JPS623674B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS623674B2 JPS623674B2 JP55155138A JP15513880A JPS623674B2 JP S623674 B2 JPS623674 B2 JP S623674B2 JP 55155138 A JP55155138 A JP 55155138A JP 15513880 A JP15513880 A JP 15513880A JP S623674 B2 JPS623674 B2 JP S623674B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- magnetic flux
- integrator
- signal
- feedback circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、位置検出器を設けないで無整流子
電動機を運転制御する方式に関するものである。
電動機を運転制御する方式に関するものである。
一般に無整流子電動機は、回転周波数と常に同
期した周波数の交流電源で同期電動機を駆動する
ものであり、このため同期電動機の回転子の位置
を検出してこれを可変周波数変換器（サイリスタ
インバータ）のゲート信号として供給するよう構
成される。
期した周波数の交流電源で同期電動機を駆動する
ものであり、このため同期電動機の回転子の位置
を検出してこれを可変周波数変換器（サイリスタ
インバータ）のゲート信号として供給するよう構
成される。
従来、この種の無整流子電動機の制御方式とし
て、位置検出器を省略し、電動機の誘起電圧を積
分演算して得られる各相の有効磁束波形を電動機
転流のための同期信号とし、電動機制御の安定性
および起動の容易性を図る方式が提案されてい
る。この種の位置検出器を省略した無整流子電動
機の制御回路の一例を示せば第１図に示す通りで
ある。すなわち、第１図において、参照符号１０
は同期電動機を示し、この同期電動期１０は、交
流電源を順変換器１２を介して直流に変換し、そ
の後適宜平滑リアクトル１４を介して逆変換器１
６により交流に再変換し、このようにして得られ
た交流電力により駆動されるよう構成される。こ
のようにして構成される無整流子電動機における
速度制御は、速度設定器１８からの速度設定信号
と同期電動機１０に直結した速度検出用発電機２
０からの速度検出信号とを比較して速度調節器２
２に入力し、次いで速度調節器２２の出力信号と
順変換器１２の交流側入力電流検出信号とを比較
して電流調節器２４に入力し、得られた出力信号
を点弧角調整器２６を介して順変換器１２の位相
制御を行うことにより達成される。また、無整流
子電動機の始動に際しては、誘起電圧演算器２８
と磁束演算器３０とを設け、まず誘起電圧演算器
２８において電動機１０の端子電圧から電機子電
流による漏れリアクタンス降下分および抵抗降下
分を差し引いて電動機１０の誘起電圧を求め、次
いで磁束演算器３０において前記誘起電圧を積分
演算して磁速を求めて、得られた磁束波形を位相
信号（同期信号）としてパルス分配器３２を介し
て逆変換器１６の転流制御を行う。しかるに、磁
束演算器３０としての積分器をアナログ演算回路
で構成する場合、微小な直流誤差入力や積分器自
身のオフセツト入力に対して積分器出力が飽和し
ないようにPI帰還をかける。第２図は、PI帰還回
路を付加した積分器のブロツク結線図を示す。こ
のように構成される積分器は、第３図に示すよう
な周波数特性を有する。すなわち、第３図から明
らかなように、PI帰還回路を付加した積分器は、
純積分器特性（破線で示す）との位相誤差が低周
波数になるほど大きくなるため、電動機の起動時
および低速時には理想的な電動機転流の制御進み
角βよりも大きめの制御進み角βとなり、起動ト
ルクが低下する欠点がある。
て、位置検出器を省略し、電動機の誘起電圧を積
分演算して得られる各相の有効磁束波形を電動機
転流のための同期信号とし、電動機制御の安定性
および起動の容易性を図る方式が提案されてい
る。この種の位置検出器を省略した無整流子電動
機の制御回路の一例を示せば第１図に示す通りで
ある。すなわち、第１図において、参照符号１０
は同期電動機を示し、この同期電動期１０は、交
流電源を順変換器１２を介して直流に変換し、そ
の後適宜平滑リアクトル１４を介して逆変換器１
６により交流に再変換し、このようにして得られ
た交流電力により駆動されるよう構成される。こ
のようにして構成される無整流子電動機における
速度制御は、速度設定器１８からの速度設定信号
と同期電動機１０に直結した速度検出用発電機２
０からの速度検出信号とを比較して速度調節器２
２に入力し、次いで速度調節器２２の出力信号と
順変換器１２の交流側入力電流検出信号とを比較
して電流調節器２４に入力し、得られた出力信号
を点弧角調整器２６を介して順変換器１２の位相
