JPH0561879B2

JPH0561879B2 -

Info

Publication number: JPH0561879B2
Application number: JP58067887A
Authority: JP
Inventors: Maachin Esupiritsuji Hooru; Ringusei Ripitsuto Deebitsuto; Chesuta Tatsupa Riirando
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1982-04-28
Filing date: 1983-04-19
Publication date: 1993-09-07
Also published as: JPS58212396A; US4426611A; CA1194545A

Description

【発明の詳細な説明】先行出願との関係この出願は、この出願の出願人に譲渡された下
記の特許出願と関係を有する。

1981年９月８日にポールM.エスピリツジの名
前で出願された発明の名称「サイリスタ電力変換
器を同期させる為の線路間電圧の再生」と云う米
国特許出願通し番号第300200号。

1981年12月23日にデービツトL.リピツト他の名
前で出願された発明の名称「負荷転流形インバー
タに対する磁束饋還点弧制御」と云う米国特許出
願通し番号第333933号。

1981年12月23日にジヨンD.ダトリ他の名前で
出願された発明の名称「負荷転流形インバータ駆
動装置に対する交差結合電流調整器」と云う米国
特許出願通し番号第333928号。

1981年11月19日にリーランドC.タツパの名前で
出願された発明の名称「負荷転流形インバータに
対する端子電圧限界調整器」と云う米国特許出願
通し番号322741号。

1982年１月29日にリーランドC.タツパの名前で
出願された発明の名称「負荷転流形インバータに
対する電流制限装置」と云う米国特許出願通し番
号第343916号、及び 1982年４月にB.ポール．シヨース他の名前で
出願された発明の名称「負荷転流形インバータ電
動機駆動装置に於けるインバータ多重制御様式の
間の切換え」と云う米国特許出願通し番号第
364453号（出願人控え番号21−DSH−2573）。

発明の背景この発明は全般的にサイリスタ電力変換装置の
点弧回路に関する。更に具体的に云えば、多相交
流源から給電される多相同期電動機を含む負荷転
流形インバータを用いた交流電動機駆動装置の動
作を制御する改良された手段に関する。

多相交流源から交流電動機の様な負荷に電力を
供給するいろいろな形式の変換器に利用される制
御整流器の導電を制御する為に、多くの回路並び
に装置が知られている。或る程度は、使われる整
流器の種類が、使う制御形式を左右するが、これ
までのところ、今日実際に使われている最も普通
の制御整流器は、シリコン制御整流器SCR形の
サイリスタであり、これは順方向バイアス電圧が
印加されると同時に、ゲート電極に信号が印加さ
れたことによつて導電し、陽極電流がサイリスタ
を導電状態に保つのに必要な値より低くなるま
で、その後も導電状態にとゞまる。

サイリスタを用いる電動機制御装置は従来アナ
ログ制御方式を用いて構成されており、その典型
的な例として米国特許第4230979号があるが、デ
イジタル形制御方式にも関心が向けられる様にな
り、現在も関心が払われていて、その例として米
国特許第3601674号、同第4263557号、及び同第
4276505号がある。

前掲米国特許出願には、負荷転流形インバータ
を用いた電動機駆動装置のいろいろな改良が記載
されており、以下の詳しい説明から明らかになる
様に、そういう改良もこの発明に取入れてある。

アンログ形又はデイジタル形の何れの装置であ
つても、サイリスタ・ブリツジ変換器を利用した
位相制御装置では、どんな場合も、種々のサイリ
スタの導電を制御するのに使われる主な帰還信号
が交流端子電圧である。典型的には、仮想の中性
点を基準とした交流各相電圧を用いて線路間端子
電圧を発生し、線路間電圧の積分によつて得られ
る準磁束波形から、同期信号が発生される。こう
いう準磁束波形は、一定周波数の源側変換器並び
に可変周波数の負荷側変換器の両方を制御する為
に使われる。この制御形式を用いる交流電動機駆
動装置では、可変の負荷トルクが存在する時、速
度の調整及び制御もする必要がある。更に、利用
し得る基本的な制御パラメータは、源側並びに負
荷側の変換器を構成しているサイリスタ・セルに
対する点弧時刻の選択に制限されており、従つ
て、通常の制御様式は、電動機の力率を最大にす
る様な形で、負荷側変換器のセルを点弧すると共
に、所要のトルクを発生するのに必要な電流を維
持するのに必要な電圧を発生する様に、源側変換
器のセルを点弧することである。

