JPH0522994A - 電動機の可変速運転装置 - Google Patents
電動機の可変速運転装置Info
- Publication number
- JPH0522994A JPH0522994A JP3196052A JP19605291A JPH0522994A JP H0522994 A JPH0522994 A JP H0522994A JP 3196052 A JP3196052 A JP 3196052A JP 19605291 A JP19605291 A JP 19605291A JP H0522994 A JPH0522994 A JP H0522994A
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- Japan
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- reactor
- motor
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 可変電圧可変周波数インバータで誘導電動機
を運転する場合、高調波電流の影響を少なくし、かつ全
速度域で安定した運転ができるようにする。 【構成】 インバータ２と電動機３の間に挿入した交流
リアクトル１３に、複数の中間タップＵ1〜Ｗ1，Ｕ2〜
Ｗ2を設け、これと電動機３の間に切換スイッチ１４，
１５を接続する。電動機３の回転速度に応じて切換スイ
ッチ１４，１５を選択切換えることにより、交流リアク
トル１３のリアクタンス分を変化させる。
を運転する場合、高調波電流の影響を少なくし、かつ全
速度域で安定した運転ができるようにする。 【構成】 インバータ２と電動機３の間に挿入した交流
リアクトル１３に、複数の中間タップＵ1〜Ｗ1，Ｕ2〜
Ｗ2を設け、これと電動機３の間に切換スイッチ１４，
１５を接続する。電動機３の回転速度に応じて切換スイ
ッチ１４，１５を選択切換えることにより、交流リアク
トル１３のリアクタンス分を変化させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はインバータにより電動
機を速度可変に運転する装置に関するものである。
機を速度可変に運転する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４〜図６は、従来の電動機の可変速運
転装置を示す図で、図４は回路図、図５は一相分の等価
回路図、図６はインバータ出力電流の周波数分布説明図
である。
転装置を示す図で、図４は回路図、図５は一相分の等価
回路図、図６はインバータ出力電流の周波数分布説明図
である。
【０００３】図４において、１は三相交流電源、２は三
相交流電源１に接続された可変電圧可変周波数インバー
タ、３は交流リアクトル４を介してインバータ２に接続
された三相誘導電動機である。図５において、５は交流
リアクトル４の抵抗分、６は同じくリアクタンス分、７
は電動機３の一次抵抗、８は同じく一次漏れリアクタン
ス、９は同じく二次抵抗、１０は同じく二次漏れリアク
タンス、１１は同じく鉄損抵抗、１２は同じく励磁リア
クタンスである。
相交流電源１に接続された可変電圧可変周波数インバー
タ、３は交流リアクトル４を介してインバータ２に接続
された三相誘導電動機である。図５において、５は交流
リアクトル４の抵抗分、６は同じくリアクタンス分、７
は電動機３の一次抵抗、８は同じく一次漏れリアクタン
ス、９は同じく二次抵抗、１０は同じく二次漏れリアク
タンス、１１は同じく鉄損抵抗、１２は同じく励磁リア
クタンスである。
【０００４】従来の電動機の可変速運転装置は上記のよ
うに構成され、三相交流電源１から供給される三相交流
は、インバータ２で直流に整流され、更にこれを外部か
ら与えられた電圧及び周波数の指令に従ってスイッチン
グすることによって、指定された電圧及び周波数の三相
交流に変換される。この変換された三相交流は交流リア
クトル４を通って電動機３に供給され、電動機３が回転
して動力を発生する。このとき、インバータ２に与える
電圧及び周波数の指令を変化させることにより、電動機
３の回転速度を変化させることができる。
うに構成され、三相交流電源１から供給される三相交流
は、インバータ２で直流に整流され、更にこれを外部か
ら与えられた電圧及び周波数の指令に従ってスイッチン
