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JP3003560B2 - Disaster prevention equipment and starting method of induction motor for disaster prevention equipment - Google Patents

Disaster prevention equipment and starting method of induction motor for disaster prevention equipment

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Publication number
JP3003560B2
JP3003560B2 JP7300775A JP30077595A JP3003560B2 JP 3003560 B2 JP3003560 B2 JP 3003560B2 JP 7300775 A JP7300775 A JP 7300775A JP 30077595 A JP30077595 A JP 30077595A JP 3003560 B2 JP3003560 B2 JP 3003560B2
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JP
Japan
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connection
induction motor
delta
star
phase
Prior art date
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JP7300775A
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覺 佐竹
一夫 熊本
忠司 正木
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Satake Corp
Original Assignee
Satake Corp
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Publication date
Application filed by Satake Corp filed Critical Satake Corp
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  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、2個の固定子と2個の
回転子とを有する誘導電動機を非常用発電設備の負荷と
して、またこの誘導電動機を二乗低減負荷である消火ポ
ンプあるいは排煙ファンの駆動源として組み込んだ防災
設備に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an induction motor having two stators and two rotors as a load for an emergency power generation facility, and to use this induction motor as a fire-extinguishing pump or an exhaust pump having a squared load. It relates to disaster prevention equipment incorporated as a drive source for smoke fans.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的に、負荷を駆動する誘導電動機の
簡便な始動方法は、直入れ始動とスタ−デルタ始動であ
るが、本発明に関係する一般的なスタ−デルタ始動は、
始動時のスタ−結線の電流がデルタ結線の1/3と低く
抑えられるものの始動トルクもデルタ結線の1/3と低
減している。この始動方法は、トルクがデルタ結線の1
/3のトルクから徐々に定格トルクまで変化することか
ら、二乗低減負荷のポンプや送風機に利用されることが
多く、スタ−デルタ始動のトルク特性に最適な負荷とな
っている。このスタ−デルタ始動の一般的なトルク・電
流・入力特性を図12,13,14に示す。
2. Description of the Related Art Generally, a simple starting method of an induction motor for driving a load is a straight-on starting and a star-delta starting. However, a general star-delta starting related to the present invention is as follows.
Although the current of the star connection at the time of starting can be suppressed as low as 1/3 of the delta connection, the starting torque is also reduced to 1/3 of the delta connection. In this starting method, the torque is
Since the torque gradually changes from the torque of / 3 to the rated torque, it is often used for pumps and blowers with a square-reduced load, and is a load optimal for the torque characteristics of the star-delta starting. Typical torque / current / input characteristics of the star-delta starting are shown in FIGS.

【0003】このようなことから、スタ−デルタ始動に
よる誘導電動機は、防災設備における非常用発電設備の
負荷として使用されることが多い。つまり防災設備の消
火設備用ポンプ等が二乗低減トルクであるため、その駆
動用電動機として使用されている。
[0003] For this reason, an induction motor driven by a star delta is often used as a load of an emergency power generation facility in a disaster prevention facility. In other words, since the pump for fire extinguishing equipment of disaster prevention equipment has a squared reduction torque, it is used as a driving motor for the same.

【0004】この防災設備の非常用発電設備を構成する
原動機と、この原動機によって駆動される発電機の規定
容量(出力)は、その負荷となるスタ−デルタ始動の誘
導電動機の起動から定格運転に至る始動期間での、誘導
電動機の負荷電流変化率及び入力変化率によって計算さ
れる始動係数で選定されている。
[0004] The prime mover constituting the emergency power generation equipment of the disaster prevention equipment and the specified capacity (output) of the generator driven by the prime mover are changed from the start of the star-delta starting induction motor, which is the load, to the rated operation. The starting coefficient is selected based on the load current change rate and the input change rate of the induction motor during the starting period.

【0005】したがって、始動期間における起動電流を
小さくすることは勿論のこと、始動期間内における、ス
タ−デルタ切換時の負荷電流や入力の変化率を小さくす
ることにより、消火設備が必要とする発電機や原動機の
容量を小さくすることができる。つまり、始動係数が改
善できれば、非常用発電設備の設備費を低減させること
ができて、結果的に防災設備全体の設備費を大きく低減
させることができる。
[0005] Therefore, not only the starting current during the starting period is reduced, but also the rate of change of the load current and the input during the star-delta switching during the starting period is reduced, so that the power generation required by the fire extinguishing equipment is reduced. And the capacity of the prime mover can be reduced. That is, if the starting coefficient can be improved, the equipment cost of the emergency power generation equipment can be reduced, and as a result, the equipment cost of the entire disaster prevention equipment can be greatly reduced.

【0006】このようなことから、始動係数の改善を目
的に、これまでスタ−デルタ始動に代わるものとして、
クロ−ズドスタ−デルタ始動、リアクトル始動、コンド
ルファ始動及び特殊コンドルファ始動などによって始動
係数の低下が実現されているが、いずれも大変高価な始
動時の切換装置であり、非常用発電設備の設備費が低減
できても誘導電動機の切換装置が高くなっているという
のが現状である。
In view of the above, in order to improve the starting coefficient, as an alternative to the conventional star-delta starting,
Although the starting coefficient has been reduced by closed star delta starting, reactor starting, condorfa starting, special condorfa starting, etc., they are very expensive switching devices at the time of starting, and equipment for emergency power generation equipment The current situation is that the switching device for the induction motor is expensive even if the cost can be reduced.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上のことから、防災
設備に使用される誘導電動機の始動係数を従来のスタ−
デルタ及びクロ−ズドスタ−デルタ始動より改善して、
クロ−ズドスタ−デルタ始動の切換装置と同程度の始動
装置で実現することで、非常用発電設備の設備費をスタ
−デルタ始動や他の始動方法のものより低く設定できる
ようにして、防災設備全体の設備費を低減することを技
術的課題とするものである。
From the above, the starting coefficient of the induction motor used for disaster prevention equipment is reduced by the conventional starter.
Improved over Delta and Closed Star Delta starting,
By realizing the same starting device as the switching device for closed star delta starting, the equipment cost of emergency power generation equipment can be set lower than that of star delta starting and other starting methods, and disaster prevention equipment It is a technical task to reduce the overall equipment cost.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によると、同一回
転軸に軸着した2個の回転子と該2個の回転子それぞれ
に対峙して三相固定子巻線を巻装した2個の固定子とを
備えて一体にした誘導電動機と、該誘導電動機によって
駆動される消火ポンプまたは排煙ファンとを備える消火
設備と、 原動機と発電機とからなる非常用発電装置と、
該非常用発電設備に2個の固定子巻線を接続するととも
に、2個の固定子巻線をスター結線の並列接続にして給
電し、スター結線の各相に並列に抵抗を接続し次いで一
方の固定子巻線の各相に直列に抵抗の接続を切り換えて
デルタ結線し、抵抗を取り除いてデルタ結線の単独接続
に切り換え、さらにデルタ結線の単独接続からデルタ結
線の並列接続に切り換える切換装置と、を備える防災設
備の提供で前記課題を解決するための手段とした。
According to the present invention, the same number of times
Two rotors mounted on a pivot and each of the two rotors
And two stators wound with three-phase stator windings
An integrated induction motor and the induction motor
Fire fighting with driven fire pump or smoke exhaust fan
Equipment, an emergency power generator comprising a prime mover and a generator,
Connecting two stator windings to the emergency power generation facility
The two stator windings are connected in a star connection in parallel.
And connect a resistor in parallel to each phase of the star
Switch the resistance connection in series with each phase of the stator winding
Delta connection, remove resistance and connect delta connection independently
To delta connection,
A switching device for switching to parallel connection of lines is provided as a means for solving the above problem by providing disaster prevention equipment.

