JPS6218986A - 電動機制御装置 - Google Patents
電動機制御装置Info
- Publication number
- JPS6218986A JPS6218986A JP60155748A JP15574885A JPS6218986A JP S6218986 A JPS6218986 A JP S6218986A JP 60155748 A JP60155748 A JP 60155748A JP 15574885 A JP15574885 A JP 15574885A JP S6218986 A JPS6218986 A JP S6218986A
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- Japan
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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〕
本発明は電動機制御装置に係り、特に２乗負荷特性を有
するファンやポンプ等を駆動する電動機を可変速制御す
るのに好適な電動機制御装置に関する。
するファンやポンプ等を駆動する電動機を可変速制御す
るのに好適な電動機制御装置に関する。
（発明の技術的背景〕
近年、ファンやポンプ等の負荷を駆動する場合、省エネ
ルギー効果の著しいことから、サイリスタ等の半導体ス
イッチング素子から成る交流可変速駆動装＠（以下、Ｖ
ＶＶＦと称する）を用いて広範囲な可変速運転を行なう
方式が採用されている。
ルギー効果の著しいことから、サイリスタ等の半導体ス
イッチング素子から成る交流可変速駆動装＠（以下、Ｖ
ＶＶＦと称する）を用いて広範囲な可変速運転を行なう
方式が採用されている。
第８図は交流電動機を可変速制御する従来の電動機制御
装置の系統図である。同図に示すように、ファンやポン
プ等の負荷を駆動する電動機１はＶＶＶＦ３により可変
速運転される。電動機１にはポジションセンサー２が取
付けてあり、ＶＶＶＦ３の転流制御信号として使用され
る。
装置の系統図である。同図に示すように、ファンやポン
プ等の負荷を駆動する電動機１はＶＶＶＦ３により可変
速運転される。電動機１にはポジションセンサー２が取
付けてあり、ＶＶＶＦ３の転流制御信号として使用され
る。
ＶＶＶＦ３の１次側には変流器４を介して交流電源ＡＣ
が接続されている。一方、変流器４の２次側には過電流
時にＶＶＶＦ３の動作を停止する過電流リレー５が接続
されている。ＶＶＶＦ３は速度基準制御装置６によって
設定された速度基準により可変速運転を行なう。
が接続されている。一方、変流器４の２次側には過電流
時にＶＶＶＦ３の動作を停止する過電流リレー５が接続
されている。ＶＶＶＦ３は速度基準制御装置６によって
設定された速度基準により可変速運転を行なう。
このような従来の電動機制御装置ではＶＶＶＦ３の１次
側電流値が定格値を超えるような運転あるいは加速が行
なわれると電動機１の温度が許容値を超えることになる
ため、このような場合は変流器４を介して１次側電流の
過電流を検出する過電流リレー５によりＶＶＶＦ３をオ
フして電動機１を停止するような制御方法がとられる。
側電流値が定格値を超えるような運転あるいは加速が行
なわれると電動機１の温度が許容値を超えることになる
ため、このような場合は変流器４を介して１次側電流の
過電流を検出する過電流リレー５によりＶＶＶＦ３をオ
フして電動機１を停止するような制御方法がとられる。
上述のように、従来の電動機制御装置では、電流値が定
格値を超えた場合に運転を停止して電動！！１１を保護
するような制御方法を採っているため、停止による操業
効率の低下を招き、経済的な損失が大きい。また負荷の
性質によっては停止するーことにより危険を伴うものが
あるため、電動機１を停止することなくその保護を行な
う方式に対する要求が強かった。
格値を超えた場合に運転を停止して電動！！１１を保護
するような制御方法を採っているため、停止による操業
効率の低下を招き、経済的な損失が大きい。また負荷の
