JPS6166587A - 直流機の整流補償装置 - Google Patents
直流機の整流補償装置Info
- Publication number
- JPS6166587A JPS6166587A JP59184662A JP18466284A JPS6166587A JP S6166587 A JPS6166587 A JP S6166587A JP 59184662 A JP59184662 A JP 59184662A JP 18466284 A JP18466284 A JP 18466284A JP S6166587 A JPS6166587 A JP S6166587A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- machine
- armature
- circuit
- auxiliary winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K13/00—Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
- H02K13/14—Circuit arrangements for improvement of commutation, e.g. by use of unidirectionally conductive elements
-
- 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
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Dc Machiner (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は直流機に係り、特に、整流作用を改善しうる直
流機の整流補償装置に関する。
流機の整流補償装置に関する。
直流機は整流性能の良否が機械の性能及び寿命を左右す
ると言っても過言ではなく、従来から多くの研究がなさ
れている。この整流性能の良否は、実機の無火花帯を測
定して判定している。一方、直流機には回転数により無
火花帯位置が移動する現象があシ、この無火花帯移動量
が大きいと無火花整流で運転することが不可能になる。
ると言っても過言ではなく、従来から多くの研究がなさ
れている。この整流性能の良否は、実機の無火花帯を測
定して判定している。一方、直流機には回転数により無
火花帯位置が移動する現象があシ、この無火花帯移動量
が大きいと無火花整流で運転することが不可能になる。
チョッパ方式の電流制御回路の主回路構成を第６図に示
す。図において、補助巻線１０はＧＴＯサイリスタ（以
下、単にＧＴＯと略す）２２Ａがオンすると直流電源１
７より電流ｉｐｌが供給され、オフするとその、インダ
クタンスのエネルギによりフライホイールダイオード責
以下、単にＦ−Ｄと略す）２３Ｂを通して電流ｉｐｚが
流れる。２３ＡはＧＴＯ２２Ａ用Ｆ−Ｄ、２４はスナバ
回路である。ここで、問題は常に補助巻線１０がＦ−Ｄ
２３Ｂで閉回路を形成し、かつ、第３図に示したように
補極巻線と同一磁路に配置されていることにあシ、この
ため、次のような欠点が生じることが判明した。
す。図において、補助巻線１０はＧＴＯサイリスタ（以
下、単にＧＴＯと略す）２２Ａがオンすると直流電源１
７より電流ｉｐｌが供給され、オフするとその、インダ
クタンスのエネルギによりフライホイールダイオード責
以下、単にＦ−Ｄと略す）２３Ｂを通して電流ｉｐｚが
流れる。２３ＡはＧＴＯ２２Ａ用Ｆ−Ｄ、２４はスナバ
回路である。ここで、問題は常に補助巻線１０がＦ−Ｄ
２３Ｂで閉回路を形成し、かつ、第３図に示したように
補極巻線と同一磁路に配置されていることにあシ、この
ため、次のような欠点が生じることが判明した。
すなわち、起動−停止が頻繁に繰返される直流機は、電
機子電流が過渡的に上昇、減少し、補極巻線８にも電機
子電流が流れているので、補極磁束も過渡的に変化する
。このため、補助巻線１０は磁束変化に伴う電圧を誘起
する。起動及び定常運転モードの時は、電流制御回路１
８が動作し、所要の電流ｉｐが補助巻線１０に流れる。
機子電流が過渡的に上昇、減少し、補極巻線８にも電機
