JPS5923200B2 - 交流電源装置 - Google Patents
交流電源装置Info
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- JPS5923200B2 JPS5923200B2 JP53016813A JP1681378A JPS5923200B2 JP S5923200 B2 JPS5923200 B2 JP S5923200B2 JP 53016813 A JP53016813 A JP 53016813A JP 1681378 A JP1681378 A JP 1681378A JP S5923200 B2 JPS5923200 B2 JP S5923200B2
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- Japan
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- standby
- switching
- motor
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、交流電源装置を、待機していた予備電源装
置に切り替える装置に関し、詳細にはそれぞれ慣性モー
メントの異なる負荷を有する複数の交流電動機に対する
前記電源の切り替えによつて生ずる遅延を最小にし同期
ずれをなくし円滑な切り替え操作、のできる切り替え装
置に関する。
置に切り替える装置に関し、詳細にはそれぞれ慣性モー
メントの異なる負荷を有する複数の交流電動機に対する
前記電源の切り替えによつて生ずる遅延を最小にし同期
ずれをなくし円滑な切り替え操作、のできる切り替え装
置に関する。
近年可変周波数電源装置による交流電動機の可変速運転
制御が一般化し、重要な設備にも採用されるようになつ
てきた、このような設備には種々のものがあるが、例え
ば繊維工業の紡糸工程の設備が上げられる。５ 繊維工
業の紡糸工程においては、第１図に示すようにスピニン
グポンプ１、第１ゴデーロール２、第２ゴデーロール３
、トラバースカム４及びフリクションロール５等の機能
別にそれぞれ交流電動機１０、２０、３０、４０、５０
等が設けられ、１０これら電動機を個別の可変周波数電
源装置（以下電源装置と略称）によつて駆動制御してい
る。
制御が一般化し、重要な設備にも採用されるようになつ
てきた、このような設備には種々のものがあるが、例え
ば繊維工業の紡糸工程の設備が上げられる。５ 繊維工
業の紡糸工程においては、第１図に示すようにスピニン
グポンプ１、第１ゴデーロール２、第２ゴデーロール３
、トラバースカム４及びフリクションロール５等の機能
別にそれぞれ交流電動機１０、２０、３０、４０、５０
等が設けられ、１０これら電動機を個別の可変周波数電
源装置（以下電源装置と略称）によつて駆動制御してい
る。
このような設備で（本複数台の電源装置の内１台でも故
障すると糸切れを生じ設備全体が停止してしまう。この
ような事故の復旧作業には長時間を要し１５発生する損
害も莫大なものとなるため前記電源装置の信頼性が高い
ことが望ましい。電源装置の信頼性を上げるために従来
から少くともｌ台の予備交流電源装置（以下予備電源装
置と略称）を設け、電源装置に故障が発生した場合加
に、その故障した電源装置を切り離し、予備電源装置に
切り替えることが行われている。
障すると糸切れを生じ設備全体が停止してしまう。この
ような事故の復旧作業には長時間を要し１５発生する損
害も莫大なものとなるため前記電源装置の信頼性が高い
ことが望ましい。電源装置の信頼性を上げるために従来
から少くともｌ台の予備交流電源装置（以下予備電源装
置と略称）を設け、電源装置に故障が発生した場合加
に、その故障した電源装置を切り離し、予備電源装置に
切り替えることが行われている。
ところが、このような構成の電源の場合には、故障等の
検出、切り替え指令、切り替えという一連のシーケンス
で動作するため、ある一定の切り替え時間が不可２５欠
