JPH02133094A - 誘導電動機の電力制御方法およびその方法に用いる誘導電動機の電力制御装置 - Google Patents

誘導電動機の電力制御方法およびその方法に用いる誘導電動機の電力制御装置

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JPH02133094A
JPH02133094A JP63286022A JP28602288A JPH02133094A JP H02133094 A JPH02133094 A JP H02133094A JP 63286022 A JP63286022 A JP 63286022A JP 28602288 A JP28602288 A JP 28602288A JP H02133094 A JPH02133094 A JP H02133094A
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JP
Japan
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phase
current
load
induction motor
motor
Prior art date
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JP63286022A
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English (en)
Inventor
Masatoshi Michikura
道倉 雅利
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YUNIKOMU KK
Original Assignee
YUNIKOMU KK
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Publication date
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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、誘導電動機を負荷変動に応じて最適に運転制
御するための電力制御器に関する。
【 従来の技術 】
誘導電動機の無効電力を減らす方法、つまり力率を改善
する方法として、軽負荷時には、力率が低いことに着目
して、電圧と電流の位相差.つまり力率に応じて誘導電
動機の位相制御をする電力制御方法としては、特開昭5
3−28223、特開昭57−80292、特開昭58
−94017、特開昭59−117427の各公報に開
示されている。 これらの電力制御方法における力率検知方法としては、
次の方法がとられている。 まず、電動機に流れる電流の波形と、電動機に印加され
る電圧の波形を検知し、それぞれゼロクロス点で矩形波
に成形して比較することにより、電流と電圧の位相差を
検知する。 この位相差信号を積分してアナログ電圧信号に変換し、
このアナログ電圧信号によって、電動機の位相制御を行
うことにより、電力制御する。
【 解決しようとする課題 】
ところが、この方法による誘導電動機の電力制御には、
以下の2点の問題点があった。 一つは、電動機に供給される電源ラインから電圧2電流
を矩形波に整形する際、電源ラインにパルス状の雑音つ
まり一種の矩形が混入している場合、特に位相角で発生
するインバーター等に発生する雑音などの場合、前記矩
形波による力率検知が大幅に乱され、時には制御不能の
事態におちいる。 一つは、力率を矩形波に変換し、積分回路によってアナ
ログ電圧信号に変換するため、どうしても時間的に遅れ
が発生し、レスポンスが悪くなる。 2秒〜5秒、時にはそれ以上の遅れが発生してしまう。 つまり、負荷の変動が急激な場合など、対応の遅れによ
り、充分には電力が低下していない状態でバランスして
しまい、消費電力を充分下げきれない。 無理に、電力供給を低下させると、電動機が失速してし
まう事態も発生する。
【 課題を解決するための手段 】
本発明にかかる誘導電動機の電力制御方法では、誘導電
動機への電力供給を位相制御する電動機の位相制御方法
において、 所定の負荷条件における消費電流を最低にする位相制御
条件を設定し、負荷変動を誘導電動機に流れる電流の変
化によって検知し、負荷が増大して前記電流が増加する
と位相角を広くし負荷が減少して前記電流が減少すると
位相角を狭くするように位相制御するようにした。 そして、本発明にかかる誘導電動機の電力制御装置では
、誘導電動機への電力供給を位相制御する電動機の位相
制御装置において、 所定の負荷条件における消費電流を最低に設定する最低
電流位相設定手段と、誘導電動機に流れる電流の変化を
検知する電流検知手段と、負荷が増大して前記電流が増
加すると位相角を広くし負荷が減少して前記電流が減少
