(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電動機を定周波数電源で駆動開閉制御するための開閉器と、
出力が前記開閉器の出力側に接続された周波数変換器と、
この周波数変換器及び前記開閉器を制御する制御部と、
前記開閉器に流れる電流を検出する電流検出器と、
前記周波数変換器から前記定周波数電源へ駆動系を切換える条件を検出する同期切換検出器と
から構成され、
前記制御部は、
前記同期切換検出器からの信号に従い前記開閉器へ閉指令を出力したあと、
前記電流検出器によって検出された電流の絶対値またはその変化量が所定値以上になったとき、
前記周波数変換器の出力を遮断するようにしたことを特徴とする交流電動機の制御装置。
【請求項２】
交流電動機を定周波数電源で駆動開閉制御するための開閉器と、
出力が前記開閉器の出力側に接続された周波数変換器と、
この周波数変換器及び前記開閉器を制御する制御部と、
前記開閉器に流れる電流を検出する電流検出器と、
前記定周波数電源から前記周波数変換器へ駆動系を切換える条件を検出する同期切換検出器と、
前記定周波数電源の電圧および周波数を検出する電源電圧検出手段と
から構成され、
前記制御部は、
前記同期切換検出器からの信号に従い前記開閉器へ開指令を出力したあと、
前記電流検出器が検出した電流の絶対値またはその変化量が所定値以下になったとき、
前記周波数変換器の出力を開始するようにすると共に、
前記電源電圧検出手段で検出した３相の電源電圧を、直交する２軸の電源電圧ベクトルに変換する手段と、
前記電流検出器で検出した電流値を、前記交流電動機の励磁電流（ｄ軸電流）成分とこれに直交するトルク電流（ｑ軸電流）成分に分解する３相ｄｑ変換手段と、
前記定周波数電源で前記交流電動機を駆動中の前記交流電動機の電流値から前記交流電動機の負荷状態を推定し、この演算結果により前記周波数変換器が出力を開始するときの制御初期状態を決定する演算手段と
を備え、
前記演算手段は、
前記電流検出器で検出した電流値から、前記交流電動機のすべりおよび回転速度を推定し、
前記回転速度を周波数変換器の速度制御基準の初期値とし、
前記ｑ軸電流を、前記周波数変換器のトルク電流基準の初期値とし、且つ
前記ｄ軸電流及びｑ軸電流から、前記電源電圧ベクトルの位相を補正し、前記周波数変換器の出力電圧の初期値とすることを特徴とする交流電動機の制御装置。
【請求項３】
前記演算手段は、
前記電流値の一次関数で交流電動機の負荷量を推定する機能を有することを特徴とする請求項２に記載の交流電動機の制御装置。
【請求項４】
前記演算手段は、
前記電流検出器で検出した電流値の１次関数によって、前記交流電動機のトルク電流及びこれに比例するすべりを推定し、
前記電源周波数から前記すべりを減算することにより、前記交流電動機の回転速度を推定し、前記周波数変換器の速度制御基準の初期値とするようにしたことを特徴とする請求項２に記載の交流電動機の制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記電流検出器で検出した電流値を、前記交流電動機の励磁電流（ｄ軸電流）成分とこれと直交するトルク電流（ｑ軸電流）成分に分解する３相ｄｑ変換手段を有し、
前記演算手段は、
前記トルク電流から、前記交流電動機のすべりを推定し、
前記電源周波数から前記すべりを減算することにより、前記交流電動機の回転速度を推定し、前記周波数変換器の速度制御基準の初期値とするようにしたことを特徴とする請求項２に記載の交流電動機の制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記電流検出器で検出した電流値を、前記交流電動機の励磁電流（ｄ軸電流）成分とこれと直交するトルク電流（ｑ軸電流）成分に分解する３相ｄｑ変換手段を有し、
前記演算手段は、
前記ｄ軸電流及びｑ軸電流並びに前記交流電動機の内部定数及び電源周波数から、前記定周波数電源で前記交流電動機が駆動されているときの前記交流電動機のｄｑ軸上の電動機端子電圧ベクトルを推定し、
前記電源電圧と前記電動機端子電圧ベクトルとが一致するように、ｄｑ軸位相基準を補正し、
