JPH0433591A - ３相誘導電動機の駆動制御装置 - Google Patents
３相誘導電動機の駆動制御装置Info
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- JPH0433591A JPH0433591A JP2137937A JP13793790A JPH0433591A JP H0433591 A JPH0433591 A JP H0433591A JP 2137937 A JP2137937 A JP 2137937A JP 13793790 A JP13793790 A JP 13793790A JP H0433591 A JPH0433591 A JP H0433591A
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- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は３相誘導電動機を効率よく駆動制御する３相
誘導電動機の駆動制御装置に関するものである。
誘導電動機の駆動制御装置に関するものである。
従来のこの種の３相誘導電動機の駆動制御装置は、第４
図に示すように、各相巻線１．．２．３をΔ結線にして
、各サイリスク４，５．６を用い位相制御することによ
り、各相巻線１．２．３にかかる実効電圧を下げ、３相
誘導電動機を電力制御することが一般的であった。即ち
負荷が軽い場合、必要トルクも少なく、位相制御して実
効電圧を下げてもすべりの増加つまり回転低下をほとん
どきたさない点に着目したものであった。
図に示すように、各相巻線１．．２．３をΔ結線にして
、各サイリスク４，５．６を用い位相制御することによ
り、各相巻線１．２．３にかかる実効電圧を下げ、３相
誘導電動機を電力制御することが一般的であった。即ち
負荷が軽い場合、必要トルクも少なく、位相制御して実
効電圧を下げてもすべりの増加つまり回転低下をほとん
どきたさない点に着目したものであった。
この場合、負荷の大小が力率の大小に相関することによ
り常に力率を検知して、その力率量と連動して位相制御
させれば、負荷が軽い時は力率が低く位相制御が深くな
るので、実効電圧が下がる。
り常に力率を検知して、その力率量と連動して位相制御
させれば、負荷が軽い時は力率が低く位相制御が深くな
るので、実効電圧が下がる。
また、反対に負荷が増え、定格になるにつれ力率が上が
り、連動して位相制御は軽くなり、元の電源電圧まで上
昇する動作をする。
り、連動して位相制御は軽くなり、元の電源電圧まで上
昇する動作をする。
このような減電圧制御により電流も下がり、軽負荷であ
ればある程電力の省エネ率は高くなる。
ればある程電力の省エネ率は高くなる。
したがって３相誘導電動機の負荷が軽いか、工作機械の
ように作業と待機つまり重負荷と軽負荷の繰返し変化の
ある場合、それなりの省エネ効率を上げているのが現状
である。
ように作業と待機つまり重負荷と軽負荷の繰返し変化の
ある場合、それなりの省エネ効率を上げているのが現状
である。
〔発明が解決しようとする課題］
従来の３相誘導電動機の駆動制御装置は以上のように構
成されているので、サイリスクを使用して位相制御する
ことによる宿命的な問題点がある。
成されているので、サイリスクを使用して位相制御する
ことによる宿命的な問題点がある。
第１の問題点は位相制御による歪み波形からくる電気的
雑音の発生である。入電ツノの３相誘導電動機になれば
制御電力も数十Ｋｗから百何十Ｋｗと大きくなり、発生
する雑音により他のＯＡ、 ＦＡ機器に影響をおよぼず
ので、その雑音発生ずる機器に高価な雑音フィルタを設
けることが必要になってくる。この位相制御の場合、他
の機器で雑音の大きなものがそばにある場合今度は反対
にその影響を受けて位相制御が困難になる場合もある。
雑音の発生である。入電ツノの３相誘導電動機になれば
制御電力も数十Ｋｗから百何十Ｋｗと大きくなり、発生
する雑音により他のＯＡ、 ＦＡ機器に影響をおよぼず
ので、その雑音発生ずる機器に高価な雑音フィルタを設
けることが必要になってくる。この位相制御の場合、他
の機器で雑音の大きなものがそばにある場合今度は反対
にその影響を受けて位相制御が困難になる場合もある。
第２の問題点として、回路の木質的な省エネ率について
である。第５図は取付は後と取付は前の省エネ率と負荷
率のグラフであり、実線が従来装置による省エネ率のカ
ーブであるが、これで見る通り、低負荷では高い省エネ
率であるが負荷が少し高くなると急激に省エネ率が低下
、負荷が４０％過ぎると省エネ率は数％まで下がり、５
０％を越すともう省エネ率０％となって節電しなくなる
。
である。第５図は取付は後と取付は前の省エネ率と負荷
