JPS5843999B2 - 点弧回路を改良した回生電動機制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電動機電力の電気系統に係り特に直流電動機に
回生制動を提供する電気系統に係る。

直流電動機の電力回生制御装置にネ・いて正確な速度調
整または他の所要の動作特性に必要な電動機の制動は、
電動機内に発生した電力を電動機に対する能動（アクチ
ブ）電源例えば交流供給線路へ制動中に戻すことによっ
て達成される。

回生制動は次の理由によって優れている。

即ち、電機子電流の正しい制御を使用すれば制動を恒常
的に行い得るが、抵抗制動またはプラグ挿入のような他
の方法は通常過渡状態にむいてまたは分離式停止に対し
てのみ利用できるに過ぎないからである。

また、制動は回生によって極めて急激に達成できる。

電力は、電機子電流の方向を「電機子逆転」回生電動機
制御装置におけるように逆転させつメ電動機電機子電極
の極性を維持することによって回生または能動電源に戻
すことができる。

また、電動機電力は電機子電圧の極性を逆転させつ＼電
動機電機子電流の流れを同じ方向に維持することによっ
て回生ずることができる。

電機子電圧の逆転は電動機界磁を逆転することによって
得られる。

この技術を使用する電動機制御装置は「界磁逆転」回生
制御装置と名付けられ、本発明はこのような種類の制御
装置に係る。

この界磁逆転制御装置は電動機界磁を逆転させるための
界磁回路と電動機電機子電流を整合的に制御するための
電機子回路を含む。

典型的に界磁回路は、交流電源に接続された２群のサイ
リスタを含む。

これら２群のサイリスタは界磁電流の方向と大きさを制
御する。

これらのサイリスタは、電動機動作条件誤差信号の極性
に従って導通化されるサイリスタの群を決定し且つ該誤
差信号の大きさに従って該サイリスタの点弧面を決定す
る点弧回路によって制御される。

回生制動運転にお・いて電動機界磁の逆転は電動機の回
転方向が瞬間的には不変の渣＼であると仮定して電動機
磁束（フラフクス）の極性と電機子逆起電力を逆転する
。

逆転した逆起電力は逆起電力が交流供給線路電圧よりも
負であるときはいつでも駆動中と同じ方向に電流を伝導
するため交流供給線路と電動機電機子との間のサイリス
タブリッジ内のサイリスク群をバイアスさせる。

これは交流電力の負の半サイクルの一部を含み、かくて
回生に必要な電圧の逆転が達成される。

回生に必要な電動機界磁巻線電流の逆転は巻線のインダ
クタンスのため即座に達成することは不Ｔ＝ｉＪ能であ
る。

このことのため回生電動機制御装置の運転には過渡期間
が生起し、該期間中電動機は１駆動もしないし回生もし
ない実質上非制御状態にある。

この過渡期間中電動機は非制御状態にあるため、回生電
動機制御装置の所要の正確な速度調整は低下する。

過渡期間を短かくするため公知技術の改良された回生電
動機制御装置は、電動機界磁巻線の誘導エネルギを電動
機界磁電源に戻すことによって巻線電流を低減させた。

このことは、交流の各半サイクルの後の方の部分で界磁
回路内のサイリスタを点弧することによって達成される
。

過去に訟いては、このような運転を行うための点弧回路
は一般に、サイリスタの各群に対し点弧回路内に一対の
パルス発生回路を使用した。

第一のパルス発生回路は、前記サイリスタ群を電動機作
動条件誤差信号から得られた点弧回路への入力信号の大
きさに応答して該サイリスタ群の導通期間中点弧する。

第二のパルス発生回路は前記導通期間の終り近くで交流
電圧が零に近づいたとき該電圧に応答する。

後者の回路で発生された後者のパルスは界磁を放電する
ため使用される。

その理由は界磁巻線の誘導電流は後者のパルスによって
起生されたサイリスタ群の導通を交流電圧の負の半サイ
クル内へ延長させ、界磁の回生放電を生起させるからで
ある。