である。この切り替え時間中は電動機等に供給゛される
電力が零になり、従つて電動機速度が低下し、予備電源
装置に切り替わつたとき、電動機と予備電源装置との間
に周波数、位相等のずれを生じることとなり、このため
切り替わつた時点にお３０いて予備電源装置及び電動機
に大きな突入電流が流れることがある。予備電源装置が
例えば、サイリスタ・インバータで構成される場合、上
記の突入電流は、この予備電源装置を破壊する原因とな
り、また電動機の３５劣化、動作不安定の原因ともなり
、さらにこのような電動機の動作不安定は上記紡糸設備
においては糸切れの原因ともなるので、許容され得るも
のウＡ、−ではない。
検出、切り替え指令、切り替えという一連のシーケンス
で動作するため、ある一定の切り替え時間が不可２５欠
である。この切り替え時間中は電動機等に供給゛される
電力が零になり、従つて電動機速度が低下し、予備電源
装置に切り替わつたとき、電動機と予備電源装置との間
に周波数、位相等のずれを生じることとなり、このため
切り替わつた時点にお３０いて予備電源装置及び電動機
に大きな突入電流が流れることがある。予備電源装置が
例えば、サイリスタ・インバータで構成される場合、上
記の突入電流は、この予備電源装置を破壊する原因とな
り、また電動機の３５劣化、動作不安定の原因ともなり
、さらにこのような電動機の動作不安定は上記紡糸設備
においては糸切れの原因ともなるので、許容され得るも
のウＡ、−ではない。
また、上記紡糸設備においては、各駆動電動機は機能に
よつてその亀圧、周波数、位相などが異なるので、切り
替えに当つては、予備電源装置を各駆動電動機に同期さ
せることが必要である。また、さらに上記紡糸設備等に
おいては、電動機個々の負荷の慣性モーメントが大きく
異なるのが普通である。慣性モーメントが小さい場合は
、駆動電力が断たれると、急速に回転速度が低下するの
に対して慣性モーメントが大きい場合は、はずみ車効果
によつて回転速度は急には低下しない。従つて切り替え
時の予備電源装置と駆動電動機との同期制御の応答速度
には前記慣性モーメントによつて急速を要する場合と、
比較的遅くてもよい場合とがあり、それらの間に調整が
必要である。それにもかかわらず、述来上述の諸問題を
解決する手段は実現されていなかつた。従つて本発明の
目的は、上述の諸問題を解決し、電源装置の切り替えに
伴う電動機等と予備電源装置との間の同期ずれを、慣性
モーメントの異なる負荷に対して有効に防止し、円滑か
つ安全な切り替えのできる電源装置を提供することにあ
る。
よつてその亀圧、周波数、位相などが異なるので、切り
替えに当つては、予備電源装置を各駆動電動機に同期さ
せることが必要である。また、さらに上記紡糸設備等に
おいては、電動機個々の負荷の慣性モーメントが大きく
異なるのが普通である。慣性モーメントが小さい場合は
、駆動電力が断たれると、急速に回転速度が低下するの
に対して慣性モーメントが大きい場合は、はずみ車効果
によつて回転速度は急には低下しない。従つて切り替え
時の予備電源装置と駆動電動機との同期制御の応答速度
には前記慣性モーメントによつて急速を要する場合と、
比較的遅くてもよい場合とがあり、それらの間に調整が
必要である。それにもかかわらず、述来上述の諸問題を
解決する手段は実現されていなかつた。従つて本発明の
目的は、上述の諸問題を解決し、電源装置の切り替えに
伴う電動機等と予備電源装置との間の同期ずれを、慣性
モーメントの異なる負荷に対して有効に防止し、円滑か
つ安全な切り替えのできる電源装置を提供することにあ
る。
前記の同期に関する問題に関して本発明者は他の出題に
おいて好適な切り替え方法及ひ装置を提案した。参考の
ために第２図に該切り替え装置の実施例を示す。第２図
について概略説明すれば、この手段の方法は次のような
方法である。
おいて好適な切り替え方法及ひ装置を提案した。参考の
ために第２図に該切り替え装置の実施例を示す。第２図
について概略説明すれば、この手段の方法は次のような
方法である。
即ち、予備電源装置を待機状態の間常に負荷装置である