発明の概要従つて、この発明の目的は、交流多相電動機駆
動装置に対する改良された制御装置を提供するこ
とである。

別の目的は負荷転流形インバータを用いた同期
電動機駆動装置を制御する改良された装置を提供
することである。

この発明の別の目的は12パルス式負荷転流形イ
ンバータを用いた同期電動機駆動装置を提供する
ことである。

上記並びにその他の目的が多相同期電動機の様
な交流負荷に給電する制御装置によつて達成され
る。更に特定して云うと、交流負荷は少なくとも
２組の３組（3φ）巻線を持つ電動機であつて各
組の巻線は電気角の60゜を３相巻線の組の数で除
した値だけ相互にずれている。この為、２組の場
合、その変位は電気角で30゜である。３相巻線の
各組は、直流リンクによつて結合された源側変換
器及び負荷側変換器を含む、独立に作用し得る電
力供給チヤンネル（６パルス式負荷転流形インバ
ータ駆動装置）によつて給電される。源側変換器
及び負荷側変換器は、速度調整器によつて発生さ
れたトルク指令信号に応答する電流調整器並びに
負荷角調整器に夫々従つて作動される。２つの電
力供給チヤンネルが別々のチヤンネル制御手段で
同時に動作する。これらのチヤンネル制御手段は
互いに略独立であるが、好ましいと考えられる１
実施例では、速度調整器及び電動機端子過電圧調
整器が交差結合されていて、各チヤンネルのトル
ク指令及び電動機端子電圧を釣合せながらも、一
方の電力供給チヤンネルが何等かの理由で動作し
ない場合、他方の電力供給チヤンネルによつて電
動機が引続いて運転される様にする。この制御装
置はハードウエアの形で構成することができる
が、この発明はマイクロコンピユータ装置のソフ
トウエアで構成することが好ましい。

この発明の要旨は特許請求の範囲に記載してあ
るが、この発明は以下図面について説明する所か
ら、更によく理解されよう。

好ましい実施例の記載この発明を詳しく説明する前に、多相交流電動
機１０に結合された「12パルス式」負荷転流形イ
ンバータを用いた駆動装置に関係するこの発明の
主な特徴を説明する為に、第１図を参照する。装
置は２つの別々の３相（3φ）駆動チヤンネルＡ
及びＢに含まれる２つの「６パルス式」負荷転流
形インバータ駆動装置で構成される。電動機１０
が電気角で互いに30゜ずれた２組の固定子巻線を
持つている。第１組の巻線は３つの巻線１２ａ，
１４ａ，１６ａで構成され、これが接続点１８で
Ｙ結線になつていて、末端端子A₁，B₁，C₁を有
する。第２組の巻線が巻線１２ｂ，１４ｂ，１６
ｂで構成され、これらが接続点２０でＹ形式に共
通接続され、末端端子A₂，B₂，C₂を持つている。

第１図に示す様に、電動機駆動チヤンネルＡ
が、誘導子２６を含む直流リンク回路によつて互
いに結合された源側変換器２２及び負荷側変換器
２４を含む。源側変換器２２が60Hzの３相（3φ）
交流電源の線路端子L₁，L₂，L₃に結合されるこ
とが示されており、源側電圧の相対的な位相は
0゜，120゜及び240゜である。源側変換器２２が３相
交流電力を可変の直流電流源に変換する様に作用
し、この源が誘導子２６を含む直流リンク回路を
介して負荷側変換器２４に結合され、この負荷側
変換器が大きさ並びに周波数が可変の交流電流を
発生し、それが３相の線路をLa₁，Lb₁，Lc₁を介
して電動機１０に供給される。両方の変換器２
２，２４は図に示してないが、周知の位相制御形
サイリスタ・ブリツジ回路によつて構成され、そ
の導電が点弧制御回路２８，３０によつて制御さ
れる。これらの点弧制御回路が、電流調整器３２
及び点弧角調整器３４の出力によつて夫々制御さ
れる。

同様に、チヤンネルＢが誘導子４６を含む第２
の直流リンク回路を介して結合された源側変換器
４２及び負荷側変換器４４を含む。電動機巻線１
２ｂ，１４ｂ，１６ｂは電動機巻線１２ａ，１４
ａ，１６ａよりも電気角で30゜遅れているから、
源側変換器４２に印加される電圧が線路端子L₄，
L₅，L₆に接続され、線路端子L₁，L₂，L₃に接続
された対応する源側変換器２２の電圧より遅れる
ことが好ましいが、必ずそうしなくてもよい。負
荷側変換器４４が大きさ並びに周波数が可変の別
個の交流電流を、３相線路La₂，Lb₂，Lc₂を介し
て電動機巻線１２ｂ，１４ｂ，１６ｂに供給す
る。源側変換器４２のサイリスタは点弧回路４８
の動作によつて点弧され、負荷側変換器４４のサ
イリスタは点弧回路５０によつて導電させられ
る。チヤンネルＡと同じく、電流調整器５２が点
弧回路４８の動作を制御し、点弧角調整器５４が
点弧回路５０を制御する。

