JPS6046792A - 同期電動機の制御装置 - Google Patents
同期電動機の制御装置Info
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- JPS6046792A JPS6046792A JP58155512A JP15551283A JPS6046792A JP S6046792 A JPS6046792 A JP S6046792A JP 58155512 A JP58155512 A JP 58155512A JP 15551283 A JP15551283 A JP 15551283A JP S6046792 A JPS6046792 A JP S6046792A
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- Japan
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- synchronous motor
- position detector
- electric
- transformer
- 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
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
- H02P6/182—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (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】
［発明の技術分野］
本発明は静止形の周波数変換装置により同期電動機をセ
ンサーレスで運転することができる同期電動（幾の制御
装置に関するものである。
ンサーレスで運転することができる同期電動（幾の制御
装置に関するものである。
［本発明の技術的背餠とその問題点コ
本発明に関連する従来技術どして第１図があり、この図
を利用して従来技術の問題点を説明する。
を利用して従来技術の問題点を説明する。
第１図は従来の同期電動機を自制式で運転するための同
期電動機９制御装置を示している。この図で、１１は入
）ｊ交流電源、１２は整流器、１３は直流リアクトル、
１４はインバータ、１５は同期電動棉、１５−１は同期
電動機１５の界磁、１５−２は界ｌｉｉ＆電源、１６−
１は速度基準、１６−２は速度制御器、１６−３はα制
御器、１６−４はβ制御器、１７−１は機械式位置検出
器、１７−２は変圧器、１７−３は電気式位置検出器、
１７−４はスイッチである。
期電動機９制御装置を示している。この図で、１１は入
）ｊ交流電源、１２は整流器、１３は直流リアクトル、
１４はインバータ、１５は同期電動棉、１５−１は同期
電動機１５の界磁、１５−２は界ｌｉｉ＆電源、１６−
１は速度基準、１６−２は速度制御器、１６−３はα制
御器、１６−４はβ制御器、１７−１は機械式位置検出
器、１７−２は変圧器、１７−３は電気式位置検出器、
１７−４はスイッチである。
第１図では、入力交流電源１１の電ノコを整流器１２で
直流電力に順変換し、これを直流リアクトル１３で平滑
化し、再びインバータ１４で逆変換して、同期１ ｉ１
１＋幾１５を駆動する。この時同期電動機１５の界磁１
５−１は界磁電源１５−２によって制御され、同期電動
機１５の入力電圧と入力周波数の比をほぼ一定とするよ
うに界１８１５−１の電流が制御される。また同期電動
Ｉ幾１５の入力周波数は、機械式位置検出器１７−１又
は電気式位置検出器１７−３の位置検出信号をスイッチ
１７−４とβ制御器１６−４を介してインバータ１４の
出力周波数を制御することによって行なう。
直流電力に順変換し、これを直流リアクトル１３で平滑
化し、再びインバータ１４で逆変換して、同期１ ｉ１
１＋幾１５を駆動する。この時同期電動機１５の界磁１
５−１は界磁電源１５−２によって制御され、同期電動
機１５の入力電圧と入力周波数の比をほぼ一定とするよ
うに界１８１５−１の電流が制御される。また同期電動
Ｉ幾１５の入力周波数は、機械式位置検出器１７−１又
は電気式位置検出器１７−３の位置検出信号をスイッチ
１７−４とβ制御器１６−４を介してインバータ１４の
出力周波数を制御することによって行なう。
