JPH07114553B2 - 順逆電力変換装置の切換え制御方法 - Google Patents
順逆電力変換装置の切換え制御方法Info
- Publication number
- JPH07114553B2 JPH07114553B2 JP63013993A JP1399388A JPH07114553B2 JP H07114553 B2 JPH07114553 B2 JP H07114553B2 JP 63013993 A JP63013993 A JP 63013993A JP 1399388 A JP1399388 A JP 1399388A JP H07114553 B2 JPH07114553 B2 JP H07114553B2
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- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電流断続状態で運転している電動機の運転
モードを円滑に切換えることができる順逆電力変換装置
の切換え制御方法に関する。
モードを円滑に切換えることができる順逆電力変換装置
の切換え制御方法に関する。
第３図は電動機の運転モードを切換える順逆電力変換装
置の従来例を示した回路図である。
置の従来例を示した回路図である。
この第３図において、サイリスタで構成された順方向変
換器３と、同じくサイリスタで構成された逆方向変換器
４とを、直流電動機５に対して逆並列接続することによ
り、順逆電力変換装置を形成させ、これに交流電源２か
らの交流電力を供給し、順方向変換器３を作動させるこ
とにより、直流電動機５を力行運転させる。また力行運
転中に、作動中の順方向変換器３を逆方向変換器４に切
換えることにより、この直流電動機５はその運動エネル
ギーを電気エネルギーに変換して交流電源２へ回生する
ことで、急速にその速度を減じる制動運転となる。
換器３と、同じくサイリスタで構成された逆方向変換器
４とを、直流電動機５に対して逆並列接続することによ
り、順逆電力変換装置を形成させ、これに交流電源２か
らの交流電力を供給し、順方向変換器３を作動させるこ
とにより、直流電動機５を力行運転させる。また力行運
転中に、作動中の順方向変換器３を逆方向変換器４に切
換えることにより、この直流電動機５はその運動エネル
ギーを電気エネルギーに変換して交流電源２へ回生する
ことで、急速にその速度を減じる制動運転となる。
このように力行運転から制動運転へ、あるいは制動運転
から力行運転へ直流電動機５の運転モードを切換えるべ
く、順方向変換器３と逆方向切換器４とを切換えるので
あるが、この切換えにあたっては、トルク極性の判別、
変換器のパルスシフト、電流零確認後の変換器切換えな
ど、一連の制御が制御回路10で行われるのであるが、そ
のために直流電動機５に結合された速度発信機６からの
速度検出信号Ｎ、変流器７からの電流検出信号Ｉ、速度
設定器８からの速度指令信号Ｎ＊が制御回路10へ入力さ
れるが、この制御回路10の動作は、本発明と直接の関係
がないので、その説明は省略する。
から力行運転へ直流電動機５の運転モードを切換えるべ
く、順方向変換器３と逆方向切換器４とを切換えるので
あるが、この切換えにあたっては、トルク極性の判別、
変換器のパルスシフト、電流零確認後の変換器切換えな
ど、一連の制御が制御回路10で行われるのであるが、そ
のために直流電動機５に結合された速度発信機６からの
速度検出信号Ｎ、変流器７からの電流検出信号Ｉ、速度
設定器８からの速度指令信号Ｎ＊が制御回路10へ入力さ
れるが、この制御回路10の動作は、本発明と直接の関係
がないので、その説明は省略する。
直流電動機５の運転モードの変化に対応して、一方の変
換器から他方の変換器に切換わったときに、この新たな
変換器に与えられる点弧指令信号は、そのときの電動機
速度に対応した位相であることが必要であり、そのため
に逆起電力演算回路11が設けられていて、切換え時点に
おける電動機速度に対応した逆起電力を演算し、その演
算値の逆余弦値を点弧指令発生回路12において演算する
ことにより、適切な点弧位相信号αを得るようにしてい
る。
換器から他方の変換器に切換わったときに、この新たな
