JPH04229086A - 電動機制御装置 - Google Patents
電動機制御装置Info
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- JPH04229086A JPH04229086A JP3100928A JP10092891A JPH04229086A JP H04229086 A JPH04229086 A JP H04229086A JP 3100928 A JP3100928 A JP 3100928A JP 10092891 A JP10092891 A JP 10092891A JP H04229086 A JPH04229086 A JP H04229086A
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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
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
-
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- H02P27/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using supply voltage with constant frequency and variable amplitude
-
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an AC motor
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動機への電力印加を
制御する制御装置、特に電動機の始動中及び停止中に電
動機に印加される電圧の大きさを変化させる装置に関す
る。
制御する制御装置、特に電動機の始動中及び停止中に電
動機に印加される電圧の大きさを変化させる装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電動機が電源線路に単に直接に接続され
ることによって始動されるとき（直入れ始動）、いった
ん電動機が全速運転速度に到達すると電動機によって導
かれる電流は定常電流の６倍にもなることがある。さら
に、電動機トルクは、この始動技術の場合は劇的に上昇
し、このような上昇は電動機によって駆動される機械的
要素に悪影響を及ぼすことがある。
ることによって始動されるとき（直入れ始動）、いった
ん電動機が全速運転速度に到達すると電動機によって導
かれる電流は定常電流の６倍にもなることがある。さら
に、電動機トルクは、この始動技術の場合は劇的に上昇
し、このような上昇は電動機によって駆動される機械的
要素に悪影響を及ぼすことがある。
【０００３】始動立上げの際の電流サージ及びトルクサ
ージを減少するために、大形交流電動機は、多くの場合
、制御装置により操作される（すなわち、トリガ又は点
弧）されるサイリスタスイッチによって電源線路に結合
される。電動機を始動しようとするとき、機器操作員が
始動信号を電動機制御装置に印加する。該制御装置は前
記サイリスタを制御して電動機に印加される電圧の大き
さを徐々に増大させる。このことは、交流電源電圧の各
半サイクル中にサイリスタが導通する期間を調整するこ
とによって、達成される。サイリスタが導通する期間を
徐々に長くすれば、それだけ大きい量の電圧が電動機に
印加される結果、電動機はこれに対応して電動機速度を
上昇する。この逆の技術を使用して、電動機速度を低下
することができる。
ージを減少するために、大形交流電動機は、多くの場合
、制御装置により操作される（すなわち、トリガ又は点
弧）されるサイリスタスイッチによって電源線路に結合
される。電動機を始動しようとするとき、機器操作員が
始動信号を電動機制御装置に印加する。該制御装置は前
記サイリスタを制御して電動機に印加される電圧の大き
さを徐々に増大させる。このことは、交流電源電圧の各
半サイクル中にサイリスタが導通する期間を調整するこ
とによって、達成される。サイリスタが導通する期間を
徐々に長くすれば、それだけ大きい量の電圧が電動機に
印加される結果、電動機はこれに対応して電動機速度を
上昇する。この逆の技術を使用して、電動機速度を低下
することができる。
【０００４】典型的には、これらの電動機制御装置は、
２つの種類に分類される。これらの種類の１つは、米国
特許第３，３７６，４８５号に開示されているアナログ
装置である。この装置においては、周期的な電源電圧に
同期したのこぎり波形が閾値と比較されてサイリスタの
点弧時間を決定される。この閾値を時間に従い変動させ
ることによって、電動機に印加される電圧の大きさを徐
々に増減させることができる。電動機制御装置の他の種
類は、ディジタル装置であって、米国特許第４，８６２
，０５２号に開示されているように、多くの場合、サイ
リスタの点弧時間を制御するためにマイクロプロセッサ
を組み込んでいる。このマイクロプロセッサ制御装置は
、いつ電源電圧及び電流が零交差するかを示す入力信号
に応答するソフトウエアプログラムを実行する。これら
の零交差時間は、いつサイリスタを点弧するべきかを決
定するためのタイミングの参照として使用される。
２つの種類に分類される。これらの種類の１つは、米国
特許第３，３７６，４８５号に開示されているアナログ
装置である。この装置においては、周期的な電源電圧に
同期したのこぎり波形が閾値と比較されてサイリスタの
点弧時間を決定される。この閾値を時間に従い変動させ
ることによって、電動機に印加される電圧の大きさを徐
々に増減させることができる。電動機制御装置の他の種
類は、ディジタル装置であって、米国特許第４，８６２
，０５２号に開示されているように、多くの場合、サイ
リスタの点弧時間を制御するためにマイクロプロセッサ
を組み込んでいる。このマイクロプロセッサ制御装置は
、いつ電源電圧及び電流が零交差するかを示す入力信号
に応答するソフトウエアプログラムを実行する。これら
の零交差時間は、いつサイリスタを点弧するべきかを決
定するためのタイミングの参照として使用される。
【０００５】
【課題を解決するための手段】制御装置は、電動機を交
流電源に結合するスイッチアセンブリを有する。検出器
は、いつ電源電圧が零交差するかを検出する。第１の計
数器は、電圧の零交差を示す検出器からの信号によって
リセットされ、その後、クロツク信号のサイクルを計数
する。所定サイクル数が計数されたとき、第１計数器が
トリガパルスを発生し、該トリガパルスが前記スイッチ
アセンブリに印加され、該スイッチアセンブリが電力を
電動機に結合する。
流電源に結合するスイッチアセンブリを有する。検出器
は、いつ電源電圧が零交差するかを検出する。第１の計
数器は、電圧の零交差を示す検出器からの信号によって
リセットされ、その後、クロツク信号のサイクルを計数
する。所定サイクル数が計数されたとき、第１計数器が
トリガパルスを発生し、該トリガパルスが前記スイッチ
アセンブリに印加され、該スイッチアセンブリが電力を
電動機に結合する。
【０００６】前記クロック信号の周波数は、前記制御装
置の様々な動作モードにおいて変動し、電動機に印加さ
れる電圧の大きさを変化させる。前記制御装置の好適実
施例においては、前記クロック信号の周波数を変動させ
る回路は、使用者が設定可能の周波数を有する参照信号
を発生する装置を含む。該参照（基準）信号は、電動機
速度が上昇させるべきか又は低下させるべきかどうかに
基づき第２の計数器が参照（基準）値を増分又は減分す
る、速度を決定する。この実施例においては、第２の計
数器からの参照値出力は、参照クロック信号から前記ク
ロック信号を発生するプログラマブル１／Ｎ分周器のＮ
入力に印加される。前記クロック信号の周波数は、参照
値の変化に従い変動する。
置の様々な動作モードにおいて変動し、電動機に印加さ
れる電圧の大きさを変化させる。前記制御装置の好適実
施例においては、前記クロック信号の周波数を変動させ
る回路は、使用者が設定可能の周波数を有する参照信号
を発生する装置を含む。該参照（基準）信号は、電動機
速度が上昇させるべきか又は低下させるべきかどうかに
基づき第２の計数器が参照（基準）値を増分又は減分す
る、速度を決定する。この実施例においては、第２の計
数器からの参照値出力は、参照クロック信号から前記ク
ロック信号を発生するプログラマブル１／Ｎ分周器のＮ
入力に印加される。前記クロック信号の周波数は、参照
値の変化に従い変動する。
【０００７】この制御装置は、調整された方法で電動機
を始動及び停止するのに特に適用される。電動機を始動
するために、第２計数器は、引き続いて参照番号を増加
し、これによって前記クロック信号の周波数を上昇させ
る。前記クロック信号の周波数が上昇するにつれて、第
１の計数器は、より高い速度でクロック駆動され、より
速くその所定サイクル数に到達して、電圧の零交差後徐
々に早めにスイッチアセンブリをトリガする。電動機を
停止するために、これと逆の過程が起こり、前記クロッ
ク信号の周波数が低下してスイッチアセンブリが徐々に
遅めにトリガされる。
を始動及び停止するのに特に適用される。電動機を始動
するために、第２計数器は、引き続いて参照番号を増加
し、これによって前記クロック信号の周波数を上昇させ
る。前記クロック信号の周波数が上昇するにつれて、第
１の計数器は、より高い速度でクロック駆動され、より
速くその所定サイクル数に到達して、電圧の零交差後徐
々に早めにスイッチアセンブリをトリガする。電動機を
停止するために、これと逆の過程が起こり、前記クロッ
ク信号の周波数が低下してスイッチアセンブリが徐々に
遅めにトリガされる。
【０００８】本発明のさらに他の実施例は、また、全速
運転中、前記基本的な制御装置に力率改善を実行可能と
させる。このモードにおいては、電動機の電源電圧と電
流との間の位相差が測定される。その測定された位相差
は、例えば電動機の始動中に測定された参照値（基準値
）と比較される。この比較の結果に基づき、参照値（基
準値）が変化させられて、前記クロック信号の周波数と
スイッチトリガ時点を変動する。このようにして、トリ
ガ時点が変動されることによって、測定された位相差が
参照値に実質的に等しく維持される。
運転中、前記基本的な制御装置に力率改善を実行可能と
させる。このモードにおいては、電動機の電源電圧と電
流との間の位相差が測定される。その測定された位相差
は、例えば電動機の始動中に測定された参照値（基準値
）と比較される。この比較の結果に基づき、参照値（基
準値）が変化させられて、前記クロック信号の周波数と
スイッチトリガ時点を変動する。このようにして、トリ
ガ時点が変動されることによって、測定された位相差が
参照値に実質的に等しく維持される。
【０００９】
【実施例】図１を最初に参照すると、三相電動機１０は
、３つの固定子巻線１１ａ，１１ｂ，及び１１ｃを有し
ている。交流電力の電動機１０への印加は、電動機制御
装置１２によって調整される。固定子巻線１１ａ，１１
ｂ，及び１１ｃは、３本の電源線路Ａ，Ｂ，Ｃ，及び３
つのダイオード１４，１５，１６によって三相交流電源
に接続されている。ダイオード１４，１５，及び１６の
各々の両端に、それぞれ、個別のシリコン制御整流素子
（以下、ＳＣＲ）１７，１８，及び１９逆並列接続され
ている。したがって、逆並列接続されたダイオードとＳ
ＣＲとの各対は、固定子巻線１１ａ，１１ｂ，１１ｃの
１つを電源線路Ａ，Ｂ，又はＣに結合している。代替的
に、ダイオード１４〜１６の各々は、順バイアスされる
電源電圧の半サイクル全体に渡って導通状態にトリガさ
れるＳＣＲによって、置き換えることができる。この置
換によって、ターンオフされた電動機を通して電源電流
が漏れるのが防止される。
、３つの固定子巻線１１ａ，１１ｂ，及び１１ｃを有し
ている。交流電力の電動機１０への印加は、電動機制御
装置１２によって調整される。固定子巻線１１ａ，１１
ｂ，及び１１ｃは、３本の電源線路Ａ，Ｂ，Ｃ，及び３
つのダイオード１４，１５，１６によって三相交流電源
に接続されている。ダイオード１４，１５，及び１６の
各々の両端に、それぞれ、個別のシリコン制御整流素子
（以下、ＳＣＲ）１７，１８，及び１９逆並列接続され
ている。したがって、逆並列接続されたダイオードとＳ
ＣＲとの各対は、固定子巻線１１ａ，１１ｂ，１１ｃの
１つを電源線路Ａ，Ｂ，又はＣに結合している。代替的
に、ダイオード１４〜１６の各々は、順バイアスされる
電源電圧の半サイクル全体に渡って導通状態にトリガさ
れるＳＣＲによって、置き換えることができる。この置
換によって、ターンオフされた電動機を通して電源電流
が漏れるのが防止される。
【００１０】ＳＣＲ１７〜１９は、制御系２０から線路
２１，２２，及び２３を通してゲートに印加されるパル
スによって導通状態にトリガされる。ＳＣＲのトリガパ
ルスを発する適切な時点を決定するために、制御系２０
は、三相交流電源及び電動機１０の電気パラメータを示
す多数の入力信号を受信する。特に、３本の電源線路Ａ
，Ｂ，及びＣの各々は、個別の電圧降下抵抗器２４，２
５，及び２６によって前記制御系の３つの入力部３０に
接続され、該３つの入力３０に前記３本の電源線路の各
々上の電圧の零交差及び極性を示す信号が供給される。 入力部３０上のこれらの信号は、ここでは、まとめて、
「電源線路電圧信号」と、呼ばれる。３本の電源線路Ａ
，Ｂ，及びＣは、また、３つの追加的な電圧降下抵抗器
２７，２８，及び２９によって３つの個別の差働増幅器
３１，３２，及び３３の入力部に、それぞれ結合されて
いる。これら３つの差働増幅器の他の入力部は、電圧降
下抵抗器３７，３８，及び３９によって、ダイオードと
ＳＣＲの対の１つとそれに関連する電動機固定子巻線１
１ａ〜１１ｃとの間の接続点３４，３５，及び３６に、
結合されている。３つの差働増幅器３１〜３３の出力は
、その差働増幅器が接続された電源線路に対するＳＣＲ
１７，１８，又は１９の導通状態を示す。ある線路に対
するダイオードが逆バイアスされるとともにその線路に
対するＳＣＲが順バイアスされる電源電圧の半サイクル
中、もしそのＳＣＲが導通していないならば、そのＳＣ
Ｒの両端間の電圧レベルは、それが導通しているときの
電圧レベルに比較して、相対的に高い。差働増幅器３１
〜３３の出力は、ＳＣＲの両端間の相対な電圧レベルを
示し、したがって、ＳＣＲの各々が電流を導通している
かどうかを示す。これらの差働増幅器からの信号は、こ
