JPH0614571A - 誘導電動機の駆動回路 - Google Patents

誘導電動機の駆動回路

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JPH0614571A
JPH0614571A JP16801892A JP16801892A JPH0614571A JP H0614571 A JPH0614571 A JP H0614571A JP 16801892 A JP16801892 A JP 16801892A JP 16801892 A JP16801892 A JP 16801892A JP H0614571 A JPH0614571 A JP H0614571A
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JP
Japan
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induction motor
phase
phase control
closing
opening
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Withdrawn
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JP16801892A
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English (en)
Inventor
Shinichi Okamoto
真一 岡本
Koji Soshin
耕児 宗進
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】始動の突入電流を抑制し、且つ発熱の問題を無
くす。 【構成】始動初期においてパワー部6の位相制御素子の
導通角を徐々に大きくして誘導電動機Mに供給する電力
を増大させる。これにより、始動時における突入電流を
抑制する。誘導電動機Mの安定動作時に接点部7の開閉
接点を閉じる。これにより、位相制御素子が常に導通す
ることを防止し、位相制御素子の発熱による問題を防止
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、起動時における突入電
流を抑制する誘導電動機の駆動回路に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】誘導電動機は、固定子に巻装した固定子
巻線によって回転磁界を発生させ、回転子に巻装した回
転子巻線に誘導作用によって起電力を発生させ、この起
電力により流れる電流が回転磁界と作用してトルクを発
生する。この種の誘導電動機において始動時の突入電流
を抑制する方法としてはスターデルタ始動法がある。こ
のスターデルタ始動法を行うための制御装置は、図9に
示すように、誘導電動機の各固定子巻線LU ,LV ,L
W の一端には夫々3相交流電源の各相を接続し、各固定
子巻線LU ,LV ,LW の他端にスター結線用電磁接触
器1を設け、各固定子巻線LU ,LV ,LW の適宜端部
間にデルタ結線するデルタ結線用接触器2を設け、夫々
の電磁接触器1,2の開閉制御をタイマ3を用いて行
う。
【0003】始動時からタイマ3に設定された限時時間
には、スター結線用電磁接触器1の各接点を閉じられ
て、固定子巻線LU ,LV ,LW を図10(a)によう
にスター結線する。このようにスター結線すると、固定
子巻線LU ,LV ,LW の両端に印加される相電圧は、
3相交流電源の線間電圧をVとすると、V/√3(√3
は3の平方根を示す)となり、相電流としては線電流I
が流れる。
【0004】そして、誘導電動機が加速して始動電流が
減少すると、その時点でタイマ3の限時時間が終了し、
デルタ結線用電磁接触器2の各接点が閉じられ、固定子
巻線LU ,LV ,LW が図10(b)に示すようにデル
タ結線される。この場合に各固定子巻線LU ,LV ,L
W には3相交流電源の線間電圧Vが印加され、相電流と
してはI/√3が流れる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
にスターデルタ始動法を行っても、スター結線からデル
タ結線への切換時には、図11に示す定格以上の電流が
流れ、他の機器への悪影響を及ぼす問題があった。そこ
