JPH0467790A - 巻線型誘導電動機の２次抵抗制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は巻線型誘導電動機の２次抵抗制御装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の装置として第７図に示すものがあった。

図において、１は遮断器、２は変流器、３は巻線型誘導
電動機（Ｗ　Ｉ　Ｍ）、４は巻線型誘導電動機３の２次
巻線に接続された２次抵抗器、５は２次抵抗器４の電極
を上げ下げする電極上下動モータ、６は電極上下動モー
タ５の回転方向や速度を制御するサイリスタコンバータ
、７は２次抵抗器４の電極位置を検出するリミットスイ
ッチ、１１は巻線型誘導電動機３の滑りＳを設定する滑
り設定器、１２は電流・電圧変換器、１５は滑り調整装
置である。ここで、変流器２と電流・電圧変換器１２と
を総称して１次電流変換手段５０と呼ぶ。

次に動作について説明する。巻線型誘導電動機の始動に
際しては、以下の始動制御を行う。あらかじめ２次抵抗
器４の抵抗値は最大に設定される。

そして、遮断器１が投入されて起動を開始すると、滑り
調整装置Ｉ５は、電流・電圧変換器１２の出力であるモ
ータ１次電流を見ながら、モータ１次電流の変動分△ｉ
がＯになるようにサイリスタコンバータ６に信号を発し
、電極を移動することによって２次抵抗を制御する。即
ぢ、モータ１次電流一定制御で起動を完了する。

その後、滑り調整装置１５は、予め滑りＳを設定した滑
り設定器１１の出力信号に基いてサイリスタコンバータ
６に制御指令を出力し、電極上下動モータ５の回転方向
、及び電極の移動速度を制御する。そして巻線型誘導電
動機３の２次抵抗器４が前記滑り設定器１１によって設
定された滑りＳに見合う抵抗値になるように電極位置を
移動すると、滑り調整装置１５は巻線型誘導電動機３の
トルクが一定になるように、つまり、１次電流が常に一
定になるように電極位置を制御する。

この動作は、下記の制御原理に基づいて行われる。巻線
型誘導電動機３のトルクＴは比例推移の原理より、 ただし、Ｓ：滑り ｒ：２次抵抗 従って、滑りＳが小さ（なった分だけ２次抵抗ｒを小さ
くしてｒ　／　Ｓを一定にして加速するとトルクＴが一
定、つまり電流一定で加速されることになる。この巻線
型誘導電動機３が備えた制御原理を利用して入力端子（
１次電流）を変流器２によって検出すると、これを電流
・電圧変換器１２を介して１次電流変換信号として受信
する。そして、該電流・電圧変換器１２から入力された
１次電流の減少した分だけ２次抵抗器４の電極位置を移
動するようにサイリスタコンバータ６に制御信号を出力
して上下動モータ５を制御する。このようにして、２次
抵抗ｒが引下げられるとこれに比例して滑りＳも小さく
なるように制御され結果としてトルク一定で加速制御さ
れることになる。なお、遮断器１がオフすると、滑り調
整装置１５は、電極を移動して２次抵抗値を最大にし、
次の起動に備える。また、２次抵抗器４として液体抵抗
器を用いた先行技術が実開昭６２−８１４９４号公報に
示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の巻線型誘導電動機の２次抵抗制御装置は、以上の
ように構成されているので、起動時の負荷状態と２次抵
抗ｒとは全（無関係に保たれているので、起動時には、
負荷情報が無いまま、常に定の１次電流を流す始動制御
を行う。よって無負荷時の起動などでは、それを知らず
に遮断器１を投入すると場合によっては電源側に電圧変
動を与えることがある等の課題があった。

また、トルク一定制御であるため運転中に負荷変動があ
ると、それに応じて１次電流が乱調して電源に悪影響を
与えることになる等の課題があった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、起動時の負荷状態により起動トルクを変え、
即ち、モータ１次電流を可変し電源側の電圧変動を最小
限に抑えることができる巻線型誘導電動機の２次抵抗制
御装置を得ることを目的とする。

また、始動制御の結果、使用したい回転速度に到達した
定常状態ではトルク一定制御から回転数一定制御に切替
え、起動過渡状態の電源側安定性確保から定常状態運転
時の回転数精度安定確保に切替えて速度制御する巻線型
誘導電動機の２次抵抗制御装置を得ることを目的とする
・ 〔課題を解決するための手段〕 請求項（１）記載の巻線型誘導電動機の２次抵抗制御装
置は、巻線型誘導電動機の２次巻線に２次抵抗器を設け
、その２次抵抗器の抵抗値を該巻線型誘導電動機の１次
電流変換手段の出力、及びその他の運転条件に基いて制
御するサイリスタコンバータとを有し、回転数を検出し
てレベル変換する回転数変換手段と、前記１次電流変換
手段と回転数変換手段及び巻線型誘導電動機の電源に接
続された遮断器のステータス情報とを入力信号とし、前
回停止時直前の前記１次電流及び回転数を記憶し、その
時の滑りと２次抵抗値とから再起動時の最適２次抵抗値
を算出し、その抵抗値に前記２次抵抗器の電極位置をセ
ットし、再起動時に該１次電流が一定値となるように２
次抵抗器を制御するコンピュータ制御部とをもって構成
したものである。

