JPH0777517B2 - 電動機駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は例えば可変速給水ポンプに連結される電動機を
駆動するためのインバータなどから成る電動機駆動装置
に関するものであり、特に、電動機への給電停止後の惰
行期間中に限り、再度の電動機始動を遅延により阻止す
べく設定される待機状態を視認可能とするような改良に
係わるものである。

＜従来技術＞ 従来より、インパータを起動させて、そこから電動機に
電力供給を行うことで、ポンプ等の負荷を始動させるよ
うにした電動機駆動装置が知られているが、この場合、
電動機を一旦停止させ再び回転させようとする際、電動
機の慣性により惰行回転が続行している間は惰行回転中
の電動機が発電機として働くので、この間に再度、イン
バータを起動させようとすると、過電流が流れてインバ
ータなどに支障を与える。

これを解決するものとして、インバータの起動時には、
起動操作時から電動機への給電開始時までに、惰行回転
中の電動機と負荷が停止するのに十分な所定の遅延時間
を付与することで、電動機の惰行回転が完全に停止した
後に、初めて、起動操作に応動する電動機の始動が実行
されるようにした電動機駆動装置が知られている。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 上記従来技術においては、遅延時間が付与されているこ
とにより、起動操作に応動して直ちに電動機の駆動が開
始されるのを防いているので、不慣れな操作者は遅延時
間経過中の待機状態をインバータ等の故障状態と誤認す
る恐れがあり、この場合、かかる待機状態の間に通電部
に触れて感電したり、待機状態の期間を経過して、始動
した途端の電動機に触れて、これに巻き込まれたりする
等不慮の事故に繋るという問題点があった。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、第３図に示されるように、起動手段11からの
起動信号Stに遅延手段９により遅延が付与されている期
間に限り、視認表示部８を駆動してこれを作動させる表
示駆動手段10を設けたものにおいて、電動機への電力供
給停止時から該電動機の惰行回転停止時までの期間、即
ち、電動機１の惰行期間分だけ継続して該電動機への電
力供給の停止が行われたことを検出して停止状態信号▲
▼を出力する一方、該電動機への電力供給を検出し
て非停止状態信号Sdを出力する停止状態検出手段13を設
け、該非停止状態信号Sdが出力されているときには、起
動手段11と遅延手段９とを接続する一方、該停止状態信
号▲▼が出力されているときには、起動手段11と電
動機の駆動手段３、６とを接続する信号切換手段14をさ
らに設けるようにしている。

＜作 用＞ 本発明の構成は、第３図に示されるように、起動手段11
を作動させると、起動信号Stが生成され、該起動信号に
対しては遅延手段９により遅延付与可能であり、表示駆
動手段10と視認表示部８との協働により、待機状態の表
示としての該遅延付与動作の表示も行われるが、電動機
への電力供給停止時から該電動機の惰行回転停止時まで
の惰行期間中は、停止状態検出手段13と信号切換手段14
との協働により起動手段11と遅延手段９とが接続されて
いるので、この期間に起動手段11を再度作動させると、
電動機１に駆動電力が供給させることはなく、遅延手段
９にて遅延付与動作が行われることで、待機状態となっ
て、そのことを視認表示部８が表示し、一方、電動機１
の惰行回転の安全停止後、即ち、惰行期間経過後は、起
動手段11と駆動手段３、６とが信号切換手段14経由で直
接的に接続されるので、電動機１は起動手段11の作動に
より遅延を付与されることなく、直ちに始動するように
作用する。

＜実施例＞ 次に、本発明の前提技術の実施例を第１図以下に示す図
面に基づいて説明する。

第１図は本発明の前提技術の実施例を示すものであり、
同図において、誘導電動機１は、機械的には、給水ポン
プ２に連結されていると共に、電気的には、インバータ
３の負荷側にリレー遮断器４を介して接続されている。
該インバータ３は、例えば、商用周波数の三相交流を可
変周波数の三相交流に変換するものであって、その電源
側にもリレー遮断器５が接続されている。両リレー遮断
器４、５は運転状態保持回路６に接続されて、開閉動作
可能であり、インバータ３も該運転状態保持回路６に接
続されて、上述の周波数変換動作、ひいては、電動機１
への給電動作の始動停止が制御可能である。そして、上
記インバータ３と運転状態保持回路６とにより駆動手段
が構成されている。

