JPH03203593A - ヒステリシス電動機の運転制御装置 - 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、ヒステリシス電動機の運転制御装置に関する
。

（従来の技術） 従来、ヒステリシス電動機（以下ＨＭという）の過励磁
に関しては、電気学会論文５Ｂ−８４１ｒヒステリシス
電動機の瞬時過（不足）励磁後の特性とその解析」で述
べられている様に、同期運転中のＨＭの入力電圧を連続
的に変えて定格電圧以上にした後、また連続的に定格電
圧まで戻すことにより過励磁運転となり、同じ定格電圧
で運転しても、過励磁した場合は、しない場合に比較し
て、同期脱出トルクは大きく増加し、また、入力端子減
少して効率が大きく増加することが明記されている。

この様にＨＭは、過励磁することにより特性を大きく改
善することが必要である。

（発明が解決しようとする課題） 従来の方法ではＨＭの入力電圧を上昇させるために電源
の出力電圧に余裕を持たせる必要があるため次の様な欠
点を有してる。即ち、電圧制御範囲が広くなり制御回路
の制御精度を上げる必要がある。また、制御整流器で電
圧制御を実施する場合は、定格運転時の商用電源側入力
力率が電圧余裕に反比例して低下するため、商用電源容
量が大きくなる。

本発明の目的は、上記欠点の原因となっている電圧余裕
を不要とし、制御回路の簡単化ができ、かつ、商用側電
源容量を低減できる。ＨＭの運転制御装置を提供するこ
とにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明はインバータ回路によって駆動されるヒステリシ
ス電動機と、インバータ回路に周波数信号を与える制御
回路と、この制御回路に乱調制御信号を与える乱調抑制
回路と、この乱調抑制回路に接続されて乱調抑制信号の
反転信号を発生する信号反転回路と、一方を制御回路に
接続され乱調制御信号又反転信号を入力する切換回路と
を具備してなるヒステリシス電動機の運転制御装置であ
る。

（作　用） 本発明はＨＭを駆動するための電源装置とＨＭの乱調を
抑制する乱調抑制回路から構成されるＨＭの運転制御装
置に於いて、乱調抑制回路の定数を乱調抑制動作をする
値と乱調発生を誘引する値とに切換え可能としたことを
特徴とするＨＭの運転制御装置であり、ＨＭは同期電動
機の一種であり乱調現象を発生する恐れがあるため、通
常は乱調抑制回路を電源装置（一般にインバータが採用
される）に付加し、安定した運転を維持し、乱調抑制回
路の動作を乱調抑＄りから乱調誘発に切換えることによ
り一時的に乱調を発生させＨＭから回生される電力によ
り電源装置の直流電圧を上昇させ、これにより電源装置
の出力電圧即ちＨＭの端子電圧を上昇させる。この後再
度乱調抑制動作に切換えることによりＨＭの端子電圧を
定格値に復帰させることにより、ＨＭを過励磁とする。

（実施例） 次に本発明の一実施例を説明する。第１図は、インバー
タ回路１４によって駆動されるヒステリシス電動機２と
、インバータ回路１４に周波数信号１１ａを与える制御
回路１１と、制御回路１１に乱調制御信号りを与える乱
調抑制回路３１と、この乱調抑制回路３１に接続されて
乱調制御信号りの反転信号を発生する信号反転回路３２
と、一方を制御回路１１に接続され乱調制御信号り又反
転信号を入力する切換回路３３とを具備してなるヒステ
リシス電動機の運転制御装置を示している。

第１図は、インバータ１によって駆動されるＨＭ２と、
インバータｌの電圧、周波数の制御回路１１に乱調制御
信号りを与える乱調抑制回路３と、乱調抑制回路３の動
作を抑制と誘発に切換える信号Ｃから構成されている。

インバータｌは、制御整流器１２、直流フィルタ回路１
３、インバータ回路１４と制御回路１１から構成される
。乱調制御回路３は、乱調抑制回路３１と信号反転回路
３２及び切換回路３３より構成される。乱調抑制回路３
１には、ＨＭｌの電気諸量等が入力される。

