JPH05336774A - ３相誘導電動機の起動・停止制御方法および装置 - Google Patents

３相誘導電動機の起動・停止制御方法および装置

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JPH05336774A
JPH05336774A JP4296175A JP29617592A JPH05336774A JP H05336774 A JPH05336774 A JP H05336774A JP 4296175 A JP4296175 A JP 4296175A JP 29617592 A JP29617592 A JP 29617592A JP H05336774 A JPH05336774 A JP H05336774A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ３相誘導電動機の起動・停止を円滑に制御す
る。 【構成】 ３相誘導電動機の起動・停止制御装置は、点
弧される２相に対応する合成電圧波の所定の点で同期さ
せて、スタチックスイッチを２対２で同時に点弧するよ
うにし、これを周期的に３相間で繰返し、いかなる位相
にも電流が流れない瞬間のある不連続導通での駆動条件
を達成することを特徴とする。装置は、基本的には、各
相に配置されたスタチックスイッチの入・出力端子間に
接続された電圧トランスジューサを備える。そして、少
なくとも一つの位相には、ゼロ検出器のゼロ点通過が入
力される点弧制御装置、対応する変換器に接続された起
電力検出器と強度トランスジューサを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、３相誘導電動機を起動
し停止させる３相誘導電動機の起動・停止制御方法およ
び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電源供
給ラインとの間に他の電気素子を挿入することなしに、
３相誘導電動機を電源供給ラインに接続することによっ
て直接に起動させることは、電動機の起動を達成させる
ための利用可能な方法のうちで最も簡単であって安価な
方法であるが、次の２つの不都合な点がある。その１つ
は、ギャップにおけるフローの確立時に生じる過渡現象
のために、電動機のトルクが回転動作を伝達する機械的
な伝達機構に損傷を与える可能性がある突出した振幅を
有するパルスに対して耐える必要があることであり、も
う１つは起動位相中の電流が非常に大きな値となり、そ
れが重大な電圧低下を生じさせ、電源供給ラインに対し
て故障などの影響を生じさせることである。
【０００３】上述の理由のために、問題となっているこ
のタイプの電動機が、直接的な起動を生じさせる有害な
電気的かつ機械的な効果を減少させるという目的で用い
られる種々の相補素子及び補助的な素子の協働動作で起
動されることが好都合であり適切である。
【０００４】本発明の目的は、起動周期中における強度
値を減少させることができ、電動機の停止フェーズ中と
同様に加速周期中における電動機のトルクの制御を行う
という方法で、パワー半導体素子による制御された導通
手段を用いて、３相誘導電動機を起動させる方法及び装
置を提供することにある。
【０００５】３相誘導電動機の起動は、公知であって工
業的に応用された種々の電気機械的な方法によって実行
することが可能である。これらの方法として、直接起動
方法、平衡コイルによる起動方法、電源供給ラインと電
動機との間に複数のリアクトル又は複数の抵抗を挿入し
て起動する方法があり、また、他の方法として、初期の
放射状接続の電動機からデルタ接続の電動機に、巻線接
続を変化させることによって起動させる方法がある。
【０００６】上述したように、直接起動方法による電動
機の起動は、多くの場合において対応するシステムを起
動させることが不可能となる幾つかの不都合な点を含ん
でいる。その結果残った従来の方法は、直接起動方法に
おける上記引用した不都合を減少させる試みであるが、
固定子巻線への電圧印加を、電圧のスイッチングが生じ
るときに現れる新しい過渡現象を用いて１ステップ毎に
行うことによって、これらの不都合をすべて解消させる
ことはできない。
【０００７】パワー半導体の出現によって、電源正弦波
をカットしながら電動機に電圧を印加するための方法が
進歩的にかつ連続的に開発されてきた。この方法では、
電動機に対して印加する二乗平均の平方根である実効値
を調整し、これによって起動フェーズ中において電流の
実効値を制御することが可能である。
【０００８】現在までに、全体的に満足する結果が得ら
れた公知の実施例の技術はない。用いられたすべての解
法はマイナスの効果を減少させる傾向にあるが、各方法
で生じた不都合をすべて解消するような方法はない。
【０００９】３相交流誘導電動機を起動制御する装置及
び方法を記述した国際特許出願第ＷＯ８４／０４００５
号が知られている。当該出願においては、シーケンシャ
ルな点弧中に達成される導通角は、スイッチング手段が
同時に非導通状態となることを回避するために十分に大
きな値である必要がある。これによって、初期電圧が回
路網の電圧の４０％よりも高いので、より鋭い起動を実
現できる。一方、フローや電動機のトルクの振動が発生
し、導通角の変化は電動機の速度に対して独立である。
【００１０】上記国際特許出願第ＷＯ８４／０４００５
号において開示された角度測定の原点の角度は本発明の
それと異なっていることを考慮する必要がある。従っ
て、本発明において記述した１７０−１８０Ωの導通角
は上記国際特許出願と同一の原点の角度を用いると８０
−９０Ωに対応し、この値は４５−５５Ωに減少して保
持される（クレーム５）。本発明の１４０−１５０Ωと
いう値は上記国際特許出願第ＷＯ８４／０４００５号と
同一の原点の角度を用いると５０−６０Ωに対応する。
【００１１】一方、当該国際特許出願第ＷＯ８４／０４
００５号においては、ほとんどの使用において必要であ
る、穏やかな停止や漸進的な停止を実行することは不可
能である。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明によれ
ば、３つの供給位相の各々一つとそれに対応する電動機