前記交流電動機のｄｑ軸端子電圧ベクトルを３相変換して前記周波数変換器の出力電圧の初期値とするようにしたことを特徴とする請求項２に記載の交流電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定周波数電源による交流電動機の駆動と周波数変換器による交流電動機の駆動とを選択的に切換えることが可能な交流電動機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インバータなどの周波数変換器で交流電動機を駆動する場合、商用電源あるいは非常用の定周波数電源からも選択的に切換えて駆動できるようにシステムを構成する場合が多い。これは、インバータの保守のため、あるいはインバータで可変速駆動するより定周波数電源から直接駆動した方がシステム効率が良くなる運転モードに対応するためなどのニーズによるものである。
【０００３】
このように、インバータ駆動から商用電源駆動に運転を切換えたり、逆に商用電源駆動からインバータ駆動に運転を切換えたりする場合、切換時の過渡現象によって突入電流が過大となったり、また電動機の速度が低下してしまったりする問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するため、駆動系の切換時に、商用電源の周波数及び位相にインバータの出力を同期させ、この同期検出信号で切換を行う交流電動機の制御装置が提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−８３９８９号公報（第４−５頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示された交流電動機の制御装置では、インバータが電流形インバータの場合には問題がなかったが、近年多用されるようになってきた、電圧形インバータの場合はその適用が困難であった。この理由を以下に述べる。
【０００６】
交流電動機への電力の供給をインバータから商用電源へ切換える場合や、逆に商用電源からインバータへ切換える場合は、前述の通り商用電源とインバータの電圧位相、電圧振幅、電圧周波数とを一致させる必要がある。これらが一致しない場合は、商用電源とインバータが持つインピーダンスと電圧差で決まる電流が流れてしまう。電流形インバータでは、インバータの持つインピーダンスが大きいため、商用電源とインバータの電圧位相、電圧振幅、電圧周波数が完全に一致しなくとも、過度の電流が流れることは無かった。また、商用電源とインバータが並列駆動する期間も電流形インバータの場合は定電流源として動作するために、電流を一定に制御することができる。
【０００７】
一方、インバータが電圧形で構成された場合は、商用電源とインバータの電圧位相、電圧振幅、電圧周波数に僅かなずれが生じても、インバータの出力インピーダンスが小さいために、過大な電流が流れてしまい、保護動作により装置が停止するという問題が発生する。また、商用電源とインバータが並列駆動する期間も、電流は一定に制御されず、やはり、過大な電流が流れ保護動作により装置が停止するという問題が発生する。
【０００８】
特に大容量の駆動系では、切換のための開閉器の主接点の動作が遅くなり、また開閉器の主接点の開／閉のアンサー信号が遅れるので、従来の技術では並列期間が長くなり、過電流が流れる恐れが増大する。
【０００９】
これを防止するために、電圧形インバータを適用する場合は、電圧形インバータの出力
に大容量のリアクトルを設ける必要が有るが、装置の大型化やコストの上昇を来たした。
【００１０】
また、これを防止する他の方法として、商用電源から電圧形インバータまたは、その逆への切換時において、並列運転期間を設けずに、商用電源と電圧形インバータを共にオフして行なうことが考えられる。しかし、この場合は、切換時に交流電動機の速度が低下してしまうという別の問題が発生する。
