JP2569016B2 - 誘導機の制御装置 - Google Patents
誘導機の制御装置Info
- Publication number
- JP2569016B2 JP2569016B2 JP61203693A JP20369386A JP2569016B2 JP 2569016 B2 JP2569016 B2 JP 2569016B2 JP 61203693 A JP61203693 A JP 61203693A JP 20369386 A JP20369386 A JP 20369386A JP 2569016 B2 JP2569016 B2 JP 2569016B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- inverter
- voltage
- induction machine
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、二次励磁制御可能な誘導機の制御装置に係
り、特に始動トルクの要求される機械の可変速制御に好
適な制御装置に関する。
り、特に始動トルクの要求される機械の可変速制御に好
適な制御装置に関する。
従来からポンプやフアンの可変速駆動用としてセルビ
ウス装置が用いられている。これは巻線形誘導機の二次
巻線に順変換器（交流−直流変換器）を接続し、更に直
流リアクトル、及び逆変換器（直流−交流変換器）を介
して、二次電力を交流電源に回生する装置である。この
装置は速度制御範囲の大きさに比例して逆変換器の容量
が増え、さらに低すべり領域においては、逆変換器の点
弧遅れ角が、α90°の運転を行うことから無効電流が
大きく、システム全体の力率も低下するという欠点があ
つた。このため、通常この種装置は可変速範囲は、60〜
100％程度にとる。そして、０〜60％の速度範囲は、二
次巻線に始動抵抗器を接続し運転するが、トルクの不連
続が起らないように、その抵抗値は連続可変のものが使
われ、通常は水抵抗器等の大がかりな装置が使われてい
る。そのため、省スペース，省保守性に反している。
ウス装置が用いられている。これは巻線形誘導機の二次
巻線に順変換器（交流−直流変換器）を接続し、更に直
流リアクトル、及び逆変換器（直流−交流変換器）を介
して、二次電力を交流電源に回生する装置である。この
装置は速度制御範囲の大きさに比例して逆変換器の容量
が増え、さらに低すべり領域においては、逆変換器の点
弧遅れ角が、α90°の運転を行うことから無効電流が
大きく、システム全体の力率も低下するという欠点があ
つた。このため、通常この種装置は可変速範囲は、60〜
100％程度にとる。そして、０〜60％の速度範囲は、二
次巻線に始動抵抗器を接続し運転するが、トルクの不連
続が起らないように、その抵抗値は連続可変のものが使
われ、通常は水抵抗器等の大がかりな装置が使われてい
る。そのため、省スペース，省保守性に反している。
なお、この種の装置として関連するものには、例えば
特開昭60-156297,特開昭60-226794等が挙げられる。
特開昭60-156297,特開昭60-226794等が挙げられる。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、
速度制御範囲が０〜100％において、逆変換器容量ミニ
マム、高力率であり、また十分な始動トルクが得られ、
さらに始動から定格速度までトルクを連続制御でき、円
滑な速度制御が行える二次励磁制御装置を提供すること
にある。
速度制御範囲が０〜100％において、逆変換器容量ミニ
マム、高力率であり、また十分な始動トルクが得られ、
さらに始動から定格速度までトルクを連続制御でき、円
滑な速度制御が行える二次励磁制御装置を提供すること
にある。
上記目的は、二次励磁可能な誘導機と、該誘導機の二
次側に順変換器を接続し、その出力側に、二次チヨツパ
を接続し、該二次チヨツパと並列にダイオードとコンデ
ンサの直列回路を備え、かつ、誘導機の二次電力を交流
電源に回生するための逆変換器を備え、さらに前記コン
デンサと並列に、抵抗と開閉要素の直列回路を接続し、
前記順変換器の出力電流が指令値となるよう、二次チヨ
ツパをオン，オフ制御することにより達成される。
次側に順変換器を接続し、その出力側に、二次チヨツパ
を接続し、該二次チヨツパと並列にダイオードとコンデ
ンサの直列回路を備え、かつ、誘導機の二次電力を交流
電源に回生するための逆変換器を備え、さらに前記コン
デンサと並列に、抵抗と開閉要素の直列回路を接続し、
前記順変換器の出力電流が指令値となるよう、二次チヨ
