JPS63500349A

JPS63500349A - 誘導モ−タの鉄及び銅損失を軽減する方法及び装置

Info

Publication number: JPS63500349A
Application number: JP61503498A
Authority: JP
Inventors: バイセ，アクセル
Original assignee: イ−エフエル・インジェニュ−アゲゼルシャフト・フユア・ライストウングスエレクトロニ−ク・ア−ゲ−
Priority date: 1985-07-01
Filing date: 1986-06-25
Publication date: 1988-02-04
Also published as: DE3523529A1; DE3690343D2; EP0227721A1; AU5995186A; WO1987000364A1

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】誘導モータの鉄及び銅損失を軽減する方法及びｇ百本発明は、そのステータ巻線が少なくとも１個の半導体スイッチにより電源に接続されており、負荷に接続されたロータを有し、半導体スイッチの閉時間がモータに作用する負荷トルクの間数として変更可能である誘導モータの鉄及びＩＩＩ失を軽減する方法及びその方法を実施する装置に関する。

異なる大きさの負荷を駆動する誘導モータにおける鉄及び銅損失を軽減する制御回路は既に公知である（　ＤＥ−ＯＳ　３１　２５　６７５　）。この制御回路において、ステータ電流は電流波の開始に先立つ所定の時間だけ測定される。この数１００マイクロセカンドの期間のスイッチオン電流の上昇時間及び大きさと、電流波の時間位置とは、誘導モータの効率を決定するパラメータである。上述の量は共に復調され、結合して効率を測定する信号となる。電流測定器に測定されたこの復調器は、誘導モータの供給電圧が定格電圧である場合に、そのレベルが負荷に比例する直流信号を出力する。このため、供給電圧の変化は公知の構成の効率に決定的な影響をもつ。

本発明の目的は、各負荷の作動に適切な姓小電流が、各負荷について高精度で誘導モータに供給されるように、上述の種類の方法を改良することにある。

この目的は、この発明によれば、請求の範囲第１項に記載の手段により解決される。請求の範囲第１項に示された手段を使用することにより、高効率を与える作動方法は比較的短い時間でロータに与えられる負荷トルクの後述の変化を再びもたらす。磁化電流は各負荷を駆動するのに必要な最小値に設定される。その結果、反動出力が僅かであり、出カフ？クタが改善される。

好適実施例においては、誘導モータの負荷電流が各点火角度で測定され、ストアされた上限及び下限の電流値と比較される。誘導モータの通電は、上限値を超えたときに点火角度を減少させることにより増加する一方、この誘導モータの通電は下限値を下まわったときに点火角度を増加させることにより減少する。この測定に際して、誘導モータは常に最適の作動状°態に、つまり負荷が変動しても各負荷について最適の効率に設定される。ストアされた上限電流値は好ましくは点火角度に対応する最終電圧のブレイクダウントルクにて発生する電流の約６０％であり、ストアされた下限電流値は約４０％である。

点火角度は、静止した誘導モータが電圧源から給電された後は、開始電流と開始速度の間の所定の依存性に従って変化することが好ましい。この測定は各誘導モータを確実に円滑に開始させる。この誘導モータは一度に全電圧を受けることはなく、位相力ッテング又は位相カットオフ制御により、低電圧を受ける。この電圧は開始電流を低くさせ、主な負荷が低くなる。助走期間中の誘導モータの制御のための点火角度は、開始トルクが負荷トルクを所定量だけ超え、その結果、確実に定格速度までに急速に助走されるように選択される。

派生的な作用により、ロータの時定数の関数として点火角度を変更することが好ましい。

この好適実施例においては、全電流の瞬間値の２乗と無負荷電流の２乗との差の平方根から決定される。この決定は回路図に示される全電流と無負荷電流との間の依存性を考慮する。負荷電流についてこのように得られた値は、誘導モータ損失の減少のために十分に正確であり、可及的に低い磁化電流及び電流と電圧との間の小位相差を達成するために十分正確である。

誘導モータが助走期間にあるときに、負荷電流は点火角度について特定された最大負荷電流と常に最適に比較される。負荷電流がこの値を優かに下回った場合には、ブレイクダウン電圧は僅かに低下する。開始作業が終了する。助走の終了がリレー接点によりユーザに示される。

誘導モータが、スイッチオフ後に、積極的に制動を受けた場合には、半導体スイッチは、好ましくは、直流電流がステータ巻線を流れるようにトリガされる。これにより、ロータ内に発生する電流はモータに制動を与える。

