JPS61167390A

JPS61167390A - 極数変換電動機の運転切替方式

Info

Publication number: JPS61167390A
Application number: JP60007703A
Authority: JP
Inventors: Shinji Takada; 高田　信治; Yoshihiko Hirosaki; 広崎　吉彦
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-01-18
Filing date: 1985-01-18
Publication date: 1986-07-29

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。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野〕この発明は、極数変換電動機システムに関するもので、
特に、極数変換電動機の高、低速の切替え時に発生する
電動機の過熱を防止して、安全に運転するようにしたも
のに関する。

〔従来の技術〕

第１図は、極数変換電動機の接続図であり、図において
、（ｖｒ）ｔ（ｖａ）ｔ（ｖｔ）は３相交流電源のそれ
ぞれＲ，Ｓ、Ｔ相電圧、（１）　、　（２）　、　（３
）は開閉器で、（１）は第１の開閉装置、（２）、　（
３）は第２の開閉装置を示す。（４）は極数変換電動機
、（４＆）　ｗ　（４ｂ）　ｔ　（’ｃ）は極数変換電
動機（４）のコイル、（ｔｒｔ）、（ｖｌ）、（ｗｌ）
はそれぞれフィル（４，）　、　（４ｂ）　、’（４ｃ
）の端子、（１７２）、（Ｗ２）、（’Ｖ２）はそれぞ
れフィル（４−）、（４１））、（４０）の中間端子、
（０）はコイＡＩ（４ａ）ｔ（４ｂ）ｔ（４Ｇ）をＹ接
続した中性点を示す。

第２図は、従来のシステム構成図例であり、図において
（５＞はファン、（７）は風道、（）−”）　、　Ｃ７
ｂ”）は風道（７）のそれぞれ入口と出口、（８）は風
道（７）の空気量を調節する人口ベーン、（９）はシス
テムが要求する風量指令、αＯは風量指令（９）を入口
ベーン（８）の制御に適する値に変換する制御装置、α
℃と［相］は制御電源の＋、−１（ｌａ）　ｌ　（２＆
）は開閉器（１）　ｓ　（２＞が閉の時ＯＮとなる接点
％　（１，ｂ）ｌ（２ｂ）ｌ（３ｂ）は開閉器（１）　
、　（２）、（３）が開の時ＯＮとなる接点、（１Ｃ）
、（２Ｃ）、（３Ｃ）は開閉器（１）、　（２３、ｒ３
）のコイル（励磁時に閉）、（ｐＢｈ　）、　（ＦＢＩ
）　Ｆ！それぞれ高速、低速運転指令を与える押ボタン
スイッチ、■は電動機（４）の負荷電流が所定値以上の
とき動作する負荷検出器、（１３ａ１）、（１３ａ２）
は負荷検出器（至）が動作したとき一定期間だけ閉、　
開ｆる１点、（１３１１１１）、（１３ｂ２）は負荷検
出器ａ３が復帰したとき、一定期間だけ閉、開する接点
である。

次に動作について説明する。第１図に於て高／低速時の
開閉器の状態は次のようになっている。

即ち、低速時には極数変換電動機（４）のコイル端子（
Ｕｌ　）　、　（ｖｌ）　、　（ｗｌ）にそれぞれ３相
交流電源電圧（ｖｒ）ｔ　（”　）　ｊ　（ｖｔ）が与
えられ、中性点（０）でコイル（４ａ）、（４ｂ）、（
４ｃ）が結ばれ、１つのＹ結線となっている０他方、高速時には３相交流電源電圧（Ｖｒ）　、　（Ｖ
８）、（Ｖｔ）がフィル（４ａ）、（４０）、（４ｂ）
の中間端子（Ｕ２）ｔ（７２）　、　（Ｗ２　）に与え
られ、中性点（０）を中心とする１つのＹ結線と開閉器
（３）の閉で作られる中性点によるＹ結線とを形成する
。