こでは、まとめて、「電源線路電流信号」と呼ばれ、前
記制御系の他の３つの入力部４０に印加される。
２１，２２，及び２３を通してゲートに印加されるパル
スによって導通状態にトリガされる。ＳＣＲのトリガパ
ルスを発する適切な時点を決定するために、制御系２０
は、三相交流電源及び電動機１０の電気パラメータを示
す多数の入力信号を受信する。特に、３本の電源線路Ａ
，Ｂ，及びＣの各々は、個別の電圧降下抵抗器２４，２
５，及び２６によって前記制御系の３つの入力部３０に
接続され、該３つの入力３０に前記３本の電源線路の各
々上の電圧の零交差及び極性を示す信号が供給される。 入力部３０上のこれらの信号は、ここでは、まとめて、
「電源線路電圧信号」と、呼ばれる。３本の電源線路Ａ
，Ｂ，及びＣは、また、３つの追加的な電圧降下抵抗器
２７，２８，及び２９によって３つの個別の差働増幅器
３１，３２，及び３３の入力部に、それぞれ結合されて
いる。これら３つの差働増幅器の他の入力部は、電圧降
下抵抗器３７，３８，及び３９によって、ダイオードと
ＳＣＲの対の１つとそれに関連する電動機固定子巻線１
１ａ〜１１ｃとの間の接続点３４，３５，及び３６に、
結合されている。３つの差働増幅器３１〜３３の出力は
、その差働増幅器が接続された電源線路に対するＳＣＲ
１７，１８，又は１９の導通状態を示す。ある線路に対
するダイオードが逆バイアスされるとともにその線路に
対するＳＣＲが順バイアスされる電源電圧の半サイクル
中、もしそのＳＣＲが導通していないならば、そのＳＣ
Ｒの両端間の電圧レベルは、それが導通しているときの
電圧レベルに比較して、相対的に高い。差働増幅器３１
〜３３の出力は、ＳＣＲの両端間の相対な電圧レベルを
示し、したがって、ＳＣＲの各々が電流を導通している
かどうかを示す。これらの差働増幅器からの信号は、こ
こでは、まとめて、「電源線路電流信号」と呼ばれ、前
記制御系の他の３つの入力部４０に印加される。
【００１１】電源線路Ｃに対する接続点３６は、また、
電圧降下抵抗器４１によって制御系２０の入力部４２に
結合されており、電流がダイオード１６又はＳＣＲ１９
を通して流れないときに電動機１０内で発生する逆起電
力による電圧の指示を、前記入力部４２に供給する。こ
の逆起電力による電圧の極性が電源線路Ｃの電圧の極性
と反対のとき、電動機１０は失速している。電動機によ
って供給されるトルクが負荷トルクより実質的に小さい
とき、失速状態が存在する。後に説明するように、いつ
電動機が失速状態にあるかについての検出は、制御系２
０によって、その動作モードを決定するために、使用さ
れる。
電圧降下抵抗器４１によって制御系２０の入力部４２に
結合されており、電流がダイオード１６又はＳＣＲ１９
を通して流れないときに電動機１０内で発生する逆起電
力による電圧の指示を、前記入力部４２に供給する。こ
の逆起電力による電圧の極性が電源線路Ｃの電圧の極性
と反対のとき、電動機１０は失速している。電動機によ
って供給されるトルクが負荷トルクより実質的に小さい
とき、失速状態が存在する。後に説明するように、いつ
電動機が失速状態にあるかについての検出は、制御系２
０によって、その動作モードを決定するために、使用さ
れる。
【００１２】図１をさらに参照すると、設定スイッチ群
４３が制御系２０の他の入力部に結合されており、電動
機制御装置１２の使用者は様々な動作パラメータ及び動
作もードをセットすることができる。前記設定スイッチ
群によって、使用者は、直入れ始動、電動機に印加され
る電圧の大きさが時間に従い徐々に増大されるソフトス
タート、又は、全電圧に切り換えられる前のある期間に
渡り印加電圧を一定に保持するモードの中から電動機始
動モードを選択することができる。追加的なスイッチは
、負荷を担っている電動機１０が単に停止に移行するこ
とが許されるか又は電圧を徐々に下げてソフトストップ
を行うかどうかを選択する。設定スイッチ群４３の２つ
の追加的なグループは、始動モード及び停止モード中に
電動機に対する加速又は減速を規定するのに使用される
。スイッチ群のさらに他のグループは、電動機に対する
初期トルクレベルを規定するのに使用される。さらに他
にスイッチは、これから説明されるように、電動機が全
速運転モードにあるとき力率改善を行うべきかどうかを
選択する。さらに他のスイッチは、故障検出及びこれか
ら説明される出力リレーに対する動作モードを使用可能
とするために用いられる。
４３が制御系２０の他の入力部に結合されており、電動
機制御装置１２の使用者は様々な動作パラメータ及び動
作もードをセットすることができる。前記設定スイッチ
群によって、使用者は、直入れ始動、電動機に印加され
る電圧の大きさが時間に従い徐々に増大されるソフトス
タート、又は、全電圧に切り換えられる前のある期間に
渡り印加電圧を一定に保持するモードの中から電動機始
動モードを選択することができる。追加的なスイッチは
、負荷を担っている電動機１０が単に停止に移行するこ
とが許されるか又は電圧を徐々に下げてソフトストップ
を行うかどうかを選択する。設定スイッチ群４３の２つ
の追加的なグループは、始動モード及び停止モード中に
電動機に対する加速又は減速を規定するのに使用される
。スイッチ群のさらに他のグループは、電動機に対する
初期トルクレベルを規定するのに使用される。さらに他
にスイッチは、これから説明されるように、電動機が全
速運転モードにあるとき力率改善を行うべきかどうかを
選択する。さらに他のスイッチは、故障検出及びこれか
ら説明される出力リレーに対する動作モードを使用可能
とするために用いられる。
【００１３】始動入力端子４４及び停止入力端子４６は
、電動機がいつ始動又は停止されるべきかを示す一対の
外部信号に対する入力を制御系２０に供給する。制御系
２０は、また、発光ダイオード（ＬＥＤ）４８に結合さ
れる出力信号を発生し、該発光ダイオード４８は前記制
御系の状態を表示する。一対の出力線路４９は、前記制
御系内のリレー接点に接続されている。この接点は電動
機が始動したか又は全速で動作しているとき閉じる。
、電動機がいつ始動又は停止されるべきかを示す一対の
外部信号に対する入力を制御系２０に供給する。制御系
２０は、また、発光ダイオード（ＬＥＤ）４８に結合さ
れる出力信号を発生し、該発光ダイオード４８は前記制
御系の状態を表示する。一対の出力線路４９は、前記制
御系内のリレー接点に接続されている。この接点は電動
機が始動したか又は全速で動作しているとき閉じる。
【００１４】図２を参照すると、制御系２０は、一連の
制御信号線路６６、設定データ線路６７、及びクロック
信号線路６８によって相互接続された５つの機能モジュ
ール６１〜６５を含んでいる。設定スイッチ群４３は、
形設定モジュール６２に結合されている。該設定モジュ
ール６０はスイッチ設定に応答して設定データ線路６７
上に信号を発生する。クロック信号発生器６４は、外部
水晶振動子６９によって発生された５００ｋＨｚの参照
信号を分周して、前記システムモジュールに対して複数
の様々な周波数のクロック信号を導出する。前記様々な
クロック信号の機能と周波数は、次に説明される。
制御信号線路６６、設定データ線路６７、及びクロック
信号線路６８によって相互接続された５つの機能モジュ
ール６１〜６５を含んでいる。設定スイッチ群４３は、
形設定モジュール６２に結合されている。該設定モジュ
ール６０はスイッチ設定に応答して設定データ線路６７
上に信号を発生する。クロック信号発生器６４は、外部
水晶振動子６９によって発生された５００ｋＨｚの参照
信号を分周して、前記システムモジュールに対して複数
の様々な周波数のクロック信号を導出する。前記様々な
クロック信号の機能と周波数は、次に説明される。
【００１５】制御信号モジュール６３は、電動機制御装
置１２の始動入力端子４４及び停止入力端子４６に結合
され、かつタイミングモジュール６１及びＳＣＲトリガ
モジュール６５への線路６６上に、電動機制御装置１２
が始動モードにあるか又は停止モードにあるかどうかを
示す制御信号を発する。制御信号モジュール６３は、ま
た、電流が電源線路Ａ，Ｂ，及びＣから電動機１０へ流
れないときを示すとともに、これによってＳＣＲ１７，
１８，又は１９がターンオフする時間を示す前記電源線
路電流信号を、差働増幅器３１〜３３から受信する。こ
れらの電流信号はＳＣＲトリガモジュール６５にも伝送
される。制御信号モジュール６３は、また、発光ダイオ
ード及び出力線路４９に結合されたリレーを駆動するた
めの出力信号を供給する。
置１２の始動入力端子４４及び停止入力端子４６に結合
され、かつタイミングモジュール６１及びＳＣＲトリガ
モジュール６５への線路６６上に、電動機制御装置１２
が始動モードにあるか又は停止モードにあるかどうかを
示す制御信号を発する。制御信号モジュール６３は、ま
た、電流が電源線路Ａ，Ｂ，及びＣから電動機１０へ流
れないときを示すとともに、これによってＳＣＲ１７，
１８，又は１９がターンオフする時間を示す前記電源線
路電流信号を、差働増幅器３１〜３３から受信する。こ
れらの電流信号はＳＣＲトリガモジュール６５にも伝送
される。制御信号モジュール６３は、また、発光ダイオ
ード及び出力線路４９に結合されたリレーを駆動するた
めの出力信号を供給する。
【００１６】制御信号モジュール６３及びＳＣＲトリガ
モジュール６５は共に、入力部３０及び４２から電圧パ
ラメータ信号を受信する。入力部３０に印加される電源
線路電圧信号は、制御信号モジュール６３内の零交差検
出器に接続されている。該零交差検出器は、電源線路の
各々の電圧が零電圧の軸を交差するときを示すタイミン
グ参照信号を発生する。
モジュール６５は共に、入力部３０及び４２から電圧パ
ラメータ信号を受信する。入力部３０に印加される電源
線路電圧信号は、制御信号モジュール６３内の零交差検
出器に接続されている。該零交差検出器は、電源線路の
各々の電圧が零電圧の軸を交差するときを示すタイミン
グ参照信号を発生する。
【００１７】電源線路Ｃの接続点３６の電圧が印加され
る入力部４２の入力と、電源前記３つの入力部３０の入
力のうち電源線路Ｃからの入力とが、制御信号モジュー
ル６３内の１つの差働増幅器に印加されており、該差働
増幅器は、前記２つの電圧の極性が電源の中性点に関し
て同じか又は反対かどうかを示す信号を、発生する。周
知のように、電動機が失速しているとき、逆起電力によ
って電動機巻線に誘導される電圧の極性は、その巻線に
対する電源線路電圧の極性と反対である。したがって、
ＳＣＲ１９及びダイオード１６が導通していないときに
ＳＣＲ１９の両側の電圧を比較することによって、いつ
電動機が失速し始めている（すなわち、失速状態にある
）かについて判定を下すことができる。失速信号と呼ば
れる信号は制御信号モジュール６３内で発生されて、線
路６６を通りタイミングモジュール６１に伝送される。 この失速信号は、電動機がその全速運転速度に実質的に
到達するまで、電動機の始動中、能動化している。 したがって、後に詳細に説明されるように、前記失速信
号は、電動機制御装置１２がいつ始動モードから全速運
転モードにスイッチできるかを示すのに利用される。前
記失速信号は、また、これから説明されるように、電動
機が正常運転モードにあるときに力率改善機能のために
利用される。
る入力部４２の入力と、電源前記３つの入力部３０の入
力のうち電源線路Ｃからの入力とが、制御信号モジュー
ル６３内の１つの差働増幅器に印加されており、該差働
増幅器は、前記２つの電圧の極性が電源の中性点に関し
て同じか又は反対かどうかを示す信号を、発生する。周
知のように、電動機が失速しているとき、逆起電力によ
って電動機巻線に誘導される電圧の極性は、その巻線に
対する電源線路電圧の極性と反対である。したがって、
ＳＣＲ１９及びダイオード１６が導通していないときに
ＳＣＲ１９の両側の電圧を比較することによって、いつ
電動機が失速し始めている（すなわち、失速状態にある
）かについて判定を下すことができる。失速信号と呼ば
れる信号は制御信号モジュール６３内で発生されて、線
路６６を通りタイミングモジュール６１に伝送される。 この失速信号は、電動機がその全速運転速度に実質的に
到達するまで、電動機の始動中、能動化している。 したがって、後に詳細に説明されるように、前記失速信
号は、電動機制御装置１２がいつ始動モードから全速運
転モードにスイッチできるかを示すのに利用される。前
記失速信号は、また、これから説明されるように、電動
機が正常運転モードにあるときに力率改善機能のために
利用される。
【００１８】ＳＣＲトリガモジュール６５は、３つの同
一の副回路を含み、これらの１つずつが３本の電源線路
Ａ，Ｂ，Ｃ，及びその対応するＳＣＲ１７，１８，１９
の各々に対している。図４は、これら３つの副回路の１
つを示している。この副回路は位相遅延計数器７１及び
ＳＣＲトリガパルス発生回路７２を有する。位相遅延計
数器７１のクロック入力部は、タイミングモジュール６
１からゲートクロック信号と呼ばれる信号を受信する。 位相遅延計数器７１のリセット入力部は、対応する電源
線路電圧が零の大きさ（すなわち、中性電位）を交差す
るときに必ず、制御信号モジュール６３から線路６６を
経由して短時間パルスを受信する。したがって、位相遅
延計数器７１内の計数は、電圧の各零交差の起こる際に
リセットされ、その後、タイミングモジュール６１から
の前記ゲートクロック信号のパルスを計数する。
一の副回路を含み、これらの１つずつが３本の電源線路
Ａ，Ｂ，Ｃ，及びその対応するＳＣＲ１７，１８，１９
の各々に対している。図４は、これら３つの副回路の１
つを示している。この副回路は位相遅延計数器７１及び
ＳＣＲトリガパルス発生回路７２を有する。位相遅延計
数器７１のクロック入力部は、タイミングモジュール６
１からゲートクロック信号と呼ばれる信号を受信する。 位相遅延計数器７１のリセット入力部は、対応する電源
線路電圧が零の大きさ（すなわち、中性電位）を交差す
るときに必ず、制御信号モジュール６３から線路６６を
経由して短時間パルスを受信する。したがって、位相遅
延計数器７１内の計数は、電圧の各零交差の起こる際に
リセットされ、その後、タイミングモジュール６１から
の前記ゲートクロック信号のパルスを計数する。
【００１９】位相遅延計数器７１の計数が所定の一定の
計数に到達すると、出力信号線路７３は高論理レベルに
移行して点弧信号と呼ばれる信号を発生する。この点弧
信号は適当なＳＣＲがトリガ（すなわち、点弧）される
ことを示す。前記点弧信号は、低論理レベルでイネーブ
ル状態とする位相遅延計数器７１のイネーブル端子に帰
還されており、位相遅延計数器７１は、計数不能にされ