子電流が流れているので、補極磁束も過渡的に変化する
。このため、補助巻線１０は磁束変化に伴う電圧を誘起
する。起動及び定常運転モードの時は、電流制御回路１
８が動作し、所要の電流ｉｐが補助巻線１０に流れる。
しかし、停止モード時には、電機子電流が過渡的に減少
するため、現状の電流供給量の指令よシ指令値が小さく
なるので、ＧＴＯ２２Ａはオフする。そして、補助巻線
１０は磁束変化に伴う電圧を誘起しているので、この誘
起電圧により、Ｆ−Ｄ２３Ｂを通して電流ｉｐ２が継続
される。この結果、慣性で回転している電機子のブラシ
で短絡されている整流コイルは、補助巻線１０による磁
束で電圧を誘起し、ブラシ１１を通して短絡電流が流れ
ることになる。特に１電機子電流の減少率が大きく、回
転数が高い場合は大きな短絡電流が流れ、ブラシから大
きな火花を発生し、ブラシの異常摩耗や整流子の荒損を
生じることが判明した。
するため、現状の電流供給量の指令よシ指令値が小さく
なるので、ＧＴＯ２２Ａはオフする。そして、補助巻線
１０は磁束変化に伴う電圧を誘起しているので、この誘
起電圧により、Ｆ−Ｄ２３Ｂを通して電流ｉｐ２が継続
される。この結果、慣性で回転している電機子のブラシ
で短絡されている整流コイルは、補助巻線１０による磁
束で電圧を誘起し、ブラシ１１を通して短絡電流が流れ
ることになる。特に１電機子電流の減少率が大きく、回
転数が高い場合は大きな短絡電流が流れ、ブラシから大
きな火花を発生し、ブラシの異常摩耗や整流子の荒損を
生じることが判明した。
この対策として、従来、実開昭５０−９９４０８号公報
があり、第３図ないし第６図に示す整流補償方式が提案
されている。第３図は直流機の要部展開図であり、継鉄
１の内周側には主極２と補極３が設けられている。主極
２は主極鉄心４と主極巻線５とよシ形成され、固定子内
部で回転する電機子９の電機子巻線６に主磁束を与える
役目をなし、補極３は補極鉄心７と補極巻線８とにより
形成され、電機子巻線６内を流れる電流が反転する整流
現象時に整流起電力を発生させるための補極磁束を与え
る。
があり、第３図ないし第６図に示す整流補償方式が提案
されている。第３図は直流機の要部展開図であり、継鉄
１の内周側には主極２と補極３が設けられている。主極
２は主極鉄心４と主極巻線５とよシ形成され、固定子内
部で回転する電機子９の電機子巻線６に主磁束を与える
役目をなし、補極３は補極鉄心７と補極巻線８とにより
形成され、電機子巻線６内を流れる電流が反転する整流
現象時に整流起電力を発生させるための補極磁束を与え
る。
また、補極鉄心７の先端側に設けられた補助巻線１０は
、第４図に示すように、無火花帯位置が回転数の増加に
従って過整流側（補極磁束が過剰）に移動するので、補
極磁束を減少させる方向に補助巻線起磁力を調整し、負
荷軸を無火花帯中心の０−Ｐ線上に移動する。
、第４図に示すように、無火花帯位置が回転数の増加に
従って過整流側（補極磁束が過剰）に移動するので、補
極磁束を減少させる方向に補助巻線起磁力を調整し、負
荷軸を無火花帯中心の０−Ｐ線上に移動する。
第５図は補助巻線の電流量を回転数と電機子電流に応じ
て制御する一実施例であり、無火花帯移動現象を補償す
る回路構成のブロック図を示す。
て制御する一実施例であり、無火花帯移動現象を補償す
る回路構成のブロック図を示す。
第５図で、電機子電流ＩＭはブラシ１１、整流子１２を
介して補極巻線８に流れる。一方、補助巻線１０の電流
ｉｐは、電流検出器１３と回転数検出器１４の出力を掛
算器１５に入力し、掛算器１５の出力をゲート信号発生
器１６に入力し、このゲート信号発生器１６の出力にょ
シ、外部直流電源１７からの直流電流を、電流制御回路
１８内の半導体素子（ＧＴＯサイリスタ、パワートラン
ジスタ等）のスイッチング周波数１１通流率Ｔを制御し
て供給する構成となっている。
介して補極巻線８に流れる。一方、補助巻線１０の電流
ｉｐは、電流検出器１３と回転数検出器１４の出力を掛
算器１５に入力し、掛算器１５の出力をゲート信号発生
器１６に入力し、このゲート信号発生器１６の出力にょ
シ、外部直流電源１７からの直流電流を、電流制御回路
１８内の半導体素子（ＧＴＯサイリスタ、パワートラン
ジスタ等）のスイッチング周波数１１通流率Ｔを制御し
て供給する構成となっている。
