JPH0723576A - 電動機駆動動力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極低温冷凍装置などのコンデンサ電動機によ
り駆動する動力機構をもつ電動機駆動動力装置におい
て、電源周波数に対する進相用コンデンサの不適切によ
る事故を未然に防止する。 【構成】 極低温冷凍装置（電動機駆動動力装置）１０
０のクライオポンプ２１をコンデンサ分相による同期電
動機２２で駆動する。電源３０の周波数を波形整形回路
４０と制御部７０とで判別して得た制御信号によりコン
デンサ選択接続回路６０で周波数に対応する進相用コン
デンサを選択してコンデンサ同期電動機２２に接続す
る。進相用コンデンサを選択接続した後に、制御部７０
が電源供給回路５０を制御して、分岐回路３２から与え
られる駆動用電源を同期電動機２２に与える。進相用コ
ンデンサが自動選択されるので、電源３０が５０Ｈｚ電
源か６０Ｈｚ電源かによって手動で選択する面倒な操作
がなく、誤選択による事故を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、進相用コンデンサに
より分相を得て駆動する電動機により動力機構を駆動す
るとともに、複数の周波数による電源に対応して運転を
制御する構成をもつ電動機駆動動力装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】進相用コンデンサにより分相を得て駆動
する電動機は、一般に、コンデンサ電動機またはコンデ
ンサ誘導電動機と呼ばれ、同期電動機と誘導電動機とが
あって、いずれの場合も、駆動する電源の周波数により
異なるコンデンサ容量を必要とすること、また、同様の
分相により３相誘導電動機を駆動するものも、この種の
電動機の範疇に属することが周知である。

【０００３】つまり、周波数に見合わない進相用コンデ
ンサを用いた場合には、同期電動機、つまり、シンクロ
ナスモータでは、同期スリップを生じて所定の回転が行
われず、また、誘導電動機では所要の起動トルクが得ら
れず回転しないまま過負荷状態を続けて焼損することな
どが周知である。

【０００４】進相用コンデンサにより分相を得るには、
固定抵抗と進相用コンデンサとを直列接続して得る場
合、固定抵抗に代えて電動機の分相側コイルの内部抵抗
を進相用抵抗として用いる場合とがある。

【０００５】極低温冷凍装置などにおいて、同期電動
機、つまり、シンクロナスモータを用いる電動機駆動動
力装置では、単相電源によって同期電動機を駆動するた
めに、電動機自身のコイルの定数と、外付けのコンデン
サと抵抗との直列回路によって９０°位相をずらせた電
源を作り、これを第３相目の電源として同期電動機に与
える構成のものが特開平２−２６１０９４などおいて開
示されている。

【０００６】電源の周波数を測定して判別する方法とし
ては、周波数ブリッジを用いるブリッジ構成、周波数従
動スイッチングによるコンデンサ充電値を用いるコンデ
ンサ充電構成、飽和変圧器の２次電圧積分値を用いる飽
和変圧器構成、整形矩形波を計数パルスで計数した計数
値を用いる計数パルス構成などが周知である。

【０００７】具体的な構成例として、計数パルス構成の
一例を説明すると、図７のように、電源入力を抵抗Ｒ１
とダイオードＤ１とによる振幅制限回路で振幅制限した
出力を１次側入力としてフォトカプラＰＣ１に与え、１
次側入力が所定値を超えたときにフォトカプラＰＣ１の
トランジスタをＯＮ動作して、トランジスタＱ１・Ｑ２
をＯＮ動作させることにより、出力端子Ａから図８のよ
うな矩形波信号Ｓ１を得るように波形整形回路を構成
し、この矩形波信号Ｓ１の半周期Ｔ１または１周期Ｔ２
の区間を、高い繰返周期の計数パルスで計数して得られ
る計数値を所定値と比較することによって、例えば、５
０Ｈｚであるか、６０Ｈｚであるかを判断するように仕
組んでいる。

