JPS623677B2 - - Google Patents
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- JPS623677B2 JPS623677B2 JP57235000A JP23500082A JPS623677B2 JP S623677 B2 JPS623677 B2 JP S623677B2 JP 57235000 A JP57235000 A JP 57235000A JP 23500082 A JP23500082 A JP 23500082A JP S623677 B2 JPS623677 B2 JP S623677B2
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- Japan
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- motor
- voltage
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- hysteresis
- greoz
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Classifications
-
- 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
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/0077—Characterised by the use of a particular software algorithm
-
- 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
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/024—Synchronous motors controlled by supply frequency
-
- 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
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
- H02P5/74—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more AC dynamo-electric motors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は多数の並列接続されたヒステリシスモ
ータの取る電力を最適化するための方法に関す
る。
ータの取る電力を最適化するための方法に関す
る。
ウラン濃縮設備においては遠心分離機がヒステ
リシスモータによつて駆動され、モータへの給電
は例えば静止形周波数変換装置からの中間周波数
の三相電圧にて行なわれる。その場合に三相電圧
の大きさは、発生可能な最大モータトルク(停動
トルク)が本方式により必要な同期走行時トルク
より上に十分に安全距離をもつたところにあるよ
うに決められている。通常の負荷トルクに対する
停動トルクの比は、普通全モータ平均で1.5、最
高の場合で2となる。この安全裕度は、何百もの
遠心分離機モータが1つの周波数変換装置から給
電され、製造上のばらつきにも拘らずすべての遠
心分離機の同期運転が保証されなければならない
ために必要である。また設備の運転時に擾乱によ
り短時間の負荷上昇が生じた場合にも遠心分離機
は可能なかぎり同期状態を保持していなければな
らない。さらに、電源事故のために遠心分離機が
駆動エネルギーを喪失してやがて停止してしまつ
たような際に、運転停止時間をできるだけ短くす
るために同期状態への自動復帰が必要である。
リシスモータによつて駆動され、モータへの給電
は例えば静止形周波数変換装置からの中間周波数
の三相電圧にて行なわれる。その場合に三相電圧
の大きさは、発生可能な最大モータトルク(停動
トルク)が本方式により必要な同期走行時トルク
より上に十分に安全距離をもつたところにあるよ
うに決められている。通常の負荷トルクに対する
停動トルクの比は、普通全モータ平均で1.5、最
高の場合で2となる。この安全裕度は、何百もの
遠心分離機モータが1つの周波数変換装置から給
電され、製造上のばらつきにも拘らずすべての遠
心分離機の同期運転が保証されなければならない
ために必要である。また設備の運転時に擾乱によ
り短時間の負荷上昇が生じた場合にも遠心分離機
は可能なかぎり同期状態を保持していなければな
らない。さらに、電源事故のために遠心分離機が
駆動エネルギーを喪失してやがて停止してしまつ
