JP3179934B2 - セルビウス装置 - Google Patents
セルビウス装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、巻線形誘導機の二次電
流をサイクロコンバ―タで制御して、巻線形誘導機の回
転速度を、同期速度付近の比較的狭い範囲で制御するセ
ルビウス装置に関する。
流をサイクロコンバ―タで制御して、巻線形誘導機の回
転速度を、同期速度付近の比較的狭い範囲で制御するセ
ルビウス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、サイクロコンバ―タを用いて巻
線形誘導機を駆動するセルビウス装置の構成図である。
図において、１は、巻線形誘導機、２は、巻線形誘導機
１の二次電流を制御するサイクロコンバ―タ、３は、三
相交流電源、４は、サイクロコンバ―タ２に供給する電
源をオンオフする第１の遮断器、６は、巻線形誘導機１
の一次側に供給する電源をオンオフする第３の遮断器、
２１は、巻線形誘導機１を始動するときに二次側に接続
する始動抵抗器、２２は、巻線形誘導機１の二次側の始
動抵抗器２１をオンオフする第４の遮断器、２３は、巻
線形誘導機１の二次側のサイクロコンバ―タ２をオンオ
フする第５の遮断器である。
線形誘導機を駆動するセルビウス装置の構成図である。
図において、１は、巻線形誘導機、２は、巻線形誘導機
１の二次電流を制御するサイクロコンバ―タ、３は、三
相交流電源、４は、サイクロコンバ―タ２に供給する電
源をオンオフする第１の遮断器、６は、巻線形誘導機１
の一次側に供給する電源をオンオフする第３の遮断器、
２１は、巻線形誘導機１を始動するときに二次側に接続
する始動抵抗器、２２は、巻線形誘導機１の二次側の始
動抵抗器２１をオンオフする第４の遮断器、２３は、巻
線形誘導機１の二次側のサイクロコンバ―タ２をオンオ
フする第５の遮断器である。
【０００３】前述のように構成されたセルビウス装置に
於て、巻線形誘導機１を始動する場合、第３の遮断器６
および第４の遮断器２２をオンして、巻線形誘導機１の
一次側に電源を供給し、二次側に始動抵抗器２１を接続
する。次に、始動抵抗器２１の抵抗値を徐々に減少させ
て、巻線形誘導機１を加速する。
於て、巻線形誘導機１を始動する場合、第３の遮断器６
および第４の遮断器２２をオンして、巻線形誘導機１の
一次側に電源を供給し、二次側に始動抵抗器２１を接続
する。次に、始動抵抗器２１の抵抗値を徐々に減少させ
て、巻線形誘導機１を加速する。
【０００４】巻線形誘導機１が、同期速度付近まで加速
され、二次電圧が、サイクロコンバ―タ２の定格電圧以
下に下ったら、第４の遮断器２２をオフして始動抵抗器
２１を切離し、次に、第５の遮断器２３をオンしてサイ
クロコンバ―タ２を接続し、通常の運転状態に移行す
る。
され、二次電圧が、サイクロコンバ―タ２の定格電圧以
下に下ったら、第４の遮断器２２をオフして始動抵抗器
２１を切離し、次に、第５の遮断器２３をオンしてサイ
クロコンバ―タ２を接続し、通常の運転状態に移行す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来のもの
においては、始動抵抗器２１が必要であり、特に、巻線
形誘導機１の容量が大きい場合、始動抵抗器２１の容量
も大きくなる。大容量の始動抵抗器としては、水抵抗器
を使用する場合が多いが、広い設置場所が必要であり、
更に、電解液の導電率の管理等、保守が面倒になる欠点
がある。又、始動中に始動抵抗器２１に流れる電流によ
り、かなりの電力損失を生じるため、システムの効率が
悪くなる欠点もある。更に、減速停止制御が出来ないた
め、システムを停止させるとき、巻線形誘導機１が慣性
で回転し続け、停止までかなり時間がかかり、作業性が
悪くなる。又、停止時間を短くする必要がある場合は、
機械式のブレ―キ装置を別途設置する必要がある等の欠
点があった。
においては、始動抵抗器２１が必要であり、特に、巻線
形誘導機１の容量が大きい場合、始動抵抗器２１の容量
も大きくなる。大容量の始動抵抗器としては、水抵抗器
を使用する場合が多いが、広い設置場所が必要であり、
更に、電解液の導電率の管理等、保守が面倒になる欠点
がある。又、始動中に始動抵抗器２１に流れる電流によ
り、かなりの電力損失を生じるため、システムの効率が
悪くなる欠点もある。更に、減速停止制御が出来ないた
め、システムを停止させるとき、巻線形誘導機１が慣性
で回転し続け、停止までかなり時間がかかり、作業性が
悪くなる。又、停止時間を短くする必要がある場合は、
機械式のブレ―キ装置を別途設置する必要がある等の欠
点があった。
【０００６】本発明の目的は、前述従来の欠点を除去す
るためになされたもので、始動抵抗器を省略し、定格電
圧の低いサイクロコンバ―タを用いて巻線形誘導機の始
動及び回生制動による減速停止を可能としたセルビウス
装置の制御装置を提供することにある。
るためになされたもので、始動抵抗器を省略し、定格電
圧の低いサイクロコンバ―タを用いて巻線形誘導機の始
動及び回生制動による減速停止を可能としたセルビウス