交流電動機の動作状態と同期させておき、この同期制御
を切り替えの生じた時点から、切り替え完了時点まで維
持して予備電源を交流電動機の動作に追従させることに
よつて両者の同期を確保し、切り替え完了後は、同期制
御を停止することによつて以後、予備電源装置による電
動機の速度制御を確保するのである。電源装置１０１は
、スイツチ１０２を介して電源母線１０３に接続されて
いる。
交流電動機の動作状態と同期させておき、この同期制御
を切り替えの生じた時点から、切り替え完了時点まで維
持して予備電源を交流電動機の動作に追従させることに
よつて両者の同期を確保し、切り替え完了後は、同期制
御を停止することによつて以後、予備電源装置による電
動機の速度制御を確保するのである。電源装置１０１は
、スイツチ１０２を介して電源母線１０３に接続されて
いる。
電源母線１０３には更に他の１台以上の電源装置（図示
せず）がそれぞれスイツチ（図示せず）を介して接続さ
れていてもよい。電源母線１０３には負荷装置てある交
流電動機１０４も接続されている。予備電源装置１１１
がスイツチ１１２を介して電源母線１０３に接続されて
おり、通常はスイツチ１１２は開、スイツチ１０２は閉
の状態をとり、電源装置１０１から電動機１０４に給電
している。予備電源装置１１１には、電源母線１０３上
の電気的周波数及び位相を検出し、その検出値に基いて
予備砥源装置言同期させるように制御する同期制御装置
１１３がスイツチ１１２と連動するスイツチ１１４を介
して接続されている。この同期制御装置は、この実殖例
においては、電源母線上の電動機誘起電圧の周波数及ひ
位相を検出するよう構成されているが、電動機１０４の
実際の回転数を直接検出するように構成してもよい。ま
た、予備電源装置がサイリスタ・インバータ等のような
半導体装置で構成され起動特性が良好である場合には、
待機状態においては予備電源装置の全体ではなく、その
制御装置のみを運転状態として前記同期制御装置による
同期匍脚下におけばよい。本発明は、上述の切り替え方
法及び装置を応用し、さらに、各駆動電動機の負荷の慣
性モーメントに応じて切り替え制御をするように構成し
たものである。
せず）がそれぞれスイツチ（図示せず）を介して接続さ
れていてもよい。電源母線１０３には負荷装置てある交
流電動機１０４も接続されている。予備電源装置１１１
がスイツチ１１２を介して電源母線１０３に接続されて
おり、通常はスイツチ１１２は開、スイツチ１０２は閉
の状態をとり、電源装置１０１から電動機１０４に給電
している。予備電源装置１１１には、電源母線１０３上
の電気的周波数及び位相を検出し、その検出値に基いて
予備砥源装置言同期させるように制御する同期制御装置
１１３がスイツチ１１２と連動するスイツチ１１４を介
して接続されている。この同期制御装置は、この実殖例
においては、電源母線上の電動機誘起電圧の周波数及ひ
位相を検出するよう構成されているが、電動機１０４の
実際の回転数を直接検出するように構成してもよい。ま
た、予備電源装置がサイリスタ・インバータ等のような
半導体装置で構成され起動特性が良好である場合には、
待機状態においては予備電源装置の全体ではなく、その
制御装置のみを運転状態として前記同期制御装置による
同期匍脚下におけばよい。本発明は、上述の切り替え方
法及び装置を応用し、さらに、各駆動電動機の負荷の慣
性モーメントに応じて切り替え制御をするように構成し
たものである。
以下本発明の一実施例について第３図を参照して説明す
る。
る。
第３図は第１図に示した合成繊維工業紡糸設備の電源系
統に本発明の装置を用いた実施例を示すプロツク図であ
る。第３図において、１〜５はそれぞれスビニングポン
プ用、第１ゴデーロール用、第２ゴデーロール用、トラ
バースカム用、フリクシヨンロール用の機能別電気設備
を示す。１１〜５１は電源装置、６１は予備電源装置、
１２，２２〜５２，１３，２３〜５３は切替装置を示す
。
統に本発明の装置を用いた実施例を示すプロツク図であ
る。第３図において、１〜５はそれぞれスビニングポン
