JPH0333197Y2 - - Google Patents

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JPH0333197Y2
JPH0333197Y2 JP1983162351U JP16235183U JPH0333197Y2 JP H0333197 Y2 JPH0333197 Y2 JP H0333197Y2 JP 1983162351 U JP1983162351 U JP 1983162351U JP 16235183 U JP16235183 U JP 16235183U JP H0333197 Y2 JPH0333197 Y2 JP H0333197Y2
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induction motor
speed
power supply
winding
stator
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は汎用の「かご」形交流誘導電動機と同
様な構造の交流誘導電動機をベースとして構成し
た多段階的に増減速し得る可変速交流誘導電動機
に関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a variable speed AC induction motor that is configured based on an AC induction motor having a structure similar to a general-purpose "squirrel cage" type AC induction motor and is capable of increasing and decelerating in multiple stages.

負荷変動巾が大きい冷凍装置用圧縮機の駆動源
としての電動機は広い範囲で変速し得る可変速構
造であることが望ましく、また、汎用性の面から
低コストの電動機であることが好ましい。
The electric motor used as a drive source for a compressor for a refrigeration system with a large load fluctuation range is preferably of a variable speed structure capable of changing speed over a wide range, and is preferably a low-cost electric motor from the standpoint of versatility.

そこで、最近は交流誘導電動機を制御装置によ
つて変速可能となし、負荷に適応した出力を発し
得る如くなしたものが実用化されているが、その
代表的なものとしては静止形周波数変換装置を利
用する変速方式が挙げられる。
Therefore, recently, AC induction motors have been put into practical use in which the speed can be changed using a control device so that the output can be adjusted to suit the load.A representative example of this is a static frequency converter. One example is a transmission method that uses

この周波数出力を得るのに交流を直流に変換
し、さらに交流に戻す必要があつて、2度の変換
を余儀なくされるところから、装置が複雑で、か
つコスト増加は避けられないし、2度変換を行な
うために電力損失が大きくなつて可変速構造にし
たことの折角の意義が失われる問題があつた。
To obtain this frequency output, it is necessary to convert alternating current to direct current and then back to alternating current, which necessitates two conversions, making the equipment complex and increasing costs unavoidable. There was a problem in that the power loss increased due to this, and the significance of the variable speed structure was lost.

このような問題点に対処して、交流誘導電動機
をベースとなして経済性での有利さを果しながら
電力損失が極めて少く、しかも低コストとなし得
る変速電動機を提供するべく、本出願人はさきに
特開昭56−103989号公報をはじめとして幾つかの
提案を行なつてきたものであるが、これは構造の
概要を説明すると、交流誘導電動機の固定子巻線
に対し、その数に対応せしめてなる複数個の双方
向制御整流素子を夫々直列に接続する一方、これ
らを順序的、選択的に点弧せしめるステツピング
回路を設けて、それらからなる純電気的機構と汎
用形交流誘導電動機との結合によつて、連続的な
変速を簡単に行なうことができ、しかも電力側で
の損失を軽減し得たもので、無段階に周波数を変
え得る周波数発振器により前記ステツピング回路
を駆動して前記双方向制御整流素子のゲート端子
に送るトリガ出力のターンオンの方向を電動機の
回転方向に順ぜしめあるいは逆せしめ、かつター
ンオンの周期を速くすることで定格回転数以上あ
るいは定格回転数以下で回転可能となしている。
In order to address these problems, the present applicant has attempted to provide a variable speed motor based on an AC induction motor that is economically advantageous, has extremely low power loss, and can be made at low cost. Hasaki has made several proposals, including Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-103989, but to explain the outline of the structure, the number of stator windings of an AC induction motor is A plurality of bidirectionally controlled rectifiers corresponding to the By coupling with an electric motor, it is possible to easily perform continuous speed changes and reduce loss on the power side.The stepping circuit is driven by a frequency oscillator that can change the frequency steplessly. The turn-on direction of the trigger output sent to the gate terminal of the bidirectionally controlled rectifying element is made to follow or reverse the direction of rotation of the motor, and the turn-on period is made faster so that the rotation speed is higher than or equal to or lower than the rated speed. It is rotatable.

