JPS5923199B2 - Three-phase induction motor speed control device - Google Patents
Three-phase induction motor speed control deviceInfo
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- JPS5923199B2 JPS5923199B2 JP53018593A JP1859378A JPS5923199B2 JP S5923199 B2 JPS5923199 B2 JP S5923199B2 JP 53018593 A JP53018593 A JP 53018593A JP 1859378 A JP1859378 A JP 1859378A JP S5923199 B2 JPS5923199 B2 JP S5923199B2
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- speed
- signal
- reference signal
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、三相誘導電動機を2速度電動機として使用す
る場合に、高速度から低速度への減速を迅速ならしめて
負荷機械の位置ぎめ停止等に好適ならしめた速度制御装
置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION When a three-phase induction motor is used as a two-speed motor, the present invention can speed up the deceleration from high speed to low speed and make it suitable for positioning and stopping a loaded machine. Regarding a control device.
従来から、三相誘導電動機を双方向性サイリスタを用い
た間引き通電により1/6n±1(nは整数)の速度比
をもつ低速度に切換える2速度制御方式が提案されてい
る。Conventionally, a two-speed control system has been proposed in which a three-phase induction motor is switched to a low speed having a speed ratio of 1/6n±1 (n is an integer) by thinning energization using a bidirectional thyristor.
この方式は安価で汎用電動機に適用できる利点があるた
め、負荷機械の位置ぎめ停止を行う2速度電動機の制御
に多用されており、特に1/11、1/13などの速度
比が多く用いられている。しかしながら、上記方式は、
低速度に切換えたときに生ずる回生制動力が弱いため、
高速度から低速度への移行に時間がかかる欠点があつた
。This method has the advantage of being inexpensive and applicable to general-purpose motors, so it is often used to control two-speed motors that position and stop load machines, and speed ratios such as 1/11 and 1/13 are often used. ing. However, the above method
Because the regenerative braking force generated when switching to low speed is weak,
The disadvantage was that it took a long time to transition from high speed to low speed.
例えば、第1図は速度比が1/11となるよう間引き通
電した誘導電動機の回転数−トルク特性図であり、曲線
aは全電圧印加時の特性、曲線b、cは間引き通電によ
り1/11の速度比の低速運転をしたときの特性である
。一般に、間引き通電により電動機を低速運転する場合
には、電動機インピーダンスの低下により大電流が流れ
て負荷時間率が低下することを防ぐため、及び振動、騒
音を小ならしめるため、位相制御によつて印加電圧を極
力小さくするように制御する。曲線bは印加’ 電圧が
大、曲線cは小なる場合の特性であるが、いずれも低速
運転に切換えたときの回生制動トルクは小であり、特に
負荷の慣性が大きい場合には、高速から低速への移行時
間がかなりかかるのである。そのため、従来は高速から
低速に移行する際に、減速範囲dの間は最大電圧を加え
、その後は負荷駆動に要する低速トルクを発生するに足
る最小限の電圧を印加するよう位相制御をするという制
御方法が用いられていた。For example, Fig. 1 is a rotation speed-torque characteristic diagram of an induction motor with energization thinned out so that the speed ratio is 1/11, curve a is the characteristic when full voltage is applied, and curves b and c are 1/1 with energization thinned out. This is the characteristic when operating at a low speed with a speed ratio of 11. Generally, when operating a motor at low speed by thinning energization, phase control is used to prevent a decrease in the load time factor due to a large current flowing due to a decrease in motor impedance, and to reduce vibration and noise. Control the applied voltage to be as low as possible. Curve b shows the characteristics when the applied voltage is large, and curve c shows the characteristics when the applied voltage is small. In both cases, the regenerative braking torque is small when switching to low-speed operation, and especially when the load inertia is large, the regenerative braking torque is small. It takes a considerable amount of time to shift to low speed. Therefore, conventionally, when shifting from high speed to low speed, phase control is applied so that the maximum voltage is applied during deceleration range d, and then the minimum voltage sufficient to generate the low speed torque required to drive the load is applied. A control method was used.
これにより減速期間の制動力を大ならしめると同時に低
速時の振動、騒音を抑制するという目的は或る程度達成
し得たが、間引き通電においては、前記制動トルクは全
電圧を加えても曲線bの程度であつて不充分である。本
発明の目的は、高速運転から間引き通電による低速運転
に切換えるときに、一旦制動トルクが大なる中程度に切
換えてから更に低速度に切換えることにより、高速度か
ら低速度への移行時間を従来よりも大巾に短縮し得る三
相誘導電動機の速度制御装置を提供するにある。第2図
は本発明による電動機の回転数トルク特性を示し、曲線
A,cは第1図と同様であり、曲線eは速度比写の中速
運転時のトルク特性を示す。As a result, the purpose of increasing the braking force during the deceleration period and at the same time suppressing vibration and noise at low speeds was achieved to a certain extent, but in thinning energization, the braking torque remains on the curve even when the full voltage is applied. It is at the level of b, which is insufficient. An object of the present invention is to shorten the transition time from high speed to low speed by switching from high speed operation to low speed operation with thinned-out energization by first switching to a medium level with large braking torque and then switching to low speed. The object of the present invention is to provide a speed control device for a three-phase induction motor that can be shortened to a much larger width than the previous one. FIG. 2 shows the rotation speed/torque characteristics of the electric motor according to the present invention, curves A and c are the same as those in FIG. 1, and curve e shows the torque characteristics during medium speed operation of the speed ratio.
