JPH06113574A - 半導体モータ始動装置 - Google Patents
半導体モータ始動装置Info
- Publication number
- JPH06113574A JPH06113574A JP25963292A JP25963292A JPH06113574A JP H06113574 A JPH06113574 A JP H06113574A JP 25963292 A JP25963292 A JP 25963292A JP 25963292 A JP25963292 A JP 25963292A JP H06113574 A JPH06113574 A JP H06113574A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- motor
- phase
- signal
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2205/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the control loops
- H02P2205/01—Current loop, i.e. comparison of the motor current with a current reference
Landscapes
- Motor And Converter Starters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 半導体スイッチング素子１乃至６を逆並列に
接続してなる半導体交流スイッチを、三相交流電源と、
三相交流モータ７との間に接続し、この三相交流モータ
７の始動時に半導体スイッチング素子１乃至６を位相制
御して三相交流モータ７への印加電圧を変化させる。こ
の場合、三相交流モータ７の電流を検出し始動時の初期
電流を設定する回路１５、初期電流から電流の上昇率上
昇率を設定する回路１６、最終のリミット電流を設定す
る回路１７を設けて、三相交流モータ７の電流を、設定
したパターンに制御する。 【効果】 三相交流モータ７が定格速度になって電流が
低下すると、設定電流を流そうと三相交流モータ７への
印加電圧が上昇して交流電源電圧と等しくなるので、三
相交流モータ７の回転数の振動をなくすことができる。
接続してなる半導体交流スイッチを、三相交流電源と、
三相交流モータ７との間に接続し、この三相交流モータ
７の始動時に半導体スイッチング素子１乃至６を位相制
御して三相交流モータ７への印加電圧を変化させる。こ
の場合、三相交流モータ７の電流を検出し始動時の初期
電流を設定する回路１５、初期電流から電流の上昇率上
昇率を設定する回路１６、最終のリミット電流を設定す
る回路１７を設けて、三相交流モータ７の電流を、設定
したパターンに制御する。 【効果】 三相交流モータ７が定格速度になって電流が
低下すると、設定電流を流そうと三相交流モータ７への
印加電圧が上昇して交流電源電圧と等しくなるので、三
相交流モータ７の回転数の振動をなくすことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、三相交流モータを始動
するための半導体モータ始動装置に関する。
するための半導体モータ始動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように三相交流モータは、直入れ
始動時に定格電流の６〜８倍の過電流が流れ、負荷の機
械的ストレスを増大させたり、電源電圧の低下を引き起
こしたり様々な問題を生じる。このような不具合をなく
すために、従来かサイリスタやトライアックのような半
導体スイッチング素子を用いた半導体モータ始動装置が
採用されている。図３に従来の半導体モータ始動装置を
示す。
始動時に定格電流の６〜８倍の過電流が流れ、負荷の機
械的ストレスを増大させたり、電源電圧の低下を引き起
こしたり様々な問題を生じる。このような不具合をなく
すために、従来かサイリスタやトライアックのような半
導体スイッチング素子を用いた半導体モータ始動装置が
採用されている。図３に従来の半導体モータ始動装置を
示す。
【０００３】図３において、１乃至６は、サイリスタ等
の半導体スイッチング素子であり、三相の各相に逆並列
に接続されて三相交流モータ７に電力を供給する。９は
スタート／ストップ指令に基づいて半導体スイッチング
素子１乃至６をオンオフさせるための位相制御信号を発
生させる位相制御パターン発生回路である。このような
半導体モータ始動装置において、外部よりスタート指令
が位相制御パターン発生回路９に入力されると、位相制
御パターン発生回路９は三相交流モータへの始動時の印
加電圧が所定の特性になるように半導体スイッチング素
子１乃至６を点弧する位置制御信号パターンを発生す
る。例えば図４（ａ）のように三相交流モータ７への印
加電圧をスタート指令後、直線的に上昇させるように半
導体スイッチング素子１乃至６の点弧位相を変化させる
