JPS62107699A - 電動機制御装置 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は電圧形インバータを用いた一動磯制御装置に関
するものである。

〔発明の背景〕

電圧形インバータを用いた電動機制御装置の多くは才５
図に示すように構成しである。

１は三相交流電源、２はｔ源１から電力を受け、これを
整流する１１＠変換器、３は順変換器２の出力を平ｆ＃
するコンデンサ、４はコンデンサ３で平滑した直流電力
を受け、これを三相交流に変換して電動＠５に与える逆
変換器の主回路部。

６は逆変換器の１部を構成するスイッチング制御回路、
ｌは逆に換器の入力底流の大きさを検知する電流検知手
段としてのシャント抵抗である。

逆変換器の主回路４は主スイッチング素子としてのトラ
ンジスタＱ、〜ｑと、夫々の主スイッチング素子に対し
て逆並列に接続したフライホイール素子り、〜Ｄ、とで
構成しである。

トランジスタｑとも、モとｑ、蟻ともとは夫々直列に接
続してあり、その両端はコンデンサ３の両端子に接続し
である。また直列接続点Ｐ８゜Ｐ、、　　Ｐ３には電動
機の１つの端子が夫々接続しである。

スイッチング制御回路６は速度指令手段を内蔵しており
、この速度指令手段の出力に応じた値に逆変換器の出力
′電圧及び出力周波数がなるよゝうに、各主スイッチン
グ菓子を制御するように構成しである。またスイッチン
グ制御回″Ｑｔ６は五流倹知手段７が一定値以上の直流
を検出したときには各主スイッチング素子Ｑ〜亀を非導
通にするように櫃成しである。

さて、この電流検知手段７は主スイッチング素子Ｑ〜蟻
や心動機５を過電流から保護する目的で設けたものであ
るが、回生制御時には、電流検出手段７を流れる電流以
外に例えば電動機５、ダイオードＤ、＃主スイッチング
素子蟻、ン回って’ＯＬ　ＭＪ＋幾５へ至る循環電流が
流れることが分り逆変換器４の入力側に電流検出手段７
を設けただけでは主スイッチング素子Ｑ〜蟻や（動機５
を過電流から保護できないことが分った。

逆変換器４の出力側に電流検出手段を投ければ循環電流
も検出できるが、この場合には少（とも２つの相に流れ
る直流を別々に検出する必要があるので％東ではない。

なお、逆変換器の入力側に亀流検出手段乞投げたものは
特開昭５７−７８５７２　　号公報で公知である。

〔発明の目的〕

本発明は以上のような点に鑑み成されたものであって、
その目的とするところは主スイッチング素子や！動機を
循環電流から保護することのできる電動機制御＠置を構
成することにある。

〔発明の概要〕

すなわち本発明では主スイッチング素子の導通状態にあ
ったものを同時期に一時オフ状態にするオフ制御手段を
設けて循環電流の成艮を阻止するようにする。

まず木１図ないし矛３図を参照しながら本発明の才１の
実施例について説明する。主回路構成は矛７図に示した
ものと同じである。この実施例ではスイッチング制御回
路６に特徴があるので以下これについて説明する。

この実施例では回生モードを検知するモード検知手段１
０を設け、これが回生モートン検知しているときには、
オフ制御手段１１ヲ働かせて全部の主スイッチング素子
Ｑ、−Ｑ、を同時期に、一時オフ状態にするように構成
しである。

１０１は′ｑＬ＠機５の速度７指令する速度指令手段、
１０２は速度指令手段の出力の急激な変化をやわらげる
緩加減速指令出力手段である。

１０５は緩加減速指令出力手段１０２の出力に合った大
きさの電圧を指令−「る電圧指令手段、１０４は同じく
緩加減速指令出力手段１０２の出力に合った大きさの周
波数を指令する周波数指令手段である。

１０５は電圧指令手段１０５の出力に合った電圧で、周
波数指令手段１０４の出力に会った周波数の正弦波ｙａ
′光生する正弦波先生手段、１０６は搬送波発生手段で
ある。

