JPS60210194A - 可変周波数電源の運転装置 - Google Patents
可変周波数電源の運転装置Info
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- JPS60210194A JPS60210194A JP59065421A JP6542184A JPS60210194A JP S60210194 A JPS60210194 A JP S60210194A JP 59065421 A JP59065421 A JP 59065421A JP 6542184 A JP6542184 A JP 6542184A JP S60210194 A JPS60210194 A JP S60210194A
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- frequency power
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- H02P27/04—Arrangements 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、可変周波数電源（以下ＶＦ電源と略称する
）で、電動機に電力を供給し、電動機でファンポンプ等
の回転体を駆動する可変周波数電源の運転方式に関する
。
）で、電動機に電力を供給し、電動機でファンポンプ等
の回転体を駆動する可変周波数電源の運転方式に関する
。
従来この種の装置として第１図に示すものがあった。図
に於て、１は商用電源、２Ｂは可変周波数ＶＦ電源、３
は電動機、４は回転体、５Ａは制御装置、６は制御信号
、７人は制御装置５Ａの制御出力信号、８は電動機３と
回転体４を機械的に結合するための連結器、９は開閉器
である。
に於て、１は商用電源、２Ｂは可変周波数ＶＦ電源、３
は電動機、４は回転体、５Ａは制御装置、６は制御信号
、７人は制御装置５Ａの制御出力信号、８は電動機３と
回転体４を機械的に結合するための連結器、９は開閉器
である。
ま７′Ｃ１第２図は第１図の説明用タイムチャート図で
、ｔ８は制御出力信号７Ａに断線（接続端子のはずれ、
ゆるみ等？含む）が発生した時のタイミングスタート点
、ｔ、は断線発生ｔ、後にシステム出力が安定する時の
タイミングストップ点、ＦはＶＦ電源２Ｂの出力周波数
、ｎは電動機３の回転数、Ｑは回転体４の出力風量を示
す。
、ｔ８は制御出力信号７Ａに断線（接続端子のはずれ、
ゆるみ等？含む）が発生した時のタイミングスタート点
、ｔ、は断線発生ｔ、後にシステム出力が安定する時の
タイミングストップ点、ＦはＶＦ電源２Ｂの出力周波数
、ｎは電動機３の回転数、Ｑは回転体４の出力風量を示
す。
次忙第１図の動作について以下に説明する。
商用電源１よシ開閉器９を介してＶＦ電源２Ｂに電源電
圧が印加されている場合、ＶＦ電源２Ｂの出力周波数Ｆ
と、電動機３の回転数ｎとの間には（１）式の関係があ
る。
圧が印加されている場合、ＶＦ電源２Ｂの出力周波数Ｆ
と、電動機３の回転数ｎとの間には（１）式の関係があ
る。
１２０ＸＦ ・・・・・・（１）
但し、 Ｐ：電動機３の極数
従って、回転体４をファンとして説明すれば。
ファン４の出力風量Ｑは回転数ｎにほぼ比例して変化す
る。ＶＦ電源２Ｂ１−発電プラントのボイラに適用して
いるとすれば、電力系統からの要請や燃料の供給状況の
変化に対して出力風量Ｑの発生要求に変化があシ、この
変化信号が制御信号６として与えられる。この制御信号
６は制御装置５Ａで制御に適する制御出力信号７Ａ（例
えば、４〜２０ｍＡの電流信号）に変換されてＶＦ電源
２Ｂに伝達され、出力周波数Ｆｉ要求の値に追従させ（
１）式に示した電動機３の回転数ｎの変化に伴うファン
４の出力風量Ｑ−ｉ変化させる。
る。ＶＦ電源２Ｂ１−発電プラントのボイラに適用して