プ用、第１ゴデーロール用、第２ゴデーロール用、トラ
バースカム用、フリクシヨンロール用の機能別電気設備
を示す。１１〜５１は電源装置、６１は予備電源装置、
１２，２２〜５２，１３，２３〜５３は切替装置を示す
。
１５〜５５は電源母線、１６〜５６は交流電動機、１７
〜５７は、回転体（ロール）を示している。
〜５７は、回転体（ロール）を示している。
図で大きく示されている回転体は大きな慣性モーメント
を有する回転体を示し小さく示されているものは小さな
又はほとんど慣性モーメントのない回転体を示している
。また１４〜５４のスイツチおよび１８〜５８で示され
る同期制御装置は、予備電源装置を故障した電源装置に
切替える際同期制御を行なうためのものである。通常、
開閉器１２，２２・・・・・・５２は閉、１３，２３・
・・・・・５３は開の状態にあり交流亀動機１６〜５６
は、それぞれの電源装置１１〜５１から電力の供給をう
け運転している。本発明によれば、開閉器１４，２４・
・・・・・５４は、次のように特長づけられている。
を有する回転体を示し小さく示されているものは小さな
又はほとんど慣性モーメントのない回転体を示している
。また１４〜５４のスイツチおよび１８〜５８で示され
る同期制御装置は、予備電源装置を故障した電源装置に
切替える際同期制御を行なうためのものである。通常、
開閉器１２，２２・・・・・・５２は閉、１３，２３・
・・・・・５３は開の状態にあり交流亀動機１６〜５６
は、それぞれの電源装置１１〜５１から電力の供給をう
け運転している。本発明によれば、開閉器１４，２４・
・・・・・５４は、次のように特長づけられている。
すなわち、交諏電動機にて駆動される回転体の内回転体
の慣性モーメントが最も小さい機能グループの電源母線
に接続されている同期制御装置の出力側開閉器のみ通常
閉の状態にあり他は開の状態に選ばれる。第３図にて説
明すればスピニングポンプ用回転体の慣性モーメントが
最も小さい故、開閉器１４が閉、２４，３４・・・・・
・５４は開の状態にある。このようにすれば予備電源装
置６１は、電源母線１５の電圧の周波数位相を検出して
交流亀動機１６に同期しながら運転、待機していること
になる。すなわち回転体の慣性モーメントが期特出来な
い、言いかえれば電動機への電力の供給が停止すればた
ちまちに回転体の回転速度が低下してしまうグループの
電源装置に対して常時待機していることになる。この状
態にある時亀源装置１１が故障すると、この故障を検出
して先ず開閉器１２が開となりその後直ぐに開閉器１３
が投入される。
の慣性モーメントが最も小さい機能グループの電源母線
に接続されている同期制御装置の出力側開閉器のみ通常
閉の状態にあり他は開の状態に選ばれる。第３図にて説
明すればスピニングポンプ用回転体の慣性モーメントが
最も小さい故、開閉器１４が閉、２４，３４・・・・・
・５４は開の状態にある。このようにすれば予備電源装
置６１は、電源母線１５の電圧の周波数位相を検出して
交流亀動機１６に同期しながら運転、待機していること
になる。すなわち回転体の慣性モーメントが期特出来な
い、言いかえれば電動機への電力の供給が停止すればた
ちまちに回転体の回転速度が低下してしまうグループの
電源装置に対して常時待機していることになる。この状
態にある時亀源装置１１が故障すると、この故障を検出
して先ず開閉器１２が開となりその後直ぐに開閉器１３
が投入される。
電源装置１１が故障してから開閉器１３が投入されるま
での間に交流電動器１６は速度降下しようとするが予備
電源装置６１は電源母線の電圧、周波数、位相を同期制
御装置１８にて検出して交流電動機１６に同期するよう
制御されているので開閉器１３が投入されると、交流電
動機１６への電力の供給は円滑に予備電源装置６１から
のものに切替えられる。開閉器１４は、開閉器１３が投
入されると開となり交流電動機１６の速度は、予備電源
装置６１の内部の制御装置によつて元の速度まで復帰し
運転継続するよう制御される。一方電源装置１１以外例
えば電源装置２１に故障が発生した場合は上記同様故障