巻線との間で、直列に接続された半導体パワーデバイス
の導通角を制御することによって３相誘導電動機の起動
を制御するための方法を確立した。このタイプの半導体
デバイスは制御信号（点弧信号）を印加したときに導通
状態となり、これらは、当該デバイスを流れる電流が流
れなくなるまでこの導通状態を保持する。手短に言え
ば、これらのデバイスは、シリコン制御整流器を構成す
るサイリスタやトライアックスなどの一般に知られた半
導体デバイスである。
【００１３】発明された方法は、基本的には、以下の点
から構成される。 −−供給ラインの電圧のシーケンス又は電動機の各位相
ラインにおいて流れる電流に従って、３つの供給位相ラ
インに接続された６個の半導体素子に対してこの１対の
点弧の指示を周期的に印加しながら、上記供給ラインの
２つの位相に対応する半導体素子の同時点弧を実現す
る。この１対の２つの位相の点弧は不連続な電流動作を
許容する。言い換えれば、電動機の位相ライン又は供給
ラインのいずれかで電流は全く流れないということが瞬
間的に生じるかもしれない。このタイプの動作において
は、電動機に初期に印加される電圧の実効値は供給ライ
ンの電圧の４０％の理論的限界以下に減少され、これ
は、固定子の動作のみが連続的な導通モードにおいて許
容されるときに達成可能な最小値である。言い換えれ
ば、少なくとも２つの供給位相ラインにおいて常時電流
が存在する必要がある。
【００１４】２つの位相に対応する半導体素子の同時点
弧という、本発明の方法の１つの付加的な利点は、これ
らのデバイスをスイッチングして瞬時的に開放状態にし
たときに、周期的な点弧の指示に応答してこれらに続い
て２つの半導体素子に対して導通の指示を与えたときに
電流が再び確立するということである。
【００１５】−−動作指示を電動機に対して与えたとき
に、第１の対の半導体素子は、これらの半導体素子に対
応する２つの位相の間で存在する電圧のゼロを通過する
ことによって、前の点弧に関して理論的に受容可能な最
大値に近い遅延時間だけ遅延して点弧される。上記の遅
延時間は上記２つの位相間に存在する電圧のゼロを通過
するときの電気角で１７０度から１８０度の間である。
【００１６】−−直接的な位相シーケンスのときに位相
ＲとＳに対応する半導体素子である、第１の対の半導体
素子の点弧の後に、位相ＲとＴに対応する半導体素子が
点弧され、次いで、位相ＴとＳに対応する半導体素子が
点弧される。第１の点弧指示から開始するラインの第１
の周期中において、点弧指示の遅延角度は、点弧された
２つの位相からなる電圧のゼロを通過するときをいい、
当該装置において、電気角で１７０度から１８０度まで
の初期位相から調整可能な値への急速な減少が存在し、
これは、必要とされる初期の起動トルクに依存して１４
０Ωと１５０Ωの間である。この動作位相は、供給ライ
ンの周波数の２サイクルから１０サイクルまで持続し、
起動電圧の最大値付近（キャップ）で流れるフローがゆ
るやかに確立される起動電圧を漸進的に印加する目的を
有し、この起動電圧によってインダクタのフローの過渡
的な振動が生じ、これによって電動機のトルクにおいて
パルスを生じさせる。
【００１７】−−この初期位相の後に予め設定されたペ
デスタル電圧に到達した後に、半導体デバイスの導通値
が増大し、これによって電動機の巻線に対して印加され
た電圧の実効値がステップなしに連続的に増大する。導
通角はパワー半導体素子が当該素子と電動機巻線とを流
れる電流のフローを許容する間の時間に対応する角度と
して理解される。
【００１８】この相もしくは前の相の間に、（電流が常
に少なくとも２相を通して流れるときに）連続モードに
対して述べられたように電流が流れるレートは不連続に
なる。理論的な解析は、導通角が供給ラインの各半周期
における１２０度の電気角に等しいかまたは大きいとき
に、この遷移が発生することを示している。この条件は
上記制御システムにより検知されるとともに、この瞬間
から電圧波形の零点の通過を参照している上記同期シス
テムは、各相の電流の零点通過の同期方法に変り、確立
された周期的なシーケンスにしたがって、上記各相は、
導通に入らなければならない２つの相により始動順序が
発生されなければならない瞬間を決定する時間源として
取られる。各瞬間における導通角の値は、時間に関する
角度関数の発生器により決定される（開ループ制御）
か、そうでなければ、それは、適切な電気機械変換器、
たとえばタコメータ発生器もしくはパルス発生器により
上記値を得て、上記システムに与えられた速度プロファ
イルを各瞬間における速度の値と比較する閉じた制御ル
ープにより決定することができる。両方の動作モード
は、スタータ装置自身に含まれている適切な装置により
選択することができる。
【００１９】上記した電圧が漸増する相の間で、本発明
のシステムの対象は、それが遷移せずしかも上記値が公
称値に近い速度に対応する予め確立されたレベルと比較
されるときに、ある相の瞬間的な単純な電圧値に換算し
てモータの電動力をモニタする。電動力がこのレベルを
越えると、上記システムは、公称電圧をモータに印加し
て最小の可能な時間内に永続的な作動状態に到達するた
めに、モータの速度が公称のものに非常に近くなるとと
もに半導体の導通角を急速に増加させることを考える。
【００２０】持続的なレートに達すると、ラインの全電
圧がモータに印加されるか、そうでなければ上記電圧は
負荷状態に応じて減少する。上記装置は、これら２つの
オプションのうちの一つを選択することを可能にする。
【００２１】負荷による電圧のオプションが選択された
場合には、上記システムは、上記モータに印加される電
圧、したがって同じものにより発生されるトルクの過剰
な削減を避けるために、電圧と電流との間の位相角（力
率の最適化）がこの方法でもって達成することができる
力率に最大値を課すのを減少させるように作用する。
【００２２】停止の指令を与えることに関して、本発明
にかかる方法および装置は、２つのシステムの間で選択
することを可能にする。第１のものは、上記モータをス
イッチオフして、パワー半導体に対する全ての始動の指
令を消去することからなる。第２のものは、上記モータ
に印加される電圧を漸減させて上記パワー半導体の導通
