JPS63305793A - 交流電動機給電システム - Google Patents
交流電動機給電システムInfo
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- JPS63305793A JPS63305793A JP62141549A JP14154987A JPS63305793A JP S63305793 A JPS63305793 A JP S63305793A JP 62141549 A JP62141549 A JP 62141549A JP 14154987 A JP14154987 A JP 14154987A JP S63305793 A JPS63305793 A JP S63305793A
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- inverter
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 abstract description 12
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 6
- 238000009499 grossing Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 102220507208 Rab11 family-interacting protein 1_M21A_mutation Human genes 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
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。
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〕
この発明は、電圧形パルス幅変調インバータ（電圧形Ｐ
ＷＭインバータ）より給電される交流電動機給電システ
ム、特にその多重化技術に関する。
ＷＭインバータ）より給電される交流電動機給電システ
ム、特にその多重化技術に関する。
交流電動機駆動システムにおいて、単位電力変換装置を
複数台組合せて１つの駆動装置を実現する多重化技術の
主目的は、１つには大容量化と、もう１つは各単位電力
変換装置間での高調波の相殺効果による電力脈動とトル
ク脈動の低減である。
複数台組合せて１つの駆動装置を実現する多重化技術の
主目的は、１つには大容量化と、もう１つは各単位電力
変換装置間での高調波の相殺効果による電力脈動とトル
ク脈動の低減である。
その多重化の方法としては、一般には単位電力変換装置
を直列あるいは並列に接続する方法が知られているａｌ
ｌ！４図はトランジスタとダイオードから構成される２
台の３相出力電圧形ＰＷＭインバータを、出力端子でリ
アクトルを介して並列接続し２多重化した例で、１は直
流電源、２は平滑コンデンサ、３１．３２はトランジス
タインバータ、４は交流電動機、５はリアクトルである
。
を直列あるいは並列に接続する方法が知られているａｌ
ｌ！４図はトランジスタとダイオードから構成される２
台の３相出力電圧形ＰＷＭインバータを、出力端子でリ
アクトルを介して並列接続し２多重化した例で、１は直
流電源、２は平滑コンデンサ、３１．３２はトランジス
タインバータ、４は交流電動機、５はリアクトルである
。
リアクトル５は各単位インバータ３１．３２の電流を平
均化する作用を持ち、そのインダクタンスを小さくすれ
ば、各単位インバータの電流分担が平均化されないため
負荷に供給可能な電力が低減し、一方すアクドルを大き
くすればコスト増となり、いずれにしても第４図の構成
は多重化による欠点を生じる。
均化する作用を持ち、そのインダクタンスを小さくすれ
ば、各単位インバータの電流分担が平均化されないため
負荷に供給可能な電力が低減し、一方すアクドルを大き
くすればコスト増となり、いずれにしても第４図の構成
は多重化による欠点を生じる。
一万、貧換装置を多重化せずに多相交槻機を用いること
により、多点化と同様の効果を得ることもできる。例え
ば、６相交流機を２台の３相出力電力変換ｉ置で駆動す
る事例は多く見受けられる（例えば、富士時報５４巻第
１０号、＠３３〜３９頁参照）。以下では、２台の３相
出力電圧形ＰＷＭインバータで、６相交流機を駆動する
場合について考察する。６相交流機は各３相巻義の位相
差が３σ電気角であるとする。第５図は電圧形ＰＷＭイ
ンバータで出力電圧を得る原理を説明するための波形図
であり、３角波の変調信号Ｔと正弦波の電圧目標値ｅＵ
ｌ ｔ ｅＵ２の大小とを比較し、例えばトランジス
タのオン、オフを決定し、図示する様な出力電圧ｅＵＩ
Ｉ ｅＵ２を得る。ところで、この出力電圧のｓｔｔ
ａｍ圧には、次式に示す周波数を有する高調波成分が含
