JPH06253510A - Ｖｖｖｆ用誘導電動機 - Google Patents
Ｖｖｖｆ用誘導電動機Info
- Publication number
- JPH06253510A JPH06253510A JP5036256A JP3625693A JPH06253510A JP H06253510 A JPH06253510 A JP H06253510A JP 5036256 A JP5036256 A JP 5036256A JP 3625693 A JP3625693 A JP 3625693A JP H06253510 A JPH06253510 A JP H06253510A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- frequency
- winding
- motor
- constant output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 定出力範囲が広い用途に比較的小さい体格で
対応しうる電動機を提供する。 【構成】 固定子を、固定鉄心の同一スロット内に同じ
極数でターン数の異なる複数の１次巻線を挿入して構成
し、定出力範囲Ｂの運転でモータトルクロが定格トルク
イの近くまで下ったときターン数の少い１次コイルに切
替えてモータトルクをハのように改善して小さな体格の
電動機で定出力範囲の速度（周波数）比率ｎの大きな運
転を可能にする。
対応しうる電動機を提供する。 【構成】 固定子を、固定鉄心の同一スロット内に同じ
極数でターン数の異なる複数の１次巻線を挿入して構成
し、定出力範囲Ｂの運転でモータトルクロが定格トルク
イの近くまで下ったときターン数の少い１次コイルに切
替えてモータトルクをハのように改善して小さな体格の
電動機で定出力範囲の速度（周波数）比率ｎの大きな運
転を可能にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータによりＶＶ
ＶＦ制御される誘導電動機で特に定出力範囲の広い速度
制御に適する多数巻線方式のＶＶＶＦ用誘導電動機に関
する。
ＶＦ制御される誘導電動機で特に定出力範囲の広い速度
制御に適する多数巻線方式のＶＶＶＦ用誘導電動機に関
する。
【０００２】
【従来の技術】誘導電動機のインバータによるＶＶＶＦ
制御では、図３に示すように、定トルク範囲では電圧／
周波数が一定となるように制御され、定出力範囲では電
圧一定で制御している。
制御では、図３に示すように、定トルク範囲では電圧／
周波数が一定となるように制御され、定出力範囲では電
圧一定で制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図４について、誘導電
動機のＶＶＶＦ制御における定格トルク（負荷要求トル
ク）は曲線イのように定出力範囲Ｂにおいて周波数（回
転数）に反比例して減少する。
動機のＶＶＶＦ制御における定格トルク（負荷要求トル
ク）は曲線イのように定出力範囲Ｂにおいて周波数（回
転数）に反比例して減少する。
【０００４】一方、電動機の発生するトルクは（電圧／
周波）2に比例するので、電圧一定である定出力範囲Ｂ
におけるモータトルクは曲線ロ，ハのように周波数の２
乗に反比例して減少する。
周波）2に比例するので、電圧一定である定出力範囲Ｂ
におけるモータトルクは曲線ロ，ハのように周波数の２
乗に反比例して減少する。
【０００５】このため定出力範囲Ｂにおいて定格トルク
曲線イ以上のトルクをキープするには、定出力範囲の速
度（周波数）の比率をｎとするとベース周波数ｆbにお
いてはｎ倍のトルクが必要となる。
曲線イ以上のトルクをキープするには、定出力範囲の速
度（周波数）の比率をｎとするとベース周波数ｆbにお
いてはｎ倍のトルクが必要となる。
【０００６】このため誘導電動機としてはベース周波数
ｆbにおいてｎＴbのトルクを出力するものが必要とな
り、それ以下の例えばトルクＴ1の電動機では点線ロで
示すように周波数ｆ1で定格トルクを割りそれ以上の周
波数範囲の運転が不能となる。
ｆbにおいてｎＴbのトルクを出力するものが必要とな
り、それ以下の例えばトルクＴ1の電動機では点線ロで
示すように周波数ｆ1で定格トルクを割りそれ以上の周
波数範囲の運転が不能となる。
【０００７】従って定出力範囲Ｂの速度比率ｎが大きく
なるほどベース周波数ｆbにおいて大きい電動機トルク
が必要となるため電動機体格は非常に大きくなる。ま
た、電動機体格が大きくなると慣性モーメント（Ｇ
Ｄ2）も大きくなるため、加減速に時間がかかり応答性
の悪いＶＶＶＦ制御システムとなる。
なるほどベース周波数ｆbにおいて大きい電動機トルク
が必要となるため電動機体格は非常に大きくなる。ま
た、電動機体格が大きくなると慣性モーメント（Ｇ
Ｄ2）も大きくなるため、加減速に時間がかかり応答性
の悪いＶＶＶＦ制御システムとなる。
【０００８】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところはＶＶＶ
Ｆ制御における定出力範囲が広い用途に比較的小さい体
格で対応しうるＶＶＶＦ用誘導電動機を提供することに
ある。
てなされたものであり、その目的とするところはＶＶＶ
Ｆ制御における定出力範囲が広い用途に比較的小さい体
