JPH0773436B2 - エネルギ節約式のモ−タ制御装置 - Google Patents

エネルギ節約式のモ−タ制御装置

Info

Publication number
JPH0773436B2
JPH0773436B2 JP56095148A JP9514881A JPH0773436B2 JP H0773436 B2 JPH0773436 B2 JP H0773436B2 JP 56095148 A JP56095148 A JP 56095148A JP 9514881 A JP9514881 A JP 9514881A JP H0773436 B2 JPH0773436 B2 JP H0773436B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
phase
voltage
circuit
current
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP56095148A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5771293A (en
Inventor
ニコラス・ジ−・ムスコヴアツク
Original Assignee
ヴェクトロ−ル インコ−ポレ−テッド
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヴェクトロ−ル インコ−ポレ−テッド filed Critical ヴェクトロ−ル インコ−ポレ−テッド
Publication of JPS5771293A publication Critical patent/JPS5771293A/ja
Publication of JPH0773436B2 publication Critical patent/JPH0773436B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1892—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks the arrangements being an integral part of the load, e.g. a motor, or of its control circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Protection Of Generators And Motors (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエネルギ節約式のモータ制御装置に係り、特
に、負荷に接続されたモータで消費される電力及び電圧
を負荷の大きさに基いて制御する多相モータ制御装置に
係る。
最近、誘導モータに使用する制御回路が開発されてお
り、この制御回路はモータの力率を改善し、従つて誘導
モータに部分的に負荷がかつた時にその電力消費量を減
少するように働く。典型的に、誘導モータは、全負荷よ
り小さい負荷で運転される時には、0.1又は0.2という低
い力率を示す。従つて、流れる電流は比較的大きいが、
行なわれる仕事は非常にわずかなものである。それ故、
機械的な動力が得られなくても、このような配電系統の
あらゆる箇所（モータ巻線を含む）に電力損失が生じ
る。
この様な問題に鑑み、最近では、力率を高くすることに
よつて大きなエネルギ節約を与えるような電子制御装置
の開発に努力が向けられている。このような制御装置
が、例えば、Nola氏の米国特許第4,052,648号、及びこ
れに対応してEDNMagazin（1979年９月５日）の第185−1
89頁に掲載されたNational Aeronautics and Space Adm
inistrationのFrank J.Nola氏者の“交流誘導モータの
電力を節約する回路”と題する論文、並びに“交流誘導
モータの電力節約”と題するNASA Tech Brief No.NTN−
78/0252（MFS−23389）に示されている。
特に、後者の文献には、電圧と電流との位相の遅れを感
知することによつて電力の損失を減少する電力制御装置
が示されている。この制御装置は位相遅れの情報を或る
回路へ与え、この回路は負荷や電源電圧の変動（モータ
に対する限界内の）に拘りなく、一定の予め決められた
最適の力率でモータを運転せしめる。特に、負荷が小さ
くなつた時には、制御装置内のソリツドステートスイツ
チ（トライアツク）によつて印加電圧が下げられ、消費
電力が少なくされる。負荷が大きくなる時には、このス
イツチによつて電圧が適正作動レベルへと増加される。
この様な制御装置の重大な欠点は、単相モータにこの制
御装置を用いる場合は何ら変更を必要としないが、多相
モータ（例えばＹ結線の３相モータ）にこの制御装置を
用いる場合にはモータを開いてモータ内で内部接続を行
ない（例えばＹをモータの内部に接続するか又は３相ラ
インの中性点へ接続する）、そしてトライアツクの点弧
回路がモータの各相に直列になる様にトライアツクを設
置することが必要であるという点である。この公知制御
装置の別の欠点は、この制御装置の作動を最初に開始す
る時に相当の電力を消費する点である。換言すれば、制
御装置の作動を開始する際には、典型的に最大の“突
入”電流が流れ、その大部分はモータ制御装置が通常の
安定作動レベルに達するまでに消費される。
公知のモータ制御装置には“過負荷トリツプ”機能も設
けられており、制御装置がモータの過負荷を感知する
と、モータの作動がたゞちに停止即ち“トリツプ”され
る。然し乍ら、この技術は、過負荷の程度には拘りな
く、完全即時トリツプとして実施されている。多くの場
合にはモータの作動をたゞちに停止する必要がないの
で、この様なやり方は作動効率を悪くすることが認めら
れている。例えば、モータに非常に大きな過負荷がかゝ
つた時には、できるだけ早くモータをオフにすることが
必要となるが、モータに若干の過負荷がかゝつた状態で
は、若干ゆつくりとモータをオフにしても損傷のおそれ
はない。換言すれば、どんなに小さい過負荷でもこれを
検出した際にモータを瞬間的にオフにするという技術
は、非効率的で然もかえつて不便な作動法である。
過負荷トリツプ機能を有するモータ制御装置は、典型的
に始動時にこの機能を作働不能にすることが問題であ
る。即ち、始動時にモータにかゝる負荷は典型的に過負
荷スレツシユホールドを越えるに充分な大きさであるの
で、この過負荷トリツプ機能を作働不能にしなければ具
合悪いことに始動時にこの機能が働いてしまう。従つ
て、始動後の或る時間中この過負荷トリツプ機能即ち特
徴を自動的に作働不能にする機能をモータ制御装置に設
けることによつて実質的な作動改善を得ることができ
る。
公知技術においては、モータの運転中に欠相が生じた場
合にモータが損傷を受け易い。換言すれば、欠相が生じ
ると、多相モータは典型的に単相モードで作動しようと
し、焼けてしまう。従つて、欠相が検出された際にたゞ
ちにモータの作動を停止する様なモータ制御装置を備え
ることが有利であると考えられる。
公知技術ではSCRによつてモータ制御装置を実施するこ
とも含まれるが（例えばFrank F.Nola氏の前記特許及び
論文を参照されたい）、SCRがすばやく切れてヒユーズ
の様な働きをする様に適正に制御されなければ、モータ
制御装置にヒユーズも設けねばならない。従つて、公知
の制御装置の主たる欠点は、SCRが用いられたとして
も、SCRがヒユーズの様な働きをする様に適正に制御さ
れない（即ち、適正にパルス付勢されない）ということ
である。もしSCRがヒユーズの様な働きをする様に制御
されれば、制御装置のコストが相当に節約されることに
なろう。
更に、公知のモータ制御装置は、均一に機能することが
できず、即ち交流ライン電圧に歪がある場合には歪がな
い場合の様に機能することができない。
本発明によれば、モータにかゝる負荷に基いて制御を行
なう様にして消費電力及び電圧を制御する多相モータ制
御装置が提供される。
更に詳述すると、本発明の多相モータ制御装置は、多相
モータに対する外部接続用制御装置として適したもので
あって、各位相角に対してそれぞれ個別的にモータ電圧
とモータ電流との間の位相角の差を検出するための複数
個の感知手段と、各感知手段に接続されていてフィード
バック制御信号を発生するために検出された各位相角差
を所望の位相角差を表わす一定の基準と比較するための
フィードバック増巾手段と、各感知手段とフィードバッ
ク増巾手段とに接続されていて、上記フィードバック制
御信号に応答し多相モータによって消費される電力およ
びフィードバック制御信号に従って、すなわち多相モー
タに負荷される負荷の大きさに基いて制御する制御手段
と、多相モータと制御手段との間に接続されていて、多
相モータの始動を検出し、その検出に応答して、多相モ
ータの始動期間中に多相モータに流れる突入電流を制限
し始動時のエネルギを節約するために、フィードバック
増巾手段から制御手段に供給されるフィードバック制御
信号を変化させるための電流制御手段と、を備えている
ことをその構成上の特徴とするものである。
上記電流制限手段は、成るべくは、始動期間中のモータ
電流の値をどのような値に制限するかという選定された
電流値を操作者が指定することができる機能を有してい
ることが好ましい。
本発明の好ましい実施例では、本発明のモータ制御装置
は電流トリツプ回路を備えており、この回路はモータ電
流の検出に応答してモータ電流をスレツシユホールド値
と比較し、過負荷トリツプ信号を発生して、モータに印
加される交流電圧を遮断せしめる。特に、この電流トリ
ツプ回路はモータ電流がその所定のスレツシユホールド
を越えた時に瞬時過負荷トリツプ信号を発生し、モータ
への交流電圧の印加を瞬間的に遮断する（ラインサイク
ルの半分以内に）。この電流トリツプ回路には、所定の
スレツシユホールドよりは下であるが操作者がセツトし
た値よりは上である様なモータ電流過負荷状態を感知し
そしてこれに応答して、タイミング合わせされた過負荷
トリツプ信号を発生し、モータに印加される交流電圧を