ツパをオン，オフ制御することにより達成される。
始動の際には、抵抗器をコンデンサと並列に接続す
る。そして、順変換器の出力電流を検出し、二次チヨツ
パをオン，オフ制御して速度調節器からの電流指令値に
比例するように該電流を制御する。始動終了後は、前記
抵抗器を開閉要素により切り離し、二次チヨツパはその
まま連続して動作させ、二次励磁動作により、該誘導機
の可変速制御が行われる。二次チヨツパは常に連続して
動作するため、抵抗器切り離しの際においても、電動機
電流が連続となるように制御されるので、トルク変動は
生じない。したがつて始動から定常運転に入るまで、連
続してトルク及び速度が制御される。
る。そして、順変換器の出力電流を検出し、二次チヨツ
パをオン，オフ制御して速度調節器からの電流指令値に
比例するように該電流を制御する。始動終了後は、前記
抵抗器を開閉要素により切り離し、二次チヨツパはその
まま連続して動作させ、二次励磁動作により、該誘導機
の可変速制御が行われる。二次チヨツパは常に連続して
動作するため、抵抗器切り離しの際においても、電動機
電流が連続となるように制御されるので、トルク変動は
生じない。したがつて始動から定常運転に入るまで、連
続してトルク及び速度が制御される。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第
１図において１は巻線形誘導電動機（以下IMと称す）、
２はIM1の二次電圧を直流に変換する順変換器、３及び
６はトランジスタ、４は逆流阻止用ダイオード、５はコ
ンデンサである。３及び６は自己消弧型素子であり、ト
ランジスタ、GTO（gate turn off Thyristor）などのい
ずれでも良い。７は環流ダイオード、８はIM1の二次電
力を交流電源に回生するめのサイリスタ逆変換器、９は
変圧器である。
１図において１は巻線形誘導電動機（以下IMと称す）、
２はIM1の二次電圧を直流に変換する順変換器、３及び
６はトランジスタ、４は逆流阻止用ダイオード、５はコ
ンデンサである。３及び６は自己消弧型素子であり、ト
ランジスタ、GTO（gate turn off Thyristor）などのい
ずれでも良い。７は環流ダイオード、８はIM1の二次電
力を交流電源に回生するめのサイリスタ逆変換器、９は
変圧器である。
本回路においては、トランジスタ３及び６がチヨツパ
動作をする。また、26はコンデンサ５と並列に接続した
抵抗器であり、27はコンタクタ，リレー等で構成される
開閉要素であり、誘導機の始動時などのように二次電力
が増大したとき、換言するとコンデンサ５の電圧が上昇
したときに閉路されるように制御される。
動作をする。また、26はコンデンサ５と並列に接続した
抵抗器であり、27はコンタクタ，リレー等で構成される
開閉要素であり、誘導機の始動時などのように二次電力
が増大したとき、換言するとコンデンサ５の電圧が上昇
したときに閉路されるように制御される。
次に検出部及び制御回路部について説明する。10はIM
1に直結された速度検出器、11は速度指令回路、12は速
度検出器10の信号と速度指令信号の偏差を増幅して、電
流指令信号ｉ＊を出力する速度調節器である。13は順変
換器２の出力電流を検出するための電流検出器、14は速
度調節器12から送られた電流指令信号と前記電流検出器
13より得られた電流検出信号を比較し、トランジスタ３
のオン，オフ制御信号を出力するヒステリシス特性付き
の比較器、15はトランジスタ３のベースにオン、オフ制
御信号を供給するための増幅器である。16〜21はコンデ
ンサ５の電圧を一定に制御するための制御部であり、前
述の11〜15とほぼ同一手法である。すなわち、16は電圧
指令回路、17は電圧検出器、18は電圧調節器、19は電流
検出器、20はヒステリシス特性付き比較器、21はベース
アンプである。22は逆変換器８を一定点弧位相にて点弧
制御する回路である。
1に直結された速度検出器、11は速度指令回路、12は速
度検出器10の信号と速度指令信号の偏差を増幅して、電
流指令信号ｉ＊を出力する速度調節器である。13は順変
換器２の出力電流を検出するための電流検出器、14は速
度調節器12から送られた電流指令信号と前記電流検出器
13より得られた電流検出信号を比較し、トランジスタ３
のオン，オフ制御信号を出力するヒステリシス特性付き
の比較器、15はトランジスタ３のベースにオン、オフ制
御信号を供給するための増幅器である。16〜21はコンデ
ンサ５の電圧を一定に制御するための制御部であり、前
