JPS6162388A - 同期電動機の制御方法 - Google Patents
同期電動機の制御方法Info
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- JPS6162388A JPS6162388A JP59181829A JP18182984A JPS6162388A JP S6162388 A JPS6162388 A JP S6162388A JP 59181829 A JP59181829 A JP 59181829A JP 18182984 A JP18182984 A JP 18182984A JP S6162388 A JPS6162388 A JP S6162388A
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- intermittent
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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
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/024—Synchronous motors controlled by supply frequency
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】
［発明の技術分野］
本発明は、負荷転流を行なうサイリスタモータドライブ
システムの低速領域の運転特性を改善することができる
同期電動（幾の制御方法に関するものである。
システムの低速領域の運転特性を改善することができる
同期電動（幾の制御方法に関するものである。
［発明の技術的背景とその問題点］
サイリスタモータドライブシステムは同期？ｌｆｆ ｆ
ＪＪ曙を可変速運転するモータドライブシステムとして
各分野に採用されている。特に同期電動懇の逆起電圧を
利用してサイリスタモータのインバータの負荷転流を行
なうため、主回路（８成が簡単で主回路の高電圧化も容
易で゛高効率運転ができるため、大容量電動機の可変速
運転に最適である。このサイリスタモータドライブシス
テムの構成例を第３図に示す。
ＪＪ曙を可変速運転するモータドライブシステムとして
各分野に採用されている。特に同期電動懇の逆起電圧を
利用してサイリスタモータのインバータの負荷転流を行
なうため、主回路（８成が簡単で主回路の高電圧化も容
易で゛高効率運転ができるため、大容量電動機の可変速
運転に最適である。このサイリスタモータドライブシス
テムの構成例を第３図に示す。
この図で、１１は入力文ｉ電源、１２は整流器、１３は
直流リアクトル、１４はインバータ、１５は同期電動機
、１６は速度基準、１７は同ｌｌｌ１１電動！１１５の
界磁の位置を検出する位置検出器、１８は速度制御器、
１つは電流制御器、２０は電流検出器、２１は位相制御
器、２２はβ制御器、２３は電流１ｔＩＴ続指令器であ
る。第３図のサイリスタモータドイブシステムは公知の
ドライブシステムであるが、概要を次に説明する。入力
交流電源１１の交流電力を整流器１２によって直流電力
に変換し、この直流電力を直流リアクトル１３で平滑化
し、インバータ１４で直流電力を可変周波数の交流電力
に逆変換する。この逆変換した交流電力を同期電動（幾
１５に供給して同期電動＋１１５を可変速運転する。同
期電動則１５の運転速度は速度基準１６で設定し、この
速度基１４１６の信号と位置検出器１７で検出した同期
電！Ｉ！ＩＪ礪１５の運転速度信号を速度制御器１８で
比較制御し、速度制御器１８で電流基準を出力する。こ
の電流基準信号と電流検出器２０の検出信号を電流制御
器１９で比較制御し、位相制御器２１を介して整流器１
２の出力する直流電力を調整する。この直流電力を増力
口すれば同期電動機１５は発生トルクが増加し増速し、
直流電力を減少すれば同様に同期Ｎ動鍬１５は減速する
。同期電０（１１５は位置検出器１７によって界磁の位
置を検出し、β制御器２２にこの位置信号を入力し、β
制御器２２はこの位置信号によってインバータ１４の負
荷転流タイミングを制御し、インバータ１４は同期電動
ハ１５の逆起電圧を利用して負荷転流を（テなう。
直流リアクトル、１４はインバータ、１５は同期電動機
、１６は速度基準、１７は同ｌｌｌ１１電動！１１５の
界磁の位置を検出する位置検出器、１８は速度制御器、
１つは電流制御器、２０は電流検出器、２１は位相制御
器、２２はβ制御器、２３は電流１ｔＩＴ続指令器であ