また同期型８Ｒ１５の速度は、速度基準１６−１と前記
位置検出信号とを速度制御器１６−２で比較し、α制御
器１６−３を介して整流器１２の出力電力を制御するこ
とによって行なう。変圧器１７−２は同期電動機１５の
入力電圧を絶縁して電気式位置検出器１７−３に入力す
るためのものである。以上説明する第１図の同期電動機
の制御装置は、サイリスタモータまたは無整流子Ｎ ！
１ｌＩＲと呼ばれるもので、公知技術であるため詳細な
説明は以下省略する。
位置検出信号とを速度制御器１６−２で比較し、α制御
器１６−３を介して整流器１２の出力電力を制御するこ
とによって行なう。変圧器１７−２は同期電動機１５の
入力電圧を絶縁して電気式位置検出器１７−３に入力す
るためのものである。以上説明する第１図の同期電動機
の制御装置は、サイリスタモータまたは無整流子Ｎ ！
１ｌＩＲと呼ばれるもので、公知技術であるため詳細な
説明は以下省略する。
第１図で、機械式位置検出器１７−１と電気式位置検出
器１７−３が設けられ、同期電動１１５の入力電圧位相
を検出して位置検出信号が出力される。しかし従来の方
式では、同期電動機１５の定速度領域では同期電動機１
５の入力電圧が小さいため、変圧器１７−２の検出電圧
も小さく電気式位置検出器１７−３で検出することがで
きない。
器１７−３が設けられ、同期電動１１５の入力電圧位相
を検出して位置検出信号が出力される。しかし従来の方
式では、同期電動機１５の定速度領域では同期電動機１
５の入力電圧が小さいため、変圧器１７−２の検出電圧
も小さく電気式位置検出器１７−３で検出することがで
きない。
しかも同期電動機１５の定格回転数の１０〜５％速度以
下では、同期電動機１５の逆起電力を利用してインバー
タ、１４の自然転流を行なうことができないから、この
回転数領域では整流器コ２の出力電流を断続させながら
インバータ１４を強制転流させ同期電動（幾１５を加速
させる。このような制御を断続始動と呼ぶ。この断続始
動領域では同期電動間１５０入力電圧波形の歪みも大き
い。このため低速領域では電子式位置検出器１７−３で
の検出が益々困難であり、この対策とじ−Ｃ電気式位置
検出器１７−３の入力側にフィルタ回路を設けることも
考えられるが、高速回転数領域ではこのフィルタ回路の
遅れが問題となり、第１図の構成でフィルタ回路を設け
ることが不可能である。
下では、同期電動機１５の逆起電力を利用してインバー
タ、１４の自然転流を行なうことができないから、この
回転数領域では整流器コ２の出力電流を断続させながら
インバータ１４を強制転流させ同期電動（幾１５を加速
させる。このような制御を断続始動と呼ぶ。この断続始
動領域では同期電動間１５０入力電圧波形の歪みも大き
い。このため低速領域では電子式位置検出器１７−３で
の検出が益々困難であり、この対策とじ−Ｃ電気式位置
検出器１７−３の入力側にフィルタ回路を設けることも
考えられるが、高速回転数領域ではこのフィルタ回路の
遅れが問題となり、第１図の構成でフィルタ回路を設け
ることが不可能である。
他方、この対策として断続始動領域では、１段載式位置
検出器１７−１を同期電動間１５に直結して、同期電動
機１５の一逆起雷力の位置を検出する。
検出器１７−１を同期電動間１５に直結して、同期電動
機１５の一逆起雷力の位置を検出する。
しかし機械式位置検出器１７−１を設けると断続始動領
域を安定に運転できるが、同期電動機１５が大容量の場
合には機械式な振動の問題等があり信頼性が低下する。
域を安定に運転できるが、同期電動機１５が大容量の場
合には機械式な振動の問題等があり信頼性が低下する。
また同期電動機１５が既設の商用電源で運転されていた
電動機のような場合には、サイリスタモータ化のために
問械的な位置検出器１７−１を槽造的な改造を行って追
加する必要があり、この改造に多大な費用が必要であり
、改造に伴なう既設設備の停止期間等の問題がある。
電動機のような場合には、サイリスタモータ化のために
問械的な位置検出器１７−１を槽造的な改造を行って追
加する必要があり、この改造に多大な費用が必要であり
、改造に伴なう既設設備の停止期間等の問題がある。
この結果第１図に示すような機械的位置検出器１７−１
を使用するシステムは、新設の同期電動機のみにしか適
用国′難であり、信頼性上の欠点もあった。
