JPH1189259A - 同期電動機の運転方式 - Google Patents
同期電動機の運転方式Info
- Publication number
- JPH1189259A JPH1189259A JP9238765A JP23876597A JPH1189259A JP H1189259 A JPH1189259 A JP H1189259A JP 9238765 A JP9238765 A JP 9238765A JP 23876597 A JP23876597 A JP 23876597A JP H1189259 A JPH1189259 A JP H1189259A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter
- synchronous motor
- voltage
- motor
- synchronous
- Prior art date
- 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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- Motor And Converter Starters (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 １台のインバータに複数台の同期電動機を順
次直入れして並列運転する方式では、１台目の同期電動
機からの回生エネルギーによる過電圧を防止するための
ダイナミックブレーキ回路を必要とする。 【解決手段】 制御装置１６は、インバータ１の出力電
流から回路１３〜１５により１台目の同期電動機２の起
動を判定し、この起動判定後に回路１１、１２によりイ
ンバータの直流電圧が回生エネルギーで過電圧レベル近
くまで上昇したことを検出し、この検出で１台目の同期
電動機が駆動モードになるようインバータの位相調整を
行い、この位相調整で１台目の同期電動機の同期引き込
みが完了した後にインバータを正規の運転状態に戻す。
２台目以降の電動機３の回生エネルギーは１台目の電動
機が吸収する。
次直入れして並列運転する方式では、１台目の同期電動
機からの回生エネルギーによる過電圧を防止するための
ダイナミックブレーキ回路を必要とする。 【解決手段】 制御装置１６は、インバータ１の出力電
流から回路１３〜１５により１台目の同期電動機２の起
動を判定し、この起動判定後に回路１１、１２によりイ
ンバータの直流電圧が回生エネルギーで過電圧レベル近
くまで上昇したことを検出し、この検出で１台目の同期
電動機が駆動モードになるようインバータの位相調整を
行い、この位相調整で１台目の同期電動機の同期引き込
みが完了した後にインバータを正規の運転状態に戻す。
２台目以降の電動機３の回生エネルギーは１台目の電動
機が吸収する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１台のインバータ
で複数台の同期電動機を並列運転し、各同期電動機をイ
ンバータに直入れ始動する同期電動機の運転方式に関す
る。
で複数台の同期電動機を並列運転し、各同期電動機をイ
ンバータに直入れ始動する同期電動機の運転方式に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の設備は、図４に示すように、イ
ンバータ１を運転しておき、各同期電動機２、３とイン
バータ１間に設けられるマグネットコンタクタ（ＭＣ）
やブレーカ（ＭＣＣＢ））になる開閉器４、５を順次投
入することで各同期電動機を順次起動し、同期引き込み
により各同期電動機をインバータの運転周波数で同期運
転する。
ンバータ１を運転しておき、各同期電動機２、３とイン
バータ１間に設けられるマグネットコンタクタ（ＭＣ）
やブレーカ（ＭＣＣＢ））になる開閉器４、５を順次投
入することで各同期電動機を順次起動し、同期引き込み
により各同期電動機をインバータの運転周波数で同期運
転する。
【０００３】これにより、出力周波数を一定に保持した
１台のインバータによる複数台の同期電動機の直入れ始
動と並列運転が可能となる。
１台のインバータによる複数台の同期電動機の直入れ始
動と並列運転が可能となる。
【０００４】同期電動機の直入れ始動において、同期電
動機の速度が上昇して同期速度近づくと、図５に示すよ
うに、同期電動機は同期引き込みと脱調を繰り返し、速
度に振動が表れる。この振動により、同期電動機は速度
に応じて駆動と回生を繰り返し、その後に同期引き込み
でインバータ周波数に収束する。
動機の速度が上昇して同期速度近づくと、図５に示すよ
うに、同期電動機は同期引き込みと脱調を繰り返し、速
度に振動が表れる。この振動により、同期電動機は速度
に応じて駆動と回生を繰り返し、その後に同期引き込み
でインバータ周波数に収束する。
【０００５】上記の直入れ始動において、インバータは
非常に電力変換効率が良く、内部損失が少ない。このた
め、同期電動機からの回生エネルギーは、同図の経路Ａ
で示すように、インバータの主コンデンサ６に充電され
る。このため、回生時に主コンデンサの電圧が上昇し、
回生量が大きい場合には電圧上昇も大きくなり、インバ
ータの過電圧保護回路が動作してインバータが停止する
場合がある。
非常に電力変換効率が良く、内部損失が少ない。このた