る。第３図のサイリスタモータドイブシステムは公知の
ドライブシステムであるが、概要を次に説明する。入力
交流電源１１の交流電力を整流器１２によって直流電力
に変換し、この直流電力を直流リアクトル１３で平滑化
し、インバータ１４で直流電力を可変周波数の交流電力
に逆変換する。この逆変換した交流電力を同期電動（幾
１５に供給して同期電動＋１１５を可変速運転する。同
期電動則１５の運転速度は速度基準１６で設定し、この
速度基１４１６の信号と位置検出器１７で検出した同期
電！Ｉ！ＩＪ礪１５の運転速度信号を速度制御器１８で
比較制御し、速度制御器１８で電流基準を出力する。こ
の電流基準信号と電流検出器２０の検出信号を電流制御
器１９で比較制御し、位相制御器２１を介して整流器１
２の出力する直流電力を調整する。この直流電力を増力
口すれば同期電動機１５は発生トルクが増加し増速し、
直流電力を減少すれば同様に同期Ｎ動鍬１５は減速する
。同期電０（１１５は位置検出器１７によって界磁の位
置を検出し、β制御器２２にこの位置信号を入力し、β
制御器２２はこの位置信号によってインバータ１４の負
荷転流タイミングを制御し、インバータ１４は同期電動
ハ１５の逆起電圧を利用して負荷転流を（テなう。
以上説明したように同期電動（幾１５の速度制御を行な
うが、同期電動握１５の低速領域では逆起電圧が低いた
め、インバータ１４は低速運転領域で前記する負荷転流
を行なうことができない。このため、このような低速運
転領域では位置検出器１７の位置検出信号に対応したイ
ンバータ１４の転流タイミングごとに電流断続指令器２
３によって電流制御器１つを制御し、これにより整流器
１２の出力する直流電流を零に制御し、インバータ１４
の電流も転流タイミングごとに零にして、順次このよう
な動作をくり返しながら同期電動（幾１５を加速する。
うが、同期電動握１５の低速領域では逆起電圧が低いた
め、インバータ１４は低速運転領域で前記する負荷転流
を行なうことができない。このため、このような低速運
転領域では位置検出器１７の位置検出信号に対応したイ
ンバータ１４の転流タイミングごとに電流断続指令器２
３によって電流制御器１つを制御し、これにより整流器
１２の出力する直流電流を零に制御し、インバータ１４
の電流も転流タイミングごとに零にして、順次このよう
な動作をくり返しながら同期電動（幾１５を加速する。
このような転流方法をサイリスタモータドイブシステム
では断続始動と呼び、定格速度の約１０％速度以下で断
続始動を一般的に使用している。
では断続始動と呼び、定格速度の約１０％速度以下で断
続始動を一般的に使用している。
この断続始動時の直流リアクトル１３を流れる直流電流
波形を第４図（ａ）に、この時の同期電動機１５の発生
トルクを第４図（ｂ）に図示する。
波形を第４図（ａ）に、この時の同期電動機１５の発生
トルクを第４図（ｂ）に図示する。
同期電動機１５の始動直後のように運転速度が低い時に
は、直流電流を零に絞っている期間は相対的に無視でき
る。例えば第４図（ａ）で時刻ｔ１１より時刻ｔ１２ま
で直流電流１ｄｌを流し、時刻ｔ１２より時刻ｔ２１ま
で直流電流を零にする。また時刻ｔ２１より時刻ｔ２２
まで直流電流ｉｄｌを流す。同様に順次電流を継続させ
ながら同期電ｒＢＪ閃１５を加速していき、時刻ｔ５１
より時刻ｔ５２まで直流電流を流し、時刻ｔ５２より時
刻ｔｔ３１まで直流電流を零にする。さらに同期電ＵＤ
１１５が加速して所定の運転速度になる時刻ｔ８１でイ
ンバータ１４が負荷転流に切換るから直流電流は）π続
的になる。この断続始動時直流電流を零にする時刻ｔ１
２より時刻ｔ２１までと時刻ｔ５２より時刻ｔ６１まで
の時間はインバータ１４の条件で決るから一定である。
は、直流電流を零に絞っている期間は相対的に無視でき
る。例えば第４図（ａ）で時刻ｔ１１より時刻ｔ１２ま
で直流電流１ｄｌを流し、時刻ｔ１２より時刻ｔ２１ま
で直流電流を零にする。また時刻ｔ２１より時刻ｔ２２
まで直流電流ｉｄｌを流す。同様に順次電流を継続させ
ながら同期電ｒＢＪ閃１５を加速していき、時刻ｔ５１
より時刻ｔ５２まで直流電流を流し、時刻ｔ５２より時
刻ｔｔ３１まで直流電流を零にする。さらに同期電ＵＤ
１１５が加速して所定の運転速度になる時刻ｔ８１でイ
ンバータ１４が負荷転流に切換るから直流電流は）π続
的になる。この断続始動時直流電流を零にする時刻ｔ１
２より時刻ｔ２１までと時刻ｔ５２より時刻ｔ６１まで
の時間はインバータ１４の条件で決るから一定である。
従って時刻ｔ１１より時刻ｔ２１までと、時刻ｔ５１よ
り時刻ｔ６１までとの平均電流を比較すると後者の期間
の方が大幅に直流電流の平均圃が少なくなる。