しかし、第二の即ち後者のパルスの提供は線路電圧に依
存するので、この電圧に釦ける過渡現象がこれらのパル
スの提供に悪影響を及ぼす。

それ数本発明の目的は、公知の回路に見出される電源を
除去し、その代りに、単一の制御されたパルス点弧電源
に対し制御範囲に制限を課する界磁サイリスタ手段点弧
回路を有する回生直流電動機制御装置を提供するにある
。

この制御装置は、点弧回路への入力信号が不存在の場合
にさえサイリスタの各導通性半サイクル牛歩くとも一回
サイリスタが点弧されることを確実ならしめるバイアス
手段を点弧回路に具えることによって遠戚される。

この点弧はサイクルの後の部分に生起する。バイアス回
路を使用すれば、線路電圧および該電圧に現われる過渡
現象に関係なく各半サイクル中点弧パルスが提供される
。

本発明を以下添附図面につき説明する。

第１図には本発明により構成された回生直流電動機制御
装置１０が示されている。

制御装置１０は基準釦よび帰還回路１４を使用し、且つ
入力増幅器１６２点弧回路１８．および電機子回路２０
を含む。

制御装置は、電機子２４と各々が電磁巻線を含んだ或は
電磁巻線からなる界磁２６とを有する直流電動機２２を
駆動する。

制御装置は交流線路２８から入力電力を提供される。

基準釦よび帰還回路１４は、直流電源３４と電位差計３
６により導体３２に可変直流信号を提供する基準信号源
３０を含む。

帰還信号は、電機子２４に接続され電機子２４の速度に
対応した直流信号を導体４０に供給する速度計用発電機
３８によって提供される。

電動機の他の動作条件例えばトルク、または直流電動機
により駆動される装置の動作条件例えばウェブテンショ
ンに対応する帰還信号を使用することができる。

それ故、本発明の制御装置は単に電動機の速度制御装置
としてのみ解さるべきでない。

導体３２と４０は、導体４４に誤差信号を提供する混合
分岐点４２にむいて接合される。

この誤差信号はどちらの極性のものであってもよく、−
極性において駆動制御信号として働き他の極性にかいて
回生制動信号として働く。

導体４４の誤差信号は入力増幅器１６に供給される。

典型的に高利得型の増幅器１６は、入力信号に対応した
大きさを有する二極性出力信号を突然の飽和点に唾で提
供する。

増幅器１６として使用し得る典型的な回路はトランジス
タ・マニュアル（１９６４年第７版、ジェネラル・エレ
クトリック・カンパニー発行）の第１１９頁に示されて
いる。

導体４６内の増幅器１６の出力信号は、導体４８内の界
磁回路１８釦よび導体５０内の電機子回路２０に提供さ
れる。

界磁回路１８は、交流供給線路２８から変圧器５２を介
し入力交流を供給される。

変圧器５２の二次巻線の中央タップは電動機界磁巻線２
６の一端に接続される。

変圧器５２の二次巻線の端は、巻線２６の他端に接続さ
れ極性が反対となっている２群のサイリスタ５４，５６
釦よび５８ 、６０を含む。

これらのサイリスタは電動機界磁巻線２６を介して流れ
る電流の方向を制御するが、そのうち１群のサイリスタ
は電流の流れる各方向に対して付勢（エネルギを与える
の意）される。

第３，４図に詳細に示す回路点弧界磁サイリスタ６２は
、導体４８に提供された入力信号に応答してサイリスタ
５４〜６０の動作を制御する。

回路点弧界磁サイリスタ６２により提供される制御は、
どちらの群のサイリスタが導通状態に釦かれるかという
ことＳ界磁電流の大きさとを決定する。

界磁回路１８はまた、電動機界磁巻線２６に直列に接続
された抵抗手段６６を含む。

この抵抗手段は、電動機界磁巻線２６内の電流の極性と
大きさを検知するための手段として働く。

抵抗器６６は、電動機界磁巻線内の電流の大きさに対応
する導体６８と７０内の帰還信号を回路点弧界磁サイリ
スタ６２の入力に提供して界磁電流の大きさを導体４８
内の信号に対応させる。

