JPS6023595B2 - 交流発電機を電源とする電動機の相似直入始動法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、交流発電機を電源とする電動機などの相似直
入起動法に関するものである。

エンジン発電機などを電源として電動機を始動する場合
、その電動機の始動容量によりエンジン発電機の容量が
決定される。

一般に、エンジン発電機の容量（ＡＣＧ）は、次の‘１
ー式にて表わされる。ＡＣＧ；二毒三Ｘｄ′ｐｍ −二岸三Ｘｄ′（８Ｃｐ） ……イ１｝たメーし、△
Ｅは始動時の発電機電圧降下、ｘｄ′は発電機の始動過
渡リアクタンス、ｐｍは電動機始動容量、８は電動機始
動階級による倍数、ｃは始動器の始動係数、ｐは電動機
容量である。

電動機により駆動される負荷が軽負荷の場合には、電動
機の始動トルクが小さくてもよいため、Ｙ−△始動器又
は始動補償器等により滅電圧始動を行なって上記ｔｌ’
式の電動機始動容量ｐｍを小さくし、発電機容量ＡＣＧ
の小さいものを使用することもできるが、エンジン発電
機を電源として重負荷始動を必要とする水絡ゲート開閉
用電動機、ェレベー夕昇降用電動機等の始動には、滅電
圧始動方法では起動することができず、直入始動、すな
わち電動機定格電圧そのままで直入始動することが行な
われている。そのため、エンジン発電機の容量は電動機
容量の５〜７倍もの大きいものが必要であって、きわめ
て高価かつ不経済な現状である。

本発明は、このような従来技術の問題点を改善すること
を目的とするもので、直入始動ではあるが「直入始動の
直前に１６〜２０日２程度の短時間の間、直入始動電圧
の大略７０％程度の電圧を電動機に給与して、始動時発
電機の電圧低下を低減せしめると共にそのときの電動機
始動電流により発麓機磁気回路を飽和させ、次の瞬間に
回路を遮断することなく直入電圧始動を行なうようにす
る。

このようにすると、‘１｝式における電動機始動係数ｃ
が前記の場合０４７＝０．４９となり「発電機の磁気回
路飽和による効果を無視しても「発電機は従来の直入始
動方法（ｃ＝１）による発電機容量の４９％の容量のも
ので始動することが可能となり、実際には発電機の磁気
回路飽和による効果も加重されるので、更に小容量の発
電機の使用を可能ならしめることができる。以下本発明
の実施例を添付図面について説明する。

第１図は本発明を実施するための相似直入始動器の三相
分の−相分を示す結線図、第２図は同じく構造図である
。これらの図において「 亀さま中間にバイパス滋路２
を有する閉滋略「ｎ，およびｎ２」は前記バイパス磁路
２により区分された区分滋略に夫々巻装した主回路捲線
、ｎ，′は前記主回路捲線ｎ，を巻装した区分磁路に巻
袋した補償捲線で、ｎ，と逆方向であって略々等しいア
ンペアターンをもつものとする。比は前記バイパス磁路
に巻装した漏洩磁束防止用の捲線である。主回路捲線ｎ
，と山は電源スイッチＳ，と中性点スイッチＳ３とを介
して中性点に接続され、電動機Ｍは主回路捲線ｎ，と舷
の中間点に接続すると共に「 これと並列に運転スイッ
チＳ５を花して電源Ｅに接続されている。またも この
実施例は低圧用であって、この場合補償捲線ｎ，Ｆは主
回路捲線ｎ，と並列にスイッチＳ２を介して接続されて
いる。Ｓ４は漏洩磁束防止用捲線ｎ３の開閉スイッチで
ある。上記の構成において、いま電源スイッチＳ，と中
性点スイッチＳ３を開勝すると、電動機ＭにはＥＭ，＝
ＥＸ−聖− ………■ｎ，十舷
なる電圧が給与され、そのときの電動機電流ｆＭはとな
り、電源電流ｌｓは ＩＳ：ＩＭＸｎ．空仏：ＩＤＸｎ．空ｎ２Ｘｎ．きｎ２
＝ＩＤＸ（こ空軍）２ ‐‐‐…‐‐‐｛４１と
なる。

