JP2000102287A - 移相ネットワ―ク - Google Patents
移相ネットワ―クInfo
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- JP2000102287A JP2000102287A JP11240653A JP24065399A JP2000102287A JP 2000102287 A JP2000102287 A JP 2000102287A JP 11240653 A JP11240653 A JP 11240653A JP 24065399 A JP24065399 A JP 24065399A JP 2000102287 A JP2000102287 A JP 2000102287A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/04—Single phase motors, e.g. capacitor motors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータの速度変動を小さくし、それによ
ってモータの運転をより滑らかにすることのできるモー
タの制御回路を提供する。 【解決手段】 インダクションモータ２６の移相ネット
ワークを提供している。この回路では一対のモータ位相
５２、５４の各モータ位相コイル４６、４８に抵抗５
８、６０が直列に接続されている。又その回路にはモー
タ位相間にコンデンサー５６が接続されている。本発明
の移相ネットワークでは、従来の移相ネットワークで生
じた波形に較べて、より平滑で、より均一で、高調歪み
のより少ない電流及び電圧波形がモータ位相コイルに生
じる。
ってモータの運転をより滑らかにすることのできるモー
タの制御回路を提供する。 【解決手段】 インダクションモータ２６の移相ネット
ワークを提供している。この回路では一対のモータ位相
５２、５４の各モータ位相コイル４６、４８に抵抗５
８、６０が直列に接続されている。又その回路にはモー
タ位相間にコンデンサー５６が接続されている。本発明
の移相ネットワークでは、従来の移相ネットワークで生
じた波形に較べて、より平滑で、より均一で、高調歪み
のより少ない電流及び電圧波形がモータ位相コイルに生
じる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインダクションモー
タの制御回路に係り、特に移相ネットワーク（ｐｈａｓ
ｅ ｓｈｉｆｔｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ）として働き、
より滑らかで、より均一で、高調歪みのより少ない電流
及び電圧波形をそれぞれのモータ位相の中に生じること
によって、モータをより滑らかに運転することのできる
制御回路に関する。
タの制御回路に係り、特に移相ネットワーク（ｐｈａｓ
ｅ ｓｈｉｆｔｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ）として働き、
より滑らかで、より均一で、高調歪みのより少ない電流
及び電圧波形をそれぞれのモータ位相の中に生じること
によって、モータをより滑らかに運転することのできる
制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】２相インダクションモータで移相ネット
ワークとして使われている従来の制御回路１０を図２Ａ
に示している。回路１０は、一対のモータ位相１６，１
８の間に直列に接続されている抵抗器（ｒｅｓｉｓｔｏ
ｒ）〔以下単に抵抗という〕すなわち抵抗１２とコンデ
ンサー１４を持っている。各モータ位相１６と１８はそ
れぞれモータ位相コイル２０，２２を持っている。位相
コイル２０，２２を励起する順序（ｓｅｑｕｅｎｃｅ
ｏｆ ｅｎｅｒｇｉｚａｔｉｏｎ）を制御するのに方向
切り替え機器２４を使っている。図３Ａ−６Ａは回路１
０を持っているモータを運転している間のモータ位相１
６，１８の電流及び電圧波形を示している。特に、図３
Ａと５Ａはそれぞれそのモータの通常の運転における、
モータ位相１６，１８の電流及び電圧波形を示してい
る。図４Ａと６Ａはそれぞれモータトルクの中断が生じ
ようとしているときのモータ位相１６，１８の電流及び
電圧波形を示している。回路１０の位相１６での電流と
電圧波形は実線で示し、回路１０の位相１８における電
流と電圧波形は破線で示している。図３Ａ−６Ａでは、
１６から１８への順序で位相１６，１８の励起が生じて
いることを、すなわち、位相１８の電流と電圧波形が位
相１６に較べて位相変動の生じている（ｐｈａｓｅ−ｓ
ｈｉｆｔｅｄ）ことを、示していることに注意すべきで
ある。図３Ａ−６Ａに示しているように、回路１０の各
々の位相１６，１８での電流と電圧波形は大きさの上で
相当大きな変化を受けている。更に、位相１６における
電流と電圧の大きさは、位相１８における電流と電圧そ
れぞれの大きさとは相当変わっている。結局、位相１
６，１８における電圧は図６Ａに示すように、相当大き
な高調歪みを時々受ける。これらの欠点のために、回路
１０を有しているモータにおいてトルクパルスによって
モータ速度が変わりモータの運転に乱れが生じる。
ワークとして使われている従来の制御回路１０を図２Ａ
に示している。回路１０は、一対のモータ位相１６，１