装置の制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題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、巻線形誘導機の二次側にサイクロコンバ―
タを設け、前記巻線形誘導機の始動時前記巻線形誘導機
の一次側を短絡し前記サイクロコンバ―タで可変周波数
の交流電力を供給して始動するようにしたセルビウス装
置において、前記サイクロコンバ―タの各相を、逆並列
接続した正側サイリスタブリッジと負側サイリスタブリ
ッジで構成し、前記正側（又は負側）サイリスタブリッ
ジから負側（又は正側）サイリスタブリッジへの出力電
圧の極性を切換えるための切換指令信号が反転した時点
で導通していたサイリスタ素子の点弧信号をオフし、当
該素子と逆並列に接続されているサイリスタ素子に点弧
信号を与える手段を具備したことを特徴とするものであ
る。
するために、巻線形誘導機の二次側にサイクロコンバ―
タを設け、前記巻線形誘導機の始動時前記巻線形誘導機
の一次側を短絡し前記サイクロコンバ―タで可変周波数
の交流電力を供給して始動するようにしたセルビウス装
置において、前記サイクロコンバ―タの各相を、逆並列
接続した正側サイリスタブリッジと負側サイリスタブリ
ッジで構成し、前記正側（又は負側）サイリスタブリッ
ジから負側（又は正側）サイリスタブリッジへの出力電
圧の極性を切換えるための切換指令信号が反転した時点
で導通していたサイリスタ素子の点弧信号をオフし、当
該素子と逆並列に接続されているサイリスタ素子に点弧
信号を与える手段を具備したことを特徴とするものであ
る。
【０００８】
【作用】巻線形誘導機の二次側にサイクロコンバ―タを
設け、前記巻線形誘導機の始動時前記巻線形誘導機の一
次側を短絡し前記サイクロコンバ―タで可変周波数の交
流電力を供給して始動するため、始動抵抗器を省略出来
る。又、サイクロコンバ―タの出力電流の極性を切換え
る時に、正側又は負側サイリスタブリッジの最後に点弧
していたサイリスタ素子に逆並列に接続されているサイ
リスタ素子を最初に点弧することにより、出力電流に零
期間を生じることなく、最大の出力電圧を発生すること
ができる。
設け、前記巻線形誘導機の始動時前記巻線形誘導機の一
次側を短絡し前記サイクロコンバ―タで可変周波数の交
流電力を供給して始動するため、始動抵抗器を省略出来
る。又、サイクロコンバ―タの出力電流の極性を切換え
る時に、正側又は負側サイリスタブリッジの最後に点弧
していたサイリスタ素子に逆並列に接続されているサイ
リスタ素子を最初に点弧することにより、出力電流に零
期間を生じることなく、最大の出力電圧を発生すること
ができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の一実施例を示すセルビウス装置
の構成図である。図におい、１〜４及び６は、図６で述
べた従来の実施例の構成図の同一記号のものと同一であ
る。
する。図１は、本発明の一実施例を示すセルビウス装置
の構成図である。図におい、１〜４及び６は、図６で述
べた従来の実施例の構成図の同一記号のものと同一であ
る。
【００１０】本発明は、従来、用いていた始動抵抗器２
１を省略し、巻線形誘導機１の一次側を短絡する第２の
遮断器５を設けたものである。図２は、図１のサイクロ
コンバ―タ２の詳細図である。図に於て、７は、巻線形
誘導機１のｕ相二次巻線に電流を供給するＵ相サイクロ
コンバ―タ、同様に、８は、巻線形誘導機１のｖ相二次
巻線に電流を供給するＶ相サイクロコンバ―タで、９
は、巻線形誘導機１のｗ相二次巻線に電流を供給するＷ
相サイクロコンバ―タで、各相サイクロコンバ―タは、
正側サイリスタブリッジと正側サイリスタブリッジを逆
並列に接続して構成している。
１を省略し、巻線形誘導機１の一次側を短絡する第２の
遮断器５を設けたものである。図２は、図１のサイクロ
コンバ―タ２の詳細図である。図に於て、７は、巻線形
誘導機１のｕ相二次巻線に電流を供給するＵ相サイクロ
コンバ―タ、同様に、８は、巻線形誘導機１のｖ相二次
巻線に電流を供給するＶ相サイクロコンバ―タで、９
は、巻線形誘導機１のｗ相二次巻線に電流を供給するＷ
相サイクロコンバ―タで、各相サイクロコンバ―タは、
正側サイリスタブリッジと正側サイリスタブリッジを逆
並列に接続して構成している。
【００１１】図３は、その詳細を図２に示している、図
１のサイクロコンバ―タ２を制御する制御系のブロック
構成図で、説明の都合上、Ｕ相サイクロコンバ―タのみ
を示してるが、Ｖ相及びＷ相も同様に構成される。
１のサイクロコンバ―タ２を制御する制御系のブロック
構成図で、説明の都合上、Ｕ相サイクロコンバ―タのみ
を示してるが、Ｖ相及びＷ相も同様に構成される。
【００１２】図３に於て、７は、Ｕ相サイクロコンバ―
タ、１０は、２４ア―ムのサイリスタで構成されるサイ
リスタブリッジ、１１は、サイリスタブリッジ１０に電
源を供給する変圧器である。以上のサイリスタブリッジ
１０、変圧器１１によりＵ相サイクロコンバ―タ７が構
成される。次に、１２は、サイクロコンバ―タ２に供給
される電源電圧を検出する電圧検出器、１３は、電源電
