JPS6243439B2 - - Google Patents

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JPS6243439B2
JPS6243439B2 JP54018727A JP1872779A JPS6243439B2 JP S6243439 B2 JPS6243439 B2 JP S6243439B2 JP 54018727 A JP54018727 A JP 54018727A JP 1872779 A JP1872779 A JP 1872779A JP S6243439 B2 JPS6243439 B2 JP S6243439B2
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Masateru Kunyoshi
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • 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
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/20—Arrangements for starting
    • 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
    • H02P2201/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the converter used
    • H02P2201/13—DC-link of current link type, e.g. typically for thyristor bridges, having an inductor in series with rectifier

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直流中間回路を有する２組のサイリ
スタ順逆変換器を具える無整流子電動機の始動方
法に関する。
周知のように、120度通電の直流式無整流子電
動機の始動法として、電流断続始動法があるが、
この場合、負荷側の転流時点毎に電源側変換器を
一時的に回生領域にして、電流を零にしながら始
動するので、速度が上昇するにつれて、平均電流
の低下によるトルクの減少、および電流断続によ
るトルク脈動の増加という欠点があつた。
本発明は、12相転流を、直流中間回路をもつ２
組のサイリスタ順逆変換器で行なう無整流子電動
機の、始動時のトルク脈動を軽減する無整流子電
動機の始動方法を提供することを目的とする。
第１図は、本発明の一実施例を示す主回路構成
図であつて、１は三相交流電源、２は二つの互に
電気角30度の位相差をもつ２次巻線を有する電源
トランス、３および６はそれぞれ６アームサイリ
スタブリツジ構成の電源側変換器、４および７
は、サイリスタUP1〜WN1，UP2〜WN2をブリツ
ジ構成した負荷側変換器、５および８は直流リア
クトルであつて、図示のように接続され、３，
４，５で第１の変換器、６，７，８で第２の変換
器を構成している。９はU1，V1，W1およびU2，
V2，W2の互に30度の位相差を有する各々三相星
形電機子巻線を具える同期電動機、１０は回転子
位置を検出する位置検出器、１１は制御装置で、
全体として12相無整流子電動機装置を構成してい
る。
次に、その動作を、第１図の主回路構成図と第
２図のタイムチヤートを用いて説明する。周知の
ように直流中間回路をもつ無整流子電動機の始動
時は回転速度が小さいので負荷転流が出来ず、こ
のため電流断続によつて負荷側変換器を構成する
サイリスタの転流を行なわせながら始動する方法
が開発されている。本発明は、これを改善するた
めになされたもので、始動開始直後の時刻t0にお
いて、第１の変換器UP1，VN1が位置検出器１
０、制御装置１１からの信号で導通しており、電
流が変換器３の直流出力正側→直流リアクトル５
→サイリスタUP1→電機子U1→電機子V1→サイリ
スタVN1→変換器３の負側に流れ、図示してない
界磁との作用で、電気角30度回転する。このとき
第２の変換器は休止状態にある。30度回転して、
時刻t1になると位置検出器１０、制御装置１１か
らの信号で、変換器３は制御角が絞られて逆変換
動作となり、直流出力電圧が反転して、前記電流
を減少させて零とし、UP1，VN1はオフとなり第
１の変換器は休止状態となる。同時に時刻t1にお
いて、位置検出器１０、制御装置１１からの信号
により、変換器６は順変換動作となり、サイリス
タUP2，VN2が導通して、電流が変換器６の直流
出力正側→直流リアクトル８→サイリスタUP2・
電機子U2→電機子V2→サイリスタVN2→変換器
６の負側に流れ、電動機９は更に30度回転する。
以上の動作を回転角30度毎に繰返す。第２図イは
変換器４，７のサイリスタ通電モード、ロは変換
器３，６の直流出力電圧υD1，υD2、ハは、各直
流側電流ｉD1，ｉD2、ニは、電機子電流の各一相
分ｉU1，ｉU2を示す。ｉV1，ｉV2，ｉw1，ｉw2は
それぞれ120度づつおくれて同じ波形で流れる。
第２図ハにおいて交互通電の際の直流電流ｉD
１，ｉD2の立ち下り時間（電流が零になる迄の時
間）および立ち上り時間（零から所定値迄増加す
