JPS5920275B2 - 電動機制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は一般に電力変換装置、更に具体的に云えば、
電動機電流を制御することによつて電動機のトルクを制
御し、電動機の磁束を制御することによつて電動機の効
率を最大に高め且つ電動機の発電制動を行なう交流電動
機のトルク制御装置に関する。

従来、広い速度範囲にわたつて運転したい場合、直流電
動機が使われて来た。

最近になつて、可変速度の駆動の用途にも、交流電動機
が次第に使われる様になつた。これは主に交流電動機が
本質的に備えている堅牢性と、ブラシがないことによつ
て保守の問題が少ないことの為であり、この為に用途に
よつては交流電動機が望ましい。然し、特に電動機が位
相制御サイリスタ・インバータの様な可変周波数のイン
バータから電力を供給される時、交流電動機を使う場合
に或る問題が起る。

これは主に、電動機電流の転流の遅延が１２０。もの大
きな値になることがある結果である。位相制御形変換器
はどんな場合でも、変換器内の１つのサイリスタを導電
させる（点弧させる）時点と、それ迄に導電していたサ
イリスタから新たに点弧したサイリスタに電流が切換わ
るまでに、或る長さの時間が予想される。通常、この時
間の重なりは電気角で１００乃至３０常である。誘導電
動機の様な交流電動機に高い電動機速度で給電するイン
バータの場合、新しいサイリスタの点弧と、このサイリ
スタが接続されている電動機の相への電流の切換えとの
間には、電気角で１２０相もの長い時間がか＼ることが
ある。その為、予め定めた計画によつてサイリスタを点
弧する開放ルーブ方式を使うことは、特にこの種の動作
では出来ず、その代りに、インバータのサイリスタを空
隙磁束と固定子電流との間に存在する角度（以下空隙力
率と呼ぶ）の関数として点弧する閉ルーブ方式の方が、
一層望ましい動作様式である。更に、電流源インバータ
から交流電動機に供給される交流電流が正弦状ではない
為、電動機のトルクは脈動を持つ傾向があり、これは低
速の場合特に目立つて来ることがある。高速では、こう
いう脈動が回転子の慣性によつて吸収されるが、低速で
は、インバータが周波数ゼロに近づくと、トルクの脈動
周波数がかなり低くなつて、構造の機械的な共振状態を
励振したり、或いは一般的に電動機の性能でコツギング
（ＣＯｇｇｉｎｇ）と呼ばれる状態を起すことがある。
従つて、この発明の目的は、特に交流電動機の運転に適
用される改良された電力変換装置を提供することである
。

この発明では、交流負荷、特に電動機に可変の大きさ並
びに周波数を持つ交流電流を供給する電流制御インバー
タ装置を提供することにより、前述の目的が達成される
。

この装置は可変直流電力源を用い、これが好ましくは直
流接続回路を介して可変周波数インバータに接続される
。交流電動機の瞬時電気トルクと、空隙磁束及び電動機
電流の間の瞬時角度とを表わす信号を発生する手段を設
ける。トルク基準信号を設定することにより、電気トル
ク信号及び角度信号を利用して適正な誤差信号を発生す
る。第１の誤差信号は接続回路の直流電流を制御するの
に役立ち、第２の誤差信号は、電動機の空隙力率が制御
される様に、インバータの点弧角を電動機の磁束に対し
て制御する。更に好ましい実施例では、電動機の空隙磁
束に比例する信号をも発生し、この信号と所望の磁束に
比例する基準信号との間の差を利用して、２つの主通路
の各々に対する変更調整信号を発生する。通常は短絡さ
れているが、制動を希望する時に回路に接続される制動
抵抗を設けることにより、電動機の発電制動を行う。制
動様式で動作する時、直流電力源は実効的に短絡され、
この時トルク基準信号を種々調節して、電動機の系統的
な制動作用を行う。次にこの発明を図面に示した好まし
い実施例にっいて説明する。