圧の位相を検出する電圧位相検出器、１４は、サイリス
タブリッジ１０の位相制御信号、１５は、点弧位相を制
御する位相制御回路、１６は、サイリスタブリッジ１０
の正側素子の点弧タイミングを演算する正側位相演算回
路、１７は、負側素子の点弧タイミングを演算する負側
位相演算回路、１８は、Ｕ相サイクロコンバ―タ７の出
力電圧の極性を切換える正負切換指令、１９は、サイリ
スタブリッジ１０の正側素子と負側素子の点弧状態を切
換える正負切換回路、２０は、サイリスタ素子をオンオ
フするための点弧信号発生回路である。
タ、１０は、２４ア―ムのサイリスタで構成されるサイ
リスタブリッジ、１１は、サイリスタブリッジ１０に電
源を供給する変圧器である。以上のサイリスタブリッジ
１０、変圧器１１によりＵ相サイクロコンバ―タ７が構
成される。次に、１２は、サイクロコンバ―タ２に供給
される電源電圧を検出する電圧検出器、１３は、電源電
圧の位相を検出する電圧位相検出器、１４は、サイリス
タブリッジ１０の位相制御信号、１５は、点弧位相を制
御する位相制御回路、１６は、サイリスタブリッジ１０
の正側素子の点弧タイミングを演算する正側位相演算回
路、１７は、負側素子の点弧タイミングを演算する負側
位相演算回路、１８は、Ｕ相サイクロコンバ―タ７の出
力電圧の極性を切換える正負切換指令、１９は、サイリ
スタブリッジ１０の正側素子と負側素子の点弧状態を切
換える正負切換回路、２０は、サイリスタ素子をオンオ
フするための点弧信号発生回路である。
【００１３】図４は、本発明の作用を説明するための波
形図ある。以下図１乃至図４を参照しながら、本発明の
作用を詳細に説明する。図４において、（１）は、三相
交流電源３のＲ相電圧波形である。（２）は、電圧位相
検出器１３の出力に得られるＲ相電圧位相信号で、Ｒ相
電圧波形（１）の位相角をθR （但し、０≦θR ＜３６
０）とするとき、（２）＝θR ×１２÷３６０の信号を
発生するものとする。（３）は、位相制御回路１５の出
力に得られる信号で、位相制御信号１４をαとすると
き、（３）＝（θR −３０−α）×１２÷３６０＋１
（但し、０≦（θR −３０−α）＜３６０）の信号を発
生するものとする。図４の例では、αは３０°で一定と
している。（４）は、正側位相演算回路１６の出力に得
られる正側サイリスタブリッジの点弧状態の指令信号
で、位相制御回路１５の出力（３）を整数化したもので
ある。即ち、１≦（３）＜２のとき（４）＝１、２≦
（３）＜３のとき（４）＝２、３≦（３）＜４のとき
（４）＝３、・・・・１２≦（３）＜１３のとき（４）
＝１２の出力を得るものとする。（５）は、負側位相演
算回路１７の出力に得られる負側サイリスタブリッジの
点弧状態の指令信号で、（４）に対して１８０°位相の
遅れた信号である。
形図ある。以下図１乃至図４を参照しながら、本発明の
作用を詳細に説明する。図４において、（１）は、三相
交流電源３のＲ相電圧波形である。（２）は、電圧位相
検出器１３の出力に得られるＲ相電圧位相信号で、Ｒ相
電圧波形（１）の位相角をθR （但し、０≦θR ＜３６
０）とするとき、（２）＝θR ×１２÷３６０の信号を
発生するものとする。（３）は、位相制御回路１５の出
力に得られる信号で、位相制御信号１４をαとすると
き、（３）＝（θR −３０−α）×１２÷３６０＋１
（但し、０≦（θR −３０−α）＜３６０）の信号を発
生するものとする。図４の例では、αは３０°で一定と
している。（４）は、正側位相演算回路１６の出力に得
られる正側サイリスタブリッジの点弧状態の指令信号
で、位相制御回路１５の出力（３）を整数化したもので
ある。即ち、１≦（３）＜２のとき（４）＝１、２≦
（３）＜３のとき（４）＝２、３≦（３）＜４のとき
（４）＝３、・・・・１２≦（３）＜１３のとき（４）
＝１２の出力を得るものとする。（５）は、負側位相演
算回路１７の出力に得られる負側サイリスタブリッジの
点弧状態の指令信号で、（４）に対して１８０°位相の
遅れた信号である。
【００１４】（５）＝（４）±６（但し、１≦（５）≦
１２）として求める。（６）は、正負切換指令１８で、
（６）が正のときＵ相サイクロコンバ―タ７が正の電圧
を発生する方向に切換えが行われ、（６）が負の時Ｕ相
サイクロコンバ―タ７が負の電圧を発生する方向に切換
えが行われる。又、（６）の切換えの頻度によりＵ相サ
イクロコンバ―タ７の出力周波数が決定される。（７）
は、サイリスタブリッジ１０の点弧状態の指令信号であ
る。（８）は、Ｕ相サイクロコンバ―タ７の正側ブリッ
ジが動作中に発生する電圧、（９）は、Ｕ相サイクロコ
ンバ―タ７の負側ブリッジが動作中に発生する電圧であ
る。又、（１０）は、Ｕ相サイクロコンバ―タ７の出力
電圧、（１１）は、Ｖ相サイクロコンバ―タ８の出力電
圧、（１２）は、Ｗ相サイクロコンバ―タ９の出力電圧
である。次に、（１３）は、Ｕ相サイクロコンバ―タ７
の出力電流、（１４）は、Ｖ相サイクロコンバ―タ８の
出力電流、（１５）は、Ｗ相サイクロコンバ―タ９の出
力電流である。
１２）として求める。（６）は、正負切換指令１８で、
（６）が正のときＵ相サイクロコンバ―タ７が正の電圧
