JPH0210798Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は誘導電動機の二次励磁制御装置に関
するものである。

従来この種の二次励磁制御装置として第１図に
示すものがあつた。図において、１および２は電
源開閉器、３は誘導電動機、４および５はこの誘
導電動機３の二次側に接続される切換開閉器、６
は切換開閉器４により誘導電動機３に接続される
起動用抵抗器、７は切換開閉器５により誘導電動
機３へ接続される電力変換装置、８は電力変換装
置７と、電源開閉器２の間に設けられる変圧器、
９は速度設定器、１０は速度検出器、１１は速度
設定器９の速度設定信号と速度検出器１０の速度
信号とを比較して両者の偏差を増幅する演算増幅
調節器としての速度コントローラ、１２は速度コ
ントローラ１１の出力信号と電力変換装置７の出
力電流を表わす出力電流信号とを比較して両者の
偏差を増幅する演算増幅調節器としての電流コン
トローラ、１３は電流検出器、１４は位相制御回
路、１５はゲート回路である。１６は符号９〜１
５で示される素子を含む制御装置である。

次に動作を第３図に示す動作タイミング図につ
いて説明する。誘導電動機３を運転する場合、ま
ず、t₁時点に切換開閉器４を閉じ、誘導電動機３
の二次側に起動用抵抗器６を接続し、電源開閉器
１および２を閉じる。

そうすることにより、誘導電動機３は起動用抵
抗器６により起動して加速される。起動用抵抗器
６により決定される誘導電動機３のトルクと負荷
トルクのつりあう速度まで加速されるのである
が、ある所定の速度すなわち速度制御範囲の最低
速度まで加速されたことをt₂時点で検出すると、
切換開閉器５が閉じ切換開閉器４が開かれ、誘導
電動機３の二次側は電力変換装置７に接続され
る。

その時、制御装置１６は動作を始め速度設定器
９の速度設定信号と速度検出器１０の出力信号
が均等につり合うように、誘導電動機の二次に
発生する、すべりに比例した電力を電力変換装置
７により変圧器８を通じて電源側へ帰還する。

すなわち、速度設定器９の速度設定信号と速
度検出器１０の出力信号の偏差が速度コントロ
ーラ１１において演算増幅され、その演算増幅信
号は次に電流コントローラ１２において、電流
検出器１３からの出力信号と比較されて、両者の
偏差が位相制御回路１４に与えられる。

この位相制御回路１４は制御信号をゲート回路
１５に与え、このゲート回路１５からのゲート信
号によつて電力変換装置７が前記すべりに比例し
た電力を電源側に帰還するように制御することと
なる。これにより、誘導電動機３の回転速度は速
度設定器９による設定速度と釣合うようになる。

従来の二次励磁制御装置は以上のように構成さ
れているので、切換開閉器５を閉じて、電力変換
装置７により誘導電動機３を運転し始める速度を
慎重に設定する必要がある。すなわち、電力変換
装置側へ誘導電動機３が接続された後、この電力
変換装置７が動作し始めるのは、制御装置１６に
おいて速度設定器９の速度設定信号より速度検
出器１０の出力信号が小さくなつたt₃時点から
である。

つまり、誘導電動機３の起動用抵抗器６から電
力変換装置７に切替えるポイントは、前記のよう
に誘導電動機３の実速度がセルヴウス制御下限値
と等しい速度設定器９の速度設定信号より大と
なるt₂時点である。このとき、誘導電動機３の実
速度である速度検出器１０の出力信号は上記ポ
イントを当然オーバシユートしている。

オーバシユートしないことには、切替えるべき
速度のポイントが検出できない。すなわち、切替
え速度以上に加速してはじめて、この速度まで上
昇したことが検出できるものである。従つて、オ
ーバシユートは速度設定信号より大きくなればよ
いことで、その大きさは任意である。

上記の切替時、速度設定器９の速度設定信号
がセルヴウス制御下限値に設定されていると、切
換開閉器４，５が切替つた瞬間、誘導電動機３の
実速度のオーバシユートのため、実速度、つまり
速度検出器１０の出力信号が速度設定器９によ
る速度設定信号より大となつている。

この状態では、速度コントローラ１１は電流絞
り込み方向に動作し、その結果、電流コントロー
ラ１２は電流を零にするように働く。従つて、二
次電圧が実速度に反比例する二次電圧特性を有す
る誘導電動機３は、電力変換装置７が動作を開始
しない速度設定信号＜出力信号の間で二次電
流は零となり、トルクを喪失し失速してしまう。

そして、誘導電動機３の実速度がセルヴウス制
御下限値まで失速し、速度設定器９による速度設
定信号より小さくなつてはじめて、速度コントロ
ーラ１１は動作を開始する。従つて、失速のため
に誘導電動機の二次電圧は上昇し電力変換装置７
には高電圧が印加され破壊することがある。

この保護のために低速度検出、高電圧検出等で
誘導電動機３を停止させるか、もしくは高電圧に
耐えるような電力変換装置を準備する必要があつ
た。

この考案は上記のような従来の欠点を除去する
ためになされたもので、誘導電動機に接続された
電力変換装置が確実に動作するような二次励磁制
御装置を提供することを目的としている。

