JPH0250720B2 - - Google Patents

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JPH0250720B2
JPH0250720B2 JP56118292A JP11829281A JPH0250720B2 JP H0250720 B2 JPH0250720 B2 JP H0250720B2 JP 56118292 A JP56118292 A JP 56118292A JP 11829281 A JP11829281 A JP 11829281A JP H0250720 B2 JPH0250720 B2 JP H0250720B2
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JP
Japan
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phase
circuit
voltage
pulse
power supply
Prior art date
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JP56118292A
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English (en)
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JPS5819189A (ja
Inventor
Yutaka Takemura
Nobuhiro Takao
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHINHO KOGYO KK
Original Assignee
SHINHO KOGYO KK
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Publication date
Application filed by SHINHO KOGYO KK filed Critical SHINHO KOGYO KK
Priority to JP56118292A priority Critical patent/JPS5819189A/ja
Publication of JPS5819189A publication Critical patent/JPS5819189A/ja
Publication of JPH0250720B2 publication Critical patent/JPH0250720B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements 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
    • H02P25/04Single phase motors, e.g. capacitor motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は二相誘導電動機の駆動装置、特に二
相誘導電動機を無段階的に可変周波数駆動すると
ともに、この駆動と単相商用電源の周波数による
駆動との両方を選択自在とする二相誘導電動機の
駆動装置に関する。
第1図はこの発明の基本構成を示し、Mは二相
誘導電動機(以下単にモータという。)、W1,W2
はその固定子巻線、二は中性点、Vは単相商用電
源、TH1,TH2は開閉素子たとえば双方向性サ
イリスタ(以下単にトライアツクという。)、C1
C2は各トライアツクを点弧するゲート回路であ
る。
巻線W1,W2の一端は中性点を介して単相商用
電源Vの一端に、また他端はトライアツクTH1
TH2を介して単相商用電源Vの他端に接続され
る。
トライアツクTH1,TH2の各点弧角を制御す
ることによつて、後記するように各巻線W1,W2
に印加される二相電圧の周波数が可変とされ、モ
ータMの回転数が変更されるようになつている。
各巻線W1,W2と各トライアツクTH1,TH2
の接続点A,B間に進相用のコンデンサCと保護
抵抗Rとの直列回路を接続する。
トライアツクTH1,TH2のいずれか一方のみ
を全導通状態としておくときは、コンデンサCに
よつてモータMはいわゆるコンデンサランモータ
として動作し、商用周波数によつて駆動されるよ
うになることは容易に理解されよう。
第2図はゲート回路G1,G2を駆動するための
二相コンバータ回路を示し、第3図はそのタイム
チヤートである。1は速度設定器で、設定速度に
応じたアナログ電圧aが出力される。電圧aは電
圧−周波数コンバータ2に与えられ、ここで電圧
aの値に応じた周波数のパルス列bを出力する。
パルス列bは二相回路3に与えられ、ここから
90度の位相差をもち、かつ電圧aが低い程長くな
る周期をもつ二相パルスC1,C2が発生する。電
圧aは又位相制御回路4にも入力される。回路4
は電圧aにパルス幅が比例し、単相商用電源Vの
電圧vに同期した位相制御パルスfを出力する。
二相パルスC1,C2はそれぞれコンバータ回路
5を構成する二つの排他的論理和回路5a,5b
の各ひとつの入力となる。前記回路5a,5bの
他の一つの入力には、電源同期回路6からの電源
同期パルスdが与えられる。
ゲート駆動回路7は論理積回路7a,7bから
構成され、そのそれぞれに排他的論理和回路5
a,5bからの出力e1,e2が各ひとつの入力とし
て与えられる。又他のひとつの入力には位相制御
パルスfが与えられる。
そして各回路からの出力パルスj1,j2は切替回
路8を構成する論理和回路8a、論理積回路8b
の各ひとつの入力となる。Dは切替回路8の切替
信号が与えられる端子で、切替信号は論理和回路
8aに、又否定回路8cを介して論理積回路8b
に与えられる。
切替回路8はモータMを商用電源周波数で駆動
するか又は可変周波数で駆動するかを選択的に切
り替えるもので、切替信号がLレベルであるとき
は、論理和回路8a、論理積回路8bからの出力
パルスk1,k2は、前記した出力パルスj1,j2がそ
のまま出力され、又切替信号がHレベルであると
きは、出力パルスk1はHレベル、出力パルスk2
