(57)【要約】【課題】巻線形誘導電動機の一次電圧に瞬時停電が発生した場合に、昇圧チョッパ部の直流出力電圧の上昇による直流過電圧故障の発生を防止する。【解決手段】電圧検出部１９により昇圧チョッパ部４の直流入力電圧Ｅ２ｄｃを検出し、この検出値が第１の基準値を超えた場合に判定部２０は巻線形誘導電動機１の一次電圧に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部１２の運転を開始する。この結果、昇圧チョッパ部４の入力電力Ｐ２ｄｃの一部が降圧チョッパ部１２の出力側のバッテリ電源１８に吸収され、昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃの上昇が抑制され、直流過電圧故障による停止は発生しない。【選択図】  図１
2008104336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線形誘導電動機の交流二次電力を直流電力に変換する順変換部と、順変換部からの直流電圧を昇圧した直流電圧に変換するとともに、順変換部からの直流電流を制御する昇圧チョッパ部と、昇圧チョッパ部からの直流電力を交流電力に変換して巻線形誘導電動機の電源に回生する逆変換部と、順変換部からの直流電圧を降圧した直流電圧に変換するとともに、出力側が制御・計装用のバッテリ電源に接続された降圧チョッパ部と、昇圧チョッパ部の直流入力電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部の検出値が第１の基準値を超えた場合に巻線形誘導電動機の一次電圧に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部の運転を開始させるとともに、電圧検出部の検出値が第１の基準値より小さい第２の基準値以下になった場合に降圧チョッパ部の運転を停止させる判定部とを備えたことを特徴とする巻線形誘導電動機の速度制御装置。
【請求項２】
巻線形誘導電動機の交流二次電力を直流電力に変換する順変換部と、順変換部からの直流電圧を昇圧した直流電圧に変換するとともに、順変換部からの直流電流を制御する昇圧チョッパ部と、昇圧チョッパ部からの直流電力を交流電力に変換して巻線形誘導電動機の電源に回生する逆変換部と、昇圧チョッパ部からの直流電圧を降圧した直流電圧に変換するとともに、出力側が制御・計装用のバッテリ電源に接続された降圧チョッパ部と、昇圧チョッパ部の直流出力電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部の検出値が第３の基準値を超えた場合に巻線形誘導電動機の一次電圧に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部の運転を開始させるとともに、電圧検出部の検出値が第３の基準値より小さい第４の基準値以下になった場合に降圧チョッパ部の運転を停止させる判定部とを備えたことを特徴とする巻線形誘導電動機の速度制御装置。
【請求項３】
巻線形誘導電動機の交流二次電力を直流電力に変換する順変換部と、順変換部からの直流電圧を昇圧した直流電圧に変換するとともに、順変換部からの直流電流を制御する昇圧チョッパ部と、昇圧チョッパ部からの直流電力を交流電力に変換して巻線形誘導電動機の電源に回生する第１の逆変換部と、順変換部からの直流電圧を降圧した直流電圧に変換するとともに、順変換部からの直流電流を制御する降圧チョッパ部と、降圧チョッパ部からの直流電力を交流電力に変換して巻線形誘導電動機の電源に回生する第２の逆変換部と、昇圧チョッパ部の直流出力電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部の検出値が第５の基準値を超えた場合に巻線形誘導電動機の一次電圧に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部の運転を開始させるとともに、電圧検出部の検出値が第５の基準値より小さい第６の基準値以下になった場合に降圧チョッパ部の運転を停止させる判定部とを備えたことを特徴とする巻線形誘導電動機の速度制御装置。
【請求項４】
