JPS5812560Y2 - Control device for inverter equipment - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、コンテ゛ンサ分割によって中性点を設けた
直流電源から電力を供給され、交流電動機の速度制御を
行うインバータ装置用制御装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a control device for an inverter device that is supplied with power from a DC power supply having a neutral point provided by condenser division, and controls the speed of an AC motor.

二相交流電動機を二相インバータで速度制御する方式に
は種々のものがあるが、最も簡単なものの一つに第１図
に示すものがある。There are various methods for controlling the speed of a two-phase AC motor using a two-phase inverter, but one of the simplest methods is the one shown in FIG.

第１図において、１は商用電源、２は前記商用電源１に
交流側端子が接続されている整流装置、３，４は前記整
流装置２の直流側端子間に直列接続されている同じ容量
の平滑コンデ゛ンサである。In FIG. 1, 1 is a commercial power source, 2 is a rectifier whose AC side terminal is connected to the commercial power source 1, and 3 and 4 are rectifiers of the same capacity connected in series between the DC side terminals of the rectifier 2. It is a smoothing capacitor.

５，６，７．８は制御整流素子（例えばトランジスタ）
、９，１０，１１．１２は整流素子で゛、５と９，６と
１０，７と１１，８と１２はそれぞ゛れ逆並列に接続さ
れている。5, 6, 7.8 are controlled rectifying elements (e.g. transistors)
, 9, 10, 11, and 12 are rectifier elements, and 5 and 9, 6 and 10, 7 and 11, and 8 and 12 are connected in antiparallel.

さらに５と６，７と８は直列に接続され、整流装置２の
直流側端子に接続されている。Further, 5 and 6, 7 and 8 are connected in series and connected to the DC side terminal of the rectifier 2.

１３は二相交流電動機で、その端子１４．１５は制御整
流素子５と６の接続点および７と８の接続点にそれぞれ
接続されている。13 is a two-phase AC motor, and its terminals 14 and 15 are connected to the connection point between control rectifier elements 5 and 6 and the connection point between control rectifier elements 7 and 8, respectively.

また、二相交流電動機１３の中性点端子１６は、平滑コ
ンデンサ３と４の接続点に接続されている。Further, the neutral point terminal 16 of the two-phase AC motor 13 is connected to the connection point between the smoothing capacitors 3 and 4.

１７は制御装置で、制御整流素子５〜８の制御端子にそ
れぞれ接続され、それらにオン・オフ信号を供給する。A control device 17 is connected to the control terminals of the control rectifying elements 5 to 8, respectively, and supplies on/off signals to them.

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

商用電源１から供給された交流電力は整流装置２によっ
て直流電力に変換される。AC power supplied from a commercial power source 1 is converted into DC power by a rectifier 2.

この直流電力は平滑コンデンサ３および４に蓄えられる
。This DC power is stored in smoothing capacitors 3 and 4.

一方、制御整流素子５〜８には制御装置１７から第２図
に示すようなオン・オフ信号が与えられる。On the other hand, the control rectifying elements 5 to 8 are given on/off signals as shown in FIG. 2 from the control device 17.

第２図によれば、制御整流素子５〜８のオン状態には５
と８がオンできるＩのモードと、５と７がオンできるＩ
Ｉのモードと、６と７がオンできるＩＩＩのモードと、
６と８がオンできるＩＶのモードの４モードが゛ある。According to FIG. 2, the ON state of the control rectifying elements 5 to 8 is
and I mode where 8 can be turned on, and I mode where 5 and 7 can be turned on.
I mode, III mode where 6 and 7 can be turned on,
There are 4 modes: IV mode where 6 and 8 can be turned on.

■周期はＩ〜ＩＶの４モードから成り、これらの繰り返
しにより直流電力は交流電力に変換され、二相交流電動
機１３に供給される。(2) The cycle consists of four modes, I to IV, and by repeating these modes, DC power is converted to AC power, which is supplied to the two-phase AC motor 13.

モードＩでは平滑コンデンサ３の正極から制御整流素子
５、二相交流電動機１３の端子１４および中性点端子１
６を経て平滑コンテ゛ンサ３の負極に電流が流れる。In mode I, the positive electrode of the smoothing capacitor 3 is connected to the control rectifier 5, the terminal 14 of the two-phase AC motor 13, and the neutral point terminal 1.
A current flows to the negative electrode of the smoothing capacitor 3 through the capacitor 6.