また、請求項（２）記載の巻線型誘導電動機の２次抵抗
制御装置は、巻線型誘導電動機の２次巻線に２次抵抗器
を設け、その２次抵抗器の抵抗値を該巻線型誘導電動機
の１次電流変換手段の出力、及びその他の運転条件に基
いて制御するサイリスタコンバータとを備え、回転数を
検出してレベル変換する回転数変換手段と、前記巻線型
誘導電動機の滑りを設定する滑り設定器と、前記１次電
流変換手段と回転数変換手段及び滑り設定器からの各情
報を入力信号とし、前記巻線型誘導電動機が所定の設定
回転数に達するまでの運転は１次電流一定制御を行い、
該設定回転数に達すると回転数一定制御に切替えて運転
制御するコンピュータ制御部とをもって構成したもので
ある。

〔作用〕

請求項（１）記載の発明におけるコンピュータ制御部は
、遮断器のステータス情報とモータ１次電流及びモータ
回転数とを取込み、前回起動時の停止直前の滑りの値か
ら再起動時の２次抵抗をセットし、モータ１次電流を見
てその変動分△ｉが零になるように、すなわち、モータ
１次電流が一定になるように制御して起動するので、電
源の電圧変動が抑えられる。

また、請求項（２）記載の発明におけるコンピュータ制
御部は、２次抵抗器の電極の位置を検出する代りにモー
タ軸に指速発電機を付けてモータ回転数を検出し、モー
タ１次電流とモータ回転数とを取込んで滑り設定器の信
号を基に加減速中はモータ１次電流が一定になるように
、また使用回転数に到達したら定常状態ではモータ回転
数が一定になるように２次抵抗を制御するので、定常状
態で安定した回転数が得られるようになる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の第１の実施例について説明する。図中
、第７図と同一の部分は同一の符号をもって図示した第
１図において、８はモータ軸に取り付けられた指速発電
機、１３は指速発電機８の信号を後述するコンピュータ
制御部１４に入力可能な信号レベルに変換する信号レベ
ル変換器、１４は遮断器１のステータス情報、モータ１
次電流■、モータ回転数Ｎを基に、最適な２次抵抗値と
なるようにサイリスタコンバータ６に制御信号を出力し
起動を行うコンピュータ制御部である。

ここで、指速発電機８と信号レベル変換器１３とを総称
して回転数変換手段６０と呼ぶ。

次に第３図のフローチャート及び第２図の回転数一定制
御図を参照して第１の実施例の動作について説明する。

まず、コンピュータ制御部１４のソフトウェアは以下の
処理を実行する。コンピュータ制御部１４は遮断器１の
ステータス状態と変流器２によって検出され電流・電圧
変換器１２から出力されたモータ１次電流及び指速発電
機８によって検出され信号レベル変換器１３の出力であ
るモータ回転数とをある時間周期で取込んで記憶してお
り（ステップ５ＴＩ−１）、前回起動の停止直前の滑り
から比例推移の原理に基いて次式の演算を行う。

：ｒ　ｏ　＋ｒ。

但し、 Ｓｏ　：前回起動の停止直前のスリップｒ０　；モータ
２次巻線の抵抗 ｒｌ　；２次抵抗器の初期起動抵抗値 次回起動に必要なトルクが出るように予め２次抵抗器４
に初期抵抗値をセットしておく。例えばコンベヤなどで
は前回起動の停止直前の負荷がそのまま積荷状態で残さ
れていることがあるので、次の起動時に必要な起動トル
クをその初期抵抗値をセットすることによって与える。

そして、遮断器１がＯＮすれば（ステップ５ＴＩ−２）
、第２図に示すようにモータ１次電流を見てその変動分
△ｉが零になるように、即ち、モータ１次電流が一定に
なるように２次抵抗を制御する（ステップ５ＴＩ−３，
５ＴＩ−４）。そして、ある時間周期でモータ１次電流
とモータ回動数とを取込んで記憶しくステップ５ＴＩ−
５）、以下、上記と同じ制御動作を（り返す（ステップ
５ＴＩ−６〜５Ｔｌ−８）　　。

次にこの発明の第２の実施例を図について説明する。図
中、第７図と同一の部分は同一の符号をもって図示した
第４図において、１２は変流器２によって検出されるモ
ータ１次電流を後述のコンピュータ制御部１４に入力可
能な信号レベルに変換する電流・電圧変換器、８はモー
タ軸に取り付けられたモータ回転数を検出する指速発電
機、１３は指速発電機８によって検出されるモータ回転
数をコンピュータ制御部１４に入力可能な信号レベルに
変換する信号レベル変換器、１４は滑り設定器１１の回
転数基準信号に基きモータ１次電流とモータ回転数とを
見て２次抵抗器４を適正に制御するコンピュータ制御部
である。