たような際に、運転停止時間をできるだけ短くす
るために同期状態への自動復帰が必要である。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第2402423号お
よび同第2428053号明細書から、多数の並列接続
されたヒステリシスモータのそれぞれについて、
走行警報システムにより同期走行を監視すること
は公知である。
よび同第2428053号明細書から、多数の並列接続
されたヒステリシスモータのそれぞれについて、
走行警報システムにより同期走行を監視すること
は公知である。
その場合にモータ電流とモータ電圧との間の位
相差が負荷に依存して変化するという現象が利用
される。その位相差は各モータについて電流、電
圧の零点通過の検出および評価によつて検出さ
れ、乱れのある運転状態に相当する基準値と比較
される。このために変流器からのアナログの電流
信号がまず時間同一の矩形信号に整形され、それ
から中央評価ロジツクにデジタルマルチプレクサ
を介して導かれる。擾乱時には擾乱状態にあるモ
ータのアドレスをもつた信号が中央監視装置に導
かれる。
相差が負荷に依存して変化するという現象が利用
される。その位相差は各モータについて電流、電
圧の零点通過の検出および評価によつて検出さ
れ、乱れのある運転状態に相当する基準値と比較
される。このために変流器からのアナログの電流
信号がまず時間同一の矩形信号に整形され、それ
から中央評価ロジツクにデジタルマルチプレクサ
を介して導かれる。擾乱時には擾乱状態にあるモ
ータのアドレスをもつた信号が中央監視装置に導
かれる。
しかしながら、この方法は静止形周波数変換装
置から発生する給電係の出力電圧を非常に狭い許
容誤差内で一定に保持することを必要とする。し
かしながら、エネルギー節約のために静止形周波
数変換装置の出力電圧をモータのその都度の負荷
状態に適合させようとする場合にはこの方法は役
に立たない。なぜならば、正常運転時にも擾乱運
転時にも電流と電圧との間に同じ位相関係が生
じ、その結果評価ロジツクはこれらの状態を区別
し得ないからである。
置から発生する給電係の出力電圧を非常に狭い許
容誤差内で一定に保持することを必要とする。し
かしながら、エネルギー節約のために静止形周波
数変換装置の出力電圧をモータのその都度の負荷
状態に適合させようとする場合にはこの方法は役
に立たない。なぜならば、正常運転時にも擾乱運
転時にも電流と電圧との間に同じ位相関係が生
じ、その結果評価ロジツクはこれらの状態を区別
し得ないからである。
本発明の目的は、多数の遠心分離機を備えたウ
ラン濃縮設備において遠心分離機を駆動するヒス
テリシスモータの取る電力を、ウラン濃縮設備の
実効出力または運転安全性を低下させることなし
に最適値に低減することにある。
ラン濃縮設備において遠心分離機を駆動するヒス
テリシスモータの取る電力を、ウラン濃縮設備の
実効出力または運転安全性を低下させることなし
に最適値に低減することにある。
この目的は本発明によれば、特許請求の範囲に
記載の構成によつて達成される。
記載の構成によつて達成される。
本発明による方法により得られる利点は、とく
に設備の取る有効電力が約15%下がり、それによ
り著しいエネルギー節約が達成される点にある。
に設備の取る有効電力が約15%下がり、それによ
り著しいエネルギー節約が達成される点にある。
以下、図面を参照しながら、本発明をさらに詳
細に説明する。
細に説明する。
第1図にはヒステリシスモータにより取られる
有効電力PWをそれの定格電力PWNに対して基準
化した量が定格電圧UNに対して基準化したモー
タ電圧Uの関数として示されている。点Aにおい
てモータは定格電圧UNにて同期回転数に達し、
この場合に定格電力RNを取る。同期状態にて有
効電力PWは点Bのところの定格電力PWNの約50
%まで低下する。この点Bは、定格運転、すなわ
ちモータの定格負荷PWNにおける現在の通常の動
作点に相当する。モータ電圧Uが連続的に低下す
ると、モータは同期状態にとどまり、動作点Cに
達する。その際に、取られる有効電力PWは15%
付近まで低下する。これは、主として無効電力入
力が同様に低下してそれにより固定子損失が減少
することに起因する。したがつて、ヒステリシス
モータの動作点はモータ電圧Uに応じて曲線B―
C上にあり、最適点は点C付近にある。ここで何
らかの理由により最適点Cまたはこの付近での動
作中にモータの負荷トルクが増大すると、モータ
によつて取られる有効電力PWも増大するので、
モータはなんらかの対策がなければついには点D
にて非同期状態となり、脱調することになる。し
かしながら、そのような結果はモータ有効電流I
Wの検出によつて調節過程により適時にモータ電
圧Uを増加することにより防止することができ
る。
有効電力PWをそれの定格電力PWNに対して基準
