JPS6223560B2 - - Google Patents
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- JPS6223560B2 JPS6223560B2 JP52124888A JP12488877A JPS6223560B2 JP S6223560 B2 JPS6223560 B2 JP S6223560B2 JP 52124888 A JP52124888 A JP 52124888A JP 12488877 A JP12488877 A JP 12488877A JP S6223560 B2 JPS6223560 B2 JP S6223560B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は周波数変換装置を使用して交流電動
機を可変運転する場合に交流電動機の発生する高
周波トルクを抑制する交流電動機の制御方法に関
する。
機を可変運転する場合に交流電動機の発生する高
周波トルクを抑制する交流電動機の制御方法に関
する。
交流電導機の１次周波数f1を可変制御すれば交
流電動機の速度ｎはｎ＝１２０ｆ１／Ｐ〔rpm〕 （ここでＰは磁極数）の関係で決り速度ｎを制御
できる。従つて周波数変換装置を使用して１次周
波数f1を可変する交流電動機の制御方法は一般に
広く実用化され、各種産業の可変速電動機に広く
採用されているのは周知の通りである。この時、
一般的には一次周波数f1を可変する時交流電動機
の入力電圧v1も併せて制御されV1／f1の値を電動
機の定格値近くで制御して、可変速制御しても定
トルク特性を得るようにしている。これは交流電
動機の発生トルクＴとV1／f1の関係はＴ∝（V1／
f1）2の関係にあることによる。第１図にこの関係
を示す。この図でT1〜T5はそれぞれの１次周波
数f1に対応した発生トルクである。尚第１図で
V11は１次電圧曲線である。
流電動機の速度ｎはｎ＝１２０ｆ１／Ｐ〔rpm〕 （ここでＰは磁極数）の関係で決り速度ｎを制御
できる。従つて周波数変換装置を使用して１次周
波数f1を可変する交流電動機の制御方法は一般に
広く実用化され、各種産業の可変速電動機に広く
採用されているのは周知の通りである。この時、
一般的には一次周波数f1を可変する時交流電動機
の入力電圧v1も併せて制御されV1／f1の値を電動
機の定格値近くで制御して、可変速制御しても定
トルク特性を得るようにしている。これは交流電
動機の発生トルクＴとV1／f1の関係はＴ∝（V1／
f1）2の関係にあることによる。第１図にこの関係
を示す。この図でT1〜T5はそれぞれの１次周波
数f1に対応した発生トルクである。尚第１図で
V11は１次電圧曲線である。
第２図はここに述べる交流電動機の制御方式を
適用する主回路構成の一例を示すが、この図で１
１は商用電源、１２は周波数変換装置、１３は交
流電動機、１４は交流電動機１３の負荷であり、
商用電源１１より電力を得て周波数変換装置１２
は可変周波数を交流電動機１３に与え、負荷１４
を可変速駆動する。このような制御方式で周波数
変換装置１２の出力電圧又は出力電流の高調波成
分が含まれていると、交流電動機１３の発生トル
クＴにもこれに対応する高調波トルクが発生す
る。この高調波発生トルクが負荷１４に機械的に
伝達されるから負荷１４の固有振動周波数と前記
する高調波トルクの周波数とが一致すると機械的
共振現象を発生し、負荷の機械的な強度を十分に
検討しなければならなかつた。
適用する主回路構成の一例を示すが、この図で１
１は商用電源、１２は周波数変換装置、１３は交
流電動機、１４は交流電動機１３の負荷であり、
商用電源１１より電力を得て周波数変換装置１２
は可変周波数を交流電動機１３に与え、負荷１４
を可変速駆動する。このような制御方式で周波数
変換装置１２の出力電圧又は出力電流の高調波成
分が含まれていると、交流電動機１３の発生トル
クＴにもこれに対応する高調波トルクが発生す
る。この高調波発生トルクが負荷１４に機械的に
伝達されるから負荷１４の固有振動周波数と前記
する高調波トルクの周波数とが一致すると機械的
共振現象を発生し、負荷の機械的な強度を十分に
検討しなければならなかつた。
更に、この負荷１４がフアンやブロアのように
構造が複雑であると前記する固有振動周波数が多
数あり、しかもそれぞれの機械的な強度が比較的
弱い部分が含まれていると周波数変換装置１２の
出力電圧又は電流の高調波成分を減少させるよう
に周波数変換装置１２の回路構成を複雑にしなけ
ればならない欠点があつた。
構造が複雑であると前記する固有振動周波数が多
数あり、しかもそれぞれの機械的な強度が比較的
弱い部分が含まれていると周波数変換装置１２の
出力電圧又は電流の高調波成分を減少させるよう
に周波数変換装置１２の回路構成を複雑にしなけ
ればならない欠点があつた。
また、前記した機械系の固有共振周波数点での
問題を除去する先行技術として特開昭51−48112
号公報、特開昭49−133827号公報が知られてい
る。
問題を除去する先行技術として特開昭51−48112
号公報、特開昭49−133827号公報が知られてい
る。
