JPS62144598A - 電動機の拾い上げ方法 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 この発明は順、逆変換装置を用いた電動機の拾い上げ方
法に関する。

Ｂ９発明の概要 この発明はＰ　Ａ　Ｍ制御される順変換装置とＰＷ＼１
制御される逆変換装置を用いた電動機の拾い上げ方法に
おいて、 電動機の残留電圧があるときに拾い上げる際、残留電圧
を検出して電動機の回転数を検知し、検知したデータと
ＰＷＭ位相制御角（α）演算出力データを用いて逆変換
装置（以下インバータと称す）を駆動し、インバータの
出力電圧が残留電圧と等しくなったときに、インバータ
出力を電動機に与えて拾い上げしたことにより、 電動機の円滑な拾い上げ処理が可能となり、かつ拾い上
げ時までにインバータの出力側に設けられているトラン
スは励磁されるため、突入電流を抑制できるようにした
ものである。

Ｃ１従来の技術 近年、誘導電動機や同期電動機等の電動機の可変速運転
はインバータを用いて行なわれるようになって来た。こ
のインバータにより電動機の可変速運転を行っていると
き、瞬時停電等により、インバータと電動機間が電気的
に切り離され、復電後にインバータと電動機とを再接続
して可変速制御することを拾い上げと称している。

Ｄ１発明が解決しようとする問題点 イン・パークと電動機とを再接続する際には通常同期投
入という手段が用いられる。同期投入を行う際、電動機
に誘起電圧が残留していると、拾い上げ時のインバータ
の出力電圧１位相９周波数を充分に注意する必要がある
。このため、通常ＰＬＬ回路か使用される。ＰＬＬ回路
を使用すると回路構成が複雑となる問題がある。また、
拾い上げ時にデジタル系からアナログ系に切換えると、
切換時の制御が円滑にできないために、過渡電圧が発生
し、回転ムラが生じやすくなる問題がある。

Ｅ９問題点を解決するための手段 この発明はＰＡＭ制御される順変換装置（コンバータ）
とＰ　Ｗ　Ｍ制御されるインバータを使用した電動機拾
い上げ方法において、インバータの出力電圧が喪失され
た後、電動機の残留電圧の有無を検出する工程と、残留
電圧が有りと検出されたならその検出信号により電動機
の回転数を検出し、その回転数の周波数を計測する工程
と、計測された周波数を演算処理し、この演算処理出力
とＰＷＭ位相制御角演算部の出力とをＰＷＭ発生回路に
与えてインバータを駆動させる工程と、インバータの出
力電圧と残留電圧が等しくなった時点でインバータの出
力電圧を電動機に供給し、その後、徐々にインバータ出
力電圧を上昇させる工程と、この工程の処理のとき、周
波数設定器の設定値と電動機の回転数に差があったとき
には周波数加減指令を与え、その後、前記差がなくなっ
たなら、ＰＷＭ発生回路をアナログ系出力で処理させろ
工程とから構成されたものである。

Ｆ０作用 インバータの出力電圧が喪失された後、拾い上げ指令が
入力される。この人力によりまず電動機の残留電圧の有
無が検出される。残留電圧があると、その検出信号によ
り電動機の回転数から周波数を計測する。計測された周
波数をもとにＰ　Ｗ　Ｍ発生回路からＰＷＭ出力を送出
し、この出力でインバータを動作させて拾い上げを行う
。