化した量が定格電圧UNに対して基準化したモー
タ電圧Uの関数として示されている。点Aにおい
てモータは定格電圧UNにて同期回転数に達し、
この場合に定格電力RNを取る。同期状態にて有
効電力PWは点Bのところの定格電力PWNの約50
%まで低下する。この点Bは、定格運転、すなわ
ちモータの定格負荷PWNにおける現在の通常の動
作点に相当する。モータ電圧Uが連続的に低下す
ると、モータは同期状態にとどまり、動作点Cに
達する。その際に、取られる有効電力PWは15%
付近まで低下する。これは、主として無効電力入
力が同様に低下してそれにより固定子損失が減少
することに起因する。したがつて、ヒステリシス
モータの動作点はモータ電圧Uに応じて曲線B―
C上にあり、最適点は点C付近にある。ここで何
らかの理由により最適点Cまたはこの付近での動
作中にモータの負荷トルクが増大すると、モータ
によつて取られる有効電力PWも増大するので、
モータはなんらかの対策がなければついには点D
にて非同期状態となり、脱調することになる。し
かしながら、そのような結果はモータ有効電流I
Wの検出によつて調節過程により適時にモータ電
圧Uを増加することにより防止することができ
る。
ヒステリシスモータの動作点が点Dに達する前
に、ヒステリシスモータの取る有効電流IWは、
第2図に示されている基準化モータ電圧U/UN
の関数としての有効電流IW(定格有効電流IWN
に対して基準化してある)のダイアグラムからわ
かるように明らかに上昇する。
に、ヒステリシスモータの取る有効電流IWは、
第2図に示されている基準化モータ電圧U/UN
の関数としての有効電流IW(定格有効電流IWN
に対して基準化してある)のダイアグラムからわ
かるように明らかに上昇する。
点Dの付近にあるモータ伝流有効分IWの限界
値IGreozとの比較結果は負荷上昇の直接的な判断
基準となる。走行警報系による制御電圧UStの適
切なる設定によつて、周波数変換装置の出力電圧
Uが定格値UNまで高められる。これによりモー
タの動作点は、モータが再び全トルクを発生する
点Aの方向に移動する。擾乱が解消して通常負荷
運転が回復した後はモータはまず動作点Bを取
る。走行警報系は今や減少した有効電流入力IW
<IGrpozを判別して、モータが最適有効電力を取
る正常な運転状態となる動作点に達するように、
周波数変換装置の出力電圧Uを制御する。
値IGreozとの比較結果は負荷上昇の直接的な判断
基準となる。走行警報系による制御電圧UStの適
切なる設定によつて、周波数変換装置の出力電圧
Uが定格値UNまで高められる。これによりモー
タの動作点は、モータが再び全トルクを発生する
点Aの方向に移動する。擾乱が解消して通常負荷
運転が回復した後はモータはまず動作点Bを取
る。走行警報系は今や減少した有効電流入力IW
<IGrpozを判別して、モータが最適有効電力を取
る正常な運転状態となる動作点に達するように、
周波数変換装置の出力電圧Uを制御する。
この方式は、多数の並列接続されたモータのそ
れぞれの運転状態のため判断基準として、ドイツ
連邦共和国特許出願公開第2402423号、同第
2428053号明書書により公知の装置において行な
われるように、モータ電流Iとモータ電圧Vとの
位相差を使用するのではなくて、モータ電流Iの
有効分IWを使用する。この有効分IWは関係式
I・cosで表わされ、これはヒステリシスモー
タの場合同期運転時にはほとんど印加電圧Uには
関係せず、モータの負荷に依存して変化する。
れぞれの運転状態のため判断基準として、ドイツ
連邦共和国特許出願公開第2402423号、同第
2428053号明書書により公知の装置において行な
われるように、モータ電流Iとモータ電圧Vとの
位相差を使用するのではなくて、モータ電流Iの
有効分IWを使用する。この有効分IWは関係式
I・cosで表わされ、これはヒステリシスモー
タの場合同期運転時にはほとんど印加電圧Uには
関係せず、モータの負荷に依存して変化する。
本方式による走行警報系の情報により制御装置
を介して、すべての接続されているモータに共通
な周波数変換装置の出力電圧Uは、ばらつきに起
因して最も小さいトルクを発生しているモータに
ついても、また設備のすべての運転状態について
も、発生トルクがその都度の負荷に最適になるよ
うに上昇もしくは低下させられる。これにより裕
度において最も悪条件下にあるモータも、遠心分
離機を丁度なおも同期走行状態に保つに必要な電
力PWをもたらすモータ電圧Uを得る。したがつ
て、接続されているモータの全体も安全運転のた
めに最小限必要なだけの電力を供給される。
を介して、すべての接続されているモータに共通
な周波数変換装置の出力電圧Uは、ばらつきに起
因して最も小さいトルクを発生しているモータに
ついても、また設備のすべての運転状態について