第１図にこの発明の好ましい実施例を示す。

この発明の基本的な特徴が、電流制御インバータ装置に
あることが理解されよう。装置は可変直流電流源１２（
以下、単に直流源又は源とも呼ぶ）を持ち、第１図では
、これが適当な制御手段１３によつて制御される変換装
置１１として示してある。源１２からは、インダクタ（
インダクタンス・コイル）１７の様に、源１２からの直
流電流を平滑する為の適当な戸波器を含む直流接続回路
を介して、適当なインバータ１４ＶＣ電流１ＤＣが供給
される。インバータ１４は、制御手段１６１１Ｃよつて
制御される変換装置１５を含む。インバータ１４の出力
が第１図では電動機１８として示した負荷に供給される
。直流接続回路は発電制動抵抗９０をも含んで卦り、こ
れは常閉短絡接点９２と並列に接続されている。この発
明の発電制動動作様式は後で第５図について説明する。
こ＼では、接点９２が通常の閉じた状態にあり、抵抗９
０が実効的に回路にないものと考えてよい。直流源１２
は、例えばその入力端子を制御されていない直流源に結
合した直流チヨツパの様な種種の形式の内の任意のもの
であつてよい。

この場合、時間比形の制御を行うことが出来る。源１２
は、直流源からの電流を変える何等かの手段をも含んで
いてよい。然し、普通、源１２は第１図に示す様な形で
あり、変換装置は位相制御形多重枝路ブリツジ、例えば
６サイリスタ形ブリツジであり、入力を端子Ｌｌ，Ｌ２
，Ｌ，で表わした３相電源に接続したものである。この
場合、制御は、線路電圧と同期して行われる形式であつ
て、入力信号の制御の下に、この入力信号に応答してブ
リツジ整流器の点弧角を変えることにより、源の出力を
変える。インバータ入力電圧１から直流源への帰還通路
が、Ｆ波器１９及び加算部２０で構成されている。

これは利得が１の正帰還である。差し当つて加算部２０
ｆ１Ｃ対する他の入力を無視すると、この帰還によつて
装置１１の出力電圧は、インバータ１４ＶＣ反映する値
１ＶＣ合う様になる。インダクタ１７の両端に直流電圧
がない場合、インダクタは１ｆ１Ｃよつて設定された任
意の電圧レベルで、一定の電流を保つ傾向がある。加算
部２０、即ち、端子２１に２番目の信号が送込まれると
、これはこの２番目の信号に比例した電圧をインダクタ
１７の両端に発生する傾向を持つ。この為、インダクタ
１７の電流１ＤＣに、端子２１の信号に比例する変化率
が生ずる。この為、ろ波器１９を通る正帰還信号は直流
電流源１２を、端子２１の入力、即ち第１図に示す様に
、後で説明する増幅器５２の出力に応答する直流電流源
に変換する傾向を持つ〜 インバータ１４が適当な変換装置１５を含んでいる。

これは任意の適当な形式をとることが出来るが、今日一
番普通なのは、公知の６サイリスタ形ブリツジである。
装置１５の動作周波数が制御手段１６によつて制御され
る。制御手段の周知の１形式は、電圧制御発振器がリン
グ計数器に信号を送り、このリング計数器の出力信号を
使つてブリツジのサイリスタの点弧を開始するものであ
る。この周知の形式の制御では、電圧制御発振器に対す
る入力信号の大きさが、インバータの出力周波数を制御
する。よく知られている様に、電動機の逆起電力（磁束
）の周波数とインバータ電流の周波数との間に差があれ
ば、その差は磁束に対する電流の位相角の変化率として
現われるから、電動機負荷に於ける瞬時空隙力率は、イ
ンバータの出力周波数を変えることによつて変えること
が出来る。前に述べた様に、電動機１８は交流電動機、
好ましくは交流誘導電動機である。

この為、周知の様に、電動機は固定子と、固定子から空
隙により隔てられた回転子とを持ち、この空隙に磁束が
発生される。この発明の全体的な制御作用では、４つの
信号が主に使われる。

これらの信号は夫々空隙磁束φ、電気トルクＴ、電動機
磁束と電動機電流の角度θ及び電動機の実速度Ｎに夫々
比例する。３つの信号φ、Ｔ及びθは、電動機の動作パ
ラメータから適当な計算によつて導き出され、第１図で
は計算回路２２から出て来るものとして示されている。

