JP2560004B2 - 直流電動機の制御装置 - Google Patents
直流電動機の制御装置Info
- Publication number
- JP2560004B2 JP2560004B2 JP60092642A JP9264285A JP2560004B2 JP 2560004 B2 JP2560004 B2 JP 2560004B2 JP 60092642 A JP60092642 A JP 60092642A JP 9264285 A JP9264285 A JP 9264285A JP 2560004 B2 JP2560004 B2 JP 2560004B2
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- Japan
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- coil
- circuit
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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
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は直流電動機の整流性能の向上を図った直流
電動機の制御装置に関するものである。
電動機の制御装置に関するものである。
［従来の技術］ 高脈流で運転される電動機は，第５図および第６図に
示すように直流運転される場合に比べて補極磁束φ
ｉ（１）の電機子電流Ia（２）に対する遅れや，主極コ
イル（３）が整流中の電機子コイル（４）に及ぼす変圧
器起電力の影響で整流が悪化する。ところが，通常，主
極コイル（３）を適当な抵抗（５）で分路することによ
って残留火花電圧eo（６）を小さく抑えることができる
ので，全界磁では良好な整流が得られる。
示すように直流運転される場合に比べて補極磁束φ
ｉ（１）の電機子電流Ia（２）に対する遅れや，主極コ
イル（３）が整流中の電機子コイル（４）に及ぼす変圧
器起電力の影響で整流が悪化する。ところが，通常，主
極コイル（３）を適当な抵抗（５）で分路することによ
って残留火花電圧eo（６）を小さく抑えることができる
ので，全界磁では良好な整流が得られる。
しかし，車両用の直流電動機は全界磁から弱界磁まで
の広い範囲で制御されているので，弱界磁では、主極回
路のインピーダンスが全界磁と異なるため全ての条件で
整流性能の向上を図るのが困難である。
の広い範囲で制御されているので，弱界磁では、主極回
路のインピーダンスが全界磁と異なるため全ての条件で
整流性能の向上を図るのが困難である。
なお，第５図において，（７）はリアクタンス電圧
er,（８）は変圧器起電力et,（９）はｒ＋ｔの合成
電圧es,（10）は補極磁束による補償起電力ec,（11）は
主極磁束φＦである。
er,（８）は変圧器起電力et,（９）はｒ＋ｔの合成
電圧es,（10）は補極磁束による補償起電力ec,（11）は
主極磁束φＦである。
第６図（従来及び本願の全界磁状態の回路図）におい
て,r1は抵抗（５）の抵抗値,rfは主極コイル（３）の抵
抗値,Lfは主極コイル（３）のインダクタンス,Ilは分路
電流,IfFは全界磁における主極コイル（３）の電流、２
点鎖線で囲んだ部分が主極回路（15）である。
て,r1は抵抗（５）の抵抗値,rfは主極コイル（３）の抵
抗値,Lfは主極コイル（３）のインダクタンス,Ilは分路
電流,IfFは全界磁における主極コイル（３）の電流、２
点鎖線で囲んだ部分が主極回路（15）である。
全界磁のときの回路インピーダンスをZFF,全界磁の偏
角をF,弱界磁のときの回路インピーダンスをZWF,弱界
磁の偏角をＷとすると,ZFF＝|ZF|（cosＦ＋i sin
Ｆ）,ZWF＝|ZW|（cosＷ＋i sinＷ）となる。ここ
で,ZFF＝ZWFとなるように回路の構成ができれば，全界
磁と弱界磁の整流ベクトル図が一致することになる。イ
ンピーダンスの絶対値|ZF|,|ZW|及び偏角F,Ｗの両
方を一致させることは非常にむずかしいが，どちらか一
方を一致させることは可能である。そして，大巾な弱界
磁を採用するのでなければ，絶対値|ZF|,|ZW|は一致し
ていなくても大きな影響がなく，偏角を一致させれば良
いことが試験で確認されている。しかし，第７図（従来
の弱界磁状態の回路図）に示すように偏角Ｗは，
（１）式のように弱界磁率が決まれば，弱界磁抵抗r2の
値が決まってしまうので，偏角Ｗを適切な値に決める
ことができないため，しばしば整流が悪化する傾向にあ
った。
角をF,弱界磁のときの回路インピーダンスをZWF,弱界
磁の偏角をＷとすると,ZFF＝|ZF|（cosＦ＋i sin
Ｆ）,ZWF＝|ZW|（cosＷ＋i sinＷ）となる。ここ
で,ZFF＝ZWFとなるように回路の構成ができれば，全界
磁と弱界磁の整流ベクトル図が一致することになる。イ
ンピーダンスの絶対値|ZF|,|ZW|及び偏角F,Ｗの両
方を一致させることは非常にむずかしいが，どちらか一
方を一致させることは可能である。そして，大巾な弱界
磁を採用するのでなければ，絶対値|ZF|,|ZW|は一致し
ていなくても大きな影響がなく，偏角を一致させれば良
いことが試験で確認されている。しかし，第７図（従来
の弱界磁状態の回路図）に示すように偏角Ｗは，
（１）式のように弱界磁率が決まれば，弱界磁抵抗r2の
値が決まってしまうので，偏角Ｗを適切な値に決める
ことができないため，しばしば整流が悪化する傾向にあ
った。
なお，第７図において,r2は弱界磁時に主極コイル
（３）と並列に接続される抵抗（12）の抵抗値,I2は抵
抗（12）の電流,I11は抵抗（５）の電流,IfWは弱界磁に
