JPS5926800Y2

JPS5926800Y2 - 電動機駆動制御装置

Info

Publication number: JPS5926800Y2
Application number: JP1980169893U
Authority: JP
Inventors: 修八木; 哲正浅野
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 1980-11-26
Filing date: 1980-11-26
Publication date: 1984-08-03
Also published as: JPS5692499U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は周波数制御による交流電動機の速度制御装置、
特に商用交流電源の間引き、位相制御によって高低速二
段階の高効率安定な速度を得るための駆動制御装置に関
するものである。

一般に、サイリスタ等の制御整流素子による誘導電動機
の速度制御方式としては位相制御による一次電圧調整方
式とインバータ等による周波数制御方式とがある。

前者は原理的には簡単な構成であるが、速度の帰還を必
要とし、効率も悪い。

後者は速度帰還をしなくても安定な速度が得られ、効率
の高い運転が出来るが装置が複雑高価となる欠点がある
。

このため、コンベア、電動台車、ターンテーブル等の定
位置停止、割出機、歩出機、スクリューコンベア、定量
制御、その他各種自動組立機等に於ける定寸駆動等、必
らずしも連続的な速度制御を必要とせず、安価に高低速
二段駆動を行なうことが要求される用途に於いては、商
用交流電源の間引き通電によって低周波交流を得ること
により、低速運転を行うことが考えられている。

この方式の制御装置に於いては、交流電源の各相間電圧
を所定の順序に従って取捨選択して電動機の対応する相
間に印加すべく、制御整流素子を導通制御する訳である
が、従来装置に於いては、電源投入後該交流電源の位相
と該制御装置の所定の取捨選択信号とが完全な同期状態
になる寸で制御装置出力信号を殺すか、或いは、出鱈目
な信号を出しっ放しにする方法が取られていた。

本考案は、従来装置の斯る欠点を一掃し、電源投入と同
時に装置が正常な信号を出力する構成の電動機制御装置
を提供することを目的とする。

以下図面を用いて本考案を説明する。

第１図むよび第２図は、本考案の駆動装置の動作原理を
示す図で、第１図ａはその主回路を示し、同図中ＰＳは
第１図すに示す波形の交流電圧ＥＲ８，ＥＳＴ、ＥＴＲ
を発生する交流電源、ＩＭは双方向性サイリスタ等の開
閉素子ＢＣＲ１〜ＢＣＲ３を介して、上記交流電源ＰＳ
で付勢される三相かご形誘導電動機等の交流電動機であ
り、誘導電動機の入力端子Ｕ−Ｖ−Ｗには、開閉素子Ｂ
ＣＲ，の全通電時には図示の極性で■〜■の相間電圧が
印加される。

な釦、相間電圧■〜■は第１図すに示す様に各交流波形
の発生順序を示している。

第２図Ａは、■〜■の各波形を各々１本の直線で順に示
したものであり、その■〜■寸での一続きの交流電源周
波を１サイクルとした場合のサイクル数を同図Ｃおよび
Ｅに示している。

電動機を全速運転する場合には、これらの波形■〜■の
全てを洩れなく電動機に印加すれば良い訳であるが、本
考案に於ては、低速運転時には波形■〜■の順序を一定
にして■〜■の各波形を適宜取捨選択する。

第２図Ｂ、Ｄは、各波形を３回連続又は、２回連続して
選択した場合であり、各各第１３サイクル目（第２図Ｃ
）、第７サイクル目（第２図Ｄ）に再び■の波形が現わ
れているから、各々の場合の分周比は１／１３および１
／７となる。

ここで第１図ａの電動機■ＭのＷ相間加電圧に着目すれ
ば、同図で明らかな様に、■、■の波形によって正方向
の電圧が印加されることになるから、電動機には第２図
Ｂ、Ｄに於いて各々、１点鎖線で示す如き正弦波成分が
印加されることになる。

Ｕ相、■相についても同様に考えることができる。

もちろん誘導電動機の良く知られた特性に従って、各々
の場合の出力周波数に応じた電圧が電動機に印加される
様に交流電源ＰＳの各相間電圧波形を点弧制御すること
もある。

従来用いられて来た制御回路動作を第２図りの場合、す
なわち交流電源周波数の１／７の分周比の出力を得る場
合について第３図を用いて説明する。

同図に於いてＡは、交流電源ＰＳの各相間電圧の位相を
検出した信号で第２図Ａに対応する。

更にＤ′も同様の意味を有し第２図りに対応する。

Ｆは交流電源の各相間電圧の発生順に得た位相検出信号
Ａ′を論理和した波形を示す。

ここで６信号の１サイクルの始捷りを図の如く最左端の
霧に対応する信号から順に番号を付すと、４２番目の信
号でｄ信号の１サイクルが完了する事が判る。

つ１すｄ信号に於いて選択される鴬〜αの各信号は、Ｆ
信号の１〜４２の番号を付した椴トイの全ての信号の論
理和信号列の各番号と固有の対応関係にあることが判る
。

つ捷り汀信号の霧に対してはＦ信号列の１番目と７番目
と言う具合である。

従って従来に於いてはｄ−□□□の各信号の論理和信号
列Ｆが１〜４２の各出力を有し、４２でリセットされる
リングカウンタ（図示せず）に入力され、上記の関係で
その出力を対応する開閉素子ＢＣＲ１〜３に印加してい
る。

