JPS631398A - Controller for ac motor - Google Patents
Controller for ac motorInfo
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は交流電動機の制m+装置に係り、特に交流電動
機を可変速運転する時に,交流電動深の入力電圧(一次
電圧)と入力電流(一次電流)との位相関係を検出して
インバータ回路の電力変換素子の転・流制御を行なう交
流電動機の制m¥ft置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a control m+ device for an AC motor, and in particular, when the AC motor is operated at variable speed, the input voltage (primary voltage ) and an input current (primary current) to control the commutation and current of a power conversion element in an inverter circuit.
(従来の技術)
近年、交流電動機を可変速駆動するための制御装置とし
ては、インバータ回路の電力変換素子に自己消弧形電力
変換素子を用いたものが提案されてきている。第5図は
、この種の交流電動別の制御装置の回路構成例を示した
ものである。(Prior Art) In recent years, as a control device for driving an AC motor at variable speed, one using a self-extinguishing power conversion element as the power conversion element of an inverter circuit has been proposed. FIG. 5 shows an example of the circuit configuration of this type of AC electric control device.
第5図において、11は交流Ti源の入力端子、12は
交流を直流に変換する整流器、13はこの整流器12か
らの出力を平滑する直流リアクトル、14はこの直流リ
アクトル13で平滑された直流を交流に変換して.負荷
である誘導’RDR等の交流電勤1ff15を駆動する
インバータ回路、16はこのインバータ回路14の出力
端子に接続ざれたコンデンサ等の容量性負荷、17は速
度基準を設定するための速度基準設定器、18は制御回
路、141は上記インバータ回路14を構成するゲート
ターンオフサイリスタ等の自己消弧形電力変換素子、1
42はこの自己消弧形電力変換素子141と直列に設け
られ,インバータ回路14を構成するサイリスタ等の自
然転流形電力変換累子を夫々示している。In FIG. 5, 11 is an input terminal of an AC Ti source, 12 is a rectifier that converts AC into DC, 13 is a DC reactor that smoothes the output from this rectifier 12, and 14 is a DC that is smoothed by this DC reactor 13. Convert it to alternating current. An inverter circuit that drives the AC power train 1ff15 such as an induction 'RDR' which is a load, 16 a capacitive load such as a capacitor connected to the output terminal of this inverter circuit 14, and 17 a speed standard setting device for setting a speed standard. , 18 is a control circuit, 141 is a self-extinguishing power conversion element such as a gate turn-off thyristor that constitutes the inverter circuit 14, 1
Reference numeral 42 designates natural commutation type power conversion elements such as thyristors, which are provided in series with this self-extinguishing type power conversion element 141 and constitute the inverter circuit 14.
かかる交流電動瀕の制即装置の動作を要約すると次のよ
うになる。すなわら、交流電源の入力端子11より供給
される交流電力を整流器12で直流電力に変換し、これ
を直流リアクトル13で平滑し、さらにこれをインバー
タ回路14で再び交流電力に変換して、この交流電力を
交流電D^15および容恐性負荷16へ供給するもので
ある。The operation of such an AC-powered emergency control device can be summarized as follows. That is, AC power supplied from the input terminal 11 of the AC power source is converted into DC power by a rectifier 12, smoothed by a DC reactor 13, and further converted back to AC power by an inverter circuit 14. This AC power is supplied to the AC power D^15 and the tolerant load 16.
そして、このようにして交流電i71115を可変速駆
動する時のインバータ回路14の出力電流I1と,交流
ri肋機15の入力電流(一次電流)IMと,容出性負
荷16の入力電流1cとの関係をベクトル図で示すと第
6図のようになる。第6図において、容凸性負荷16の
入力電流■。は次式のような関係となる。When the AC power i71115 is driven at variable speed in this way, the output current I1 of the inverter circuit 14, the input current (primary current) IM of the AC ri frame 15, and the input current 1c of the displacement load 16 are The relationship is shown in a vector diagram as shown in Fig. 6. In FIG. 6, the input current of the convex load 16 is ■. The relationship is as shown in the following equation.