Ｇ、実施例 以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図において、ｌは周波数設定器で、この設定器ｌの
出力は第１つき合せ部２を介して加算増幅回路３に供給
される。加算増幅回路３の出力はクッション回路４に供
給される。このクッション回路４は電動機の始動が円滑
にできるような特性に形成されている。クッション回路
４の出力は第２つき合せ部５を介して周波数増幅回路６
に供給される。この増幅回路６の出力は電流増幅回路７
を介して反転増幅回路８へ供給される。反転増幅回路８
の出力は第２つき合せ部５にフィードバックされるとと
もに電圧設定増幅回路９と周波数設定増幅回路ｌＯに入
力される。電圧設定増幅回路９の出力は電圧設定パター
ン回路１１を介して第３つき合せ部１２のプラス端に供
給される。この第３つき合せ部１２のマイナス端には直
流電圧Ｖｄが供給され、その偏差出力がＰ　Ａ　Ｍ　Ｔ
ｉ圧増幅回路１３に人力される。このＰＡＭ電圧増幅回
路１３の出力は位相器１４とゲート回路１５を介してサ
イリスタからなるコンバータ１６に供給される。このコ
ンバータ１６はＰＡＭ制御される。１７は直流リアクト
ル、１８は電解コン、デンサ、１９は直流電圧Ｖｄを検
出する直流電圧検出部、２０は直流電流１ｄ検出部であ
る。

２１はトランジスタからなるインバータで、このインバ
ータ２１はコンバータ１６から与えられる直流電圧を交
流電圧に変換して出カドランス２２に供給される。出カ
ドランス２２は供給された電圧を所定の電圧に変換した
後、開閉器２３を介して電動機２４に供給する。

２５はインバータ２１から出力電圧ｖＭを得るトランス
、２６はインバータ２１の出力電流１ａを検出する変流
器である。２７は電動機２４の残留電圧ＶＨを検出する
トランス、２８．２９は開閉器で、開閉器２８は電動機
２４をインバータで動作させるためのもの、開閉器２９
は電動機２４を商用電源で動作させるためのものである
。３０はトランスである。

３１はトランス２７に検出された残留電圧ＶＨが供給さ
れるゼロクロスコンパレータで、このコンパレータ３１
で検出された残留電圧ＶＨはマイクロコンピュータ等か
ら形成される演算処理部３２の周波数計測部３２ａに供
給され、ここで電動＠２４の周波数が計測される。計測
周波数は周波数演算部３２ｂに入力されて演算され、そ
の演算データがＦｓ（周波数データ）としてＰ　Ｗ　Ｍ
発生回路３２ｃに与えられる。

３３は周波数データ切換スイッチで、拾い上げ時は図示
のように可動片がｂ側に接続されていて、拾い上げが７
終るとａ側に切換えられる。３２ｄは周波数設定増幅回
路１０の出力、直流電圧Ｖｄ及び残留電圧ＶＨが入力さ
れて出力に位相制御角αを得るＰＷＭα演算部で、この
α演算部３２ｄの出力はＰＷＭ発生回路３２ｃに電圧デ
ータＶｓとして供給される。

３４は電圧データ切換スイッチで、拾い上げ時は図示の
ように可動片がｂ側に接続されていて、拾い上げが終る
とａ側に切換えられる。３２ｅはＰ　Ｗ　ＭＰＩ演算部
で、この演算部３２ｅには電圧設定増幅回路９の出力と
出力電圧Ｖａとの偏差出力が人力される。この偏差出力
は第４つき合せ部３５により得る。３２［は周波数設定
加減指令部で、この指令部３２ｆは拾い上げ時のＰＷＭ
α演算をアナログ系に切換るに際して、例えば周波数設
定器！の設定値と指令部３２ｆで設定した値とに差が生
じたときに第１つき合せ部２に加減指令を与えることに
よって、デンタル系よりアナログ系への切換をスムーズ
に行えるようにしたものである。３６はＰ　Ｗ　Ｍ発生
回路３２ｃの出力によりインバータ２１をＰＷＭ制御す
るためのベースドライブ回路である。

次に上記実施例の動作を第２図により述べる。

インバータ２１の運転が時点１．にて停止される、イン
バータ２１の出力電圧ＶＭとインバータ出力周波数ｒは
零になる。これとともにシーケンス入力であるＲＵＮ指
令と開閉器２３が時点ｔ、にてオフされる。