同図かられかるように、速度n1からN2に減速するま
での制動力は曲線eの方が曲線cよりも平均してかなり
大である。そこで中速運転によりn1からN2まで減速
し、N2゜からN3までは低速運転により減速させれば
、慣性がかなり大なる負荷に対しても迅速に減速させる
ことができるのである。n1からN2までの減速時間は
負荷ごとにほぼ一定であるとみてよいから、本発明によ
れば、中速運転時の速度比及び中速から低速への切換時
点を適当に定めることによつて最良の減速制御を行うこ
とができる。以下本発明の実施例を図面を参照して説明
する。As can be seen from the figure, the braking force for deceleration from speed n1 to speed N2 is considerably larger on average for curve e than for curve c. Therefore, by decelerating from n1 to N2 by medium-speed operation and decelerating from N2° to N3 by low-speed operation, it is possible to quickly decelerate even a load with a considerably large inertia. Since the deceleration time from n1 to N2 can be considered to be approximately constant for each load, according to the present invention, by appropriately determining the speed ratio during medium-speed operation and the time point for switching from medium to low speed. The best deceleration control can be performed. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第3図は1/6n−1の速度比をもつて低速運転する場
合の本発明のプロツク回路図を示す。R,S,Tは三相
交流電源、Mは三相誘導電動機、U,v,wはY結線し
た電機子巻線、MCl,MC2はそれぞれ高速運転用及
び低速運転用の電磁接触器接点である。高速運転から低
速運転に切換える場合は低速指令信号によりMClを開
きMC2を閉じて双方向性スイツチング素子(以下サイ
リスタと称する)THl,TH2,TH3を介して電動
機Mに間引き通電をする。1/6n−1の速度比に減速
する場合は、間引き通電により電動機Mに加わる三相低
周波゛亀圧成分は電源電圧と相回転が逆になるので、サ
イリスタTHl〜TH3の回路は図示のように2相を入
れ替えて接続する。FIG. 3 shows a block circuit diagram of the present invention for low speed operation with a speed ratio of 1/6n-1. R, S, T are three-phase AC power supplies, M is a three-phase induction motor, U, v, w are Y-connected armature windings, MCl, MC2 are magnetic contactor contacts for high-speed operation and low-speed operation, respectively. be. When switching from high-speed operation to low-speed operation, a low-speed command signal opens MCl and closes MC2, and energizes the electric motor M in a reduced manner through bidirectional switching elements (hereinafter referred to as thyristors) TH1, TH2, and TH3. When decelerating to a speed ratio of 1/6n-1, the power supply voltage and phase rotation of the three-phase low-frequency torque component applied to the motor M due to thinning energization are reversed, so the circuit of thyristors THl to TH3 is as shown in the diagram. Swap the two phases and connect.
Aは電源の正負の線間電圧に対応した6個の同期信号a
を出力する同期信号発生装置、Bは6進リングカウンタ
(以下単にカウンタと称する)Dの出力dにより同期信
号aを順次選択して基準信号bを出力する基準信号発生
装置、Cは基準信号bを分周する1/n分周器で、速度
比を1/11にする場合はΣ分周器である。Eはカウン
タDの出力dを論理結合してサイリスタTHl〜TH3
の点弧可能期間を定める相別基準信号eを出力する相別
基準信号発生装置、Fはモード切換器で、低速指令信号
がSに入力してから所定時間(前記減速時間)の間はカ
ウンタDを基準信号bにより作動させ、その後は分周器
Cの出力信号によりカウンタDを作動させる。前記所定
時間は可変抵抗17により調節される。Gは基準信号b
の立上り又は立下り時点より位相αだけ遅れた時点で点
弧位相調整信号gを出力する点弧位相調整器で、位相α
は可変抵抗27により調整される。Hは信号e(5gと
を論理処理及び増巾してサイリスタTHl〜TH3に点
弧パルスhを与える点弧パルス発生装置である。第4図
はn=2とした場合の第3図の要部詳細を示す。A is six synchronization signals a corresponding to the positive and negative line voltages of the power supply.
B is a reference signal generator that sequentially selects synchronization signals a according to the output d of a hexadecimal ring counter (hereinafter simply referred to as counter) D and outputs a reference signal b; C is a reference signal generator that outputs a reference signal b; It is a 1/n frequency divider that divides the frequency, and when the speed ratio is set to 1/11, it is a Σ frequency divider. E logically combines the output d of the counter D to form the thyristors THl to TH3.
