JPS63265583A - 回転電機の運転制御装置 - 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、回転電機が軽負荷で運転される場合の運転特
性の向上を図った回転電機の運転制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、回転電機の負荷率が変化し、回転電機が定格負荷
よりも軽い負荷で運転された場合においても、その回転
電機に印加される電圧は一定である。

（発明が解決しようとする問題点） 一般に回転電機の力率や効率は、定格負荷時が最も良好
となっている。ところが、印加電圧が一定の状態で回転
電機が軽負荷で運転された場合、その回転電機の力率や
効率は極めて悪くなることが知られている。

このうち力率に関して言えば、印加電圧が一定であるこ
とから励磁電流である無効分の電流は変化しないが、負
荷が軽くなったために負荷電流である有効分の電流が減
少するので、電流の有効分に対する無効分の割合が増加
することとなり、このため力率が低下する。

又、効率に関して言えば、回転電機の損失は、鉄損及び
機械損である固定損と負荷電流の２乗に比例する銅損と
があり、軽負荷となった場合、負荷電流は減少するが、
その負荷電流は力率が低下するため負荷率に比例しては
減少しない。従って、銅損としては減少するが、固定損
は一定のままであるため、軽負荷時の効率は定格負荷時
の効率よりも低下することになる。

そこで本発明の目的は、回転電機が軽負荷で運転される
場合の力率や効率の向上を図り得る回転電機の運転制御
装置を提供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、回転電機の主回路に流れる負荷電流を検出す
る負荷電流検出手段と、前記回転電機の回転数を検出す
る回転数検出手段と、前記負荷電流検出手段により検出
した負荷電流検出値と予め設定された負荷電流の上限値
とを比較すると共に前記回転数検出手段により検出した
回転数検出値と予め設定された回転数の下限値とを比較
し負荷電流検出値が設定された負荷電流の上限値以下で
且つ回転数検出値が設定された回転数の下限値以上の場
合に電圧降下指令信号を出力しそれ以外の場合に電圧上
昇指令信号を出力する電圧補正手段と、前記主回路に介
在され前記電圧補正手段から与えられる指令信号に基き
前記回転電機に印加する電圧を：Ｊｓ整する誘導電圧調
整器とから構成したところに特徴を有する。

（作用） 一般に印加電圧が一定の状態で回転電機の負荷が軽負荷
となったときには、回転電機の主回路に流れる負荷電流
は減少し、一方、回転電機の回転数は増加する。従って
、負荷電流検出手段により検出した負荷電流検出値が設
定された負荷電流の上限値以下で且つ回転数検出手段に
より検出した回転数検出値が設定された回転数の下限値
以上の場合には、軽負荷であると判断して回転電機に対
する印加電圧を降下させる。これにより、無効分の電流
が減少し、又、鉄損が減少して固定損が減少するので、
力率及び効率が向上する。又、この場合、その電圧の降
下に伴い回転電機の回転数が設定された下限値よりも小
さくなったときには、回転電機に対する印加電圧を上昇
させて回転数を増加させ、すべりの増加やトルク不足に
よる停止を防止する。

（実施例） 以下本発明の一実施例につき図面を参照して説明する。

まず第１図において、１は回転電機この場合誘導電動機
、２はこの誘導電動機１の主回路、３は主回路２に介在
された三相の誘導電圧調整器であり、誘導電動機１には
図示しない三相電源から誘導電圧調整器３を介して電圧
が印加されている。

４は主回路２に流れる負荷電流を検出する変流器、５は
この変流器４によ力検出した負荷電流検出値の絶対値を
デジタル化して検出信号ｉを出力す、るＡ／Ｄ変換器で
あり、これら変流器４及びＡ／Ｄ変換器５により負荷電
流検出手段６を構成している。７は誘導電動機１の回転
数を検出する回転数検出器、８はこの回転数検出器７に
より検出した回転数検出値をデジタル化して検出信号ｎ
を出力するＡ／Ｄ変換器であり、これら回転数検出器７
及びＡ／Ｄ変換器８により回転数検出手段９を構成して
いる。

一方、１０は電圧補正手段であり、これは第２図に示す
ように、負荷電流上限値設定手段１１゜回転数下限値設
定手段１２．比較手段１３及び電圧補正指令信号出力手
段１４とから構成している。

