無整流子電動機の補償巻線方式による瞬時磁束一定速度制御に関する研究

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本研究は、無整流子電動機に補償巻線を設けて、電機子反作用を相殺し、さらに電機子電流正相分の大きさと位相を制御することにより、電機子鎖交磁束の大きさを常に一定に保って、速応性の良い、しかも力率を1とする運転ができる速度制御系を構成することを実証しようとするものである。本年度配分を受けた研究費により、次の諸項目の研究を実施した。1.供試電動機の負荷用電動発電機(ミナーシャモータ)を購入し、両者を直結する電動機台を外注して、過度特性の精密測定に備えた。2.電力可逆方式直流電源部を設計し、製作した。3.電圧型9相GTOインバータなどの主回路を設計し製作した。4.上記各部の制御回路を設計し、製作した。5.各部の動作試験と、それらを結合した総合実験を行った。直流電源は12パルス位相制御整流電源とし、常用されている6パルス方式のものより速い応答を得るものとなり、ほぼ2msecの時定数で応答し、入力周波数100Hzの正弦波にも良く応答した。これは本方式の目的に充分適応できるものである。GTOサイリスタ18個を使用する9相電圧型インバータは、三相三重巻線同期電動機に波形改善用リアクトルを介して給電するためにほとんど完全な正弦波の出力電流を発生し、瞬時磁束の大きさを制御するのに有用な方式であることが確認できた。制御部では、電機子磁束鎖交数を一定に保つように演算制御し、速度および電流制御系は、いずれもPI制御を行った。速度の過度応答は、立ち上がり時間約20msecで、直流機と同等の良好な特性を得た。なお、更に良い制御特性を得るために、また、特性限界を明確にするために、引き続き研究中である。