A phase-specific reference signal generator that outputs a phase-specific reference signal e that determines the ignition possible period, F is a mode switch, and a counter is activated for a predetermined time (the deceleration time) after the low-speed command signal is input to S. D is activated by the reference signal b, and thereafter, the counter D is activated by the output signal of the frequency divider C. The predetermined time is adjusted by a variable resistor 17. G is the reference signal b
An ignition phase adjuster that outputs an ignition phase adjustment signal g at a time delayed by a phase α from the rising or falling point of the phase α.
is adjusted by a variable resistor 27. H is an ignition pulse generator that logically processes and amplifies the signal e (5g) to provide an ignition pulse h to the thyristors THl to TH3. Fig. 4 shows the main points of Fig. 3 when n=2. Show details.
同期信号発生装置Aは電源R,S,Tの各線間に接続し
た同一構成の3個の回路からなる。電源R,Tに接続し
た回路について説明すると、ホトカプラー1と抵抗2,
3とは線間電圧(第5図v)と反対位相の信号を発生し
、抵抗4,5及びインバータ6,7が構成するシユミツ
ト回路は該信号を整形して同期信号A3を出力する。更
にインバータ8にて信号A3を線間電圧と同期信号A6
に変換する。線間゛亀圧R−S,S−Tについても同様
にしてそれぞれ反対位相の同期信号Al,a2及び同相
同期信号A4,a5を出力する。The synchronizing signal generator A consists of three circuits having the same configuration and connected between the power supply lines R, S, and T. To explain the circuit connected to power supplies R and T, photocoupler 1, resistor 2,
3 generates a signal having a phase opposite to that of the line voltage (FIG. 5v), and a Schmitt circuit constituted by resistors 4 and 5 and inverters 6 and 7 shapes this signal and outputs a synchronizing signal A3. Furthermore, the inverter 8 converts the signal A3 into the line voltage and the synchronization signal A6.
Convert to Similarly, synchronizing signals Al, a2 of opposite phases and synchronizing signals A4, a5 of the same phase are output for the line-to-line tortoise pressures R-S and S-T, respectively.
第5図は第4図の各部の信号波形を示し、a1〜A6は
″亀源の線間電圧の正負に対応した矩形波信号である。FIG. 5 shows the signal waveforms of each part in FIG. 4, and a1 to A6 are rectangular wave signals corresponding to the positive and negative of the line voltage of the main source.
基準信号発生装置Bは6個のAND素子9〜14と0R
素子15とからなり、AND素子9〜14は同期信号a
1〜A6の1つの信号と後記するカウンタDの出力DO
〜D5の1つの出力との各論理積信号を出力し、該出力
により後述する如くカウンタDがシフトすると、シフト
ごとに同期信号a1〜A6のうち60度位相が進んだ次
の同期信号が順次選択されて0R素子15から出力する
。Reference signal generator B includes six AND elements 9 to 14 and 0R.
AND elements 9 to 14 receive a synchronizing signal a.
One signal from 1 to A6 and the output DO of counter D, which will be described later.
- Each logical product signal with one output of D5 is output, and when the counter D is shifted as described later by the output, the next synchronizing signal whose phase is advanced by 60 degrees among the synchronizing signals a1 to A6 is sequentially generated for each shift. It is selected and output from the 0R element 15.
これが基準信号bである。−分周器Cは本実施例ではJ
−Kフリツプ・フロツプであり、端子J,KをHレベル
に固定しておくと、端子Cに信号が入力するごとに端子
Qの出力レベルが反転して、2回の入力信号に対し1回
のパルス出力を生ずる。This is the reference signal b. - Frequency divider C is J in this embodiment
This is a -K flip-flop, and if terminals J and K are fixed at H level, the output level of terminal Q will be inverted every time a signal is input to terminal C, and once for every two input signals. produces a pulse output of
モード切換器Fはモノマルチバイブレータ16、.可変
抵抗17、インバータ18、AND素子19,20及び
0R素子21からなる。The mode switch F is a mono multivibrator 16, . It consists of a variable resistor 17, an inverter 18, AND elements 19, 20, and an 0R element 21.
高速運転の場合はモノマルチバイブレータ16は不作動
状態にあり、そのQ出力はLレベルであるためAND素
子19は開きAND素子20は閉じている。したがつて
カウンタDは分周器Cの出力によつてシフトされる。し
かし低速指令信号がS点に入力するとモノマルチバイブ
レータ16は作動状態となり、可変抵抗17によつて定
まる時間Tの間だけQ出力がHレベルとなつてAND素
子19を閉じ一AND素子20を開く。これによりカウ
ンタDは基準信号bによりシフトされる。次に基準信号
発生装置BとカウンタDとの関係動作を説明する。In the case of high-speed operation, the mono-multivibrator 16 is inactive and its Q output is at L level, so the AND element 19 is open and the AND element 20 is closed. Counter D is therefore shifted by the output of frequency divider C. However, when the low-speed command signal is input to point S, the mono-multivibrator 16 becomes active, and the Q output becomes H level only for a time T determined by the variable resistor 17, closing the AND element 19 and opening the AND element 20. . As a result, counter D is shifted by reference signal b. Next, the relational operation between the reference signal generator B and the counter D will be explained.