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑み為されたもので、その目的は、同期切換に要する過渡期間を最短化し、確実に同期切換を行うことが可能な交流電動機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の第1の発明である交流電動機の制御装置は、交流電動機を定周波数電源で駆動開閉制御するための開閉器と、出力が前記開閉器の出力側に接続された周波数変換器と、この周波数変換器及び前記開閉器を制御する制御部と、前記開閉器に流れる電流を検出する電流検出器と、前記周波数変換器から前記定周波数電源へ駆動系を切換える条件を検出する同期切換検出器とから構成され、前記制御部は、前記同期切換検出器からの信号に従い前記開閉器へ閉指令を出力したあと、前記電流検出器によって検出された電流の絶対値またはその変化量が所定値以上になったとき、前記周波数変換器の出力を遮断するようにしたことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の第２の発明は、交流電動機を定周波数電源で駆動開閉制御するための開閉器と、出力が前記開閉器の出力側に接続された周波数変換器と、この周波数変換器及び前記開閉器を制御する制御部と、前記開閉器に流れる電流を検出する電流検出器と、前記定周波数電源から前記周波数変換器へ駆動系を切換える条件を検出する同期切換検出器と、前記定周波数電源の電圧および周波数を検出する電源電圧検出手段とから構成され、前記制御部は、前記同期切換検出器からの信号に従い前記開閉器へ開指令を出力したあと、前記電流検出器が検出した電流の絶対値またはその変化量が所定値以下になったとき、前記周波数変換器の出力を開始するようにすると共に、前記電源電圧検出手段で検出した３相の電源電圧を、直交する２軸の電源電圧ベクトルに変換する手段と、前記電流検出器で検出した電流値を、前記交流電動機の励磁電流（ｄ軸電流）成分とこれに直交するトルク電流（ｑ軸電流）成分に分解する３相ｄｑ変換手段と、前記定周波数電源で前記交流電動機を駆動中の前記交流電動機の電流値から前記交流電動機の負荷状態を推定し、この演算結果により前記周波数変換器が出力を開始するときの制御初期状態を決定する演算手段を備え、前記演算手段は、前記電流検出器で検出した電流値から、前記交流電動機のすべりおよび回転速度を推定し、
前記回転速度を周波数変換器の速度制御基準の初期値とし、前記ｑ軸電流を、前記周波数変換器のトルク電流基準の初期値とし、且つ前記ｄ軸電流及びｑ軸電流から、前記電源電圧ベクトルの位相を補正し、前記周波数変換器の出力電圧の初期値とすることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、インバータと商用電源を併設して交流電動機を駆動し、その同期切換を行うとき、商用電源の電流を検出し、この信号を活用することにより、同期切換に要する過渡期間を最短化し、確実に同期切換を行うことが可能な交流電動機の制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施例１について図１を参照して説明する。図１は本発明に係る交流電動機の制御装置の回路構成図である。
【００１７】
商用電源１は、開閉器２を介して交流電動機３を駆動する。インバータ５は出力側に設けたリアクトル４を介し、交流電動機３を駆動する。交流電動機３と開閉器２の間に電流検出器８を設けて電源電流の検出を行い制御回路６の入力としている。制御回路６はインバータ５の運転を制御すると共に開閉器２の開閉制御指令（投入／開放指令）を出力する。また同期検出回路７は商用電源１の周波数／位相と、インバータ５の周波数／位相の一致条件を検出し、同期切換のタイミング指令を制御回路６に与える。尚、インバータ５は商用電源１から給電されるのが普通であるが、必ずしもそうとは限らないので、商用電源１との結線を図示していない。
【００１８】
いま、インバータ５で交流電動機３を駆動していた状態から商用電源１で駆動する状態に切換える場合を考える。
【００１９】
同期検出回路７からの同期切換指令を受け、制御回路６は、開閉器２を投入するとともに、電流検出器８に電流が流れ始めたとき、この電流を検出して即座にインバータ５の出力を遮断するようにする。
【００２０】