運転状態保持回路６の出力端子はオアゲート７の一方の
入力端子に接続され、該オアゲート７の出力端子には、
視認表示部としての表示ランプ８が接続されている。ま
た、該運転状態保持回路６のセット入力端子には、遅延
手段としての起動遅延回路９の出力端子が接続されてお
り、該起動遅延回路９のもう一つの出力端子には、表示
駆動手段としての点滅回路10が接続されていて、該点滅
回路10の出力端子は前記オアゲート７の他方の入力端子
に接続されている。さらに、起動遅延回路９の入力端子
には、起動手段としての起動スイッチ11が接続されてお
り、さらに運転状態保持回路６のリセット入力端子に
は、停止手段としての停止スイッチ12が接続されてい
る。

ここで、起動スイッチ11は、例えば押釦の操作時に起動
信号Stを生成するものであり、起動遅延回路９は、起動
信号Stの出力時点から該起動信号Stの運転状態保持回路
７への入力時点を所定の遅延期間だけ遅延させるもので
あり、該起動信号Stに遅延が付与されている間、遅延動
作中信号St₀を点滅回路10に向けて出力するものであ
り、例えば単安定マルチバイブレータの採用が好適であ
る。なお、上述の遅延に係わる所定の遅延期間とは、リ
レー遮断器４が開成して電動機１への給電が停止された
時点から該電動機１の惰行回転が完全に停止する時点ま
での惰行期間に相当する期間をいい、起動遅延回路９が
遅延動作中、例えば、単安定マルチバイブレータが準安
定動作中であって、遅延動作中信号St₀が出力されてい
る際に、起動信号Stが入力されてもこれを無効にするよ
うに構成されている。

点滅回路10は、例えば、自走マルチバイブレータから成
り、遅延動作中信号St₀が入力されている期間中に限
り、「１」「０」交番の点滅信号Smを出力するものであ
る。停止スイッチ12は例えば押釦の操作時に停止信号Sp
を運転状態保持回路６に向けて出力するものであり、該
運転状態保持回路６は、起動遅延回路９により、遅延さ
れた起動信号Ｓ´ｔの入力時点から停止信号Spの入力時
点までの間、継続的に運転状態信号Slを出力するもので
あり、例えばＲ−Ｓフリップフロップにより好適に構成
される。

次に、上記のように構成された前提技術の実施例の作動
につき第２図のタイムチャートを参照しながら説明す
る。

まず、電動機１が完全に停止している状態における或る
時点t1にて起動スイッチ11が操作されると、起動信号St
が生成される（第２図（ａ）参照）。この起動信号Stが
起動遅延回路９に入力されると、継続的に「１」となる
遅延動作中信号St₀が生成され（第２図（ｃ）参照）、
これにより点滅回路10から「１」「０」交番の点滅信号
Smが出力される（第２図（ｄ）参照）。この点滅信号Sm
の出力中は、これがオアゲート７経由で表示ランプ８に
供給され、この信号Smに応答して、該ランプが周期的に
点滅するので、操作者は、電動機１が待機状態であるこ
とを容易に視認できる。なお、遅延動作中信号St₀の継
続期間T₀は起動信号Stの生成時点t1から遅延された起動
信号Ｓ´ｔ（第２図（ｂ）参照）の生成時点までの遅延
期間に対応する。遅延された起動信号Ｓ´ｔが運転状態
保持回路６に供給されると、これがセットされて、そこ
からの運転状態信号Sl（第２図（ｅ）参照）が継続的に
出力されると共にインバータ起動信号Siが出力されるこ
とで、リレー遮断器４、５が閉成されるので、インバー
タ３が駆動され、電動機１に可変周波数交流電流が供給
される。この間、運転信号Slがオアゲート７経由で表示
ランプ８に供給されて、該ランプ８が継続的に点灯する
ので、操作者は、電動機１が運転状態であることを容易
に視認できる。

電動機１の始動後における或る時点t3にて停止スイッチ
12が操作されると、停止信号Spが生成され（第２図
（ｆ）参照）、これが運転状態保持回路６に供給され
て、該保持回路６をリセットする。すると、運転状態信
号Slとインバータ起動信号Siが共に消滅するので、この
時まで継続的点灯で電動機１の運転状態を表示していた
表示ランプ８が消灯して、該電動機の停止状態への移行
を表示すると共にリレー遮断器４、５が開成する。そし
て、リレー遮断器４、５開成後に電動機１が慣性により
惰行回転している期間である惰行期間に相当する期間は
停止信号Spの生成後におけるT₀の期間である（第２図
（ｆ）参照）。上記時点t3の後であって、期間T₀の間に
おける或る時点t4にて起動スイッチ11が操作されると、
上述した動作例と同様に、起動信号Stの生成後であっ
て、期間T₀の間は遅延動作中信号St₀が生成され（第２
図（ｃ）参照）、その間、点滅信号Smに応答して表示ラ
ンプ８が点滅し、電動機１の待機状態を表示する。