すると位相角を狭くするように位相制御する制御手段と
を備えるという手段を講じた。
【作用】
本発明にかかる誘導電動機の電力制御方法は以下の如《
作用する。 定格以下の中負荷の状態で使用されている誘導電動機を
位相制御して電力制御をしようとする時に位相角を絞り
込んでゆくと、第2図に示した(1)のように実効電圧
も下がり、電流も滅少しでゆく。このとき、A点の運転
状態が最高効率の状態である。 定格負荷の状態で使用されている場合は、あまり位相角
を絞り込まないうちに第2図に示した(II)のように
電流が増加する。 負荷が軽い場合は、第2図に示した(III)のように
位相角を絞り込んでゆくと電流が減少してゆき、さらに
絞ると今度は電流が増加し始める。このとき、B点の運
転状態が最高効率の状態であり、C点の運転状態では、
回転トルクが不足し失速してしまう。 更に負荷が軽い場合は、第2図に示した(TV)のよう
に、D点の運転状態が最高効率の状態である。 このようにて、各負荷状態に応じて最高効率の条件が決
定できるが、この状態は失速寸前の運転条件であるので
、負荷変動に対応できない不安定な状態で、負荷のわず
かな増加があっても失速してしまい、とても実用には耐
えられない。 そこで、本発明においては、予め電動機の使用状態に応
じて、最高効率の条件(第2図におけるB点)を設定し
ておく。 そして、当該電動機の稼働中に負荷が増加した場合は、
すべりが増加して回転数が減少するとともに、第2図の
ように電流の増加が始まり、C点のように失速条件にな
るまえに、電流の増加を検知して、位相制御によって位
相角を広げ、A点の運転状態に引きもどして、安定な適
性トルク、および電力で電動機を自動的に運転する。 このようにして、低負荷の場合は、小馬力の電動機の如
く小電力で、定格負荷の場合は、所定の馬力の電動機の
如く、それぞれの負荷に応じた最適の馬力、電力で運転
することができるのである。 そして、負荷の変動を電流の変化で検知するので、高速
に応答できるとともに、電源ラインからの雑音等には、
全く影響を受けることは無い。 そして、本発明にかかる誘導電動機の電力制御装置にお
いては、 最低電流位相設定手段によって、所定の負荷条件におけ
る消費電流を最低に設定しておく。 負荷が変動すると誘導電動機に流れる電流の変化を電流
検知手段にて検知する。 そして、制御手段においては、負荷が増大して電流が増
加すると、位相角を広くして供給電力を増加させ、負荷
が減少して電流が減少すると、位相角を狭くし供給電力
を減少させる。
【実施例】
以下に本発明にかかる誘導電動機の電力制御装置を図面
に基づいて詳細に説明する。 第1図は本発明にかかる誘導電動機の電力制御装置の一
実施例のブロック図、第2図は同実施例に用いる誘導電
動機の特性図である。 図面において、 誘導電動機2に電力供給する単相電源9はトライアック
3にて位相制御される。 トライアック3のゲート13は、位相制御回路1の位相
制御端子41.42に接続される抵抗値によって点弧位
相角が設定され、誘導電動機2は位相制御される。 位相制御端子41.42には、位相設定用の可変抵抗器
4とフォトカプラ−5のCDSIIが並列接続されてい
る。 ,単相電源9に流れる電流をCT8にて検出し、整流回
路7にて直流に換え、オペアンプ6にて増幅し、フォト
カプラ−5のLEDIOを駆動する。 単相電源9に流れる電流は電流計14にて指示される。 上記構成の誘導電動機の電力制御回路において、誘導電
動機2が定格負荷以下の状態(第2図における負荷条件
■)で運転されているとき、電流計14を見ながら可変
抵抗器4を調節して、電流値が極小値(第2図における
B点)となるように設定する。 即ち、このときは、この負荷状態においては、電流値が
極小であり最も効率の良い運転条件で運転されているこ
ととなる。 そして、可変抵抗器l5を調節してLEDIOに流れる
電流を最小にし、CDSIIの抵抗値を最大にしておく
。 このとき、再度前記可変抵抗値4による上記調節をして
おくと良い。 このように位相制御の条件が設定された状態で運転され
ている誘導電動機2の負荷が増加した場合(第2図にお
ける負荷条件■から負荷条件Iへ負荷が増加した場合)
には、CT8にて検出される電流値が増加するので、L
EDIOに流れる電流は増加し、CDSIIの抵抗値は
低下する。よって、位相制御端子41.42に接続され
る抵抗値は低下するので、位相制御回路1によって点弧
されるトライアック3の位相角は大きくなり、誘導電動
機2に印加される電圧は増加され、第2図における負荷
条件■においてA点で示される運転条件に変化する。 このときも、電流値が極小であり最も効率の良い運転条
件で運転されていることとなる。 または、位相制御の条件が前述の状態で運転されている
誘導電動a2の負荷が減少した場合(第2図における負
荷条件■から負荷条件■へ負荷が減少した場合)には、
CT8にて検出される電流値が減少するので、LEDI
