JPS6147079B2 - - Google Patents

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JPS6147079B2
JPS6147079B2 JP55098754A JP9875480A JPS6147079B2 JP S6147079 B2 JPS6147079 B2 JP S6147079B2 JP 55098754 A JP55098754 A JP 55098754A JP 9875480 A JP9875480 A JP 9875480A JP S6147079 B2 JPS6147079 B2 JP S6147079B2
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JP
Japan
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detection means
output
induction motor
phase
phase difference
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JP55098754A
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Japanese (ja)
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JPS5725192A (en
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Tokio Naito
Kazutaka Iida
Shozo Hanada
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to FR8114093A priority patent/FR2487141A1/en
Publication of JPS5725192A publication Critical patent/JPS5725192A/en
Publication of JPS6147079B2 publication Critical patent/JPS6147079B2/ja
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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
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
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    • H02P1/28Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor by progressive increase of voltage applied to primary circuit of motor
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    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
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    • H02P1/44Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual single-phase induction motor by phase-splitting with a capacitor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は誘導電動機の制御装置に関するもので
あり、特に電動機電圧と電流との位相差を検出す
ることに依り単相誘導電動機の始動、誘導電動機
の電圧制御、三相誘導電動機のY−△始動、三相
誘導電動機のプラツキング制動、巻線形誘導電動
機の2次インピーダンス制御等を行うものに関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a control device for an induction motor, and in particular, it can be used to start a single-phase induction motor, control the voltage of an induction motor, and control the voltage of a three-phase induction motor by detecting the phase difference between motor voltage and current. This invention relates to Y-Δ starting of induction motors, placking braking of three-phase induction motors, secondary impedance control of wound induction motors, etc.

誘導電動機はスベリの大きさに関連して、電圧
と電流との位相差が変化する。電圧と電流との位
相差はスベリが大きいときは大きく、スベリが小
さくなると小さくなる。誘導電動機にコンデンサ
を接続したものを除けば電流位相は電圧位相より
も遅れる。
In an induction motor, the phase difference between voltage and current changes in relation to the amount of slippage. The phase difference between voltage and current is large when the slippage is large, and becomes small when the slippage is small. Except for induction motors with capacitors connected, the current phase lags behind the voltage phase.

また、誘導電動機に対する供給電圧が変化する
と電流の位相も変化する。
Additionally, when the supply voltage to the induction motor changes, the phase of the current also changes.

本発明はこの原理を用いて誘導電動機の一次あ
るいは二次インピーダンスの大きさの調整時期を
制御するものである。インピーダンスの制御に
は、可変インピーダンス手段を用いるが、これは
オン、オフ制御をする接点や無接点継電器を始
め、連続的にインピーダンス制御を行うことので
きるものも含むものとする。
The present invention uses this principle to control the timing of adjusting the magnitude of the primary or secondary impedance of an induction motor. A variable impedance means is used to control the impedance, and this includes contacts for on/off control, non-contact relays, and devices that can continuously control the impedance.

さて、スベリの大きさにつれて電圧と電流との
位相差も連続的に変化する。従つてこの位相差に
応じて可変インピーダンス手段のインピーダンス
を連続的に変化させることができる。従つて、こ
の可変インピーダンス手段を誘導電動機の一次側
に接続しておけば誘導電動機を電圧制御すること
ができる。また二次側に接続しておけば出力トル
クの大きさを制御することができ、いずれの場合
にも速度を制御することができる。
Now, the phase difference between voltage and current also changes continuously as the magnitude of slippage increases. Therefore, the impedance of the variable impedance means can be continuously changed according to this phase difference. Therefore, if this variable impedance means is connected to the primary side of the induction motor, the voltage of the induction motor can be controlled. Furthermore, if it is connected to the secondary side, the magnitude of the output torque can be controlled, and in either case, the speed can be controlled.

単相誘導電動機の始動、つまり始動用コンデン
サを電源から切り離す場合や、三相誘導電動機を
Yから△に切り換えるような場合、あるいはプラ
ツキング制動に於いて相回転方向を逆にしたの
ち、回転数が充分に低下した時点で誘導電動機を
電源から切り離すような場合には電圧と電流との
位相差の連続した変化はとらえる必要がない。位
相差がある値に達したか否かだけを検出すれば良
い。このような要求に対しては、あるスベリで電
流の位相と電圧と位相との進み遅れの関係が逆転
するようになつていることが望ましい。そうする
とこの装置の動作は安定し、信頼性も高いものと
なる。しかし実際には前に述べたように、多くの
場合スベリに関係なく、電流の位相は電圧の位相
に比べて遅れている。そこで誘導電動機に流入す
る電流の位相を検出する第1検出手段と、誘導電
動機に供給する電圧の位相を検出する第2検出手
段とを設ける。このとき、誘導電動機に供給する
電圧が変化し電流の位相が変化しても、この電流
の位相の変化を相対的に補償することができるよ
うに、第2検出手段は低い電圧が加わると高い電
圧を加えた場合より検出される電圧の位相が遅れ
るように補償手段を備える。そして、電圧の位相
を検出する第2検出手段の出力に比べ、スベリが
大きいときには第1検出手段の出力が遅れ、スベ
リがある値以下になると第1検出手段の出力が第
2検出手段の出力よりも進むか、あるいは同位相
になるようにする。
When starting a single-phase induction motor, that is, disconnecting the starting capacitor from the power supply, or switching a three-phase induction motor from Y to Δ, or after reversing the phase rotation direction during placking braking, the rotation speed If the induction motor is disconnected from the power supply when the voltage has dropped sufficiently, there is no need to detect continuous changes in the phase difference between voltage and current. It is sufficient to detect only whether the phase difference has reached a certain value. To meet such requirements, it is desirable that the lead/lag relationship between the current phase, voltage, and phase be reversed at a certain level of slippage. Then, the operation of this device will be stable and highly reliable. However, as mentioned above, in many cases, the phase of the current lags behind the phase of the voltage, regardless of slippage. Therefore, a first detection means for detecting the phase of the current flowing into the induction motor and a second detection means for detecting the phase of the voltage supplied to the induction motor are provided. At this time, even if the voltage supplied to the induction motor changes and the phase of the current changes, the second detection means detects a high Compensation means is provided so that the phase of the detected voltage is delayed compared to when the voltage is applied. When the slippage is large, the output of the first detection means is delayed compared to the output of the second detection means that detects the phase of the voltage, and when the slippage becomes less than a certain value, the output of the first detection means becomes the output of the second detection means. so that it is either ahead of or in phase with the