いるとすれば、電力系統からの要請や燃料の供給状況の
変化に対して出力風量Ｑの発生要求に変化があシ、この
変化信号が制御信号６として与えられる。この制御信号
６は制御装置５Ａで制御に適する制御出力信号７Ａ（例
えば、４〜２０ｍＡの電流信号）に変換されてＶＦ電源
２Ｂに伝達され、出力周波数Ｆｉ要求の値に追従させ（
１）式に示した電動機３の回転数ｎの変化に伴うファン
４の出力風量Ｑ−ｉ変化させる。
従来のＶＦ電源は以上のように構成されているので、第
２図のように１３時点で制御装置５ＡとＶＦ電源２Ｂと
の間に信号線の断線等が発生すると制御信号６は正常で
あるにもかかわらず、制御出力信号７Ａが零に変化して
ＶＦ電源２Ｂの出力周波数Ｆｔ−第２図のように変化さ
せることになる。従って、出力周波数Ｆが変化すると、
（１）式の如く電動機３の回転数ｎ及びファン４の出力
風量Ｑが変化する。すなわち、回転体４の出力が変化し
てはならない時に、出力が大幅に変化してプラント停止
時の事故に波及するという欠点があった。
２図のように１３時点で制御装置５ＡとＶＦ電源２Ｂと
の間に信号線の断線等が発生すると制御信号６は正常で
あるにもかかわらず、制御出力信号７Ａが零に変化して
ＶＦ電源２Ｂの出力周波数Ｆｔ−第２図のように変化さ
せることになる。従って、出力周波数Ｆが変化すると、
（１）式の如く電動機３の回転数ｎ及びファン４の出力
風量Ｑが変化する。すなわち、回転体４の出力が変化し
てはならない時に、出力が大幅に変化してプラント停止
時の事故に波及するという欠点があった。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、制御信号６を制御装置内で積分し
その出力信号−１ＶＦ電源に伝達し前記積分され次入力
信号の変化率を検定する変化率検出器を前記ＶＦ電源内
にもうけ、該変化率検出器が異常を検出したとき、ＶＦ
電源の出力周波数Ｆと所定の上昇率で周波数制御範囲の
上限付近まで増大させ、その後、電動機の供給電源ｙ（
ＶＦ電源から商用電源１に切替えることによシ、回転体
の出力エネルギーの変化を最小におさえて運転を安全に
継続できる可変周波数電源の運転方式を提供することを
目的としている。
めになされたもので、制御信号６を制御装置内で積分し
その出力信号−１ＶＦ電源に伝達し前記積分され次入力
信号の変化率を検定する変化率検出器を前記ＶＦ電源内
にもうけ、該変化率検出器が異常を検出したとき、ＶＦ
電源の出力周波数Ｆと所定の上昇率で周波数制御範囲の
上限付近まで増大させ、その後、電動機の供給電源ｙ（
ＶＦ電源から商用電源１に切替えることによシ、回転体
の出力エネルギーの変化を最小におさえて運転を安全に
継続できる可変周波数電源の運転方式を提供することを
目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。図中
、第１図と同一の部分は同一の符号をもって図示した。
、第１図と同一の部分は同一の符号をもって図示した。
第３図に於て、２はＶＦ電源２Ｂと周波数上昇信号器２
Ｃと変化率検出器２人によ多構成されるＶＦ電源システ
ム、５Ｂは制御装置、７Ｂは前記制御装置５Ｂの制御出
力信号、１０及び１１は開閉器である。
Ｃと変化率検出器２人によ多構成されるＶＦ電源システ
ム、５Ｂは制御装置、７Ｂは前記制御装置５Ｂの制御出
力信号、１０及び１１は開閉器である。
また、第４図は第３図の説明用タイムチャート図である
。図に於て１ｓはＶＦ電源２Ｂの出力周波数Ｆが周波数
制御範囲の上限付近に達する時点。
。図に於て１ｓはＶＦ電源２Ｂの出力周波数Ｆが周波数
制御範囲の上限付近に達する時点。
ｔ４は開閉器９及び１０の開放完了時点、ｔｓは開閉器
１１の閉成完了時点、ｔ・は電動機３が商用電源１０周
波数に相当する回転数に達した時点。
１１の閉成完了時点、ｔ・は電動機３が商用電源１０周