抵抗器６６からの界磁電流信号は導体７２内にも提供さ
れる。

電機子回路２０は、電力が交流線路２８から変圧器７４
を介して供給される。

電動機電機子２４に提供される電力量は変圧器７４と電
動機電機子２４との間に介挿された電機子サイリスタブ
リッジ７６によって制御される。

ブリッジ７６はサイリスタ７７〜８２を含む。

ブリッジ端子８４゜８６は制御装置１０の出力端子を構
成し、該端子に耘いて回生動作に必要な電圧逆転が生起
する。

電機子点弧回路８８は、導体９０内の点弧信号により電
機子サイリスタブリッジ７６内のサイリスタの動作を制
御する。

制御装置１０が回生動作を提供するためには、電機子サ
イリスタ点弧回路８８が交流供給線路２８からの交流の
正転よび負の両方の半サイクルの少くとも一部を通じて
サイリスタの動作を制御し得なければならない。

このような点弧回路は、前記のサイリスタ・マニュアル
の第１３２頁に示された回路に対する同期電圧の相関係
を回路が他の半サイクルの部分に対して動作するように
改変することによって提供し得る。

適当な点弧回路は米国特許第３４５６１７６号ち゛よび
第３４８６１０２号明細書にも記載されている。

電流調整増幅器９２は、導体９４内の電機子サイリスタ
点弧回路９８に二極性入力信号を提供する。

電流調整増幅器９２は、駆動むよび回生運転中電機子電
流を調整し、且又導体９６に提供された信号を基準信号
として使用し、また抵抗器９８のような検知手段から導
体１００に提供された電機子電流帰還信号を帰還信号と
して使用する。

整合手段１０２は入力増幅器１６からの信号を導体５０
に受取り且つ界磁電流信号を導体７２に受取る入力を有
する。

整合手段１０２の出力は導体９６に接続される。

整合手段１０２は、界磁巻線電流の流れの方向の逆転が
生起する過渡期間中界磁回路１８と電機子回路７０との
間の整合を達成する。

整合手段１０２は前記期間中電機子回路２０を除勢（エ
ネルギを除去するの意）する。

他の時間において整合手段１０２は、電機子回路２０を
付勢するためと電流を電機子２４に提供するために使用
される増幅器１６の出力信号に対応する信号を導体９６
に提供する。

適当な整合手段が米国特許第３４３５３１６号むよび第 ３４７５６７１号明細書に示されている。

電動機２２を運転するためには交流供給線路２８の開閉
器１０４を閉じて制御装置１０の回路を付勢する。

基準信号源３０を調整して電動機２２の所要の速度に対
応する大きさと回転の所要の方向に対応する極性とをも
つ信号が提供されるようにする。

この基準信号は導体３２を介して分岐点４２に供給され
、そこから増幅器１６に供給される。

増幅器１６は入力信号に大きさ及び極性が比例した出力
を導体４６に成上ずる。

電機子２４は未だ回転していないから帰還信号が速度計
用発電機３８により供給されることはない。

界磁回路１８は、界磁サイリスタ点弧回路５２によって
サイリスタ５４と５６またはサイリスタ５８と６０をタ
ーンオンするため導体４６と４８内の増幅器１６の出力
信号の極性を使用することによって電動機２２の回転方
向を制御する。

例えばサイリスタ５４と５６は導体４６と４８内の正極
性信号によってターンオンすることができる。

サイリスタ５４と５６により提供される電流は、界磁巻
線２６を所望の方向に流れる電流を提供する。

界磁サイリスタ点弧回路６２ば、この回路とサイリスタ
５２と５４の点弧とを所望の界磁強さ状態に調整する負
極性の帰還信号を抵抗器６６から導体６８と７０内に受
取る。