なお、第２図（ａ）の破線で示されるように、期間T₀の
間に起動スイッチ11が操作されても、起動信号Stは無効
となる。

かかる前提技術にあっては、遅延手段により起動信号に
遅延が付与されている期間中、表示駆動手段により視認
表示部が駆動される構成としたことにより、操作者は電
動機の始動時に故障状態から区別して待機状態であるこ
とを容易に判別することができるので、不慮の事故に繋
がる事態を未然に回避できるという利点を伴っているも
のの、電動機が完全に停止している場合であっても、常
に、遅延手段による遅延期間の分だけ、電動機の始動が
遅れるので、運転操作が非能率であるという不利点をも
兼ね備えているものであった。このような前提技術の不
利点をも解消するように構成された本発明の実施例に関
して、上述の前提技術の実施例をもふまえて説明すれば
以下のとおりである。

第３図は本発明の実施例の構成を示すものであり、前提
技術の実施例における運転状態保持回路６には、停止状
態検出手段としてのパルス欠如検出回路13が接続され、
該検出回路13には、信号切換手段としての切換スイッチ
14が接続されている。切換スイッチ14の可動接点14aは
起動スイッチ11に接続され、該スイッチ14の一方の固定
接点14bは起動遅延回路９に接続される一方、他方の固
定接点14cは運転状態保持回路６のセット入力端子に接
続されている。

ここで、パルス欠如検出回路13は、上記前提技術の実施
例における運転状態保持回路６からの運転状態信号Slの
前縁の時点から既述の電動機１の惰行期間に相当する検
出期間T₀が経過するまでの間、該運転状態信号Slの存在
を検出して、非停止状態信号Sdを出力し、以降、該運転
状態信号Slの検出期間T₀に亘る継続的不存在を検出し
て、反転し、停止状態信号▲▼を出力するものであ
り、例えばリトリカプルマルチバイブレータにより好適
に構成される。また、切換スイッチ14は非停止状態信号
Sdが供給されているときには、これに応答して、可動接
点14aが固定接点14b側に接続され、停止状態信号▲
▼が供給されているときには、これに応答して、可動接
点14aが固定接点14c側に接続される構成となっている。

なお、上記前提技術の実施例と同様の構成については同
一の符号を付し、重複した説明を省略する。

次いで、上記のように構成された第２実施例の作動につ
き第４図のタイムチャートを参照しながら説明する。

まず、電動機１が完全に停止している状態における或る
時点t1にて起動スイッチ11が操作されると、起動信号St
が生成される（第４図（ａ）参照）。電動機１の完全停
止時には、切換スイッチ14の可動接点14aは、パルス欠
如検出回路13からの停止状態信号▲▼に応答して、
固定接点14cに接続された状態にあるので、起動信号St
は運転状態保持回路６のセット入力端子に直接的に入力
される。したがって、時点t1では、先ず、運転状態保持
回路６がセットされるので、表示ランプ８が点灯して電
動機１が運転状態になったことを表示し、これと同時的
に運転状態信号Slが生成されると共にインバータ起動信
号Siも生成され（第４図（ｅ）参照）、その結果、リレ
ー遮断器４、５が閉成して電動機１が始動する。

次いで、或る時点t2にて停止スイッチ12が操作される
と、停止信号Spが生成され、これに応答して運転状態保
持回路６がリセットされて、運転状態信号Slとインバー
タ起動信号Siが共に消滅するので、この時まで継続的点
灯で電動機１の運転状態を表示していた表示ランプ８が
消灯して該電動機の非運転状態又は停止状態への移行を
表示し、電動機１への電力供給が停止される。