波数に相当する回転数に達した時点。
ｔ、は回転体（ファン）の出力風量が定常値に安定する
時点を示す。
時点を示す。
第５図は変化率検出器の構成図を示し、第６図はその動
作を説明する説明図である。
作を説明する説明図である。
図に於てＩＩＮは入力信号、ｃｌ、Ｇ２はセレクタスイ
ッチ、ＰＧＲはパルスジェネレータ％ＨＬＤ１、ＨＬＤ
２はホールド回路、ＤＴＲは差電圧検出器、ＣＯＭは大
きさ判定器である。
ッチ、ＰＧＲはパルスジェネレータ％ＨＬＤ１、ＨＬＤ
２はホールド回路、ＤＴＲは差電圧検出器、ＣＯＭは大
きさ判定器である。
次に第３図の動作を以下に説明する。
まず、開閉器９及び１０がＯＮ、開閉器１１がＯＦＦと
すると、第１図と同様に商用電源１でＶＦ電源２Ｂに電
源電圧が印加はれ、その出力で電動機３が駆動され、フ
ァン４が回転される。ファン４の出力風量Ｑに対する変
化指令は制御信号６として制御装置５Ｂに与えら□れ、
その制御装置５Ｂの積分回路５Ｃで積分され、制御出力
信号７Ｂｔ−ｖＦ電源システム２に与える。次にＶＦ電
源システム２を構成している変化率検出器２人で前記制
御出力信号７Ｂの変化率を（支）定し、正常であればそ
の制御出力信号７Ｂに相当する周波数にＶＦ電源２Ｂの
出力周波数Ｆ６追従させ、異常であればＶＦ電源２Ｂの
出力周波数Ｆｉ周波数上昇信号器２Ｃで周波数制御範囲
の上限付近まで増大させ、引続いて開閉器９及び１０を
ＯＦＦし、開閉器１１をＯＮにする。
すると、第１図と同様に商用電源１でＶＦ電源２Ｂに電
源電圧が印加はれ、その出力で電動機３が駆動され、フ
ァン４が回転される。ファン４の出力風量Ｑに対する変
化指令は制御信号６として制御装置５Ｂに与えら□れ、
その制御装置５Ｂの積分回路５Ｃで積分され、制御出力
信号７Ｂｔ−ｖＦ電源システム２に与える。次にＶＦ電
源システム２を構成している変化率検出器２人で前記制
御出力信号７Ｂの変化率を（支）定し、正常であればそ
の制御出力信号７Ｂに相当する周波数にＶＦ電源２Ｂの
出力周波数Ｆ６追従させ、異常であればＶＦ電源２Ｂの
出力周波数Ｆｉ周波数上昇信号器２Ｃで周波数制御範囲
の上限付近まで増大させ、引続いて開閉器９及び１０を
ＯＦＦし、開閉器１１をＯＮにする。
上記変化率検出器の動作は第８図からも理解できるよう
に、パルスジエネレタＰＧＲは一定間隔でパルス七発生
しておシ、セレクタ・スイッチＧ１、Ｇ２はこのパルス
に交互に応答して入力信号”ＩＮの瞬時値をそれぞれホ
ールド回路ＨＬＤ ｌ 。
に、パルスジエネレタＰＧＲは一定間隔でパルス七発生
しておシ、セレクタ・スイッチＧ１、Ｇ２はこのパルス
に交互に応答して入力信号”ＩＮの瞬時値をそれぞれホ
ールド回路ＨＬＤ ｌ 。
ＨＬＤ２へ送る。
入力信号工□、が第６図のように変化するとすれば、ホ
ールド回路ＨＬＤｘ、２は交互のパルス時点における入
力信号”ＩＮの瞬時値を図示のように出力する。ホール
ド回路ＨＬＤＩ、２の出力差は差電圧検出器ＤＴＲで検
出され、その差電圧が一定値以上となったときｔ８＋α
時点に入力信号ＩＩＮに異常な変化があったとして出力
信号を送出する。なおαはパルスジェネレータＰＧＨの
パルス間隔に相当している。
ールド回路ＨＬＤｘ、２は交互のパルス時点における入
力信号”ＩＮの瞬時値を図示のように出力する。ホール
ド回路ＨＬＤＩ、２の出力差は差電圧検出器ＤＴＲで検
出され、その差電圧が一定値以上となったときｔ８＋α
時点に入力信号ＩＩＮに異常な変化があったとして出力
信号を送出する。なおαはパルスジェネレータＰＧＨの
パルス間隔に相当している。
従って、第４図に示す如＜１．時点で制御装置５ＢとＶ
Ｆ電源システム２との間に信号線の断線等が生じても、
変化率検出器２人が直ちに異常を検出し、ＶＦ電源２Ｂ
の出力周波数Ｆを上限までゆつ〈シ増加させ、その後開
閉器ｇ、１０１（ＯＦＦ（ｔｓ時点）、開閉器１１ｔ−
