JPS6126496A - 停電時のインバ−タ運転方式 - Google Patents
停電時のインバ−タ運転方式Info
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- JPS6126496A JPS6126496A JP14555984A JP14555984A JPS6126496A JP S6126496 A JPS6126496 A JP S6126496A JP 14555984 A JP14555984 A JP 14555984A JP 14555984 A JP14555984 A JP 14555984A JP S6126496 A JPS6126496 A JP S6126496A
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- power
- induction motor
- voltage
- intermediate circuit
- motor
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
- H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
- H02P29/025—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being a power interruption
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/26—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この・発明は、誘導電動機を可変速運転させているイン
バータの交流電源が停電したときのインバータ運転方式
に関する。
バータの交流電源が停電したときのインバータ運転方式
に関する。
交流電源にダイオード整流器あるいはサイリスク整流器
などを接続して交流電力を直流電力に変換し、さらにこ
の直流電力をたとえばパルス幅変調制御をするインバー
タによシ可変電圧・可変周波数の交流電力に変換しそ誘
導電動機を所望の速度で運転させるようにしているイン
バータ装置が多用されている。
などを接続して交流電力を直流電力に変換し、さらにこ
の直流電力をたとえばパルス幅変調制御をするインバー
タによシ可変電圧・可変周波数の交流電力に変換しそ誘
導電動機を所望の速度で運転させるようにしているイン
バータ装置が多用されている。
誘導電動機に上述のインバータ装置から電力を供給して
運転しているときに交流電源が停電するときは、このイ
ンバータ装置の出力を断にして誘導電動機は自由回転さ
せる方式が一般的である力ζこのような方式ではまだ誘
導電動機が自由回転中に停電が復旧しても、インバータ
装置と誘導電動機を接続して直ちに運転を再開すること
はできない、なぜならば仁の誘導電動機は停電による自
由回転期間中にその速度が低下しているから、インバー
タ装置が供給する交流電力の周波数が運転再開時の電動
機速度に見合りた値でなければこの電動機に大きな突入
電流が流れたシ、あるいはインバータの直流側電圧が上
昇したシする不具合を生し、インバータ装置に使用して
いる半導体素子を破損させるおそれがあるからである。
運転しているときに交流電源が停電するときは、このイ
ンバータ装置の出力を断にして誘導電動機は自由回転さ
せる方式が一般的である力ζこのような方式ではまだ誘
導電動機が自由回転中に停電が復旧しても、インバータ
装置と誘導電動機を接続して直ちに運転を再開すること
はできない、なぜならば仁の誘導電動機は停電による自
由回転期間中にその速度が低下しているから、インバー
タ装置が供給する交流電力の周波数が運転再開時の電動
機速度に見合りた値でなければこの電動機に大きな突入
電流が流れたシ、あるいはインバータの直流側電圧が上
昇したシする不具合を生し、インバータ装置に使用して
いる半導体素子を破損させるおそれがあるからである。
それ故尚該誘導電動機の速度が自由回転によシ低下して
停止するのを待って運転を再開するのが普通である力ζ
たとえば遠心分離機などの杜ずみ車効果が大きい負荷機
械を駆動している電動機は停止して再始動可能になるま
でに長時間を要するし、また停電は一般に短時間で復旧
することが多いので、そのような場合でも停止しなけれ
ば再始動できないのでは種々の不具合を生し、かつ機械
の稼動率も低下する。
停止するのを待って運転を再開するのが普通である力ζ
たとえば遠心分離機などの杜ずみ車効果が大きい負荷機
械を駆動している電動機は停止して再始動可能になるま
でに長時間を要するし、また停電は一般に短時間で復旧
することが多いので、そのような場合でも停止しなけれ
ば再始動できないのでは種々の不具合を生し、かつ機械
の稼動率も低下する。
そこで上述の不都合を解消して、停電が復旧すれば電動
機が自由回転中であってもその時点での電動機速度を検
出して直ちに運転が再開できるように誘導電動機に速度
