JPH0353876B2 - - Google Patents

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JPH0353876B2
JPH0353876B2 JP59065425A JP6542584A JPH0353876B2 JP H0353876 B2 JPH0353876 B2 JP H0353876B2 JP 59065425 A JP59065425 A JP 59065425A JP 6542584 A JP6542584 A JP 6542584A JP H0353876 B2 JPH0353876 B2 JP H0353876B2
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    • 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
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は可変周波数電源(以下V電源と略称
する)でフアン、ポンプ等の回転体を駆動するV
電源システムに係り、特にV電源への制御信号が
断線、短絡等の異常状態となつた時に対する可変
周波数電源運転方式に関するものである。
〔従来技術〕
従来のこの種装置として第1図に示すものがあ
つた。図において、1は商用電源、2は開閉器、
3はV電源で電動機4を速度制御する。6はフア
ン、ポンプ等の回転体、5は前記電動機4と回転
体6との連結器、7はV電源3に周波数制御信号
を送出する制御装置、8は制御装置7に入力され
る制御信号、9は前記制御装置7とV電源3とを
結ぶ信号線、また、第2図及び第3図においてt1
及びt3は制御信号8のそれぞれ増加及び減少指令
のタイミングスタート点、t2及びt4はV電源3の
出力がそれぞれ増加または減少を完了したタイミ
ングストツプ点、t5は信号線9の異常発生時点、
t6は異常発生後にV電源3の出力が変化を完了す
る時点を示す。
次に動作について説明する。以下、説明を具体
化するために、回転体6をフアンに見立てその出
力(風量)がボイラ(図示せず)に与えられる発
電プラントの例について説明する。
すなわち、第1図においてV電源3は商用電源
1より開閉器2を介して電力を受け、V電源3の
出力によつて電動機4を駆動する。そこで、電動
機4の回転数nは式(1)で与えられる。
n=120×F/P ……(1) 但し、F:印加電源周波数 P:電動機の極数 従つて、回転数nと印加電源周波数Fとは比例
関係にある。即ち、V電源3の出力周波数Fが変
化すれば電動機4の回転数nが変化する。
電動機4は連結器5によつてフアン6に直結さ
れ、フアン6は電動機4の回転数nにほぼ比例し
た出力の風量Qをボイラーへ供給する。
また、発電プラントの例で、電力系統からの要
求電力が変化したり、燃料の供給状態が変化すれ
ばボイラが必要とする風量Qも変化するので、こ
の時には風量Qの変化指令が制御指令8となつて
制御装置7に与えられる。そして、風量Qの変化
指令は信号線9を介してV電源3に与えられ、V
電源3は要求する風量Qに対応した周波数Fを出
力する。
第2図は第1図に示した従来のV電源システム
が正常動作をする時の説明用タイムチヤート図で
ある。すなわち制御指令8がt1時点で風量Qの増
加を要求し、t3時点で元の値にもどる減少要求を
した時に、制御装置7の出力は第2図の信号線9
となつて、V電源3に与えられる。通常V電源3
は変化の要求に対して一定の増・減率で出力を変
化するように設計されており、従つてV電源3の
出力周波数Fは変化の要求時点t1、t3に対し若干
のおくれをもちそれぞれt2、t4時点で作動を完了
する。すなわち、フアン6の出力風量Qを変えた
い場合にはV電源3の出力周波数Fを変えて電動
機4の回転数nを変化させることによつて対処す
る。
また、第3図は第1図の信号線9に異常が発生
した時のタイムチヤート図で異常の例として前記
信号線9が断線(接続端子のゆるみ又ははずれ等
も含む)した場合を示している。ここでは制御信
号8には当然変化はなく、一定の風量Qを要求し
ている。そこで、t5時点で信号線9が断線すると
V電源3への入力信号が零となるので第2図で説
明したようにV電源3の出力周波数Fは若干遅延
して下限値まで減少し結果的に電動機4の回転数
nも低下して、フアン6の出力風量Qも減少す
る。
従来のV電源を用いた電動機の運転方式は以上
のように成されていたのでV電源3の制御信号線
に断線等の異常が発生すると不必要にV電源3の
出力周波数が変動し結果として電動機4、回転体
6の運転状態を不安定なものにしシステム事故に
発展させる等の欠点があつた。
〔発明の概要〕
この発明は、上記のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、V電源への周波
数制御信号として一定振巾の断続波を用いその断
続波の振巾以外の電気量(パルス巾、周波数、デ
イジタル信号等)をV電源に伝達することによ
り、信号線9の事故(断線、短絡等)時に対処す
なわち前記断続波の振巾が変化する現象を信号振
巾異常検出器をもうけて検出し、異常が検出され
た時には電動機への電圧をV電源から商用電源に
切替えることによつて、信号線9の事故時にも不
要なV電源出力変化を除去できる可変周波数電源
運転方式を提供することを目的としている。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。図中、第1図と同一の部分は同一の符号をも
つて図示した第4図に於て、10,11は開閉器
である。7Bは制御信号発生装置、3Bは信号異
常検出器である。