また、平滑コンデンサ４の正極から二相交流電動機１３
の中性点端子１６および端子１５、制御整流素子８を経
て平滑コンデンサ４の負極に電流が流れる。Also, from the positive electrode of the smoothing capacitor 4 to the two-phase AC motor 13
A current flows to the negative electrode of the smoothing capacitor 4 via the neutral point terminal 16 and the terminal 15, and the control rectifying element 8.

モードＩＩでは制御整流素子５はモード■と同様オンで
きるが、制御整流素子８はオフし、替わりに制御整流素
子７がオンできる。In mode II, the controlled rectifying element 5 can be turned on as in mode II, but the controlled rectifying element 8 can be turned off, and the controlled rectifying element 7 can be turned on instead.

従ってモードＩＩにおいては制御整流素子５については
モード■と同様に電流を流し、制御整流素子７について
は平滑コンデンサ３の正極から制御整流素子７、二相交
流電動機１３の端子１５および沖性点端子１６を経て平
滑コンデンサ３の負極に電流が流れる。Therefore, in mode II, current is passed through the control rectifier 5 in the same manner as in mode II, and the control rectifier 7 is connected from the positive electrode of the smoothing capacitor 3 to the control rectifier 7, to the terminal 15 of the two-phase AC motor 13, and to the offshore point terminal. A current flows to the negative electrode of the smoothing capacitor 3 via 16.

しかし、モードの切り替わり時には次のような電流が流
れる。However, when switching modes, the following current flows.

モードＩからモードＩＩへの切り替わり直前には、二相
交流電動機１３には中性点端子１６から端子１５へ電流
が流れていた。Immediately before switching from mode I to mode II, current was flowing in the two-phase AC motor 13 from the neutral point terminal 16 to the terminal 15.

従って、モード■からモードＩＩへの切り替わり直後は
その電流の向きに電流が流れる。Therefore, immediately after switching from mode (2) to mode (II), a current flows in the direction of the current.

すなわち、制御整流素子８には電流が流れることができ
ないから、平滑コンデンサ３の負極、二相交流電動機１
３の中性点端子１６および１５、整流素子１１を経て平
滑コンデンサ３の正極に電流が流れる。That is, since no current can flow through the control rectifying element 8, the negative electrode of the smoothing capacitor 3, the two-phase AC motor 1
A current flows to the positive electrode of the smoothing capacitor 3 via the neutral point terminals 16 and 15 of the smoothing capacitor 3 and the rectifying element 11.

しかし、この電流は平滑コンデンサ３に電力が蓄えられ
る方向の電流であるから、やがては零になり、上記した
制御整流素子７に電流が流れるようになるのである。However, since this current is in the direction of power being stored in the smoothing capacitor 3, it eventually becomes zero and the current begins to flow through the control rectifying element 7 described above.

モードＩＩＩおよびモードＩＶも同様に考えることがで
き、二相交流電動機１３には、モード■〜ＩＶで１周期
となるような交流が与えられる。Mode III and mode IV can be considered in the same way, and the two-phase AC motor 13 is given an alternating current that has one cycle in modes (1) to (4).

そして、その１周期の時間を変えることにより二相交流
電動機１３を可変速運転することができる。By changing the time of one cycle, the two-phase AC motor 13 can be operated at variable speed.

ところで、上記したことかられかるように、モード■で
は二相交流電動機１３には平滑コンデ゛ンサ３および４
の両方から電流が流れるが、モードＩＩでは平滑コンテ
゛ンサ３だけから電流が流れる。By the way, as can be seen from the above, in mode 2, smoothing capacitors 3 and 4 are connected to the two-phase AC motor 13.
However, in mode II, current flows only from the smoothing capacitor 3.

モードＩＩＩではモードＩと同様、平滑コンテ゛ンサ３
および４の両方から電流が流れるが、モードＩＶではモ
ードＩＩとは対比的に平滑コンデンサ４だけがら電流が
流れる。In mode III, as in mode I, smoothing condenser 3
Current flows from both of the smoothing capacitor 4 and 4, but in mode IV, in contrast to mode II, current flows only from the smoothing capacitor 4.

従って、モード■〜ＩＶをみれば、平滑コンテ゛ンサ３
，４の電流は同じになり、それらの電圧は同じ電圧に平
衡する。Therefore, if we look at modes ■ to IV, smoothing capacitor 3
, 4 will be the same and their voltages will balance to the same voltage.