おいて主極コイル（３）に流れる電流、２点鎖線で囲ん
だ部分が主極回路（16）である。
（３）と並列に接続される抵抗（12）の抵抗値,I2は抵
抗（12）の電流,I11は抵抗（５）の電流,IfWは弱界磁に
おいて主極コイル（３）に流れる電流、２点鎖線で囲ん
だ部分が主極回路（16）である。
［発明が解決しようとする問題点］ 従来のものは弱界磁において，回路のインピーダンス
の方向を回路に適切なものとして設定できず，整流が悪
化するため，整流性能の向上が図れないという問題点が
あった。
の方向を回路に適切なものとして設定できず，整流が悪
化するため，整流性能の向上が図れないという問題点が
あった。
この発明は，上記のような問題点を解決するためにな
されたもので，弱界磁回路のインピーダンスの方向を回
路に適切なものとして設定でき，整流性能の良い直流機
とすることを目的とする。
されたもので，弱界磁回路のインピーダンスの方向を回
路に適切なものとして設定でき，整流性能の良い直流機
とすることを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために，電機子コイルと，該電機
子コイルに直列接続された界磁コイルと，該界磁コイル
に並列接続された分路抵抗と，上記界磁コイルに並列接
続された弱界磁抵抗とインダクタンスとの直列接続体と
から成る直流電動機の制御装置であって、全界磁状態で
は上記分路抵抗の値を残留火花電圧が小さくなるように
選定し、弱界磁状態では全界磁での主極回路のインピー
ダンスの偏角と弱界磁での主極回路のインピーダンスの
偏角がほぼ等しくなるように上記インダクタンスの値を
選定したことを特徴とする直流電動機の制御装置を提供
する。
子コイルに直列接続された界磁コイルと，該界磁コイル
に並列接続された分路抵抗と，上記界磁コイルに並列接
続された弱界磁抵抗とインダクタンスとの直列接続体と
から成る直流電動機の制御装置であって、全界磁状態で
は上記分路抵抗の値を残留火花電圧が小さくなるように
選定し、弱界磁状態では全界磁での主極回路のインピー
ダンスの偏角と弱界磁での主極回路のインピーダンスの
偏角がほぼ等しくなるように上記インダクタンスの値を
選定したことを特徴とする直流電動機の制御装置を提供
する。
［作用］ この発明における弱界磁制御での直流電動機の整流性
能は，インダクタンスL2により回路のインピーダンスの
方向が火花の発生しにくい方向に設定され，整流的に問
題ないものとなる。
能は，インダクタンスL2により回路のインピーダンスの
方向が火花の発生しにくい方向に設定され，整流的に問
題ないものとなる。
［発明の実施例］ 以下，図について説明する。第１図（本願の弱界磁状
態の回路図）において，（13）は抵抗（12）と直列に接
続したインダクタンスL2、２点鎖線で囲んだ部分が主極
回路（14）である。
態の回路図）において，（13）は抵抗（12）と直列に接
続したインダクタンスL2、２点鎖線で囲んだ部分が主極
回路（14）である。
第１図の回路で回路のインピーダンスの偏角W2は
（２）式で求めることができる。
（２）式で求めることができる。
ただし,w＝２π・f,f:周波数である。
そして，第６図の従来の回路のインピーダンスの偏角
Ｆは（３）式となる。従って， W2≒Ｆにするには，式（２）のインダクタンスL2を
W2≒Ｆになるように選定すれば良いことになる。
Ｆは（３）式となる。従って， W2≒Ｆにするには，式（２）のインダクタンスL2を
W2≒Ｆになるように選定すれば良いことになる。
このL2によって整流のベクトル図が，第５図と同等な
形となり，残留火花電圧eoを小さく抑えることができる
ので，良好な整流が得られる。
形となり，残留火花電圧eoを小さく抑えることができる
ので，良好な整流が得られる。
第１図の回路で,L2を変化させたとき，弱界磁率90％
F,75％F,60％Ｆにおける試験結果と計算結果とを第２図
〜第４図に示す。各図は横軸にインダクタンスL2,縦軸
に整流火花号数（号）と偏角のずれ で表わしたものである。印が試験結果を示す火花号
数，一点鎖線が計算結果による偏角のずれの計算値であ
る。第２図〜第４図から，偏角のずれの少ない時W2≒
Ｆは火花号数も１号（無火花）となり，偏角のずれと
火花号数の相関のあることが確認された。
F,75％F,60％Ｆにおける試験結果と計算結果とを第２図
〜第４図に示す。各図は横軸にインダクタンスL2,縦軸
に整流火花号数（号）と偏角のずれ で表わしたものである。印が試験結果を示す火花号
数，一点鎖線が計算結果による偏角のずれの計算値であ
る。第２図〜第４図から，偏角のずれの少ない時W2≒
Ｆは火花号数も１号（無火花）となり，偏角のずれと
火花号数の相関のあることが確認された。
［発明の効果］ この発明によれば，全磁界での主極回路のインピーダ
ンスの偏角と弱界磁での主極回路のインピーダンスの偏
角をほぼ等しくすることによって，高脈流で使用しても
良好な整流状態を得ることができる。
ンスの偏角と弱界磁での主極回路のインピーダンスの偏
角をほぼ等しくすることによって，高脈流で使用しても
良好な整流状態を得ることができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す弱界磁状態の構成
図，第２図〜第４図はそれぞれ弱界磁率90％F,75％F,60
％Ｆにおける火花号数を示す説明図，第５図は直流電動
機の整流ベクトル図を示す説明図，第６図は脈流運転さ
れる従来及び本願の全界磁における直流電動機の制御装
置を示す構成図，第７図は従来の弱界磁における構成図
である。 図において，（３）は界磁コイル，（12）は弱界磁抵
抗，（13）はインダクタンス、（14）は本発明の弱界磁
