JPS6077689A - 電動機駆動用インバ−タの回生電力放電回路 - Google Patents
電動機駆動用インバ−タの回生電力放電回路Info
- Publication number
- JPS6077689A JPS6077689A JP58185373A JP18537383A JPS6077689A JP S6077689 A JPS6077689 A JP S6077689A JP 58185373 A JP58185373 A JP 58185373A JP 18537383 A JP18537383 A JP 18537383A JP S6077689 A JPS6077689 A JP S6077689A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- regenerative
- energy
- temperature coefficient
- positive temperature
- inverter
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/06—Controlling the motor in four quadrants
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、誘導電動機駆動用インバータに用いられる回
生電力放電回路に関するものである。
生電力放電回路に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来より、誘導電動機用インバータ(以下インバータと
略す)にて誘導電動機(以下モータと略す)を運転中、
周波数設定を急速に下げると、モータとその負荷のイナ
ーシャによりモータが発電機として動作し、その慣性エ
ネルギーをインバータへ返す、いわゆる回生制動モード
になることはよく知られている。インバータはこのエネ
ルギーをコンバータの平滑コンデンサで吸収するが、コ
ンデンサ電圧が上昇するのでパワートランジスタやコン
デンサの耐圧オーバーによる破壊につながる恐れがある
。そのため、 ■コンデンサ電圧が規定値より越えるとインバータの動
作を停止させ、モータを回生制動モードからフリーラン
モードとして制御回路を保護するいわゆる回生過電圧し
ゃ断動作を行なわせたり、■モータ減連中に回生電圧を
検出して、回生電圧が減少するまで周波数の下降を止め
て運転停止(失速)K至るのを防止し、回生エネルギー
が減少した時点で再び周波数を下は減速を継続させる過
回生防止動作等の保護機能をインバータに内蔵したり、
制動を目的とする用途に対しては、cワット数の大きな
放電抵抗?:iを用いた放電回路を構成することによジ
回生時の慣性エネルギーを吸収きせるブレーキユニット
と称する付属装置を付加したり、 ■コンバーク部を逆導通可能にして電源側へ回生させた
りするなどの回生エネルギーの制御方法がよく知られて
いる。しかし、使用者側の要望としてに、上記の、■の
保護機能が出来るだけ働かないようにしたい。また、■
、■の制動回路のようにエネルギー吸収装置としての機
能はすぐれているが形状が大きく、コストアップとなる
装置までは必要としないといった中間的な小形で安価な
簡易的回生エネルギーの制御装置が望まれていた。
略す)にて誘導電動機(以下モータと略す)を運転中、
周波数設定を急速に下げると、モータとその負荷のイナ
ーシャによりモータが発電機として動作し、その慣性エ
ネルギーをインバータへ返す、いわゆる回生制動モード
になることはよく知られている。インバータはこのエネ
ルギーをコンバータの平滑コンデンサで吸収するが、コ
ンデンサ電圧が上昇するのでパワートランジスタやコン
デンサの耐圧オーバーによる破壊につながる恐れがある
。そのため、 ■コンデンサ電圧が規定値より越えるとインバータの動
作を停止させ、モータを回生制動モードからフリーラン
モードとして制御回路を保護するいわゆる回生過電圧し
ゃ断動作を行なわせたり、■モータ減連中に回生電圧を
検出して、回生電圧が減少するまで周波数の下降を止め
て運転停止(失速)K至るのを防止し、回生エネルギー
が減少した時点で再び周波数を下は減速を継続させる過
回生防止動作等の保護機能をインバータに内蔵したり、
制動を目的とする用途に対しては、cワット数の大きな
放電抵抗?:iを用いた放電回路を構成することによジ
回生時の慣性エネルギーを吸収きせるブレーキユニット
と称する付属装置を付加したり、 ■コンバーク部を逆導通可能にして電源側へ回生させた
りするなどの回生エネルギーの制御方法がよく知られて
いる。しかし、使用者側の要望としてに、上記の、■の
保護機能が出来るだけ働かないようにしたい。また、■
、■の制動回路のようにエネルギー吸収装置としての機
能はすぐれているが形状が大きく、コストアップとなる
装置までは必要としないといった中間的な小形で安価な
簡易的回生エネルギーの制御装置が望まれていた。
第1図はブレーキユニットと称する付属装置を付加した
従来のインバータの基不構成を示すもので、1は電源、
2け順変換部を構成する整流用ダイオード、3は平滑用
コンデンサで、このコンデンサ3に8p列に放電用抵抗
器4とそれを駆動するトランジスタ5を接続している。
従来のインバータの基不構成を示すもので、1は電源、
2け順変換部を構成する整流用ダイオード、3は平滑用
コンデンサで、このコンデンサ3に8p列に放電用抵抗