第１図に示す様に、各々の駆動チヤンネルＡ及
びＢは、それ自身のトルク指令信号T^*に応答し
て動作する。このトルク指令信号は、別々の速度
調整器３６，５６により、夫々の電流調整器及び
点弧角調整器に共通に印加される。チヤンネルＡ
について云うと、速度調整器３６が、加算点３８
の出力に現われる速度基準信号ω_REFに応答して動
作する。加算点３８は、所望の電動機速度に対応
する信号ω^*と、実際の電動機速度に対応する信
号ω_Mとの間の差を発生する様に作用する。この
為速度調整器３６がトルク指令信号T_A ^*を発生
し、これが電流調整器３２及び点弧角調整器３４
に共通に印加される。この形式の回路の動作は公
知であり、例えば係属中の米国特許出願通し番号
第343916号に記載されている。同じ様に、チヤン
ネルＢが速度調整器５６を持ち、これが加算点５
８によつて発生されたそれ自身の速度基準信号
ω_REFに応答して動作すると共に、速度信号ω^*及
びω_Mの間の差を発生する様に作用する。

主に第１図で示そうとしているのは、夫々それ
自身の速度調整器を持つ２つの別々の「６パルス
式」負荷転流形インバータ駆動装置（チヤンネル
Ａ及びＢ）が電動機負荷１０に電力を印加する
が、信号導線３７，５７で示す様に、速度調整器
３６，５６の間に交差結合があることである。こ
の結合により、夫々のチヤンネルに印加されるト
ルク指令信号を釣合せる様にする相互作用が生ず
るが、後で判る様に、それでも一方のチヤンネル
は、他方のチヤンネルが不作動になつた場合、電
動機１０を有効に駆動することが出来る。こゝま
で説明したこの発明の好ましい実施例は、一番簡
単な形で示したが、過電圧調整手段を持つ相互結
合した電動機端子電圧調整器の様なこの他の付加
的な機能素子も含まれる。これは後で第２図につ
いて説明する。別の実施例が第５図に示されてお
り、これも後で説明する。然し、そこに示してあ
るのは、第１図に示す様な２つの６パルス式の冗
長な駆動装置があるが、２つのチヤンネルの一方
に設けた主速度調整器から共通のトルク指令信号
を受取る装置である。このチヤンネルに故障があ
つた場合、他方のチヤンネルにある従速度調整器
が制御作用を引継ぐ。従速度調整器は、制御作用
をしていない時、主速度調整器に追従していて、
それが動作する様に要求された場合、衝撃のない
切換え、即ち、電動機駆動装置にトルクの擾乱を
持ち込まずに、そうする様になつている。

次にこの発明の好ましい実施例を詳しく説明す
ることにして、第２図を参照する。この図で、電
動機１０がチヤンネルＡの源側及び負荷側変換器
２２，２４並びにチヤンネルＢの源側及び負荷側
変換器４２，４４によつて駆動されることがもう
一度示されている。然し、この図では、点弧回路
２８，３０，４８，５０は位相固定ループ
（PLL）点弧回路で構成されるものとして示して
ある。これはデイジタル形であることが好まし
く、その典型的な例が米国特許第4263557号及び
同第4090116号に記載されている。こういう位相
固定ループ点弧回路に於けるサイリスタの点弧
が、係属中の米国特許出願通し番号第333933号及
び同第300200号に記載される様に、夫々の積分回
路２９，３１，４９，５１によつて転流され且つ
同期させられる。

速度調整器３６及び５６について説明すると、
第２図に示す様に、速度調整器ブロツク６０の出
力が加算点６２の一方の入力に結合される。他方
の入力は信号クランプ６４からの出力であり、こ
のクランプは、第２の加算点６６の出力をクラン
プする、即ち制限する様になつている。然し、加
算点６６は調整器３６（チヤンネルＡ）にある制
限器又は信号クランプ６８から供給されたトルク
指令信号T_A ^*の大きさと、調整器５６（チヤンネ
ルＢ）にある制限器８８からの同じ様な信号T_B ^*
の大きさの差を取る様になつている。これに対し
て、チヤンネルＢは、速度調整器ブロツク８０の
出力並びにクランプ８４の出力に接続された第１
の加算点８２を含む。加算点８６が加算点６６と
同じ様に作用して、制限器８８及び制限器６８か
ら供給されたトルク指令信号T_B ^*の差を取る様に
なつている。図示の様に、夫々チヤンネルＡ及び
Ｂにある２つの加算点６６，８６の入力の極性が
（＋）及び（−）となつていて、他方のチヤンネ
ルからのトルク指令信号が一方のチヤンネルで発
生されたトルク指令を越える場合、夫々のトルク
制限器６８，８８によつて定められた制限内で、
この一方のチヤンネルではトルク指令信号が増加
する様になつている。更に、クランプ６４及び８
４が、２つのチヤンネルの間のトルク指令の差ど
れだけ考慮に入れるかについて、別の拘束又は制
限を加えている。これは、速度調整器の制御特性
の具体的な誤差の許容交差が判つていれば、予め
決定される。更に、帰還クランプ６４，８４によ
つて行なわれる信号のクランプ作用が、他方のチ
ヤンネルの運転停止時に幾らかでも意味のある動
作上の障害の影響を制限し、こうして少なくとも
一方のチヤンネルが、他方のチヤンネルが故障し
た場合に、引続いて電動機１０を駆動する様に作
用する。