【0009】また、同一回転軸上に設けた2個の回転子
と2個の固定子とからなる誘導電動機で消火ポンプまた
は排煙ファンを駆動する消火設備の前記誘導電動機を、
非常用発電装置に接続してなる防災設備において、非常
用発電装置から前記2個の固定子の固定子巻線への給電
を、第1に2個の三相固定子巻線それぞれをスタ−結線
で並列に接続して給電する過程と、第2に前記第1の接
続における2個の三相固定子巻線の各相に並列に抵抗を
接続する過程と、第3に一方の三相固定子巻線の各相に
抵抗を直列に接続しデルタ結線して該一方の三相固定子
巻線のみ給電する過程と、第4に前記第3の接続で三相
固定子巻線の各相に直列に接続した抵抗を取り除いて給
電する過程と、第5に2個の三相固定子巻線それぞれを
デルタ結線で並列に接続して給電する過程とを備える
災設備用誘導電動機の始動方法により前記課題を解決す
るための手段とした。
Also, two rotors provided on the same rotation shaft
And an induction motor consisting of two stators
Is the induction motor of the fire extinguishing system that drives the smoke exhaust fan,
In disaster prevention facilities connected to emergency power generators,
Power supply from the generator to the stator windings of the two stators
And each first into two three-phase stator windings Star - a step of feeding are connected in parallel connection, the two three-phase stator winding in the first connection to a second respective a step of connecting a resistor in parallel with the phase, the steps of the resistance in the respective phases of one of the three-phase stator winding to a third connected in series by a delta connection to power only one of the three-phase stator winding said Fourth, the three-phase connection in the third connection
Feeding with the exception take resistor connected in series with each phase of the stator winding
A process of electrodeposition, the problems by the starting method of proof <br/> disaster facility for an induction motor comprising the steps of each fifth to two three-phase stator winding to power connected in parallel with delta connection It was a means to solve it.

【0010】どちらか一方の固定子巻線、好ましくはデ
ルタ結線の単独接続をする側の固定子巻線をスター結線
に接続して給電して起動する防災設備用誘導電動機の始
動方法により前記課題を解決するための手段とした。
[0010] Either stator winding, preferably
Star connection of the stator winding on the side to be independently connected
In order to solve the above-mentioned problem, a method for starting an induction motor for disaster prevention equipment, which is connected to a power supply and started by supplying power , is used.

【0011】[0011]

【作用】まず、本発明は原動機と発電機とからなる非常
用発電設備に、誘導電動機と消火ポンプまたは排煙ファ
ンとからなる消火設備を接続してなる防災設備におい
て、前記消火設備の誘導電動機を、同一回転軸に軸着し
た2個のかご形回転子と、該2個の回転子それぞれに対
峙して三相固定子巻線を巻装した2個の固定子と、2個
の三相固定子巻線をスタ−結線の並列接続からデルタ結
線の単独接続を介して並列デルタ結線の並列接続へ切り
換え、前記スター結線の並列接続からデルタ結線の単独
接続への切換を、スター結線の並列接続に並列に抵抗を
接続してデルタ結線の単独接続に切り換えて給電する切
換装置とから構成したことにより、始動の切換装置がク
ロ−ズドスタ−デルタ始動と同等に製造できるだけでな
くスタ−デルタ始動やクロ−ズドスタ−デルタ始動と比
較すると始動係数を大きく改善することができたのであ
る。
First, the present invention relates to a disaster prevention facility in which an emergency power generation facility consisting of a prime mover and a generator is connected to a fire extinguishing facility consisting of an induction motor and a fire pump or a smoke exhaust fan. And two cage rotors mounted on the same rotation shaft, two stators each having a three-phase stator winding wound facing each of the two rotors, and two Phase stator winding is connected in delta from star connection in parallel.
The connection is switched to the parallel connection of the parallel delta connection via the single connection of the line, and the parallel connection of the star connection is changed to the single connection of the delta connection.
Switching to connection, connect a resistor in parallel with the star connection in parallel.
Since the switching device is connected and switched to a single connection of the delta connection to supply power, the switching device for starting can not only be manufactured in the same manner as closed star-delta starting, but also can be used for star-delta starting and closed star-delta. The starting coefficient was greatly improved as compared to the starting.

【0012】つまり、本発明ではスタ−結線の並列接続
で起動し、デルタ結線の並列接続で定格運転となるよう
にしてあり、2個の回転子と2個の固定子とから構成し
たことにより、一方の固定子だけに給電する連続運転可
能な1/2パワ−の誘導電動機とすることができること
から、2個の三相固定子巻線を次のような接続とするこ
とができる。
That is, according to the present invention, the operation is started by the parallel connection of the star connection, and the rated operation is performed by the parallel connection of the delta connection, and is constituted by two rotors and two stators. Since it is possible to use a half-power induction motor capable of continuously operating to supply power to only one of the stators, two three-phase stator windings can be connected as follows.

【0013】2個の三相固定子巻線をスタ−結線で並列
に接続して起動すると、デルタ結線の並列接続に比較し
て電流・トルク共に比率1/3である。並列スタ−結線
で運転して回転が上昇すると、トルク特性と二乗低減負
荷特性との交点において、抵抗を接続して一方の固定子
巻線をデルタ結線にして、この一方の固定子巻線だけに
給電するよう切り換える。このデルタ結線では、2個の
固定子容量を同等に形成しておけば、この時流れる電流
はデルタ結線の並列接続の1/2で、先のスタ−結線の
並列接続がデルタ結線の並列接続の1/3であるから、
電流・トルク共に比率1/3から比率1/2に変化する
ことになる。続いて一方の固定子巻線のデルタ結線で運
転して更に回転が上昇すると、このトルク特性と二乗低
減負荷特性との交点において、次の2個の三相固定子巻
線によるデルタ結線の並列接続に切り換える。この時、
電流・トルク共に比率1/2から比率1に変化する。
When two three-phase stator windings are connected in parallel in a star connection and started, the ratio of current and torque is 1/3 as compared with the parallel connection in a delta connection. When the operation is performed in parallel star connection and the rotation increases, at the intersection of the torque characteristic and the squared reduction load characteristic, a resistor is connected to make one stator winding a delta connection, and only this one stator winding is connected. Switch to power supply. In this delta connection, if the two stator capacitors are formed equally, the current flowing at this time is 1 / of the parallel connection of the delta connection, and the parallel connection of the star connection is the parallel connection of the delta connection. Is 1/3 of
Both the current and the torque change from the ratio 1/3 to the ratio 1/2. Subsequently, when one of the stator windings is operated in the delta connection and the rotation further increases, at the intersection of the torque characteristic and the squared reduction load characteristic, the parallel connection of the delta connection by the next two three-phase stator windings is performed. Switch to connection. At this time,
Both the current and the torque change from the ratio 1/2 to the ratio 1.

【0014】最初の切換のトルク及び電流の変化は1/
3から1/2への変化であり、これは従来のスタ−デル
タ切換始動の1/3から1への大きな変化とは比較でき
ない程小さなものである。しかも抵抗を接続して切り換
えるので1/3から1/2への変化は大変緩やかであ
る。つぎの切換のトルク及び電流の変化は1/2から1
であるが、この時すでに定格回転数に近く負荷電流も小
さな値となっており、ここでの1/2から1への変化が
始動係数へ及ぼす影響は従来と比較してきわめて小さい
ものとなっている。切換による入力の変化も電圧・電流
と同様となる。
The change in torque and current in the first switching is 1 /
The change from 3 to 1/2, which is so small that it cannot be compared with the large change from 1/3 to 1 in the conventional star-delta switching start. In addition, switch by connecting a resistor
The change from 1/3 to 1/2 is very slow
You. The change of torque and current at the next switching is from 1/2 to 1
However, at this time, the load current is already close to the rated speed and the load current is small, and the effect of the change from 1/2 to 1 on the starting coefficient is extremely small as compared with the conventional one. ing. The change of the input due to the switching is the same as the voltage / current.

