JPS5961495A - 無整流子電動機の直列同期運転装置 - Google Patents

無整流子電動機の直列同期運転装置

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JPS5961495A
JPS5961495A JP57169888A JP16988882A JPS5961495A JP S5961495 A JPS5961495 A JP S5961495A JP 57169888 A JP57169888 A JP 57169888A JP 16988882 A JP16988882 A JP 16988882A JP S5961495 A JPS5961495 A JP S5961495A
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Japan
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motors
circuit
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JP57169888A
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Hiroaki Kobayashi
裕明 小林
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Toyo Denki Seizo KK
Toyo Electric Manufacturing Ltd
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Toyo Denki Seizo KK
Toyo Electric Manufacturing Ltd
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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
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/20Arrangements for starting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (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】 本発明はサイクロコンバータ、コンバータとインバータ
よりなる等の周波数変換装置に複数台の同期電動機を直
列接続して同期運転制御を行うものに係り、特に電機子
間の位置合せにかかる無整流子電動機の直列同期運転装
置の改良に関する0無整流子電動機の直列同期運転装置
によるものは定常運転時、過渡運転時にかかわらず完全
同期が保たれるため、各産業分野特に合成繊維産業の延
伸仮撚機等の運転に多く採用されているところである。
この無整流子電動機の直列同期運転装置においては、一
旦起動したのちは補助巻線による同期化力によって同期
運転が可能であるが、起動前に分配器を有していない電
動機(以下予電動機と呼ぶ)の電機子の位置と分配器を
有する電動機(以下親電動機と呼ぶ)の電機子の位置が
合っていない場合には脱調をきたし起動不能となる。こ
のため、電動機起動前に前記親電kh機と子電動機の電
機子間を位14合せ1゛る操作が必要である。これを第
1図および第2図を用いて説明する。
第1図は従来のm +x+子位置合わせ方式による構成
例を示ずものて、1は三相交流電源、2,3はサイクロ
コンバータとその制御装置、4は子%11機、5は分配
器6を有する親電wJ機、7(J界磁用電源、8は起動
位置合せ操作により与えられる位置合せ指令で閉路する
接触器、9は位置合せのための直流電源である。ここに
、図は説明を簡単化するため親電動機1台および予電動
機1台の例を示すものであり、さらには予電動機4部に
て主電機子巻線FM e補助巻線FAおよび界磁巻線F
Pを示している。
かくの如く、従来装置においては電動機停止状態で予電
動機4および親電動機5の主電様子巻線へに接触器8を
介して直流電源9を供給する回路部分が設けられてなり
、これを起動位置合せ操作より接触器8が閉路されるも
のとすることにより、前記主電機子巻線のU相にそれぞ
れ電流が流れて各電動機に位置修正トルクを発生させる
ことができる。これは、第2図の如く示すものである。
第2図は第1図装置による位置修正トルクの波形を示す
%付図であり、ここに予電動機4および親電動機5の特
性を同一とする。
ここで、位置修正トルクをT2%磯子電流をIM e電
機子磁束をΦM、界磁磁束をΦF、これらΦMとΦFの
電気角で表した相差角をθとすれば、つぎの式が成立す
る。
ΦM(X:IM          ・・・・・・・(
1)T工Φや、ΦF8石θ    ・ ・−・・(2)
したがって、相差角θに対して第2図に示す如き正弦波
状の位置修正トルクが得られるものとなる。
