JPS63234804A - 自動搬送システムの給電切換方式 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、給電区分に応じて虚数のインバータを地上
側に配設し、これらのインバータの出力を、トロリー線
および集電装置を介して、台車駆動用の誘導電動機に供
給する自動搬送システムに係り、特に、給電区分の境界
におけるインバータ間の給電切換方式に関する。

（従来の技術） 近年、パワーエレクトロニクスの発達に伴ってインバー
タが安価に入手できるようになり、このインバータを用
いて保守の容易な誘導電動機を制御すことが多くなって
きた。自動搬送システムの台車の駆動においてもこれと
同様で、直流電動機を抵抗あるいはチョッパーにより制
御した従来の方式に代わり、インバータによる制御が主
力になってきている。ところで、インバータにより誘導
電動機を回動させて台車を駆動する場合、インバータは
、通常、台車側に設置され、商用周波数の交流をトロリ
ー線に供給し、これを台車側に取付けられた集電装置で
受電し、さらに、整流、平滑した後にインバータにより
再び交流に変換して、誘導電動機を回動させることにな
る。この場合、台車を速度制御するには、地上側のプロ
グラマブルコントローラの指令を、誘導無線によって台
車側に送信し、台車ではこの指令を受信して指令通りに
インバータの周波数および電圧を制御することになる。

かかる構成によれば、台車側にインバータを設置するた
めのスペースを確保しなければならないことの他、イン
バータが走行途中の悪い雰囲気に晒らされたり、路面の
状態が悪くて震動が加わったりしてインバータの信頼性
を損ねたり、寿命を縮めたりする等の不具合があった。

これらの不具合を解消するものとして、トロリ線にセク
ションを設けると共に、地上側に複数のインバータを配
設し、一台のインバータが限られた範囲の複数のセクシ
ョンに給電して台車の誘導電動機を回動させる自動搬送
システムが提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したようにトロリー線にセクションを設け、複数の
インバータで一台の台車を順次駆動する場合には、給電
区分の境界で隣接するトロリーセクションに、それぞれ
異なるインバータが接続される構成になる。

かかるトロリーセクションに台車が進入して隣接する一
方のトロリーセクションから他方のトロリーセクション
に移動するとき、これまで台車に電力を供給していたイ
ンバータから、次に台車に電力を供給するインバータに
切換えられるが、このとき誘導電動機に大きな突入電流
が流れてインバータを過電流トリップさせたり、誘導電
動機に衝撃を与えたりする恐れがあった。これを解決す
る一つの方法として、台車が一方のトロリーセクション
から他方のトロリーセクションに移動した段階でこの台
車を一旦停止させ、この時点でインバータの給電切換え
を実行して台車を発進させればよい。しかし、この方法
では、自動搬送システムのサイクルタイムが長くなって
しまうという問題点があった。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、台車が給電区分の境界にさしかかった場合に、インバ
ータの過電流や誘導電動機の突入電流を防ぐと共に、サ
イクルタイムの増大を抑えることのできる自動搬送シス
テムの給電切換方式を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、給電区分に応じて複数のインバータを地上側
に配設し、これらのインバータの出力を、トロリー線お
よび集電装置を介して、台車駆動用の誘導電動機に供給
する自動搬送システムにおいて、給電区分の境界に一つ
の給電区間を設け、この給電区間に対して２台の前記イ
ンバータを接続し、台車が前記給電区間に進入するまで
、これまで電力を供給していた一方のインバータのみに
よって給電し、台車がこの給電区間に進入したとき、一
方の前記インバータの給電を停止すると共に、これまで
電力を供給していなかった他方の前記インバータにより
、出力電圧を最小の状態から次第に上昇させるようにし
て給電を開始することを特徴としている。

（作　用） この発明においては、台車が給電区分の境界に設けた給
電区間に進入したとき、給電を一旦停止し、続いてこれ
まで電力を供給していなかった他方のインバータにより
、出力電圧を最小の状態から次第に上昇させるようにし
て給電を開始するので、台車を停止させることなく円滑
に給電切換することができ、これによって、インバータ
の過電流や誘導電動機の突入電流を防ぐと共に、サイク
ルタイムの増大を抑えることができる。