【0015】以上のように消火設備を組み込んだ防災設
備を、本発明に係る誘導電動機とその切換装置による始
動方法で駆動するように構成すると、始動係数が大幅に
改善できるので、防災設備の非常用発電設備の選定にお
いては、誘導電動機出力を基準とする発電機・電動機出
力のランクを従来より下位とすることができる。更に、
誘導電動機の切換装置が簡単な開閉装置を基本としたも
のであり、切換装置を含めた誘導電動機全体の価格その
ものが低廉となって防災設備全体が低価格で提供できる
ようになった。実質的な経済効果は、防災設備1台当た
り百万円単位の大幅な価格値下げが可能で、複数台の導
入においては、設備投資の際、大きな予算的余裕を生じ
ることになり経済的波及効果は極めて大きい。
When the fire prevention equipment incorporating the fire extinguishing equipment as described above is driven by the starting method using the induction motor and its switching device according to the present invention, the starting coefficient can be greatly improved. In selecting the power generation equipment for use, the rank of the generator / motor output based on the output of the induction motor can be made lower than before. Furthermore,
The switching device of the induction motor is based on a simple opening / closing device, and the price of the entire induction motor including the switching device itself is low, so that the entire disaster prevention equipment can be provided at a low price. The real economic effect is that the price can be significantly reduced by one million yen per disaster prevention facility, and the introduction of multiple units will result in a large budget margin when investing in equipment, resulting in an economic ripple effect. Is extremely large.

【0016】さらに詳細に説明すると、本発明の防災設
備に使用する前記誘導電動機は、次のように切り換えて
始動される。つまり、切換装置によって、第1に2個の
三相固定子巻線それぞれをスタ−結線で並列に接続して
給電し、第2に前記第1の接続における2個の三相固定
子巻線の各相に並列に抵抗を接続し、第3に一方の三相
固定子巻線の各相に抵抗を直列に接続しデルタ結線して
該一方の三相固定子巻線のみ給電し、第4に前記第3の
接続において直列に接続した抵抗を取り除き、第5に2
個の三相固定子巻線それぞれをデルタ結線で並列に接続
して給電し誘導電動機を始動するようにした。
More specifically, the induction motor used in the disaster prevention equipment of the present invention is switched and started as follows. That is, the switching device first supplies power by connecting two three-phase stator windings in parallel in a star connection, and secondly supplies two three-phase stator windings in the first connection. Thirdly, a resistor is connected in parallel to each phase of one of the three-phase stator windings, a resistor is connected in series to each phase of one of the three-phase stator windings, and a delta connection is made to feed only the one three-phase stator winding. 4 removes the resistor connected in series in the third connection, and
Each of the three-phase stator windings was connected in parallel with a delta connection to supply power and start the induction motor.

【0017】つまり、本発明では、切換装置の切換順序
の第2から第4に至る接続形態に、抵抗を接続したクロ
−ズドスタ−デルタ形式をとることで、トルク及び電流
が1/3から1/2へ変化する最も始動係数に影響のあ
る期間を細かく緩やかに変化するようにしたため、従来
の単一の固定子におけるクロ−ズドスタ−デルタ切換の
前後にスター結線の並列接続とデルタ結線の並列接続を
加えて、より小刻みな切換が可能となり、その切り換え
を負荷電流の切断の無い状態で可能としてあり、従来技
術では見ることのできなかった緩やかなトルク及び電流
の変化の始動方法を得ることができた。
That is, according to the present invention, the torque and current are reduced from 1/3 to 1 by adopting a closed star delta type in which a resistor is connected in the second to fourth connection modes of the switching device. / 2, the most influential period of the starting coefficient is changed in a fine and gradual manner, so that the closed-star delta switching of the conventional single stator can be performed.
Before and after parallel connection of star connection and parallel connection of delta connection
In addition, more gradual switching is possible, and the switching can be performed without disconnection of the load current, and it is possible to obtain a method of starting a gradual torque and current change that could not be seen in the prior art. Was.

【0018】ところで、前記切換装置による切換に、第
1の接続である2個の三相固定子巻線それぞれをスター
結線で並列に接続して給電する前に、どちらか一方の固
定子巻線、好ましくは、デルタ接続して一方のみ給電す
る側の固定子巻線をスター結線に接続して給電する切換
順序を加えることによって、更に低電流で小さいトルク
からの始動が可能であり、二乗低減トルク特性であるフ
ァンあるいはポンプを滑らかに起動することができて、
起動に最も適した起動トルクを得ることができる。つま
り、どちらか一方の固定子巻線をスター結線に接続して
給電する切換順序を加えることによって、2個の三相固
定子巻線それぞれをスター結線で並列に接続して給電す
るものより電流・トルク共に1/2であり、2個の三相
固定子巻線それぞれをデルタ結線で並列に接続して給電
した時の電流・トルクを1とすると、1/6,1/3,
1/2,1と変化して、従来の単一の固定子におけるク
ローズドスターデルタよりも小刻みな切換が可能となっ
た。しかも第3から第5に至る接続形態に、抵抗を接続
したクローズドスターデルタ形式をとることで、始動係
数に最も影響のある期間のトルク特性を細かく緩やかに
変化させるようにした。
Before switching by the switching device, one of the three stator windings, which is the first connection, is connected in parallel with a star connection in order to supply power. Delta connection , preferably with only one feed
By adding a switching sequence in which the stator winding on the other side is connected to a star connection and supplying power, it is possible to start from a smaller torque at a lower current, and to smoothly start a fan or pump with squared torque reduction characteristics. Can be
A starting torque most suitable for starting can be obtained. In other words, by adding a switching order of connecting one of the stator windings to the star connection and supplying power, the two three-phase stator windings are connected in parallel with the star connection to supply power more than those supplied. The torque is で, and the current and torque when the two three-phase stator windings are connected in parallel by delta connection and supplied with power are set to 1, 、, 1/3,
By changing to 1/2 and 1, the switching can be performed more quickly than the closed star delta in the conventional single stator. In addition, by adopting a closed star delta type in which a resistor is connected to the third to fifth connection modes, the torque characteristics during the period in which the starting coefficient is most affected are finely and gradually changed.

【0019】ここでの切換装置は、2個の三相固定子巻
線によって並列スタ−結線の並列接続からデルタ結線の
並列接続へ接続を順次切り換えるようにして、前述のよ
うに常にどちらか一方の三相固定子巻線に給電した状態
で切り換えていくようにすることができる。従って開閉
器は常に通常の半分の固定子巻線を対象としたものとな
り、切換に必要な開閉器はこれまでの半分の電気的容量
であればよく安価に実現できるものである。
Here, the switching device sequentially switches the connection from the parallel connection of the parallel star connection to the parallel connection of the delta connection by two three-phase stator windings. it can be made to go switched while feeding the three-phase stator windings of the. Therefore, the switch is always intended for half of the normal stator winding, and the switch required for switching can be realized inexpensively as long as it has a half electric capacity.

【0020】この他、切換装置の切換制御には回転数、
時限、負荷トルク等により順次切り換えることは従来か
らの公知技術で実現できる。
In addition, the switching speed of the switching device is controlled by the rotation speed,
The sequential switching based on a time limit, a load torque or the like can be realized by a conventionally known technique.