角を減少させ、それにより上記モータのトルクが負荷の
抵抗トルクよりも小さい値を取り、したがって上記シス
テムの制御された減速を生じて徐々に削減されることか
らなる。本発明にかかる方法において、導通角は、導通
角プロファイルの発生器におけるアルゴリズムにより実
行される時間の単調減少の非線形関数である。
【００２３】三相誘導モータのスタートおよび停止を達
成することを目的とする制御方法は、供給ラインの相の
各一つと直列に接続されたいくつかの静的スイッチの制
御された始動を行うようなタイプのものであり、上記静
的スイッチは、同じものを通して流れる電流がキャンセ
ルされるまで、始動パルスを印加する瞬間から電流を導
く制御されたタイプのものである。特に、本装置は、類
似の入力および、ハイとローの、２つの状態を有するデ
ィジタル化された出力を持ったいくつかの電気的に絶縁
された電圧変換器を含み、これら変換器の各々は上記静
的スイッチの入力と出力との間に接続され、モータの供
給ラインの相の各一つに配置される。
【００２４】少なくとも供給ラインの相の一つにおい
て、フィード電圧波形の零点通過検出器が接続される。
同様に、供給ラインの相の各一つに、上記静的スイッチ
の連続するとともに周期的な始動制御装置が零点検知器
および電圧変換器の通過による信号に接続される。
【００２５】少なくとも上記供給ラインの相の一つに強
度変換器が接続され、その各一つは信号レベル変換器に
順に接続されている。
【００２６】上記電動力検知器の出力および上記信号レ
ベル変換器の出力において、上記静的スイッチの始動制
御装置が接続され、上記電圧変換器からくる同期信号も
しくは零点検知器を通過する出力信号に関する始動角の
プロファイルにより、それは可変ディレイ装置により作
動される。
【００２７】上記制御装置は静的スイッチの始動のため
のダブルパルス発生器に接続され、その作動は上記始動
制御装置からくる信号の引き続く周期的な制御装置によ
り発生される信号により行われる。
【００２８】始動制御装置とダブルパルス始動発生器と
の間には、比例−積分−微分調整器があり、その動作
は、対応するスイッチが接続されているときは、速度の
再印加により制御され、始動制御装置からくる信号と上
記モータに結合された、好ましくは電気機械的な、速度
変換器から得られる実際の値との値の比較を決定する。
【００２９】上記アッセンブリはまた、モータの供給相
の損失検知器および上記静的スイッチの短絡回路失敗検
知器を含み、相の一つにおける非導通の検知による各失
敗の弁別および電圧変換器による他の２つの供給相にお
ける電流の位相角の検知を確立する。
【００３０】本制御方法は、２つの相に対応するととも
に最初に始動される相により構成される対応する電圧波
形のある点と同期し、３つの相において周期的に繰り返
し、電流が３つの相のいずれを通しても流れない瞬間を
決定する、不連続な導通のワークレートを確立する、静
的スイッチの２つの同時の始動を印加することからな
る。
【００３１】上記同期化は相の各一つにおける電流の零
点の通過と同時であり、動作モードが連続導通であると
きに始動を決定し、上記相の各一つの導通角が同じであ
るかもしくはフィード電圧の半周期当たり１２０度の電
気角よりも大きいときに発生されるモードである。
【００３２】最初のダブル始動パルスは、始動されるパ
ルスの間で構成される電圧波形の零点の通過に関して１
７０度と１８０度の電気角の間の遅延をもった２つの静
的スイッチに印加される。
【００３３】始動される２つの相から構成される電圧波
形の零点の通過とそれそれ関連して、静的スイッチへの
引き続く始動パルスの印加の遅延は、供給ラインの２と
１０サイクルの間の時間内において、１４０度および１
５０度の電気角よりも大きくない値に削減される。
【００３４】上記モータは、スタート時、供給ラインの
電圧の４０パーセントよりも小さい、初期電圧を供給す
ることができる。
【００３５】静的スイッチの導通角は、上記モータが公
称速度に近い速度にまで加速されると、半周期当たり１
８０度の電気各のフル導通に達するように迅速に増加す
る。
【００３６】上記モータのストップ相の間に、静的スイ
ッチの導通角は非線形な、単調な減少する時間関数によ
り低下する。
【００３７】
【実施例】明細書の必須の部分として、我々がいまや述
べたものを便宜的に図示する目的のために、図１から図
４が添付されており、そこでは単純化されるとともに図
式的な態様で、実施例の実際的で技術的な可能性の純粋
に図示されるとともにそれに限定されない例が示されて
いる。
【００３８】以下、図面を参照して本発明による実施例
について説明する。本発明の３相誘導モータの起動／停
止法を実行する装置は、以下の機能ブロックを備える。
【００３９】パワー半導体である複数の固体スタチック
スイッチ１。このスタチックスイッチ１は始動信号を受
けると導通状態に切り替わり、スイッチを流れる電流が
消えるまでこの状態を保つ。サイリスタとトライアック
が、この種の半導体の典型である。サイリスタが使用さ
れるとき、両方向に電流を流すために、２個の素子を各
相で反平行に接続することが必要である。
【００４０】入力信号と出力信号が電気的に絶縁されて
いる複数のアナログ・デジタル電圧変換器２。この変換
器２は、入力電圧がトランジスタ回路それ自体によって
決まるしきい電圧より高いか低いかによってデジタル出
力（レベル０または１）を出力する。これらの素子は、
スタチックスイッチ１の導通状態または非導通状態を識
別できる。ゼロ通過検出回路４。この回路４の出力信号
は、入力での電圧波がゼロを通るごとに、０から１へ、
または、１から０へ変わる。この出力信号は、不連続電
流を用いた作動モードにおいてスタチックスイッチ１の
始動との同期のための標準となる。レベル比較器を備え
たモータ３の起電力検出器５。この素子は、モータの起
電力が内部レベルを越えたときに出力信号を出す。この
起電力は、１つの相で、電流を導通しない間に上記の相
の入力端子と中立端子との間の単純な電圧として測定さ
れる。この出力信号は、名目速度に近い速度に達したこ
とが検出されたときにモータ３の速度の示度として使用
され、先に説明したように、その出力信号の存在が、導