発信器を取付けたシ、ごく短時間の停電に対しては制御
用電源の入口にコンデンサを接続してインバータの動作
を停止させないようにするなどの対策を施すこともある
。しかしながら速度発信機を取付ける−ために誘導電動
機は非標準の両軸形を使用しなければならず、制御電源
のバックアップ用コンデンサは大容量のものが必要であ
るなど、いずれもコストが大幅に上昇す仝欠点がある。
機が自由回転中であってもその時点での電動機速度を検
出して直ちに運転が再開できるように誘導電動機に速度
発信器を取付けたシ、ごく短時間の停電に対しては制御
用電源の入口にコンデンサを接続してインバータの動作
を停止させないようにするなどの対策を施すこともある
。しかしながら速度発信機を取付ける−ために誘導電動
機は非標準の両軸形を使用しなければならず、制御電源
のバックアップ用コンデンサは大容量のものが必要であ
るなど、いずれもコストが大幅に上昇す仝欠点がある。
この発明は、誘導電動機を可変速運転させるインバータ
装置の交流側が停電しても、停電が復旧すれば直ちに当
該誘導電動機の運転を再開できる停電時のインバータ運
転方式を提供することを目的とする。
装置の交流側が停電しても、停電が復旧すれば直ちに当
該誘導電動機の運転を再開できる停電時のインバータ運
転方式を提供することを目的とする。
この発明は、インバータ装置の動作を制御する制御電源
は直流中間回路から供給されるようにしておくとともに
、この直流中間回路の電圧を常時監視することによシ、
誘導電動機運転中に交流電源が停電して当該直流中間回
路電圧が第１設定値よりも低下すればこの電圧低下を検
出して力行運転中の誘導電動機を制動運転に切換えるこ
とによシ、当該誘導電動機が保有する運動エネルギーを
電気エネルギーに変換してこの直流中間回路に回生ずる
ので、インバータ装置は制御電源を喪失することなく運
転を継続できる。この回生電力の方が消費する電力より
も多いときは直流中間回路電圧は上昇するので、これが
前記の第１設定値よりも上方に設定されている第２設定
値よりも高い電圧になれば、誘導電動機を再び力行運転
させるようにインバータ装置を制御して直流中間回路電
圧を低下させる。このような運転を当該誘導電動機が停
止するまで繰返してインバータ装置と誘導電動機とは電
気的に接続された状態を維持しておくことによシ、この
誘導電動機が回転中に交流電源の停電が回復すれば直ち
に尚該誘導電動機を所定速度まで増速して運転を継続し
ようとするものである。
は直流中間回路から供給されるようにしておくとともに
、この直流中間回路の電圧を常時監視することによシ、
誘導電動機運転中に交流電源が停電して当該直流中間回
路電圧が第１設定値よりも低下すればこの電圧低下を検
出して力行運転中の誘導電動機を制動運転に切換えるこ
とによシ、当該誘導電動機が保有する運動エネルギーを
電気エネルギーに変換してこの直流中間回路に回生ずる
ので、インバータ装置は制御電源を喪失することなく運
転を継続できる。この回生電力の方が消費する電力より
も多いときは直流中間回路電圧は上昇するので、これが
前記の第１設定値よりも上方に設定されている第２設定
値よりも高い電圧になれば、誘導電動機を再び力行運転
させるようにインバータ装置を制御して直流中間回路電
圧を低下させる。このような運転を当該誘導電動機が停
止するまで繰返してインバータ装置と誘導電動機とは電
気的に接続された状態を維持しておくことによシ、この
誘導電動機が回転中に交流電源の停電が回復すれば直ち
に尚該誘導電動機を所定速度まで増速して運転を継続し
ようとするものである。
第１図は本発明の実施例を示す制御ブロック図である。
この第１図において交流電源１から供給される交流電力
は遮断器２を介して第１電力変換器としての整流器６に
支えられる。この整流器３は入力交流電力を直流電力に
変換し、平滑コンデンサ４によシ脈動分を除去した平滑
な直流電力とし、これを第２電力変換器としてのＰＷＭ
インバータ５に支える。トランジスタあるいはゲートタ
ーンオフサイリスタなどの半導体スイッチング素子でな
るＰＷＭインバータ５は入力される直流電力をパルス幅
変調制御する′ことで可変周波数の交流電力に変換して
この交流電力を誘導電動機６に与え、この誘導電動機６
を所望の速度で運転させる。
は遮断器２を介して第１電力変換器としての整流器６に
支えられる。この整流器３は入力交流電力を直流電力に
変換し、平滑コンデンサ４によシ脈動分を除去した平滑
な直流電力とし、これを第２電力変換器としてのＰＷＭ
インバータ５に支える。トランジスタあるいはゲートタ
ーンオフサイリスタなどの半導体スイッチング素子でな
るＰＷＭインバータ５は入力される直流電力をパルス幅
変調制御する′ことで可変周波数の交流電力に変換して
この交流電力を誘導電動機６に与え、この誘導電動機６
を所望の速度で運転させる。
整流器３とＰＷＭインバータ５との中間のいわゆる直流
中間回路には電圧検出回路１１が接続されていて、この
直流中間回路電圧が所定の第１設定値よシ低くなったと
