JPH01117693A - 負荷平衡制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は複数台のモータを平衡制御する負荷平衡制御装
置に関する。

（従来の技術） 従来、直流モータを制御する一方法として界磁制御法が
ある。この−例としては第２図に示すものがある。この
例では直流電源１に接続されている負荷としての２台の
モータＬＭ、２Ｍに負荷平衡制御装置２，３を備え、こ
の負荷平衡制御装置２．３は負荷としての両モータＩＭ
、２Ｍの電機予電流を制御する。負荷平衡制御装置２，
３のうちの界磁電流検出器４は略して示しているように
界磁巻線５に流れる界磁電流を検出し、界磁電流検出器
４内の伝送器ＣＤによって電圧レベルの界磁電流信号を
出力する。界磁電流基準器６は予め設定されている界磁
電流基準信号を電圧レベルで出力する。電機子電流補正
器７は各モータＬＭ。

２Ｍの電機子電流を検出するように電機子電流検出器１
ａｓ２ａに接続されている。電機子電流補正器７は電機
子電流検出器１ａ、２ａの伝送器ＣＤから受けた電機子
電流の信号によりモータＩＭの電機子電流とモータ２Ｍ
の電機子電流とが比較される。例えば、モータ１Ｍにお
いて、このモータＩＭの電機子電流がモータ２Ｍの電機
子電流よりも大きい時は、モータＩＭの電機子電流に対
応する界磁電流を増加させる負荷平衡補正信号が平衡器
ＬＢＣから出力される。モータＩＭの電機子電流がモー
タ２Ｍの電機子電流よりも小さい時は、モータＩＭの電
機子電流に対応する界磁巻線５の界磁電流を減少させる
負荷平衡補正信号が平衡器ＬＢＣから出力される。モー
タ２Ｍについても同じように負荷平衡補正信号が出力さ
れる。それぞれの界磁電流制御器８は界磁電流調整器Ｆ
ＣＲと、位相制御器ＰＨＣと、ゲートパルス発生器ＣＰ
とから構成されている。界磁電流調整器ＦＣＲは上記し
た界磁電流信号、界磁電流基準信号および負荷平衡補正
信号を受けて演算増幅し、所望の界磁電流の信号を形成
する。この界磁電流の信号は位相制御器ＰＨＣに与えら
れ、位相制御器ＰＨＣでは電流制御器としてのサイリス
タ９を点弧するために界磁電流の信号に応じた点弧角が
形成される。

ゲートパルス発生器ＧＰは点弧角に応じてサイリスタ９
を作動させ、サイリスタ９が点弧することによって点弧
角に応じた界磁電流が界磁巻線５に与えられる。

このように、両モータＬＭ、２Ｍのいずれかの電機子電
流が大きい時は電機子電流の大きい方のモータの界磁電
流を増加させる。界磁電流を増加させると磁束が増加し
、磁束の増加はモータの誘起電圧を上昇させる。誘起電
圧が上昇することによって電機子電流は減少する。また
、両モータＩＭ、２Ｍのいずれかの電機子電流が小さい
時は電機子電流が小さい方のモータの界磁電流を減少さ
せることにより磁束を減少させる。磁束の減少により誘
起電圧が下降するので電機子電流は増加する。このよう
に電機子電流が変化することによってモータＩＭ、２Ｍ
の平衡が制御される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、モータの誘起電圧をＥ１界磁磁束をΦ、
モータの回転数をＮとすると次のような関係がある。

Ｅ　−Ｋ・Φ・Ｎ（Ｋ：定数）　・・・・・・（１）（
１）式から明らかなように界磁磁束Φを変化させると回
転数Ｎが高い時は誘起電圧Ｅの変化は大きいが、回転数
Ｎが低い時は界磁磁束Φを変化させても誘起電圧Ｅの変
化は小さい。したがって、従来の負荷平衡制御装置にお
いて、回転数が高い領域を基準にして界磁磁束の変化量
を決定するならば、回転数が低い領域では誘起電圧の変
化量が微少となり、各モータの平衡制御が不能となる。

