JPS5889083A - ブラシレス同期電動機の同期投入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光サイリスタスイッチを利用したブラシレス同
期電動機の同期投入装置に関するものである。

同期電動機の同期投入は、先ず同期電動機を紡導磁動機
として始動し、同期速度附近の同期投入可能速度に達し
たとき界磁巻線を直流励磁して行なわれる。

同期投入が確実（２行なわれるためには、すべ９周波数
と内部位相角が所要限界内Ｃ二あることが必要である。

第１図１＝従来のブラシレス同期電動機の同期投入装置
を示す。

譲１図（二おいて、同期電動機の回転子ｌは界磁巻線２
の他に図示しない制動巻線を備え、固定子３１ニジ中断
器４を介してり流゛題源電圧を印加することＣ二よって
誘導電動機として始動する。回転子ｌが増速して同期速
度附近４二達すると、サイリスクスイッチ５が導通して
直流電圧が界磁巻線２に印加され同期投入動作が行なわ
れるが、その好細状 は１の通ｐである。

回転変圧Ｉ１６の電源開閉器７を閉じておくと回転変圧
器６を介して回転Ｉｌ流器８に交ｆ＆電圧が印加されて
いる。このときサイリスタスイッチ５は不導通で界磁巻
線２にはｉｌＥ流が流れていないが、界磁４！４１２の
両端（＝は回転子１の回転眉二応じ九すべや周波数の交
流゛電圧が誘起される０この界磁Ｉ起電圧は、放電抵抗
１ｉ９ｔ−介して電圧検出器１Ｇで波形成形され、その
周波数はすベヤ周波数検出＠１１（：より、その位相極
性は極性検出！１２ζ二よって検出される。

検出され九周波数および極性が−ｊ期投入ｔｉ（能な条
件を満足しているとゲート信号閤生−１３が出力（１号
を発生し、サイリスタスイッチ５のゲート４二点弧パル
スをあたえる０ これ（＝よってサイリスクスイッチ５は４）！Ｉを開始
し、回転整ａＳＳの直流出力を界磁巻線２礁二印加して
直流励磁を行ない同期電動機３を同期運転（二投入する
。

しかしながら第１図（二示す従来の同期投入装置におい
ては、電圧検出器からゲート信号発生器までの複雑な電
子回路をすべて回転子１（二取付けているので、電子回
路の構造が複雑になると共４＝振動、温度など４二よる
電子回路の故障発生率が高くな９、信頼性の上で問題が
あった。

本発明は上記の問題を考慮してなされたもので、同期投
入制御に必要な電子回路を固定子側ζ：設け、これ（＝
よって電子回路の構造を簡易化すると共（二信頼性を向
上した合理的なブラシレス同期電動機の同期投入装置を
提供することを目的としている。

すなわち本発明は、同期速度附近まで自己始動し九ブラ
シレス同期電動機の界磁巻線を回転子上−二股けられ丸
目転変圧器および回転整處器を介して直流励磁し、これ
によってブラシレス同期゛鑞動機を同期投入するブラシ
レス−制電動機の同期投入装置（二おいて、回転子上（
二股けられ上記回転整ｆＩＬ器の直流出力を界磁巻ｌ１
Ａ４二投入する光サイリスタスイッチと、−次側が回転
子上嘔二股けられると一共（ユニ次側が固定子側Ｃ；設
けられ、上記界磁巻線の°交Ｉｍ！誘起電圧を検出する
界磁鋳起嘔圧検出用回転変圧器と、固定子ａｌｌ（二股
けられ上記界磁誘起−圧検出用回転変圧器の二次出力を
入力して同期投入制御を判別し上記光サイリスタスイッ
チの点弧信号を発生する同期投入判別回路および上記点
弧信号を光信号１；変換して投光する投光器と、回転子
上Ｃ二股けられ、上記固定子側からの光信号を受光して
光サイリスタスイッチのゲートに導く受光器とを備え九
ブフシレス同期電動機の同期投入装置を構成している。

本発明の一実施例を第２図に示す。

ｊｌ１２Ｉｌｌｌ二おいて第１図と同一符号は同−機能
部を示し、その動作はＪＩＩ１図の場合と同じであるが
、ＪＩ２ｉｉｌｌ（二おいては第１図−二おける通常の
サイリスクスイッチ５の代）に光サイリスクスイッチ５
人を用いると共−二、第１図で説明し走電圧検出１ｎＩ
Ｏ。