め、同期電動機からの回生エネルギーは、同図の経路Ａ
で示すように、インバータの主コンデンサ６に充電され
る。このため、回生時に主コンデンサの電圧が上昇し、
回生量が大きい場合には電圧上昇も大きくなり、インバ
ータの過電圧保護回路が動作してインバータが停止する
場合がある。
【０００６】この過電圧停止を防止するため、インバー
タの直流回路にダイナミックブレーキ（ＤＢＲ）回路７
を設けている。このＤＢＲ回路７は、直流電圧上昇時
に、半導体素子をオン制御することで放電抵抗を直流回
路に接続し、回生エネルギーを抵抗を通して放電させ、
直流電圧の上昇を抑える。
タの直流回路にダイナミックブレーキ（ＤＢＲ）回路７
を設けている。このＤＢＲ回路７は、直流電圧上昇時
に、半導体素子をオン制御することで放電抵抗を直流回
路に接続し、回生エネルギーを抵抗を通して放電させ、
直流電圧の上昇を抑える。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来装置において、２
台目以降の同期電動機の始動は、１台目と同様にその起
動時に駆動と回生の繰り返しによる振動状態が発生す
る。この２台目以降の始動では、１台目の始動と異な
り、回生エネルギーは図４の経路Ｂで示すように、１台
目の同期電動機で消費される。
台目以降の同期電動機の始動は、１台目と同様にその起
動時に駆動と回生の繰り返しによる振動状態が発生す
る。この２台目以降の始動では、１台目の始動と異な
り、回生エネルギーは図４の経路Ｂで示すように、１台
目の同期電動機で消費される。
【０００８】したがって、ダイナミックブレーキ回路７
は、１台目の同期電動機の始動のときのみ使用されるも
のであり、低い使用率ではあるが回路上で必要なものと
なり、装置のコストアップ及び信頼性の低下、さらには
メンテナンスの煩わしさがある。
は、１台目の同期電動機の始動のときのみ使用されるも
のであり、低い使用率ではあるが回路上で必要なものと
なり、装置のコストアップ及び信頼性の低下、さらには
メンテナンスの煩わしさがある。
【０００９】本発明の目的は、ダイナミックブレーキ回
路を不要にして同期電動機の直入れ始動ができる運転方
式を提供することにある。
路を不要にして同期電動機の直入れ始動ができる運転方
式を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、インバータの
直流電圧及び出力電流から１台目の同期電動機の始動と
電圧上昇を判定し、この判定でインバータの出力位相を
制御することにより過電圧を抑制するようにしたもの
で、以下の方式を特徴とする。
直流電圧及び出力電流から１台目の同期電動機の始動と
電圧上昇を判定し、この判定でインバータの出力位相を
制御することにより過電圧を抑制するようにしたもの
で、以下の方式を特徴とする。
【００１１】１台のインバータに複数台の同期電動機を
順次直入れして並列運転する同期電動機の運転方式にお
いて、インバータの出力電流から１台目の同期電動機の
起動を判定する手段と、この起動判定後に前記インバー
タの直流電圧が過電圧レベル近くまで上昇したことを検
出又は予測で得たときに該１台目の同期電動機が駆動モ
ードになるようインバータの位相調整を行う手段と、前
記位相調整で１台目の同期電動機の同期引き込みが完了
した後にインバータを正規の運転状態に戻す手段とを備
えたことを特徴とする。
順次直入れして並列運転する同期電動機の運転方式にお
いて、インバータの出力電流から１台目の同期電動機の
起動を判定する手段と、この起動判定後に前記インバー
タの直流電圧が過電圧レベル近くまで上昇したことを検
出又は予測で得たときに該１台目の同期電動機が駆動モ
ードになるようインバータの位相調整を行う手段と、前
記位相調整で１台目の同期電動機の同期引き込みが完了
した後にインバータを正規の運転状態に戻す手段とを備
えたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
装置構成図であり、図４と同等の部分は同じ符号で示
す。
装置構成図であり、図４と同等の部分は同じ符号で示
す。
【００１３】電圧検出器１１は、主コンデンサ６の電圧
を検出する。コンパレータ１２は、インバータ１の過電
圧検出レベルより少し低くした電圧Ｖ1を比較基準と
し、電圧検出器１１で検出した電圧が当該電圧Ｖ1を越
えたことを検出する。
を検出する。コンパレータ１２は、インバータ１の過電
圧検出レベルより少し低くした電圧Ｖ1を比較基準と
し、電圧検出器１１で検出した電圧が当該電圧Ｖ1を越
えたことを検出する。
【００１４】電流検出器１３は、インバータ１の出力電
流を検出する。交流−直流変換器１４は、電流検出器１
３で検出した電流を直流に変換する。Ａ／Ｄ変換器１５
は、電流検出器１３からの検出信号をサンプリングして
ディジタル信号に変換する。
流を検出する。交流−直流変換器１４は、電流検出器１
３で検出した電流を直流に変換する。Ａ／Ｄ変換器１５
は、電流検出器１３からの検出信号をサンプリングして
ディジタル信号に変換する。
【００１５】制御装置１６は、マイクロコンピュータ構
成にされ、インバータ１の起動／停止制御と出力周波数
及び電圧を一定に制御、さらにはＰＷＭ波形生成等のた
めの制御信号を生成するソフトウェアを搭載している。
この構成は、従来装置と同等のものになる。