ＯＮする（ｔｓ時点）。
Ｆ電源システム２との間に信号線の断線等が生じても、
変化率検出器２人が直ちに異常を検出し、ＶＦ電源２Ｂ
の出力周波数Ｆを上限までゆつ〈シ増加させ、その後開
閉器ｇ、１０１（ＯＦＦ（ｔｓ時点）、開閉器１１ｔ−
ＯＮする（ｔｓ時点）。
電動機３の回転数ｎは、出力周波数Ｆの上限ｔ。
までゆつ〈シ増加し、開閉器９，１００開放で一時電動
機３は無電圧状態となって回転数ｎは多少減少するが、
開閉器１１の引続いてのＯＮ動作によって回転数Ｉｎハ
再び急上昇し、１６時点で商用電源１０周波数に相当す
る回転数に達する。また。
機３は無電圧状態となって回転数ｎは多少減少するが、
開閉器１１の引続いてのＯＮ動作によって回転数Ｉｎハ
再び急上昇し、１６時点で商用電源１０周波数に相当す
る回転数に達する。また。
回転体４がファン等の場合で説明すると、出力風量Ｑの
制御には回転数ｎ以外に機が式の入口ベーン（又はダン
パ）制御（図示せず）がある。回転数ｎによる出力風量
Ｑ制御の時は出力損失を少くするために入口ベーンは、
はぼ全開に近い点でほぼ固定されて運転されているが、
変化率検出器２人が動作すると、風量制御信号によって
自動的に開閉する如く自動ポジションとする。即ち、一
定風量とするために１回転数ｎが増加すれば入口ベーン
をしばり込み０回転数ｎの増加による風量Ｑの増加をお
さえるように作動させる。時点ｔ、〜１、間の出力周波
数Ｆの変化は、ゆっくりと増加しているので、入口ベー
ンによる風量Ｑのしはシ込みは十分間に合い、この間の
風量Ｑの変化はない。
制御には回転数ｎ以外に機が式の入口ベーン（又はダン
パ）制御（図示せず）がある。回転数ｎによる出力風量
Ｑ制御の時は出力損失を少くするために入口ベーンは、
はぼ全開に近い点でほぼ固定されて運転されているが、
変化率検出器２人が動作すると、風量制御信号によって
自動的に開閉する如く自動ポジションとする。即ち、一
定風量とするために１回転数ｎが増加すれば入口ベーン
をしばり込み０回転数ｎの増加による風量Ｑの増加をお
さえるように作動させる。時点ｔ、〜１、間の出力周波
数Ｆの変化は、ゆっくりと増加しているので、入口ベー
ンによる風量Ｑのしはシ込みは十分間に合い、この間の
風量Ｑの変化はない。
また、第４図の出力風量Ｑは、開閉器９．１０の開放時
点ｔ４よ＃）１度減少し、開閉器１１のＯＮ時時点、で
上昇に転する。入口ベーンの応答は回転数ｎの急増加に
よる出力風量Ｑの増加よシ通常の場合遅れておシ、従っ
て出力風量Ｑは回転数ｎの急上昇中は入口ベーンの減少
作用により若干ゆるやかとなって上昇し１回転数ｎが商
用電源１による回転数に達した後（時点１．以後）では
出力風ＩＱは入口ベーンの作用によって減少してゆき時
点ｔ？で元の値にもどる。
点ｔ４よ＃）１度減少し、開閉器１１のＯＮ時時点、で
上昇に転する。入口ベーンの応答は回転数ｎの急増加に
よる出力風量Ｑの増加よシ通常の場合遅れておシ、従っ
て出力風量Ｑは回転数ｎの急上昇中は入口ベーンの減少
作用により若干ゆるやかとなって上昇し１回転数ｎが商
用電源１による回転数に達した後（時点１．以後）では
出力風ＩＱは入口ベーンの作用によって減少してゆき時
点ｔ？で元の値にもどる。
上記の如く出力風量Ｑは変化するが、変化中はシステム
の許容範囲内におさめられ、制御出力信号７Ｂに異常が
発生しても安全に運転全継続できる。すなわち、変化率
検出器２人の作動でＶＦ電源２Ｂの出力周波数Ｆｙ、−
周波数上昇信号器２Ｃで上限まで上昇させた後、電源を
ＶＦ電源２Ｂか・ら商用電源１に切シかえるようにした
ので、切替え時の周波数変化中はＶＦ電源運転時からの
直接の切替中よシ小となシ、出力風量Ｑの変動中も小と
なってシステムをよシ安全に運転可能となる。
の許容範囲内におさめられ、制御出力信号７Ｂに異常が
発生しても安全に運転全継続できる。すなわち、変化率
