JPS5869496A - 電動機の可逆可変速装置 - Google Patents
電動機の可逆可変速装置Info
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- JPS5869496A JPS5869496A JP56166859A JP16685981A JPS5869496A JP S5869496 A JPS5869496 A JP S5869496A JP 56166859 A JP56166859 A JP 56166859A JP 16685981 A JP16685981 A JP 16685981A JP S5869496 A JPS5869496 A JP S5869496A
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- Japan
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- circuit
- signal
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- electric motor
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-
- 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
- H02P1/26—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor
- H02P1/40—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor in either direction of rotation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac 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
【発明の詳細な説明】
本発明は、コンデンサ運転型単相誘導電動機を一次電圧
制御方式により可逆可変速制御する電動機の可逆可変速
装置に関するものである。
制御方式により可逆可変速制御する電動機の可逆可変速
装置に関するものである。
従来、同方式によるコンデンサ運転型単相誘導電動機の
可変速装置としては、非可逆可変速のものが知られ、可
逆する場合は、第1図に示すように、電磁開閉器の接点
4にて電動機の巻線11.21と運転用コンデンサ3′
の接続を切換えることにより行うものであった。なお、
6′は電動機の速度を検出するタコジェネレータ、6′
は電動機の速度を制御する制御装置である。
可変速装置としては、非可逆可変速のものが知られ、可
逆する場合は、第1図に示すように、電磁開閉器の接点
4にて電動機の巻線11.21と運転用コンデンサ3′
の接続を切換えることにより行うものであった。なお、
6′は電動機の速度を検出するタコジェネレータ、6′
は電動機の速度を制御する制御装置である。
しかし、上記構成においては、電動機の正転。
逆転の切換えを電磁開閉器の接点4′の切換えにより成
しており、接点寿命に問題があると共に、正逆切換えの
タイミングによっては回転方向が切換わらないという問
題があった。
しており、接点寿命に問題があると共に、正逆切換えの
タイミングによっては回転方向が切換わらないという問
題があった。
一般にコンデンサ運転型単相誘導電動機の一同期速度十
N8から−N8までの回転速度SとトルクTのS−T特
性は、電源周波数と運転用コンデンサの容量値によって
同一電動機でも第2図aや第2図すの特性に変化する。
N8から−N8までの回転速度SとトルクTのS−T特
性は、電源周波数と運転用コンデンサの容量値によって
同一電動機でも第2図aや第2図すの特性に変化する。
そして、マイナストルクの方向に特性領域ムの部分が存
在する第2図すの特性を有するコンデンサ運転型単相誘
導電動機の巻線を切換えて正逆転の切換えを行なった場
合、回転方向が切換わらず、切換え前の回転方向の1ま
で回転を続ける可能性があった。又、60Hz地域で正
逆転切換可能でも50Hz地域で動作させると切換不能
となることがあった。なお、第2図において、縦軸はト
ルクを示し、横軸は回転速度を示すものである。
在する第2図すの特性を有するコンデンサ運転型単相誘
導電動機の巻線を切換えて正逆転の切換えを行なった場
合、回転方向が切換わらず、切換え前の回転方向の1ま
で回転を続ける可能性があった。又、60Hz地域で正
逆転切換可能でも50Hz地域で動作させると切換不能
となることがあった。なお、第2図において、縦軸はト
