JPH0117358B2 - - Google Patents
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- JPH0117358B2 JPH0117358B2 JP59235063A JP23506384A JPH0117358B2 JP H0117358 B2 JPH0117358 B2 JP H0117358B2 JP 59235063 A JP59235063 A JP 59235063A JP 23506384 A JP23506384 A JP 23506384A JP H0117358 B2 JPH0117358 B2 JP H0117358B2
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Classifications
-
- 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
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/024—Synchronous motors controlled by supply frequency
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は２乗トルク負荷を駆動する同期電動機
を周波数変換装置によつて可変運転する場合にお
ける同期電動機の制御方法に関する。
を周波数変換装置によつて可変運転する場合にお
ける同期電動機の制御方法に関する。
［発明の技術的背景］
近年の技術進歩によつて同期電動機を可変速運
転する方式は種々の方式が実用化されており、強
制転流の周波数変換装置を採用した方式や自然転
流（負荷転流）の周波数変換装置を採用した方式
などがある。またこの適用分野も年々拡大し中小
容量から中大容量分野まで幅広く採用されるよう
になつてきた。これら同期電動機で駆動される負
荷機器にも種々の物があるが、回転数に関係なく
概略一定トルクを要求する定トルク負荷と、回転
数の１〜２乗に比例して要求トルクが変化する２
乗トルク負荷とに大別できる。本発明は２乗トル
ク負荷を駆動する同期電動機の特性を後述するよ
うに巧みに利用してなされたものであり、回転数
の１〜２乗で負荷トルクが変化するポンプ・ブロ
ワ・フアン・コンプレツサなどの負荷を駆動する
同期電動機の駆動制御システムにおいてのみその
特徴が活かされる。
転する方式は種々の方式が実用化されており、強
制転流の周波数変換装置を採用した方式や自然転
流（負荷転流）の周波数変換装置を採用した方式
などがある。またこの適用分野も年々拡大し中小
容量から中大容量分野まで幅広く採用されるよう
になつてきた。これら同期電動機で駆動される負
荷機器にも種々の物があるが、回転数に関係なく
概略一定トルクを要求する定トルク負荷と、回転
数の１〜２乗に比例して要求トルクが変化する２
乗トルク負荷とに大別できる。本発明は２乗トル
ク負荷を駆動する同期電動機の特性を後述するよ
うに巧みに利用してなされたものであり、回転数
の１〜２乗で負荷トルクが変化するポンプ・ブロ
ワ・フアン・コンプレツサなどの負荷を駆動する
同期電動機の駆動制御システムにおいてのみその
特徴が活かされる。
まず、同期電動機の駆動制御システムについて
説明する。第５図は従来の同期電動機の駆動制御
システムの一例を示す。周波数変換装置の種類な
どによつて公知の種々の方式があるが第５図では
サイリスタモータシステム又は負荷転流モータシ
ステムと称される直流式サイリスタモータシステ
ムを図示している。この詳細な動作原理について
は既に公知の技術であるため、要点を中心に以下
第５図を説明する。この図で１１は入力交流電
源、１２は整流器、１３は直流リアクトル、１４
はインバータ、１５は同期電動機、１５1は同期
電動機１５の界磁巻線、１５2は回転整流器、１
５3は誘導周波数変換機、１５4はセンサー、１６
は速度基準設定器、１７は速度制御器、１８は
Ｄ／Ａ変換器、１９はα制御器、１９1は電流検
出器、２０はβ制御器、２１は界磁入力電源、２
２はサイリスタスイツチ、２３は電圧検出器、２
４は電圧制御器、２４1は電流検出器である。
説明する。第５図は従来の同期電動機の駆動制御
システムの一例を示す。周波数変換装置の種類な
