JPS62250894A - 誘導電動機の駆動装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は周波数制御の変換器により誘導電動機に給電す
る場合の変換器の駆動方法を、改良し之誘導電動機の駆
動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は例えば実願昭５５−１６８９８１号公報に示さ
れｔ従来の誘導電動機の、駆動装置である。図において
、（１）は６０Ｈｚあるいは５ＱＨｚの通常の交流母線
（ｕｌ、ｓｌ、Ｔｉ）Ｉｃ接続され、カ行用コンバータ
（１ａ）と回生用コンバータ（１ｂ）とから成る可制御
整流器、（２）は可制御整流器（１）の出力電圧値を制
御する電圧コントローラ％　（８１１’！電圧コントロ
ーラ（２）に対し電圧指令ｖｌ′ｔ−出力する電圧設定
器、（４）は可制御整流器（１）の出力側に接続され之
コイル（４ａ）とコンデンサ（４ｂ）とからなる直流中
間回路、（５）ｆｌ直流中間回路（４）に接続され可制
御整流器（１）の出力電圧値を検出する電圧センサで、
この電圧センサ（５）の出力は上記電圧コントローラ（
２）に入力されて電圧設定器（８）の出力との差が求め
られ、これによって電圧コントローラ（２）は可制御整
流器（１）の出力電圧を制御する。（６）は可制御整流
器（１）の電流を制御する電流コントローラ、（７）は
可制御整流器（１）の入力側に設けられ可制御整流器（
１）の電流値を検出する電流センサで、この電流センサ
（７）の出力は電流コントローラ（６）に入力され上記
電圧コントローラ（２）の出力ｖ０との差が求められ、
これによって電流コントローラ（６）は可制御整流器（
１）の電流を制御する。即ち図中の１８１に上記可制御
整流器（１）の出力電圧を設定値に制御する電圧制御回
路を構成している。

（９）は直流中間回路（４）を介して可制御整流器（１
）に接続され、直流入力を交流出力に変換するインバー
タで、スイッチングサイリスタ（９ｃ）と帰還ダイオー
ド（９ｂ）とから成る。α＠はインバータ（９）の周波
数制御入力端子（９ａ）にスイッチ（１０ａ）　Ｔｈ介
して出力パルスを加えてインバータ（９）の出力電圧の
周波数ｆｒを制御する電圧・周波数変換器、（９）は電
圧・周波数変換器叫に、スイッチ（１２ａ）　ｋ介して
周波数指令ｖ２ｆｔ出力する周波数設定器であり、図中
の（区は上記インバータ（９）の出力電圧の周波数を制
御する周波数制御回路を構成している。そして以上の可
制御整流器（１）、電圧制御回路（８）、インバータ（
９）および周波数制御回路Ｏａｔにより誘導電動機に交
流出力電圧全供給する変換器（支））が構成される。

しかして、α拗はスイッチ（２１１’を介して変換器（
３０）の交流出力電圧が供給される誘導電動機で、この
誘導電動機（１４）はまたスイッチμｓ）を介して他の
６０■２の交流母線（Ｒ２，８２，Ｔ２）にも接続され
るようになっている。

α６１ｇ−１誘導電動機α４の回転数を検出する連層発
電機で、その出力はスイッチ（１２ｂ）’を介し、イン
バータ（９）の出力電圧の周波数ｆｒヲ制御する電圧・
周波数変換器叫に入力される。通常の変換器α０）によ
る給電時にはスイッチ（Ｉ　Ｄａ　）ｓ　（１２ａ　）
　、（２１１ａ閉じており、誘導電動！！Ｉ（１４？に
は電圧設定器（８）、周波数設定器圓で決まる変換器−
）の交流出力電圧が給電される。