（たぶし１。は直入起動時の電源電流を示す）。従って
いま古宇＝ｏ．７す肋ちＥ蝿圧カギ電源電圧Ｅの７０％
の電圧とすると「 このとき電源に流入する始動電流ｌ
ｓはト前記｛４｝式より・Ｓ：・ＤＸ（市手工）２＝１
０×０‐〆＝０‐４ｇＤとなり「直入始動時に流入する
電流ｌｏの４９％の瞬時初期始動電流が電源に流入する
。

このように、本発明においてはち前記の例の場合、直入
始動時の４９％の初期始動電流により発電機の磁気回路
が飽和するため「電動機を次に全軍圧始動に切替えた時
の発電機の電圧降下は小さくなり、同時に、電動機の初
期始動容量は４９％であるため、発電機の始動時電圧低
下はそれだけ低減されて発電機容量は更に小容量ですむ
ようになる。

すなわち、発電機容量は直入始動法と比較すると４９％
以下の小容量のものでよい。約１５〜２０ＨＺ程度の時
間後「 スイッチＳ２を閉じて橘債捲線ｎ，′により主
回路捲線ｎ，を無誘導コイルにすると、電動機Ｍには電
源電圧Ｅと同一の１００％の電圧が給与されて直入始動
する。

この直入始動により電動機の回転が上昇した後、中性点
スイッチＳ３を開路すると共に運転スィッチミを閉略し
て運転状態に入る。

捲線ｎ３は「始動の初期、すなわち主回路捲線ｎ，匂
−が有効に作用しているとき、バイパス磁路２に漏洩磁
束防止のためのものであっても従って電源スイッチＳ，
と中性点スイッチＳ３とを閉じているときスイッチＳ４
を開略する。

またｔ始動状態すなわちスイッチＳ２を閉路して主回路
捲線妙のみが動作しているときにはスイッチＳ４を関路
してバィパス滋路２に磁束を通すようにする。第１表は
従来の直入始動法と前記本発明による相似直入起動法と
のエンジン発電機の端子電圧降下の比較表である。

第１表 なお、第１表は、ＡＣＯ＝２０ＫＶＡエンジン発電機を
電源として使用し、電動機始動階級Ｆ級の場合の実測値
である。

第１表により明らかなように、２０ＫＶＡエンジン発電
機を使用して始動時の許容電圧降下△Ｅ＝ｏ．２の場合
には、従来の直入始動方法では２．狐Ｗの電動機までし
か始動し得なかったが、本発明によれば７．斑Ｗの電動
機まで始動可能である。

このことは、見方を変えて云うと、同一の２．がＷの電
動機を始動するのに、従釆の直入始動方法では２皿ＶＡ
のエンジン発電機が必要であるが、本発明によれば２血
ｖＡｘ携帯：５‐９靴ＶＡ の発電機で十分に始動し得ることを意味する。

すなわち、同一の２．がＷの電動機を直入始動する場合
に対し、これと全く同一始動電圧降下条件にした本発明
の相似直入始動方法では、発電機容量を大略１／３の容
量で足りることを示ている。第１図および第２図に示す
実施例は、バイパス滋略に漏洩磁束防止用の捲線を施し
た実施例を示したが、第３図に示すように漏洩磁束防止
用の捲線を省略することもできる。すなわち、第１図に
おける主回路捲線ｎ，，ｎ２の捲線をし，ｔ２とすると
、第１図においてＥ川＝ＥＸｔ点ご ………■ 第３図における、主回路捲線ｎ，，ｎ２の捲数をち′，
ｔ２とすると、第３図においてＥ心ｉＥＸ；羊毛
………‘６１ＥＭ＝ＥＭゞとするためには ｔ２ − Ｑｔ２ ち十ｔ２一ち′＋ｔ２ ．・Ｑ＝台学 Ｑ＜１として、（ｔ，＋ら）〉（ｔ，′十ｔ２）＝ら′
＜ｔ，とすればよいことが判明する。

