JPS63294289A - 無整流子電動機制御装置 - Google Patents

無整流子電動機制御装置

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JPS63294289A
JPS63294289A JP62127110A JP12711087A JPS63294289A JP S63294289 A JPS63294289 A JP S63294289A JP 62127110 A JP62127110 A JP 62127110A JP 12711087 A JP12711087 A JP 12711087A JP S63294289 A JPS63294289 A JP S63294289A
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/0833Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/022Synchronous motors
    • H02P25/03Synchronous motors with brushless excitation

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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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、無整流子電動機制御装置に関する。
(従来の技術) 無整流子電動機は可変速制御を可能とした同期電動機(
以下SMと称す)として、広く知られているものである
が、電機子電流の位相を制御し、常に所定の制御進み角
で運転するためにSMのロータの位置を検出する必要が
ある。ロータの位置を検出する手段としては、SMの軸
端に位置検出器(以下PSと称す)を設けることが一般
的であるが、SMの誘起電圧を検出して、これを基に電
機子電流の位相を制御する電気式位置検出器(以下EP
Sと称す)を用いる場合もある。
そこで、従来の技術として、上記EPSを用いた無整流
子電動機について、図面を用いて説明する。
第5図に示すように、制御対象であるSMIと、整流器
(図示せず)からの直流電力を交流電力に交換するイン
バータ回路2と、SMIの誘起電圧を絶縁検出するトラ
ンス3と、このI−ランス3より検出したSMIの誘起
電圧と所定の交流信号との位相差を検出する位相差検出
回路4と、この位相差検出回路4からの出力信号を入力
し、その低周波成分のみを通過させるローパスフィルタ
5と、このローパスフィルタ5からの出力信号を基に、
この出力信号に比例した周波数を発振する電圧制御発振
器6と、この電圧制御発振器6がらの出力信号を基に、
交流信号を発生する交流信号発生器7と、この交流信号
発生器7からの出力信号を基に、所定の制御進み角だけ
進んだ位相に点弧信号をインバータ回路2へ出力するβ
制御回路8と、SMlのロータ位置を検出する位置検出
器9と、β制御回路8への入力信号を交流信号発生器7
或いは位置検出器9からの出力信号のどちらか一方を選
択する入力選択回路9aから構成される。このとき、位
相差検出回路4、ローパスフィルタ5、電圧制御発振器
6、交流信号発生器7は、位相同期ループ(以下PLL
と称す)を構成し、SMIの誘起電圧に対し、周波数及
び位相が等しい同相の信号を作成する。
起動時は、入力選択回路9aは位置検出器9の出力信号
をβ制御回路8へ入力し、起動完了時は交流信号発生器
7の出力信号をβ制御回路8へ入力している。
すなわち、SMIの誘起電圧の検出信号とPLLが作成
する交流信号の帰還信号との位相差を零とするようPL
Lが動作する。このとき、ローパスフィルタ5の出力信
号の大きさは、SMIの誘起電圧の周波数に比例し、ま
た、電圧制御発振器6の出力信号の周波数は、SMIの
誘起電圧の周波数に比例する。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、上記従来のEPSを用いた無整流子電動機にお
いては、SMの負荷が急変した場合、SMの誘起電圧の
位相も急激に変化するので、インバータ回路を構成する
電力変換素子の制御進み角が正確に制御できなくなり、
転流余裕角が変化してしまう。そのため、インバータ回
路を構成する電力変換素子が転流失敗を発生する。
また、SMの界磁が急変した場合や電機子電流が急変し
た場合にも同様な現象が生じる。
そこで、本発明は上記問題点を鑑み、SMの誘起電圧位
相の急変を検出して、インバータ回路の転流失敗を防止
するよう無整流子電動機を制御する無整流子電動機制御