Oに流れる電流は減少し、CDSIIの抵抗値は増加す
る。よって、位相制御端子41.42に接続される抵抗
値は増加するので、位相制御回路1によって点弧される
トライアック3の位相角は小さくなり、誘導電動機2に
印加される電圧は低減され、第2図における負荷条件■
においてD点で示される運転条件に変化する。 このときも、この負荷条件においては電流値が極小であ
り最も効率の良い運転条件で運転されていることとなる
。 なお、前記L E DとCDSとからなるフォトカプラ
−5に換えて、より応答性の優れたFETのS−G間電
圧対D−S間抵抗の変化等のように、他の手段でも良い
ことは当然である。 また、上記した可変抵抗器4や可変抵抗器15の言周節
をフ゜ログラムされたマイクロコンピューター等によっ
て自動化すると更に便利になる。 このようにして、それぞれの負荷状態における最小の電
流で、誘導電動機を運転するので消費電力を節電するこ
とが可能となる。また、このとき負荷が増大しても失速
するまえに、電流の増加を検知し、その増加に応じて位
相角を大きくして位相制御するので、負荷変動があって
も失速することは無く安定して運転できるという効果が
得られる。 また、従来の電力制御装置のようにゼロクロス回路や矩
形波に変換しての信号処理等をしないため、電源ライン
にて伝達されるノイズによる影響を受けにくく、安定し
た信頼性の高い運転ができるという効果が得られる。 また、従来の電力制御装置に比して極めてシンプルな回
路構成であるので、安価で信頼性の高い誘導電動機の電
力制御装置を提供できるという効果も得られる。 また、本発明にかかる誘導電動機の電力制御装置によれ
ば、従来の電力制御装置に比して極めてシンプルな回路
構成であるので、優れた応答性が得られるという効果も
得られる。
【効果】
このようにして、本発明にかかる誘導電動機の電力制御
方法によれば、それぞれの負荷状態における最小の電流
で、誘導電動機を運転するので消費電力を節電すること
が可能となる。また、このとき負荷が増大しても失速す
るまえに、電流の増加を検知し、その増加に応じて位相
角を太き《して位相制御するので、負荷変動があっても
失速することは無《安定して運転できるという効果が得
られる。 また、従来の電力制御方法のようにゼロクロス回路や矩
形波に変換しての信号処理等をしないため、電源ライン
にて伝達されるノイズによる影響を受けにくく、安定し
た信頼性の高い運転ができるという効果が得られる。 また、従来の電力制御装置に比して極めてシンプルな回
路構成であるので、優れた応答性が得られるという効果
も得られる。 そして、本発明にかかる誘導電動機の電力制?11装置
によれば、上記効果が得られるとともに、従来の電力制
御装置に比して極めてシンプルな回路構成であるので、
信頼性の高い誘導電動機の電力制御装置を安価に提供で
きるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる誘導電動機の電力制御装置の一
実施例のブロック図、第2図は同実施例に使用する誘導
電動機の特性曲線図である。 1・・・位相制御回路、2・・・誘導電動機、3・・・
トライアック(位相制御手段)、4・・・位相設定用可
変抵抗器(位相設定手段)、5・・・フォトカプラー、
8・・・CT(電流検出手段)、7・・・整流回路、1
4・・・電流計。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)誘導電動機への電力供給を位相制御する電動機の
    位相制御方法において、 所定の負荷条件における消費電流を最低にする位相制御
    条件を設定し、 負荷変動を誘導電動機に流れる電流の変化によって検知
    し、 負荷が増大して前記電流が増加すると、位相角を広くし
    、負荷が減少して前記電流が減少すると、位相角を狭く
    するように位相制御することを特徴とする誘導電動機の
    電力制御方法。
  2. (2)誘導電動機への電力供給を位相制御する電動機の
    位相制御装置において、 所定の負荷条件における消費電流を最低に設定する最低
    電流位相設定手段と、 誘導電動機に流れる電流の変化を検知する電流検知手段
    と、 負荷が増大して前記電流が増加すると位相角を広くし負
    荷が減少して前記電流が減少すると位相角を狭くするよ
    うに位相制御する制御手段とを備えたことを特徴とする
    誘導電動機の電力制御装置。
JP63286022A 1988-11-11 1988-11-11 誘導電動機の電力制御方法およびその方法に用いる誘導電動機の電力制御装置 Pending JPH02133094A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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