巻線形誘導電動機の交流二次電力を直流電力に変換する順変換部と、順変換部からの直流電圧を昇圧した直流電圧に変換するとともに、順変換部からの直流電流を制御する昇圧チョッパ部と、昇圧チョッパ部からの直流電力を交流電力に変換して巻線形誘導電動機の電源に回生するとともに、昇圧チョッパ部からの直流電圧を一定に制御する第１の逆変換部と、順変換部からの直流電圧を降圧した直流電圧に変換するとともに、順変換部からの直流電流を制御する降圧チョッパ部と、降圧チョッパ部からの直流電力を交流電力に変換して巻線形誘導電動機の電源に回生するとともに、降圧チョッパ部の出力電圧を一定に制御する第２の逆変換部と、昇圧チョッパ部の直流出力電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部の検出値が第５の基準値を超えた場合に巻線形誘導電動機の一次電圧に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部の運転を開始させるとともに、電圧検出部の検出値が第５の基準値より小さい第６の基準値以下になった場合に降圧チョッパ部の運転を停止させる判定部とを備え、かつ降圧チョッパ部の出力電圧の制御指令値＜昇圧チョッパ部の出力電圧の制御指令値としたことを特徴とする巻線形誘導電動機の速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、巻線形誘導電動機の速度制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
巻線形誘導電動機のセルビウス方式の速度制御装置においては、巻線形誘導電動機の二次電流を制御することにより、速度を制御することが行われている。その基本構成を図４により説明する。図４において、巻線形誘導電動機１は交流電源系統２に接続され、一次電圧E１が加えられ、二次側は交流の二次電力P２、二次電圧E２及び二次電流I２となり、順変換部３は電動機１の交流の二次電力P２、二次電圧E２及び二次電流I２を直流電力P２ｄｃ、直流電圧E２ｄｃ及び直流電流I２ｄｃに変換する。昇圧チョッパ部４は直流電圧E２ｄｃを昇圧した直流電圧Vｄｃに変換するとともに、直流電流I２ｄｃをIGBT（自己消孤型素子）５のスイッチング動作により制御する。一方、速度検出器６は電動機１の速度を検出し、速度検出値Nは速度設定値Nｒと共に昇圧チョッパ部４のIGBT５のゲートに入力され、IGBT５をスイッチング制御する。昇圧チョッパ部４は図５に示すように直流リアクトル７、IGBT５、ダイオード８及び電解コンデンサ９により構成され、IGBT５がオンのときに直流リアクトル７にエネルギを蓄積し、IGBT５がオフのときにこの蓄積エネルギ及び入力からのエネルギを出力するが、図示のように順変換部３から直流電力P2ｄｃ、直流電圧E２ｄｃ及び直流電流Ｉ２ｄｃが入力され、その出力電力Pｄｃｉｎｖは出力部の電解コンデンサ９に蓄積され、後段のインバータ部（逆変換部）１０へ出力される。インバータ部１０はＩＧＢＴ等により昇圧チョッパ部４からの直流電力Ｐｄｃｉｎｖを三相交流電力Ｐａｃｉｎｖに変換し、インバータ用変圧器１１を介して電動機１の一次電源である交流電源系統２に回生電力Ｐｂとして回生する。又、インバータ部１０は昇圧チョッパ部４からの直流出力電圧Ｖｄｃを一定値に制御する作用をする。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【特許文献１】特開２００２−４４９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記構成の従来の巻線形誘導電動機の速度制御装置においては、上記したように、昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃはインバータ部１０によって一定値に制御されており、電動機１の一次電圧Ｅ１に瞬時停電が発生しない正常状態では、昇圧チョッパ部４の直流入力電圧Ｅ２ｄｃ＜昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃとなるので、昇圧チョッパ部４は正常に動作するが、電動機１の一次電圧Ｅ１に瞬時停電が発生すると、復電時に電動機１の二次電圧Ｅ２に、通常時の電圧の数倍の過電圧が瞬時的に発生する。このため、昇圧チョッパ部４の直流入力電圧Ｅ２ｄｃ＞昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃとなるモードが発生することがある。この場合、昇圧チョッパ部４が制御不能となり、順変換部３の出力、昇圧チョッパ部４の直流リアクトル７、ダイオード８及び電解コンデンサ９のループで一方的にエネルギが電解コンデンサ９へ流入し、電解コンデンサ９が制御されることなく充電され、直流出力電圧Ｖｄｃが過電圧となって保護点を超過し、故障停止するという問題が発生した。