Ioct−(インバータ回路14の出力周波数)2従っ
て、インバータ回路14の出力周波数が低い運転領域で
は、インバータ回路14の出力電流I,は遅れ位相とな
り、インバータ回路14を構成する自己消弧形電力変換
素子14工で強制転流を行なう。一方、インバータ回路
14の出力周波数が高い運転領域では、インバータ回路
14の出力電流11は進み位相となり、インバータ回路
14を構成する自然転流形電力変換累子142で自然転
流を行なうことができる。Ioct- (output frequency of the inverter circuit 14) 2 Therefore, in the operating region where the output frequency of the inverter circuit 14 is low, the output current I of the inverter circuit 14 has a delayed phase, and the self-extinguishing power conversion that constitutes the inverter circuit 14 Forced commutation is performed with element 14. On the other hand, in an operating range where the output frequency of the inverter circuit 14 is high, the output current 11 of the inverter circuit 14 has an advanced phase, and natural commutation can be performed in the natural commutation type power conversion converter 142 that constitutes the inverter circuit 14. .
しかしながら、上述したような交流電動機の制I1l装
置においては次のような問題がある。すなわち、舶述の
ように容旦性負荷16の入力電流■。However, the above-mentioned AC motor control I1l device has the following problems. In other words, as described above, the input current of the tolerant load 16 is ■.
が,インバータ回路14の出力周波数の二乗に比例して
変化することから、インバータ回路14の出力周波数の
中間領域では、大きな負荷が交流電動機15に加わると
.インバータ回路14の出力電流I1は第6図のベクト
ル関係から明らかなように遅れ位相となるため、自己消
弧形電力変換素子14】の電圧定格を大きくするか,ま
たは容山性負荷16の容世を増加させる必要がある。つ
まり、交流電動機15の入力電流(一次電流)IMを,
インバータ回路14の出力周波数の減少と共に減少させ
ることが必要であり、交流電妨t115を広い可変周波
数範囲で運転することができなかった。changes in proportion to the square of the output frequency of the inverter circuit 14. Therefore, in the intermediate range of the output frequency of the inverter circuit 14, when a large load is applied to the AC motor 15. Since the output current I1 of the inverter circuit 14 has a delayed phase as is clear from the vector relationship shown in FIG. We need to increase the world. In other words, the input current (primary current) IM of the AC motor 15 is
It is necessary to reduce the frequency as the output frequency of the inverter circuit 14 decreases, making it impossible to operate the AC jammer t115 in a wide variable frequency range.
一方、インバータ回路14の出力周波数が高い運転領域
では、自然転流形電力変換累子142を自然転流させる
ためには、商用周波数ベースで約30゛位に第6図のベ
クトル口で進み位相角θ2とする必要があり、インバー
タ回路14の出力周波数が高くなるとこれと共に進み位
相角θ2が増加し、結果的にインバータ回路14の出力
力率が低下して.インバータ回路14の出力容旦が交流
電ii11fil5の入力容量に比較して非常に増加す
ることになる。On the other hand, in an operating range where the output frequency of the inverter circuit 14 is high, in order to cause the natural commutation type power conversion element 142 to naturally commutate, it is necessary to advance the phase at the vector opening in FIG. 6 by about 30 degrees based on the commercial frequency. When the output frequency of the inverter circuit 14 increases, the leading phase angle θ2 increases accordingly, and as a result, the output power factor of the inverter circuit 14 decreases. The output capacity of the inverter circuit 14 is greatly increased compared to the input capacity of the AC power supply ii11fil5.