どによつて公知の種々の方式があるが第５図では
サイリスタモータシステム又は負荷転流モータシ
ステムと称される直流式サイリスタモータシステ
ムを図示している。この詳細な動作原理について
は既に公知の技術であるため、要点を中心に以下
第５図を説明する。この図で１１は入力交流電
源、１２は整流器、１３は直流リアクトル、１４
はインバータ、１５は同期電動機、１５1は同期
電動機１５の界磁巻線、１５2は回転整流器、１
５3は誘導周波数変換機、１５4はセンサー、１６
は速度基準設定器、１７は速度制御器、１８は
Ｄ／Ａ変換器、１９はα制御器、１９1は電流検
出器、２０はβ制御器、２１は界磁入力電源、２
２はサイリスタスイツチ、２３は電圧検出器、２
４は電圧制御器、２４1は電流検出器である。
入力交流電源１１の交流電力は整流器１２で直
流電力に変換され、これを直流リアクトル１３で
平滑化し、インバータ１４で異なる周波数の交流
電力に逆変換して同期電動機１５を可変速運転す
る。この時同期電動機１５に与えられる交流電力
の周波数は速度基準設定器１６で設定され、同期
電動機１５の回転速度をセンサー１５4で検出し、
この検出信号をＤ／Ａ変換器１８でアナログ信号
に変換して速度制御器１７で速度基準と比較し同
期電動機１５の回転数を閉ループ制御する。速度
制御器１７の出力信号によつてα制御器１９を介
して整流器１２の出力直流電力を可変して同期電
動機１５に供給する電力を可変制御するが、α制
御器１９は整流器１２の入力電流を電流検出器１
９1によつて検出して、整流器１２の出力電流を
閉ループ制御する。他方インバータ１４は、セン
サー１５4によつて同期電動機１５の界磁の回転
位置を検出した検出信号によつてβ制御器２０を
介して制御される。この時インバータ１４は同期
電動機１５の逆起電力を利用して負荷転流（自然
転流）を行なうが、この負荷転流のタイミングを
センサー１５4とβ制御器２０によつて制御する。
他方同期電動機１５の磁束は、界磁入力電源２１
の交流電力をサイリスタスイツチ２２で電圧制御
し、この出力を誘導周波数変換器１５3に入力し、
誘導周波数変換機１５3の２次側交流電力を回転
整流器１５2で直流電力に変換し、これを界磁巻
線１５1に与えることによつて作られる。この時
Ｄ／Ａ変換器１８の出力信号（速度検出信号）と
同期電動機１５の電機子電圧を電圧検出器２３で
検出した電圧検出信号を比較する。電圧制御器２
４はこの比較結果と電流検出器２４1で検出した
サイリスタスイツチ２２の入力電流にもとずいて
サイリスタスイツチ２２の電圧制御を行なうこと
で同期電動機１５の磁束を制御する。
流電力に変換され、これを直流リアクトル１３で
平滑化し、インバータ１４で異なる周波数の交流
電力に逆変換して同期電動機１５を可変速運転す
る。この時同期電動機１５に与えられる交流電力
の周波数は速度基準設定器１６で設定され、同期
電動機１５の回転速度をセンサー１５4で検出し、
この検出信号をＤ／Ａ変換器１８でアナログ信号
に変換して速度制御器１７で速度基準と比較し同
期電動機１５の回転数を閉ループ制御する。速度
制御器１７の出力信号によつてα制御器１９を介
して整流器１２の出力直流電力を可変して同期電
動機１５に供給する電力を可変制御するが、α制
御器１９は整流器１２の入力電流を電流検出器１
９1によつて検出して、整流器１２の出力電流を
閉ループ制御する。他方インバータ１４は、セン
サー１５4によつて同期電動機１５の界磁の回転
位置を検出した検出信号によつてβ制御器２０を
介して制御される。この時インバータ１４は同期
電動機１５の逆起電力を利用して負荷転流（自然
転流）を行なうが、この負荷転流のタイミングを
センサー１５4とβ制御器２０によつて制御する。
他方同期電動機１５の磁束は、界磁入力電源２１
の交流電力をサイリスタスイツチ２２で電圧制御
し、この出力を誘導周波数変換器１５3に入力し、
誘導周波数変換機１５3の２次側交流電力を回転
整流器１５2で直流電力に変換し、これを界磁巻
線１５1に与えることによつて作られる。この時
Ｄ／Ａ変換器１８の出力信号（速度検出信号）と
同期電動機１５の電機子電圧を電圧検出器２３で
検出した電圧検出信号を比較する。電圧制御器２
４はこの比較結果と電流検出器２４1で検出した
サイリスタスイツチ２２の入力電流にもとずいて
サイリスタスイツチ２２の電圧制御を行なうこと