で、この点を改善するために位相制御回路を用いる方法
が提案されている。その制御装置は、図12に示すよう
に、誘導電動機Mに供給される3相交流電源の各相に直
列に双方向性スイッチング素子からなる位相制御素子を
挿入し、位相制御素子の導通角を制御することにより誘
電電動機Mに流れる電流を徐々に増加させる。ここで、
各相に挿入された位相制御素子でパワー部6を構成し、
パワー部6の駆動制御をゲート回路部5を介して制御回
路4が行う。また、上記双方向性スイッチング素子とし
てはトライアックあるいはSCRを逆並列に接続したも
のが用いられる。
【0006】上記制御回路4は、3相交流電源の各相電
圧の位相を検出する位相検出部41と、位相検出部41
の出力に応じてパワー部6の位相制御を行う位相制御回
路42と、位相制御回路42の出力をパルス信号に変換
するパルス発生部43とからなる。位相検出部41で
は、図13(a)に示す各相電圧を0Vと比較すること
により、図13(b),(c)に示す2値の信号を出力
すると共に、これら信号に基づいて図13(d)に示す
負のパルスを出力する。つまり、この位相検出部41で
は各相電圧のゼロクロス点を検出することになる。
【0007】位相制御回路42では、ゼロクロス点から
位相制御素子をトリガするまでの時間に相当する位相角
の制御を行う。ここで、この位相制御回路42では鋸波
と位相制御角に対応する基準電圧とを比較し、図13
(f)に示す位相制御素子の導通角に対応する出力を発
生する。パルス発生部43では、図13(f)に示す出
力の立上りに同期したパルスを発生し、このパルス発生
部43の出力に基づいてゲート回路部5が位相制御素子
をトリガする。ここで、位相制御素子として2個のSC
Rを逆並列に接続したものを用いる場合には、図13
(h),(i)に示すように、相電圧の極性に応じて位
相制御素子をトリガする。
【0008】ここで、位相制御回路42では起動後の所
定時間において徐々に位相角を狭く(位相制御素子の導
通角は徐々に広くし)し、起動電流を抑制する形で誘導
電動機Mに供給する電力を増加させ、図11に示すよう
な過渡電流が流れることを防止している。なお、停止時
には上述の場合と逆の動作で誘導電動機Mに供給する電
力を徐々に低下させて停止させる。
【0009】ところが、上述のように位相制御回路を用
いた始動制御方法であると、位相制御素子が常に導通し
続けるために、この位相制御素子の発する熱を放熱する
必要があり、このため装置の大型化及びコストアップな
どの問題を生じる。本発明は上述の点に鑑みて為された
ものであり、その目的とするところは、始動の突入電流
を抑制し、しかも発熱の問題を生じない誘導電動機の駆
動回路を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、交流電源と誘導電動機との間に直列に
挿入された位相制御素子と、この位相制御回路の位相制
御素子に並列に接続された機械式の開閉接点と、始動初
期において位相制御素子の導通角を徐々に大きくして誘
導電動機に供給する電力を増大させる位相制御手段と、
誘導電動機の安定動作時に開閉接点を閉じさせる開閉制
御手段とを備えている。
【0011】なお、誘導電動機の停止時には、任意のタ
イミングで開閉制御手段が機械式の開閉接点を開くこと
により誘導電動機を停止させるようにすればよい。ま
た、上記開閉接点の開時に位相制御手段が位相制御素子
の導通角を最大の状態にし、その後徐々に導通角を狭く
して誘導電動機を停止させると、停止時に誘導電動機を
スローダウンさせて停止させることができる。
【0012】さらに突入電流の発生する可能性を少なく
するために、負荷電流の遮断期間が所定幅以下に低下し
たことを検知する電流位相検出手段を設け、この電流位
相検出手段の出力で始動時に上記開閉制御手段が開閉接
点を閉じさせるようにしてもよい。
【0013】
【作用】本発明は、上述のように始動初期において位相
制御素子の導通角を徐々に大きくして誘導電動機に供給
する電力を増大させることにより、始動時における突入
電流を抑制し、誘導電動機の安定動作時に開閉接点を閉
じて、位相制御素子が常に導通することを防止し、位相
制御素子の発熱による問題を防止する。
【0014】
【実施例】(実施例1)図1乃至図4に本発明の一実施
例を示す。本実施例の駆動回路は、図12における位相
制御方式の駆動回路に、パワー部6と並列に接続され複
数の機械式の開閉接点からなる接点部7と、誘導電動機
