JPH02254996A - 電動機の制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は誘導電動機の運転制御をインバータを用いて行
う電動機の制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の電動機の制御装置としては装置側の操作
パネルに設けである操作部かあるいは装置に接続されて
装置から離れた位置に設けである遠隔側操作部により操
作を行ったり、予め設定したプログラムで自動運転を行
うことができるようになっているものがあった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら従来の電動機の制御装置では装置側操作部
にはインバータの出力周波数を表示する程度の機能しか
なく、そのため操作者が装置を見ただけではどの操作部
での操作が可能なのかが分からないばかりでなく、運転
中の状況が分からないという問題があった。

本発明は上述の問題点に鑑みて為されたもので、その目
的とするところは操作者が装置側操作部に設けである表
示器の表示内容を見るだけで、操作可能状況と、運転状
況とを把握することが確実にできる電動機の制御装置を
提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は電動機を駆動制御するインバータの出力周波数
設定操作手段と、インバータのスタート、ストップを行
うスイッチと、電動機の正転、逆転と切り換える正逆ス
イッチと、インバータ出力周波数を表示する第１の表示
器と、制御状態を表示する第２の表示器とを装置側操作
部に設けるとともに、電動機を駆動制御するインバータ
の出力周波数設定操作手段と、インバータのスタート、
ストップを行う運転スイッチと電動機の正転、逆転を切
り換える正逆スイッチとを少なくとも備えた遠隔操作部
を付設する電動機の制御装置において、上記第２の表示
器を２桁の表示部で構成して、運転開始前に操作可能な
運転スイッチ及び正逆スイッチが装置側か遠隔側かを一
方の桁の表示部で示し且つ他方の桁の表示部でインバー
タの出力周波数設定可能な出力周波数設定操作手段が装
置側か遠隔側かを示し、運転中には運転内容を第２の表
示器の両桁の表示部の組み合わせで表示するものである
。

［作用］ 而して本発明では運転開始前に第２の表示器の２桁の表
示部の各桁の表示内容で操作可能な繰作部が遠隔側か装
置側かを判断でき、運転中であれば２桁の表示組み合わ
せでどのような運転制御が分かることになる。

［実施例コ 以下本発明を実施例により説明する。

第１図は実施例回路を示している。

この回路においてインバータ１は制御回路２からのオン
／オフ指令でスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ＠のスイッチン
グを制御して誘導電動機ＩＭの回転をＶ／Ｆ制御するも
のである。制御回路２は総て１チツプのマイクロコンピ
ュータ（以下ＣＰＵと略す）３により管理され運転スイ
ッチＳＷ、のスタート信号を受けて予め内蔵ＲＡ　Ｍ　
３　ｍに記憶した周波数設定データあるいは、第２図に
示す装置側操作部１１に設けている可変抵抗器ＶＲ又は
遠隔側操作部８に設けである同様な可変抵抗器ＶＲのよ
うな基準入力源からの周波数設定データに基づいてオン
／オフ指令信号Ｕ　、Ｖ　、Ｗを出力し、次の運転スイ
ッチＳＷ、のストップ信号を受けてオンオフ指令信号Ｕ
、Ｖ、Ｗの出力を停止するようになっている。また正逆
スイッチＳＷｓの設定により誘導電動機ＩＭの回転方向
を選定することができるようになっている。

又制御回路２はスイッチＳＷ１〜ＳＷ、の操作で制御条
件が設定変更でき、これら設定条件を第１゜第２の表示
部Ｌ　Ｅ　Ｄ　Ｉ、　Ｌ　Ｅ　Ｄ　２にて表示するとと
もにＥＥＰＲＯＭ５に書き込むことができ、更にまた異
常時には保護回路６からの異常原因信号を判別して第１
、第２の表示器ＬＥＤ、、ＬＥＤ２にて異常表示を行う
とともに、異常内容をＥＥＰＲＯＭ５に書き込み又同時
に主回路の主接点Ｓを引き外す遮断リレー７に遮断動作
させるための異常信号ＳＴを出力することができるので
ある。