(1)カウンタDが分周器Cの出力によりシフトされる
場合(第5図)いまある時点でカウンタDの内容がOで
、端子01がHレベル、他の端子1〜5がLレベルであ
るとすると、AND素子13のみが開いて信号A3を選
択し、0R素子15の出力は第5図bの如く時刻T,か
らT2までHレベル、T2,からT3までLレベルとな
る。(1) When counter D is shifted by the output of frequency divider C (Fig. 5) At a certain point in time, the contents of counter D are O, terminal 01 is at H level, and other terminals 1 to 5 are at L level. If so, only the AND element 13 is opened and selects the signal A3, and the output of the 0R element 15 is at H level from time T to T2 and at L level from T2 to T3, as shown in FIG. 5B.
この信号は分周器Cに入力するが1回目の信号であるか
ら分周器Cは出力せず、カウンタDの内容は変らない。
次にT3において信号A3が再びHレベルになると分周
器Cが出力してカウンタDの内容を1にする。これによ
り端子0はLレベルとなり端子1がHレベルとなる。し
たがつてAND素子13は閉じAND素子10が開いて
信号A4を選択する。この信号A4はT4でLレベルと
なり、Jt5で再びHレベルとなるが分周器Cは出力し
ない信号A4がT6でLレベルとなり、T7で再ひHレ
ベルになると、分周器Cが出力してカウンタDの内容を
2にする。This signal is input to frequency divider C, but since it is the first signal, frequency divider C does not output it, and the contents of counter D do not change.
Next, at T3, when the signal A3 becomes H level again, the frequency divider C outputs an output to set the contents of the counter D to 1. As a result, terminal 0 becomes L level and terminal 1 becomes H level. Therefore, AND element 13 is closed and AND element 10 is opened to select signal A4. This signal A4 becomes L level at T4 and becomes H level again at Jt5, but the frequency divider C does not output it.When the signal A4 becomes L level at T6 and becomes H level again at T7, the frequency divider C outputs it. and set the contents of counter D to 2.
その結果端子1はLレベル端子2・がHレベルになつて
AND素子10が閉じAND素子11が開いて信号A2
を選択する。以下順次このような動作が進行して、0R
素子15からは、電源電圧の位相角で180度と120
度のHレベル期間が180度のLレベル期間をおいて交
互に現われる基準信号bが出力する。As a result, terminal 1 becomes L level, terminal 2 becomes H level, AND element 10 is closed, AND element 11 is opened, and signal A2
Select. These operations proceed one after another until 0R.
From element 15, the phase angle of the power supply voltage is 180 degrees and 120 degrees.
A reference signal b is output in which H level periods of 180 degrees alternate with L level periods of 180 degrees.
第5図cは分周器Cの出力、DO〜D5はカウンタDの
出力であり、波形図bに付した文字A3,a4・・・は
選択された同期信号を表わし、波形図cに付した数字は
カウンタDの内容を表わす。2)カウンタDが基準信号
bによりシフトされる場合(第6図)(1)項と同様に
、ある時点でカウンタDの内容がOで、信号A3が選択
されていると、第6図bの如く0R素子15の出力はT
,においてHレベルとなると同時にカウンタDをシフト
して内容を1にする。Figure 5c is the output of the frequency divider C, DO~D5 are the outputs of the counter D, the letters A3, a4, etc. attached to the waveform diagram b represent the selected synchronization signals, and the letters A3, a4, etc. attached to the waveform diagram c The number represents the contents of counter D. 2) When the counter D is shifted by the reference signal b (Fig. 6) Similarly to (1), if the content of the counter D is O at a certain point in time and the signal A3 is selected, then the value shown in Fig. 6 b The output of the 0R element 15 is T
, and at the same time the counter D is shifted to set the content to 1.
これによりAND素子13が閉じAND素子10が開い
て信号A4を選択する。したがつて0R素子15からは
A4が出力し、T2においてLレベルとなる。次にT3
において信号A4が再びHレベルになるとカウンタDが
内容2にシフトし、AND素子10が閉じてAND素子
11が開く。As a result, AND element 13 closes and AND element 10 opens to select signal A4. Therefore, A4 is output from the 0R element 15 and becomes L level at T2. Next T3
When signal A4 becomes H level again, counter D shifts to content 2, AND element 10 closes and AND element 11 opens.
したがつて0R素子15からは信号A2が出力し、T4
でLレベルとなる。以下同様にして、0R素子15から
は、電源電圧の位相角で120度のHレベル期間と18
0度のLレベル期間とが交互に現われる基準信号bが出
力する。Therefore, signal A2 is output from 0R element 15, and T4
It becomes L level. Similarly, from the 0R element 15, an H level period of 120 degrees and a 18
A reference signal b is output in which L level periods of 0 degrees appear alternately.
