JPH01209969A - 交流電動機の始動制御回路および交流電動機の始動巻線を制御する方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一般に交流誘導電動機の始動回路に関するもの
であり、更に詳しくいえば、そのような交流電動機の始
動巻線を線路電源へ結合し、かつ線路電源から切離す電
子制御回路に関するものである。

〔従来の技術〕

交流誘導電動機は固定子内の回転磁界と、固定子の巻線
と回転子の巻線の間の変圧器作用により回転子内に発生
された磁界との間の相互作用で動作する。多相電動機は
、励磁電流の各相の違いの結果として固有の回転磁界を
有する。単相誘導電動機にはその固有の回転磁界が無い
から、一般に主巻線と補助巻線すなわち始動巻線とを用
いて構成される。それら２個の巻線の軸線は９０電気度
だけずらされる。始動巻線と主巻線を流れる電流の位相
が異なるように、始動巻線の抵抗値−リアクタンス比は
主巻線の抵抗値−リアクタンス比より一般に高い。その
結果として回転する固定子磁界が生じ、その磁界により
ミ動機は始動させられる。始動後はスイッチが始動巻線
を切離す。補助始動巻線を有するコンデンサを用いるこ
とにより、そのような分相電動機において更に位相をず
らせることができる。

訪流電動機が同期速度の所定の割合に達した時に始動巻
線を線路電源から切離すためにいくつかの装置が従来開
発されている。たとえば、選択され丸目転子速度に達し
た時に一対の電気接点の接触を断って、始動巻線を電源
から切離すために遠心力を利用する各種の機械的表装置
が開発されている。そのような機械的な装置は、誘導電
動機の回転速度が同期速度の７５〜８０％に達した時そ
れらの接点を線路電源から切離ために設定されるのが普
通である。不幸表ことに、始動巻線に通常流れる比較的
太き表電流の丸めに、上記遠心力スイッチの接点が互い
に融着することがある。そのような装置の機械的な構造
は始動回路の確実な性能を得ることができるようにする
ためには、融着している接点を実際に引離すのに十分な
力を加えることができなければならない。したがって、
始動巻線の切離しを制御するために遠心力で作動させら
れる機械的な装置を用いる場合には信頼性が犬き危関心
事である。

〔発明が解決しようとする課題〕

したがって、本発明の目的は、同期速度の所定の割合に
達した時に電源から始動巻線を確実に切離す、誘導電動
機用の電子始動回路を得ることである。

本発明の別の目的は、線路電源から始動巻線を切離すた
めに機械的なスイッチを用いる電子始動回路を得ること
である。

本発明の更に別の目的は、製作費が安い電子始動回路を
得ることである。゛ 〔課題を解決するための手段〕 本発明の好適外実施例においては、主巻線と始動巻線を
備えた分相固定子巻線を有する糧類の交流誘導電動機用
の始動制御回路が得られる。この電動機は、回転軸に取
付けられ丸目転子も含む。

電動機は線路電源へ結合されるように表っている。

始動回路は、３６０度を磁極数で除した度数に等しい度
数だけ軸が回転するたびに第１の軸パルスを発生する軸
パルス発生器と、線路電圧の半サイクルを線路電圧が終
るたびのような、線路電圧の周波数に対して固定された
比率（すなわち、線路電圧の周波数の２倍）で第１の線
路パルスを発生する線路パルス発生器とを含む。第１の
乗算器回路が軸パルス発生器へ結合され、供給された各
第１Ｏ軸パルスごとに、各第１の軸パルスに第１の定数
Ｍを乗じてＭ個の第２の軸パルスを発生する。

第２の乗算器回路が線路パルス発生器へ結合され、供給
された各第１の線路パルスごとに、各第１の線路パルス
に第２の定数Ｎを乗じてＮ個の第２の線路パルスを発生
する。シフトレジスタで構成することが好ましいアップ
／ダウンカウンタが第１の乗算器と前記第２の乗算器へ
結合されて第２の線路パルスをカウントアツプし、前記
第２の軸パルスをカウントダウンして、第２の軸パルス
より多く１７）第２の線路パルスがカウントされた時に
あぶれを示し、かつ第２の線路パルスより多くの第２の
軸パルスがカウントされた時にアンダーフローを示す。

