JP2002199770A - 交流モータの制動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 交流モータが中間回路を含む周波数変換器か
らの供給を受ける時に用いられるべき、該交流モータの
新しい制動方法を開示する。 【構成】 本発明は、交流モータ１が中間回路４を含む
周波数変換器２からの供給を受ける時、該交流モータを
制動する方法に関する。本発明によれば、中間回路４の
電圧ｕｃが制動中に所定値ｕｃ−ｈｉ−ｌｉｍに達した
時、モータ１の磁化が、該モータの熱損失を増大させる
ために増大せしめられ、いったん中間回路４の電圧ｕｃ
が前記所定値ｕｃ−ｈｉ−ｌｉｍより低く低下したなら
ば、前記増大せしめられた磁化が除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、交流モータが中間回路
を含む周波数変換器からの供給を受ける時、該交流モー
タを制動する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】中間回路を含む周波数変換器からの供給
を受ける交流モータが制動される時、その中間回路の電
圧は上昇する傾向がある。これは、モータがその時発電
機として作用し、その機械的装置のエネルギーを中間回
路へ供給する事実による。従って、装置の制動能力は、
中間回路における許容される電圧上昇によっても制限さ
れる。もし電圧上昇が大きすぎれば、制動トルクが制限
されなくてはならず、あるいは、過剰なエネルギーが、
インバータのような適切な装置によって回路網内へ供給
されなくてはならない。しかし、これらの変形例は、追
加装置の使用を必要とし、これは、装置を複雑化して、
関係コストを増大させる。制動を支援するための第３の
選択肢は、直流制動を用いることである。しかし、これ
は、制御に用いるモータの回転速度をわからなくする。
従って、直流制動は、モータが完全な静止まで制動され
るべき時にのみ適用可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、交流
モータが中間回路を含む周波数変換器からの供給を受け
る時に用いられるべき、該交流モータの新しい制動方法
を導入することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、装置に接続さ
れる必要のある制動チョッパのような追加の装置を用い
ることなく適用しうる方法を提供する。本発明によれ
ば、中間回路の電圧が、制動中に所定値に達した時、前
記モータの磁化が、該モータの熱損失を増大させるため
に増大せしめられ、いったん前記中間回路の電圧が前記
所定値より低く低下したならば、前記増大せしめられた
磁化が除去されるようになっている。好ましくは、前記
モータの磁化を増大せしめるために、磁化電流が高々所
定限度まで増大せしめられる。

【０００５】

【実施例】以下においては、本発明の交流モータの制動
方法が、添付図面を参照しつつ詳述される。図１は、交
流モータ駆動機構を示し、そこではモータ１は、中間回
路４を有する周波数変換器２からの供給を受けており、
インバータ３は該中間回路からの供給を受け、そしてモ
ータ１に供給を行っている。モータ１の制動を試みる
時、モータ１は発電機として動作して、その機械的エネ
ルギーを、周波数変換器の中間回路４を通る電気的エネ
ルギーに変換する事態が起こる。該エネルギーを中間回
路から、例えば回路網へ、例えばインバータによりフィ
ードフォワードする手段は取られていないので、該エネ
ルギーは、中間回路に蓄積され、概して直流回路である
が必ずしも直流回路ではない中間回路４の電圧ｕｃの上
昇を招く。通常、このような場合には、モータの制動ト
ルクは、中間回路の電圧の増加が終わるような度合まで
減少せしめられる。その時には、モータ１の制動電力
が、モータ１の熱損失に対応し、かつインバータ３がモ
ータに供給を行う、平衡が実現される。

【０００６】本発明においては、上述の従来の方法によ
り実現されうる制動電力は満足なものではないので、制
動電力を増大させるために本発明による追加の手段がと
られる。本発明においては、モータ１の磁化が、インバ
ータ３からモータ３の固定子回路内へ過剰な磁化電流を
供給することによって増大せしめられる。実際には、こ
れは、インバータ３の出力電圧を増大させることにより
実現される。前記磁化の増大は、中間回路４の電圧がい
ったんその所定の上限ｕｃ−ｈｉ−ｌｉｍに達したなら
ば開始される。固定子電流の増加のほかの、モータの磁
化の増大のもう１つの実際的効果は、固定子電流に比例
する電流がモータの回転子内に誘起されることである。
これらの固定子および回転子電流は損失電力を生じ、そ
れによって制動が行われうる。すなわち、モータの機械
的エネルギーが消費されうる。これは、本発明の方法に
おいてはモータの損失が、その中に生じる熱損失および
磁化損失を増大させることにより、増大せしめられるこ
とを意味する。このようにして、モータにより構成され
ている機械的装置のエネルギーは、通常の場合よりも多
くモータの熱エネルギーに変換されうることになり、従
って制動トルクはより大きくなりうる。