第6図DO〜D5・はこの場合のカウンタDの出力であ
る。相別基準信号発生装置Eは3個の0R素子22,2
3,24を有し、0R素子22は信号DO,dl,d3
,d4の論理和信号e1を、0R素子23は信号Dl,
d2,d4,d5の論理和信号E2を、また0R素子2
4は信号D2,d3,d5,dOの論理和信号E3をそ
れぞれ相別基準信号として出力する。DO to D5 in FIG. 6 are the outputs of the counter D in this case. The phase-specific reference signal generator E includes three 0R elements 22, 2.
3, 24, and the 0R element 22 receives the signals DO, dl, d3.
, d4, the 0R element 23 outputs the logical sum signal e1 of the signals Dl,
OR signal E2 of d2, d4, d5, and 0R element 2
4 outputs the OR signal E3 of the signals D2, d3, d5, and dO as phase-specific reference signals.
信号El,e2,e3は、カウンタDが分周器Cの出力
によりシフトされる場合は第5図に一 .
11示すように電源電圧の一サイクルを
1周期とし240度の巾で互に120度の位相差を有す
るパルスであり、またカウンタDが基準信号bによりシ
フトされる場合は、第6図に示すように電源電圧の一サ
イクルを1周期としやはり240度の巾で互に120度
の位相差を有するパルスである。The signals El, e2, e3 are as shown in FIG. 5 when the counter D is shifted by the output of the frequency divider C.
As shown in Fig. 11, one cycle of the power supply voltage is one period, and the pulses have a width of 240 degrees and a phase difference of 120 degrees, and when the counter D is shifted by the reference signal b, as shown in Fig. 6. Thus, one cycle of the power supply voltage is one period, and the pulses have a width of 240 degrees and a phase difference of 120 degrees.
点弧位相調整器Gはインバータ25,30、モノマルチ
バイブレータ26、可変抵抗27、抵抗28、コンデン
サ29及びAND素子31からなる。The ignition phase adjuster G includes inverters 25 and 30, a mono-multivibrator 26, a variable resistor 27, a resistor 28, a capacitor 29, and an AND element 31.
モノマルチバイブレータ26はクランプ端子CDb3L
レベルにある間は作動しない。しかしクランプ端子がH
レベルになつたときはインバータ25から基準信号bの
反転信号bが入力したときに作動してQ端子から抵抗2
7によつて定まる巾の信号g1を出力する。信号g1は
信号bがLからHにレベル変化した時点から巾αの間L
レベルとなる。またインバータ30は抵抗28とコンデ
ンサ29とによつて定まる時間だけg1より遅れた反転
信号G2を出力し、AND素子31はg1とG2との論
理和信号G3を出力する。Mono multivibrator 26 has clamp terminal CDb3L
Does not operate while at level. However, the clamp terminal is H.
When the level is reached, it operates when the inverted signal b of the reference signal b is input from the inverter 25, and connects the Q terminal to the resistor 2.
A signal g1 having a width determined by 7 is output. The signal g1 is L for a width α from the time when the signal b changes its level from L to H.
level. Further, the inverter 30 outputs an inverted signal G2 delayed from g1 by a time determined by the resistor 28 and the capacitor 29, and the AND element 31 outputs a logical sum signal G3 of g1 and G2.
したがつてG3は基準信号Bb5HからLレベルに変化
した時点より可変抵抗27によつて定まる位相αだけ遅
れたパルス信号となる。点弧パルス発生装置HはAND
素子32,33,34と、これにそれぞれ接続する増巾
器321等からなり、該各AND素子はそれぞれ信号e
1とG3,e2とG3,e3とG3の各論理積信号Hl
,h2,h3を出力する。Therefore, G3 becomes a pulse signal delayed by the phase α determined by the variable resistor 27 from the time when the reference signal Bb5H changes to the L level. Ignition pulse generator H is AND
It consists of elements 32, 33, 34 and an amplifier 321 etc. connected to these, and each AND element receives a signal e.
Each AND signal Hl of 1 and G3, e2 and G3, e3 and G3
, h2, h3 are output.
該信号h1〜H3を増巾してサイリスタTHl〜TH3
の点弧信号とすれば、電動機Mには第5図又は第6図に
示す間引き電圧Vl,v2,v3が印加される。電圧V
l,v2,v3の基本波は、(1)カウンタDが分周器
Cによりシフトされる場合(第5図)は電源周波数の一
の低周波三相交流電圧であつて、電動機Mを定格速度(
高速度)の一)
11の低速度に回転させるし、(2)カウンタ
Dが基準信号によりシフトされる場合(第6図)は電源
周波数の査の三相交流電圧であつて電動機Mを定格速度
のτの中速度に回転させる。The signals h1 to H3 are amplified to the thyristors TH1 to TH3.
If the ignition signal is , the thinned out voltages Vl, v2, v3 shown in FIG. 5 or 6 are applied to the electric motor M. Voltage V
The fundamental waves of l, v2, and v3 are: (1) When counter D is shifted by frequency divider C (Fig. 5), it is a low frequency three-phase AC voltage of one power supply frequency, and the motor M is rated. speed(
High speed) 1)
(2) When the counter D is shifted by the reference signal (Fig. 6), the motor M is rotated at a medium speed of τ of the rated speed with a three-phase AC voltage at the cross of the power supply frequency. Rotate it.
