JPS609393A - 正弦波駆動形サイリスタモ−タ装置 - Google Patents
正弦波駆動形サイリスタモ−タ装置Info
- Publication number
- JPS609393A JPS609393A JP58114222A JP11422283A JPS609393A JP S609393 A JPS609393 A JP S609393A JP 58114222 A JP58114222 A JP 58114222A JP 11422283 A JP11422283 A JP 11422283A JP S609393 A JPS609393 A JP S609393A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power factor
- voltage
- motor
- magnetomotive force
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/03—Synchronous motors with brushless excitation
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は正弦波駆動形（以下電圧形と称する）サイリス
タモータ装置に係り、特に高速速度応答性能を必要とす
る用途に使用される、回転昇磁形同期機を使用したサイ
リスタモータ装置に関する。
タモータ装置に係り、特に高速速度応答性能を必要とす
る用途に使用される、回転昇磁形同期機を使用したサイ
リスタモータ装置に関する。
第１図に従来の電圧形サイリスタモータ装置の全体構成
の一例を示す。回路構成を説明すると、まず電源トラン
ス１より周波数変換装置２に給電される。周波数変換装
置２は、後述する必要電圧、周波数の正弦波三相交流電
圧を作り出し、同期機（以下モータと略す）３に給電す
る。モータは、そのロータに分配器４が接続されており
、ロータの位置が連続的に検出される。さらに界磁巻線
５と補償巻線６がもうけられておシ、各々可変’ｉｄ圧
直圧電流電源８に接続され励磁される。なお制御部９は
分配器の信号を受けとり、モータが必要とする電圧、電
流９周波数となるよう変換装置を制御する。
の一例を示す。回路構成を説明すると、まず電源トラン
ス１より周波数変換装置２に給電される。周波数変換装
置２は、後述する必要電圧、周波数の正弦波三相交流電
圧を作り出し、同期機（以下モータと略す）３に給電す
る。モータは、そのロータに分配器４が接続されており
、ロータの位置が連続的に検出される。さらに界磁巻線
５と補償巻線６がもうけられておシ、各々可変’ｉｄ圧
直圧電流電源８に接続され励磁される。なお制御部９は
分配器の信号を受けとり、モータが必要とする電圧、電
流９周波数となるよう変換装置を制御する。
次に運転法を説明する。第２図は一般的な分配器信号と
モータの無負荷時の発生電圧との関係を示したものであ
る。分配器信号はモータの無負荷発生電圧と同相の三相
交流とする。このような状態で変換器出力を分配器信号
と同相となるよう１１；流を流し、かつ補償巻線の電流
をモータ電流の大きさとある決められた比率の直流電流
を流すと、界磁巻線電流、すなわち界磁起磁カ一定でか
つ、モータカ率１．０にて運転される。このことは周知
の事実である。
モータの無負荷時の発生電圧との関係を示したものであ
る。分配器信号はモータの無負荷発生電圧と同相の三相
交流とする。このような状態で変換器出力を分配器信号
と同相となるよう１１；流を流し、かつ補償巻線の電流
をモータ電流の大きさとある決められた比率の直流電流
を流すと、界磁巻線電流、すなわち界磁起磁カ一定でか
つ、モータカ率１．０にて運転される。このことは周知
の事実である。
以上が電圧形サイリスタモータの基本原理であるが、最
近は補償巻綜無しで同様の運転を行う場合が多い。この
運転法の代表的な例はベクトル制御と呼ばれるもので、
モータの同期機としての単体特性を演算もしくはカーブ
化しておき、負荷に応じて界磁巻線電流の増減と、分配
器信号とモータ電流との位相をずらすことにより、結果
としてモータの力率１．０運転をしようとするものでる
る。
近は補償巻綜無しで同様の運転を行う場合が多い。この