８の間に直列に接続されている抵抗器（ｒｅｓｉｓｔｏ
ｒ）〔以下単に抵抗という〕すなわち抵抗１２とコンデ
ンサー１４を持っている。各モータ位相１６と１８はそ
れぞれモータ位相コイル２０，２２を持っている。位相
コイル２０，２２を励起する順序（ｓｅｑｕｅｎｃｅ
ｏｆ ｅｎｅｒｇｉｚａｔｉｏｎ）を制御するのに方向
切り替え機器２４を使っている。図３Ａ−６Ａは回路１
０を持っているモータを運転している間のモータ位相１
６，１８の電流及び電圧波形を示している。特に、図３
Ａと５Ａはそれぞれそのモータの通常の運転における、
モータ位相１６，１８の電流及び電圧波形を示してい
る。図４Ａと６Ａはそれぞれモータトルクの中断が生じ
ようとしているときのモータ位相１６，１８の電流及び
電圧波形を示している。回路１０の位相１６での電流と
電圧波形は実線で示し、回路１０の位相１８における電
流と電圧波形は破線で示している。図３Ａ−６Ａでは、
１６から１８への順序で位相１６，１８の励起が生じて
いることを、すなわち、位相１８の電流と電圧波形が位
相１６に較べて位相変動の生じている（ｐｈａｓｅ−ｓ
ｈｉｆｔｅｄ）ことを、示していることに注意すべきで
ある。図３Ａ−６Ａに示しているように、回路１０の各
々の位相１６，１８での電流と電圧波形は大きさの上で
相当大きな変化を受けている。更に、位相１６における
電流と電圧の大きさは、位相１８における電流と電圧そ
れぞれの大きさとは相当変わっている。結局、位相１
６，１８における電圧は図６Ａに示すように、相当大き
な高調歪みを時々受ける。これらの欠点のために、回路
１０を有しているモータにおいてトルクパルスによって
モータ速度が変わりモータの運転に乱れが生じる。
【０００３】上記した一つあるいはそれ以上の欠点を小
さくしたりあるいは解消するようなモータの制御回路を
必要としている。
さくしたりあるいは解消するようなモータの制御回路を
必要としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はインダクショ
ンモータのようなモータにおける移相ネットワークとし
て用いる制御回路を提供する。
ンモータのようなモータにおける移相ネットワークとし
て用いる制御回路を提供する。
【０００５】本発明の目的は、モータの速度変動を小さ
くし、それによってモータの運転をより滑らかにするこ
とのできるモータの制御回路を提供することである。
くし、それによってモータの運転をより滑らかにするこ
とのできるモータの制御回路を提供することである。
【０００６】本発明の他の目的は、従来の制御回路で生
じる電流及び電圧波形に比して、より滑らかで、より均
一で、高調歪みのより小さいモータ位相における電流及
び電圧波形を生じるモータの制御回路を提供することで
ある。
じる電流及び電圧波形に比して、より滑らかで、より均
一で、高調歪みのより小さいモータ位相における電流及
び電圧波形を生じるモータの制御回路を提供することで
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のモータの制御回
路は、モータの第一の位相コイルと直列に接続されてい
る第一の抵抗を持っている第一のモータ位相を有してい
る。その回路は、そのモータの第二の位相コイルと直列
に接続されている第二の抵抗を持っている第二のモータ
位相を有している。また、その回路は第一と第二のモー
タ位相間に接続されたコンデンサーを有している。
路は、モータの第一の位相コイルと直列に接続されてい
る第一の抵抗を持っている第一のモータ位相を有してい
る。その回路は、そのモータの第二の位相コイルと直列
に接続されている第二の抵抗を持っている第二のモータ
位相を有している。また、その回路は第一と第二のモー
タ位相間に接続されたコンデンサーを有している。
【０００８】本発明の制御回路では、モータの非線形特
性を小さくすることによって、モータ位相コイルにおけ
る電流と電圧波形を滑らかにする。第一に、制御回路は
モータの最大動作電圧を小さくして、それによってモー
タの磁気構造を飽和しないようにしている。第二に、各
位相コイルと直列に抵抗のような、線形インピーダンス
機器を加えることによって、モータ単独よりもそのモー
タをより線形にしている。本発明の制御回路では、モー
タの位相間の回路インピーダンスを等しくすることによ
って、モータ位相コイルの電流の大きさを等しくし、そ
れによって、より滑らかに運転できるモータとしてい
る。図２Ａの回路１０のような従来の位相変動回路で
は、位相１６，１８間のインピーダンスは、抵抗１２と
コンデンサー１４のインピーダンス分だけ違っている。
本発明の制御回路では、位相間のインピーダンスの違い
はコンデンサーのインピーダンスに限られる（というの
は、両方の位相に抵抗が付いているので）。
性を小さくすることによって、モータ位相コイルにおけ
る電流と電圧波形を滑らかにする。第一に、制御回路は
モータの最大動作電圧を小さくして、それによってモー
タの磁気構造を飽和しないようにしている。第二に、各
位相コイルと直列に抵抗のような、線形インピーダンス
機器を加えることによって、モータ単独よりもそのモー
タをより線形にしている。本発明の制御回路では、モー
タの位相間の回路インピーダンスを等しくすることによ
って、モータ位相コイルの電流の大きさを等しくし、そ