なお上記原理を拡張すれば、一般に一分周器NCを用い
て電動機Mを定格速度の1/6n−1の低速度で回転さ
せ得ることは容易に理解されよう。It will be easily understood that by expanding the above principle, it is generally possible to rotate the electric motor M at a low speed of 1/6n-1 of the rated speed using the one-frequency divider NC.
次に本発明の作用を説明する。Next, the operation of the present invention will be explained.
高速運転時には接点MC2は開いているが、更に、低速
指令信号がないから遅延回路35の出力はLレベルであ
つて、点弧位相調整器Gのモノマルチバイブレータ26
は不作動状態にある。Contact MC2 is open during high-speed operation, but since there is no low-speed command signal, the output of the delay circuit 35 is at L level, and the mono-multivibrator 26 of the ignition phase regulator G is closed.
is inactive.
故に)G3は出力せず、点弧パルス発生装置Hも出力し
ない。Therefore) G3 does not output, and ignition pulse generator H also does not output.
低速指令信号により接点MClが開きMC2が閉じると
、モード切換器Fのモノマルチバイブレータ16も作動
してそのQ出力が時間Tの間Hレベルとなる。When contact MCl opens and MC2 closes due to the low speed command signal, mono multivibrator 16 of mode switch F also operates and its Q output remains at H level for time T.
したがつて基準信号bがAND素子20、0R素子21
を介してカウンタDに入力し、これをシフトさせる。し
かし遅延回路35の出力が未だLレベルにある間は点弧
位相調整器Gは不作動状態にあるからサイリスタTHl
〜TH3は点弧されない。遅延回路35の出力が定めら
れた遅延時間後にHレベルとなると点弧位相調整器Gが
作動し、サイリスタTHl〜TH3が点弧されて電動機
Mが低速運転に切換えられる。Therefore, the reference signal b is the AND element 20 and the 0R element 21.
is input to counter D via , and this is shifted. However, while the output of the delay circuit 35 is still at L level, the ignition phase regulator G is inactive, so the thyristor THl
~TH3 is not fired. When the output of the delay circuit 35 reaches H level after a predetermined delay time, the ignition phase regulator G is activated, the thyristors THl to TH3 are ignited, and the electric motor M is switched to low speed operation.
前記のようにサイリスタTHl〜TH3は入出力端が逆
相接続になつているので、接点MClとMC2の開閉時
に短絡される危険があるが、前記遅延時間を設けること
によつてこの危険を避けることができる。遅延時間は0
.1秒程度で充分であり、高速運転から低速運転への移
行に対して悪影響を及ほすことはない。低速時の速度比
が1/6n+1である場合はサイリスタTHl〜TH3
の入出力端が同相接続(第7図)となるから、前記遅延
時間は不要である。前記遅延時間が経過したとき、カウ
ンタDには基準信号bが入力しているので、電動機Mは
レうの中速運転状態となり、第2図軸線eに示す大なる
制動トルクによつて高速度N,から中速度N2まで急速
に減速する。マルチバイブレータ16の設定時間TをN
,までの減速時間にほぼ等しく定めておくと、時間T後
にマルチバイブレータ16の出力がLレベルになり、カ
ウンタDは分周期Cの出力によつてシフトされる。した
がつて電動機Mは1/11の低速運転に切換えられ、そ
の後は第2図曲線cの大なる制動トルクにより減速され
、遂に低速度N,となる。前記設定時間Tを曲線eが負
の最大トルクをすぎて曲線cと交わる点までの減速時間
に略等しくしておけば、平均制動トルクを最大ならしめ
ることができる。As mentioned above, since the input and output terminals of the thyristors THl to TH3 are connected in reverse phase, there is a risk of short-circuiting when the contacts MCl and MC2 are opened and closed, but this risk is avoided by providing the delay time. be able to. Delay time is 0
.. Approximately 1 second is sufficient and does not adversely affect the transition from high-speed operation to low-speed operation. If the speed ratio at low speed is 1/6n+1, thyristors THl to TH3
Since the input and output terminals of the circuit are in-phase connected (FIG. 7), the delay time described above is unnecessary. When the delay time elapses, the reference signal b is input to the counter D, so the electric motor M enters a medium-speed operation state, and is brought to a high speed by the large braking torque shown on the axis e in Fig. 2. N, and rapidly decelerates to medium speed N2. Set time T of multivibrator 16 to N
, the output of the multivibrator 16 becomes L level after a time T, and the counter D is shifted by the output of the division period C. Therefore, the electric motor M is switched to a low speed operation of 1/11, and thereafter is decelerated by the large braking torque shown by the curve c in FIG. 2, and finally reaches the low speed N. By making the set time T approximately equal to the deceleration time until the curve e crosses the curve c after passing the negative maximum torque, the average braking torque can be maximized.
低速度における電動機駆動トルクは点弧位相調整器Gの
可変抵抗27により変えることができるから、これと時
間Tの調整とによつて電動機Mの低速運転への移行時間
を最小ならしめることができる。Since the motor drive torque at low speeds can be changed by the variable resistor 27 of the ignition phase adjuster G, by adjusting this and the time T, the transition time of the motor M to low speed operation can be minimized. .
