JP3007952U - 電動機の速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 環境変化の検出値と各種の運転モデルの設定
値に基づいて電動機の速度をゼロから全速まで無段階に
調節することを目的とする。 【構成】 機能設定部１０で設定された設定値ＴＳと検
出部２０で検出された検出値ＴＡを中央処理部３０で比
較し、その比較結果に応じた速度制御指令を算出すると
ともに、この速度制御指令信号により出力制御部４０を
制御して、電源供給部６０から電動機５０に供給される
電力の大きさを制御する構成にした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電動機の速度制御装置に係り、さらに詳しくは、環境変化の検出値 と各種の運転モデルの設定値に基づいて制御される可変電力により電動機の有効 回転数を無段階に制御できる電動機の速度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

電動機は、電気エネルギを機械的回転に変換する電気機械であり、取扱いが簡 単で能率が高いこと、安価である等の観点から、各種の産業分野に広くに利用さ れ、工業の発展及び生活の向上に寄与している。 一方、電動機を利用する場合 、その大多数のものには変速方式が採用され、それによって省エネルギ化及びプ ロセスの能率を高めるようにしている。このために各種の電動機の回転速度の制 御には、種々の方式のものが提案され使用に供されている。

【０００３】 従来、最も広範に採用されている電動機の速度制御方法には、三相電動機の場 合は、主に周波数変換方式が採用され、単相電動機の場合は、主に極数変換方式 が採用されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記周波数変換方式は、直流電圧をチョッパによりチョッピン グすることにより、電動機の制御速度に応じた周波数の交流出力を発生させるも のであるため、チョッピング時に発生する高調波成分が通信機器等に悪影響を及 ぼす問題があり、また、極変換方式においては、電動機を無段変速することがで きず、その回転数の変化範囲も制限され、電動機の利用範囲が限定されてしまう という問題があった。

【０００５】 本考案は、上記の事情に鑑みなされたもので、その目的とするとろは、環境変 化の検出値と各種の運転モデルの設定値に基づいて電動機の速度をゼロから全速 まで無段階に調節できる電動機の速度制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するために請求項１の考案は、電動機と、前記電動機に交流電 力を供給する電源供給部と、環境変化に対応して前記電動機の各種運転モデルの 設定値を設定する機能設定部と、環境の変化を検出する一個または一個以上の検 出素子からなる検出部と、前記機能設定部で設定された設定値と前記検出部で検 出された検出値を比較し、その比較結果に基づいて速度制御指令を演算する中央 制御部と、前記中央処理部から出力される速度制御指令信号により前記電源供給 部から前記電動機に供給される電力の大きさを制御して前記電動機の回転速度を 制御する出力制御部とを備えてなるものである。

【０００７】 請求項２の考案は、前記検出部で換出される検出値が温度、圧力、湿度、二酸 化炭酸ガスなどであることを特徴とする。

【０００８】

【作用】

上記構成の本考案においては、機能設定部で設定された設定値と検出部で検出 された検出値を中央処理部で比較し、その比較結果に応じた速度制御指令を算出 し、この速度制御指令信号により出力制御部を制御して、電源供給部から電動機 に供給される電力の大きさを制御するから、電動機の回転速度を温度、圧力、湿 度等の環境の変化と機能設定部からの設定値に従って無段変速することができ、 電動機回転転速度をゼロから全速まで広い範囲にわたり制御することができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図１は、本考案による電動機の速度制御装置の一例を示すブロック図である。 図１において、電動機の速度制御装置は、機能設定部１０、検出部２０、中央 処理部３０、出力制御部４０、電動機５０及び電源供給部６０を備える。

【００１０】 前記機能設定部１０は、温度、圧力、湿度、二酸化炭素ガスなどの環境変化に 対する電動機５０の運転モデルの数値（温度、圧力、湿度などの設定値）を設定 するものであり、この機能設定部１０で設定された設定信号は中央処理部３０に 入力される。

【００１１】 前記検出部２０は、温度、圧力、湿度、二酸化炭素ガスなどの環境の変化を検 出する一個または一個以上の検出素子から構成されるもので、この検出部２０で 検出された検出信号は中央処理部３０に入力される。 前記中央処理部３０は、 機能設定部１０からの設定値信号と検出部２０からの検出信号を比較し、その比 較結果に基づいて電動機５０の速度制御指令を演算するものであり、この速度制 御指令信号は出力制御部４０に出力される。

【００１２】 前記出力制御部４０は、中央処理部３０からの速度制御指令信号により、電動 機５０に供給される電力を制御して電動機５０の回転速度を制御する。 前記電源供給部６０は、商用交流電源を機能設定部１０、検出部２０、中央処 理部３０の動作に必要な直流電圧に変換するとともに、電動機５０に供給される 元の交流電力を電動機５０の定格に応じて設定するものであり、この設定された 交流電力は出力制御部４０に供給される。