特定の最大時間後、制動ｔ４流は自動的に再びキャンセルされる。熱負荷は最大Ｆｆｆ間により考慮される。

誘導モータの速度制御が好ましい特徴である。速度設定値と実際の速度とを比較することにより、′速度制御”モードが使用されたときに広範囲に亘って速度を調整することができる。実際の速度はタコメータによりアナログで測定することができるし、簡単なパルス発生器によりデジタルで測定することができる。

初期位相においては、ロータリー場の方向を探知することが好ましい。点かパルスは正確なシーケンスで自動的に切り換えられる。ユーザーは接続完了後は位相シーケンスに注意する必要がない。

正確な定格出力及びモデルが接続されたことをチェックするために、無負荷電流が高すぎる場合はフラッシングライトを点滅し、無負荷電流がそのモデルに適切の場合には定常ライトを点灯する。無負荷電流が低すぎる場合には、ライトは点灯しない。このチェックは誘導モータの無負荷動作の間に行われる。

請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載の方法を実施するための装置は、この発明によれば、電源と誘導モータとの間の電流変成器を、マイクロコンピュータに接続されたアナログ／デジタル変換器に接続している。このマイクロコンピュータは多数の点火角度について誘導モータの無負荷電流の瞬間値がストアされたメモリを有する。またマイクロコンピュータには、その出力側に電流変成器に直列接続された半導体スイッチが接続されている。この構成により、全電流及び無負荷電流の８波の数個の値が使用される。このため、誘導モータ及び電流の状態に対して正確な調整が可能となる＠本発明の詳細及び改良は請求の範囲第１５項乃至第２１項に記載されている。

以下に、本発明について、図面に示した実施例により、一層詳細に、更に詳しく特徴及び利点をのべる。

第１図は種々の負荷を受ける３相誘導モータの効率を可及的に高める構成を示す回路図である。

第２図は、第１図に示す誘導モータの位相力ツテング制御における電圧を受けるステータ巻線の電圧及び電流の時間変化を示す図である。

第３図は、第１図の誘導モータの無負荷電流の時間変化を、位相力ツテング制御の点火角度の関数としてストアする態様を示す図である。

第４図は、第１図の誘導モータの等価回路を示す図である。

第５図は、種々の負荷を受ける３相誘導モータの効率を可及的に高める構成を示す回路図である。

３相誘導モータ１は３個のステータ巻８２．３．４を有し、各巻１ｉ１２，３．４は電流変成器５．６．７と半導体スイッチ８．９．１０ｇ介して、３ビンスイツチ１１に接続されており、この３ビンスイツチ１１はその入力側で、例えば、低電圧３相電源１２の３相端子に接続されている。半導体スイッチ８乃至１０の制ｍ＋電極は、例えば、非並列接続のサイリスタ又はトライアックであり、これはマイクロコンピュータ１３の出力に接続されている。このマイクロコンピュータ１３は、その出力端子が電流変成器５，６．７の二次巻線に接続されたマルチプレクサ１４を有する。このマルチプレクサ１４は、プロセッサ１６に接続されたアナログ／デジタル変換器１５に接続されており、プロセッサ１６は、例えばＰＲＯＭ等のメモリ１７に接続されている。このプロセッサ１６は、スイッチ等の入力部材１８に接続されている。ＦＡ　’ＩＩモータ１は、機械等の負荷２０が接続される〇−タ１９を有する。

ステータ巻線２，３．４には、半導体スイッチ８，９゜１０により位相力ッテング又は位相カットアウト制御された主電圧が印加される。半導体スイッチ８，９．１０はＡ、Ｃ，電源コントローラとして作用する。対称的な点火動作が主電圧の正又は負の半波において起こる。第２図は、電圧のゼロクロスに基゛づく９０ °の点火位相角度について、電流変成器５．６．７．を介して流れる全電流Ｉ及びステータ巻８２．３．４における電圧Ｕの変化を示す。第２図はステータ側における無負荷電流１゜及び負荷電流Ｉ、を示す。第２図においては、時間ｔを横軸にとり、電流及び電圧は夫々縦軸にとっである。無負荷電流１．は無効電流として磁化を生ずる電流と、鉄損失及びＩＩｗＡ損失をカバーする電流との和である。無負荷起電力は、誘導モータ１に作用する負荷の範囲において、同一の点火角度で実質的に一定のままである。

簡単に点火角度ともいわれる種々の点火位相角度について、種々の無負荷電流１０曲線がある。３６０°の期間は、各負荷電流値が決定されデジタル的にストアされる１６個の独立的な部分に分割される。従って、αｌの点火角度について、無負荷電流１．について１６個の値となり、その期間の１６個の部分でその増幅度が１６段階に定量化される。種々の点火角度αについて無負荷電流の曲線は対応する誘導モータについてテーブルの形でメモリ１７に与えられている。