次に第６図のフローチャート及び第５図の回転数一定制
御図を参照して第２の実施例の動作について説明する。

まず、コンピュータ制御部１４は、滑り設定器１１、変
流器２により検出したモータ１次電流の電流・電圧変換
器１２及びモータ回転数を出力する信号レベル変換器１
３の各出力を取り込む（ステップ５Ｔ２−１）、滑り設
定器１１出力の回転数基準値に変化があると、実回転数
が設定回転数Ｎ１に到達していない加減速中では電流・
電圧変換器１２の出力であるモータ１次電流を見てこれ
が一定になるように、またトルクが一定になるようにサ
イリスタコンバータ６に制御信号を出力する。そして、
電極を移動することによって２次抵抗器４を（ｒｏ＋ｒ
＋）に制御して目標回転数Ｎ、に近づける（ステップ５
Ｔ２−２）。目標回転数Ｎ１に到達するとモータ１次電
流一定制御からモータ回転数一定数制御Ａ１に移行する
（ステップ５Ｔ２−３）。信号レベル変換器１３の出力
であるモータ回転数Ｎを見て、その変動分△ｎが零とな
るように２次抵抗ｒ。を制御する（ステップ５Ｔ２−４
）。この切替時に、制御モードの切替がバンプレスにで
きるようにモータ１次電流一定制御時のモータ回転数Ｎ
とモータ１次電流■とから得られる２次抵抗をある周期
で取込んで記憶しておき（ステップ５Ｔ２−５）、切替
時にモータ１次電流変動分△ｉが零となるように切替直
前の２次抵抗を制御出力としてサイリスタコンバータ６
に出力する（ステップ５Ｔ２−６）。

以下同様にして回転数基準信号に変化があると上記動作
をくり返す。

尚、上記実施例では、モータ回転数検出装置として指速
発電機８を設けた例について説明したが、ＰＬＧ等、回
転数が検出できれば他の装置でもよく上記実施例と同様
の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように請求項（１）記載の発明によれば、停止前
の巻線型誘導電動機の運転条件をコンピュータ制御部に
取り込み、前記停止前の滑り値から再起動時の２次抵抗
値を求めてセットし、モータ１次電流を監視しながらそ
の変動分が零になるように起動するので、電源側の電圧
変動を最小に抑え、電源に対して安定した起動が行える
効果がある。

また、請求項（２）記載の発明によれば、コンピュータ
制御部により加減速中は、モータ１次電流一定制御で運
転し、使用回転数に到達すると定常状態ではモータ回転
数一定制御に切替運転し、その切替えをバンプレスに行
えるように構成したので、加減速中の電源の安定性や定
常状態での回転数精度の高いものが得られる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による巻線型誘導電動機の
起動装置の構成を示すブロック図、第２図はこの発明の
原理を示す特性図、第３図は第１図の制御動作を示すフ
ローチャート、第４図はこの発明の他の実施例による巻
線型誘導電動機の起動装置を示す構成図、第５図はこの
発明の制御動作を示す特性図、第６図は第４図の制御動
作を示すフローチャート、第７図は従来の巻線型誘導電
動機の構成を示すブロック図である。 図において、３は巻線型誘導電動機、４は２次抵抗器、
６はサイリスタコンバータ、１１は滑り設定器、１４は
コンピュータ制御部、５０は１次電流変換手段、６０は
回転数変換手段である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）巻線型誘導電動機の２次巻線に２次抵抗器を設け
   、その２次抵抗器の抵抗値を該巻線型誘導電動機の１次
   電流変換手段の出力及びその他の運転条件に基いて制御
   するサイリスタコンバータとを備えた巻線型誘導電動機
   の２次抵抗制御装置において、前記巻線型誘導電動機の
   回転数を検出してレベル変換する回転数変換手段と、前
   記１次電流変換手段と回転数変換手段及び巻線型誘導電
   動機の電源に接続された遮断器のステータス情報とを入
   力とし、前回停止時直前の前記１次電流及び回転数を記
   憶し、その時の滑りと２次抵抗値とから再起動時の最適
   ２次抵抗値を算出し、その抵抗値に前記２次抵抗器の電
   極位置をセットして再起動時に該１次電流が一定となる
   ように２次抵抗器を制御するコンピュータ制御部とを備
   えたことを特徴とする巻線型誘導電動機の２次抵抗制御
   装置。
2. （２）巻線型誘導電動機の２次巻線に２次抵抗器を設け
   、その２次抵抗器の抵抗値を該巻線型誘導電動機の１次
   電流変換手段の出力及びその他の運転条件に基いて制御
   するサイリスタコンバータとを備えた巻線型誘導電動機
   の２次抵抗制御装置において、前記巻線型誘導電動機の
   回転数を検出してレベル変換する回転数変換手段と、前
   記巻線型誘導電動機の滑りを設定する滑り設定器と、前
   記１次電流変換手段と回転数変換手段及び滑り設定器か
   らの各情報を入力とし、前記巻線型誘導電動機が所定の
   設定回転数に達するまでの運転は１次電流一定制御を行
   い、該設定回転数に達すると回転数一定制御に切替えて
   運転制御するコンピュータ制御部とを備えたことを特徴
   とする巻線型誘導電動機の２次抵抗制御装置。