しかし、二相交流電動機１３に直流制動をかける場合は
、モード■〜ＩＶのいずれかに固定する必要があり、そ
の場合、モードＩＩあるいはＩＶでは平滑コンテ゛ンサ
３あるいは４からしか電流が流れ得す、両コンテ゛ンサ
３，４の電圧は同じ電圧にはなり得す、不平衡になって
しまう。However, when applying DC braking to the two-phase AC motor 13, it is necessary to fix it to one of modes ■ to IV, and in that case, in mode II or IV, current can only flow from the smoothing capacitor 3 or 4. The voltages of both capacitors 3 and 4 may be the same voltage, but they will become unbalanced.

この考案は上述の点にかんがみなされたもので、直流制
動時に平滑コンテ゛ンサの電圧が不平衡になることを防
止することを目的とするものである。This invention was developed in consideration of the above points, and its purpose is to prevent the voltage of the smoothing capacitor from becoming unbalanced during DC braking.

以下この考案について説明する。第３図はこの考案の一
実施例を示すもので、第１図における制御装置１７中に
設ける回路のブロック図である。This idea will be explained below. FIG. 3 shows an embodiment of this invention, and is a block diagram of a circuit provided in the control device 17 in FIG. 1.

第３図において、１８は発振器、１９は前記発振器１８
からの信号を直流制動をかけるとき以外は通過させるＡ
、ＮＤアゲ−，２０は４進リングカウンタで、ＡＮＤゲ
ート１９からの信号を４つのゲーｈに分配する。In FIG. 3, 18 is an oscillator, and 19 is the oscillator 18.
A that allows the signal from to pass through except when applying DC braking.
, ND, and 20 are quaternary ring counters that distribute the signal from the AND gate 19 to four gates h.

２１は前記４進リングカウンタ２０の入力パルス、２２
，２３，２４．２５は前記４進リングカウンタ２０の出
力パルスで、その状態を第４図に示す。21 is the input pulse of the quaternary ring counter 20; 22
, 23, 24.25 are the output pulses of the quaternary ring counter 20, and their states are shown in FIG.

出力パルス２２は第２図におけるモード■を、出力パル
ス２３は第２図におけるモードＩＩを、出力パルス２４
は第２図におけるモードＩＩｉを、出力パルス２５は第
２図におけるモードＩＶを作る。The output pulse 22 corresponds to mode ■ in FIG. 2, the output pulse 23 corresponds to mode II in FIG. 2, and the output pulse 24 corresponds to mode II in FIG.
creates mode IIi in FIG. 2, and output pulse 25 creates mode IV in FIG.

２６はＯＲゲートで゛、４進リングカウンタ２０の出力
パルス２２および２４を入力とする。26 is an OR gate which receives output pulses 22 and 24 of the quaternary ring counter 20 as inputs.

２７は前記ＯＲゲート２６の出力信号で、ＯＲゲート２
６の入力の一方がＨのときＨとなる。27 is the output signal of the OR gate 26;
When one of the inputs of 6 is H, it becomes H.

２８はＮＡＮＤゲートで、ＯＲゲート２６の出力信号２
７と直流制動をかけようとするときＨとなる信号２９を
入力とする。28 is a NAND gate, which outputs the output signal 2 of the OR gate 26.
7 and a signal 29 that becomes H when DC braking is to be applied.

従って、ＮＡＮＤゲート２８の出力３０は、直流制動を
かけようとするときＨとなる信号２９が印加され、しか
も４進リングカウンタ２０の出力パルス２２あるいは２
４の一方がＨのとき、すなわち、第２図におけるモード
■あるいはＩＩＩの期間にＬとなる。Therefore, the output 30 of the NAND gate 28 is applied with the signal 29 which becomes H when DC braking is to be applied, and the output pulse 22 or 2 of the quaternary ring counter 20 is applied.
When one of the signals 4 and 4 is H, that is, it becomes L during mode ① or mode III in FIG.

そのような状態では発振器１８の信号を４進リングカウ
ンタ２０にＡＮＤゲート１９が入力パルス２１に伝達し
ないので、第２図におけるモード■あるいはＩＩＩの状
態が持続され、その状態で制動がかけられるから、第１
図の平滑コンデンサ３，４にかかる電圧分担が不平衡に
なることなく、二相交流電動機１３に直流制動をかける
ことができる。In such a state, the signal from the oscillator 18 is not transmitted to the quaternary ring counter 20 and the AND gate 19 to the input pulse 21, so the state of mode ① or mode III in Fig. 2 is maintained, and braking is applied in that state. , 1st
DC braking can be applied to the two-phase AC motor 13 without unbalanced voltage sharing across the smoothing capacitors 3 and 4 shown in the figure.