計算回路２２が実際にどういう回路であるかは、この発
明にとつて重要ではないが、例えば特願昭５２−１１８
６９０号に記載されているものであつてよい。この特許
願に記載されている様に、計算回路２２は、電動機電流
１ｍを含む電動機パラメータを表わす入力の関数として
、信号φ，Ｔ及びθを発生する。第１図では、電動機電
流１１ｎが、インバータと電動機１８を接続する線路に
付設された３つの電流感知装置２４から取出される。計
算回路２２に対する他の入力は、電動機磁束に比例する
信号である。これらの信号は、電動機に付設された１対
の磁束コイル２６から取出されることが示されている。
第１図に示す様に、計算回路２２は、信号φ，Ｔ及びθ
の他に、電動機電流の絶対値に比例する信号１１ｍ１を
発生する。この信号は、３つの電流感知装置２４から取
出した信号を整流してその個々の値を組合せた絶対値で
ある。タコメータ３０が電動機１８に付設されることが
破線３１で示されて卦り、これは４番目の信号、即ち、
電動機速度信号Ｎを発生する手段の例として挙げてある
。

タコメータ３０は周知の任意のものであつてよい。例え
ば、電動機の実速度に比例する定常状態の出力電圧信号
を発生する直流タコメータであつてよい。この発明の基
本的な制御作用の原点はトルク基準信号を設定すること
である。

第１図に示す様にこの信号を設定する為、オペレータが
設定し得るレオスタツト３２の様な適当な手段が設けら
れる。これが所望の電動機速度に比例する信号、即ち速
度基準信号を点３３に送出す。タコメータ３０からの速
度信号Ｎが装置３２からの速度基準信号と加算部３４で
組合され、加算部３４の出力は、所望の電動機速度と実
際の電動機速度の間の差に比例する信号になる。この差
信号が、速度調整に適当な伝達関数を持つ適当な増幅器
３６に印加される。普通、この伝達関数は例えば式信号
と実際の瞬時トルクとの間の差に比例する信号である。

増幅器４６の出力が制限回路又は制限器４８に印加され
る。これは短い期間内に例外的に大きな変化が起らない
様にし、こうして変化が起り得る速度を制限する。制限
器４８の出力が加算部５０ＶＣ印加される。加算部の２
番目の入力は、計算回路２２から来る、電動機電流の絶
対値１１ｍ１に比例する信号である。この特定の信号１
１ｍ１を帰還するのは、装置全体の説明を完全にする為
に示したにすぎないが、安定化方向の小さな負帰還とし
て作用し、この為大きなトルクが要求された時、このト
ルクが増加し得るまで、大きなトルクよりも、大きな電
流によつてトルク誤差が過渡的に充たすことが出来るよ
うにする。この為、加算部５０の出力が適当な増幅器５
２に供給される。この増幅器の出力が前に説明した加算
部２０の端子２１に対する入力になる。前に述べた様に
、ろ波器１９を介してのインバータ電圧の帰還Ｖ，によ
り、電流１。。が端子２１の信号によつて制御されるか
ら、トルクの誤差は制御手段１３に対する上側チヤンネ
ル通路を介して補正され、一層大きなトルクが要求され
る時、正の電圧が制御手段１３に送られ、直流源１２か
ら一層多くの電流を取出す。逆に、一層少ないトルクが
要求された時、負又はそれ程正でない信号が制御手段１
３に印加され、こうして直流源からインバータ１４に供
給される電流の大きさを減らす。次に説明する通路は、
第１図の下側の制御通路である。

これはインバータの動作周波数、従つて空隙力率を制御
する通路である。この下側通路で、タコメータ３０から
の速度信号Ｎが、直流接続回路の電圧を済波器１９を介
して源１２に帰還するのと同様な正帰還になつているこ
とが先づ判る。即ち、タコメータが正の向きに直流信号
を帰還し、インバータ周波数が滑りがゼロになる値にと
Ｓまる様にする。この為、下側通路の他の部分は、滑り
周波数に比例する信号を処理しさえすればよい。前に述
べた様に、インバータ１４は特定の空隙力率を持っ様に
制御される。この力率は角度θによつて定義することが
出来る。この為、下側制御通路の説明を続ける前に、角
度θの意味する所を説明するのがよいと思われる。第２
図のグラフで、横軸は磁束軸と記してあり、縦軸は電圧
軸と示してある。電動機誘起電圧をＥｒｒｌで示してあ
る。電動機１ｍは２つの成分、即ち磁束と同相の直軸電
流ｄと、電流１ｄより９０ち進んでいる横軸電流１，と
から成ると考えることが出来る。電動機の分野で周知の
様に、電流１，はトルク又は動力を発生する成分であり
、電動機電流の無効電流成分１ｄが磁束を発生する成分
である。この為、任意の特定の電動機では、ＩｑとＩｄ
の間には、電流を利用する観点から、電動機の動作が最
適になる様な限定し得る関係がある。この関係はＩｍと
Ｉｄの間の角度θによつても定義することが出来、特定
の電動機で、これを一定に保てば、電動機は、それに負
荷がか＼つている任意の時に、一定の力率で運転される
。従つて、電動機の力率を最適にすることが出来る。上
に述べたことを念頭に卦いて再び点３８から説明を続け
ると、トルク基準信号が適当な制限回路又は制限器６０
ＩＩＣ印加される。