率のグラフであり、実線が従来装置による省エネ率のカ
ーブであるが、これで見る通り、低負荷では高い省エネ
率であるが負荷が少し高くなると急激に省エネ率が低下
、負荷が４０％過ぎると省エネ率は数％まで下がり、５
０％を越すともう省エネ率０％となって節電しなくなる
。
つまり無負荷時にはよい省エネ率を示すが一番欲しい中
負荷の時の省エネ率が今一つ物足りないのである。
負荷の時の省エネ率が今一つ物足りないのである。
原因としては本来交流正弦波で運転するように設計され
ている格相巻線のインピーダンスに対して、位相制御に
よる高調渡分の多い歪み波形が加わるため、発生する損
失が相殺作用するものと考えられる。
ている格相巻線のインピーダンスに対して、位相制御に
よる高調渡分の多い歪み波形が加わるため、発生する損
失が相殺作用するものと考えられる。
この発明は上記のような問題点を解消することを課題に
なされたもので、省エネ率を向上することを目的とする
。
なされたもので、省エネ率を向上することを目的とする
。
この発明に係る３相誘導電動機の駆動制御装置は、３相
誘導電動機の各相巻線をΔ結線とするとともに位相制御
機能を有する第１のスイッチング手段と、前記各相巻線
をＹ結線とする第２のスイッチング手段と、負荷率が規
定値を越えたか否かを計測する計測検出回路と、前記負
荷率が規定値を越えたことを計測した前記計測検出回路
の検出出力を受けたときはΔ結線信号を出力し該負荷率
が規定値以下であることを計測した該計測検出回路の検
出出力を受けたときはＹ結線信号を出力するＹ・Δ結線
切換信号発生手段と前記Δ結線信号を入力して前記第１
のスイッチング手段をオンし前記各相巻線をΔ結線とし
て位相制御する位相制御回路と、前記Ｙ結線信号を入力
して前記第２のスイッチング手段をオンし前記各相巻線
をＹ結線とするＹ結線回路を具備したものである。
誘導電動機の各相巻線をΔ結線とするとともに位相制御
機能を有する第１のスイッチング手段と、前記各相巻線
をＹ結線とする第２のスイッチング手段と、負荷率が規
定値を越えたか否かを計測する計測検出回路と、前記負
荷率が規定値を越えたことを計測した前記計測検出回路
の検出出力を受けたときはΔ結線信号を出力し該負荷率
が規定値以下であることを計測した該計測検出回路の検
出出力を受けたときはＹ結線信号を出力するＹ・Δ結線
切換信号発生手段と前記Δ結線信号を入力して前記第１
のスイッチング手段をオンし前記各相巻線をΔ結線とし
て位相制御する位相制御回路と、前記Ｙ結線信号を入力
して前記第２のスイッチング手段をオンし前記各相巻線
をＹ結線とするＹ結線回路を具備したものである。
この発明におけるＹ・Δ結線切換信号発生手段は、負荷
率が規定値を越えたことを計測した計測検出回路の検出
出力を受けてΔ結線信号を出力し、上記負荷率が規定値
以下を計測した上記計測検出回路との検出出力を受けて
Ｙ結線信号を出力することにより、自動的にΔ結線とＹ
結線の切換えを行うとともにその切換点から定格電圧ま
での間で電圧を位相制御により順次変化させることがで
きるのでソフトな切換えができ、また、結線切換時以外
は波形歪みのない電源の交流正弦波で駆動するため、電
気的雑音の発生による他の電気機器に対する悪影響を少
なくし、安定度の高い駆動を可能とするばかりでなく、
平均省エネ率の向上にもなる。
率が規定値を越えたことを計測した計測検出回路の検出
出力を受けてΔ結線信号を出力し、上記負荷率が規定値
以下を計測した上記計測検出回路との検出出力を受けて
Ｙ結線信号を出力することにより、自動的にΔ結線とＹ
結線の切換えを行うとともにその切換点から定格電圧ま
での間で電圧を位相制御により順次変化させることがで
きるのでソフトな切換えができ、また、結線切換時以外
は波形歪みのない電源の交流正弦波で駆動するため、電
気的雑音の発生による他の電気機器に対する悪影響を少
なくし、安定度の高い駆動を可能とするばかりでなく、
平均省エネ率の向上にもなる。
以下、この発明の一実施例を図面について説明する。第
１図において、１〜３は３相誘導電動機の各相巻線、４
〜６は各相巻線１〜３のそれぞれと直列に接続され上記
各相巻線をΔ結線とするとともに位相制御機能を有する
半導体スイッチで構成された第１のスイッチング手段、
７〜９は各相巻線１〜３と第１のスイッチング手段４〜
６の接続点とアース１０間に接続され該各相巻線をＹ結
線とする半導体スイッチで構成された第２のスイッチン
グ手段であり、上記第１のスイッチング手段４〜６とと
もに半導体スイッチとしてサイリスク、トライアック等
を用いる。
１図において、１〜３は３相誘導電動機の各相巻線、４
〜６は各相巻線１〜３のそれぞれと直列に接続され上記
各相巻線をΔ結線とするとともに位相制御機能を有する