ルクを示し、横軸は回転速度を示すものである。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、基本的には
バランス巻きのコンデンサ運転型単相誘導電動機の一次
電圧制御による非可逆可変速装置に正逆転制御回路を加
え可逆可変速装置としたものである。
バランス巻きのコンデンサ運転型単相誘導電動機の一次
電圧制御による非可逆可変速装置に正逆転制御回路を加
え可逆可変速装置としたものである。
その基本となる非可逆可変速装置は、第3図のような制
御特性を有するもので、制御何人またはBのように駆動
領域とブレーキ領域を連続的に制御できるものである。
御特性を有するもので、制御何人またはBのように駆動
領域とブレーキ領域を連続的に制御できるものである。
1だ、正逆転制御回路は、回転方向を切換える場合、い
きなり電動機の巻線を切換えて逆回転接続とするのでは
なく、まず速度設定を一度ゼロ速度設定に切換える速度
設定制御回路によって速度を低下させ、速度がゼロ速度
の時点で電動機のそれぞれの巻線と電源の間に接続され
た双方向性サイリスタのゲートトリガ回路の同期信号を
全波位相制御と半波位相制御に切換えて、駆動側とブレ
ーキ側を切換えると同時に、ゲートトリガ回路へのトリ
ガ位相制御信号を入れ換えて電気的に正逆切換えを行な
い、その後、ゼロ速度設定から所定の速度設定に切換え
て逆回転方向の速度制御を行なうものである。
きなり電動機の巻線を切換えて逆回転接続とするのでは
なく、まず速度設定を一度ゼロ速度設定に切換える速度
設定制御回路によって速度を低下させ、速度がゼロ速度
の時点で電動機のそれぞれの巻線と電源の間に接続され
た双方向性サイリスタのゲートトリガ回路の同期信号を
全波位相制御と半波位相制御に切換えて、駆動側とブレ
ーキ側を切換えると同時に、ゲートトリガ回路へのトリ
ガ位相制御信号を入れ換えて電気的に正逆切換えを行な
い、その後、ゼロ速度設定から所定の速度設定に切換え
て逆回転方向の速度制御を行なうものである。
次に本発明の全体構成を第4図を参照して説明する。図
において、1は交流電源、2,3はノ(ランス巻きのコ
ンデンサ運転型単相誘導電動機の巻線、4は一端を巻線
2に接続し他端を巻線3に接続した運転用コンデンサ、
6,6は巻線2,3に直列に接続されたりアクドル、7
,8は巻線2゜3に各々直列に接続された双方向性サイ
リスタ、9.10は双方向性゛サイリスタ7.8のゲー
トにそれぞれ接続されたゲートトリガ回路、11はゲー
トトリガ回路9,1oへのトリガ位相制御信号を入れ換
えて電気的に正逆切換えを行なうだめの同期信号制御回
路で、速度設定制御回路12とにより正逆転制御回路を
構成している。13は電動機の回転速度を検出する速度
発電機(交流タコジェネレータ)、14は速度発電機1
3からの回転速度検出信号を整流する整流回路、16は
速度設定制御回路12からの速度設定信号と速度発電機
13からの回転速度検出信号の差を増幅する誤差増幅器
、16は電動機の回転方向を切換えるための回転方向切
換スイッチである。
において、1は交流電源、2,3はノ(ランス巻きのコ
ンデンサ運転型単相誘導電動機の巻線、4は一端を巻線
2に接続し他端を巻線3に接続した運転用コンデンサ、
6,6は巻線2,3に直列に接続されたりアクドル、7
,8は巻線2゜3に各々直列に接続された双方向性サイ
リスタ、9.10は双方向性゛サイリスタ7.8のゲー
トにそれぞれ接続されたゲートトリガ回路、11はゲー
トトリガ回路9,1oへのトリガ位相制御信号を入れ換
えて電気的に正逆切換えを行なうだめの同期信号制御回
路で、速度設定制御回路12とにより正逆転制御回路を
構成している。13は電動機の回転速度を検出する速度
発電機(交流タコジェネレータ)、14は速度発電機1
3からの回転速度検出信号を整流する整流回路、16は
速度設定制御回路12からの速度設定信号と速度発電機
13からの回転速度検出信号の差を増幅する誤差増幅器
、16は電動機の回転方向を切換えるための回転方向切
換スイッチである。
上記構成において、同期信号制御回路11は、ゼロ速度
を検出するコンパレータ17によって制御される正逆の
ロジック信号をゲート制御する一ムND回路18,19
と、このムND回路18゜190出力によυセット、リ
セツトされるフリップフロップ回路20と、双方向性サ
イリスタ7゜8の両端より信号を取り出し半波位相制御
と全波位相制御を行なうための同期信号を作シ出す同期
信号回路21走、同期信号回路21とゲートトリガ回路
9,100間に接続され、同期信号出力を駆動時に全波
位相制御、ブレーキ時に半波位相制御とするためフリッ
プフロップ回路の出力によシ切換動作を行なう第1のス
イッチ回路22と、誤差増幅器15とゲートトリガ回路
9,1oの間に接続され、位相制御を行なうための誤差
増幅器16の出力(トリガ位相角制御信号)を入れ換え
る第2のスイッチ回路23とにより構成され、双方向性