通角の増加プロファイルを修正する。
【００４１】モータ３の電流を読む電流値変換素子７と
信号レベル変換器８。モータ３を流れる電流がプリセッ
ト値を越えると、レベル変換器８の出力信号がスタチッ
クスイッチ１の導通角の値の増加を停止するために使用
される。シーケンシャルで周期的な制御装置６。この制
御装置６は、相のシーケンスと供給電圧周波数との識別
素子である。この制御装置６は、電圧変換器２によって
与えられるスタチックスイッチ１の状態を示す信号と検
出器４にて発生される電圧ゼロ信号とを受け取り、処理
して、スタチックスイッチ１に印加される始動パルスの
同期信号を得る。この同期信号は、時間の原点となり、
これを基に、同時に２つの相に周期的に印加される始動
信号が発生される。
【００４２】始動制御装置９。この装置９は、モータ３
に印加される電圧ランプのプロファイルの発生器を構成
する。この装置９は、開いたループで作動するか閉じた
ループで作動するかに依存して、２つの信号を発生す
る。開いたループの場合、この装置９は、シーケンシャ
ルで周期的な制御装置６からくる同期信号を印加される
と、スタチックスイッチ１の導通角を決定するタイミン
グを発生する。すでに制御方法の説明において示したよ
うに、運転順序を与えるとき、導通角は、最小値から、
調節可能な値にまで所望の始動トルクにより急速に増加
する。この最小値は、始動される複数の相の間での電圧
のゼロの通過に関して１７０と１８０の電気角度の間の
遅れた始動角に対応する。その後で、導通角は、モータ
３にとって要求される加速時間によってゆるやかに増加
し、そして、モータの起動力検出器５がその速度が名目
速度に近いことを示したときに、導通角は、ふたたび急
速に増加して、供給線の半周期ごとに１８０電気角度の
付近で、可能な最大値に達する。
【００４３】速度の閉じたループの場合に、この始動制
御装置９は、理論的な時間速度カーブプロファイルに対
応する時間で、増加する出力信号を発生する。比例・積
分・微分調節器１１。この調節器は、速度を再供給する
場合にのみ起動される。調節器１１は、制御装置９から
くる参照速度信号を、モータ１３と結合された電気機械
速度変換器１２により得られた速度の実の値と比較す
る。この変換器１２は、一般にタコメータ発生器または
パルス発生器である。得られたエラー信号は、比例・積
分・微分特性で増幅され、この増幅された信号が、始動
角を、したがって、スタチックスイッチ１の導通を決め
る。２重パルス始動発生器１０。この発生器は、同期信
号と始動角値を受け取り、始動パルスの対を発生する。
これらの始動パルスは、周期的に同時に、２個のスタチ
ックスイッチ１の各に印加されて、始動される２つの相
における電流の流れを保証する。
【００４４】図２からわかるように、不連続な電流を有
する最初の作動相では、３つの供給相のいずれにも導通
のない時間がある。３つの横軸は、それぞれ、各相の電
流ｉR、ｉS、ｉTを表す。各電流は、同時に始動される
複数の相に対応する合成電圧信号で記録されている。第
１の始動は、相ＲとＳで同時に作られ、これらの相の間
の電圧ＶRSのゼロの通過（１７０〜１８０°のＡＬＰＨ
Ａ ０角に対応する）に伴う遅れで起こる。第２の始動
は、相ＲとＴで同時に作られ、これらの相の間の電圧Ｖ
RTのゼロの通過（上述の同じＡＬＰＨＡ ０角に対応す
る）に伴う遅れで起こる。第３の始動は、相ＳとＴで同
時に作られ、また、これらの相の間の電圧ＶSTのゼロの
通過（上述の同じＡＬＰＨＡ ０角に対応する）に伴う
遅れで起こる。この例では上述の始動シーケンスは周期
的に繰り返されるので、ＡＬＰＨＡ角は、各々の全電圧
サイクル毎に始動制御装置９すなわちランププロファイ
ル発生器によって与えられるタイミングに従って、本装
置において選択可能な値に達するまで減少する。この値
は、少数の合成電圧ＶTRのサイクルで１４０と１５０Ω
の間でＡＬＰＨＡ Ｎ以下である。このサイクルの数
は、通常は２と２０の間である。
【００４５】この例におけるように、ＡＬＰＨＡは、プ
ロファイル発生器すなわち始動制御装置９によって与え
られる引き続くタイミングによって、各ラインサイクル
の後で、減少しつづけ、この減少は、所望の加速時間の
関数である。電圧変換器２により、制御システムは、図
２と図３でＢＥＴＡ角として示されるように、各相での
電流割込時間を同時に決定する。理論的解析は、この角
度が６０°より小さいとき、本システムの作動が、連続
的導通率(rate)で確立されること、すなわち、各例で少
なくとも２つの相の導通があることを示す。この導通率
が達成するため、各相で電流のゼロでの通過を、電圧の
ゼロの通過の代わりに、同期信号として使用することが
好ましい。なぜなら、最小の始動角を決定するためにモ
ータの力率を考慮する必要がないからである。この最小
始動角は、電圧のゼロの通過による同期を維持するため
に必要になる。シーケンシャルで周期的制御装置６は、
ＢＥＴＡ角が６０°より小さいときに（図３のＢＥＴＡ
０）、同期信号を自動的に変化する。この点で、始動
制御装置３によって形成されるランププロファイル発生
器は、ライン電圧の各完全サイクルの後で、ＢＥＴＡ角
を減少し、ＢＥＴＡがゼロになったとき、３つの相の十
分な導通の達成が起こる。
【００４６】本発明による一つの改善は、始動制御装置
９信号を印加するモータ３の名目の速度に対応する起電
力に上記の起電力が近いことを起電力検出器５が検出し
たときに、ＢＥＴＡ非導通角を急速に０値に減少するこ
とである。これにより、加速時間が完了した後でのモー
タ３が直ちに永久作動条件で作動するように、モータ３
に印加された電圧が供給線に存在する電圧値を急速に増
加する。この加速時間は、その巻線に印加される電圧に
依存するだけでなく、負荷の抵抗トルク値にも依存す
る。図４では、本発明の方法により、３本の直線区間に
基本的に対応するプロファイルにほって、非導通角とモ
ータの端子電圧がどのように変化するかが示される。
【００４７】本発明のもう１つの重要な見地は、供給ラ
イン、供給ラインと本装置との結合、または、本装置と
モータとの結合の故障の場合と同様に、本装置の故障の
場合におけるモータ３の保護に関するものである。モー