【０００８】上記のような進相用コンデンサにより分相
を得て駆動する各種の電動機（以下、総称してコンデン
サ電動機という）により動力機構を駆動する装置、つま
り、電動機駆動動力装置としては、例えば、クライオポ
ンプの動力機構をコンデンサ電動機による同期電動機、
つまり、コンデンサ同期電動機により駆動する極低温冷
凍装置などがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】商用電源には、５０Ｈ
ｚ系統と６０Ｈｚ系統とによる複数の周波数があり、上
記のような電動機駆動動力装置では、使用する周波数に
対応して進相用コンデンサを異ならせるようにした５０
Ｈｚ用機種と６０Ｈｚ用機種との２機種をを作り、地域
別に選択して用いるように供給するか、または、２種類
の進相用コンデンサを設けておき、必要に応じて手動で
切り換えるように構成している。

【００１０】こうした構成によれば、商用電源の周波数
を知って、適切な機種を用い、または、進相用コンデン
サを適切に選択して切り換えればよいが、使用者がうっ
かりして、選択を間違え、または、切り換えを忘れたた
め、動力機構が所要の回転駆動を行われずに、不測の装
置故障を招くなどの不都合が生ずる。

【００１１】また、２機種を揃えておくものでは、機種
の在庫数と需要数とが一致しないという不都合生ずる。

【００１２】このため、これらの不都合を解消するため
に、周波数を検出した出力によって進相用コンデンサを
選択切換する構成の装置にすることが考えられるが、こ
うした装置を、どのように構成すれば、実用上、最適な
装置を得ることができるかという課題がある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記のよう
な進相用コンデンサにより分相を得て駆動する電動機に
より動力機構を駆動するとともに、複数の周波数による
電源に対応して運転を制御する構成をもつ電動機駆動動
力装置において、電源の投入時に、上記の複数の周波数
のうちのいずれの周波数であるかを検出して周波数検出
情報を得る周波数検出手段と、上記の複数の周波数に対
応する複数の進相用コンデンサを設けるとともに、上記
の周波数検出情報にもとづいて上記の複数の進相用コン
デンサのうちの所定のものを選択して所定の接続を行う
コンデンサ選択接続手段と、上記の接続を終えた後に、
電動機を駆動するための電源を供給する電動機電源供給
手段とを設けた第１の構成と、

【００１４】上記の電動機駆動動力装置において、上記
の複数の周波数に対応する複数の進相用コンデンサを設
けるとともに、上記の複数の進相用コンデンサのうちの
所定のものを選択して電動機に接続するコンデンサ選択
接続手段と、上記の電源の供給を遮断した後も、上記の
接続を保持する選択接続保持手段と、電源の投入時に、
上記の複数の周波数のうちのいずれの周波数であるかを
検出して上記の選択を行うための選択情報を得るととも
に、この選択情報が上記の保持している選択と異なるこ
とを検出して選択切換情報を得る周波数検出手段と、上
記の選択切換情報にもとづいて上記の選択情報に対応す
る選択に変更して上記の接続を行う選択変更手段とを設
けた第２の構成などをもつ装置を提供することにより、
上記の課題を解決し得るようにしたものである。

【００１５】

【作用】第１の構成では、電源の投入時に、電源の周波
数に対応して進相用コンデンサを選択接続した後に、電
動機に電源を供給しているため、周波数の検出中におけ
る進相用コンデンサの接続用継電器などの電源経路の不
安定な動作状態や進相用コンデンサの誤接続状態での電
動機駆動による運転支障を生ずることがなく、常に、適
正な進相用コンデンサによる分相を得て安定した電動機
駆動を行い得るように作用する。

【００１６】第２の構成では、電源の投入時に、電源の
周波数が、既に選択接続されている進相用コンデンサに
対応する周波数と異なることを検出した場合にのみ、進
相用コンデンサを選択し直しているため、ある一つの周
波数地域の商用電源を使用している限りでは、従前の選
択状態のままで動作し、他の周波数地域の商用電源を商
用した場合のみ選択を変更するので、進相用コンデンサ
の接続用継電器を頻繁に動作させることによる継電器の
故障や動作不良を無くして安定した電動機駆動を行い得
るように作用する。

【００１７】

【実施例】以下、図１〜図６によって実施例を説明す
る。まず、図１〜図４により第１の構成の実施例を説明
する。図１において、極低温冷凍装置１００は、圧縮部
１０の圧縮機１１で圧縮したヘリウムガス１２をクライ
オポンプ部２０のディスプレーサ２１に与えて膨張させ
ることにより、膨張時の吸熱作用によって他の冷却媒体
を極低温に冷却するものであり、ディスプレーサ２１を
駆動する駆動機構をコンデンサ電動機による同期電動機
２２、つまり、シンクロナスモータによって駆動するよ
うにした構成をもつ電動機駆動動力装置になっている。