格で対応しうるＶＶＶＦ用誘導電動機を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明におけるＶＶＶＦ用誘導電動機は、固定子
を、固定鉄心の同一スロット内に同じ極数でターン数の
異なる複数の１次巻線を挿入し、１次巻線のターン数を
切替えうるようにしたものである。
め、本発明におけるＶＶＶＦ用誘導電動機は、固定子
を、固定鉄心の同一スロット内に同じ極数でターン数の
異なる複数の１次巻線を挿入し、１次巻線のターン数を
切替えうるようにしたものである。
【００１０】
【作用】誘導電動機は周波数を上げると定出力範囲でト
ルクは周波数の２乗に反比例して減少し、トルクが定格
トルクに至り運転不能となるが、この少し前にターン数
の少ない巻線に切替えるとトルクが増加するので更に周
波数を上げた運転が可能になる。
ルクは周波数の２乗に反比例して減少し、トルクが定格
トルクに至り運転不能となるが、この少し前にターン数
の少ない巻線に切替えるとトルクが増加するので更に周
波数を上げた運転が可能になる。
【００１１】このため大きな体格の電動機を使用するこ
となく定出力範囲の速度（周波数）比率を大きくした運
転が可能となる。
となく定出力範囲の速度（周波数）比率を大きくした運
転が可能となる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００１３】図１について、１は誘導電動機の固定鉄
心、２は鉄心１のスロット、３及び４は同一のスロット
内に同じ極数でターン数を異にした第１及び第２の巻線
で、第１の巻線３は、図２の曲線ロのようにベーストル
クＴ1を発生するターン数Ｎ1の巻線となっており、第２
の巻線４は、図２の曲線ハのようなトルクを発生するタ
ーン数Ｎ2の巻線となっている（例えばＮ1／Ｎ2＝１／
０．４）。
心、２は鉄心１のスロット、３及び４は同一のスロット
内に同じ極数でターン数を異にした第１及び第２の巻線
で、第１の巻線３は、図２の曲線ロのようにベーストル
クＴ1を発生するターン数Ｎ1の巻線となっており、第２
の巻線４は、図２の曲線ハのようなトルクを発生するタ
ーン数Ｎ2の巻線となっている（例えばＮ1／Ｎ2＝１／
０．４）。
【００１４】この誘導電動機は１次巻線３及び４を切替
スイッチを介してインバータに接続して使用する（図示
省略）。
スイッチを介してインバータに接続して使用する（図示
省略）。
【００１５】巻線３を使用した場合電動機トルクは図２
の曲線ロのトルクを出力するので、このトルクロが定格
トルクイに至る周波数ｆ1までは巻線３を使用して運転
し、周波数ｆ1を越える運転を行う場合、周波数ｆ1でス
イッチにより巻線４に切替えて巻線４を用いた運転を行
う。この場合、電動機トルクは図２の実線ハで示すよう
に改善されるので、周波数ｆ1〜ｎｆbの範囲の運転がで
きる。従って、定出力範囲Ｂの中間において巻線を切替
えることにより定出力範囲の速度比ｎの大きな運転が可
能となる。
の曲線ロのトルクを出力するので、このトルクロが定格
トルクイに至る周波数ｆ1までは巻線３を使用して運転
し、周波数ｆ1を越える運転を行う場合、周波数ｆ1でス
イッチにより巻線４に切替えて巻線４を用いた運転を行
う。この場合、電動機トルクは図２の実線ハで示すよう
に改善されるので、周波数ｆ1〜ｎｆbの範囲の運転がで
きる。従って、定出力範囲Ｂの中間において巻線を切替
えることにより定出力範囲の速度比ｎの大きな運転が可
能となる。
【００１６】このため定出力範囲の速度（周波数）比率
をｎとした場合、従来は図４の曲線ハに示すようにベー
ス周波数ｆbにおいてｎ倍のトルクｎＴbを出力できる体
格の大きな電動機が必要であったが、図２の曲線ロに示
すようにこれより大幅に小さいトルクＴ1を出力する電
動機で運転可能となる。
をｎとした場合、従来は図４の曲線ハに示すようにベー
ス周波数ｆbにおいてｎ倍のトルクｎＴbを出力できる体
格の大きな電動機が必要であったが、図２の曲線ロに示
すようにこれより大幅に小さいトルクＴ1を出力する電
動機で運転可能となる。
【００１７】即ち、ベース周波数におけるトルクは従来
に比し大幅に少なくてすむため、電動機の体格を小さく
することができる。
に比し大幅に少なくてすむため、電動機の体格を小さく
することができる。
【００１８】例えば、ｎ＝５の定出力範囲を必要とする
２５０ｋｗの電動機の場合、電動機の重量比で約４０％
減、慣性（ＧＤ2）は約１／３とすることができること
になる。
２５０ｋｗの電動機の場合、電動機の重量比で約４０％
減、慣性（ＧＤ2）は約１／３とすることができること
になる。
【００１９】上記実施例では２巻線方式となっている
が、３巻線，４巻線方式とすることも可能であることは
いうまでもない。
が、３巻線，４巻線方式とすることも可能であることは
いうまでもない。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００２１】（１）定出力範囲の中間で巻線を切換える
ことにより電動機トルクを改善することができる。この
ためベース周波数における電動機トルクは小さくて良い
ことになり、電動機体格を大幅に小さくできる。
ことにより電動機トルクを改善することができる。この
ためベース周波数における電動機トルクは小さくて良い