半導体スイッチで構成された第１のスイッチング手段、
７〜９は各相巻線１〜３と第１のスイッチング手段４〜
６の接続点とアース１０間に接続され該各相巻線をＹ結
線とする半導体スイッチで構成された第２のスイッチン
グ手段であり、上記第１のスイッチング手段４〜６とと
もに半導体スイッチとしてサイリスク、トライアック等
を用いる。
１１は３相誘導電動機の受電端子Ｒ，Ｓ、Ｔへ供給され
る交流電源１２の負荷率が規定値例えば７０％（６０Ｈ
ｚの時は６５％）を越えたか否かを計測する計測検出回
路、１３は計測検出回路１１が規定値以上の負荷率を検
出したときΔ結線信号を出力し規定値以下の負荷率を検
出したときＹ結線信号を出力するＹ・Δ結線切換信号発
生手段、］４は上記Δ結線信号を受けると、上記第１の
スイッチング手段４〜６を導通させて位相制御する位相
制御回路、１５は上記Ｙ結線信号を受けると、上記第２
のスイッチング手段７〜９を導通さゼるＹ結線回路であ
る。
る交流電源１２の負荷率が規定値例えば７０％（６０Ｈ
ｚの時は６５％）を越えたか否かを計測する計測検出回
路、１３は計測検出回路１１が規定値以上の負荷率を検
出したときΔ結線信号を出力し規定値以下の負荷率を検
出したときＹ結線信号を出力するＹ・Δ結線切換信号発
生手段、］４は上記Δ結線信号を受けると、上記第１の
スイッチング手段４〜６を導通させて位相制御する位相
制御回路、１５は上記Ｙ結線信号を受けると、上記第２
のスイッチング手段７〜９を導通さゼるＹ結線回路であ
る。
次に上記実施例の動作について説明する。３相誘導電動
機の受電端子Ｒ，Ｓ、Ｔに計測検出回路１１を介して交
流電源１２を給電する。この給電状態において、負荷率
が規定値以下であることを検出した計測検出回路１１の
検出信号に基づきＹ・Δ結線切換信号発生手段１３から
出力されたＹ結線信号を受けてＹ結線回路１５が第２の
スイッチング手段７〜９を導通させて各相巻線１〜３を
Ｙ結線として運転する。
機の受電端子Ｒ，Ｓ、Ｔに計測検出回路１１を介して交
流電源１２を給電する。この給電状態において、負荷率
が規定値以下であることを検出した計測検出回路１１の
検出信号に基づきＹ・Δ結線切換信号発生手段１３から
出力されたＹ結線信号を受けてＹ結線回路１５が第２の
スイッチング手段７〜９を導通させて各相巻線１〜３を
Ｙ結線として運転する。
そして、負荷の増加によって電圧が第２図Ａ点からＢ点
に至るように上昇し、負荷率が規定値以上になったこと
をＮ１測検出回路１１で検出されると、この検出信号に
基づいてＹ・Δ結線切換信号発生手段１３から出力され
たΔ結線信号を受けて位相制御回路Ｉ４が第１のスイッ
チング手段４〜６を導通させるとともにＹ結線回路１５
の不作動で第２のスイッチング手段７〜９が不導通とな
り、各相巻線１〜３は第２図Ｃ点でΔ結線となり、Ｙ結
線からΔ結線への切換が行われる。
に至るように上昇し、負荷率が規定値以上になったこと
をＮ１測検出回路１１で検出されると、この検出信号に
基づいてＹ・Δ結線切換信号発生手段１３から出力され
たΔ結線信号を受けて位相制御回路Ｉ４が第１のスイッ
チング手段４〜６を導通させるとともにＹ結線回路１５
の不作動で第２のスイッチング手段７〜９が不導通とな
り、各相巻線１〜３は第２図Ｃ点でΔ結線となり、Ｙ結
線からΔ結線への切換が行われる。
次いで、上記位相制御回路１４で第１のスイッチング手
段４〜６を位相制御して、各相巻線１〜３に供給印加さ
れる電圧を１１５■がら２００Ｖに向けて、第２図Ｃ点
からＤ点に至るように２Ｈ２〜１０ Ｈｚの時間をかけ
て順次に上昇させる。
段４〜６を位相制御して、各相巻線１〜３に供給印加さ
れる電圧を１１５■がら２００Ｖに向けて、第２図Ｃ点
からＤ点に至るように２Ｈ２〜１０ Ｈｚの時間をかけ
て順次に上昇させる。
次に上記とは反対にΔ結線がらＹ結線に切換える場合は
、位相制御回路１４で第１のスイッチング手段４〜６を
位相制御して、各相巻線１〜３に印加される電圧を第２
図Ｅ点からＦ点に至るように徐々に下げ、Ｙ結線電圧（
相電圧の１Δ丁）つまり２００■の場合、結線を切換え
ても切換ショックのない１１７■まで前記と同様に２Ｈ
ｚ〜１０ Ｈｚの時間をかけて下降させる。
、位相制御回路１４で第１のスイッチング手段４〜６を
位相制御して、各相巻線１〜３に印加される電圧を第２
図Ｅ点からＦ点に至るように徐々に下げ、Ｙ結線電圧（
相電圧の１Δ丁）つまり２００■の場合、結線を切換え
ても切換ショックのない１１７■まで前記と同様に２Ｈ
ｚ〜１０ Ｈｚの時間をかけて下降させる。
この電圧の下降によって、負荷率が規定値以下になった
ことを計測検出回路１１で検出されると、この検出信号
に基づいてＹ・Δ結線切換信号発生手段１３からＹ結線
信号が出力され、このＹ結線信号を受けたＹ結線回路１