或る可変巾の時間にわたつて遮断せしめるという機能も
与えられる。この可変巾の遮断時間は、本発明によれ
ば、検出された過負荷の程度と逆の関係にあり、過負荷
の程度が大きい程すばやく遮断が行なわれ、過負荷の程
度が小さい程ゆつくりと遮断が行なわれる。更に、本発
明の別の特徴によれば、モータの始動中に電流トリツプ
回路を作働不能にし、従つてタイミング合わせされた過
負荷トリツプ機能を作動不能にするために、始動時間回
路が設けられる。
好ましい実施例において、本発明のモータ制御装置は、
交流電圧ラインに接続された電圧感知回路を含む感知段
を備えており、上記電圧感知回路は電圧基準回路とでも
つてモータの電圧位相角を測定する。更に、上記感知段
はモータの電流位相角を測定する電流感知回路も備えて
いる。従つて上記感知段は、モータの電圧位相角とモー
タの電流位相角との間の位相角の差を得て力率フイード
バツク信号を与えることができる。
又、本発明のモータ制御装置はフイードバツク増巾段も
備えており、これは上記感知段からの力率フイードバツ
ク信号に応答して制御段を作動させ、上記で一般的に述
べ以下で詳細に述べる機能を実行させる。
好ましい実施例において、本発明のモータ制御装置は、
上記フイードバツク増巾段によつて駆動されるトリガ回
路を含む制御段を備えており、上記トリガ回路は適当に
タイミング合わせされたゲートパルス、即ち特定の多相
電力システムに基いてタイミング合わせされたゲートパ
ルスを発生する。これらのゲートパルスはこの制御段に
同様に含まれたスイツチ回路を駆動するのに用いられ
る。特に、このスイツチ回路は多相電力システムの各相
ごとに１対のSCRを備えているのが好ましく、各々のSCR
は上記トリガ回路からの対応ゲートパルス列によつて駆
動される。
本発明の更に別の好ましい実施例においては、本発明に
よつてモータの力率を制御する閉ループ系の安定性を高
めるために、上記感知段とフイードバツク増巾段との間
に位相進ませ回路網が設けられる。
従つて、本発明の目的は、モータにかゝる負荷に基いて
モータの消費電力及び電圧を制御する多相モータ制御装
置を提供することである。
本発明の別の目的は、モータの始動中にモータに流れる
突入電流を減少するモータ制御装置を提供することであ
る。
本発明の更に別の目的は、過負荷電流が所定のスレツシ
ユホールドを越えた時には瞬時過負荷トリツプ作動を行
ないそして操作者がセツトした所定の値より大きい過負
荷電流が生じた際にはタイミング合わせされた過負荷ト
リツプ作動を行なう様な電流過負荷感知機能を有したモ
ータ制御装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、過負荷が大きい程モータのト
リツプ作動をすばやく行ないそして過負荷が小さい程モ
ータのトリツプ作動をゆつくりと行なう様なタイミング
合わせされた過負荷トリツプ機能を有するモータ制御装
置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、モータの始動中に上記タイミ
ング合わせされた過負荷トリツプ機能を作動不能にする
様なモータ制御装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、欠相を検出しそしてこれを検
出した際にモータの作動を停止する機能を有したモータ
制御装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、使用される特定の型式の多相
電力システムに対して適当にタイミング合わせされた適
当なゲートパルスをスイツチ回路へ与える様な電力トリ
ガ回路を有したモータ制御回路を提供することである。
本発明の更に別の目的は、歪のある交流ライン電圧でも
良好に作用する電力トリガ回路を有したモータ制御装置
を提供することである。
本発明の更に別の目的は、SCRより成るスイツチ回路と
共に作動する電力トリガ回路を有したモータ制御装置を
提供することであり、上記電力トリガ回路は上記スイツ
チ回路に対し上記SCRをヒユーズの様に作動せしめ即ちS
CRをすばやく切る様にせしめる。
本発明の更に別の目的は、力率を制御する閉ループ系を
有しそしてこの閉ループ系の作動の安定性を高める様な
モータ制御装置を提供することである。
上記及び他の目的並びに本発明の特徴は、添付図面を参
照した以下の詳細な説明より良く理解されよう。
以下、添付図面を参照して、本発明のモータ制御装置の
構成部品及び作動を詳細に説明する。
第１図は本発明のモータ制御装置のブロツク図である。
第１図より明らかな様に、本発明のモータ制御装置は、
電圧感知回路12、電圧基準回路14、電流感知回路16及び
接続点18より成る感知段10と、フイードバツク増巾段20
と、モータ電圧調整基準・傾斜信号回路22と、電源24
と、欠相回路26と、始動時間回路28と、接続点30及び32
と、電流制限回路34と、電流トリツプ回路36と、トリガ
回路40及びサイリスタ（SCR）42−47（スイツチ回路48
を形成する）より成る制御段38とを備えている。
作動に際し、感知段10は多相交流ライン（図示された例
では、相Ａ、Ｂ及びＣを有する３相ライン）に接続さ
れ、交流ライン電圧の力率角、即ちこの交流ラインに接
続されたモータ50の電圧と電流との間の位相角の差、を
検出する。特に、電圧感知回路12がこの交流電圧ライン
に接続され、そして電圧基準回路14とでもつてモータ電
圧の位相角を測定する。電流感知回路16は電流制限回路
34を経て作動し、モータ50の電流の位相角を測定する。
従つて、感知段10はモータ電圧の位相角とモータ電流の
位相角との間の位相角の差を得て、それに対応する力率
フイードバツク信号を接続部18の出力に与えることがで
きる。
フイードバツク増巾段20は出力接続部18に接続され、モ
ータ電圧とモータ電流との間の感知された位相角差を表
わす力率フイードバツク信号を第１入力として受け取
る。又、フイードバツク増巾段20はモータ電圧調整基準
・傾斜信号回路22にも接続され、この回路は操作者によ
りセツトされたポテンシヨメータ22aの値に応答して、
固定基準電圧をフイードバツク増巾段20へ第２入力とし
て与える。この回路22は電源24によつて電力が与えらえ
る。
フイードバツク増巾段20は、上記した２つの入力に応答
してフイードバツク制御信号を発生し、この信号を接続
部30を経て制御段38に与える。制御段38は、この信号に
応答し、多相モータ50にかゝる負荷に基づいて該モータ
の消費電力及び電圧を制御する。
更に詳しく説明すれば、制御段38はトリガ回路40を備え
ており、このトリガ回路は多相ライン電圧（電圧感知回
路12で感知されて与えられた）及び接続点30からのフイ
ードバツク制御信号に応答して、適当にタイミング合わ
せされたゲートパルス、即ち特定の多相電力システムに
基づいてタイミング合わせされたゲートパルス、を発生
する。これらのゲートパルスを用いて、スイツチ回路48
が駆動される。換言すれば、これらのゲートパルスはSC
R42−47の制御リードに与えられ、これらSCRはモータ50
への交流ライン電圧の種々の相を各々相入力Ａ′、Ｂ′
及びＣ′として選択的に与える様に働く。
前記した様に、本発明のモータ制御装置には電流制限回
路34が設けられており、この回路はモータ制御装置の始
動中に突入電流を制限し、始動中のエネルギを節約する
という形態の効率的な作動を与える。始動中の突入電流
を通常作動電流の所定の割合（例えば200−300％）に制
限できる様に、操作者がスイツチ34aを介してこの電流
制限回路34をセツトできる。電流制限回路34によつて信
号CUTBACKを発生してこの信号を接続点32及び30を経て
制御段38へ与えることにより、モータ50への突入電流が
制限される。
本発明のモータ制御装置は電流トリツプ回路36も備えて
おり、この回路は電流制限回路34からの入力によつてモ
ータ電流の存在を検出する。電流トリツプ回路36は検出
されたモータ電流を所定のスレツシユホールド（例えば
通常作動電流の600％）と比較し、そしてこのスレツシ
ユホールドを越える場合に信号INST TRIPを発生し、こ
れは接続部32及び30を経てトリガ回路40へ与えられる。
これによりモータ50の作動がすばやく停止され、モータ
50への損傷を防止する。更に、電流トリツプ回路36は、
操作者がスイツチ36aにセツトしたスレツシユホールド
値を越える様なモータ電流を検出することができる。例
えば、通常作動電流の或る割合（例えば100−130％）に
等しい過負荷電流を検出した際にモータの“トリツプ作
動”を与える様にスイツチ36aをセツトできる。この様
な過負荷を検出すると、電流トリツプ回路36は出力TIME
DTRIPを発生し、これは始動時間回路28及び接続点32及
び30を経てトリガ回路40へ与えられる。
電流トリツプ回路36の後者の機能については、電流トリ
ツプ回路36のタイミング合わせされた過負荷トリツプ機
能を表わしたグラフである第２図を参照して以下に説明
する。本発明のモータ制御装置のこの機能によれば、小
さい過負荷（例えばモータ電流の150％）が検出された
時には、モータの作動がゆつくりと停止される（例えば
第２図に示された様に約９秒で）。これに対して、比較
的大きな過負荷が検出された時は（例えばモータ電流の
250％）、モータ電流が比較的すばやく遮断される（例
えば第２図に示された様に約3.5秒で）。従つて本発明
のこの特徴によれば、検出された過負荷の大きさとは逆
の関係を有する様な所定時間の経過後にモータが停止さ
れる。
再び第１図を参照すれば、前記した様に、電流トリツプ
回路36の出力TIMED TRIPは始動時間回路28を経てトリ
ガ回路40へ与えられる。始動時間回路28は電源24から電
力を受ける。更に、始動時間回路28は本発明のモータ制
御器の始動を検出し、そしてこの検出に応答して、トリ
ガ回路40への出力TIMED TRIPの付与を阻止することに
より、始動中本発明の“タイミング合わせされたトリツ
プ”機能を作働不能にする。これは、モータの始動中
（当然、過負荷を表わす値のモータ電流サージが生じる