インバータ２１の運転停止により、時点ｔＩから電動機
２４の回転は減速を始める。また、電動機２４の残留電
圧ＶＨは電動機時定数と回転数の低下により次第に減衰
される。時点ｔ１とｔ６間にシーケンス入力から拾い上
げ指令が人力され、ＲＵＮとのアンド条件により時点ｔ
２にて拾い上げ処理に入る。この処理によりアナログ系
のクッション回路４周波数増幅回路６及び電流増幅回路
７のＡＰＲがオフされるとともにＰＡＭ電圧増幅回路１
３のＰＡＭＶＩのオフによりコンバータ１６とインバー
タ２１が始動状態になる。これにより、ＰＡＭ電圧増幅
回路１３が動作を開始する。ここで残留電圧ＶＨをゼロ
クロスコンパレータ３１を介して演算処理部３２の周波
数計測部３２ａに取り込んで、電動機２４の回転数から
周波数を計測する。計測された周波数は演算部３２ｂで
演算して出力にＰＷＭ発生回路３２ｃの周波数データＦ
ｓを得る。

ＰＷＭ発生回路３２ｃにはＰＷＭαの演算部３２ｄから
の電圧データＶｓが入力されるので、インバータ２１の
出力電圧１ｈは第２図に示すクッション時間ＴＨ＋で残
留電圧Ｖ’Ｈまで上昇して行く。ここでインバータ出力
電圧Ｖｕをクッションで上昇させるのは出カドランス２
２の突入電流を防止するためである。前記重力電圧Ｍｕ
が時点ｔ３で残留電圧ＶＨと等しくなったとき、クッシ
ョン上昇を停止させる。すると出力電圧ＶＭはＰＷＭα
演算部３２ｄに入力される残留電圧ｖＨの減衰に追従し
始める。また、インバータ周波数ｆは周波数計測部３２
ａにより電動機２４の回転数低下を追い続け、ＶＭ＝Ｖ
）ｌに達したとき開閉器２３の補助接触器８８１にオン
指令を与え、時点ｔ４で開閉器２３がオンされる。

開閉器２３がオンされたときに、電動機の回転数ｆＨと
インバータ出力電圧ｖｕをホールドする。その後、出力
１圧ＶｕをＶ／ｉ（値までクッション時間ＴＨ２で時点
ｔ５まで上昇させる。時点ｔ５て拾い上げ時のＶ／　ｆ
＋で運転を始めろ。このときの電動＠２４の回転数ｒＨ
と周波数設定器１の設定値（Ｆ設定）とを比較する。こ
の比較により回転数が低いと、この低い分だけ周波数設
定加減指令部３２ｒから減指令か第１つき合せ部２に供
給される。これにより周波数設定増幅器１０の出力は回
転数ｆＨに向ってクッションで減少し始める。

時点ｔ８で増幅器１０の出力がｆｕと等しくなると、周
波数データ切換スイッチ３３の可動片をａ側に切換えて
ＰＷＭ発生回路３２ｃのＦｓをアナログ系のデータとす
る。これとともに電圧データＶｓもＰ　Ｗ　ＭＰＩ演算
部３２ｅの出力となるように切換スイッチ３４の可動片
をａ側に切換える。これにより、自動制御系への切換を
完了し、切換後の安定性を確保するために時点ｔ８から
ｔ７までウェイト時間ＴＷＨを設ける。時点ｔ７に達し
たときに拾い上げ処理を完了し、周波数設定加減指令部
３２ｆの指令を解除する。これと同時にＲＵＮ指令を送
出し、周波数設定器１の設定値までアナログクッション
で上昇させ、拾い上げを時点ｔ８にて完了する。

第３図は電動機の回転数から周波数を計測するだめの回
路図で、３１Ｕ、　３１Ｖ、　３１Ｗはゼロクロスコン
パレータ、４０はゲート回路、４１はカウンタ、４２は
カウンタステータス、４３は発振器である。カウンタ４
１とカウンタステータス４２はパスライン４４に接続さ
れる。４５は拾い上げイネーブルフリップフロップ、４
６は割込回路、４７は同期回路で、これらはゲート回路
４０とパスライン４４間に接続される。

