JPH0534914B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0534914B2 JPH0534914B2 JP59143321A JP14332184A JPH0534914B2 JP H0534914 B2 JPH0534914 B2 JP H0534914B2 JP 59143321 A JP59143321 A JP 59143321A JP 14332184 A JP14332184 A JP 14332184A JP H0534914 B2 JPH0534914 B2 JP H0534914B2
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- JP
- Japan
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- commutation
- motor
- voltage
- phase
- waveform
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/024—Synchronous motors controlled by supply frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、自然転流形無整流子電動機の界磁電
流供給方式に関する。
流供給方式に関する。
電動機電圧によつて転流する自然転流形無整流
子電動機において、転流を安定に行なわせるため
には、電動機の誘起電圧は正弦波状であることが
望ましい。とりわけ、転流完了からある一定時間
は、電動機電圧はサイリスタを完全に消弧させる
ための逆電圧として作用することから、特にこの
期間の誘起電圧には波形歪が少ないことが望まれ
る。ところで、無整流子電動機はサイリスタの転
流に伴なつたトルク脈動を発生することがよく知
られており、これを低減するために電動機相数を
６相とすることがよく行なわれる。第２図は６相
無整流子電動機の主回路構成を示す回路図で、１
は６相電動機、２は電動機界磁巻線、３，４は電
力変換器（インバータ）、５，６は可変直流電源、
７，８は電流平滑用リアクトル、X1〜Z1，X2〜
Z2，U1〜W1，U2〜W2はサイリスタである。第
３図は３相無整流子電動機の端子電圧波形とサイ
リスタのアノード・カソード間電圧波形を示す波
形図、第４図は６相無整流子電動機の端子電圧波
形とサイリスタのアノード・カソード間電圧波形
を示す波形図である。
子電動機において、転流を安定に行なわせるため
には、電動機の誘起電圧は正弦波状であることが
望ましい。とりわけ、転流完了からある一定時間
は、電動機電圧はサイリスタを完全に消弧させる
ための逆電圧として作用することから、特にこの
期間の誘起電圧には波形歪が少ないことが望まれ
る。ところで、無整流子電動機はサイリスタの転
流に伴なつたトルク脈動を発生することがよく知
られており、これを低減するために電動機相数を
６相とすることがよく行なわれる。第２図は６相
無整流子電動機の主回路構成を示す回路図で、１
は６相電動機、２は電動機界磁巻線、３，４は電
力変換器（インバータ）、５，６は可変直流電源、
７，８は電流平滑用リアクトル、X1〜Z1，X2〜
Z2，U1〜W1，U2〜W2はサイリスタである。第
３図は３相無整流子電動機の端子電圧波形とサイ
リスタのアノード・カソード間電圧波形を示す波
形図、第４図は６相無整流子電動機の端子電圧波
形とサイリスタのアノード・カソード間電圧波形
を示す波形図である。
第３図イに示されるように、３相電動機におい
ては転流が完了すると電圧陥没はなくなり、同図
ロに示す如く、サイリスタには期待した逆電圧
VBが印加される。なお、第３図ロのγは逆電圧
印加期間を示している。ところで、無整流子電動
機の転流時には電動機の空隙磁束が少なからず変
化し、誘起電圧が歪む。したがつて、６相電動機
においては、１組の３相のいずれかの相で転流し
ているときには、転流していないもう１組の３相
の端子電圧も歪み（以後、この現象を転流干渉と
呼ぶ。）、第４図に示す如く、サイリスタの逆電圧
期間γが第３図に比べて減少する。この結果、例
えば転流重なり角ｕを減らしてサイリスタのこの
逆バイアス期間、すなわち転流余裕角γを増やす
などの方策をとらざるを得ないが、転流重なり角
ｕを減らすことは、負荷を低減して使用すること
であり、好ましいことは云えない。
ては転流が完了すると電圧陥没はなくなり、同図
ロに示す如く、サイリスタには期待した逆電圧
VBが印加される。なお、第３図ロのγは逆電圧
印加期間を示している。ところで、無整流子電動
機の転流時には電動機の空隙磁束が少なからず変
化し、誘起電圧が歪む。したがつて、６相電動機