第３図において、電流値ＩＱはＺ軸方向に示されている。この値は２つの電流グループ、つまり、各点火角度α及び分割期間について最大許容電流及び最適電流を有する。最大許容電流及び最適電流は、好ましくは、所定の点火角度α及び特定の分割期間について、誘導モータの負荷が変動したときに点火角度が変化することなく電流が変動する範囲を決定する。点火角度α、分割期間及び許容電流は好ましくは行列の形でストアされる。

第４図は、誘導モータ１の等価回路図を示す。Ｌｘｌ及びＬＸ２はステータ及び（ステータ側に変換されると）ロータ巻線の漂Ｍ熊効抵抗を示す。ｒｌ及びｒ２／ｓはステータ及び（ステータ側に変換されると）実効抵抗である。Ｒは鉄損失に対応する抵抗を表わす。ＬＨは全磁場回路の抵抗に対応する無効インピーダンスである。ロータ１９の実効抵抗はロータ巻線のオーミック抵抗に比例し、誘導モータのすべりμに反比例する。これから、負荷電流！ｑはすべりμ及び磁化の関数であることが明らかである。ステータ電圧と全電ＦＥＩとの間の位相シフトもまたすべりμの関数である。その結果、すべり及び磁化、つまり磁束は負荷の関数である。

誘導モーターは位相カッティング又は位相カットアウト制御で動作し、全電流■ は、前記負荷について計画された速度を維持しつつ、無負荷電流Ｉｎの比率を減することにより、各負荷について、つまり、定格負荷の部分について可及的に低く保持される。実際の点火角度αについては、無負荷電流１ａのストアされた曲線は、電流変成器５．６．７、マルチプレクサ１４及びＡ／Ｄ変換器１５により決定された全電流■の値と比較される。負荷電流！。は全電流ｌ及び無負荷電流１ｏから、下記数式により与えられる。

負荷電流■、は各負荷を駆動するために要求される。

そして、点火角度αが全電流における無負荷電流１ｏの比率を減少させるために変更される。これは全零ＩＩを減少させる。負荷電流は、測定して得られた新しい全電流１と、変更された点火角度に割り当てられた無負荷電流）０から算出される。負荷電流■　が変更されない場合には、変更された点火角度が保持され、誘導モーターの損失が低下し、つまり誘導モーターの効率が上昇する。

点火角度の変更により負荷電流ＩＱも変化した場合には、最小値になるまで反対方向にリセットされる。

点火角度αの変更は、ロータ１９の伝達が考慮された正当な評価によりなすのが好ましい。ロータ１９はある慣性を有する振動装置を形成する。好ましくない大きなオーバーシュートを回避するために、点火角度は小さなステップのみ変更する。

誘導モータ１の励磁は与えられた電圧の値に依存する。

与えられた電圧は、位相カッティング又はカットアウト制御により所望の値に設定することができる。従って、。

誘導モータの励磁は点火角度で変化する。このため、ブレークダウントルク及び許容負荷電流は点火角度で変化する。公称値、つまり定格電圧及び定格電力又は定格電流は特定の誘導モータについて与えられる。定格電流は負荷電流と無負荷電流比率を含む。ブレークダウントルク及び最大許容電流は種々の点火角度について測定又は計算され、また公称値に基き前記点火角度に許容される電圧及び励磁について測定又は計粋される。次いで、最大許容ＩＰ及びブレークダウントルクは各点火角度の関数としてストアされる。

興なる負荷コルクが誘導モータ１に作用する場合、点火角度及び各負荷状態での無負荷電流の連続的な調整が、モータ効率を可及的に高めるために必要である。

そうすることにより、負荷電流は、好ましくは各ブレークダウントルクについての電流Ｉゎｒｅａｋｄに基づく制限値と比較される。負荷電流の上限は、ブレークダウントルクにて発生する電流の例えは６０％である。負荷電流の下限はブレークダウントルクにおける電流の例えは４０％である。

ある点火角度α、即ち、０．４１ゎｒｅａｋｄで負荷電流が下限値より低下する場合は、励磁が減少し、即ち点火動作が後に誘発される。この新たな点火角度について、ブレークダウントルクにて許容された電流と更に比較される。負荷トルクの増加の過程で、負荷電流が上限、即ち０．６１５ｒｅａｋｄを超えた場合には、制御可能の整流器の初期点火により励磁が増加する。これは誘導モータ１に対して異なるトルク特性を与え、例えば、ブレークダウントルクを上昇させる。