そして、この第1検出手段と第2検出手段との
出力の位相の反転した時点を位相差検出手段でと
らえて可変インピーダンス手段の制御を行う。つ
まり単相誘導電動機の始動であれば、第2検出手
段の出力が第1検出手段の出力よりも位相が進ん
でいることを位相差検出手段がとらえたときには
可変インピーダンス手段を制御して、始動用コン
デンサを補助巻線と直列にして、主巻線に対して
並列に接続し、第2検出手段の出力が第1検出手
段の出力よりも位相が遅れたことを位相差検出手
段がとらえたら可変インピーダンス手段を制御し
て、始動用コンデンサを電源から切り離す。単相
誘導電動機の始動に本発明を実施する場合には始
動用コンデンサを切り離すのに望ましい時期に位
相差検出手段の出力が反転するよう、第1検出手
段および第2検出手段を調整する。三相誘導電動
機をY−△始動するような場合には第2検出手段
の出力が第1検出手段の出力よりも位相が進んで
いるこことを位相差検出手段がとらえたときには
可変インピーダンス手段を制御して三相誘導電動
機の巻線をYに接続し、第2検出手段の出力が、
第1検出手段の出力よりも位相が遅れたことを位
相差検出手段がとらえたときには可変インピーダ
ンス手段を制御して三相誘導電動機の巻線をYか
ら△へ接続換えする。この場合はYから△け切り
換えるのに望ましい時期に位相差検出手段の出力
が反転するよう、第1検出手段および第2検出手
段を調整する。三相誘導電動機を逆相制動のた
め、相回転を逆にしたのち回転数が充分に低下し
た時点で、電動機を電源から切り離す場合には第
2検出手段の出力が第1検出手段の出力よりも位
相が進んでいることを位相差検出手段がとらえて
いるときには可変インピーダンスを制御してイン
ピーダンスを小さくし、第2検出手段の出力が第
1検出手段の出力よりも位相が遅れたことを位相
差検出手段がとらえたときには可変インピーダン
スを制御してインピーダンスを大きくし、実質的
に三相誘導電動機を電源から切り離す。
Then, the variable impedance means is controlled by detecting the point in time when the phases of the outputs of the first detection means and the second detection means are reversed by the phase difference detection means. In other words, when starting a single-phase induction motor, when the phase difference detection means detects that the output of the second detection means is ahead in phase than the output of the first detection means, the variable impedance means is controlled to start the motor. If the output capacitor is connected in series with the auxiliary winding and in parallel with the main winding, and the phase difference detection means detects that the output of the second detection means is delayed in phase than the output of the first detection means. A variable impedance means is controlled to disconnect the starting capacitor from the power supply. When the present invention is applied to start a single-phase induction motor, the first detection means and the second detection means are adjusted so that the output of the phase difference detection means is inverted at a desirable time to disconnect the starting capacitor. When a three-phase induction motor is Y-Δ started, the phase difference detection means detects that the output of the second detection means is ahead of the output of the first detection means, and the variable impedance means is activated. The winding of the three-phase induction motor is connected to Y under control, and the output of the second detection means is
When the phase difference detection means detects that the phase lags behind the output of the first detection means, the variable impedance means is controlled to change the connection of the windings of the three-phase induction motor from Y to Δ. In this case, the first detection means and the second detection means are adjusted so that the output of the phase difference detection means is inverted at the desired timing for switching from Y to Δ. In order to perform anti-phase braking on a three-phase induction motor, when the motor is disconnected from the power supply when the rotational speed has sufficiently decreased after reversing the phase rotation, the output of the second detection means is higher than the output of the first detection means. When the phase difference detection means detects that the phase is ahead of the output of the first detection means, the variable impedance is controlled to reduce the impedance, and the output of the second detection means detects that the phase is behind the output of the first detection means. When the phase difference detection means detects the difference, the variable impedance is controlled to increase the impedance, and the three-phase induction motor is substantially disconnected from the power source.