（実施例） 第１図はこの発明を実施するシステム図である。

同図において、駆動動力源として誘導電動機を備える台
車１に電力を供給するためのトロリー線が、給電区間２
〜６に分割されている。このうち給電区間２．　３．４
にはそれぞれ給電切換スイッチ７゜８．９を介してイン
バータ１３が接続され、給電区間４，５．６にはそれぞ
れ給電切換スイッチ１０．１１．１２を介してインバー
タ１４が接続されている。この場合、給電区間４はイン
バータ１３．１４の給電区域の境界に位置し、ここに両
インバータが接続されている。また、これらのインバー
タは電源１５から共通に電力を得ている。

一方、台車が走行する線路上には、トロリー線の給電区
間毎に台車位置検出用のループコイル１６〜２０が配設
されている。

かかる構成により、インバータ１３．１４の両方が接続
された給電区間４は台車１の荷扱い点とし、荷扱いのあ
る場合には台車１はここで必ず停止させ、荷扱いする必
要のない場合には停止させないで走行させるものとする
。

いま、台車１が図面の左から右へ移動する途中で給電区
間２内にあれば、給電切換スイッチ７はオン状態（以下
、単にオンという）になっており、インバータ１３が台
車１に電力を供給している。

台車１が右に進行してループコイル１６を外れたときに
給電切換スイッチ８をもオンすれば、電力は間断なく送
給され台車１は給電区間３に入ることができる。給電区
間３に入った台車１はやがてループコイル１７によって
検出されるが、この時点で給電切換スイッチ７をオフ状
態（以下、単にオフという）にする。これと同様にして
台車１がさらに右に進行してループコイル１７を外れた
ときに、給電切換スイッチ９をオンすれば、台車１が給
電区間４に入っても給電切換スイッチ９を介してインバ
ータ１３の電力が台車１に供給される。

このとき、給電切換スイッチ１０をオフにしておく。や
がて、台車１がループコイル１８の設置位置まで進行す
ると、すなわち、ループコイル１８が台車１を検出する
と、給電切換スイッチ８はオフにされるが、ここで荷扱
いのある場合には台車１に回生制動をかけて台車１をル
ープコイル１８上で停止させ、停止時点で給電切換スイ
ッチ９をオフにする。そして、荷扱いの終了後、給電切
換スイッチ１０をオンすると共にインバータ１４を起動
させて台車１を発進させる。その後の給電切換スイッチ
１０．１１，１２のの動きは前述のシーケンスと同様で
ある。

次に、給電区間４で荷扱いがない場合には、ループコイ
ル１８が台車１を検出すると、給電切換スイッチ８と共
に、給電切換スイッチ９もオフにし、台車１への電力の
供給を一旦停止し、そして、給電切換スイッチ１０を速
やかにオンし、インバータ１４を、例えば、瞬時停電ユ
ニットを用いて、出力電力を最小に絞った状態から起動
することによって台車１を停止させることなく右へ移動
させることができる。

第２図は本発明の給電切換方式を実施する給電切換方式
の詳細な構成を示す回路図である。この図において、主
回路を構成するインバータ１３の入力側が、ノーヒユー
ズブレーカ２１を介して三相交流電源１５に接続され、
もう一つのインバータ１４の入力側は、やはりノーヒユ
ーズブレーカ２２を介して三相交流電源１５に接続され
ている。

そして、インバータ１３の出力側は、給電切換スイッチ
としての固体リレー２３を介してトロリー線２５に接続
され、インバータ１４の出力側もまた、固体リレー２４
を介してトロリー線２５に接続されている。