この異なるトルク特性は、負荷電流が異なり、例えば低いものになる。

誘導モータ１の回転場の磁束、つまり、印加電圧の急激な上昇における誘導モータの励磁は、ロータ時間一定に基づいて所定の遅れ時間後ま′では変化しない。

このタイムラグを補償するために、印加電圧は、点火角度を使用する二次的な作用に基いて予め決定される。これはＯ−タ１９のハンチング動作を回避させる。

静状態からロータ１９を助走させるときに、ステータ巻１２．３．４に全位相電圧が印加されないことが好ましい。従って、半導体スイッチ８乃至１０は、ロータ１９がスタートしたときに位相カッティング制御下でマイクロコンピュータ１３により誘引される。開始曲線はメモリ１７に主電圧の連続する期間について種々の点火角度の形で格納される。スイッチ１１が閉じられると、マイクロコンピュータ１３は、例えば、信号接点２１を介して作動され、適宜制御信号を半導体スイッチ８乃至１０に伝達する。゛鉄及び銅損失の減少の測定は、誘導モータ１が各負荷又は部分負荷に対応する速度に略々到達するまで実施されない。このため、前述の測定を実施するのに好適な速度の達成はモータ電流の連続的な測定及びモータ電流と所定の電流値との比較により監視される。

誘導モータ１のすべりは下記数式により与えられる。

但し、ｋは定数であり、■は磁化電流である。この磁化電流は無負荷電流Ｉｎに略々等しい。無負荷電流１゜が各点火角度についてストアされるのに加えて、ＩＱについての最大電流値もストアされる。この最大値はブレークダウンすべりと定格すべりとの間のすべり値の特性である。例えば、ブレークダウンすべり及びブレークダウントルクが、特定の端子電圧についての定格トルクの２．５倍で起こる一方、最大電流値についての代表的なすべり値は、定格トルクよりも約１．８倍の因子で大きいトルクになる。誘導モータ１のスタートの間に、モータ内を流れる電流とストアされた最大電流との比較は、電流が最大値に到達し又はこれを超えたことを示し、これは助走期間の終了として考えられる。鉄及び銅損失を軽減する方法の工程がこれにより実施された。

種々の点火角度αの関数として無負荷電流１ａの値を種々の周波数、例えば５０Ｈｚ及び６０Ｈｚについてテーブルの形でメモリ１７内にストアすることが好ましい。電源１２の周波数により、適切なストア値が入力部材１８の作動により選択される。更に、異なる出力をもつモータの種々の点火角度αの関数として無負荷電流Ｉｎの値をテーブルの形でストアすることが得策である。これにより、適切なストア値が、入力部材１８を使用する各モータモデルに割り当てられる。

上記手段により、負荷が変動した場合の短い再生時間及び高い動的安定性を達成することができる。各負荷の最小電流消費は出力に基づく磁束制御システムを使用して達成される。出力ファクタの最適値は自動的に決まる。

単純な手段で円滑なスタートが実現されるので、接続された主電力が減少し、即ち幹線への接続費用が低下する。

上述の手段の改良においては、マイクロコンピュータ１３は電流変成器５，６．７を循環的に、また三相電圧に同期して呼び出し、１相又は２相の欠落が誘導モータ１への電力線の欠落を示すものか否かについて全電流の測定値を評価する。

この場合に、マイクロコンピュータ１３は対応する信号を出力し、例えば、半導体スイッチ８乃至１０をロックする。また、この測定電流を使用して、各位相電圧が正確なシーケンスで存在しているが否かを決めることもできる。

モータの回転方向が予めストアされており、モータのセツティングに適応される。

マイクロコンピュータ１３を使用して、電源１２の誘導モータ１からとられる電力が決定される。この電圧値が入力部材１８を介してマイクロコンピュータに供給される。電圧を連続的に測定し、対応するアナログ／デジタル変換システムを介してマイクロコンピュータに供給することも可能である。そして、マイクロコンピュータ１３は下記数式に従って、インピーダンスを決定する。

Ｎ５＝１．７３．１．Ｌｌ。

但し、Ｕは電源１２の位相電圧である。

マイクロコンピュータ１３により、温度を監視することも可能である。所定の期間に亘る電流の熱損失はマイクロコンピュータ１３により測定Ｗ　１の平方根からめられる。自然冷却又は強制冷却により除かれる熱を考慮すると、誘導モータ１に過！ｉＪ温度があるか否かを決定することもできる。この場合に、対応する信号が発生する。

電流損失は誘導モータ１の抵抗を使用して算出される。

好ましくは、下記式をこの計算に使用する。

１ｏ　２　（ｒＮ　＋Ｒ）＋ＩＱｚ（ｒｌ’＋　（ｒｚ−／Ｓ＞）の熱損失と熱除去との間の差が形成される。この差を使用して、ＨＩモータ１が連続的に昇温しているか、又は臨界値を超えたか否かが決定される。