【０００７】本発明の方法の使用に際し、モータの通常
の制御構造の大きい変更は必要でない。本方法の使用に
おいては、モータが制動されつつある時に中間回路の電
圧が監視されることと、中間回路の電圧が所定限度を超
えた時に、磁束の増加、従ってまた磁化電流の増加が、
電流の所定限度により許容される範囲で開始されること
と、のみが要求される。モータが該モータの磁化を増加
させることによって制動される本発明の磁束制動を用い
る時には、磁化電流は高々所定限度まで増大せしめられ
うるのみであり、実際にはモータの加熱に依存して、イ
ンバータ３の最大出力電圧に基づいて、またはモータ１
に対して許容される最大固定子電流に基づいて決定され
る。一方、上昇すると磁化電流を増加させるインバータ
３の出力電圧は、該インバータの可能な最大値まで増大
せしめられうるのみである。

【０００８】本発明の磁束制動は、中間回路４の電圧ｕ
ｃが、過電圧の制御限度、すなわち値ｕｃ−ｈｉ−ｌｉ
ｍ、より低く低下した時、動作を停止される。このよう
に、本発明の磁束制動の、起動および動作停止は、もっ
ぱら中間回路の電圧ｕｃの監視に基づいて行われる。モ
ータの磁束、すなわちその磁化、が増加せしめられる
時、もちろんその磁束の増加は制御されるべきであり、
それによってその増加率は、主として回転子の時定数に
依存するようにされる。

【０００９】図２は、本発明の方法を示す典型的なフロ
ーチャートである。制動の開始は、参照番号５で示され
ている。制動指令を受けると、ブロック６により周波数
変換器の中間回路の電圧ｕｃの監視が開始され、この電
圧が許容される最大値ｕｃ−ｈｉ−ｌｉｍに達している
か否かが試験される。もし中間回路の電圧が値ｕｃ−ｈ
ｉ−ｌｉｍを超えていなければ、ブロック７へ進み、こ
のブロックに従って、通常の制御により、また通常の制
御による磁化により、制動が続けられる。しかし、もし
中間回路の電圧が、値ｕｃ−ｈｉ−ｌｉｍを超えれば、
ブロック８へ進み、そこでは磁化電流が、その許容され
る最大値ｉｓ−ｒｅｆを超えているか否かが試験され
る。もし制動が開始されたばかりの時であれば、この電
流限度に達していないことがあり得るが、制動電力はブ
ロック９において、本発明により磁化を増加させること
により増大せしめられうる。この後、中間回路の電圧レ
ベルを試験するためにブロック６へ復帰し、そのレベル
によってブロック７またはブロック８へ進む。

【００１０】図２のフローダイアグラムにより、モータ
の磁化が増大せしめられる時、遅かれ早かれ、磁化電流
はもはや増大せしめられえないが、許される最大レベル
ｉｓ−ｒｅｆは超えているという事態が起こる。この場
合は、ブロック８からブロック１０へ進み、そこで磁化
が減少せしめられる。一方、制動の進行に伴い、ある段
階において中間回路の電圧がその限度ｕｃ−ｈｉ−ｌｉ
ｍより低く低下するという事態も起こり、その場合はブ
ロック６から、ブロック７による通常の制御へ進みう
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を行うのに適した交流モータ駆動
機構の部分図。

【図２】本発明の方法を示す典型的なフローダイアグラ
ム。

【符号の説明】

１ モータ ２ 周波数変換器 ３ インバータ ４ 中間回路 ｕｃ 中間回路の電圧

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流モータ（１）が中間回路（４）を含
   む周波数変換器（２）からの供給を受ける時、該交流モ
   ータを制動する方法であって、中間回路（４）の電圧
   （ｕｃ）が、制動中に所定値（ｕｃ−ｈｉ−ｌｉｍ）に
   達した時、前記モータ（１）の磁化が、該モータの熱損
   失を増大させるために増大せしめられ、いったん前記中
   間回路の電圧（ｕｃ）が前記所定値（ｕｃ−ｈｉ−ｌｉ
   ｍ）より低く低下したならば、前記増大せしめられた磁
   化が除去される、前記交流モータの制動方法。
2. 【請求項２】 前記モータの磁化を増大せしめるため
   に、磁化電流（ｉｓ）が高々所定限度（ｉｓ−ｒｅｆ）
   まで増大せしめられる、請求項１記載の装置。