【0021】[0021]

【実施例】本発明による好適な実施例を図1から図12
により説明する。まず、図1により本発明の防災設備の
構成を説明すると、符号1で示す防災設備は、非常用発
電設備2と消火設備3によって構成しており、非常用発
電設備2は原動機(エンジン)4と発電機5とからなり
原動機4と発電機5とは回転軸を連結してある。消火設
備3は、二乗低減負荷であるポンプ装置7とその駆動源
である誘導電動機6及び該誘導電動機6の構成の三相固
定子巻線19,20の結線と接続を切り換えるために電
気的に接続した切換装置8とからなり、誘導電動機6と
ポンプ装置7とは回転軸を連結してあり、前記誘導電動
機6は切換装置8の切り換え制御によって始動する。ま
たこの切換装置8には前記非常用発電設備2の発電電力
が供給してあり、切換装置8から誘導電動機6に供給し
て、誘導電動機6の回転でポンプ装置7は回転する。
1 to 12 show a preferred embodiment according to the present invention.
This will be described below. First, the configuration of the disaster prevention equipment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. The disaster prevention equipment indicated by reference numeral 1 includes an emergency power generation equipment 2 and a fire extinguishing equipment 3, and the emergency power generation equipment 2 is a motor (engine) 4. The motor 4 and the generator 5 have rotating shafts connected to each other. The fire extinguishing system 3 is electrically connected to the pump device 7 which is a square-reducing load, the induction motor 6 which is the driving source thereof, and the connection and connection of the three-phase stator windings 19 and 20 of the induction motor 6. The induction motor 6 and the pump device 7 are connected with a rotating shaft, and the induction motor 6 is started by the switching control of the switching device 8. Further, the switching device 8 is supplied with the generated power of the emergency power generation equipment 2, and is supplied from the switching device 8 to the induction motor 6, and the pump device 7 is rotated by the rotation of the induction motor 6.

【0022】次に、防災設備1の原動機4及び発電機5
の出力選定を決定する要素となる誘導電動機6の構成と
その切換装置8による誘導電動機6の始動方法について
以下に説明する。まず図2によって誘導電動機6の構成
について説明する。誘導電動機6は、回転軸9に任意の
間隔をおいて2個の回転子コア10,11を軸着し、各
回転子コア10,11には回転子導体12,13を設け
て、これら回転子導体12,13は回転子コア10,1
1それぞれの両側において短絡環14,15で短絡して
かご形に形成して、2個の回転子を有する一体的回転子
16を構成している。また、前記回転子コア10,11
のそれぞれに対峙して任意の間隔を設けて周設した固定
子コア17,18とそれぞれに巻装した固定子巻線1
9,20とから固定子21,22を構成している。
Next, the prime mover 4 and the generator 5 of the disaster prevention equipment 1
The configuration of the induction motor 6 as an element for determining the output selection and the method of starting the induction motor 6 by the switching device 8 will be described below. First, the configuration of the induction motor 6 will be described with reference to FIG. In the induction motor 6, two rotor cores 10 and 11 are axially mounted on a rotating shaft 9 at an arbitrary interval, and rotor conductors 12 and 13 are provided on the rotor cores 10 and 11, respectively. The child conductors 12 and 13 are the rotor cores 10 and 1
1 is formed into a cage by short-circuiting the short-circuit rings 14 and 15 on both sides to form an integral rotor 16 having two rotors. Further, the rotor cores 10, 11
And stator windings 1 and 2 wound around the stator cores 17 and 18 at an arbitrary interval facing each other.
9 and 20 constitute the stators 21 and 22.

【0023】前記固定子21,22を内設した機枠23
の両側には、玉軸受け24を嵌合した軸受け盤25と玉
軸受け26を嵌合し軸受け盤27とが嵌装してあり、前
記玉軸受け24,26によって前記回転子16の軸9を
軸支し、前記固定子21,22同心的に回転自在として
ある。
A machine frame 23 in which the stators 21 and 22 are provided.
On both sides, a bearing board 25 fitted with a ball bearing 24 and a ball bearing 26 are fitted and a bearing board 27 is fitted. The ball bearings 24 and 26 support the shaft 9 of the rotor 16. The stators 21 and 22 are concentrically rotatable.

【0024】次に誘導電動機6による消火設備3の始動
係数を改善した、本発明の切換装置8について図3から
図5により説明する。またこの切換装置8の切換制御に
ついては、誘導電動機6に接続する負荷によって、回転
数、負荷電流、温度、時限等のいずれかあるいは複数を
検出し、その値によって切り換えるよう制御することも
有効な手段となる。
Next , a switching device 8 according to the present invention in which the starting coefficient of the fire extinguishing system 3 by the induction motor 6 is improved will be described with reference to FIGS. As for the switching control of the switching device 8, it is also effective to detect any one or a plurality of rotation speeds, load currents, temperatures, time limits, etc. according to the load connected to the induction motor 6, and control the switching according to the values. Means.

【0025】まず、切換装置8と誘導電動機6の固定子
巻線19,20との結線図を図3に示す。三相固定子巻
線19の一方を電源R,S,T(非常用発電装置2)に
メイン開閉器MBと開閉器MC1 とを介して接続し、また三
相固定子巻線19の他方をスタ−結線のための開閉器MC
S に接続してある。さらに三相固定子巻線20は、メイ
ン開閉器MBと開閉器MCS との間に前記三相固定子巻線1
9と並列にして開閉装置MC2 を介して接続してある。こ
のことで同時に三相固定子巻線20は前記開閉器MCS に
よってスタ−結線することができる。
First, a connection diagram between the switching device 8 and the stator windings 19 and 20 of the induction motor 6 is shown in FIG. One of the three-phase stator windings 19 is connected to power supplies R, S, and T (emergency power generator 2) via a main switch MB and a switch MC1, and the other of the three-phase stator windings 19 is connected to the other. Switch MC for star connection
Connected to S. Further, the three-phase stator winding 20 is provided between the main switch MB and the switch MCS.
9 in parallel with a switchgear MC2. This simultaneously three-phase stator windings 20 is static by the switch MCS - can be connected.

【0026】並列接続された固定子巻線19,20は共
に開閉装置MCD を介してデルタ結線してある。また、こ
のデルタ結線回路に対しては、デルタ結線した時に各相
巻線に直列あるいは並列に抵抗Rが接続できるよう開閉
器MCR を介して抵抗Rを接続してある。
The stator windings 19 and 20 connected in parallel are both delta-connected via a switchgear MCD. In addition, a resistor R is connected to the delta connection circuit via a switch MCR so that a resistor R can be connected in series or in parallel to each phase winding when the delta connection is made.

【0027】次にそれぞれの開閉装置を別のシ−ケンス
回路によって制御すれば、時間によってあるいは回転数
によって始動時における開閉装置の開閉を自動化でき
る。ここでは時間によって制御する場合のシ−ケンス制
御についてその第1の実施例を図4及び図5で説明す
る。
Next, if each switching device is controlled by another sequence circuit, the opening and closing of the switching device at the time of starting can be automated according to time or rotation speed. Here, a first embodiment of the sequence control in the case of controlling by time will be described with reference to FIGS.

【0028】シ−ケンス回路は図4に示すもので、通常
のシ−ケンス回路の記号を使用して○印記号がソレノイ
ドを示し、開閉器の英記号は同記号のソレノイドによっ
て作動することを示している。以下図4に示す回路の作
用を説明する。押しボタンスイッチPB1 を押すと、ソレ
ノイドMCS に通電し、各開閉器MCS が作動することでソ
レノイドMC1 に通電して開閉器MC1 が作動しソレノイド
MC2 に通電する。これでソレノイドMCS とソレノイドMC
1 及びソレノイドMC2 への通電で、スタ−結線の並列接
続(図5(1) )で始動することになる。同時にソレノイ
ドTRS も通電してあり、時限開閉器TRS を30秒以内で
例えば20秒後にONするようにしてある。またソレノイ
ドRYは直列に接続した開閉器MCS がソレノイドMCS によ
って開いているので通電していない。
The sequence circuit is shown in FIG. 4. In FIG. 4, a symbol of a normal sequence circuit is used, and the symbol ○ indicates a solenoid, and the English symbol of a switch is operated by the solenoid having the same symbol. Is shown. Hereinafter, the operation of the circuit shown in FIG. 4 will be described. When the push button switch PB1 is pressed, the solenoid MCS is energized, and each switch MCS is activated, so that the solenoid MC1 is energized and the switch MC1 is activated and the solenoid MC1 is activated.
Apply power to MC2. With this, solenoid MCS and solenoid MC
When the power is supplied to the solenoid 1 and the solenoid MC2, the motor is started by the star connection in parallel connection (FIG. 5 (1)). At the same time, the solenoid TRS is also energized, and the timed switch TRS is turned on within 30 seconds, for example, after 20 seconds. Also, the solenoid RY is not energized because the switch MCS connected in series is opened by the solenoid MCS.