(発明が解決しようとする問題点)
以上のように、従来の交流電動目の制御装置においては
、交流電動様の運転を広い可変周波数範囲で行なうこと
ができないばかりでなく、インバータ回路の出力力率が
低下してその出力容ωが非常に増加するという問題があ
った。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional AC motor control device, not only is it not possible to perform AC motor-like operation in a wide variable frequency range, but the output power of the inverter circuit is There was a problem in that the rate decreased and the output capacity ω increased significantly.
そこで本発明では、インバータ回路の出力力率を向上さ
せてその出力容伍を低減すると共に、交流電動別の運転
を広い可変周波数範囲で行なうことが可能な小形で経済
的に有利な信頼性の高い交流電tll機の制10装置を
提供することを目的とするものである。Therefore, the present invention aims to improve the output power factor of the inverter circuit and reduce its output capacity, as well as to provide a compact, economically advantageous, and reliable inverter circuit that can perform separate AC operation in a wide variable frequency range. The purpose is to provide a control device for a high AC power TLL machine.
[発明の構成コ
(問題点を解決するための手段)
上記の目的を達成するために本発明では、交流を直流に
変換する整流器と、この整流器からの出力を平滑する直
流リアクトルと、この直流リアクトルで平滑された直流
を交流に変換して交流電動改を駆動するインバータ回路
とから構成される交流電動別の制御装冒において、上記
インバータ回路を構成するアームを,自己消弧形電力変
換素子と自然転流形電力変換累子との直列回路で構成す
ると共に、上記インバータ回路の出力端子に容母性負荷
を接続し、上記インパータ回路を強制転流で制御する第
1の制■手段と、上記インバータ回路を自然転流で制御
する第2の制御手段と、上記インバータ回路の出力電圧
位相を検出する電圧位相検出手段と、上記インバータ回
路の運転領域の少なくとも一部の領域で.上記電圧位相
検出手段にて検出される出力電圧位相を所定位相角値と
比較し.かつこの比較結果に基づいて上記強制転流を行
なうか或いは上記自然転流を行なうかを判別する判別手
段とを偏えるようにしたことを特徴とする。[Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems)] In order to achieve the above object, the present invention includes a rectifier that converts alternating current into direct current, a direct current reactor that smoothes the output from this rectifier, and a direct current reactor that smooths the output from this rectifier. In the control equipment for an AC electric motor, which is composed of an inverter circuit that converts DC smoothed by a reactor into AC and drives an AC electric converter, the arm that constitutes the inverter circuit is connected to a self-arc-extinguishing power conversion element. and a naturally commutated power conversion converter, and a first control means for controlling the inverter circuit by forced commutation by connecting a capacitive load to the output terminal of the inverter circuit; a second control means for controlling the inverter circuit by natural commutation; a voltage phase detection means for detecting the output voltage phase of the inverter circuit; The output voltage phase detected by the voltage phase detection means is compared with a predetermined phase angle value. Further, the present invention is characterized in that the determination means for determining whether to perform the forced commutation or the natural commutation based on the comparison result is biased.
