KR830001532B1

KR830001532B1 - AC motor drive control device

Info

Publication number: KR830001532B1
Application number: KR1019800003202A
Authority: KR
Inventors: 시게끼 가와다; 히로시 이시다
Original assignee: 후지쓰후아낙크 가부시끼 가이샤; 이나바 세이우에몽
Priority date: 1980-08-14
Filing date: 1980-08-14
Publication date: 1983-08-08
Also published as: KR830003958A

Abstract

내용 없음.No content.

Description

AC motor drive control device

제1도는 종래의 재생 제동형 교류 전동기의 운전 제어장치의 회로도.1 is a circuit diagram of a driving control apparatus of a conventional regenerative braking AC motor.

제2도는 본 발명에 관한 교류 전동기의 운전 제어장치의 제일실시예 회로도.2 is a circuit diagram of a first embodiment of a drive control apparatus for an AC motor according to the present invention.

제3a도와 제3b도는 제2도에 나타낸 실시예 회로의 각부의 파형을 나타낸 파형도.3A and 3B are waveform diagrams showing waveforms of respective parts of the example circuit shown in FIG.

본 발명은 교류 전동기의 운전 제어장치에 관한 것으로써, 특히 재생 제동기능을 행하는 회로를 개량한 교류 모우터의 운전 제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an operation control apparatus for an AC motor, and more particularly, to an operation control apparatus for an AC motor having an improved circuit for performing a regenerative braking function.

교류 모우터, 특히 유도 모우터는 여러가지 산업분야에 사용되며 그 대상으로 하는 부하도 여러가지가 있다. 이를테면 어떤 것은 가, 감속을 급속하게, 빈번하게 행하며 또 어떤 것은 권상, 권하와 같이 부하 토오크가 정, 부로 변화하는 것도 있다. 따라서 구동 원인 교류 전동기로 정 토오크를 발생하든지 제동토오크를 발생하는 등의 운전이 요구된다. 근자에 보통 채용하고 있는 가변전압-가변주파수 인버어터를 사용하는 교류 전동기의 운전 제어에 있어서는 전동기로서의 구동 형태로써 운전하는 경우에는 그다지 문제가 되지 않으나 감속시의 제동 형태로써 운전하는 경우에는 전동기의 회전자가 갖는 회전에너지의 처리방법이 문제였다. 이 회전 에너지의 처리 방법으로서 종래는 제동시에 교류 전동기에의 통전을 단절하여 부하의 기계손에 의한 자연감속에 맡기는 방법이나 또는 감속시의 슬립을 적당히 제어하여 전동기중에 소비시키는 방법이 사용되고 있다. 그러나 전자는 감속시 시간이 걸리어 제어의 응답성이 극히 나쁘며 후자는 전동기가 과열하여 빈번한 가, 감속 운전에 견디지 못한다. 또한 기타의 방법으로서 전술의 인버어터 회로중의 평활용 콘덴서를 충전하여 그 충전 전압이 소정치 이상이 되면 그 인버어터 회로에 병렬로 접속된 제동용 저항으로 방전하여 회전자의 회전 에너지를 소비하는 방법도 채용되고 있으나, 이 방법에서도 평활용 콘덴서의 충전 전압이 너무 높아져서 장치를 파괴하는 원인이 됨과 동시에 대형기계를 운전하는 전동기에 있어서는 제동용 저항도 이에 수반하여 대형이 되어 고가로 되는 결점이 제거되었다. 또 제동에너지도 열손실로서 낭비하게 되므로 효율상 바람직한 방법은 아니다. 따라서 이들을 개량하기 위하여 종래에 제1도에 예시한 바와같은 재생 제동방법이 제안되었다.AC motors, especially induction motors, are used in various industries and have a variety of target loads. For example, some things go slowly, frequently, and others, and the load torque changes positively and negatively, such as hoisting and hoisting. Therefore, driving such as generating a positive torque or a braking torque with an AC motor as a driving cause is required. In the control of the operation of an AC motor using a variable voltage variable frequency inverter commonly adopted in recent years, it is not a problem when operating in the form of a drive as an electric motor. The problem was how to treat the rotational energy that it had. Conventionally, as a method of processing the rotational energy, a method of disconnecting the energization to the AC motor during braking and entrusting it to natural deceleration caused by a mechanical loss of the load, or a method of properly controlling the slip during deceleration and consuming it in the motor. However, the former takes time during deceleration, so the control response is extremely bad. The latter does not endure frequent or decelerating operation due to overheating of the motor. As another method, the smoothing capacitor in the above-described inverter circuit is charged, and when the charging voltage is higher than or equal to a predetermined value, it discharges to the braking resistor connected in parallel to the inverter circuit to consume rotational energy of the rotor. In this method, too, the charging voltage of the smoothing capacitor becomes too high, which causes the device to be destroyed, and in the case of an electric motor that operates a large machine, the braking resistor also becomes large and eliminates the expensive defect. It became. In addition, braking energy is also wasted as heat loss, which is not a preferable method for efficiency. Therefore, in order to improve these, conventionally, a regenerative braking method as illustrated in FIG. 1 has been proposed.