時）、“タイミング合わせされたトリツプ”機能を作働
不能にすることによりこの機能が偶発的に働かない様に
するという本発明の更に別の特徴をもたらす。
本発明のモータ制御装置は、電圧感知回路12を経て交流
電圧を受け取る様に接続された欠相回路26も備えてい
る。以下で詳細に述べる様に、この欠相回路26は交流ラ
イン電圧の欠相を検出し、そしてそれに対応する出力を
接続部30を経てトリガ回路40へ与える。それにより、ト
リガ回路40はSCR42−47を作動して、モータ50へのモー
タ電圧及び電流の付与を遮断する。
第３図は本発明のモータ制御装置の電流制限回路34の回
路図である。第３図より明らかな様に、電流制限回路34
は基本的にポテンシヨメータP2と、差動増巾器A1と、ト
ランジスタQ1及びQ2と、その他の関連抵抗、キヤパシタ
及びダイオードを備えている。
作動に際し、電流制限回路34はスイツチ回路48（第１
図）からの電流信号Ａ′、Ｂ′及びＣ′を受け取り、そ
してこれら電流信号をダイオードD1、D2及びD3によつて
整流する。整流された信号は接続点52において合成さ
れ、次いで電圧分割抵抗R21及びR93を経て差動増巾器A1
の正入力へ与えられる。整流され合成された信号は後述
する理由で電流トリツプ回路36へも与えられる。
又、差動増巾器A1の負の入力は、ポテンシヨメータP2か
らダイオードD6及び抵抗R22を経て基準電圧を受け取
る。ポテンシヨメータP2のセツテイングは電流制限ポテ
ンシヨメータ34a（第１図）のセツテイングに相当す
る。差動増巾器A1の正の入力に与えられる整流及び合成
された信号がその負入力に与えられる基準電圧より大き
い時には、この増巾器A1の出力が正となり、トランジス
タQ1のベースに接続された抵抗R26を経て、このトラン
ジスタQ1をオンにする。このトランジスタQ1は次いでト
ランジスタQ2をオンにする。従つて、増巾器A1により抵
抗R26、キヤパシタC9及び抵抗R28を経てトリガ回路40
（第１図）へ与えられる出力電流はアースへ分路され
る。第１図を参照すれば、これは、電流制限回路34によ
る信号CUTBACKの発生に相当し、この信号は接続部32及
び30を経てトリガ回路40へ与えられ、トリガ回路40へ与
えられるフイードバツク出力信号（フイードバツク増巾
段20の）を減少させる。トリガ回路40へ与えられるフイ
ードバツク出力信号がこの様に減少することにより、モ
ータ電流が制限される。
第４図は本発明のモータ制御装置の電流トリツプ回路36
及び欠相回路26の回路図である。第４図から明らかな様
に、電流トリツプ回路36は基本的にオプトアイソレータ
I1と、演算増巾器A2及びA3と、サイリスタSCR−１及びS
CR−２と、関連素子とを備えている。
作動に際し、再び第３図を参照すれば、信号Ａ′、Ｂ′
及びＣ′は各々ダイオードD1、D2及びD3で整流され、接
続部52で合成され、そして第４図の電流トリツプ回路36
に与えられる。“タイミング合わせされたトリツプ”機
能を実行するために、この入力信号は抵抗R37を経てオ
プトアイソレタI1へ与えられる。オプトアイソレータI1
は受信信号54で示されるモータ制御装置の始動に応答し
て、この始動時間が終了するまで“タイミング合わせさ
れたトリツプ”機能を作働不能にする。信号54は以下で
明らかとなる様に第１図の始動時間回路28で発生され
る。
オプトアイソレータI1が“作働不能”モードにないと仮
定すれば、入力信号は抵抗R42及びR43並びにキヤパシタ
C11より成る予めのフイルタを経て増巾器A2の正入力に
与えられる。増巾器A2の負入力はポテンシヨメータP3か
らダイオードD18及び抵抗R44を経て基準電圧を受け取
る。ポテンシヨメータP3のセツテイングは操作者による
電流トリツプスイツチ36a（第１図）のセツテイングに
相当し、従つて“タイミング合わせされたトリツプ”機
能に対する過電流スレツシユホールドを確立する。
増巾器A2はフイードバツク抵抗R47及びキヤパシタC12と
でもつて積分機能を果たす様な形態にされる。従つて増
巾器A2は入力信号を増巾すると共に、抵抗R47及びキヤ
パシタC12で決定された時定数に基づいて入力信号を積
分する。電流制限回路34からの入力信号が大きい場合に
は、増巾器A2の出力がすばやく立ち上がり、一方この入
力信号が小さい場合には増巾器A2の出力がゆつくりと立
ち上がる。従つて電流トリツプ回路36の増巾器A2は“タ
イミング合わせされたトリツプ”機能を果たし、大きな
電流過負荷（大きな入力信号で指示される）の場合には
モータの作動がすばやく停止され（増巾器A2のすばやく
立ち上がる出力に対応する）、一方小さな電流過負荷
（電流制限回路34からの小さな入力信号で指示される）
の場合にはモータの作動がゆつくりと停止される（増巾
器A2のゆつくり立ち上がる出力により指示される）。
増巾器A2の出力は加算接続部56を経て増巾器A3の負の入
力へ与えられる。増巾器A3は比較器として働き、その正
の入力には基準電圧が与えられる。増巾器A3に与えられ
る電圧が基準電圧より高くなる時には増巾器A3の出力が
低レベルとなり、ベース抵抗R54を経てトランジスタQ4
をオンにする。トランジスタQ4がオンになると、SCR−
１が点弧され（抵抗R55及びダイオードD20を経て）そし
てSCR−２が点弧される（抵抗R58及びダイオードD21を
経て）。SCR−１が導通すると、インジケータライトLED
1がオンになり、“電流トリツプ”を指示する。一方、S
CR−２が導通すると、常開スイツチ58が閉じ、トリガ回
路40（第１図）への出力をアースして、スイツチ回路48
へ与えられる直流トリガ電圧を短絡する。これによりモ
ータ50の作動が停止される。
以上の説明より明らかな様に、積分機能を有する増巾器
A2（第４図）の作動により、所与の長さの時間（積分時
定数に相当する）が経過した後にのみモータ50（第１
図）の作動が停止され、上記時間は電流トリツプ回路36
で検出された過負荷電流の量に対して逆の関係を有した
ものである。かくして、“タイミング合わせされたトリ
ツプ”特徴が与えられる。
“瞬時トリツプ”特徴によれば、電流トリツプ回路36へ
の入力信号は抵抗R97及びダイオードD25を経て増巾器A3
の負入力にも与えられる。従つて、オプトアイソレータ
I1及び積分増巾器A2がバイパスされる。従つて、電流ト
リツプ回路36の“瞬時トリツプ”機能によれば、増巾器
A3の負入力がその正入力に与えられる所定基準電圧より
大きくなることによつて示される様に極端な過負荷状態
が生じると、スイツチ回路48のSCR42−47をたゞちに作
働不能にすることによつてモータ50（第１図）の作動が
たゞちに停止せしめられる。ここに示す実施例では、電
圧分割機能を果たす抵抗R97及びR98により入力信号はダ
イオードD25（ツエナーダイオードZ1によりアースされ
た）を経て増巾器A3の負の入力へ与えられる。更に、こ
こに示す実施例では、モータ50（第１図）の作動の“瞬
時”停止が約８ミリ秒で行なわれる。もちろん、その他
の所望の停止速度及び所望の過負荷スレツシユホールド
を得る様に上記素子の値を調整することができる。
更に第４図を参照すれば、欠相回路26は基本的に増巾器
A4及びA5と、トランジスタQ5とを備えていることが明ら
かであろう。第１図及び第5A図を参照すれば、電圧感知
回路12は変成器（第5A図に番号60で一般的に示された）
を経て３相電圧Ａ、Ｂ及びＣを受け取りそして多数の電
圧の中でも電圧出力11A−11Cを与える。第４図を参照す
れば、これらの電圧11A−11Cは各々ダイオードD4−D6で
整流され、そして電圧分割抵抗R7及びR8を経て増巾器A4
の正入力に与えられる。増巾器A4は、これに組合わされ
た抵抗R68−R70並びにキヤパシタC16−C17とでもつて、
フイルタ平均化機能を果たし、その出力に、フイルタさ
れた平均直流電圧を与える。この出力は抵抗R67を経て
比較器A5の正入力に与えられ、該比較器の負入力は12ボ
ルト電源からダイオードD19及び抵抗R66を経て基準電圧
を受け取る。好ましい実施例では、この増巾器A5の負入
力に与えられる基準電圧は入力電圧より約25％低い電圧
レベルにセツトされる。それ故、欠相が生じた時には、
増巾器A4の平均直流電圧出力がその通常の電圧レベルよ
り約33％下がり、比較器A5はこれを検出して低レベル出
力を与える。その結果、トランジスタQ5がオンになる。
トランジスタQ5がオンになると、“欠相”表示器LED2が
作動される。更に、SCR−２（第４図の電流トリツプ回
路36の）も作動される。それにより、常開スイツチ即ち
接点58が閉じ、トリガ回路40（第１図）へ印加される電
圧が短絡される。従つて、トリガ回路40はスイツチ回路
48のSCR42−47を作働不能にせしめ、モータ50の作動を
停止する。
SCR−２及び常開接点58は＋12ボルトの直流電圧が除去
されるまでラツチされたまゝとなることに注意された
い。この直流電圧の除去は、電源24の変圧器（図示せ
ず）へ送られる交流120V入力を切ることによつて行なう
ことができる。当業者に明らかなその他の一般技術を用
いて、“欠相”状態を解除することもできる。
第5A図は本発明のモータ制御装置の電圧感知回路12及び
トリガ回路40の回路図である。第5A図より明らかな様
に、電圧感知回路12は、３相交流電圧を受けて変圧する
複数個の変圧器（番号60で一般的に示されている）を備
えている。特に、１次巻線L1及びL2は相Ａを受け、１次
巻線L3及びL4は相Ｂを受け、そして１次巻線L5及びL6は
相Ｃを受ける。相Ａの電圧は２次巻線L7−L10に現われ
る様に変圧させる。同様に、相Ｂは２次巻線L11−L14に
現われる様に変圧される。相Ｃは２次巻線L15−L18に現
われる様に変圧される。そして更に、相Ａ、Ｂ及びＣは
各々信号11A、11B及び11Cとして２次巻線L19、L20及びL
21に現われる様に変圧され、上記信号は第４図の欠相回
路26に与えられる（前記した様に）。
又、第5A図から明らかな様に、トリガ回路40は相Ａのト
リガ回路40aと、相Ｂのトリガ回路40bと、相Ｃのトリガ
回路40cとを備えている。これらトリガ回路各々の成分