ことになり、電動機体格を大幅に小さくできる。
【００２２】（２）電動機は多数巻線方式となっている
ため巻線コストは上昇するが、それ以上に電動機の体
格，重量低減が大きいため、低コストとなり、据付面積
でも有利となる。また、慣性モーメントを小さくするこ
とができるため、速度応答性が速くなり、制御上でも有
利となる。
ため巻線コストは上昇するが、それ以上に電動機の体
格，重量低減が大きいため、低コストとなり、据付面積
でも有利となる。また、慣性モーメントを小さくするこ
とができるため、速度応答性が速くなり、制御上でも有
利となる。
【００２３】（３）従来、定出力範囲の広い用途ではＶ
ＶＶＦ制御システムよりも直流機の方が有利であったが
ＶＶＶＦ用誘導電動機を多重巻線方式としたことにより
直流機と同等になる。
ＶＶＦ制御システムよりも直流機の方が有利であったが
ＶＶＶＦ用誘導電動機を多重巻線方式としたことにより
直流機と同等になる。
【００２４】（４）また、誘導電動機を多重巻線方式と
したことにより従来では考えられにくい速度比率が１：
１０程度の定出力範囲にも対応可能となる。
したことにより従来では考えられにくい速度比率が１：
１０程度の定出力範囲にも対応可能となる。
【図１】実施例にかかる誘導電動機の固定子の要部断面
図。
図。
【図２】実施例における電動機のトルク特性図。
【図３】ＶＶＶＦインバータの周波数−出力電圧曲線
図。
図。
【図４】従来電動機の必要トルク曲線図。
１…固定鉄心 ２…スロット ３，４…巻線。
Claims (1)
- 【請求項１】 固定子を、固定鉄心の同一スロット内に
同じ極数でターン数の異なる複数の１次巻線を挿入して
構成し、定出力範囲の中間において１次巻線を切替えて
高速度範囲におけるトルクを改善しうるようにしたこと
を特徴としたＶＶＶＦ用誘導電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5036256A JPH06253510A (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Ｖｖｖｆ用誘導電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5036256A JPH06253510A (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Ｖｖｖｆ用誘導電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06253510A true JPH06253510A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12464698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5036256A Pending JPH06253510A (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Ｖｖｖｆ用誘導電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06253510A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018101158A1 (ja) | 2016-12-02 | 2018-06-07 | 梨木 政行 | モータとその制御装置 |
| US11283384B2 (en) | 2017-01-16 | 2022-03-22 | Masayuki Nashiki | Motor system provided with both motor having multiple-phase stator windings and control device controlling the motor |
-
1993
- 1993-02-25 JP JP5036256A patent/JPH06253510A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018101158A1 (ja) | 2016-12-02 | 2018-06-07 | 梨木 政行 | モータとその制御装置 |
| US11283385B2 (en) | 2016-12-02 | 2022-03-22 | Masayuki Nashiki | Motor system provided with both motor having multiple-phase stator windings and control device controlling the motor |
| US11283384B2 (en) | 2017-01-16 | 2022-03-22 | Masayuki Nashiki | Motor system provided with both motor having multiple-phase stator windings and control device controlling the motor |
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