そして、(0°< lj < 180°)の範囲では正
方向となり電動機を正回転せしめて(θ=θ°)の位置
で停止可能であり、(180°〈θ〈360°)の範囲
では負方向となって逆回転より(θ=360°)の位置
で停止できる。
かようにして、予電動機4および親′Rc動機5は接触
器8および直流電源9による位置修正トルクTを生じ、
前述の(θ=θ°)と(θ−360°)が電気的に同じ
位置にあるのでこれら2台の電機子の位置を合せること
が可能である。しかしながら、かかる[5子間の位置合
せ操作にはミルb機の主回路電流と同程度のものを流し
得る直流電源9を必要として、さら、にはこれに相当す
る通流量を要する接触器8を要するものとなっていた。
本発明は上述したような点に着目しなされたもので、簡
便な起動位置合せ制御手段が付加されてなる周波数変換
装置により電機子間の位置合せを格別に行い得る装置を
提供するものである。以下本発明を図面に基づいて説明
する。
第3図は第1図に類して表した本発明の一実施例の要部
41り成を示ずものであり、10は起動位置合せ制御回
路である0し1中鎖1図と同符号のものは同じ機能を有
する部分な示す0すなわち、かくの如き構成のものは、
第1図との対比からも明らかなように、直流電沖9の供
給回路部分が除去されて起11j1位置合ぜ制御回路1
0が設けられてなるものである。これを、つぎに第4図
を参照して詳述する0 すなわち、第4図は起動位置合せ制御回路の部分回路図
であり、10aはインタフー−ス回路、10bは単安定
回路、10c 、 10c’、 10c”は記憶回路、
10dは否定回路、10e 、 10e’、 10e”
、 10f 、 10f’、 10f’は論理積回路、
10g 、 10g’、 10g″は論理和回路である
ここに、インタフー−ス回路10aはスイッチSWが起
動位置合せ操作時のみ開路作用してその出力レベルをr
LJより「H」に切換えて信号発生し、このインタフー
−ス回路10a出力のrHJにて単安定回路10bがパ
ルス出力を与えるものとなる0このため、記憶回路10
 c r 10 c’ 、 10 c“が記憶作用を行
い、論理積回路10e 、 10e’、 10e′およ
び論理積回路10f。
10f、’、10f“のうちの論理積回路10f、 1
0f’、10f“が信号発生し、これらの信号出力を論
理和回路10g。
10g’、 10g“を介して与えるものとなる0さて
、起動位置合せ制御回路10は第3図に示す如く分配器
6と制御装置3との間に介在して作用するものである。
ここで、理解を容易にするためにサイクロコンバータ2
および制Ci’l鼓n3の関連要部の具体例について述
べるとつぎの如くであるOサイクロコンバータ2は公知
の如く三和交流電源1に接続されその出力側がTIL動
機の第−相(U)。
第二相(■)、第三相(W)にそれぞれに接続される正
111(P)および負(1!Iを構成する18個のサイ
リスタ素子を具備するものとなり、そして制御装置3は
第5図に示した通常の低速モード運転機能を表すタイム
チャートの如く、分配器6の出方信号UD。
VD、 WDによって電動機電機子巻線jこ6個の通電
モードMt、すなわち(UP −+ VN ) 、 (
UP −+WN ) 。
(Vl’−+WN ) 、 (VP−)UN ) 、 
(WP−)UN ) 、 (WP−+VN)より電流を
流す制御を行うものである0したがって、これは、勺イ
クロコンバータ2を18個のサイリスクによって常時電
動機の2相の主電機子巻線FMに通流する如く制御され
てなる。
こごで、起動位置合せ制御回路10は第6図ζこ示す如
き機能を奏することができるものとなる。すなわち、第
4図においては起動位置合せの際起動前の分配器6の出
力信号UD、 vD 、 wDを記憶回路10c 、 
10c’、 10c’にて記憶し得るものであり、さら
に通常の分配器出力の信号送山系、したがって出力信号
UD 、 vD、wDを否定回路10dおよび論理積回
路10e 、 10e’、 10e’によりサイクロコ
ンバータ大刀信号としての制御信号UOV r vOV
 r wovを直接的に信号送出するものに代え、前記
n[2億回路10c。
10c’、10c“出力を制御信号Ucv、■ov、W
cvとして信号発生して制御装置3およびサイクロコン
バータ2を作用させることにより位置修正トルクを得る
ものである。そしてこれは、例えば第6図に示される時
点t1で出力信号wDのレベルが「11」からrLJに
切換ったとしても制御信号Wow出方のレベルが変らな
いものとなる。したがって、図示の如く、位置合せ指令
信号としてのインタフェース回路10a出力の信号8P
DのrHJレベルの発生より、単安定回路10b出力の
パルス信号sMが記憶回路10c 、 10cNに与え
られて記憶回路10c 、 10c“より制御信号Uc
y 、 WOVが発生させられ、親電動機5は(wp−
VN)の通電モードMIMによって電流が流れ続けられ
、位置修正トルクTMを発生するものとなる。ここで、
親電動機5に与えられる位置修正トルクTMは時点1.
