JPS6039396A - Drive device of induction motor - Google Patents

Drive device of induction motor

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Publication number
JPS6039396A
JPS6039396A JP58146960A JP14696083A JPS6039396A JP S6039396 A JPS6039396 A JP S6039396A JP 58146960 A JP58146960 A JP 58146960A JP 14696083 A JP14696083 A JP 14696083A JP S6039396 A JPS6039396 A JP S6039396A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
induction motor
inverter
impedance
circuit
capacity
Prior art date
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Pending
Application number
JP58146960A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirokazu Maeda
前田 広数
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS6039396A publication Critical patent/JPS6039396A/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • H02P21/00Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation

Landscapes

  • Motor And Converter Starters (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable to drive an induction motor of larger capacity than that of an inverter by connecting an impedance to the output terminal of the inverter. CONSTITUTION:A switching circuit 18 which is composed of thyristors is connected in parallel with a variable impedance circuit 12. Switching elements of the circuit 18 are all turned OFF at the starting time, and the impedance of the circuit 12 is increased to the maximum value. When an induction motor 14 is rotated, the rotating speed of the motor is detected by a rotary sensor 20, and a switching circuit 18 is controlled so that the impedance in response to the rotating speed is obtained by a controller 24.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は誘導電動機の駆動装置に係シ、特にインバータ
の容量よシ大きな容量の誘導電動機全駆動するための誘
導電動機の駆動装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an induction motor drive device, and more particularly to an induction motor drive device for fully driving an induction motor having a capacity larger than that of an inverter.

汎用インバータの出方端に汎用誘導電動を接続して定ト
ルク負荷の運転を行うには、負荷の定格に合せてインバ
ータの容量と誘導電動機の容量とを一致させている。従
って、第1図に示すように負荷の速度−トルク特性を線
Hとし、負荷の速度−出力特性金線K、誘導電動機の速
度−トルク特性を線■とすると、定格回転数ではこの誘
導電動機を用いて負荷の要求特性を得ることができる。
To perform constant torque load operation by connecting a general-purpose induction motor to the output end of a general-purpose inverter, the capacity of the inverter and the capacity of the induction motor are matched according to the load rating. Therefore, as shown in Figure 1, if the speed-torque characteristic of the load is line H, the speed-output characteristic of the load is gold line K, and the speed-torque characteristic of the induction motor is line ■, then at the rated rotation speed this induction motor The required characteristics of the load can be obtained using

1かし、定格回転数以下では熱特性上の問題により負荷
の要求特性を得ることができない。例えば、定格回転数
の10%の回転数では誘導電動機の出力トルクが負荷の
要求トルクの50%に制限される。このため、定格回転
数以下(定格回転数の約10%〜80%)で連続運転が
必要な定トルク負荷については、誘導電動機の容量を負
荷の定格の淀者喰約2倍とするか、外部よ!ll電動機
を強制冷却して熱特性を向上させるか、または電動機コ
イルの熱的強度を上げる必要がある。電動機の容量を大
きくする場合には、それに伴ってインバータの容量全誘
導電動機の容量に合せるため、インバータの容量全負荷
の定格の約2倍にする必要が生じる。また、強制冷却す
る場合は外部冷却装置が必要になシ、機械の密集した場
所では外部冷却装置全設置できなくなる。また、コイル
の熱的強度を上げるのは非常に困難である。そして、上
記のいずれの場合も負荷から選定し得る費用よりコスト
亮になってしまう。なお、誘導電動機の容量よυも小さ
いインバータを用いる場合は、インバりからみた負荷イ
ンピーダンスが小さくなって起動時にインバータに流れ
る電流が過大となり、インバータの保護装置が作動して
起動できなくなる。
However, below the rated rotational speed, the required load characteristics cannot be obtained due to problems with thermal characteristics. For example, at a rotation speed of 10% of the rated rotation speed, the output torque of the induction motor is limited to 50% of the required torque of the load. For this reason, for constant torque loads that require continuous operation below the rated rotation speed (approximately 10% to 80% of the rated rotation speed), the capacity of the induction motor should be approximately twice the load rating, or Outside! It is necessary to either forcefully cool the motor to improve its thermal characteristics or to increase the thermal strength of the motor coil. When increasing the capacity of the electric motor, the capacity of the inverter must be approximately twice the full load rating of the inverter in order to match the total capacity of the induction motor. In addition, when forced cooling is used, an external cooling device is required, and in places where machines are crowded, it becomes impossible to install all external cooling devices. Furthermore, it is very difficult to increase the thermal strength of the coil. In any of the above cases, the cost will be higher than the cost that can be selected based on the load. Note that when using an inverter that is smaller in capacity than the induction motor, the load impedance seen from the inverter becomes smaller and the current that flows through the inverter at startup becomes excessive, causing the inverter's protection device to activate and prevent startup.