【００１８】電源３０は、商用交流電源であって、周波
数が５０Ｈｚの場合と６０Ｈｚの場合とがる。電源投入
器３１は、装置全体の電源を投入したり、遮断したりす
るための投入／遮断を行う回路である。

【００１９】分岐回路３２は、電源３０を、制御部７０
を駆動する電源、同期電動機２２を駆動する電源、圧縮
機１０の電動機１３を駆動する電源などに分岐して供給
するための分岐回路であって、例えば、変圧器である。

【００２０】制御部７０・波形整形回路４０・電源供給
回路５０・コンデンサ選択接続回路６０などで用いる直
流電源、つまり、ＤＣ電源は、図示しない変圧／整流回
路により、所要の直流電圧を作って供給している。ま
た、電源３０が３相交流電源である場合には、分岐回路
３２で所要の単相交流電圧を作って供給する。

【００２１】制御部７０は、図２のように、マイクロコ
ンピュータによる処理制御器（以下、ＣＰＵという）８
０を主体にして構成したものであり、ＣＰＵ８０は、各
操作信号と各検出信号とを入出力ポート８１から取り込
んで、所要のデータを作業メモリ８３に一時的に記憶す
る。

【００２２】そして、作業メモリ８３に記憶したデータ
と、処理メモリ８２に記憶した基準値データと制御処理
フローのプログラムにより所要の制御処理を行って得ら
れる各制御信号を入出力ポート８１から出力して所要の
制御を行うとともに、作業メモリ８３に記憶している記
憶データの内容から所要のものを表示部８５に与えて表
示するように構成してある。

【００２３】電源供給回路４０は、同期電動機２２に駆
動用電源、例えば、単相交流電源を供給するための接続
回路であって、ＣＰＵ８０から与える制御信号によって
動作する自己保持型の継電器である。

【００２４】具体的には、例えば、図３の電源供給回路
５０のように、ＣＰＵ８０からの制御信号Ｘで動作する
半導体ＳＷ、つまり、半導体スイッチング回路５２を介
して直流電圧による継電器５１を駆動して、分岐回路３
２から同期電動機２２に与える電源の供給を接続／遮断
しているものである。

【００２５】したがって、一旦、接続状態になると、電
源投入器３１によって電源入力が遮断され、ＤＣ電源か
らの直流電圧が所定値以下に低下するまで自己保持状態
に置かれることになる。つまり、電源投入器３２により
電源入力が遮断された時には、自己保持電流を失って接
続を遮断する。

【００２６】コンデンサ切換回路６０は、電源の周波数
に対応する進相用コンデンサを選択して所定の接続を行
う回路であり、この実施例の場合、５０Ｈｚに対応する
コンデンサまたは６０Ｈｚに対応するコンデンサのうち
のいずれか一方を選択して、同期電動機２２の進相側界
磁コイルに対して所定の接続を行う回路である。

【００２７】具体的には、例えば、図３のコンデンサ選
択接続回路６０のように、ＣＰＵ８０からの制御信号Ｙ
１または制御信号Ｙ２により、半導体スイッチング回路
６２と継電器６１による継電器構成、または、半導体ス
イッチング回路６５と継電器６４による継電器構成を制
御して、５０Ｈｚ用コンデンサ６３または６０Ｈｚ用コ
ンデンサ６６を電源供給回路５０を経て電源に接続され
る電源線路と同期電動機２２の進相側界磁コイル２２Ａ
との間に接続してるものである。

【００２８】また、クライオポンプ２１を駆動する同期
電動機２２では、５０Ｈｚ用コンデンサ６３または６０
Ｈｚ用コンデンサ６６と直列に、分相を得るための外付
きの固定抵抗を、図のＲまたはＲ′の箇所に配置してい
る。

【００２９】したがって、一旦、選択されて接続状態に
なると、電源投入器３１によって電源入力が遮断され、
ＤＣ電源からの直流電圧が所定値以下に低下するまで自
己保持状態に置かれることになる。つまり、電源投入器
３２により電源入力が遮断された時には、自己保持電流
を失って接続を遮断する。