サイリスタ7.8を位相制御するだめの同期信号の切換
えとトリガ位相制御信号の入れ換えを行なって電気的に
正逆切換えを行なうものである。
を検出するコンパレータ17によって制御される正逆の
ロジック信号をゲート制御する一ムND回路18,19
と、このムND回路18゜190出力によυセット、リ
セツトされるフリップフロップ回路20と、双方向性サ
イリスタ7゜8の両端より信号を取り出し半波位相制御
と全波位相制御を行なうための同期信号を作シ出す同期
信号回路21走、同期信号回路21とゲートトリガ回路
9,100間に接続され、同期信号出力を駆動時に全波
位相制御、ブレーキ時に半波位相制御とするためフリッ
プフロップ回路の出力によシ切換動作を行なう第1のス
イッチ回路22と、誤差増幅器15とゲートトリガ回路
9,1oの間に接続され、位相制御を行なうための誤差
増幅器16の出力(トリガ位相角制御信号)を入れ換え
る第2のスイッチ回路23とにより構成され、双方向性
サイリスタ7.8を位相制御するだめの同期信号の切換
えとトリガ位相制御信号の入れ換えを行なって電気的に
正逆切換えを行なうものである。
なお、コンパレータ17、AND回路18、フリップフ
ロップ回路20とにより、ゼロ速度に近いいる。
ロップ回路20とにより、ゼロ速度に近いいる。
また、速度設定制御回路12は、フリップフロップ回路
2oの出力と正逆切換信号を入力とする排他的(ExC
LUSIV[)OR回路24.26と、この排他的OR
回路24.25の出力の論理和をとるOR回路26と、
このOR回路26の出力端に接続したインバータ27と
、前記OR回路26の出力とインバータ27の出力によ
り正逆切換信号とフリップフロップ回路20の出力が一
致しないときに速度熱定信号をゼロ速度設定信号Soと
し、一致したときは所要の設・足信号8iとする第3の
スイッチ回路28とにより構成している。
2oの出力と正逆切換信号を入力とする排他的(ExC
LUSIV[)OR回路24.26と、この排他的OR
回路24.25の出力の論理和をとるOR回路26と、
このOR回路26の出力端に接続したインバータ27と
、前記OR回路26の出力とインバータ27の出力によ
り正逆切換信号とフリップフロップ回路20の出力が一
致しないときに速度熱定信号をゼロ速度設定信号Soと
し、一致したときは所要の設・足信号8iとする第3の
スイッチ回路28とにより構成している。
・ 次に回転速度を十N1から−N2に切換えたときの
各部の動作を第6図を参照して説明する。なお、第4図
において、人、nはそれぞれ双方向性サイリスタ7.8
の全波位相制御のための同期信号、信号B、(3は半波
位相制御のだめの同期信号である。また、第6図におい
て、N、R,E、Fはデジタル信号、Si、8.Vはア
ナログ信号で、Vは電動機の回転速度を示す。
9−今、T1の時点で回転方向切換スイッチ1
6を操作して回転方向INからHに切換え、同時に速度
設定を81から82に切換えて回転速度を十N1から−
12に切換えようとする場合、フリップフロップ回路2
oの出力IC,Fと回転方向の設定信号N。
各部の動作を第6図を参照して説明する。なお、第4図
において、人、nはそれぞれ双方向性サイリスタ7.8
の全波位相制御のための同期信号、信号B、(3は半波
位相制御のだめの同期信号である。また、第6図におい
て、N、R,E、Fはデジタル信号、Si、8.Vはア
ナログ信号で、Vは電動機の回転速度を示す。
9−今、T1の時点で回転方向切換スイッチ1
6を操作して回転方向INからHに切換え、同時に速度
設定を81から82に切換えて回転速度を十N1から−
12に切換えようとする場合、フリップフロップ回路2
oの出力IC,Fと回転方向の設定信号N。
Rが一致しなくなるため速度設定信号Sをゼロ速度設定
Soとし、電動機にブレーキをかけて速度をv8まで低
下させ、この時点IT2とする。この72時点は、前述
の第2図すにおいて領域ムでないゼロ速度に近い回転速
度で、ここでコンパレータ17の出力がHとなり、フリ
ップフロップ回路2oの出力に、Fが反転し、電気的に
正逆の接続が切換えられると同時に回転方向の設定信号
N、Rとフリップフロップ回路2oの出力E、Fが一致
するため、速度設定信号がゼロ速度設定SOからS2に
切換わり、電動機を−N2−1で加速し、75時点で安
定する。
Soとし、電動機にブレーキをかけて速度をv8まで低
下させ、この時点IT2とする。この72時点は、前述
の第2図すにおいて領域ムでないゼロ速度に近い回転速
度で、ここでコンパレータ17の出力がHとなり、フリ
ップフロップ回路2oの出力に、Fが反転し、電気的に
正逆の接続が切換えられると同時に回転方向の設定信号
N、Rとフリップフロップ回路2oの出力E、Fが一致
するため、速度設定信号がゼロ速度設定SOからS2に
