JPH08237975A - 三相誘導電動機の運転方法 - Google Patents
三相誘導電動機の運転方法Info
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- JPH08237975A JPH08237975A JP7036335A JP3633595A JPH08237975A JP H08237975 A JPH08237975 A JP H08237975A JP 7036335 A JP7036335 A JP 7036335A JP 3633595 A JP3633595 A JP 3633595A JP H08237975 A JPH08237975 A JP H08237975A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電磁開閉器を不要にすることができてロス
タイムを発生しない、必要十分な始動トルクを得ること
ができ、且つ広範囲において定出力特性を得ることを可
能にするインバータによる電動機の運転方法を得ること
である。 【構成】 ２倍の２種定格電圧となる接続方式を有す
る固定子巻線を低電圧定格なるように接続し、その固定
子巻線にインバータを接続し、始動時にインバータのＶ
／Ｆ特性の電圧を高くし、始動完了後にはＶ／Ｆ特性の
電圧を低くする。更に、インバータを始動完了状態であ
るインバータの出力電流検出器の出力が一定値に収束し
た時に、Ｖ／Ｆ特性を運転状態の特性に切替えるＶ／Ｆ
設定器を備えた構成とする。すると、インバータのＶ／
Ｆ特性と負荷運転状態に対応したＶ／Ｆ設定が可能にな
り、従来必須であった電磁開閉器を不要にし、始動時に
電動機が過励磁状態になることはなく必要十分な始動ト
ルクを得ることができ、且つ広範囲において定出力特性
の運転ができるという優れた効果が得られる。
タイムを発生しない、必要十分な始動トルクを得ること
ができ、且つ広範囲において定出力特性を得ることを可
能にするインバータによる電動機の運転方法を得ること
である。 【構成】 ２倍の２種定格電圧となる接続方式を有す
る固定子巻線を低電圧定格なるように接続し、その固定
子巻線にインバータを接続し、始動時にインバータのＶ
／Ｆ特性の電圧を高くし、始動完了後にはＶ／Ｆ特性の
電圧を低くする。更に、インバータを始動完了状態であ
るインバータの出力電流検出器の出力が一定値に収束し
た時に、Ｖ／Ｆ特性を運転状態の特性に切替えるＶ／Ｆ
設定器を備えた構成とする。すると、インバータのＶ／
Ｆ特性と負荷運転状態に対応したＶ／Ｆ設定が可能にな
り、従来必須であった電磁開閉器を不要にし、始動時に
電動機が過励磁状態になることはなく必要十分な始動ト
ルクを得ることができ、且つ広範囲において定出力特性
の運転ができるという優れた効果が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、慣性モーメントが大き
く始動時に大きなトルクを必要とする負荷あるいは短時
間で始動完了が要求される負荷、さらに工作機械や電気
自動車等、広範囲において定出力制御を要求される負荷
を駆動する電動機の運転方法に関する。
く始動時に大きなトルクを必要とする負荷あるいは短時
間で始動完了が要求される負荷、さらに工作機械や電気
自動車等、広範囲において定出力制御を要求される負荷
を駆動する電動機の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】短時間で始動完了が要求される負荷にお
いては、大きな始動トルクを発生することが要求され
る。このための運転方法としては、特公昭６０−５０８
９９号に示された技術がある。図４に従来技術に示され
たＹ−Δ接続の回路接続例を示す。Ｙ接続が定格となる
固定子巻線を備えた電動機１において、その固定子巻線
を電磁開閉器２，３によってΔ接続またはＹ接続に切替
え可能に構成しておき、始動時には電磁開閉器２を閉、
電磁開閉器３を閉にし、電動機１をΔ接続にして定格電
圧以上の電圧を印加し、始動が完了し定常運転状態に達
した時点で電磁開閉器２を開、電磁開閉器３を閉にし、
電動機１をＹ接続に切替えて定格電圧を印加する。これ
によれば、始動時には固定子巻線がΔ接続となっている
ため定格電圧の√３倍の電圧が印加され、定格の約３倍
の始動トルクが得られる。
いては、大きな始動トルクを発生することが要求され
る。このための運転方法としては、特公昭６０−５０８
９９号に示された技術がある。図４に従来技術に示され
たＹ−Δ接続の回路接続例を示す。Ｙ接続が定格となる
固定子巻線を備えた電動機１において、その固定子巻線
を電磁開閉器２，３によってΔ接続またはＹ接続に切替
え可能に構成しておき、始動時には電磁開閉器２を閉、
電磁開閉器３を閉にし、電動機１をΔ接続にして定格電
圧以上の電圧を印加し、始動が完了し定常運転状態に達
した時点で電磁開閉器２を開、電磁開閉器３を閉にし、