以上のように本発明に依れば誘導電動機の電圧
と電流との位相差をとらえることに依つて上記し
たような、また、上記したような制御に類する制
御装置を構成できる。そして、これは電流値や電
圧値をとらえて制御するものとは異なるから電動
機に印加する電圧がかなり変動しても安定な動作
をすることができる。
As described above, according to the present invention, a control device as described above or similar to the above-mentioned control device can be constructed by detecting the phase difference between the voltage and current of the induction motor. Since this is different from controlling by capturing current or voltage values, stable operation can be achieved even if the voltage applied to the motor fluctuates considerably.

第1図・第2図・第3図は本発明の実施例を示
す二電圧仕様、例えば100V,200V切り替えの単
相誘導電動機の始動装置である。以下この実施例
について説明する。1は単相交流電源、2は単相
誘導電動機である。電動機2の補助巻線3に始動
用コンデンサ4と可変インピーダンス手段として
のトライアツク5とを直列に接続し、これを主巻
線6に対して並列に接続する。そして主巻線6を
電源1に接続する。第1検出手段7を変流器CT
と抵抗R1とダイオードD1とで構成する。変流器
CTは主巻線6に流れる電流を検出するようにす
る。抵抗R1は電流を電圧に変換するためのも
の、ダイオードD1は整流用である。第2検出手
段8はトランスTを挾んで次のように構成する。
すなわち、トランスTの一次側は単相誘導電動機
2を連結した単相交流電源1に接続する。トラン
スTの二次側は抵抗R3とツエナーダイオードZD1
とツエナーダイオードZD2とを直列に接続する。
さらにツエナーダイオードZD2の端子間にはコン
デンサC1と抵抗R4の直列回路による微分回路を
接続する。なお、トランスTの一次側にはノイズ
を吸収するためサージキラSKを接続する。さて
単相交流電源1の供給電圧が200Vであるとき、
トランスT1を介して得られる電圧波形が第2図
のV1で示すものであるとすると、第1検出手段
7の出力は、始動頭初I1で示すように電圧波形V1
に対してだいぶ遅れており、始動が進むにつれて
I′1で示すように遅れが非常に小さくなる。ま
た、第2検出手段8においては、トランスTを介
して入力した電圧波形V1が次のように加工され
る。まず、ツエナーダイオードZD2およびコンデ
ンサC1が無い場合を考えると、第1図中A点の
電圧は、第2図にVA1で示すように、入力電圧V1
がツエナーダイオードZD1のツエナー電圧VZd1
立ち上がるまでの時間だけ遅れて立ち上がること
になる。したがつて、このツエナーダイオード
ZD1のツエナー電圧VZd1を適当に選ぶことによ
り、電源電圧に対して一定の割合で遅れた電圧波
形を得ることができる。そこで、ツエナーダイオ
ードZD1のツエナー電圧Vzd1を選ぶことにより、
電圧波形VA1の遅れを電流波形I1とI′1の遅れの間
に設定する。A点の電圧はツエナーダイオード
ZD2を付加することにより、さらに加工され、
VA′1で示すようにツエナーダイオードZD2のツエ
ナー電圧Vzd2以下に規制される。最後に点Aの
電圧波形を微分回路に加えると、点Bにおいて、
第2図中Vp1で示す電圧波形の出力信号が得られ
る。そこで、第1検出手段7の検出した電流の位
相と第2検出手段8の検出した電圧の位相を次に
説明する全体を9で示す位相差検出手段により比
較し、第2検出手段8の出力が第1検出手段7の
出力よりも進んでいるときにはトライアツク5を
導通状態に保ち、第2検出手段8の出力が第1検
出手段7の出力よりも遅れると、トライアツク5
を非導通する。すなわち、位相差検出手段9は次
のものから構成する。まず、トランスTの2次巻
線に誘起する電圧を全波整流回路RECで全波整
流する。整流回路RECの直流出力側に抵抗R6
コンデンサC2とを直列に接続する。トランジス
タQ2とQ3とでシユミツト回路を構成し、トラン
ジスタQ2のベースをツエナーダイオードZD3を介
してコンデンサC2の他方の端子に接続し、エミ
ツタをコンデンサC2の他方の端子に接続する。
トランジスタQ3のコレクタ端子をトライアツク
5のゲート端子に接続する。この回路ではコンデ
ンサC2の両端の電圧がツエナーダイオードZD3
ツエナー電圧よりも高ければトランジスタQ2
導通、トランジスタQ3は非導通である。トラン
ジスタQ3が非導通のときはトライアツク5は非
導通であるから始動用コンデンサ4は電源1から
切り離された状態になる。従つて第1検出手段7
の出力が第2検出手段8の出力よりも位相が早く
なつたら、コンデンサC2の充電電圧がツエナー
ダイオードZD3のツエナー電圧よりも高くなるよ
うにすれば良い。逆に第1検出手段7の出力が第
2検出手段8の出力よりも位相が遅れていると
き、つまり始動頭初はトランジスタQ3を導通に
しなければならない。そうするとトライアツク5
は導通状態を接続し始動用コンデンサ4が電源1
に接続された形となる。そのためには、コンデン
サC2の充電電圧がツエナーダイオードZD3のツエ
ナー電圧に達しないようにすれば良い。そこで、
この実施例ではコンデンサC2に対して並列にサ
イリスタTHYを接続し、第1検出手段7の出力
が第2検出手段8の出力よりも位相が遅れている
ときにはサイリスタTHYを導通にし、位相が反
転したらサイリスタTHYを非導通にする。その
ため、第1検出手段7の出力をトランジスタQ1
のベースとエミツタ間に加え、第2検出手段8の
出力をトランジスタQ1のコレクタとエミツタ間
に加える。すなわち、第2検出手段8の出力より
も第1検出手段7の出力が先にトランジスタQ1
に入り、トランジスタQ1が導通するとサイリス
タTHYにゲート信号が加わることはない。逆
に、第2検出手段8の出力よりも第1検出手段7
の出力が遅れている場合は、第2検出手段8の出
力が入力された段階でトランジスタQ1が非導通
となり、サイリスタTHYにゲート信号が与えら
れるようにする。
1, 2, and 3 show a starting device for a single-phase induction motor with dual voltage specifications, for example, switching between 100V and 200V, showing an embodiment of the present invention. This example will be explained below. 1 is a single-phase AC power supply, and 2 is a single-phase induction motor. A starting capacitor 4 and a triax 5 as variable impedance means are connected in series to an auxiliary winding 3 of a motor 2, and connected in parallel to a main winding 6. Then, the main winding 6 is connected to the power source 1. The first detection means 7 is a current transformer CT
It consists of a resistor R 1 and a diode D 1 . Current transformer
The CT detects the current flowing through the main winding 6. Resistor R 1 is for converting current into voltage, and diode D 1 is for rectification. The second detection means 8 sandwiches the transformer T and is constructed as follows.
That is, the primary side of the transformer T is connected to a single-phase AC power source 1 to which a single-phase induction motor 2 is connected. The secondary side of the transformer T is a resistor R 3 and a Zener diode ZD 1
and Zener diode ZD 2 are connected in series.
Furthermore, a differentiator circuit consisting of a series circuit of a capacitor C 1 and a resistor R 4 is connected between the terminals of the Zener diode ZD 2 . In addition, a surge killer SK is connected to the primary side of the transformer T to absorb noise. Now, when the supply voltage of single-phase AC power supply 1 is 200V,
Assuming that the voltage waveform obtained through the transformer T 1 is as shown by V 1 in FIG .