【0029】例のごとく始動後20秒経過すると、時限
開閉器TRS が閉じるのでソレノイドMCR に通電する。通
電の瞬間から開閉器MCR が閉じてスタ−結線の並列接続
に抵抗が並列に接続(図5(2) )できる。しかし次の瞬
間にはソレノイドMCR の通電によって開閉器MCR が作動
してソレノイドMCS を電源から切断し、それに伴う開閉
器MCS の作動によってソレノイドMC2 を電源から切断し
て、ソレノイドMC1 とソレノイドMCR による三相固定子
巻線19と抵抗Rとを直列にしたデルタ結線(図5(3)
)となっている。
As shown in the example, when 20 seconds elapse after the start, the time switch TRS closes and the solenoid MCR is energized. From the moment of energization, the switch MCR closes, and a resistor can be connected in parallel to the star-connected parallel connection (Fig. 5 (2)). However, at the next moment, the switch MCR is activated by energizing the solenoid MCR to disconnect the solenoid MCS from the power supply. Delta connection in which the phase stator winding 19 and the resistor R are connected in series (FIG. 5 (3)
).

【0030】続いてソレノイドMCS は電源から切断した
ので開閉器MCS が作動し、ソレノイドRYに通電して開閉
器RYの作動でソレノイドMCD とソレノイドTRD に通電で
きる。ソレノイドTRD への通電は時限開閉器TRD を10
秒以内で例えば5秒後にONするするようにしてある。こ
のときの状態は図5(4) のようになる。また開閉器RYの
作動でソレノイドMCD にも通電しており、これによる開
閉器MCD の作動でソレノイドTRS を電源から切断して時
限開閉器TRS は開いてソレノイドMCR を電源から切断し
て開閉器MCR が作動する。開閉器MCR の作動で抵抗Rが
切り放される。(図5(5) )同時にソレノイドMCD にも
通電してデルタ結線となり時限開閉器が5秒後に閉じる
と、ソレノイドMC2 に通電して開閉器MC2 が閉じてデル
タ結線の並列接続(図5(6) )となり最終的に定格運転
の結線となる。
Subsequently, since the solenoid MCS is disconnected from the power supply, the switch MCS is operated, and the solenoid RY is energized, and the solenoid MCD and the solenoid TRD can be energized by the operation of the switch RY. To energize the solenoid TRD, set the timed switch TRD to 10
It is turned ON within 5 seconds, for example, within 5 seconds. The state at this time is as shown in FIG. When the switch RY is activated, the solenoid MCD is also energized.When the switch MCD is activated, the solenoid TRS is disconnected from the power supply, the timed switch TRS is opened, the solenoid MCR is disconnected from the power supply, and the switch MCR is disconnected. Operates. The operation of the switch MCR releases the resistance R. (Fig. 5 (5)) Simultaneously, the solenoid MCD is also energized and delta connection is established, and when the timed switch is closed after 5 seconds, the solenoid MC2 is energized and the switch MC2 is closed and the delta connection is connected in parallel (Fig. 5 (6) )) And finally the connection for rated operation.

【0031】以上のように、抵抗Rを接続する時間は非
常に短時間であるが、切換による電圧の変動を低減させ
るためには効果的な手法である。このような切換を見れ
ば理解できるように一方の三相固定子巻線19は最初か
ら最後まで電源に接続したままであり、実質的には三相
固定子巻線20だけの接続と開放とを繰り返しているこ
とになり、従来のスタ−デルタ始動のように全電圧が瞬
間的にでも切れるようなことはない。さらに前述のとお
り切換に抵抗を介して電圧の変動を抑制してあるので、
原動機あるいは発電機に関する始動係数を大幅に改善で
きたものである。
As described above, the time for connecting the resistor R is very short, but it is an effective method for reducing the voltage fluctuation due to the switching. As can be understood from such switching, one of the three-phase stator windings 19 remains connected to the power supply from the beginning to the end. Is repeated, so that the entire voltage is not cut off even instantaneously unlike the conventional star-delta starting. Further, as described above, the voltage fluctuation is suppressed via the resistor for switching, so that
The starting coefficient for the prime mover or generator has been greatly improved.

【0032】次に時間によって制御する場合のシーケン
ス抑制の第2の実施例について図6及び図7によって説
明する。第1の実施例と異なる点は、一方の固定子巻線
のみをスター結線して電源に接続して始動するようにし
てあり、これまでの開閉器MC1 で2つの三相固定子巻線
の接続を行ってきたが、これまでの開閉器MC1 を開閉器
MC1 として新たに開閉器MC2 を加えてある。これに伴
い、一方の固定子巻線のみをスター結線して電源に接続
して始動する場合の始動時間を設定する時限開閉器TIと
ソレノイドTIを新たに設けてあり、これまでのスター結
線における時限開閉器とソレノイドをT2とし、デルタ結
線における時限開閉器とソレノイドをT3と表示してあ
る。また、シーケンス回路の動作説明も第1の実施例と
異なる部分の説明だけ行う。
Next, a second embodiment of the sequence suppression in the case of controlling by time will be described with reference to FIGS. The difference from the first embodiment is that only one of the stator windings is star-connected and connected to a power source to start the motor. The connection has been made, but the switch MC1
Switch MC2 is newly added as MC1. Along with this, a timed switch TI and a solenoid TI for setting the start time when only one of the stator windings is star-connected and connected to the power supply to start are newly provided. The time switch and solenoid are indicated as T2, and the time switch and solenoid in delta connection are indicated as T3. In addition, the operation of the sequence circuit will be described only for parts different from those in the first embodiment.

【0033】さて、以上のように接続した図6のシーケ
ンス回路において、押しボタンスイッチPB1 を押すとソ
レノイドMCS に通電し、各開閉器MCS が作動することで
ソレノイドMC1 に通電して開閉器MC1 が作動し、開閉器
MCS によりスター結線の三相固定子巻線19に通電し
て、図7(1)'で示す、一方の三相固定子巻線19のスタ
ー結線で始動される。これと同時に開閉器MCD によって
ソレノイドT1に通電しており、時限開閉器T1が例えば3
秒後に作動するようにしてある。3秒後には時限開閉器
T1によってソレノイドRY1 に通電して、開閉器RY1 が閉
じるとソレノイドT2とソレノイドMC2 に通電すること
で、三相固定子巻線19,20は、図7(1)で示すスタ
ー結線の並列接続となっており、この接続時間は時限開
閉器T2による。なお、これ以降の接続は第1の実施例の
図5(2) 以降と同様の変化となるので省略する。
In the sequence circuit of FIG. 6 connected as described above, when the push button switch PB1 is pressed, the solenoid MCS is energized, and each switch MCS is activated, so that the solenoid MC1 is energized and the switch MC1 is turned on. Activated switch
The three-phase stator winding 19 in the star connection is energized by the MCS, and is started in the star connection of one of the three-phase stator windings 19 shown in FIG. At the same time, the solenoid T1 is energized by the switch MCD.
It is activated after a few seconds. Timed switch after 3 seconds
By energizing the solenoid RY1 by T1, and energizing the solenoid T2 and the solenoid MC2 when the switch RY1 is closed, the three-phase stator windings 19 and 20 are connected in parallel with the star connection shown in FIG. The connection time is determined by the timed switch T2. Note that the subsequent connections are the same as those in FIG.