り時刻ｔ６１までとの平均電流を比較すると後者の期間
の方が大幅に直流電流の平均圃が少なくなる。
従って同ｐＡ電動桧１５の発生トルクは前記する直流電
流の平均値に対応するから、第４図（ｂ）の如く同期電
動薇１５の運転速度が上昇するほど低〆する。この時整
流器１２の出力電流の立上りを直流リアクトル１３が抑
制しようとするから、同期電動機１５の運転速度が上昇
するに従って益々この傾向が檄しくなる。従って時刻ｔ
１１付近に比較して時刻ｔ８１付近では急速に前記発生
トルクが大幅に低下する。
流の平均値に対応するから、第４図（ｂ）の如く同期電
動薇１５の運転速度が上昇するほど低〆する。この時整
流器１２の出力電流の立上りを直流リアクトル１３が抑
制しようとするから、同期電動機１５の運転速度が上昇
するに従って益々この傾向が檄しくなる。従って時刻ｔ
１１付近に比較して時刻ｔ８１付近では急速に前記発生
トルクが大幅に低下する。
以上の如く動作する従来のサイリスタモータドライブシ
ステムでは、次に述べる技術的問題があった。
ステムでは、次に述べる技術的問題があった。
時刻ｔ８１でインバータ１４が負荷転流に切換ると第４
図（１））に図示するようにＩ８′１期電動１１５の発
生トルクが急変する。このように発生トルクの急変が生
じると、大容量負荷を！！Ｉ！動する同期電動は１５な
どでは、そのＩＭ械系やカップリングなどでｔｉ械振動
の発生原因となり、これら１憾系の運転寿命上好ましく
ない。このためこのような発生トルクの８変を抑制する
ことが望まれていた。
図（１））に図示するようにＩ８′１期電動１１５の発
生トルクが急変する。このように発生トルクの急変が生
じると、大容量負荷を！！Ｉ！動する同期電動は１５な
どでは、そのＩＭ械系やカップリングなどでｔｉ械振動
の発生原因となり、これら１憾系の運転寿命上好ましく
ない。このためこのような発生トルクの８変を抑制する
ことが望まれていた。
［発明の目的］
本発明は前述の従来の欠点を除去するためになされたも
ので、断続始動より負荷転流への切換時に同期電動１幾
の発生トルクの急変を抑制出来る同期電動ａ１の制御方
法を提供することを目的としている。
ので、断続始動より負荷転流への切換時に同期電動１幾
の発生トルクの急変を抑制出来る同期電動ａ１の制御方
法を提供することを目的としている。
［発明の概要］
本発明では、インバータ１４が断続始動より負荷転流に
切換わる時、速度制御器１８より出力する電流基準信号
の大きさを断続始動中より小さい値に制限して、断続始
動より負荷転流に切換わっでも同期電動＋ｊｌ １５の
発生トルクが急変しないようにしたことを特徴とするも
ので、これによって同期電動ぼ１５を含む（大域系への
１〜ルク急変による数域振動を緩和することができる。
切換わる時、速度制御器１８より出力する電流基準信号
の大きさを断続始動中より小さい値に制限して、断続始
動より負荷転流に切換わっでも同期電動＋ｊｌ １５の
発生トルクが急変しないようにしたことを特徴とするも
ので、これによって同期電動ぼ１５を含む（大域系への
１〜ルク急変による数域振動を緩和することができる。
［発明の実施例１
本発明の一実施例を第１図に示す。この図で第３図と同
じ番号を付した各回路１を成要素は同一機能である。こ
の図で２４は電流制限器である。
じ番号を付した各回路１を成要素は同一機能である。こ
の図で２４は電流制限器である。
第１図において、インバータ１４が同期電動機１５を断
続始動する時、電流制限器２４は、電流検出器２１を介
して整流器１２の入力電流を検出して、整流器１２の出
力する直流電流の平均値を演算する。前記直流電流の平
均値は断続始動中常時演算され、インバータ１４が断続
始動より負荷転流に切換る時刻ｔ８１の詩点のタイミン
グは電流断続指令器２３より入力される。電流制限器２
４は、時刻ｔ８１においてインバータ１４が［！ｌＩｉ
続始動より負荷転流に切換った後肪記直流電流の平均値
が急増しないように速度側（ｆＩｌ器１８の出力信号を
制御する。速度制御器１８の出力信号は制御するように
電流基準信号であるから、この電流基Ｊｌ 信号に対応
して電流制御器１９が前記直流電流を制御できる。この
洋子を第２図に示す。
続始動する時、電流制限器２４は、電流検出器２１を介
して整流器１２の入力電流を検出して、整流器１２の出
力する直流電流の平均値を演算する。前記直流電流の平
均値は断続始動中常時演算され、インバータ１４が断続
始動より負荷転流に切換る時刻ｔ８１の詩点のタイミン
グは電流断続指令器２３より入力される。電流制限器２
４は、時刻ｔ８１においてインバータ１４が［！ｌＩｉ
続始動より負荷転流に切換った後肪記直流電流の平均値