《作用)
上述の交流電動別の制御装置においては、インバータ回
路の出力電圧位相を検出する電圧位祖検出手段を設けて
いることから、インバータ回路の出力電流I1が前述し
た進み位相θ2となるタイミングで自己消弧形電力変換
素子を強制転流させると、交流電動機の入力電圧(一次
電圧〉の線間電圧を実効値でEMとすれば,自己消弧形
電力変換素子には F]一EMs*nθ2 の逆電圧が
印加される。従って、この逆電圧 .rl E Msi
nθ2 が自己消弧形電力変換素子の定格電圧よりも低
い値となるまで、電圧位相検出手段にてインバータ回路
の出力電圧位相を検出しながら,自己消弧形電力変換素
子で強制転流するようにインバータ回路を制御すること
により、インバータ回路を強制転流によって信頼性高く
運転することができる。この結果、容量性負荷の容伍を
増加させる必要がなく、交流電動機を広い範囲で可変速
運転しても,インバータ回路の出力容量が増加するのを
防止することができることになる。<<Function>> Since the above-mentioned control device for AC electric power is provided with voltage phase detection means for detecting the output voltage phase of the inverter circuit, the timing at which the output current I1 of the inverter circuit reaches the advance phase θ2 described above is determined. When the self-arc-extinguishing power conversion element is forced to commutate, if the line voltage of the input voltage (primary voltage) of the AC motor is the effective value EM, then the self-arc-extinguishing power converter element has F] - EMs. A reverse voltage of *nθ2 is applied. Therefore, this reverse voltage .rl E Msi
While the voltage phase detection means detects the output voltage phase of the inverter circuit, the self-extinguishing power conversion element performs forced commutation until nθ2 becomes a value lower than the rated voltage of the self-extinguishing power conversion element. By controlling the inverter circuit in this manner, the inverter circuit can be operated with high reliability through forced commutation. As a result, there is no need to increase the capacity of the capacitive load, and even if the AC motor is operated at variable speeds over a wide range, it is possible to prevent the output capacity of the inverter circuit from increasing.
(実施例)
本発明は、インバータ回路の出力電圧位相を検出する電
圧位相検出手醗を設けて、これからの検出信号に基づい
てインバータ回路の自己消弧形電力変換素子を消弧させ
るタイミングを制御することにより、インバータ回路を
構成する自己消弧形電力変換素子が自然転流形電力変換
累子より電圧定格が低くても、インバータ回路の出力周
波数範囲が比較的高い運転領域まで,自己消弧形電力変
換素子にて強制転流させることができるようにしたもの
である。(Embodiment) The present invention provides a voltage phase detection means for detecting the output voltage phase of an inverter circuit, and controls the timing of extinguishing a self-extinguishing power conversion element of the inverter circuit based on a detection signal from now on. By doing so, even if the self-extinguishing power conversion elements constituting the inverter circuit have a lower voltage rating than the naturally commutated power converter, self-extinguishing can be achieved even in the operating range where the output frequency range of the inverter circuit is relatively high. This allows for forced commutation using a shaped power conversion element.
以下、上述のような考え方に基づいた本発明の一実施例
について図面を参照して説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention based on the above-mentioned concept will be described with reference to the drawings.
第1図は、本発明による交流電!lI別の制′n装置の
回路{角成例を示すものであり、第5図と同一部分には
同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部
分についてのみ述べる。すなわち第1図は、第5図に加
えて前記インバータ回路14の出力電圧位相を検出する
電圧位相検出器19を設けて、これからの電圧位相検出
信号を制御回路18に導入し、この電圧位相倹出信号に
基づいて強制転流或いは自然転流を行なうように欄成し
たものである。Figure 1 shows an AC power supply according to the present invention! This shows an example of a different control device circuit; the same parts as those in FIG. That is, in FIG. 1, in addition to FIG. 5, a voltage phase detector 19 for detecting the output voltage phase of the inverter circuit 14 is provided, and the voltage phase detection signal from this is introduced into the control circuit 18, and this voltage phase saving is performed. The column is configured to perform forced commutation or natural commutation based on the output signal.
かかる如く構成した交流電U機の制罪装買において、交
流電源の入力端子11より供袷される交流電力は整流器
12で直流電力に変換ざれ、これを直流リアクトル13
で平滑し、さらにインバータ回路14で速度基準設定器
17からの速度基準設定値に基づいて,可変電圧・可変
周波数の交流電力に変換され、これよりこの交流電力は
交流電動機15および容】性負荷16へ夫々供給される
。When the AC power U machine configured as described above is used for charging, the AC power supplied from the input terminal 11 of the AC power source is converted to DC power by the rectifier 12, and this is converted to DC power by the DC reactor 13.
The inverter circuit 14 converts the AC power into variable voltage/variable frequency AC power based on the speed standard set value from the speed standard setter 17. From this, this AC power is used to power the AC motor 15 and the electric load. 16 respectively.