は同じであるから、相Ａのトリガ回路40aを参照してト
リガ回路40の作動を説明する。
基本的に、相Ａのトリガ回路40aはダイオードブリツジD
B1及びDB2と、演算増巾器A6と、オプトアイソレータI2
及びI3と、それに対応するサイリスタSCR−３及びSCR−
４と、その他の関連素子とを備えている。第5B図及び第
5C図の波形を参照してトリガ回路40aの作動を以下に説
明する。
変圧された相Ａの電圧入力はダイオードブリツジDB2を
経て移相回路へ与えられ、この移相回路はダイオードブ
リツジDB1、トランジスタQ6、抵抗R1−R4、並びにキヤ
パシタC1及びC2で形成される。この移相回路は、フイー
ドバツク増巾段20（第１図）からのフイードバツク制御
信号に電流トリツプ回路36（第４図）の出力信号を加算
したものを受け取る。この加算は接続点30及び32（第１
図）に相当する加算接続部100（第5A図）で行なわれ、
それにより生じた加算された信号はフイードバツク制御
信号を構成し、これは抵抗R3を経てトランジスタQ6のベ
ースへ与えられる。このフイードバツク制御信号はモー
タ電圧の位相角とモータ電流の位相角との間の感知され
た差を固定基準と比較した結果を表わしているので、上
記移相回路はこの比較結果に比例した量だけ移相された
出力を発生する。即ち、“同相”状態が存在する場合
は、トランジスタQ6が完全にオンにされ、ブリツジDB1
が短絡されそして移相は生じない。“部分的な位相ず
れ”状態が生じた場合は、トランジスタQ6が部分的にオ
ンにされそしてブリツジDB1は部分的な移相作用を与え
る。“完全な位相ずれ”状態が生じた場合は、トランジ
スタQ6がオフにされ、そしてブリツジDB1が180゜の完全
な移相作用を与える。第5B図を参照すれば、波形62は移
相回路への入力を表わしており、波形64はその移相され
た出力を表わしており、これは第5A図の演算増巾器A6の
正入力へ与えられる（抵抗R5を経て）。
演算増巾器A6は方形化作動を行ない、その出力に方形波
66（第5B図）を発生する。この方形波はダイオードブリ
ツジDB1の移相された出力を方形化したものを表わして
いる。この交流方形波65はキヤパシタC5を通つて波形68
となり、これはオプトアイソレータI2及びI3を駆動する
のに用いられる。これらのオプトアイソレータI2及びI3
は各々サイリスタSCR−３及びSCR−４を光学的に駆動す
る。
変圧されて２次巻線L7間に現われる相Ａの電圧の１部は
ダイオードD1及びD2を経て抵抗R9及びR10並びにキヤパ
シタC6及びC7にまたがつて印加される。第5C図の波形70
はダイオードD2及びキヤパシタC7間に現われる電圧を示
している。更に、波形72はダイオードD1及び抵抗R9間に
現われる電圧を示している。第5Bにも示されている第5C
図の波形74は、第5C図の波形70と72とを加算的に合成し
たものを表わしており、これは第5A図の線Ａ−Ａ′間に
現われるサイリスタSCR−３への電源電圧である。
従つて、波形68でゲートが制御されそして波形74を有す
る電源電圧が供給されるサイリスタSCR−３は抵抗R11及
びR12間にトリガ電圧を発生し、このトリガ電圧は第5B
図の波形76で示される。更に、このトリガ電圧は第１図
のSCR42へ制御電圧として与えられる。
第5A図のオプトアイソレータI3並びにこれに組合わされ
たサイリスタSCR−４及びその関連素子の作動はオプト
アイソレータI2及びサイリスタSCR−３について述べた
ものと同じであるが、オプトアイソレータI3及びサイリ
スタSCR−４は第5B図の電圧パルス波形68内とは逆位相
の波形に応答する点が異なることを理解されたい。従つ
て、オプトアイソレータI3及びサイリスタSCR−４は第
１図のSCR43を制御するトリガ電圧を与える。相Ｂのト
リガ回路40b及び相Ｃのトリガ回路40cも相Ａのトリガ回
路40aと同様に作動して第１図のSCR44−47の作動を制御
するトリガ電圧を与えることも理解されたい。
第6A図は本発明のモータ制御装置の電圧基準回路14及び
電流感知回路16の回路図である。
第6A図より明らかな様に、電圧基準回路14は基本的に増
巾器A7、A8及びA9を備えている。第6A図及び第6B図を参
照すれば、作動に際し、電圧感知回路12（第5A図）で発
生された前記相電圧11A−11Cは各々電圧分割抵抗R1−R
4、R2−R5及びR3−R6を経て、対応増巾器A7、A8及びA9
の正及び負の入力へ与えられる。増巾器A7、A8及びA9の
出力（第6B図の波形90で示された）はそれに対応する抵
抗R29、R30及びR31を経て各々加算接続点80、82及び84
へ与えられる。
電流感知回路16は基本的に増巾器A10、A11及びA12を備
えている。作動に際し、スイツチ回路48（第１図）の相
電圧出力は電圧分割・フイルタ回路網R11−R12−C3、R1
5−R16−C4、及びR19−R20−C5を各各経て増巾器A10、A
11及びA12の正入力へ各々与えられる。増巾器A10−A12
の負入力には、電圧分割抵抗R9−R10、R13−R14、及びR
17−R18から導出された基準電圧が各々与えられる。そ
れにより生じる増巾器A10、A11及びA12の出力（第6B図
の波形92で示されている）は抵抗R32、R33及びR34を各
々経てそれに対応する接続点80、82及び84を与えられ
る。これらの接続点では、増巾器A10、A11及びA12の出
力が電圧基準回路14の増巾器A7、A8及びA9の出力と加算
され、そしてダイオードD101、D102及びD103を各々経て
各相に対する加算出力（第6B図の波形94で示されてい
る）となる。各波形94には、モータ電圧とモータ電流と
の位相差を表わす電圧“突起"96が重畳されている。各
相に対する加算出力は加算接続点18で更に加算され、そ
してそれにより生じる全加算出力はフイードバツク増巾
段20（第１図及び第７図）に与えられる。
第6A図からわかるように、各モータ相には、個々の電流
感知入力11A、11Bまたは11Cおよび個々の電圧感知入力
Ａ′、Ｂ′またはＣ′が設けられている。このような構
成、すなわち、電源の各相について電圧および電流の両
者が感知されるような構成の場合には、モータ制御装置
の感知回路14および16は、電源のサイクル当り位相比較
の６個のサンプルを発生する（３つの相の各々が、正弦
波の正の半サイクル中に１つのサンプルを発生し、正弦
波の負の半サイクル中に別の１つのサンプルを発生す
る）。このようにして、ここに記載している型の60サイ
クルの配電系統においては、360分の１秒毎に位相比較
がなされる。比較のために、電源のサイクル当り２回だ
けサンプルされる場合には、120分の１秒毎に位相比較
がなされる。電源の各相Ａ、Ｂ、Ｃ（第6A図のセンサ14
および16への入力）における検出された位相差は、フィ
ードバック制御信号の形にて、接続点14に現れる。例え
ば、相Ａにおける位相差は、接続的80に現れ、相Ａの増
巾器A7およびA10の出力を結合することにより基準信号
を発生させる。同様に、相ＢおよびＣにおける位相差
は、それぞれ、接続点82および84に現れる。それから、
接続点80、82および84での基準信号の各々は、ダイオー
ドD101、D102およびD103を介して接続点にて加算され
る。従って、接続点18でのフィードバック制御信号は、
電源のサイクル当り６回モータの電力変化を行わせる。
結果として、このモータ接続では、モータ負荷の変化
は、６分の１サイクル毎に感知される。このことは、急
速に増大していく負荷の付与に応答して停止することな
くモータが耐えうる最少無負荷電圧（およびしたがって
エネルギー消費）と感知速度の間の関係を考えるとき、
重要なことである。負荷の変化を急速に感知することに
より、負荷の付与時に停止する危険を増大することな
く、より低い無負荷電圧を使用することが可能となる。
第７図は本発明のモータ制御装置の始動時間回路28、モ
ータ電圧調整基準・傾斜信号回路22、及びフイードバツ
ク増巾段20の回路図である。
第７図より明らかな様に、始動時間回路28は基本的に増
巾器A13、トランジスタQ3及び発光ダイオードLED3を備
えている。作動に際し、モータ制御装置の始動は、増巾
器A13及びこれに組合わされた抵抗R34、R35及びR38、キ
ヤパシタC10並びにダイオードD14によつて検出される。
この検出により、増巾器A13は出力を発生し、この出力
は抵抗R72を経てトランジスタQ3のベースへ与えられて
このトランジスタをオンにする。トランジスタQ3が導通
すると、発光ダイオードLED3が駆動され、モータ制御装
置が始動モードにあることを示す光学出力54を発生せし
める。ダイオードLED3の光学出力54は前記した様に電流
トリツプ回路36（第４図）のオプトアイソレータI1に与
えられる。その結果、モータ制御装置の始動中に電流ト
リツプ回路36の“タイミング合わせされたトリツプ”機
能が作働不能にされる。
更に第７図を参照すれば、傾斜信号回路22a（第１図の
モータ電圧調整基準・傾斜信号回路22内に含まれた）は
基本的に増巾器A14を備えており、その正の入力は電圧
分割抵抗R76及びR77を経て始動時間回路28の増巾器A13
の出力へ接続される。更に、増巾器A14には増巾器A13の
出力から抵抗R74を経て制御入力が与えられ、増巾器A14
のこの制御入力はキヤパシタC25を経てアースされる。
増巾器A14の負入力はフイードバツク構成体によつてそ
の出力へ接続され、このフイードバツク構成体はキヤパ
シタC20及び抵抗R75より成る。作動に際し、増巾器A14
は増巾器A13の“始動”出力信号に応答して傾斜型出力
電圧を発生し、この電圧は抵抗R75及びキヤパシタC20の
値によつて決定された時定数に基づいて増大する。この
出力は増巾器A14の出力とアースとの間に接続された抵
抗R79及びキヤパシタC21によつてフイルタされる。
モータ電圧調整基準回路22b（第１図のモータ電圧調整
基準・傾斜信号回路22内に含まれた）は基本的にダイオ
ードD17、ポテンシヨメータP1及びその関連ダイオードD
15、並びに関連抵抗R80−R83を備えている。作動に際
