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JP5313493B2 - Motor drive device - Google Patents

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JP5313493B2 JP2007337483A JP2007337483A JP5313493B2 JP 5313493 B2 JP5313493 B2 JP 5313493B2 JP 2007337483 A JP2007337483 A JP 2007337483A JP 2007337483 A JP2007337483 A JP 2007337483A JP 5313493 B2 JP5313493 B2 JP 5313493B2
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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
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Description

本発明は、モータ減速時に発生する回生エネルギーをコンデンサに充電して、加速時に力行エネルギーとして利用し、かつ、コンデンサ容量を超えた回生エネルギーについては、電源回生によりAC電源に戻すモータ駆動装置に関する。   The present invention relates to a motor drive device that charges regenerative energy generated during motor deceleration to a capacitor, uses it as powering energy during acceleration, and regenerates energy that exceeds the capacity of the capacitor back to AC power by power regeneration.

図1は特許文献1に記載の従来のモータ駆動装置の構成を示す回路図である。図1において、モータ駆動装置1は、例えば交流200Vの三相商用電源(AC電源)9からの交流電力をリアクタンス8を介して受け取り、直流電力に変換するコンバータ回路2と、この直流電力を可変の電圧及び周波数の交流電力に変換してモータ4に供給するインバータ回路3と、インバータ回路3を制御して所望の電圧及び周波数の交流電力をインバータ回路3から出力させるインバータ制御回路5と、コンバータ回路2とインバータ回路3の間に接続された充電用のコンデンサ6と、コンバータ制御回路7とを備えている。   FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional motor driving device described in Patent Document 1. In FIG. In FIG. 1, a motor drive device 1 receives, for example, AC power from a three-phase commercial power source (AC power source) 9 having an AC voltage of 200 V via a reactance 8, and converts the DC power into DC power. An inverter circuit 3 for converting to AC power having a voltage and a frequency and supplying the AC power to the motor 4, an inverter control circuit 5 for controlling the inverter circuit 3 to output AC power having a desired voltage and frequency from the inverter circuit 3, and a converter A charging capacitor 6 connected between the circuit 2 and the inverter circuit 3 and a converter control circuit 7 are provided.

コンバータ制御回路7は、コンバータ回路2を制御してモータ4の減速時に生じる回生電力(回生エネルギー又は減速エネルギー)によりコンデンサ6の両端電圧(DCリンク電圧)がその上限電圧を超える場合に、回生電力を電源に回生させることによりDCリンク電圧を低下させ、コンデンサ6への回生電力の充電を停止させる。   The converter control circuit 7 controls the converter circuit 2 to generate regenerative power when the voltage across the capacitor 6 (DC link voltage) exceeds the upper limit voltage due to regenerative power (regenerative energy or deceleration energy) generated when the motor 4 is decelerated. Is regenerated to the power source to reduce the DC link voltage, and charging of the regenerative power to the capacitor 6 is stopped.

上記従来のモータ駆動装置においては、モータ4の減速時に発生する回生エネルギーをコンデンサ6に充電して、モータ4の加速時に力行エネルギーとして利用し、かつ、コンデンサ6の容量を超えた回生エネルギーについては、電源回生によりAC電源9に戻している。したがって、より多くの回生エネルギーを、より少ないコンデンサ容量で充電するために、DCリンク電圧の上昇許容値を高く設定する必要がある。つまり、電源回生開始電圧を入力電圧の波高値に対し使用している素子の耐圧仕様に対して許容できる範囲で高く設定する必要がある。   In the above conventional motor drive device, the regenerative energy generated when the motor 4 is decelerated is charged in the capacitor 6 and used as powering energy when the motor 4 is accelerated, and the regenerative energy exceeding the capacity of the capacitor 6 is used. The AC power supply 9 is restored by power regeneration. Therefore, in order to charge more regenerative energy with less capacitor capacity, it is necessary to set the allowable increase in the DC link voltage high. In other words, it is necessary to set the power regeneration regeneration start voltage as high as possible within the allowable range for the withstand voltage specification of the element used for the peak value of the input voltage.