Lレベルとなる。
9はモータMの回転方向を選択的に切り替える
正逆転切替回路で、出力パルスk1,k2をそのまま
ゲート駆動パルスg1,g2として出力するが、又点
線の経路を経て、ゲート駆動パルスg2,g1として
出力するべく切り替える。
ゲート駆動パルスg1,g2はゲート回路G1,G2
に与えられ、これによりトライアツクTH1
TH2を導通させ。
たとえば端子Dに与えられる切替信号がLレベ
ルであるとすると、ゲート回路G1,G2へのゲー
ト駆動パルスg1,g2は出力パルスj1,j2そのもの
であるから、これによるトライアツクTH1
TH2の導通により、単相商用電源Vの電圧vが
各巻線W1,W2に、各電圧h1,h2のうちの斜線を
付した電圧として印加される。
電圧部分iの平均値についてみれば、これは位
相差を90度とする単相商用電源Vの周波数より低
い周波数の二相電圧である。この二相電圧は各巻
線W1,W2だけでなく、コンデンサCにも印加さ
れる。
各巻線W1,W2を流れる電流値と、コンデンサ
Cを流れる電流値の比は、たとえばモータMが
40W、周波数が単相商用電源Vの周波数の8分の
1の時、約4倍となる。
この理由は、各巻線W1,W2のインピーダンス
は周波数に比例して小さくなるが、コンデンサC
のインピーダンスは周波数に反比例して大きくな
るためと考えられる。
このため各巻線W1,W2を流れる電流は、位相
も含めて、コンデンサCの影響をあまり受けず、
モータMには二相電圧の周波数に等しい回転磁界
が形成されモータMは一方向に回転する。
モータMを逆転させるには、正逆転切替回路9
により出力パルスk1,k2を、ゲート駆動パルス
g1,g2とすればよい。これによつて出力パルス
j1,j2が入れ替わつてゲート駆動パルスg1,g2
なるから、モータMは逆方向に回転するようにな
る。
端子Dに与えられる切替信号をLレベルとした
状態において、今速度設定器1によつて回転数を
それまでより低下させるべく設定したとすると、
これにともなつてアナログ電圧aは小さくなる。
これによりパルス列bの周期が長くなるので、二
相パルスc1,c2の周期も長くなる。
一方単相商用電源Vの周波数を一定とすれば、
パルスdの周期は一定である。そのため二相パル
スc1,c2の一周期中におけるパルスe1,e2の数は
多くなる。
したがつて二相パルスc1,c2の各半周期中にお
ける電圧vの正(又は負)の半サイクルの数が多
くなるので、結果として巻線W1,W2に印加され
る電圧の平均的な周波数は低くなつて、モータM
の回転数は小さくなる。
逆に回転数を上げようとするときは、電圧aは
大きくなり、前記したと逆の動作によつて二相パ
ルスc1,c2の周期は短くなる結果、巻線W1,W2
に印加される電圧の平均的な周波数は高くなり、
モータMの回転数は上がる。
一方電圧が小さくなつてパルス列bの周期が長
くなると、これにともなつて位相制御のパルスf
のパルス幅が短くなる。そのためにゲート駆動パ
ルスg1,g2のパルス幅も短くなるから、改電圧
h1,h2の電圧部分iの値が小さくなり、結果とし
て巻線W1,W2に印加される平均的な電圧値は小
さくなる。
逆に電圧aが大きくなれば、逆の動作によつて
巻線W1,W2に印加される平均的な電圧値は大き
くなる。一般にモータMの回転数を決定する周波
数Fと巻線に印加する電圧Vとは、常にV/Fが
一定値を保つことが必要である。
この点上述の説明から理解されるように、電圧
aが変化すれば、巻線W1,W2に印加される電圧
Vも同じように変化するので、これにより前記し
たV/Fは、回転数が変化しても常に一定値に保
たれることになる。
次に端子Dに与えられる切替信号がHレベルと
なると、出力パルスk1はHレベル、k2はLレベル
となるので、トライアツクTH1は全通電される。
このため巻線W2にはコンデンサCを介して単相
電圧が印加されることになる。
したがつてこのときモータMはコンデンサラン
モータとして動作し、単相電圧の周波数すなわち
商用周波数によつて定まる回転数で駆動されるこ
とになる。
ここで商用電源周波数によつてモータMを駆動
しているとき、コンデンサCはその極性を交互に
して充電されるが、今図示極性のように充電され
たときに端子Dの切替信号がLレベルに切り替え
られたとすると、これによりトライアツクTH1
TH2が導通されたとき、コンデンサCが急速に
放電された場合、トライアツクが破壊する恐れが
ある。
しかし図のように抵抗Rを挿入しておけば、急
速な放電は回避され、トライアツクは保護される
ことになる。なお抵抗Rは図のように接続点A,
B間に挿入する必要はなく、要はトライアツク
TH1,TH2及びコンデンサCからなる閉回路内
であればどこでもよい。
以上述べたこの発明の基本構成によれば、トラ
イアツクTH1,TH2の導通角の制御によつて、
モータMはかなり低速回転(たとえば400rpm以
下)まで制御が可能となるが、たとえば200rpm
以下の超低速回転になると、コンデンサCの一極
性の充電時間が長くなつて、その電荷に影響され
て回転にバラツキが生ずるようになる。
これを更に詳細に説明すると、第3A図におい
て、αは二相電圧の周波数で決定されるモータM
の低速回転数、βは同様に超低速回転数である。
ところが第3図中に示される二相電圧h1,h2
極性が変化するときは、進相用のコンデンサCを
通して、巻線W1,W2に流れる電流の極性も変化
する。
この電流の極性の変化は、単相商用電源Vの周
波数にほぼ等しい。そのため電流の極性が変化す
るとき、第3A図中の破線で示すように単相商用
電源Vの周波数(同期速度γ)で、モータMは高
速回転しようとする。
しかし実際にはモータMの図示していないロー
タなどの慣性のため、実線のような回転数にな
る。これが回転数のバラツキの原因となる。しか
もこのバラツキは二相電圧の周波数(換言すれば
モータMの回転数)が低くなるに従い顕著とな
る。
このような回転数のバラツキが生ずると、たと
えばモータMをサーボ機構などに使用することは
できなくなる。
この発明は二相誘導電動機を無段階的に可変周
波数駆動するとともに、この駆動と単相商用電源
の周波数による駆動との両方を選択自在とする場
合において、その選択切替時における可変周波数
駆動回路を低速回転させるときの、進相用のコン