も、発生トルクがその都度の負荷に最適になるよ
うに上昇もしくは低下させられる。これにより裕
度において最も悪条件下にあるモータも、遠心分
離機を丁度なおも同期走行状態に保つに必要な電
力PWをもたらすモータ電圧Uを得る。したがつ
て、接続されているモータの全体も安全運転のた
めに最小限必要なだけの電力を供給される。
第3図は実施例として、モータ電圧Uを調整す
る制御装置を備えた走行警報装置のブロツク図を
示す。
る制御装置を備えた走行警報装置のブロツク図を
示す。
多数のヒステリシスモータ1が出力電圧Uを発
生する静止形周波数変換装置2に接続されてい
る。各ヒステリシスモータ1はそれぞれの三相線
の一相に変流器3を備えている。各変流器3はア
ナログマルチプレクサ4の入力端子の一つに接続
されている。アナログマルチプレクサ4は変流器
出力信号をコンピユータタクトに制御されて、時
間的に順次マイクロコンピユータ5のアナログ入
力端に接続する。マイクロコンピユータ5はその
都度現われる電流信号Iから実効値Ieffを求め
るともに、モータ電圧Uの零点通過とモータ電流
Iの零点通過との間の時間比較により位相角を
求め、固定値メモリROMから続み出される対応
する力率cosにより有効電流IW=Ieff・cos
を算出する。
生する静止形周波数変換装置2に接続されてい
る。各ヒステリシスモータ1はそれぞれの三相線
の一相に変流器3を備えている。各変流器3はア
ナログマルチプレクサ4の入力端子の一つに接続
されている。アナログマルチプレクサ4は変流器
出力信号をコンピユータタクトに制御されて、時
間的に順次マイクロコンピユータ5のアナログ入
力端に接続する。マイクロコンピユータ5はその
都度現われる電流信号Iから実効値Ieffを求め
るともに、モータ電圧Uの零点通過とモータ電流
Iの零点通過との間の時間比較により位相角を
求め、固定値メモリROMから続み出される対応
する力率cosにより有効電流IW=Ieff・cos
を算出する。
次に、各ヒステリシスモータ1の有効電流値I
Wはメモリから読み出される個別の限界値IGreoz
と比較される。限界値IGreozは別の読込サイクル
において非同期状態から同期状態への移行範囲に
て求められたものである。実際値IWと限界値IG
reozとの比較によりマイクロコンピユータ5は調
節電圧URを作成し、これは加算部7において目
標電圧のプリセツト値USpllに加算されて周波数
変換装置2に制御電圧UStとして与えられる。周
波数変換装置2は制御電圧UStの変化に応答して
出力電圧Uを増減する。マイクロコンピユータ5
の故障時には自力で動作するバツクアツププラグ
ラムで周波数変換装置2が出力電圧Uを定各値U
Nに調整するように配慮されている。
Wはメモリから読み出される個別の限界値IGreoz
と比較される。限界値IGreozは別の読込サイクル
において非同期状態から同期状態への移行範囲に
て求められたものである。実際値IWと限界値IG
reozとの比較によりマイクロコンピユータ5は調
節電圧URを作成し、これは加算部7において目
標電圧のプリセツト値USpllに加算されて周波数
変換装置2に制御電圧UStとして与えられる。周
波数変換装置2は制御電圧UStの変化に応答して
出力電圧Uを増減する。マイクロコンピユータ5
の故障時には自力で動作するバツクアツププラグ
ラムで周波数変換装置2が出力電圧Uを定各値U
Nに調整するように配慮されている。
マイクロコンピユータ5の警報出力端子6には
有効電流IWが限界値IGreozに到達またはそれを
超過したときにヒステリシスモータのアドレスを
ともなつた異常警報が生ぜしめられる。
有効電流IWが限界値IGreozに到達またはそれを
超過したときにヒステリシスモータのアドレスを
ともなつた異常警報が生ぜしめられる。
第1図はモータ電圧の関数として有効電力を示
す特性図、第2図はモータ電圧の関数として有効
電流を示す特性図、第3図は本発明によるモータ
電圧を調整する制御装置を備えた走行警報装置の
ブロツク図である。 1…ヒステリシスモータ、2…静止形周波数変
換装置、3…変流器、4…アナログマルチプレク
サ、5…マイクロコンピユータ、6…警報出力、
7…加算部、PW…ヒステリシスモータのとる有
効電力、PWN…PWの定格値、UN…ヒステリシス
モータの定格電圧、U…ヒステリシスモータの端
子電圧、I…モータ電流、IW…Iの有効分、IG
reoz…IWの限界値、…U,Iの位相差角、cos
…力率、UR…調節電圧、USpll…目標電圧プリ
セツト値、USt…制御電圧。
す特性図、第2図はモータ電圧の関数として有効
電流を示す特性図、第3図は本発明によるモータ
電圧を調整する制御装置を備えた走行警報装置の
ブロツク図である。 1…ヒステリシスモータ、2…静止形周波数変
換装置、3…変流器、4…アナログマルチプレク
