JP4303293B2 - 三相電力変換器の制御装置および制御方法と、三相交流電動機の駆動装置および駆動方法 - Google Patents
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Description
接地抵抗器1000Ω×ケーブルの対地静電容量120nF/相×3相=0.36ms
360°×0.36ms×47Hz≒6°
であるから、進み位相を6°とした。図10から、電動機端での対地電圧ピーク値は、5275Vp−pに低減した。
(1/0.8)n=10
となり、n≒10となる。この関係より、図10の印加電圧波形であれば、図9の印加電圧波形の場合よりも、電動機の絶縁材料の劣化速度は(5530/5275)10=1.6倍と遅くなる、すなわち、寿命が1.6倍になると言える。
Claims (21)
- 半導体スイッチング素子を備え、直流と三相交流との間で電力変換を行う三相電力変換器と、三相の正弦波電圧指令信号に基いてパルス幅変調信号を出力するパルス幅変調手段と、このパルス幅変調信号に応じて、前記電力変換器内の前記スイッチング素子に駆動信号を供給するゲート駆動回路と、各相の前記正弦波電圧指令信号に3次調波信号を合成する手段を備えた三相電力変換器の制御装置において、前記電力変換器の負荷端における正弦波電圧と3次調波の位相を同期させるように前記3次調波信号の位相を調整する位相調整手段を備えたことを特徴とする三相電力変換器の制御装置。
- 請求項1において、前記位相調整手段は、前記電力変換器の主回路の接地抵抗器の抵抗値と、前記電力変換器とその負荷との間を接続する電線の対地静電容量の積に基づいて、前記3次調波信号の位相を調整するように構成したことを特徴とする三相電力変換器の制御装置。
- 請求項2において、前記電力変換器は三相インバータであり、前記負荷は三相交流電動機であり、この三相交流電動機と前記インバータとの間を接続する電線は外部シールド線を持つケーブルであることを特徴とする三相電力変換器の制御装置。
- 請求項1〜3のいずれかにおいて、前記位相調整手段は、進み位相設定手段と、前記電力変換器の出力電圧位相を指令する基準位相信号に、前記進み位相設定手段に基く調整分の位相を加減算する第2の基準位相信号を作成する手段と、この第2の基準位相信号に基き3次調波信号を発生する手段とを備えたことを特徴とする三相電力変換器の制御装置。
- 請求項1〜3のいずれかにおいて、前記位相調整手段は、前記3次調波信号の微分信号を求める手段と、この微分信号を、前記3次調波信号に合成する手段とを備えたことを特徴とする三相電力変換器の制御装置。
- 半導体スイッチング素子を備えた三相電力変換器により、直流と三相交流との間で電力変換を行うステップと、三相の正弦波電圧指令信号に基いてパルス幅変調信号を出力するパルス幅変調ステップと、このパルス幅変調信号に応じて、前記電力変換器内の前記スイッチング素子に駆動信号を供給するステップと、各相の前記正弦波電圧指令信号に3次調波信号を合成するステップとを備えた三相電力変換器の制御方法において、前記電力変換器の負荷端における正弦波電圧と3次調波の位相を同期させるように前記3次調波信号の位相を調整するステップを備えたことを特徴とする三相電力変換器の制御方法。
- 請求項6において、前記位相を調整するステップは、前記電力変換器の主回路の接地抵抗器の抵抗値と、前記電力変換器とその負荷との間を接続する電線の対地静電容量との積に基づいて、前記3次調波信号の位相を調整するステップを備えたことを特徴とする三相電力変換器の制御方法。
- 請求項7において、前記電力変換器として三相インバータを用い、前記負荷は三相交流電動機であり、この三相交流電動機と前記インバータとの間を、外部シールド線を持つケーブルで接続することを特徴とする三相電力変換器の制御方法。