で同期電動機１５の磁束を制御する。
以上説明したように同期電動機１５の駆動制御
システムの特性を第６図及び第７図で説明する。
第６図は同期電動機１５の電機子電圧Va（インバ
ータ１４の出力電圧）と同期電動機１５の負荷ト
ルクＴを縦軸に、横軸は同期電動機１５の回転数
Ｎを示す。この図に示すように負荷トルクが２乗
トルク特性を示す場合に従来の同期電動機１５は
電機子電圧Vaと回転数Ｎの比を一定に制御する
のが一般的であつた。このようにVa／Ｎを一定
に制御した場合の同期電動機の駆動制御システム
の特性を第７図で説明する。第７図においてａは
同期電動機１５の電機子電流Iaを、ｂは界磁巻線
１５1を流れる界磁電流Ifを、ｃは誘導周波数変
換器１５3の励磁入力電力Pf1と励磁入力電圧Ef1
を、ｄは整流器１２の入力力率PFαを図示してい
る。２乗トルク負荷の場合、第７図で電機子電流
Iaは負荷トルクＴに概略比例し、界磁電流Ifは同
様に比例して変化するがベース分として最高回転
数の約1/2が残る。励磁入力電圧Ef1は誘導周波数
変換器１５3の励磁入力電圧の相回転方向と同期
電動機１５の回転方向を反対にしているため、回
転数Ｎが零の時最大で100％の時約1/2になる。他
方励磁入力電力Pf1は界磁電流Ifの２乗に比例し
て概略変化する。整流器１２の入力力率PFαは回
転数Ｎに概略比例して変化する。これは第６図で
Va／Ｎがほぼ一定のためである。
システムの特性を第６図及び第７図で説明する。
第６図は同期電動機１５の電機子電圧Va（インバ
ータ１４の出力電圧）と同期電動機１５の負荷ト
ルクＴを縦軸に、横軸は同期電動機１５の回転数
Ｎを示す。この図に示すように負荷トルクが２乗
トルク特性を示す場合に従来の同期電動機１５は
電機子電圧Vaと回転数Ｎの比を一定に制御する
のが一般的であつた。このようにVa／Ｎを一定
に制御した場合の同期電動機の駆動制御システム
の特性を第７図で説明する。第７図においてａは
同期電動機１５の電機子電流Iaを、ｂは界磁巻線
１５1を流れる界磁電流Ifを、ｃは誘導周波数変
換器１５3の励磁入力電力Pf1と励磁入力電圧Ef1
を、ｄは整流器１２の入力力率PFαを図示してい
る。２乗トルク負荷の場合、第７図で電機子電流
Iaは負荷トルクＴに概略比例し、界磁電流Ifは同
様に比例して変化するがベース分として最高回転
数の約1/2が残る。励磁入力電圧Ef1は誘導周波数
変換器１５3の励磁入力電圧の相回転方向と同期
電動機１５の回転方向を反対にしているため、回
転数Ｎが零の時最大で100％の時約1/2になる。他
方励磁入力電力Pf1は界磁電流Ifの２乗に比例し
て概略変化する。整流器１２の入力力率PFαは回
転数Ｎに概略比例して変化する。これは第６図で
Va／Ｎがほぼ一定のためである。
［背景技術の問題点］
以上第５図〜第７図で説明した従来の２乗トル
ク負荷を駆動する同期電動機の駆動制御システム
では、次の問題があつた。
ク負荷を駆動する同期電動機の駆動制御システム
では、次の問題があつた。
一般に２乗トルク負荷では所要動力が回転数Ｎ
の３乗で変化するため、同期電動機１５の回転数
Ｎを定格100％より低く設定して運転する場合が
多く、定格の50〜80％程度で運転する期間が比較
的長い。ところで第７図ｃより明らかなように同
期電動機１５の回転数Ｎが零の時励磁入力電圧
Ef1が最大になる。このため誘導周波数変換機１
５3の励磁電源容量はこの時の励磁入力電圧Ef1の
最大値と励磁入力電力Pf1の最大の時（回転数Ｎ
が100％の時）の電流とで決る。この結果界磁入
力電源２１の電源容量が大きく電源力率も悪くな
る欠点があつた。
の３乗で変化するため、同期電動機１５の回転数
Ｎを定格100％より低く設定して運転する場合が
多く、定格の50〜80％程度で運転する期間が比較
的長い。ところで第７図ｃより明らかなように同
期電動機１５の回転数Ｎが零の時励磁入力電圧
Ef1が最大になる。このため誘導周波数変換機１
５3の励磁電源容量はこの時の励磁入力電圧Ef1の
最大値と励磁入力電力Pf1の最大の時（回転数Ｎ
が100％の時）の電流とで決る。この結果界磁入
力電源２１の電源容量が大きく電源力率も悪くな
る欠点があつた。
［発明の目的］
本発明は前述の従来の同期電動機の駆動制御シ
ステムの欠点に鑑みてなされたもので、界磁入力
交流電源の無効電力や電源容量を低減できる同期