まれる。
により、多点化と同様の効果を得ることもできる。例え
ば、６相交流機を２台の３相出力電力変換ｉ置で駆動す
る事例は多く見受けられる（例えば、富士時報５４巻第
１０号、＠３３〜３９頁参照）。以下では、２台の３相
出力電圧形ＰＷＭインバータで、６相交流機を駆動する
場合について考察する。６相交流機は各３相巻義の位相
差が３σ電気角であるとする。第５図は電圧形ＰＷＭイ
ンバータで出力電圧を得る原理を説明するための波形図
であり、３角波の変調信号Ｔと正弦波の電圧目標値ｅＵ
ｌ ｔ ｅＵ２の大小とを比較し、例えばトランジス
タのオン、オフを決定し、図示する様な出力電圧ｅＵＩ
Ｉ ｅＵ２を得る。ところで、この出力電圧のｓｔｔ
ａｍ圧には、次式に示す周波数を有する高調波成分が含
まれる。
ｎ ｆ ｓ±ｍｆ□
ここで、６相交流機に加えられる合成起磁力でみると、
出力周波数に対し、５，７，１７，１９．・・・の次数
をもつ高調波成分、すなわちｍｗ５，７゜１７ 、１９
、・・・の成分のみが相殺され、特にトルク脈動に対
し有害でその値が大きいｎｍｌなる成分の低次高調波は
相殺されない。このことは、交流機の回転むら低減に対
し、６相電動機を用いることはあまり効果がないことを
示しており、またインバータの直流中関電ｆＬＬｄの脈
動低減に対しても、同様にその効果が少ないことを示し
ている。
出力周波数に対し、５，７，１７，１９．・・・の次数
をもつ高調波成分、すなわちｍｗ５，７゜１７ 、１９
、・・・の成分のみが相殺され、特にトルク脈動に対
し有害でその値が大きいｎｍｌなる成分の低次高調波は
相殺されない。このことは、交流機の回転むら低減に対
し、６相電動機を用いることはあまり効果がないことを
示しており、またインバータの直流中関電ｆＬＬｄの脈
動低減に対しても、同様にその効果が少ないことを示し
ている。
したがって、この発明はインバータの電圧や電流責務を
増大させることな、＜、かつインバータ直流中間電流の
脈動とトルク脈動を低減し得る、電圧形ＰＷＭインバー
タによる交流電動機給電システムを提供することを目的
とする。
増大させることな、＜、かつインバータ直流中間電流の
脈動とトルク脈動を低減し得る、電圧形ＰＷＭインバー
タによる交流電動機給電システムを提供することを目的
とする。
極数が４以上の交流電動機の巻線を少なくとも１つの極
対を含むＮ個（Ｎｉ２）の巻線群に分割し、この巻線群
の各々へ個々の単位電圧形ＰＷＭインバータから個別に
給電すると−もに、各単位インバータの電圧裁断位相を
決定するための変調信号の位相を互いに３６０’／Ｎず
つずらして制御する。
対を含むＮ個（Ｎｉ２）の巻線群に分割し、この巻線群
の各々へ個々の単位電圧形ＰＷＭインバータから個別に
給電すると−もに、各単位インバータの電圧裁断位相を
決定するための変調信号の位相を互いに３６０’／Ｎず
つずらして制御する。
極ａが４以上の交流電動機において、各々の極対（極数
の１／２）あるいは複数の極対を構成する巻線群をＮ個
（Ｎｉ２）の巻線群に分割し、各々の巻線群にＮ台の３
相半位電圧形ＰＷＭインバータから給電し、かつ各々の
単位インバータの変′関信号はそれぞれ３６０”／Ｎ位
相差とする。このようにすれば、電動機の磁気回路を介
して多重化が行なわれるため、インバータを並列多重化
する場合の様に電流分担の不均等によるインバータの容
量低下がなく、かつインバータ直流中間電流の脈動が低
減されることにより平滑コンデンサの所要容量が低減で
き、またトルク脈動も低減し滑らかな回転を得ることが
できる。
の１／２）あるいは複数の極対を構成する巻線群をＮ個
（Ｎｉ２）の巻線群に分割し、各々の巻線群にＮ台の３
相半位電圧形ＰＷＭインバータから給電し、かつ各々の
単位インバータの変′関信号はそれぞれ３６０”／Ｎ位
相差とする。このようにすれば、電動機の磁気回路を介
して多重化が行なわれるため、インバータを並列多重化
する場合の様に電流分担の不均等によるインバータの容
量低下がなく、かつインバータ直流中間電流の脈動が低
減されることにより平滑コンデンサの所要容量が低減で
き、またトルク脈動も低減し滑らかな回転を得ることが
できる。
第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図は＃Ｉ
１図における出力電圧波形例を示す波形図、第３図はこ
の発明の詳細な説明するために対比される従来の結線例
を示す接続図である。なお、第１図において、１は直流
電源、２は平滑コンデンサ、３１．３２は電圧形ＰＷＭ
インバータ、４は交１ｔＷｔ動機であり、交流電動機４
は４極３相交流電動機としてその巻線展開図で示してい
る。
１図における出力電圧波形例を示す波形図、第３図はこ
の発明の詳細な説明するために対比される従来の結線例
を示す接続図である。なお、第１図において、１は直流
電源、２は平滑コンデンサ、３１．３２は電圧形ＰＷＭ