１０７は正弦波発生手段１０５の出力と搬送彼柁生手段
＋０６の出力とを比較し℃パルスｌｌ＠ヲ偏重するパル
ス幅−重回路である。

１０８はパルス幅偏重回路１０７の出力とオフ制御手段
１１の出力とを論理演算する論理回路であり、この出力
が主スイッチング素子部のベース信号となる。

１０９はパルス幅偏重回路１０７の出力を反転する反転
回路、１１０は反転回路＋０９の出力とオフ制御手段１
１の出力とを論理演算する論理回路であり、この出力が
主スイッチング素子虫のベース信号となる。なお主スイ
ッチング素子Ｑｓ〜犠へのベース信号を作る回路は、こ
の図には示してない。これ等は底圧指令手段１０３の出
力と周波数指令手段１０４の出力を受けて、正弦波発生
手段１０５の出力よりも、電気角で１２０度及び２４０
度位相差を有する正弦波発生手段が夫々設けである外は
同一構成の回路が更に２組あるものと考えられたい。こ
の場合搬送波発生手段１０６及びオフ制御手段１１はす
べての相に共通に使用する。

さてモード検知手段１０は速度指令手段１ｏ１．緩加減
速指令出力手段１０２の他に速度指令手段１０１の出力
と緩７Ｉａ’ｔｔ速指令出力手段１０２の出力とを比較
する比較器１１１とで構成する。この比較器１１１は緩
加減速指令出力手段＋０２の出力よりも速度指令手段１
０１の出力が小さいとぎに回生モードであると判断する
。

オフ制御手段１１は鋸歯状波発生回路１１２と二値レベ
ル４ｇ号発生回路１１３と、これ等の両１ｇ号を比較し
、鋸歯状ｅ狛生回路目２の出力が二値レベル信号発生回
路１１３の出力よりも大きいときのみ信号を発生する比
ｅ器１１４とで層成する。

二（ｉ！レベル信号発生回路１１３はモード検知手段１
０が回生モードを示す信号ヲ用力していないとぎには常
に鋸歯状波発生回路１１２の出力よりも大きな信号を出
力し回生七−ド馨示す信号ケ比力しているとぎには鋸歯
状波発生回路１１２の出力と最大値と最小値の間の慴号
を出力するように鷹成しである。

なお、１１５はｔ光検知手段７の出力が一定値以上であ
るとぎに緩加運指令出力＋股の出力変化を一時停止させ
る変化停止指令回路であり、これの構成は特公昭　５９
−２０２７４　　号公報に詳しく６己載しである。

さて以上のようニ涜成したものに於いて、カ行モードの
とぎはモード検知手段１０はオフ制御手段にはなんら信
号を送らない。従って才２図に示すように二値レベル信
号発生回路１１３の出力ａは鋸歯状波発生回路１１２の
出力すよりも常に大きいから比較器１１４の出力はＣに
示すように常にＬ″となる。従って論理回路１０８はパ
ルス・福変重回路１０７の出力をそのまま主スイッチン
グ素子ｑのベース信号として出力し論理回路＋＋０は反
転回路１０９の出力乞、そのまま主スイッチング素子Ｑ
、のベースイｇ号として出力１−る。

ｄは電流検知手段７に流ｎるｒｉ流である。

回生モードのときにはモード検知手段１ｏはオフ制御手
段に、このモードにあることを示す信号を出力する。こ
のため二値レベル信号発生回路１１３の出力はａ′とし
て示すように鋸歯状波発生回路１１２の出力すの最大値
よりは小さい値になり、比較器１１４はＣ゛とじて示１
パルス状の９号を出力するようになる。このため論理回
路１０８゜１１０はパルス幅偏重回路１０７や反転回路
１０９の出力にかかわらず比較器１１４がＨ”の信号を
出力しているときにはＱ、、傷のベース信号を遮断する
。このオフ制御手段１１の出方は前述したように他の主
スイッチング素子も〜ものベース信号を作る回路にも共
通に作用するから、全部の主スイッチング素子Ｑ、〜蟻
は同時期に一時オフ状態になる。