このように、電動機の巻線に中間端子をもうけ、コイル
に流れる電流をかえて極数変換電動機を作っている。

第２図は、極数変換電動機（４）によりファン（５）を
駆動するシステム例を示す０第２図において、ファン（
５）により空気は風道（７）の入口（７ａ）から出口（
グｂ）へ送り出される。そして、システムからの要求空
気（風量）信号（９）が制御装置αＧへ与えられ、入口
ベーン（８）の制御に適合する値に変換されて入口ベー
ン（８）の開度を制御し、風量を制御することになる。

従来は、極数変換電動機（４）の極微切替は次のような
シーケンスで行われていた。まず手動によって行われる
場合を説明する。第２図で、低速運転時は接点（１ａ）
、（２ｂ）、　（３１＝）閉、接点（２ａ）、（１’ｂ
）開、従って開閉器（１）のフィル（１ｃ）は制御電源
電圧αＤ。

（２）が印加されて動作し開閉器（１）が閉、開閉器（
２）。

（３１のフィル（２０）ｓ（３Ｇ）は無電圧で開閉器（
２）　、　（ｓ）が開となっている。

他方、高速運転時は、接点（２＆）ｔ（ｌｂ）が閉、接
点（ｌａ）　ｔ　（２”）　ｓ　（”）が開でコイル（
ｌＣ）が無電圧、コイル（２０）ｌ（３Ｇ）に制御電源
電圧Ｉ、υが印加されて開閉器（１）開、（２）　、　
（３）閉となっている。

今、低速運転時に押ボタンスイッチ（ｐｎｈ）を押すと
、フィル（１ｃ）は無電圧となって開閉器（１）を開と
すると同時に、接点（１ｂ）が閉となり接点（２ａ）を
バイパスする押ボタンスイッチ（ｐＢｈ）の閉でフィル
（３ａ）、ひきつ！き接点（３ａａ）の閉でコイル（２
、ｏ）が励磁されて開閉器（２）　、　（３）を閉とし
高速運転に切りかえられる。押ボタンスイッチ（ＰＢｈ
）は手をはなすと復帰するが接点（２ａ）の閉によシ高
速運転は継続される。

他方、高速運転時に押ボタンスイッチ（ＦＢＩ）を押す
と１コイル（２０）ｔ（３０）は無電圧となって開閉器
（２）　、　（３）を開とし、接点（ａｂ）、（ｓｂ）
が閉、となりフィル（１，）に電圧■、ａ２を印加し、
開閉器（１）を閉として低速運転に切りかえられる。押
ボタンスイッチ（ＰＢｌ）は復帰しても接点（１ａ）に
より保持され、低速運転は継続される。

次に負荷検出器Ｇ３によって自動的に高、低速の切替を
行う場合について説明する。低速運転時に、負荷検出器
Ｇ３が所定値以上の負荷電流を検出すれば、低速では極
数変換電動機（４）は出力に対応できなくなって来たこ
とを示し、ａ接点（１３ａ１）を一定期間開、ｂ接点（
１３ａ２）を一定期間開することによって手動切替時の
説明における押ボタンスイッチ（ｐｎｈ）を操作したと
きと同様の効果となり、開閉器（１）が開、開閉器（２
）ｔ　（３）が閉となり、高速側に切替えられる。

他方、高速運転時に負荷検出器日が復帰すればａ接点（
１３ｂ１）を一定期間開、ｂ接点（１ｓｂ２）を一定期
間開として、手動切替時における押ボタンスイッチ（Ｆ
ＢＩ）を操作したのと同様の効果となり、開閉器（２）
、　（３）が開、開閉器（１）が閉となり、低速側に切
替えられる。

従来の極数変換電動機システムは以上のように構成され
ているので、手動又は負荷変動による自動切替が短時間
のうちに多数回繰近見される恐れがあり、切替時に発生
する過渡的過電流によって電動機を熱的に焼損したり、
高熱により絶縁劣化を促進し電動機の寿命を短くする等
の欠点があった。

〔発明のｔａ要〕

この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、極数変換電動機の高低速の切替
を実施したときは電動機が次の高低速切替に耐えるだけ
の温度になるまで十分冷却ができるように次の切替を阻
止するようにすることによって、極数電動機の異常過熱
を防止できる極微電動機システムを提供するものである
。

