JPH10191697A

JPH10191697A - 巻線形誘導機の制御装置

Info

Publication number: JPH10191697A
Application number: JP8354737A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Okamura; 和彦岡村; Yuuko Nakasaki; 木綿子中崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-07-21
Anticipated expiration: 2016-12-20
Also published as: JP3839889B2

Abstract

(57)【要約】【課題】迅速に、かつ、安定して周波数変換器を復帰
させる。【解決手段】周波数変換器制御部８Ａは、過電圧保護
装置５の短絡保護動作を表す保護装置動作信号ａを入力
して周波数変換器４を停止させるための停止信号ｃを保
持して周波数変換器４へ出力する一方、運転許可信号ｂ
を入力して停止信号ｃの保持を解除する。シーケンス制
御部９Ａは過電圧保護装置５へ流れる短絡電流信号ある
いは相当信号の大きさに応じて周波数変換器４を安定に
制御できる状態であることを判定したとき過電圧保護装
置５の短絡保護動作を解除する短絡解除信ｄと運転許可
信号ｂとを出力するタイミング判定手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻線形誘導機の二
次巻線側を交流励磁制御する巻線形誘導機の過電圧の制
御にかかる巻線形誘導機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】巻線形誘導機の一次巻線側を電力系統に
接続し、二次巻線側をすべり周波数で励磁する、例え
ば、静止形セルビウス、超同期セルビウス方式において
は、巻線形誘導機の一次巻線側が不平衡になると逆相電
流が流れ、二次巻線側に２ｆ１±ｓｆ１（ｆ１は系統の
周波数、ｓはすべり）の電流が流れる。また、一次巻線
側に直流分が乗った場合には二次巻線側にｆｒ（回転子
の回転周波数）の電流が流れる。

【０００３】しかし、巻線形誘導機の二次巻線側を励磁
する周波数変換器は、２ｆ１±ｓｆ１、あるいはｆｒの
周波数で電流を流すように、周波数変換器内の素子（例
えば、サイリスタ、ＧＴＯ）を点弧できないため、巻線
形誘導機の二次巻線側が解放する状態となり、異常な高
電圧を発生する。従って、巻線形誘導機の二次巻線側に
高電圧が発生すると、二次巻線側および周波数変換器の
絶縁破壊が発生し、発電プラントとして重大な事故につ
ながる恐れがある。

【０００４】そこで、かかる問題を解決するために、巻
線形誘導機の二次巻線側に過電圧が生じた場合には二次
巻線側を直接短絡するか、若しくは、抵抗を介して短絡
して電圧をほぼ零に抑え、二次巻線側や周波数変換器を
過電圧から保護する方法が考えられている。

【０００５】図１９は従来の巻線形誘導機の制御装置の
系統図である。

【０００６】図において、巻線形誘導機１の一次巻線１
ａは送電線２を介して系統母線３に接続されている。ま
た、巻線形誘導機１の二次巻線１ｂには、電源側が送電
線２に接続された周波数変換器４が接続されている。さ
らに、巻線形誘導機１の二次巻線１ｂには過電圧保護装
置５が接続され、この二次巻線１ｂと過電圧保護装置５
との接続回路に短絡電流を検出する短絡電流検出器７が
設けられている。また、巻線形誘導機１の一次巻線１ａ
には、一次巻線１ａの電圧である一次電圧を検出する一
次電圧検出器６が設けられている。

【０００７】巻線形誘導機１の二次巻線１ｂ側に過電圧
が発生すると、過電圧保護装置５が動作して二次巻線１
ｂ側を短絡し過電圧を抑制する。同時に過電圧保護装置
５は、周波数変換器制御部８に保護装置動作信号ａを出
力する。周波数変換器制御部８では、図２０に示すよう
に保護装置動作信号ａが入力されると、フリップフロッ
プ演算手段８ｂをセットし、周波数変換器停止信号ｃを
周波数変換器４へ出力して周波数変換器４を停止させ
る。

【０００８】一方、一次電圧監視手段８ａでは、図２０
に示すように、一次電圧検出器６より入力した一次電圧
を監視し、一次電圧が規定値以上になると一次電圧復帰
信号をオンし、フリップフロップ演算手段８ｂをリセッ
トする。このことにより、周波数変換器停止信号ｃが解
除され、周波数変換器４を再運転させる。周波数変換器
制御部８は再運転後、過電圧保護装置５に流れている短
絡電流を周波数変換器４が引き取り、系統母線３側へ戻
すように制御する。

【０００９】シーケンス制御部９では、短絡電流検出器
７から短絡電流を入力して、タイミング判定手段９ａで
短絡電流が規定値以下になっているかどうかを判定し、
この判定で規定値以下になっていれば、短絡解除信号ｄ
をオンし、短絡解除信号ｄを過電圧保護装置５に出力す
る。過電圧保護装置５は短絡解除信号ｄが入力されて、
短絡電流が零になると短絡解除完了となる。なお、図１
９および図２０に示す巻線形誘導機の制御装置では、周
波数変換器４内に二次電流が上位の電流指令となるよう
にサイクロコンバータを制御する図示しない制御手段が
設けられている。

【００１０】また、図２１は、他の従来の巻線形誘導機
の制御装置の系統図を示したものである。

【００１１】図２１において、この巻線形誘導機１の一
次巻線１ａは送電線２を介して系統母線３に接続されて
いる。また、巻線形誘導機１の二次巻線１ｂには送電線
２に接続された、例えば、サイクロコンバータからなる
周波数変換器４が接続されている。さらに、巻線形誘導
機１の二次巻線１ｂは、抵抗器１７を介して過電圧保護
装置５に接続されている。周波数変換器４の出力回路に
は二次電流検出器１２が設けられ、その検出信号が周波
数変換器制御部８に入力される。この周波数変換器制御
部８は電流指令値と二次電流検出器１２による検出信号
との偏差に応じて偏差を零にするように位相パルス信号
ｐを出力して周波数変換器４を制御するものである。ま
た、過電圧保護装置５により巻線形誘導機１の二次巻線
側が短絡されると、周波数変換器４の出力側も短絡され
るようになっている。なお、過電圧保護装置５の容量が
大きい場合、抵抗器１７を設けない場合もある。

【００１２】このような構成で、いま系統母線３や送電
線２で故障が発生し、巻線形誘導機１の一次巻線側が不
平衡になると、二次巻線側に逆相分による２ｆ１±ｓｆ
１の交流が発生する。この場合、周波数変換器４は２ｆ
１±ｓｆ１の周波数に追従しきれないため、巻線形誘導
機１の二次巻線１ｂが一瞬オープンした状態となり、過
電圧が発生する。この巻線形誘導機１の二次巻線１ｂに
過電圧が発生すると過電圧保護装置５が作動し、巻線形
誘導機１の二次巻線１ｂおよび周波数変換器４の出力側
が三相とも抵抗器１７で短絡される。従って、巻線形誘
導機１の二次巻線側には過電圧保護装置５を介して短絡
電流が流れる。周波数変換器制御部８は、この短絡電流
を周波数変換器４が引き取るように制御する。周波数変
換器制御部８は過電圧保護装置５に流れる電流がほぼ零
になるのを見計らって短絡を解除し、通常の制御へ移行
する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１９およ
び図２０に示す場合、過電圧保護装置５が短絡すると巻
線形誘導機１の二次電流は周波数変換器４の定格電流を
超える電流が流れるため、この二次電流を周波数変換器
４が引き取ろうとするように制御させると周波数変換器
４は定格電流以上の電流を流すことになり転流失敗しや
すく不安定となる。

【００１４】また、短絡電流は巻線形誘導機１の一次電
流の周波数と巻線形誘導機１の回転周波数の差（すべり
周波数）になるため、回転速度が同期速度近辺の場合、
すべり周波数は零に近く短絡電流の周波数は小さく、ほ
とんど直流電流のようになっている。一旦、短絡電流が
周波数変換器４により引取り可能な電流より大きくなる
と、戻ってくるまでに時間がかかる。また、回転速度が
同期速度から離れている場合には、短絡電流が瞬時に増
大し、また、速やかに減少する。このように短絡電流が
増大するタイミングは、すべりによって左右されるため
運転条件によって変わる。