述の11〜15とほぼ同一手法である。すなわち、16は電圧
指令回路、17は電圧検出器、18は電圧調節器、19は電流
検出器、20はヒステリシス特性付き比較器、21はベース
アンプである。22は逆変換器８を一定点弧位相にて点弧
制御する回路である。
この実施例の基本動作は、以下の通りである。速度調
節器12の出力信号ｉ＊に応じて、トランジスタ３（ここ
では二次チヨツパと呼ぶ）をオン，オフ動作させ、順変
換器２の出力電流idを制御し、これによつてIM1の二次
電流ｉ2、更にはこれと比較関係にあるトルクを制御し
て、速度制御を行う。ところで二次チヨツパがオフ期間
中、直列電流はダイオード４を介してコンデンサ５に充
電される。このとき、IM1の二次電力は、コンデンサ５
に送られ、略一定電圧の直流に変換される。次に、コン
デンサ５の電圧が一定となるように、トランジスタ６
（ここでは回生チヨツパと呼ぶ）をオン，オフ動作させ
る。トランジスタ６がオン期間中に流れた電流は、逆変
換器８に達し、この結果、逆変換器８を介して交流電源
にIM1の二次電力が回生される。
節器12の出力信号ｉ＊に応じて、トランジスタ３（ここ
では二次チヨツパと呼ぶ）をオン，オフ動作させ、順変
換器２の出力電流idを制御し、これによつてIM1の二次
電流ｉ2、更にはこれと比較関係にあるトルクを制御し
て、速度制御を行う。ところで二次チヨツパがオフ期間
中、直列電流はダイオード４を介してコンデンサ５に充
電される。このとき、IM1の二次電力は、コンデンサ５
に送られ、略一定電圧の直流に変換される。次に、コン
デンサ５の電圧が一定となるように、トランジスタ６
（ここでは回生チヨツパと呼ぶ）をオン，オフ動作させ
る。トランジスタ６がオン期間中に流れた電流は、逆変
換器８に達し、この結果、逆変換器８を介して交流電源
にIM1の二次電力が回生される。
トランジスタ3,ダイオード4,コンデンサ５及びトラン
ジスタ６で形成される回路は、すべりによつて変動する
二次電圧、つまり順変換器２の出力電圧を一定電圧の直
流に変換する作用がある。当然のことながら、回路損失
を無視すれば、逆変換器側に伝達される電力はIM1の二
次電力に等しくなる。従つて、ポンプやフアンのよう
に、トルクが回転数の二乗で変化するような負荷に対し
ては、逆変換器で扱う電力は、最大で電動機出力の1/6
で良いことになる。これは、二次電力が回転数の二乗に
比較する二次電流と、すべりに比例する二次電圧の積で
あり、すべりが1/3のとき最大値を示し、その値が電動
機出力の1/6となるからである。この二次電力は、前述
のようにトランジスタ３及び６等の作用により、一定電
圧の直流に変換されるため、回生チヨツパ及び逆変換器
の電流は、最大においても順変換器２の定格出力電流
（IM1の定格二次流と比例）の約1/6となり、逆変換器８
及び変圧器９の容量を電動機容量の約1/6に低減でき
る。その理由の詳細については後述する。
ジスタ６で形成される回路は、すべりによつて変動する
二次電圧、つまり順変換器２の出力電圧を一定電圧の直
流に変換する作用がある。当然のことながら、回路損失
を無視すれば、逆変換器側に伝達される電力はIM1の二
次電力に等しくなる。従つて、ポンプやフアンのよう
に、トルクが回転数の二乗で変化するような負荷に対し
ては、逆変換器で扱う電力は、最大で電動機出力の1/6
で良いことになる。これは、二次電力が回転数の二乗に
比較する二次電流と、すべりに比例する二次電圧の積で
あり、すべりが1/3のとき最大値を示し、その値が電動
機出力の1/6となるからである。この二次電力は、前述
のようにトランジスタ３及び６等の作用により、一定電
圧の直流に変換されるため、回生チヨツパ及び逆変換器
の電流は、最大においても順変換器２の定格出力電流
（IM1の定格二次流と比例）の約1/6となり、逆変換器８
及び変圧器９の容量を電動機容量の約1/6に低減でき
る。その理由の詳細については後述する。
また、逆変換器８は一定点弧位相にて制御されるた
め、力率はすべりに関係なく常に一定の高い値（0.7〜
0.8）に保持される。特に定格速度（すべりがほぼ零）
付近において、逆変換器８の電流がほぼ零（二次電力が
ほぼ零）となることから、逆変換器８からの無効電力の
発生がなく、システム全体として高力率かつ高効率運転
が行える。したがつて、逆変換器容量及びシステム力率
は、速度制御範囲とは無関係となるため、速度範囲を０
〜100％の全領域にとることができる。
め、力率はすべりに関係なく常に一定の高い値（0.7〜
0.8）に保持される。特に定格速度（すべりがほぼ零）
付近において、逆変換器８の電流がほぼ零（二次電力が