検出器２人の作動でＶＦ電源２Ｂの出力周波数Ｆｙ、−
周波数上昇信号器２Ｃで上限まで上昇させた後、電源を
ＶＦ電源２Ｂか・ら商用電源１に切シかえるようにした
ので、切替え時の周波数変化中はＶＦ電源運転時からの
直接の切替中よシ小となシ、出力風量Ｑの変動中も小と
なってシステムをよシ安全に運転可能となる。
以上は発電プラント、ファンを例に説明したが、他のプ
ラント等の用途、例えばポンプ等の他の回転体に適用し
てよいことは明らかである。
ラント等の用途、例えばポンプ等の他の回転体に適用し
てよいことは明らかである。
また、断線を例に説明したが、短絡等の他の異１．・常
でもよく、信号伝送線の異常ではなく制御装置５Ｂの異
常で制御出力信号７Ｂが異常となった場合でもよい。
でもよく、信号伝送線の異常ではなく制御装置５Ｂの異
常で制御出力信号７Ｂが異常となった場合でもよい。
なお１以上の説明では変化率検出器２人が作動したとき
、直ちにＶＦ電源２Ｂの出力周波数Ｆ５上昇させるよう
に説明したが、所定の時間だけＶＦ電源２Ｂの出力周波
数Ｆｔ−現状に保持した後に上昇させるように制御して
もよ諭。
、直ちにＶＦ電源２Ｂの出力周波数Ｆ５上昇させるよう
に説明したが、所定の時間だけＶＦ電源２Ｂの出力周波
数Ｆｔ−現状に保持した後に上昇させるように制御して
もよ諭。
以上のように、この発明によれば制御装置の中で制御信
号を積分してから制御出力信号としてＶＦ電源システム
に送出し前記積分された制御出力信号が所定の変化車中
であるか否か全変化率検出器で監視し、前記変化率検出
器が作動したとき。
号を積分してから制御出力信号としてＶＦ電源システム
に送出し前記積分された制御出力信号が所定の変化車中
であるか否か全変化率検出器で監視し、前記変化率検出
器が作動したとき。
ＶＦ電源の出力周波数を制御範囲の上限付近まで十分高
めた後で、電動機への印加電源６ＶＦ電源から商用電源
に切替えるように回路構成したので、風量Ｑの過渡的な
変動を小さくおさえることができ、設備を連続して、安
全に運転できる効果がある。
めた後で、電動機への印加電源６ＶＦ電源から商用電源
に切替えるように回路構成したので、風量Ｑの過渡的な
変動を小さくおさえることができ、設備を連続して、安
全に運転できる効果がある。
第１図は従来の可変周波数電源上用いた電動機速度制御
系の系統図、第２図は第１図の説明用タイムチャート図
、第３図はこの発明の可変周波数電源を用いた電動機速
度制御系の系統図、第４図は第３図の説明用タイムチャ
ート図、第５図は変化率検出器の構成図、第６図は第５
図の説明図である。 １・・・商用電源、 ２・・・可変周波数ＶＦ電源シス
テム、 ２人・・・変化率検出器、２Ｂ、−゛可変周波
数電源、 ２Ｃ・・・周波数上昇信号器、 ３・・・電
動機、 ４・・・回転体、 ５Ａ、５Ｂ・・・制御装置
。 ６・・・制御信号、７Ｂ・・・制御出力信号、 ８・・
・連結器、９，１０．１１・・・開閉器。 特許出願人 三菱電機株式会社 第２０
系の系統図、第２図は第１図の説明用タイムチャート図
、第３図はこの発明の可変周波数電源を用いた電動機速
度制御系の系統図、第４図は第３図の説明用タイムチャ
ート図、第５図は変化率検出器の構成図、第６図は第５
図の説明図である。 １・・・商用電源、 ２・・・可変周波数ＶＦ電源シス
テム、 ２人・・・変化率検出器、２Ｂ、−゛可変周波
数電源、 ２Ｃ・・・周波数上昇信号器、 ３・・・電
動機、 ４・・・回転体、 ５Ａ、５Ｂ・・・制御装置
。 ６・・・制御信号、７Ｂ・・・制御出力信号、 ８・・
・連結器、９，１０．１１・・・開閉器。 特許出願人 三菱電機株式会社 第２０
Claims (1)
- 可変周波数電源に接続され九電動機と、前記電動機に結
合された回転体の回転数を制御するため前記可変周波数
電源に与える制御信号を発生する制御装置とを有する可
変周波数電源の運転方式において、前記回転体の出力増