上記構成の瞬時停電復電後の動作全第５図に示すタイム
チャートに基いて説明すると、スイッチ（２１）が閉、
スイッチμｓ）が開状態で誘導電動機（１（転）は、変
換器ｈ＋から給電されて回転している時に、時刻ｔ工の
時点で交流母線（Ｒ１，８１，ＴＩ）に瞬時停電が発生
すると変換器（支））は給電を停止する。瞬時停電が復
帰した後は、変換器（３０）によって誘導電動機Ｃ１船
の可変速運転を行う際に直流中間回路（４）及び誘導電
動機α（転）には残留電圧が発生している（第２図にお
いて期間ｔユからｔ２″！での間）。したがって、先ず
変換器■）のスイッチ（１０ａ）　’？開い友状態、即
ちインバータ（９）を停止させて可制御整流器（１）の
みを起動させ友状態で上記残留電圧を帰還ダイオード（
９ｂλコイル（４ａ）、回生用コンバータ（１ｂ）’！
ｚ介して交流電源（Ｒ１，３１、ＴＩ　）にすみゃかに
回生させる。そして回生させ之後時刻ｔ２でスイッチ（
ｊｏａ）、（１２ｂ）　’ｆｔ閉じインバータ（９）に
周波数制御回路０３）の指令を与え発振させ、ま之、可
制御整流器（１）に電圧制御回路（８）の指令を与えて
この変換器■）による給電ｔＳ導電動機（１４）に与え
れば上記誘導電動機α番）はなめらかに始動し時刻ｔ３
では通常運転時の電源電圧が供給され、瞬時停電復電後
の起動時に残留電圧によって過度電流が発生することは
ない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の誘導電動機の駆動装置は、上述のように誘導電動
機の残留電圧及び瞬時停止ｌｌ直前に直流中間回路（４
）のコンデンサ（４ｂ）に蓄わえられた直流電圧を変換
器の可制御整流器により一変絞った後、給ｉｉｔ開始す
るようにし、大きな過渡電流が発生するのを防止してす
みやかに給ｔを開始するようにして−るｔめ、通常運転
においては不必要な場合がある回生用コンバータ（１ｂ
）を、瞬時停電後の速みやかに電動機を起動するｔめの
み設置し、装置全体が大形化する問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、瞬時停電復電後の回生エネルギーの処理？回
生用コンバータによらずに行なわせることで回生用コン
バータを削除し省スペース化を計るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る誘導電動機の駆動装置は、電動機起動開
始時に、インバータ直流入力側に残留する直流エネルギ
ーの有無を直流電圧検知回路にて検知し、直流エネルギ
ー無検知時ＩＣはインバータへの直流出力電圧の制御を
直流出力電圧生成側にて行なうとともに、直流エネルギ
ー検知時には、直流エネルギーをインバータ入力とし、
インバータ制御するようにしたものである。

〔作用〕

この発明における誘導電動機の１駆動装置は、インバー
タ側にも出力電圧制御機能を付加させ、特に瞬時停電後
の再起動時に、回生コンバータが無く、従って直流中間
回路に残る回生電圧を絞る事がでぺない場合でもインバ
ータの出力電圧制御を行なうことで、すみやかに電動機
を再起動する小金可能ならしめるものである。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図においてスイッチ（１０ａ）及び制御ブロック（１０
ｃ）は従来の実施例と同じ通常運転中に使用するインバ
ータ（９）への周波数制御回路０３）の構成要素である
。そしてスイッチ（１０ｂ）及び制御ブロック（１０ｄ
）は本発明の主要部であり、瞬時停電復電後に使用する
インバータ（９）への電圧・周波数制御回路を構成する
。

上記構成に基づいて瞬時停電復電後の動Ｉ’ｌｌ：全第
６図に示すタイムチャートに基いて説明する。今スイッ
チ１２１）が閉じて誘導電動機０４）が変換器１３０１
から給電されて回転して（ハる時に、時刻ｔ工で交流母
線（Ｒ１、３１、ＴＩ　）に瞬時停電が発生すると変換
器−）は給１ｔを停止する。瞬時停電が復電した後も直
流中間回路（４）には残留電圧が存在している。又、誘
導電動機部）の端子にも残留電圧が発生しているが、こ
の電圧げ通常１秒程度で零となる（時刻ｔ２）。時刻ｔ
２において電圧センサ（５）の直流検出動作に応動して
スイッチ（１０ｂ）　ｆ閉じ、インバータ（９）に周波
数・電圧制御回路（１０ｄ）の出力波形を作用させる。

この出力波形はインバータ（９）に電圧制御機能を付加
させるため後述するｐ　Ｗ　Ｍ　（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄ
ｔｈＭｏａｕｌａｔｉｏｎ）波形である。時刻ｔ３で出
力電圧が確立すればスイッチ（１ｏｂ）　’ｒ開き、ス
イッチ（１０ａ）を閉じて従来と同じＰ　Ａ　Ｍ　（Ｐ
ｕｌｓｅ　ＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）
モードによりインバータ（９）は制御される。この時、
時刻ｔ工からｔ３の間は可制御整流器（１）の出力電圧
は一定である。