第7図は電動機を定格速度の1/6n+1に低速運転す
る実施例のプロツク回路図であり、第8図はその要部詳
細回路図である。FIG. 7 is a block circuit diagram of an embodiment in which the motor is operated at a low speed of 1/6n+1 of the rated speed, and FIG. 8 is a detailed circuit diagram of its main parts.
図中第3図、第4図と同符号のものは同じ構成部分を示
す。本実帷例においては、低速時に電動機Mに印加され
る間引き電圧は電源電圧と同じ相回転となるので、サイ
リスタTHl〜TH3の入出端はそれぞれ同相に接続さ
れる。本実施例とさきの実帷例と異る点は、基準信号発
生装置Bに微分回路36、マルチバイブレータ37及び
0R素子38からなる補助回路Bsを付加したこと、及
び基準信号発生装置BとカウンタDと相別基準信号発生
装置Eとの間の接続が若干異ることである。In the drawings, the same reference numerals as in FIGS. 3 and 4 indicate the same components. In this practical example, since the thinned-out voltage applied to the motor M at low speed has the same phase rotation as the power supply voltage, the input and output ends of the thyristors TH1 to TH3 are connected in the same phase. This embodiment differs from the previous practical example in that an auxiliary circuit Bs consisting of a differentiating circuit 36, a multivibrator 37, and an 0R element 38 is added to the reference signal generator B, and that the reference signal generator B and the counter The only difference is that the connection between D and the phase reference signal generator E is slightly different.
本実帷例の作用を第9図、第10図を参照して説明する
。The operation of this practical example will be explained with reference to FIGS. 9 and 10.
(1)カウンタDが分周器Cの出力によりシフトされる
場合(第9図)ある時点でカウンタDの内容がOである
とすると、AND素子10のみが開いて信号A4が0R
素子15を通過し、微分回路36は第9図において時刻
t1で微分パルスB2を出力し、モノマルチバイブレー
タ37をトリガする。(1) When the counter D is shifted by the output of the frequency divider C (Fig. 9) If the content of the counter D is O at a certain point, only the AND element 10 is opened and the signal A4 becomes 0R.
After passing through the element 15, the differentiating circuit 36 outputs a differentiating pulse B2 at time t1 in FIG. 9, and triggers the mono-multivibrator 37.
モノマルチバイブレータ37の出力パルス巾を電源電圧
vの位相巾で60度より大きく180度より小となるよ
うに調整しておくと、0R素子38の出力bはt1でH
,t2でLとなり、信号A4,と同じ巾のパルスとなる
。このパルスは分周器Cの1回目の入力信号であるから
分周器Cは出力せず、カウンタDの内容は変らない。し
たがつてT2以後も信号A4がAND素子15を通過す
る。信号A4が時刻T3で再びHになると、前記と同様
に0R素子38から分周器Cに2回目の信号が出力して
これを作動させ、カウンタDの内容を1にする。If the output pulse width of the mono multivibrator 37 is adjusted so that the phase width of the power supply voltage v is greater than 60 degrees and smaller than 180 degrees, the output b of the 0R element 38 becomes H at t1.
, t2 becomes L, and becomes a pulse with the same width as signal A4. Since this pulse is the first input signal to frequency divider C, frequency divider C does not output it, and the contents of counter D do not change. Therefore, the signal A4 passes through the AND element 15 even after T2. When the signal A4 becomes H again at time T3, a second signal is output from the 0R element 38 to the frequency divider C to activate it, and the contents of the counter D are set to 1 in the same manner as described above.
これによりAND素子10は閉じAND素子13が開い
て信号A3を選択する。信号A3はA4より位相が60
度遅れているから、T3ではLレベルであり、それより
60度遅れた時刻T4でHレベルとなる。したがつて0
R素子15の出力b1はT3で一旦Hレベルとなつたの
ち、直ちにLレベルになるヒゲパルスとなり、時刻T4
で信号A3によりHレベルとな全体の減速時間を従来よ
り遥かに短縮しうる効果がある。なお前記実施例では、
中速から低速へ自動切換えをしたが、切換えのタイミン
グがよければ手動切換えをしてもよいことは勿論である
。As a result, AND element 10 is closed and AND element 13 is opened to select signal A3. Signal A3 has a phase of 60 compared to A4.
Since it is delayed by 60 degrees, it is at L level at T3, and becomes H level at time T4, which is 60 degrees later than that. Therefore 0
The output b1 of the R element 15 becomes a high level pulse at T3, then immediately becomes an L level, and at time T4.
When the signal A3 goes high, the overall deceleration time can be much shorter than in the past. In the above embodiment,
Although automatic switching from medium speed to low speed was performed, it is of course possible to perform manual switching if the timing of the switching is good.