ようになっている。このように三相交流モータ７への印
加電圧を除々に増加することによって始動時の過電流を
制御している。始動終了後、半導体スイッチング素子１
乃至６は全点弧となり、三相交流モータ７への印加電圧
は三相交流電源電圧の１００％電圧に等しくなる。また
ストップ指令が位相制御パターン発生回路９に入力され
ると三相交流モータ７への印加電圧は始動時と逆に減少
するように制御されるのが一般的である。
の半導体スイッチング素子であり、三相の各相に逆並列
に接続されて三相交流モータ７に電力を供給する。９は
スタート／ストップ指令に基づいて半導体スイッチング
素子１乃至６をオンオフさせるための位相制御信号を発
生させる位相制御パターン発生回路である。このような
半導体モータ始動装置において、外部よりスタート指令
が位相制御パターン発生回路９に入力されると、位相制
御パターン発生回路９は三相交流モータへの始動時の印
加電圧が所定の特性になるように半導体スイッチング素
子１乃至６を点弧する位置制御信号パターンを発生す
る。例えば図４（ａ）のように三相交流モータ７への印
加電圧をスタート指令後、直線的に上昇させるように半
導体スイッチング素子１乃至６の点弧位相を変化させる
ようになっている。このように三相交流モータ７への印
加電圧を除々に増加することによって始動時の過電流を
制御している。始動終了後、半導体スイッチング素子１
乃至６は全点弧となり、三相交流モータ７への印加電圧
は三相交流電源電圧の１００％電圧に等しくなる。また
ストップ指令が位相制御パターン発生回路９に入力され
ると三相交流モータ７への印加電圧は始動時と逆に減少
するように制御されるのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の半導体モータ始
動装置において、三相交流モータ７への印加電圧が三相
電源電圧の１００％になる前に三相交流モータ７の回転
速度が定格速度になった場合、負荷によっては図４
（ｂ）に示すように定格速度の近辺で回転数に振動が発
生する。この振動は、三相交流モータ７に接続された動
力系やモータ自身にも大きな機械ストレスを生じ、時に
は動力系の破損といった大問題が発生する。この振動の
生じる原因は、半導体スイッチング素子１乃至６によっ
て位相制御されたモータへの印加電圧に、多量の高調波
（電源基本周波数の第５，７，１１，１３…調波）が含
まれているためである。つまり三相交流モータ７は、電
源に含まれる割合が最も多い第５調波の同期速度まで回
転数を上昇しようとするが、基本波の同期速度を超える
とモータは発電機となり電源側に電力を回生してモータ
にブレーキ力が働く。モータの回転数は慣性により定格
速度以下となるが、電圧に含まれる第５調波の同期速度
まで再度上昇しようとする。以降同様の現象が繰り返さ
れ、ついにはモータへの印加電圧が電源電圧に等しくな
ったとき、つまり高調波が含まれない正弦波になったと
きに始めて回転数の振動がおさまり、定格速度での運転
で安定する。本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、モータ回転数の振動をなくすことので
きる半導体モータ始動装置を提供することにある。
動装置において、三相交流モータ７への印加電圧が三相
電源電圧の１００％になる前に三相交流モータ７の回転
速度が定格速度になった場合、負荷によっては図４
（ｂ）に示すように定格速度の近辺で回転数に振動が発
生する。この振動は、三相交流モータ７に接続された動
力系やモータ自身にも大きな機械ストレスを生じ、時に
は動力系の破損といった大問題が発生する。この振動の
生じる原因は、半導体スイッチング素子１乃至６によっ
て位相制御されたモータへの印加電圧に、多量の高調波
（電源基本周波数の第５，７，１１，１３…調波）が含
まれているためである。つまり三相交流モータ７は、電
源に含まれる割合が最も多い第５調波の同期速度まで回
転数を上昇しようとするが、基本波の同期速度を超える
とモータは発電機となり電源側に電力を回生してモータ
にブレーキ力が働く。モータの回転数は慣性により定格
速度以下となるが、電圧に含まれる第５調波の同期速度
まで再度上昇しようとする。以降同様の現象が繰り返さ
れ、ついにはモータへの印加電圧が電源電圧に等しくな
ったとき、つまり高調波が含まれない正弦波になったと
きに始めて回転数の振動がおさまり、定格速度での運転
で安定する。本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、モータ回転数の振動をなくすことので
きる半導体モータ始動装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体モータ始
動装置は、半導体スイッチング素子を逆並列に接続して
なる半導体交流スイッチを、三相交流電源と、三相交流
モータとの間に接続し、この三相交流モータの始動時に
半導体スイッチング素子を位相制御し三相交流モータへ
の印加電圧を変化させる半導体モータ始動装置にあっ