きと、この第１設定値の上側に設定されている第２設定
値よシ高くなったときに信号を発する。また整流器６と
ＰＷＭインバータ５で構成されるインバータ装置を制御
するためのインバータ装置制御回路１３を作動させる電
力は、前述の直流中間回路に接続されているＤＣ−ＤＣ
コンバータ１２によシ適当な電圧に変換して供給される
ようになっている。
中間回路には電圧検出回路１１が接続されていて、この
直流中間回路電圧が所定の第１設定値よシ低くなったと
きと、この第１設定値の上側に設定されている第２設定
値よシ高くなったときに信号を発する。また整流器６と
ＰＷＭインバータ５で構成されるインバータ装置を制御
するためのインバータ装置制御回路１３を作動させる電
力は、前述の直流中間回路に接続されているＤＣ−ＤＣ
コンバータ１２によシ適当な電圧に変換して供給される
ようになっている。
上述のように構成されている第１図の実施例において誘
導電動機６が運転中に交流電源１の電圧が低下もろいは
停電となると遮断器２の不足電圧引外し装置が作動して
この遮断器２は開状態となシ、整流器３に供給されてい
た交流電力が遮断されるため、直流中間回路電圧は低下
する。この直流中間回路電圧が第１設定値以下になった
ことを電圧検出回路１１が検出すると、それまで力行運
転中であった誘導電動機６を制動運転に切換える。
導電動機６が運転中に交流電源１の電圧が低下もろいは
停電となると遮断器２の不足電圧引外し装置が作動して
この遮断器２は開状態となシ、整流器３に供給されてい
た交流電力が遮断されるため、直流中間回路電圧は低下
する。この直流中間回路電圧が第１設定値以下になった
ことを電圧検出回路１１が検出すると、それまで力行運
転中であった誘導電動機６を制動運転に切換える。
すなわちＰＷＭインバータ５が出力する交流電力の周波
数を低下させて、それまでの電動機運転を発電機運転に
切換えさせ、この誘導電動機６が保有している運動エネ
ルギーを電気エネルギーとしてこのＰＷＭインバータ５
を介して直流中間回路に回生させ、ＤＣ−ＤＣコンバー
タ１２を経てインバータ装置制御回路１３が消費する電
力を補給する。
数を低下させて、それまでの電動機運転を発電機運転に
切換えさせ、この誘導電動機６が保有している運動エネ
ルギーを電気エネルギーとしてこのＰＷＭインバータ５
を介して直流中間回路に回生させ、ＤＣ−ＤＣコンバー
タ１２を経てインバータ装置制御回路１３が消費する電
力を補給する。
この消費電力よりも回生される電力の方が多ければ直流
中間回路電圧は上昇するので・、この電圧値が前述の第
１設定値よりも高い値に設定されている第２設定値を上
相ると、電圧検出回路１１がこれを検出して誘導電動機
６を再び電動機運転させるようにＰＷＭインバータ５を
制御し、直流中間回路電圧を低下させる。
中間回路電圧は上昇するので・、この電圧値が前述の第
１設定値よりも高い値に設定されている第２設定値を上
相ると、電圧検出回路１１がこれを検出して誘導電動機
６を再び電動機運転させるようにＰＷＭインバータ５を
制御し、直流中間回路電圧を低下させる。
上述のように誘導電動機６が保有する運動エネルギーを
出し入れしなから′運転を続けることによυ、この誘導
電動機６はその保有運動エネルギーを消費して速度は低
下しつづけ、遂に停止するに至る。しかし交流側の停電
時間が短く、この電動機６が回転中に交流電力の供給が
再開されれば、その時点から電動機６は直ちに力行運転
に入って所定の速度になるよう増速することができる。
出し入れしなから′運転を続けることによυ、この誘導
電動機６はその保有運動エネルギーを消費して速度は低
下しつづけ、遂に停止するに至る。しかし交流側の停電
時間が短く、この電動機６が回転中に交流電力の供給が
再開されれば、その時点から電動機６は直ちに力行運転
に入って所定の速度になるよう増速することができる。
第２図は第１図に示す実施例の動作をあられす動作波形
図であって、第２図（イ）は交流電源の状肌第２図（ロ
）は直流中間回路電圧の変化、第２図（ハ）は誘導電動
機６の運転モード、第２図に）は誘導電動機６の速度の
変化を示しておシ、いずれも横軸は時間軸である。なお
第２回頭に示す交流電源の状態では通電時が斜線部分で
あられされておシそれ以外は停電期間であシ、第２図（
ハ）に示す誘導電動機６の運転モードでは制動運転モー
ドが斜線部分であられされておシ、それ以外の部分は力
行運転モードである。
図であって、第２図（イ）は交流電源の状肌第２図（ロ
）は直流中間回路電圧の変化、第２図（ハ）は誘導電動
機６の運転モード、第２図に）は誘導電動機６の速度の
変化を示しておシ、いずれも横軸は時間軸である。なお
第２回頭に示す交流電源の状態では通電時が斜線部分で
あられされておシそれ以外は停電期間であシ、第２図（
ハ）に示す誘導電動機６の運転モードでは制動運転モー
ドが斜線部分であられされておシ、それ以外の部分は力
行運転モードである。
第２図において、停止している誘導電動機乙に時刻ｔｏ
に運転閉止指令が与えられると交流電力が供給されて直