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、巻線形誘導電動機の一次電圧に瞬時停電が発生した場合に、昇圧チョッパ部の故障停止、延いては速度制御装置全体の故障停止を防止することができる巻線形誘導電動機の速度制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の請求項１に係る巻線形誘導電動機の速度制御装置は、巻線形誘導電動機の交流二次電力を直流電力に変換する順変換部と、順変換部からの直流電圧を昇圧した直流電圧に変換するとともに、順変換部からの直流電流を制御する昇圧チョッパ部と、昇圧チョッパ部からの直流電力を交流電力に変換して巻線形誘導電動機の電源に回生する逆変換部と、順変換部からの直流電圧を降圧した直流電圧に変換するとともに、出力側が制御・計装用のバッテリ電源に接続された降圧チョッパ部と、昇圧チョッパ部の直流入力電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部の検出値が第１の基準値を超えた場合に巻線形誘導電動機の一次電圧に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部の運転を開始させるとともに、電圧検出部の検出値が第１の基準値より小さい第２の基準値以下になった場合に降圧チョッパ部の運転を停止させる判定部とを備えたものである。
【０００７】
請求項２に係る巻線形誘導電動機の速度制御装置は、  巻線形誘導電動機の交流二次電力を直流電力に変換する順変換部と、順変換部からの直流電圧を昇圧した直流電圧に変換するとともに、順変換部からの直流電流を制御する昇圧チョッパ部と、昇圧チョッパ部からの直流電力を交流電力に変換して巻線形誘導電動機の電源に回生する逆変換部と、昇圧チョッパ部からの直流電圧を降圧した直流電圧に変換するとともに、出力側が制御・計装用のバッテリ電源に接続された降圧チョッパ部と、昇圧チョッパ部の直流出力電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部の検出値が第３の基準値を超えた場合に巻線形誘導電動機の一次電圧に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部の運転を開始させるとともに、電圧検出部の検出値が第３の基準値より小さい第４の基準値以下になった場合に降圧チョッパ部の運転を停止させる判定部とを備えたものである。
【０００８】
請求項３に係る巻線形誘導電動機の速度制御装置は、巻線形誘導電動機の交流二次電力を直流電力に変換する順変換部と、順変換部からの直流電圧を昇圧した直流電圧に変換するとともに、順変換部からの直流電流を制御する昇圧チョッパ部と、昇圧チョッパ部からの直流電力を交流電力に変換して巻線形誘導電動機の電源に回生する第１の逆変換部と、順変換部からの直流電圧を降圧した直流電圧に変換するとともに、順変換部からの直流電流を制御する降圧チョッパ部と、降圧チョッパ部からの直流電力を交流電力に変換して巻線形誘導電動機の電源に回生する第２の逆変換部と、昇圧チョッパ部の直流出力電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部の検出値が第５の基準値を超えた場合に巻線形誘導電動機の一次電圧に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部の運転を開始させるとともに、電圧検出部の検出値が第５の基準値より小さい第６の基準値以下になった場合に降圧チョッパ部の運転を停止させる判定部とを備えたものである。
【０００９】
請求項４に係る巻線形誘導電動機の速度制御装置は、巻線形誘導電動機の交流二次電力を直流電力に変換する順変換部と、順変換部からの直流電圧を昇圧した直流電圧に変換するとともに、順変換部からの直流電流を制御する昇圧チョッパ部と、昇圧チョッパ部からの直流電力を交流電力に変換して巻線形誘導電動機の電源に回生するとともに、昇圧チョッパ部からの直流電圧を一定に制御する第１の逆変換部と、順変換部からの直流電圧を降圧した直流電圧に変換するとともに、順変換部からの直流電流を制御する降圧チョッパ部と、降圧チョッパ部からの直流電力を交流電力に変換して巻線形誘導電動機の電源に回生するとともに、降圧チョッパ部の出力電圧を一定に制御する第２の逆変換部と、昇圧チョッパ部の直流出力電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部の検出値が第５の基準値を超えた場合に巻線形誘導電動機の一次電圧に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部の運転を開始させるとともに、電圧検出部の検出値が第５の基準値より小さい第６の基準値以下になった場合に降圧チョッパ部の運転を停止させる判定部とを備え、かつ降圧チョッパ部の出力電圧の制御指令値＜昇圧チョッパ部の出力電圧の制御指令値としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のようにこの発明の請求項１によれば、昇圧チョッパ部の直流入力電圧を検出し、この検出値が第１の基準値を超えた場合に巻線形誘導電動機の一次電圧に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部の運転を開始する。