以下、この考案の一実施例を図について説明す
る。前記第１図と一部分に同一符号を付した第２
図においては速度設定器９の他にそれと並列に補
助の速度設定器１９が設けられており、それら速
度設定器９および同１９はそれぞれ切換回路２０
および同２１を介して遅延回路２２に接続されて
いる。切換回路２０および同２１は速度設定器９
および同１９のいずれかを遅延回路２２に接続す
るように動作する。遅延回路２２は入力された信
号をある時間遅れをもつて出力を変化させ、その
出力側が速度コントローラ１１に接続されてい
る。

次に上記実施例の動作を第４図に示す動作タイ
ミング図について説明する。誘導電動機３を起動
する場合、切換開閉器５および切換回路２０を開
いておいて、t₁時点に切換開閉器４を閉じて誘導
電動機３の二次側に起動用抵抗器６を接続し、更
に電源開閉器１および同２を閉じ、かつ切換回路
２１を閉じる。

こうすることにより、速度設定器１９からその
設定速度信号（電力変換装置７による速度制御範
囲内の最低速度より十分に高いある速度、言い換
えれば、想定されるオーバシユートの速度値より
若干高い速度の値に設定される）が出力され、誘
導電動機３は起動して加速され、誘導電動機３の
トルクと負荷トルクが釣合う速度に達するように
加速される。

一方、誘導電動機３の速度は速度検出発電機
PGの出力が速度検出器１０で速度信号として検
出され、速度コントローラ１１に入力される。速
度コントローラ１１では速度設定器１９の速度設
定信号と速度検出器１０で検出された出力信号
とが比較され、両者の偏差が増幅されて、最終
的にゲート信号としてゲート回路１５に与えられ
る。このゲート回路１５のゲート信号を受けて電
力変換装置７が動作し、誘導電動機３のすべりに
比例した電力を電源側に帰還する。これにより誘
導電動機３の実速度は速度設定器１９の設定値に
達するように制御される。

誘導電動機３が電力変換装置７による速度制御
範囲の最低速度以上になつたことがt₂時点で検出
されると、切換開閉器５が閉じられ同４が開か
れ、同時に切換回路２０が閉じられ同２１が開か
れる。

この結果、誘導電動機３の設定速度は速度設定
器１９による補助の速度設定信号から遅延回路２
２で設定されたある遅れ時間の後、速度設定器９
により設定される速度設定信号へと移行する。

この時、電力変換装置７はその移行途中の設定
速度と誘導電動機３の実速度との差が正になつた
時から作動し始めるが、例え速度設定器９による
速度設定信号が電力変換装置７による速度制御範
囲内の最低速度値に設定されていたとしても、補
助の速度設定器１９からの速度設定信号のため、
電力変換装置７はすぐに作動して不当な高電圧が
かかることはない。

以上のように、この考案によれば、誘導電動機
の二次励磁制御装置において、本来の速度設定器
の他にセルヴウス制御の下限速度相当の速度設定
信号よりも十分高く設定されている補助の速度設
定器を設け、誘導電動機起動時における二次励磁
制御装置の動作開始時、ある時間経過するまでは
前記補助の速度設定器からの速度設定信号によつ
て制御するように構成したので、本来の速度設定
器への移行後の誘導電動機の速度が確実に電力変
換装置の制御範囲内にあるようになり、電力変換
装置の保護が容易になり、装置が安価にできると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の誘導電動機の二次励磁制御装置
の概略構成を示すブロツク図、第２図はこの考案
の一実施例による誘導電動機の二次励磁制御装置
の概略構成を示すブロツク図、第３図は従来装置
の動作タイミング図、第４図はこの考案装置の動
作タイミング図である。 図において、３は誘導電動機、４および５は切
換開閉器、６は起動用抵抗器、７は電力変換装
置、８は変圧器、９は速度設定器、１０は速度検
出器、１１は速度コントローラ、１２は電流コン
トローラ、１３は電流検出器、１４は位相制御回
路、１５はゲート回路、１６は二次励磁制御装
置、１９は補助の速度設定器、２２は遅延回路で
ある。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 誘導電動機の回転速度を表わす速度信号と主速
   度設定器からの速度設定信号とを比較して両者の
   偏差を増幅する第１の演算増幅調節器と、前記第
   １の演算増幅調節器の出力信号を電力変換装置の
   出力電流を表わす出力電流信号と比較して両者の
   偏差を増幅する第２の演算増幅調節器と、前記第
   ２の演算増幅調節器の出力信号に基づいて前記電
   力変換装置へのゲート信号を生成するゲート回路
   とを有する誘導電動機の二次励磁制御装置におい
   て、前記主速度設定器の他に設けられ、セルヴウ
   ス制御の下限速度相当の設定信号よりも十分高く
   設定されている補助速度設定器と、前記主速度設
   定器および前記補助速度設定器の出力側に設けた
   切換回路と、前記主、補助速度設定器の速度設定
   信号を時間遅れをもつて前記第１の演算増幅調節
   器に供給する遅延回路とを備え、前記誘導電動機
   の加速後、セルヴウス装置への切替り時刻から前
   記主速度設定器で運転開始されるまでの時間、前
   記補助速度設定器からの速度設定信号を前記第１
   の演算増幅調節器に入力するようにしたことを特
   徴とする誘導電動機の二次励磁制御装置。