特開2006-54947号公報JP 2006-54947 A

回生電流を電源に帰還させる(電源回生)方法としては、三相AC電源9に対し、電源電圧の絶対値が高い2つの相に回生電流を流すようにスイッチング素子をオンオフ制御する。スイッチング素子がオンのときDCリンクと三相AC電源9とが接続されて、電源電圧の回生電流を帰還させている相間電圧に、DCリンク電圧が現れる。このDCリンク電圧が三相AC電源9からの入力電圧に干渉するのを避けるために、通常、電源回生開始電圧を入力電圧の波高値に対し、それほど高くは設定しない。   As a method of returning the regenerative current to the power supply (power regeneration), the switching element is controlled to be turned on / off so that the regenerative current is supplied to two phases having a high absolute value of the power supply voltage. When the switching element is on, the DC link and the three-phase AC power supply 9 are connected, and the DC link voltage appears in the interphase voltage that feeds back the regenerative current of the power supply voltage. In order to prevent the DC link voltage from interfering with the input voltage from the three-phase AC power source 9, the power regeneration start voltage is usually not set so high as to the peak value of the input voltage.

しかし、図1に示した従来のモータ駆動装置では、電源回生開始電圧を、入力電圧の波高値に対し非常に高く設定するので、電源回生時の入力電源電圧はDCリンク電圧の干渉を受けて歪み、AC電源9と同一電源系統に接続される他の機器に対して悪影響を及ぼす可能性がある。   However, in the conventional motor driving device shown in FIG. 1, the power regeneration start voltage is set very high with respect to the peak value of the input voltage, so that the input power supply voltage during power regeneration is affected by the interference of the DC link voltage. Distortion may adversely affect other devices connected to the same power supply system as the AC power supply 9.

この問題を図2により説明する。
図2は図1に示した従来のモータ駆動装置において、モータ減速中及び電源回生中の各部電圧波形を示すグラフ図である。図2において、横軸は秒(s)を単位とする時間tを表し縦軸は200ボルト又は200アンペアを1単位とする電圧V又は電流Aを表している。図2においては、充電用コンデンサ6に回生エネルギーを充電するために、電源回生型コンバータの回生開始電圧を390Vに設定し、回生休止電圧を370Vに設定した場合のグラフが示されている。図2の波形2に示すように、電源回生中の入力電圧(三相AC電源9からの出力電圧)はコンデンサ6の両端電圧(DCリンク電圧)の歪みの影響を受けて大きく歪んでいることがわかる。
本発明の目的は、モータ駆動装置において、かかる問題を解決して、電源回生時の入力電源電圧の歪みを抑制することにある。
This problem will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a graph showing voltage waveforms at various parts during motor deceleration and power regeneration in the conventional motor driving apparatus shown in FIG. In FIG. 2, the horizontal axis represents time t in seconds (s), and the vertical axis represents voltage V or current A in units of 200 volts or 200 amps. FIG. 2 shows a graph in the case where the regeneration start voltage of the power regeneration converter is set to 390V and the regeneration pause voltage is set to 370V in order to charge the charging capacitor 6 with regenerative energy. As shown in waveform 2 in FIG. 2, the input voltage during power regeneration (output voltage from the three-phase AC power source 9) is greatly distorted due to the distortion of the voltage across the capacitor 6 (DC link voltage). I understand.
An object of the present invention is to solve such a problem in a motor drive device and suppress distortion of an input power supply voltage during power regeneration.

本発明の第1の態様により提供されるものは、コンバータ回路の直流側に接続された平滑用コンデンサと、インバータ回路の直流側に接続されており、モータからの回生エネルギーを充電する充電用コンデンサと、平滑用コンデンサと充電用コンデンサの間に平滑用コンデンサから充電用コンデンサへの1方向に電流を流す第1の回路と、充電用コンデンサの電圧を第1の回路により降圧して平滑用コンデンサに供給する降圧回路と、を備えていることを特徴とするモータ駆動装置である。   What is provided by the first aspect of the present invention is a smoothing capacitor connected to the DC side of the converter circuit and a charging capacitor connected to the DC side of the inverter circuit and charging regenerative energy from the motor. A first circuit for passing a current in one direction from the smoothing capacitor to the charging capacitor between the smoothing capacitor and the charging capacitor; and a smoothing capacitor by stepping down the voltage of the charging capacitor by the first circuit And a step-down circuit for supplying to the motor.