始動回路は、カウンタに応答して、そのカウンタがあふ
れを示した時に始動巻線を線路電源へ結合し、前記カウ
ンタがアンダーフローを示した時に前記始動巻線を前記
線路電源から切離す結合／切離し回路を含む。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図には、本発明の好適な実施例が電子始動回路１０
Ｇとして示されている。始動回路１００は誘導電動機１
３０の主固定子巻線１１０と、補助巻線すなわち始動巻
線１２０とに結合される。誘導電動機１３０の回転子お
よび軸が、軸１５０に同軸に取付けられている回転子１
４０として概略的に示されている。

この実施例のために、電動機１３０は１０極誘導電動機
と仮定する。すなわち、固定子１１０は、回転子１４Ｇ
の周囲に半径方向にほぼ等しく隔てられている１０個の
磁極を含む。しかし、この実施例では、誘導電動機は１
０個の磁極を有する（Ｐ＝１０）が、任意の数の磁極を
有する誘導電動機に容易に適用できる。

次に第２図を参照する。この図には軸１５０の端部１５
０Ａの拡大斜視図が示されている。軸１５０はＰ個の磁
化された部分を含む。それらの磁化された部分は軸１５
０の円周部に等しい角度をおいて隔てられる。したがっ
て、この実施例においては、軸１５０は、第２図に示す
ように、１０個の磁化された部分１５１．１５２，１５
３，１５４・・・１６０を含む。あるいは、磁化された
部分１５１，１５２−・・１６０は、軸１５０に同軸状
に取付けられている円板（図示せず）の円周部に設ける
ことができる。第２図の矢印１６２は軸１５０の回転の
向きを示す。軸１５０が回転した時に磁化された部分１
５１〜１６０がホール効果センサ１１０の近くを通った
時に、それらの磁化された部分を検出するために、ホー
ル効果センサ１７０が軸１５０の十分近くに設けられる
。そのセンサ１７０は、検出した磁界の強さに比例する
大きさを有する直流出力信号を発生する。更に詳しくい
えば、センサ１７０は、磁化された部分１５１〜１６０
の１個がセンサ１７０の近くを通るたびに識別可能な信
号を発生する。

再び第１図を参照して、センサ１７０の出力はウィンド
ウ比較器１８００Å力端子へ結合される。センサ１７Ｇ
のようなホール効果センサは一般に純粋の出力信号は発
生しない。すなわち、磁化された部分１５１〜１６０が
センナ１７Ｇに接近してから、遠去かるにつれて、セン
サ１７０は、いくつかの小さい変化すなわちノイズを含
む一連のパルスを発生する。ウィンドウ比較器１８０は
センサの出力信号を実効的にきれいにする。詳しくいえ
ば、ウィンドウ比較器１８０は、センサの出力信号が第
１の所定しきい値をこえた時に論理１を発生し、センサ
の出力信号が、第１のしきい値より小さい第２の所定の
しきい値以下になった時に論理０を発生する。したがっ
て、ウィンドウ比較器１８０の出力信号は、センサ１１
０が近くを通った磁化された部分１５１〜１６０の１個
を検出するたびに論理１であるデジタル信号である。ウ
ィンドウ比較器１８０の出力信号は、電動機１３０の軸
１５０の回転角速度を示すことに注目すべきである。す
なわち、軸１５０が１回転するたびに、ウィンドウ比較
器１８０は、軸１５０の円周部に設けられている磁化さ
れた部分の数すなわち１０に等しい数のパルスを発生す
る。

したがって、軸が１回転するたびに、電動機１３０の磁
極数に等しい数のパルスを比較器１８０は発生する。

線路電源（図示せず）が従来のスイッチ（図示せず）を
介して線路入力端子１９０，１９２へ接続される。実際
には、線路入力端子１９０，１９２は同じ回路点である
。線路入力端子１９０は、始動回路１００の残シの部分
へ直流電力を供給する電源２００へ結合される。それら
の残）の部分は専用の集積回路として実現すると便利で
ある。

電源２００は通常のリセット回路２１０へ結合される。

このリセット回路は、電源２００へ電力が供給された時
に単発パルスを発生する。その単発パルスは、始動回路
１００中の他の部分を後述するようにしてリセットする
ために用いられる。

電源２００から電力を得るために、クロック回路２２０
が電源２００へ接続される。このクロック回路２２０は
出力端子ＣＬＫにクロック信号を発生する。

そのクロック信号の周波数は、入力端子１９０へ供給さ
れる線路電圧の周波数より高い。たとえば、その線路電
圧の周波数が６０　Ｈｚであると、約５〜１０　ＫＨ，
のクロック周波数が十分に速いことが見出されている。