また、上記インバータ回路14の出力電圧位相が電圧位
相検出器19によって検出され、これからの電圧位・相
検出信号が制御回路18に導入ざれ、この電圧位相検出
信号に基づいて制御回路18により強制転流或いは自然
転流のυ1611が行なわれる。Further, the output voltage phase of the inverter circuit 14 is detected by the voltage phase detector 19, and the voltage phase/phase detection signal from this is introduced into the control circuit 18. Based on this voltage phase detection signal, the control circuit 18 causes forced inversion. υ1611 of current or natural commutation takes place.
次に、その制御内容について具体的に)ホベる。Next, we will discuss the details of the control in detail.
第2図において、(a)はインバータ回路14の出力電
圧位相を示すもので、eu,ev,ewは各相の電圧波
形を夫々示している。また、同じく(b)はインバータ
回路14を構成する3居ブリッジ回路の各アームの電力
変換素子(141と142)の導通位相を示すもので、
各アームとも120゛ずつ導通する。さらに、同じく(
c)は電力変換素子Upに印加される電圧波形を示した
ものである。すなわち第2図において、相電圧euに対
して電力変換素子Upが位相角θ2だけ進んだ位相で導
通する時、前述したように交流電動曙15の入力電圧(
一次電圧)の線間電圧実効値をEMとすれば.1!力変
換素子UpにはFフE M S i nθ2 の逆電圧
が印加される。従って、第3図に電圧位相検出器19と
制御回路18の構成の一部を示すように、この逆電圧f
lEMs+nθ2 が所定値以内か否かを判別して、自
己消弧形電力変換素子141により強制転流を行なうか
,自然転流形電力変換累子142により自然転流を行な
うかを判別して制御が行なわれる。すなわち第3図にお
いて、電圧位相検出器19によって前述の02を検出し
、位相角判別器181により所定位相角値θ2 1aX
との大小関係が判別される。また、制御回路18内の電
圧検出回路182によってインバータ回路14の出力電
圧の大きさを検出し,この検出電圧が電圧判別183に
て所定電圧実効1! E M tと比較される。In FIG. 2, (a) shows the output voltage phase of the inverter circuit 14, and eu, ev, and ew show the voltage waveforms of each phase, respectively. Similarly, (b) shows the conduction phase of the power conversion elements (141 and 142) of each arm of the three-way bridge circuit that constitutes the inverter circuit 14.
Each arm is electrically connected by 120°. Furthermore, the same (
c) shows the voltage waveform applied to the power conversion element Up. That is, in FIG. 2, when the power conversion element Up conducts at a phase that is advanced by a phase angle θ2 with respect to the phase voltage eu, the input voltage of the AC electric power converter 15 (
If the effective value of the line voltage (primary voltage) is EM, then. 1! A reverse voltage of F E M S i nθ2 is applied to the force transducing element Up. Therefore, as shown in FIG. 3, which shows part of the configuration of the voltage phase detector 19 and the control circuit 18, this reverse voltage f
Control is performed by determining whether lEMs+nθ2 is within a predetermined value and determining whether forced commutation is performed by the self-extinguishing power conversion element 141 or natural commutation is performed by the natural commutation type power conversion element 142. will be carried out. That is, in FIG. 3, the voltage phase detector 19 detects the above-mentioned 02, and the phase angle discriminator 181 detects the predetermined phase angle value θ2 1aX.
The magnitude relationship between the two is determined. Further, the voltage detection circuit 182 in the control circuit 18 detects the magnitude of the output voltage of the inverter circuit 14, and the detected voltage is determined to be a predetermined voltage effective 1 in the voltage determination 183! It is compared with E M t.
