JPS63161885A - 電動機可変速装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は電動機の可変速装置に関する。

（従来の技術） 一般に電動機の可変速装置は半導体素子により構成され
て電動機に供給する電力の電圧、電流。

周波数を所定の値にして希望の回転速度を得る構成とな
っている。

しかし、始動時の負荷トルクが大きい場合には。

始動時に装置から電動機に供給する電力が大きく装置容
量や設備規模を大きくする必要が生じるので、始動後の
実際の運転を行う回転速度範囲にて装置に要求される以
上の容量を選定することになる問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） 電動機の可変速装置において、実際の運転の回転速度範
囲から構成される装置容量を決定しただけでは、始動時
の負荷トルクが大きいと主に半導体素子の熱的問題から
容量不足になり、電動機の起動が不可能になる。これを
避ける為に、始動時の熱容量から必要な可変装置の容量
が選定されるが、電動機起動後の運転見地からは小さな
トルクしか要求されない場合に過剰容量となる。また始
動時の負荷トルク値が不明の場合には必要十分な装置容
量が決定できず、無駄に大きな容量を選定することにな
る。同時に希望回転速度に達するのに要する時間が長い
のも問題となる。

本発明の目的は電動機可変速装置の容量を運転回転速度
範囲における必要社から小さく選定しても、始動が十分
に行なわれる様な装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために１本発明においては電動機
始動時は商用電源供給にて電動機の十分なトルク発生を
行ない、回転速度値が可変速範囲内の最小負荷トルクに
相当する値に達すると同時に商用電源供給のバイパス回
路から電圧、電流。

周波数等の可変を行う可変速回路による駆動切換えた後
、希望の運転回転速度へ移行することを特徴とする電動
機可変速装置を提供することにある。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を図面によって説明する。第１
図は本発明の装置構成図であり、商用電源端子１はバイ
パス回路２と可変速回路３に各々接続されて各回路の入
力電源となり、これらの回路の出力端子４，５は回路選
択を行う切換回路６へ入力されている。電動機７は切換
回路６の出力側に接続され、商用電源を給電するバイパ
ス回路２または調整された電圧、電流９周波数を偶力す
る可変速回路３から電力を供給する。電動機７には回転
速度検出計８が取り付けられ実際の回路速度は回転速度
検出回路９を経由し比較回路１０へ入力され、切換回転
速度設定回路１１の設定値と一致したら切換指令回路１
２へ切換指令を伝達する。切換指令回路１２はバイパス
−可変速選択回路１３へ接続され、前述のバイパス回路
２及び可変速回路３の導通の選択を行うのと同時に切換
回路６にも指令を出し、バイパス回路２と可変速回路３
の出力端子４または出力端子５の一方を電動機７に接続
することになる。

第２図に本装置による電動機始動時のタイムチャートを
示し、第１図の装置構成図と合わせて説明する。

電動機始動指令ブロック１５の段階では、切換指令回路
１２に始動の指令が与えられる。ブロック１６に示すバ
イパス回路による商用運転が始動初期に行なわれるので
、バイパス−可変速選択回路１３によりバイパス回路２
を選択し、更に切換回路６にて端子４の側を選択するの
で、電源端子１．バイパス回路２．出力端子４．切換回
路６．電動機７と商用電源供給が行なわれて始動となる
。即ち商用運転にて電動機７は最高回転速度に向かって
加速される。電動機回転速度が可変速範囲内の最小トル
クに相当する回転速度に達すると、ブロック１７に示す
段階となる。即ち実際の回転速度は回転速度検出計８及
び回転速度検出回路を経由し比較回路１０に入力され、
前もって切換回転速度設定回路１１に設定されている可
変速範囲内の最小トルク時の回転数と常に比較を行なわ
れているので、最高回転速度に到達する前に一致するこ
とになる。

すると、直ちに比較回路１０から切換指令回路１２に信
号が伝送されブロック１８の段階に移る。本段階では切
換指令回路１２が電源の供給路をバイパス回目２から可
変速回路３へ切換る様に切換回路６及びバイパス−可変
速選択回路１３へ指令を出力し。

電源端子１．可変速回路３．端子５．切換回路６゜電動
機７と電力の供給が行なわれることになり、可変速回路
３が切換時に相当する所定の電圧、電流２周波数等を供
給して可変速運転へと引き継ぐことになる。