て、電圧の次の前記零交差においてリセットされるまで
一定の高論理レベル出力信号を維持する。線路７３上の
前記点弧信号は、また、従来のＳＣＲトリガパルス発生
回路７２に印加される。該ＳＣＲトリガパルス発生回路
７２は、前記点弧信号が高論理レベルであるとともにこ
の回路のイネーブル端子７４の入力信号が低論理レベル
である限り、線路２１，２２，又は２３（図２参照）に
能動ＳＣＲトリガパルスを発生する。前記イネーブル入
力７４は、対応する差働増幅器３１，３２，又は３３か
らの前記電源線路電流信号に結合されている。関連する
ＳＣＲ１７，１８，又は１９を通して電流が流れていな
い限り、能動トリガパルスは、出力線路２１，２２，又
は２３上に発生される。しかしながら、いったん電流が
前記ＳＣＲを通して流れ始めると、それぞれの差働増幅
器３１〜３３は高論理レベルの電源線路電流信号を発生
し、この高論理レベルの電源線路電流信号によって、ト
リガパルス発生回路７２が無能となってＳＣＲトリガパ
ルスが終わる。したがって、発生されたＳＣＲトリガパ
ルスは、ＳＣＲを導通させるにちょうど充分な長さの持
続幅を有し、ここでは、前記交流電源線路電流が零とな
るまで、このパルスが正規的に持続する。位相遅延計数
器７１が高論理レベルの点弧信号を線路７３上に発生す
る限り、ＳＣＲがもし早期ターンオフしたとすると、低
論理レベルの電源線路電流信号がトリガパルス発生回路
７２を再びイネーブルして、もう１つのＳＣＲトリガパ
ルスを発生させる。
計数に到達すると、出力信号線路７３は高論理レベルに
移行して点弧信号と呼ばれる信号を発生する。この点弧
信号は適当なＳＣＲがトリガ（すなわち、点弧）される
ことを示す。前記点弧信号は、低論理レベルでイネーブ
ル状態とする位相遅延計数器７１のイネーブル端子に帰
還されており、位相遅延計数器７１は、計数不能にされ
て、電圧の次の前記零交差においてリセットされるまで
一定の高論理レベル出力信号を維持する。線路７３上の
前記点弧信号は、また、従来のＳＣＲトリガパルス発生
回路７２に印加される。該ＳＣＲトリガパルス発生回路
７２は、前記点弧信号が高論理レベルであるとともにこ
の回路のイネーブル端子７４の入力信号が低論理レベル
である限り、線路２１，２２，又は２３（図２参照）に
能動ＳＣＲトリガパルスを発生する。前記イネーブル入
力７４は、対応する差働増幅器３１，３２，又は３３か
らの前記電源線路電流信号に結合されている。関連する
ＳＣＲ１７，１８，又は１９を通して電流が流れていな
い限り、能動トリガパルスは、出力線路２１，２２，又
は２３上に発生される。しかしながら、いったん電流が
前記ＳＣＲを通して流れ始めると、それぞれの差働増幅
器３１〜３３は高論理レベルの電源線路電流信号を発生
し、この高論理レベルの電源線路電流信号によって、ト
リガパルス発生回路７２が無能となってＳＣＲトリガパ
ルスが終わる。したがって、発生されたＳＣＲトリガパ
ルスは、ＳＣＲを導通させるにちょうど充分な長さの持
続幅を有し、ここでは、前記交流電源線路電流が零とな
るまで、このパルスが正規的に持続する。位相遅延計数
器７１が高論理レベルの点弧信号を線路７３上に発生す
る限り、ＳＣＲがもし早期ターンオフしたとすると、低
論理レベルの電源線路電流信号がトリガパルス発生回路
７２を再びイネーブルして、もう１つのＳＣＲトリガパ
ルスを発生させる。
【００２０】図４に示されたＳＣＲトリガモジュールの
副回路は、対応する電源線路電圧が零交差した後の前記
ゲートクロック信号のサイクル（又はパルス）の数が一
定数に到達すると、関連するＳＣＲ１７，１８，又は１
９をトリガする。前記ゲートクロック信号が一定の周波
数を有している限り、関連するＳＣＲは、電圧の各零交
差から一定の位相遅延をとってトリガされる。しかしな
がら、後に詳細に説明されるように、タイミング回路モ
ジュール６１は、ＳＣＲがトリガされる位相角を変動さ
せるために、電動機のソフトスタート及びソフトストッ
プ中、前記ゲートクロック信号の周波数を変動させる。 このクロック信号の周波数の変化によって、電動機１０
に印加されている電圧の量が増減する。
副回路は、対応する電源線路電圧が零交差した後の前記
ゲートクロック信号のサイクル（又はパルス）の数が一
定数に到達すると、関連するＳＣＲ１７，１８，又は１
９をトリガする。前記ゲートクロック信号が一定の周波
数を有している限り、関連するＳＣＲは、電圧の各零交
差から一定の位相遅延をとってトリガされる。しかしな
がら、後に詳細に説明されるように、タイミング回路モ
ジュール６１は、ＳＣＲがトリガされる位相角を変動さ
せるために、電動機のソフトスタート及びソフトストッ
プ中、前記ゲートクロック信号の周波数を変動させる。 このクロック信号の周波数の変化によって、電動機１０
に印加されている電圧の量が増減する。
【００２１】図３は、前記ゲートクロック信号の周波数
を発生かつ変動させるタイミングモジュール６１の主要
な構成要素を示す。電動機始動中の加速度及び電動機停
止中の減速度を数値的に規定する設定スイッチ群４３の
うちの２つの群は、始動速度信号と呼ばれる信号及び停
止速度信号と呼ばれる信号を、速度用のマルチプレクサ
８０の入力部における個別のグループにそれぞれ印加す
る。マルチプレクサ８０は、線路８２上のモード信号に
よって示される電動機制御装置１２が始動モードにある
か停止モードにあるかに従って、マルチプレクサ８０の
入力部の１つのグループによって規定される数値を、マ
ルチプレクサ８０の出力部に結合する。前記モード信号
は、電動機制御装置１２が始動モードにあるか又は停止
モードにあうかどうかを示す制御信号モジュール６３か
らの始動／停止モード信号に応答して、ＯＲゲート８３
によって線路８２上に発生される。ＯＲゲート８３は、
また、これから説明されるように、力率改善モード中に
制御信号モジュール６３から力率改善モード信号と呼ば
れる信号を受信する。
を発生かつ変動させるタイミングモジュール６１の主要
な構成要素を示す。電動機始動中の加速度及び電動機停
止中の減速度を数値的に規定する設定スイッチ群４３の
うちの２つの群は、始動速度信号と呼ばれる信号及び停
止速度信号と呼ばれる信号を、速度用のマルチプレクサ
８０の入力部における個別のグループにそれぞれ印加す
る。マルチプレクサ８０は、線路８２上のモード信号に
よって示される電動機制御装置１２が始動モードにある
か停止モードにあるかに従って、マルチプレクサ８０の
入力部の１つのグループによって規定される数値を、マ
ルチプレクサ８０の出力部に結合する。前記モード信号
は、電動機制御装置１２が始動モードにあるか又は停止
モードにあうかどうかを示す制御信号モジュール６３か
らの始動／停止モード信号に応答して、ＯＲゲート８３
によって線路８２上に発生される。ＯＲゲート８３は、
また、これから説明されるように、力率改善モード中に
制御信号モジュール６３から力率改善モード信号と呼ば
れる信号を受信する。
【００２２】速度マルチプレクサ８０の出力は、１／Ｎ
計数器８４の計数プリセット入力部に印加される。クロ
ック信号発生器６４からの１５Ｈｚの信号が、１／Ｎ計
数器８４のクロック入力部に印加される。１／Ｎ計数器
８４は、マルチプレクサ８０からの数値Ｎによって前記
１５Ｈｚを除算したものに等しい速度で、線路８５上に
パルス出力信号を発生する。１／Ｎ計数器８４からの出
力信号の周波数は、ＳＣＲの位相遅延が変化する速度を
決定し、その結果として電動機１０の始動又は停止する
時間を決定する。
計数器８４の計数プリセット入力部に印加される。クロ
ック信号発生器６４からの１５Ｈｚの信号が、１／Ｎ計
数器８４のクロック入力部に印加される。１／Ｎ計数器
８４は、マルチプレクサ８０からの数値Ｎによって前記
１５Ｈｚを除算したものに等しい速度で、線路８５上に
パルス出力信号を発生する。１／Ｎ計数器８４からの出
力信号の周波数は、ＳＣＲの位相遅延が変化する速度を
決定し、その結果として電動機１０の始動又は停止する
時間を決定する。
【００２３】１／Ｎ計数器８４からの出力信号は、２入
力１出力のマルチプレクサ９６の１つの入力部に印加さ
れる。クロック信号発生器６４からの５００ｋＨｚのク
ロック信号は、マルチプレクサ８６の他の入力部に印加
される。マルチプレクサ８６の選択された入力は、マル
チプレクサ８６の出力部からアップダウンカウンタ８７
のクロック入力部に結合される。アップダウンカウンタ
８７はアップダウン制御入力部を有しており、該アップ
ダウン制御入力部は前記モード信号を伝送する線路８２
に結合されている。アップダウンカウンタ８７は、また
、制御信号モジュール６３からロードイネーブル信号を
受信して、プリセット入力部８８に印加される数値でプ
リセットされる。アップダウンカウンタ８７が前記プリ
セット値でロードされる状況は、タイミングモジュール
６１の動作に関して、次に説明される。
力１出力のマルチプレクサ９６の１つの入力部に印加さ
れる。クロック信号発生器６４からの５００ｋＨｚのク
ロック信号は、マルチプレクサ８６の他の入力部に印加
される。マルチプレクサ８６の選択された入力は、マル
チプレクサ８６の出力部からアップダウンカウンタ８７
のクロック入力部に結合される。アップダウンカウンタ
８７はアップダウン制御入力部を有しており、該アップ
ダウン制御入力部は前記モード信号を伝送する線路８２
に結合されている。アップダウンカウンタ８７は、また
、制御信号モジュール６３からロードイネーブル信号を
受信して、プリセット入力部８８に印加される数値でプ
リセットされる。アップダウンカウンタ８７が前記プリ
セット値でロードされる状況は、タイミングモジュール
６１の動作に関して、次に説明される。
【００２４】アップダウンカウンタ８７内にロードされ
るための前記プリセット値は、アップダウンカウンタプ
リセット用のマルチプレクサ９１の出力部に発生される
。電動機の始動中にＳＣＲがトリガされる初期位相角を
規定してこれによって初期電動機トルクを規定する、設
定スイッチ群４３のうちの１つのグループが、マルチプ
レクサ９１の入力部のうちの１つの群に結合されている
。マルチプレクサ９１の入力部のうちの他の群は、次に
説明される定電圧動作モードに対する始動間隔を表わす
一定の数値を規定する回路網９０に結合されている。 マルチプレクサ９１は、電動機制御装置１２が定電圧始
動モードにあるとき示す制御信号モジュール６３からの
線路９７上の信号に応答して、マルチプレクサ９１の入
力部のうちの１つの群を選択的にアップダウンカウンタ
８７のプリセット入力部に結合する。
るための前記プリセット値は、アップダウンカウンタプ
リセット用のマルチプレクサ９１の出力部に発生される
。電動機の始動中にＳＣＲがトリガされる初期位相角を
規定してこれによって初期電動機トルクを規定する、設
定スイッチ群４３のうちの１つのグループが、マルチプ
レクサ９１の入力部のうちの１つの群に結合されている
。マルチプレクサ９１の入力部のうちの他の群は、次に
説明される定電圧動作モードに対する始動間隔を表わす
一定の数値を規定する回路網９０に結合されている。 マルチプレクサ９１は、電動機制御装置１２が定電圧始
動モードにあるとき示す制御信号モジュール６３からの
線路９７上の信号に応答して、マルチプレクサ９１の入
力部のうちの１つの群を選択的にアップダウンカウンタ
８７のプリセット入力部に結合する。
【００２５】図３をさらに参照すると、アップダウンカ
ウンタ８７からの計数出力は、この計数出力がその最大
値（例えば、全ビット論理“１”）に到達したときを判
定するフルカウント検出器９２に印加される。これが起
こると、フルカウント検出器９２は、その出力線路９３
上に傾斜終端信号と呼ばれる高論理レベルの信号を発生
し、これによって始動電圧が実質的にその最大限の大き
さにまで傾斜して上昇したときを示す。前記傾斜終端信
号は、第１のＡＮＤゲート８９の否定入力部に印加され
る。第１のＡＮＤゲート８９の肯定入力部は排他的ＯＲ
ゲート８１の出力を受信する。排他的ＯＲゲート８１に
は、電動機が失速する状態が存在するときに制御信号モ
ジュール６３によって前記失速信号が印加される。制御
信号モジュール６３は、また、運転モード信号を排他的
ＯＲゲート８１に印加する。前記運転モード信号は、電
動機制御装置１２が前記全速運転モードにあるときに高
論理レベルをとるとともに、電動機制御装置１２が前記
始動モード又は前記停止モードにあるときに低論理レベ
ルをとる。第１のＡＮＤゲート８９の出力は、５００ｋ
Ｈｚのクロック信号又は１／Ｎ計数器８４からの線路８
５上の信号のどちらかを選択するために、マルチプレク
サ８６の選択入力部に接続されている。第２のＡＮＤゲ
ート９９は、また、１つの入力部に前記傾斜終端信号を
受信するとともに、他の入力部に前記モード信号（ＭＯ
ＤＥ）を受信する。第２のＡＮＤゲート９９の出力部は
、アップダウンカウンタ８７のイネーブル入力部に接続
されている。線路９３上の前記傾斜終端信号は、また、
制御信号モジュール６３の入力に結合される。
ウンタ８７からの計数出力は、この計数出力がその最大
値（例えば、全ビット論理“１”）に到達したときを判
定するフルカウント検出器９２に印加される。これが起
こると、フルカウント検出器９２は、その出力線路９３
上に傾斜終端信号と呼ばれる高論理レベルの信号を発生
し、これによって始動電圧が実質的にその最大限の大き
さにまで傾斜して上昇したときを示す。前記傾斜終端信
号は、第１のＡＮＤゲート８９の否定入力部に印加され
る。第１のＡＮＤゲート８９の肯定入力部は排他的ＯＲ
ゲート８１の出力を受信する。排他的ＯＲゲート８１に
は、電動機が失速する状態が存在するときに制御信号モ
ジュール６３によって前記失速信号が印加される。制御
信号モジュール６３は、また、運転モード信号を排他的
ＯＲゲート８１に印加する。前記運転モード信号は、電
動機制御装置１２が前記全速運転モードにあるときに高
論理レベルをとるとともに、電動機制御装置１２が前記
始動モード又は前記停止モードにあるときに低論理レベ
ルをとる。第１のＡＮＤゲート８９の出力は、５００ｋ
Ｈｚのクロック信号又は１／Ｎ計数器８４からの線路８
５上の信号のどちらかを選択するために、マルチプレク
サ８６の選択入力部に接続されている。第２のＡＮＤゲ
ート９９は、また、１つの入力部に前記傾斜終端信号を
受信するとともに、他の入力部に前記モード信号（ＭＯ
ＤＥ）を受信する。第２のＡＮＤゲート９９の出力部は
、アップダウンカウンタ８７のイネーブル入力部に接続
されている。線路９３上の前記傾斜終端信号は、また、
制御信号モジュール６３の入力に結合される。