器4とそれを駆動するトランジスタ5を接続している。
6はインバータ部、7はモータである。
以上の構成において、コンデンサ1が規定電圧以上にな
ると、トランジスタ5がオンし、回生エネルギーを放電
抵4プc4で消費させることでコンデンサ電圧の上列を
おさえて、回lIt ;if・′)電圧しへ、断(以下
トリノブという)動作しないようにしている。しかし、
慣性エネルギーが大きい場合、抵抗の容量が小さいと焼
損につながる為に、容量の大きな抵抗を使用しなければ
ならず、′8+たその発熱を放出する為に強制冷却ファ
ンを付加したりする必要があり、インバータの体積が大
きくなったり、価格が高くなる欠点があった。−また抵
抗の容量金工げる方法として、サーマルプロテクタを内
蔵し、抵抗が規定の温度上昇になるとトリノブさせた9
、抵抗器の温度上昇時定数に一致させたタイマー回路に
より抵抗の焼損や特性劣化のない回生電力放電部の安全
性を確保していた。しかし、駆動用トランジスタ5がン
ヨートモードで故障した場合、抵抗の焼損、%性力化、
インパーク電圧の低下4.9の異常が発生する危険な状
態になるという欠点を有していた。
ると、トランジスタ5がオンし、回生エネルギーを放電
抵4プc4で消費させることでコンデンサ電圧の上列を
おさえて、回lIt ;if・′)電圧しへ、断(以下
トリノブという)動作しないようにしている。しかし、
慣性エネルギーが大きい場合、抵抗の容量が小さいと焼
損につながる為に、容量の大きな抵抗を使用しなければ
ならず、′8+たその発熱を放出する為に強制冷却ファ
ンを付加したりする必要があり、インバータの体積が大
きくなったり、価格が高くなる欠点があった。−また抵
抗の容量金工げる方法として、サーマルプロテクタを内
蔵し、抵抗が規定の温度上昇になるとトリノブさせた9
、抵抗器の温度上昇時定数に一致させたタイマー回路に
より抵抗の焼損や特性劣化のない回生電力放電部の安全
性を確保していた。しかし、駆動用トランジスタ5がン
ヨートモードで故障した場合、抵抗の焼損、%性力化、
インパーク電圧の低下4.9の異常が発生する危険な状
態になるという欠点を有していた。
発明の目的
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、小形
、安価で、しかも安全な放電回路を提供しようとするも
のである。
、安価で、しかも安全な放電回路を提供しようとするも
のである。
スタ素子単体又は正特性サーミスタと抵抗器との組合せ
回路を使用したもので、正特性サーミスタの自己スイッ
チ作用により、サーマルプロテクタやタイマ回路のよう
な余分な保護機能を不要としたものである。
回路を使用したもので、正特性サーミスタの自己スイッ
チ作用により、サーマルプロテクタやタイマ回路のよう
な余分な保護機能を不要としたものである。
実施例の説明
以下、本発明の一実m例を添付図面を参照して説明する
。第2図は本発明に用いる正特性サーミスタの各種特性
を示すもので、第2図(2L)に示すように正の温度″
特性をもっており、ある温度までは抵抗値がほぼ一定(
R=一定領域)で、それ以上になると急激に抵抗値が上
昇しく電カー一定領域)安定する静特性(第2図b)を
もっており、その動特性(第2図C)け正4、テ性ザー
ミスタの自己発熱により上記抵抗の急変点(キュリ一点
cp又はスイッチング温度Tsと呼ばれる、以下Tsと
省す)になるまでの電流を流し、数秒後電流を制限する
自己スイッチ機能をもっていることはよく知られ蒔 ている。本発明は、上記正特性サーミスタの動縛性を利
用し、従来の欠点を改良するものである。
。第2図は本発明に用いる正特性サーミスタの各種特性
を示すもので、第2図(2L)に示すように正の温度″
特性をもっており、ある温度までは抵抗値がほぼ一定(
R=一定領域)で、それ以上になると急激に抵抗値が上
昇しく電カー一定領域)安定する静特性(第2図b)を
もっており、その動特性(第2図C)け正4、テ性ザー
ミスタの自己発熱により上記抵抗の急変点(キュリ一点
cp又はスイッチング温度Tsと呼ばれる、以下Tsと
省す)になるまでの電流を流し、数秒後電流を制限する
自己スイッチ機能をもっていることはよく知られ蒔 ている。本発明は、上記正特性サーミスタの動縛性を利
用し、従来の欠点を改良するものである。
第3図は、第1図に示す抵抗素子4を正q′I性ザーミ
スタで置き換えた回路構成例を示すものである。なお、
本回路の構成の前定条件として■インバータは回生過電
圧し、ζ・断機能を内蔵している。
スタで置き換えた回路構成例を示すものである。なお、
本回路の構成の前定条件として■インバータは回生過電
圧し、ζ・断機能を内蔵している。
■正特性サーミスタの最大使用?1nIfkj:、J−
記回生過電圧規定値以上である。
記回生過電圧規定値以上である。
を満足する必要がある。第3図の(2L)は、正特性サ
ーミスタPTC単体の例、(b)はエネルギーの吸収能
力をアップさせる為に正特性サーミスタp’rc。
ーミスタPTC単体の例、(b)はエネルギーの吸収能
力をアップさせる為に正特性サーミスタp’rc。
とPTC,2を並列に接続した例、(C)はエネルギー
の吸収能力は減少するが正特性サーミスタPTCに流れ
る電流を制限することによりエネルギーの吸収時間が長
くなるように構成した例、(d)&:I: (blと(
C)の組合せの構成例である1、+1♂ζ成の方11才
1、回生エネルギーの大きさと回生モードが発生する頻
度等用途により異なるが、市販の正特性サーミスタを使