【００１５】かかる場合、従来の方式では、過電圧保護
装置５が短絡した後に、端子電圧の復帰条件やタイマに
よるタイミングを一律に決めていたため、周波数変換器
４を再運転して短絡電流を周波数変換器４によって引き
取ろうとしても短絡電流が周波数変換器４の定格電流を
超えているため転流失敗し、運転停止をせざるを得ない
という不都合があり、運転復帰が遅延するという問題が
あった。

【００１６】また、図２１に示す場合、巻線形誘導機１
の二次巻線１ｂに過電圧が発生すると、過電圧保護装置
５により巻線形誘導機１の二次巻線側および周波数変換
器４の出力側を短絡し、巻線形誘導機１の二次巻線１ｂ
と過電圧保護装置５の間を流れる電流が零になる時間を
見込んで過電圧保護装置５を解除し、周波数変換器４を
起動することによって通常の運転を再開している。

【００１７】ところが、このような従来の方式では、過
電圧保護装置５に流れる電流が零になる制御をしようと
しても、電流検出等の回路の零点にずれがあると、電流
を零に制御できずオフセットが残ってしまい、サイリス
タの保持電流以下として消去するのに時間を要し、この
結果、運転復帰が遅れるという問題があった。

【００１８】これを図２２に従って説明すると時刻ｔ１
以前の正常時では、過電圧保護装置５が動作していない
ので、図示二次巻線側の電流ｉｇ、周波数変換器側の出
力電流ｉｃが同じで短絡電流ｉｏｖｐが零で推移してい
る。今、時刻ｔ１となり、過電圧が巻線形誘導機１の二
次巻線側に発生すると、過電圧保護装置５の図示しない
過電圧検出手段によって過電圧保護装置５を短絡し、周
波数変換器制御部８へ保護装置動作信号ａを出力し、位
相パルス信号ｐによって周波数変換器４を停止させる。
この結果、過電圧保護装置５へは短絡電流が流れ周波数
変換器側の出力電流ｉｃは零となる。

【００１９】その後、過電圧が低下し時刻ｔ２に図示し
ない手段によって周波数変換器制御部８からの周波数変
換器停止信号ｃが解除され周波数変換器４が復帰し、周
波数変換器制御部８から短絡解除信号ｄが過電圧保護装
置５へ出力される。これにより、周波数変換器４が短絡
電流を引き取るように制御され、短絡電流が低下する。
この場合に、周波数変換器制御部８は、短絡電流が電流
指令信号となるように周波数変換器４を制御するが、二
次電流検出器１２等や回路の不平衡等により零点にずれ
があると、オフセットｚが残り、サイリスタを消去でき
ず、過電圧保護装置５を解除できないため運転の復帰に
時間を要する。

【００２０】そこで、本発明は、過電圧保護装置の動作
後の装置停止時に迅速に装置再起動運転を可能とする巻
線形誘導機の制御装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、一次
巻線側が系統母線へ接続される一方、二次巻線側が交流
励磁される巻線形誘導機と、系統母線から電力供給を受
けて、巻線形誘導機の二次巻線を交流励磁する周波数変
換器と、系統母線の事故によって巻線形誘導機と周波数
変換器間の三相に発生する過電圧を防止するため三相の
各相を短絡して保護する過電圧保護装置とを備え、周波
数変換器と過電圧保護装置とを制御する巻線形誘導機の
制御装置において、過電圧保護装置の短絡保護動作を表
す保護装置動作信号を入力して周波数変換器を停止させ
るための停止信号を保持して周波数変換器へ出力する一
方、運転許可信号を入力して停止信号の保持を解除する
周波数変換器制御部と、過電圧保護装置へ流れる短絡電
流信号あるいは相当信号の大きさに応じて周波数変換器
を安定に制御できる状態であることを判定したとき過電
圧保護装置の短絡保護動作を解除する短絡解除信号と運
転許可信号とを出力するタイミング判定手段を有するシ
ーケンス制御部とを設けるようにしたものである。この
手段によれば、タイミング判定手段により短絡電流ある
いは相当電流の大きさに応じて周波数変換器が安定に制
御を開始可能状態か否かが判定され、周波数変換器が安
定に制御可能の状態のとき、過電圧保護装置へ短絡解除
信号が出力され、周波数変換器へ再運転許可信号に基づ
く停止信号を解除する解除信号が出力される。これによ
って、周波数変換器の再起動時に短絡電流が吸収され、
過電圧保護装置の短絡が解除される。従って、周波数変
換器が迅速に再起動でき、しかも転流失敗せず、再起動
後に安定した制御が継続できる。

【００２２】請求項２の発明は、請求項１記載の巻線形
誘導機の制御装置において、タイミング判定手段は、巻
線形誘導機が出力する有効電力信号の大きさが所定値以
下となったとき短絡解除信号と再運転許可信号とを出力
するようにしたものであるこの手段によれば、タイミン
グ判定手段により、短絡電流信号に比例する有効電力信
号の大きさが所定値以下となったとき過電圧保護装置へ
短絡解除信号が出力され、周波数変換器へ再運転信号に
基づく停止信号を解除する解除信号が出力される。これ
によって、周波数変換器の再起動時に短絡電流が吸収さ
れ、過電圧保護装置の短絡が解除される。従って、周波
数変換器が迅速に再起動でき、しかも転流失敗せず、再
起動後に安定した制御が継続できる。

【００２３】請求項３の発明は、請求項１記載の巻線形
誘導機の制御装置において、タイミング判定手段は、巻
線形誘導機のトルク検出信号の大きさが所定値以下とな
ったとき短絡解除信号と再運転許可信号とを出力するよ
うにしたものである。この手段によれば、タイミング判
定手段により、二次電流信号に比例するトルク検出信号
の大きさが所定値以下となったとき過電圧保護装置へ短
絡解除信号が出力され、周波数変換器へ再運転信号に基
づく停止信号を解除する解除信号が出力される。これに
よって、周波数変換器の再起動時に短絡電流が吸収さ
れ、過電圧保護装置の短絡が解除される。従って、周波
数変換器が迅速に再起動でき、しかも転流失敗せず、再
起動後に安定した制御が継続できる。

【００２４】請求項４の発明は、請求項１記載の巻線形
誘導機の制御装置において、タイミング判定手段は、巻
線形誘導機の二次電流のｑ軸成分信号が所定値以下とな
ったとき短絡解除信号と再運転許可信号とを出力するよ
うにしたものである。この手段によれば、タイミング判
定手段により、短絡電流信号に比例する二次電流ｑ軸成
分の大きさが所定値以下となったとき過電圧保護装置へ
短絡解除信号が出力され、周波数変換器へ再運転信号に
基づく停止信号を解除する解除信号が出力される。これ
によって、周波数変換器の再起動時に短絡電流が吸収さ
れ、過電圧保護装置の短絡が解除される。従って、周波
数変換器が迅速に再起動でき、しかも転流失敗せず、再
起動後に安定した制御が継続できる。

【００２５】請求項５の発明は、請求項１記載の巻線形
誘導機の制御装置において、タイミング判定手段は、巻
線形誘導機の一次電流のｑ軸成分信号が所定値以下とな
ったとき短絡解除信号と再運転許可信号とを出力するよ
うにしたものである。この手段によれば、タイミング判
定手段により、短絡電流信号に比例する一次電流ｑ軸成
分の大きさが所定値以下となったとき過電圧保護装置へ
短絡解除信号が出力され、周波数変換器へ再運転信号に
基づく停止信号を解除する解除信号が出力される。これ
によって、周波数変換器の再起動時に短絡電流が吸収さ
れ、過電圧保護装置の短絡が解除される。従って、周波
数変換器が迅速に再起動でき、しかも転流失敗せず、再
起動後に安定した制御が継続できる。

【００２６】請求項６の発明は、請求項１記載の巻線形
誘導機の制御装置において、タイミング判定手段は、巻
線形誘導機のすべりから求めた短絡電流の周波数と巻線
形誘導機の有効電力信号から求めた短絡電流の振幅の大
きさとから短絡電流が周波数変換器の定格電力以下とな
る時刻を算出し、算出された時刻になると短絡解除信号
と再運転許可信号とを出力するようにしたものである。
この手段によれば、タイミング判定手段により、すべり
から算出された短絡電流の周波数と有効電力から算出さ
れる短絡電流の振幅に基づき短絡電流が所定値以下とな
る時刻を算出し、その時刻となったとき過電圧保護装置
へ短絡解除信号が出力され、周波数変換器へ再運転信号
に基づく停止信号を解除する解除信号が出力される。こ
れによって、周波数変換器の再起動時に短絡電流が吸収
され、過電圧保護装置の短絡が解除される。従って、周
波数変換器が迅速に再起動でき、しかも転流失敗せず、
再起動後に安定した制御が継続できる。