【００２６】停止検出器９５は、アップダウンカウンタ
８７の計数出力を受信して、この計数が所定の比較的小
さい値となったときを検出する。後に説明されるように
、アップダウンカウンタ８３の計数が前記ソフトストッ
プモードにおいて前記所定の比較的小さい値に到達する
とき、電動機１０は本質的に完全停止する。前記所定の
比較的小さい値の検出に応答して、停止検出器９５は、
電動機停止信号を線路９８上に発して制御信号モジュー
ル６３へ伝送する。
８７の計数出力を受信して、この計数が所定の比較的小
さい値となったときを検出する。後に説明されるように
、アップダウンカウンタ８３の計数が前記ソフトストッ
プモードにおいて前記所定の比較的小さい値に到達する
とき、電動機１０は本質的に完全停止する。前記所定の
比較的小さい値の検出に応答して、停止検出器９５は、
電動機停止信号を線路９８上に発して制御信号モジュー
ル６３へ伝送する。
【００２７】アップダウンカウンタ８７の計数出力は、
また、ゲートクロック計数器プリセット用のマルチプレ
クサ９４の入力部のうちの１つの群に印加される。マル
チプレクサ９４の入力部のうちの他の群は、設定スイッ
チ群４３のうちの位相角スイッチに結合されている。マ
ルチプレクサ９４は、制御信号モジュール６３からの角
度選択信号に応答して、マルチプレクサ９４の入力部の
うちの１つの群をゲートクロック計数器９６のプリセッ
ト入力部に結合する。ゲートクロック計数器９６は、５
００ｋＨｚの参照クロック信号によって増加されてプリ
セット値からカウントアップし、かつ最大計数に到達す
るとその桁上げ出力部にゲートクロック信号のパルスを
発生する。ゲートクロック計数器９６の出力部は、ゲー
トクロック計数器９６のロード端子に接続されている。 したがって、前記ゲートクロック信号の各パルスは、マ
ルチプレクサ９４からのプリセット値でゲートクロック
計数器９６をロードする。その結果として前記ゲートク
ロック信号の周波数は、マルチプレクサ９４からの数値
の大きさによって決定され、この大きさが大きいほど、
前記ゲートクロック信号の周波数は高くなる。ゲートク
ロック計数器９６からの前記ゲートクロック信号は、Ｓ
ＣＲトリガモジュール６５の副回路（図２及び４参照）
に伝送される。
また、ゲートクロック計数器プリセット用のマルチプレ
クサ９４の入力部のうちの１つの群に印加される。マル
チプレクサ９４の入力部のうちの他の群は、設定スイッ
チ群４３のうちの位相角スイッチに結合されている。マ
ルチプレクサ９４は、制御信号モジュール６３からの角
度選択信号に応答して、マルチプレクサ９４の入力部の
うちの１つの群をゲートクロック計数器９６のプリセッ
ト入力部に結合する。ゲートクロック計数器９６は、５
００ｋＨｚの参照クロック信号によって増加されてプリ
セット値からカウントアップし、かつ最大計数に到達す
るとその桁上げ出力部にゲートクロック信号のパルスを
発生する。ゲートクロック計数器９６の出力部は、ゲー
トクロック計数器９６のロード端子に接続されている。 したがって、前記ゲートクロック信号の各パルスは、マ
ルチプレクサ９４からのプリセット値でゲートクロック
計数器９６をロードする。その結果として前記ゲートク
ロック信号の周波数は、マルチプレクサ９４からの数値
の大きさによって決定され、この大きさが大きいほど、
前記ゲートクロック信号の周波数は高くなる。ゲートク
ロック計数器９６からの前記ゲートクロック信号は、Ｓ
ＣＲトリガモジュール６５の副回路（図２及び４参照）
に伝送される。
【００２８】電動機制御装置１２は、使用者が設定スイ
ッチ群４３を適切に設定することによって可能とするこ
とのできる多数の動作モードを有する。本発明について
特に興味のあるモードは、制御された仕方での電動機の
始動及び停止に関する。制御された始動の２つの主要な
型式が選択される。これらの型式においては、始動中に
電動機に印加される電圧は、与えられた時間間隔に渡っ
て一定に保たれるか、又は、電動機が実質的に全速に到
達するまで徐々に上昇されるかのいずれかである。制御
された停止モードは、また、可能とされ、電動機が実質
的に完全に停止するに至るまで電動機に印加される電圧
の大きさを徐々に減少させる。電動機が始動している段
階、運転している段階、又は停止している段階にあると
き、タイミングモジュール６１は、その段階に対して可
能とされた運転モードに従うパターンでＳＣＲをトリガ
するゲートクロック信号（ＧＡＴＥ ＣＬＯＣＫ）を
発生するような状態とされる。これら始動動作モード及
び停止動作モードの各々中のタイミングモジュール６１
の動作について、以下に別々に論じられる。
ッチ群４３を適切に設定することによって可能とするこ
とのできる多数の動作モードを有する。本発明について
特に興味のあるモードは、制御された仕方での電動機の
始動及び停止に関する。制御された始動の２つの主要な
型式が選択される。これらの型式においては、始動中に
電動機に印加される電圧は、与えられた時間間隔に渡っ
て一定に保たれるか、又は、電動機が実質的に全速に到
達するまで徐々に上昇されるかのいずれかである。制御
された停止モードは、また、可能とされ、電動機が実質
的に完全に停止するに至るまで電動機に印加される電圧
の大きさを徐々に減少させる。電動機が始動している段
階、運転している段階、又は停止している段階にあると
き、タイミングモジュール６１は、その段階に対して可
能とされた運転モードに従うパターンでＳＣＲをトリガ
するゲートクロック信号（ＧＡＴＥ ＣＬＯＣＫ）を
発生するような状態とされる。これら始動動作モード及
び停止動作モードの各々中のタイミングモジュール６１
の動作について、以下に別々に論じられる。
【００２９】（定電圧始動）図２及び図３を参照すると
、使用者が定電圧始動モードを選択しかつ始動信号が始
動入力端子４４に印加されると、制御信号モジュール６
３は、対応する制御信号の群を伝送して、これに従った
状態にタイミングモジュール６１をする。特に、タイミ
ングモジュールリセット信号（図に示されていない）が
、前記タイミングモジュールの構成要素に伝送されて、
これをリセットし、プリセット値を計数器８４及び９６
内にロードする。同時に、制御信号モジュール６３が、
能動定電圧始動信号を線路９７を通して、マルチプレク
サ９１の選択入力部に印加する。この信号によって、マ
ルチプレクサ９１が、前記一定値回路網からの前記数値
をアップダウンカウンタ８７のプリセット入力部８８に
結合する。前記定電圧動作モードにおいては、アップダ
ウンカウンタ８７は、一定の大きさの始動電圧を電動機
に印加すべき時間間隔を定めるタイマとして働く。制御
信号モジュール６３からのロード信号と呼ばれる信号が
アップダウンカウンタ８７に印加されて、プリセット入
力部８８に印加された数値がこのアップダウンカウンタ
８７内にロードされる。この値は、アップダウンカウン
タ８７が所望時間間隔の終端でその最大計数に到達する
ように選択される。定電圧始動の時間間隔の長さは、ま
た、アップダウンカウンタ８７がクロック駆動される速
度によって決定される。この速度は、マルチプレクサ８
０、計数器８４及びマルチプレクサ８６によって発生さ
れる。この始動モードにおいては、制御信号モジュール
６３は、高論理レベルの始動／停止モード信号を発生す
る。この高論理レベルの始動／停止モード信号は、線路
８２上に、電動機制御装置１２が前記始動モードにある
ことを示す高論理レベルのモード信号を発生させる。こ
のモード信号は、また、アップダウンカウンタ８７を、
そのクロック入力部に各パルスを受信する際にその計数
を増加するアップカウント状態にする。また、前記モー
ド信号によって、マルチプレクサ８０は設定スイッチ群
４３からの前記始動速度信号の入力を選択する。前記始
動速度信号の数値は、計数器８４をプリセットし、線路
８５上のその出力信号の周波数を決定するとともに、こ
れによって最終的に定電圧の時間間隔の長さを決定する
。
、使用者が定電圧始動モードを選択しかつ始動信号が始
動入力端子４４に印加されると、制御信号モジュール６
３は、対応する制御信号の群を伝送して、これに従った
状態にタイミングモジュール６１をする。特に、タイミ
ングモジュールリセット信号（図に示されていない）が
、前記タイミングモジュールの構成要素に伝送されて、
これをリセットし、プリセット値を計数器８４及び９６
内にロードする。同時に、制御信号モジュール６３が、
能動定電圧始動信号を線路９７を通して、マルチプレク
サ９１の選択入力部に印加する。この信号によって、マ
ルチプレクサ９１が、前記一定値回路網からの前記数値
をアップダウンカウンタ８７のプリセット入力部８８に
結合する。前記定電圧動作モードにおいては、アップダ
ウンカウンタ８７は、一定の大きさの始動電圧を電動機
に印加すべき時間間隔を定めるタイマとして働く。制御
信号モジュール６３からのロード信号と呼ばれる信号が
アップダウンカウンタ８７に印加されて、プリセット入
力部８８に印加された数値がこのアップダウンカウンタ
８７内にロードされる。この値は、アップダウンカウン
タ８７が所望時間間隔の終端でその最大計数に到達する
ように選択される。定電圧始動の時間間隔の長さは、ま
た、アップダウンカウンタ８７がクロック駆動される速
度によって決定される。この速度は、マルチプレクサ８
０、計数器８４及びマルチプレクサ８６によって発生さ
れる。この始動モードにおいては、制御信号モジュール
６３は、高論理レベルの始動／停止モード信号を発生す
る。この高論理レベルの始動／停止モード信号は、線路
８２上に、電動機制御装置１２が前記始動モードにある
ことを示す高論理レベルのモード信号を発生させる。こ
のモード信号は、また、アップダウンカウンタ８７を、
そのクロック入力部に各パルスを受信する際にその計数
を増加するアップカウント状態にする。また、前記モー
ド信号によって、マルチプレクサ８０は設定スイッチ群
４３からの前記始動速度信号の入力を選択する。前記始
動速度信号の数値は、計数器８４をプリセットし、線路
８５上のその出力信号の周波数を決定するとともに、こ
れによって最終的に定電圧の時間間隔の長さを決定する
。
【００３０】前記始動モードの初期の段階の間は、電動
機トルクはその負荷トルクより小さく、能動高論理レベ
ルの失速信号が排他的ＯＲゲート８１を経由してＡＮＤ
ゲート８９に印加される。ＡＮＤゲート８９になおまた
印加される前記傾斜終端信号は、低論理レベルである。 その結果であるＡＮＤゲート８９の出力によって、マル
チプレクサ８６は計数器８４からの線路８５上の出力を
選択して、この出力をアップダウンカウンタ８７のクロ
ック入力部に印加する。このアップダウンカウンタ８７
は、計数器８４からの各パルスによって増加させられて
、始動時間間隔の長さを決定する。
機トルクはその負荷トルクより小さく、能動高論理レベ
ルの失速信号が排他的ＯＲゲート８１を経由してＡＮＤ
ゲート８９に印加される。ＡＮＤゲート８９になおまた
印加される前記傾斜終端信号は、低論理レベルである。 その結果であるＡＮＤゲート８９の出力によって、マル
チプレクサ８６は計数器８４からの線路８５上の出力を
選択して、この出力をアップダウンカウンタ８７のクロ
ック入力部に印加する。このアップダウンカウンタ８７
は、計数器８４からの各パルスによって増加させられて
、始動時間間隔の長さを決定する。
【００３１】定電圧始動モードにおいて、前記位相角ス
イッチの設定は、各電源線路に対するＳＣＲがトリガさ
れる交流電圧の位相角を決定する。したがって、始動時
間間隔の終端の前に、設定スイッチ群４３のうちの位相
角スイッチからの信号は、制御信号モジュール６３から
の前記角度選択信号に応答してマルチプレクサ９４によ
ってゲートクロック計数器９６のプリセット入力部に結
合される。前記位相角スイッチによって指定された計数
器プリセット値は、５００ｋＨｚの参照クロック信号か
らより低周波数のゲートクロック信号を発生する。この
より低周波数のクロック信号は、ＳＣＲトリガモジュー
ル６５（図４参照）内の位相遅延計数器７１が増加され
る周波数を決定する。前記定電圧動作モードにおいては
、前記ゲートクロック信号の周波数は一定であり、これ
によって、ＳＣＲは始動時間間隔に渡って同じ位相角で
トリガされる。
イッチの設定は、各電源線路に対するＳＣＲがトリガさ
れる交流電圧の位相角を決定する。したがって、始動時
間間隔の終端の前に、設定スイッチ群４３のうちの位相
角スイッチからの信号は、制御信号モジュール６３から
の前記角度選択信号に応答してマルチプレクサ９４によ
ってゲートクロック計数器９６のプリセット入力部に結
合される。前記位相角スイッチによって指定された計数
器プリセット値は、５００ｋＨｚの参照クロック信号か
らより低周波数のゲートクロック信号を発生する。この
より低周波数のクロック信号は、ＳＣＲトリガモジュー
ル６５（図４参照）内の位相遅延計数器７１が増加され
る周波数を決定する。前記定電圧動作モードにおいては
、前記ゲートクロック信号の周波数は一定であり、これ
によって、ＳＣＲは始動時間間隔に渡って同じ位相角で
トリガされる。
【００３２】前記定電圧始動の時間間隔の終端は、アッ
プダウンカウンタ８７の出力線路の全てが高論理レベル
であるアップダウンカウンタ８７の最大計数に到達する
ことによって示される。この最大計数はフルカウント検
出器９２によって検出され、この検出に応答して、フル
カウント検出器９２は、出力線路９３上に高論理レベル
の傾斜終端信号を発生する。この能動高論理レベルの傾
斜終端信号は、制御信号モジュール６３に前記定電圧始
動の時間間隔が経過したことを通知する。前記傾斜終端
信号は、また、第２のＡＮＤゲート９９の出力を反転し
て、アップダウンカウンタ８７のそれ以上の増加を禁止
しその最大計数を凍結する。
プダウンカウンタ８７の出力線路の全てが高論理レベル
であるアップダウンカウンタ８７の最大計数に到達する
ことによって示される。この最大計数はフルカウント検
出器９２によって検出され、この検出に応答して、フル
カウント検出器９２は、出力線路９３上に高論理レベル
の傾斜終端信号を発生する。この能動高論理レベルの傾
斜終端信号は、制御信号モジュール６３に前記定電圧始
動の時間間隔が経過したことを通知する。前記傾斜終端
信号は、また、第２のＡＮＤゲート９９の出力を反転し
て、アップダウンカウンタ８７のそれ以上の増加を禁止
しその最大計数を凍結する。
【００３３】次いで、ＳＣＲがトリガされる電源線路電
圧の位相角遅延が急速に短縮されて、実質的に前記電圧
の半サイクル全体に渡りＳＣＲを導通させる。これを達