れによって、より滑らかに運転できるモータとしてい
る。図２Ａの回路１０のような従来の位相変動回路で
は、位相１６，１８間のインピーダンスは、抵抗１２と
コンデンサー１４のインピーダンス分だけ違っている。
本発明の制御回路では、位相間のインピーダンスの違い
はコンデンサーのインピーダンスに限られる（というの
は、両方の位相に抵抗が付いているので）。
【０００９】発明の制御回路は従来の制御回路と比べて
幾つかの別の利点がある。第一に、発明の回路ではモー
タを運転するのにより低い電圧でよいので、モータ位相
に種々の直径をした電線を使用できる。より大きな径を
した電線は巻いたり端末処理をするのが容易なので、よ
り大きな径をした電線を用いることは有利となる。第二
に、本発明の回路では、従来の回路に比べて所定の供給
電圧でモータを運転した時に温度上昇が少ない。また、
本発明の回路では、従来の回路に比べて、より大きな慣
性を持っている負荷でモータを運転させることができ
る。
幾つかの別の利点がある。第一に、発明の回路ではモー
タを運転するのにより低い電圧でよいので、モータ位相
に種々の直径をした電線を使用できる。より大きな径を
した電線は巻いたり端末処理をするのが容易なので、よ
り大きな径をした電線を用いることは有利となる。第二
に、本発明の回路では、従来の回路に比べて所定の供給
電圧でモータを運転した時に温度上昇が少ない。また、
本発明の回路では、従来の回路に比べて、より大きな慣
性を持っている負荷でモータを運転させることができ
る。
【００１０】本発明のこれら及び他の特徴や目的は、本
発明の特徴を例示している以下の詳細な説明及び添付図
面からこの技術分野における通常の知識を持っている人
にとって明らかとなるだろう。
発明の特徴を例示している以下の詳細な説明及び添付図
面からこの技術分野における通常の知識を持っている人
にとって明らかとなるだろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】ここで図面を参照して、種々の図
において同じ部品を指すのに同じ参照符号を用いている
が、図１は典型的なインダクションモータ２６を示して
いる。示しているモータは２相インダクションモータで
あるが、ここで開示している発明はこの技術分野で知ら
れている他のモータにも適用できることを理解すべきで
ある。モータ２６は回転子組立品２８と固定子組立品３
０を有していて、その両方とも軸を中心としている。
において同じ部品を指すのに同じ参照符号を用いている
が、図１は典型的なインダクションモータ２６を示して
いる。示しているモータは２相インダクションモータで
あるが、ここで開示している発明はこの技術分野で知ら
れている他のモータにも適用できることを理解すべきで
ある。モータ２６は回転子組立品２８と固定子組立品３
０を有していて、その両方とも軸を中心としている。
【００１２】回転子組立品（ｒｏｔｏｒ ａｓｓｅｍｂ
ｌｙ）２８は、回転子組立品２８に接続された負荷（図
示せず）を動かすようになっている。組立品は回転軸３
４と回転軸３４の回りに設けられた回転子３６を有す
る。回転軸３４は負荷あるいはその負荷と結び付いた他
の手段と結び付けられている。回転軸３４は軸３２方向
に延びていて、軸３２の周りに取り付けられている。回
転子３６は回転軸３４に回転を伝えて、時計方向あるい
は反時計方向に回転させることができる。回転子３６は
鉄のように比較的低磁気抵抗の材料を複数積層したもの
とすることができる。回転子３６は軸３２に中心を持
ち、回転軸３４にあるキー溝（図示せず）に挿入されて
いるスプラインあるいはキー（図示せず）を有すること
ができる。回転子３６は複数の半径方向外方に延びてい
る回転子磁極３８を有し、それは直径方向に対向してい
る回転子磁極対ａ−ａ′となっている。各磁極３８は断
面が一般に四角となっており、この技術分野で知られて
いるように１つあるいはそれ以上の半径方向外方に延び
ている歯を有していることができる。回転子３６の磁極
３８数を変えることができることはこの技術分野の通常
の知識を持った人達には理解できるであろう。
ｌｙ）２８は、回転子組立品２８に接続された負荷（図
示せず）を動かすようになっている。組立品は回転軸３
４と回転軸３４の回りに設けられた回転子３６を有す
る。回転軸３４は負荷あるいはその負荷と結び付いた他
の手段と結び付けられている。回転軸３４は軸３２方向
に延びていて、軸３２の周りに取り付けられている。回
転子３６は回転軸３４に回転を伝えて、時計方向あるい
は反時計方向に回転させることができる。回転子３６は
鉄のように比較的低磁気抵抗の材料を複数積層したもの
とすることができる。回転子３６は軸３２に中心を持
ち、回転軸３４にあるキー溝（図示せず）に挿入されて
いるスプラインあるいはキー（図示せず）を有すること
ができる。回転子３６は複数の半径方向外方に延びてい
る回転子磁極３８を有し、それは直径方向に対向してい
る回転子磁極対ａ−ａ′となっている。各磁極３８は断
面が一般に四角となっており、この技術分野で知られて
いるように１つあるいはそれ以上の半径方向外方に延び
ている歯を有していることができる。回転子３６の磁極
３８数を変えることができることはこの技術分野の通常
の知識を持った人達には理解できるであろう。
【００１３】固定子組立品（ｒｏｔｏｒ ａｓｓｅｍｂ