即ち、同期検出回路７からの同期切換指令を受けて開閉器２の主接点が閉じる前は、交流電動機３への電力は、インバータ５から供給されるため、電流検出器８に流れる電流は０であるが、一旦、開閉器２の主接点が閉じると、商用電源１とインバータ５間の電圧差と夫々のインピーダンスとで決まる電流が流れるため、この電流を検出することにより、開閉器２の補助接点のアンサー信号よりも早く、主接点が閉じたことを検出することができ、並列駆動する期間を最短にできる。
【００２１】
インバータ５の出力の遮断は、インバータ５を構成するパワーデバイスへのゲートブロック信号による。尚、外乱ノイズの影響を除去するために、開閉器２へ投入指令が与えられてからの電流の増加分がある閾値を超えたときに、出力を遮断するようにしても、同様の効果が得られる。
【００２２】
尚、図１では、インバータ５の出力にリアクトル４を接続した例を示したが、インバータ５の出力インピーダンスが大きい場合は、並列駆動時の突入電流を抑えるの為リアクトル４を接続しなくても良い。
【００２３】
また、図１では、交流電動機３が１台の場合を記したが、２台以上の交流電動機を接続する場合でも、商用電源１の電流を夫々の交流電動機の電流若しくは合算した電流を用いれば、同様の効果が得られる。
【００２４】
次に、交流電動機３への電力の供給を商用電源１からインバータ５へ切換える場合について説明する。
【００２５】
この場合は、図１において、同期検出回路７の信号により、制御回路６は開閉器２に開指令を送り、この結果電流検出器８に流れる電流が無くなったとき、インバータ５の出力を開始する。
【００２６】
即ち、交流電動機３への電力の供給を商用電源１からインバータ５へ切換える場合、開閉器２の主接点が開く前は、交流電動機３への電力の供給は、商用電源１から行われるため、電流検出器８には交流電動機３の負荷に応じた電流が流れるが、一旦、開閉器２の主接点が開けば、電流が遮断される。従って、この電流の減衰を検出することにより、開閉器２の補助接点アンサー信号よりも早く、主接点が開いたことが検出できる。これにより、交流電動機３への電力供給の瞬断期間を最短にすることができ、速度の落ち込みを最小にすることができる。尚、外乱ノイズの影響を除去するために、制御回路６が開閉器２に開指令を送ったあとの電流の変化分がある閾値を下回ったときに、インバータ５の出力を開始するようにしても、上記と同様の効果が得られる。
【００２７】
以上の説明では、交流電動機３を１台接続した場合を記したが、２台以上の交流電動機を接続する場合も、商用電源１の電流を夫々の交流電動機の電流若しくは合算した電流を用いれば、同様の効果が得られる。
【実施例２】
【００２８】
本発明の実施例２ついて図２及び図３を用いて説明する。図２は、本発明の実施例２に係る交流電動機の制御装置の回路構成図である。
【００２９】
この実施例２の各部について、図１の実施例１に係る交流電動機の制御装置の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この実施例２が実施例１と異なる点は、制御回路６を制御回路６Aに変更し、その入力信号に電源電圧信号及びＩＮＶ（インバータ）電流信号を追加した点である。
【００３０】
制御回路６Ａのブロック構成図を図３に示す。
【００３１】
まず、通常のインバータ運転時の構成及び動作について説明する。通常は外部から与えられる速度基準を速度レート回路９により、内部速度基準ωｒ＊に変換する。インバータ５の出力電流であるＩＮＶ電流信号を、３相／ｄｑ変換器１０によって、励磁電流Ｉｄ及びトルク電流Ｉｑに変換する。
【００３２】
次にトルク電流Ｉｑを交流電動機３の２次時定数Ｔ２で除算して交流電動機３のすべりωｓを演算し、このすべりωｓと内部速度基準ωｒ＊を加算して交流電動機３の１次周波数ω０を得る。更に、この１次周波数ω０を用いて磁束Φに比例した誘起電圧Ｅ２ｑを得る。
【００３３】
また、交流電動機３の１次抵抗及び漏れインダクタンスで決まる電圧インピーダンスドロップ演算器１１によって、前述のｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑから、ｄ軸及びｑ軸上の電圧ドロップを夫々演算する。そしてｄ軸分ドロップを、交流電動機のｄ軸端子電圧基準Ｖｄ＊とし、ｑ軸分電圧ドロップと、交流電動機３の誘起電圧Ｅ２ｑを加算したものを、交流電動機３のｑ軸端子電圧基準Ｖｑ＊とする。これらｄ軸及びｑ軸上の端子電圧基準Ｖｄ＊及びＶｑ＊を、ｄｑ／３相変換器１２によって３相に変換し、各相の端子電圧基準を求める。