用する場合は(d)の構成例が適当である。
の吸収能力は減少するが正特性サーミスタPTCに流れ
る電流を制限することによりエネルギーの吸収時間が長
くなるように構成した例、(d)&:I: (blと(
C)の組合せの構成例である1、+1♂ζ成の方11才
1、回生エネルギーの大きさと回生モードが発生する頻
度等用途により異なるが、市販の正特性サーミスタを使
用する場合は(d)の構成例が適当である。
次に具体的な回路構成例を第4図を参照して説明する。
なお、第1図に示す構成と同一構成部分は同一番号と符
し、その説明を省略する。図において、8は第3図に示
す正特性サーミスタ使用したエネルギー放電部である。
し、その説明を省略する。図において、8は第3図に示
す正特性サーミスタ使用したエネルギー放電部である。
9はパワーMO3・FET・(第1図のパワートランジ
スタ5に相当)である。10は回生過電圧しゃ断回路で
ある。
スタ5に相当)である。10は回生過電圧しゃ断回路で
ある。
11は回生電力放電回路をオプションとして供給する場
合の誤配線保護用の全波整流ダイオードである。12は
通常運転時電圧よりは高く、回生過電圧動作電圧よりは
低い中間の適当な規定電圧で動作し、パワーMO8−F
ET9を0N−OFF動作させる回生モード検出回路で
ある。
合の誤配線保護用の全波整流ダイオードである。12は
通常運転時電圧よりは高く、回生過電圧動作電圧よりは
低い中間の適当な規定電圧で動作し、パワーMO8−F
ET9を0N−OFF動作させる回生モード検出回路で
ある。
次に動作について説明する。まず、モータ7が回生状態
でない場合は、回生モード検出回路12は不動作なので
、パワーMO8−FET9はOFFのままで、回生電力
放電回路は不動作状態である。
でない場合は、回生モード検出回路12は不動作なので
、パワーMO8−FET9はOFFのままで、回生電力
放電回路は不動作状態である。
次に、周波数設定を急速に減少させる場合等、モータ7
が回生状態になる場合について説明する。
が回生状態になる場合について説明する。
回生状態になると、コンデンサ3がエネルギーを吸収す
るため、その電圧が上昇し、回生モード検出回路12の
規定のON電圧になった場合、″ワーMO3−FET9
が動作してエネルギー放電部8で回生エネルギーを消費
する。この結果、コンデンサ電圧が減少し、回生モード
検出回路12の規定のOFF電圧になるとパワーMO8
,FET9がOFFとなる為、エネルギー放電部8のエ
ネルギー消費がストップするので再びコンデンサ3の電
圧が上昇するというサイクルの繰返し動作により回生エ
ネルギーをエネルギー放電部8で消費し、モータ7の制
動を助け、電圧の上昇をおさえる。捷た回生エネルギー
が大きい場合や回生状態が長い場合や短時間で繰返し回
生状態になる場合には、正特性サーミスタP T C+
、P T C27:自己発熱してエネルギー消費を低く
おさえることにより正特性サーミスタ自身及び直列に接
続された抵抗Rを焼損や特性劣化から保護するように動
作する。
るため、その電圧が上昇し、回生モード検出回路12の
規定のON電圧になった場合、″ワーMO3−FET9
が動作してエネルギー放電部8で回生エネルギーを消費
する。この結果、コンデンサ電圧が減少し、回生モード
検出回路12の規定のOFF電圧になるとパワーMO8
,FET9がOFFとなる為、エネルギー放電部8のエ
ネルギー消費がストップするので再びコンデンサ3の電
圧が上昇するというサイクルの繰返し動作により回生エ
ネルギーをエネルギー放電部8で消費し、モータ7の制
動を助け、電圧の上昇をおさえる。捷た回生エネルギー
が大きい場合や回生状態が長い場合や短時間で繰返し回
生状態になる場合には、正特性サーミスタP T C+
、P T C27:自己発熱してエネルギー消費を低く
おさえることにより正特性サーミスタ自身及び直列に接
続された抵抗Rを焼損や特性劣化から保護するように動
作する。
もちろん、エネルギー放電部8の消費が減少するので、
コンデンサ3の電圧が上昇して回生過電圧しゃ断回路1
0が動作し、インバータ6のスイッチング素子の出力を
停止保持させるので、コンデンサ3へのエネルギーの回
生は停止される。またパワーMO3−FET9のような
スイッチング素子がショートモードに故障しても、正特
性サーミスタの自己スイッチング作用によって、回生エ
ネルギーの放電はできなくなるが、インバータ回路への
影響はないので安全である。
コンデンサ3の電圧が上昇して回生過電圧しゃ断回路1
0が動作し、インバータ6のスイッチング素子の出力を
停止保持させるので、コンデンサ3へのエネルギーの回
生は停止される。またパワーMO3−FET9のような
スイッチング素子がショートモードに故障しても、正特
性サーミスタの自己スイッチング作用によって、回生エ
ネルギーの放電はできなくなるが、インバータ回路への
影響はないので安全である。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、正特性サーミスタの
自己スイッチ作用により、放電抵抗の作置が不要である
為、従来のサーマルプロテクタやタイマ回路のよう々余
分な保護機能が不要となる。また用途によって、正特性
サーミスタの組合せ全選択することにより最適な回生放
電回路を構成できる。さらに、エネルギー放電部を駆動
するスイッチング素子のショートモードの故障に対して
も安全が確保される。捷だ、小形で安価であるなどのす
