JPH0332311B2 - - Google Patents

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JPH0332311B2
JPH0332311B2 JP21136083A JP21136083A JPH0332311B2 JP H0332311 B2 JPH0332311 B2 JP H0332311B2 JP 21136083 A JP21136083 A JP 21136083A JP 21136083 A JP21136083 A JP 21136083A JP H0332311 B2 JPH0332311 B2 JP H0332311B2
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JP
Japan
Prior art keywords
induction motor
rotation speed
switching
control device
motor
Prior art date
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JP21136083A
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English (en)
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JPS60106385A (ja
Inventor
Norihisa Suzuki
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60106385A publication Critical patent/JPS60106385A/ja
Publication of JPH0332311B2 publication Critical patent/JPH0332311B2/ja
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/06Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
    • H02P21/08Indirect field-oriented control; Rotor flux feed-forward control
    • H02P21/09Field phase angle calculation based on rotor voltage equation by adding slip frequency and speed proportional frequency
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/08Controlling based on slip frequency, e.g. adding slip frequency and speed proportional frequency

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は誘導電動機のセルビウス制御装置を用
いた回転数制御装置に関する。
〔発明の背景〕
従来の誘導電動機の回転数制御装置の構成を第
1図に示す。
同図において、1は誘導電動機を入、切する為
の主接触器であり、2は誘導電動機である。
また誘導電動機2には回転数を検出する為の発
電機3が取り付けられており発電機3の発生電圧
はセルビウス制御装置4に入力される。
5は、誘導電動機2の二次回路をセルビウス制
御装置4に接続する二次切換接触器、6は誘導電
動機2の二次回路を二次抵抗71〜7oに接続する
二次切換接触器である。
8は二次抵抗を増減する為のコントロールモー
タであり、9はコントロールモータ8を、二次抵
抗を減少させ誘導電動機の回転数を昇速させる方
向へ回転させる接触器で、10はコントロールモ
ータ8を誘導電動機2が減速する方向へ回転させ
る接触器である。
ここで、二次抵抗71〜7oは誘導電動機2の始
動用としても使用され、コントロールモータ8に
より抵抗値を順次減少させることで誘導電動機2
を加速し、その後セルビウス運転に切換える。
この手順を更に詳細に説明する。
誘導電動機2を始動する際は誘導電動機2の二
次切換接触器6をONし、セルビウス側の二次切
換接触器5はOFFさせておく。
又二次抵抗71〜7oは始動位置、すなわち最大
抵抗の位置にしておく。この状態で主接触器1を
投入し、その後二次抵抗71〜7oを順次、減少す