クロック回路２２０の出力端子は始動回路１００中の後
の特定の回路へ結合されて、それへ適切なりロック信号
を供給する。

線路入力端子１９０は線路電圧零検出器２３０の入刃端
子へも結合される。この検出器２３０はほぼ正方形の出
力信号をそれに加えられた正弦波線路電圧に同期して発
生すなわち、第３Ａ図に示されているような正弦波線路
電圧が線路電圧零検出器２３０の入力端子へ供給される
と、第３Ｂ図に示すような線路パルス信号が検出器２３
０の出力端子に発生される。第３Ｂ図の線路パルス信号
の各前縁部は、第３Ａ図の線路電圧信号の正へ向かう零
交差に対応することに注目すべきである。

電動機１３０が線路電圧信号と同期して運転している時
は、ウィンドウ比較器１８０が発生する軸パルス信号の
数は、線路電圧零検出器２３０における正へ向かう線路
パルスの数に等しい。

始動回路１００は、桁送シパルスと線路パルスを受ける
アップ／ダウンシフトレジスタすなわちカウンタ２４０
を含む。このカウンタすなわちシフトレジスタは、軸パ
ルスを受けた時にカウントダウンし、線路パルスを受け
た時にカウントアツプし、アンダーフロー出力２４０Ａ
とあふれ出力２４０Ｂｔ−１む。

始動回路１００は、カウンタ２４０があふれた時にトラ
イアック２５０がターンされて、線路電圧入力端子１９
２から線路電圧を始動巻線１２０へ加えるように構成さ
れている。カウンタ２４０がアンダーフローすると、ト
ライアック２５０がターンオフされて線路電圧入力端子
１９２を始動巻線１２０から切離す。詳しくいえば、同
期軸速度の所定の１００分率たとえば８０チが達成され
た時に、トライブック２５０はターンオフされる。この
ことを８０ｔＩｂ引外しまたは８／１０引外し比すなわ
ち８／１０速度比と称する。同期電動機速度の５ｏｔｓ
でトライアックがターンオフされるこの実施例において
は、８０チ引外しが８／１０すなわち４１５の比に対応
した時にカウンタ２４０がアンダー７０−となるように
始動回路１００は構成される。目標は、同期速度の８０
％を達成した時に、等しい数の軸パルスと線路パルスが
カウンタ２４０の入力端子に達することである。この状
態が確実に起るようにするために、ウィンドウ比較器１
８０からの軸パルスの数に整数Ｍ＝５が乗ぜられてから
それらの軸パルスはカウンタ２４０へ供給され、線路電
圧零検出器２３０から発生された線路パルスの数に整数
Ｎ＝４が乗ぜられてからそれらの線路パルスがカウンタ
２４０へ加えられる。更に詳しくいえば、ウィンドウ比
較器１８０の出力端子はプログラム可能なパルス乗算器
２５００入力端子へ加えられる。乗算器２５０は、パル
ス入力端子２５０Ａへ加えられる各軸パルス毎に、それ
の出力端子に５個の軸パルスが発生されるように、乗算
器２５０は乗数Ｍ＝５でプログラムされる。また、プロ
グラム可能なパルス乗算器２６０は線路電圧零検出器２
３０の出力端子へ結合される。

乗算器２６Ｇは、パルス入力端子２６０ＡＫ　＃路パル
スが加えられるたびに１乗算器２６０が出力端子に４個
の線路パルスを発生するように、乗算器２６０は乗数Ｎ
＝４によりブログラムされる。乗算器２５０は、後で詳
しく説明するように、入力端子２５０Ｂへ供給された信
号に応答して、２個の整数乗数を選択できるようにする
。同様に１乗算器２６０はＮ個の選探乗数入力を含む。

これについては後で詳しく説明する。

プログラム可能なパルス乗算器２６０の出力端子は、ア
ップ／ダウンカウンタ２４０が加えられた線路パルスを
カウントアツプするように、アップ／ダウンカウンタ２
４０へ結合される。プログラム可能なパルス乗算器２５
０の出力端子は、アップ／ダウンカウンタ２４０が加え
られた軸パルスをカウントダウンするように、カウンタ
２４０へ結合される。

カウンタ２４０のアンダーフロー出力端子２４０ＡはＲ
Ｓフリップフロップ２８０のリセット入力端子Ｒへ結合
される。したがって、カウンタ２４０がアンダー７０−
するとフリップフロップ２８０はリセットされる。カウ
ンタ２４０のあふれ出力端子は２人力オアゲート２９０
の１つの入力端子へ結合され、そのオアゲートの他の入
力端子リセット回路２１０のＲ出力端子へ結合される。

