KR20080087157A - 교류 회전기의 제어 장치 및 교류 회전기의 제어 방법 - Google Patents

교류 회전기의 제어 장치 및 교류 회전기의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

교류 회전기와의 사이에서 전력을 수수하는 VVVF 인버터(1)와, 인버터(1)의 직류측 전압 정보를 검출하는 전압 검출기(16)와, 인버터(1)의 교류측 전류 정보를 검출하는 전류 검출기(3)와, 검출된 전압 정보에 따라, 인버터 전력 지령값을 결정하는 인버터 전력 지령기(20)와, 검출된 전류 정보에 기초하여 실인버터 전력값을 연산하는 실인버터 전력 연산기(19)와, 인버터 전력 지령값과 실인버터 전력값의 차에 기초하여 교류 회전기에 대한 2차 자속 지령값을 연산하는 2차 자속 지령 연산기(18)와, 교류 회전기에 대한 소정 2차 자속 지령값을 출력하는 소정 2차 자속 지령기(23)와, 인버터(1)를 통하여 전류 회전기를 제어하기 위하여 사용하는 2차 자속 지령값으로서, 2차 자속 지령 연산기(18)로부터의 2차 자속 지령값과 소정 2차 자속 지령기(23)로부터의 소정 2차 자속 지령값 중 어느 하나를 선택하는 2차 자속 지령 전환기(24)를 구비한다.

Description

교류 회전기의 제어 장치 및 교류 회전기의 제어 방법{AC ROTATING MACHINE CONTROL APPARATUS AND AC ROTATING MACHINE CONTROL METHOD}
본 발명은 교류 회전기(예를 들어, 교류 전동기)를 구동원으로 하여, 교류 회전기를 인버터에 의해 제어하는 교류 회전기의 제어 장치 및 교류 회전기의 제어 방법에 관한 것이다.
교류 전동기를 구동원으로 하고, 교류 전동기를 인버터에 의해 제어하는 경우, 회생시에 전원측(즉, 가선측)에 회생 에너지를 소비하는 부하가 없으면 회생 에너지를 소비하지 못하여 직류 전압이 상승한다.
특히 전차의 경우, 통상 브레이크 중의 전차는 차량의 관성 에너지를 전기 에너지로 변환하여 회생 에너지를 가선(즉, 전원)으로 되돌려 보내고 있다.
이 경우, 전원측에 회생 능력이 있고, 또한 전원측에 회생 부하로 되는 가속 중의 다른 전차가 존재하고 있다는 것은 불가결하다.
여기서, 가속 중의 전차에서 소비하는 에너지보다 회생 중인 전차의 회생 에너지가 큰 경우는 가선 전압이나 인버터의 전단(前段)에 마련한 필터 컨덴서의 전압이 증가하여 과전압에 의해 보호 기능이 작동하는 경우가 있다.
이 문제를 개선하는 방법으로는 회생 에너지를 줄여 전기 브레이크에 의한 제동력을 저하시키고, 저하된 만큼을 기계 브레이크로 보충하는 것이 통례이다.
이 경우, 기계 브레이크가 동작하는 것에 의해 브레이키 슈(brake shoe)가 마모되기 때문에, 어느 일정 기간에 브레이키 슈의 유지 보수를 실시할 필요가 있다.
또, 일본 특개 2002-95299호 공보(특허 문헌 1)에는 가선을 통하여 전력의 공급을 받는 동시에 브레이크 동작 중에는 가선을 통하여 전력을 회생시키는 인버터와, 이 인버터에 의해 구동되는 인덕션 모터(induction motor)를 구비한 전차의 구동 제어 장치에 있어서, 가선측의 부하 상태를 검출하는 검출 수단과, 회생 동작 중에 있어서 가선측의 부하가 경부하(輕負荷)인 경우에, 인덕션 모터의 2차 저항에서의 손실이 증대하도록 인덕션 모터의 여자(勵磁) 전류의 크기에 대한 토크(torque) 전류의 크기 비례를 조정하는 전류 비례 조정 수단을 갖고 있다는 것이 기재되어 있다.
특허 문헌 1: 일본 특개 2002-95299호 공보
특허 문헌 1에 나타난 전차의 구동 제어 장치에서는 가선측의 부하 상태의 검출 결과에 따라, 인덕션 모터의 여자 전류의 크기에 대한 토크 전류의 크기 비율을 조정하고 있다. 따라서, 여자 전류의 크기가 변화하면 토크 전류의 크기도 변화시킬 필요가 있다.
여자 전류의 크기가 크게 변화하면 토크 전류의 크기도 크게 변화시킬 필요가 있으나, 이 경우 여자 전류의 변화에 대한 토크 전류의 변화가 늦어지게 되어, 인덕션 모터의 구동 제어가 불안정하게 되거나 전류 비례 조정 수단에 의한 조정이 곤란해진다는 문제점이 있었다.
또, 특허 문헌 1에 나타난 전차의 구동 제어 장치에서는 데드 섹션(dead section, 즉 가선에 급전되지 않은 무급전 구간) 통과 등 일시적으로 무부하로 되는 경우는 상정하고 있으나, 완전하게 전원측에 회생 부하가 없는 무부하 상태가 계속되는 경우는 상정하고 있지 않아, 무부하 상태가 계속될 경우에는 교류 전동기를 제어할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 완전하게 전원측에 회생 부하가 없는 무부하 상태가 계속되는 경우에 있어서도, 교류 회전기(예를 들어, 교류 전동기)의 2차 자속 지령을 연산할 수 있고, 교류 전동기가 발생시키는 토크를 변경하지 않고 회생 에너지를 최적인 점에서 소비할 수 있는 교류 회전기의 제어 장치 및 교류 회전기의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 교류 회전기의 제어 장치는, 2차 자속 지령값에 기초하여 교류 회전기를 제어하는 교류 회전기의 제어 장치로서, 직류를 임의 주파수 교류로 변환하는 동시에, 상기 교류 회전기와의 사이에서 전력을 수수(授受)하는 가변 전압 가변 주파수 인버터와; 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터의 직류측 전압 정보를 검출하는 전압 검출 수단과; 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터의 교류측 전류 정보를 검출하는 전류 검출 수단과; 상기 전압 검출 수단이 검출하는 전압 정보에 따라, 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터에서 변환하는 전력의 지령값인 인버터 전력 지령값을 결정하는 인버터 전력 지령 수단과; 상기 전류 검출 수단이 검출하는 전류 정보에 기초하여 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터에서 변환하는 전력인 실(實)인버터 전력값을 연산하는 실인버터 전력 연산 수단과; 상기 인버터 전력 지령값과 상기 실인버터 전력값의 차에 기초하여 상기 교류 회전기에 대한 2차 자속 지령값을 연산하는 2차 자속 지령 연산 수단과; 상기 교류 회전기에 대한 소정 2차 자속 지령값을 출력하는 소정 2차 자속 지령 수단과; 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터를 통하여 상기 교류 회전기를 제어하기 위해 사용하는 2차 자속 지령값으로서, 상기 2차 자속 지령 연산 수단으로부터의 2차 자속 지령값과 상기 소정 2차 자속 지령 수단으로부터의 소정 2차 자속 지령값 중 어느 하나를 선택하는 2차 자속 지령 전환 수단을 구비한다.