第1図は従来方法による三相誘導電動機の2速度切換え
運転時の回転数−トルク特性図、第2図は本発明による
第1図と同様の回転数一トルク特性図、第3図は本発明
の一実施例のプロツク回路図、第4図は同じく論理回路
図、第5図、第6図は第4図の各部の動作波形図、第7
図は本発明の他の実帷例のプロツク回路図、第8図は同
じく要部の論理回路図、第9図、第10図は第8図の各
部の動作波形図である。
THl,TH2,TH3・・・・・・双方向性スイツチ
ング素子、M・・・・・・三相誘導電動機、B・・・・
・・基準信号発生装置、C・・・・・・一分周器、D・
・・・・・6進リングnカウンタ、E・・・・・・相別
基準信号発生装置、F・・・・・・モード切換器、G・
・・・・・点弧位相調整器、H・・・・・・点弧パルス
発生装置、U,V,W・・・・・・三相交流電源。FIG. 1 is a rotation speed-torque characteristic diagram during two-speed switching operation of a three-phase induction motor according to the conventional method, FIG. 2 is a rotation speed-torque characteristic diagram similar to FIG. 1 according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is a logic circuit diagram of an embodiment of the invention, FIG. 5 and FIG. 6 are operation waveform diagrams of each part of FIG. 4, and FIG.
This figure is a block circuit diagram of another practical example of the present invention, FIG. 8 is a logic circuit diagram of the main part, and FIGS. 9 and 10 are operation waveform diagrams of each part of FIG. THl, TH2, TH3... Bidirectional switching element, M... Three-phase induction motor, B...
・・Reference signal generator, C・・1 frequency divider, D・
...Hex ring n counter, E...Phase-specific reference signal generator, F...Mode switch, G...
...Ignition phase adjuster, H...Ignition pulse generator, U, V, W...Three-phase AC power supply.
Claims (1)
り給電される三相誘導電動機の速度制御装置において、
前記電源電圧と同期する複数の同期信号を6進リングカ
ウンタの出力により順次選択して基準信号を発生する基
準信号発生装置と、前記基準信号により作動される1/
n分周器(nは整数)と、6進リングカウンタの入力信
号を1/n分周器の出力から前記基準信号に切換えるモ
ード切換器と、前記基準信号に対し可調整の遅れ位相を
もつ点弧位相調整信号を発生する点弧位相調整器と、6
進リングカウンタの出力の論理和結合により前記電源電
圧の6n−1/2(又は6n+1/2)サイクルを1周
期とし240度の巾で互に120度の位相差を有する3
個の相別基準信号を出力する相別基準信号発生装置と、
該相別基準信号と前記点弧位相調整信号との論理積信号
を発生して双方向性スイッチング素子に点弧パルスを与
える点弧パルス発生装置とを有し、モード切換器の前記
切換えにより前記電動機の速度を定格速度に対して1/
5(又は1/7)の速度比から1/11(又は1/13
)の速度比に減速されることを特徴とする三相誘導電動
機の速度制御装置。1. In a speed control device for a three-phase induction motor that is supplied with power from a three-phase AC power source via a bidirectional switching element,
a reference signal generator that generates a reference signal by sequentially selecting a plurality of synchronization signals synchronized with the power supply voltage using the output of a hexadecimal ring counter;
an n frequency divider (n is an integer), a mode switch that switches the input signal of the hexadecimal ring counter from the output of the 1/n frequency divider to the reference signal, and an adjustable delay phase with respect to the reference signal. a firing phase adjuster for generating a firing phase adjustment signal;
By ORing the outputs of the leading ring counters, one period is 6n-1/2 (or 6n+1/2) cycles of the power supply voltage, and three cycles have a phase difference of 120 degrees with a width of 240 degrees.
a phase-specific reference signal generator that outputs phase-specific reference signals;
an ignition pulse generator that generates an AND signal of the phase-specific reference signal and the ignition phase adjustment signal to provide a ignition pulse to a bidirectional switching element; The speed of the motor is 1/1 of the rated speed.
5 (or 1/7) speed ratio to 1/11 (or 1/13)
A speed control device for a three-phase induction motor, characterized in that the speed is reduced to a speed ratio of ).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53018593A JPS5923199B2 (en) | 1978-02-22 | 1978-02-22 | Three-phase induction motor speed control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53018593A JPS5923199B2 (en) | 1978-02-22 | 1978-02-22 | Three-phase induction motor speed control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54111616A JPS54111616A (en) | 1979-09-01 |
| JPS5923199B2 true JPS5923199B2 (en) | 1984-05-31 |
Family
ID=11975926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53018593A Expired JPS5923199B2 (en) | 1978-02-22 | 1978-02-22 | Three-phase induction motor speed control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5923199B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59198896A (en) * | 1983-04-22 | 1984-11-10 | Kazuaki Shinohara | Method and device for operating induction motor at low speed |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5413649B2 (en) * | 1972-03-08 | 1979-06-01 | ||
| JPS5810957B2 (en) * | 1972-12-11 | 1983-02-28 | 株式会社日立製作所 | Sansou Yudodendo Kinoseigyosouchi |
-
1978
- 1978-02-22 JP JP53018593A patent/JPS5923199B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54111616A (en) | 1979-09-01 |
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