JPS63245297A - セルビウス装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、巻線形誘導電動機の二次巻線にサイクロコ
ンバータを接続して、巻線形誘導電動機の回転速度を同
期速度の前後の比較的せまい範囲で制御するセルビウス
装置に関する。

（従来の技術） 第３図は、従来のセルビウス装置の構成図である。図に
於て１７は巻線形誘導電＠機である。

また、３は第１のサイリスタブリッジ、４は第２のサイ
リスタブリッジ、５は第３のサイリスタブリッジ、６は
第１のりアクドル、７は第２のりアクドル、８は第３の
りアクドル、９は電源変圧器で、以上の３〜９１１′ｃ
よりサイクロコンバータが構成される。また、１０は三
相交流電源、１１は第１の開閉器、１２は第２の開閉器
、１３は第３の開閉器、１４は第４の開閉器、１５は巻
線形誘導電動機Ｉ７の二次巻線に発生する過電圧を抑制
するための短絡用サイリスタスイッチ、１６は巻線形誘
導電動機１７と同一巻数比の起動用変圧器である。

次に、以上の従来の構成に於ける起動方法について説明
する。第４図は起動時のトルク特性図で、−例として、
セルビウス制御による運転範囲が１５％の場合の特性を
示している。まず停止の状聾で第３の開閉器１３を閉路
し、巻線形誘導電動機１７の一次巻線を短絡する。サイ
クロコンバータにより巻線形誘導′ｌＬ動機１７の二次
巻機に供給する電圧と周波数を制御することにより、Ａ
点からＢ点まで、定格トルクを発生して加速することが
できる。Ｂ点に於て、回転速度が１５％に達すると、！
ｉＪ形誘導′Ｉ！動機１７の二次電圧がサイクロコンバ
ータの定格電圧に達するため、以後は巻線形誘導電動機
１７の磁束を回転速度に反比例して弱め、二次電圧がサ
イクロコンバータの定格電圧に保たれるように制御しな
がら加速する。したがってトルクも回転速度に反比例し
て弱まる。０点で回転速度が５０％に達すると、サイク
ロコンバータの出力周波数は電源周波数の１７２に達す
る。

電源周波数を５０Ｈｚとすれば、このときのサイクロコ
ンバータの出力周波数は２５Ｈｚとなり、波形歪も増大
してくるので、主回路の切換を行う。

即ち、第３図に於て、第３の開閉器１３を開路し、第２
の開閉器１２及び第４の開閉器１４を閉路する。このと
き、サイクロコンバータの出力が巻線形誘導電動機１７
の二次巻線に対して正の相回転、一次巻線に対して逆の
相回転で加わるように接続すればステータの磁束の回転
とロータの磁束の回転の和でロータが回転することにな
り、サイクロコンバータ出力周波数の２倍の回転速度が
得られる。したがって０点でのサイクロコンパ−・り出
力周波数は１２．５Ｈｚとなり、更に加速して、Ｄ点に
於て、サイクロコンバータ出力周波数は２５Ｈｚとなる
。０点からり、ａまで、サイクココンバータを定格出カ
一定で運転するものとすれば、トルクは回転速度に反比
例して弱まり、回転速度が１００％のＤ点でトルクは１
５％まで弱まる。塚、上で起動を終り、次に、°第２の
開閉器１２及び第４の開閉器１４ｆ開略し、第１の開閉
器１ノを閉路すれば、第４図Ｅ点からＦ点までの回転速
度範囲で、セルビウス制御による運転を行うことができ
る。