또, 본 발명에 관한 교류 회전기의 제어 방법은, 2차 자속 지령값에 기초하여 교류 회전기를 제어하는 교류 회전기의 제어 방법으로서, 상기 교류 회전기와의 사이에서 전력을 수수하는 가변 전압 가변 주파수 인버터의 직류측 전압 정보를 검출하는 전압 검출 단계와; 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터의 교류측 전류 정보를 검출하는 전류 검출 단계와; 상기 전압 검출 단계에서 검출하는 전압 정보에 따라, 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터에서 변환하는 전력의 지령값인 인버터 전력 지령값을 결정하는 인버터 전력 지령 단계와; 상기 전류 검출 단계에서 검출하는 전류 정보에 기초하여 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터에서 변환하는 전력인 실인버터 전력값을 연산하는 실인버터 전력 연산 단계와; 상기 인버터 전력 지령값과 상기 실인버터 전력값의 차에 기초하여 상기 교류 회전기에 대한 2차 자속 지령값을 연산하는 2차 자속 지령 연산 단계와; 상기 교류 회전기에 대한 소정 2차 자속 지령값을 출력하는 소정 2차 자속 지령 단계와; 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터를 통하여 상기 교류 회전기를 제어하기 위해 사용하는 2차 자속 지령값으로서, 상기 2차 자속 지령 연산 단계에서의 2차 자속 지령값과 상기 소정 2차 자속 지령 단계에서의 소정 2차 자속 지령값 중 어느 하나를 선택하는 2차 자속 지령 전환 단계를 갖는다.
본 발명에 의하면, 완전하게 전원측에 회생 부하가 없는 무부하 상태가 계속되는 경우에 있어서도, 교류 회전기(예를 들어, 교류 전동기)의 2차 자속 지령을 연산할 수 있고, 교류 전동기가 발생시키는 토크를 변경하지 않고 회생 에너지를 최적인 점에서 소비할 수 있는 교류 회전기의 제어 장치 및 교류 회전기의 제어 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 실시 형태 1에 의한 교류 전동기의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 실시 형태 1에 있어서 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단의 구체적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 실시 형태 2에 의한 교류 전동기의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 실시 형태 2에 있어서 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단의 구체적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 실시 형태 3에 의한 교류 전동기의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 실시 형태 3에 있어서 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단의 구체적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 실시 형태 4에 의한 교류 전동기의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 실시 형태 4에 있어서 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단의 구체적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9는 실시 형태 5에 의한 교류 전동기의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 실시 형태 5에 있어서 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단의 구체적 구성을 나타내는 블록도이다.
<부호의 설명>
1 가변 전압 가변 주파수 인버터(VVVF 인버터)
2 교류 전동기
3 전류 검출기
4 컨덴서
5 속도 검출기
6 인덕턴스
7 가선
8 위상 연산기
9 인버터 주파수 연산기
10 슬립(slip) 주파수 지령 연산기
11 d축 전류 지령 연산기
12 q축 전류 지령 연산기
13 전압 지령 연산기
14 dq축/3상 변환기
15 3상/dq축 변환기
16 전압 검출기
17, 25, 33, 35, 37 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단
18, 32, 38 2차 자속 지령 연산기
19 실인버터 전력 연산기
20 인버터 전력 지령기
21 감산기(인버터 전력 편차 연산 수단)
22, 40 전력 제어기
23 소정 2차 자속 지령기
24, 26, 34, 36 2차 자속 지령 전환기
27 역행시(力行時)의 인버터 전력 지령기
28 전환 스위치
29 부호 연산기
30 논리곱 회로
31 논리합 회로
39 영(zero)의 인버터 전력 지령기
50 회생시의 인버터 전력 지령기
이하, 도면에 기초하여 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명한다.
각 도면간에 있어서 동일 부호는 동일 또는 상당한 것임을 나타낸다.
또한, 이하에 설명하는 각 실시 형태에 있어서는 제어되는 대상의 교류 회전기가 교류 전동기인 경우를 예로 하여 설명을 한다.
실시 형태 1.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 교류 전동기의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
직류 전압을 임의 주파수의 교류 전압으로 변환하는 가변 전압 가변 주파수 인버터(이하, VVVF 인버터라고도 함; 1)는 유도 전동기인 교류 전동기(2)에 3상의 전압을 인가한다. 전류 검출기(3)는 교류 전동기(2)에 발생하는 상전류 iu, iv를 검출한다.
또한, 도 1에서는 전류 검출기(3)로서, 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)와 교류 전동기(2)가 접속하는 결선(結線)을 흐르는 전류를 CT 등에 의해 검출하는 것을 나타내고 있으나, 다른 공지된 방법을 이용하여, 모선(母線) 전류 등 가변 전압 가변 주파수 인버터(1) 내부를 흐르는 전류를 이용하여 상전류를 검출해도 된다.
iu+iv+iw=O 의 관계가 성립하므로, u상 및 v상인 2상분의 검출 전류로부터 w상의 전류를 구할 수 있다.
또, 전압 검출기(16)는 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)의 입력 전압인 컨덴서(4) 양단의 직류 전압을 검출한다.
공지된 바와 같이, 3상 전압 또는 3상 전류를 회전 직교 2축으로 좌표 변환을 할 때에 제어 좌표축이 필요하게 되지만, 이 제어 좌표축의 위상을 θ로 한다.
