[go: up one dir, main page]

JPS6010516B2 - AC motor drive device - Google Patents

AC motor drive device

Info

Publication number
JPS6010516B2
JPS6010516B2 JP744064A JP406474A JPS6010516B2 JP S6010516 B2 JPS6010516 B2 JP S6010516B2 JP 744064 A JP744064 A JP 744064A JP 406474 A JP406474 A JP 406474A JP S6010516 B2 JPS6010516 B2 JP S6010516B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
reactor
diode
semiconductor switch
group
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.)
Expired
Application number
JP744064A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5097818A (en
Inventor
昌彦 赤松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP744064A priority Critical patent/JPS6010516B2/en
Publication of JPS5097818A publication Critical patent/JPS5097818A/ja
Publication of JPS6010516B2 publication Critical patent/JPS6010516B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、交流電動機の駆動装置の改良に関し、特に
、パルスモータ等の比較的小容量の交流電動機に適した
駆動装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in a drive device for an AC motor, and particularly to a drive device suitable for a relatively small capacity AC motor such as a pulse motor.

一般の交流電動機やパルスモータなどの給電々電には必
ず交流分が含まれており、その交流分の存在が所定方向
の駆動トルク(又は推進力)の発生に寄与し、またその
交流分の周波数が回転速度(又は推進速度)に関与する
。パルスモータなどの特殊な交流電動機の中には、各巻
線に給電される電流が一定方向の直流パルス電流である
ものが少なくないが、この場合も、給電電流を直流分と
交流分とに分解すると、その交流分と直流分との積に比
例する駆動トルクを発生するものとその交流分のみに比
例する駆動トルクを発生するものとがある。
The power supplied by general AC motors, pulse motors, etc. always contains an alternating current component, and the existence of that alternating current component contributes to the generation of driving torque (or propulsive force) in a predetermined direction. Frequency is responsible for rotational speed (or propulsion speed). In many special AC motors such as pulse motors, the current supplied to each winding is a DC pulse current in a fixed direction, but in this case as well, the supplied current is divided into DC and AC components. Then, there are those that generate a driving torque proportional to the product of the alternating current component and the direct current component, and those that generate a driving torque that is proportional only to the alternating current component.

前者の例はリラクタンス形モータにあり、後者の例は永
久磁石を用いたモータなどにある。いづれにしても交流
分の存在が必要条件であり、且つ、その周波数が速度を
決定づける交流電動機であると云える。従って「ここで
は、整流子(機械的周波数変換機構あるいはィンバータ
)を持たない電動機の総称として交流電動機と呼称する
。第1図は、従釆の交流電動機の駆動装置の構成を示す
回路図で、直流電源1から低速時の限流抵抗ないし時定
数改善抵抗5を介して交流電動機巻線2と半導体スイッ
チ3とを直列接続し、半導体スイッチ3を導通制御指令
装贋10で開閉制御し、巻線2への給電々流を制御して
いた。
An example of the former is found in reluctance motors, and an example of the latter is found in motors using permanent magnets. In any case, the existence of an alternating current component is a necessary condition, and the frequency of the alternating current component determines the speed of the motor. Therefore, "here, motors without a commutator (mechanical frequency conversion mechanism or inverter) are collectively referred to as AC motors. Figure 1 is a circuit diagram showing the configuration of a drive device for a secondary AC motor. An AC motor winding 2 and a semiconductor switch 3 are connected in series from a DC power source 1 through a current limiting resistor or a time constant improving resistor 5 at low speeds, and the semiconductor switch 3 is controlled to open and close by a conduction control command device 10. It controlled the power supply current to line 2.

そして、ダイオード4及び電圧抑制手段100又は10
0′を設け、半導体スイッチ3が導通から非導通になっ
た時、巻線2のィンダクタンスにより生じる過渡電圧を
抑制し、半導体スイッチ3へ印加される電圧の抑制とそ
の電流の減少速度を所要値となるようにしていた。
Then, the diode 4 and the voltage suppressing means 100 or 10
0' is provided to suppress the transient voltage generated by the inductance of the winding 2 when the semiconductor switch 3 changes from conduction to non-conduction, and to suppress the voltage applied to the semiconductor switch 3 and the rate at which the current decreases. I was trying to make it a value.