においては、１組の３相のいずれかの相で転流し
ているときには、転流していないもう１組の３相
の端子電圧も歪み（以後、この現象を転流干渉と
呼ぶ。）、第４図に示す如く、サイリスタの逆電圧
期間γが第３図に比べて減少する。この結果、例
えば転流重なり角ｕを減らしてサイリスタのこの
逆バイアス期間、すなわち転流余裕角γを増やす
などの方策をとらざるを得ないが、転流重なり角
ｕを減らすことは、負荷を低減して使用すること
であり、好ましいことは云えない。
本発明は、６相電動機または３相を基本単位と
する多相無整流子電動機において、上述の如き転
流干渉（電動機電圧の陥没）を転流余裕角を増加
する方向に発生させることにより、上述の欠点を
除去するとともに転流干渉がない場合よりもさら
に出力限界値を高めることを目的とする。
する多相無整流子電動機において、上述の如き転
流干渉（電動機電圧の陥没）を転流余裕角を増加
する方向に発生させることにより、上述の欠点を
除去するとともに転流干渉がない場合よりもさら
に出力限界値を高めることを目的とする。
３相を基本単位として互いに磁気的な干渉を受
けないように、複数単位の電機子巻線を設けてな
る多重電機子構造の無整流子電動機において、そ
の各単位電機子巻線に対応する界磁巻線を互いに
直列に接続して共通の電源から給電するようにし
たものである。
けないように、複数単位の電機子巻線を設けてな
る多重電機子構造の無整流子電動機において、そ
の各単位電機子巻線に対応する界磁巻線を互いに
直列に接続して共通の電源から給電するようにし
たものである。
無整流子電動機においては、転流時のリアクタ
ンスを小さくし、空隙磁束を安定させるために、
通常は磁極に短絡環、すなわちダンパ巻線が設け
られる。この目的のためには、ダンパ巻線のもれ
リアクタンスは極力小さいことが望まれるが、小
さいながらももれリアクタンスは必ず存在し、そ
のため空隙磁束が歪むことになる。なお、電動機
の誘起電圧eaはよく知られている様に、電機子と
鎖交する空隙磁束〓aの変化率に比例し、次式で
与えられる。
ンスを小さくし、空隙磁束を安定させるために、
通常は磁極に短絡環、すなわちダンパ巻線が設け
られる。この目的のためには、ダンパ巻線のもれ
リアクタンスは極力小さいことが望まれるが、小
さいながらももれリアクタンスは必ず存在し、そ
のため空隙磁束が歪むことになる。なお、電動機
の誘起電圧eaはよく知られている様に、電機子と
鎖交する空隙磁束〓aの変化率に比例し、次式で
与えられる。
ea∝ｄ〓a／dt …(1)
そして、このように表わされる起磁力は、特に
転流時にはその変化が大きく、したがつて、この
ときに空隙磁束の変化が大きく、誘起電圧も大き
く歪む。そこで、本発明の実施例を説明する前
に、第５図および第６図を参照して転流時の干渉
について説明する。なお、第５図は転流干渉につ
いて無整流子電動機をモデル化して説明するため
の説明図、第６図は６相無整流子電動機の電圧、
電流波形を示す波形図である。また、ここでは便
宜上、回転電機子形について説明するが、回転界
磁形についても同様である。
転流時にはその変化が大きく、したがつて、この
ときに空隙磁束の変化が大きく、誘起電圧も大き
く歪む。そこで、本発明の実施例を説明する前
に、第５図および第６図を参照して転流時の干渉
について説明する。なお、第５図は転流干渉につ
いて無整流子電動機をモデル化して説明するため
の説明図、第６図は６相無整流子電動機の電圧、
電流波形を示す波形図である。また、ここでは便
宜上、回転電機子形について説明するが、回転界
磁形についても同様である。
第５図では丁度、サイリスタY2からサイリス
タZ2へ転流するときを表わしており、b2相電流
ib2が減少し、c1相電流ic1が増加する過程にある。
このときb1，c1相の線間電圧vbc1でみるならば、
この方向の起磁力が急激に減少するため、この方
向の空隙磁束が減少し、上記(1)式に従つて誘起電
圧が減少する。第６図イ，ハに示される電動機電
圧、電流の波形のうち、で示される期間が上記
転流干渉時の波形であり、図示する如く転流干渉
がないときに比較して転流余裕角γが減少する。
したがつて、本発明では上記の転流干渉を転流余
裕角γが大きくなる方向に作用せしめるようにす
る。なお、第５図において、E〓は電圧ベクトル、
I〓は電流ベクトル、〓〓は磁束ベクトル、またＲ
は起磁力の変化方向をそれぞれ示している。
タZ2へ転流するときを表わしており、b2相電流
ib2が減少し、c1相電流ic1が増加する過程にある。
このときb1，c1相の線間電圧vbc1でみるならば、
この方向の起磁力が急激に減少するため、この方
向の空隙磁束が減少し、上記(1)式に従つて誘起電
圧が減少する。第６図イ，ハに示される電動機電