ｌｙ）３０は回転子組立品２８に回転を生じるようにト
ルクを発生するようになっている。固定子組立品３０は
比較的低磁気抵抗である鉄のような材料からできている
複数に積層したものから作られている。組立品３０は直
径方向に反対側にある固定子磁極対Ａ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′
となっている複数の半径方向内方に延びている磁極４２
を有する。各対になっている固定子磁極４２は回転子組
立品２８の対応する対になっている回転子磁極３８を吸
引してそれによって回転子組立品２８に回転を生じるよ
うになっている。磁極４２は断面が一般に四角になって
いて、この技術分野で知られているように１つあるいは
それ以上の半径方向内方に延びている歯（図示せず）を
有していることをできる。磁極４２は固定子組立品３０
の軸長さに沿って延びていて、回転子組立品２８を受け
容れるようになっているボア４４を形成している。固定
子磁極４２の数を変えることができることはこの技術分
野の人達には理解できることであろう。
ｌｙ）３０は回転子組立品２８に回転を生じるようにト
ルクを発生するようになっている。固定子組立品３０は
比較的低磁気抵抗である鉄のような材料からできている
複数に積層したものから作られている。組立品３０は直
径方向に反対側にある固定子磁極対Ａ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′
となっている複数の半径方向内方に延びている磁極４２
を有する。各対になっている固定子磁極４２は回転子組
立品２８の対応する対になっている回転子磁極３８を吸
引してそれによって回転子組立品２８に回転を生じるよ
うになっている。磁極４２は断面が一般に四角になって
いて、この技術分野で知られているように１つあるいは
それ以上の半径方向内方に延びている歯（図示せず）を
有していることをできる。磁極４２は固定子組立品３０
の軸長さに沿って延びていて、回転子組立品２８を受け
容れるようになっているボア４４を形成している。固定
子磁極４２の数を変えることができることはこの技術分
野の人達には理解できることであろう。
【００１４】回転子組立品２８の回転は、各固定子磁極
対を囲んでいる位相コイル４６、４８を励起することで
生じる。位相コイル４６、４８は、直径方向反対側にあ
る固定子磁極４２の巻線を直列あるいは並列に接続して
形成されている。位相コイル４６、４８に電流を流し始
めた時に、励起された位相コイルが巻かれている固定子
磁極対に向かって、最も近くにある回転子磁極対が磁気
的に吸引される。
対を囲んでいる位相コイル４６、４８を励起することで
生じる。位相コイル４６、４８は、直径方向反対側にあ
る固定子磁極４２の巻線を直列あるいは並列に接続して
形成されている。位相コイル４６、４８に電流を流し始
めた時に、励起された位相コイルが巻かれている固定子
磁極対に向かって、最も近くにある回転子磁極対が磁気
的に吸引される。
【００１５】図２Ｂを参照して、本発明の制御回路５０
が示されている。回路５０は一対のモータ位相５２、５
４を持つ。各モータ位相５２、５４には位相コイル４
６、４８がある。回路５０は、位相コイル４６の第一の
位相電流及び位相コイル４８の第二の位相電流を制御す
る手段、例えばコンデンサー５６や抵抗５８、６０を更
に持っている。回路５０は、複数の位相順序で位相コイ
ル４６、４８を選択的に励起する（ｅｎｅｒｇｉｚｅ）
手段、例えば方向切り換え機器６２を持つことができ
て、それによってモータ２６の方向を変える。
が示されている。回路５０は一対のモータ位相５２、５
４を持つ。各モータ位相５２、５４には位相コイル４
６、４８がある。回路５０は、位相コイル４６の第一の
位相電流及び位相コイル４８の第二の位相電流を制御す
る手段、例えばコンデンサー５６や抵抗５８、６０を更
に持っている。回路５０は、複数の位相順序で位相コイ
ル４６、４８を選択的に励起する（ｅｎｅｒｇｉｚｅ）
手段、例えば方向切り換え機器６２を持つことができ
て、それによってモータ２６の方向を変える。
【００１６】コンデンサー５６は単相電源６４から位相
コイル４６、４８の１つに供給される電圧や電流に位相
変動を生じるものである。コンデンサー５６はこの技術
分野では従来からあるものである。コンデンサー５６は
モータ位相５２、５４の間に接続されていて、結合点６
８に接続されている第一の板６６と、結合点７２に接続
されている第二の板７０を持つ。
コイル４６、４８の１つに供給される電圧や電流に位相
変動を生じるものである。コンデンサー５６はこの技術
分野では従来からあるものである。コンデンサー５６は
モータ位相５２、５４の間に接続されていて、結合点６
８に接続されている第一の板６６と、結合点７２に接続
されている第二の板７０を持つ。
【００１７】抵抗５８、６０は、モータ位相５２、５４
の電流及び電圧波形を滑らかにして、それぞれのモータ
位相５２、５４の電圧と電流の大きさを均一にして、そ
してモータ位相５２、５４の電圧波形における高調歪み
を減少することで、モータ２６の速度変動を小さくす
る。抵抗５８は位相コイル４６と直列に接続されてい
て、結合点６８のところでコンデンサー５６の板６６に
接続されている第一の端部と、位相コイル４６に接続さ
れている第二の端部を持つ。抵抗６０は位相コイル４８