제1도는 종래의 재생 제동형의 교류 전동기의 운동 제어장치의 회로도로서, 1은 3상 유도 전동기 등의 교류 전동기, 2는 교류전원 U상, V상, W상의 전압을 정류하는 다이오우드(D₁~D₆)들로 구성된 정류기, 3은 다이리스터(S₁~S₆)들로서 구성된 재생용 다이리스터 브리지회로, 4는 평활용 콘덴서(C₁)을 갖는 평활회로, 5는 트랜지스터(TA₁~TA₆)들로서 구성되는 가변전압-가변주파수 인버어터, 6은 다이오우드(D₁'~D₆')들로 구성된 정류기, 7은 전원 전압의 승압용 변압기이다. 이와 같은 종래 구성의 종래 장치는 이를테면 유도전동기(1)를 감속시키기 위하여 지령속도를 저하시켜 가변전압-가변주파수 인버어터(5)의 전압-주파수를 제어함으로써 새로이 설정된 주파수에 대응한 동기 속도는 전동기의 속도보다 작아져서 부의 슬립상태가 된다. 따라서 재생 제동 영역에서 전동기를 운전하게 되어 그 결과 전동기의 유도전압은 정류기(6)에 의하여 정류되어서 직류선측의 전압을 상승시킨다. 평활용 콘덴서(C₁)는 평활기능을 발휘하므로 통상의 구동 운전시에도 교류 전원 전압의 1.3~1.4배의 높이에 충전되어 있는데 이에 대하여 유도전동기가 재생 영역에서 운전될 때에는 전압은 더욱 높은 전압에 충전 유지된다. 이를테면 교류 전원 전압이 200V일 때 평활용 콘덴서(C₁)의 충전 전압은 290V 정도로 상승한다. 이와 같은 상태로서 다이리스터(S₁~S₆) 로서 구성되는 재생용 다이리스터브리지회로(3)를 점호 제어하여도 교류 전원 전압이 직류선측 전압보다도 낮으므로 정류가 되지 않으며 재생이 불가능하게 된다. 따라서 이와같은 결함을 피하기 위하여 재생용 다이리스터브리지회로(3)와 교류전원과의 사이에 승압용 변압기(7)를 통하여 교류 전원전압이 꼭 직류선측 전압보다도 높은 기간이 생기도록 하여 다이리스터(S₁~S₆)의 전류를 확보하여 유도전동기의 재생제어 영역에서의 운전을 가능하게 하였다. 그러나 이 방식을 채용한 장치에 있어서는 상술과 같이 승압용 변압기(7)가 필요하며 그 용량도 크게 되어 장치를 크게하므로 가격도 높아지는 결점이 있었다.1 is a circuit diagram of a motion control apparatus of a conventional regenerative braking AC motor, in which 1 is an AC motor such as a three-phase induction motor, and 2 is a diode for rectifying voltages of an AC power source U phase, V phase, and W phase (D _1). Rectifier composed of ~ D ₆ ), 3 is a regenerative die Lister bridge circuit configured as the thyristors (S ₁ ~ S ₆ ), 4 is a smoothing circuit having a smoothing capacitor (C ₁ ), 5 is a transistor (TA ₁ ~) A variable voltage-variable frequency inverter configured as TA ₆ ), 6 is a rectifier composed of diodes (D ₁ ′ to D ₆ ′), and 7 is a transformer for boosting the power supply voltage. The conventional apparatus of such a conventional configuration reduces the command speed, for example, in order to slow down the induction motor 1, thereby controlling the voltage-frequency of the variable voltage- variable frequency inverter 5 so that the synchronous speed corresponding to the newly set frequency is increased. It becomes smaller than the speed of and becomes negative slip state. Therefore, the motor is operated in the regenerative braking area, and as a result, the induced voltage of the motor is rectified by the rectifier 6 to raise the voltage on the DC line side. The smoothing capacitor (C ₁ ) has a smoothing function, so it is charged at a height of 1.3 to 1.4 times the AC power supply voltage even in a normal driving operation. On the other hand, when the induction motor is operated in the regeneration region, the voltage is higher than the high voltage. Charge is maintained. For example, when the AC power supply voltage is 200V, the charging voltage of the smoothing capacitor C ₁ rises to about 290V. In this state, even if the regenerative die Lister bridge circuit 3 constituted as the thyristors S ₁ to S ₆ is controlled by the AC power supply voltage lower than the DC line side voltage, rectification is not possible and reproduction is impossible. Therefore, in order to avoid such a defect, the period of the AC power supply voltage must be higher than the DC line side voltage between the regeneration die thruster bridge circuit 3 and the AC power supply through the boosting transformer 7 so that the thyristor S The current of ₁ ~ S ₆ ) was secured to enable operation of the regenerative control area of the induction motor. However, in the apparatus employing this method, the boosting transformer 7 is required as described above, and the capacity thereof is also increased so that the apparatus is enlarged, resulting in a high cost.