次に本発明の主要部である電圧・同波数制御回路０８）
について第２図に基づき説明する。定常運転中は変換器
（支））の出力電圧の大きさは可制御整流器（１）によ
り、又、出力電圧の周波数はインバータ（９）により制
御されている。（いわゆるＰＡＭ（Ｐｕｐａｅ　Ａｍｐ
ｒｉｔｕｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）　　波形である
。）一方、瞬時停電復電後の起動時（第３図ｔ２〜ｔ３
の間）は、可制御整流器（１）の出力電圧の大きさは一
定であり、変換器（イ））の出力電圧の大きさも同波数
もいわゆるＰ　Ｗ　Ｍ　（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍ
ｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御によりインバータ（９）で制
御される。これらのノくルス波形の記憶のために、例え
ばＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）　（Ｉ
Ｃ１ｅ）が設けてちり、Ｐ入Ｍ波形と出力電圧制御の友
めの位相が夫々異なった幾種類かのＰＷＭ波形が記憶さ
れている。ＲＯＭ　（１０ｅ）の入力には電圧−周波数
変換器（ｔａの出力パルスをカウントするカウンタ叫が
設けられ、このカウンタα０）の出力は上記Ｐ　Ａ　Ｍ
　／　Ｐ　Ｗ　Ｍ波形の位相に作用する。ＲＯＭ　（１
０ｅ）の出力に［ｐＡＭ波形選択用スイッチ（ｊＯａ）
及び幾つかのＰＷＭ波形選択用スイッチ（１０ｂ）が設
けられている。時刻ｔ２で変換器（８０）の出力電圧を
増加するようにスイッチ（１０ｂ）はカウンタ（１０）
出力に同期して幾つかのＰＷＭ波形をＲＯＭ　（１０ｅ
）より選択し切り換える。時刻ｔ３でスイッチ（１０ｂ
）　ｉ全て開き、スイッチ（１０ａ）が閉じてＰＡＭ波
形をインバータ（９）へ出力する。

なお、上記実施例では瞬時停電復電後の動作について説
明したが、本発明にこれに限定されるものではない。友
とえば、一旦運転を停止したが、まだ直流中間回路に直
流電圧が残っている様な時でも起動時にＰＷＭ制御で起
動し、定常状態ではＰＡＭ制御によりすみやかに運転す
る事が可能である。交流量＠　（Ｒ２，Ｓ２．Ｔ２）よ
り給電されている電動機（４）を変換器■）で運転する
場合にも直流中間回路電圧が零であれば可制御整流器（
１）で出力電圧ｖＭの大きさをスイッチ（１０ａ）　を
閉じてＰＡＭ運転されるインバータ（９）で出力電圧ｖ
Ｍの周波数全制御して電動機０４）を起動できる。一方
直流中間回路電圧が零でなければ先ず、スイッチ（１０
ｂ）　ｋ閉じてインバータ（９）ｉＰＷＭ波形にて起動
し、その後、スインチ（１０ａ）を閉じてＰＡＭ波形に
て運転する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば誘導１ｆ劾機を起動す
る時に、直流中間回路の電圧が、例えば瞬時停電復電後
の場合の様に、確立している場合でも従来の装置の様に
上記直流中間回路の電圧を零に絞らずインバータにより
出力電圧を零から徐々に犬きくなるように制御するため
、回生用整流器が不要となり、装置が安価にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による誘導電動機の駆動装
置を示す構成図、第２図は電圧・周波数制御回路、第３
図は瞬時停電復電後のタイミングチャート、第４図は従
来の実施例による誘導電動機の駆動装置を示す構成図、
第５図は瞬時停電復電後のタイミングチャートである。 （１）・・可制御整流器　（４）・・直流中間回路（６
）響・電圧センサ　　（８）・・電圧Ｆ御回路（９）・
・インバータ （１８１・・電圧・周波数制御回路 （１４）・・誘導電＠機　　□□□）・・変換器なお、
図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流母線の交流電圧を直流に変換する可制御整流器と、
   直流出力電圧を検知する直流電圧検知回路と上記可制御
   整流器の直流出力電圧を交流に変換するインバータと上
   記可制御整流器の出力電圧を設定値に制御するための電
   圧制御回路と上記インバータの出力周波数を設定値に制
   御するための周波数制御回路とを備えた変換器と、この
   変換器のインバータの出力電圧が供給される誘導電動機
   とを具備すると共に、誘導電動機起動時に、上記直流電
   圧検知回路による直流出力電圧無検出時には直流出力電
   圧を上記可制御整流器にて制御する手段と直流出力電圧
   検出時には直流出力電圧を上記インバータにて制御する
   手段とを備えたことを特徴とする誘導電動機の駆動装置
   。