【００２７】請求項７の発明は、一次巻線側が系統母線
へ接続される一方、二次巻線側が交流励磁される巻線形
誘導機と、系統母線から電力供給を受けて、巻線形誘導
機の二次巻線を交流励磁する周波数変換器と、系統母線
の事故によって巻線形誘導機と周波数変換器間の三相に
発生する過電圧を防止するため三相の各相を短絡して保
護する過電圧保護装置とを備え、周波数変換器と過電圧
保護装置とを制御する巻線形誘導機の制御装置におい
て、過電圧保護装置の短絡動作後に短絡電流が零に近づ
いたとき、迅速に短絡電流がサイリスタの保持電流以下
となるように零クロスさせる復帰手段を有する周波数変
換器制御部を設けるようにしたものである。この手段に
よれば、短絡電流が零に近づいたとき復帰手段によって
短絡電流が零クロスされる。これにより、短絡電流がオ
フセットとして残留して零とならない場合にも、過電圧
保護装置の短絡解除が確実にでき、かつ、周波数変換器
の再起動が迅速にできる。

【００２８】請求項８の発明は、請求項７記載の巻線形
誘導機の制御装置において、周波数変換器制御部は、通
常時周波数変換器が出力する交流励磁電流信号が電流指
令信号となるように制御する一方、短絡動作後に切換え
て短絡電流が零に近くなるように出力する演算手段と、
この演算手段の演算ゲインを増減させるゲイン可変手段
とを設けて、短絡電流が零に近くなったときゲイン可変
手段の演算ゲインを増大させ短絡電流を零クロスさせる
ようにしたものである。この手段によれば、短絡電流信
号が零に近づいたときこの短絡電流信号を入力する制御
手段のゲインが増大され、短絡電流が零を中心に所定の
振幅で増減されて零クロスがされる。これにより、短絡
電流がオフセットとして残留して零とならない場合に
も、過電圧保護装置の短絡解除が確実にでき、かつ、周
波数変換器の再起動が迅速にできる。

【００２９】請求項９の発明は、請求項７記載の巻線形
誘導機の制御装置において、周波数変換器制御部は、通
常時周波数変換器が出力する交流励磁電流信号が電流指
令信号となるように制御する一方、短絡動作後に切換え
て短絡電流が零に近くなるように出力する演算手段と、
零を中心とする所定幅の振幅信号を発生する振幅信号発
生手段とを設けて、短絡電流信号が零に近くなったとき
この信号に振幅信号発生手段から振幅信号を加えて短絡
電流を零クロスさせるようにしたものである。この手段
によれば、短絡電流信号が零に近づいたときこの短絡電
流信号所定の零を中心とする振幅信号が加えられ零クロ
スがされる。これにより、短絡電流がオフセットとして
残留して零とならない場合にも、過電圧保護装置の短絡
解除が確実にでき、かつ、周波数変換器の再起動が迅速
にできる。

【００３０】請求項１０の発明は、請求項７記載の巻線
形誘導機の制御装置において、周波数変換器制御部は、
通常時周波数変換器が出力する交流励磁電流信号が電流
指令信号となるように制御する一方、短絡動作後に切換
えて短絡電流が零に近くなるように出力する演算手段
と、零を中心とする所定幅の振幅信号を発生する振幅信
号発生手段とを設けて、短絡電流信号が零に近くなった
とき演算手段からの出力信号に振幅信号発生手段から振
幅信号を加えて短絡電流を零クロスさせるようにしたも
のである。この手段によれば、短絡電流信号が零に近づ
いたときこの短絡電流信号を入力する演算手段の出力信
号に所定の零を中心とする振幅信号が加えられ零クロス
がされる。これにより、短絡電流がオフセットとして残
留して零とならない場合にも、過電圧保護装置の短絡解
除が確実にでき、かつ、周波数変換器の再起動が迅速に
できる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００３２】図１および図２は、本発明の第１実施の形
態を示す巻線形誘導機の制御装置の構成図であって、従
来例を示す図１９および図２０と同一符号は同一部分ま
たは相当部分を示し、図１および図２は、制御装置１０
０Ａ内にシーケンス制御部９Ａと周波数変換器制御部８
Ａを設けて、過電圧保護装置５の動作後に周波数変換器
４を停止させておき、短絡電流が周波数変換器４の定格
電流より小さい状態で周波数変換器４を再運転させるこ
とにより、周波数変換器４が速やかに短絡電流を引き取
って過電圧保護装置５を短絡解除し、周波数変換器４は
転流失敗せず、再運転後も安定した制御を継続できるよ
うにした点に特徴を有する。

【００３３】なお、本発明の第１実施乃至第６実施の形
態においては、周波数変換器４に二次電流が上位の電流
指令となるようにサイクロコンバータを制御する図示し
ない制御手段が設けられている。

【００３４】ここで、周波数変換器制御部８Ａは、図２
に示すように、フリップフロップ演算手段８ｂを有し、
シーケンス制御部９Ａはタイミング判定手段９ａを有し
ている。

【００３５】まず、周波数変換器制御部８Ａでは、保護
装置動作信号ａが入力されるとフリップフロップ演算手
段８ｂをセットし、周波数変換器停止信号ｃを周波数変
換器４へ出力して図示しない内蔵する制御手段を停止さ
せ周波数変換器４を停止させる。

【００３６】シーケンス制御部９Ａでは、短絡電流検出
器７から短絡電流を入力して、タイミング判定手段９ａ
により短絡電流の大きさを判定し、短絡電流が周波数変
換器４の定格電流より小さければ、再運転許可信号ｂを
周波数変換器制御部８Ａへ出力し、短絡解除信号ｄを過
電圧保護装置５へ出力する。

【００３７】周波数変換器制御部８Ａは、再運転許可信
号ｂによってフリップフロップ演算手段８ｂをリセット
する。これにより、周波数変換器制御部８Ａが、周波数
変換器停止信号ｃを解除して図示しない制御手段を復帰
させ周波数変換器４を再運転させ、過電圧保護装置５に
流れている短絡電流を引き取るように制御する。過電圧
保護装置５は短絡解除信号ｄを入力して、短絡電流を零
として短絡解除完了させる。

【００３８】このように第１実施の形態によれば、過電
圧保護装置５により巻線形誘導機１の二次巻線１ｂの過
電圧を抑制しつつ、二次巻線短絡中の周波数変換器４の
再起動のタイミングを適切にとることにより、周波数変
換器４の再運転後速やかに短絡電流を引き取って短絡解
除し、周波数変換器４が転流失敗せずに安定した制御が
可能となり、迅速に運転が再開できる。

【００３９】図３および図４は、本発明の第２実施の形
態を示す巻線形誘導機の制御装置の構成図であって、従
来例を示す図１９および図２０と同一符号は同一部分ま
たは相当部分を示し、図３および図４は、制御装置１０
０Ｂ内にシーケンス制御部９Ｂと周波数変換器制御部８
Ｂを設けて、有効電力が巻線形誘導機１の二次電流（過
電圧保護装置５が短絡している場合は短絡電流と同じ）
に比例することに着目して有効電力が規定値以下になっ
て短絡電流が周波数変換器４の定格電流以下になると、
周波数変換器４を再運転させ転流失敗をすることなく制
御する一方、短絡電流を速やかに引き取って短絡解除す
ることができるようにした点に特徴を有する。

【００４０】ここで、周波数変換器制御部８Ｂは、図２
に示すようにフリップフロップ演算手段８ｂを有し、シ
ーケンス制御部９Ｂはタイミング判定手段９ａと有効電
力監視手段９ｂを有している。

【００４１】まず、周波数変換器制御部８Ｂでは、保護
装置動作信号ａが入力されるとフリップフロップ演算手
段８ｂをセットし、周波数変換器停止信号ｃを周波数変
換器４へ出力して図示しない内蔵する制御手段を停止さ
せ周波数変換器４を停止させる。