본 발명은 교류 전동기의 감속시에 있어서 제동에너지를 재생제동에 의하여 처리하는 경우 승압용 변압기를 사용하지 않고 염가이며 소형화가 가능한 교류 전동기의 운전 제어장치를 발명한 것으로, 본 발명의 목적은 보다 염가이며 보다 소형화의 가능한 재생 제동회로를 구비한 교류 전동기의 운전 제어장치를 제공함에 있다.The present invention invents an operation control apparatus of an AC motor which is inexpensive and can be miniaturized without using a boost transformer when the braking energy is processed by regenerative braking at the time of deceleration of the AC motor, and an object of the present invention is more inexpensive. The present invention provides an operation controller of an AC motor having a regenerative braking circuit which can be miniaturized.

본 발명의 다른 목적은 안정한 재생 운동을 염가이며 소형화할 수 있는 교류 전동기의 운전 제어장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an operation controller of an AC motor which can reduce the size of a stable regeneration motion and can be miniaturized.

본 발명의 또다른 목적은 트랜지스터의 소호의 용이성과 다이리스터의 가격 및 전류효율의 우의성을 가미한 재생 제동회로를 구비한 교류전동기의 운전 제어장치를 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide an operation control apparatus for an AC motor having a regenerative braking circuit that combines the ease of extinguishing a transistor with the cost and the efficiency of a thyristor.

이하 첨부도면에 의거 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도에 있어서 예시부호 1~6은 제1도에 예시한 것과 동일하며, 단지 예시부호 3에 상당하는 다이리스터(S₁~S₆)로서 브리지 결선된 재생용 다이리스터 브리지회로를 직류선 사이에 스위칭 트랜지스터(TR₁) 및 스위칭 트랜지스터(TR₂)를 통하여 접속하도록 구성한 재생용 복합 다이리스터 브리지회로만이 달라 예시부호 3'로 병기하였다. 예시부호 8은 발광다이오우드 소자(P₁'~P₆')와 다이오우드(D₁"~D₆")로 브리지회로를 구성하는 포토 커플러로써 이 브리지회로의 교류 입력단자에는 전동기의 교류 전원의 3상 즉 U상, V상, W상보다 재생용 복합다이리스터 브리지회로(3")의 각 다이리스터에 대응하는 상관계로서 전원을 접속 공급한다. 그리고 다이오우드(D₁"~D₆)는 역전압 내압용으로 삽입딘 다이오우드이다. 예시부호 8'는 포토커플러를 구성하는 타방의 소자로 이를테면 포토 트랜지스터(P₁~P₁")를 사용하며 발광다이오우드(P₁')에 전류가 흘러 발광하면 수광소자(P₁")가 이를 수광하여 도통상태가 되는 것이다. 예시부호 9는 신호 반전용의 인버어터 회로로써, 수광소자(P₁"~P₆")의 각각의 출력단자에 각각 한개씩 장착되어 있다. 인버어터(9)로부터의 출력은 각각 그 전연부에서 펄스를 발생하는 차동회로(9')에 인가된다. 예시부호 10은 전이버어터회로의 출력신호를 입력으로 하는 OR게이트 회로이다. 예시부호 11은 상기 OR게이트 회로(10)의 출력을 입력하여 일정의 시간폭을 갖는 부의펄스를 발생하는 제1단안정 티바-이브레이터회로이고, 12는 상기 제1단안정 멀티-바이브레이터회로(11)의 출력에 의하여 동작하며 일정의 시간폭을 갖는 펄스를 발생하는 제2단안정 멀티-바이브레이터 회로이다. 13은 인버어터회로(9)의 출력과 제2의 단안정 멀티-바이브레이터회로(12)의 출력이 입력되어 그 논리적을 출력하는 AND 게이트 회로로 이 AND게이트도 역시 전인버어터회로와 동수로 형성한다. 이들 AND게이트회로(13)의 출력은 각각 재생용 복합 다이리스터브리지회로(3")를 구성하는 다이리스터(S₁~S₆)의 각 게이트에 각각 대응하여 주어지는 게이트 신호인 제2의 점호 제어신호(SG₁~SG₆)로 된다. 또 제1단안정 멀티-바이브레이터회로(11)의 출력은 재생용 복합다이리스터 브리지회로(3")의 다이리스터군과 직렬로 접속된 스위칭 트랜지스터(TR₁) (TR₂)에 동시에 인가하는 베이스 신호인 제1의 점호 제어신호(TRB) 및 점호신호(TRB₂)로 된다. 상술한 바와같은 포토커플러(8) (8'), 인버어터회로(9), OR게이트회로(10), 단안정 멀티-바이브레이터회로(11) (12), AND게이트회로(13)에 의하여 재생용 복합다이리스터브리지회로(3")의 점호 제어회로를 구성한다.In FIG. 2, the reference numerals 1 to 6 are the same as those illustrated in FIG. _1, and the regenerated die Lister bridge circuit bridged as the die thyristors S ₁ to S ₆ corresponding to the example 3 is directly connected to the DC line. Only the regenerative composite thyristor bridge circuit configured to be connected via the switching transistor TR ₁ and the switching transistor TR ₂ between them is differently represented by the example 3 '. Reference numeral 8 is a photo coupler constituting a bridge circuit consisting of light emitting diode elements (P ₁ 'to P ₆ ') and diodes (D ₁ "to D ₆ "), and the AC input terminal of the bridge circuit includes 3 of the AC power supply of the motor. The power supply is connected and supplied as a correlator corresponding to the respective thyristors of the regenerated composite thyristor bridge circuit 3 "from the phases ie, the U phase, the V phase, and the W phase. The diodes D ₁ " to D ₆ are reversed. Inserted diode for voltage breakdown. Exemplary reference numeral 8 'refers to the other element constituting the photocoupler. For example, photo transistors P ₁ to P ₁ ″ are used. When current flows through the light emitting diode P ₁ ′, the light receiving element P ₁ ″ does this. It receives light and becomes a conductive state. Reference numeral 9 denotes an inverter circuit for signal inversion, and one is mounted on each output terminal of the light receiving elements P ₁ "to P ₆ ". The output from the inverter 9 is applied to the differential circuit 9 ', which generates a pulse at its leading edge, respectively. Reference numeral 10 denotes an OR gate circuit which receives an output signal of a transition butter circuit. Reference numeral 11 is a first single-stable tiva-vibrator circuit for inputting the output of the OR gate circuit 10 to generate a negative pulse having a predetermined time width, and 12 denotes the first single-stable multi-vibrator circuit ( A second single-stable multi-vibrator circuit operating by the output of 11) and generating a pulse having a constant time width. 13 is an AND gate circuit in which the output of the inverter circuit 9 and the output of the second monostable multi-vibrator circuit 12 are inputted and output the logic thereof. The AND gate is also formed in the same number as all the inverter circuits. do. The output is respectively reproduced composite thyristor bridge circuit (3 ") thyristors (S ₁ ~ S ₆₎ corresponding to given a firing control of a second gate signal to the gates of constituting the for of these AND gate circuit 13, And a signal SG ₁ to SG _6. The output of the first single-stable multi-vibrator circuit 11 is a switching transistor TR connected in series with the die thyristor group of the regenerative composite di thyristor bridge circuit 3 ″. is a ₁₎ (TR ₂₎ the first firing control signal (TRB) and the firing signal (TRB ₂₎ of a base signal which is applied at the same time. Playback by the photocoupler 8 (8 '), inverter circuit 9, OR gate circuit 10, monostable multi-vibrator circuit 11, 12, AND gate circuit 13 as described above An arc control circuit of the composite die Lister bridge circuit 3 "is constructed.