グすることによって、指定された電圧及び周波数の三相
交流に変換される。この変換された三相交流は交流リア
クトル４を通って電動機３に供給され、電動機３が回転
して動力を発生する。このとき、インバータ２に与える
電圧及び周波数の指令を変化させることにより、電動機
３の回転速度を変化させることができる。
【０００５】さて、インバータ２の出力電流には、図６
に示すように基本波電流Ａの外に、スイッチングにより
電圧及び周波数を変換する際、発生する高調波電流Ｂが
多数含まれている。この高調波電流Ｂがそのまま電動機
３に供給されると、高調波電流Ｂによる振動・騒音や温
度上昇などの悪影響をもたらす。交流リアクトル４はイ
ンバータ２で発生する高調波電流Ｂを低減し、高調波の
少ない電流を電動機３に供給する機能を有している。特
に、小形で高速かつ高出力の電動機３では、図５の一次
漏れリアクタンス８及び二次漏れリアクタンス１０が極
めて小さくなるため、インバータ２で発生する高調波電
流Ｂによる悪影響を受けやすくなる。このような場合に
は、適切なリアクタンス分６を入れることにより、高調
波電流Ｂの影響を低減することが有効となる。
に示すように基本波電流Ａの外に、スイッチングにより
電圧及び周波数を変換する際、発生する高調波電流Ｂが
多数含まれている。この高調波電流Ｂがそのまま電動機
３に供給されると、高調波電流Ｂによる振動・騒音や温
度上昇などの悪影響をもたらす。交流リアクトル４はイ
ンバータ２で発生する高調波電流Ｂを低減し、高調波の
少ない電流を電動機３に供給する機能を有している。特
に、小形で高速かつ高出力の電動機３では、図５の一次
漏れリアクタンス８及び二次漏れリアクタンス１０が極
めて小さくなるため、インバータ２で発生する高調波電
流Ｂによる悪影響を受けやすくなる。このような場合に
は、適切なリアクタンス分６を入れることにより、高調
波電流Ｂの影響を低減することが有効となる。
【０００６】図７は、例えば実開昭５９−１３２３８４
号公報に示された従来の電動機の可変速運転装置を示す
回路図で、図４の装置に、高速回転時に閉成して交流リ
アクトル４を短絡する電磁接触器接点１５を付加したも
のであり、接点１５が閉成すれば、インバータ２の出力
は、電動機３に直接供給される。
号公報に示された従来の電動機の可変速運転装置を示す
回路図で、図４の装置に、高速回転時に閉成して交流リ
アクトル４を短絡する電磁接触器接点１５を付加したも
のであり、接点１５が閉成すれば、インバータ２の出力
は、電動機３に直接供給される。
【０００７】すなわち、図４の装置では、電動機３を高
速回転させる場合には、インバータ２の出力電流の基本
周波数が高くなるため、交流リアクトル４のリアクタン
ス分６による電圧降下が大きくなり、電動機３の入力電
圧が低下して所定の出力が得られないという不具合が生
じる。接点１５はこれを防止するものであり、高速回転
時電動機３が所定の出力を発生できるようにしたもので
ある。
速回転させる場合には、インバータ２の出力電流の基本
周波数が高くなるため、交流リアクトル４のリアクタン
ス分６による電圧降下が大きくなり、電動機３の入力電
圧が低下して所定の出力が得られないという不具合が生
じる。接点１５はこれを防止するものであり、高速回転
時電動機３が所定の出力を発生できるようにしたもので
ある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の電
動機の可変速運転装置の図４に示すものでは、交流リア
クトル４のリアクタンス分６は一定値であるため、上記
のように高速回転時電圧降下が大きくなる。また、この
リアクタンス分６を小さくすると、低速回転時には高調
波電流を充分低減できないという問題点がある。また、
図７に示すものでは、高速回転時に交流リアクトル４を
短絡するようにしているが、高速回転時といえども、電
圧降下に支障がない程度の適切なリアクタンス分６を挿
入しないと、同様に高調波電流が低減できないという問
題点がある。
動機の可変速運転装置の図４に示すものでは、交流リア
クトル４のリアクタンス分６は一定値であるため、上記
のように高速回転時電圧降下が大きくなる。また、この
リアクタンス分６を小さくすると、低速回転時には高調
波電流を充分低減できないという問題点がある。また、
図７に示すものでは、高速回転時に交流リアクトル４を