【００４２】次に、シーケンス制御部９Ｂは、有効電力
検出器１０によって検出された有効電力を取込み、有効
電力監視手段９ｂで有効電力が規定以下になっていれ
ば、有効電力小信号ｅをオンし、タイミング判定手段９
ａは有効電力小信号ｅにより再運転許可信号ｂを周波数
変換器制御部８Ｂへ出力し、短絡解除信号ｄを過電圧保
護装置５へ出力する。

【００４３】周波数変換器制御部８Ｂは再運転許可信号
ｂでフリップフロップ演算手段８ｂをリセットする。こ
れにより、周波数変換器停止信号ｃを解除して内蔵する
図示しない制御手段を復帰させ周波数変換器４を再運転
させ、過電圧保護装置５に流れている短絡電流を引き取
るように制御する。周波数変換器４は短絡電流を速やか
に引取り、過電圧保護装置５は短絡解除信号ｄを入力し
て短絡電流を零として短絡解除完了させる。

【００４４】このように第２実施の形態によれば、過電
圧保護装置５により巻線形誘導機１の二次巻線１ｂの過
電圧を抑制しつつ、有効電力の大きさから過電圧保護装
置５が短絡中の周波数変換器４の再起動タイミングを適
切にとることにより、周波数変換器４の再運転後速やか
に短絡電流を引き取って短絡解除し、周波数変換器４が
転流失敗せずに安定した制御が可能となり、迅速に運転
復帰ができる。

【００４５】図５および図６は、本発明の第３実施の形
態を示す巻線形誘導機の制御装置の構成図であって、従
来例を示す図１９および図２０と同一符号は同一部分ま
たは相当部分を示し、図５および図６は、制御装置１０
０Ｃ内にシーケンス制御部９Ｃと周波数変換器制御部８
Ｃとを設けて、巻線形誘導機１のトルクが二次電流に比
例する点に着目して、巻線形誘導機１のトルクが規定値
以下になると、周波数変換器４を再運転させて、過電圧
保護装置５の短絡電流を周波数変換器４が速やかに引き
取って短絡解除するようにした点に特徴を有する。

【００４６】ここで、周波数変換器制御部８Ｃはフリッ
プフロップ演算手段８ｂを有し、シーケンス制御部９Ｃ
はタイミング判定手段９ａとトルク監視手段９ｃを有し
ている。

【００４７】まず、周波数変換器制御部８Ｃでは、保護
装置動作信号ａが入力されるとフリップフロップ演算手
段８ｂをセットし、周波数変換器停止信号ｃを周波数変
換器４へ出力して図示しない内蔵する制御手段を停止さ
せ周波数変換器４を停止させる。

【００４８】次に、シーケンス制御部９Ｃは、トルク検
出器１１により検出された巻線形誘導機１のトルクを取
込み、トルク監視手段９ｃでトルクが規定以下になって
いればトルク小信号ｆをオンし、タイミング判定手段９
ａはトルク小信号ｆにより再運転許可信号ｂおよび短絡
解除信号ｄをオンし、再運転許可信号ｂを周波数変換器
制御部８Ｃへ出力し、短絡解除信号ｄを過電圧保護装置
５へ出力する。

【００４９】周波数変換器制御部８Ｃは、再運転許可信
号ｂによってフリップフロップ演算手段８ｂをリセット
する。これにより、周波数変換器停止信号ｃを解除して
内蔵する図示しない制御手段を復帰させ周波数変換器４
を再運転させ、過電圧保護装置５に流れている短絡電流
を引き取るように制御する。周波数変換器４は短絡電流
を速やかに引取り、過電圧保護装置５は短絡解除信号ｄ
を入力して、短絡電流を零として短絡解除完了とする。

【００５０】このように第３実施の形態によれば、過電
圧保護装置５により巻線形誘導機１の二次巻線１ｂの過
電圧を抑制しつつ、トルクの大きさから過電圧保護装置
５が短絡中の周波数変換器４の再起動のタイミングを適
切にとることにより、周波数変換器４の再運転後速やか
に短絡電流を引き取って短絡解除し、周波数変換器４を
転流失敗させずに安定した制御が可能となり、迅速に運
転復帰ができる。

【００５１】図７および図８は、本発明の第４実施の形
態を示す巻線形誘導機の制御装置の構成図であって、従
来例を示す図１９および図２０と同一符号は同一部分ま
たは相当部分を示し、図７および図８は、制御装置１０
０Ｄ内にシーケンス制御部９Ｄと周波数変換器制御部８
Ｄを設けて、短絡電流が巻線形誘導機１の二次電流のｑ
軸成分に比例する点に着目して、二次電流のｑ軸成分が
規定値以下になると、周波数変換器４を再運転させて転
流失敗をすることなく、過電圧保護装置５の短絡電流を
速やかに引き取って短絡解除するようにした点に特徴を
有する。

【００５２】まず、周波数変換器制御部８Ｄでは、保護
装置動作信号ａが入力されるとフリップフロップ演算手
段８ｂをセットし、周波数変換器停止信号ｃを周波数変
換器４へ出力して図示しない内蔵する制御手段を停止さ
せ周波数変換器４を停止させる。

【００５３】まず、シーケンス制御部９Ｄは、二次電流
検出器１２によって検出された二次電流を取込み、二次
電流ｑ軸成分検出手段９ｄにより二次電流ｑ軸成分信号
ｇを検出する。二次電流ｑ軸成分監視手段９ｅは二次電
流ｑ軸成分信号ｇが規定値以下になっていれば、二次電
流ｑ軸成分小信号ｈにより再運転許可信号ｂおよび短絡
解除信号ｄをオンし、再運転許可信号ｂを周波数変換器
制御部８Ｄへ出力し、短絡解除信号ｄを過電圧保護装置
５へ出力する。

【００５４】周波数変換器制御部８Ｄは、再運転許可信
号ｂによりフリップフロップ演算手段８ｂをリセットす
る。これにより、周波数変換器停止信号ｃを解除して内
蔵する図示しない制御手段を復帰させ周波数変換器４を
再運転させ、過電圧保護装置５に流れている短絡電流を
引き取るように制御する。周波数変換器４は短絡電流を
速やかに引取り、過電圧保護装置５は短絡解除信号ｄを
入力して、短絡電流を零として短絡解除完了とさせる。

【００５５】このように第４実施の形態によれば、過電
圧保護装置５により巻線形誘導機１の二次巻線１ｂの過
電圧を抑制しつつ、二次電流ｑ軸成分信号ｇの大きさか
ら過電圧保護装置５が短絡中の周波数変換器４の再起動
のタイミングを適切にとることにより、周波数変換器４
の再運転後速やかに短絡電流を引き取って短絡解除し、
周波数変換器４を転流失敗させずに安定した制御をする
ことができる。

【００５６】図９および図１０は、本発明の第５実施の
形態を示す巻線形誘導機の制御装置の構成図であって、
従来例を示す図１９および図２０と同一符号は同一部分
または相当部分を示し、図９および図１０は、制御装置
１００Ｅ内にシーケンス制御部９Ｅと周波数変換器制御
部８Ｅを設けて、短絡電流が巻線形誘導機１の一次電流
のｑ軸成分に比例する点に着目して、一次電流のｑ軸成
分が規定値以下になると、周波数変換器４を再運転させ
て転流失敗をすることなく、過電圧保護装置５の短絡電
流を速やかに引き取って短絡解除するようにした点に特
徴を有する。

【００５７】まず、周波数変換器制御部８Ｅでは、保護
装置動作信号ａが入力されるとフリップフロップ演算手
段８ｂをセットし、周波数変換器停止信号ｃを周波数変
換器４へ出力して図示しない内蔵する制御手段を停止さ
せ周波数変換器４を停止させる。

【００５８】まず、シーケンス制御部９Ｅは、一次電流
検出器１３によって検出された一次電流を取込み、一次
電流ｑ軸成分検出手段９ｆにより一次電流ｑ軸成分信号
ｇを検出する。一次電流ｑ軸成分監視手段９ｇは一次電
流ｑ軸成分信号ｉが規定値以下になっていれば、一次電
流ｑ軸成分小信号ｊをオンする。タイミング判定手段９
ａは一次電流ｑ軸成分小信号ｊにより再運転許可信号ｂ
および短絡解除信号ｄをオンし、再運転許可信号ｂを周
波数変換器制御部８Ｅへ出力し、短絡解除信号ｄを過電
圧保護装置５へ出力する。

