JP2001251883A - 巻線型誘導電動機の制御装置 - Google Patents
巻線型誘導電動機の制御装置Info
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- JP2001251883A JP2001251883A JP2000063350A JP2000063350A JP2001251883A JP 2001251883 A JP2001251883 A JP 2001251883A JP 2000063350 A JP2000063350 A JP 2000063350A JP 2000063350 A JP2000063350 A JP 2000063350A JP 2001251883 A JP2001251883 A JP 2001251883A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、回生インバータの容量を増大
させることなく大きな始動トルクを必要とする負荷を駆
動することのできる巻線型誘導電動機の制御装置を提供
することにある。 【解決手段】本発明の特徴とするところは、巻線型誘導
電動機１の二次巻線に開閉器３を介して抵抗器４を接続
して、巻線型誘導電動機１に必要な負荷トルクを発生さ
せるようにしたことにある。
させることなく大きな始動トルクを必要とする負荷を駆
動することのできる巻線型誘導電動機の制御装置を提供
することにある。 【解決手段】本発明の特徴とするところは、巻線型誘導
電動機１の二次巻線に開閉器３を介して抵抗器４を接続
して、巻線型誘導電動機１に必要な負荷トルクを発生さ
せるようにしたことにある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は巻線型誘導電動機の
二次電圧を昇圧チョッパで昇圧して回生インバータによ
り交流電源に回生する巻線型誘導電動機の制御装置に関
する。
二次電圧を昇圧チョッパで昇圧して回生インバータによ
り交流電源に回生する巻線型誘導電動機の制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ポンプやファンなどを駆動する
のに巻線型誘導電動機の二次電圧を昇圧チョッパで昇圧
して回生インバータにより交流電源に回生する巻線型誘
導電動機の制御装置が用いられている。このような巻線
型誘導電動機の制御装置は昇圧チョッパ式セルビウスあ
るいはコンパクトセルビウスなどと呼称され、例えば、
特許第２５６９０１６号掲載公報に記載されている。
のに巻線型誘導電動機の二次電圧を昇圧チョッパで昇圧
して回生インバータにより交流電源に回生する巻線型誘
導電動機の制御装置が用いられている。このような巻線
型誘導電動機の制御装置は昇圧チョッパ式セルビウスあ
るいはコンパクトセルビウスなどと呼称され、例えば、
特許第２５６９０１６号掲載公報に記載されている。
【０００３】昇圧チョッパ式セルビウスあるいはコンパ
クトセルビウスなどと呼称されている巻線型誘導電動機
の制御装置は、ポンプやファンのようにトルクが回転数
の二乗で変化するような負荷に対して、回生インバータ
の容量を最大で巻線型誘導電動機定格二次入力の約１／
６にできるという特長を有している。
クトセルビウスなどと呼称されている巻線型誘導電動機
の制御装置は、ポンプやファンのようにトルクが回転数
の二乗で変化するような負荷に対して、回生インバータ
の容量を最大で巻線型誘導電動機定格二次入力の約１／
６にできるという特長を有している。
【０００４】したがって、負荷の慣性能率が大きく、巻
線型誘導電動機にその100パーセントトルクを発生させ
ながら起動する用途の負荷や、負荷の静止摩擦トルクが
特に大きく、100パーセント以上の大きな始動トルクを
必要とするような用途には適用されていないのが実状で
ある。
線型誘導電動機にその100パーセントトルクを発生させ
ながら起動する用途の負荷や、負荷の静止摩擦トルクが
特に大きく、100パーセント以上の大きな始動トルクを
必要とするような用途には適用されていないのが実状で
ある。
【０００５】近年、このような巻線型誘導電動機の制御
装置を巻線型誘導電動機にその100パーセントトルクを
発生させながら起動する用途の負荷や、負荷の静止摩擦
トルクが特に大きく、100パーセント以上の大きな始動
トルクを必要とするような用途に採用することが提案さ
れている。
装置を巻線型誘導電動機にその100パーセントトルクを
発生させながら起動する用途の負荷や、負荷の静止摩擦
トルクが特に大きく、100パーセント以上の大きな始動
トルクを必要とするような用途に採用することが提案さ
れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来技術は、100パー
セントトルクを発生させながら起動する用途や、負荷の
摩擦トルクが特に大きくて、100パーセント以上の大き
な始動トルクを必要とする用途に採用する場合には、回
生インバータの容量を増大させるという問題点を有す
る。本発明の目的は、回生インバータの容量を増大させる
ことなく大きな始動トルクを必要とする負荷を駆動する
ことのできる巻線型誘導電動機の制御装置を提供するこ
とにある。
セントトルクを発生させながら起動する用途や、負荷の