流中間回路電圧は直ちに上昇し、当該電動機６は所定の
加速度で昇速して所望速度となシ力行運転を行なう。こ
こで時刻ｔ１に交流電源が停電すると、直流中間回路は
その電圧を低下させながら電動機６に電力を供給するの
であるが、直流中間回路電圧が第１設定値であるＥｌま
で低下すると前述したように誘導電動機６は発電機とな
りてその速度を低下させながら保有している運動エネル
ギーを放出するいわゆる制動運転に入るため、直流中間
回路電圧は再び増加し始めるのであるが、停電がごく短
時間で終シ、時刻１゜に送電が再開されればもとの運転
状態に戻る。
に運転閉止指令が与えられると交流電力が供給されて直
流中間回路電圧は直ちに上昇し、当該電動機６は所定の
加速度で昇速して所望速度となシ力行運転を行なう。こ
こで時刻ｔ１に交流電源が停電すると、直流中間回路は
その電圧を低下させながら電動機６に電力を供給するの
であるが、直流中間回路電圧が第１設定値であるＥｌま
で低下すると前述したように誘導電動機６は発電機とな
りてその速度を低下させながら保有している運動エネル
ギーを放出するいわゆる制動運転に入るため、直流中間
回路電圧は再び増加し始めるのであるが、停電がごく短
時間で終シ、時刻１゜に送電が再開されればもとの運転
状態に戻る。
次いで時刻ｔ、に長時間停電が発生すると、上述の短時
間停電と同じ過程で直流中間回路電圧がＥｌに低下する
と、電動機６は制動運転に入ってその速度は低下すると
ともに直流中間回路電圧は上昇し、その値が第２設定値
であるＥ２を上相ることを電圧検出回路１１が検出する
と、電動機６は力行運転となシ直流中間回路電圧を低下
させながら当該電動機６を加速する。
間停電と同じ過程で直流中間回路電圧がＥｌに低下する
と、電動機６は制動運転に入ってその速度は低下すると
ともに直流中間回路電圧は上昇し、その値が第２設定値
であるＥ２を上相ることを電圧検出回路１１が検出する
と、電動機６は力行運転となシ直流中間回路電圧を低下
させながら当該電動機６を加速する。
上述の力行運転と制動運転を繰返しながら誘導電動機６
はその速度を逐次低下させて停止するに至るのであるが
、その間ＰＷＭインバータ５と誘導電動機６とは電気的
に接続されておシ、交流電源からの送電が再開されれば
直ちに通常運転に戻ることがてきるのである。
はその速度を逐次低下させて停止するに至るのであるが
、その間ＰＷＭインバータ５と誘導電動機６とは電気的
に接続されておシ、交流電源からの送電が再開されれば
直ちに通常運転に戻ることがてきるのである。
この発明によれば、インバータ装置の制御用電力は直流
中間回路から受入れるようにしておき、交流電源が停電
した場合は誘導電動機の運動エネ′ルギーをインバータ
を介して直流中間回路と尚該電動機との間で授受するよ
うに電動機に制動運転と力行運転とを繰返させる。この
ような運転をさせることによシ、インバータ装置に短時
間停電時に必要な対策たとえばバックアップ用電源や大
容量のコンデンサを設備する必要がなく、コスト上昇を
招くおそれがない。さらに比較的長時間の停電に対して
も、停電復旧とともに直ちに運転を再開できるので誘導
電動機を一旦停止させてから再始動させるための手間が
省けるし、機械の稼動率が向上できるし、これに対する
コスト上昇は無視できるという利点を有する。
中間回路から受入れるようにしておき、交流電源が停電
した場合は誘導電動機の運動エネ′ルギーをインバータ
を介して直流中間回路と尚該電動機との間で授受するよ
うに電動機に制動運転と力行運転とを繰返させる。この
ような運転をさせることによシ、インバータ装置に短時
間停電時に必要な対策たとえばバックアップ用電源や大
容量のコンデンサを設備する必要がなく、コスト上昇を
招くおそれがない。さらに比較的長時間の停電に対して
も、停電復旧とともに直ちに運転を再開できるので誘導
電動機を一旦停止させてから再始動させるための手間が
省けるし、機械の稼動率が向上できるし、これに対する
コスト上昇は無視できるという利点を有する。
第１図は本発明の実施例を示す制御ブロック図であシ、
第２図は第１図に示す実施例の動作をあられす動作波形
図である。 １・・・交流電源、２・・・遮断器、３・・・第１電力
変換器としての整流器、４・・・平滑コンデンサ、５・
・・第２電力変換器としてのＰＷＭインバータ、６・・
・誘導電動機、１１・・・電圧検出回路、１２・・・Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ、１６・・・インバータ装置制御回
路。 第１図
第２図は第１図に示す実施例の動作をあられす動作波形
図である。 １・・・交流電源、２・・・遮断器、３・・・第１電力
変換器としての整流器、４・・・平滑コンデンサ、５・
・・第２電力変換器としてのＰＷＭインバータ、６・・
・誘導電動機、１１・・・電圧検出回路、１２・・・Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ、１６・・・インバータ装置制御回
路。 第１図