第2の態様によれば、第1の回路は、ダイオードで構成されている。   According to the second aspect, the first circuit is composed of a diode.

第3の態様によれば、モータからの回生エネルギーにより充電用コンデンサが充電されて電圧が上昇する場合、充電用コンデンサの電圧が交流電源からの入力電圧の波高値電より高く充電用コンデンサの耐圧より低い第1の閾値電圧を超えたときに、降圧回路を動作させて充電用コンデンサから平滑用コンデンサにエネルギーを放電し、充電用コンデンサの電圧が第1の閾値電圧より低い第2の閾値電圧より低くなったら降圧回路の動作を停止させるようにした。   According to the third aspect, when the charging capacitor is charged by the regenerative energy from the motor and the voltage rises, the voltage of the charging capacitor is higher than the peak voltage of the input voltage from the AC power supply, and the withstand voltage of the charging capacitor is increased. When the lower first threshold voltage is exceeded, the step-down circuit is operated to discharge energy from the charging capacitor to the smoothing capacitor, and the second threshold voltage where the voltage of the charging capacitor is lower than the first threshold voltage. The operation of the step-down circuit was stopped when it became lower.

第4の態様によれば、充電用コンデンサから降圧回路を通して充電された平滑用コンデンサの電圧が上昇し交流電源からの入力電圧の波高値より高い第3の閾値電圧を超えたら電源回生動作を行うようにした。   According to the fourth aspect, when the voltage of the smoothing capacitor charged from the charging capacitor through the step-down circuit rises and exceeds the third threshold voltage higher than the peak value of the input voltage from the AC power supply, the power regeneration operation is performed. I did it.

上記の構成により、電源回生した場合の入力電圧の歪みは抑えられる。   With the above configuration, distortion of the input voltage when the power is regenerated is suppressed.

以下、本発明の実施の形態を図面により詳述する。全図を通して同一参照符号は同一のものを示す。
図3は本発明の一実施の形態によるモータ駆動装置の構成を示す回路図である。図3において、平滑用コンデンサ6を含む電源回生型のコンバータ回路2とインバータ回路3を備えたモータ駆動装置1aにおいて、コンバータ回路2とインバータ回路3の間(DCリンク)に、回生エネルギーを充電するための充電用コンデンサ10が並列接続されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same reference numerals denote the same parts throughout the drawings.
FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of the motor drive apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 3, in the motor drive device 1a including the power regeneration type converter circuit 2 including the smoothing capacitor 6 and the inverter circuit 3, regenerative energy is charged between the converter circuit 2 and the inverter circuit 3 (DC link). A charging capacitor 10 is connected in parallel.

コンバータ回路2及びインバータ回路3はそれぞれ、従来のモータ駆動装置におけるものと同じ構成を有しており、パワー素子(例えばトランジスタ等)とこれらパワー素子に逆並列入れるに接続されるダイオードからなるブリッジ回路を備えている。   Each of the converter circuit 2 and the inverter circuit 3 has the same configuration as that in the conventional motor driving apparatus, and is a bridge circuit including a power element (for example, a transistor) and a diode connected to the power element in antiparallel. It has.

ここで、電源回生型のコンバータ回路2の回生開始電圧は、通常設定の入力電圧の波高値より少し高めの電圧(第3の閾値電圧)に設定する。   Here, the regeneration start voltage of the power regeneration type converter circuit 2 is set to a voltage (third threshold voltage) slightly higher than the peak value of the normally set input voltage.

さらに、電源回生型のコンバータ回路2と充電用コンデンサ10の間に、カソード側に充電用コンデンサ10が接続されるようにダイオード16が直列接続されている。また、ダイオード16の順方向と逆方向に降圧回路14が接続されている。   Further, a diode 16 is connected in series between the power regeneration type converter circuit 2 and the charging capacitor 10 so that the charging capacitor 10 is connected to the cathode side. A step-down circuit 14 is connected in the reverse direction to the forward direction of the diode 16.

モータ4の加速時に、このダイオード16を通して、コンバータ回路2からインバータ回路3に電力が供給されるが、モータ4の減速時の回生エネルギーはダイオード16によりブロックされるので、電源回生型のコンバータ回路2を介してAC電源9には戻されない。   When the motor 4 is accelerated, power is supplied from the converter circuit 2 to the inverter circuit 3 through the diode 16. However, since the regenerative energy when the motor 4 is decelerated is blocked by the diode 16, the power regeneration type converter circuit 2. It is not returned to the AC power source 9 via.