これより、補助巻線１０の電流ｉｐが回転数と電機子電
流の大きさに応じて増加すると、補極起磁力が変化し、
負荷軸は第４図に示すように、無火花帯中心の０−Ｐ線
上に移動する。この結果、直流機は無火花整流で運転で
きるようになる。
流の大きさに応じて増加すると、補極起磁力が変化し、
負荷軸は第４図に示すように、無火花帯中心の０−Ｐ線
上に移動する。この結果、直流機は無火花整流で運転で
きるようになる。
しかし、前述の整流補償方式も起動−停止が頻繁に繰返
される直流機に適用すると、ブラシから大きな火花を発
生し、ブラシが異常摩耗し、がっ、整流子が荒損すると
いう欠点が生じる。
される直流機に適用すると、ブラシから大きな火花を発
生し、ブラシが異常摩耗し、がっ、整流子が荒損すると
いう欠点が生じる。
本発明の目的は、どのような機械に適用しても火花発生
がなく、良好な整流補償を行ない得る直流機の整流補償
装置を提供するにある。
がなく、良好な整流補償を行ない得る直流機の整流補償
装置を提供するにある。
ブラシから発生する火花が停止モードの時のみ発生し、
特に、電機子電流が急激に減少した時はど大きくなるこ
とに着目し、本発明社電機子電流の急減時に半導体素子
をオフし、補助巻線の誘起電圧をコンデンサに放電させ
る。
特に、電機子電流が急激に減少した時はど大きくなるこ
とに着目し、本発明社電機子電流の急減時に半導体素子
をオフし、補助巻線の誘起電圧をコンデンサに放電させ
る。
第１図は本発明の電流制御回路の主回路構成（但し、ス
ナバ回路は省略した）を示す。第１図において、主回路
には、新たに、ＧＴＯ２２ＢとＦ−Ｄ２３Ｄを挿入し、
停止モード時に動作するＦ−Ｄ２３Ｃと電源側にコンデ
ンサ２５を設けたものである。補助巻線１０は、ＧＴＯ
２２Ｂをオン状態にし、ＧＴ０２２Ａをオンすると、直
流電源１７から電流ｉｐＩが供給され、ＧＴＯ２２Ａを
オフするとそのインダクタンスのエネルギによシＧＴＯ
２２Ｉ）−Ｆ−Ｄ２３Ｂを通して電流ｉｐｚが流れる。
ナバ回路は省略した）を示す。第１図において、主回路
には、新たに、ＧＴＯ２２ＢとＦ−Ｄ２３Ｄを挿入し、
停止モード時に動作するＦ−Ｄ２３Ｃと電源側にコンデ
ンサ２５を設けたものである。補助巻線１０は、ＧＴＯ
２２Ｂをオン状態にし、ＧＴ０２２Ａをオンすると、直
流電源１７から電流ｉｐＩが供給され、ＧＴＯ２２Ａを
オフするとそのインダクタンスのエネルギによシＧＴＯ
２２Ｉ）−Ｆ−Ｄ２３Ｂを通して電流ｉｐｚが流れる。
ここで、停止モード時にＧＴＯ２２Ａ。
２２Ｂを共にオフすると、Ｆ−Ｄ２３Ｃ−コンデンサ２
５−Ｆ−Ｄ２３Ｂを通して電流ｊｐｓが流れる。この電
流ｉｐｓはＬＲＣ回路であるだめに小さな電流となる。
５−Ｆ−Ｄ２３Ｂを通して電流ｊｐｓが流れる。この電
流ｉｐｓはＬＲＣ回路であるだめに小さな電流となる。
第２図は本発明の整流補償装置の回路ブロックの一実施
例を示す。２６は微分回路、２７は比較回路、２８は回
転判定回路である。電機子電流ＩＡＩ、補助巻線１０の
電流ｉｐは従来と同様に流れる。これに対し、電機子電
流が急減した徊合、電流検出器１３からの出力を微分回
路２６に入力し、微分回路２６の負の出力（を機子亀流
の急減時は負となる）がある値以上になったか否かを比
較回路２７で比較し、電機子が回転中であるか否かを回
転判定回路２８で判定し、その出力を比較回路２７に入
力しているので、比較回路２７は電機子が回転中に％、
磯壬子電流ある限度以上に急減した時、信号をゲート信
号発生器１６に出力する。
例を示す。２６は微分回路、２７は比較回路、２８は回
転判定回路である。電機子電流ＩＡＩ、補助巻線１０の
電流ｉｐは従来と同様に流れる。これに対し、電機子電
流が急減した徊合、電流検出器１３からの出力を微分回
路２６に入力し、微分回路２６の負の出力（を機子亀流
の急減時は負となる）がある値以上になったか否かを比
較回路２７で比較し、電機子が回転中であるか否かを回
転判定回路２８で判定し、その出力を比較回路２７に入
力しているので、比較回路２７は電機子が回転中に％、
磯壬子電流ある限度以上に急減した時、信号をゲート信
号発生器１６に出力する。
ゲート信号発生器１６はこの信号をうけてＧＴＯ２２Ａ
、２２Ｂをオフする。この結果、補助巻線１０はπＬ電