４８は整流回路で、この整流回路４８は残留電圧ＶＨを
整流し、整流された出力をＡ／Ｄ変換器４９を介してパ
スライン４４に供給する。５０は周波数演算部である。

第４図は第３図におけるタイムチャートで、Ｕｌ。

ｖ、、ｖ、ハゼロクロスコンパレータ３１１Ｊ、　３１
Ｖ、　３１ｍの出力であり、Ｕ、、　Ｌ、　Ｗ２はゲー
ト回路４０のナントゲート４０ｕ、　４０ｖ、　４０ｗ
の出力であり、６Ｆはナントゲート４０ａの出力である
。ＨＥＡＮは拾い上げイネーブルフリップフロップ４５
の出力、Ｇｌ、　Ｇ２はカウンタ４１の入力、Ｉ　ＮＴ
Ｒは割込回路４７の割込出力、１ｒは同期回路４７の出
力である。このようにして周波数計測を行ったものがＦ
のチャートである。このＦにおいて、１回目は無視する
。そして、ｆ、はカウンタ４１のＧ１のカウンタ値より
周波数計測の演算を、ｆｔはカウンタ４１のＧ２のカウ
ンタ値より周波数計測の演算を行う。

なお、上記実施例において、インバータ出力電圧’／Ｍ
をインバータ出力周波数ｆより多少時点をずらせて始動
させてもよい。

Ｉ］　発明の効果 以上述べたように、この発明によれば次に述べるような
効果がある。

（１）ｐｗＭ制御とＰＡＭ制御を併用し、拾い上げ処理
時にＰＬＬ回路を使用しないために、構成の簡素化を図
ることができる。

（２）演算処理部を設けたことにより残留電圧の大きさ
及び周波数の計測を容易に行うことができろ。

（３）逆変換装置の出力側に出カドランスがある場合に
は拾い上げ時までに出カドランスが励磁されるため、逆
変換装置側と電動機側からの各々の突入電流を抑制する
ことができる。

（４）拾い上げ処理時にデジタル系からアナログ系に切
換えた時でも切換が円滑にでき、回転ムラ等の不具合を
発生しない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は第１図の動作を説明するためのタイムチャート、第３
図は周波数計測部の詳細を示す構成図、第４図は第３図
の動作を説明するためのタイムチャートである。 ｌ・・・周波数設定器、９・・・電圧設定増幅回路、１
０・・・周波数設定増幅回路、１３・・Ｐ　Ａ　Ｍ電圧
増幅回路、１６・・・順変換装置、２１・・逆変換装置
、２３・・・開閉器、２４・・・電動機、３１・・・ゼ
ロクロスコンパレータ、３２・・・演算処理部、３２ａ
・・・周波数計測部、３２ｂ・・・周波数演算部、３２
ｃｍＰ　Ｗ　Ｍ発生回路、３２ｅ−Ｐ　Ｗ　Ｍ　Ｐ　Ｉ
演算部、３２ｄ・・・ＰＷＭ位相制御角演算部。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＰＡＭ制御される順変換装置とＰＷＭ制御される
   逆変換装置を使用した電動機拾い上げ方法において、逆
   変換装置の出力電圧が喪失された後、電動機の残留電圧
   の有無を検出する工程と、残留電圧が有りと検出された
   なら検出信号により電動機の回転数を検出し、その回転
   数の周波数を計測する工程と、計測された周波数を演算
   処理し、この演算処理出力とＰＷＭ位相制御角演算部の
   出力とをＰＷＭ発生回路に与えて逆変換装置を駆動させ
   る工程と、逆変換装置の出力電圧と残留電圧が等しくな
   った時点で逆変換装置の出力電圧を電動機に供給し、そ
   の後、徐々に逆変換装置の出力電圧を上昇させる工程と
   、この工程の処理のとき、周波数設定器の設定値と電動
   機の回転数に差があったときには周波数加減指令を与え
   、その後、前記差がなくなったなら、ＰＷＭ発生回路を
   アナログ系出力で処理させる工程とを備えたことを特徴
   とする電動機の拾い上げ方法。