JPS63181669A - 電圧形インバ−タ装置 - 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】 ２〔産業上の利用分野〕 本発明は電圧形インバータ装置に係り、特に、交流電動
機の制動エネルギーを電源側へ回生するのに好適な回生
制動方式に関する。

〔従来の技術〕

電圧形インバータ装置を用いて交流電動機を可変速駆動
する場合の回生制動方式は、従来１回生電力を直流電圧
中間回路に設けた制動抵抗シこよって消費させる方式や
回生用コンバータを用いて交流電源へ回生する方式およ
び特開昭５８−１９５４７９号公報に記載のように上記
両方式を併用し交流電動機からの制動エネルギーを抵抗
で消費させると同時に回生用コンバータを用いて電源側
に回生ずる方式が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、交流電動機からの制動エネルギーを直
流電圧中間回路に設けた抵抗器によって消費する場合、
省エネルギーの面で問題であり、付属の回生用コンバー
タを用いた場合は装置が大形ｒなる欠点がある・ 本発明の目的は、電圧形インバータ装置の／Ｊ＼形化を
図ると同時に、安価で効率の良い回生制動方式を得るこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、交流電動機を駆動する電圧形インバータ装
置の入出力部に切換スイッチを接続し、交流電動機が回
生状態になった場合、前記切換スイッチによりインバー
タ装置の入出力の切換を行ない、交流電動機の制動エネ
ルギーを電源側に回生ずることにより、達成される。

〔作用〕

本発明の交流電動機を駆動する電圧形インバータ装置は
、交流電動機の運転状態により、該インバータ装置の入
出力部に接続された切換スイッチよりインバータ装置の
入出力の切換を行なう。

これによって、交流電動機が力行運転時は交流電源から
整流器→直流電圧中間回路→逆変換器を通じて交流電動
機に電力を供給する一方、交流電動機の回生運転時は同
様に、整流器→直流電圧中間回路→逆変換器を通じて交
流電動機の制動エネルギーを交流電源へ回生することが
できるので、電圧形インバータ装置の小形化を図ると同
時に、安価で効率の良い回生制動方式を得ることができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１
図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は、第１図
の動作を説明するための各部波形図である。

第１図において、１は交流電源、２は入力交流電圧を直
流に変換する整流器、３は直流電圧を可変電圧、可変周
波数の交流に変換する逆変換器、４は負荷である交流電
動機、５は整流器１により得られた直流電圧を平滑化す
るために直流電圧中間回路に設けられた平滑コンデンサ
、６は交流電動機４の回生状態を検出するために平滑コ
ンデンサ５の電圧を検出する電圧検出器、７は交流電動
機４の運転状態を判断するために規定電圧を出力する基
準電圧発生回路、８は電圧検出器６と基準電圧発生回路
７からの電圧信号を比較し交流電動機４の運転状態を判
断するための比較器であり、９および１ｏは比較器８か
らの信号により交流電動機の運転状態を判断し、その状
態から電圧形インバータ装置の入出力を切換える電源側
切換スイツチおよび電動機側切換スイッチである。

ここで、第２図を参照しながら、回生運転時の動作につ
いて説明する。第２図（イ）のｎで示される如く交流電
動機４の速度が減少すると交流電動機４から直流電圧中
間回路に制動エネルギーが回生し、電圧検出器８で検出
される平滑コンデンサ５の電圧は第２図（ロ）のＶの如
く上昇する。

この電圧が基準電圧発生回路７が与える規定電圧Ｖ、を
越えた場合、交流電動機４は回生運転状態と成り、比較
器８は第２図（ハ）の如く電源側切換スイッチ９および
電動機側切換スイッチ１０に対し回生側信号を出力する
。これにより、該切換スイッチ９および１０は回生側と
成り電圧形インバータ装置の入出力が切換わるので、交
流電動機４からの制動エネルギーは整流器２→直流電圧
中間回路→逆変換器３を通して交流電源１に回生される
。なお、この場合逆変換器３のゲート信号は、電源電圧
・電源周波数相当のものとなる。一方、平滑コンデンサ
５の電圧Ｖが規定電圧Ｖｐより低くなった場合は、該切
換スイッチがカ行側と成り電圧形インバータ装置は通常
動作を行ない、交流電源１より交流電動機４に対し交流
電力が供給される。