て、前記三相交流モータの電流を検出して始動時の初期
電流を設定する手段と、初期電流から電流の上昇率を設
定する手段及び最終のリミット電流を設定する手段を設
けたことを特徴とする。
動装置は、半導体スイッチング素子を逆並列に接続して
なる半導体交流スイッチを、三相交流電源と、三相交流
モータとの間に接続し、この三相交流モータの始動時に
半導体スイッチング素子を位相制御し三相交流モータへ
の印加電圧を変化させる半導体モータ始動装置にあっ
て、前記三相交流モータの電流を検出して始動時の初期
電流を設定する手段と、初期電流から電流の上昇率を設
定する手段及び最終のリミット電流を設定する手段を設
けたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明の半導体モータ始動装置によれば、三相
交流モータの電流を、設定したパターンに制御するた
め、三相交流モータが定格速度になって電流が低下する
と、設定電流を流そうと三相交流モータへの印加電圧が
上昇して交流電源電圧と等しくなるので、三相交流モー
タの回転数の振動をなくすことができる。
交流モータの電流を、設定したパターンに制御するた
め、三相交流モータが定格速度になって電流が低下する
と、設定電流を流そうと三相交流モータへの印加電圧が
上昇して交流電源電圧と等しくなるので、三相交流モー
タの回転数の振動をなくすことができる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す半導体モータ
始動装置のブロック図であり、図３と同一部分には同一
符号を付し、その詳細な説明を省略する。
始動装置のブロック図であり、図３と同一部分には同一
符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０００８】図１において、１乃至６は半導体スイッチ
ング素子、７は三相交流モータ、１０乃至１２は三相交
流モータ７の電流を検出する、例えばＣＴのような電流
検出器、１３は電流検出器１０乃至１２の出力を整流す
る整流回路、１４はローパスフィルタ、１５は初期電流
設定回路、１６は電流の上昇率を設定する上昇率設定回
路、１７は最終の電流を設定するリミット電流回路、１
８は１５乃至１７の各設定回路の信号より電流基準のパ
ターンを発生する電流基準パターン発生回路、１９は電
流基準パターン発生回路１８からの出力ｉｒｅｆとロー
パスフィルタ１４の出力信号である電流フィールドバッ
ク神港ｉｆとの差分から位相を決定する信号Ｅｃを発生
させる電流制御回路、２０は信号Ｅｃより各々のサイリ
スタにゲートを発生させる位相制御回路である。
ング素子、７は三相交流モータ、１０乃至１２は三相交
流モータ７の電流を検出する、例えばＣＴのような電流
検出器、１３は電流検出器１０乃至１２の出力を整流す
る整流回路、１４はローパスフィルタ、１５は初期電流
設定回路、１６は電流の上昇率を設定する上昇率設定回
路、１７は最終の電流を設定するリミット電流回路、１
８は１５乃至１７の各設定回路の信号より電流基準のパ
ターンを発生する電流基準パターン発生回路、１９は電
流基準パターン発生回路１８からの出力ｉｒｅｆとロー
パスフィルタ１４の出力信号である電流フィールドバッ
ク神港ｉｆとの差分から位相を決定する信号Ｅｃを発生
させる電流制御回路、２０は信号Ｅｃより各々のサイリ
スタにゲートを発生させる位相制御回路である。
【０００９】いまここで、スータト指令が電流基準パタ
ーン発生回路１８と位相制御回路２０に入力されると、
電流基準パターン発生回路１８は図２（ｄ）のように初
期電流設定回路１５で設定された値から上昇設定回路１
６で設定された上昇率にて上昇する電流基準信号ｉｒｅ
ｆを発生する。電流検出器１０乃至１２で検出された信
号は整流回路１３，ローパスフィルタ１４を経て電流フ
ィードバック信号ｉｆとなり、電流信号ｉｒｅｆとの差
分△ｉ＝（ｉｒｅｆ−ｉｆ）が電流制御回路１９に入力
される。電流制御回路１９は△ｉから位相制御信号Ｅｃ
を出力する。
ーン発生回路１８と位相制御回路２０に入力されると、
電流基準パターン発生回路１８は図２（ｄ）のように初
期電流設定回路１５で設定された値から上昇設定回路１
６で設定された上昇率にて上昇する電流基準信号ｉｒｅ
ｆを発生する。電流検出器１０乃至１２で検出された信
号は整流回路１３，ローパスフィルタ１４を経て電流フ
ィードバック信号ｉｆとなり、電流信号ｉｒｅｆとの差
分△ｉ＝（ｉｒｅｆ−ｉｆ）が電流制御回路１９に入力
される。電流制御回路１９は△ｉから位相制御信号Ｅｃ
を出力する。
【００１０】なお、制御方法は、従来の制御技術で知ら
れている様にＰ制御，ＰＩ制御，ＰＩＤ制御等各種ある
が、ここでは単純な比例制御であるＰ制御について述べ
る。位相制御信号Ｅｃはｉｒｅｆ＞ｉｆの時（つまり基
準値よりもフィードバック量が小さい時、Ｅｃ＞０が成
り立つ。逆にｉｒｅｆ＜ｉｆ、つまり基準値よりもフィ
ードバック量が大きい時、Ｅｃ＞０となる。
れている様にＰ制御，ＰＩ制御，ＰＩＤ制御等各種ある