し、傾斜信号回路22aの増巾器A14の傾斜型出力はダイオ
ードD17で整流され、そして抵抗R80を経て加算接続点88
へ与えられる。加算接続点88はダイオードD15及び抵抗R
81−R83を経て、ポテンシヨメータP1のセツテイングに
相当する基準電圧も受け取る。ポテンシヨメータP1のセ
ツテイングは操作者によるポテンシヨメータ22a（第１
図）の前記したセツテイングに相当し、これはモータ電
圧調整基準を指定する。この指定されたモータ電圧調整
基準は接続点88において傾斜信号回路22aの整流された
傾斜型出力と加算され、そしてフイードバツク増巾器20
へ与えられる。フイードバツク増巾器20へ与えられるこ
の出力は固定基準を構成し、モータ電圧の位相角とモー
タ電流の位相角との差（第１図の接続点18により与えら
れる）がフイードバツク段20においてこの固定基準と比
較される。
更に第７図を参照すれば、フイードバツク増巾段20は増
巾器A15、その関連抵抗R84−R87、その関連キヤパシタC
23−C24、ダイオードD16、トランジスタQ6、その関連抵
抗R88−R92及びその関連ダイオードD24を備えている。
作動に際し、増巾器A15の負の入力は接続点18（第１図
の電圧基準回路14と電流感知回路16との間に位置した）
からの信号を受け、この信号はモータ電圧とモータ電流
との間の位相差を表わしている。増巾器A15の正の入力
はモータ電圧調整基準回路22bにより与えられる基準電
圧を受ける。増巾器A15はモータ電圧とモータ電流との
間の位相差を固定基準電圧と比較し、そしてこの比較の
結果を表わすフイードバツク出力信号を与え、このフイ
ードバツク出力信号は抵抗R87を経てトリガ回路40へ与
えられる。従つてモータ50（第１図）に“負荷がかゝつ
た”場合には、増巾器A15の負入力への入力（接続点18
からの）が下がり、それにより増巾器A15からトリガ回
路40への出力が大くなる。従つてトリガ回路40により制
御されるSCR40−47の導通程度が増し、それに応じてモ
ータの電圧が上昇する。これと反対のことも云える。
抵抗R91（12ボルト電源に接続された）と抵抗R92との間
の接続点に導出される固定電圧は抵抗R90及びダイオー
ドD16を経て増巾器A15の正入力へ与えられることに注意
されたい。この様な構成により、ダイオードD16は部分
的にオンにバイアスされる。モータ50（第１図）に負荷
がかゝると、これがフイードバツク増巾段20の増巾器A1
5によつて感知され、そして増巾器A15の出力が増加し、
トリガ回路40（第１図）がスイツチ回路48のSCR42−47
の導通程度を制御可能に増加せしめる。増巾器A15の出
力に接続されたキヤパシタC24は増巾器A15の出力のこの
増加を感知し、そしてダイオードD16を完全にバイアス
し、増巾器A15の正入力へ印加される電圧を更に増加せ
しめる。その結果、増巾器A15はトリガ回路40へ送られ
る該増巾器の出力を更に増加し、スイツチ回路48のSCR4
2−47が更に導通せしめられる。従つて、既に負荷のか
ゝつているモータ50に更に大きな負荷がかゝつた時に
は、充分過ぎる程の電力が比較的迅速にモータに蓄積さ
れ、それによりモータが“止まる”おそれを排除又は少
なくとも減少する。
再び第７図を参照すれば、抵抗R86はキヤパシタC24及び
ダイオードD16とでもつて増巾器A15の正入力に電圧分割
器の１部分を構成する。増巾器A15の出力が増加すると
いう状態の下では、結局キヤパシタC24が完全に充電さ
れて、増巾器A15の入力へ正のフイードバツク信号が送
られるのを阻止する。その結果、増巾器A15の出力は
“通常状態”へ復帰し、即ちモータの負荷に相当するレ
ベルへ復帰する。従つて、モータの負荷が増加すると、
“誇張された”制御出力がトリガ回路40へ与えられ（モ
ータへ付加的な電力を与えて停止のおそれを排除又は減
少する）るが、短い時間の後に、フイードバツク増巾段
20からトリガ回路40へのこの制御出力は“通常”レンジ
へ戻り、この様にして負荷のかゝつたモータには作動維
持電力が与えられる。
更に、モータ制御装置を始動する際には、特別扱いとし
て、前記機能が作働不能にされる。換言すれば、始動時
間回路28（第７図）の増巾器A13からの出力で指示され
る始動時には、トランジスタQ6（そのベースは接地ダイ
オードD24及び電圧分割抵抗R88及びR89を経て増巾器A13
の出力へ接続されている）がオンにされ、これによつて
キヤパシタC24及びダイオードD16が接地される。キヤパ
シタC24及びダイオードD16はトランジスタQ6のコレクタ
に接続され、該トランジスタのエミツタはアースされて
いる。キヤパシタC24及びダイオードD16が接地されるこ
とにより、フイードバツク増巾段20の増巾器A15はトリ
ガ回路40へ“誇張”出力を与えない。従つてモータ制御
装置の始動中には、始動負荷に相当する電力入力がモー
タ50（第１図）にかゝり、停止防止機能（前記した）は
始動中作働不能にされる。
要約すれば、負荷に接続されたモータで消費される電力
及び電圧を制御するエネルギ節約型多相モータ制御装置
が本発明によつて提供される。ここに開示するモータ制
御装置の実施例は３相交流誘導モータで消費される電力
及び電圧を制御するのに用いられ、この様な制御は、３
相ラインの各枝路に２個づつ合計６個のサイリスタSCR4
2−47（第１図）を設けたことによつて達成される。然
し乍ら、本発明は３相モータ用のモータ制御装置に限定
されるものではなく、一般に多相モータ制御装置へと拡
張できるものである。
本発明のモータ制御装置の主たる効果は、公知のモータ
制御装置がほとんど単相モータの制御に関係したもので
ありそしてモータ内の電気接続を内部で変更することに
よつてこの様なモータ制御装置を３相作動に適用しよう
と試みたものであるのに対して、本発明ではモータの電
気接続を内部で変更することを不要にしたという点であ
る。換言すれば、本発明のエネルギ節約型モータ制御装
置は、モータ巻線を変更せずに種々の多相モータ（Ｙ及
び△結線の３相交流モータを含むがこれに限定されるも
のではない）の制御を行ない得る。従つて本発明のモー
タ制御装置は既存の従来型の受注生産された３相交流モ
ータに適用できる。
上記で詳細に述べた様に、力率角を感知し、これをフイ
ードバツクして、基準電圧（これはモータの電圧と電流
との間の所望の位相角差である）と比較することによつ
てモータの制御が行なわれる。フイードバツク増巾段の
出力に導出されたそのエラー信号は次いで増巾され、そ
して制御段38（第１図）のスイツチ回路48の６個のサイ
リスタSCR42−47へ直流信号入力を与えるのに用いられ
る。
本発明のモータ制御装置はその他の重要な機能も発揮す
る。上記で詳細に述べた様に、このモータ制御装置は既
に負荷のかゝつているモータの負荷が増加する間にモー
タへ付加的な（“誇張された”）電力を与えてモータが
停止しない様にすると同時に低電圧の交流モータスター
タとしても働いて始動中の突入電流を下げ、利用者が遭
遇するピーク電力需要を減少する。又、本発明のモータ
制御装置は、電流制限回路34（第１図）で出力CUTBACK
を発生することにより、操作者が調整できる電流制限機
能も与える。更に、本発明のモータ制御装置は欠相検出
も与え、欠相回路26（第１図）で欠相が検出されると、
本発明の制御装置が作働不能にされる。
又、本発明のモータ制御装置は、過負荷電流が流れる間
にモータを“トリツプ”することに関して２つの機能を
与える。即ち、その第１作動モードによれば、所定値以
上の過負荷が検出された際に瞬時過負荷電流トリツプ出
力が与えられる。この作動モードにおいては、電源ライ
ンサイクルの半分に相当する８ミリ秒で制御装置がモー
タを“トリツプ”し、モータ自体の接地故障から生じる
ことのある過負荷電流損傷に対してモータを保護する。
第２の作動モードによれば、３相ラインの３本のライン
全部の電流が感知され、そして電流トリツプ回路36（第
１図）が逆時間機能に基いて作動し、電流トリツプ回路
36（第１図）のスイツチ36aを介して操作者がセツトし
た所定のスレツシユホールドよりもモータ電流が大きく
なつた時にモータを“トリツプ”する。即ち、過負荷が
検出された際に、大きな過負荷程迅速にそして小さな過
負荷程ゆつくりとモータが“トリツプ”される。
上記したように、本発明のモータ制御装置のトリガ回路
40を含む制御段38は、RCR42−47をヒユーズのように働
かせるようなやり方で、SCR42−47を含むスイツチ回路4
0を制御する。従つて、本発明のモータ制御装置ではヒ
ユーズを使用する必要がないという点で公知制御装置の
主たる欠点が解消される。これにより、制御装置のコス
トが相当に節約される。
また、電源の各相における電圧および電流の間の位相差
を感知し且つそれら位相差の表示を加算することによ
り、このモータ制御装置により、非常に速い応答が得ら
れる。従って、このモータ制御装置は、急速に変化する
負荷状態のもとでモータによって必要とされる電力を調
整でき、急速負荷時に停止する危険を増大せずに、より
低い無負荷電圧でのモータのアイドリングを許し、従っ
て、より多くのエネルギーの節約ができる。
第８図は、本発明のモータ制御装置の更に別の実施例の
１部分を示すブロツク図である。特に、第８図には、第
１図に既に示されて上記で説明された電圧基準回路14、
電流感知回路16、接続点18、及びフイードバツク増巾段
20が示されている。第８図に示されたように、本発明の
モータ制御装置の更に別の実施例は、このモータ制御装
置の力率を制御する閉ループ系の作動安定性を高めるた
めに接続点18とフイードバツク増巾段20との間に挿入さ
れた位相進ませ回路網100を備えている。
特に、本発明のモータ制御装置を用いて大型の３相モー
タを制御する場合には、モータの時定数が大きいために
系に遅れが生じる。この遅れが180゜に近ずいた時には
系が不安定となり発振状態に至る。この作動の不安定さ
をなくすために、位相進ませ回路網100が接続点18とフ
イードバツク増巾段20との間に挿入され、モータ50（第
１図）及びその他のエネルギ蓄積成分例えばフイードバ