そのため、モータ4が減速を開始すると、回生エネルギーが充電用コンデンサ10に充電されて充電用コンデンサ10の電圧が上昇するが、電源回生型のコンバータ回路2の出力部(平滑用コンデンサ6の両端)の電圧は、入力電圧の波高値に留まる。   For this reason, when the motor 4 starts to decelerate, the regenerative energy is charged in the charging capacitor 10 and the voltage of the charging capacitor 10 rises, but the output part of the power regeneration converter circuit 2 (both ends of the smoothing capacitor 6). Remains at the peak value of the input voltage.

充電用コンデンサ10の両端電圧が充電用コンデンサの電圧が入力AC電源9からの入力電圧の波高値電より高く充電用コンデンサ10の耐圧より低い第1の閾値電圧を超えたときに、降圧回路14は動作し、それにより入力電圧の波高値より少し高い電圧(電源回生開始電圧程度)に降圧しながら回生エネルギーを平滑用コンデンサ6を介して電源回生型のコンバータ回路2に渡す。   When the voltage across the charging capacitor 10 exceeds the first threshold voltage that is higher than the peak voltage of the input voltage from the input AC power supply 9 and lower than the withstand voltage of the charging capacitor 10, the step-down circuit 14 Operates, thereby passing the regenerative energy to the power regeneration type converter circuit 2 through the smoothing capacitor 6 while stepping down to a voltage (about power regeneration start voltage) slightly higher than the peak value of the input voltage.

平滑用コンデンサ6の両端電圧(電源回生型のコンバータ回路2の出力部の電圧)は、降圧回路14により入力電圧の波高値に近い値まで降圧されているので、電源回生をしても、入力電圧の歪みは小さく、同一電源系統に接続される他の機器に対して悪影響を及ぼさない。   Since the voltage across the smoothing capacitor 6 (the voltage at the output of the power regeneration type converter circuit 2) is stepped down to a value close to the peak value of the input voltage by the step-down circuit 14, even if power regeneration is performed, The distortion of the voltage is small and does not adversely affect other devices connected to the same power supply system.

充電用コンデンサ10の両端電圧が、第1の閾値電圧より低い第2の閾値電圧より低くなると、降圧回路14は動作を停止し、それにより充電用コンデンサ10の電圧を高く維持することで、次のモータ加速時のエネルギー供給に備える。   When the voltage across the charging capacitor 10 becomes lower than the second threshold voltage, which is lower than the first threshold voltage, the step-down circuit 14 stops its operation, thereby maintaining the voltage of the charging capacitor 10 high, so that Prepare for energy supply during motor acceleration.

なお、降圧回路14と充電用コンデンサ10の間に接続されている予備充放電回路17は、電源投入時の突入電流を抑制するためのものである。   The preliminary charge / discharge circuit 17 connected between the step-down circuit 14 and the charging capacitor 10 is for suppressing an inrush current when the power is turned on.

図3に示したモータ駆動装置1aにより、モータ減速時に発生する回生エネルギーを充電用コンデンサ10に受電して、加速時に力行エネルギーとして利用し、かつ、充電用コンデンサ10の容量を超えた回生エネルギーについては、電源回生によりAC電源9に戻すモータ駆動装置において、電源回生時の入力電圧の歪みを抑制することができる。   Regenerative energy that is generated by the motor drive device 1a shown in FIG. 3 when the regenerative energy generated during motor deceleration is received by the charging capacitor 10 and used as powering energy during acceleration and exceeds the capacity of the charging capacitor 10. Can suppress distortion of the input voltage at the time of power regeneration in the motor drive device that returns to the AC power supply 9 by power regeneration.

以下、図3に示した装置の動作を更に詳細に説明する。
(1)電源投入後、予備充電回路17により、充電用コンデンサ10の初期充電を行う、DCリンク電圧は、初期充電により入力電圧の波高値と等しくなる。ここで、予備充電回路17の動作は本発明に無関係なので説明を省略する。
Hereinafter, the operation of the apparatus shown in FIG. 3 will be described in more detail.
(1) After the power is turned on, the DC charging voltage for performing the initial charging of the charging capacitor 10 by the preliminary charging circuit 17 becomes equal to the peak value of the input voltage by the initial charging. Here, the operation of the pre-charging circuit 17 is irrelevant to the present invention, and the description thereof is omitted.