ところが、この無段階方式可変速装置は実用面
で若干の改善すべき問題が生じるものであつて、
それは電動機回転数を連続的に変化させるため
に、周波数発振器の発振周波数を無段階的に変え
てゆくと、電源周波数とこの発振周波数との差で
決るある周期のところで電動機の回転数が急激に
低下してしまうことである。
However, this stepless variable speed device has some practical problems that need to be improved.
In order to continuously change the motor rotation speed, if the oscillation frequency of the frequency oscillator is changed steplessly, the motor rotation speed will suddenly change at a certain period determined by the difference between the power supply frequency and this oscillation frequency. This means that it will decline.

例えば第5図にその1例が示されているが、2
極単相誘導電動機を前記無段階方式可変速装置に
よつて定格速度(3600r.p.m)以下の速度領域で
変速制御を行なつた場合、双方向制御整流素子の
ターンオンの周期を変えるための制御用可変抵抗
を無段階に変化してゆくと、中ノツチを越えて右
方向1ノツチから次の右方向2ノツチに操作する
過程で回転数が急激に低下してしまつて約2500r.
p.m以上の回転数が安定的に得られないことが実
験的に明らかとなつた。
For example, one example is shown in Figure 5, but 2
When a pole single-phase induction motor is controlled by the stepless variable speed device in a speed range below the rated speed (3600 rpm), control for changing the turn-on period of the bidirectional control rectifying element is performed. When the variable resistance was changed steplessly, the rotation speed suddenly decreased to about 2,500 r.p.m. in the process of operating from one notch to the right to the next two notches to the right after passing the middle notch.
It has been experimentally revealed that rotational speeds higher than pm cannot be stably obtained.

この原因は、電力ラインにトライアツクを介在
しているためであり、双方向制御整流素子例えば
トライアツクに対し直列に固定子巻線が接続され
ているために、1つのトライアツクがオンになつ
たとき、1つ前にオン作動しその後にオフ指令が
与えられているトライアツクは同時にオフになら
なくて、しばらくオン状態を持続しているので、
これが制動として作用する結果、回転数の急低下
につながるものである。
The reason for this is that a triax is interposed in the power line, and a bidirectionally controlled rectifier element, such as a stator winding, is connected in series with the triax, so when one triax is turned on, The triaxes that were previously turned on and then given an off command do not turn off at the same time, but remain on for a while.
This acts as a brake, leading to a sudden drop in rotational speed.

このように、さきに提案した制御方式では実用
面での若干改善を要すべき点があることから、本
考案はかかる問題の解決をはかるべくここに案出
されるに至つたものであつて、その目的とすると
ころは一時的にも速度の急低下が生じるのを防止
して設定回転速度に正確に制御することを可能と
なし、もつて制御の安定性、確実性を果す点に存
する。
As described above, the control method proposed earlier has some points that require some improvement in practical terms, and the present invention has been devised here in order to solve such problems. The purpose of this is to prevent a sudden drop in speed even temporarily and to accurately control the rotational speed to the set rotational speed, thereby achieving stability and reliability of control.

そのための本考案は特に、電源相数と極数との
積の整数倍の固定子巻線を固定子に持つ交流誘導
電動機と、前記各固定子巻線の巻線端を電源接続
端子に接続する各配線中に夫々介設した双方向制
御整流素子と、可変周波数発振器により駆動され
て前記各双方向制御整流素子のゲート端子にトリ
ガが出力を順番に発してゆき、この順番に発して
ゆくターンオンの方向を前記交流誘導電動機の回
転子の回転方向に順ぜしめあるいは逆せしめ、か
つターンオン周期を速くすることにより定格回転
数以上あるいは定格回転数以下に前記回転子を回
転せしめるステツピング回路とから可変速交流誘
導電動機を構成せしめ、前記可変周波数発振器を
電源周波数以下の周波数範囲で、かつ、前記交流
誘導電動機に急激な速度低下をもたらさない値の
異なる複数の周波数に切換発振可能な多段階周波
数発振器に形成したものであつて、1つ前にオン
作動した双方向制御整流素子が完全にオフとなる
までのタイミングをとると共に、回転数の急激な
低下をもたらす領域を避けるように前記誘導電動
機に対し多段階に回転制御を行なわせることによ
り、設定値通りの正確な速度制御が可能となつて
ここに所期の目的は達成されるに至つたのであ
る。
To this end, the present invention is particularly directed to an AC induction motor having stator windings in the stator whose number is an integral multiple of the product of the number of power supply phases and the number of poles, and a winding end of each of the stator windings connected to a power supply connection terminal. A bidirectional control rectifier is inserted in each wiring, and a trigger is driven by a variable frequency oscillator to sequentially output an output to the gate terminal of each bidirectional control rectifier. A stepping circuit that rotates the rotor above or below the rated rotational speed by shifting the turn-on direction toward or against the rotational direction of the rotor of the AC induction motor and increasing the turn-on period. A variable speed AC induction motor is configured, and the variable frequency oscillator is capable of switching oscillation to a plurality of frequencies having different values within a frequency range below the power supply frequency and which do not cause a sudden speed reduction to the AC induction motor. The induction motor is formed in an oscillator, and the timing is set until the bidirectional control rectifier element that was previously turned on is completely turned off, and at the same time, the induction motor By controlling the rotation in multiple stages, it became possible to accurately control the speed according to the set value, and the desired objective was achieved.

