JPS6310678B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6310678B2
JPS6310678B2 JP54056505A JP5650579A JPS6310678B2 JP S6310678 B2 JPS6310678 B2 JP S6310678B2 JP 54056505 A JP54056505 A JP 54056505A JP 5650579 A JP5650579 A JP 5650579A JP S6310678 B2 JPS6310678 B2 JP S6310678B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
speed
acceleration
slope
deceleration
Prior art date
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Expired
Application number
JP54056505A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS55150797A (en
Inventor
Shoji Sako
Hidetoshi Watabe
Toshiro Koga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp, Kawasaki Steel Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP5650579A priority Critical patent/JPS55150797A/ja
Publication of JPS55150797A publication Critical patent/JPS55150797A/ja
Publication of JPS6310678B2 publication Critical patent/JPS6310678B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • 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
    • H02P2201/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the converter used
    • H02P2201/03AC-DC converter stage controlled to provide a defined DC link voltage

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、可変電圧可変周波数電源装置(以
下VF装置と称する。)によつて、送風機等、一般
に二乗逓減負荷と言われている物に使用されてい
る交流電動機を運転する場合の回転数制御に関す
るものである。交流電動機の制御は、周波数を変
化させて行うこと、及び、電動機の鉄心の磁束飽
和を避ける為に、(電圧/周波数)=一定に制御す
ることは、周知の事実である。従来のVF装置に
よつて電動機を制御する場合の加減速時の電圧及
び周波数の上昇及び下降は、ある決まつた、一定
の傾斜、即ち速度時間変化率を持つて、停止→定
速、定速→停止の加減速の制御が行なわれてい
る。
第1図、第2図に示す様な、負荷トルクTL
電動機トルクTMの場合には、電動機加速トルク
Taと回転数Nの関係は、それぞれ第3図、第4
図の様になる。従来通りの一定の傾斜で制御する
と、加速トルクの大きい低速域に合わせて傾斜の
程度を決めれば、加速トルクの小さい高速域にな
ると、トルク不足の為、大きい電流が流れ、VF
装置の容量が大きいものが必要となる。又、加速
トルクの小さい高速域に合わせて傾斜の程度を決
めると、定速まで加速するのに非常に長い時間を
必要とする。尚減速時においては、電動機速度n
における電動機の自然減速曲線の勾配(dN/dt)N =nより大きな勾配で減速させると、電動機の回
転エネルギーは電源装置へ回生されることにな
り、電源装置は回生が必要になり高価なものにな
る。従つて回生装置のない電源で電動機を10%速
度から100%速度まで制御する場合、第5図に示
すように高速域の自然減速曲線イに合わせて制御
する場合は、回生エネルギーの処理が出来ず制御
不能になる。又第6図の様に10%速度における
(dN/dt)N=10%に合わせて、高速域から減速
させると自然減速よりも不必要に多くの時間を要
することになる。従来の制御方法には、この様な
欠点がある為、経済性、早い立上がりと停止を要
求される用途においては、適当ではない。この発
明は以上の如き従来方法の欠点を補うことを目的
とするものである。まず第3図の様な回転数と加
速トルクの関係を有する電動機においては、第7
図の様に、加速トルクの大きい低速域をいつきに
加速してやり、加速トルクの小さい高速域を緩や
かに加速する。次に第4図の様な回転数と加速ト
ルクの関係を有する電動機においては、加速トル
クの小さい低速域及び高速域では緩やかに加速
し、加速トルクの大きい中速域では急峻に加速す
る。なお、第1図、第2図にも図示するように、
負荷トルク特性は、静摩擦の増大から回転数のご
く低い部分で増加しており、かつ電動機のトルク
特性としても第2図に示すものが一般的であり、
従つて加速トルク特性としては第4図に示す傾向
となる場合が多い。
この様に、従来の様に一定の傾斜で定速まで加
速するのではなく、回転数に応じて傾斜の程度を
変化させて、一定電流で、しかも、早く加速する
ことが出来る。尚減速時においては、電動機の自
然減速曲線に合わせて、早く減速する中高速域
を、急な角度の傾斜で減速させ、緩かに減速する
低速域を緩かに減速させることが出来る為、回生
状態にならず、しかも早く減速、停止させること
が出来る。これらの加減速の状態の従来方式との
比較を、加速時第9図、減速時第10図にそれぞ
れ示す。第9図加速時において、2の一点鎖線は
従来方式の加速トルクの大きい領域に合せて加速
した場合の傾斜の様子、3の破線は加速トルクの
小さい領域に合わせて加速する場合、4の実線は
本発明の傾斜を変化させて加速した場合の様子を
示している。又第10図減速時において、5の一
点鎖線は早く減速させた場合の傾斜の様子で、低
速域で回制状態(斜線部)となることを示してい
る。従つてこの場合にはこの回制エネルギーを処
置する為の回路が必要となる。6の破線は緩かに
減速した場合を示し、加速時と同様に長い減速時
間を要す。7の実線は本発明の傾斜を変化させて
減速する場合を示す。なお、第10図において
は、中速域から高速域にかけて速度時間変化率を
低減しているが、高中速域で一定の変化率として
もよい。
次に本発明を実施するための基本的な回路につ
いての説明を行う。
まず第11図は従来方式の基本回路図である、
第11図中の傾斜信号発生部100において加
速、減速の傾斜の角度が決定される。