を発生する方向に切換えが行われ、（６）が負の時Ｕ相
サイクロコンバ―タ７が負の電圧を発生する方向に切換
えが行われる。又、（６）の切換えの頻度によりＵ相サ
イクロコンバ―タ７の出力周波数が決定される。（７）
は、サイリスタブリッジ１０の点弧状態の指令信号であ
る。（８）は、Ｕ相サイクロコンバ―タ７の正側ブリッ
ジが動作中に発生する電圧、（９）は、Ｕ相サイクロコ
ンバ―タ７の負側ブリッジが動作中に発生する電圧であ
る。又、（１０）は、Ｕ相サイクロコンバ―タ７の出力
電圧、（１１）は、Ｖ相サイクロコンバ―タ８の出力電
圧、（１２）は、Ｗ相サイクロコンバ―タ９の出力電圧
である。次に、（１３）は、Ｕ相サイクロコンバ―タ７
の出力電流、（１４）は、Ｖ相サイクロコンバ―タ８の
出力電流、（１５）は、Ｗ相サイクロコンバ―タ９の出
力電流である。
【００１５】次に、サイリスタブリッジの点弧状態の指
令信号に対する、サイリスタ素子の点弧状態と出力電圧
の関係について説明する。変圧器１１のΔ側二次相電圧
をＶＲ１，ＶＳ１，ＶＴ１、Δ側二次相電圧ＶＲ１，Ｖ
Ｓ１，ＶＴ１より３０°位相の遅れたＹ側二次相電圧を
ＶＲ２，ＶＳ２，ＶＴ２とする。サイリスタ素子ＵＰ
１，ＶＰ１，ＷＰ１，ＸＰ１，ＹＰ１，ＺＰ１で構成さ
れる正側ブリッジと、サイリスタ素子ＵＮ１，ＶＮ１，
ＷＮ１，ＸＮ１，ＹＮ１，ＺＮ１で構成される負側ブリ
ッジに対して、Δ側二次相電圧ＶＲ１，ＶＳ１，ＶＴ１
を供給する。サイリスタ素子ＵＰ２，ＶＰ２，ＷＰ２，
ＸＰ２，ＹＰ２，ＺＰ２で構成される正側ブリッジと、
サイリスタ素子ＵＮ２，ＶＮ２，ＷＮ２，ＸＮ２，ＹＮ
２，ＺＮ２で構成される負側ブリッジに対して、Ｙ側二
次相電圧ＶＲ２，ＶＳ２，ＶＴ２を供給する。サイリス
タブリッジ点弧指令１〜１２に対して、点弧信号発生回
路２０により点弧信号を与える素子が選択される。即
ち、正側サイリスタブリッジ点弧指令（４）に対して、
素子の点弧状態と出力電圧は、（４）が１のとき、素子
ＵＰ１，ＹＰ１，ＷＰ２，ＹＰ２がオンし、出力電圧は
ＶＲ１−ＶＳ１＋ＶＴ２−ＶＳ２。（４）が２のとき、
素子ＵＰ１，ＹＰ１，ＵＰ２，ＹＰ２がオンし、出力電
圧はＶＲ１−ＶＳ１＋ＶＲ２−ＶＳ２。（４）が３のと
き、素子ＵＰ１，ＺＰ１，ＵＰ２，ＹＰ２がオンし、出
力電圧はＶＲ１−ＶＴ１＋ＶＲ２−ＶＳ２。（４）が４
のとき、素子ＵＰ１，ＺＰ１，ＵＰ２，ＺＰ２がオン
し、出力電圧はＶＲ１−ＶＴ１＋ＶＲ２−ＶＴ２。
（４）が５のとき、素子ＶＰ１，ＺＰ１，ＵＰ２，ＺＰ
２がオンし、出力電圧はＶＳ１−ＶＴ１＋ＶＲ２−ＶＴ
２。（４）が６のとき、素子ＶＰ１，ＺＰ１，ＶＰ２，
ＺＰ２がオンし、出力電圧はＶＳ１−ＶＴ１＋ＶＳ２−
ＶＴ２。（４）が７のとき、素子ＶＰ１，ＸＰ１，ＶＰ
２，ＺＰ２がオンし、出力電圧はＶＳ１−ＶＲ１＋ＶＳ
２−ＶＴ２。（４）が８のとき、素子ＶＰ１，ＸＰ１，
ＶＰ２，ＸＰ２がオンし、出力電圧はＶＳ１−ＶＲ１＋
ＶＳ２−ＶＲ２。（４）が９のとき、素子ＷＰ１，ＸＰ
１，ＶＰ２，ＸＰ２がオンし、出力電圧はＶＴ１−ＶＲ
１＋ＶＳ２−ＶＲ２。（４）が10のとき、素子ＷＰ１，
ＸＰ１，ＷＰ２，ＸＰ２がオンし、出力電圧はＶＴ１−
ＶＲ１＋ＶＴ２−ＶＲ２。（４）が11のとき、素子ＷＰ
１，ＹＰ１，ＷＰ２，ＸＰ２がオンし、出力電圧はＶＴ
１−ＶＳ１＋ＶＴ２−ＶＲ２。（４）が12のとき、素子
ＷＰ１，ＹＰ１，ＷＰ２，ＹＰ２がオンし、出力電圧は
ＶＴ１−ＶＳ１＋ＶＴ２−ＶＳ２。
令信号に対する、サイリスタ素子の点弧状態と出力電圧
の関係について説明する。変圧器１１のΔ側二次相電圧
をＶＲ１，ＶＳ１，ＶＴ１、Δ側二次相電圧ＶＲ１，Ｖ
Ｓ１，ＶＴ１より３０°位相の遅れたＹ側二次相電圧を
ＶＲ２，ＶＳ２，ＶＴ２とする。サイリスタ素子ＵＰ
１，ＶＰ１，ＷＰ１，ＸＰ１，ＹＰ１，ＺＰ１で構成さ
れる正側ブリッジと、サイリスタ素子ＵＮ１，ＶＮ１，
ＷＮ１，ＸＮ１，ＹＮ１，ＺＮ１で構成される負側ブリ
ッジに対して、Δ側二次相電圧ＶＲ１，ＶＳ１，ＶＴ１
を供給する。サイリスタ素子ＵＰ２，ＶＰ２，ＷＰ２，
ＸＰ２，ＹＰ２，ＺＰ２で構成される正側ブリッジと、
サイリスタ素子ＵＮ２，ＶＮ２，ＷＮ２，ＸＮ２，ＹＮ
２，ＺＮ２で構成される負側ブリッジに対して、Ｙ側二
次相電圧ＶＲ２，ＶＳ２，ＶＴ２を供給する。サイリス
タブリッジ点弧指令１〜１２に対して、点弧信号発生回
路２０により点弧信号を与える素子が選択される。即
ち、正側サイリスタブリッジ点弧指令（４）に対して、
素子の点弧状態と出力電圧は、（４）が１のとき、素子
ＵＰ１，ＹＰ１，ＷＰ２，ＹＰ２がオンし、出力電圧は
ＶＲ１−ＶＳ１＋ＶＴ２−ＶＳ２。（４）が２のとき、
素子ＵＰ１，ＹＰ１，ＵＰ２，ＹＰ２がオンし、出力電
圧はＶＲ１−ＶＳ１＋ＶＲ２−ＶＳ２。（４）が３のと
き、素子ＵＰ１，ＺＰ１，ＵＰ２，ＹＰ２がオンし、出
力電圧はＶＲ１−ＶＴ１＋ＶＲ２−ＶＳ２。（４）が４
のとき、素子ＵＰ１，ＺＰ１，ＵＰ２，ＺＰ２がオン
し、出力電圧はＶＲ１−ＶＴ１＋ＶＲ２−ＶＴ２。
（４）が５のとき、素子ＶＰ１，ＺＰ１，ＵＰ２，ＺＰ
２がオンし、出力電圧はＶＳ１−ＶＴ１＋ＶＲ２−ＶＴ
２。（４）が６のとき、素子ＶＰ１，ＺＰ１，ＶＰ２，
ＺＰ２がオンし、出力電圧はＶＳ１−ＶＴ１＋ＶＳ２−