この電圧抑制手段100又は100′は、例えば抵抗又
は抵抗とコンデンサとの並列体などで構成される。
This voltage suppressing means 100 or 100' is composed of, for example, a resistor or a parallel body of a resistor and a capacitor.

しかるに、上記巻線2のインダクタンスによる蓄積ェネ
ルギ(電力)は、高周波(高速度)となる程大となり、
電動機出力に対する割合が数10%に達することがあっ
た。
However, the stored energy (power) due to the inductance of the winding 2 increases as the frequency (high speed) increases.
The ratio to the motor output sometimes reached several tens of percent.

更にパルスモータ等においては、電動機出力よりも大と
なることもある。そしてこれらの磁気ェネルギは、電圧
制御手段100又は100′である抵抗によって消費さ
れるため、この種交流電動機は損失の大きいものであつ
た。この発明は、上記の如き欠点を解消し、損失の少な
い小容量の交流電動機に通した駆動装置を提供すること
を目的とする。
Furthermore, in pulse motors and the like, the output may be greater than the electric motor output. Since this magnetic energy is consumed by the resistor which is the voltage control means 100 or 100', this type of AC motor has a large loss. The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and to provide a drive device that is driven by a small-capacity AC motor with little loss.

第2図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図で、6
はコンデンサ、7はチヨツパ、8はダイオード、9はリ
アクトルである。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
is a capacitor, 7 is a chopper, 8 is a diode, and 9 is a reactor.

コンデンサ6はダイオード4と、直流電源1の正の端子
との間に接続され、ダイオード4の出力、即ち巻線2の
過渡電圧を抑制するとともに蓄積された磁気ェネルギを
吸収し蓄積(充電)する。この状態でチョッパ7をオン
とするとコンデンサ6の電荷はリアクトル9を介して放
電する。次いてチョッパ7をオフとすると、リアクトル
9に蓄積された磁気ェネルギは、ダイオード8を通して
直流電源1にェネルギを回生する。この一連の動作にお
いて、リアクトル9を流れる電流が連続するようにチョ
ッパ7のオンーオフ時間を制御すると次式が成立する。
.bn.E, E, ..…..,........
..【21Q=iF〒耳−E,十E2鰐=蔓・・・・・
…….・・糊 こ)に めn:チョツパのON時間 めff:チョツパのOFF時間 T:チョツパのON−OFF周期 Q:チョッパの通流率 E,:直流電源電圧 E2:コンデンサの充電電圧 E3:E,十E2で、ダイオード4の出力端子電位であ
る。
The capacitor 6 is connected between the diode 4 and the positive terminal of the DC power supply 1, and suppresses the output of the diode 4, that is, the transient voltage of the winding 2, and absorbs and stores (charges) the accumulated magnetic energy. . When the chopper 7 is turned on in this state, the charge in the capacitor 6 is discharged via the reactor 9. Next, when the chopper 7 is turned off, the magnetic energy accumulated in the reactor 9 regenerates energy to the DC power supply 1 through the diode 8. In this series of operations, if the on-off time of the chopper 7 is controlled so that the current flowing through the reactor 9 continues, the following equation holds true.
.. bn. E, E, . .. …. .. 、. .. .. .. .. .. .. ..
.. .. [21Q=iF〒ear-E, 10E2 crocodile=vine...
…….・・Nimenn: Chotsupa ON time ff: Chotsupa OFF time T: Chotsupa ON-OFF cycle Q: Chopper conduction rate E,: DC power supply voltage E2: Capacitor charging voltage E3: E , 1E2, which is the output terminal potential of the diode 4.

なお、リアクトル9を流れる電流が不連続となるような
駆動方法では、上記の場合よりも、チョ0ッパ7のオン
時間tonを短くすることにより目的が達成される。
Note that in a driving method in which the current flowing through the reactor 9 is discontinuous, the purpose is achieved by shortening the on-time ton of the chopper 7 than in the above case.