オアゲート２９０の出力端子はＲＳフリップフロップ２
８００セット入力端子Ｓへ結合される。したがって、カ
ウンタ２４０があふれて、電動機の同期速度の８０チよ
り速度を意味すると、７リツプフロツプ２８０は高い出
力状態にセットされる。

フリップフロップ２８０の出力端子は３人カアンドゲー
ト３００の１つの入力端子へ結合される。そのアンドゲ
ート３００の出力端子は２人力オアゲート３０５の第１
の入力端子へ結合される。オアゲート３０５の出力端子
はバッファ増幅器３１０を介してトライアック２５０の
ゲートへ結合される。したがって、カウンタ２４０があ
ふれて、軸速度が８０％引外しより低いことを意味する
と、アンドゲート３００の出力は高く表る（アンドゲー
ト３００の残シの２つの入力端子へ加えられる入力も高
いと仮定して）。したがって、オアゲート３０５の出力
が高くなるから、トライアック２５０はターンオンされ
て線路電圧を始動巻線１２０へ結合する。それとは逆に
１　カウンタ２４０があふれて、８０ｔｓの引外し速度
を超え九ことを意味すると、フリップフロップ２８０は
リセットされてそれの出力は論理０状態になる。したが
って、アンドゲート３００の出力も低くなってオアゲー
ト３０５の出力を低くシ、トライアック２５０をターン
オフする。トライアック２５０がターンオフされると、
始動巻線１２０は線路電源から切離される。

電源投入から同期軸速度に達するまでの始動同口１００
の動作を説明する前に、導通検出器３２０と型保護回路
３３０について簡単に説明する。３つのアンドゲート入
力端子３００Ａ〜３００Ｃのいずれかが低いと、アンド
ゲート３００の出力端子とオアゲート３０５の出力が低
いからトライアック２５０はターンオフされて、線路電
圧を始動巻線１２０から切離す。導通検出器３２０の目
的は、線路電圧の半サイクルが正になるたび、および線
路電圧の半サイクルが負になるたびにトライアック２５
０がターンオンされるようにすることである。したがっ
て、導通検出器３２０は、線路電圧サイクルの正または
負のピーク中にはターンオンされないようにする。

この実施例では周波数Ｆ＝６０Ｈｚである正弦波線路電
圧が導通検出器３２０の入力端子へ供給される。第３Ａ
図に示されている線路電圧が正へ向かう向きに、または
負へ向かう向きに零に交差した直後に、導通検出器３２
０はパルス（第１図）を発生する。したがって、導通検
出器３２０にょυ、線路電圧が零になった時だけトライ
アック２５０がターンオンされるようにされる。この場
合には、アンドゲート３００の残シの入力端子３００人
と３００Ｂに適切な状態が存在していると仮定している
。

始動回路１００は、線路電圧入力端子１９０とオアゲー
ト３０５の第２の入力端子の間に型保護回路３３０が結
合される。型保護回路３３０の入力端子へ加えられる線
路電圧信号の波形が第５Ａ図に示されている。第５Ｂ図
は、第５Ａ図に対する、型保護回路３３０の出力の時間
に対する波形図である。

一般に、型保護回路３３０は、それに供給された線路電
圧が、それらの信号に関連する正常な振幅範囲内、たと
えば、１２０ボルトの電動機１３０の場合にはプラスマ
イナス１２０ボルトの範囲内にある全ての時に１論理０
を発生する。しかし、線路に第５Ｂ図のスパイク３０２
のような過渡的な高電圧を生じさせる雷その他の状態が
存在するものとすると、そのスパイクが持続している間
型保護回路３３０は論理１出力信号３０３（第５Ｂ図）
を生ずる。

スパイクがなくなると、型保護回路３３０の出力端子が
オアゲート３０５の第２の入力端子へ結合されているか
ら、トライブック２５０がスパイク３０２が持続する間
ターンオンされて、始動巻線１２０に電流が供給される
。このようにして、トライアック２５Ｇを含めた始動回
路１００の全体が、破壊的な線路過渡高電圧から保護さ
れる。線路電圧が正常な範囲内の振幅であるような他の
全ての時間中は、型保護回路３３０は論理０をオアゲー
ト３０５の第２の入力端子へ加えて、トライアック２５
０の状態がアンドゲート３００の入力端子３００Ａ、３
００Ｂ、３００　Ｃの状態により制御されるようにする
。

