JPH05505511A - 三相交流非同期機の始動特性および／または制動特性を制御する回路装置 - 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】 三相　流非同期機の始動特性および／または制動特性を制御する回路装置 本発明は、三相交流非同期機の始動特性および／または制動特性を制御する回路 装置に関する。この場合、上記の三相非同期機の相巻線は、連続動作のための第 １の実施形態ではスター接続されておりかつ複数個の相線路と１つの中性線のた めの接続部を有しておいる。

ないしは第２の実施形態によれば上記の三相非同期機の相巻線は、複数個の相線 路と１つの中性線のための接続部を有している。

例えば本発明は、機械、製造装置、搬送装置および昇降装置のための伝動装置制 動モータ用の回路装置に関する。この場合、極数切換可能なモータが用いられる ことも多い。非同期機に関しては、始動特性および／または制動特性を制御する ために前置接続された素子を備えた種々のリアクタ回路が知られている。この場 合、特別な事例において、同一のモータに始動特性ないし制動特性に対してそれ ぞれ異なるリアクタ回路が使用される。対象とする形式の回路装置は以下の目的 のために必要である。すなわち、被駆動部分の衝撃的な加速ないし減速を回避す る目的で、ならびに制動ないし駆動用の駆動系列に引張力が加わったときに、と りわけこの駆動系列に存在する遊びにおいて生じる恐れのある駆動系の衝撃を回 避する目的で、必要とされる。例えば投入接続および遮断の可能な抵抗を有する 、相巻線のためのリアクタ回路のほかに、回転子巻線を備えた非同期機のための リアクタ回路ならびに調整回路も公知である。上記の回転子巻線は、スリップリ ングを介して制御回路と接続可能である。このような形式の構成は、゛かご形回 転子を備えた機械に比べて高価である。始動動作ないし制動特性において好適な ダイナミック特性曲線を実現するために、例えば固有質量の大きなファンのよう な付加的なフライホイール賀量体が使用されることも多い、しかしこのようなは ずみ質量体は、別の欠点の原因とりわけ駆動系列の加速および減速が劣化する原 因となる。

したがって本発明の課題は、上記の欠点を回避し、冒頭で述べた両方の実施形態 のための回路装置を提供し、さらにこの回路装置が簡単な手段で始動ないし制動 特性を効果的に制御できるようにすることにある。

本発明によればこの課題は、ＩＩＩの実施形態では、始動過程および／または制 動過程中、１つの相巻線の相接続部が切換スイッチを介して中性線と接続される ようにしたことにより解決される。さらにこの課題は第２の実施形態の場合、複 数個の相巻線は、連続動作では１つの相巻線だけが切り離されたスター接続点で 接続されており、当該の１つの相巻線は、配属された相線路と中性線とに接続さ れたままであり、さらに始動過程および／または制動過程中、スター接続点にて 接続された他の２つのの相巻線うちいずれか一方の相巻線の相接続部が切換スイ ッチを介して中性線と接続されるようにしたことにより解決される。

両方の実施形態は、例えばかご形回転子を備えた機械のためのものである。ただ ２つのないしただ１つの相線路だけへの接続にもかかわらず、巻線相互間の作用 と回転子による作用とにより、通常動作に比して低減された始動トルクを引き起 こす回転磁界、ないし超同期制動時には低減された制動トルクを引き起こす回転 磁界が発生する。第１の実施形態の場合、相線路に配置された２つの巻線相にお いて電圧の位相シフトが生じるのに対し、第３の巻線相における電圧では位相シ フトが生じないが、この電圧は著しく低減されている。計算によれば、相線路に 配置された上記の２つの巻線における電圧は、通常のスター接続における電圧の ８８．２％のオーダであり、第３の相における電圧は通常の相電圧の３３．３％ になる。始動過程の開始時では、個々の巻線相における電流はこれと同じような 状態をとる。このことにより、円形ではな（楕円形の回転磁界が生じ、回転数範 囲全体にわたって通常のスター接続における回転モーメントの３分の１に相応す るトルク特性経過が生じる。

極数切換可能なモータにおける超同期動作の場合、さらに回転トルクを低減する ために以下のように付加的に構成されている。すなわち、スター接続点で接続さ れた３つの相巻線のうち１つまたは２つの相巻線の相接続部が、切換スイッチを 介して選択的に中性線へ接続されるように構成されている。ただ１つの相巻線が 、中性線とは接続されるが第２の巻線の相接続部とは遮断されると、回転トルク の付加的な低減が生じる。

冒頭で述べた第２の実施形態の場合、１つの相巻線が配属された相線路と中性線 とに接続されたままであり、したがって完全な位相電圧に保持されるので、他の 相巻線を中性線と接続すると、第１の実施形態の、スター接続されたままである 複数個の相巻線の相応の回路段における回転トルクよりも高い回転トルクが生じ る。