또 포토커플러(8) (8')와 인버어터회로(9)는 위상 신호형성 회로를 구성하며, OR게이트회로(10)와 제1의 단안정 멀티-바이브레이터회로(11)가 재생용 다이리스터브리지회로(3")의 트랜지스터(TR₁) 및 트랜지스터(TR₂)의 점호 제어신호를 작성하는 제1의 점호 제어신호 발생회로를 구성하며, 제2의 단안정 멀티-바이브레이터회로(12)와 AND게이트회로(13)에 의하여 재생용 다이리스터브리지회로(3")의 다이리스터(S₁~S₆)의 점호 제어신호를 작성하는 제2의 점호 제어신호 발생회로를 구성한다.The photocoupler 8 (8 ') and the inverter circuit (9) constitute a phase signal forming circuit, and the OR gate circuit (10) and the first monostable multi-vibrator circuit (11) are regeneration thyristors. A first firing control signal generating circuit for generating the firing control signals of the transistors TR ₁ and TR ₂ of the bridge circuit 3 ", and having a second monostable multi-vibrator circuit 12; The AND gate circuit 13 constitutes a second firing control signal generation circuit for generating the firing control signal of the thyristors S ₁ to S ₆ of the reproduction thyristor bridge circuit 3 ".

이하 상술한 바와같이 구성된 본 발명의 장치의 동작에 대멀여 설명한다.Hereinafter, the operation of the apparatus of the present invention configured as described above will be described.