電動機１をＹ接続に切替えて定格電圧を印加する。これ
によれば、始動時には固定子巻線がΔ接続となっている
ため定格電圧の√３倍の電圧が印加され、定格の約３倍
の始動トルクが得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記運転方
法では固定子巻線を切替えることによって、始動時に大
きなトルクを得ることが可能であるが、電磁開閉器が必
須となり、さらに、機械的に固定子巻線を切替えるため
切替え時にロスタイムが生じる。これにより、切替え投
入時には過渡トルク等の異常トルクが発生する恐れがあ
る。また、Δ−Ｙ接続の切替えでは、電圧比は√３倍、
トルク比は約３倍に固定されるため、必要以上に過大な
トルクが発生し負荷装置の寿命低下を招くという問題が
あった。
法では固定子巻線を切替えることによって、始動時に大
きなトルクを得ることが可能であるが、電磁開閉器が必
須となり、さらに、機械的に固定子巻線を切替えるため
切替え時にロスタイムが生じる。これにより、切替え投
入時には過渡トルク等の異常トルクが発生する恐れがあ
る。また、Δ−Ｙ接続の切替えでは、電圧比は√３倍、
トルク比は約３倍に固定されるため、必要以上に過大な
トルクが発生し負荷装置の寿命低下を招くという問題が
あった。
【０００４】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたもので、したがってその目的は電磁開閉器を不要に
することができてロスタイムを発生しない、必要十分な
始動トルクを得ることができ、且つ広範囲において定出
力特性を得ることを可能にするインバータによる電動機
の運転方法を提供するにある。
れたもので、したがってその目的は電磁開閉器を不要に
することができてロスタイムを発生しない、必要十分な
始動トルクを得ることができ、且つ広範囲において定出
力特性を得ることを可能にするインバータによる電動機
の運転方法を提供するにある。
【０００５】
（１）本発明による電動機の運転方法は、２倍の２種定
格電圧となる接続方式例えば２倍の回路数を有する固定
子巻線を低電圧定格なるように接続し、その固定子巻線
にインバータを接続し、始動時にインバータのＶ／Ｆ特
性の電圧を高くし、始動完了後にはＶ／Ｆ特性の電圧を
低くする。さらに、インバータにおいては始動完了状態
すなわち、インバータの出力電流検出器の出力が一定値
に収束した時に、Ｖ／Ｆ特性を運転状態の特性に切替え
るＶ／Ｆ設定器を設えた構成としたものである。
格電圧となる接続方式例えば２倍の回路数を有する固定
子巻線を低電圧定格なるように接続し、その固定子巻線
にインバータを接続し、始動時にインバータのＶ／Ｆ特
性の電圧を高くし、始動完了後にはＶ／Ｆ特性の電圧を
低くする。さらに、インバータにおいては始動完了状態
すなわち、インバータの出力電流検出器の出力が一定値
に収束した時に、Ｖ／Ｆ特性を運転状態の特性に切替え
るＶ／Ｆ設定器を設えた構成としたものである。
【０００６】（２）一方、運転状態において負荷を基底
周波数以上の領域で定出力でインバータ駆動するための
方法でもあり、前記電動機の接続状態において基底周波
数以上でのインバータのＶ／Ｆ特性を最高周波数まで一
定にするＶ／Ｆ設定器を設えた構成としたものである。
周波数以上の領域で定出力でインバータ駆動するための
方法でもあり、前記電動機の接続状態において基底周波
数以上でのインバータのＶ／Ｆ特性を最高周波数まで一
定にするＶ／Ｆ設定器を設えた構成としたものである。
【０００７】
（１）本発明は、電動機の始動時のトルク特性について
固定子巻線の切替えをすることにより大きな始動トルク
を得るのではなくインバータのＶ／Ｆ特性に注目し、２
倍の２種電圧定格となる接続方式、例えば２倍の回路数
を有する固定子巻線を低電圧定格になるように接続し、
始動時にインバータのＶ／Ｆ特性の電圧を高くする。例
えば電動機の低電圧定格の２倍の電圧とすると、固定子
巻線は低電圧定格に接続されているため、定格の約４倍
の始動トルクを得ることができる。始動完了後にはＶ／
Ｆ特性の電圧を低い電圧例えば電動機の低電圧定格とす
ると、固定子巻線の接続切替えを実施しなくとも、固定
子巻線には定格電圧が印加され電動機は過励磁状態に陥
ることなく運転することができる。さらに、インバータ
においては始動完了状態を検出するインバータの出力電
流検出器の出力が一定値に収束した時に、Ｖ／Ｆ特性を
低い電圧に切替えるＶ／Ｆ設定器を備えたことにより負
荷特性に合致した最適な運転が可能になる。
固定子巻線の切替えをすることにより大きな始動トルク
を得るのではなくインバータのＶ／Ｆ特性に注目し、２
倍の２種電圧定格となる接続方式、例えば２倍の回路数
を有する固定子巻線を低電圧定格になるように接続し、
始動時にインバータのＶ／Ｆ特性の電圧を高くする。例
えば電動機の低電圧定格の２倍の電圧とすると、固定子
巻線は低電圧定格に接続されているため、定格の約４倍
の始動トルクを得ることができる。始動完了後にはＶ／
