JPS6311090A - 誘導電動機の節電運転制御装置 - Google Patents
誘導電動機の節電運転制御装置Info
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- JPS6311090A JPS6311090A JP61154151A JP15415186A JPS6311090A JP S6311090 A JPS6311090 A JP S6311090A JP 61154151 A JP61154151 A JP 61154151A JP 15415186 A JP15415186 A JP 15415186A JP S6311090 A JPS6311090 A JP S6311090A
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- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 34
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は階段状に変化する負荷を駆動する誘導電動機
の節電運転制御装置に関する。
の節電運転制御装置に関する。
第５図は、例えば特願昭６１−１３９２号に示された従
来の誘導電動機の節電運転制御装置を示す構成図であシ
、同図において、１は流体機械としての送風機、２は誘
導電動機、３は出口ダンパ、４は負荷側から得られる風
量制御信号Ｃによシ出口ダンパ３の開度を制御するダン
パ駆動装置、５はダンパ駆動装置４に取付けられてダン
パ開度信号５ａを出力するエンコーダ等からなる位置セ
ンサ、６は予め設定された基準信号６ａを出力する基準
信号発生器、７はダンパ開度信号５ａと基準信号６ａと
を比較してダンパ開度に応じた負荷率−８を出力する比
較回路、８は負荷率形から所要電圧比ｅを出力する演算
回路であり、これら比較回路７および演算回路８により
演算部９を構成しでいる。１０は所要電圧比ｅに基づい
て点弧角信号１０ａｅ出力する点弧回路、１１は上記誘
４電動機２を駆動するためのトライアックであシ、トラ
イアック１１は点弧角信号１０ａにより端子電圧が常に
所要電圧比ｅに応じて変動するように制御されている。
来の誘導電動機の節電運転制御装置を示す構成図であシ
、同図において、１は流体機械としての送風機、２は誘
導電動機、３は出口ダンパ、４は負荷側から得られる風
量制御信号Ｃによシ出口ダンパ３の開度を制御するダン
パ駆動装置、５はダンパ駆動装置４に取付けられてダン
パ開度信号５ａを出力するエンコーダ等からなる位置セ
ンサ、６は予め設定された基準信号６ａを出力する基準
信号発生器、７はダンパ開度信号５ａと基準信号６ａと
を比較してダンパ開度に応じた負荷率−８を出力する比
較回路、８は負荷率形から所要電圧比ｅを出力する演算
回路であり、これら比較回路７および演算回路８により
演算部９を構成しでいる。１０は所要電圧比ｅに基づい
て点弧角信号１０ａｅ出力する点弧回路、１１は上記誘
４電動機２を駆動するためのトライアックであシ、トラ
イアック１１は点弧角信号１０ａにより端子電圧が常に
所要電圧比ｅに応じて変動するように制御されている。
１２はダクトである。
次に動作について説明する。負荷率４＝１．すなわち負
荷が最大の場合には送風機１の羽根車は誘導電動様２に
よシ定格電圧で、駆動され、出口ダンパ３は全開の状態
であり、そのときの所要動力（９を力）はほぼ１００チ
でるる。通常、ダンパ開度が７０°以上であれば吐出さ
れる風量はほとんど変化しないので、このときのダンパ
開度は６０°〜７０°であればよい。
荷が最大の場合には送風機１の羽根車は誘導電動様２に
よシ定格電圧で、駆動され、出口ダンパ３は全開の状態
であり、そのときの所要動力（９を力）はほぼ１００チ
でるる。通常、ダンパ開度が７０°以上であれば吐出さ
れる風量はほとんど変化しないので、このときのダンパ
開度は６０°〜７０°であればよい。
また、負荷率２〈ｌ、すなわち負荷が減少した場合は、
負荷に応じた風量制御信号Ｃによシダンバ１駆動装置４
が作動し、出口ダンパ３が絞られてダクト１２に吐出さ
れる風景を制御する。そして、位置センサ５によシ現在
のダンパ開度信号５ａが比較回路７の一方の入力端子に
送られる。この比較回路７の他方の入力端子には予め設
定された基準信号６ａが入力されているので、ダンパ開
度信号５ａは基準信号６ａと比較演算され、ダンパ開度