유도 전동기로서 된 교류전동기(1)가 통상의 구동 형태로서 운전되고 있을 때는 교류 전원의 각상 전압은 정류기(2)에 의하여 정류되어 직류로 변환되고 또한 가변전압-가변주파수 인버어터(5)에 의하여 소정의 주파수와 전압을 갖는 교류로 변환되어 유도전동기(1)에 공급되며 이 전동기를 지령속도에 합치하여 운전한다. 여기서 상기 인버어터(5)의 출력주파수는 인버어터를 구성하는 트랜지스터 소자(TA₁~TA₆)의 점호 펄스의 반복 주파수를 조정함으로써 가변으로 하여 출력전압은 인버어터(5)의 각 트랜지스터 소자(TA₁~TA₆)의 통전시간 폭을 조정함으로써 가변으로 할 수가 있다. 다음에 부하의 운전 조건에 의하여 전동기의 감속이 필요하게 되면 감속 지령신호가 주어지면 가변전압-가변주파수 인버어터(5)의 출력전압 및 주파수는 감소하며 새로운 동작주파수에 대응한 동기 속도보다도 현재 운전중의 전동기의 회전 속도가 높으므로 유도전동기(1)는 슬립(S)이 부의 영역, 즉 재생 제동의 영역에서 운전되게 된다. 따라서 유도전동기(1)의 출력은 정류기(6)에 의하여 정류되어 직류선측의 전압을 높이게 된다. 이 값은 이를테면 200V의 교류 전원으롯 운전중이라면 평활용 콘덴서(C₁)의 단자는 290V 정도로 승압한다. 여기서 만약에 다이리스터(S₁~S₆)만으로서 재생용 브리지회로를 구성하고 교류전원의 2상간 전압이 최대의 상에 접속된 다이리스터를 점호하여 재생 제동을 기도하여도 다이리스터는 정류가 안되고 전원 단락이 발생하여 기기의 파손을 가져오게 된다. 따라서 본 발명은 재생용 브리지 회로의 다이리스터군과 직렬로 스위칭 트랜지스터(TR₁) 및 트랜지스터(TR₂)를 접속하여 그 스위칭 트랜지스터(TR₁) (TR₂)를 재생 동작중의 통상시는 도통상태로 하여 각 다이리스터(S₁~S₆)의 중 어떤 다이리스터가 전류동작에 들어갈 때 트랜지스터(TR₁), 트랜지스터(TR₂)를 동시 순간적으로 부도통상태로 하여 전류를 차단하는 것이다. 그리고 다이리스터가 완전히 소모하는 시간을 고려하여 재차 트랜지스터(TR₁) 및 트랜지스터(TR₂)를 재점호하여 주면 설혹 직류선측의 전압을 전원의 교류 전압보다 높여도 각 다이리스터는 전류 실패를 일으킴이 없이 재생 전류를 항상 전원에 위환할 수가 있다.When the AC motor 1, which is an induction motor, is operated in a normal driving mode, each phase voltage of the AC power source is rectified by the rectifier 2 and converted to DC, and the variable voltage-variable frequency inverter 5 It is converted into an alternating current having a predetermined frequency and voltage and supplied to the induction motor 1, and the motor is operated in accordance with the command speed. Here, the output frequency of the inverter 5 is varied by adjusting the repetition frequency of the firing pulses of the transistor elements TA ₁ to TA ₆ constituting the inverter, so that the output voltage of each inverter element of the inverter 5 ( of TA ₁ TA ~ ₆₎ it can be made variable by controlling the power application time width. Next, when deceleration of the motor is required due to the operating condition of the load, when the deceleration command signal is given, the output voltage and frequency of the variable voltage- variable frequency inverter 5 decrease, and the current operation is performed more than the synchronous speed corresponding to the new operating frequency. Since the rotational speed of the electric motor is high, the induction motor 1 is driven in the slip region S in the negative region, that is, the regenerative braking region. Therefore, the output of the induction motor 1 is rectified by the rectifier 6 to increase the voltage on the DC line side. This value is, for example, when operating with an AC power supply of 200V, the terminal of the smoothing capacitor C ₁ is boosted to about 290V. Here, if only the thyristors S ₁ to S ₆ constitute a regenerative bridge circuit and the regenerative braking is performed by regulating braking the die thyristor whose voltage between the two phases of AC power is connected to the maximum phase, Otherwise, a short circuit will occur and damage the equipment. Therefore, in the present invention, the switching transistor TR ₁ and the transistor TR ₂ are connected in series with the thyristor group of the regeneration bridge circuit, and the switching transistor TR ₁ (TR ₂ ) is electrically connected during normal operation. In this state, when any one of the respective thyristors S ₁ to S ₆ enters the current operation, the transistors TR ₁ and TR ₂ are simultaneously instantaneously turned off to cut off the current. In addition, when the transistors TR ₁ and TR ₂ are re-interrupted in consideration of the time consumed by the thyristors, each of the thyristors causes a current failure even if the voltage on the DC line side is higher than the AC voltage of the power supply. Without this, the regenerative current can always be switched back to the power supply.