この為、他方のチヤンネルからのトルク指令信
号の不平衡があれば、それが自分のトルク指令信
号に結合され、その大きさと加算されて、それを
他方のチヤンネルと揃う様にし、こうしてトルク
指令信号が実質的に釣合う様にする。然し、何れ
にせよ、信号クランプ６４，８４が存在すること
により、平衡状態からの極端な偏差が、何れかの
チヤンネルの動作に影響を与えることを防止し、
こうして、一方の６パルス式チヤンネルが完全に
故障した場合、少なくとも定格より低い運転で、
電動機１０に給電することが出来る様にする。

第１図の基本的なブロツク図には示してない
が、第２図に示す好ましい実施例は、交差結合し
た調整手段を含む。これは、電動機の端子電圧が
予定の基準レベルを越えて上昇した場合に作用
し、この時、制御作用は、チヤンネルＡ及びＢ
の、誘導子２６，４６を含むリンク回路の直流負
荷電流I_La及びI_Lbを使つて、電動機の端子電圧を
制御して釣合せると共に、負荷側変換器２４，４
４の点弧角を使つて電動機のトルクを制御する状
態に切換える。これは所望のトルクに対し、何れ
かのチヤンネルの最低電流基準信号I_REFを増加す
ると共に、点弧方式の変更によつて、負荷側変換
器の点弧角を調節し又は変え、一層大きな電流
で、但し一層低い端子電圧で、所望のトルクが発
生される様にする。この基本的な考えは係属中の
米国特許出願通し番号第322741号に記載されてい
る。

チヤンネルＡの端子電圧調整手段は、絶対値及
び最低電流制限器７０を含む。これが過電圧調整
器ブロツク７２の出力に応答する。ブロツク７２
の入力は加算点７４の出力に結合されている。加
算点７４がチヤンネルＡのゼロ制限ブロツク７６
並びにチヤンネルＢの対応するゼロ制限ブロツク
９６の出力を入力として受取る様になつている。
ゼロ制限ブロツク７６に対する入力は、加算点７
８からの差出力である。この加算点の一方の入力
には過電圧基準信号（過電圧基準に電動機速度を
乗ずることによつてボルト−秒単位に換算した
OV REF）が印加され、他方の入力は、チヤン
ネルＡ側の電動機端子電圧の大きさを表わす信号
に結合されている。この信号は積分回路３１及び
尖頭磁束波ブロツク３３から取出される。尖頭磁
束波ブロツク３３は、積分回路３１によつて発生
された磁束波に応答し、加算点７８に対して適当
な帰還信号を発生する様になつている。この為、
過電圧調整器ブロツク７２は、チヤンネルＡの電
動機端子電圧だけでなく、チヤンネルＢの電動機
端子電圧にも応答する。好ましい形式では、過電
圧基準信号及び帰還信号は、（ボルトではなく）
ボルト−秒と云う量に換算されていて、帰還信号
の波作用をする。

同様に、チヤンネルＢの過電圧調整器ブロツク
９２が、加算点９４に印加された加算される入力
に応答して、最低電流クランプ９０を制御する。
チヤンネルＡと同じく、チヤンネルＢの加算点９
８は、チヤンネルＢに印加された過電圧基準信号
（OV REF）の大きさと、尖頭磁束波ブロツク５
３から取出したチヤンネルＢ側の電動機端子電圧
の大きさとの差をとる様になつている。クランプ
９６が、加算点９８からのゼロでない正の値の出
力がある度に、加算点９４に対して正の誤差信号
を発生する。チヤンネルＡのクランプ７６でも同
様である。従つて、機能的なブロツク７０，９０
が電流基準信号I_REFを発生し、その下限が夫々の
過電圧調整器ブロツク７２，９２の出力の大きさ
に従つて変えられる。負荷又は電動機電流感知装
置２５，４５からの電流帰還と共に、加算点２
７，４７に印加された時、最低電流の増加が起
る。然し、この変化は、点弧角調整器３４，５４
を介して負荷側変換器２４，４４に対する点弧方
式を定める機能ブロツク７１，９１の動作にも対
応する変化を伴う。電動機動作様式では、電流の
下限の値が増加すると、それに伴つて、「出来る
だけ晩く点弧する」点弧方式から、その前に存在
した状態から点弧角を進める様に変更された点弧
方式へ切換えられる。制動様式では、これと反対
のことが起る。この為、トルク（電動機電流）並
びに電動機の端子電圧の両方が或る制限範囲内で
釣合う。