ここで装置側操作部１１は上記制御回路２を内蔵した装
置本体表面のパネルに第２図に示すように設けられ、第
１の表示器ＬＥＤ、をパネル前面の上部に配設し、第２
の表示器ＬＥＤ２及び上記スイッチＳＷ１〜ＳＷ、をパ
ネル前面の下部に並設し、パネル前面の中央部には運転
スイッチＳＷ。

と正逆スイッチＳＷ、と可変抵抗器ＶＲとの操作つまみ
部１０とを並設している。また上記表示器ＬＥＤ、の横
には内蔵ＲＡＭＢａに記憶させている機能モードのデー
タの変更を可能とするが不能とするかを切り換えるロッ
クスイッチＳＷｏを設けている。

遠隔側操作部８は上記装置側操作部１１の運転スイッチ
ＳＷ４、正逆スイッチＳＷ３、出力周波数を設定する可
変抵抗器ＶＲと同等の手段を備えており、装置側のＣＰ
Ｕ３に対して信号線りにより接続されている。

次に電動機の制御装置の基本的動作を第３図のフローチ
ャートにより説明する。

まず装置の３相交流電源ＡＣを投入して電源回路（図示
せず）から制御回路２に直流電源Ｖｅｃを供給すると、
ＣＰ　Ｕ　３は内蔵プログラムにより動作を開始し、ま
ず内蔵ＲＡＭ３ｍの記憶内容を一旦クリアして初期化を
図る。この初期化後、ＥＥＰＲＯＭ５に記憶されている
前回動作条件や最終異常内容等のデータを読み込んで内
蔵ＲＡＭ３ａに書き込む。

次いでロックスイッチＳＷ０が投入されなければ、ＣＰ
Ｕ３は前回動作条件で、起動可能状態と判定する。この
とき表示器ＬＥＤ２は２桁の表示部の左折側において、
前回動作条件で設定されている運転スイッチＳＷ４及び
正逆スイッチＳＷ、が使用できる操作部が遠隔側なのか
装置側なのかを「Ｅ」かｒｌ、の英文字で表示し、また
出力周波数を設定すことが可能な可変抵抗器ＶＲが遠隔
側なのか装置側なのかを「Ｅ」か「Ｌ」の英文字で表示
器Ｌ　Ｅ　Ｄ　２の右折側表示部で表示する。

ここで前回動作条件が存在していない初期状態場合には
ＣＰＵ３はモードを”００”と判定する。

このとき表示部ＬＥＤ２は”００”の表示に切り替わる
。モードが００”と判定されると、表示部ＬＥＤ、に”
０００”をドライバー（図示せず）を通じて駆動表示す
る。ここでモードとしては回転数の上昇、下り、ＰＷＭ
制御のＶ／Ｆ比、ブレーキ時間、最高周波数の各設定モ
ードや、異常原因再確認モード、更に運転スイッチＳＷ
１、正逆スイッチＳＷ、が使用出来る操作部８．１１の
選定のモード、出力周波数を設定する可変抵抗器ＶＲが
いずれの操作部８，１１の選定のモードがあり、モード
設定用のモードスイッチＳＷＩを操作することにより順
次切替設定ができるのである。

さて表示器Ｌ　Ｅ　Ｄ　２でｒＬＪｒＥｕの英文字の組
み合わせ表示が行われている表示状態では前回設定条件
が存在しており、この状態ではモード設定を行うことな
く誘導電動機ＩＭを起動させることができる。つまり設
定条件を変更しなければ前回設定条件によりインバータ
１を制御して誘導電動機ＩＭを駆動させることができる
のである。この前回設定条件が存在する状態でロックス
イッチＳＷ０を投入すれば、モード設定が可能な状態と
なる。

しかして初期状態あるいはモード設定が可能な状１でモ
ードスイッチＳＷｌを操作すると、ＣＰＵ３はこのモー
ドスイッチＳＷ、の操作に基づいて現在モードナンバー
に「１」プラスしたモードに進み、このモードに対応し
た現在の設定データを内蔵ＲＡ　Ｍ　３　ａから読み出
して表示部ＬＥＤ、に３桁の数字で表示させ且つ表示部
Ｌ　Ｅ　Ｄ　２にモードナンバーを表示させる。