性質によっては停止するーことにより危険を伴うものが
あるため、電動機１を停止することなくその保護を行な
う方式に対する要求が強かった。
また、電動機１が自冷式の場合、回転速度に応じて冷却
効果が変化するため、すべての可変速範囲で電動機１の
過熱を保護するためには、電動機電流が定格値を超えた
かどうかをチェックするだけでは効果的な過熱保護がで
きないという弊害もある。
効果が変化するため、すべての可変速範囲で電動機１の
過熱を保護するためには、電動機電流が定格値を超えた
かどうかをチェックするだけでは効果的な過熱保護がで
きないという弊害もある。
したがって、本発明の目的は電動機を停止することなく
その過熱状態を保護することにより最大限の操業効率を
保障するとともに、自冷式の電動機では可変速全領域で
の効果的な過熱保護を可能とした電動機制御装置を提供
することにある。
その過熱状態を保護することにより最大限の操業効率を
保障するとともに、自冷式の電動機では可変速全領域で
の効果的な過熱保護を可能とした電動機制御装置を提供
することにある。
上記目的を達成するために、本発明は可変速運転される
電動機の可変速全領域での電流実効値の限界値を設定す
る設定手段と、電動機の入力電流を一定時間間隔で計測
し入力電流実効値を演算する演算手段と、この演算手段
によって演算された入力電流の実効値が定速運転時に前
記設定手段によって設定された電流実効値の限界値に達
した時は一定量減速し、加速時に前記電流実効値の限界
値に達した時は一定時間加速を中断する制御手段とを備
えたことを特徴とする電動機制御装置を提供するもので
ある。
電動機の可変速全領域での電流実効値の限界値を設定す
る設定手段と、電動機の入力電流を一定時間間隔で計測
し入力電流実効値を演算する演算手段と、この演算手段
によって演算された入力電流の実効値が定速運転時に前
記設定手段によって設定された電流実効値の限界値に達
した時は一定量減速し、加速時に前記電流実効値の限界
値に達した時は一定時間加速を中断する制御手段とを備
えたことを特徴とする電動機制御装置を提供するもので
ある。
以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する
。
。
第１図は本発明の一実施例に係る電動機制御装置の系統
図である。同図において、ＲＭＳ電流演算装置８は変流
器４により検出されたＶＶＶＦ３への入力電流値から入
力電流の実効値（ＲＭＳ）電流を演算する。電流比較υ
Ｊ御装置７はＲＭＳ電流演算装置８から入力ＲＭＳ電流
を与えられるとともに、ポジションセンサー２から速度
信号を入力されて速度基準制御装置６に制御信号を送出
する。
図である。同図において、ＲＭＳ電流演算装置８は変流
器４により検出されたＶＶＶＦ３への入力電流値から入
力電流の実効値（ＲＭＳ）電流を演算する。電流比較υ
Ｊ御装置７はＲＭＳ電流演算装置８から入力ＲＭＳ電流
を与えられるとともに、ポジションセンサー２から速度
信号を入力されて速度基準制御装置６に制御信号を送出
する。
一方、第２図は本実施例の電動機制御装置により可変速
運転する電動機１により駆動されるファン、ポンプ等の
負荷特性の一例を示す特性図である。同図からも明らか
なように、ファン、ポンプ等はその負荷状態、つまりダ
ンパー、静翼、バルブ等の状態が一定であれば回転速度
の低下に伴って負荷トルクも減少する逓減トルク特性の
負荷である。
運転する電動機１により駆動されるファン、ポンプ等の
負荷特性の一例を示す特性図である。同図からも明らか
なように、ファン、ポンプ等はその負荷状態、つまりダ
ンパー、静翼、バルブ等の状態が一定であれば回転速度
の低下に伴って負荷トルクも減少する逓減トルク特性の
負荷である。
また、第３図は本実施例の電動機制御装置により可変速
運転する自冷式比ｆＩＪ機の回転速度に応じたＲＭＳ電
流限界値を示す特性図である。同図にも示すように、自
冷式電動機に、ｊ３いては自身の回転数に応じて冷却効
果が変化し、熱耐量からＲＭＳ電流の制限が発生するた
め、ＲＭＳ電流の限界値ＯＬを設定することができる。