【００５９】周波数変換器制御部８Ｅは再運転許可信号
ｂでフリップフロップ演算手段８ｂをリセットする。こ
れにより、周波数変換器停止信号ｃを解除して内蔵する
図示しない制御手段を復帰させ周波数変換器４を再運転
させ、過電圧保護装置５に流れている短絡電流を引き取
るように制御する。周波数変換器４は短絡電流を速やか
に引取り、過電圧保護装置５は短絡解除信号ｄを入力し
て、短絡電流を零として短絡解除完了とする。

【００６０】このように第５実施の形態によれば、過電
圧保護装置５により巻線形誘導機１の二次巻線１ｂの過
電圧を抑制しつつ、一次電流ｑ軸成分の大きさから過電
圧保護装置５が短絡中の周波数変換器４の再起動のタイ
ミングを適切にとることにより、周波数変換器４の再運
転後速やかに短絡電流を引き取って短絡解除し、周波数
変換器４を転流失敗せずに安定した制御をさせることが
できる。

【００６１】図１１および図１２は、本発明の第６実施
の形態を示す巻線形誘導機の制御装置の構成図であっ
て、従来例を示す図１９および図２０と同一符号は同一
部分または相当部分を示し、図１１および図１２は、制
御装置１００Ｆ内にシーケンス制御部９Ｆと周波数変換
器制御部８Ｆとを設けて、すべりから短絡電流の周波
数、有効電力から短絡電流の大きさを各演算し、短絡電
流が周波数変換器４の定格電流以下になるタイミングを
推定し、このタイミングで周波数変換器４を再運転さ
せ、周波数変換器４が短絡電流を速やかに引き取って過
電圧保護装置５を短絡解除し、周波数変換器４は転流失
敗せずに再運転後も安定した制御を継続させる点に特徴
を有する。

【００６２】まず、周波数変換器制御部８Ｆでは、保護
装置動作信号ａが入力されるとフリップフロップ演算手
段８ｂをセットし、周波数変換器停止信号ｃを周波数変
換器４へ出力して図示しない内蔵する制御手段を停止さ
せ周波数変換器４を停止させる。

【００６３】次に、シーケンス制御部９Ｆは有効電力検
出器１０によって検出された有効電力とすべり周波数検
出器１４により検出された巻線形誘導機１のすべり周波
数を入力する。振幅演算手段９ｈは有効電力から短絡電
流振幅信号ｋを推測し、周波数演算手段９ｉはすべり周
波数から短絡電流周波数信号ｍを推測する。短絡電流予
測手段９ｊでは、これらの短絡電流振幅信号ｋおよび短
絡電流周波数信号ｍから短絡電流が零になるタイミング
を予測し、このタイミングで短絡解除許可信号ｎをタイ
ミング判定手段９ａへ出力する。タイミング判定手段９
ａは短絡解除許可信号ｎにより再運転許可信号ｂおよび
短絡解除信号ｄをオンし、再運転許可信号ｂを周波数変
換器制御部８Ｆへ出力し、短絡解除信号ｄを過電圧保護
装置５へ出力する。

【００６４】周波数変換器制御部８Ｆは再運転許可信号
ｂでフリップフロップ演算手段８ｂをリセットする。こ
れにより、周波数変換器停止信号ｃを解除して内蔵する
図示しない制御手段を復帰させ周波数変換器４を再運転
させ、過電圧保護装置５に流れている短絡電流を引き取
るように制御する。周波数変換器４は短絡電流を速やか
に引取り、過電圧保護装置５は短絡解除信号ｄを入力し
て、短絡電流が零になると短絡解除完了とする。

【００６５】このように第６実施の形態によれば、過電
圧保護装置５により巻線形誘導機１の二次巻線１ｂの過
電圧を抑制しつつ、有効電力とすべり周波数の大きさか
ら過電圧保護装置５が短絡中の周波数変換器４の適切な
再起動のタイミングを予測することにより、周波数変換
器４の再運転後速やかに短絡電流を引き取って短絡解除
し、周波数変換器４を転流失敗せずに安定した制御をす
ることができる。

【００６６】図１３は、本発明の第７実施の形態を示す
巻線形誘導機の制御装置の構成図であって、従来例を示
す図２１と同一符号は同一部分または相当部分を示し、
図１３は、制御装置１０１Ｇ内に周波数変換器制御部８
Ｇを設けて、過電圧保護装置５をリセットする場合、短
絡電流を零となるように制御し、ほぼ零になった時点で
演算手段のゲインを高くして電流を振動させることによ
り短絡電流を零クロスさせ、過電圧保護装置５をリセッ
トさせるようにした点に特徴を有する。

【００６７】ここで、周波数変換器制御部８Ｇは、図１
４に示すように、制御手段８Ｇ１を内蔵し、この制御手
段８Ｇ１は周波数変換器４を制御する位相パルス出力手
段（ＰＨＣ）８ｉと、ゲインが任意に変えられるＰＩ演
算手段８ｃと、過電圧保護装置５より保護装置動作信号
ａが入力されたとき切換られる切換接点８ｅ１，８ｅ２
とを有する切換手段８ｅと、過電圧保護装置５が不動作
のとき切換接点８ｅ１を介して上位から入力される電流
指令信号と二次電流検出器１２の検出信号との偏差を求
めてＰＩ演算手段８ｃへ与える減算手段８ｆと、過電圧
保護装置５が動作すると短絡電流検出器７の検出信号と
二次電流検出器１２の検出信号とを加算し、その加算値
を切換接点８ｅ２を介して減算手段８ｆに電流指令信号
として与える加算手段８ｇと、これに加えゲイン変更手
段８ｃ１とから構成されている。

【００６８】いま、系統母線３または送電線２に事故が
発生し、巻線形誘導機１の一次巻線側巻線の不平衡電圧
が生じると、その二次巻線側に逆相分による２ｆ１±ｓ
ｆ１の交流電圧が発生する。このため、周波数変換器４
はそのときの電圧に応じた制御に追従しきれず、巻線形
誘導機１の二次巻線が一瞬オープン状態となり、過電圧
が発生する。このとき、過電圧保護装置５はこの過電圧
を検出して動作し、巻線形誘導機１の二次巻線１ｂおよ
び周波数変換器４の出力側を三相短絡すると共に、周波
数変換器制御部８Ｇに保護装置動作信号ａを入力する。

【００６９】ここで、周波数変換器制御部８Ｇは、図１
５に示すように、実際の各電流間と図１４に示す対応す
る各信号との間に次の関係があって、過電圧保護装置５
から保護装置動作信号ａが入力される直前の加算手段８
ｇの出力信号ｉｇは、次の式（１）および（２）のよう
になる。

【００７０】ｉｇ＝ｉｃ＋ｉｏｖｐ・・・（１）ｉｏｖｐ＝０・・・（２）

【００７１】ところが、過電圧保護装置５からの保護装
置動作信号ａが入力すると切換接点８ｅ１が開き切換接
点８ｅ２が閉じ、減算手段８ｆに入力される電流指令信
号ｉｃＩは、次の式（３）のようになる。

【００７２】ｉｃＩ＝ｉｇ＝ｉｃ＋ｉｏｖｐ・・・（３）

【００７３】ここで、電流指令信号ｉｃＩと電流信号ｉ
ｃとの偏差をΔｉｃとすると次の式（４）のようにな
る。

【００７４】Δｉｃ＝ｉｃＩ−ｉｃ・・・（４）

【００７５】上記（２），（３）式により次の式（５）
〜（７）のようになる。

【００７６】ｉｃＩ＝ｉｃ＋ｉｏｖｐ・・・（５）ｉｃＩ−ｉｃ＝ｉｏｖｐ・・・（６）故に Δｉｃ＝ｉｃＩ−ｉｃ＝ｉｏｖｐ・・・（７）

【００７７】この結果から図１４に示す各信号と図１５
に示す各電流との間には対応関係がある。従って、ＰＩ
演算手段８ｃの入力であるΔｉｃを０とすれば、短絡電
流ｉｏｖｐも０となる。