が、ここでは単純な比例制御であるＰ制御について述べ
る。位相制御信号Ｅｃはｉｒｅｆ＞ｉｆの時（つまり基
準値よりもフィードバック量が小さい時、Ｅｃ＞０が成
り立つ。逆にｉｒｅｆ＜ｉｆ、つまり基準値よりもフィ
ードバック量が大きい時、Ｅｃ＞０となる。
【００１１】そこで、位相制御回路２０は、信号Ｅｃが
正の時に、モータ印加電圧を上昇させる様に、又信号Ｅ
ｃが負の時に、モータ印加電圧を下降させる様にすれ
ば、フィードバック量ｉｆは電流基準ｉｒｅｆと等しく
なる様に制御される。
正の時に、モータ印加電圧を上昇させる様に、又信号Ｅ
ｃが負の時に、モータ印加電圧を下降させる様にすれ
ば、フィードバック量ｉｆは電流基準ｉｒｅｆと等しく
なる様に制御される。
【００１２】よって、モータ電流は図２（ｃ）の様にモ
ータ回転数が定格になるまでは電流基準通りとなる。図
２の実線は設定に対してモータの始動に要する時間が長
い場合を、点線は短い場合を示している。モータは、回
転速度が定格に近くなるとモータ電流は負荷によって決
定される電流まで低下する。電流基準は上昇中か、又は
リミット電流に固定されているので、モータ電流が低下
し始めると位相制御信号Ｅｃは、Ｅｃ＞０となり、図２
（ａ）の様に三相交流モータ７への印加電圧は短時間で
上昇する。つまりモータが定格速度になると三相交流モ
ータ７への印加電圧を短時間で電流電圧の１００％まで
上昇させるので、三相交流モータ７への印加電圧に高調
波が含まれる期間を短くすることができ、回転数の振動
をなくすことができる。
ータ回転数が定格になるまでは電流基準通りとなる。図
２の実線は設定に対してモータの始動に要する時間が長
い場合を、点線は短い場合を示している。モータは、回
転速度が定格に近くなるとモータ電流は負荷によって決
定される電流まで低下する。電流基準は上昇中か、又は
リミット電流に固定されているので、モータ電流が低下
し始めると位相制御信号Ｅｃは、Ｅｃ＞０となり、図２
（ａ）の様に三相交流モータ７への印加電圧は短時間で
上昇する。つまりモータが定格速度になると三相交流モ
ータ７への印加電圧を短時間で電流電圧の１００％まで
上昇させるので、三相交流モータ７への印加電圧に高調
波が含まれる期間を短くすることができ、回転数の振動
をなくすことができる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、モ
ータ電流を電流基準に等しくなる様に制御できるので、
モータ電流が電流基準より小さくなった時点でモータへ
の印加電圧が速やかに電源電圧と等しくなり、高調波の
発生する期間を短くできモータ回転の振動によるモータ
や負荷動力系に与える機械的ストレスをなくすことがで
きる。又モータ電流を直線的に上昇させる様にしたの
で、極めて滑らかな始動が可能となるだけでなく、初期
電流や電流の上昇率，リミット電流が個別に設定できる
ので負荷に最も適した始動をさせることが可能となる。
ータ電流を電流基準に等しくなる様に制御できるので、
モータ電流が電流基準より小さくなった時点でモータへ
の印加電圧が速やかに電源電圧と等しくなり、高調波の
発生する期間を短くできモータ回転の振動によるモータ
や負荷動力系に与える機械的ストレスをなくすことがで
きる。又モータ電流を直線的に上昇させる様にしたの
で、極めて滑らかな始動が可能となるだけでなく、初期
電流や電流の上昇率，リミット電流が個別に設定できる
ので負荷に最も適した始動をさせることが可能となる。
【図１】本発明の一実施例を示す半導体モータ始動装置
のブロック図
のブロック図
【図２】本発明による半導体モータ始動装置の動作を説
明する波形図を示し、（ａ）はモータ印加電圧の波形
図、（ｂ）はモータ回転速度の波形図、（ｃ）はモータ
電流の波形図、（ｄ）は電流基準の波形図
明する波形図を示し、（ａ）はモータ印加電圧の波形
図、（ｂ）はモータ回転速度の波形図、（ｃ）はモータ
電流の波形図、（ｄ）は電流基準の波形図
【図３】従来の半導体モータ始動装置のブロック図
【図４】従来の半導体モータ始動装置の動作を説明する
波形図
波形図
１乃至６は半導体スイッチング素子、７は三相交流モー
タ、１０乃至１２は電流検出器、１３は整流回路、１４
はローパスフィルタ、１５は初期電流設定回路、１６は
上昇率設定回路、１７はリミット電流設定回路、１８は
電流基準パターン発生回路、１９は電流制御回路、２０
は位相制御回路を示す。
タ、１０乃至１２は電流検出器、１３は整流回路、１４
はローパスフィルタ、１５は初期電流設定回路、１６は
上昇率設定回路、１７はリミット電流設定回路、１８は
電流基準パターン発生回路、１９は電流制御回路、２０
は位相制御回路を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体スイッチング素子を逆並列に接続
してなる半導体交流スイッチを三相流電源と三相交流モ
ータとの間に接続し、この三相交流モータの始動時に半
導体スイッチング素子を位相制御し、三相交流モータへ