信号に応じた負荷率−ｅ（０＜、６＜１）となって出力
されることとなる。
負荷に応じた風量制御信号Ｃによシダンバ１駆動装置４
が作動し、出口ダンパ３が絞られてダクト１２に吐出さ
れる風景を制御する。そして、位置センサ５によシ現在
のダンパ開度信号５ａが比較回路７の一方の入力端子に
送られる。この比較回路７の他方の入力端子には予め設
定された基準信号６ａが入力されているので、ダンパ開
度信号５ａは基準信号６ａと比較演算され、ダンパ開度
信号に応じた負荷率−ｅ（０＜、６＜１）となって出力
されることとなる。
しかして、比較回路７によシダンパ開度に応じた負荷率
！を出力し、この負荷率形から演算回路８において所要
電圧比ｅを求め、この所要電圧比ｅに基づいて点弧回路
１０により点弧角信号１０ａを出力し、この点弧角信号
１０ａに基づいてトライアツク１１を点弧制御して誘導
雷＃機２を１動するように作用する。
！を出力し、この負荷率形から演算回路８において所要
電圧比ｅを求め、この所要電圧比ｅに基づいて点弧回路
１０により点弧角信号１０ａを出力し、この点弧角信号
１０ａに基づいてトライアツク１１を点弧制御して誘導
雷＃機２を１動するように作用する。
従来の誘導電動機の節電運転制御装置は以上のように構
成されているので、制御回路が複雑で、負荷が階段状も
しくは断続的に変化する単純なものである場合には、装
置費用に比し節電効果が少く、投資額の回収に長期間を
要するために、いわゆる投資効果が少なく経済的でない
という問題点がめった。
成されているので、制御回路が複雑で、負荷が階段状も
しくは断続的に変化する単純なものである場合には、装
置費用に比し節電効果が少く、投資額の回収に長期間を
要するために、いわゆる投資効果が少なく経済的でない
という問題点がめった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、階段状に変化する負荷や断続的に変化する負
荷の軽負荷領域の節電を計れる誘導電動機の節電運転制
御装置を得ることを目的とする。
たもので、階段状に変化する負荷や断続的に変化する負
荷の軽負荷領域の節電を計れる誘導電動機の節電運転制
御装置を得ることを目的とする。
この発明に係る誘導電動機の節電運転制御装置は軽負荷
時にはその負荷率の平方根に比例した端子電圧を、また
全負荷時には予め求められた最適電圧を選択的に誘導電
動機に印加する制御回路を備えたものである。
時にはその負荷率の平方根に比例した端子電圧を、また
全負荷時には予め求められた最適電圧を選択的に誘導電
動機に印加する制御回路を備えたものである。
この発明における誘導電動機の節電運転制御装置は、複
数個のタップを有する変圧器と誘導電動機とを組合せて
電源に接続し、全負荷時に入力が最少となる最適電圧を
求め、軽負荷時には負荷率の平方根に比例したタップに
切換えるようにしたものである。
数個のタップを有する変圧器と誘導電動機とを組合せて
電源に接続し、全負荷時に入力が最少となる最適電圧を
求め、軽負荷時には負荷率の平方根に比例したタップに
切換えるようにしたものである。
この発明における誘導電動機の節電運転制御装置は、誘
導電動機の端子電圧を負荷率の平方根に比例して変化さ
せれば常に最高効率点近傍で運転できる原理を利用した
もので、以下にこの原理の説明をする。
導電動機の端子電圧を負荷率の平方根に比例して変化さ
せれば常に最高効率点近傍で運転できる原理を利用した
もので、以下にこの原理の説明をする。
基準電圧を１として表わした電圧比を０１全負荷を１と
して表わした負荷率を１とすると、誘導電動機の損失Ｗ
Ｔは以下のように表わせる。
して表わした負荷率を１とすると、誘導電動機の損失Ｗ
Ｔは以下のように表わせる。
ＷＴ ＝Ｗｍｏ−１−Ｗｃｏ＠ｅ２＋３ ｒｌ（Ｉ２０
）２ｅ ｊｇ２−）−３ｒ １ （Ｉｍｏ）２ｅ２−）
−３ｒ２（Ｉ ２ｏ）２ｅ−２−８２−（１１但し、 ＷｍＯ： 基準電圧（電圧比：ｅ＝１）４（おける機
械損 Ｗｃｏ ： 基準電圧における鉄損 工２０： 基準電圧における二次電流Ｉｍｏ ：
定格電圧における励磁電流ｒ１ ： −次巻線の抵抗値 ｒ２： 二次巻線の抵抗値 で表わせる。
）２ｅ ｊｇ２−）−３ｒ １ （Ｉｍｏ）２ｅ２−）
−３ｒ２（Ｉ ２ｏ）２ｅ−２−８２−（１１但し、 ＷｍＯ： 基準電圧（電圧比：ｅ＝１）４（おける機
械損 Ｗｃｏ ： 基準電圧における鉄損 工２０： 基準電圧における二次電流Ｉｍｏ ：