Ｆ特性の電圧を低い電圧例えば電動機の低電圧定格とす
ると、固定子巻線の接続切替えを実施しなくとも、固定
子巻線には定格電圧が印加され電動機は過励磁状態に陥
ることなく運転することができる。さらに、インバータ
においては始動完了状態を検出するインバータの出力電
流検出器の出力が一定値に収束した時に、Ｖ／Ｆ特性を
低い電圧に切替えるＶ／Ｆ設定器を備えたことにより負
荷特性に合致した最適な運転が可能になる。
【０００８】（２）一方、前記電動機の接続状態におい
て基底周波数以上でのインバータのＶ／Ｆ特性を最高周
波数まで一定にすることにより、基底周波数以上での電
動機のトルク特性の低下を招くことなく、広範囲の速度
領域において定出力特性を得ることができる。
て基底周波数以上でのインバータのＶ／Ｆ特性を最高周
波数まで一定にすることにより、基底周波数以上での電
動機のトルク特性の低下を招くことなく、広範囲の速度
領域において定出力特性を得ることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２に
基づいて説明する。電動機１の固定子巻線は、２×Ｙ接
続が低電圧定格となるように設計され、固定子巻線の接
続を１×Ｙ接続とすることによって高電圧定格すなわ
ち、前記低電圧定格の２倍の電圧定格が得られるように
なっている。実際には図１に示すように固定子巻線の各
相巻線は２×Ｙ接続されている。インバータ４は可変周
波数の三相交流電力を負荷たる電動機１に出力し、負荷
装置を駆動するものである。そして、インバータの出力
側には出力電流検出手段５が設けられ、この出力電流検
出手段５によって負荷の運転状態が常時監視されるよう
になっている。
基づいて説明する。電動機１の固定子巻線は、２×Ｙ接
続が低電圧定格となるように設計され、固定子巻線の接
続を１×Ｙ接続とすることによって高電圧定格すなわ
ち、前記低電圧定格の２倍の電圧定格が得られるように
なっている。実際には図１に示すように固定子巻線の各
相巻線は２×Ｙ接続されている。インバータ４は可変周
波数の三相交流電力を負荷たる電動機１に出力し、負荷
装置を駆動するものである。そして、インバータの出力
側には出力電流検出手段５が設けられ、この出力電流検
出手段５によって負荷の運転状態が常時監視されるよう
になっている。
【００１０】この出力電流検出手段５の出力信号は、電
流指令と比較されその差分が零になるようにＶ／Ｆパタ
ーン設定器６と周波数指令によりＶ／Ｆが設定された負
荷を常時安定した状態となるようにインバータ４の出力
が制御される。Ｖ／Ｆパターン設定器６は図２に示すＶ
／Ｆ特性を発生し、ＰＷＭ発生器７と主回路８によって
可変周波数の三相交流電力が電動機１に供給されるよう
になっている。図２に示すＶ／Ｆ特性は、高電圧Ｖ／Ｆ
特性と低電圧Ｖ／Ｆ特性を兼ね備えたものであり、高電
圧Ｖ／Ｆ特性では大きな始動トルクが得られ、低電圧Ｖ
／Ｆ特性では定格トルクが得られるようになっている。
流指令と比較されその差分が零になるようにＶ／Ｆパタ
ーン設定器６と周波数指令によりＶ／Ｆが設定された負
荷を常時安定した状態となるようにインバータ４の出力
が制御される。Ｖ／Ｆパターン設定器６は図２に示すＶ
／Ｆ特性を発生し、ＰＷＭ発生器７と主回路８によって
可変周波数の三相交流電力が電動機１に供給されるよう
になっている。図２に示すＶ／Ｆ特性は、高電圧Ｖ／Ｆ
特性と低電圧Ｖ／Ｆ特性を兼ね備えたものであり、高電
圧Ｖ／Ｆ特性では大きな始動トルクが得られ、低電圧Ｖ
／Ｆ特性では定格トルクが得られるようになっている。
【００１１】さて、上記構成によれば、電動機１の始動
時にはインバータ４は高電圧Ｖ／Ｆ特性で運転され、電
動機１の発生するトルクは低電圧時のトルクと比較して
約（高電圧／低電圧）2 倍となる。これにより負荷は迅
速に始動する。
時にはインバータ４は高電圧Ｖ／Ｆ特性で運転され、電
動機１の発生するトルクは低電圧時のトルクと比較して
約（高電圧／低電圧）2 倍となる。これにより負荷は迅
速に始動する。
【００１２】この時、インバータ４の出力電流は出力検
出手段５によって常時監視されており、始動が完了した
状態すなわち出力電流検出手段５の出力信号と電流指令
（定格電流）との差分が零の状態になると、Ｖ／Ｆパタ
ーン設定器６によりＶ／Ｆ特性は低電圧Ｖ／Ｆ特性すな
わち定格電圧Ｖ／Ｆ特性で運転され、電動機１は定格ト
ルクを発生することになる。
出手段５によって常時監視されており、始動が完了した
状態すなわち出力電流検出手段５の出力信号と電流指令
（定格電流）との差分が零の状態になると、Ｖ／Ｆパタ
ーン設定器６によりＶ／Ｆ特性は低電圧Ｖ／Ｆ特性すな
わち定格電圧Ｖ／Ｆ特性で運転され、電動機１は定格ト
ルクを発生することになる。
【００１３】これにより、始動時において電動機が過励
磁状態になることはなく、負荷の運転状態に応じたイン
バータのＶ／Ｆ特性を設定することが可能になる。とこ
ろで上記実施例では固定子巻線設計はＹ接続の例を示し