【００３０】波形整形回路４０は、図７・図８で説明し
たような波形整形回路であり、同期電動機２２を駆動す
るための電源と同一電圧波形を分岐回路３２から与えて
波形整形した矩形波信号Ｓ１をＣＰＵ８０に与える。

【００３１】ＣＰＵ８０は、ＣＰＵ８０内のクロックパ
ルスによって、矩形波信号Ｓ１の周期Ｔ１または周期Ｔ
２の間を計数した計数値を、予め処理メモリ８２に記憶
した基準データのテーブル中の周波数範囲に対応する計
数値の範囲と比較して、５０Ｈｚの範囲にあるか否か、
または、６０Ｈｚの範囲にあるか否かを判別する。

【００３２】この第１の構成の場合における制御は、Ｃ
ＰＵ８０の処理メモリ８２に記憶した図４のような制御
処理フローにより制御処理を行っている。そして、図４
の制御処理フローは、電源投入器３１を投入時、また
は、停電後の電源復帰時に、ＣＰＵ８０の動作が立ち上
がった直後にのみ行って、装置全体の制御を行うメイン
制御処理フローに移行するように構成したものである。
以下、第１の構成の制御処理フローを図４によって説明
する。

【００３３】〔第１の構成の処理フロー〕◆ステップＳ
Ｐ１では、波形整形回路４０からの矩形波信号Ｓ１をク
ロックパルスで計数した計数データを波形データとして
取り込んで、次のステップＳＰ２に移行する。

【００３４】◆ステップＳＰ２では、処理メモリ８２に
予め記憶してある図４の〔基準データ〕の値に対応する
計数値のデータを基準データとして取り込んで、次のス
テップＳＰ３に移行する。

【００３５】◆ステップＳＰ３では、波形データと基準
データとを比較して、５０Ｈｚの範囲にあるか否かを判
別する。５０Ｈｚの範囲にあるときは次のステップＳＰ
４に移行し、そうでないときはステップＳＰ１１に移行
する。

【００３６】◆ステップＳＰ４では、コンデンサ選択接
続回路６０に制御信号Ｙ１を与えることにより、５０Ｈ
ｚ用コンデンサ６３を選択して所定の接続により接続し
た後、次のステップＳＰ５に移行する。

【００３７】◆ステップＳＰ５では、電源供給回路５０
に制御信号Ｘ１を与えることにより、分岐回路３２から
同期電動機２２を駆動するための電源として与えられて
いる電源を、選択した方の進相用コンデンサを経た進相
側界磁コイル２２Ａと、正相側界磁コイル２２Ｂとに与
えて、同期電動機２２を駆動状態にした後、メイン制御
処理ルーチンに移行する。

【００３８】◆ステップＳＰ１１では、波形データと基
準データとを比較して、６０Ｈｚの範囲にあるか否かを
判別する。６０Ｈｚの範囲にあるときは次のステップＳ
Ｐ１２に移行し、そうでないときはステップＳＰ２１に
移行する。

【００３９】◆ステップＳＰ１２では、コンデンサ選択
接続回路６０に制御信号Ｙ２を与えることにより、６０
Ｈｚ用コンデンサ６６を所定の接続により接続した後、
ステップＳＰ５に移行する。

【００４０】◆ステップＳＰ２１では、電源が異常であ
る旨の警報、例えば、表示部８５に異常情報を表示する
とともに、警報ブザーを動作させた後、メイン制御処理
ルーチンに移行する。

【００４１】次に、図５・図６によって、第２の構成に
よる実施例を説明する。第２の構成におけるブロック構
成は図１と同一の構成になっており、コンデンサ選択接
続回路６０の構成を図５のように構成するとともに、Ｃ
ＰＵ８０による制御処理フローの構成を図６のように構
成している点が異なるものである。

【００４２】図５・図６において、図１〜図４における
符号と同一符号の部分は、図１〜図４において説明した
同一符号の部分と同一の機能をもつ部分であり、図５の
構成と図４の構成とは、コンデンサ選択接続回路６０の
構成のみが異なるので、ここでは、コンデンサ選択接続
回路６０の構成のみを説明する。

【００４３】図５において、継電器６７Ａが動作したと
きは、可動接点６７ａと可動接点６７ｂとを図の左側の
接点に接続し、継電器６７Ｂが動作したときは、可動接
点６７ａと可動接点６７ｂとを図の右側の接点に接続す
るように動作するもので、継電器６７Ａと継電器６７Ｂ
とは、いわゆるプッシュプル型の接続動作を行うもので
あり、いずれかに接続した後は、切り換えられるまで、
その接続状態を機械的に保持するように構成してある。