５で第２のスイッチング手段７〜９を導通させ、位相制
御回路１４の不作動で第１のスイッチング手段４〜６が
不導通となり、各相巻線１〜３を第２図Ｆ点においてソ
フトタッチでＹ結線とすることができる。
ことを計測検出回路１１で検出されると、この検出信号
に基づいてＹ・Δ結線切換信号発生手段１３からＹ結線
信号が出力され、このＹ結線信号を受けたＹ結線回路１
５で第２のスイッチング手段７〜９を導通させ、位相制
御回路１４の不作動で第１のスイッチング手段４〜６が
不導通となり、各相巻線１〜３を第２図Ｆ点においてソ
フトタッチでＹ結線とすることができる。
実用すべりの範囲内におけるＹ結線（点線表示）Δ結線
（実線表示）時の消費電力と負荷率との関係は第３図に
示すようになり、消費電力に注目すると、５０Ｈｚでは
負荷率０．７（６０Ｈｚの時は０．６）つまり定格負荷
７０％まではＹ結線の方がΔ結線よりも消費電力が少な
い。つまり、３相誘導電動機の負荷率が７０％以下の場
合はＹ結線運転の方が消費電力の上から有利である。
（実線表示）時の消費電力と負荷率との関係は第３図に
示すようになり、消費電力に注目すると、５０Ｈｚでは
負荷率０．７（６０Ｈｚの時は０．６）つまり定格負荷
７０％まではＹ結線の方がΔ結線よりも消費電力が少な
い。つまり、３相誘導電動機の負荷率が７０％以下の場
合はＹ結線運転の方が消費電力の上から有利である。
そこで、上記実施例の構成により、負荷率が７０％を越
えたことを、電流量、電力量、滑り率等で検知し、自動
的にΔ結線に切換えるが、負荷率７０％を境にそれより
負荷が重いか軽いかの信号でＹ・Δ結線の切換えを行う
ことにより、７０％以下の軽負荷時はＹ接続運転として
省エネ駆動を図ることができるものである。
えたことを、電流量、電力量、滑り率等で検知し、自動
的にΔ結線に切換えるが、負荷率７０％を境にそれより
負荷が重いか軽いかの信号でＹ・Δ結線の切換えを行う
ことにより、７０％以下の軽負荷時はＹ接続運転として
省エネ駆動を図ることができるものである。
以上のように、この発明によれば、例えば負荷率が０．
７つまり定格負荷７０％までは３相誘導電動機の各相巻
線をＹ結線としで駆動し、定格質荷７０％を越えるとΔ
結線に切換えるように構成したので、中負荷領域におけ
る節電率が向」ニし、従来装置に比べて位相制御による
歪波形の損失がないため平均省エネ率が１０〜１５％向
上する。
７つまり定格負荷７０％までは３相誘導電動機の各相巻
線をＹ結線としで駆動し、定格質荷７０％を越えるとΔ
結線に切換えるように構成したので、中負荷領域におけ
る節電率が向」ニし、従来装置に比べて位相制御による
歪波形の損失がないため平均省エネ率が１０〜１５％向
上する。
また、上記の切換えは例えば定格負荷７０％の点で行い
、この点から電圧を徐々に上昇又はこの点に電圧を徐々
に下降させるので、電気的、機械的に切換えショックの
ないソフトタッチの切換えができるため負荷に対する影
響が少ない。
、この点から電圧を徐々に上昇又はこの点に電圧を徐々
に下降させるので、電気的、機械的に切換えショックの
ないソフトタッチの切換えができるため負荷に対する影
響が少ない。
そして、切換時板外は、波形歪みの全くない正弦波で駆
動できるので、電気的雑音の発生による他の機器に対す
る影響はなく、他の機器の雑音発生の影響も受けない安
定度の高い駆動ができる。
動できるので、電気的雑音の発生による他の機器に対す
る影響はなく、他の機器の雑音発生の影響も受けない安
定度の高い駆動ができる。
スイッチング手段は半導体スイッチであるので、Ｙ結線
からΔ結線またはその反対の切換え時に頻繁に変化する
負荷変動に対する接点損耗のおそれがない等の効果があ
る。
からΔ結線またはその反対の切換え時に頻繁に変化する
負荷変動に対する接点損耗のおそれがない等の効果があ
る。
第１図はこの発明の一実施例による３相誘導電動機の駆
動制御装置を示す回路図、第２図はこの発明装置による
各相巻線電圧の変化を示す特性図、第３図は負荷率対電
力の特性図、第４図は従来の３相誘導電動機の駆動制御
装置の回路図、第５図は負荷率対省エネ率特性図である
。 １〜３：各相巻線、４〜６：第１のスイッチング手段、
７〜９：第２のスイッチング手段、１１：計測検出回路
、１３：Ｙ・Δ結線切換手段、１４：位相制御回路、１
５：Ｙ結線回路。 第３図 ０／− 第５図
動制御装置を示す回路図、第２図はこの発明装置による
各相巻線電圧の変化を示す特性図、第３図は負荷率対電
力の特性図、第４図は従来の３相誘導電動機の駆動制御
装置の回路図、第５図は負荷率対省エネ率特性図である
。 １〜３：各相巻線、４〜６：第１のスイッチング手段、
７〜９：第２のスイッチング手段、１１：計測検出回路