It's quite late, and as the startup progresses,
As shown by I′ 1 , the delay becomes very small. Further, in the second detection means 8, the voltage waveform V1 input via the transformer T is processed as follows. First, considering the case where there is no Zener diode ZD 2 and capacitor C 1 , the voltage at point A in FIG. 1 is equal to the input voltage V 1 as shown by VA 1 in FIG.
rises to the Zener voltage VZd 1 of the Zener diode ZD 1 with a delay. Therefore, this Zener diode
By appropriately selecting the Zener voltage VZd 1 of ZD 1 , it is possible to obtain a voltage waveform delayed at a constant rate with respect to the power supply voltage. Therefore, by selecting the Zener voltage Vzd 1 of the Zener diode ZD 1 ,
The delay of voltage waveform VA 1 is set between the delays of current waveforms I 1 and I′ 1 . The voltage at point A is a Zener diode
By adding ZD 2 , it is further processed,
As shown by VA′ 1 , the Zener voltage of the Zener diode ZD 2 is regulated to be less than Vzd 2 . Finally, when the voltage waveform at point A is added to the differential circuit, at point B,
An output signal with a voltage waveform indicated by Vp 1 in FIG. 2 is obtained. Therefore, the phase of the current detected by the first detecting means 7 and the phase of the voltage detected by the second detecting means 8 are compared by a phase difference detecting means indicated by 9, which will be explained next, and the output of the second detecting means 8 is When the output of the second detecting means 8 lags behind the output of the first detecting means 7, the triac 5 is kept conductive.
becomes non-conductive. That is, the phase difference detection means 9 is composed of the following. First, the voltage induced in the secondary winding of the transformer T is full-wave rectified by the full-wave rectifier circuit REC. Connect a resistor R 6 and a capacitor C 2 in series to the DC output side of the rectifier circuit REC. Transistors Q 2 and Q 3 form a Schmitt circuit, the base of transistor Q 2 is connected to the other terminal of capacitor C 2 via Zener diode ZD 3 , and the emitter is connected to the other terminal of capacitor C 2 . .
Connect the collector terminal of transistor Q3 to the gate terminal of triac 5. In this circuit, if the voltage across the capacitor C2 is higher than the Zener voltage of the Zener diode ZD3 , the transistor Q2 is conductive and the transistor Q3 is non-conductive. When the transistor Q3 is non-conductive, the triac 5 is non-conductive, so the starting capacitor 4 is disconnected from the power supply 1. Therefore, the first detection means 7
When the output of the second detection means 8 becomes earlier in phase than the output of the second detection means 8, the charging voltage of the capacitor C2 may be made higher than the Zener voltage of the Zener diode ZD3 . Conversely, when the output of the first detection means 7 is delayed in phase than the output of the second detection means 8, that is, at the beginning of startup, the transistor Q3 must be rendered conductive. Then, tryack 5
connects the continuity state and the starting capacitor 4 connects to the power supply 1.
It will be connected to. To do this, the charging voltage of the capacitor C 2 should be prevented from reaching the Zener voltage of the Zener diode ZD 3 . Therefore,
In this embodiment, a thyristor THY is connected in parallel to the capacitor C2 , and when the output of the first detection means 7 is delayed in phase than the output of the second detection means 8, the thyristor THY is made conductive and the phase is reversed. Then make the thyristor THY non-conductive. Therefore, the output of the first detection means 7 is connected to the transistor Q 1
The output of the second detection means 8 is applied between the collector and emitter of the transistor Q1 . In other words, the output of the first detection means 7 is applied to the transistor Q1 before the output of the second detection means 8.
When the transistor Q1 becomes conductive, no gate signal is applied to the thyristor THY. Conversely, the output of the first detection means 7 is higher than the output of the second detection means 8.
If the output of the second detection means 8 is delayed, the transistor Q1 becomes non-conductive at the stage when the output of the second detection means 8 is input, and the gate signal is applied to the thyristor THY.