また、第5図は第4図の信号線9を流れる信号
の一実施例で、制御信号8が2つのレベルF1
F2の例を示している。更に信号線9に流れる信
号が制御信号レベルF1,F2にそれぞれ対応して
パルス巾W1,W2で振巾がHとなる断続波を示し
ている。
第6図は補足説明用の図でボイラー風量制御の
例であり、6a,6bはフアン6の回転軸と羽根
車とを示す。また、12は風道、12a及び12
bはそれぞれ風道12の入口と出口、13は風が
送り込まれる風向、14は機械的な風量制御機構
で、14aはベーン、14bは駆動棒、15は風
量制御機構14への制御入力信号を示す。
第7図は制御信号発生装置の回路図を示し、入
力電圧EIの大きさに比例したパルス巾WPの出力
を形成する入力−周波数変換器の例を示し、第8
図は第7図の動作を説明する説明図である。図に
於て、EIは入力電圧、T1〜T4はトランジスタ、
C1,C2はコンデンサ、R1〜R7は抵抗器、ZDはゼ
ナーダイオード、+ESは電源電圧、EOは出力信
号、VC1はコンデンサC1の電圧を示す。
次に本発明の動作を以下に説明する。第4図に
おいて開閉器2及び10をONし、開閉器11を
OFFに保つてV電源3で電動機4を運転中であ
るとすると、第5図に示した断続波のパルス巾
Wiと制御信号8の大きさFiとの間には(2)式の関
係がある。
Wi=K・Fi ……(2) ここで、K:定数、i:任意の正の整数値 従つて、第5図の場合には W1=K・F1 W2=K・F2 ……(3) で表わされる。この断続波W1,W2の制御信号発
生装置7Bは制御装置7の内部にもうけるもの
で、(2)式においてV電源3の電動機4を駆動する
出力周波数は断続波のパルス巾Wiによつてのみ
決定される。
上記制御信号発生装置7Bの動作は第8図のよ
うにトランジスタT1がONからOFFになると電圧
VC1は時定数C1R1で上昇し、電圧VC1が入力電圧
EIをこえるとトランジスタT2がOFFからONに、
従つてトランジスタT3もOFFからONにかわる。
このトランジスタT3がONになると、ゼナーダ
イオードZDを通じてトランジスタT1のベース電
流が流れトランジスタT1はONとなり、トランジ
スタT2,T3をひきつづきOFFとする。コンデン
サC2はコンデンサC1の電荷をトランジスタT1
通じて放電させて電圧VC1をOVにひきもどすた
めに必要な時間を確保するためにもうけている。
入力電圧が第8図のようにレベルEI1(小さい
値)とレベルEI2(大きい値)を考えると、電圧
VC1が入力電圧EIに達する時間はEIに比例するこ
とになり、第8図の出力信号EOのように入力電
圧EIに比例したパルス巾をもつ入力−周波数変換
器が得られる。そこで信号線9に断線等が発生す
ると、制御信号8に特別の変化は発生しなくとも
信号線9を流れる断続波の振巾HがV電源3の入
力側で小(零を含む)となる。従つてV電源3側
に信号線9の振巾Hが正常値を外れたことを検出
する信号異常検出器3Bを備えることにより、信
号線9が断線等の異常状態にあるか否かを判定
し、その結果として第4図の開閉器2及び10を
OFFにし開閉器11をONすることによつて電動
機4への印加電圧をV電源3から商用電源1に切
替える。
このV電源3より商用電源1への切替は後述の
操作で行う。この時の動作を第6図により説明す
る。
第6図は1例として機械的な風量制御機構を説
明するもので、V電源3で運転されている時には
電動機4によつてフアン6の回転軸6aと羽根車
6bとが回転され、この回転数が可変されること
でボイラへの風量が制御される。一般には省エネ
ルギー運転のためベーン14aはほぼ全開状態に
固定されている。
このような状態で第4図の信号線9に異常が発
生したとすると、V電源3内に設けた信号異常検
出器が作動して、ベーン14aの開度を固定から
自動に切替え制御入力信号15で要求される開度
に駆動棒14bを介してベーン14aを追従させ
る。この場合、通常V電源3はコストを下げるた
め、その定格周波数を商用周波数以下に設定して
いるので、V電源3の出力を定格周波数まで上げ
て電動機4の回転数を定格に近づける。この時の
V電源3の切替え出力はゆつくり余裕をもつて上
昇させる。そして回転数の上昇によつて増加する
風量はベーン14aの開度を風量減少方向に追従
させることによつて安全な範囲におさえる。かく
して、V電源3の出力が定格周波数付近まで上昇
すると、第4図の開閉器2及び10をOFFにし、
11をONにして電動機4への印加電圧をV電源
3から商用電源1に切替える。
このように制御することにより単に信号線9の
信号異常検出器が作動後、直ちに電動機4への印
加電圧をV電源3から商用電源1へ切替えるより
も、電動機4への印加周波数急変巾がすくなくな
り、切替時の風量変化がすくなくなる。
このようにして信号線9の異常時においても電
動機4の駆動電源をV電源3から商用電源1に安
全に切替え運転の継続をするものである。
なお、以上の説明は発電プラント等のフアン速
度制御を例に説明したが、フアン以外のポンプ等
の回転体、発電プラント以外のシステム等に適用
しても同様の効果を奏する。
また上記実施例は信号線9の断線を例にして説
明したが、短絡等他の異常であつてもよい。第5
図の断続波は最小値零、最大値Hの大きさの例で
示したが、基準量は零に限定されるものではな
い。
また、以上の説明ではV電源3の定格出力近傍
まで出力周波数をあげた後で、V電源3より商用
電源1への切替えを行つたが、これに限るもので
はなく信号異常検出器が作動した時に直ちに切替
える等の他の方法によつても良いことは言うまで
もない。
更に以上の説明では、周波数制御入力を断続波
のパルス幅でV電源3に入力する例で説明した
が、デイジタルコード化された数値信号を断続波