摩擦トルクが特に大きくて、100パーセント以上の大き
な始動トルクを必要とする用途に採用する場合には、回
生インバータの容量を増大させるという問題点を有す
る。本発明の目的は、回生インバータの容量を増大させる
ことなく大きな始動トルクを必要とする負荷を駆動する
ことのできる巻線型誘導電動機の制御装置を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、巻線型誘導電動機の二次巻線に開閉器を介して抵
抗器を接続して、巻線型誘導電動機に必要な負荷トルク
を発生させるようにしたことにある。
ろは、巻線型誘導電動機の二次巻線に開閉器を介して抵
抗器を接続して、巻線型誘導電動機に必要な負荷トルク
を発生させるようにしたことにある。
【０００８】本発明は巻線型誘導電動機の二次巻線に発
生する余剰動力が回生インバータの容量を越える場合に
抵抗器で分担消費させているので、昇圧チョッパの容量
を増大させることなく巻線型誘導電動機に必要なトルク
を発生させることができる。
生する余剰動力が回生インバータの容量を越える場合に
抵抗器で分担消費させているので、昇圧チョッパの容量
を増大させることなく巻線型誘導電動機に必要なトルク
を発生させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施例を示す。
【００１０】図１において、巻線型誘導電動機１の一次
巻線は遮断器12を介して交流電源ライン13に接続され
る。巻線型誘導電動機１の二次巻線は集電環2に接続さ
れている。巻線型誘導電動機１の二次巻線に発生する二
次電圧はダイオードコンバータ5により整流され、昇圧
チョッパ7で昇圧される。
巻線は遮断器12を介して交流電源ライン13に接続され
る。巻線型誘導電動機１の二次巻線は集電環2に接続さ
れている。巻線型誘導電動機１の二次巻線に発生する二
次電圧はダイオードコンバータ5により整流され、昇圧
チョッパ7で昇圧される。
【００１１】昇圧チョッパ7で昇圧された直流電圧は回
生インバータ8により交流電圧に変換され、回生用トラ
ンス9を介して交流電源１３に回生される。ダイオード
コンバータ5、昇圧チョッパ7および回生インバータ8に
より電力変換装置を構成する。
生インバータ8により交流電圧に変換され、回生用トラ
ンス9を介して交流電源１３に回生される。ダイオード
コンバータ5、昇圧チョッパ7および回生インバータ8に
より電力変換装置を構成する。
【００１２】巻線型誘導電動機１の回転速度は速度検出
器１０により検出され、また、ダイオードコンバータ5
の直流出力電流は電流検出器６により検出される。速度
検出器１０で検出された回転速度と直流出力電流は電流
検出器６により検出された直流電流はトルク・速度制御
装置１１に加えられる。トルク・速度制御装置１１は昇
圧チョッパ7を制御する。
器１０により検出され、また、ダイオードコンバータ5
の直流出力電流は電流検出器６により検出される。速度
検出器１０で検出された回転速度と直流出力電流は電流
検出器６により検出された直流電流はトルク・速度制御
装置１１に加えられる。トルク・速度制御装置１１は昇
圧チョッパ7を制御する。
【００１３】集電環2つまり巻線型誘導電動機１の二次
巻線には、開閉器３を介して抵抗器４が接続されてい
る。抵抗器４はスター結線されている。
巻線には、開閉器３を介して抵抗器４が接続されてい
る。抵抗器４はスター結線されている。
【００１４】この構成の動作は良く知られているので詳
細説明を省略するが、トルク・速度制御装置11により昇
圧チョッパ７を制御することによって、巻線型誘導電動
機１のトルクと速度が制御される。
細説明を省略するが、トルク・速度制御装置11により昇
圧チョッパ７を制御することによって、巻線型誘導電動
機１のトルクと速度が制御される。
【００１５】さて、巻線型誘導電動機１を100パーセン
トトルクで起動する場合を考える。巻線型誘導電動機１
の二次巻線回路が、一次巻線回路から受けとる動力を
P1、巻線型誘導電動機１の軸出力をP2、二次巻線回路に
発生する余剰動力をPC、すべりをsとするとき、P1、
P2、PC及びsの関係は概略次式のように表わされる。
トトルクで起動する場合を考える。巻線型誘導電動機１
の二次巻線回路が、一次巻線回路から受けとる動力を
P1、巻線型誘導電動機１の軸出力をP2、二次巻線回路に
発生する余剰動力をPC、すべりをsとするとき、P1、
P2、PC及びsの関係は概略次式のように表わされる。
【００１６】
【数１】 P1=100％(一定)、P2=(１−s) P1、PC = P1− P2＝s P1 （式１） 図１において、開閉器3を閉路して、抵抗器4を接続した
際、s＝１の状態で100パーセントトルクを発生させるよ
うに、抵抗器4の抵抗値を設定すると、抵抗器4で消費さ
れる動力をPRとすれば、動力PRは次式で表わされる。
際、s＝１の状態で100パーセントトルクを発生させるよ
うに、抵抗器4の抵抗値を設定すると、抵抗器4で消費さ
れる動力をPRとすれば、動力PRは次式で表わされる。
【００１７】
【数２】PR= s2P1 （式２） 従って、回生インバータ７で回生すべき動力をP3とすれ
ば、次の関係式が成立する。
ば、次の関係式が成立する。
【００１８】