【００１３】 次に、上記のように構成された本実施例の動作を図２のフローチャートを参照 して説明する。 中央処理部３０において、図２に示すプログラムがスタートすると、機能設定 部１０で設定された設定値ＴＳ、及び検出部２０で検出された検出値ＴＡが中央 処理部３０に取り込まれる（ステップＳ１）。 中央処理部３０では、取り込ん だ設定値ＴＳと検出値ＴＡとを比較し（ステップＳ２）、その偏差が設定値範囲 かを判定する（ステップＳ３）。ここで、比較結果が設定値内にあると判定され た場合はステップＳ５に移行し、現在の速度制御指令信号に応じて出力制御部４ ０から電動機５０に出力される電力を制御する。また、比較結果が設定値外にあ ると判定された場合はステップＳ４に移行し、設定値ＴＳと検出値ＴＡとの比較 結果に基づいて速度制御指令を再演算し、その速度制御指令信号を出力制御部４ ０に出力する。

【００１４】 出力制御部４０では、速度制御指令信号に基づいて出力制御部４０を構成する パワーＦＥＴやＳＣＲ等の半導体素子のゲート位相を電源供給部６０からの交流 電圧に同期してずらすことにより、出力制御部４０から出力される電圧の大きさ を制御する（ステップＳ５）。そして、出力制御部４０から設定値ＴＳ及び検出 値ＴＡに応じて電圧の大きさが制御された電力を電動機５０に出力し（ステップ Ｓ６）、電動機５０を設定値ＴＳ及び検出値ＴＡに応じた回転速度に制御する。

【００１５】 このような本実施例においては、機能設定部１０で設定された設定値ＴＳと検 出部２０で検出された検出値ＴＡを中央処理部３０で比較し、その比較結果に応 じた速度制御指令を算出するとともに、この速度制御指令信号により、出力制御 部４０から電動機５０に供給される電力の大きさを制御する構成にしたので、電 動機５０の回転速度を温度、圧力、湿度等の環境の変化と機能設定部１０で設定 された設定値ＴＳに従って無段変速することができるとともに、電動機５０の回 転速度をゼロから全速まで広い範囲にわたり制御することができる。

【００１６】 また、可変電力方式であるため、電動機５０をソフトスタート制御することが でき、これに伴い電動機及びその負荷を無理なく起動でき、電動機及びその負荷 を長寿命化できる。

【００１７】 さらに、本実施例においては、可変電力を利用して電動機の速度を制御するこ とにより、省エネルギ化ができ、使用の実益を向上できるとともに、従来のよう な高調波成分の通信機器等への影響を低減できる。 また、本実施例においては 、温度、圧力、湿度等の環境の変化を検出する検出部２０を備えることにより、 電動機５０の回転速度を環境の変化に応じて制御することができる。

【００１８】 なお、本考案は、上記実施例に示す構成のものに限定されず、請求項に記載し た範囲を逸脱しない限り、種々な変形、変更が可能である。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、電動機と、前記電動機に交流電力を供給する電 源供給部と、環境変化に対応して前記電動機の各種運転モデルの設定値を設定す る機能設定部と、環境の変化を検出する一個または一個以上の検出素子からなる 検出部と、前記機能設定部で設定された設定値と前記検出部で検出された検出値 を比較し、その比較結果に基づいて速度制御指令を演算する中央制御部と、前記 中央処理部から出力される速度制御指令信号により前記電源供給部から前記電動 機に供給される電力の大きさを制御して前記電動機の回転速度を制御する出力制 御部とを備えてなるものである。

【００２０】 また、本考案は、前記検出部で換出される検出値が温度、圧力、湿度、二酸化 炭酸ガスなどであることを特徴とする。 従って、本考案によれば、電動機の回転速度を温度、圧力、湿度等の環境の変 化と機能設定部からの設定値に従って無段変速することができ、電動機回転転速 度をゼロから全速まで広い範囲にわたり制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による電動機速度制御装置の構成を示す
ブロック図である。

【図２】本実施例における電動機速度制御のダウ差手順
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 機能設定部 ２０ 検出部 ３０ 中央処理部 ４０ 出力制御部 ５０ 電動機 ６０ 電源供給部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機と、前記電動機に交流電力を供給
   する電源供給部と、環境変化に対応して前記電動機の各
   種運転モデルの設定値を設定する機能設定部と、環境の
   変化を検出する一個または一個以上の検出素子からなる
   検出部と、前記機能設定部で設定された設定値と前記検
   出部で検出された検出値を比較し、その比較結果に基づ
   いて速度制御指令を演算する中央制御部と、前記中央処
   理部から出力される速度制御指令信号により前記電源供
   給部から前記電動機に供給される電力の大きさを制御し
   て前記電動機の回転速度を制御する出力制御部とを備え
   てなる電動機の速度制御装置。
2. 【請求項２】 前記検出部で換出される検出値が温度、
   圧力、湿度、二酸化炭酸ガスなどである請求項１記載の
   電動機の速度制御装置。