いま単相誘導電動機2の始動頭初第2検出手段
8の出力の位相が第1検出手段7の出力の位相よ
りも進んでいるときにはトランジスタQ1が導通
状態になる前に、第2検出手段7の出力でサイリ
スタTHYは導通状態になりコンデンサC2の電圧
はツエナーダイオードZD3のツエナー電圧まで上
昇しない。従つてトランジスタQ2は非導通であ
り、トランジスタQ3は導通である。従つてトラ
イアツク5は導通状態を保つ。この状態で単相誘
導電動機2が加速し第2検出手段8の出力の位相
が第1検出手段7の出力の位相よりも遅れると第
2検出手段8の出力が出る前にトランジスタQ1
は第1検出手段7の出力に依つて導通になつてし
まい、従つてサイリスタTHYは非導通になる。
そのためトランジスタQ2は導通になりトランジ
スタQ3は非導通になる。その結果トライアツク
5は非導通になり、単相誘導電動機2は運転状態
に入る。
At the beginning of the start of the single-phase induction motor 2, when the phase of the output of the second detection means 8 is ahead of the phase of the output of the first detection means 7, the second detection means is activated before the transistor Q1 becomes conductive. At the output of 7, the thyristor THY becomes conductive and the voltage of the capacitor C2 does not rise to the Zener voltage of the Zener diode ZD3 . Transistor Q 2 is therefore non-conductive and transistor Q 3 is conductive. Triac 5 therefore remains conductive. In this state, when the single-phase induction motor 2 accelerates and the phase of the output of the second detection means 8 lags behind the phase of the output of the first detection means 7, the transistor Q 1 is activated before the output of the second detection means 8 is output.
becomes conductive depending on the output of the first detection means 7, and therefore the thyristor THY becomes non-conductive.
Therefore, transistor Q 2 becomes conductive and transistor Q 3 becomes non-conductive. As a result, the triax 5 becomes non-conducting and the single-phase induction motor 2 enters the operating state.

トランジスタQ4はツエナーダイオードZD3が導
通になるとオン状態になり、なんらかの理由で第
2検出手段8の位相が第1検出手段7の出力の位
相よりも進んでも再びトライアツク5が導通状態
にはならないようにする。なお、R5,R7〜R12
抵抗、D2,D3はダイオードである。
The transistor Q4 turns on when the Zener diode ZD3 becomes conductive, and even if for some reason the phase of the second detection means 8 leads the phase of the output of the first detection means 7, the triac 5 does not become conductive again. Do it like this. Note that R 5 , R 7 to R 12 are resistors, and D 2 and D 3 are diodes.