そして以上の比較判別の結果、電圧位相検出器1つから
の検出位相が所定位相角埴θ2 10aXよりも小さく
,かつ電圧検出回路182からの検出電圧が所定電圧実
効値EMIよりも小さい場合には,信号結合器(AND
>184によって強制転流の制御が選択ざれる。また上
記以外の場合には、信号結合器(OR)18sによって
自然転流の制御が選択されることになる。As a result of the above comparison, if the detected phase from one voltage phase detector is smaller than the predetermined phase angle θ2 10aX and the detected voltage from the voltage detection circuit 182 is smaller than the predetermined voltage effective value EMI, then , signal combiner (AND
>184 selects forced commutation control. In cases other than the above, natural commutation control is selected by the signal combiner (OR) 18s.
上述したように本実施例では、インバータ回路14の出
力電圧位相を検出する電圧位相検出器19を設け、自己
消弧形電力変換素子14lにて強制転流を行なう領域で
自己消弧形電力変換素子14!に印加される電圧が所定
値以下か否かを判別しながら制御するようにしているの
で、自己消弧形電力変換素子14tにて強制転流を行な
う領域を、インバータ回路14の中高速出力周波数領域
等の高い出力周波数領域にまで拡大することができる。As described above, in this embodiment, the voltage phase detector 19 for detecting the output voltage phase of the inverter circuit 14 is provided, and self-extinguishing power conversion is performed in the region where forced commutation is performed in the self-extinguishing power conversion element 14l. Motoko 14! Since the control is performed while determining whether or not the voltage applied to It is possible to expand the output frequency range to a high output frequency range.
このようにして、自己消弧形電力変換素子14lを強制
転流させる出力周波数領域が拡大される結果、容量性負
荷16の容量を増加させる必要性が減少し、インバータ
回路14は^い出力周波数領域においても出力容量の低
下を生ずることが無くなる。すなわち、以下のような作
用効果が得られるものである。In this way, the output frequency range for forced commutation of the self-extinguishing power conversion element 14l is expanded, and as a result, the need to increase the capacitance of the capacitive load 16 is reduced, and the inverter circuit 14 has a higher output frequency. Even in this region, the output capacitance does not decrease. That is, the following effects can be obtained.
(a)インバータ回路14の出力側に接続される容量性
負荷16の進相容mを増加させることなく、広い可変周
波数範囲で交流電動機15の運転を行なうことができる
。(a) The AC motor 15 can be operated in a wide variable frequency range without increasing the phase advance capacity m of the capacitive load 16 connected to the output side of the inverter circuit 14.
(b)容量性負荷16の進相容面を減少させることがで
きる結果、インパータ回路14の最高周波数運転領域で
の運転効率が向上し、インバータ回路14の出力容aを
低減することができる。(b) As a result of being able to reduce the phase advance capacity surface of the capacitive load 16, the operating efficiency of the inverter circuit 14 in the highest frequency operating region is improved, and the output capacity a of the inverter circuit 14 can be reduced.
(C)インバータ回路14の強制転流と自然転流が切換
られる近傍では.強制転流される自己消弧形電力変換素
子141の印加電圧も監視,制御されることから、転流
システムの信頼性を向上させることができる。(C) In the vicinity where forced commutation and natural commutation of the inverter circuit 14 are switched. Since the voltage applied to the forcedly commutated self-extinguishing power conversion element 141 is also monitored and controlled, the reliability of the commutation system can be improved.
尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、次のようにしても実施することができるものである。It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above, but can also be implemented in the following manner.