以下、本考案の1実施例について添付図面にも
とづいて説明する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the accompanying drawings.

図示例は交流誘導電動機例えば単相誘導電動機
と、所定数の双方向制御整流素子6a,7a…
と、ゲート回路11−6a,11−7a…、ステ
ツピング回路12及び可変周波数発振器13から
形成される点弧装置とを構成要素としており、単
相誘導電動機は第1図に示されるように、主巻線
としてのコイル1a〜1fと、補助巻線としての
コイル2a〜2fとを固定子に有しており、図示
例は2個のコイルを備えた2極構造のものを挙げ
ているが、両コイル群は同数であつて、しかも極
数と電源相数との積の整数倍を必要とするもので
ある。
The illustrated example is an AC induction motor, for example, a single-phase induction motor, and a predetermined number of bidirectional control rectifier elements 6a, 7a...
and an ignition device formed from gate circuits 11-6a, 11-7a..., a stepping circuit 12, and a variable frequency oscillator 13.As shown in FIG. The stator has coils 1a to 1f as windings and coils 2a to 2f as auxiliary windings, and the illustrated example shows a two-pole structure with two coils, Both coil groups must have the same number, and must have an integral multiple of the product of the number of poles and the number of power supply phases.

そしてコイル1a〜1fとコイル2a〜2fと
を交互に配列して固定子に巻装するとともに、そ
れ等両コイル群1a〜1fおよび2a〜2fにつ
いては隣り合う同種の各コイル間の巻き始めと巻
き終りとを第1図々示の如く夫々直結せしめて、
2つのループ状閉回路を固定子に形成している。
Coils 1a to 1f and coils 2a to 2f are arranged alternately and wound around the stator, and for both coil groups 1a to 1f and 2a to 2f, the winding starts between adjacent coils of the same type. The ends of the windings are directly connected to each other as shown in the first figure,
Two loop-shaped closed circuits are formed in the stator.

なお、コイル1a〜1fとコイル2a〜2fと
の間では、コイル1aとコイル2aとが位相角度
で90゜となるような位置関係を持たせることが必
要であつて第1図々示例ではコイル数が12である
ために空間的にも90゜の配置関係となる。
Note that it is necessary to provide a positional relationship between the coils 1a to 1f and the coils 2a to 2f such that the phase angle between the coils 1a and 2a is 90 degrees, and in the example shown in Figure 1, the coils Since the number is 12, the spatial relationship is 90°.

一方、双方向制御整流素子は例えばトライアツ
クが使用され、コイル1a〜1fおよびコイル2
a〜2fの全数(12個)に対して倍数(24個)の
トライアツク6a〜6f,7a〜7f,8a〜8
f,9a〜9fを、電動機架構の適当個所に配設
するとともに、トライアツク6a〜6fおよび7
a〜7fを、主巻線側の前記ループ状閉回路にお
ける各巻き始め・巻き終り直結部3a〜3fに
夫々分岐接続する一方、トライアツク8a〜8f
および9a〜9fを、補助巻線側の前記ループ状
閉回路における各巻き始め・巻き終り直結部4a
〜4fに夫々分岐接続せしめる。
On the other hand, as the bidirectional control rectifying element, for example, a triax is used, and the coils 1a to 1f and the coil 2
Triaxes 6a to 6f, 7a to 7f, 8a to 8 in multiples (24 pieces) for the total number of a to 2f (12 pieces)
f, 9a to 9f are arranged at appropriate locations on the electric motor frame, and triaxes 6a to 6f and 7
a to 7f are branch-connected to respective winding start and winding end direct connection parts 3a to 3f in the loop-shaped closed circuit on the main winding side, while triaxes 8a to 8f
and 9a to 9f are each winding start/winding end direct connection portion 4a in the loop-shaped closed circuit on the auxiliary winding side.
~4f, respectively.