と直列に接続されていて、結合点７２のところでコンデ
ンサー５６の板７０に接続されている第一の端部と、位
相コイル４８に接続されている第二の端部を持つ。
の電流及び電圧波形を滑らかにして、それぞれのモータ
位相５２、５４の電圧と電流の大きさを均一にして、そ
してモータ位相５２、５４の電圧波形における高調歪み
を減少することで、モータ２６の速度変動を小さくす
る。抵抗５８は位相コイル４６と直列に接続されてい
て、結合点６８のところでコンデンサー５６の板６６に
接続されている第一の端部と、位相コイル４６に接続さ
れている第二の端部を持つ。抵抗６０は位相コイル４８
と直列に接続されていて、結合点７２のところでコンデ
ンサー５６の板７０に接続されている第一の端部と、位
相コイル４８に接続されている第二の端部を持つ。
【００１８】方向切り換え機器６２が多くの順序で位相
コイル４６、４８を励起することができて、回転子組立
品２８を時計方向あるいは反時計方向に回転させること
ができる。切り換え機器６２はこの技術では従来からあ
るものである。
コイル４６、４８を励起することができて、回転子組立
品２８を時計方向あるいは反時計方向に回転させること
ができる。切り換え機器６２はこの技術では従来からあ
るものである。
【００１９】ここで図３Ａ−６Ａ及び３Ｂー６Ｂを参照
しながら、本発明の制御回路５０の働きについて述べ
る。図３Ａ−６Ａは、従来の制御回路１０を組み込んで
いるモータにおける電流及び電圧波形を示している。モ
ータ位相１６の電流及び電圧波形は実線で、モータ位相
１８の電流及び電圧波形は破線で示している。図３Ｂ−
６Ｂは発明の回路５０を組み込んでいるモータ２６にお
ける電流及び電圧波形を示している。モータ位相５２の
電流及び電圧波形は実線で、モータ位相５４の電流と電
圧波形は破線で示している。この波形は回路１０では１
６から１８への順序で励起があり、回路５０では５２か
ら５４への順序で励起があると仮定しているが、励起の
順序は変えることができることを理解すべきである。
しながら、本発明の制御回路５０の働きについて述べ
る。図３Ａ−６Ａは、従来の制御回路１０を組み込んで
いるモータにおける電流及び電圧波形を示している。モ
ータ位相１６の電流及び電圧波形は実線で、モータ位相
１８の電流及び電圧波形は破線で示している。図３Ｂ−
６Ｂは発明の回路５０を組み込んでいるモータ２６にお
ける電流及び電圧波形を示している。モータ位相５２の
電流及び電圧波形は実線で、モータ位相５４の電流と電
圧波形は破線で示している。この波形は回路１０では１
６から１８への順序で励起があり、回路５０では５２か
ら５４への順序で励起があると仮定しているが、励起の
順序は変えることができることを理解すべきである。
【００２０】図３Ａに示しているように、従来の制御回
路１０を組み込んでいるモータの通常の運転の間、位相
コイル２０、２２の電流はそれぞれＩA1とＩA2アンペア
の大きさに達する。位相１６、１８間のピーク電流の大
きさの差はそれ故にΔ（｜Ｉ A1−ＩA2｜）である。図３
Ｂを参照して、本発明による制御回路５０を組み込んで
いるモータの通常の運転の間、位相コイル４６、４８の
電流はそれぞれＩB1とＩB2アンペアの大きさに達する。
ＩB1とＩB2はそれぞれＩA1とＩA2よりも小さい。結果と
して、回路５０の位相５２、５４における電流波形は、
従来の回路１０の位相１６、１８における電流波形より
も滑らかである。もっと重要なことは、位相５２、５４
間のピーク電流の大きさの差Δ（｜ＩB1−ＩB2｜）はΔ
（｜ＩA1−ＩA2｜）よりも小さい。位相５２、５４にお
けるピーク電流の大きさはより等しいので、モータ２６
の速度変動はより小さなものとなる。
路１０を組み込んでいるモータの通常の運転の間、位相
コイル２０、２２の電流はそれぞれＩA1とＩA2アンペア
の大きさに達する。位相１６、１８間のピーク電流の大
きさの差はそれ故にΔ（｜Ｉ A1−ＩA2｜）である。図３
Ｂを参照して、本発明による制御回路５０を組み込んで
いるモータの通常の運転の間、位相コイル４６、４８の
電流はそれぞれＩB1とＩB2アンペアの大きさに達する。
ＩB1とＩB2はそれぞれＩA1とＩA2よりも小さい。結果と
して、回路５０の位相５２、５４における電流波形は、
従来の回路１０の位相１６、１８における電流波形より
も滑らかである。もっと重要なことは、位相５２、５４
間のピーク電流の大きさの差Δ（｜ＩB1−ＩB2｜）はΔ
（｜ＩA1−ＩA2｜）よりも小さい。位相５２、５４にお
けるピーク電流の大きさはより等しいので、モータ２６
の速度変動はより小さなものとなる。
【００２１】そのモータがモータトルク中断に近づいた
時に、同じ結果が得られる。図４Ａにおいて、従来の制
御回路１０を組み込んでいるモータにおいては、位相コ
イル２０、２２の電流はそれぞれＩA3とＩA4アンペアの
大きさになる。位相１６、１８間のピーク電流の大きさ
の差はそれ故にΔ（｜ＩA3−ＩA4｜）である。図４Ｂに
おいて、本発明による制御回路５０を組み込んでいるモ
ータ２６においては位相コイル４６、４８の電流はそれ
ぞれＩB3とＩB4アンペアの大きさとなる。ＩB3とＩB4は
それぞれＩA3とＩA4よりも小さい。結果として、回路５
０の位相５２、５４での電流波形は従来の回路１０の位
相１６、１８における電流波形よりも滑らかである。も
っと重要なことは、位相５２、５４間のピーク電流の大