다음에 이와같은 동작을 행하게 하기 위한 제어신호의 형성에 대하여 설명한다. 포토-커플러의 일방을 구성하는 발광다이오우드 등의 소자(P₁'~P₆')로서 구성된 브리지 회로(8)는 그 교류입력을 전동 기구 동원의 각기의 상, U즉, V상, W상에 접속한다. 이와같이 하면 브리지회로(8)와 재생용 다이리스터브리지회로(3")에는 동위상의 상간 전압이 인가되어 재생용 다이리스터 브리지회로(3")가 재생시에 점호되지 않으면 안될 상에 대응한 상이 검지할 수 있게 된다. 이와 같은 사실을 제3a도를 참조하여 고려하여 보면 동도면의 정현파형으로서 나타낸 U-V상간 전압, V-W상간 전압, W-U상간 전압이 포토커플러를 구성하는 브리지의 각각의 상에 인가되게 된다. 인가된 상간 전압중 제일 높은 상간 전압에 걸려 있는 발광다이오우드만에 전류가 흐르며그 시간에 발광다이오우드는 빛을 발한다. 발광다이오우드(P₁'~P₆')는 상간 전압의 시간적 변화에 수반하여 순차로 동작한다. 그리고 발광다이오우드가 빛을 발하면 이에 대향하여 광결합 상태에서 배치된 포토커플러의 타방(8')을 구성하는 수광소자(이를테면 포토 트랜지스터 등)는 빛을 받음으로써 도통상태가 되며 클렉터 전위를 제로(0)로 하여 빛을 받고 있는 기간 동안 제로치가 유지된다. 포토트랜지스터(P₁") (P₂") (P₃") (P₄") (P₅") (P₆")의 각기의 출력은 제3도 A의 파형 P₁P₂, P₃, P₄, P₅, P₆로 나타낸다. 이들의 신호(P₁~P₆)는 각각 다음단의 신호 반전용의 인버어터(9)에 의하여 반전되어서 위상 신호 P₁, P₂, P₃, P₄, P₅, P₆를 얻는다. 이 반전된 위상신호의 일방은 다음단의 AND게이트회로(13)의-입력단자에 인가됨과 동시에 타방은 모두 모아서 OR게이트회로(10)의 입력단자에 인가한다. OR게이트회로(10)는 신호(P₁~P₆)가 입력될때 마다 순차로 다음단의 단안정 멀티-바이브레이터회로(11)에 펄스를 출력한다. 단안정 멀티-바이브레이터회로(11)는 인가된 펄스의 연부에서 트리거되어 일정시간만 도통하고 제차원 전위에 복귀하는 동작을 반복한다. 따라서 단안정 멀티-바이브레이터회로(11)로부터 출력되는 펄스는 제3도 A의 M₁로 나타낸 바와같은 약 0.5ms의 도통폭을 갖는 영전 위의 펄스열이 얻어진다. 이 영전위의 펄스열의 재생용 다이리스터브리지회로에 직렬 접속된 스위칭트랜지스터(TR₁) 및 트랜지스터(TR₂)의 베이스단자에 제1의 점호 제어신호로서 인가되어 그 전위를 영전위로 하고 그 트랜지스터를 부도통으로 한다. 이와함께 타방 동일의 펄스열은 다음단의 두번째의 단안정 멀티-바이브레이터회로(12)에 인가된다. 단안정 멀티-바이브레이터회로(12)는 펄스 입력할 때마다 그 입력펄스의 복귀시의 펄스의 연부에 있어서 제3도 A의 M에 나타내는 바와같은 펄스폭이; 약 10㎲의 정의펄스를 발생하며 그 입력펄스는 상기 AND게이트회로(13)의 입력단자에 인가된다. 여기서 각기의 AND게이트회로(13)는 인버어터회로(9)의 출력인 위상신호(P₁~P₆)와 단안정 멀티-바이브레이터회로(12)의 출력펄스(M₂)의 논리적을 출력한다. AND게이트회로(13)의 출력은 각각 재생용 다이리스터 브리지회로를 구성하는 다이리스터(S₁~S₆)의 게이트에 제2의 점호 제어신호(SG₁) (SG₂) (SG₃) (SG₄) (SG₅) (SG₆)로서 주어진다. 그리하여 그 위상 관계는 당연하지만 포토 커플러로부터의 출력신호(P₁~P₆)에 규제된 것으로서 제3도 B의 제2의 점호 제어신호(SG₁~SG₆)에 나타낸 것이다. 따라서 여기서 재생에 적합한 교류 전원의 2상간 전압이 최대인 상이 U-V상간으로 하면 제3도 B의 TR₁및 TR₂의 영전위 펄스신호가 재생용 다이리스터 브리지회로(3")의 스위칭 트랜지스터 TR₁및 TR₂에 인가됨과 동시에 부도통으로 되고 다이리스터 브리지회로(3")에의 전류를 일단 소멸하여 다이리스터군(S₁~S₆)을 모두 소호한다. 그 후 다이리스터(S₁) 및 다이리스터(S₄)의 게이트에 제2의 점호 제어신호를 재차 인가하여 다이리스터(S₁) 및 다이리스터(S₄)를 점호함으로써 재생전류( I )는 전원 U상으로부터 V상에 흘러서 에너지를 반환한다. 또한 소정시간 후 스위칭 트랜지스터(TR₁) 및 트랜지스터(TR₂)에 영전위 펄스를 인가하여 재차 부도통으로 하여 재생용 다이리스터브리지회로(3")의 모두의 다이리스터를 일단 소호한다. 이 소호가 완료하면 재차 스위칭 트랜지스터(R₁) 및 트랜지스터(TR₂)를 도통으로 함과 동시에 다이리스터(S₁) 및 다이리스터(S₆)에 제2의 점호 제어신호를 인가하여 U상으로부터 W상으로 재생전류를 흘릴 수가 있다. 이후 같은 방법에 의하여 다이리스터의 전류에 앞서 스위칭트랜지스터(TR₁) 및 트랜지스터(TR₂)에 제1의 점호 제어신호인 영전 위의 펄스를 인가함으로써 그 양 트랜지스터(TR₁) (TR₂)를 부도통으로 하여 모든 다이리스터를 소호하고 순차로 다이리스터(S₂)와 다이리스터(S₆)에 제2의 점호 제어신호(SG₃) 및 신호(SG₆)를, 다이리스터(S₃)과 다이리스터(S₂)에 제2의 점호 제어신호(SG₃) 및 신호(SG₂)를, 다이리스터(S₅)와 다이리스터(S₆)에 제2의 점호 제7호신호(SG₅)와 신호(SG₂)를 인가함으로써 교류전원의 상간 전압이 최대인 2상간에 재생전류를 공급할 수가 있다. 그리고 다이리스터는 전류에 있어서 필히 스위칭 트랜지스터(TR₁) 및 트랜지스터(TR₂)에 의하여 통전이 단절되므로 제2의 점호 제어신호가 주어지기 전에 일단 소호하므로 전류를 확실하게 할 수가 있다. 이와같은 동작에 의한 다이리스터(S₁~S₆)의 통전의 모양과 재생전류의 파형을 제3도 B의 (S₁~S₆) 및 I에 나타낸다.Next, formation of a control signal for causing such an operation will be described. The bridge circuit 8 configured as elements P ₁ 'to P ₆ ', such as a light emitting diode constituting one of the photo-couplers, has its AC input as a phase, U, V phase, or W phase of each power source mobilization. Connect to In this way, the phase circuit voltage is applied to the bridge circuit 8 and the reproduction thyristor bridge circuit 3 "so that the phase corresponding to the phase that the reproduction die thyristor bridge circuit 3" must be occupied at the time of reproduction is detected. It becomes possible. Considering this fact with reference to FIG. 3A, the UV phase voltage, the VW phase voltage, and the WU phase voltage shown as sinusoidal waveforms of the same plane are applied to each phase of the bridge constituting the photocoupler. The current flows only in the light emitting diode which is applied to the highest phase voltage among the applied phase voltages, and the light emitting diode emits light at that time. The light emitting diodes P ₁ ′ to P ₆ ′ operate sequentially with the change in phase voltage. When the light emitting diode emits light, the light receiving element (such as a photo transistor) constituting the other 8 'of the photocoupler disposed in the photocoupled state is brought into a conductive state by receiving light, and the collector potential is zero. The zero value is maintained for the duration of the light with (0). The outputs of each of the phototransistors (P ₁ ") (P ₂ ") (P ₃ ") (P ₄ ") (P ₅ ") (P ₆ ") are shown in Figure 3 A waveforms P ₁ P ₂ and P ₃ , P ₄ , P ₅ and P ₆ . These signals P ₁ to P ₆ are inverted by the inverter 9 for signal inversion next, respectively, to obtain phase signals P ₁ , P ₂ , P ₃ , P ₄ , P ₅ , and P ₆ . One of the inverted phase signals is applied to the -input terminal of the AND gate circuit 13 of the next stage and the other is collected and applied to the input terminal of the OR gate circuit 10. The OR gate circuit 10 sequentially outputs pulses to the next-stage monostable multi-vibrator circuit 11 each time the signals P ₁ to P ₆ are input. The monostable multi-vibrator circuit 11 is triggered at the edge of the applied pulse, conducts only a predetermined time, and repeats the operation of returning to the third-dimensional potential. Thus, the pulse output from the monostable multi-vibrator circuit 11 obtains a pulse train over zero with a conduction width of about 0.5 ms as indicated by M ₁ in FIG. It is applied as a first firing control signal to the base terminals of the switching transistor TR ₁ and the transistor TR ₂ connected in series to the regeneration thyristor bridge circuit of the zero-potential pulse string, and the potential thereof is zero potential, and the transistor is It is a failure. At the same time, the other identical pulse train is applied to the second monostable multi-vibrator circuit 12 of the next stage. The monostable multi-vibrator circuit 12 has a pulse width as shown in M in FIG. 3A at the edge of the pulse at the time of return of the input pulse every time the pulse is input; A positive pulse of about 10 Hz is generated and the input pulse is applied to the input terminal of the AND gate circuit 13. Here, each of the AND gate circuits 13 outputs the logic of the phase signals P ₁ to P ₆ , which are outputs of the inverter circuit 9, and the output pulses M ₂ of the monostable multi-vibrator circuit 12. . The output of the AND gate circuit 13 is connected to the gates of the second thyristors S ₁ to S ₆ constituting the regeneration thyristor bridge circuit, respectively, by the second control signal SG ₁ (SG ₂ ) (SG ₃ ) ( SG ₄ ) (SG ₅ ) (SG ₆ ). Thus, the phase relationship is natural, but is regulated by the output signals P ₁ to P ₆ from the photocoupler and is shown in the second call control signals SG ₁ to SG ₆ in FIG. Therefore, if the phase between the two-phase voltage of the AC power supply suitable for regeneration is the UV phase, the zero-potential pulse signal of TR ₁ and TR ₂ in FIG. 3B is switched transistor TR ₁ of the regeneration thyristor bridge circuit 3 ". And the negative conduction at the same time as applied to TR ₂ , and once extinguish the current to the thyristor bridge circuit 3 ", extinguish all the die Lister groups S ₁ to S ₆ . Then thyristor (S ₁₎ and the thyristor to the gate of the (S ₄₎ it is again the roll call control signal of the second thyristors (S ₁₎ and the thyristor reproduction current (I) by firing a (S ₄₎ is The energy flows from the power supply U phase to the V phase and returns. After a predetermined time, a zero potential pulse is applied to the switching transistor TR ₁ and the transistor TR ₂ again to cause non-conduction to extinguish the thyristors of all of the regenerative die thyristor bridge circuits 3 ″. Upon completion, the switching transistor R ₁ and the transistor TR ₂ are turned on again, and at the same time, a second firing control signal is applied to the thyristor S ₁ and the thyristor S ₆ , thereby from the U phase to the W phase. The regenerative current can then be flowed in. In the same manner, both transistors TR can be applied to the switching transistor TR ₁ and the transistor TR ₂ by applying a pulse above zero, which is the first control signal, to the switching transistor TR ₁ and the transistor TR ₂ . ₁ ) Subtract all the thyristors with (TR ₂ ) as a non-conductor, and in turn, the second firing control signal (SG ₃ ) and the signal (SG ₆ ) to the thyristor (S ₂ ) and the thyristor (S ₆ ), thyristors (S ₃₎ and the die-less (S ₂₎ firing control signal of the second to (SG ₃₎ and a signal (SG _2), thyristors (S ₅₎ and the thyristor (S ₆₎ a second roll call seventh signal (SG ₅₎ of the By applying the signal SG ₂ , the regenerative current can be supplied between the two phases in which the voltage between the phases of the AC power supply is maximum, and the thyristor must be energized by the switching transistor TR ₁ and the transistor TR ₂ in current. disconnected so because once Lo before being given a firing control signal of the second it is possible to ensure a current the waveform of the shape and reproducing current of the energizing of the thyristor (S ₁ ~ S ₆₎ by this operation 3 Figure of B (S ₁ ~ S ₆₎ and represents the I.