なお、時点t1後はパルス欠如検出回路13から非停止状態
信号Sdが供給されているので、切換スイッチ14の可動接
点14aが固定接点14b側に接続されている。

停止信号Spが生成された後に開始する検出期間T₀は、電
動機１が慣性により惰行回転をし続けている期間に相当
する期間であり、非停止状態信号Sdも継続的に出力され
（第４図（ｇ）参照）、この間、可動接点14aは相変ら
ず固定接点14b側に接続されたままになっている。かか
る検出期間T₀における或る時点t3にて電動機１の再始動
を行うべく起動スイッチ11が操作されると、起動信号St
は起動遅延回路９に入力されるので、遅延動作中信号St
₀が生成され（第４図（ｃ）参照）、これにより、点滅
回路10から点滅信号Smが出力される（第４図（ｄ）参
照）。すると、表示ランプ８が点滅するので、操作者は
待機状態であることを容易に確認できる。この点滅の遅
延期間は時点t3から時点t6まで、即ちT₀の期間だけ継続
的に点滅し、時点t6にて遅延された起動信号Ｓ´ｔが得
られ（第４図（ｂ）参照）、運転状態信号Slとインバー
タ起動信号Siが供給されるので、電動機１は始動を再開
し、表示ランプ８が継続的点灯に移行して、電動機１の
運転状態を表示する。

なお、時点t2から検出期間T₀が経過した時点t4、即ち電
動機１への電力供給が停止されてから、電動機１が完全
に停止するまでの惰行期間が経過した時点以降では、パ
ルス欠如検出回路13からの停止状態信号▲▼に応答
して、切換スイッチ14が固定接点14c側に切換えられて
いるので、例えば、時点t5にて起動スイッチ11が操作さ
れると、起動信号Stが運転状態保持回路６に直接的に供
給され、その結果、電動機１は直ちに始動する。

＜効 果＞ 以上のように本発明によれば、遅延手段により起動信号
に遅延が付与されている期間中、視認表示部を駆動する
表示駆動手段を設ける他、電動機への電力供給時点から
電動機の惰行回転停止時点までの間、停止状態検出手段
13から出力される非停止状態信号に応答して、起動手段
と遅延手段とを接続し、一方、電動機の惰行回転停止時
以降、停止状態検出手段13から出力される停止状態信号
に応答して、起動手段を直接的に駆動手段に接続する信
号切換手段を付設する構成としたことにより、電動機の
完全停止時以降では、始動操作に応動して、直ちに該電
動機の始動を行うことができ、能率良く電動機の駆動・
停止が行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の前提技術の実施例の構成を示すブロッ
ク図、第２図は前提技術の実施例の作動を示すタイミン
グチャート、第３図は本発明の実施例の構成を示すブロ
ック図、第４図は本発明の実施例の作動を示すタイミン
グチャートである。 １……電動機 ３……インバータ（駆動手段） ８……表示ランプ（視認表示部） ９……起動遅延回路（遅延手段） 10……点滅回路（表示作動手段） 11……起動部（起動手段） 13……停止時間検出回路（停止状態検出手段） 14……切換スイッチ（信号切換手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 雅弘 東京都中央区銀座１丁目３番１号 株式会 社荏原電産内 (72)発明者 篠崎 裕規雄 東京都中央区銀座１丁目３番１号 株式会 社荏原電産内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】起動信号Stを生成する起動手段11と、 停止信号Spを生成する停止手段12と、 起動信号Stに応答して、遅延動作を開始し、電動機１の
   惰行期間に相当する期間よりも大きな遅延期間の経過後
   に、遅延された起動信号Ｓ´ｔを出力する遅延手段９
   と、 遅延された起動信号Ｓ´ｔに応答して、電動機１への駆
   動電力の供給を開始し、停止信号Ｓ´ｐに応答して、電
   動機１への駆動電力の供給を停止する駆動手段３、６と
   を備えている電動機駆動装置において、 遅延手段９の遅延期間中には、待機状態を表示させ、遅
   延期間以外の期間中には、待機状態を表示させないよう
   に視認表示部８を駆動する表示駆動手段10と、 駆動手段３、６からの電動機１への給電の停止が、電動
   機１の惰行期間に相当する期間よりも大きな検出期間に
   亘って継続したことを検出したときに、停止状態信号▲
   ▼を出力して、非停止状態信号Sdを消滅させ、駆動
   手段３、６からの電動機１への給電の開始を検出したと
   きに、非停止状態信号Sdを出力して停止状態信号▲
   ▼を消滅させる停止状態検出手段13と、 停止状態検出手段13からの非停止状態信号Sdに応答し
   て、起動手段11を遅延手段９に接続し、停止状態検出手
   段13からの停止状態信号▲▼に応答して、起動手段
   11を駆動手段３、６に接続する信号切換手段14とを さらに備えていることを特徴とする電動機駆動装置。