導体６８内の界磁電流帰還電流もまた導体７２に提供さ
れて整合手段１０２の入力に信号を提供する。

増幅器１６からの出力信号は整合手段１０２の他の入力
に供給される。

整合手段１０２は導体９６の電流調整増幅器９２と導体
９４の電機子サイリスタ点弧回路８８に出力信号を提供
する。

電機子サイリスタ点弧回路８８が導体９０内の電機子サ
イリスタブリッジ７６のサイリスタに点弧信号を提供す
ることによって電機子は付勢されかつ加速される。

電機子２４の加速によって速度計用発毛機は導体４０内
に帰還信号を放生し、この信号は導体４４内の誤差信号
の大きさを小さくする。

制御装置１０により提供される調整により電動機２４は
基準信号源３０により確立された速度となる。

制御装置１０の回生動作は、導体３２内の基準信号を低
減するかまたはオーバーホール負荷を電機子２４に提供
することによって生起させることができる。

いずれの場合も、導体４０内の速度計用発電機３８によ
り成上された帰還信号が導体３２内に基準信号源３０に
より成上された基準信号に１さる。

それで、導体４４内の誤差信号の極性と増幅器１６から
の出力信号の極性が逆転する。

界磁サイリスタ点弧回路６２への増幅器１６からの出力
信号の逆極性は、該回路をしてサイリスタ５２と５４を
除勢させ且又界磁回路１８内のすイリスク５６と５８を
付勢し、そのため電動機界磁２６の付勢の逆転が始する
。

整合手段１０２への増幅器１６からの出力信号の逆極性
は整合手段の出力信号と電機子巻線２４からの電流を除
去する。

界磁電流が零１で低減し且つ方向を逆転すると、整合手
段１０２は出力信号を導体９６に再び供給し、電動機電
機子２４を再び付勢する。

この信号は、交流電源電圧が逆電動機界磁により提供さ
れた逆進起電力よりも正である交流電源の負の半サイク
ルの部分においてブリッジ７６のサイリスタを点弧する
ように電機子サイリスタ点弧回路８８を動作させ、かく
て電動機電機子２４をして交流電源に電力を回生じ戻さ
せる。

交流電源へ電力が回生じ戻されると、電動機２２の速度
は制動される。

電動機２２の速度が導体３２内の基準信号によって示さ
れるような所望の水準１で低下するに充分な制動がかけ
られると、導体４０内の帰還信号は基準信号に近づき、
等しくなり、そして再び該信号より小さくなる。

かくして、導体４４．４６および５０内の信号の極性を
元の極性に逆転させ、且つ、も一つ別の過渡期間を始め
ることによって制御装置１０の駆動運転が行われるよう
になる。

