JPH077980A - 理想始動器 - Google Patents
理想始動器Info
- Publication number
- JPH077980A JPH077980A JP17092093A JP17092093A JPH077980A JP H077980 A JPH077980 A JP H077980A JP 17092093 A JP17092093 A JP 17092093A JP 17092093 A JP17092093 A JP 17092093A JP H077980 A JPH077980 A JP H077980A
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- JP
- Japan
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- electric motor
- starting
- output
- semiconductor switch
- generator
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 定常運転時の電動機入力と等しい出力の発電
機により電動機を始動させ、それにより、発電機の容量
を削減する。 【構成】 電源である発電機８に接続される入力端子４
と、負荷である電動機１０に接続される出力端子５との
間に、可変電圧可変周波数装置２と始動用半導体スイッ
チ３の直列回路と、定常運転用半導体スイッチ６とを並
列に接続して成ると共に、電動機１０の始動時に始動用
半導体スイッチ３を閉成させ、定常運転用半導体スイッ
チ６を遮断させ、可変電圧可変周波数装置２の出力電圧
および出力周波数が上昇して電動機１０の定格値に達し
た時に始動用半導体スイッチ３を遮断させ、定常運転用
半導体スイッチ６を閉成させる制御手段１１を備えてい
る。
機により電動機を始動させ、それにより、発電機の容量
を削減する。 【構成】 電源である発電機８に接続される入力端子４
と、負荷である電動機１０に接続される出力端子５との
間に、可変電圧可変周波数装置２と始動用半導体スイッ
チ３の直列回路と、定常運転用半導体スイッチ６とを並
列に接続して成ると共に、電動機１０の始動時に始動用
半導体スイッチ３を閉成させ、定常運転用半導体スイッ
チ６を遮断させ、可変電圧可変周波数装置２の出力電圧
および出力周波数が上昇して電動機１０の定格値に達し
た時に始動用半導体スイッチ３を遮断させ、定常運転用
半導体スイッチ６を閉成させる制御手段１１を備えてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動機の始動器の改良
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、交流電動機の始動器（始動回路）
としては、様々な方式が使用されているが、電動機の電
源である発電機の容量低減用として一般的に使用されて
いるのは、低電圧から起動する可変電源方式やＹ−Δ結
線方式である。
としては、様々な方式が使用されているが、電動機の電
源である発電機の容量低減用として一般的に使用されて
いるのは、低電圧から起動する可変電源方式やＹ−Δ結
線方式である。
【０００３】これらの方式は何れの場合も、電動機の始
動時には定格の数倍の始動電流が流れることから、この
ような始動時の負荷を考慮して発電機の容量を決定する
必要がある。
動時には定格の数倍の始動電流が流れることから、この
ような始動時の負荷を考慮して発電機の容量を決定する
必要がある。
【０００４】原動機として短時間最大出力係数１．１程
度のディーゼルエンジンによって駆動される１００ｋｗ
クラスの一般的な発電機を想定し、Ｍ（ｋｗ）の電動機
１台を運転するのに必要な発電機出力（ｋｖａ）および
原動機出力（ｋｗ）を始動方式ごとに求める。
度のディーゼルエンジンによって駆動される１００ｋｗ
クラスの一般的な発電機を想定し、Ｍ（ｋｗ）の電動機
１台を運転するのに必要な発電機出力（ｋｖａ）および
原動機出力（ｋｗ）を始動方式ごとに求める。
【０００５】発電機出力係数ＲＧおよび原動機出力係数
ＲＥは、この条件では簡易的に次のように表される。 発電機定常負荷出力係数 ＲＧ１＝１．４７ 許容電圧降下出力係数 ＲＧ２＝０．７５Ｋｓ／Ｚ
ｍ 短時間過電流耐力出力係数 ＲＧ３＝０．６Ｋｓ／Ｚｍ 原動機定常負荷出力係数 ＲＥ１＝１．３ 許容回転数変動出力係数 ＲＥ２＝１．０４６Ｋｓ／
Ｚｍ・ｃｏｓθｓ 短時間最大出力係数 ＲＥ３＝０．９５Ｋｓ／Ｚ
ｍ・ｃｏｓθｓ ただし、 Ｋｓ：始動方式により定められる係数 Ｚｍ：負荷の始動時インピーダンス（一般の電動機は
０．１４） ｃｏｓθｓ：負荷の始動時力率 である。ここで、原動機出力Ｍを３０ｋｗ程度と想定す
ると、Ｋｓ，ｃｏｓθｓは、始動方式により次のように
定められている。
ＲＥは、この条件では簡易的に次のように表される。 発電機定常負荷出力係数 ＲＧ１＝１．４７ 許容電圧降下出力係数 ＲＧ２＝０．７５Ｋｓ／Ｚ
ｍ 短時間過電流耐力出力係数 ＲＧ３＝０．６Ｋｓ／Ｚｍ 原動機定常負荷出力係数 ＲＥ１＝１．３ 許容回転数変動出力係数 ＲＥ２＝１．０４６Ｋｓ／