きさの差Δ（｜ＩB3−ＩB4｜）はΔ（｜ＩA3−ＩA4｜）
よりも小さい。位相５２、５４におけるピーク電流の大
きさはもっと等しいので、モータ２６での速度変動もよ
り小さくなる。
時に、同じ結果が得られる。図４Ａにおいて、従来の制
御回路１０を組み込んでいるモータにおいては、位相コ
イル２０、２２の電流はそれぞれＩA3とＩA4アンペアの
大きさになる。位相１６、１８間のピーク電流の大きさ
の差はそれ故にΔ（｜ＩA3−ＩA4｜）である。図４Ｂに
おいて、本発明による制御回路５０を組み込んでいるモ
ータ２６においては位相コイル４６、４８の電流はそれ
ぞれＩB3とＩB4アンペアの大きさとなる。ＩB3とＩB4は
それぞれＩA3とＩA4よりも小さい。結果として、回路５
０の位相５２、５４での電流波形は従来の回路１０の位
相１６、１８における電流波形よりも滑らかである。も
っと重要なことは、位相５２、５４間のピーク電流の大
きさの差Δ（｜ＩB3−ＩB4｜）はΔ（｜ＩA3−ＩA4｜）
よりも小さい。位相５２、５４におけるピーク電流の大
きさはもっと等しいので、モータ２６での速度変動もよ
り小さくなる。
【００２２】図５Ａと５Ｂを参照して、従来の制御回路
１０（図５Ａ）と発明の回路５０（図５Ｂ）を組み込ん
でいるモータの通常の運転時に、回路１０の位相１６、
１８と回路５０の位相５２、５４における電圧波形は実
質的に対応したものとなっている。しかし、モータがト
ルク中断に近づいた時、電圧波形は図６Ａと６Ｂに示す
ように異なっている。図６Ａにおいて、従来の制御回路
１０を組み込んでいるモータにおいては、位相１６、１
８における電圧はそれぞれＶA3とＶA4ボルトの大きさと
なる。位相１６、１８間のピーク電圧の大きさの差はそ
れ故にΔ（｜Ｖ A3−ＶA4｜）である。図６Ｂにおいて、
本発明の制御回路５０を組み込んでいるモータ２６にお
いては、位相５２、５４における電圧はそれぞれＶB3と
ＶB4ボルトの大きさとなる。ＶB3とＶB4はそれぞれＶA3
とＶA4よりも小さい。結果として、回路５０の位相５
２、５４での電圧波形は従来の回路１０の位相１６、１
８での電圧波形よりも滑らかである。もっと重要なこと
は、位相５２、５４間のピーク電圧の大きさの差Δ（｜
ＶB3−ＶB4｜）は、Δ（｜ＶA3−ＶA4｜）よりも小さ
い。位相５２、５４でのピーク電圧の大きさはより等し
くなっているので、モータ２６における速度変動よりも
小さなものとなる。結局、回路５０の位相５２、５４に
おける電圧波形は、図６Ａと６Ｂに示すように、回路１
０の位相１６、１８における電圧波形ほども高調歪みの
影響を受けない。
１０（図５Ａ）と発明の回路５０（図５Ｂ）を組み込ん
でいるモータの通常の運転時に、回路１０の位相１６、
１８と回路５０の位相５２、５４における電圧波形は実
質的に対応したものとなっている。しかし、モータがト
ルク中断に近づいた時、電圧波形は図６Ａと６Ｂに示す
ように異なっている。図６Ａにおいて、従来の制御回路
１０を組み込んでいるモータにおいては、位相１６、１
８における電圧はそれぞれＶA3とＶA4ボルトの大きさと
なる。位相１６、１８間のピーク電圧の大きさの差はそ
れ故にΔ（｜Ｖ A3−ＶA4｜）である。図６Ｂにおいて、
本発明の制御回路５０を組み込んでいるモータ２６にお
いては、位相５２、５４における電圧はそれぞれＶB3と
ＶB4ボルトの大きさとなる。ＶB3とＶB4はそれぞれＶA3
とＶA4よりも小さい。結果として、回路５０の位相５
２、５４での電圧波形は従来の回路１０の位相１６、１
８での電圧波形よりも滑らかである。もっと重要なこと
は、位相５２、５４間のピーク電圧の大きさの差Δ（｜
ＶB3−ＶB4｜）は、Δ（｜ＶA3−ＶA4｜）よりも小さ
い。位相５２、５４でのピーク電圧の大きさはより等し
くなっているので、モータ２６における速度変動よりも
小さなものとなる。結局、回路５０の位相５２、５４に
おける電圧波形は、図６Ａと６Ｂに示すように、回路１
０の位相１６、１８における電圧波形ほども高調歪みの
影響を受けない。
【００２３】
【発明の効果】本発明の制御回路５０はモータ位相５
２、５４内により滑らかでより均一な電流や電圧波形を
供給するので、それによってモータ２６の速度変動を小
さくする。回路５０は、モータ２６の非線形特性を小さ
くするので電流及び電圧波形を滑らかにする。第一に、
制御回路５０は、モータ２６の最大動作電圧を小さくし
て、モータ２６の磁気構造が飽和するのを防いでいる。
第二に、抵抗５８、６０を付け加えることによって、モ
ータ２６の線形インピーダンスを増大させる。回路５０
は、モータ位相５２、５４間の回路インピーダンスを同
等にすることによって、モータ位相コイル４６、４８の
電流の大きさを同じにして、モータ２６をより滑らかに
運転する。上に述べたように、図２Ａの回路１０のよう
な従来の位相変動回路では、位相１６、１８間のインピ
ーダンスは、抵抗１２とコンデンサー１４のインピーダ
ンス分だけ違っている。回路５０においては、位相５
２、５４間のインピーダンス差はコンデンサー５６のイ
ンピーダンスだけに限られる（というのは、位相５２、
５４ともに抵抗５８、６０を持っているためである）。
２、５４内により滑らかでより均一な電流や電圧波形を
供給するので、それによってモータ２６の速度変動を小
さくする。回路５０は、モータ２６の非線形特性を小さ