またコンデンサ6についても、充轟々圧E2が平滑にな
らないように、1回のチョツパ7のオン期間内に、コン
デンサ6を放電させてしまうよう夕にしたパルス回生法
を採用することもできる。
Further, regarding the capacitor 6, a pulse regeneration method may be adopted in which the capacitor 6 is discharged within one on-period of the chopper 7 so that the charging and pulsating pressure E2 does not become smooth.

この場合は、コンデンサ6には、MPコンデンサ、油コ
ンデンサ、紙コンデンサ等が適当である。第3図は、こ
の発明の他の実施例で、半導体スイッチ3a〜3cを、
更に第2の導通制御信号発0生器12の信号wによって
オンーオフ制御し、電流値制御を行うようにしたもので
ある。即ち、第2図で説明した実施例の限流抵抗5の代
りに、第2の信号wのオンーオフ時間比制御を行うこと
により、給電々圧の平均値を制御し、ひ夕いては、各相
の巻線2に給電される電流値を制御するものである。
In this case, the capacitor 6 is suitably an MP capacitor, an oil capacitor, a paper capacitor, or the like. FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which semiconductor switches 3a to 3c are
Further, the current value is controlled by on/off control using the signal w from the second conduction control signal generator 12. That is, by controlling the on-off time ratio of the second signal w instead of the current-limiting resistor 5 of the embodiment explained in FIG. It controls the current value supplied to the phase winding 2.

そして、電流値制御を行う方法としては、例えば電流検
出器15の出力信号と、基準値とを比較制御器13によ
って比較し、一定の関係を維持するように第2の信号w
のON−OFF時間比を制御することによって定電流制
限制御を行うことができる。14は平滑リアクトルで上
記のような電流値制御に於ては、給電々流の平滑作用を
改善するためのものである。
Then, as a method for controlling the current value, for example, the output signal of the current detector 15 and the reference value are compared by the comparison controller 13, and the second signal w is outputted so as to maintain a constant relationship.
Constant current limit control can be performed by controlling the ON-OFF time ratio. Reference numeral 14 denotes a smoothing reactor for improving the smoothing effect of the power supply current in the above-mentioned current value control.

なお、パルスモ−タ等、巻線2のィンダクタンスが充分
大きい場合や、半導体スイッチ3がトランジスタのよう
に高速スイッチングの可能な場合には、この平滑リアク
トル14を省略することができる。11a,11b,1
1cは論理積要素で、第1の導通制御装置10の分配信
号Sa,Sb,Scと第2の信号wとの論理積条件によ
り半導体スイッチ3a,3b,3cを導遠制御するもの
である。
Note that this smoothing reactor 14 can be omitted if the inductance of the winding 2 is sufficiently large, such as in a pulse motor, or if the semiconductor switch 3 is capable of high-speed switching, such as a transistor. 11a, 11b, 1
Reference numeral 1c denotes an AND element, which controls the semiconductor switches 3a, 3b, 3c according to the AND condition of the distribution signals Sa, Sb, Sc of the first conduction control device 10 and the second signal w.

この実施例のように、第2の信号wにより高周波パルス
中変調制御を行った場合は、第2図で説明した実施例に
比し、更にダイオード4a〜4cを介して流れる電流が
増加し、チョツパ7〜リアクトル9による電力回収効果
は更に大となる。第4図はこの発明の更に他の実施例を
示す回路図で、半導体スイッチとしてサィリスタを用い
た場合の例である。同図において、半導体スイッチ3は
、サィリスタ31、直列ダイオード32、消弧コンデン
サ33で形成される。又、交流電動機巻線は2a,2b
の2グループからなり、各相毎に正逆両極性の巻線を夫
々aグループとbグル−プと備え、プッシュブル構成を
有し、いわゆるダブルスター結線されている。ここに中
性点間に接続されたりアクトル16は相間リアクトルで
ある。17はチョッパ制御装置で給電電流値を制御する
ためのものである。
When high-frequency pulse modulation control is performed using the second signal w as in this embodiment, the current flowing through the diodes 4a to 4c further increases compared to the embodiment explained in FIG. The power recovery effect by the chopper 7 to the reactor 9 becomes even greater. FIG. 4 is a circuit diagram showing still another embodiment of the present invention, in which a thyristor is used as the semiconductor switch. In the figure, the semiconductor switch 3 is formed by a thyristor 31, a series diode 32, and an arc-extinguishing capacitor 33. Also, the AC motor windings are 2a and 2b.
Each phase is provided with windings of both forward and reverse polarity as group A and group B, respectively, and has a push-pull configuration, which is a so-called double star connection. The reactor 16 connected between the neutral points here is an interphase reactor. Reference numeral 17 is a chopper control device for controlling the power supply current value.