【００４４】そして、可動接点６７ａは、進相用コンデ
ンサ６３・６６の選択接続を行い、可動接点６７ｂは、
分岐回路３２から与えられている電圧を分圧／整流回路
６８により分圧した低い電圧値のＤＣ電圧を、進相用コ
ンデンサ６３・６６の選択接続に対応して、検出信号Ｚ
１または検出信号Ｚ２のいずれか一方として出力するよ
うに仕組んだものである。

【００４５】また、図４の構成と図６の構成とは、ステ
ップＳＰ４〜ステップＳＰ６と、ステップＳＰ１２〜ス
テップＳＰ１４の箇所のみが異なるので、ここでは、こ
れらの異なるステップ部分のみを説明する。

【００４６】〔第２の構成の制御処理フロー〕◆ステッ
プＳＰ４では、図５のコンデンサ選択接続回路６０にお
ける検出信号Ｚ１・Ｚ２を検出データとして取り込ん
で、次のステップＳＰ５に移行する。

【００４７】◆ステップＳＰ５では、コンデンサ選択接
続の状態が５０Ｈｚに一致しているか否かを判別する。
この判別は、ステップＳＰ４で取り込んだ検出データに
検出信号Ｚ１にもとづくデータがある否かによって判別
しする。５０Ｈｚに一致しているとき、つまり、検出信
号Ｚ１にもとづくデータがあるときは、ステップＳＰ１
５に移行し、そうでないときは次のステップＳＰ６に移
行する。

【００４８】◆ステップＳＰ６では、コンデンサ選択接
続回路６０に制御信号Ｙ１を与えることにより、可動接
点６７ａ・６７ｂを５０Ｈｚ用コンデンサ６３側に接続
させて所定の接続を行った後、ステップＳＰ１５に移行
する。

【００４９】◆ステップＳＰ１２では、図５のコンデン
サ選択接続回路６０における検出信号Ｚ１・Ｚ２を検出
データとして取り込んで、次のステップＳＰ１３に移行
する。

【００５０】◆ステップＳＰ１３では、コンデンサ選択
接続の状態が６０Ｈｚに一致しているか否かを判別す
る。この判別は、ステップＳＰ１２で取り込んだ検出デ
ータに検出信号Ｚ２にもとづくデータがあるか否かによ
って判別する。６０Ｈｚに一致しているとき、つまり、
検出信号Ｚ２にもとづくデータがあるときは、ステップ
ＳＰ１５に移行し、そうでないときは次のステップＳＰ
１４に移行する。

【００５１】◆ステップＳＰ１４では、コンデンサ選択
接続回路６０に制御信号Ｙ２を与えることにより、可動
接点６７ａ・６７ｂを６０Ｈｚ用コンデンサ６３側に接
続させて所定の接続を行った後、ステップＳＰ１５に移
行する。

【００５２】以上に説明した構成を要約すると、第１の
構成の実施例では、進相用コンデンサ６３．６６により
分相を得て駆動する電動機２２により、例えば、クライ
オポンプ２１のような動力機構を駆動するとともに、複
数の周波数５０Ｈｚ・６０Ｈｚによる電源３０に対応し
て運転を制御する構成をもつ電動機駆動動力装置、例え
ば、極低温冷凍装置１００において、

【００５３】電源３０の投入時、つまり、電源投入器３
１によって電源を投入した時に、上記の複数の周波数５
０Ｈｚ・６０Ｈｚのうちのいずれの周波数であるかを、
例えば、波形整形回路４０で得た矩形波信号Ｓ１の半周
期Ｔ１または１周期Ｔ２をＣＰＵ８０内のクロックパル
スで計数した計数値を処理メモリ８２に記憶した基準デ
ータの値と比較することにより検出して周波数検出情
報、つまり、ステップＳＰ３またはステップＳＰ１１の
判別結果を得る周波数検出手段と、