これは本質的に、大きさは一定であるが、トルク基準信
号の極性に従つて極性が変化する出力信号を発生する。
制限器６０のこの出力は、θの所望の値に比例する角度
基準信号であつて、掛算器６２ｆ１Ｃ．印加される。掛
算器６２は、差し当つて１の２番目の入力を持つと考え
ることが出来る。この為、その出力はその入力と正確に
同じである。掛算器６２の出力が、加算部６４に対する
一方の入力として印加される。他方の入力は計算回路２
２からの角度信号θである。これらの２つの信号、即ち
制限器６０からの角度基準信号と計算回路２２からの角
度信号が周波数誤差信号を形成し、それが適当な増幅器
６６を介して加算部５４に印加される。前に説明した様
に、加算部５４の出力は周波数指令信号であり、それが
制御手段１６に印加され、インバータ１４の出力周波数
を制御する。（制限器６０で、トルク基準がゼロであれ
ば、角度プログラムを行う制限器６０からの角度基準信
号もゼロであることに注意されたい。これは無負荷状態
であり、力率はゼロにしかならないし、従つて角度θも
ゼロでなければならない。）上に述べた所から、下側通
路が本質的に位相固定ループであり、角度誤差を感知し
て周波数、従つて電動機の空隙力率を制御することが判
る。これ迄の説明から、電動機の空隙力率を一定に保つ
下側通路）と共に、上側通路を通じて瞬時電流を制御す
ることにより、電動機のトルクと磁束の両方の正確な瞬
時的な制御作用が保たれることが判る。

然し、この正確な制御作用が得られるのは、電動機の特
性が非常に一定していて、直線的であり、且つ正確に判
つていて、角度θを非常に確に計算することが出来る場
合だけである。普通はそうならないから、この発明は第
３の制御通路又はルーブを設ける。この第３のルーブは
計算回路２２からの信号φを用い、電動機の磁束が各々
のトルク・レベルに対して適正な値になる様に保証する
為、電流制御通路及び周波数制御通路の両方に対して変
更を加える利得の小さい調整作用をする。然し、この第
３の通路を説明する前に、第３図について説明して卦く
のがよいと思われる。

第３図には、トルクの関数として電流又は磁束を描いた
周知の特性が示されている。第３図の実線の曲線から判
る様に、電動機を一定の角度（又は一定の滑り）で運転
する時、電流又は磁束がトルクの平方根に比例する。こ
の為、特性は図示の典型的な抛物線の形になる。然し、
以下の説明から明らかになるが、角度ルーブを無負荷で
も動作状態に保ち、その必要があつた場合、速やかにト
ルクを送出せる用意が出来ている様にする為には、磁束
がゼロになるのを放任することは望ましくない。この為
、望ましい特性は第３図に破線で示すものであり、順方
向及び逆方向の両方向で、基本的な抛物線関数を変更す
る。第１図に戻つて説明すると、回路７０は、点３８の
トルク基準信号を入力として受取る磁束プログラム回路
を表わす。