ほぼ零）となることから、逆変換器８からの無効電力の
発生がなく、システム全体として高力率かつ高効率運転
が行える。したがつて、逆変換器容量及びシステム力率
は、速度制御範囲とは無関係となるため、速度範囲を０
〜100％の全領域にとることができる。
然るに前述のようにして、逆変換器容量を電動器容量
の1/6に設定した場合、回転速度が零（すべり＝１）に
おけるトルク（二次電流）は、定格の約1/6に制限され
る。ポンプ，フアン等の場合は普通これで十分である
が、始動時の負荷トルクが大きいような場合において
は、これでは、トルク不足となる。逆変換器の容量を増
加させれば、このトルク不足は解消するが、不経済とな
るため、次に述べるような、本発明の方法が採用され
る。
の1/6に設定した場合、回転速度が零（すべり＝１）に
おけるトルク（二次電流）は、定格の約1/6に制限され
る。ポンプ，フアン等の場合は普通これで十分である
が、始動時の負荷トルクが大きいような場合において
は、これでは、トルク不足となる。逆変換器の容量を増
加させれば、このトルク不足は解消するが、不経済とな
るため、次に述べるような、本発明の方法が採用され
る。
一般に誘導機のトルクは二次入力P20（同期ワツト）
に比例する。二次入力P20は、すべりｓに応じて、機械
出力Ｍと二次電気出力Ｐ2に分れる。すなわち、 Ｍ＝（１−ｓ）P20 …（１） Ｐ2＝sP20 …（２） また、トルクＴで二次電気出力Ｐ2の関係は、次式に
て示される。
に比例する。二次入力P20は、すべりｓに応じて、機械
出力Ｍと二次電気出力Ｐ2に分れる。すなわち、 Ｍ＝（１−ｓ）P20 …（１） Ｐ2＝sP20 …（２） また、トルクＴで二次電気出力Ｐ2の関係は、次式に
て示される。
ここに、wa:すべり角周波数,P:極対数である。すなわ
ち、トルクＴとすべりの関係に従い、Ｐ2が定まる。Ｐ2
は二次チヨツパ３及び逆変換器８等の動作により、交流
電源に回生される部分と、本実施例においては、コンデ
ンサ５と並列に抵抗器26が接続されていることから、そ
こで消費される部分に分れるが、いま抵抗器26において
消費される電力Ｖc 2/Rを、Ｐ2から逆変換器８の回生最
大電力Prを差引いた残りとなるように定めるとすれば、
次式が成立する。
ち、トルクＴとすべりの関係に従い、Ｐ2が定まる。Ｐ2
は二次チヨツパ３及び逆変換器８等の動作により、交流
電源に回生される部分と、本実施例においては、コンデ
ンサ５と並列に抵抗器26が接続されていることから、そ
こで消費される部分に分れるが、いま抵抗器26において
消費される電力Ｖc 2/Rを、Ｐ2から逆変換器８の回生最
大電力Prを差引いた残りとなるように定めるとすれば、
次式が成立する。
Ｖc 2/R＝Ｐ2−Pr …（４） ここに、R:抵抗値,Vc:コンデンサ電圧）これにより、抵
抗値Ｒは、 Ｒ＝Ｖc 2／（Ｐ2−Pr） …（５） である。なお、抵抗器26として、固定抵抗値のものを使
用する場合には、Ｒは、該抵抗投入による運転速度範囲
において（５）式の値の最小値に設定する。
抗値Ｒは、 Ｒ＝Ｖc 2／（Ｐ2−Pr） …（５） である。なお、抵抗器26として、固定抵抗値のものを使
用する場合には、Ｒは、該抵抗投入による運転速度範囲
において（５）式の値の最小値に設定する。
このような抵抗値を有する抵抗器26を前述のように接
続し、二次チヨツパ３により、順変換器２の出力電流を
制御すると、逆変換器８の回生電力を上限値以内に制御
しながら、所要トルクを得ることができる。また、順変
換器２の出力電流idは、速度調節器12からの速度偏差に
応じた電流指令信号ｉに比例して制御されるため、回転
速度は速度指令値に一致するように速度制御される。
続し、二次チヨツパ３により、順変換器２の出力電流を
制御すると、逆変換器８の回生電力を上限値以内に制御
しながら、所要トルクを得ることができる。また、順変
換器２の出力電流idは、速度調節器12からの速度偏差に
応じた電流指令信号ｉに比例して制御されるため、回転
速度は速度指令値に一致するように速度制御される。
上述のように、始動時（すべり＝１）など低速回転域
において十分なトルクが得られるが、前記付加抵抗26を
そのまま接続したままで置くと、該抵抗においてジユー
ル損を発生し、効率低下の原因となる。それゆえ、適当
なところで該抵抗を切り離す必要がある。それを行うの
が、開閉要素27であり、始動後は開放される。これ以後
二次電力は、全て逆変換器８により交流電源に回生され
る。
において十分なトルクが得られるが、前記付加抵抗26を
そのまま接続したままで置くと、該抵抗においてジユー