圧、電流の波形のうち、で示される期間が上記
転流干渉時の波形であり、図示する如く転流干渉
がないときに比較して転流余裕角γが減少する。
したがつて、本発明では上記の転流干渉を転流余
裕角γが大きくなる方向に作用せしめるようにす
る。なお、第５図において、E〓は電圧ベクトル、
I〓は電流ベクトル、〓〓は磁束ベクトル、またＲ
は起磁力の変化方向をそれぞれ示している。
第１図は本発明の実施例を示す回路図、第１Ａ
図は第１図における電動機電圧波形を示す波形図
である。
図は第１図における電動機電圧波形を示す波形図
である。
この実施例は、２組の３相巻線間の転流干渉を
取り除くため、各々個別の鉄心上に各３相巻線１
１，１２と、各々個別の鉄心上に界磁巻線２，
２′とを設けるとともに、両者の界磁巻線を直列
に接続して１つの電源６から界磁電流を給電する
ようにした点が特徴である。こうすることによ
り、両者は電気的に結合されて新たな転流干渉が
生じるが、この新たな転流干渉は前述した転流干
渉とは異なり、転流余裕角を増加する方向に働ら
く有効な転流干渉となる。
取り除くため、各々個別の鉄心上に各３相巻線１
１，１２と、各々個別の鉄心上に界磁巻線２，
２′とを設けるとともに、両者の界磁巻線を直列
に接続して１つの電源６から界磁電流を給電する
ようにした点が特徴である。こうすることによ
り、両者は電気的に結合されて新たな転流干渉が
生じるが、この新たな転流干渉は前述した転流干
渉とは異なり、転流余裕角を増加する方向に働ら
く有効な転流干渉となる。
つまり、６相電動機１の各３相巻線１１，１２
には磁気結合はないので、例えば巻線１２の所定
の２相関で転流が行なわれれば、巻線１２の起磁
力は第５図の矢印Ｒで示す方向に変化する。この
とき、界磁巻線に着目すれば、上記起磁力は界磁
電流がつくる磁束を減少させる方向であり、した
がつて界磁巻線には負の誘起電圧、すなわち電流
を増加する誘起電圧が発生し、界磁電流が増加す
る。両者の界磁巻線は直列に接続されているの
で、当然、巻線１１の界磁電流も増加する。い
ま、第５図と同様に電圧vbc1について着目する
と、界磁電流が増加することによりこの電圧vbc1
の方向の起磁力が増加し、したがつて電圧vbc1と
しては(1)式に従う正方向の電圧が誘起され、これ
により第６図の場合とは逆に、第１Ａ図に示す如
く転流余裕角が、転流干渉がない場合のそれγ0よ
りも大きくなる。なお、第１Ａ図の期間taは、第
６図ので示される期間に相当する。そして、転
流余裕角が大きくなれば、更に負荷電流を流して
も必要な転流余裕角が確保されるため、転流限界
が高められ、出力容量を増加することができる。
なお、本発明は６相無整流子電動機に限らず、一
般的な多相無整流子電動機および２台以上の３相
無整流子電動機を駆動する場合についても同じ効
果をもつものである。
には磁気結合はないので、例えば巻線１２の所定
の２相関で転流が行なわれれば、巻線１２の起磁
力は第５図の矢印Ｒで示す方向に変化する。この
とき、界磁巻線に着目すれば、上記起磁力は界磁
電流がつくる磁束を減少させる方向であり、した
がつて界磁巻線には負の誘起電圧、すなわち電流
を増加する誘起電圧が発生し、界磁電流が増加す
る。両者の界磁巻線は直列に接続されているの
で、当然、巻線１１の界磁電流も増加する。い
ま、第５図と同様に電圧vbc1について着目する
と、界磁電流が増加することによりこの電圧vbc1
の方向の起磁力が増加し、したがつて電圧vbc1と
しては(1)式に従う正方向の電圧が誘起され、これ
により第６図の場合とは逆に、第１Ａ図に示す如
く転流余裕角が、転流干渉がない場合のそれγ0よ
りも大きくなる。なお、第１Ａ図の期間taは、第
６図ので示される期間に相当する。そして、転
流余裕角が大きくなれば、更に負荷電流を流して
も必要な転流余裕角が確保されるため、転流限界
が高められ、出力容量を増加することができる。
なお、本発明は６相無整流子電動機に限らず、一
般的な多相無整流子電動機および２台以上の３相
無整流子電動機を駆動する場合についても同じ効
果をもつものである。
本発明によれば、６相無整流子電動機の各３相
巻線および各界磁巻線の鉄心を各々、別々に分割
することで両者間の磁気的な結合をなくし、かつ
両者の界磁巻線を直列に接続して一つの電源から
給電することで、電気的な結合を図ることによ
り、両者間の転流干渉を転流余裕角が大きくなる
様に作用させることができ、したがつて、無整流
子電動機の転流上の問題から制限される出力限界
値を向上させることができる。また、界磁電流給
電装置が一つで済むため、この給電装置の製作コ
ストが下がるという経済的長所もあわせ持つもの
である。
巻線および各界磁巻線の鉄心を各々、別々に分割
することで両者間の磁気的な結合をなくし、かつ
両者の界磁巻線を直列に接続して一つの電源から