第５図に示す構成は、第１図に示すものと実質的に同一の部材を有する。第１図及び第５図において、同一部材は同一符号を付しである。

バリスタ２２はトライアックとして構成される半導体スイッチ８．９．１０に並列接続されている。電流変成器５，６．７は負荷抵抗２３に二次側で夫々接続されている。マイクロコンピュータ１３はマルチプレクサ１４とその後方のＡ／Ｄ変換器１５を有する。このＡ／Ｄ変換器１５はデータ及びアドレスのためのバス２４に接続されている。マイク０プロセッサ２６９例えばＰＲＯＭのメモリ２７．ＲＡＭ　（図示せず）、タイマ２８．及び入力／出力回路２９がバス２４に接続されている。入力／出力回路２９はパルス成形ステージ３０を介して半導体スイッチ８乃至１０の制ｍ電極に接続されている。制御パネル３１も、入力／出力回路２９に接続されており、このパネル３１は図示しない入力部材とディスプレイ部材とを有する。

実際上、誘導モータが静止している際に、電圧をオンに切り替えたときに、誘導モータ１の助走動作の監視が可能である。助走期間中、ステータ巻８２．３．４の電流が変化する。ステータ巻１１２．３．４の負荷電流も変化する。助走動作は、ブレークダウントルクを超えたときに実際上終了する。

負荷電流がブレークダウントルク点における所定値に到達する。この値は通常最大値である。この例えば各誘導モータ１についての入力部材１８を使用してマイクロコンビコータ１３に入力され、前記マイクロコンピュータ内のＲＡＭにストアされる。静止している誘導モータ１のスイッチオン後、負荷電流は、連続的に、又は助走動作期間に調節された読取り時間において、この値と比較される。決定された負荷電流が予め設定された値を僅かに低下した場合には、助走の終りとして、適当な信号により、例えば、表示ランプに表示される。この信号は、他の電流消費のためのスイッチオン動作の解除に使用することもでき、これにより、同時にスイッチオンすることによる電力急増により幹線に歪みが生ずることを防止することができる。

以上、詳述したように、誘導モータ１はステータ巻線２．３．４に直流電流を供給することにより極めて迅速に制動することもできる。半導体スイッチ８．９．１０は位相カッティング又は位相カットアウト制卸のもとで、作動され、直流電流がステータ巻線２．３．４を介して流れる。直流電流が供給されない期間は巻線の許容温度に依存し、誘導モータ１に対する電流からの許容熱負荷及び鉄損失により決まる。電流は直流電流制動における付加電圧により決定されるので、許容熱負荷のための最大制動期間が算出される。この最大期間は予め設定可能の値としてマイクロコンピュータ１３にストアされる。

制動の間、時間がストアされた値と常に比較される。制動時間がストア値を超えると、直流電流制動がキャンセルされる。一般的に、誘導モータ１は、最大許容直流電流入力時間に到達する前に、既にその回転をセットする。

これは例えば速度計により決定され、ステータ巻線２゜３．４内の電流を阻止する信号を発生する。

速度調節のために制御回路内に誘導モータ１を配設することが実際的である。このため、タコジェネレータ３２がロータ１９に接続されている。その分割領域がスキャンされるコードディスクをタコジェネレータとして使用することができる。回転の間、連続パルスがこの種の構成で発生し、誘導モータ１の速度が増加するとその周波数が増加する。例えば、タコジェネレータ３２は、図示しないアナログ／デジタル変換器により、入力／出力回路２９に接続される。

実際の速度値がタフジエネレ〜り３２により測定される。各速度設定値が制御パネル３１に入力してマイクロコンピュータ１３に与えられ、そこにストアされる。マイクロコンピュータ１３は実際の速度値と速度設定値とから制御偏差を決定し、半導体スイッチ８．９．１０の位相カッティング及び／又は位相カットアウト制御を変更して、この偏差を可及的に低くする。

＝Ｓモータ１をスイッチオンする作動部材３３及びスイッチオフする作動部材３４が制御パネル３１に配設されている。部材３３が作動した場合には、誘導モータ１は上述の態様で３相の電圧に接続される。誘導モータ１がスイッチオンしている状態で部材３４が作動した場合には、半導体スイッチ８．９．１０がマイクロコンピュータ１３によりトリガされて、誘導モータ１は制動動作後、例えば、幹線からスイッチオフされる。従って、誘導モータ１は電気的手段によりスイッチオンし、またス起動の入力とモータ停止の入力とを有し、モータは、上述の安全様能を全て含む電気的保護システムでスイッチオンされ、またスイッチオフされる。