タの保護を必要とする２つの主な原因は、制御されるい
ずれかのスイッチ素子における内部の短絡またはモータ
の１つの供給相での損失である。故障の型を診断するた
めに、２つの場合で、モータを保護し、原因を識別する
ことは可能である。２つの状況で、スタチックスイッチ
素子１の導通状態または阻止状態を制御する電圧変換器
２は、２つの場合に影響される相に対応するスタチック
スイッチ１の入力と出力との間にパワーの差がないの
で、故障を示す信号を出力する。２つの型の故障の間の
識別は、３相の電流の信号を受け取るシーケンシャルで
周期的な制御装置６を用いて、２つの影響を受けない相
での電流が第３の相の電流と反対であるか否かを決定す
ることにより得られる。反対である場合は、影響を受け
た相で電流が流れていないことを意味し、したがって、
故障は、影響を受けた相の結合損失からなり、反対でな
い場合は、３相での電流の通過を意味し、したがって、
影響を受けた相での故障を意味し、この故障は、供給ラ
インとモータ３との間の上記の相に直列に接続されたス
タチックスイッチ素子１の内部の短絡からなる。２つの
場合に、相損失またはスタチックスイッチ１の短絡の検
出は、故障がプリセット値より長い時間の間に検出され
る場合に、即時に、または好ましくは時間を合わせて、
モータ３の供給を断つ警告信号の出力を起こすことが可
能である。
【００４８】
【発明の効果】本発明の装置では、装置自体の説明で示
され図１に機能ブロックとして示された多岐の機能が、
このましくはマイクロプロセッサを用いて実行可能であ
る。これにより、部品の数が減少でき、必要な計算の実
行が容易になり、システムの信頼性を向上でき、装置の
コストを低下できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の装置のブロックダイヤグラムであ
る。
【図２】 最初の始動サイクルを示す、不連続な電流を
有する最初の動作相を示す。
【図３】 各相の電流の阻止時間のＢＥＴＡの進行する
シーケンスを示す。
【図４】 ＢＥＴＡ角および時間の経過におけるモータ
の端子の電圧の評価を図式的に示す。
【符号の説明】
１…スタチックスイッチ、 ２…電圧変換器、３…モ
ータ、 ４…ゼロ通過検出器、５…起電力検出器、
６…制御装置、７…電流検出器、 ８…信号レベル
変換器、９…始動制御装置、 １０…パルス始動発生
器、１１…比例・積分・微分調節器、 １２…速度変
換器。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 直結されたスタチックスイッチ（１）を
    供給ライン位相（Ｒ、ＳおよびＴ）のいずれかで点弧制
    御する型式の３相電動機であって、スタチックスイッチ
    （１）は、点弧パルスの印加の瞬間から電流が遮断され
    るまで電流を流し、上記供給ライン位相（Ｒ、Ｓおよび
    Ｔ）の少なくとも１つには、供給電圧波のゼロ点通過検
    出器（４）が接続されており、アナログ入力とハイ、ロ
    ー２状態のデジタル出力を有する電圧トランスジューサ
    （２）を備え、各電圧トランスジューサ（２）は、上記
    電動機（３）の各供給ライン位相（Ｒ、ＳおよびＴ）に
    配置された上記スタチックスイッチ（１）の入・出力端
    子間に接続され、上記供給ライン位相（Ｒ、Ｓおよび
    Ｔ）の少なくとも一つには位相が導通状態にない期間単
    相電圧に接続される起電力検出器（５）が設けられ、該
    起電力検出器により全導通に達するまで、電動機速度に
    応じてスタチックスイッチの導通角プロフィールを変化
    させるようにしたことを特徴とする３相誘導電動機の起
    動・停止制御方法および装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の３相誘導電動機の起動
    ・停止制御方法および装置において、上記供給ライン位
    相（Ｒ，ＳおよびＴ）の少なくとも一つには、電流強度
    トランスジューサ（７）が接続され、該強度トランスジ
    ューサ（７）は信号レベル変換器（８）に接続されてい
    て、電動機を流れる電流の強度を直接的に制御し制限す
    ることを特徴とするもの。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の３相誘導電動機の起動
    ・停止制御方法および装置において、上記起電力検出器
    （５）の出力および信号レベル変換器（７）の出力に、
    上記スタチックスイッチ（１）の点弧制御装置（９）が
    接続され、上記電圧トランスジューサ（２）からの同期
    信号或いはゼロ点通過検出器（４）の出力信号に関し
    て、点弧角プロフィールに依存する可変の遅延を行うよ
    うに動作することを特徴とするもの。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の３相誘導電動機の起動
    ・停止制御方法および装置において、シーケンシャル・
    サイクリック制御装置（６）の出力に、２重パルス発生
    器（１０）が上記スタチックスイッチを点弧するために
    接続され、上記シーケンシャル・サイクリック制御装置
    （６）によって発生される信号および点弧制御装置
    （９）からの信号に応じて動作することを特徴とするも
    の。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の３相誘導電動機の起動
    ・停止制御方法および装置において、上記点弧制御装置
    （９）と２重パルス発生器（１０）との間に、比例積分
    ・微分調整器（１１）が配置され、該調整器は、中間ス
    イッチの接続状態に関連して、上記点弧制御装置（９）
    からの参照信号と好ましくは電気機械的に電動機に連結
    された速度トランスジューサ（１２）によって得られる
    実際の速度を比較して、電動機の加速曲線が負荷による
    抵抗モーメントの値に無関係となるように速度のフィー
    ドバック制御を行うことを特徴とするもの。
  6. 【請求項６】 上記請求項１から５のいずれかに記載の