制御を行うことにより達成される。また、無整流
子電動機の始動に際しては、誘起電圧演算器２８
と磁束演算器３０とを設け、まず誘起電圧演算器
２８において電動機１０の端子電圧から電機子電
流による漏れリアクタンス降下分および抵抗降下
分を差し引いて電動機１０の誘起電圧を求め、次
いで磁束演算器３０において前記誘起電圧を積分
演算して磁速を求めて、得られた磁束波形を位相
信号（同期信号）としてパルス分配器３２を介し
て逆変換器１６の転流制御を行う。しかるに、磁
束演算器３０としての積分器をアナログ演算回路
で構成する場合、微小な直流誤差入力や積分器自
身のオフセツト入力に対して積分器出力が飽和し
ないようにPI帰還をかける。第２図は、PI帰還回
路を付加した積分器のブロツク結線図を示す。こ
のように構成される積分器は、第３図に示すよう
な周波数特性を有する。すなわち、第３図から明
らかなように、PI帰還回路を付加した積分器は、
純積分器特性（破線で示す）との位相誤差が低周
波数になるほど大きくなるため、電動機の起動時
および低速時には理想的な電動機転流の制御進み
角βよりも大きめの制御進み角βとなり、起動ト
ルクが低下する欠点がある。
前述したように、従来の無整流子電動機の制御
方式においては、磁束演算用の積分器に正しく初
期値を与え、界磁極の電気的位置をメモリさせる
ことにより位置検出器なしで始動が可能であり、
この場合初期値は運転に先立つて界磁回路を投入
する方法で自動的に積分器に与えられる。また、
このような磁束を演算する積分器回路は、一般に
電圧モデルと称され、直流的なドリフトの影響を
避けるためにPI帰還回路を付加したり、入力側を
キヤパシタンス結合とし直流分をカツトする手段
が採られる。しかしながら、このような手段で
は、周波数特性に基づき電動機が低速になるに従
い磁束の演算精度が悪くなり、この結果電動機発
生トルクの減少を招き、特に始動トルクは著しく
減少して始動失敗を起す等の難点がある。
方式においては、磁束演算用の積分器に正しく初
期値を与え、界磁極の電気的位置をメモリさせる
ことにより位置検出器なしで始動が可能であり、
この場合初期値は運転に先立つて界磁回路を投入
する方法で自動的に積分器に与えられる。また、
このような磁束を演算する積分器回路は、一般に
電圧モデルと称され、直流的なドリフトの影響を
避けるためにPI帰還回路を付加したり、入力側を
キヤパシタンス結合とし直流分をカツトする手段
が採られる。しかしながら、このような手段で
は、周波数特性に基づき電動機が低速になるに従
い磁束の演算精度が悪くなり、この結果電動機発
生トルクの減少を招き、特に始動トルクは著しく
減少して始動失敗を起す等の難点がある。
そこで、本発明者等は、前述した従来の無整流
子電動機の制御方式の問題点を全て克服すべく
種々検討を重ねた結果、PI帰還回路を備えた積分
器からなる磁束演算器において、起動指令がなさ
れ電動機の速度が低速レベルのときには、積分器
からPI帰還回路を切り離して純積分器として作動
するよう構成することにより、積分器の位相誤差
の発生を防止し精度の高い積分演算を行つて逆変
換器の制御進み角βを正しく制御し、前記問題点
を一挙に解消し得ることを突き止めた。
子電動機の制御方式の問題点を全て克服すべく
種々検討を重ねた結果、PI帰還回路を備えた積分
器からなる磁束演算器において、起動指令がなさ
れ電動機の速度が低速レベルのときには、積分器
からPI帰還回路を切り離して純積分器として作動
するよう構成することにより、積分器の位相誤差
の発生を防止し精度の高い積分演算を行つて逆変
換器の制御進み角βを正しく制御し、前記問題点
を一挙に解消し得ることを突き止めた。
従つて、本発明の目的は、位置検出器を省略し
た無整流子電動機の制御において、始動時のトル
ク低下を防止して安定かつ円滑な運転を達成する
ことのできる無整流子電動機の始動方式を提供す
るにある。
た無整流子電動機の制御において、始動時のトル
ク低下を防止して安定かつ円滑な運転を達成する
ことのできる無整流子電動機の始動方式を提供す
るにある。
前記の目的を達成するため、本発明において
は、電動機の誘起電圧を検出し、この誘起電圧を
磁束演算器で積分演算して磁束波形を算出し、こ
の磁束波形を電動機転流の同期信号とする位置検
出器を省略した無整流子電動機において、磁束演
算器のPI帰還回路と積分器とを切離自在に接続
し、起動指令と電動機の低速レベルとのAND条
件下にPI帰還回路を積分器から切り離して磁束演
算器を純積分器として作動させることを特徴とす
る。
は、電動機の誘起電圧を検出し、この誘起電圧を
磁束演算器で積分演算して磁束波形を算出し、こ
の磁束波形を電動機転流の同期信号とする位置検
出器を省略した無整流子電動機において、磁束演
算器のPI帰還回路と積分器とを切離自在に接続
し、起動指令と電動機の低速レベルとのAND条
件下にPI帰還回路を積分器から切り離して磁束演