成するために、前記高論理レベルの傾斜終端信号によっ
て、第１のＡＮＤゲート８９の出力が低論理レベルへ移
行する。この結果、マルチプレクサ８６が、アップダウ
ンカウンタ８７をクロック駆動するために前記５００ｋ
Ｈｚのクロック信号を選択する。また、前記高論理レベ
ルの傾斜終端信号によって、制御信号モジュール６３が
前記能動定電圧始動信号を線路９７から除去する。この
結果、マルチプレクサ９１が前記位相角スイッチによっ
てセットされた数値をアップダウンカウンタ８７のプリ
セット入力部に印加する。制御信号モジュール６３は、
また、ロード信号をアップダウンカウンタ８７に発し、
これによって、前記位相角スイッチからの数値がアップ
ダウンカウンタ８７内にロードされる。このロードは、
アップダウンカウンタ８７の出力をその最大値から変化
させ、これによって前記傾斜終端信号は消失して計数器
８７が再びイネーブル状態となる。
圧の位相角遅延が急速に短縮されて、実質的に前記電圧
の半サイクル全体に渡りＳＣＲを導通させる。これを達
成するために、前記高論理レベルの傾斜終端信号によっ
て、第１のＡＮＤゲート８９の出力が低論理レベルへ移
行する。この結果、マルチプレクサ８６が、アップダウ
ンカウンタ８７をクロック駆動するために前記５００ｋ
Ｈｚのクロック信号を選択する。また、前記高論理レベ
ルの傾斜終端信号によって、制御信号モジュール６３が
前記能動定電圧始動信号を線路９７から除去する。この
結果、マルチプレクサ９１が前記位相角スイッチによっ
てセットされた数値をアップダウンカウンタ８７のプリ
セット入力部に印加する。制御信号モジュール６３は、
また、ロード信号をアップダウンカウンタ８７に発し、
これによって、前記位相角スイッチからの数値がアップ
ダウンカウンタ８７内にロードされる。このロードは、
アップダウンカウンタ８７の出力をその最大値から変化
させ、これによって前記傾斜終端信号は消失して計数器
８７が再びイネーブル状態となる。
【００３４】次いで、制御信号モジュール６３は、前記
角度選択信号を反転してマルチプレクサ９４に命令する
ことによって、アップダウンカウンタ８７の出力をゲー
トクロック計数器９６のプリセット入力部に印加させる
。この結果、前記位相角スイッチの設定信号ではなく、
アップダウンカウンタ８７の出力が、前記ゲートクロッ
ク信号の周波数を決定する。前記５００ｋＨｚの信号が
アップダウンカウンタ８７をクロック駆動することによ
って前記ゲートクロック信号の周波数を急速に上昇し、
これによってＳＣＲ１７〜１９がトリガされる位相角遅
延が急速に短縮される。終局的に、これらのＳＣＲは、
実質的に交流電圧の半サイクルの全体に渡り導通して、
電動機は全速運転する。前記始動時間間隔の終端におい
て電圧を定電圧レベルから最大電圧まで傾斜して上昇さ
せることによって、電動機の速度及びトルクの階段関数
的な上昇が回避される。
角度選択信号を反転してマルチプレクサ９４に命令する
ことによって、アップダウンカウンタ８７の出力をゲー
トクロック計数器９６のプリセット入力部に印加させる
。この結果、前記位相角スイッチの設定信号ではなく、
アップダウンカウンタ８７の出力が、前記ゲートクロッ
ク信号の周波数を決定する。前記５００ｋＨｚの信号が
アップダウンカウンタ８７をクロック駆動することによ
って前記ゲートクロック信号の周波数を急速に上昇し、
これによってＳＣＲ１７〜１９がトリガされる位相角遅
延が急速に短縮される。終局的に、これらのＳＣＲは、
実質的に交流電圧の半サイクルの全体に渡り導通して、
電動機は全速運転する。前記始動時間間隔の終端におい
て電圧を定電圧レベルから最大電圧まで傾斜して上昇さ
せることによって、電動機の速度及びトルクの階段関数
的な上昇が回避される。
【００３５】代替的に、もし電動機トルクの階段関数的
な上昇が問題でなければ、前記傾斜終端信号が能動へ移
行するか又は失速信号（ＳＴＡＬＬ）が非能動へ移行す
るかのいずれかのときに、ＳＣＲを単に一定の導通状態
へトリガすることができる。
な上昇が問題でなければ、前記傾斜終端信号が能動へ移
行するか又は失速信号（ＳＴＡＬＬ）が非能動へ移行す
るかのいずれかのときに、ＳＣＲを単に一定の導通状態
へトリガすることができる。
【００３６】（ソフトスタート）定電圧始動モードの代
わりに、使用者は「ソフトスタート」モードを可能とす
ることができる。このソフトスタートモードにおいては
、電動機制御装置１２は、電動機に印加される電圧を徐
々に増大させて、これに対応して電動機速度を上昇する
。このようにするには、各相に対するＳＣＲ１７〜１９
が逐次短い電圧位相角でトリガされて、電源線路電圧の
半サイクルの徐々に大きい部分に渡り導通するようにさ
れる。この動作のために、タイミングモジュール６１は
、ＳＣＲトリガモジュール６５に印加される前記ゲート
クロック信号の周波数を徐々に上昇する。この周波数が
上昇するに従い、図４の各電源線路副回路に対する位相
遅延計数器７１は、徐々に高くなる速度でクロック駆動
されて逐次短縮する位相角遅延を発生する。
わりに、使用者は「ソフトスタート」モードを可能とす
ることができる。このソフトスタートモードにおいては
、電動機制御装置１２は、電動機に印加される電圧を徐
々に増大させて、これに対応して電動機速度を上昇する
。このようにするには、各相に対するＳＣＲ１７〜１９
が逐次短い電圧位相角でトリガされて、電源線路電圧の
半サイクルの徐々に大きい部分に渡り導通するようにさ
れる。この動作のために、タイミングモジュール６１は
、ＳＣＲトリガモジュール６５に印加される前記ゲート
クロック信号の周波数を徐々に上昇する。この周波数が
上昇するに従い、図４の各電源線路副回路に対する位相
遅延計数器７１は、徐々に高くなる速度でクロック駆動
されて逐次短縮する位相角遅延を発生する。
【００３７】図２及び図３を参照すると、ソフトスター
トモードが選択されると、制御信号モジュール６３は、
信号をタイミングモジュール６１に伝送して、タイミン
グモジュール６１の回路構成要素をソフトスタート状態
にする、特に、制御信号モジュール６３は、能動高論理
レベルの始動／停止モード信号をＯＲゲート８３に印加
して高論理レベルのモード信号を線路８２上に発生する
。アップダウンカウンタ８７をアップカウント状態にす
ることに加えて、前記高論理レベルのモード信号によっ
て、マルチプレクサ８０が、設定スイッチ群４３のうち
の加速度スイッチから発生される前記始動速度信号を、
１／Ｎ計数器８４のプリセット入力部（すなわち、Ｎ入
力部）に結合する。前記始動速度信号は計数器８４に印
加される前記１５Ｈｚのクロック信号を除算した数であ
り、これによって、線路８５上により低い周波数の出力
信号を発生する。この出力信号は、ＳＣＲのためのトリ
ガ位相角が変化させられる速度を示す。
トモードが選択されると、制御信号モジュール６３は、
信号をタイミングモジュール６１に伝送して、タイミン
グモジュール６１の回路構成要素をソフトスタート状態
にする、特に、制御信号モジュール６３は、能動高論理
レベルの始動／停止モード信号をＯＲゲート８３に印加
して高論理レベルのモード信号を線路８２上に発生する
。アップダウンカウンタ８７をアップカウント状態にす
ることに加えて、前記高論理レベルのモード信号によっ
て、マルチプレクサ８０が、設定スイッチ群４３のうち
の加速度スイッチから発生される前記始動速度信号を、
１／Ｎ計数器８４のプリセット入力部（すなわち、Ｎ入
力部）に結合する。前記始動速度信号は計数器８４に印
加される前記１５Ｈｚのクロック信号を除算した数であ
り、これによって、線路８５上により低い周波数の出力
信号を発生する。この出力信号は、ＳＣＲのためのトリ
ガ位相角が変化させられる速度を示す。
【００３８】ソフトスタートの初期段落においては、排
他的ＯＲゲート８１の入力部上の前記失速信号は能動高
論理レベルであるとともに、排他的ＯＲゲート８１の他
の入力部上の前記運転モード信号は、前記始動モードに
おいて低論理レベルに保持されている。したがって、排
他的ＯＲゲート８１は高論理レベルの出力をＡＮＤゲー
ト８９に結合し、該ＡＮＤゲート８９は、このとき、線
路９３上の低論理レベルの傾斜終端信号も他の入力に受
信する。結果として、ＡＮＤゲート８９の出力によって
、マルチプレクサ８６が計数器８４からの線路８５上の
分周周波数をアップダウンカウンタ８７のクロック入力
部へ伝送する。
他的ＯＲゲート８１の入力部上の前記失速信号は能動高
論理レベルであるとともに、排他的ＯＲゲート８１の他
の入力部上の前記運転モード信号は、前記始動モードに
おいて低論理レベルに保持されている。したがって、排
他的ＯＲゲート８１は高論理レベルの出力をＡＮＤゲー
ト８９に結合し、該ＡＮＤゲート８９は、このとき、線
路９３上の低論理レベルの傾斜終端信号も他の入力に受
信する。結果として、ＡＮＤゲート８９の出力によって
、マルチプレクサ８６が計数器８４からの線路８５上の
分周周波数をアップダウンカウンタ８７のクロック入力
部へ伝送する。
【００３９】線路９７上の前記定電圧始動信号（ＳＴＡ
ＲＴ）は低論理レベルであり、これによって、マルチプ
レクサ９１が、設定スイッチ群４３のうちの前記位相角
スイッチからの信号を受信する。マルチプレクサ９１の
入力の群を選択する。前記位相角スイッチからのこれら
の信号は、始動中にＳＣＲ１７〜１９がトリガされる初
期電圧位相角を規定する数値を、アップダウンカウンタ
８７のプリセット入力部８８に供給し、かつこれによっ
て、電動機が発生する初期トルクを規定する。この数値
は、始動動作の立上げの際に制御信号モジュール６３か
ら受信されるロード信号のパルスによってこのアップダ
ウンカウンタ８７内にロードされる。計数器８４からの
出力信号の各後続サイクルにおいて、アップダウンカウ
ンタ８７は前位相角スイッチからロードされた前記数値
から出発してその計数を増加する。
ＲＴ）は低論理レベルであり、これによって、マルチプ
レクサ９１が、設定スイッチ群４３のうちの前記位相角
スイッチからの信号を受信する。マルチプレクサ９１の
入力の群を選択する。前記位相角スイッチからのこれら
の信号は、始動中にＳＣＲ１７〜１９がトリガされる初
期電圧位相角を規定する数値を、アップダウンカウンタ
８７のプリセット入力部８８に供給し、かつこれによっ
て、電動機が発生する初期トルクを規定する。この数値
は、始動動作の立上げの際に制御信号モジュール６３か
ら受信されるロード信号のパルスによってこのアップダ
ウンカウンタ８７内にロードされる。計数器８４からの
出力信号の各後続サイクルにおいて、アップダウンカウ
ンタ８７は前位相角スイッチからロードされた前記数値
から出発してその計数を増加する。
【００４０】ソフトスタートモードにおいては、制御信
号モジュール６３からの前記角度選択信号によって、マ
ルチプレクサ９４が、アップダウンカウンタ８７の出力
をゲートクロック計数器９６に結合する。アップダウン
カウンタ８７の数値的な出力が増大するに従い、ゲート
クロック計数器９６は、周期的により大きい数でプリセ
ットされ、これによって、ゲートクロック信号の１パル
スがその桁上げ出力部に発生される前には、前記５００
ｋＨｚのクロックパルスの徐々に少ない数のパルスを要
求する。この結果、前記ゲートクロック信号のパルスの
周波数は、対応して上昇する。前記ゲートクロック信号
の各パルスは、アップダウンカウンタ８７からの現行値
をゲートクロック計数器９６に再ロードする。
号モジュール６３からの前記角度選択信号によって、マ
ルチプレクサ９４が、アップダウンカウンタ８７の出力
をゲートクロック計数器９６に結合する。アップダウン
カウンタ８７の数値的な出力が増大するに従い、ゲート
クロック計数器９６は、周期的により大きい数でプリセ
ットされ、これによって、ゲートクロック信号の１パル
スがその桁上げ出力部に発生される前には、前記５００
ｋＨｚのクロックパルスの徐々に少ない数のパルスを要
求する。この結果、前記ゲートクロック信号のパルスの
周波数は、対応して上昇する。前記ゲートクロック信号
の各パルスは、アップダウンカウンタ８７からの現行値
をゲートクロック計数器９６に再ロードする。
【００４１】前記ゲートクロック信号の周波数が上昇す
るに従い、図４に示される位相遅延計数器７１は、徐々
に高い速度でクロック駆動され、これによって、電源線
路電圧の零交差とＳＣＲのトリガされる時刻との間の位
相遅延を徐々に減少する。これによって、ＳＣＲの導通
する期間が徐々に長くなり、徐々に大きな量の電圧が電
動機１０に印加され、電動機の速度が上昇する。
るに従い、図４に示される位相遅延計数器７１は、徐々
に高い速度でクロック駆動され、これによって、電源線
路電圧の零交差とＳＣＲのトリガされる時刻との間の位
相遅延を徐々に減少する。これによって、ＳＣＲの導通
する期間が徐々に長くなり、徐々に大きな量の電圧が電
動機１０に印加され、電動機の速度が上昇する。
【００４２】終局的に、アップダウンカウンタ８７は、
その最大計数に到達して、その出力線路の全てが高論理
レベル（論理の“１”）となり、このときにＳＣＲ１７
，１８，及び１９が、ソフトスタートの位相角の傾斜（
ｒａｍｐｉｎｇ）によって発生可能の最小位相角でトリ
ガされる。この最大計数はフルカウント検出器９２によ
って検出され、この検出に応答して、フルカウント検出
器９２は線路９３上に能動高論理レベルの傾斜終端信号
を発生する。前記傾斜終端信号は、ＡＮＤゲート９９を
経由して帰還され、アップダウンカウンタ８７がさらに
増分するのを禁止し、これによってその最大計数を最小
計数に戻らないように凍結する。それゆえ、ゲートクロ
ック計数器９６をプリセットする前記計数はこの時点か
ら一定を保ち、前記ゲートクロック信号は、タイミング
モジュール６１によって分周されたその最高周波数に保
持される。前記傾斜終端信号は、前記始動段階が終わっ
て電動機制御装置１２が全速運転モードへ移ることを、
制御信号モジュール６３に示す。正規の全速運転モード
においては、アップダウンカウンタ８７の出力はその最
大値に保持されて、電動機１０に全電源線路電圧を印加
する。
その最大計数に到達して、その出力線路の全てが高論理
レベル（論理の“１”）となり、このときにＳＣＲ１７
，１８，及び１９が、ソフトスタートの位相角の傾斜（
ｒａｍｐｉｎｇ）によって発生可能の最小位相角でトリ
ガされる。この最大計数はフルカウント検出器９２によ
って検出され、この検出に応答して、フルカウント検出
器９２は線路９３上に能動高論理レベルの傾斜終端信号
を発生する。前記傾斜終端信号は、ＡＮＤゲート９９を
経由して帰還され、アップダウンカウンタ８７がさらに