特開昭51−48112号公報に示される構成は、共
振振動周波数帯で急加減速し、この共振振動周波
数帯の通過時間を少なくすることにより機械系の
固有共振周波数点での問題を回避するようにして
いる。
振振動周波数帯で急加減速し、この共振振動周波
数帯の通過時間を少なくすることにより機械系の
固有共振周波数点での問題を回避するようにして
いる。
特開昭49−133827号公報に示される構成は、共
振振動周波数帯でジヤンプしてこの共振振動周波
数帯ではトルクリツプル成分を発生させないよう
にしたものである。
振振動周波数帯でジヤンプしてこの共振振動周波
数帯ではトルクリツプル成分を発生させないよう
にしたものである。
前記した先行技術によれば、機械系の固有共振
周波数点での問題は除去可能となるが、共振周波
数点を越えて運転しなければならない場合には、
電動機及びその負荷のGD2を急加減速やジヤンプ
するのに、非常に大きなエネルギーを必要とし周
波数変換装置は装置容量が大きなものが要求され
る。
周波数点での問題は除去可能となるが、共振周波
数点を越えて運転しなければならない場合には、
電動機及びその負荷のGD2を急加減速やジヤンプ
するのに、非常に大きなエネルギーを必要とし周
波数変換装置は装置容量が大きなものが要求され
る。
この発明は前記する問題点に鑑みてなされたも
ので、機械的強度の弱い部分があつて構造が複雑
で共振周波数が複数存在するような負荷を周波数
変換装置で可変速駆動するに際し、装置容量の増
大を図ることなくして共振周波数点を越えて運転
可能であり、また、周波数変換装置の出力電圧や
電流に高周波成分が含まれていても交流電動機の
発生するトルクリツプルを抑制し、機械的共振に
対する問題の生じない交流電動機の制御方法を提
供することにある。
ので、機械的強度の弱い部分があつて構造が複雑
で共振周波数が複数存在するような負荷を周波数
変換装置で可変速駆動するに際し、装置容量の増
大を図ることなくして共振周波数点を越えて運転
可能であり、また、周波数変換装置の出力電圧や
電流に高周波成分が含まれていても交流電動機の
発生するトルクリツプルを抑制し、機械的共振に
対する問題の生じない交流電動機の制御方法を提
供することにある。
本発明は交流電動機の定格速度未満の速度範囲
で１次電圧V1と１次周波数f1の比V1／f1を交流電
動機の定格値より所定値だけ減少させて制御する
ようにしたものである。
で１次電圧V1と１次周波数f1の比V1／f1を交流電
動機の定格値より所定値だけ減少させて制御する
ようにしたものである。
第３図はこの発明を適用した時の特性図であ
る。この図においてＴLは負荷トルク、E1は交流
電動機１３の１次電圧の曲線、ＴMは交流電動機
１３の発生可能なトルクを１次周波数f1を横軸に
とつて図示したものである。前記する第１図に比
較してV1／f1（この第３図ではE1／f1に相当）は
１次周波数f1の小さい領域では大幅に交流電動機
１３の定格値より小さくなり、１次周波数f1の大
きい領域では前記定格値に近ずけている。このよ
うにV1／f1を設定すれば、交流電動機１３の発生
可能なトルクＴMは図示のように変化するけれど
も、フアンやブロアなどの負荷トルクは速度ｎの
２乗で変化する特性があるから交流電動機１３の
定格速度未満の速度範囲でV1／f1を定格値より小
さくすることは実用上問題ない。
る。この図においてＴLは負荷トルク、E1は交流
電動機１３の１次電圧の曲線、ＴMは交流電動機
１３の発生可能なトルクを１次周波数f1を横軸に
とつて図示したものである。前記する第１図に比
較してV1／f1（この第３図ではE1／f1に相当）は
１次周波数f1の小さい領域では大幅に交流電動機
１３の定格値より小さくなり、１次周波数f1の大
きい領域では前記定格値に近ずけている。このよ
うにV1／f1を設定すれば、交流電動機１３の発生
可能なトルクＴMは図示のように変化するけれど
も、フアンやブロアなどの負荷トルクは速度ｎの
２乗で変化する特性があるから交流電動機１３の
定格速度未満の速度範囲でV1／f1を定格値より小
さくすることは実用上問題ない。
第４図に従来の第１図のようにV1／f1を設定し
た場合の交流電動機１３の高調波トルクをＴR
１、第３図のようにこの発明によるV1／f1の設定
を行つた場合の高調波トルクをＴR2として図示す
る。この図より明らかなように１次周波数f1が小
さい領域では特に従来方式に比較して交流電動機
１３の高調波トルクを小さくできる。これは前記
するＴ∝（V1／f1）2の関係よりも明らかである。
た場合の交流電動機１３の高調波トルクをＴR
１、第３図のようにこの発明によるV1／f1の設定
を行つた場合の高調波トルクをＴR2として図示す
る。この図より明らかなように１次周波数f1が小
さい領域では特に従来方式に比較して交流電動機
１３の高調波トルクを小さくできる。これは前記
するＴ∝（V1／f1）2の関係よりも明らかである。
以上説明するように、一次周波数f1の所定の領
域で高調波発生トルクを制御できれば、フアンや
ブロアなどでは１次周波数f1の大きい方より小さ
い方の高調波トルクが問題となる場合が多いか
ら、即ち、機械的共振現象を発生する回転速度