ツク増巾段20（第７図）の積分キヤパシタC23によつて
生じた遅れ位相角を補償するように進み位相角を与え
る。
第８図を参照すれば、位相進ませ回路網100は、キヤパ
シタC34、抵抗R112及び抵抗R114で形成された第１の位
相進ませ段を備えている。この第１の位相進ませ段が充
分な位相の進みを与えない場合には、更に別の段（キヤ
パシタC36及び抵抗R116で形成された第２の段、及びキ
ヤパシタC38及び抵抗R118で形成される第３の段）をカ
スケード接続状態で追加することができる。
又、第８図に示されたように、好ましい実施例には、接
続点18と位相進ませ回路網100との間に直列に接続され
た能動フイルタ102及びインバータ104も含まれる。能動
フイルタ102は抵抗R100、R102及びR104、キヤパシタC3
0、並びに増巾器A20を備えている。インバータ104は抵
抗R106、R108及びR110、キヤパシタC32並びに増巾器A22
を備えている。能動フイルタ102及びインバータ104は接
続点18からの電圧を位相進ませ回路網100へ与える前に
過及び反転し、位相進ませ回路網100の入力に適正な
電圧及び極性が与えられるようにする。
以上に述べた本発明の実施例は本発明を解説するものに
過ぎず、本発明の範囲から逸脱せずに種種の変更及び適
用がなされ得ることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のモータ制御装置のブロツク図、第２図
は本発明のタイミング合わせされた過負荷トリツプ機能
を示すグラフ、 第３図は本発明のモータ制御装置の電流制限回路の回路
図、 第４図は本発明のモータ制御装置の電流トリツプ回路及
び欠相回路の回路図、 第5A図は本発明のモータ制御装置の電圧感知回路及びト
リガ回路の回路図、 第5B図及び第5C図は第5A図のトリガ回路の作動に関連し
た波形図、 第6A図は本発明のモータ制御回路の電圧基準回路及び電
流感知回路の回路図、 第6B図は第6A図の電圧基準回路及び気流感知回路の作動
に関連した波形図、 第７図は本発明のモータ制御装置の始動時間回路、傾斜
信号回路、モータ電圧出力基準回路及びフイードバツク
増巾回路の回路図、そして 第８図は本発明のモータ制御回路の更に別の実施例の１
部分を示すブロツク図である。 10……感知段、12……電圧感知回路、14……電圧基準回
路、16……電流感知回路、18……接続点、20……フイー
ドバツク増巾段、22……モータ電圧調整基準・傾斜信号
回路、24……電源、26……欠相回路、28……始動時間回
路、30、32……接続点、34……電流制限回路、36……電
流トリツプ回路、38……制御段、40……トリガ回路、42
−47−サイリスタ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−28223（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−111617（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−140151（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−30222（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−148622（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−15725（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−55531（ＪＰ，Ｕ)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】モータ電圧およびモータ電流を発生する多
    相モータにより消費される電力および電圧を制御するた
    めの多相モータ制御装置において、前記モータ電圧と前
    記モータ電流との間の位相角の差を検出するための感知
    手段と、該感知手段に接続され、フィードバック制御信
    号を発生するために前記位相角差を所望の位相角差と比
    較するためのフィードバック増巾手段と、該フィードバ
    ック増巾手段に接続され、且つ前記フィードバック制御
    信号に応答してそれにしたがって前記多相モータによっ
    て消費される電力および電圧を制御するための制御手段
    とを備えており、該制御手段は、前記多相モータの各相
    に対してそれぞれ１対づつ設けられた複数対のサイリス
    タと、前記多相モータの各相に対してそれぞれ設けら
    れ、前記複数対のサイリスタの対応する１対のサイリス
    タにそれぞれ適正にタイミング合わせされた対応ゲート
    パルスを供給するトリガ手段とを含んでおり、さらに、
    前記多相モータに供給されるモータ電流を検出して、前
    記多相モータ制御装置の始動期間中に該検出されたモー
    タ電流が所定の電流制限値を越えるとき、前記フィード
    バック増巾手段から前記制御手段に与えられるフィード
    バック制御信号を変化させて前記多相モータに流れる突
    入電流を制限するための電流制限手段と、前記多相モー
    タに供給されるモータ電流を検出して、前記多相モータ
    制御装置の始動期間中を除いて、該検出されたモータ電
    流が所定の過負荷電流値を越えるとき、トリップ信号を
    発生するための電流トリップ手段とを備えており、前記
    トリップ信号は、前記制御手段に与えられ、前記制御手
    段は、そのトリップ信号に応答して、前記多相モータに
    よって消費される前記電力および電圧を遮断し、前記フ
    ィードバック増巾手段は、前記多相モータ制御装置の始
    動期間中を除いて、前記多相モータへの負荷が大きくな
    るときには、前記フィードバック制御信号が増加する最
    初の時点では該フィードバック制御信号を前記フィード
    バック増巾手段に正帰還することにより、誇張されたフ
    ィードバック制御信号を発生してモータの停止防止機能
    を与えるようになっていることを特徴とする多相モータ
    制御装置。
  2. 【請求項２】前記トリップ信号は、タイミング合わせさ
    れたトリップ信号からなり、前記電流トリップ手段は、
    前記制御手段が前記過負荷電流の大きさに反比例する時
    間に亘って前記多相モータによって消費される電力およ
    び電圧を遮断させるようにする特許請求の範囲第（１）
    項記載の多相モータ制御装置。
  3. 【請求項３】欠相を検出し、それに応答して前記制御手
    段に作動不能化出力を供給する欠相検出手段が設けられ
    ており、前記制御手段は、前記作動不能化出力に応答し
    て、前記欠相の期間中前記多相モータによって消費され
    る電力および電圧を自動的に遮断する特許請求の範囲第
    （１）項または第（２）項記載の多相モータ制御装置。
  4. 【請求項４】前記感知手段と前記フィードバック増巾手
    段との間に接続され、前記多相モータによって発生され
    る遅れ位相角に応答してこの遅れ位相角を補償する進み
    位相角を与える安定化手段が設けられており、該安定化
    手段は、少なくとも１個の位相進ませ回路網を備えてお
    り、さらに、前記感知手段と前記少なくとも１個の位相
    進ませ回路網との間に接続されたインバータを備える特
    許請求の範囲第（１）項または第（２）項または第
    （３）項記載の多相モータ制御装置。
  5. 【請求項５】前記安定化手段は、さらに、前記感知手段
    と前記少なくとも１個の進ませ回路網との間に接続され
    たフィルタ回路を更に備える特許請求の範囲第（４）項
    記載の多相モータ制御装置。
JP56095148A 1980-06-20 1981-06-19 エネルギ節約式のモ−タ制御装置 Expired - Lifetime JPH0773436B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US161327 1980-06-20
US06/161,327 US4384243A (en) 1980-06-20 1980-06-20 Energy saving motor controller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5771293A JPS5771293A (en) 1982-05-04
JPH0773436B2 true JPH0773436B2 (ja) 1995-08-02

Family

ID=22580734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56095148A Expired - Lifetime JPH0773436B2 (ja) 1980-06-20 1981-06-19 エネルギ節約式のモ−タ制御装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4384243A (ja)
JP (1) JPH0773436B2 (ja)
DE (1) DE3124097A1 (ja)
FR (1) FR2485290A1 (ja)
GB (1) GB2079500B (ja)
IE (1) IE51333B1 (ja)
ZA (1) ZA814204B (ja)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IN157249B (ja) * 1980-09-26 1986-02-15 Nat Res Dev
US4404511A (en) * 1980-10-23 1983-09-13 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Motor power factor controller with a reduced voltage starter