この過渡期間が終ると電動機２２は、導体３２内の基準
信号と導体４０内の帰還信号の制御下駆動状態にむける
運転を再び始める。

説明を界磁回路１８にもどす。

さきに述べた駆動運転において、サイリスタ５４と５６
は変圧器５２の二次巻線により印加された電圧と点弧回
路６２からの適切な点弧信号によって交互に導通化され
る。

界磁の右手端子に督ける電圧のグラフを第２Ａ図にグラ
フ２００によって示す。

第２Ａ図は完全に点弧されたサイリスタでの電圧の半サ
イクルを示す。

この整流電圧は界磁巻線２６を流れる直流２０２を成虫
ずる。

導通しつ＼ある整流器がグラフ２００の各半サイクルの
下方に示されている。

各半サイクル中点弧パルスが提供されることを保証しな
い点弧回路では、電流２００を零に減少させたい場合界
磁回路１８の運転は次のと釦りである。

即ち、成る時間Ｔ１ において、サイリスタ５６は適当
な半サイクル中界磁点弧回路６２への導体４８内に適当
な信号が存在しないのでターンオンされない。

それで、導体４８内の信号の極性が誤差信号に応答して
逆転すると点弧回路６２はサイリスタ５４と５６を点弧
することをやめる。

しかし、電流２０２はその誘導特性のため界磁巻線２６
を流れ続ける。

この電流の流れを維持するために界磁巻線２６が電圧が
サイリスタ５４に対する負の半サイクル中変圧器５２の
印加電圧を超える電源となる。

界磁巻線２６に成虫じたこの電圧はサイリスタ５４をこ
れらの負の半サイクル中導通状態に保つ。

サイリスタ５４は変圧器５２からの電圧により導通する
ように正しくバイアスされるので正常な、正の半サイク
ル中導通し続ける。

第２Ａ図において時間Ｔ□の次のグラフは、サイリスタ
５６がターン・オンされていない条件下における界磁回
路２６の電圧と電流を示す。

事実、交流電圧が界磁巻線２６に印加される。

そのため、界磁巻線２６を流れる電流は僅かに波を打ち
乍らＴ２で零１で減衰する。

この時間において、サイリスタ５４は、これを流れる電
流がなく且又界磁巻線２６を横切る電圧も絶えるので非
導通状態となる。

前記の状況にむける界磁巻線２６内の誘導電流の前記の
ような減衰は界磁巻線の誘導時間定数よりも不満足なも
のである。

また、界磁巻線２６が電圧源と考え得られる時間中界磁
巻線２６は、電流が以前と同じ方向に保たれ但し変圧器
５２内の電源端子の極性が逆転されているときは電力を
交流線路２８に回生ずる。

しかし、サイリスタ５４に印加された電圧の正の半サイ
クル中は電力が変圧器５２から巻線２６に供給される。

電力のこの供給と回生の差引結果は正味殆んど零で、実
作業上無視してもよい。

このように、界磁巻線への正味の回生または給電がなく
且又巻線２６の誘導エネルギはその抵抗部分で散逸する
。

本発明の点弧回路６２は、点弧パルスが半サイクルの末
端に向っての交流の各半サイクル中成上されることを保
証する。

これらのパルスは、電動機界磁巻線２６の電流を、界磁
巻線２６の誘導エネルギを変圧器５２を介して交流供給
線路２８に回生じ戻すことによって、急速に零に低減す
るため使用される。

例えば、サイリスタ５４と５６は印加交流電圧の各半サ
イクルの末端の前約１０゜で点弧することができる。

前記の如く、多数のすイクルが第２Ｂ図に示すグラフに
先行したと想定することができる。

また前記の如く、サイリスタ５４は点弧されてもしかし
サイリスタ５６は変圧器５２から電流を界磁巻線２６に
伝導することに対し適切な時間にターン・オンされない
のである。

その結果サイリスタ５４は、電源としての巻線２６から
変圧器５２を介し負荷としての交流線路２８に電流を伝
導し続ける。

負の半サイクルの末端の前約１０’でサイリスタ５６が
点弧される。

その結果サイリスタ５４はターン・オフされる。

電流がサイリスタ５６を流れるようになったからである
。

この通路は、変圧器５２が巻線２６に電力を提供したい
方向にあるので好都合である。

サイリスタ５６は半サイクルの残りの１０°に対し電力
を巻線２６に伝導する。

この半サイクルの末端にトいて、回生運転は続行されて
いる。

このときサイリスタ５４はターン・オンされてなく且つ
サイリスタ５６は誘導電流が流れるための唯一つの通路
として導通状態の１＼となっている。

変圧器５２の電圧が逆転すると、電流がその正の端子に
供給され、回生作用が行われる。

逐次の半サイクルに対し同様の運転が行われる。

即ち、サイリスタ５４が次の半サイクルの最後の１０°
にターン・オンされ、変圧器５２の電圧が再び逆転した
とき界磁巻線２６の誘導エネルギを電力線路２８に回生
じ戻す。