(2)モータ4が加速する。この段階では、充電用コンデンサ10に、回生エネルギーが充電されていないので、AC電源9よりエネルギーを供給する。ダイオード16は、順方向に電圧が印加されるので導通する。   (2) The motor 4 is accelerated. At this stage, since the regenerative energy is not charged in the charging capacitor 10, energy is supplied from the AC power source 9. The diode 16 becomes conductive because a voltage is applied in the forward direction.

(3)モータ4が減速を開始する。この段階では、回生エネルギーが充電用コンデンサ10に充電される。充電用コンデンサ10の電圧は、回生エネルギーの量に応じて上昇する。ダイオード16は逆方向に電圧が印加されるので、回生エネルギーは電源回生型のコンバータ回路2へは流れない。電源回生型のコンバータ回路2の出力電圧は、入力電圧の波高値に留まる。   (3) The motor 4 starts decelerating. At this stage, the regenerative energy is charged in the charging capacitor 10. The voltage of the charging capacitor 10 increases according to the amount of regenerative energy. Since a voltage is applied to the diode 16 in the reverse direction, regenerative energy does not flow to the power regeneration type converter circuit 2. The output voltage of the power regeneration type converter circuit 2 remains at the peak value of the input voltage.

(4)充電用コンデンサ10の両端電圧が、第1の閾値電圧を越えて充電用コンデンサ10の耐圧近くまで上昇する。この段階では、回生エネルギーを、これ以上充電用コンデンサ10に充電することができない。次いで、降圧回路14が動作を開始する。降圧回路14は、電源回生型のコンバータ回路2の出力電圧を監視しながら、電源回生開始電圧程度に降圧して回生エネルギーを電源回生型のコンバータ回路2に渡す。このとき、電源回生型のコンバータ回路2の出力であるDCリンクに接続されている平滑用コンデンサ6を、降圧回路14の出力電圧平滑用コンデンサとして使用する。   (4) The voltage across the charging capacitor 10 rises to near the breakdown voltage of the charging capacitor 10 exceeding the first threshold voltage. At this stage, the regenerative energy cannot be charged to the charging capacitor 10 any more. Next, the step-down circuit 14 starts to operate. The step-down circuit 14 drops the regenerative energy to the power regeneration type converter circuit 2 by stepping down to about the power regeneration start voltage while monitoring the output voltage of the power regeneration type converter circuit 2. At this time, the smoothing capacitor 6 connected to the DC link that is the output of the power regeneration type converter circuit 2 is used as the output voltage smoothing capacitor of the step-down circuit 14.

(5)電源回生型のコンバータ回路2により、回生エネルギーをAC電源9に戻す。この段階では、電源回生型のコンバータ回路2は、降圧回路14から回生エネルギーが渡されるので、その出力電圧が上昇する。電源回生型のコンバータ回路2は、その出力部の電圧が、入力電圧の波高値より少し高くなると(第3の閾値電圧に達すると)電源回生を開始する。AC電源9に対し、電源電圧の絶対値が高い2つの相に回生電流を流すように制御回路7によりコンバータ回路2内のパワー素子からなるスイッチング素子をオンオフ制御して、回生エネルギーをAC電源9に戻す。このとき、電源回生型のコンバータ回路2の出力電圧は、降圧回路14により十分降圧されているので、その電圧が入力電源電圧に現れても、ACリアクトル8で抑制できる。   (5) The regenerative energy is returned to the AC power source 9 by the power regeneration type converter circuit 2. At this stage, the power regeneration type converter circuit 2 is supplied with regenerative energy from the step-down circuit 14, and therefore its output voltage rises. The power regeneration type converter circuit 2 starts power regeneration when the voltage at its output section is slightly higher than the peak value of the input voltage (when the third threshold voltage is reached). The control circuit 7 controls on / off of switching elements composed of power elements in the converter circuit 2 so that a regenerative current flows in two phases with a high absolute value of the power supply voltage with respect to the AC power supply 9, and regenerative energy is supplied to the AC power supply 9 Return to. At this time, since the output voltage of the power regeneration type converter circuit 2 is sufficiently stepped down by the step-down circuit 14, even if the voltage appears in the input power supply voltage, it can be suppressed by the AC reactor 8.