【0034】以上の結線の切換による誘導電動機のトル
ク特性は、、図8のトルク特性のように、1個の三相固
定子巻線をスター結線して給電した状態のトルク特性A
´と、2個の三相固定子巻線19,20をスタ−結線し
て並列接続した状態のトルク特性Aと、一方の三相固定
子巻線をデルタ結線した状態のトルク特性Bと及び2個
の三相固定子巻線をデルタ結線して並列接続した状態の
トルク特性Cとの4つに大別することができる。その
他、図9と図10に前記4つの結線における電流特性と
入力特性とを示した。図8では負荷トルクTrと定格ト
ルクTを明記しており、負荷トルクTrと誘導電動機の
トルクとの交点( イ' ),( イ ) 及び(ロ ) において
三相固定子巻線を切り換えるようにするが、本発明の実
施例では時限によって切換を行うようにしてあるため結
線切換の時期は起動からの時間によって決められること
になる。
The torque characteristic of the induction motor due to the switching of the connection is, as shown in FIG. 8, a torque characteristic A in a state where one three-phase stator winding is star-connected and supplied with power.
, A torque characteristic A when two three-phase stator windings 19 and 20 are star-connected and connected in parallel, a torque characteristic B when one of the three-phase stator windings is delta-connected, and A torque characteristic C in a state where two three-phase stator windings are connected in parallel by delta connection can be roughly classified into four types. 9 and 10 show current characteristics and input characteristics in the four connections. In FIG. 8, the load torque Tr and the rated torque T are specified, and the three-phase stator windings are switched at the intersections (a '), (a), and (b) of the load torque Tr and the torque of the induction motor. However, in the embodiment of the present invention, the switching is performed according to the time limit, so that the connection switching timing is determined by the time from the start.

【0035】本発明に係る誘導電動機は、第1の実施例
ではトルク特性Aで、第2の実施例ではトルク特性A´
でそれぞれ起動するが、二乗低減負荷の負荷特性として
起動時の負荷トルクは非常に小さいので、誘導電動機の
起動時のトルクが、デルタ結線を並列接続した時の1/
3(第1の実施例)あるいは1/6(第2の実施例)の
トルクであっても問題無く起動する。そして回転数が上
昇して、第2の実施例においては負荷トルクTrとトル
ク特性A´との交点(イ')付近に至る時間、たとえば起
動3秒後からトルク特性Aに切り換える。第1の実施例
は負荷トルクTrとトルク特性Aとの交点( イ ) 付近
を見計らった、起動から交点( イ ) 付近に至る時間、
例えば20秒を時限開閉器TRS にセットしておき作動さ
せて、スタ−結線を並列接続した結線から一方の三相固
定子巻線19をデルタ結線してこの三相固定子巻線19
だけに給電するトルク特性Bに切り換える。このトルク
特性Bまでは、前述のように抵抗Rを介した、三相固定
子巻線19にかかる電圧を完全に遮断することの無い切
換方法、つまり第1の実施例においては切換装置8によ
る第2から第5までの切換によって、この間、瞬間的に
トルク特性Aとトルク特性Bとの間でトルク特性が4段
階にも変化しており、トルク特性のAからBへの変化が
小刻みであることから、電流、入力の変化も小刻みとな
っている。従来のスタ−デルタ始動では負荷トルクTr
との交点( イ ) から一気に交点( ハ) まで変化してい
ることから変化率が大きく始動係数が本発明と比較して
非常に悪いことが理解できる。
The induction motor according to the present invention has a torque characteristic A in the first embodiment and a torque characteristic A 'in the second embodiment.
However, since the load torque at the time of startup is very small as a load characteristic of the squared reduction load, the torque at the time of startup of the induction motor is 1 / the value of when the delta connection is connected in parallel.
Even if the torque is 3 (first embodiment) or 1/6 (second embodiment), it starts without any problem. Then, the rotation speed is increased and, in the second embodiment, the torque characteristic is switched to the torque characteristic A from the time until the vicinity of the intersection (a ') of the load torque Tr and the torque characteristic A', for example, three seconds after the start. The first embodiment measures the vicinity of the intersection (a) between the load torque Tr and the torque characteristic A.
For example, 20 seconds are set in the timed switch TRS and activated, and one of the three-phase stator windings 19 is delta-connected from the star-connected parallel connection to form a three-phase stator winding 19.
Is switched to the torque characteristic B for supplying power only to the motor. Up to the torque characteristic B, as described above, the switching method without completely interrupting the voltage applied to the three-phase stator winding 19 via the resistor R, that is, by the switching device 8 in the first embodiment. By the switching from the second to the fifth, during this time, the torque characteristic is momentarily changed between the torque characteristic A and the torque characteristic B in four stages, and the change of the torque characteristic from A to B is small. Because of this, changes in current and input are also small. In conventional star-delta starting, the load torque Tr
From the point of intersection (a) to the point of intersection (c), it can be understood that the rate of change is large and the starting coefficient is very poor as compared with the present invention.

【0036】トルク特性Bに切り換えると、誘導電動機
はトルク特性Bによって回転が上昇し負荷トルクとトル
ク特性Bとの交点( ロ ) 付近で、一方の三相固定子巻
線19をデルタ結線してこの三相固定子巻線19だけに
給電するトルク特性Bから2個の三相固定子巻線19,
20をデルタ結線して並列接続したトルク特性Cに切り
換える。これは時限開閉器TRD に、トルク特性Aからト
ルク特性Bに切り換わった時からトルク特性Bによって
加速され交点( ロ ) 付近に至る時間、例えば5秒をセ
ットしておき、これを作動させることでトルク特性Bか
らトルク特性Cに切り換えることができる。
When the induction motor is switched to the torque characteristic B, the rotation of the induction motor is increased by the torque characteristic B, and one of the three-phase stator windings 19 is delta-connected near the intersection (b) between the load torque and the torque characteristic B. From the torque characteristic B for supplying power only to the three-phase stator winding 19, two three-phase stator windings 19,
20 is switched to the torque characteristic C connected in parallel by delta connection. This is done by setting in the timed switch TRD the time from when the torque characteristic is switched from the torque characteristic A to the torque characteristic B to the time when it is accelerated by the torque characteristic B and near the intersection (b), for example, 5 seconds, and then activates it. Can be switched from the torque characteristic B to the torque characteristic C.

【0037】図9及び図10では、以上のような図8の
トルク特性の切換による電動機の電流特性と入力特性の
切り換わりを示しているが、従来のスタ−デルタ始動に
おける電流・入力の変化率( ハ ) より小さくなったこ
とが明らかである。なお、従来のスタ−デルタ始動の説
明に本発明のトルク特性を代用したが、本発明の誘導電
動機は並列接続でスタ−とデルタに切り換えてあるた
め、単体の固定子である従来の誘導電動機におけるスタ
−デルタ切換のトルク特性とは若干異なる。
FIGS. 9 and 10 show the switching between the current characteristic and the input characteristic of the motor by switching the torque characteristic of FIG. 8 as described above. It is clear that the ratio has become smaller than (c). Although the torque characteristic of the present invention is used in the description of the conventional star-delta starting, the induction motor of the present invention is switched to the star and the delta by parallel connection. Is slightly different from the torque characteristic of the star-delta switching in the above.

【0038】さて、以上のような始動方法による誘導電
動機6とそのための切換装置8およびこの誘導電動機6
によって駆動される消火設備3に対して、非常用発電設
備2の原動機4と発電機5の出力はどのくらい低減でき
たかということを、図11及び図12によって、従来の
ラインスタ−ト、リアクトル始動、スタ−デルタ始動、
クロ−ズドデルタ始動及びコンドルファ始動との比較で
示した。図11に、電動機出力に対する発電機出力(KV
A) を示し、図12には電動機出力(KW)に対する原動機
出力(PS)を示している。
The induction motor 6 according to the above-described starting method, the switching device 8 therefor, and the induction motor 6
11 and 12 show how much the output of the prime mover 4 and the generator 5 of the emergency power generation facility 2 was reduced with respect to the fire extinguishing facility 3 driven by the conventional line start and reactor start-up. , Star delta starting,
The results are shown in comparison with the closed delta start and the condorfa start. FIG. 11 shows the generator output (KV
A), and FIG. 12 shows the motor output (PS) with respect to the motor output (KW).