そして、トライアツク7a〜7fおよび9a〜
9fの非接続側端子を単相交流電源5の一方の極
例えば接地極に一括して接続し、トライアツク6
a〜6fの非接続側端子を電源5の他方の極例え
ば非接地極に一括して接続し、またトライアツク
8a〜8fの非接続側端子を、非接地極に接続し
たコンデンサ10の負荷側端子に一括して接続す
る。
And the triaxes 7a to 7f and 9a to
Connect the non-connection side terminals of 9f to one pole of the single-phase AC power supply 5, for example, the ground pole, and connect the triax 6.
The load side terminals of the capacitor 10 have the unconnected side terminals of a to 6f connected all at once to the other pole of the power source 5, such as the ungrounded electrode, and the unconnected side terminals of the triaxes 8a to 8f connected to the ungrounded electrode. Connect all at once.

次に、点弧装置は第2図,第3図に概要を示し
ているように、各トライアツクに夫々対応させた
24個のゲート回路11−6a,11−9f、ステ
ツピング回路12および可変周波数発振器13か
らなつているが、その構成ならびに機能について
は後述する。
Next, the ignition device was set up to correspond to each triax, as outlined in Figures 2 and 3.
It consists of 24 gate circuits 11-6a, 11-9f, a stepping circuit 12, and a variable frequency oscillator 13, the structure and function of which will be described later.

以上述べた構造になる本考案実施例の動作原理
を以下説明すると、トライアツク6a,7dのゲ
ートG1,G′1にトリガーパルスを加えて、両トラ
イアツク6a,7dを作動することにより、主巻
線に通電すると、コイル1a〜1cには同方向に
電流が流れ、コイル1d〜1fには、先の3コイ
ルと反対方向に電流が流れるので、固定子には磁
極が形成される。
The operating principle of the embodiment of the present invention having the structure described above will be explained below. By applying a trigger pulse to the gates G 1 and G' 1 of the triaxes 6a and 7d to operate both triaxes 6a and 7d, the main winding is activated. When the wires are energized, current flows in the same direction in the coils 1a to 1c, and current flows in the coils 1d to 1f in the opposite direction to the previous three coils, so that magnetic poles are formed in the stator.

同様に、トライアツク8a,9dのゲートG7
G′7に、同時にトリガーパルスを加えて、両トラ
イアツク8a,9dを作動することにより、補助
巻線に通電すると、コイル2a〜2cに同方向の
電流が流れ、コイル2d〜2fには、これと反対
方向の電流が流れ、補助巻線によつても、2つの
磁極が形成される。
Similarly, the gates G 7 of triaxes 8a and 9d,
When the auxiliary windings are energized by simultaneously applying a trigger pulse to G' 7 and activating both triaxes 8a and 9d, currents in the same direction flow through the coils 2a to 2c, and this current flows through the coils 2d to 2f. A current flows in the opposite direction, and two magnetic poles are also formed by the auxiliary winding.

かくして主巻線によりできる磁極と、補助巻線
によつてできる磁極との間には位相角90゜の差が
あり、補助巻線にはコンデンサ10を介して進相
角90゜の電流が流れているので、主巻線と補助巻
線の2巻線によつて形成される磁界の合成は、当
然回転磁界となり、これによつて回転子が回動さ
れる。
Thus, there is a phase angle difference of 90° between the magnetic pole formed by the main winding and the magnetic pole formed by the auxiliary winding, and a current with an advanced phase angle of 90° flows through the auxiliary winding via the capacitor 10. Therefore, the combination of the magnetic fields formed by the two windings, the main winding and the auxiliary winding, naturally becomes a rotating magnetic field, which causes the rotor to rotate.