回路７０に示した関数と第３図の破線のグラフとが類似
していることが認められよう。これは、片寄りを持つ、
大きさを制限した簡単な絶対値回路を設けて、回路７０
の出力が、点３８の信号がゼロになつても、或る有限の
値を常に持つ様にすることによつて達成し得る。回路７
０の出力は、磁束基準信号であり、加算部７２に対する
一方の入力として供給される。その他方の入力は、電動
機のギヤツブ磁束の瞬間値に比例する大きさを持つ（計
算回路２２からの）信号φである。加算部７２の出力を
こ＼では磁束誤差信号と呼ぶ。これが接続点７５に現わ
れる。加算部７２の出力が適当な増幅器７４を介して加
算部４２１１Ｃ正の符号で印加される。トルク制御通路
にこの様に正で加算すると、瞬時的な磁束が所望の値よ
り小さい場合、加算部４２に於ける加算によつて、イン
バータ１４に対する電流が増加するという効果がある。
逆に、磁束が所望の値より大きい場合、インバータには
一層小さい電流が供給される。加算部７２の出力が簡単
な制限器７６ＶＣも供給される。

制限器７６は片寄りを持つていて、加算部７２の磁束誤
差信号がゼロの値でも、制限器７６の出力は、適当な利
得の増幅器７８を介して前に述べた掛算器６２の入力に
印加された時、１になる様になつている。磁束誤差信号
が他の値になると、倍率は１より大きく又は小さくなる
が、掛算器６２には常にゼロより大きな値が印加される
。角度指令に対するこの磁束誤差信号の効果は、一層多
くの磁束を必要とする時、角度を小さくすることである
。中央の磁束ルーブ即ち磁束制御通路が他の２つのルー
ブ即ち制御通路に対する変更手段として作用する全体的
な効果は、大体次の通りである。

磁束誤差がない時、掛算器６２に対する磁束ループの影
響はなく、従つてこの掛算器はその休止状態の利得の関
数である。磁束誤差がある時、制限器７６及び増幅器７
８を含む通路が、その誤差を補正する様に、掛算器６２
の利得を変える様に作用する。電動機の負荷が非常に軽
い時、トルク調整ルーブ（上側通路）にある加算部５０
の出力は、磁束の予測し得る様な制御作用を保つのに不
十分であることがあり、増幅器７４による磁束誤差の帰
還通路が、前に述べた電流制御により、こういう軽い負
荷の時のこの磁束レベルを制御する様に作用する。従つ
て、電動機に負荷がない時、電動機の滑り及び角度θは
両方共ゼロに近い。制限器７６、並びに電動機の周波数
（角度θ）に作用する増幅器７８を通る磁束制御通路は
、磁束を制御することが出来ない。増幅器７４を通る磁
束誤差信号の通路は、無負荷時の電動機電流を制御する
ことにより、磁束を制御する様に作用し得る。負荷が重
い状態では、増幅器７４の利得を小さくすることにより
、その出力は絶対値回路４０及び４４を通るトルク信号
に較べて小さくなり、従つて磁束ルーブは電流に対して
殆んど影響を持たない。この為、電動機に負荷が加わつ
ている時、掛算器６２を含む通路の作用によつて、磁束
誤差を小さく抑え、増幅器７４を通る通路は殆んど影響
を持たない。電動機負荷が軽く、周波数を通じて磁束を
制御することが出来ない時、磁束誤差は十分大きくなり
、トルク調整通路の加算部４２を介して応答する様にな
る。こ＼で説明している様な種類の電動機駆動装置では
、トルクの脈動が問題になる傾向があること、並びにこ
ういう脈動は動作速度の低い時に特に厄介になる惧れが
あることを前に説明した。