이 위상 θ는 인버터 주파수를 위상 연산기(8)에서 적분한 값이다.
3상/dq축 변환기(15)는 전류 검출기(3)로부터 얻어진 상전류 iu, iv, iw를, 위상 θ의 회전 직교 2축(d-q축, 이하 회전 2축 좌표라고 칭함)위의 d축 전류 id, q축 전류 iq로 좌표 변화한다.
또한, d축 전류란 토크 전류를 말하고, q축 전류란 여자 전류를 말한다.
위상 연산기(8)는 인버터 주파수 연산기(9)의 출력인 인버터 주파수를 적분하여, 위상 θ로서 3상/dq축 변환기(15)와 dq축/3상 변환기(14)로 출력한다.
dq축/3상 변환기(14)는 위상 연산기(8)로부터 얻은 위상 θ에 기초하여, d축 전압 지령과 q축 전압 지령을 3상 전압 지령으로 변환하여 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)로 출력한다.
d축 전류 지령 연산기(11)는 하기의 식 (1)에 나타내는 바와 같이, 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단(17)의 출력인 2차 자속 지령값 φ *를 교류 전동기(2)의 모터 정수인 상호 인덕턴스 M으로 나눈 값을 연산하여, d축 전류 지령 id*로서 슬립 주파 수 지령 연산기(10), q축 전류 지령 연산기(12) 및 전압 지령 연산기(13)에 출력한다.
Figure 112008057375313-PCT00001
q축 전류 지령 연산기(12)는 하기의 식 (2)에 나타내는 바와 같이, 토크 지령 τ*와 d축 전류 지령 연산기(11)의 출력인 d축 전류 지령 id* 및 교류 전동기(2)의 모터 정수인 상호 인덕턴스 M, 2차 인덕턴스 Lr, 극대수(極對數) p로부터 연산하여, q축 전류 지령 iq*로서 슬립 주파수 지령 연산기(10), 전압 지령 연산기(13)에 출력한다.
Figure 112008057375313-PCT00002
슬립 주파수 지령 연산기(10)는 하기의 식 (3)에 나타내는 바와 같이, d축전류 지령 id*, q축 전류 지령 iq*, 및 교류 전동기(2)의 모터 정수인 2차 인덕턴스 Lr, 2차 저항 Rr로부터 연산하여, 슬립 주파수 지령 ωs*로서 인버터 주파수 연산기(9)에 출력한다.
Figure 112008057375313-PCT00003
인버터 주파수 연산기(9)는 하기의 식 (4)에 나타내는 바와 같이, 교류 전동기(2)의 회전수(속도)를 검출하는 속도 검출기(5)에 의해 검출된 각주파수(角周波數) ω와 슬립 주파수 지령 연산기(10)에 의해 출력된 슬립 주파수 지령 ωs*를 가 산한 값을 연산하여, 인버터 주파수 ωinv로서 위상 연산기(8) 및 전압 지령 연산기(13)에 출력한다.
Figure 112008057375313-PCT00004
전압 지령 연산기(13)는 하기의 식 (5)에 나타내는 바와 같이, 인버터 주파수 ωinv, q축 전류 지령 iq*, d축 전류 지령 id* 및 교류 전동기(2)의 모터 정수인 1차 인덕턴스 Ls, 1차 저항 Rs로부터 연산하여, d축 전압 지령 vd*, q축 전압 지령 vq*로서 dq축/3상 변환기(14)에 출력한다.
Figure 112008057375313-PCT00005
또한, 식 (5)의 σ는 교류 전동기(2)의 모터 정수인 1차 인덕턴스 Ls, 2차 인덕턴스 Lr, 상호 인덕턴스 M에 의해, 하기의 식 (6)에 나타내는 바와 같이 정의한다.
Figure 112008057375313-PCT00006
도 2는 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단(17)의 구체적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단(17)은 2차 자속 지령 연산기(18), 소정 2차 자속 지령을 주는 소정 2차 자속 지령기(23) 및 소정 2차 자속 지령기(23)로부터의 출력(지령값)과 2차 자속 지령 연산기(18)로부터의 출 력(지령값)을 전환할 수 있는 2차 자속 지령 전환기(24)로 구성되어 있다.
또, 2차 자속 지령 연산기(18)는 실인버터 전력 연산기(19), 인버터 전력 지령기(20), 감산기(21) 및 전력 제어기(22)로 구성되어 있다.
또한, 도 2에서는 2차 자속 지령 연산기(18)는 실인버터 전력 연산기(19), 인버터 전력 지령기(20), 감산기(21) 및 전력 제어기(22)로 구성되어 있는 경우를 나타내고 있으나, 실인버터 전력 연산기(19) 및 인버터 전력 지령기(20)는 2차 자속 지령 연산기(18)의 내부에 포함되어 있지 않아도 된다.
즉, 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단(17)은 실인버터 전력 연산기(19), 인버터 전력 지령기(20), 감산기(21) 및 전력 제어기(22)로 이루어진 2차 자속 지령 연산기(18), 소정 2차 자속 지령을 주는 소정 2차 자속 지령기(23), 및 소정 2차 자속 지령기(23)로부터의 출력(지령값)과 2차 자속 지령 연산기(18)로부터의 출력(지령값)을 전환할 수 있는 2차 자속 지령 전환기(24)로 구성되어 있어도 된다.
이 경우, 2차 자속 지령 연산기(18)는 인버터 전력 지령기(20)로부터 인버터 전력 지령값과 실인버터 전력 연산기(19)로부터 실인버터 전력값의 차에 기초하여 교류 전동기(2)에 대한 2차 자속 지령값을 연산한다.
실인버터 전력 연산기(19)는 하기의 식 (7)에 나타내는 바와 같이, d축 전압 지령 vd*, q축 전압 지령 vq*, d축 전류 id 및 q축 전류 iq로부터 실인버터 전력 P를 연산한다.
Figure 112008057375313-PCT00007
또한, 실인버터 전력은 공지된 바와 같이, 컨덴서 전압 검출값과 인버터 입력 전류의 곱으로도 계산할 수 있다.
