JPS6147078B2

JPS6147078B2 -

Info

Publication number: JPS6147078B2
Application number: JP54134786A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Ueda
Original assignee: Yashima Denki Co Ltd
Current assignee: Yashima Denki Co Ltd
Priority date: 1979-10-18
Filing date: 1979-10-18
Publication date: 1986-10-17
Also published as: JPS5658797A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、誘導電動機に供給される交流電力を
スイツチング回路によつて制御する交流電力制御
回路に関する。

本発明は、位相制御方式の如き複雑な回路を用
いることなく、簡単な回路で、誘導電動機に供給
される交流電力を、所定の周期毎に極く短時間カ
ツテイングすることにより、滑らかに、しかも精
密且つ安定して誘導電動機の速度等を制御出来
る、誘導電動機における交流電力制御回路を提供
することを目的とする。

以下に、本発明の実施例を示す図面に基いて、
本発明を説明する。

第１図において、１は所定周波数の交流電源、
２は誘導電動機である。３はサイリスタ、トライ
アツク、SSR（ソリツドステーツリレー）等のス
イツチング回路であつて、前記交流電源１から誘
導電動機２に供給される電力を制御するための回
路である。Ｓは交流電力供給回路である。４は波
形整形回路であつて、前記交流電源１の第２図Ａ
に示す如き出力波ａを入力し、該出力波ａに同期
した同図Ｂに示す如き周期波ｂを出力する回路で
ある。５は１秒又は0.9秒等任意の大きさのカツ
テイング周期Ｔを設定するカツテイング周期設定
回路である。６は該カツテイング周期設定回路５
から出力されたカツテイング周期表示信号ｆを入
力するとともに、前記波形整形回路４から出力さ
れた周期波ｂを入力して波数をカウントし、カウ
ント数が、前記カツテイング周期表示信号ｆの大
きさ（すなわち、カツテイング周期Ｔ）に相当す
る数量に達する毎に、第２図Ｃに示す如き出力信
号ｃを発すると同時に、新たなカウント動作を行
う計数回路である。従つて、電源１の出力の周波
数が60Hz、カツテイング周期Ｔが１秒の場合は、
カウント数が60になる毎に、計数回路６は出力信
号ｃを出力する。７は計数回路６からの出力信号
ｃに基いて、前記スイツチング回路３を、前記カ
ツテイング周期Ｔより小さい所定時間幅だけ、例
えば1/60秒間、開切させる開切指令ｄをスイツチ
ング回路３に発するカツテイング指令回路であ
る。なお、カツテイング指令回路７からの開切指
令ｄによつてスイツチング回路３が開切する場
合、そのタイミングは、前記出力信号ｃがカツテ
イング指令回路３へ入力された時に限られないの
は勿論であり、その時以後の最初の前記交流が零
電位になつている時が望ましい。又その場合、ス
イツチング回路３が開切する時間幅は、前記交流
の半周期又はその整数倍が望ましい。例えば、開
切時間幅が、半周期の場合は、スイツチング回路
３は、前記交流の零電位期を始期として半周期開
切し、誘導電動機２に供給される交流の電圧波形
は、第２図EFに示す如き不連続波形ｅとなる。
なお、上記の如く、交流の零電位期を始期として
半周期又はその整数倍の時間カツテイングする方
法としては、開切指令ｄを交流の零電位期にあわ
せて発する方法や、零電圧制御機能をスイツチン
グ回路３に持たす等の方法がある。又前記開切指
令ｄとしては、例えば第２図Ｄのd₁に示す如く、
前記周期波ｂに同期したパルス信号又はd₂に示す
如き直流信号を前記スイツチング回路３に常時入
力し、前記出力信号ｃがカツテイング指令回路７
に入力されると、符中Ｘ又はＹに示す如く、パル
ス信号又は直流信号を所定時間幅だけ出力しない
ものや、第２図Ｄのd₃に示す如く、前記出力信号
ｃがカツテイング指令回路７に入力されると、所
定時間幅の矩形波信号Ｚを出力するもの等があ
る。８は、前記カツテイング指令回路７からの開
切指令ｄによつて、前記スイツチング回路３が所
定時間幅だけ開切している間に、該スイツチング
回路３を前記所定時間幅より短い時間幅だけ１回
以上閉成させる閉成指令ｇを、前記スイツチング
回路３に発するカツテイング中断指令回路であ
る。該閉成指令ｇは、例えば前記開切指令ｄが、
第２図Ｄのd₂に示す如き場合は、同図Ｄのｇに示
す如き信号である。なお、カツテイング中断指令
回路８を前記カツテイング指令回路７と一体的に
構成し、該回路から同図Ｉのｉに示す如き信号を
前記スイツチング回路３に発するようにしてもよ
いことは勿論である。第３図は、本発明の別の態
様の実施例を示す図であつて、９は誘導電動機２
に近い場所に設けられ、誘導電動機２に流れる交
流電流の過電流を検知する過電流継電器、１０は
該過電流継電器９からの信号に基いてON，OFF
するスイツチ１１は小信号用電源である。１２は
交流電源１に近い場所に設けられ、交流電源１か
ら誘導電動機２への交流電力供給回路Ｓに流れる
小信号を検知する信号検知器であつて、その検知
結果を前記カツテイング周期設定回路５及びカツ
テイング指令回路７へ出力するものである。カツ
テイング周期設定回路５及びカツテイング指令回
路７は、前記信号検知器１２から入力される信号
に基いて、カツテイング周期を短かくし、又はカ
ツテイングする時間幅を長くするものである。