定格電圧における励磁電流ｒ１ ： −次巻線の抵抗値 ｒ２： 二次巻線の抵抗値 で表わせる。
（１１式において、第１項は機ｉｆｃ損、第２項は鉄損
、第３項および第４項は一次銅損、第５項は二次銅損で
ある。（１）式は電圧比ｅｌｃ対して下に凸の関数曲線
であるから、（１）式を電圧ｅで微分し、ａｗＴ／ａｅ
＝ ２ ｅＷｃｏ −６ｒ １（Ｉ２ｇ）２ｅ−８−１
３２＋６ｒｔ（Ｉｍｏ）２ｅ＋６ｒ２（Ｉ２ｏ）２ｅ
”−１３２＝ ２ ｅ （Ｗｃｏ−）−３ｒｌ （Ｉｍ
□）２３ （ｒｌ＋ｒ２） ＊ （１２０）２ｅ Ｊ２
〕、、、（２）からａＷＴｌａｅ＝ｏとなる条件を求め
れば極小点、即ち損失ＷＴが最小となる点が求まる。い
ま、定格負荷（ａ＝Ｈにおいて、損失ＷＴが最小となる
電圧が求まったとしてこれを基準電圧（ｅ＝１）とおく
と、この点においてａ Ｗ Ｔ ／ ａ ｅ ′＝−０
が成立するための条件は、式から、 ＷＣＯ＋３ｒ１（ＩｍＯ）２−３（ｒ１＋ｒ２）・（■
２ｏ）２・・・・・・（３）となシ、式を（１）式に代
入して定格負荷以外（０〈２〈ｌ）の点に対してもδＷ
Ｔ／θｅ＝ｏが成立するためには、 ｅ−’Ａ２＝ １ 、’、６−２４＝１ ｅ＝Ｃ「 ・・・・・・・・・・・・・・・（４
）であればよい。
、第３項および第４項は一次銅損、第５項は二次銅損で
ある。（１）式は電圧比ｅｌｃ対して下に凸の関数曲線
であるから、（１）式を電圧ｅで微分し、ａｗＴ／ａｅ
＝ ２ ｅＷｃｏ −６ｒ １（Ｉ２ｇ）２ｅ−８−１
３２＋６ｒｔ（Ｉｍｏ）２ｅ＋６ｒ２（Ｉ２ｏ）２ｅ
”−１３２＝ ２ ｅ （Ｗｃｏ−）−３ｒｌ （Ｉｍ
□）２３ （ｒｌ＋ｒ２） ＊ （１２０）２ｅ Ｊ２
〕、、、（２）からａＷＴｌａｅ＝ｏとなる条件を求め
れば極小点、即ち損失ＷＴが最小となる点が求まる。い
ま、定格負荷（ａ＝Ｈにおいて、損失ＷＴが最小となる
電圧が求まったとしてこれを基準電圧（ｅ＝１）とおく
と、この点においてａ Ｗ Ｔ ／ ａ ｅ ′＝−０
が成立するための条件は、式から、 ＷＣＯ＋３ｒ１（ＩｍＯ）２−３（ｒ１＋ｒ２）・（■
２ｏ）２・・・・・・（３）となシ、式を（１）式に代
入して定格負荷以外（０〈２〈ｌ）の点に対してもδＷ
Ｔ／θｅ＝ｏが成立するためには、 ｅ−’Ａ２＝ １ 、’、６−２４＝１ ｅ＝Ｃ「 ・・・・・・・・・・・・・・・（４
）であればよい。
以下、この発明の一実施例を図によって説明する。第１
図において第５図と同一構成部分には同一符号を付して
その説明を省略する。同図において、２０は主回路開閉
用コンタクタ、２１は電圧切換用コンタクタ、２２は単
巻変圧器、２３はコンタクタで、主回路開閉用コンタク
タ２０、電圧切換用コンタクタ２１、単巻変圧器２２お
よびコンタクタ２３によシ制御回路を構成している。
図において第５図と同一構成部分には同一符号を付して
その説明を省略する。同図において、２０は主回路開閉
用コンタクタ、２１は電圧切換用コンタクタ、２２は単
巻変圧器、２３はコンタクタで、主回路開閉用コンタク
タ２０、電圧切換用コンタクタ２１、単巻変圧器２２お
よびコンタクタ２３によシ制御回路を構成している。
２４は押ボタンスイッチ、２５は主回路開閉用コンタク
タ２０を開閉させるリレーで、このリレー２５には常閉
の補助接点２５ａが設けられている。
タ２０を開閉させるリレーで、このリレー２５には常閉
の補助接点２５ａが設けられている。
２６は電圧切換用コンタクタ２１を開閉させるリン−で
、このリレー２６には常開の補助接点２６ａが設けられ
ている。２Ｔはコンタクタ２３を開閉させるリレーで、
このリレー２７には常開の補助接点２７ａが設けられて
いる。２８は負荷の制御信号と連動したリレーで、この
リレー２８が励磁されると、リレー２６に直列接続され
た接点２８ａを開放し、リレー２７に直列に接続された
接点２８ｂを閉成させる。２９はリレー２５が励磁され
ると閉成される自己保持用接点、３０．３１゜３２はそ
れぞれランプである。
、このリレー２６には常開の補助接点２６ａが設けられ
ている。２Ｔはコンタクタ２３を開閉させるリレーで、
このリレー２７には常開の補助接点２７ａが設けられて
いる。２８は負荷の制御信号と連動したリレーで、この
リレー２８が励磁されると、リレー２６に直列接続され
た接点２８ａを開放し、リレー２７に直列に接続された
接点２８ｂを閉成させる。２９はリレー２５が励磁され
ると閉成される自己保持用接点、３０．３１゜３２はそ
れぞれランプである。
次に、第２図および第３図に基づいて動作を説明する。