運転する自冷式比ｆＩＪ機の回転速度に応じたＲＭＳ電
流限界値を示す特性図である。同図にも示すように、自
冷式電動機に、ｊ３いては自身の回転数に応じて冷却効
果が変化し、熱耐量からＲＭＳ電流の制限が発生するた
め、ＲＭＳ電流の限界値ＯＬを設定することができる。
第４図はＶＶＶＦ３に供給される１次電流を一定時間間
隔で計測した電流チャートを示すものである。Ｖ Ｖ
Ｖ、 Ｆ入力電流の実効値、つまり入力ＲＭＳｔ流の演
算方法について詳述すると、入力ただし、王はサンプリ
ングタイム（秒）、ｉは電流値（アンペア）、ｔはサン
プリングピッチ（秒）である。つまり、サンプリングタ
イム１秒間にｔ秒ピッチでサンプリングした？ｌｉ流ｉ
を演算し、２乗平均平方根電流を８ＭＳ電流として演算
する。
隔で計測した電流チャートを示すものである。Ｖ Ｖ
Ｖ、 Ｆ入力電流の実効値、つまり入力ＲＭＳｔ流の演
算方法について詳述すると、入力ただし、王はサンプリ
ングタイム（秒）、ｉは電流値（アンペア）、ｔはサン
プリングピッチ（秒）である。つまり、サンプリングタ
イム１秒間にｔ秒ピッチでサンプリングした？ｌｉ流ｉ
を演算し、２乗平均平方根電流を８ＭＳ電流として演算
する。
ここで、第４図によりサンプリングタイムＴ秒内の電流
ｉのデータ更新について説明すると、まず、サンプリン
グタイムＴ（１）ではｔ１〜１゜のサンプリングピッチ
で電流１１〜ｉｎを演算する。次のサイクルではサンプ
リングタイムＴ（２）に移り１ −１ のサンプリ
ングピッチで電流２ ０＋１ １〜ｉ を、サンプリングタイムＴ（３）で２
ｎ＋１ は１ −１ のサンプリングピッチで電流ｉ３３
ｎ＋２ 〜１ を、同様にサンプリングタイムＴ（４）ｎ＋２ では１ −１ のサンプリングピッチでｆｆ１１４
ｎ＋３ ｉ 〜１ というように順次電流ｉのデータを４ｎ＋
３ 更新しながら入ｉＲＭｓ電流を演算する。
ｉのデータ更新について説明すると、まず、サンプリン
グタイムＴ（１）ではｔ１〜１゜のサンプリングピッチ
で電流１１〜ｉｎを演算する。次のサイクルではサンプ
リングタイムＴ（２）に移り１ −１ のサンプリ
ングピッチで電流２ ０＋１ １〜ｉ を、サンプリングタイムＴ（３）で２
ｎ＋１ は１ −１ のサンプリングピッチで電流ｉ３３
ｎ＋２ 〜１ を、同様にサンプリングタイムＴ（４）ｎ＋２ では１ −１ のサンプリングピッチでｆｆ１１４
ｎ＋３ ｉ 〜１ というように順次電流ｉのデータを４ｎ＋
３ 更新しながら入ｉＲＭｓ電流を演算する。
以上のような装置構成、負荷特性、および電動機条件か
ら本実施例の作用を第５図の制御フローチャートにより
説明する。
ら本実施例の作用を第５図の制御フローチャートにより
説明する。
まず、変流器４から現在電流を検出しくブロック５１）
、ＲＭＳ電流演算装置８でＲＭＳ電流ＩＲを演算しくブ
ロック５２）、ポジションセン寸−２からの信号に基づ
いて現在速度を検出する（ブロック５３）。その検出結
果から加速中か否かを判定しくブロック５４）、加速中
ならば現在速度での８ＭＳ電流（ＩＲ）と第３図ＲＭＳ
電流限界値ＣＬとの比較を行ない（ブロック５５゜５６
）、限界値に達したならば加速を一定時間中断しくブロ
ック５７）、限界値に達してなければ加速を続行する（
ブロック５８）。一方、ブロック５４の判定で加速中で
ない、つまり定速運転中ならば、現在速度においての８
ＭＳ電流（■、）とＲＭＳ？ｉ４流限界値ＣＬとの比較
を行ないくブロック５９．６０）、限界値に達したなら
ば速度を一定吊下げ（ブロック６１）、同時に異常表示
を出してアラームを発する（ブロック６２）。一方、限
界値に達していなければ設定された速度で定速運転を続
行するようにする（ブロック６３）、その結果、どの状
態においてもＲＭＳ電流限界値内で加速および定速運転
を行なうような制御が可能となり、電動機１の加熱を保
護することができる。
、ＲＭＳ電流演算装置８でＲＭＳ電流ＩＲを演算しくブ
ロック５２）、ポジションセン寸−２からの信号に基づ
いて現在速度を検出する（ブロック５３）。その検出結
果から加速中か否かを判定しくブロック５４）、加速中