인버터 전력 지령기(20)는 전압 검출기(16, 도 1 참조)가 검출한 컨덴서 전압 검출값(EFC)에 따라 테이블 데이터 등으로 인버터 전력 지령 P*을 준다.
본 실시 형태 1에서는 컨덴서 전압이 올라가면 인버터 전력 지령 P*을 작게 하도록 설정한다.
VVVF 인버터(1)의 회생시는 가선(7, 도 1 참조)의 부하가 적으면 컨덴서(4)의 전압이 상승한다.
그 작용과 더불어 컨덴서 전압에 의해 VVVF 인버터(1)의 전력을 제한할 수 있으면, 교류 전동기가 발생시키는 토크를 변경하지 않고 VVVF 인버터(1)가 발생시키는 전력을 제한할 수 있다.
감산기(21)는 인버터 전력 지령기(20)의 출력인 인버터 전력 지령 P*로부터 실인버터 전력 연산기(19)의 출력인 실인버터 전력 P를 감산하여 인버터 전력 편차를 연산한다. 즉, 감산기(21)는 인버터 전력 편차 연산 수단의 기능을 갖고 있다.
전력 제어기(22)는 인버터 전력 지령 P*과 실인버터 전력 P의 편차를 증폭시켜 2차 자속 지령 전환기(24)에 출력한다.
이와 같은 전력 제어기(22)를 이용하는 것에 의해, 인버터 전력 지령과 실인버터 전력이 일치하도록 2차 자속 지령을 연산할 수 있게 작용한다.
또한, 소정 2차 자속 지령기(23)는 소정 2차 자속 지령을 주는 것이다.
2차 자속 지령 전환기(24)는 소정 2차 자속 지령기(23)로부터의 2차 자속 지 령과 2차 자속 지령 연산기(18)로부터의 2차 자속 지령을 전환할 수 있다.
본 실시 형태 1에 있어서, VVVF 인버터(1)가 역행 중일 때에는 2차 자속 지령 전환기(24)는 소정 2차 자속 지령을 줄 수 있는 소정 2차 자속 지령기(23)를 선택한다.
또, VVVF 인버터(1)가 회생 중일 때에는 2차 자속 지령 전환기(24)는 인버터 전력에 의한 2차 자속 지령을 연산한 값을 줄 수 있는 2차 자속 지령 연산기(18)로부터의 출력(지령값)을 선택한다.
또한, 「역행」은 차량이 동력에 의해 가속하면서 주행하는 상태, 「회생」은 주행 중인 차량(전기차)의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 가선으로 되돌리는 상태이다.
이와 같이, 회생 중에 2차 자속 지령 연산기(18)로부터의 출력(지령값)을 선택하는 것에 의해, 컨덴서 전압에 따라 인버터가 발생시키는 전력을 제어할 수 있고, 교류 전동기(2)가 발생시키는 토크가 변경되는 일 없이 「2차 자속 지령의 최적값」을 연산한다.
이에 의해, VVVF 인버터(1)의 가선에 흐르는 회생량을 가선의 부하(즉, 전원의 부하)와 더불어 제한할 수 있고, 교류 전동기가 발생시키는 토크를 변경하지 않고 회생 에너지를 최적인 점에서 소비할 수 있는 효과가 얻어진다.
또, 인버터 전력 지령기(20)는 컨덴서 전압을 입력으로 한 테이블 데이터에 의해 전력 지령을 주는 것을 상정하고 있으나, 이 컨덴서 전압 대신에 전압 정보와 전류 정보를 곱한 전력 정보를 입력으로 한 테이블 데이터에 의해 전력 지령을 부 여해도 된다. 또, 가선의 전류 정보를 입력으로 하는 데이터 테이블이어도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 교류 전동기(교류 회전기)의 제어 장치는, 2차 자속 지령값에 기초하여 교류 전동기(2)를 제어하는 교류 전동기의 제어 장치로서, 직류를 임의 주파수의 교류로 변환하는 동시에, 교류 전동기와의 사이에서 전력을 수수하는 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)와, 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)의 직류측 전압 정보를 검출하는 전압 검출 수단(전압 검출기(16))과; 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)의 교류측 전류 정보를 검출하는 전류 검출 수단(전류 검출기(3))과; 전압 검출 수단(전압 검출기(16))이 검출하는 전압 정보에 따라, 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)에서 변환하는 전력의 지령값인 인버터 전력 지령값을 결정하는 인버터 전력 지령 수단(인버터 전력 지령기(20))과; 전류 검출 수단(전류 검출기(3))이 검출하는 전류 정보에 기초하여 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)에서 변환하는 전력인 실인버터 전력값을 연산하는 실인버터 전력 연산 수단(실인버터 전력 연산기(19))과; 인버터 전력 지령값과 실인버터 전력값의 차에 기초하여 교류 회전기(교류 전동기(2))에 대한 2차 자속 지령값을 연산하는 2차 자속 지령 연산 수단(2차 자속 지령 연산기(18))과; 교류 전동기(2)에 대한 소정 2차 자속 지령값을 출력하는 소정 2차 자속 지령 수단(소정 2차 자속 지령기(23))과; 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)를 통하여 교류 회전기(교류 전동기(2))를 제어하기 위해 사용하는 2차 자속 지령값으로서, 2차 자속 지령 연산 수단(2차 자속 지령 연산기(18))으로부터의 2차 자속 지령값과 소정 2차 자속 지령 수단(소정 2차 자속 지령기(23))으로부터의 소정 2차 자속 지령값 중 어느 하나를 선택하는 2차 자속 지령 전환 수단(2차 자속 지령 전환기(24))을 구비하고 있다.