デンサの電荷の影響による回転数のバラツキを回
避することを目的とする。
この発明は進相用のコンデンサに直列にスイツ
チング素子を接続したことを特徴とする。
元来この進相用のコンデンサは商用周波数でモ
ータを回転するときのみ必要とするものであるか
ら、可変周波数駆動の場合はなくてもよい。
したがつてモータを商用周波数駆動するとき
は、スイツチング素子を閉とし、可変周波数駆動
するときには開とする。このようにすることによ
つてモータを低速回転する場合でも、コンデンサ
の存在による回転のバラツキを回避することがで
きるようになる。
この発明の実施例を第4図によつて説明する。
なお第1図と同じ符号を付した部分は同一又は対
応する部分を示す。この発明にしたがい、接続点
A,B間にスイツチング素子SWを挿入してお
く。そしてこれを商用周波数駆動するときに閉と
し、可変周波数駆動するときに開とする。
このようにすると、可変周波数駆動時には、コ
ンデンサCは巻線W1,W2から切り離されている
ので、超低速回転させても前記したような回転の
バラツキは回避できるようになる。
以上詳述したようにこの発明によれば、簡単な
構成で二相誘導電動機を可変周波数で駆動可能と
し、又商用周波数での駆動をも選択的に可能とす
るとともに、商用周波数駆動時に必要な進相用の
コンデンサによる回転のバラツキを、確実に防止
することができるといつた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の基本構成を示す回路図、第
2図は二相コンバータの回路図、第3図、第3A
図は動作説明用の波形図、第4図はこの発明の実
施例を示す回路図である。 V……単相商用電源、M……二相誘導電動機、
N……中性点、W1,W2……巻線、TH1,TH2
…サイリスタ(開閉素子)、G1,G2……ゲート回
路、1……速度設定器、3……二相回路、4……
位相制御回路、5……コンバータ回路、6……電
源同期回路、C……コンデンサ、SW……スイツ
チング素子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 二相誘導電動機の巻線の中性点を単相電源の
    一端に、又前記巻線の他端をそれぞれ点弧制御さ
    れる開閉要素を介して前記単相電源の他端に接続
    するとともに、前記各巻線と各開閉要素との接続
    点間に進相用のコンデンサとスイツチング素子と
    を直列にして接続してなり、又前記二相誘導電動
    機の設定速度にしたがつて周期が決定される二相
    パルスと前記単相電源の電圧に同期する電源同期
    パルスとの排他的論理和出力を出すコンバータ回
    路と、前記単相電源の電圧に同期し、前記設定速
    度にしたがつてパルス幅を変更する位相制御回路
    と、前記位相制御回路の出力パルスと前記コンバ
    ータ回路の排他的論理和出力との論理積出力を出
    すゲート駆動回路と、前記ゲート駆動回路の出力
    パルスと、前記開閉要素のうちのいずれか一方を
    全導通させるためのゲートパルスとを選択自在に
    前記開閉要素のゲートに印加する切替回路を備え
    てなり、前記スイツチング素子は前記二相誘導電
    動機を商用周波数駆動するときは閉とされてあ
    り、前記論理積出力が選択されたときに開とする
    ようにしてなる二相誘導電動機の駆動装置。
JP56118292A 1981-07-27 1981-07-27 二相誘導電動機の駆動装置 Granted JPS5819189A (ja)

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JP56118292A JPS5819189A (ja) 1981-07-27 1981-07-27 二相誘導電動機の駆動装置

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JP56118292A JPS5819189A (ja) 1981-07-27 1981-07-27 二相誘導電動機の駆動装置

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JPS5819189A JPS5819189A (ja) 1983-02-04
JPH0250720B2 true JPH0250720B2 (ja) 1990-11-05

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ID=14733059

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JP56118292A Granted JPS5819189A (ja) 1981-07-27 1981-07-27 二相誘導電動機の駆動装置

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60128894A (ja) * 1983-12-16 1985-07-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd コンデンサ運転形誘導電動機
US5136216A (en) * 1991-02-15 1992-08-04 York International Corporation Ac motor drive system

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5322722U (ja) * 1976-08-05 1978-02-25
JPS5625875A (en) * 1979-08-09 1981-03-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Noise rejection unit

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JPS5819189A (ja) 1983-02-04

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