이상 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 유도전동기의 등의 교류 전동기의 제동을 재생 제동으로서 행할 수가 있으므로 효율이 좋은 제동 동작을 달성할 수가 있음과 동시에 재생용 브리지를 구성하는 소자로서 비교적 염가의 다이리스터를 사용할 수가 있다. 그리고 재생용 다이리스터 브리지와 직류선 사이에 단위 전류 용량당의 가격이 높은 스위칭 트랜지스터를 직렬로 단지 2개의 접속만으로 되므로 교류전원의 상간 전압의 크기에 관계없이 확실한 전류동작을 확보할 수가 있으므로 안정된 운전제어가 행하여진다. 따라서 종래 장치와 같이 전류용의 승압용 변압기를 필요로 하지 않으며 또 재생용 브리지 소자로서도 모든 소자를 스위칭 소자로서 구성할 필요도 없으므로 제어장치의 소형화와 가격의 저렴화를 기할수가 있으므로 산업상의 이용 효과가 크다.As described in detail above, the present invention can perform braking of an AC motor such as an induction motor as regenerative braking, thereby achieving an efficient braking operation and using a relatively inexpensive thyristor as an element constituting a regenerative bridge. Can be used. In addition, since only two connections are made in series between the regenerative thyristors bridge and the DC line, which have a high cost per unit current capacity, stable current operation can be ensured regardless of the magnitude of the phase voltage of the AC power supply. Is performed. Therefore, it does not require a boost transformer for current as in the conventional device, and does not need to configure all the elements as switching elements as a regeneration bridge element, so that the size of the control device can be reduced and the price can be reduced. Is large.