くするので電流及び電圧波形を滑らかにする。第一に、
制御回路５０は、モータ２６の最大動作電圧を小さくし
て、モータ２６の磁気構造が飽和するのを防いでいる。
第二に、抵抗５８、６０を付け加えることによって、モ
ータ２６の線形インピーダンスを増大させる。回路５０
は、モータ位相５２、５４間の回路インピーダンスを同
等にすることによって、モータ位相コイル４６、４８の
電流の大きさを同じにして、モータ２６をより滑らかに
運転する。上に述べたように、図２Ａの回路１０のよう
な従来の位相変動回路では、位相１６、１８間のインピ
ーダンスは、抵抗１２とコンデンサー１４のインピーダ
ンス分だけ違っている。回路５０においては、位相５
２、５４間のインピーダンス差はコンデンサー５６のイ
ンピーダンスだけに限られる（というのは、位相５２、
５４ともに抵抗５８、６０を持っているためである）。
【００２４】本発明を好ましい実施例を参照しながら示
し、説明したが、本発明の考えや範囲から外れないで、
本発明に種々の変更を加えたり、修正したりすることが
できることは、この技術分野における通常の技術を持っ
た人達にはよく理解できるであろう。
し、説明したが、本発明の考えや範囲から外れないで、
本発明に種々の変更を加えたり、修正したりすることが
できることは、この技術分野における通常の技術を持っ
た人達にはよく理解できるであろう。
【図１】インダクションモータの斜視図である。
【図２Ａ】位相変動回路として用いられる従来の制御回
路の概略図である。
路の概略図である。
【図２Ｂ】位相変動回路として用いられる本発明の制御
回路の概略図である。
回路の概略図である。
【図３Ａ】図２Ａの回路を持ったモータの通常の動作に
おけるそれぞれのモータ位相での電流波形を示している
波形図である。
おけるそれぞれのモータ位相での電流波形を示している
波形図である。
【図３Ｂ】図２Ｂの回路を持ったモータの通常の動作に
おけるそれぞれのモータ位相での電流波形を示している
波形図である。
おけるそれぞれのモータ位相での電流波形を示している
波形図である。
【図４Ａ】図２Ａの回路を持ったモータのトルク中断に
おけるそれぞれのモータ位相での電流波形を示している
波形図である。
おけるそれぞれのモータ位相での電流波形を示している
波形図である。
【図４Ｂ】図２Ｂの回路を持ったモータのトルク中断に
おけるそれぞれのモータ位相での電流波形を示している
波形図である。
おけるそれぞれのモータ位相での電流波形を示している
波形図である。
【図５Ａ】図２Ａの回路を持ったモータの通常の動作に
おけるそれぞれのモータ位相での電圧波形を示している
波形図である。
おけるそれぞれのモータ位相での電圧波形を示している
波形図である。
【図５Ｂ】図２Ｂの回路を持ったモータの通常の動作に
おけるそれぞれのモータ位相での電圧波形を示している
波形図である。
おけるそれぞれのモータ位相での電圧波形を示している
波形図である。
【図６Ａ】図２Ａの回路を持ったモータのトルク中断に
おけるそれぞれのモータ位相での電圧波形を示している
波形図である。
おけるそれぞれのモータ位相での電圧波形を示している
波形図である。
【図６Ｂ】図２Ｂの回路を持ったモータのトルク中断に
おけるそれぞれのモータ位相での電圧波形を示している
波形図である。
おけるそれぞれのモータ位相での電圧波形を示している
波形図である。
１０，５０ 制御回路 １２，５８，６０ 抵抗 １４，５６ コンデンサー １６，１８，５２，５４ モータ位相 ２０，２２，４６，４８ （モータ）位相コイル ２４，６２ 方向切り換え機器 ２６ インダクションモータ ２８ 回転子組立品 ３０ 固定子組立品 ３２ 軸 ３４ 回転軸 ３６ 回転子 ３８ 回転子磁極 ４０ 積層 ４２ 固定子磁極 ４４ ボア ６４ 単相電源 ６６，７０ 板 ６８，７２ 結合点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリス、ダドリ、ジューニア アメリカ合衆国カネテイカット州06053、 ニュー・ブリトン、エルム・ストリート 157番 (72)発明者 リチアド、エス、レンズィング アメリカ合衆国カネテイカット州06032、 ファーミングタン、ガードン・ストリート 35番
Claims (12)
- 【請求項１】 第一の位相コイルと第一の抵抗とが直列
に接続されている第一のモータ位相と、 第二の位相コイルと第二の抵抗とが直列に接続されてい
る第二のモータ位相と、 前記第一と第二のモータ位相の間に接続されているコン
デンサーと、を備えたモータの制御回路。 - 【請求項２】 前記第一の位相コイルと前記第二の位相
コイルとは単相電源によって選択的に励起され、前記第
一の位相コイル中の第一の位相電流は、前記第二の位相
コイル中の第二の位相電流と較べて位相変動している請
求項１記載の制御回路。 - 【請求項３】 前記第一の位相電流の大きさは、前記第
二の位相電流の大きさと実質的に等しい請求項２記載の
制御回路。 - 【請求項４】 複数の位相順序で前記第一と第二の位相
コイルを選択的に励起する手段を更に備えた請求項１記
載の制御回路。 - 【請求項５】 第一の位相コイルを持った第一のモータ
位相と、 第二の位相コイルを持った第二のモータ位相と、 前記第一の位相コイルにおける第一の位相電流と、前記
第二の位相コイルにおける第二の位相コイルにおける第