Claims (1)
- １）交流電源に接続される第１の電力変換器から直流中
間回路に出力される直流電力を第２の電力変換器で可変
電圧可変周波数の交流電力に変換して誘導電動機を可変
速運転させるとともに、前記第１電力変換器あるいは第
２電力変換器の制御用電力は前記直流中間回路から供給
されるようになされているインバータ装置において、前
記交流電源が停電したとき前記直流中間回路電圧が第１
設定値以下になれば前記誘導電動機を制動運転させて前
記直流中間回路に電力を回生し、該直流中間回路電圧が
前記第１設定値よりも高く設定される第２設定値を越え
れば制動運転中の前記誘導電動機を力行運転に切換える
ことを特徴とする停電時のインバータ運転方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14555984A JPS6126496A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 停電時のインバ−タ運転方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14555984A JPS6126496A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 停電時のインバ−タ運転方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126496A true JPS6126496A (ja) | 1986-02-05 |
Family
ID=15387949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14555984A Pending JPS6126496A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 停電時のインバ−タ運転方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126496A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62296795A (ja) * | 1986-06-04 | 1987-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘導電動機用インバ−タの制御装置 |
| JPS6315689A (ja) * | 1986-07-07 | 1988-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インバ−タ装置の制動回路 |
| EP0658972A1 (fr) * | 1993-12-16 | 1995-06-21 | Schneider Electric Sa | Système de controle d'alimentation d'un moteur asynchrone |
| JP2008125355A (ja) * | 2008-02-25 | 2008-05-29 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | スイッチング電源回路、及びインバータ装置 |
| US7394668B2 (en) | 2002-05-22 | 2008-07-01 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Switching power supply circuit and frequency converter |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5759495A (en) * | 1980-08-01 | 1982-04-09 | Siemens Ag | Instantaneous remedy device for frequency converter with voltage middle circuit |
| JPS57208870A (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-22 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Protective device for service interruption of voltage type inverter |
| JPS5846870A (ja) * | 1981-09-10 | 1983-03-18 | Toshiba Corp | Ｐｗｍインバ−タの瞬停制御装置 |
-
1984
- 1984-07-13 JP JP14555984A patent/JPS6126496A/ja active Pending
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