運転法の代表的な例はベクトル制御と呼ばれるもので、
モータの同期機としての単体特性を演算もしくはカーブ
化しておき、負荷に応じて界磁巻線電流の増減と、分配
器信号とモータ電流との位相をずらすことにより、結果
としてモータの力率１．０運転をしようとするものでる
る。
従来の電圧形サイリスタモータ装置ではモータ力率１．
０で運転する理由は、周波数変換装置及び電源容量が最
小となるとともに、モータが最大出力を出すことが出来
るためである。
０で運転する理由は、周波数変換装置及び電源容量が最
小となるとともに、モータが最大出力を出すことが出来
るためである。
しかしながら回転界磁形においては、必ずしも最適とは
言えないことがわかった。そのことを以下簡単に説明す
る。
言えないことがわかった。そのことを以下簡単に説明す
る。
回転界磁形の場合、電機子はステータ、界磁はロータと
なるが、ステータとロータとの必要な起磁力を比較して
みる。普通同期機は、単独及びサイリスタモータとして
も短絡比１．０近くで設置トされるため短絡比１．０の
場合で比較する。短絡比１、Ｑということは、電機子の
起磁力と無負荷時の界磁起磁力とがほぼ等しいことを意
味する。補償巻線付の場合は、補償巻線の起磁力は電機
子の起磁力と等しくするため、この場合（ステータ起磁
力）：（ロータ起磁力）−１：２となる。一方補償巻線
無の場合は、力率１．０の場合に負荷時には電機子反作
用を受けるため約Ｖ■倍強くする必要があることは周知
の事実である。以上のごとく、いずれにしてもロータ側
の必要起磁力はステータ側のそれより１．４〜２．０倍
必要となる。
なるが、ステータとロータとの必要な起磁力を比較して
みる。普通同期機は、単独及びサイリスタモータとして
も短絡比１．０近くで設置トされるため短絡比１．０の
場合で比較する。短絡比１、Ｑということは、電機子の
起磁力と無負荷時の界磁起磁力とがほぼ等しいことを意
味する。補償巻線付の場合は、補償巻線の起磁力は電機
子の起磁力と等しくするため、この場合（ステータ起磁
力）：（ロータ起磁力）−１：２となる。一方補償巻線
無の場合は、力率１．０の場合に負荷時には電機子反作
用を受けるため約Ｖ■倍強くする必要があることは周知
の事実である。以上のごとく、いずれにしてもロータ側
の必要起磁力はステータ側のそれより１．４〜２．０倍
必要となる。
以上述べて来た如く、回転界磁形のモータ全使用した電
圧形サイリスタモータ装置では、モータとしてはローク
リミツト設計となり、ロータが大形化して慣性が大きく
、速贋応答性が悪いという欠点があった。
圧形サイリスタモータ装置では、モータとしてはローク
リミツト設計となり、ロータが大形化して慣性が大きく
、速贋応答性が悪いという欠点があった。
本発明の目的は、ロータ側必要起磁力金減少させること
により、低慣性化を計り速度応答特性の良いサイリスタ
モータ装置を提供することにある。
により、低慣性化を計り速度応答特性の良いサイリスタ
モータ装置を提供することにある。
本発明はモータがロータリミツト設計となっている点に
注目し、遅れ力率運転とすることにより目的を達成させ
たものである。
注目し、遅れ力率運転とすることにより目的を達成させ
たものである。
〔発明の実施例］
第３図に本発明の実施例を、又第４図にモータの無負荷
発生電圧と分配器信号の関係を示す。第３図の回路（１
４成は補償巻線がないことをのぞいては第１図と同一で
ある。第４図に示す如く、モータの無負荷発生電圧と分
配器信号との間に位相差δだけつけている。この位相差
δにつき第５図に示すベクトル図にて説明する。図にお
いて実線及び、付記号は従来の力率１．０運転時を示し
、点線は遅れ力４０．９の例を示したものである。石は
無負荷時の電圧を示し、電機子反作用、をＥＯに対しθ
進ませる。電機子反作用Ｘ、・■、は１．と直交したベ
クトルとなり、Ｅｏから先端からベクトルＸ１・工、を
引いた先端がＤ！−ｆ電圧Ｅ、を示す。
発生電圧と分配器信号の関係を示す。第３図の回路（１
４成は補償巻線がないことをのぞいては第１図と同一で
ある。第４図に示す如く、モータの無負荷発生電圧と分
配器信号との間に位相差δだけつけている。この位相差
δにつき第５図に示すベクトル図にて説明する。図にお
いて実線及び、付記号は従来の力率１．０運転時を示し