を使用するシステムは、新設の同期電動機のみにしか適
用国′難であり、信頼性上の欠点もあった。
［発明の目的コ
本発明は前記する従来技術の欠点に鑑みてなされたもの
で、機械式位置検出器を従来使用していた回転数領域も
電気式位置検出器で同期電動機の逆起電力を検出して同
ＦＪＪ ！ ｉｌｌ １ｍを回転数制御できる同期電動
機の制御装置を提供することを目的としている。
で、機械式位置検出器を従来使用していた回転数領域も
電気式位置検出器で同期電動機の逆起電力を検出して同
ＦＪＪ ！ ｉｌｌ １ｍを回転数制御できる同期電動
機の制御装置を提供することを目的としている。
［発明の概要］
前記するような従来方式の欠点は、特に大容量の同期電
動例の制御装置で問題となり、このような大容量の同期
電動機では定格回転数の１％速度程度でターニング中 ーニング装置で回転させられてから始動する。、従って
本発明はこのようなターニング装置を有する同期電動間
のターニング中の逆起電力を電気式位置検出器によって
検出できるように、電気式位置検出器の検出性能の向上
をはかり、断続始動中も機械式位置検出器を必要としな
い同期電動機の制御装置を実現し、これによって従来の
システムにおける信頼性、既設同期電動機のサイリスタ
モータ化の問題を解決することができる特徴がある′。
動例の制御装置で問題となり、このような大容量の同期
電動機では定格回転数の１％速度程度でターニング中 ーニング装置で回転させられてから始動する。、従って
本発明はこのようなターニング装置を有する同期電動間
のターニング中の逆起電力を電気式位置検出器によって
検出できるように、電気式位置検出器の検出性能の向上
をはかり、断続始動中も機械式位置検出器を必要としな
い同期電動機の制御装置を実現し、これによって従来の
システムにおける信頼性、既設同期電動機のサイリスタ
モータ化の問題を解決することができる特徴がある′。
［発明の実施例］
本発明の実施例を第２図に示す。この図で第１図と同一
の番号を付した構成要素は同一要素、機能のため説明を
省（。１８−１は変圧器、１８−２はスイッチである。
の番号を付した構成要素は同一要素、機能のため説明を
省（。１８−１は変圧器、１８−２はスイッチである。
Ｍ２図において、同期電動機１５の入力電圧は、回転数
の高い領域は変圧器１７−２及びスイッチ１８−２を介
して電気弐位置検出器１７−３に入力し、回転数の低い
領域は変圧器１８−１及びスイッチ１８−２を介して電
機子位置検出器１７−３に入力し、同期電動機１５の逆
起電力の位置を検出する。
の高い領域は変圧器１７−２及びスイッチ１８−２を介
して電気弐位置検出器１７−３に入力し、回転数の低い
領域は変圧器１８−１及びスイッチ１８−２を介して電
機子位置検出器１７−３に入力し、同期電動機１５の逆
起電力の位置を検出する。
本発明では変圧器１７−２の検出電圧に対して変圧器１
８−１の検出電圧を大きくする。これは電気式位置検出
器１７−３の入力電圧が一般に１０〜３０Ｖ程度であり
、同期電動機１５の定格回転数の数％以下では変圧器１
７−２よりの入力電圧が数百ミリボルト以下で電気式位
置検出器１７−３で同期電動機１５の逆起電力の位置が
検出困難であったが、変圧器１８−１より大きな入力電
圧をこの回転数領域で与えることができるから、電気式
位置検出器１７−３の検出感度が向上して、この低速領
域でも電気式位置検出器１７−３により前記逆起電力の
位置を検出できる。これによって第１図にて説明したよ
うにインバータ１４より可変電圧可変周波数の交流電力
を同期電動機１５に与えて同期電動機１５を定格回転数
の約１％速度以上の全領域で従来の如く機械式位置検出
器１７−１を使用することなく回転数制御することがで
きる。
８−１の検出電圧を大きくする。これは電気式位置検出
器１７−３の入力電圧が一般に１０〜３０Ｖ程度であり
、同期電動機１５の定格回転数の数％以下では変圧器１
７−２よりの入力電圧が数百ミリボルト以下で電気式位
置検出器１７−３で同期電動機１５の逆起電力の位置が
検出困難であったが、変圧器１８−１より大きな入力電
圧をこの回転数領域で与えることができるから、電気式
位置検出器１７−３の検出感度が向上して、この低速領
域でも電気式位置検出器１７−３により前記逆起電力の
位置を検出できる。これによって第１図にて説明したよ