主巻線側のトライアツクを、6a,7dから6
b,7e、さらに6c,7f…6f,7cからま
た6a,7dと順次点弧してゆき、同時に補助巻
線側のトライアツクを、8a,9dから8b,9
e、さらに8c,9f…8f,9cからまた8
a,9dと順次点弧してゆくと、主巻線・補助巻
線に供給される電流の位相差によつて形成される
回転磁界は、さらに点弧して行く方向に回動され
ることになる。
Connect the main winding side triax from 6a, 7d to 6
b, 7e, then 6c, 7f... 6f, 7c, then 6a, 7d, and at the same time, the auxiliary winding side tri-attack is activated from 8a, 9d to 8b, 9.
e, then 8c, 9f... 8f, 9c again 8
When ignition is performed in sequence from a to 9d, the rotating magnetic field formed by the phase difference between the currents supplied to the main winding and the auxiliary winding is further rotated in the direction of ignition. become.

すなわち、点弧してゆく方向を回転磁界と同じ
方向にすると、誘導電動機固有の同期回転速度
に、点弧してゆく速度が加算された回転速度とな
る。
That is, if the direction of ignition is the same as the rotating magnetic field, the rotational speed will be the sum of the synchronous rotational speed inherent to the induction motor and the ignition speed.

反対方向に点弧してゆくと、当然点弧してゆく
速度だけ減算された回転速度となる。
When firing in the opposite direction, the rotational speed is naturally subtracted by the firing speed.

したがつて、順次点弧するための速度ならびに
方向を変えることによつて電動機回転子の速度を
増減させることが可能となる。
It is therefore possible to increase or decrease the speed of the motor rotor by changing the speed as well as the direction for sequential firing.

以上の作動例を一般的な作動条件としてまとめ
ると下記の通りである。
The above operation examples can be summarized as general operation conditions as follows.

主巻線側ループ状閉回路のうちで極数に対応し
た等分に配列されたコイル1a,1dを一群とし
て選択し、その巻き始め、巻き終り直結部3a,
3dに交流電源5の両極が交番的に導通される如
く、対応するトライアツク6a,7dにトリガー
パルスを加える一方、同時に、補助巻線側ループ
状閉回路のうちで極数に対応した等分に配列さ
れ、かつ選択された前記コイル1a,1dに対し
90゜の位相角度関係となるコイル2a,2dを一
群として選択して、その巻き始め、巻き終り直結
部4a,4dに、交流電源5の両極が交番的に導
通される如く、対応するトライアツク8a,9d
にトリガーパルスを加えながら、このトリガーパ
ルスを電動機回転子の回転方向に順じた方向ある
いは逆した方向の隣り合うコイル群に対応するト
ライアツクに対して順序的かつパルス速度の可変
的にステツピングさせるものである。
The coils 1a and 1d equally arranged in accordance with the number of poles are selected as a group in the loop-shaped closed circuit on the main winding side, and the winding start, winding end direct connection parts 3a,
3d, so that both poles of the AC power supply 5 are alternately conducted, a trigger pulse is applied to the corresponding triaxes 6a and 7d, and at the same time, a trigger pulse is applied equally to the auxiliary winding side loop-shaped closed circuit corresponding to the number of poles. For the arranged and selected coils 1a and 1d
The coils 2a and 2d having a phase angle relationship of 90° are selected as a group, and the corresponding triaxes 8a are connected to the winding start and winding end direct connection portions 4a and 4d so that both poles of the AC power source 5 are alternately electrically connected. ,9d
While applying a trigger pulse to the motor rotor, the trigger pulse is stepped sequentially and at variable pulse speeds to triacs corresponding to adjacent coil groups in the direction of rotation of the motor rotor or in the opposite direction. It is.