〔発明の実施例〕

以下、この発明を一実施例について説明する。

第３図において、（ＨＴ）　、　（ｌｓａ’ｒ）　、　
（ｌｓｂｒ）はタイ“マ、（ＨＴＸ）　ｔ　（１３＆）
　、　（１３ｂ）　、　（１３Ｘ）は補助リレー、（Ｈ
ＴＸｌ　）、　（ＨＴＸ２）は補助リレー（ＨＴＸ）の
接点、（１３Ｘｂ　）け補助リレー（１３Ｘ）のｂ接点
、（ＨＴｂ）、（１３＆Ｔｂ）、（１３ｂＴｂ）はそれ
ぞれタイマ（ＨＴ）　ｔ　（１３１ＬＴ）　＋　（ｘｓ
ｂｒ）の接点、（１３Ａ）は負荷検出器Ｇ３の動作時閉
する接点、（３−）は開閉器（３）が閉の時ＯＮする接
点である。

次に、第３図の作用について説明する。

負荷検出器ａ３が動作して負荷が高速域であると判断す
ると、接点（１３Ａ）が閉し、補助リレー（ＨＴＸ）不
動作を条件に補助リレー（１３ａ）がタイマ（１３ａＴ
）のタイマ時間だけ動作し、これによって第２図のａ接
点（１３ａ１）がタイマ（１３＆Ｔ）のタイマ時間だけ
閉となり、開閉器（１）を開放し、開閉器（２）。

（３）を投入する。

次に、負荷か減少して負荷検出器ａ３が復帰すれば、補
助リレー（１３Ｘ）が復帰して補助リレー（ＨＴＸ）の
不動作を条件に補助リレー（１３１））がタイマ（１３
ｂＴ）のタイマ時間だけ閉となり、第２図のａ接点（１
３１）１）がタイマ（１３’ｂＴ）の間たけ閉となり、
開閉器（２）　、　（３）を開放し開閉器（１）を投入
する。

さて、負荷検出器０が動作して開閉器（２）　、　（３
１を投入すれば接点（２＆）Ｉ（３＆）が閉となり補助
リレー（ＨＴＸ）をタイマ（ＨＴ）のタイマ時間たけ作
動させ〜その接点（ＨＴＸｌ　）　、　（ＨＴＸ２　）
によって補助リレー（１３−）、（１ｓｂ）の動作を阻
止する。

従って負荷検出器りが動作して開閉器（２）、　（３）
を投入し高速運転となれば、負荷検出器０が復帰しても
タイマ（ＨＴ）のタイマ時間は補助リレー（ＨＴＸ）の
接点（ＨＴＸ２）の開放によって補助リレー（１３′ｂ
）の動作は■止され、電動機が十分冷却されるタイマ（
ＨＴ）のタイマ時間後に補助リレー（１３ｂ）を動作さ
せて低速に切替えるとと＼なる。

一般的に高速から低速に切替える時より、低速から高速
に切替える方が電動機の過熱は大であり、接点（ＨＴＸ
２）を短絡しておけは、負荷検出器０の復帰で直ちに低
速に切替わるが補助リレー（ＨＴＸ）の接点（ＨＴＸｌ
　）によって次の低速から高速への切替はタイマ（ＨＴ
）のタイマ時間だけ阻止される。接点（ＨＴＸＩ　）に
よる切替阻止は次の高速への切替が阻止されるので負荷
大に対応できず負荷制限を要するが、省電力は大となる
。また接点（）ＨＴＸ２　）による切替阻止は負荷制限
の連用はないが、省電力は小となる。いずれで切替を阻
止するかけ上記のどちらを重点に考えるかによること−
なる。