この回転速度にて可変速回路３に切換でも、希望の運転
速度とは一致しないのでブロック１９の段階に示す様に
電圧、電流９周波数等を調整して電動機７の加速又は減
速を行い、希望の回転数にする。

前述のバイパス回路２から可変速回路３に切換える電動
機７の回転速度は運転始前に負荷の回転速数−トルク特
性から得られるので、所定の値を切換回転速度設定回路
１１に設定しておく。

次に第３図に示される回転速度と負荷トルクの関係を持
つ負荷を用いて本実施例を説明する。

負荷トルクカーブ上の点２１から点２４に相当する範囲
が可変速制御を行うとし、点２２が最小負荷トルクとな
り、希望の運転回転速度は２３とする。第３図に示す負
荷トルク特性の始動を可変速装置で行い、希望の回転速
度２３を得るためには、大きな始動トルクが必要となり
、容量の大きい半導素子を用いた装置となる。ところが
−置型動機７が始動し、可変速範囲２１〜２４に回転速
度が達すれば最大で点２４に示す５０％トルクに相当す
る容量だけが装置に要求される。電動機７が停止してい
る状態から可変速回路にて始動可能な容量を選定すると
過剰容量となる。そこで、第１図に示す構成図の装置を
適用すると、負荷トルクカーブ上の点２０から点２２に
相当する回転速度の上昇は第１図におけるバイパス回路
２から電力を電動機７に供給し、可変速回路３への切換
において最も本回路の使用容量の小さい最小トルクを示
す点２２から希望の運転点２３への速度上昇は、可変速
回路３に切換えて行うので装置容量に小さく同時に使用
容量も小さくなる。

また、最小トルク点２２から希望運転点２３への加速に
よる時間は、従来の商用印加時最高速度点２５からの減
速による時間よりも短くなる。即ち電動機停止点２０か
ら希望の運転点２３を得る迄の時間は本発明の方が短く
なる。

本実施例の様に始動時に第３図の負荷トルク曲線上の停
止時の点２０から最小トルク点２２に相当する範囲を商
用電源による電動機駆動を行った後に、可変速回路３に
切換えたことにより１次の効果が得られる。

（ａ）　　始動時に大きなトルクが必要であるにもかか
わらず、可変速回路容量を小さくできる。

（ｂ）　　Ｊ転範囲内にて最小トルクに相当する回転速
度迄商用電源にての電動機駆動を行うので。

希望運転速度への加減速トルクが小さくできるので、可
変速回路の容量を更に小さくできる。

（ｃ）　　所定の回転速度迄は商用電源を供給すること
により十分なトルクが得られるので、希望運転回路速度
に達する始動時間が短くなる。

〔発明の効果〕

以上の様に本発明の構成によれば、始動時に大きなトル
クを要する電動機可変速装置に対し、装置容量の低減が
実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電動機可変速装置の構
成図、第２図は第１図のタイムチャート説明図、第３図
は回転速度とトルクとの説明図である。 ２・・・バイパス回路　　　　　３・・・インバータ回
路４・・・バイパス回路出力端子　５・・・インバータ
回路出力端子６・・・切換回路　　　　　　　７・・・
電動機８・・・回転速度検出計　　　　９・・・回転速
度検出回路１０・・・比較回路　　　　　　　１１・・
切換回転速度設定回路１２・・・切換指令回路 １３・・・バイパス−可変速選択回路 １５〜１９・・・ブロック　　　　　２０・・・停止点
２１・・・運転範囲下限点　　　　２２・・・運転範囲
内最小トルク点２３・・・希望運転回転回転速度　２４
・・・運転範囲上限点２５・・・商用電源印加時最高回
転点 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電動機駆動用の商用電源に並列に接続された可変速回路
   と、この可変速回路に並列に接続されたバイパス回路と
   、このバイパス回路又は前記可変速回路の出力側を選択
   切換する切換回路と、この切換回路を制御し電動機への
   電源路を確立する制御回路と、電動機始動時には商用電
   源を直接印加して加速トルクを得るように前記バイパス
   回路を選択し有効にする。第１の機能と、前記電動機の
   回転速度を検出し可変速範囲内の所定の回転速度に達し
   たら前記可変速回路に切換えて電源供給を行う第２の機
   能と、前記バイパス回路から前記可変速回路に切換えた
   後に直ちに加減を行い所定の回転速度に調整する第３の
   機能とを具備してなる電動機可変速装置。