(6)充電用コンデンサ10の端子間電圧が低下する。この段階では、降圧回路14を経由して、電源回生型コンバータ回路2から回生エネルギーがAC電源9に戻されるので、充電用コンデンサ10の両端電圧は低下する。充電用コンデンサ10の両端電圧が第1の閾値電圧より低い第2の閾値電圧より低くなると、降圧回路14は動作を停止する。降圧回路14が動作を停止することで、再び回生エネルギーは、充電用コンデンサ10に充電される。再度充電用コンデンサ10の電圧が第3の閾値電圧を越えてコンデンサ耐圧近くの第1の閾値電圧になると、再び降圧回路14が動作する。   (6) The voltage between the terminals of the charging capacitor 10 decreases. At this stage, the regenerative energy is returned from the power regeneration converter circuit 2 to the AC power supply 9 via the step-down circuit 14, so the voltage across the charging capacitor 10 decreases. When the voltage across the charging capacitor 10 becomes lower than the second threshold voltage, which is lower than the first threshold voltage, the step-down circuit 14 stops its operation. When the step-down circuit 14 stops its operation, the regenerative energy is charged into the charging capacitor 10 again. When the voltage of the charging capacitor 10 again exceeds the third threshold voltage and becomes the first threshold voltage near the capacitor withstand voltage, the step-down circuit 14 operates again.

(7)モータ4が加速する。この段階では、充電用コンデンサ10に充電された回生エネルギーを使用する。充電用コンデンサ10に充電された回生エネルギーで、モータ4の加速に必要なエネルギーが補えない分は、AC電源9より供給する。   (7) The motor 4 is accelerated. At this stage, the regenerative energy charged in the charging capacitor 10 is used. The regenerative energy charged in the charging capacitor 10 is supplied from the AC power source 9 so that the energy required for accelerating the motor 4 cannot be supplemented.

以後、(3)〜(7)の動作を繰り返す。   Thereafter, the operations (3) to (7) are repeated.

図4は図3に示したモータ駆動装置におけるモータ減速中及び電源回生中の各部電圧波形を示すグラフ図である。図4において、横軸は秒(s)を単位とした時間tを表し縦軸は200ボルト又は200アンペアを1単位とする電圧V又は電流Aを表している。波形1はモータ減速中に降圧回路14が動作した場合の各部電圧波形を示し、波形2は電源回生中の入力電圧波形を示している。   FIG. 4 is a graph showing voltage waveforms at various parts during motor deceleration and power regeneration in the motor drive apparatus shown in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis represents time t in units of seconds (s), and the vertical axis represents voltage V or current A having 200 volts or 200 amperes as one unit. Waveform 1 shows the voltage waveform of each part when the step-down circuit 14 operates during motor deceleration, and waveform 2 shows the input voltage waveform during power regeneration.

モータ減速中は、波形1に示されるように、充電用コンデンサ10の両端電圧と、平滑用コンデンサ6の両端電圧(電源回生型のコンバータ回路2の出力電圧と)は、分離されている。また、電源回生中は、波形2に示されるように、平滑用コンデンサ6の両端電圧(電源回生型のコンバータ回路2の出力電圧)は、入力電圧の波高値付近であることがわかる。図2に示した従来の波形2と比較して、入力電圧波形の歪みは殆ど無い。   During motor deceleration, as shown by waveform 1, the voltage across charging capacitor 10 and the voltage across smoothing capacitor 6 (the output voltage of power regeneration converter circuit 2) are separated. Further, during power regeneration, as shown in waveform 2, it can be seen that the voltage across smoothing capacitor 6 (the output voltage of power regeneration converter circuit 2) is near the peak value of the input voltage. Compared with the conventional waveform 2 shown in FIG. 2, there is almost no distortion of the input voltage waveform.

本発明によれば、モータ駆動装置において、電源回生時の入力電源電圧の歪みを抑制することができるので、同一電源系統に接続される他の機器に対して悪影響を及ぼさない。   According to the present invention, in the motor drive device, distortion of the input power supply voltage at the time of power regeneration can be suppressed, so that no adverse effect is exerted on other devices connected to the same power supply system.