トルクの脈動の原因を理解する１つの道は、インバータ
及び電動機を通る電力の流れを考えることである。これ
は妥当な仮定であるが、電動機の軸からの動力がインバ
ータに印加された電力に瞬時的に等しいと仮定すると、
電動機の出力に於ける軸動力が、直流電流１ＤＣとイン
バータに現われる電圧，との積に大体等しいことが判る
。この結論は、軸速度があまり変化せず、軸のトルクが
軸動力を表わすという仮定に基づいている。更に、イン
バータにも電動機にも貯蔵エネルギがないと仮定する。
こういう仮定をすれば、インバータの性質から、インバ
ータの入力に電圧リツプルが発生し、それが軸出力に於
けるトルクのリツプルとして現われることは明らかであ
ろう。このリツプルを第４ａ図に示してある。第４ａ図
がインバータの入力に於ける電圧を表わすとし、直流電
流１ＤＣが定常状態にあるとすれば、やはり第４ａ図に
表わされる様なトルク・リツプルが電動機の軸出力にあ
ることは明らかである。インバータの電圧を制御してこ
のリツブルを除くことが殆んど出来ないことは、確立さ
れた事実である。然し、電流については必ずしもそう云
えない。即ち、電流を第４ｂ図の実線で示す様な形にす
れば、即ち実質的に第４ａ図に示した波形と逆になる様
な波形にすれば、インバータに対する電力入力、従つて
電動機のトルク出力が定常状態になることは容易に明ら
かである。実際問題として、第４ｂ図の実線で示す様な
理想的な電流波形は、非常に大掛りな予測プログラムが
なければ、容易に達成されない。第１図の制御装置は反
作用形制御装置であり、従つて第４ｂ図の実線の波形は
発生しない。然し、感知したパラメータと以上の説明し
たことから、これは（主にトルク基準信号と実際の瞬時
トルク信号との差から導き出した信号に応答する、淵波
器を介しての正帰還を備えた直流電流源により）第４ｂ
図の破線で示す波形と似た電流波形を発生する。そこで
第４ｂ図の破線で示す電流に第４ａ図に示した電圧を乗
ずれば、電動機の瞬時トルク出力を表わすその結果は、
基本的には第４ｃ図に示す様なものになる。即ち、トル
クは略一定であるが、小さな尖つたピークを持つ。こう
いうピークは何等望ましいものではなく、理想とする所
には及ばないが、第４ｃ図は第４ａ図に示すトルクに較
べて、かなりの改良を表わしている。第１図に示した好
ましい実施例は、こういう結果を達成するものである。
従つて、これ迄の説明から、経済的に実現することが出
来、速い動的な応答を持つ様に、且つ特に低速でトルク
の脈動を減少する様に、瞬時トルクを正確に制御する、
特に電動機制御に適した電力変換方式を提供したことが
理解されよう。発電制動動作様式がこの発明の１つの特
徴であることを前に述べた。前に第１図について説明し
た時、短絡接点９２を持つ抵抗９０が、直流源１２をイ
ンバータ１４と接続する直流接続回路に設けることを説
明した。第５図と第１図とを併せて考えると、この抵抗
が、この発明の制動動作様式で、第１図の制御装置と共
にどの様に使われるか＼判る。第５図で、端子Ｌｌ，Ｌ
２，Ｌ３で示す３相電源が信号レベル整流器９４ｆ１Ｃ
接続され、この整流器の出力は、電源電圧に比例するレ
ベルを持つ信号である。

この信号が簡単な電圧比較器９６ＶＣ対する一方の入力
として印加される。この比較器は例えば電圧比較形式に
接続された演算増幅器である。比較器９６に対する２番
目の入力がポテンシヨメータ９８のワイパ・アームから
取出される。このポテンシヨメータが正の電圧源＋Ｖと
大地との間に接続されている。ポテンシヨメータ９８は
、第１図の電動機駆動装置の安全な動作レベルを表わす
信号を発生する任意の適当な手段を表わす。このレベル
は例えば端子Ｌｌ，Ｌ２，Ｌ３の正常の電圧の７０％に
することが出来る。図示の実施例では、比較器９６は、
ポテンシヨメータ９８からの電圧が整流器９４からの電
圧を越える時にだけ、高レベル信号を発生する。比較器
９６の出力がゲート１００で表わされたオア関数回路の
一方の入力になる。

その２番目の入力はスイツチ１０２を介して別の正の電
圧源＋７に接続される。図示の部分は、単に典型的な装
置全体を示す為に含めたものであり、スイツチ１０２は
「緊急停止」の指令源を表わす。即ち、比較器９６が高
レベル信号を発生するか、又はスイツチ１０２を閉じた
時、ゲート１００が母線１０４に高レベル信号を発生し
、これをこ＼では制動信号と呼ぶが、第１図の装置が発
電制動動作様式に入ることを表わす。第５図に示す様に
、母線１０４の制動信号が同時に幾つかのチヤンネルに
印加され、種々の動作を行わせる。