べくコントロールモータ8を回転させ、規定回転
数(例えば最高速)となつた時点で二次切換接触
器5を投入し、二次切換接触器6を開放してセル
ビウス運転に切り換える。
仮にセルビウス制御装置4が故障等で使用でき
ぬ場合には、上記手順において二次切換接触器5
の投入をせず、コントロールモータ8の回転によ
り二次抵抗71〜7oの抵抗値を調整することによ
り誘導電動機の回転数制御を行うことになる。
このような誘導電動機の回転数制御において、
誘導電動機2の運転中に運転モードを切り換える
ことは下記の制約がある。
すなわち、まず第一に二次抵抗71〜7oによる
運転からセルビウス制御装置4による運転に切り
換える場合にセルビウス制御装置4により運転さ
れる速度が二次抵抗71〜7oで運転中の誘導電動
機2の速度より高速のとき二次切換接触器6を開
き、二次切換接触器5を投入すると、セルビウス
制御装置4内のインバータの電流が過電流とな
り、セルビウス制御装置4内のコンバータとイン
バータとを結ぶ回路中に挿入された遮断器がトリ
ツプする。但し、誘導電動機2がセルビウス制御
装置4により運転される速度より高速なら電気的
に問題はない。
第二にセルビウス制御装置4による運転から二
次抵抗71〜7oによる運転に切り換える場合に二
次抵抗71〜7oの値により決定される誘導電動機
2の回転数が、切り換え前の誘導電動機2の回転
数よりも高ければ、この運転モードの切り換え誘
導電動機2にラツシユ電流(始動電流)が流れ、
過電流により主接触器1がトリツプし誘導電動機
2が停止に至ることがある。但し、二次抵抗71
〜7oのノツチが誘導電動機2の回転より低いと
ころにあれば電気的に問題はない。
上記二つのいずれの場合においても、仮に電気
的に問題なく運転モードを切り換えたとしても、
回転数は切換と同時に変化をし、誘導電動機の負
荷に外乱を与えプラントへの影響が発生する。
この為に従来は二次抵抗による運転モードで誘
導電動機の回転数制御をするか、セルビウス制御
装置による運転モードで誘導電動機の回転数制御
を行うかの選択は誘導電動機の始動前に行い、主
接触器投入後は切換できぬよう回路を構成し、例
外として始動完了により二次抵抗による運転か
らセルビウス制御装置による運転の切換及びセ
ルビウス制御装置による全速運転から誘導電動機
の二次短絡による二次抵抗による運転の切換の二
例があるのみであつた。この二つの場合は運転モ
ード切換後の誘導電動機の回転数が明確であり、
運転モードの切換による誘導電動機の回転数変化
が微少であることが予め保障されているからでき
ることである。
従来このような構成では、セルビウス制御装置
による運転中に何らかの理由(例えばセルビウス
制御装置の保守や改造の目的等)によりセルビウ
スモードから二次抵抗モードへ切換しようとして
も誘導電動機を停止するか又は全速まで昇速し、
二次抵抗も最終ノツチまで上げてから運転モード
の切換を実行するしかなかつた。
これらの方法は、負荷を止めることのできない
ものでは(飲料用水の配水ポンプ等)採用でき
ず、せつかくバツクアツプとしての二次抵抗を有
していてもその効果が半減されるものであつた。
これに対して起動用抵抗器(二次抵抗器)に代
えて連続使用可能な速度調整用抵抗器(例えば液
体抵抗器等を用いたもの)を用い該速度調整用抵
抗器の抵抗値の変化に追従し、その位置を検出す
る位置検出器を設け、前記速度調整用抵抗器の抵
抗値を常時は誘導電動機の速度に応じて調整待機
しておき、セルビウス制御装置に故障が発生した
時、セルビウス制御装置から速度調整用抵抗器に
よる運転に切換え、速度調整用抵抗器をセルビウ
ス制御装置の速度設定器の設定速度に応じて調整
するようにしたセルビウス制御装置を用いた誘導
電動機の速度制御装置が提案されている(特公昭
54−5483)。
しかし上記装置においては運転モードの切換は
誘導電動機の回転数に変化を与えずに行うことは
できるが、ハード構成が複雑になるという欠点が
あつた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は簡単な構成で誘導電動機をセル
ビウス制御装置による運転と二次抵抗による運転
との切換を任意の回転数で且つ誘導電動機の回転
数に変化を与えることなく実行し得る誘導電動機
の回転数制御装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、回転数制御用の二次抵抗とセルビウ
ス制御装置とを併有する誘導電動機の回転数制御
装置において、二次抵抗の配列をコントロールモ
ータの回転角と誘導電動機の回転数が比例するよ
うに非線形に分割することにより誘導電動機の運