うにインバータ１４より可変電圧可変周波数の交流電力
を同期電動機１５に与えて同期電動機１５を定格回転数
の約１％速度以上の全領域で従来の如く機械式位置検出
器１７−１を使用することなく回転数制御することがで
きる。
第３図に木発卯の他の実施例を示す。この図で１９−１
は抵抗器などのインピーダンス素子、１つ−２はスイッ
チである。第３図において同期電動機１５の回転数が低
い領域ではスイッチ１９−２を閉して変圧器１７−１で
検出した検出電圧を電気式位置検出器１７−３に入力し
、回転数の高い領域ではスイッチ１９−２を間して変圧
器１７−２の検出電圧をインピーダンス素子１９−１を
介して電気式位置検出器１７−３に入力して、同期電動
機１５の逆起電力の位置を検出する。これによって第２
図と同様に電気式位置検出器１７−３のみで低速領域よ
り高速＠域まで航記の逆起電力位置を検出し、同期電動
機１５の回転数制御を行なうことができる。
は抵抗器などのインピーダンス素子、１つ−２はスイッ
チである。第３図において同期電動機１５の回転数が低
い領域ではスイッチ１９−２を閉して変圧器１７−１で
検出した検出電圧を電気式位置検出器１７−３に入力し
、回転数の高い領域ではスイッチ１９−２を間して変圧
器１７−２の検出電圧をインピーダンス素子１９−１を
介して電気式位置検出器１７−３に入力して、同期電動
機１５の逆起電力の位置を検出する。これによって第２
図と同様に電気式位置検出器１７−３のみで低速領域よ
り高速＠域まで航記の逆起電力位置を検出し、同期電動
機１５の回転数制御を行なうことができる。
本発明の他の実施例を第４図に示す。この図において２
０はフィルタ回路である。この図では第３図と同様に変
圧器１８−１での検出電圧をフィルタ回路２０、スイッ
チ１８−２を介して電気式位置検出器１７−３に入力し
、高速領域では変圧器１７−２により検出電圧をスイッ
チ１８−２を介して電気式位置検出器１７−３に入力す
るようにスイッチ１８−２を切換え□て同期電動機１５
の逆起電圧位置を検出する。同期電動機１５の低速領域
では前記するように断続始動を行なうため、同ｗｊ電動
虎１５の入力電圧波形の歪みやリップルから大きいが、
フィルタ回路２０を設けることによって、低速領域で電
気式位置検出器１７−３に入力する検出電圧波形を整形
し、電気式位置検出器１７−３の検出精度を向上させる
ことができる。
０はフィルタ回路である。この図では第３図と同様に変
圧器１８−１での検出電圧をフィルタ回路２０、スイッ
チ１８−２を介して電気式位置検出器１７−３に入力し
、高速領域では変圧器１７−２により検出電圧をスイッ
チ１８−２を介して電気式位置検出器１７−３に入力す
るようにスイッチ１８−２を切換え□て同期電動機１５
の逆起電圧位置を検出する。同期電動機１５の低速領域
では前記するように断続始動を行なうため、同ｗｊ電動
虎１５の入力電圧波形の歪みやリップルから大きいが、
フィルタ回路２０を設けることによって、低速領域で電
気式位置検出器１７−３に入力する検出電圧波形を整形
し、電気式位置検出器１７−３の検出精度を向上させる
ことができる。
高速領域ではスイッチ１８−２によって前記するうに検
出電圧が切換えられるからフィルタ回路２０の時定数を
比較的大きくできる特徴がある。
出電圧が切換えられるからフィルタ回路２０の時定数を
比較的大きくできる特徴がある。
その他検出感度の異なる電気式位置検出器を複数個設け
る等本発明の要旨を変更しない範囲において種々の変形
回路を構成できることが明らかである。
る等本発明の要旨を変更しない範囲において種々の変形
回路を構成できることが明らかである。
［発明の効果］
本発明によれば、電気式位置検出器の検出感度を同期電
動機の低速領域と高速領域とで切換えて、同期電動機の
低速領域より高速領域まで、同期電動機の逆起電属の位
置を電気式位置検出器で検出することを可能にした。
動機の低速領域と高速領域とで切換えて、同期電動機の
低速領域より高速領域まで、同期電動機の逆起電属の位
置を電気式位置検出器で検出することを可能にした。
この結果ターニング等によって低速回転される同期電動
機に機械式位置検出器を設（プることなく、電気式位置
検出器のみでサイリスタモータ化によって可変速でき、
既設同期ＩＭ ＠！幾のサイリスタモータ化も容易とな