成にされ、インバータ１の起動／停止制御と出力周波数
及び電圧を一定に制御、さらにはＰＷＭ波形生成等のた
めの制御信号を生成するソフトウェアを搭載している。
この構成は、従来装置と同等のものになる。
【００１６】ここで、制御装置１６は、コンパレータ１
２とＡ／Ｄ変換器１５から得るインバータの直流電圧及
び出力電流から同期電動機の始動制御を行うためのソフ
トウェアを設ける。
２とＡ／Ｄ変換器１５から得るインバータの直流電圧及
び出力電流から同期電動機の始動制御を行うためのソフ
トウェアを設ける。
【００１７】この制御を図２を参照して説明する。時刻
ｔ1の電源投入後、インバータ１の運転による無負荷出
力電流を記憶保持しておく。その後、時刻ｔ2で開閉器
４を投入し、１台目の同期電動機２を始動したときに流
れる起動電流を取り込み、この電流と無負荷電流を比較
し、無負荷電流が数十％（例えば３０％）に上昇したと
きに１台目の同期電動機２の起動と判定する（時刻
ｔ3）。
ｔ1の電源投入後、インバータ１の運転による無負荷出
力電流を記憶保持しておく。その後、時刻ｔ2で開閉器
４を投入し、１台目の同期電動機２を始動したときに流
れる起動電流を取り込み、この電流と無負荷電流を比較
し、無負荷電流が数十％（例えば３０％）に上昇したと
きに１台目の同期電動機２の起動と判定する（時刻
ｔ3）。
【００１８】この起動判定後、コンデンサ６の電圧上昇
が過電圧レベルに近くなったことの検出信号をコンパレ
ータ１２から得たとき（時刻ｔ4）、インバータ１のゲ
ート信号位相を調整する。
が過電圧レベルに近くなったことの検出信号をコンパレ
ータ１２から得たとき（時刻ｔ4）、インバータ１のゲ
ート信号位相を調整する。
【００１９】この位相調整は、インバータの出力位相角
をあらかじめ定めたパラメータ分だけ遅らせることによ
り出力周波数を下げる。これにより、回生モードであっ
た１台目の同期電動機２は、駆動モードとなり、コンデ
ンサ６の直流電圧の上昇が抑えられると共にスムーズな
同期引き込みがなされる。この同期引き込み波形を図３
に示す。
をあらかじめ定めたパラメータ分だけ遅らせることによ
り出力周波数を下げる。これにより、回生モードであっ
た１台目の同期電動機２は、駆動モードとなり、コンデ
ンサ６の直流電圧の上昇が抑えられると共にスムーズな
同期引き込みがなされる。この同期引き込み波形を図３
に示す。
【００２０】この同期引き込み完了（時刻ｔ5）でコン
デンサ６の電圧が通常レベルに戻り、コンパレータ１２
の出力も復帰し、インバータの出力周波数を正規の周波
数をに復帰させる位相処理を終了すると共に、処理完了
フラグをセットする。
デンサ６の電圧が通常レベルに戻り、コンパレータ１２
の出力も復帰し、インバータの出力周波数を正規の周波
数をに復帰させる位相処理を終了すると共に、処理完了
フラグをセットする。
【００２１】以上の処理により、従来のダイナミックブ
レーキ回路７と同等の機能を得る。その後の２台目以降
になる同期電動機３の始動（時刻ｔ6）には、処理完了
フラグのセットから位相調整を行わない。この場合に
は、従来と同様に、１台目の同期電動機がエネルギー消
費を行ってコンデンサの電圧上昇を抑える。
レーキ回路７と同等の機能を得る。その後の２台目以降
になる同期電動機３の始動（時刻ｔ6）には、処理完了
フラグのセットから位相調整を行わない。この場合に
は、従来と同様に、１台目の同期電動機がエネルギー消
費を行ってコンデンサの電圧上昇を抑える。
【００２２】なお、位相調整ではインバータの出力周波
数が瞬時変動するため、用途によっては使用できない場
合が発生するが、これはパラメータ上で動作禁止にでき
る。
数が瞬時変動するため、用途によっては使用できない場
合が発生するが、これはパラメータ上で動作禁止にでき
る。
【００２３】また、実施形態では、コンパレータ１２等
によりコンデンサ電圧の上昇を検出する場合を示した
が、これを省略し、電流検出器１３の検出電流の時間積
分から回生エネルギーによる電圧上昇を予測する方法や
１台目の同期電動機の起動判定後の時間から電圧上昇を
予測するなど、ソフトウェア的に判定処理する構成にし
て同等の作用効果を得ることができる。
によりコンデンサ電圧の上昇を検出する場合を示した
が、これを省略し、電流検出器１３の検出電流の時間積
分から回生エネルギーによる電圧上昇を予測する方法や
１台目の同期電動機の起動判定後の時間から電圧上昇を
予測するなど、ソフトウェア的に判定処理する構成にし
て同等の作用効果を得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、インバ
ータの直流電圧及び出力電流から１台目の同期電動機の
始動と電圧上昇を判定し、この判定でインバータの出力
位相を制御することにより過電圧を抑制するようにした
ため、以下の効果がある。
ータの直流電圧及び出力電流から１台目の同期電動機の
始動と電圧上昇を判定し、この判定でインバータの出力
位相を制御することにより過電圧を抑制するようにした
ため、以下の効果がある。
【００２５】（１）従来のダイナミックブレーキ回路が
不要になり、回路構成が簡単になると共に装置の信頼性
を向上できる。
不要になり、回路構成が簡単になると共に装置の信頼性
を向上できる。
【００２６】（２）ダイナミックブレーキ回路のメンテ
ナンスが不要となる。
ナンスが不要となる。