マイクロコンピュータ１３の初期化手順の部分はステータ巻線２，３．４の電流の測定であり、電流の時間シーケンスの決定である。各シーケンスは１１モータ１の特定の回転方向に割り当てられる。回転方向の指示はマイクロコンピュータ１３にストアされ、制御パルス３１に設定される。誘導モータ１がその回転状態に移る初期化手順の間、選択された速度からの偏差がマイクロコンビコータ１３により決定され、半導体スイッチ８，９゜１０の点火シーケンスが誘導モータ１の回転方向が保持されるように変更される。電流変成器５．６．７と対応するステータ巻線２．３．４との間の接続が常に同一であり、組立の間に任意の態様で調節されないときには、電流変成器５．６．７を介する電流シーケンスの測定のみが、回転方向の明確な指示を与える。モータ内のフィーラを使用して明確なカットの割り当てが可能であり、このフィーラを使用すれば、回転場の回転方向が確かめられる。誘導モータ１の回転方向は、スキャンされて２つのパルスシーケンスを発生する２つの重ねられた区分をもつコードディスクを使用し、両シーケンスのパルスの時間シーケンスに基いて決定することもできる。ステータ巻線２，３．４を幹１又は幹線プラグに接続した場合は、パルスシーケンスが正確であることを確認する必要はなく、組立費が軽減される。

誘導モータの無負荷電流は、出力、ボール数及びロータ形状の関数として変化する。制御されるべき誘導モータ１の無負荷電流の値はυＪ御パネル３１を使用してマイクロコンピュータ１３に入力され、そこにストアされる。

誘導モータ１の無負荷作動の間、少なくとも、１相におけるステータ巻線に流れる電流が測定され、ストア値と比較される。比較の結果は、好ましくはＬＥＤタイプのランプ３５により示される。

無負荷電流がプリセット値を僅かに下回った場合には、ランプ３５はオフのままである。無負荷電流が高すぎると、ランプ３５は点滅する。測定電流が設定された許容範囲内のプリセット値と同一である場合には、ランプ３５は定常光を示す。無負荷作動の間に点検が起こり、モータ特性とストアされた制御特性との正確な割当てが可能となる。

ｍ１１−奴モλｌし電圧Ｆｉｇ、３Ｆ工ｑ、４補正書の翻訳文の提出書（特許法第１８４条の７第１＠昭和６２年　３月　２日１゜国際出願番号ＰＣＴ／ＥＰ８６１００３７２？０発明の名称誘導モータの鉄及び銅損失を軽減する方法及び装置３、特許出願人住所　スイス国　ツェーハー　−８０３４チューリヒベレリベシュトラーセ　５５名称　イーエフエル・インジェニューアゲゼルシャフト争フユア・ライストウングスエレクトロニークφアーゲー代表者バイセ、アクセル国籍　スイス国４、代理人〒１０３住所　１ｊｃＭｙｐ抹迄（日体木耐陥−舅１３２番３−４１１号６、添付書類の目録（１）補正書の翻訳文　１　通補　正　後　の　請　求　の　範　囲１、ステータ巻線が電圧源に少なくとも１つの半導体スイッチにより接続され、負荷に接続されたロータを有し、半導体スイッチの点火後にステータ巻線に流れる全電流が測定され、これが半導体スイッチの開時間を制御する量を決めるのに使用される誘導モータの鉄及び１ｌｉＪ損失を軽減する方法において、全電流が各点火角度にて流れる誘導モータの無負荷電流に対応する電流値と比較され、誘導モータの負荷電流が無負荷電流と全電流とからめられ、次いで点火角度が全電流を軽減する方向に変更され、この全電流が測定されて変更後の点火角度に対応する無負荷電流と比較され、変更後の点火角度で生ず゛る負荷電流が全電流及び無負荷電流からめられて従前にめられた負荷電流と比較され、２つの負荷電流が同一の場合には全電流が最小値になるまで点火角度の変更が関連する負荷電流の決定と共に繰り返されることを特徴とする誘導モータの鉄及び銅損失を軽減する方法。

２、誘導モータの負荷電流が各点火角度で測定され、これがストアされた電流値の上限及び下限と比較され、上限値を超えた場合に、誘導モータの励磁が点火角度の減少により増加し、下限値を僅かに下回った場合には点火角度の増加により励磁が減少することを特徴とする請求の畦囲第１項に記載の方法。

３、上限値は、各点火角度について誘導モータ（１）のブレークダウントルクにて生ずる電流の約６０％であり、下限値は約４０％であることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の方法。