同転数が低い領域でも平衡制御を可能にしようとするな
らば、界磁磁束の変化を大きくしなければならず、この
場合、回転数が高い領域では誘起電圧が変化し過ぎて平
衡制御は難しい。したがって、回転数の低い領域から高
い領域にわたり同じ割合いで平衡制御をすることができ
ない。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
って、界磁磁束の変化による誘起電圧の変化がモータの
回転数に影響を受けないように複数台のモータを平衡制
御する負荷平衡制御装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、界磁電流制御信号
に応じて並列運転される複数台のモータの各々の界磁巻
線に界磁電流を与える複数台のモータの各々に設けられ
・た電流制御器と、この電流制御器により複数台のモー
タの各々に与えられた界磁電流に応じて変化する複数台
のモータの各々の電機子電流を比較し、これら電機子電
流が平衡するように補正するだめの負荷平衡補正信号を
出力する複数台のモータの各々に設けられた電機子電流
補正器と、これら電機子電流補正器の各々により与えら
れる各負荷平衡補正信号を複数台のモータにおける予め
定められたものの回転数で割算することにより界磁電流
補正信号を形成する複数台のモータの各々に設けられた
界磁電流補正器と、界磁巻線から検出された界磁電流信
号、予め定められた界磁電流基準信号および界磁電流補
正信号を受けることにより界磁電流制御信号を形成し、
この界磁電流制御信号を電流制御器に与え、複数台のモ
ータにおける予め定められたものの界磁電流を制御する
界磁電流制御器とを備えた構成である。

（作　用） 上記のように構成された負荷平衡制御装置では、電機子
電流補正器によりモータの電機子電流の分担を比較し、
比較された電機子電流の分担が必要な分担よりも多い方
のモータの界磁電流を増すように作用し、そして、分担
が必要な分担よりも少ないモータの界磁電流を減らすよ
うに作用する負荷平衡補正信号を出力する。この負荷平
衡補正（ｉ号が界磁電流補正器により回転数で割算され
ることにより界磁電流補正信号を形成する。この界磁電
流補正信号が界磁電流制御器に入力し、界磁電流制御器
では界磁電流補正信号と、界磁電流基準信号と、検出さ
れた界磁電流信号とから界磁電流制御信号を形成する。

界磁電流制御器は界磁電流制御信号を電流制御器に与え
る。電流制御器により界磁巻線に与えた界磁電流が増減
されることにより、モータの誘起電圧を変化させて電機
子電流を平衡制御するが、界磁電流補正器により電機子
電流補正器の出力を回転数で割算しているので、回転数
に反比例して補正のための界磁電流が増減し、ド式に示
すように負荷平衡補正信号に対する誘起電圧変化量は同
じ値となる。

誘起電圧変化量ｃｑ（−ｆｑ荷平衡補正信号／Ｎｌ　　
・Ｎ（負荷平衡補正信号／Ｎ−界磁電流補正量）（実施
例） 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。まず
、第１図は本発明による負荷平衡制御装置の一実施例で
ある。この負荷平衡制御装置２゜３は第２図に基づいて
従来の技術の項ですでに説明したものと同じ構成を有し
、その箇所は同じ符号を付すことによって詳細な説明を
省略する。各モータＩＭ、２Ｍには本発明の負荷平衡制
御装置２．３が備えられている。各負荷平衡制御装置２
゜３は界磁電流補正器１０を自°し、この界磁電流補正
器１０は電機子電流補正器７と界磁電流制御器８との間
に接続されている。界磁電流補正器１０は演算機能を有
し、演算増幅器等で構成されている。界磁電流補正器１
０には各モータＩＭ、２Ｍに取付けられた回転計（図示
省略）に指示される回転数が入力される。

次に、界磁電流補正器１０の機能を説明する。

はじめに、上記した（１）式からも明らかなように誘起
電圧Ｅは界磁磁束Φに比例して変化する。

したがって、界磁磁束の変化分をΔΦとし、誘起電圧の
変化分をΔＥとすれば次式が成立つ。

ΔＥ　Ｃ（Ｋ・ΔΦ・Ｎ　・・・・・・（２）ここで、
モータＩＭについて述べると、モータＩＭの電機子電流
を１１、モータ２Ｍの電機子電流をＩ２とすれば、電機
子電流補正器７の平衡器ＬＢＣから出力される負荷平衡
補正信号は、（１１−１２）となる。界磁電流補正器１
０は負荷甲面補正信号を受けると、この負荷平衡補正信
号をモータＩＭの回転数Ｎで割算し、次式のような界磁
電流補正信号を形成する。