    ３相誘導電動機の起動・停止制御方法および装置におい
    て、上記スタチックスイッチ（１）の２相に対応する２
    つを同時に点弧する制御を行い、点弧は点弧される２相
    に対応する合成電圧波の所定の点で初期に同期されてお
    り、上記制御は３相間で繰返し実行され、３相のいずれ
    にも電流が流れない時間を決める不連続導通の駆動率を
    設定するようにし、起動時には、供給ライン電圧の４０
    ％以下の初期電圧で電動機を駆動するようにしたことを
    特徴とするもの。
  7. 【請求項７】 上記請求項１から６のいずれかに記載の
    ３相誘導電動機の起動・停止制御方法および装置におい
    て、各位相において電流のゼロ点通過に合わせて同期を
    とり、動作モードが連続導通モードであるときにこの点
    弧タイミングを決定し、このモードは、各位相の導通角
    が、供給電圧の半周期につき１２０電気角度に等しいか
    より大きいときに設定されることを特徴とするもの。
  8. 【請求項８】 上記請求項１から７のいずれかに記載の
    ３相誘導電動機の起動・停止制御方法および装置におい
    て、第１の２重点弧パルスは、点弧される２相間に合成
    される電圧波のゼロ点の通過から１７０〜１８０電気角
    度の間の遅延をもたせて、２つのスタチックスイッチ
    （１）に印加されることを特徴とするもの。
  9. 【請求項９】 上記請求項１から８のいずれかに記載の
    ３相誘導電動機の起動・停止制御方法および装置におい
    て、印加される２相の合成電圧波のゼロ点通過に関連し
    てスタチックスイッチ（１）に連続点弧パルスの印加の
    遅延は、供給ラインの２から１０サイクルの間１４０〜
    １５０電気角度を越えない値にまで減少されることを特
    徴とするもの。
  10. 【請求項１０】 上記請求項１から９のいずれかに記載
    の３相誘導電動機の起動・停止制御方法および装置にお
    いて、上記スタチックスイッチ（１）の導通角は、電動
    機が定格速度に近い速度まで加速される際、半周期で１
    ８０電気角度の全導通に達する迄急速に増加されること
    を特徴とするもの。
  11. 【請求項１１】 上記請求項１から１０のいずれかに記
    載の３相誘導電動機の起動・停止制御方法および装置に
    おいて、電動機（３）の停止位相の間、スタチックスイ
    ッチ（１）の導通角は、非線形の単調に減少する時間の
    関数にしたがって低下し、電動機を円滑に停止させるよ
    うにしたことを特徴とするもの。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009095225A (ja) * 2007-10-03 2009-04-30 General Electric Co <Ge> 微小電気機械システムベースのスイッチにおけるアーク形成を抑制するための回路を有するシステム
CN102355175A (zh) * 2011-09-14 2012-02-15 无锡艾柯威科技有限公司 一种感应电机刹车控制方法

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2721770B1 (fr) * 1994-06-22 1996-09-20 Kohen Cecile Procédé de commande d'un gradateur de tension pour l'alimentation d'un moteur à induction.
US5578928A (en) * 1995-01-23 1996-11-26 General Electric Company Method for detecting zero crossings in a rectified power signal
US5627447A (en) * 1995-09-29 1997-05-06 Allen-Bradley Company, Inc. Method and apparatus for detecting current delay angle from motor terminal voltage
US6104602A (en) * 1997-07-31 2000-08-15 General Electric Company Compact electrical equipment enclosure
US6066931A (en) * 1997-12-23 2000-05-23 General Electric Company Motor controller unit having thermal startup protection
US6108206A (en) * 1999-06-21 2000-08-22 General Electric Company Semiconductor thermal protection arrangement
DE19937682C2 (de) * 1999-08-10 2002-03-14 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Elektrische Schaltungsanordnung
US6249435B1 (en) 1999-08-16 2001-06-19 General Electric Company Thermally efficient motor controller assembly
US6870333B2 (en) * 1999-12-23 2005-03-22 Siemens Aktiengesellschaft Method for operating asynchronous motors and corresponding device
DE10003692A1 (de) * 2000-01-28 2001-08-02 Moeller Gmbh Elektrisches Schaltgerät
GB0214841D0 (en) * 2002-06-27 2002-08-07 Shlaimoun Zia Voltage capping device