【００３４】
次に、商用電源１の電源電圧信号及び電源電流信号を用いたときの構成及び動作について説明する。商用電源１で交流電動機３を駆動するときの運転指令を商用電源運転中とし、この信号があるときは、３相／ｄｑ変換器１０への入力電流信号を、ＩＮＶ電流信号から電源電流信号に切換えて運転する。
【００３５】
また、電源電圧信号を、電源電圧・周波数検出回路１３に入力し、電源周波数ω０を得、この電源周波数ω０から、電源電流のｑ軸電流Ｉｑから演算されたすべりωｓを減算し、内部速度基準ωｒ＊を得る。インバータ５の出力電圧基準Ｖｄ＊及びＶｑ＊についても、これらのｑ軸電流Ｉｑ及び内部速度基準ωｒ＊を用いて得ることができる。
【００３６】
このように、商用電源１から、インバータ５への切換を行う前に、交流電動機３の内部状態を、商用電源１の電源電流信号及び電源電圧信号等の状態信号により予め測定しておき、これらの状態を、切換時のインバータ５の制御の初期値に用いることにより、制御の移行をスムースにし、交流電動機３の速度低下等の過渡変動を最小限に抑えることができる。
【００３７】
尚、以上の説明では交流電動機３を１台接続した場合を記したが、２台以上の交流電動機を接続する場合も、商用電源１の電流を夫々の交流電動機の電流若しくは合算した電流を用いれば、同様の効果が得られる。
【実施例３】
【００３８】
本発明の実施例３について図４及び図５を参照して説明する。図４は、本発明の実施例
３に係る交流電動機の制御装置の回路構成図である。
【００３９】
この実施例３の各部について、図２の実施例２に係る交流電動機の制御装置の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この実施例３が実施例２と異なる点は、制御回路６Ａを制御回路６Ｂに変更した点である。
【００４０】
制御回路６Ｂのブロック構成図を図５に示す。この実施例３の各部について、図３の実施例２に係る交流電動機の制御装置の制御回路のブロック構成図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この実施例３が実施例２と異なる点は、商用電源運転中に、商用電源１の電源電流信号を３相／ｄｑ変換器１０に入力するのではなく、この電源電流信号を、新たに追加したトルク電流演算器１４に与えてトルク電流ｉｑに変換し、運転切換時にトルク電流ｉｑを直接切換えるように構成した点である。
【００４１】
一般に交流電動機は、その負荷特性から、３相電流を整流した電流絶対値から、そのトルク分の電流を推定することができる。
【００４２】
すなわち、無負荷時の電流をＩ１０、そのときのトルク電流をＩｑ０、同一駆動周波数における全負荷時電流をＩ１L、そのときのトルク電流をＩｑLとすれば、同一駆動周波数における負荷電流Ｉ１の時のトルク電流Ｉｑは、
Ｉｑ＝Ｉｑ０＋〔（ＩｑL−Ｉｑ０）／（Ｉ１L−Ｉ１０）〕×（Ｉ１−Ｉ１０）
で近似可能であり、簡単な一次関数で、トルク電流を演算することができる。
【００４３】
このようにしてトルク電流ｉｑが得られるので、トルク電流と比例するすべりも得られる。そして、実施例２の場合と同様に、商用電源１から、インバータ５への駆動系の切換において、交流電動機３の内部状態を、商用電源１の電源電流及び電源電圧を用いて予め測定しておき、これらの状態を、インバータ５の制御の初期値に用いることにより、交流電動機３の速度低下等の過渡変動を最小限に抑えることができる。
【実施例４】
【００４４】
本発明の実施例４について図６及び図７を参照して説明する。図６は、本発明の実施例４に係る交流電動機の制御装置の回路構成図である。
【００４５】
この実施例４の各部について、図２の実施例２に係る交流電動機の制御装置の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この実施例４が実施例２と異なる点は、制御回路６Ａを制御回路６Cに変更した点である。
【００４６】