ＶＴ２。（４）が７のとき、素子ＶＰ１，ＸＰ１，ＶＰ
２，ＺＰ２がオンし、出力電圧はＶＳ１−ＶＲ１＋ＶＳ
２−ＶＴ２。（４）が８のとき、素子ＶＰ１，ＸＰ１，
ＶＰ２，ＸＰ２がオンし、出力電圧はＶＳ１−ＶＲ１＋
ＶＳ２−ＶＲ２。（４）が９のとき、素子ＷＰ１，ＸＰ
１，ＶＰ２，ＸＰ２がオンし、出力電圧はＶＴ１−ＶＲ
１＋ＶＳ２−ＶＲ２。（４）が10のとき、素子ＷＰ１，
ＸＰ１，ＷＰ２，ＸＰ２がオンし、出力電圧はＶＴ１−
ＶＲ１＋ＶＴ２−ＶＲ２。（４）が11のとき、素子ＷＰ
１，ＹＰ１，ＷＰ２，ＸＰ２がオンし、出力電圧はＶＴ
１−ＶＳ１＋ＶＴ２−ＶＲ２。（４）が12のとき、素子
ＷＰ１，ＹＰ１，ＷＰ２，ＹＰ２がオンし、出力電圧は
ＶＴ１−ＶＳ１＋ＶＴ２−ＶＳ２。
【００１６】負側サイリスタブリッジ点弧指令（５）に
対して、素子の点弧状態と出力電圧は、（５）が１のと
き、素子ＸＮ１，ＶＮ１，ＺＮ２，ＶＮ２がオンし、出
力電圧はＶＲ１−ＶＳ１＋ＶＴ２−ＶＳ２。（５）が２
のとき、素子ＸＮ１，ＶＮ１，ＸＮ２，ＶＮ２がオン
し、出力電圧はＶＲ１−ＶＳ１＋ＶＲ２−ＶＳ２。
（５）が３のとき、素子ＸＮ１，ＷＮ１，ＸＮ２，ＶＮ
２がオンし、出力電圧はＶＲ１−ＶＴ１＋ＶＲ２−ＶＳ
２。（５）が４のとき、素子ＸＮ１，ＷＮ１，ＸＮ２，
ＷＮ２がオンし、出力電圧はＶＲ１−ＶＴ１＋ＶＲ２−
ＶＴ２。（５）が５のとき、素子ＹＮ１，ＷＮ１，ＸＮ
２，ＷＮ２がオンし、出力電圧はＶＳ１−ＶＴ１＋ＶＲ
２−ＶＴ２。（５）が６のとき、素子ＹＮ１，ＷＮ１，
ＹＮ２，ＷＮ２がオンし、出力電圧はＶＳ１−ＶＴ１＋
ＶＳ２−ＶＴ２。（５）が７のとき、素子ＹＮ１，ＵＮ
１，ＹＮ２，ＷＮ２がオンし、出力電圧はＶＳ１−ＶＲ
１＋ＶＳ２−ＶＴ２。（５）が８のとき、素子ＹＮ１，
ＵＮ１，ＹＮ２，ＵＮ２がオンし、出力電圧はＶＳ１−
ＶＲ１＋ＶＳ２−ＶＲ２。（５）が９のとき、素子ＺＮ
１，ＵＮ１，ＹＮ２，ＵＮ２がオンし、出力電圧はＶＴ
１−ＶＲ１＋ＶＳ２−ＶＲ２。（５）が10のとき、素子
ＺＮ１，ＵＮ１，ＺＮ２，ＵＮ２がオンし、出力電圧は
ＶＴ１−ＶＲ１＋ＶＴ２−ＶＲ２。（５）が11のとき、
素子ＺＮ１，ＶＮ１，ＺＮ２，ＵＮ２がオンし、出力電
圧はＶＴ１−ＶＳ１＋ＶＴ２−ＶＲ２。（５）が12のと
き、素子ＺＮ１，ＶＮ１，ＺＮ２，ＶＮ２がオンし、出
力電圧はＶＴ１−ＶＳ１＋ＶＴ２−ＶＳ２。となるよう
に動作する。
対して、素子の点弧状態と出力電圧は、（５）が１のと
き、素子ＸＮ１，ＶＮ１，ＺＮ２，ＶＮ２がオンし、出
力電圧はＶＲ１−ＶＳ１＋ＶＴ２−ＶＳ２。（５）が２
のとき、素子ＸＮ１，ＶＮ１，ＸＮ２，ＶＮ２がオン
し、出力電圧はＶＲ１−ＶＳ１＋ＶＲ２−ＶＳ２。
（５）が３のとき、素子ＸＮ１，ＷＮ１，ＸＮ２，ＶＮ
２がオンし、出力電圧はＶＲ１−ＶＴ１＋ＶＲ２−ＶＳ
２。（５）が４のとき、素子ＸＮ１，ＷＮ１，ＸＮ２，
ＷＮ２がオンし、出力電圧はＶＲ１−ＶＴ１＋ＶＲ２−
ＶＴ２。（５）が５のとき、素子ＹＮ１，ＷＮ１，ＸＮ
２，ＷＮ２がオンし、出力電圧はＶＳ１−ＶＴ１＋ＶＲ
２−ＶＴ２。（５）が６のとき、素子ＹＮ１，ＷＮ１，
ＹＮ２，ＷＮ２がオンし、出力電圧はＶＳ１−ＶＴ１＋
ＶＳ２−ＶＴ２。（５）が７のとき、素子ＹＮ１，ＵＮ
１，ＹＮ２，ＷＮ２がオンし、出力電圧はＶＳ１−ＶＲ
１＋ＶＳ２−ＶＴ２。（５）が８のとき、素子ＹＮ１，
ＵＮ１，ＹＮ２，ＵＮ２がオンし、出力電圧はＶＳ１−
ＶＲ１＋ＶＳ２−ＶＲ２。（５）が９のとき、素子ＺＮ
１，ＵＮ１，ＹＮ２，ＵＮ２がオンし、出力電圧はＶＴ
１−ＶＲ１＋ＶＳ２−ＶＲ２。（５）が10のとき、素子
ＺＮ１，ＵＮ１，ＺＮ２，ＵＮ２がオンし、出力電圧は
ＶＴ１−ＶＲ１＋ＶＴ２−ＶＲ２。（５）が11のとき、
素子ＺＮ１，ＶＮ１，ＺＮ２，ＵＮ２がオンし、出力電
圧はＶＴ１−ＶＳ１＋ＶＴ２−ＶＲ２。（５）が12のと
き、素子ＺＮ１，ＶＮ１，ＺＮ２，ＶＮ２がオンし、出
力電圧はＶＴ１−ＶＳ１＋ＶＴ２−ＶＳ２。となるよう
に動作する。
【００１７】次に、その動作を具体的に説明する。時刻
ｔ1 に於て、正負切換指令（６）が負から正に切替わる
と、サイリスタブリッジ１０の通電状態の負から正への
切換えが行われる。時刻ｔ1 の時点では、負側サイリス
タブリッジ点弧指令（５）と、サイリスタブリッジ点弧
指令（７）は３であり、負側素子ＸＮ１，ＷＮ１，ＸＮ
２，ＶＮ２がオンし、出力電圧（９）として、ＶＲ１−
ＶＴ１＋ＶＲ２−ＶＳ２の電圧が発生している。正負切
換指令（６）の反転により、サイリスタブリッジ点弧指
令（７）を、その時の状態３に保持し、負側サイリスタ
ブリッジ点弧指令（５）をオフする。同時に、正側サイ
リスタブリッジに状態３の点弧信号を与える。即ち、サ
イリスタブリッジの出力電圧の極性を切換えるための切
換指令信号が反転した時点で導通していたサイリスタ素
子ＸＮ１，ＷＮ１，ＸＮ２，ＶＮ２と逆並列に接続され
ている正側サイリスタ素子ＵＰ１，ＺＰ１，ＵＰ２，Ｙ
Ｐ２に点弧信号を与える。負側サイリスタブリッジは、
正負切換指令（６）が反転する直前の点弧状態を継続す
るから、出力電圧（９）は、図に示すように正側に上昇
し、出力電流（１３）も正側に上昇する。