送風機１は誘導電動機２によシ駆動される。全負荷時に
おいて、誘導電動機２を始動させるには、押ボタンスイ
ッチ２４を押し、リレー２５．２６を励磁させる。する
と、主回路開閉用コンタクタ２０および電圧切換用コン
タクタ２１を通して誘導電動機２に電源が給電され、誘
導電動機２は全電圧始動する。しかして、リレー２５の
補助接点２５ａを開放してランプ３０を消灯し、リレー
２６の補助接点２６ａを閉成してランプ３１を点灯させ
る。
おいて、誘導電動機２を始動させるには、押ボタンスイ
ッチ２４を押し、リレー２５．２６を励磁させる。する
と、主回路開閉用コンタクタ２０および電圧切換用コン
タクタ２１を通して誘導電動機２に電源が給電され、誘
導電動機２は全電圧始動する。しかして、リレー２５の
補助接点２５ａを開放してランプ３０を消灯し、リレー
２６の補助接点２６ａを閉成してランプ３１を点灯させ
る。
また、軽負荷となった場合は、負荷の制御信号と連動し
たリレー２８を励磁し、接点２８ａを開放してリレー２
６を消磁すると共に、接点２８ｂを閉成してリレー２７
を励磁する。このため、電圧切換用コンタクタ２１を開
放すると共に、コンタクタ２３を閉成し、連続または短
時間定格の単巻変圧器２２を介してコンタクタ２３よシ
誘導屯動機２に電源が給電され、単巻変圧器２２のタッ
プで決まる低い電圧で節電運転される。このときの運転
表示はランプ３２を点灯させて行う。また、単巻変圧器
２２のタップは全負荷時の基準電圧に対し負荷率の平方
根に比例する電圧を選定すれば、軽負荷時においても最
高効率点で運転でき、軽負荷部分が長い場合の節電効果
は大きい。損失改善の例を５０ＫＷ４Ｆの誘導電動機で
算出すると第４図に示すようになる。
たリレー２８を励磁し、接点２８ａを開放してリレー２
６を消磁すると共に、接点２８ｂを閉成してリレー２７
を励磁する。このため、電圧切換用コンタクタ２１を開
放すると共に、コンタクタ２３を閉成し、連続または短
時間定格の単巻変圧器２２を介してコンタクタ２３よシ
誘導屯動機２に電源が給電され、単巻変圧器２２のタッ
プで決まる低い電圧で節電運転される。このときの運転
表示はランプ３２を点灯させて行う。また、単巻変圧器
２２のタップは全負荷時の基準電圧に対し負荷率の平方
根に比例する電圧を選定すれば、軽負荷時においても最
高効率点で運転でき、軽負荷部分が長い場合の節電効果
は大きい。損失改善の例を５０ＫＷ４Ｆの誘導電動機で
算出すると第４図に示すようになる。
なお、上記実施例では負荷の制御信号に連動したリレー
を用いて電圧制御する例について述べたが、−次電流を
検出して負荷率を演算し、タップを切換える構成を用い
てもさらにきめの細い制御が行える。
を用いて電圧制御する例について述べたが、−次電流を
検出して負荷率を演算し、タップを切換える構成を用い
てもさらにきめの細い制御が行える。
なお、全負荷時の基準電圧は工場試験時に負荷試験を行
い電圧を変化させて入力最少となる電圧を求めれば良く
、タップは予め複数個用意し、試運転時にタップを選定
しても良い。
い電圧を変化させて入力最少となる電圧を求めれば良く
、タップは予め複数個用意し、試運転時にタップを選定
しても良い。
以上のように、この発明によれば、誘導電動機の節電運
転制御装置を変圧器と誘導電動機とを組合せたきわめて
簡単な構成であるので、階段状に変化する負荷や断続負
荷運転における軽負荷領域の節電が非常に低コストで行
え、特に軽負荷運転を長く行う用途には最適で、また既
存の設備にも簡単な改造で容易に追加でき、さらにイン
バータなどの高調波障害もないものが得られる効果があ
る。
転制御装置を変圧器と誘導電動機とを組合せたきわめて
簡単な構成であるので、階段状に変化する負荷や断続負
荷運転における軽負荷領域の節電が非常に低コストで行
え、特に軽負荷運転を長く行う用途には最適で、また既
存の設備にも簡単な改造で容易に追加でき、さらにイン
バータなどの高調波障害もないものが得られる効果があ
る。
第１図はこの発明の一実施例による誘導電動機図のコン
タクタを駆動させる具体的回路図、第４図は第１図の装
置を用いた結果の誘導電動機の損失と負荷率との曲線図
、第５図は従来の誘導電動機の節電運転制御装置を示す
構成図である。 ２は誘導電動機、２０は主回路開閉用コンタクタ、２１
は電圧切換用コンタクタ、２２は単巻変圧器、２３はコ
ンタクタである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 ｉ←−―昏 代理人 弁理士 １）澤 博 昭 −−□□ （外２名） 縮榔１豐ぷ蛯薯、Ｖ