以下に、電源を投入して、リセットし、引外し速度を経
て同期軸速度に達するまでの始動回路の動作について説
明する。線路電圧を線路入力端子１９０．１９２へ線路
電源を接続して始動回路１００に電力を供給する前に、
軸１５０と回転子１４０が回らないように電動機１３０
へは電力は供給されない。線路電圧が線路入力端子１９
０と１９２へ供給されると、電源２００は出力電圧を発
生する。その出力電圧はリセット回路２１０とクロック
回路２２０へ供給される。そうするとリセット回路２１
０は、クロック回路２２０がクロックパルスを発生する
前に１　リセットパルスをリセット出力端子Ｒに直ちに
生ずる。

そのリセットパルスは第６図に単発パルス３４０として
示されている。リセット回路２１Ｇの出力端子Ｒはオア
ゲート２９０の入力端子へ結合されているから、オアゲ
ート２９０の出力は直ちに高くなる。

フリップフロップ２８０はそれのＳ入力端子に加えられ
九論理１信号に応じてセットされるから、それの出力は
高くなる。フリップフロップ２８０の出力は論理１にセ
ットされるから、アンド°回路３００の入力端子３００
Ｂも論理１状態にセットされる。

したがって、線路電圧が初めに供給されると、始動回路
１００Ｊｄリセツトされて、アンドゲート３００の入力
端子３００Ａへ加えられるクロックパルスが発生される
前に、そのアンドゲートの入力端子３００Ｂが高レベル
にされるようにする。この時に、始動回路１００のリセ
ットがちょうど行われ、アンドゲート３００の出力は低
いｔまであシ、オアゲート３０５の出力も低いから、ト
ライアック２３０はターンオフされて、始動巻線１２０
には電力は供給されない。

リセットパルス３４０が発生された後で、クロック回路
２２０はクロックパルス３５０（第６図）の発生を開始
する。先に行われたリセットのためにアンドゲート３０
０の入力端子３ＱＯＢは既に高くなっておシ、かつ入力
端子３００Ｃも前記のように高いから、アンドゲート３
００の入力端子３００Ａに第１のクロックパルス３５０
が加えられると、アントゲ−）　３００の３つの入力端
子の全てが直ちに同時に高くなって、アンドゲート３０
０の出力を高くする。

そうすると、オアゲート３０５の出力は高くなってトラ
イブック２５０はターンオンされて、始動巻線１２０を
線路入力端子１９２の線路電圧へ結合する。

このようにして、第１のクロックパルスがアンドゲート
３００の入力端子３００へ供給されると、始動巻線１２
０が線路電源へ結合され、始動巻線１２０と固定予巻ａ
１１０の磁気的相互作用の丸めに回転子１４０と軸１５
Ｇは回転を開始する。このようにして電動機１３０が始
動させられると、軸の回転速度が、始動巻１ｌＡ１２０
が励磁きれている間に、同期速度の予め選択され７’ｊ
１００分率に達するまで、線路電圧の引続く各半サイク
ルごとに軸１５０の角速度は上昇する。

引外しが電動機の同期速度の８０チで起るように選択さ
れているこの実施例では、乗算器２５０と２６０はＭ＝
５とＮ＝４でそれぞれプログラムされるから、同期速度
の４１５すなわち８０　％に達した時、およびそれを超
えた時に、アップ／ダウンカウンタ２４０Ｆｉアンダー
フローを開始する。しかし、軸１５０が回転を始めた時
から引外し点に達する直前まで、軸パルスより多くの線
路パルスがアップ／ダウンカウンタ２４０へ供給される
。したがって、始動から引外しの直前までの期間中は、
アップ／ダウンカウンタ２４０はあふれ出力端子２４０
Ｂにあふれすなわち論理１を生ずる。そのためにオアゲ
−）　２９０の出力が高くされ、フリップフロップ２８
０がセットされる。アンドゲート３００の入力端子３０
０Ｃが高いと仮定するそれの入力端子３００Ｂも高いか
ら、アンドゲート３００の出力は次のクロックパルスで
高くなる。したがって、トライアック２５０はターンオ
ンして始動巻［１２０を線路電源へ結合する。したがっ
て、始動と８０ｔＩＩ引外しの直前との間の電動機速度
期間中は、軸パルスより多くの線路パルスがアップ／ダ
ウンカウンタ２４０へ供給されるから、トライアック２
３０はターンオンされて始動巻Ｈ１２０を線路電源へ接
続して、始動巻線１２０に電力を供給させる。しかし、
軸１５００角速度が８０幅引外し点を超えて上昇すると
、乗算器２５０唸、単位時間尚シ、乗算器２６０により
アツブ／ダウンカウンタ２４０へ加えられる線路パルス
の数より多くの軸パルスをそのカラ／り２４０へ供給し
はじめる。それらの状態の下においては、カウンタ２４
０は空に表ってアンダーフローを開始するから、そのカ
ウンタのアンダーフロー出力端子２４０Ａは高くなる。

