JPH04285878A - リニア誘導モータの特性算定方式 - Google Patents
リニア誘導モータの特性算定方式Info
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- JPH04285878A JPH04285878A JP3048528A JP4852891A JPH04285878A JP H04285878 A JPH04285878 A JP H04285878A JP 3048528 A JP3048528 A JP 3048528A JP 4852891 A JP4852891 A JP 4852891A JP H04285878 A JPH04285878 A JP H04285878A
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- Japan
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- primary
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- induction motor
- linear induction
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- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 16
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 description 2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リニア誘導モータの特
性算定方式に関する。
性算定方式に関する。
【0002】
【従来の技術】リニア誘導モータの等価回路は、回転形
の誘導電動機と同様に扱うことができる。誘導電動機の
等価回路は、例えば図6に示すT型等価回路で表される
。
の誘導電動機と同様に扱うことができる。誘導電動機の
等価回路は、例えば図6に示すT型等価回路で表される
。
【0003】この等価回路から誘導機の諸特性を算定を
必要とするには、等価回路の定数値を決定することを必
要とし、例えば規格JEC−37では抵抗測定と無負荷
試験及び拘束試験を行うことで各定数値を求める。
必要とするには、等価回路の定数値を決定することを必
要とし、例えば規格JEC−37では抵抗測定と無負荷
試験及び拘束試験を行うことで各定数値を求める。
【0004】このうち、抵抗測定は一次巻線端子間抵抗
r1を測定して基準巻線温度への換算をし、無負荷試験
は定格電圧・定格周波数で無負荷運転したときの一次電
圧V1,一次電流I1,一次入力Wを測定し、拘束試験
は回転子を拘束した状態で定格周波数かつ低い電圧を加
え、全負荷電流での一次電圧V1,一次電流I1,一次
入力Wを測定する。
r1を測定して基準巻線温度への換算をし、無負荷試験
は定格電圧・定格周波数で無負荷運転したときの一次電
圧V1,一次電流I1,一次入力Wを測定し、拘束試験
は回転子を拘束した状態で定格周波数かつ低い電圧を加
え、全負荷電流での一次電圧V1,一次電流I1,一次
入力Wを測定する。
【0005】上述のような回転形誘導機の試験方法をリ
ニア誘導モータに利用しようとするとき、リニア誘導モ
ータは回転機と異なり直線運動をするため無負荷試験を
実施できない。そこで、リニア誘導モータの無負荷試験
装置として、図7に示すような試験機が用意される。巻
線とヨークから成る一次側固定子1には無負荷試験の電
圧・周波数が供給され、二次側回転円板2は支持板3と
軸4が軸受5によって回転自在に保持され、回転円板2
の軸4に結合される負荷吸収装置6及び回転計7はモー
タの動推力測定時や速度特性測定に利用される。
ニア誘導モータに利用しようとするとき、リニア誘導モ
ータは回転機と異なり直線運動をするため無負荷試験を
実施できない。そこで、リニア誘導モータの無負荷試験
装置として、図7に示すような試験機が用意される。巻
線とヨークから成る一次側固定子1には無負荷試験の電
圧・周波数が供給され、二次側回転円板2は支持板3と
軸4が軸受5によって回転自在に保持され、回転円板2
の軸4に結合される負荷吸収装置6及び回転計7はモー
タの動推力測定時や速度特性測定に利用される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の特性算定方式は
回転形誘導機のそれと同様に無負荷試験や拘束試験によ
って等価回路の諸定数が算定される。このため、無負荷
試験には大掛かりな試験機を必要とする問題があった。
回転形誘導機のそれと同様に無負荷試験や拘束試験によ
って等価回路の諸定数が算定される。このため、無負荷
試験には大掛かりな試験機を必要とする問題があった。