更に第２図の実施例は、夫々チヤンネルＡ及び
Ｂに１対の調整器３５，５５が含まれることを示
している。これらの調整器は、電流調整器３２，
５２の出力と、加算点７３，９３を介して点弧角
調整器３４，５４の入力との間に結合されてい
る。調整器３５，５５はどちらの変換器が電流を
調整し得るかに応じて、直流リンク回路の電流
I_La及びI_Lbの制御を源側変換器２２，４２から負
荷側変換器２４，４４に切換える様に作用するク
ロスタイ調整器を構成する。負荷側変換器に対す
る制御部分にあるスイツチの効果は、負荷側の点
弧角を、リンク電流を電流基準レベルに又はその
近くに調整する様な形で修正することである。こ
の考えが係属中の米国特許出願通し番号第333924
号に記載されている。

この発明の速度調整器について更に考えること
にする。第３図はチヤンネルＡの速度調整器３６
を詳しく示すものである。これはPLMランゲー
ジでプログラムされたインテル8086型マイクロプ
ロセツサに収容されるソフトウエアで機能的に構
成される。このマイクロプロセツサは自蔵式の命
令符号の組又はプログラムを記憶装置に貯蔵して
いる。チヤンネルＢの対応する速度調整器５６に
も同じ様な素子が含まれている。

この為、第３図は、比例通路１００及び積分通
路１０２を含む比例及び積分形速度調整器回路６
０を示しており、その出力が加算点１０４に接続
される。比例通路１００に対する入力は、加算点
１０８の一方の入力（＋）に結合された回路の節
１０６に現われる制限された速度誤差信号と、加
算点１０８の他方の入力（−）にその出力が供給
される単位遅延信号ブロツク１１０との差であ
る。第１図に示す様に、速度誤差信号ω_REFが加算
点３８の出力に得られる。然し、第３図では、そ
れが制限器１１２を介して回路の節１０６に結合
されることが示されている。更に、図示の様に、
加算点３８に対する一方の入力（＋）は制限器１
１６に結合されたレート制限ブロツク１１４の出
力で構成される。制限器１１６は、信号導線１１
８に印加された所望の電動機速度ω^*に対する設
定点の最低及び最高の大きさの釣合いをとる様に
なつている。加算点３８に対する他方の入力
（−）は実際の電動機速度ω_Mに対応する信号で構
成される。

電動機速度信号ω_Mがソフトウエアで構成され
た位相固定ループ調整器１２０から取出される。
この調整器は、積分回路３１で発生された準磁束
波形の負荷側の磁束波のゼロ交差から取出した電
動機基本周波数に同期している。こういう波形
は、例えば前掲米国特許出願通し番号第300200号
に記載された考えに従つて発生される。位相固定
ループ調整器１２０が発生する出力の周波数は電
動機速度に比例する。従つて、割算回路１２２に
あるる予定の定数を位相固定ループの計数器に装
入されたカウントで除し、下記の様な伝達特性を
持つ進み遅れ波回路に通す。

Ｋ（１＋T₁S／１＋T₂S）こゝでＫは波回路の直流利得、 T₁は進み時定数、 T₂は遅れ時定数、Ｓはラプラース変換演算子である。

この波回路を使つて、速度調整器の応答を安
定にする。

次に速度調整器３６の出力について説明する
と、加算点６２及びトルク制限ブロツク６８は、
加算点６６及びクランプ６４と共に、前に第２図
に示したが、第３図のブロツク図は、トルク制限
ブロツク６８の出力と加算点６２の一方の入力と
の間に結合された単位遅延ブロツク１２６と、加
算点３９から加算点６２に供給される帰還信号の
利得を調節する2^-m倍率ブロツク１２８とが含ま
れることを示している。更に、トルク制限ブロツ
ク６８は、トルク指令出力信号T^*の限界を変え
る為に２つの制御入力を持つことが示されてい
る。一方の制御入力は周波数帰還信号であり、こ
れは当然電動機速度ωに比例する。他方の制御入
力は積分回路３１によつて発生された準磁束波形
の尖頭値に対応するる信号で構成される。第３図
に示す様に、これは積分回路３１からトルク制限
ブロツク６８に結合された尖頭値検出回路１３０
を有する。トルク制限ブロツク６８の制限作用
は、前掲米国特許出願通し番号第343916号に記載
されている所と同様である。従つて、トルク制限
ブロツク６８の出力がトルク基準信号又は指令信
号T^*になる。然し、それが第２図に示した電流
調整器及び点弧角調整器の回路に印加される前
に、最初に電流レート制限ブロツク１３２に印加
され、その出力が第２図に示すブロツク７０，７
１に結合される。