ならば現在速度での８ＭＳ電流（ＩＲ）と第３図ＲＭＳ
電流限界値ＣＬとの比較を行ない（ブロック５５゜５６
）、限界値に達したならば加速を一定時間中断しくブロ
ック５７）、限界値に達してなければ加速を続行する（
ブロック５８）。一方、ブロック５４の判定で加速中で
ない、つまり定速運転中ならば、現在速度においての８
ＭＳ電流（■、）とＲＭＳ？ｉ４流限界値ＣＬとの比較
を行ないくブロック５９．６０）、限界値に達したなら
ば速度を一定吊下げ（ブロック６１）、同時に異常表示
を出してアラームを発する（ブロック６２）。一方、限
界値に達していなければ設定された速度で定速運転を続
行するようにする（ブロック６３）、その結果、どの状
態においてもＲＭＳ電流限界値内で加速および定速運転
を行なうような制御が可能となり、電動機１の加熱を保
護することができる。
なお、上述の作用においては、加速時に８ＭＳ電流（Ｉ
Ｒ）がＲＭＳ電流限界値Ｃしに達したなら加速を中断し
、定速運転時には８ＭＳ電流（ＩＲ）がＲＭＳ電流限界
値Ｃしに達したならば速度を一定量下げるだけの単一動
作の場合を例示したが、以下に説明するような閉ループ
制御を行なってもよい。
Ｒ）がＲＭＳ電流限界値Ｃしに達したなら加速を中断し
、定速運転時には８ＭＳ電流（ＩＲ）がＲＭＳ電流限界
値Ｃしに達したならば速度を一定量下げるだけの単一動
作の場合を例示したが、以下に説明するような閉ループ
制御を行なってもよい。
例えば、第６図は加速中の制御フローチャートを示すも
のであるが、同図に示すように、現在速度における８Ｍ
Ｓ電流（ＩＲ）とＲＭＳ電流限界値ＯＬとの比較を行な
い（ブロック６４．６５）、限界値に達していなければ
規定の加速レートで加速運転を行なう（ブロック６６）
。一方、限界値に達したなら、加速レートを減少させて
（ブロック６７）一定時間加速を行ないくブロック６８
）、７１７１ｆｆＲＭＳｆｆｉｌ （ＩＲ）ト限界１ｉ
ａＣＬｃ７）比Ｍヲシ（ブロック６９．７０）、限界値
に達していたなら再び加速レートを減少させ一定時間加
速する（ブロック７１）、、この制御を繰り返しＲＭＳ
ｆｆｉ流（ＩＲ）が限界（ｉａＣＬより小さくなれば現
在の加速レートで加速運転を続行する（ブロック７２）
。
のであるが、同図に示すように、現在速度における８Ｍ
Ｓ電流（ＩＲ）とＲＭＳ電流限界値ＯＬとの比較を行な
い（ブロック６４．６５）、限界値に達していなければ
規定の加速レートで加速運転を行なう（ブロック６６）
。一方、限界値に達したなら、加速レートを減少させて
（ブロック６７）一定時間加速を行ないくブロック６８
）、７１７１ｆｆＲＭＳｆｆｉｌ （ＩＲ）ト限界１ｉ
ａＣＬｃ７）比Ｍヲシ（ブロック６９．７０）、限界値
に達していたなら再び加速レートを減少させ一定時間加
速する（ブロック７１）、、この制御を繰り返しＲＭＳ
ｆｆｉ流（ＩＲ）が限界（ｉａＣＬより小さくなれば現
在の加速レートで加速運転を続行する（ブロック７２）
。
一方、第７図は定速運転中の制御フローチャートである
が、同図に示すように、定速運転中の制御は加速中と同
様、８ＭＳ電流（１１）とＲＭＳ電流限界値ＯＬとの比
較を行ないくブロック７３゜７４）、限界値に達してい
なければ設定された速度で定速運転を行なう（ブロック
７５）。一方、限界値に達した時は速度を一定量下げて
（ブロック７６）一定時間定速運転しくブロック７７）
、再度ＲＭＳ電流（ＩＲ）と限界値ＣＬの比較をして（
ブロック７８．７９）、限界値に達していたなら再び速
度の下げ量を増加させて一定時間定速運転する（ブロッ
ク８０）。この制御を繰り返してＲＭＳ電流（■１）が
限界値ＣＬ以下になれば、速度の低下を停止し現在速度
で定速運転を続ける（ブロック８１）。
が、同図に示すように、定速運転中の制御は加速中と同
様、８ＭＳ電流（１１）とＲＭＳ電流限界値ＯＬとの比
較を行ないくブロック７３゜７４）、限界値に達してい
なければ設定された速度で定速運転を行なう（ブロック
７５）。一方、限界値に達した時は速度を一定量下げて
（ブロック７６）一定時間定速運転しくブロック７７）
、再度ＲＭＳ電流（ＩＲ）と限界値ＣＬの比較をして（