たが、これに限らずΔ接続に設計しても良い。
磁状態になることはなく、負荷の運転状態に応じたイン
バータのＶ／Ｆ特性を設定することが可能になる。とこ
ろで上記実施例では固定子巻線設計はＹ接続の例を示し
たが、これに限らずΔ接続に設計しても良い。
【００１４】一方、前記電動機の接続状態において、Ｖ
／Ｆパターン設定器６のＶ／Ｆ特性を図３に示すように
設定する。図３に示すＶ／Ｆ特性は、基底周波数におい
て定格電圧Ｖｎとなるようにし、さらに基底周波数以上
の周波数において定格電圧以上の電圧例えば２Ｖｎとな
るように設定されている。これにより基底周波数までは
定格トルクを発生する。基底周波数以上において、電動
機は一定電圧の基では発生するトルクが減衰することか
ら、基底周波数以上での電圧を定格電圧以上にすること
によりトルクの減衰を補うことが可能になる。
／Ｆパターン設定器６のＶ／Ｆ特性を図３に示すように
設定する。図３に示すＶ／Ｆ特性は、基底周波数におい
て定格電圧Ｖｎとなるようにし、さらに基底周波数以上
の周波数において定格電圧以上の電圧例えば２Ｖｎとな
るように設定されている。これにより基底周波数までは
定格トルクを発生する。基底周波数以上において、電動
機は一定電圧の基では発生するトルクが減衰することか
ら、基底周波数以上での電圧を定格電圧以上にすること
によりトルクの減衰を補うことが可能になる。
【００１５】さて、図３に示すＶ／Ｆ特性をＶ／Ｆパタ
ーン設定器６に設定すれば電動機１は、基底周波数まで
は定トルク特性となり、最高周波数までは定出力特性が
可能になる。また、図２と図３に示すＶ／Ｆ特性を同時
に設定することにより、始動時には大きなトルクを発生
することができ、広範囲の周波数において定出力特性を
可能にする。
ーン設定器６に設定すれば電動機１は、基底周波数まで
は定トルク特性となり、最高周波数までは定出力特性が
可能になる。また、図２と図３に示すＶ／Ｆ特性を同時
に設定することにより、始動時には大きなトルクを発生
することができ、広範囲の周波数において定出力特性を
可能にする。
【００１６】このようにして、インバータのＶ／Ｆ特性
により電動機を運転すれば、従来必須であった電磁開閉
器を不要にし、ロスタイムを発生しない必要十分な始動
トルクを得ることができ、且つ広範囲において定出力特
性を得ることを可能にする。
により電動機を運転すれば、従来必須であった電磁開閉
器を不要にし、ロスタイムを発生しない必要十分な始動
トルクを得ることができ、且つ広範囲において定出力特
性を得ることを可能にする。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以上の説明から明らかなよう
に、インバータのＶ／Ｆ特性と負荷運転状態に対応した
Ｖ／Ｆ設定を可能にしたので、従来必須であった電磁開
閉器を不要にし、始動時において電動機が過励磁状態に
なることはなく必要十分な始動トルクを得ることがで
き、且つ広範囲において定出力特性の運転ができるとい
う優れた効果が得られる。
に、インバータのＶ／Ｆ特性と負荷運転状態に対応した
Ｖ／Ｆ設定を可能にしたので、従来必須であった電磁開
閉器を不要にし、始動時において電動機が過励磁状態に
なることはなく必要十分な始動トルクを得ることがで
き、且つ広範囲において定出力特性の運転ができるとい
う優れた効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図２】高始動トルクを発生可能にするＶ／Ｆ特性を示
す図。
す図。
【図３】他の実施例を示す、広範囲の定出力特性を可能
にするＶ／Ｆ特性を示す図。
にするＶ／Ｆ特性を示す図。
【図４】従来のＹ−Δ巻線接続切替え方式を示す回路
図。
図。
１…電動機 ２…電動機をΔ接続にする電磁開閉器 ３…電動機をＹ接続にする電磁開閉器 ４…インバータ ５…出力電流検出手段 ６…Ｖ／Ｆパターン設定器 ７…ＰＷＭ発生器 ８…主回路
Claims (3)
- 【請求項１】 負荷を２倍の２種定格電圧となる２倍の
回路数の接続方式を有する固定子巻線を備えた三相誘導
電動機によってインバータ駆動するための方法であっ
て、前記電動機の固定子巻線を低電圧定格になるように
接続し、始動時にはインバータのＶ／Ｆ特性の電圧を高
くして大きなトルクを発生させ、始動完了後にはＶ／Ｆ
特性の電圧を低くすることを特徴とする三相誘導電動機
の運転方法。 - 【請求項２】 始動完了状態の、インバータの出力電流
検出器の出力が一定値に収束した時に、Ｖ／Ｆ特性を運
転状態の特性に切替えるＶ／Ｆ設定器を設えたインバー
タ装置を有する請求項１記載の三相誘導電動機の運転方
法。 - 【請求項３】 負荷を基底周波数以上の領域で定出力で
インバータ駆動するための運転方法でもあって、前記電
動機の接続状態に基底周波数以上でのＶ／Ｆ特性を最高
周波数まで一定にした請求項１記載の三相誘導電動機の