또, 본 실시 형태에 의한 교류 전동기(교류 회전기)의 제어 방법은, 2차 자속 지령값에 기초하여 교류 전동기를 제어하는 교류 전동기의 제어 방법으로서, 교류 전동기와의 사이에서 전력을 수수하는 가변 전압 가변 주파수 인버터의 직류측 전압 정보를 검출하는 전압 검출 단계와; 가변 전압 가변 주파수 인버터의 교류측 전류 정보를 검출하는 전류 검출 단계와; 전압 검출 단계에서 검출하는 전압 정보에 따라, 가변 전압 가변 주파수 인버터에서 변환하는 전력의 지령값인 인버터 전력 지령값을 결정하는 인버터 전력 지령 단계와; 전류 검출 단계에서 검출하는 전류 정보에 기초하여 가변 전압 가변 주파수 인버터에서 변환하는 전력인 실인버터 전력값을 연산하는 실인버터 전력 연산 단계와; 인버터 전력 지령값과 실인버터 전력값의 차에 기초하여 교류 전동기에 대한 2차 자속 지령값을 연산하는 2차 자속 지령 연산 단계와; 교류 전동기에 대한 소정 2차 자속 지령값을 출력하는 소정 2차 자속 지령 단계와; 가변 전압 가변 주파수 인버터를 통하여 교류 전동기를 제어하기 위해 사용하는 2차 자속 지령값으로서, 2차 자속 지령 연산 단계에서의 2차 자속 지령값과 소정 2차 자속 지령 단계에서의 소정 2차 자속 지령값 중 어느 하나를 선택하는 2차 자속 지령 전환 단계를 갖는다.
그 결과, 본 실시 형태에 의한 교류 전동기의 제어 장치 또는 교류 전동기의 제어 방법에 의하면, 완전하게 전원측에 회생 부하가 없는 무부하 상태가 계속되는 경우에 있어서도, 교류 전동기의 2차 자속 지령을 연산할 수 있고, 교류 전동기가 발생시키는 토크를 변경하지 않고 회생 에너지를 최적인 점에서 소비할 수 있는 교 류 전동기의 제어 장치 및 교류 전동기의 제어 방법을 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의한 교류 전동기의 제어 장치의 2차 자속 지령 전환 수단(2차 자속 지령 전환기(24))은 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)가 역행 동작시에, 소정 2차 자속 지령 수단(소정 2차 자속 지령기(23))으로부터의 소정 2차 자속 지령값을 선택하여, 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)가 회생 동작시에, 2차 자속 지령 연산 수단(2차 자속 지령 연산기(18))으로부터의 2차 자속 지령값을 선택한다.
이에 의해, 회생 중에 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)가 발생시키는 전력을 제어할 수 있는 2차 자속 지령 연산 수단(2차 자속 지령 연산기(18))으로부터의 지령값을 선택하는 것이 가능하게 된다.
실시 형태 2.
도 3은 실시 형태 2에 의한 교류 전동기의 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 실시 형태에서는 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단(25)의 구성은 상술한 실시 형태 1에 있어서 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단(17)의 구성과 다르다.
도 4는 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단(25)의 구체적 구성을 나타내는 블록도이다.
상술한 실시 형태 1에서는 회생시에 브레이크 지령에 의해 2차 자속 지령 연산기(18)로부터의 출력(지령값)을 2차 자속 지령 전환기(24)에 의해 선택하도록 하였다.
이에 대하여, 본 실시 형태 2에서는 도 4에 나타낸 바와 같이, 2차 자속 지령 전환기(24) 대신에, 2차 자속 지령 전환기(26)를 채용하는 것에 의해 역행 중에 컨덴서 전압에 의한 조건을 마련하여, 역행 중에도 2차 자속 지령 연산기(32)로부터의 출력(지령값)을 선택하도록 한 것이다.
이와 같이 하면, 역행 중에 컨덴서 전압이 상승했을 때에 VVVF 인버터(1)가 발생시키는 전력을 제어할 수 있기 때문에, VVVF 인버터(1)가 역행 중에 전력을 추가로 소비하는 것이 가능하게 되어 전원의 회생 부하로 되는 효과가 있다.
2차 자속 지령 전환기(26)는 부호 연산기(29)와 논리곱 회로(AND 회로; 30)에 의해 VVVF 인버터(1)가 역행 중에 컨덴서 전압이 소정 값을 초과하면, 2차 자속 지령 연산기(32)로부터의 출력을 선택할 수 있도록 하고 있다.
전원에 회생 부하로 되는 역행차(力行車)가 적은 경우는 역행 중에 컨덴서 전압이 상승한다.
컨덴서 전압이 상승하면 인버터 전력 지령을 크게 할 필요가 있기 때문에, 도 4에 나타낸 바와 같이, 컨덴서 전압 검출값 EFC에 따라 인버터 전력 지령 P*가 커지는 역행시의 인버터 전력 지령기(27)를 마련하고 있다.
또, 회생시의 인버터 전력 지령기(50)와 역행시의 인버터 전력 지령기(27)를 역행 지령으로 전환할 수 있도록 전환 스위치(28)를 마련하고 있다.
또한, 회생 중의 동작은 실시 형태 1과 동양(同樣)이다.
이에 의해, 회생시 및 역행시에 있어서 최적인 인버터 전력 지령을 줄 수 있다.
또한, 실시 형태 1에서 기술한 바와 같이, 2차 자속 지령 연산기(32)는 실인버터 전력 연산기(19), 역행시의 인버터 전력 지령기(27), 회생시의 인버터 전력 지령기(50), 전환 스위치(28), 감산기(21) 및 전력 제어기(22)로 구성되어 있는 경우를 나타내고 있으나, 실인버터 전력 연산기(19), 역행시의 인버터 전력 지령기(27), 회생시의 인버터 전력 지령기(50) 및 전환 스위치(28)는 2차 자속 지령 연산기(18)의 내부에 포함되어 있지 않아도 된다.
즉, 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단(25)은 실인버터 전력 연산기(19), 인버터 전력 지령기(20), 역행시의 인버터 전력 지령기(27), 회생시의 인버터 전력 지령기(50), 전환 스위치(28), 감산기(21) 및 전력 제어기(22)로 이루어진 2차 자속 지령 연산기(32), 소정 2차 자속 지령을 주는 소정 2차 자속 지령기(23) 및 소정 2차 자속 지령기(23)로부터의 출력(지령값)과 2차 자속 지령 연산기(32)로부터의 출력(지령값)을 전환할 수 있는 2차 자속 지령 전환기(26)로 구성되어 있어도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 교류 전동기의 제어 장치의 2차 자속 지령 전환 수단(2차 자속 지령 전환(26))은 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)가 역행 동작시에 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)의 전압 정보에 따라, 소정 2차 자속 지령 수단(소정 2차 자속 지령기(23))으로부터의 소정 2차 자속 지령값 또는 2차 자속 지령 연산 수단(2차 자속 지령 연산기(32))으로부터의 2차 자속 지령값을 선택하고, 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)가 회생 동작시에, 2차 자속 지령 연산 수단(2차 자속 지령 연산기(32))으로부터의 2차 자속 지령값을 선택한다.