状態における主極回路、（15）は従来及び本願の全界磁
状態における主極回路、（16）は従来の弱界磁状態にお
ける主極回路である。 なお，各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
図，第２図〜第４図はそれぞれ弱界磁率90％F,75％F,60
％Ｆにおける火花号数を示す説明図，第５図は直流電動
機の整流ベクトル図を示す説明図，第６図は脈流運転さ
れる従来及び本願の全界磁における直流電動機の制御装
置を示す構成図，第７図は従来の弱界磁における構成図
である。 図において，（３）は界磁コイル，（12）は弱界磁抵
抗，（13）はインダクタンス、（14）は本発明の弱界磁
状態における主極回路、（15）は従来及び本願の全界磁
状態における主極回路、（16）は従来の弱界磁状態にお
ける主極回路である。 なお，各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−2346（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−130817（ＪＰ，Ａ) 特公 昭50−23721（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】電機子コイルと、該電機子コイルに直列接
続された界磁コイルと、該界磁コイルに並列接続された
分路抵抗と、上記界磁コイルに並列接続された弱界磁抵
抗とインダクタンスとの直列接続体とから成る直流電動
機の制御装置であって、全界磁状態では上記分路抵抗の
値を残留火花電圧が小さくなるように選定し、弱界磁状
態では全界磁での主極回路のインピーダンスの偏角と弱
界磁での主極回路のインピーダンスの偏角がほぼ等しく
なるように上記インダクタンスの値を選定したことを特
徴とする直流電動機の制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60092642A JP2560004B2 (ja) | 1985-04-29 | 1985-04-29 | 直流電動機の制御装置 |
| KR1019850007694A KR860008649A (ko) | 1985-04-29 | 1985-10-18 | 직류전동기의 제어장치 |
| CN85108196A CN85108196B (zh) | 1985-04-29 | 1985-11-08 | 直流电动机的控制装置 |
| AU56759/86A AU585976B2 (en) | 1985-04-29 | 1986-04-28 | Dc motor power circuit |
| KR2019900001966U KR900003405Y1 (ko) | 1985-04-29 | 1990-02-22 | 직류전동기의 제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60092642A JP2560004B2 (ja) | 1985-04-29 | 1985-04-29 | 直流電動機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61251496A JPS61251496A (ja) | 1986-11-08 |
| JP2560004B2 true JP2560004B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=14060103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60092642A Expired - Lifetime JP2560004B2 (ja) | 1985-04-29 | 1985-04-29 | 直流電動機の制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2560004B2 (ja) |
| KR (1) | KR860008649A (ja) |
| CN (1) | CN85108196B (ja) |
| AU (1) | AU585976B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5142449B2 (ja) * | 1973-06-30 | 1976-11-16 |
-
1985
- 1985-04-29 JP JP60092642A patent/JP2560004B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1985-10-18 KR KR1019850007694A patent/KR860008649A/ko not_active Withdrawn
- 1985-11-08 CN CN85108196A patent/CN85108196B/zh not_active Expired
-
1986
- 1986-04-28 AU AU56759/86A patent/AU585976B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61251496A (ja) | 1986-11-08 |
| CN85108196A (zh) | 1986-10-29 |
| AU5675986A (en) | 1986-11-13 |
| KR860008649A (ko) | 1986-11-17 |
| CN85108196B (zh) | 1988-02-03 |
| AU585976B2 (en) | 1989-06-29 |
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