４、静止している誘導モータに電源を印加した後、点火角度を、開始電流と開始速度との間の所定の依存性に従って変更することを特徴とする請求れか１項に記載の方法。

５、一定の負荷に対応する速度までの誘導モータの助走のための点角度が、プリセット値まで少なくとも徐々に減少し、各電流が測定され、この電流が各点火角度についてプリセットされた電流と比較され、この電流がプリセット電流に到達するか又は僅かに低下したとぎに、負荷電流を保持しつつ全電流を減少させる工程が実行されることを特徴とする上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法。

６、電流のプリセット値は、各点火角度で流れる定格電流を１．８の因子で超えることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の方法。

７、点火角度が、二次的な作動を設定するロータの時定数の関数として変更されることを特徴とする上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法。

８、負荷電流は、全電流の瞬間的な値の２乗と、無負荷電流の２乗との差の平方根から決定されることを特徴とする上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法。

９、誘導モータに静止状態で電圧が印加杢れた後、負荷電流が連続的な間隔で実在する点火角度に許容ざれた最大負荷電流値と比較され、最大値を下回ったときに助走動作の終了信号が出力されることを特徴とする上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法。

１０、回転場の回転方向がめられてプリセットされた回転方向と比較され、３相における位相カッティング又はカットアウト制御のシーケンスが請求められた回転方向とプリセットされた回転方向との間に偏差が生じたときに、変更されることを特徴とする上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法。

１１、少なくとも１つの測定された無負荷電流が無負荷電流のプリセット値と比較され、無負荷電流がプリセット値より低い場合にランプ指示がスイッチオフされ、値が等しい場合に定常光が点灯し、無負荷電流がプリセット値を超えた場合に点滅等が点灯することを特徴とする上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法。

１２、上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法を実施するための装置において、電流変成器（５．６．７＞が電圧源（１２）と誘導モータ（１）との間でアナログ／デジタル変換器（１５》に接続されており、この変換器はメモリ《１４》を有するマイクロコンピュータ（１３）に接続されており、メモリ（１４》内には、一連の点火角度について誘導モータ（１）の無負荷電流の＠開鎖がストアされ、マイクロコンピュータはその出力側で、電流変成器（５，６．７）に直列接続された半導体スイッチ（８．９．１０）に接続されていることを特徴とする装置。

１３、誘導モータは３相非同期式のモータであり、その３つのステータ巻線（２．３．４）は、直列接続された半導体スイッチ（８．９．１０＞と電流変成器（５。

６、７）により、電圧源（１２）に接続可能であることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載のＨ置。

１４、点火角度が５０Ｈｚ及び６０Ｈｚの供給電圧の夫々の場合について関連する無負荷電流の値の関数としてメモリ（１７》内にテーブルの形でストアされていることを特徴とする請求の範囲第１２項又は第１３項に記載の装置。

１５、点火角度のテーブルが関連する無負荷電流の値の関数として、種々のモータ出力についてメモリ（１７）に格納されていることを特徴とする請求の範囲第１２項以降のいずれか１項に記載のｇ＠。

１６、電流変成器（５．６．７＞は出力監視装置に接続されていることを特徴とする請求の範囲第１２項以降のいずれか１項に記載の装置。

１７、電流変成器で測定された電流の数及び／又はシーケンスが監視可能であることを特徴とする請求の範囲第１２項以降のいずれか１項に記載の装置。

１８、電流の熱損失が算出され、プリセットされた限界値と比較されることを特徴とする請求の範囲第１２項以降のいずれか１項に記載のＷＡ置。

１９、誘導モータ《１》のロータ《１９》に接続されたタコジェネレータ（３２）がマイクロコンピュータ（１３）のバス（２４）に接続された入力／出力回路に接続されており、マイクロコンピュータは更に入力／出力回路（２９〉に接続された制御パネル《３１》を有することを特徴とする請求の範囲第１２項以降のいずれが１項に記載の装置。