タクタを駆動させる具体的回路図、第４図は第１図の装
置を用いた結果の誘導電動機の損失と負荷率との曲線図
、第５図は従来の誘導電動機の節電運転制御装置を示す
構成図である。 ２は誘導電動機、２０は主回路開閉用コンタクタ、２１
は電圧切換用コンタクタ、２２は単巻変圧器、２３はコ
ンタクタである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 ｉ←−―昏 代理人 弁理士 １）澤 博 昭 −−□□ （外２名） 縮榔１豐ぷ蛯薯、Ｖ
Claims (1)
- 全負荷時に予め最適電圧を求め、軽負荷時にはその負荷
率の平方根に比例した端子電圧を出力する変圧器と、全
負荷時には予め求められた最適電圧を、軽負荷時には上
記変圧器の端子電圧を出力する制御回路と、この制御回
路よりの出力電圧が印加される誘導電動機とを備えた誘
導電動機の節電運転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154151A JPS6311090A (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 誘導電動機の節電運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154151A JPS6311090A (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 誘導電動機の節電運転制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6311090A true JPS6311090A (ja) | 1988-01-18 |
Family
ID=15577976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61154151A Pending JPS6311090A (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 誘導電動機の節電運転制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6311090A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07508874A (ja) * | 1992-04-30 | 1995-09-28 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 圧縮機制御回路 |
| CN104753405A (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-01 | Ls产电株式会社 | 控制中压变频器中同步切换变化的方法 |
-
1986
- 1986-07-02 JP JP61154151A patent/JPS6311090A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07508874A (ja) * | 1992-04-30 | 1995-09-28 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 圧縮機制御回路 |
| CN104753405A (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-01 | Ls产电株式会社 | 控制中压变频器中同步切换变化的方法 |
| JP2015130790A (ja) * | 2013-12-31 | 2015-07-16 | エルエス産電株式会社Ｌｓｉｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 高圧インバータ同期切り替え制御方法 |
| US9331611B2 (en) | 2013-12-31 | 2016-05-03 | Lsis Co., Ltd. | Method for controlling synchronous switch change in medium voltage inverter |
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