JPS59204489A - 回転電機制御装置 - Google Patents

回転電機制御装置

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JPS59204489A
JPS59204489A JP58078426A JP7842683A JPS59204489A JP S59204489 A JPS59204489 A JP S59204489A JP 58078426 A JP58078426 A JP 58078426A JP 7842683 A JP7842683 A JP 7842683A JP S59204489 A JPS59204489 A JP S59204489A
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transformer
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JP58078426A
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Fukuo Shibata
柴田 福夫
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2201/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the converter used
    • H02P2201/03AC-DC converter stage controlled to provide a defined DC link voltage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 巻線形誘導機二次励磁制御の改善中、例えば本出願人の
発明になる特許出願抗告昭57−21959号や昭和5
6年特許願第77113号では縦続接続による巻線形誘
導機のブラシレス構造が得られる。然し、これらは構造
的に二つの誘導機の細長い結合となり、構造上不経済で
あり、複雑である。
本発明はこのような誘導機の二次励磁制御を改善し、ブ
ラシレス構造で且つ簡単な構造のものを得ることを目的
とする。
このような目的を達成せしめるため、本発明ではその具
体的な電気接続図例の第1図に示すように、一相当り並
列に接続された二重接続電機子巻線1の中間点に中間タ
ツプ端子aq、a′q、bq、b′q、cq、c′qを
設け、この中間タツプ端子aq、a′q、bq、b′q
、cq、c′qとは異なる電機子巻線1の外部端子ap
、bp、cpと上記中間タツプ端子aq、a′q、bq
、b′q、cq、c′qとの間を周波数変換装置6を介
して電気接続し、その接続中、上記周波数変換装置6の
出力端子と入力端子の中の一方の端子aq、a′q、b
q、b′q、cq、c′qと上記電機子巻線1の中間タ
ツプ端子aq、bq、b′q、cq、c′qとの間を変
成器を介せずに電気接続するのである。
第1図の例では周波数変換装置6と電機子巻線1の外部
端子ap、bp、cpとの間に変成器2を接続する。周
波数変換装置6は第1図では制御素子付き整流器19か
ら成る逆変換装置10、11、12と制御素子付き整流
器から成る順変換装置13、14、15との間をリアク
トル16、17、18を経て接続したものである。逆変
換装置10、11、12はその整流器19、……の制御
素子20、……に接続される制御装置23によつて制御
される。周波数変換装置6は第1図に示されるように、
逆変換装置10、11、12と順変換装置13、14、
15との組み合わせだけではなく、サイクロコンバータ
ーのように交流から交流へ直接周波数を変換する装置も
ある。また10、11、12を順変換装置とし、13、
14、15を逆変換装置とすることも可能である。
第1図では電機子巻線1の外部端子ap、bp、cpと
変成器2の一次巻線の端子ap、bp、cpを電気接続
し、これを交流母線又は外部接続線を通して電源や負荷
と接続する。周波数変換装置6の一方の端子aq、a′
q、bq、b′q、cq、c′qと電機子巻線1の中間
タツプ端子aq、a′q、bq、b′q、cq、c′q
とを電気接続し、また周波数変換装置6の他方の端子a
′′q、a′′′q、b′′q、b′′′q、c′′q
、c′′′qと同符号の変成器二次巻線端子とを電気接
続する。第1図で電機子巻線1は固定子中に設けられ、
回転子には回転子巻線21、22が設けられる。判りや
すいように第1図では互いに逆相接続された二種類の三
相星形巻線21と22が示されている。電機子巻線1の
中を流れる負荷電流は第1図の実線矢印に示されるよう
に、二重星形接続の端子ap、bp、cpと中性点Oの
間を各相二重並列回路間で同一方向に流れる。一方、a
q、a′q、bq、b′q、cq、c′qなる同符号間
を接続することにより、電機子巻線1と周波数変換装置
6との間に電力が授受され、それに関する電流が電機子
巻線1の中を点線矢印のように流れる。
このように電機子巻線1の中を流れる電流には実線矢印
と点線矢印で示す二種類の電流が流れ、その中の一方の
電流によつて造られる磁極の極数、と他方の電流によつ
て造られる磁極の極数との比は1対2になる。これは本
出願人の発明になる昭和57年特許願第49712号そ
の他の説明にもあるように、例えば一方の極数が4極で
あると、他方の極数が8極であり、一方が6極で、他方