そして現在表示部ＬＥＤ２で表示されている設定条件を
変更する場合にはデータ設定用のデータスイッチＳＷ２
を操作すれば良く、この場合ＣＰＵ３は同一モード内の
次の設定条件のデータを登録しているＣＰＵ３の内蔵Ｒ
ＯＭから読み出し、その内容を表示部Ｌ　Ｅ　Ｄ　２に
より表示させる。この表示内容が所望の設定条件であれ
ば使用者は記憶スイッチＳＷ、を操作すればよい。

つまり記憶スイッチＳＷ、は条件確定のスイッチであっ
て、該スイッチＳＷｓが投入されるとＣＰＵ３は上記の
変更の為に読み出した所定のモードの設定条件のデータ
に、内蔵ＲＡＭ３ａ及びＥＥＰＲＯＭ５に書き込まれて
いる当該モードのデータを書き替える。この書き替えが
終了すると、再びモード判定状態となる。

ところで上記データスイッチＳＷ２の操作により表示さ
せた設定条件が所望の条件でなければ、記憶スイッチＳ
Ｗ３を操作せず、所望の設定条件となるまで繰り返して
データスイッチＳＷ２を操作すれば良い。

また条件変更を止めたい場合には記憶スイッチＳＷコを
操作せず、モードスイッチＳＷ１を操作して次のモード
の表示へ移行させれば良い。所定モードの設定条件の確
認だけを行う場合には、モードスイッチＳ　Ｗ　＋の操
作を繰り返すとよく、この場合モードが順次切替わり、
その度に表示部ＬＥＤ２の表示モードナンバーと、表示
部ＬＥＤ、の設定条件のデータとが順次切替表示される
。

このようにしてモード設定、条件設定が終了して起動可
能状態に戻したい場合にはロックスイッチＳＷ、を投入
すれば良い。

この起動可能状態に戻れば、表示器ＬＥＤ２の表示はｒ
ＬＬＪ、ｒＬＥ、、ｒＥＬＪ、ｒＥＥＪのいずれかの表
示が第４図（ａ）〜（ｄ）に示すようになされて、運転
スイッチＳＷ１、正逆スイッチＳＷ、の操作可能な操作
部が遠隔側（’Ｅ」）なのか装置側（’ＬＪ）なのかを
左折の表示部で、また出力周波数設定の可変抵抗器ＶＲ
が操作可能な操作部が遠隔側（ｒＥＪ）なのか装置側（
「Ｌ」）なのかを右折の表示部で夫々表示する。またこ
のとき表示器ＬＥＤ、の表示は「ｏＯＯ」となる。

而して順次各モードの設定条件の変更又は確認が終了し
た起動可能な状態で、運転スイッチＳＷ４を投入すると
、運転スタートとＣＰＵ３は判定して内蔵ＲＡ　Ｍ　３
　ａに書き込まれた制御条件か或いは遠隔側操作部８若
しくは装置側操作部１０の可変抵抗器ＶＲによる周波数
設定信号に基づいてオン／オフ指令信号Ｕ　、Ｖ　、Ｗ
を出力する。　ここで制御回路２が周波数設定信号を取
り込む場合、基準入力源たる可変抵抗器ＶＲか内蔵ＲＡ
　Ｍ　６　ａのデータかを選択するのは動作モードの設
定によって判断する。

さて上記指令信号Ｕ　、Ｖ　、Ｗはインバータ１のペー
スドライバー４を介してスイッチング素子Ｑ〜Ｑ６をス
イッチングさせて３相誘導電動機ＩＭを駆動させる。こ
の駆動時の運転周波数はＣＰＵ３の制御の下で表示部Ｌ
ＥＤ、により表示される。

またその時ＣＰＵ３は現在の運転モードを判定して、例
えばジョギング運転中であればｒＪＪ、、第１段速度で
運転中であれば「Ｅｌ」、第２段速度で運転中であれば
ｒＥ２．　、第３段速度で運転中であれば「Ｅ３」、第
４段速度で運転中であれば「Ｅ４」と表示器ＬＥＤ、の
左右両桁の表示部で表示する。第５図（ａ）〜（ｅ）は
その表示状態を示す。