以上、この発明によれば、直流電源から交流電動機巻線
に給電する半導体スイッチをオフさせる毎に生じる巻線
の残留磁気ェネルギを直流電源へ回収できるので、低損
失の駆動装置を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the residual magnetic energy of the windings generated each time the semiconductor switch that feeds power from the DC power source to the AC motor windings is turned off can be recovered to the DC power source, so that a drive device with low loss can be obtained. .

即ち、この発明によれば、ダイオード4の出力端に巻線
2の残留磁気ェネルギを吸収蓄積するコンデンサと、コ
ンデンサの充電電荷を放電させるチョツバと、チョツパ
のオン時にコンデンサから放電された電磁ェネルギが蓄
積されるリアクトルと、チョッパのオフ時にリアクトル
に蓄積された電磁ェネルギを直流電源に回生するダイオ
ードとを設けており、コンデンサの電荷はチョッパがオ
ン時にコンデンサ、チョツパ及びアクトルからなる回路
において放電し、コンデンサの電磁ェネルギがリアクト
ルに蓄積され、チョッパがオフ時にリアクトルの電磁ェ
ネルギがリアクトル、直流電源及びダイオードからなる
回路において直流電源に回生されるように構成されてい
るので、巻線の残留磁気ェネルギをチョツパのオンオフ
制御によりコンデンサからリアクトルへ、そしてリアク
トルから直流電源へと移すようにしているため、磁気ェ
ネルギを有効に回収できるとともに、コンデンサの耐圧
を下げることができるという効果がある。
That is, according to the present invention, there is a capacitor that absorbs and stores the residual magnetic energy of the winding 2 at the output end of the diode 4, a chopper that discharges the charge of the capacitor, and a capacitor that discharges the electromagnetic energy discharged from the capacitor when the chopper is turned on. It is equipped with a reactor that accumulates energy, and a diode that regenerates the electromagnetic energy accumulated in the reactor into a DC power supply when the chopper is off, and when the chopper is on, the charge on the capacitor is discharged in a circuit consisting of the capacitor, the chopper, and the actor. The electromagnetic energy of the capacitor is stored in the reactor, and when the chopper is off, the electromagnetic energy of the reactor is regenerated into the DC power supply in a circuit consisting of the reactor, DC power supply, and diode, so that the residual magnetic energy of the winding is reduced. By controlling the on/off of the chopper, the magnetic energy is transferred from the capacitor to the reactor and from the reactor to the DC power supply, which has the effect of effectively recovering magnetic energy and lowering the withstand voltage of the capacitor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の交流電動機の駆動装置の構成を示す回路
図、第2図〜第4図はそれぞれこの発明の一実施例の構
成を示す回路図である。 図において、1は直流電源、2は交流電動機巻線、3は
半導体スイッチ、4はダイオード、6はコンデンサ、7
はチヨツパ、8はダイオード、9はリアクトルである。 なお、図中同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示
す。第1図 第2図 第3図 第4図
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional AC motor drive device, and FIGS. 2 to 4 are circuit diagrams each showing the configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a DC power supply, 2 is an AC motor winding, 3 is a semiconductor switch, 4 is a diode, 6 is a capacitor, and 7
8 is a diode, and 9 is a reactor. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 直流電源の一端に一端が夫々接続された半導体スイ
ツチ群、上記半導体スイツチ群の他端に一端が夫々接続
され、他端が共通接続され上記直流電源の他端に接続さ
れた交流電動機巻線、上記半導体スイツチ群の他端と上
記交流電動機巻線の一端との接続点に一端が夫々接続さ
れ、他端が共通接続されたダイオード群、上記ダイオー
ド群の共通接続点と上記直流電源の他端との間に接続さ
れ、上記半導体スイツチ群の遮断時に上記交流電動機巻
線の電磁エネルギが上記ダイオード群を介して充電され
るコンデンサ、上記ダイオード群の共通接続点に一端が
接続され、上記コンデンサの充電電荷を放電させるチヨ
ツパ、上記チヨツパの他端と上記直流電源の他端との間
に接続され、上記チヨツパのオン時に上記コンデンサか
ら放電された電磁エネルギが蓄積されるリアクトル、上
記チヨツパとリアクトルの接続点と上記直流電源の一端
との間に接続され、上記チヨツパのオフ時に上記リアク
トルに蓄積された電磁エネルギを上記直流電線に回生す
るダイオード、を備えて交流電動機の駆動装置。
1. A group of semiconductor switches each having one end connected to one end of the DC power source, and an AC motor winding having one end connected to the other end of the semiconductor switch group, and the other ends commonly connected to the other end of the DC power source. , a group of diodes each having one end connected to a connection point between the other end of the semiconductor switch group and one end of the AC motor winding, and the other end of which is commonly connected; a common connection point of the diode group and the other end of the DC power supply; a capacitor connected between one end of the semiconductor switch group and charged with electromagnetic energy of the AC motor winding via the diode group when the semiconductor switch group is shut off; one end of the capacitor connected to the common connection point of the diode group; a reactor connected between the other end of the chipper and the other end of the DC power supply, in which electromagnetic energy discharged from the capacitor is stored when the chipper is turned on; the chipper and the reactor; and one end of the DC power source, the diode regenerating the electromagnetic energy accumulated in the reactor to the DC wire when the chopper is turned off.
JP744064A 1973-12-28 1973-12-28 AC motor drive device Expired JPS6010516B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP744064A JPS6010516B2 (en) 1973-12-28 1973-12-28 AC motor drive device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP744064A JPS6010516B2 (en) 1973-12-28 1973-12-28 AC motor drive device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5097818A JPS5097818A (en) 1975-08-04
JPS6010516B2 true JPS6010516B2 (en) 1985-03-18