- 請求項6〜8のいずれかにおいて、前記位相を調整するステップは、進み位相を設定するステップと、前記電力変換器の出力電圧位相を指令する基準位相信号に、前記進み位相の設定に基く調整分の位相を加減算し第2の基準位相信号を作成するステップと、この第2の基準位相信号に基き3次調波信号を発生するステップとを備えたことを特徴とする三相電力変換器の制御方法。
- 請求項6〜8のいずれかにおいて、前記位相を調整するステップは、前記3次調波信号の微分信号を求めるステップと、この微分信号を、前記3次調波信号に加減算するステップとを備えたことを特徴とする三相電力変換器の制御方法。
- 半導体スイッチング素子を備えた三相電力変換器により、直流と三相交流との間で電力変換を行うステップと、三相の正弦波電圧指令信号に基いてパルス幅変調信号を出力するステップと、このパルス幅変調信号に応じて、前記電力変換器内の前記スイッチング素子に駆動信号を供給するステップと、各相の前記正弦波電圧指令信号に3次調波信号を加減算するステップとを備えた三相電力変換器の制御方法において、前記三相電力変換器の出力周波数を指令するステップと、この周波数指令を入力し基準位相信号を出力するステップと、この基準位相信号を入力し三相の正弦波電圧指令を発生するステップと、前記電力変換器の負荷端における正弦波電圧と3次調波の位相を同期させるように前記3次調波信号に対する進み位相を設定するステップと、前記位相信号と前記進み位相の設定値とに基き第2の基準位相信号を発生するステップと、この第2の基準位相信号に基き3次調波信号を発生するステップと、前記三相の正弦波電圧指令の各々に前記3次調波信号を加減算するステップと、これら各加減算ステップの出力信号を各相の出力電圧指令としてPWM変調するステップとを備えたことを特徴とする三相電力変換器の制御方法。
- 半導体スイッチング素子を備え、直流を可変電圧・可変周波数の三相交流に変換する三相インバータと、このインバータから外部シールド線を持つケーブルを介して前記三相交流を給電される三相交流電動機と、正弦波電圧指令信号に基いてパルス幅変調信号を出力するパルス幅変調手段と、このパルス幅変調信号に応じて、前記インバータ内の前記スイッチング素子に駆動信号を供給するゲート駆動回路と、各相の前記正弦波電圧指令信号に3次調波信号を合成する手段とを備えた三相交流電動機の駆動装置において、前記三相インバータの負荷端における正弦波電圧と3次調波の位相を同期させるように前記3次調波信号の位相を調整する位相調整手段を備えたことを特徴とする三相交流電動機の駆動装置。
- 請求項12において、前記三相インバータの中性点を接地する接地抵抗器を備え、前記位相調整手段は、前記接地抵抗器の抵抗値と、前記ケーブルの対地静電容量との積に基づいて、前記3次調波信号の位相を調整するように構成したことを特徴とする三相交流電動機の駆動装置。
- 請求項12または13において、前記位相調整手段は、進み位相設定手段と、前記三相インバータの出力電圧位相を指令する基準位相信号に、前記進み位相設定手段に基く調整分の位相を加減算する第2の基準位相信号を作成する第2基準位相信号作成手段と、この第2の基準位相信号に基き3次調波信号を発生する3次調波信号発生手段とを備えたことを特徴とする三相交流電動機の駆動装置。
- 請求項12または13において、前記位相調整手段は、前記三相交流の3次調波の微分信号を求める手段と、この微分信号を、前記3次調波に加減算する加減算手段とを備えたことを特徴とする三相交流電動機の駆動装置。