さて１電Ｉ＋の磯５はリアクタンス分を含んでいるので
循環、ＩＬ流は時間の経過と共に、ある時定数を持って
生長しようとする。しかしながら、本発明では循環電流
は一時遣断されろため、この遮断時に陳少しａ断が解か
れろと再び増加する。

従って循環′（流の増加を抑制することができる。

なお全土スイッチング素子ｑ〜喝が一時全部違断される
ことになり循環電流は牙３図にｄ、、　ｄ、。

ｄ、で示すように流路を変えてｒａ流検知手段７に流れ
込む。

矛４図は本発明の異なる実ＭＪＪ汐すである。これｊの
矛１図に示した実施例と異なる薇は、才１図にホした実
施例では回生モードにあるとぎに全スイッチング素子Ｑ
、〜蟻を遮断するようにしたのに対し、矛４図に示すも
のでは１流検知手段７が一定値以上の直流値を検知して
いるときに全スイッチング素子ｑ〜蟻を遮断するように
した点である。このため電流検知手段７の出力と設定値
とを比較する比較器１１１゛を設け、この比較器１１１
°は電流検知手段７の出力が設定値よりも小さいときに
は信号″’Ｌ”ｉ、大きいときには信号′″Ｈ″を出力
するように構成しである。

また二値レベル信号発生回路１１３は比較器の出力が”
Ｌ′のときは、鋸歯状ｔＩＩＬ％生回路１１２の最大値
よりも大きい一定値を、そして′″Ｈ’のときには鋸歯
状波％主回路１１２の最大値と最小値の間の信号を出力
するように構成しである。

以上主スイッチング素子としてトランジスタを用いた場
合について説明したが不発明はサイリスタを用いた場合
にも実施可能である。

〔冗明の効果〕

不発明に依れば以上の説明から明らかなように主スイッ
チング素子の導通状態にあったもの乞同時期に一時オフ
にするオフ制御手段を設けたので循環電流の成長を抑制
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

矛１図は本発明制御袈臂の実施例を示すブロックダイヤ
グラム、矛２図才３図は才１図に示した実施例の動作を
説明するのに用いるタイムチャート、矛４図は本発明制
＃装置の異なる実施例をボすブロックターイヤグラム、
矛５図は従来の制御装置を示す回路図である。 ２は順変換器、３はコンデンサ、４は逆変換器、７は電
流検知手段、１０はモード検知手段、１１はオフ１６す
両手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交流を直流に変換する順変換器と、該順変換器の出
   力を平滑するコンデンサと、該コンデンサで平滑された
   電力を受け、これを交流に変換し、電動機に与える逆変
   換器とを有しており、前記逆変換器は主スイッチング素
   子と、該主スイッチング素子に逆並列に接続したフライ
   ホイール素子と、前記主スイッチング素子をオン、オフ
   制御するスイッチング制御回路とを有するものに於いて
   、前記スイッチング制御回路は前記電動機が回生運転モ
   ードにあることを検知するモード検知手段と、該モード
   検知手段が回生モードを検知しているときには前記主ス
   イッチング素子の導通状態にあったものを同時期に一時
   オフ状態にするオフ制御手段とを有していることを特徴
   とする電動機制御装置。 ２、交流を直流に変換する順変換器と、該順変換器の出
   力を平滑するコンデンサと、該コンデンサで平滑された
   電力を受け、これを交流に変換し、電動機に与える逆変
   換器と、前記逆変換器の入力電流の大きさを検知する電
   流検知手段とを有するものに於いて、前記スイッチング
   制御回路は、前記電流検知手段が電流の大きいことを検
   知しているときには、前記主スイッチング素子の導通状
   態にあったものを同時期に一時オフ状態にするオフ制御
   手段を有していることを特徴とする電動機制御装置。