本発明は上記問題点を解消すべく成されたもので、イン
バータの容量より大きな容量の誘導電動機を駆動する場
合に、冷却装置やインバータの容量全誘導電動機の容量
に合せる必要のない誘導電動機の駆動装置全提供ツーる
こと全目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and when driving an induction motor with a capacity larger than the capacity of an inverter, the induction motor does not require a cooling device or an inverter to match the capacity of the entire induction motor. The drive system provides all-purpose equipment for all purposes.

上記目的全達成するために本発明の構成は、インバータ
を、インバータ起動時にインピーダンスが大きくされか
つインバータ起動後インピーダンスが小さくされる可変
インピーダンス回路を介してインバータの容量より大き
な容量の誘導電動機に接続したものである。
In order to achieve all of the above objects, the present invention has a configuration in which an inverter is connected to an induction motor having a capacity larger than that of the inverter via a variable impedance circuit whose impedance is increased when the inverter is started and whose impedance is decreased after the inverter is started. It is something.

上記本発明の構成によれば、インバータ起動時K 可変
インピーダンス回路のインピーダンスが犬きくされるた
めインバータに過電流を流すことなく起動でき、その後
設定速度せで上昇して行くに従ってインピーダンスを小
さくすることにより可変インピーダンス回路内での電圧
降下を防止することができる。
According to the above configuration of the present invention, when the inverter is started, the impedance of the variable impedance circuit is sharpened, so that the inverter can be started without passing an overcurrent, and then the impedance is made smaller as the speed increases at the set speed. Voltage drops within the variable impedance circuit can be prevented.

従って、上記本発明の構成によれば、可変インピーダン
ス回路を設けるのみてインノく−りの容量より大きな容
量の誘導電動機を駆動できるため、安価でかつ設置スペ
ースが大きくならず、冷却装装置等によるエネルギの増
加がない誘4電動機の駆動装置全提供できる、という効
果が得られる。
Therefore, according to the above configuration of the present invention, it is possible to drive an induction motor with a capacity larger than that of an inno-kuri simply by providing a variable impedance circuit, so it is inexpensive and does not require a large installation space, and it is possible to The effect is that it is possible to provide an entire induction motor drive device without an increase in energy.

以下本発明の実施例を詳細に説明する。第2図は本発明
の第1実施例ケ示すものである。直流電カケ交流電力に
変換する三相インノく一夕10は、可変インピーダンス
回路12?介してインノ(−タ10の容量より大きな容
量の三相誘導電動機14に接続されている。この三相誘
導電動機14の出力軸には定トルク負荷16が接続され
ている。
Examples of the present invention will be described in detail below. FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention. The three-phase power converter 10 that converts DC power into AC power is a variable impedance circuit 12? The three-phase induction motor 14 has a capacity larger than that of the inverter 10. A constant torque load 16 is connected to the output shaft of the three-phase induction motor 14.

次に本実施例の動作を説明する。1ず、三相誘導電動機
14が第1図の線Jの特性を持っているものとする。ま
た、インバータ10の容量が第1図の線工の特性を持つ
三相誘導電動機を駆動するに充分な大きさであるものと
する。この場合、可変インピーダンス回路12からみた
三相誘導電動機14のインピーダンスは、線工の特性を
持つ誘導電動機のインピーダンスよシ小さい。このため
、図示しない操作器を用いで、インバータ10からみた
インピーダンスが線工の特性を持つ誘導電動機のインピ
ーダンスと等しくなるよう、可変インピーダンス回路1
2のインピーダンスの大きさを調節する。この結果、起
動電流がインバータの容量以下の大きさになり、誘導電
動機14を駆動することができる。−1:た、誘導電動
機14が設定速度まで上昇するに従い可変インピーダン
ス回路での電圧降下が問題となるため可変インピーダン
ス回路のインピーダンスが小さくなるように調節する。
Next, the operation of this embodiment will be explained. First, it is assumed that the three-phase induction motor 14 has the characteristics shown by line J in FIG. It is also assumed that the capacity of the inverter 10 is large enough to drive a three-phase induction motor having the characteristics of the lineman shown in FIG. In this case, the impedance of the three-phase induction motor 14 seen from the variable impedance circuit 12 is smaller than the impedance of an induction motor having wirework characteristics. Therefore, by using an operation device (not shown), the variable impedance circuit 1
Adjust the magnitude of the impedance in step 2. As a result, the starting current becomes smaller than the capacity of the inverter, and the induction motor 14 can be driven. -1: Also, as the induction motor 14 increases to the set speed, the voltage drop in the variable impedance circuit becomes a problem, so the impedance of the variable impedance circuit is adjusted to be small.

次に本発明の第2実施例を第3図全参照して説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with full reference to FIG.

本実施例は、誘導電動機の回転数によって可変インピー
ダンス回路のインピーダンスの太きさを制御したもので
ある。なお、第3図において第2図と対応する部分には
同一符号を付して説明全省略する。
In this embodiment, the thickness of the impedance of the variable impedance circuit is controlled by the rotational speed of the induction motor. In FIG. 3, parts corresponding to those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and their explanations will be omitted.