、点線は遅れ力４０．９の例を示したものである。石は
無負荷時の電圧を示し、電機子反作用、をＥＯに対しθ
進ませる。電機子反作用Ｘ、・■、は１．と直交したベ
クトルとなり、Ｅｏから先端からベクトルＸ１・工、を
引いた先端がＤ！−ｆ電圧Ｅ、を示す。
Ｅｔと工、との差ψが力率角であり力率としてはｃｏｓ
ψとなる。ここでＥｏ′とＥＯの先端同志むすんだ線は
ｇｉ＝ｇｔ’）と平行となる（但しＩ、Ｃｌｌ５ψ＝１
．’ １゜ベクトル図よりわかる如く第４図のδの大き
さを第５図に示すθの大きさと等しくすると力率部ψの
運転となる。
ψとなる。ここでＥｏ′とＥＯの先端同志むすんだ線は
ｇｉ＝ｇｔ’）と平行となる（但しＩ、Ｃｌｌ５ψ＝１
．’ １゜ベクトル図よりわかる如く第４図のδの大き
さを第５図に示すθの大きさと等しくすると力率部ψの
運転となる。
次に界磁起磁力の大きさを見ると、１Ｅｏｌが負荷時に
端子電圧の大きさをＩＥ、１にするための界磁起磁力で
あり、一方無負荷時に端子１ｕ、圧の大きさをＩＥ、１
とするに必要な起磁力はＩＥｉｌてめる。
端子電圧の大きさをＩＥ、１にするための界磁起磁力で
あり、一方無負荷時に端子１ｕ、圧の大きさをＩＥ、１
とするに必要な起磁力はＩＥｉｌてめる。
すなわぢ１Ｅｏｌ ／ ｌＥｔ Ｉ ＝にとおくと、Ｋ
ｒＪ負荷時＋ｆｆ−磁起磁力の無負荷時界蓚起磁力に
対するイＩ５率を示している。第５図かられかる如＜Ｉ
ＥＱＩ＜ＩＥ（１’ｌであるから遅れ力率の方がＫが小
さいことがわかる。
ｒＪ負荷時＋ｆｆ−磁起磁力の無負荷時界蓚起磁力に
対するイＩ５率を示している。第５図かられかる如＜Ｉ
ＥＱＩ＜ＩＥ（１’ｌであるから遅れ力率の方がＫが小
さいことがわかる。
ロータの体格は、界磁必要起磁力により決まるため、そ
れを極力小さくする必要がある。Ｉ（の１直はめる範囲
で力率が小さければ小さいほど小さくなるが、ステータ
の起磁力は逆に大きくしなければ同一出力が出せない。
れを極力小さくする必要がある。Ｉ（の１直はめる範囲
で力率が小さければ小さいほど小さくなるが、ステータ
の起磁力は逆に大きくしなければ同一出力が出せない。
すなわち界磁の必要起磁力は（Ｋ／方力率に孔列するこ
とになる。
とになる。
以上のことよシ（Ｋ／力率ンｆｆ計算して、力率１．０
の時をＩＰｕとして正規化した一例を第６図に示す。こ
の図かられかるように力率０．９５〜０．９のときに（
Ｋ／方力率が最小となる。故に遅れ力率０．９５〜０．
８５程度で運転することがロータ側必要起磁力が最少と
なる。−刃室源側から見ると、低い力率はど電源８ｍが
大きくなるため実用的でなくなる。結局力率は０．８５
程度が限界といえよう。以上説明した如く、補償巻線無
し回転界磁形同期機を使用した電圧形サイリスタモータ
において、遅れ力率運転となるよう制御することにより
、モータのロータ側必要起磁力を小さく出来る。
の時をＩＰｕとして正規化した一例を第６図に示す。こ
の図かられかるように力率０．９５〜０．９のときに（
Ｋ／方力率が最小となる。故に遅れ力率０．９５〜０．
８５程度で運転することがロータ側必要起磁力が最少と
なる。−刃室源側から見ると、低い力率はど電源８ｍが
大きくなるため実用的でなくなる。結局力率は０．８５
程度が限界といえよう。以上説明した如く、補償巻線無
し回転界磁形同期機を使用した電圧形サイリスタモータ
において、遅れ力率運転となるよう制御することにより
、モータのロータ側必要起磁力を小さく出来る。
本発明によれば、ロータ側必要起磁力が少なくなり小形
低慣性化がはかれるので、より早い速贋制御を可能とす
る効果がある。
低慣性化がはかれるので、より早い速贋制御を可能とす
る効果がある。
第１図は従来の正弦波駆動形サイリスタモータ装置を示
す結線図、第２図はサイリスタモ〜りの発生４圧及び分
配信号の波形を示す波形図、第３図は本発明の正弦波駆
動形サイリスタモータ装置を示す結線図、第４図はその
サイリスタモータの発生電圧及び分配信号の波形を示す
波形図、第５図はそのベクトル図、第６図はその力率９
″ｈ性図である。 ２１１Ｄ 躬 ４０
す結線図、第２図はサイリスタモ〜りの発生４圧及び分
配信号の波形を示す波形図、第３図は本発明の正弦波駆
動形サイリスタモータ装置を示す結線図、第４図はその
サイリスタモータの発生電圧及び分配信号の波形を示す
波形図、第５図はそのベクトル図、第６図はその力率９