【0039】さてこのように構成した防災設備は、誘導
電動機の新しい構成と新たな始動方法によって始動係数
を大幅に改善することができたので、組み込むべき発電
機も原動機も選定すべき出力ランクを下げることができ
る。条件としては、発電機は4極発電機で原動機は普通
形ディ−ゼルエンジンとしたものである。この図から明
らかなように、比較的始動係数を改善したとされるコン
ドルファ始動よりもさらに改善できて、発電機出力も原
動機出力も従来より小さいものを選定できるようになっ
ている。特にこの傾向は電動機出力が大きくなればなる
ほど顕著であり、他の始動方法との差が大きくなってい
る。
Now, in the disaster prevention equipment thus configured, the starting coefficient can be greatly improved by the new configuration of the induction motor and the new starting method. Therefore, the output rank to select both the generator to be incorporated and the prime mover should be selected. Can be lowered. The condition is that the generator is a 4-pole generator and the prime mover is a normal diesel engine. As is apparent from this figure, it is possible to further improve the condorfa starting, which is considered to have a relatively improved starting coefficient, and to select a generator output and a prime mover output smaller than the conventional one. In particular, this tendency becomes more remarkable as the motor output increases, and the difference from other starting methods becomes larger.

【0040】さらに出力の小さい発電機や原動機が選定
できるということは、設備投資における金額格差が生じ
るということである。特に電動機出力が小さいもので
も、防災設備として見た場合、ランクが1つ下がればそ
の金額差は少なくとも100万円単位の差額が生じるこ
ととなり、出力が大きくなればそれだけ金額差も大きく
なってくる。この金額差について一例を表1に上げる。
The fact that a generator or a prime mover with a smaller output can be selected means that there is a difference in the amount of capital investment. In particular, even if the motor output is small, when viewed as a disaster prevention facility, if the rank is reduced by one, the difference in the amount of money will be at least 1 million yen, and the larger the output, the larger the difference in the amount . An example of this difference is shown in Table 1.

【0041】[0041]

【表1】 これは誘導電動機22KWで駆動する消火ポンプユニット
による消火設備と、この消火設備に電力を供給する原動
機と発電機とによる非常用発電設備の場合について比較
してみる。具体的には従来のスタ−デルタ始動の切換装
置で駆動する消火設備と、クロ−ズドスタ−デルタ始動
の切換装置で駆動する消火設備、及び本発明の切換装置
と誘導電動機で駆動する消火設備とにおいて、消火設備
本体の概算額とその消火設備に必要な非常発電設備の出
力と設備概算額及び合計額と予算比率を明らかにした。
[Table 1] This will be compared between a fire extinguishing system using a fire extinguishing pump unit driven by an induction motor 22KW and an emergency generating system using a prime mover and a generator for supplying power to the fire extinguishing system. Specifically, a fire extinguishing system driven by a conventional star-delta starting switching device, a fire extinguishing system driven by a closed star-delta starting switching device, and a fire extinguishing device driven by a switching device of the present invention and an induction motor are provided. , The estimated value of the fire extinguishing equipment itself, the output of the emergency power generation equipment required for the fire extinguishing equipment, the estimated value of the equipment and the total amount and budget ratio were clarified.

【0042】従来のスタ−デルタ始動における、消火設
備を構成する消火ポンプと22KW出力の誘導電動機及び
切換装置の構成価格を200万円とした基本セットを基
準に見ると、この誘導電動機に必要な非常用発電設備が
発電出力85KVAのもので約1200万円となり合計
の防災設備は約1400万円となっている。このスタ−
デルタ始動の始動係数を改善したものでクロ−ズドスタ
−デルタ始動がある。この場合には、消火設備に電動機
のクロ−ズドスタ−デルタ始動に必要な抵抗を加えるの
で、消火設備が約250万円となっており、非常用発電
設備の発電出力は85KVAを必要としている。発電機
出力が同出力のスタ−デルタ始動と変わらないのは、ク
ロ−ズドスタ−デルタ始動にすると確かに始動係数は改
善されるが、防災設備として組み合わせる際には他の機
器との関係上、消火設備に対応する発電機出力別の範囲
がスタ−デルタ始動もクロ−ズドスタ−デルタ始動も同
じになる。したがってクロ−ズドスタ−デルタ始動にし
た場合、防災設備は1450万円と割高となってしま
う。しかし、本発明による防災設備は、消火設備が約2
80万円とやや割高であるが、非常用発電設備はランク
ダウンすることができて50KVAとなり約900万円
となっている。従って、合計1180万円となり、スタ
−デルタ始動のものより18%(約220万円)、クロ
−ズドスタ−デルタ始動のものより22%(約270万
円)の価格低下を達成することができる
In the conventional star-delta starting, a basic set of a fire extinguishing pump, a 22 kW output induction motor and a switching device constituting a fire-extinguishing facility and a switching device of 2 million yen is required. Emergency power generation equipment with a power generation output of 85 KVA is about 12 million yen, and the total disaster prevention equipment is about 14 million yen. This star
There is a closed star delta start in which the starting coefficient of the delta start is improved. In this case, the resistance required for starting the motor in the closed star delta is added to the fire extinguishing equipment, so the fire extinguishing equipment costs about 2.5 million yen, and the power generation output of the emergency power generation equipment requires 85 KVA. The generator output is not different from the star-delta start of the same output.The closed star-delta start certainly improves the starting coefficient.However, when combined as a disaster prevention facility, due to the relationship with other equipment, The range corresponding to the generator output corresponding to the fire extinguishing system is the same for the star delta start and the closed star delta start. Therefore, when the closed star delta is started, the disaster prevention equipment costs 14.5 million yen. However, the fire prevention equipment according to the present invention requires about 2 fire extinguishing equipment.
Although it is a little expensive at 800,000 yen, emergency power generation equipment can be ranked down to 50 KVA, which is about 9 million yen. Therefore, the total cost is 11.8 million yen, and a price reduction of 18% (approximately 2.2 million yen) compared with the star-delta starter and a 22% reduction (approximately 2.7 million yen) of a closed-star delta starter can be achieved.

【0043】。[0043]

【発明の効果】以上のように、本発明により防災設備を
構成すると、始動係数が大幅に改善できるので、防災設
備の非常用発電設備の選定においては、誘導電動機出力
を基準とする発電機・電動機出力のランクを従来の出力
より下位の少ない出力に設定することができる。更に、
誘導電動機の切換装置が簡単な開閉装置を基本としたも
のであり、切換装置を含めた誘導電動機全体の価格その
ものが低廉となって防災設備全体が低価格で提供できる
ようになった。実質的な経済効果は、防災設備1台当た
り百万円単位の大幅な価格値下げが可能で、複数台の導
入においては、設備投資の際、大きな予算的余裕を生じ
ることになり経済的波及効果は極めて大きい。
As described above, when the disaster prevention equipment is constructed according to the present invention, the starting coefficient can be greatly improved. Therefore, when selecting the emergency power generation equipment of the disaster prevention equipment, the generator and the generator based on the output of the induction motor are used. The rank of the motor output can be set to an output lower in number than the conventional output. Furthermore,
The switching device of the induction motor is based on a simple opening and closing device, and the price of the entire induction motor including the switching device itself is low, so that the entire disaster prevention equipment can be provided at a low price. The real economic effect is that the price can be significantly reduced by one million yen per disaster prevention equipment, and the introduction of multiple equipment will result in a large budget margin when investing in equipment, and the economic ripple effect Is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の防災設備の概略図。FIG. 1 is a schematic diagram of a disaster prevention facility of the present invention.

【図2】本発明の防災設備に係る誘導電動機の断面図。FIG. 2 is a sectional view of an induction motor according to the disaster prevention equipment of the present invention.

