JPS5915276Y2

JPS5915276Y2 - 誘導電動機の制御装置

Info

Publication number: JPS5915276Y2
Application number: JP1977102745U
Authority: JP
Inventors: 達夫清水
Original assignee: 株式会社安川電機
Priority date: 1977-07-29
Filing date: 1977-07-29
Publication date: 1984-05-07
Also published as: JPS5429314U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、サイリスクインバータを用いた誘導電動機の
制御装置に関する。

３相交流をサイリスクブリッジ回路を備えたコンバータ
で直流に変換したのち、この直流を第２のサイリスクブ
リッジ回路を備えたインバータで可変周波交流に逆変換
して誘導電動機を駆動する装置であるサイリスクインバ
ータについて、誘導電動機を速度制御するとき、衝撃的
なトルク外乱により、同期電動機における脱調と同様に
、誘導電動機のトルクの急激な低下を生じ、制御不能に
なって、誘導電動機が停止してしまうことがある。

本考案は、このような不具合を解消するために創出され
たもので、誘導電動機のトルクの急激な低下を主回路電
流変化によりとらえ、インバータ周波数指令電圧を加減
することによって、再び誘導電動機の速度を電流制限の
かかり始める速度以上に上昇させる装置を提供すること
を目的とする。

第１図は従来の誘導電動機の制御装置の回路概略図であ
る。

１０１は電圧・周波数指令入力端子、１０２はその出力
指令電圧が直線状に加減できる直線加減速器、１０３は
電圧バイアス用可変抵抗器、１０４゜１０５は電圧増幅
器、１０６は電流制限設定用抵抗、１０７は低電圧優先
回路、１０８は電流増幅器、１０９は移相器、１１０．
１２０は整流器、１１１は変流器である。

端子１１２は主回路電流入力端子で、３相交流入力電圧
はサイリスタ１１３，１１４で代表されるサイリスクブ
リッジ３．と直流リアクトル１１５で直流に変換され、
サイリスタ１１６．１１７で代表される第２のサイリス
クブリッジで再び交流に変換されて、３相誘導電動機１
１８を駆動する。

１１９は変圧器、１２０は整流器でそれらで電動機１１
８の誘起電圧に比例した電圧を、指令電圧の演算回路へ
フィードバックしている。

１２１は電圧−周波数変換器、１２２はリングカウンタ
、１２３はパルス増幅器であり、これらによってインバ
ータのサイリスタゲート制御を行ない、コンバータおよ
び直流リアクトル１１５によって十分平滑された直流電
流を順次３相に分配する動作を行なう。

第２図は、第１図の回路での誘導電動機の駆動時におけ
る速度−トルク、電流曲線の説明図である。

Ｎｏは同期速度であり、ＮＲは定格速度を表わす。

負荷を接続し定格速度ＮＲで回転しているときのトルク
、電流をそれぞれ１００％トルク、１００％電流と表わ
している。

制限電流値を定格電流の２５０％とすれば、この電流制
限のかかり始める速度ＮＬまでは、通常の誘導電動機の
特性曲線に沿って電流は増加し、速度ＮＬ以下になると
電流は制限値ＩＬで一定となる。

通常の速度−電流曲線は破線■で示されるようになる。

また、トルクは、同様に速度ＮＬまでは通常の特性曲線
に沿って上昇するが、電流制限にかかると急激に曲線Ｔ
Ｌに沿って低下する。

通常の速度−トルク曲線は２点鎖線Ｔで示されるように
なる。

さて、本考案に係る実施例を図について説明しよう。

第３図は、本考案の第１の実施例を表わす回路のブロッ
クダイアダラムである。

この実施例において第１図の構成の外にスイッチ３０１
．比較器３０２、基準電流設定用可変抵抗３０３を追加
することにより、さきのあい路を巧みに打開したもので
ある。

いま、急峻なトルク外乱により、速度が低下すると、第
２図のようにトルクは急激に低下し、トルク外乱がなく
なっても再び加速することができなくなることがある。

このとき、主回路電流は制限値■、となっているため、
この値に相当する電圧が比較器３０２に印加され、可変
抵抗３０３の設定電圧より高くなり、比較器３０２の出
力が送出される。

そして、スイッチ３０１が開となるので直線加減速器１
０２の出力が低下し、インバータの運転周波数が低下し
ていく。

やがて、誘導電動機の発生トルクが、負荷トルク以上と
なるまで周波数が低下すると、その周波数における第２
図の同期速度Ｎ。

が左ヘシフトすることになるから、誘導電動機は再び加
速し、電流制限のかかり始める速度以上になる。

すると、主回路電流は急激に減少するため、スイッチ３
０１が閉じて、定格速度ＮＲまで加速されて安定する。

第４図は、本考案の第２の実施例電気的路線図である。

この実施例においては、第１図のほかに非線形増幅器４
０１と電圧増幅器′４０２を追加構成したものである。

この非線形増幅器４０１は、あらかじめ設定された値以
上に主回路電流値が増大すると、主回路電流の増大とと
もにその出力を増加するもので、通常の加減速電流、過
負荷電流などでは動作せず、電流制限のかかり始める速
度以下になったときだけ出力を送出する。