第４図のブロツク図には、チヤンネルＡの過電
圧調整器７２を含む第２図に示した電動機端子電
圧調整手段の部分が詳しく示されている。これと
同じものがチヤンネルＢにあり、速度調整器の場
合と同じく、両方共前述の様にソフトウエアで構
成されている。図示の様に、過電圧基準信号
（OV REF）が加算点７８の負の入力（−）に印
加される。然し、この基準信号は、デイジタル化
した電圧制限基準信号を掛算器１３４に印加し、
この掛算器が位相固定ループの計数器１２０の出
力カウントに或る倍率を掛けた値を入力として受
取ることにより、この電圧制限基準信号から発生
される。この倍率作用は、利得機能ブロツク１３
６によつて行なわれる。その目的は、加算点の正
の入力（＋）に印加される尖頭磁束波信号と合う
様な側定単位が得られる様にすることである。実
際の尖頭磁束信号が倍率を掛け直した過電圧基準
（OV REF）を超える場合、制限回路７６から正
の信号V_REFが発生される。加算点７８の出力が負
であれば、何時もゼロ出力が発生される。制限回
路７６の出力が次に加算点７４に印加される。こ
の加算点はチヤンネルＢからの対応する信号V_REF
をも入力として受取る。加算点７４の出力は、事
実上両方のチヤンネルからの電圧基準信号V_REFの
平均値となる。然し、他方のチヤンネル、例えば
チヤンネルＢが故障した場合、それでも加算点７
４はチヤンネルＡからの入力を送出す。

第４図の過電圧調整器７２は制限器１４０及び
利得機能ブロツク１４２で構成されることが示さ
れている。ブロツク１４２はチヤンネルの故障を
感知し、その場合信号通路に一定の利得を保つ様
になつている。利得機能ブロツク１４２の出力が
低域波器１４４に通される。この波器は、加
算点１４８，１５０の間に倍率ブロツク１４６を
接続し、単位遅延ブロツク１５２を加算点１４８
の一方の入力（−）に結合すると共に、２番目の
単位遅延ブロツク１５４を加算点１５０の出力と
その一方の入力（＋）との間に結合することによ
つて構成された離散領域デイジタル形波器から
成ることが示されている。低域波器１４４の出
力が加算点５６で最低電流基準信号と加算され、
その結果が第２図に示す電動機電流制御ブロツク
７０に印加される。このブロツクが電動機の端子
電圧を電動機の電圧の限界より低く抑える様に作
用する。加算点１５６に印加された最低電流基準
信号が最低電流の設定値を定め、低域波器１４
４の出力が必要に応じて最低電流レベルを引上げ
る様に作用する。この為、過電圧調整器７２は、
速度調整器の交差結合によつて得られるトルク平
衡接続部より下流側にあるから、過電圧調整器を
含む電動機端子電圧制限ブロツクの交差結合によ
り、更に電流を釣合せることが可能である。

これまでこの発明を２つの６パルス式チヤンネ
ルの場合について例示したが、任意の１つのチヤ
ンネルに交差結合されたトルク指令が他の（ｎ−
１）個のトルク指令の平均となる様な変更によ
り、こゝで説明したトルクの平衡の考えは、任意
の数の６パルス式チヤンネルを使う場合にも拡張
することが出来る。同様に、任意の１つのチヤン
ネルに交差結合される過電圧基準信号は他の（ｎ
−１）個の電圧調整器の誤差信号の平均値とす
る。

現在この発明の好ましい実施例と考えられるも
のを図示し且つ説明したが、当業者にはいろいろ
な変更が考えられよう。例えば、図示の好ましい
実施例では、電動機巻線及び源の電圧は、高調波
を少なくする為に位相をずらしてあるが、この様
な位相変位なしの多重チヤンネル駆動装置にもこ
の発明を使うことが出来る。従つて、この発明は
こゝに図示し且つ説明した特定の構成に制約され
るつもりはなく、この発明の範囲内で可能な全て
の変更を包括するものであることを承知された
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の好ましい実施例の12パルス
式交流電動機駆動装置を示す基本的なブロツク
図、第２図は第１図に示した実施例の詳しいブロ
ツク図、第３図は第２図に示した電動機駆動装置
の一方のチヤンネルに対する速度調整器の詳しい
ブロツク図、第４図は第２図に示した電動機駆動
装置の一方のチヤンネルの端子過電圧調整器の詳
しいブロツク図、である。主な符号の説明１０：電動機、２２，４２：
源側変換器、２４，４４：負荷側変換器、２６，
４６：誘導子、２８，３０，４８，５０：点弧回
路、３２，５２：電流調整器、３４，５４：点弧
角調整器、３６，５６：速度調整器、３７，５
７：信号導線。