이에 의해, 본 실시 형태에 의하면, 역행 중에 컨덴서 전압이 상승했을 때에 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)가 발생시키는 전력을 제어하는 것이 가능하게 되어, 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)가 역행 중에 전력을 추가로 소비할 수 있고, 교류 전동기가 전원의 회생 부하로 된다고 하는 효과가 있다.
실시 형태 3.
도 5는 실시 형태 3에 의한 교류 전동기의 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 실시 형태에서는 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단(33)의 구성은 실시 형태 1에 있어서 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단(17)의 구성과 다르다.
도 6은 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단(33)의 구체적 구성을 나타내는 블록도이다. 실시 형태 1에서는 회생시에 브레이크 지령에 의해 2차 자속 지령 연산기(18)로부터의 출력(지령값)을 선택하도록 하였다.
본 실시 형태는 도 6에 나타낸 바와 같이, 2차 자속 지령 전환기(24) 대신에 2차 자속 지령 전환기(34)를 채용하는 것에 의해, 회생 중에 컨덴서 전압에 의한 조건을 마련하고, 2차 자속 지령 연산기(18)로부터의 출력(지령)을 선택하도록 한 것이다.
이와 같이 구성하면, 회생 중에 컨덴서 전압이 상승했을 때, VVVF 인버터(1)가 발생시키는 전력을 제어할 수 있는 2차 자속 연산기(18)를 선택할 수 있다.
또, 컨덴서 전압 상승시 이외는 소정 2차 자속 지령을 준다.
이에 의해, 회생시에 회생 부하가 적어졌을 때에 2차 자속 연산기를 동작시 켜서, 전원측에 회생 전력을 효율적으로 되돌리 수 있고, 에너지 절약 운전을 할 수 있다고 하는 효과가 있다.
2차 자속 지령 전환기(34)는 회생 중에 컨덴서 전압이 어느 값보다 커지게 되면, 2차 자속 지령 연산기(18)로부터의 출력(지령값)을 선택할 수 있도록 되어 있다.
그 후의 동작은 실시 형태 1과 동양이다.
또한, 실시 형태 1에서 기술한 바와 같이, 2차 자속 지령 연산기(18)는 실인버터 전력 연산기(19), 인버터 전력 지령기(20), 감산기(21) 및 전력 제어기(22)로 구성되어 있는 경우를 나타내고 있으나, 실인버터 전력 연산기(19) 및 인버터 전력 지령기(20)는 2차 자속 지령 연산기(18)의 내부에 포함되어 있지 않아도 된다.
즉, 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단(33)은 실인버터 전력 연산기(19), 인버터 전력 지령기(20), 감산기(21) 및 전력 제어기(22)로 이루어진 2차 자속 지령 연산기(18), 소정 2차 자속 지령을 주는 소정 2차 자속 지령기(23), 및 소정 2차 자속 지령기(23)로부터의 출력(지령값)과 2차 자속 지령 연산기(18)로부터의 출력(지령값)을 전환할 수 있는 2차 자속 지령 전환기(34)로 구성되어 있어도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 교류 전동기의 제어 장치의 2차 자속 지령 전환 수단(34)은 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)가 역행 동작시에, 소정 2차 자속 지령 수단(소정 2차 자속 지령기(23))으로부터의 소정 2차 자속 지령값을 선택하고, 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터가 회생 동작시에 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터의 전압 정보에 따라, 상기 소정 2차 자속 지령 수단으로 부터의 소정 2차 자속값 지령 또는 상기 2차 자속 지령 연산 수단으로부터의 2차 자속 지령값을 선택한다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는 컨덴서 전압 상승시 이외는 소정 2차 자속 지령값을 준다. 그리고, 회생시도 회생 부하가 적어졌을 때에 2차 자속 지령 연산기(18)를 동작시킨다.
이에 의해, 전원측에 회생 전력을 효율적으로 되돌릴 수 있고, 에너지 절약 운전이 가능하게 된다.
실시 형태 4.
도 7은 실시 형태 4에 의한 교류 전동기의 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 실시 형태에서는 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단(35)의 구성은 실시 형태 2 또는 실시 형태 3에 있어서 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단의 구성과 다르다.
도 8은 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단(35)의 구체적 구성을 나타내는 블록도이다.
상술한 실시 형태 2에서는 역행 중에 컨덴서 전압에 의한 조건을 마련하고, 역행 중에도 2차 자속 지령 연산기를 선택하도록 한 것이다.
또, 실시 형태 3에서는 회생 중에 컨덴서 전압에 따른 조건을 마련하고, 2차 자속 지령 연산기를 선택하도록 한 것이다.
이에 대해, 실시 형태 4는 2차 자속 지령 전환기(36)의 구성으로부터 알 수 있는 바와 같이, 회생시에도 역행시에도 브레이크 지령에 의해 2차 자속 지령 연산 기(32)로부터의 출력(지령값)을 선택하도록 하고, 또한 컨덴서 전압에 의한 조건을 마련하여 2차 자속 지령 연산기(32)로부터의 출력(지령값)을 선택하도록 한 것이다.
이와 같이 하면, 역행시는 컨덴서 전압이 상승했을 때에 전원의 회생 부하로 된다고 하는 효과가 있고, 회생시는 에너지 절약 운전을 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 2차 자속 지령 전환기(36)는 역행, 회생 중에 컨덴서 전압이 어느 값보다 커지게 되면, 2차 자속 지령 연산기(32)로부터의 출력(지령)을 선택할 수 있도록 하고 있다.
그 외의 기능 및 동작은 실시 형태 1, 2, 3과 동양이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 교류 전동기의 제어 장치의 2차 자속 지령 전환 수단(2차 자속 지령 전환기(36))은 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)가 역행 동작시 및 회생 동작시 중 어느 것에 있어서도, 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)의 전압 정보에 따라, 소정 2차 자속 지령 수단(소정 2차 자속 지령기(23))으로부터의 소정 2차 자속 지령값 또는 2차 자속 지령 연산 수단(2차 자속 지령 연산기(32))으로부터의 2차 자속 지령값을 선택한다.