電動機の制御方法を提供することを目的としてい
る。
ステムの欠点に鑑みてなされたもので、界磁入力
交流電源の無効電力や電源容量を低減できる同期
電動機の制御方法を提供することを目的としてい
る。
［発明の概要］
本発明は、この目的を達成するために、同期電
動機の回転数Ｎが定格回転数Ｎ（100）の25％以下
の低速回転数範囲で同期電動機の回転数Ｎとその
ときの電機子電圧Vaとの比Va／Ｎが、定格回転
数Ｎ（100）とそのときの電機子電圧Va（100）と
の比Va（100）／Ｎ（100）よりも小さくなるよう
に制御することを特徴とするものである。
動機の回転数Ｎが定格回転数Ｎ（100）の25％以下
の低速回転数範囲で同期電動機の回転数Ｎとその
ときの電機子電圧Vaとの比Va／Ｎが、定格回転
数Ｎ（100）とそのときの電機子電圧Va（100）と
の比Va（100）／Ｎ（100）よりも小さくなるよう
に制御することを特徴とするものである。
［発明の実施例］
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
第１図は本発明方法を実施するための同期電動
機の駆動システムの構成の一例を示す図であり、
第５図に示すシステムに対して、励磁基準発生器
２５が付加されたことが特徴である。励磁基準発
生器２５はＤ／Ａ変換器１８からの出力信号（速
度検出信号）を入力し、この入力の関数として第
２図に示すＮ−Vaの関係を有する関数を発生す
る関数発生器で構成されている。第５図に示すシ
ステムにおいてはＤ／Ａ変換器１８の出力信号
（速度検出信号）と電圧検出器２３で検出した同
期電動機１５の電機子電圧Vaの信号とを比較し、
この比較結果にもとずき電圧制御器２４は電機子
電圧Vaが第６図に示すごとく回転数Ｎに比例す
るように閉ループ制御する。ところで第１図に示
すシステムにおいてはＤ／Ａ変換器１８の出力信
号を受けて励磁基準発生器２５は第２図に示すＮ
−Vaの関数にもとずき出力を発生する。この励
磁基準発生器２５の出力と同期電動機１５の電機
子電圧Vaの信号とを比較し、この比較結果にも
とずいて電圧制御器２４は、第５図に示すシステ
ムと全く同様に電機子電圧Vaを閉ループ制御す
る。この結果電機子電圧Vaは回転数Ｎに対して
第２図に示すVaの値に制御されることになる。
機の駆動システムの構成の一例を示す図であり、
第５図に示すシステムに対して、励磁基準発生器
２５が付加されたことが特徴である。励磁基準発
生器２５はＤ／Ａ変換器１８からの出力信号（速
度検出信号）を入力し、この入力の関数として第
２図に示すＮ−Vaの関係を有する関数を発生す
る関数発生器で構成されている。第５図に示すシ
ステムにおいてはＤ／Ａ変換器１８の出力信号
（速度検出信号）と電圧検出器２３で検出した同
期電動機１５の電機子電圧Vaの信号とを比較し、
この比較結果にもとずき電圧制御器２４は電機子
電圧Vaが第６図に示すごとく回転数Ｎに比例す
るように閉ループ制御する。ところで第１図に示
すシステムにおいてはＤ／Ａ変換器１８の出力信
号を受けて励磁基準発生器２５は第２図に示すＮ
−Vaの関数にもとずき出力を発生する。この励
磁基準発生器２５の出力と同期電動機１５の電機
子電圧Vaの信号とを比較し、この比較結果にも
とずいて電圧制御器２４は、第５図に示すシステ
ムと全く同様に電機子電圧Vaを閉ループ制御す
る。この結果電機子電圧Vaは回転数Ｎに対して
第２図に示すVaの値に制御されることになる。
以下励磁基準発生器２５について説明するが回
転数Ｎに対して励磁基準発生器２５の出力信号は
同期電動機１５の電機子電圧Vaと同一のため第
２図を使用して励磁基準発生器２５の作用を説明
する。
転数Ｎに対して励磁基準発生器２５の出力信号は
同期電動機１５の電機子電圧Vaと同一のため第
２図を使用して励磁基準発生器２５の作用を説明
する。
第２図は従来の第６図に対応したVa−Ｎ，Ｔ
−Ｎ特性図である。この図で負荷トルクＴは同期
電動機１５の回転数Ｎの関数として第６図のＴ−
Ｎ特性と同様に変化する。他方同期電動機１５の
電機子電圧Vaは回転数Ｎの全範囲でVa−Ｎを一
定としないように界磁基準発生器２５で電機子電
圧をパターン制御する。即ち第２図の例では第６
図と比較して回転数Ｎが、０〜25％の範囲では電
機子電圧Vaは低い方向に、25％〜75％の範囲で