【００５４】上記の複数の周波数５０Ｈｚ・６０Ｈｚに
対応する複数の進相用コンデンサ６３・６６を設けると
ともに、上記の周波数検出情報、つまり、ステップＳＰ
３またはステップＳＰ１１の判別結果にもとづいて上記
の複数の進相用コンデンサ６３・６６のうちの所定のも
のを選択して所定の接続、つまり、分岐回路３２から同
期電動機２２を駆動するために与える電源線路と同期電
動機２２の進相側界磁コイル２２Ａとの間に接続するよ
うに接続を行うようにしたコンデンサ選択接続手段と、

【００５５】上記の接続を終えた後に、例えば、電源供
給回路５０の継電器５１の可動接点を接続状態にするこ
とによって、電動機、つまり、同期電動機２２を駆動す
るための電源、例えば、分岐回路３２から与える電源を
供給する電動機電源供給手段とを設けた装置を構成して
いるものである。

【００５６】また、第２の構成の実施例では、上記の第
１の構成と同様の電動機駆動動力装置、例えば、極低温
冷凍装置１００において、上記の複数の周波数５０Ｈｚ
・６０Ｈｚに対応する複数の進相用コンデンサ６３・６
６を設けるとともに、上記の複数の進相用コンデンサ６
３・６６のうちの所定のものを選択して電動機、例え
ば、同期電動機２２に接続するコンデンサ選択接続手段
と、

【００５７】上記の電源３０の供給の遮断後も、上記の
接続、つまり、進相用コンデンサ６３・６６のうちの選
択したコンデンサの接続を、例えば、継電器６７Ａと継
電器６７Ｂとによるプッシュプル型の接続動作による可
動接点６７ａによって、保持する選択接続保持手段と、

【００５８】電源３０の投入時、つまり、電源投入器３
１によって電源を投入した時に、上記の複数の周波数５
０Ｈｚ・６０Ｈｚのうちのいずれの周波数であるかを、
例えば、波形整形回路４０で得た矩形波信号Ｓ１の半周
期Ｔ１または１周期Ｔ２をＣＰＵ８０内のクロックパル
スで計数した計数値を処理メモリ８２に記憶した基準デ
ータの値と比較することにより検出して上記の選択を行
うための選択情報、つまり、ステップＳＰ３またはステ
ップＳＰ１１の判別結果を得るとともに、この選択情報
が上記の保持している選択、つまり、可動接点６７ａに
よる選択と異なることを、例えば、可動接点６７ｂによ
って得られる検出信号Ｚ１・Ｚ２により検出して選択切
換情報、例えば、ステップＳＰ５またはステップＳＰ１
３による判別結果を得る周波数検出手段と、

【００５９】上記の選択切換情報にもとづいて、上記の
選択情報、ステップＳＰ３またはステップＳＰ１１の判
別結果に対応する選択に変更して、つまり、制御信号Ｙ
１または制御信号Ｙ２を継電器６７Ａまたは継電器６７
Ｂに与えて可動接点６７ａの接続による選択を変更し
て、上記の進相用コンデンサ６３または進相用コンデン
サ６６の接続を行う選択変更手段とを設けた装置を構成
しているものである。

【００６０】〔変形実施〕この発明は次のように変形し
て実施することを含むものである。 （１）コンデンサ同期電動機に代えて、他の種類のコン
デンサ電動機を用いるものに適用して構成する。

【００６１】（２）第２の構成における検出信号Ｚ１・
Ｚ２に代えて、前回に出力した制御信号Ｙ１またはＹ２
を、接続状態を表す情報として、ＣＰＵ８０内のバック
アップメモリによる作業メモリ８３に記憶しておき、こ
の記憶している情報を読み出して用いるように構成す
る。

【００６２】（３）ＣＰＵ８０の各メモリと、電源供給
回路５０とコンデンサ選択接続回路６０の各継電器とに
与えるＤＣ電源にきわめて大きい容量のコンデンサを接
続することにより、電源３０が遮断されても、ある程度
の時間、例えば、１分間程度、これらのＤＣ電源で動作
している箇所が現状を維持し得るようにして、瞬時停電
時には、図４・図６によるような進相用コンデンサの選
択接続動作のための制御処理を行わずに済ませ得るよう
に構成する。