이에 의해, 역행시는 컨덴서 전압이 상승했을 때에 회생 부하로 되고, 회생시는 에너지 절약 운전을 할 수 있다.
실시 형태 5.
도 9는 실시 형태 5에 의한 교류 전동기의 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 실시 형태에서는 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단(37)의 구성은 실시 형태 1 ~ 실시 형태 4에 있어서 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단의 구성과 다르다.
도 10은 지령 2차 자속 연산ㆍ전환 수단(37)의 구체적 구성을 나타내는 블록도이다.
본 실시 형태에서는 전원측에 회생 부하가 없는 무부하 상태가 계속될 것을 상정하고, 2차 자속 지령 연산기(38)를 구성한다.
특히, 무부하 상태에서 가선측에 인버터의 전력을 회생시키지 않고, 또 교류 전동기(2)가 발생시키는 토크를 변경하지 않고 2차 자속 지령을 연산하는 것이 특징이다.
본 실시 형태에서는 영의 인버터 전력 지령기(즉 인버터 전력의 지령값을 영으로 하는 인버터 전력 지령기, 39)에 의해 인버터 전력 지령 P*=0 을 부여한다.
또, 실시 형태 1 등의 전력 제어기(22)는 인버터 전력 지령 P*과 실인버터 전력 P의 편차를 증폭시키고 있었다.
그러나, 본 실시 형태에 있어서 전력 제어기(40)는 전력 편차 P*-P, 인버터 주파수 ωinv, 토크 지령 τ* 및 교류 전동기의 모터 정수인 1차 인덕턴스 Ls, 1차 저항 Rs, 상호 인덕턴스 M, 극대수 p에 의해 교류 전동기가 발생시키는 토크를 변경하지 않고 인버터의 전력을 영으로 할 수 있는 2차 자속 지령값 φ *를 연산한다.
그 2차 자속 지령 φ *는 하기의 식 (8)로 부여할 수 있다.
[수 1]
Figure 112008057375313-PCT00008
2차 자속 지령 전환기(34)는 실시 형태 3의 경우와 동양으로, 회생 중에 컨덴서 전압이 어느 값보다 커지게 되면, 2차 자속 지령 연산기(38)로부터의 출력(지령)을 선택할 수 있도록 하고 있다.
회생의 부하가 완전하게 없는 무부하 상태가 되는 경우는 컨덴서 전압이 상승하기 때문에, 컨덴서 전압이 상승하면 2차 자속 연산기를 선택하여, 인버터의 전력을 영으로 할 수 있는 2차 자속 지령을 전력 연산기(40)에서 연산한다.
이에 의해, 회생시의 부하가 완전하게 없는 무부하 상태에서도 안정적으로 제어할 수 있고, 입력 전원측의 부하가 없어진 경우나 전원인 변전 설비의 회생 흡수 장치가 고장난 경우 등에도, 간편한 구성으로 안정ㆍ확실하게 전기적인 제동 토크를 얻어 브레이크 동작을 행할 수 있는 교류 전동기의 제어 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 교류 회전기의 제어 장치는 인버터 전력 지령 수단(인버터 전력 지령기(20)) 대신에, 전력의 지령값을 영으로 하는 영의 인버터 전력 지령 수단(영의 인버터 전력 지령기(39))을 마련하는 동시에, 2차 자속 지령 연산 수단(2차 자속 지령 연산기(38))은 실인버터 전력 연산 수단(실인버터 전력 연산기(19))에서 연산되는 실인버터 전력값과 영의 인버터 전력 지령 수단(영의 인버터 전력 지령기(39))의 출력에 기초하여 2차 자속 지령을 연산한다.
이와 같이, 영의 인버터 전력 지령 수단(영의 인버터 전력 지령기(39))에 의해, 인버터 전력 지령 P*=0 을 부여하는 것에 의해 인버터 전력을 영으로 제어할 수 있다.
또, 본 실시 형태에 의한 교류 회전기의 제어 장치의 2차 자속 지령 연산 수단(2차 자속 지령 연산기(38))은 교류 전동기(1)가 발생시키는 토크를 변경하지 않고 가변 전압 가변 주파수 인버터가 발생시키는 전력을 영으로 되도록 연산하는 전력 제어 수단(전력 제어(40))을 갖고 있다.
따라서, 교류 전동기(1)가 발생시키는 토크를 변경하지 않고 가변 전압 가변 주파수 인버터가 발생시키는 전력을 영으로 할 수 있다.
또, 본 실시 형태에 의한 교류 회전기의 제어 장치의 2차 자속 지령 전환 수단(2차 자속 지령 연산기(38))은 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)가 역행 동작시에, 소정 2차 자속 지령 수단(소정 2차 자속 지령기(23))으로부터의 소정 2차 자속 지령값을 선택하고, 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)가 회생 동작시에 가변 전압 가변 주파수 인버터(1)의 전압 정보에 따라, 소정 2차 자속 지령 수단(소정 2차 자속 지령기(23))으로부터의 소정 2차 자속 지령값 또는 2차 자속 지령 연산 수단(2차 자속 지령 연산기(38))으로부터의 2차 자속 지령값을 선택한다.
이에 의해, 회생의 부하가 완전하게 없는 무부하 상태에서도 안정적으로 제어할 수 있고, 또 입력 전원측의 부하가 없어진 경우나 전원인 변전 설비의 회생 흡수 장치가 고장난 경우 등에도 간편한 구성으로 안정ㆍ확실하게 전기적인 제동 토크를 얻어 브레이크 동작을 행할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태 1 ~ 실시 형태 5에 있어서는 교류 회전기의 일례로서의 교류 전동기를 제어하는 경우의 구성과 효과에 대하여 설명하였다.
그러나, 교류 회전기가 발전기, 동기기 또는 유도기 등의 경우에도 동양의 효과가 얻어진다.
예를 들어, 발전기의 경우는 인버터 전력 지령 P*에 의해 발전기가 발생시키는 전력량을 간단하게 제어ㆍ조정하는 것이 가능하여 안정된 제어계를 구성할 수 있다.
본 발명에 의한 교류 회전기의 제어 장치 또는 제어 방법은 동기기, 유도기, 발전기 등의 각종 회전기의 제어에 널리 적용할 수 있다.