Mに流れる電流を検出する電流検出部10と、この電流
検出部10で電流が検出された時点から所定時間を計時
するタイマ8とを付加し、タイマ8のタイムアップ出力
で接点部7の開閉接点を閉じるようにしてある。
【0015】なお、パワー部6及びゲート回路部5は図
4に示すように構成することができる。上記位相制御素
子61としては、例えばSCRなどの単方向性サイリス
タを逆並列に接続したもの、あるいはトライアックなど
の双方向性サイリスタを用い、この位相制御素子61の
両端に点弧時に発生する過渡電圧を吸収するスナバ回路
62を接続してパワー部6を構成してある。そして、ゲ
ート回路部5は制御回路4を各相電圧から絶縁するため
にパルストランスやフォトカプラなどを用いて構成して
ある。
【0016】始動初期には接点部7の開閉接点は開いた
状態にあり、始動信号に応じて制御回路4が図3(a)
に示すように位相角αを徐々に狭くすることにより、誘
導電動機Mに供給される電力を徐々に増加させて、突入
電流を発生させることなく、誘導電動機Mを始動させ
る。ここで、上記パワー部6の位相制御素子がトリガさ
れ、誘導電動機Mに電力が供給されると、このときに誘
導電動機Mに流れる電流が電流検出部10で検出され、
タイマ8が計時動作を開始する。
【0017】そして、位相角αが所定値に達した時点で
位相角αは一定となる。このとき、タイマ8がタイムア
ップして接点部7の開閉接点が閉じることにより、パワ
ー部6の各位相制御素子の両端が短絡され、位相制御素
子が非導通となる。このため、以降は接点部7を通して
誘導電動機Mに電力が供給される。従って、位相制御素
子による発熱が問題になることがない。
【0018】誘導電動機Mの停止時においては、停止信
号を受けた制御回路部42がタイマ8をリセットさせる
と共に、位相角が最小となるようにしてゲート回路部5
を介してパワー部6を制御する。つまり、接点部7の開
閉接点を開くと共に、誘導電動機Mに最大電力を供給す
る。そして、その後に制御回路部42が徐々に位相角を
広くして誘導電動機Mに供給される電力を絞ることによ
り、誘導電動機Mをスローダウンさせて停止させる。
【0019】(実施例2)図5に本発明の他の実施例を
示す。上述の実施例の場合にはタイマ8を別個に用いて
いたが、本実施例では制御回路4内にタイマ8を設けた
ものである。つまり、この種の制御回路4はマイクロコ
ンピュータを用いて構成されるので、そのマイクロコン
ピュータの内蔵タイマを用いる。このようにすれば、電
流検出回路10を必要とすることなく、タイマ8の限時
動作の開始制御及びリセット制御を行える。
【0020】(実施例3)図6乃至図8に本発明のさら
に他の実施例を示す。本実施例では、誘導電動機Mに流
れる電流の電流位相を検出する電流位相検出部11を設
け、この電流位相検出部11の出力に応じて接点部7の
開閉接点を閉じる時点を決定するようにしたものであ
る。
【0021】パワー部6の位相制御素子による位相制御
を行った場合の各相の電圧波形を図7(a),(c),
(e)に示す。ここで、各相の電圧波形は誘導電動機M
のインダクタンス成分のために図示するような波形とな
っている。ここで、図7(a),(c),(e)の斜線
部で示す電流通電期間は位相制御素子の導通期間と一致
し、同図(b),(d),(f)に示す電流遮断期間は
負荷である誘導電動機Mのインピーダンスに依存して変
化する。そして、この電流遮断期間が所定幅以下あるい
は完全に0となった時点が、誘導電動機Mがほぼ安定に
動作に入った時点となる。
【0022】そこで、本実施例では上記電流位相検出部
11で電流遮断期間を検出し、その出力で制御回路4が
接点部7の開閉接点を閉じる制御を行う。なお、本実施
例の場合、タイマ8は位相角を徐々に減少させる期間を
計時するために用い、接点部7の開閉接点の制御のため
には用いない。このようにすれば、誘導電動機Mの動作
状態に応じて開閉接点を閉じることができるので、さら
に突入電流が流れる可能性を少なくでき、誘導電動機M
の種別が異なる場合などにおける対応が可能となる。
【0023】
【発明の効果】本発明は上述のように、交流電源と誘導
電動機との間に直列に挿入された位相制御素子と、この
位相制御回路の位相制御素子に並列に接続された機械式
の開閉接点と、始動初期において位相制御素子の導通角
を徐々に大きくして誘導電動機に供給する電力を増大さ
せる位相制御手段と、誘導電動機の安定動作時に開閉接
点を閉じさせる開閉制御手段とを備えたものであり、始