さて運転中において誘導電動機ＩＭに過負荷等の異常状
態が発生すればこの異常状態により検出用抵抗Ｒの両端
電圧の上昇が保護回路６で検出されると保護回路６から
異常検出信号が出力してＣＰＵ３に割り込み信号を与え
る。この割り込みによりＣＰＵ３はその動作モードを異
常割り込みルーチンに移行させ、異常処理動作に移る。

つまり異常割り込みルーチンへ飛んだＣＰＵ３はオン／
オフ指令信号Ｕ　、Ｖ　、Ｗの出力を停止し、誘導電動
機ＩＭの運転を停止させるとともに、同時に異常信号Ｓ
Ｔを発生させ、この異常信号ＳＴにより電源回路に挿入
しである遮断リレー７の接点Ｓをオフさせて誘導電動機
ＩＭへの電源供給を停める。一方この間に制御回路２の
ＣＰＵ３は保護回路６から一旦内蔵ＲＡＭ３ａに書き込
んである異常データをＥＥＰＲＯＭ５の異常データ書込
みアドレスに書き込むとともに、該異常データに基づい
て表示部ＬＥＤ、に異常内容を表示させ、この表示をリ
セット用スイッチＳＷ、の操作があるまで維持する。

次いで制御回路２の電源供給が完全に停止されると、装
置全体の動作が完全に停まることになる。

ところで、上記異常表示時にリセットスイッチＳＷ４を
投入するか或いは装置の動作停止後に再度電源を投入す
ると、ＣＰＵ３は初期状態に設定され、ＥＥＰＲＯＭ５
の書き込まれている制御条件のデータ及び異常内容のデ
ータを内蔵ＲＡＭ３ａに転送させる。この転送時に再起
動させると、上記異常が解消していない場合には保護回
路６により異常が検出されて上述の割り込みが起き、上
述の異常割り込みルーチンへ移行する０分けであるが、
モード判定時において、スイッチＳＷ１を操作し異常表
示モードに設定すると、前回の動作時に起きた異常内容
が表示部ＬＥＤ２に表示される。

使用者はこの表示部Ｌ　Ｅ　Ｄ　２の表示により異常原
因の再確認ができることになる。

正常な運転状態下ではＣＰＵ３はプログラムされている
運転モードを判定して、例えばジョギング運転中であれ
ばｒＪＪ、、第１段速度で運転中であればｒＥＩＪ、第
２段速度で運転中であれば「Ｅ２」、第３段速度で運転
中であれば「Ｅ３」、第４段速度で運転中であれば「Ｅ
４」と表示器ＬＥＤ、の左右の表示部で表示する。また
同時にその時の周波数を表示器ＬＥＤ、で表示する。

第６図は基準入力源たる可変抵抗器ＶＲを接続する基準
電圧設定回路の具体回路を示しており、可変抵抗器ＶＲ
を接続する第１．第２．第３の端子ａｌ乃至ａ３を設け
、第１の端子ａ、と回路グランド間には演算増幅器ａｍ
ｐにより例えば５Ｖの直流電源ＶＤＤを降圧安定させた
４■の直流を印加し、更に第２の端子ａ、と回路グラン
ド間には直流電源Ｖｏ０を抵抗Ｒ，と、シャントレギュ
レータ５Ｒ１２個のダイオードＤ、Ｄ２とで分圧してダ
イオードＤＤ２による降下電圧をバイアス電圧（約１．
５Ｖ）として印加している。ここでシャントレギュレー
タＳＲを用いている理由は電源（ＶＩｌｌｏ−グランド
間）電圧の変動、温度変化などに対して安定で、しかも
調整工程を不要とするためであり、例えば２．５Ｖのも
のを用いている。

第３の端子ａ、は可変抵抗器ＶＲの摺動子端を接続する
端子であって、この端子ａ３より可変抵抗器ＶＲで分圧
した電圧を基準入力として取り込み、抵抗Ｒ，Ｒ，を通
じて制御装置へ送出するようになっている。