算器を純積分器として作動させることを特徴とす
る。
前記の始動方式において、磁束演算器は、PI帰
還回路と積分器とをスイツチを介して切離自在に
接続し、このスイツチを起動指令信号と電動機の
検出速度信号からコンパレータを介して得られる
低速レベル信号とを入力するAND回路を介して
開閉制御するよう構成すれば好適である。
還回路と積分器とをスイツチを介して切離自在に
接続し、このスイツチを起動指令信号と電動機の
検出速度信号からコンパレータを介して得られる
低速レベル信号とを入力するAND回路を介して
開閉制御するよう構成すれば好適である。
次に、本発明に係る無整流子電動機の始動方式
の実施例につき添付図面を参照しながら以下詳細
に説明する。
の実施例につき添付図面を参照しながら以下詳細
に説明する。
第４図は、本発明方式を実施する磁束演算器の
ブロツク結線図を示す。すなわち、本発明方式
は、第１図に示す無整流子電動機の制御回路にお
いて、磁束演算器３０を、第４図に示す構成から
なる磁束演算器３０′に置換することにより達成
される。第４図に示す磁束演算器３０′は、PI帰
還回路が付加された積分器で構成され、PI帰還回
路はスイツチ３４を介して積分器と切離自在に接
続される。しかるに、このスイツチ３４は、起動
指令信号と速度検出用発電機２０（第１図参照）
からの速度検出信号とのAND条件によつて開閉
動作するよう構成される。このため、AND回路
３６を設けて、起動指令信号“１”をAND回路
３６の一方の入力端に供給し、また速度検出信号
をコンパレータ３８を介して所定値以下の低速時
に低速レベル信号“１”を出力させてこの低速レ
ベル信号“１”をAND回路３６の他方の入力端
に供給するよう構成する。従つて、このAND回
路３６は、入力信号のAND条件が成立した際に
は、所定の出力信号“１”を出力し、この出力信
号“１”によつてスイツチ３４を開路するよう構
成する。
ブロツク結線図を示す。すなわち、本発明方式
は、第１図に示す無整流子電動機の制御回路にお
いて、磁束演算器３０を、第４図に示す構成から
なる磁束演算器３０′に置換することにより達成
される。第４図に示す磁束演算器３０′は、PI帰
還回路が付加された積分器で構成され、PI帰還回
路はスイツチ３４を介して積分器と切離自在に接
続される。しかるに、このスイツチ３４は、起動
指令信号と速度検出用発電機２０（第１図参照）
からの速度検出信号とのAND条件によつて開閉
動作するよう構成される。このため、AND回路
３６を設けて、起動指令信号“１”をAND回路
３６の一方の入力端に供給し、また速度検出信号
をコンパレータ３８を介して所定値以下の低速時
に低速レベル信号“１”を出力させてこの低速レ
ベル信号“１”をAND回路３６の他方の入力端
に供給するよう構成する。従つて、このAND回
路３６は、入力信号のAND条件が成立した際に
は、所定の出力信号“１”を出力し、この出力信
号“１”によつてスイツチ３４を開路するよう構
成する。
このように、磁束演算器３０′を構成すること
により、起動指令がなされ、電動機の速度が低速
レベルのときは、磁束演算器は積分器からPI帰還
回路が切り離されて純積分器として作動する。こ
のため、起動低速時におけるRI帰還回路を備え
た積分器の位相誤差が問題となる範囲では、磁束
演算器が純積分器として動作するので、逆変換器
の制御進み角βは正しく制御され、トルクの低下
は起らない。また、磁束演算器が純積分器として
動作する時間は、起動指令の時点よりコンパレー
タ３８の低速レベル切換時までの短時間であるた
め、この間に直流入力誤差によつて積分器出力が
飽和することは容易に防止することができる。な
お、コンパレータ３８の速度切換を決定する低速
レベルは、PI帰還回路を備えた積分器の位相誤差
が充分小さくなるような高速レベルに設定するの
が好ましい。
により、起動指令がなされ、電動機の速度が低速
レベルのときは、磁束演算器は積分器からPI帰還
回路が切り離されて純積分器として作動する。こ
のため、起動低速時におけるRI帰還回路を備え
た積分器の位相誤差が問題となる範囲では、磁束
演算器が純積分器として動作するので、逆変換器
の制御進み角βは正しく制御され、トルクの低下
は起らない。また、磁束演算器が純積分器として
動作する時間は、起動指令の時点よりコンパレー
タ３８の低速レベル切換時までの短時間であるた
め、この間に直流入力誤差によつて積分器出力が
飽和することは容易に防止することができる。な
お、コンパレータ３８の速度切換を決定する低速
レベルは、PI帰還回路を備えた積分器の位相誤差
が充分小さくなるような高速レベルに設定するの
が好ましい。
前述した実施例から明らかなように、本発明方
式によれば、位置検出器を省略した無整流子電動
機の制御において、電動機転流の同期信号となる
磁束波形を算出する磁束演算器を起動低速時のみ
純積分動作に切換えることにより、起動低速時の
トルク低下を防止し、電動機の安定かつ円滑な始
動を達成することができる。