【００７８】例えば、図２２に対応する図１６に示すよ
うに、時刻ｔ１以前の正常時では、過電圧保護装置５か
らの保護装置動作信号ａがオフで、制御手段８Ｇ１によ
って上位の電流指令信号ｉｃＩが接点８ｅ１を介して入
力し周波数変換器４の電流信号ｉｃが電流指令信号ｉｃ
Ｉとなるように制御されている。これにより、図１６の
ように短絡電流ｉｏｖｐが零となっている。その後、時
刻ｔ１となり、過電圧保護装置５が過電圧を検出して短
絡すると、短絡電流ｉｏｖｐが流れ、保護装置動作信号
ａによって図１４に示す制御手段８Ｇ１の接点８ｅ１が
開き、接点８ｅ２が閉じ、位相パルス出力手段８ｉへ運
転停止信号ｃ１が入力されパルス出力が停止される。

【００７９】この結果、図１６に示す二次巻線側の電流
ｉｃが零となる。やがて、過電圧保護装置５への過電圧
が低下すると、位相パルス出力手段８ｉへの運転停止信
号ｃ１がオフとされ位相パルス出力手段８ｉから位相パ
ルス信号ｐが周波数変換器４へ出力される。これによ
り、電流ｉｃが流れるが、図１６に示すように時刻ｔ２
の時点で短絡電流ｉｏｖｐにオフセットｚが残留するこ
とがある。このような場合、オフセットｚが検出され、
図１４に示す制御手段８Ｇ１のゲイン変更手段８ｃ１の
ゲインが増加され、ＰＩ演算手段８ｃの出力信号がハン
チングして振動し時刻ｔ３に零クロスされ、サイリスタ
が消去される。

【００８０】このように第７実施の形態によれば、短絡
電流信号が零に近づいたときこの短絡電流信号を入力す
る演算手段のゲインが増大され、短絡電流が零を中心に
所定の振幅で増減されて零クロスがされる。これによ
り、短絡電流がオフセットとして残留して零とならない
場合にも、過電圧保護装置の短絡解除が確実にでき、か
つ、周波数変換器の再起動が迅速にできる。

【００８１】図１７は、本発明の第８実施の形態を示す
巻線形誘導機の制御装置の構成図であって、第７実施の
形態を示す図１４と同一符号は同一部分または相当部分
を示し、図１７は、周波数変換器制御部８Ｈに制御手段
８Ｈ１を内蔵し、この制御手段８Ｈ１は振幅信号発生手
段８ｈと加算手段８ｉ１とを追設し、過電圧保護装置５
をリセットする場合、周波数変換器制御部８Ｈにより短
絡電流を零となるよう制御し、ほぼ零になった時点で電
流指令信号に振動信号要素を加算して電流を零クロスさ
せ、早期にリセットさせるようにした点に特徴を有す
る。

【００８２】いま、系統母線３または送電線２に事故が
発生し、巻線形誘導機１の一次巻線側巻線の不平衡電圧
が生じると、その二次巻線側に逆相分による２ｆ１±ｓ
ｆ１の交流電圧が発生する。このため、周波数変換器４
はそのときの電圧に応じた制御に追従しきれず、巻線形
誘導機１の二次巻線が一瞬オープン状態となり、過電圧
が発生する。すると、過電圧保護装置５はこの過電圧を
検出して動作し、巻線形誘導機１の二次巻線および周波
数変換器４の出力側を三相短絡すると共に、周波数変換
器制御部８Ｈに保護装置動作信号ａを入力する。

【００８３】ここで、周波数変換器制御部８Ｈは、図１
５に示すように、各電流間と図１７に対応する各信号に
次の関係があり、過電圧保護装置５から保護装置動作信
号ａが入力される直前の加算手段８ｇの出力信号ｉｇ
は、次の式（８），（９）のようになる。

【００８４】ｉｇ＝ｉｃ＋ｉｏｖｐ・・・（８）ｉｏｖｐ＝０・・・（９）

【００８５】そして、過電圧保護装置５からの保護装置
動作信号ａが入力すると切換接点８ｅ１が開き切換接点
８ｅ２が閉じ、減算手段８ｆに入力される電流指令値ｉ
ｃＩは、次の式（１０）のようになる。

【００８６】ｉｃＩ＝ｉｇ＝ｉｃ＋ｉｏｖｐ・・・（１０）

【００８７】ここで、電流指令値ｉｃＩと実電流との偏
差をΔｉｃとすると次の式（１１）のようになる。

【００８８】Δｉｃ＝ｉｃＩ−ｉｃ・・・（１１）

【００８９】さらに、（１０），（１１）式により次の
式（１２）〜（１４）のようになる。

【００９０】ｉｃＩ＝ｉｃ＋ｉｏｖｐ・・・（１２）ｉｃＩ−ｉｃ＝ｉｏｖｐ・・・（１３）故に Δｉｃ＝ｉｃＩ−ｉｃ＝ｉｏｖｐ・・・（１４）

【００９１】以上より、制御偏差であるΔｉｃを０とす
ると、短絡電流を０にすることが判る。

【００９２】例えば、図２２に対応する図１６に示すよ
うに時刻ｔ１以前の正常時では、過電圧保護装置５から
の保護装置動作信号ａがオフで、制御手段８Ｈ１によっ
て上位の電流指令信号ｉｃＩが接点８ｅ１を介して入力
し周波数変換器４の電流信号ｉｃが電流指令信号ｉｃＩ
となるように制御されている。これにより、図１６のよ
うに短絡電流ｉｏｖｐが零となっている。その後、時刻
ｔ１となり、過電圧保護装置５が過電圧を検出して短絡
すると、短絡電流ｉｏｖｐが流れ、保護装置動作信号ａ
によって制御手段８Ｈ１の接点８ｅ１が開き、接点８ｅ
２が閉じ、位相パルス出力手段８ｉへ運転停止信号ｃ１
が入力されパルス出力が停止される。

【００９３】この結果、図１６に示す二次巻線側の電流
ｉｃが零となる。やがて、過電圧保護装置５への過電圧
が低下すると、位相パルス出力手段８ｉへの運転停止信
号ｃ１がオフされ位相パルス出力手段８ｉから位相パル
ス信号ｐが周波数変換器４へ出力される。これにより、
電流ｉｃが流れるが、図１６に示すように時刻ｔ２の時
点で短絡電流ｉｏｖｐにオフセットｚが残留することが
ある。このような場合、オフセットｚが検出され、図１
７に示す制御手段８Ｈ１の振幅振幅信号発生手段８ｈか
ら振幅信号が加算手段８ｉ１へ出力され電流指令信号ｉ
ｃＩが振動し零クロスされ、サイリスタが消去される。

【００９４】このように第８実施の形態によれば、短絡
電流信号が零に近づいたときこの短絡電流信号へ所定の
零を中心とする振幅信号が加えられ零クロスがされる。
これにより、短絡電流がオフセットとして残留して零と
ならない場合にも、過電圧保護装置の短絡解除が確実に
でき、かつ、周波数変換器の再起動が迅速にできる。

【００９５】図１８は、本発明の第９実施の形態を示す
巻線形誘導機の制御装置の構成図であって、第７実施の
形態を示す図１４と同一符号は同一部分または相当部分
を示し、図１８は、周波数変換器制御部８Ｉに制御手段
８Ｉ１を内蔵し、この制御手段８Ｉ１は振幅信号発生手
段８ｈと加算手段８ｉ１とを追設し、過電圧保護装置５
をリセットする場合、短絡電流を零となるよう制御し、
ほぼ零になった時点で電流のＰＩ演算手段８ｃの出力で
ある電圧指令信号に振動信号要素を加算して電流を零ク
ロスさせ、リセットさせるようにした点に特徴を有す
る。

【００９６】いま、系統母線３または送電線２に事故が
発生し、巻線形誘導機１の一次巻線側巻線の不平衡電圧
が生じると、その二次巻線側に逆相分による２ｆ１±ｓ
ｆ１の交流電圧が発生する。このため、周波数変換器４
はそのときの電圧に応じた制御に追従しきれず、巻線形
誘導機１の二次巻線が一瞬オープン状態となり、過電圧
が発生する。すると、過電圧保護装置５はこの過電圧を
検出して動作し、巻線形誘導機１の二次巻線および周波
数変換器４の出力側を三相短絡すると共に、周波数変換
器制御部８Ｉに保護装置動作信号ａを入力する。