る時間）が等しいことを前提としている。これ
は、制御装置１１内の電流制御系の従来技術で可
能であり、交互通電の際のトルク脈動を最小にす
る条件でもある。
本発明の第１の特徴は電流零期間が負荷側周期
からみて30度であり、サイリスタのターンオフを
確実にすることである。第２の特徴は従来の電流
断続始動よりトルク脈動が小さいことである。そ
の理由は始動時に第１，第２の変換器を交互に通
電させ、同期電動機の各電機子電流は、第２図ニ
に示すように断続していても、電機子合成起磁力
は断続することなく、回転に同期して、30度ステ
ツプで回転するからである。第３図にこの様子を
極集中巻モデルで示す。すなわち第３図イは、第
２図の時刻t0〜t1の間の電機子電流分布と電機子
起磁力ベクトル（矢印）であり、ロは時刻t1〜
t2、ハは時刻t2〜t3の場合で、30度づつ電機子起
磁力ベクトルが回転することがわかる。これは12
相転流の特徴である。
以上説明した始動時の交互通電は、負荷転流可
能な速度（５〜10％）になると従来の電流断続始
動の場合と同様、第１図の制御装置１１により負
荷転流に移行し、各電機子電流は120度通電方形
波となる。
なお、始動時は設定転流進み角β０は０度近辺
とし、負荷転流領域では負荷転流可能な値に切り
換えることはいうまでもない。
又、交互通電領域のみを運転範囲にする場合は
電動機は他の種類例えば誘導電動機であつてもよ
いことは、前述の説明から明らかである。
さらに、直流リアクトル５，８は必要に応じて
磁気結合してもよい。
第４図は本発明の他の主回路構成の実施例を示
す。第１図と異なる点は、同期電動機９は１組の
三相星形電機子巻線の場合で、第１，第２の変換
器の出力はトランス１２を介して同期電動機９の
電機子に供給される。他の番号は第１図と同じ対
応で附けられている。
第４図に示すように、トランス１２は二組の１
次巻結線を具え、一つは星形結線、他の一つは三
角結線でそれぞれの線間電圧は相等しく、互に30
度の位相差を有し、二次側は１組の三角結線で、
同期電動機９の電機子巻線に接続される。この場
合第１，第２の変換器の動作は第１図の場合と同
じであり、第１，第２の変換器出力電流はトラン
ス１２で合成され、トランス１２の２次出力電流
は12相転流の三相交流となつて同期電動機９の電
機子に供給される。第４図の主回路構成の特徴
は、トランス１２により変換器，電動機の電圧，
電流を自由に設計出来ることである。
第１図，第４図に示すように、第１，第２の変
換器は電気的に絶縁しているので、接地点は自由
に選択することが可能であり、通常は、星形電機
子の中性点を抵抗接地する。
又、万一いずれかの変換器が故障しても、図示
しないしや断器で切り離すことで健全な変換器で
運転を継続することも可能である。
以上説明したように第１図，第４図の主回路構
成において、始動時は、所定の期間毎に第１，第
２の変換器をを交互に通電させることにより、ト
ルク脈動の小さい始動を行わせることが出来、始
動トルクの小さいポンプ，ブロワー等の可変速制
御に好適である。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第
２図，第３図はこの発明の作用を説明するための
タイムチヤートおよび回転機モデル図、第４図は
この発明の他の実施例を示す構成図である。 １……三相交流電源、２……電源トランス、
３，６……電源側サイリスタ変換器、４，８……
負荷側サイリスタ変換器、５，７……直流リアク
トル、９……同期電動機、１０……位置検出器、
１１……制御装置、１２……負荷側トランス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれ直流リアクトルを直流中間回路に有
    する第１および第２のサイリスタ順逆変換器の
    各々の三相交流入力に互いに30度位相差を有する
    トランス２次側を接続し、前記各逆変換器の出力
    から、互いに30度の位相差を有する一対の三相星
    形結線電機子をもつ同期電動機に120度方形波電
    流を供給するようにした無整流子電動機におい
    て、前記第１および第２の各変換器を回転に同期
    して出力周波数の電気角で30度ごとに交互に通電
    させながら始動させることを特徴とする無整流子
    電動機の始動方法。 ２ それぞれ直流リアクトルを直流中間回路に有
    する第１および第２のサイリスタ順逆変換器の
    各々の三相交流入力に互いに30度位相差を有する
    トランス２次側を接続し、前記各逆変換器の出力
    から、互いに30度の位相差を有する一対の三相星
    形結線電機子をもつ同期電動機に120度方形波電
    流を供給するようにした無整流子電動機におい
    て、前記第１および第２の各変換器を回転に同期
    して出力周波数の電気角で30度ごとに交互に通電
    させかつ交互通電に際して、電流の立ち下り時
    間、立ち上り時間をほぼ相等しく制御することを
    特徴とする無整流子電動機の始動方法。
JP1872779A 1979-02-20 1979-02-20 System for starting commutatorless motor Granted JPS55111677A (en)

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