第一に、この制動信号が速度基準信号（第１図及び第５
図の点３３）を強制的に速度０を特定する値にする。第
５図で、これは点３３を適当なスイツチング手段を介し
て大地に接続することによつて示されている。このスイ
ツチング手段が、図では電界効果トランジスタ（ＦＥＴ
）１０６によつて示されている。ＦＥＴｌＯ６がエンハ
ンスメント形である場合、正の制動信号をそのベースに
印加すると、ＦＥＴが導電し、こうして点３３は大地電
位になる。母線１０４の制動信号を印加するもう１つの
場所は、直流源１２の制御手段１３である。制御手段１
３は、母線１０４からの正の信号を受取ると、装置１１
の出力を短絡する様に構成されている。この短絡動作が
どの様に行われるかは、装置１１並びに使う手段に関係
するが、１例として、好ましい実施例に示す様に、この
装置が位相制御形多重枝路サイリスタ・ブリツジである
場合、１つの枝路の全てのサイリスタを同時に点弧する
ことによつて、この短絡作用を行うことが出来る。母線
１００の制動信号を印加する３番目の場所は、常閉接点
１１０を介して、図ではＦＥＴｌＯ８として示した別の
スイツチのベースである。

ＦＥＴｌＯ８のソース・ドレイン回路が、ＦＥＴｌＯ６
が点３３を大地に接続したのと同様に、点３８（第１図
）をトルク・ゼロを要求する値（例えば大地）に接続す
る。母線１０４の信号は、最後に接点９２，１１０を作
動する為に使われる。

これを第５図では、この信号をコイル１１２に印加する
ことによつて例示している。コイルが付勢されると、２
つの接点１１０，９２が開き、こうして強制ゼロ・トル
ク基準信号を取去り、抵抗９０を直流接続回路（第１図
）に挿入する。第５図に示した回路の動作は、以上の説
明から明らかであると思われるが、簡単に説明して卦く
。