が急増しないように速度側（ｆＩｌ器１８の出力信号を
制御する。速度制御器１８の出力信号は制御するように
電流基準信号であるから、この電流基Ｊｌ 信号に対応
して電流制御器１９が前記直流電流を制御できる。この
洋子を第２図に示す。
第２図（ａ）は第４図（ａ）に対応した直流電流波形、
第２図（ｂ）に第４図（ｂ）に対応した同期電動機１５
の発生トルクを図示する。前記するようにインバータ１
４の断続始動中は同１■電動搬１５の回転速度が上昇す
るとともに、直流電流の平均値が減少し、同期電動１幾
１５の発生１−ルクも直流電流に対応して減少していく
、このため断続始動を行なう時刻ｔ８１までの電流基準
信号と、負荷転流を行なう時刻ｔ８１以降の電流基準信
号を同一にすると従来技術で説明したように同期電動償
１５の発生トルクが急増する。しかし第２図に示す９０
く時刻ｔ８１より時刻ｔ９まで電流基準信号を断続始動
中の直流電流の平均値よりゆるやかに増加させるように
電流制御器２４で制御すれば、同期電動掘１５の発生ト
ルクもこれに対応してゆるやかに増加する。このため同
期型！ｌｌ１ｌｊ３１１５の発生トルクの急変が防止で
きる。
第２図（ｂ）に第４図（ｂ）に対応した同期電動機１５
の発生トルクを図示する。前記するようにインバータ１
４の断続始動中は同１■電動搬１５の回転速度が上昇す
るとともに、直流電流の平均値が減少し、同期電動１幾
１５の発生１−ルクも直流電流に対応して減少していく
、このため断続始動を行なう時刻ｔ８１までの電流基準
信号と、負荷転流を行なう時刻ｔ８１以降の電流基準信
号を同一にすると従来技術で説明したように同期電動償
１５の発生トルクが急増する。しかし第２図に示す９０
く時刻ｔ８１より時刻ｔ９まで電流基準信号を断続始動
中の直流電流の平均値よりゆるやかに増加させるように
電流制御器２４で制御すれば、同期電動掘１５の発生ト
ルクもこれに対応してゆるやかに増加する。このため同
期型！ｌｌ１ｌｊ３１１５の発生トルクの急変が防止で
きる。
本発明では断続始動より負荷転流に切換っても同期型Ｉ
ＪＪ １１１５の発生トルクの急変が防止できるから、
この発生トルク急変による膿械系の礪械振動を防止する
ことができる。
ＪＪ １１１５の発生トルクの急変が防止できるから、
この発生トルク急変による膿械系の礪械振動を防止する
ことができる。
本発明では、−例として第１図の回路（合成を示したが
、この構成を限定するものではなり、１２パルス講成の
サイリスタモータドライブシステムなどでも本発明の要
旨を変更しない範囲で実施できる。
、この構成を限定するものではなり、１２パルス講成の
サイリスタモータドライブシステムなどでも本発明の要
旨を変更しない範囲で実施できる。
本発明では、断続始動より負荷転流に切換えた時刻ｔ８
１より時刻ｔ９までの直流電流の増加を特別の波形に限
定するものではなく、断続始動中の直流電流の平均値に
関連した電流罐より所定時間内に装置の過負荷電流レベ
ルまで増加するように電流制限器２４で制御するもので
あれば良い。
１より時刻ｔ９までの直流電流の増加を特別の波形に限
定するものではなく、断続始動中の直流電流の平均値に
関連した電流罐より所定時間内に装置の過負荷電流レベ
ルまで増加するように電流制限器２４で制御するもので
あれば良い。
その他、本発明の要旨を変更しない範囲において各種の
変形例を構成できる。
変形例を構成できる。
［発明の効果コ
本発明によれば、サイリスタモータドイブシステムが断
続始動より負荷転流に切換ったタイミングで、同期電動
機の発生トルクの急変を電流制限器の作用で抑制できる
。従って同期電動前を含め
続始動より負荷転流に切換ったタイミングで、同期電動
機の発生トルクの急変を電流制限器の作用で抑制できる
。従って同期電動前を含め
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の低速領域の直流電流と発生トルクの波形図、第
３図は従来装置のブロック図、第４図は第２図に対応し
た従来装置の直流電流と発生トルクの波形を示した図で
ある。 １・・・入力交流電源、１２・・・整流器、１３・・・
直流リアクトル、１４・・・インバータ、１５・・・同
期電動機、１６・・・速度基準、１７・・・位置検出器
、１８・・・速度制御器、１つ・・・電流制御器、２０
・・・電流検出器、２１・・・位相制御器、２２・・・
β制御器、２３・・・電流断続指令器、２４・・・電流
制限器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図
第１図の低速領域の直流電流と発生トルクの波形図、第
