JPH0347072B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、運転モードが切換わるときの巻線
形誘導電動機の２次抵抗制御装置にに関する。

〔従来技術とその問題点〕

第１図は巻線形誘導電動機の制御の従来例を示
す制御回路図である。この第１図において、３相
交流電源（Ｒ，Ｓ，Ｔ相）からの交流電力は遮断
器１と変流器２を経て逆並列接続されている５組
のスイツチング手段としてのサイリスタ３に与え
られるのであるが、この５組のサイリスタ３のう
ちの３組を動作させて巻線形誘導電動機４の１次
巻線に交流電圧を印加する。すなわち電源のＲ相
電圧がこの電動機４の端子Ｕに印加され、Ｓ相電
圧が端子Ｖに、Ｔ相電圧が端子Ｗに印加されるよ
うに３組のサイリスタ３を導通させれば、当該電
動機４は一定方向（以下ではこれを正転と称す
る）に回転する。また電源のＲ相電圧が端子Ｗ
に、Ｓ相電圧は前と同じく端子Ｖに、Ｔ相電圧は
端子Ｕに印加されるように３組のサイリスタ３を
導通させると、この電動機４に印加される交流電
圧の相回転方向が逆転するので、この電動機４を
上述とは逆の方向に回転させることができる。

巻線形誘導電動機の２次巻線には２次抵抗器が
接続されているが、この第１図に示す従来例では
この２次抵抗器は抵抗６と７と８との３つの部分
に区分されており、それぞれの区分を短絡するた
めの抵抗短絡スイツチが設けられている。すなわ
ち抵抗短絡スイツチ２３が動作すれば抵抗６が短
絡されるので、電動機４の２次巻線に接続される
のは７と８なる抵抗だけとなる。同様に抵抗短絡
スイツチ２６が動作すれば６と７なる抵抗が短絡
されることになり、さらに抵抗短絡スイツチ２９
が動作すれば全２次抵抗が短絡されることにな
る。このように当該巻線形誘導電動機４の２次巻
線に接続されている抵抗６，７，８を段階的に短
絡すると、この電動機４の速度を段階的に変化さ
せることができる。

巻線形誘導電動機４の回転子には速度発信機５
が結合されていて、この速度発信機５からは当該
電動機４の速度実際値信号が得られる。一方速度
設定器１１からは１２なる加減速調節器を経て速
度目標信号が得られるので、この速度目標値信号
と前述の速度実際値信号とをPI調節器でなる速
度調節器１３に入力させ、この速度調節器１３か
ら両入力信号の偏差を零にする電流目標値信号を
とり出す。変流器２から出力され、整流器１４を
介して得られる電流実際値信号と、前述の電流目
標値信号とを同じくPI調節器でなる電流調節器
１５に入力させ、この両入力信号の偏差を零にす
る制御信号が点弧角調整器１６と１７とに発せら
れるのであるが、この両点弧角調整器１６と１７
はそのどちらか一方のみが動作するようになつて
いる。すなわち点弧角調整器１６は電動機４を正
転させるためのものであつて、正転用の３組のサ
イリスタ３を位相制御し、点弧角調整器１７は逆
転用の３組のサイリスタ３を位相制御するので、
電動機４の１次巻線端子Ｕ，Ｖ，Ｗに印加される
電圧の大きさと相回転方向を自由に調節すること
ができる。