短絡するようにしているが、高速回転時といえども、電
圧降下に支障がない程度の適切なリアクタンス分６を挿
入しないと、同様に高調波電流が低減できないという問
題点がある。
【０００９】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたもので、電動機に対する高調波電流の影響を少な
くし、かつ全速度域で安定した運転ができるようにした
電動機の可変速運転装置を提供することを目的とする。
されたもので、電動機に対する高調波電流の影響を少な
くし、かつ全速度域で安定した運転ができるようにした
電動機の可変速運転装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電動機の
可変速運転装置は、交流リアクトルに複数のタップを設
け、電動機の回転速度に応じて上記タップのそれぞれと
電動機の間を切換スイッチで接続するようにしたもので
ある。
可変速運転装置は、交流リアクトルに複数のタップを設
け、電動機の回転速度に応じて上記タップのそれぞれと
電動機の間を切換スイッチで接続するようにしたもので
ある。
【００１１】
【作用】この発明においては、交流リアクトルのタップ
を設け、電動機の回転速度に応じてタップと電動機の間
を切換スイッチで接続するようにしたため、回転速度に
対して最適なリアクタンスが選択できる。
を設け、電動機の回転速度に応じてタップと電動機の間
を切換スイッチで接続するようにしたため、回転速度に
対して最適なリアクタンスが選択できる。
【００１２】
【実施例】実施例１．図１及び図２は、この発明の一実
施例を示す図で、図１は回路図、図２は動作説明図であ
り、従来装置と同様の部分は同一符号で示す。
施例を示す図で、図１は回路図、図２は動作説明図であ
り、従来装置と同様の部分は同一符号で示す。
【００１３】図１において、１３はインバータ２と電動
機３の間に挿入された交流リアクトルで、Ｕ相コイル１
３ａ，１３ｂの間及びＵ相コイル１３ｂ，１３ｃの間、
Ｖ相コイル１３ｄ，１３ｅの間及びＶ相コイル１３ｅ，
１３ｆの間、並びにＷ相コイル１３ｇ，１３ｈの間及び
Ｗ相コイル１３ｈ，１３ｉの間にそれぞれ中間タップＵ
1〜Ｗ1，Ｕ2〜Ｗ2が設けられている。１４はタップＵ1
〜Ｗ1と電動機３の各相をそれぞれ接続する切換スイッ
チ、１５はタップＵ2〜Ｗ2と電動機３の各相をそれぞれ
接続する切換スイッチである。
機３の間に挿入された交流リアクトルで、Ｕ相コイル１
３ａ，１３ｂの間及びＵ相コイル１３ｂ，１３ｃの間、
Ｖ相コイル１３ｄ，１３ｅの間及びＶ相コイル１３ｅ，
１３ｆの間、並びにＷ相コイル１３ｇ，１３ｈの間及び
Ｗ相コイル１３ｈ，１３ｉの間にそれぞれ中間タップＵ
1〜Ｗ1，Ｕ2〜Ｗ2が設けられている。１４はタップＵ1
〜Ｗ1と電動機３の各相をそれぞれ接続する切換スイッ
チ、１５はタップＵ2〜Ｗ2と電動機３の各相をそれぞれ
接続する切換スイッチである。
【００１４】次に、この実施例の動作を説明する。ただ
し、インバータ２及び交流リアクトル１３の基本的な動
作は、既述のとおりであるから、詳細な説明は省略す
る。
し、インバータ２及び交流リアクトル１３の基本的な動
作は、既述のとおりであるから、詳細な説明は省略す
る。
【００１５】さて、電動機３を図２（ａ）に示す第１基
準速度以下の低速で運転する場合は、図２（ｂ）に示す
ように切換スイッチ１４，１５はいずれも開放してお
り、交流リアクトル１３のＵ相コイル１３ａ〜１３ｃ、
Ｖ相コイル１３ｄ〜１３ｆ及びＷ相コイル１３ｇ〜１３
ｉがそれぞれ直列に接続された状態（状態１）で使用さ
れる。これで、交流リアクトル１３におけるリアクタン
スは、図２（ｃ）に示すように最大となり、充分な高調
波低減機能が期待できる。
準速度以下の低速で運転する場合は、図２（ｂ）に示す
ように切換スイッチ１４，１５はいずれも開放してお
り、交流リアクトル１３のＵ相コイル１３ａ〜１３ｃ、
Ｖ相コイル１３ｄ〜１３ｆ及びＷ相コイル１３ｇ〜１３
ｉがそれぞれ直列に接続された状態（状態１）で使用さ
れる。これで、交流リアクトル１３におけるリアクタン
スは、図２（ｃ）に示すように最大となり、充分な高調
波低減機能が期待できる。
【００１６】次に、電動機３を図２（ａ）に示す第１基
準速度と第２基準速度の間の速度で運転する場合は、図
２（ｂ）に示すように、切換スイッチ１４は開放、切換