はVa／Ｎを一定に保ちつつ電機子電圧Vaは高い
方向に、75％〜100％の範囲では電機子電圧Vaを
高い方向でほぼ一定値に制御する。このように制
御した場合の同期電動機１５の駆動制御システム
の特性を第３図に示す。第３図において第７図ａ
〜ｄに示した従来システムの特性を点線で示し、
本発明の特性を実線で示す。この図で電機子電流
Iaは回転数Ｎが75％〜100％の範囲は回転数Ｎの
３乗に概略比例し、25％〜75％は負荷トルクＴ
（回転数Ｎの２乗）に比例し、０〜25％の間は負
荷トルクＴ以上に増加する。回転数Ｎが75％〜
100％の範囲は界磁電流Ifの変化が小さく、25％
〜100％の範囲では第７図ｂより界磁電流Ifが増
加する。励磁入力電力Pf1は回転数Ｎが25％〜100
％の範囲では増加するが、この範囲では回転数
100％の点が最大であり、本発明によつて増加す
ることはない。他方励磁入力電圧Ef1は回転数Ｎ
が０〜25％の範囲では第７図ｃに比較して減少す
る。整流器１２の入力力率PFαは回転数75％〜
100％の範囲が第７図ｄの最大値とほぼ一定であ
り、回転数Ｎが25％〜75％の範囲は第７図ｄより
大幅に向上する。
−Ｎ特性図である。この図で負荷トルクＴは同期
電動機１５の回転数Ｎの関数として第６図のＴ−
Ｎ特性と同様に変化する。他方同期電動機１５の
電機子電圧Vaは回転数Ｎの全範囲でVa−Ｎを一
定としないように界磁基準発生器２５で電機子電
圧をパターン制御する。即ち第２図の例では第６
図と比較して回転数Ｎが、０〜25％の範囲では電
機子電圧Vaは低い方向に、25％〜75％の範囲で
はVa／Ｎを一定に保ちつつ電機子電圧Vaは高い
方向に、75％〜100％の範囲では電機子電圧Vaを
高い方向でほぼ一定値に制御する。このように制
御した場合の同期電動機１５の駆動制御システム
の特性を第３図に示す。第３図において第７図ａ
〜ｄに示した従来システムの特性を点線で示し、
本発明の特性を実線で示す。この図で電機子電流
Iaは回転数Ｎが75％〜100％の範囲は回転数Ｎの
３乗に概略比例し、25％〜75％は負荷トルクＴ
（回転数Ｎの２乗）に比例し、０〜25％の間は負
荷トルクＴ以上に増加する。回転数Ｎが75％〜
100％の範囲は界磁電流Ifの変化が小さく、25％
〜100％の範囲では第７図ｂより界磁電流Ifが増
加する。励磁入力電力Pf1は回転数Ｎが25％〜100
％の範囲では増加するが、この範囲では回転数
100％の点が最大であり、本発明によつて増加す
ることはない。他方励磁入力電圧Ef1は回転数Ｎ
が０〜25％の範囲では第７図ｃに比較して減少す
る。整流器１２の入力力率PFαは回転数75％〜
100％の範囲が第７図ｄの最大値とほぼ一定であ
り、回転数Ｎが25％〜75％の範囲は第７図ｄより
大幅に向上する。
以上説明したように、誘導周波数変換器１５3
の励磁電源容量は励磁入力電圧Ef1の最大値が回
転数Ｎが零の点で第７図ｃより低下するから界磁
入力電源２１の電源容量も減少し、電源力率も大
幅に向上する。このような効果利点が得られるの
は、本発明が２乗トルク負荷に適用されるためで
ある。すなわち回転数Ｎが０〜25％の範囲で第２
図に示すように本発明で第６図より電機子電圧
Vaを低く設定することができるのは負荷トルク
がこの領域で小さくなるためであり、同期電動機
１５の発生トルクも小さくすることができ、２乗
トルク負荷の場合のみに前記する効果利点が得ら
れる。以上説明したように本発明は同期電動機１
５の特性と２乗トルク負荷特性を充分に検討して
なされたものであつて、２乗トルク負荷に適用さ
れる場合にのみ同期電動機１５の容量や重量増大
やコストアツプを生じることなく前記する効果利
点が得られる。
の励磁電源容量は励磁入力電圧Ef1の最大値が回
転数Ｎが零の点で第７図ｃより低下するから界磁
入力電源２１の電源容量も減少し、電源力率も大
幅に向上する。このような効果利点が得られるの
は、本発明が２乗トルク負荷に適用されるためで
ある。すなわち回転数Ｎが０〜25％の範囲で第２
図に示すように本発明で第６図より電機子電圧
Vaを低く設定することができるのは負荷トルク
がこの領域で小さくなるためであり、同期電動機
１５の発生トルクも小さくすることができ、２乗
トルク負荷の場合のみに前記する効果利点が得ら
れる。以上説明したように本発明は同期電動機１