正味の効果は、各半サイクルの非常に大きな回生部分と
小さな電力供給部分である。

電力供給部分は半サイクルの最後の１０°だけである。

このことは第２Ｂ図に示す如く界磁巻線２６内の電流を
急激に減少させる。

第３図は点弧回路６２の一実施例を示す。

点弧回路６２は、負電圧を電力供給母線３０４と接地母
線３０６に提供する端子３００と３０２に接続された直
流電源によって付勢される。

点弧回路６２は一対のパルス発生器３０８と３１０から
なる。

パルス発生器３０８は点弧パルスをサイリスタ５４と５
６に提供する。

パルス発生器３１０は点弧パルスをサイリスタ５８と６
０に提供する。

パルス発生器３０８と３１０は総体的に同一であるので
、パルス発生器３０８の詳細を以下説明する。

母線３０４と母線３０６との間に接続された導体３１２
は、直列接続の単接合トランジスタ３１４とトランジス
タ３１６を含む。

更に詳しく述べると、導体３１２は単接合トランジスタ
３１４のベース要素とトランジスタ３１６のエミッタ・
コレクタ通路を含む。

また導体３１２はバイアス抵抗器３１８を含む。

導体３２０に接続された中間単接合トランジスタ３１４
と抵抗器３１８は点弧パルスをサイリスタ３４と５６に
提供する。

トランジスタ３１６のベースは同期信号に接続されてパ
ルス発生器３０８の運転がサイリスタ５４と５６に供給
された交流の半サイクルと同期化することを保証する。

導体３２２はトランジスタ３１６のベースに接続され、
更に、交流供給線路２８に接続された変圧器３２６に整
流器３２４を介して接続される。

母線３０４と母線３０６との間に接続された導体３２８
は、コンデンサ３３０とトランジスタ３３２のエミッタ
・コレクタ回路を含む。

導体３３４は導体３２８、中間コンデンサ３３０釦よび
トランジスタ３３２に接続され、且又単接合トランジス
タ３１４の工□ツタに接続される。

抵抗器３３６をトランジスタ３３２のエミッタと直列に
設ける。

母線３０４と母線３０６との間に接続された抵抗器３３
８と３４０からなる電圧分割器は、バイアス電圧を接合
３４２と、導体３４４内のトランジスタ３３２のベース
端子とに提供する。

導体４８内の増幅器１６からの入力信号はダイオード３
４６を介し接合３４２に提供される。

前記の如く、パルス発生器３１０は構造がパルス発生器
３０８に相似する。

導体４８内の入力信号の一極性がパルス発生器３０８と
サイリスタ５４と５６を付勢し、且又該入力信号の他の
極性がパルス発生器３１０とサイリスタ５８と６０を付
勢するように、転倒形増幅器３４８を導体８０とパルス
発生器３１０のダイオード３４６との間に介挿する。

導体４８内に適当な点弧信号が存在しないときパルス発
生器３０８の運転は次のと訃りである。

サイリスタ５４と５６に提供された交流の各半サイクル
の始１りにむいて、信号が変圧器３２６から整流器３２
４と導体３２２を介しトランジスタ３１６のベースに提
供されて該トランジスタを導通させ且つ単接合トランジ
スタ３１４を潜在的に作動可能な状態にバイアスさせる
。

単接合トランジスタ３１４が前記のようにバイアスされ
る時間に先立ち、コンデンサ３３０の電荷はすべて単接
合トランジスタ３１４のエミッタ・ベース回路を介して
放電する。

バイアスが単接合トランジスタ３１４に適用されると同
時に、抵抗器３３８と３４０とからなる電圧分割器は信
号を接合３４２および導体３４４に提供し、該信号によ
ってトランジスタ３３２が導通し、且つ電流が導体３３
８を流れ始めてコンデンサ３３０の充電が開始される。

このように提供された電流およびコンデンサ３３０の充
電率（レート）を次のようにする。

即ち、交流の半サイクルの終りが近づいたとき、コンデ
ンサ３３０への充電が、単接合トランジスタ３１４をト
ランジスタ３１６により提供されたバイアス水準で点弧
するに必要な単接合トランジスタ３１４のエミッタ電圧
のピークの直ぐ下のレベルに達するようにする。

半サイクルの終りが近づいたときトランジスタ３１６に
より提供されるバイアスが落ちると、コンデンサ３３０
への充電は、単接合トランジスタ３１４をトリガするに
充分なものになっている。

抵抗の少い放電路が単接合トランジスタ内に提供され、
且つコンデンサ３３０のエネルギが単接合トランジスタ
を介して放出されてサイリスタ・ゲーティング・パルス
を導体３２０内のサイリスタ５４と５６に提供し該サイ
リスタを導通させる。