スイッチ１５は閉成して、交流リアクトル１３のＵ相コ
イル１３ｃ、Ｖ相コイル１３ｆ及びＷ相コイル１３ｉが
それぞれ短絡され、Ｕ相コイル１３ａ，１３ｂ、Ｖ相コ
イル１３ｄ，１３ｅ及びＷ相コイル１３ｇ，１３ｈがそ
れぞれ直列に接続された状態（状態２）で使用される。
これで、交流リアクトル１３におけるリアクタンスは、
図２（ｃ）に示すように状態１よりも小さくなり、図２
（ｄ）に示すように、インバータ２の出力電流基本周波
数が上昇しているにもかかわらず、交流リアクトル１３
のリアクタンス分による電圧降下を、図２（ｅ）に示す
ように低く保つことができる。
準速度と第２基準速度の間の速度で運転する場合は、図
２（ｂ）に示すように、切換スイッチ１４は開放、切換
スイッチ１５は閉成して、交流リアクトル１３のＵ相コ
イル１３ｃ、Ｖ相コイル１３ｆ及びＷ相コイル１３ｉが
それぞれ短絡され、Ｕ相コイル１３ａ，１３ｂ、Ｖ相コ
イル１３ｄ，１３ｅ及びＷ相コイル１３ｇ，１３ｈがそ
れぞれ直列に接続された状態（状態２）で使用される。
これで、交流リアクトル１３におけるリアクタンスは、
図２（ｃ）に示すように状態１よりも小さくなり、図２
（ｄ）に示すように、インバータ２の出力電流基本周波
数が上昇しているにもかかわらず、交流リアクトル１３
のリアクタンス分による電圧降下を、図２（ｅ）に示す
ように低く保つことができる。
【００１７】更に、電動機３を図２（ａ）に示す第２基
準速度以上の高速で運転する場合は、図２（ｂ）に示す
ように、切換スイッチ１４，１５はいずれも閉成して、
Ｕ相コイル１３ａ、Ｖ相コイル１３ｄ及びＷ相コイル１
３ｇだけが挿入された状態（状態３）で使用される。こ
れで、交流リアクトル１３におけるリアクタンスは、図
２（ｃ）に示すように状態２よりも更に小さくなるの
で、リアクタンス分による電圧降下を、図２（ｅ）に示
すように低く保つことができる。このため、電動機３の
入力電圧の低下を防ぎ、高速運転時にも高調波電流を低
減し、かつ所定の出力を得ることが可能となる。
準速度以上の高速で運転する場合は、図２（ｂ）に示す
ように、切換スイッチ１４，１５はいずれも閉成して、
Ｕ相コイル１３ａ、Ｖ相コイル１３ｄ及びＷ相コイル１
３ｇだけが挿入された状態（状態３）で使用される。こ
れで、交流リアクトル１３におけるリアクタンスは、図
２（ｃ）に示すように状態２よりも更に小さくなるの
で、リアクタンス分による電圧降下を、図２（ｅ）に示
すように低く保つことができる。このため、電動機３の
入力電圧の低下を防ぎ、高速運転時にも高調波電流を低
減し、かつ所定の出力を得ることが可能となる。
【００１８】実施例２．図３はこの発明の他の実施例を
示す回路図であり、同一符号は図１と同一部分を示す。
この実施例は、図１のものに加えて、切換スイッチ１６
を交流リアクトル１３の入力タップと電動機３の間に接
続したものである。この実施例では、切換スイッチ１６
が閉成すると、交流リアクトル１３の両端が短絡され、
交流リアクトル１３によるリアクタンス分は零となる。
これは、電動機３の内部結線を切り換えることにより、
巻線による漏れリアクタンスが変化するために、交流リ
アクトル１３の接続が不要となる場合などに利用でき
る。
示す回路図であり、同一符号は図１と同一部分を示す。
この実施例は、図１のものに加えて、切換スイッチ１６
を交流リアクトル１３の入力タップと電動機３の間に接
続したものである。この実施例では、切換スイッチ１６
が閉成すると、交流リアクトル１３の両端が短絡され、
交流リアクトル１３によるリアクタンス分は零となる。
これは、電動機３の内部結線を切り換えることにより、
巻線による漏れリアクタンスが変化するために、交流リ
アクトル１３の接続が不要となる場合などに利用でき
る。
【００１９】上記各実施例では、交流リアクトル１３に
２個所の中間タップＵ1〜Ｗ1，Ｕ2〜Ｗ2を設けるものと
したが、１個所又は３個所以上設けてもよいことは明白
である。
２個所の中間タップＵ1〜Ｗ1，Ｕ2〜Ｗ2を設けるものと
したが、１個所又は３個所以上設けてもよいことは明白
である。
【００２０】また、上記各実施例とも、三相誘導電動機
３を用いるものとしたが、インバータ２で運転できる他
の電動機、例えば三相同期電動機などにも利用できるこ
とは言うまでもない。
３を用いるものとしたが、インバータ２で運転できる他
の電動機、例えば三相同期電動機などにも利用できるこ