以上述べた従来の方式に於て、巻線形誘導電動機１７の
一次巻線の巻数と二次巻線の巻数は一般には等しくない
ので、サイクココンバータの出力電流を一次巻線と二次
巻線に・ぐう／ス良く供給するために、巻線形誘導電動
機１７と巻数比の等しい起動用変圧器１６が必要である
。この起動用変圧器は、サイクロコンバータ出力の１／
２を巻線形誘導電動機の一次巻線に供給する必要がある
こと、及び運転周波数が１２．５Ｈｚ〜２５Ｈｚで低い
周波数であること、及びサイクロコンバータの出力に直
流分が含まれることを考照して裏作する必要があること
により、大形の変圧器になる欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように、従来のセルビウス装置は起動のために
大形の起動用変圧器を必要とする問題点があった。この
発明は、この問題点を解決するために、起動用変圧器の
不要なセルビウス装置を提供することを目的とする。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 本発明は前述目的を達成するために、誘導電動機の一次
巻線側を商用電源に連系する際に閉路される第１の開閉
器と、一次巻線側をΔ結線する場合に閉路される第２の
開閉器とこの第２の開閉器を開路し、一次巻線側をＹ結
線する場合に閉路される第３の開閉器と、誘導電動機の
二次巻線側に接続される逆並列接続され次第１．第２．
第３のサイリスタブリッジからなるサイクロコンバータ
と、このサイクココンバータをΔ結線するために閉路さ
れる第４の開閉器と、この第４の開閉器を開略し、前記
サイクロコンバータ′ｔ−Ｙ結線する際に閉路される短
絡用スイッチを具備したことを特徴とするものである。

（作用） 前述のように、サイクロコンバータ及び誘導電動機の一
次巻線側をΔ−Ｙに切換え可能としたため、セルビウス
装置による運転範囲を広げ起動用変圧器を省略し、設置
スペースの縮減を可能としたものである。

（実施例） 第１図は、この発明の一実施例を示す構成図である０図
に於て、１は巻線形誘４Ｎ動機の一次巻線、２は巻線形
誘導電動機の二次巻線である。

３〜１５は第３図の同一記号と同一のものである〇欠に
、以上のこの発明の実施例構成に於ける起動方法につい
て説明する。第２図は、起動時のトルク特性図で、−例
として、セルビウス制御による運転範囲が１５％の場合
について説明する。第１図に於て、第２の開閉器１２ｆ
ｔ、閉路すると巻線形誘導′ｗＬ＠機の一次巻ｓ１がΔ
接続される。第４の開閉器１４を閉路すると第１のサイ
リスタブリッジ３と、第２のサイリスタブリツノ４と、
第３のサイリスタブリッジ５がΔ接続される。第３の開
閉器１３を閉路すると巻線形誘導電動機の一次巻線１が
短絡される。３〜９により構成されるサイクロコンバー
タにより、巻線形誘導電動機の二次巻線２に供給する電
圧と周波数を制御して巻線形誘導電動機を加速する。こ
のとき巻線形誘導電動機の二次巻線２に流れる励磁分電
流とトルク分電流が定格値になるように、供給する電圧
と周波数を制御すれば、第２図Ａ点で示すように１００
％トルクを発生して起動できる。

第２図Ｂ点に於て、１５％の回転速度まで加速すると、
巻線形誘導冗動機の二次電圧がサイクロコンバータの定
格電圧に達するので、以後は、磁束を回転速度に反比例
して弱め、二次電圧が４ガイクロコンバータの定格電圧
に保たれるように制御する。このようにして、５５％の
回転速度の０点まで加速する。このとき、電源周波数を
５０Ｈｚとすればサイクロコンバータ夕の出力周波数は
２７．５Ｈｚであり、充分に運転可能な周波数範囲であ
る。次に、第２の開閉器１２を開略すれば、巻縁形訪導
電動機の一次巻線１はＹ接続になる。また、第４の開閉
器１４を開路し、短絡用サイリスタスイッチ１５をオン
すれば、第１のサイリスタブリッツ３と第２のサイリス
タブリッジ４と第３のサイリスタブリッジ５はＹ接続に
なる。次に第１の開閉器１１を閉路する。巻線形誘導′
シ動機の一次巻線１は、Ｙ廣統の状、態で三相交流′４
源１０に接続さ導電動機の二次巻線２の電圧も４となゐ
ＯｌてサイクロンコンバータはＹ接続されるから出力電
圧は４倍、出力電流はＪ「となる。したがってセルビウ
ス制御できる回転速度範囲は３倍となり、トルクは上と
なる。このようにして第２図のＤ点からＥ点まで３３％
のトルクによシ加速することができる。Ｄ点に於て、サ
イクロコン・々−夕の出力周波数は２２．５Ｈｚである
。加速するにしたかってサイクロコンバータの出力周波
数は低くなりＥ点に於てＯＨｚとなる。

