JPS5810960B2 - 電動機の電源切替制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数台の電動機を交互に１気水力機械等の負荷
駆動力を担持するに際しての電源切替制御方法に関する
ものである。

従来、ポンプ又はブロア等の風水力機械を駆動するに際
して単独のモータを連続的に使用すると電動機の保守点
検等に際して、風水力機械を一旦停止しなければならな
い。

しかるに、このような風水力機械の停止は例えば重油化
学プラントにおける送油制御にあっては許されず、従っ
て、複数のモータを適宜切替えて使用することが採用さ
れている。

そして、商用電源周波数に規制される速度にて電動機を
駆動し、駆動される電動機の切替時には風水力機械の能
力が低下し風水量の減少する弊害を防止するために一時
期並行運転を行うようにしている。

ところが、商用電源周波数にて風水力機械駆動用電動機
を駆動するときには回転数が必要以上に高く、必要動力
は回転数の３乗に比例することに伴い電気エネルギーを
無駄に消費する傾向があった。

そこで、省エネルギー化を考慮のもとに駆動用電動機は
商用電源よりの電力を可変電圧・可変周波数化する装置
（以下ＶＶＶＦと略称する）にて周波数を下げた状態に
て運転されることが考えられる。

ところで、このＶＶＶＦに基づく風水カー駆動用電動機
の運転において、駆動すべき電動機を切替えるときに問
題がある。

即ち、ｖｖＶＦにより運転中の電動機を切離して、他の
電動機を運転するに際して、ポンプ、ブロワ−等の慣性
が犬であることから、電動機切替時に風水量の低下が瞬
時的に生じ、上記重油プラント等の送油制御等では信頼
性の低下をもたらす弊害がある。

そこで、駆動用電動機切替時に一時的にＶＶＶＦにて２
台の電動機を並列運転することが考えられるが、この場
合にはＶＶＶＦは２台の電動機の運転容量が必要となリ
、ＶＶＶＦの容量的利用率が著しく低下し、経済性に劣
る。

一方、切替運転の各電動機をそれぞれ独立したＶＶＶＦ
によって運転することも一つの解決策といえるが、この
場合には切替時のごく短時間以外は１つのＶＶＶＦ装置
が休止状態となり、ＶＶＶＦの時間的利用率を大幅に低
下させ、設置ノｍ費の高いシステムとなる。

本発明の目的は）気水力制御用複数の電動機を商用電源
の効果的利用に基づき１個の電動機の運転に足るだけの
容量のＶＶＶＦ１個にて切替運転する方法を提供するこ
とにある。

以下、図示する実施例について具体的に説明する。

第１図は重油化学プラントにおける油供給装置における
ポンプ駆動機構を示すブロック線図で、同図において、
１は商用電源である。

２はＶＶＶＦで、上記商用電源１よりの交流電力をコン
バータ及びインバータの電力変換作用を伴って町変電圧
町変周波数電圧を出力する。

Ｓは切替スイッチ群で８１〜Ｓ４から構成される。

Ｍ１２Ｍ２は電動機で、電動機Ｍ１に対してはＶＶＶＦ
２からの電力はスイッチＳ１を通じて、商用電源１から
の電力はスイッチＳ２を通じて供給される。

３は風水力機械としての油供給装置で、重油化学プラン
トにおいて中心部をなし、プラント稼動中においては送
油量の低下をもたらすことなく、連続して動作すること
が要求される。

Ｐｌ、Ｐ２は送油作用を行うためのポンプで油供給装置
３内に設けられ、少なくともいずれか一方のポンプによ
って油の送り作用を行う。

そして、各ポンプＰ１．Ｐ２はそれぞれ上記電動機Ｍ１
２Ｍ２によって１駆動される。

上記第１図の構成において、第２図のグラフを基に本発
明に係る切替方法について述べると次の通りである。

第２図のＭｌ（Ｎ） 、Ｍ２（Ｎ）はそれぞれ電動機Ｍ
１． Ｍ２の回転数の変化を示し、Ｓ１’〜Ｓ４’は上
記第１図の各スイッチＳ１〜Ｓ４の投入タイムチャート
で、まず、時点ｔ。

において、スイッチＳ１のみが投入されている状態にお
いては商用電源１より低い周波数のＶＶＶＦ２により電
動機Ｍ１が回転数Ｎ１にて運転される。

従って、この時点ｔ。において、この電動機Ｍ１によっ
てポンプＰ１が作動されて油供給装置３の油供給作用を
もたらす。

このように、ＶＶＶＦの出力周波数に規制される回転数
にて電動機Ｍ１が動作している状態において、今時点ｔ
において、スイッチＳ１を投入した状態でさらにスイッ
チＳ４を投入すると、電動機Ｍ１の回転状態において、
もう一方の電動機Ｍ２が商用電源周波数にて規制される
回転数Ｎ２（この回転数Ｎ２は上記ＶＶＶＦによって規
制される回転数Ｎ１より犬）にて回転を開始する。