加減速調節器１２を介して得られる速度設定器
１１からの速度目標値信号はコンパレータ２１，
２４，２７に与えられ、この速度目標値信号がそ
れぞれのコンパレータの動作設定値に到達する
と、抵抗短絡阻止手段としての短絡阻止リレー３
０が励磁されていることを条件にして抵抗短絡指
令リレー２２，２５，２８を励磁するので前述の
抵抗短絡スイツチ２３，２６，２９が動作する。
すなわちこの電動機４を始動したとき、速度目標
値信号は低レベルにあるのでコンパレータ２１，
２４，２７はいずれも不動作であるため、電動機
４の２次巻線には全抵抗６，７，８が接続される
ことになり、大きな始動トルクを発生して電動機
４の始動と加速を容易にしているが、この電動機
４の速度はこの２次抵抗器の低抗値と負荷トルク
とで定まる速度以上にはならない。しかし速度目
標値信号がこの速度以上の値になると、コンパレ
ータ２１が動作して抵抗短絡指令リレー２２が励
磁され、抵抗短絡スイツチ２３が動作すれば抵抗
６が短絡されるので、電動機４の２次巻線に接続
される抵抗の値が減少するので、この抵抗値と負
荷トルクとで定まる速度まで電動機速度は上昇す
る。同様にしてコンパレータ２４が動作すれば電
動機４の２次巻線に接続されるのは低抗８のみと
なり、更にコンパレータ２７が動作すれば全抵抗
６，７，８が短絡されるので、この電動機４は同
期速度に近い最高速度に達する。

この様に２次巻線に接続されている抵抗６，
７，８を段階的に短絡すると電動機４の速度も段
階的に変化をするが、この２次抵抗変化と前述せ
るサイリスタの位相制御とを組合わせることによ
り、当該電動機４の速度を連続的に変化させるこ
とができる。

１８なる運転指令演算器は速度設定器１１と速
度発信機５との信号を受けて電動機４の運転・停
止と回転方向を指令する機能を有する。すなわち
速度設定器１１から得られる回転方向信号はこの
運転指令演算器１８を経油し１９なる切換指令演
算器からの信号により点弧角調整器１６と１７の
いずれか一方を動作させて当該電動機４を正転あ
るいは逆転方向に運転させる。さらに運転開始と
同時に加減速調節器１２と速度調節器１３に動作
指令を送り、また電動機４が完全に停止すれば同
じく加減速調節器１２と速度調節器１３をゼロホ
ールドさせる。

運転中の巻線形誘導電動機４が駆動運転中であ
るか制動運転中であるかは、速度調節器１３から
トルク極性信号としてとり出される。トルク極性
信号は運転モード検出手段としての切換指令演算
器１９に入力されるのであるが、この切換指令演
算器１９は前述の運転方向を指令する機能の他に
この運転モードの切換えを指令する機能を有す
る。一定周波数で運転される誘導電動機の制動方
法としては逆相制動がもつとも一般的である。そ
れ故電動機４が正転方向に駆動運転中であるとす
ると点弧角調整器１６が動作中であり、点弧角調
整器１７は不動作である。ここでトルク極性信号
が切換わつたことをこの切換指令演算器１９が弁
別すると、電動機４が正転方向に運転中であつて
も動作中の点弧角調整器１６を停止して１７を動
作させることにより電動機４は逆相制御動状態に
なり、急速にその速度は低下する。

上述の点弧角調整器１６，１７の動作を切換え
て電動機４に印加される電圧の相回転方向の切換
えはサイリスタ３に流れる電流が零のときに切換
えないと電源短絡になるのであるが、切換指令演
算器１９はこの電流を制御し監視する機能を合わ
せて有する。すなわちトルク極性信号が反転して
運転モード切換えの指令がこの切換指令演算器１
９に与えられると、この切換指令演算器１９から
電流調節器１５にパルスシフト指令が与えられ、
このパルスシフト指令により動作中の点弧角調整
器１６は正転方向に電圧を印加している３組のサ
イリスタ３の点弧角αをαmaxにシフトさせる。
これにより電動機４に流れる電流が零になつたこ
とを検出してこの切換指令演算器１９は点弧角調
整器１７を動作させるので、この電動機４は電源
短絡を生ずることなく逆相制動運転に入るのであ
る。

