JPS5999987A - 誘導電動機の定速回転制御装置 - Google Patents
誘導電動機の定速回転制御装置Info
- Publication number
- JPS5999987A JPS5999987A JP57207937A JP20793782A JPS5999987A JP S5999987 A JPS5999987 A JP S5999987A JP 57207937 A JP57207937 A JP 57207937A JP 20793782 A JP20793782 A JP 20793782A JP S5999987 A JPS5999987 A JP S5999987A
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- Japan
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- frequency
- induction motor
- motor
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- cycloconverter
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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
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements 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
- H02P27/045—Arrangements 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 whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
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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】
本発明は誘導電動機の定速回転制御装置に関する。
本発明は回転数の変動を常に所定の微少変動幅内に保っ
て誘導電動機を定速回転状態におくことのできる制御装
置の提供を目的としている。
て誘導電動機を定速回転状態におくことのできる制御装
置の提供を目的としている。
上記の目的を達成するため本発明による誘導電動機の定
速回転制御装置は、誘導電動機の電源周波数を所定の2
つの値の間に切換える手段を有している。
速回転制御装置は、誘導電動機の電源周波数を所定の2
つの値の間に切換える手段を有している。
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1
図は本発明実施例の構成を示すブロック図で、商用交流
電源1より供給される交流は、サイクロコンバータ2を
介して誘導電動機3に供給される。サイクロコンバータ
2は、電動機3の回転数を検知するタコメータ4の出力
信号に基づいて制御部5より出力される制御信号に従い
商用交流電源1の周波数を2つの種類の周波数に交互に
変換して誘導電動機3に入力するようになっている。と
ころで一般に、誘導電動機の回転数−トルク特性は第2
図に示すよ・うになる。すなわち、同期回転数nQに対
しスリップ率が10〜20%のとき最大駆動トルクτ十
mを示し、モータの回転数nが同期回転数nQすなわち
電源周波数をこえた領域では、スリップ率が−(10〜
20)%のとき最大制動トルクτ−mを示す。定常運転
状態では普通、電動機はスリップ率5%の近傍で使用さ
れている。以上において、今仮にサイクロコンバータ2
が周波数f1の交流を誘導電動機3に供給しており、こ
のときの同期回転数をno、電動機の回転数をnlとす
る。即ち、電動機の回転状態は第3図のトルク曲線a」
二の点Aで示される。タコメータ4が回転数n1を検知
した時の信号により制御部5は第1の制御信号を発して
サイクロコンバータ2の出力周波数をf、よりも僅かに
低いr2に変えると、l・ルク曲線ば曲線すに変わり、
回転数01で回転している電動機には、点Bに相当する
負のトルク、即ち制動力が働く。次に、制動力を受けな
がら電動機の回転数が02に減少したとき、即ち、電動
機の回転状態がトルク曲線す上の点Cに達したとき、回
転数02に相当するタコメータの出力信号により、制御
部5は第2の制御信号を発してサイクロコンバータ2の
出力周波数を再びflに戻す。その瞬間、電動機の回転