しかして、トライアツクの点弧を順序的に回し
てゆくには、第3図々示の如く、要求される回転
数に見合つた周波数、すなわち、f=|PN/120−f0 |但し、P;極数、N;要求回転数、f0;交流電
源の周波数、で発振できるようになつている発振
器13から発振されたパルスによつて、ステツピ
ング回路12を駆動させ、1パルス毎に各ゲート
回路11−6a〜11−9fに順次接続してゆくよう
にすればよい。
Therefore, in order to sequentially turn the firing of the triax, as shown in Fig. 3, the frequency corresponding to the required rotation speed, that is, f = | PN / 120 - f 0 | However, P ; Number of poles, N; Required rotational speed, f 0 ; The stepping circuit 12 is driven by pulses oscillated from the oscillator 13, which is capable of oscillating at the frequency of the AC power supply, and each gate is The circuits 11-6a to 11-9f may be connected sequentially.

このステツピングの方向を1−2−3−4−5
−6−1(増速方向)に移すことも、また1−6
−5−4−3−2−1(減速方向)に移すことも
可能なようにステツピング回路12を構成してい
る。
The direction of this stepping is 1-2-3-4-5
-6-1 (speed increase direction) can also be shifted to 1-6
-5-4-3-2-1 (deceleration direction) is also possible.

なおステツピング回路12の1つの端子には4
つのゲート回路すなわち、主巻線のうちの選択し
た2つのコイルおよび補助巻線のうちの選択した
2つのコイルの4コイルに対応したトライアツク
に関連するゲート回路の夫々の端子が同時に接続
され、ゲート回路11−6a〜11−9fの反対
側の端子は全て共通として、一括して端子T0
接続される。
Note that one terminal of the stepping circuit 12 has 4
The respective terminals of the gate circuits associated with the triax corresponding to four gate circuits, that is, two selected coils of the main winding and two selected coils of the auxiliary winding, are connected simultaneously, and the gate circuits are connected at the same time. The opposite terminals of the circuits 11-6a to 11-9f are all connected in common to the terminal T0 .

一方、ゲート回路11−6a〜11−9fはス
テツピング回路12および各トライアツクの各ゲ
ート間の電位が全て異るので、互いに絶縁する必
要があり、従つて第2図の如く、フオトカプラー
14を使用している。
On the other hand, since the gate circuits 11-6a to 11-9f have different potentials between the stepping circuit 12 and the respective gates of each triac, they must be insulated from each other. Therefore, a photocoupler 14 is used as shown in FIG. are doing.

第1図々示回路中に設けてなる各コンデンサ
C1…はトライアツクの点弧が隣のものに転移し
たときに、そのときまで電流が流れていたトライ
アツクを強制的に消弧しなければならないので、
そのための強制転流用に使用されるコンデンサで
ある。
Each capacitor provided in the circuit shown in Figure 1
In C1 ..., when the firing of a triax is transferred to the next one, the triax through which current was flowing up to that point must be forcibly extinguished, so
This is a capacitor used for forced commutation.

しかして、可変速の指令を発信する要素である
前記可変周波数発振器13は第4図に構造を概要
示しているように、NAND回路14−1,14−
,14−3と、スイツチング素子15−1,15
2…15−oと、時定数コンデンサC1と、前記ス
イツチング素子15−1,15−2…15−o
夫々接続してなる周波数設定用の各抵抗R1,R2
…Roとから構成されていて、次の如く多段階に
周波数を切換発振することが可能な構造となつて
いる。
The variable frequency oscillator 13, which is an element that transmits a variable speed command, is connected to NAND circuits 14-1 and 14- as shown in FIG.
2 , 14-3 , and switching elements 15-1 , 15
-2 ...15- o , time constant capacitor C1 , and frequency setting resistors R1 , R2 , connected to the switching elements 15-1 , 15-2 ...15- o , respectively.
... Ro , and has a structure that allows frequency switching and oscillation in multiple stages as shown below.

すなわち、NAND回路14−1〜14−3
入・出力間電位差でコンデンサC1、抵抗R1〜Ro
のいずれか1つを通つて電流が流れ、コンデンサ
C1への充電が進み電圧が減少する。
That is, due to the potential difference between the input and output of the NAND circuits 14-1 to 14-3 , the capacitor C 1 and the resistors R 1 to R o
Current flows through one of the capacitors
Charging of C1 progresses and the voltage decreases.

そうなると、前記抵抗の両端電圧も下がり、第
1番目のNAND回路14−1が反転する。
When this happens, the voltage across the resistor also decreases, and the first NAND circuit 14-1 is inverted.