検出によつて先ず開閉器２２が開となり更に同期制御装
置１８の出力側の開閉器１４を開とした上て開閉器２４
を閉とする。このようにすると予備電源装置６１は同期
制御装置２８を介して交流母線２５の状態を検出しこれ
に同期するよう制御される。交流電動機２６にて１駆動
される回転体２７の慣性モーメントは比較的大きいので
すぐには回転速度降下してしまうことはない。従つて予
備電源装置６１は十分同期するよう制御されうる。予備
電源装置６１が交流母線２５即ち交流電動機２６に同期
すると開閉器２３が投入される。この場合も上記同様円
滑な切替えが可能になる。以上説明した電源装置以外の
ものに故障が発生した場合も同様である。
での間に交流電動器１６は速度降下しようとするが予備
電源装置６１は電源母線の電圧、周波数、位相を同期制
御装置１８にて検出して交流電動機１６に同期するよう
制御されているので開閉器１３が投入されると、交流電
動機１６への電力の供給は円滑に予備電源装置６１から
のものに切替えられる。開閉器１４は、開閉器１３が投
入されると開となり交流電動機１６の速度は、予備電源
装置６１の内部の制御装置によつて元の速度まで復帰し
運転継続するよう制御される。一方電源装置１１以外例
えば電源装置２１に故障が発生した場合は上記同様故障
検出によつて先ず開閉器２２が開となり更に同期制御装
置１８の出力側の開閉器１４を開とした上て開閉器２４
を閉とする。このようにすると予備電源装置６１は同期
制御装置２８を介して交流母線２５の状態を検出しこれ
に同期するよう制御される。交流電動機２６にて１駆動
される回転体２７の慣性モーメントは比較的大きいので
すぐには回転速度降下してしまうことはない。従つて予
備電源装置６１は十分同期するよう制御されうる。予備
電源装置６１が交流母線２５即ち交流電動機２６に同期
すると開閉器２３が投入される。この場合も上記同様円
滑な切替えが可能になる。以上説明した電源装置以外の
ものに故障が発生した場合も同様である。
以上のように本発明によれば予備電源装置は常時慣性モ
ーメントの最も小さな回転体をもつ機能グループに同期
し待機している故、電源装置故障時比較的急速に回転速
度が降下する機能グループへの切替時間は著しく短縮さ
れ、回転速度に大きな乱れを生じることなく切替えられ
るとともに開閉器には性能の優秀なコストの高いものを
使用しなくても良いという大きな利点がある。慣性モー
メントの大きい回転体を有する機能グループは上記のよ
うな動作のため安価な開閉器を使用しても円滑な切替え
が可能なことは勿論である。従つて、紡糸設備のような
複数の異なる特性の電源装置を用いる設備の電源の信頼
性を低コストで向上させることができる。
ーメントの最も小さな回転体をもつ機能グループに同期
し待機している故、電源装置故障時比較的急速に回転速
度が降下する機能グループへの切替時間は著しく短縮さ
れ、回転速度に大きな乱れを生じることなく切替えられ
るとともに開閉器には性能の優秀なコストの高いものを
使用しなくても良いという大きな利点がある。慣性モー
メントの大きい回転体を有する機能グループは上記のよ
うな動作のため安価な開閉器を使用しても円滑な切替え
が可能なことは勿論である。従つて、紡糸設備のような
複数の異なる特性の電源装置を用いる設備の電源の信頼
性を低コストで向上させることができる。
以上の説明においては繊維工業の紡糸設備を例にしたが
、異なつた負荷及ひその他の特性を有する複数の交流電
動機等に対する可変周波数電源装置の信頼性向上のため
に同様に用い得ることは言うまでもない。
、異なつた負荷及ひその他の特性を有する複数の交流電
動機等に対する可変周波数電源装置の信頼性向上のため
に同様に用い得ることは言うまでもない。
第１図は、合成繊維工業の紡糸工程を示す概略図、第２
図は本発明に用いるのに好適な切り替え装置の例を示す
プロツク図。 第３図は、本発明による電源装置の一実帷例を示すプロ
ツク図。１：スビニングポンプ、２：第１ゴデーロール
、３：第２ゴデーロール、４：トラバースカム、５：フ