り、本発明により信頼性が高い同期電動檄の制御装置を
実現できる。
機に機械式位置検出器を設（プることなく、電気式位置
検出器のみでサイリスタモータ化によって可変速でき、
既設同期ＩＭ ＠！幾のサイリスタモータ化も容易とな
り、本発明により信頼性が高い同期電動檄の制御装置を
実現できる。
第１図は従来の同期電動殿の制御装置を示す構成図、第
２図は本発明の一実施例を示す構成図、第３図及び第４
図は本発明の要部のみを示すそれぞれ異る他の実施例を
示す構成図である。 １１・・・入力交流電源、１２・・・整流器、１３・・
・直流リアクトル、１４・・・インバータ、１５・・・
同期電動（幾、１５−１・・・界磁、１５−２・・・界
磁電源、１６−１・・・速度基準、１６−２・・・速度
制御器、１６−３・・・α制御器、１６−４・・・β制
御１１１器、１７−１・・：電気式位置検出器、１７−
２・・・変圧器、１７〜３・・・電気式位置検出、器、
１７−４・・・スイッチ、１８−１・・・変圧器、１８
−２・・・スイッチ、１９−１・・・インピーダンス素
子、１９−２・・・スイッチ、２０・・・フィルタ回路
。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 ５１２− 第３図 １ム 第４図
２図は本発明の一実施例を示す構成図、第３図及び第４
図は本発明の要部のみを示すそれぞれ異る他の実施例を
示す構成図である。 １１・・・入力交流電源、１２・・・整流器、１３・・
・直流リアクトル、１４・・・インバータ、１５・・・
同期電動（幾、１５−１・・・界磁、１５−２・・・界
磁電源、１６−１・・・速度基準、１６−２・・・速度
制御器、１６−３・・・α制御器、１６−４・・・β制
御１１１器、１７−１・・：電気式位置検出器、１７−
２・・・変圧器、１７〜３・・・電気式位置検出、器、
１７−４・・・スイッチ、１８−１・・・変圧器、１８
−２・・・スイッチ、１９−１・・・インピーダンス素
子、１９−２・・・スイッチ、２０・・・フィルタ回路
。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 ５１２− 第３図 １ム 第４図
Claims (1)
- 静止形の周波数変換器によって同期電動機の一次周波数
を可変して前記同期電動機を可変速運転するため、前記
同期電動機の逆起電圧位置を検出する手段として前記同
期電動機の一次電圧位相より前記逆起電圧位置を検出す
るための電気式位置検出器を有する同期電動機の制皿装
置において、前記電気式位置検出器の検出感度を前記同
期電動機の広い運転範囲で複数段階に切換えることを特
徴とする同期電動機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58155512A JPS6046792A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | 同期電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58155512A JPS6046792A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | 同期電動機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046792A true JPS6046792A (ja) | 1985-03-13 |
Family
ID=15607668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58155512A Pending JPS6046792A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | 同期電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046792A (ja) |
-
1983
- 1983-08-25 JP JP58155512A patent/JPS6046792A/ja active Pending
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