Ｚｍ・ｃｏｓθｓ 短時間最大出力係数 ＲＥ３＝０．９５Ｋｓ／Ｚ
ｍ・ｃｏｓθｓ ただし、 Ｋｓ：始動方式により定められる係数 Ｚｍ：負荷の始動時インピーダンス（一般の電動機は
０．１４） ｃｏｓθｓ：負荷の始動時力率 である。ここで、原動機出力Ｍを３０ｋｗ程度と想定す
ると、Ｋｓ，ｃｏｓθｓは、始動方式により次のように
定められている。
【０００６】 直入れ方式 Ｋｓ＝１ ｃｏｓθｓ＝０．４ Ｙ−Δ方式 Ｋｓ＝０．６７ ｃｏｓθｓ＝０．４ 可変電源方式 Ｋｓ＝０．２５ ｃｏｓθｓ＝０．５ （ＲＧ２計算用） 可変電源方式 Ｋｓ＝０．４２ ｃｏｓθｓ＝０．５８ （ＲＧ３計算用） （ＲＥ２，３計算用） 以上の条件より、必要発電機出力および必要原動機出力
を計算すると、図２のようになる。
を計算すると、図２のようになる。
【０００７】図２に示すように、このような条件設定の
もとでは、最も有利な可変電源方式でも、電動機の定常
運転に必要な発電機出力の１．２２倍の容量の発電機、
および、定常運転に必要な原動機出力の１．４倍の容量
の原動機が必要となることがわかる。
もとでは、最も有利な可変電源方式でも、電動機の定常
運転に必要な発電機出力の１．２２倍の容量の発電機、
および、定常運転に必要な原動機出力の１．４倍の容量
の原動機が必要となることがわかる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
駆動しようとする負荷の電動機の定格入力よりかなり大
きい容量の電源が必要とされることから、大規模の工場
などのように多くの電動機が使用される事業所において
は、負荷である電動機の始動時だけのために定常負荷の
１５０％もの容量の原動機を必要とし、かなりの経済的
な損失を生じている。
駆動しようとする負荷の電動機の定格入力よりかなり大
きい容量の電源が必要とされることから、大規模の工場
などのように多くの電動機が使用される事業所において
は、負荷である電動機の始動時だけのために定常負荷の
１５０％もの容量の原動機を必要とし、かなりの経済的
な損失を生じている。
【０００９】本発明の目的は、上述の課題を解決し、定
常運転時の電動機入力と等しい出力の発電機により電動
機を始動させることができ、したがって、発電機の容量
を削減することができる始動器を提供することである。
常運転時の電動機入力と等しい出力の発電機により電動
機を始動させることができ、したがって、発電機の容量
を削減することができる始動器を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、電源である発
電機に接続される入力端子と、負荷である電動機に接続
される出力端子との間に、可変電圧可変周波数装置と始
動用半導体スイッチの直列回路と、定常運転用半導体ス
イッチとを並列に接続して成ると共に、電動機の始動時
に始動用半導体スイッチを閉成させ、定常運転用半導体
スイッチを遮断させ、可変電圧可変周波数装置の出力電
圧および出力周波数が上昇して電動機の定格値に達した
時に始動用半導体スイッチを遮断させ、定常運転用半導
体スイッチを閉成させる制御手段を備えている。
電機に接続される入力端子と、負荷である電動機に接続
される出力端子との間に、可変電圧可変周波数装置と始
動用半導体スイッチの直列回路と、定常運転用半導体ス
イッチとを並列に接続して成ると共に、電動機の始動時
に始動用半導体スイッチを閉成させ、定常運転用半導体
スイッチを遮断させ、可変電圧可変周波数装置の出力電
圧および出力周波数が上昇して電動機の定格値に達した
時に始動用半導体スイッチを遮断させ、定常運転用半導
体スイッチを閉成させる制御手段を備えている。
【００１１】
【作用】本発明では、電動機が定常運転に入ったら、可
変電圧可変周波数装置をバイパスさせることにより高調
波の発生を零にし、可変電圧可変周波数装置の出力から
発電機の出力に無瞬断で切り換えることにより突入電流
を無くすようにしている。
変電圧可変周波数装置をバイパスさせることにより高調
波の発生を零にし、可変電圧可変周波数装置の出力から
発電機の出力に無瞬断で切り換えることにより突入電流
を無くすようにしている。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の一実施例である理想始動器
の構成を示す図である。始動器１の基本部分は可変電圧
可変周波数装置２および始動用サイリスタスイッチ３に
より形成される。そして、始動器１の入力端子４と出力
端子５との間に、可変電圧可変周波数装置２および始動
用サイリスタスイッチ３の直列回路と、定常運転用サイ
リスタスイッチ６が並列に接続される。入力端子４には
主遮断器７を介して電源である発電機８が接続され、出
力端子５には電磁開閉器９を経て負荷である電動機１０
が接続される。１１は始動用サイリスタスイッチ３と定
常運転用サイリスタスイッチ６とを無瞬断で切り換える
動作を制御する制御回路である。発電機８はディーゼル
エンジンなどの原動機１２により駆動される。
の構成を示す図である。始動器１の基本部分は可変電圧