動初期において位相制御素子の導通角を徐々に大きくし
て誘導電動機に供給する電力を増大させることにより、
始動時における突入電流を抑制することができ、また誘
導電動機の安定動作時に開閉接点を閉じることにより、
位相制御素子が常に導通することを防止し、位相制御素
子の発熱による問題を防止することができる。
【0024】また、誘導電動機の停止時には、任意のタ
イミングで開閉制御手段が機械式の開閉接点を開けば、
誘導電動機を停止させることができる。さらに、上記開
閉接点の開時に位相制御手段が位相制御素子の導通角を
最大の状態にし、その後徐々に導通角を狭くして誘導電
動機を停止させると、停止時に誘導電動機をスローダウ
ンさせて停止させることができる。
【0025】さらにまた、負荷電流の遮断期間が所定幅
以下に低下したことを検知する電流位相検出手段を設
け、この電流位相検出手段の出力で始動時に上記開閉制
御手段が開閉接点を閉じさせることにより、誘導電動機
がほぼ安定動作に入った時点で開閉接点を閉じることが
でき、突入電流の発生の可能をさらに少なくすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の回路図である。
【図2】同上の位相制御動作の説明図である。
【図3】同上の始動時の動作説明図である。
【図4】パワー部の具体構成を示す回路図である。
【図5】他の実施例の回路図である。
【図6】さらに他の実施例の回路図である。
【図7】各相の電圧波形図である。
【図8】同上の始動時の動作説明図である。
【図9】スターデルタ始動を行う始動回路の回路図であ
る。
【図10】(a),(b)はスター及びデルタ結線の説
明図である。
【図11】同上の問題点の説明図である。
【図12】位相制御により始動を行う駆動回路の回路図
である。
【図13】同上の動作説明図である。
【符号の説明】
4 制御回路 6 パワー部 7 接点部 8 タイマ 11 電流位相検出部 M 誘導電動機

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電源と誘導電動機との間に直列に挿
    入された位相制御素子と、この位相制御回路の位相制御
    素子に並列に接続された機械式の開閉接点と、始動初期
    において位相制御素子の導通角を徐々に大きくして誘導
    電動機に供給する電力を増大させる位相制御手段と、誘
    導電動機の安定動作時に開閉接点を閉じさせる開閉制御
    手段とを備えて成ることを特徴とする誘導電動機の駆動
    回路。
  2. 【請求項2】 任意のタイミングで開閉制御手段が機械
    式の開閉接点を開くことにより誘導電動機を停止させて
    成ることを特徴とする請求項1記載の誘導電動機の駆動
    回路。
  3. 【請求項3】 上記開閉接点の開時に位相制御手段が位
    相制御素子の導通角を最大の状態にし、その後徐々に導
    通角を狭くして誘導電動機を停止させて成ることを特徴
    とする請求項2記載の誘導電動機の駆動回路。
  4. 【請求項4】 負荷電流の遮断期間が所定幅以下に低下
    したことを検知する電流位相検出手段を設け、この電流
    位相検出手段の出力で始動時に上記開閉制御手段が開閉
    接点を閉じさせて成ることを特徴とする請求項1記載の
    誘導電動機の駆動回路。
JP16801892A 1992-06-25 1992-06-25 誘導電動機の駆動回路 Withdrawn JPH0614571A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102166829A (zh) * 2010-02-25 2011-08-31 Sms米尔股份有限公司 用于制造由非铁金属构成的型材的挤压机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102166829A (zh) * 2010-02-25 2011-08-31 Sms米尔股份有限公司 用于制造由非铁金属构成的型材的挤压机
US9211577B2 (en) 2010-02-25 2015-12-15 Sms Meer Gmbh Extrusion press for making profiles of nonferrous metal

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