″ｈ性図である。 ２１１Ｄ 躬 ４０
Claims (1)
- １、補償巻線無しで負荷の如何にかかわらずほぼ同一力
率にて運転出来るよう制御される回転昇磁形同期機を使
用した正弦波駆動形サイリスタモータ装置において、１
．０カ率でない遅れ力率で最低０．８５となるよう制御
されることｔ％徴とする正弦波駆動形サイリスタモータ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58114222A JPS609393A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 正弦波駆動形サイリスタモ−タ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58114222A JPS609393A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 正弦波駆動形サイリスタモ−タ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609393A true JPS609393A (ja) | 1985-01-18 |
Family
ID=14632285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58114222A Pending JPS609393A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 正弦波駆動形サイリスタモ−タ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609393A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62109476A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-20 | Oki Electric Ind Co Ltd | Ｔｖ中継放送装置における自動利得制御回路 |
| WO2011101051A3 (de) * | 2010-02-22 | 2012-08-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Einrichtung zum betrieb von synchronmotoren und zugehöriges verfahren |
-
1983
- 1983-06-27 JP JP58114222A patent/JPS609393A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62109476A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-20 | Oki Electric Ind Co Ltd | Ｔｖ中継放送装置における自動利得制御回路 |
| WO2011101051A3 (de) * | 2010-02-22 | 2012-08-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Einrichtung zum betrieb von synchronmotoren und zugehöriges verfahren |
| CN102771045A (zh) * | 2010-02-22 | 2012-11-07 | 西门子公司 | 用于运行同步电机的装置和所属的方法 |
| US8823313B2 (en) | 2010-02-22 | 2014-09-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for operating synchronous motors and associated method |
| CN102771045B (zh) * | 2010-02-22 | 2016-08-03 | 西门子公司 | 用于运行同步电机的装置和所属的方法 |
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