可変インピーダンス回路12には、サイリスタまたはト
ランジスタで構成されたスイッチング素子全並列接続さ
せたスイッチング回路18が接続されている。スイッチ
ング回路18は、スイッチング素子をオンオフさせるこ
とによp可変インピーダンス回路のインピーダンスの大
きさを′調節するもので、図の例では最上段のスイッチ
ング素子をオンさせることによりインピーダンスが小さ
くされ、最下段のスイッチング素子2オンさせることに
よりインピーダンスが大きくされる。なお、図では1相
についてのみスイッチング回路を示したカニ他の相にも
同一のスイッチング回路が設けられている。
The variable impedance circuit 12 is connected to a switching circuit 18 in which switching elements each composed of a thyristor or a transistor are all connected in parallel. The switching circuit 18 adjusts the impedance of the p variable impedance circuit by turning on and off the switching elements. In the example shown in the figure, the impedance is reduced by turning on the switching element at the top stage, and the impedance at the bottom stage is reduced by turning on the switching element at the top stage. By turning on the switching element 2, the impedance is increased. Although the figure shows a switching circuit for only one phase, the same switching circuit is also provided for the other phases.

三相誘導電動機14の出力軸には、誘導電動機の回転数
を検出する回転センサ20が取付けられている。この回
転センサ20は、回転数から誘導電動機のすベシ全演算
するすベシ演算器22に接続されている。ずベリ演算器
22は、誘導室!?I1機の回転数に応じたインピーダ
ンスを決定してスイッチング回路18’(rオンオン制
御する制御回路24に接続されている。壕だ、この制御
回路24には、インバータからインバータの周波数出力
指令信号が入力され、インピーダンス決定のための補助
値とされる。
A rotation sensor 20 is attached to the output shaft of the three-phase induction motor 14 to detect the rotation speed of the induction motor. This rotation sensor 20 is connected to a speed calculator 22 that calculates all the speeds of the induction motor based on the rotation speed. The Zuberi calculator 22 is an induction chamber! ? It is connected to a control circuit 24 that determines the impedance according to the rotational speed of the I1 machine and controls the switching circuit 18' (r on-on. It is input and used as an auxiliary value for impedance determination.

本実施例の動作について説明すると、起動時にはスイッ
チング回路のスイッチング素子が全てオフされて可ゲイ
ンピーダンス回路のインピーダンスが最大値にされてい
る。屁礎電動機が回転されると回転センサによシ誘導亀
動機の回転数が検出され、制御回路によって回転数に応
じたインピーダンスが得られるようスイッチング回路が
制御される。
To explain the operation of this embodiment, at startup, all the switching elements of the switching circuit are turned off and the impedance of the gainable pedance circuit is set to the maximum value. When the flat motor is rotated, the rotational speed of the induction turtle motor is detected by the rotation sensor, and the switching circuit is controlled by the control circuit so that an impedance corresponding to the rotational speed is obtained.

本実施例によれば、可変インピーダンス回路のインピー
ダンスの大きさが自動的に調節できる、という効果が得
られる。
According to this embodiment, an effect can be obtained in that the magnitude of the impedance of the variable impedance circuit can be automatically adjusted.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、回転数とトルクおよび出力との関係全示す線
図、第2図は本発明の第1実施例を示すブロック図、第
3図は本発明の第2実施例全示すブロック図である。 10・・・インバータ、12・・可変インヒ″−ダンス
回路、14・・・誘導電動機、16・・・定トルり負荷
。 代理人 鵜 沼 辰 之 (ほか1名〕
Fig. 1 is a diagram showing the relationship between rotational speed, torque, and output, Fig. 2 is a block diagram showing the first embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a block diagram showing the entire relationship of the second embodiment of the invention. It is. 10...Inverter, 12...Variable inhibition circuit, 14...Induction motor, 16...Constant torque load. Agent: Tatsuyuki Unuma (and 1 other person)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (リ 直流電力を交流電力に変換するインバータと、前
記インバータの出力端に接続されると共にインバータ起
動時にインピーダンスが大きくされかつインバータ起動
後インピーダンスが小さくされる可変インピーダンス回
路と、前記可変インピーダンス回路の出力端に接続され
かつ前記インバータの容量より大きな容量の誘導電動機
とを含む誘導電動機の駆動装置。
(2) An inverter that converts DC power into AC power, a variable impedance circuit that is connected to the output end of the inverter and whose impedance is increased when the inverter is started and whose impedance is decreased after the inverter is started, and an output of the variable impedance circuit. An induction motor drive device including an induction motor connected to one end of the inverter and having a larger capacity than the inverter.
JP58146960A 1983-08-11 1983-08-11 Drive device of induction motor Pending JPS6039396A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03149081A (en) * 1989-11-06 1991-06-25 Agency Of Ind Science & Technol Plain cloth loading device
WO1999052202A1 (en) * 1998-04-07 1999-10-14 Electronica Industrial A.G.R., S.L. New digital control device applicable to alternating current motors
ES2154969A1 (en) * 1994-12-20 2001-04-16 Redondo Alberto Gonzalez New digital control device, applicable in direct current motors.

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