装置を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段及び作用)本発明は、上
記目的を達成するために、「無整流子電動機の誘起電圧
を検出する電圧検出4一 手段と、この電圧検出手段からの出力信号を基に、位相
同期ループ制御を行い、前記誘起電圧と同相の信号を発
生するPLL制御手段と、このP L L制御手段内の
制御信号と予め設定された設定信号とを比較し、その比
較結果により前記誘起電圧の異常状態を検出する異常検
出手段と、この異常検出手段からの出力信号により保護
制御を行う保護制御手段とを備えた無整流子電動機制御
装置」、及び「無整流子電動機のロータ位置を検出する
位置検出手段と、インバータ回路と、前記無整流子電動
機の誘起電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出
手段からの出力信号を基に、位相同期ループ制御を行い
、前記誘起電圧と同相の信号を発生するPLL制御手段
と、前記位置検出手段または前faPLL制御手段から
の出力信号を入力信号とし、この入力信号を基に、前記
インバータ回路の通電位相を制御するインバータ制御手
段と、前記PLL制御手段内の制御信号と予め設定され
た設定信号とを比較し、その比較結果により前記インバ
ータ制御手段の入力信号を選択する入力選択手段とを備
えた無整流子電動機制御装置Jとを提供する。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を第1図を用いて説明する。
第1図に示すように、制御対象であるSMlと、整流器
(図示せず)からの直流電力を交流電力に変換するイン
バータ回路2と、SMlの誘起電圧を絶縁検出するトラ
ンス3と、このトランス3より検出したSMIの誘起電
圧と所定の交流信号との位相差を検出する位相差検出回
路4と、この位相差検出回路4からの出力信号を入力し
、その低周波成分のみを通すローパスフィルタ5と、こ
のローパスフィルタ5からの出力信号を基に、この出力
信号に比例した周波数を発振する電圧制御発振器6と、
この電圧制御発振器6からの出力信号を基に、交流信号
を発生する交流信号発生器7と、制限位相差を設定する
制限位相差設定器10と、位相差検出回路4からの出力
信号が制限位相差設定器10からの出力信号に達したら
、異常状態とじ異常検出信号を出力する異常検出回路1
1と、この異常検出回路11からの出力信号を入力した
とき、停止信号を出力する停止回路12と、交流信号発
生器7からの出力信号を入力し、所定の制御進み角だけ
進んだ位相に点弧信号をインバータ回路2へ出力し、停
止回路12からの出力信号を入力した場合出力を停止す
るβ制御回路8とから構成されている。
このように構成された無整流子電動機は、異常検出回路
11により誘起電圧位相が急変したことを制限位相差を
比較することにより検出し、その場合は、β制御回路8
を停止させ、インバータ回路2を停止させる。
なお、上記作用は定常状態における作用を示しており、
起動時においては位置検出器(図示せず)からの出力信
号を基にβ制御回路8により駆動制御されている。
次に、本発明の他の実施例を第2図を用いて説明する。
第2図に示すように、制御対象であるSMIと、整流器
(図示せず)からの直流電力を交流電力に変換するイン
バータ回路2と、SMIの誘起電圧を絶縁検出するトラ
ンス3と、このトランス3より検出したSMIの誘起電
圧と所定の交流信号との位相差を検出する位相差検出回
路4と、この位相差検出回路4からの出力信号を入力し
、その低周波成分のみを通すローパスフィルタ5と、こ
のローパスフィルタ5からの出力信号を基に、この出力
信号に比例した周波数を発振する電圧制御発振器6と、
この電圧制御発振器6からの出力信号を基に、交流信号
を発生する交流信号発生器7と、SMIのロータの位置
を検出する位置検出器13と、制限位相差を設定する制
限位相差設定器10と、位相差検出回路4からの出力信
号と制限位相差設定器10からの出力信号とを比較し、
位相差検出回路4からの出力信号が制限位相差設定器1
0からの出力信号に達したら、異常状態とし異常検出信
号を出力する異常検出回路11と、交流信号発生器7ま
たは位置検出器13からの出力信号を入力し、所定の制
御進み角だけ進んだ位相に点弧信号をインバ一タ回路2
へ出力するβ制御回路8と、このβ制御回路8への入力
信号を異常検出回路11からの出力信号を基に交流信号
発生器7か位置検出器13からの出力信号を選択′する
か、あるいは入力不可能とする入力選択回路14とから
構成される。このとき、位相差検出回路4、ローパスフ
ィルタ5、電圧制御発振器6、交流信号発生器7は位相
同期ループを形成し、SMIの誘起電圧に対し、周波数
及び位相が等しい交流信号を作成し、この交流信号を帰