【図3】本発明の防災設備に係る誘導電動機の固定子巻
線と切換装置との結線図。
FIG. 3 is a connection diagram of a stator winding and a switching device of the induction motor according to the disaster prevention equipment of the present invention.

【図4】誘導電動機の三相固定子巻線の切換装置を制御
するシ−ケンス回路。
FIG. 4 is a sequence circuit for controlling a switching device of a three-phase stator winding of the induction motor.

【図5】三相固定子巻線の切り換えの様子。FIG. 5 shows how the three-phase stator winding is switched.

【図6】シーケンス回路の別の実施例。FIG. 6 is another example of a sequence circuit.

【図7】図6のシーケンス回路による三相固定子巻線の
切り換えの様子。
FIG. 7 shows how the three-phase stator winding is switched by the sequence circuit shown in FIG. 6;

【図8】本発明の防災設備による誘導電動機のトルク特
性図。
FIG. 8 is a torque characteristic diagram of an induction motor using the disaster prevention equipment of the present invention.

【図9】本発明の防災設備による誘導電動機の電流特性
図。
FIG. 9 is a current characteristic diagram of an induction motor using the disaster prevention equipment of the present invention.

【図10】本発明の防災設備による誘導電動機の入力特
性図。
FIG. 10 is an input characteristic diagram of an induction motor using the disaster prevention equipment of the present invention.

【図11】誘導電動機出力に対する発電機出力特性。FIG. 11 shows a generator output characteristic with respect to an induction motor output.

【図12】誘導電動機出力に対する原動機出力特性。FIG. 12 shows a motor output characteristic with respect to an induction motor output.

【図13】従来のスタ−デルタ始動による誘導電動機の
トルク特性図。
FIG. 13 is a torque characteristic diagram of an induction motor by conventional star-delta starting.

【図14】従来のスタ−デルタ始動による誘導電動機の
電流特性図。
FIG. 14 is a current characteristic diagram of an induction motor driven by a conventional star-delta starting.

【図15】従来のスタ−デルタ始動による誘導電動機の
入力特性図。
FIG. 15 is an input characteristic diagram of an induction motor by conventional star-delta starting.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 防災設備 2 非常用発電設備 3 消火設備 4 原動機 5 発電機 6 誘導電動機 7 ポンプ装置 8 切換装置 9 回転軸 10 回転子コア 11 回転子コア 12 回転子導体 13 回転子導体 14 短絡環 15 短絡環 16 回転子 17 固定子コア 18 固定子コア 19 固定子巻線 20 固定子巻線 21 固定子 22 固定子 23 機枠 24 玉軸受け 25 軸受け盤 26 玉軸受け 27 軸受け盤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Disaster prevention equipment 2 Emergency power generation equipment 3 Fire extinguishing equipment 4 Prime mover 5 Generator 6 Induction motor 7 Pump device 8 Switching device 9 Rotating shaft 10 Rotor core 11 Rotor core 12 Rotor conductor 13 Rotor conductor 14 Short circuit ring 15 Short circuit ring DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 Rotor 17 Stator core 18 Stator core 19 Stator winding 20 Stator winding 21 Stator 22 Stator 23 Machine frame 24 Ball bearing 25 Bearing board 26 Ball bearing 27 Bearing board

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−47287(JP,A) 特開 昭58−141687(JP,A) 特開 平3−277154(JP,A) 特開 平9−19116(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 16/00 H02K 17/30 H02P 1/32 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-64-47287 (JP, A) JP-A-58-141687 (JP, A) JP-A-3-277154 (JP, A) JP-A 9-141 19116 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02K 16/00 H02K 17/30 H02P 1/32

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】同一回転軸に軸着した2個の回転子と該2
個の回転子それぞれに対峙して三相固定子巻線を巻装し
た2個の固定子とを備えて一体にした誘導電動機と、該
誘導電動機によって駆動される消火ポンプまたは排煙フ
ァンとを備える消火設備と、 原動機と発電機とからなる非常用発電装置と、 該非常用発電装置に2個の固定子巻線を接続するととも
に、2個の固定子巻線をスター結線の並列接続にして給
電し、スター結線の各相に並列に抵抗を接続し次いで一
方の固定子巻線の各相に直列に抵抗の接続を切り換えて
デルタ結線し、抵抗を取り除いてデルタ結線の単独接続
に切り換え、さらにデルタ結線の単独接続からデルタ結
線の並列接続に切り換える切換装置と、 を備える ことを特徴とする防災設備。
1. Two rotors mounted on the same rotating shaft, and
The three-phase stator winding is wound facing each of the rotors.
An induction motor integrated with two stators,
Fire pump or flue gas driven by induction motor
A fire extinguishing system including a fan, an emergency power generator including a motor and a generator, and two stator windings connected to the emergency power generator.
The two stator windings are connected in a star connection in parallel.
And connect a resistor in parallel to each phase of the star
Switch the resistance connection in series with each phase of the stator winding
Delta connection, remove resistance and connect delta connection independently
To delta connection,
Disaster prevention facility, characterized in that it comprises a switching device for switching the parallel connection of the line, the.
【請求項2】デルタ結線の単独接続とする側の固定子巻
線を、スター結線の単独接続にして起動し、その後、ス
タ−結線の並列接続に切り換えて、更にデルタ結線の単
独接続を介してデルタ結線の並列接続に切り換えて給電
することを特徴とする請求項1記載の防災設備。
2. The stator winding on the side where the delta connection is solely connected.
Start the line with a single star connection, and then
Switch to parallel connection of the delta connection, and
Switch to parallel connection of delta connection via German connection
The disaster prevention equipment according to claim 1, wherein
【請求項3】同一回転軸上に設けた2個の回転子と2個
の固定子とからなる誘導電動機で消火ポンプまたは排煙
ファンを駆動する消火設備の前記誘導電動機を、非常用
発電装置に接続してなる防災設備において、非常用発電
装置から前記2個の固定子の固定子巻線への給電を、 第1に2個の三相固定子巻線それぞれをスタ−結線で並
列に接続して給電する過程と、 第2に前記第1の接続における2個の三相固定子巻線の
各相に並列に抵抗を接続する過程と、 第3に一方の三相固定子巻線の各相に抵抗を直列に接続
しデルタ結線して該一方の三相固定子巻線のみ給電する
過程と、 第4に前記第3の接続で三相固定子巻線の各相に直列に
接続した抵抗を取り除いて給電する過程と、 第5に2個の三相固定子巻線それぞれをデルタ結線で並
列に接続して給電する過程とを備えることを 特徴とする防災設備用誘導電動機の始動
方法。
3. Two rotors and two rotors provided on the same rotation axis.
Stator and induction motor with fire pump or smoke exhaust
The induction motor of the fire extinguishing system that drives the fan is used for emergency
Emergency power generation in disaster prevention facilities connected to power generation equipment
Power feeding from the device to the stator windings of the two stators by first connecting the two three-phase stator windings in parallel in a star connection, and Connecting a resistor in parallel to each phase of the two three-phase stator windings in the first connection; and, thirdly, connecting a resistor in series to each phase of one of the three-phase stator windings and delta connection To supply power to only one of the three-phase stator windings
The steps, the steps of the third connection in a three-phase to each phase of the stator winding with the exception take resistor connected in series feeding the fourth, respectively fifth to two three-phase stator windings Starting the induction motor for disaster prevention equipment, comprising the steps of: connecting in parallel with a delta connection to supply power.
【請求項4】第1の給電過程の前に、どちらか一方の固
定子巻線をスター結線に接続して給電する過程を備える
ものであることを特徴とする請求項3記載の防災設備用
誘導電動機の始動方法。
Before wherein the first feeding process, one solid either
Equipped with the process of connecting the stator winding to the star connection and supplying power
4. The disaster prevention equipment according to claim 3, wherein
How to start an induction motor.
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