JPS61214783A - 倍速誘導電動機の緊急停止装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は倍速誘導電動機に係り、特に、緊急制動に好適
な回路方式に関する。

〔発明の背景〕

倍速誘導電動機は特公昭５８−５５７５９号公報に記載
のように、多相の一次巻線と二次巻線を逆相となるよう
に直列接続し、両巻線を逆相で励磁することが知られて
おり、原理的に周波数が一定のままで回転速度を二倍に
できる。しかし１倍速誘導電動機の回転数を制御する可
変周波数電源が故障した時に倍速誘導電動機に緊急制動
をかける方法がなく、圧延機用の主機等に適用すること
ができなかった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は倍速誘導電動機を駆動する可変周波数制
御装置に故障が生じた時に１倍速誘導電動機を緊急停止
するための回路装置を°提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は倍速誘導電動機が回転子側にも巻線を使用し、
かつ、固定子側と回転子側巻線を各相毎にブラシとスリ
ップリングを介して直列に接続していることに着目した
もので、可変周波数制御装置が故障した場合は、制御装
置の出力を切り離すと同時に固定子巻線と回転子巻線も
電気的に切り離した後、固定子巻線の任意の２つの相を
閉回路にして直流励磁を外部から加え、回転子巻線には
抵抗負荷を接続する構成として制動トルクを得る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。１は
可変周波数制御装置の電源でスイッチ２を介して倍速誘
導電動機の固定子巻線３に電圧を印加する。固定子巻線
３の一端はスイッチ５のＸ端子に接続される０通常の運
転では相間短絡用ス′イツチ４は開路しており、スイッ
チ５はＸ端子側に接触し、その出力は各相毎に設けたブ
ラシ６゜及び回転子と同一軸に設けたスリップリング７
を介して回転子巻線８に接続されるが、固定子側の相順
に対して逆相になるように接続される。すなわち、ここ
では固定子側では相順がＵ４Ｖ→Ｗ→に対し、回転子側
ではｕ−４ｗ→Ｖとしている。また１回転子には位置検
出器９を設け、その出力は可変周波数制御装置に帰還さ
れる構成になっている。このため、通常の運転では固定
子及び回転子上の回転磁界の同期角速度をそれぞれω１
．ω２とすると回転子の角速度配ω′＝ω、王ω２にな
り、今、第１図の構成で固定子及び回転子巻線とも同期
角速度ω１とすると、回転子の角速度ω′はω′＝ω、
−（−ω１）＝２ω□になって二倍同期角速度で回転す
ることになる。なお、可変周波数制御袋ｗ１は回転子軸
に直結された位置検出器９の出力信号を受けて動作し、
回転速度と動作周波数は常に同期する。次に、可変周波
数制御装置ｌｌを構成する半導体素子等に故障が生じた
場合を考える。可変周波数制御装置が故障した場合は負
荷側からみると直ちに停止できることが望ましい。この
ために、第１図の構成では固定子巻線の二つの相にスイ
ッチ１２を介して直流励磁回路を接続し、かつ、回転子
巻線８はスリップリング７とブラシ６を介して抵抗１３
に接続するようにスイッチ５をＹ端子側に切換える。す
なわち、可変周波数制御装置１が故障すると、まず、ス
イッチ２及びスイッチ５が開き、スイッチ５はＹ端子側
へ切換わる。それと同時に、スイッチ４が動作して固定
子巻線のｖ−Ｗ間を閉じる。この状態でスイッチ１２が
投入され、さらに、スイッチ１４を投入することにより
、変圧器１０と直流変換装置１１を介して直流電流が固
定子巻線ＶとＷ相に流れて直流磁束を発生して回転子巻
線８に電圧を誘起させる。この回転子巻線には抵抗１３
が接続されているので、負荷電流が流れて軸に生じてい
る慣性トルクを吸収することができ、緊急停止をするこ
とができることになる。