そうすると７リツプフロツプ２８０はリセットされてア
ンドゲート３００の入力端子３００Ｂが低くなυ、その
ためにトライアック２３０がターンオフされ、始動巻線
１２０は線路電源から切離される。したがって、線路パ
ルスより多くの軸パルスがアップ／ダウンカウンタ２４
０へ加えられるように、８０チの引外し点をこえるとカ
ウンタ２４０はアンダーフローしてトライアック２５０
をターンオフし、始動巻線１２０を線路電源から切離す
。そうすると、同期速度に達するまで、軸速度は８０ｑ
ｂ引外し点から上昇を続ける。アップ／ダウンカウンタ
２４０はアップ／ダウンシフトレジスタを用いて構成す
ることが好ましいが、アップ／ダウン２進カウンタを用
いて構成することができる。

８０％以外の引外し点すなわち速度比を始動回路１００
に容易にプログラムされる。たとえば、７０チナなわち
７／１０の引外し点を希望したとすると、乗算器２５０
が各パルスに１０（Ｍ＝１０）を乗するようにその乗算
器はプログラムされる。その場合には、乗算器２５０は
、それの入力端子に軸パルスが加えられるたびに１０個
の軸パルスを発生する。乗算器２６０は、各パルスに７
　（Ｎ＝７　）を乗するようにプログラムされる。し九
がって、乗算器２６０は、１個の線路パルスを受けるた
びに７個の線路パルスを発生する。選択され＆７（ｌの
引外し点に達すると、アップ／ダウンカウンタ２４０に
加えられる軸パルスの数と線路パルスの数は、乗算器２
５０と２６０の作用のために、はぼ等しい。

７０チ引外し点より低い速度に対応する回転子軸速度に
おいては、軸パルスより多くの線路パルスがアップ／ダ
ウンカウンタ２４０へ供給される。したがって、カウン
タ２４０はあふれてトライアック２３０をターンオンし
、７０％引外し速度より低い回転子軸速度の間に始動巻
線１２０に電力を供給する。しかし、回転子軸が７０％
引外し点より高い速度に達すると、線路パルスより多く
の軸パルスがアップ／ダウンカウンタ２４０へ加えられ
る。そうすると、そのカウンタはアンダーフローしてト
ライアック２３０をターンオフするから、始動巻線１２
０は、７０ｑｂ引外しす々わち速度比よ）高い回転子速
度に対して、線路電源から切離される。

負荷が増大し九シ、電動機の回転速度を低下させるその
他の状態が起ると、約５０係の引外し点すなわち速度比
が好ましい。その引外し点において始動巻線に電力が再
び供給される。したがって、電動機が「始動速度」また
は「始動させられた状態」に達した後（すなわち、カウ
ンタ２４０がアンダーフローを開始した時）で、Ｍ＝２
およびＮ＝１（または４／２のような等しい比）である
ように、プログラム可能外パルス乗算器２５０と２６０
に関連する速度比を修正するためにフリップフロップ２
８０の出力状態が用いられる。これを行うために、フリ
ップフロ・ツブ２８０の出力端子が、プログラム可能表
パルス乗算器２５００Ｍ選択入力端子２５０Ｂと、プロ
グラム可能々ノくルス乗算器２６０のＮ選択入力端子２
６０Ｂとに結合される。カウンタ２４０があふれて、「
始動速度」Ｋまだ達していないことを示す、フリップ７
０ツブ２８０の出力が依然として高い間に、乗算器２５
０と２６０のそれぞれの入力端子２５０Ｂと２６０Ｂに
論理１が加えられると、第１の速度比（たとえば７０チ
、Ｍ＝１０、Ｎ＝７）が乗算器２５０と２６０にプログ
ラムさせられる。しかし、フリップフロップ２８０の出
力が低くなって、カウンタ２４０がアンダーフローであ
ること、および電動機の「始動速度」に達したことを示
すと、乗算器の入力端子２５０Ｂと２６０Ｂに加えられ
た論理１人力が第２の速度比（たとえば、５０チ、Ｍ＝
１０、Ｎ＝５）を乗算器２５０と２６０にプログラムさ
せる。このようにして、電動機の始動および再始動のた
めに可変速度比が供給される。