このため、昇圧チョッパ部の入力電力の一部が降圧チョッパ部の出力側のバッテリ電源に吸収され、昇圧チョッパ部の直流出力電圧の上昇が抑制され、直流過電圧故障による停止は発生しない。又、このように、瞬時停電発生時の過剰エネルギにより制御・計装用バッテリ電源を充電することができるので、省エネルギが可能となる。
【００１１】
又、請求項２によれば、昇圧チョッパ部の直流出力電圧を検出し、この検出値が第３の基準値を超えた場合に巻線形誘導電動機の一次電圧に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部の運転を開始する。このため、昇圧チョッパ部の入力電力の一部が降圧チョッパ部の出力側のバッテリ電源に吸収され、昇圧チョッパ部の直流出力電圧の上昇が抑制され、直流過電圧故障による停止は発生しない。又、このように、瞬時停電発生時の過剰エネルギにより制御・計装用バッテリ電源を充電することができるので、省エネルギが可能となる。
【００１２】
請求項３によれば、昇圧チョッパ部の直流出力電圧を検出し、この検出値が第５の基準値を超えた場合に巻線形誘導電動機の一次電圧に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部の運転を開始する。このため、降圧チョッパ部を介して第２のインバータ部へも電力が流入し、復電時に電動機の二次回路に発生する電力が昇圧チョッパ部の出力電力及び降圧チョッパ部の出力電力に分割され、昇圧チョッパ部の直流出力電圧の上昇が抑制され、直流過電圧故障による停止は発生しない。又、昇圧チョッパ部及び降圧チョッパ部に吸収された直流電力はインバータ部を介して電動機の一次電源に還元されるので、省エネルギが可能となる。
【００１３】
又、請求項４によれば、請求項３と同様の効果を有するとともに、降圧チョッパ部の出力電圧の制御指令値＜昇圧チョッパ部の出力電圧の制御指令値としたので、第２のインバータ部の構成部品を低耐圧とすることができるとともに、温度上昇もほとんどなく、小形安価とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施最良形態１
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面とともに説明する。図１はこの発明の実施最良形態１による巻線形誘導電動機の速度制御装置の回路構成図を示し、１２は順変換部３からの直流入力電圧Ｅ２ｄｃが入力される降圧チョッパ部であり、降圧チョッパ部１２は直流電圧Ｅ２ｄｃを降圧した直流電圧に変換する。降圧チョッパ部１２はＩＧＢＴ１４、環流ダイオード１５、リアクトル１６及びダイオード１７とから構成され、その出力側には制御・計装用バッテリ電源１８が接続される。降圧チョッパ部１２は、ＩＧＢＴ１４がオンのときには、直流入力電圧Ｅ２ｄｃがリアクトル１６に加わり、ＩＧＢＴ１４がオフになると、リアクトル１６に蓄えられたエネルギが環流ダイオード１５を介して放出される。１９は昇圧チョッパ部４の直流入力電圧Ｅ２ｄｃを検出する電圧検出部であり、２０はこの検出値が第１の基準値を超えたか否か、及びこの検出値が第２の基準値以下に低下したか否かを判定する判定部である。ただし、直流入力電圧定格値Ｅ２ｄｃ＜第２の基準値＜第１の基準値＜直流出力電圧定格値Ｖｄｃ＜直流過電圧故障停止レベルである。又、第１及び第２の基準値を設けたのはヒステリシス特性を持たせるためである。その他の構成は従来と同様である。
【００１５】