ル損を発生し、効率低下の原因となる。それゆえ、適当
なところで該抵抗を切り離す必要がある。それを行うの
が、開閉要素27であり、始動後は開放される。これ以後
二次電力は、全て逆変換器８により交流電源に回生され
る。
以上のようにして制御するのであるが、次に、まず、
逆変換器の容量を1/6に低減できることについて説明す
る。
逆変換器の容量を1/6に低減できることについて説明す
る。
巻線型誘導電動機の２次電圧Ｅ2は「すべり」に比例
する。また、２次電力Ｐ2は、電動機により駆動される
負荷が、ポンプやファンなどのようにトルクが回転速度
の２乗に比例する場合には、２次電流をＩ2とすると下
記の（６）式で示される。
する。また、２次電力Ｐ2は、電動機により駆動される
負荷が、ポンプやファンなどのようにトルクが回転速度
の２乗に比例する場合には、２次電流をＩ2とすると下
記の（６）式で示される。
Ｐ2＝3E2・Ｉ2 ＝3SE20・ｋ（１−Ｓ）2ω1 2 ＝KS（１−Ｓ）2 …（６） S:すべり Ｅ20:S＝１における２次電圧 （１−Ｓ）ω1＝ωr：回転速度 ω1:1次角周波数 k,K:比例定数（Ｋ＝3E20ｋω1 2） ここで、dp2/dt＝０とおいて２次電力Ｐ2の最大値Ｒ
2maxおよびその際のすべり値Ｓ2max求めると（７）式の
ようになる。
2maxおよびその際のすべり値Ｓ2max求めると（７）式の
ようになる。
一方、誘導機の機械出力ＰMとＰ2の関係は（８）式のよ
うになり、 （８）式に（６）式を代入すると（９）式のようにな
る。
うになり、 （８）式に（６）式を代入すると（９）式のようにな
る。
ＰM＝Ｋ（１−Ｓ）2 …（９） よって、定格出力ＰMO（Ｓ≒０）は、 ＰMO≒Ｋ …（10） となる。
これより、２次電力最大値Ｐ2maxと電動機出力ＰMOの
比の値は（11）式のようになる。
比の値は（11）式のようになる。
ところが、従来の二次励磁装置における２次電力回生
用逆変換器の電流は、ダイオード整流器（順変換器）の
出力電流（２次電流に比例）に一致するため、その最大
値は定格電流Ｉ20（Ｓ≒０における２次電流≒ｋω
1 2（∵Ｉ2＝ｋ（１−Ｓ）2ω1 2,S≒０））に等しい。
用逆変換器の電流は、ダイオード整流器（順変換器）の
出力電流（２次電流に比例）に一致するため、その最大
値は定格電流Ｉ20（Ｓ≒０における２次電流≒ｋω
1 2（∵Ｉ2＝ｋ（１−Ｓ）2ω1 2,S≒０））に等しい。
一方、逆変換器の直流電圧は、ダイオード整流器の出
力電圧（２次電圧に比例）に一致するが、２次電圧の最
大値は最低運転速度におけるすべり値に比例するため、
仮りに始動（零速度）から速度制御運転を行う場合で
は、直流電圧の最大値はＥ20相当となる。
力電圧（２次電圧に比例）に一致するが、２次電圧の最
大値は最低運転速度におけるすべり値に比例するため、
仮りに始動（零速度）から速度制御運転を行う場合で
は、直流電圧の最大値はＥ20相当となる。
このため、逆変換器の所要容量ＰNはこれら最大電圧
と最大電流の積に相当し（12）式で与えられる。
と最大電流の積に相当し（12）式で与えられる。
ＰN＝3E20・ｋω1 2＝Ｋ …（12） （可変速制御範囲がＳ＝１〜０の場合） すなわち、逆変換器容量ＰNは定格出力ＰMO（≒Ｋ）
に略等しいものとなる。
に略等しいものとなる。
このため、Ｐ2maxがＰMOの1/6でありながら、ＰNはＰ
MOに等しく、逆変換器の容量は低減されない。
MOに等しく、逆変換器の容量は低減されない。
一方、本発明では、ダイオード整流器の直流出力（２
次電力）を二次チョッパにより一定電圧の直流に変換し
て逆変換器に与えるようにしているため、逆変換器の所
要容量は２次電力最大値Ｐ2maxに等しく（直流電圧は一
定、直流電流はＰ2に比例）、このことから、逆変換器
の容量は従来の1/6に低減できる。
次電力）を二次チョッパにより一定電圧の直流に変換し
て逆変換器に与えるようにしているため、逆変換器の所
要容量は２次電力最大値Ｐ2maxに等しく（直流電圧は一
定、直流電流はＰ2に比例）、このことから、逆変換器
の容量は従来の1/6に低減できる。
次に、二次回路に抵抗を接続することにより逆変換器
の容量を低減できることについて説明する。誘導機の二
次回路に抵抗を接続した場合、２次電流は（13）式で示
される。
の容量を低減できることについて説明する。誘導機の二
次回路に抵抗を接続した場合、２次電流は（13）式で示
される。
Ｉ2＝Ｅ2/R＝SE20/R …（13） 電動機発生トルクτeはＩ2に比例するため、抵抗接続