以上の説明から、本発明は、交流（ＡＣ）電動機の始動
巻線を制御する方法を含むものである。この方法におい
て用いられる電動機は、複数の固定子磁極を有する固定
子を含む。その電動機は、回転軸に取付けられた回転子
も含む。その電動機はＡＣ線路電源へ結合される。その
電動機の始動巻線を制御する方法は、３６０度を磁極数
で除した度数に等しい度数だけ軸が回転するたびに第１
の軸パルスを発生する過程を含む。この方法は、線路電
圧が半サイクルを終えるたびに第１の線路パルスを発生
する過程と、各第１の軸パルスに第１の定数Ｍを乗じて
Ｍ個の第２の軸パルスを発生する過程とを更に含む。各
線路パルスに第２の定数Ｎを乗じてＮ個の第２の線路パ
ルスを発生する。この方法は、第２の線路パルスをアッ
プ／ダウンカウンタへ供給してそのカウンタにカウント
アツプ−させ、第２の軸パルスをアップ／ダウンカウン
タへ供給してそのカウンタにカウントダウンさせる過程
を更に含む。カウンタがあふれた時に始動巻線は線路電
源へ結合され、カウンタがアンダーフローを示した時に
始動巻線が線路電源から切離される。

以上、誘導電動機のような交流電動機の始動巻線への電
力供給を制御する装置および方法について説明した。こ
の方法と装置は、機械的なスイッチを用いることなしに
、始動巻線を電源へ確実に接続し、かつ始動巻線を電源
から確実に切離す。