上記構成において、電圧検出部１９は直流入力電圧Ｅ２ｄｃを検出し、この検出値が第１の基準値を超えない場合には、判定部２０は巻線形誘導電動機１の一次電圧Ｅ１に瞬時停電が発生していないと判定し、従来と同様の動作を行う。電圧検出部１９の検出において、検出値が第１の基準値を超えた場合には、判定部２０は誘導電動機１の一次電圧Ｅ１に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部１２のＩＧＢＴ１４のスイッチング制御を開始し、降圧チョッパ部１２の運転を開始する。従って、瞬時停電が発生して、昇圧チョッパ部４の直流入力電圧Ｅ２ｄｃが昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃより大きくなる前に、降圧チョッパ部１２が運転されるので、直流入力電力Ｐ２ｄｃのエネルギの一部が降圧チョッパ部１２のバッテリ電源１８に吸収され、直流出力電圧Ｖｄｃの上昇が抑制され、直流入力電圧Ｅ２ｄｃが直流出力電圧Ｖｄｃを超過することはなく、直流過電圧故障による停止は発生しない。万一、降圧チョッパ部１２の運転後にＥ２ｄｃ＞Ｖｄｃとなっても、直流入力電力Ｐ２ｄｃのエネルギは昇圧チョッパ部４の電解コンデンサ９と降圧チョッパ部１２のバッテリ電源１８とに分割されるので、直流出力電圧Ｖｄｃの上昇は抑制され、直流過電圧故障による停止は発生し難くなる。その後、電圧検出部１９は昇圧チョッパ部４の直流入力電圧Ｅ２ｄｃが第１の基準値より小さい第２の基準値以下に低下したことを検出したら、判定部２０は瞬時停電が終了したと判定し、降圧チョパ部１２の運転を停止させる。
【００１６】
以上のように、実施最良形態１によれば、昇圧チョッパ部４の直流入力電圧Ｅ２ｄｃを検出し、この検出値が第１の基準値を超えた場合には、巻線形誘導電動機１の一次電圧Ｅ１に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部１２の運転を開始する。このため、昇圧チョッパ部４の入力電力Ｐ２ｄｃの一部が降圧チョッパ部１２の出力側のバッテリ電源１８に吸収され、昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃの上昇が抑制され、直流過電圧故障による停止は発生しない。又、このように、瞬時停電発生時の過剰エネルギにより制御・計装用バッテリ電源１１８を充電することができるので、省エネルギが可能となる。
【００１７】
実施最良形態２
図２はこの発明の実施最良形態２による巻線形誘導電動機の速度制御装置の回路構成図を示し、１２は昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃが入力される降圧チョッパ部であり、直流電圧Ｖｄｃを降圧した直流電圧に変換する。降圧チョッパ部１２はＩＧＢＴ１４、環流ダイオード１５、リアクトル１６及びダイオード１７とから構成され、その出力側には制御・計装用バッテリ電源１８が接続される。降圧チョッパ部１２は、ＩＧＢＴ１４がオンのときには、直流出力電圧Ｖｄｃがリアクトル１６に加わり、ＩＧＢＴ１４がオフになると、リアクトル１６に蓄えられたエネルギが環流ダイオード１５を介して放出される。２１は昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃを検出する電圧検出部であり、２２はこの検出値が第３の基準値を超えたか否か、及びこの検出値が第４の基準値以下に低下したか否かを判定する判定部である。ただし、直流入力電圧定格値Ｅ２ｄｃ＜直流出力電圧定格値Ｖｄｃ＜第４の基準値＜第３の基準値＜直流過電圧故障停止レベルである。又、第３及び第４の基準値を設けたのは、ヒステリシス特性を持たせるためである。その他の構成は実施最良形態１と同様である。
【００１８】
上記構成において、電圧検出部２１は昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃを検出し、この検出値が第３の基準値を超えない場合には、判定部２２は巻線形誘導電動機１の一次電圧Ｅ１に瞬時停電が発生していないと判定し、従来と同様の動作を行う。電圧検出部２１の検出において、検出値が第３の基準値を超えた場合には、判定部２２は誘導電動機１の一次電圧Ｅ１に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部１２のＩＧＢＴ１４のスイッチング制御を開始し、降圧チョッパ部１２の運転を開始する。従って、瞬時停電が発生して、昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃが直流過電圧故障停止レベルより大きくなる前に、降圧チョッパ部１２が運転されるので、直流出力電力Ｐｄｃｉｎｖのエネルギの一部が降圧チョッパ部１２のバッテリ電源１８に吸収され、直流出力電圧Ｖｄｃの上昇が抑制され、直流過電圧故障による停止は発生しない。その後、電圧検出部２１は昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃが第３の基準値より小さい第４の基準値以下に低下したことを検出したら、判定部２２は瞬時停電が終了したと判定し、降圧チョッパ部１２の運転を停止させる。