給電することで、電気的な結合を図ることによ
り、両者間の転流干渉を転流余裕角が大きくなる
様に作用させることができ、したがつて、無整流
子電動機の転流上の問題から制限される出力限界
値を向上させることができる。また、界磁電流給
電装置が一つで済むため、この給電装置の製作コ
ストが下がるという経済的長所もあわせ持つもの
である。
第１図は本発明の実施例を示す回路図、第１Ａ
図は第１図における電動機電圧波形を示す波形
図、第２図は一般的な無整流子電動機の主回路構
成を示す回路図、第３図は３相無整流子電動機の
端子電圧波形とサイリスタのアノード、カソード
間電圧波形を示す波形図、第４図は６相無整流子
電動機の端子電圧波形とサイリスタのアノード、
カソード間電圧波形を示す波形図、第５図は転流
干渉について無整流子電動機をモデル化して説明
するための説明図、第６図は６相無整流子電動機
の電圧、電流波形およびサイリスタアノード、カ
ソード間電圧波形を示す波形図である。 符号説明 １……６相電動機、１１〜１３……
電機子巻線、２，２′……界磁巻線、３，４……
電力変換器（インバータ）、５，６……可変直流
電源、７，８……電流平滑用リアクトル、X1〜
Z1，U1〜W1，X2〜Z2，U2〜W2……サイリスタ。
図は第１図における電動機電圧波形を示す波形
図、第２図は一般的な無整流子電動機の主回路構
成を示す回路図、第３図は３相無整流子電動機の
端子電圧波形とサイリスタのアノード、カソード
間電圧波形を示す波形図、第４図は６相無整流子
電動機の端子電圧波形とサイリスタのアノード、
カソード間電圧波形を示す波形図、第５図は転流
干渉について無整流子電動機をモデル化して説明
するための説明図、第６図は６相無整流子電動機
の電圧、電流波形およびサイリスタアノード、カ
ソード間電圧波形を示す波形図である。 符号説明 １……６相電動機、１１〜１３……
電機子巻線、２，２′……界磁巻線、３，４……
電力変換器（インバータ）、５，６……可変直流
電源、７，８……電流平滑用リアクトル、X1〜
Z1，U1〜W1，X2〜Z2，U2〜W2……サイリスタ。
Claims (1)
- １ ３相を基本構成単位として互いに磁気的に独
立した複数単位の電機子巻線をもつ多重電機子構
造の無整流子電動機において、該各単位電機子巻
線に対応する界磁巻線を互いに直列に接続して共
通の電源から界磁電流を供給することを特徴とす
る無整流子電動機の界磁電流供給方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14332184A JPS6126490A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 無整流子電動機の界磁電流供給方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14332184A JPS6126490A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 無整流子電動機の界磁電流供給方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126490A JPS6126490A (ja) | 1986-02-05 |
| JPH0534914B2 true JPH0534914B2 (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=15336063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14332184A Granted JPS6126490A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 無整流子電動機の界磁電流供給方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126490A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62152700U (ja) * | 1986-03-17 | 1987-09-28 | ||
| JPH0272662U (ja) * | 1988-11-15 | 1990-06-04 |
-
1984
- 1984-07-12 JP JP14332184A patent/JPS6126490A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6126490A (ja) | 1986-02-05 |
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