変換器に与えられる点弧指令信号は、そのときの電動機
速度に対応した位相であることが必要であり、そのため
に逆起電力演算回路11が設けられていて、切換え時点に
おける電動機速度に対応した逆起電力を演算し、その演
算値の逆余弦値を点弧指令発生回路12において演算する
ことにより、適切な点弧位相信号αを得るようにしてい
る。
第４図は第３図の従来例回路に使用している逆起電力演
算回路の特性をあらわしたグラフであって、横軸は電動
機速度を、縦軸は逆起電力をそれぞれあらわしている。
この第４図であきらかなように、逆起電力は速度の上昇
に比例して増加し、N0なる基底速度において定格電圧と
なり、これ以上の速度範囲では電圧は一定となってい
る。それ故この特性を利用することで、電動機速度Ｎを
検出すればその時点の逆起電力は容易に演算できる。
算回路の特性をあらわしたグラフであって、横軸は電動
機速度を、縦軸は逆起電力をそれぞれあらわしている。
この第４図であきらかなように、逆起電力は速度の上昇
に比例して増加し、N0なる基底速度において定格電圧と
なり、これ以上の速度範囲では電圧は一定となってい
る。それ故この特性を利用することで、電動機速度Ｎを
検出すればその時点の逆起電力は容易に演算できる。
ところで、直流電動機５を第３図に示すように、順方向
または逆方向変換器３または４で制御する場合に、この
直流電動機５に流れる電流が連続せずに断続状態になる
ことがある。この電流断続は負荷電流が小なるとき、あ
るいは回路のインダクタンス値が小なるときに多発する
傾向があるが、最近では電動機の速応性を向上させるべ
く、回路インダクタンス値を減少させる方向にあるた
め、電流断続状態となる負荷電流の範囲が拡大されるよ
うになってきた。
または逆方向変換器３または４で制御する場合に、この
直流電動機５に流れる電流が連続せずに断続状態になる
ことがある。この電流断続は負荷電流が小なるとき、あ
るいは回路のインダクタンス値が小なるときに多発する
傾向があるが、最近では電動機の速応性を向上させるべ
く、回路インダクタンス値を減少させる方向にあるた
め、電流断続状態となる負荷電流の範囲が拡大されるよ
うになってきた。
この電流断続状態の不都合な点は、電動機が電流断の期
間では無制御状態になってしまうことである。それ故、
たとえば順方向変換器３を逆方向変換器４に切換えて、
直流電動機５を力行運転モードから制御運転モードに切
換える場合に、従来は逆方向変換器４に与える点弧位相
角をその時点における負荷電圧（すなわち第４図に示す
特性で得られる逆起電力）のみで決定していたために、
この切換え動作が電流断続状態にあるときに行われる
と、切換え直後の電流値が過大になり、次いでこの過大
電流を抑制するべくアンダーシュートを生じるなどで、
電流が安定するまでの整定時間が長くなる欠点を有して
いる。
間では無制御状態になってしまうことである。それ故、
たとえば順方向変換器３を逆方向変換器４に切換えて、
直流電動機５を力行運転モードから制御運転モードに切
換える場合に、従来は逆方向変換器４に与える点弧位相
角をその時点における負荷電圧（すなわち第４図に示す
特性で得られる逆起電力）のみで決定していたために、
この切換え動作が電流断続状態にあるときに行われる
と、切換え直後の電流値が過大になり、次いでこの過大
電流を抑制するべくアンダーシュートを生じるなどで、
電流が安定するまでの整定時間が長くなる欠点を有して
いる。
そこでこの発明の目的は、電動機の運転モードの切換え
を、順方向変換手段と逆方向変換手段の切換えによって
達成させる場合に、負荷電流が断続状態にあっても、切
換え時の電流整定時間を短縮させることにある。
を、順方向変換手段と逆方向変換手段の切換えによって
達成させる場合に、負荷電流が断続状態にあっても、切
換え時の電流整定時間を短縮させることにある。
上記の目的を達成するために、この発明の切換え制御方
法は、電源と電動機との間に順方向変換手段と逆方向変
換手段とを設けて、いずれか一方の変換手段で前期電動
機を力行運転あるいは制動運転中に他方の変換手段に切
り換える際に、その時点における電動機速度に対応した
逆起電力を点弧指令信号に変換して他方の変換手段に与
えている、順逆電力変換装置の切換え制御方法におい