は、回転速度が高い範囲より回転速度が低い範囲
に多く存在するため、前記する機械的共振現象に
対して大変有効であり、周波数変換装置１２の出
力電圧や電流の高調波成分を減少させるように周
波数変換装置の回路構成を複雑にする必要もなく
なる。
域で高調波発生トルクを制御できれば、フアンや
ブロアなどでは１次周波数f1の大きい方より小さ
い方の高調波トルクが問題となる場合が多いか
ら、即ち、機械的共振現象を発生する回転速度
は、回転速度が高い範囲より回転速度が低い範囲
に多く存在するため、前記する機械的共振現象に
対して大変有効であり、周波数変換装置１２の出
力電圧や電流の高調波成分を減少させるように周
波数変換装置の回路構成を複雑にする必要もなく
なる。
第５図にこの発明の他の実施例による特性図を
示す。この図において、交流電動機１３の定格速
度未満の速度範囲で１次電圧V1を折線で設定し
たもので、この１次電圧曲線がE11である。この
ように１次電圧V1を設定すると、周波数変換装
置１２の出力電圧や電流に含まれる高調波成分の
比率が第１図の場合と同一であつても第６図に示
すように交流電動機１３の高調波トルクはＴR3の
如く（ＴR1は従来の設定時）大幅に減少し第３図
に示す１次電圧極線E1の場合よりも更に効果的
である。
示す。この図において、交流電動機１３の定格速
度未満の速度範囲で１次電圧V1を折線で設定し
たもので、この１次電圧曲線がE11である。この
ように１次電圧V1を設定すると、周波数変換装
置１２の出力電圧や電流に含まれる高調波成分の
比率が第１図の場合と同一であつても第６図に示
すように交流電動機１３の高調波トルクはＴR3の
如く（ＴR1は従来の設定時）大幅に減少し第３図
に示す１次電圧極線E1の場合よりも更に効果的
である。
この発明においては以上説明の他に多くの１次
電圧曲線で交流電動機を制御することができるこ
とは明らかで、特にこの発明では１次電圧曲線を
限定するものではない。
電圧曲線で交流電動機を制御することができるこ
とは明らかで、特にこの発明では１次電圧曲線を
限定するものではない。
この発明では１次電圧曲線を交流電動機の定格
速度未満の速度範囲において、１次電圧曲線を交
流電動機の定格V1／f1に小さく設定する結果、交
流電動機の発生トルクＴがＴ∝（V1／f1）2の関係
より、交流電動機の発生する高調波トルクも減少
し、周波数変換装置の出力電圧または電流に含ま
れる高調波成分の比率が従来方式と同一であつて
もトルクリツプルが小さい。この結果、機械的強
度の弱い部分があつて構造が複雑で共振周波数が
複数存在するような例えばフアンやブロアのよう
な負荷を周波数変換装置で可変速駆動する場合で
も、トルクリツプルが小さいため、負荷の機械的
共振現象に対する問題は大幅に抑制される。
速度未満の速度範囲において、１次電圧曲線を交
流電動機の定格V1／f1に小さく設定する結果、交
流電動機の発生トルクＴがＴ∝（V1／f1）2の関係
より、交流電動機の発生する高調波トルクも減少
し、周波数変換装置の出力電圧または電流に含ま
れる高調波成分の比率が従来方式と同一であつて
もトルクリツプルが小さい。この結果、機械的強
度の弱い部分があつて構造が複雑で共振周波数が
複数存在するような例えばフアンやブロアのよう
な負荷を周波数変換装置で可変速駆動する場合で
も、トルクリツプルが小さいため、負荷の機械的
共振現象に対する問題は大幅に抑制される。
また、電動機及びその負荷のGD2を急加減速や
ジヤンプすることなしに、高周波トルクリツプル
を抑制しつつ共振周波数点を越えて運転可能であ
り、周波数変換装置は装置容量の大きなものを必
要としない。
ジヤンプすることなしに、高周波トルクリツプル
を抑制しつつ共振周波数点を越えて運転可能であ
り、周波数変換装置は装置容量の大きなものを必
要としない。
更に、機械的強度の弱い部分があつて構造が複
雑で共振周波数が複数存在し、しかも共振周波数
帯が経年的に僅かづつ変換するような負荷、又は
構造上のバラツキで共振周波数帯にバラツキがあ
るような負荷を周波数変換装置で可変速駆動する
場合、前記した先行技術の手法では、急加減速及
びジヤンプする帯域が広がることになるので、
益々、非常に大きなエネルギーを必要とし周波数
変換装置は装置容量が大きなものが要求される。
雑で共振周波数が複数存在し、しかも共振周波数
帯が経年的に僅かづつ変換するような負荷、又は
構造上のバラツキで共振周波数帯にバラツキがあ
るような負荷を周波数変換装置で可変速駆動する
場合、前記した先行技術の手法では、急加減速及
びジヤンプする帯域が広がることになるので、
益々、非常に大きなエネルギーを必要とし周波数
変換装置は装置容量が大きなものが要求される。
一方、このような負荷に対しても、本発明では
上記共振周波数帯域で比V1／f1を、負荷（交流電
動機）の定格値より所定値だけ減少させることに
より、クリツプルが小さくなり、よつて、負荷の
機械的共振現象に対する問題は大幅に抑制されつ
つ、装置容量の増大化は必要としない。このため
周波数変換装置の回路構成を複雑にして出力電圧
や電流に含まれる高調波成分の比率を減少させる
必要がなく、経済的で信頼性の高い交流電動機の