以上、電源電圧が200Vである場合について説
明してきたが、次に続けて電源電圧が100Vに切
り替えられたときの回路動作について説明する。
第3図に単相誘導電動機2の始動頭初の電圧と電
流のベクトル関係を示す。すなわち、V1,I1
200Vを供給したときの電圧、電流のベクトルで
ある。この第3図から明らかなように100V給電
時の位相差θは200V給電時の位相差θより
も大きくなる。したがつて、本制御装置はこのよ
うに電源電圧の変化により電圧と電流の位相差が
変わつた場合にも、単相誘導電動機の始動状態に
応じて電流の位相の回復具合を同様に検出してゆ
ける機能を備えていなければならない。そこで本
制御装置では電源電圧が変動しても、始動頭初の
電圧と電流の位相差がほぼ一定となるように位相
差の補償手段として第2検出手段8にツエナーダ
イオードZD1に設けている。すなわち、単相誘導
電動機2に100Vを給電すると、トランスTを介
してこれの二次側に第2図に示す電圧波形V2
得られる。このときの第1検出手段7の出力は始
動頭初I2で示すように200Vを給電した場合の電流
I1よりもさらに遅れている。また、始動が進むに
つれて電流I2は電流I′2で示すように遅れが小さく
なる。しかし、この電流I′2は電流I′1より遅れて
いる。第2検出手段8において、トランスTを介
して入力した電圧波形V2が次のようは加工され
る。まず、ツエナーダイオードZD2およびコンデ
ンサC1が無い場合を考えると、第1図中A点の
電圧は、第2図にVA2で示すように、入力電圧V2
がツエナーダイオードZD1のツエナー電圧Vzd1
立ち上がるまでの時間だけ遅れて立ち上がること
になる。当然入力電圧V2の立ち上がり方は200V
を給電した場合の入力電圧V1より小さなため、
ツエナー電圧Vzd1に達するまでの時間は200Vを
給電している場合に比べて大きくなる。したがつ
て、A点の電圧VA2の立ち上がりは200V給電時
の電圧VA1の立ち上がりより遅れることになる。
A点の電圧はツエナーダイオードZD2を付加する
ことにより、VA′2で示すようにツエナー電圧
Vzd2以下に規制される。最後に点Aの電圧を微
分回路に加えると、点Bにおいて、第2図中Vp2
で示す波形の出力信号が得られる。すなわち、こ
の段階で第1検出手段7の出力I2と第2検出手段
8の出力Vp2との位相差θ′は200Vを給電した
場合に得られる第1検出手段7の出力I1と第2検
出手段8の出力Vp1との位相差θ′とほぼ等し
くなる。したがつて、この両検出手段7,8の出
力信号を基にすると、100V給電時においても
200V給電時と同じようにトライアツク5の制御
を行ない単相誘導電動機2の補助巻線3の切り放
しをすることができる。
The case where the power supply voltage is 200V has been described above, and next, the circuit operation when the power supply voltage is switched to 100V will be described.
FIG. 3 shows the vector relationship between the voltage and current at the beginning of starting the single-phase induction motor 2. That is, V 1 , I 1 are
These are the voltage and current vectors when 200V is supplied. As is clear from FIG. 3, the phase difference θ 2 when feeding 100V is larger than the phase difference θ 1 when feeding 200V. Therefore, even if the phase difference between the voltage and current changes due to a change in the power supply voltage, this control device can similarly detect the degree of recovery of the current phase according to the starting state of the single-phase induction motor. It must be equipped with the necessary functions. Therefore, in this control device, a Zener diode ZD 1 is provided in the second detection means 8 as a compensation means for the phase difference so that the phase difference between the voltage and current at the beginning of startup remains almost constant even if the power supply voltage fluctuates. . That is, when 100V is supplied to the single-phase induction motor 2, a voltage waveform V2 shown in FIG. 2 is obtained on the secondary side of the single-phase induction motor 2 via the transformer T. At this time, the output of the first detection means 7 is the current when 200V is supplied, as shown by I2 at the beginning of the start.
I'm even further behind than 1 . Further, as the starting progresses, the delay of the current I 2 becomes smaller as shown by the current I' 2 . However, this current I'2 lags behind the current I'1 . In the second detection means 8, the voltage waveform V2 input via the transformer T is processed as follows. First, if we consider the case where there is no Zener diode ZD 2 and capacitor C 1 , the voltage at point A in Figure 1 is equal to the input voltage V 2 as shown by VA 2 in Figure 2.
rises to the Zener voltage Vzd 1 of the Zener diode ZD 1 with a delay. Naturally, the input voltage V 2 rises to 200V
Since the input voltage V is less than 1 when powered by
The time it takes to reach the Zener voltage Vzd 1 is longer than when 200V is being supplied. Therefore, the rise of the voltage VA 2 at point A is delayed from the rise of the voltage VA 1 when 200V is supplied.
By adding a Zener diode ZD 2 , the voltage at point A can be changed to the Zener voltage as shown by VA′ 2 .
Regulated to VZD 2 or less. Finally, when the voltage at point A is applied to the differential circuit, at point B, Vp 2 in Figure 2
An output signal with the waveform shown is obtained. That is, at this stage, the phase difference θ' 2 between the output I 2 of the first detection means 7 and the output Vp 2 of the second detection means 8 is equal to the output I 1 of the first detection means 7 obtained when 200V is supplied. The phase difference θ' with the output Vp 1 of the second detection means 8 is approximately equal to 1 . Therefore, based on the output signals of both detection means 7 and 8, even when 100V power is supplied,
The auxiliary winding 3 of the single-phase induction motor 2 can be disconnected by controlling the triax 5 in the same way as when 200V power is supplied.

