JPS59117471A - 電流形インバータの運転制御方法 - Google Patents

電流形インバータの運転制御方法

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JPS59117471A
JPS59117471A JP57224910A JP22491082A JPS59117471A JP S59117471 A JPS59117471 A JP S59117471A JP 57224910 A JP57224910 A JP 57224910A JP 22491082 A JP22491082 A JP 22491082A JP S59117471 A JPS59117471 A JP S59117471A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電流形インバータの運転方式、特にインバー
タ停止後の再起動方式に関する。一般に、このような再
起動は迅速に行なわれることが望ましい。
第1図は一般的な電流形インバータの基本構成を示す回
路図である。同図において、1は順変換部(整流器)、
2は逆変換(インバータ)部、3は直流リアクトル、4
は誘導機の如き交流電動機である。逆変換(インバータ
)部2は6個の主サイリスタTU〜Tzと6個のダイオ
ードDU −DZから構成され、例えばサイリスタTU
9TzITVITX、Tw、TYの順に互いに60°e
t(電気角)の位相差で120°etずつ導通する。な
お、Cは転流コンデンサである。かかるインバータにお
いては、その起動以前に次の相へ電流を転流させるのに
充分なエネルギーを転流コンデンサに予め蓄えさせるた
め、起動以前に転流コンデンサの初期充電が行なわれる
。この際の転流コンデンサの充電極性は最初に流すべき
相によって決定され、例えば第1図のU、Y相(TU、
TY)に流す場合には、同図の■、Oで示す極性となる
ように充電される。
ところで、この転流コンデンサ充電時間は一般に数秒程
度必要であり、寸動運転の如くインバータ停止後に急速
再起動を必要とする運転の場合には、この充電時間がむ
だ時間となシ、運転特性上好ましくない。そのため、従
来は次のような方法によシ対処していた。
その第1は、所定の停止指令を与えて減速を開始し、こ
れが停止速度に達すると、まずインバータの予め定めら
れた特定の相(ここでiU、Y相とする。)にパルスを
与え、該特定のU、Y相に電流が転流する時間(1ms
程度)の経過後にインバータを停止させる方法である。
こうすることによシ、停止時には負荷電流によって第1
図の極性の如く転流コンデンサが充電されるので、初期
充電を必要とせずに、急速再起動が可能となる。また、
停止位相が起動時または始動時の位相と一致しているた
め、転流コンデンサの追加充電も速やかに行なうことが
できる。このような方法は、主に速度制御範囲が1:1
0程度の運転の場合には有効である。例えば、停止速度
が定格速度の5%で、定格速度が50Hzであるとする
と、停止速度時の1サイクル周期は400m5(−−1
−−)で50X0.05 あり、したがって最大40Qmsのむだ時間で運転指令
に追従することになる。しかし、速度制御範囲を1 :
 100程度にし、停止速度を例えば定格速度の1/2
00にすると、このときの1サイクルの周期は  1 
 =48となってむだ時間が大幅に50X0.05 増加する。これは、特にベクトル制御方式の如く自制式
で、かつ零速度付近まで制御する場合には、停止位相を
検出するのに非常に長い時間を要することとなり、した
がって前述の如き寸動運転の実現が困難になるという欠
点を有している。これに対して、停止速度に達したら任
意の位相で停止し、再起動は該停止した位相から電流を
流し始める方法がある。この方法では、インバータ停止
俊速やかに再起動する場合は問題ないが、停止時間が長
くなると転流コンデンサが放電する可能性があシ、起動
不能となるおそれがある。その対策としては、転流コン
デンサを追加充電すればよいが、停止位相と追加充電す
る位相とが相違すると、転流コンデンサを充電するのに
起動時と同程度の時間が必要となる。したがって、この
方法を採用するためには、停止後から再起動する迄の時
間を監視し、一定時間経過したときには初期充電を再度
行なうというような制約条件が多くなるという欠点があ
る。
この発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的
は、インバータ停止後の急速な再起動を可能にする簡単
かつ確実な運転制御方式を提供するにある。
上記の目的は、この発明によれは、インバータが所定の