の印加電圧を変化させる半導体モータ始動装置におい
て、前記三相交流モータの電流を検出して始動時の初期
電流を設定する手段と、初期電流から電流の上昇率を設
定する手段及び最終のリミット電流を設定する手段を設
けたことを特徴とする半導体モータ始動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25963292A JPH06113574A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 半導体モータ始動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25963292A JPH06113574A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 半導体モータ始動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06113574A true JPH06113574A (ja) | 1994-04-22 |
Family
ID=17336770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25963292A Pending JPH06113574A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 半導体モータ始動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06113574A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100397565B1 (ko) * | 2001-01-16 | 2003-09-13 | 엘지산전 주식회사 | 다기능 하이브리드 개폐기 |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP25963292A patent/JPH06113574A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100397565B1 (ko) * | 2001-01-16 | 2003-09-13 | 엘지산전 주식회사 | 다기능 하이브리드 개폐기 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4879639A (en) | Power converter for driving an AC motor at a variable speed | |
| US4227138A (en) | Reversible variable frequency oscillator for smooth reversing of AC motor drives | |
| JPH0612954B2 (ja) | 同期電動機の制御方法 | |
| CA1275436C (en) | Induction generator/motor system | |
| US4654572A (en) | Load-commutated inverter for operating synchronous motor | |
| US4412160A (en) | DC Motor driving apparatus | |
| JPH06113574A (ja) | 半導体モータ始動装置 | |
| JPH06165582A (ja) | インバータ装置 | |
| JP2001103774A (ja) | 誘導電動機の可変速装置 | |
| JP3062638B2 (ja) | 単相誘導電動機 | |
| JPH05292768A (ja) | 半導体モータ始動装置 | |
| JP2579977B2 (ja) | 電動機の発電制御装置 | |
| JP2809581B2 (ja) | 揚水発電電動機の制御装置 | |
| JP3251769B2 (ja) | 電圧形インバータ装置の再始動方式 | |
| JPH06245565A (ja) | 電圧形インバータ装置の回生制御装置 | |
| JP2539519B2 (ja) | 可変速揚水発電電動機の制御装置 | |
| JP2816020B2 (ja) | セルビウス装置の制御方法 | |
| JPH1042590A (ja) | 電圧形インバータ | |
| JPH0328915B2 (ja) | ||
| JPS61109478A (ja) | 電圧形インバ−タにおける電力回生方式 | |
| SU1112520A1 (ru) | Электропривод | |
| JP2956845B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JPH01283056A (ja) | 電源装置 | |
| JPH0235557B2 (ja) | ||
| JPS627795B2 (ja) |