そして、この出力信号によって周波数指令を抑制するこ
とにより、第１の実施例と同様の動作を行なわせること
ができる。

第５図は、本考案の第３の実施例結線図である。

この実施例においては、さきの本考案第２の実施例・第
４図の構成のほかに、電圧反転器５０１．アナログスイ
ッチ５０２を備えたものである。

これらによって、正転加速時、正転定常時、逆転減速時
と正転減速時、逆転加速時、逆転定常時により周波数指
令補正の極性を変えるようにしたものである。

第６図は、直線加減速器１０２の出力電圧波形Ａと、ア
ナログスイッチ５０２の切換信号波形Ｂを表わす。

正転加速時、正転定常時、逆転減速時には切換信号Ｂは
正となり、周波数指令補正の極性は正電圧となり、これ
を周波数指令電圧から差し引くことになる。

また、正転減速時、逆転加速時、逆転定常時には切換信
号Ｂは負となり、周波数指令補正の極性は負電位となり
、これを周波数指令電圧から差し引くことになる。

このようにして、第１の実施例と同様の動作を行なわせ
ることができる。

以上のごとく、本考案によれば、誘導電動機の過負荷に
よる停止などの事故を防止でき、実用上極めて有効であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の誘導電動機の制御装置の回路概略図、第
２図は第１図の回路での誘導電動機の駆動時における速
度−トルク・電流曲線の説明図、第３図・第４図・第５
図はそれぞれ本考案に係る第１・第２・第３の実施例の
回路のブロックダイアダラム、第６図は本考案第３の実
施例における直線加速器１０２の出力電圧波形Ａとアナ
ログスイッチ５０２の切換信号波形Ｂを表わす。１０１・・・・・・電圧・周波数指令入力端子、１０２
・・・・・・直線加減速器、１０３・・・・・・電圧バ
イアス用可変抵抗器、１０４、１０５・・・・・・電圧
増幅器、１０６・・・・・・電流制限設定用抵抗、１０
７・・・・・・低電圧優先回路、１０８・・・・・・電
流増幅器、１０９・・・・・・移相器、１１０．１２０
・・・・・・整流器、１１１・・・・・・変流器、１１
２・・・・・・主回路電流入力端子、１１３．１１４゜
１１６．１１７・・・・・・サイリスタ、１１５・・・
・・・直流リアクトル、１１８・・・・・・誘導電動機
、１１９・・・・・・変圧器、１２１・・・・・・電圧
−周波数変換器、１２２・・・・・・リングカウンタ、
１２３・・・・・・パルス増幅器、３０１・・・・・・
スイッチ、３０２・・・・・・比較器、３０３・・・・
・・基準電流設定用可変抵抗、４０１・・・・・・非線
形増幅器、４０２・・・・・・電圧増幅器、５０１・・
・・・・電圧反転器、５０２・・・・・・アナログスイ
ッチ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】１３相交流を直流に変換するコンバータと、このコンバ
ータ出力を可変周波数交流に変換するインバータと、前
記インバータの電流指令を制限するようにした低電圧優
先回路とをそなえ、前記インバータの出力によって誘導
電動機を駆動する制御装置において、電流制限がかかり
始めるときの主回路電流値に応じた基準電流を設定し、
主回路電流が前記基準電流値と等しくなったときに出力
を出す主回路電流検出回路を設け、この出力によりイン
バータの周波数指令電圧を調整して速度を上昇させるよ
うにしたことを特徴とする誘導電動機の制御装置。２前記主回路電流検出回路が基準電流設定用可変抵抗
と比較器をそなえ、電圧・周波数指令回路に前記比較器
の出力により開路するスイッチを設けた実用新案登録請
求の範囲第１項記載の誘導電動機の制御装置。３前記主回路電流検出回路が非線形増幅器をそなえ、
その出力信号と周波数指令信号との差を電圧・周波数変
換器に入力させるようにした実用新案登録請求の範囲第
１項記載の誘導電動機の制御装置。４前記主回路電流検出回路が非線形増幅器出力信号の
極性を切換信号の正・負に応じて切り換える電圧反転器
とアナログスイッチを設けた実用新案登録請求の範囲第
３項記載の誘導電動機の制御装置。