時のτeはすべりＳに比例する。一方、本発明は電圧一
定の二次回路部に抵抗を接続したことが特徴であり、こ
の場合、抵抗で消費される電力ＰRは（14）式で示さ
れ、コンデンサ電圧ＶCが一定のため、電力ＰRについて
も「すべり」に拘らず一定となる。
時のτeはすべりＳに比例する。一方、本発明は電圧一
定の二次回路部に抵抗を接続したことが特徴であり、こ
の場合、抵抗で消費される電力ＰRは（14）式で示さ
れ、コンデンサ電圧ＶCが一定のため、電力ＰRについて
も「すべり」に拘らず一定となる。
ＰR＝ＶC 2/R:一定 …（14） ＰRは２次電力より提供されるものであるから、エネ
ルギー不滅則よりＰRに関係した２次電流を求めると（1
5）式のようになる。
ルギー不滅則よりＰRに関係した２次電流を求めると（1
5）式のようになる。
Ｉ2＝ＰR/3E2＝ＰR/3SE20 …（15） よって、本発明の場合は、抵抗器に関係して発生する
トルクは、すべりＳに反比例する。
トルクは、すべりＳに反比例する。
上述より、従来では始動初期（Ｓ＝１）に大きくトル
クが得られるが、回転速度の上昇に伴いトルクが減少す
る。このため、トルク減少を償うように抵抗値を小とす
れば始動初期のトルクが過大となり、円滑な始動が行え
ない。
クが得られるが、回転速度の上昇に伴いトルクが減少す
る。このため、トルク減少を償うように抵抗値を小とす
れば始動初期のトルクが過大となり、円滑な始動が行え
ない。
これに対し、本発明の場合では、抵抗器に関係して発
生するトルクは、すべりＳに反比例するため、回転速度
の上昇に伴ないトルクが増加する。このため、ポンプや
ファンなどの負荷トルク特性に合致し、円滑な運転が行
える。また、このようにトルク特性が合致することか
ら、負荷トルクを「すべり」の変化に拘らず抵抗器損失
により賄うことができ、結果として逆変換器の容量を従
来の場合より低減することができる。
生するトルクは、すべりＳに反比例するため、回転速度
の上昇に伴ないトルクが増加する。このため、ポンプや
ファンなどの負荷トルク特性に合致し、円滑な運転が行
える。また、このようにトルク特性が合致することか
ら、負荷トルクを「すべり」の変化に拘らず抵抗器損失
により賄うことができ、結果として逆変換器の容量を従
来の場合より低減することができる。
以上のようにして、本実施例においては、逆変換器容
量をミニマムにした上で、大きな始動トルクが得られ、
また二次チヨツパ３により、順変換器出力電流を常に制
御することから、トルクを連続に制御でき、前記抵抗器
が固定抵抗のものであつても、トルクを所望の値に制御
でき、円滑な速度制御を行うことができる。また単なる
二次抵抗始動の場合のように、抵抗入切時におけるトル
クのステツプ状変化は、速度調節器の作用に従い、緩和
される。すなわち、抵抗器の入切りに伴い、電動機電流
が変化すると、トルクが変化し、さらに速度が変動する
ため、速度調節器の出力信号である電流指令信号が変化
し、その結果、電動機電流の変化は、短時間のうちに抑
制され、トルク変動が緩和され、円滑な運転が行える。
量をミニマムにした上で、大きな始動トルクが得られ、
また二次チヨツパ３により、順変換器出力電流を常に制
御することから、トルクを連続に制御でき、前記抵抗器
が固定抵抗のものであつても、トルクを所望の値に制御
でき、円滑な速度制御を行うことができる。また単なる
二次抵抗始動の場合のように、抵抗入切時におけるトル
クのステツプ状変化は、速度調節器の作用に従い、緩和
される。すなわち、抵抗器の入切りに伴い、電動機電流
が変化すると、トルクが変化し、さらに速度が変動する
ため、速度調節器の出力信号である電流指令信号が変化
し、その結果、電動機電流の変化は、短時間のうちに抑
制され、トルク変動が緩和され、円滑な運転が行える。
なお、電動機は、巻線形誘導機に限らず、二次励磁機
能を有する誘導機ならどれでも良い。例えば、特開昭59
-129588のブラシレスかご形誘導機を適用することも可
能である。すなわち、固定子鉄心に巻回された第１の巻
線を巻線形誘導機の一次巻線、第２の巻線を二次巻線と
して使用し、この第２の巻線に本発明の制御装置を接続
するのである。この場合、ブラシレスで可変速制御でき
るという効果がある。
能を有する誘導機ならどれでも良い。例えば、特開昭59
-129588のブラシレスかご形誘導機を適用することも可
能である。すなわち、固定子鉄心に巻回された第１の巻
線を巻線形誘導機の一次巻線、第２の巻線を二次巻線と
して使用し、この第２の巻線に本発明の制御装置を接続
するのである。この場合、ブラシレスで可変速制御でき
るという効果がある。