Family

ID=11574398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP744064A Expired JPS6010516B2 (en) 1973-12-28 1973-12-28 AC motor drive device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6010516B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52109110A (en) * 1976-03-08 1977-09-13 Yaskawa Denki Seisakusho Kk Step motor control system
JPS63234880A (en) * 1987-03-24 1988-09-30 Hitachi Ltd Current source converter control device
JP3326681B2 (en) * 1997-03-24 2002-09-24 三菱電機株式会社 Motor drive

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4836318U (en) * 1971-09-06 1973-05-01
JPS4836319U (en) * 1971-09-06 1973-05-01

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5097818A (en) 1975-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1039625B1 (en) Operation of a switched reluctance machine from dual supply voltages
EP1208642B1 (en) Control of an electrical reluctance machine
US7400116B2 (en) Pre-charging system for smoothing capacitor
CN101682278B (en) Motor drive
JPS5840918B2 (en) Electric motor operation control device
KR20100108460A (en) Electric motor drive device and control method thereof
JP5288178B2 (en) Motor drive system
JPS5961402A (en) Charger for battery driven vehicle
Guntuk et al. A novel 4-level converter for switched reluctance motor drive in plug-in HEVs
US3866098A (en) Electrical motor drive system with field control operable in motoring and braking modes
US6987375B2 (en) Dual-stage drive for switched reluctance electric machines
JPS6010516B2 (en) AC motor drive device
US3688169A (en) Brushless motor control apparatus for an electric vehicle
JP2007104789A (en) Power conversion system and electric vehicle equipped therewith
EP3789231B1 (en) Efficient regenerative electrical braking
JP2005094922A (en) Power supply system
JP2017184548A (en) Discharge control device
JPH1014222A (en) Step down type dc-dc converter corresponding to regenerated power
Zhu et al. An improved Buck-boost power converter for switched reluctance generator drive
KR100488522B1 (en) Control apparatus for a motor
Deriszadeh et al. An integrated battery-charger for switched reluctance motor drives
US20250042387A1 (en) Hybrid powertrain and control apparatus
JPWO2024147187A5 (en)
JP5313493B2 (en) Motor drive device
SU1312711A1 (en) Rectifier electric drive with regenerative braking