本実施例の動作を第２図のタイムチャートを用いて説明
する。第２図に於いて、■はインバータ１の出力電圧、
Ｉは出力電流、Ｃは切換信号の動作を示している。

第２図に於いて、時刻ｔ１以前に於いては、信号Ｃはオ
フ状態であり乱調抑制回路の出力りは、インバータ１に
対して乱調抑制する様に働き、ＨＭ２は通常励磁の状態
にて運転をしている。

今、時刻ｔ１にて、信号Ｃをオンすると、切換回路３が
働き、信号りは乱調抑制回路３１の出力を反転回路３２
で反転した乱調誘発信号となり、インバータ１はＨＭ２
を乱調させる様に制御し、インバータ１．ＨＭ２の駆動
系は乱調状態となる。インバータ１は第１図に示す様に
直流部の直流フィルタ回路１３の蓄積エネルギー量は微
量であるのでＨＭ２の乱調によりＨＭ２よりインバータ
１へ回生されるエネルギーにより直流電圧が上昇し、そ
の結果インバータ出力電圧ＶはＨＭ２の乱調周期で脈動
し、その結果ＨＭ２には短時間ではあるが定格電圧以上
の電圧が印加される。この電圧値は乱調の大きさにより
変動するが、定格電圧の１．２〜１．５倍となる。この
為ＨＭ２には過大電圧が印加され過励磁状態となる。

次に時刻ｔ２にて信号Ｃをオフすると、切換回路３が逆
方向に働き、信号りは、乱調抑制回路３１の出力となり
、インバータ１は制御回路１１の乱調抑制動作により徐
々に電圧脈動が治まる。この時、第２図に示す様に電流
Ｉは、ＨＭ２が過励磁状態となっているために時刻ｔ１
以前に比べて大巾に低下する。

以上説明した様に、ＨＭ２を過励磁運転する過程に於い
てインバータ１は、その出力電圧を上昇させる為に商用
電源を利用していない。即ち、インバータ１の出力電圧
Ｖか増大した場合は、制御回路１１はむしろ出力電圧Ｖ
を低下する様は制御整流器１２の出力電圧を絞る様に動
作するが、ＨＭ２の側からの回生エネルギーの為、イン
バータ１の出力電圧Ｖは増大する。従って、インバータ
１の出力電圧Ｖは、過励磁の為の電圧増加分を補償する
必要がない為、制御回路１１の電圧制御余裕を確保する
必要がなくなり、また制御整流器１２の位相制御余裕も
不要なため商用電源側の容量（これは、インバータ出力
電圧の定格値ＶＮと最大値ＶＩＩｌａｘとの比Ｖ＠ａｘ
／ＶＮに比例）は、ＶＩＩｌａｘ−ＶＮの為、増加する
必要かなく制御整流器１２の容量及び商用電源容量を増
大させる必要がなくなる。

尚、第１図に於いては、乱調制御回路として乱調抑制回
路の出力を切換えて実現したが、乱調抑制回路の制御定
数を切換えることで乱調抑制回路の出力自身を乱調誘発
する信号とすることも可能である。

［発明の効果］ 本発明にれば、制御回路による動作だけでＨＭを過励磁
するためにインバータ側で出力電圧を過励磁電圧まで上
昇させる必要がないため、インバータの整流側回路の容
量を低下でき、また商用側電源容量も低下できるためＨ
Ｍの運転制御装置を経済的に構成することが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す運転制御装置の構成
図、第２図は第１図の動作を示すタイムチャート説明図
である。 ２・・・ヒステリシス電動機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　インバータ回路によって駆動されるヒステリシス電動
   機と、前記インバータ回路に周波数信号を与える制御回
   路と、この制御回路に乱調制御信号を与える乱調抑制回
   路と、この乱調抑制回路に接続されて前記乱調抑制信号
   の反転信号を発生する信号反転回路と、一方を前記制御
   回路に接続され前記乱調制御信号又前記反転信号を入力
   する切換回路とを具備してなるヒステリシス電動機の運
   転制御装置。