還信号とし、SMIの誘起電圧の検出信号との位相差を
零にするよう制御する。
このように構成された無整流子電動機は、入力選択回路
14は継続運転可能の場合、異常検出回路11からの出
力信号を基に、β制御回路8への入力信号を交流信号発
生器7からの出力信号から位置検出器13からの出力信
号へ切換える。そのため、β制御回路8は、位置検出器
13からの出力信号によすβ制御を行い、8M1を継続
運転する。したがって、入力選択回路14では、インバ
ータ回路2を停止させるか、継続運転させるかを選択し
、その後継続運転させる場合は、β制御回路8の入力信
号を交流信号発生器7からの出力信号から位置検出器1
3からの出力信号へ切換える。
さらに5本発明の他の実施例を第3図を用いて説明する
第3図に示すように、本実施例では、先の実施例に微分
回路20を加えた。
この微分回路20は、ローパスフィルタ5の出力信号を
入力し、微分することにより、ローパスフィルタ5の出
力信号の変化率を演算する。この微分回路20からの出
力信号は、異常検出回路11に入力され、制限位相差設
定器10からの出力信号と比較され、微分回路20から
の出力信号が制限位相差設定器10からの出力信号に達
したとき、異常状態であると異常検出回路11では判断
し、入力選択回路14へ停止すべき旨の信号または入力
信号を切換えるべき旨の信号を出力する。
さらに、本発明の他の実施例を第4図を用いて説明する
第4図に示すように、本実施例では、電圧制御発振器6
からの出力信号を所定時間検出するパルス検出回路30
と、基準パルス数設定器31とを備え、このパルス検出
回路30からの出力信号とパルス数設定器31から出力
信号を比較し、異常状態を検出している。以下の作用は
他の実施例と同様である。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、同期電動機の誘起
電圧位相が急変した場合や検出した誘起電圧位相に誤差
が含まれた場合等に生じる整流余裕角の不足を防止し、
インバータ回路の転流失敗を防止することが可能である
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す概要構成図、第2図乃
至第4図は本発明の他の実施例を示す概要構成図、第5
図は従来の無整流子電動機を示す概要構成図である。 1・・・同期電動機    2・・・インバータ回路3
・・・トランス     4・・・位相差検出回路5・
・・ローパスフィルタ 6・・・電圧制御発振器7・・
・交流信号発生器  8・・・β制御回路10・・・制
限位相差設定器 11・・・異常検出回路12−1.停
止回路     13・・・位置検出器14・・・入力
選択回路 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同  第子丸 健 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)無整流子電動機の誘起電圧を検出する電圧検出手
    段と、この電圧検出手段からの出力信号を基に、位相同
    期ループ制御を行い、前記誘起電圧と同相の信号を発生
    するPLL制御手段と、このPLL制御手段内の制御信
    号と予め設定された設定信号とを比較し、その比較結果
    により前記誘起電圧の異常状態を検出する異常検出手段
    と、この異常検出手段からの出力信号により保護制御を
    行う保護制御手段とを具備したことを特徴とする無整流
    子電動機制御装置。
  2. (2)無整流子電動機のロータ位置を検出する位置検出
    手段と、インバータ回路と、前記無整流子電動機の誘起
    電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段から
    の出力信号を基に、位相同期ループ制御を行い、前記誘
    起電圧と同相の信号を発生するPLL制御手段と、前記
    位置検出手段または前記PLL制御手段からの出力信号
    を入力信号とし、この入力信号を基に、前記インバータ
    回路の通電位相を制御するインバータ制御手段と、前記
    PLL制御手段内の制御信号と予め設定された設定信号
    とを比較し、その比較結果により前記インバータ制御手
    段の入力信号を選択する入力選択手段とを具備したこと
    を特徴とする無整流子電動機制御装置。
JP62127110A 1987-05-26 1987-05-26 無整流子電動機制御装置 Expired - Lifetime JPH0650954B2 (ja)

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