転中にセルビウス制御装置による運転と二次抵抗
による運転との切換をバンプレスに実現するもの
である。
〔発明の実施例〕
本発明に係る回転数制御装置の一実施例の構成
を第2図に示す。尚第1図と同一の要素について
は同一の符号を付してある。同図において二次抵
抗71〜7oを駆動するコントロールモータ8には
コントロールモータ8の回転角に比例する電気信
号を発生するポテンシヨメータ11が取り付けら
れており、ポテンシヨメータ11の出力信号は切
換制御装置12に入力される。切換制御装置12
はセルビウス運転モードと二次抵抗運転モードと
を切換えるための二次側切換接触器5,6の切換
制御及び二次抵抗71〜7oの抵抗値を増減させる
ための接触器9,10の切換制御を行う。
また誘導電動機2の回転数を検出する発電機3
の出力も切換制御装置12に入力される。この切
換制御装置12の構成、動作については後述す
る。
本発明の要点は第2図における二次抵抗71
oの配列を均等に分割するのでなく、これをコ
ントロールモータ8の回転角の誘導電動機2の回
転数が比例するように非線形に分割することであ
る。
まず第3図に、二次抵抗の配列を均等に分割し
たときの誘導電動機2の速度特性曲線を、このと
きのノツチと回転数の関係を第4図にそれぞれ示
す。
速度特性曲線は比例推移により、抵抗値がm倍
のときは、横軸にm倍された曲線となり、負荷ト
ルク曲線Lとの交点で回転数が求まる。
このような均等の抵抗配列では二次抵抗のノツ
チと誘導電動機2の回転数は比例せず、ノツチ又
はコントロールモータ8の回転角から回転数を求
めるには、非線形補償用関数発生器を介させばな
らず経済的でない。
次に第5図に二次抵抗の抵抗値を1,1.7,4,
20の比率で配列したときの速度特性曲線を示し、
そのときの二次抵抗のノツチと誘導電動機2の回
転数の関係を第6図に示す。
これらの図から明らかなように二次抵抗をコン
トロールモータ8の回転角と誘導電動機2の回転
数が比例するように配列しておけばコントロール
モータ8の回転角をコントロールモータ8の回転
軸に取付したポテンシヨメータ11の値で誘導電
動機2の回転数を検出できるので、二次切換接触
器5,6の切換ロジツクを簡単に構成することが
できる。
以下、このような非線形に二次抵抗を配列した
場合のセルビウス制御装置4による運転モードと
二次抵抗による運転モードの切換制御を行う切換
制御装置について述べる。
第2図において、まず二次抵抗71〜7oによる
運転からセルビウス制御装置4による運転に切り
換える時は、切換操作指令が出るまで誘導電動機
2の実回転数信号でセルビウス制御装置4の回転
数パターンをホールドさせておく。そして切換制
御装置12により二次切換接触器6から二次切換
接触器5への切換モード切換操作により即座に実
行しても電気的にも支障なく、又負荷への変動も
発生させることなく行われる。
次にセルビウス制御装置4による運転から二次
抵抗71〜7oによる運転への切換時は、切換操作
指令が出されたら、コントロールモータ8の駆動
により誘導電動機2の回転数とポテンシヨメータ
11により検出されるコントロールモータ8の回
転数信号とが一致した時点で二次切換接触器5か
ら二次切換接触器6への切換を実行することで運
転モードの切換がバンプレスに実現できる。
上記の機能を実現する具体的手段について次に
説明する。
第一に二次抵抗71〜7oによる運転からセルビ
ウス制御装置4による運転への切換動作について
第7図により説明する。同図においてセルビウス
制御装置4の回転数設定追随回路20は、切換ス
イツチ21とアナログメモリ22とからなる。
二次抵抗モードで誘導電動機2が運転中は誘導
電動機2の実回転数にアナログメモリ22の内容
が追随しているのでセルビウス制御装置4への回
転数パターンは実回転数と一致しており、二次切
換接触器6から二次切換接触器5への切換は即座
に実行される。
第二にセルビウス制御装置4による運転から二
次抵抗71〜7oによる運転への切換動作について
第8図により説明する。同図において最初に接触
器5・42がON状態となり且つ接触器6・6が
OFF状態となり、誘導電動機2がセルビウスモ
ードによる運転状態になつた時点で二次抵抗71
〜7oを増加させ、誘導電動機2の回転数を降速
させる接触器10の励磁コイル34Lを励磁させ
る。
これにより、二次抵抗は最大(回転数としては
最低の位置まで戻る。
次に二次抵抗71〜7oに運転へのモード切換操
作をした時点で接触器9を駆動する励磁コイル3
4Rを励磁し、これにより二次抵抗71〜7oを駆
動するコントロールモータ8を強制的に昇速方向
へ回転させる。この昇速はコンパレータ31が動