【００１９】
以上のように、実施最良形態２によれば、昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃを検出し、この検出値が第３の基準値を超えた場合に巻線形誘導電動機１の一次電圧に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部１２の運転を開始する。このため、昇圧チョッパ部４の出力電力Ｐｄｃｉｎｖの一部が降圧チョッパ部１２の出力側のバッテリ電源１８に吸収され、昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃの上昇が抑制され、直流過電圧故障による停止は発生しない。又、このように、瞬時停電発生時の過剰エネルギにより制御・計装用バッテリ電源１８を充電することができるので、省エネルギが可能となる。なお、電圧検出部２１により昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃを検出するようにしたのは、直流入力電圧Ｅ２ｄｃより安定性があるからである。
【００２０】
実施最良形態３
図３はこの発明の実施最良形態３による巻線形誘導電動機の速度制御装置の回路構成図を示し、２３は順変換部３の直流出力側に昇圧チョッパ部４と並列に接続された降圧チョッパ部であり、ＩＧＢＴ１４、環流ダイオード１５、リアクトル１６、ダオード１７及び電解コンデンサ２４とから構成される。２５はＩＧＢＴ等により構成され、降圧チョッパ部２３の出力側に接続された第２のインバータ部（逆変換部）であり、その三相交流出力はインバータ用変圧器２６を介して第１のインバータ部１０の出力と同様に電動機１の一次電源である交流電源系統２へ還元される。又、第２のインバータ部２５は降圧チョッパ部２３の直流出力電圧Ｖｄｃ２を一定値に制御させながら常時運転させる。この直流出力電圧Ｖｄｃ２の制御指令値＜昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃ１と設定する。２７は昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃ１を検出する電圧検出部であり、２８はこの検出値が第５の基準値を超えたか否か、及びこの検出値が第６の基準値以下に低下したか否かを判定する判定部である。ただし、降圧チョッパ部２３の直流出力電圧Ｖｄｃ２の制御指令値＜昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃ１の制御指令値＜第６の基準値＜第５の基準値＜直流過電圧故障停止レベルである。その他の構成は上記各実施最良形態と同様である。又、第５及び第６の基準値を設けたのはヒステリシス特性を持たせるためである。
【００２１】
次に、上記構成の動作について説明する。巻線形誘導電動機１は交流電源系統２に接続され、一次電圧Ｅ１が加えられ、二次側は交流の二次電力Ｐ２、二次電圧Ｅ２及び二次電流Ｉ２となり、順変換部３は電動機１の交流の二次電力Ｐ２、二次電圧Ｅ２及び二次電流Ｉ２を直流電力Ｐ２ｄｃ、直流電圧Ｅ２ｄｃ及び直流電流Ｉ２ｄｃ１に変換する。昇圧チョッパ部４は直流電圧Ｅ２ｄｃを昇圧した直流電圧Ｖｄｃ１に変換するとともに、直流電流Ｉ２ｄｃ１をＩＧＢＴ５のスイッチング動作により制御する。一方、速度検出器６は電動機１の速度を検出し、速度検出値Nは速度設定値Nｒと共に昇圧チョッパ部４のＩＧＢＴ５のゲートに入力され、ＩＧＢＴ５をスイッチング制御する。第１のインバータ部１０はＩＧＢＴ等により昇圧チョッパ部４からの直流電力Ｐｄｃｉｎｖ１を三相交流電力Ｐａｃｉｎｖ１に変換し、インバータ用変圧器１１を介して電動機１の一次電源である交流電源系統２に還元する。又、インバータ部１０は昇圧チョッパ部４からの直流出力電圧Ｖｄｃ１を一定値に制御する。
【００２２】
降圧チョッパ部２３は順変換部３からの直流電圧Ｅ２ｄｃを降圧した直流電圧Ｖｄｃ２に変換するとともに、そのチョッパ電流Ｉ２ｄｃ２が一定値になるように制御される。従って、降圧チョッパ部２３の出力電力Ｐｄｃｉｎｖ２＝Ｖｄｃ２×Ｉ２ｄｃ２となり、この出力電力が第２のインバータ部２５に入力される。第２のインバータ部２５はこの直流出力電力Ｐｄｃｉｎｖ２を三相交流電力Ｐａｃｉｎｖ２に変換し、インバータ用変圧器２６を介して電動機１の交流電源系統２に還元する。インバータ用変圧器１１，２６から交流電源系統２に還元される回生電力の合計がＰｂとなる。又、第２のインバータ部２５も降圧チョッパ部２３の出力電圧Ｖｄｃ２が一定となるように制御し、Ｖｄｃ２の制御指令値よりＶｄｃ１の制御指令値を大きくする。
