JPS6142517B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は交流無整流子電動機（以下電動機と称
する）の制御装置に係り、特に低速から高速への
電動機側制御進み角（以下γ角と称する）切換回
路に関するものである。

一般に複数個のサイリスタからなる電力変換装
置、同期電動機、同期電動機の回転子位置検出器
とで構成される電動機制御においては、γ角を低
速では起動トルク増大を計るべくほぼ零度とし、
ある程度回転数のあがつた高速では電力変換装置
の転流余裕確保のために所定の値まで進ませる切
換えが必要であり、このγ角切換えはただ単に切
換えるだけでは電源短絡状態を引き起こし、過大
電流が発生する可能性をもつことが知られてい
る。これについて第１図例により説明する。

第１図ａは電動機誘機電圧を示し、第１図ｂは
低速運転（電源転流領域）中のγ角がほぼ零度の
ときの電力変換装置のサイリスタ群の電気角120
度に相当する通電モードを示している。一方この
サイリスタ群の通電モードは回転子位置検出器の
出力信号を電子的に処理することにより決定して
いるため電気角60度間隔で変化させる手が通常用
いられており、高速運転（負荷転流領域）中はγ
角がほぼ60度で運転している。第１図ｃはγ角が
ほぼ60度の場合の通電モードを示し、図中Ｘ−Ｘ
点で低速から高速に切換えるものとする。第１図
においてＸ−Ｘ点ではサイリスタ群UPからサイ
リスタ群VPへ通電モードは切換つているが、負
荷転流ができないためにそれまで流れている電流
はすぐに零になることはなく、電源側の電圧位相
が反転し電源転流が行われるまでは流れ続けるこ
とになる。γ角を高速に切換えると、前述した如
く通電モードを電気角60度に進めることになるの
で、第１図ｃに示すようにサイリスタ群UNが点
弧されることとなり、電流の流れ続けているサイ
リスタ群UPとサイリスタ群UNが導通状態になつ
て電源短絡を引き起こす。したがつてこのような
不具合を避けるためにγ角切換時には一旦主回路
電流を零にしたのち切換動作を行わせる手段が一
般に用いられるが、かかる手段では電動機のトル
ク変動が大きくなり機械側へ悪影響を及ぼすとい
う不具合があつた。

また従来の電動機制御においては第２図例に示
すように交流電源電圧を位相制御することによつ
て電動機へ供給する電力を可変させており、第２
図にその一例を示す。

２図ａは交流電源電圧の位相を示し、第２図ｂ
はサイリスタ群の電気角120度に相当する通電モ
ードを示している。交流電源の周波数は通常50Hz
または60Hzであり、ここで言う電動機の低高速切
換時点では電動機誘起電圧の周波数は交流電源周
波数と比較すると格段に低い領域である。これは
通常低高速切換点が電動機最高回転数の1/20〜1/
３０程度の回転数に選定されるからである。さてγ
角切換時点Ｘ−Ｘ点においてサイリスタ群UPの
通電モードがサイリスタ群Ｐへ切換つたのち電源
側の電圧位相が反転するまでつまり電源転流が完
了するまでの時間が確保されていれば電源短絡を
引き起こす可能性は全くなくなる。

本発明は上述したような点に鑑みなされたもの
で、従来手段の不具合を除去し安定な切換えを動
作し得るγ角切換回路を提供するにある。

以下本発明を図面に基づいて説明する。

第３図は本発明の一実施例を示す回路図で、１
は回転子位置検出器出力１１を入力する低高速判
別回路、２はカウンタ回路、３はカウンタ回路２
の出力１４と低高速判別回路１の出力１２とを入
力とするオアゲートを示す。カウンタ回路２は低
高速判別回路１の出力１２をリセツト入力（デジ
タル信号１にてリセツト）、交流電源の位相制御
出力パルス群１３をクロツク入力、オアゲート３
の出力１５をカウントエネイブル入力（デジタル
信号０にてカウントエネイブル）としている。こ
こで低高速判別回路１は例えば回転子位置検出器
出力１１をクロツクとして用い、これよりモノマ
ルチ回路を駆動しモノマルチ回路出力と回転子位
置検出器出力１１とのパルス間隔を比較して低高
速判別動作を行うように構成しており、その出力
１２は回転子位置検出器出力１１に同期すること
になり、第４図ａに示すサイリスタ群の通電モー
ドに同期して第４図ｂに図示のように動作する。
つまり低高速判別回路１は判別機能が回転子位置
検出器出力１１に同期するようになされるもので
あればよい。

このような低高速判別回路１による出力１２を
リセツト入力とするカウンタ回路２はリセツト条
件がX′−X′点で解除になるので、クロツク入力
である第４図ｃに示すような位相制御出力パルス
群１３をカウントし始める。いま一例としてカウ
ント数を４と仮定すると、カウンタ回路２の出力
１４は第４図ｄに示すようにクロツク入力を４だ
け計数した時点でX″−X″点のように変化するこ
とになる。またオアゲート３はカウンタ回路２の
出力１４を保持させる。そこでカウンタ回路２の
出力１４をγ角の切換指令として図示していない
が電動機の制御装置へ接続し、γ角切換を行うよ
う用いる。なおカウンタ回路２の計数量は次の負
荷転流までの間で確実に電源転流を完了している
という条件であれば、任意であることは言うまで
もないが、電動機の加速度、低高速判別回路１の
精度や安定性などによつて左右されるので、通常
は２〜４程度に選定するのが好ましい。さらにカ
ウンタ回路２をアナログ的な方法による構成とし
た場合、例えば抵抗、コンデンサを用いたタイマ
ーなどとすれば、電動機側、交流電源側のパルス
の同期位相ズレの修正ができなく、部品定数のバ
ラツキ、温度や経年変化などの問題を生じ、動作
点の選定が困難なものとなる。

上述したように本発明は交流電源の位相制御出
力パルスを所定数カウントしたのちγ角切換指令
を送出するので電源短絡を生じることなく、しか
も電動機側と交流電源のパルスを使用してデジタ
ル的に処理しているため両者の同期位相ズレなど
も自動的に修正でき、トルク変動の少い安定した
γ角切換えが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来のγ角切換動作の説明の
ために示した動作説明図、第３図は本発明の一実
施例を示す回路図、第４図は第３図の説明のため
に示した動作説明図である。 １……低高速判別回路、２……カウンタ回路、
３……オアゲート、１１……回転子位置検出器出
力、１３……位相制御出力パルス群。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数個のサイリスタからなる電力変換装置、
   同期電動機、該同期電動機の回転子位置検出器を
   備えた交流無整流子電動機の制御装置において、
   前記回転子位置検出器出力を入力としかつ該回転
   子位置検出器出力に同期した判別機能を有する低
   高速判別回路と、該低高速判別回路出力および位
   相制御出力パルスを入力とするカウンタ回路とか
   ら成り、該カウンタ回路出力を制御進み角切換指
   令として用いるとともに、前記同期電動機の低速
   から高速への移行時に、前記低高速判別回路出力
   後位相制御出力パルスを所定数計数せしめるべく
   構成したことを特徴とする交流無整流子電動機の
   制御進み角切換回路。