JPS63140690A - 交流電動機の速度制御方法 - Google Patents

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】 艮ヌ＝ツリを乳盆！ この発明は交流電動機の速度制御方法に係る。

延＆ρ疼！ 交流電動機のうち誘導電動機と同期電動機などは交流電
源周波数にほぼ比例した回転速度をもっている。　従っ
て回転速度ン広範囲に制御するには周波数を可変できる
電力発振器ン用いて周波数及び電圧？制御する必要があ
る。　この電力発振器は直流で動作する几め交流電源乞
一度直流に整流変換しなければならない。　この方式χ
一般にインバータ変換方式と呼んでいる。　第３図はこ
の場合のブロック線図で、１は電圧■。周波数ｆ。

なる出力の又流電源、２は整流装置、５は電圧■。

周波数ｆ１　　なる出力の可変周波数電力器、４は誘導
電動機又は同期電動機の交流電動機である。

へ−が解決するため一二μ−さ しかしてこのインバータ変換周波数変換方式では回転速
度？約１７２　にしたいときは電力発振器の周波数１７
２　に設定し同時に加える電圧は低くする必要があろ◎
　第４図ａは電動機に訓えられる交流電源周波数の電圧
波形ｖａ＝■＋　　ｆｏ　　Ｌで同図すは回転速Ｒ’ｌ
　１／２　　にする之め可変周波数電力変換器の周波数
乞電源周波数の１７２　にし九電圧波形である。

（但しＶｏ　＞Ｖ１ｆ６　＞ｆｌ　　ｆｌ　＞”＝　　
ｆＯ）従ってこの方式では装置が複雑となり、しかも高
価であり、取付面積、容積も大となる等の不都合鱒；あ
る。

一−ｊ　決するため荘チー牌 交流電動機の速度制御としてインバータ方式以外につい
ても試みられ実用化されてきたが、いず′れも電動機の
製作が困難であつ几り広範囲の回転速度制御が困難であ
る等の問題がある。

この工うな点ン考慮して、この発明では電源の交流スイ
ッチ？用いて高速度に開閉することにエフ速度制御を可
能としたものである０　即ちこの発明では電源の交流１
サイクルを最低単位とする期間で高速開閉ケ行って交流
電動機の回転速度を制御するものである。　尚最低単位
１サイクル期間の通電としｔＬｖはもし半サイクル取分
があると。

交流電動機に直流成分が流れ、過熱や効率の低下を抜く
からである。　この発明では負荷と電源の間に交流スイ
ッチ？設け、この交流スイッチ乞交Ｒｅ１サイクルを最
低単位とする信号で開閉したもので、スイツ≠の通電期
間が長く非通電期間が短かければ高速回転かえられ、逆
に通電期間が短く非通電期間が長ければ低速回転がえら
れるのである。

１」 このようにしてこの発明では１通電期間ン１サイクル単
位として開閉乞行う交流スイッチにエフ回転速度音制御
することにより電源周波数で足でる交流電動機の最高回
転数エリ回転速度制御きくすることはできないが、それ
以下の広範囲にわ之る速度制御ができ、きわめて有田で
ある。

ｉ連」 第１図はこの発明の実施例ブロック線図、第２図ａ−ｃ
ｆ工各電圧波形線図１　ａ’〜ｃ’にエパルス発生器の
パルス波形であり、１は交流電源、５は交流スイッチで
高速の機械式リレーでも：いが、接点寿命、開閉速度な
どの点で半導体例えばトランジスタ、サイリスタ、ＦＥ
Ｔ等交流静止スイッチが実際には使用される。　又６は
パルス発生器で。

交流スイッチ５に１サイクル？最低とし之通電期間Ｔ、
と休止期間Ｔ、とｔもつようにする。

尚最高回転数の約１／２　の回転数ン必要とすると＠は
第２図ｂ　ｖ工うに又流スイッチの閉期間ケ１サイクル
開期間χ１サイクルと交互に開閉し、約１７４　の回転
速度制御要とするときは、第２図Ｃのようにその通電期
間馨１サイクルに対して非導通期間ｒｔ５サイクルに交
互に開閉してやればよく第２２ａ＋　ｂ＋　ｅに各電圧
波形関係図？同ｙ　ｂＩＣ′に交流スイッチ５χ制御す
るパルス発生器の波形？示している。　今交流スイッチ
５に＋サイクルＹ最低とした通電期間Ｔ、乞もつための
パルス発生器６χ接続しておき、もし最高回転数？望む
ときに、第２図ａ′のように交流電源のサイクル毎にパ
ルスを発生させ、第２図ａの工うく全期間を交流スイッ
チが閉じるようにする。　又低速回転ン望むときはパル
ス発生の休止期間Ｔ、　ｆ第２図ｂ′エリＣ′のように
長くすれは工い。　第４図ａ〜Ｃ・ａ′〜Ｃ′で、Ｔ、
ハ交流スイッチの閉期間Ｙ与える定めのパルス波形であ
り、休止期間はＴ、でこの期間は交流スイッチは開期間
として電動機に電流は流れない。　これら交流スイッチ
の閉期間を与えるパルス発生器はいわゆるマルチバイブ
レータ回路などで比較的容易につくりだされる。