本発明は、上記の如く構成されるので、以下に
示す如く作用する。

交流電源１から出力された交流波ａは波形整形
回路４によつて、周期波ｂに整形され、計数回路
６に入力される。該周期波ｂは、交流波ａと同期
していることは勿論である。他方カツテイング周
期設定回路５からカツテイング周期表示信号ｆが
計数回路６に入力されている。計数回路６は前記
周期波ｂの波数をカウント数が前記カツテイング
周期表示信号ｆの大きさに相当する数量に達する
毎に、出力信号ｃを発すると同時に、新たなカウ
ント動作を行う。カツテイング指令回路７は、前
記計数回路６からの出力信号ｃが入力されると、
該信号ｃに基いて、スイツチング回路３を、所定
時間幅だけ開切する開切指令ｄをスイツチング回
路３に発する。スイツチング回路３は該開切指令
ｄに従つて、所定時間開切するので、誘導電動機
２に供給される交流電力は、例えば第２図Ｅに示
す如く所定時間幅だけ零となる。なお、カツテイ
ング中断指令回路８から閉成指令ｇが発せられて
いる場合は、開切指令ｄが発せられていても、ス
イツチング回路３は閉成するので、誘導電動機２
に供給される交流電力は、第２図Ｇのe′に示す如
く、前記所定時間幅の間だけ断続的に零となる。
このようにして誘導電動機２へ供給される交流電
力のカツテイングは周期的に行われる。又第３図
に示す如き構成の場合は、誘導電動機２に過電流
が流れると過電流継電器９がそれを検知し、該過
電流継電器９からの信号によりスイツチ１０が閉
成し、小信号が交流電力供給回路Ｓに流れる。と
ころで交流電源１から誘導電動機２へ大電力が流
れていない時間中（カツテイング時間中）は、第
２図Ｈのｈに示すことから分るように交流電力供
給回路Ｓには小信号しか流れていないので、信号
検知器１２はその小信号を検知でき、その結果、
カツテイング周期を短かくし、カツテイング時間
幅を長くして、過電流制御が行われる。このよう
にして交流電力供給回路Ｓに大電力が流れていな
い時、該交流電力供給回路Ｓを利用して、過電流
防止のための自動制御を行うことが出来るので非
常に便利である。

以上に示す如く、本発明にかかる誘導電動機に
おける交流電力制御回路（以後本発明にかかる回
路という）は構成されるので、以下に示す始き効
果を奏する。

本発明は、所定のカツテイング周期毎に、例え
ば1/60秒前後の所定時間幅誘導電動機への交流供
給をカツテイングするので、そのカツテイング周
期、カツテイング時間幅を手動的又は自動的に変
動させることにより、誘導電動機の速度を滑らか
に、しかも精密且つ安定して制御でき、また本発
明回路に接続された誘導電動機は、同期電動機の
如き同期はずれを起すことなく、回転子の慣性作
用によたつて、円滑に回転し続けるとともに、何
らのカツテイングを行わない場合に比して、エネ
ルギーを節約することが出来る。更に交流の供給
をカツテイングするタイミングと時間幅とを、交
流の零電位期を始期とする半周期又はその整数倍
の時間幅にした場合は、位相制御方式により交流
電力を制御する場合に比して、ラジオノイズの発
生を極めて低く減少し得るとともに、突入電流を
も最小限度に押えることが出来るので、省エネル
ギー効果を奏するものである。又本発明をクーラ
に利用した場合の効果について以下に述べる。