５の特性と２乗トルク負荷特性を充分に検討して
なされたものであつて、２乗トルク負荷に適用さ
れる場合にのみ同期電動機１５の容量や重量増大
やコストアツプを生じることなく前記する効果利
点が得られる。
本発明の他の実施例による特性を第４図に示
す。第２図に対応した他の実施例である従来の第
６図に比較して電機子電圧Vaと回転数Ｎとの比
Va／Ｎが一定の直線より低く制御される回転数
領域を第５図の如く特に限定するものではなく、
第７図の如く設定することもでき、同期電動機１
５の通常の運転領域に合わせて前記の回転数Ｎの
各領域を任意に選べる。以上第２図、第４図に示
すように、本発明は回転数Ｎに対する電機子電圧
Vaの大きさを特定値に限定するものではなく、
同期電動機１５の回転数Ｎが定格回転数Ｎ（100）
の少くとも25％以下の低速回転数範囲で同期電動
機１５の定格電機子電圧Va（100）と定格回転数
Ｎ（100）（何れも100％の点の値）との比Va
（100）／Ｎ（100）よりも小さいVa／Ｎに電機子
電圧Vaを設定すれば前記の効果が得られること
が明らかである。
す。第２図に対応した他の実施例である従来の第
６図に比較して電機子電圧Vaと回転数Ｎとの比
Va／Ｎが一定の直線より低く制御される回転数
領域を第５図の如く特に限定するものではなく、
第７図の如く設定することもでき、同期電動機１
５の通常の運転領域に合わせて前記の回転数Ｎの
各領域を任意に選べる。以上第２図、第４図に示
すように、本発明は回転数Ｎに対する電機子電圧
Vaの大きさを特定値に限定するものではなく、
同期電動機１５の回転数Ｎが定格回転数Ｎ（100）
の少くとも25％以下の低速回転数範囲で同期電動
機１５の定格電機子電圧Va（100）と定格回転数
Ｎ（100）（何れも100％の点の値）との比Va
（100）／Ｎ（100）よりも小さいVa／Ｎに電機子
電圧Vaを設定すれば前記の効果が得られること
が明らかである。
また励磁基準発生器２５の回路構成を特に限定
するものではなく、所望の出力信号を発生させる
ことができる関数発生器の技術は既に公知であ
り、これらの関数発生器を励磁基準発生器２５と
して使用できる。
するものではなく、所望の出力信号を発生させる
ことができる関数発生器の技術は既に公知であ
り、これらの関数発生器を励磁基準発生器２５と
して使用できる。
他方、同期電動機１５を可変運転する周波数変
換装置として第１図では直流式サイリスタモータ
システムを図示したが、サイクロコンバータや強
制転流式のインバータシステムなどが使用できる
ことが明らかであり、周波数変換装置の構成を特
に限定するものではない。
換装置として第１図では直流式サイリスタモータ
システムを図示したが、サイクロコンバータや強
制転流式のインバータシステムなどが使用できる
ことが明らかであり、周波数変換装置の構成を特
に限定するものではない。
その他本発明の要旨を変更しない範囲におい
て、種々の変形回路を構成することができる。
て、種々の変形回路を構成することができる。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、同期電動
機の駆動制御システムの界磁入力電源の力率改善
が可能であり、無効電力が低減される結果、界磁
入力電源の容量低減が可能となる等の効果を有す
る。
機の駆動制御システムの界磁入力電源の力率改善
が可能であり、無効電力が低減される結果、界磁
入力電源の容量低減が可能となる等の効果を有す
る。
第１図は本発明方法を実施するための同期電動
機の駆動システムの構成の一例を示す図、第２図
は本発明の実施例ではVa−Ｎ特性及びＴ−Ｎ特
性図、第３図は本発明での同期電動機の駆動制御
システムの特性図、第４図は本発明の他の実施例
におけるVa−Ｎ特性及びＴ−Ｎ特性図、第５図
は従来の同期電動機の駆動制御システムの構成
図、第６図は従来のVa−Ｎ特性及びＴ−Ｎ特性
図、第７図は従来の同期電動機の駆動制御装置の
特性図である。 １１……入力交流電源、１２……整流器、１３
……直流リアクトル、１４……インバータ、１５
……同期電動機、１５1……界磁巻線、１５2……
回転整流器、１５3……誘導周波数変換機、１５4
……センサー、１６……速度基準、１７……速度
制御器、１８……Ｄ／Ａ変換器、１９……α制御
器、１９1……電流検出器、２０……β制御器、