増分するのを禁止し、これによってその最大計数を最小
計数に戻らないように凍結する。それゆえ、ゲートクロ
ック計数器９６をプリセットする前記計数はこの時点か
ら一定を保ち、前記ゲートクロック信号は、タイミング
モジュール６１によって分周されたその最高周波数に保
持される。前記傾斜終端信号は、前記始動段階が終わっ
て電動機制御装置１２が全速運転モードへ移ることを、
制御信号モジュール６３に示す。正規の全速運転モード
においては、アップダウンカウンタ８７の出力はその最
大値に保持されて、電動機１０に全電源線路電圧を印加
する。
【００４３】アップダウンカウンタ８７がその最大値に
到達する前に電動機１０が失速状態のままにしておくこ
とは、始動中のある状況下ではあり得る。この場合は、
電動機はすでに実質的に全速であるから、電動機に印加
される電圧を可能な限り急速に全電源線路電圧にまで上
昇することが、望ましい。失速状態がなくなると、排他
的ＯＲゲート８１を通して第１のＡＮＤゲート８９の入
力部に印加された前記失速信号は、低論理レベルに移行
する。この動作によってＡＮＤゲート８９の出力が反転
し、この結果、マルチプレクサ８６が前記５００ｋＨｚ
のクロック信号が直接にアップダウンカウンタ８７のク
ロック入力部に結合され、これによって、アップダウン
カウンタ８７がその最大計数まで極めて急速に増加する
。この結果、前記ゲートクロック信号の周波数が急速に
上昇して、これがまた、ＳＣＲ１７、１８，及び１９を
トリガする位相角遅延を引き続いて急速に短縮する。
到達する前に電動機１０が失速状態のままにしておくこ
とは、始動中のある状況下ではあり得る。この場合は、
電動機はすでに実質的に全速であるから、電動機に印加
される電圧を可能な限り急速に全電源線路電圧にまで上
昇することが、望ましい。失速状態がなくなると、排他
的ＯＲゲート８１を通して第１のＡＮＤゲート８９の入
力部に印加された前記失速信号は、低論理レベルに移行
する。この動作によってＡＮＤゲート８９の出力が反転
し、この結果、マルチプレクサ８６が前記５００ｋＨｚ
のクロック信号が直接にアップダウンカウンタ８７のク
ロック入力部に結合され、これによって、アップダウン
カウンタ８７がその最大計数まで極めて急速に増加する
。この結果、前記ゲートクロック信号の周波数が急速に
上昇して、これがまた、ＳＣＲ１７、１８，及び１９を
トリガする位相角遅延を引き続いて急速に短縮する。
【００４４】（ソフトストップ）ソフトスタートモード
中にＳＣＲトリガ位相角遅延が短縮されたのと同様の方
法で、トリガ位相角遅延が増長されて、前記停止モード
中に電動機が徐々に減速制御される。電動機１０の速度
を低下させるために、前記ゲートクロック信号の周波数
が上昇させられて、ＳＣＲトリガモジュール６５内に徐
々に長い電圧位相遅延を発生させる。図３に示されたタ
イミングモジュール６１は、制御信号モジュール６３か
らの低論理レベルの始動／停止モード信号に起因して線
路８２上の前記モード信号が低論理レベルにあることを
除いて、ソフトモードに関して説明したのとほとんど同
じように動作する。前記停止モード中、前記力率改善モ
ード信号（ＥＭＯＤＥ）は、強制的に低論理レベルとさ
れる。前記低論理レベルのモード信号は、アップダウン
カウンタ８７の計数がマルチプレクサ８６からの各パル
スに応答して減少するように、アップダウンカウンタ８
７をダウンカウント状態とする。さらに、線路８２上の
前記モード信号によって、マルチプレクサ８０が、前記
停止速度信号を示す設定スイッチ群４３の一部を選択し
て、これらの停止速度信号を計数器８４の計数器プリセ
ット入力部に印加する。このことが、電圧が降下する速
度の選択を使用者に可能とし、かつその結果、電動機１
０を停止するのに要する時間の長さを選択可能とする。
中にＳＣＲトリガ位相角遅延が短縮されたのと同様の方
法で、トリガ位相角遅延が増長されて、前記停止モード
中に電動機が徐々に減速制御される。電動機１０の速度
を低下させるために、前記ゲートクロック信号の周波数
が上昇させられて、ＳＣＲトリガモジュール６５内に徐
々に長い電圧位相遅延を発生させる。図３に示されたタ
イミングモジュール６１は、制御信号モジュール６３か
らの低論理レベルの始動／停止モード信号に起因して線
路８２上の前記モード信号が低論理レベルにあることを
除いて、ソフトモードに関して説明したのとほとんど同
じように動作する。前記停止モード中、前記力率改善モ
ード信号（ＥＭＯＤＥ）は、強制的に低論理レベルとさ
れる。前記低論理レベルのモード信号は、アップダウン
カウンタ８７の計数がマルチプレクサ８６からの各パル
スに応答して減少するように、アップダウンカウンタ８
７をダウンカウント状態とする。さらに、線路８２上の
前記モード信号によって、マルチプレクサ８０が、前記
停止速度信号を示す設定スイッチ群４３の一部を選択し
て、これらの停止速度信号を計数器８４の計数器プリセ
ット入力部に印加する。このことが、電圧が降下する速
度の選択を使用者に可能とし、かつその結果、電動機１
０を停止するのに要する時間の長さを選択可能とする。
【００４５】停止の着手の際、前記運転モード信号及び
前記失速信号は低論理レベルにあり、これによって、マ
ルチプレクサ８６が前記５００ｋＨｚのクロック信号を
アップダウンカウンタ８７に印加させる。従って、アッ
プダウンカウンタ８７は、高速でクロック駆動されて前
記ゲートクロック信号及びＳＣＲのトリガを急速に変化
する。このクロック駆動が、電動機に印加される電圧を
急速に降下させる。
前記失速信号は低論理レベルにあり、これによって、マ
ルチプレクサ８６が前記５００ｋＨｚのクロック信号を
アップダウンカウンタ８７に印加させる。従って、アッ
プダウンカウンタ８７は、高速でクロック駆動されて前
記ゲートクロック信号及びＳＣＲのトリガを急速に変化
する。このクロック駆動が、電動機に印加される電圧を
急速に降下させる。
【００４６】終局的に、前記失速信号は、高論理レベル
（能動）に移行してマルチプレクサ８６を強制的に駆動
して計数機８４の出力をアップダウンカウンタ８７のク
ロック入力部に結合させる。設定スイッチ群４３の前設
停止速度スイッチの設定は、計数器８４が前記１５Ｈｚ
クロック信号から発生する線路８５上の信号の周波数を
決定し、これによってアップダウンカウンタ８７の減少
の速度を低下させる。アップダウンカウンタ８７からの
数値が減少するに従い、徐々に小さい数がマルチプレク
サ９４を通してゲートクロック計数器９６のプリセット
入力部へ伝送される。したがって、逐次小さくなる数が
、ゲートクロック計数器９４内に周期的にロードされ、
これによって、前記ゲートクロック信号の１パルスが発
生される前には前記５００ｋＨｚの参照クロック信号の
サイクルの徐々に大きな数を要求する。
（能動）に移行してマルチプレクサ８６を強制的に駆動
して計数機８４の出力をアップダウンカウンタ８７のク
ロック入力部に結合させる。設定スイッチ群４３の前設
停止速度スイッチの設定は、計数器８４が前記１５Ｈｚ
クロック信号から発生する線路８５上の信号の周波数を
決定し、これによってアップダウンカウンタ８７の減少
の速度を低下させる。アップダウンカウンタ８７からの
数値が減少するに従い、徐々に小さい数がマルチプレク
サ９４を通してゲートクロック計数器９６のプリセット
入力部へ伝送される。したがって、逐次小さくなる数が
、ゲートクロック計数器９４内に周期的にロードされ、
これによって、前記ゲートクロック信号の１パルスが発
生される前には前記５００ｋＨｚの参照クロック信号の
サイクルの徐々に大きな数を要求する。
【００４７】終局的に、アップダウンカウンタ８７の減
少は、短い時間間隔に渡りＳＣＲ１７〜１９が電動機が
ほとんど完全停止するほど導通するような、小さい出力
数値を発生する。この所定の小さい出力数値が停止検出
器９５によって検出されると、電動機停止信号が制御信
号モジュール６３に結合されたこの停止検出器９５の出
力部９８に発生される。この電動機停止信号によって、
電動機制御装置１２は、電動機１０への電力の全ての印
加を中止して、もし電動機がすでに完全停止していない
ならば、これを完全停止に至らすことができる。
少は、短い時間間隔に渡りＳＣＲ１７〜１９が電動機が
ほとんど完全停止するほど導通するような、小さい出力
数値を発生する。この所定の小さい出力数値が停止検出
器９５によって検出されると、電動機停止信号が制御信
号モジュール６３に結合されたこの停止検出器９５の出
力部９８に発生される。この電動機停止信号によって、
電動機制御装置１２は、電動機１０への電力の全ての印
加を中止して、もし電動機がすでに完全停止していない
ならば、これを完全停止に至らすことができる。
【００４８】（力率改善動作）始動中及び停止中に電動
機制御を行うのに加えて、電動機制御装置１２は、電動
機の全速運転中に力率改善を遂行する状態にすることが
できる。このような力率改善技術においては、電動機始
動中に電動機トルクが最初に負荷トルクを超えたときに
、電源線路の１つ（例えば、線路Ｃ）上の電圧と電流と
の間の位相差が測定されて参照値として記憶される。 力率改善が能動化しているとき、前記ゲートクロック信
号の周波数は、ＳＣＲ導通期間が電圧と電流との間の実
際の位相差を前記記憶された参照値とほぼ等しく維持す
るように、調節される。しかしながら、もし、電動機ト
ルクが負荷トルクよりかなり小さいことを示す高論理レ
ベルの失速信号が出現するならば、全電圧がある期間に
渡り電動機に印加され、前記全電圧期間が経過して力率
改善動作が再開するときに、前記参照位相差が使用のた
めに増大される。
機制御を行うのに加えて、電動機制御装置１２は、電動
機の全速運転中に力率改善を遂行する状態にすることが
できる。このような力率改善技術においては、電動機始
動中に電動機トルクが最初に負荷トルクを超えたときに
、電源線路の１つ（例えば、線路Ｃ）上の電圧と電流と
の間の位相差が測定されて参照値として記憶される。 力率改善が能動化しているとき、前記ゲートクロック信
号の周波数は、ＳＣＲ導通期間が電圧と電流との間の実
際の位相差を前記記憶された参照値とほぼ等しく維持す
るように、調節される。しかしながら、もし、電動機ト
ルクが負荷トルクよりかなり小さいことを示す高論理レ
ベルの失速信号が出現するならば、全電圧がある期間に
渡り電動機に印加され、前記全電圧期間が経過して力率
改善動作が再開するときに、前記参照位相差が使用のた
めに増大される。
【００４９】この機能を遂行するために、制御信号モジ
ュール６３は、図５に示す力率改善回路５０を含む。こ
の力率改善回路５０はタイミングモジュール６１に対し
て力率改善モード信号を発生する。前記始動モード中、
力率改善回路５０は、制御信号モジュール６３内から高
論理レベルのカウントイネーブル信号及び高論理レベル
の反転運転モード信号を受信する。前記カウントイネー
ブル信号は、制御系２０の入力３０，４０上の電源線路
Ｃに関する前記電源線路電圧信号及び前記電源線路電流
信号、並びに２５０ｋＨｚのクロック信号と共に、４入
力ＡＮＤゲート５１に印加される。４入力ＡＮＤゲート
５１の出力部は、Ｐ計数器と呼ばれる第１の計数器５３
のクロック入力部に結合されている。Ｐ計数器５３のク
リア入力部は、３入力ＡＮＤゲート５２の出力部に接続
されている。前記反転・運転モード信号及び失速信号は
ＡＮＤゲート５２の２つの入力部に印加され、このＡＮ
Ｄゲート５２の第３の入力部は単安定マルチバイブレー
タ５４からの出力を受信する。単安定マルチバイブレー
タ５４は、電源線路Ｃの電圧波形の立下がりエッジによ
ってトリガされ、このエッジは正から負への零交差を起
こす。
ュール６３は、図５に示す力率改善回路５０を含む。こ
の力率改善回路５０はタイミングモジュール６１に対し
て力率改善モード信号を発生する。前記始動モード中、
力率改善回路５０は、制御信号モジュール６３内から高
論理レベルのカウントイネーブル信号及び高論理レベル
の反転運転モード信号を受信する。前記カウントイネー
ブル信号は、制御系２０の入力３０，４０上の電源線路
Ｃに関する前記電源線路電圧信号及び前記電源線路電流
信号、並びに２５０ｋＨｚのクロック信号と共に、４入
力ＡＮＤゲート５１に印加される。４入力ＡＮＤゲート
５１の出力部は、Ｐ計数器と呼ばれる第１の計数器５３
のクロック入力部に結合されている。Ｐ計数器５３のク
リア入力部は、３入力ＡＮＤゲート５２の出力部に接続
されている。前記反転・運転モード信号及び失速信号は
ＡＮＤゲート５２の２つの入力部に印加され、このＡＮ
Ｄゲート５２の第３の入力部は単安定マルチバイブレー
タ５４からの出力を受信する。単安定マルチバイブレー
タ５４は、電源線路Ｃの電圧波形の立下がりエッジによ
ってトリガされ、このエッジは正から負への零交差を起
こす。
【００５０】電動機１０が始動している間、Ｐ計数器５
３は、単安定マルチバイブレータ５４からの各パルスに
よって、すなわち、電圧の各正から負への零交差の際に
、クリヤされる。Ｐ計数器５４は、したがって、ＳＣＲ
１９を通して流れる電流が遮断されるときに電源線路Ｃ
に関する電源線路電流信号が低論理レベルに移行するま
で、前記２５０ｋＨｚのクロック信号の各パルスによっ
て増加される。この時点において、Ｐ計数器５３内の計
数は、電圧の零交差と電流の零交差と間の時間間隔を示
し、したがって、電源線路Ｃ上の電圧と電流との間の位
相差に相当する。この計数は、電動機始動中に次に負に
向かう電源線路電圧の零交差に基づく単安定マルチバイ
ブレータ５４からのパルスによって、Ｐ計数器５３がリ
セットされるまで、保持される。
３は、単安定マルチバイブレータ５４からの各パルスに
よって、すなわち、電圧の各正から負への零交差の際に
、クリヤされる。Ｐ計数器５４は、したがって、ＳＣＲ
１９を通して流れる電流が遮断されるときに電源線路Ｃ
に関する電源線路電流信号が低論理レベルに移行するま
で、前記２５０ｋＨｚのクロック信号の各パルスによっ
て増加される。この時点において、Ｐ計数器５３内の計
数は、電圧の零交差と電流の零交差と間の時間間隔を示
し、したがって、電源線路Ｃ上の電圧と電流との間の位
相差に相当する。この計数は、電動機始動中に次に負に
向かう電源線路電圧の零交差に基づく単安定マルチバイ
ブレータ５４からのパルスによって、Ｐ計数器５３がリ
セットされるまで、保持される。
【００５１】Ｐ計数器５３は、電動機が全速に近いとき
に前記失速信号が低論理レベルに移行するまで、電圧と
電流との間の位相差を測定し続ける。前記失速信号の低
論理レベルへの移行が起こると、電動機制御装置１２が