減全指示する制御信号を前記制御装置内に設けた積分回
路で積分し、前記積分嘔れた信号を制御出力信号として
可変周波数電源システム内の変化率検出器に伝達し、前
記制御出力信号が所定の変化率を外れたか否かを前記変
化率検出器で監視し、前記変化率検出器が作動したとき
前記可変周波数電源内に設けられた周波数上昇信号器で
可変周波数電源の出力周波数を所定の上昇率で周波数制
御範囲の上限近傍まで増加させ、引続き前記電動機への
供給電源を可変周波数電源から商用電源に切替装置によ
って切替えるようにしたこと’に％徴とする可変周波数
電源の運転方式。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59065421A JPS60210194A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 可変周波数電源の運転装置 |
| KR1019850000354A KR890005315B1 (ko) | 1984-04-02 | 1985-01-22 | 가변 주파수 전원의 운전방법 |
| US06/698,850 US4691156A (en) | 1984-04-02 | 1985-02-06 | Variable frequency power unit controlling system |
| CA000474032A CA1235734A (en) | 1984-04-02 | 1985-02-11 | Variable frequency power unit controlling system |
| EP85101510A EP0160787B1 (en) | 1984-04-02 | 1985-02-13 | Variable frequency power unit controlling system |
| DE8585101510T DE3562963D1 (en) | 1984-04-02 | 1985-02-13 | Variable frequency power unit controlling system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59065421A JPS60210194A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 可変周波数電源の運転装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60210194A true JPS60210194A (ja) | 1985-10-22 |
| JPH0320995B2 JPH0320995B2 (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=13286576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59065421A Granted JPS60210194A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 可変周波数電源の運転装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60210194A (ja) |
-
1984
- 1984-04-02 JP JP59065421A patent/JPS60210194A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0320995B2 (ja) | 1991-03-20 |
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