(a)例えば第4図にインバータ回路14の1アーム分
の回路構成例を示すように、自己消弧形電力変換素子1
41と自然転流形電力変換累子142が複数個直列に接
続され、自己消弧形電力変換素子141の逆耐圧がほと
んど零のためダイオード143が接続されている場合等
では、前述した (”2 E M S i nθ2 を
自己消弧形電力変換素子141の逆電圧定格以内に選択
することができないが、このような場合においてもfl
Evs;nθ2 を所定値以内にするとか.または位相
角θ2の進み時間を電流重なりIIl1間との関係で所
定時間以内にするとかの判別を行なうことによって、自
己消弧形電力変換素子14!の強制転流を行なう領域を
拡大できることが明らかである。すなわち本発明では、
強制転流を行なう領域の逆電圧の大きさのみを限定する
ものではない。(a) For example, as shown in FIG. 4, which shows an example of the circuit configuration for one arm of the inverter circuit 14, the self-extinguishing power conversion element 1
41 and a plurality of natural commutation type power conversion elements 142 are connected in series, and the diode 143 is connected because the reverse breakdown voltage of the self-extinguishing type power conversion element 141 is almost zero, as described above (" 2 E M S i nθ2 cannot be selected within the reverse voltage rating of the self-extinguishing power conversion element 141, but even in such a case, fl
Evs; nθ2 should be within a predetermined value. Alternatively, by determining whether the advance time of the phase angle θ2 should be within a predetermined time in relation to the current overlap IIl1, the self-extinguishing power conversion element 14! It is clear that the area in which forced commutation of can be performed can be expanded. That is, in the present invention,
This does not limit only the magnitude of the reverse voltage in the region where forced commutation is performed.
(b)本発明では、電圧位相検出器19がらの検出信号
を利用して強制転流を行なうか,自然転流を行なうかを
判別する手段を、インバータ回路14の全出力周波数範
囲にわたって行なうことを限定するものではなく、イン
バータ回路14の中高速出力周波数領域の一部において
のみ,上述の判別手段を適用するようにしてもよいもの
である。(b) In the present invention, the means for determining whether forced commutation or natural commutation is to be performed using the detection signal from the voltage phase detector 19 is performed over the entire output frequency range of the inverter circuit 14. However, the above-mentioned discrimination means may be applied only to a part of the medium to high speed output frequency region of the inverter circuit 14.
その他、本発明はその要旨を変更しない範囲で、種々に
変形して実施することができるものである。In addition, the present invention can be modified and implemented in various ways without changing the gist thereof.
[発明の効果]
以上説明したように本発明によれば、インバータ回路の
出力力率を向上させてその出力容量を低減すると共に、
交流Net!3の運転を広い可変周波数範囲で行なうこ
とが可能な小形で経済的に有利な極めて信頼性の高い交
流電動機の制′gIJ装置が提供できる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the output power factor of the inverter circuit is improved and the output capacity thereof is reduced, and
Exchange Net! Therefore, it is possible to provide a compact, economically advantageous, and extremely reliable AC motor control device that can perform the operation described in Section 3 over a wide variable frequency range.
第1図は本発明による交流電動芸の制ill装置の一実
施例を示す回路構成図、第2図は同実施例における作用
を説明するための波形図、第3図は同実施例における電
圧位相検出器および制御回路の機能を説明するための波
形図、第4図は本発明の他の実施例を示す回路構成図、
第5図は従来の交流電動ほの制御装置を示す回路構成図
、第6図は第5図における交流電動機可変速駆動時のイ
ンバータ回路の出力電流It.交流電勤滋の入力電流(
一次電流)!,.+,容量性負荷の入力電流ICの関係
を示すベクトル図である。
11・・・交流電源の入力端子、12・・・整流器、1
3・・・直流リアクトル、14・・・インバータ回路、
15・・・交流電a機、16・・・容良性負荷、17・
・・速度基準設定器、18・・・制御回路、19・・・
電圧位相検出器、141・・・自己消弧形電力変換素子
、142・・・自然転流形電力変換累子、143・・・
ダイオード、181・・・位相角判別器、182・・・
電圧検出回路、183・・・電圧判別器、184,18
5・・・信号結合器、I1・・・インバータ回路の出力
電流、IM・・・交流電動機の入力電流(一次電流)、
Ic・・・容a性負荷の入力電流。Fig. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of an AC electric illumination device according to the present invention, Fig. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment, and Fig. 3 is a voltage diagram in the embodiment. A waveform diagram for explaining the functions of the phase detector and the control circuit, FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing another embodiment of the present invention,
FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing a conventional AC electric motor control device, and FIG. 6 shows the output current It of the inverter circuit when the AC motor in FIG. 5 is driven at variable speed. AC electric power input current (
primary current)! 、. +, is a vector diagram showing the relationship between input current IC of capacitive load; 11... Input terminal of AC power supply, 12... Rectifier, 1
3... DC reactor, 14... Inverter circuit,
15... AC electric machine a, 16... Benign load, 17.