なお、第３図は上記実施例において交流電動機の運転状
態を検出する方式を変えた場合の実施例を示す構成図で
ある。

第３図において、１１は直流電圧中間回路の平均直流電
流を検出する電流検出回路であり、１２は電流検出回路
１１から得られる直流電流の正負を判断する正負判定回
路で、１〜５および９，１０は第１図に示されるものと
同様である。

ここで、第３図の回生運転時の動作について説明する。

交流電動機４の速度が減少して交流電動機４が回生運転
状態になると、直流電圧中間回路の直流電流は、力行運
転時とは逆の交流電動機４側から交流電源１側へ流れよ
うとするので、この直流電流を電流検出回路１１で検出
し、正負判定回路１２で電流が貝である（ここでは、回
生運転時の直流電流を負、力行運転時を正と考えた）こ
とを検出すれば、交流電動機４の回生運転状態が判断さ
れ、正負判定回路１２から電源側切換スイッチ９および
電動機側切換スイッチ１０に対し回生側信号を出力する
。また、直流電流が正の場合はカ行側信号を出力する。

これにより、交流電動機４の運転状態により電圧形イン
バータ装置の入出力の切換えが行なわれる。

なお、回生状態の検出は交流出力側の電圧・電流の位相
による検出や急減速指令をもって回生と判断する方式等
によっても本発明の効果を達成できる。

本実施例によれば、交流電動機４の制動エネルギーは回
生運転時も力行運転時と同様、整流器２→直流電圧中間
回路→逆変換器３を通して交流電源１に回生されるので
、制動抵抗および回生用コンバータ装置が不要となり、
電圧形インバータ装置の小形化を図ると同時に、安価で
効率の良い回生制動方式を得る上で効果がある。

また、前述の実施例は整流器２にダイオードを用いた場
合について示したが、整流器２が他のサイリスタ等の整
流素子で構成された場合でも同様である。さらに、本実
施例は特に電圧形インバータ装置の装置の種類について
は述べていないが、電圧制御方式や出力電圧波形等に関
係なく有効である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、交流電動機を駆動する電圧形インバー
タ装置において、電動機の回生運転時の制動エネルギー
を簡単な回路構成で交流電源に回生できるので、該イン
バータ装置の小形化を図ると同時に安価で効率の良い回
生制動方式を得る上で効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は交流電動機の運転状態を平滑コンデンサの電圧
より検出する本発明の一実施例を示す構成図、第２図は
、第１図の動作を説明するための各部波形図、第３図は
交流電動機の運転状態を直流電流により検出する場合の
本発明の実施例を示す構成図である。 １・・・交流電源、２・・・整流器、３・・・逆変換器
、４・・・交流電動機、５・・・平滑コンデンサ、６・
・・電圧検出器、７・・・基準電圧発生回路、８・・・
比較器、９・・電源側切換スイッチ、１０・・・電動機
側切換スイッチ、１１・・・電流検出回路、１２・・・
正負判定回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、交流電動機を駆動する電圧形インバータ装置におい
   て、該電圧形インバータ装置の入出力部に切換スイッチ
   を接続し、交流電動機が力行運転時は交流電源から整流
   器、直流電圧中間回路、逆変換器の順に通じて交流電動
   機に電力を供給する一方、交流電動機の回生運転時には
   前記の切換スイッチにより該電圧形インバータ装置の入
   出力の切換を行なうことにより整流器、直流電圧中間回
   路、逆変換器の順に通じて交流電動機の制動エネルギー
   を交流電源へ回生することを特徴とする電圧形インバー
   タ装置。