状態は曲線aの点りで表わされる状態に移行し、その後
電動機の回転は点Aで示される状態に向って加速される
。回転状態が点へに達すればサイクロコンバータ2の出
力周波数は再びf2に戻る。このようにして、電動機の
回転状態は上記の過程(A−・B −C→D)をくり返
し、回転数nはn2≦n≦nlの間に保持される。
図は本発明実施例の構成を示すブロック図で、商用交流
電源1より供給される交流は、サイクロコンバータ2を
介して誘導電動機3に供給される。サイクロコンバータ
2は、電動機3の回転数を検知するタコメータ4の出力
信号に基づいて制御部5より出力される制御信号に従い
商用交流電源1の周波数を2つの種類の周波数に交互に
変換して誘導電動機3に入力するようになっている。と
ころで一般に、誘導電動機の回転数−トルク特性は第2
図に示すよ・うになる。すなわち、同期回転数nQに対
しスリップ率が10〜20%のとき最大駆動トルクτ十
mを示し、モータの回転数nが同期回転数nQすなわち
電源周波数をこえた領域では、スリップ率が−(10〜
20)%のとき最大制動トルクτ−mを示す。定常運転
状態では普通、電動機はスリップ率5%の近傍で使用さ
れている。以上において、今仮にサイクロコンバータ2
が周波数f1の交流を誘導電動機3に供給しており、こ
のときの同期回転数をno、電動機の回転数をnlとす
る。即ち、電動機の回転状態は第3図のトルク曲線a」
二の点Aで示される。タコメータ4が回転数n1を検知
した時の信号により制御部5は第1の制御信号を発して
サイクロコンバータ2の出力周波数をf、よりも僅かに
低いr2に変えると、l・ルク曲線ば曲線すに変わり、
回転数01で回転している電動機には、点Bに相当する
負のトルク、即ち制動力が働く。次に、制動力を受けな
がら電動機の回転数が02に減少したとき、即ち、電動
機の回転状態がトルク曲線す上の点Cに達したとき、回
転数02に相当するタコメータの出力信号により、制御
部5は第2の制御信号を発してサイクロコンバータ2の
出力周波数を再びflに戻す。その瞬間、電動機の回転
状態は曲線aの点りで表わされる状態に移行し、その後
電動機の回転は点Aで示される状態に向って加速される
。回転状態が点へに達すればサイクロコンバータ2の出
力周波数は再びf2に戻る。このようにして、電動機の
回転状態は上記の過程(A−・B −C→D)をくり返
し、回転数nはn2≦n≦nlの間に保持される。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、電動
機の回転数の変動幅を所定の微少範囲に保持することの
できる、誘導電動機の定速回転制御装置が得られる。
機の回転数の変動幅を所定の微少範囲に保持することの
できる、誘導電動機の定速回転制御装置が得られる。
なお、上記の本発明実施例に用いたサイクロコンバータ
2と制御部5の実施例を、第4図および第5図に基づい
て以下に説明する。第4図はサイクロコンバータ2と制
御部5の回路構成を示す。
2と制御部5の実施例を、第4図および第5図に基づい
て以下に説明する。第4図はサイクロコンバータ2と制
御部5の回路構成を示す。
制御部5はマイクロコンピュータにより構成されており
、入力用インターフェース11にはタコメータ4(第1
図)より回転数検知信号と、回転数の変動幅を指定する
デジタル設定器14の出力が入力されている。ROM1
2は制御用プログラム等を記す、aする。出力用インタ
ーフェース15は2個のフリップフロップFFI とF
F2を備えこのフリップフロップの状態信号を出力する
。このフリップフロップFFIとFF2は2相のパルス
信号P1とP2を発生させるためのもので、第5図に示
すように、周期Tごとにセントとリセットを繰り返し、
FFI とFF2とは180゛の位相差を有し、セント
からりセントまでの時間、すなわち論理“1″の時間は
Taである。CPU16はクロック発生器及びカウンタ
を内臓し、プログラムに従いFFI とFF2のセット
及びリセットを制御する。後述するよ・うにフリップフ
ロップFFIとFF2が出力する状態信号の周期Tとパ
ルス幅Tαが、それぞれ、サイクロコンバータの出力周
波数と電圧を決定する。TおよびTaの値ば、所定の電
動機回転数と回転数変動幅に応じてRAM’13に記憶
されている。フリップフロップFF+及びFFンの出力
はサイクロコンバータ2の制御信号入力部にあるホ1−
カブラpct、pc2の発光素子に導入される。ポトカ
ブラPC1のホトトランジスタ出力は第1のトランジス
タ駆動用増幅回路17に入力され、ホ1へトランジスタ
受光時にゲー1へ信号GlがHiレヘルになってパワー
用トランジスタ19を導通させる。同様にして、ホトカ