二の位相電流とを制御する制御手段とを備え、 前記第一の位相コイルと前記第二の位相コイルとは単相
電源によって選択的に励起され、前記第一の位相電流
は、前記第二の位相電流と較べて位相変動している、 モータの制御回路。 - 【請求項６】 前記制御手段は、前記第一の位相コイル
と直列に接続されている第一の抵抗と、前記第二の位相
コイルと直列に接続されている第二の抵抗と、前記第一
と第二のモータ位相の間に接続されているコンデンサー
とを備えた請求項５記載の制御回路。 - 【請求項７】 前記第一の位相電流の大きさは、前記第
二の位相電流の大きさと実質的に等しい請求項５記載の
制御回路。 - 【請求項８】 複数の位相順序で前記第一と第二の位相
コイルを選択的に励起する手段を更に備えた請求項５記
載の制御回路。 - 【請求項９】 第一の１対と第二の１対とになっていて
直径で対向している固定子極を持っている固定子と、 前記第一の１対の固定子極のまわりに設けられている第
一の位相コイルと直列に接続されている第一の抵抗を持
つ第一のモータ位相と、前記第二の１対の固定子極のま
わりに設けられている第二の位相コイルと直列に接続さ
れている第二の抵抗を持った第二のモータ位相と、前記
第一と第二のモータ位相の間に接続されているコンデン
サーとを有している制御回路と、を備えたモータ。 - 【請求項１０】 前記第一の位相コイルと前記第二の位
相コイルとは単相電源によって選択的に励起され、前記
第一の位相コイル中の第一の位相電流は、前記第二の位
相コイル中の第二の位相電流と較べて位相変動している
請求項９記載の制御回路。 - 【請求項１１】 前記第一の位相電流の大きさは、前記
第二の位相電流の大きさと実質的に等しい請求項１０記
載の制御回路。 - 【請求項１２】 複数の位相順序で前記第一と第二の位
相コイルを選択的に励起する手段を更に有している請求
項９記載の制御回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/160,837 US6433505B2 (en) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | Phase shifting network |
| US09/160837 | 1998-09-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000102287A true JP2000102287A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=22578669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11240653A Pending JP2000102287A (ja) | 1998-09-25 | 1999-08-27 | 移相ネットワ―ク |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6433505B2 (ja) |
| JP (1) | JP2000102287A (ja) |
| DE (1) | DE19945656A1 (ja) |
| FR (1) | FR2783982B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102142751A (zh) * | 2011-03-04 | 2011-08-03 | 陈伯川 | 单相电容运转电机多倍电量移相方法及其电路结构 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004040341A1 (de) * | 2004-08-20 | 2006-02-23 | Ina-Schaeffler Kg | Wälzlager umfassend wenigstens ein präzisions-tiefgezogenes Bauteil mit einer Lauf- oder Führungsfläche für Wälzkörper, sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils |
Family Cites Families (35)
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1999
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- 1999-09-24 FR FR9911954A patent/FR2783982B1/fr not_active Expired - Lifetime
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| US6433505B2 (en) | 2002-08-13 |
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| FR2783982B1 (fr) | 2003-09-12 |
| US20020005705A1 (en) | 2002-01-17 |
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