運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7036335A JPH08237975A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 三相誘導電動機の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7036335A JPH08237975A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 三相誘導電動機の運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08237975A true JPH08237975A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12466967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7036335A Pending JPH08237975A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 三相誘導電動機の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08237975A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004254380A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 電動機の制御装置 |
| JP2007525940A (ja) * | 2004-02-27 | 2007-09-06 | ヨーク・インターナショナル・コーポレーション | 電動機の出力馬力と効率を上げるためのシステムと方法 |
| KR100987290B1 (ko) * | 2005-06-09 | 2010-10-12 | 세이부덴키 가부시키가이샤 | 전자 제어유닛에 의한 인버터 제어장치 |
| CN103312245A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-09-18 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电机控制器及电机控制方法 |
| CN113224938A (zh) * | 2020-01-21 | 2021-08-06 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种辅助变流器的带负载启动方法、系统及装置 |
-
1995
- 1995-02-24 JP JP7036335A patent/JPH08237975A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004254380A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 電動機の制御装置 |
| JP4626124B2 (ja) * | 2003-02-18 | 2011-02-02 | 富士電機システムズ株式会社 | 電動機の制御装置 |
| JP2007525940A (ja) * | 2004-02-27 | 2007-09-06 | ヨーク・インターナショナル・コーポレーション | 電動機の出力馬力と効率を上げるためのシステムと方法 |
| KR100987290B1 (ko) * | 2005-06-09 | 2010-10-12 | 세이부덴키 가부시키가이샤 | 전자 제어유닛에 의한 인버터 제어장치 |
| CN103312245A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-09-18 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电机控制器及电机控制方法 |
| CN103312245B (zh) * | 2013-06-24 | 2016-08-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电机控制器及电机控制方法 |
| CN113224938A (zh) * | 2020-01-21 | 2021-08-06 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种辅助变流器的带负载启动方法、系统及装置 |
| CN113224938B (zh) * | 2020-01-21 | 2022-06-10 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种辅助变流器的带负载启动方法、系统及装置 |
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