【0007】また、拘束試験には回転子を拘束すること
で行われるが、リニア誘導モータはエアギャップと二次
導体厚さの和が等価エアギャップとなるため回転形の誘
導機に較べて等価エアギャップが大きくなる。さらに、
低速機では運転周波数も低い。これらのことから、リニ
ア誘導モータは励磁リアクタンスxmが小さく、拘束試
験時の電流に励磁電流が多く含まれ、正確な試験ができ
ない問題があった。
で行われるが、リニア誘導モータはエアギャップと二次
導体厚さの和が等価エアギャップとなるため回転形の誘
導機に較べて等価エアギャップが大きくなる。さらに、
低速機では運転周波数も低い。これらのことから、リニ
ア誘導モータは励磁リアクタンスxmが小さく、拘束試
験時の電流に励磁電流が多く含まれ、正確な試験ができ
ない問題があった。
【0008】本発明の目的は、抵抗測定と拘束試験のみ
による特性算定になり、しかも正確な特性算定になる特
性算定方式を提供することにある。
による特性算定になり、しかも正確な特性算定になる特
性算定方式を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、リニア誘導モータの一次抵抗を測定する
抵抗測定手段と、前記モータの拘束試験によって基準周
波数f1及び任意周波数f2における一次電流Is1と
一次電圧VS1及び入力Ws1を夫々測定する拘束試験
手段とを備え、前記モータの一次漏れリアクタンスx1
を二次漏れリアクタンスx2に含めた漏れリアクタンス
X2とする誘導機のT型等価回路と前記両手段による測
定結果から、二次抵抗r2及び漏れリアクタンスX2を
周波数f1,f2について求め、前記抵抗r2とリアク
タンスX2の比及び周波数f1,f2の比αから励磁リ
アクタンスXmを求め、これら定数から前記モータの特
性を算定することを特徴とする。
決を図るため、リニア誘導モータの一次抵抗を測定する
抵抗測定手段と、前記モータの拘束試験によって基準周
波数f1及び任意周波数f2における一次電流Is1と
一次電圧VS1及び入力Ws1を夫々測定する拘束試験
手段とを備え、前記モータの一次漏れリアクタンスx1
を二次漏れリアクタンスx2に含めた漏れリアクタンス
X2とする誘導機のT型等価回路と前記両手段による測
定結果から、二次抵抗r2及び漏れリアクタンスX2を
周波数f1,f2について求め、前記抵抗r2とリアク
タンスX2の比及び周波数f1,f2の比αから励磁リ
アクタンスXmを求め、これら定数から前記モータの特
性を算定することを特徴とする。
【0010】
【作用】上記方式になる本発明によれば、リニア誘導モ
ータの等価回路に一定漏れリアクタンスを除いた図1の
T型等価回路とすることで該等価回路の各定数を一次抵
抗測定及び拘束試験のみから求められるようにする。
ータの等価回路に一定漏れリアクタンスを除いた図1の
T型等価回路とすることで該等価回路の各定数を一次抵
抗測定及び拘束試験のみから求められるようにする。
【0011】
【実施例】図1は本発明方式による特性算定のためのリ
ニア誘導モータの等価回路図である。同図は図6におけ
る一次漏れリアクタンスx1を消去したもので、一次漏
れリアクタンスと二次漏れリアクタンスの分離を不要に
する。この等価回路の導入は、例えば電気学会論文集、
Vo1.87−1、NO940、173頁乃至180頁
、「誘導機の特性算定のための定数決定法」に記載され
ている。
ニア誘導モータの等価回路図である。同図は図6におけ
る一次漏れリアクタンスx1を消去したもので、一次漏
れリアクタンスと二次漏れリアクタンスの分離を不要に
する。この等価回路の導入は、例えば電気学会論文集、
Vo1.87−1、NO940、173頁乃至180頁
、「誘導機の特性算定のための定数決定法」に記載され
ている。
【0012】図1の等価回路の定数決定は、図2に示す
円筒型リニア誘導モータの試験装置による拘束試験と一
次抵抗測定によってなされる。図2において、二次側固
定子導体11と一次側可動子12からなるリニア誘導モ
ータに対し、導体11に取り付けたストッパー13は推
力検出手段としてのロードセル14を介在させて可動子
12の摺動を拘束し、このロードセル14で拘束状態で
の可動子12の推力が計測される。
円筒型リニア誘導モータの試験装置による拘束試験と一
次抵抗測定によってなされる。図2において、二次側固
定子導体11と一次側可動子12からなるリニア誘導モ
ータに対し、導体11に取り付けたストッパー13は推
力検出手段としてのロードセル14を介在させて可動子
12の摺動を拘束し、このロードセル14で拘束状態で
の可動子12の推力が計測される。
【0013】一次側可動子12の巻線12Aには可変周
波数電源としての3相インバータ15から制御された電
圧・周波数の3相電流が供給される。この電流値は電流
測定器16で一次電流として計測され、また、電圧測定
器17で一次電圧が計測され、さらに電力測定器18で