Claims (9)

  1. 2차 자속 지령값에 기초하여 교류 회전기를 제어하는 교류 회전기의 제어 장치로서,
    직류를 임의 주파수의 교류로 변환하는 동시에, 상기 교류 회전기와의 사이에서 전력을 수수(授受)하는 가변 전압 가변 주파수 인버터와,
    상기 가변 전압 가변 주파수 인버터의 직류측 전압 정보를 검출하는 전압 검출 수단과,
    상기 가변 전압 가변 주파수 인버터의 교류측 전류 정보를 검출하는 전류 검출 수단과,
    상기 전압 검출 수단이 검출하는 전압 정보에 따라, 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터에서 변환하는 전력의 지령값인 인버터 전력 지령값을 결정하는 인버터 전력 지령 수단과,
    상기 전류 검출 수단이 검출하는 전류 정보에 기초하여 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터에서 변환하는 전력인 실(實)인버터 전력값을 연산하는 실인버터 전력 연산 수단과,
    상기 인버터 전력 지령값과 상기 실인버터 전력값의 차에 기초하여 상기 교류 회전기에 대한 2차 자속 지령값을 연산하는 2차 자속 지령 연산 수단과,
    상기 교류 회전기에 대한 소정 2차 자속 지령값을 출력하는 소정 2차 자속 지령 수단과,
    상기 가변 전압 가변 주파수 인버터를 통하여 상기 교류 회전기를 제어하기 위해 사용하는 2차 자속 지령값으로서, 상기 2차 자속 지령 연산 수단으로부터의 2차 자속 지령값과 상기 소정 2차 자속 지령 수단으로부터의 소정 2차 자속 지령값 중 어느 하나를 선택하는 2차 자속 지령 전환 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 교류 회전기의 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 자속 지령 전환 수단은 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터가 역행 동작시에, 상기 소정 2차 자속 지령 수단으로부터의 소정 2차 자속 지령값을 선택하고, 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터가 회생 동작시에, 상기 2차 자속 지령 연산 수단으로부터의 2차 자속 지령값을 선택하는 것을 특징으로 하는 교류 회전기의 제어 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 자속 지령 전환 수단은 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터가 역행 동작시에 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터의 전압 정보에 따라, 상기 소정 2차 자속 지령 수단으로부터의 소정 2차 자속 지령값 또는 2차 자속 지령 연산 수단으로부터의 2차 자속 지령값을 선택하고, 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터가 회생 동작시에, 상기 2차 자속 지령 연산 수단으로부터의 2차 자속 지령값을 선택하는 것을 특징으로 하는 교류 회전기의 제어 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 자속 지령 전환 수단은 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터가 역행 동작시에, 상기 소정 2차 자속 지령 수단으로부터의 소정 2차 자속 지령값을 선택하고, 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터가 회생 동작시에 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터의 전압 정보에 따라, 상기 소정 2차 자속 지령 수단으로부터의 소정 2차 자속 지령값 또는 상기 2차 자속 지령 연산 수단으로부터의 2차 자속 지령값을 선택하는 것을 특징으로 하는 교류 회전기의 제어 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 자속 지령 전환 수단은 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터가 역행 동작시 및 회생 동작시 중 어느 것에 있어서도, 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터의 전압 정보에 따라, 상기 소정 2차 자속 지령 수단으로부터의 소정 2차 자속 지령값 또는 상기 2차 자속 지령 연산 수단으로부터의 2차 자속 지령값을 선택하는 것을 특징으로 하는 교류 회전기의 제어 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 인버터 전력 지령 수단 대신에, 전력의 지령값을 영으로 하는 영의 인버터 전력 지령 수단을 마련하는 동시에,
    상기 2차 자속 지령 연산 수단은 상기 실인버터 전력 연산 수단에서 연산되 는 실인버터 전력값과 상기 영의 인버터 전력 지령 수단의 출력에 기초하여 2차 자속 지령을 연산하는 것을 특징으로 하는 교류 회전기의 제어 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 2차 자속 지령 연산 수단은 교류 회전기가 발생시키는 토크를 변경하지 않고 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터가 발생시키는 전력을 영으로 되도록 연산하는 전력 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 교류 회전기의 제어 장치.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 2차 자속 지령 전환 수단은 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터가 역행 동작시에, 상기 소정 2차 자속 지령 수단으로부터의 소정 2차 자속 지령값을 선택하고, 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터가 회생 동작시에 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터의 전압 정보에 따라, 상기 소정 2차 자속 지령 수단으로부터의 소정 2차 자속 지령값 또는 상기 2차 자속 지령 연산 수단으로부터의 2차 자속 지령값을 선택하는 것을 특징으로 하는 교류 회전기의 제어 장치.
  9. 2차 자속 지령값에 기초하여 교류 회전기를 제어하는 교류 회전기의 제어 방법으로서,
    상기 교류 회전기와의 사이에서 전력을 수수하는 가변 전압 가변 주파수 인버터의 직류측 전압 정보를 검출하는 전압 검출 단계와,
    상기 가변 전압 가변 주파수 인버터의 교류측 전류 정보를 검출하는 전류 검출 단계와,
    상기 전압 검출 단계에서 검출하는 전압 정보에 따라, 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터에서 변환하는 전력의 지령값인 인버터 전력 지령값을 결정하는 인버터 전력 지령 단계와,
    상기 전류 검출 단계에서 검출하는 전류 정보에 기초하여 상기 가변 전압 가변 주파수 인버터에서 변환하는 전력인 실인버터 전력값을 연산하는 실인버터 전력 연산 단계와,
    상기 인버터 전력 지령값과 상기 실인버터 전력값의 차에 기초하여 상기 교류 회전기에 대한 2차 자속 지령값을 연산하는 2차 자속 지령 연산 단계와,
    상기 교류 회전기에 대한 소정 2차 자속 지령값을 출력하는 소정 2차 자속 지령 단계와,
    상기 가변 전압 가변 주파수 인버터를 통하여 상기 교류 회전기를 제어하기 위해 사용하는 2차 자속 지령값으로서, 상기 2차 자속 지령 연산 단계에서의 2차 자속 지령값과 상기 소정 2차 자속 지령 단계에서의 소정 2차 자속 지령값 중 어느 하나를 선택하는 2차 자속 지령 전환 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 교류 회전기의 제어 방법.
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