(57)【要約】【課題】位相制御によるモーターの低速起動を可能にする。【解決手段】モーターの回転始動時に始動トルクを設定する設定器をもうけ、始動時の所定の期間モーターに供給する電圧を始動トルクに従属する電圧とし、その後、必要とする回転速度を設定する設定器に従属する低速回転とする設定に切替る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
初期速度設定手段と、速度設定手段と、停止信号とをアナログ信号の各々の選択導通手段の一端に接続するとともに各々のスイッチ手段の他端を接続し、選択した信号を積分回路に接続し、各々の選択導通手段を選択するスイッチ手段で各選択信号に接続されたアナログスイッチ手段と、運転スイッチ手段を一端に接続した初期タイマー手段と、運転スイッチ手段とタイマーの他端とを各々接続し、アナログスイッチ手段の選択信号の一つに接続したゲート手段と、初期タイマー手段の他端を一端に接続した論理否定手段と、この論理否定手段の他端と運転スイッチ手段とを各々に接続し、他の他端をアナログスイッチ手段の選択信号の他の一端に接続したゲート手段と、運転スイッチ手段を一端に接続し他端をアナログスイッチ手段の選択信号の他の他端に接続した論理否定手段とで構成し、運転開始時に初期タイマー時間の間だけ初期速度設定手段で設定した回転速度とし、初期タイマー時間の経過後、速度設定手段による回転速度に制御する設定信号制御手段を備えたことを特徴とする電力調整装置にある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷に供給される交流電力を調節する電力調節装置において、とくに負荷をモーターとしたときの電力調節装置と電力調節方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、交流電源とモーターとの間にトライアックやサイリスタなどの半導体スイッチング素子を用いた電力調節をする装置を接続し、電源電圧の各半サイクル内の導通角を制御することにより、電源電圧より低い電圧を取り出し、モーターに供給しモーターの回転数を制御する電力調節装置はよく知られている。
【０００３】
また、モーターに供給する周波数を電源周波数とは独立した周波数とし、モーターの回転数を制御するトランジスタやＩＧＢＴなどの半導体スイッチング素子を使用した電力調節装置もよく知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前者の従来技術においては、モーターの始動時に低い回転数で回転することが必要となるときがある。この場合、低い電圧をモーターに供給することとなる。しかし、始動トルクが不足し回転することができないという問題点が発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記問題に対処するためになされたもので、その目的は、前記低い回転数での始動を可能とする電力調節装置および電力調節方法を提供することにある。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、初期速度設定手段と、速度設定手段と、停止信号とをアナログ信号の各々の選択導通手段の一端に接続するとともに各々のスイッチ手段の他端を接続し、選択した信号を積分回路に接続し、各々の選択導通手段を選択するスイッチ手段で各選択信号に接続されたアナログスイッチ手段と、運転スイッチ手段を一端に接続した初期タイマー手段と、運転スイッチ手段とタイマーの他端とを各々接続し、アナログスイッチ手段の選択信号の一つに接続したゲート手段と、初期タイマー手段の他端を一端に接続した論理否定手段と、この論理否定手段の他端と運転スイッチ手段とを各々に接続し、他の他端をアナログスイッチ手段の選択信号の他の一端に接続したゲート手段と、運転スイッチ手段を一端に接続し他端をアナログスイッチ手段の選択信号の他の他端に接続した論理否定手段とで構成し、運転開始時に初期タイマー時間の間だけ初期速度設定手段で設定した回転速度とし、初期タイマー時間の経過後、速度設定手段による回転速度に制御する設定信号制御手段を備えた電力調整装置にある。
【０００７】