インバータ、４は交１ｔＷｔ動機であり、交流電動機４
は４極３相交流電動機としてその巻線展開図で示してい
る。
第１図からも明らかなように、１１１図の電動機４は第
３図の電動機の極間接続部が端子に引き出され、各々ノ
極Ｔｊ （Ｕｌ ｔ Ｖｔ ｓＷｔ トＵ２ ｔ Ｖ２
ｔＷ２）が別々の電圧形ＰＷＭインバータ３１，３２
から給電される。と＼で単位インバータ間の循環電光は
存在しないので、単位インバータの所要容量は＃！３図
の場合の１／２の容量でよい。なお、２台の単位インバ
ータは電力を有効に使うため、同一の起磁力を発生する
様に！ｔ制御するのがよく、従って２台の単位インバー
タの出力電圧目標値は同一波形、同一位相とする。
３図の電動機の極間接続部が端子に引き出され、各々ノ
極Ｔｊ （Ｕｌ ｔ Ｖｔ ｓＷｔ トＵ２ ｔ Ｖ２
ｔＷ２）が別々の電圧形ＰＷＭインバータ３１，３２
から給電される。と＼で単位インバータ間の循環電光は
存在しないので、単位インバータの所要容量は＃！３図
の場合の１／２の容量でよい。なお、２台の単位インバ
ータは電力を有効に使うため、同一の起磁力を発生する
様に！ｔ制御するのがよく、従って２台の単位インバー
タの出力電圧目標値は同一波形、同一位相とする。
Ｍ２１Ａは出力電圧波形を決める原理図を示すものであ
り、２台の単位インバータの同一相であるＵｌ相とＵ２
相の出力′ル圧波形を示す。同図において、各インバー
タの変調信号Ｔ１ ＊ ’ｒ２は１８０″位相差である
。Ｕ１相に流入するＴＨ，ｍとＵ２相に流入する電流は
、電気角で同一方向の起磁力を発生するので、電動機に
印加される等測的なＵ相電圧はＵ１相電圧ｅＵ１とＵ２
相電圧ｅＵ２の瞬時合成となり、同図に示すｅＵとなる
。ｅＵの裁断回数はｅｇｌ ｔｅＵ２の２倍であり、そ
の高調波成分の周波数は次式となる。
り、２台の単位インバータの同一相であるＵｌ相とＵ２
相の出力′ル圧波形を示す。同図において、各インバー
タの変調信号Ｔ１ ＊ ’ｒ２は１８０″位相差である
。Ｕ１相に流入するＴＨ，ｍとＵ２相に流入する電流は
、電気角で同一方向の起磁力を発生するので、電動機に
印加される等測的なＵ相電圧はＵ１相電圧ｅＵ１とＵ２
相電圧ｅＵ２の瞬時合成となり、同図に示すｅＵとなる
。ｅＵの裁断回数はｅｇｌ ｔｅＵ２の２倍であり、そ
の高調波成分の周波数は次式となる。
ｎｆ、±ｍｆ□
ｎ−２，４，６，８・・・、ｍ＝１．５，７，１１．・
・・すなわち、ｎ＝ｘｌ ｊ ３１５ｓ ７．・・・で
表される高調波成分が相殺される。特にｎ−１の低次高
調波成分が生じないため、トルク脈動の低次高調波も低
減し、滑らかな回転が得られる。高調波が低減し、より
正弦波に近い波形が得られることはｅＵの波形を分析す
ればすぐわかることであり、合成電圧が正弦波状と々る
ことにより、直流中間電流の脈動も第３図の場合よりも
低減する。
・・すなわち、ｎ＝ｘｌ ｊ ３１５ｓ ７．・・・で
表される高調波成分が相殺される。特にｎ−１の低次高
調波成分が生じないため、トルク脈動の低次高調波も低
減し、滑らかな回転が得られる。高調波が低減し、より
正弦波に近い波形が得られることはｅＵの波形を分析す
ればすぐわかることであり、合成電圧が正弦波状と々る
ことにより、直流中間電流の脈動も第３図の場合よりも
低減する。
交流電動機とインバータの構成例としては、以上の他６
極３相交流電動機を３台の３相半位インバータで給電す
る場合、８極３相交流電動機を２台の３相半位インバー
タで給電する場合、８極３相交流電動機を４台の３相半
位インバータで給電する場合など、種々の構成法が取り
得る。各３相半位インバータの変調信号の位相差とイン
バータ台数の関係は、インバータ台数をＮとするとき、
変調信号の位相差はそれぞれ３６０°／Ｎである。
極３相交流電動機を３台の３相半位インバータで給電す
る場合、８極３相交流電動機を２台の３相半位インバー
タで給電する場合、８極３相交流電動機を４台の３相半
位インバータで給電する場合など、種々の構成法が取り
得る。各３相半位インバータの変調信号の位相差とイン
バータ台数の関係は、インバータ台数をＮとするとき、
変調信号の位相差はそれぞれ３６０°／Ｎである。
なお、交流電動機としては誘導電動機、同期電動機のい
ずれでもよい。また、変調信号波形も３角波に限定され
るものでないことは勿論である。
ずれでもよい。また、変調信号波形も３角波に限定され
るものでないことは勿論である。
この発明によれば、交流電動機のための電圧形ＰＷＭイ
ンバータ給電システムにおいて、交流電動機の磁気回路
を介して多重化を行うようにしたため、リアクトル等の
付帯回路を用いることなく多重化が実現でき、かつ、Ｐ
ＷＭのスイッチングを適切に定めることにより直流中間
電流の脈動を低減し、従って平滑コンデンサの所要容量
を低減し、またトルク脈動も低減して滑らかな回転が得
られる利点がもたらされる。