制御方法を提供できる。
上記共振周波数帯域で比V1／f1を、負荷（交流電
動機）の定格値より所定値だけ減少させることに
より、クリツプルが小さくなり、よつて、負荷の
機械的共振現象に対する問題は大幅に抑制されつ
つ、装置容量の増大化は必要としない。このため
周波数変換装置の回路構成を複雑にして出力電圧
や電流に含まれる高調波成分の比率を減少させる
必要がなく、経済的で信頼性の高い交流電動機の
制御方法を提供できる。
第１図は従来の制御方法による交流電動機の１
次周波数f1に対する１次電圧曲線V11及び交流電
動機の発生トルクＴの関係を示した特性図、第２
図は本発明が実施される主回路構成図、第３図乃
至第６図は本発明を説明するための特性図であ
る。 １１……商用電源、１２……周波数変換装置、
１３……交流電動機、１４……負荷。
次周波数f1に対する１次電圧曲線V11及び交流電
動機の発生トルクＴの関係を示した特性図、第２
図は本発明が実施される主回路構成図、第３図乃
至第６図は本発明を説明するための特性図であ
る。 １１……商用電源、１２……周波数変換装置、
１３……交流電動機、１４……負荷。
Claims (1)
- １ 負荷トルクが回転速度の２乗に比例して変化
し、且つ複数のそれぞれ異る所定の回転速度で機
械的共振現象を発生するような負荷を、周波数変
換装置によつて１次電圧V1と１次周波数f1とが可
変制御される交流電動機により駆動するに際して
の制御方法において、前記交流電動機の定格速度
未満の速度範囲で１次電圧V1と１次周波数f1との
比V1／f1を前記交流電動機の定格値における比よ
り所定値だけ減少させ、前記交流電動機の発生ト
ルクに含まれる高周波トルクリツプルを比V1／f1
を一定としたときよりも減少させるように制御す
る交流電動機の制御方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12488877A JPS5457617A (en) | 1977-10-18 | 1977-10-18 | Control system ac motor |
| BR7806854A BR7806854A (pt) | 1977-10-18 | 1978-10-17 | Processo para controlar a velocidade de um motor a corrente alternada |
| AU40833/78A AU527786B2 (en) | 1977-10-18 | 1978-10-18 | A. c. motor speed control |
| US05/952,385 US4296367A (en) | 1977-10-18 | 1978-10-18 | Speed control method for AC motors and an apparatus for the control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12488877A JPS5457617A (en) | 1977-10-18 | 1977-10-18 | Control system ac motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5457617A JPS5457617A (en) | 1979-05-09 |
| JPS6223560B2 true JPS6223560B2 (ja) | 1987-05-23 |
Family
ID=14896569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12488877A Granted JPS5457617A (en) | 1977-10-18 | 1977-10-18 | Control system ac motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5457617A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0431022Y2 (ja) * | 1985-09-20 | 1992-07-27 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59159687A (ja) * | 1983-02-28 | 1984-09-10 | Hitachi Ltd | Ｐｗｍインバ−タの制御方法および装置 |
-
1977
- 1977-10-18 JP JP12488877A patent/JPS5457617A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0431022Y2 (ja) * | 1985-09-20 | 1992-07-27 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5457617A (en) | 1979-05-09 |
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