サ、5…マイクロコンピユータ、6…警報出力、
7…加算部、PW…ヒステリシスモータのとる有
効電力、PWN…PWの定格値、UN…ヒステリシス
モータの定格電圧、U…ヒステリシスモータの端
子電圧、I…モータ電流、IW…Iの有効分、IG
reoz…IWの限界値、…U,Iの位相差角、cos
…力率、UR…調節電圧、USpll…目標電圧プリ
セツト値、USt…制御電圧。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (a) 複数のヒステリシスモータに、所定の限
界内で制御電圧UStを介してレベル調整可能な
三相電圧Uを一つの共通電源2から給電し、 (b) 並列接続されたヒステリシスモータのそれぞ
れについて、運転中にモータ電流Iに対する三
相電圧Uの位相差角φを測定して力率cosφを
形成し、モータ電流Iの実際値を測定してその
有効成分(IW=I・cosφ)を求め、 (c) ヒステリシスモータのそれぞれに対し、モー
タが同期走行から非同期走行への移行時にとる
モータ電流中の有効成分の限界値IGreozを同期
連続運転の開始前に一度測定して記憶させ、 (d) 三相電圧Uを、動作点Bにてヒステリシスモ
ータに加わる定格電圧UNから出発して、同期
回転数を保持しながら同期回転数範囲から非同
期回転数範囲への移り目近傍にあつて有効電力
および無効電力の入力が最小値に低減する最適
な動作点Cにほぼ到達させ、 (e) 多数の並列接続されたヒステリシスモータの
それぞれについて、有効電流IWの実際値をモ
ータ電流中の有効成分の記憶された限界値IGr
eozと比較し、有効電流がその限界値を下回る
IW<IGreozときには、最適な動作点Cに近い
乱れのない同期走行として確認し、有効電流が
その限界値以上にあるIW≧IGreozときには、
動作点Dにおける非同期走行の乱れのある運転
として確認し、 (f) 制御電圧UStは所定の目標電圧Uspllと調節電
圧URとから合成し、その調節電圧は測定され
た有効電流の大きさIWと前記限界値IGreozと
から導出し、 (g) 前記制御電圧UStにより三相電圧Uは、乱れ
のない運転IW<IGreoz時には最適な動作点C
付近の所定値まで下げ、乱れのある運転IW≧
IGreoz時には各モータが定格トルクを発生し動
作点Aを介して再び動作点Bに達するように定
格値UNまで引き上げる ことを特徴とする並列接続ヒステリシスモータの
入力最適化方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3151904A DE3151904C2 (de) | 1981-12-30 | 1981-12-30 | Verfahren zum Optimieren der Leistungsaufnahme einer Vielzahl parallelgeschalteter Hysteresemotoren |
| DE3151904.0 | 1981-12-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58119799A JPS58119799A (ja) | 1983-07-16 |
| JPS623677B2 true JPS623677B2 (ja) | 1987-01-26 |
Family
ID=6150006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57235000A Granted JPS58119799A (ja) | 1981-12-30 | 1982-12-24 | 並列接続ヒステリシスモ−タの入力最適化方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4447788A (ja) |
| JP (1) | JPS58119799A (ja) |
| AU (1) | AU554430B2 (ja) |
| BR (1) | BR8205621A (ja) |
| DE (1) | DE3151904C2 (ja) |
| FR (1) | FR2519208B1 (ja) |
| GB (1) | GB2116337B (ja) |
| NL (1) | NL191376C (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4695783A (en) * | 1985-10-22 | 1987-09-22 | Westinghouse Electric Corp. | Induction motor control apparatus and method |
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