【数３】 P3=PC-PR = s P1- s2P1= s(1-s)P1 （式３） 以上の式１〜３に示す動力P1、軸出力P2、動力P3、動力
PRとすべりsとの関係を示すと図２のようになる。
PRとすべりsとの関係を示すと図２のようになる。
【００１９】動力 P3は図２に示すように、s＝0.5にお
いて最大値P1／4となる。これは、従来の昇圧チョッパ
式セルビウス制御装置の回生インバータ容量P1／6に対
して、１．５倍の容量となるが、回生インバータ8の過
負荷定格は通常150パーセント１分程度に設定されてい
る。したがって、巻線型誘導電動機１の起動時間は１分
程度であり、従来の回生インバータ容量の範囲内で起動
動作に対応することが出来る。
いて最大値P1／4となる。これは、従来の昇圧チョッパ
式セルビウス制御装置の回生インバータ容量P1／6に対
して、１．５倍の容量となるが、回生インバータ8の過
負荷定格は通常150パーセント１分程度に設定されてい
る。したがって、巻線型誘導電動機１の起動時間は１分
程度であり、従来の回生インバータ容量の範囲内で起動
動作に対応することが出来る。
【００２０】また、巻線型誘導電動機１の起動時に、負
荷の静止摩擦トルクが大きく100パーセント以上の始動
トルクを必要とする場合でも、静止摩擦トルクに打ち勝
てるトルクを発生出来るように、抵抗器4の抵抗値を選
択しておけば良い。 このような場合には、抵抗器4を可
変抵抗器にすることによって、適切な抵抗値を選択出来
るように構成可能である。
荷の静止摩擦トルクが大きく100パーセント以上の始動
トルクを必要とする場合でも、静止摩擦トルクに打ち勝
てるトルクを発生出来るように、抵抗器4の抵抗値を選
択しておけば良い。 このような場合には、抵抗器4を可
変抵抗器にすることによって、適切な抵抗値を選択出来
るように構成可能である。
【００２１】このように、巻線型誘導電動機１の二次巻
線に発生する余剰動力が回生インバータの容量を越える
場合に抵抗器４で分担消費させているので、昇圧チョッ
パ７の容量を増大させることなく巻線型誘導電動機１に
必要なトルクを発生させることができる。
線に発生する余剰動力が回生インバータの容量を越える
場合に抵抗器４で分担消費させているので、昇圧チョッ
パ７の容量を増大させることなく巻線型誘導電動機１に
必要なトルクを発生させることができる。
【００２２】なお、上述の実施例は、開閉器3が電磁接
触器の例を示しているが、サイリスタスイッチのような
電力用半導体スイッチとすることも出来る。また、抵抗
器4はスター(Y)結線で図示されているが、デルタ(Δ)結
線にすることも出来る。いずれの場合においても、二次
巻線回路に発生する余剰動力PCが回生インバータの容量
より小さくなれば、開閉器3により抵抗器4を切り離すこ
とで、抵抗器4による不必要な熱損失の発生を防止でき
る。
触器の例を示しているが、サイリスタスイッチのような
電力用半導体スイッチとすることも出来る。また、抵抗
器4はスター(Y)結線で図示されているが、デルタ(Δ)結
線にすることも出来る。いずれの場合においても、二次
巻線回路に発生する余剰動力PCが回生インバータの容量
より小さくなれば、開閉器3により抵抗器4を切り離すこ
とで、抵抗器4による不必要な熱損失の発生を防止でき
る。
【００２３】更に、巻線型誘導電動機１の二次巻線に抵
抗器4が接続されているか、或いは切り離されているか
の有無によらず、巻線型誘導電動機１の回転数は昇圧チ
ョッパ式セルビウス制御装置によって連続的に制御され
る。運転中の巻線型誘導電動機１の二次巻線回路に発生
する余剰動力PCの演算方法には、高精度を必要とせず、
従って公知の技術が適用出来るので、説明は省略する。
抗器4が接続されているか、或いは切り離されているか
の有無によらず、巻線型誘導電動機１の回転数は昇圧チ
ョッパ式セルビウス制御装置によって連続的に制御され
る。運転中の巻線型誘導電動機１の二次巻線回路に発生
する余剰動力PCの演算方法には、高精度を必要とせず、
従って公知の技術が適用出来るので、説明は省略する。
【００２４】
【発明の効果】本発明は巻線型誘導電動機の二次巻線に
発生する余剰動力が回生インバータの容量を越える場合
に抵抗器で分担消費させているので、昇圧チョッパの容
量を増大させることなく巻線型誘導電動機に必要なトル
クを発生させることができる。
発生する余剰動力が回生インバータの容量を越える場合
に抵抗器で分担消費させているので、昇圧チョッパの容
量を増大させることなく巻線型誘導電動機に必要なトル
クを発生させることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施例における二次動力とすべりと
の関係を示す特性図である。
の関係を示す特性図である。
１・・・巻線型誘導電動機、２・・・集電環、３・・・
開閉器、４・・・抵抗器、５・・・ダイオードコンバー
タ、６・・・電流検出器、７・・・昇圧式チョッパ、８
・・・回生用インバータ、９・・・回生用トランス、１
０・・・速度検出器、１１・・・トルク・速度制御装
置、１２・・・遮断器、１３・・・交流電源ライン。
開閉器、４・・・抵抗器、５・・・ダイオードコンバー
タ、６・・・電流検出器、７・・・昇圧式チョッパ、８
・・・回生用インバータ、９・・・回生用トランス、１