Claims

【特許請求の範囲】１交流源から交流負荷に供給される電力を制御
する装置に於て、該交流負荷に別々に並列に結合されていて、何
れも前記交流源に結合された源側交流直流変換器
と前記交流負荷に結合された負荷側直流交流変換
器を含み、前記源側交流直流変換器と前記負荷側
直流交流変換器は直流リンクを介して結合され、
各前記負荷側変換器が大きさ並びに周波数が変化
する交流電力を前記交流負荷に供給する様になつ
ている略同一の少なくとも２つの電力供給チヤン
ネルと、各々が前記電力供給チヤンネルの１つに接続さ
れ、接続された前記電力供給チヤンネルの動作を
制御し得る少なくとも２つのチヤンネル制御手段
と、を有し、前記チヤンネル制御手段は互いに交
差結合されて互いに他方のチヤンネル制御手段に
制御信号を供給して、前記電力供給チヤンネルの
動作を実質的に釣合せるようにし、かつ、前記電
力供給チヤンネルのいずれかが動作しない場合、
残りの電力供給チヤンネルが電力を引続いて前記
交流負荷に供給するようにした、装置。２特許請求の範囲１に記載した装置に於て、前
記負荷が交流電動機で構成される装置。３特許請求の範囲２に記載した装置に於て、前
記交流源が多相交流源であり、前記電動機が多相
同期電動機である装置。４特許請求の範囲３に記載した装置に於て、前
記多相電動機が少なくとも２組の巻線を持ち、前記少なくとも２つの供給チヤンネルが夫々の
負荷側変換器を介して前記少なくとも２組の巻線
の内の別々の組に夫々結合されている装置。５特許請求の範囲２に記載した装置に於て、前
記チヤンネル制御手段が電動機のトルクを制御す
る手段で構成される装置。６特許請求の範囲５に記載した装置に於て、前
記トルクを制御する手段が、所望の電動機速度に
応答してトルク指令信号を発生する手段を含む装
置。７特許請求の範囲６に記載した装置に於て、前
記少なくとも２つのチヤンネル制御手段が交差結
合されていて、該チヤンネル制御手段から印加さ
れた個別に発生されたトルク指令信号により、
夫々の前記電力供給チヤンネルを制御する様に同
時に作用し得る装置。８特許請求の範囲７に記載した装置に於て、前
記少なくとも２つのチヤンネル制御手段が、所望
の電動機速度及び実際の電動機速度に対応する信
号に応答して、夫々のトルク指令信号を発生する
様に作用し得る速度調整手段を含む装置。９特許請求の範囲７に記載した装置に於て、
各々のチヤンネル制御手段が、トルク指令信号を発生する様に作用し得る速度
調整手段と、その中で発生されたトルク指令信号を他方のチ
ヤンネル制御手段から交差結合された同様な信号
と組合せて、前記他方のチヤンネル制御手段から
の同じ様な信号が、その中で発生されたトルク指
令信号を越えるか又はそれより小さい場合、大き
さが増減する様になつていて、且つ他方のチヤン
ネルが故障した場合、その中で発生されたトルク
指令信号に略対応する大きさを持つようになつて
いる複合トルク指令信号を発生する手段とを含ん
でいる装置。１０特許請求の範囲９に記載した装置に於て、
前記変換器がサイリスタ変換器で構成されてい
て、更に、源側変換器を制御する夫々の電流調整
手段と、負荷側変換器を制御する夫々の角度調整
手段とを含み、各々のチヤンネル制御手段からの
複合トルク指令信号が夫々の電力供給チヤンネル
の電流調整手段及び角度調整手段に共通に接続さ
れ、前記電流調整手段は前記直流リンク回路の電
流を制御する様になつており、前記角度調整手段
は負荷側変換器のサイリスタ点弧角を制御する様
に作用し得る装置。１１特許請求の範囲１０に記載した装置に於
て、前記他方のチヤンネル制御手段からの同じ様
な信号が、該他方のチヤンネル制御手段で発生さ
れた複合トルク指令で構成され、前記組合せる手
段が、両方のチヤンネル制御手段の複合トルク指令信
号を比較して、その間の差信号を発生する第１の
信号加算手段と、その中で発生されたトルク指令信号を前記差信
号と加算して夫々の複合信号とする第２の信号加
算手段とを含んでいる装置。１２特許請求の範囲１１に記載した装置に於
て、前記組合せる手段が、前記第１及び第２の加算手段の間に結合された
差信号制限手段と、前記第２の信号加算手段から両方の電力供給チ
ヤンネルに結合されていて、それから出力される