【００６３】（４）図４のコンデンサ選択接続回路６０
の構成において、図４に〔変形構成〕として示したよう
に、コンデンサ容量の小さい６０Ｈｚ用コンデンサ６６
を固定接続状態にしておき、５０Ｈｚ用コンデンサ６３
と６０Ｈｚ用コンデンサ６６との差の量のコンデンサ容
量をもつコンデンサを５０Ｈｚ用追加コンデンサ６３Ａ
として、５０Ｈｚ用コンデンサ６３の代わりに設けてお
き、電源の周波数が５０Ｈｚとして検出されたときの
み、５０Ｈｚ用追加コンデンサ６３Ａを継電器で並列接
続するように構成する。

【００６４】（５）図５のコンデンサ選択接続回路６０
の構成において、上記（４）の構成と同様に、５０Ｈｚ
用追加コンデンサ６３Ａと６０Ｈｚ用コンデンサ６６と
を設けて構成する。

【００６５】（６）機械的振動を嫌う電動機駆動動力装
置、特に、半導体製造装置に用いる極低温冷凍装置１０
０において、同期電動機、つまり、シンクロナスモータ
で駆動している部分、例えば、クライオポンプ２１の部
分における機械的振動を検出するための振動検出器を設
けておき、同期電動機に電源を与えて駆動した後に、こ
の振動検出器の検出出力が所定値以上になったときに、
この検出出力にもとづいて、第４図または第６図の制御
処理フローを開始するように構成することにより、電源
周波数に一致した進相用コンデンサを選択接続し、また
は、電源異常を警報するように構成する。この場合の制
御処理は、同期電動機に与えている電源を、一旦、遮断
して、ステップＳＰ５により再び電源供給を行ってもよ
く、同期電動機に電源を与えたままで、進相用コンデン
サの選択接続を行い、ステップＳＰ５による電源供給を
省略するようにしてもよい。

【００６６】（７）コンデンサ電動機により駆動する電
動機駆動動力装置、例えば、極低温冷凍装置１００にお
いて、クライオポンプ２１などを駆動する同期電動機、
つまり、シンクロナスモータの正相側の電流と分相側、
つまり進相側の電流との差異を検出するための電流差検
出器を設けておき、同期電動機に電源を与えて駆動した
後に、上記の電流差検出器の検出出力が所定値以上にな
ったときに、この検出出力にもとづいて、第４図または
第６図の制御処理フローを開始するように構成すること
により、電源周波数に一致した進相用コンデンサを選択
接続し、または、電源異常を警報するように構成する。
この構成の制御処理は、同期電動機に与えている電源
を、一旦、遮断して、ステップＳＰ５により再び電源供
給を行ってもよく、同期電動機に電源を与えたままで、
進相用コンデンサの選択接続を行い、ステップＳＰ５に
よる電源供給を省略するようにしてもよい。

【００６７】（８）コンデンサ電動機により駆動する電
動機駆動動力装置、例えば、極低温冷凍装置１００にお
いて、クライオポンプ２１などを駆動する同期電動機、
つまり、シンクロナスモータの正相側の電流と進相側、
つまり分相側の電流との合計電流を検出するための電流
検出器を設けておき、同期電動機に電源を与えて駆動し
た後に、上記の電流検出器の検出出力が所定値以上にな
ったときに、この検出出力にもとづいて、第４図または
第６図の制御処理フローを開始するように構成すること
により、電源周波数に一致した進相用コンデンサを選択
接続し、または、電源異常を警報するように構成する。
この構成の制御処理は、同期電動機に与えている電源
を、一旦、遮断して、ステップＳＰ５により再び電源供
給を行ってもよく、同期電動機に電源を与えたままで、
進相用コンデンサの選択接続を行い、ステップＳＰ５に
よる電源供給を省略するようにしてもよい。

【００６８】

【発明の効果】この発明によれば、第１の構成では、電
源を投入すると、まず、ＣＰＵが動作して、制御処理を
開始するが、全体の制御を行う制御処理に先立って、電
源の周波数を検出した検出出力に対応する進相用コンデ
ンサをコンデンサ選択接続回路によって選択接続した後
に、電源供給回路によって電動機に電源を供給している
ため、周波数の検出中における進相用コンデンサの接続
用継電器などの電源経路の不安定な動作状態や進相用コ
ンデンサの誤接続状態での電動機駆動による運転支障を
生ずることがなく、常に、適正な進相用コンデンサによ
る分相を得て安定した電動機駆動を行い得るようにした
電動機駆動動力装置を提供することができる。