一方、制御回路を構成する制御電源３０の正極母線Ｐと
負極母線Ｎとの間にリレー３３，３４゜３５．３６．３
９．４０およびオンディレータイマ３７．３８が接続さ
れている。このうち、リレー３３の正極側（以下、正極
側を省略する）にはインバータ起動スイッ３１が直列接
続され、リレー３４はインバータ切換スイッ３２を介し
てインバータ起動スイッ３１とリレー３３の相互接合点
に接続され、さらに、インバータ切換スイッ３２にはリ
レー３４のａ接点４１が並列接続されて自己保持回路を
形成している。リレー３５にはリレー３３のａ接点４２
とリレー３４のｂ接点４３が直列接続されている。リレ
ー３６にはリレー３４のａ接点４４が直列接続され、さ
らに、オンディレータイマ３７およびオンディレータイ
マ３８が並列接続されている。リレー３９にはオンディ
レータイマ３７の限時ａ接点４５とオンディレータイマ
３８の限時す接点４６とが直列接続されている。また、
リレー４０にはオンディレータイマ３８の限時ａ接点４
７が直列接続されている。

次に、リレー３５のａ接点４８によってインバータ１３
に起動指令が与えられ、リレー３６のａ接点４９によっ
てインバータ１４に起動指令が与えられるようになって
いる。一方、固体リレー２３はリレー３５のａ接点５１
を介して制御電源３０に接続され、このａ接点５１をオ
ンさせて点弧指令を与えるようになっており、もう一つ
の固体リレー２４もまたリレー４０のａ接点５２を介し
て制御？Ｉ！１ｌｉＸ３０に接続され、このａ接点５２
をオンさせて点弧指令を与えるようになっている。

また、インバータ１３の速度指令は速度指令用電流ｆｆ
１５３により、インバータ１４の速度指令は速度指令用
電流源５４によりそれぞれ与えられる。

なお、これらのインバータ１３．１４としては、いずれ
も停電を検知し、停電時間の短いときには、複電後負荷
の電動機の運転をそのまま継続するための瞬時停電起動
ユニット付きのものが用いられる。この場合、インバー
タ１３の内部制御電源の動作電力は接続線５５により主
回路から供給され。

インバータ１４の内部制御電源の動作電力はリレー３９
のｂ接点５０が挿入された接続線５６を通して供給され
る。

また、オンディレータイマ３７の動作時限をＴ１、オン
ディレータイマ３８の動作時限をＴ２とすると、これら
の間にＴｌ＜Ｔ２の関係がある。

上記のように構成された給電切換装置の動作を説明する
。

先ず、インバータ切換スイッ３２をオフの状態にしてイ
ンバータ起動スイッ３１をオンにすることにより、リレ
ー３３が励磁され、このリレーのａ接点４２がオンにな
ると共に、リレー３５が励磁される。これにより、リレ
ー３５のａ接点４８がオンしてインバータ１３に起動指
令を与え、リレー３５のａ接点５１が固体リレー２３に
点弧指令を与える。また、台車の速度指令は速度指令用
電流源５３の出力電流で与えられる。

これにより、インバータ１３はノーヒユーズブレーカ２
１を介して三相交流電源１５から電力の供給を受け、固
体リレー２３を介して指定された速度に見合う周波数の
交流電力をトロリー線２５に供給する。この状態で台車
はトロリー線２５から電力の供給をうけて指定された速
度で走行する。

次に、トロリーセクション内に設置されたループコイル
（第２図では省略）が台車を検出すると、インバータ切
換スイッ３２をオンさせる。インバータ切換スイッ３２
のオンにより、リレー３４が励磁されると共に、ａ接点
４１により自己保持する。このとき、リレー３４のｂ接
点４３はオフするのでリレー３５は非励磁となり、この
リレーのａ接点４８がオフして起動指令が消失し、これ
と同時にａ接点５１もオフして点弧指令も消失する。

この結果、インバータ１３からトロリー線２５への電力
の供給が断たれ、台車はフリーランの状態になる。

一方、リレー３４が励磁されたことにより、ａ接点４４
がオンすると、リレー３６が励磁され、そのａ接点４９
がオンしてインバータ１４に起動指令が与えられる。こ
のとき、インバータ１４の速度指令となる速度指令用電
流源５４の指示は、インバータ１３の速度指令となる速
度指令用電流源５３に一致させておく。