発電制動を希望する時、制動信号が母線１０４に印加さ
れ、これによつて直ちに速度及びトルク基準信号は強制
的にゼロを要求するレベルにされ、直流源が短絡される
。コイル１１２の応動時間が僅かな遅延を生じ、この遅
延の後、制動抵抗が回路に接続され、同時にトルク基準
信号は、接点１１０が開いたことにより、強制ゼロ速度
基準信号並びに速度信号Ｎのその時の値の関数として、
（即ち、第１図の加算部３４の出力の関数として）、新
しい値をとる様になり、電動機は磁束φ及び角度θルー
ブの完全な制御の下に、制御されながら停止状態になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の好ましい実施例を示すプロツク図、
第２図、第３図及び第４ａ乃至４ｃ図は本発明の動作を
理解するのに役立つグラフ及び波形図、第５図は発電制
動動作を行うための回路の概略図である。 主な符号の説明 １２：直流電流源、１３，１６：制御
手段、１４：インバータ、１８：交流電動機、１９：Ｐ
波器、２０：加算部、２２：計算回路、２４：電動機電
流感知装置、２６：磁束コイル、３０：タコメータ、３
２：レオスタツト（速度基準）、３４，４２，５０，５
４，６４，７２：加算部、３６，４６，５２，６６，７
４，７８．増幅器、４０，４４：絶対値回路、４８，６
０：制限器、６２：掛算器、７０：磁束プログラム回路
、７６：制限器、９０：発電制動抵抗、９２：常閉接点
、９４：信号レベル整流器、９６：比較器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定子並びに該固定子から空隙によつて隔てられた
   回転子を持ち、該空隙内に、固定子に付設された巻線を
   通る、可変の大きさ並びに周波数の電動機電流に応答し
   て空隙磁束が発生される交流電動機の電気トルクを制御
   する制御装置に於て、瞬時電気トルク並びに空隙磁束と
   電動機電流との間の瞬時角度を電動機について決定し、
   それらに比例する信号を発生する手段と、所望のレベル
   の電気トルクに比例するトルク基準信号を設定する手段
   と、該トルク基準信号を瞬時電気トルクに比例する信号
   と比較して、その間に差があれば、その差を表わす様な
   、電動機電流の大きさを変える主な制御パラメータとし
   て作用する電流誤差信号を発生する手段と、実質的に前
   記トルク基準信号にのみ応答して空隙磁束と電動機電流
   との間の所望の角度を表わす角度基準信号を導き出す手
   段と、前記角度基準信号を空隙磁束と電動機電流との間
   の瞬時角度に比例する前記信号と比較して、その間に差
   があれば、その差を表わす様な、電動機電流の周波数を
   変えるのに有効な周波数誤差信号を発生する手段とを有
   する制御装置。 ２ 特許請求の範囲１に記載した制御装置に於て、瞬時
   空隙磁束を電動機について決定し、それに比例する信号
   を発生する手段と、前記トルク基準信号に応答して、所
   望の空隙磁束に比例する磁束基準信号を発生する手段と
   、該磁束基準信号を前記瞬時空隙磁束に比例する信号と
   比較して、その間に差があれば、その差を表わす磁束誤
   差信号を発生する手段と、前記磁束誤差信号の関数とし
   て前記角度基準信号の値を変更する手段とを有する制御
   装置。 ３ 特許請求の範囲２に記載した制御装置に於て、前記
   変更手段が、いずれも前記磁束誤差信号に応答して、前
   記角度基準信号及び前記トルク基準信号の値を夫々変更
   する第１及び第２の変更手段で構成されている制御装置
   。 ４ 特許請求の範囲３に記載した制御装置に於て、前記
   第１の変更手段が、前記磁束誤差信号に応答して最大値
   並びにゼロ以上の最小値を持つ出力信号を発生する増幅
   手段と、該増幅手段の出力に応答して、前記角度基準信
   号の値を変更する様に作用する掛算手段とを含んでいる
   制御装置。 ５ 特許請求の範囲１に記載した制御装置に於て、前記
   トルク基準信号を設定する手段が、電動機の所望の回転
   速度に比例する速度基準信号を発生する手段と、電動機
   の実際の回転速度に比例する実速度信号を発生する手段
   と、速度基準信号及び実速度信号の間の差を決定する手
   段とで構成され、この差が前記トルク基準信号に比例す
   る制御装置。 ６ 特許請求の範囲１に記載した制御装置に於て、電動
   機の瞬時回転速度に比例する実速度信号を発生する手段
   と、前記実速度信号を、前記角度基準信号と、空隙磁束
   と電動機電流の間の瞬時角度に比例する信号との間の比
   較結果と組合せて、前記周波数誤差信号を発生する手段
   とを有する制御装置。 ７ 特許請求の範囲１に記載した制御装置に於て、電動
   機電流の絶対値に比例する変更信号を発生する手段と、
   前記変更信号の関数として電流誤差信号を変更する手段
   とを有する制御装置。 ８ 特許請求の範囲１乃至７のいずれか１項に記載した
   制御装置に於て、電流誤差入力信号に応答して変化する
   直流出力電流を発生する可変直流電流源と、周波数誤差
   信号の関数となる周波数で前記電動機に電流を供給する
   可変周波数電流源と、インダクタを含んでいて、前記直
   流電流源を可変周波数電流源に接続する接続回路手段と
   を有する電動機駆動装置と組合せて使われる制御装置。 ９ 特許請求の範囲８に記載した制御装置に於て、前記
   可変直流電流源が、可変直流電圧源と、前記可変周波数
   電流源の入力電圧に比例する正帰還信号を発生して、休
   止状態における該直流電圧源の電圧と該周波数電流源の
   入力電圧の値を等しくする正帰還通路とで構成されてい
   る制御装置。 １０ 特許請求の範囲８又は９に記載した制御装置に於
   て、前記リンク回路手段が発電制動抵抗と、通常は該抵
   抗をリンク回路に対して働かない様にする作用を持つ関
   連したスイッチ手段とを含んでおり、前記駆動装置に更
   に含まれている発電制動動作を行う手段が、制動動作を
   選定する制動信号を発生する手段と、該制動信号に応答
   して略同時に（１）前記直流電流源を短絡し、（２）前
   記速度基準信号を強制的にゼロ速度を表わす値にし、（
   ３）前記トルク基準信号を強制的にゼロ・トルクを表わ
   す値にする第１、第２及び第３の手段と、前記制動信号
   に応答して、前記第１、第２及び第３の手段より後に、
   前記制動抵抗に関連したスイッチ手段を作動して、リン
   ク回路に対して前記抵抗が働く様にすると共に略同時に
   前記第３の手段を働かなくする様に作用する第４の手段
   として構成されている制御装置。