9によりベクトル制御を行
なっている点である。
本発明の別の実施例を第8図に示す。第8図において1
〜22は第1図にて説明したものと同一構成要素であり
、25は電流検出器10にて検出された1次電流値工、
を、誘導機の運転台数に応じて補正する事により、過電
流・過負荷状態検出の設定値を変えることなく、誘導機
の運転台数に応じて、過電流、過負荷C:対する最適な
保護を行なうことができる。
尚、第1図〜第3図による本発明の説明は電流形のイン
バータを用いたが、電圧形インバータ及びサイクロコン
バータにベクトル制御を用いて多数台の誘導機を運転す
る場合に、本発明が適用できることは明らかである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、誘導機の1次電流成分をトルク発生に
寄与する電流成分と磁束発生C二寄与する電流成分とに
分離制御することのできる電動機駆動用電源装置におい
て、多数台の誘導機を運転する際、運転台数が変化して
も誘導機が過電圧、過励磁になることなく、安定に運転
することができ、又、過電流、過負荷状態に対しても最
適な保護を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第8図は本発明の実施例の構成図、第4図は
従来の構成を説明する図である。 1・・・順変換器   2・・・DCリアクトル8・・
・逆変換器   4・・・誘導電動機6・・・速度検出
器  6・・・速度回路7・・・磁束シュミレーション
回路 8・・・磁束制御回路 9・・1次電流基準演算回路l
O・・・電流検出器  11・・・電流制御回路12・
・・位相制御回路 13・・・位相演算回路14・・・
すべり演算回路 15・・・回転子位置演算回路16・
・・転流制御回路 17・・・OC・OL保護回路18
・・・電圧検出器  19・・・出力電圧基準回路加・
・・運転台数検出回路 21・・・励磁電流補正値演算回路 22・・・励磁電流演算回路 お・・・OC・OL設定値変更回路 U・・・磁束基準演算回路 25・・・電流検出値補正回路 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名)第1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 誘導機の1次電流を磁束発生に寄与する電流成分と、ト
    ルク発生に寄与する電流成分とに分離制御することので
    きる電動機駆動用電源装置において、複数台の誘導機を
    運転するときに、前記電動機駆動用電源装置の出力電圧
    を検出する手段と、この手段に応動して、前記電動機駆
    動用電源装置の磁束発生に寄与する電流成分を補正する
    手段と前記電動機駆動用電源装置の過電流状態の検出手
    段と過負荷状態の検出手段とを具備することを特徴とす
    る電動機駆動用電源装置。
JP1529685A 1985-01-31 1985-01-31 電動機駆動用電源装置 Pending JPS61177189A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006087232A (ja) * 2004-09-16 2006-03-30 Yaskawa Electric Corp 巻線切替リニアモータの脱調検出方法および脱調検出装置
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US11239788B2 (en) 2018-06-14 2022-02-01 Mitsubishi Electric Corporation Motor driving device, circuitry for controlling motor driving device, control method of motor driving device, and air conditioner

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