作するまで続く。
一方、この強制昇速は二次抵抗71〜7oによる
運転モードに切換えてから一定時間のみでよいわ
けでタイマ33によるがカツト回路が組み込まれ
ている。
更に誘導電動機2の実回転数を示す発電機の出
力電圧と、二次抵抗71〜7oを駆動するコントロ
ールモータ8の回転角を示すポテンシヨメータ1
1の出力電圧とがコンパレータ31へ入力され、
このコンパレータにより両電力電圧の一致を検出
する。
他方、誘導電動機2がセルビウス制御装置4に
よる運転中に二次抵抗71〜7oによる運転モード
に切換える際には誘導電動機2の回転数と二次抵
抗71〜7oの回転数が一致した時点でコンパレー
タ31の出力により励磁コイル6が励磁され、接
触器6が投入される。この結果、接点34が
OFFになり、励磁コイル42が消勢され、接触
器5はOFF状態となりセルビウス制御装置4に
よる運転から二次抵抗71〜7oによる運転への切
換が実行される。
以上に説明したように本実施例によれば回転制
御用のセルビウス制御装置と二次抵抗を併有する
誘導電動機において、簡単なハード構成でセルビ
ウス運転モードと二次抵抗運転モードとの切換を
誘導電動機の回転数に影響を与えることなく行う
ことができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば誘導電動機をセルビウス制御装
置による運転と二次抵抗による運転との切換を任
意の回転数で且つ誘導電動機の回転数に変化を与
えることなく実行し得る回転数制御装置を簡単な
ハード構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の誘導電動機の回転数制御装置の
構成図、第2図は本発明に係る回転数制御装置の
一実施例を示す構成図、第3図は二次抵抗の配例
を均等に分割したときの誘導電動機の速度特性を
示す図、第4図はこの場合の二次抵抗ノツチと誘
導電動機の回転数との関係を示す図、第5図は二
次抵抗の配列を非線形に分割したときの速度特性
を示す図、第6図はこの場合の二次抵抗のノツチ
と誘導電動機の回転数との関係を示す図、第7図
はセルビウス制御装置の要部の構成を示す図、第
8図は切換制御装置の構成図である。 2…誘導電動機、3…発電機、4…セルビウス
制御装置、5,6…二次切換接触器、71〜7o
二次抵抗、8…コントロールモータ、11…ポテ
ンシヨメータ、12…切換制御装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 誘導電動機の二次側に切換手段を介して接続
    されるセルビウス制御装置及び二次抵抗と、該二
    次抵抗の抵抗値を加減するコントロールモータ
    と、該コントロールモータの回転角に比例した電
    気信号を発生する信号発生器と、誘導電動機の回
    転数を検出する回転数検出手段と、前記信号発生
    器及び回転数検出手段の出力を取り込み、誘導電
    動機がセルビウス制御装置による運転中に任意の
    回転数で二次抵抗による運転モードに切り換える
    際にコントロールモータの回転角に対応づけられ
    た回転数が誘導電動機の回転数に一致した時点で
    誘導電動機の二次側を二次抵抗側に接続するよう
    に前記切換手段を切り換える制御手段とを有する
    誘導電動機の回転数制御装置において、前記二次
    抵抗の配列をコントロールモータの回転角と誘導
    電動機の回転数が比例するように非線形に分割す
    るようにしたことを特徴とする誘導電動機の回転
    数制御装置。
JP58211360A 1983-11-10 1983-11-10 誘導電動機の回転数制御装置 Granted JPS60106385A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58211360A JPS60106385A (ja) 1983-11-10 1983-11-10 誘導電動機の回転数制御装置

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Publication Number Publication Date
JPS60106385A JPS60106385A (ja) 1985-06-11
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JPS60106385A (ja) 1985-06-11

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