が12極と云うようなことである。
第2図は本発明の具体的電気接続図の他の例であり、回
転電気機械は固定子の部分だけ示し、回転子の部分は示
されていない。第2図では周波数変換装置6において、
順変換装置25はグレーツ回路としてまとめられ、その
交流側端子はap、bp、cpとして変成器を介せずに
直接電機子巻線1の外部端子ap、bp、cpと接続す
る。第3図は周波数変換装置bの部分のみを示した接続
で、第3図の例では第2図の場合の周波数変換装置6に
おけるリアクトル16、17、18の3個分を1個にま
とめて、17だけとしたものである。コンデンサ−24
を並列的に接続する。
今、第1図の作動を考える。第1図の回転電気機械が電
動機として作動する場合と発電機として作動する場合と
に分けて考える。先づ電動機として作動する時、外部接
続電線26、27、28が電機子巻線1の外部端子ap
、bp、cpに電気接続され、電機子巻線1に外部端子
qp、bp、cpを経て外部接続電線26、27、28
からの電圧が実線矢印のように加えられる。一方外部接
続電線26、27、28は変成器2の一次巻線7、8、
9の入力端子ap、bp、cpにも接続されるから、外
部接続電線26、27、28から変成器2と周波数変換
装置6を経て電力が電機子巻線1へその中間タツプ端子
aq、a′q、bq、b′q、cq、c′qを通して加
えられる。第1図の例においては周波数変換装置6の中
10、11、12が逆変換装置で、且つ他励式となる。
すなわち外部接続電線26、27、28から電機子巻線
1の外部端子ap、bp、cpに印加した交流電圧で電
機子巻線1により造られる磁極数と同一極数を持つ回転
子巻線21に作用し、それによつてこの回転子巻線21
の造る磁極数とは異なる磁極数を持つ回転子巻線22に
電圧を誘起し、それに応じて回転子巻線22の造る磁極
数と同一磁極数である。電機子巻線1の中の点線矢印方
向の電圧を生じる。このような起電力発生の現象は磁気
回路を兼用した第一の誘導機部と第二の誘導機部との間
でそれらの極数が2対1又は1対2である場合、互いに
同一極数を持つ固定子巻線と回転子巻線との間でのみ電
磁的に作用し合い、互いに異なる磁極数を持つ固定子巻
線と回転子巻線との間では全く電磁的に作用し合わない
と云う理論に基づくものである。それは例えば本出願人
の既に発明した特許出願公告昭57−21959号にも
説明された如くである。今述べた第一の誘導機部は電機
子巻線1の端子ap、bp、cpに外部接続電線26、
27、28を接続して実線矢印の如く電圧又は電流を生
ぜしめ、それに応じ回転子巻線21を対応させたもの、
又第二の誘導機部とは電機子巻線1の中間タツプ端子a
q、a′q、bq、b′q、cq、c′qを端子として
回転電機の外部接続電線と接続して点線矢印のように電
圧又は電流を生ぜしめ、回転子巻線22を対応させたも
のである。
上記のようにして電機子巻線1の外部端子ap、bp、
cpに対し外部接続電線26、27、28から加えた電
圧により電機子巻線1の中間タツプ端子aq、a′q、
bq、b′q、cq、c′qに生じた電圧に対抗して周
波数変換装置6の出力端子10、11、12から電機子
巻線1へ電力を加えるようにする。たとえば、電機子巻
線1の中間タツプ端子aq、a′qに上記のようにして
発生した電圧と周波数に同期をとつた信号を逆変換装置
10の整流器19の制御素子20に加えることにより、
この逆変換装置10、11、12を他励式逆変換装置と
して変成器2より周波数変換装置6を経て電機子巻線1
へ安定に電力を供給しうるのである。それに対応し、回
転子巻線22に電力が興之られ、その電力が回転子巻線
21を経て再び電機子巻線1へ興之られる。それにより
電動機として運転され、残りの電力は外部端子ap、b
p、cpより外部接続電線26、27、28へ出てゆく
。その動作は本出願人の既に発明した特許出願公告昭5
7−21959号と同様になる。互いに逆相接続した回
転子巻線21と22と同様な作用が本出願人の発明した
特許出願昭57−36291号に示した複数の単独二層
巻線によつてもなされる。然し、こゝでは理解を容易な
らしめるため、第1図のように互いに逆相接続した二つ
の三相回転子巻線21と22の結合として示される。
次に第1図の回転電気機械が発電機として作動する場合
を考える。
この場合には周波数変換装置6は10、11、12を順
変換装置とし、13、14、15を逆変換装置とする。
すなわち電機子巻線1の中間タツプ端子aq、a′q、
bq、b′q、cq、c′qから出た電力を順変換装置
10、11、12の入力端子aq、a′q、bq、b′
q、cq、c′qを通して受け、それを直流に変え更に
これを逆変換装置13、14、15により交流に変換し
、その出力端子a′′q、a′′′q、b′′q、b′
′′q、c′′q、c′′′qからその交流電力を出す
。この場合、逆変換装置13、14、15は自励式逆変
換装置となる。
その交流電力を変成器2の入力端子a′′q、a′′′
q、b′′q、b′′′q、c′′q、c′′′qで受
け、その出力端子ap、bp、cpより電機子巻線1の
外部端子ap、bp、cpを通して電機子巻線1に励磁
電力を興える。
前述のように第一の誘導機部と第二の誘導機部に分けて
考えると、この回転子を原動機によつて駆動し、上部第
一の誘導機部の極数と外部端子ap、bp、cpより電
機子巻線1の内へ流れる三相交流励磁電流の周波数とに
関連して定まる第一の誘導機部の回転磁界の回転方向と