EP0055856A3 (en) * 1981-01-07 1982-08-04 Joseph E. Pascente Power factor control systems for polyphase induction motors
US4468603A (en) * 1981-04-03 1984-08-28 Eaton Corporation Load voltage-current displacement regulator motor control system
US4481456A (en) * 1981-10-05 1984-11-06 United Technologies Corporation Microprocessor controlled multifrequency AC converter
US4426614A (en) * 1981-11-30 1984-01-17 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Pulsed thyristor trigger control circuit
US4533857A (en) * 1982-08-31 1985-08-06 Chang Ten Ho Electrical energy saving device for motors
DE3236033A1 (de) * 1982-09-29 1984-03-29 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Schraubvorrichtung
US4634951A (en) * 1982-11-19 1987-01-06 Square D Company Reduced voltage starter with voltage ramp control
US4459528A (en) * 1982-12-16 1984-07-10 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Phase detector for three-phase power factor controller
GB8324780D0 (en) * 1983-09-15 1983-10-19 Unsworth P J Controller for induction motors
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
US4727305A (en) * 1986-04-30 1988-02-23 Westinghouse Electric Corp. Multi-function control system for an induction motor drive
US4833628A (en) * 1986-10-16 1989-05-23 Square D Company Up to speed detector for an electric motor using measured values of the current lag; and voltage ramp controller using the up to speed indication
US5140247A (en) * 1988-02-05 1992-08-18 Lift-Tech International, Inc. Control system for polyphase induction machines
JP2704263B2 (ja) * 1988-02-22 1998-01-26 ファナック 株式会社 巻線切換制御装置
US4910450A (en) * 1989-07-14 1990-03-20 Louis W. Parker Low cost three phase energy economizer
US5329223A (en) * 1992-06-26 1994-07-12 Green Technologies, Inc. Ideal voltage controller for conserving energy in inductive loads
US5444359A (en) * 1992-06-26 1995-08-22 Green Technologies, Inc. Load sensitive variable voltage motor controller
US5477115A (en) * 1994-05-26 1995-12-19 Ingersoll-Rand Company Apparatus and method for controlling start-up of electrically-powered machines
DE4431376C1 (de) * 1994-08-29 1995-12-21 Mannesmann Ag Positionierregelkreis
US5959417A (en) * 1996-09-20 1999-09-28 Texas Instruments Incorporated Current feedback amplifier having trimcircuitry and method for controlling and equalizing stator winding current
US5821726A (en) * 1997-01-21 1998-10-13 Power Efficiency Corp. Balanced and synchronized phase detector for an AC induction motor controller
US5994856A (en) * 1997-10-23 1999-11-30 Stmicroelectronics, Inc. Method and apparatus for improved transition from pulse width modulation to linear control
US6184795B1 (en) * 1998-10-02 2001-02-06 Siemens Energy & Automation, Inc. Motor controller having dead ended winding detection capability on a single phase line
US6426603B1 (en) * 2000-06-28 2002-07-30 Siemens Energy & Automation Motor controller having automatic permanent single phase wiring detection
JP3676660B2 (ja) * 2000-08-28 2005-07-27 本田技研工業株式会社 エンジン発電装置
SE519629C2 (sv) * 2000-11-20 2003-03-18 Abb Ab Förfarande och anordning för styrning av roterande maskin samt regleringsenhet och motorsystem
US7038423B2 (en) * 2004-05-07 2006-05-02 Bay Controls, Inc. Apparatus and method for ride through for AC induction motors
GB0415511D0 (en) * 2004-07-10 2004-08-11 Trw Ltd Motor drive voltage-boost control
US20060225550A1 (en) * 2004-08-31 2006-10-12 Sam Walters Control system method of operation for electric power tools
US7768221B2 (en) * 2006-06-02 2010-08-03 Power Efficiency Corporation Method, system, and apparatus for controlling an electric motor
US7675257B2 (en) * 2007-03-09 2010-03-09 Regal Beloit Corporation Methods and systems for recording operating information of an electronically commutated motor
EP2212750A4 (en) * 2007-10-23 2012-07-25 Power Efficiency Corp ELECTRIC MOTOR CONTROL ALGORITHM WITH DERIVATIVE RELAY
US8031446B2 (en) * 2008-08-28 2011-10-04 Delta Electronics, Inc. Method of detecting output phase loss for motor driver
US8421399B2 (en) * 2008-10-24 2013-04-16 Energy Innovative Products, Llc Energy saver delay circuit for AC induction motors
US8638059B2 (en) 2010-08-11 2014-01-28 Dayton-Phoenix Group, Inc. Control for multi-phase induction motor
US8461785B2 (en) 2010-09-14 2013-06-11 Dalwinder Singh Sidhu Speed controller for electric motor
US8432113B2 (en) * 2011-03-24 2013-04-30 Hsien-Meng Lee Brushless fan motor control circuit assembly