従来のクーラは、第４図ａに示す如く、温度セ
ンサーを利用し、所定時間間隔で電力のON，
OFFを繰り返して、温度制御を行つていた。し
かし、その場合は同図ｂに示す如く温度変化が激
しく適正温度に保持する目的を達し得なかつた。
特にOFF時間中は温度が上昇し不快であつた。
そこで本発明を利用して、前述の如く連続的に交
流を供給しながら、適正温度になるよう所定のカ
ツテイング周期で所定時間幅交流電力をカツテイ
ングすることにより温度制御を行うと、従来の如
く長くOFF時間が連続して続くことがないの
で、室内を快適なものとすることが出来る。更に
カツテイング時間幅は短いので誘導電動機は慣性
力によつて停止することなく回転し続けるので、
従来の如く、OFF時間中にコンプレツサが停止
し、再び再起動させる必要がない。その結果誘導
電動機を再起動させる際流れる立上り電流を流さ
なくてすみ、ピーク電流が小さいことになるか
ら、配線設備等の許容容量が小さくてすみコスト
ダウンを実現できるのである。なお、本発明は、
誘導電動機についての交流電力制御であるが、誘
導電動機にかぎらず例えばヒータ負荷を対象とす
る交流電力制御も可能である。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を説明するため
のものであつて、第１図は本発明回路のブロツク
線図、第２図は同回路の各所における信号波形図
であつて、Ａは交流電源の出力波ａの図、Ｂは波
形整形された周期波ｂの図、Ｃは計数回路からの
出力信号波ｃの図、Ｄはカツテイング指令回路か
らの開切指令ｄ及びカツテイング中断指令回路か
らの閉成指令ｇの図、Ｅは所定時間幅だけカツテ
イングされた交流波ｅの図、Ｆは前記Ｅ図におけ
る一点鎖線で囲む交流電圧波形部分の拡大図、Ｇ
は別の態様でカツテイングされた交流波e′の拡大
図、Ｈはカツテイング中に小信号を交流電力供給
回路に流した場合の交流電力供給回路に流れる電
流波形の拡大図、Ｉはスイツチング回路を開切、
閉成さす別の態様の指令信号波の図、第３図は、
本発明の別の態様の回路のブロツク線図、第４図
のＡはクーラのコンプレツサに供給される電力の
ON，OFFを示すグラフ、Ｂは室内温度の変化を
示すグラフである。１……交流電源、２……誘導電動機、３……ス
イツチング回路、４……波形整形回路、５……カ
ツテイング周期設定回路、６……計数回路、７…
…カツテイング指令回路、８……カツテイング中
断指令回路、ａ……連続交流波、ｂ……周期波、
ｃ……出力信号、ｄ……開切指令、ｅ，e′……不
連続交流波、ｆ……カツテイング周期表示信号、
ｇ……閉成指令、９……過電流継電器、１０……
接点、１１……小信号電源、１２……小信号検知
器。

Claims

【特許請求の範囲】１所定周波数の交流電源から誘導電動機に供給
される交流電力をスイツチング回路によつて制御
する交流電力制御回路において、予めカツテイン
グ周期を設定するカツテイング周期設定回路と、
前記交流電源出力に同期した周期波の波数をカウ
ントしつつ、該カウント数が前記カツテイング周
期設定回路から入力されるカツテイング周期表示
信号の大きさに相当する数量に達する毎に出力信
号を発する計数回路と、該計数回路からの出力信
号に基いて前記スイツチング回路に、該スイツチ
ング回路を、前記カツテイング周期より短い所定
時間幅だけ、開切させるべき開切指令を発するカ
ツテイング指令回路とを有することを特徴とする
誘導電動機における交流電力制御回路。２前記カツテイング指令回路は、前記計数回路
からの出力信号に基いて、前記スイツチング回路
に、前記交流の零電位期を始期とする半周期又は
その整数倍の時間幅だけ開切させるべき開切指令
を発する回路であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の誘導電動機における交流電力制
御回路。３前記カツテイング指令回路からの開切指令に
よつて前記スイツチング回路が所定時間幅だけ開
切中に、該スイツチング回路を前記所定時間間幅
より短い時間幅だけ１回以上閉成させる閉成指令
を、前記スイツチング回路に発するカツテイング
中断指令回路を前記カツテイング指令回路と一体
又は別体に備えたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の誘導電動機における交流電力制御
回路。