て、前記電動機の電流指令値に基づいて電動機電流の断
続状態を予測し、断続状態にある場合には、前記電流指
令値に対応した電圧補正量を点呼角に換算し、この点弧
角換算値を前記点呼指令信号に加算するものとする。
法は、電源と電動機との間に順方向変換手段と逆方向変
換手段とを設けて、いずれか一方の変換手段で前期電動
機を力行運転あるいは制動運転中に他方の変換手段に切
り換える際に、その時点における電動機速度に対応した
逆起電力を点弧指令信号に変換して他方の変換手段に与
えている、順逆電力変換装置の切換え制御方法におい
て、前記電動機の電流指令値に基づいて電動機電流の断
続状態を予測し、断続状態にある場合には、前記電流指
令値に対応した電圧補正量を点呼角に換算し、この点弧
角換算値を前記点呼指令信号に加算するものとする。
従来は、電動機電流が断続状態になった場合の電流と電
圧との関係が、電流連続状態の場合とは異った相関関係
に変化するにも拘らず、この変化を無視した点弧位相角
を切換え直後の変換手段に与えるために過大電流とな
り、従って電流整定までに長時間を必要とすることにな
っていたのであるが、本発明においては、負荷電流指令
値から電流断続状態であるか否かを推定し、この電流指
令値に対応した断続補償分だけ点弧位相角をシフトさ
せ、変換手段切換え直後に過大電流が発生するのを防止
しようとするものである。
圧との関係が、電流連続状態の場合とは異った相関関係
に変化するにも拘らず、この変化を無視した点弧位相角
を切換え直後の変換手段に与えるために過大電流とな
り、従って電流整定までに長時間を必要とすることにな
っていたのであるが、本発明においては、負荷電流指令
値から電流断続状態であるか否かを推定し、この電流指
令値に対応した断続補償分だけ点弧位相角をシフトさ
せ、変換手段切換え直後に過大電流が発生するのを防止
しようとするものである。
第１図は本発明の実施例を示した回路図である。この第
１図において、サイリスタで構成された順方向変換器３
と逆方向変換器４とを相互に逆並列接続して順逆電力変
換装置を形成し、この順逆電力変換装置の交流側には交
流電源２を、直流側には直流電動機５を接続して、この
直流電動機５を力行運転モード、あるいは制動運転モー
ドでの運転ができるようにしているが、この運転モード
の切換えなど、直流電動機５を制御するために制御回路
10が設けられていて、直流電動機５に結合された速度発
信機６からの速度検出信号Ｎ、変流器７からの電流検出
信号、ならびに速度設定器８からの速度指令信号Ｎ＊を
この制御回路10に入力させているのは、第３図において
記述の従来例回路の場合と同じである。
１図において、サイリスタで構成された順方向変換器３
と逆方向変換器４とを相互に逆並列接続して順逆電力変
換装置を形成し、この順逆電力変換装置の交流側には交
流電源２を、直流側には直流電動機５を接続して、この
直流電動機５を力行運転モード、あるいは制動運転モー
ドでの運転ができるようにしているが、この運転モード
の切換えなど、直流電動機５を制御するために制御回路
10が設けられていて、直流電動機５に結合された速度発
信機６からの速度検出信号Ｎ、変流器７からの電流検出
信号、ならびに速度設定器８からの速度指令信号Ｎ＊を
この制御回路10に入力させているのは、第３図において
記述の従来例回路の場合と同じである。
さらに、前述の速度検出値Ｎから直流電動機５の逆起電
力を演算する逆起電力演算回路11、この逆起電力の逆余
弦を演算して点弧指令信号を出力する点弧指令発生回路
12とを備えて、順または逆方向変換回路または４に切換
えた直後の点弧位相を定めているのも、第３図の従来例
回路の場合と同じである。
力を演算する逆起電力演算回路11、この逆起電力の逆余
弦を演算して点弧指令信号を出力する点弧指令発生回路
12とを備えて、順または逆方向変換回路または４に切換
えた直後の点弧位相を定めているのも、第３図の従来例
回路の場合と同じである。
本発明においては、前記制御回路10において創成される
電流指令信号Ｉ＊を取出し、この電流指令信号Ｉ＊を断
続補償回路13に入力させて、電動機電流が断続状態にあ
るか否かを検出し、断続状態にあるときは、そのときの
電流に対応してあらかじめ定めておいた電圧の逆余弦を
演算して、この演算結果を前述の点弧角指令発生回路12