さらに第4図に他の実施例の例を説明する。こ
の実施例において第1図と同じ符号で示すものは
同じ働きをするものであるから説明を省略する。
トランジスタQ5はコンデンサC2に対して並列に
接続する。すなわち、第2検出手段8の出力より
も第1検出手段7の出力が遅れている場合は、第
2検出手段8の出力がトランジスタQ5のベース
に加わり、トランジスタQ5は導通する。したが
つて、トランジスタQ5が導通するとコンデンサ
C2の電圧はツエナーダイオードZD3のツエナー電
圧まで上昇せず、結局、トランジスタQ2が非導
通、トランジスタQ3が導通し、トライアツク5
が導通状態を保つことになる。また、トランジス
タQ6はトランジスタQ3と同様に動作するよう、
これのベースをトランジスタQ2のコレクタに接
続したものである。このトランジスタQ6のコレ
クタはダイオードD4を介してトランジスタQ1
ベースに接続する。すなわち、このトランジスタ
Q6とダイオードD4から成る回路はトライアツク
5の非導通時に常にトランジスタQ1を通通状態
に保ち、なんらかの理由で第2検出手段8の位相
が第1検出手段7の出力の位相より進むことがあ
つても、再びトライアツク5が導通状態とならな
いようにするためのものである。なお、R13は抵
抗6,6は二つに分割して構成した主巻線で
ある。また、その他の回路動作は先に説明した実
施例に基づき容易に類推できるので詳細を省略す
る。
Furthermore, an example of another embodiment will be explained with reference to FIG. In this embodiment, the parts denoted by the same reference numerals as in FIG. 1 have the same functions, so a description thereof will be omitted.
Transistor Q 5 is connected in parallel to capacitor C 2 . That is, when the output of the first detection means 7 lags behind the output of the second detection means 8, the output of the second detection means 8 is applied to the base of the transistor Q5 , and the transistor Q5 becomes conductive. Therefore, when transistor Q5 conducts, the capacitor
The voltage of C2 does not rise to the Zener voltage of Zener diode ZD3 , and as a result, transistor Q2 becomes non-conductive, transistor Q3 becomes conductive, and triac 5
will maintain a conductive state. Also, transistor Q 6 operates similarly to transistor Q 3 , so that
The base of this is connected to the collector of transistor Q2 . The collector of this transistor Q 6 is connected via the diode D 4 to the base of the transistor Q 1 . That is, this transistor
The circuit consisting of Q 6 and the diode D 4 always keeps the transistor Q 1 conductive when the triax 5 is non-conducting, so that for some reason the phase of the second detection means 8 may lead the phase of the output of the first detection means 7. This is to prevent the triac 5 from becoming conductive again even if it happens. Note that R 13 is a main winding constructed by dividing the resistors 6 1 and 6 2 into two. Further, since other circuit operations can be easily inferred based on the previously described embodiments, details will be omitted.

以上の説明から明らかなように、本発明は誘導
電動機に流入する電流の位相を検出する第1検出
手段と、供給する電圧の位相を検出する第2検出
手段と、両検出手段の出力を比較し誘導電動機に
連結した可変インピーダンス手段を制御する位相
差検出手段を備えるとき、電源電圧が変化し電流
の遅れが大きくなつた場合にも確実に電流の位相
の変化を検出してゆくことができるように、電源
電圧の変化に対応する電流の遅れ分だけ電圧の位
相の検出を遅らせるために、電源電圧があらかじ
め定めた電圧値まで上昇したとき出力を出すよう
に第2検出手段を構成したものである。したがつ
て本発明によれば、異電圧仕様の誘導電動機にお
いて、供給する電圧を変えた場合においても、制
御装置の回路を変更したり、回路条件を調整する
ことなく引き続き誘導電動機を制御してゆくこと
ができる。
As is clear from the above description, the present invention includes a first detection means for detecting the phase of the current flowing into the induction motor, a second detection means for detecting the phase of the supplied voltage, and a comparison of the outputs of both detection means. However, when the induction motor is equipped with a phase difference detection means for controlling the variable impedance means connected to the induction motor, it is possible to reliably detect changes in the phase of the current even when the power supply voltage changes and the current delay becomes large. In order to delay the detection of the voltage phase by the amount of current delay corresponding to the change in the power supply voltage, the second detection means is configured to output an output when the power supply voltage rises to a predetermined voltage value. It is. Therefore, according to the present invention, even if the supplied voltage is changed in an induction motor with different voltage specifications, the induction motor can be continuously controlled without changing the circuit of the control device or adjusting the circuit conditions. I can go.

前記の説明では可変インピーダンス手段として
トライアツクを使用するものを示したが、もちろ
んこれは他に、逆並列に接続したサイリスタある
いはトランジスタ、その他のリレー回路などで構
成することができる。
In the above description, a triac is used as the variable impedance means, but of course this can also be constructed from thyristors or transistors connected in antiparallel, or other relay circuits.