式によれば、位置検出器を省略した無整流子電動
機の制御において、電動機転流の同期信号となる
磁束波形を算出する磁束演算器を起動低速時のみ
純積分動作に切換えることにより、起動低速時の
トルク低下を防止し、電動機の安定かつ円滑な始
動を達成することができる。
従つて、本発明方式は、直流式および交流式の
各無整流子電動機の制御回路に好適に応用するこ
とができる。
各無整流子電動機の制御回路に好適に応用するこ
とができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明した
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
第１図は従来の無整流子電動機の制御回路図、
第２図は第１図に示す磁束演算器の詳細構造を示
すブロツク結線図、第３図は第２図に示す磁束演
算器の周波数特性曲線図、第４図は本発明方式を
実施する磁束演算器の一実施例を示すブロツク結
線図である。 １０…同期電動期、１２…順変換器、１４…平
滑リアクトル、１６…逆変換器、１８…速度設定
器、２０…速度検出用発電機、２２…速度調節
器、２４…電流調節器、２６…点弧角調整器、２
８…誘起電圧演算器、３０，３０′…磁束演算
器、３２…パルス分配器、３４…スイツチ、３６
…AND回路、３８…コンパレータ。
第２図は第１図に示す磁束演算器の詳細構造を示
すブロツク結線図、第３図は第２図に示す磁束演
算器の周波数特性曲線図、第４図は本発明方式を
実施する磁束演算器の一実施例を示すブロツク結
線図である。 １０…同期電動期、１２…順変換器、１４…平
滑リアクトル、１６…逆変換器、１８…速度設定
器、２０…速度検出用発電機、２２…速度調節
器、２４…電流調節器、２６…点弧角調整器、２
８…誘起電圧演算器、３０，３０′…磁束演算
器、３２…パルス分配器、３４…スイツチ、３６
…AND回路、３８…コンパレータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電動機の誘起電圧を検出し、この誘起電圧を
磁束演算器で積分演算して磁束波形を算出し、こ
の磁束波形を電動機転流の同期信号とする位置検
出器を省略した無整流子電動機において、磁束演
算器のPI帰還回路と積分器とを切離自在に接続
し、起動指令と電動機の低速レベルとのAND条
件下にPI帰還回路を積分器から切り離して磁束演
算器を純積分器として作動させることを特徴とす
る無整流子電動機の始動方式。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の始動方式におい
て、磁束演算器は、PI帰還回路と積分器とをスイ
ツチを介して切離自在に接続し、このスイツチを
起動指令信号と電動機の検出速度信号からコンパ
レータを介して得られる低速レベル信号とを入力
するAND回路を介して開閉制御するよう構成し
てなる無整流子電動機の始動方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55155138A JPS5780275A (en) | 1980-11-06 | 1980-11-06 | Starting system for motor with no commutator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55155138A JPS5780275A (en) | 1980-11-06 | 1980-11-06 | Starting system for motor with no commutator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5780275A JPS5780275A (en) | 1982-05-19 |
| JPS623674B2 true JPS623674B2 (ja) | 1987-01-26 |
Family
ID=15599378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55155138A Granted JPS5780275A (en) | 1980-11-06 | 1980-11-06 | Starting system for motor with no commutator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5780275A (ja) |
-
1980
- 1980-11-06 JP JP55155138A patent/JPS5780275A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5780275A (en) | 1982-05-19 |
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