前記運転モードに入り、かつ制御信号モジュール６３が
前記反転・運転モード信号及び前記カウントイネーブル
信号の両方を低論理レベルへセットし、これによって、
Ｐ計数器５３を計数不能状態としてＰ計数器５３の計数
を凍結する。この計数は、電動機が失速状態のままであ
るとき位相差を示し、前記力率改善モードのための参照
位相差として働く。
に前記失速信号が低論理レベルに移行するまで、電圧と
電流との間の位相差を測定し続ける。前記失速信号の低
論理レベルへの移行が起こると、電動機制御装置１２が
前記運転モードに入り、かつ制御信号モジュール６３が
前記反転・運転モード信号及び前記カウントイネーブル
信号の両方を低論理レベルへセットし、これによって、
Ｐ計数器５３を計数不能状態としてＰ計数器５３の計数
を凍結する。この計数は、電動機が失速状態のままであ
るとき位相差を示し、前記力率改善モードのための参照
位相差として働く。
【００５２】いったん電動機１０が全速に到達すると、
制御系２０は、設定スイッチ群４３の１つを検査して、
使用者が力率改善機能を選択したかどうかを判定する。 もしこの機能が選択されたのであるならば、高論理レベ
ルの力率改善イネーブル信号が、図５の力率改善回路５
０に供給される。前記運転モードにおいては、能動化さ
れた力率改善回路５０は、電源線路Ｃ上の電圧と電流と
の間の実際の位相差を、Ｐ計数器５３内に記憶された前
記参照位相差に対して、周期的に比較する。Ｑ計数器と
呼ばれる第２の計数器５５は、電動機１０が前記運転モ
ードにある間、電圧と電流との間の位相差を測定する。 Ｑ計数器５５は、電源線路Ｃの電圧の各正から負への零
交差の際に単安定マルチバイブレータ５４によってクリ
ヤされる。Ｑ計数器５５のクロック入力部はもう１つの
３入力ＡＮＤゲート５６の出力部に接続されている。Ａ
ＮＤゲート５６は、その否定入力部には電源線路Ｃに関
する電源線路電圧信号を受信するとともに、その肯定入
力部には電源線路Ｃに関する電源線路電流信号及び前記
２５０ｋＨｚのクロック信号を受信する。前記電源線路
電圧が負でかつ前記電源線路電流が正である限り、Ｑ計
数器５５は、前記クロック信号パルスを作表する。した
がって、Ｑ計数器５５は、また、電圧が負に向って零交
差するときと電流が負に向って零交差するときとの間の
時間間隔を測定する。この時間間隔は、電動機１０への
電源電圧と電源電流との間の現在の位相差に相当する。
制御系２０は、設定スイッチ群４３の１つを検査して、
使用者が力率改善機能を選択したかどうかを判定する。 もしこの機能が選択されたのであるならば、高論理レベ
ルの力率改善イネーブル信号が、図５の力率改善回路５
０に供給される。前記運転モードにおいては、能動化さ
れた力率改善回路５０は、電源線路Ｃ上の電圧と電流と
の間の実際の位相差を、Ｐ計数器５３内に記憶された前
記参照位相差に対して、周期的に比較する。Ｑ計数器と
呼ばれる第２の計数器５５は、電動機１０が前記運転モ
ードにある間、電圧と電流との間の位相差を測定する。 Ｑ計数器５５は、電源線路Ｃの電圧の各正から負への零
交差の際に単安定マルチバイブレータ５４によってクリ
ヤされる。Ｑ計数器５５のクロック入力部はもう１つの
３入力ＡＮＤゲート５６の出力部に接続されている。Ａ
ＮＤゲート５６は、その否定入力部には電源線路Ｃに関
する電源線路電圧信号を受信するとともに、その肯定入
力部には電源線路Ｃに関する電源線路電流信号及び前記
２５０ｋＨｚのクロック信号を受信する。前記電源線路
電圧が負でかつ前記電源線路電流が正である限り、Ｑ計
数器５５は、前記クロック信号パルスを作表する。した
がって、Ｑ計数器５５は、また、電圧が負に向って零交
差するときと電流が負に向って零交差するときとの間の
時間間隔を測定する。この時間間隔は、電動機１０への
電源電圧と電源電流との間の現在の位相差に相当する。
【００５３】前記周期的な現在の位相差は、Ｑ計数器５
５から、多ビットのディジタルで大きさを比較する比較
器５７の１つの入力部に印加される。比較器５７の他の
入力部は、電圧と電流との間の前記参照位相差を示すＰ
計数器５３の出力を受信する。比較器５７からの高論理
レベルの出力信号は、Ｐ計数器５３内の前記参照位相差
がＱ計数器５５内の前記現在の位相差より大きいか同じ
であることを、示す。逆に、比較器５７からの低論理レ
ベルの出力信号は、前記参照位相差が前記現在の位相差
より小さいことを示す。
５から、多ビットのディジタルで大きさを比較する比較
器５７の１つの入力部に印加される。比較器５７の他の
入力部は、電圧と電流との間の前記参照位相差を示すＰ
計数器５３の出力を受信する。比較器５７からの高論理
レベルの出力信号は、Ｐ計数器５３内の前記参照位相差
がＱ計数器５５内の前記現在の位相差より大きいか同じ
であることを、示す。逆に、比較器５７からの低論理レ
ベルの出力信号は、前記参照位相差が前記現在の位相差
より小さいことを示す。
【００５４】前記運転モード中に力率改善が可能とされ
るときに、比較器５７の出力は、高論理レベル又は低論
理レベルの力率改善モード信号を発生する。該力率改善
モード信号は、図３のタイミングモジュール６１のＯＲ
ゲート８３に印加されて、前記ゲートクロック信号の周
波数を制御し、これによつてＳＣＲの導通期間を制御す
る。前記運転モードにおいては、前記始動／停止モード
信号は低論理レベルに保持されるので、前記力率改善モ
ード信号はタイミングモジュール６１を制御できる。前
記Ｑ計数器５５の値が前記Ｐ計数器５３の値より大きい
とき、前記力率改善モード信号はアップダウンカウンタ
８７をダウンカウント状態にして、マルチプレクサ９４
を経由してゲートクロック計数器９６のプリセット入力
部に印加される数を減少させる。この動作によって、前
記ゲートクロック信号の周波数が低下するとともに、Ｓ
ＣＲのトリガに対する位相遅延が対応して短縮し、した
がって、これらＳＣＲの導通期間が短縮する。結果とし
て、電動機１０に印加される電圧は、ＳＣＲ１７〜１９
の導通する期間が短縮することに起因して、降下させら
れる。
るときに、比較器５７の出力は、高論理レベル又は低論
理レベルの力率改善モード信号を発生する。該力率改善
モード信号は、図３のタイミングモジュール６１のＯＲ
ゲート８３に印加されて、前記ゲートクロック信号の周
波数を制御し、これによつてＳＣＲの導通期間を制御す
る。前記運転モードにおいては、前記始動／停止モード
信号は低論理レベルに保持されるので、前記力率改善モ
ード信号はタイミングモジュール６１を制御できる。前
記Ｑ計数器５５の値が前記Ｐ計数器５３の値より大きい
とき、前記力率改善モード信号はアップダウンカウンタ
８７をダウンカウント状態にして、マルチプレクサ９４
を経由してゲートクロック計数器９６のプリセット入力
部に印加される数を減少させる。この動作によって、前
記ゲートクロック信号の周波数が低下するとともに、Ｓ
ＣＲのトリガに対する位相遅延が対応して短縮し、した
がって、これらＳＣＲの導通期間が短縮する。結果とし
て、電動機１０に印加される電圧は、ＳＣＲ１７〜１９
の導通する期間が短縮することに起因して、降下させら
れる。
【００５５】Ｑ計数器５５の内容によって示される電圧
と電流との間の前記現在の位相差がＰ計数器５３の値に
よって示される前記参照位相差より小さくなるまで、電
動機電圧が全電源線路電圧から逐次降下する。これが起
こると、前記力率改善信号が反転されてアップダウンカ
ウンタ８７がアップカウント状態となり、その結果前記
ゲートクロック信号の周波数が上昇しＳＣＲの導通期間
が増長する。
と電流との間の前記現在の位相差がＰ計数器５３の値に
よって示される前記参照位相差より小さくなるまで、電
動機電圧が全電源線路電圧から逐次降下する。これが起
こると、前記力率改善信号が反転されてアップダウンカ
ウンタ８７がアップカウント状態となり、その結果前記
ゲートクロック信号の周波数が上昇しＳＣＲの導通期間
が増長する。
【００５６】力率改善機能が能動化しているとき、電圧
と電流との間の前記実際の位相差を示すＱ計数器５５の
値は、Ｐ計数器５３の内の前記参照値に対して振動する
。この状態において、タイミングモジュール６１は、前
記ゲートクロック信号の周波数を僅かな量の上昇及び下
降を交互に行う。前記力率改善技術は、電動機１０に最
少量の電力、しかし電動機を失速から防止するに充分な
量の電力を印加する。
と電流との間の前記実際の位相差を示すＱ計数器５５の
値は、Ｐ計数器５３の内の前記参照値に対して振動する
。この状態において、タイミングモジュール６１は、前
記ゲートクロック信号の周波数を僅かな量の上昇及び下
降を交互に行う。前記力率改善技術は、電動機１０に最
少量の電力、しかし電動機を失速から防止するに充分な
量の電力を印加する。
【００５７】しかしながら、もしもこのモード中に前記
失速信号が出現したならば、タイミングモジュール６１
は、前記ゲートクロック信号の周波数をその最高周波数
に急速に上昇し、その結果、全電源線路電圧が電動機１
０印加されて電動機が実際に完全に失速するのを防止す
る。図３を参照すると、力率改善機能が能動化している
とき、高論理レベルの運転モード信号が排他的ＯＲゲー
ト８１の１つの入力に印加されることによって、この排
他的ＯＲゲート８１が前記失速信号を反転する。正規運
転状態においては、前記失速信号は低論理レベル（非能
動）にあり、したがって、排他的ＯＲゲート８１からの
高論理レベルの信号がＡＮＤゲート８９（傾斜終端信号
は低論理レベルにある）を通してマルチプレクサ８６に
伝送される。このことによって、マルチプレクサ８１が
、低周波数の計数器８４の出力信号をアップダウンカウ
ンタ８７のクロック入力部に結合する。しかしながら、
失速状態が起こると、前記高論理レベルの失速信号が排
他的ＯＲゲート８１によって低論理レベルに反転させら
れ、これによって、マルチプレクサ８６が前記５００ｋ
Ｈｚのクロック信号をアップダウンカウンタ８７に印加
する。なおまた、失速状態によつて、制御信号モジュー
ル６３が高論理レベルの始動／停止モード信号（ＳＭＯ
ＤＥ）を発して、アップダウンカウンタ８７をアップカ
ウント状態にする。これらの組合わせ作用によって、ア
ップダウンカウンタ８７内の計数がその最大値に急速に
増大し、これによって、前記ゲートクロック信号の周波
数が上昇して、これらのＳＣＲの導通期間を増長する。 急速に、ＳＣＲが純バイアスされている半サイクルの全
体に渡ってこれらのＳＣＲが導通して、全電源線路電圧
を電動機１０に印加するようになる。
失速信号が出現したならば、タイミングモジュール６１
は、前記ゲートクロック信号の周波数をその最高周波数
に急速に上昇し、その結果、全電源線路電圧が電動機１
０印加されて電動機が実際に完全に失速するのを防止す
る。図３を参照すると、力率改善機能が能動化している
とき、高論理レベルの運転モード信号が排他的ＯＲゲー
ト８１の１つの入力に印加されることによって、この排
他的ＯＲゲート８１が前記失速信号を反転する。正規運
転状態においては、前記失速信号は低論理レベル（非能
動）にあり、したがって、排他的ＯＲゲート８１からの
高論理レベルの信号がＡＮＤゲート８９（傾斜終端信号
は低論理レベルにある）を通してマルチプレクサ８６に
伝送される。このことによって、マルチプレクサ８１が
、低周波数の計数器８４の出力信号をアップダウンカウ
ンタ８７のクロック入力部に結合する。しかしながら、
失速状態が起こると、前記高論理レベルの失速信号が排
他的ＯＲゲート８１によって低論理レベルに反転させら
れ、これによって、マルチプレクサ８６が前記５００ｋ
Ｈｚのクロック信号をアップダウンカウンタ８７に印加
する。なおまた、失速状態によつて、制御信号モジュー
ル６３が高論理レベルの始動／停止モード信号（ＳＭＯ
ＤＥ）を発して、アップダウンカウンタ８７をアップカ
ウント状態にする。これらの組合わせ作用によって、ア
ップダウンカウンタ８７内の計数がその最大値に急速に
増大し、これによって、前記ゲートクロック信号の周波
数が上昇して、これらのＳＣＲの導通期間を増長する。 急速に、ＳＣＲが純バイアスされている半サイクルの全
体に渡ってこれらのＳＣＲが導通して、全電源線路電圧
を電動機１０に印加するようになる。
【００５８】前記運転モードに入る際に初期に起こった
ように前記ゲートクロック信号の周波数を低下すること
によって力率改善動作に復帰する前に、一定期間に渡り
、全電圧が電動機１０に印加される。しかしながら、力
率改善に復帰する前に、図５のＰ計数器５３の前記値が
、他の失速状態の端緒を回避するために僅かに増加され
る。そのようにするために、電源線路Ｃに対する前記電
源線路電流信号及び電源線路電圧信号がそれぞれ高論理
レベル及び低論理レベルである間に、制御信号モジュー
ル６３は短い時間間隔に渡り高論理レベルのカウントイ
ネーブル信号を発生する。このことによって、４入力Ａ
ＮＤゲート５１が前記２５０ｋＨｚのクロック信号の少
数のパルスを通過させ、これによってＰ計数器５３を増
加する。あるいは、もし前記２５０ｋＨｚのクロック信
号がＰ計数器５３の増加を余りに大きく行わせすぎるな
らば、前記初期計数が記憶された後にもっと低い周波数
のクロック信号（例えば、２５０Ｈｚ）をＰ計数器５３
に印加できる。制御系２０は、失速状態がもはや起こら
なくなるようにＰ計数器５３の値が増加されるまで、失
速状態とＰ計数器の増加とを通して数回サイクルする。 このように、前記参照位相差が、負荷状態を変動させる
ために、動的に調節される。
ように前記ゲートクロック信号の周波数を低下すること
によって力率改善動作に復帰する前に、一定期間に渡り
、全電圧が電動機１０に印加される。しかしながら、力
率改善に復帰する前に、図５のＰ計数器５３の前記値が
、他の失速状態の端緒を回避するために僅かに増加され
る。そのようにするために、電源線路Ｃに対する前記電
源線路電流信号及び電源線路電圧信号がそれぞれ高論理
レベル及び低論理レベルである間に、制御信号モジュー
ル６３は短い時間間隔に渡り高論理レベルのカウントイ
ネーブル信号を発生する。このことによって、４入力Ａ
ＮＤゲート５１が前記２５０ｋＨｚのクロック信号の少
数のパルスを通過させ、これによってＰ計数器５３を増
加する。あるいは、もし前記２５０ｋＨｚのクロック信
号がＰ計数器５３の増加を余りに大きく行わせすぎるな
らば、前記初期計数が記憶された後にもっと低い周波数
のクロック信号（例えば、２５０Ｈｚ）をＰ計数器５３
に印加できる。制御系２０は、失速状態がもはや起こら
なくなるようにＰ計数器５３の値が増加されるまで、失