トランジスタ３１６内の電圧低下は、単接合トランジス
タ３１４が半サイクルの終る前約１０°に釦いて導通化
されるような電圧低下である。

電圧分割器の抵抗器３３８と３４０の大きさは、コンデ
ンサ３３０の電圧水準がパルス発生に対する所望の時間
的調節並びにサイリスタ５４と５６を点弧するに充分な
大きさのパルスを提供するような大きさを選ぶ。

同じ動作がパルス発生器３１０に生起するので複数個の
点弧パルスが界磁回路１８の４個の整流器全部に提供さ
れる。

しかし該サイリスタの内２個に発生された正電圧は他の
２個のサイリスタに発生された負電圧により対向される
ので巻線２６を横切る電圧の正味の効果は零である。

適当な入力信号が導体４８に提供され回路６２を点弧す
ると、信号の極性に依存してパルス発生器３０８と３１
０のどちらかが応答する。

例えば、導体４８内の信号の極性がパルス発生器３０８
を付勢するような極性と仮定した場合、導体４８内の信
号はダイオード３４６を介して接合３４２へそして導体
３４４を介してトランジスタ３３２のベースへ通る。

その結果コンデンサ３３０の充電率が増しコンデンサ電
圧は、単接合トランジスタ３１４をトランジスタ３１６
により提供された全バイアスでトリガするに必要な単接
合トランジスタ３１４のエミッタ電圧のピークを超える
。

単接合トランジスタはサイリスタ５４と５６への点弧パ
ルスを発生する。

サイリスタ５４と５６の点弧は交流の半サイクル中へ進
められ、電流を電動機界磁巻線２６に流れさせ始める。

進行の量とパルス発生の瞬間は導体４８内の信号の大き
さによって決定される。

パルス発生器３０８は導体４８内の入力信号に応答して
サイリスタ５４と５６への点弧パルスを発生する間、パ
ルス発生器３１０は該発生器内の電圧分割器３３８〜３
４０により提供されるバイアス信号に応答してサイリス
タ５８と６０への点弧パルスを発生し続ける。

半サイクルの末端部分に３いてサイリスタ５８と６０に
提供された点弧パルスは、サイリスタ５４と５６内の電
流に対向する電流を発生する。

しかし、この状態は印加電圧が逆転すると終り、電動機
界磁巻線２６に対する電力損失はサイクルの僅か１０°
に対するものであるので無視できる程度に軽微である。

電動機界磁巻線２６を回生的に放電させたいときは、導
体４８内の入力信号を逆転させる。

接合３４２への導体４６内の入力信号はダイオード３４
６のブロッキング作用によって除去される。

このためサイリスタ５４と５６の点弧角が遅れる。

接合３４２に残って訟り、且つ抵抗器３３８と３４０か
らなる電圧分割により提供された信号は、半サイクルの
終る前約１０’ においてサイリスタ５４と５６への点
弧パルスを発生させる。

導体４８内の入力信号の逆極性は前記信号をパルス発生
器３１０に供給し、回生放電が完了したとき電動機界磁
巻線２６内に電流を反対方向に流れさせ始める。

第４図は本発明の別形実施例で、この場合は抵抗器３３
８と３４０からなる電圧分割器が中性の母線３０６と正
の母線３５０との間に接続されている。

電圧分割器の接合３４２は抵抗器３５２を介してトラン
ジスタ３３２の工□ツタ端子に接続され、該トランジス
タを流れる電流の最低量と単接合トランジスタ３１４の
エミッタに接合されたコンデンサ３３０の充電率を制御
する。