入力電力が計測される。
波数電源としての3相インバータ15から制御された電
圧・周波数の3相電流が供給される。この電流値は電流
測定器16で一次電流として計測され、また、電圧測定
器17で一次電圧が計測され、さらに電力測定器18で
入力電力が計測される。
【0014】以下、図1の等価回路に基づいたリニア誘
導モータの定数決定方法を詳細に説明する。
導モータの定数決定方法を詳細に説明する。
【0015】図2に示す試験装置による拘束試験時には
、図1の等価回路ですべりSが1になるため、図3に示
す回路になり、拘束試験時の励磁リアクタンスXmの取
り扱いを容易にする。まず、図2に示す試験装置で基準
周波数f1での拘束試験を行い、図3に示す一次電流I
s1、一次電圧Vs1、入力Ws1及び推力Tsを測定
する。なお、推力Tsを測定する理由は鉄損Wmを分離
するためであり、概算的には省略することができる。ま
た、拘束試験終了後、巻線抵抗(一次抵抗)r1を測定
する。
、図1の等価回路ですべりSが1になるため、図3に示
す回路になり、拘束試験時の励磁リアクタンスXmの取
り扱いを容易にする。まず、図2に示す試験装置で基準
周波数f1での拘束試験を行い、図3に示す一次電流I
s1、一次電圧Vs1、入力Ws1及び推力Tsを測定
する。なお、推力Tsを測定する理由は鉄損Wmを分離
するためであり、概算的には省略することができる。ま
た、拘束試験終了後、巻線抵抗(一次抵抗)r1を測定
する。
【0016】以上の測定結果より、以下の計算手順に従
って励磁リアクタンスXmを含む二次側のインピーダン
ス(Rs2+jXs2)を求める。
って励磁リアクタンスXmを含む二次側のインピーダン
ス(Rs2+jXs2)を求める。
【0017】
【数1】
【0018】但し、Rs1:端子からみた全抵抗Xs1
:端子からみた全リアクタンス Ws1:端子からみた入力 Vs1:端子電圧 P2 :二次入力 Vo :同期速度 Wm :鉄損 Rm :鉄損抵抗 Rs2:端子a、bからみた抵抗 Xs2:端子a、bからみたリアクタンス上記二次側の
インピーダンスを用い、図3の等価回路に基づいた二次
側のインピーダンスの式から二次抵抗r2及び漏れリア
クタンスX2を求める。
:端子からみた全リアクタンス Ws1:端子からみた入力 Vs1:端子電圧 P2 :二次入力 Vo :同期速度 Wm :鉄損 Rm :鉄損抵抗 Rs2:端子a、bからみた抵抗 Xs2:端子a、bからみたリアクタンス上記二次側の
インピーダンスを用い、図3の等価回路に基づいた二次
側のインピーダンスの式から二次抵抗r2及び漏れリア
クタンスX2を求める。
【0019】
r2=Rs2Xm2/(Xm2−2XmXs2+Z
s22) …(1) X2=Xm(Xs2
Xm−Zs22)/(Xm2−2XmXs2+Zs22
) …(2)但し、Zs22=Rs22+Xs2
2 さらに、(1),(2)式より次の(3)式を得る。
s22) …(1) X2=Xm(Xs2
Xm−Zs22)/(Xm2−2XmXs2+Zs22
) …(2)但し、Zs22=Rs22+Xs2
2 さらに、(1),(2)式より次の(3)式を得る。
【0020】
(X2/r2)=(Xs2Xm−Zs22)/(R
s2Xm) …(3)次に、任意の周波数f
2における図2の拘束試験を行い、前記基準周波数f1
での拘束試験とその計測値からの計算手順と同様にして
二次抵抗r2′及び漏れリアクタンスX2′を求める。 以後f2での計算値には′を付加して示す。
s2Xm) …(3)次に、任意の周波数f
2における図2の拘束試験を行い、前記基準周波数f1
での拘束試験とその計測値からの計算手順と同様にして
二次抵抗r2′及び漏れリアクタンスX2′を求める。 以後f2での計算値には′を付加して示す。
【0021】以上の結果より、仮に等価回路の抵抗r1
,Rm等及びリアクタンスXm等が周波数の影響を受け
ずに一定であるものとすれば、前記(3)式からα=f
1/f2として (X2/r2)=α(X2′/r2′)即ち、 (Xs2Xm−Zs22)/(Rs2Xm) =
α(Xs2′(Xm/α)−Zs2′2)/(Rs2′
(Xm/α))…(4)が成立する。従って、(4)式
より励磁リアクタンスXmについて解けば次の(5)式
となる。また、(5)式を(1),(2)式に代入すれ
ばr2、X2が求められる。
,Rm等及びリアクタンスXm等が周波数の影響を受け
ずに一定であるものとすれば、前記(3)式からα=f
1/f2として (X2/r2)=α(X2′/r2′)即ち、 (Xs2Xm−Zs22)/(Rs2Xm) =
α(Xs2′(Xm/α)−Zs2′2)/(Rs2′
(Xm/α))…(4)が成立する。従って、(4)式
より励磁リアクタンスXmについて解けば次の(5)式
となる。また、(5)式を(1),(2)式に代入すれ
ばr2、X2が求められる。
【0022】
【数2】
【0023】以上までのことから、拘束試験によって図