可変周波数装置２および始動用サイリスタスイッチ３に
より形成される。そして、始動器１の入力端子４と出力
端子５との間に、可変電圧可変周波数装置２および始動
用サイリスタスイッチ３の直列回路と、定常運転用サイ
リスタスイッチ６が並列に接続される。入力端子４には
主遮断器７を介して電源である発電機８が接続され、出
力端子５には電磁開閉器９を経て負荷である電動機１０
が接続される。１１は始動用サイリスタスイッチ３と定
常運転用サイリスタスイッチ６とを無瞬断で切り換える
動作を制御する制御回路である。発電機８はディーゼル
エンジンなどの原動機１２により駆動される。
【００１３】電動機１０の始動は可変電圧可変周波数装
置２により行われる。始動時には、制御回路１１によ
り、まず、始動用サイリスタスイッチ３をオンにし、か
つ、定常運転用サイリスタスイッチ６をオフにして、可
変電圧可変周波数装置２の動作により負荷である電動機
１０に供給される電圧および周波数を低電圧かつ低周波
数とし、電圧および周波数を定格電圧、定格周波数まで
徐々に上昇させる。可変電圧可変周波数装置２の出力が
定格電圧、定格周波数となった時、電動機１０が定格運
転に入ったことになるから、可変電圧可変周波数装置２
の出力を電源である発電機８の出力に同期させ、制御回
路１１による制御により、始動用サイリスタスイッチ３
をオフとし、定常運転用サイリスタスイッチ６をオンと
することで無瞬断で同期切換を行い、可変電圧可変周波
数装置２をバイパスさせることにより、電源と負荷とを
直結させて始動完了となる。以上の始動時間は、負荷で
ある電動機１０の始動特性により決定される。
置２により行われる。始動時には、制御回路１１によ
り、まず、始動用サイリスタスイッチ３をオンにし、か
つ、定常運転用サイリスタスイッチ６をオフにして、可
変電圧可変周波数装置２の動作により負荷である電動機
１０に供給される電圧および周波数を低電圧かつ低周波
数とし、電圧および周波数を定格電圧、定格周波数まで
徐々に上昇させる。可変電圧可変周波数装置２の出力が
定格電圧、定格周波数となった時、電動機１０が定格運
転に入ったことになるから、可変電圧可変周波数装置２
の出力を電源である発電機８の出力に同期させ、制御回
路１１による制御により、始動用サイリスタスイッチ３
をオフとし、定常運転用サイリスタスイッチ６をオンと
することで無瞬断で同期切換を行い、可変電圧可変周波
数装置２をバイパスさせることにより、電源と負荷とを
直結させて始動完了となる。以上の始動時間は、負荷で
ある電動機１０の始動特性により決定される。
【００１４】始動器１は、電動機１０が定格運転に入る
までは、基本的に可変電圧可変周波数方式のものと同様
であるが、可変電圧可変周波数方式のものの場合には高
調波が発生するため、単に可変電圧可変周波数装置２を
電源である発電機８と負荷である電動機１０との間に直
列に挿入しただけでは発電機容量を削減する始動器とし
ては使用できない。そこで、電動機１０が定格運転に入
った時に可変電圧可変周波数装置２をバイパスさせるこ
とにより高調波の発生を無くすることができる。
までは、基本的に可変電圧可変周波数方式のものと同様
であるが、可変電圧可変周波数方式のものの場合には高
調波が発生するため、単に可変電圧可変周波数装置２を
電源である発電機８と負荷である電動機１０との間に直
列に挿入しただけでは発電機容量を削減する始動器とし
ては使用できない。そこで、電動機１０が定格運転に入
った時に可変電圧可変周波数装置２をバイパスさせるこ
とにより高調波の発生を無くすることができる。
【００１５】以上のように、可変電圧可変周波数装置２
の出力の電圧および周波数を電源と同期させ、無瞬断で
電源側に切り換えることにより、切換時の突入電流を無
くし、可変電圧可変周波数方式の利点をそのまま利用で
き、負荷の始動時の突入電流が全くなく、負荷の定常運
転に必要かつ十分なだけの発電機出力で電動機を始動す
ることが可能となる。
の出力の電圧および周波数を電源と同期させ、無瞬断で
電源側に切り換えることにより、切換時の突入電流を無
くし、可変電圧可変周波数方式の利点をそのまま利用で
き、負荷の始動時の突入電流が全くなく、負荷の定常運
転に必要かつ十分なだけの発電機出力で電動機を始動す
ることが可能となる。
【００１６】特に、既設の発電機８の容量内で、より大
きな電動機１０を運転したい場合や、発電機８を増設す
るスペースがない場合などに絶大な効果がもたらされ
る。
きな電動機１０を運転したい場合や、発電機８を増設す
るスペースがない場合などに絶大な効果がもたらされ
る。
【００１７】なお、始動用サイリスタスイッチ３および
定常運転用サイリスタスイッチ６の代わりに、他の半導
体スイッチを用いることができる。
定常運転用サイリスタスイッチ６の代わりに、他の半導
体スイッチを用いることができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電源である発電機に接続される入力端子と、負荷である
電動機に接続される出力端子との間に、可変電圧可変周
波数装置と始動用半導体スイッチの直列回路と、定常運