ブロック７８．７９）、限界値に達していたなら再び速
度の下げ量を増加させて一定時間定速運転する（ブロッ
ク８０）。この制御を繰り返してＲＭＳ電流（■１）が
限界値ＣＬ以下になれば、速度の低下を停止し現在速度
で定速運転を続ける（ブロック８１）。
なＪ３、制御対象としての電動機１としては、同期電動
機を使用してＶＶＶＦ３で可変速および定速運転を行な
ってもよく、また電動１１として誘導電動機を使用して
同様な運転を行なってもよい。
機を使用してＶＶＶＦ３で可変速および定速運転を行な
ってもよく、また電動１１として誘導電動機を使用して
同様な運転を行なってもよい。
一方、電動機として直流電動機を使用する場合は、ＶＶ
ＶＦ３に代えて直流レオナード制御装置を使用して同様
効果を得ることができることはもちろんである。
ＶＦ３に代えて直流レオナード制御装置を使用して同様
効果を得ることができることはもちろんである。
以上述べたように、本発明によれば、加速および定速運
転時、ＲＭＳ電流限界値を設定して入力ＲＭＳ電流が限
界値を超えないような制御を行なうようにしたため、運
転を停止することなく電動機の過熱を保護でき、しかも
最大効率の操業運転を行なうことを可能とした電動機制
御装置を提供することができる。
転時、ＲＭＳ電流限界値を設定して入力ＲＭＳ電流が限
界値を超えないような制御を行なうようにしたため、運
転を停止することなく電動機の過熱を保護でき、しかも
最大効率の操業運転を行なうことを可能とした電動機制
御装置を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例に係る電動機制御装置の系統
図、 第２図は第１図の電動機制御装置によって運転される電
動機で駆動される負荷の負荷特性の一例を示す特性図、 第３図は第１図の電動機料ｔＩｌ装置によって可変速運
転される自冷式型′＃Ｊ機のＲＭＳ電流限界値を示す特
性図、 第４図は第１図の電動機制御装置の入力電流と時間の関
係の一例を示す電流チャート、第５図は第１図の構成の
作用を説明するフローチャート、 第６図、第７図は第１図の構成の他の作用を説明するフ
ローチャート、 第８図は従来の電動機制御Ｉ装置の系統図である。 １・・・電動機、２・・・ポジションセンサー、３・・
・可変速駆動装置、４・・・変流器、５・・・過電流リ
レー、６・・・速度基準制御装置、７・・・電流比較制
御装置、８・・・ＲＭＳ電流演算装置。 第１図 回転辻度−〉 （ｏｌｏ） 第２図 第３図 第４図 第８図
図、 第２図は第１図の電動機制御装置によって運転される電
動機で駆動される負荷の負荷特性の一例を示す特性図、 第３図は第１図の電動機料ｔＩｌ装置によって可変速運
転される自冷式型′＃Ｊ機のＲＭＳ電流限界値を示す特
性図、 第４図は第１図の電動機制御装置の入力電流と時間の関
係の一例を示す電流チャート、第５図は第１図の構成の
作用を説明するフローチャート、 第６図、第７図は第１図の構成の他の作用を説明するフ
ローチャート、 第８図は従来の電動機制御Ｉ装置の系統図である。 １・・・電動機、２・・・ポジションセンサー、３・・
・可変速駆動装置、４・・・変流器、５・・・過電流リ
レー、６・・・速度基準制御装置、７・・・電流比較制
御装置、８・・・ＲＭＳ電流演算装置。 第１図 回転辻度−〉 （ｏｌｏ） 第２図 第３図 第４図 第８図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、可変速運転される電動機の可変速全領域での電流実
効値の限界値を設定する設定手段と、電動機の入力電流
を一定時間間隔で計測し入力電流実効値を演算する演算
手段と、この演算手段によつて演算された入力電流の実
効値が定速運転時に前記設定手段によつて設定された電
流実効値の限界値に達した時は一定量減速し、加速時に
前記電流実効値の限界値に達した時は一定時間加速を中
断する制御手段とを備えたことを特徴とする電動制御装