すべｐ周波数検出器１１．極性検出器１２およびゲー）
信号発生器１３を固定子側６：設けて、同期投入判別回
路を構成している。

さらに第２図においては、界磁巻線の交流誘起電圧を固
定子側において検出するための回転変圧！１４、上記ゲ
ート信号発生器１３の出力信号を光信号１：変換して投
光する投光器１５および投光器１５の光信号を受光して
光サイリスクスイッチ５人のゲートに導くための受光器
１６が追加されている。

投光器１５および受光器１６の配置の一例を第３図Ｃ；
示す。投光器１５は固定子側に、回転子の反負荷側軸１
７の端面中心に設けられ丸、受光器１６の受光面に対向
して設けられ、受光１Ｔｉ１６は投光器１５から受光し
た光信号を光サイリスタスイッチ５Ａのゲート嘔二導い
ている。

ＷＮ２図の構成において、自己始動し九ブラシレス同期
電動機の回転子１が同期速度附近壕で増速すると界磁巻
線２媚二誘起される交流電圧の周波数が減少する。この
交流誘起電圧は回転変圧＠１４を介して電牢検出器１０
で検出される。以下第１図の場合と同じようにしてすべ
９貢波数検出−１１、極性検出器１２で同期投入条件が
判別され、同期投入１！ｉ置すると、ゲート信号発生器
１３が出力を発生する。

ゲート信号発生器１３の出力信号は投光器１５で光信号
に変換して投光される。投光器１５が投光し九光信号は
＃１３図に示すよう４二受光器１６で受光され、光サイ
リスタスイッチ５人のゲートに導かれて光サイリスタス
イッチ５人を点弧させる。

これ６二よって回転整流器８の直流出力が界、磁巻線２
１；印加されて界磁電流が確立し、同期電動機は同期化
されて同期投入を完了する。

以上説明し九よう（二本発明によれば、回転整流器の直
流出力をサイリスクスイッチを介してｂ転子上の界磁巻
線覗；印加して、同期電動機の四則投入を行なうブラシ
レス同期電動機の同期投入装置１；おいて、サイリスタ
スイッチとして光ザイリスタを用いると共Ｃ二、界磁巻
線の交流綽起電圧を回転変圧器を介して固定子側に取出
し、固定子側で同期投入条件の判別を行なってサイリス
クスイッチのゲート信号をつく）、これを光信号に変換
して投光器および受光器を介して光サイリスタスイッチ
を点弧させ、これ（二上って同期投入条件判別に必要な
電子回路をすべて固定子側に設けることができる構造が
簡単で信頼性の為い、ブラシレス同期電動機の同期投入
１！ｉ置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はブラシレス同期電動機の従来の同期投入装置を
示す回路図、第２図は本発明（＝よるブラシレス同期電
動機−の同期投入装置の一実施例を示す回路図、第３図
は第２図４＝おける投光器と受光器の配列の一例を示す
図である。 １・・・同期電動機回転子 ２・・・界磁巻線 ３・・・同期゛磁動機固定子 ４・・・電源しゃ断器 ５・・・サイリスタスイッチ ５Ａ・・・光サイリスクスイッチ ６・・・界ｆｆｌ！源用回転用回転 変圧器パ罐源開閉器 ８・・・回転整流器 ９・・・放＠抵抗器 ｌＯ・・・電圧検出器 １１・・・すべ如周波数検出器 ｔ２・・・極性検出器 １３・・・ゲート信号発生器 １４・・・界磁誘起電圧検出用回転変圧器１５・・投光
器 １６・・・受光器 （８７３３）　　代理人　弁理士　　猪　股　祥　晃第
１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 同期速度附近まで自己始動したブラシレス同期電動機の
   回転子上の界磁巻線を回転子上の回転変圧器および回転
   整流器を介して直流励磁し、これ１；よってブラシレス
   同期電動機を同期投入するブラシレス同期電動機の同期
   投入装置において、回転子上４；設けられ上記回転整ｌ
   ｌＩ！器の直流出力を界磁巻線４二投入する光サイリス
   タスイッチと、−次側が回転子上４二設けられると共（
   ユニ次側が固定子側に設けられ上記界磁巻線の交流誘起
   ゛電圧を検出する界ｍｉｓ起電圧検出用回転変圧器と、
   固定子個用 ６設けられ上記界磁誘起電圧検出聞回転変圧器の二次出
   力を入力して同期投入条件を判別し上記光ナイリスタス
   イッチの点弧信号を発生する同期投入判別回路および上
   記点弧信号を光信号（二変換して投光する投光器と、回
   転子上に設けられ上記投光器からの光信号を受光して上
   記光すイリスタスィッチのゲート１；投光する受光器と
   を備え九ことを％黴とするブラシレス同期電動機の同期
   投入装＃ＬＯ