制御回路６Ｃのブロック構成図を図７に示す。この実施例４の各部について、図３の実施例２に係る交流電動機の制御装置の制御回路のブロック構成図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この実施例４が実施例２と異なる点は、交流電動機３の端子電圧基準を、速度レギュレータ１５並びに、電流レギュレータ１６Ａ及び１６Ｂを用いて演算するように構成した点、また交流電動機速度を、速度推定器１７で推定するようにした点、また電源電圧とインバータ電圧の位相を調整制御する位相レギュレータ１８を設けた点である。
【００４７】
まず、通常のインバータ運転時の構成及び動作について説明する。通常は外部から与えられる速度基準を速度レート回路９によって、内部速度基準ωｒ＊に変換する。また、インバータ５の出力電流であるＩＮＶ電流信号を、３相／ｄｑ変換器１０によって励磁電流Ｉｄ及びトルク電流Ｉｑに変換する。
【００４８】
内部速度基準ωｒ＊に対し、後述する電動機速度推定量が一致するように、速度レギュ
レータ１５によってトルク電流基準Ｉｑ＊を設定する。このトルク電流基準Ｉｑ＊と、設定された励磁電流基準Ｉｄ＊に対し、前述のトルク電流Ｉｑと励磁電流Ｉｄとが一致するように、夫々電流レギュレータ１６Ａ及び１６Ｂによって端子電圧基準Ｖｄ＊及びＶｑ＊を調整する。
【００４９】
また速度推定器１７では、ｄ軸電流基準ｉｄ＊及びｑ軸電流基準ｉｑ＊を用いて交流電動機３のインピーダンスドロップを演算する。この結果ｄ軸端子電圧基準Ｖｄ＊及びｑ軸端子電圧基準Ｖｑ＊が得られ、これらを用いて交流電動機３の内部起電力Ｅ２ｑを演算し、内部起電力Ｅ２ｑを、磁束で割り算して交流電動機３の推定速度ωｒを求める。
【００５０】
次に、商用電源１で、交流電動機３を駆動しているときの構成と動作について説明する。この場合は、実施例２の場合と同様、電源電流信号が、３相／ｄｑ変換器１０に入力され、変換されたトルク電流Ｉｑを速度レギュレータ１５にプリセットし、トルク基準Ｉｑ＊をトルク電流Ｉｑで初期化する。
【００５１】
また、電源電圧・周波数検出回路１３によって求められた電源周波数ω０から、前述のトルク基準Ｉｑ＊から演算で求められたすべりωｓを減算して内部速度基準ωｒを求め、内部速度基準ωｒ＊を内部速度基準ωｒで初期化する。
【００５２】
更に、位相レギュレータ１８は、ｄ軸側の電流レギュレータ１６Ａの出力であるｄ軸端子電圧基準Ｖｄ＊が、電源電圧・周波数検出回路１３で検出したｄ軸端子電圧Ｖｄと一致するように制御し、その出力でｄｑ軸位相基準θを補正する。また電源電圧・周波数検出回路１３で検出したｑ軸端子電圧Ｖｑをｑ軸側の電流レギュレータ１６Ｂの初期値とする。このようにして得られたｄ軸及びｑ軸上の端子電圧基準Ｖｄ＊及びＶｑ＊を、ｄｑ／３相変換器１２によって３相に変換し、各相の端子電圧基準を求める。
【００５３】
このようにすれば、商用電源１から、インバータ５への駆動系の切換えにおいて、交流電動機３の内部状態を、商用電源１の電源電流及び電源電圧を用いて予め測定しておき、これらの状態を、インバータ５の制御回路６Ｃの制御パラメータの初期値に用いることが可能となり、従って、交流電動機３の速度低下等を過渡変動を最小限に抑えることができる。
【実施例５】
【００５４】
本発明の実施例５について図８及び図９を参照して説明する。図８は、本発明の実施例５に係る交流電動機の制御装置の回路構成図である。
【００５５】
この実施例５の各部について、図６の実施例４に係る交流電動機の制御装置の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この実施例５が実施例４と異なる点は、制御回路６Ｃを制御回路６Ｄに変更した点である。
【００５６】
制御回路６Ｄのブロック構成図を図９に示す。この実施例５の各部について、図７の実施例４に係る交流電動機の制御装置の制御回路のブロック構成図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この実施例５が実施例４と異なる点は、商用電源運転中には、商用電源１の電源電流信号を３相／ｄｑ変換器１０に入力するのではなく、この電源電流信号をトルク電流演算器１４を用いてトルク電流ｉｑに変換し、運転切換時にトルク電流ｉｑを直接切換えるように構成した点である。
