JPS61102179A - 同期電動機の起動方法 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は同期Ｍ、ｌ１ｌ１機の低周波起動方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

同期電動機の低周波起動方法は実開昭５９−４１０９３
号公報等によって公知である。

従来のこの種の起動装置ｔ１に第１図によって説明する
。図において、ｔｌｌは交流電源、（２１はｉ源を入切
する開閉器、ｔ３＋は交流を源（１；からの電力を所望
の電圧・周波数の電力に変換するサイリスタ等を使用し
た可変電圧・可変周波数の電力変換装置、（４）はｔは
ｔｌｌと電力変換装置の闇に設けられる入力変圧器、（
５）は電力変換装置蒐３）の出力備に設けられる出力変
圧器、（６）は同期電動機、ｃ力は変圧器（５）と同期
電動１１１　ｔ６１の間に設けられる開閉器、（８）は
同期電動機（６）の界磁コイル、（９）は界磁コイル（
８）Ｆ−制御さｈた電流を流すためのサイリスタ等を使
用した励磁電源装置、（７）は励磁！ＩＣ源装置１１（
９）に適当な値の電圧を供給するための降圧変圧器、ａ
υは電源（１１と同期電動ａ　１６＋の間に設けられる
開閉器、（６）は？！源側ｒ−接続された計器用変圧器
、α３は電源電圧を検出する電圧検出手段、ｆｉ４１１
１電源周波数を検出する周波数検出手段、α９は同期電
動機（６）の％Ｕｆｉ子巻線子巻線接子された計器用変
圧器、αＱは同期電動機（６）の端子電圧を検出する電
圧検出手段、（ロ）は同期電動機（６）の端子電圧の周
波数を検出する周波数検出手段、０秒は同期Ｍｌｌｌ１
機（６）の端子電圧及び周波数がｔ原電圧及び周波数と
所定の偏差内に達したとき、開閉器ａｌｌに投入信号を
送る同期投入装置である。

次に動作について説明する。同期電動ａ（６）を起動す
る方法として櫨４提案されているが、その一つとして８
１４１図に示すサイリスタ起動方式がある。これ＋１同
期電動概に与える電力を低周波より徐々に周波数を増加
させる方法である。

まず、開閉器αＤを關の状態で開閉器＋２１　＋７１を
投入し、界磁フィル（８）には変圧器Ｑｑ及び励磁Ｍ、
源架装置９）を通じ調節さｈた励磁電流が供給される。

そして電力変換装置（３１は開閉器（２）、入力変圧器
（４）を通じ一定電圧、一定周波数の電力を所望の電圧
、周波数に変換するが、出力電圧は出力変圧器ｔ５１　
Ｆ？−より適当な値の電圧に昇圧されて、開閉器（７）
を通じて同期電動機（６）に供給される。

最初、同期電動機（６）に供給される上記電力は低周波
より始まり徐々にＴＩｃ動機回転数とともに周波数が上
昇するように与えられる。

最終的に同期１１１．勤１！！ｃｔ６１の回転数が定格
回転数に達すると、ｍ源（１）の電圧及び周波数と同期
電動機（６）の端子電圧及び周波数とが所定の偏差内に
入った時点、同期投入装置ｉ！ａＳからの投入信号を受
けて開閉器αυが投入される。しかる後、電力変換装置
（３）は給電を停止し、開閉器＋７１　＋２１は開放さ
れて同期電り機（６］は電源（１」からの給電を受けて
定速運転状態に入る。

従来のサイリスタ起動方式は以上のように構成さｈでい
るので、入出力及圧器を含めた電力変換装置の備えるべ
き条件として、 ■　出力電圧は同期電り機の定格電圧と同厚以上である
こと。

■　電流容量は上記出力電圧のもとで同期電動機を足格
迷度において運転するに十分な碩であること。

が挙げられる。つまり同期電動機の定格電圧が高いとき
は電力変換装置自体を高耐圧のものを準備するか、そう
でないときは出力変圧器を必ず準備せねばならないとい
う欠点があった。

〔発明の概要〕

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、同期電動機を低周波起動した後、
所定の回転数まで加速後、電力変換装置を同ｇｉ１′４
動機から切り離し、その後、同期電動機の界磁電流を調
節し電動機端子電圧を所定の値になるようにすることに
より、装置から出力変圧器を無くし、また電力変換装置
の出力電圧を経済的Ｆ−製作できる値に選定することが
可能となる同期電動機の起動方法を提供することを目的
としている。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。８８
２図において、藁１図と同一番号のものは同じ機能をも
つ。