なお、前記実施例においては、ヒステリシス特性付き
比較器により、電流指令信号と、電流検出器による信号
を比較し、チヨツパをオン，オフ制御するものについて
説明したが、電流指令信号と電流検出信号をＰ−Ｉ制御
の電流調節器に加え、その出力信号と、チヨツパのオ
ン，オフ周波数を決定する搬送波信号を比較器に加え、
その出力パルス信号により、チヨツパをオン，オフ制御
するものであつても、同様の制御を行うことができる。
比較器により、電流指令信号と、電流検出器による信号
を比較し、チヨツパをオン，オフ制御するものについて
説明したが、電流指令信号と電流検出信号をＰ−Ｉ制御
の電流調節器に加え、その出力信号と、チヨツパのオ
ン，オフ周波数を決定する搬送波信号を比較器に加え、
その出力パルス信号により、チヨツパをオン，オフ制御
するものであつても、同様の制御を行うことができる。
要は、電流指令信号に応じて、電流を制御できるもの
であれば、どのような構成のものでも、所要の動作を行
うことができる。
であれば、どのような構成のものでも、所要の動作を行
うことができる。
以上のように、本発明によれば、誘導機の始動トルク
の増大が行え、かつ、トルクの連続制御が行えるので、
逆変換器容量を最小としたまま、始動時（すべり＝１）
より最高速度までの全領域において円滑なる速度制御特
性を得ることができる効果がある。
の増大が行え、かつ、トルクの連続制御が行えるので、
逆変換器容量を最小としたまま、始動時（すべり＝１）
より最高速度までの全領域において円滑なる速度制御特
性を得ることができる効果がある。
第１図は本発明による誘導機の制御装置の一実施例を示
す図である。 １……巻線形誘導電動機（IM）、２……順変換器、３…
…トランジスタ、４……逆流阻止用ダイオード、５……
平滑用コンデンサ、６……トランジスタ、８……逆変換
器、９……変圧器、10速度検出器、11速度指令、12比較
器、13電流検出器、14比較器、15増幅器、16電圧指令、
17電圧検出器、22点弧制御回路、26……抵抗器、27……
回路開閉要素。
す図である。 １……巻線形誘導電動機（IM）、２……順変換器、３…
…トランジスタ、４……逆流阻止用ダイオード、５……
平滑用コンデンサ、６……トランジスタ、８……逆変換
器、９……変圧器、10速度検出器、11速度指令、12比較
器、13電流検出器、14比較器、15増幅器、16電圧指令、
17電圧検出器、22点弧制御回路、26……抵抗器、27……
回路開閉要素。
Claims (1)
- 【請求項１】二次励磁可能な誘導機と、該誘導機の二次
電圧を直流に変換する順変換器と、該順変換器の直流出
力母線間に接続され、電流調整を行う自己消弧型素子よ
り成る二次チョッパと、該二次チョッパに、ダイオード
を介して並列接続されたコンデンサと、前記誘導機の二
次電力を交流電源に回生するための逆変換器と、前記コ
ンデンサに並列接続された抵抗と開閉要素の直列回路
と、前記誘導機の速度が速度指令値となるように前記二
次チョッパをオンオフ制御する速度調節手段と、前記逆
変換器に流す電流を調節することによって前記コンデン
サの電圧を電圧指令値に制御する電圧調節手段とを具備
し、前記誘導機の始動時には前記開閉要素を閉するよう
にしたことを特徴とする誘導機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61203693A JP2569016B2 (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 誘導機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61203693A JP2569016B2 (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 誘導機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6364598A JPS6364598A (ja) | 1988-03-23 |