【００９７】ここで、周波数変換器制御部８Ｉは、図１
５に示すように、各電流間と図１８に示す対応する各信
号間に次の関係があり、過電圧保護装置５から保護装置
動作信号ａが入力される直前の加算手段８ｇの出力信号
ｉｇは、次の式（１５），（１６）のようになる。

【００９８】ｉｇ＝ｉｃ＋ｉｏｖｐ・・・（１５）ｉｏｖｐ＝０・・・（１６）

【００９９】そして、過電圧保護装置５からの保護装置
動作信号ａが入力すると切換接点８ｅ１が開き切換接点
８ｅ２が閉じ、減算手段８ｆに入力される電流指令値ｉ
ｃＩは、次の式（１７）のようになる。

【０１００】ｉｃＩ＝ｉｇ＝ｉｃ＋ｉｏｖｐ・・・（１７）

【０１０１】ここで、電流指令値ｉｃＩと実電流との偏
差をΔｉｃとすると次の式（１８）のようになる。

【０１０２】Δｉｃ＝ｉｃＩ−ｉｃ・・・（１８）

【０１０３】（１７），（１８）式により次の式（１
９）〜（２１）のようになる。

【０１０４】ｉｃＩ＝ｉｃ＋ｉｏｖｐ・・・（１９）ｉｃＩ−ｉｃ＝ｉｏｖｐ・・・（２０）故に Δｉｃ＝ｉｃＩ−ｉｃ＝ｉｏｖｐ・・・（２１）

【０１０５】これにより、制御偏差であるΔｉｃを０と
すると、短絡電流ｉｏｖｐを０にすることになる。

【０１０６】例えば、図２２に対応する図１６に示すよ
うに時刻ｔ１以前の正常時では、過電圧保護装置５から
の保護装置動作信号ａがオフで、制御手段８Ｉ１によっ
て上位の電流指令信号ｉｃＩが接点８ｅ１を介して入力
し周波数変換器４の電流信号ｉｃが電流指令信号ｉｃＩ
となるように制御されている。これにより、図１６のよ
うに短絡電流ｉｏｖｐが零となっている。その後、時刻
ｔ１となり、過電圧保護装置５が過電圧を検出して短絡
すると、短絡電流ｉｏｖｐが流れ、保護装置動作信号ａ
によって制御手段８Ｉ１の接点８ｅ１が開き、接点８ｅ
２が閉じ、位相パルス出力手段８ｉへ運転停止信号ｃ１
が入力されパルス出力が停止される。

【０１０７】この結果、図１６に示す二次巻線側の電流
ｉｃが零となる。やがて、過電圧保護装置５への過電圧
が低下すると、位相パルス出力手段８ｉへの運転停止信
号ｃ１がオフとされ位相パルス出力手段８ｉから位相パ
ルス信号ｐが周波数変換器４へ出力される。これによ
り、電流ｉｃが流れるが、図１６に示すように時刻ｔ２
の時点で短絡電流ｉｏｖｐにオフセットｚが残留するこ
とがある。このような場合、オフセットｚが検出され、
図１８に示す制御手段８Ｉ１の振幅信号発生手段８ｈか
ら振幅信号が加算手段８ｉ１へ入力される。これによ
り、ＰＩ演算手段８ｃの出力が振動し零クロスされ、サ
イリスタが消去される。

【０１０８】このように第９実施の形態によれば、短絡
電流信号が零に近づいたときこの短絡電流信号を入力す
る演算手段の出力信号に所定の零を中心とする振幅信号
が加えられ零クロスがされる。これにより、短絡電流が
オフセットとして残留して零とならない場合にも、過電
圧保護装置の短絡解除が確実にでき、かつ、周波数変換
器の再起動が迅速にできる。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、タイミング判定手段により短絡電流あるいは相当
電流の大きさに応じて周波数変換器が安定に制御を開始
可能状態か否かが判定され、周波数変換器が安定に制御
可能の状態のとき、過電圧保護装置へ短絡解除信号を出
力し、周波数変換器へ再運転許可信号に基づく停止信号
を解除する解除信号を出力するので、周波数変換器の再
起動時に短絡電流が吸収され、過電圧保護装置の短絡が
解除される。従って、周波数変換器が迅速に再起動で
き、しかも転流失敗せず、再起動後に安定した制御が継
続できる。

【０１１０】請求項２の発明によれば、タイミング判定
手段により短絡電流信号に比例する有効電力信号の大き
さが所定値以下となったとき過電圧保護装置へ短絡解除
信号を出力し、周波数変換器へ再運転信号に基づく停止
信号を解除する解除信号を出力するので、周波数変換器
の再起動時に短絡電流が吸収され、過電圧保護装置の短
絡が解除される。従って、周波数変換器が迅速に再起動
でき、しかも転流失敗せず、再起動後に安定した制御が
継続できる。

【０１１１】請求項３の発明によれば、タイミング判定
手段により二次電流信号に比例するトルク検出信号の大
きさが所定値以下となったとき過電圧保護装置へ短絡解
除信号を出力し、周波数変換器へ再運転信号に基づく停
止信号を解除する解除信号を出力するので、周波数変換
器の再起動時に短絡電流が吸収され、過電圧保護装置の
短絡が解除される。従って、周波数変換器が迅速に再起
動でき、しかも転流失敗せず、再起動後に安定した制御
が継続できる。

【０１１２】請求項４の発明によれば、タイミング判定
手段により短絡電流信号に比例する二次電流ｑ軸成分の
大きさが所定値以下となったとき過電圧保護装置へ短絡
解除信号を出力し、周波数変換器へ再運転信号に基づく
停止信号を解除する解除信号を出力するので、周波数変
換器の再起動時に短絡電流が吸収され、過電圧保護装置
の短絡が解除される。従って、周波数変換器が迅速に再
起動でき、しかも転流失敗せず、再起動後に安定した制
御が継続できる。

【０１１３】請求項５の発明によれば、タイミング判定
手段により短絡電流信号に比例する一次電流ｑ軸成分の
大きさが所定値以下となったとき過電圧保護装置へ短絡
解除信号を出力し、周波数変換器へ再運転信号に基づく
停止信号を解除する解除信号を出力するので、周波数変
換器の再起動時に短絡電流が吸収され、過電圧保護装置
の短絡が解除される。従って、周波数変換器が迅速に再
起動でき、しかも転流失敗せず、再起動後に安定した制
御が継続できる。

【０１１４】請求項６の発明によれば、タイミング判定
手段によりすべりから算出された短絡電流の周波数と有
効電力から算出される短絡電流の振幅に基づき短絡電流
が所定値以下となる時刻を算出し、その時刻となったと
き過電圧保護装置へ短絡解除信号を出力し、周波数変換
器へ再運転信号に基づく停止信号を解除する解除信号を
出力するので、周波数変換器の再起動時に短絡電流が吸
収され、過電圧保護装置の短絡が解除される。従って、
周波数変換器が迅速に再起動でき、しかも転流失敗せ
ず、再起動後に安定した制御が継続できる。

【０１１５】請求項７の発明によれば、短絡電流が零に
近づいたとき復帰手段によって短絡電流を零クロスする
ので、短絡電流がオフセットとして残留して零とならな
い場合にも、過電圧保護装置の短絡解除が確実にでき、
かつ、周波数変換器の再起動が迅速にできる。

【０１１６】請求項８の発明によれば、短絡電流信号が
零に近づいたときこの短絡電流信号を入力する演算手段
のゲインを増大して、短絡電流が零を中心に所定の振幅
で増減して零クロスをさせるので、短絡電流がオフセッ
トとして残留して零とならない場合にも、過電圧保護装
置の短絡解除が確実にでき、かつ、周波数変換器の再起
動が迅速にできる。

【０１１７】請求項９の発明によれば、短絡電流信号が
零に近づいたときこの短絡電流信号所定の零を中心とす
る振幅信号が加えられ零クロスをさせるので、短絡電流
がオフセットとして残留して零とならない場合にも、過
電圧保護装置の短絡解除が確実にでき、かつ、周波数変
換器の再起動が迅速にできる。