1のリアクタンスX2と二次抵抗r2と励磁リアクタン
スXm及び鉄損抵抗Rmを求めることができ、一次抵抗
r1の測定と合わせて等価回路の全定数を算定できるこ
とになる。そして、任意周波数fについての定数算定を
行い、基準周波数に換算すればすべりSに対する各定数
が得られる。
1のリアクタンスX2と二次抵抗r2と励磁リアクタン
スXm及び鉄損抵抗Rmを求めることができ、一次抵抗
r1の測定と合わせて等価回路の全定数を算定できるこ
とになる。そして、任意周波数fについての定数算定を
行い、基準周波数に換算すればすべりSに対する各定数
が得られる。
【0024】ここで、リニア誘導モータの二次定数は一
般に周波数によって変化するため、(5)式による励磁
リアクタンスXmを一義的に決定することはできない。 図4は6Hzを基準周波数f1にとり、周波数fを1〜
11Hzに渡って拘束試験を行い、(5)式によって励
磁リアクタンスXmを夫々求めた場合の特性図を示す。
般に周波数によって変化するため、(5)式による励磁
リアクタンスXmを一義的に決定することはできない。 図4は6Hzを基準周波数f1にとり、周波数fを1〜
11Hzに渡って拘束試験を行い、(5)式によって励
磁リアクタンスXmを夫々求めた場合の特性図を示す。
【0025】同図より明らかなように、励磁リアクタン
スXmは周波数fによって大きく変わるが、試験周波数
f2をf1とすれば真値に使いXmを得ることができる
。 具体的には、図4に示すように個々の周波数でのXmを
求め、このプロットを通る曲線を引き、周波数f2にお
ける励磁リアクタンスXm′を該曲線に従って換算すれ
ば良いことになる。
スXmは周波数fによって大きく変わるが、試験周波数
f2をf1とすれば真値に使いXmを得ることができる
。 具体的には、図4に示すように個々の周波数でのXmを
求め、このプロットを通る曲線を引き、周波数f2にお
ける励磁リアクタンスXm′を該曲線に従って換算すれ
ば良いことになる。
【0026】次に、リニア誘導モータの特性は、前述ま
での試験に基づく定数算定結果及び入力条件(図1の電
流,電圧)から以下のように求められる。
での試験に基づく定数算定結果及び入力条件(図1の電
流,電圧)から以下のように求められる。
【0027】
一次力率Pf=(有効電流I1)/I1×100%一次
入力P1= (3)1/2V1I1Pf二次入力P2=
3(I2)2r2/S 出力 Pout=(1−S)P2 鉄損Wm=3(Ife)2Rm 推力T=P2/vo 効率η=(Pout/P1)×100%図5は本実施例
に基づいた定数算定とこれによる特性算定例を実測値(
細線)と併せて示し、実用的な特性算定法として十分な
結果を得ることができた。
入力P1= (3)1/2V1I1Pf二次入力P2=
3(I2)2r2/S 出力 Pout=(1−S)P2 鉄損Wm=3(Ife)2Rm 推力T=P2/vo 効率η=(Pout/P1)×100%図5は本実施例
に基づいた定数算定とこれによる特性算定例を実測値(
細線)と併せて示し、実用的な特性算定法として十分な
結果を得ることができた。
【0028】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、リニア
誘導モータの等価回路として誘導機のT型等価回路のう
ちの一次漏れリアクタンスを二次側に含めた等価回路と
し、拘束試験によって等価回路の漏れリアクタンスと二
次抵抗及び励磁リアクタンスを求め、さらには特性算定
を行うようにしたため、従来の特性算定に必要とする無
負荷試験を不要にしてその試験装置を不要にする。また
、励磁リアクタンスの算定に拘束試験周波数を変えた測
定結果から基準周波数に換算した値を求めれば正確な特
性算定になる。
誘導モータの等価回路として誘導機のT型等価回路のう
ちの一次漏れリアクタンスを二次側に含めた等価回路と
し、拘束試験によって等価回路の漏れリアクタンスと二
次抵抗及び励磁リアクタンスを求め、さらには特性算定
を行うようにしたため、従来の特性算定に必要とする無
負荷試験を不要にしてその試験装置を不要にする。また
、励磁リアクタンスの算定に拘束試験周波数を変えた測
定結果から基準周波数に換算した値を求めれば正確な特
性算定になる。
【0029】なお、試験装置としては図8に示す平板型
リニア誘導モータの試験装置に適用して同等の試験がで
きる。同図中、二次側固定子導体19に対向して一次側
可動子20はガイド21によって摺動自在にされ、巻線
20Aに駆動電流が供給され、ロードセル22による拘
束がなされる。
リニア誘導モータの試験装置に適用して同等の試験がで
きる。同図中、二次側固定子導体19に対向して一次側
可動子20はガイド21によって摺動自在にされ、巻線
20Aに駆動電流が供給され、ロードセル22による拘
束がなされる。
【図1】本発明に係る特性算定のための等価回路図。
【図2】実施例の試験装置構成図。
【図3】拘束試験時の等価回路図。