切換わり、電動機を−N2−1で加速し、75時点で安
定する。
第6図は本発明の応用例を示すもので、)IJ 。
ブフロツプ回路2oに正逆論理入力が相方ともHまたは
Lの時に出力がLとなって以後の同期信号制御回路11
の同期信号とトリガ位相制御信号が出力亭れないように
排他的OR回路29とAND回路30.31による制御
回路32を付加したものである。
Lの時に出力がLとなって以後の同期信号制御回路11
の同期信号とトリガ位相制御信号が出力亭れないように
排他的OR回路29とAND回路30.31による制御
回路32を付加したものである。
また、第7図は、速度設定信号Stがプラス。
マイナスの極性をもっておシ、回転方向の制御は極性で
、回転速度の設定は絶対値で設定する場合の付加回路3
3を設けたもめで、付加回路33は絶対値増巾器34と
極性検出器36、インバーター36により構成されてい
る。
、回転速度の設定は絶対値で設定する場合の付加回路3
3を設けたもめで、付加回路33は絶対値増巾器34と
極性検出器36、インバーター36により構成されてい
る。
第8図は同期信号回路21の構成例を示すもので、37
は双方向性サイリスタ、38.43 。
は双方向性サイリスタ、38.43 。
44.45は抵抗器、39.40はツェナーダイオード
、41.42はフォトカプラー、46,4了はダイオニ
ド、48は直流電源で、双方向性サイリスタ37の両端
に抵抗38と、逆直列にしたツェナーターイオード39
.40’i通じてフォトカブ中 ラー41.42の入力ダイオードを逆並列とした回路を
接続し、双方向性サイリスタ37の印加電取り出すと、
これが半波位相制御の同期信号となり、ダイオード46
i47と抵抗44により両フォトカプラー41.42の
出力を合成すると全波位相制御のための同期信号L2を
摩る事ができる。
、41.42はフォトカプラー、46,4了はダイオニ
ド、48は直流電源で、双方向性サイリスタ37の両端
に抵抗38と、逆直列にしたツェナーターイオード39
.40’i通じてフォトカブ中 ラー41.42の入力ダイオードを逆並列とした回路を
接続し、双方向性サイリスタ37の印加電取り出すと、
これが半波位相制御の同期信号となり、ダイオード46
i47と抵抗44により両フォトカプラー41.42の
出力を合成すると全波位相制御のための同期信号L2を
摩る事ができる。
半波位相制御を行なう場合は、LlもしくはL5のどち
らか一方を利用する。なお、第4図の回路に使用される
場合は、第8図の回路がそれぞれの双方向性サイリスタ
に接続されて組必要になる。
らか一方を利用する。なお、第4図の回路に使用される
場合は、第8図の回路がそれぞれの双方向性サイリスタ
に接続されて組必要になる。
以上の説明から明らかなように本発明によれば従来の一
次電圧制御型の非可逆可変速装置に電磁開閉器を加えて
可逆可変速装置とするものに比べて、対象となるコンデ
ンサ運転型単相誘導電動機のS−T特性の制約がなくな
り、どのようなS−丁特性のものでも確実な可逆可変速
運転を無接点方式と適切な制御により行なえる可逆可変
速装置を提供できる。
次電圧制御型の非可逆可変速装置に電磁開閉器を加えて
可逆可変速装置とするものに比べて、対象となるコンデ
ンサ運転型単相誘導電動機のS−T特性の制約がなくな
り、どのようなS−丁特性のものでも確実な可逆可変速
運転を無接点方式と適切な制御により行なえる可逆可変
速装置を提供できる。
またサーボモードルとして最も一般的な直流サーボシス
テムと比べ、低価格な可逆可変速装置を提供できると共
にブラシ交換等の保守の必要がないなどすぐれた効果を
奏する。
テムと比べ、低価格な可逆可変速装置を提供できると共
にブラシ交換等の保守の必要がないなどすぐれた効果を
奏する。
第1図は従来のコンデンサ運転型単相誘導電動機の可逆
可変速装置の回路図、第2図a、bは同電動機の回転速
度とトルクとの関係を示す特性図、第3図は本発明の基
本となる非可逆可変装置の制御特性図、第4図は本発明
の実施例にかかる電動機の可逆可変装置の回路図、第、
−6図は同装置により回転速度を十N1から−N2とし
たときの各部の動作波形図、1第6図、第7図は本発明
の他の実施例にかかる回路図、第8図は本発明の装置に
おける同期信号回路の具体構成を示す回路図である。 2.3・・・・・・巻線、7,8・・・・・・双方向性
サイリスタ、9,10・・・・・・ゲートトリガ回路、
11・・・・・・同期信号制御回路、12・・・・・・
速度設定制御回路、14・・・・・・速度発電機、16
・・・・・・切換スイッチ。 代理人の氏名 弁理古 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 12図 第3図 第4図 Si 第6図 一晴間を 第8図
可変速装置の回路図、第2図a、bは同電動機の回転速