この動作の繰返しが続けられて発振することと
なる。
This operation continues to be repeated, resulting in oscillation.

従つて、この繰返しの周期は、コンデンサC1
への充電速度、つまり充電電流を変化させ得る抵
抗値を変えることにより変化できるものであつ
て、抵抗値が大きい程、周期が長くなるので発振
周波数が低くなり、逆に抵抗値が小さい程、発振
周波数は高くなる。
Therefore, the period of this repetition is the capacitor C 1
It can be changed by changing the resistance value that can change the charging speed, that is, the charging current.The larger the resistance value, the longer the period and the lower the oscillation frequency.Conversely, the smaller the resistance value, the lower the oscillation frequency. The oscillation frequency becomes higher.

そこで周波数設定用の抵抗として、あらかじめ
抵抗値が夫々異なる数種類の抵抗R1〜Roをスイ
ツチング素子15−1〜15−oを介して並列的に
接続し、指令信号によつて抵抗値が大きい方から
順に小さい方に切換えてゆくか逆に小さい方から
順に大きい方に切換えてゆくようにするものであ
る。
Therefore, as frequency setting resistors, several types of resistors R 1 to R o with different resistance values are connected in parallel via switching elements 15-1 to 15- o , and the resistance value is increased depending on the command signal. The switching is performed from the smallest to the largest, or conversely from the smallest to the largest.

かくして前者の場合は出力発振周波数が逓増側
の段階的に変化し、後者の場合は逓減側の段階的
に変化することとなる。
Thus, in the former case, the output oscillation frequency changes stepwise on the increasing side, and in the latter case, it changes stepwise on the decreasing side.

この場合、対象となる誘導電動機に対し急激な
速度低下をもたらす速度範囲を避けるように前記
抵抗R1〜Roの抵抗値を選定する。
In this case, the resistance values of the resistors R 1 to R o are selected so as to avoid a speed range that causes a sudden speed reduction in the target induction motor.

例えば速度制御対象の単相誘導電動機が空気調
和機における圧縮機用駆動源であるとすると、室
温を検知イして、室温と設定温度との差に応じた
数種の信号に変換ロした後、前記温度差が大きい
ときには抵抗値が小さい方の抵抗R1をつないで
前記電動機を高速で回転させ、温度差に応じて順
次抵抗値を大きい方に切換えて回転数を低下させ
てゆき、一方、負荷が大で温度差が大きくなるよ
うであれば抵抗値を順次小さい抵抗に切替えてゆ
くようにすればよい。
For example, if a single-phase induction motor whose speed is being controlled is the drive source for a compressor in an air conditioner, it detects the room temperature and converts it into several types of signals depending on the difference between the room temperature and the set temperature. When the temperature difference is large, the electric motor is rotated at high speed by connecting the resistor R1 with the smaller resistance value, and the rotational speed is decreased by sequentially switching the resistance value to the larger one according to the temperature difference. If the load is large and the temperature difference becomes large, the resistance value may be gradually changed to smaller resistance values.

このようにして逓増的あるいは逓減的な発振周
波数の段階制御を行なわせることによつて前述す
る如き速度急低下現象を無くすることが可能であ
る。
By performing stepwise control of the oscillation frequency in an increasing or decreasing manner in this manner, it is possible to eliminate the sudden speed drop phenomenon described above.

以上述べた実施例は単相交流誘導電動機である
がこの他に三相交流誘導電動機の場合にも同様な
手段で段階的な変速が可能であるが、三相の場合
は、例えば固定子巻線を星形結線にするととも
に、各巻線から中性点に至る配線中に双方向制御
整流素子を夫々介挿して、ステツピング回路12
によりターンオンの方向及び周期を変えるように
すればよくて、かかる例も当然本考案に含まれる
ものである。
The embodiment described above is a single-phase AC induction motor, but in addition to this, a three-phase AC induction motor can also be used to change the speed in stages using similar means. The stepping circuit 12 is constructed by connecting the wires in a star pattern and inserting bidirectional control rectifying elements in the wiring from each winding to the neutral point.
The direction and period of turn-on may be changed depending on the situation, and such an example is naturally included in the present invention.