【０１１８】請求項１０の発明によれば、短絡電流信号
が零に近づいたときこの短絡電流信号を入力する演算手
段の制御信号に所定の零を中心とする振幅信号を加えて
零クロスをさせるので、短絡電流がオフセットとして残
留して零とならない場合にも、過電圧保護装置の短絡解
除が確実にでき、かつ、周波数変換器の再起動が迅速に
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態を示す巻線形誘導機の
制御装置の系統構成図である。

【図２】図１の巻線形誘導機の制御装置内の構成図であ
る。

【図３】本発明の第２実施の形態を示す巻線形誘導機の
制御装置の構成図である。

【図４】図３の巻線形誘導機の制御装置内の構成図であ
る。

【図５】本発明の第３実施の形態を示す巻線形誘導機の
制御装置の構成図である。

【図６】図５の巻線形誘導機の制御装置内の構成図であ
る。

【図７】本発明の第４実施の形態を示す巻線形誘導機の
制御装置の構成図である。

【図８】図７の巻線形誘導機の制御装置内の構成図であ
る。

【図９】本発明の第５実施の形態を示す巻線形誘導機の
制御装置の構成図である。

【図１０】図９の巻線形誘導機の制御装置内の構成図で
ある。

【図１１】本発明の第６実施の形態を示す巻線形誘導機
の制御装置の構成図である。

【図１２】図１１の巻線形誘導機の制御装置内の構成図
である。

【図１３】本発明の第７実施の形態を示す巻線形誘導機
の制御装置の構成図である。

【図１４】図１３の巻線形誘導機の制御装置内の構成図
である。

【図１５】巻線形誘導機と周波数変換器と過電圧保護装
置との間の電流を示す説明図である。

【図１６】図１４の作用を示す説明図である。

【図１７】本発明の第８実施の形態を示す巻線形誘導機
の制御装置の構成図である。

【図１８】本発明の第９実施の形態を示す巻線形誘導機
の制御装置の構成図である。

【図１９】第１従来例を示す巻線形誘導機の制御装置の
系統構成図である。

【図２０】図１９の巻線形誘導機の制御装置内の構成図
である。

【図２１】第２従来例を示す巻線形誘導機の制御装置の
系統構成図である。

【図２２】図２１の巻線形誘導機の制御装置の作用を示
す説明図である。

【符号の説明】

１巻線形誘導機２送電線３系統母線４周波数変換器５過電圧保護装置６一次電圧検出器７短絡電流検出器８Ａ〜８Ｉ周波数変換器制御部８ａ一次電圧監視手段８ｂフリップフロップ演算手段８ｃＰＩ演算手段８ｅ切換手段８ｅ１，８ｅ２切換接点８ｆ減算手段８ｇ，８ｉ加算手段８ｈ振幅信号発生手段９Ａ〜９Ｉシーケンス制御部９ａタイミング判定手段９ｂ有効電力監視手段９ｃトルク監視手段９ｄ二次電流ｑ軸成分検出手段９ｅ二次電流ｑ軸成分監視手段９ｆ一次電流ｑ軸成分検出手段９ｇ一次電流ｑ軸成分監視手段９ｈ振幅演算手段９ｉ周波数演算手段９ｊ短絡電流予測手段１０有効電力検出器１１トルク検出器１２二次電流検出器１３一次電流検出器１４すべり周波数検出器１７抵抗器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一次巻線側が系統母線へ接続される一
方、二次巻線側が交流励磁される巻線形誘導機と、前記
系統母線から電力供給を受けて、前記巻線形誘導機の二
次巻線を交流励磁する周波数変換器と、前記系統母線の
事故によって前記巻線形誘導機と前記周波数変換器間の
三相に発生する過電圧を防止するため三相の各相を短絡
して保護する過電圧保護装置とを備え、前記周波数変換
器と前記過電圧保護装置とを制御する巻線形誘導機の制
御装置において、前記過電圧保護装置の短絡保護動作を表す保護装置動作
信号を入力して前記周波数変換器を停止させるための停
止信号を保持して前記周波数変換器へ出力する一方、運
転許可信号を入力して前記停止信号の保持を解除する周
波数変換器制御部と、前記過電圧保護装置へ流れる短絡電流信号あるいは相当
信号の大きさに応じて前記周波数変換器を安定に制御で
きる状態であることを判定したとき前記過電圧保護装置
の短絡保護動作を解除する短絡解除信号と前記運転許可
信号とを出力するタイミング判定手段を有するシーケン
ス制御部とを備えることを特徴とする巻線形誘導機の制
御装置。
【請求項２】前記タイミング判定手段は、巻線形誘導機が出力する有効電力信号の大きさが所定値
以下となったとき前記短絡解除信号と前記再運転許可信
号とを出力することを特徴とする請求項１記載の巻線形
誘導機の制御装置。
【請求項３】前記タイミング判定手段は、巻線形誘導機のトルク検出信号の大きさが所定値以下と
なったとき前記短絡解除信号と前記再運転許可信号とを
出力することを特徴とする請求項１記載の巻線形誘導機
の制御装置。
【請求項４】前記タイミング判定手段は、巻線形誘導機の二次電流のｑ軸成分信号が所定値以下と
なったとき前記短絡解除信号と前記再運転許可信号とを
出力することを特徴とする請求項１記載の巻線形誘導機
の制御装置。
【請求項５】前記タイミング判定手段は、巻線形誘導機の一次電流のｑ軸成分信号が所定値以下と
なったとき前記短絡解除信号と前記再運転許可信号とを
出力することを特徴とする請求項１記載の巻線形誘導機
の制御装置。
【請求項６】前記タイミング判定手段は、巻線形誘導機のすべりから求めた短絡電流の周波数と巻
線形誘導機の有効電力信号から求めた短絡電流の振幅の
大きさとから短絡電流が前記周波数変換器の定格電力以
下となる時刻を算出し、算出された時刻になると前記短
絡解除信号と前記再運転許可信号とを出力することを特
徴とする請求項１記載の巻線形誘導機の制御装置。
【請求項７】一次巻線側が系統母線へ接続される一
方、二次巻線側が交流励磁される巻線形誘導機と、前記
系統母線から電力供給を受けて、前記巻線形誘導機の二
次巻線を交流励磁する周波数変換器と、前記系統母線の
事故によって前記巻線形誘導機と前記周波数変換器間の
三相に発生する過電圧を防止するため三相の各相を短絡
して保護する過電圧保護装置とを備え、前記周波数変換
器と前記過電圧保護装置とを制御する巻線形誘導機の制
御装置において、前記過電圧保護装置の短絡動作後に短絡電流が零に近づ
いたとき、迅速に短絡電流がサイリスタの保持電流以下
となるように零クロスさせる復帰手段を有する周波数変
換器制御部を備えることを特徴とする巻線形誘導機の制
御装置。
【請求項８】前記周波数変換器制御部は、通常時前記周波数変換器が出力する交流励磁電流信号が
電流指令信号となるように制御する一方、短絡動作後に
切換えて短絡電流が零に近くなるように出力する演算手
段と、この演算手段の演算ゲインを増減させるゲイン可
変手段とを設けて、前記短絡電流が零に近くなったとき
前記ゲイン可変手段の演算ゲインを増大させ短絡電流を
零クロスさせることを特徴とする請求項７記載の巻線形
誘導機の制御装置。
【請求項９】前記周波数変換器制御部は、通常時前記周波数変換器が出力する交流励磁電流信号が
電流指令信号となるように制御する一方、短絡動作後に
切換えて短絡電流が零に近くなるように出力する演算手
段と、零を中心とする所定幅の振幅信号を発生する振幅
信号発生手段とを設けて、前記短絡電流信号が零に近く
なったときこの信号に前記振幅信号発生手段から振幅信
号を加えて短絡電流を零クロスさせることを特徴とする
請求項７記載の巻線形誘導機の制御装置。
【請求項１０】前記周波数変換器制御部は、通常時前記周波数変換器が出力する交流励磁電流信号が
電流指令信号となるように制御する一方、短絡動作後に
切換えて短絡電流が零に近くなるように出力する演算手
段と、零を中心とする所定幅の振幅信号を発生する振幅
信号発生手段とを設けて、前記短絡電流信号が零に近く
なったとき前記演算手段からの出力信号に前記振幅信号
発生手段から振幅信号を加えて短絡電流を零クロスさせ
ることを特徴とする請求項７記載の巻線形誘導機の制御
装置。