度とトルクとの関係を示す特性図、第3図は本発明の基
本となる非可逆可変装置の制御特性図、第4図は本発明
の実施例にかかる電動機の可逆可変装置の回路図、第、
−6図は同装置により回転速度を十N1から−N2とし
たときの各部の動作波形図、1第6図、第7図は本発明
の他の実施例にかかる回路図、第8図は本発明の装置に
おける同期信号回路の具体構成を示す回路図である。 2.3・・・・・・巻線、7,8・・・・・・双方向性
サイリスタ、9,10・・・・・・ゲートトリガ回路、
11・・・・・・同期信号制御回路、12・・・・・・
速度設定制御回路、14・・・・・・速度発電機、16
・・・・・・切換スイッチ。 代理人の氏名 弁理古 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 12図 第3図 第4図 Si 第6図 一晴間を 第8図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)電動機の回転方向を切換える回転方向切換スイッ
チと、電動機の回転速度を検出する速度発電機と、電動
機の主巻線および補助巻線にそれぞれ直列に接続された
2個の双方向性サイリスタと、この双方向性サイリスタ
のゲートに接続されたゲートトリガ回路と、このゲート
トリガ回路の同期信号とトリガ位相制御信号を入れ換、
えて電気的に正逆切換えを行なう同期信号制御回路と、
回転方向切換え時にゼロ速度設定信号を出力し、前記同
期信号制御による電気的な正量。 (2)前記同期信号制御回路は、ゼロ速度に近い低速時
のみ出力状態が切換え可能な記憶回路と、この記憶回路
の出力によって同期信号回路の同期信号を全波位相制御
と半波位相制御に切換える第1のスイッチ回路と、前記
双方向性サイリスタのトリガ位相角制御信号を入れ換え
る第2のスイッチ回路とを備え、前記速度設定制御回路
は、記憶回路の出力と正逆切換信号が不一致のときに速
度設定信号をゼロ速度設定信号に切換える第3のスイッ
チ回路を備えてなる特許請求の範囲第1項記載の電動機
の可逆可変速装置。 @)前記同期信号回路は、双方向性サイリスタの両端に
逆並列接続したフォトカプラーにより双方向性サイリス
タの印加電圧の極性に対して別置。 方 (4)前記記憶回路は、正転と逆転の信号が相tとも′
H″または゛”L”のときに第1のスイッチ回路と第2
のスイッチ回路をオフとする制呻回路を備えてなる特許
請求の範囲第2項記載の電動機の可・逆回変速装置。 ←) 前記速度設定制御回路は速度設定信号をプラ37
ニ ス、マイナスの極性を有する信号と速度の設定は絶対値
で成すよう構成し、前記正逆転制御回路は、極性検出器
により正逆切換信号を得るよう構成してなる特許請求の
範囲第2項記載の電動機の可逆可変速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56166859A JPS5869496A (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | 電動機の可逆可変速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56166859A JPS5869496A (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | 電動機の可逆可変速装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5869496A true JPS5869496A (ja) | 1983-04-25 |
Family
ID=15838961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56166859A Pending JPS5869496A (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | 電動機の可逆可変速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5869496A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS567494B2 (ja) * | 1977-03-25 | 1981-02-18 |
-
1981
- 1981-10-19 JP JP56166859A patent/JPS5869496A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS567494B2 (ja) * | 1977-03-25 | 1981-02-18 |
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