本発明の電子始動回路は安価であるという利点も有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子始動回路のブロック図、第２図は
本発明の磁化された部分を含む回転子細の端部の拡大斜
視図、第３Ａ図は本発明の回路に与えられる線路電圧の
電圧振幅対時間の関係を示す波形図、第３Ｂ図は第３Ａ
図に示されている波形に応答する本発明の線路電圧零検
出器によ多発生される波形の波形図、第１図は本発明の
クロック回路によ多発生されたクロック信号の波形図、
第５Ａ図は大きな電圧スパイクを含む線路電圧信号の波
形図、第５Ｂ図は第５Ａ図に示されている線路電圧波形
に応答して型保護回路によ多発生された波形の波形図、
第６図はリセット回路およびクロック回路によりそれぞ
れ発生されたリセットパルスおよびその後のクロックパ
ルスの波形図である。 １００・・・・電子始動回路、１５１，１５２・・・・
磁化された部分、１１０・・・・センサ、ホール効果セ
ンサ、１８０−・優・ウィンドウ比較器、２００・・・
・電源、２１０・番Φ・リセット回路、２２０・・・・
クロック回路、２３０・・・・線路電圧零検出器、２・
４０・自・・アップ／ダウンカウンタ、２６０・・・・
プログラム可能なパルス乗算器、２８０・ＩＩｅ・フリ
ップフロップ、３００・・・・アントゲ−）、３２０・
・・・導通検出器、３３０・・・・型保護回路。 特許出願人　　ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
復代理人　山　川　政　樹（ほか２名）ｊｊ乙［３Ａ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）少くとも１個の磁極を有する固定子と、円周を示
   す回転軸に取付けられた回転子と、線路電源へ結合され
   るようにされた始動巻線とを含む交流電動機の始動制御
   回路において、 ３６０度を磁極数で除した度数に等しい度数だけ軸が回
   転するたびに第１の軸パルスを発生する軸パルス発生器
   と、 線路電圧の周波数に対して固定された比例率で第１の線
   路パルスを発生する線路パルス発生器と、前記軸パルス
   発生器へ結合され、供給された各第１の軸パルスごとに
   、各第１の軸パルスに第１の定数Ｍを乗じてＭ個の第２
   の軸パルスを発生する第１の乗算器と、 前記線路パルス発生器へ結合され、供給された各第１の
   線路パルスごとに、各第１の線路パルスに第２の定数Ｎ
   を乗じてＮ個の第２の線路パルスを発生する第２の乗算
   器と、 前記第１の乗算器と前記第２の乗算器へ結合され、前記
   第２の線路パルスをカウントアップし、前記第２の軸パ
   ルスをカウントダウンして、第２の軸パルスより多くの
   第２の線路パルスがカウントされた時にあふれを示し、
   かつ第２の線路パルスより多くの第２の軸パルスがカウ
   ントされた時にアンダーフローを示すアツプ／ダウンカ
   ウンタ手段と、前記カウンタ手段に応答して、そのカウ
   ンタがあふれを示した時に始動巻線を線路電源へ結合し
   、前記カウンタがアンダーフローを示した時に前記始動
   巻線を前記線路電源から切離す結合器と、を備えること
   を特徴とする交流電動機の始動制御回路。
2. （２）複数の固定子巻線を有する固定子と、回転軸に取
   付けられた回転子とを含み、交流線路電源へ結合される
   ようにされた交流（ＡＣ）電動機の始動巻線を制御する
   方法において、 ３６０度を磁極数で除した度数に等しい度数だけ軸が回
   転するたびに第１の軸パルスを発生する過程と、 線路電圧の周波数に対して固定された比例率で第１の線
   路パルスを発生する過程と、 供給された各第１の軸パルスごとに、各第１の軸パルス
   に第１の定数Ｍを乗じてＭ個の第２の軸パルスを発生す
   る過程と、 供給された各第１の線路パルスごとに、各第１の線路パ
   ルスに第２の定数Ｎを乗じてＮ個の第２の線路パルスを
   発生する過程と、 第２の線路パルスをアップ／ダウンカウンタへ供給して
   そのカウンタにカウントアップさせ、第２の軸パルスを
   アップ／ダウンカウンタへ供給してそのカウンタにカウ
   ントダウンさせる過程と、カウンタがあふれを示した時
   に始動巻線を線路電源へ結合し、カウンタがアンダーフ
   ローを示した時に始動巻線を線路電源から切離す過程と
   、を備えることを特徴とする交流電動機の始動巻線を制
   御する方法。
3. （３）複数（Ｐ）の磁極を有する固定子と、回転軸へ取
   付けられた回転子とを含み、交流（ＡＣ）線路電源へ結
   合されるようにされた交流分相電動機の始動巻線を制御
   する方法において、 回転子軸の円周の周囲に等しい角度で隔てられたＰ個の
   磁化された部分を回転子軸に設ける過程と、始動巻線に
   電流が供給された時に軸を回転させるように電動機を線
   路電圧で励磁する過程と、磁化された部分の１つが所定
   の点を通るたびに第１の軸パルスを発生する過程と、 線路電圧による励磁が線路電圧サイクルを終了するたび
   に第１の線路パルスを発生する過程と、各第１の軸パル
   スに第１の定数Ｍを乗じて、各第１の軸パルスごとにＭ
   個の第２の軸パルスを発生する過程と、 各第１の線路パルスに第２の定数Ｎを乗じて、各第１の
   線路パルスごとにＮ個の第２の線路パルスを発生する過
   程と、 第２の線路パルスをアップ／ダウンカウンタへ供給して
   そのカウンタにカウントアップさせ、第２の軸パルスを
   アップ／ダウンカウンタへ供給してそのカウンタにカウ
   ントダウンさせる過程と、カウンタがあふれた時に始動
   巻線を線路電源へ結合し、カウンタがアンダーフローし
   た時に始動巻線を線路電源から切離す程程と、 を備えることを特徴とする交流分相電動機の始動巻線を
   制御する方法。
4. （４）複数（Ｐ）の磁極を有する固定子と、回転軸へ取
   付けられた回転子とを含み、交流（ＡＣ）線路電源へ結
   合されるようにされた交流電動機の始動巻線を制御する
   方法において、 軸の円周の周囲に角度をおいて隔てられたＰ個の磁化さ
   れた部分を軸に設ける過程と、 始動巻線が励磁された時に軸を回転させるために固定子
   を線路電圧で励磁する過程と、 磁化されたＰ個の部分の１つが所定の点を通るたびに第
   １の軸パルスを発生する過程と、線路電圧が線路電圧サ
   イクルを終了するたびに第１の線路パルスを発生する過
   程と、 各第１の軸パルスに第１の定数Ｍを乗じて、各第１の軸
   パルスごとにＭ個の第２の軸パルスを発生する過程と、 各第１の線路パルスに第２の定数Ｎを乗じて、各第１の
   線路パルスごとにＮ個の第２の線路パルスを発生する過
   程と、 第２の線路パルスをアップ／ダウンカウンタへ供給して
   そのカウンタにカウントアップさせ、第２の軸パルスを
   アップ／ダウンカウンタへ供給してそのカウンタにカウ
   ントダウンさせる過程と、カウンタがあふれた時に始動
   巻線を線路電源へ結合し、カウンタがアンダーフローし
   た時に始動巻線を線路電源から切離す過程と、 を備えることを特徴とする交流電動機の始動巻線を制御
   する方法。