一方高抵抗値の抵抗Ｒ３を端子ａ３と回路グランドとの
間に接続しており、この抵抗Ｒ３の両端電圧を比較器Ｃ
Ｐの比較入力端に印加するようになっている。比較器Ｃ
Ｐは基準入力端に抵抗Ｒ６とＲ７とで直流電源Ｖ０゜電
圧を分圧して得られた上記バイアス電圧と同値の電圧を
基準電圧として印加している。而して可変抵抗器ＶＲを
上記３端子＆Ｉ〜ａ３に接続して可変抵抗器ＶＲの分圧
出力をｆＩ！整すれば４Ｖ乃至１．５Ｖの範囲で基準入
力電圧が設定できる。

このとき比較器ＣＰの比較入力は基準電圧を越えること
がないから、比較器ＣＰには出力が発生しない。

次に可変抵抗器ＶＲが端子ａ、〜ａ３に接続されていな
いときは、第７図のような回路が構成され、比較入力は
バイアス電圧より高くはならない、従って比較器ｅｐよ
り出力が発生することになる。この出力が優先判別出力
となるのである。尚抵抗Ｒ６、コンデンサＣ＋　、　Ｃ
２、チョーク！、ダイオードＤ。

〜Ｄｇは外来ノイズ遮断用の回路を構成する。

［発明の効果コ 本発明は上述のように構成した電動機の制御装置におい
て、第２の表示器を２桁の表示部で構成して、運転開始
前に操作可能な運転スイッチ及び正逆スイッチが装置側
か遠隔側かを一方の桁の表示部で示し且つ他方の桁の表
示部でインバータの出力周波数設定可能な出力周波数設
定操作手段が装置側か遠隔側かを示し、運転中には運転
内容を第２の表示器の両桁の表示部の組み合わせで表示
するあるから、運転開始前に第２の表示器の各桁の表示
部の表示内容で操作可能な操作部が遠隔側か装置側かを
判断でき、また運転中であればどのような運転モードで
運転されているかが表示器の両桁の表示部の表示組み合
わせで分がるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例の回路図、第２区は同上の装置
側挽作部の正面図、第３図は同上の動作説明用フローチ
ャート、第４図、第５ｒＸｉは同上の表示器ＬＥＤ２の
表示状態説明図、第６図は同上に使用した基準電圧設定
回路の回路図、第７図は同上に使用した基準電圧設定回
路の動作説明用回路図である。 ＬＥＤ、は第１の表示器、ＬＥＤ２は第２の表示器、Ｉ
Ｍは誘導電動機、８ｗ４は運転スイッチ、ＳＷ、は正逆
スイッチ、ＶＲは可変抵抗器、１はインバータ、２は制
御回路、３はｃＰＵ、８は遠隔側操作部、１１は装置側
掻作部である。 代理人　弁理士　石　１）長　七 ＬＥＤ は第１の表示器 ＳＷ５は正逆スイフチ ＶＲは可変抵抗器 １１は装置側操作部 第２ 図 第４図 （ａ）圓 （ｂ）圓 （Ｃ）同口 第５図 （ａ）巨可 （ｂ）ＥＩ］ （Ｃ）■ （ｄ）同■ （ｅ）回田

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電動機を駆動制御するインバータの出力周波数設
   定操作手段と、インバータのスタート、ストップを行う
   スイッチと、電動機の正転、逆転を切り換える正逆スイ
   ッチと、インバータ出力周波数を表示する第１の表示器
   と、制御状態を表示する第２の表示器とを装置側操作部
   に設けるとともに、電動機を駆動制御するインバータの
   出力周波数設定操作手段と、インバータのスタート、ス
   トップを行う運転スイッチと電動機の正転、逆転を切り
   換える正逆スイッチとを少なくとも備えた遠隔操作部を
   付設する電動機の制御装置において、上記第２の表示器
   を２桁の表示部で構成して、運転開始前に操作可能な運
   転スイッチ及び正逆スイッチが装置側か遠隔側かを一方
   の桁の表示部で示し且つ他方の桁の表示部でインバータ
   の出力周波数設定可能な出力周波数設定操作手段が装置
   側か遠隔側かを示し、運転中には運転内容を第２の表示
   器の両桁の表示部の組み合わせで表示することを特徴と
   する電動機の制御装置。