次に時点ｔ２において電動機Ｍ１をＶＶＶＦ２より切離
し、残留電圧の減衰を得て時点ｔ３にてスイッチＳ２を
閉路して電動機Ｍ１は商用電源１によって１駆動される
。

この電動機Ｍ１のＶＶＶＦ２より商用電源１への切替時
の回転数降下はもう一方の電動機Ｍ２が商用電源１によ
り運転されているので、風水力機械３から流出する油量
は充分確保されているので開−はない。

次に時点ｔ４においてスイッチＳ４を切離し、若干の遅
延時間を有して時点ｔ、にてスイッチＳ３を閉路してＶ
ＶＶＦ２に切替える。

このＶＶＶＦ２への電源切替に際しては電動機Ｍ２の回
転数はできるだけ低い方がＶＶＶＦ２への引込時の電流
容量を小とすることができる。

このときの電動機Ｍ２の瞬時的回転数降下は商用電源１
にて電動機Ｍ１が運転状態を維持しているから何らの問
題も生じ得ない。

このようにして電動機Ｍ２がＶＶＶＦ２に引込完了され
た後、ＶＶＶＦ２の周波数を運転周波数にもどしてから
時点ｔ６にスイッチＳ２を開路して電動機Ｍ１を停止す
る。

なお、上記実施例の構成においてはＶＶ’ＶＦ２の過負
荷耐量の減少を目的として商用電源１よりＶＶＶＦ２へ
の切替時に一旦像い回転数にてＶＶＶＦへの引込みを行
っているが、この動作なしにおいても本発明の目的（１
個の電動機の運転に足るだけの容量の７７７２１個にて
電動機の切替ができること）を達成できるものである。

また、３個以上の電動機を順に切替制御するようにして
もよく、負荷としては風水力機械が最も適しているが、
電動機からの動力の低下をもたらすことなく、切替動作
を要する全ての負荷に適用できる。

以上述べたように本発明に係る電動機の電源切替制御方
法は１の負荷に対して複数台の電動機のうち１つの第１
の電動機を唯１個のＶＶＶＦにて駆動させ、必要に応じ
て他の第２の電動機を商用電源にて始動してから第１の
電動機をＶＶＶＦより商用電源に切替え、一時的に各電
動機を商用電源にて運転して接菌２の電動機を商用電源
よりｖｖｖＦに切替え、しかる接菌１の電動機を休止さ
せるようにしたものである。

このような電動機の切替方法に基づいて、０１台のＶＶ
ＶＦによって２台以上の電動機を負荷の仕事量を低下さ
せることなく、切替運転制御を行うことができる。

■１台分のＶＶＶＦ容量により負荷の仕事量を低下させ
ることなく１つの電動機より他の電動機に切替えて運転
を継続できる。

■各型動機の切替時の始動は全て商用電源にて行うので
、ＶＶＶＦの過負荷耐量（特に始動時）を小さくするこ
とができる。

なお、一つの電動機の商用電源よりＶＶＶＦへの引込み
は他の電動機が商用電源で運転中であることに基づき、
定常運転より低い回転数で行うことができ、このような
動作によるＶＶＶＦの引込は、引込時におけるＶＶＶＦ
の過負荷耐量を小とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る方法を実施するための回路図、第
２図は動作を説明するためのグラフである。 １……商用電源、２……町変電圧町変周波数電源、３…
…負荷、Ｍ１２Ｍ２……電動機、Ｓ……スイッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１つの負荷に対して複数電動機中の１つの第１の電動
   機を唯１つの可変電圧可変周波数電源にて動作させ、必
   要に応じて他の第２の電動機と切替えて上記負荷を動作
   させる場合において、上記第２の電動機を商用電源にて
   始動させてから、第１の電動機を可変電圧・可変周波数
   電源から商用電源に切替え、一時的に第１、第２の各電
   動機を同時に動作させて後、第２の電動機を商用電源よ
   り可変電圧・可変周波数電源に切替え、その後筒１の電
   動機を商用電源から切離すようにしたことを特長とする
   電動機の電源切替制御方法。 ２１つの負荷に対して複数電動機中の１つの第１の電動
   機を唯１つの可変電圧・可変周波数電源にて動作させ、
   必要に応じて他の第２の電動機と切替えて上記負荷を動
   作させる場合において、上記第２の電動機を商用電源に
   て始動させてから第１の電動機を可変電圧・可変周波数
   電源から商用電源に切替え、一時的に第１、第２の各電
   動機を同時に動作させて後、第２の電動機を商用電源よ
   り切離して可変電圧・可変周波数電源の定格周波数に対
   応する速度より低速度になって後、可変電圧・可変周波
   数電源に引込ませ、その後筒１の電動機を切離すように
   したことを特徴とする電動機の電源切替制御方法。