ブラPC2のホトトランジスタ出力は第2のトランジス
タ駆動用増幅回路18に入力され、ホトトランジスタ受
光時にデー1−信号G2が1−1 iレベルになってパ
ワートランジスタ20を導通させる。
、入力用インターフェース11にはタコメータ4(第1
図)より回転数検知信号と、回転数の変動幅を指定する
デジタル設定器14の出力が入力されている。ROM1
2は制御用プログラム等を記す、aする。出力用インタ
ーフェース15は2個のフリップフロップFFI とF
F2を備えこのフリップフロップの状態信号を出力する
。このフリップフロップFFIとFF2は2相のパルス
信号P1とP2を発生させるためのもので、第5図に示
すように、周期Tごとにセントとリセットを繰り返し、
FFI とFF2とは180゛の位相差を有し、セント
からりセントまでの時間、すなわち論理“1″の時間は
Taである。CPU16はクロック発生器及びカウンタ
を内臓し、プログラムに従いFFI とFF2のセット
及びリセットを制御する。後述するよ・うにフリップフ
ロップFFIとFF2が出力する状態信号の周期Tとパ
ルス幅Tαが、それぞれ、サイクロコンバータの出力周
波数と電圧を決定する。TおよびTaの値ば、所定の電
動機回転数と回転数変動幅に応じてRAM’13に記憶
されている。フリップフロップFF+及びFFンの出力
はサイクロコンバータ2の制御信号入力部にあるホ1−
カブラpct、pc2の発光素子に導入される。ポトカ
ブラPC1のホトトランジスタ出力は第1のトランジス
タ駆動用増幅回路17に入力され、ホ1へトランジスタ
受光時にゲー1へ信号GlがHiレヘルになってパワー
用トランジスタ19を導通させる。同様にして、ホトカ
ブラPC2のホトトランジスタ出力は第2のトランジス
タ駆動用増幅回路18に入力され、ホトトランジスタ受
光時にデー1−信号G2が1−1 iレベルになってパ
ワートランジスタ20を導通させる。
一方、中性点タップ付3相変成器21の1次巻線には入
力端子R,S、Tが接続され、この入力端子に商用交流
の3相電源線が接続される。3相変成器21の3個の2
次巻線は各一端a、b、cと、各他端d、e、rと、各
中性点g、 h、 iを有している。各一端a、b
、cにば3相全波整流器22が接続され、その整流出力
端子j、kに前述したパワー用トランジスタ19のエミ
ッタ、コレクタ端子が接続される。同様に、変成器21
の各他端d、e、fにも3相仝波整流器23が接続され
、その整流出力端子暑2mにパワー用Iランジスタ20
のエミッタ、コレクタ端子が接続される。変成器21の
各中性点g、h、iには変換された交流出力を導出する
ための出力端子U、 V。
力端子R,S、Tが接続され、この入力端子に商用交流
の3相電源線が接続される。3相変成器21の3個の2
次巻線は各一端a、b、cと、各他端d、e、rと、各
中性点g、 h、 iを有している。各一端a、b
、cにば3相全波整流器22が接続され、その整流出力
端子j、kに前述したパワー用トランジスタ19のエミ
ッタ、コレクタ端子が接続される。同様に、変成器21
の各他端d、e、fにも3相仝波整流器23が接続され
、その整流出力端子暑2mにパワー用Iランジスタ20
のエミッタ、コレクタ端子が接続される。変成器21の
各中性点g、h、iには変換された交流出力を導出する
ための出力端子U、 V。
Wが接続されている。この出力端7’U、 V、 W
には三相誘導電動機2が直接接続される。
には三相誘導電動機2が直接接続される。
次に作用を説明する。
マイクi:j :TIンピュータのRAM13?こは、
フリップフロップF F + とF 、F 2が出力す
る状態信号の周期Tとパルス時間+1z T aが偶込
まれており、り11ツクパルスを計数するC P U内
のカウンタがT/2及び1゛を計数するごとにセン1−
指令信号を発し、Ta及び(T / 2 +T a )
を計数するごとにリセット指令信号を発し、Tを計数す
るごとにカウンタの内容が0にクリヤされる。このよう
にして、比較部2の偏差に応してフリップフロップFF
I (!:FF2のセ・7ト及びリセソl−を繰り返し
、第6図に示ず2相のパルス列P1及びF2を出力する
。
フリップフロップF F + とF 、F 2が出力す
る状態信号の周期Tとパルス時間+1z T aが偶込
まれており、り11ツクパルスを計数するC P U内
のカウンタがT/2及び1゛を計数するごとにセン1−
指令信号を発し、Ta及び(T / 2 +T a )
を計数するごとにリセット指令信号を発し、Tを計数す
るごとにカウンタの内容が0にクリヤされる。このよう
にして、比較部2の偏差に応してフリップフロップFF