速状態とＰ計数器の増加とを通して数回サイクルする。 このように、前記参照位相差が、負荷状態を変動させる
ために、動的に調節される。
【００５９】図６は、図３に示されたタイミングモジュ
ール６１の回路構成要素の部分の代替実施例を示す。元
の実施例においては、アップダウンカウンタ８７の出力
はマルチプレクサ９４に直接に結合され、かつその後に
ゲートクロック計数器９６に結合される。この結合によ
って、前記ゲートクロック信号の周波数が直線的に変動
し、それゆえ、始動中及び停止中にＳＣＲ１７〜１９が
トリガされる位相角が直線的に変動する。この代替実施
例においては、アップダウンカウンタ８７の出力はルッ
クアップテーブルメモリ１００のアドレス入力部に接続
されている。メモリ１００のデータ出力線路は、フルカ
ウント検出器９２の入力部、停止検出器９５の入力部、
及びマルチプレクサ９４の入力部に接続されている。
ール６１の回路構成要素の部分の代替実施例を示す。元
の実施例においては、アップダウンカウンタ８７の出力
はマルチプレクサ９４に直接に結合され、かつその後に
ゲートクロック計数器９６に結合される。この結合によ
って、前記ゲートクロック信号の周波数が直線的に変動
し、それゆえ、始動中及び停止中にＳＣＲ１７〜１９が
トリガされる位相角が直線的に変動する。この代替実施
例においては、アップダウンカウンタ８７の出力はルッ
クアップテーブルメモリ１００のアドレス入力部に接続
されている。メモリ１００のデータ出力線路は、フルカ
ウント検出器９２の入力部、停止検出器９５の入力部、
及びマルチプレクサ９４の入力部に接続されている。
【００６０】アップダウンカウンタ８７の計数出力は、
メモリ１００をアドレスする。アドレスされた記憶場所
の内容は、アップダウンカウンタ８７の出力に代わりに
、フルカウント検出器９２、マルチプレクサ９４、及び
停止検出器９５に印加される。適当な値をこのメモリに
ロードすることによって、線形なアップダウンカウンタ
の増加または減少が、前記ゲートクロック信号の周波数
の非線形な変化及びこれによるＳＣＲをトリガする位相
角の非線形な変化に、変換され得る。メモリ１００は、
始動モード及び停止モードに対して個別のルックアップ
テーブルを記憶することができ、したがって、互いに異
なる変換機能を生じる。
メモリ１００をアドレスする。アドレスされた記憶場所
の内容は、アップダウンカウンタ８７の出力に代わりに
、フルカウント検出器９２、マルチプレクサ９４、及び
停止検出器９５に印加される。適当な値をこのメモリに
ロードすることによって、線形なアップダウンカウンタ
の増加または減少が、前記ゲートクロック信号の周波数
の非線形な変化及びこれによるＳＣＲをトリガする位相
角の非線形な変化に、変換され得る。メモリ１００は、
始動モード及び停止モードに対して個別のルックアップ
テーブルを記憶することができ、したがって、互いに異
なる変換機能を生じる。
【図１】電動機及び本発明による電動機制御装置の概略
回路図。
回路図。
【図２】図１の本発明による電動機制御装置の構成を示
すブロック線図。
すブロック線図。
【図３】図２の本発明によるタイミングモジュールの構
成を示すブロック線図。
成を示すブロック線図。
【図４】図２の本発明による点弧回路の部分の概略ブロ
ック線図。
ック線図。
【図５】力率改善を遂行するために本発明によるタイミ
ングモジュールに組み込まれた回路のブロック線図。
ングモジュールに組み込まれた回路のブロック線図。
【図６】図３の本発明によるタイミングモジュールの部
分の代替実施例の概略ブロック線図。
分の代替実施例の概略ブロック線図。
１０ 三相交流電動機
１２ 電動機制御装置
１４〜１６ ダイオード
１７〜１９ ＳＣＲ
２０ 制御系
３１〜３３ 差働増幅器
４３ 形態スイッチ集合
５０ 力率改善回路
５１ ４入力ＡＮＤゲート
５２ ３入力ＡＮＤゲート
５４ 単安定マルチ
５３ Ｐ計数器
５５ Ｑ計数器
５６ ３入力ＡＮＤゲート
５７ 振幅比較器
５８ ＡＮＤゲート
６１ タイミングモジュール
６２ 形態モジュール
６３ 制御信号モジュール
６４ クロック信号発生器
６５ ＳＣＲトリガモジュール
７１ 位相遅延計数器
７２ トリガパルス回路
８０ 速度多重変換器
８１ 排他的ＯＲゲート
８３ ＯＲゲート
８４ 変化速度計数器
８６ ２対１多重変換器
８７ 昇降計数器
８９ 第１ＡＮＤゲート
９１ 昇降計数器プリセット多重変換器９２ 全計
数検出器 ９４ ゲートクロック計数器プリセット多重変換器９
５ 停止検出器 ９６ ゲートクロック計数器 ９９ 第２ＡＮＤゲート １００ 索引表記憶装置
数検出器 ９４ ゲートクロック計数器プリセット多重変換器９
５ 停止検出器 ９６ ゲートクロック計数器 ９９ 第２ＡＮＤゲート １００ 索引表記憶装置
Claims (18)
- 【請求項１】 交流電動機への電力印加を制御する制
御装置であって、交流電源に前記電動機を結合し、かつ
、トリガパルスの印加の瞬間から、通過する交流の大き
さが零に移行するまで導通するスイッチ手段と、前記電
源からの交流電力の周期的発生状態を検出する検出手段
と、クロック信号に応答して前記スイッチ手段にトリガ
パルスを印加するトリガパルス発生手段であって、前記
クロック信号のサイクルを計数するサイクル計数手段を
有し、所定サイクル数が計数された後に前記トリガパル
スを発生するトリガパルス発生手段と、前記スイッチ手
段によって前記電動機に印加される電力の量を変化させ
るように変動する周波数を有する前記クロック信号を発
生するクロック信号発生手段と、を含むことを特徴とす
る制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の制御装置において、前
記サイクル計数手段は前記検出手段によってリセットさ
れることを特徴とする制御装置。 - 【請求項３】 前記検出手段は、前記電源からの電圧
が零交差するときに、指示を発生し、前記指示は前記サ
イクル計数装置をリセットすることを特徴とする制御装
置。 - 【請求項４】 請求項１記載の制御装置において、前
記クロック信号発生手段は、前記クロック信号の周波数
が変動する速度を設定する速度設定手段と、前記速度設
定手段によって決定される速度で変動する所定の係数に
よって参照信号の周波数を除算して、前記クロック信号
を発生する手段と、を含むことを特徴とする請求項１記
載の制御装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の制御装置であって、さ
らに、前記電動機の動作中に所定時刻において前記電源
からの電流と電圧との間の位相差を決定する位相差決定
手段と、前記電源からの電流と電圧との間の位相差を周
期的に測定する位相差測定手段と、前記位相差決定手段
からの位相差を前記位相差測定手段からの位相差に対し
て比較する比較手段と、を包含する制御装置であって、
前記クロック信号発生装置は、前記位相差測定手段から
の位相差が前記位相差決定手段からの位相差と実質的に
等しく維持されるように、時々前記スイッチ手段にトリ
ガパルスを印加するために、前記比較装置に応答して、
前記クロック信号の周波数を変動させること、を特徴と
する制御装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の制御装置において、前
記電動機の運転中の前記所定時刻は電動機トルクの大き
さと前記電動機上に作用する負荷トルクの大きさとの間
の関係によって決定されることを特徴とする制御装置。 - 【請求項７】 請求項６記載の制御装置において、前
記電動機の運転中の前記所定時刻は、前記電動機が始動
された後の最初の時刻であって、前記電動機トルクが前
記負荷トルクより大きいか等しくなる時刻であることを
特徴とする制御装置。 - 【請求項８】 請求項５記載の制御装置において、さ
らに、前記交流電源からの電流が零交差するとき指示を
発生する指示手段を含む制御装置であって、前記検出手
段は前記電源からの電圧が零交差するとき指示を発生す
ることと、前記位相差決定手段は、第１の計数手段と、
前記電源からの電圧の零交差の発生と前記電源からの電
流の零交差の発生との間の時間間隔中に所与の速度で前
記第１の計数手段をクロック駆動するために前記検出手
段と前記指示手段とに応答する第１の駆動手段と、を含
むことと、前記位相差測定手段は、第２の計数手段と、
前記電源からの電圧の零交差の発生と前記電源からの電
流の零交差の発生との間の時間間隔中に所与の速度で前
記第２の計数手段をクロック駆動するために前記検出手
段と前記指示手段とに応答する第２の駆動手段と、を含
むことと、前記比較装置は、前記第１の計数装置からの
出力信号と前記第２の計数装置からの出力信号とを比較
することと、を特徴とする制御装置。 - 【請求項９】 電動機への交流電力印加を制御する制
御装置であって、トリガパルスに応答して交流電源に電
動機を結合するスイッチ手段と、前記クロック信号が変
動する速度を設定する速度設定手段と、前記速度設定装
置に応答して決定された周波数を有する第１の信号を発
生する第１の分周手段と、前記第１の信号のサイクルを
計数しかつ結果の計数を示す出力信号を発生する第１の
サイクル計数手段と、前記第１のサイクル計数手段から
の前記計数に応答して決定された周波数を有するクロッ
ク信号を発生する第２の分周装置と、前記クロック信号
のサイクルを計数しかつ所定のサイクル数が計数された
とき出力信号を発生する第２のサイクル計数手段と、前
記第２のサイクル計数手段からの出力信号に応答して前
記スイッチ手段にトリガパルスを印加するトリガパルス
発生手段と、を包むことを特徴とする制御装置。 - 【請求項１０】 請求項９記載の制御装置において、
前記第１のサイクル計数手段は、該計数装置の計数を規
定値にプリセットする計数プリセット手段を含むことを
特徴とする制御装置。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の制御装置であって
、さらに、前記第１のサイクル計数手段の計数が所与の
大きさに到達するときを検出しかつ前記検出の指示信号
を発生する検出装置を包むことを特徴とする制御装置。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の制御装置であって
、さらに、前記第１のサイクル計数手段の計数が所与の
大きさに到達するときの前記指示信号に応答して前記第
１のサイクル計数手段を不能状態にする手段を包むこと
を特徴とする制御装置。 - 【請求項１３】 請求項９記載の制御装置であって、
さらに、前記交流電源からの電圧の大きさが零交差する
とき第１の指示を発生する電圧検出手段と、前記交流電
源からの電流の大きさが零交差するとき第２の指示を発
生する電流検出手段と、を含むことを特徴とする制御装
置。 - 【請求項１４】 請求項９記載の制御装置であって、
さらに、前記交流電源からの電圧の大きさが零交差する
とき指示を発生する電圧検出手段であって、前記指示が
前記第２のサイクル計数手段をリセットするために使用
される電圧検出手段を含むことを特徴とする制御装置。 - 【請求項１５】 請求項９記載の制御装置であって、
さらに、逆起電力によって前記電動機内に発生された電
圧が前記電源からの電圧に極性反対であるときを検出し
かつ指示する検出手段を含むことを特徴とする制御装置
。 - 【請求項１６】 請求項１５記載の制御装置であって
、さらに、前記第１のサイクル計数手段が前記第１の信
号のサイクルの代わりに第２の信号のサイクルを計数す
るように、前記検出手段からの指示に応答して前記第１
のサイクル計数手段に前記第２の信号を結合する手段を
包含することを特徴とする制御装置。 - 【請求項１７】 請求項１５記載の制御装置において
、さらに、逆起電力によって前記電動機内に発生された
電圧が前記電源からの電圧に極性反対であることを前記
検出手段が指示するとき前記交流電源からの電圧と電流
との間の位相差を決定する位相差決定手段と、前記交流
電源からの電流と電圧との間の位相差を周期的に測定す
る位相差測定手段と、前記位相差決定手段からの位相差
と前記位相差測定手段からの位相差とを比較する比較手
段と、を包含する制御装置であって、前記クロック信号
の周波数は、前記位相差測定手段からの位相差を前記位
相差決定手段からの位相差と実質的に等しく維持するよ
うに前記比較手段に応答して、決定されること、を特徴
とする制御装置。 - 【請求項１８】 請求項１０記載の制御装置において
、さらに、複数の記憶場所を有するルックアップテーブ
ルメモリであって、前記第１のサイクル計数手段からの
計数を前記メモリの記憶場所アドレス信号入力部に印加
され、かつ前記メモリのデータ出力を前記第２分周装置
に結合されるルックアップテーブルメモリを含むことを
特徴とする制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/518,352 US5151642A (en) | 1990-05-03 | 1990-05-03 | Apparatus for controlling an electric motor |
| US518352 | 1990-05-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229086A true JPH04229086A (ja) | 1992-08-18 |
Family
ID=24063565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3100928A Pending JPH04229086A (ja) | 1990-05-03 | 1991-05-02 | 電動機制御装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5151642A (ja) |
| EP (1) | EP0455237B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04229086A (ja) |
| KR (1) | KR910021001A (ja) |
| AU (1) | AU639541B2 (ja) |
| BR (1) | BR9101755A (ja) |
| CA (1) | CA2039280C (ja) |
| DE (1) | DE69118012T2 (ja) |
| MX (1) | MX173441B (ja) |
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