ぐれた効果を奏する。
自己スイッチ作用により、放電抵抗の作置が不要である
為、従来のサーマルプロテクタやタイマ回路のよう々余
分な保護機能が不要となる。また用途によって、正特性
サーミスタの組合せ全選択することにより最適な回生放
電回路を構成できる。さらに、エネルギー放電部を駆動
するスイッチング素子のショートモードの故障に対して
も安全が確保される。捷だ、小形で安価であるなどのす
ぐれた効果を奏する。
第1図は回生電力放電回路を含む従来のインバータの基
本構成を示す回路図、第2図は正特性サーミスタの基本
特性を示す特性図、第3図は本発明の放電回路の構成例
を示す回路図、第4図は本発明の実施例にかかる回路図
である。 3・・・・コンデンサ、7・・・・電動機、8・・・・
・エネルギー放電部、9・・・スイッチング素子、12
・・・回生モード検出回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 ♂−4’CI ミルlagv 1デrAl(Jecン 第3図 (α’ Cb) (C1((/] 第4図
本構成を示す回路図、第2図は正特性サーミスタの基本
特性を示す特性図、第3図は本発明の放電回路の構成例
を示す回路図、第4図は本発明の実施例にかかる回路図
である。 3・・・・コンデンサ、7・・・・電動機、8・・・・
・エネルギー放電部、9・・・スイッチング素子、12
・・・回生モード検出回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 ♂−4’CI ミルlagv 1デrAl(Jecン 第3図 (α’ Cb) (C1((/] 第4図
Claims (1)
- 電動機が回生状態になった時、回生電力を吸収するコン
デンサに並列に接続した正特性サーミスタ素子を含むエ
ネルギー放電部と、このエネルギー放電部を駆動するス
イッチング素子と、通常運転時電圧よりは高く、回生過
電圧動作電圧よシ低い規定電圧で前記スイッチング素子
を動作させる回生モード検出回路とを備えた電動機駆動
用インバータの回生電力放電回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58185373A JPS6077689A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 電動機駆動用インバ−タの回生電力放電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58185373A JPS6077689A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 電動機駆動用インバ−タの回生電力放電回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6077689A true JPS6077689A (ja) | 1985-05-02 |
Family
ID=16169663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58185373A Pending JPS6077689A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 電動機駆動用インバ−タの回生電力放電回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6077689A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08214576A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-08-20 | Kone Oy | 同期モータの制動方法および装置 |
WO2013125010A1 (ja) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | トヨタ自動車株式会社 | 電気自動車 |
JPWO2013125010A1 (ja) * | 2012-02-23 | 2015-05-21 | トヨタ自動車株式会社 | 電気自動車 |
-
1983
- 1983-10-04 JP JP58185373A patent/JPS6077689A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08214576A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-08-20 | Kone Oy | 同期モータの制動方法および装置 |
US5847533A (en) * | 1994-09-30 | 1998-12-08 | Kone Oy | Procedure and apparatus for braking a synchronous motor |
WO2013125010A1 (ja) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | トヨタ自動車株式会社 | 電気自動車 |
JPWO2013125010A1 (ja) * | 2012-02-23 | 2015-05-21 | トヨタ自動車株式会社 | 電気自動車 |
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