US10135367B2 (en) * 2013-12-16 2018-11-20 Woodward, Inc. Integrated soft start and safety shutdown
US10218168B2 (en) * 2016-06-23 2019-02-26 Thomas M. Bangle Load side ground fault circuit interruption protection for fluid pump motor
JP7500406B2 (ja) * 2020-12-03 2024-06-17 株式会社ミツバ モータ制御装置、モータ駆動システム、油圧発生装置、及びモータ制御方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1563151B2 (de) * 1965-05-04 1971-04-08 Compagnie Generale dAutomatisme, Paris Vorrichtung zur steuerung des mittleren stromes durch einen verbraucher
DE1547159C3 (de) * 1966-07-08 1976-01-02 Braun Ag, 6000 Frankfurt Motorisch angetriebene, in zwei gegenläufige Magazinschaltrichtungen umschaltbare Diawechselvorrichtung für Bildwerfer
DE1588730A1 (de) * 1967-06-15 1971-02-04 Siemens Ag Ausloeseeinrichtung fuer Mittelspannungsleistungsschalter bei Kurzschluss und/oder UEberstroemen
DE1904550A1 (de) * 1969-01-27 1970-09-10 Licentia Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Drehstrommaschine
US3584282A (en) * 1969-04-01 1971-06-08 Westinghouse Electric Corp Current limiting system for motor control
US3577177A (en) * 1969-06-26 1971-05-04 Gen Electric Zero-crossing silicon controlled rectifier control system
DE2321331A1 (de) * 1973-04-27 1974-11-07 Bayer Ag Anthrachinonfarbstoffe
US3895275A (en) * 1973-05-07 1975-07-15 Rolf A Rostad Electronic control system for motors and the like
DE2333570C3 (de) * 1973-07-02 1978-07-20 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Schaltungsanordnung zur Speisung eines Gleichstromverbrauchers aus einer Wechselstromquelle über einen ungesteuerten Gleichrichter
US3879652A (en) * 1973-08-13 1975-04-22 Westinghouse Electric Corp AC solid state power controller with minimized internal power supply requirements
US4007401A (en) * 1974-09-09 1977-02-08 Westinghouse Electric Corporation Current sensitive circuit protection system
US3959704A (en) * 1974-11-21 1976-05-25 Fedders Corporation Solid state motor starter and overload protector circuit
US4057842A (en) * 1976-01-28 1977-11-08 Borg-Warner Corporation Current regulation system for three-phase load
US4038695A (en) * 1976-04-19 1977-07-26 General Electric Company Static trip unit for circuit protective devices
US4052648A (en) * 1976-07-19 1977-10-04 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Power factor control system for ac induction motors
DE2659540A1 (de) * 1976-12-30 1978-07-06 Volker Teichmann Schaltungsanordnung zur drehzahlregelung eines dreh- bzw. wechselstrommotors
FR2385257A1 (fr) * 1977-03-25 1978-10-20 Alsthom Cgee Dispositif d'elaboration de signaux de reference de phase pour la commande des impulsions d'allumage des thyristors d'un pont de graetz fonctionnant a frequence variable
US4174496A (en) * 1978-08-02 1979-11-13 Rockwell International Corporation Monolithic solid state power controller
DE2844548A1 (de) * 1978-10-12 1980-04-30 Elfi Innovationer Schaltungsanordnung zur anzeige des belastungszustandes eines wechselstrommotors

Also Published As

Publication number Publication date
GB2079500A (en) 1982-01-20
FR2485290B1 (ja) 1985-01-11
ZA814204B (en) 1982-10-27
IE811364L (en) 1981-12-20
FR2485290A1 (fr) 1981-12-24
IE51333B1 (en) 1986-12-10
DE3124097C2 (ja) 1988-02-11
JPS5771293A (en) 1982-05-04
GB2079500B (en) 1984-05-23
US4384243A (en) 1983-05-17
DE3124097A1 (de) 1982-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0773436B2 (ja) エネルギ節約式のモ−タ制御装置
KR870001708B1 (ko) 교류 유도 전동기용 역률제어장치
US4160940A (en) Method of and system for operating an induction motor
US5003242A (en) Reduced voltage starter
JPS6146195A (ja) 誘導モータ電力制御装置
US4099067A (en) Load-shedding control for diesel-electric sets
US4482852A (en) Motor slip controller for AC motors
US4918592A (en) Power regulating system for portable engine generator
US4933622A (en) Circuit and method for discharging DC filter capacitors
JP3057332B2 (ja) 無瞬断電源切替方法および無瞬断無停電電源装置
JPH0270280A (ja) 電動機の制御方法
EP0194400A1 (en) A method of starting an asynchronous motor and an apparatus for carrying said method into effect
GB2100894A (en) Motor slip controller for AC induction motor
JPS63206165A (ja) 無停電電源装置
JP2928425B2 (ja) 自家発電機の高速自動同期投入方法
JPS63314136A (ja) 買電量制御装置
JPS62135269A (ja) 突入電流防止回路
JPH0445440Y2 (ja)
US4011497A (en) Voltage/current regulated power supply for very high output currents
JPH0630600A (ja) 励磁装置の制御回路
JP2994022B2 (ja) 交直変換器の制御装置
JP2763170B2 (ja) 巻線形誘導機の制御装置
JPS5964000A (ja) 同期発電機の励磁装置
JPH0314960Y2 (ja)
JP2925292B2 (ja) 交直変換器の制御装置