- 半導体スイッチング素子を備え、直流を可変電圧・可変周波数の三相交流に変換する三相インバータと、このインバータから外部シールド線を持つケーブルを介して前記三相交流を給電される三相交流電動機と、正弦波電圧指令信号に基いてパルス幅変調信号を出力するパルス幅変調手段と、このパルス幅変調信号に応じて、前記インバータ内の前記スイッチング素子に駆動信号を供給するゲート駆動回路と、各相の前記正弦波電圧指令信号に3次調波信号を加減算する手段とを備えた三相交流電動機の駆動装置において、前記三相インバータの出力周波数を指令する周波数指令器と、この周波数指令を入力し位相信号を出力する基準位相演算器と、この位相信号を入力し三相の正弦波電圧指令を発生する正弦波発生器と、前記三相インバータの負荷端における正弦波電圧と3次調波の位相を同期させるように前記3次調波信号に対する進み位相を設定する進み位相設定器と、前記位相信号と設定された前記進み位相とに基き第2の基準位相信号を発生する第2の基準位相信号発生器と、この第2の基準位相信号に基き3次調波信号を発生する3次調波発生器と、前記三相の正弦波電圧指令の各々に前記3次調波信号を加減算する加減算器と、これら各加減算器の出力信号を各相の出力電圧指令としてPWM変調するPWM変調器とを備えたことを特徴とする三相交流電動機の駆動装置。
- 半導体スイッチング素子を備えた三相インバータにより、直流を可変電圧・可変周波数の三相交流に変換するステップと、このインバータから外部シールド線を持つケーブルを介して三相交流電動機に前記三相交流を給電するステップと、正弦波電圧指令信号に基いてパルス幅変調するステップと、このパルス幅変調ステップの出力に応じて、前記インバータ内の前記スイッチング素子に駆動信号を供給するステップと、各相の前記正弦波電圧指令信号に3次調波信号を合成するステップとを備えた三相交流電動機の駆動方法において、前記三相インバータの負荷端における正弦波電圧と3次調波の位相を同期させるように前記3次調波信号の位相を調整するステップを備えたことを特徴とする三相交流電動機の駆動方法。
- 請求項17において、前記三相インバータの中性点を接地抵抗器を介して接地するステップを備え、前記位相を調整するステップは、前記接地抵抗器の抵抗値と、前記ケーブルの対地静電容量との積に基づいて、前記3次調波信号の位相を調整するステップを備えたことを特徴とする三相交流電動機の駆動方法。
- 請求項17または18において、前記位相を調整するステップは、進み位相を設定するステップと、前記三相インバータの出力電圧位相を指令する基準位相信号に、前記進み位相の設定ステップに基く調整分の位相を加減算し、第2の基準位相信号を作成するステップと、この第2の基準位相信号に基き3次調波信号を発生するステップとを備えたことを特徴とする三相交流電動機の駆動方法。
- 請求項17または18において、前記位相を調整するステップは、前記三相交流の3次調波の微分信号を求めるステップと、この微分信号を、前記3次調波に加減算するステップとを備えたことを特徴とする三相交流電動機の駆動方法。
- 半導体スイッチング素子を備えた三相インバータにより、直流を可変電圧・可変周波数の三相交流に変換するステップと、このインバータから外部シールド線を持つケーブルを介して三相交流電動機に前記三相交流を給電するステップと、正弦波電圧指令信号に基いてパルス幅変調信号を出力するステップと、このパルス幅変調信号に応じて、前記インバータ内の前記スイッチング素子に駆動信号を供給するステップと、各相の前記正弦波電圧指令信号に3次調波信号を加減算するステップとを備えた三相交流電動機の駆動方法において、前記三相インバータの出力周波数を指令するステップと、この周波数指令を入力し基準位相信号を出力するステップと、この基準位相信号を入力し三相の正弦波電圧指令を発生するステップと、前記三相インバータの負荷端における正弦波電圧と3次調波の位相を同期させるように前記3次調波信号に対する進み位相を設定するステップと、前記位相信号と前記進み位相の設定値とに基き第2の基準位相信号を発生するステップと、この第2の基準位相信号に基き3次調波信号を発生するステップと、前記三相の正弦波電圧指令の各々に前記3次調波信号を加減算するステップと、これら各加減算ステップの出力信号を各相の出力電圧指令としてPWM変調するステップとを備えたことを特徴とする三相交流電動機の駆動方法。
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