以上で加速を終り１次に１、短絡用サイリスタスイッチ
１５をオンし第４の開閉器１４を閉路すると、第１のサ
イリスタブリッジ３と、第２のサイリスタブリッジ４と
第３のサイリスタブリツノ５はΔ接続される。第３の開
閉器１３を開略し、第２の開閉器１２を閉路すると巻線
形誘導電動機の一次巻線１はΔ接続される。このように
して、第２図Ｆ点からＧ点で示すように、同期速度の上
下１５％の速度範囲で定格トルクによる運転が可能にな
る。周知のように、セルビウス装置の電源系統に事故が
あって巻線形誘導電動機の一次側が不平衡になったり、
瞬時停域後の復区時などに、二次巻線に過電圧が発生す
ることがあるから、このようなときは短絡用す・ｆリス
タスイノチ１５をオンして過電圧を抑制する。

以上述べたようにこの発明は、停止状態からの起動時に
巻線形誘導電動機の一取巻ｉｌｌ！ｊ１１を短絡するた
めの第３の開閉器１３を、巻線形誘導電動機の一次巻線
１のΔ−Ｙ切換に共用したこと、及び電源系統の事故時
に巻線形誘導電動機の二次巻線２に発生する過電圧を抑
制するだめの短絡用サイリスタスイッチ１５をサイクロ
コンバータのΔ−Ｙ切換に共用したことが特徴であシ、
従来の方式に対して、開閉器の数を増加することなくか
つ、起動用変圧器を省略した起動方法を提供することが
できる。

［発明の効果］ この発明によれば、起動用変圧器を省略することができ
るから、設置スペースも小さくなり経済的効果が太きい
。まだ、第４図の従来の方式による起動時のトルク特性
図と、第２図のこの発明による起動時のトルク特性図を
比較すればわかるように、より大きい起動トルクを発生
できる効果がおる。

【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図はこ
の発明による起動時のトルク特性図、第３図は従来の構
成図、第４図は従来の方式による起動時のトルク特性図
である。 ｌ：巻着形誘導電動機の一次巻線、２：巻線形ｊ４に動
機の二次巻線、３：第１のサイリスタブリッジ、４：第
２のサイリスタブリッジ、５：第３のサイリスタブリッ
ジ、６；第１のりアクドル、７：第２のりアクドル、８
：第３のりアクドル、９；電源変圧器、１０：三和交流
電源、１１：第１の開閉器、１２：第２の開閉器、１３
：第３の開閉器、１４：第４の開閉器、１５：短絡用・
ナイリスタスイッチ、１６：起動用変圧器、Ｊ７：巻線
形誘導電動機。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 期 速 度 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 誘導電動機の一次巻線側を商用電源に接続する際に閉路
   される第１の開閉器と、前記一次巻線側をΔ結線する場
   合に閉路される第２の開閉器と、この第２の開閉器を閉
   路し前記一次巻線側をＹ結線する場合に閉路される第３
   の開閉器と、前記誘導電動機の二次巻線側に接続される
   逆並列接続された第１、第２、第３のサイリスタブリッ
   ジと、該サイリスタブリッジをΔ結線するために閉路さ
   れる第４の開閉器と、この第４の開閉器を開路し前記第
   １、第２、第３のサイリスタブリッジをＹ結線する際に
   閉路される短絡用スイッチを具備して成るセルビウス装
   置。