国際調査報告　ＰＣＴ／ＥＰＩ’１ｌｌｉ／ＩＭｌｌ。

Ａ？０ＦＪＣＴｏ　ｒｈＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＦ、ＲＥＰＯＲｌ　ＯＮ

Claims

【特許請求の範囲】

１．ステータ巻線が少なくとも１個の半導体スイッチにより電圧源に接続され、負荷に接続されたロータを有し、半導体スイッチの閉時間がモータに作用する負荷トルクの関数として変更可能である誘導モータの鉄及び銅損失を軽減する方法において、半導体スイッチの点火に続いて、ステータ巻線に流れる全電流が測定され、この全電流が名点火角度で流れる誘導モータの無負荷電流に対応する電流値と比較され、負荷電流が無負荷電流の電流値と全電流とから決定され、点火角度が、負荷を駆動するのに必要な負荷電流を保持しつつ全電流が減少する方向に変更されることを特徴とする誘導モータの鉄及び銅損失を軽減する方法。
２．誘導モータの負荷電流が各点火角度で測定され、これがストアされた電流値の上限及び下限と比較され、上限値を超えた場合に、誘導モータの励磁が点火角度の減少により増加し、下限値を僅かに下回った場合には点火角度の増加により励磁が減少することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
３．上限値は、名点火角度について誘導モータ（１）のブレークダウントルクにて生ずる電流の約６０％であり、下限値は約４０％であることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の方法。
４．静止している誘導モータに電源を印加した後、点火角度を、開始電流と開始速度との間の所定の依存性に従って変更することを特徴とする上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法。
５．一定の負荷に対応する速度までの誘導モータの助走のための点角度が、ブリセット値まで少なくとも徐々に減少し、各電流が測定され、この電流が各点火角度についてブリセットされた電流と比較され、この電流がプリセット電流に到達するか又は僅かに低下したときに、負荷電流を保持しつつ全電流を減少させる工程が実行されることを特徴とする上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法。
６．電流のブリセット値は、名点火角度で流れる定格電流を１．８の因子で超えることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の方法。
７．点火角度が、二次的な作動を設定するロータの時定数の関数として変更されることを特徴とする上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法。
８．負荷電流は、全電流の瞬間的な値の２乗と、無負荷電流の２乗との差の平方根から決定されることを特徴とする上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法。
９．誘導モータに静止状態で電圧が印加された後、負荷電流が連続的な間隔で実在する点火角度に許容された最大負荷電流値と比較され、最大値を下回ったときに助走動作の終了信号が出力されることを特徴とする上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法。
１０．半導体スイッチがスイッチオン及びスイッチオフされ、直流電流がステータ巻線にブリセット時間だけ流れて誘導モータを制動することを特徴とする上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法。
１１．誘導モータの速度がステータ巻線に印加された位相電圧の位相カッティング又は位相カットアウト制御により調節されることを特徴とする上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法。
１２．回転場の回転方向が求められてブリセットされた回転方向と比較され、３相における位相カッティング又はカットアウト制御のシーケンスが、求められた回転方向とプリセットされた回転が向との間こ偏差が生じたときに、変更されることを特徴とする上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法。
１３．少なくとも１つの測定された無負荷電流が無負荷電流のブリセット値と比較され、無負荷電流がブリセット値より低い場合にランプ指示がスイッチオフされ、値が等しい場合に定常光が点灯し、無負荷電流がブリセット値を超えた場合に点滅等が点灯することを特徴とする上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法。
１４．上記請求の範囲のいずれか１項に記載の方法を実施するための装置において、電流変成器（５，６，７）が電圧源（１２）と誘導モータ（１）との間でアナログ／デジタル変換器（１５）に接続されており、この変換器はメモリ（１４）を有するマイクロコンピュータ（１３）に接続されており、メモリ（１４）内には、一連の点火角度について誘導モータ（１）の無負荷電流の瞬間値がストアされ、マイクロコンピュータはその出力側で、電流変成器（５，６，７）に直列接続された半導体スイッチ（８，９，１０）に接続されていることを特徴とする装置。
１５．誘導モータは３相非同期式のモータであり、その３つのステータ巻線（２，３，４）は、直列接続された半導体スイッチ（８，９，１０）と電流変成器（５，６，７）により、電圧源（１２）に接続可能であることを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の装置。
１６．点火角度が５０Ｈｚ及び６０Ｈｚの供給電圧の夫々の場合について関連する無負荷電流の値の関数としてメモリ（１７）内にテーブルの形でストアされていることを特徴とする請求の範囲第１４項又は第１５項に記載の装置。
１７．点火角度のテーブルが関連する無負荷電流の値の関数として、種々のモータ出力についてメモリ（１７）に格納されていることを特徴とする請求の範囲第１４項以降のいずれか１項に記載の装置。
１８．電流変成器（５，６，７）は出力監視装置に接続されていることを特徴とする請求の範囲第１４項以降のいずれか１項に記載の装置。
１９．電流変成器で測定された電流の数及び／又はシーケンスが監視可能であることを特徴とする請求の範囲第１４項以降のいずれか１項に記載の装置。
２０．電流の熱損失が算出され、プリセットされた限界値と比較されることを特徴とする請求の範囲第１４項以降のいずれか１項に記載の装置。
２１．誘導モータ（１）のロータ（１９）に接続されたタコジェネレータ（３２）がマイクロコンピュータ（１３）のバス（２４）に接続された入力／出力回路に接続されており、マイクロコンピュータは更に入力／出力回路（２９）に接続された制御パネル（３１）を有することを特徴とする請求の範囲第１４項以降のいずれか１項に記載の装置。