より具体的には、初期速度設定手段と、速度設定手段と、停止信号とをアナログ信号の各々の選択導通手段の一端に接続し、運転スイッチ手段を運転状態とし、これにより運転開始し、運転開始により起動した初期タイマー手段のタイマー時間の間だけ初期速度設定手段を接続した導通手段を導通とし、タイマー時間の間高速の回転信号とし、初期タイマー手段のタイマー時間経過後速度設定手段を接続した導通手段を導通とし、タイマー時間経過後、任意の回転速度とする信号とし、運転スイッチ手段を停止状態とした時、０Ｖを接続した導通手段を導通とするなどの選択的に信号を導通するアナログスイッチ手段と、選択した信号の急峻な信号変化を平滑する積分回路に接続し、運転開始時所定の時間の間だけ、初期の速度設定とし、その後、任意の速度設定手段による回転速度に制御する設定信号制御手段を備えた電力調整装置にあ
【０００８】
また、これを他の観点からとらえれば、本発明の特徴は、運転開始時に低速に設定された場合、任意の回転速度設定による速度設定とせず、いったん回転できる所定の初期速度設定とし、負荷であるモーターが回転することができる所定の時間をタイマーにより回転した後、任意の回転速度設定による速度設定とする設定にするようにしたことにある。
【０００９】
これらの場合、設定の急峻な変化はモーターの円滑な回転を妨げるため、本発明では、積分回路により、速度設定の選択時の急峻な変化を平滑することがよい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の特徴により、位相制御によるモーターのすべりによる可変速制御で低速な回転での始動ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明すると、図・２は同実施形態に係る図１に示す制御信号発生装置５１を含み電力調節装置５０を含む電気配線をブロック図により示している。また、図３はこれらブロック間の信号のタイミングを示している。
【実施例１】
【００１２】
弾力調節装置５０の各入力端子（Ｒ，Ｓ，Ｔ）には、交流電源１０にプレーカー１１を介して接続されている。また、各出力端子（Ｕ，Ｖ，Ｗ）には、モーター１２が接続されている。電力調節装置５０の入力端子Ｒにはサイリスタ２１のアノードとスナバ２３の一端とダイオード２２のカソードとが接続され、サイリスタ２１のとスナバ２３の一端とダイオード２２のアノードとが出力端子Ｕに接続されている。また、別の入力端子Ｓにはサイリスタ３１のアノードとスナバ３３の一端とダイオード３２のカソードとが接続され、サイリスタ３１のとスナバ３３の一端とダイオード３２のアノードとが出力端子Ｖに接続され、別の入力端子Ｔにはサイリスタ４１のアノードとスナバ４３の一端とダイオード４２のカソードとが接続され、サイリスタ４１のとスナバ４３の一端とダイオード４２のアノードとが出力端子Ｗに接続されている。
サイリスタ２１と，サイリスタ３１と，サイリスタ４１とは、各々のカソードとゲートとが制御信号発生回路５１に接続されている。各サイリスタ（２１，３１，４１）は制御信号発生回路５１より位相制御に必要な信号をうけモーターに供給する電圧を制御し、モーターの回転速度を制御する。制御信号発生回路５１は各電源端子（Ｒ，Ｓ，Ｔ）に接続され、位相制御に必要な同期信号を内部で生成している。図４はそのブロック図を示している。制御信号発生回路５１には、他端に、初期速度設定器５２と速度設定器５３と運転スイッチ５４とが接続されている。この制御信号発生回路５１の内部ブロックが図１で示されている。運転スイッチ５４は抵抗器６６と、初期タイマー６０と、論理否定６１と、論理積６２と，他の論理積６４とに接続され、初期タイマー６０の他端は、論理積６２と論理否定６３を介して論理積６４に接続されている。論理否定６１の他端はアナログスイッチ５６の停止選択スイッチ５９の一端に接続され、論理積６２の他端は初速選択スイッチ５８の一端に接続され、論理積６４の他端は、アナログスイッチ５６の通速スイッチ５７の一端に接続されている。アナログスイッチ５６の初速選択スイッチ５８の他端は初期速度設定器５２に接続されている。初期速度設定器５２の他端は設定器電源５５の電源ラインＶｃに接続され、他の他端は電源ライン０Ｖに接続されている。また、通速スイッチ５７の他端は速度設定器５３に接続されている。速度設定器５３の他端は設定器電源５５の電源ラインＶｃに接続され、他の他端は電源ライン０Ｖに接続されている。さらに、停止スイッチ５９の他端は０Ｖに接続されている。初速選択スイッチ５８の他の他端と通速スイッチ５７の他の他端と停止スイッチ５９の他の他端とはアナログスイッチ５６の内部で接続され、積分回路６５に接続されている。積分回路６５の他端は位相制御回路７０の一端に接続され、位相制御回路７０内部で比較器７６ｒと比較器７６ｓと比較器７６ｔとに接続されている。