ｔ1 に於て、正負切換指令（６）が負から正に切替わる
と、サイリスタブリッジ１０の通電状態の負から正への
切換えが行われる。時刻ｔ1 の時点では、負側サイリス
タブリッジ点弧指令（５）と、サイリスタブリッジ点弧
指令（７）は３であり、負側素子ＸＮ１，ＷＮ１，ＸＮ
２，ＶＮ２がオンし、出力電圧（９）として、ＶＲ１−
ＶＴ１＋ＶＲ２−ＶＳ２の電圧が発生している。正負切
換指令（６）の反転により、サイリスタブリッジ点弧指
令（７）を、その時の状態３に保持し、負側サイリスタ
ブリッジ点弧指令（５）をオフする。同時に、正側サイ
リスタブリッジに状態３の点弧信号を与える。即ち、サ
イリスタブリッジの出力電圧の極性を切換えるための切
換指令信号が反転した時点で導通していたサイリスタ素
子ＸＮ１，ＷＮ１，ＸＮ２，ＶＮ２と逆並列に接続され
ている正側サイリスタ素子ＵＰ１，ＺＰ１，ＵＰ２，Ｙ
Ｐ２に点弧信号を与える。負側サイリスタブリッジは、
正負切換指令（６）が反転する直前の点弧状態を継続す
るから、出力電圧（９）は、図に示すように正側に上昇
し、出力電流（１３）も正側に上昇する。
【００１８】時刻ｔ2 に於て、出力電流（１３）が零に
なると、負側素子ＸＮ１，ＷＮ１，ＸＮ２，ＶＮ２がオ
フし、正側素子ＵＰ１，ＺＰ１，ＵＰ２，ＹＰ２がオン
して、出力電流（１３）は正方向に増加する。時刻ｔ3
に於て、正側サイリスタブリッジ点弧指令（４）が、３
らか４になりサイリスタブリッジ点弧指令（７）の保持
値３より大になると、保持を解除し、以降サイリスタブ
リッジ点弧指令（７）は、正側サイリスタブリッジ点弧
指令（４）に追従する。
なると、負側素子ＸＮ１，ＷＮ１，ＸＮ２，ＶＮ２がオ
フし、正側素子ＵＰ１，ＺＰ１，ＵＰ２，ＹＰ２がオン
して、出力電流（１３）は正方向に増加する。時刻ｔ3
に於て、正側サイリスタブリッジ点弧指令（４）が、３
らか４になりサイリスタブリッジ点弧指令（７）の保持
値３より大になると、保持を解除し、以降サイリスタブ
リッジ点弧指令（７）は、正側サイリスタブリッジ点弧
指令（４）に追従する。
【００１９】時刻ｔ3 に於て、サイリスタブリッジ点弧
指令（７）が４になると、正側素子ＵＰ１，ＺＰ１，Ｕ
Ｐ２，ＺＰ２がオンし、出力電圧（８）はＶＲ１−ＶＴ
１＋ＶＲ２−ＶＴ２となる。
指令（７）が４になると、正側素子ＵＰ１，ＺＰ１，Ｕ
Ｐ２，ＺＰ２がオンし、出力電圧（８）はＶＲ１−ＶＴ
１＋ＶＲ２−ＶＴ２となる。
【００２０】時刻ｔ4 に於て、サイリスタブリッジ点弧
指令（７）が５になると、正側素子ＶＰ１，ＺＰ１，Ｕ
Ｐ２，ＺＰ２がオンし、出力電圧（８）はＶＳ１−ＶＴ
１＋ＶＲ２−ＶＴ２となる。
指令（７）が５になると、正側素子ＶＰ１，ＺＰ１，Ｕ
Ｐ２，ＺＰ２がオンし、出力電圧（８）はＶＳ１−ＶＴ
１＋ＶＲ２−ＶＴ２となる。
【００２１】時刻ｔ5 に於て、サイリスタブリッジ点弧
指令（７）が６になると、正側素子ＶＰ１，ＺＰ１，Ｖ
Ｐ２，ＺＰ２がオンし、出力電圧（８）はＶＳ１−ＶＴ
１＋ＶＳ２−ＶＴ２となる。
指令（７）が６になると、正側素子ＶＰ１，ＺＰ１，Ｖ
Ｐ２，ＺＰ２がオンし、出力電圧（８）はＶＳ１−ＶＴ
１＋ＶＳ２−ＶＴ２となる。
【００２２】時刻ｔ6 に於て、サイリスタブリッジ点弧
指令（７）が７になると、正側素子ＶＰ１，ＸＰ１，Ｖ
Ｐ２，ＺＰ２がオンし、出力電圧（８）はＶＳ１−ＶＲ
１＋ＶＳ２−ＶＴ２となる。
指令（７）が７になると、正側素子ＶＰ１，ＸＰ１，Ｖ
Ｐ２，ＺＰ２がオンし、出力電圧（８）はＶＳ１−ＶＲ
１＋ＶＳ２−ＶＴ２となる。
【００２３】時刻ｔ7 に於て、正負切換指令（６）が正
から負に切替わると、時刻ｔ1 の場合と同様に、サイリ
スタブリッジ１０の通電状態の正から負への切換えが行
われる。このようにして、Ｕ相サイクロコンバ―タ７の
出力電圧として（１０）に示す電圧が得られ、出力電流
として（１３）に示す電流が得られる。Ｖ相サイクロコ
ンバ―タ８は、（６）に示すＵ相正負切換指令に対して
１２０°遅れたＶ相正負切換指令により、同様に動作し
て、出力電圧として（１１）に示す電圧が得られ、出力
電流として（１４）に示す電流が得られる。また、Ｗ相
サイクロコンバ―タ９は、（６）に示すＵ相正負切換指
令に対して２４０°遅れたＷ相正負切換指令により、同
様に動作して、出力電圧として（１２）に示す電圧が得
られ、出力電流として（１５）に示す電流が得られる。
から負に切替わると、時刻ｔ1 の場合と同様に、サイリ
スタブリッジ１０の通電状態の正から負への切換えが行
われる。このようにして、Ｕ相サイクロコンバ―タ７の
出力電圧として（１０）に示す電圧が得られ、出力電流
として（１３）に示す電流が得られる。Ｖ相サイクロコ
ンバ―タ８は、（６）に示すＵ相正負切換指令に対して
１２０°遅れたＶ相正負切換指令により、同様に動作し
て、出力電圧として（１１）に示す電圧が得られ、出力
電流として（１４）に示す電流が得られる。また、Ｗ相
サイクロコンバ―タ９は、（６）に示すＵ相正負切換指
令に対して２４０°遅れたＷ相正負切換指令により、同
様に動作して、出力電圧として（１２）に示す電圧が得
られ、出力電流として（１５）に示す電流が得られる。
【００２４】のように、サイクロコンバ―タの出力電流
