JPH02106197A - 誘導電動機の巻線切換装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は誘導電動機巻線の切換制御を行う誘導電動機の
巻線切換装置に関する。

（従来の技術） 工作機械の加工速度を変化させるため、主軸を駆動する
誘導′ｒｖＬ動機の回転速度を変化させることにより加
工速度の制御が行われている。

工作機械にて低速にして出力を増大させるには誘導電動
機の出力軸に配置された歯車機構などにより回転数を減
速させて広い出力範囲を得ており、このため、電磁接触
器を備えたリレー回路を作動させて歯車機構を切換え、
広い出力範囲を得ている。

第４図はこのような誘導電動機の出力切換装置の構成の
一例を示すブロック図であり、ｐ４　ＣＰ置からの指令
によりＰＭＣを介して切換信号が出力切換制御回路に人
力されると、制御信号がリレ回路に伝達され、リレー回
路の作動により誘導電動機の歯車機構か切換えられて、
出力特性か変化するものである。

（発明が解決しようとする課題） 上述のような誘導電動機の出力切換装置においては、リ
レー回路を作動させて歯車機構を機械的に切換えるため
、切換作動の遅れが生しるとともに、リレー接へや歯車
機構などの摩耗などによる機械的寿命が存在するという
欠点がある。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
その目的は誘導電動機の出力特性の切換制御に際し、機
械的切換手段を使用せずに巻線を迅速に切換えようとす
る誘導電動機の巻線切換装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明によれば、誘導電動機の巻線を切換えて電源の供
給を行い、電動機出力を制御するＭＡ誘導電動機巻線切
換装置において、前記巻線の切換手段として、逆電圧阻
止用のダイオードと電流制御用の半導体制御素子とを直
列接続した回路の逆並列接続による双方向性制御回路を
使用した誘導電動機の巻線切換装置が提供される。

（作用） 本発明では、ＸＪ誘導電動機巻線の途中にタップを設け
、直列接続のタイオートと半導体制御素子とによる双方
向性制御回路を用いた切換手段により巻線を切）聞える
ので、半導体のスイッチング作動による無接点にて巻線
か切換えられる作用がある。

（実施例） つきに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示す主要部のブロック図で
ある。

同図において、１は整流／回生回路であり、ダイオード
と半導体素子とがブリッジ接続されたもので、誘導電動
機Ｍの駆動時には交流電力をダイオードにより整流し、
平滑コンデンサＣを介してインバータ部２に送出する。

一方、誘導電動機Ｍの電力回生時には、半導体素子のス
イッチング制御による出力を電源に回生する回路となる
ものである。

インバータ部２はトランジスタＴ　ｒ　１〜Ｔｒ６とダ
イオードＤ１〜Ｄ６とのブリッジ回路からなり、誘導電
動機Ｍの駆動時には平滑コンデンサＣからの直流電力を
交流電力に変換するもので、トランジスタＴｒｌ〜Ｔｒ
ｓへのスイッチング指令は主軸制御回路３から発令され
て、交流電力の周波数や電圧が制御されるものである。

なお、フライバックダイオードとして並列接続されたＤ
１〜Ｄ６は、減速時の誘導電動機Ｍからの誘起電力を整
流し、平滑コンデンサＣに送出するものである。

４は第１のスイッチ回路であり、インバータ部２と誘導
電動機Ｍの巻線の端子ｕ、ｖ、ｗとの間に接続されて、
交流電力を通過させるもので、第２図に示すようにタイ
オートＤ。とパワートランジスタＴ。どの直列接続回路
を互いに逆接続して、交流の制御可能な双方向性の制御
回路を形成したものである。

そして、ダイオードＤ。は逆耐電圧の高いものか使用さ
れて、トランジスタＴ。に加わる逆方向電圧の影τから
保護するもので、トランジスタＴｏは大電力用のパワー
トランジスタが使用され、ともに許容電流値は誘導電動
機Ｍの！ｍ　ｒｆＶ）Ｊ電流値より十分に大きいものが
採用されて、トランジスタＴ。のベースに印加されるド
ライバー回路からの信号により通過電流を制御して、イ
ンパーク部２ど誘導電動機Ｍの端子ｕ、Ｖ□Ｗとの間の
電流を接／断制御するものである。

５は第２のスイッチ回路であり、第１のスイッチ回路４
と同様なダイオードとパワートランジスタとの直列接続
回路を互いに逆接続して、双方向性の制御回路を形成し
たものであり、インバータ部２と誘導電動機Ｍの巻線の
それぞれの途中に設けられたタップｕｌ　、Ｖｌ　、Ｗ
ｌとの間に接続されており、パワートランジスタのベー
スに印加される１８号により、通過電流を制御するもの
である。

６は巻線切換制御回路で、第１のスイッチ回路４および
第２のスイッチ回路５のそれぞれのトランジスタＴ。の
ベースへの信号を供給するドライバー回路を備え、第２
図に示すようにそれぞれのトランジスタＴ。のベースに
制御電圧を印加するよう接χ、売されている。そして、
ＣＰＵやＲＯＭを有する主軸制御回路３からの指令によ
り、第１のスイッチ回路４、または第２のスイッチ回路
５のそれぞれのベースに信号を送り、導通させて誘導電
動機Ｍの駆動を切換制御するものである。なお第３図は
電流の制御状態を示す曲線図である。

つぎにこのように構成された木実り五個の作動を説明す
る。

図示していない数値制御装置からの速度指令か主軸制御
回路３に発令されると、該指令に応じて主軸制御回路３
は巻線切換制御回路６に誘導電動機Ｍの巻線切換信号を
発信する。そして、第１のスイッチ回路４、または第２
のスイッチ回路５をオンにする信号が巻線切換制御回路
６から対応するドライバー回路に発せられることになり
、誘導電動機Ｍの巻線の端子、または巻線のタップにイ
ンバータ部２からの交流電力が供給され、所望する速度
にて誘導電動機Ｍがカ行して工作機械が駆動されること
になる。なお、誘導電動機Ｍの減速時の誘導起電力も、
切換制御されたスイッチ回路を介してインバータ部２の
ダイオードにより整流され、電源に回生されることにな
る。

以上、本発明を実施例によって説明したか、本発明の主
旨の範囲内で種々の変形や応用か可能であり、これらの
変形や応用を本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 本発明によれば、誘導電動機の巻線の途中にタップを設
け、直列接続のグイオートとパワートランジスタとによ
る双方向制御回路を用い、巻線とタップとの切換手段と
して誘導電動機に電源を供給し駆動制御するので、電源
切換が電子的に行われて機械的作動がないため迅速に行
われ、また無接点のため長寿命が得られる効果が生ずる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す主要部のブロック図、
第２図は本実施例に用いるスイッチ回路の回路図、第３
図は本実施例における電流の制御状態を示す曲線図、第
４図は従来の誘導電動機の出力切換装置の一例を示すブ
ロック図である。 ２・・・インバータ部、３・・・主軸制御回路、４・・
・第１のスイッチ回路、５・・・第２のスイッチ回路、
６・・・巻線切換制御回路、Ｍ・・・誘導電動機。 特許出願人　ファナック株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 誘導電動機の巻線を切換えて電源の供給を行い、電動機
   出力を制御する誘導電動機の巻線切換装置において、前
   記巻線の切換手段として、逆電圧阻止用のダイオードと
   電流制御用の半導体制御素子とを直列接続した回路の逆
   並列接続による双方向性制御回路を使用したことを特徴
   とする誘導電動機の巻線切換装置。