JPS6031437Y2 - サイリスタインバ−タによる交流電動機の制御方式 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はサイリスクインバータによる交流電動機の制御
方式に関し、交流電動機の回転速度に比例する脈動トル
クが及ぼす機械系の共振点における影響を除去し得るよ
う改良したものである。

サイリスクインバータにより制御される交流電動機にお
いては回転速度に比例した周波数の脈動トルクが発生す
る。

一方、機械系は必ず共振周波数を有しており、特にファ
ン等の場合には前記共振周波数が比較的低いので、前記
サイリスクインバータでその交流電動機を駆動すると使
用回転速度まで加速する途中で前記脈動トルクの周波数
と機械系の共振周波数が一致してしまい機械系が共振し
てしまうという現象がみられた。

そこで、これに対処すべ〈従来技術では共振に耐えられ
るように機械系の強度を増大せしめるか、若しくは前記
交流電動機の制御回路を工夫して脈動トルクを小さくす
る等の方策を採っている。

ところが前者の場合には機械系を堅牢にしなければなら
ない分だけ、また後者の場合には制御回路を複雑にしな
ければならない分だけ何れの場合にもコストの高踏を招
来している。

そこで本考案は、上記従来技術に鑑み、簡単な回路構成
で脈動トルクが及ぼす機械系の共振点の影響を除去し得
るサイリスクインバータによる交流電動機の制御方式を
提供することを目的とする。

かかる目的を遠戚する本考案は、２台のサイリスクイン
バータを用いる制御方式において、交流電動機の回転速
度に対する脈動トルクの周波数特性が、前記サイリスク
インバータを２台用いる場合と、１台用いる場合とで異
なるようにすることができる点に着目腰２台のサイリス
クインバ−タを用いた場合における脈動トルクの周波数
と機械系の共振周波数とが一致する点を中心にその前後
の適宜な範囲では１台のサイリスクインバータを用いて
運転するようにした点をその技術思想の基礎とするもの
である。

以下本考案の実施例を図面に基づいき詳細に説明する。

第１図に示すように、交流電動機の一種である同期電動
機ＳＭは変圧器ＴＦを介して２台のサイリスクインバー
タ１，２により駆動制御される。

このときサイリスクインバータ１，２には交流電源（図
示せず）に接続されているサイリスタ整流器３で順変換
した直流電流が供給される。

また変圧器ＴＦは２組の一次巻線と１組の二次巻線を有
するもので、サイリスクインバータ１，２の出力を合皮
して同期電動機ＳＭに供給する。

この結果、２組のサイリスクインバータ１，２の出力を
合皮して運転した場合の脈動トルクの周波数特性が１組
のサイリスクインバータ２のみの出力で運転した場合の
脈動トルクの周波数特性よりも急峻な立上り特性をもつ
ようになっている。

これを第２図に示す。

同図において横軸には同期電動鄭Ｍの回転速度、縦軸に
は脈動トルクの周波数を夫々採ってあり、実線が２台の
場合、一点鎖線が１台の場合を夫々示す。

このときゲート位相制御装置４．５．６は夫々サイリス
クインバータ１，２及びサイリスタ整流器３のトリガ時
期及びターンオフを制御する。

同期電動機ＳＭには位置検出器ｐｓ及び回転速度検出器
ＰＣが夫々連結されている。

このうち位置検出器ｐｓは同期電動機ＳＭの回転子と固
定子の相対位置を検出し前記ゲート位相制御装置５，６
をしてサイリスクインバータ１，２を制御するものであ
る。

また、回転速度検出器ＰＧは同期電動機ＳＭの回転速度
を検出してその信号を切換指令回路７に送出する。

この信号を受けて切換指令回路７は前記ゲート位相制御
装置４，６を制御する。

更に評言すると、回転速度検出器ＰＣが検出する同期電
動機ＳＭの回転速度が小さいうちは２台のサイリスクイ
ンバータ１，２により運転し、実線で示す特性の脈動ト
ルクの周波数が機械系の共振周波数ｆｃと一致する回転
速度Ｎ１に達する直前の適宜な時点でゲート位相制御装
置４をしてサイリスクインバータ１をターンオフせしめ
るとともに、一点鎖線で示す特性の脈動トルクの周波数
が前記共振周波数ｆ０と一致する回転速度Ｎ２に達する
前の前記回転速度Ｎ１を越えた適宜な時点でゲート位相
制御装置４をしてサイリスクインバータ１を再度ターン
オンせしめるようになっている。

即ち、第２図に示すように、殆んどの範囲はサイリスク
インバータ１，２を用いて運転する一方、回転速度Ｎ１
を中心としてその前後の適宜な範囲はサイリスクインバ
ータ２のみで運転する。

なお、１組から２組の運転に変わるとき脈動トルクの周
波数が共振周波数ｆ。

と交叉するがこれは極めて短かい時間であるため実用上
問題はない。

ここで２組のサイリスクインバータ１，２を用いる運転
からサイリスクインバータ２のみを用いる運転に切換え
る際、及びサイリスクインバータ２のみを用いる運転か
ら再度２組のサイリスクインバータ１，２を用いる運転
に切換える際の制御態様を更に具体的に説明しておく。

前者の場合には先ずゲート位相制御装置６をしてサイリ
スタ整流器３をターンオフした後ゲート位相制御装置４
を遮断し、その後ゲート位相制御装置６をしてサイリス
ク整流器３をターンオンする。

また、後者の場合には前記と同態様でサイリスタ整流器
３をターンオフした後ゲート位相制御装置４を投入し、
その後前記と同態様でサイリスタ整流器３をターンオン
してやれば良い。

以上本考案によれば、２組のサイリスクインバータの切
換えにより機械系の共振点を回避して交流電動機の加速
を行なうことができるので、機械系の強度に特別な配慮
を払う必要もなく、また回路構成も簡単であるためコス
トの低廉化を達威し得るばかりでなく制御の信頼性も向
上するものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すブロック線図、第２図は
その回転速度−脈動トルクの周波数特性を示す特性図で
ある。 図面中、１，２はサイリスクインバータ、７は切換指令
回路、ＴＦは変圧器、ＳＭは同期電動機、ＰＧは速度検
出器、ｆｃは共振周波数である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２組のサイリスクインバータの夫々に接続された２組の
   一次巻線及び１組の二次巻線を有するトランスを介して
   このトランスの二次巻線に接続される交流電動機を駆動
   制御するとともに、前記サイリスクインバータのうち何
   れか一方を用いた場合における交流電動機の回転速度−
   脈動トルクの周波数特性よりも両方とも用いた場合にお
   ける同特性が急峻な立上りを示すサイリスクインバータ
   による交流電動機の制御方式において、前記交流電動機
   の回転速度を検出する回転速度検出器と、この回転速度
   検出器の信号を受けて脈動トルクの周波数が機械系の共
   振周波数と一致する前の回転速度になった時点で前記サ
   イリスクインバータの何れか１組をターンオフするとと
   もに前記共振周波数と一致する回転速度を越え且つ１組
   のサイリスクインバータを用いて駆動した場合における
   前記共振周波数と同周波数の脈動トルクを発生する回転
   速度になる前にターンオフした前記サイリスクインバー
   タを再度ターンオフする切換指令回路とを有することを
   特徴とするサイリスクインバータによる交流電動機の制
   御方式。