の極性を切換えるときに、正側または負側サイリスタブ
リッジの、最後に点弧していた素子に逆並列に接続され
ている素子を、最初に点弧することにより、出力電流に
零期間を生じることなく、最大の出力電圧を発生して運
転できる。
の極性を切換えるときに、正側または負側サイリスタブ
リッジの、最後に点弧していた素子に逆並列に接続され
ている素子を、最初に点弧することにより、出力電流に
零期間を生じることなく、最大の出力電圧を発生して運
転できる。
【００２５】以上詳細に説明した図４の波形は、三相交
流電源３の周波数５０ＨZ に対してサイクロコンバ―タ
２の出力周波数を３０ＨZ として運転した場合である。
サイクロコンバ―タ２の出力周波数は、正負切換指令
（６）の周波数で決定される。
流電源３の周波数５０ＨZ に対してサイクロコンバ―タ
２の出力周波数を３０ＨZ として運転した場合である。
サイクロコンバ―タ２の出力周波数は、正負切換指令
（６）の周波数で決定される。
【００２６】図５は、本発明の作用を説明するための他
の波形図で、正負切換指令（６）の周波数を４２．９Ｈ
Z とした場合である。図５に於て、（１）〜（１５）
は、図４の同一記号と同一であり、動作も同一である。
サイクロコンバ―タ２の出力電圧（１０）〜（１２）、
出力電流（１３）〜（１５）として、４２．９ＨZ の三
相交流が得られる。このように、正負切換指令（６）に
より、サイクロコンバ―タ２の出力周波数を任意に制御
出来る。
の波形図で、正負切換指令（６）の周波数を４２．９Ｈ
Z とした場合である。図５に於て、（１）〜（１５）
は、図４の同一記号と同一であり、動作も同一である。
サイクロコンバ―タ２の出力電圧（１０）〜（１２）、
出力電流（１３）〜（１５）として、４２．９ＨZ の三
相交流が得られる。このように、正負切換指令（６）に
より、サイクロコンバ―タ２の出力周波数を任意に制御
出来る。
【００２７】次に、図１に於て、巻線形誘導機１を始動
して、セルビウス運転に入れる手順を説明する。先ず、
第２の遮断器５をオンして巻線形誘導機１の一次側を短
絡し、第１の遮断器４をオンしてサイクロコンバ―タ２
に電源を供給する。次に、サイクロコンバ―タ２の出力
周波数を零から徐々に増加して行くことにより、巻線形
誘導機１を始動し加速することができる。サイクロコン
バ―タ２の出力周波数を５０ＨZ 付近まで上昇し、巻線
形誘導機１の回転速度が同期速度付近に達したら、第２
の遮断器５をオフし、第３の遮断器６をオンすることに
り、セルビウス運転への移行が完了する。以後は、サイ
クロコンバ―た２により巻線形誘導機１の二次電流を制
御して、通常のセルビウス運転により速度制御を行うこ
とができる。 以上の説明では、巻線形誘導機１を始動
し加速してセルビウス運転に入れる手順を説明したが、
逆の手順により減速停止制御を行うことができる。
して、セルビウス運転に入れる手順を説明する。先ず、
第２の遮断器５をオンして巻線形誘導機１の一次側を短
絡し、第１の遮断器４をオンしてサイクロコンバ―タ２
に電源を供給する。次に、サイクロコンバ―タ２の出力
周波数を零から徐々に増加して行くことにより、巻線形
誘導機１を始動し加速することができる。サイクロコン
バ―タ２の出力周波数を５０ＨZ 付近まで上昇し、巻線
形誘導機１の回転速度が同期速度付近に達したら、第２
の遮断器５をオフし、第３の遮断器６をオンすることに
り、セルビウス運転への移行が完了する。以後は、サイ
クロコンバ―た２により巻線形誘導機１の二次電流を制
御して、通常のセルビウス運転により速度制御を行うこ
とができる。 以上の説明では、巻線形誘導機１を始動
し加速してセルビウス運転に入れる手順を説明したが、
逆の手順により減速停止制御を行うことができる。
【００２８】先ず、第３の遮断器６をオフし、第２の遮
断器５をオンして巻線形誘導機１の一次側を短絡する。
次に、サイクロコンバ―タ２の出力周波数を、巻線形誘
導機１の回転速度に相当する周波数から徐々に下げるこ
とにより、巻線形誘導機１を減速して停止させることが
できる。減速中は巻線形誘導機１は発電機として作用
し、機械的な回転エネルギを電気エネルギに変換して三
相交流電源３に回生できる。
断器５をオンして巻線形誘導機１の一次側を短絡する。
次に、サイクロコンバ―タ２の出力周波数を、巻線形誘
導機１の回転速度に相当する周波数から徐々に下げるこ
とにより、巻線形誘導機１を減速して停止させることが
できる。減速中は巻線形誘導機１は発電機として作用
し、機械的な回転エネルギを電気エネルギに変換して三
相交流電源３に回生できる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通常の運転に使用するサイクロコンバ―タを、始動停止
に兼用できるから、専用の始動抵抗器を省略することが
できる。従って、始動抵抗器の為の広い設置場所と面倒
な保守点検が不要となる。又、始動中に始動抵抗器に生
じる電力損失が無くなるから、システムの効率を向上す
めることができる。更に、電気的に制動停止を行うこと
ができるから、急速な減速停止を実現でき作業性を向上
できる。従って、本発明による経済上の効果と作業上の