なお、上記実施例では二相インバータの場合を説明した
が、３相インバータの場合も同様に適用できる。In addition, although the case of a two-phase inverter was explained in the said Example, the case of a three-phase inverter is similarly applicable.

以上説明したようにこの考案によれば、一つの直流電源
を二つの容量の等しいコンデンサによって分割し、中性
点を得、その中性点を交流電動機のモータの巻線の中性
点に接続し、さらに、直流電源から制御整流子によって
交流電動機に交流電力を供給するようにした制御装置に
おいて、交流電動機に直流制動をかけるときにおいても
、上述のコンデンサの電圧分担が不平衡にならない利点
がある。As explained above, according to this invention, one DC power source is divided by two capacitors of equal capacity to obtain a neutral point, and that neutral point is connected to the neutral point of the motor winding of an AC motor. Furthermore, in a control device that supplies AC power from a DC power supply to an AC motor using a control commutator, there is an advantage that the voltage sharing of the capacitors does not become unbalanced even when DC braking is applied to the AC motor. be.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図はこの考案の対象となるインバータ装置の一例を
示す回路図、第２図は第１図のインバー夕装置の動作モ
ードを示す図、第３図はこの考案の一実施例を示す制御
装置の回路図、第４図は第３図の動作モードを示す図で
ある。 図中、１は商用電源、２は整流装置、３，４は平滑コン
デンサ、５〜８は制御整流素子、９〜１２は整流素子、
１３は二相交流電動機、１４．１５は端子、１６は中性
点端子、１７は制御装置、１８は発振器、１９はＡＮＤ
ゲ−１−１２０は４進リングカウンタ、２１は入力パル
ス、２２〜２５は出力パルス、２６はＯＲ，ゲート、２
７は出力信号、２８はＮＡＮＤゲート、２９は信号、３
０は出力である。Fig. 1 is a circuit diagram showing an example of an inverter device to which this invention is applied, Fig. 2 is a diagram showing an operation mode of the inverter device of Fig. 1, and Fig. 3 is a control diagram showing an embodiment of this invention. The circuit diagram of the device, FIG. 4, is a diagram illustrating the operating mode of FIG. In the figure, 1 is a commercial power supply, 2 is a rectifier, 3 and 4 are smoothing capacitors, 5 to 8 are control rectifier elements, 9 to 12 are rectifier elements,
13 is a two-phase AC motor, 14.15 is a terminal, 16 is a neutral point terminal, 17 is a control device, 18 is an oscillator, and 19 is an AND
Gate 1-120 is a quaternary ring counter, 21 is an input pulse, 22 to 25 are output pulses, 26 is an OR gate, 2
7 is an output signal, 28 is a NAND gate, 29 is a signal, 3
0 is the output.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 直流電源と、この直流電源を二分割し中性点を得るため
の直列接続された２つのコンテ゛ンサと、前記直流電源
から交流電源を得るための複数個の制御整流素子と、こ
の得られた交流電源が供給される中性点端子を有し、こ
の中性点端子が前記２つのコンデンサの中性点に接続さ
れ前記複数個の制御整流素子によって得られた交流電源
が加えられる交流電動機からなるインバータ装置におい
て、前記交流電動機に直流制動をかけるとき前記複数個
の制御整流素子のうち前記直流電源の正極に接続された
制御整流素子の一つと前記直流電源の負極に接続された
制御整流素子の一つを導通せしめる制御手段を具備せし
めたことを特徴とするインバータ装置用制御装置。A DC power supply, two series-connected capacitors for dividing this DC power supply into two and obtaining a neutral point, a plurality of controlled rectifier elements for obtaining AC power from the DC power supply, and this obtained AC power supply. an AC motor having a neutral point terminal to which power is supplied, the neutral point terminal being connected to the neutral points of the two capacitors, and to which AC power obtained by the plurality of controlled rectifying elements is applied. In the inverter device, when DC braking is applied to the AC motor, one of the plurality of control rectifier elements is connected to the positive electrode of the DC power source, and one of the control rectifier elements is connected to the negative electrode of the DC power source. 1. A control device for an inverter device, comprising a control means for making one conductive.