、１３：Ｙ・Δ結線切換手段、１４：位相制御回路、１
５：Ｙ結線回路。 第３図 ０／− 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ３相誘導電動機の各相巻線を△結線とするとともに位相
制御機能を有する第１のスイッチング手段と、 前記各相巻線をＹ結線とする第２のスイッチング手段と
、 負荷率が規定値を越えたか否かを計測する計測検出回路
と、 前記負荷率が規定値を越えたことを計測した前記計測検
出回路の検出出力を受けたときは△結線信号を出力し該
負荷率が規定値以下であることを計測した該計測検出回
路の検出出力を受けたときはＹ結線信号を出力するＹ・
△結線切換信号発生手段と、前記△結線信号を入力して
前記第１のスイッチング手段をオンし前記各相巻線を△
結線として位相制御する位相制御回路と、 前記Ｙ結線信号を入力して前記第２のスイッチング手段
をオンし前記各相巻線をＹ結線とするＹ結線回路とを具
備した３相誘導電動機の駆動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2137937A JPH0433591A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | ３相誘導電動機の駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2137937A JPH0433591A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | ３相誘導電動機の駆動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0433591A true JPH0433591A (ja) | 1992-02-04 |
Family
ID=15210190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2137937A Pending JPH0433591A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | ３相誘導電動機の駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0433591A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110006709A1 (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-13 | Innosave Ltd. | Method and apparatus for ac motor control |
| WO2011004369A3 (en) * | 2009-07-08 | 2011-03-24 | Innosave Ltd. | Method and apparatus for ac motor control |
| JP2020078225A (ja) * | 2018-09-04 | 2020-05-21 | アーベーベー・シュバイツ・アーゲー | 同期機のためのモータスタータ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01160393A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-23 | Fanuc Ltd | ３相誘導電動機の結線切換装置 |
-
1990
- 1990-05-28 JP JP2137937A patent/JPH0433591A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01160393A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-23 | Fanuc Ltd | ３相誘導電動機の結線切換装置 |
Cited By (6)
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| WO2011004369A3 (en) * | 2009-07-08 | 2011-03-24 | Innosave Ltd. | Method and apparatus for ac motor control |
| CN102484437A (zh) * | 2009-07-08 | 2012-05-30 | 英那赛福有限公司 | 用于交流电动机控制的方法以及装置 |
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