【００２７】（３）インバータのコストダウンを図るこ
とができる。
とができる。
【図１】本発明の実施形態を示す装置構成図。
【図２】実施形態における制御タイムチャート。
【図３】実施形態における同期引き込みの波形図。
【図４】従来の並列運転方式の構成図。
【図５】従来の同期引き込みの波形図。
１…インバータ ２、３…同期電動機 ４、５…開閉器 ６…コンデンサ ７…ダイナミックブレーキ回路 １２…コンパレータ １５…Ａ／Ｄ変換器 １６…制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】 １台のインバータに複数台の同期電動機
を順次直入れして並列運転する同期電動機の運転方式に
おいて、 インバータの出力電流から１台目の同期電動機の起動を
判定する手段と、 この起動判定後に前記インバータの直流電圧が過電圧レ
ベル近くまで上昇したことを検出又は予測で得たときに
該１台目の同期電動機が駆動モードになるようインバー
タの位相調整を行う手段と、 前記位相調整で１台目の同期電動機の同期引き込みが完
了した後にインバータを正規の運転状態に戻す手段とを
備えたことを特徴とする同期電動機の運転方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9238765A JPH1189259A (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | 同期電動機の運転方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9238765A JPH1189259A (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | 同期電動機の運転方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1189259A true JPH1189259A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17034940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9238765A Pending JPH1189259A (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | 同期電動機の運転方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1189259A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1162727A2 (en) * | 2000-06-08 | 2001-12-12 | BAE SYSTEMS Controls, Inc. | Apparatus and method for driving a plurality of induction motors |
| WO2018185878A1 (ja) | 2017-04-05 | 2018-10-11 | 三菱電機株式会社 | 同期モータ駆動装置、送風機および空気調和装置 |
| WO2019069363A1 (ja) * | 2017-10-03 | 2019-04-11 | 三菱電機株式会社 | 電動機制御装置 |
-
1997
- 1997-09-04 JP JP9238765A patent/JPH1189259A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1162727A2 (en) * | 2000-06-08 | 2001-12-12 | BAE SYSTEMS Controls, Inc. | Apparatus and method for driving a plurality of induction motors |
| EP1162727A3 (en) * | 2000-06-08 | 2004-11-24 | BAE SYSTEMS Controls, Inc. | Apparatus and method for driving a plurality of induction motors |
| WO2018185878A1 (ja) | 2017-04-05 | 2018-10-11 | 三菱電機株式会社 | 同期モータ駆動装置、送風機および空気調和装置 |
| US10951140B2 (en) | 2017-04-05 | 2021-03-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Synchronous motor drive device, air-sending device and air-conditioning device |
| WO2019069363A1 (ja) * | 2017-10-03 | 2019-04-11 | 三菱電機株式会社 | 電動機制御装置 |
| JPWO2019069363A1 (ja) * | 2017-10-03 | 2020-10-15 | 三菱電機株式会社 | 電動機制御装置 |
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