回路のあるゆる変形実施例は、前置抵抗、インピーダンス等のような外部の調整 素子を接続または遮断することなく、常に動作可能である。

これらすべての回路の構造的なコストは僅かである。

何故ならばほとんどの場合、２つの巻線相の給電を、通常のスター接続動作とは 変えないままにすることができるからである。

衝撃的な加速ないし減速、ならびに伝動装置モータと負荷との間の駆動系列に存 在する伝達のあそびの調整後の衝撃の発生を回避するために、はとんどの場合、 本発明による始動回路を短期間投入するだけで十分である。複数個のモーター例 えば伝動装置モータを備えた装置において最適化を達成するために、切換スイッ チを、搬送装置または昇降装置の複数個の駆動モータのための制御装置の一部分 として構成し、この切換スイッチを遠隔制御装置を介して操作可能にすることが できる。この場合、遠隔制御装置は、有利には伝動装置モータとして構成された 所属のモータのための切換スイッチを、１秒よりも短い僅かなオーダの時間期間 だけ、始動回路に相応する切換位置に保持し、次に、すべての相巻線が相接続部 へ接続される通常の投入接続位置になるように制御する。通常の伝動装置モータ に対しては、始動回路を例えば約０．２秒だけ保持させることができる。最初に 述べた最も簡単な回路の著しい利点は次の点にある。すなわち、選択的に中性線 に接続可能な相巻線の電圧の位相位置は、相電圧と同じ方向ベクトルを有してお り、したがってこの場合、切換接続時に障害を気遣う必要がない、極致切換可能 なモータの場合、超同期の制動動作全体にわたって、そのつと選択された制動回 路の機能を維持することが好ましい。

別の実施形態によれば、極致切換可能な非同期機において、制動動作のための切 換スイッチを、極数を変化させる極致切換スイッチといっしょに操作することが できるので、この切換スイッチにより、制動動作における極数の増加の際に、少 なくとも１つの相巻線と中性線との接続が形成される。このことにより極数の増 加により通常生じる、制動減速度の跳躍的な上昇が低減される。

本発明のその他の詳細な点ならびに有利な実施形態は、以下の記載および図面に より明らかにされる。

図面には、本発明の構成が実例として示されている。

第１図は、本発明による回路装置を藺略化して示す図であり、この場合、かご形 回転子を備えた三相非同期機の相巻線の回路だけを示しており、第２図は、第１ 図による回路の相電圧をベクトルで示す図であり、その際、通常の作動状態にお けるベクトルは細い線で示し、始動回路の作動状態におけるベクトルは太い線で 示し、第３図は、第１図と同じようにして本発明の別の回路装置を示す図であり 、さらに第４図は第３の回路装置を示す図である。

第１．３．４図を通して、相線路は１．２．３で示されており、中性線は４で、 さらにかご形回転子を備えた三相非同期モータの３つの相生巻線は５．６．７で 示されている９いずれの場合にもモータに対して、図示された相線路１．２．３ ないし中性線４に前置されたメインスイッチが設けられているものとする。この 場合、モータが例えば伝動装置モータとして構成されており、搬送装置、昇降装 置等における駆動装置の一部であれば、このメインスイッチを必要に応じて、以 下で述べる本発明による回路装置の切換スイッチといっしょに、遠隔制御装置を 介して操作することができる。

第１図による実施例の場合、３つの相巻線５．６．７は、接読線路８を介してス ター接続点で互いに接続されているので、メインスイッチが閉成されている場合 、上記の相巻線に、互いに同じ大きさのベクトル量を有する相電圧Ｕ１、Ｕ２、 Ｕ３が加わる。この実施例において相線路３内に設けられた切換スイッチ９によ り、相巻線７を相線路３から中性線４へ切り換えることができる。これにより相 電圧Ｕｌ’　、Ｕ２’　、Ｕ３′が発生し、この場合、第２図かられかるように 、Ｕ３’　はＵ３と同相であり、他方、Ｕｌ’　とＵ２’　に関しては１９．１ °の位相差が生じる。

第３図による回路の場合、スター接続点が解かれており、２つの相巻線６と７が 線路ＩＯを介して接続されているだけである。相巻線５は一方の端部で相線路１ に接続されており１、他方の端部で中性線４に接続されている。機械の始動トル クないし減速トルクを低減する目的で、切換スイッチ９の操作により、相巻線７ を相線路３ではなく中性線４と接続することもできる。

第４図による回路は、基本的に第１図による回路に相応する。しかし第１図によ る切換スイッチ９に付加的に、別の切換スイッチ１１が設けられており、この切 換スイッチは、切換スイッチ９といっしょに、あるいはこのスイッチとは無関係 に操作することができる。