また、リレー３４の励磁により、ａ接点４４がオンすれ
ば、オンディレータイマ３７．３８に通電されるので、
この時点からＴ１時間を経過後に限時ａ接点４５がオン
し、１２時間の経過後に限時す接点４６がオフする。従
って、Ｔ１時間を経過してからＴ２　（Ｔ２＞ＴＩ）時
間を経過するまでの間リレー３９が励磁されそのｂ接点
５０がオフする。これにより、インバータ１４の制御電
源への電力の供給が断たれ、インバータ１４の瞬時停電
起動ユニットが停電を検知する。そして、１２時間を経
過すれば、リレー３９が非励磁状態に復帰することに伴
って、ｂ接点５０はオンに復帰することから、インバー
タ１４の制御電源に再び電力が供給され、これと同時に
、限時ａ接点４７がオンするので、リレー４０が励磁さ
れ、そのａ接点５２がオンして固体リレー２４に点弧指
令が与えられる。なお、オンディレータイマの限時動作
に伴う接点のオン、オフの関係を第３図に示しである。

この結果、インバータ１４は瞬時停電起動ユニットの作
用で出力周波数は速度指令用電流１１Ｊｉ（５４の指示
値であうるが、出力電圧を最低の状態から徐々に上昇さ
せる。この出力は、固体リレー２４およびトロリー線２
５を介して台車に供給される。

この場合、インバータ１３から台車に供給されていた三
相交流電圧と、固体リレー２４から台車に供給される三
相交流電圧との間の位相は全く一致しておらず、周波数
についても速度指令という形で同じ周波数になるように
指令を与えるが、実際は数パーセントの差が生じる。し
かしながら、周波数が比較的近いことと、切換後の出力
電圧を最低値から立ち」二げることにより、出力電流が
過大になることを防いでいる。

なお、ここで用いた瞬時停電ユニットは、本来、瞬時停
電後にインバータ出力電流を過大にすることなく電動機
の運転を継続するためのユニットで、汎用インバータの
標準装備として広く用いられるものである。

かくして、第１図を用いて説明した本発明の給電切換が
、第２図の装置によって実現される。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
、インバータが台車のスペースを専有しないようにする
と共に、このインバータの保護を図るべく、給電区分に
応じて複数のインバータを地上側に配設し、これらのイ
ンバータの出力を、トロリー線および集電装置を介して
、台車駆動用の誘導電動機に供給するように構成した場
合でも、台車を停止させることなく円滑に給電切換する
ことができ、これによって、インバータの過電流や誘導
電動機の突入電流を防ぐと共に、サイクルタイムの増大
を抑えることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施するためのシステム図、第２図
は、同じく本発明を実施するための給電切換装置の構成
を示す回路図、第３図は同装置の動作を説明するための
タイムチャートである。 １・・・台車、２〜６・・・給電区間、７〜１２・・・
給電切換スイッチ、１３．１４・・・インバータ、２３
゜２４・・・固体リレー、２５・・・トロリー線、３０
・・・制御電源、３３〜３６，３９．４０・・・リレー
、３７゜３８・・・オンディレータイマ、５３．５４・
・・速度指令用電流源。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 佑　１　図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 給電区分に応じて複数のインバータを地上側に配設し、
   これらのインバータの出力を、トロリー線および集電装
   置を介して、台車駆動用の誘導電動機に供給する自動搬
   送システムにおいて、給電区分の境界に一つの給電区間
   を設け、この給電区間に対して２台の前記インバータを
   接続し、台車が前記給電区間に進入するまで、これまで
   電力を供給していた一方のインバータのみによって給電
   し、台車がこの給電区間に進入したとき、一方の前記イ
   ンバータの給電を停止すると共に、これまで電力を供給
   していなかった他方の前記インバータにより、出力電圧
   を最小の状態から次第に上昇させるようにして給電を開
   始することを特徴とする自動搬送システムの給電切換方
   式。