機子電流急減時に磁束変化に伴う電圧を誘起するが、コ
ンデンサ２５とＦ−Ｄ２３Ｂ。
、２２Ｂをオフする。この結果、補助巻線１０はπＬ電
機子電流急減時に磁束変化に伴う電圧を誘起するが、コ
ンデンサ２５とＦ−Ｄ２３Ｂ。
２３Ｃを介して閉回路を形成しているだめ、小さな電流
しか流れない。従って、整流コイルは従来のように、補
助巻線による磁束によって大きな電圧を発生せず、大き
な短絡電流が流れないので、ブラシからの火花発生をな
くすことができる。
しか流れない。従って、整流コイルは従来のように、補
助巻線による磁束によって大きな電圧を発生せず、大き
な短絡電流が流れないので、ブラシからの火花発生をな
くすことができる。
尚、電機子電流が急減したか否かの判定に、微分回路を
用いて行なったが、直流機主回路の停止モードに入る信
号を用いてもよく、特に限定するものではない。
用いて行なったが、直流機主回路の停止モードに入る信
号を用いてもよく、特に限定するものではない。
本発明によれば、ブラシが異常摩耗したり、整流子が荒
損したりすることがない。
損したりすることがない。
第１図は本発明の整流補償装置の主回路構成図、第２図
は第１図の回路ブロック図、第３図は直流機の要部展開
図、第４図は回転数に対する無火花成因である。 １０・・・補助巻線、１７・・・直流電源、１８・・・
電流制御回路、２２・・・ＧＴＯサイリスタ、２３・・
・ダイオード、２５・・・コンデンサ。
は第１図の回路ブロック図、第３図は直流機の要部展開
図、第４図は回転数に対する無火花成因である。 １０・・・補助巻線、１７・・・直流電源、１８・・・
電流制御回路、２２・・・ＧＴＯサイリスタ、２３・・
・ダイオード、２５・・・コンデンサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、環状をなした継鉄の内周側に、主極鉄心と主極巻線
からなる主極と、補極鉄心、補極巻線並びに補助巻線か
らなる補極と、ブラシ付きの固定子と、電機子並びに整
流子を備えた回転子とをもつ直流機と、前記補助巻線に
外部電源より電流制御回路を介して電流を供給し、整流
補償を行なう前記直流機の整流補償装置において、 前記電機子の電機子電流の急減時に、前記電流制御回路
内の半導体素子を全てオフし、ダイオードとコンデンサ
を介して前記補助巻線との閉回路を形成したことを特徴
とする直流機の整流補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59184662A JPS6166587A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | 直流機の整流補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59184662A JPS6166587A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | 直流機の整流補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166587A true JPS6166587A (ja) | 1986-04-05 |
| JPH0344516B2 JPH0344516B2 (ja) | 1991-07-08 |
Family
ID=16157153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59184662A Granted JPS6166587A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | 直流機の整流補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166587A (ja) |
-
1984
- 1984-09-05 JP JP59184662A patent/JPS6166587A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0344516B2 (ja) | 1991-07-08 |
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