【００５７】
実施例３で説明したように、トルク電流分を線形近似推定することが可能であるから、図９に示した構成を採用することにより、商用電源１から、インバータ５への運転切換えを、スムースに行うことができ、交流電動機３の速度低下等の過渡変動を最小限に抑えることができる。
【実施例６】
【００５８】
本発明の実施例６について図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は、本発明の実施例６に係る交流電動機の制御装置の回路構成図である。
【００５９】
この実施例６の各部について、図６の実施例４に係る交流電動機の制御装置の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この実施例６が実施例４と異なる点は、制御回路６Ｃを制御回路６Ｅに変更した点、また新たに設けられた速度検出器１９の速度信号を制御回路６Ｅの入力とするようにした点である。
【００６０】
制御回路６Ｅのブロック構成図を図９に示す。この実施例６の各部について、図７の実施例４に係る交流電動機の制御装置の制御回路のブロック構成図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この実施例６が実施例４と異なる点は、速度推定器１７を省き、速度推定信号に代えて速度検出器１９で検出された実際の速度信号を用いるようにし、速度レート回路９の初期設定をこの速度信号によって行うようにした点と、商用電源１で交流電動機３を駆動しているとき、商用電源１の周波数を、インバータ３の周波数の初期値に設定するようにした点である。
【００６１】
商用電源１からインバータ５への運転切換時に、速度検出器１９からの実際の速度信号によって内部速度基準ωｒ＊を初期化すれば、推定誤差の少ない切換が可能になる。
【００６２】
このように、外部に速度検出器１９を持つ構成においても、交流電動機３の内部状態を推定することにより、商用電源１から、インバータ５への運転切換えを、スムースに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る交流電動機の制御装置の実施例１を示す回路構成図。
【図２】本発明に係る交流電動機の制御装置の実施例２を示す回路構成図。
【図３】本発明の実施例２における制御回路のブロック構成図。
【図４】本発明に係る交流電動機の制御装置の実施例３を示す回路構成図。
【図５】本発明の実施例３における制御回路のブロック構成図。
【図６】本発明に係る交流電動機の制御装置の実施例４を示す回路構成図。
【図７】本発明の実施例４における制御回路のブロック構成図。
【図８】本発明に係る交流電動機の制御装置の実施例５を示す回路構成図。
【図９】本発明の実施例５における制御回路のブロック構成図。
【図１０】本発明に係る交流電動機の制御装置の実施例６を示す回路構成図。
【図１１】本発明の実施例６における制御回路のブロック構成図。
【符号の説明】
【００６４】
１  商用電源
２  開閉器
３  交流電動機
４  リアクトル
５  インバータ
６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅ  制御回路
７  同期検出回路
８  電流検出器
９  速度レート回路
１０  ３相／ｄｑ変換器
１１  電圧インピーダンスドロップ演算器
１２  ｄｑ／３相変換器
１３  電源電圧・周波数検出回路
１４  トルク電流演算器
１５  速度レギュレータ
１６Ａ、１６Ｂ  電流レギュレータ
１７  速度推定器
１８  位相レギュレータ
１９  速度検出器
【図１】
0004651074.tif 000002
【図２】
0004651074.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0004651074.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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