JP5997302B2 - 蓄電器を用いたモータ駆動装置 - Google Patents
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Description
Z[W]=X[W]−Y[W] (1)
E[J]=1/2×C×(V12−V22) (2)
ただし、V1は電力供給前の蓄電器電圧[V]、V2は電力供給後の蓄電器電圧[V]、Cは蓄電器の静電容量[F]である。
X[W],T[s]:モータの運転条件から決まる。
Y[W]:電源が供給可能な電力に制限する。
V1[V]:蓄電器やPWMコンバータの耐圧以下である必要がある。
V2[V]:電源電圧波高値以上の電圧である必要がある。かつ、モータを駆動するために、最低限必要な電圧である必要がある。
まず、本発明の実施例1に係るモータ駆動装置について説明する。図1に、本発明の実施例1に係るモータ駆動装置のブロック図を示す。本発明の実施例1に係るモータ駆動装置101は、低電圧交流電源14´から入力される交流電力をPWM制御により直流電力へ変換するPWMコンバータ2と、直流電力を受電し、モータ8を駆動するための交流電力へ変換するインバータ3と、PWMコンバータ2とインバータ3との間に接続された蓄電器4と、を備え、PWMコンバータ2は、入出力電流あるいは入出力電力をある設定された値に制限するように動作し、低電圧交流電源14´から、モータ8を駆動するために必要な電圧より低い電圧を供給され、出力電圧であるDCリンク電圧をモータ駆動可能な電圧まで昇圧することにより、蓄電器の充放電時の電位差を大きく取って、蓄電器の容量を削減することを特徴とする。
次に、本発明の実施例2に係るモータ駆動装置について説明する。図2に、本発明の実施例2に係るモータ駆動装置のブロック図を示す。本発明の実施例2に係るモータ駆動装置102は、交流電源14から入力される交流電力をPWM制御により直流電力へ変換するPWMコンバータ2と、直流電力を受電し、モータ8を駆動するための交流電力へ変換するインバータ3と、PWMコンバータ2とインバータ3との間に接続された蓄電器4と、交流電源14とPWMコンバータ2との間に接続された降圧トランス16と、を備え、PWMコンバータ2は、降圧トランス16から、交流電源14の電圧より低い電圧を供給され、入出力電流あるいは入出力電力をある設定された値に制限するように動作することにより、蓄電器の充放電時の電位差を大きく取って、蓄電器の容量を削減することを特徴とする。
次に、本発明の実施例3に係るモータ駆動装置について説明する。図4に、本発明の実施例3に係るモータ駆動装置のブロック図を示す。本発明の実施例3に係るモータ駆動装置103が、本発明の実施例2に係るモータ駆動装置102と異なっている点は、PWMコンバータ2は、蓄電器4の電圧を監視する監視部17と、蓄電器4の電圧が入力電圧波高値より高いある値以下になった場合に、PWMコンバータ2を過負荷から保護する為に、モータ8を停止するためにアラームを発生するアラーム発生部18と、を備える点である。また、PWMコンバータ2は、モータの出力より容量の小さいものが接続されて、入出力電流あるいは入出力電力をある設定された値に制限するように動作する。実施例3に係るモータ駆動装置103のその他の構成は、実施例2に係るモータ駆動装置102の構成と同様であるので詳細な説明は省略する。
次に、本発明の実施例4に係るモータ駆動装置について説明する。図5に、本発明の実施例4に係るモータ駆動装置のブロック図を示す。本発明の実施例4に係るモータ駆動装置104が実施例2に係るモータ駆動装置102と異なっている点は、蓄電器4の代わりに平滑コンデンサ9及び9´を利用している点である。実施例4に係るモータ駆動装置のその他の構成は、実施例2に係るモータ駆動装置102における構成と同様であるので詳細な説明は省略する。
3 インバータ
4 蓄電器
5 PWMコンバータ制御回路
6 インバータ制御回路
7 コントローラ
8 モータ
9 第1平滑コンデンサ
9´ 第2平滑コンデンサ
10 出力電圧検出部
11 入力電圧検出部
12 入力電流検出部
13 ACリアクトル
14 交流電源
14´ 低電圧交流電源
15 インバータ入力電流検出部
16 降圧トランス
101、102、103、104 モータ駆動装置
Claims (4)
- 低電圧交流電源から入力される交流電力をPWM制御により直流電力へ変換するPWMコンバータと、
前記直流電力を受電し、モータを駆動するための交流電力へ変換するインバータと、
前記PWMコンバータと前記インバータとの間に接続された蓄電器と、
前記低電圧交流電源から前記PWMコンバータに供給される交流電圧を検出する入力電圧検出部と、
前記低電圧交流電源から前記PWMコンバータに入力される電流を検出する入力電流検出部と、
前記PWMコンバータによる変換後の直流電圧を検出する出力電圧検出部と、を備え、
前記PWMコンバータは、
前記入力電流検出部によって検出された入出力電流あるいは前記入力電圧検出部、前記入力電流検出部、及び前記出力電圧検出部によって検出された入出力電力をある設定された値に制限するように動作し、
前記低電圧交流電源から、モータを駆動するために必要な電圧範囲の下限値或いは下限値より低い波高値の交流電圧を供給され、
出力電圧であるDCリンク電圧をモータ駆動可能な電圧まで昇圧することにより、前記蓄電器の容量を削減する、
ことを特徴とするモータ駆動装置。 - 交流電源から入力される交流電力をPWM制御により直流電力へ変換するPWMコンバータと、
前記直流電力を受電し、モータを駆動するための交流電力へ変換するインバータと、
前記PWMコンバータと前記インバータとの間に接続された蓄電器と、
交流電源と前記PWMコンバータとの間に接続された降圧トランスと、
前記降圧トランスから前記PWMコンバータに供給される交流電圧を検出する入力電圧検出部と、
前記降圧トランスから前記PWMコンバータに入力される電流を検出する入力電流検出部と、
前記PWMコンバータによる変換後の直流電圧を検出する出力電圧検出部と、を備え、
前記交流電圧は、モータを駆動するために必要な範囲内の電圧であり、
前記PWMコンバータは、
前記降圧トランスから、前記交流電源の電圧より低い電圧を供給され、
入出力電流あるいは入出力電力をある設定された値に制限するように動作し、
前記蓄電器の容量を削減する、
ことを特徴とするモータ駆動装置。 - 前記PWMコンバータは、
前記蓄電器の電圧を監視する監視部と、
前記蓄電器の電圧が入力電圧波高値より高いある値以下になった場合に、前記PWMコンバータを過負荷から保護する為に、モータを停止するためにアラームを発生するアラーム発生部と、を備える、請求項1又は2に記載のモータ駆動装置。 - 前記蓄電器の代わりに平滑コンデンサを利用する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
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