置。 ２、前記電動機が同期電動機であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の電動機制御装置。 ３、前記電動機が誘導電動機であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の電動機制御装置。 ４、前記電動機は直流レオナード制御装置によつて駆動
される直流電動機であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の電動機制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60155748A JPS6218986A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | 電動機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60155748A JPS6218986A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | 電動機制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6218986A true JPS6218986A (ja) | 1987-01-27 |
Family
ID=15612557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60155748A Pending JPS6218986A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | 電動機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6218986A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01180898U (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-26 | ||
| JP2012080766A (ja) * | 2010-10-04 | 2012-04-19 | Dyson Technology Ltd | 電気機械の制御方法 |
| JP2012182901A (ja) * | 2011-03-01 | 2012-09-20 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | プラント制御装置及び厚板圧延システム |
| JP2017209653A (ja) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | 中国電力株式会社 | 排ガス処理設備における通風機の電流制御方法及び電流制御システム |
-
1985
- 1985-07-15 JP JP60155748A patent/JPS6218986A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01180898U (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-26 | ||
| JP2012080766A (ja) * | 2010-10-04 | 2012-04-19 | Dyson Technology Ltd | 電気機械の制御方法 |
| JP2012182901A (ja) * | 2011-03-01 | 2012-09-20 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | プラント制御装置及び厚板圧延システム |
| JP2017209653A (ja) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | 中国電力株式会社 | 排ガス処理設備における通風機の電流制御方法及び電流制御システム |
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