異なるところは、＠１図にて示された出力変圧器（５）
が第２図に−おいては不要となっていることである。

以下、動作について説明する。

電力変換装置Ｅ　（３１の最大出力電圧は、本装置が最
も経済的に製作できるように選定され、同期電動機（６
）の定格電圧と必ずしも一致しないし、一致させるため
の出力電圧調整用変圧器も必要でない。

このように選定された出力電圧で同期電ＩｉＪ貌＋６１
　′ｆｔ低周波起動するが、定格回転数までＤＯ速した
時、当然ながら同期電動機（６）の端子電圧は電力変換
ｉ装置＋３１の最大出力電圧により決定される値であり
、同期電動ａ（６）の定格電圧ではない。

このとき、同期電動ａ（６）の端子電圧の値と周波数を
電源（１）の電圧、周波数に対し所定の範囲内の値とし
て開閉器１１１を投入する。そのために次の方法がとら
れる。

■　同期ＩＩＥ動機（６）は電力変換袋！　＋３１によ
り定格速度以上まで加速され、その後、電力変換装置（
３）り給電を停止し、開閉器（７）を開く。そうすると
同期電動機（６）は慣性により徐４に減速する。

の　そのとき、・励磁電源装置（９）は十分な値の界磁
電流を供給し、ｆｆｉ時間のうちに同期電動機（６）の
端子電圧を電源電圧に一致するように上昇させる。

■　上記のり状態で、同期電動機（６）の周波数が減速
するにつれて低下し、電源周波数と所定の範囲内の値と
なったとき、同期投入装置αｅからの投入信号により開
閉器ａυが投入さｈる。

このようｒこすることにより同期電動機（６）は電源（
１）により給電を受けて定速運転状態に到達する。

なお、同期電動機（６）の回転子軸に回転子軸位！ｌ（
角度〕を検出する回転子角度検出装置を設け、電動機（
６）の端子電圧の周波数を検出し、また電動機（６）の
界磁電流を検出し、この検出値と上記回転子角度検出装
置からの回転数信号とにより、電動機（６）の端子電圧
値を演算する回路な設けて、同期投入をさせてもよい。

上記実施例では電力変換装置としてサイリスタを使用し
た直流式の他制式他励インバータを示したが、他の種類
の電力半導体を使用しても良いし、構成もサイクロフ／
バータや、自励式インバータでも同様な効果をもつ。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、町変電圧町変周波数
の電力及換装−により同期電＃１機を低周波から起動さ
せ、定格速度以上ｔこ加速させてから、同期ｔａ機の界
磁電流の調節により電動機端子電圧を所定の値になるよ
うｔこ制御するようにしたので、電力変換装置の最大出
力電圧を同期電動機の定格電圧と無関係に選定できるよ
うになり、出力変圧器が不要となって電力変換装置の耐
電圧値も高くとる必要がな（、経済的な電力変換装置が
得らｈる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１ＦＩＡは従来の同期電動機のサイリスタ起動方式を
示す接続図、第２１１ｇは本発明の一実施例の同期電動
機の起動方式を示す接続図である。 （１）・・・交流電源、＋２１　＋７１０９・・・開閉
器、（３１・・−電力変換装置、（５）・・・出力変圧
器、（６）・・・同期電動機、（８）・・・その界磁フ
ィル、（９）・・・励磁電源装置、α３０Ｑ・・・電圧
検出手段、α４１（ロ）・・・周波数検出手段、＋１１
１−同期投入装置。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電源に接続された可変電圧可変周波数の電力変換装
   置と同期電動機との間に開閉器を有し、上記電力変換装
   置により上記同期電動機を低周波から起動し加速させる
   同期電動機の起動方法において、上記同期電動機を上記
   電力変換装置により定格速度以上に加速させてから、上
   記開閉器を開とし、減速中に上記同期電動機の界磁電流
   を強め該同期電動機の端子電圧を電源電圧に対し所定範
   囲内に調節し、かつ、減速途中の上記同期電動機の周波
   数が電源周波数の所定の範囲内に入ったとき、上記同期
   電動機を上記交流電源に接続するようにしたことを特徴
   とする同期電動機の起動方法。