I (!:FF2のセ・7ト及びリセソl−を繰り返し
、第6図に示ず2相のパルス列P1及びF2を出力する
。
第6図において、実線で示す正弦波形Ea、EbECは
3相変成器21の−・端a、b、c各点に現れる電圧を
示し、点線で示す正弦波形Ed、Ec。
3相変成器21の−・端a、b、c各点に現れる電圧を
示し、点線で示す正弦波形Ed、Ec。
Efは3相変成器21の他端d、e、f各点に現れる電
圧を示している。信号P1がHiレベルのときにゲート
電圧G1もIf iレヘルになりパワートランジスタ1
9が導通ずる。同様に、信号P2がI■iレヘルのとき
にゲート電圧G2も■Iiレベルになりパワー1−ラン
ジスタ20が導通する。2(固のパワートランジスタ]
、9.20力く共にオフのときは中性点g+J’の各線
間に電圧は現れない。しかし、第1のパワートランジス
タ19がオンになると、余波整流器22を構成するダイ
オードとトランジスタ19のエミッタ、コレクタ回路に
よりa、b、c各点間の回路が形成され、出力を端子U
、V、W間に電圧が印加され、交流電動機が付勢される
。同様にして、第2のパワートランジスタ20がオンに
なると、全波整流器23を構成するダイオードとl・ラ
ンジスタ20のエミッタ、コレクタ回路によりd、e、
(の各点間の回路が形成され、出力端子U、V、W間に
電圧が印加され、交流電動機が付勢される。
圧を示している。信号P1がHiレベルのときにゲート
電圧G1もIf iレヘルになりパワートランジスタ1
9が導通ずる。同様に、信号P2がI■iレヘルのとき
にゲート電圧G2も■Iiレベルになりパワー1−ラン
ジスタ20が導通する。2(固のパワートランジスタ]
、9.20力く共にオフのときは中性点g+J’の各線
間に電圧は現れない。しかし、第1のパワートランジス
タ19がオンになると、余波整流器22を構成するダイ
オードとトランジスタ19のエミッタ、コレクタ回路に
よりa、b、c各点間の回路が形成され、出力を端子U
、V、W間に電圧が印加され、交流電動機が付勢される
。同様にして、第2のパワートランジスタ20がオンに
なると、全波整流器23を構成するダイオードとl・ラ
ンジスタ20のエミッタ、コレクタ回路によりd、e、
(の各点間の回路が形成され、出力端子U、V、W間に
電圧が印加され、交流電動機が付勢される。
第6図において、正弦波形Ea、Eb、 EcEd、
Ee、Efに付された縦縞部分は、パワートランジスタ
19が導通状態のとき出力端子U。
Ee、Efに付された縦縞部分は、パワートランジスタ
19が導通状態のとき出力端子U。
■、Wに現れる電圧と、パワートランジスタ20が導通
状態のとき出力端子U、V、W、Uに現れる電圧を併せ
て示している。図から明らかなように、この縦縞部分の
模様は周期的に変化しておりその変化に含まれている最
も低い周波数成分は周期0.1秒の正弦波である。いま
、第6図の時間目盛に示すように、制御信号P1及びF
2の周期Tカ月/60秒(基本周波数fp=60Hz)
、商用交流周波数が50 Hzの場合、出力端子U、
V。
状態のとき出力端子U、V、W、Uに現れる電圧を併せ
て示している。図から明らかなように、この縦縞部分の
模様は周期的に変化しておりその変化に含まれている最
も低い周波数成分は周期0.1秒の正弦波である。いま
、第6図の時間目盛に示すように、制御信号P1及びF
2の周期Tカ月/60秒(基本周波数fp=60Hz)
、商用交流周波数が50 Hzの場合、出力端子U、
V。
Wに得られる電圧の基本成分E u + E V 、
E wの周波数はF2=1011zになる。
E wの周波数はF2=1011zになる。
本発明において、一般に、制御信号PI、P2の周波数
をfp(ただしfp=1/T)、変成器21の1次側に
印加される交流入力の周波数をF1出力端子U、 V
、 Wに現れる交流出力の周波数をF2とすれば、 F2=fp−Fl −−−−−(+1の関係が成
立し、制御信号の周波数rpを変化させることにより出
力の周波数F2を任意かつ連続的に変えることができ、
3相交流電動機の回転速度を、必要なトルクを維持しな
がら任意かつ連続的に制御することができる。
をfp(ただしfp=1/T)、変成器21の1次側に
印加される交流入力の周波数をF1出力端子U、 V
、 Wに現れる交流出力の周波数をF2とすれば、 F2=fp−Fl −−−−−(+1の関係が成
立し、制御信号の周波数rpを変化させることにより出
力の周波数F2を任意かつ連続的に変えることができ、
3相交流電動機の回転速度を、必要なトルクを維持しな
がら任意かつ連続的に制御することができる。
従って、本発明の実施例における誘導電動機の定速回転