３図は従来装置のブロック図、第４図は第２図に対応し
た従来装置の直流電流と発生トルクの波形を示した図で
ある。 １・・・入力交流電源、１２・・・整流器、１３・・・
直流リアクトル、１４・・・インバータ、１５・・・同
期電動機、１６・・・速度基準、１７・・・位置検出器
、１８・・・速度制御器、１つ・・・電流制御器、２０
・・・電流検出器、２１・・・位相制御器、２２・・・
β制御器、２３・・・電流断続指令器、２４・・・電流
制限器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図
Claims (1)
- 交流電力を整流器で直流電力に変換し、これを再び負
荷転流方式のインバータで逆変換し同期電動機を駆動す
る同期電動機の制御装置において、前記インバータが負
荷転流できない同期電動機の低速領域で断続始動する時
、前記同期電動機の発生トルクの平均値に関連した電気
信号を求め、前記断続始動より負荷転流に前記インバー
タの転流動作が切換った時点より、前記電気信号に関連
した所定の電流値より所定時間で前記整流器の直流出力
電流の制限値を順次増加させることを特徴とする同期電
動機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181829A JPH0724475B2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 同期電動機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181829A JPH0724475B2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 同期電動機の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6162388A true JPS6162388A (ja) | 1986-03-31 |
| JPH0724475B2 JPH0724475B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=16107544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59181829A Expired - Lifetime JPH0724475B2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 同期電動機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724475B2 (ja) |
Cited By (3)
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| EP3644494A4 (en) * | 2017-06-21 | 2020-12-30 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | THYRISTOR START-UP DEVICE |
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-
1984
- 1984-08-31 JP JP59181829A patent/JPH0724475B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| EP3644493A4 (en) * | 2017-06-21 | 2021-01-06 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | THYRISTOR START-UP DEVICE |
| US11211882B2 (en) | 2017-06-21 | 2021-12-28 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Thyristor starter |
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| Publication number | Publication date |
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| JPH0724475B2 (ja) | 1995-03-15 |
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