JPH11341886A - コンクリートバイブレータ駆動電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １台の駆動装置で誘導電動機と同期電動機と
を自動切替可能に駆動させることを課題とする。 【解決手段】 初期状態では誘導電動機１２の駆動用に
調整された電位を発生する初期電位回路７と位相差検出
回路６が切替スイッチ９ａにより選択的に三相周波数変
換回路４に接続されるようにし、脱調検出回路９ｂによ
り同期電動機１３の接続による脱調を検出し、その出力
信号によって前記三相周波数変換回路４が位相差検出回
路６に接続するように構成する。 【作用】 同期電動機の接続により脱調が発生すると、
切替スイッチが自動的に位相差検出回路側に閉じる。こ
れにより三相周波数変換回路からの出力と同期電動機と
の位相差が検出され、その信号が周波数変換回路へ出力
されるので、同期電動機は駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、誘導電動機と同期電
動機の駆動に共用できる、コンクリートバイブレータ駆
動電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンクリートバイブレータの駆動には、
誘導電動機と同期電動機の双方が使用されているが、従
来これらの電動機はそれぞれ専用の駆動装置を必要とし
ている。また、同期電動機の駆動においては、脱調を防
ぐために、１台の電動機に対して１台の駆動装置を使用
している。

【０００３】従来、誘導電動機と同期電動機の双方を駆
動可能にした電源装置としては、特願平４−１００２１
５号明細書に開示された技術が提案されている。これ
は、同期電動機の星型接続固定子より中性点を使用して
回転子の位置を検出する回路を有し、誘導電動機と同期
電動機の切替は外部回路により行うようにしたものであ
る。

【０００４】また、従来の同期電動機の駆動電源装置に
おいて、１台のインバータに２台の同期電動機を接続し
た場合、２台を同時にソフトスタート（ゼロスタート）
させた場合には２台とも駆動可能である。しかし、１台
をスタートさせた後に２台目をを強制スタートさせる
と、２台目の電動機は同期できず、駆動ができない場合
がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特願平４−１００
２１５号の技術によれば、１台の駆動装置で誘導電動機
と同期電動機の双方を駆動することはできるものの、自
動切替を行うことはできず、また１台の駆動装置で複数
台の同期電動機を駆動させることもできない。また、上
記のように、１台の駆動装置に接続された複数台の同期
電動機を、それぞれ任意の時期に駆動させることもでき
ない。この発明の第一の課題は、１台の駆動装置で誘導
電動機と同期電動機とを、自動切替可能に駆動させるこ
とであり、第二の課題は１台の駆動装置で複数台の同期
電動機を、それぞれ任意の時期に駆動させることであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
第一の課題を解決するものである。コンクリートバイブ
レータ駆動装置は、三相周波数変換回路と、位相差検出
回路と、初期状態で誘導電動機の駆動用に調整された電
位を発生する初期電位回路と、前記三相周波数変換回路
を構成する発振回路との接続を、前記位相差検出回路と
初期電位回路とに切り替える切替スイッチと、前記切替
スイッチと脱調検出回路とを有する切替回路と、誘導電
動機と同期電動機の双方を接続可能な接続コネクタとを
有し、前記脱調検出回路によって同期電動機の接続によ
る脱調を検出し、その出力信号によって前記切替スイッ
チが位相差検出回路側に接続するように構成したもので
ある。請求項２の発明は、同期電動機の誘起起電力を中
性点を用いずに検出するように位相差検出回路を構成し
たもので、Ｕ、Ｖ、Ｗの３線のみで電動機を駆動でき、
回路構成が簡略化できる。請求項３の発明は、同期電動
機駆動時の三相周波数変換回路の出力電流を検出し、出
力電流に対応したバイアスを位相検出回路の出力信号に
加算する回路を付設し、複数台の同期電動機を駆動でき
るようにしたものである。

【０００７】この発明における同期電動機は、誘起起電
力を取り出しやすい点において、永久磁石型同期電動機
が好ましい。なお、この発明の電源装置においては、制
御に当たり電動機のセンサは不要であるが、センサ付き
の電動機であってもセンサを用いない回路構成とするこ
とにより、この装置で制御できる。