| JP2569016B2 true JP2569016B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=16478279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61203693A Expired - Lifetime JP2569016B2 (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 誘導機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2569016B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7042194B1 (en) | 2004-11-05 | 2006-05-09 | Toshiba Mitsubishi-Electric Indus. Sys. Corp. | Controller for a wound-rotor induction motor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5625879A (en) * | 1979-08-10 | 1981-03-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Character sequential transmission and display system |
| JPS602400U (ja) * | 1983-06-20 | 1985-01-09 | 株式会社東芝 | 静止セルビウスの制御装置 |
-
1986
- 1986-09-01 JP JP61203693A patent/JP2569016B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7042194B1 (en) | 2004-11-05 | 2006-05-09 | Toshiba Mitsubishi-Electric Indus. Sys. Corp. | Controller for a wound-rotor induction motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6364598A (ja) | 1988-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4767976A (en) | Control system for PWM inverter | |
| US5285029A (en) | Device for driving elevator at service interruption | |
| US4607205A (en) | Method and system for reconnecting inverter to rotating motors | |
| JPS5920275B2 (ja) | 電動機制御装置 | |
| US5576606A (en) | Asynchronous motor power supply control system | |
| JP2569016B2 (ja) | 誘導機の制御装置 | |
| JP2001025291A (ja) | 巻線形誘導電動機の制御装置 | |
| JPH09149689A (ja) | 極数切替電動機の運転制御装置 | |
| JP2004208345A (ja) | 三相不平衡電圧抑制装置 | |
| JPH06165582A (ja) | インバータ装置 | |
| JP2005020846A (ja) | 電力変換装置 | |
| JPS62210876A (ja) | 誘導機の制御装置 | |
| JP2695958B2 (ja) | 巻線形誘導機の二次過電圧保護装置 | |
| JPH0531392B2 (ja) | ||
| JPS6356196A (ja) | 誘導機の制御装置 | |
| JPH0632595B2 (ja) | 誘導発電機の出力制御方法 | |
| JPS6359788A (ja) | 誘導機の制御装置 | |
| JPH10257788A (ja) | インバータによる電動機の制御方法 | |
| JPH10146093A (ja) | スイッチドリラクタンスモータの制御装置 | |
| JPH0815366B2 (ja) | インバ−タ式発電機 | |
| Soliman | USING POWER SEMICONDUCTOR TO DRIVE THE THREE PHASE INDUCTION MOTORS | |
| JPS6039396A (ja) | 誘導電動機の駆動装置 | |
| JPS63262087A (ja) | 誘導機の制御装置 | |
| JP2569047B2 (ja) | 誘導機の制御装置 | |
| JP2001251883A (ja) | 巻線型誘導電動機の制御装置 |