【００６９】また、第２の構成では、電源の投入時に、
全体の制御を行う制御処理に先立って、電源の周波数を
検出した検出出力により、進相用コンデンサの適否を判
別し、既に選択接続されている進相用コンデンサに対応
する周波数と異なる場合にのみ、進相用コンデンサを選
択し直しているため、毎回、一つの周波数地域の商用電
源を使用しているような場合には、従前の選択状態のま
まで動作し、何かの理由で、例えば、過般式装置のため
他の周波数地域に運搬設置して商用した場合にのみ選択
を変更するので、進相用コンデンサの接続用継電器を頻
繁に動作させて継電器の故障により装置全体を使用不能
にすることのない電動機駆動動力装置を提供し得るなど
の特長がある。

【図面の簡単な説明】

図１〜図６はこの発明の実施例の構成を、また、図６・
図７は従来技術の構成を示し、各図の内容は次のとおり
である。

【図１】全体のブロック構成図

【図２】要部のブロック構成図

【図３】要部の回路構成図

【図４】制御処理フロー図

【図５】要部の回路構成図

【図６】制御処理フロー図

【図７】要部の回路構成図

【図８】要部の信号波形図

【符号の説明】

１０ 圧縮機部 １１ 圧縮機 １２ 電動機 １３ 設定部 ２０ クライオポンプ部 ２１ クライオポンプ ２２ 同期電動機 ２２Ａ 進相側界磁コイル ２２Ｂ 正相側界磁コイル ３０ 電源 ３１ 電源投入器 ３２ 分岐回路 ４０ 波形整形回路 ５０ 電源供給回路 ５１ 継電器 ５２ 半導体スイッチング回路 ６０ コンデンサ選択接続回路 ６１ 継電器 ６２ 半導体スイッチング回路 ６３ ５０Ｈｚ用コンデンサ ６３Ａ ５０Ｈｚ用追加コンデンサ ６４ 継電器 ６５ 半導体スイッチング回路 ６６ ６０Ｈｚ用コンデンサ ６７Ａ 継電器 ６７Ｂ 継電器 ６７ａ 可動接点 ６７ｂ 可動接点 ６８ 分圧／整流回路 ７０ 制御部 ８０ ＣＰＵ ８１ 入出力ポート ８２ 処理メモリ ８３ 作業メモリ ８５ 表示部 １００ 極低温冷凍装置（電動機駆動動力装置） Ｄ１ ダイオード ＰＣ１ フォトカプラ Ｑ１ トランジスタ Ｑ２ トランジスタ Ｒ 固定抵抗 Ｒ′ 固定抵抗 Ｒ１ 抵抗 Ｓ１ 矩形波信号

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年９月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 進相用コンデンサにより分相を得て駆動
   する電動機により動力機構を駆動するとともに、複数の
   周波数による電源に対応して運転を制御する構成をもつ
   電動機駆動動力装置であって、 前記電源の投入時に、前記複数の周波数のうちのいずれ
   の周波数であるかを検出して周波数検出情報を得る周波
   数検出手段と、 前記複数の周波数に対応する複数の前記進相用コンデン
   サを設けるとともに、前記周波数検出情報にもとづいて
   前記複数の進相用コンデンサのうちの所定のものを選択
   して所定の接続を行うコンデンサ選択接続手段と、 前記接続を終えた後に、前記電動機を駆動するための電
   源を供給する電動機電源供給手段とを具備することを特
   徴とする電動機駆動動力装置。
2. 【請求項２】 進相用コンデンサにより分相を得て駆動
   する電動機により動力機構を駆動するとともに、複数の
   周波数による電源に対応して運転を制御する構成をもつ
   電動機駆動動力装置であって、 前記複数の周波数に対応する複数の前記進相用コンデン
   サを設けるとともに、前記複数の進相用コンデンサのう
   ちの所定のものを選択して所定の接続を行うコンデンサ
   選択接続手段と、 前記電源の供給を遮断した後も、前記接続を保持する選
   択接続保持手段と、 前記電源の投入時に、前記複数の周波数のうちのいずれ
   の周波数であるかを検出して前記選択を行うための選択
   情報を得るとともに、前記選択情報が前記保持している
   選択と異なることを検出して選択切換情報を得る周波数
   検出手段と、 前記選択切換情報にもとづいて前記選択情報に対応する
   前記選択に変更して前記接続を行う選択変更手段とを具
   備することを特徴とする電動機駆動動力装置。