転用半導体スイッチとを並列に接続して成ると共に、電
動機の始動時に始動用半導体スイッチを閉成させ、定常
運転用半導体スイッチを遮断させ、可変電圧可変周波数
装置の出力電圧および出力周波数が上昇して電動機の定
格値に達した時に始動用半導体スイッチを遮断させ、定
常運転用半導体スイッチを閉成させる制御手段を備え、
以て、電動機が定常運転に入ったら、可変電圧可変周波
数装置をバイパスさせることにより高調波の発生を零に
し、可変電圧可変周波数装置の出力から発電機の出力に
無瞬断で切り換えることにより突入電流を無くすように
したから、定常運転時の電動機入力と等しい出力の発電
機により電動機を始動させることができ、したがって、
発電機の容量を削減することができる。
電源である発電機に接続される入力端子と、負荷である
電動機に接続される出力端子との間に、可変電圧可変周
波数装置と始動用半導体スイッチの直列回路と、定常運
転用半導体スイッチとを並列に接続して成ると共に、電
動機の始動時に始動用半導体スイッチを閉成させ、定常
運転用半導体スイッチを遮断させ、可変電圧可変周波数
装置の出力電圧および出力周波数が上昇して電動機の定
格値に達した時に始動用半導体スイッチを遮断させ、定
常運転用半導体スイッチを閉成させる制御手段を備え、
以て、電動機が定常運転に入ったら、可変電圧可変周波
数装置をバイパスさせることにより高調波の発生を零に
し、可変電圧可変周波数装置の出力から発電機の出力に
無瞬断で切り換えることにより突入電流を無くすように
したから、定常運転時の電動機入力と等しい出力の発電
機により電動機を始動させることができ、したがって、
発電機の容量を削減することができる。
【図１】本発明の一実施例である、理想始動器の構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】従来の始動方式別必要発電機出力および原動機
出力を示す図である。
出力を示す図である。
１ 始動器 ２ 可変電圧可変周波数装置 ３ 始動用サイリスタスイッチ ４ 入力端子 ５ 出力端子 ６ 定常運転用サイリスタスイッチ ７ 主遮断器 ８ 発電機 ９ 電磁開閉器 １０ 電動機 １１ 制御回路 １２ 原動機
Claims (1)
- 【請求項１】 電源である発電機に接続される入力端子
と、負荷である電動機に接続される出力端子との間に、
可変電圧可変周波数装置と始動用半導体スイッチの直列
回路と、定常運転用半導体スイッチとを並列に接続して
成ると共に、前記電動機の始動時に前記始動用半導体ス
イッチを閉成させ、前記定常運転用半導体スイッチを遮
断させ、前記可変電圧可変周波数装置の出力電圧および
出力周波数が上昇して前記電動機の定格値に達した時に
前記始動用半導体スイッチを遮断させ、前記定常運転用
半導体スイッチを閉成させる制御手段を備えた理想始動
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17092093A JPH077980A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 理想始動器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17092093A JPH077980A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 理想始動器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH077980A true JPH077980A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=15913809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17092093A Pending JPH077980A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 理想始動器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077980A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105871259A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-17 | 王军华 | 出入口设备及其控制装置 |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP17092093A patent/JPH077980A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105871259A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-17 | 王军华 | 出入口设备及其控制装置 |
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