【図4】周波数−励磁リアクタンス特性図。
【図5】本発明による特性算定例の図。
【図6】誘導電動機の等価回路図。
【図7】従来の無負荷試験機の構成図。
【図8】他の実施例の試験装置構成図。
11,19…二次側固定子導体
12,20…一次側可動子
14,22…ロードセル
15…インバータ
Claims (3)
- 【請求項1】 リニア誘導モータの一次抵抗を測定す
る抵抗測定手段と、前記モータの拘束試験によって基準
周波数f1及び任意周波数f2における一次電流Is1
と一次電圧VS1及び入力Ws1を夫々測定する拘束試
験手段とを備え、前記モータの一次漏れリアクタンスx
1を二次漏れリアクタンスx2に含めた漏れリアクタン
スX2とする誘導機のT型等価回路と前記両手段による
測定結果から二次抵抗r2及び漏れリアクタンスX2を
周波数f1,f2について求め、前記抵抗r2とリアク
タンスX2の比及び周波数f1,f2の比αから励磁リ
アクタンスXmを求め、これら定数から前記モータの特
性を算定することを特徴とするリニア誘導モータの特性
算定方式。 - 【請求項2】 前記励磁リアクタンスXmは前記周波
数f2を変えたときの定数を夫々求め、該複数の励磁リ
アクタンスXmから基準周波数f1での値を求めること
を特徴とするリニア誘導モータの特性算定方式。 - 【請求項3】 前記拘束試験に前記モータの可動子の
推力Tsを測定し、この推力から鉄損抵抗Rmを分離す
ることを特徴とするリニア誘導モータの特性算定方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3048528A JPH04285878A (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | リニア誘導モータの特性算定方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3048528A JPH04285878A (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | リニア誘導モータの特性算定方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04285878A true JPH04285878A (ja) | 1992-10-09 |
Family
ID=12805863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3048528A Pending JPH04285878A (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | リニア誘導モータの特性算定方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04285878A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6066934A (en) * | 1997-03-11 | 2000-05-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Induction motor controller |
JP2016504009A (ja) * | 2013-01-25 | 2016-02-08 | シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント カンパニー リミティド | 磁気アライメントシステム及び磁気アライメント方法 |
-
1991
- 1991-03-14 JP JP3048528A patent/JPH04285878A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6066934A (en) * | 1997-03-11 | 2000-05-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Induction motor controller |
EP0899864A4 (en) * | 1997-03-11 | 2002-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | ASYNCHRONOUS MOTOR CONTROL DEVICE |
JP2016504009A (ja) * | 2013-01-25 | 2016-02-08 | シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント カンパニー リミティド | 磁気アライメントシステム及び磁気アライメント方法 |
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