とは言うまでもない。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したとおりこの発明では、交流
リアクトルに複数のタップを設け、電動機の回転速度に
応じて、タップと電動機の間を切換スイッチで接続する
ようにしたので、回転速度に対して最適のリアクタンス
が選択でき、電動機に対する高調波電流の影響が少な
く、かつ全速度領域で安定して運転できる効果がある。
リアクトルに複数のタップを設け、電動機の回転速度に
応じて、タップと電動機の間を切換スイッチで接続する
ようにしたので、回転速度に対して最適のリアクタンス
が選択でき、電動機に対する高調波電流の影響が少な
く、かつ全速度領域で安定して運転できる効果がある。
【図１】この発明の実施例１を示す回路図。
【図２】図１の動作説明図。
【図３】この発明の実施例２を示す回路図。
【図４】従来の電動機の可変速運転装置を示す回路図。
【図５】図４の一相分の等価回路図。
【図６】図４のインバータ出力電流の周波数分布説明
図。
図。
【図７】従来の電動機の可変速運転装置の他の例を示す
回路図。
回路図。
２ 可変電圧可変周波数インバータ ３ 三相誘導電動機 １３ 交流リアクトル １４〜１６ 切換スイッチ Ｕ1〜Ｗ1，Ｕ2〜Ｗ2 タップ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 可変電圧可変周波数インバータの出力側
に交流リアクトルを介して電動機が接続された装置にお
いて、上記交流リアクトルに複数のタップを設け、上記
電動機の回転速度に応じて上記タップのそれぞれと上記
電動機の間を接続する切換スイッチを備えたことを特徴
とする電動機の可変速運転装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196052A JPH0522994A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 電動機の可変速運転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196052A JPH0522994A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 電動機の可変速運転装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0522994A true JPH0522994A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=16351399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3196052A Pending JPH0522994A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 電動機の可変速運転装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0522994A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001157491A (ja) * | 1999-11-25 | 2001-06-08 | Hitachi Ltd | 超高速永久磁石式回転電機システム |
| KR100883506B1 (ko) * | 2007-07-06 | 2009-02-16 | 박운양 | 삼상유도전동기의 리액터식 절전구동장치 |
-
1991
- 1991-07-11 JP JP3196052A patent/JPH0522994A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001157491A (ja) * | 1999-11-25 | 2001-06-08 | Hitachi Ltd | 超高速永久磁石式回転電機システム |
| KR100883506B1 (ko) * | 2007-07-06 | 2009-02-16 | 박운양 | 삼상유도전동기의 리액터식 절전구동장치 |
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