２１……界磁入力電源、２２……サイリスタスイ
ツチ、２３……電圧検出器、２４……電圧制御
器、２４1……電流検出器、２５……励磁基準発
生器、Ｔ……負荷トルク、Va……電機子電圧、
Ｎ……回転数、Ia……電機子電流、If……界磁電
流、Pf1……励磁入力電力、Ef1……励磁入力電
圧、PFα……整流器１２の入力力率。
機の駆動システムの構成の一例を示す図、第２図
は本発明の実施例ではVa−Ｎ特性及びＴ−Ｎ特
性図、第３図は本発明での同期電動機の駆動制御
システムの特性図、第４図は本発明の他の実施例
におけるVa−Ｎ特性及びＴ−Ｎ特性図、第５図
は従来の同期電動機の駆動制御システムの構成
図、第６図は従来のVa−Ｎ特性及びＴ−Ｎ特性
図、第７図は従来の同期電動機の駆動制御装置の
特性図である。 １１……入力交流電源、１２……整流器、１３
……直流リアクトル、１４……インバータ、１５
……同期電動機、１５1……界磁巻線、１５2……
回転整流器、１５3……誘導周波数変換機、１５4
……センサー、１６……速度基準、１７……速度
制御器、１８……Ｄ／Ａ変換器、１９……α制御
器、１９1……電流検出器、２０……β制御器、
２１……界磁入力電源、２２……サイリスタスイ
ツチ、２３……電圧検出器、２４……電圧制御
器、２４1……電流検出器、２５……励磁基準発
生器、Ｔ……負荷トルク、Va……電機子電圧、
Ｎ……回転数、Ia……電機子電流、If……界磁電
流、Pf1……励磁入力電力、Ef1……励磁入力電
圧、PFα……整流器１２の入力力率。
Claims (1)
- １ ２乗トルク負荷を駆動する同期電動機を出力
電圧及び出力周波数を可変制御可能な周波数変換
装置によつて可変速運転する同期電動機の駆動制
御装置において、前記同期電動機の回転数Ｎが定
格回転数Ｎ（100）の25％以下の低速回転数範囲で
は前記同期電動機の前記回転数Ｎとそのときの電
機子電圧Vaとの比Va／Ｎが、前記同期電動機の
前記定格回転数Ｎ（100）とそのときの電機子電圧
Va（100）との比Va（100）／Ｎ（100）よりも小さ
くなるように前記同期電動機の前記電機子電圧
Vaを制御することを特徴とする同期電動機の制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59235063A JPS60121983A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 同期電動機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59235063A JPS60121983A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 同期電動機の制御方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57166014A Division JPS6041556B2 (ja) | 1982-09-25 | 1982-09-25 | 同期電動機の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60121983A JPS60121983A (ja) | 1985-06-29 |
| JPH0117358B2 true JPH0117358B2 (ja) | 1989-03-30 |
Family
ID=16980523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59235063A Granted JPS60121983A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 同期電動機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60121983A (ja) |
-
1984
- 1984-11-09 JP JP59235063A patent/JPS60121983A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60121983A (ja) | 1985-06-29 |
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