US7006338B2 (en) * 2002-09-23 2006-02-28 Siemens Energy & Automation, Inc. System and method for individual phase motor over voltage protection
US7196491B2 (en) * 2003-02-12 2007-03-27 Siemens Energy & Automation, Inc. System and method for stall detection of a motor
NO20033362D0 (no) * 2003-07-25 2003-07-25 Magtech As Mykstarter for asynkrone motorer
US7130170B2 (en) * 2004-02-25 2006-10-31 Siemens Energy & Automation, Inc. System and method for fault contactor detection
US7342371B2 (en) * 2004-04-28 2008-03-11 Siemens Energy & Automation, Inc. System and method for detecting motor run condition
KR100690652B1 (ko) * 2004-11-23 2007-03-09 엘지전자 주식회사 공기조화기의 팬모터 속도가변장치
US7397222B2 (en) * 2006-08-30 2008-07-08 Westinghouse Electric Co Llc On-line testable solid state reversing DC motor starter
US7542250B2 (en) 2007-01-10 2009-06-02 General Electric Company Micro-electromechanical system based electric motor starter
US7633260B2 (en) 2007-10-31 2009-12-15 Hilton Raymond Bacon Apparatus and method for starting and stopping an AC induction motor
CN104065306B (zh) * 2014-06-13 2016-08-24 上海中远川崎重工钢结构有限公司 一种钢印加工装置的控制电路及其控制方法
RU2731625C1 (ru) * 2019-12-17 2020-09-07 Станислав Владимирович Пастин Способ автоматического срыва буксовки приводного колеса транспортного средства (ТС) и усиления рулевого механизма при маневрировании в режиме "Ручного управления", обеспечивающий разворот (ТС), на ограниченной территории, имеющего электропривод системы "Электрический дифференциал переменного тока", и устройство для его реализации
CN112737418B (zh) * 2020-12-25 2022-08-09 宁波奥克斯电气股份有限公司 一种电机启动控制方法、装置、空调器以及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5854880A (ja) * 1981-09-10 1983-03-31 ロ−ベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 電気調節装置の安全装置
JPS5996885A (ja) * 1982-11-22 1984-06-04 Shinko Electric Co Ltd 誘導モ−タの始動制御方法
JPS6419986A (en) * 1987-07-10 1989-01-24 Mitsubishi Electric Corp Soft starting circuit for motor

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3895275A (en) * 1973-05-07 1975-07-15 Rolf A Rostad Electronic control system for motors and the like
ES421244A3 (es) * 1973-12-06 1976-07-01 Agut Sa Sistema de arranque y regulacion de la velocidad de motoresasincronicos de rotor bobinado.
ES440439A3 (es) * 1975-08-25 1977-03-16 Mitsubishi Electric Corp Un aparato de control para gobernar un motor de induccion polifasico.
ES451281A1 (es) * 1976-09-06 1977-10-01 Mitsubishi Electric Corp Perfeccionamientos introducidos en un sistema de control de velocidad para controlar una velocidad de rotacion de un mo-tor de induccion.
ES467530A3 (es) * 1978-03-03 1978-10-16 Elorriaga Ind Electrica S A Perfeccionamientos en el sistema de control de velocidad pa-ra motores asincronos trifasicos.