界磁電流補正信号−（Ｉｆ−Ｉ２＞／Ｎ・・・・・・（
３）この界磁電流補正信号は界磁電流補正器１０から界
磁電流制御器８内の界磁電流調整器ＦＯＲに与えられる
。界磁電流調整器ＦＯＲは界磁電流補正信号を受けると
（２）式の界磁磁束の変化分ΔΦを（３）式の界磁電流
補正信号に置換える。言いかえれば、モータＩＭにおい
て、モータＩＭの回転数Ｎに対するモータＩＭとモータ
２Ｍとの電機子電流の変化分に置換える。この結果、次
式が得られる。

ΔＥＯＣ（Ｋ　・（１１−１２）　／Ｎｌ　　・Ｎ・・
・・・１４）（４）式は当然ながらＮが消去されるので
、ΔＥＯＣＫ・　（Ｉｔ−Ｉ２）　　　・・・・・・（
５）となる。

界磁電流調整器ＦＣＲでは界磁電流検出器４から出力さ
れる界磁電流信号と、界磁電流基準器６から出力される
所望の界磁電流基準信号とから差を求める。この差と（
５）式によって与えられる電機子電流の変化分とから所
望の界磁電流値を求める。位）目制御器ＰＨＣはこの界
磁電流値を受けるとサイリスタ９を点弧するための点弧
角を形成し、ゲートパルス発生器ＧＰは点弧角に応じて
界磁巻線５に界磁電流を与える。この界磁電流の変化分
は（５）式から明らかなように、モータＩＭの回転数と
は無関係に誘起電圧Ｅを変化させることができる。この
誘起電圧Ｅを変化させることによってモータ１Ｍの電機
子電流を制御することができる。

上記の説明ではモータＩＭを例に取上げたが、モータ２
．Ｍについても同じように界磁電流の変化はモータ２Ｍ
の回転数とは無関係に誘起電圧Ｅを変化させることがで
きる。この時、（５）式はΔＥ■に・　（１２−Ｉｔ）
になる。

〔発明の効果〕

以上述べたことから本発明による負荷平衡制御装置では
電機子電流補正器から出力される負荷平衡補正信号をモ
ータの回転数によって割算する。

このことによって、界磁磁束を変化させて誘起電圧を変
化させる際、誘起電圧はモータの回転数とは無関係に、
かつ界磁磁束に比例して変化する。

したがって、モータの回転数が高い領域では界磁磁束の
変化は小さくなり、一方、回転数の低い領域では界磁磁
束の変化を大きくできるのでモータの回転数の低い領域
から高い領域に至るまで同じ割合いの・１シ衡制御が実
現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による負荷平衡制御装置を示す回路構成
図、第２図は従来の負荷平衡制御装置を示す回路構成図
であ、る。 １Ｍ、２Ｍ・・・モータ、２，３・・・負荷平衡制御装
置、５・・・界磁巻線、７・・・電機子電流補正器、８
・・・界磁電流制御器、９・・・電流制御器（サイリス
ク）、１０・・・界磁電流補正器。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　界磁電流制御信号に応じて並列運転される複数台のモ
   ータの各々の界磁巻線に界磁電流を与える前記複数台の
   モータの各々に設けられた電流制御器と、この電流制御
   器により前記複数台のモータの各々に与えられた界磁電
   流に応じて変化する前記複数台のモータの各々の電機子
   電流を比較し、これら電機子電流が平衡するように補正
   するための負荷平衡補正信号を出力する前記複数台のモ
   ータの各々に設けられた電機子電流補正器と、これら電
   機子電流補正器の各々により与えられる各負荷平衡補正
   信号を前記複数台のモータにおける予め定められたもの
   の回転数で割算することにより界磁電流補正信号を形成
   する前記複数台のモータの各々に設けられた界磁電流補
   正器と、前記界磁巻線から検出された界磁電流信号、予
   め定められた界磁電流基準信号および前記界磁電流補正
   信号を受けることにより界磁電流制御信号を形成し、こ
   の界磁電流制御信号を前記電流制御器に与え、前記複数
   台のモータにおける予め定められたものの界磁電流を制
   御する界磁電流制御器とを備えたことを特徴とする負荷
   平衡制御装置。