の出力である点弧位相に加算することで、点弧位相を遅
れ方向にシフトさせ、過大電流の発生を予防するもので
ある。
電流指令信号Ｉ＊を取出し、この電流指令信号Ｉ＊を断
続補償回路13に入力させて、電動機電流が断続状態にあ
るか否かを検出し、断続状態にあるときは、そのときの
電流に対応してあらかじめ定めておいた電圧の逆余弦を
演算して、この演算結果を前述の点弧角指令発生回路12
の出力である点弧位相に加算することで、点弧位相を遅
れ方向にシフトさせ、過大電流の発生を予防するもので
ある。
第２図は直流電動機５の電流と電圧との関係をあらわし
たグラフであって、横軸は電圧、縦軸は電流をあらわし
ている。なおこの第２図における２点鎖線は直流電動機
５の電流が断続する限界をあらわしており、この断続限
界線の下側では電流は断続状態にあり、上側では電流は
連続となる。この第２図であきらかなように、電流が減
少して連続する断続状態に変化すると、電流と電圧との
関係が変化するのであるが、従来は電流断続状態でも、
そのときの電圧に対応した点弧位相信号が出力されたた
めに、過大電流が流れることになったが、本発明におい
ては、断続補償回路13の作用により、電流断続時の電圧
変化分の逆余弦を演算し、この演算結果を従来の点弧指
令発生回路12の出力信号に加算することで、点弧位相角
をシフトしている。従って負荷電流が断続している時で
も、それに見合う点弧位相で電力変換装置が点弧される
ので、過大電流が防止され、素早い切換え動作となる。
たグラフであって、横軸は電圧、縦軸は電流をあらわし
ている。なおこの第２図における２点鎖線は直流電動機
５の電流が断続する限界をあらわしており、この断続限
界線の下側では電流は断続状態にあり、上側では電流は
連続となる。この第２図であきらかなように、電流が減
少して連続する断続状態に変化すると、電流と電圧との
関係が変化するのであるが、従来は電流断続状態でも、
そのときの電圧に対応した点弧位相信号が出力されたた
めに、過大電流が流れることになったが、本発明におい
ては、断続補償回路13の作用により、電流断続時の電圧
変化分の逆余弦を演算し、この演算結果を従来の点弧指
令発生回路12の出力信号に加算することで、点弧位相角
をシフトしている。従って負荷電流が断続している時で
も、それに見合う点弧位相で電力変換装置が点弧される
ので、過大電流が防止され、素早い切換え動作となる。
通常の変換器切換え動作は、電流指令反転→点弧位相角
シフト→電流零検出→変換器切換えの手順で行われる
が、点弧位相角シフト中および電流零検出中は無制御状
態であり、電流調節ループの外側のループ、例えば速度
調節ループはその出力をホールドしているが、本発明で
はこのホールドをやめているので、速度調節ループが出
力する電流指令値は時々刻々変化しており、この電流指
令値から電流断続を予測し、それに応じた補償が行われ
ることになる。
シフト→電流零検出→変換器切換えの手順で行われる
が、点弧位相角シフト中および電流零検出中は無制御状
態であり、電流調節ループの外側のループ、例えば速度
調節ループはその出力をホールドしているが、本発明で
はこのホールドをやめているので、速度調節ループが出
力する電流指令値は時々刻々変化しており、この電流指
令値から電流断続を予測し、それに応じた補償が行われ
ることになる。
この発明によれば、負荷である電動機の運転モードの変
化に対応して、順方向変換器を逆方向変換器に、または
その逆の切換えを行う際に、電動機の電流指令値の大き
さから、当該電動機電流が断続状態であるか否かを予測
し、断続状態のときは電流指令値に対応した負荷電圧を
補償する断続補償回路を起動させて、変換器切換え時の
点弧位相角が適正になるようにして切換え時の電流が過
大になるのを防止しているので、電流整定時間を短縮で
きる効果を発揮できる。
化に対応して、順方向変換器を逆方向変換器に、または
その逆の切換えを行う際に、電動機の電流指令値の大き
さから、当該電動機電流が断続状態であるか否かを予測
し、断続状態のときは電流指令値に対応した負荷電圧を
補償する断続補償回路を起動させて、変換器切換え時の
点弧位相角が適正になるようにして切換え時の電流が過
大になるのを防止しているので、電流整定時間を短縮で