ところで電動機４が逆相制動運転になるとき
に、２次巻線に接続されている抵抗６，７，８が
すべて短絡されているとこの電動機４のインピー
ダンスが小さいので非常に大きな電流がこの電動
機４に流れるから、サイリスタ３を損傷したり、
過電流リレーが動作して電動機４の運転が中断さ
れるなどの不都合を発生するおそれがある。よつ
て逆相制動運転に入るときは電動機４の２次巻線
には抵抗６，７，８が全部接続されているように
する。抵抗短絡阻止手段としての短絡阻止リレー
３０がこの役割りをはたすリレーであつて、電動
機４が駆動運転中であれば切換指令演算器１９か
らの出力によりこの短絡阻止リレー３０は励磁さ
れるので抵抗短絡指令リレ２２，２５，２８と抵
抗短絡スイツチ２３，２６，２９はそれぞれコン
パレータ２１，２４，２７からの指令で抵抗６，
７，８を適宜短絡することができる。しかし電動
機４が制動運転モードに入ると切換指令演算器１
９の指令によりこの短絡阻止リレー３０は無励磁
となるため、コンパレータ２１，２４，２７の指
令がどのようなものであつても抵抗短絡スイツチ
２３，２６，２９は動作せず、よつて電動機４の
２次巻線には全抵抗６，７，８が接続されること
になる。

しかしながらこのような制御装置を有する巻線
形誘導電動機４がその同期速度に近い最高速度で
運転中に切換指令演算器１９へ運転モード切換指
令が繰返して入力される場合がある。たとえば天
井クレーンが荷物を吊つて抵抗６，７，８が短絡
された状態すなわち全速で走行中あるいは横行中
に急激に停止させようとする場合、運転モードは
当然駆動運転から制動運転に切換わるので、短絡
阻止リレー３０は無励磁となつて当該電動機４の
２次巻線には全抵抗６，７，８が挿入され、１次
巻線には相回転が逆方向の電圧が印加されて逆相
制御動運転に入り、その速度を急激に減少させよ
うとするのであるが、そのとき吊荷が振動すると
この吊荷に引張られて制動運転中であるにも拘ら
ず速度調節器１３からのトルク極性信号が反転し
て、切換指令演算器１９は再び駆動運転を指令す
る信号を出力する。そのため相回転方向は再び正
転方向に切換わるとともに短絡阻止リレー３０も
励磁されるのであるが、そのときの電動機４の速
度がコンパレータ２７で設定している値よりも大
であると、抵抗短絡指令リレー２８と抵抗短絡ス
イツチ２９が動作するため、２次抵抗器６，７，
８は一挙に全部短絡されることになり、電動機４
には大きな電流が突入する。しかし吊荷が振動し
て上記とは逆の方向に振れると再び制動運転モー
ドとなる。

このように駆動運転と制動運転とが交互に指令
されると、その都度抵抗６，７，８は一挙に短絡
と開放とを繰返すので電動機４に流れる電流が大
幅に変動し、過電流などの種種の不具合を生ず
る。

〔発明の目的〕

この発明は高速で運転中の巻線形誘導電動機が
駆動運転モードと制動運転モードを交互に繰返し
ても、当該電動機に流入する電流の変動を抑制で
きる巻線形誘導電動機の２次抵抗制御装置を提供
することを目的とする。

〔発明の要点〕

このような目的を達成するために、本発明は、
高速で運転中の巻線形誘導電動機が駆動運転と制
動運転とを交互に繰り返させられても当該電動機
に流入する電流の変動を抑制するために、 電動機が駆動運転を開始する際、抵抗短絡阻止
手段の動作解除を遅らせる解除遅延手段を設け
た、 ことを特徴とする。

すなわち本発明は、巻線形誘導電動機が高速で
運転中に制動運転モードから駆動運転モードに切
換つて２次抵抗器の短絡を阻止する抵抗短絡阻止
手段の阻止動作を解除するにあたつて、駆動運転
モードに切換つてから上述の阻止動作解除までに
遅延時間をもたせる。これにより駆動運転モード
になつてもこの遅延時間の期間中は当該電動機２
次巻線には全抵抗が接続されていることになるの
で、これにより当該電動機に流入する電流が過大
になるのを防ごうとするものである。