GB8309226D0 (en) * 1983-04-05 1983-05-11 Fairford Electronics Ltd Start-up control method
US4562396A (en) * 1984-07-02 1985-12-31 General Electric Company Phase-locked loop control of an induction motor drive
US4539514A (en) * 1984-07-02 1985-09-03 General Electric Company Start-up control for an induction motor drive
US4636702A (en) * 1984-08-09 1987-01-13 Louis W. Parker Energy economizer controlled-current start and protection for induction motors
US5003242A (en) * 1985-03-01 1991-03-26 Square D Company Reduced voltage starter
DE3529164A1 (de) * 1985-08-14 1987-02-19 Siemens Ag Anordnung zur strombegrenzung
US4723104A (en) * 1985-10-02 1988-02-02 Frederick Rohatyn Energy saving system for larger three phase induction motors
US4712054A (en) * 1986-05-14 1987-12-08 East Moline Metal Products Company Controller with two modes of braking induction motors
US4931715A (en) * 1986-11-03 1990-06-05 Teledyne Inet Synchronous motor torque control device
US4916370A (en) * 1989-04-26 1990-04-10 Allen-Bradley Company, Inc. Motor stoppage apparatus and method using back emf voltage
JPH03265466A (ja) * 1990-03-13 1991-11-26 Toshiba Corp サイクロコンバータの制御方法
US4996469A (en) * 1990-03-16 1991-02-26 Allen-Bradley Company, Inc. Electric motor controller with bypass contactor
US5151642A (en) * 1990-05-03 1992-09-29 Allen-Bradley Company, Inc. Apparatus for controlling an electric motor
US5136216A (en) * 1991-02-15 1992-08-04 York International Corporation Ac motor drive system
US5187419A (en) * 1991-05-06 1993-02-16 Allen-Bradley Company, Inc. Electric motor control apparatus and method
US5153489A (en) * 1991-06-10 1992-10-06 Unsworth Peter J Electric current measurement apparatus for a solid state motor controller

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5854880A (ja) * 1981-09-10 1983-03-31 ロ−ベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 電気調節装置の安全装置
JPS5996885A (ja) * 1982-11-22 1984-06-04 Shinko Electric Co Ltd 誘導モ−タの始動制御方法
JPS6419986A (en) * 1987-07-10 1989-01-24 Mitsubishi Electric Corp Soft starting circuit for motor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9076607B2 (en) 2007-01-10 2015-07-07 General Electric Company System with circuitry for suppressing arc formation in micro-electromechanical system based switch
JP2009095225A (ja) * 2007-10-03 2009-04-30 General Electric Co <Ge> 微小電気機械システムベースのスイッチにおけるアーク形成を抑制するための回路を有するシステム
CN102355175A (zh) * 2011-09-14 2012-02-15 无锡艾柯威科技有限公司 一种感应电机刹车控制方法

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Publication number Publication date
ES2047446B1 (es) 1996-10-16
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DE69219761T2 (de) 1997-10-02

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