【００１３】
これらの論理関係は、はじめ、運転スイッチ５４が閉の状態すなわちモーター１２を停止状態とするとき、停止選択Ｖｓｔがアナログスイッチ５６の停止スイッチ５９に入力され、停止スイッチ５９が導通状態となり、このとき、初速選択スイッチ５８と通速スイッチ５７とは非導通であり、速度設定Ｖ３は０Ｖとなり積分回路６５に入力される。つぎに、運転スイッチが開の状態に遷移したとき、すなわちモーター１２を回転状態とするとき、停止選択Ｖｓｔがアナログスイッチ５６の停止スイッチ５９に入力され、停止スイッチ５９が非導通状態となり、初期タイマー６０が起動し所定時間ｔｉの間、アナログスイッチ５６の初速選択スイッチ５８を導通状態とする。このとき、通速選択スイッチ５７は非導通であり、初速選択スイッチ５８に接続された初期速度設定器５２の設定した信号を導通し、速度設定Ｖ３は初期速度設定器５２の設定した信号速度設定Ｖ３となり、積分回路６５に入力される。初期タイマー６０の所定時間ｔｉ経過後、運転スイッチ５４が開であり運転状態であれば、アナログスイッチ５６の通速選択スイッチ５７を導通状態とし、初速選択スイッチ５８と停止選択スイッチ５９とを非導通とする。これにより、通速選択スイッチ５７に接続した速度設定器５３の設定した信号速度設定Ｖ３となり、積分回路６５に入力される。アナログスイッチ５６に接続した積分回路６５には速度設定Ｖ３が入力され、速度設定Ｖ３の急峻な変化を平滑し、速度指令Ｖｅとして、位相制御回路７０に入力される。
【００１４】
各比較器（７６ｒ，７６ｓ，７６ｔ）の各他端はそれぞれ各相鋸歯状波変換器（７２ｒ，７２ｓ，７２ｔ）に接続され、速度指令Ｖ３と比較することにより、カスケードに接続した各相正波振分け回路（７７ｒ，７７ｓ，７７ｔ）と各相ドライブ回路（７８ｒ，７８ｓ，７８ｔ）とを介し、各相サイリスタ（２１，３１，４１）に接続され各相サイリスタ（２１，３１，４１）を導通状態とする点弧信号を生成することとなる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
このように動作する結果、目的とする所定の回転速度が、軌道トルク以下低速であっても、運転開始時にモーター１２を所定時間軌道トルク以上とすることにより、回転することを実現することとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る制御信号発生回路のブロック図である。
【図２】図１の制御信号発生回路を含む電力調整装置の電気配線図である。
【図３】図１の制御信号発生回路の各信号のタイミングチャート図である。
【図４】図１の位相制御回路のブロック図である。
【符号の説明】
【００１７】
５０…電力調節装置、１０…交流電源、１１…ブレーカー、１２…モーター、２１，３１，４１…サイリスタ、２２，３２，４２…ダイオード、２３，３３，４３…スナバ、５１…制御信号発生回路、５２…初期速度設定器、５３…速度設定器、５４…運転スイッチ、５５…設定器電源、５６…アナログスイッチ、６０…初期タイマー、６２，６４…論理積，６１，６３…論理否定，６６…抵抗器、７０…位相制御回路、７１…直流電源、７２ｒ，７２ｓ，７２ｔ…鋸歯状波変換器、７３ｒ，７３ｓ，７３ｔ…短形波変換器、７４…電源トランス、７５…位相同期トランス、７６ｒ，７６ｓ，７６ｔ…比較器、７７ｒ，７７ｓ，７７ｔ…正波振分け回路、７８ｒ，７８ｓ，７８ｔ…ドライブ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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