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

第1図は本発明の制御装置の実施例を示す回路
図、第2図はタイムチヤート、第3図は電圧と電
流の関係を示すベクトル図、第4図は他の実施例
を示す回路図である。 2……誘導電動機、3……補助巻線、4……コ
ンデンサ、5……可変インピーダンス手段の一例
を示すトライアツク、7……第1検出手段、8…
…第2検出手段、9……位相差検出手段。
Fig. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the control device of the present invention, Fig. 2 is a time chart, Fig. 3 is a vector diagram showing the relationship between voltage and current, and Fig. 4 is a circuit diagram showing another embodiment. It is. 2... Induction motor, 3... Auxiliary winding, 4... Capacitor, 5... Triax showing an example of variable impedance means, 7... First detection means, 8...
...Second detection means, 9...Phase difference detection means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 誘導電動機の一次または二次側インピーダン
スを制御する可変インピーダンス手段と、誘導電
動機に流入する電流の電流位相を検出する第1検
出手段と、誘導電動機に供給する電圧があらかじ
め定めた一定値に達したときの電圧位相を検出す
る第2検出手段と、前記第1検出手段の出力と前
記第2検出手段の出力との位相差を比較する位相
差検出手段とを有し、この位相差検出手段の出力
で前記可変インピーダンス手段を制御することを
特徴とする誘導電動機の制御装置。 2 誘導電動機としてコンデンサ始動単相誘導電
動機を用い、前記可変インピーダンス手段は前記
コンデンサ始動単相誘導電動機の補助巻線および
始動コンデンサと共に直列に接続して主巻線に並
列に接続すると共に、前記第2検出手段の出力が
前記第1検出手段の出力よりも進んでいることを
示す出力を前記位相差検出手段が出しているとき
には、前記可変インピーダンス手段のインピーダ
ンスを小さくし、前記第2検出手段の出力が前記
第1検出手段の出力よりも遅れていることを示す
出力を前記位相差検出手段が出しているときに
は、前記可変インピーダンス手段のインピーダン
スを大きくするようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の誘導電動機の制御装置。 3 誘導電動機として三相誘導電動機を用い、前
記可変インピーダンス手段は前記三相誘導電動機
の一次側に設けると共に、前記第2検出手段の出
力が前記第1検出手段の出力よりも進んでいるこ
とを示す出力を前記位相差検出手段が出している
ときには、前記可変インピーダンス手段のインピ
ーダンスを小さくし、前記第2検出手段の出力が
前記第1検出手段の出力よりも遅れていることを
示す出力を前記位相差検出手段が出しているとき
には前記可変インピーダンス手段のインピーダン
スを大きくするようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の誘導電動機の制御装置。 4 誘導電動機として三相誘導電動機を用い、こ
の三相誘導電動機をYと△とに接続変更し得る前
記可変インピーダンス手段を設けると共に、前記
第2検出手段の出力が前記第1検出手段の出力に
よりも進んでいることを示す出力を前記位相差検
出手段が出しているときには、前記可変インピー
ダンス手段を制御して前記三相誘導電動機をYに
接続し、前記第2検出手段の出力が前記第1検出
手段の出力よりも遅れていることを示す出力を前
記位相差検出手段が出しているときには、前記可
変インピーダンス手段を制御して前記三相誘導電
動機を△に接続することを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の誘導電動機の制御装置。 5 電動機として巻線三相誘導電動機を設け、前
記可変インピーダンス手段は前記巻線形三相誘導
電動機の二次側に接続すると共に、前記第2検出
手段の出力が前記第1検出手段の出力よりも進ん
でいることを示す出力を前記位相差検出手段が出
しているときには、前記可変インピーダンス手段
のインピーダンスを大きくし、前記第2検出手段
の出力が前記第1検出手段の出力よりも遅れてい
ることを示す出力を前記位相差検出手段が出して
いるときには前記可変インピーダンス手段のイン
ピーダンスを小さくするようにしたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の誘導電動機の制
御装置。
[Claims] 1. A variable impedance means for controlling the primary or secondary side impedance of the induction motor, a first detection means for detecting the current phase of the current flowing into the induction motor, and a variable impedance means for controlling the primary or secondary side impedance of the induction motor; a second detection means for detecting a voltage phase when a predetermined constant value is reached; and a phase difference detection means for comparing a phase difference between the output of the first detection means and the output of the second detection means. A control device for an induction motor, characterized in that the variable impedance means is controlled by the output of the phase difference detection means. 2. A capacitor-started single-phase induction motor is used as the induction motor, and the variable impedance means is connected in series with the auxiliary winding and the starting capacitor of the capacitor-started single-phase induction motor and in parallel with the main winding. When the phase difference detection means outputs an output indicating that the output of the second detection means is ahead of the output of the first detection means, the impedance of the variable impedance means is reduced, and the impedance of the second detection means is reduced. When the phase difference detection means outputs an output indicating that the output lags behind the output of the first detection means, the impedance of the variable impedance means is increased. A control device for an induction motor according to scope 1. 3. A three-phase induction motor is used as the induction motor, the variable impedance means is provided on the primary side of the three-phase induction motor, and the output of the second detection means is ahead of the output of the first detection means. When the phase difference detection means outputs an output indicating that the variable impedance means has a smaller impedance, the output indicating that the output of the second detection means lags behind the output of the first detection means is outputted. 2. The control device for an induction motor according to claim 1, wherein the impedance of the variable impedance means is increased when the phase difference detection means is outputting the signal. 4. A three-phase induction motor is used as the induction motor, and the variable impedance means that can change the connection of the three-phase induction motor to Y and Δ is provided, and the output of the second detection means is determined by the output of the first detection means. When the phase difference detection means outputs an output indicating that the second detection means is advancing, the variable impedance means is controlled to connect the three-phase induction motor to Y, and the output of the second detection means A patent claim characterized in that when the phase difference detection means outputs an output indicating that the output is behind the output of the detection means, the variable impedance means is controlled to connect the three-phase induction motor to Δ. A control device for an induction motor according to item 1. 5. A wound three-phase induction motor is provided as the electric motor, and the variable impedance means is connected to the secondary side of the wound three-phase induction motor, and the output of the second detection means is higher than the output of the first detection means. When the phase difference detection means outputs an output indicating that the phase difference is progressing, the impedance of the variable impedance means is increased, and the output of the second detection means lags behind the output of the first detection means. 2. The control device for an induction motor according to claim 1, wherein the impedance of the variable impedance means is made small when the phase difference detection means outputs an output indicating .
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