第４図はこの発明の別の一実施例で、（ＬＡ）はタイマ
、（ＩＩＴＸ）は補助リレーであり、次のように動作す
る。負荷検出器口が作動して開閉器（２）、　（３）が
閉となった時に、補助リレー（Ｈ’ｆ’Ｘ２）によって
タイマ（ＨＴ）のタイマ時間だけ補助リレー（１３’ｂ
）の動作を阻止し、低速への切替を阻止する。また、負
荷検出器０が復帰して開閉器（１）が閉となった時には
、補助リレー（ＬＡりによってタイマ（Ｉ、Ｔ）のタイ
マ時間だけ接点（：Ｃ＋’ｌ”Ｘｂ）の開により高速へ
の切替を阻止する。これは低速から高速への切替の方が
逆の切替より電動機の過熱が大であるから、タイマ時限
を（ＬＴ）　＜　（ＨＴ）として運用すれば良い。又、
第５図はこの発明の別の一実施例であり、第３図のタイ
マ（ＨＴ）　、補助リレー（Ｈ’ｌ’Ｘ）の駆動条件と
して「接点（２＆）　ｌ　（３８）の直列回路」と並列
に「開閉器（１）の投入で閉となる接点（１，）Ｊを追
加したものであり、高低速の双方向の切替時に切替条件
を阻止するもので、第３図の説明と同様に接点（）ＩＴ
Ｘｌ）　、　（ＨＴＸ２）のいずれか一方又は両方を用
いてよい０以上の実施例による説明のように、切替阻止
を所定期間継続する条件は低速から高速への切替とその
逆切替の少くとも一方の切替実施でタイマ（ＨＴ又けＬ
Ｔ）を起動し、少くとも一方の次の切替を阻止すれは良
いことは明らかである。

また以上の説明では負荷検出器Ｕによる自動切替時の切
替阻止の図で説明を行ったが、押ボタン（ＰＢＨ）、　
（ＦＢＩ、）の切替も切替凪止対象としても良い。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、極性変換電動機の高
速又は低速の少なくともどちらか一方の切替えを極数変
換電動機の温度が十分下降するまでの時間、阻止するよ
うに構成したので、極数変換電動機が異常過熱せず、切
替時の過渡的な熱が蓄積されてゆかないために焼損の心
配がなく、熱による絶縁寿命短縮の恐れがない運転が出
来、また、安全な運転ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は極数変換電動機の接続図、第２図は従来の極数
変換電動機の高低速切替接続図、第Ｓ図はこの発明によ
る高低速切替の一実施例による高低速切替接続図、第４
図、第５図はこの発明の他の実施例を示す接続図である
。図において、（４）・・・極数変換電動機、（２）　、
　（３）・・・第１の開閉装置を構成する開閉器、（１
）・・・第２の開閉装置を構成する開閉器、（ＰＢｈ）
、（ＦＢＩ）・・・指令信号を構成する押ボタンスイッ
チ、（至）・・・指令信号を構成する負荷検出器、（Ｈ
Ｔ）　＋　（ＬＴ）　、　（１ｓａＴ）　、　（１３１
）Ｔ）・・・タイマ、（Ｉ（ＴＸ）　、　（ＩＩＴＸ）
　、　（１３＆）　、　（ｘ３ｂ）　＊　（１３ｘ）　
−補助リレー、（ｌａ）　、　（２−）　、　（３−）
・・・開閉器（１）　、　（２）　、　（３）が閉でそ
れぞれａ接点が閉となる接点、（１ｂ）、（２ｂ）、　
（３Ｎ＋）・・・開閉器（１）　、　（２）　、　＋３
）が開でそれぞれｂ接点が閉となる接点、（１０）　＃
　（２０）　＃　（３Ｑ）・・・開閉器（１）、　（２
）　、　（３）を閉とする補助リレーのフィルである。なお、各図中、同一符号は同一あるいは相当部分を示す
ものとする０

Claims

【特許請求の範囲】

低速及び高速の運転状態を有する極数変換電動機の低速
運転指令信号により上記極数変換電動機を高速運転状態
から低速運転状態に切替える第１の開閉装置、高速運転
指令信号により上記極数変換電動機を低速運転状態から
高速運転状態に切替える第２の開閉装置、この第２の開
閉装置又は上記第１の開閉装置の少なくともいずれか一
方の作動後、一定時間上記第１又は第２の開閉装置の少
なくともいずれか一方の作動をロックするロック手段を
備えたことを特徴とする極数変換電動機の運転切替方式
。