効果は多大である。
通常の運転に使用するサイクロコンバ―タを、始動停止
に兼用できるから、専用の始動抵抗器を省略することが
できる。従って、始動抵抗器の為の広い設置場所と面倒
な保守点検が不要となる。又、始動中に始動抵抗器に生
じる電力損失が無くなるから、システムの効率を向上す
めることができる。更に、電気的に制動停止を行うこと
ができるから、急速な減速停止を実現でき作業性を向上
できる。従って、本発明による経済上の効果と作業上の
効果は多大である。
【図１】本発明の一実施例を示すセルビウス装置のブロ
ック構成図。
ック構成図。
【図２】［図１］のサイクロコンバ―タの詳細図
【図３】［図１］のサイクロコンバ―タの制御系のブロ
ック構成図。
ック構成図。
【図４】［図１］のサイクロコンバ―タの制御系の作用
を説明するための波形図。
を説明するための波形図。
【図５】［図４］に示すサイクロコンバ―タの出力周波
数とは異る出力周波数の波形図。
数とは異る出力周波数の波形図。
【図６】従来のセルビウス装置のブロック構成図。
１ …巻線形誘導機、 ２ …サイクロ
コンバ―タ、３ …三相交流電源、 ４
…第１の遮断器、５ …第２の遮断器、
６ …第３の遮断器、７ …Ｕ相サイクロコンバ
―タ、 ８ …Ｖ相サイクロコンバ―タ、９ …Ｗ
相サイクロコンバ―タ、 １０ …サイリスタブリッ
ジ、１１ …変圧器、 １２ …電圧
検出器、１３ …電圧位相検出器、 １４ …
位相制御信号、１５ …位相制御回路、 １
６ …正側位相演算回路、１７ …負側位相演算回路、
１８ …正負切換指令、１９ …政府切換回
路、 ２０ …点弧信号発生回路。
コンバ―タ、３ …三相交流電源、 ４
…第１の遮断器、５ …第２の遮断器、
６ …第３の遮断器、７ …Ｕ相サイクロコンバ
―タ、 ８ …Ｖ相サイクロコンバ―タ、９ …Ｗ
相サイクロコンバ―タ、 １０ …サイリスタブリッ
ジ、１１ …変圧器、 １２ …電圧
検出器、１３ …電圧位相検出器、 １４ …
位相制御信号、１５ …位相制御回路、 １
６ …正側位相演算回路、１７ …負側位相演算回路、
１８ …正負切換指令、１９ …政府切換回
路、 ２０ …点弧信号発生回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 5/28 - 5/44 H02P 7/36 - 7/66 H02P 1/30
Claims (1)
- 【請求項１】 巻線形誘導機の二次側にサイクロコンバ
―タを設け、前記巻線形誘導機の始動時前記巻線形誘導
機の一次側を短絡し前記サイクロコンバ―タで可変周波
数の交流電力を供給して始動するようにしたセルビウス
装置において、前記サイクロコンバ―タの各相を、逆並
列接続した正側サイリスタブリッジと負側サイリスタブ
リッジで構成し、前記正側（又は負側）サイリスタブリ
ッジから負側（又は正側）サイリスタブリッジへの出力
電圧の極性を切換えるための切換指令信号が反転した時
点で導通していたサイリスタ素子の点弧信号をオフし、
当該素子と逆並列に接続されているサイリスタ素子に点
弧信号を与える手段を具備したセルビウス装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12224893A JP3179934B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | セルビウス装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12224893A JP3179934B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | セルビウス装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06335290A JPH06335290A (ja) | 1994-12-02 |
| JP3179934B2 true JP3179934B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=14831265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12224893A Expired - Lifetime JP3179934B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | セルビウス装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3179934B2 (ja) |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP12224893A patent/JP3179934B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06335290A (ja) | 1994-12-02 |
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