ンバータ給電システムにおいて、交流電動機の磁気回路
を介して多重化を行うようにしたため、リアクトル等の
付帯回路を用いることなく多重化が実現でき、かつ、Ｐ
ＷＭのスイッチングを適切に定めることにより直流中間
電流の脈動を低減し、従って平滑コンデンサの所要容量
を低減し、またトルク脈動も低減して滑らかな回転が得
られる利点がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施例を示す構成図、＠２図は第１
図における出力電圧波形例を示す波形図、第３図はこの
発明の詳細な説明するために対比される従来の結線例を
示す接続図、第４図は電圧形インバータの２重化構成例
を示す構成図、＃ｌ！５図は第４図における出力電圧波
形例を示す波形図である。 符号説明 ｌ・・・・・・直流電源、２・・・・・・平滑コンデン
サ、３゜３１．３２・・・・・・インバータ、４・・・
・・・交流電動機、５・・・・・・リアクトル。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 冨 １！ｌｌＩ 冨 ２ 図 第 ３１！！ ａｙｒ
図における出力電圧波形例を示す波形図、第３図はこの
発明の詳細な説明するために対比される従来の結線例を
示す接続図、第４図は電圧形インバータの２重化構成例
を示す構成図、＃ｌ！５図は第４図における出力電圧波
形例を示す波形図である。 符号説明 ｌ・・・・・・直流電源、２・・・・・・平滑コンデン
サ、３゜３１．３２・・・・・・インバータ、４・・・
・・・交流電動機、５・・・・・・リアクトル。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 冨 １！ｌｌＩ 冨 ２ 図 第 ３１！！ ａｙｒ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）極数が４以上の交流電動機巻線を少なくとも１つの
極対を含むＮ個（Ｎ≧２）の巻線群に分割し、該巻線群
の各々へ個々の単位電圧形パルス幅変調インバータ（単
位インバータ）から個別に給電するとゝもに、該各単位
インバータの電圧裁断位相を決定するための変調信号の
位相を各単位インバータ間で３６０°／Ｎずつずらして
制御することを特徴とする交流電動機給電システム。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の交流電動機給電シス
テムにおいて、前記各単位インバータから供給する電流
または電圧の基本波成分を互いに略同一位相、同一大き
さとなるように制御することを特徴とする交流電動機給
電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62141549A JPH0767310B2 (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 交流電動機給電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62141549A JPH0767310B2 (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 交流電動機給電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63305793A true JPS63305793A (ja) | 1988-12-13 |
| JPH0767310B2 JPH0767310B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=15294548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62141549A Expired - Fee Related JPH0767310B2 (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 交流電動機給電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767310B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001211660A (ja) * | 1999-12-16 | 2001-08-03 | Caterpillar Inc | 送電するための方法と装置 |
| EP1808958A2 (en) | 2006-01-14 | 2007-07-18 | Converteam Ltd | Drive circuits |
| JP2007325447A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 多相電動機 |