停止速度(周波数)に達したときは、電流指令値をイン
バータが転流可能な値に制限する一方、周波数指令に所
定の設定値を加算することにより予め定められた所定位
相へ速やかに転流させて電流をその位相に固定し、該電
流により転流コンデンサを充電した後にインバータを停
止させることによシ達成される。
つまり、インバータ停止指令が入り、停止速度以下にな
った場合に、停止位相(特定位相)を速やかに検出でき
ないのは、その時点のインバータ周波数が非常に低くて
、停止位相に到達する迄に時間かI+かるためであり、
これが上述のむだ時間ということになる。このむだ時間
を減少させるには、インバータ周波数を一時的に増加さ
せれば良い、というのがこの発明の基本的な考え方であ
る。
このようにすることにより、インバータ(は速やかrこ
次の相へと転流が進むため、停止までのむだ時間を増大
させることなく所定位相に到達させることができるとと
もに、この位相に固定した状態でインバータを停止させ
ることができる。しかし、電流値が大きい状態で周波数
を増加させると、電動機に瞬時的にトルクが生じ、機械
系に不必要な衝撃を4えることがある。したがって、周
波数を増加させるときには、不必要なトルクが生じない
ように電流指令値を減少させることが必要である。
一方、転流コンデンサに蓄積されるエネルギーはこの電
流指令値に依存するので、転流エネルギーを確保しうる
値に設定されることは勿論である。
以上がこの発明の概要である。
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第2図はこの発明の実施例を示す構成図、第3図はその
動作を説明するための各部波形図である。
第2図において、5は関数発生器、6Vi電圧電圧器(
AV几)、7は電流調節器(ACR)、8は点弧角調整
器、9は電圧/周波数(V/F )変換器、10はパル
ス分配器、1lij:電流検出器(CT)、12は電圧
検出器(PT)、13はシーケンス回路、P1〜P3は
加算点、81〜S3はスイッチ、SE、。
5E2ij:設定器で、1〜4は第1図と同様である。
なお、符号1〜12に示される部分は既に公知であり、
したがって、一点鎖線で囲まれた部分がこの発明によシ
付加された部分でちる。
ここで、公知の部分について簡単に説明する。
電圧信号として与えられる周波数指令信号f*は、V/
F変換器9において周波数信号に変換されるので、パル
ス分配器10は該周波数信号にもとづき逆変換部2の主
サイリスタのそれぞれの点弧タイミングを決めることに
よシ、出力周波数の制御を行なう。一方、関数発生器5
は周波数指令電圧f*からV/F一定制御を行なうため
の所定の演算を行ない、その結果を電圧調節器6の電圧
指令値として出力するので、該電圧調節器6は電圧検出
器12からの検出値が上記指令値と一致するように調節
演算する。その演算出力は、さらに電流調節器7に対す
る電流指令値i*とじて与えられるので、該電流調節器
7は電流検出器11を介して与えられる電流検出値が指
令値l*と一致するように調節演算し、その出力を点弧
角調整器8に与える。点弧角調整器8は、該電流調節出
力から整流器10点弧タイミングを決めてその制御を行
なうことによシ、出力電圧が制御される。
このように制御されるインバータにおいて停止f*が所
定値以下に下がったことを検出して、第3図(イ)に示
される停止速度信号を“ロー”レベルにする。これと同
時に、第3図(ロ)、(ハ)に示される周波数補設定信
号、電流指令信号をともに”ロー”レベルにしてスイッ
チS1.S2をオンにする。スイッチS1.S2がオン
になると、設定器SE1からの周波数補設定信号■1が
加算点P3に与えられるので、これが周波数指令値f*
と加算されて周波数が高められる一方、電圧調節器6に
設定器SE2からの信号■2を与えてその出力、すなわ
ち電流指令値けを制限する。その後、逆変換部の主サイ
リスクには、第3図(ト)〜に)の如きパルスが次々と
与えられる。なお、第3図(ト)、(ト)、(す) 、
 (X) 、(イ)およびけうはそれぞれU、V、W、
X、YおよびZ相に与えられるゲートパルスである(″
′ハイ”レベルで信号有シとする。入そして、予め定め
られた特定の相(U、Y)に同時にパルスが与えられる
と、第3図(へ)の如きU、Y同期信号が6ノ・イ“レ
ベルになる。これと同時に、同図に)の周波数指令信号
が1ハイ″レベルとなり、これによってスイッチS3が
オフに彦るため、周波数指令もオフとなってインバータ
が次の相へ転流しないように固定される。
こうして、逆変換部のU、Y相にゲートパルスが与えら
れ、U、Y相に電流が完全に転流する時間tを確保した