つ渣り、リングカウンタ出力の１，７，２２，２８はＢ
ＣＲｌとＢＣＲ２に、８゜１４．２９，３５はＢＣＲＩ
とＢＣＲ３に、１２，１５゜２１．３６，４２はＢＣＲ
２とＢＣＲ３に与える訳である。

この従来方式の場合、リングカウンタの動作は交流電源
の相間電圧と同期する必要がある（図の場合、■から計
数開始）。

従って電源投入後、αの最初の信号が到来する１で何ら
かの手段で□□□〜□□□信号に対してリングカウンタ
の動作を阻止する必要がある。

つ１り従来方式では電源投入後、その最大の場合で交流
電源周波数の１サイクル分の動作不能時間を有する欠点
がある。

次に本考案の実施例について説明する。

第２図りに於いてその１サイクルが完了するのに交流電
源ＰＳの７サイクルを要することは先に述べたが、第２
図りに於いて■が選択されているのは、Ｅの第１及び第
２サイクル期間に於いてのみであり、後の３〜７サイク
ルに於いては全く選択されていない。

■について見た場合も第２サイクル及び第３サイクルに
於いて選択されているのみである。

以下■〜■についても同様の事が言える。

従って交流電源ＰＳの１サイクル毎に計数を行ない、７
つ１す（６ｎ±１）でリセットされるリングカウンター
の各出力と■〜■の各信号のマ）ＩＪクス回路を構成す
れば、そのリングカウンターか１〜７のいかなる出力状
態にあってもその時に選択されるべき■〜■の信号は一
義的に定寸る訳である。

その具体的な実施例を第４〜６図に示す。

第４図に於いて、□□□〜僕は交流電源ＰＳの各相間電
圧■〜■の位相検出を行なった信号であり、各々第６図
の〜□□□にその波形を示す。

第４図の夕は１〜７の各出力を有するリングカウンター
での信号１発毎に進数する。

イ〜へはリングカウンタ出力の各出力に接続された論理
積回路であり、例えば論理積回路イは、リングカウンタ
ー出力のうち１と７を入力とし、口は２，３、ハは３，
４、二は４，５、ホは５，６、へは６，７を入力とする
。

これら論理積回路各々の出力を第６図ｇ−ｔに示す。

第４図トルラも論理積回路で例えばトは論理積回路イ出
力とびとを入力しその出力を第６図ｍに示す。

以下論理積回路チ〜ヲも同様の接続である。

ワ〜ヨも又、論理積回路であり、各々α〜□□□を一方
の入力とする論理積回路トルラの二組ずつをその人力と
する。

図の場合、論理積回路トおよびヌの出力か論理積回路ワ
の入力、チおよびルの出力が力の入力、す、ヲがヨの入
力となる様に接続されている。

それらの回路ワ〜ヨの出力波形を第６図ｎ〜ｐに示す。

更にｎ”−ｐの各々二組ずつの論理和信号をｑ−８に示
す。

この信号列ｑ−８を各々ＢＣＲ１〜３に与えれば良い訳
である。

第５図に於いて、今斜線を施した交流電源の相間電圧■
つ１すＶＲ８でＢＣＲｌを点弧する場合、先に述べた様
に所要の電動機印加電圧を得るために、前記の信号とし
て、交流電源の各相間電圧及び相電圧の零クロス信号の
うち■区間に存在するＩ〜■のうちいずれを■檀号とし
ても良いし、又別に諸々の遅延回路出力によって鴬信号
を得たとしても本考案の本質に拘るものではない。

以上述べた様に、本考案によれば、電源投入直後に位相
検出信号が鴬〜鴬の如何なる状態にあろうともリングカ
ウンタータの出力状態によってその時取捨選択さるべき
信号は回路的に決定されており、従来装置の様に電源投
入後、回路が安定な動作になる捷で装置出力が得られな
いという欠点がなく、常に正常な動作を確保できるとい
う優れた特性を得ることが出来る。

以上の実施例は、１／７の分周比を得る場合について述
べたが、他の（６ｎ±１）の分周比を得る場合も同様の
手法で本考案が実現できる事は以上の説明で明らかであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案を適用する電動機制御装置の基本構成
を示す図で、ａはその主回路を示し、ｂは印加電源波形
を示す。第２図は印加電源周波と選択した位相で決定される周波
の相関を示すグラフである。第３図は従来装置の動作を説明するためのタイムチャー
トである。第４図は本考案の一実施例を示すブロック図である。第５図、第６図は、第４図の回路の動作を説明するため
のグラフおよびタイムチャートを示す。なお図中同一符号は同−波形又は信号を示す。ＰＳ・・・３相交流電源、ＢＣＲＩ〜ＢＣＲ３・・・双
方向制御整流素子、ＩＭ・・・交流電動機、夕・・・リ
ングカウンター、イ〜へ、トルラ、ワ〜ヨ・・・論理積
回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

三相交流電源と交流電動機との間に設けられた開閉素子
、上記電源の任意の一相と同期した入力信号により作動
し、６ｎ±１（ｎ−自然数）の計数出力を発生するリン
グカウンタ、及びこのリングカウンタ出力の複数の出力
どうしの論理積をとった信号と上記電源の各相間電圧の
位相検出を行なった６種類の波形区分信号との論理積を
とることにより上記開閉素子の導通を選択制御する波形
選択信号装置を備えた電動機駆動制御装置。