【０００８】

【作用】この発明において、駆動装置の電源投入時に
は、切替スイッチは常に誘導電動機を駆動させるべく、
初期電位回路側へ閉じている。したがって、接続コネク
タに誘導電動機が接続されていれば、そのままの状態で
誘導電動機が駆動する。一方、接続コネクタに同期電動
機が接続されている時は、電源投入によって同期電動機
に脱調が発生する。この脱調が脱調検出回路で検出さ
れ、その出力信号によって切替スイッチが自動的に位相
差検出回路側に閉じる。これにより、三相周波数変換回
路からの出力と同期電動機との位相差が検出され、その
信号が周波数変換回路へ出力されるので、同期電動機は
駆動される。

【０００９】また、請求項３の発明においては、三相周
波数変換回路の出力電流を検出し、これに対応したバイ
アスを位相差検出回路の出力信号に加算することによ
り、出力を遅れ角制御へ移行し、駆動装置の出力周波数
が低下する。したがって、脱調状態にある電動機の回転
子の引き込み動作が行われ、複数台の電動機が安定して
制御される。

【００１０】

【発明の実施の形態１】図１において、三相周波数変換
回路４は、電圧制御型発振回路４ａと転流制御回路４ｂ
を有しており、その出力側はＵ、Ｖ、Ｗ３本のコネクタ
により接続コネクタ５に接続してある。この接続コネク
タ５は誘導電動機１２と同期電動機１３に共用できるも
のとしてある。前記３本のコネクタには位相差検出回路
６が接続してある。この位相差検出回路６は、同期電動
機１３の誘起起電力を中性点を用いずに検出し、同期電
動機の回転子と三相周波数変換回路の出力との位相差を
検出するものとしてある。図中符号９は切替回路であ
る。この切替回路は、切替スイッチ９ａと、前記コネク
タに電流トランス８を介して接続され、同期電動機１３
の脱調を検出するようにした脱調検出回路９ｂとを有し
ている。前記切替スイッチ９ａは、初期状態においては
誘導電動機の駆動用に調整された電位を発生する初期電
位回路７と前記発振回路４ａとを接続するようになって
おり、前記脱調検出回路９で同期電動機の脱調が検出さ
れたとき、その信号を受けて、前記位相差検出回路６と
前記発振回路４ａとを接続すべく自動的に切り替わるよ
うにしてある。

【００１１】上記実施形態において、接続コネクタ５に
誘導電動機１２が接続されているときは、初期電位回路
７の出力が三相周波数変換回路４で周波数変換され、誘
導電動機１２に出力されるので、誘導電動機１２が駆動
する。接続コネクタ５に同期電動機１３が接続されてい
るときは、電源投入時には切替スイッチは初期電位回路
７側へ閉じているので、同期電動機１３に誘導電動機１
２駆動用の電流が出力され、同期電動機１３は脱調す
る。この脱調は脱調検出回路９ｂで検出され、切替信号
が出力され、切替スイッチ９ａが作動して位相差検出回
路６側に閉じる。したがって、駆動装置内には位相差検
出回路６を組み込んだループが形成され、同期電動機が
駆動する。

【００１２】上記実施形態においては、位相差検出回路
６を、同期電動機１３の誘起起電力を中性点を用いずに
検出し、同期電動機の回転子と三相周波数変換回路の出
力との位相差を検出するものとしてあるので、Ｕ、Ｖ、
Ｗの３線のみで電動機を制御することができ、回路構成
を簡易化することができる。なお、中性点を用いて検出
することは必須ではない。

【００１３】図２は、請求項３に掲げた付加回路部分を
示すものである。三相周波数変換回路４の出力コネクタ
に介在させた電流トランス８と発振回路４ａとの間に電
動機投入検出回路１０を介在させてある。図中符号１１
は電動機に取り付けられた中間スイッチである。上記に
おいて、電流トランス８によって三相周波数変換回路４
の出力電流を検出し、これを電動機投入検出回路１０で
反転して制御バイアスに変換し、位相差検出回路６の出
力信号にバイアスとして加算するようにしてある。