| WO2010067021A2 (fr) | 2008-12-11 | 2010-06-17 | Liebherr-Aerospace Toulouse Sas | Dispositif à machine électrique polyphasée et machine électrique associée |
| CN102577080A (zh) * | 2009-08-28 | 2012-07-11 | 印度科学院 | 改进的感应电动机 |
| JP2018085837A (ja) * | 2016-11-23 | 2018-05-31 | 日本リライアンス株式会社 | ２巻線モータを制御する制御装置 |
| JP2019092375A (ja) * | 2009-09-03 | 2019-06-13 | プロティアン エレクトリック リミテッド | 電気モーター及び発電機 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6098875A (ja) * | 1983-10-31 | 1985-06-01 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 多重結合インバ−タ装置の制御方法 |
| JPS62100191A (ja) * | 1985-10-24 | 1987-05-09 | Mitsubishi Electric Corp | 多重巻線交流電動機の駆動システム |
-
1987
- 1987-06-08 JP JP62141549A patent/JPH0767310B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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| EP1808958A3 (en) * | 2006-01-14 | 2008-06-04 | Converteam Ltd | Drive circuits |
| JP2007325447A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 多相電動機 |
| WO2010067021A3 (fr) * | 2008-12-11 | 2010-12-02 | Liebherr-Aerospace Toulouse Sas | Dispositif à machine électrique polyphasée et machine électrique associée |
| FR2939983A1 (fr) * | 2008-12-11 | 2010-06-18 | Liebherr Aerospace Toulouse Sa | Dispositif a machine electrique polyphasee et machine electrique associee |
| WO2010067021A2 (fr) | 2008-12-11 | 2010-06-17 | Liebherr-Aerospace Toulouse Sas | Dispositif à machine électrique polyphasée et machine électrique associée |
| US8564238B2 (en) | 2008-12-11 | 2013-10-22 | Liebherr-Aerospace Toulouse Sas | Device with a polyphase electrical machine, and related electrical machine |
| CN102577080A (zh) * | 2009-08-28 | 2012-07-11 | 印度科学院 | 改进的感应电动机 |
| JP2013503598A (ja) * | 2009-08-28 | 2013-01-31 | インディアン インスティテュート オブ サイエンス | 改良型誘導電動機 |
| CN102577080B (zh) * | 2009-08-28 | 2015-01-14 | 印度科学院 | 改进的感应电动机 |
| JP2019092375A (ja) * | 2009-09-03 | 2019-06-13 | プロティアン エレクトリック リミテッド | 電気モーター及び発電機 |
| JP2018085837A (ja) * | 2016-11-23 | 2018-05-31 | 日本リライアンス株式会社 | ２巻線モータを制御する制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0767310B2 (ja) | 1995-07-19 |
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