...Speed standard setter, 18...Control circuit, 19...
Voltage phase detector, 141... Self-extinguishing power conversion element, 142... Natural commutation type power conversion element, 143...
Diode, 181... Phase angle discriminator, 182...
Voltage detection circuit, 183... Voltage discriminator, 184, 18
5... Signal coupler, I1... Output current of inverter circuit, IM... Input current of AC motor (primary current),
Ic...Input current of capacitive load.
Claims (1)
を平滑する直流リアクトルと、この直流リアクトルで平
滑された直流を交流に変換して交流電動機を駆動するイ
ンバータ回路とから構成される交流電動機の制御装置に
おいて、前記インバータ回路を構成するアームを、自己
消弧形電力変換素子と自然転流形電力変換累子との直列
回路で構成すると共に、前記インバータ回路の出力端子
に容量性負荷を接続し、前記インバータ回路を強制転流
で制御する第1の制御手段と、前記インバータ回路を自
然転流で制御する第2の制御手段と、前記インバータ回
路の出力電圧位相を検出する電圧位相検出手段と、前記
インバータ回路の運転領域の少なくとも一部の領域で、
前記電圧位相検出手段にて検出される出力電圧位相を所
定位相角値と比較し、かつこの比較結果に基づいて前記
強制転流を行なうか或いは前記自然転流を行なうかを判
別する判別手段とを備えるようにしたことを特徴とする
交流電動機の制御装置。An AC motor consists of a rectifier that converts AC to DC, a DC reactor that smoothes the output from the rectifier, and an inverter circuit that converts the DC smoothed by the DC reactor into AC to drive the AC motor. In the control device, an arm constituting the inverter circuit is configured with a series circuit of a self-extinguishing power conversion element and a naturally commutated power conversion element, and a capacitive load is connected to the output terminal of the inverter circuit. and a first control means for controlling the inverter circuit by forced commutation, a second control means for controlling the inverter circuit by natural commutation, and a voltage phase detection means for detecting the output voltage phase of the inverter circuit. and in at least a part of the operating range of the inverter circuit,
a determining means for comparing the output voltage phase detected by the voltage phase detecting means with a predetermined phase angle value, and determining whether to perform the forced commutation or the natural commutation based on the comparison result; A control device for an AC motor, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61144125A JPH0697873B2 (en) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | AC motor controller |
Applications Claiming Priority (1)
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JP61144125A JPH0697873B2 (en) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | AC motor controller |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS631398A true JPS631398A (en) | 1988-01-06 |
JPH0697873B2 JPH0697873B2 (en) | 1994-11-30 |
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ID=15354779
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Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JPH0697873B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6392295A (en) * | 1986-10-03 | 1988-04-22 | Toshiba Corp | Controller for ac motor |
JPS63136974A (en) * | 1986-11-28 | 1988-06-09 | Toshiba Corp | Power converter |
-
1986
- 1986-06-20 JP JP61144125A patent/JPH0697873B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6392295A (en) * | 1986-10-03 | 1988-04-22 | Toshiba Corp | Controller for ac motor |
JPS63136974A (en) * | 1986-11-28 | 1988-06-09 | Toshiba Corp | Power converter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0697873B2 (en) | 1994-11-30 |
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