第４図に示す回路の動作は第３図の回路と次の点で類似
する。

即ち、抵抗器３３８と３４０からなる電圧分割器は、ト
ランジスタに供給された交流の半サイクルの終り近くで
単接合トランジスタ３１４による点弧パルスの発生が起
ることを保証する最低水準の充電電流をコンデンサ３３
０に提供する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の改良された界磁回路を有する定位回生
直流電動機制御装置のブロック線図。 第２Ａ図釦よび第２Ｂ図は本発明の界磁回路により達成
される回生放電を含んだ電動機界磁の動作を説明するグ
ラフ。 第３図は界磁回路に組込１れた点弧回路の一実施例Ｏ説
明略図、第４図は本発明の改良された界磁回路に組込む
ことのできる点弧回路の他の実施例の説明略図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 制御装置に機能的に組合わされた電動機から交流電
   源への電力回生を電動機界磁巻線電流を逆転することに
   よって得る回生直流電動機制御装置に於いて、電動機界
   磁巻線に電流付勢を提供し且つ電動機界磁巻線を流れる
   電流の方向を零付勢を介して逆転させるための電動機界
   磁巻線回路手段、該界磁回路手段は （イ）交流電源と電動機界磁巻線に接続が可能であり且
   つ電源からの電流の半サイクルに応答して電源からの電
   流を電動機界磁巻線をどちらの方向にでも流れさせるた
   めのサイリスタ手段；および （ロ）入力信号が−の条件下にあるときは制御装置から
   の二条伸性入力信号に従って電流を電動機界磁巻線を介
   し−の方向に流れさせるように前記サイリスタ手段を動
   作させ、具入力信号が他の条件下にあるときは電流を電
   動機界磁回路を介して他の方向に流れさせるように前記
   サイリスタ手段を動作させる点弧回路を含み、 前記点弧回路は前記サイリスク手段に組合わされ且つ制
   御装置からの二条伸性入力信号に応答する一対のパルス
   発生器を含み、入力信号が−の条件下にあるときは電流
   を電動機界磁巻線を介し−の方向に流れさせるため前記
   パルス発生器の一つを付勢し且又入力信号が他の条件下
   にあるときは電流を電動機界磁巻線を介し他の方向に流
   れさせるため前記パルス発生器の他の一つを動作させ、
   前記パルス発生器の各々は （イ）出力が前記サイリスタ手段に組合わされたパルス
   発生手段、該パルス発生手段はこのパルス発生手段の作
   動状態を該サイリスタ手段に供給された交流の半サイク
   ルと同期化するための手段を含み、該パルス発生手段は
   作動状態にあるときは前記出力において点弧パルスを発
   生するため付勢し得られ；および （ロ）前記パルス発生手段に組合わされ且つ入力信号を
   受取るための入力を有する制御手段を具え、該制御手段
   は入力信号の大きさによって決定される導通半サイクル
   の一点に釦いて前記パルス発生手段を付勢して前記サイ
   リスタ手段に点弧パルスを提供し且又入力信号に従って
   界磁巻線に電流を流すようになされ、更に前記制御手段
   は各半サイクルの終りの部分にむいて前記パルス発生手
   段を付勢するための信号バイアス手段を含み、電動機界
   磁巻線の誘導エネルギを電源内に回生的に放出し、界磁
   電流を急速に零に減小させるようになされた電動機界磁
   巻線回路手段。 ２ 信号バイアス手段が制御手段に接続されパルス発生
   手段を付勢するようになされた特許請求の範囲第１項記
   載の回路手段。 ３ 制御手段がパルス発生手段の付勢を決定するための
   電圧応答要素を含み、該電圧応答要素は入力を有し、信
   号バイアス手段が該入力に組合わされた電圧分割器を具
   えた特許請求の範囲第１項記載の回路手段。 ４ 電圧応答要素が電圧応答制御可能な電流伝導装置か
   らなる特許請求の範囲第３項記載の回路手段。 ５ 制御可能な電流伝導装置がトランジスタからなり、
   該トランジスタの電流がパルス発生手段を付勢する特許
   請求の範囲第４項記載の回路手段。 ６ パルス発生手段がトランジスタに直列に接続された
   トリガコンデンサを有する単接合トランジスタ発振器を
   含んだ特許請求の範囲第５項記載の回路手段。 ７ パルス発生手段が、単接合トランジスタに直列に接
   続され且つ交流電圧に組合わすことができて該パルス発
   生手段の作動状態をサイリスタ手段に供給された交流の
   半サイクルと同期化させるようになされた第二の電流伝
   導装置を含んだ特許請求の範囲第６項記載の回路手段。