すなわち、第３図に示す実施例の場合には、コイル漏洩
磁束を見込んでち′＜ｔ，とすることにより、第１図お
よび第２図に示す捲線比を省略した簡単な構造にするこ
とができる。第４図は、電源であるエンジン発電機より
電動機Ｍまでの距離Ｌが極めて長い場合に本発明を適用
した他の実施例を示すもので、主回路捲線ｎ２に延長捲
線ｎ２′を設け、主回路捲線の端子ｃ，と前記延長捲線
の端子ｃ２とを選択し得るようにし、延長捲線の端子ｃ
２を選択して始動することにより、電源電圧Ｅより高い
電圧虫，を給与して始動時の電線路電圧降下を補償すべ
〈なしたものである。

その他の構成は第１図および第２図に示すものと同様で
ある。前記第１図乃至第４図に示す実施例は、本発明を
低圧用に適用した例を示すものであるが、高圧の場合に
は第５図乃至第７図に示す如くする。

すなわち、第５図乃至第７図においては、補償袴線ｎ，
′を主回路から切離し、スイッチＳ，，Ｓ３，Ｓ５のみ
高圧スイッチを使用し、スイッチＳ２，Ｓ４は低圧スイ
ッチを使用するものである。なお、第５図は第１図およ
び第２図に示す実施例に対応するものであり、第６図は
第３図に示す実施例に対応するものであり、第７図は第
４図に示す実施例に対応するものであり、夫々第１図乃
至第４図に示す実施例と同様の作用効果を奏し得ること
はこ）に改めて説明するまでもなく明らかであろう。以
上述べたように、本発明によれば、例えば初期始動時瞬
間時電動機に給与する電圧を７０％とした場合には０．
７＝０．４３すなわち直入始動時の始動容量と比較して
約半分の始動容量となすことができ、さらにこの初期始
動時の短時間の間にこの半減した負荷電流により発電機
の磁気回路を飽和させることにより、次の直入始動に切
替えたときの電圧降下を顕著に少なくし、これらが両々
相まって、従来では起動することができなかった小容量
の発電機による電動機の始動を可能ならしめ、あるいは
同一容量の発電機で従釆では不可能であった大容量電動
機の始動を可能ならしめることができる大なる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の相似直入始動法を実現するための始
動器を示すもので、第１図は第１の実施例を示す結線図
、第２図は第１図の構造図、第３図は第２の実施例を示
す結線図、第４図はさらに他の実施例を示す結線図、第
５図乃至第７図は前記各実施例を高圧用に適用した例を
示す結線図であって、何れも三相の一相分を示すもので
ある。 １・・・・・・開磁路、２…・・・バイパス磁路、ｎ，
，ｎ２……主回路捲線、ｎ．・・・…補償捲線、比・・
・・・・磁束漏洩防止捲線、Ｓ，，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，
Ｓ５・・・・・・スイッチ。 第ｌ図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バイパス磁路を有する閉磁路に２または２以上に区
   分された主回路捲線を施すと共に、前記バイパス磁路を
   経由する一方の区分磁路に該区分磁路に捲かれた電源側
   の主回路捲線と逆方向で略々同一のアンペアターンをも
   つ補償捲線を施した始動器を使用し、前記区分された主
   回路捲線の中間点に接続された電動機に対し直入始動直
   前に短時間減電圧を給与して始動時発電機の電圧低下を
   低減せしめると共に発電機の磁気回路を飽和せしめ、次
   いで前記補償捲線を閉じて前記区分磁路に巻かれた電源
   側の主回路捲線を無誘導捲線として電動機を直入始動せ
   しめることを特徴とする交流発電機を電源とする電動機
   の相似直入始動法。 ２ バイパス磁路に漏洩磁束防止用の捲線を施し、主回
   路捲線により電動機に減電圧印加中前記漏洩磁束防止用
   捲線回路を閉じてバイパス磁路への磁束漏洩を防止すべ
   くなした特許請求の範囲第１項に記載の交流発電機を電
   源とする電動機の相似直入始動法。