〔発明の実施例〕

第２図は本発明の実施例を示す制御回路であつ
て、この第２図により以下に本発明の内容を説明
する。

第２図において前述の第１図に示す従来例と異
なるところは、切換指令演算器１９の出力を解除
遅延手段としてのタイマ３８で受け、このタイマ
３８の時延接点により短絡阻止リレー３０を励磁
するような回路構成にしていることであつて、上
記以外のものすなわち遮断器１、変流器２、逆並
列接続されている５組のサイリスタ３、巻線形誘
導電動機４とこれに結合されている速度発信機
５、抵抗６と７と８とで構成されている２次抵抗
器、速度設定器１１、加減速調節器１２、速度調
節器１３、整流器１４、電流調節器１５、点弧角
調整器１６と１７、運転指令演算器１８、切換指
令演算器１９、コンパレータ２１と２４と２７、
抵抗短絡指令リレー２２と２５と２８、抵抗短絡
スイツチ２３と２６と２９、短絡阻止リレー３０
のそれぞれに付されている符号・名称・機能はす
べて第１図に示すものと同じであるから、その説
明は省略する。

切換指令演算器１９の出力に解除遅延手段とし
てのタイマ３８を接続し、このタイマ３８の常時
開なる遅延接点を短絡阻止リレー３０を制御する
回路に挿入する。このタイマ３８は切換指令演算
器１９が出力する信号により制動運転モードのと
きに無励磁で、駆動運転モードのときに励磁され
るように構成しておくと、当該電動機４が制動運
転のときは短絡阻止リレー３０は直ちに無励磁に
なるので２次巻線には全抵抗６，７，８が接続さ
れている状態で逆相制動運転となる。この状態の
ときに運転モードが駆動運転に切換わつても、タ
イマ３８の作用により短絡阻止リレーはこのタタ
イマ３８の遅延時間は無励磁状態のままであるか
ら、駆動運転時にも一定時間は２次巻線に全抵抗
６，７，８が接続されている状態を維持して、電
動機４に流入する電流が過大になるのを防ぐ。

〔発明の効果〕

この発明によれば、巻線形誘導電動機が高速運
転中にその運転モードが制動運転から駆動運転に
切換わつても解除遅延手段であるタイマの働きに
より、当該電動機の２次巻線に接続されている２
次抵抗器は一定時間全抵抗のままであるため、電
動機に流入する電流が過大になるのを防いでいる
が、このような効果はタイマを１個追加するのみ
で達成できるので、これに要する費用は僅かなも
のでよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は巻線形誘導電動機の制御の従来例を示
す制御回路図であり、第２図は本発明の実施例を
示す制御回路図である。 １……遮断器、２……変流器、３……スイツチ
ング手段としてのサイリスタ、４……巻線形誘導
電動機、５……速度発信機、６，７，８……抵
抗、１１……速度設定器、１２……加減速調節
器、１３……速度調節器、１４……整流器、１５
……電流調節器、１６，１７……点弧角調整器、
１８……運転従令演算器、１９……運転モード検
出手段としての切換指令演算器、２１，２４，２
７……コンパレータ、２２，２５，２８……抵抗
短絡指令リレー、２３，２６，２９……抵抗短絡
スイツチ、３０……抵抗短絡阻止手段としての短
絡阻止リレー、３８……解除遅延手段としてのタ
イマ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電圧の相回転方向を切換えるスイツチン
   グ手段が１次巻線に接続され、２次抵抗器が２次
   巻線に接続され、駆動運転か制動運転かを弁別す
   る運転モード検出手段を備えた巻線形誘導電動機
   が駆動運転中は当該電動機の速度信号に基づき抵
   抗短絡指令手段が発する指令で動作する抵抗短絡
   手段により前記２次抵抗器を所望の抵抗値に設定
   し、制動運転中は当該電動機１次巻線印加電圧の
   相回転方向を逆転させると共に抵抗短絡阻止手段
   により前記抵抗短絡手段を不動作にするようにな
   されている巻線形誘導電導機において、 高速で運転中の巻線形誘導電動機が駆動運転と
   制動運転とを交互に繰り返させられても当該電動
   機に流入する電流の変動を抑制するために、 前記電動機が駆動運転を開始する際、前記抵抗
   短絡阻止手段の動作解除を遅らせる解除遅延手段
   を設けた、 ことを特徴とする巻線形誘導電動機の２次抵抗制
   御装置。