として使用してもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、制御装置か
らV電源に与えられる信号を断続波とし、その断
続波の振巾については周波数制御に利用しないよ
うに回路構成し、振巾が所定範囲をはずれたとき
にはじめて電動機への電源をV電源より商用電源
に切替えるようにしたので、信号線が異常となつ
たときでも電動機を安定して運転継続できる効果
がある。
更に、振巾異常検出範囲を適当に選定すること
によつて、不完全な信号線の断線や短絡時にはV
電源への制御信号振巾が小となるだけで、周波数
制御信号は正しくV電源に与えられそのまま運転
継続できる機会が増大する等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は可変周波数電源を用いた電動機速度制
御系の概略系統図、第2図及び第3図は従来の可
変周波数電源運転方式の動作を説明するタイムチ
ヤート図、第4図はこの発明を説明するための可
変周波電源を用いた電動機速度系の概略系統図、
第5図はこの発明による可変周波電源への制御信
号を説明するタイムチヤート図、第6図は補足説
明図、第7図は制御信号発生装置の回路図、第8
図は第7図の動作を説明する説明図である。 1…商用電源、2,10,11…開閉器、3…
V電源、3B…信号異常検出器、4…電動機、5
…連結器、6…回転体、7…制御装置、7B…制
御信号発生装置、8…制御信号、9…信号線、1
2…風道、6b…回転体6の羽根車、14a…ベ
ーン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 可変周波数電源に接続された電動機と、前記
    電動機に結合された回転体の回転数を制御するた
    め前記可変周波数電源に与える制御信号を発生す
    る制御装置とを有する可変周波数電源運転方式に
    おいて、前記制御装置に設けた制御信号発生装置
    から発生する制御信号を一定振巾の断続波とする
    ようにし、前記可変周波数電源内に該振巾が所定
    範囲外にあるか否かを検出して判定する信号異常
    検出器を内蔵し、この信号異常検出器は前記制御
    信号の振巾が所定範囲外であることを検出したと
    き前記可変周波数電源の出力を定格周波数まで上
    昇させた後、前記電動機の駆動電源を該可変周波
    数電源から商用電源に切替える開閉器とを設けた
    ことを特徴とする可変周波数電源運転方式。
JP59065425A 1984-04-02 1984-04-02 可変周波数電源運転方式 Granted JPS60210196A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59065425A JPS60210196A (ja) 1984-04-02 1984-04-02 可変周波数電源運転方式
DE8585101044T DE3563288D1 (en) 1984-04-02 1985-02-01 Variable frequency power source operating system
EP19850101044 EP0160163B1 (en) 1984-04-02 1985-02-01 Variable frequency power source operating system
US06/698,849 US4651072A (en) 1984-04-02 1985-02-06 Variable frequency power source operating system
CA000475326A CA1261390A (en) 1984-04-02 1985-02-27 Variable frequency power source operating system

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JP59065425A JPS60210196A (ja) 1984-04-02 1984-04-02 可変周波数電源運転方式

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JPS60210196A JPS60210196A (ja) 1985-10-22
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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59065425A Granted JPS60210196A (ja) 1984-04-02 1984-04-02 可変周波数電源運転方式

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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5811035Y2 (ja) * 1977-04-19 1983-03-01 松下電器産業株式会社 高周波加熱装置
JPS57113700U (ja) * 1981-01-05 1982-07-14
JPS5818865A (ja) * 1981-07-27 1983-02-03 Fuji Elelctrochem Co Ltd 密閉式電池

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JPS60210196A (ja) 1985-10-22

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