同一方向にその回転磁界よりも早く、駆動する。そして
上記励磁電力を周波数変換装置6から変成器2を通して
電機子巻線1に興えることにより、電機子巻線1から外
部端子ap、bp、cpを通して外部接続電線26、2
7、28へ交流電力を供給し、また周波数変換装置6か
ら変成器2を経て交流電力を外部接続電線26、27、
28に興えることになる。
第1図の例では周波数変換装置6の例として順変換装置
10、11、12と逆変換装置13、14、15の組み
合わせより成る場合を示し、その順変換装置と逆変換装
置の間にリアクトル16、17、18を直列接続してい
る。これに対し、第2図では逆変換装置25としてグレ
ーツ回路によりその出力を三端子ap、bp、cpにま
とめ、電機子巻線1の外部端子ap、bp、cpに接続
する。このリアクトルも第3図では17でまとめ、又コ
ンデンサー24を並列接続する。順変換装置10、11
、12の制御装置23には電機子巻線1の中間タツプ端
子aq、a′q、bq、b′q、cq、c′qから入力
信号を供給するよう接続して、制御装置23の制御電流
の周波数を順変換装置10、11、12の入力周波数と
同期させる。逆変換装置13、14、15を構成する制
御素子付き整流器30の制御素子31にはその制御装置
29を接続して制御する。この逆変換装置13、14、
15の出力電力周波数を制御する装置が逆変換装置13
、14、15とその制御装置29に関連して設けられる
。すなわち自励式逆変換装置となる。
以上のようにして第1図の装置により誘導発電機を造る
ことが出来、原動機により回転子を駆動回転させ、その
回転速度を変えても、上記の逆変換装置13、14、1
5の出力電力周波数制御装置を制御することにより一定
周波数の電力を発生させうる。また上記回転子の回転速
度が一定の場合、上記の逆変換装置13、14、15の
出力電力周波数制御装置を制御することによりその出力
電力周波数を制御しうる。これらの作動は本出願人の発
明になる昭和56年特許願第77113号に説明されて
いる。
以上述べてきた説明は主として三相回転電気機械につい
てであつたが、単相機についても同様に考えうる。
以上の発明によつて得られる作用効果の特長は下記の通
りである。
(1)誘導機の二次励磁制御を改善し、その構成を簡単
にし、且つブラシレスの構造ともなる。
(2)回転電機の固定子巻線には二種類の電流が流され
、これにより回転電機二種のものを−つのものにまとめ
、簡略化しうる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の具体的電気接続図例、第2図は本発明
の固定子に関連した具体的電気接続図例であり、第3図
は本発明の具体的部分接続図例である。また図面の中、
主要な部分をあらわす符号は次に示すものをあらわす。 1:電機子巻線 2:変成器 3:変成器二次巻線 4
及び5:変成器二次巻線 6:周波数変換装置 7、8
、9:変成器一次巻線 10、11、12:逆変換装置
 13、14、15:順変換装置 16、17、18:
リアクトル 19:制御素子付き整流器 20:制御素
子、21及び22:回転子巻線 23:制御装置 24
:コンデンサー 25:順変換又は逆変換装置 26、
27、28:外部接続電線 29:制御装置 30:制
御素子付き整流器 31:制御素子特許出願人 柴田福

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一相当り並列に接続された二重接続電機子巻線の中間点
    に中間タツプ端子を設け、この中間タツプ端子とは異な
    る電機子巻線の外部端子と上記中間タツプ端子との間を
    周波数変換装置を介して電気接続し、その接続中、上記
    周波数変換装置の出力端子と入力端子の中の一方の端子
    と上記電機子巻線の中間タツプ端子との間を変成器を介
    せずに電気接続した回転電気機械の制御装置
JP58078426A 1983-05-04 1983-05-04 回転電機制御装置 Pending JPS59204489A (ja)

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JP58078426A JPS59204489A (ja) 1983-05-04 1983-05-04 回転電機制御装置

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JP58078426A JPS59204489A (ja) 1983-05-04 1983-05-04 回転電機制御装置

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JPS59204489A true JPS59204489A (ja) 1984-11-19

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61240885A (ja) * 1985-04-15 1986-10-27 Fukuo Shibata 誘導電動機速度制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61240885A (ja) * 1985-04-15 1986-10-27 Fukuo Shibata 誘導電動機速度制御装置

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