Claims

Supply voltage and supply frequency of a rectifier connected to an AC power source and converting the mating into a DC, and a drive signal received from the rectifier 2 converted to the AC and applied to the AC motor 2 according to a command signal from the outside. Is a capacitor connected in series between a variable voltage-variable frequency inverter (5) for applying a drive signal to the AC motor (1) and a regeneration die-lister circuit (3 ") and the inverter (5). In the operation control apparatus of an AC motor composed of a smoothing circuit (4) formed of (C ₁ ), the first and second switching transistor (TR) operatively connected between the rectifier (2) and the inverter (5) ₁ ) ( ₂ ) and a thyristor S ₁ (S ₂ ) (S ₃ ) (S ₄ ) connected in series between the first switching transistor TR ₁ and the second switching transistor TR ₂ . (s ₅₎ (s _6), the reproduction thyristor bridge circuit (3 ") consisting of a for the reproduction die Master bridge each thyristor (S ₁₎ of the circuit _{(3 ") (S 2)} (S 3) (S 4) (S 5) (S 6) the roll call control, and at the same time the switching transistor (TR ₁₎ (TR ₂ Phase signal forming circuit 8 connected to a three-phase alternating current power source (U) (V) (W) to form a plurality of phase signals based on the three-phase alternating current power source for controlling " on " (8 ') (9), the first call control signal generation circuits (10) and (11), and the first and second switching transistors (TR ₁ ) (TR ₂ ) of the thyristor bridge circuit (3 "). Operation of the AC motor, characterized in that it is composed of a call control circuit (8) (8 ') (9) (10) (11) (12) (13) comprising a second call control generation circuit (12) (13). Control unit.