これら両方の切換スイッチ９．１１のいずれが一方だけが、第４図に示された切 り換え位置におかれているときには、線路４が巻線７と接続されているときの第 １図による回路の場合と意味上同じ状態になる。２っめのスイッチも策４図に示 された位置へ変えられると、相巻線６と７の双方は相線路２．３ではなく中性線 ４に接続され、これらの相巻線６．７の並列回路は、スター接続線８を介して相 巻線５へ直列に接続され、さらに二の相巻線５自体は相線路１と接続されている 。

この切換位置の場合、前述の切換位置に比べて超同期作動時の制動トルクが低減 される。相巻線６が中性線４と接続されることな（、単に相線路２だけがスイッ チ１１により遮断されるとｍ；のことは切換スイッチ９と１１の破線の接続線路 で表わされている一制動トルクがさらに低減する。

さらにスイッチ９と１１を、遠隔制御装置を介し−て操作可能に構成することも できる。この場合、例えば極数切換可能なモータにおいて、始動に際して短期間 、両方のスイッチ９または１１のいずれか一方だけを、所属の相巻線を中性線４ へ接続する図示の位置へ動がし、制動動作のための切換スイッチにより極数が増 加されると、スイッチ９と１１の両方を、第４図に示された位置へ動かすことが できる。

要　約　書 制御する回路装置において、連続動作の際、該非同期機の複数個の相巻線（５， ６；−７）は、スター接続されておりかつ複数個の相線路（１，２，３）と１つ の中性線のための接続部を有している。この場合、始動過程および／または制動 過程中、１つの相巻線（６゜７）の相接続部が、切換スイッチ（９，１１）を介 して中性線（４）と接続される。複数個の相巻線（５゜（第１図） 国際調査報告

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．三相交流非同期機の始動特性および／または制動特性を制御する回路装置で あって、前記非同期機の複数個の相巻線（５，６，７）は、連続動作に対しては スター接続されておりかつ複数個の相線路（１，２，３）と１つの中性線のため の接続部を有している形式の回路装置において、 始動過程中および／または制動過程中、１つの相巻線（６，７）の相接続部が、 切換スイッチ（９，１１）を介して中性線（４）と接続されるようにしたことを 特徴とする、三相交流非同期機の始動特性および／または制動特性を制御する回 路装置。
2. ２．三相交流非同期機の始動特性および／または制動特性を制御する回路装置で あって、前記非同期機の複数個の相巻線（５，６，７）は、複数個の相線路（１ ，２，３）と１つの中性線（４）のための接続部を有している形式の回路装置に おいて、 前記複数個の相巻線（５，６，７）は、連続動作に対しては、１つの相巻線（５ ）だけがスター接続点から切り離された状態でスター接続されており、当該の１ つの相巻線（５）は、配属された相線路（１）と中性線（４）に接続された状態 に置かれており、 さらに始動過程および／または制動過程中、スター接続点（１０）に接続された 他の２つの相巻線（６，７）のいずれか一方の相巻線（７）の相接続部は、切換 スイッチ（９）を介して中性線（４）と接続されるようにしたことを特徴とする 、三相交流非同期機の始動特性および／または制動特性を制御する回路装置。
3. ３．スター接続点（８）において接続された３つの相巻線（５，６，７）のうち の１つの相巻線（７）または２つの相巻線（６，７）の相接続部が、切換スイッ チ（９，１１）を介して選択的に中性線（４）へ接続されるようにした、請求項 １記載の回路装置。
4. ４．前記切換スイッチ（９，１１）は、搬送装置または昇降装置の複数個の駆動 モータのための制御装置の一部として構成されており、さらに当該切換スイッチ は遠隔制御装置を介して操作されるようにし、ここにおいて前記遠隔制御装置は 、例えば変速モータとして構成されている、所属の非同期モータを始動するため の切換スイッチを、秒以下のオーダの僅かな時間間隔だけ、１つの相巻線（７） ないし複数個の相巻線（６，７）を中性線（４）と接続する切換位置で保持する ようにし、次に全部の相巻線（５，６，７）が相接続部（１，２，３）へ接続さ れる通常の投入接続状態へ制御するようにした、請求項１〜３のいずれか１項記 載の回路装置。
5. ５．極数切換可能な非同期機に対して、前記切換スイッチ（９，１１）は、制動 動作に対しては極数を変える極数切換スイッチといっしょに操作されるようにし 、ここにおいて前記切換スイッチは、該スイッチに配属された１つの相巻線（７ ）ないし該スイッチに配属された複数個の相巻線（６，７）を、制動動作におけ る極数の増加の際に中性線（４）と接続されるように操作されるようにした、請 求項１〜４記載の回路装置。