夫々の複合トルク指令信号の大きさを制限する複
合トルク指令信号制限手段とを有する装置。１３特許請求の範囲１２に記載した装置に於
て、前記第２の加算手段に結合された複合トルク
指令信号制限手段の信号制限特性が、積分した電
動機端子電圧の大きさに従つて制御される装置。１４特許請求の範囲１２に記載した装置に於
て、前記第２の信号加算手段に結合された複合ト
ルク指令信号制限手段の信号制限特性が電動速度
に従つて可変である装置。１５特許請求の範囲１０に記載した装置に於
て、前記少なくとも２つの電力供給チヤンネルに対
する夫々の電動機端子電圧限界調整手段を有し、
該端子電圧調整手段は交差結合されていて、前記
電力供給チヤンネルの釣合つた動作を行なわせる
様に、夫々の電力供給チヤンネルを更に制御する
様に同時に作用し得る装置。１６特許請求の範囲１５に記載した装置に於
て、各々の電動機端子電圧限界調整手段が、第１の電圧基準信号に対応する信号及び夫々の
電力供給チヤンネルの電動機端子電圧に対応する
信号を比較して、第２の電圧基準信号の差信号を
発生する第１の加算手段と、両方の電力供給チヤンネルの第２の電圧基準信
号を比較して、それから複合電圧基準信号を発生
する第２の加算手段とを含み、前記複合電圧基準
信号は夫々の電流調整手段及び角度調整手段を変
更する様に作用して、所望の電動機トルクに対
し、夫々の直流リンク回路の最低電動機負荷電流
を増加すると共に、点弧方式の予定の変化によ
り、夫々の電力供給チヤンネルの夫々の負荷側変
換器のサイリスタ点弧角をずらして、所望の電動
機トルクが、一層高い電動機負荷電流で、但し一
層低い端子電圧で発生される様にする装置。１７特許請求の範囲１６に記載した装置に於
て、前記電動機端子電圧限界調整手段が、前記第２の加算手段乃び夫々の電流調整手段の
間に結合された過電圧調整手段を有する装置。１８特許請求の範囲１７に記載した装置に於
て、前記第１及び第２の比較手段の間に電圧基準信
号制御手段を結合し、該電圧基準信号制限手段
は、予定の極性の入力信号のゼロ以外の値に対し
て出力を発生すると共に、反対の極性のゼロ以外
の値に対して、実質的に振幅がゼロの信号を出力
する装置。１９特許請求の範囲１７に記載した装置に於
て、前記過電圧調整手段が、低域波手段に結合されていて、前記複合電圧
基準信号を選択的に処理する信号制限手段と、電動機負荷電流最低基準信号を処理された電圧
基準信号と加算して、夫々の電力供給チヤンネル
にある電流調整手段に対する制御信号とし、直流
リンク回路の最低電動機負荷電流並びに夫々の負
荷側変換器の点弧方式を制御する信号加算手段と
を有する装置。２０交流源から夫々の直流リンク回路を介して
夫々の負荷側直流交流変換器に結合された複数個
の源側交流直流変換器により、交流負荷を制御す
る方法に於て、前記変換器及び夫々のリンク回路を、前記負荷
に結合されていて該負荷に別々に交流電力を供給
する少なくとも２つの別々の駆動チヤンネルに配
置し、負荷の所望の動作パラメータに応答して、各々
の該駆動チヤンネルに夫々動作制御信号を発生
し、夫々発生した動作制御信号を駆動チヤンネル間
で交差結合して両方の前記駆動チヤンネルの釣合
つた動作を行なわせ、一方の前記駆動チヤンネルが故障した場合、前
記交差結合の作用を制限して、残りの駆動チヤン
ネルが電力を引続いて供給する工程から成る方
法。２１特許請求の範囲２０に記載した方法に於
て、前記負荷が交流電動機で構成される方法。２２特許請求の範囲２１に記載した方法に於
て、前記動作制御信号がトルク指令信号である方
法。２３特許請求の範囲２２に記載した方法に於
て、前記交流電動機が多相同期電動機であつて少
なくとも２組の電動機巻線を持ち、前記２つの駆
動チヤンネルの内の一方が一組の電動機巻線に接
続され、他方の駆動チヤンネルが他方の組の電動
機巻線に接続される方法。２４特許請求の範囲２３に記載した方法に於
て、前記少なくとも１つの動作制御信号を発生す
る工程が、同じ様な種類の２つの動作制御信号を発生し、該制御信号を交差結合して、それから２つの複
合制御信号を発生し、該２つの複合信号を夫々のチヤンネルに印加し
て、平衡動作様式で両方のチヤンネルを同時に動
作させる工程から成る方法。