第２図は第１図の抵抗１３に流れる電流を制御できるよ
うにする他の実施例を示しており、抵抗１３に流れる電
流を電流検出器１５で検出してゲートパルス発生回路１
６に導き、ゲートパルス発生回路１６の出力を位相制御
装置、あるいは、チョッパ制御装置等からなる直流励磁
回路１１′の半導体素子のゲート回路に入力して電流制
御を行う構成にする。この結果、予め指定した電流以上
にならないように直流励磁回路の出力電流を変えること
ができ１回転数の低い領域まで制動をかけることが可能
となる。

このように、倍速誘導電動機は直流励磁回路と抵抗負荷
設備を設けて、上述の手順で操作すれば緊急制動をかけ
る゛ことができ、圧延機用の駆動電動機等に適用するこ
とができる。なお、第１図。

第２図ともスイッチ等を簡単な構成で示しであるが、必
要に応じてコンタクタ等や半導体スイッチ等を使用して
も良い。

さらに、可変周波数制御装置の故障を検知し。

各スイッチの動作を自動的に行うような構成にすること
は勿論である。

第３図の一実施例は緊急停止時に回転子巻線８側に直流
励磁゛回路を接続する回転界磁形方式を示し、固定子側
ではスイッチを切換スイッチ２′にして可変周波数制御
装置と切り離してから抵抗負荷１３側に投入されるので
、固定子巻線に誘起した電圧により抵抗負荷に制動電流
を流すことができる。この場合は、第１図の場合に比し
、制動電流がブラシを介さないので、瞬時に過大電流が
流れてもブラシ面を損傷する心配がない。

第４図の一実施例は第１図の構成と同様であるが各スイ
ッチ部が出来るだけ小形になるようにするために、抵抗
負荷もＶ結線１３′にした場合を゛示す。この方式では
負荷設備が小形となる。なお。

基本的には単相の負荷抵抗でも制動力が得られることは
いうまでもない。なお、第３図の構成で抵抗負荷をＶ結
線にすることもできる。

〔発明の効果〕

本発明によれば倍速誘導電動機の可変周波数制御装置が
故障しても別途設けた直流励磁回路と抵抗回路を接続す
ることにより回転子及び負荷による慣性トルクを回転子
に発生する誘起電圧により制動電流を流すので制動トル
クが得られ、緊急停止をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す倍速誘導電動機の駆動
及び緊急停止時の回路図、第２図は制動電流を調整可能
にした回路図、第３図は第１図とは逆に直流励磁回路を
回転子巻線に接続するようにした緊急停止時の回路図、
第４図はスイッチ類及び抵抗負荷の構成を簡単化した緊
急停止時の回路図である。 ２・・・スイッチ、３，８・・・倍速誘導電動機の固定
子巻線、６・・・ブラシ、７・・・スリップリング、５
・・・切換スイッチ、４・・・相間短絡スイッチ、１１
・・・直流励磁用の直流変換装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固定子巻線と、この回転子巻線をブラシとスリップ
   ングを介して逆相に接続した倍速誘導電動機と、前記倍
   速誘導電動機を駆動するために回転子軸に直結した位置
   検出器と、可変周波数制御装置とを設けた駆動システム
   において、 前記可変周波数制御装置と前記倍速誘導電動機の間に各
   相を開路するスイッチを設け、かつ、このスイッチを開
   路後に固定子巻線に直流電流を流す直流励磁回路をスイ
   ッチを介して設け、さらに固定子及び前記回転子巻線に
   電流を流すブラシ間に前記固定子と前記回転子巻線の接
   続を緊急停止時に切離して前記回転子巻線に抵抗負荷を
   接続するための切換スイッチとこの切換スイッチにより
   前記固定子と前記回転子巻線を切離した後に前記固定子
   巻線のブラシ側の相間を閉路するスイッチを設けたこと
   を特徴とする倍速誘導電動機の緊急停止装置。