後に、第3図(ホ)の如(インバータ停止信号が出力さ
れ、インバータを停止させる。こ匁で、転流コンデンサ
に最終的に蓄積されるエネルギーは、上述の如(設定値
■2の値(電流指令制限値)に依存するので、この値を
適宜に選ぶことによシ必要なエネルギーを確保すること
ができる。
また、インバータの停止時間が長くなると、転流コンデ
ンサの放電によって転流エネルギーが減少する可能性が
あるが、この発明によれば停止位相と起動位相とが一致
しているため、最小の追加充電を行なうことにより容易
に転流エネルギーの補給が可能とな郵、したがって、停
止後の任意の時間後に再起動が可能となる。なお、第3
図の如き制御を行なうためのシーケンス回路は、従来公
知のディジタル回路によシ適宜に構成することができる
以上のように、この発明によれば、停止速度以下になる
と速やかに予め定められた所定のインバータ位相へと転
流して該位相でゲートパルスを固定し、再起動に必要な
転流エネルギーを確保した後にインバータを停止させる
ことができるので、インバータ停止後は転流コンデンサ
を再充電することなく、寸動運転等の高速な再起動が可
能になる利点が得られる。また、停止位相と起動位相と
を一致させるようにしているため、転流コンデンサの追
加充電を最小時間で容易に行なうことができるものであ
る。
なお、上記は主として電圧制御方式による他制運転する
場合について説明したが、この発明はベクトル制御によ
る自制運転を行なう場合にも適用することができる。ま
た、変換装置としては電流形インバータのように、自己
転流方式のインバータを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的な電流形インバータ主回路を示す構成図
、第2図はこの発明の実施例を示す構成図、第3図は第
2図の動作を説明するための各部波形図である。 符号説明 1−・・・・・順変換部(整流器)、2・・・・・・逆
変換(イア /<−タ)部、3・−・−・・直流リアク
トル、4・−・・−・交流電動機(誘導機)、5・・・
・・・関数発生器、6・・・・・・電圧調節器、7・・
・・−・電流調節器、8・・・・・・点弧角調整器、9
・−・・・・電圧/周波数(V/F )変換器、10・
・・・・・パルス分配器、11・−・−・・電流検出器
、12・・・・・・電圧検出器、13・・・・・・シー
ケンス回路、P1〜P3・−・・・・加算点、S1〜S
3・・・・・・スイッチ、BEl、 5E2−・・・−
設定器 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎   清 第 1 図 」 4 ) 320− 第3図 (才)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 順、逆変換器からなシ負荷に給電する電流形インバータ
    の出力電圧を周波数指令電圧と一致させるべ(調節演算
    する電圧調節器と該電圧調節出力を電流指令値として該
    インバータの出力電流を調節する電流調節器とを有し該
    調節出力にもとづいて前記順変換器の位相制御を行なう
    順変換器制御手段と、前記周波数指令にもとづき逆変換
    器の周波数制御を行なう逆変換器制御手段と、前記電流
    指令値を所定の設定値に制限する電流制限手段と、前記
    周波数指令値に所定の設定値を付加する周波数補設定手
    段と、所楚の転流位相に達したことを検出して転流動作
    を固定する位相固定手段とを備え、インバータが所定の
    停止速度以下になったときは、前記周波数補設定手段に
    よシ周波数指令を一時的に太き(することによシ予め定
    められた所定の位相への転流を速めるとともに前記位相
    固定手段によシ転流動作を固定し、前記電流制限手段に
    よシ再起動に必要な転流エネルギーを確保シタ後インバ
    ータを停止させることにより、該停止後におけるインバ
    ータの急速外再起動を図ることを特徴とする電流形イン
    バータの運転制御方式。
JP57224910A 1982-12-23 1982-12-23 電流形インバータの運転制御方法 Granted JPS59117471A (ja)

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JPS61280775A (ja) * 1985-06-05 1986-12-11 Hitachi Ltd 電流形インバータ装置の駆動方法

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