【００２３】
電圧検出部２７は昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃ１を常時監視し、この検出値が第５の基準値を超えない場合、判定部２８は電動機１の一次電圧Ｅ１に瞬時停電が発生していないと判定し、降圧チョッパ部２３の運転は停止する。従って、正常時には順変換部３から降圧チョッパ部２３への電力の流入はなく、降圧チョッパ部２３の出力電力Ｐｄｃｉｎｖ２＝０となり、従来と同様の動作が行われる。電圧検出部２７の検出において、検出値が第５の基準値を超えた場合には、判定部２８は誘導電動機１の一次電圧Ｅ１に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部２３のＩＧＢＴ１４のスイッチング制御を開始し、降圧チョッパ部２３の運転をチョッパ電流Ｉ２ｄｃ２の一定制御で開始する。このため、復電時に電動機１の二次電力Ｐ２が昇圧チョッパ部４の出力電力Ｐｄｃｉｎｖ１と降圧チョッパ部２３の出力電力Ｐｄｃｉｎｖ２とに分割され、昇圧チョッパ部４の出力電力Ｐｄｃｉｎｖ１が第１のインバータ部１０を介して電動機１の一次電源に回生されるとともに、降圧チョッパ部２３の出力電力Ｐｄｃｉｎｖ２が第２のインバータ部２５を介して電動機１の一次電源に回生され、昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃ１の上昇は抑制され、直流過電圧故障の発生は防止される。その後、電圧検出部２７は昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃ１が第５の基準値より小さい第６の基準値以下に低下したことを検出したら、判定部２８は瞬時停電が終了して復電直後の瞬時的な電動機１の二次過電圧発生が収まったと判定し、降圧チョッパ部２３の運転を停止させる。
【００２４】
以上のように、実施最良形態３によれば、昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃ１を検出し、この検出値が第５の基準値を超えた場合には巻線形誘導電動機１の一次電圧に瞬時停電が発生したと判定し、降圧チョッパ部２３の運転を開始する。このため、電動機１の二次電力Ｐ２が昇圧チョッパ部４の出力電力Ｐｄｃｉｎｖ１と降圧チョッパ部２３の出力電力Ｐｄｃｉｎｖ２とに分割されるので、昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃ１の上昇は抑制され、直流過電圧故障の発生は防止される。又、瞬時停電発生時の過剰エネルギを降圧チョッパ部２３及び第２のインバータ部２５を介して電動機１の一次電源に還元するので、省エネルギが可能となる。さらに、降圧チョッパ部２３の直流出力電圧Ｖｄｃ２の制御指令値＜昇圧チョッパ部４の直流出力電圧Ｖｄｃ１の制御指令値であるので、第２のインバータ部２５のＩＧＢＴ等の回路構成部品は、第１のインバータ部１０の回路構成部品と比べて低耐圧の部品で済む。又、降圧チョッパ部２３及び第２のインバータ部２５に電流が流れ、損失が発生するのは、瞬時停電発生直後のみであるので、これらの回路構成部品の温度上昇はほとんどない。このため、回路構成部品の冷却はほとんど不要であり、回路構成は小形安価で済む。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施最良形態１による巻線形誘導電動機の速度制御装置の回路構成図である。
【図２】この発明の実施最良形態２による巻線形誘導電動機の速度制御装置の回路構成図である。
【図３】この発明の実施最良形態３による巻線形誘導電動機の速度制御装置の回路構成図である。
【図４】従来の巻線形誘導電動機の速度制御装置の回路構成図である。
【図５】従来の昇圧チョッパ部の回路構成図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…巻線形誘導電動機
２…交流電源系統
３…順変換部
４…昇圧チョッパ部
９…電解コンデンサ
１０…逆変換部（第１の逆変換部、第１のインバータ部）
１２，２３…降圧チョッパ部
１８…制御・計装用バッテリ電源
１９，２１，２７…電圧検出部
２０、２２，２８…判定部
２５…第２の逆変換部（第２のインバータ部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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