パルス巾は５０Ｈｚの電源周波数のときは約２０ｍ５ｅ
ｃ附近に６０Ｈｚの場合は’１ｌｉＬ７ｒｎｌｌｅｃ附
近に選定しておけば工い。　又休止期間Ｔｚ　　を可変
にする几め可変抵抗器や切換スイッチ等で変化させれば
交流電動機の可変速度制御装置かえられる。

１五♀Ａｊ 以上のように、従来のインバータによる回転速度ｔＪ＠
装置は広範囲の速度制御に適するか、直流を源ンつるた
めの整流装置や可変周波数電力発躯器等を必要とし、構
造が複雑となり高価となる。

この発明では電源周波数で定める交流′／１Ｌ動機の最
高回転数：り回転速度を大にはできないが、それ以下で
あれば広範囲に速度制御ができ、きわめて有用である。

　又整流装置による直流電源や可変周波数電力発振器な
ど複雑で高価な装置は不用となり、交流スイッチとこれ
を制御するパルス発生器で構成できるので非常にコスト
かや丁い。

その上電動機の消費電力は通電期間のみで回転数に比例
するので、省エネルギー型の回転速り制御であって経済
効果に大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による実施例ブロック図、第２図ａ　
”　ｃ　Ｇ１各電圧波形線図、同ａ′〜Ｃ′は交流スイ
ッチ５ケ制御するパルス発生器６のパルス波形図、第３
図は従来の速度制御装置のブロック図。 第４図ａ、ｂは電圧波形図である。 図で１は交流電源、５は交流スイッチ、６はパル代理人
　堀　江　秀　已゛シ、・ｉ“ ・ノ′ 図面の浄書 第２図 手続補正書（方式　） 昭和６１年　８月１ユ日 １、事件の表示 昭和６１年特ｍ第１１００８５号 ２発明の名称 交流電動機の速度制御方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所（居所）東京都世田谷区深沢４丁目３４番１８号名
称（氏名）４６！　　　ＥＢ　　　　　　繁４、代理人 居所　　東京都港区虎ノ門二丁目４番９号Ｍ″Ｅ　ＯＦ
′３Ｍ　　　貝 ＋１１　　本願明細書筒４に１７行「ａ’〜ｃ’Ｊを「
ｄ〜ｆ」と補正する。 （２）　　同第５頁１２−１５行「ａ’、　ｂ′ｌｃ’
Ｊを「ｄ、ｅ＊ｆ」と補正する。 （３）　　同第５頁１７行「ａ′」をｒｄＪと補正する
。 （４）　同第６頁２行「ｂ′：りａ′」を「ｅよりｆ」
と補正する＠ （５）同第６頁５行「ａ′〜Ｃ′」をｒｄ−ｆＪと補正
する。 （６）同第７頁１２行「ａ′〜Ｃ′」をｒｄ−ｆＪと補
正する０ （７１図面第２図を別紙の通り補正する。 手続補正書（方式　） ％式％ ２、発明の名称 交流電動機の速度制御方法 住所（居所）東京都世田谷区深沢４丁目５４番１８号名
称（氏名）寺　　１）　　　　素 ４、代理人 居所　　東京都港区虎ノ門二丁目４番９号５、補正命令
の日付 昭和６２年１９−月２゛２日 補正の内容 本願明細書第７頁１５行を「第４図は電動機に加えられ
る交流電源周波数の電圧波形図である。」と補正する〇

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源を用いて交流電動機を働かせる場合に通
   電期間を１サイクル単位として開閉を行う交流スイッチ
   により回転速度を制御することを特徴とする交流電動機
   の速度制御方法。
2. （２）交流電動機として誘導電動機を用いる特許請求の
   範囲第１項記載の交流電動機の速度制御方法。
3. （３）交流電動機として同期電動機を用いる特許請求の
   範囲第１項記載の交流電動機の速度制御方法。
4. （４）交流スイッチとしてトランジスタＦＥＴ、サイリ
   スタ等の交流静止スイッチを用いる特許請求の範囲第１
   項記載の交流電動機の速度制御方法。