【００１４】同期電動機１３の駆動中に別の同期電動機
１４を接続すると（中間スイッチ１１を投入）、出力電
流が増大するので、その信号が電動機導入検出回路１０
へ入力される。この信号を反転し、位相差検出回路６の
出力信号にバイアスとして加算し、発振回路４ａへ入力
される。このため、遅れ角制御へと移行し、三相周波数
変換回路４からの出力周波数は引き下げられるので、後
から投入された同期電動機１４は低周波数により回転子
が引き込まれて起動する。電動機１４が起動するとバイ
アスは減少するので、電動機の駆動は進み角制御へ復帰
する。

【００１５】

【発明の実施の形態２】図３に示す実施の形態は、図１
の実施の形態に図２の回路を組み込んだものである。図
中符号１は商用周波数電源、２は三相周波数変換回路の
電源投入スイッチ、３は整流回路であり、その他図１、
図２と同一の符号は同一の構成を示す。

【００１６】この実施の形態において、電源投入時に誘
導電動機１２が接続されていれば、初期状態のままで誘
導電動機１２が駆動し、その後同期電動機１３、１４を
接続した際には脱調が検出されることによって切替スイ
ッチ９ａが切り替わり、位相差検出回路６を含む回路が
構成されて、同期電動機が起動することは、図１の実施
の形態と同様である。そして、電動機投入検出回路１０
を組み込んであるので、同期電動機１３の駆動中に他の
同期電動機１４を投入したとき、電流トランス８で得ら
れる出力電流を制御バイアスに変換し、遅れ角制御に移
行して三相周波数変換回路４からの出力周波数を引き下
げ、同期電動機４をスムーズに駆動することができる。
すなわち、図２で示したように、複数台の同期電動機の
駆動が可能である。

【００１７】

【発明の効果】この発明によれば、初期状態では誘導電
動機駆動の回路を閉じている切替スイッチを、同期電動
機の脱調を検出することにより、同期電動機駆動用の回
路を閉じるようにしたので、誘導電動機の駆動と同期電
動機の駆動に共用できるほか、それぞれの駆動に適した
回路状態を自動的に選択することができる。したがっ
て、電動機の種類を意識することなく、使用する電動機
を接続して電源を投入すれば、何れの電動機であっても
格別の操作を行うことなく、駆動することができる。ま
た、請求項３の発明によれば、１台の駆動装置で複数の
同期電動機を駆動することができる。したがって、誘導
電動機と同期電動機の双方を適宜使用し、また複数台中
適宜の台数の同期電動機を駆動する機会の多いコンクリ
ートバイブレータの駆動用として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の回路図である。

【図２】 同じく付加回路の回路図である。

【図３】 同じく実施の形態２の回路図である。

【符号の説明】

１ 商用周波数電源 ２ 電源投入スイッチ ３ 整流回路 ４ 三相周波数変換回路 ４ａ 発振回路 ４ｂ 転流制御回路 ５ 接続コネクタ ６ 位相差検出回路 ７ 初期電位回路 ８ 電流トランス ９ 切替回路 ９ａ 切替スイッチ ９ｂ 脱調検出回路 １０ 電動機投入検出回路 １１ 中間スイッチ １２ 誘導電動機 １３ 同期電動機 １４ 同期電動機

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年８月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発振回路と転流制御回路を有する三相周
   波数変換回路と、同期電動機の誘起起電力を検出し、回
   転子と三相周波数変換回路の出力電流との位相差を検出
   する位相差検出回路と、初期状態で誘導電動機の駆動用
   に調整された電位を発生する初期電位回路と、前記発振
   回路との接続を、前記位相差検出回路と初期電位回路と
   に切り替える切替スイッチと、前記切替スイッチと脱調
   検出回路とを有する切替回路と、誘導電動機と同期電動
   機の双方を接続可能な接続コネクタとを有し、前記脱調
   検出回路によって同期電動機の接続による脱調を検出
   し、その出力信号によって前記切替スイッチが位相差検
   出回路側に接続するように構成した、コンクリートバイ
   ブレータ駆動電源装置
2. 【請求項２】 位相差検出回路は、同期電動機の誘起起
   電力を中性点を用いずに検出するものとした、請求項１
   記載のコンクリートバイブレータ駆動電源装置
3. 【請求項３】 同期電動機駆動時の三相周波数変換回路
   の出力電流を検出し、出力電流に対応したバイアスを位
   相検出回路の出力信号に加算する回路を付設した、請求
   項１又は２に記載のコンクリートバイブレータ駆動電源
   装置