０・・・速度検出器、１１・・・トルク・速度制御装
置、１２・・・遮断器、１３・・・交流電源ライン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 裕彦 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 清水 由紀子 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 橋本 周一 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 Ｆターム(参考） 5H575 AA01 AA04 DD05 FF01 GG02 HA07 HA16 HB04 HB07 LL01 LL22
Claims (3)
- 【請求項１】一次巻線を交流電源に接続された巻線型誘
導電動機と、前記巻線型誘導電動機の二次電圧を整流し
た後に昇圧して回生インバータで前記交流電源に回生す
る電力変換装置と、前記巻線型誘導電動機の二次巻線に
開閉器を介して接続される抵抗器とを具備することを特
徴とする巻線型誘導電動機の制御装置。 - 【請求項２】一次巻線を交流電源に接続された巻線型誘
導電動機と、前記巻線型誘導電動機の二次電圧を整流す
るコンバータと、前記コンバータの直流電圧を昇圧する
昇圧チョッパと、前記昇圧チョッパで昇圧された直流電
圧を前記交流電源に回生する回生インバータと、前記巻
線型誘導電動機の二次巻線に開閉器を介して接続され、
前記巻線型誘導電動機の二次巻線に発生する余剰電力を
消費させる抵抗器とを具備することを特徴とする巻線型
誘導電動機の制御装置。 - 【請求項３】一次巻線を交流電源に接続された巻線型誘
導電動機と、前記巻線型誘導電動機の二次電圧を整流す
るコンバータと、前記コンバータの直流電圧を昇圧する
昇圧チョッパと、前記昇圧チョッパで昇圧された直流電
圧を前記交流電源に回生する回生インバータと、前記巻
線型誘導電動機の起動時に開閉器を介して前記巻線型誘
導電動機の二次巻線に接続される可変抵抗器とを具備す
ることを特徴とする巻線型誘導電動機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000063350A JP2001251883A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 巻線型誘導電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000063350A JP2001251883A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 巻線型誘導電動機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001251883A true JP2001251883A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18583229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000063350A Pending JP2001251883A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 巻線型誘導電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001251883A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012161393A1 (ko) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | 주식회사 자이벡 | 권선형 유도 전동기의 전력 회생 장치 |
| KR101461827B1 (ko) * | 2013-11-18 | 2014-11-14 | 주식회사 포스코 | 권선형 유도전동장치 |
-
2000
- 2000-03-03 JP JP2000063350A patent/JP2001251883A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012161393A1 (ko) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | 주식회사 자이벡 | 권선형 유도 전동기의 전력 회생 장치 |
| KR101461827B1 (ko) * | 2013-11-18 | 2014-11-14 | 주식회사 포스코 | 권선형 유도전동장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040405 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051109 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051122 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060314 |