端子101に基準電圧VRが入るとアンプC・
Pにより符号反転し、R・Cの時定数で決まる傾
斜に従つてコンデンサCに充電される。ただしア
ンプC・Pの出力は、リミツターLMにより一定
値以下(たとえば±10V)に押えられる。コンデ
ンサCが充電されるに従つてアンプ・Pの出力
Voutの値が大きくなる。この出力電圧Voutがゲ
ート回路部200の入力電圧となりVF装置の主
回路300の出力電圧V及び出力周波数を制御
している。このR,Cの時定数によるCへの充電
時間の傾斜が主回路出力電圧V及び周波数の傾
斜となる。尚傾斜信号発生部100の出力電圧
Voutは抵抗R2を通つてアンプC・Pにフイード
バツクされアンプC・Pにより基準電圧VRと比
らべる。アンプC・PはVRとVoutが一致するま
で出力を出し続け、コンデンサCへの充電を続け
る。VRとVoutが一致するとC・Pの出力は零と
なりCへの充電は止まる。充電が止まるとVout
は一定のまま維持される。同時にVF装置の出力
電圧V、周波数も一定のまま維持されることに
なり、電動機I・MはR・Cの時定数による傾斜
に従つて加速完了されたことになる。
次にVRがVoutと一致していると電動機は定速
度で回転しているが、今VRをVoutより小さい値
に変化させると、アンプC・Pの出力は今までの
出力電圧とは反対の符号(±)になる。このため
コンデンサCは今まで充電されていた電荷を放電
し始め、アンプ・Pの出力電圧Voutの値は
R・Cの時定数の傾斜に従い、基準電圧VRの値
に向かつてどんどん下がつて行き、VRとVoutが
一致するとC・Pの出力が零となり、Cは放電を
止め、・Pはその出力の値を維持する。もし基
準電圧VRの値が零であれば、O・Pの出力も零
まで下がりVVVFは停止する。この動作が減速
時の動作である。
以上の様にVF装置及び電動機の加速減速の傾
斜は、傾斜信号発生部のRとCの時定数によつて
決まるが、従来は一定の傾斜により電動機の運転
が行なわれている。
第12図は本発明を実施するための基本回路図
である。第12図の回路動作は、前述の従来方式
の動作と、ほぼ同一であるがW・C1〜W・C3
K1〜K3,VR1〜VR3が従来の回路に付加されて
いる。W・C1〜W・C3はウインドコンパレータ
で、ウインドコンパレータの入力電圧が、あらか
じめ調整された範囲になると、出力電圧を出す様
な電子回路である。K1〜K3は高性能リレー又は、
トランジスター等で構成されるスイツチで、ウイ
ンドコンパレータW・C1〜W・C3の出力電圧で
ON,FFされる。WR1〜WR3は可変抵抗器で
ある。まずW・C1が傾斜信号発生部100の出
力電圧Vout=0でNしていると、スイツチK1
がNしていて、K1の接点は閉じているが、ス
イツチK2,K3はFFのままである。この時、端
子101に基準電圧VRが入ると、Voutは可変抵
抗器VR1の設定値とR,Cによつて決まる時定数
の傾斜で上昇する。Voutが引き続いて上昇を続
け、その値がウインドコンパレータW・C2の設
定範囲まで上昇すると、スイツチK2がONしスイ
ツチK1はFFする。スイツチK2がONし接点が
閉じると、VoutはVR2の設定値とR,Cによつ
て決まる時定数の傾斜で上昇する。ある値まで上
昇すると、前と同様にW・C3,K3,VR3に切替
わり傾斜が変わる。減速の時はこの反対にW・
C3,K3,VR3〓W・C2,K2,VR2〓W・C1
K1,VR1の順に切替わり傾斜を変えながら減速
完了となる。この傾斜の様子を第7図、第8図に
示す。
以上詳細に説明した如く、本発明によれば、簡
単な制御装置の付加によつて電動機の速度対負荷
特性に見合つて、全速度領域において電源装置の
容量をいつぱいに利用して最短の時間で加速する
ことができるとともに負荷の自然減速曲線に従つ
て、高価な回生装置を追加することなく、最短の
時間で減速することができるという特徴を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は回転数に対する負荷トルクと
電動機トルクとの関係図、第3図、第4図は各々
第1図、第2図に対応した回転数と加速トルクの
関係図、第5図、第6図は各々従来の電動機減速
方法による減速曲線と電動機の自然減速曲線との
関係を示す図、第7図及び第8図は各々第3図及
び第4図の加速トルクに対応した本発明による加
速特性を示す図、第9図は本発明と従来方法との
加速特性比較図、第10図は同じく減速特性比較
図、第11図は従来の方法を実施するための基本
回路図、第12図はこの発明の方法を実施するた
めの基本回路の一実施例を示すのである。 図中100は傾斜信号発生部、200はゲート
回路部、300は主回路部、IMは交流電動機、
W・C1〜W・C3はウインドコンパレータ、K1
K3はスイツチ、VR1〜VR3は可変抵抗器である。
尚図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 可変電圧可変周波数電源装置によつて、トル
    クが速度の二乗に比例して増大する負荷を駆動す
    る交流電動機を加速・減速制御する交流電動機の
    運転方法において、加速時は、その速度時間変化
    率を加速トルクの大きい中速域では大きく加速ト
    ルクの小さい低速域及び高速域では小さく設定
    し、減速時は、その低速域において回生モードに
    ならないように、その速度時間変化率を高中速域
    における値より小さくして上記交流電動機の自然
    減速曲線に沿わすように設定したことを特徴とす
    る交流電動機の運転方法。
JP5650579A 1979-05-09 1979-05-09 Method for operating ac motor Granted JPS55150797A (en)

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JP5650579A JPS55150797A (en) 1979-05-09 1979-05-09 Method for operating ac motor

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JP5650579A JPS55150797A (en) 1979-05-09 1979-05-09 Method for operating ac motor

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JPS55150797A JPS55150797A (en) 1980-11-22
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5510845A (en) * 1978-07-10 1980-01-25 Teijin Ltd Speeding up inverter-driven motor

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