JP4558089B2 - モータ及びモータ駆動システム - Google Patents
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Description
「4.2サージ電圧を抑制する方法
サージ電圧を抑制するには、電圧の立上りを抑制する方法と、波高値を抑制する方法があります。
出力リアクトル
配線長が比較的短ければ、インバータの出力側にACリアクトルを設置し、電圧の立上り(dv/dt)を抑制することによって、サージ電圧を低減することができます。(図4(1)参照)
ただし、配線長が長くなると、サージ電圧の波高値の抑制は困難になることがあります。
出力フィルタ
インバータの出力側にフィルタを設置し、モータの端子電圧の波高値を抑制します。(図4(2)参照)(第3頁、第6行目〜第15行目を抜粋記載)」
なお、前記抜粋記載中での(図4(1)参照)及び(図4(2)参照)との括弧書きの中の「図4」とは、非特許文献1に記載されたものであり、本明細書に後述の図4とは、関係の無いものである。
この測定にあたっては、擬似的なサージ電圧を発生させる為に、出力される電圧値の大きさ、及び立上り時間を任意に可変可能とする試験装置を用いた。そして、当該試験装置からの擬似的なサージ電圧の出力を擬似的なモータ巻線に与えるものとした。擬似的なモータ巻線とは、前述したような部分放電の発生し易い条件に沿うもので、最大の伝播時間となり、大きな分担電圧が発生するようにして、さらに巻き始めMsと巻き終わりMeとを近接配置させる試験的なモータ巻線である。
(1)前記試験装置の出力電圧の立上り時間を一定として、出力の電圧値を大きくしてゆき、モータ巻線で部分放電の発生する電圧値を測定する。
(2)前記(1)の測定について、立上り時間を0.01μsから10μsの間で変化させて測定する。
この測定にあたっては、出力される電圧値の大きさ、及び立上り時間を所定値とした出力をモータ巻線に与え、モータ巻線の入力端の前にリアクトルを介在させるものとした。
(1)モータ巻線に印加される立上り時間を所定の値とし、介在させたリアクトルのインダクタンスによって、変化した結果の立上がり時間を測定する。
(2)前記(1)の測定について、リアクトルのインダクタンスを0.0001mHから30mH迄の間で変化させて測定する。
(1)モータの仕様等から部分放電を低減する為の目標とする耐サージ電圧を決定する。
(2)第1の特性から、目標とする耐サージ電圧となるようなサージ電圧低減立上り時間を決定する。
(3)第2の特性から、(2)で求めたサージ電圧低減立上り時間となるような挿入リアクトルのインダクタンスを決定する。
(4)インバータとモータ巻線との間に(3)で求めたインダクタンスを有するリアクトルを挿入する。
(1)第1の範囲(0.04mH以上で0.2mH以下の範囲)
この範囲は、図4の「伝播時間が長い」場合の測定結果を元に求めたものである。図4から、0.04mH使用時で2000Vpのサージ電圧に耐え、0.2mH使用時で2300Vのサージ電圧に耐えうるものである。
(2)第2の範囲(0.004mH以上で0.04mH以下の範囲)
この範囲は、図4の「伝播時間が長い」場合の測定結果を元に求めたものである。図4から、0.004mH使用時で1500Vpのサージ電圧に耐え、0.04mH使用時で2000Vpのサージ電圧に耐えうるものである。
(3)第3の範囲(0.0003mH以上で0.004mH以下の範囲)
この範囲は、図4の「標準」場合の測定結果を元に求めたものである。図4から、0.0003mH使用時で1500Vpのサージ電圧に耐え、0.004mH使用時で1800Vpのサージ電圧に耐えうるものである。
上記(ア)〜(ウ)の範囲は、上限値にて規定されるリアクトルの容積、重量に着目したものであり、例えば小型化を図る場合、図6に示すような外形寸法の目安となるものである。
ここで、各係数は、以下である。
a:コイル半径(m)、b:コイル長さ(m)、N:コイル巻き数
なお、3相交流にて駆動する場合には、前記リング状の所謂空芯コイルを各相毎に設ける必要があり、都合3個設けることとなる。
6…正弦波化フィルタ、7…立上り時間変更部。
Claims (6)
- 電力変換装置から出力された電力によって、駆動されるモータであって、
電力変換装置から出力された電力の印加される端子と、
前記端子を支持する筐体である端子箱とを有し、
電力変換装置から出力された電圧波形の立上り時間を変更する立上り時間変更部を前記
端子箱の内部に設け、
前記立上り時間変更部は、0.0003mH以上で0.2mH以下のインダクタンスを
有するリアクトルであることを特徴とするモータ。 - 電力変換装置から出力された電力によって、駆動されるモータであって、
電力変換装置から出力された電圧波形の立上り時間を変更する立上り時間変更部を前記
モータを支持する筐体の内部に設け、
前記立上り時間変更部は、0.0003mH以上で0.2mH以下のインダクタンスを
有するリアクトルであることを特徴とするモータ。 - 請求項2記載のモータであって、
前記立上り時間変更部を前記モータの外周に巻くことで設けることを特徴とするモータ。 - 電力変換装置とモータとを有し、
前記電力変換装置から出力された電力を前記モータのモータ巻線に印加して駆動するモ
ータ駆動システムにおいて、
前記モータ巻線に印加される電圧波形の立上り時間を変更する立上り時間変更部を前記
電力変換装置と前記モータ巻線との間に設け、
前記立上り時間変更部は、0.0003mH以上で0.2mH以下のインダクタンスを
有するリアクトルであることを特徴とするモータ駆動システム。 - 前記請求項4記載のモータ駆動システムにおいて、
前記立上り時間変更部は、空芯リアクトルであることを特徴とするモータ駆動システム。 - 電力変換装置とモータとを有し、
前記電力変換装置から出力された電力を前記モータのモータ巻線に印加して駆動するモ
ータ駆動システムにおいて、
前記モータ巻線に印加される電圧波形の立上り時間を変更する立上り時間変更部を前記
電力変換装置の収納筐体の内部に設け、
前記立上り時間変更部は、0.0003mH以上で0.2mH以下のインダクタンスを
有するリアクトルであることを特徴とするモータ駆動システム。
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