本考案は以上の説明によつて明らかなように、
交流誘導電動機の固定子巻線に対して順番に通電
してゆくターンオンの方向に回転子と同方向ある
いは逆方向とすると共に、ターンオンの周期を変
えることで変速可能となしたものであつて、構造
は簡単であり、制御系も単純であるため低コスト
におさめることが可能である。
As is clear from the above explanation, the present invention has the following features:
The stator windings of an AC induction motor are sequentially energized, and the turn-on direction is the same as or opposite to the rotor, and the speed can be changed by changing the turn-on period, Since the structure is simple and the control system is simple, costs can be kept low.

さらに、順次通電する速度を決定する周波数発
振器13の発振周波数を連続可変でなく、交流誘
導電動機に対し急激な速度低下をもたらす回転数
域を回避して多段的な段階変化に制御するように
しているので、ある発振周波数のところで速度が
急激に低下する如き連続可変方式が有する欠点を
解消して、速度制御の確実さによる信頼性の向上
を果すことが可能である。
Furthermore, the oscillation frequency of the frequency oscillator 13, which determines the speed of energization, is not continuously variable, but is controlled in multi-step changes to avoid the rotation speed range that causes a sudden speed reduction in the AC induction motor. Therefore, it is possible to eliminate the drawbacks of the continuously variable system, such as the speed suddenly decreasing at a certain oscillation frequency, and improve reliability due to the certainty of speed control.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案の1例に係る展開回路図、第2
図及び第3図は同じく変速制御系における点弧装
置のゲート回路図及びステツピング回路図、第4
図は第3図における可変周波数発振器の略示回路
図、第5図は交流誘導電動機の速度制御特性線図
である。 1a,2a……固定子巻線、6a,7a……双
方向制御整流素子、12……ステツピング回路、
13……可変周波数発信器。
Figure 1 is an expanded circuit diagram of one example of the present invention, Figure 2 is a developed circuit diagram of one example of the present invention;
Figure 3 and Figure 3 are the gate circuit diagram and stepping circuit diagram of the ignition device in the speed change control system, and Figure 4.
This figure is a schematic circuit diagram of the variable frequency oscillator in FIG. 3, and FIG. 5 is a speed control characteristic diagram of the AC induction motor. 1a, 2a... stator winding, 6a, 7a... bidirectional control rectifier, 12... stepping circuit,
13...Variable frequency oscillator.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 電源相数と極数との積の整数倍の固定子巻線1
a,2a…を固定子に持つ交流誘導電動機と、こ
の交流誘導電動機の前記各固定子巻線1a,2a
…の巻線端を電源接続端子に接続する各配線中に
夫々介設した双方向制御整流素子6a,7a…
と、可変周波数発振器13により駆動されて前記
各双方向制御整流素子6a,7a…のゲート端子
にトリガ出力を順番に発してゆき、この順番に発
してゆくターンオンの方向を前記交流誘導電動機
の回転子の回転方向に順ぜしめあるいは逆せし
め、かつターンオンの周期を速くすることで定格
回転数以上あるいは定格回転数以下に前記回転子
を回転せしめるステツピング回路12とからなつ
ており、前記可変周波数発振器13を電源周波数
以下の周波数範囲で、かつ、前記誘導電動機に急
激な速度低下をもたらさない値の異なる複数の周
波数に切換発振可能な多段階周波数発振器に形成
してなることを特徴とする可変速交流誘導電動
機。
Stator winding 1 with an integral multiple of the product of the number of power supply phases and the number of poles
a, 2a... as a stator, and each of the stator windings 1a, 2a of this AC induction motor.
Bidirectional control rectifying elements 6a, 7a... are respectively interposed in each wiring connecting the winding ends of... to the power supply connection terminals.
Then, a trigger output is sequentially generated by the variable frequency oscillator 13 to the gate terminal of each of the two-way control rectifying elements 6a, 7a, etc., and the turn-on direction generated in this order is determined by the rotation of the AC induction motor. the variable frequency oscillator; 13 is formed into a multi-stage frequency oscillator capable of switching and oscillating at a plurality of frequencies with different values within a frequency range below the power supply frequency and which do not cause a sudden speed reduction in the induction motor. AC induction motor.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5184023A (en) * 1975-01-20 1976-07-23 Daikin Ind Ltd

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JPS5184023A (en) * 1975-01-20 1976-07-23 Daikin Ind Ltd

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