このうち負荷電流上限値設定手段１１には負荷電流の上
限値ｌが設定され、又、回転数下限値設定手段１２には
誘導電動機１の回転数の下限値Ｎが設定されるようにな
っている。この場合、これら負荷電流の−１−限値！及
び回転数の下限値Ｎは、誘導電動機１の定格負荷時にお
ける負荷電流及び同転数としている。比較手段１３は、
負荷電流検出手段６により検出した負荷電流検出値ｉと
負荷電流上限値設定手段１１に設定された負荷電流の上
限値■との大小関係を比較すると共に、回転数検出手段
９により検出した回転数検出値ｎと回転数下限値設定手
段１２に設定された回転数の下限値Ｎとの大小関係を比
較し、負荷電流検出値ｉが設定された負荷電流の上限ｔ
ｆ１１以下で且つ回転数検出値ｎが設定された回転数の
下限値Ｎ以上の場合には電圧降下信号αｄを、又、それ
以外の場合には電圧１−昇信号αＵを夫々電圧補正指令
信号出力手段１４に出力する。そして、電圧補正指令信
号−出力手段１４は、比較手段１３から与えられた信号
に基づき電圧降下指令信号θｄ又は電圧」１昇指令信号
θυを前記誘導電圧調整器３に出力するようになってい
る。

次に、上記構成の作用について第３図に示したフローチ
ャートに基づいて説明する。

まず、ステップＳｌにおいて負荷電流上限値設定手段１
１により負荷電流の下限値Ｉを設定し、又、ステップＳ
２において回転数下限値設定手段１２により回転数の下
限値Ｎを設定する。そして、誘導電動機１の運転状態で
、ステップＳ３において、負荷電流検出手段６により主
回路２の負荷電流（負荷電流検出値ｉ）を検出すると共
に、回転数検出手段９により誘導電動機１の回転数（回
転数検出値ｎ）を検出する。そして、ステップＳ４にお
いて、負荷電流検出値ｉと予め設定された負６：ｊ　７
１１流の上限値Ｉとの大小関係を比較し、その結果、Ｉ
≦ｆのときにはステップＳ５へ移行し、このステップＳ
５において、回転数検出値ｎと予め設定された回転数の
下限値Ｎとを比較し、その結果、ｎ≧Ｎのときにはステ
ップＳＢへ移行する。

このステップＳ６において、電圧補正指令信号出力手段
１４から電圧降下指令信号θｄを誘導電圧調整器３に出
力し、この誘導電圧調整器３により誘導電動機１に対す
る印加電圧を降下させ、この後ステップ３へ移行して上
記動作を繰返す。一方、上記ステップＳ４においてｉ＞
Ｉのとき、又はステップＳ５においてｎ＜Ｎのときには
、ステップＳ７へ移行し、このステップＳ７において、
電圧補正指令信号出力手段１４から電圧上昇指令信号θ
ｄを誘導電圧調整器３に出力し、この誘導電圧、ｉｎ器
３により誘導電動機ｌに対する印加電圧を上昇させ、こ
の後ステップＳ３へ移行して上記動作を繰返す。

而して、斯様な本実施例を定格電圧が４００［Ｖ］で供
給電力９０［ｋＷ］の誘導電動機に適用した場合、第４
図に示すように、負荷率が５０ｃ％］のときに印加電圧
を２８０［Ｖ］、負荷率が２５［％］のときに印加電圧
を２００［Ｖ］としたことにより、印加電圧を４００［
Ｖ］の一定とした場合に比して、力率、効率が改善され
ることがわかる。

［発明の効果］ 以上の記述にて明らかなように、本発明によれば、回転
電機が定格負６ガよりも軽い負荷で運転された場合に、
回転電機に印加する電圧を、回転電機のすべりを増大さ
せないように、即ち回転数の著しい低下を招くことのな
いように調整することにより、軽負荷時における力率や
効率の向上を図り得るという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は全体の電気的
構成図、第２図は電圧補正手段の電気的構成図、第３図
は作用を説明するためのフローチャート、第４図は負荷
率の変化に伴って変化する各特性の値を示す図である。 図面中、１は誘導電動機（回転電機）、２は主回路、３
は誘導電圧調整器、６は負荷電流検出手段、９は回転数
検出手段、１０は電圧補正手段を示す。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　　　第　　子　　丸　　健 第１図 Ｆ’ｓ 第２図 第　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転電機の主回路に流れる負荷電流を検出する負荷
   電流検出手段と、前記回転電機の回転数を検出する回転
   数検出手段と、前記負荷電流検出手段により検出した負
   荷電流検出値と予め設定された負荷電流の上限値とを比
   較すると共に前記回転数検出手段により検出した回転数
   検出値と予め設定された回転数の下限値とを比較し負荷
   電流検出値が設定された負荷電流の上限値以下で且つ回
   転数検出値が設定された回転数の下限値以上の場合に電
   圧降下指令信号を出力しそれ以外の場合に電圧上昇指令
   信号を出力する電圧補正手段と、前記主回路に介在され
   前記電圧補正手段から与えられる指令信号に基き前記回
   転電機に印加する電圧を調整する誘導電圧調整器とを具
   備して成る回転電機の運転制御装置。