制御装置においては、上式において、商用電源の周波数
を右辺のFlとし、左辺のPIがflまたはF2となる
ようrpを選べばよい。
制御装置においては、上式において、商用電源の周波数
を右辺のFlとし、左辺のPIがflまたはF2となる
ようrpを選べばよい。
なお、本発明は第1図における商用交流電源1とサイク
ロコンバータ2を、それぞれ直流電源とインバータに置
きかえて実施することも可能である。
ロコンバータ2を、それぞれ直流電源とインバータに置
きかえて実施することも可能である。
第1図は本発明実施例の構成を示すブロック図、第2図
は誘導電動機のトルク特性を示す図、第3図は本発明実
施例の作用説明図、第4図は第1図に示した実施例を構
成するサイクロコンバータ2と制御部5の回路構成図、
第5図および第6図は、第4図に示したサイクロコンバ
ータと制御部の作用説明図である。 1 交流電源 2−ザイクロコンバータ 3−誘導電動機 4−タコメータ 5−制御部 11−人力インターフェース 12−[OM 3−RAM 14−デジタル設定器 15−出力インターフェース 17.18−−−増幅回路 19.20−パワートランジスタ 21− トランス 22.23−−全波整流回路 特許出願人 株式会社 エム・システム技研化 理
人 弁理士 西 1) 新(]I>
は誘導電動機のトルク特性を示す図、第3図は本発明実
施例の作用説明図、第4図は第1図に示した実施例を構
成するサイクロコンバータ2と制御部5の回路構成図、
第5図および第6図は、第4図に示したサイクロコンバ
ータと制御部の作用説明図である。 1 交流電源 2−ザイクロコンバータ 3−誘導電動機 4−タコメータ 5−制御部 11−人力インターフェース 12−[OM 3−RAM 14−デジタル設定器 15−出力インターフェース 17.18−−−増幅回路 19.20−パワートランジスタ 21− トランス 22.23−−全波整流回路 特許出願人 株式会社 エム・システム技研化 理
人 弁理士 西 1) 新(]I>
Claims (1)
- 誘導電動機に所望の周波数と電圧を出力する周波数変換
部と、上記誘導電動機の回転数を検知する回転数検知手
段と、この回転数検知手段の出力信号に応じて、上記周
波数変換部の出力周波数を制御する制御部とを有し、所
定の回転数を中心とする、上記誘導電動機の回転数許容
変動幅の上限と下限に対応して上記制御部が出力する制
御信号により、上記周波数変換部の出力周波数が2つの
周波数値の間に反復切換えられ、これによって上記誘導
電動機の回転数が所定の値を中心とした所定の許容変動
幅内に保たれることを特徴とする、誘導電動機の定速回
転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57207937A JPS5999987A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 誘導電動機の定速回転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57207937A JPS5999987A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 誘導電動機の定速回転制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5999987A true JPS5999987A (ja) | 1984-06-08 |
Family
ID=16548003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57207937A Pending JPS5999987A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 誘導電動機の定速回転制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5999987A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50121720A (ja) * | 1974-03-13 | 1975-09-23 |
-
1982
- 1982-11-26 JP JP57207937A patent/JPS5999987A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50121720A (ja) * | 1974-03-13 | 1975-09-23 |
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