リクシヨンロール、６：巻取ボビン、７：糸条、１０，
１６，２０，２６，３０，３６，４０，４６５０，５６
，１０４：交流電動機、１１，２１，３１，４１，５１
，１０１：交流電源装置、６１，１１１：予備電源装置
、１２，１３，１４，２２，２３，２４，３２，３３，
３４，４２，４３，４４，５２，５３，５４，１０２，
１１２，１１４：開閉器、１５，２５，３５，４５，５
５，１０３：電源母線、１８，２８，３８，４８，５８
，１１３：同期制御装置、１７，２７，３７，４７，５
７：回転体。
図は本発明に用いるのに好適な切り替え装置の例を示す
プロツク図。 第３図は、本発明による電源装置の一実帷例を示すプロ
ツク図。１：スビニングポンプ、２：第１ゴデーロール
、３：第２ゴデーロール、４：トラバースカム、５：フ
リクシヨンロール、６：巻取ボビン、７：糸条、１０，
１６，２０，２６，３０，３６，４０，４６５０，５６
，１０４：交流電動機、１１，２１，３１，４１，５１
，１０１：交流電源装置、６１，１１１：予備電源装置
、１２，１３，１４，２２，２３，２４，３２，３３，
３４，４２，４３，４４，５２，５３，５４，１０２，
１１２，１１４：開閉器、１５，２５，３５，４５，５
５，１０３：電源母線、１８，２８，３８，４８，５８
，１１３：同期制御装置、１７，２７，３７，４７，５
７：回転体。
Claims (1)
- １ それぞれ慣性モーメントの異なる負荷を有する複数
の駆動電動機と該電動機にそれぞれ電源母線を介して接
続された可変周波数電源装置とを含む設備における交流
電源装置において、複数の可変周波数電源装置に対して
共通な予備可変周波数電源装置を設け、いずれかの可変
周波数電源装置に故障が生じた際に、切り替え装置によ
りその故障した可変周波数電源装置と交替させて該当電
源母線に予備可変周波数電源装置を投入するようにし、
しかも予備可変周波数電源装置は最も速度降下率の大き
い負荷を駆動する電動機の動作状態に同期して待機させ
るようにしたことを特徴とする交流電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53016813A JPS5923200B2 (ja) | 1978-02-16 | 1978-02-16 | 交流電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53016813A JPS5923200B2 (ja) | 1978-02-16 | 1978-02-16 | 交流電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54109119A JPS54109119A (en) | 1979-08-27 |
| JPS5923200B2 true JPS5923200B2 (ja) | 1984-05-31 |
Family
ID=11926595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53016813A Expired JPS5923200B2 (ja) | 1978-02-16 | 1978-02-16 | 交流電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5923200B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60261390A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 電動機のインバ−タ運転引込み制御装置 |
-
1978
- 1978-02-16 JP JP53016813A patent/JPS5923200B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54109119A (en) | 1979-08-27 |
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