きる効果を発揮できる。
第１図は本発明の実施例を示した回路図、第２図は直流
電動機の電圧と電流の関係をあらわしたグラフであり、
第３図は電動機の運転モードを切換える順逆電力変換装
置の従来例を示した回路図、第４図は第３図の従来例回
路に使用している逆起電力演算回路の特性をあらわした
グラフである。 ２……交流電源、３……順方向変換器、４……逆方向変
換器、５……直流電動機、６……速度発信機、７……変
流器、８……速度設定器、10……制御回路、11……逆起
電力演算回路、12……点弧指令発生回路、13……断続補
償回路。
電動機の電圧と電流の関係をあらわしたグラフであり、
第３図は電動機の運転モードを切換える順逆電力変換装
置の従来例を示した回路図、第４図は第３図の従来例回
路に使用している逆起電力演算回路の特性をあらわした
グラフである。 ２……交流電源、３……順方向変換器、４……逆方向変
換器、５……直流電動機、６……速度発信機、７……変
流器、８……速度設定器、10……制御回路、11……逆起
電力演算回路、12……点弧指令発生回路、13……断続補
償回路。
Claims (1)
- 【請求項１】電源と電動機との間に順方向変換手段と逆
方向変換手段とを設けて、いずれか一方の変換手段で前
期電動機を力行運転あるいは制動運転中に他方の変換手
段に切り換える際に、その時点における電動機速度に対
応した逆起電力を点弧指令信号に変換して他方の変換手
段に与えている、順逆電力変換装置の切換え制御方法に
おいて、 前記電動機の電流指令値に基づいて電動機電流の断続状
態を予測し、断続状態にある場合には、前記電流指令値
に対応した電圧補正量を点弧角に換算し、この点弧角換
算値を前記点弧指令信号に加算することを特徴とする順
逆電力変換装置の切換え制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63013993A JPH07114553B2 (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 順逆電力変換装置の切換え制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63013993A JPH07114553B2 (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 順逆電力変換装置の切換え制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01190283A JPH01190283A (ja) | 1989-07-31 |
| JPH07114553B2 true JPH07114553B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=11848757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63013993A Expired - Lifetime JPH07114553B2 (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 順逆電力変換装置の切換え制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114553B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5986573A (ja) * | 1982-11-09 | 1984-05-18 | 三菱電機株式会社 | エレベ−タの速度制御装置 |
-
1988
- 1988-01-25 JP JP63013993A patent/JPH07114553B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01190283A (ja) | 1989-07-31 |
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Legal Events
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