従来のモータ駆動装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the conventional motor drive device. 図1に示した従来のモータ駆動装置におけるモータ減速中及び電源回生中の各部電圧波形を示すグラフ図である。It is a graph which shows each part voltage waveform during the motor deceleration in the conventional motor drive device shown in FIG. 1, and a power regeneration. 本発明の一実施の形態によるモータ駆動装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the motor drive device by one embodiment of this invention. 図3に示したモータ駆動装置におけるモータ減速中及び電源回生中の各部電圧波形を示すグラフ図である。It is a graph which shows each part voltage waveform during the motor deceleration in the motor drive device shown in FIG. 3, and a power supply regeneration.

符号の説明Explanation of symbols

1a モータ駆動装置
2 電源回生型のコンバータ回路
3 インバータ回路
4 モータ
6 平滑用コンデンサ
10 充電用コンデンサ
14 降圧回路
16 ダイオード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Motor drive device 2 Power regeneration type converter circuit 3 Inverter circuit 4 Motor 6 Smoothing capacitor 10 Charging capacitor 14 Step-down circuit 16 Diode

Claims (2)

交流電源からの入力交流電力を直流電力に変換する電源回生機能を有したコンバータ回路と、前記直流電力を受電して直流-交流電力変換を行い、得られた交流電力によりモータを駆動するインバータ回路とを備えるモータ駆動装置において、
前記コンバータ回路の直流側に接続された平滑用コンデンサと、
前記インバータ回路の直流側に接続されており、前記モータからの回生エネルギーを充電する充電用コンデンサと、
前記平滑用コンデンサと前記充電用コンデンサの間に、前記平滑用コンデンサから前記充電用コンデンサへの1方向に電流を流す第1の回路と、
前記充電用コンデンサの電圧を前記第1の回路により降圧して前記平滑用コンデンサに供給する降圧回路と、
を備え
前記モータからの回生エネルギーにより前記充電用コンデンサが充電されて電圧が上昇する場合、前記充電用コンデンサの電圧が前記交流電源からの入力電圧の波高値電より高く前記充電用コンデンサの耐圧より低い第1の閾値電圧を超えたときに、前記降圧回路を動作させて前記充電用コンデンサから前記平滑用コンデンサにエネルギーを放電し、前記充電用コンデンサの電圧が前記第1の閾値電圧より低い第2の閾値電圧より低くなったら前記降圧回路の動作を停止させるようにしたことを特徴とするモータ駆動装置。
A converter circuit having a power regeneration function that converts input AC power from an AC power source into DC power, and an inverter circuit that receives the DC power, performs DC-AC power conversion, and drives the motor by the obtained AC power A motor drive device comprising:
A smoothing capacitor connected to the DC side of the converter circuit;
Connected to the DC side of the inverter circuit, and a charging capacitor for charging regenerative energy from the motor;
A first circuit for passing a current in one direction from the smoothing capacitor to the charging capacitor between the smoothing capacitor and the charging capacitor;
A step-down circuit for stepping down the voltage of the charging capacitor by the first circuit and supplying the voltage to the smoothing capacitor;
Equipped with a,
When the charging capacitor is charged by the regenerative energy from the motor and the voltage rises, the voltage of the charging capacitor is higher than the peak voltage of the input voltage from the AC power supply and lower than the withstand voltage of the charging capacitor. When the threshold voltage of 1 is exceeded, the step-down circuit is operated to discharge energy from the charging capacitor to the smoothing capacitor, and a second voltage lower than the first threshold voltage is applied to the charging capacitor. A motor driving device characterized in that the operation of the step-down circuit is stopped when it becomes lower than a threshold voltage .
前記充電用コンデンサから前記降圧回路を通して充電された前記平滑用コンデンサの電圧が上昇し前記交流電源からの入力電圧の波高値より高い第3の閾値電圧を超えたら電源回生動作を行うようにした請求項に記載のモータ駆動装置。 The power regeneration operation is performed when the voltage of the smoothing capacitor charged through the step-down circuit from the charging capacitor rises and exceeds a third threshold voltage higher than the peak value of the input voltage from the AC power supply. Item 2. The motor drive device according to Item 1 .
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