より時点b’tで生じるものとなる0これをさらに拡大
視して示すに第7図の如くであり rl” 2図に類し
て表される第7図においては位1. (Iに正トルクT
はW相分、■相分のトルクTw。
TVの合成トルクTAを得るものとな6゜なお、第7図
にて(0°〈θ<1so0)の範囲で正方向となって(
θ−0°)の位置で停止可能であり、(180’<θ〈
360°)の範囲では(θ=360°)の位置で停止可
能であることは明らかである。したがって、親電動機5
と予電動機4の間の電(幾子位置を合せることができる
かくの如く、本実施例のものは、第1図装置にみられる
主回路電流相当の通流を行う接触器や電源の部分が除去
され、分配器出力より周波数変換装置部を効用させる起
動位置合せ制御回路部分によっで有効に起動位1?(、
合せが可能であり、簡便な回路構成から小型化し得るも
のである。また、制御装置部に単に電流制限機能を有す
るものとすることから、前述の位置修正トルクを容易に
調整可能になり、さらにはそのトルク立上りを円滑化す
るなど自在1」二ヲ保有することが可能になり大きな裕
度をもつ位置合せ能力を有するものとすることができる
。なお、本実施例は2台の例により説明したが、予電u
J機がさらに追加されても同一に適用可能なことは勿論
である。
以上説明したように本発明によれは、直列接続される複
数台の同期電動機に電力供給する周波数変換装置を効用
しC各型動機の2相の主を様子巻シ先 線のみに通電し続ける起動位置合せ制御手段を具備し、
起動位置合せ制御に裕度をもち小型化iiJ能な簡便な
装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図と第2図は従来の電機子位置合せ方式による構成
例を示す要部構成図とその位置修正トルクの波形を示す
特性図、第3図と第4図は本発明の一実九例の要部構成
図とその起動位置合せ回路の部分回路図、第5図、第6
図および第7図は第4図の説明のため示したタイムチャ
ート、各部波形と通電モードを表す説明図および特性図
である。 2・・・・サイクロコンバータ、3・・・・制御装置、
4・・・・・予電動機、5・・・・・・分配器6を有す
る親電動れ(,10・・・・起動位置合せ制御回路、T
 、 ’rM−・・ 位昨修正トルク、θ・・・・相差
角、UD、VD、WD・・・ 分配器6の出力信号、U
UV r vOV r wov ””’制御信号、MI
 + NfIM  ・通■(モート′。 特許出願人 東洋電機興造株式会社 代表者 土 井   厚

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1個の周波数変換装置に複数台の同期電動機の主電機子
    巻線を直列に接続しかつ該複数台の同期[動機の補助巻
    線を相を合せ接続せしめて同期保持するとともに、複数
    台の同期電動機のうちの1台の電機子位置を検出する分
    配器の出力信号Iこより前記1個の周波数変換装置の出
    力電流位相が制御される無整流子電動機の直列同期運転
    装置において、前記複数台の同期電動機の電機子位置を
    合せる操作の際前記分配器の起動前の出カイ1イ号を記
    憶せしめかつ該記憶指令信号に対応して前記周波数変換
    装置のサイリスタ素子を導通させて複数台の同期電動機
    の2相の主′M、機子巻線のみに通流し続ける起動位置
    合せ制御手段を設け、該起動位置合せ制御手段により前
    記周波数変換装置を介して複数台の同期電動機に位置修
    正トルクを発生せしめ該複数台の同期電動機の電機子位
    置を合せるようにしたことを特徴とする無整流子N 1
    llII機の直列同JSIJ運転装置。
JP57169888A 1982-09-30 1982-09-30 無整流子電動機の直列同期運転装置 Granted JPS5961495A (ja)

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